JP4190181B2 - 標準時刻供給サービスシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、標準時刻供給サービスシステムに係り、特に、電話回線、並びに各種通信ネットワーク等の通信回線を使用して、該通信回線に接続されたパーソナルコンピュータ等のコンピュータ機器における標準時刻の配信や、メンテナンスサービスを行う標準時刻供給サービスシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電子商取引や電子公証、電子申請などにおいて、保証された時刻情報が必要とされている。従来の契約通信システムにおいては、GPSや電波時計などの精密な時計機器を連動させてシステムを構築していたが、そのシステムが本当に正しい時刻情報で運用されている証明は不可能であった。
【0003】
特開2001−281368号公報「標準時刻供給サービスシステム」には、標準時刻配信要求に従って配信するシステムに関する記載がある。このシステムにおいては、標準時刻の配信を行うセンター側において標準時刻配信に応答して返送されたユーザ情報から標準時刻との差を演算して記憶し、又、ユーザ側における時刻の狂いの時間的な推移を分析し、標準時刻との誤差測定結果を報告し、又、時刻の狂いを考慮した業務運営の参考と成り得る信頼性の高いサービスを提供するビジネスモデルに関する記載がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシステムでは、時刻情報の取得元に悪意をもって成り済ますことは技術的に可能であり、また時計情報元は正しくても、システム障害でシステムクロックが狂っていないことを保証をすることは不可能であった。また、NTP通信による時刻配信においてはその通信セッションにおいて、クライアントが最終的にサーバからの応答パケットを受け取ったかどうかを確認することができず、NTP通信を行ったからといってクライアントが通信時刻を受け取ったという保証はできなかった。更に、何らかのトラブルで時刻が狂ってしまった場合、その時刻差が比較的小さいと、トラブルが発覚するまで時間がかかってしまう問題があった。
【0005】
更にまた、上記特開2001−281368号公報の技術によれば、時刻供給側の立場と、時刻を供給される側の関係内における保証証明であり、第三者に対する時刻の信頼性を裏付けするものではなかった。
【0006】
本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもので、その技術的課題は、必要とされる標準時刻の信頼性を向上させると共に、第三者に対する信頼性の向上を含めた標準時刻供給サービスシステムを提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の技術的課題を解決するために本発明で講じた手段は以下の通りである。
【0008】
通信回線を介した複数のユーザサーバからの配信要求に応じて、標準時刻配信センター内サーバの標準時刻を上記複数のユーザサーバに配信して、上記複数のユーザサーバの時刻補正を行う標準時刻供給サービスシステムであって、
【0009】
(1) 上記複数のユーザサーバが、上記複数のユーザサーバからの配信要求パケットの発信時刻、上記センター内サーバに送られた上記配信要求パケットの受信時刻、上記配信要求パケットに対する上記センター内サーバからの上記複数のユーザサーバへの応答パケットの発信時刻、並びに、この応答パケットの上記複数のユーザサーバにおける受信時刻の各時刻から、通信における伝送遅延時間と、上記標準時刻に対する時刻差並びに前回計測時に対する時刻差の変化率の絶対値を算出する時刻差算出手段と、上記時刻差算出手段による算出結果に基づき、上記複数のユーザサーバの時刻補正を行う時刻補正手段と、を備え、上記センター内サーバが、上記時刻差算出手段によって算出された上記複数のユーザサーバ毎のデータを、上記発信及び受信の各時刻と合せてログデータとして上記センター内サーバのデータベースに記憶する記憶手段を備えると共に、上記センター内サーバのデータベースにおける上記ログデータを、インターネット回線又は他の専用回線に接続されたWEBサーバ上に、上記複数のユーザサーバ毎に、上記時刻差、並びに、上記時刻差に対応した上記センター内サーバと上記複数のユーザサーバとの同期/非同期状態を閲覧可能に表示するように構成すること。
