JP5091963B2

JP5091963B2 - 通信局、認証局及び認証方法

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Publication number: JP5091963B2
Application number: JP2010046981A
Authority: JP
Inventors: 孝信石橋; 清利光; 真孝後藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: EP2365673A2; EP3139651A1; SG173993A1; US8635667B2; EP3139651B1; US20110219428A1; EP2365673A3; JP2011182335A

Description

本発明は、複数の機器を連携して認証することのできる通信局、認証局及び認証方法に関する。

ＧＳＭ（Global System for Mobile Communications）は、デジタル携帯電話で使用されている無線通信方式の一つである。このＧＳＭネットワーク上でユーザの認証を行うとともに、効果的な課金管理を行う機能を有する手段として、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module）が知られている。このＳＩＭの認証機能を無線ＬＡＮサービスにも利用するための技術として、ＥＡＰ−ＳＩＭ（Extensible Authentication Protocol Method for GSM Subscriber Identity Module）がある。なお、ＥＡＰはインターネットで使用されるＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）の仕組みを拡張した無線ＬＡＮを対象としたプロトコルである。

特許文献１には、ＥＡＰ−ＳＩＭを家庭機器などの情報機器の認証に使うことが提案されている。具体的には、複数の家電機器のうち、認証されていない家電機器に対して情報を配信しない仕組みを提案している。

特開２００４−３５５３９６号公報

ところで、ＥＡＰ−ＳＩＭでは、情報機器に対応するサプリカントと認証局に対応するオーセンティケータとの間でのプロトコルが定義されているが、これはサプリカントとオーセンティケータとがそれぞれ１台の構成に対応するプロトコルである。

従って、サプリカントが複数台存在した場合には、オーセンティケータはそれぞれのサプリカントに対して上述の認証動作を実行する必要があるが、それでは複数のサプリカントがそれぞれ独立のタイミングでオーセンティケータと認証動作を実施することになり、例えば信号の競合、重複した動作の繰返しなどにより実効性のある認証動作を担保することは困難である。

しかしながら、特許文献１には、ＥＡＰ−ＳＩＭを用いてどのような手順で複数の情報機器を連携して認証するかについての具体的な記載はされていない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、複数の機器を連携して認証することのできる通信局、認証局及び認証方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明は、第１の通信ネットワークを介して認証局と接続すると共に、第２の通信ネットワークを介して他の通信局と接続する通信局であって、前記第１の通信ネットワークを介した前記認証局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって自局の認証を行う認証処理手段と、自局が前記認証局によって認証されたときは、前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記第１の通信ネットワークを介して送信する認証開始処理手段と、前記認証局より認証要求信号を受信したときは、自局に対する認証要求か否かを判断し、自局に対する認証要求でないと判断したときは、当該認証要求信号を前記第２の通信ネットワークを介して他の通信局に転送する認証要求転送手段と、以降、前記認証局と前記他の通信局との間での前記所定の認証手順に従った授受情報を中継する情報中継手段とを備え、自局に対する認証要求でないとの判断は、（１）前記認証要求信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記認証要求信号の宛先アドレスが自局でないこと、（３）前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記認証局に送信後、所定時間内に前記認証要求信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされる通信局である。

また本発明は、第２のネットワークを介して他の通信局と接続する通信局と、第１の通信ネットワークを介して接続する認証局であって、前記第１の通信ネットワークを介した前記通信局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって前記通信局の認証を行う第１の認証処理手段と、前記通信局を認証した後に、前記通信局より認証開始信号を受信したときは、前記他の通信局の認証を開始するか否かを判断する判断手段と、前記他の通信局の認証を開始すると判断したときは、前記他の通信局に対する認証要求信号を前記通信局に送信する認証要求手段と、以降、前記通信局との間で前記所定の認証手順に従った情報授受を行って前記他の通信局を認証する第２の認証処理手段と、前記他の通信局を認証したときは、前記通信局に対して前記他の通信局の認証を行ったことを通知する認証通知手段とを備え、他の通信局の認証を開始するとの判断は、（１）前記認証開始信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記通信局の認証後、所定時間内に認証済みの前記通信局から認証開始信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされる認証局である。

また本発明は、通信局と、当該通信局と第１の通信ネットワークを介して接続する認証局と、当該通信局と第２の通信ネットワークを介して接続する他の通信局とを備えた認証システムの認証方法において、前記通信局は、前記第１の通信ネットワークを介した前記認証局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって自局の認証を実行し、自局が前記認証局によって認証されたときは、前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記第１の通信ネットワークを介して送信し、前記認証局より認証要求信号を受信したときは、自局に対する認証要求か否かを判断し、自局に対する認証要求でないと判断したときは、当該認証要求信号を前記第２の通信ネットワークを介して他の通信局に転送し、以降、前記認証局と前記他の通信局との間での前記所定の認証手順に従った授受情報を中継し、前記認証局は、前記第１の通信ネットワークを介した前記通信局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって前記通信局の認証を実行し、前記通信局を認証した後に、前記通信局より認証開始信号を受信したときは、前記他の通信局の認証を開始するか否かを判断し、前記他の通信局の認証を開始すると判断したときは、前記他の通信局に対する認証要求信号を前記通信局に送信し、以降、前記通信局との間で前記所定の認証手順に従った情報授受を行って前記他の通信局を認証し、前記通信局の、自局に対する認証要求でないとの判断は、（１）前記認証要求信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記認証要求信号の宛先アドレスが自局でないこと、（３）前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記認証局に送信後、所定時間内に前記認証要求信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされ、前記認証局の、他の通信局の認証を開始するとの判断は、（１）前記認証開始信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記通信局の認証後、所定時間内に認証済みの前記通信局から認証開始信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされる認証方法である。

