JP6917590B2 - 無線装置、プログラム、通信システム - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特に情報を送信したり受信したりする無線装置、プログラム、通信システムに関する。

無線通信のセキュリティ性を向上するために、移動端末と無線通信すべき通信装置は、複数の通信手段を備える。通信装置における１つの通信手段と移動端末との接続が完了すると、他の通信手段と移動端末との間で接続が実行されるので、無線通信すべき移動端末が確実に通信装置に接続される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２１３８１５号公報

通信装置に複数の通信手段が備えられる場合、通信装置の製造コストが増加するとともに、通信装置と移動端末との間における認証処理が複雑になる。認証処理の複雑化によって消費電力が増加する。移動端末がバッテリ駆動である場合、消費電力の増加は好ましくない。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、セキュリティ性を確保しながらも、消費電力の増加を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から第１メッセージを受信する通信部と、通信部において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部とを備える。通信部は、第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、出力部は、第３メッセージに応じて他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ通信部が他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、通信部において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とが含まれる第２メッセージを出力し、通信部における所定の条件として、他の無線装置から初回の第１メッセージを受信したことが規定される。
本発明の別の態様もまた、無線装置である。この装置は、識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から第１メッセージを受信する通信部と、通信部において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部とを備える。通信部は、第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、出力部は、第３メッセージに応じて他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ通信部が他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、通信部において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とが含まれる第２メッセージを出力し、通信部における所定の条件として、他の無線装置からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定される。
本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から第１メッセージを受信する通信部と、通信部において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部とを備える。通信部は、第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、出力部は、第３メッセージに応じて他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ通信部が他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、通信部において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とが含まれる第２メッセージを出力し、通信部における所定の条件として、無線装置に備えられたボタンがユーザによって押し下げられたことが規定される。

本発明のさらに別の態様もまた、無線装置である。この装置は、第１メッセージをブロードキャスト送信する送信部と、送信部がブロードキャスト送信した第１メッセージを受信した他の無線装置から、認証情報の送信を要求するための第２メッセージを受信する受信部とを備える。送信部は、受信部において第２メッセージを受信した場合、認証情報が含まれた第３メッセージを送信し、受信部において第２メッセージが非受信である場合、次の第１メッセージをブロードキャスト送信する。

本発明のさらに別の態様は、通信システムである。この通信システムは、識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する第１種の無線装置と、第１種の無線装置からの第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する第２種の無線装置とを備える。第２種の無線装置は、（１）第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、第１種の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）第３メッセージに応じて第１種の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ第１種の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とが含まれる第２メッセージを出力し、所定の条件として、第１種の無線装置から初回の第１メッセージを受信したことが規定される。
本発明のさらに別の態様もまた、通信システムである。この通信システムは、識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する第１種の無線装置と、第１種の無線装置からの第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する第２種の無線装置とを備える。第２種の無線装置は、（１）第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、第１種の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）第３メッセージに応じて第１種の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ第１種の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とが含まれる第２メッセージを出力し、所定の条件として、第１種の無線装置からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定される。
本発明のさらに別の態様もまた、通信システムである。この通信システムは、識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する第１種の無線装置と、第１種の無線装置からの第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する第２種の無線装置とを備える。第２種の無線装置は、（１）第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、第１種の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）第３メッセージに応じて第１種の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ第１種の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とが含まれる第２メッセージを出力し、所定の条件として、第２種の無線装置に備えられたボタンがユーザによって押し下げられたことが規定される。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、セキュリティ性を確保しながらも、消費電力の増加を抑制できる。

実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の移動端末装置と通信端末装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｃ）は、図１の通信システムにおいて使用される信号のフォーマットを示す図である。 図２の移動端末装置と通信端末装置において実行されるローリングコード方式の認証処理を示す図である。 図２の移動端末装置と通信端末装置において実行されるＨＭＡＣ方式の認証処理を示す図である。 図１の通信システムによる通信手順を示すシーケンス図である。 図７（ａ）−（ｃ）は、図２の通信端末装置による認証手順を示すフローチャートである。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。実施例は、無線通信すべき移動端末装置を認証する通信端末装置が含まれる通信システムに関する。この通信システムは、移動端末装置の位置を測位するために使用される。具体的に説明すると、複数の通信端末装置がさまざまな場所に設置され、各通信端末装置は、移動端末装置からブロードキャスト送信されたメッセージ（以下、「アドバタイズ」という）を受信すると、受信強度を測定する。複数の通信端末装置は、ネットワークを介してサーバに接続されており、測定した受信強度の情報（以下、「強度情報」という）をサーバに送信する。サーバは、各通信端末装置の設置位置を認識しており、設置位置と強度情報とをもとにして移動端末装置の位置を算出する。

