JP5423308B2

JP5423308B2 - 通信端末装置、通信処理方法及びプログラム

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Publication number: JP5423308B2
Application number: JP2009241066A
Authority: JP
Inventors: 健二山田; 忠重岩尾; 秀文高岡; 俊介古賀; 尚兒島; 正彦武仲; 哲也伊豆
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2009-10-20
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2029-10-20
Also published as: JP2011091471A

Description

本技術は、アドホックネットワークにおけるセキュリティ保持技術に関する。

従来から、無線ＬＡＮ（Local Area Network）における暗号化技術として、例えばＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）やＷＰＡ（Wi-Fi Protected Access）などの技術が存在する。しかし、アクセスポイントを持たないアドホックネットワークでは、ＷＥＰやＷＰＡなどの暗号化技術を採用することはできない。また、通信端末装置のＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリなどの資源や、通信帯域が限られていることが多く、多くの計算量を必要とする暗号アルゴリズムや、ビット数の大きな暗号鍵を採用するのは困難である。そのため、アドホックネットワークでは、ＲＣ４（Ron's Code 4）などを用いた共通鍵暗号方式（対称鍵暗号方式と呼ばれる場合もある）による暗号通信が行われることが多い。

一方で、例えば悪意のある第三者が、暗号化されたパケットを大量に収集し、収集したパケットについて統計的な解析を行うことによって暗号鍵を割り出すといった攻撃（統計量攻撃と呼ばれる場合もある）が近年知られている。そのため、同一の暗号鍵を長期間使い続けると、その暗号鍵が第三者に漏れてしまう可能性がある。

特許第３１８２６１７号公報特開２００６−５４５６８号公報ＷＯ９６／０２９９２公報特開２００６−１３７８１号公報特開２００９−１０５９６号公報

例えば、暗号鍵を一定時間毎に変更する技術が存在している。しかしながら、ネットワークに対する脅威は年々巧妙なものになってきており、どのぐらいの頻度で暗号鍵を更新すれば安全であるかを見積もることは困難である。また、例えば暗号鍵の更新間隔を短くし過ぎると、暗号鍵の更新処理による負荷が増えるなど、本来の通信に支障をきたす恐れがある。すなわち、従来技術では、十分なセキュリティ対策とは言えない。

従って、本技術の目的は、アドホックネットワークにおいて行われるデータ通信中に暗号鍵が漏洩するのを防止するための技術を提供することである。

本通信端末装置は、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを格納するキー格納部と、所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、キー格納部に格納するアクセスキー生成部と、アクセスキー生成部により生成された第１のアクセスキーを、キー格納部に格納されている共通キーで暗号化し、暗号化された第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知部と、他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信部と、第２のアクセスキー通知フレームに含まれるアクセスキー通知データを、キー格納部に格納されている共通キーを用いて復号化することにより、第２のアクセスキーを取得し、第２の通信端末装置の識別情報と対応付けてキー格納部に格納するアクセスキー復号化部と、第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、キー格納部に格納され且つ第２の通信端末装置に対応する第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを第２の通信端末装置に送信するデータ送信部と、所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、上記データ送信部に、ダミーフレームを第１のデータフレームとして第２の通信端末装置へ送信させるダミーフレーム生成部と、第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信部と、第２のデータフレームに含まれる第２の暗号文データを、キー格納部に格納されている第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化部と、第２の平文データが第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定部とを有する。

アドホックネットワークにおいて行われるデータ通信中に暗号鍵が漏洩するのを防止できる。

図１は、アドホックネットワークの一例を示す図である。図２は、本実施の形態に係る通信端末装置の機能ブロック図である。図３は、キー格納部に格納されるデータの一例を示す図である。図４は、本実施の形態に係る通信端末装置間のデータ通信の概要を説明するための図である。図５は、アクセスキーを生成及び通知する際の処理フローを示す図である。図６は、アクセスキー通知フレームのフォーマットの一例を示す図である。図７は、ノードＢからノードＡに送信されるアクセスキー通知フレームの設定例を示す図である。図８は、暗号化後のアクセスキー通知フレーム（署名なし）の一例を示す図である。図９は、暗号化後のアクセスキー通知フレーム（署名あり）の一例を示す図である。図１０は、データフレームの送信及び受信時の処理フロー（第１の部分）を示す図である。図１１は、データフレームのフォーマットの一例を示す図である。図１２は、ノードＡからノードＢに送信されるデータフレームの設定例を示す図である。図１３は、暗号化後のデータフレーム（署名なし）の一例を示す図である。図１４は、暗号化後のデータフレーム（署名あり）の一例を示す図である。図１５は、ダミーフレームのフォーマットの一例を示す図である。図１６は、ノードＡからノードＢに送信されるダミーフレーム（署名なし）の設定例を示す図である。図１７は、ダミーキーが格納される場合のキー格納部のデータ例を示す図である。図１８は、ノードＡからノードＢに送信されるダミーフレーム（署名あり）の設定例を示す図である。図１９は、暗号化後のダミーフレーム（署名なし）の一例を示す図である。図２０は、暗号化後のダミーフレーム（署名あり）の一例を示す図である。図２１は、データフレームの送信及び受信時の処理フロー（第２の部分）を示す図である。図２２は、コンピュータの機能ブロック図である。図２３は、本技術の第１の態様に係る通信端末装置の機能ブロック図である。図２４は、本技術の第２の態様に係る通信処理方法の処理フローを示す図である。

図１に本技術の一実施の形態に係るアドホックネットワークの一例を示す。図１では、隣接する端末と直接無線通信可能な端末Ａ乃至端末Ｉによりアドホックネットワークが構築されている。アドホックネットワークであるから、図１は一時的な状態を示しているに過ぎず、各端末は自由に移動して異なるネットワーク状態に遷移する。なお、本実施の形態では、アドホックネットワークを構成する端末をノード又は通信端末装置と呼ぶ場合もある。

図２に通信端末装置の機能ブロック図を示す。図２に示すように、通信端末装置は、各種アクセスキー（暗号鍵など）を格納するキー格納部１と、キー格納部１に格納されているデータを用いてフレームを送信したりする送信部３と、キー格納部１に格納されているデータを用いて受信したフレームについて処理を実施したりする受信部５とを有する。

