JP7346355B2 - 無線通信装置および方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、無線通信に関する。

ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂｃは、次世代の無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）規格の１つである。ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂｃでは、通信リンクを確立するための接続（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）処理を行うことなく、無線基地局（アクセスポイント（ＡＰ））から多数の無線端末（ステーション（ＳＴＡ））に、データをブロードキャストで送信する方法が検討されている。ＡＰは、例えばスタジアム内の多数のＳＴＡに対して、スポーツや音楽等のライブ配信のためのデータをブロードキャストする。

森岡仁志（Ｈｉｔｏｓｈｉ Ｍｏｒｉｏｋａ）、"ｅＢＣＳフレーム認証の提案（ｅＢＣＳ Ｆｒａｍｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｐｏｓａｌ）"、［online］、２０１９年９月２４日、ＩＥＥＥ ８０２．１１ドキュメント（ＩＥＥＥ ８０２．１１ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ）、［２０２０年４月１５日検索］、インターネット＜URL：https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/19/11-19-0451-05-00bc-ebcs-frame-authentication-proposal.pptx＞

無線端末は無線基地局から、データだけでなく、無線基地局の安全性やデータの正当性を検証するための情報（以下、検証情報とも称する）も受信する。無線端末は検証情報を用いて、無線基地局の安全性やデータの正当性を検証する。無線端末は、安全性が証明された無線基地局から受信され、正当性が証明されたデータを用いることで、正常に動作できる。

しかし、検証情報の受信に失敗した場合、無線端末は無線基地局の安全性やデータの正当性を検証できない。無線端末は、検証情報の受信に失敗したことによって、受信したデータの正当性を検証できないので、データを正常に取得できない可能性がある。あるいは、無線端末は、次に無線基地局から検証情報を受信するまで、受信したデータの正当性を検証できないので、データを取得できるまでの時間に遅延が発生する可能性がある。

そのため、データを正常に取得できる可能性を高められる新たな機能の実現が必要とされる。

本発明の一形態は、データを正常に伝送できる可能性を高められる無線通信装置および方法を提供することを目的とする。

実施形態によれば、無線通信装置は、送信部を具備する。前記送信部は、第１期間内において、第１検証情報、および前記第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレームをブロードキャストで送信する。前記送信部は、前記第１期間内において、前記第１情報フレームを送信した後に、第１データを含むデータフレームをブロードキャストで送信し、前記第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレームをブロードキャストで送信する。前記送信部は、前記第２期間内において、第３検証情報および前記第４鍵を含む第３情報フレームをブロードキャストで送信する。

実施形態に係る無線通信装置を含む無線通信システムの構成例を示すブロック図。 同実施形態の送信側の無線通信装置（無線基地局）の構成例を示すブロック図。 同実施形態の受信側の無線通信装置（無線端末）の構成例を示すブロック図。 同実施形態の無線通信装置によって用いられる一方向性キーチェーン（Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎ）の例を示す図。 同実施形態の無線通信装置間で伝送される先頭情報フレームの一構成例を示す図。 同実施形態の無線通信装置間で伝送されるデータフレームの一構成例を示す図。 同実施形態の無線通信装置間で伝送される追加情報フレームの一構成例を示す図。 同実施形態の無線通信装置間で伝送されるフレームシーケンスの例を示す図。 図８のフレームシーケンスで先頭情報フレームの受信に失敗した場合の例を示す図。 図２の送信側の無線通信装置において実行される送信処理の手順の例を示すフローチャート。 図１０の送信処理に含まれる鍵生成処理の手順の例を示すフローチャート。 図３の受信側の無線通信装置において実行される受信処理の手順の例を示すフローチャート。 図１２の受信処理に含まれる先頭情報フレーム処理の手順の例を示すフローチャート。 図１２の受信処理に含まれるデータフレーム処理の手順の例を示すフローチャート。 図１４のデータフレーム処理に含まれる鍵検証処理の手順の例を示すフローチャート。 図１２の受信処理に含まれる追加情報フレーム処理の手順の例を示すフローチャート。 図１６の追加情報フレーム処理に含まれるバッファ内フレーム処理の手順の例を示すフローチャート。 図１２の受信処理に含まれる追加情報フレーム処理の手順の別の例を示すフローチャート。 同実施形態の変形例に係る無線通信装置間で伝送されるフレームシーケンスの例を示す図。 同実施形態の別の変形例に係る無線通信装置間で伝送されるフレームシーケンスの例を示す図。 図２０のフレームシーケンスで先頭情報フレームおよび追加情報フレームの受信に失敗した場合の例を示す図。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、図１を参照して、一実施形態に係る無線通信装置を含む無線システムの構成を説明する。この無線システムは、１つ以上の無線基地局１－１，１－２（アクセスポイント（ＡＰ））と、１つ以上の無線端末２－１，２－２，２－３，２－４，２－５，２－６，……，２－Ｍ（ステーション（ＳＴＡ））とで構成される。この無線システムでは、通信リンクを確立するための接続（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）処理を行うことなく、無線基地局１－１，１－２から無線端末２－１，２－２，２－３，２－４，２－５，２－６，……，２－Ｍに、データがブロードキャストで送信される。このような無線システムは、例えば、スタジアムのような大きな会場で、複数の無線基地局１－１，１－２から多数の無線端末２－１，２－２，２－３，２－４，２－５，２－６，……，２－Ｍに対して、スポーツや音楽等の映像をライブ配信する用途で用いられる。なお以下では、ブロードキャストで送信することを、単に、ブロードキャストする、とも称する。

無線基地局１－１，１－２は、例えば、無線通信機能を有するパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、または各種電子機器に内蔵される組み込みシステムとして実現され得る。無線端末２－１～２－Ｍは、例えば、無線通信機能を有する携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡといった携帯情報端末、タブレットコンピュータ、パーソナルコンピュータ、または各種電子機器に内蔵される組み込みシステムとして実現され得る。

無線基地局１－１，１－２は無線通信可能な範囲（すなわち通信域）３－１，３－２をそれぞれ有している。無線端末２－１～２－５は無線基地局１－１の通信域３－１内に位置している。無線端末２－４～２－Ｍは無線基地局１－２の通信域３－２内に位置している。したがって、無線端末２－４，２－５は、複数の無線基地局１－１，１－２の通信域３－１，３－２内に位置している。

例えばスタジアムのような場所で、複数の無線基地局１－１，１－２から多数の無線端末２－１～２－Ｍへの同時映像配信行う場合には、無線端末が複数の無線基地局１－１，１－２の通信域３－１，３－２内に位置する可能性が高い。このような場合、無線端末２－４，２－５は、複数の無線基地局１－１，１－２がブロードキャストするデータのパケットが衝突すること（すなわち無線伝搬路上の誤り）により、配信されるデータを正常に取得できないことがある。

より具体的には、無線端末２－４，２－５は、例えば第１期間のデータ伝送のために使用する鍵を正しく受信できなかった場合、その第１期間に伝送されるデータを復号できない。これに対処する方法の１つとして、無線基地局１－１，１－２が、第１期間だけでなく、第１期間の後の第２期間にも、第１期間のデータ伝送のために使用する鍵を送信する方法がある。この場合、無線端末２－４，２－５は、第１期間にデータをバッファリングしておいて、第２期間に鍵が受信できた時点で、バッファリングされたデータを遡って復号する。

しかし、この方法では、無線端末２－４，２－５に、第１期間に受信される全てのデータをバッファリングする構成を設ける必要がある。さらに、第１期間に送信された鍵と、第２期間に送信された鍵とを連続して受信できなかった場合、無線端末２－４，２－５は、バッファリングされたデータを復号できず、破棄することになる。

そのため、本実施形態に係る無線基地局１－１，１－２および無線端末２－１～２－Ｍは、パケットの衝突が発生する場合にも、データを正常に伝送できる可能性を高めるための機能を備える。具体的には、各無線基地局１－１，１－２は、第２期間のデータ伝送のために使用する鍵を、第２期間だけでなく、その前の第１期間にもブロードキャストする。無線端末２－１～２－Ｍは、第１期間と第２期間の少なくとも一方で鍵を受信できたならば、第２期間に伝送されるデータを正常に取得できる。これにより、無線基地局１－１，１－２から無線端末２－１～２－Ｍに、データを正常に伝送できる可能性を高めることができる。

