JP6065113B2 - データ認証装置、及びデータ認証方法 - Google Patents
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Description
実施の形態1では、配信情報の検証において、デジタル署名の検証におけるハッシュ関数の演算と新鮮性の検証におけるハッシュ関数の演算を統合して、配信情報の検証を行なう形態を示す。
図1は、本発明の実施の形態1に係るデータ認証装置の一実施例を示す構成図である。
路車間および車車間通信の場合、路側に設置される路側機は車両に搭載される車載器と通信し、車載器は路側機と他の車載器と通信する。以下、本実施形態では、路側機と車載器を総称して、通信装置として記載する。
図2は、通信装置間で配信される通信データのデータ構造を示す図である。
図2において、通信データは、第一の認証情報7、配信情報8、第二の認証情報9から構成され、この通信データが通信装置間で送受信される。
。
図3は、本発明の実施の形態1に係るデータ認証装置を用いた運転支援システムの構成を示す図である。
図3において、路側機10は、周囲の車載器に配信情報を配信し、同様に車載器は、他の車載器に配信情報を配信する。このような運転支援システムにおいて、悪意のある利用者が車載器C14や車載器D15を悪用して、路側機10や車載器(優先車両)13になりすまし、他の車載器に対して偽の情報を配信して、混乱を引き起こしたり、交通事故を引き起こしたりすることが考えられる。従って、情報を配信している送信側、つまり、情報を配信している路側機や車載器の正当性を、受信側が確認できるセキュリティ手段が必要となるため、このセキュリティ手段として本発明のデータ認証装置を用いる。
以下、図4と図5を用いて、運転支援システムで用いられる路車間通信システムを説明する。
図4は、本発明の路車間通信システムの構成を示す図である。
図5は、本発明の路車間通信システムの通信データのデータ構造を示す図である。
図4の路車間通信システムでは、認証局16が路側機17に対して、路側機17の証明書A(公開鍵証明書A)、及び認証局16の証明書B(公開鍵証明書B)を発行する。路側機17は、公開鍵証明書Aを発行した認証局の公開鍵証明書Bを車載器18に配信する。また、路側機17は、図5に示すように、配信情報の署名21(デジタル署名)を生成して、配信情報20、配信情報の署名21、及びその署名を検証できる公開鍵証明書A19を車載器18に配信する。車載器18は、受信した公開鍵証明書A19を認証局16の公開鍵証明書Bで検証すると共に、配信情報の署名21を公開鍵証明書A19で検証することにより、正当な路側機から配信された情報であることを確認する。車車間通信でも同様のセキュリティ対策は適用でき、緊急車両になりすました車載器から配信された情報や証明書を検証することで、一般の車載器が緊急車両になりすましていることが検出できる。
図6は、本発明の実施の形態1に係る認証処理部4の構成の一例を示す図である。
図7は、本発明の実施の形態1に係る通信データ受信時の認証処理部4の動作を示すフローチャートである。
図6において、認証処理部4は、記憶部5、制御部22、ハッシュ値演算部24、署名検証部26、ハッシュ値演算部24への入力となるレジスタA23、ハッシュ値演算部24からの出力であり、署名検証部26への入力となるレジスタB25、署名検証部26からの出力となるレジスタC27から構成される。図6の認証処理部4は、配信情報を検証することに着目して記載しているが、通信データが暗号化されている場合には復号処理、通信データを生成する場合は、暗号化や署名生成(秘密鍵による演算)を行なう処理なども認証処理部4に含まれるが、図6では省略している。
まず、ステップS101において、制御部22は、通信データの検証を行なう際に、ハッシュ値演算部24の入力レジスタA23に署名対象のデータである配信情報をライトする。
次に、ステップS102において、制御部22は、ハッシュ値演算部24に対して演算開始を指示する。
次に、ステップS103において、ハッシュ値演算部24は、演算が終了すると演算結果をレジスタB25にライトする。
次に、ステップS104において、制御部22は、ハッシュ値演算部24の演算終了を、例えば、割り込みなどで検知し、レジスタB25から演算結果(ハッシュ値)をリードする。
次に、ステップS106において、制御部22は、署名検証部26に対して演算開始を指示する。
次に、ステップS107において、署名検証部26は、レジスタB25に設定されている署名検証に必要な情報を読み出し、署名検証の演算を行ない、その演算結果をレジスタC27にライトする。
次に、ステップS109において、制御部22は、レジスタC27から読み出した演算結果から、署名検証に成功しているか、失敗しているのかを判定し、成功している場合には、ステップS111へ進み、失敗している場合には、ステップS110へ進む。