キー格納部１には、例えば図３に示すように、共通キーと、各種アクセスキーとが格納されるようになっている。なお、図３の例では、キー格納部１には、キーの種類の列と、キー（１６進）の列とが含まれる。共通キーは、アドホックネットワークを構成する全てのノードで共有される暗号鍵であり、予めキー格納部１に格納されている。また、共通キーは、後で説明するアクセスキー通知フレームのペイロード部を暗号化及び復号化する際に用いられる。アクセスキーは、各ノードで生成される暗号鍵であり、ブロードキャストにより他のノードに通知される。また、アクセスキーは、生成元のノードへの送信データを暗号化する際に用いられる。例えば図３に示すアクセスキーＡは、ノードＡにより生成され、ノードＡ以外のノードに通知される。そして、例えばノードＢは、アクセスキーＡを用いてノードＡ宛のデータを暗号化し、ノードＡに送信する。ノードＡでは、アクセスキーＡを用いて、ノードＢから送られてきたデータを復号化する。なお、各種アクセスキーは、定期的に更新される。

送信部３は、キー格納部１に格納するアクセスキー生成部３１と、アクセスキー通知フレーム生成部３２と、アクセスキー通知フレーム暗号化部３３と、データフレーム生成部３４と、データフレーム暗号化部３５と、ダミーフレーム生成部３６と、フレーム送信部３７とを有する。なお、アクセスキー生成部３１は、自ノード宛のデータを暗号化させるためのアクセスキーを定期的に生成し、キー格納部１に格納する。アクセスキー通知フレーム生成部３２は、キー格納部１に格納されているデータを用いてアクセスキー通知フレームを生成する。アクセスキー通知フレーム暗号化部３３は、キー格納部１に格納されているデータを用いて、アクセスキー通知フレーム生成部３２により生成されたアクセスキー通知フレームに対して暗号化処理を実施する。データフレーム生成部３４は、他のノード宛のデータから、後で説明するデータフレームを生成する。データフレーム暗号化部３５は、キー格納部１に格納されているデータを用いて、データフレーム生成部３４により生成されたデータフレームに対して暗号化処理を実施する。ダミーフレーム生成部３６は、定期的に又は所定のタイミングで、キー格納部１に格納されているデータを用いて、後で説明するダミーフレームを生成する。フレーム送信部３７は、アクセスキー通知フレーム暗号化部３３又はデータフレーム暗号化部３５により暗号化されたフレームと、ダミーフレーム生成部３６により生成されたフレームとを他のノードに送信する。

受信部５は、フレーム受信部５１と、フレーム種別判定部５２と、アクセスキー通知フレーム復号部５３と、アクセスキー抽出部５４と、データフレーム復号部５５と、ダミーフレーム判定部５６と、データ抽出部５７とを有する。なお、フレーム受信部５１は、他のノードからのフレームを受信し、フレーム種別判定部５２に出力する。フレーム種別判定部５２は、フレーム受信部５１が受信したフレームの種別を判定し、アクセスキー通知フレームであればアクセスキー通知フレーム復号部５３に出力し、データフレームであればデータフレーム復号部５５に出力する。アクセスキー通知フレーム復号部５３は、キー格納部１に格納されているデータを用いて、アクセスキー通知フレームに対して復号化処理を実施する。アクセスキー抽出部５４は、アクセスキー通知フレーム復号部５３により復号化されたフレームからアクセスキーを抽出し、キー格納部１に格納する。データフレーム復号部５５は、キー格納部１に格納されているデータを用いて、データフレームに対して復号化処理を実施する。ダミーフレーム判定部５６は、データフレーム復号部５５により復号されたフレームがダミーフレームであるか否か判断し、通常のデータフレームであれば、データ抽出部５７に出力し、ダミーフレームであれば破棄する。データ抽出部５７は、データフレームから自ノード宛のデータを抽出する。

次に、図４を用いて、本実施の形態に係る通信端末装置（ノード）間のデータ通信の概要を説明する。なお、ここでは、ノードＡとノードＢ間のデータ通信を例に説明するが、他のノード間についても同様である。まず、ノードＡ及びノードＢの各々が、アクセスキーを生成し、ブロードキャストにより他のノードに通知する。具体的には、ノードＡは、アクセスキーＡを生成し、予め保持している共通キーで暗号化して他のノードに送信する。一方、ノードＢは、アクセスキーＢを生成し、予め保持している共通キーで暗号化してノードＡに送信する。なお、この後、ノードＡ及びノードＢは、このような処理を定期的に実施し、アクセスキーを定期的に変更する。

そして、ノードＡは、ノードＢ宛のデータがある場合、ノードＢから送られてきたアクセスキーＢを用いて当該データを暗号化し、暗号化したデータ（暗号文データと呼ぶ）を含むデータフレームをノードＢに送信する。この際、例えば、電子署名（例えばＭＡＣ（Message Authentication Code））をデータフレームに含めることについて、ノード間で合意が取れている場合には、ノードＡは、電子署名を生成し、電子署名をデータフレームに含める。なお、以下では、暗号化前のデータを平文データと呼ぶ場合もある。また、本実施の形態では、ノードＡは、所定のタイミングにて、ダミーデータ（例えば乱数値など）を含むデータフレームをノードＢに送信する。本実施の形態では、ダミーデータを含むデータフレームのことを通常のデータフレームと区別するためダミーフレームと呼ぶが、後で説明するように、実際には、正しいアクセスキーでデータを復号化するまではダミーフレームか否かを判断することはできない。そして、ノードＢは、データフレームを受信すると、アクセスキーＢでデータを復号化し、データフレームに含まれるデータがダミーデータであるか判定する。受信したデータフレームがダミーフレームであれば、ノードＢは破棄する。

一方、ノードＢも、ノードＡ宛のデータがある場合、ノードＡから送られてきたアクセスキーＡを用いて当該データを暗号化し、暗号化したデータ（暗号文データ）を含むデータフレームをノードＡに送信する。この際、上で述べたように、電子署名をデータフレームに含めることについて、ノード間で合意が取れている場合には、ノードＢは、電子署名を生成し、電子署名をデータフレームに含める。また、ノードＢは、所定のタイミングにて、ダミーフレームをノードＡに送信する。そして、ノードＡは、データフレームを受信すると、アクセスキーＡでデータを復号化し、データフレームに含まれるデータがダミーデータであるか判定する。受信したデータフレームがダミーフレームであれば、ノードＡは破棄する。

このように、本実施の形態では、ノード間のデータ通信において、一定間隔毎にダミーフレームを送信する。これにより、第三者にデータフレームを傍受されたとしても、第三者は、そのデータフレームが通常のものか、それともダミーフレームであるかを区別することはできない。本実施の形態では、ダミーフレームが混入することで、正しいアクセスキーを盗みにくくする。