このような通信システムがセキュリティゲートと連携され、かつ通信システムにおいて移動端末装置のなりすましを防ぐ機能がない場合、正当な移動端末装置から傍受したアドバタイズを不正な移動端末装置が再送すると、不正にゲートが開いてしまう。なりすましを防ぐために、例えば、移動端末装置は、カウンタや時刻を秘密鍵で暗号処理して生成した認証情報を送信し、通信端末装置は、認証情報を検証すればよい。しかしながら、このような処理によって移動端末装置の消費電力が高くなるので、低消費電力化が求められる移動端末装置には不向きである。そのため、移動端末装置のなりすましを防ぎ、移動端末装置の消費電力の増加を抑制することが求められる。

これに対応するために、通信端末装置は、移動端末装置からのアドバタイズを受信した際に所定の条件を満足した場合、認証情報の送信を要求するためのメッセージ（以下、「スキャン要求」という）を移動端末装置に送信する。移動端末装置は、スキャン要求を受信した場合に、認証情報が含まれたメッセージ（以下、「スキャン応答」という）を通信端末装置に送信する。通信端末装置は、スキャン応答に含まれた認証情報を検証する。通信端末装置は、認証情報が正常である場合に、移動端末装置の受信強度をサーバに送信する。一方、通信端末装置は、認証情報が異常である場合に、移動端末装置の受信強度をサーバに送信しないので、移動端末装置のなりすましが防止される。また、通信端末装置は、移動端末装置からのアドバタイズを受信した際に所定の条件を満足しない場合、スキャン要求を送信しないので、移動端末装置もスキャン応答を送信しない。つまり、スキャン要求とスキャン応答の送信が省略されるので、移動端末装置での消費電力の増加が抑制される。

図１は、実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、移動端末装置１０と総称される第１移動端末装置１０ａ、第２移動端末装置１０ｂ、第Ｍ移動端末装置１０ｍ、通信端末装置１２と総称される第１通信端末装置１２ａ、第２通信端末装置１２ｂ、第Ｎ通信端末装置１２ｎ、ネットワーク１４、サーバ１６を含む。ここで、移動端末装置１０の数は「Ｍ」に限定されず、通信端末装置１２の数は「Ｎ」に限定されない。

移動端末装置１０は、位置の算出対象となる無線装置であり、例えば、ビーコン送信装置、スマートフォンである。移動端末装置１０は、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）のような無線通信方式に対応し、自身の識別情報（以下、「アドレス」という）が含まれたアドバタイズを定期的にブロードキャスト送信する。通信端末装置１２は、移動端末装置１０と同一の無線通信方式に対応した無線装置であり、スキャナとも呼ばれる。通信端末装置１２は、既知の位置に設置され、移動端末装置１０からのアドバタイズを受信する。通信端末装置１２は、アドバタイズの受信強度、例えば受信電力を測定し、移動端末装置１０のアドレスと強度情報が含まれたメッセージをネットワーク１４経由でサーバ１６に送信する。

サーバ１６は、複数の通信端末装置１２からのメッセージを受信する。サーバ１６は、各通信端末装置１２の位置情報を予め記憶する。サーバ１６は、複数の通信端末装置１２のそれぞれの位置情報と、各通信端末装置１２における強度情報とを組み合わせることによって、移動端末装置１０の位置を算出する。その際、算出対象となる１つの移動端末装置１０は、メッセージに含まれた移動端末装置１０のアドレスによって特定される。移動端末装置１０の位置の算出には公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。このような構成において、移動端末装置１０を「第１種の無線装置」と呼ぶ場合、通信端末装置１２は「第２種の無線装置」と呼ばれる。

