JP5239502B2 - ブリッジングシステム、ブリッジおよびブリッジング方法 - Google Patents

ブリッジングシステム、ブリッジおよびブリッジング方法 Download PDF

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Description

本発明は、インターネット経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジングシステム、ブリッジおよびブリッジング方法に関するものである。
インターネット経由のサーバとクライアント間の暗号化通信方式として、無線に特化したＰＰＰトンネリング（異なる通信プロトコル間の通信）による技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この通信方式は、端末装置および移動網間のパスを保護するレイヤ２暗号化機構と共に、ＩＰ接続性が提供されていないＷＬＡＮ（無線ＬＡＮ）にアクセスするユーザのＳＩＭ（ＩＣカード）ベース認証を実施する。
この文献では、端末およびＳＩＭを所持する移動網にアクセスするアクセスコントローラ間にＡＫＡ会話用ＰＰＰトンネリングを確立する。同じ目的に対して端末内にインストールされたＰＰＰクライアントからのＡＫＡ会話をトンネリングするＰＰＰｏＥ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ ｏｖｅｒ イーサネット：登録商標）サーバも含んでおり、さらに、トラフィックルータおよびＲＡＤＩＵＳクライアントを含んでいる。このようにＲＡＤＩＵＳクライアントを含むＡＣがＷＬＡＮ内のアクセスポイント（ＡＰ）からアクセスされるＲＡＤＩＵＳプロキシおよびＳＩＭベース認証が実施される移動網間に配置される。
特表２００５−５２４３４１
前記の特許文献は、無線に特化したＰＰＰトンネリングについて記載されており、有線・無線を問わず、イーサネット（登録商標）を使用した暗号化通信とするブリッジングシステムが提案されているものではない。
また、特許文献では、ＳＩＭ（ＩＣカード）ベースの認証である。利用者が必ずしも持ち主個人を特定できるとは限らない。また、ＳＩＭ（ＩＣカード）が実装された組込デバイス（例えば携帯電話）の紛失時や搾取された時には悪用される可能性がある。つまり、なりすましが容易に行えてしまい脆弱である。
また、特許文献は、セキュリティ通信がＰＰＰつまりレイヤ２に限定されている。ＰＰＰｏＥもイーサネット上にＰＰＰプロトコルを実装したものであり、ユーザ・パスワード認証ならびにＲＡＤＩＵＳ認証のためにはＰＰＰサーバと認証のためのＲＡＤＩＵＳサーバなどが必須になる。これらのサーバには、認証用のアカウント登録・変更・削除が管理上必要となる。
通信のセキュリティ性を確保する方式として、ファイアウォールがある。このファイアウォールは、ＬＡＮとインターネットを接続する時に不正侵入させないための防御であり、機能的には、ＤＭＺ，ＬＡＮ，ＷＡＮで通信セグメントをわけ、パケットを監視し、コントロールする。しかし、パケットの認証や暗号化する機能はない。
また、セキュリティ対応として、ＳＳＬがある。これは機能的には公開鍵方式でサーバ認証し、共通鍵で通信を暗号化する。ＰＫＩ（公開鍵基盤）に適用される。実装は、トランスポートレイヤとアプリケーションレイヤの中間となる。このため、ＳＳＬに対応するためには、アプリケーションの改造を余儀なくされる。
また、セキュリティ対応としてＩＰＳｅｃ（ＩＰレベルの暗号化機能）がある。これはＩＰデータグラムの認証と暗号化が主要な機能である。ＶＰＮルータはＩＰＳｅｃゲートウェイとして機能し、ＬＡＮのエッジ（入口／出口）に設置される。遠隔のＬＡＮとＬＡＮどうしを認証と暗号化で安全にトンネリングする。ただし、ＬＡＮの内部の通信については、ガードの範疇から外れる。端末にドライバレベルで実装する手段はある。このとき、ｅｎｄ−ｅｎｄでのセキュリティが高まる。しかし、端末には様々なＯＳやバージョンの違いが存在する。これらに適応するドライバ実装はソフトウェア開発も必要になり技術的レベルがかなり高いものが必要となる。
本発明の目的は、上記の各課題を解決し、特に通信デバイスの追加や改造を少なくして認証面の強化を図ることができるブリッジングシステム、ブリッジ、およびブリッジング方法を提供することにある。
