JP5474135B2 - 電子装置及び電子装置が実行する方法 - Google Patents

Description

本発明は電子機器を認証する技術分野に関する。

ブルートゥース仕様書：「Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｓｙｓｔｅｍ − Ｃｏｒｅ」（ｖ．ｌ．０Ａ；１９９９年７月２６日）の１８〜１９、９５、１４９〜１５４、１６９〜１７０、１９４〜２００、２２６、３１９、５３７、１０２９、及び１０３１頁において、いわゆるブルートゥース使用可能機器間でのいわゆるブルートゥース・ショートレンジ無線リンク、特に、ブルートゥース周波数帯域、マスタ機器及びスレーブ機器の概念、及び機器の認証を用いるセキュリティ、について説明されている。ブルートゥース（ＢＴ）は、携帯パソコン、携帯電話、及び他の類似機器間での、フォームファクタが小さく、低コストな、ショートレンジ無線リンクについての規格である。ブルートゥース無線は、電気通信及びコンピュータ産業におけるリーダー達の主導でないところからワイヤレス接続性についてのグローバル規格を作るために生まれた。この規格は２．４ギガヘルツで作動する低パワー無線リンクに依拠する。ブルートゥースが備えられた機器は、一般的に、通信するためには互いに物理的に接近（すなわち、１００メートル以内）していなければならない。ブルートゥースは、ブルートゥース機器が認証された他の機器とのみ通信し、そのレンジへ来た機器とランダムに通信はしないという信頼性認証メカニズムを有する。ブルートゥース無線は、リンクの信頼性を高めるために、高速応答及び周波数ホッピング方法を用いる。機器は、パケット送信後若しくは受信後、新しい周波数へホッピングすることによって、他の信号からの干渉を回避する。同じ周波数帯域で作動する他のシステムと比べて、ブルートゥース無線は、通常、より高速にホッピングすると共に、より短いパケットを用いる。これにより、ブルートゥース無線は他のシステムよりも信頼性が高い。

ブルートゥース認証方法は、概して、以下のように行われる。ユーザは初めてブルートゥース・リンクを確立する２つの機器に数字コード（個人識別番号若しくはＰＩＮ）を入力する。ＰＩＮはどのような数字でもよいが、両機器で同じでなければならない。この入力が一旦為されると、これら機器はＰＩＮ数字が一致することを確認するために、ブルートゥース送受信器を用いて互いに通信する。一致すれば、一機器は、各装置について固有の機器アドレスに基づいて固有キー情報を生成する。一方の機器によって生成されたこの固有キーは、両機器において記録され、それらの間での以後のブルートゥース・リンクの際にこれら２つの機器を認証するのに用いられる。特に、リンク初期化時に交換されるキーは、固有リンクを識別し、以後このリンクが再構築される際に、正確に用いられ得る。

ブルートゥース・システムにおけるセキュリティ確保の特徴は、リンクを確立するのに物理的に接近していることが必要な点にある。すなわち、ユーザは両機器が接近しているときに両機器に前述の数字コードを入力しなければならない。これらの機器が１００メートル以上離れていると、最初のブルートゥース・リンクを構築することができない。

広域ネットワークも電子機器を互いに通信することができるように基本的な認証を行う。最も一般的で普及している広域ネットワークはインターネットである。インターネット・サービスは、通常、サービスへのアクセスを所定のユーザに制限する。一般的に、見込み客（例えば、ウェブ・ブラウザを作動させているクライアント・マシンのユーザ）にユーザＩＤ及びパスワードの組み合わせを要求することによって実現される。

特開平１１−３４０９６９号公報 特開平９−８１５１６号公報

本発明の目的は、物理的に制限されたネットワーク上で最初に認証された機器を別のネットワークを通じて認証することである。

本発明の別の目的は、別のネットワークにおける所定の認証プロセスを再利用することによってネットワークにおける機器の認証を簡素化することである。

一実施例による携帯用コンピュータ装置は、
ショートレンジ・ワイヤレス・リンク又は別のリンクを介して通信するトランシーバと、
前記トランシーバに結合され、当該携帯用コンピュータ装置の認証のための認証情報を前記ショートレンジ・ワイヤレス・リンクを介して別の携帯用コンピュータ装置と交換し、前記認証情報に基づいて前記別のリンクを介して通信を行うためのプロセッサと、
前記認証情報を格納するメモリと
を有する携帯用コンピュータ装置である。

