JP6560604B2 - 管理装置、管理方法、及びプログラム - Google Patents
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本発明の実施形態は、管理装置、管理方法、及びプログラムに関する。
従来、ホームデバイスがソフトウエアによって動作するものである場合に、このソフトウエアの更新を行う場合がある。また、ソフトウエア配信装置が、更新用のソフトウエアをホームデバイスに対して配信する場合がある。この場合、配信されるソフトウエアが正当なソフトウエア以外の不正なソフトウエアにすり替えられるおそれがある。また、配信されたソフトウエアが、正当なホームデバイス以外の不正なデバイスに使用されることがある。このような、ソフトウエアの不正な使用を避けるために、ソフトウエアの配信に対するセキュリティの向上が要求される。これに関し例えば非特許文献１、２にはセキュリティについて記載されている。
社団法人 電波産業会、"小電力セキュリティシステムの無線局の無線設備 標準規格"、RCR STD-30 2.1版、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.arib.or.jp/english/html/overview/doc/1-STD-30v2_1.pdf＞
竹森敬祐、川端秀明、磯原隆将、窪田歩、"Android(ARM)＋TPMによるセキュアブート"、電子情報通信学会、SCIS2013シンポジウム、2013年1月．
上述した非特許文献１、２には、ホームデバイスにソフトウエアを配信する際のセキュリティの向上を実現する手段については記載されない。すなわち、従来技術によると、配信されるソフトウエアのセキュリティを向上させることまではできない、という課題がある。
本発明は、配信されるソフトウエアのセキュリティを向上させる管理装置、管理方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
（１）本発明の一態様は、配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置であって、前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納する記憶部と、前記配信装置によって送信されるソフトウエアのデジタル署名と、前記配信装置のデジタル証明書とに基づいて、該デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記デジタル署名を復号する復号部と、前記復号部によって前記デジタル署名が復号されることによって得られる値と、前記配信装置によって送信されるソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証する検証部と、前記配信装置によって送信される前記ソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信する制御を行い、且つ前記検証部によって前記ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信する制御を行うとともに、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信する制御を行う通信制御部とを有し、前記通信制御部は、前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信する管理装置である。
（２）本発明の一態様は、上記（１）の管理装置において、前記管理装置は、前記管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵で前記情報を暗号化する暗号化部を有し、前記通信制御部は、前記配信装置へ前記第１の秘密鍵で暗号化された前記情報を送信する制御を行う、管理装置である。
（３）本発明の一態様は、上記（１）の管理装置において、前記記憶部は、前記端末装置との間で共有する共通鍵を格納し、前記管理装置は、前記検証部によって前記ソフトウエアの検証が成功した場合に、前記共通鍵で該ソフトウエアを暗号化する暗号化部を有し、前記通信制御部は、前記共通鍵で暗号化された前記ソフトウエアを前記端末装置へ送信する制御を行う、管理装置である。
（４）本発明の一態様は、上記（３）の管理装置において、前記通信制御部は、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成し、且つ該端末装置が前記共通鍵で暗号化した情報を、該端末装置から受信する制御を行い、前記復号部は、前記記憶部に格納された共通鍵で、前記通信制御部によって受信された前記共通鍵で暗号化された情報を復号し、前記暗号化部は、前記復号部によって前記共通鍵で暗号化された情報を復号できた場合に、前記管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵で該情報を暗号化し、前記通信制御部は、前記配信装置へ前記第１の秘密鍵で暗号化された前記情報を送信する制御を行う、管理装置である。
（５）本発明の一態様は、配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置によって実行される管理方法であって、前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納し、前記配信装置によって送信されるソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信し、前記ソフトウエアのデジタル署名及び前記配信装置のデジタル証明書に基づいて、該デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記ソフトウエアのデジタル署名を復号し該デジタル署名が復号されることによって得られた値と該ソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証し、該ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信し、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信し、前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信する制御を行う、管理方法である。
（６）本発明の一態様は、配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置に、前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納させ、前記配信装置によって送信されるソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信させ、前記ソフトウエアのデジタル署名と、前記配信装置のデジタル証明書とに基づいて、前記デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記ソフトウエアのデジタル署名を復号させ、該デジタル署名が復号されることによって得られた値と該ソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証させ、該ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信させ、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信させ、前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信させる制御を行わせる、プログラムである。
（２）本発明の一態様は、上記（１）の管理装置において、前記管理装置は、前記管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵で前記情報を暗号化する暗号化部を有し、前記通信制御部は、前記配信装置へ前記第１の秘密鍵で暗号化された前記情報を送信する制御を行う、管理装置である。
（３）本発明の一態様は、上記（１）の管理装置において、前記記憶部は、前記端末装置との間で共有する共通鍵を格納し、前記管理装置は、前記検証部によって前記ソフトウエアの検証が成功した場合に、前記共通鍵で該ソフトウエアを暗号化する暗号化部を有し、前記通信制御部は、前記共通鍵で暗号化された前記ソフトウエアを前記端末装置へ送信する制御を行う、管理装置である。
（４）本発明の一態様は、上記（３）の管理装置において、前記通信制御部は、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成し、且つ該端末装置が前記共通鍵で暗号化した情報を、該端末装置から受信する制御を行い、前記復号部は、前記記憶部に格納された共通鍵で、前記通信制御部によって受信された前記共通鍵で暗号化された情報を復号し、前記暗号化部は、前記復号部によって前記共通鍵で暗号化された情報を復号できた場合に、前記管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵で該情報を暗号化し、前記通信制御部は、前記配信装置へ前記第１の秘密鍵で暗号化された前記情報を送信する制御を行う、管理装置である。
（５）本発明の一態様は、配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置によって実行される管理方法であって、前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納し、前記配信装置によって送信されるソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信し、前記ソフトウエアのデジタル署名及び前記配信装置のデジタル証明書に基づいて、該デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記ソフトウエアのデジタル署名を復号し該デジタル署名が復号されることによって得られた値と該ソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証し、該ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信し、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信し、前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信する制御を行う、管理方法である。
（６）本発明の一態様は、配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置に、前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納させ、前記配信装置によって送信されるソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信させ、前記ソフトウエアのデジタル署名と、前記配信装置のデジタル証明書とに基づいて、前記デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記ソフトウエアのデジタル署名を復号させ、該デジタル署名が復号されることによって得られた値と該ソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証させ、該ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信させ、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信させ、前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信させる制御を行わせる、プログラムである。
本発明によれば、配信されるソフトウエアのセキュリティを向上させる管理装置、管理方法、及びプログラムを提供できる。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態では、管理装置としてホームゲートウエイ１０を、端末装置としてホームデバイス５０を、配信装置として配信サーバ６０をそれぞれ例に挙げて説明する。ここで、ホームデバイス５０には、携帯電話やスマートフォンなどの通信端末装置、パーソナルコンピュータやタブレットなどの情報処理装置、テレビジョン受信器、冷蔵庫、洗濯機、照明機器などの家電製品などが含まれる。
第１実施形態においては、配信サーバ６０からホームデバイス５０へのソフトウエアの配信について説明する。また、第２実施形態においては、ホームデバイス５０から配信サーバ６０へのソフトウエアの配信結果の通知について説明する。また、第３実施形態においては、ソフトウエアの配信に用いられる鍵の管理について説明する。
