JP5222096B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信網を介して通信を行い、サーバとして機能する無線通信装置および無線通信方法に関する。

昨今、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）など、様々な無線通信装置が提供されている。これらの無線通信装置は、基地局やルータと無線通信を行うことでインターネットに接続し、各サーバからメール、ＨＴＭＬ文書、映像・音楽ファイルの送受信を含む様々なサービスを受けることができる。この無線通信装置における無線通信の速度は年々高速化して、大容量の情報の送受信が可能となり、また、情報処理速度の向上を通じて、実行できるアプリケーションの種類が増えてきた。これは、無線通信装置が、ＰＣ（Personal Computer）に近しい機能を提供するようになってきていることを表している。このような技術の流れから、近い将来、無線通信装置をサーバとして機能させるサービスが提供されることが予想される。

ところで、サーバがクライアントと通信を行う際、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）においてはスリーハンドシェイクが実行される。スリーハンドシェイクとは、クライアントがサーバに対して接続要求であるＳＹＮ（synchronization）パケットを送信すると、そのＳＹＮパケットを受信したサーバが確認応答であるＳＹＮ／ＡＣＫ（ACKnowledgement）パケットを返信し、さらにそのＳＹＮ／ＡＣＫパケットに対して、クライアントがＡＣＫパケットを返信することで接続を確立する手順である。このときサーバは、クライアントからＳＹＮパケットを受信すると、そのクライアントに対応するソケットを生成してクライアントとの送受信に備える。

ソケットとは、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うための仮想的なインターフェースである。ここで、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol）サーバに割り当てられたＩＰアドレスと、その補助アドレスであるポート番号の組み合わせ１組につき１つのソケットが生成可能である。サーバはこのソケットを用いてクライアントとの通信を行う。１つのＩＰアドレスで使用できるポート番号は有限であり通常６５５３６個用意されている。すなわちソケットも１つのＩＰアドレスに対して有限となる。サーバはＳＹＮパケットを受信すると、生成したソケットをクライアントからのＡＣＫパケットが無くともタイムアウトになるまで確保する。そのため、短時間に大量のＳＹＮパケットを受信すると、ソケットを生成するリソース（ポート、メモリ領域、処理能力等）が枯渇し、新たにソケットを生成できず通信機能が麻痺してしまう。これがＳＹＮフラッド攻撃である。

その防衛策として、サーバは、ＳＹＮパケットを受信してもそのコネクション識別子を記憶せず、サーバから改めてＳＹＮパケットを送信し、そのＳＹＮパケットに対する返信としてＳＹＮ／ＡＣＫパケットをクライアントから受信して初めてコネクション識別子を記憶する技術が公開されている（例えば特許文献１）。サーバが受信したＳＹＮパケットに記載された偽装ＩＰアドレスにＳＹＮパケットを送信しても、偽装ＩＰアドレスのため、クライアントは受信を検知できずＳＹＮ／ＡＣＫパケットを返信しない。サーバは無駄なコネクション識別子を記憶せずに、メモリのリソースの浪費を回避できる。
特開２００６−４２１５６号公報

しかし、上述の防衛策を用いたとしても、ＳＹＮフラッド攻撃を受けると、受信したＳＹＮパケットに応じてＳＹＮパケットを返信するためにソケットを生成しなければならない。コネクション識別子を記憶するメモリの浪費は回避できるが、ソケット生成のためのポート番号、処理能力を割り当てなければならず、短時間に大量のＳＹＮパケットを受信するとサーバとしての機能は麻痺してしまう。

特に、無線通信装置は機能面でＰＣに近づいたとはいえ、それよりも処理速度や通信速度が低い可能性があるため、無線通信装置は、サーバとして機能させるにはこの攻撃に対する耐性が低く、攻撃を受けると比較的早くダウンしてしまうおそれがある。また、無線通信装置に、従来のサーバ用の高度な対策ソフトをインストールすることは処理速度およびコスト面で敷居が高い。

そこで、本発明は、このような問題に鑑み、ＳＹＮフラッド攻撃を受けたとき当該無線通信装置のサーバとしての機能が麻痺するのを回避することが可能な無線通信装置および無線通信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に、本発明の代表的な構成は、ＴＣＰ／ＩＰを用いて通信網に接続可能な無線通信装置において、他の機器からの要求に対して通信網を介して任意のデータを提供するデータ管理部と、他の機器からのＳＹＮパケットの受信を行うパケット受信部と、他の機器からＳＹＮパケットを受信するとソケットを生成し、ソケットにリソースを割り当てるリソース割当部と、リソースが割り当てられるとＳＹＮパケットに記載されている送信元ＩＰアドレスに対してＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信するパケット送信部と、他の機器から不正なアクセスが行われているか否かを判断する不正判断部と、不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、当該無線通信装置内のリソースの空きを確保するリソース確保部と、を備えることを特徴とする。