本発明の一実施形態を示すブロック図。 本発明に係る電子機器のブロック図。

本発明の一態様によれば、第一及び第二の電子機器を認証する方法であって、ショートレンジ・ワイヤレス・リンクを通じてのリンク・セットアップの際に、最初に上記第一及び第二の機器間の通信を認証するために、該第一及び第二の機器間で認証情報を交換することによって認証プロトコルを実行し、その後、上記第一及び第二の機器が上記ショートレンジ・ワイヤレス・リンク外へ出たときに、別の通信リンクを通じて該第一及び第二の機器間で上記認証情報を交換することによって上記認証プロトコルを実行し、該第一及び第二の機器が最初に正しく認証されたいた場合のみ、該第一及び第二の機器間の通信が許可されることを特徴とする方法が提供される。

上記認証情報は、例えば認証キーやパスワードである。

一構成例において、上記第一の電子機器はマスタ機器であり、上記第二の機器はスレーブ機器である。別の構成例において、上記第一の機器はクライアントであり、上記第二の機器はサーバである。

上記ショートレンジ・ワイヤレス・リンクは、例えば無線リンクである。しかし、このショートレンジ・ワイヤレス・リンクは、赤外線リンクでもよい。このショートレンジ・ワイヤレス・リンクは、所定の無線周波数プロトコルに準拠するように実現され得る。

本発明は、制限されたネットワーク上で機器が一旦認証されると、別の制限の無いネットワークを通じた該機器の再接続が非常に簡単になるという考えに基づいている。この場合の制限とは、前述のブルートゥース規格に準拠した認証などのシステムが作動する方法によって決定されてもよく、オフィスなどの場所への物理的アクセスの制限でもよい。

好ましい実施形態において、上記第一及び第二の電子機器は、少なくとも主従の通信リンクを通じて互いに通信する能力をそれぞれ有する。主たる通信リンクは、所定のショートレンジ・ワイヤレス・リンクである。このショートレンジ・ワイヤレス・リンクは所定のプロトコル、特にブルートゥースに準拠することが好ましい。従たる通信リンクは、広域ネットワーク（ＷＡＮ）やローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）などの任意の別のリンクである。両機器は、まず、ユーザが同じ所定のＰＩＮコードを両機器に入力することによって主たるリンクを通じて認証される。両機器は、それらが同じＰＩＮコードを共有していることを確認すると、キー情報を交換する。その後、両機器が、ブルートゥースを用いて、主たる通信リンクを通じて認証したレンジ内から出た場合、一方の機器が従たる通信リンクを用いてキー情報の交換を自動的に誘引する。他方の機器が要求されたキー情報を提供することができれば、これら機器は従たる通信リンクを通じて互いに認証される。加えて、ユーザにユーザ・ネームやパスワードなどのログイン・データの入力を要求しても良い。以上は、より多くの本発明の適切な目的及び特徴の一部を概説したものである。上記目的及び特徴は、本発明のより多くの卓越した特徴及び用途の一部の単なる例示であると解釈されるべきである。多くの他の有益な結果は、開示された発明を異なる方法で適用することによって、又は、本発明を記載されるように改良することによって達成され得る。したがって、本発明のより完全な理解は、以下の好ましい実施形態の詳細な説明を参照することによって得られる。