なお、アドホックネットワークは環境の影響を受け易く、不安定であるため、各ノードは、自身が生成したアクセスキーを、暗号化用の鍵として他のノードに通知する。例えば、自身が生成したアクセスキーを、復号化用の鍵として他のノードに通知するような構成では、通信障害などの要因で、他のノードがアクセスキーを受信できないような場合があり、この場合、他のノードは、その後送られてきたデータを復号化できないという問題が生ずる。これに対し、上記のように、暗号化用の鍵として他のノードに通知するようにすれば、他のノードから送信されるデータは、通知したアクセスキーで暗号化されているはずであり、復号化できないというような問題は生じない。

次に、図５乃至図２１を用いて、図２に示した通信端末装置の具体的な処理フローについて説明する。まず、図５乃至図９を用いて、アクセスキーの生成及び通知処理の処理フローについて説明する。ここでは、ノードＡとノードＢとの間において、ノードＢがアクセスキーＢを生成し、ノードＡに通知する場面を例として説明する。なお、以下では、説明の便宜上、ノードＡの処理部及び格納部には、符号の後に「ａ」を付し（例えばキー格納部１ａ等）、ノードＢの処理部及び格納部には、符号の後に「ｂ」を付す（例えばキー格納部１ｂ等）ものとする。

まず、ノードＢのアクセスキー生成部３１ｂが、アクセスキーＢを生成し、キー格納部１ｂに格納する（図５：ステップＳ１）。なお、最初にアクセスキーＢを生成するまでは、キー格納部１ｂには共通キーのみ格納されているものとする。そして、ノードＢのアクセスキー通知フレーム生成部３２ｂが、キー格納部１ｂに格納されたアクセスキーＢを含むアクセスキー通知フレームを生成し（ステップＳ３）、アクセスキー通知フレーム暗号化部３３ｂに出力する。

図６にアクセスキー通知フレームのフォーマットの一例を示す。図６の例では、アクセスキー通知フレームには、ヘッダ部とペイロード部とが含まれる。また、ヘッダ部には、宛先アドレスと、差出アドレスと、フレーム種別（0x00：データフレーム／0x01：アクセスキー通知フレーム）と、フレームサイズ（バイト）とが含まれる。宛先アドレスには、アクセスキー通知フレームの送信先ノードのアドレス（例えば、ＩＰ（Internet Protocol）アドレスやＭＡＣ（Media Access Control）アドレスなど）が設定される。また、差出アドレスには、アクセスキー通知フレームの送信元ノードのアドレスが設定される。アクセスキー通知フレームの場合、フレーム種別には、本フレームがアクセスキー通知フレームであることを表す値（0x01）が設定される。また、本実施の形態では、アクセスキー通知フレームのペイロード部には、固定値と、アクセスキーとが設定される。ここで、固定値とは、例えば「ＤＡＴＡ」といった固定文字列であり、後でも説明するように、この固定値が含まれるか否かでダミーフレームであるか否かを判断する。

例えば図７にノードＢからノードＡに送信されるアクセスキー通知フレームの設定例を示す。図７の例では、ヘッダ部において、宛先アドレスには、ノードＡのＭＡＣアドレス「00:00:00:AA:BB:01」が設定され、差出アドレスには、ノードＢのＭＡＣアドレス「00:00:00:AA:BB:02」が設定され、フレーム種別には、アクセスキー通知フレームであることを表す値「0x01」が設定されている。また、図７の例では、ペイロード部に、固定値「ＤＡＴＡ」とアクセスキーＢ「0x5242342342242...」とが設定されている。

そして、ノードＢのアクセスキー通知フレーム暗号化部３３ｂは、アクセスキー通知フレーム生成部３２ｂからアクセスキー通知フレームを受け取る。そして、アクセスキー通知フレーム暗号化部３３ｂは、キー格納部１ｂに格納されている共通キーを用いて、アクセスキー通知フレームのペイロード部に対する電子署名を生成し、アクセスキー通知フレームに付する（ステップＳ５）。電子署名の生成には、例えばＨＭＡＣ−ＳＨＡ１（Keyed-Hashing for Message Authentication code - Secure Hash Algorithm-1）などのアルゴリズムが用いられる。なお、アクセスキー通知フレームに電子署名が付されない場合もあり、その場合には、本ステップの処理はスキップされるため、図５では点線ブロックで示している。電子署名をアクセスキー通知フレームに付するか否かについては、予めノード間で同意が取れているものとする。

そして、アクセスキー通知フレーム暗号化部３３ｂは、キー格納部１ｂに格納されている共通キーを用いて、アクセスキー通知フレームのペイロード部を暗号化し（ステップＳ７）、暗号化後のアクセスキー通知フレームをフレーム送信部３７ｂに出力する。暗号化には、例えばＲＣ４などのアルゴリズムが用いられる。

図８及び図９に、暗号化後のアクセスキー通知フレームの例を示す。なお、図８は、電子署名が付されていないアクセスキー通知フレームの例を示しており、図９は、電子署名が付されているアクセスキー通知フレームの例を示している。図８及び図９に示すように、暗号化後のアクセスキー通知フレームのペイロード部には、暗号文データ（すなわち、暗号化された「固定値＋アクセスキーＢ」）として「0xab87c8f0d8760...」が設定されている。また、図９では、署名「0xe231cb...」が末尾に付されており、その分、データサイズが大きくなっている。

そして、ノードＢのフレーム送信部３７ｂは、アクセスキー通知フレーム暗号化部３３ｂからアクセスキー通知フレームを受け取り、受け取ったアクセスキー通知フレームをノードＡに送信する（ステップＳ９）。なお、実際には、送信先となるのはノードＡだけでなく、ブロードキャストにより複数のノードに送信する。

そして、ノードＡのフレーム受信部５１ａが、ノードＢからのフレームを受信し（ステップＳ１１）、受信したフレームをフレーム種別判定部５２ａに出力する。そして、ノードＡのフレーム種別判定部５２ａは、フレーム受信部５１ａが受信したフレームのフレーム種別を判定する（ステップＳ１３）。具体的には、ヘッダ部のフレーム種別の値を参照し、アクセスキー通知フレーム又はデータフレームであるかを判定する。なお、例えばノードＢに対応するアクセスキーを保持していない状態で、アクセスキー通知フレーム以外のフレームを受信した場合には、アクセスキー通知フレーム以外のフレームを不正なものとみなし、所定のエラー処理を実施するような場合もある。ここでは、アクセスキー通知フレームであると判定されたものとする。なお、受信したフレームがアクセスキー通知フレームである場合には、フレーム種別判定部５２ａは、アクセスキー通知フレームをアクセスキー通知フレーム復号部５３ａに出力する。

そして、ノードＡのアクセスキー通知フレーム復号部５３ａは、フレーム種別判定部５２ａからアクセスキー通知フレームを受け取り、キー格納部１ａに格納されている共通キーを用いて、アクセスキー通知フレームのペイロード部を復号化する（ステップＳ１５）。

