JP5450199B2

JP5450199B2 - 通信システム及びこの通信システムに用いられる通信装置

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Publication number: JP5450199B2
Application number: JP2010071522A
Authority: JP
Inventors: 智樹高添
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP2011205452A

Description

本発明は、少なくとも２つの装置間で通信を行う通信システム及びこの通信システムに用いられる通信装置に関する。

従来より、ＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）アドレスを解析されることによって通信機器の製造者や機種等のプライバシを保護する観点より、下記の非特許文献１に記載された技術が提案されている。

非特許文献１に規定される技術は、ＩＰｖ６アドレスを構成するインターフェース識別子をランダムで生成し、時間と共に変化させる方法である。この方法によれば、ランダムに生成したインターフェース識別子を記憶しておき、ＩＰｖ６アドレスの生存期間が過ぎたときには、当該記憶したインターフェース識別子を用いてハッシュ値を求める。そして、この方法によれば、当該ハッシュ値を次のインターフェース識別子として利用することにより、時間とともに変化するランダムなＩＰｖ６アドレスを生成できるとしている。

RFC（Request for Comment）4941"Privacy Extensions for Stateless Address Autoconfiguration in IPv6"

しかしながら、ある通信機器のＩＰｖ６アドレスを、所定の生存期間ごとに変更しても、当該通信装置と通信したい通信機器は、一定期間ごとに通信相手のＩＰｖ６アドレスが変更してしまうために、当該ＩＰｖ６アドレスを特定することが困難である。

そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、所定期間ごとに通信相手の通信アドレスを変更する場合であっても相互に通信可能な状態を保つことができる通信システム及びこの通信システムに用いられる通信装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する第１の発明に係る通信システムは、通信アドレスが変更可能な第１通信装置と当該第１通信装置と通信を行う第２通信装置とを有する通信システムにおいて、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、時刻の変化に応じて異なった値となる時間変化情報を取得する情報取得手段と、前記第１通信装置の識別子を取得する識別子取得手段と、前記情報取得手段により取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換して変換値を取得する変換手段と、前記変換手段により取得された変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成するアドレス生成手段とを有し、前記第１通信装置と前記第２通信装置とが、前記それぞれのアドレス生成手段により所定の間隔に従って通信アドレスを同期して生成し、前記第２通信装置は、前記第１通信装置から送信された時刻に関する情報に関する情報に基づいて、前記第１通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させ、前記第１通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させる際に、前記第２通信装置から前記第１通信装置に対して通信終了コマンドを送信したことに応じ、前記第２通信装置は、現在時刻要求を前記第１通信装置に送信し、前記第２通信装置から送信された現在時刻要求を前記第１通信装置が受信したときに、前記情報取得手段が取得している時間変化情報を前記第１通信装置から前記第２通信装置に送信し、前記第２通信装置は、受信した現在時刻情報に対して、予め第１通信装置ごとに記憶されている前記第１通信装置が時間変化情報を送信してから前記第２通信装置が時間変化情報を受信するまでの期間である伝送時間を加算することにより、前記第２通信装置が、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報を、前記第１通信装置の情報取得手段により取得している時刻に同期させることを特徴とするものである。

第１の発明に係る通信システムであって、第２の発明は、前記第２通信装置は、前記第１通信装置と通信を開始する際に、前記情報取得手段により予め定義した間隔ごとに変化される時間変化情報を取得し、前記変換手段により、前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成することを特徴とする。

第１の発明又は第２の発明に係る通信システムであって、第３の発明は、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、ＮＴＰ（Network Time Protocol ）サーバから
取得した時刻情報を用いて、前記第１通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、前記第２通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させることを特徴とする。

第１の発明乃至第３の発明の何れかに係る通信システムであって、第４の発明は、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、共通の秘密情報を取得し、前記変換手段により、前記共通の秘密情報と前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成することを特徴とする。

第４の発明に係る通信システムであって、第５の発明は、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、前記変換手段により、前記共通の秘密情報と前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数によりｎ回に亘り変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成し、当該通信アドレスを用いてセッションを確立した通信を行い、次にセッションを確立して通信を行う場合に、前記共通の秘密情報と前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数によりｎ−１回に亘り変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成し、当該通信アドレスを用いてセッションを確立した通信を行うことを特徴とする。