【0010】
(2) 上記ログデータを暗号化して上記センター内サーバに記憶させると共に、上記WEBサーバにおいて復号化し、閲覧可能に供するように構成すること。
【0011】
(3) 上記センター内サーバにおいて、上記標準時刻に対する上記時刻差を所定の基準値と比較検知し、許容値を外れる場合は、ユーザへメールにてその結果を送信するように構成すること。
【0012】
上記(1)で述べた請求項1に係る手段によれば、クライアントが合せるべき時刻を計算するための時刻情報、並びに、標準時刻との時刻差をセンター内サーバが記憶することで、正しい時刻がセンター内サーバからユーザサーバに送られたことの確認がセンター内サーバ側において可能であることと、センター側における各種データの分析が可能になる。また、センター内サーバとユーザサーバとの同期状態を確認するために通信における伝送遅延時間、標準時刻に対する時刻差の変化率の絶対値をチエックしており、つまり、伝送遅延時間が大きい場合は、送られた時刻に対する信頼性が低下することを意味し、且つ、時刻差変化率が大きい場合は、ユーザサーバにおける時刻周期がサーバの時刻周期に比較して不安定状態にあることを意味し、互いが同期状態にないことを意味する。上記いずれも満足する状態を同期状態にあるとし、その時の状態をフラグをもって記録して区別することで信頼性を判断する条件とするものである。
【0013】
更に上記(1)で述べた請求項1に係る手段によれば、第三者又は当事者が、インターネットを介してセンター側のWEBサーバに接続することにより、ユーザサーバにおける標準時刻との時刻差を閲覧可能に構成すると共に、これらの閲覧データ(各配信時刻差)に対応してセンター内サーバとユーザサーバとの同期/非同期状態をも表示するように構成したから、時刻配信された期間における時刻の信頼性を同時に確認することを可能にする。
【0014】
上記(2)で述べた請求項2に係る手段によれば、ユーザサーバ、並びに、センター内サーバにおける各種データを暗号化して記憶し、一方、閲覧を目的とするWEBサーバにおいては、復号化されたデータを閲覧可能としたので、ユーザサーバ及びセンター内サーバにおいて不正を目的とするデータの改ざんが困難であるため、システムの信頼性を向上させることを可能にする。
【0015】
上記(3)で述べた請求項3に係る手段によれば、センター内サーバは、ユーザサーバにおける時刻差を検知し、その値が予め設定した許容値を外れた場合は、その旨データを添付して、ユーザ又は所定のユーザサーバ宛メール通信を行うことを可能にする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムについて、図面を参照しながら説明すると、図1は本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの概略構成を示し、図中、10は第1の標準時刻配信センターであって、この第1の標準時刻配信センター10は第1の標準時刻である世界標準時刻を規定する。20は第2の標準時刻配信センターで、30はクライアント(顧客)ユーザであるNTPサーバである。
【0017】
第2の標準時刻配信センター20は、第1の標準時刻配信センター10の第1の標準時刻を受信して第2の標準時刻を生成する第1の時刻サーバ21(タイムサーバ)と、管理サーバ22と、第1の管理者用WEBクライアント27を有し、管理サーバ22はメールサーバ23と、アプリケーションサーバ24と、ウエブ(WEB)サーバ25と、データベース(DB)サーバ26を有する。これ等の各サーバ23〜26は、ホストコンピュータ等を含んでおり、クライアントユーザ30もホストコンピュータ等を含んでいる。
【0018】
40はクライアントユーザ30の子機群であって、複数のパソコン41a〜41cが親機に接続されている。また、図1に示すように、第1の標準時刻配信センター10と第2の標準時刻配信センター20と子機群40のパソコン41a〜41cの親機であるクライアントユーザ30の社内NTPも、通信回線網50によって接続されている。尚、通信回線網50としては例えば専用回線51等が用いられる。
【0019】