また、アクセスキー通知フレームに電子署名が付されている場合には、アクセスキー通知フレーム復号部５３ａは、キー格納部１ａに格納されている共通キーを用いて、ペイロード部に対する電子署名を生成し、アクセスキー通知フレームに付されている電子署名と比較することにより、付されている電子署名を検証する（ステップＳ１７）。電子署名が一致すれば、改ざんがないことが証明される。なお、図示していないが、電子署名が一致しなかった場合、改ざんされている可能性があるとみなし、処理を終了する。また、所定のエラー処理を実施する場合もある。なお、アクセスキー通知フレームに電子署名が付されない場合には、本ステップの処理はスキップされるため、図５では点線ブロックで示している。

その後、アクセスキー通知フレーム復号部５３ａは、復号化後のアクセスキー通知フレームをアクセスキー抽出部５４ａに出力する。そして、ノードＡのアクセスキー抽出部５４ａは、アクセスキー通知フレーム復号部５３ａからアクセスキー通知フレームを受け取り、アクセスキー通知フレームのペイロード部が所定の形式になっているか判定する（ステップＳ１９）。具体的には、ペイロード部の先頭に固定値（例えば文字列「ＤＡＴＡ」）が設定されているか否かで判定する。アクセスキー通知フレームのペイロード部が所定の形式になっていれば（ステップＳ１９：Ｙｅｓルート）、アクセスキー抽出部５４ａは、アクセスキー通知フレームのペイロード部から固定値を取り除き、アクセスキーＢを抽出し、キー格納部１ａに格納する（ステップＳ２１）。この際、ノードＢの識別情報と対応付けるなどして、アクセスキーＢがノードＢに対応するものであることが分かるようにする。その後、処理を終了する。

一方、アクセスキー通知フレームのペイロード部が所定の形式になっていなければ（ステップＳ１９：Ｎｏルート）、アクセスキー抽出部５４ａは、不正なデータであると判断し、所定のエラー処理を行う（ステップＳ２３）。その後、処理を終了する。

なお、ノードＢは、前回の処理が終了してから一定時間経過したか判断し、一定時間経過したと判断した場合には、上で述べたような処理を再び実施する。これにより、定期的にアクセスキーを変更し、他のノードに通知することができるようになる。

次に、図１０乃至図２１を用いて、データフレーム送信処理及び受信処理の処理フローについて説明する。ここでは、ノードＡとノードＢとの間において、ノードＡがノードＢにデータを送信する場面を例として説明する。なお、事前に上で述べたような処理が実施され、ノードＢにより生成されたアクセスキーＢが、ノードＡのキー格納部１ａに格納されているものとする。

まず、ノードＡのデータフレーム生成部３４ａが、ユーザにより入力された送信データＡ（すなわち、ノードＢ宛のデータ）を受け取る（図１０：ステップＳ３１）。そして、データフレーム生成部３４ａは、送信データＡを含むデータフレームを生成し（ステップＳ３３）、データフレーム暗号化部３５ａに出力する。

図１１にデータフレームのフォーマットの一例を示す。データフレームのフォーマットは、基本的には、図６に示したアクセスキー通知フレームのフォーマットと同じである。なお、データフレームの場合、ヘッダ部のフレーム種別には、本フレームがデータフレームであることを表す値（0x00）が設定される。また、ペイロード部には、アクセスキーの代わりに送信データが設定される。

例えば図１２にノードＡからノードＢに送信されるデータフレームの設定例を示す。図１２の例では、ヘッダ部において、宛先アドレスには、ノードＢのＭＡＣアドレス「00:00:00:AA:BB:02」が設定され、差出アドレスには、ノードＡのＭＡＣアドレス「00:00:00:AA:BB:01」が設定され、フレーム種別には、データフレームであることを表す値「0x00」が設定されている。また、図１２の例では、ペイロード部に、固定値「ＤＡＴＡ」と送信データＡ「0x522ebc8a98aaa...」とが設定されている。

そして、ノードＡのデータフレーム暗号化部３５ａは、データフレーム生成部３４ａからデータフレームを受け取る。そして、データフレーム暗号化部３５ａは、キー格納部１ａに格納されているアクセスキーＢを用いて、データフレームのペイロード部に対する電子署名を生成し、データフレームに付する（ステップＳ３５）。なお、データフレームに電子署名が付されない場合もあり、その場合には、本ステップの処理はスキップされるため、図１０では点線ブロックで示している。上でも述べたように、電子署名をデータフレームに付するか否かについては、予めノード間で同意が取れているものとする。

そして、データフレーム暗号化部３５ａは、キー格納部１ａに格納され且つ送信先ノードに対応するアクセスキー（ここでは、アクセスキーＢ）を用いて、データフレームのペイロード部を暗号化し（ステップＳ３７）、暗号化後のデータフレームをフレーム送信部３７ａに出力する。

図１３及び図１４に暗号化後のデータフレームの例を示す。なお、図１３は、電子署名が付されていないデータフレームの例を示しており、図１４は、電子署名が付されているデータフレームの例を示している。図１３及び図１４に示すように、暗号化後のデータフレームのペイロード部には、暗号文データ（すなわち、暗号化された「固定値＋送信データＡ」）として「0x9876bcd54effff...」が設定されている。また、図１４では、署名「0x2ed433...」が末尾に付されており、その分、データサイズが大きくなっている。

そして、ノードＡのフレーム送信部３７ａは、データフレーム暗号化部３５ａからデータフレームを受け取ると、データフレームの送信前に、ダミーフレームを送信する必要があるか否かを判断する（ステップＳ３９）。例えば、（１）一定時間毎にダミーフレームを送信、（２）データフレームを所定数送信する毎に１回ダミーフレームを送信、といったようなダミーフレームの送信間隔が予め定められており、ダミーフレームを送信するタイミングになったか判断する。ダミーフレームを送信するタイミングではない場合（ステップＳ３９：Ｎｏルート）、以下に説明するステップＳ４１乃至ステップＳ４７の処理をスキップし、ステップＳ４９の処理に移行する。

一方、ダミーフレームを送信するタイミングになったと判断された場合（ステップＳ３９：Ｙｅｓルート）、ノードＡのダミーフレーム生成部３６ａが、所定の方法により乱数を発生させ、乱数値を含むダミーフレームを生成する（ステップＳ４１）。

図１５にダミーフレームのフォーマットの一例を示す。ダミーフレームのフォーマットは、基本的には、図１１に示したデータフレームのフォーマットと同じである。なお、ダミーフレームの場合、ペイロード部には乱数値が設定されるが、ヘッダ部の設定はデータフレームと同じである。すなわち、フレーム種別には、データフレームと同様に、データフレームであることを表す値（例えば0x00）が設定される。