次に、ステップS110において、制御部22は、署名検証に失敗(真正性失敗)したことを、例えば、配信情報処理部2へ通知する。
その結果、ステップS112において、制御部22は、同じ組合せのデータがある場合は、新鮮性の検証に失敗したものとしてステップS113へ進み、同じ組合せのデータがない場合には、新鮮性の検証に成功したものとしてステップS114へ進む。
次に、ステップS113において、制御部22は、新鮮性の検証に失敗(新鮮性失敗)したことを、例えば、配信情報処理部2へ通知する。
それに対して、本発明は、ハッシュ関数の入力は配信情報のみであり、第一の認証情報が置き換えられたとしても、同一の通信データであることを識別できる。
実施の形態1.では、データ認証としてデジタル署名を用いた場合について説明した。実施の形態2.では、データ認証として、MAC(Message Authentication Code)を用いた場合について述べる。なお、図1、図2の説明は、実施の形態1.と同じであるため、省略する。
図8は、本発明の実施の形態2に係る認証処理部4の構成の一例を示す図である。
図9は、本発明の実施の形態2に係る通信データ受信時の認証処理部4の動作を示すフローチャートである。
図8において、認証処理部4は、記憶部5、制御部22、MAC生成部28、MAC生成部28への入力となるレジスタA23、MAC生成部28からの出力となるレジスタB25から構成される。なお、図8の認証処理部4は、配信情報を検証することに着目して記載しているため、通信データが暗号化されている場合には復号処理が認証処理部4に含まれるが、図8では省略している。
まず、ステップS201において、制御部22は、通信データの検証を行なう際に、MAC生成部28の入力レジスタA23にMAC対象のデータである配信情報をライトする。
次に、ステップS202において、制御部22は、MAC生成部28に対して演算開始を指示する。
次に、ステップS203において、MAC生成部28は、演算が終了すると演算結果をレジスタB25にライトする。
その後、ステップS205において、制御部22は、レジスタB25から読み出した演算結果から、署名検証に成功しているか、失敗しているのかを判定し、成功している場合には、ステップS207へ進み、失敗している場合には、ステップS206へ進む。
次に、ステップS206において、制御部22は、署名検証に失敗(真正性失敗)したことを、例えば、配信情報処理部2へ通知する。
その結果、ステップS208において、制御部22は、同じMAC値がある場合は、新鮮性の検証に失敗したものとしてステップS209へ進み、同じMAC値がない場合には、新鮮性の検証に成功したものとしてステップS210へ進む。
一方、新鮮性の検証に成功した場合には、ステップS210において、制御部22は、MAC値を記憶部5の認証情報履歴へ書き込む。
その後、ステップS211において、制御部22は、通信データの検証が正常に終了したことを、例えば、配信情報処理部2へ通知して終了する。
Claims (4)
- 配信情報のハッシュ値を演算するハッシュ値演算部と、
他の通信装置から過去に受信した第一の認証情報と配信情報と第二の認証情報とを含む通信データの前記第二の認証情報の履歴を認証情報履歴として記憶し、前記ハッシュ値演算部により演算した配信情報のハッシュ値を前記認証情報履歴の前記第二の認証情報に対応付けて記憶する記憶部と、
新たに受信した通信データである新通信データの第一の認証情報により前記新通信データの第二の認証情報の真正性を検証するとともに、前記新通信データに含まれる配信情報のハッシュ値及び第二の認証情報と前記記憶部に記憶された前記認証情報履歴とを比較して前記新通信データの新鮮性を検証する認証処理部と
を備えたデータ認証装置。 - 前記第二の認証情報は、公開鍵暗号に基づくデジタル署名である請求項1記載のデータ認証装置。
- 前記第二の認証情報は、共通鍵暗号に基づくMAC(Message Authentication Code)である請求項1記載のデータ認証装置。
- 配信情報のハッシュ値を演算するハッシュ値演算ステップと、
他の通信装置から過去に受信した第一の認証情報と配信情報と第二の認証情報とを含む通信データの前記第二の認証情報の履歴を認証情報履歴として記憶し、前記ハッシュ値演算ステップにより演算した配信情報のハッシュ値を前記認証情報履歴の前記第二の認証情報に対応付けて記憶する記憶ステップと、
新たに受信した通信データである新通信データの第一の認証情報により前記新通信データの第二の認証情報の真正性を検証するとともに、前記新通信データに含まれる配信情報のハッシュ値及び第二の認証情報と前記記憶ステップに記憶された前記認証情報履歴とを比較して前記新通信データの新鮮性を検証する認証処理ステップと
を備えたデータ認証方法。
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