当該無線通信装置におけるリソースの割当頻度を測定するリソース測定部をさらに備え、不正判断部は、割当頻度が所定値を超えると不正なアクセスが行われていると判断してもよい。

ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信してから第１所定時間を経過しても、他の機器からのＳＹＮ／ＡＣＫパケットを受信完了していない場合、他の機器に対してｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットを送信するｐｉｎｇコマンド部をさらに備え、不正判断部は、ｐｉｎｇパケットを送信してから第２所定時間を経過しても、ｐｉｎｇパケットに対する応答が無いと、不正なアクセスが行われていると判断してもよい。

リソース確保部は、不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、不正なアクセスが行われていると判断されたソケットを解放してもよい。

リソース確保部は、不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、リソース割当部の機能を停止させてもよい。

リソース確保部は、不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、パケット送受信に用いられるポートを閉じてもよい。

リソース確保部は、不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、ＩＰアドレスを再取得してもよい。

ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信してから第３所定時間を経過しても、他の機器からＳＹＮ／ＡＣＫパケットを受信しないと、ソケットを解放する通信解放部をさらに備えてもよい。

ＴＣＰ／ＩＰを用いて通信網に接続可能な無線通信装置を用いて無線通信を実行する無線通信方法において、他の機器からの要求に対して通信網を介して任意のデータを提供し、他の機器からのＳＹＮパケットの受信を行い、他の機器からＳＹＮパケットを受信するとソケットを生成し、ソケットにリソースを割り当て、リソースが割り当てられるとＳＹＮパケットに記載されている送信元ＩＰアドレスに対してＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信し、他の機器から不正なアクセスが行われているか否かを判断し、不正なアクセスが行われていると判断されると、当該無線通信装置内のリソースの空きを確保する。

上述した無線通信装置の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。

以上説明したように本発明の無線通信装置によれば、ＳＹＮフラッド攻撃を受けたとき当該無線通信装置のサーバとしての機能が麻痺するのを回避することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

無線通信装置における無線通信の速度は、年々高速化して大容量の情報の送受信が可能となり、また、無線通信装置自体の情報処理速度が向上し、実行できるアプリケーションの種類が増えてきた。従って、無線通信装置は、ＰＣに近しい機能を提供することが可能となってきている。このような技術の流れから、無線通信装置をサーバとして機能させるサービスが提供されることが予想される。以下に、このような無線通信装置をサーバとして用いる無線通信システムを説明する。

（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システムの概略的な構成を説明するための概略図である。無線通信システム１００は、サーバとして機能する携帯端末１１０と、端末装置１１２と、基地局１２０と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１３０と、ＤＨＣＰサーバ１４０と、ＤＤＮＳ（Dynamic Domain Name System）サーバ１５０とを含んで構成される。

ここでは、無線通信装置として携帯端末１１０を、他の機器として端末装置１１２を挙げて説明する。本実施形態では、かかる携帯端末１１０として携帯電話を、端末装置１１２としてＰＣを挙げているが、かかる場合に限られず、ＰＨＳ端末、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ、ＩＣカード等の無線通信可能な様々な電子機器を携帯端末１１０および端末装置１１２として適用することができる。

上記無線通信システム１００において、携帯端末１１０は、サーバとして機能するために、通信可能範囲内にある基地局１２０に無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局１２０は、通信網１３０を介して、ＴＣＰ／ＩＰを用いてＤＨＣＰサーバ１４０にＩＰアドレスの割当要求を行い、割り当てられたＩＰアドレスを携帯端末１１０に通知する。

ＩＰアドレスを割り当てられた携帯端末１１０は、ＤＤＮＳサーバ１５０に対して、初めてサーバとして機能するときはドメイン名と割り当てられたＩＰアドレスとを関連付けて登録する。既にドメイン名を登録済みの場合は、当該接続で割り当てられたＩＰアドレスを用いて、登録済みのドメイン名に関連付けられたＩＰアドレスを更新する。本実施形態において、携帯端末１１０はＷｅｂサーバとして機能し、Ｗｅｂサイトを提供する。

