JP4892404B2

JP4892404B2 - 暗号化パケット転送方法、中継装置、そのプログラムおよび通信システム

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Publication number: JP4892404B2
Application number: JP2007130238A
Authority: JP
Inventors: 藤嗣彦田村; 恭之市川; 寿一別所; 康志高木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2007-05-16
Publication date: 2012-03-07
Anticipated expiration: 2027-05-16
Also published as: JP2008288757A

Description

本発明は、ＩＰ（Internet Protocol）網を利用したEnd-to-Endの暗号化通信技術に関する。特にＩＰ網内の装置において、暗号化パケットをいったん復号化することにより、暗号化パケットの内容を確認し、ウィルスやワーム等の削除を可能とするセキュア通信技術に関する。

ブロードバンドサービスの普及と盗聴等のセキュリティ問題の深刻化に伴い、End-to-Endでのセキュア通信を実現するため、ＩＰｓｅｃ（IP Security）を用いたサービスが提供されている。ここで、ＩＰｓｅｃにおける端末間通信の通信性能を向上させるために、セッション制御を利用した動的な鍵交換方式を用いたEnd-to-End暗号化通信方法がある（特許文献１参照）。また、セッション制御が終了した後に、鍵交換プロトコルであるＩＫＥ（Internet Key Exchange）を利用することにより、端末間での暗号鍵を動的に生成し、End-to-End暗号化通信を実現する技術がある（非特許文献１，２参照）。

このような暗号化通信を含むブロードバンドサービスが提供される一方で、ウィルスやワーム等の被害も増加している。そこで、ＩＳＰ（Internet Services Provider）等のネットワーク事業者が、ネットワーク内でウィルスの検出等、セキュリティチェックを行うためには、このネットワーク内の中継装置において、パケットを取り出し、その中身を確認する必要がある。
特開２００４−２４８１６９号公報 IETF、"The Internet Key Exchange (IKE)"、RFC2409、[online]、[平成１９年４月１７日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc2409.txt＞ IETF、"Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol"、RFC4306、[online]、[平成１９年４月１７日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc4306.txt＞

このようなEnd-to-End暗号化通信において、ネットワーク内の中継装置がセキュリティチェックを行うためには、端末から送信されたパケットを復号する必要がある。しかし、End-to-End暗号化通信の端末同士でＩＫＥにより動的に暗号鍵を生成すると、中継装置はこの暗号鍵を知ることはできない。したがって、End-to-End暗号化通信において、中継装置は中継するパケットを復号できず、パケットのセキュリティチェックを行うことができないという問題があった。

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、End-to-End暗号化通信において、ネットワーク内の中継装置がセキュリティチェックを行うことを目的とする。

前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、第１の端末と、この第１の端末と通信を行う第２の端末とのセッション制御を行うセッション制御サーバと、前記第１の端末と前記第２の端末との間で送受信される暗号化パケットを転送する中継装置とを含む通信システムにおいて、前記中継装置が前記第１の端末から受信した暗号化パケットを復号して、前記第２の端末へ転送する暗号化パケット転送方法であって、前記中継装置が、前記セッション制御サーバから、前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末と前記第２の端末との間のシグナリングセッション識別情報である呼識別情報とを含む中継装置制御情報を受信し、ＩＫＥ（Internet Key Exchange）により、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間で、前記呼識別情報を含むＳＡ（Security Association）に関する情報を交換して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立し、前記ＳＡに関する情報を記憶部に記憶し、前記受信した中継装置制御情報と、前記記憶部に記憶されたＳＡに関する情報とを用いて、前記呼識別情報ごとに、この呼識別情報に対応する前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間のＳＡに関するＳＰＩ値（Security Parameters Index）とを示した通信セッション情報を作成し、前記記憶部に記憶し、前記第１の端末から、暗号化パケットを受信したとき、前記受信した暗号化パケットに含まれるＳＰＩ値をキーとして前記記憶部から、前記第１の端末との間のＳＡに関する情報を検索し、この検索したＳＡに関する情報を用いて、前記暗号化パケットを復号し、前記復号したパケットに対しセキュリティチェックを実行し、前記セキュリティチェックを実行したパケットに含まれる前記第１の端末のアドレスおよび前記ＳＰＩ値の組み合わせをキーとして、前記通信セッション情報から、前記第１の端末からの前記暗号化パケットの送信先である第２の端末のアドレスおよび前記第２の端末との間のＳＡに関するＳＰＩ値を検索し、前記復号したパケットの宛先アドレスを、前記検索した第２の端末のアドレスに書き換え、前記検索したＳＰＩ値をキーとして、前記記憶部から、前記第２の端末との間のＳＡに関する情報を検索し、この検索したＳＡに関する情報を用いて、前記復号したパケットを暗号化し、前記暗号化したパケットを、前記第２の端末へ送信することを特徴とする。

このような方法によれば、第１の端末と第２の端末との間のEnd-to-End暗号化通信を行うとき、第１の端末と中継装置、第２の端末と中継装置それぞれの間でＩＫＥによりＩＰｓｅｃＳＡを確立し、セキュリティパスを確立する。そして、中継装置は、第１の端末との間で交換したＳＡに関する情報を用いて暗号化パケットを復号できるので、このパケットのセキュリティチェックをした上で、第２の端末へ転送することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の暗号化パケット転送方法において、前記セッション制御サーバが、前記第１の端末から、前記暗号化パケットの通信要求を含むセッション制御情報を受信したとき、この受信したセッション制御情報における送信元アドレスを、前記暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスに変換して、前記第２の端末へ送信し、この第２の端末から、前記受信したセッション制御情報の応答を受信したとき、前記受信したセッション制御情報の応答における送信元アドレスを、前記暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスに変換して、前記第１の端末へ送信し、前記第１の端末および前記第２の端末はそれぞれ、前記ＩＫＥにより、前記セッション制御情報または前記セッション制御情報の応答に示されるアドレスの中継装置との間で、前記ＳＡに関する情報を交換して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立することを特徴とする。

このような方法によれば、セッション制御サーバが、第１の端末および第２の端末に対し、中継装置のアドレスを通知するので、第１の端末および第２の端末がEnd-to-End暗号化通信をするとき、どの中継装置との間でＩＰｓｅｃＳＡを確立すればよいかを知ることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の暗号化パケット転送方法において、前記通信システムは、前記中継装置を複数含んで構成され、前記セッション制御サーバは、前記第１の端末のアドレスのドメインごとに、当該ドメインを持つ前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスを示した中継装置アドレス情報を記憶部に記憶し、前記セッション制御サーバが、前記第１の端末からセッション制御情報を受信したとき、前記受信したセッション制御情報に含まれる前記第１の端末のアドレスのドメイン名をキーとして、前記中継装置アドレス情報に示される中継装置から、前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置を選択し、前記選択した中継装置宛に、前記中継装置制御情報を送信することを特徴とする。

このような方法によれば、セッション制御サーバが、複数の中継装置から暗号化パケットを中継する中継装置を選択するとき、第１の端末のアドレスのドメインをもとに中継装置を選択することができる。従って、セッション制御サーバは、例えば、第１の端末の属するネットワークに近い中継装置を選択することができる。なお、第１の端末のアドレスは、例えば、ＳＩＰ−ＵＲＩ（Session Initiation Protocol- Uniform Resource Identifier）を用い、アドレスのドメイン名とは、例えばＳＩＰ−ＵＲ「ｘｘｘ＠ａａａ．ｃｏ．ｊｐ」というアドレスでいうと、「ａａａ．ｃｏ．ｊｐ」の部分をいう。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の暗号化パケット転送方法において、前記中継装置アドレス情報は、前記第１の端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレスごとに、当該ＩＰアドレスを持つ前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスを示した情報であり、前記セッション制御サーバが、前記第１の端末からセッション制御情報を受信したとき、このセッション制御情報の送信元である前記第１の端末のＩＰアドレスをキーとして、前記中継装置アドレス情報に示される中継装置から、前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置を選択することを特徴とする。

このような方法によれば、セッション制御サーバが、複数の中継装置から暗号化パケットを中継する中継装置を選択するとき、第１の端末のＩＰアドレスをもとに中継装置を選択することができる。従って、セッション制御サーバは、例えば、第１の端末のＩＰアドレスにおけるネットワークアドレスを参照して、第１の端末の属するネットワークに近い中継装置を選択することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の暗号化パケット転送方法において、前記通信システムは、複数の前記中継装置およびこの複数の中継装置それぞれの処理負荷状況を監視する負荷監視サーバを含んで構成され、前記セッション制御サーバが、前記第１の端末および前記第２の端末から、前記暗号化パケットの通信要求を含むセッション制御情報を受信したとき、前記負荷監視サーバから、前記複数の中継装置それぞれの処理負荷情報を受信し、前記受信した処理負荷情報において最も処理負荷の小さい中継装置を、前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置として選択することを特徴とする。

