JP5914387B2 - 端末識別装置 - Google Patents

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本発明は、ネットワークに接続された端末を識別する技術に関する。
ホームゲートウェイ(HGW:Home GateWay)によるサービス提供において、端末によってサービス内容を変更する場合がある。例えば、家族の各々が利用する端末それぞれについてフィルタリングポリシーを設定しておき、特定端末から有害サイトへのアクセスを遮断するサービスがある。
端末を特定する方法としては、端末のMACアドレスやIPアドレスを利用する方法、アプリケーションレベルで独自のIDを端末に設定する方法がある。MACアドレスやIPアドレスはIPベースのネットワークに接続する端末が必然的に保持する値であり、特別な設定が不要であることから導入しやすい。近年のホームネットワークでは、DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)によりIPアドレスをダイナミック割り当てることが一般化している状況を踏まえるとMACアドレスを利用する方法が最も有用であると言える。
MACアドレスを用いて端末を識別する方法として、特許文献1には、プライベートIPアドレスとMACアドレスとを対応つけ、プライベートIPアドレスとグローバルIPアドレスとを対応つけておき、グローバルIPアドレスからMACアドレスを特定してユーザの端末を識別する技術が記載されている。
国際公開第2004/051936号
HGWの下部に無線LANルータが配置されて第2のネットワークを構成する多段構成のホームネットワークでは、HGWは、HGWと同じネットワークに接続された端末のMACアドレスを取得することはできるが、HGWとは異なる第2のネットワークに接続された端末のMACアドレスはHGWに通知されないため、HGWはMACアドレスを利用して端末を識別することができない。また、無線LANルータがNAPT(Network Address Port Translation)制御を行なっている場合、HGWで受信される、第2のネットワークに接続された端末から送信されたパケットの送信元IPアドレスは、無線LANルータのHGW側のIPアドレスに変換されているため、IPアドレスを利用して端末を識別することもできない。このように、ネットワークの構成、端末の接続形態によっては、IPアドレスやMACアドレスに基づいて端末を識別することができないという問題があった。
多段構成のホームネットワークにおいて特許文献1の技術を用いる場合、無線LANルータにより構成される第2のネットワークに接続される端末について、無線LANルータがIPアドレスとMACアドレスの対応情報をHGWへ通知する必要があるが、市販の無線LANルータはこのような機能を備えていないために特許文献1の技術を適用することができない。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、多段構成のネットワークにおいて端末の接続形態を識別することを目的とする。
第1の本発明に係る端末識別装置は、MACアドレスに基づいて端末を識別する端末識別装置であって、サービスの提供を所望する端末に端末自身のMACアドレスを送信させるサービス利用開始ページを送信し、前記端末のMACアドレスを取得するとともに、前記端末との間の通信で用いられたパケットのIPアドレスを取得する第1のMACアドレス取得手段と、前記IPアドレスに対応するMACアドレスを取得する第2のMACアドレス取得手段と、前記第1、第2のMACアドレス取得手段それぞれで取得したMACアドレスを比較する比較手段と、前記比較手段が2つのMACアドレスは同一であると判定した場合に、前記端末を識別する情報を端末リストに登録する登録手段と、前記比較手段が2つのMACアドレスは異なると判定した場合に、前記端末にサービスが利用できない旨を通知する通知手段と、サービス提供時に、前記端末リストに登録された端末については、パケットに記載されたMACアドレスを用いて端末を識別する端末識別手段と、を有することを特徴とする。
第2の本発明に係る端末識別装置は、MACアドレスに基づいて端末を識別する端末識別装置であって、サービスの提供を所望する端末に端末自身のMACアドレスを送信させるサービス利用開始ページを送信し、前記端末のMACアドレスを取得するとともに、前記端末との間の通信で用いられたパケットのIPアドレスとポート番号を取得する第1のMACアドレス取得手段と、前記IPアドレスに対応するMACアドレスを取得する第2のMACアドレス取得手段と、前記第1、第2のMACアドレス取得手段それぞれで取得したMACアドレスを比較する比較手段と、前記比較手段が2つのMACアドレスは異なると判定した場合、前記IPアドレスとポート番号の組みに前記第1のMACアドレス取得手段が取得したMACアドレスを関連付けて端末リストに登録する登録手段と、サービス提供時に、パケットに記載されたIPアドレスとポート番号の組みが前記端末リストに登録されている場合は、当該IPアドレスとポート番号の組みに関連付けられたMACアドレスを用いて端末を識別する端末識別手段と、を有することを特徴とする。