端末装置１１２が、携帯端末１１０がサーバとして提供するＷｅｂサイトにアクセスする場合、端末装置１１２は、通信可能範囲内にある基地局１２０に無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局１２０は、通信網１３０を介してＤＨＣＰサーバ１４０にＩＰアドレスの割当要求を行い、割り当てられたＩＰアドレスを端末装置１１２に通知する。端末装置１１２は、ＩＰアドレスが割り当てられると、ＤＤＮＳサーバ１５０に対して目的のＷｅｂサイトのドメイン名に対応するＩＰアドレスを要求し、取得したＩＰアドレスに対して接続要求を行い、後述する構成要素を通じたスリーハンドシェイクで接続を確立する。

このスリーハンドシェイクにおいて、悪意のある端末装置１１２が自装置のＩＰアドレスを偽装して短時間に大量のＳＹＮパケットを送りつける、所謂ＳＹＮフラッド攻撃に対して、ＰＣより処理速度や通信速度が劣る携帯端末１１０ではすぐにサーバとしての機能が麻痺してしまう。

そこで、本実施形態は、ＳＹＮフラッド攻撃を受けたとき当該携帯端末１１０のサーバとしての機能が麻痺するのを回避することを目的としている。以下、無線通信システム１００の第１の実施形態にかかるにおける携帯端末１１０の特徴を説明し、携帯端末１１０を用いた無線通信方法を説明する。さらにその後、一部の構成要素を変形した第２の実施形態にかかる携帯端末４００の特徴を説明し、携帯端末４００を用いた無線通信方法を説明する。

（第１の実施形態：携帯端末１１０）
図２は、第１の実施形態にかかる携帯端末のハードウェア構成を示したブロック図であり、図３は、第１の実施形態にかかる携帯端末の外観を例示した斜視図である。携帯端末１１０は、端末制御部２１０と、端末メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入力部２１８と、音声出力部２２０と、無線通信部２２２とを含んで構成される。

端末制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により携帯端末１１０全体を管理および制御し、端末メモリ２１２のプログラムを用いて、通話機能、メール送受信機能、撮像機能、音楽再生機能、ＴＶ視聴機能も遂行する。端末メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、端末制御部２１０で処理されるプログラムや通信データ等を記憶する。

表示部２１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)ディスプレイ等で構成され、端末メモリ２１２に記憶された、または通信網１３０を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供されるアプリケーションデータ、他のＷｅｂサーバから提供される、Ｗｅｂコンテンツ、アプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示することができる。操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等の可動スイッチで構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。

音声入力部２１８は、マイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声を携帯端末１１０内で処理可能な電気信号に変換する。音声出力部２２０は、スピーカで構成され、携帯端末１１０で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、音声出力部２２０は、着信音や、操作部２１６の操作音、アラーム音等も出力できる。

無線通信部２２２は、基地局１２０との無線通信を行う。このような無線通信としては、ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ９５やＰＨＳ ＭｏＵやＡ−ＧＮ４．００−０１−ＴＳの他に、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等様々な通信方式を適用することができる。また、後述するパケット送信部２５６およびパケット受信部２５２は、無線通信部２２２を介してＴＣＰ／ＩＰを用いた通信におけるパケットの送受信を行う。

また、端末制御部２１０は、データ管理部２５０と、パケット受信部２５２と、リソース割当部２５４と、パケット送信部２５６と、不正判断部２５８と、リソース確保部２６０と、リソース測定部２６２と、通信解放部２６４としても機能する。

データ管理部２５０は、通信網１３０を介して接続されたクライアントとしての端末装置１１２に対し、様々なデータを提供するサーバとして機能する。本実施形態において、データ管理部２５０は、例えば、ＷｅｂサーバとしてＷｅｂサイトを提供するためのデータを管理する。例えば、端末装置１１２からアクセスがあり、後述する構成要素を通じたスリーハンドシェイクによって接続が確立すると、データ管理部２５０は、端末装置１１２から受信したパケットに記載されている、当該ＷｅｂサイトのＷｅｂコンテンツのパスに対応したＨＴＭＬ文書、映像・音楽ファイル等をパケットにし、端末装置１１２に送信する。

パケット受信部２５２は、端末装置１１２とＴＣＰ／ＩＰを用いた通信におけるパケットを、無線通信部２２２を介して受信する。また、パケット受信部２５２は、端末装置１１２との通信の開始時に、接続要求であるＳＹＮパケットの受信を行う。