ここでは、通信システム１００に登録された移動端末装置１０を正当な移動端末装置１０と呼び、通信システム１００に登録されていない通信システム１００を不正な移動端末装置１０と呼ぶ。正当な移動端末装置１０は、サーバ１６において位置が算出されるべきであり、不正な移動端末装置１０は、サーバ１６において位置が算出されるべきでない。正当な移動端末装置１０から送信されるアドバタイズを不正な移動端末装置１０が傍受し、傍受したアドバタイズを不正な移動端末装置１０が再送することによって、不正な移動端末装置１０は正当な移動端末装置１０になりすますことが可能になる。これを防止するために、本実施例では、次の処理を実行する。

これまでと同様に、移動端末装置１０はアドバタイズをブロードキャスト送信し、通信端末装置１２は移動端末装置１０からのアドバタイズを受信する。通信端末装置１２は、アドバタイズを受信した場合に、所定の条件を満足すれば、スキャン要求を移動端末装置１０に送信する。所定の条件は後述する。移動端末装置１０は、スキャン要求を受信すると、スキャン応答を通信端末装置１２に送信する。通信端末装置１２は、スキャン応答を受信すると、スキャン応答に含まれた認証情報を検証する。検証の結果、移動端末装置１０が正当である場合、通信端末装置１２は、次に所定の条件を満足するまで、当該移動端末装置１０からのアドバタイズを受け入れる。一方、検証の結果、移動端末装置１０が不正である場合、通信端末装置１２は、当該移動端末装置１０からのアドバタイズを破棄する。アドバタイズを受け入れる場合、通信端末装置１２は、移動端末装置１０のアドレスと強度情報が含まれたメッセージをネットワーク１４経由でサーバ１６に送信する。その際、強度情報は、スキャン応答の受信強度をもとに生成されてもよい。

つまり、所定の条件が満足された場合、移動端末装置１０と通信端末装置１２との間で認証処理が実行されるので、移動端末装置１０のなりすましが防止され、セキュリティ性が確保される。また、正当であると確認された移動端末装置１０に対して、所定の条件を満足していなければ、認証処理が実行されないので、処理が簡易化され、移動端末装置１０の消費電力が低減される。なお、移動端末装置１０が正当であるか不正あるかを１つの通信端末装置１２が判定した場合、その判定結果はネットワーク１４を介して、他の通信端末装置１２に送信される。他の通信端末装置１２は、判定結果を共有することによって、所定の条件が満足される場合であっても当該移動端末装置１０に対する認証処理を省略する。

図２は、移動端末装置１０と通信端末装置１２の構成を示す。移動端末装置１０は、記憶部２０、処理部２２、通信部２４を含み、通信端末装置１２は、通信部３０、記憶部３２、処理部３４、受付部３６、出力部３８を含む。

移動端末装置１０の記憶部２０は、移動端末装置１０のアドレスを記憶する。処理部２２は、記憶部２０に記憶されたアドレスを含むようにアドバタイズを生成する。通信部２４は、処理部２２において生成されたアドバタイズをブロードキャスト送信する。前述のごとく、通信部２４は、ＢＬＥに対応する。図３（ａ）−（ｃ）は、通信システム１００において使用される信号のフォーマットを示す。図３（ａ）は、アドバタイズのフォーマットを示す。図示のごとく、アドレス、ＬＰＳ（Ｌｏｃａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のメッセージであることを識別するための情報であるＬＰＳ識別情報が含まれる。図３（ｂ）−（ｃ）については後述し、図２に戻る。

通信端末装置１２の通信部３０も、ＢＬＥに対応し、移動端末装置１０からのアドバタイズを受信する。通信部３０は、受信したアドバタイズを処理部３４に出力する。処理部３４は、通信部３０からアドバタイズを受けつける。処理部３４は、通信部３０がアドバタイズを受信した際に所定の条件を満足しているか否かを判定する。所定の条件として、例えば、移動端末装置１０を登録してから初回のアドバタイズを受信したことが規定される。これは、移動端末装置１０を登録してから当該移動端末装置１０をまだ認証していない場合といえる。また、所定の条件として、例えば、移動端末装置１０からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定されてもよい。これは、正当な移動端末装置１０を確認してから一定期間経過している場合といえる。そのために、移動端末装置１０からの認証情報が正常であることを確認した日時（以下、「認証日時」という）が記憶部３２に記憶される。