この発明によれば、複数の機器を連携して認証することができる。

２台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャート。３台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャート。３台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャート。３台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャート。本実施の形態の認証方式を電気自動車への給電サービスに適用する例を説明する図。２台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャート。２台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャート。

[第１の実施の形態]
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。

図１は、２台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャートである。
図１に示す手順では、認証局(authenticator)１、モバイル端末２、第1のサプリカント（master supplicant）３、第２のサプリカント(slave supplicant)４が信号授受を実行する。

認証局１とモバイル端末２とは、ＧＳＭ（例えば、セルラー回線）を介して通信可能である。但し、認証局１とモバイル端末２との間の通信方式はＧＳＭに限られない。また、モバイル端末２は、セルラー回線とは異なる通信機能、例えば近距離の無線通信機能、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）機能などを有しており、アクセスポイント（ＡＰ）としても機能することができる。

第１および第２のサプリカント３，４は、ＳＩＭ機能と無線ＬＡＮ子機の機能を有している。第１のサプリカント３と第２のサプリカント４は、無線ＬＡＮを介して相互に通信が可能である。但し、第１のサプリカント３と第２のサプリカント４との通信方式は、無線ＬＡＮに限定されず、なんらかの通信方式で接続できれば良い。従って、第１および第２のサプリカント３，４は、セキュア機能を備えた通信機器として捉えることができる。

次に、認証のための信号授受手順について説明する。なお、信号授受手順は、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘの仕様に従い、「サプリカント」と「オーセンティケータ」の２つの役割に対応して説明する。

モバイル端末２が認証局１と通信可能な状態において、モバイル端末２と第１のサプリカント３とが無線ＬＡＮにより接続した場合には、ステップＳ０１において、第１のサプリカント３は、EAP-SIMの認証手順により、モバイル端末２を介して、認証局１に対してEAPOL-Start信号を送信する。

なお、モバイル端末２は、通信方式の異なる第１のサプリカント３と認証局１との間で信号を受け渡す機能を担っている。従って、これ以降の手順においては、モバイル端末２の動作には言及せず、直接に認証局１と第１および第２のサプリカント３，４とが信号授受を行うものとして説明する。

ステップＳ０２において、EAPOL-Start信号を受信した認証局１は、第１のサプリカント３に対してEAP-Request/Identity信号を送信し、それを受信した第１のサプリカント３はEAP-Response/Identity信号を送信する。
ステップＳ０３において、EAP-Response/Identity信号を受信した認証局１は、認証処理を開始して、EAP-Request/SIM/Start信号を第１のサプリカント３に送信する。そして、第１のサプリカント３よりEAP-Request/SIM/Start信号の応答信号であるEAP-Response/SIM/Start信号を受信する。

ステップＳ０４において、認証局１は、第１のサプリカント３が正しい機器であるかどうかの認証を行うためにEAP-Request/SIM/Challenge信号をサプリカント３に送信する。第１のサプリカント３は、その応答信号であるEAP-Response/SIM/Challengeを認証局１に送信する。
認証局１は、応答信号を解析することにより、第１のサプリカント３が正しい機器であるかどうかを判断することができる。例えば、第１のサプリカント３の応答信号に含まれる暗号コードを解析することで正しい機器かどうかを判断する。

ステップＳ０５において、認証局１は、正しく認証できた場合には、EAP-Success信号を送信する。これを受信した第１のサプリカント３は、自局が正しく認証されたことを認識する。
続いて、第２のサプリカント４の認証手順について説明する。
第１のサプリカント３は、まだ第２のサプリカント４についての認証がされていないと判断したときは、ステップＳ０６において、自局の認証完了後の所定時間内に、再度認証局１に認証処理の開始を要求するためのEAPOL-Start信号を送信する。
このEAPOL-Start信号には、第２のサプリカントの代理で送信していることを示す識別子を付加しても良いし、第２のサプリカントの識別子ＩＤを把握している場合には、第２のサプリカントの識別子ＩＤを付加して送信しても良い。

これを受信した認証局１は、以下の判断をする。
第１のサプリカント３の認証処理後の所定時間内に、認証済みの同一のサプリカントからEAPOL-Startを受信したことから、このEAPOL-Startは、第２のサプリカントの代理で送信されたものであると判断する。
あるいは、EAPOL-Start信号に、上述の代理送信であることを示す識別子、もしくは、第１のサプリカント３とは異なる識別子ＩＤ（第２のサプリカント４の識別子ＩＤ）が付加されている場合は、その情報を利用して、第２のサプリカント４の代理で送信されたものであると判断する。