例えば図１６にノードＡからノードＢに送信されるダミーフレームの設定例を示す。ペイロード部に設定されているデータ以外は、図１２に示したダミーフレームと同じである。図１６では、ペイロード部に、乱数値「0x43ed24afffffff...」が設定されている。なお、実際は、ペイロード部に設定されているデータが、暗号文データなのか、乱数値なのかは、ペイロード部を復号化してみないと分からない。

そして、ダミーフレーム生成部３６ａは、ダミーキーを用いて、ダミーフレームのペイロード部に対する電子署名を生成し、ダミーフレームに付する（ステップＳ４３）。ここでは、無意味なデータをダミーキーとして用いればよく、図１７に示すように、予めキー格納部１にダミーキーを格納しておくようにしてもよいし、本ステップを実施する度に乱数を発生させ、その乱数値をダミーキーとして用いるようにしてもよい。なお、ペイロード部に対する電子署名を生成する代わりに、別の乱数を発生させ、その乱数値を署名としてダミーフレームに付するようにしてもよい。例えば、図１６に示したダミーフレームに対して、乱数値を署名として付した場合、図１８に示すようなダミーフレームとなる。なお、ダミーフレームに電子署名が付されない場合もあり、その場合には、本ステップの処理はスキップされるため、図１０では点線ブロックで示している。

そして、ダミーフレーム生成部３６ａは、ダミーキーを用いて、ダミーフレームのペイロード部を暗号化する（ステップＳ４５）。なお、ペイロード部を暗号化せずに、ダミーフレームを送信する場合もあり、その場合には、本ステップの処理はスキップされるため、図１０では点線ブロックで示している。その後、ダミーフレーム生成部３６ａは、ダミーフレームをフレーム送信部３７ａに出力する。

例えば図１９及び図２０に暗号化後のダミーフレームの例を示す。なお、図１９は、電子署名が付されていないダミーフレームの例を示しており、図２０は、電子署名が付されているダミーフレームの例を示している。図１９及び図２０に示すように、暗号化後のダミーフレームのペイロード部には、暗号文データ（すなわち、暗号化された乱数値）として「0xedfffaaa4234343...」が設定されている。また、図２０では、署名「0xaaab4...」が末尾に付されており、その分、データサイズが大きくなっている。

そして、ノードＡのフレーム送信部３７ａは、ダミーフレーム生成部３６ａからダミーフレームを受け取り、受け取ったダミーフレームをノードＢに送信する（ステップＳ４７）。そして、処理は、ステップＳ４９の処理に移行する。

その後、ステップＳ４９の処理に移行して、フレーム送信部３７ａは、データフレーム暗号化部３５ａから受け取ったデータフレームをノードＢに送信する（ステップＳ４９）。

そして、ノードＢのフレーム受信部５１ｂは、ノードＡからのフレームを受信すると（ステップＳ５１）、受信したフレームをフレーム種別判定部５２ｂに出力する。その後、処理は、端子Ａを介してステップＳ５３（図２１）の処理に移行する。なお、ノードＢでは、フレームを受信する度に、以下に説明するステップＳ５３乃至ステップＳ６３の処理が実施される。

図２１の説明に移行して、端子Ａの後、ノードＢのフレーム種別判定部５２ｂは、フレーム受信部５１ｂが受信したフレームのフレーム種別を判定する（図２１：ステップＳ５３）。具体的には、ヘッダ部のフレーム種別の値を参照し、アクセスキー通知フレーム又はデータフレームであるかを判定する。ここでは、データフレームであると判定されたものとする。但し、この時点では、通常のデータフレームであるか、ダミーフレームであるかは、まだ判断することはできない。なお、受信したフレームがデータフレームである場合には、フレーム種別判定部５２ｂは、データフレームをデータフレーム復号部５５ｂに出力する。

そして、ノードＢのデータフレーム復号部５５ｂは、フレーム種別判定部５２ｂからデータフレームを受け取り、キー格納部１ｂに格納されているアクセスキーＢ（すなわち、自ノードで生成したアクセスキー）を用いて、データフレームのペイロード部を復号化する（ステップＳ５５）。なお、受信したフレームが通常のデータフレームであれば、送信元であるノードＡにおいて、アクセスキーＢによってペイロード部の平文データが暗号化されているはずであり、本ステップの処理を実施することで暗号文データが平文データに復号化される。一方、受信したフレームがダミーフレームであった場合には、ペイロード部には、乱数値又は乱数値を暗号化したデータが設定されているため、本ステップの処理を実施すると、無意味なデータが導き出される。

そして、データフレームに電子署名が付されている場合には、データフレーム復号部５５ｂは、キー格納部１ｂに格納されているアクセスキーＢを用いて、ペイロード部に対する電子署名を生成し、データフレームに付されている電子署名と比較することにより、付されている電子署名を検証する（ステップＳ５７）。なお、受信したフレームが通常のデータフレームの場合に、電子署名が一致すれば、改ざんがないことが証明される。一方、受信したフレームがダミーフレームであった場合には、乱数値又はダミーキーで生成したデータが署名として付されているため、比較結果は不一致となるはずである。従って、比較結果が不一致の場合、受信したフレームはダミーフレームであると判断するようにしてもよい。この場合、以下で説明するステップＳ５９の判定処理をスキップし、ステップＳ６１の処理に移行するようにしてもよい。なお、データフレームに電子署名が付されない場合には、本ステップの処理はスキップされるため、図２１では点線ブロックで示している。

その後、データフレーム復号部５５ｂは、復号化後のデータフレームをダミーフレーム判定部５６ｂに出力する。そして、ノードＢのダミーフレーム判定部５６ｂは、データフレーム復号部５５ｂからデータフレームを受け取り、そのデータフレームがダミーフレームであるか否か判定する（ステップＳ５９）。具体的には、受け取ったデータフレームのペイロード部が所定の形式になっているか否か判定する。上で述べたように、通常のデータフレームであれば、ステップＳ５５の処理によって平文データ（すなわち、「固定値＋送信データ」）に復号化されており、ペイロード部の先頭に固定値が含まれているはずである。一方、ダミーフレームであれば、ステップＳ５５の処理によって無意味なデータが導き出されるので、固定値が含まれることはない。従って、ペイロード部の先頭に固定値が設定されていれば、通常のデータフレームであると判断し、ペイロード部の先頭に固定値が設定されていなければダミーフレームであると判断する。