このような方法によれば、セッション制御サーバが、暗号化パケットを中継する中継装置を選択するとき、最も処理負荷の小さい中継装置を選択するので、End-to-End暗号化通信における通信速度の低下を防ぐことができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の暗号化パケット転送方法において、前記セッション制御サーバが、前記第１の端末および前記第２の端末へ、当該第１の端末と第２の端末それぞれにおける暗号化パケットの送受信に用いる暗号鍵を配布し、前記第１の端末および前記第２の端末は、前記配布された暗号鍵を用いて、前記セッション制御情報に示される中継装置との間でセキュリティパスを確立することを特徴とする。

このような方法によれば、セッション制御サーバが暗号鍵を配布し、この配布された暗号鍵を用いて、第１の端末、第２の端末、中継装置において、ＩＫＥによる鍵交換を行わなくてもＩＰｓｅｃＳＡを確立することができる。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の暗号化パケット転送方法において、前記中継装置が、外部の装置から前記セキュリティチェックを実行するか否かの指示入力を受け付け、前記セキュリティチェックを実行する指示入力を受け付けたとき、前記セキュリティチェックを実行することを特徴とする。

このような方法によれば、第１の端末と第２の端末との間のEnd-to-End暗号化通信を行うとき、当該中継装置においてパケットのセキュリティチェックをするか否かをオペレータ等が設定することができる。

請求項８に記載の発明は、第１の端末と、この第１の端末と通信を行う第２の端末とのセッション制御を行うセッション制御サーバと、前記第１の端末と前記第２の端末との間で送受信される暗号化パケットを転送する中継装置とを含む通信システムにおいて、前記中継装置が前記第１の端末から受信した暗号化パケットを復号して、前記第２の端末へ転送する中継装置であって、前記セッション制御サーバから、前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末と前記第２の端末との間のシグナリングセッション識別情報である呼識別情報とを含む中継装置制御情報を受信する入出力部と、ＩＫＥ（Internet Key Exchange）により、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間で、前記呼識別情報を含むＳＡ（Security Association）に関する情報を交換して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立し、前記ＳＡに関する情報を記憶部に記憶するＳＡ処理部と、前記受信した中継装置制御情報と、前記記憶部に記憶されたＳＡに関する情報とを用いて、前記呼識別情報ごとに、この呼識別情報に対応する前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間のＳＡに関するＳＰＩ値（Security Parameters Index）とを対応付けた通信セッション情報を作成し、前記記憶部に記憶する通信セッション情報処理部と、前記第１の端末から受信した暗号化パケットに含まれるＳＰＩ値をキーとして前記記憶部から、前記第１の端末との間のＳＡに関する情報を検索するポリシ管理部と、前記検索されたＳＡに関する情報を用いて前記暗号化パケットを復号する復号部と、前記復号したパケットに対し、セキュリティチェックを実行するセキュリティ処理部と、前記セキュリティチェックを実行したパケットに含まれる前記第１の端末のアドレスおよび前記ＳＰＩ値の組み合わせをキーとして、前記通信セッション情報から、前記第１の端末からの前記暗号化パケットの送信先である第２の端末のアドレスおよび前記第２の端末との間のＳＡに関するＳＰＩ値を検索し、前記復号したパケットの宛先アドレスを、前記検索した前記第２の端末のアドレスに書き換えるＩＰアドレス変換部と、前記検索されたＳＰＩ値をキーとして、前記ポリシ管理部により前記記憶部から検索された前記第２の端末との間のＳＡに関する情報を用いて、前記セキュリティチェックを実行したパケットを暗号化し、前記暗号化したパケットを、前記第２の端末へ送信する暗号化部とを備えることを特徴とする。

このような中継装置によれば、第１の端末と第２の端末との間のEnd-to-End暗号化通信を行うとき、第１の端末と中継装置、第２の端末と中継装置それぞれの間でＩＫＥによりＩＰｓｅｃＳＡを確立し、セキュリティパスを確立する。従って、中継装置は、第１の端末との間で交換したＳＡに関する情報を用いて暗号化パケットを復号できるので、このパケットのセキュリティチェックをした上で、第２の端末へ転送することができる。

請求項９に記載の発明は、コンピュータを、請求項８に記載の中継装置として機能させることを特徴とするプログラムである。

このようなプログラムによれば、コンピュータを請求項８に記載の中継装置として機能させることができる。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の中継装置と、前記第１の端末と前記第２の端末とのセッション制御を行い、前記セッション制御情報を前記中継装置へ送信するセッション制御サーバと、前記セッション制御サーバとのセッション制御プロトコルおよび前記中継装置とのＩＫＥを行うためのＩＫＥプロトコルを備える前記第１の端末および前記第２の端末とを備えることを特徴とする通信システムとした。

このような通信システムによれば、第１の端末と第２の端末との間のEnd-to-End暗号化通信を行うとき、第１の端末と中継装置、第２の端末と中継装置それぞれの間でＩＫＥによりＩＰｓｅｃＳＡを確立し、セキュリティパスを確立する。そして、中継装置は、第１の端末との間で交換したＳＡに関する情報を用いて暗号化パケットを復号できるので、このパケットのセキュリティチェックをした上で、第２の端末へ転送することができる。

本発明によれば、End-to-End暗号化通信において、ネットワークの中継装置がパケットのセキュリティチェックを行うことができる。従って、ＩＰネットワークにおいて通信内容の機密性と安全性との両方を向上させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施の形態という）を、第１の実施の形態から第４の実施の形態に分けて説明する。

≪第１の実施の形態≫
図１は、本発明の第１の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。

図１に示すように、第１の実施の形態の通信システムは、セッションの発側端末（第１の端末）１（１Ａ）と、このセッションの着側端末（第２の端末）１（１Ｂ）と、この発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間のセッション制御を行うＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバ３と、発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間で送受信されるパケットを転送する中継装置４とを含んで構成される。このＳＩＰサーバ３および中継装置４は、例えば、ＩＰ網内に設置される装置である。

この発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、ＳＩＰ等、ＩＰ網を介した各種データの送受信のためのセッション制御プロトコルを備えるコンピュータである。また、この発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、自動鍵交換プロトコルであるＩＫＥを備え、このＩＫＥにより他の端末（例えば、中継装置４）との間でセキュリティアソシエーション（ＳＡ）を行い、ＩＰｓｅｃ等のセキュリティパスを確立する。そして、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、このセキュリティパスにより暗号化通信を行う。

ＳＩＰサーバ（セッション制御サーバ）３は、この発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間のセッション制御を行うコンピュータである。このＳＩＰサーバ３は、発側端末１Ａから、着側端末１Ｂとのセッション制御の開始要求を受け付けると、セッション制御の開始要求を着側端末１Ｂに転送する。このときあわせて、両端末間のパケット転送を行う中継装置４のアドレスも通知する。そして、ＳＩＰサーバ３は、着側端末１Ｂからセッション制御ＯＫの応答を受信すると、この発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂのアドレス（ＩＰアドレス）を中継装置４へ通知する。また、ＳＩＰサーバ３は、発側端末１Ａへ中継装置４のアドレスを通知する。この後、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂはこの通知されたアドレスの中継装置４との間でＩＫＥを実行し、セキュリティパスを確立する。そして、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、この中継装置４との間で確立したセキュリティパスを用いてEnd-to-End暗号化通信を行う。つまり、中継装置４は発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂそれぞれとの間でセキュリティパスを確立することになるので、発側端末１Ａから受信した暗号化パケットをいったん復号し、この復号したパケットに対しセキュリティチェック等を行った後、暗号化して着側端末１Ｂへ転送することができる。なお、前記した通信システムにおいて、発側端末１Ａ、着側端末１Ｂはそれぞれ複数台であってもよい。

＜ＳＩＰサーバ＞
次に、図２（ａ）を用いて、ＳＩＰサーバ３の構成を詳細に説明する。図２（ａ）は、各実施の形態におけるＳＩＰサーバの構成を示す図である。なお、ＳＩＰサーバ３Ａ，３Ｂ，３Ｃについては、第２の実施の形態以降で説明する。

