JP6384127B2 - COMMUNICATION DEVICE, PROGRAM, AND COMMUNICATION METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication system.

無線ＬＡＮ(Local Area Network)にはＷＰＡ(Wi-Fi Protected Access)と呼ばれるIEEE802.11iで策定された暗号化方式の規格がある。ＷＰＡは、ほぼ全ての無線ＬＡＮ機器に搭載されている。ＷＰＡでは、動的に暗号鍵を更新することで、セキュアな通信を行う。暗号鍵は４ウェイ・ハンドシェイク(4 way handshake)と呼ばれる手順により生成される。この４ウェイ・ハンドシェイクのいずれかのフェーズで失敗した場合、自動的にリトライを試みる技術が既に知られている。   Wireless LAN (Local Area Network) has an encryption method standard established by IEEE802.11i called WPA (Wi-Fi Protected Access). WPA is installed in almost all wireless LAN devices. In WPA, secure communication is performed by dynamically updating an encryption key. The encryption key is generated by a procedure called 4-way handshake. There is already known a technique for automatically retrying if any of the phases of the 4-way handshake fails.

接続要求から接続成功又は接続失敗までのターンアラウンドタイムを短縮して通信回線の使用効率を高める技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術は、以前の接続時に要した時間を基に、接続処理にかける最大時間を算出して、接続開始から接続成功または接続失敗までのターンアラウンドタイムを短縮する。   A technique is known in which the turnaround time from a connection request to a connection success or connection failure is shortened to increase the communication line usage efficiency (see, for example, Patent Document 1). This technique calculates the maximum time required for connection processing based on the time required for the previous connection, and shortens the turnaround time from connection start to connection success or connection failure.

しかし、従来の技術では、接続失敗の際に、接続失敗の要因によらず、同様の手順で自動的にリトライが試みられる。つまり、明らかに接続できない状態でも同様の手順で、且つ接続失敗の場合と同様の時間の間、自動的にリトライが試みられるため、消費電力が増大する。   However, in the conventional technique, when a connection fails, a retry is automatically attempted in the same procedure regardless of the cause of the connection failure. In other words, even in a state where connection cannot be clearly established, a retry is automatically performed in the same procedure and for the same time as in the case of connection failure, so that power consumption increases.

そこで、本発明は、無駄な再接続処理を抑制することによって消費電力を低減することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to reduce power consumption by suppressing useless reconnection processing.

開示の一実施例の通信装置は、
アクセスポイントとの間で共有される事前共有キーからマスターキーを生成し、前記アクセスポイントとの間でリンクが確立された後、４ウェイハンドシェイクで暗号鍵を生成してネットワークに接続する通信装置であって、
前記アクセスポイントとの間で４ウェイハンドシェイクにより接続処理を行う際に、前記アクセスポイントから送信される複数のメッセージを受信する受信部と、
前記受信部によって受信される複数のメッセージを解析するメッセージ解析部と、
前記メッセージ解析部によるメッセージの解析結果に基づいて、接続処理が失敗していると判断した場合に前記アクセスポイントとの間で再接続処理を行う接続処理部と
を有し、
前記接続処理部は、前記メッセージ解析部により解析することができず、前記接続処理が失敗していると判断されるメッセージが、前記アクセスポイントとの間で交換された乱数と前記マスターキーとを組み合わせて生成されたテンポラリーキーを導入することを表す情報を付帯したメッセージである場合に、前記アクセスポイントとの間で再接続処理を行わないと判断するとともに、ユーザに事前共有キーの入力を求める通知を行い、ユーザにより入力された事前共有キーに基づいて前記マスターキーを生成する。 A communication device according to an embodiment of the disclosure is:
A communication device that generates a master key from a pre-shared key shared with an access point, generates an encryption key by a four-way handshake after a link is established with the access point, and connects to the network Because
A receiver that receives a plurality of messages transmitted from the access point when performing connection processing with the access point by a 4-way handshake ;
A message analyzer for analyzing a plurality of messages received by the receiver;
A connection processing unit that performs reconnection processing with the access point when it is determined that connection processing has failed based on the analysis result of the message by the message analysis unit,
The connection processing unit cannot be analyzed by the message analysis unit, and a message determined that the connection processing has failed is a random number exchanged with the access point and the master key. When the message is accompanied by information indicating introduction of a temporary key generated in combination, it is determined that reconnection processing is not performed with the access point, and the user is requested to input a pre-shared key. Notification is performed, and the master key is generated based on the pre-shared key input by the user.

開示の実施例によれば、無駄な再接続処理を抑制することによって消費電力を低減することができる。   According to the disclosed embodiment, it is possible to reduce power consumption by suppressing useless reconnection processing.

無線通信システムの一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of a radio | wireless communications system. 第１の通信装置の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of a 1st communication apparatus. 第２の通信装置の一実施例を示す図である。It is a figure which shows one Example of a 2nd communication apparatus. 無線通信システムの一実施例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one Example of a radio | wireless communications system. 無線通信システムの動作の一実施例を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows one Example of operation | movement of a radio | wireless communications system. 無線通信システムの動作の一変形例を示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows one modification of operation | movement of a radio | wireless communications system.

次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施例は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施例に限られない。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated, referring drawings based on the following Examples. Examples described below are merely examples, and embodiments to which the present invention is applied are not limited to the following examples.
In all the drawings for explaining the embodiments, the same reference numerals are used for those having the same function, and repeated explanation is omitted.

＜実施例＞
＜無線通信システム＞
図１は、無線通信システムの一実施例の概略図であり、まずは図１を用いて、本実施形態の概略を説明する。 <Example>
<Wireless communication system>
FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a wireless communication system. First, the outline of the present embodiment will be described with reference to FIG.

無線通信システムには、アクセスポイントを介して一方の通信装置から他方の通信装置に一方向でコンテンツデータを伝送するデータ提供システムや、アクセスポイントを介して複数の通信装置で情報等を相互に伝達するコミュニケーションシステムが含まれる。このコミュニケーションシステムには、複数の通信装置間で情報等を相互に伝達するためのシステムであり、テレビ会議システムやテレビ電話システム、音声会議システム、音声電話システム、ＰＣ(Personal Computer)画面共有システム等が例として挙げられる。   In a wireless communication system, a data providing system that transmits content data in one direction from one communication device to the other communication device via an access point, and information and the like are transmitted to each other by a plurality of communication devices via an access point. A communication system is included. This communication system is a system for mutually transmitting information between a plurality of communication devices, such as a video conference system, a video phone system, a voice conference system, a voice phone system, a PC (Personal Computer) screen sharing system, etc. Is given as an example.

図１に示す無線通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉシリーズに準拠した無線ＬＡＮシステムであり、第1の通信装置１００、及び第２の通信装置２００によって構築される。無線通信システムの通信形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉ準拠の無線ＬＡＮに限られず、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉ以外の規格に準拠したものにも適用できる。図１に示す第1の通信装置１００は、ノートＰＣなどの情報端末であり、ステーションと呼ばれる。図１に示す第２の通信装置２００は、ステーションを相互に接続したり、有線ＬＡＮなどの他のネットワークに接続したりする無線装置であり、アクセスポイント(AP: Access Point)と呼ばれる。   The wireless communication system shown in FIG. 1 is a wireless LAN system compliant with the IEEE802.11i series, and is constructed by a first communication device 100 and a second communication device 200. The communication mode of the wireless communication system is not limited to a wireless LAN compliant with IEEE802.11i, and can be applied to a communication system compliant with a standard other than IEEE802.11i. A first communication device 100 shown in FIG. 1 is an information terminal such as a notebook PC and is called a station. A second communication device 200 shown in FIG. 1 is a wireless device that connects stations to each other or connects to another network such as a wired LAN, and is called an access point (AP).