そして、認証局１は、上記のいずれかの方法で、第２のサプリカント４の代理で送信されたEAPOL-Start信号であると判断した場合には、ステップＳ０７において、特定の識別子を付加したEAP-Request/Identity信号を送信する。

特定の識別子は、ある特定のビットをセットすることにより示しても良いし、送信するEAP-Request/Identity信号の宛先アドレスをマルチキャストアドレスやブロードキャストアドレスとすることで、特定の識別子とすることもできる。
また、受信したEAPOL-Start信号に、第２のサプリカント４の識別子ＩＤが付加されていた場合には、宛先アドレスを第２のサプリカント４の識別子ＩＤとしたEAP-Request/Identity信号を送信しても良い。

第１のサプリカント３は、認証局１が送信したEAP-Request/Identity信号を受信する。第１のサプリカント３は、少なくとも次のいずれかに該当する場合には、その信号が自局宛てでないと判断する。
（１）特定の識別子が付加されていたこと、（２）宛先アドレスが自局宛てでないこと、（３）自局の認証が終えた後に、EAPOL-Start信号を代理で送信していたことを保持しておき、所定時間内にEAP-Request/Identity信号を受信したこと。

そして、第１のサプリカント３は、そのEAP-Request/Identity信号を第２のサプリカント４に転送する。この信号を受信した第２のサプリカント４は、認証局１に対してEAP-Response/Identity信号を送信する。

ステップＳ０８〜Ｓ０９において、上述と同様にEAP-Request・Response/SIM/Start処理、EAP-Request・Response/SIM/Challenge処理を通じて、認証局１は第２のサプリカント４の認証処理を行う。そして、ステップＳ１０において、正しく認証した場合には、認証局１は、第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信し、第２のサプリカント４の認証完了を通知する。第１のサプリカント３は、そのEAP-Success信号を第２のサプリカント４に転送する。

ステップＳ１１において、認証局１は、EAPOL-Start信号を代理で送信した第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信し、他のサプリカントの認証完了を通知する。例えば、SuccessしたサプリカントのＩＤを付加することで第１のサプリカント３に知らせる。これによって、第１のサプリカント３は、認証されたサプリカントを把握し、そのサプリカントを認証された正しい機器であると判断することができる。

また、認証局１は、第１のサプリカント３に対して、認証局１と第２のサプリカント４との間での暗号化通信用の暗号鍵を通知し、第２のサプリカント４に対して、認証局１と第１のサプリカント３との間での暗号化通信用の暗号鍵を通知することもできる。これにより、第１のサプリカント３と第２のサプリカント４との間で、暗号化通信をすることも可能となる。

[第１の実施の形態−バリエーション１]
図２は、３台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャートである。なお、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

図２に示す手順では、認証局(authenticator)１、モバイル端末２、第1のサプリカント（master supplicant）３、第２のサプリカント(slave supplicant)４、第３のサプリカント(slave supplicant)５が信号授受を実行する。そして、第１のサプリカント３は、第２及び第３のサプリカント４，５と直接通信することが可能である。

第１のサプリカント３は、認証局１との間で自身の認証動作を行う。この手順は、図１に示す手順のステップＳ０１〜Ｓ０４と同じであるため、その説明は省略する。

ステップＳ２１において、認証局１は、正しく認証できた場合には、EAP-Success信号を送信する。これを受信した第１のサプリカント３は、自局が正しく認証されたことを認識する。
続いて、以下に示す第２のサプリカント４の認証手順を実行する。
第１のサプリカント３は、まだ第２のサプリカント４についての認証がされていないと判断したときは、ステップＳ２２において、自局の認証完了後の所定時間内に、再度認証局１に認証処理の開始を要求するためのEAPOL-Start信号を送信する。

これを受信した認証局１は、第２のサプリカント４の代理で送信されたEAPOL-Start信号であると判断した場合には、ステップＳ２３において、EAP-Request/Identity信号を送信する。第１のサプリカント３は、認証局１が送信したEAP-Request/Identity信号を受信する。第１のサプリカント３は、そのEAP-Request/Identity信号を第２のサプリカント４に転送する。

ステップＳ２４において、この信号を受信した第２のサプリカント４は、第１のサプリカント３に対してEAP-Response/Identity信号を送信する。第１のサプリカント３は、受信したEAP-Response/Identity信号を認証局１に転送する。続いて、EAP-Request・Response/SIM/Start処理、EAP-Request・Response/SIM/Challenge処理を通じて、認証局１は第２のサプリカント４の認証処理を行う。この手順は上述と同様であるためその説明は省略する。

ステップＳ２５において、正しく認証した場合には、認証局１は、第２のサプリカント４に対してEAP-Successを送信する。そして、ステップＳ２６において、認証局１は、EAPOL-Start信号を代理で送信した第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信し、第２のサプリカント４の認証完了を通知する。

続いて、第３のサプリカント５の認証手順を説明する。
第１のサプリカント３は、まだ第３のサプリカント５についての認証がされていないと判断したときは、ステップＳ２７において、第２のサプリカント４の認証完了後の所定時間内に、再度認証局１に認証処理の開始を要求するためのEAPOL-Start信号を送信する。