前記の課題を解決するため、本発明は、サーバまたはクライアントとインターネット側との間に、サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備したブリッジを介挿し、このブリッジは、それぞれ鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行うようにし、さらに、ブリッジはそれぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行い、この認証における共通鍵を管理・保持する鍵管理と、共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理を行うようにしたもので、以下のシステム、ブリッジおよび方法を特徴とする。
（システムの発明）
（１）ＬＡＮ経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジングシステムであって、サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備したブリッジを介してインターネットに接続し、前記ブリッジは、それぞれ鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行う手段と、それぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行う複合認証管理機構と、秘匿保存機構と、を備え、前記複合認証管理機構によって対向するブリッジと前記秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する手段を備え、前記秘匿保存機構は、Ｏｎ状態では前記共通鍵を通信後も管理・保持する鍵管理手段と、前記共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理手段を備えたことを特徴とする。
（ブリッジの発明）
（２）ＬＡＮ経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジングをするブリッジであって、前記ブリッジは、サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備し、鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行う手段と、それぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行う複合認証管理機構と、秘匿保存機構と、を備え、前記複合認証管理機構によって対向するブリッジと前記秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する手段を備え、前記秘匿保存機構は、Ｏｎ状態では前記共通鍵を通信後も管理・保持する鍵管理手段と、前記共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理手段を備えたことを特徴とする。
（方法の発明）
（１３）ＬＡＮ経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジング方法であって、サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備したブリッジを介してインターネットに接続し、前記ブリッジは、それぞれ鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行う手順と、それぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行う複合認証管理機構によって対向するブリッジと秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する手順と、秘匿保存機構は、Ｏｎ状態では前記共通鍵を通信後も管理・保持する鍵管理手順と、前記共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理手順と、を有することを特徴とする。