＜第1の通信装置１００のハードウェア構成＞
図２は、本発明の実施形態に係る第1の通信装置１００のハードウェア構成図である。第1の通信装置１００は、第1の通信装置１００全体の動作を制御するＣＰＵ(Central Processing Unit)１０２、ＩＰＬ(Initial Program Loader)等のＣＰＵ１０２の駆動に用いられるプログラムを記憶したＲＯＭ(Read Only Memory)１０４、ＣＰＵ１０２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ(Random Access Memory)１０６を備えている。さらに、第1の通信装置１００は、無線ＬＡＮチップ制御ソフトウェアや、第1の通信装置用プログラム等の各種データを記憶するＨＤ１０８、ＣＰＵ１０２の制御にしたがってＨＤ１０８に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御するＨＤＤ(Hard Disk Drive)１１０を備えている。さらに、第1の通信装置１００は、着脱可能な記録媒体の一例としてのＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)１１２に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御するＣＤ−ＲＯＭドライブ１１４、フラッシュメモリ等の記録メディア１１６に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御するメディアドライブ１１８を備えている。さらに、第1の通信装置１００は、カーソル、メニュー、ウィンドウ、文字、又は画像などの各種情報を表示するディスプレイ１２０、文字、数値、各種指示などの入力のための複数のキーを備えたキーボード１２４、各種指示の選択や実行、処理対象の選択、カーソルの移動などを行うマウス１２２を備えている。さらに、第1の通信装置１００は、送信データを無線信号（電波）に変換する、無線ＬＡＮチップ、無線ＬＡＮモジュールなどのハードウェアによって構成される無線部１２６、無線部１２６からの電波を送信するアンテナ１２８、及び、上記各構成要素を図２に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン１５０を備えている。 <Hardware Configuration of First Communication Device 100>
FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the first communication device 100 according to the embodiment of the present invention. The first communication device 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 102 that controls the operation of the entire first communication device 100 and a ROM (Read Only) that stores programs used to drive the CPU 102 such as an IPL (Initial Program Loader). And a RAM (Random Access Memory) 106 used as a work area for the CPU 102. Further, the first communication device 100 is an HDD that stores various data such as wireless LAN chip control software and a program for the first communication device, and an HDD that controls reading or writing of various data with respect to the HD according to the control of the CPU. (Hard Disk Drive) 110 is provided. Further, the first communication device 100 includes a CD-ROM drive 114 that controls reading or writing of various data with respect to a CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) 112 as an example of a removable recording medium, a flash memory, and the like. A media drive 118 that controls reading or writing (storage) of data with respect to the recording medium 116 is provided. Further, the first communication device 100 includes a display 120 that displays various information such as a cursor, menu, window, character, or image, and a keyboard 124 that includes a plurality of keys for inputting characters, numerical values, and various instructions. A mouse 122 for selecting and executing various instructions, selecting a processing target, moving a cursor, and the like is provided. Further, the first communication device 100 transmits radio waves from the radio unit 126 and the radio unit 126 configured by hardware such as a radio LAN chip and a radio LAN module that converts transmission data into radio signals (radio waves). As shown in FIG. 2, an antenna 128 and a bus line 150 such as an address bus or a data bus are provided for electrically connecting the above components.

なお、無線ＬＡＮチップ制御ソフトウェアや、第１の通信装置用プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、上記記録メディア１１６やＣＤ−ＲＯＭ１１２等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して流通させるようにしてもよい。また、上記無線ＬＡＮチップ制御ソフトウェアや、第１の通信装置用プログラムは、ＨＤ１０８ではなくＲＯＭ１０４に記憶されるようにしてもよい。   The wireless LAN chip control software and the first communication device program are files in an installable or executable format, and are recorded on a computer-readable recording medium such as the recording medium 116 or the CD-ROM 112. And may be distributed. Further, the wireless LAN chip control software and the first communication device program may be stored in the ROM 104 instead of the HD 108.

＜第２の通信装置２００のハードウェア構成＞
図３は、本発明の実施形態に係る第２の通信装置２００のハードウェア構成図である。第２の通信装置２００は、第２の通信装置２００全体の動作を制御するＣＰＵ２０２、ＩＰＬ等のＣＰＵ２０２の駆動に用いられるプログラムを記憶したＲＯＭ２０４、ＣＰＵ２０２のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２０６、第２の通信装置用プログラム等の各種データを記憶するＨＤ２０８、ＣＰＵ２０２の制御にしたがってＨＤ２０８に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御するＨＤＤ２１０、送信データを無線信号（電波）に変換する、無線ＬＡＮチップ、無線ＬＡＮモジュールなどのハードウェアによって構成される無線部２１２、無線部２１２から電波を送信するアンテナ２１４、及び、上記各構成要素を図３に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン２５０を備えている。 <Hardware Configuration of Second Communication Device 200>
FIG. 3 is a hardware configuration diagram of the second communication device 200 according to the embodiment of the present invention. The second communication device 200 includes a CPU 202 that controls the overall operation of the second communication device 200, a ROM 204 that stores a program used to drive the CPU 202 such as an IPL, a RAM 206 that is used as a work area for the CPU 202, a second HD 208 for storing various data such as a communication device program, HDD 210 for controlling reading or writing of various data to / from the HD 208 according to the control of the CPU 202, a wireless LAN chip, a wireless LAN module for converting transmission data into a radio signal (radio wave) The wireless unit 212 configured by hardware such as the above, the antenna 214 that transmits radio waves from the wireless unit 212, and the address bus and data for electrically connecting the above-described components as shown in FIG. Has a bus line 250 such as a bus There.

なお、第２の通信装置用プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルで、記録メディアやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して流通させるようにしてもよい。また、上記第２の通信装置用プログラムは、ＨＤ２０８ではなくＲＯＭ２０４に記憶されるようにしてもよい。   Note that the second communication device program may be installed in an installable or executable format, recorded on a computer-readable recording medium such as a recording medium or a CD-ROM, and distributed. . The second communication device program may be stored in the ROM 204 instead of the HD 208.

＜第１の通信装置１００、及び第２の通信装置２００の機能構成＞
図４は、第１の通信装置１００、及び第２の通信装置２００の機能ブロック図である。図４では、第１の通信装置１００、及び第２の通信装置２００が、無線ＬＡＮによってデータ通信することができるように無線接続される。 <Functional Configuration of First Communication Device 100 and Second Communication Device 200>
FIG. 4 is a functional block diagram of the first communication device 100 and the second communication device 200. In FIG. 4, the first communication device 100 and the second communication device 200 are wirelessly connected so that data communication can be performed via a wireless LAN.

＜第1の通信装置１００の機能構成＞
第１の通信装置１００は、送受信部３０２、認証処理部３０４、鍵更新管理部３０６、鍵交換部３０８、接続処理部３１０、記憶部３１２、記憶・読出処理部３１４、暗号化部３１６、及び復号部３１８を有している。これら各部は、図２に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ１０８からＲＡＭ１０６上に展開された無線ＬＡＮチップ制御ソフトウェアや、第１の通信装置用プログラムに従ったＣＰＵ１０２からの命令によって動作することで実現される機能、又は機能される手段である。また、第１の通信装置１００は、図２に示されているフラッシュメモリ等の記録メディア１１６によって構築される記憶部３１２を有している。 <Functional Configuration of First Communication Device 100>
The first communication device 100 includes a transmission / reception unit 302, an authentication processing unit 304, a key update management unit 306, a key exchange unit 308, a connection processing unit 310, a storage unit 312, a storage / read processing unit 314, an encryption unit 316, and A decoding unit 318 is included. Each of these components is operated by any of the components shown in FIG. 2 according to instructions from the CPU 102 according to the wireless LAN chip control software expanded from the HD 108 onto the RAM 106 or the first communication device program. It is a function realized by doing this, or a means to be functioned. Further, the first communication device 100 has a storage unit 312 constructed by the recording medium 116 such as a flash memory shown in FIG.

＜第１の通信装置１００の各機能構成＞
次に、図２及び図４を用いて、第１の通信装置１００の各機能構成について詳細に説明する。なお、以下では、第１の通信装置１００の各機能構成部を説明するにあたって、図２に示されている各構成要素のうち、第１の通信装置１００の各機能構成部を実現させるための主な構成要素との関係も説明する。 <Each functional configuration of first communication apparatus 100>
Next, each functional configuration of the first communication device 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4. In the following, in describing each functional component of the first communication device 100, among the components illustrated in FIG. 2, for realizing each functional component of the first communication device 100 The relationship with main components is also explained.