これを受信した認証局１は、第３のサプリカント５の代理で送信されたEAPOL-Start信号であると判断した場合には、ステップＳ２８において、EAP-Request/Identity信号を送信する。第１のサプリカント３は、認証局１が送信したEAP-Request/Identity信号を受信する。第１のサプリカント３は、そのEAP-Request/Identity信号を第３のサプリカント５に転送する。

ステップＳ２９において、この信号を受信した第３のサプリカント５は、第１のサプリカント３に対してEAP-Response/Identity信号を送信する。第１のサプリカント３は、認証局１に対して受信したEAP-Response/Identity信号を転送する。続いて、EAP-Request・Response/SIM/Start処理、EAP-Request・Response/SIM/Challenge処理を通じて、認証局１は第３のサプリカント５の認証処理を行う。この手順は上述と同様であるためその説明は省略する。

ステップＳ３０において、正しく認証した場合には、認証局１は、第３のサプリカント５に対してEAP-Successを送信する。そして、ステップＳ３１において、認証局１は、EAPOL-Start信号を代理で送信した第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信し、第３のサプリカント５の認証完了を通知する。

[第１の実施の形態−バリエーション２]
図３は、３台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャートである。なお、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

図３に示す手順では、認証局(authenticator)１、モバイル端末２、第1のサプリカント（master supplicant）３、第２のサプリカント(slave supplicant)４、第３のサプリカント(slave supplicant)５が信号授受を実行する。そして、第１のサプリカント３は、第２及び第３のサプリカント４，５とマルチホップにより通信することが可能である。

ステップＳ３５〜Ｓ４０に示す第１及び第２のサプリカント３、４の認証手順は、図２に示すステップＳ２１〜Ｓ２６の処理と同様であるため、その説明は省略する。

続いて、第３のサプリカント５の認証手順を実行する。第１のサプリカント３は、まだ第３のサプリカント５についての認証がされていないと判断したときは、ステップＳ４１において、第２のサプリカント４の認証完了後の所定時間内に、再度認証局１に認証処理の開始を要求するためのEAPOL-Start信号を送信する。

これを受信した認証局１は、第３のサプリカント５の代理で送信されたEAPOL-Start信号であると判断した場合には、ステップＳ４２において、EAP-Request/Identity信号を送信する。第１のサプリカント３は、認証局１が送信したEAP-Request/Identity信号を受信する。第１のサプリカント３は、そのEAP-Request/Identity信号を第２のサプリカント４に転送する。第２のサプリカント４は、第１のサプリカント３が送信したEAP-Request/Identity信号を受信する。第２のサプリカント４は、そのEAP-Request/Identity信号を第３のサプリカント５に転送する。

ステップＳ４３において、この信号を受信した第３のサプリカント５は、第２のサプリカント４に対してEAP-Response/Identity信号を送信する。この信号を受信した第２のサプリカント４は、第１のサプリカント３に対してEAP-Response/Identity信号を送信する。第１のサプリカント３は、認証局１に対して受信したEAP-Response/Identity信号を転送する。

以下、第１のサプリカント３は、第２のサプリカント４を介して第３のサプリカント５とマルチホップ方式で通信を行って、EAP-Request・Response/SIM/Start処理、EAP-Request・Response/SIM/Challenge処理を実行する。なお、この手順は上述と同様であるためその説明は省略する。

ステップＳ４４において、正しく認証した場合には、認証局１は、第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信する。第１のサプリカント３は、第２のサプリカント４に対してEAP-Successを送信する。第２のサプリカント４は、第３のサプリカント５に対してEAP-Successを送信する。そして、ステップＳ４５において、認証局１は、EAPOL-Start信号を代理で送信した第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信し、第３のサプリカント５の認証完了を通知する。

[第１の実施の形態−バリエーション３]
図４は、３台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャートである。なお、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。

図４に示す手順では、認証局(authenticator)１、モバイル端末２、第1のサプリカント（master supplicant）３、第２のサプリカント(slave supplicant)４、第３のサプリカント(slave supplicant)５が信号授受を実行する。そして、第１のサプリカント３は、第２及び第３のサプリカント４，５とマルチホップにより通信することが可能である。

ステップＳ５１〜Ｓ５６に示す第１及び第２のサプリカント３、４の認証手順は、図３に示すステップＳ３５〜Ｓ４０の処理と同様であるため、その説明は省略する。

続いて、第３のサプリカント５の認証手順を実行する。ステップＳ５７において、第２のサプリカント４は、自身の認証完了後の所定時間内に、第１のサプリカント３に認証処理の開始を要求するためのEAPOL-Start信号を送信する。この信号を受信した第１のサプリカント３は、認証局１にEAPOL-Start信号を送信する。

以下、第２のサプリカント４は、第１のサプリカント３及び第３のサプリカント５とマルチホップで通信を行って、EAP-Request・Response/Identity処理、EAP-Request・Response/SIM/Start処理、EAP-Request・Response/SIM/Challenge処理を実行する。なお、この手順は図３のステップＳ４２〜Ｓ４４と同様であるためその説明は省略する。

