JP6684242B2

JP6684242B2 - 位置情報提供装置、プログラム及び方法

Info

Publication number: JP6684242B2
Application number: JP2017062644A
Authority: JP
Inventors: 久保　健; 健久保
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2037-03-28
Also published as: JP2018166257A

Description

本発明は、ユーザ装置の位置情報を他の装置に提供する技術に関する。

例えば、インターネットに接続するアプリケーションサーバが、携帯端末等のユーザ装置の位置に関連するサービスを提供することが行われている。例えば、ユーザ装置は、ＧＰＳといった測位システムでその位置情報を取得し、この位置情報をアプリケーションサーバに送信することで、アプリケーションサーバから位置に基づくサービスの提供を受ける。

スマートフォン等においてはＧＰＳ受信機の実装が一般的となっているが、ＩＯＴ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＯｆＴｈｉｎｇｓ）等で使用される小型デバイスでは、ＧＰＳ受信機の実装は一般的ではない。また、ＧＰＳ衛星からの信号は、屋内や地下などでは受信できない。また、ＧＰＳ等の測位システムで使用される電波を模擬する装置により、ユーザ装置が取得する位置情報が、実際の位置とは異なるものとなることも考えられる。

非特許文献１は、緊急機関への通話の際に発信者の位置情報を通知するために利用されるＮＥＴＬＯＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ−ＰｒｏｖｉｄｅｄＬоｃａｔｉｏｎＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を開示している。ＮＴＥＬＯＣでは、発信者と接続している基地局の位置情報に基づき発信者の位置を特定している。

また、非特許文献２及び３は、оＡｕｔｈと呼ばれる認可情報を委譲する仕組みを開示している。例えば、оＡｕｔｈを利用することで、ＳＮＳサービスに加入し、当該ＳＮＳサービスのアカウントを有している利用者は、当該ＳＮＳサービスとは異なる写真共有サービスに、ＳＮＳサービスのアカウントによりアクセスすることができる。

［оｎｌｉｎｅ］，３ＧＰＰ，[平成２９年２月２８日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ.３ｇｐｐ.ｏｒｇ／ＤｙｎａＲｅｐｏｒｔ／ＦｅａｔｕｒｅＯｒＳｔｕｄｙＩｔｅｍＦｉｌｅ−４８００３８．ｈｔｍ＞ＲＦＣ６７４９，ＩＥＴＦ，２０１２年１０月ＲＦＣ６７５０，ＩＥＴＦ，２０１２年１０月

ユーザ装置の正しい位置を、常に、アプリケーションサーバに提供するため、ＮＥＴＬＯＣにより取得できる位置情報をоＡｕｔｈの仕組みによりアプリケーションサーバに提供することが考えられる。しかしながら、ＮＥＴＬＯＣは、緊急機関への位置通知の仕組みであるため、ユーザ装置を使用しているユーザの意思に拘らず、位置情報が外部のアプリケーションサーバに提供され得る。これを防ぐためには、ＮＥＴＬＯＣの仕様の変更が必要になる。

また、оＡｕｔｈにおいては、まず、権限移譲元（位置情報の提供元であり、この場合は通信事業者）から権限移譲先（位置情報の利用側であり、この場合はアプリケーションサーバ）に対してアクセストークンを発行する。そして、当該アクセストークンを有している権限移譲先は、権限委譲元が有する位置情報へのアクセスが許可される。したがって、アクセストークンに期限を設けない限り、権限移譲先は、常に、ユーザ装置の位置を取得できることになり好ましくない。このため、アクセストークンによる位置情報へのアクセスを１回限りに限定することが考えられるが、アクセストークンの発行には、多くの処理が必要であるため、アプリケーションサーバが位置情報を取得する必要が生じる度にアクセストークンの発行処理を行うと、権限移譲元、つまり、移動通信ネットワークの負荷が増大する。

本発明は、移動通信ネットワークの負荷を増大させることなく、正当な位置情報を提供できる位置情報提供装置、プログラム及び方法を提供するものである。

本発明の一態様によると、位置情報提供装置は、ユーザ装置がアプリケーションサーバに送信した第１メッセージに含まれるトークン及び当該ユーザ装置の宛先情報を含む、第２メッセージを当該アプリケーションサーバから受信すると、当該宛先情報を宛先とし、当該トークンを含む第３メッセージを、移動通信ネットワークを介して送信する送信手段と、前記第３メッセージを送信したことの応答として、前記ユーザ装置から第４メッセージを受信すると、前記第３メッセージを前記ユーザ装置に送信する際に使用された前記移動通信ネットワークの基地局を判定する第１判定手段と、前記第１判定手段が判定した基地局の設置位置に関する位置情報を取得する取得手段と、前記位置情報を前記アプリケーションサーバに提供する提供処理を行う提供手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明によると、移動通信ネットワークの負荷を増大させることなく、正当な位置情報を提供できすることができる。