図４に示されている第１の通信装置１００の送受信部３０２は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令、及び図２に示されている無線部１２６によって実現され、第１の通信装置１００の周辺のアクセスポイントのスキャンを行う。ここでは、周辺のアクセスポイントのスキャンの結果、第２の通信装置２００が検出される。また、送受信部３０２は、無線ＬＡＮによって第２の通信装置２００との間で、各種データの送受信を行う。   The transmission / reception unit 302 of the first communication device 100 shown in FIG. 4 is realized by the instruction from the CPU 102 shown in FIG. 2 and the wireless unit 126 shown in FIG. The access point around the device 100 is scanned. Here, as a result of scanning of neighboring access points, the second communication device 200 is detected. The transmission / reception unit 302 transmits / receives various data to / from the second communication device 200 via the wireless LAN.

第１の通信装置１００の認証処理部３０４は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令によって実行され、送受信部３０２が第１の通信装置１００の周辺のアクセスポイントをスキャンすることによって検出された第２の通信装置２００へ認証要求を行うなどの認証に関する処理を行う。例えば、認証処理部３０４は、ＥＡＰ−ＴＬＳ(Extensible Authentication Protocol Transport Layer Security）によって、ＲＡＤＩＵＳサーバとの間で相互で証明書による認証を行うことや、ＰＥＡＰ（protected EAP）によって認証を行うことができる。第２の通信装置２００をＲＡＤＩＵＳサーバとして機能させることもできる。   The authentication processing unit 304 of the first communication device 100 is executed by a command from the CPU 102 illustrated in FIG. 2, and is detected by the transmission / reception unit 302 scanning an access point around the first communication device 100. Further, processing related to authentication such as making an authentication request to the second communication apparatus 200 is performed. For example, the authentication processing unit 304 can perform mutual authentication with a RADIUS server by EAP-TLS (Extensible Authentication Protocol Transport Layer Security) or authentication by PEAP (protected EAP). . The second communication device 200 can also function as a RADIUS server.

第１の通信装置１００の鍵更新管理部３０６は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令によって実行され、暗号化部３１６、及び復号部３１８によって使用する暗号鍵の期限を管理する。鍵更新管理部３０６は、暗号鍵の期限が到来するのを検出したときに鍵交換部３０８に対して、暗号鍵の更新を指示する。   The key update management unit 306 of the first communication device 100 is executed by a command from the CPU 102 illustrated in FIG. 2 and manages the expiration date of the encryption key used by the encryption unit 316 and the decryption unit 318. The key update management unit 306 instructs the key exchange unit 308 to update the encryption key when detecting that the expiration date of the encryption key has arrived.

第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令によって実行され、鍵更新管理部３０６から暗号鍵の更新を指示されたとき、又は第２の通信装置２００から暗号鍵を生成するための第１の乱数を付帯した第１のメッセージを受信したとき、暗号鍵の更新を開始することを伝える鍵更新開始通知を暗号化部３１６及び復号部３１８に送信する。その後、鍵交換部３０８は、メッセージ解析部として機能し、第２の通信装置２００との間で４ウェイハンドシェイクを行うことにより暗号鍵を生成する。   The key exchange unit 308 of the first communication device 100 is executed in accordance with an instruction from the CPU 102 shown in FIG. 2 and when the key update management unit 306 instructs to update the encryption key, or the second communication device. When a first message accompanied by a first random number for generating an encryption key is received from 200, a key update start notification is sent to the encryption unit 316 and the decryption unit 318 to notify the start of encryption key update. To do. Thereafter, the key exchange unit 308 functions as a message analysis unit and generates an encryption key by performing a 4-way handshake with the second communication device 200.

具体的には、鍵交換部３０８には、第２の通信装置２００との間で共有される事前共有キー(PSK: Pre Shared Key)などの認証キーが予め設定される。事前共有キーは、パスフレーズの形式で入力することも、１６進数の形式で入力することもできる。鍵交換部３０８は、予め決定されるアルゴリズムにしたがって、ＰＳＫからマスターキー（PMK: Pairwise Master Key）を４ウェイハンドシェイクを行う際に生成する。そして、第１の通信装置１００と第２の通信装置２００との間でリンクが確立された後、４ウェイハンドシェイクにしたがって、第２の通信装置２００から送信される第１のメッセージを解析し、第１のメッセージに付帯される第１の乱数を取得する。鍵交換部３０８は、第１のメッセージを解析できない場合、又は、第１のメッセージを解析しても第１の乱数を取得できない場合、接続処理部３１０へ、第１のメッセージを解析できないこと、又は第１の乱数を取得できないことを通知する。   Specifically, the key exchange unit 308 is preset with an authentication key such as a pre-shared key (PSK) that is shared with the second communication device 200. The pre-shared key can be entered in a passphrase format or a hexadecimal format. The key exchange unit 308 generates a master key (PMK: Pairwise Master Key) from PSK when performing a 4-way handshake according to a predetermined algorithm. Then, after the link is established between the first communication device 100 and the second communication device 200, the first message transmitted from the second communication device 200 is analyzed according to the 4-way handshake. The first random number attached to the first message is acquired. The key exchange unit 308 cannot analyze the first message to the connection processing unit 310 when the first message cannot be analyzed, or when the first random number cannot be obtained even after analyzing the first message, Alternatively, it is notified that the first random number cannot be acquired.

また、鍵交換部３０８は、第１のメッセージに付帯される第１の乱数を取得できた場合に、第２の乱数を生成し、第２の乱数を付帯した第２のメッセージを作成する。鍵交換部３０８は、送受信部３０２から第２の通信装置２００へ第２のメッセージを送信する。   In addition, when the key exchange unit 308 can acquire the first random number attached to the first message, the key exchange unit 308 generates a second random number and creates a second message attached with the second random number. The key exchange unit 308 transmits the second message from the transmission / reception unit 302 to the second communication device 200.

第２の通信装置２００は、第１の通信装置１００から送信される第２のメッセージを解析し、第２のメッセージに付帯される第２の乱数を取得する。第２の通信装置２００は、生成した第１の乱数、第１の通信装置１００から送信された第２の乱数、及び生成したＰＭＫを組み合わせてテンポラリキー(PTK: Pairwise Transient Key)を生成する。そして、第２の通信装置２００は、生成したＰＴＫを導入することによって、第２の通信装置２００から送信するデータをＰＴＫによって暗号化し、第１の通信装置１００から送信されるデータをＰＴＫによって復号する。ＰＴＫを導入する際に、第２の通信装置２００は、第１の通信装置１００へ、ＰＴＫを導入することを通知する第３のメッセージを作成し、送受信部４０２から送信する。   The second communication device 200 analyzes the second message transmitted from the first communication device 100, and obtains a second random number attached to the second message. The second communication device 200 generates a temporary key (PTK: Pairwise Transient Key) by combining the generated first random number, the second random number transmitted from the first communication device 100, and the generated PMK. Then, by introducing the generated PTK, the second communication device 200 encrypts the data transmitted from the second communication device 200 with the PTK, and decrypts the data transmitted from the first communication device 100 with the PTK. To do. When introducing the PTK, the second communication device 200 creates a third message for notifying the first communication device 100 that the PTK is to be introduced, and transmits the third message from the transmission / reception unit 402.

第１の通信装置１００の説明に戻る。   Returning to the description of the first communication device 100.