そして、ステップＳ６１において、認証局１は、第１のサプリカント３に対してEAP-Successを送信し、第３のサプリカント５の認証完了を通知する。第１のサプリカント３は、第２のサプリカント４にEAP-Successを送信する。

次に、本実施の形態の認証方式を電気自動車への給電サービスに適用する例について図５を参照しつつ説明する。
図５の給電ステーション１０には、コンセント１３とブレーカー１４が設けられ、電力会社から送電線を介して供給された電気を電気自動車１６に供給できるようになっている。一方、電気自動車１６の所有者であるユーザは、課金の支払いのために携帯電話１２を所持している。この携帯電話１２は、通信ネットワーク１５を介して認証局１１と通信可能である。

図５に示す各装置と、上述の認証手順を実行した各機器とを対比すると、モバイル端末２は携帯電話１２であり、第１のサプリカント３は、電気自動車１６への給電が可能なコンセント１３であり、第２のサプリカント４はコンセント１３に接続されているブレーカー１４に相当する。

電力会社は、ブレーカー１４で使われた電気の総量を計測することにより、課金を行っている。この仕組みでは、ブレーカー１４の契約者以外の者がコンセント１３を使って給電した場合であっても、ブレーカーの契約者に対して電気代が徴収される。しかし、実際の運用を考えると、契約者以外がコンセントを使って電気を使用するユースケースが考えられる。従って、電気を使用したユーザが電気代を支払う仕組みが必要である。

この課題を解決する手法として上述の認証方法を適用することが考えられる。
第１のサプリカント３であるコンセント１３には、電気の供給量を計測するメータが備わっている。ユーザが携帯電話１２をコンセント１３に近づけることによって、第１のサプリカント３と携帯電話１２が通信を行う。携帯電話にクレジット機能を付加しておけば、そのクレジット情報を第１のサプリカント３であるコンセント１３を通じて、第２のサプリカント４であるブレーカー１４に保持させることができる。電気事業者は、そのクレジット情報とメータから求めた電力使用量に基づいて、電気を使用したユーザに対して課金することが可能となる。

しかし、携帯電話１２のユーザにとってみれば、第１のサプリカント３、および、第２のサプリカント４が正しい機器であることを識別せずに、クレジット情報を通知することはセキュリティ上問題がある。そこで、携帯電話１２と第１のサプリカント３との通信を契機に、通信事業者が保有する認証局を用いて第１のサプリカント３及び第２のサプリカント４を認証することにより、ユーザは安心してクレジット情報を通知することが可能となる。

また、その情報は、ＳＩＭによる暗号化がなされているため、もし第３者が不正に、第２のサプリカント４が保持しているクレジット情報を入手したとしても、その情報を見ることはできない。

このように複数の機器を連携して認証する技術を用いれば、電気自動車１６への給電サービスにおいて、電気の使用者が課金される仕組みを構築することが可能となる。なお、給電サービスは、本発明の応用例の一つにしかすぎず、これに限定されることなく様々なサービスに適用することができる。

なお、図５に示す例では、第１のサプリカント３の機能はコンセント１３に割り付けられているが、この例に限定されず、ブレーカー１４を第１のサプリカント３に割り付けても良い。

一般に、複数の情報機器が存在している場合、予め第１のサプリカント３に対応する機器を定めておいても良い。また、予め第１のサプリカント３に対応する機器を定めずに、モバイル端末２が最初にアクセスした情報機器が第１のサプリカント３の機能を担うようにしても良い。

[第２の実施の形態]
第１の実施の形態では、第１のサプリカント３の認証処理の完了後に、第２のサプリカント４の認証処理を行うようにシリアルに認証を実行したのに対して、第２の実施の形態では、第１のサプリカント３の認証と、第２のサプリカント４の認証を同時に行うことにより、認証における通信効率を改善する。従って、第１の実施の形態と同一の部位には同一の符合を付してその詳細の説明は省略する。

図６は、２台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャートである。なお、本発明はサプリカント数を２つに限定するものではなく、サプリカントが３つ以上の場合であっても適用できる。

ステップＳ６５において、第１のサプリカント３は、モバイル端末２との通信が確立した場合に、認証局１に対してEAPOL-Start信号を送信する。ステップＳ６６において、これを受信した認証局は、第１のサプリカント３に対してEAP-request/Identity信号を送信する。ステップＴ１０において、第１のサプリカント３は、EAP-Request/Identityを受信した場合に、その信号を第２のサプリカント４に対して転送する。

第１のサプリカント３は、所定の時間待機する。ステップＴ１１において、第２のサプリカント４が送信するEAP-Response/Identity信号を所定時間内に受信した場合には、ステップＳ６７において、第１のサプリカント３は、自局のEAP-Response/Identity信号と、第２のサプリカント４のEAP-Response/Identity信号を集約（アグリゲート）した、一つのEAP-Response/Identity信号を生成して、認証局１に対して送信する。

上述のとおり、サプリカントの数は２つに限定するものではないため、２つ以上の第２のサプリカント４が送信したEAP-response/Identityを受信することもある。その場合は、所定時間内に受信した２つ以上のEAP-Response/Identityと、第１のサプリカント３のEAP-Response/Identityを集約した１つのEAP-response/Identity信号を生成して、認証局１に送信する。