リソース割当部２５４は、パケット受信部２５２が受信したＳＹＮパケットに関連付けて、そのＳＹＮパケットを送信した端末装置１１２との通信用にソケットを生成し、そのソケットにリソースを割り当てる。ここで、ソケットとは、ＴＣＰ／ＩＰを用いた通信を行うための仮想的なインターフェースである。ＤＨＣＰサーバ１４０に割り当てられたＩＰアドレスと、その補助アドレスであるポート番号の組み合わせ１組につき１つのソケットが生成可能である。携帯端末１１０はこのソケットを用いて端末装置１１２との通信を行う。１つのＩＰアドレスで使用できるポート番号は有限であり通常６５５３６個用意されている。すなわちソケットも１つのＩＰアドレスに対して有限となる。リソースとは、目的を達するために必要となる要素を意味し、ここで、ソケットを生成するためのリソースには、ポート番号、メモリ領域、処理能力等が含まれる。

パケット送信部２５６は、リソース割当部２５４がソケットを生成しリソースを割り当てると、そのソケットを用いて、パケット受信部２５２が受信したＳＹＮパケットに記載されている送信元ＩＰアドレスに対してＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信する。このＳＹＮ／ＡＣＫパケットは、ＳＹＮパケットを送信した端末装置１１２に対する接続許可応答であり、さらに、当該携帯端末１１０から端末装置１１２に対する接続要求でもある。

不正判断部２５８は、端末装置１１２から不正なアクセスが行われているか否かを判断する。本実施形態において、不正判断部２５８は、後述するリソース測定部２６２が測定した割当頻度が、所定値を超えると不正なアクセスが行われていると判断する。

リソース確保部２６０は、不正判断部２５８によって不正なアクセスが行われていると判断されると、当該携帯端末１１０内のリソースの空きを確保する。ＴＣＰ／ＩＰにおいてはＳＹＮパケットを受信すると、ソケットを生成しＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信する。本実施形態では、そのアクセスが不正なアクセスであるか否かが判断され、当該携帯端末１１０のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースが確保される。かかる構成により、リソースの枯渇によるフリーズやクラッシュ等の致命的な障害の発生を回避できる。

本実施形態において、リソース確保部２６０は、不正判断部２５８によって不正なアクセスが行われていると判断されると、リソース割当部２５４の機能を停止させる。

すなわち、リソース割当部２５４がソケットの生成を停止することで、新規の接続の確立を一時的に停止しリソースを確保しておく。かかる構成により、ＳＹＮフラッド攻撃によるＯＳやアプリケーションのフリーズ、クラッシュ、およびそれに伴うデータの欠落といった致命的な障害を回避することができる。

また、リソース確保部２６０は、不正判断部２５８によって不正なアクセスが行われていると判断されると、リソース割当部２５４の機能を停止させる代わりに、パケット送受信に用いられるポートを閉じてもよい。ポートを閉じることで、そのポートを使用した通信を一時的に遮断し割り当てていたリソースを解放する。かかる構成により、ソケットの生成を停止する場合と同様、ＳＹＮフラッド攻撃によるＯＳやアプリケーションがフリーズ、クラッシュし、また、それに伴うデータの欠落といった致命的な障害を回避することができる。ここで、ポートを閉じるとは、特定のプロトコルのために用意されたポート番号を用いた通信の受付を停止することを言う。例えば、本実施形態においては、Ｗｅｂサーバとして機能するため、その通信で用いる例えばＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）を用いた通信専用のポート番号「８０」を閉じることで、通信を遮断する。

さらに、リソース確保部２６０は、不正判断部２５８によって不正なアクセスが行われていると判断されると、ＩＰアドレスを再取得してもよい。本実施形態において、ＩＰアドレスの再取得は、ＰＰＰ（Point to Point Protocol）接続を一旦切断し、再接続を行うことで実現するが、かかる方法に限られず、例えば、ＤＨＣＰサーバ１４０に対して、再取得の要求を行ってもよい。

かかる構成により、リソース確保部２６０は、ＳＹＮフラッド攻撃の対象とされたＩＰアドレスを破棄し、攻撃を行っているクライアントには知られていない、再取得したＩＰアドレスを用いて通信を行いサーバとしての機能を継続することができる。

リソース測定部２６２は、当該携帯端末１１０におけるリソースの割当頻度を測定する。ここで、割当頻度とは、所定の時間内にＳＹＮパケットを受信した回数、すなわち、そのＳＹＮパケットに応じて生成したソケットに対して、リソースを割り当てた回数とする。

図４は、第１の実施形態にかかるリソース測定部によるリソースの割当頻度の測定を説明した説明図である。特に、図４（a）は、リソースの割当頻度の測定を説明した説明図であり、図４（ｂ）は、リソースの割当頻度に加えて、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットに対するＡＣパケットの受信頻度の測定を説明した説明図であり、図４（ｃ）は、リソースの割当頻度に加えて、リソースの解放頻度の測定を説明した説明図である。ここで、○印は、ＳＹＮパケットを受信したタイミングを、△印は、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットに対するＡＣＫパケットを受信したタイミングを、×印は、ＦＩＮ（Finish）パケットの受信に応じてそのリソースを解放するタイミングをそれぞれ示す。