鍵交換部３０８は、第２の通信装置２００から送信される第３のメッセージを解析し、第２の通信装置２００にＰＴＫが導入されるか否かを確認する。鍵交換部３０８は、第２の通信装置２００にＰＴＫが導入される場合には、第２の通信装置２００から送信された第１の乱数、生成した第２の乱数、及び生成したＰＭＫを組み合わせてＰＴＫを生成する。そして、鍵交換部３０８は、暗号化部３１６、及び復号部３１８に生成したＰＴＫを導入する。これによって、暗号化部３１６は第１の通信装置１００から送信するデータをＰＴＫによって暗号化でき、復号部３１８は第２の通信装置２００から送信されるデータをＰＴＫによって復号できる。ＰＴＫを導入する場合、鍵交換部３０８は、記憶部３１２へＰＴＫを格納するとともに、暗号化部３１６、及び復号部３１８へＰＴＫを通知する。鍵交換部３０８は、ＰＴＫを導入する際に、第２の通信装置２００へ、ＰＴＫを導入することを通知する第４のメッセージを送信する。   The key exchange unit 308 analyzes the third message transmitted from the second communication device 200 and confirms whether PTK is introduced into the second communication device 200. When the PTK is introduced into the second communication device 200, the key exchange unit 308 combines the first random number transmitted from the second communication device 200, the generated second random number, and the generated PMK. To generate PTK. Then, the key exchange unit 308 introduces the generated PTK into the encryption unit 316 and the decryption unit 318. Accordingly, the encryption unit 316 can encrypt data transmitted from the first communication device 100 using PTK, and the decryption unit 318 can decrypt data transmitted from the second communication device 200 using PTK. When introducing the PTK, the key exchange unit 308 stores the PTK in the storage unit 312 and notifies the encryption unit 316 and the decryption unit 318 of the PTK. When introducing the PTK, the key exchange unit 308 transmits a fourth message notifying the introduction of the PTK to the second communication device 200.

鍵交換部３０８は、第３のメッセージを解析できない場合、又は第２の通信装置２００にＰＴＫが導入されない場合には、接続処理部３１０へ何も通知しないことによって、再接続処理を行わないようにする。この場合、鍵交換部３０８は、ユーザへパスフレーズの再入力を促すための表示をディスプレイ１２０に行わせることもできる。鍵交換部３０８は、ユーザによってパスフレーズの再入力が行われた場合には、ＰＭＫの作成から再開する。   If the key exchange unit 308 cannot analyze the third message or if the PTK is not introduced into the second communication device 200, the key exchange unit 308 does not notify the connection processing unit 310 so that the reconnection processing is not performed. To. In this case, the key exchange unit 308 can cause the display 120 to display a message for prompting the user to re-enter the passphrase. The key exchange unit 308 restarts from the creation of the PMK when the passphrase is re-input by the user.

第１の通信装置１００の接続処理部３１０は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令によって実行され、鍵交換部３０８から、第１のメッセージを解析できないこと、又は第１の乱数を取得できないことが通知された場合に、送受信部３０２へ、第１の通信装置１００の周辺のアクセスポイントのスキャンを行うように命令する。これにより、第１の通信装置１００は、第１のメッセージの受信や解析をできなかった場合に、周辺のアクセスポイントのスキャンから再度行うことができる。   The connection processing unit 310 of the first communication device 100 is executed by a command from the CPU 102 illustrated in FIG. 2, and the first message cannot be analyzed or a first random number is acquired from the key exchange unit 308. When notified of the inability to do so, the transmitter / receiver 302 is instructed to scan for access points around the first communication device 100. Thereby, the first communication apparatus 100 can perform again from scanning of the neighboring access points when the first message cannot be received or analyzed.

第１の通信装置１００の記憶部３１２は、図２に示されているＨＤ１０８や、記録メディア１１６によって実現され、第２の通信装置２００との間で共有されるＰＳＫ、ＰＭＫ、ＰＴＫなどを記憶する。   The storage unit 312 of the first communication device 100 stores the PSK, PMK, PTK, etc. that are realized by the HD 108 and the recording medium 116 shown in FIG. 2 and are shared with the second communication device 200. To do.

第１の通信装置１００の記憶・読出処理部３１４は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令、及び図２に示されているＨＤＤ１１０や、メディアドライブ１１８によって実行され、記憶部３１２に各種データを記憶したり、記憶部３１２に記憶された各種データを読み出す処理を行う。   The storage / reading processing unit 314 of the first communication device 100 is executed by the command from the CPU 102 shown in FIG. 2 and the HDD 110 or the media drive 118 shown in FIG. Data is stored, and various data stored in the storage unit 312 are read out.

第１の通信装置１００の暗号化部３１６は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令、及び図２に示されているＨＤＤ１１０や、メディアドライブ１１８によって実行され、記憶部３１２からＰＴＫを取得し、ユーザデータをＰＴＫを用いて暗号化する。暗号化部３１６は、暗号化したユーザデータを送受信部３０２から、第２の通信装置２００へ送信する。   The encryption unit 316 of the first communication device 100 acquires the PTK from the storage unit 312 by executing the command from the CPU 102 illustrated in FIG. 2 and the HDD 110 or the media drive 118 illustrated in FIG. Then, the user data is encrypted using PTK. The encryption unit 316 transmits the encrypted user data from the transmission / reception unit 302 to the second communication device 200.

第１の通信装置１００の復号部３１８は、図２に示されているＣＰＵ１０２からの命令、及び図２に示されているＨＤＤ１１０や、メディアドライブ１１８によって実行され、記憶部３１２からＰＴＫを取得し、第２の通信装置２００から送信された暗号化データをＰＴＫを用いて復号し、ユーザデータを生成する。   The decryption unit 318 of the first communication apparatus 100 acquires the PTK from the storage unit 312 by being executed by the instruction from the CPU 102 illustrated in FIG. 2 and the HDD 110 or the media drive 118 illustrated in FIG. The encrypted data transmitted from the second communication device 200 is decrypted using the PTK to generate user data.

＜第２の通信装置２００の機能構成＞
第２の通信装置２００は、送受信部４０２、認証処理部４０４、鍵更新管理部４０６、鍵交換部４０８、接続処理部４１０、記憶部４１２、記憶・読出処理部４１４、暗号化部４１６、及び復号部４１８を有している。これら各部は、図３に示されている各構成要素のいずれかが、ＨＤ２０８からＲＡＭ２０６上に展開された第２の通信装置用プログラムに従ったＣＰＵ２０２からの命令によって動作することで実現される機能、又は機能される手段である。 <Functional Configuration of Second Communication Device 200>
The second communication device 200 includes a transmission / reception unit 402, an authentication processing unit 404, a key update management unit 406, a key exchange unit 408, a connection processing unit 410, a storage unit 412, a storage / read processing unit 414, an encryption unit 416, and A decoding unit 418 is included. Each of these units is a function realized by any one of the constituent elements shown in FIG. 3 operating according to a command from the CPU 202 according to the second communication device program expanded from the HD 208 onto the RAM 206. Or a means to be functioned.

＜第２の通信装置２００の各機能構成＞
次に、図３及び図４を用いて、第２の通信装置２００の各機能構成について詳細に説明する。なお、以下では、第２の通信装置２００の各機能構成部を説明するにあたって、図３に示されている各構成要素のうち、第２の通信装置２００の各機能構成部を実現させるための主な構成要素との関係も説明する。 <Functional Configuration of Second Communication Device 200>
Next, each functional configuration of the second communication device 200 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. In the following, in describing each functional component of the second communication device 200, among the components illustrated in FIG. 3, for realizing each functional component of the second communication device 200 The relationship with main components is also explained.

図４に示されている第２の通信装置２００の送受信部４０２は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令、及び図３に示されている無線部２１２によって実現され、第２の通信装置２００の周辺に、「ビーコン」と呼ばれるパケットを所定の周期で、第１の通信装置１００が動作しているチャネル上に送信する。ビーコンには、基本サービスセット識別子(Basic Service Set Identifier、BSSID)、サービスセット識別子(Service Set Identifier、BSSID)、ビーコン送信間隔、チャネル(周波数)情報、サポートする転送速度の一覧、セキュリティ情報などが付帯される。また、送受信部４０２は、無線ＬＡＮによって第１の通信装置１００との間で、各種データの送受信を行う。   The transmission / reception unit 402 of the second communication device 200 shown in FIG. 4 is realized by the command from the CPU 202 shown in FIG. 3 and the wireless unit 212 shown in FIG. A packet called a “beacon” is transmitted around the device 200 on a channel on which the first communication device 100 is operating at a predetermined cycle. A beacon includes a basic service set identifier (BSSID), a service set identifier (BSSID), a beacon transmission interval, channel (frequency) information, a list of supported transfer rates, security information, etc. Is done. In addition, the transmission / reception unit 402 transmits / receives various data to / from the first communication device 100 via the wireless LAN.