ＳＩＰサーバ３は、入出力部３１と、通信処理部３２と、記憶部３３とを含んで構成される。

入出力部３１は、セッション制御パケット、中継装置制御パケット、中継装置アドレス情報３３１（後記）の設定情報等、各種データの入出力を司るインタフェースである。

通信処理部３２は、外部の装置との通信処理を実行する。この通信処理部３２は、発側端末１Ａや着側端末１Ｂとの間で制御パケットの送受信を行うセッション制御処理部３２０、中継装置４を制御する中継装置制御部３２１とを備える。なお、破線で示した負荷状況取得部３２２は、第４の実施の形態で説明する。

セッション制御処理部３２０は、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂとの間のセッション制御を行う。具体的には、発側端末１Ａからセッション制御開始要求であるＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信すると、このＩＮＶＩＴＥ要求パケットを着側端末１Ｂへ転送する。このとき、セッション制御処理部３２０は、記憶部３３の中継装置アドレス情報３３１（後記）に記録される中継装置４のＩＰアドレスを通知する。これにより着側端末１ＢはEnd-to-End暗号化通信においてパケットを転送する中継装置４のアドレスを知ることができる。つまり、発側端末１ＡとのEnd-to-End暗号化通信において、どの中継装置４との間でＩＰｓｅｃＳＡを確立し、セキュリティパスを確立すればよいかを知ることができる。

なお、発側端末１ＡからのＩＮＶＩＴＥ要求パケットには、セキュア通信要求の有無を示すフラグ（つまり、暗号化が必要か否かを示す情報）、発側端末１ＡのＳＩＰアドレス（ＳＩＰ−ＵＲＩ）、着側端末１ＢのＳＩＰ−ＵＲＩ、発側端末１ＡのＩＰアドレス、Call-ID等を含む。Call-ID（呼識別情報）は、着側端末１Ｂとの通信のシグナリングセッション識別情報であり、当該発側端末１Ａが発行する。

また、セッション制御処理部３２０は、着側端末１Ｂから、このＩＮＶＩＴＥ要求パケットの応答を受信すると、発側端末１ＡのＩＰアドレス、着側端末１ＢのＩＰアドレスおよびこの発側端末１Ａから受信したCall-IDとを対応付けたセッション制御情報３３２（後記）に記録しておく。

中継装置制御部３２１は、記憶部３３のセッション制御情報３３２に示されるEnd-to-End暗号化通信の両端となる端末（発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂ）のＩＰアドレスと、Call-IDとを含む中継装置制御パケットを中継装置４へ送信する。つまり、中継装置制御部３２１は、中継装置４にこの発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間でＩＰｓｅｃＳＡを確立し、セキュリティパスを確立するよう指示する。

記憶部３３は、中継装置４のＩＰアドレスを示した中継装置アドレス情報３３１と、前記したセッション制御情報３３２とを備える。なお、セッション制御情報３３２は、ここでは図示を省略するが発側端末１ＡのＩＰアドレス、着側端末１ＢのＩＰアドレスおよびこの発側端末１Ａから受信したCall-IDを対応付けて記録した情報である。また、この中継装置アドレス情報３３１は、入出力部３１経由でオペレータ等が書き換え可能である。このようにすることで、オペレータが所望する中継装置４を、発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間で中継する中継装置４に設定可能である。なお、中継装置アドレス情報３３１Ａ，３３１Ｂは、第２の実施の形態および第３の実施の形態で説明する。また、破線で示した負荷状況情報３３３は、第４の実施の形態で説明する。

入出力部３１は、外部装置とのデータ入出力を行う入出力インタフェースから構成される。また、通信処理部３２は、このＳＩＰサーバ３が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。記憶部３３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成される。また、通信処理部３２の機能をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部３３には、この通信処理部３２の機能を実現するためのプログラムが格納される。

＜発側端末および着側端末＞
次に、図２（ｂ）を用いて、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂの構成を説明する。図２（ｂ）は、各実施の形態における発側端末および着側端末の構成を示す図である。この発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは同じ構成であるので、以下、まとめて端末１として説明する。端末１は、入出力部１１と、通信処理部１２と、記憶部１３とを含んで構成される。

入出力部１１は、ＳＩＰサーバ３との間で送受信するセッション制御パケット、ＩＰｓｅｃＳＡに関する情報、暗号化パケット等、各種データの入出力を司るインタフェースである。

通信処理部１２は、外部の装置との通信処理を実行する。この通信処理部１２は、ＳＩＰ等のセッション制御プロトコル、ＩＫＥ等の自動鍵交換プロトコルを備え、例えば、ＳＩＰサーバ３へセッション制御パケットの送受信をしたり、ＩＫＥにより中継装置４との間でＩＰｓｅｃＳＡを確立して、暗号化通信を行ったりする。

このような通信処理部１２は、セッション制御処理部１２０と、ＳＡ処理部１２１、ポリシ管理部１２２と、暗号化部１２３と、復号部１２４とを含んで構成される。

セッション制御処理部１２０は、ＳＩＰサーバ３との間でセッション制御パケットの送受信を行う。具体的には、発側端末１Ａとなる端末１は、着側端末１Ｂとの間で通信を行うとき、この着側端末１Ｂとの間の通信の識別情報であるCall-IDを発行する。そして、ＳＩＰサーバ３へ、セキュア通信要求の有無を示すフラグ、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩ、着側端末１ＢのＳＩＰ−ＵＲＩ、発側端末１ＡのＩＰアドレス、前記発行したCall-ID等を含むＩＮＶＩＴＥ要求パケットを送信する。この後、ＳＩＰサーバ３から、この送信したＩＮＶＩＴＥ要求パケットに対する応答を受信すると、この応答に含まれる中継装置４のアドレス、Call-ID等の情報を記憶部１３のセッション制御情報１３１として記録する。なお、このセッション制御処理部１２０は、前記したＳＩＰ−ＵＲＩの名前解決を行い、このＳＩＰ−ＵＲＩに対応するＩＰアドレスを特定する機能を有するものとする。

ＳＡ処理部１２１は、ＳＩＰサーバ３から通知された中継装置４に対して、ＩＫＥによりＩＰｓｅｃＳＡの折衝を行い、このときの折衝結果を当該ＳＡに関する情報としてＳＡＤ１３２（後記）に登録する。

ポリシ管理部１２２は、この通信パケットの属性を示すヘッダ情報を参照して、前記したＳＰＤ１３３からこの通信パケットのセキュリティポリシを検索し、この通信パケットに対するセキュリティポリシを決定する。また、ポリシ管理部１２２は、ＳＡＤ１３２から、この通信データのＳＡに関する情報を検索する。そして、この検索結果（セキュリティポリシおよびＳＡ）に基づいて、通信データの処理内容を決定する。この後、通信パケットに暗号化が必要ならば、その旨と暗号化に用いるＳＡに関する情報とを暗号化部１２３へ出力する。また、復号が必要ならばその旨と復号に用いるＳＡに関する情報とを復号部１２４へ出力する。

暗号化部１２３は、ポリシ管理部１２２により決定された処理内容（ＳＡに関する情報）を用いて、パケットを暗号化する。

復号部１２４は、ポリシ管理部１２２により決定された処理内容（ＳＡに関する情報）を用いて、パケットを復号する。

記憶部１３は、セッション制御情報１３１と、ＳＡＤ１３２と、ＳＰＤ１３３とを備える。

セッション制御情報１３１は、通信相手である端末１のアドレスや、Call-ID、その端末１とのEnd-to-End暗号化通信を行うときに中継する中継装置４のＩＰアドレス等を示した情報である。

ＳＡＤ１３２は、この端末１が確立したＩＰｓｅｃＳＡに関する情報（ＳＡに関する情報）を記憶する。このＳＡに関する情報は、通信パケットの終点ＩＰアドレス（宛先ＩＰアドレス）、ＩＰｓｅｃプロトコルの種類、各ＳＡのパラメータを識別するための値であるＳＰＩ、暗号化アルゴリズム、暗号化鍵に関する情報のほか、様々な情報が記述される。このＳＡＤ１３２は、中継装置４のＳＡＤ４３２と同様なので、中継装置４の説明の項で詳細に述べる。

ＳＰＤ１３３は、暗号化を行う／行わないといった通信パケットのセキュリティポリシを記憶する。また、このセキュリティポリシは、暗号化部１２３がパケットを暗号化するときのカプセル化モード、暗号化アルゴリズムや認証アルゴリズムに関する情報も含んでいる。このセキュリティポリシに関する情報の具体例は、図６を用いて後記する。このＳＰＤ１３３も、中継装置４のＳＰＤ４３３と同様なので、中継装置４の説明の項で詳細に述べる。

