JP4568857B2

JP4568857B2 - 認証伝送システム

Info

Publication number: JP4568857B2
Application number: JP2004373089A
Authority: JP
Inventors: 徹哉横本
Original assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Current assignee: Fujitsu Telecom Networks Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2024-12-24
Also published as: JP2006178836A

Description

本発明は、ユーザ装置やユーザ装置の論理リンクの認証を行う機能を有する認証伝送システムに関する。

近年、ＬＡＮ，ＷＡＮに代表されるＩＰ通信ネットワークに於いて、情報セキュリティが問題となっている。ＩＰ通信ネットワークは、パケットの中に、そのパケット発信者の情報，発信元の端末装置やサーバ等の特定情報（ＩＰアドレス等）が付加され、且つ他の発信者、受信者とネットワークを共有して通信を行う為、悪意のあるユーザにより、前記のような重大な情報を盗み見られることがあり、又この盗み見られた情報を基に、ネットワーク上の端末装置やサーバ等が攻撃を受ける場合がある。

特に、ｘＤＳＬ，ＦＴＴＨ等のブロードバンドアクセスサービスを提供する通信事業者に於いては、加入者アクセス網内に於けるセキュリティ確保は、ユーザの信用に関わる重要課題であり、セキュアなネットワークをより確実な方式で提供できる方式として、ネットワークへのアクセス時に、ユーザ、或いはユーザ装置を認証して、アクセスを許可する認証方式が採用されている。この認証方式は、多くは他の装置との連携が必要であり、相互接続できることが要求されている。この為、標準化された認証方式が用いられているが、標準化で規定されているモデルのまま機能実装を行うと、装置の構成によっては運用状態に影響を与えることがあり、考慮する必要がある。

従来の標準化された認証方式に於いては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１作業部会が開発したＩＥＥＥ８０２．１Ｘ規格を用いていた。このモデルを図８に示す。このモデルは、要求側システム（ＳｕｐｐｌｉｃａｎｔＳｙｓｔｅｍ）１と、認証システム（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｏｒＳｙｓｔｅｍ）２と、認証サーバシステム（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｖｅｒＳｙｓｔｅｍ）３と、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）４とを含み、ユーザ収容ポート、上位ネットワーク接続ポート、及びユーザ認証結果の判断を行う認証サーバ（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＳｅｒｖｅｒ）５を接続する為のＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎサーバ接続ポートを定義し、認証されるユーザは、認証用データを認証サーバ５に送る。認証サーバ５は、その認証用データに格納された情報（ユーザＩＤ、パスワード等）によって上位ネットワークへの接続可否を判断し、判断結果を認証システム２へ通知し、認証システム２は、この判断結果によってユーザ収容ポートの開閉を行う機能を有し、認証が得られない場合、ＰｏｒｔＵｎａｕｔｈｏｒｉｚｅｄとして示すように、ユーザ収容ポートを開く制御を行うことになる。

認証処理開始の契機は、ユーザからの認証用データによる認証要求の受信、ユーザ収容ポートの物理リンクの確立等であるが、よりセキュリティを高める為に、或る一定周期毎に強制的な再認証を行う再認証機能が、認証システム２の機能として更に定義されている。この再認証は、再認証の周期が到来した時に、それ以前に認証したユーザ全てに対して、再度認証データの通信により、もう１度認証を行うものである。若し、その時以前に認証されたユーザの認証情報（ユーザＩＤ、パスワードなど）が不正な場合や、認証サーバ３との通信が正常に行われず、認証の正当な判断ができなかった場合は、そのユーザに対する認証を拒否し、上位ネットワークへの接続を断とすることにより、セキュリティを高めている。この一連の処理はレイヤ２でのデータ通信によって行うことができる為、コアネットワークに対するトラフィック負荷を軽減することができ、多くはＬＡＮスイッチや無線ＬＡＮのアクセスポイントに適用されており、近年通信事業者の加入者エッジスイッチ等への適用もされつつある。

又分散オブジェクト環境に於いて、高信頼性のセッションを維持する為に、サーバ名、サーバ位置情報、セッション状態情報の少なくとも一つを含むセッション維持情報を用いて、接続制御を行う手段が提案されている（例えば、特許文献１参照）。又アプリケーションプログラムを実行するサーバと端末との間のゲートウェイを含み、端末からの操作要求を、特定条件が満たされるまで、ゲートウェイに保留し、特定条件が満たされた時に、操作要求をサーバに転送するシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１３２４７９号公報特開２００４−１７１０６３号公報