第５の発明に係る通信システムであって、第６の発明は、前記第１通信装置は、前記共通の秘密情報を初期化するときに、ランダムに生成した値を前記第２通信装置に送信し、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、前記変換手段により、初期化前の共通の秘密情報と前記ランダムに生成した値とからなる値を所定の関数によりｎ回に亘り変換した変換値を、初期化された共通の秘密情報に設定することを特徴とする。

第１の発明乃至第６の発明の何れかに係る通信システムであって、第７の発明は、前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、前記第１通信装置の通信アドレスを新たな通信アドレスに変更する際に、当該新たな通信アドレスを割り当てる時刻を含む前後の所定期間に亘り、新たな通信アドレスと古い通信アドレスとを前記第１通信装置の通信アドレスに設定することを特徴とする。

第８の発明は、時刻の変化に応じて異なった値となる時間変化情報を取得する情報取得手段と、自己の識別子を取得する識別子取得手段と、前記情報取得手段により取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換する変換手段と、前記変換手段により変換された値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、通信アドレスを生成するアドレス生成手段とを有し、通信相手の通信装置から送信された時刻に関する情報に関する情報に基づいて、前記通信相手の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させ、前記通信相手の通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させる際に、前記通信相手の通信装置に対して通信終了コマンドを送信したことに応じ、現在時刻要求を前記通信相手の通信装置に送信し、前記通信相手の通信装置の情報取得手段が取得している時間変化情報を受信し、受信した現在時刻情報に対して、予め前記通信相手の通信装置ごとに記憶されている前記通信相手の通信装置が時間変化情報を送信してから時間変化情報を受信するまでの期間である伝送時間を加算することにより、前記情報取得手段により取得される時間変化情報を、前記通信相手の通信装置の情報取得手段により取得している時刻に同期させることを特徴とする。

本発明によれば、第１通信装置の識別子として時間変化情報と識別子とを変換した値を用いて新たな通信アドレスを生成できるので、所定期間ごとに通信相手の通信アドレスを変更する場合であっても相互に通信可能な状態を保つことができる。

本発明の第１実施形態として示す通信システムの構成を示すシステムズである。ＩＰｖ６アドレスの構成を示す図である。本発明の第１実施形態として示す通信システムにおけるクライアント機器及び端末機器の機能的な構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態として示す通信システムにおけるＩＰｖ６アドレス生成処理の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態として示す通信システムにおける他のＩＰｖ６アドレス生成処理の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態として示す通信システムにおけるクライアント機器及び端末機器の機能的な構成を示すブロック図である。本発明の第２実施形態として示す通信システムにおいて、クライアント機器及び端末機器の時刻を同期するシーケンス図である。本発明の第２実施形態として示す通信システムにおけるクライアント機器及び端末機器の機能的な他の構成を示すブロック図である。本発明の第３実施形態として示す通信システムにおけるクライアント機器及び端末機器の機能的な構成を示すブロック図である。本発明の第３実施形態として示す通信システムにおいて、セッション毎にハッシュ回数を変更する処理手順を示すフローチャートである。本発明の第３実施形態として示す通信システムにおけるクライアント機器及び端末機器の機能的な構成を示すブロック図である。本発明の第３実施形態として示す通信システムにおけるＩＰｖ６アドレス生成処理の処理手順を示すフローチャートである。本発明の第４実施形態として示す通信システムにおけるＩＰｖ６アドレス生成処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態として示す通信システムについて、図１乃至図５を参照して説明する。

本発明の第１実施形態として示す通信システムは、例えば図１に示すように構成される。通信システムは、クライアント機器１、端末機器２、ルータ３、ＩＳＰ（インターネットサービスプロバイダ：Internet Services Provider）４を含む。

端末機器２は、通信アドレスが変更可能な装置（第１通信装置）である。通信アドレスとしては、ＩＰｖ６アドレスが使用される。クライアント機器１は、端末機器２と通信を行う装置（第２通信装置）である。

端末機器２に設定されるＩＰｖ６アドレスは、図２に示すように、１２８ビットのうちの前半の６４ビットがＩＰｖ６プレフィックスであり、後半の６４ビットが端末識別子（インターフェース識別子とも呼ばれる）となる。なお、ＩＰｖ６プレフィックスは、可変であるが、６４ビットすることが一般的であるので、６４ビットとして説明する。