図2に示すように、第2の標準時刻配信センター20の第1の時刻サーバ21(タイムサーバ)は、クライアントユーザ30の第2の時刻サーバ31(顧客タイムサーバ)からのNTP通信要求を受けて、時刻情報を第2の時刻サーバ31に発信する。また、第1の時刻サーバ21は原子時計から時刻情報を得て、NTA(National Time Authority)から校正を受けることにより、階層1(Stratum 1)で動作する仕組に成っている。
【0020】
アプリケーションサーバ24は、クライアントユーザ30の第2の時刻サーバ31からの時刻運用情報(ログ情報)のアップロード要求を受けると共に、時刻許容範囲の監視も行う。データベース(DB)サーバ26はログ情報を保管するDBサーバである。WEBサーバ25はログ情報の閲覧、第2の標準時刻配信センター20の運用状況の閲覧などのためのHTTPサーバである。
【0021】
メールサーバ23は、時刻改ざん発生時にクライアントユーザ30の第2の時刻サーバ31で動作している時刻同期ソフトウエアから時刻改ざん検知のメールの送信要求を受け付けて、指定配信先へメールを送信すると共に、アプリケーションサーバ24が時刻許容範囲外を検知した時に、その検知メールの送信要求を受け付ける。また、第1の管理者用WEBクライアント27は、各顧客の時刻同期状況の確認、サーバの運用状況の確認等に使用する。
【0022】
クライアントユーザ30において、第2の時刻サーバ31は時刻同期ソフトウエアを動作させるサーバであって、第2の標準時刻配信センター20側の第1の時刻サーバ21とNTP通信を行い、時刻同期を取ることにより、Stratum2のNTPサーバとして動作すると共に、NTPの通信履歴やソフトウエアの起動/終了情報等をログ情報として第2の標準時刻配信センター20にアップロードする。
【0023】
また、第2の時刻サーバ31はソフトウエアの機能として時刻の改ざん検知も行っており、改ざん検知時には前記センター20のメールサーバ23に対して改ざん発生の報知メール送信要求を行う。第2の管理者用WEBクライアント32は顧客自身の時刻サーバの時刻同期状況の閲覧や、センター側の運用情報を閲覧する。
【0024】
図3は第2の時刻サーバ31(顧客側)の動作フローを示し、ステップS1で顧客サーバソフトを起動させると、ステップS2に進み、第2の時刻サーバ31が、センター側とユーザ側との同期状態を示すフラグである時刻同期状態フラグをリセットして、ソフトクロックにシステムクロックの時刻をセットし(ステップS3)、ステップS4で立ち上げ時間である時刻同期ソフトウエア起動時刻をTb1にする。ステップS5で起動情報ログデータを作成し、このログデータを暗号化し(ステップS6)、暗号化したログデータをDBデータベースに格納する(ステップS7)。
【0025】
次いで、ステップS8で時刻改ざん検知タイマー割り込みを可能にし、ステップS9で時刻同期処理のタイマー割り込みを可能にし、ステップS10でプログラム停止指示が有るか無いかを判断し、プログラム停止指示が無い間、各タイマー割り込みの待機状態を続ける。プログラム停止指示が有れば、ステップS11,S12に進み、時刻改ざん検知タイマー割り込みを不可能にする。次に、ステップS13に進み時刻同期ソフトウエア終了時刻T1cを検知し、ステップS14で終了情報ログデータを作成し、ステップS15でログデータを暗号化し、暗号化したログデータを保管する(ステップS16)。次いで、ステップS17でログをアプリケーションサーバ24にアップロードする。
【0026】
第2の時刻サーバ31のソフトウエア構成要素としては、NTPサーバ処理部、NTPクライアント処理部、時計カウント部、時刻監視・改ざん検出部、メッセージ処理部、およびネットワーク制御部がある。NTPサーバ処理部は、クライアントからNTP手順での時刻要求に対してシステム時計を読み込み同期させる。NTPクライアント処理部は、接続上位(センターの時刻サーバ)に対してNTP手順での時刻要求を行い、自身のシステム時計を同期させる。時計カウント部は、タイマー割り込みにより、本ソフトウエア内で独自に時刻をカウントする。時刻監視・改ざん検出部は、時計カウント部のカウントとシステム時計を比較監視して改ざんを検出する。メッセージ処理部は、NTP通信ログ情報、その他の情報をセンターへアップロードするメッセージ通信を管理する。ネットワーク制御部は外部に対する通信を制御する。
【0027】