以上のとおり、本発明によれば、サーバまたはクライアントとインターネット側との間に、サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備したブリッジを介挿し、このブリッジは、それぞれ鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行うようにし、さらに、ブリッジはそれぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行うようにしたため、以下の効果がある。
（１）アプリケーションを改造することなく暗号化・認証が可能になる。
（２）認証のためのサーバ必要なくなる。
（３）ＩＰアドレスに依存しないため、ネットワークに簡単にアドオンできる。
（４）暗号化インフラになり得る。
（５）Ｗｉｒｅｌｅｓｓのセキュリティが強化できる。
（６）ＩＤカードを紛失、盗用されても生体認証との複合認証であるため、持ち主以外は有効にできない。漏洩・悪用を防御できる。
（７）ＩＤカードの暗証番号を覚える必要がなく生体で認証し、ＩＤカードを有効にするため、若年・高齢層でも安全に個人認証が可能であり利便性が高い。
（８）複合認証による強固な情報守秘：アプリケーションを改造することなく暗号化・認証が可能になる。
また、本発明によれば、ブリッジに複合認証管理機構のほかに秘匿保存機構を備え、秘匿保存機構では、共通鍵を管理・保持する鍵管理機能と、共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理機能を付加することにより、以下の効果がある。
（９）非復号（暗号化のまま）データがサーバに保存され、復号の鍵も送信側ブリッジにあるため、サーバ側内部で勝手に復号できず安全となる。
（１０）アプリケーションの変更・改造は一切不要となる。
（１１）軽微なネットワーク改造で秘匿保存のサービスを追加できる。
（１２）複合型認証による安全性と、さらにサーバ内での情報秘匿の実現によりデータ保護インフラになりうる。
（１３）ワイヤレスのセキュリティが複合認証で強化できる。
（実施形態１）
図１は、本実施形態を示すシステム構成図である。インターネット経由でサーバ１０とパソコン（クライアント）２０間で暗号化通信を行うシステムにおいて、サーバおよびパソコンはそれぞれＬＡＮ通信手段としてのイーサネット通信ポートを２ｃｈ装備したブリッジ（ＥｔｈｅｒＢＲＩ）３０，４０を介してインターネットに接続する。
ブリッジ３０，４０は、２つの通信ポートのうち、Ｉｎｂｏｕｎｄ（内部側）にパソコン（クライアント）２０やサーバ１０とイーサネット接続し、Ｏｕｔｂｏｕｎｄ（外部側）にインターネット側に接続するネットワーク機器５０，６０を接続する。
図２は、ブリッジ３０、４０の機能構成を示し、鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、パケットスクランブル機能とスクランブル用暗号鍵管理機能およびブリッジングシステム認証機能をもつ。
これら機能間の関係は、図３に示すように、パソコン２０からのアプリケーションパケットはブリッジ４０のＩｎｂｏｕｎｄから入り、ブリッジ４０内部で暗号化され、暗号化されたパケットはＯｕｔｂｏｕｎｄからネットワーク機器６０を介してインターネットに送出される。暗号化通信先のブリッジ３０では、インターネット経由で入力した暗号化されたパケットを復号してサーバ１０にブリッジする。
ブリッジ３０，４０の相互の振る舞いは、通信パケットを送信元から受信先へ送達するときに、当該ブリッジからのパケットであることを認証し、暗号化のための鍵交換を行う。鍵交換後に、暗号化したパケットを相互に送受信できるようになる。
（実施形態２）
図４は、本実施形態を示すシステム構成図であり、イーサネットをＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮにブリッジする場合である。このシステム構成では、ブリッジ３０，４０に代えてワイヤレスブリッジ（ＥｔｈｅｒＷＢＲＩ）７０，８０とする。
ワイヤレスブリッジ７０，８０は、ＬＡＮポートを１つ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮポートを１つ持ち、Ｉｎｂｏｕｎｄ（内部側）にパソコンやクライアントを接続し、Ｏｕｔｂｏｕｎｄ（外部側）はワイヤレスでアクセスポイントに接続する。
図５は、ワイヤレスブリッジ７０、８０の機能構成を示し、鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、パケットスクランブル機能とスクランブル用暗号鍵管理機能およびブリッジングシステム認証機能をもつ。