前述のＩＥＥＥ８０２．１Ｘ規格による方式は、標準方式という特質上、最小限の規定としており、又元々のＬＡＮでの適用を想定している為、通信事業者のサービスとして運用する上で問題がある。例えば、再認証の周期が到来した時、認証サーバ接続ポートと認証サーバ間の通信ケーブルが抜けたことにより、認証サーバ３との通信が正常に行われず、認証の正当な判断ができなかったとき等、全てのユーザの通信が断となってしまう。又装置のユーザ収容効率向上とコストダウンを実現する為に、複数のユーザ収容ポート及び上位ネットワーク接続ポートを持ち、トラフィックの少ない認証用データは１つの認証サーバ接続ポートに集約し、且つ認証用データ集約部を交換可能な別パッケージとして、保守、運用性を高めた装置構成を適用した場合には、その認証用データ集約パッケージの交換中に再認証の周期が到来した時、認証サーバとの通信が正常に行われず、認証の正当な判断ができずに、全てのユーザの通信が断となってしまい、ネットワークの信頼性を低下させる問題があった。

本発明は、従来の問題点を解決するもので、信頼性の高い認証を可能とすることを目的とする。

本発明の認証伝送システムは、複数のユーザ装置と伝送装置と認証サーバとを含み、前記ユーザ装置の認証を前記認証サーバにより行う認証伝送システムに於いて、前記伝送装置は、ユーザ装置対応のユーザＩＦパッケージと、前記認証サーバに認証用データを送出して認証要求を行う監視制御部とを有し、前記ユーザＩＦパッケージは、前記ユーザ装置からのユーザデータと認証用データとを振り分けて、前記認証用データを前記監視制御部に転送するユーザデータ／認証用データ振り分け部と、認証結果に対応して前記ユーザ装置との間の論理リンク確立制御を行う認証処理部と、設定された周期毎に再認証の制御を行うと共に前記監視制御部からの該監視制御部又は前記認証サーバの経路異常情報により前記再認証の周期を変更する再認証制御部とを備えている。

又前記監視制御部は、前記認証サーバの正常性を監視して異常状態を検出した時に、前記ユーザＩＦパッケージに認証サーバ・ダウン情報を転送するサーバ監視部を備えることができる。

又前記監視制御部は、前記認証サーバとの間の管理用ポート物理リンクを監視し、物理リンク断検出により、前記ユーザＩＦパッケージに管理用ポート物理リンク断情報を転送する管理用ポート物理リンク監視部を備えることができる。

又前記監視制御部は、該監視制御部の正常動作可能状態を監視して、異常状態か否かの情報を前記ユーザＩＦパッケージに転送する監視制御部実装検出部を備えることができる。

又前記ユーザＩＦパッケージは、前記監視制御部からの検出情報を集約して経路異常情報として前記再認証制御部に転送する経路異常情報集約部を備えることができる。

ユーザ装置の再認証処理を所定の周期で実行して、信頼性を向上すると共に、再認証時の保守時等を含む認証サーバの異常又は監視制御部の異常による再認証処理を実行できない時に、再認証処理を次の再認証処理まで延期する制御により、通信中のユーザ装置に対しては、継続して通信を継続させて、ユーザに対するサービス低下が発生しないように制御することができる。

本発明の認証伝送システムは、図１を参照すると、複数のユーザ装置と伝送装置１１と認証サーバ１２とを含み、ユーザ装置の認証を認証サーバ１２により行う認証伝送システムであって、伝送装置１１は、ユーザ装置対応のユーザＩＦパッケージ１３と、認証サーバ１２にユーザ情報等の認証用データを送出して認証要求を行う監視制御部１４とを有し、ユーザＩＦパッケージ１３は、ユーザ装置からのユーザデータと認証用データとを振り分けて、前記認証用データを前記監視制御部１４に転送するユーザデータ／認証用データ振り分け部２１と、認証結果に対応してユーザ装置との間の論理リンク確立制御を行う認証処理部２２と、設定された周期毎に再認証の制御を行うと共に、監視制御部１４からの該監視制御部１４又は認証サーバ１２の経路異常情報により、再認証の周期を変更する再認証制御部２４とを備えている。