さらに、所定の条件として、例えば、外部からのイベントを受けつけていることが規定されてもよい。受付部３６は、通信端末装置１２に備えられたボタンに接続され、ボタンがユーザによって押し下げられた場合に、外部からのイベントを受けつける。受付部３６は、外部からのイベントを受けつけたことを処理部３４に出力する。つまり、処理部３４は、ボタンが押し下げられた場合に所定の条件を満足すると判定する。なお、受付部３６は、ネットワーク１４を介してサーバ１６からイベントを受けつけてもよい。処理部３４は、これらの所定の条件の１つを設定してもよく、２つ以上を設定してもよい。

処理部３４は、所定の条件を満足しない場合に、スキャン要求を生成せずに、サーバ１６へのメッセージを生成する。サーバ１６へのメッセージには、通信部３０において受信したアドバタイズの受信強度を示す強度情報と、移動端末装置１０のアドレスが少なくとも含まれる。強度情報は、例えば、ＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）によって示される。処理部３４は、生成したメッセージを出力部３８に出力する。出力部３８は、処理部３４から受けつけたメッセージをネットワーク１４経由でサーバ１６に出力する。サーバ１６は、複数の通信端末装置１２から受けつけたメッセージにおける強度情報と、各通信端末装置１２の位置情報とをもとに、移動端末装置１０の位置情報を算出する。

一方、処理部３４は、所定の条件を満足した場合に、スキャン要求を生成する。つまり、所定の条件を満足する場合は、移動端末装置１０の認証が必要な場合に相当する。処理部３４は、生成したスキャン要求を通信部３０に出力する。通信部３０は、処理部３４からスキャン要求を受けつけると、スキャン要求を移動端末装置１０に送信する。図３（ｂ）は、スキャン要求のフォーマットを示す。スキャン要求を示すための識別子に続いて、スキャン要求の宛先となる移動端末装置１０のアドレスが含まれる。図３（ｃ）については後述し、図２に戻る。

移動端末装置１０の通信部２４は、通信端末装置１２からのスキャン要求を受信する。通信部２４は、スキャン要求を処理部２２に出力する。処理部２２は、通信部２４からスキャン要求を受けつけた場合、スキャン要求に応じたスキャン応答を生成する。通信部２４は、生成したスキャン応答を通信部２４に出力する。一方、処理部２２は、通信部２４からスキャン要求を受けつけない場合、次のアドバタイズを生成する。通信部２４は、処理部２２からスキャン応答を受けつけると、スキャン応答を通信端末装置１２に送信する。図３（ｃ）は、スキャン応答のフォーマットを示す。スキャン応答の送信元となる移動端末装置１０のアドレスに続いて、認証情報が含まれる。図２に戻る。

通信端末装置１２の通信部３０は、移動端末装置１０からのスキャン応答を受信する。通信部３０は、スキャン応答を処理部３４に出力する。処理部３４は、通信部３０からのスキャン応答を受けつける。処理部３４は、スキャン応答に含まれた認証情報と、記憶部３２に記憶した情報を使用して、認証情報を検証する。検証の結果、認証情報が正常であると判定した場合に、処理部３４は、移動端末装置１０が正当であることを確認する。移動端末装置１０が正当である場合、処理部３４は、所定の条件を満足しない場合と同様に、サーバ１６へのメッセージを生成する。なお、メッセージに含まれる強度情報は、スキャン応答の受信強度を示してもよい。生成されたメッセージは、出力部３８からサーバ１６に出力される。

一方、検証の結果、認証情報が異常であると判定した場合に、処理部３４は、移動端末装置１０が不正であることを確認する。移動端末装置１０が不正である場合、処理部３４は、サーバ１６へのメッセージを生成しない。そのため、出力部３８は、メッセージをサーバ１６に出力しない。前述のごとく、通信端末装置１２の通信部３０は、アドバタイズを受信した際に所定の条件が不満足である場合に、スキャン要求の送信とスキャン応答の受信を省略する。そのため、処理部３４は、通信部３０においてスキャン要求の送信とスキャン応答の受信が省略された場合、通信部３０におけるアドバタイズの受信に応じて、サーバ１６へのメッセージを生成する。