図２は無線基地局１の構成例を示す。上述した無線基地局１－１，１－２は、無線基地局１と同様の構成をそれぞれ有している。

無線基地局１は、例えば、制御部１１、送信部１２、およびＲＡＭ１３を備える。制御部１１および送信部１２は、回路のようなハードウェアで実現されてもよいし、１つ以上のプロセッサによって実行されるソフトウェアで実現されてもよい。あるいは、制御部１１および送信部１２の一部の機能が専用の回路で実現され、他の機能が１つ以上のプロセッサによって実行されるソフトウェアで実現されてもよい。

制御部１１は通信フレームをブロードキャストするために、無線基地局１内の各部を制御する。より具体的には、制御部１１は、ある期間に対応するシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを生成する。制御部１１は、生成したＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを、例えばＲＡＭ１３に保存する。

Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎは、一方向性ハッシュ関数を用いて生成される一連の鍵である。一方向性ハッシュ関数は、入力値から出力値を導出することが容易である一方、出力値から入力値を導出することが困難である特性を有する関数である。また、生成される各鍵はハッシュ関数である。Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの詳細については、図４を参照して後述する。

制御部１１は、生成したＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを用いて、シーケンスＳにおいてブロードキャストで送信する先頭情報フレーム、データフレーム、および追加情報フレームを生成する。

先頭情報フレームは、シーケンスＳで送信されるフレーム群の内、最初に送信されるフレームである。先頭情報フレームは、シーケンスＳに関する様々な情報と、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの１つの鍵と、１つ前のシーケンスＳ－１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの少なくとも１つの鍵（例えば２つの鍵）とを含む。先頭情報フレームは、当該先頭情報フレームの正当性を検証可能な検証情報をさらに含む。各無線端末２－１～２－Ｍは先頭情報フレームを受信した時点で、検証情報を用いて、その正当性を検証可能である。先頭情報フレームは、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂｃの規格化のために提案されているｅｎｈａｎｃｅｄ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ（ｅＢＣＳ） Ｉｎｆｏ ｆｒａｍｅである。

データフレームは、ブロードキャストで配信すべきデータ部と、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの１つの鍵とを含む。データ部は、例えばライブ配信されるスポーツや音楽等の映像データを含む。データフレームは、シーケンスＳにおいて、先頭情報フレームよりも後に送信される。また、無線端末２－１～２－Ｍはこのデータフレームよりも後に送信される特定のフレームを受信した場合に、データフレームの正当性を検証可能である。データフレームは、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｂｃの規格化のために提案されているｅＢＣＳ Ｄａｔａ ｆｒａｍｅである。

追加情報フレームは、次のシーケンスＳ＋１に関する様々な情報と、シーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの１つの鍵と、現在のシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの少なくとも１つの鍵（例えば２つの鍵）とを含む。追加情報フレームは、シーケンスＳにおいて、先頭情報フレームよりも後に送信される。各無線端末２－１～２－Ｍは追加情報フレームを受信した時点で、その正当性を検証可能である。

制御部１１は生成した各フレームの送信を、送信部１２に要求する。

送信部１２は制御部１１による要求に応じて、各フレームをブロードキャストで送信する。具体的には、送信部１２は特定の時間間隔毎に先頭情報フレームを送信する。この特定の時間間隔を、先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉとも称する。先頭情報フレームの送信を開始してから送信間隔Ｔ_Ｉが経過するまでの期間が、１つのシーケンスに対応する。

送信部１２は、あるシーケンスＳに対応する期間において、先頭情報フレームを送信した後に、データフレームと追加情報フレームをブロードキャストで送信し得る。

図３は無線端末２の構成例を示す。上述した無線端末２－１，２－２，２－３，２－４，２－５，２－６，……，２－Ｍは、無線端末２と同様の構成をそれぞれ有している。

無線端末２は、例えば、制御部２１、受信部２２、およびＲＡＭ２３を備える。制御部２１および受信部２２は、回路のようなハードウェアで実現されてもよいし、１つ以上のプロセッサによって実行されるソフトウェアで実現されてもよい。あるいは、制御部２１および受信部２２の一部の機能が専用の回路で実現され、他の機能が１つ以上のプロセッサによって実行されるソフトウェアで実現されてもよい。

受信部２２は、無線基地局１によってブロードキャストで送信された通信フレームを受信する。受信部２２は、受信した通信フレームを制御部２１に送出する。通信フレームは、先頭情報フレーム、データフレーム、または追加情報フレームである。受信部２２は、あるシーケンスＳに対応する期間において、最初に先頭情報フレームを受信し得る。そして、受信部２２は、その期間において、先頭情報フレームを受信した後に、データフレームと追加情報フレームを受信し得る。

制御部２１は、無線基地局１からブロードキャストで配信されるデータ部を取得するために、受信した先頭情報フレーム、データフレーム、および追加情報フレームをそれぞれ処理する。

図４は、無線基地局１および無線端末２によって用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの例を示す。上述したように、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎは、一方向性ハッシュ関数ｆ１を用いて生成される一連の鍵である。なお、一方向性ハッシュ関数ｆ１は、無線基地局１と無線端末２の双方で既知である。以下では、一方向性ハッシュ関数ｆ１を、単に関数ｆ１とも称する。

無線基地局１の制御部１１は、各シーケンスに対してＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを生成する。図４は、シーケンスＳに対して、６つの鍵からなるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎが生成される例を示している。

具体的には、制御部１１はランダムな初期値（ｒａｎｄｏｍ ｓｅｅｄ）に関数ｆ１を施して、鍵Ｋ_Ｓ，０を生成する。制御部１１は鍵Ｋ_Ｓ，０に関数ｆ１を施して、鍵Ｋ_Ｓ，１を生成する。制御部１１は鍵Ｋ_Ｓ，１に関数ｆ１を施して、鍵Ｋ_Ｓ，２を生成する。制御部１１は鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を施して、鍵Ｋ_Ｓ，３を生成する。制御部１１は鍵Ｋ_Ｓ，３に関数ｆ１を施して、鍵Ｋ_Ｓ，４を生成する。制御部１１は鍵Ｋ_Ｓ，４に関数ｆ１を施して、鍵Ｋ_Ｓ，５を生成する。

このように、制御部１１は、ランダムな初期値に関数ｆ１を施して最初の鍵Ｋ_Ｓ，０を生成した後、生成した鍵にさらに関数ｆ１を施す演算を繰り返すことにより、６つの鍵を順に生成する。なお、鍵Ｋ_Ｓ，Ｘの添え字“Ｓ”は、鍵Ｋ_Ｓ，ＸがシーケンスＳで用いられる鍵であることを示す。また、鍵Ｋ_Ｓ，Ｘの添え字“Ｘ”は、その鍵Ｋ_Ｓ，Ｘが属するＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎにおける生成順の番号を示し、鍵インデックスとも称される。

無線基地局１の送信部１２は、生成順とは逆の順序で、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの各鍵を無線端末２に送信するように構成される。

図５から図７を参照して、各フレームの構成について説明する。ここでは、各フレームが、シーケンスＳで送信されるフレームである場合を例示する。

図５は先頭情報フレームの一構成例を示す。先頭情報フレームは、鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}、鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}、タイムスタンプ、先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉ、鍵の交換間隔Ｔ_Ｋ、鍵の遅延間隔ｄ、シーケンス番号Ｓ、認証局（Ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ（ＣＡ））による証明書付きの無線基地局１の公開鍵、および無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名を含む。

鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}は、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、最後に生成された鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}は、１つ前のシーケンスＳ－１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、最初に生成された鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}は、１つ前のシーケンスＳ－１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、２番目に生成された鍵である。

タイムスタンプは、シーケンスＳの基準となる時刻（例えば開始時刻）を示す。

先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉは、シーケンス毎の先頭情報フレームがブロードキャストされる時間間隔を示す。つまり、無線基地局１はシーケンスＳの先頭情報フレームを送信してから送信間隔Ｔ_Ｉが経過した場合に、次のシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームを送信する。