入出力部１１は、外部装置とのデータ入出力を行う入出力インタフェースから構成される。また、通信処理部１２は、この端末１が備えるＣＰＵによるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。記憶部１３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成される。また、通信処理部１２の機能をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部１３には、この通信処理部１２の機能を実現するためのプログラムが格納される。

＜中継装置＞
次に、図３を用いて、中継装置４の構成を説明する。図３は、各実施の形態における中継装置の構成を示す図である。なお、中継装置４Ａ，４Ｂ，４Ｃについては、第２の実施の形態以降で説明する。

中継装置４は、入出力部４１と、通信処理部４２と、記憶部４３とを含んで構成される。

入出力部４１は、セッション制御パケットや、ＩＫＥにより交換される情報、暗号化パケットの入出力を司るインタフェースである。

通信処理部４２は、ＳＩＰサーバ３、発側端末１Ａ、着側端末１Ｂ等、外部の装置との通信処理を実行する。この通信処理部４２は、ＳＩＰサーバ３から中継装置制御パケットを受信すると、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂとの間でＩＰｓｅｃＳＡを確立し、暗号化通信を行う。

このような通信処理部４２は、通信セッション情報処理部４２０と、ＳＡ処理部４２１と、ポリシ管理部４２２と、暗号化部４２３と、復号部４２４と、ＩＰアドレス変換部４２５と、セキュリティ処理部４２６とを含んで構成される。

通信セッション情報処理部４２０は、ＳＩＰサーバ３から中継装置制御パケットを受信すると、この情報を通信セッション情報４３１として記憶部４３に記憶する。そして、ＳＡ処理部４２１に対して、この通信セッション情報４３１に示される発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂとの間でセキュリティパス確立のためのＳＡ折衝を行うように指示する。あるいは、ＳＡ処理部４２１に対して、発側端末１Ａまたは着側端末１Ｂ側からのＳＡ折衝に応じるように指示する。また、通信セッション情報処理部４２０は、ＳＡ処理部４２１が発側端末１Ａおよび着側端末１ＢとのＳＡ折衝を完了すると、このＳＡ折衝結果に示されるＳＰＩを、通信セッション情報４３１に記録する。この通信セッション情報４３１の詳細は図を用いて後記する。

ＳＡ処理部４２１は、通信セッション情報処理部４２０からの指示に基づき、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂとの間でＩＫＥを用いたＳＡ折衝を行う。ここでのＳＡ折衝は、中継装置制御パケットに示されるCall-IDを用いたＩＫＥの実行処理により行われる。ここで、ＳＡ処理部４２１において発側端末１Ａや着側端末１Ｂとの間でＳＡ折衝が完了すると、このＳＡ折衝結果をＳＡＤ４３２（後記）に登録する。

ポリシ管理部４２２は、通信パケットの属性を示すヘッダ情報を参照して、ＳＰＤ４３３（後記）からこの通信パケットのセキュリティポリシを検索し、セキュリティポリシを決定する。また、ポリシ管理部４２２は、ＳＡＤ４３２から、この通信データのＳＡに関する情報を検索する。そして、この検索結果（セキュリティポリシおよびＳＡに関する情報）に基づいて、通信データの処理内容を決定する。この後、通信パケットに暗号化が必要ならば、その旨と当該暗号化に用いるＳＡに関する情報とを暗号化部４２３へ出力する。また、復号が必要ならばその旨と当該復号に用いるＳＡに関する情報とを復号部４２４へ出力する。

暗号化部４２３は、ポリシ管理部１２２により決定された処理内容（ＳＡに関する情報）を用いて、パケットを暗号化する。

復号部４２４は、ポリシ管理部１２２により決定された処理内容（ＳＡに関する情報）を用いて、パケットを復号する。

ＩＰアドレス変換部４２５は、発側端末１Ａから送信された暗号化パケットの宛先アドレスを、End-to-End暗号化通信における他端となる端末１（着側端末１Ｂ）のアドレスに変換する。つまり、通信処理部４２は、発側端末１Ａから暗号化パケットを受信すると、このパケットのアドレスを中継装置４のアドレスから着側端末１Ｂのアドレスに付けかえる。具体的には、復号部４２４がこの暗号化パケットを復号すると、ＩＰアドレス変換部４２５が、この発側端末１ＡのＩＰアドレスとこの暗号化パケットのＳＰＩとの組み合わせをキーとして、通信セッション情報４３１から、このパケットが到達すべき着側端末１ＢのＩＰアドレスを検索する。次に、ＩＰアドレス変換部４２５は、復号したパケットの宛先を中継装置４のアドレスから前記検索した着側端末１ＢのＩＰアドレスに変換する。そして、このＩＰアドレス変換後のパケットを暗号化部４２３で暗号化して、着側端末１Ｂへ送信する。

セキュリティ処理部４２６は、発側端末１Ａから送信された暗号化パケットを復号部４２４でいったん復号した後、このパケットに対しセキュリティチェック（ウィルスやワーム等の検出や削除）を行う。なお、このセキュリティ処理部４２６は、中継装置４の外部に設けるようにしてもよい。すなわち、通信処理部４２は、復号したパケットを外部のセキュリティチェック装置でセキュリティチェックを行い、このチェック後のパケットを暗号化した着側端末１Ｂへ送信するようにしてもよい。さらに、ネットワークの管理者等が、このセキュリティ処理部４２６によるセキュリティチェックの実行の要否の指示入力を、入出力部４１経由で設定し、このセキュリティ処理部４２６においてこのセキュリティチェックを実行する指示入力を受け付けたとき、セキュリティチェックを行うようにしてもよい。

記憶部４３は、前記した通信セッション情報４３１と、ＳＡＤ４３２と、ＳＰＤ４３３とを備える。

図４は、各実施の形態における通信セッション情報の例を示す図である。通信セッション情報４３１は、図４に示すように、通信セッション番号ごとに、このセッションのCall-IDと、このCall-IDに対応する発側端末１Ａのアドレスおよび着側端末１Ｂのアドレスと、この発側端末１Ａと中継装置４と間のＳＡに関するＳＰＩと、中継装置４と着側端末１Ｂとの間のＳＡに関するＳＰＩとを示した情報である。

例えば、図４における通信セッション番号「１」は、Call-ID「１００」のセッションに関する情報であり、発側端末１ＡのＩＰアドレス「ｘ」であり、着側端末１ＢのＩＰアドレスは「ｙ」であり、発側端末１Ａと中継装置４と間のＳＡに関するＳＰＩは「１０００」であり、中継装置４と着側端末１Ｂとの間のＳＡに関するＳＰＩは「２０００」であることを示す。

中継装置４がこのような通信セッション情報４３１を備えることで、中継装置４が発側端末１Ａから暗号化パケットを受信したとき、この暗号化パケットのアドレスをどのアドレスに変換すればよいかを知ることができる。つまり、発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間の暗号化通信において、中継装置４が発側端末１Ａから受信するパケットの宛先アドレスは中継装置４のアドレスである。ここで、中継装置４が通信セッション情報４３１を参照することで、この発側端末１Ａから受信した暗号化パケットのＳＰＩ（例えば「１０００」）および発側端末１Ａのアドレス（例えば「ｘ」）との組み合わせから、当該パケットの転送先である着側端末１Ｂのアドレス（例えば「ｙ」）を知ることができる。

ＳＡＤ４３２は、ＳＡ処理部４２１によるＳＡ折衝結果（ＳＡに関する情報）を記憶する。このＳＡに関する情報は、発側端末１Ａ（ＩＰアドレス「ｘ」）と中継装置４、中継装置４と着側端末１Ｂ（ＩＰアドレス「ｙ」）それぞれのＳＡに関する情報を含む。図５は、各実施の形態におけるＳＡＤの例を示す図である。ＳＡに関する情報は、図５に例示するように、ＳＡＤ４３２において通信パケットの終点ＩＰアドレス（ＩＰアドレス）、ＩＰｓｅｃプロトコルの種類、各ＳＡを識別するための値であるＳＰＩ、暗号化アルゴリズム、暗号化鍵に関する情報等が記録される。なお、図示を省略しているが、このＳＡＤ４３２は、中継装置４が出力する通信パケットに関するＳＡを記憶した出力用ＳＡＤと、中継装置４が受信する通信パケットのＳＡを記憶した入力用ＳＡＤとの２種類のＳＡＤで構成される。