本発明の他の態様及び任意の特徴は、従属請求項に関連し、ここで参照されるべきであると共に、その開示は参考文献として組み込まれる。

本発明及びその利点のより完全な理解のために、添付図面と共に以下の詳細な説明が参照されるべきである。

図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図である。ここで用いられるように、「電子機器」は、デスクトップ・コンピュータ、ワークステーション、サーバ・プラットフォーム、ノートブック・コンピュータ、ディスクレス・コンピュータ、ハンドヘルド・コンピューティング機器（例えば、パーソナル・ディジタル・アシスタンス、ビジネス・オーガナイザなど）、計算能力を備えた通信機器（例えば、携帯電話、スマートフォンなど）、車載コンピューティング機器、などのあらゆる種類のコンピュータ（若しくはコンピュータ群）を制限無く意味すると幅広く解釈されるべきである。よって、よく知られているように、所定の電子機器１０２（図２により詳細に示す）は、通常、プロセッサ１０４、このプロセッサ１０４によって実行可能なプログラム１１０を記録するメモリ１０６（例えば、ＲＡＭ及びＲＯＭ）、キーボードやマウスなどの少なくとも１つの入力装置１１２、及び、モニタやディスプレイなどの少なくとも１つの出力装置１１４を有する。通常、各電子機器は、インターネット、イントラネット、ローカル・エリア・ネットワーク、移動無線ネットワークなどのネットワーク１２０を通じてこれら機器が互いに通信することができるようにするハードウェア及びソフトウェア資源（図示せず）を有する。電子機器１０２は、携帯電話でもよく、パーソナル・ディジタル・アシスタント（ＰＤＡ）でもよく、ラップトップ・コンピュータでもよく、他の適切な機器でもよい。図１において、別の電子機器１１１が示されている。この電子機器１１１はウェブ・サーバでもよく、電子メール・サーバでもよく、他のデータベースのような装置でもよい。

例えばラップトップである機器１０２が例えばインターネットであるネットワーク１２０へ接続すると、そのインターネット・プロトコル・アドレスが決定され、プリンタ・サービスやカレンダ・サービスなどのサービスが自動的に設定される。しかし、このようなサービスが設定される前に、機器１０２は認証される必要がある。機器の認証に際し、ユーザは、例えばユーザ・ネーム及びパスワードを提供することによって、サービスへログインする。本発明は、主に、機器認証に関し、よって認証情報が機器間で交換される。

本発明によれば、各機器は、該機器を通信リンク１０７を通じた通信を可能にする送受信器１０５も有する。通信リンク１０７は、例えばブルートゥースなどの所定の無線プロトコルに適合するショートレンジ・ワイヤレス・リンクであることが好ましい。しかし、本発明はこれに限定されず、赤外線リンク、音響リンクなども代替通信リンク１０７として使用可能である。好ましい実施形態において、代替的通信リンク１０７は、両機器はリンク１０７を通じて最初に認証し合い、その後、インターネットやイントラネットなどの従たるリンク１０９を通じて互いに認証し合ったという意味において「主たる」リンクである。よって、本発明の好ましい実施形態によれば、一組の電子機器は、まず第一のリンク（リンク１０７）を通じて、ブルートゥースを用いて認証を行い、次いで、（例えば両機器が元のワイヤレス接続のレンジの外へ出たときに）他の代替リンク（リンク１０９）を通じて認証を行う。図１において、このような異なる場所での継続的な機器認証は、アクセスが制限されたネットワーク１１３から制約の無いネットワーク１２０へ移動した電子機器１０２によって支持される。ネットワーク１１３は、例えばいわゆるブルートゥース・ネットワークであり、ユーザ１１５は制限されたアクセスしか持てない。ネットワークの境界１１５内の機器１０２’を用いてネットワーク１１３にアクセスすると、ユーザ１１５は、機器１０２’及び１１１が認証されていても、リンク１０７を最初にセットアップしなければならない。その後、機器１０２’は、機器１０２及び破線矢印１１７によって図示するように、制限ネットワークの外の別の場所へ移動する。リンク１０７が無線リンクの場合、機器１０２はアンテナ１１６を有してもよい。リンク１０７が赤外線リンクの場合、アンテナの代わりに赤外線送信器／受信器が用いられてもよい。