第２の通信装置２００の認証処理部４０４は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令によって実行され、送受信部４０２が第１の通信装置１００から送信される認証要求を受信した場合に、その認証要求に応じて、認証処理を行う。例えば、認証処理部４０４は、ＥＡＰ−ＴＬＳによって、第１の通信装置１００との間で相互で証明書による認証を行うことや、ＰＥＡＰによって認証を行うことができる。第２の通信装置２００をＲＡＤＩＵＳサーバとして機能させることもできる。   The authentication processing unit 404 of the second communication device 200 is executed according to a command from the CPU 202 illustrated in FIG. 3, and when the transmission / reception unit 402 receives an authentication request transmitted from the first communication device 100, Authentication processing is performed in response to the authentication request. For example, the authentication processing unit 404 can perform certificate authentication with the first communication device 100 by EAP-TLS and can perform authentication by PEAP. The second communication device 200 can also function as a RADIUS server.

第２の通信装置２００の鍵更新管理部４０６は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令によって実行され、暗号化部４１６、及び復号部４１８によって使用する暗号鍵の期限を管理する。鍵更新管理部４０６は、暗号鍵の期限が到来するのを検出したときに鍵交換部４０８に対して、暗号鍵の更新を指示する。   The key update management unit 406 of the second communication device 200 is executed according to a command from the CPU 202 illustrated in FIG. 3 and manages the expiration date of the encryption key used by the encryption unit 416 and the decryption unit 418. The key update management unit 406 instructs the key exchange unit 408 to update the encryption key when detecting that the expiration date of the encryption key has arrived.

第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令によって実行され、鍵更新管理部４０６から暗号鍵の更新を指示されたとき、又は第１の通信装置１００から送信される認証要求に応じて処理を行ったときに、暗号鍵の更新を開始することを伝える鍵更新開始通知を暗号化部４１６及び復号部４１８に送信する。その後、鍵交換部４０８は、第１の通信装置１００との間で４ウェイハンドシェイクを行うことにより暗号鍵を生成する。   The key exchange unit 408 of the second communication device 200 is executed by an instruction from the CPU 202 shown in FIG. 3, and when the key update management unit 406 instructs to update the encryption key, or the first communication device. When processing is performed in response to the authentication request transmitted from 100, a key update start notification is transmitted to the encryption unit 416 and the decryption unit 418 to notify the start of encryption key update. Thereafter, the key exchange unit 408 generates an encryption key by performing a 4-way handshake with the first communication apparatus 100.

具体的には、鍵交換部４０８には、第１の通信装置１００との間で共有されるＰＳＫが予め設定される。ＰＳＫは、パスフレーズの形式で入力することも、１６進数の形式で入力することもできる。鍵交換部４０８は、予め決定されるアルゴリズムにしたがって、ＰＳＫからＰＭＫを４ウェイハンドシェイクを行う際に生成する。そして、第１の通信装置１００と第２の通信装置２００との間でリンクが確立された後、４ウェイハンドシェイクにしたがって、鍵交換部４０８は、第１の乱数を生成する。鍵交換部４０８は、第１の乱数を付帯した第１のメッセージを作成し、送受信部４０２から送信する。   Specifically, PSK shared with the first communication apparatus 100 is set in advance in the key exchange unit 408. PSK can be entered in the form of a passphrase or in the form of a hexadecimal number. The key exchange unit 408 generates a PMK from the PSK when performing a 4-way handshake according to a predetermined algorithm. Then, after the link is established between the first communication device 100 and the second communication device 200, the key exchange unit 408 generates a first random number according to the 4-way handshake. The key exchange unit 408 creates a first message attached with the first random number and transmits it from the transmission / reception unit 402.

また、鍵交換部４０８は、第１のメッセージを送信した後に、第１の通信装置１００から送信される第２のメッセージを解析し、第２のメッセージに付帯される第２の乱数を取得する。   In addition, after transmitting the first message, the key exchange unit 408 analyzes the second message transmitted from the first communication device 100 and acquires the second random number attached to the second message. .

鍵交換部４０８は、第１の乱数、第２の乱数、及びＰＭＫを組み合わせてＰＴＫを生成する。そして、鍵交換部４０８は、暗号化部４１６、及び復号部４１８に生成したＰＴＫを導入する。これによって、復号部４１８は第１の通信装置１００から送信されるデータをＰＴＫによって復号でき、暗号化部４１６は第１の通信装置１００へ送信するデータをＰＴＫによって暗号化できる。ＰＴＫを導入する場合、鍵交換部４０８は、記憶部４１２へＰＴＫを格納するとともに、暗号化部４１６、及び復号部４１８へＰＴＫを通知する。鍵交換部４０８は、第１の通信装置１００へ、ＰＴＫを導入することを通知する第３のメッセージを作成し、送受信部４０２から送信する。   The key exchange unit 408 generates a PTK by combining the first random number, the second random number, and the PMK. Then, the key exchange unit 408 introduces the generated PTK to the encryption unit 416 and the decryption unit 418. Accordingly, the decryption unit 418 can decrypt the data transmitted from the first communication device 100 using PTK, and the encryption unit 416 can encrypt the data transmitted to the first communication device 100 using PTK. When introducing the PTK, the key exchange unit 408 stores the PTK in the storage unit 412 and notifies the encryption unit 416 and the decryption unit 418 of the PTK. The key exchange unit 408 creates a third message for notifying the first communication device 100 that PTK is to be introduced, and transmits the third message from the transmission / reception unit 402.

鍵交換部４０８は、第３のメッセージを送信した後に、第１の通信装置１００から送信される第４のメッセージを受信する。   The key exchange unit 408 receives the fourth message transmitted from the first communication device 100 after transmitting the third message.

第２の通信装置２００の記憶部４１２は、図３に示されているＨＤ２０８によって実現され、第１の通信装置１００との間で共有されるＰＳＫ、ＰＭＫ、ＰＴＫなどを記憶する。   The storage unit 412 of the second communication device 200 is realized by the HD 208 illustrated in FIG. 3, and stores PSK, PMK, PTK, and the like shared with the first communication device 100.

第２の通信装置２００の記憶・読出処理部４１４は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令、及び図３に示されているＨＤＤ２１０によって実行され、記憶部４１２に各種データを記憶したり、記憶部４１２に記憶された各種データを読み出す処理を行う。   The storage / reading processing unit 414 of the second communication device 200 is executed by the instruction from the CPU 202 shown in FIG. 3 and the HDD 210 shown in FIG. 3, and stores various data in the storage unit 412. Then, a process of reading various data stored in the storage unit 412 is performed.

第２の通信装置２００の暗号化部４１６は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令、及び図３に示されているＨＤＤ２１０によって実行され、記憶部４１２からＰＴＫを取得し、ユーザデータをＰＴＫを用いて暗号化する。暗号化部４１６は、暗号化したユーザデータを送受信部４０２から、第１の通信装置１００へ送信する。   The encryption unit 416 of the second communication device 200 is executed by the command from the CPU 202 shown in FIG. 3 and the HDD 210 shown in FIG. 3, acquires the PTK from the storage unit 412, and stores the user data. Encrypt using PTK. The encryption unit 416 transmits the encrypted user data from the transmission / reception unit 402 to the first communication device 100.

第２の通信装置２００の復号部４１８は、図３に示されているＣＰＵ２０２からの命令、及び図３に示されているＨＤＤ２１０によって実行され、記憶部４１２からＰＴＫを取得し、第１の通信装置１００から送信された暗号化データをＰＴＫを用いて復号し、ユーザデータを生成する。   The decryption unit 418 of the second communication device 200 is executed by the command from the CPU 202 shown in FIG. 3 and the HDD 210 shown in FIG. 3, acquires the PTK from the storage unit 412, and performs the first communication The encrypted data transmitted from the device 100 is decrypted using the PTK to generate user data.

＜無線通信システムの動作＞
図５は、無線通信システムの動作の一実施例を示す。 <Operation of wireless communication system>
FIG. 5 shows an embodiment of the operation of the wireless communication system.