そして、データフレームがダミーフレームであると判断された場合（ステップＳ５９：Ｙｅｓルート）、ダミーフレーム判定部５６ｂは、そのデータフレーム（ダミーフレーム）を破棄する（ステップＳ６１）。例えば、ステップＳ４７においてダミーフレームが送信され、それをノードＢが受信した場合には、本ステップの処理が実施され、ダミーフレームは破棄される。

一方、データフレームがダミーフレームではないと判断された場合（ステップＳ５９：Ｎｏルート）、すなわち、通常のデータフレームであった場合には、ダミーフレーム判定部５６ｂは、そのデータフレームをデータ抽出部５７ｂに出力する。

そして、ノードＢのデータ抽出部５７ｂは、ダミーフレーム判定部５６ｂからデータフレームを受け取り、そのデータフレームのペイロード部から固定値を取り除き、送信データＡを抽出する（ステップＳ６３）。例えば、ステップＳ４９において通常のデータフレームが送信され、それをノードＢが受信した場合には、本ステップの処理が実施され、送信データＡが抽出される。なお、必要に応じて、抽出した送信データＡを表示させるような場合もある。その後、処理を終了する。

このように、正しいアクセスキーを持っていれば、データフレームがダミーフレームであるか否かを容易に判断できるが、正しいアクセスキーを持たない第三者は、データフレームを傍受したとしても、そのデータフレームがダミーフレームであるか否かを判断できない。すなわち、暗号鍵が盗まれにくくなるので、暗号鍵の更新間隔を長く設定することができ、結果として通信効率の向上につながる。

以上本技術の一実施の形態を説明したが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、図２に示した通信端末装置の機能ブロックは必ずしも実際のプログラムモジュール構成と一致するわけではない。データ格納部の構成も同様に一例にすぎない。

さらに、上で説明した各フレームのフォーマットも一例であって、他の構成を採用することも可能である。なお、他の構成を採用した場合も、通常のデータフレームとダミーフレームとを第三者が区別することができないようにするため、ヘッダ部は同じように設定する必要がある。

また、処理フローにおいても、処理結果が変わらなければ処理の順番を入れ替えることも可能である。さらに、並列に実行させるようにしてもよい。

なお、上で述べた通信端末装置は、コンピュータ装置であって、図２２に示すように、メモリ２５０１とＣＰＵ２５０３とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本実施例における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。必要に応じてＣＰＵ２５０３は、表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、必要な動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、メモリ２５０１に格納され、必要があればＨＤＤ２５０５に格納される。本技術の実施例では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及び必要なアプリケーション・プログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

なお、ＨＤＤ２５０５や表示制御部２５０７、表示装置２５０９、ドライブ装置２５１３などは必ずしも備えていなければならないものではなく、全て設けられる通信端末装置もあれば全く設けられない通信端末装置もある。さらに、任意のものだけ設けられる通信端末装置もある。

以上述べた本実施の形態をまとめると、以下のようになる。

第１の態様に係る通信端末装置は、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを格納するキー格納部（図２３：１５０１）と、所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、キー格納部に格納するアクセスキー生成部（図２３：１５０３）と、アクセスキー生成部により生成された第１のアクセスキーを、キー格納部に格納されている共通キーで暗号化し、暗号化された第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知部（図２３：１５０５）と、他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信部（図２３：１５０７）と、第２のアクセスキー通知フレームに含まれるアクセスキー通知データを、キー格納部に格納されている共通キーを用いて復号化することにより、第２のアクセスキーを取得し、第２の通信端末装置の識別情報と対応付けてキー格納部に格納するアクセスキー復号化部（図２３：１５０９）と、第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、キー格納部に格納され且つ第２の通信端末装置に対応する第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを第２の通信端末装置に送信するデータ送信部（図２３：１５１１）と、所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、上記データ送信部に、ダミーフレームを第１のデータフレームとして第２の通信端末装置へ送信させるダミーフレーム生成部（図２３：１５１３）と、第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信部（図２３：１５１５）と、第２のデータフレームに含まれる第２の暗号文データを、キー格納部に格納されている第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化部（図２３：１５１７）と、第２の平文データが第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定部（図２３：１５１９）とを有する。

このようにすれば、所定のタイミングで、自通信端末装置から他の通信端末装置に対し、ダミーフレームが第１のデータフレームとして送信される。これにより、たとえ第三者に第１のデータフレームを傍受されたとしても、第三者がダミーフレームを識別することは困難であるため、第１のデータフレームの中にダミーフレームが混入されていることを知らずに統計量攻撃を行うことになる。従って、暗号鍵が盗まれにくくなるので、暗号鍵の更新間隔を長くすることができ、結果として通信効率の向上につながる。また、自通信端末装置では、受信した第２のデータフレームに含まれる第２の暗号文データを復号化し、復号された第２の平文データが適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、受信した第２のデータフレーム破棄するので、第２のデータフレームとしてダミーフレームが送信されてきても、なんら問題は生じない。

また、上で述べたデータ送信部が、第２のアクセスキーを用いて第１の平文データに対する第１の電子署名を生成し、第１の電子署名をさらに含む第１のデータフレームを送信するようにしてもよい。さらに、上で述べたデータ受信部が、第１のアクセスキーを用いて第２の平文データから生成された第２の電子署名と推定されるデータをさらに含む第２のデータフレームを受信するようにしてもよい。そして、上で述べたダミーフレーム判定部が、第２の平文データに対して、キー格納部に格納されている第１のアクセスキーを用いて第３の電子署名を生成し、第２の電子署名と推定されるデータと第３の電子署名とが一致するか判断し、第２の電子署名と推定されるデータと第３の電子署名とが不一致の場合、第２の平文データは第２のデータフレームにおける平文データとして適正ではないと判断するようにしてもよい。例えば、受信したデータフレームがダミーフレームであった場合には、電子署名が一致することはない。従って、電子署名を用いて、受信したデータフレームがダミーフレームであるか否かを容易に判断することができる。

さらに、上で述べたダミーフレーム生成部が、ダミー署名を生成し、ダミー署名をさらに含むダミーフレームを生成する場合もある。

また、上で述べたデータ送信部が、第２の通信端末装置宛のデータに所定のデータを付加することにより第１の平文データを生成するようにしてもよい。そして、上で述べたダミーフレーム判定部が、第２の平文データに所定のデータが含まれているか判断し、所定のデータが含まれていない場合、第２の平文データは第２のデータフレームにおける平文データとして適正ではないと判断するようにしてもよい。このようにすれば、データフレームに電子署名が含まれない場合でも、受信したデータフレームがダミーフレームであるか否かを容易に判断することができる。すなわち、演算量を減らしても、データフレームがダミーフレームであるか否かを容易に判断できる。