ブルートゥース用語として、機器１０２’／１０２及び１１１は、いわゆるブルートゥース使用可能機器であり、機器１０２’／１０２はスレーブ機器であり、機器１１１はマスタ機器である。マスタ及びスレーブの概念については、前述のブルートゥース仕様書の９５頁に規定されている。ブルートゥース使用可能機器の認証について、同じくブルートゥース仕様書の１４９〜１５４頁に記載されている。マスタ及びスレーブがワイヤレス若しくは「主」データ・リンク１０７のレンジから外れても、それらは本発明に係る認証を行うことによって依然として互いに通信することができる。具体的には、まずスレーブ機器１０２が代替リンク（又は、「従たる」リンク）１０９を通じてマスタ機器１１１へのリンクを構築する。この従たるリンクは、前述のように、インターネットでも、イントラネットでも、ローカル・エリア・ネットワークでも任意の都合の良い通信リンクでよい。この接続を確立するために、前述のように、機器１０２及び１１１のそれぞれは、このために用いられる良く知られた適切なハードウェア及びソフトウェア資源（例えば、モデム、ＴＣＰ／ＩＰスタックなど）を有していなければならない。この接続が一旦確立されると、マスタ機器１１１は、機器認証を容易にするために、主データ・リンク１０７の認証プロトコルを用いることを提案する。主データ・リンク認証プロトコルは、２つの機器１０２’／１０２と機器１１１との間で接続を確立させるようとしている間に提供された複数のプロトコルのうちの１つである。マスタ機器１１１からの発せられたこの提案は、ブルートゥース・プロトコルの例においては、主データ・リンクの認証プロトコルに従ったキー情報の交換を誘引する。交換されたキーが一致した場合、機器１０２’／１０２は互いに通信することを認証される。

まとめると、ブルートゥース・リンクの初期設定及び認証手順は、一組の電気器の間で実行される。よって、ＢＴ機器は、例えば、ホーム用若しくはオフィス用のインターネット・サーバでもよく、携帯電話でもよく、他の適切な一組の機器であってもよい。例えば携帯電話のユーザが、例えばインターネットなどの別のネットワークを通じて、ＢＴ使用可能リンクの他の機器への遠隔接続を確立したい場合、認証されていない機器による通信を防ぐために、ＢＴリンクの初期設定に用いられたのと同じＢＴ認証プロトコルが用いられる。よって、このＢＴリンク初期設定手順によって遠隔接続が一旦確保されると、正規に認証された機器以外の機器は、該機器のユーザがＢＴリンクを最初にローカルで始めていなければ、該ＢＴリンクの遠隔再接続のためにホーム・サーバ若しくはネットワークへ接続するためにもはやこの携帯電話ネットワークを用いることができない。

リンク・キー情報はセキュリティの確保されたシステムにおいて確立されるため、リンク・キー情報を交換することによって、本発明のセキュリティは向上する。説明した例において、セキュリティは、２つの機器がリンク・キーを確立する際に物理的に接近していることを要求することによって確保される。要求される追加的セキュリティのレベルによっては、以後のログイン時にユーザＩＤ若しくはパスワードを交換することは必要とされない。アクセスするのに追加的ＰＩＮが用いられるサーバ（例えば企業のサーバ）があってもよい。

ここでは本発明の具体的実施形態について説明したが、それらは本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。この明細書の教えを参照することによって、当業者には本発明の多くの実施形態が明らかであろう。例えば、説明した実施形態はリンク・キーを確立するのにワイヤレス・リンクを用いたが、赤外線リンクや閉ネットワークなどの他の類似の安全な接続手段も有益的に用いられ得る。更に、説明した実施形態は２つのネットワーク上の２つの機器の間での認証について示すものであるが、２つの機器間の認証はいくつのネットワーク上でも達成され得る。本発明の範囲はここに付属する請求項によってのみ限定される。

「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という語は請求項に列挙された以外の要素若しくは工程の存在を排除するものではない。