上記端末識別装置において、端末からの新たな通信を捕捉したとき、当該端末が前記端末リストに登録されていない場合は、当該端末へ前記サービス利用開始ページを送信する通信誘導手段をさらに有することを特徴とする。
本発明によれば、多段構成のネットワークにおいて端末の接続形態を識別することができる。
第1の実施の形態における端末識別装置を含む全体構成図である。 第1の実施の形態におけるHGWの構成を示す機能ブロック図である。 端末情報テーブルに登録されたデータの例を示す図である。 端末にサービス利用開始ページを表示させる処理の流れを示すフローチャートである。 端末の接続形態を判定する処理の流れを示すフローチャートである。 第2の実施の形態におけるサービス提供端末リストの例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態における端末識別装置を含む全体構成図である。本実施の形態における端末識別装置は、ユーザ宅内のローカルネットワークをインターネットに接続するHGW1内に組み込まれ、MACアドレスに基づいてローカルネットワーク内の端末2A,2Bを識別し、端末2A,2B毎にあらかじめ設定されたサービス内容でサービスを提供する。
本実施例では、図1に示すように、ルータ3が第2のネットワークを構成し、ローカルネットワークは第1,2のネットワークに分断されている。HGW1は、ARP(Address Resolution Protocol)を利用することで、同一の第1のネットワークに接続されている端末2AのMACアドレス(MAC_A2)を取得することができるが、第2のネットワークに接続されている端末2BのMACアドレス(MAC_B2)を取得することはできない。そのため、端末2BはMACアドレスに基づくサービスを受けることができないので、HGW1は端末2A,2Bの接続形態を識別し、サービス提供の可否を端末2A,2Bに通知する。なお、ルータ3がNAPT制御を行う場合、端末2BのIPアドレス(IP_B2)はルータ3の第1のネットワーク側のIPアドレス(IP_A3)に変換されるため、IPアドレスに基づいて端末を識別することもできない。以下、本実施の形態におけるHGWについて説明する。
図2は、第1の実施の形態における端末識別装置を備えたHGWの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すHGW1は、通信部11、サービス提供部12、端末情報テーブル121、サービス提供端末リスト13、端末接続形態識別部14、サービス利用可否通知部15、通信誘導部16、およびHTTPサーバ17を備える。HGW1が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムはHGW1が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
通信部11は、ローカルネットワークとインターネットとの間で送受信されるパケットを中継する。
サービス提供部12は、通信部11が中継するパケットのうち、サービス提供端末リスト13に記載された端末が送受信するパケットについては、端末情報テーブル121から端末毎にあらかじめ設定されたサービス提供ポリシーを取得して、取得したサービス提供ポリシーに応じたサービス内容でサービスを提供する。サービス提供端末リスト13に記載された端末に関係ないパケットは、サービス提供の対象外であるのでサービスを提供しない。サービスとしては、例えば、サービス提供ポリシーに応じてフィルタリングをするサービスがある。サービス提供の対象外のパケットについてはパケットの中継を完全に遮断してもよいし、フィルタリングをしないですべてのパケットを中継してもよい。
端末情報テーブル121には、MACアドレスにサービス提供ポリシーが関連付けられて登録される。図3に、端末情報テーブル121に登録されたデータの例を示す。同図に示す例では、MACアドレスに「A」「B」で示されるサービス提供ポリシーを関連付けている。サービス提供部12は、パケットに記載されたMACアドレスを用いて端末を識別し、MACアドレスに関連付けられたサービス提供ポリシーを端末情報テーブル121から取得する。
サービス提供端末リスト13には、端末接続形態識別部14でサービスが利用可能と判断された端末を識別する情報が記載される。本実施の形態では、端末のIPアドレスを記載する。サービス提供部12は、パケットに記載されたIPアドレスがサービス提供端末リスト13に記載されているか否か調べて、サービス提供の対象であるか否かを判定する。