これら機能構成により、パソコン２０からのアプリケーションパケットはワイヤレスブリッジ７０のＩｎｂｏｕｎｄから入り、内部で暗号化され、暗号化されたパケットをＯｕｔｂｏｕｎｄから送出する。通信先のワイヤレスブリッジ８０では、インターネットから入力したものを復号してサーバ１０にブリッジする。
ワイヤレスブリッジ７０，８０の相互の振る舞いは、通信パケットが送信元から受信先へ送達するとき当該ワイヤレスブリッジからのパケットであることを認証し、暗号化のための鍵交換を行う。鍵交換後に、暗号化したパケットを相互に送受信できるようになる。
（具体例）
図６は、ブリッジ４０（またはワイヤレスブリッジ８０）によるスクランブル＆ブリッジゲートウェイ機能の具体例を示す。パソコン２０、ブリッジ４０のＩｎｂｏｕｎｄ、Ｏｕｔｂｏｕｎｄが本来持っているアドレスが下記の表１に示すものであるとき、
Figure 0005239502
論理的にブリッジしているときは下記の表２に示すようになる。
Figure 0005239502
すなわち、ブリッジ４０は、あたかもパソコン２０が送出したパケットとして処理する。つまり、ブリッジ４０のＯｕｔｂｏｕｎｄのＩＰアドレス，ＭＡＣアドレスおよびポート番号はパソコン２０のそれらアドレス、番号に変更され、ブリッジ４０にはＩＰアドレスが論理的に無い状態になるため、ネットワークの設定変更をせずにアドオンが可能となる。
下記表３にはパソコンとＩｎｂｏｕｎｄとの間で入出力されるイーサネットフレームのデータ構成を示し、下記表４にＯｕｔｂｏｕｎｄから出力されるイーサネットフレームのデータ構成を示す。
Figure 0005239502
Figure 0005239502
表４では、イーサネットフレームがブリッジ４０を通るとき、状態としてはＤａｔａのエリアだけに暗号化がかかり、ＤａｔａＥｎｃｒｙｐｔにはブリッジからのパケットである認証ＩＤが付加されている。
以上の実施形態１，２に示すブリッジングシステム、装置によれば、以下の効果を奏する。
（ａ）アプリケーションを改造することなく暗号化・認証が可能になる。すなわち、ブリッジまたはワイヤレスブリッジは、ネットワークケーブルでパソコンやサーバの通信パケットを受信することでスクランブル＆ブリッジングゲートウェイ機能が稼働し、自動的にデータペイロード部分を暗号化することができる。また、ブリッジまたはワイヤレスブリッジからのパケットである認証ＩＤも挿入し、相互に独自の認証が可能となる。
（ｂ）認証のためのサーバが必要なくなる。すなわち、ＳＳＬサーバやの認証局などを必要とすることなく、ブリッジまたはワイヤレスブリッジによるｅｎｄ−ｅｎｄ認証となる。
（ｃ）ＩＰアドレスに依存しないため、ネットワークに簡単にアドオンできる。すなわち、スクランブル＆ブリッジングゲートウェイ機能では、コンピュータ側のネットワークアドレスをそのままフォワーディングするため、ＩＰＳｅｃのようなＮＡＴ問題（ＮＡＴ構成のネットワークでは通信できなくなる）が発生しない。
（ｄ）暗号化インフラになり得る。すなわち、本発明による暗号認証の通信インフラが、安全なコミュニティとなり得る。情報を保護したい場合に、ブリッジまたはワイヤレスブリッジが無いと通信できないため、漏洩のリスクを無くすことができる。
（ｅ）Ｗｉｒｅｌｅｓｓのセキュリティを強化できる。すなわち、ワイヤレスは放送型であり、通信をキャプチャできるが、本発明ではブリッジまたはワイヤレスブリッジが暗号通信し、なおかつ相互に認証するため、ブリッジまたはワイヤレスブリッジが無い場合にはキャプチャが不可能になり、通信の安全性が高まる。
（実施形態３）
図７は、本実施形態を示すシステム構成図である。同図が図１と異なる部分は、ブリッジ３０、４０に代えて、ブリッジ３０Ａ、４０Ａとする点にある。ブリッジ３０Ａ，４０Ａは複数の認証用インタフェース（ＵＳＢ等）を実装することで、複合認証機能を追加した点にある。
ブリッジ３０Ａ、４０Ａの機能構成は、例えば図８に複合認証管理機構付きブリッジの構成を示すように、認証用インタフェース（ＵＳＢ等）には個体認証用デバイスと生体認証用デバイスをデバイスリーダ（ＤｅｖｉｃｅＲｅａｄｅｒ）経由で認識および認証用データを読み取り、個体認証用デバイスはシステムのＩＤでユニークに管理する。個体認証には、ＩＣカードや接触／非接触ＩＤカードとする。また、生体認証用デバイスは個人を認識するためであり、指紋・声紋・虹彩・静脈などの生体データを発生する。