図４（ａ）において、例えば、時刻Ａの時点では、直前の所定の時間内に２回、ＳＹＮパケットを受信しリソースを割り当てている。これをリソースの割当頻度とする。その後も同様に、常時、リソースの割当頻度を測定し、ＳＹＮフラッド攻撃を受けると、時刻Ｂの時点で、リソースの割当頻度が１０回となる。本実施形態において例えば、所定値を６回とすると、時刻Ｂでは、割当頻度が所定値を超えているため、不正判断部２５８は、不正なアクセスを受けていると判断する。

また、図４（ｂ）で示すように、リソース測定部２６２は、所定の時間内にＳＹＮ／ＡＣＫパケットに対するＡＣＫパケットを受信した回数も考慮して、その受信頻度を測定してもよい。ＳＹＮ／ＡＣＫパケットに対するＡＣＫパケットを受信した場合、そのパケットの送信元は実在のＩＰアドレスを持った端末装置１１２であり、正規のアクセスが行われていると判断できる。このＳＹＮ／ＡＣＫパケットに対するＡＣＫパケットの受信頻度を、リソースの割当頻度から減算した値と、所定値とを比較することで、不正なアクセスが行われているかの判断をより正確に行うことができる。

さらに、図４（ｃ）で示すように、リソース測定部２６２は、所定の時間内にソケットを解放しリソースを解放した回数も考慮して、その受信頻度を測定してもよい。ＦＩＮパケットを受信したり、ＳＹＮ／ＡＣＫに対するＡＣＫパケットを受信せず第３所定時間が経過した場合、その通信で用いられてきたソケットは解放され、リソースが解放される。そのＦＩＮパケットの受信頻度および第３所定時間の経過に基づくソケットの解放頻度、すなわちリソース解放頻度を、リソースの割当頻度から減算した値が、当該携帯端末１１０のリソース余力の減少速度をより正確に示すため、この値と所定値を比較することで、リソースの空きを確保するためにリソース確保部２６０が機能すべきタイミングをより正確に判断することができる。

ただし、ＳＹＮフラッド攻撃を受ける場合、ＳＹＮパケットは短時間で大量に送信されるため、リソース割当頻度は大きくなる。しかし、第３所定時間が経過するまで、不正なアクセスに応じて生成したリソースが解放されず、解放される可能性があるのは正規のアクセスの任意の解放となるので、リソースの解放頻度はリソース割当頻度に比べて無視できるほど小さくなる。そのため、リソースの割当頻度のみを所定値を比較することで、不正なアクセスが行われているかを判断してもよく、本実施形態においては、この例を用いて説明を行う。

パケット受信部２５２がＳＹＮパケットを受信し、リソース割当部２５４がソケットを生成すると、ソケット生成の度にリソースが割り当てらる。特に、ＳＹＮフラッド攻撃を受けている場合、パケット受信部２５２は、短時間に大量のＳＹＮパケットを受信するため、リソースは急激に割り当てられる。不正判断部２５８は、このリソースの割当頻度（所定の時間内の割当回数）を常に測定し、所定値を越えると不正なアクセスが行われていると判断する。このように、携帯端末１１０にも搭載可能な、単純で低負荷・低コストな構成により、ＳＹＮフラッド攻撃を迅速に検出することができ、当該携帯端末１１０のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースの空きを確保することが可能となる。

通信解放部２６４は、パケット送信部２５６がＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信してから第３所定時間を経過しても、端末装置１１２からＡＣＫパケットを受信しないと、ソケットを解放する。

かかる構成により、いつまでも、通信環境の悪化などで応答の無い端末装置１１２との通信のために、ソケットを確保してリソースを占有させてしまい、新規の通信のためのソケットのリソースが不足する事態を回避することができる。

このように、本実施形態の携帯端末１１０は、リソースの割当頻度を常に計測することで、ＳＹＮフラッド攻撃を迅速に検出し、防衛策を講じることで当該携帯端末１１０のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースの空きを確保することが可能となる。

（無線通信方法）
次に、第１の実施形態にかかる携帯端末１１０を用いて無線通信を実行する無線通信方法を詳細に説明する。

図５は、第１の実施形態にかかる携帯端末を用いた無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、携帯端末１１０の説明で記述したように、不正なアクセスの判断にリソースの割当頻度を用いた場合を説明する。