第１実施形態においては、配信サーバ６０からホームデバイス５０へのソフトウエアの配信について説明する。また、第２実施形態においては、ホームデバイス５０から配信サーバ６０へのソフトウエアの配信結果の通知について説明する。また、第３実施形態においては、ソフトウエアの配信に用いられる鍵の管理について説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るソフトウエア配信システムの構成図である。図１に示すように、ソフトウエア配信システムは、ホームゲートウエイ１０と、配信サーバ６０とを備える。ホームゲートウエイ１０は宅１に備わる。配信サーバ６０は、無線通信ネットワーク２の通信事業者に備わる。
図１は、本発明の第１実施形態に係るソフトウエア配信システムの構成図である。図１に示すように、ソフトウエア配信システムは、ホームゲートウエイ１０と、配信サーバ６０とを備える。ホームゲートウエイ１０は宅１に備わる。配信サーバ６０は、無線通信ネットワーク２の通信事業者に備わる。
無線通信ネットワーク２を利用するためには、無線通信ネットワーク２の契約者情報が書き込まれたｅＳＩＭ（Embedded Subscriber Identity Module）又はＳＩＭ（Subscriber Identity Module）が必要である。ホームゲートウエイ１０は、ｅＳＩＭ＿２０を備える。ｅＳＩＭ＿２０は、無線通信ネットワーク２の契約者情報が書き込まれたｅＳＩＭである。よって、ホームゲートウエイ１０は、ｅＳＩＭ＿２０を使用することにより無線通信ネットワーク２を利用できる。ホームゲートウエイ１０は、ｅＳＩＭ＿２０を使用して確立される無線通信回線３により無線通信ネットワーク２に接続する。
配信サーバ６０は、無線通信ネットワーク２の通信事業者の通信回線４により無線通信ネットワーク２に接続する。ホームゲートウエイ１０と配信サーバ６０とは、無線通信ネットワーク２を介して通信する。
なお、ホームゲートウエイ１０と配信サーバ６０との間に無線通信ネットワーク２を介した専用線を確立し、ホームゲートウエイ１０と配信サーバ６０とが専用線を介してデータを送受するようにしてよい。
宅１において、ホームゲートウエイ１０は宅内ネットワーク４０に接続される。宅内ネットワーク４０として、近距離無線通信が使用される。宅内ネットワーク４０には、各種のホームデバイス５０が接続される。ホームデバイス５０は、主に宅１において使用されるコンピュータ装置である。ホームゲートウエイ１０は、宅内ネットワーク４０を介して、ホームデバイス５０との間でデータを交換する。また、ホームデバイス５０は、宅内ネットワーク４０を介して、他のホームデバイス５０との間でデータを交換してもよい。
図２は、本実施形態のホームゲートウエイ１０を示す構成図である。図２において、ホームゲートウエイ１０は、ｅＳＩＭ＿２０と通信制御部１１とを備える。これら各部はデータを交換できるように構成される。ｅＳＩＭ＿２０は、記憶部２１と復号部２２と検証部２３と暗号処理部２４とを備える。
ｅＳＩＭ＿２０はセキュアエレメントである。セキュアエレメントは、当該セキュアエレメントの外部からアクセスできないセキュア領域を含む。ｅＳＩＭ＿２０において、記憶部２１はセキュア領域に在る。
なお、セキュアエレメントとして、ｅＳＩＭ＿２０の代わりにＳＩＭを利用してもよい。ｅＳＩＭおよびＳＩＭは、コンピュータの一種であり、コンピュータプログラムによって所望の機能を実現する。
なお、セキュアエレメントとして、ｅＳＩＭ＿２０の代わりにＳＩＭを利用してもよい。ｅＳＩＭおよびＳＩＭは、コンピュータの一種であり、コンピュータプログラムによって所望の機能を実現する。
通信制御部１１は無線通信によりデータを送受する。ｅＳＩＭ＿２０は、無線通信ネットワーク２の契約者情報が書き込まれたｅＳＩＭである。よって、通信制御部１１は、ｅＳＩＭ＿２０を使用することにより、無線通信回線３を介して無線通信ネットワーク２に接続する。また、通信制御部１１は、ホームデバイス５０と通信する。
検証部２３は、データの交換についての検証を行う。
暗号処理部２４は、データの暗号化と暗号化データの復号化とを行う。
暗号処理部２４は、データの暗号化と暗号化データの復号化とを行う。
図３は、本実施形態の記憶部２１を示す構成図である。図３において、記憶部２１は、配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１と、第２公開鍵記憶部２１２と、共通鍵記憶部２１３と、ホームゲートウエイ・公開鍵証明書記憶部２１４と、第１秘密鍵記憶部２１５とを備える。
配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１には、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳが記憶されている。この配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳとは、配信サーバ６０の出所の正当性を示す証明書情報である。この公開鍵証明書ＤＣＳとは、デジタル証明書の一例である。配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳには、第２公開鍵ＰＫ２が含まれている。第２公開鍵ＰＫ２とは、配信サーバ６０が提供する公開鍵である。
第２公開鍵記憶部２１２には、第２公開鍵ＰＫ２が記憶されている。この第２公開鍵ＰＫ２とは、第２秘密鍵ＳＫ２に対応する秘密鍵である。ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０との暗号化情報の授受において、第２公開鍵ＰＫ２を利用して、情報の暗号化と復号とを行う。
第２公開鍵記憶部２１２には、第２公開鍵ＰＫ２が記憶されている。この第２公開鍵ＰＫ２とは、第２秘密鍵ＳＫ２に対応する秘密鍵である。ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０との暗号化情報の授受において、第２公開鍵ＰＫ２を利用して、情報の暗号化と復号とを行う。
共通鍵記憶部２１３には、共通鍵ＣＫが記憶されている。この共通鍵ＣＫとは、ホームゲートウエイ１０と、ホームデバイス５０との間の情報の授受において、暗号化及び復号に用いられる鍵である。
ホームゲートウエイ・公開鍵証明書記憶部２１４には、ホームゲートウエイ１０の公開鍵証明書ＤＣＧが記憶されている。このホームゲートウエイ１０の公開鍵証明書ＤＣＧとは、ホームゲートウエイ１０の出所の正当性を示す証明書情報である。この公開鍵証明書ＤＣＧとは、デジタル証明書の一例である。ホームゲートウエイ１０の公開鍵証明書ＤＣＧには、第１公開鍵ＰＫ１が含まれている。第１公開鍵ＰＫ１とは、ホームゲートウエイ１０が提供する公開鍵である。
第１秘密鍵記憶部２１５には、第１秘密鍵ＳＫ１が記憶されている。この第１秘密鍵ＳＫ１とは、第１公開鍵ＰＫ１に対応する秘密鍵である。ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０との暗号化情報の授受において、第１公開鍵ＰＫ１及び第１秘密鍵ＳＫ１を利用して、情報の暗号化と復号とを行う。
第１秘密鍵記憶部２１５には、第１秘密鍵ＳＫ１が記憶されている。この第１秘密鍵ＳＫ１とは、第１公開鍵ＰＫ１に対応する秘密鍵である。ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０との暗号化情報の授受において、第１公開鍵ＰＫ１及び第１秘密鍵ＳＫ１を利用して、情報の暗号化と復号とを行う。
図４は、本実施形態のホームデバイス５０を示す構成図である。図４において、ホームデバイス５０は、制御部５１と、通信制御部５２と、暗号処理部５３と、鍵記憶部５４と、ソフトウエア記憶部５５と、ソフトウエア更新制御部５６とを備える。これら各部はデータを交換できるように構成される。
制御部５１は、所定の制御機能を備える。制御部５１は、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアに基づき、所定の処理を実行することにより、所定の制御機能を実現する。
ソフトウエア記憶部５５には、制御部５１による所定の処理を実行するためのソフトウエアが記憶される。このソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアは、他のソフトウエアの追加又は上書き、すなわち更新が可能である。
ソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアの更新を制御する。
通信制御部５２は、ホームゲートウエイ１０や他のホームデバイス５０と通信する通信部である。通信制御部５２は、宅内ネットワーク４０と接続し、宅内ネットワーク４０を介してホームゲートウエイ１０や他のホームデバイス５０とデータを交換する。
暗号処理部５３は、データの暗号化と暗号化データの復号化とを行う。
鍵記憶部５４は鍵を記憶する。本実施形態では、鍵記憶部５４が記憶する鍵とは、共通鍵ＣＫである。
鍵記憶部５４は鍵を記憶する。本実施形態では、鍵記憶部５４が記憶する鍵とは、共通鍵ＣＫである。
［ソフトウエア配信の動作］
次に、図５を参照して、本実施形態のソフトウエア配信システムによるソフトウエア配信の動作の一例について説明する。初めに、配信サーバ６０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエア配信の動作について説明する。次に、ホームゲートウエイ１０からホームデバイス５０へのソフトウエア配信の動作について説明する。
次に、図５を参照して、本実施形態のソフトウエア配信システムによるソフトウエア配信の動作の一例について説明する。初めに、配信サーバ６０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエア配信の動作について説明する。次に、ホームゲートウエイ１０からホームデバイス５０へのソフトウエア配信の動作について説明する。
［ソフトウエア配信の動作：配信サーバからホームゲートウエイへの配信］
図５は、本実施形態のソフトウエア配信システムによるソフトウエア配信の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ１００）ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０から、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを取得する。この配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳには、第２公開鍵ＰＫ２が含まれている。
図５は、本実施形態のソフトウエア配信システムによるソフトウエア配信の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ１００）ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０から、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを取得する。この配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳには、第２公開鍵ＰＫ２が含まれている。
（ステップＳ１０）配信サーバ６０は、配信対象のソフトウエアのデジタル署名ＤＳを生成する。この配信サーバ６０によるデジタル署名ＤＳの生成には、第２秘密鍵ＳＫ２が用いられる。この第２秘密鍵ＳＫ２によって生成されたデジタル署名ＤＳを正当に復号できる鍵は、第２秘密鍵ＳＫ２に対応する公開鍵、すなわち第２公開鍵ＰＫ２のみである。このデジタル署名ＤＳには、配信対象のソフトウエアのダイジェスト値が含まれている。ここで、ソフトウエアのダイジェスト値とは、ソフトウエアの構成を一意に示すことができる値である。例えば、ソフトウエアのダイジェスト値とは、ソフトウエアのハッシュ値である。この一例では、配信サーバ６０は、ソフトウエアのハッシュ値を算出し、算出したハッシュ値を含む情報を第２秘密鍵ＳＫ２によって暗号化することにより、デジタル署名ＤＳを生成する。
（ステップＳ２０）配信サーバ６０は、配信対象のソフトウエアと、このソフトウエアのデジタル署名ＤＳとを、ホームゲートウエイ１０に対して配信する。
（ステップＳ１１０）ホームゲートウエイ１０の通信制御部１１は、ステップＳ２０において配信されたソフトウエアと、デジタル署名ＤＳとを受信する。
（ステップＳ１２０）ホームゲートウエイ１０の復号部２２は、ステップＳ１１０において受信されたデジタル署名ＤＳを、第２公開鍵ＰＫ２によって復号する。具体的には、復号部２２は、記憶部２１の配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１から、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを取得する。復号部２２は、取得した配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳから第２公開鍵ＰＫ２を取得する。復号部２２は、取得した第２公開鍵ＰＫ２と、所定の復号アルゴリズムとに基づいて、ステップＳ１１０において受信されたデジタル署名ＤＳを復号する。復号部２２は、デジタル署名ＤＳの復号の結果として得られる配信対象のソフトウエアのハッシュ値を検証部２３に供給する。