なお、複数のEAP-Response/Identityを1つのEAP-Response/Identity信号に集約（アグリゲート）する方式については、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎに規定される方法を採用することができる。アグリゲートされたEAP-Response/Identityを受信した認証局１は、ステップＳ６８において、アグリゲート数に応じて、複数のEAP-Request/SIM/Start情報をアグリゲートしたEAP-Request/SIM/Start情報を送信する。

これを受信した第１のサプリカント３は、自局に該当するEAP-Request/SIM/Start情報を抽出するとともに、ステップＴ１２において、受信したEAP-Request/SIM/Startを第２のサプリカント４に転送する。そして、第２のサプリカント４への転送後に、タイマー等を起動して、応答信号の受信待ちを行う。

なお、転送方法としては、第１のサプリカント３は、受信したEAP-Request/SIM/Start信号をそのまま第２のサプリカント４に転送しても良いし、複数のEAP-Request/SIM/Start情報をデアグリゲートして、複数の第２のサプリカント４それぞれに対して、個別にEAP-Request/SIM/Start情報を送信しても良い。それぞれの第２のサプリカント４は、EAP-Request/SIM/Start信号のフォーマットによらず、自局宛てのEAP-Request/SIM/Start情報を抽出し、その応答信号として、EAP-Response/SIM/Start信号を送信する。

ステップＴ１３において、第２のサプリカント４が送信するEAP-Response/Identity信号を所定時間内に受信した場合には、ステップＳ６９において、第１のサプリカント３は、タイムアウトする前に受信した第２のサプリカント４からのEAP-Response/SIM/Start信号をアグリゲートして、認証局１に転送する。この時、EAP-Response/SIM/Start情報の一つである乱数NONCE_MTは、第２のサプリカント４毎に異なる。

これを受信した認証局１は、ステップＳ７０において、アグリゲートしたEAP-Request/SIM/Challenge信号を第１のサプリカント３に送信する。ここで、EAP-Request/SIM/Challengeの情報要素であるMessage Authentication Code（ＭＡＣ）は、NONCE_MT毎に生成されるため、第２のサプリカント４毎に異なる。また、情報要素である乱数RAND Challengeは、認証局１が発行する情報であるため共通の値である。

このEAP-Request/SIM/Challengeを受信した第１のサプリカント３は、自局に関わるMessage Authentication Codeを確認し、自局に関わるＭＡＣが適切でないと判断した場合は、第２のサプリカント４に対してEAP-Request/SIM/Challengeを転送しない。一方、自局に関わるＭＡＣが適切であると判断した場合には、ステップＴ１４において、第２のサプリカント４に対してEAP-Request/SIM/Challengeを転送する。そして、転送後にタイマー等を起動して、応答信号の受信待ちを行う。

EAP-Request/SIM/Challengeを受信した第２のサプリカント４は、自局に該当するMessage Authentication Codeを確認し、自局に該当するＭＡＣが適切であると判断した場合には、ステップＴ１５において、EAP-Response/SIM/Challengeを第１のサプリカント３に送信する。ステップＳ７１において、第１のサプリカント３は、タイムアウト前に受信したEAP-Response/SIM/Challengeをアグリゲートして認証局１に送信する。

そして、ステップＳ７２において、認証局１は第１および第２のサプリカント３，４の内、認証処理が成功したサプリカントに対して、集約したEAP-Success信号を送信する。
なお、第１の実施の形態と同様に、認証局１は、認証が完了したサプリカント同士で暗号化通信ができるように、双方の暗号鍵を通知しても良い。

[第３の実施の形態]
第３の実施の形態では、より効率化を図るために、共通の情報を使用して各サプリカントを認証するようにした点が第２の実施の形態と異なっている。

図７は、２台のサプリカントが連携してオーセンティケータと認証動作を実行する手順を示す信号授受チャートである。なお、本発明はサプリカント数を２つに限定するものではなく、サプリカントが３つ以上の場合であっても適用できる。

ステップＳ７５〜Ｓ７７、Ｔ２０〜Ｔ２１は、それぞれ、図６のステップＳ６５〜Ｓ６７、Ｔ１０〜Ｔ１１と同様であるため、その詳細の説明は省略する。
アグリゲートされたEAP-Response/Identityを受信した認証局１は、ステップＳ７８において、アグリゲート数に応じて、複数のEAP-Request/SIM/Start情報をアグリゲートしたEAP-Request/SIM/Start情報を第１のサプリカント３に送信する。

EAP-Request/SIM/Start信号を受信した第１のサプリカント３は、当該信号を第２のサプリカント４に転送することなく、ステップＳ７９において、EAP-Response/SIM/Start信号を認証局１に送信する。
但し、EAP-Response/SIM/Start信号に付加される情報であるEAP-SIM versionは、関連する全ての第２のサプリカント４で共通である。また、EAP-Response/SIM/StartのパラメータであるNONCE_MT、AT_SELECTED_VERSIONは共通で一つとする。

これを受信した認証局１は、共通のNONCE_MTから共通のMessage Authentication Codeを生成して、ステップＳ８０において、このＭＡＣと一つのChallengeとを付加したEAP-Request/SIM/Challenge信号を送信する。