この複合認証管理機構は、個体認証用デバイスにて一次認証し、生体認証用デバイスにて最終認証することで個人特定を実現する。この複合認証管理機構による認証は、図９に示す構成によって、以下の手順で実行する。
（手順０）：ブリッジ４０Ａのスクランブルブリッジング機構は、認証が成功していない場合には通信機能が停止しているネットワーク切断状態にある。
（手順１）：複合認証管理機構は、システム用のＩＤカードが挿入されたとき、ＩＤカードには暗証として生体のユーザ鍵が登録されており、このユーザ鍵を取得する。
（手順２）：個体認識後、生体認証用デバイスによって取得するユーザの指紋データなどから生体認証する。
（手順３）：生体認証後、ユーザ鍵をＩＤカード内のユーザ鍵と照合する。認証されれば、スクランブルブリッジ機構のＯｎ指令を発生し、それを稼働させる。
（手順４）：スクランブルブリッジ機構は、ユーザ鍵をパラメータに対向するブリッジ相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する。
（手順５）：共通鍵により通信上の暗号化と復号を行う。
（手順６）：パソコンからのアプリケーションパケットはＩｎｂｏｕｎｄから入り、ブリッジ内部で暗号化される。
（手順７）：暗号化されたパケットはＯｕｔｂｏｕｎｄから送出される。
（手順８）：通信先ブリッジは、インターネットからのパケットを復号してサーバへブリッジする。
（実施形態４）
図１０は、本実施形態を示すシステム構成図であり、複合認証管理機構を有して、イーサネットをＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮにブリッジする場合である。このシステム構成では、ブリッジ３０Ａ，４０Ａに代えてワイヤレスブリッジ（ＥｔｈｅｒＷＢＲＩ）７０Ａ，８０Ａとする。
ワイヤレスブリッジ７０Ａ，８０Ａは、ＬＡＮポートを１つ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮポートを１つ持ち、Ｉｎｂｏｕｎｄ（内部側）にパソコンやクライアントを接続し、Ｏｕｔｂｏｕｎｄ（外部側）はワイヤレスでアクセスポイントに接続する。
図１１は、ワイヤレスブリッジ７０Ａ、８０Ａの機能構成を示し、複合認証管理機構と鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、パケットスクランブル機能とスクランブル用暗号鍵管理機能および個体認証機能をもつ。
本実施形態では、複合認証管理機構による個体認証は実施形態３と同様に行われるが、対向するブリッジとの間の認証処理、鍵の自動交換などをワイヤレスで行う。また、ブリッジ４０Ａ（またはワイヤレスブリッジ８０Ａ）によるスクランブル＆ブリッジゲートウェイ機能は実施形態１，２と同様になる。
以上の実施形態３，４に示すブリッジングシステム、装置によれば、複合認証機能の追加によって、以下の効果を奏する。
（ａ）ＩＤカードを紛失、盗用されても生体認証との複合認証であるため、持ち主以外は有効にできない。すなわち、漏洩・悪用を防御できる。
（ｂ）ＩＤカードの暗証番号を覚える必要がなく生体で認証し、ＩＤカードを有効にするため、若年・高齢層でも安全に個人認証が可能であり、利便性を高めることができる。
（ｃ）複合認証による強固な情報守秘ができ、しかもアプリケーションを改造することなく暗号化・認証が可能になる。すなわち、ブリッジまたはワイヤレスブリッジは、ネットワークケーブルでコンピュータと接続するブリッジタイプである。コンピュータの通信パケットを受信すればスクランブル＆ブリッジングゲートウェイ機能が稼働し、自動的にデータペイロード部分を暗号化する。また、ブリッジまたはワイヤレスブリッジからのパケットである機器認証情報も挿入し、相互に独自の認証が可能となる。
（ｄ）認証のためのサーバは必要なくなり、従来のＳＳＬサーバや認証局などは必要としない。生体と連携したブリッジまたはワイヤレスブリッジによるエンド・エンド認証となる。
（ｅ）複合認証追加に必要とするネットワーク改造が軽微なものになる。すなわち、複合認証にはＩＰアドレスに依存しないため、ネットワークに簡単にアドオンできる。
なお、本発明は、図２等に示したシステム、装置の一部又は全部の処理機能をプログラムとして構成してコンピュータで実行可能にすることができる。
（実施形態５）
図１２は、本実施形態を示すシステム構成図である。同図が図７と異なる部分は、ブリッジ３０Ａ、４０Ａに代えて、ブリッジ３０Ｂ、４０Ｂとする点にある。