図4はアプリケーションサーバ24の動作フローを示し、ステップS18で第2の標準時刻配信センター20(センター側)のアプリケーションサーバ24を起動すると、ステップS19でクライアントユーザ(顧客)30からのログのアップロード要求が有るか無いかを判断する。要求が有ればアプリケーションサーバ24がログデータを受信(ステップS20)し、要求が無ければステップS24に進む。次に、ステップS21で、アプリケーションサーバ24が受信したログデータがNTP通信情報であるか否かを判断する。NTP通信情報であればステップS22に進み、アプリケーションサーバ24が、時刻差が許容範囲外であるか否かを判定し、許容範囲外であればステップS23に進み、アプリケーションサーバ24が第1の管理者用WEBクライアント27と、第2の管理者用WEBクライアント32に時刻許容範囲外検知メールを送信する。また、ステップS22で許容範囲外でなければステップS24に進む。ステップS24ではプログラム停止指示の有無を判断し、指示があれば動作を終了し、指示が無ければステップS19に戻る。
【0028】
ログのデータ構造として、NTP通信情報、時刻改ざん検知情報、ソフトウエア起動、ソフトウエア終了がある。NTP通信情報は、顧客サーバ識別ID、センターのNTPサーバ識別IDおよび同期状態/非同期状態がある。同期/非同期状態に関しては、要求パケット発信時刻をT1、要求パケットのサーバ受信時刻をT2、応答パケットのサーバ発信時刻をT3、応答パケットの受信時刻をT4とし、時刻差を((T2−T1)+(T3−T4))/2、遅延時間(Tdelay)を((T4−T1)−(T3−T2))/2とする。時刻改ざん検知情報に関しては情報改ざん検知時刻をT1aとし、時刻同期ソフトウエア起動に関しては起動時刻をT1bとし、時刻同期ソフトウエアに関しては終了時刻をT1cとする。
【0029】
図5は第1の時刻サーバ21の動作フローを示したものであって、図示のように、第2の標準時刻配信センター20の第1の時刻サーバ21において、ステップS25でNTPサーバを起動すると、ステップS26で第2の時刻サーバ31から時刻要求が有ったか否かを判定し、時刻要求があればステップS27に進み、時刻要求がなければステップS28に進む。ステップS27では、NTP時刻配信処理を実行し、ステップS28に進みプログラム停止指示の有無を判定する。
【0030】
クライアントユーザ30での時刻許容範囲外発生時には、図6に示すように、第2の時刻サーバ31で時刻トラブルが発生し、第2の時刻サーバ31からの時刻配信ログ信号が管理サーバ22のメールサーバ24から、第1の管理者用WEBクライアント27に許容範囲外メールが送信されると共に、顧客側の第2の管理者用WEBクライアント32にも同じメールが送信される。
【0031】
図7は第2の標準時刻配信センター20の第1の時刻サーバ21におけるNTPサーバの処理フローを示し、ステップS29で時刻配信処理をスタートすると、ステップS30で第1の時刻サーバ21は第2の時刻サーバ31からのNTP要求パケットを受信し、ステップS31に進みNTP要求パケットのサーバ到着時刻T2を測定する。次いで、ステップS32で応答パケットを作成し、ステップS33で応答パケットのサーバ発信時刻T3を測定する。その後、ステップS34でサーバ到着時刻T2とサーバ発信時刻T3を含めた応答パケットを第2の時刻サーバ31に発信する。
【0032】
図8はクライアントユーザ30の第2の時刻サーバ31の時刻同期処理フローを示し、先ず、ステップS35で時刻同期処理をスタートすると、ステップS36でNTP要求パケットを生成すると共に、要求発信時刻T1を測定し、ステップS37に至ってNTP要求パケットを第1の時刻サーバ21に送信する。次にステップS38で第2の時刻サーバ31は第1の時刻サーバ21からNTP応答パケットを受信し、ステップS39で応答パケットの受信時刻T4を測定し、ステップS40においてT1〜T4より、センター内サーバ20との時刻差と遅延時間(Tdelay)を計算すると共に、前回の計測に対する時刻差の変化率を同時に計算する。次いで、ステップS41で時刻同期状態であるか否かを判別する。
【0033】