リソース測定部２６２は、図４で説明したように、所定の時間内にＳＹＮパケットを受信してリソースを割り当てた回数から、リソース割当頻度を測定する（Ｓ３００）。そして、不正判断部２５８は、リソースの割当頻度と所定値を比較し（Ｓ３０２）、リソース割当頻度の方が大きい場合（Ｓ３０２ＹＥＳ）、リソース確保部２６０は、リソース割当部２５４にリソースの割り当てを停止させ、ソケットの生成を停止する（Ｓ３０４）。また、リソース割当頻度が所定値より小さい場合（Ｓ３０２ＮＯ）、引き続きリソース割当頻度の測定（Ｓ３００）を継続する。

このように、本実施形態にかかる携帯端末１１０を用いて無線通信を実行する無線通信方法において、リソースの割当頻度を常に測定し、所定値と比較することで、ＳＹＮフラッド攻撃を迅速に検出し、防衛策を講じることで当該携帯端末１１０のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースの空きを確保することが可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態において、携帯端末１１０の不正判断部２５８は、リソース測定部２６２が測定した割当頻度によって不正なアクセスの有無を判断した。第２の実施形態では、リソース測定部２６２の代わりに他の手段を用いて不正なアクセスの有無を判断する携帯端末４００について説明し、その後、携帯端末４００を用いて無線通信を実行する無線通信方法について説明する。

（携帯端末４００）
図６は、第２の実施形態にかかる携帯端末のハードウェア構成を示したブロック図である。携帯端末４００は、端末制御部４１０と、端末メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入力部２１８と、音声出力部２１８と、無線通信部２２２とを含んで構成される。携帯端末１１０における構成要素として既に述べた、端末メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入力部２１８と、音声出力部２１８と、無線通信部２２２とは、実質的に機能が同一なので重複説明を省略し、ここでは、構成が相違する端末制御部４１０を説明する。

端末制御部４１０は、データ管理部２５０と、パケット受信部２５２と、リソース割当部２５４と、パケット送信部２５６と、不正判断部４５８と、リソース確保部４６０と、ｐｉｎｇコマンド部４６６と、通信解放部２６４としても機能する。ここでも、携帯端末１１０ですでに説明したデータ管理部２５０と、パケット受信部２５２と、リソース割当部２５４と、パケット送信部２５６と、通信解放部２６４とは省略し、不正判断部４５８と、リソース確保部４６０と、ｐｉｎｇコマンド部４６６とを主に説明する。

不正判断部４５８は、端末装置１１２から不正なアクセスが行われているか否かを判断する。本実施形態において、不正判断部４５８は、後述するｐｉｎｇコマンド部４６６が端末装置１１２に対して、ｐｉｎｇパケットを送信してから第２所定時間を経過しても、ｐｉｎｇパケットに対する応答が無いと、不正なアクセスが行われていると判断する。

リソース確保部４６０は、不正判断部４５８によって不正なアクセスが行われていると判断されると、不正なアクセスが行われていると判断されたソケットを解放する。

かかる構成により、不正なアクセスに対して割り当てられたソケットのみを迅速に解放することができ、他の通信に対して影響を与えずに、ＳＹＮフラッド攻撃等でＩＰアドレスを偽装した不正なアクセスのみを遮断することが可能となる。

ｐｉｎｇコマンド部４６６は、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信してから第１所定時間を経過しても、端末装置１１２からのＡＣＫパケットを受信完了していない場合、端末装置１１２に対してｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットを送信する。

ｐｉｎｇパケットの送信に対して返信がないと、そのＩＰアドレスは実在しない偽装ＩＰアドレスである可能性が高い。従って、本実施形態では、ｐｉｎｇパケットの返信がない端末装置１１２のアクセスを不正なアクセスと判断する。かかる構成により、携帯端末４００にも搭載可能な、単純で低負荷・低コストな構成により、ＳＹＮフラッド攻撃を迅速に検出することができ、当該携帯端末４００のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースの空きを確保することが可能となる。特に、ソケット毎に不正なアクセスを検出できるため、個別の通信に対しての対応も可能となる。

このように、本実施形態の携帯端末４００は、ｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットを送信し、その応答の有無を判断することで、ＳＹＮフラッド攻撃を迅速に検出し、防衛策を講じることで当該携帯端末４００のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースの空きを確保することが可能となる。

（無線通信方法）
次に、本実施形態にかかる携帯端末４００を用いて無線通信を実行する無線通信方法を詳細に説明する。

図７は、第２の実施形態にかかる携帯端末を用いた無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、第１の実施形態で説明したリソースの割当頻度の測定の代わりに、ｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットに対する応答の有無を不正なアクセスの判断に用いている。