ここでは、アドバタイズを第１メッセージと呼んでもよく、サーバ１６へのメッセージを第２メッセージと呼んでもよく、スキャン要求を第３メッセージと呼んでもよく、スキャン応答を第４メッセージと呼んでもよい。また、アドバタイズを第１メッセージと呼んでもよく、スキャン要求を第２メッセージと呼んでもよく、スキャン要求を第３メッセージと呼んでもよい。

以下では、移動端末装置１０と通信端末装置１２との間における認証処理、つまり移動端末装置１０における認証情報の生成と、通信端末装置１２における認証情報の検証について説明する。ここで、認証処理として、ローリングコード方式とＨＭＡＣ（Ｈａｓｈ−ｂａｓｅｄ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）方式とが例示される。

図４は、移動端末装置１０と通信端末装置１２において実行されるローリングコード方式の認証処理を示す。処理部２２のカウント５０は、再送攻撃を防ぐための単調増加する値であり、ライフサイクル終了までオーバーフローしない十分なビット数、例えば、４０ビットが用意される。移動端末装置１０の記憶部２０は、カウンタ上位、アドレス、ＩＤ、鍵を記憶する。カウンタ上位は例えば１２ビットであり、アドレスは例えば４８ビットであり、ＩＤは例えば６４ビットであり、鍵は例えば１２８ビットである。処理部２２は、記憶部２０のＩＤと、カウント５０によるカウンタと、その他の２４ビットを組み合わせる。処理部２２のＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）暗号化５２は、記憶部２０の鍵によって、組み合わせたデータをＡＥＳ暗号化する。暗号化の結果が１２８ビットの暗号文であり、前述の認証情報に相当する。暗号文と、記憶部２０のアドレスとの組合せが、前述のスキャン応答に相当する。スキャン応答が送信されると、カウント５０は「１」を加算する。

通信端末装置１２の記憶部３２は、アドレス、ＩＤ、カウンタ、鍵の組合せを複数記憶する。処理部３４は、スキャン応答に含まれたアドレスをもとに、記憶部３２を参照することによって、アドレスに対応したＩＤ、カウンタ、鍵を取得する。ＡＥＳ復号６０は、取得した鍵によって、暗号文をＡＥＳ復号する。復号した結果も、ＩＤとカウンタとその他の組合せによって示される。判定６２は、復号した結果のＩＤと、記憶部３２から取得したＩＤとが一致し、かつ復号した結果のカウンタが、記憶部３２から取得したカウンタより上であれば、正常と判定する。一方、この条件が満足されない場合、処理部３４は、異常と判定する。正常と判定した場合、処理部３４は、復号した結果のカウンタを記憶部３２に記憶する。これは、再送攻撃を防ぐためである。さらに、正常と判定した場合、処理部３４は、記憶部３２における認証日時を更新する。

図５は、移動端末装置１０と通信端末装置１２において実行されるＨＭＡＣ方式の認証処理を示す。処理部２２のカウント７０は、図５のカウント５０と同様であり、例えば、４０ビットが用意される。移動端末装置１０の記憶部２０は、カウンタ上位、アドレス、鍵を記憶する。カウンタ上位は例えば１２ビットであり、アドレスは例えば４８ビットであり、鍵は例えば２５６ビットである。処理部２２は、記憶部２０のアドレスと、カウント７０によるカウンタと、その他の２４ビットを組み合わせる。処理部２２のＨＭＡＣ−ＳＨＡ−２５６は、記憶部２０の鍵と、組み合わせたデータをハッシュ関数をもとに計算することによって、メッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成する。ＭＡＣは例えば１２８ビットである。記憶部２０のアドレスと、カウント７０によるカウンタと、その他の２４ビットと、ＭＡＣとの組合せがスキャン応答に相当する。そのうち、カウンタとその他とＭＡＣが認証情報に相当する。スキャン応答が送信されると、カウント７０は「１」を加算する。

通信端末装置１２の記憶部３２は、アドレス、カウンタ、鍵の組合せを複数記憶する。処理部３４は、スキャン応答に含まれたアドレスをもとに、記憶部３２を参照することによって、アドレスに対応したカウンタ、鍵を取得する。ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−２５６は、取得した鍵によって、スキャン応答のデータをハッシュ関数をもとに計算して、ＭＡＣを生成する。判定８０は、計算したＭＡＣと、スキャン応答のＭＡＣとが一致し、かつスキャン応答のカウンタが、記憶部３２から取得したカウンタより上であれば、正常と判定する。一方、この条件が満足されない場合、判定６２は、異常と判定する。正常と判定した場合、処理部３４は、復号した結果のカウンタを記憶部３２に記憶する。これは、再送攻撃を防ぐためである。さらに、正常と判定した場合、処理部３４は、記憶部３２における認証日時を更新する。