鍵の交換間隔Ｔ_Ｋは、認証コードの生成に用いる鍵が交換される時間間隔を示す。つまり、無線基地局１は、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎのある鍵の使用を開始してから交換間隔Ｔ_Ｋが経過した場合に、別の鍵の使用を開始する。認証コードは、その認証コードを含むデータフレームまたは追加情報フレームの正当性を検証するための情報である。

鍵の遅延間隔ｄは、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎのある鍵が使用される期間と、その鍵が送信される期間との間隔を示す。この期間は、鍵の交換間隔Ｔ_Ｋに相当する。鍵は、使用される期間よりも遅延間隔ｄだけ遅れた期間に、無線端末２に送信される（すなわち開示される）。本実施形態では、遅延間隔ｄが２である場合について主に例示する。

シーケンス番号Ｓは、この先頭情報フレームを含むシーケンスを識別するための番号である。無線基地局１は、連続するシーケンスに対して、連続する番号を順に付与する。

ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵は、無線基地局１の公開鍵と、この公開鍵に対してＣＡの秘密鍵を用いて作成された証明書とで構成される。この証明書の正当性は、ＣＡの公開鍵を用いて検証できる。

無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名は、無線基地局１の秘密鍵を用いて作成されたディジタル署名である。このディジタル署名の正当性は、無線基地局１の公開鍵を用いて検証できる。

無線基地局１は、このような構成を有する先頭情報フレームを、シーケンスＳの最初にブロードキャストする。無線基地局１は、証明書付きの公開鍵とディジタル署名で先頭情報フレームの正当性を保証しながら、１つ前のシーケンスＳ－１の鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}、および現在のシーケンスＳの鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}と共に、シーケンスＳに関する様々な情報を無線端末２に伝送できる。

図６はデータフレームの一構成例を示す。データフレームは、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}、認証コードＡ_Ｓ，ｉ、認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵インデックスｉ、シーケンス番号Ｓ、およびデータ部を含む。

鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}は、このデータフレームで送信される鍵である。
認証コードＡ_Ｓ，ｉは、このデータフレームの正当性を検証するための情報である。認証コードＡ_Ｓ，ｉは、鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されている。したがって、認証コードＡ_Ｓ，ｉは、このデータフレームで送信される鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}とは対応していない。鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}は、認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵Ｋ_Ｓ，ｉよりも、生成順が遅延間隔ｄ（＝２）だけ後の鍵である。

認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵インデックスｉは、認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵Ｋ_Ｓ，ｉを特定するためのインデックス（番号）を示す。

シーケンス番号Ｓは、このデータフレームを含むシーケンスを識別するための番号である。

データ部は、このデータフレームで無線端末２に伝送したいデータである。データ部は、例えばライブ配信されるスポーツや音楽等の映像データを含む。

無線基地局１はシーケンスＳにおいて、先頭情報フレームをブロードキャストした後に、このような構成を有するデータフレームをブロードキャストする。無線基地局１は、認証コードＡ_Ｓ，ｉでデータフレームの正当性を保証しながら、データ部を無線端末２に伝送できる。

図７は追加情報フレームの一構成例を示す。追加情報フレームは、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}、認証コードＡ_Ｓ，ｉ、認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵インデックスｉ、タイムスタンプ、先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉ、鍵の交換間隔Ｔ_Ｋ、鍵の遅延間隔ｄ、シーケンス番号Ｓ＋１、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}、鍵Ｋ_Ｓ，０、および鍵Ｋ_Ｓ，１を含む。

鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}、認証コードＡ_Ｓ，ｉ、および認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵インデックスｉは、図６のデータフレームに関して上述した通りである。また、タイムスタンプ、先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉ、鍵の交換間隔Ｔ_Ｋ、鍵の遅延間隔ｄ、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵、および無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名は、図５の先頭情報フレームに関して上述した通りである。なお、ここで設定するタイムスタンプは、シーケンスＳ＋１の基準となる時刻（例えば開始時刻）である。

鍵Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}は、次のシーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、最後に生成された鍵である。鍵Ｋ_Ｓ，０は、現在のシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、最初に生成された鍵である。鍵Ｋ_Ｓ，１は、現在のシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、２番目に生成された鍵である。

シーケンス番号Ｓ＋１は、現在のシーケンスＳの番号ではなく、次のシーケンスＳ＋１の番号を示している。これは、追加情報フレームが、次のシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームで伝送される３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}を含むためである。

無線基地局１はシーケンスＳにおいて、先頭情報フレームをブロードキャストした後に、このような構成を有する追加情報フレームをブロードキャストする。無線基地局１は、証明書付きの公開鍵とディジタル署名で追加情報フレームの正当性を保証しながら、現在のシーケンスＳの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、および次のシーケンスＳ＋１の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}と共に、シーケンスＳ＋１に関する様々な情報を無線端末２に伝送できる。なお、追加情報フレームの正当性は、認証コードＡ_Ｓ，ｉでも保証され得る。

図２および図３を再度参照して、無線基地局１および無線端末２内の各部の動作の例をより具体的に説明する。

（無線基地局）
まず、無線基地局１の制御部１１は、あるシーケンスＳに対応する第１期間に使用する第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを生成する。制御部１１は、第１検証情報、および第１期間に使用する第１鍵を含む第１先頭情報フレームを生成する。そして、送信部１２は、第１期間内において、生成された第１先頭情報フレームを最初にブロードキャストする。第１検証情報は、第１先頭情報フレームの正当性を検証するための情報である。第１鍵は、第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後に生成された鍵である。第１先頭情報フレームは、第１期間に関する第１期間情報をさらに含んでいてもよい。第１期間情報は、例えばシーケンスＳを示す番号を含む。

次いで、制御部１１は、第１期間に後続する第２期間（すなわち次のシーケンスＳ＋１に対応する期間）に使用する第２のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを生成する。制御部１１は、第１データを含むデータフレームと、第２期間に使用する第４鍵を含む追加情報フレームとを生成する。第４鍵は、第２のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後に生成された鍵である。データフレームは第１鍵を導出可能な第２鍵をさらに含んでいてもよい。追加情報フレームは、第１鍵を導出可能な第３鍵と、この追加情報フレームの正当性を検証するための検証情報（以下、第２検証情報と称する）とをさらに含んでいてもよい。

そして、送信部１２は、第１期間内において、生成されたデータフレームをブロードキャストし、追加情報フレームをブロードキャストする。送信部１２は、例えばデータフレームを送信した後に、追加情報フレームを送信する。この場合、第２鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から２番目に生成された鍵である。第３鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から３番目に生成された鍵である。つまり、第１鍵および第２鍵は、第３鍵から導出可能である。なお、第２鍵と第３鍵が同一であってもよい。

あるいは、送信部１２は追加情報フレームを送信した後に、データフレームを送信してもよい。この場合、第２鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から３番目に生成された鍵である。第３鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から２番目に生成された鍵である。つまり、第１鍵および第３鍵は、第２鍵から導出可能である。なお、第２鍵と第３鍵が同一であってもよい。

その後、制御部１１は、第３検証情報および第４鍵を含む第２先頭情報フレームを生成する。第３検証情報は、第２先頭情報フレームの正当性を検証するための情報である。そして、送信部１２は第２期間内において、第２先頭情報フレームを最初にブロードキャストする。第２先頭情報フレームは、第２期間に関する第２期間情報をさらに含んでいてもよい。第２期間情報は、例えばシーケンスＳ＋１を示す番号を含む。

なお、上述した追加情報フレームは第２期間情報を含んでいてもよい。あるいは、追加情報フレームは、第１期間情報も第２期間情報も含まないように構成されてもよい。

以上の構成により、無線基地局１は、第２期間に用いる第４鍵を、第２期間における第２先頭情報フレームだけでなく、第１期間における追加情報フレームでもブロードキャストできる。これにより、無線端末２が第２先頭情報フレームの受信に失敗した場合でも、追加情報フレームを受信できていれば、第２期間にデータフレームで配信されるデータ部を正常に取得できる。

なお、制御部１１は、第１鍵および第２鍵を導出可能な第６鍵を用いて第１認証情報（例えば認証コード）を生成してもよい。第６鍵は、第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの、第１鍵および第２鍵よりも先に生成された鍵である。第１認証情報は、上述したデータフレームに含まれる。第１認証情報は、このデータフレーム（より詳しくはデータフレーム内のデータ部）の正当性を検証するために用いられ得る。