端末接続形態識別部14は、端末の接続形態を識別してサービスが利用可能であるか否かを判定し、サービスが利用可能な端末を識別する情報をサービス提供端末リスト13に登録する。本実施の形態では、ARPによりMACアドレスが取得できる端末、つまりHGW1と同じ第1のネットワークに接続されている端末をサービス利用可能と判定する。図1に示す例では、端末2AはHGW1と同じ第1のネットワークに接続しているのでサービスが利用可能であり、端末2BはHGW1とは異なる第2のネットワークに接続しているのでサービスは利用できない。判定処理の詳細については後述する。
サービス利用可否通知部15は、端末接続形態識別部14がサービスは利用できないと判定した端末に対してその旨を通知する。
通信誘導部16は、サービス提供端末リスト13に登録されていない端末からの新たなHTTP通信開始のパケットを通信部11が受信したときに、そのHTTP通信をジャックしてHTTPサーバ17が提供するサービス利用開始ページ171に接続する。
HTTPサーバ17は、ユーザにサービスの利用開始を尋ねるサービス利用開始ページ171を保持し、サービス利用開始ページ171を端末2A,2Bに表示させるとともに、回答を受信する。
サービス利用開始ページ171は、サービス利用を承諾するボタンを備える。ユーザがそのボタンをクリックすると、JavaApplet、ActiveX、あるいはJavaScriptなどとしてサービス利用開始ページ171に埋め込まれているMACアドレス取得部172が、端末2A,2Bとの間のHTTP通信を利用して、サービス利用開始ページ171にアクセスしている端末2A,2Bに自身のMACアドレスを送信させて、取得したMACアドレスを端末接続形態識別部14へ送信する。また、このときのHTTP通信で用いられたパケットから送信元のIPアドレスを取得する。
次に、サービス利用開始ページを表示する動作について説明する。
図4は、通信誘導部16が端末2A,2Bにサービス利用開始ページ171を表示させる処理の流れを示すフローチャートである。
通信部11がローカルネットワーク側からパケットを受信すると、通信誘導部16は、そのパケットが新たなHTTP通信セッションを開始するものであるか否か判定する(ステップS11)。なお、パケットに記載されたMACアドレスが端末情報テーブル121に登録されている場合は、サービス提供対象の端末からのパケットであるので、サービス利用開始ページ171に接続せずにサービスの利用を開始してもよい。
新たなHTTP通信セッションを開始するパケットである場合(ステップS11のYes)、そのパケットから送信元IPアドレスを取得し、取得した送信元IPアドレスがサービス提供端末リスト13に登録されているか否か判定する(ステップS12)。
送信元IPアドレスがサービス提供端末リスト13に登録されている場合は(ステップS12のYes)、既にサービスを利用している端末が送信したパケットであるのでサービスを提供する(ステップS13)。
送信元IPアドレスがサービス提供端末リスト13に登録されていない場合は(ステップS12のNo)、サービスを利用してない端末が送信したパケットであるので、通信誘導部16は、そのHTTP通信セッションをジャックしてHTTPサーバ17に接続し、サービス利用開始ページ171を端末に送信する(ステップS14)。
以上の処理により、まだサービス利用を承諾していない端末2A,2Bはサービス利用開始ページ171に接続されて、サービス利用の承諾を求められる。
なお、ユーザがHGW1のサービスを利用する際に、端末2A,2BのWebブラウザ等を用いて自らサービス利用開始ページ171にアクセスしてもよい。
次に、端末の接続形態を判定する動作について説明する。
図5は、端末の接続形態を判定する処理の流れを示すフローチャートである。
ユーザがサービス利用開始ページ171のボタンを押してサービス利用を承諾すると、MACアドレス取得部172が端末のMACアドレスと送信元IPアドレスを取得する(ステップS21)。ここでは、端末2A,2Bが自身のMACアドレスを送信するので、端末2A,2B自身のMACアドレスが得られる。送信元IPアドレスについては、サービス利用開始ページ171のHTTP通信におけるパケットから取得する。例えば、ユーザが端末2Bを用いている場合、MACアドレスはMAC_B2が得られるが、ルータ3のNAPT制御によりパケットに記載されたIPアドレスが変換されるので、IPアドレスはルータ3のIP_A3が得られる。
続いて、ステップS21で取得したIPアドレスに対応するMACアドレスをARPを用いて取得する(ステップS22)。上記の例では、IPアドレス(IP_A3)に対応する、ルータ3の第1のネットワーク側のインタフェースのMACアドレス(MAC_A3)が得られる。
そして、ステップS21,S22それぞれで取得したMACアドレスを比較する(ステップS23)。