（ステップＳ１３０）検証部２３は、ステップＳ１２０において得られたデジタル署名ＤＳの復号結果と、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアのダイジェスト値とを比較して、受信されたソフトウエアの正当性を検証する。具体的には、検証部２３は、ステップＳ１２０において復号部２２による複合の結果得られたソフトウエアのハッシュ値を取得する。また、検証部２３は、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアのハッシュ値を算出する。検証部２３は、これら２つのハッシュ値を比較し、一致すれば検証成功（ステップＳ１４０；ＹＥＳ）であるとして、処理をステップＳ１５０に進める。また、検証部２３は、これら２つのハッシュ値を比較し、不一致であれば検証失敗（ステップＳ１４０；ＮＯ）であるとして、処理を終了する。
［ソフトウエア配信の動作：ホームゲートウエイからホームデバイスへの配信］
次に、図５を参照して、ホームゲートウエイ１０からホームデバイス５０へのソフトウエア配信の動作について説明する。
次に、図５を参照して、ホームゲートウエイ１０からホームデバイス５０へのソフトウエア配信の動作について説明する。
（共通鍵方式によるホームデバイス５０へのソフトウエア配信）
（ステップＳ１５０）暗号処理部２４は、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアのデジタル署名ＤＳを、共通鍵ＣＫを用いて生成する。共通鍵ＣＫは、共通鍵記憶部２１３に記憶されている。また、このデジタル署名ＤＳには、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアのダイジェスト値が含まれている。ここで、ソフトウエアのダイジェスト値とは、例えば、ソフトウエアのハッシュ値である。
（ステップＳ１５０）暗号処理部２４は、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアのデジタル署名ＤＳを、共通鍵ＣＫを用いて生成する。共通鍵ＣＫは、共通鍵記憶部２１３に記憶されている。また、このデジタル署名ＤＳには、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアのダイジェスト値が含まれている。ここで、ソフトウエアのダイジェスト値とは、例えば、ソフトウエアのハッシュ値である。
（ステップＳ１６０）通信制御部１１は、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアと、ステップＳ１５０において生成されたデジタル署名ＤＳとを、ホームデバイス５０に送信する。
（ステップＳ２００）ホームデバイス５０の通信制御部５２は、ステップＳ１６０において送信されたソフトウエアとデジタル署名ＤＳとを受信する。
（ステップＳ２１０）暗号処理部５３は、ステップＳ２００において受信されたデジタル署名ＤＳを鍵記憶部５４に記憶されている共通鍵ＣＫによって復号する。
（ステップＳ２１０）暗号処理部５３は、ステップＳ２００において受信されたデジタル署名ＤＳを鍵記憶部５４に記憶されている共通鍵ＣＫによって復号する。
（ステップＳ２２０）暗号処理部５３は、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアを検証する。具体的には、暗号処理部５３は、ステップＳ２１０において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果と、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアのダイジェスト値とに基づいて、ソフトウエアを検証する。
ステップＳ２２０について、より詳細には、次の通りである。ステップＳ２１０において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果は、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアのダイジェスト値を含んでいる。ここで、ソフトウエアのダイジェスト値とは、例えば、ソフトウエアのハッシュ値である。暗号処理部５３は、デジタル署名ＤＳの復号結果から、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアのハッシュ値を取得する。また、暗号処理部５３は、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアのハッシュ値を所定の演算によって算出する。暗号処理部５３は、デジタル署名ＤＳの復号結果から取得したハッシュ値と、算出したハッシュ値とを比較する。暗号処理部５３は、２つのハッシュ値が一致すれば検証成功（ステップＳ２３０；ＹＥＳ）であるとして、処理をステップＳ２４０に進める。また、暗号処理部５３は、２つのハッシュ値が一致しなければ検証失敗（ステップＳ２３０；ＮＯ）であるとして、処理を終了する。
（ステップＳ２４０）ソフトウエア更新制御部５６は、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアに基づいて、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアを更新する。具体的には、ソフトウエア更新制御部５６は、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアを、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアに上書きすることにより、ソフトウエアを更新する。
なお、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアが差分ソフトウエアである場合には、ソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアのうち、差分ソフトウエアが示す部分のみに対して、差分ソフトウエアを上書きすることにより、ソフトウエアを更新する。
また、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアが追加ソフトウエアである場合には、ソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアが記憶されているメモリ領域以外のメモリ領域に対して、追加ソフトウエアを書き込むことにより、ソフトウエアを更新する。
なお、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアが差分ソフトウエアである場合には、ソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアのうち、差分ソフトウエアが示す部分のみに対して、差分ソフトウエアを上書きすることにより、ソフトウエアを更新する。
また、ステップＳ２００において受信されたソフトウエアが追加ソフトウエアである場合には、ソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエア記憶部５５に記憶されているソフトウエアが記憶されているメモリ領域以外のメモリ領域に対して、追加ソフトウエアを書き込むことにより、ソフトウエアを更新する。
（公開鍵・秘密鍵方式によるホームデバイス５０へのソフトウエア配信）
これまで、共通鍵方式によるソフトウエア配信の動作について説明したが、公開鍵・秘密鍵方式によっても、ホームデバイス５０へのソフトウエア配信が可能である。この公開鍵・秘密鍵方式の場合には、ホームゲートウエイ１０は、秘密鍵ＳＫ３を、ホームデバイス５０は、この秘密鍵ＳＫ３に対応する公開鍵ＰＫ３を、それぞれ予め記憶している。
これまで、共通鍵方式によるソフトウエア配信の動作について説明したが、公開鍵・秘密鍵方式によっても、ホームデバイス５０へのソフトウエア配信が可能である。この公開鍵・秘密鍵方式の場合には、ホームゲートウエイ１０は、秘密鍵ＳＫ３を、ホームデバイス５０は、この秘密鍵ＳＫ３に対応する公開鍵ＰＫ３を、それぞれ予め記憶している。
共通鍵方式の場合には、上述したステップＳ１５０において暗号処理部２４は、共通鍵ＣＫによってソフトウエアのデジタル署名ＤＳを生成した。一方、公開鍵・秘密鍵方式の場合には、ステップＳ１５０において暗号処理部２４は、秘密鍵ＳＫ３によってソフトウエアのデジタル署名ＤＳを生成する。
また、共通鍵方式の場合には、上述したステップＳ２１０において暗号処理部５３は、共通鍵ＣＫによってソフトウエアのデジタル署名ＤＳを復号した。一方、公開鍵・秘密鍵方式の場合には、ステップＳ２１０において暗号処理部５３は、公開鍵ＰＫ３によってソフトウエアのデジタル署名ＤＳを復号する。
共通鍵方式の場合には、公開鍵・秘密鍵方式に比べてセキュリティが低下するものの、ホームデバイス５０での演算負荷が公開鍵・秘密鍵方式に比べて少なくてすむ。したがって、共通鍵方式の場合には、ホームデバイス５０の演算能力が相対的に低い場合においても、デジタル署名ＤＳによるソフトウエア検証が可能である。
公開鍵・秘密鍵方式の場合には、共通鍵方式の場合に比べてセキュリティを向上させることができる。
公開鍵・秘密鍵方式の場合には、共通鍵方式の場合に比べてセキュリティを向上させることができる。
ホームデバイス５０には、様々な装置が含まれる。したがって、求められるセキュリティのレベルには、ホームデバイス５０の種類などによって様々なレベルがある。ホームデバイス５０のうち、高いセキュリティを求められるホームデバイス５０に対しては、公開鍵・秘密鍵方式が適用される。また、ホームデバイス５０のうち、高いセキュリティを求められておらず、演算能力が比較的低いホームデバイス５０に対しては、共通鍵方式が適用される。また、ホームデバイス５０のうち、セキュリティを求められないホームデバイス５０に対しては、いずれの鍵も用いずに、ソフトウエアを更新するようにしてもよい。
（変形例：ホームデバイスとの通信ができない場合のソフトウエア配信）
なお、ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０からソフトウエアを受信した場合（上述のステップＳ１１０）に、すぐにホームデバイス５０に転送しないように構成することもできる。この場合、ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０から受信したソフトウエアとデジタル署名ＤＳとを、記憶部２１に記憶させる。ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０との間において通信が可能な状態であるときに、記憶部２１からソフトウエアとデジタル署名ＤＳとを読み出して、上述したステップＳ１２０からステップＳ１６０までの各ステップを処理する。
また、ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０にソフトウエアを送信している際にホームデバイス５０との通信ができなくなった場合には、ソフトウエアを再送信（再配信）するように構成してもよい。
このように構成することにより、ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０との間において通信ができない状況において、配信サーバ６０からソフトウエアを受信した場合であっても、ホームデバイス５０のソフトウエアを更新することができる。
なお、ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０からソフトウエアを受信した場合（上述のステップＳ１１０）に、すぐにホームデバイス５０に転送しないように構成することもできる。この場合、ホームゲートウエイ１０は、配信サーバ６０から受信したソフトウエアとデジタル署名ＤＳとを、記憶部２１に記憶させる。ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０との間において通信が可能な状態であるときに、記憶部２１からソフトウエアとデジタル署名ＤＳとを読み出して、上述したステップＳ１２０からステップＳ１６０までの各ステップを処理する。
また、ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０にソフトウエアを送信している際にホームデバイス５０との通信ができなくなった場合には、ソフトウエアを再送信（再配信）するように構成してもよい。
このように構成することにより、ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０との間において通信ができない状況において、配信サーバ６０からソフトウエアを受信した場合であっても、ホームデバイス５０のソフトウエアを更新することができる。
（変形例：ホームゲートウエイへの配信サーバ・公開鍵証明書の登録）