第１のサプリカント３は、送信されたMessage Authentication Codeをチェックする。そして、このＭＡＣが適切でないと判断した場合は、第２のサプリカントに対してEAP-Request/SIM/Challengeを転送しない。一方、このＭＡＣが適切であると判断した場合には、ステップＴ２２において、第２のサプリカントに対してEAP-Request/SIM/Challengeを転送する。

これを受信した各第２のサプリカント４は、第１のサプリカント３による認証結果を受け入れてMessage Authentication Codeが適切であると判断し、ステップＴ２３において、それぞれがSRES responseとRANDに基づいて生成したAT_MACとを付加したEAP-Response/SIM/Challengeを第１のサプリカント３に返信する。第１のサプリカントは、それぞれからの返信を１つのEAP-Response/SIM/Challenge信号に集約して、ステップＳ８１において、認証局１に送信する。

認証局１は、各サプリカントについて認証処理を行い、全てのサプリカントが正しいサプリカントであると判断した場合には、ステップＳ８２において、第１のサプリカント３にEAP-Successを送信する。このEAP-Successは、第１、および、第２のサプリカントで全て共通に成功であることを示す一つのSRES response情報が付加されている。これを受信した第１サプリカント３は、ステップＴ２４において、それぞれの第２のサプリカント４に対して受信したEAP-Success信号を転送する。

また、第１、第２の実施の形態と同様に、認証局１は、認証が完了したサプリカント同士で暗号化通信ができるように、双方の暗号鍵を通知しても良い。

このように、ステップＳ７９において、第１のサプリカント３が他のサプリカントを代表して一つのNONCE_MTを付加した信号を送信し、ステップＳ８０において、認証局１が一つのＭＡＣを付加した信号を送信する。第１のサプリカント３は、ＭＡＣがＯＫと判断したときは、その信号を第２のサプリカント４に転送する。このとき、既に第１のサプリカント３が認証局１を確かな認証局であると判断しているので、第２のサプリカント４は、改めて認証局１の確からしさを判断しなくて良い。

以上説明したように、第３の実施の形態では、共通の情報を用いて認証を行うことにより、認証における通信効率をさらに改善することができる。

なお、第２のサプリカント４が改めて認証局１の確からしさを判断しても良い。例えば、ステップＴ２２において、第１のサプリカント３は、ＭＡＣがＯＫと判断したときは、その信号を第２のサプリカント４に転送する。このとき、パラメータとして自局が認証局１に送信したNONCE_MTとＭＡＣとを付加した信号を転送する。第２のサプリカント４はNONCE_MTとＭＡＣの情報を用いて認証局１の確からしさを判断する。

以上説明した各実施の形態によれば、複数の機器を連携して認証することができるため複数の機器より構成されるシステムについて認証を行う際、効率的で実効性のある認証動作を得ることができる。

なお、上述の各実施の形態では、モバイル端末２が第１のサプリカント３と認証局１との間に設けられて、第１のネットワークであるセルラー回線及び第２のネットワークであるＷＬＡＮを介した通信を行う機能を備えているが、モバイル端末２を設けずに、第１のサプリカント３が第１のネットワーク及び第２のネットワークを介した通信を行う機能を備えていても良い。

なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

尚、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…認証局、２…モバイル端末、３…第１のサプリカント、４…第２のサプリカント、５…第３のサプリカント、１０…給電ステーション、１１…認証局、１２…携帯電話、１３…コンセント、１４…ブレーカー、１５…通信ネットワーク、１６…電気自動車。