なお、図４と図５における記憶部２０と記憶部３２に記憶される鍵、ＩＤ、アドレスは同一であるが、これは移動端末装置１０と通信端末装置１２との間のペアリングによってなされてもよく、外部装置による書き込みによってなされてもよい。また、図４と図５とにおけるカウント５０とカウント７０は、電池交換等で戻らないように記憶部２０に記憶させる必要があるが、カウント５０とカウント７０の更新の都度記憶させてもよく、少し先の値を記憶させてそれに到達するまで記憶が省略されてもよい。カウント５０あるいはカウント７０と前回認証日時はすべての通信端末装置１２において共通にされているが、これは、サーバ１６からのプッシュ型でもよく、通信端末装置１２からのプル型でもよい。

本開示における装置、システム、または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置、システム、または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（ＩＣ）、またはＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図６は、通信システム１００による通信手順を示すシーケンス図である。移動端末装置１０は、アドバタイズをブロードキャスト送信する（Ｓ１０）。通信端末装置１２は、移動端末装置１０にスキャン要求を送信する（Ｓ１２）。移動端末装置１０は、通信端末装置１２にスキャン応答を送信する（Ｓ１４）。

図７（ａ）−（ｃ）は、通信端末装置１２による認証手順を示すフローチャートである。図７（ａ）は、スキャン要求を送信するか否かを決定するための手順を示す。受信したアドレスが登録済みであり（Ｓ５０のＹ）、外部からのイベントがなく（Ｓ５２のＮ）、前回認証から一定期間以内でない場合（Ｓ５４のＮ）、通信部３０はスキャン要求を送信する（Ｓ５６）。前回認証から一定期間以内である場合（Ｓ５４のＹ）、ステップ５６はスキップされる。外部からのイベントがある場合（Ｓ５２のＹ）、通信部３０はスキャン要求を送信する（Ｓ５６）。受信したアドレスが登録済みでない場合（Ｓ５０のＮ）、管理者への通知がなされる（Ｓ５８）。

図７（ｂ）は、ローリングコード方式の認証方式の手順を示す。処理部３４は、受信したデータを復号する（Ｓ１００）。ＩＤが一致し（Ｓ１０２のＹ）、前回からカウンタが増加している場合（Ｓ１０４のＹ）、処理部３４は認証成功を他の通信端末装置１２に通知するとともに、カウンタと前回認証日時を更新する（Ｓ１０６）。ＩＤが一致しない場合（Ｓ１０２のＮ）、あるいは前回からカウンタが増加していない場合（Ｓ１０４のＮ）、ステップ１０６はスキップされる。

図７（ｃ）は、ＨＭＡＣ方式の認証方式の手順を示す。処理部３４は、受信したデータからＭＡＣを計算する（Ｓ１５０）。計算したＭＡＣが、受信したＭＡＣと一致し（Ｓ１５２のＹ）、前回からカウンタが増加している場合（Ｓ１５４のＹ）、処理部３４は認証成功を他の通信端末装置１２に通知するとともに、カウンタと前回認証日時を更新する（Ｓ１５６）。計算したＭＡＣが、受信したＭＡＣと一致しない場合（Ｓ１５２のＮ）、あるいは前回からカウンタが増加していない場合（Ｓ１５４のＮ）、ステップ１５６はスキップされる。

本実施例によれば、所定の条件を満足すれば認証処理を実行して、所定の処理を満足しなければ認証処理を実行しないので、セキュリティ性を確保しながらも、消費電力の増加を抑制できる。また、所定の条件を満足する場合にスキャン要求を送信してスキャン応答を受信するので、認証処理を実行できる。また、所定の条件として、移動端末装置１０から初回のアドバタイズを受信したことが規定されるので、認証処理を実行していない移動端末装置１０に対して認証処理を実行できる。また、所定の条件として、移動端末装置１０からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定されるので、定期的に認証処理を実行できる。また、所定の条件として、外部からのイベントを受けつけていることが規定されるので、必要に応じて認証処理を実行できる。