配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳをホームゲートウエイ１０の配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１に記憶させる手順は、上述の手順に限られない。具体的には、上述のステップＳ１００において、ホームゲートウエイ１０が、配信サーバ６０から配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを取得する場合を一例として説明したが、これに限られない。
変形例として、上述したステップＳ２０において、配信サーバ６０が、ホームゲートウエイ１０に対して、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを送信してもよい。すなわち、ステップＳ２０において、配信サーバ６０は、配信対象のソフトウエアと、このソフトウエアのデジタル署名ＤＳと、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳとを、ホームゲートウエイ１０に対して配信する。この場合、ホームゲートウエイ１０は、ステップＳ１１０において、配信されたソフトウエアと、デジタル署名ＤＳと、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳとを受信する。ホームゲートウエイ１０は、受信した配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを、配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１に記憶させる。
また、他の変形例として、ホームゲートウエイ１０の工場出荷時などにおいて、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１に予め記憶させてもよい。
配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳをホームゲートウエイ１０の配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１に記憶させる手順は、上述の手順に限られない。具体的には、上述のステップＳ１００において、ホームゲートウエイ１０が、配信サーバ６０から配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを取得する場合を一例として説明したが、これに限られない。
変形例として、上述したステップＳ２０において、配信サーバ６０が、ホームゲートウエイ１０に対して、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを送信してもよい。すなわち、ステップＳ２０において、配信サーバ６０は、配信対象のソフトウエアと、このソフトウエアのデジタル署名ＤＳと、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳとを、ホームゲートウエイ１０に対して配信する。この場合、ホームゲートウエイ１０は、ステップＳ１１０において、配信されたソフトウエアと、デジタル署名ＤＳと、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳとを受信する。ホームゲートウエイ１０は、受信した配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを、配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１に記憶させる。
また、他の変形例として、ホームゲートウエイ１０の工場出荷時などにおいて、配信サーバ６０の公開鍵証明書ＤＣＳを配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１に予め記憶させてもよい。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ソフトウエア配信システムによる、ホームデバイス５０から配信サーバ６０へのソフトウエアの配信結果の通知について、図６を参照して説明する。この一例では、ソフトウエアの配信結果とは、ホームデバイス５０へのソフトウエアの適用結果を意味する。また、ホームデバイス５０へのソフトウエアの適用結果とは、ホームデバイス５０に正当なソフトウエアが配信され、かつ、正常に更新されたか否かという情報である。本実施形態では、ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエアの配信結果の通知が、共通鍵方式による場合について説明する。なお、ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエアの配信結果の通知は、公開鍵・秘密鍵方式によっても可能である。ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエアの配信結果の通知を公開鍵・秘密鍵方式によって行う場合の説明は、省略する。また、上述した第１実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、ソフトウエア配信システムによる、ホームデバイス５０から配信サーバ６０へのソフトウエアの配信結果の通知について、図６を参照して説明する。この一例では、ソフトウエアの配信結果とは、ホームデバイス５０へのソフトウエアの適用結果を意味する。また、ホームデバイス５０へのソフトウエアの適用結果とは、ホームデバイス５０に正当なソフトウエアが配信され、かつ、正常に更新されたか否かという情報である。本実施形態では、ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエアの配信結果の通知が、共通鍵方式による場合について説明する。なお、ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエアの配信結果の通知は、公開鍵・秘密鍵方式によっても可能である。ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０へのソフトウエアの配信結果の通知を公開鍵・秘密鍵方式によって行う場合の説明は、省略する。また、上述した第１実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
［ソフトウエアの配信結果の通知］
図６は、本実施形態のソフトウエア配信システムによるソフトウエア配信結果の通知の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ２０１）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、配信されたソフトウエアの適用結果を示すダイジェスト値を生成する。具体的には、ホームデバイス５０のソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエアを更新した後、ホームデバイス５０をセキュアブートする。このソフトウエア更新制御部５６が行うセキュアブートの具体例について説明する。
図６は、本実施形態のソフトウエア配信システムによるソフトウエア配信結果の通知の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ２０１）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、配信されたソフトウエアの適用結果を示すダイジェスト値を生成する。具体的には、ホームデバイス５０のソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエアを更新した後、ホームデバイス５０をセキュアブートする。このソフトウエア更新制御部５６が行うセキュアブートの具体例について説明する。
ソフトウエア更新制御部５６は、ソフトウエアを更新した後、ホームデバイス５０を再起動する。次に、ソフトウエア更新制御部５６は、更新したソフトウエアの積算ハッシュ値を算出する。この場合、ソフトウエアの適用結果を示すダイジェスト値とは、積算ハッシュ値である。
（ステップＳ２１１）暗号処理部５３は、ステップＳ２０１において生成されたダイジェスト値のデジタル署名ＤＳを、共通鍵ＣＫによって生成する。この共通鍵ＣＫは、鍵記憶部５４に記憶されている。
（ステップＳ２２１）通信制御部５２は、ステップＳ２１１において生成されたデジタル署名ＤＳを、ホームゲートウエイ１０に送信する。
（ステップＳ２２１）通信制御部５２は、ステップＳ２１１において生成されたデジタル署名ＤＳを、ホームゲートウエイ１０に送信する。
（ステップＳ１０１）ホームゲートウエイ１０の通信制御部１１は、ステップＳ２１１において送信されたデジタル署名ＤＳを、受信する。
（ステップＳ１１１）復号部２２は、ステップＳ１０１において受信されたデジタル署名ＤＳを、共通鍵ＣＫによって復号する。この共通鍵ＣＫは、記憶部２１に記憶されている。すなわち、復号部２２は、記憶部２１に格納された共通鍵ＣＫで、通信制御部１１によって受信された共通鍵ＣＫで暗号化された情報を復号する。
（ステップＳ１２１）検証部２３は、ステップＳ１１１において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果と、ソフトウエアのダイジェスト値とに基づいて、ソフトウエアの適用結果を検証する。ここで、ソフトウエアとは、上述した図５に示すステップＳ１１０において受信されたソフトウエア、つまり配信対象のソフトウエアである。
具体的には、検証部２３は、ステップＳ１１１において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果を取得する。この復号結果には、ソフトウエアのハッシュ値が含まれている。また、検証部２３は、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアについて、ソフトウエアのダイジェスト値、すなわち、ハッシュ値を算出する。検証部２３は、取得した復号結果が示すハッシュ値と、算出したハッシュ値とを比較して、一致すれば検証成功と、不一致であれば検証失敗と判定する。
なお、検証部２３は、ステップＳ１２１においてハッシュ値を算出しないように構成することもできる。この場合には、検証部２３は、ソフトウエアの配信段階（例えば、ステップＳ１３０）において生成されたハッシュ値を用いて、ソフトウエアの適用結果を検証してもよい。
具体的には、検証部２３は、ステップＳ１１１において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果を取得する。この復号結果には、ソフトウエアのハッシュ値が含まれている。また、検証部２３は、ステップＳ１１０において受信されたソフトウエアについて、ソフトウエアのダイジェスト値、すなわち、ハッシュ値を算出する。検証部２３は、取得した復号結果が示すハッシュ値と、算出したハッシュ値とを比較して、一致すれば検証成功と、不一致であれば検証失敗と判定する。
なお、検証部２３は、ステップＳ１２１においてハッシュ値を算出しないように構成することもできる。この場合には、検証部２３は、ソフトウエアの配信段階（例えば、ステップＳ１３０）において生成されたハッシュ値を用いて、ソフトウエアの適用結果を検証してもよい。
検証部２３は、ソフトウエアの適用結果の検証が成功した場合（ステップＳ１３１；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１４１に進める。また、検証部２３は、ソフトウエアの適用結果の検証が失敗した場合（ステップＳ１３１；ＮＯ）には、処理を終了する。
（ステップＳ１４１）暗号処理部２４は、ステップＳ１２１において算出されたダイジェスト値について、ダイジェスト値のデジタル署名ＤＳを第１秘密鍵ＳＫ１によって生成する。なお、第１秘密鍵ＳＫ１は、記憶部２１に記憶されている。
（ステップＳ１５１）通信制御部１１は、ステップＳ１４１において生成されたデジタル署名ＤＳを、配信サーバ６０に送信する。
（ステップＳ１５１）通信制御部１１は、ステップＳ１４１において生成されたデジタル署名ＤＳを、配信サーバ６０に送信する。
（ステップＳ１１）配信サーバ６０は、ステップＳ１５１において送信されたデジタル署名ＤＳを受信する。
（ステップＳ２１）配信サーバ６０は、ステップＳ１１において受信されたデジタル署名ＤＳを、第１公開鍵ＰＫ１によって復号する。
（ステップＳ３１）配信サーバ６０は、ステップＳ２１において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果と、ソフトウエアのダイジェスト値とに基づいて、ソフトウエアの適用結果を検証する。配信サーバ６０は、ソフトウエアの適用結果の検証が成功した場合（ステップＳ４１；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５１に進める。また、配信サーバ６０は、ソフトウエアの適用結果の検証が失敗した場合（ステップＳ４１；ＮＯ）には、処理を終了する。