ＩＰｖ６プレフィックスは、図１に示すようにＩＳＰ４によってルータ３に割り当てられる。このＩＰｖ６プレフィックスは、例えば、“2001:db8::/48”といった値である。そして、端末機器２は、ルータ３からのルータ広告（ＲＡ：Router Advertisement）により“2001:db8:0:1::/64”を取得する。端末識別子は、クライアント機器１及び端末機器２により、内部に保持している時間変化情報から算出される。

クライアント機器１及び端末機器２は、図３に示すような機能的な構成を有している。なお、クライアント機器１及び端末機器２は、ＣＰＵ、通信プログラムを格納したＲＯＭ、ＲＡＭ、各種のＩＣからなる。クライアント機器１及び端末機器２は、ＣＰＵによって通信プログラムを実行することによって、図３に示す各機能を実現する。

クライアント機器１は、通信Ｉ／Ｆ部１１、アドレス生成部１２、ハッシュ値算出部１３、時間変化情報取得部１４、端末識別子記憶部１５を含む。端末機器２は、通信Ｉ／Ｆ部２１、アドレス生成部２２、ハッシュ値算出部２３、時間変化情報取得部２４、端末識別子記憶部２５を含む。

クライアント機器１及び端末機器２は、それぞれが、端末機器２の端末識別子を取得して、当該端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する。これにより、クライアント機器１及び端末機器２は、それぞれが生成した端末機器２のＩＰｖ６アドレスを用いて、セッションの確立、アプリケーションデータの送受信を行う。

通信Ｉ／Ｆ部１１，２１は、通信ネットワークＮＴを介して、セッションの確立、アプリケーションデータの送受信等の通信を行う。

時間変化情報取得部１４，２４は、時刻の変化に応じて異なった値となる時間変化情報を取得する情報取得手段として機能する。本実施形態において、時間変化情報は、時刻情報を用いることができる。また、時間変化情報は、時間の変化に応じて、アドレス生成部１２，２２が同期して取得できる値であれば、時刻情報に限られない。すなわち、時間変化情報は、時間に応じて変化するランダムな値であっても良い。

具体的には、時間変化情報取得部１４，２４は、予め設定したアドレスの生存期間ごとに、自身のタイマにより計時している現在時刻を取得する。そして、時間変化情報取得部１４，２４は、現在時刻をＩＰｖ６アドレスの生存期間ｔ_ｌｉｆｅで丸めた値を算出する。例えば、２００９年１０月１日１３時１４分１５秒の現在時刻を取得し、ＩＰｖ６アドレスの生存期間が１時間の場合、現在時刻は、２００９年１０月１日１３時００分００秒とされる。

端末識別子記憶部１５，２５は、端末機器２の識別子としての端末識別子を取得する識別子取得手段として機能する。なお、端末機器２のプレフィックスは、図示しない他の記憶部又は端末識別子記憶部１５，２５と同一の記憶部であって異なる領域に記憶されているものとする。

ハッシュ値算出部１３，２３は、時間変化情報取得部１４，２４により取得された時間変化情報と端末識別子記憶部１５，２５により取得された識別子とを所定の関数により変換して変換値を取得する変換手段として機能する。本実施形態において、所定の関数は、ＭＤ４やＭＤ５などの一方向性ハッシュ関数を使用している。ハッシュ値算出部１３，２３は、変換値として、端末識別子のハッシュ値を取得することができる。

具体的には、ハッシュ値算出部１３，２３は、時間変化情報取得部１４，２４により取得された現在時刻の２００９年１０月１日１３時００分００秒という値を、ＭＤ５のハッシュ関数を用いて、１２８ビットのハッシュ値ｈ_ｍｄ５（ｔ）を算出する。次に、時間変化情報取得部１４，２４は、当該ハッシュ値ｈ_ｍｄ５（ｔ）の上位の６４ビットと下位の６４ビットの排他的論理和を求め、当該値を端末識別子とする。

アドレス生成部１２，２２は、ハッシュ値算出部１３，２３により取得されたハッシュ値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、端末機器２の通信アドレスを生成するアドレス生成手段として機能する。第１符号列は、端末識別子である。第２符号列は、プレフィックスである。通信アドレスは、端末機器２のＩＰｖ６アドレスである。アドレス生成部１２，２２は、端末機器２のプレフィックスをＩＰｖ６アドレスの前半部とし、端末識別子のハッシュ値の少なくとも一部をＩＰｖ６アドレスの後半部として、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを作成する。