また、スキャン応答に含まれる認証情報が異常である場合に、移動端末装置１０を不正と判定するので、セキュリティ性を確保できる。また、不満足である場合に、スキャン要求の送信とスキャン応答の受信を省略するので、消費電力の増加を抑制できる。また、強度情報と、通信端末装置１２の位置情報とをもとにしたメッセージをサーバ１６に出力するので、移動端末装置１０の位置情報を算出させることができる。また、スキャン要求を受信すればスキャン応答を送信するが、スキャン要求を受信しなければ次のアドバタイズを送信するので、セキュリティ性を確保しながらも、消費電力の増加を抑制できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の通信端末装置１２は、第１メッセージをブロードキャスト送信する移動端末装置１０から第１メッセージを受信する通信部３０と、通信部３０において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部３８とを備える。通信部３０は、第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、移動端末装置１０に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、出力部３８は、第３メッセージに応じて移動端末装置１０から送信された第４メッセージであって、かつ通信部３０が移動端末装置１０から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第２メッセージを出力する。

第１メッセージは、識別情報を含んでもよい。出力部３８は、通信部３０において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、識別情報とに基づく第２メッセージを出力してもよい。

通信部３０における所定の条件として、移動端末装置１０から初回の第１メッセージを受信したことが規定されてもよい。

通信部３０における所定の条件として、移動端末装置１０からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定されてもよい。

通信部３０における所定の条件として、外部からのイベントを受けつけていることが規定されてもよい。

出力部３８は、第４メッセージに含まれる認証情報が異常である場合に、移動端末装置１０に対する第２メッセージを非出力としてもよい。

通信部３０は、第１メッセージを受信した際に所定の条件が不満足である場合に、第３メッセージの送信と第４メッセージの受信を省略し、出力部３８は、通信部３０において第３メッセージの送信と第４メッセージの受信が省略された場合、通信部３０における第１メッセージの受信に応じて第２メッセージを出力してもよい。

出力部３８は、第２メッセージにおける強度情報と、通信端末装置１２の位置情報とをもとに、移動端末装置１０の位置情報を算出するサーバ１６に第２メッセージを出力してもよい。

本発明の別の態様は、移動端末装置１０である。この装置は、第１メッセージをブロードキャスト送信する通信部２４と、通信部２４がブロードキャスト送信した第１メッセージを受信した通信端末装置１２から、認証情報の送信を要求するための第２メッセージを受信する通信部２４とを備える。通信部２４は、通信部２４において第２メッセージを受信した場合、認証情報が含まれた第３メッセージを送信し、通信部２４において第２メッセージが非受信である場合、次の第１メッセージをブロードキャスト送信する。

本発明のさらに別の態様は、通信システム１００である。この通信システム１００は、第１メッセージをブロードキャスト送信する移動端末装置１０と、移動端末装置１０からの第１メッセージを受信するとともに、第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する通信端末装置１２とを備える。通信端末装置１２は、（１）第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、移動端末装置１０に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）第３メッセージに応じて移動端末装置１０から送信された第４メッセージであって、かつ移動端末装置１０から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第２メッセージを出力する。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ 移動端末装置、 １２ 通信端末装置、 １４ ネットワーク、 １６ サーバ、 ２０ 記憶部、 ２２ 処理部、 ２４ 通信部（送信部、受信部）、 ３０ 通信部、 ３２ 記憶部、 ３４ 処理部、 ３６ 受付部、 ３８ 出力部、 １００ 通信システム。

Claims (13)

1. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から前記第１メッセージを受信する通信部と、
   前記通信部において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部とを備え、
   前記通信部は、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、
   前記出力部は、前記第３メッセージに応じて前記他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記通信部が前記他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、前記通信部において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
   前記通信部における所定の条件として、前記他の無線装置から初回の前記第１メッセージを受信したことが規定されることを特徴とする無線装置。
2. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から前記第１メッセージを受信する通信部と、
   前記通信部において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部とを備え、
   前記通信部は、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、
   前記出力部は、前記第３メッセージに応じて前記他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記通信部が前記他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、前記通信部において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
   前記通信部における所定の条件として、前記他の無線装置からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定されることを特徴とする無線装置。
3. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から前記第１メッセージを受信する通信部と、
   前記通信部において第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する出力部とを備え、
   前記通信部は、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、
   前記出力部は、前記第３メッセージに応じて前記他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記通信部が前記他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、前記通信部において第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
   前記通信部における所定の条件として、無線装置に備えられたボタンがユーザによって押し下げられたことが規定されることを特徴とする無線装置。
4. 前記出力部は、第４メッセージに含まれる認証情報が異常である場合に、前記他の無線装置に対する前記第２メッセージを非出力とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線装置。
5. 前記通信部は、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件が不満足である場合に、第３メッセージの送信と第４メッセージの受信を省略し、
   前記出力部は、前記通信部において第３メッセージの送信と第４メッセージの受信が省略された場合、前記通信部における前記第１メッセージの受信に応じて前記第２メッセージを出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線装置。
6. 前記出力部は、前記第２メッセージにおける強度情報と、本無線装置の位置情報とをもとに、前記他の無線装置の位置情報を算出するサーバに前記第２メッセージを出力することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無線装置。
7. 第１メッセージをブロードキャスト送信する送信部と、
   前記送信部がブロードキャスト送信した前記第１メッセージを受信した他の無線装置から、認証情報の送信を要求するための第２メッセージを受信する受信部とを備え、
   前記送信部は、前記受信部において前記第２メッセージを受信した場合、認証情報が含まれた第３メッセージを送信し、前記受信部において前記第２メッセージが非受信である場合、次の第１メッセージをブロードキャスト送信することを特徴とする無線装置。
8. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から前記第１メッセージを受信するステップと、
   第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力するステップとを備え、
   前記第１メッセージを受信するステップは、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、
   前記第２メッセージを出力するステップは、前記第３メッセージに応じて前記他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
   前記所定の条件として、前記他の無線装置から初回の前記第１メッセージを受信したことが規定されることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
9. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から前記第１メッセージを受信するステップと、
   第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力するステップとを備え、
   前記第１メッセージを受信するステップは、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、
   前記第２メッセージを出力するステップは、前記第３メッセージに応じて前記他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
   前記所定の条件として、前記他の無線装置からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定されることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
10. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する他の無線装置から前記第１メッセージを受信するステップと、
    第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力するステップとを備え、
    前記第１メッセージを受信するステップは、前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記他の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、
    前記第２メッセージを出力するステップは、前記第３メッセージに応じて前記他の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記他の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
    前記所定の条件として、無線装置に備えられたボタンがユーザによって押し下げられたことが規定されることをコンピュータに実行させるためのプログラム。
11. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する第１種の無線装置と、
    前記第１種の無線装置からの前記第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する第２種の無線装置とを備え、
    前記第２種の無線装置は、（１）前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記第１種の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）前記第３メッセージに応じて前記第１種の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記第１種の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
    前記所定の条件として、前記第１種の無線装置から初回の前記第１メッセージを受信したことが規定されることを特徴とする通信システム。
12. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する第１種の無線装置と、
    前記第１種の無線装置からの前記第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する第２種の無線装置とを備え、
    前記第２種の無線装置は、（１）前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記第１種の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）前記第３メッセージに応じて前記第１種の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記第１種の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
    前記所定の条件として、前記第１種の無線装置からの認証情報が正常であることを確認してから一定期間経過していることが規定されることを特徴とする通信システム。
13. 識別情報が含まれる第１メッセージをブロードキャスト送信する第１種の無線装置と、
    前記第１種の無線装置からの前記第１メッセージに基づいて第２メッセージを出力する第２種の無線装置とを備え、
    前記第２種の無線装置は、（１）前記第１メッセージを受信した際に所定の条件を満足した場合に、前記第１種の無線装置に認証情報の送信を要求するための第３メッセージを送信し、（２）前記第３メッセージに応じて前記第１種の無線装置から送信された第４メッセージであって、かつ前記第１種の無線装置から受信した第４メッセージに含まれる認証情報が正常である場合に、第１メッセージあるいは第４メッセージを受信した場合の強度情報と、前記識別情報とが含まれる前記第２メッセージを出力し、
    前記所定の条件として、前記第２種の無線装置に備えられたボタンがユーザによって押し下げられたことが規定されることを特徴とする通信システム。

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