一実施形態によるシステム構成図。一実施形態による位置情報提供処理のシーケンス図。一実施形態による位置情報提供装置の構成図。

以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明を実施形態の内容に限定するものではない。また、以下の各図においては、実施形態の説明に必要ではない構成要素については図から省略する。

図１は、本実施形態によるシステム構成を示している。移動通信ネットワーク１は、例えば、３ＧＰＰ標準に従うネットワークであり、その基地局１３は、無線により、ユーザ装置４と通信する。また、移動通信ネットワーク１は、インターネット２と接続し、インターネット２には、アプリケーションサーバ３が接続している。ユーザ装置４は、基地局１３を介してアプリケーションサーバ３と通信できる。

本発明の説明に必要な移動通信ネットワーク１の装置として、位置情報提供装置１０と、ＳＭＳサーバ１１と、管理サーバ１２が図１には示されている。ＳＭＳサーバ１１は、ＳＭＳ（ショートメッセージサービス）のメッセージ（以下、ＳＭＳメッセージ）を処理するサーバである。また、管理サーバ１２には、移動通信ネットワーク１の各基地局１３の設置位置と、各基地局１３の識別子とを示す基地局情報と、ＳＭＳサーバ１１により送信されたＳＭＳメッセージの送信先及び送信時刻と、ＳＭＳメッセージの送信を処理した基地局１３の識別子とを示す、ＳＭＳ送信履歴が格納される。管理サーバ１２は、１つの装置であっても、ネットワークを介して接続される複数の装置であっても良い、管理サーバ１２を複数の装置で構成する場合、上記情報は、分散して保存され得る。なお、ユーザ装置４が、例えば、Ｗｉｆｉインタフェースをさらに有する場合、ユーザ装置４は、移動通信ネットワーク１を介することなく、図示しないＷｉｆｉアクセスポイントを介してアプリケーションサーバ３と通信することもできる。図１の構成において、ユーザ装置４は、アプリケーションサーバ３からのサービス提供を受けるため、ユーザ装置４の位置情報をアプリケーションサーバ３に提供する必要があるものとする。

図２は、ユーザ装置４の位置情報をアプリケーションサーバ３に提供する処理のシーケンス図である。Ｓ１において、ユーザ装置４は、アプリケーションサーバ３が提供するサービスを受けるため、アプリケーションサーバ３にサービス要求メッセージを送信する。サービス要求メッセージには、ユーザ装置４の電話番号と、ユーザ装置４がランダムに生成したトークンを含める。また、アプリケーションサーバ３によるユーザ装置４の認証が必要であると、サービス要求メッセージにユーザ装置４の認証情報を含めることができる。なお、アプリケーションサーバ３によるユーザ装置４の認証は、サービス要求メッセージの送信前に行う構成であっても良い。アプリケーションサーバ３は、サービス要求メッセージを受信すると、Ｓ２で、位置情報提供装置１０に、位置要求メッセージを送信する。位置要求メッセージには、ユーザ装置４から受信した電話番号と、トークンと、アプリケーションサーバ３が生成した識別子＃１を含める。なお、位置情報提供装置１０によるアプリケーションサーバ３の認証が必要な場合には、位置要求メッセージにアプリケーションサーバ３の認証情報を含めることができる。なお、位置情報提供装置１０によるアプリケーションサーバ３の認証を事前に行う構成であっても良い。

位置情報提供装置１０は、位置要求メッセージを受信すると、Ｓ３で、位置要求メッセージに含まれるユーザ装置４の電話番号を宛先としたＳＭＳメッセージをＳＭＳサーバ１１に送信し、ＳＭＳサーバ１１は、宛先電話番号に基づき、このＳＭＳメッセージをユーザ装置４に送信する。このＳＭＳメッセージには、位置要求メッセージに含まれる、ユーザ装置４が生成したトークンと、ＳＭＳメッセージの送信時刻と、位置情報提供装置１０が生成した識別子＃２と、ユーザ装置４と共通鍵を生成するための鍵生成情報と、位置情報提供装置１０と通信するための通信情報、例えば、位置情報提供装置１０のＩＰアドレス及び通信に使用するポート番号を含める。なお、共通鍵の生成には、Ｄｅｆｆｉｅ−Ｈｅｌｍａｎ鍵交換アルゴリズム等の任意の鍵交換アルゴリズムを使用でき、鍵生成情報は、使用する鍵交換アルゴリズムに従う。