Claims

第１の通信ネットワークを介して認証局と接続すると共に、第２の通信ネットワークを介して他の通信局と接続する通信局であって、
前記第１の通信ネットワークを介した前記認証局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって自局の認証を行う認証処理手段と、
自局が前記認証局によって認証されたときは、前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記第１の通信ネットワークを介して送信する認証開始処理手段と、
前記認証局より認証要求信号を受信したときは、自局に対する認証要求か否かを判断し、自局に対する認証要求でないと判断したときは、当該認証要求信号を前記第２の通信ネットワークを介して他の通信局に転送する認証要求転送手段と、
以降、前記認証局と前記他の通信局との間での前記所定の認証手順に従った授受情報を中継する情報中継手段とを備え、
自局に対する認証要求でないとの判断は、（１）前記認証要求信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記認証要求信号の宛先アドレスが自局でないこと、（３）前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記認証局に送信後、所定時間内に前記認証要求信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされることを特徴とする通信局。
前記第２の通信ネットワークには前記他の通信局が複数接続され、
前記認証開始手段による前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号の送信動作と、前記認証要求転送手段による認証要求信号の転送動作と、前記情報中継手段による授受情報の中継動作とを、複数の通信局のそれぞれについて実行させる実行制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の通信局。
前記複数の他の通信局は、相互に接続され、
前記通信局は少なくとも一つの他の通信局を中継して前記複数の他の通信局と情報授受を行う他の情報中継手段を更に備えることを特徴とする請求項２に記載の通信局。
第１の通信ネットワークを介して認証局と接続すると共に、第２の通信ネットワークを介して複数の他の通信局と接続する通信局であって、
自局と前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記第１の通信ネットワークを介して送信する認証開始処理手段と
前記認証局より認証要求信号を受信したときは、当該認証要求信号を前記第２の通信ネットワークを介して複数の前記他の通信局に転送する認証要求転送手段と、
以降、前記認証局と前記他の通信局との間での認証のための情報授受を、前記認証局に対しては自局に関する情報と前記複数の他の通信局から受信した情報とを集約して送信し、前記複数の他の通信局それぞれに対しては前記認証局からの情報を並行して送信する認証情報授受手段と
を備えたことを特徴とする通信局。
前記認証情報授受手段は、
自局及び複数の前記他の通信局のそれぞれで生成した複数の乱数情報（ＮＯＮＣＥ）を前記認証局に送信する乱数情報送信手段と、
前記複数の乱数情報に対応して前記認証局で生成された複数の認証情報（ＭＡＣ）を含む信号を受信する認証情報受信手段と、
自局で生成した乱数情報に対応する認証情報が適正でないときは、前記認証局から送信された前記複数の認証情報を含む信号を前記他の通信局に送信することを禁止する送信禁止手段と
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の通信局。
前記認証情報授受手段は、
自局で生成した一つの乱数情報（ＮＯＮＣＥ）を前記認証局に送信する乱数情報送信手段と、
前記一つの乱数情報に対応して前記認証局で生成された一つの認証情報（ＭＡＣ）を受信する認証情報受信手段と、
自局で生成した乱数情報に対応する認証情報が適正でないときは、前記認証局から送信された前記信号を前記他の通信局に送信することを禁止する送信禁止手段と
を備えたことを特徴とする請求項４に記載の通信局。
第２のネットワークを介して他の通信局と接続する通信局と、第１の通信ネットワークを介して接続する認証局であって、
前記第１の通信ネットワークを介した前記通信局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって前記通信局の認証を行う第１の認証処理手段と、
前記通信局を認証した後に、前記通信局より認証開始信号を受信したときは、前記他の通信局の認証を開始するか否かを判断する判断手段と、
前記他の通信局の認証を開始すると判断したときは、前記他の通信局に対する認証要求信号を前記通信局に送信する認証要求手段と、
以降、前記通信局との間で前記所定の認証手順に従った情報授受を行って前記他の通信局を認証する第２の認証処理手段と、
前記他の通信局を認証したときは、前記通信局に対して前記他の通信局の認証を行ったことを通知する認証通知手段とを備え、
他の通信局の認証を開始するとの判断は、（１）前記認証開始信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記通信局の認証後、所定時間内に認証済みの前記通信局から認証開始信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされることを特徴とする認証局。
第２のネットワークを介して複数の他の通信局と接続する通信局と、第１の通信ネットワークを介して接続する認証局であって、
前記第１の通信ネットワークを介して、前記通信局と前記複数の他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を受信する認証開始信号受信手段と
前記通信局に認証要求信号を送信する認証要求信号送信手段と、
以降、前記通信局との間で、前記通信局と前記複数の他の通信局とを認証するための情報授受を実行する認証処理手段と、
前記他の通信局を認証したときは、前記通信局に対して前記他の通信局の認証を行ったことを通知する認証通知手段とを備え、
前記認証のための情報は、前記通信局と前記複数の他の通信局との情報とを集約した情報であることを特徴とする認証局。
通信局と、当該通信局と第１の通信ネットワークを介して接続する認証局と、当該通信局と第２の通信ネットワークを介して接続する他の通信局とを備えた認証システムの認証方法において、
前記通信局は、
前記第１の通信ネットワークを介した前記認証局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって自局の認証を実行し、
自局が前記認証局によって認証されたときは、前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記第１の通信ネットワークを介して送信し、
前記認証局より認証要求信号を受信したときは、自局に対する認証要求か否かを判断し、自局に対する認証要求でないと判断したときは、当該認証要求信号を前記第２の通信ネットワークを介して他の通信局に転送し、
以降、前記認証局と前記他の通信局との間での前記所定の認証手順に従った授受情報を中継し、
前記認証局は、
前記第１の通信ネットワークを介した前記通信局との間での所定の認証手順に従った情報授受によって前記通信局の認証を実行し、
前記通信局を認証した後に、前記通信局より認証開始信号を受信したときは、前記他の通信局の認証を開始するか否かを判断し、
前記他の通信局の認証を開始すると判断したときは、前記他の通信局に対する認証要求信号を前記通信局に送信し、
以降、前記通信局との間で前記所定の認証手順に従った情報授受を行って前記他の通信局を認証し、
前記通信局の、自局に対する認証要求でないとの判断は、（１）前記認証要求信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記認証要求信号の宛先アドレスが自局でないこと、（３）前記他の通信局の認証を開始するための認証開始信号を前記認証局に送信後、所定時間内に前記認証要求信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされ、
前記認証局の、他の通信局の認証を開始するとの判断は、（１）前記認証開始信号に特定の識別子が付加されていたこと、（２）前記通信局の認証後、所定時間内に認証済みの前記通信局から認証開始信号を受信したこと、のうち少なくともいずれか一つが成立していることによりなされることを特徴とする認証方法。