また、制御部１１は、第１鍵および第３鍵を導出可能な第７鍵を用いて第２認証情報を生成してもよい。第７鍵は、第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの、第１鍵および第３鍵よりも先に生成された鍵である。第１認証情報は上述した追加情報フレームに含まれる。第２認証情報は、この追加情報フレーム（より詳しくは追加情報フレーム内の情報部）の正当性を検証するために用いられ得る。

（無線端末）
まず、無線端末２の受信部２２は、シーケンスＳに対応する第１期間内において、第１検証情報、および第１期間に使用する第１鍵を含む第１先頭情報フレームを受信する。第１検証情報は、第１先頭情報フレームの正当性を検証するための情報である。第１鍵は、第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後に生成された鍵である。第１先頭情報フレームは、第１期間に関する第１期間情報をさらに含んでいてもよい。第１期間情報は、例えばシーケンスＳを示す番号を含む。

制御部２１は、第１先頭情報フレームを受信した場合、第１検証情報を用いて、第１情報フレーム内の第１鍵の正当性を検証する。制御部２１は、正当性が証明された第１鍵を、第１期間に受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの処理（例えば復号）に使用できる。

次いで、受信部２２は、第１期間内において、第１情報フレームを受信した後に、第１データを含む第１データフレームを受信し、第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む追加情報フレームを受信する。第４鍵は、第２のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後に生成された鍵である。第１データフレームは第２鍵をさらに含んでいてもよい。追加情報フレームは、第３鍵と、この追加情報フレームの正当性を検証するための第２検証情報とをさらに含んでいてもよい。

受信部２２は、例えば第１データフレームを受信した後に、追加情報フレームを受信する。この場合、第２鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から２番目に生成された鍵である。第３鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から３番目に生成された鍵である。つまり、第１鍵および第２鍵は、第３鍵から導出可能である。なお、第２鍵と第３鍵は同一であり得る。

あるいは、受信部２２は追加情報フレームを受信した後に、第１データフレームを受信し得る。この場合、第２鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から３番目に生成された鍵である。第３鍵は、例えば第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの最後から２番目に生成された鍵である。つまり、第１鍵および第３鍵は、第２鍵から導出可能である。なお、第２鍵と第３鍵は同一であり得る。

受信部２２が、例えば第１データフレームを受信した後に、追加情報フレームを受信する場合、第１データフレームは、第１鍵、第２鍵、および第３鍵を導出可能な第７鍵を用いて生成された第１認証情報（例えば認証コード）をさらに含んでいてもよい。第１認証情報は、第１データフレーム（より詳しくは第１フレーム内のデータ部）の正当性を検証するための情報である。第７鍵は、第１のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの、第１鍵、第２鍵、および第３鍵よりも先に生成された鍵である。また、追加情報フレームは第７鍵をさらに含んでいてもよい。

制御部２１は、正当性が証明された第１鍵を用いて、第１データフレーム内の第２鍵の正当性を検証する。第１データフレームが第１認証情報を含む場合、制御部２１は、第１認証情報に対応し、正当性が証明された第７鍵を取得するまで、第１データフレームをバッファ（例えばＲＡＭ２３）に保存する。

また、制御部２１は、正当性が証明された第１鍵または第２鍵を用いて、追加情報フレーム内の第３鍵の正当性を検証する。また、制御部２１は、第２検証情報を用いて、追加情報フレーム内の第４鍵の正当性を検証する。

さらに、制御部２１は、第２検証情報を用いて、追加情報フレーム内の第７鍵の正当性を検証してもよい。制御部２１は、第７鍵の正当性が証明された場合、第７鍵を用いて第２認証情報を生成する。そして、第１データフレーム内の第１認証情報と、生成した第２認証情報とが一致する場合、第１データフレームの正当性が証明された、すなわち第１データの正当性が証明された、と判断する。

そして、受信部２２は第２期間内において、第３検証情報、および第４鍵を含む第２先頭情報フレームを受信する。制御部２１は第３検証情報を用いて、第２先頭情報フレーム内の第４鍵の正当性を検証する。第２先頭情報フレームは、第２期間に関する第２期間情報をさらに含んでいてもよい。第２期間情報は、例えばシーケンスＳ＋１を示す番号を含む。

なお、上述した追加情報フレームは第２期間情報を含んでいてもよい。あるいは、追加情報フレームは、第１期間情報も第２期間情報も含まないように構成されてもよい。

次いで、受信部２２は第２期間において、第５鍵、および第２データを含む第２データフレームを受信する。第５鍵は、第２のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの第４鍵よりも先に生成された鍵である。

制御部２１は、第２先頭情報フレーム内の第４鍵の正当性が証明されている場合、その第２先頭情報フレーム内の第４鍵を用いて、第５鍵の正当性を検証する。第２先頭情報フレーム内の第４鍵の正当性が証明されておらず、追加情報フレーム内の第４鍵の正当性が証明されている場合、制御部２１は、追加情報フレーム内の第４鍵を用いて第５鍵の正当性を検証する。あるいは、第２先頭情報フレームの受信に失敗し、追加情報フレーム内の第４鍵の正当性が証明されている場合、制御部２１は、追加情報フレーム内の第４鍵を用いて第５鍵の正当性を検証する。

以上の構成により、無線端末２は、第２期間に用いる第４鍵を、第２期間における第２先頭情報フレームだけでなく、第１期間における追加情報フレームでも受信できる。これにより、無線端末２が第２先頭情報フレームの受信に失敗した場合でも、追加情報フレームを受信できていれば、第２期間にデータフレームで配信されるデータ部を正常に取得できる。

図８は、無線基地局１から無線端末２に伝送されるフレームシーケンスの例を示す。

無線基地局１がフレームシーケンスを送信する規則は以下の通りである。
無線基地局１は、特定の期間毎のフレームシーケンスをブロードキャストで送信する。この特定の期間は、先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉに相当する。

無線基地局１は各フレームシーケンスにおいて、先頭情報フレームを最初に送信した後に、データフレームと追加情報フレームとを送信し得る。無線基地局１はデータフレームおよび追加情報フレームの生成に、各フレームシーケンスが開始された時刻から鍵交換間隔Ｔ_Ｋ毎に交換される鍵を使用する。以下では、フレームシーケンスを、単にシーケンスとも称する。

図８に示す例では、各シーケンスにおいて、フレーム群の伝送のために６つの鍵からなるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎが用いられる場合を例示している。すなわち、シーケンスＳでは、６つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_Ｓ，２、Ｋ_Ｓ，３、Ｋ_Ｓ，４、およびＫ_Ｓ，５が用いられる。シーケンスＳ＋１では、６つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋１，２}、Ｋ_{Ｓ＋１，３}、Ｋ_{Ｓ＋１，４}、およびＫ_{Ｓ＋１，５}が用いられる。同様に、シーケンスＳ＋２では、６つの鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，２}、Ｋ_{Ｓ＋２，３}、Ｋ_{Ｓ＋２，４}、およびＫ_{Ｓ＋２，５}が用いられる。

上述した通り、シーケンス毎のＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを構成する各鍵は、生成順とは逆の順序で、無線基地局１から無線端末２に送信される。この生成順とは逆の順序を、送信順とも称する。

各シーケンスにおいて、無線基地局１は、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの送信順が最初である鍵（例えば、鍵Ｋ_Ｓ，５、Ｋ_{Ｓ＋１，５}、およびＫ_{Ｓ＋２，５}）を先頭情報フレームに含めて伝送する。無線基地局１は、送信順が２番目以降の各鍵を、データフレームまたは追加情報フレームに含めて伝送し得る。

無線基地局１は、送信順が２＋ｄ番目以降の鍵を、シーケンスが開始された時刻から鍵交換間隔Ｔ_Ｋ毎に順に交換して、データフレームおよび追加情報フレームの生成（より詳しくは認証コードの生成）に用い得る。図８に示す例では、遅延間隔ｄは２である。なお、無線基地局１は、送信順が２＋ｄ番目よりも前の鍵（例えばシーケンスＳでは鍵Ｋ_Ｓ，５、Ｋ_Ｓ，４、およびＫ_Ｓ，３）を、データフレームおよび追加情報フレームの生成には用いない。