ステップS21,S22それぞれで取得した2つのMACアドレスが同一の場合(ステップS23のYes)、サービス提供端末リスト13にステップS21で取得したIPアドレスを登録してサービスの提供を開始するとともに、HTTPサーバ17を介してサービスの利用を開始した旨の応答メッセージを端末へ送信する(ステップS24)。例えば、ユーザが端末2Aを用いている場合は、ステップS21,S22それぞれで取得したMACアドレスはいずれもMAC_A2となり、HGW1で中継されるパケットに記載されるMACアドレスを用いて端末2Aを識別できるので、サービスの利用が可能である。
一方、ステップS21,S22それぞれで取得した2つのMACアドレスが異なる場合(ステップS23のNo)、HTTPサーバ17を介してサービスを利用できない旨の応答メッセージを端末へ送信する(ステップS25)。ユーザが端末2Bを用いている場合は、ステップS21,S22で取得したMACアドレスが異なるので、HGW1で中継されるパケットに記載されるMACアドレスを用いて端末2Bを識別できないので、サービスを利用することはできない。
以上説明したように、本実施の形態によれば、端末2A,2Bがサービス利用開始時にHTTPサーバ17の提供するサービス利用開始ページ171にアクセスして自身のMACアドレスを送信し、端末接続形態識別部14が端末2A,2Bによるサービス利用開始ページへのアクセスから得られたIPアドレスに対応するMACアドレスを取得して上記のMACアドレスと比較することで、端末2A,2Bのホームネットワークに対する接続形態、つまりパケットに記載されるMACアドレスに基づいて端末2A,2Bを識別することができるか否かを判定し、サービスの利用可否を通知することができる。
本実施の形態によれば、通信誘導部16が端末からの新たなHTTP通信セッションをジャックしてHTTPサーバ17に接続し、サービス利用開始ページ171を端末に送信することにより、ユーザが自らサービス利用開始ページ171にアクセスする手間を軽減することができる。
なお、HGW1がDHCP機能も提供する場合、サービス提供部12はDHCP機能の動作を監視して、サービス提供端末リスト13に登録されているIPアドレスの再割り当てが行われた契機で、該IPアドレスの登録を抹消するよう動作しても良い。
また、上述の実施形態では、サービス提供端末リスト13にサービス利用可能と識別された端末のIPアドレスを記載したが、IPアドレスの代わりに端末のMACアドレスを記載しておき、サービス提供部12が、パケットに記載されたMACアドレスがサービス提供端末リスト13に記載されているか否か調べて、サービス提供の対象であるか否かを判定する形態でも良い。
[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、HGW1と同じ第1のネットワークに接続されていない端末2Bに対してサービスを利用できない旨を通知したが、第2の実施の形態では、端末2Bに対してもサービスを利用可能とする。第2の実施の形態におけるHGW1の構成は第1の実施の形態とほぼ同様であるので、ここでは異なる点について説明する。
第2の実施の形態では、図5を用いて説明した端末の接続形態を判定する処理のステップS21でMACアドレス、送信元IPアドレスに加えて送信元ポート番号を取得しておき、ステップS25においてサービスを利用できない旨を通知する代わりに、ステップS21で取得した送信元IPアドレス、送信元ポート番号、MACアドレスをサービス提供端末リスト13に登録する。図6に、第2の実施の形態におけるサービス提供端末リスト13の例を示す。HGW1と同じ第1のネットワークに接続されている端末2Aについては第1の実施の形態と同様にIPアドレスのみを登録し、HGW1とは異なる第2のネットワークに接続されている端末2BについてはIPアドレスとポート番号の組みにステップS21で取得したMACアドレスを関連付けて登録する。
サービスを提供するとき、サービス提供部12は、通信部11が中継するパケットからIPアドレスとポート番号を取得する。取得したIPアドレスとポート番号の組みがサービス提供端末リスト13に登録されているときは、そのIPアドレスとポート番号の組みに関連付けられているMACアドレスを用いて端末を識別して、サービス提供ポリシーを適用する。取得したIPアドレスのみがサービス提供端末リスト13に登録されている場合は、中継するパケットに記載されたMACアドレスに基づいてサービス提供ポリシーを適用する。
また、第2の実施の形態では、図4を用いて説明したサービス利用開始ページを表示させる処理のステップS12において既にサービスを利用している端末であるか否かを判定するときに、送信元IPアドレスだけでなく送信元ポート番号も取得し、取得した送信元IPアドレスと送信元ポート番号の組みがサービス提供端末リスト13に登録されているか否か判定する。なお、取得した送信元IPアドレスのみがサービス提供端末リスト13に登録されている場合は、第1の実施の形態と同様に、送信元ポート番号は判定に用いない。