ユーザ装置４は、ＳＭＳメッセージを受信すると、ＳＭＳメッセージに含まれるトークンに基づき、どのサービス要求メッセージの応答であるかを判定する。受信したＳＭＳメッセージが、どのサービス要求メッセージに対する応答であるかを判定できると、ユーザ装置４は、Ｓ４で、ＳＭＳメッセージに含まれる鍵生成情報に基づき共通鍵を生成する。そして、Ｓ５で、受信したＳＭＳメッセージに対する応答メッセージを位置情報提供装置１０に送信する。この送信のために、ユーザ装置４は、ＳＭＳメッセージに含まれる通信情報を使用する。応答メッセージには、ＳＭＳメッセージに含まれる識別子＃２と、送信時刻が含められる。さらに、応答メッセージには、Ｓ４でユーザ装置が生成した共通鍵を、位置情報提供装置１０に生成させるための鍵生成情報が含まれる。なお、Ｓ４及びＳ５の処理は、Ｓ３でユーザ装置４がＳＭＳメッセージを受信することに応答して、ユーザ装置４が自動的に行うことができる。或いは、Ｓ３でユーザ装置４がＳＭＳメッセージを受信すると、位置情報が提供されることを示すメッセージをユーザ装置４のディスプレイに表示し、ユーザ装置４のユーザが位置情報の提供に同意する操作をユーザ装置４に対して行った場合にのみＳ４及びＳ５の処理を実行する構成とすることができる。位置情報提供装置１０は、ユーザ装置４からＳ５で応答メッセージを受信すると、応答メッセージに含まれる識別子＃２に基づき、どのＳＭＳメッセージに対する応答かを判定し、Ｓ６で、応答メッセージに含まれる鍵生成情報に基づき、ユーザ装置４と同じ共通鍵を生成する。

続いて、位置情報提供装置１０は、Ｓ７で、管理サーバ１２との間で位置情報取得処理を行う。本実施形態では、ユーザ装置４の位置情報を、Ｓ３で、ＳＭＳメッセージをユーザ装置４に送信した基地局１３の位置とする。基地局１３がカバーするエリア、つまり、セルの範囲は、例えば、数百メートルから数キロメートルであり、本実施形態ではセルの粒度でユーザ装置４の位置を特定するものとする。このため、位置情報提供装置１０は、Ｓ３で送信したＳＭＳメッセージの宛先であるユーザ装置４の電話番号と、送信時刻をキーとして、管理サーバが有するＳＭＳ履歴情報を検索し、Ｓ３でユーザ装置４に送信したＳＭＳメッセージを処理した基地局１３の識別子を判定し、さらに、基地局情報に基づき、当該基地局１３の位置を判定する。上述した様に、この基地局１３の位置をユーザ装置４の位置とする。

続いて、位置情報提供装置１０は、Ｓ８で、提供情報格納処理を行う。具体的には、Ｓ３のＳＭＳメッセージの送信時刻と、ユーザ装置４の電話番号と、ユーザ装置４の位置情報に対する電子署名を生成する。なお、電子署名は、位置情報提供装置１０の秘密鍵を使用して行う。そして、ＳＭＳメッセージの送信時刻と、ユーザ装置４の電話番号と、ユーザ装置の位置情報と、電子署名とを、共通鍵で暗号化して提供情報を生成する。そして、位置情報提供装置１０は、この提供情報を、位置情報提供装置１０内、或いは、図示しないサーバ装置に格納する。位置情報提供装置１０は、Ｓ９で、位置応答メッセージをアプリケーションサーバ３に送信する。この位置応答メッセージには、提供情報にアクセスするためのＵＲＬと、提供情報を復号するのに必要な共通鍵と、識別子＃１を含める。アプリケーションサーバ３は、識別子＃１に基づき、どの位置要求メッセージの応答であるかを判定し、位置応答メッセージに含まれるＵＲＬにアクセスして提供情報を取得し、提供情報に含まれる共通鍵により提供情報を復号する。そして、提供情報に含まれる電子署名により、送信時刻、電話番号、位置情報が改竄されていないかを確認し、改竄されていなければ、当該送信時刻に当該電話番号のユーザ装置４が当該位置情報が示す位置にいたと判定して、位置に基づくサービスをユーザ装置４に提供する。なお、Ｓ９での位置応答メッセージは、共通鍵を含んでいるため、位置応答メッセージにはＳＳＬ等の安全な通信を使用する。