ＳＰＤ４３３は、パケットの暗号化を行う（ＩＰｓｅｃを適用する）／行わない（ＩＰｓｅｃを適用しない）といった通信パケットのセキュリティポリシを記憶する。図６は、各実施の形態におけるＳＰＤの例を示す図である。このセキュリティポリシは、図６に示すように、各処理内容を適用する優先順位と、処理対象である通信データパケットの始点のＩＰアドレス（発側端末１Ａ）と、終点のＩＰアドレス（着側端末１Ｂ）と、プロトコルと、宛先ポートと、これらの項目（セレクタ）に該当する通信パケットに適用する処理内容に関する情報とを含んで構成される。この処理内容に関する情報は、暗号化部４２３がＩＰｓｅｃを適用する場合のカプセル化モード、暗号化アルゴリズムや認証アルゴリズムに関する情報も含んでいる。図６に示すＳＰＤ４３３において、発側端末１Ａと、着側端末１Ｂとの間で「ａｐｐｌｙＩＰｓｅｃ（ＩＰｓｅｃを適用する）」が選択されていることを示す。また、図示を省略しているが、このＳＰＤ４３３も、中継装置４が出力する通信パケットに関するセキュリティポリシを記憶した出力用ＳＰＤと、中継装置４が受信する通信パケットのＳＡを記憶した入力用ＳＰＤとの２種類のＳＰＤで構成される。

入出力部４１は、外部装置とのデータ入出力を行う入出力インタフェースから構成される。また、通信処理部４２は、この端末１が備えるＣＰＵによるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。記憶部４３は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ、フラッシュメモリ等の記憶媒体により構成される。また、通信処理部４２の機能をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部４３には、この通信処理部４２の機能を実現するためのプログラムが格納される。

＜動作手順＞
次に、図７を用いて、図１の通信システムの動作手順を説明する（適宜、図２〜図６参照）。図７は、図１の通信システムの動作手順を示す図である。

まず、発側端末１Ａのセッション制御処理部１２０（図２（ｂ）参照）は、セッション制御の開始を示すＩＮＶＩＴＥ要求パケット（セッション制御情報）に、セキュア通信要求を示すフラグ、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩ、着側端末１ＢのＳＩＰ−ＵＲＩ、発側端末１ＡのＩＰアドレス、Call-ID等を含めてＳＩＰサーバ３へ、送信する（Ｓ８１）。

次に、ＳＩＰサーバ３のセッション制御処理部３２０は、ＩＮＶＩＴＥ要求パケットを着側端末１Ｂへ転送する（Ｓ８２）。このとき、セッション制御処理部３２０は、発側端末１Ａから受信したＩＮＶＩＴＥ要求パケットにセキュア通信要求を示すフラグが付されているのを確認すると、このパケット含まれる送信元アドレス（発側端末１ＡのＩＰアドレス）を、中継装置４のＩＰアドレスに書き換えて、転送する。このようにすることで、ＳＩＰサーバ３は着側端末１Ｂに発側端末１Ａとの通信においてセキュリティパスを確立すべき中継装置４を通知することができる。なお、セキュア通信要求が無しの場合は、ＳＩＰサーバ３は発側端末１ＡのＩＰアドレスはそのままにしてＩＮＶＩＴＥ要求パケットを着側端末１Ｂへ送信する。

着側端末１Ｂのセッション制御処理部１２０はＳＩＰサーバ３からＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信すると、このパケットに含まれるCall-IDと、中継装置４のＩＰアドレスをセッション制御情報１３１に記録する（Ｓ８３）。

そして、着側端末１Ｂのセッション制御処理部１２０は、ＩＮＶＩＴＥ要求パケットの応答である２００ＯＫパケットに、セキュア通信要求を示すフラグ、着側端末１ＢのＳＩＰ−ＵＲＩ、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩ、着側端末１ＢのＩＰアドレス、Call-ID等の情報を含めてＳＩＰサーバ３へ送信する（Ｓ８４）。

ＳＩＰサーバ３のセッション制御処理部３２０は、着側端末１Ｂから送信されたパケットを確認し、セキュア通信要求を示すフラグがあった場合、中継装置制御部３２１により、発側端末１ＡのＩＰアドレス、着側端末１ＢのＩＰアドレスおよびCall-IDを含む中継装置制御要求（中継装置制御パケット）を中継装置４へ送信する（Ｓ８５）。これにより中継装置４は、End-to-End暗号化通信の発側端末１Ａおよび着側端末１ＢのＩＰアドレスと、そのCall-IDを知ることができる。なお、Ｓ８２において、ＳＩＰサーバ３のセッション制御処理部３２０は、着側端末１Ｂから送信されたパケットを確認し、セキュア通信要求を示すフラグがなかった場合、着側端末１ＢのＩＰアドレスはそのままにして、２００ＯＫパケットを発側端末１Ａへ送信する。

中継装置４の通信セッション情報処理部４２０（図３参照）は、中継装置制御要求に含まれる発側端末１ＡのＩＰアドレス、着側端末１ＢのＩＰアドレスおよびCall-IDを通信セッション情報４３３（図４参照）に登録する。つまり、End-to-End通信のセッション生成を行う（Ｓ８６）。そして、通信セッション情報処理部４２０は、ＳＩＰサーバ３へ中継装置制御応答を送信する（Ｓ８７）。つまり、発側端末１ＡのＩＰアドレス、着側端末１ＢのＩＰアドレスおよびCall-IDを含む中継装置制御要求を確かに受信したことを中継装置４へ通知する。

ＳＩＰサーバ３は、中継装置４から中継装置制御応答を受信すると、Ｓ８４で受信した２００ＯＫパケットに含まれる送信元アドレス（着側端末１ＢのＩＰアドレス）を、中継装置４のＩＰアドレスに書き換えて発側端末１Ａへ送信する（Ｓ８８）。このようにすることで、ＳＩＰサーバ３は発側端末１Ａに対し、着側端末１Ｂとの通信においてセキュリティパスを確立すべき中継装置４を通知することができる。

発側端末１Ａのセッション制御処理部１２０は２００ＯＫパケットを受信すると、このパケットに含まれるCall-IDと、中継装置４のＩＰアドレスとをセッション制御情報１３１に記録する（Ｓ８９）。

このようにして発側端末１Ａ、中継装置４および着側端末１Ｂ、それぞれにおいて、発側端末１Ａと中継装置４、中継装置４と着側端末１Ｂそれぞれの間で暗号化通信を行う準備が整う。

この後、ＳＩＰサーバ３が発側端末１ＡからＳＩＰのＡＣＫパケットを受信すると（Ｓ９０）、ＳＩＰサーバ３のセッション制御処理部３２０はこのＡＣＫパケットを着側端末１Ｂへ転送する（Ｓ９１）。そして、着側端末１ＢのＳＡ処理部１２１はＡＣＫパケットを受信すると中継装置４との間でCall-IDを含めたＩＫＥによりＳＡ折衝を行い、ＩＰｓｅｃＳＡを確立する（Ｓ９２）。また、発側端末１ＡのＳＡ処理部１２１は、このＡＣＫパケットの送信を契機として、Call-IDを含めたＩＫＥにより、中継装置４との間でＳＡ折衝を行い、ＩＰｓｅｃＳＡを確立する（Ｓ９３）。つまり、発側端末１Ａと中継装置４、中継装置４と着側端末１Ｂそれぞれの間でセキュリティパスを確立する。

なお、ここでの折衝結果は、ＳＡに関する情報として、着側端末１ＢのＳＡＤ１３２、中継装置４のＳＡＤ４３２および発側端末１ＡのＳＡＤ１３２に記録される。また、中継装置４の通信セッション情報処理部４０は、Ｓ９２，Ｓ９３で確立された発側端末１Ａおよび着側端末１ＢにおけるＩＰｓｅｃＳＡのＳＰＩを、通信セッション情報４３１に記録する。例えば、中継装置４がCall-ID「１００」を含めたＩＫＥにより、発側端末１Ａ（ＩＰアドレス「ｘ」）とＳＡを確立したとき、通信セッション情報処理部４２０は、通信セッション情報４３１（図４参照）におけるCall-ID「１００」、ＩＰアドレス「ｘ」が登録されているレコードに対して、この発側端末１ＡとのＳＡに関するＳＰＩを登録する。また、中継装置４がCall-ID「１００」を含めたＩＫＥにより、着側端末１Ｂ（ＩＰアドレス「ｙ」）とＳＡを確立したとき、通信セッション情報処理部４２０は、通信セッション情報４３１におけるCall-ID「１００」、ＩＰアドレス「ｙ」が登録されているレコードに対して、この着側端末１ＢとのＳＡに関するＳＰＩを登録する。