時刻同期状態の概念としては、通信時に算出された時刻差の変化率の絶対値が、ある一定値Taよりも小さいこと、及び通信時の遅延時間(Tdelay)がある一定値Tbよりも小さいことを満足した時点で同期状態とする。前記のステップS41で時刻同期状態であれば時刻同期状態フラグをセットし(ステップS42)、時刻同期状態でなければステップS43で時刻同期状態フラグをリセットする。ステップS44では自身のシステム時計を同期させる時刻補正処理を行い、ステップS45でログデータを作成する。ログデータの内容は、顧客サーバの識別ID、NTP通信先の識別ID、時刻状態フラグT1〜T4、時刻差である。ステップS46でログデータを暗号化し、ステップS47でログデータを保管した後にログのアップロードを行う。
【0034】
ログのアップロードに当って、暗号化されたログデータを復号化し、アプリケーションサーバ24に送信する。アプリケーションサーバ24では復号化されたログデータをDB化してDBサーバ26に送り、DBサーバ26はWEBサーバ25からデータを参照する。WEBサーバ25は、その機能として、DBサーバ26に格納されているNTPの通信履歴情報から認証機関レポートを表示すると共に、NTP通信イベントにおけるセンターと顧客サーバとの時刻差をトレースしてグラフ表示する。
【0035】
時刻改ざん発生時には、図9に示すように、クライアントユーザ30の第2の時刻サーバ31が時刻改ざんを検知し、第2の時刻サーバ31からの時刻改ざん検知メールが管理サーバ22のメールサーバ23に送信される。メールサーバ23は受信した時刻改ざん検知メールを第1の管理者用WEBクライアント27に送信すると共に、顧客側の第2の管理者用WEBクライアント32に送信する。
【0036】
改ざん検知に当って、図10に示すように、ステップS49で時刻改ざん検知処理を始めると、ステップS50でソフトクロックとシステムクロックとの差の絶対値と検知精度(Tmax)を比較する。検知精度(Tmax)がソフトクロックとシステムクロックとの差の絶対値よりも大きければステップS51に進み、システムクロックの時刻をソフトクロックにセットして処理を終了する。また、ステップS50において、検知精度(Tmax)がソフトクロックとシステムクロックとの差の絶対値よりも小さければ、ステップS52に進んで時刻同期状態フラグをリセットし、次いで、ステップS53に進んでソフトクロックの時刻をシステムクロックにセットしてステップS54に進み、メールサーバ23が管理者用WEBクライアント27と32に改ざん検知メールを送信する。次に、ステップS55に進み時刻改ざん検知時刻T1aを決定し、ステップS56で時刻改ざん情報ログデータを作成して、これを暗号化し(ステップS57)、更にステップS58でログデータを保管して処理を終了する。
【0037】
上述のように、本発明においては次の点を行った。
1. 安定した時刻情報をネットワークで配信するために専用線もしくはIP−VP経由でNTP通信による時刻配信を行うようにした。
2. NTP通信において、最終的にクライアントが合せるべき時刻を計算するため情報として次の4つが必要となる。
1)クライアントユーザからの要求パケット発信時刻T1
2)そのパケットがサーバに到達した時刻T2
3)サーバが応答パケットを返信した時刻T3
4)クライアントが応答パケットを受信した時刻T4
よって、クライアントの時計を修正するためのそれらの4つの情報T1〜T4を、再度サーバへアップロードすることにより、クライアントが何時にどのような情報を元に時刻補正をしたとか、その時点でのクライアントの時刻差をサーバ側に記録するようにした。
3. 顧客毎に許容できる時刻範囲を設定させ、その範囲を外れた場合、自動的に検知してメールで顧客へ報知する。
4. 時刻改ざんを自動的に検知し、メールで顧客へ報知するようにした。また記録を残すようにした。
5. クライアント側がこのシステムを始動、終了した事をその時刻と共に記録し、サーバへアップロードして保存するようにした。
6. 顧客毎に設定された許容出来る時刻範囲と、上記記録を集計することによって、顧客が設定した許容範囲内、若しくは範囲外にあった時刻帯を第三者に証明し、その詳細データと共にWEB上で見られるようにした。
7. NTP通信データを収集し、(グラフ化することで)クライアントの時刻の振れ具合の傾向を分析できるようにした。
【0038】
【発明の効果】
以上述べた次第で、本発明に係る標準時刻供給サービスシステムによれば、顧客が必要とする標準時刻の信頼性を向上させることができると共に、第三者に対する信頼性も向上できるものであって、顧客のシステムの時刻が正確に保たれるため、信頼性が高い電子商取引や、電子申請等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施による標準時刻供給サービスシステムの概略構成を示すブロック図。