実施形態３，４では、送信側から受信側の端末やコンピュータヘは通信上、認証を経て暗号化伝送がなされるが、受信側の端末やコンピュータに届いた時点で平文になる。つまり、端末やコンピュータ以降は、システマティックにデータ漏洩の対策が施されていない。そこで、ブリッジ３０Ｂ，４０Ｂは秘匿保存機構を実装することで、認証後のデータの安全性を確保する。
ブリッジ３０Ｂ、４０Ｂの機能構成は、例えば図１３に複合認証管理機構＋秘匿保存機構付きブリッジの構成を示す。秘匿保存機構はＯｎ／Ｏｆｆで活性／非活性の切換えを可能とし、Ｏｎ時には「鍵管理」機能と非復号ファイル管理機能によって認証後のデータの秘匿保存を行う。
この秘匿保存機構によるデータの秘匿保存は、図１４に示すブリッジの機能間の関係図および図１５に示す秘匿保存機構の構成によって、以下の手順で実行する。
なお、この手順は、図１３の送信側（パソコンからのアプリケーションパケット）から受信側（図のアプリケーションパケットをサーバ）への通信で説明する。
（手順０）：ブリッジ４０Ｂのスクランブルブリッジング機構は、認証が成功しない場合には通信機能が停止しているネットワーク切断状態にある。
（手順１）：複合認証管理機構は、システム用のＩＤカードが挿入されたとき、ＩＤカードには暗証として生体のユーザ鍵が登録されており、このユーザ鍵を取得する。
（手順２）：個体認識後、生体認証用デバイスによって取得するユーザの指紋データなどから生体認証する。
（手順３）：生体認証後、ユーザ鍵をＩＤカード内のユーザ鍵と照合する。認証されれば、スクランブルブリッジ機構のＯｎ指令を発生し、それを稼働させる。
（手順４）：送信側ブリッジは、パソコンからのアプリケーションパケットがＩｎｂｏｕｎｄから入ると、ユーザ鍵をパラメータに対向するブリッジと秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する。このとき、送信側の秘匿保存機構がＯｎの場合、通信時の共通鍵を通信後も管理・保持する。この部分が秘匿保存機構の「鍵管理」機能となる。なお、「鍵管理」機能は、秘匿保存機構がＯｆｆの場合には通信後には管理・保持しない。
（手順５）：秘匿保存機構がＯｎの時の共通鍵で通信するアプリケーションをポート番号により判別し、さらに通信のアプリケーションコマンドを解釈することで、通信のアプリケーションペイロード（つまり、アプリケーションのコマンドとファイル名以外）を送信側ブリッジの内部で暗号化する。この時、伝送するファイル名などファイル情報を管理・保持する。この部分が秘匿保存機構の「非復号ファイル管理」機能となる。なお、「非復号ファイル管理」機能は、秘匿保存機構がＯｆｆの場合には通信後に管理・保持しない。
（手順６）：アプリケーションペイロードのみが暗号化されたパケットは、送信側ブリッジのＯｕｔｂｏｕｎｄから送出される。
（手順７）：受信側ブリッジのＯｕｔｂｏｕｎｄにアブリケーションペイロードのみが暗号化されたパケットが入り、対向の送信側ブリッジと相互認証済みである秘匿保存機構がＯｎ状態であれば、そのまま非復号で受信側ブリッジのＩｎｂｏｕｎｄに送られ、サーバにブリッジされる。
（手順８）：この時、サーバにはアプリケーションコマンドとファイル名以外のアプリケーションペイロードの内容のみが暗号化されたまま、サーバ上のアプリケーションに渡され、ファイル保存される。この状態が秘匿保存の状態である。
（手順９）：送信側ブリッジにつながるパソコンにて、サーバに秘匿保存された状態のファイルを呼び出す時には、送信側ブリッジの秘匿保存機構の鍵管理・非復号ファイル管理によって暗号化した時の共通鍵とその時のファイル名などのファイル情報が管理されているため、その復号化を行う。
したがって、サーバではファイルを暗号したままの状態で安全に保存できる。漏洩時も鍵は、送信側ブリッジにしか存在しないため、サーバ側でのハッキングは不可能となる。
（実施形態６）
図１６は、本実施形態を示すシステム構成図であり、複合認証管理機構と秘匿保存機構を有して、イーサネットをＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮにブリッジする場合である。このシステム構成では、ブリッジ３０Ｂ，４０Ｂに代えてワイヤレスブリッジ（ＥｔｈｅｒＷＢＲＩ）７０Ｂ，８０Ｂとする。