また、無線基地局１は、送信順の最後から遅延間隔ｄに相当する数の鍵を、追加情報フレームと次のシーケンスの先頭情報フレームとにそれぞれ含めて伝送する。例えばシーケンスＳでは、無線基地局１は送信順の最後から２つの鍵Ｋ_Ｓ，０およびＫ_Ｓ，１が、追加情報フレームと次のシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームとにそれぞれ含めて伝送される。

以下では、シーケンス毎のフレーム群の伝送の例についてより具体的に説明する。

（シーケンスＳ）
無線基地局１はシーケンスＳにおいて、７つのフレームＦ１０１～Ｆ１０７を送信している。より詳しくは、無線基地局１はシーケンスＳの最初に先頭情報フレームＦ１０１を送信した後に、４つのデータフレームＦ１０２，Ｆ１０３，Ｆ１０４，Ｆ１０５と、１つの追加情報フレームＦ１０６と、１つのデータフレームＦ１０７とを順に送信している。

（先頭情報フレームＦ１０１）
先頭情報フレームＦ１０１は、３つの鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}、Ｋ_Ｓ，５を含んでいる。鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}は、１つ前のシーケンスＳ－１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が１番目の鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}は、１つ前のシーケンスＳ－１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が２番目の鍵である。鍵Ｋ_Ｓ，５は、現在のシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が６番目（すなわち送信順が１番目）の鍵である。先頭情報フレームＦ１０１の正当性は、先頭情報フレームＦ１０１がさらに含むＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とで保証されている。

無線端末２は所望の無線基地局１からの先頭情報フレームＦ１０１を受信した時点で、この先頭情報フレームＦ１０１の正当性を検証できる。無線端末２は先頭情報フレームＦ１０１内の、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、先頭情報フレームＦ１０１の正当性を検証する。先頭情報フレームＦ１０１の正当性が証明されたならば、無線端末２は、先頭情報フレームＦ１０１に含まれる３つの鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}、Ｋ_Ｓ，５を正当性が証明された鍵として使用する。正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５がある場合、無線端末２はシーケンスＳで受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証できる。

一方、先頭情報フレームＦ１０１の正当性が証明されなかったならば、無線端末２は先頭情報フレームＦ１０１を破棄して、これら３つの鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}、Ｋ_Ｓ，５を使用しない。なお、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５がない場合、無線端末２はシーケンスＳで受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証できずに、それらフレームを破棄する可能性がある。

（データフレームＦ１０２，Ｆ１０３）
無線基地局１はシーケンスＳ内の１番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_Ｓ，２を用いて認証コードＡ_Ｓ，２を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_Ｓ，２と鍵Ｋ_Ｓ，４とをそれぞれ含むデータフレームＦ１０２およびデータフレームＦ１０３を送信する。鍵Ｋ_Ｓ，４は、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、生成順が５番目（すなわち送信順が２番目）の鍵である。

より詳しくは、無線基地局１はハッシュ関数ｆ２と鍵Ｋ_Ｓ，２とを用いて認証コードＡ_Ｓ，２を生成する。このハッシュ関数ｆ２は、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの生成に用いられる関数ｆ１とは別のハッシュ関数である。無線基地局１は、例えば鍵Ｋ_Ｓ，２にハッシュ関数ｆ２を施して算出したハッシュ値を、認証コードＡ_Ｓ，２として用いる。ハッシュ関数ｆ２は、無線基地局１と無線端末２の双方で既知である。以下では、ハッシュ関数ｆ２を、単に関数ｆ２とも称する。

無線端末２は各データフレームＦ１０２，Ｆ１０３を受信した場合、データフレームＦ１０２，Ｆ１０３内の鍵Ｋ_Ｓ，４の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５を用いて、データフレームＦ１０２，Ｆ１０３内の鍵Ｋ_Ｓ，４の正当性を検証できる。

より具体的には、例えばデータフレームＦ１０２を受信した場合、無線端末２はデータフレームＦ１０２内の鍵Ｋ_Ｓ，４に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，５と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，４を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，５と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０２を破棄して、鍵Ｋ_Ｓ，４を使用しない。

また、無線端末２はデータフレームＦ１０２内の認証コードＡ_Ｓ，２と、認証コードＡ_Ｓ，２に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，２とを用いて、データフレームＦ１０２の正当性を検証する。データフレームＦ１０２を受信した時点では、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，２を含むフレームを無線基地局１から受信していないので、データフレームＦ１０２の正当性を検証できない。そのため、無線端末２はデータフレームＦ１０２をＲＡＭ２３にバッファリングする。

無線端末２はデータフレームＦ１０３も、データフレームＦ１０２と同様に処理する。

（データフレームＦ１０４，Ｆ１０５）
無線基地局１はシーケンスＳ内の２番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_Ｓ，１を用いて認証コードＡ_Ｓ，１を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_Ｓ，１と鍵Ｋ_Ｓ，３とをそれぞれ含むデータフレームＦ１０４およびデータフレームＦ１０５を送信する。鍵Ｋ_Ｓ，３は、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、生成順が４番目（すなわち送信順が３番目）の鍵である。

より詳しくは、無線基地局１は関数ｆ２と鍵Ｋ_Ｓ，１とを用いて認証コードＡ_Ｓ，１を生成する。無線基地局１は、例えば鍵Ｋ_Ｓ，１に関数ｆ２を施し、認証コードＡ_Ｓ，１を生成する。

無線端末２は各データフレームＦ１０４，Ｆ１０５を受信した場合、データフレームＦ１０４，Ｆ１０５内の鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_Ｓ，３よりも後の鍵Ｋ_Ｓ，４（あるいは鍵Ｋ_Ｓ，５）を用いて、データフレームＦ１０４，Ｆ１０５内の鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証できる。

より具体的には、例えばデータフレームＦ１０４を受信した場合、無線端末２はデータフレームＦ１０４内の鍵Ｋ_Ｓ，３に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，４と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，４と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，３を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，４と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０４を破棄して、鍵Ｋ_Ｓ，３を使用しない。なお、無線端末２はデータフレームＦ１０４内の鍵Ｋ_Ｓ，３に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５と比較してもよい。

また、無線端末２はデータフレームＦ１０４内の認証コードＡ_Ｓ，１と、認証コードＡ_Ｓ，１に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，１とを用いて、データフレームＦ１０４の正当性を検証する。データフレームＦ１０４を受信した時点では、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，１を含むフレームを無線基地局１から受信していないので、データフレームＦ１０４の正当性を検証できない。そのため、無線端末２はデータフレームＦ１０４をＲＡＭ２３にバッファリングする。

無線端末２はデータフレームＦ１０５も、データフレームＦ１０４と同様に処理する。

（追加情報フレームＦ１０６、データフレームＦ１０７）
無線基地局１はシーケンスＳ内の３番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_Ｓ，０を用いて認証コードＡ_Ｓ，０を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_Ｓ，０と鍵Ｋ_Ｓ，２とをそれぞれ含む追加情報フレームＦ１０６およびデータフレームＦ１０７を送信する。鍵Ｋ_Ｓ，２は、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、生成順が３番目（すなわち送信順が４番目）の鍵である。

より詳しくは、無線基地局１は関数ｆ２と鍵Ｋ_Ｓ，０とを用いて認証コードＡ_Ｓ，０を生成する。無線基地局１は、例えば鍵Ｋ_Ｓ，０に関数ｆ２を施し、認証コードＡ_Ｓ，０を生成する。

追加情報フレームＦ１０６は、３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}をさらに含んでいる。鍵Ｋ_Ｓ，０は、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が１番目（すなわち送信順が６番目）の鍵である。鍵Ｋ_Ｓ，１は、シーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が２番目（すなわち送信順が５番目）の鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}は、次のシーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が６番目（すなわち送信順が１番目）の鍵である。

無線端末２は追加情報フレームＦ１０６を受信した時点で、この先頭情報フレームＦ１０６の正当性を検証できる。無線端末２は追加情報フレームＦ１０６内の、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、追加情報フレームＦ１０６の正当性を検証する。追加情報フレームＦ１０６の正当性が証明されたならば、無線端末２は、追加情報フレームＦ１０６に含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を正当性が証明された鍵として使用する。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}がある場合、無線端末２はシーケンスＳ＋１で受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証できる。