図５に示される無線通信システムの動作の前提として、第１の通信装置１００及び第２の通信装置２００にはＰＳＫが予め設定され、第１の通信装置１００及び第２の通信装置２００は予め決定されるアルゴリズムにしたがってＰＳＫからＰＭＫを生成している。   As a premise of the operation of the wireless communication system shown in FIG. 5, PSK is set in advance in the first communication device 100 and the second communication device 200, and the first communication device 100 and the second communication device 200 are set in advance. The PMK is generated from the PSK according to the determined algorithm.

ステップＳ５０２では、第１の通信装置１００の送受信部３０２は、周辺のアクセスポイントのスキャンを行う。ここでは、送受信部３０２は、周辺のアクセスポイントをスキャンすることによって、第２の通信装置２００を検出する。具体的には、送受信部３０２は、第２の通信装置２００から送信されるビーコンを受信することによって、第２の通信装置２００を検出する。   In step S502, the transmission / reception unit 302 of the first communication device 100 scans for nearby access points. Here, the transmission / reception unit 302 detects the second communication device 200 by scanning peripheral access points. Specifically, the transmission / reception unit 302 detects the second communication device 200 by receiving a beacon transmitted from the second communication device 200.

ステップＳ５０４では、第１の通信装置１００の認証処理部３０４は、ステップＳ５０２において検出した第２の通信装置２００へ認証要求を行う。   In step S504, the authentication processing unit 304 of the first communication device 100 makes an authentication request to the second communication device 200 detected in step S502.

ステップＳ５０６では、ステップＳ５０４で作成された認証要求は、送受信部３０２から第２の通信装置２００へ送信される。   In step S506, the authentication request created in step S504 is transmitted from the transmission / reception unit 302 to the second communication device 200.

ステップＳ５０８では、第２の通信装置２００の認証処理部４０４は、第１の通信装置１００から送信される認証要求に応じて認証処理を行う。   In step S508, the authentication processing unit 404 of the second communication device 200 performs an authentication process in response to the authentication request transmitted from the first communication device 100.

ステップＳ５１０では、第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、４ウェイハンドシェイクを開始する。   In step S510, the key exchange unit 408 of the second communication device 200 starts a 4-way handshake.

ステップＳ５１２では、第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、第１の乱数を生成し、第１の乱数を付帯した第１のメッセージを作成する。   In step S512, the key exchange unit 408 of the second communication device 200 generates a first random number and creates a first message accompanied by the first random number.

ステップＳ５１４では、第２の通信装置２００の送受信部４０２は、第１の通信装置１００へ、第１のメッセージを送信する。   In step S <b> 514, the transmission / reception unit 402 of the second communication device 200 transmits the first message to the first communication device 100.

ステップＳ５１６では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、第２の通信装置２００から送信された第１のメッセージを解析する。   In step S516, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 analyzes the first message transmitted from the second communication device 200.

ステップＳ５１８では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、第１のメッセージの解析が成功したか否かを判定する。第１のメッセージの解析が成功しなかった場合、ステップＳ５０２へ戻る。第１のメッセージの解析が成功しない要因としては、第１の通信装置１００と第２の通信装置２００との間の電波の状況が悪かったことがあげられ、電波の状況が回復すれば、第２の通信装置２００から送信される第１のメッセージの解析が成功すると想定される。したがって、第１のメッセージの解析が成功しなかった場合には、周辺のアクセスポイントのスキャンから再度実行する。   In step S518, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 determines whether the analysis of the first message is successful. If the analysis of the first message is not successful, the process returns to step S502. The reason why the analysis of the first message is not successful is that the radio wave condition between the first communication device 100 and the second communication device 200 is bad. It is assumed that the analysis of the first message transmitted from the second communication device 200 is successful. Therefore, when the analysis of the first message is not successful, the process is executed again from scanning of the neighboring access points.

ステップＳ５２０では、第１のメッセージの解析が成功した場合、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、第２の乱数を生成し、第２の乱数を付帯した第２のメッセージを作成する。   In step S520, when the analysis of the first message is successful, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 generates a second random number and creates a second message accompanied by the second random number. .

ステップＳ５２２では、第１の通信装置１００の送受信部３０２は、第２の通信装置２００へ、第２のメッセージを送信する。   In step S522, the transmission / reception unit 302 of the first communication device 100 transmits the second message to the second communication device 200.

ステップＳ５２４では、第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、第１の通信装置１００から送信された第２のメッセージを解析する。   In step S524, the key exchange unit 408 of the second communication device 200 analyzes the second message transmitted from the first communication device 100.

ステップＳ５２６では、第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、予め生成したＰＭＫ、生成した第１の乱数、及び第１の通信装置１００から送信された第２の乱数を組み合わせて、ＰＴＫを作成する。   In step S526, the key exchange unit 408 of the second communication device 200 combines the previously generated PMK, the generated first random number, and the second random number transmitted from the first communication device 100 to generate the PTK. create.

ステップＳ５２８では、第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、ＰＴＫを導入することを表す情報を付帯した第３のメッセージを作成する。   In step S528, the key exchange unit 408 of the second communication device 200 creates a third message accompanied by information indicating that PTK is to be introduced.

ステップＳ５３０では、第２の通信装置２００の送受信部４０２は、第１の通信装置１００へ第３のメッセージを送信する。   In step S <b> 530, the transmission / reception unit 402 of the second communication device 200 transmits a third message to the first communication device 100.

ステップＳ５３２では、第１の通信装置１００の鍵交換部４０８は、第２の通信装置２００から送信された第３のメッセージを解析する。   In step S532, the key exchange unit 408 of the first communication device 100 analyzes the third message transmitted from the second communication device 200.

ステップＳ５３４では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、予め生成したＰＭＫ、第２の通信装置２００から送信された第１の乱数、及び生成した第２の乱数を組み合わせて、ＰＴＫを作成する。   In step S534, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 combines the previously generated PMK, the first random number transmitted from the second communication device 200, and the generated second random number to generate the PTK. create.

ステップＳ５３６では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、第３のメッセージの解析が成功したか否かを判定する。   In step S536, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 determines whether the analysis of the third message is successful.

ステップ５３８では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、第３のメッセージの解析が成功しなかった場合、パスフレーズの入力を促す画面をディスプレイ１２０に表示する。ユーザによってパスフレーズが入力された場合、該パスフレーズからＰＭＫを再度生成し、ステップＳ５０２からの処理を再度実行する。第３のメッセージの解析が失敗する要因としては、第１の通信装置１００と第２の通信装置２００との間で共有されるＰＳＫが異なることがあげられ、ＰＳＫが異なる場合にステップＳ５０２からの処理を再度行っても、失敗することが想定される。そこで、パスフレーズの入力をユーザに促すことによって、ＰＭＫの生成から行う。これによって、失敗すると想定される再接続処理を防止できる。   In step 538, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 displays on the display 120 a screen that prompts the user to input a passphrase if the analysis of the third message is not successful. When a passphrase is input by the user, a PMK is generated again from the passphrase, and the processing from step S502 is executed again. The reason why the analysis of the third message fails is that the PSK shared between the first communication device 100 and the second communication device 200 is different. If the PSK is different, the processing from step S502 is started. Even if the process is performed again, it is assumed that the process fails. Therefore, the PMK is generated by prompting the user to input a passphrase. This prevents reconnection processing that is assumed to fail.

ステップＳ５４０では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、第３のメッセージの解析が成功した場合、ＰＴＫを導入することを表す情報を付帯した第４のメッセージを作成する。   In step S540, when the analysis of the third message is successful, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 creates a fourth message accompanied with information indicating that PTK is to be introduced.

ステップＳ５４２では、第１の通信装置１００の送受信部３０２は、第２の通信装置２００へ第４のメッセージを送信する。   In step S542, the transmission / reception unit 302 of the first communication device 100 transmits a fourth message to the second communication device 200.

ステップＳ５４４では、第２の通信装置２００の鍵交換部４０８は、第１の通信装置１００から送信された第４のメッセージを取得し、４ウェイハンドシェイクを完了する。   In step S544, the key exchange unit 408 of the second communication device 200 acquires the fourth message transmitted from the first communication device 100, and completes the 4-way handshake.