図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１１は伝送装置、１２は認証サーバ、１３はユーザ対応のユーザＩＦ（インタフェース）パッケージ＃１〜＃ｎ、１４は監視制御部、２１はユーザデータ／認証用データ振り分け部、２２は認証処理部、２３は経路異常情報集約部、２４は再認証制御部、３１は認証データ集約部、３２はサーバ監視部、３３は管理用ポート物理リンク監視部、３４は監視制御部異常検出部、３５は監視制御部実装検出部を示す。

ユーザＩＦパッケージ＃１〜＃ｎは、それぞれユーザ収容ポートと上位ネットワーク接続ポートとを有し、且つ監視制御部１４に接続され、ユーザデータの通信を行うと共に、認証処理部２２によりユーザ認証を行う機能を有するものであり、活線挿抜を可能とし、保守・運用の為に増設、撤去、交換等を可能としている。又監視制御部１４は、伝送装置１１内の監視制御を行うと共に、認証サーバ１２と接続する管理用ポート物理リンク監視部３３を有し、認証サーバ１２との間の認証用データの終端或いは転送を行い、ユーザＩＦパッケージ１３内の認証処理部２２と連携して、ユーザ認証を行うものであり、この認証制御部１４についても、活線挿抜を可能として、保守・運用の為に撤去、交換を可能としている。又認証サーバ１２は、認証処理の為の例えばＲＡＤＩＵＳ（ＲｅｍｏｔｅＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＤｉａｌ−ｉｎＵｓｅｒＳｅｒｖｉｃｅ）プロトコルを適用して、ユーザ認証を行うものであり、ＵＮＩＸサーバ等により構成することができる。

又ユーザＩＦパッケージ１３のユーザデータ/認証用データ振り分け部２２は、例えば、半導体論理処理回路とランダムアクセスメモリとにより構成し、データをランダムアクセスメモリに一時的に格納し、半導体論理処理回路によるパターン検出回路とセレクタとにより、条件判定を行って、その条件に一致した情報を持つデータを、セレクタを制御することにより、方路振り分けを行うものであり、例えば、イーサネット（登録商標）の場合は、伝送フレーム中のタイプの識別により、ユーザデータと認証用データとの振り分けを行うことができる。

又認証処理部２２は、例えば、半導体論理処理回路により構成され、認証サーバ１２と再認証制御部２４とからの指示に従って、ユーザデータの通信許可又は通信断の処理、並びに再認証時には、ユーザ装置に対してユーザ情報等の認証用データを要求するもので、ユーザ装置からのユーザ情報等の認証用データは、ユーザデータ／認証用データ振り分け部２１により振り分けて、監視制御部１４に転送する。又経路異常情報集約部２３は、例えば、半導体論理処理回路により構成され、監視制御部１４により検出した各種経路異常情報、例えば、監視制御部異常情報、認証サーバ・ダウン情報、管理ポート物理リンク断情報、監視制御部未実装情報等の論理和を求めて集約し、経路異常情報として再認証制御部２４に通知する。

この再認証制御部２４は、例えば、半導体論理処理回路と、水晶発振器等によるタイマとを含み、このタイマの設定周期に従って、再認証の開始を認証処理部２２に通知する機能と、経路異常情報集約部２３からの異常情報のタイミングと再認証開始タイミングとがほぼ同時的に発生した場合、再認証処理の開始を次のタイマ周期に変更する機能とを含むものである。これにより、再認証を行うタイミングに於いて、認証サーバ１２による認証が得られない状態となった時の再認証処理を中止し、次の再認証周期まで待機する。それにより、既にサービスを受けているユーザの通信を断としないことになる。又再認証周期を定めるタイマは、ユーザ装置対応に設定することも可能であり、又共通的に設定することも可能であり、システム構成に対応して選択することができる。

又監視制御部１４の認証用データ集約部３１は、例えば、半導体論理処理回路により構成され、複数のユーザＩＦパッケージ１３のユーザデータ/認証用データ振り分け部２１によって振り分けられた認証用データを集約して、認証サーバ１２へ転送する為の機能を有し、又サーバ監視部３２は、例えば、プロセッサとランダムアクセスメモリとによって構成され、認証サーバ１２との間で、独自に定義したプロトコルや、ＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）等のアドレス解決プロトコル等を用いて、定期的に認証サーバ１４と通信を行い、一定時間経過しても、認証サーバ１４から応答がない時には、認証サーバ１４のダウンと判定し、その判定結果を、認証サーバ・ダウン情報として、ユーザＩＦパッケージ１３の経路異常情報集約部２３に転送する。