そして、中継装置４は発側端末１Ａから暗号化パケットを受信すると、ポリシ管理部４２２において、ＳＰＤ４３３からこの発側端末１Ａとの通信に関するセキュリティポリシを検索し、ＳＡＤ４３２からこの発側端末１Ａとの間に確立されたＩＰｓｅｃＳＡに関する情報を検索する。そして、ポリシ管理部４２２は、復号部４２４に対し、これらの検索した情報をもとにパケットの復号を指示する。そして、復号部４２４によりパケットが復号されると、セキュリティ処理部４２６は、この復号後のパケットに対し、セキュリティチェックを行う。この後、ＩＰアドレス変換部４２５は、パケットの送信元ＩＰアドレス（発側端末１Ａ）と、パケットに付されたＳＰＩとの組み合わせと、通信セッション情報４３１とを参照して、このパケットの転送先のアドレス（着側端末１Ｂのアドレス）と、この着側端末１ＢとのＩＰｓｅｃＳＡに関するＳＰＩ値を特定する。そして、ＩＰアドレス変換部４２５は、復号パケットのアドレスを前記特定した着側端末１Ｂのアドレスに書き換える。また、ポリシ管理部４２２は、前記特定したＳＰＩ値をキーとして、ＳＰＤ４３３からこの着側端末１Ｂとの通信に関するセキュリティポリシを検索し、ＳＡＤ４３２からこの着側端末１Ｂとの間に確立されたＩＰｓｅｃＳＡに関する情報を検索する。そして、ポリシ管理部４２２は、これらの検索結果に基づき、当該パケットに対する処理内容を決定する。次に、ポリシ管理部４２２は、当該決定した処理内容において暗号化が必要であることを確認すると、暗号化部４２３に、これらの検索した情報をもとにこのアドレス書き換え後のパケットの暗号化をするよう指示する。そして、暗号化部４２３において暗号化が完了すると、この暗号化パケットを着側端末１Ｂへ送信する。つまり、発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間でEnd-to-End暗号化通信を実行する（Ｓ９４）。

このようにすることで、発側端末１Ａと着側端末１ＢとのEnd-to-End暗号化通信において中継装置４がパケットのセキュリティチェックを行うことが可能となる。また、このように中継装置４がセキュリティチェックを行う場合において、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、中継装置４を介したホップバイホップの暗号化通信であることを意識する必要がなくなる。

≪第２の実施の形態≫
次に、図８を用いて、本発明の第２の実施の形態を説明する（適宜、図１〜図７参照）。図８は、第２の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。第２の実施の形態の通信システムは、ＳＩＰサーバ３ＡがＩＰ網内の複数の中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）から、発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの中継を行う中継装置４を選択することを特徴とする。なお、前記した第１の実施の形態と同様の構成要素は同じ符号を付して、説明を省略する。

ここでは図８に示すように、通信システムのＩＰ網内に中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）が設置される。そして、ＳＩＰサーバ３Ａは、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩのドメイン名（「＠」以降の情報）ごとに、この発側端末１Ａからのパケットを中継する中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）のアドレス（制御先）を示した中継装置アドレス情報３３１Ａを備える。そして、ＳＩＰサーバ３Ａは発側端末１ＡからＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信すると、中継装置制御部３２１（図２（ａ）参照）により、この発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩのドメイン名と、中継装置アドレス情報３３１Ａとを参照して、この発側端末１Ａからの暗号化パケットを中継する中継装置４を選択する。例えば、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩのドメイン名が「ａａａ．ｃｏ．ｊｐ」であった場合、ＩＰアドレスが「１９２．１６８．１．１００」の中継装置４（例えば、中継装置４Ａ）を選択する。

なお、この中継装置アドレス情報３３１Ａも、入出力部３１（図２（ａ）参照）経由でオペレータ等が書き換え可能なものとする。このようにすることで、オペレータは、発側端末１Ａのアドレスのドメインごとに、この発側端末１Ａからの暗号化パケットを中継する中継装置４に設定することができる。

この第２の実施の形態の通信システムの動作手順を、図９を用いて説明する。図９は、図８の通信システムの動作手順を示す図である。

まず、発側端末１Ａは、前記した図７のＳ８１と同様に、セッション制御の開始を示すＩＮＶＩＴＥ要求パケットを送信する（Ｓ１１）。そして、ＳＩＰサーバ３Ａのセッション制御処理部３２０が、このＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信し、このパケットにセキュア通信要求を示すフラグが付されていることを確認すると、このＩＮＶＩＴＥ要求パケットに含まれる発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩから、中継装置４を決定（選択）する（Ｓ１２）。つまり、セッション制御処理部３２０は、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩをキーとして中継装置アドレス情報３３１Ａから中継装置４のＩＰアドレスを検索し、この検索したＩＰアドレスの中継装置４を当該発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間を中継する中継装置４として選択する。

そして、セッション制御処理部３２０は、このパケット含まれる発側端末１ＡのＩＰアドレスを、Ｓ１２で選択した中継装置４のＩＰアドレスに書き換えて、着側端末１Ｂへ送信する（Ｓ１３）。この後のＳ１４，Ｓ１５は、図７のＳ８３，Ｓ８４と同様である。そして、ＳＩＰサーバ３Ａの中継装置制御部３２１は、中継装置制御要求（中継装置制御パケット）を、Ｓ１２で選択した中継装置４へ送信する（Ｓ１６）。この後のＳ２５までの処理は、図７のＳ８５〜Ｓ９４と同様であるので説明を省略する。

このようにすることでＳＩＰサーバ３Ａは、複数の中継装置４から暗号化パケットを中継する中継装置４を選択するとき、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩのドメインをもとに中継装置４を選択することができる。例えば、中継装置アドレス情報３３１Ａにおいて発側端末１Ａと同じドメインを持つネットワーク内の中継装置４を設定しておけば、このＳＩＰサーバ３Ａにおいて、発側端末１Ａと同じドメインを持つネットワーク内の中継装置４が選択されることになる。従って、ＳＩＰサーバ３Ａは、この発側端末１Ａから比較的近い位置の中継装置４に暗号化パケットを中継させることもできる。

なお、本実施の形態において、ＳＩＰサーバ３Ａは、発側端末１ＡのＳＩＰ−ＵＲＩのドメインをもとに中継装置４を選択することとしたが、着側端末１ＢのＳＩＰ−ＵＲＩのドメインをもとに中継装置４を選択するようにしてもよい。このようにすることで、例えば、中継装置アドレス情報３３１Ａにおいて着側端末１Ｂと同じドメインを持つネットワーク内の中継装置４を設定しておけば、このＳＩＰサーバ３Ａにおいて、着側端末１Ｂと同じドメインを持つネットワーク内の中継装置４が選択されることになる。従って、ＳＩＰサーバ３Ａは、この着側端末１Ｂから比較的近い位置の中継装置４に暗号化パケットを中継させることもできる。なお、ＳＩＰ−ＵＲＩのドメイン部分のみならず、ＳＩＰ−ＵＲＩ全体（アカウント名を含むアドレス全体）に基づいて中継装置４を選択するようにしてもよい。

≪第３の実施の形態≫
次に、図１０を用いて、本発明の第３の実施の形態を説明する（適宜、図１〜図７参照）。図１０は、第３の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。第３の実施の形態の通信システムは、ＳＩＰサーバ３Ｂが中継装置４を選択するとき、発側端末１ＡのＩＰアドレスをもとに選択することを特徴とする。前記した第１の実施の形態および第２の実施の形態と同様の構成要素は同じ符号を付して、説明を省略する。

図１０に示すように、ＳＩＰサーバ３Ｂは、端末アドレス（発側端末１Ａのネットワークアドレス）ごとに、この発側端末１Ａからのパケットを中継する中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）のアドレス（制御先）を示した中継装置アドレス情報３３１Ｂを備える。そして、ＳＩＰサーバ３Ｂは発側端末１ＡからＳＩＰのＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信すると、この中継装置アドレス情報３３１Ｂと、発側端末１ＡのＩＰアドレスとを参照して、この発側端末１Ａからの暗号化パケットを中継する中継装置４を選択する。例えば、発側端末１ＡのＩＰアドレスが「１９２．１６８．１．０」であった場合、ネットワークアドレスは「１９２．１６８．１．０／２４」なので、ＩＰアドレスが「１９２．１６８．１．１００」の中継装置４（例えば、中継装置４Ａ）を選択する。