上述した実施例では、一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉにしたがって無線通信を行う場合について説明したが、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉに限らず、通信を行う際に認証キーなどによって暗号化処理を行う無線通信システムに適用できる。   In the above-described embodiments, the case where wireless communication is performed according to IEEE802.11i has been described as an example. However, the present invention is not limited to IEEE802.11i, but is applied to a wireless communication system that performs encryption processing using an authentication key or the like when performing communication. it can.

無線通信システムの一実施例によれば、４ウェイハンドシェイクにおいて、第１のメッセージの解析ができない場合には周辺のアクセスポイントのスキャンから実行するようにし、第３のメッセージの解析ができない場合にはパスフレーズの入力を促すことから実行するようにした。   According to one embodiment of the wireless communication system, in the four-way handshake, when the first message cannot be analyzed, the processing is performed from the scanning of the neighboring access points, and when the third message cannot be analyzed. Now runs because it prompts for a passphrase.

第１のメッセージの解析ができない場合に周辺のアクセスポイントのスキャンから実行することにより、第１の通信装置１００と第２の通信装置２００との間の電波状況が回復した場合に、４ウェイハンドシェイクを成功させることができる。   When the radio wave condition between the first communication device 100 and the second communication device 200 is recovered by executing the scan from the neighboring access points when the first message cannot be analyzed, the four-way hand The shake can be successful.

第３のメッセージの解析ができない場合にパスフレーズの入力を促すことから実行することにより、再度失敗する可能性の高い再接続処理を削減でき、再度入力されたパスフレーズによって第１の通信装置１００と第２の通信装置２００との間での４ウェイハンドシェイクを成功させることができる。仮に、第３のメッセージの解析ができない場合に周辺のアクセスポイントのスキャンから実行するようにした場合には、図５に示したステップＳ５０２−ステップＳ５３４の処理が再度行われ、ステップＳ５２６で第３のメッセージの解析が失敗したと判断される可能性が高く、ステップＳ５０２−ステップＳ５３４の処理が無駄となる。第３のメッセージの解析ができない場合にパスフレーズの入力を促すことによって、無駄な再接続処理を削減できるとともに、ユーザへパスフレーズの入力を促すことによって接続処理が失敗したことを早く通知できる。   By executing the process from prompting the user to input a passphrase when the third message cannot be analyzed, it is possible to reduce the reconnection process that is likely to fail again. 4 way handshake between the communication device 200 and the second communication device 200 can be successful. If the analysis of the third message cannot be performed and scanning is performed from scanning of neighboring access points, the processing in steps S502 to S534 shown in FIG. 5 is performed again, and the third processing is performed in step S526. There is a high possibility that it is determined that the analysis of the message has failed, and the processing in steps S502 to S534 is wasted. By prompting the user to input a passphrase when the third message cannot be analyzed, wasteful reconnection processing can be reduced, and prompting the user to input a passphrase can quickly notify that the connection processing has failed.

つまり、メッセージの解析ができないと判断されたメッセージに基づいて、再接続処理を行った場合に成功する確率が高いと想定される場合には再接続処理を行う、再接続処理を行った場合に成功する確率が低いと想定される場合には再接続処理を行わない。これによって、無駄な再接続処理を削減できるとともに消費電力を低減できる。   In other words, when reconnection processing is performed based on a message that is determined not to be able to be analyzed, the reconnection processing is performed when the reconnection processing is assumed to have a high probability of success. If it is assumed that the probability of success is low, the reconnection process is not performed. As a result, wasteful reconnection processing can be reduced and power consumption can be reduced.

＜変形例＞
図６は、無線通信システムの一変形例を示す。 <Modification>
FIG. 6 shows a modification of the wireless communication system.

無線通信システムの一変形例では、スマートフォンやＰＣなどの無線ＬＡＮ機器に第１の通信装置１００が適用され、無線ＬＡＮ機能を搭載したデジタルカメラなどの小型機器に第２の通信装置２００が適用される。小型機器は、アクセスポイント機能を有する。   In a modification of the wireless communication system, the first communication device 100 is applied to a wireless LAN device such as a smartphone or a PC, and the second communication device 200 is applied to a small device such as a digital camera equipped with a wireless LAN function. The The small device has an access point function.

第１の通信装置１００は、第２の通信装置２００のＨＤ２０８などのストレージに格納された写真を取得することができる。   The first communication device 100 can acquire a photo stored in a storage such as the HD 208 of the second communication device 200.

第２の通信装置２００の一変形例では、省電力のために、接続できるクライアントの数を１台に制限するのが好ましい。   In a modification of the second communication device 200, it is preferable to limit the number of clients that can be connected to one for power saving.

図６は、無線通信システムの動作の一変形例を示す。   FIG. 6 shows a modification of the operation of the wireless communication system.

ステップＳ６０２では、第１の通信装置１００の鍵交換部３０８は、接続処理要求を行う。ここで、接続処理要求によって、第１の通信装置１００、及び第２の通信装置２００の間で行われる処理は、図５を参照して説明したステップＳ５０４−ステップＳ５３４の処理を適用できる。   In step S602, the key exchange unit 308 of the first communication device 100 makes a connection processing request. Here, the processing of step S504 to step S534 described with reference to FIG. 5 can be applied to the processing performed between the first communication device 100 and the second communication device 200 in response to the connection processing request.

ステップＳ６０４では、ステップＳ６０２で作成された接続処理要求は、送受信部３０２から第２の通信装置２００へ送信される。   In step S <b> 604, the connection processing request created in step S <b> 602 is transmitted from the transmission / reception unit 302 to the second communication device 200.

ステップＳ６０６では、第２の通信装置２００の接続処理部４１０は、第１の通信装置１００から送信される接続処理要求に応じて、接続処理を行う。   In step S606, the connection processing unit 410 of the second communication device 200 performs connection processing in response to the connection processing request transmitted from the first communication device 100.

ステップＳ６０８では、第２の通信装置２００の接続処理部４１０は、接続処理の結果を表す情報を付帯した接続処理応答を作成する。   In step S608, the connection processing unit 410 of the second communication device 200 creates a connection processing response accompanied with information indicating the result of the connection processing.

ステップＳ６１０では、第２の通信装置２００の送受信部４０２は、第１の通信装置１００へ接続処理応答を送信する。   In step S <b> 610, the transmission / reception unit 402 of the second communication device 200 transmits a connection process response to the first communication device 100.

ステップＳ６１２では、第１の通信装置１００の接続処理部３１０は、第２の通信装置２００から送信された接続処理応答を解析する。   In step S612, the connection processing unit 310 of the first communication device 100 analyzes the connection processing response transmitted from the second communication device 200.

ステップＳ６１４では、第１の通信装置１００の接続処理部３１０は、接続処理が成功したか否かを判定する。   In step S614, the connection processing unit 310 of the first communication device 100 determines whether the connection process is successful.

ステップＳ６１６では、第１の通信装置１００の接続処理部３１０は、接続処理が成功した場合、第２の通信装置２００との間で通信を行うように送受信部３０２を制御する。   In step S616, the connection processing unit 310 of the first communication device 100 controls the transmission / reception unit 302 to perform communication with the second communication device 200 when the connection processing is successful.

ステップＳ６１８では、第１の通信装置１００の接続処理部３１０は、接続処理が成功しない場合、パスフレーズの入力を促す画面をディスプレイ１２０に表示する。ユーザによってパスフレーズが入力された場合、該パスフレーズからＰＭＫを再度生成し、ステップＳ６０２に適用できるステップＳ５０２からの処理を再度実行する。   In step S618, the connection processing unit 310 of the first communication device 100 displays on the display 120 a screen that prompts input of a passphrase if the connection processing is not successful. When a passphrase is input by the user, a PMK is generated again from the passphrase, and the process from step S502 applicable to step S602 is executed again.

ステップＳ６２０では、第２の通信装置２００の接続処理部４１０は、接続処理が成功したか否かを判定する。   In step S620, the connection processing unit 410 of the second communication device 200 determines whether the connection process is successful.