（ステップＳ２１）配信サーバ６０は、ステップＳ１１において受信されたデジタル署名ＤＳを、第１公開鍵ＰＫ１によって復号する。
（ステップＳ３１）配信サーバ６０は、ステップＳ２１において復号されたデジタル署名ＤＳの復号結果と、ソフトウエアのダイジェスト値とに基づいて、ソフトウエアの適用結果を検証する。配信サーバ６０は、ソフトウエアの適用結果の検証が成功した場合（ステップＳ４１；ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５１に進める。また、配信サーバ６０は、ソフトウエアの適用結果の検証が失敗した場合（ステップＳ４１；ＮＯ）には、処理を終了する。
（ステップＳ５１）配信サーバ６０は、ソフトウエアがホームデバイス５０に正しく適用されたと判定して、一連の処理を終了する。
以上説明したように、本実施形態のソフトウエア配信システムは、ソフトウエアがホームデバイス５０に正しく適用されたか否か、すなわちソフトウエアの配信結果を判定する。ここで、本実施形態のソフトウエア配信システムは、ソフトウエアの配信及びソフトウエアの適用について、その結果を検証する。したがって、本実施形態のソフトウエア配信システムによれば、配信されるソフトウエアのセキュリティを向上させることができる。
（変形例：ホームデバイスがソフトウエア認証に失敗した場合のソフトウエア再配信）
なお、ホームデバイス５０は、ステップＳ２２１において、ソフトウエアの配信結果をデジタル署名ＤＳに含めて、ホームゲートウエイ１０に通知してもよい。ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０からソフトウエア認証が失敗したことを示す通知がなされた場合には、ホームデバイス５０に対してソフトウエアを再送信（再配信）してもよい。このように構成することにより、ソフトウエア配信システムは、ホームデバイス５０にソフトウエアが正しく適用されない頻度を低減することができる。
なお、ホームデバイス５０は、ステップＳ２２１において、ソフトウエアの配信結果をデジタル署名ＤＳに含めて、ホームゲートウエイ１０に通知してもよい。ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０からソフトウエア認証が失敗したことを示す通知がなされた場合には、ホームデバイス５０に対してソフトウエアを再送信（再配信）してもよい。このように構成することにより、ソフトウエア配信システムは、ホームデバイス５０にソフトウエアが正しく適用されない頻度を低減することができる。
［第３実施形態］
本実施形態においては、ソフトウエアの配信に用いられる鍵の管理について説明する。
図７は、第３実施形態のホームゲートウエイ１０の構成の一例を示す図である。本実施形態においては、ホームゲートウエイ１０は、鍵生成部２５を備える点で、上述した各実施形態と異なる。上述した各実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態においては、ソフトウエアの配信に用いられる鍵の管理について説明する。
図７は、第３実施形態のホームゲートウエイ１０の構成の一例を示す図である。本実施形態においては、ホームゲートウエイ１０は、鍵生成部２５を備える点で、上述した各実施形態と異なる。上述した各実施形態の構成と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
本実施形態のｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１−２と、鍵生成部２５とを備える。鍵生成部２５は鍵を生成する。記憶部２１−２は生成された鍵を記憶する。
本実施形態では、鍵生成部２５が生成する鍵として、宅内鍵交換鍵と、宅内鍵との２種類がある。宅内鍵交換鍵は、例えば、宅内鍵等の鍵の更新をホームデバイス５０に対して行うときに使用される。宅内鍵は、例えば、ホームデバイス５０のソフトウエアの更新のための処理に使用される。宅内鍵は、例えば、ホームデバイス５０とホームゲートウエイ１０との間の情報の授受における、情報の暗号化および復号化などに使用される。
鍵生成部２５は、所定のタイミングで、宅内鍵交換鍵と宅内鍵とを生成する。宅内鍵交換鍵の生成タイミングと宅内鍵の生成タイミングとは、同じでもよく、又は、異なってもよい。鍵生成部２５は、ｅＳＩＭ＿２０−２の外部からの鍵生成要求に応じて、宅内鍵交換鍵もしくは宅内鍵のいずれか、又は、宅内鍵交換鍵と宅内鍵との両方を生成してもよい。鍵生成部２５は、宅内鍵交換鍵と宅内鍵との生成を繰り返してもよい。
図８は、本実施形態の記憶部２１−２の構成の一例を示す図である。
記憶部２１−２は、上述した配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１から第１秘密鍵記憶部２１５に加え、マスタ鍵記憶部２１６と、デバイス初期鍵記憶部２１７と、鍵交換鍵記憶部２１８とを備える。
マスタ鍵記憶部２１６には、デバイスＩＤからデバイス初期鍵ＩＫを生成するためのマスタ鍵ＭＫが記憶される。
デバイス初期鍵記憶部２１７には、マスタ鍵ＭＫによって生成されたデバイス初期鍵ＩＫが記憶される。
鍵交換鍵記憶部２１８には、宅内鍵ＩＨＫを交換するための宅内鍵交換鍵ＸＫが記憶される。
また、本実施形態の場合、鍵生成部２５が生成した宅内鍵は、共通鍵記憶部２１３に記憶される。
記憶部２１−２は、上述した配信サーバ・公開鍵証明書記憶部２１１から第１秘密鍵記憶部２１５に加え、マスタ鍵記憶部２１６と、デバイス初期鍵記憶部２１７と、鍵交換鍵記憶部２１８とを備える。
マスタ鍵記憶部２１６には、デバイスＩＤからデバイス初期鍵ＩＫを生成するためのマスタ鍵ＭＫが記憶される。
デバイス初期鍵記憶部２１７には、マスタ鍵ＭＫによって生成されたデバイス初期鍵ＩＫが記憶される。
鍵交換鍵記憶部２１８には、宅内鍵ＩＨＫを交換するための宅内鍵交換鍵ＸＫが記憶される。
また、本実施形態の場合、鍵生成部２５が生成した宅内鍵は、共通鍵記憶部２１３に記憶される。
［鍵の管理：ホームデバイスへの初期鍵の適用］
次に、ホームデバイス５０へのデバイス初期鍵ＩＫの適用について図９を参照して説明する。
図９は、本実施形態のホームデバイス５０へのデバイス初期鍵ＩＫの適用の動作の一例を示す図である。このホームデバイス５０へのデバイス初期鍵ＩＫの適用は、不図示の初期鍵書き込み装置７０によって行われる。この初期鍵書き込み装置７０は、ホームデバイス５０が生産される工場内等に備えられている。初期鍵書き込み装置７０は、各ホームデバイス５０について、デバイス初期鍵ＩＫをそれぞれ書き込む。
次に、ホームデバイス５０へのデバイス初期鍵ＩＫの適用について図９を参照して説明する。
図９は、本実施形態のホームデバイス５０へのデバイス初期鍵ＩＫの適用の動作の一例を示す図である。このホームデバイス５０へのデバイス初期鍵ＩＫの適用は、不図示の初期鍵書き込み装置７０によって行われる。この初期鍵書き込み装置７０は、ホームデバイス５０が生産される工場内等に備えられている。初期鍵書き込み装置７０は、各ホームデバイス５０について、デバイス初期鍵ＩＫをそれぞれ書き込む。
（ステップＳ２０２）ホームデバイス５０は、初期鍵書き込み装置７０に対して、デバイスＩＤを通知する。このデバイスＩＤとは、ホームデバイス５０を識別する情報である。例えば、デバイスＩＤとは、ホームデバイス５０の製造シリアルナンバーである。
（ステップＳ３００）初期鍵書き込み装置７０は、ステップＳ２０２においてホームデバイス５０から通知されたデバイスＩＤを取得する。
（ステップＳ３１０）初期鍵書き込み装置７０は、ステップＳ３００において取得されたデバイスＩＤと、マスタ鍵ＭＫとに基づいて、デバイス初期鍵ＩＫを生成する。
（ステップＳ３２０）初期鍵書き込み装置７０は、ステップＳ３１０において生成されたデバイス初期鍵ＩＫを、ホームデバイス５０に対して出力して処理を終了する。
（ステップＳ３１０）初期鍵書き込み装置７０は、ステップＳ３００において取得されたデバイスＩＤと、マスタ鍵ＭＫとに基づいて、デバイス初期鍵ＩＫを生成する。
（ステップＳ３２０）初期鍵書き込み装置７０は、ステップＳ３１０において生成されたデバイス初期鍵ＩＫを、ホームデバイス５０に対して出力して処理を終了する。
（ステップＳ２１２）ホームデバイス５０は、ステップＳ３２０において出力されたデバイス初期鍵ＩＫを取得し、取得したデバイス初期鍵ＩＫを鍵記憶部５４に記憶させて処理を終了する。
［鍵の管理：ホームゲートウエイとホームデバイスとの間の初期鍵の共有］
図１０は、本実施形態のホームゲートウエイ１０へのデバイス初期鍵ＩＫの登録の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ２０３）ホームデバイス５０は、ホームゲートウエイ１０に対して、デバイスＩＤを通知して処理を終了する。
図１０は、本実施形態のホームゲートウエイ１０へのデバイス初期鍵ＩＫの登録の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ２０３）ホームデバイス５０は、ホームゲートウエイ１０に対して、デバイスＩＤを通知して処理を終了する。
（ステップＳ１０２）ホームゲートウエイ１０の通信制御部１１は、ステップＳ２０３においてホームデバイス５０から通知されたデバイスＩＤを取得する。
（ステップＳ１１２）鍵生成部２５は、ステップＳ１０２において取得されたデバイスＩＤと、マスタ鍵記憶部２１６に記憶されているマスタ鍵ＭＫとに基づいて、デバイス初期鍵ＩＫを生成する。
（ステップＳ１２２）鍵生成部２５は、ステップＳ１１２において生成されたデバイス初期鍵ＩＫを、デバイス初期鍵記憶部２１７に記憶させて処理を終了する。
（ステップＳ１１２）鍵生成部２５は、ステップＳ１０２において取得されたデバイスＩＤと、マスタ鍵記憶部２１６に記憶されているマスタ鍵ＭＫとに基づいて、デバイス初期鍵ＩＫを生成する。
（ステップＳ１２２）鍵生成部２５は、ステップＳ１１２において生成されたデバイス初期鍵ＩＫを、デバイス初期鍵記憶部２１７に記憶させて処理を終了する。
［鍵の管理：ホームゲートウエイからホームデバイスへの鍵交換鍵の配布］
図１１は、ホームゲートウエイ１０からホームデバイス５０への鍵交換鍵の配布の一例を示す図である。以下の説明において、デバイス初期鍵ＩＫを初期鍵Ｋｉとも記載する。また、宅内鍵交換鍵ＸＫを鍵交換鍵Ｋｘとも記載する。
図１１は、ホームゲートウエイ１０からホームデバイス５０への鍵交換鍵の配布の一例を示す図である。以下の説明において、デバイス初期鍵ＩＫを初期鍵Ｋｉとも記載する。また、宅内鍵交換鍵ＸＫを鍵交換鍵Ｋｘとも記載する。
［管理方法の例Ｇ１］
ホームデバイス５０は、自ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を鍵記憶部５４に記憶している。ホームデバイス５０は、自己の識別子であるデバイスＩＤを有する。ｅＳＩＭ＿２０−２は、マスタ鍵ＭＫをマスタ鍵記憶部２１６に記憶している。ｅＳＩＭ＿２０のマスタ鍵記憶部２１６に記憶されるマスタ鍵ＭＫは、ホームデバイス５０の鍵記憶部５４に記憶される初期鍵Ｋｉ５の生成に、当該ホームデバイス５０のデバイスＩＤと共に使用されたマスタ鍵と同じマスタ鍵である。したがって、ｅＳＩＭ＿２０−２の鍵記憶部５４に記憶されているマスタ鍵ＭＫと当該ホームデバイス５０のデバイスＩＤとから、当該ホームデバイス５０の鍵記憶部５４に記憶されている初期鍵Ｋｉ５と同じ鍵を生成することができる。
ホームデバイス５０は、自ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を鍵記憶部５４に記憶している。ホームデバイス５０は、自己の識別子であるデバイスＩＤを有する。ｅＳＩＭ＿２０−２は、マスタ鍵ＭＫをマスタ鍵記憶部２１６に記憶している。ｅＳＩＭ＿２０のマスタ鍵記憶部２１６に記憶されるマスタ鍵ＭＫは、ホームデバイス５０の鍵記憶部５４に記憶される初期鍵Ｋｉ５の生成に、当該ホームデバイス５０のデバイスＩＤと共に使用されたマスタ鍵と同じマスタ鍵である。したがって、ｅＳＩＭ＿２０−２の鍵記憶部５４に記憶されているマスタ鍵ＭＫと当該ホームデバイス５０のデバイスＩＤとから、当該ホームデバイス５０の鍵記憶部５４に記憶されている初期鍵Ｋｉ５と同じ鍵を生成することができる。
なお、第１のホームデバイス５０−１の初期鍵の生成に使用されるマスタ鍵ＭＫ１と、第２のホームデバイス５０−２の初期鍵の生成に使用されるマスタ鍵ＭＫ２とは、同じであってもよく、又は、異なってもよい。
（ステップＳ１０１０）ホームデバイス５０は、所定のタイミングで自己のデバイスＩＤをｅＳＩＭ＿２０−２へ供給する。該所定のタイミングは、例えば、ホームデバイス５０が工場からの出荷後、初めて電源投入された時などである。ホームデバイス５０のデバイスＩＤは、ホームデバイス５０からホームゲートウエイ１０を介してｅＳＩＭ＿２０−２へ送信される。ｅＳＩＭ＿２０−２は、該受信したホームデバイス５０のデバイスＩＤを鍵生成部２５へ供給する。