以上、本実施形態では、ユーザ装置４が、Ｓ５の処理を行って初めて位置情報がアプリケーションサーバ３に提供される。Ｓ５の処理は、Ｓ１でユーザ装置４が生成したトークンと同じトークンを含むＳＭＳメッセージを位置情報提供装置か１０ら受信して行われるため、ユーザ装置４のユーザが意図せずに、ユーザ装置４の位置情報がアプリケーションサーバ３に提供されることを防ぐことができる。また、アプリケーションサーバ３が取得できるのは、ユーザ装置４がＳ１でアプリケーションサーバ３に対してサービス要求を行ったときの位置のみであり、ユーザ装置４がアプリケーションサーバ３からサービス提供を受けた後の位置をアプリケーションサーバ３が取得することを防ぐことができる。なお、これを確実にするため、ユーザ装置４が、Ｓ１でサービス要求メッセージを送信したのち、Ｓ３でＳＭＳメッセージを受信するまでの期間が所定値を超えると、ユーザ装置４は、Ｓ４及びＳ５の処理を行わない構成とすることもできる。

また、本実施形態において、アプリケーションサーバ３に提供されるユーザ装置４の位置情報は、ユーザ装置４がＳ１でサービス要求を行った時点においてユーザ装置４と通信できる基地局１３の位置であり、ユーザ装置４の位置の正当性が保証される。また、本実施形態では、複雑なアクセストークンの発行処理を行う必要はなく、移動通信ネットワーク１の処理負荷は重くない。

また本実施形態では、Ｓ３とＳ５の処理により共通鍵を生成し、この共通鍵をＳ９でアプリケーションサーバ３に通知していた。しかしながら、Ｓ２とＳ９の処理で共通鍵を生成する構成であっても良い。この場合、位置情報提供装置１０は、Ｓ２で、アプリケーションサーバ３から鍵生成情報を受信して共通鍵を生成し、当該共通鍵で提供情報を生成する。また、位置情報提供装置１０は、Ｓ９で、当該共通鍵をアプリケーションサーバ３に生成させるための鍵生成情報を送信する。したがって、この場合、Ｓ３からＳ６における共通鍵の生成に関する処理は必要ではない。また、位置情報提供装置１０とアプリケーションサーバ３に対して事前に共通鍵を格納しておく構成であっても良い。したがって、この場合には図２の共通鍵の生成に関する処理は必要ではない。

また、本実施形態では、提供情報を位置情報提供装置１０内、或いは、図示しないサーバ装置に格納し、Ｓ９において、位置情報提供装置１０は、提供情報にアクセスするための情報、つまり、ＵＲＬをアプリケーションサーバ３に送信していた。しかしながら、提供情報を、直接、アプリケーションサーバ３に送信する構成であっても良い。さらに、共通鍵により位置情報等を暗号化するのではなく、安全な通信路を使用する構成であっても良い。つまり、例えば、位置情報提供装置１０は、平文のまま提供情報を格納するが、アプリケーションサーバ３が提供情報にアクセスする際にはセキュアな通信プロトコルを使用させる構成とすることもできる。或いは、位置情報提供装置１０は、セキュアな通信プロトコルにより平文の提供情報をアプリケーションサーバ３に送信する構成であっても良い。これらの場合には、共通鍵の生成に関する処理は省略できる。

図３は、位置情報提供装置１０の構成図である。送受信部１０４は、図２に示す各メッセージの送受信を行う。メッセージ処理部１０１は、送信するメッセージの生成処理と、受信するメッセージの解析と、当該受信したメッセージに応じた処理を行う。例えば、メッセージ処理部１０１は、位置要求メッセージを受信すると、当該位置要求メッセージに基づきＳＭＳメッセージを生成して、送受信部１０４を介して送信する。また、応答メッセージを受信すると、共通鍵生成部１０２に共通鍵を生成させ、かつ、管理サーバ１２との間で位置情報取得のためのメッセージの生成と送受信を行う。さらに、管理サーバ１２から位置情報を取得すると、提供処理部１０３に提供情報格納処理を行わせ、提供情報格納処理が完了すると、位置応答メッセージを生成して、送受信部１０４を介して送信する。