ステップＳ６２２では、第２の通信装置２００の接続処理部４１０は、接続処理が成功しなかった場合、ビーコンフレームを送信を停止するように送受信部４０２を制御する。   In step S622, the connection processing unit 410 of the second communication device 200 controls the transmission / reception unit 402 to stop transmitting the beacon frame when the connection process is not successful.

ステップＳ６２４では、第２の通信装置２００の接続処理部４１０は、接続処理が成功した場合、第１の通信装置１００との間で通信を行うように送受信部４０２を制御する。   In step S624, the connection processing unit 410 of the second communication device 200 controls the transmission / reception unit 402 to perform communication with the first communication device 100 when the connection processing is successful.

第１の通信装置１００は、先に失敗した接続処理で既にアクセスポイントなどから第２の通信装置２００の存在を知っているので、第２の通信装置２００からビーコンフレームの発信を停止しても、再接続処理を実施できる。これにより、第１の通信装置１００、及び第２の通信装置２００の双方について省エネを図ることができる。   Since the first communication device 100 already knows the existence of the second communication device 200 from the access point or the like in the connection process that has failed previously, even if transmission of the beacon frame from the second communication device 200 is stopped, The reconnection process can be performed. Thereby, energy saving can be aimed at about both the 1st communication apparatus 100 and the 2nd communication apparatus 200. FIG.

本発明は特定の実施例、変形例を参照しながら説明されてきたが、各実施例、変形例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。   Although the present invention has been described with reference to specific embodiments and modifications, each embodiment and modification is merely an example, and those skilled in the art will recognize various modifications, modifications, alternatives, substitutions, and the like. Will understand. For convenience of explanation, an apparatus according to an embodiment of the present invention has been described using a functional block diagram, but such an apparatus may be implemented in hardware, software, or a combination thereof. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various variations, modifications, alternatives, substitutions, and the like are included without departing from the spirit of the present invention.

１００ 第１の通信装置
１０２ ＣＰＵ
１０４ ＲＯＭ
１０６ ＲＡＭ
１０８ ＨＤ
１１０ ＨＤＤ
１１２ ＣＤ−ＲＯＭ
１１４ ＣＤ−ＲＯＭドライブ
１１６ 記録メディア
１１８ メディアドライブ
１２０ ディスプレイ
１２２ マウス
１２４ キーボード
１２６ 無線部
１２８ アンテナ
２００ 第２の通信装置
２０２ ＣＰＵ
２０４ ＲＯＭ
２０６ ＲＡＭ
２０８ ＨＤ
２１０ ＨＤＤ
２１２ 無線部
２１４ アンテナ
３０２ 送受信部
３０４ 認証処理部
３０６ 鍵更新管理部
３０８ 鍵交換部
３１０ 接続処理部
３１２ 記憶部
３１４ 記憶・読出処理部
３１６ 暗号化部
３１８ 復号部
４０２ 送受信部
４０４ 認証処理部
４０６ 鍵更新管理部
４０８ 鍵交換部
４１０ 接続処理部
４１２ 記憶部
４１４ 記憶・読出処理部
４１６ 暗号化部
４１８ 復号部 100 1st communication apparatus 102 CPU
104 ROM
106 RAM
108 HD
110 HDD
112 CD-ROM
114 CD-ROM drive 116 Recording medium 118 Media drive 120 Display 122 Mouse 124 Keyboard 126 Radio unit 128 Antenna 200 Second communication device 202 CPU
204 ROM
206 RAM
208 HD
210 HDD
212 Radio Unit 214 Antenna 302 Transmit / Receive Unit 304 Authentication Processing Unit 306 Key Update Management Unit 308 Key Exchange Unit 310 Connection Processing Unit 312 Storage Unit 314 Storage / Read Processing Unit 316 Encryption Unit 318 Decryption Unit 402 Transmission / Reception Unit 404 Authentication Processing Unit 406 Key Update management unit 408 Key exchange unit 410 Connection processing unit 412 Storage unit 414 Storage / reading processing unit 416 Encryption unit 418 Decryption unit

特開平１１−３４１１０３号公報JP 11-341103 A

Claims (4)

アクセスポイントとの間で共有される事前共有キーからマスターキーを生成し、前記アクセスポイントとの間でリンクが確立された後、４ウェイハンドシェイクで暗号鍵を生成してネットワークに接続する通信装置であって、
前記アクセスポイントとの間で４ウェイハンドシェイクにより接続処理を行う際に、前記アクセスポイントから送信される複数のメッセージを受信する受信部と、
前記受信部によって受信される複数のメッセージを解析するメッセージ解析部と、
前記メッセージ解析部によるメッセージの解析結果に基づいて、接続処理が失敗していると判断した場合に前記アクセスポイントとの間で再接続処理を行う接続処理部と
を有し、
前記接続処理部は、前記メッセージ解析部により解析することができず、前記接続処理が失敗していると判断されるメッセージが、前記アクセスポイントとの間で交換された乱数と前記マスターキーとを組み合わせて生成されたテンポラリーキーを導入することを表す情報を付帯したメッセージである場合に、前記アクセスポイントとの間で再接続処理を行わないと判断するとともに、ユーザに事前共有キーの入力を求める通知を行い、ユーザにより入力された事前共有キーに基づいて前記マスターキーを生成する、通信装置。 A communication device that generates a master key from a pre-shared key shared with an access point, generates an encryption key by a four-way handshake after a link is established with the access point, and connects to the network Because
A receiver that receives a plurality of messages transmitted from the access point when performing connection processing with the access point by a 4-way handshake ;
A message analyzer for analyzing a plurality of messages received by the receiver;
A connection processing unit that performs reconnection processing with the access point when it is determined that connection processing has failed based on the analysis result of the message by the message analysis unit,
The connection processing unit cannot be analyzed by the message analysis unit, and a message determined that the connection processing has failed is a random number exchanged with the access point and the master key. When the message is accompanied by information indicating introduction of a temporary key generated in combination, it is determined that reconnection processing is not performed with the access point, and the user is requested to input a pre-shared key. A communication device that performs notification and generates the master key based on a pre-shared key input by a user . 前記アクセスポイントに認証を要求する認証処理部
を有し、
前記受信部は、前記アクセスポイントによって前記通信装置が認証された場合に、前記アクセスポイントから送信されるメッセージを受信する、請求項１に記載の通信装置。 An authentication processing unit for requesting authentication from the access point;
The communication device according to claim 1, wherein the reception unit receives a message transmitted from the access point when the communication device is authenticated by the access point. アクセスポイントとの間で共有される事前共有キーからマスターキーを生成し、前記アクセスポイントとの間でリンクが確立された後、４ウェイハンドシェイクで暗号鍵を生成してネットワークに接続する通信装置が実行する通信方法であって、
前記アクセスポイントとの間で４ウェイハンドシェイクにより接続処理を行う際に、前記アクセスポイントから送信される複数のメッセージを受信し、
前記複数のメッセージを解析し、
前記メッセージを解析することができず、前記接続処理が失敗していると判断されるメッセージが、前記アクセスポイントとの間で交換された乱数と前記マスターキーとを組み合わせて生成されたテンポラリーキーを導入することを表す情報を付帯したメッセージである場合に、前記アクセスポイントとの間で再接続処理を行わないと判断するとともに、ユーザに事前共有キーの入力を求める通知を行い、ユーザにより入力された事前共有キーに基づいて前記マスターキーを生成する、通信方法。 A communication device that generates a master key from a pre-shared key shared with an access point, generates an encryption key by a four-way handshake after a link is established with the access point, and connects to the network Is a communication method executed by
When a connection process is performed with the access point by a 4-way handshake , a plurality of messages transmitted from the access point are received,
Analyzing the plurality of messages;
The message that cannot be analyzed and the connection process is judged to have failed is a temporary key generated by combining the random number exchanged with the access point and the master key. When it is a message accompanying information indicating introduction, it is determined that reconnection processing is not performed with the access point, and the user is prompted to input a pre-shared key and is input by the user. A communication method for generating the master key based on a pre-shared key . 請求項１または２に記載の通信装置における各機能をコンピュータに実行させるためのプログラム。 The program for making a computer perform each function in the communication apparatus of Claim 1 or 2 .
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