（ステップＳ１０１１）ホームゲートウエイ１０の鍵生成部２５は、マスタ鍵記憶部２１６からマスタ鍵を取得し、取得したマスタ鍵とホームデバイス５０のデバイスＩＤを使用して該ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を生成する。鍵生成部２５は、該生成した初期鍵Ｋｉ５を、記憶部２１−２に記憶されているホームゲートウエイ１０の初期鍵Ｋｉ０で暗号化し、暗号化された初期鍵Ｋｉ５のデータである暗号化初期鍵Ｋｉ０（Ｋｉ５）を生成する。
ホームゲートウエイ１０の通信制御部１１は、該生成した暗号化初期鍵Ｋｉ０（Ｋｉ５）と当該ホームデバイス５０のデバイスＩＤの組をホームデバイス５０へ供給する。ホームデバイス５０は、該暗号化初期鍵Ｋｉ０（Ｋｉ５）を鍵記憶部５４に記憶されている自ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ０で復号する。この復号によりホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５が得られる。ホームデバイス５０は、該ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を、当該ホームデバイス５０のデバイスＩＤに関連付けて鍵記憶部５４に格納する。これにより、ホームゲートウエイ１０と、ホームデバイス５０とは、該ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を共有する。
（ステップＳ１０１２）ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、乱数Ｒｎを生成し、生成した乱数Ｒｎをチャレンジ値とする。ホームゲートウエイ１０は、チャレンジ値Ｒｎをホームデバイス５０へ送信する。
（ステップＳ１０１３）ホームデバイス５０は、ホームゲートウエイ１０から受信したチャレンジ値Ｒｎを鍵記憶部５４に記憶される自ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５で暗号化した暗号化データＫｉ５（Ｒｎ）を生成する。ホームデバイス５０は、暗号化データＫｉ５（Ｒｎ）をレスポンス値として、ホームゲートウエイ１０へ送信する。ホームゲートウエイ１０は、該受信したレスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）をｅＳＩＭ＿２０−２へ供給する。
ｅＳＩＭ＿２０−２は、該レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に対して、レスポンスマッチング処理を実行する。レスポンスマッチング処理では、ｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１−２に記憶されるホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を使用して、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）を検証する。レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証方法について、以下に、レスポンス値の検証方法の例を挙げて説明する。
（レスポンス値の検証方法の例Ｇ１−ｂ１）
ｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１−２に記憶される複数の初期鍵Ｋｉ１、・・・、Ｋｉ５、・・・の各々でチャレンジ値Ｒｎを暗号化し、各暗号化結果がレスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致するかを判定する。判定の結果、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致する暗号化結果が一つだけある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が成功である。一方、判定の結果、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致する暗号化結果がない場合、及び、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致する暗号化結果が複数ある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である。
ｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１−２に記憶される複数の初期鍵Ｋｉ１、・・・、Ｋｉ５、・・・の各々でチャレンジ値Ｒｎを暗号化し、各暗号化結果がレスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致するかを判定する。判定の結果、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致する暗号化結果が一つだけある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が成功である。一方、判定の結果、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致する暗号化結果がない場合、及び、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）に一致する暗号化結果が複数ある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である。
（レスポンス値の検証方法の例Ｇ１−ｂ２）
ｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１−２に記憶される複数の初期鍵Ｋｉ１、・・・、Ｋｉ５、・・・の各々でレスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）を復号し、各復号結果がチャレンジ値Ｒｎに一致するかを判定する。判定の結果、チャレンジ値Ｒｎに一致する復号結果が一つだけある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が成功である。一方、判定の結果、チャレンジ値Ｒｎに一致する復号結果がない場合、及び、チャレンジ値Ｒｎに一致する復号結果が複数ある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である。
ｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１−２に記憶される複数の初期鍵Ｋｉ１、・・・、Ｋｉ５、・・・の各々でレスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）を復号し、各復号結果がチャレンジ値Ｒｎに一致するかを判定する。判定の結果、チャレンジ値Ｒｎに一致する復号結果が一つだけある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が成功である。一方、判定の結果、チャレンジ値Ｒｎに一致する復号結果がない場合、及び、チャレンジ値Ｒｎに一致する復号結果が複数ある場合には、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である。
説明を図１１に戻す。
レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が成功である場合には以降のステップへ進む。一方、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である場合には、図１１の処理を終了する。
なお、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である場合には、所定のエラー処理を行ってもよい。
レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が成功である場合には以降のステップへ進む。一方、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である場合には、図１１の処理を終了する。
なお、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ）の検証が失敗である場合には、所定のエラー処理を行ってもよい。
（ステップＳ１０１４）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、乱数Ｒｎ’を生成し、生成した乱数Ｒｎ’をチャレンジ値とする。ホームデバイス５０は、チャレンジ値Ｒｎ’をホームゲートウエイ１０へ送信する。
（ステップＳ１０１５）ホームゲートウエイ１０は、ホームデバイス５０から受信したチャレンジ値Ｒｎ’をｅＳＩＭ＿２０−２へ供給する。ｅＳＩＭ＿２０−２は、該チャレンジ値Ｒｎ’を、ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５で暗号化した暗号化データＫｉ５（Ｒｎ’）を生成する。ホームゲートウエイ１０は、暗号化データＫｉ５（Ｒｎ’）をレスポンス値として、ホームデバイス５０へ送信する。ホームデバイス５０は、該受信したレスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）を暗号処理部５３へ供給する。
暗号処理部５３は、該レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）に対して、レスポンスマッチング処理を実行する。レスポンスマッチング処理では、暗号処理部５３は、鍵記憶部５４に記憶される自ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を使用して、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）を検証する。レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）の検証方法としては、上述したレスポンス値の検証方法の例Ｇ１−ｂ１、Ｇ１−ｂ２と同様の方法が挙げられる。
レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）の検証が成功である場合には以降のステップへ進む。一方、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）の検証が失敗である場合には、図１１の処理を終了する。なお、レスポンス値Ｋｉ５（Ｒｎ’）の検証が失敗である場合には、所定のエラー処理を行ってもよい。
（ステップＳ１０１６）ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５を使用して、鍵交換鍵記憶部２１８に記憶される鍵交換鍵Ｋｘ２を暗号化し、暗号化鍵交換鍵Ｋｉ５（Ｋｘ２）を生成する。ホームゲートウエイ１０は、暗号化鍵交換鍵Ｋｉ５（Ｋｘ２）をホームデバイス５０へ送信する。ホームデバイス５０は、該受信した暗号化鍵交換鍵Ｋｉ５（Ｋｘ２）を暗号処理部５３へ供給する。
（ステップＳ１０１７）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、暗号化鍵交換鍵Ｋｉ５（Ｋｘ２）を、鍵記憶部５４に記憶される自ホームデバイス５０の初期鍵Ｋｉ５で復号する。この復号結果として鍵交換鍵Ｋｘ２が得られる。
（ステップＳ１０１８）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、該復号結果の鍵交換鍵Ｋｘ２を鍵記憶部５４に格納する。
上述の管理方法の例Ｇ１では、ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、鍵の安全性の要求のレベルが比較的高いマスタ鍵を有する。また、ｅＳＩＭ＿２０−２は、マスタ鍵とホームデバイス５０のデバイスＩＤとからホームデバイス５０の初期鍵を生成する。そして、ｅＳＩＭ＿２０−２は、ホームゲートウエイ１０の初期鍵でホームデバイス５０の初期鍵を暗号化する。そして、ホームデバイス５０は、該暗号化されたホームデバイス５０の初期鍵を自己の初期鍵で復号する。これにより、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０とは、同じ初期鍵を共有する。ホームゲートウエイ１０は、宅１の内部の各ホームデバイス５０について、各ホームデバイス５０の初期鍵を鍵交換鍵記憶部２１８に格納する。ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０とが共有する初期鍵は、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０との間で、例えば、ソフトウエアの配布や、鍵交換鍵等のデータの交換における暗号処理等に使用される。
［管理方法の例Ｇ２］
図１２から図１５を参照して、管理方法の例Ｇ２を説明する。管理方法の例Ｇ２では、多層共通鍵方式を使用する。
図１２から図１５を参照して、管理方法の例Ｇ２を説明する。管理方法の例Ｇ２では、多層共通鍵方式を使用する。