本開示を読めば、当業者には他の変形例も明らかであろう。そのような変形例は、システム、装置、及びその構成部品の設計、製造、及び使用において既に知られ、本明細書で既に説明された機能の代わり若しくは加えて使用され得る他の機能を含み得る。

以下、開示される発明の実施形態を例示的に列挙する。

（第１項） 第一及び第二の電子機器を認証する方法であって、
ショートレンジ・ワイヤレス・リンクを通じてのリンク・セットアップの際に、最初に前記第一及び第二の機器間の通信を認証するために、該第一及び第二の機器間で認証情報を交換することによって認証プロトコルを実行し、
その後、前記第一及び第二の機器が前記ショートレンジ・ワイヤレス・リンク外へ出たときに、別の通信リンクを通じて該第一及び第二の機器間で前記認証情報を交換することによって前記認証プロトコルを実行し、該第一及び第二の機器が最初に正しく認証されたいた場合のみ、該第一及び第二の機器間の通信が許可されることを特徴とする方法。

（第２項） 第１項に記載の方法であって、
前記認証情報は認証キーであることを特徴とする方法。

（第３項） 第１又は２項記載の方法であって、
前記ショートレンジ・ワイヤレス・リンクは無線リンクであることを特徴とする方法。

（第４項） 第１乃至３項のいずれか一項に記載の方法であって、
前記リンク・セットアップは、前記第一及び第二の機器が物理的に接近しているときに発生することを特徴とする方法。

（第５項） 第１乃至４項のいずれか一項に記載の方法であって、
前記ショートレンジ・ワイヤレス・リンクは所定の無線周波数プロトコルに準拠し、この所定の無線周波数プロトコルはブルートゥースであることを特徴とする方法。

（第６項） 第１乃至５項のいずれか一項に記載の方法であって、
前記リンク・セットアップ工程は、所定の個人識別番号を前記第一及び第二の電子機器のそれぞれへ入力することを含むことを特徴とする方法。

（第７項） 第１乃至６項のいずれか一項に記載の方法であって、
前記別の通信リンクはコンピュータ・ネットワークであることを特徴とする方法。

（第８項） 第一及び第二の電子機器を認証する方法であって、
第一のリンクを通じてのリンク・セットアップの際に、最初に前記第一及び第二の機器間の通信を認証するために、該第一及び第二の機器間で認証情報を交換することによって認証プロトコルを実行し、
その後、前記第一及び第二の機器が第二のリンクを用いて接続されているときに、該第二のリンクを通じて該第一及び第二の機器間で前記認証情報を交換し、該第一及び第二の機器が最初に正しく認証されたいた場合のみ、該第一及び第二の機器間の通信が許可されることを特徴とする方法。

（第９項） プロセッサと、該プロセッサによって実行されるソフトウェア・ルーチンがロードされたメモリとを有する電子機器であって、
（ａ） ショートレンジ・ワイヤレス・リンクを通じてこの電子機器を別の電子機器に対して最初に認証させるのに役立つ認証情報を生成し、
（ｂ） その後、前記両機器が前記ショートレンジ・ワイヤレス・リンク外へ出たときに本電子機器が別の通信リンクを通じて前記他の電子機器に対する認証を行うための前記認証情報を供給し、前記両機器が最初に正しく認証されたいた場合のみ、該両機器間の通信を許可することを特徴とする電子機器。

（第１０項） 第９項に記載の電子機器であって、
前記リンク・セットアップ工程は、所定の個人識別番号を前記第一及び第二の電子機器のそれぞれへ入力することを含むことを特徴とする電子機器。

（第１１項） 第９又は１０項に記載の電子機器であって、
前記電子機器はクライアントであり、前記第二の電子機器はサーバであることを特徴とする電子機器。

（第１２項） 第一の電子機器と、第二の電子機器と、第一の通信リンクと、第二の通信リンクとを有する通信システムであって、
前記第一及び第二の電子機器は、後に該第一及び第二の電子機器間の通信を最初に認証するのに用いられるリンク・セットアップ及び認証情報の交換を含む所定のプロトコルを用いて、前記第一の通信リンクを通じて互いに認証し、
前記第一及び第二の電子機器は、その後、前記認証情報の交換を用いて、前記第二の通信リンクを通じて互いに認証し、前記第一及び第二の機器が最初に正しく認証されたいた場合のみ、該第一及び第二の機器間の通信が許可されることを特徴とする通信システム。