なお、この中継装置アドレス情報３３１Ｂも、入出力部３１（図２（ａ）参照）経由でオペレータ等が書き換え可能なものとする。このようにすることで、オペレータは、発側端末１ＡのＩＰアドレスごとに、この発側端末１Ａからの暗号化パケットを中継する中継装置４に設定することができる。

ＳＩＰサーバ３Ｂが中継装置４を選択した後の、発側端末１Ａ、着側端末１Ｂおよび中継装置４の動作手順は、前記した第２の実施の形態と同様なので説明を省略する。

このようにすることでもＳＩＰサーバ３Ｂは、発側端末１Ａのネットワークに近い中継装置４を選択することができる。例えば、発側端末１Ａと同じネットワーク内の中継装置４を選択することができる。

なお、このＳＩＰサーバ３Ｂも、第２の実施の形態と同様、着側端末１ＢのＩＰアドレスをもとに中継装置４を決定するようにしてもよい。このようにすることでＳＩＰサーバ３Ｂは、着側端末１Ｂのネットワークに近い中継装置４を選択することができる。

≪第４の実施の形態≫
次に、図１１を用いて、本発明の第４の実施の形態を説明する（適宜、図１〜図７参照）。図１１は、第４の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。第４の実施の形態の通信システムは、ＩＰ網内に、中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の負荷状況を監視する負荷監視サーバ５を含む。そして、ＳＩＰサーバ３Ｃは、この負荷監視サーバ５から、ＩＰ網内の各中継装置４の負荷状況を取得し、この取得した中継装置４の負荷状況をもとに発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの中継を行う中継装置４を選択することを特徴とする。前記した第１の実施の形態、第２の実施の形態および第３の実施の形態と同様の構成要素は同じ符号を付して、説明を省略する。

図１１に示すように、第４の実施の形態の通信システムにおいて負荷監視サーバ５は、中継装置負荷監視パケットを送信し、ＩＰ網内の中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の現在の負荷状況を監視する。そして、ＳＩＰサーバ３Ｃは、この負荷監視サーバ５から、ＩＰ網内の中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の負荷状況取得パケットを送信し、このパケットの応答として中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の負荷状況を取得する。

このようなＳＩＰサーバ３Ｃの通信処理部３２は、図２（ａ）に示すように、中継装置負荷監視パケットを送信し、ＩＰ網内の中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の現在の負荷状況を取得する負荷状況取得部３２２を含む。また、ＳＩＰサーバ３Ｃの記憶部３３は、この取得した中継装置４ごとの負荷状況である負荷状況情報３３３を備える。

図１２は、図１１の通信システムの動作手順を示す図である。

負荷監視サーバ５は、図１２に示すように、常時、中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の負荷状況を取得する（Ｓ５１）。

そして、ＳＩＰサーバ３Ｃは、発側端末１ＡからＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信すると（Ｓ５２）、負荷状況取得部３２２（図２（ａ））により、負荷監視サーバ５に対し、負荷状況の取得要求を送信し（Ｓ５３）、中継装置４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）の負荷状況の取得応答を受信する（Ｓ５４）。そして、負荷状況取得部３２２は、この受信した負荷状況を記憶部３３の負荷状況情報３３３として記録する。そして、中継装置制御部３２１はこの記憶部３３に記録された負荷状況情報３３３をもとに、例えば、最も処理負荷の小さい中継装置４を選択する。つまり、中継装置制御部３２１は各中継装置４の負荷状況を考慮して最適な中継装置４を決定する（Ｓ５５）。この後のＳ６８までの処理は、図９のＳ１３〜Ｓ２５と同様であるので説明を省略する。

このようにすることで、ＳＩＰサーバ３Ｃは最も処理負荷の小さい中継装置４を選択するので、ＩＰ網の各中継装置４の処理負荷を分散できる。また、発側端末１Ａと着側端末１Ｂとの間のEnd-to-End暗号化通信において、最も処理負荷の小さい中継装置４を選択できるので、暗号化通信に伴う通信速度の低下を防ぐことができる。

なお、前記した各実施の形態において、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂと、中継装置４との間でＩＫＥを実行して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立することとしたが、これに限定されない。例えば、ＳＩＰサーバ３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）が暗号鍵を生成し、この生成した暗号鍵を、セッション制御パケットを用いて発側端末１Ａ、着側端末１Ｂに対して配布するようにしてもよい。すなわち、発側端末１Ａおよび着側端末１ＢはＳＩＰサーバ３からセッション制御パケットにより配布された暗号鍵を用いて、中継装置４との間でＩＰｓｅｃＳＡを確立するようにしてもよい。このようにすることで、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、中継装置４との間でＩＫＥによる鍵交換を行わずに、中継装置４とのＩＰｓｅｃＳＡを確立できる。

さらに、この暗号鍵の生成は、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂ側で行うようにしてもよい。この場合、発側端末１Ａで生成した暗号鍵は、ＳＩＰサーバ３へＩＮＶＩＴＥ要求パケットを送信するとき、あわせて送信する。また、着側端末１Ｂは、ＳＩＰサーバ３からＩＮＶＩＴＥ要求パケットを受信したときに暗号鍵を生成し、この生成した暗号鍵をＩＮＶＩＴＥ要求パケットの応答（２００ＯＫパケット）に含めて、ＳＩＰサーバ３へ送信する。そして、ＳＩＰサーバ３は、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂから送信された暗号鍵を中継装置制御パケットに含めて中継装置４へ送信する。そして、発側端末１Ａおよび着側端末１ＢはＳＩＰサーバ３経由で中継装置４へ通知した暗号鍵を用いて、中継装置４との間でＩＰｓｅｃＳＡを確立する。このようにすることでも、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、中継装置４との間でＩＫＥによる鍵交換を行わずに、中継装置４とのＩＰｓｅｃＳＡを確立できる。

本実施の形態に係るＳＩＰサーバ３、中継装置４、発側端末１Ａおよび着側端末１Ｂは、前記したような処理を実行させるプログラムによって実現することができ、そのプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記憶媒体（ＣＤ−ＲＯＭ等）に記憶して提供することが可能である。また、そのプログラムを、インターネット等のネットワークを通して提供することも可能である。

なお、前記した各実施の形態において、発側端末１ＡからＳＩＰサーバ３へ着側端末１Ｂへのセッション制御要求を送信する場合を例に説明したが、着側端末１Ｂから発側端末１Ａへセッション制御要求を送信する場合も同様である。

また、発側端末１Ａと中継装置４、中継装置４と着側端末１Ｂとの間でＩＰｓｅｃＳＡを確立するとき、中継装置４側がイニシエータ（ＩＰｓｅｃＳＡの折衝始動側装置）となってもよいし、発側端末１Ａまたは着側端末１Ｂ側がイニシエータとなってもよい。さらに、発側端末１Ａ、着側端末１Ｂ、中継装置４およびＳＩＰサーバ３にはキーボードやマウス等の入力装置、液晶ディスプレイ等の表示装置が接続されていてもよい。その他についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

本発明の第１の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。（ａ）は、各実施の形態におけるＳＩＰサーバの構成を示す図であり、（ｂ）は、各実施の形態の発側端末および着側端末の構成を示す図である。各実施の形態における中継装置の構成を示す図である。各実施の形態における通信セッション情報の例を示す図である。各実施の形態におけるＳＡＤの例を示す図である。各実施の形態におけるＳＰＤの例を示す図である。図１の通信システムの動作手順を示す図である。第２の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。図８の通信システムの動作手順を示す図である。第３の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。第４の実施の形態の通信システムの構成例を示す図である。図１１の通信システムの動作手順を示す図である。

符号の説明

１Ａ発側端末（第１の端末）
１Ｂ着側端末（第２の端末）
３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）ＳＩＰサーバ（セッション制御サーバ）
４（４Ａ，４Ｂ，４Ｃ）中継装置
５負荷監視サーバ
１１，３１，４１入出力部
１２，３２，４２通信処理部
１３，３３，４３記憶部
１２０，３２０セッション制御処理部
１２１，４２１ＳＡ処理部
１２２，４２２ポリシ管理部
１２３，４２３暗号化部
１２４，４２４復号部
１３１，４３１セッション制御情報
１３２，４３２ＳＡＤ
１３３，４３３ＳＰＤ
３２１中継装置制御部
３２２負荷状況取得部
３３１（３３１Ａ，３１１Ｂ）中継装置アドレス情報
３３２セッション制御情報
３３３負荷状況情報
４２０通信セッション情報処理部
４２５ＩＰアドレス変換部
４２６セキュリティ処理部