ワイヤレスブリッジ７０Ｂ，８０Ｂは、ＬＡＮポートを１つ、ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮポートを１つ持ち、Ｉｎｂｏｕｎｄ（内部側）にパソコンやクライアントを接続し、Ｏｕｔｂｏｕｎｄ（外部側）はワイヤレスでアクセスポイントに接続する。
図１７は、ワイヤレスブリッジ７０Ｂ、８０Ｂの機能構成を示し、複合認証管理機構と鍵交換機構と暗号化機構と秘匿保存機構および認証情報付加によって、パケットスクランブル機能とスクランブル用暗号鍵管理機能と個体認証機能およびデータの秘匿保存機能をもつ。
本実施形態では、秘匿保存機構によるデータ秘匿は実施形態５と同様に行われるが、対向するブリッジとの間の認証処理、鍵の自動交換などをワイヤレスで行う。また、ブリッジ４０Ｂ（またはワイヤレスブリッジ８０Ｂ）によるスクランブル＆ブリッジゲートウェイ機能は実施形態３，４と同様になる。
（具体例）
図１８は、ブリッジ４０Ｂ（またはワイヤレスブリッジ８０Ｂ）によるスクランブル＆ブリッジゲートウェイ機能の具体例を示す。同図のスクランブルブリッジ機構は図６とは秘匿保存機構の搭載で異なり、パソコン２０、ブリッジ４０ＢのＩｎｂｏｕｎｄ、Ｏｕｔｂｏｕｎｄが本来持っているアドレスは前記の表１、表２と同様になる。
ただし、パソコンとＩｎｂｏｕｎｄとの間で入出力されるイーサネットフレームのデータ構成と、Ｏｕｔｂｏｕｎｄから出力されるイーサネットフレームのデータ構成は、秘匿保存機構がＯｆｆのときは前記の表３，４に示すようになり、表３ではＤａｔａは平文になり、表４ではＤａｔａのエリアだけに暗号化がかかり、ＤａｔａＥｎｃｒｙｐｔにはブリッジからのパケットである認証ＩＤが付加されている。
一方、秘匿保存機構がＯｎのときは、パソコンから出たイーサネットフレームとＩｎｂｏｕｎｄに入力されたイーサネットフレームのデータ構成は下記の表５に示すようなものになり、Ｏｕｔｂｏｕｎｄから出力されるイーサネットフレームのデータ構成は下記の表６に示すようなものになる。
Figure 0005239502
Figure 0005239502
これら表では、データがブリッジ４０Ｂ（またはワイヤレスブリッジ８０Ｂ）を通るとき、Ｄａｔａの「アブリケーションペイロード」エリアだけ暗号化がかかり、ＳｕｂＤａｔａＥｎｃｒｙｐｔには、ブリッジ４０Ｂ（またはワイヤレスブリッジ８０Ｂ）からのパケットである機器認証ＩＤが付加される。
以上の実施形態５，６に示すブリッジングシステム、装置によれば、秘匿保存機構の追加によって、以下の効果を奏する。
（ａ）非復号（暗号化のまま）データがサーバに保存され、復号の鍵も送信側ブリッジに秘匿されるため、サーバ側内部で勝手に復号できず安全である。
（ｂ）アプリケーションの変更・改造は一切不要となる。すなわち、アプリケーションコマンド以外を暗号化し、なおかつファイル情報は「アプリケーションコマンド／ペイロード解析」にてファイル名称を確保するため、既存アプリケーション環境に変更・改造は必要なくアドオン可能となる。
（ｃ）軽微なネットワーク改造で秘匿保存のサービス追加が可能となる。すなわち、ＩＰアドレスに依存しないため、ネットワークに簡単にアドオンできる。スクランブル＆ブリッジングゲートウェイ機能では、コンピュータ側のネットワークアドレスをそのままフォワーディングするため、ＩＰＳｅｃのようなＮＡＴ問題（ＮＡＴ構成のネットワークでは通信できなくなる）が発生しない。
（ｄ）複合型認証による安全性と、さらにサーバ内での情報秘匿の実現によりデータ保護インフラになり得る。すなわち、本方式による暗号復号認証と秘匿保存の通信インフラが、安全なコミュニティとなり得る。個人の所有する情報を保護したい場合に、ブリッジが無いと通信できないため、漏洩のリスクを無くすことができる。
（ｅ）ワイヤレス通信のセキュリティが複合認証で強化できる。ワイヤレス通信は放送型であり、通信をキャプチャできるが、本方式ではブリッジまたはワイヤレスブリッジが暗号通信し、なおかつ相互に認証とデータ秘匿の保護を行うため、ワイヤレス通信の安全性が格段に高まる。
本発明の実施形態１を示すシステム構成図。 ブリッジの機能構成図。 ブリッジの機能間の関係図。 本発明の実施形態２を示すシステム構成図。 ブリッジの機能構成図。 スクランブル＆ブリッジゲートウェイ機能の具体例。 本発明の実施形態３を示すシステム構成図。 複合認証管理機構付きブリッジの構成図。 複合認証管理機構付きブリッジの機能間の関係図。 本発明の実施形態４を示すシステム構成図。 複合認証管理機構付きワイヤレスブリッジの構成図。 本発明の実施形態５を示すシステム構成図。 秘匿保存機構付きブリッジの構成図。 秘匿保存機構付きブリッジの機能間の関係図。 秘匿保存機構の構成図。 本発明の実施形態６を示すシステム構成図。 秘匿保存機構付きワイヤレスブリッジの構成図。 スクランブル＆ブリッジゲートウェイ機能の具体例。