Claims (18)

1. 電子装置であって、
   第１の通信プロトコルを利用して、ショートレンジワイヤレスリンクを通じて認証情報を当該電子装置から別の電子装置に送信する手段であって、前記ショートレンジワイヤレスリンクは、当該電子装置及び前記別の電子装置がセキュリティを確保するように第１のショートレンジの範囲内にあることを必要とし、前記認証情報は、第２の通信プロトコルを利用して前記第１のショートレンジの範囲外にある別のワイヤレスリンクを通じて通信するために、当該電子装置及び前記別の電子装置を互いに認証する認証処理に利用される、手段と、
   前記認証処理の結果に基づいて前記別のワイヤレスリンクを通じて当該電子装置と前記別の電子装置との間の通信を行う手段と
   を有する電子装置。
2. 前記別のワイヤレスリンクは、前記ショートレンジワイヤレスリンクとは異なり、前記第１の通信プロトコルは前記第２の通信プロトコルとは異なる、請求項１記載の電子装置。
3. 前記認証情報が鍵を含む、請求項２記載の電子装置。
4. 前記認証情報を交換する場合において前記ショートレンジワイヤレスリンクを利用する場合、当該電子装置及び前記別の電子装置が物理的に接近していることを要する、請求項２記載の電子装置。
5. 当該電子装置は、前記ショートレンジワイヤレスリンクを通じて通信するための第１の無線機と、前記別のワイヤレスリンクを通じて通信するための第２の無線機とを有する、請求項２記載の電子装置。
6. 前記別のワイヤレスリンクがＬＡＮリンクである、請求項２記載の電子装置。
7. 前記別のワイヤレスリンクが無線ＬＡＮリンクである、請求項２記載の電子装置。
8. 電子装置が実行する方法であって、
   第１の通信プロトコルを利用して、ショートレンジワイヤレスリンクを通じて認証情報を前記電子装置から別の電子装置に送信するステップであって、前記ショートレンジワイヤレスリンクは、前記電子装置及び前記別の電子装置がセキュリティを確保するように第１のショートレンジの範囲内にあることを必要とし、前記認証情報は、第２の通信プロトコルを利用して前記第１のショートレンジの範囲外にある別のワイヤレスリンクを通じて通信するために、前記電子装置及び前記別の電子装置を互いに認証する認証処理に利用される、ステップと、
   前記認証処理の結果に基づいて前記別のワイヤレスリンクを通じて前記電子装置と前記別の電子装置との間の通信を行うステップと
   を有する方法。
9. 前記別のワイヤレスリンクは、前記ショートレンジワイヤレスリンクとは異なり、前記第１の通信プロトコルは前記第２の通信プロトコルとは異なる、請求項８記載の方法。
10. 前記認証情報が認証鍵を含む、請求項９記載の方法。
11. 前記認証情報がパスワード又は個人識別番号を含む、請求項９記載の方法。
12. 前記電子装置がマスタ装置であり、前記別の電子装置がスレーブ装置である、請求項９記載の方法。
13. 前記第２の通信プロトコルがピアトゥピア通信プロトコルである、請求項９記載の方法。
14. 前記ショートレンジワイヤレスリンクが赤外線リンクを含む、請求項９記載の方法。
15. 前記電子装置及び前記別の電子装置が物理的に近接している、請求項９記載の方法。
16. 前記ショートレンジワイヤレスリンクがＲＦプロトコルに従う、請求項９記載の方法。
17. 前記第１の通信プロトコルがブルートゥースである、請求項９記載の方法。
18. 前記第１の通信プロトコルがピアトゥピア通信プロトコルである、請求項９記載の方法。

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