又管理用ポート物理リンク監視部３３は、例えば、半導体論理処理回路によって構成され、監視制御部１４の管理用ポートに於いて物理インタフェースのリンク状態を検出し、異常検出時には、ユーザＩＦパッケージ１３の経路異常情報集約部２３に対して、管理用ポート物理リンク断情報を通知する。又監視制御部異常検出部３５は、例えば、半導体論理処理回路等により構成され、監視制御部１４内の各部を監視し、異常検出時は、ユーザＩＦパッケージ１３の経路異常情報集約部２３に対して、監視制御部異常情報を通知する。又監視制御部実装検出部３５は、半導体論理処理回路により構成され、監視制御部１４内のプロセッサの起動状態や動作電源電圧の監視等も行い、監視制御部１４としての機能が正常動作可能の状態であるか否かを監視し、その監視結果、動作不可能で未実装又は未実装と同様な状態である場合に、ユーザＩＦパッケージ１３の経路異常情報集約部２３に、監視制御部未実装情報として転送する。なお、監視制御部１４が動作可能状態となっている場合に、その動作可能状態を示す監視制御部実装情報として転送することもできる。

図２は、ユーザ装置１，２とユーザＩＦパッケージと監視制御部と認証サーバとを含む認証伝送システムに於いて、監視制御部と認証サーバとが経路異常の状態の場合のシーケンス説明図であり、図１を参照して説明すると、再認証制御部２４に於ける経路異常情報による再認証の周期を次の周期に繰り延べる手段を設けない従来の構成に相当する場合に於いて、ユーザ装置１，２と伝送装置１１のユーザＩＦパッケージ１３との間では、以前に認証されて、論理リンク確立／データ通信可能の状態になっており、ユーザＩＦパッケージ１３の再認証制御部２４からユーザ装置１に対してタイマの設定周期に従った再認証開始を認証処理部２２に通知した時、ユーザ情報問い合わせをユーザ装置１に送出し、そのユーザ装置１からのユーザ情報応答を受信し、そのユーザ情報を再認証処理の為に、監視制御部１４に転送すると、監視制御部１４と認証サーバ１２とは前述のように異常状態であるから、応答することができない状態となっている。

従って、ユーザＩＦパッケージ１３は、タイムアウト検出となり、論理ポートをクローズして、ユーザ装置１に対して通信不許可通知を送出する。又ユーザ装置２に対しても同様に、再認証周期に従った再認証処理を開始すると、監視制御部１４からの応答がないので、通信不許可を通知することになる。この場合の処理動作は、再認証制御部２４の再認証要求を、認証サーバ１２及び監視制御部１４側の異常状態に於いて延期する機能を備えていない場合を示す。

図３は、認証処理のシーケンス説明図であり、監視制御部１４と認証サーバ１２とが正常状態の場合に、ユーザ装置１とユーザＩＦパッケージ１３との間の物理リンクが確立し、ユーザ装置１に対するユーザ情報問い合わせに、ユーザ装置１が応答してユーザ情報を送出し、ユーザＩＦパッケージ１３から監視制御部１４を介して、認証サーバ１２にユーザ情報問い合わせを行い、認証サーバ１２に於けるユーザ情報照合結果、認証が得られると、通信許可通知を、監視制御部１４を介してユーザＩＦパッケージ１３に転送する。ユーザＩＦパッケージ１３は、物理ポートをオープンとし、ユーザ装置２に対して通信許可を通知する。それにより、ユーザ装置１とユーザＩＦパッケージ１３との間の物理リンク確立／データ通信可能の状態となる。又ユーザ装置２に対しても同様のシーケンスに従って、物理リンク確立／データ通信可能の状態に遷移させることができる。

図４は、認証処理のシーケンス説明図であり、認証サーバ１２に於けるユーザ装置１，２の認証が得られない場合について示し、認証サーバ１２からのユーザ情報不一致、通信不許可通知に従って、ユーザＩＦパッケージ１３は、論理ポートをクローズとし、ユーザ装置１，２に対してそれぞれ通信不許可通知を送出する。