なお、端末2Bが新たなHTTP通信を開始する場合、ルータ3によるNAPT制御により前回通信時とは異なる送信元ポート番号が割り当てられてHGW1に送信される可能性がある。このため、サービス提供部12は、サービス提供端末リスト13に送信元IPアドレス、送信元ポート番号の組みが登録されたHTTP通信を監視し、通信セッションが終了した時点で、サービス提供端末リスト13より対応するエントリを削除するよう動作する場合がある。
ここでは、ユーザ宅内に配置されるHGW1に端末識別装置を組み込んだ例を用いて説明したが、インターネットに配置されたサーバなどに端末識別装置を組み込んで端末のMACアドレスを特定してサービスを提供してもよい。この場合、インターネットとローカルネットワークを接続するHGWがNAPT制御を行い、IPアドレスをHGWのインターネット側のIPアドレスに変換する。サービスを提供するサーバは、サーバが保持するサービス利用開始ページ171に端末を誘導し、サービス利用開始ページ171内のMACアドレス取得部172が端末のMACアドレスを取得して、一連の処理を行う。端末識別装置をエッジルータに備えてもよい。
以上説明したように、本実施の形態によれば、HGW1と異なる第2のネットワークに接続された端末2Bがサービス利用開始ページ171へアクセスした場合、サービス利用開始ページ171へのアクセスからIPアドレス、ポート番号を取得するとともに、MACアドレス取得部172が端末2BのMACアドレスを取得し、サービス提供端末リスト13にIPアドレス、ポート番号、MACアドレスを登録しておき、サービス提供端末リスト13に登録されたIPアドレス、ポート番号が記載されたパケットについては、サービス提供端末リスト13に登録されたMACアドレスに基づいてサービス提供ポリシーを適用することにより、多段構成のネットワークにおいてもMACアドレスに基づいて端末2A,2Bに応じたサービスを提供することができる。
1…HGW
11…通信部
12…サービス提供部
121…端末情報テーブル
13…サービス提供端末リスト
14…端末接続形態識別部
15…サービス利用可否通知部
16…通信誘導部
17…HTTPサーバ
171…サービス利用開始ページ
172…MACアドレス取得部
2A,2B…端末
3…ルータ

Claims (3)

  1. MACアドレスに基づいて端末を識別する端末識別装置であって、
    サービスの提供を所望する端末に端末自身のMACアドレスを送信させるサービス利用開始ページを送信し、前記端末のMACアドレスを取得するとともに、前記端末との間の通信で用いられたパケットのIPアドレスを取得する第1のMACアドレス取得手段と、
    前記IPアドレスに対応するMACアドレスを取得する第2のMACアドレス取得手段と、
    前記第1、第2のMACアドレス取得手段それぞれで取得したMACアドレスを比較する比較手段と、
    前記比較手段が2つのMACアドレスは同一であると判定した場合に、前記端末を識別する情報を端末リストに登録する登録手段と、
    前記比較手段が2つのMACアドレスは異なると判定した場合に、前記端末にサービスが利用できない旨を通知する通知手段と、
    サービス提供時に、前記端末リストに登録された端末については、パケットに記載されたMACアドレスを用いて端末を識別する端末識別手段と、
    を有することを特徴とする端末識別装置。
  2. MACアドレスに基づいて端末を識別する端末識別装置であって、
    サービスの提供を所望する端末に端末自身のMACアドレスを送信させるサービス利用開始ページを送信し、前記端末のMACアドレスを取得するとともに、前記端末との間の通信で用いられたパケットのIPアドレスとポート番号を取得する第1のMACアドレス取得手段と、
    前記IPアドレスに対応するMACアドレスを取得する第2のMACアドレス取得手段と、
    前記第1、第2のMACアドレス取得手段それぞれで取得したMACアドレスを比較する比較手段と、
    前記比較手段が2つのMACアドレスは異なると判定した場合、前記IPアドレスとポート番号の組みに前記第1のMACアドレス取得手段が取得したMACアドレスを関連付けて端末リストに登録する登録手段と、
    サービス提供時に、パケットに記載されたIPアドレスとポート番号の組みが前記端末リストに登録されている場合は、当該IPアドレスとポート番号の組みに関連付けられたMACアドレスを用いて端末を識別する端末識別手段と、
    を有することを特徴とする端末識別装置。
  3. 端末からの新たな通信を捕捉したとき、当該端末が前記端末リストに登録されていない場合は、当該端末へ前記サービス利用開始ページを送信する通信誘導手段をさらに有することを特徴とする請求項1又は2記載の端末識別装置。
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