さらに、上で述べた所定のデータが、予め定められた文字列である場合もある。また、上で述べたダミーデータが、乱数値又は当該乱数値をダミーキーで暗号化した後のデータである場合もある。さらに、上で述べたダミー署名が、乱数値又は当該乱数値をダミーキーで暗号化した後のデータである場合もある。

第２の態様に係る通信処理方法は、通信端末装置により実行される通信処理方法である。そして、本方法は、所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを予め格納しているキー格納部に、生成した第１のアクセスキーを格納するアクセスキー生成ステップ（図２４：Ｓ１００１）と、アクセスキー生成ステップにより生成された第１のアクセスキーを、キー格納部に格納されている共通キーで暗号化し、暗号化された第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知ステップ（図２４：Ｓ１００３）と、他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信ステップ（図２４：Ｓ１００５）と、第２のアクセスキー通知フレームに含まれるアクセスキー通知データを、キー格納部に格納されている共通キーを用いて復号化することにより、第２のアクセスキーを取得し、第２の通信端末装置の識別情報と対応付けてキー格納部に格納するアクセスキー復号化ステップ（図２４：Ｓ１００７）と、第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、キー格納部に格納され且つ第２の通信端末装置に対応する第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを第２の通信端末装置に送信するデータ送信ステップ（図２４：Ｓ１００９）と、所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、ダミーフレームを第１のデータフレームとして第２の通信端末装置に送信するダミーフレーム生成ステップ（図２４：Ｓ１０１１）と、第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信ステップ（図２４：Ｓ１０１３）と、第２のデータフレームに含まれる第２の暗号文データを、キー格納部に格納されている第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化ステップ（図２４：Ｓ１０１５）と、第２の平文データが第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し（図２４：Ｓ１０１７）、適正ではないと判断された場合には（Ｓ１０１７：Ｎｏルート）、第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定ステップ（図２４：Ｓ１０１９）とを含む。

なお、上で述べたような処理をコンピュータに実施させるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、半導体メモリ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納される。なお、処理途中のデータについては、コンピュータのメモリ等の記憶装置に一時保管される。

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１）
通信端末装置であって、
他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを格納するキー格納部と、
所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、前記キー格納部に格納するアクセスキー生成部と、
前記アクセスキー生成部により生成された前記第１のアクセスキーを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーで暗号化し、暗号化された前記第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより前記他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知部と、
前記他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを前記共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信部と、
前記第２のアクセスキー通知フレームに含まれる前記アクセスキー通知データを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーを用いて復号化することにより、前記第２のアクセスキーを取得し、前記第２の通信端末装置の識別情報と対応付けて前記キー格納部に格納するアクセスキー復号化部と、
前記第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、前記キー格納部に格納され且つ前記第２の通信端末装置に対応する前記第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した前記第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを前記第２の通信端末装置に送信するデータ送信部と、
所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、前記データ送信部に、前記ダミーフレームを前記第１のデータフレームとして前記第２の通信端末装置へ送信させるダミーフレーム生成部と、
前記第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信部と、
前記第２のデータフレームに含まれる前記第２の暗号文データを、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化部と、
前記第２の平文データが前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、前記第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定部と、
を有する通信端末装置。

（付記２）
前記データ送信部が、
前記第２のアクセスキーを用いて前記第１の平文データに対する第１の電子署名を生成し、前記第１の電子署名をさらに含む前記第１のデータフレームを送信し、
前記データ受信部が、
前記第１のアクセスキーを用いて前記第２の平文データから生成された第２の電子署名と推定されるデータをさらに含む前記第２のデータフレームを受信し、
前記ダミーフレーム判定部が、
前記第２の平文データに対して、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーを用いて第３の電子署名を生成し、
前記第２の電子署名と推定されるデータと前記第３の電子署名とが一致するか判断し、前記第２の電子署名と推定されるデータと前記第３の電子署名とが不一致の場合、前記第２の平文データは前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正ではないと判断する
付記１記載の通信端末装置。

（付記３）
前記ダミーフレーム生成部が、
ダミー署名を生成し、前記ダミー署名をさらに含む前記ダミーフレームを生成する
付記２記載の通信端末装置。

（付記４）
前記データ送信部が、
前記第２の通信端末装置宛のデータに所定のデータを付加することにより前記第１の平文データを生成し、
前記ダミーフレーム判定部が、
前記第２の平文データに前記所定のデータが含まれているか判断し、前記所定のデータが含まれていない場合、前記第２の平文データは前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正ではないと判断する
付記１乃至３のいずれか１つ記載の通信端末装置。

（付記５）
前記所定のデータが、予め定められた文字列である
付記４記載の通信端末装置。

（付記６）
前記ダミーデータが、乱数値又は当該乱数値をダミーキーで暗号化した後のデータである
付記１乃至５のいずれか１つ記載の通信端末装置。

（付記７）
前記ダミー署名が、乱数値又は当該乱数値をダミーキーで暗号化した後のデータである
付記３記載の通信端末装置。

（付記８）
通信端末装置に、
所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを予め格納しているキー格納部に、生成した前記第１のアクセスキーを格納するアクセスキー生成ステップと、
前記アクセスキー生成ステップにより生成された前記第１のアクセスキーを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーで暗号化し、暗号化された前記第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより前記他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知ステップと、
前記他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを前記共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信ステップと、
前記第２のアクセスキー通知フレームに含まれる前記アクセスキー通知データを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーを用いて復号化することにより、前記第２のアクセスキーを取得し、前記第２の通信端末装置の識別情報と対応付けて前記キー格納部に格納するアクセスキー復号化ステップと、
前記第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、前記キー格納部に格納され且つ前記第２の通信端末装置に対応する前記第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した前記第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを前記第２の通信端末装置に送信するデータ送信ステップと、
所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、前記ダミーフレームを前記第１のデータフレームとして前記第２の通信端末装置に送信するダミーフレーム生成ステップと、
前記第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信ステップと、
前記第２のデータフレームに含まれる前記第２の暗号文データを、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化ステップと、
前記第２の平文データが前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、前記第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定ステップと、
を実行させるためのプログラム。

（付記９）
通信端末装置により実行される通信処理方法であって、
所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを予め格納しているキー格納部に、生成した前記第１のアクセスキーを格納するアクセスキー生成ステップと、
前記アクセスキー生成ステップにより生成された前記第１のアクセスキーを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーで暗号化し、暗号化された前記第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより前記他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知ステップと、
前記他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを前記共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信ステップと、
前記第２のアクセスキー通知フレームに含まれる前記アクセスキー通知データを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーを用いて復号化することにより、前記第２のアクセスキーを取得し、前記第２の通信端末装置の識別情報と対応付けて前記キー格納部に格納するアクセスキー復号化ステップと、
前記第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、前記キー格納部に格納され且つ前記第２の通信端末装置に対応する前記第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した前記第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを前記第２の通信端末装置に送信するデータ送信ステップと、
所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、前記ダミーフレームを前記第１のデータフレームとして前記第２の通信端末装置に送信するダミーフレーム生成ステップと、
前記第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信ステップと、
前記第２のデータフレームに含まれる前記第２の暗号文データを、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化ステップと、
前記第２の平文データが前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、前記第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定ステップと、
を含む通信処理方法。