一方、追加情報フレームＦ１０６の正当性が証明されなかったならば、無線端末２は追加情報フレームＦ１０６を破棄して、これら３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を使用しない。

正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，１を取得した場合、無線端末２は、対応する認証コードＡ_Ｓ，１をそれぞれ含む、バッファリングされたデータフレームＦ１０４，Ｆ１０５の正当性を検証できる。具体的には、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，１にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１０４内の認証コードＡ_Ｓ，１と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_Ｓ，１と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１０４の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１０４内のデータ部を上位レイヤに渡す。つまり、無線端末２は正当性が証明されたデータフレームＦ１０４から、正しいデータ部を取得できる。上位レイヤは、例えばＯＳや各種のアプリケーションプログラムである。上位レイヤでは、このデータ部を用いた処理（例えば映像データに基づく映像の再生処理）が行われる。

一方、算出したハッシュ値が認証コードＡ_Ｓ，１と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０４の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１０４を破棄する。したがって、データフレームＦ１０４内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

無線端末２は同様にして、データフレームＦ１０５の正当性を検証し、正当性が証明されたデータフレームＦ１０５内のデータ部を上位レイヤに渡すことができる。

さらに、無線端末２は追加情報フレームＦ１０６を受信した場合に、追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_Ｓ，２よりも後の鍵Ｋ_Ｓ，３（あるいは鍵Ｋ_Ｓ，５または鍵Ｋ_Ｓ，４）を用いて、追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性を検証できる。

より具体的には、無線端末２は追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，３と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，３と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，２を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，３と一致していないならば、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，２を使用しない。なお、無線端末２は追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，４と比較してもよい。あるいは、無線端末２は追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を３回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５と比較してもよい。

正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，２を取得した場合、無線端末２は、対応する認証コードＡ_Ｓ，２をそれぞれ含む、バッファリングされたデータフレームＦ１０２，Ｆ１０３の正当性を検証できる。具体的には、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，２にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１０２内の認証コードＡ_Ｓ，２と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_Ｓ，２と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１０２の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１０２内のデータ部を上位レイヤに渡す。

一方、算出したハッシュ値が認証コードＡ_Ｓ，２と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０２の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１０２を破棄する。したがって、データフレームＦ１０２内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

無線端末２は同様にして、データフレームＦ１０３の正当性を検証し、正当性が証明されたデータフレームＦ１０３内のデータ部を上位レイヤに渡すことができる。

次いで、無線端末２はデータフレームＦ１０７を受信した場合に、データフレームＦ１０７内の鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_Ｓ，２よりも後の鍵Ｋ_Ｓ，３（あるいは鍵Ｋ_Ｓ，５または鍵Ｋ_Ｓ，４）を用いて、データフレームＦ１０７内の鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性を検証できる。

より具体的には、無線端末２はデータフレームＦ１０７内の鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，３と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，３と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，２を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_Ｓ，３と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０７を破棄して、鍵Ｋ_Ｓ，２を使用しない。なお、無線端末２はデータフレームＦ１０７内の鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，４と比較してもよい。あるいは、無線端末２はデータフレームＦ１０７内の鍵Ｋ_Ｓ，２に関数ｆ１を３回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５と比較してもよい。

また、無線端末２はデータフレームＦ１０７内の認証コードＡ_Ｓ，０と、認証コードＡ_Ｓ，０に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，０とを用いて、データフレームＦ１０７の正当性を検証する。追加情報フレームＦ１０６を受信し、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，０を取得済みである場合、無線端末２はこの鍵Ｋ_Ｓ，０と、データフレームＦ１０７内の認証コードＡ_Ｓ，０とを用いて、データフレームＦ１０７の正当性を検証する。

より詳しくは、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，０にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１０７内の認証コードＡ_Ｓ，０と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_Ｓ，０と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１０７の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１０７内のデータ部を上位レイヤに渡す。算出したハッシュ値が認証コードＡ_Ｓ，０と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０７の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１０７を破棄する。したがって、データフレームＦ１０７内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

以上のように、シーケンスＳでは、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを構成する６つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_Ｓ，２、Ｋ_Ｓ，３、Ｋ_Ｓ，４、およびＫ_Ｓ，５を利用して、伝送されるデータフレームＦ１０２～Ｆ１０５，Ｆ１０７、および追加情報フレームＦ１０６の正当性が保証される。また、追加情報フレームＦ１０６により、次のシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームＦ１０８に含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を伝送し得る。

（シーケンスＳ＋１）
無線基地局１はシーケンスＳ＋１において、７つのフレームＦ１０８～Ｆ１１４を送信している。より詳しくは、無線基地局１はシーケンスＳ＋１の最初に先頭情報フレームＦ１０８を送信した後に、３つのデータフレームＦ１０９，Ｆ１１０，Ｆ１１１と、１つの追加情報フレームＦ１１２と、２つのデータフレームＦ１１３，Ｆ１１４とを順に送信している。

（先頭情報フレームＦ１０８）
先頭情報フレームＦ１０８は、３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を含んでいる。鍵Ｋ_Ｓ，０は、１つ前のシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が１番目の鍵である。鍵Ｋ_Ｓ，１は、１つ前のシーケンスＳで用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が２番目の鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}は、現在のシーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が６番目（すなわち送信順が１番目）の鍵である。先頭情報フレームＦ１０８の正当性は、先頭情報フレームＦ１０８がさらに含むＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とで保証されている。

無線端末２は先頭情報フレームＦ１０８を受信した時点で、この先頭情報フレームＦ１０８の正当性を検証できる。無線端末２は先頭情報フレームＦ１０８内の、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、先頭情報フレームＦ１０８の正当性を検証する。先頭情報フレームＦ１０８の正当性が証明されたならば、無線端末２は、先頭情報フレームＦ１０８に含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を正当性が証明された鍵として使用する。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}がある場合、無線端末２はシーケンスＳ＋１で受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証できる。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}は、先頭情報フレームＦ１０８からだけでなく、１つ前のシーケンスＳの追加情報フレームからも取得され得る。

一方、先頭情報フレームＦ１０８の正当性が証明されなかったならば、無線端末２は先頭情報フレームＦ１０８を破棄して、これら３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を使用しない。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}がない場合、無線端末２はシーケンスＳ＋１で受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証ずに、それらフレームを破棄する可能性がある。

（データフレームＦ１０９，Ｆ１１０）
無線基地局１はシーケンスＳ＋１内の１番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}を用いて認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}と鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}とをそれぞれ含むデータフレームＦ１０９およびデータフレームＦ１１０を送信する。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}は、シーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、生成順が５番目（すなわち送信順が２番目）の鍵である。

より詳しくは、無線基地局１はハッシュ関数ｆ２と鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}とを用いて認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}を生成する。無線基地局１は、例えば鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}に関数ｆ２を施して算出したハッシュ値を、認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}として用いる。

無線端末２は各データフレームＦ１０９，Ｆ１１０を受信した場合、データフレームＦ１０９，Ｆ１１０内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を用いて、データフレームＦ１０９，Ｆ１１０内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}の正当性を検証できる。

より具体的には、例えばデータフレームＦ１０９を受信した場合、無線端末２はデータフレームＦ１０９内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０９を破棄して、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}を使用しない。

また、無線端末２はデータフレームＦ１０９内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}と、認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}とを用いて、データフレームＦ１０９の正当性を検証する。データフレームＦ１０９を受信した時点では、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}を含むフレームを無線基地局１から受信していないので、データフレームＦ１０９の正当性を検証できない。そのため、無線端末２はデータフレームＦ１０９をＲＡＭ２３にバッファリングする。

無線端末２はデータフレームＦ１１０も、データフレームＦ１０９と同様に処理する。

（データフレームＦ１１１、追加情報フレームＦ１１２、データフレームＦ１１３）
無線基地局１はシーケンスＳ＋１内の２番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}を用いて認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}とをそれぞれ含むデータフレームＦ１１１、追加情報フレームＦ１１２、およびデータフレームＦ１１３を送信する。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}は、シーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、生成順が４番目（すなわち送信順が３番目）の鍵である。