具体的には、ハッシュ値算出部１３，２３により求められた端末識別子と、端末機器２のプレフィックスとを組み合わせて、新たなＩＰｖ６アドレスを生成する。

以上のように、クライアント機器１及び端末機器２は、同期して動作することによって、所定のアドレスの生存期間ごとに、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成することができる。

この通信システムにおいて、クライアント機器１及び端末機器２は、図４に示すように、ステップＳ１にて所定のアドレスの生存期間となったと判定した場合に、時間変化情報取得部１４，２４が、ステップＳ２の時間変化情報を取得する処理を行う。そして、上述したように、ステップＳ３において、ハッシュ値算出部２３は、時間変化情報と端末識別子とを用いてハッシュ値を算出する。次に、ステップＳ４において、アドレス生成部１２，２２が、ハッシュ値とプレフィックスとを用いて端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成することができる。

また、通信システムは、クライアント機器１が端末機器２と通信を開始するときに、クライアント機器１が新たに端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成しても良い。このようなクライアント機器１は、図５に示すように、ステップＳ１１において端末機器２との通信を開始すると判定した場合に、ステップＳ１２において、前回のアドレスの生存期間が終了したときの時間変化情報を取得する。そして、上述と同様にステップＳ２乃至ステップＳ４の処理を行って、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する。

以上詳細に説明したように、第１実施形態として示した通信システムによれば、端末機器２の端末識別子として時間変化情報と端末識別子とを変換した値を用いて新たなＩＰｖ６アドレスを生成できる。したがって、この通信システムによれば、所定期間ごとに通信相手のＩＰｖ６アドレスが変更される場合であっても相互に通信可能な状態を保つことができる。また、この通信システムによれば、端末機器２のＭＡＣアドレス等を使用して生成されたＩＰｖ６アドレスのように、端末機器２に関する製造者、機種等のプライバシー情報が読み取られる危険性をなくすことができる。

また、この通信システムにおけるクライアント機器１によれば、端末機器２と通信を開始する際に、時間変化情報と所定のアドレスの生存期間とから、端末機器２の新たなＩＰｖ６アドレスを生成できる。これにより、通信システムによれば、上述の効果に加えて、端末機器２が時間変化情報を用いてＩＰｖ６アドレスを更新していても、クライアント機器１は、端末機器２と通信したいという必要な時のみに端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成することができる。

［第２実施形態］
つぎに、本発明の第２実施形態に係る通信システムについて、図６乃至図８を参照して説明する。なお、上述の第１実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。

第２実施形態として示す通信システムは、クライアント機器１と端末機器２との間で、時刻の同期をとるための構成を備えている点で、第１実施形態に係る通信システムとは異なる。

第２実施形態として示す通信システムは、例えば、図６に示すように構成される。図６に示す通信システムは、クライアント機器１に時刻補正部１６を備え、端末機器２に時間変化情報通知制御部２６を備える点で、上述した通信システムとは異なる。

通信システムは、図７に示すように、クライアント機器１から端末機器２に対して通信開始コマンドＣ１を送信して、アプリケーションデータの送受信等を行う。そして、端末機器２がクライアント機器１に対して通信終了コマンドＣ２を送信したことに応じ、クライアント機器１は、時刻ｔ_１において、現在時刻要求Ｃ３を端末機器２に送信する。このとき、時刻補正部１６は、端末機器２に対して現在時刻要求Ｃ３を送信するように通信Ｉ／Ｆ部１１を制御する。

端末機器２は、クライアント機器１から現在時刻要求Ｃ３を受信したときに、時間変化情報通知制御部２６により時間変化情報取得部２４が取得している時間変化情報をクライアント機器１に送信するよう通信Ｉ／Ｆ部２１を制御する。この時間変化情報は、例えば、現在時刻であり、現在時刻応答Ｒ１としてクライアント機器１に送信される。現在時刻応答Ｒ１は、例えば、時刻ｔ_１後の時刻ｔ_２にクライアント機器１により受信される。