なお、本発明による位置情報提供装置１０は、コンピュータを上記位置情報提供装置１０として動作させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。

１０１：メッセージ処理部、１０２：共通鍵生成部、１０３：提供処理部、１０４：送受信部

Claims

ユーザ装置がアプリケーションサーバに送信した第１メッセージに含まれるトークン及び当該ユーザ装置の宛先情報を含む、第２メッセージを当該アプリケーションサーバから受信すると、当該宛先情報を宛先とし、当該トークンを含む第３メッセージを、移動通信ネットワークを介して送信する送信手段と、
前記第３メッセージを送信したことの応答として、前記ユーザ装置から第４メッセージを受信すると、前記第３メッセージを前記ユーザ装置に送信する際に使用された前記移動通信ネットワークの基地局を判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段が判定した基地局の設置位置に関する位置情報を取得する取得手段と、
前記位置情報を前記アプリケーションサーバに提供する提供処理を行う提供手段と、
を備えていることを特徴とする位置情報提供装置。
前記提供手段は、前記位置情報を共通鍵で暗号化し、暗号化された前記位置情報を前記アプリケーションサーバに提供することを特徴とする請求項１に記載の位置情報提供装置。
前記共通鍵は、前記ユーザ装置と鍵交換アルゴリズムを実行することで生成され、
前記第３メッセージは、前記鍵交換アルゴリズムにおいて前記ユーザ装置に通知する情報を含み、
前記第４メッセージは、前記鍵交換アルゴリズムにおいて前記位置情報提供装置が前記ユーザ装置から通知される情報を含み、
前記提供手段は、前記提供処理において、前記共通鍵を前記アプリケーションサーバに送信することを特徴とする請求項２に記載の位置情報提供装置。
前記共通鍵は、前記アプリケーションサーバと鍵交換アルゴリズムを実行することで生成され、
前記第２メッセージは、前記鍵交換アルゴリズムにおいて前記アプリケーションサーバから通知される情報を含み、
前記提供手段は、前記提供処理において、前記鍵交換アルゴリズムにおいて前記アプリケーションサーバに通知する情報を送信することを特徴とする請求項２に記載の位置情報提供装置。
前記提供手段は、前記提供処理において、前記位置情報提供装置内、或いは、外部のサーバに前記暗号化された前記位置情報を格納し、前記位置情報提供装置内、或いは、前記外部のサーバに格納された前記位置情報にアクセスするための情報を前記アプリケーションサーバに通知することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の位置情報提供装置。
前記第１判定手段は、前記第３メッセージの送信時刻及び前記ユーザ装置の電話番号に基づき、前記移動通信ネットワークが送信した第３メッセージの履歴情報を検索することで前記第３メッセージを前記ユーザ装置に送信する際に使用された前記移動通信ネットワークの基地局を判定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の位置情報提供装置。
前記宛先情報は、前記ユーザ装置の電話番号であり、
前記第３メッセージは、ＳＭＳによるメッセージであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の位置情報提供装置。
請求項１から７のいずれか１項に記載の位置情報提供装置としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
ユーザ装置が、トークン及び当該ユーザ装置の宛先情報を含む第１メッセージをアプリケーションサーバに送信することと、
前記アプリケーションサーバが、前記第１メッセージに含まれる前記トークン及び前記ユーザ装置の宛先情報を含む第２メッセージを位置情報提供装置に送信することと、
前記位置情報提供装置が、前記第２メッセージに含まれる前記宛先情報を宛先とし、前記第２メッセージに含まれる前記トークンを含む第３メッセージを、移動通信ネットワークを介して送信することと、
前記ユーザ装置が、前記第３メッセージの受信の応答として、第４メッセージを前記位置情報提供装置に送信することと、
前記位置情報提供装置が、前記第４メッセージを受信すると、前記第３メッセージを前記ユーザ装置に送信する際に使用された前記移動通信ネットワークの基地局を判定することと、
前記位置情報提供装置が、前記判定した基地局の設置位置に関する位置情報を取得することと、
前記位置情報提供装置が、前記位置情報を前記アプリケーションサーバに提供する提供処理を行うことと、
を含むことを特徴とする位置情報提供方法。