パケット受信部２５２が端末装置１１２からＳＹＮパケットを受信すると（Ｓ５００ＹＥＳ）、リソース割当部２５４は、ソケットを生成し（Ｓ５０２）そのソケットにリソースを割り当てる。そして、パケット送信部２５６は、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを端末装置１１２へ送信する（Ｓ５０４）。

パケット受信部２５２がＡＣＫパケットを受信すると（Ｓ５０６ＹＥＳ）、対象の端末装置１１２と通信を開始する（Ｓ５０８）。ＡＣＫパケットを受信せず（Ｓ５０６ＮＯ）、第１所定時間を経過した場合（Ｓ５１０ＹＥＳ）、ｐｉｎｇコマンド部４６６が、すでにｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットを送信したか否かを判断する（Ｓ５１２）。ｐｉｎｇパケットをすでに送信済みの場合（Ｓ５１２ＹＥＳ）、ｐｉｎｇパケット送信の処理（Ｓ５１４）は行わず次の処理に移行する。ｐｉｎｇパケットをまだ送信していなかった場合（Ｓ５１２ＮＯ）のみ、ｐｉｎｇパケットを送信する（Ｓ５１４）。

そして、ｐｉｎｇパケットを送信してから第２所定時間が経過しかつｐｉｎｇパケットに対して応答が無い場合、もしくは、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信してから第３所定時間が経過した場合（Ｓ５１６ＹＥＳ）、ソケットとそのリソースを解放する（Ｓ５１８）。そのどちらでもない場合（Ｓ５１６ＮＯ）、ＡＣＫパケットを受信したか否かの判断（Ｓ５０６）に戻る。

図８は、第２の実施形態にかかる携帯端末を用いた無線通信方法の処理の流れを例示したシーケンス図である。かかるシーケンス図は、図７の無線通信方法を具体的に示したものであり、端末装置１１２からアクセスがあった場合の実際の対応を時系列で表している。

初めに端末装置１１２が正規のアクセスを行う場合を説明する。端末装置１１２がソケットを生成しリソースを割り当て（Ｓ６００）、正規のＩＰアドレスを記載したＳＹＮパケットを送信すると（Ｓ６０２）、そのＳＹＮパケットを受信した携帯端末１１０は、ソケットを生成しそのソケットにリソースを割り当てる（Ｓ６０４）。そして、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを、受信したＳＹＮパケットに記載されているＩＰアドレスに送信する（Ｓ６０６）。端末装置１１２は、携帯端末１１０からＳＹＮ／ＡＣＫパケットを受信すると、携帯端末１１０に対してＡＣＫパケットを送信し（Ｓ６０８）、携帯端末１１０がＡＣＫパケットを受信すると、通信を開始し、パケットの送受信を行う（Ｓ６１０）。

これに対して、端末装置１１２が不正なアクセスを行う場合を説明する。端末装置１１２は、ソケットを生成し、そのソケットにリソースを割り当てると（Ｓ６５０）、偽装ＩＰアドレスを記載したＳＹＮパケットを送信する（Ｓ６５２）。携帯端末１１０は、端末装置１１２からＳＹＮパケットを受信すると、ソケットを生成し、そのソケットにリソースを割り当てる（Ｓ６５４）。そして、ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを、受信したＳＹＮパケットに記載されているＩＰアドレスに送信する（Ｓ６５６）が、偽装ＩＰアドレスであるため端末装置１１２は、そのＳＹＮ／ＡＣＫパケットを受信できない。

携帯端末１１０は、端末装置１１２からの応答であるＡＣＫパケットを受信しないまま、第１所定時間が経過すると（Ｓ６５８）、上述の偽装ＩＰアドレスにｐｉｎｇパケットを送信する（Ｓ６６０）が、偽装ＩＰアドレスであるため応答は無い。そのまま、第２所定時間が経過すると（Ｓ６６２）、ソケットとそのリソースを解放する（Ｓ６６４）。

このように、本実施形態にかかる携帯端末４００を用いて無線通信を行う無線通信方法において、ｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットを送信し、その応答の有無を判断することで、ＳＹＮフラッド攻撃を迅速に検出し、防衛策を講じることで当該携帯端末４００のサーバとしての機能が麻痺する前に、必要なリソースの空きを確保することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、第１の実施形態にかかる携帯端末１１０におけるリソース確保部２６０の機能に、第２の実施形態にかかる携帯端末４００におけるリソース確保部４６０を持たせてもよいし、その逆に、携帯端末４００におけるリソース確保部４６０に、携帯端末１１０におけるリソース確保部２６０の機能を持たせてもよい。

なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

本発明は、通信網を介して通信を行い、サーバとして機能する無線通信装置および無線通信方法に利用することができる。

無線通信システムの概略的な構成を説明するための説明図である。 第１の実施形態にかかる携帯端末のハードウェア構成を示したブロック図である。 第１の実施形態にかかる携帯端末の外観を例示した斜視図である。 第１の実施形態にかかるリソース測定部によるリソースの割当頻度の測定を説明した説明図である。 第１の実施形態にかかる携帯端末を用いた無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。 第２の実施形態にかかる携帯端末のハードウェア構成を示したブロック図である。 第２の実施形態にかかる携帯端末を用いた無線通信方法の処理の流れを示したフローチャートである。 第２の実施形態にかかる携帯端末を用いた無線通信方法の処理の流れを例示したシーケンス図である。

符号の説明

１１０、４００ …携帯端末（無線通信装置）
１１２ …端末装置（他の機器）
２５０ …データ管理部
２５２ …パケット受信部
２５４ …リソース割当部
２５６ …パケット送信部
２５８、４５８ …不正判断部
２６０、４６０ …リソース確保部
２６２ …リソース測定部
２６４ …通信解放部
４６６ …ｐｉｎｇコマンド部

Claims (4)

1. ＴＣＰ／ＩＰを用いて通信網に接続可能な無線通信装置において、
   他の機器からの要求に対して前記通信網を介して任意のデータを提供するデータ管理部と、
   他の機器からのＳＹＮパケットの受信を行うパケット受信部と、
   前記他の機器からＳＹＮパケットを受信するとソケットを生成し、該ソケットにリソースを割り当てるリソース割当部と、
   前記ソケットに前記リソースが割り当てられると前記ＳＹＮパケットに記載されている送信元ＩＰアドレスに対してＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信するパケット送信部と、
   前記他の機器から不正なアクセスが行われているか否かを判断する不正判断部と、
   前記不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、当該無線通信装置内のリソースの空きを確保するリソース確保部と、
   前記リソースの割当頻度及び前記リソースの解放頻度を測定するリソース測定部と、
   を備え、
   前記不正判断部は、前記割当頻度から前記解放頻度を減算した値が所定値を超えると不正なアクセスが行われていると判断することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記リソース確保部は、前記不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、前記リソース割当部の機能を停止させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. ＴＣＰ／ＩＰを用いて通信網に接続可能な無線通信装置において、
   他の機器からの要求に対して前記通信網を介して任意のデータを提供するデータ管理部と、
   他の機器からのＳＹＮパケットの受信を行うパケット受信部と、
   前記他の機器からＳＹＮパケットを受信するとソケットを生成し、該ソケットにリソースを割り当てるリソース割当部と、
   前記リソースが割り当てられると前記ＳＹＮパケットに記載されている送信元ＩＰアドレスに対してＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信するパケット送信部と、
   前記他の機器から不正なアクセスが行われているか否かを判断する不正判断部と、
   前記不正判断部によって不正なアクセスが行われていると判断されると、当該無線通信装置内のリソースの空きを確保するリソース確保部と、
   前記ＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信してから第１所定時間を経過しても、前記他の機器からのＡＣＫパケットを受信完了していない場合、前記他の機器に対してｐｉｎｇコマンドによるｐｉｎｇパケットを送信するｐｉｎｇコマンド部と、を備え、
   前記不正判断部は、前記ｐｉｎｇパケットを送信してから第２所定時間を経過しても、前記ｐｉｎｇパケットに対する応答が無いと、前記不正なアクセスが行われていると判断することを特徴とする無線通信装置。
4. ＴＣＰ／ＩＰを用いて通信網に接続可能な無線通信装置を用いて無線通信を実行する無線通信方法において、
   他の機器からの要求に対して前記通信網を介して任意のデータを提供し、
   他の機器からのＳＹＮパケットの受信を行い、
   前記他の機器からＳＹＮパケットを受信するとソケットを生成し、該ソケットにリソースを割り当て、
   前記ソケットに前記リソースが割り当てられると前記ＳＹＮパケットに記載されている送信元ＩＰアドレスに対してＳＹＮ／ＡＣＫパケットを送信し、
   前記リソースの割当頻度及び前記リソースの解放頻度を測定し、
   前記割当頻度から前記解放頻度を減算した値が所定値を超えると、前記他の機器から不正なアクセスが行われていると判断し、
   不正なアクセスが行われていると判断されると、当該無線通信装置内のリソースの空きを確保することを特徴とする無線通信方法。

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