【図2】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの概略構成を示す説明図。
【図3】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの顧客サーバソフトの動作フロー図。
【図4】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムのアプリケーションサーバの動作フロー図。
【図5】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムのNTPサーバの動作フロー図。
【図6】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの概略構成を示すブロック図。
【図7】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの時刻処理を示す動作フロー図。
【図8】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの時刻処理を示す動作フロー図。
【図9】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの概略構成を示すブロック図。
【図10】 本発明の実施例による標準時刻供給サービスシステムの改ざん検知処理を示す動作フロー図。
【符号の説明】
10 第1の標準時刻配信センター
20 第2の標準時刻配信センター
21 第1の時刻サーバ(タイムサーバ)
22 管理サーバ
23 メールサーバ
24 アプリケーションサーバ
25 WEBサーバ
26 DBサーバ
27 第1の管理者用WEBクライアント
30 クライアントユーザ
31 第2の時刻サーバ(顧客タイムサーバ)
32 第2の管理者用WEBクライアント
40 子機群
41a〜41c パーソナルコンピュータ
Claims (3)
- 通信回線を介した複数のユーザサーバからの配信要求に応じて、標準時刻配信センター内サーバの標準時刻を上記複数のユーザサーバに配信して、上記複数のユーザサーバの時刻補正を行う標準時刻供給サービスシステムであって、
上記複数のユーザサーバが、上記複数のユーザサーバからの配信要求パケットの発信時刻、上記センター内サーバに送られた上記配信要求パケットの受信時刻、上記配信要求パケットに対する上記センター内サーバからの上記複数のユーザサーバへの応答パケットの発信時刻、並びに、この応答パケットの上記複数のユーザサーバにおける受信時刻の各時刻から、通信における伝送遅延時間と、上記標準時刻に対する時刻差並びに前回計測時に対する時刻差の変化率の絶対値を算出する時刻差算出手段と、
上記時刻差算出手段による算出結果に基づき、上記複数のユーザサーバの時刻補正を行う時刻補正手段と、を備え、
上記センター内サーバが、上記時刻差算出手段によって算出された上記複数のユーザサーバ毎のデータを、上記発信及び受信の各時刻と合せてログデータとして上記センター内サーバのデータベースに記憶する記憶手段を備えると共に、
上記センター内サーバのデータベースにおける上記ログデータを、インターネット回線又は他の専用回線に接続されたWEBサーバ上に、上記複数のユーザサーバ毎に、上記時刻差、並びに、上記時刻差に対応した上記センター内サーバと上記複数のユーザサーバとの同期/非同期状態を閲覧可能に表示するように構成したことを特徴とする標準時刻供給サービスシステム。 - 上記ログデータを暗号化して上記センター内サーバに記憶させると共に、上記WEBサーバにおいて復号化し、閲覧可能に供するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の標準時刻供給サービスシステム。
- 上記センター内サーバにおいて、上記標準時刻に対する上記時刻差を所定の基準値と比較検知し、許容値を外れる場合は、ユーザへメールにてその結果を送信するように構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載の標準時刻供給サービスシステム。
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