より詳しくは、無線基地局１は関数ｆ２と鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}とを用いて認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}を生成する。無線基地局１は、例えば鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}に関数ｆ２を施し、認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}を生成する。

追加情報フレームＦ１１２は、３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}をさらに含んでいる。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}は、シーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が１番目（すなわち送信順が６番目）の鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}は、シーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が２番目（すなわち送信順が５番目）の鍵である。鍵Ｋ_{Ｓ＋２，５}は、次のシーケンスＳ＋２で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の生成順が６番目（すなわち送信順が１番目）の鍵である。

無線端末２はデータフレームＦ１１１を受信した場合、データフレームＦ１１１内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}よりも後の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}（あるいは鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}）を用いて、データフレームＦ１１１内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}の正当性を検証できる。

より具体的には、例えばデータフレームＦ１１１を受信した場合、無線端末２はデータフレームＦ１１１内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１１１を破棄して、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を使用しない。なお、無線端末２はデータフレームＦ１１１内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と比較してもよい。

また、無線端末２はデータフレームＦ１１１内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と、認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}とを用いて、データフレームＦ１１１の正当性を検証する。データフレームＦ１１１を受信した時点では、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}を含むフレームを無線基地局１から受信していないので、データフレームＦ１１１の正当性を検証できない。そのため、無線端末２はデータフレームＦ１１１をＲＡＭ２３にバッファリングする。

次いで、無線端末２は追加情報フレームＦ１１２を受信し、この追加情報フレームＦ１１２の正当性を検証する。無線端末２は追加情報フレームＦ１１２内の、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、追加情報フレームＦ１１２の正当性を検証する。追加情報フレームＦ１１２の正当性が証明されたならば、無線端末２は、追加情報フレームＦ１１２に含まれる３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を正当性が証明された鍵として使用する。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋２，５}がある場合、無線端末２はシーケンスＳ＋２で受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証できる。

一方、追加情報フレームＦ１１２の正当性が証明されなかったならば、無線端末２は追加情報フレームＦ１１２を破棄して、これら３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を使用しない。

正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}を取得した場合、無線端末２は、対応する認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}を含む、バッファリングされたデータフレームＦ１１１の正当性を検証できる。具体的には、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１１１内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１１１の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１１１内のデータ部を上位レイヤに渡す。

一方、算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１１１の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１１１を破棄する。したがって、データフレームＦ１１１内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

さらに、無線端末２は追加情報フレームＦ１１２を受信した場合に、追加情報フレームＦ１１２内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}よりも後の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}（あるいは鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}）を用いて、追加情報フレームＦ１１２内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}の正当性を検証できる。

より具体的には、無線端末２は追加情報フレームＦ１１２内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ＋１_Ｓ，３を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致していないならば、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を使用しない。なお、無線端末２は追加情報フレームＦ１１２内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と比較してもよい。

次いで、無線端末２はデータフレームＦ１１３を受信した場合に、データフレームＦ１１３内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}よりも後の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}（あるいは鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}）を用いて、データフレームＦ１１３内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}の正当性を検証できる。

より具体的には、無線端末２はデータフレームＦ１１３内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１１３を破棄して、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を使用しない。なお、無線端末２はデータフレームＦ１１３内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と比較してもよい。

また、無線端末２はデータフレームＦ１１３内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と、認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}とを用いて、データフレームＦ１１３の正当性を検証する。追加情報フレームＦ１０６を受信し、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}を取得済みである場合、無線端末２はこの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}と、データフレームＦ１１３内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}とを用いて、データフレームＦ１１３の正当性を検証する。

より詳しくは、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１１３内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１１３の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１１３内のデータ部を上位レイヤに渡す。算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１１３の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１１３を破棄する。したがって、データフレームＦ１１３内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

（データフレームＦ１１４）
無線基地局１はシーケンスＳ＋１内の３番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}を用いて認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}と鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}とを含むデータフレームＦ１１４を送信する。鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}は、シーケンスＳ＋１で用いられるＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎの内の、生成順が３番目（すなわち送信順が４番目）の鍵である。

より詳しくは、無線基地局１は関数ｆ２と鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}とを用いて認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}を生成する。無線基地局１は、例えば鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}に関数ｆ１を施し、認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}を生成する。

無線端末２はデータフレームＦ１１４を受信した場合に、データフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}よりも後の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}（あるいは鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}または鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}）を用いて、データフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}の正当性を検証できる。

より具体的には、無線端末２はデータフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}に関数ｆ１を施して、ハッシュ関数を算出する。そして、無線端末２は、算出したハッシュ関数が、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}と一致しているか否かを判定する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}と一致しているならば、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}を正当性が証明された鍵として使用する。算出した関数が鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１１４を破棄して、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}を使用しない。なお、無線端末２はデータフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}に関数ｆ１を２回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}と比較してもよい。あるいは、無線端末２はデータフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}に関数ｆ１を３回施して、ハッシュ関数を算出し、既に正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}と比較してもよい。

正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}を取得した場合、無線端末２は、対応する認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}をそれぞれ含む、バッファリングされたデータフレームＦ１０９，Ｆ１１０の正当性を検証できる。具体的には、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１０９内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１０９の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１０９内のデータ部を上位レイヤに渡す。

一方、算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１０９の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１０９を破棄する。したがって、データフレームＦ１０９内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

無線端末２は同様にして、データフレームＦ１１０の正当性を検証し、正当性が証明されたデータフレームＦ１１０内のデータ部を上位レイヤに渡すことができる。

また、無線端末２はデータフレームＦ１１４内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}と、認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}とを用いて、データフレームＦ１１４の正当性を検証する。追加情報フレームＦ１１２を受信し、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}を取得済みである場合、無線端末２はこの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}と、データフレームＦ１１４内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}とを用いて、データフレームＦ１１４の正当性を検証する。

より詳しくは、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}にハッシュ関数ｆ２を施してハッシュ値を算出する。無線端末２は算出したハッシュ値が、データフレームＦ１１４内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}と一致しているか否かを判定する。算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}と一致しているならば、無線端末２はデータフレームＦ１１４の正当性が証明されたと判断して、データフレームＦ１１４内のデータ部を上位レイヤに渡す。算出したハッシュ値が認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}と一致していないならば、無線端末２はデータフレームＦ１１４の正当性が証明されなかったと判断して、データフレームＦ１１４を破棄する。したがって、データフレームＦ１１４内のデータ部は上位レイヤに渡されない。

以上のように、シーケンスＳ＋１では、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを構成する６つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋１，２}、Ｋ_{Ｓ＋１，３}、Ｋ_{Ｓ＋１，４}、およびＫ_{Ｓ＋１，５}を利用して、伝送されるデータフレームＦ１０９～Ｆ１１１，Ｆ１１３，Ｆ１１４、および追加情報フレームＦ１１２の正当性が保証される。また、追加情報フレームＦ１１２により、次のシーケンスＳ＋２の先頭情報フレームＦ１１５に含まれる３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を伝送し得る。

（シーケンスＳ＋２）
シーケンスＳ＋２でも、シーケンスＳおよびシーケンスＳ＋１と同様にして、無線基地局１から無線端末２にフレームが伝送される。無線基地局１はＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを構成する６つの鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，２}、Ｋ_{Ｓ＋２，３}、Ｋ_{Ｓ＋２，４}、およびＫ_{Ｓ＋２，５}を用いて、先頭情報フレームＦ１１５を送信した後に、データフレームＦ１１６と追加情報フレームＦ１１７とを送信し得る。先頭情報フレームＦ１１５は、３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を含む。データフレームＦ１１６は、例えば認証コードＡ_{Ｓ＋２，２}と鍵Ｋ_{Ｓ＋２，４}を含む。追加情報フレームＦ１１７は、例えば、認証コードＡ_{Ｓ＋２，２}および鍵Ｋ_{Ｓ＋２，４}と、３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋３，５}を含む。