Claims

第１の端末と、この第１の端末と通信を行う第２の端末とのセッション制御を行うセッション制御サーバと、前記第１の端末と前記第２の端末との間で送受信される暗号化パケットを転送する中継装置とを含む通信システムにおいて、前記中継装置が前記第１の端末から受信した暗号化パケットを復号して、前記第２の端末へ転送する暗号化パケット転送方法であって、
前記中継装置が、
前記セッション制御サーバから、前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末と前記第２の端末との間のシグナリングセッション識別情報である呼識別情報とを含む中継装置制御情報を受信し、
ＩＫＥ（Internet Key Exchange）により、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間で、前記呼識別情報を含むＳＡ（Security Association）に関する情報を交換して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立し、前記ＳＡに関する情報を記憶部に記憶し、
前記受信した中継装置制御情報と、前記記憶部に記憶されたＳＡに関する情報とを用いて、前記呼識別情報ごとに、この呼識別情報に対応する前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間のＳＡに関するＳＰＩ値（Security Parameters Index）とを示した通信セッション情報を作成し、前記記憶部に記憶し、
前記第１の端末から、暗号化パケットを受信したとき、
前記受信した暗号化パケットに含まれるＳＰＩ値をキーとして前記記憶部から、前記第１の端末との間のＳＡに関する情報を検索し、この検索したＳＡに関する情報を用いて、前記暗号化パケットを復号し、
前記復号したパケットに対しセキュリティチェックを実行し、
前記セキュリティチェックを実行したパケットに含まれる前記第１の端末のアドレスおよび前記ＳＰＩ値の組み合わせをキーとして、前記通信セッション情報から、前記第１の端末からの前記暗号化パケットの送信先である第２の端末のアドレスおよび前記第２の端末との間のＳＡに関するＳＰＩ値を検索し、
前記復号したパケットの宛先アドレスを、前記検索した第２の端末のアドレスに書き換え、
前記検索したＳＰＩ値をキーとして、前記記憶部から、前記第２の端末との間のＳＡに関する情報を検索し、
この検索したＳＡに関する情報を用いて、前記復号したパケットを暗号化し、
この暗号化したパケットを、前記第２の端末へ送信することを特徴とする暗号化パケット転送方法。
前記セッション制御サーバが、前記第１の端末から、前記暗号化パケットの通信要求を含むセッション制御情報を受信したとき、
この受信したセッション制御情報における送信元アドレスを、前記暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスに変換して、前記第２の端末へ送信し、
この第２の端末から、前記受信したセッション制御情報の応答を受信したとき、
この受信したセッション制御情報の応答における送信元アドレスを、前記暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスに変換して、前記第１の端末へ送信し、
前記第１の端末および前記第２の端末はそれぞれ、前記ＩＫＥにより、前記セッション制御情報または前記セッション制御情報の応答に示されるアドレスの中継装置との間で、前記ＳＡに関する情報を交換して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立することを特徴とする請求項１に記載の暗号化パケット転送方法。
前記通信システムは、前記中継装置を複数含んで構成され、
前記セッション制御サーバは、前記第１の端末のアドレスのドメインごとに、当該ドメインを持つ前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスを示した中継装置アドレス情報を記憶部に記憶し、
前記セッション制御サーバが、前記第１の端末からセッション制御情報を受信したとき、前記受信したセッション制御情報に含まれる前記第１の端末のアドレスのドメイン名をキーとして、前記中継装置アドレス情報に示される中継装置から、前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置を選択し、
前記選択した中継装置宛に、前記中継装置制御情報を送信することを特徴とする請求項２に記載の暗号化パケット転送方法。
前記中継装置アドレス情報は、前記第１の端末のＩＰ（Internet Protocol）アドレスごとに、当該ＩＰアドレスを持つ前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置のアドレスを示した情報であり、
前記セッション制御サーバが、前記第１の端末からセッション制御情報を受信したとき、このセッション制御情報の送信元である前記第１の端末のＩＰアドレスをキーとして、前記中継装置アドレス情報に示される中継装置から、前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置を選択することを特徴とする請求項３に記載の暗号化パケット転送方法。
前記通信システムは、複数の前記中継装置およびこの複数の中継装置それぞれの処理負荷状況を監視する負荷監視サーバを含んで構成され、
前記セッション制御サーバが、前記第１の端末および前記第２の端末から、前記暗号化パケットの通信要求を含むセッション制御情報を受信したとき、
前記負荷監視サーバから、前記複数の中継装置それぞれの処理負荷情報を受信し、
前記受信した処理負荷情報において最も処理負荷の小さい中継装置を、前記第１の端末から送信された暗号化パケットを転送する中継装置として選択することを特徴とする請求項２に記載の暗号化パケット転送方法。
前記セッション制御サーバが、前記第１の端末および前記第２の端末へ、当該第１の端末と第２の端末それぞれにおける暗号化パケットの送受信に用いる暗号鍵を配布し、
前記第１の端末および前記第２の端末は、前記配布された暗号鍵を用いて、前記セッション制御情報に示される中継装置との間でＩＰｓｅｃＳＡを確立することを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか１項に記載の暗号化パケット転送方法。
前記中継装置が、外部の装置から前記セキュリティチェックを実行するか否かの指示入力を受け付け、
前記セキュリティチェックを実行する指示入力を受け付けたとき、前記セキュリティチェックを実行することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の暗号化パケット転送方法。
第１の端末と、この第１の端末と通信を行う第２の端末とのセッション制御を行うセッション制御サーバと、前記第１の端末と前記第２の端末との間で送受信される暗号化パケットを転送する中継装置とを含む通信システムにおいて、前記中継装置が前記第１の端末から受信した暗号化パケットを復号して、前記第２の端末へ転送する中継装置であって、
前記セッション制御サーバから、前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末と前記第２の端末との間のシグナリングセッション識別情報である呼識別情報とを含む中継装置制御情報を受信する入出力部と、
ＩＫＥ（Internet Key Exchange）により、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間で、前記呼識別情報を含むＳＡ（Security Association）に関する情報を交換して、ＩＰｓｅｃＳＡを確立し、前記ＳＡに関する情報を記憶部に記憶するＳＡ処理部と、
前記受信した中継装置制御情報と、前記記憶部に記憶されたＳＡに関する情報とを用いて、前記呼識別情報ごとに、この呼識別情報に対応する前記第１の端末および前記第２の端末のアドレスと、前記第１の端末および前記第２の端末それぞれとの間のＳＡに関するＳＰＩ値（Security Parameters Index）とを対応付けた通信セッション情報を作成し、前記記憶部に記憶する通信セッション情報処理部と、
前記第１の端末から受信した暗号化パケットに含まれるＳＰＩ値をキーとして前記記憶部から、前記第１の端末との間のＳＡに関する情報を検索するポリシ管理部と、
前記検索されたＳＡに関する情報を用いて前記暗号化パケットを復号する復号部と、
前記復号したパケットに対し、セキュリティチェックを実行するセキュリティチェック部と、
前記セキュリティチェックを実行したパケットに含まれる前記第１の端末のアドレスおよび前記ＳＰＩ値の組み合わせをキーとして、前記通信セッション情報から、前記第１の端末からの前記暗号化パケットの送信先である第２の端末のアドレスおよび前記第２の端末との間のＳＡに関するＳＰＩ値を検索し、前記復号したパケットの宛先アドレスを、前記検索した前記第２の端末のアドレスに書き換えるＩＰアドレス変換部と、
前記検索されたＳＰＩ値をキーとして、前記ポリシ管理部により前記記憶部から検索された前記第２の端末との間のＳＡに関する情報を用いて、前記セキュリティチェックを実行したパケットを暗号化し、前記暗号化したパケットを、前記第２の端末へ送信する暗号化部とを備えることを特徴とする中継装置。
コンピュータを、請求項８に記載の中継装置として機能させることを特徴とするプログラム。
請求項８に記載の中継装置と、前記第１の端末と前記第２の端末とのセッション制御を行い、前記セッション制御情報を前記中継装置へ送信するセッション制御サーバと、前記セッション制御サーバとのセッション制御プロトコルおよび前記中継装置とのＩＫＥを行うためのＩＫＥプロトコルを備える前記第１の端末および前記第２の端末とを備えることを特徴とする通信システム。