クライアント機器１の時刻補正部１６は、受信した現在時刻に対して、伝送時間ｔ_{ｔｒａｎｓ}を加算する。この伝送時間ｔ_{ｔｒａｎｓ}は、端末機器２が現在時刻応答Ｒ１を送信してからクライアント機器１が現在時刻応答Ｒ１を受信するまでの期間である。この伝送時間ｔ_{ｔｒａｎｓ}は、クライアント機器１により、予め端末機器２ごとに記憶されている。そして、時刻補正部１６は、時間変化情報取得部１４により計時しているタイマの現在時刻を補正する。これにより、時刻補正部１６は、クライアント機器１の時間変化情報取得部１４と、端末機器２の時間変化情報取得部２４との現在時刻とを同期させることができる。

なお、通信システムは、通信終了後にクライアント機器１の現在時刻を補正しているが、他のタイミングで現在時刻を補正しても良い。例えば、端末機器２からクライアント機器１に送信されるアプリケーションデータを含むパケットに、時刻情報を格納しても良い。この場合、クライアント機器１は、パケットに含まれる時刻情報に対して伝送時間ｔ_{ｔｒａｎｓ}を加算して、時間変化情報取得部１４の時刻を補正できる。

以上のように、この通信システムによれば、端末機器２から送信された時刻又は端末機器２から送信されたパケットに含まれる時刻に基づいて、端末機器２の時間変化情報と、クライアント機器１の時間変化情報とを同期させることができる。したがって、この通信システムによれば、同期された現在時刻に基づいてクライアント機器１及び端末機器２がそれぞれＩＰｖ６アドレスを生成することができる。これにより、クライアント機器１及び端末機器２がそれぞれ独立してＩＰｖ６アドレスを生成しても、クライアント機器１と端末機器２のそれぞれで生成したＩＰｖ６アドレスが異なることが無く、安定して通信を行うことができる。

また、第２実施形態として示す通信システムは、図８に示すように、クライアント機器１、端末機器２のそれぞれが、ＮＴＰ（Network Time Protocol ）サーバ３１ａ，３１ｂに対して接続して、時間変化情報取得部１４，２４の現在時刻を補正しても良い。クライアント機器１及び端末機器２は、上述したように通信を終了するタイミングでＮＴＰサーバ３１ａ，３１ｂに接続して、現在時刻を補正しても良く、その他のタイミングであっても良い。また、クライアント機器１及び端末機器２がそれぞれ異なるタイミングで現在時刻を補正しても良い。

これにより、クライアント機器１及び端末機器２は、ＮＴＰサーバ３１ａ，３１ｂから取得した時刻情報を用いて、端末機器２の時間変化情報とクライアント機器１の時間変化情報とを同期させることができる。これにより、通信システムによれば、上述したように端末機器２から送信される現在時刻に基づいてクライアント機器１の現在時刻を補正する場合と比較して、高い精度で時刻の同期をすることができる。すなわち、この通信システムによれば、端末機器２からクライアント機器１に対してパケットを送信する伝送時間ｔ_{ｔｒａｎｓ}分だけ同期ズレが発生する可能性を排除できる。

［第３実施形態］
つぎに、本発明の第３実施形態に係る通信システムについて、図９乃至図１２を参照して説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。

第３実施形態として示す通信システムは、クライアント機器１及び端末機器２とで共通の秘密情報を用いて、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する点で、上述した通信システムとは異なる。

この通信システムは、例えば、図９に示すように、クライアント機器１に共通秘密情報記憶部１７を備え、端末機器２に共通秘密情報記憶部２７を備えている。共通秘密情報記憶部１７及び共通秘密情報記憶部２７に記憶されている共通の秘密情報Ｓは、予め設定された所定のルールや、管理者の操作に応じて記憶されている。

ハッシュ値算出部１３，２３は、共通の秘密情報Ｓと時間変化情報と端末識別子とをハッシュ関数により変換したハッシュ値を算出する。アドレス生成部１２，２２は、ハッシュ値算出部１３，２３により算出されたハッシュ値の少なくとも一部からなる値（第１符号列）と、予め設定されたプレフィックス（第２符号列）とを用いて、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する。

以上のように、この通信システムによれば、端末機器２の端末識別子、時間変化情報に加えて、予めクライアント機器１及び端末機器２との共通の秘密情報Ｓを用いて、ＩＰｖ６アドレスを生成できる。したがって、この通信システムによれば、時刻から時間変化情報が推定されることによって、端末機器２のＩＰｖ６アドレスが推定されることを防止できる。