図５は、再認証処理のシーケンス説明図であり、ユーザ装置１，２とユーザＩＦパッケージ１３との間は、以前の認証処理により、論理リンク確立／データ通信可能の状態となっている時に、再認証制御部２４のタイマ設定によるユーザ装置１に対する再認証周期となると、ユーザ装置１に対して認証用データとしてのユーザ情報問い合わせを行い、ユーザ装置１からのユーザ情報応答に従って、監視制御部１４を介して認証サーバ１２に、認証用データを含む認証要求を行い、認証サーバ１２からユーザ情報照合一致により、認証が得られると、通信許可通知を監視制御部１４を介してユーザＩＦパッケージ１３に送出する。それにより、ユーザＩＦパッケージ１３は、論理ポートをオープンとし、ユーザ装置１に通信許可通知を送出する。それにより、ユーザ装置１とユーザＩＦパッケージ１３との間の論理リンク確立／データ通信可能の状態に遷移する。又ユーザ装置２に対しても同様のシーケンスに従って再認証処理が行われる。

図６は、再認証処理のシーケンス説明図であるが、図５に示す場合と、ユーザ装置２の再認証処理に於いて、ユーザ装置１に対しては、認証サーバ１２に於けるユーザ情報の照合一致となり、そのユーザ装置１に対しては通信許可通知を送出したが、ユーザ装置２のユーザ情報については照合不一致となり、ユーザ装置２に対して、通信不許可を通知する場合を示す。

図７は、異常発生時の再認証処理のシーケンス説明図であり、図２に示す場合と同様に監視制御部１４と認証サーバ１２とが異常状態の場合に、再認証制御部２４のタイマ設定による再認証周期となって、ユーザ装置１に対する再認証処理の為のユーザ情報問い合わせを行い、ユーザ情報応答を受信した時に、経路異常情報集約部２３を介して、監視制御部１４と認証サーバ１２との何れか一方又は両方の経路異常情報が、再認証制御部２４に通知されると、再認証タイマによる再認証周期を次のタイムアウトとなるまで延期する。従って、以前に認証されたユーザ装置１，２は、ユーザＩＦパッケージ１３との間の論理リンク確立／データ通信可能の状態を維持することができる。

本発明の実施例１の処理説明図である。認証処理のシーケンス説明図である。認証処理のシーケンス説明図である。認証処理のシーケンス説明図である。再認証処理のシーケンス説明図である。再認証処理のシーケンス説明図である。再認証処理のシーケンス説明図である。ＩＥＥＥ８０２．１Ｘ規格を用いた認証モデル説明図である。

符号の説明

１１伝送装置
１２認証サーバ
１３ユーザＩＦパッケージ
１４監視制御部
２１ユーザデータ／認証用データ振り分け部
２２認証処理部
２３経路異常情報集約部
２４再認証制御部
３１認証データ集約部
３２サーバ監視部
３３管理用ポート物理リンク監視部
３４監視制御部異常検出部
３５監視制御部実装検出部

Claims

複数のユーザ装置と伝送装置と認証サーバとを含み、前記ユーザ装置の認証を前記認証サーバにより行う認証伝送システムに於いて、
前記伝送装置は、ユーザ装置対応のユーザＩＦパッケージと、前記認証サーバに認証用データを送出して認証要求を行う監視制御部とを有し、
前記ユーザＩＦパッケージは、前記ユーザ装置からのユーザデータと認証用データとを振り分けて、前記認証用データを前記監視制御部に転送するユーザデータ／認証用データ振り分け部と、認証結果に対応して前記ユーザ装置との間の論理リンク確立制御を行う認証処理部と、設定された周期毎に再認証の制御を行うと共に前記監視制御部からの該監視制御部又は前記認証サーバの経路異常情報により前記再認証の周期を変更する再認証制御部と
を備えたことを特徴とする認証伝送システム。
前記監視制御部は、前記認証サーバの正常性を監視して異常状態を検出した時に、前記ユーザＩＦパッケージに認証サーバ・ダウン情報を転送するサーバ監視部を備えたことを特徴とする請求項１記載の認証伝送システム。
前記監視制御部は、前記認証サーバとの間の管理用ポート物理リンクを監視し、物理リンク断検出により、前記ユーザＩＦパッケージに管理用ポート物理リンク断情報を転送する管理用ポート物理リンク監視部を備えたことを特徴とする請求項１記載の認証伝送システム。
前記監視制御部は、該監視制御部の正常動作可能状態を監視して、異常状態か否かの情報を前記ユーザＩＦパッケージに転送する監視制御部実装検出部を備えたことを特徴とする請求項１記載の認証伝送システム。
前記ユーザＩＦパッケージは、前記監視制御部からの検出情報を集約して経路異常情報として前記再認証制御部に転送する経路異常情報集約部を備えたことを特徴とする請求項１記載の認証伝送システム。