１キー格納部３送信部５受信部
３１アクセスキー生成部３２アクセスキー通知フレーム生成部
３３アクセスキー通知フレーム暗号化部３４データフレーム生成部
３５データフレーム暗号化部３６ダミーフレーム生成部
３７フレーム送信部
５１フレーム受信部５２フレーム種別判定部
５３アクセスキー通知フレーム復号部５４アクセスキー抽出部
５５データフレーム復号部５６ダミーフレーム判定部
５７データ抽出部

Claims

通信端末装置であって、
他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを格納するキー格納部と、
所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、前記キー格納部に格納するアクセスキー生成部と、
前記アクセスキー生成部により生成された前記第１のアクセスキーを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーで暗号化し、暗号化された前記第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより前記他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知部と、
前記他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを前記共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信部と、
前記第２のアクセスキー通知フレームに含まれる前記アクセスキー通知データを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーを用いて復号化することにより、前記第２のアクセスキーを取得し、前記第２の通信端末装置の識別情報と対応付けて前記キー格納部に格納するアクセスキー復号化部と、
前記第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、前記キー格納部に格納され且つ前記第２の通信端末装置に対応する前記第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した前記第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを前記第２の通信端末装置に送信するデータ送信部と、
所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、前記データ送信部に、前記ダミーフレームを前記第１のデータフレームとして前記第２の通信端末装置へ送信させるダミーフレーム生成部と、
前記第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信部と、
前記第２のデータフレームに含まれる前記第２の暗号文データを、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化部と、
前記第２の平文データが前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、前記第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定部と、
を有する通信端末装置。
前記データ送信部が、
前記第２のアクセスキーを用いて前記第１の平文データに対する第１の電子署名を生成し、前記第１の電子署名をさらに含む前記第１のデータフレームを送信し、
前記データ受信部が、
前記第１のアクセスキーを用いて前記第２の平文データから生成された第２の電子署名と推定されるデータをさらに含む前記第２のデータフレームを受信し、
前記ダミーフレーム判定部が、
前記第２の平文データに対して、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーを用いて第３の電子署名を生成し、
前記第２の電子署名と推定されるデータと前記第３の電子署名とが一致するか判断し、前記第２の電子署名と推定されるデータと前記第３の電子署名とが不一致の場合、前記第２の平文データは前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正ではないと判断する
請求項１記載の通信端末装置。
前記データ送信部が、
前記第２の通信端末装置宛のデータに所定のデータを付加することにより前記第１の平文データを生成し、
前記ダミーフレーム判定部が、
前記第２の平文データに前記所定のデータが含まれているか判断し、前記所定のデータが含まれていない場合、前記第２の平文データは前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正ではないと判断する
請求項１又は２記載の通信端末装置。
通信端末装置に、
所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを予め格納しているキー格納部に、生成した前記第１のアクセスキーを格納するアクセスキー生成ステップと、
前記アクセスキー生成ステップにより生成された前記第１のアクセスキーを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーで暗号化し、暗号化された前記第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより前記他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知ステップと、
前記他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを前記共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信ステップと、
前記第２のアクセスキー通知フレームに含まれる前記アクセスキー通知データを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーを用いて復号化することにより、前記第２のアクセスキーを取得し、前記第２の通信端末装置の識別情報と対応付けて前記キー格納部に格納するアクセスキー復号化ステップと、
前記第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、前記キー格納部に格納され且つ前記第２の通信端末装置に対応する前記第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した前記第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを前記第２の通信端末装置に送信するデータ送信ステップと、
所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、前記ダミーフレームを前記第１のデータフレームとして前記第２の通信端末装置に送信するダミーフレーム生成ステップと、
前記第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信ステップと、
前記第２のデータフレームに含まれる前記第２の暗号文データを、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化ステップと、
前記第２の平文データが前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、前記第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定ステップと、
を実行させるためのプログラム。
通信端末装置により実行される通信処理方法であって、
所定の間隔で、自通信端末装置である第１の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵である第１のアクセスキーを生成し、他の通信端末装置と共通の暗号鍵である共通キーを予め格納しているキー格納部に、生成した前記第１のアクセスキーを格納するアクセスキー生成ステップと、
前記アクセスキー生成ステップにより生成された前記第１のアクセスキーを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーで暗号化し、暗号化された前記第１のアクセスキーを含む第１のアクセスキー通知フレームをブロードキャストにより前記他の通信端末装置に送信するアクセスキー通知ステップと、
前記他の通信端末装置のうちの第２の通信端末装置から、当該第２の通信端末装置宛のデータ用の暗号鍵として生成された第２のアクセスキーを前記共通キーで暗号化した後のデータであるアクセスキー通知データを含む第２のアクセスキー通知フレームを受信するアクセスキー受信ステップと、
前記第２のアクセスキー通知フレームに含まれる前記アクセスキー通知データを、前記キー格納部に格納されている前記共通キーを用いて復号化することにより、前記第２のアクセスキーを取得し、前記第２の通信端末装置の識別情報と対応付けて前記キー格納部に格納するアクセスキー復号化ステップと、
前記第２の通信端末装置宛のデータを含む第１の平文データを、前記キー格納部に格納され且つ前記第２の通信端末装置に対応する前記第２のアクセスキーで暗号化することにより、第１の暗号文データを生成し、生成した前記第１の暗号文データを含む第１のデータフレームを前記第２の通信端末装置に送信するデータ送信ステップと、
所定のタイミングにて、ダミーデータを含むダミーフレームを生成し、前記ダミーフレームを前記第１のデータフレームとして前記第２の通信端末装置に送信するダミーフレーム生成ステップと、
前記第２の通信端末装置から、第２の暗号文データを含む第２のデータフレームを受信するデータ受信ステップと、
前記第２のデータフレームに含まれる前記第２の暗号文データを、前記キー格納部に格納されている前記第１のアクセスキーで復号化することにより、第２の平文データを取得するデータ復号化ステップと、
前記第２の平文データが前記第２のデータフレームにおける平文データとして適正か否か判断し、適正ではないと判断された場合には、前記第２のデータフレームを破棄するダミーフレーム判定ステップと、
を含む通信処理方法。