図１２及び図１３を参照して、多層共通鍵方式による鍵の管理方法について説明する。
まず図１２を参照して多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第１段階を説明する。図１２は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第１段階を示す図である。図１２において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したＮ番目の共通鍵である現共通鍵（Ｎ）を有する。
まず図１２を参照して多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第１段階を説明する。図１２は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第１段階を示す図である。図１２において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したＮ番目の共通鍵である現共通鍵（Ｎ）を有する。
また、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したα系統のＮ番目の共通鍵であるα現共通鍵（Ｎ）を有する。また、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したβ系統のＮ番目の共通鍵であるβ現共通鍵（Ｎ）を有する。
（ステップＳ１１３１）ホームゲートウエイ１０は、新しい「Ｎ＋１」番目の共通鍵である新共通鍵（Ｎ＋１）を生成する。ホームゲートウエイ１０は、現共通鍵（Ｎ）が保持されるレジスタに対して、現共通鍵（Ｎ）から新共通鍵（Ｎ＋１）に値を書き換える。ホームゲートウエイ１０は、例えば、現共通鍵（Ｎ）が使用された回数が規定回数に達した場合に、共通鍵を、現共通鍵（Ｎ）から新共通鍵（Ｎ＋１）に変更してもよい。
（ステップＳ１１３２）ホームゲートウエイ１０において、ｅＳＩＭ＿２０−２は、新共通鍵（Ｎ＋１）をα現共通鍵（Ｎ）で暗号化する。
（ステップＳ１１３３）ホームゲートウエイ１０は、該新共通鍵（Ｎ＋１）の暗号化の結果である第１暗号化データ（Ｎ＋１）をホームデバイス５０へ送信する。
（ステップＳ１１３４）ホームデバイス５０において、暗号処理部５３は、ホームゲートウエイ１０から受信した第１暗号化データ（Ｎ＋１）をα現共通鍵（Ｎ）で復号する。ホームデバイス５０は、現共通鍵（Ｎ）が保持されるレジスタに対して、現共通鍵（Ｎ）から該第１暗号化データ（Ｎ＋１）の復号結果に値を書き換える。これにより、ホームデバイス５０の該レジスタの値が、現共通鍵（Ｎ）から新共通鍵（Ｎ＋１）に更新される。
これにより、ホームゲートウエイ１０及びホームデバイス５０において、共通鍵が、現共通鍵（Ｎ）から新共通鍵（Ｎ＋１）に更新される。
次に図１３を参照して多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第２段階を説明する。図１３は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第２段階を示す図である。
図１３において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したα現共通鍵（Ｎ）及びβ現共通鍵（Ｎ）を有する。
図１３において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したα現共通鍵（Ｎ）及びβ現共通鍵（Ｎ）を有する。
（ステップＳ１１４１）ホームゲートウエイ１０は、α系統の新しい「Ｎ＋１」番目の共通鍵であるα新共通鍵（Ｎ＋１）を生成する。ホームゲートウエイ１０は、α現共通鍵（Ｎ）が保持されるレジスタに対して、α現共通鍵（Ｎ）からα新共通鍵（Ｎ＋１）に値を書き換える。ホームゲートウエイ１０は、例えば、α現共通鍵（Ｎ）が使用された回数が規定回数に達した場合に、α系統の共通鍵を、α現共通鍵（Ｎ）からα新共通鍵（Ｎ＋１）に変更してもよい。
（ステップＳ１１４２）ホームゲートウエイ１０において、ｅＳＩＭ＿２０−２は、α新共通鍵（Ｎ＋１）をβ現共通鍵（Ｎ）で暗号化する。
（ステップＳ１１４３）ホームゲートウエイ１０は、該α新共通鍵（Ｎ＋１）の暗号化の結果である第２暗号化データ（Ｎ＋１）をホームデバイス５０へ送信する。
（ステップＳ１１４４）ホームデバイス５０において、暗号処理部５３は、ホームゲートウエイ１０から受信した第２暗号化データ（Ｎ＋１）をβ現共通鍵（Ｎ）で復号する。ホームデバイス５０は、α現共通鍵（Ｎ）が保持されるレジスタに対して、α現共通鍵（Ｎ）から該第２暗号化データ（Ｎ＋１）の復号結果に値を書き換える。これにより、ホームデバイス５０の該レジスタの値が、α現共通鍵（Ｎ）からα新共通鍵（Ｎ＋１）に更新される。
これにより、ホームゲートウエイ１０及びホームデバイス５０において、α系統の共通鍵が、α現共通鍵（Ｎ）からα新共通鍵（Ｎ＋１）に更新される。
上述の図１２及び図１３に示される多層共通鍵方式による鍵の管理方法によれば、共通鍵方式の高速性を得ることができると共に、同じ処理ルーチンを繰り返し利用することができる。同じ処理ルーチンを繰り返し利用することにより、プログラムコードの単純化を図ることができるので、限られたコンピュータ資源であるホームゲートウエイ１０及びホームデバイス５０のＣＰＵ性能やメモリ量に好適である。
図１４及び図１５を参照して、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例を説明する。図１４では鍵交換鍵に適用する。図１５ではセッション鍵に適用する。鍵交換鍵は、例えばセッション鍵等の鍵の更新などに使用される鍵である。セッション鍵は、例えばメッセージ認証コード（Message Authentication Code：ＭＡＣ）等によるメッセージの認証などの通信の安全性の確保に使用される鍵である。
（多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−１）
図１４を参照して、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−１を説明する。
図１４は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−１を示す図である。ここでは、鍵交換鍵の更新の対象である一つのホームデバイス５０について説明する。図１４において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したβ系統の鍵交換鍵であるβ鍵交換鍵Ｋｘ２を有する。
図１４を参照して、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−１を説明する。
図１４は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−１を示す図である。ここでは、鍵交換鍵の更新の対象である一つのホームデバイス５０について説明する。図１４において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したβ系統の鍵交換鍵であるβ鍵交換鍵Ｋｘ２を有する。
（ステップＳ１２２１）ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、α系統の新しい鍵交換鍵である新α鍵交換鍵Ｋｘ３を生成する。ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、新α鍵交換鍵Ｋｘ３をα系統の最新の鍵交換鍵として記憶部２１に格納する。
（ステップＳ１２２２）ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１に記憶されるβ鍵交換鍵Ｋｘ２を使用して新α鍵交換鍵Ｋｘ３を暗号化し、暗号化鍵交換鍵Ｋｘ２（Ｋｘ３）を生成する。ホームゲートウエイ１０は、暗号化鍵交換鍵Ｋｘ２（Ｋｘ３）をホームデバイス５０へ送信する。ホームデバイス５０は、該受信した暗号化鍵交換鍵Ｋｘ２（Ｋｘ３）を暗号処理部５３へ供給する。
（ステップＳ１２２３）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、暗号化鍵交換鍵Ｋｘ２（Ｋｘ３）を、鍵記憶部５４に記憶されるβ鍵交換鍵Ｋｘ２で復号する。この復号結果として新α鍵交換鍵Ｋｘ３が得られる。
（ステップＳ１２２４）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、該復号結果の新α鍵交換鍵Ｋｘ３をα系統の最新の鍵交換鍵として鍵記憶部５４に格納する。これにより、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０とにおいて、α系統の鍵交換鍵が新α鍵交換鍵Ｋｘ３に更新される。
（多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−２）
図１５を参照して、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−２を説明する。
図１５は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−２を示す図である。ここでは、セッション鍵の更新の対象である一つのホームデバイス５０について説明する。図１５において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したα系統の鍵交換鍵であるα鍵交換鍵Ｋｘ３を有する。
図１５を参照して、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−２を説明する。
図１５は、多層共通鍵方式による鍵の管理方法の適用例Ｇ２−２を示す図である。ここでは、セッション鍵の更新の対象である一つのホームデバイス５０について説明する。図１５において、ホームゲートウエイ１０とホームデバイス５０は、予め共有したα系統の鍵交換鍵であるα鍵交換鍵Ｋｘ３を有する。
（ステップＳ１２３１）ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、新しいセッション鍵である新セッション鍵ｋ８を生成する。
（ステップＳ１２３２）ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０−２は、記憶部２１に記憶されるα鍵交換鍵Ｋｘ３を使用して新セッション鍵ｋ８を暗号化し、暗号化セッション鍵Ｋｘ３（ｋ８）を生成する。ホームゲートウエイ１０は、暗号化セッション鍵Ｋｘ３（ｋ８）をホームデバイス５０へ送信する。ホームデバイス５０は、該受信した暗号化セッション鍵Ｋｘ３（ｋ８）を暗号処理部５３へ供給する。
（ステップＳ１２３３）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、暗号化セッション鍵Ｋｘ３（ｋ８）を、鍵記憶部５４に記憶されるα鍵交換鍵Ｋｘ３で復号する。この復号結果として新セッション鍵ｋ８が得られる。
（ステップＳ１２３４）ホームデバイス５０の暗号処理部５３は、該復号結果の新セッション鍵ｋ８を最新のセッション鍵として鍵記憶部５４に格納する。これにより、ホームデバイス５０において、セッション鍵が新セッション鍵ｋ８に更新される。
上述の管理方法の例Ｇ２によれば、共通鍵の安全性を向上させる効果が得られる。例えば鍵交換鍵等の共通鍵が繰り返し使用されると、漏洩電磁波解析などの解析が行われることによって該共通鍵が漏洩する可能性がある。この対策として、上述の管理方法の例Ｇ２では、図１２及び図１３に示される多層共通鍵方式による鍵の管理方法により共通鍵の更新を行う。
また、図１２に示される多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第１段階により、α現共通鍵（Ｎ）が繰り返し使用されると、漏洩電磁波解析などの解析が行われることによってα現共通鍵（Ｎ）が漏洩する可能性がある。この対策として、上述の管理方法の例Ｇ２では、図１３に示される多層共通鍵方式による鍵の管理方法の第２段階により、α系統の共通鍵の更新を行う。
［変形例：管理アプリによるアプリケーション機能の管理］
図１６は、ｅＳＩＭを備える装置に搭載される機能の一例を示す図である。
具体的には、ｅＳＩＭ＿２０を備える装置が盗難された場合や、紛失した場合に、ｅＳＩＭ＿２０による公開鍵証明書を付与する動作を停止させるのが好ましい。また、ｅＳＩＭ＿２０を備える装置が盗難された場合や、紛失した場合に、そのことをユーザや、サービス事業者に通知できるようにするのが好ましい。
図１６は、ｅＳＩＭを備える装置に搭載される機能の一例を示す図である。
具体的には、ｅＳＩＭ＿２０を備える装置が盗難された場合や、紛失した場合に、ｅＳＩＭ＿２０による公開鍵証明書を付与する動作を停止させるのが好ましい。また、ｅＳＩＭ＿２０を備える装置が盗難された場合や、紛失した場合に、そのことをユーザや、サービス事業者に通知できるようにするのが好ましい。