また、共通の秘密情報Ｓを用いた通信システムにおいて、クライアント機器１と端末機器２とが通信を開始するごとに、異なる端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成することができる。この場合、クライアント機器１及び端末機器２は、それぞれ、図１０に示す処理を行う。

先ず、ステップＳ１１において、例えばクライアント機器１から端末機器２に対して通信要求を行った場合、クライアント機器１及び端末機器２は、ステップＳ１２の処理を行う。

ステップＳ２１において、ハッシュ値算出部１３，２３は、共通の秘密情報Ｓと時間変化情報と端末識別子とを所定のハッシュ関数によりｎ回に亘り変換したハッシュ値を算出する。そして、アドレス生成部１２，２２は、当該ハッシュ値の少なくとも一部からなる値（第１符号列）と、予め設定されたプレフィックス（第２符号列）とを用いて、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する。

次に、クライアント機器１及び端末機器２は、ステップＳ２２において、互いにセッションを確立し、ステップＳ２３において通信を開始することにより、アプリケーションデータの送受信を行う。

その後、クライアント機器１及び端末機器２は、ステップＳ２４において、通信を終了すると判定した場合、次回のハッシュ回数をｎ−１回に設定する。

このように、クライアント機器１及び端末機器２は、次の通信開始時には、ｎ−１回に亘るハッシュ回数だけ、端末識別子と時間変化情報と共通の秘密情報Ｓとをハッシュして、当該ハッシュ値とプレフィックスとを含む端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する。

以上のように、この通信システムによれば、セッションごとに異なるハッシュ回数だけハッシュした値を使用してＩＰｖ６アドレスを生成することができる。これにより、この通信システムは、例えばｎ回目の端末機器２のＩＰｖ６アドレスが既知となっていても、次回のｎ−１回のハッシュした値から得られる端末機器２のＩＰｖ６アドレスを推測されることはない。すなわち、ハッシュ関数は一方向性であるため、喩えｎ回に亘りハッシュして生成したＩＰｖ６アドレスが傍受されたとしても、共通の秘密情報Ｓが傍受されないかぎり、ｎ−１回に亘りハッシュして得たハッシュ値を含むＩＰｖ６アドレスが推定されることはない。

更に、共通の秘密情報Ｓを用いた通信システムにおいて、共通の秘密情報Ｓを更新できるようにしても良い。このような通信システムは、例えば図１１に示すように、端末機器２に、ランダム情報生成部２８を備えている。ランダム情報生成部２８は、共通の秘密情報Ｓを生成するために、ランダムに生成した値（Ｓｅｅｄ）を生成する。このＳｅｅｄ値は、ランダム情報生成部２８によって初期化コマンドに含められ、通信Ｉ／Ｆ部２１に供給される。通信Ｉ／Ｆ部２１は、初期化コマンドを、クライアント機器１に送信する。この初期化コマンドは、共通の秘密情報Ｓを初期化する命令である。また、ランダム情報生成部２８は、Ｓｅｅｄ値を、ハッシュ値算出部２３にも供給する。

クライアント機器１及び端末機器２のハッシュ値算出部１３，２３は、初期化前の共通の秘密情報ＳとＳｅｅｄ値とからなる値を所定のハッシュ値によりｎ回に亘りハッシュ（変換）したハッシュ値（変換値）を、初期化された共通の秘密情報Ｓに設定する。そして、ハッシュ値算出部１３，２３は、当該初期化された共通の秘密情報Ｓと時間変化情報と端末識別子とをハッシュ関数により変換したハッシュ値を算出する。アドレス生成部１２，２２は、ハッシュ値算出部１３，２３により算出されたハッシュ値の少なくとも一部からなる値（第１符号列）と、予め設定されたプレフィックス（第２符号列）とを用いて、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを生成する。

このような通信システムにおいて、端末機器２は、上述の図１０に示したように、共通の秘密情報Ｓと時間変化情報と端末識別子とのハッシュ回数をセッション毎に減らしていき、ハッシュ回数ｎが０回となると、図１２の処理を開始する。端末機器２は、図１２に示すように、ステップＳ３１において、ハッシュ回数ｎが０回となったと判定したときに、ステップＳ３２に処理を進める。次に、ランダム情報生成部２８は、ステップＳ３２において、ランダムな情報であるＳｅｅｄ値を生成し、ステップＳ３３において、Ｓｅｅｄ値をクライアント機器１に送信する。これにより、ステップＳ３４において、クライアント機器１及び端末機器２は、初期化前の共通の秘密情報ＳとＳｅｅｄ値とをハッシュ関数によりｎ回に亘りハッシュした新たな共通の秘密情報Ｓを得て、当該共通の秘密情報Ｓを用いてＩＰｖ６アドレスを生成できる。