符号の説明
１０ サーバ
２０ パソコン
３０、４０ ブリッジ
５０、６０ ネットワーク機器
７０、８０ ワイヤレスブリッジ
３０Ａ、４０Ａ 複合認証管理機構付きブリッジ
３０Ｂ、４０Ｂ 秘匿保存機構＋複合認証管理機構付きブリッジ
７０Ａ，８０Ａ 複合認証管理機構付きワイヤレスブリッジ
７０Ｂ，８０Ｂ 秘匿保存機構＋複合認証管理機構付きワイヤレスブリッジ

Claims (3)

  1. ＬＡＮ経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジングシステムであって、
    サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備したブリッジを介してインターネットに接続し、
    前記ブリッジは、それぞれ鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行う手段と、それぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行う複合認証管理機構と、秘匿保存機構と、を備え、
    前記複合認証管理機構によって対向するブリッジと前記秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する手段を備え、
    前記秘匿保存機構は、Ｏｎ状態では前記共通鍵を通信後も管理・保持する鍵管理手段と、前記共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理手段を備えたことを特徴とするブリッジングシステム。
  2. ＬＡＮ経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジングをするブリッジであって、
    前記ブリッジは、
    サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備し、
    鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行う手段と、それぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行う複合認証管理機構と、秘匿保存機構と、を備え、
    前記複合認証管理機構によって対向するブリッジと前記秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する手段を備え、
    前記秘匿保存機構は、Ｏｎ状態では前記共通鍵を通信後も管理・保持する鍵管理手段と、前記共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理手段を備えたことを特徴とするブリッジ。
  3. ＬＡＮ経由でサーバとクライアント間で暗号化通信を行うためのブリッジング方法であって、
    サーバまたはクライアントとＬＡＮ接続するチャンネルと、インターネット側とＬＡＮ接続するチャンネルの２ｃｈを装備したブリッジを介してインターネットに接続し、
    前記ブリッジは、それぞれ鍵交換機構と暗号化機構および認証情報付加によって、サーバまたはクライアントからのパケットに対してＬＡＮパケットスクランブルとスクランブル用暗号鍵管理およびブリッジングシステム認証を行う手順と、
    それぞれ複数の認証用インタフェースを有して複合認証を行う複合認証管理機構によって対向するブリッジと秘匿保存機構のＯｎ／Ｏｆｆ状態を含めて相互で認証し、自動鍵交換を行い、共通鍵を決定する手順と、
    秘匿保存機構は、Ｏｎ状態では前記共通鍵を通信後も管理・保持する鍵管理手順と、前記共通鍵で通信するアプリケーションのペイロードを送信側ブリッジの内部で暗号化して伝送するファイル情報を管理・保持する非復号ファイル管理手順と、を有することを特徴とするブリッジング方法。
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