ｅＳＩＭ＿２０には、管理アプリ５０２と、アプリケーションインタフェース５０４と、１又は複数のアプリ（アプリＡ５０６、アプリＢ、アプリＸ）とが記憶されている。管理アプリ５０２は、アプリケーションインタフェース５０４と、各サービス事業者の使用するアプリ領域とを制御する。ここで、管理アプリ５０２は、ｅＳＩＭ＿２０を備える装置へインストールされているアプリの一覧と、その状態を管理するテーブルを保持する。
アプリケーションインタフェース５０４は、各事業者のサービスがｅＳＩＭ内に格納されたアプリを利用するために端末装置からアクセスを行うためのものである。１又は複数のアプリは、各サービス事業者が使用するアプリである。
端末装置に搭載されたｅＳＩＭを制御するには、ネットワークを介して接続された事業者が有するＤＭ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）サーバから通信装置などの移動機のオペレーティングシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ： ＯＳ）等に予め搭載されているＤＭクライアント（ＤＭ Ｃｌｉｅｎｔ）５１２等のアプリ（以下、「移動機のアプリ」という）を通じて、ｅＳＩＭ内の管理アプリ５０２を動作させる。しかし、移動機のアプリとｅＳＩＭ内の管理アプリ５０２を連携させるには、端末毎にＯＳ等を含めた改修が必要となり、汎用的なアプリのようには簡易に設定変更ができない。
一方、通信事業者が有するｅＳＩＭ内の所定の領域を制御可能なｅＳＩＭ情報管理サーバ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒ − Ｔｒｕｓｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｍａｎａｇｅｒ： ＭＮＯ−ＴＳＭ）（以下、「ＭＮＯ−ＴＳＭ」という）からは、移動機のアプリを経由することなく、直接ｅＳＩＭ内の所定の領域に対してｅＳＩＭ内のアプリを制御するためのコマンドを投入できる。
管理アプリ５０２へコマンドが投入されることによって、アプリ全体または個別の状態を管理することができる。管理アプリ５０２へのコマンドの投入は、ＤＭクライアント５１２を経由して行われてもよいし、設定アプリ５１４を経由して行われてもよいし、ＴＳＭ Ｐｒｏｘｙ５１６を経由して行われてもよい。また、管理アプリ５０２へのコマンドの投入は、ＭＮＯ−ＴＳＭ７００からリモートコマンドを投入することによって行われてもよい。このようにできるのは、コマンドの投入元が通信事業者であるためであり、直接ｅＳＩＭ内の所定の領域に対してｅＳＩＭ内のアプリを制御するためのコマンドを投入できるためである。この方法では、管理アプリ５０２に対して直接コマンドを投入することができるため、一般の方法とは異なり、通信事業者の方が優位に処理できる。
通信装置のｅＳＩＭは、該ｅＳＩＭを利用して動作するアプリを管理する管理アプリ５０２を有しており、管理アプリ５０２はアプリケーション毎の動作状態を管理する。例えば、ｅＳＩＭ内に記憶された各サービスに関するアプリケーションの状態を全部又は一部の動作をロック又はアンロックとすることができる。動作状態の変更は、例えば、ＭＮＯ−ＴＳＭなどのｅＳＩＭ情報管理サーバからｅＳＩＭ内の管理アプリ５０２に対して、ｅＳＩＭ内のアプリケーションを制御するリモートコマンドを投入することにより実行する。
（他の変形例）
ホームデバイス５０のサービス事業者は、配信サーバ６０を所有しており、ホームデバイス５０のソフトウエア更新サービスを提供する。通信事業者は、配信サーバ６０の公開鍵について、有効化又は無効化の切り換えをすることができる。
この場合、ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０は、鍵の有効性を監視する鍵監視部（不図示）を備えている。この鍵監視部は、配信サーバ６０の公開鍵が有効である場合には、デジタル署名の検証を行い、配信サーバ６０の公開鍵が有効でない場合には、デジタル署名の検証を行わない。
具体的な一例として、配信サーバ６０がコンピュータウイルスに感染した場合等において、感染の拡大を防ぐ必要がある。この場合、サービス事業者は、通信事業者に対して、配信サーバ６０の公開鍵の無効化を依頼する。通信事業者は、公開鍵の無効化の依頼に応じて、配信サーバ６０の公開鍵を無効化する。これにより、ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０は、配信サーバ６０の公開鍵によるデジタル署名の検証を行わない。
ホームデバイス５０のサービス事業者は、配信サーバ６０を所有しており、ホームデバイス５０のソフトウエア更新サービスを提供する。通信事業者は、配信サーバ６０の公開鍵について、有効化又は無効化の切り換えをすることができる。
この場合、ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０は、鍵の有効性を監視する鍵監視部（不図示）を備えている。この鍵監視部は、配信サーバ６０の公開鍵が有効である場合には、デジタル署名の検証を行い、配信サーバ６０の公開鍵が有効でない場合には、デジタル署名の検証を行わない。
具体的な一例として、配信サーバ６０がコンピュータウイルスに感染した場合等において、感染の拡大を防ぐ必要がある。この場合、サービス事業者は、通信事業者に対して、配信サーバ６０の公開鍵の無効化を依頼する。通信事業者は、公開鍵の無効化の依頼に応じて、配信サーバ６０の公開鍵を無効化する。これにより、ホームゲートウエイ１０のｅＳＩＭ＿２０は、配信サーバ６０の公開鍵によるデジタル署名の検証を行わない。
なお、上述した実施形態において、ホームゲートウエイ１０がｅＳＩＭ＿２０（又はｅＳＩＭ＿２０−２）を備えるとして説明したがこれに限られない。ホームゲートウエイ１０の外部の装置にｅＳＩＭ＿２０（又はｅＳＩＭ＿２０−２）が備えられていてもよい。この場合には、ホームゲートウエイ１０と、ｅＳＩＭ＿２０（又はｅＳＩＭ＿２０−２）が通信を行うことにより、上述した各機能を実現する。
なお、上述した実施形態において、セキュアエレメントとして、ｅＳＩＭを一例として説明したが、これに限られない。例えば、セキュアエレメントには、ＳＩＭを使用してもよい。なお、ｅＳＩＭは、ＳＩＭの一種であり、耐タンパー性を有する。また、セキュアエレメントとして、耐タンパー性を有するＩＣチップを使用してもよい。また、セキュアエレメントとして、耐タンパー性のある暗号処理チップを使用してもよい。
耐タンパー性のある暗号処理チップとして、例えば、ＨＳＭ、ＴＰＭ（Trusted Platform Module）、又はＳＨＥなどと呼ばれる暗号処理チップが知られている。
耐タンパー性のある暗号処理チップとして、例えば、ＨＳＭ、ＴＰＭ（Trusted Platform Module）、又はＳＨＥなどと呼ばれる暗号処理チップが知られている。
以上、本発明の実施形態及びその変形を説明したが、これらの実施形態及びその変形は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態及びその変形は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合せを行うことができる。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
１…宅、装置間通信システム、２…無線通信ネットワーク、３…無線通信回線、４…通信回線、１０…ホームゲートウエイ（管理装置）、２０…ｅＳＩＭ、４０…宅内ネットワーク、５０…ホームデバイス、６０…配信サーバ（配信装置）
Claims (6)
- 配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置であって、
前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納する記憶部と、
前記配信装置によって送信されるソフトウエアのデジタル署名と、前記配信装置のデジタル証明書とに基づいて、該デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記デジタル署名を復号する復号部と、
前記復号部によって前記デジタル署名が復号されることによって得られる値と、前記配信装置によって送信されるソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証する検証部と、
前記配信装置によって送信される前記ソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信する制御を行い、且つ前記検証部によって前記ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信する制御を行うとともに、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信する制御を行う通信制御部と
を有し、
前記通信制御部は、前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信する
管理装置。 - 前記管理装置は、
前記管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵で前記情報を暗号化する暗号化部
を有し、
前記通信制御部は、前記配信装置へ前記第１の秘密鍵で暗号化された前記情報を送信する制御を行う、請求項１に記載の管理装置。 - 前記記憶部は、前記端末装置との間で共有する共通鍵を格納し、
前記管理装置は、
前記検証部によって前記ソフトウエアの検証が成功した場合に、前記共通鍵で該ソフトウエアを暗号化する暗号化部
を有し、
前記通信制御部は、前記共通鍵で暗号化された前記ソフトウエアを前記端末装置へ送信する制御を行う、請求項１に記載の管理装置。 - 前記通信制御部は、前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成し、且つ該端末装置が前記共通鍵で暗号化した情報を、該端末装置から受信する制御を行い、
前記復号部は、前記記憶部に格納された共通鍵で、前記通信制御部によって受信された前記共通鍵で暗号化された情報を復号し、
前記暗号化部は、前記復号部によって前記共通鍵で暗号化された情報を復号できた場合に、前記管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵で該情報を暗号化し、
前記通信制御部は、前記配信装置へ前記第１の秘密鍵で暗号化された前記情報を送信する制御を行う、請求項３に記載の管理装置。 - 配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置によって実行される管理方法であって、
前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納し、
前記配信装置によって送信されるソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信し、
前記ソフトウエアのデジタル署名及び前記配信装置のデジタル証明書に基づいて、該デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記ソフトウエアのデジタル署名を復号し
該デジタル署名が復号されることによって得られた値と該ソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証し、
該ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信し、
前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信し、
前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信する制御を行う、管理方法。 - 配信装置によって配信されるソフトウエアを受信する管理装置に、
前記管理装置の公開鍵証明書と、該管理装置の公開鍵証明書に登録される第１の公開鍵とペアをなす第１の秘密鍵とを格納させ、
前記配信装置によって送信されるソフトウエア及び該ソフトウエアのデジタル署名を受信させ、
前記ソフトウエアのデジタル署名と、前記配信装置のデジタル証明書とに基づいて、前記デジタル証明書に格納される前記配信装置の第２の公開鍵で前記ソフトウエアのデジタル署名を復号させ、
該デジタル署名が復号されることによって得られた値と該ソフトウエアのダイジェスト値とが一致するか否かを判断することによって該ソフトウエアを検証させ、
該ソフトウエアの検証が成功した場合に、該ソフトウエアを端末装置へ送信させ、
前記端末装置が前記ソフトウエアを適用することによって生成する情報を受信させ、
前記端末装置から受信した前記情報が、前記端末装置に前記ソフトウエアが正しく適用されていないことを示す場合には、前記ソフトウエアを前記端末装置へ再送信させる制御を行わせる、プログラム。
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