以上のように、この通信システムによれば、ハッシュ回数を減らしながらＩＰｖ６アドレスを生成する構成において、ハッシュ回数が０となった場合には、再度ｎ回に亘り同じ共通の秘密情報Ｓを用いることなく、新たな共通の秘密情報Ｓを生成できる。これにより、通信システムによれば、過去に使用したＩＰｖ６アドレスと同じＩＰｖ６アドレスを新たな端末機器２のＩＰｖ６アドレスとして使用することがない。したがって、以前に傍受されたＩＰｖ６アドレスを使用して、不正に端末機器２と通信されてしまう事態を回避できる。

［第４実施形態］
つぎに、第４実施形態に係る通信システムについて、図１３を参照して説明する。なお、上述の実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。

第４実施形態として示す通信システムは、上述した第１乃至第３実施形態の何れにも適用可能なものである。この第４実施形態として示す通信システムは、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを新たなＩＰｖ６アドレスに変更する際に、当該新たなＩＰｖ６アドレスを割り当てる時刻を含む前後の所定期間に亘り、新たなＩＰｖ６アドレスと古いＩＰｖ６アドレスとを端末機器２のＩＰｖ６アドレスに設定する。

このような通信システムにおいて、クライアント機器１及び端末機器２は、それぞれ、図１３に示す処理を行う。先ずステップＳ４１において、クライアント機器１及び端末機器２は、アドレスの生存期間の終了までの期間が所定期間内となったか否かを判定する。この所定期間は、例えば５分程度である。

アドレスの生存期間の終了までの期間が所定期間内となった場合、ステップＳ４２において、クライアント機器１及び端末機器２によって、新たなＩＰｖ６アドレスを生成する。このＩＰｖ６アドレスの生成処理は、第１乃至第３実施形態で示した何れかの処理であればよい。

次にクライアント機器１及び端末機器２は、端末機器２の旧ＩＰｖ６アドレスと、ステップＳ４２にて生成された新ＩＰｖ６アドレスとの双方ともに端末機器２のＩＰｖ６アドレスとして利用可能な状態とする。

次にクライアント機器１及び端末機器２は、アドレスの生存期間から所定期間が経過したか否かを判定する。アドレスの生存期間から所定期間が経過していない場合、クライアント機器１及び端末機器２は、旧ＩＰｖ６アドレスと新ＩＰｖ６アドレスの双方を利用した通信を継続する。その後、アドレスの生存期間から所定期間が経過した場合、ステップＳ４５に処理を進める。この所定期間は、例えば５分程度である。

ステップＳ４５において、クライアント機器１及び端末機器２は、ステップＳ４２にて生成した新たなＩＰｖ６アドレスのみを利用可能とする。

以上のように、この通信システムによれば、端末機器２のＩＰｖ６アドレスを変更するタイミングを挟んで、旧ＩＰｖ６アドレスと新ＩＰｖ６アドレスとの双方が利用可能な期間を設けることができる。これより、通信システムによれば、クライアント機器１及び端末機器２の間における新ＩＰｖ６アドレスの生成時刻の相違によって、通信ができなくなる通信エラーの発生を防ぐことができる。

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１クライアント機器
２端末機器
３ルータ
４ＩＳＰ
１１，２１通信Ｉ／Ｆ部
１２，２２アドレス生成部
１３，２３ハッシュ値算出部
１４，２４時間変化情報取得部
１５，２５端末識別子記憶部
１６時刻補正部
１７共通秘密情報記憶部
２６時間変化情報通知制御部
２７共通秘密情報記憶部
２８ランダム情報生成部
３１ａ，３１ｂＮＴＰサーバ

Claims

通信アドレスが変更可能な第１通信装置と当該第１通信装置と通信を行う第２通信装置とを有する通信システムにおいて、
前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、
時刻の変化に応じて異なった値となる時間変化情報を取得する情報取得手段と、
前記第１通信装置の識別子を取得する識別子取得手段と、
前記情報取得手段により取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換して変換値を取得する変換手段と、
前記変換手段により取得された変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成するアドレス生成手段とを有し、
前記第１通信装置と前記第２通信装置とが、前記それぞれのアドレス生成手段により所定の間隔に従って通信アドレスを同期して生成し、
前記第２通信装置は、前記第１通信装置から送信された時刻に関する情報に関する情報に基づいて、前記第１通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させ、
前記第１通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させる際に、
前記第２通信装置から前記第１通信装置に対して通信終了コマンドを送信したことに応じ、前記第２通信装置は、現在時刻要求を前記第１通信装置に送信し、前記第２通信装置から送信された現在時刻要求を前記第１通信装置が受信したときに、前記情報取得手段が取得している時間変化情報を前記第１通信装置から前記第２通信装置に送信し、
前記第２通信装置は、受信した現在時刻情報に対して、予め第１通信装置ごとに記憶されている前記第１通信装置が時間変化情報を送信してから前記第２通信装置が時間変化情報を受信するまでの期間である伝送時間を加算することにより、前記第２通信装置が、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報を、前記第１通信装置の情報取得手段により取得している時刻に同期させること
を特徴とする通信システム。
前記第２通信装置は、前記第１通信装置と通信を開始する際に、前記情報取得手段により予め定義した間隔ごとに変化される時間変化情報を取得し、前記変換手段により、前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、ＮＴＰ（Network Time Protocol ）サーバから取得した時刻情報を用いて、前記第１通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、前記第２通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の通信システム。
前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、
共通の秘密情報を取得し、
前記変換手段により、前記共通の秘密情報と前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の通信システム。
前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、
前記変換手段により、前記共通の秘密情報と前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数によりｎ回に亘り変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成し、当該通信アドレスを用いてセッションを確立した通信を行い、
次にセッションを確立して通信を行う場合に、前記共通の秘密情報と前記取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数によりｎ−１回に亘り変換した変換値を取得し、前記アドレス生成手段により、当該変換値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、前記通信アドレスを生成し、当該通信アドレスを用いてセッションを確立した通信を行うこと
を特徴とする請求項４に記載の通信システム。
前記第１通信装置は、前記共通の秘密情報を初期化するときに、ランダムに生成した値を前記第２通信装置に送信し、
前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、
前記変換手段により、初期化前の共通の秘密情報と前記ランダムに生成した値とからなる値を所定の関数によりｎ回に亘り変換した変換値を、初期化された共通の秘密情報に設定することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
前記第１通信装置及び前記第２通信装置のそれぞれが、
前記第１通信装置の通信アドレスを新たな通信アドレスに変更する際に、当該新たな通信アドレスを割り当てる時刻を含む前後の所定期間に亘り、新たな通信アドレスと古い通信アドレスとを前記第１通信装置の通信アドレスに設定することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載の通信システム。
通信アドレスが変更可能な第１通信装置と当該第１通信装置と通信を行う第２通信装置とを有する通信システムにおいて、
時刻の変化に応じて異なった値となる時間変化情報を取得する情報取得手段と、
自己の識別子を取得する識別子取得手段と、
前記情報取得手段により取得された時間変化情報と前記識別子取得手段により取得された識別子とを所定の関数により変換する変換手段と、
前記変換手段により変換された値の少なくとも一部からなる第１符号列と、予め設定された第２符号列とを用いて、通信アドレスを生成するアドレス生成手段と
を有し、
通信相手の通信装置から送信された時刻に関する情報に関する情報に基づいて、前記通信相手の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させ、
前記通信相手の通信装置の情報取得手段により取得される時間変化情報と、自己の情報取得手段により取得される時間変化情報とを同期させる際に、
前記通信相手の通信装置に対して通信終了コマンドを送信したことに応じ、現在時刻要求を前記通信相手の通信装置に送信し、前記通信相手の通信装置の情報取得手段が取得している時間変化情報を受信し、
受信した現在時刻情報に対して、予め前記通信相手の通信装置ごとに記憶されている前記通信相手の通信装置が時間変化情報を送信してから時間変化情報を受信するまでの期間である伝送時間を加算することにより、前記情報取得手段により取得される時間変化情報を、前記通信相手の通信装置の情報取得手段により取得している時刻に同期させること
を特徴とする通信装置。