無線端末２は、受信した各フレームに含まれる鍵の正当性を検証する。そして、無線端末２は正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，２}、Ｋ_{Ｓ＋２，３}、Ｋ_{Ｓ＋２，４}、およびＫ_{Ｓ＋２，５}を利用して、受信したデータフレームＦ１１６および追加情報フレームＦ１１７の正当性を検証できる。無線端末２は正当性が証明されたデータフレームＦ１１６から正しいデータ部を取得できる。また、無線端末２は正当性が証明された追加情報フレームＦ１１７から、正当性が証明された３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋３，５}を取得できる。

このように、シーケンスＳ＋２では、Ｏｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎを構成する６つの鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，２}、Ｋ_{Ｓ＋２，３}、Ｋ_{Ｓ＋２，４}、およびＫ_{Ｓ＋２，５}を利用して、伝送されるデータフレームＦ１１６および追加情報フレームＦ１１７の正当性が保証される。また、追加情報フレームＦ１１７により、次のシーケンスＳ＋３の先頭情報フレームに含まれる３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋２，０}、Ｋ_{Ｓ＋２，１}、Ｋ_{Ｓ＋３，５}を伝送し得る。

次いで図９を参照して、無線端末２がシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームＦ１０８の受信に失敗した場合の例について説明する。無線端末２は、例えば無線伝搬路上の誤りにより、先頭情報フレームＦ１０８の受信に失敗することがある。

なお、無線基地局１によって送信されるフレームＦ１０１～Ｆ１１７の順序および構成は、図８と同様であるものとする。また、無線端末２は、先頭情報フレームＦ１０８以外のフレームを正常に受信できるものとする。

先頭情報フレームＦ１０８の受信に失敗した場合、無線端末２は３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得できない。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}がない場合、無線端末２は、先頭情報フレームＦ１０８に後続して受信するデータフレームＦ１０９，Ｆ１１０１内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}、データフレームＦ１１１，Ｆ１１３および追加情報フレーム１１２内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}、並びにデータフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}の正当性を検証できない。そして、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}がない場合、無線端末２はデータフレームＦ１０９、Ｆ１１１，Ｆ１１３，Ｆ１１４からデータ部を取得できず、追加情報フレームＦ１１２から鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を取得できない。

しかし、本実施形態の無線端末２は、１つ前のシーケンスＳで追加情報フレームＦ１０６を受信して、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得している。そのため、無線端末２は、先頭情報フレームＦ１０８の受信に失敗した場合にも、この追加情報フレームＦ１０６から取得した鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を用いて、データフレームＦ１０９，Ｆ１１０内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}、データフレームＦ１１１，Ｆ１１３および追加情報フレームＦ１１２内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}、並びにデータフレームＦ１１４内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}の正当性を証明できる。さらに、無線端末２は、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を含む追加情報フレームＦ１１２から、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を取得できる。したがって、無線端末２は、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋１，０}に対応する認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}、Ａ_{Ｓ＋１，１}、Ａ_{Ｓ＋１，０}含むデータフレームＦ１０９～Ｆ１１１，Ｆ１１３，Ｆ１１４からデータ部を取得できる。

より具体的には、無線端末２は正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}と、データフレームＦ１０９，Ｆ１１０内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}とを用いて、データフレームＦ１０９，Ｆ１１０の正当性をそれぞれ検証する。データフレームＦ１０９，Ｆ１１０の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ１０９，Ｆ１１０内のデータ部を上位レイヤに渡す。

無線端末２は、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を含む追加情報フレームＦ１１２から、３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を取得する。追加情報フレームＦ１１２は、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とをさらに用いて、その正当性が証明されている。したがって、取得した３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}の正当性が証明されている。なお、３つの鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}は、次のシーケンスＳ＋２の先頭情報フレームＦ１１５から取得されたものであってもよい。

無線端末２は正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，１}と、データフレームＦ１１１，Ｆ１１３内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，１}とを用いて、データフレームＦ１１１，Ｆ１１３の正当性をそれぞれ検証する。データフレームＦ１１１，Ｆ１１３の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ１１１，Ｆ１１３内のデータ部を上位レイヤに渡す。

また、無線端末２は正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}と、データフレームＦ１１４内の認証コードＡ_{Ｓ＋１，０}とを用いて、データフレームＦ１４の正当性をそれぞれ検証する。データフレームＦ１１４の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ１１４内のデータ部を上位レイヤに渡す。

このように、無線端末２は先頭情報フレームＦ１０８の受信に失敗した場合にも、１つ前のシーケンスＳの追加情報フレームＦ１０６から取得した鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を利用して、後続するデータフレームＦ１０９～Ｆ１１１，Ｆ１１３，Ｆ１１４からデータ部を取得し得ると共に、追加情報フレームＦ１１２から鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を取得し得る。

以上の構成により、本実施形態の無線基地局１および無線端末２を含む無線システムでは、データを正常に伝送できる可能性を高められる。無線基地局１は、ある期間（シーケンス）のデータフレームの正当性の検証に必要な鍵を、その期間の先頭情報フレームだけでなく、１つ前の期間の追加情報フレームでも伝送する。そして、無線端末２はこれら先頭情報フレームと追加情報フレームの少なくとも一方を受信できたならば、その期間のデータフレームの正当性を検証できる。

そのため、無線基地局１から無線端末２に先頭情報フレームのみが伝送され、追加情報フレームが伝送されない構成と比較して、本実施形態では、無線基地局１から無線端末２に、ある期間のデータフレームの正当性の検証に必要な鍵を伝送できる可能性を高めることができる。これにより、本実施形態では、無線基地局１から無線端末２にデータを正常に伝送できる可能性を高められる。

図１０のフローチャートを参照して、無線基地局１において実行される送信処理の手順の例を説明する。ここでは、無線基地局１がシーケンスＳのフレーム群を、Ｎ個の鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}，Ｋ_{Ｓ，Ｎ－２}，……，Ｋ_Ｓ，１，Ｋ_Ｓ，０を用いて送信する場合を例示する。

まず、無線基地局１は、変数ｉにＮ－２を設定する（ステップＳ１０１）。無線基地局１は、現在の鍵の使用時間ｔ（以下、鍵使用時間ｔと称する）の計測を開始する（ステップＳ１０２）。そして、無線基地局１は、シーケンスＳの先頭情報フレームをブロードキャストする（ステップＳ１０３）。この先頭情報フレームは、鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}、および鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}を含んでいる。先頭情報フレームの詳細な構成については、図５を参照して上述した通りである。

次いで、無線基地局１は、鍵使用時間ｔが鍵の交換間隔Ｔ_Ｋ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。鍵使用時間ｔが鍵の交換間隔Ｔ_Ｋ以下である場合（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、無線基地局１は送信すべきフレームの種別がデータフレームであるか、それとも追加情報フレームであるかを決定する（ステップＳ１０５）。無線基地局１は、例えば、シーケンスＳ内の特定のタイミングで追加情報フレームを送信すべきであると判断し、それ以外のタイミングでデータフレームを送信すべきであると判断する。あるいは、無線基地局１は、ブロードキャストすべきデータがある場合にデータフレームを送信すべきであると判断し、データがない場合に（すなわちアイドル時間に）追加情報フレームを送信すべきであると判断してもよい。

送信すべきフレームの種別がデータフレームである場合（ステップＳ１０５のデータフレーム）、無線基地局１は鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ－ｄ}を用いて認証コードＡ_{Ｓ，ｉ－ｄ}を生成する（ステップＳ１０６）。無線基地局１は、データフレームで無線端末２に伝送すべきデータ部に対して、例えばハッシュ関数と鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ－ｄ}を用いて算出したハッシュ値を、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ－ｄ}として付与する。そして、無線基地局１はデータフレームをブロードキャストする（ステップＳ１０７）。このデータフレームは、データ部に加えて、鍵Ｋ_Ｓ，ｉと認証コードＡ_{Ｓ，ｉ－ｄ}とを含んでいる。データフレームの詳細な構成については、図６を参照して上述した通りである。

また、送信すべきフレームの種別が追加情報フレームである場合（ステップＳ１０５の追加情報フレーム）、無線基地局１は次のシーケンスＳ＋１で用いられる鍵を生成するための鍵生成処理を実行する（ステップＳ１０８）。鍵生成処理では、シーケンスＳ＋１で用いられる複数の鍵（すなわちＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎ）が生成される。次のシーケンスＳ＋１で用いられる鍵が既に生成されているならば、無線基地局１はステップＳ１０８をスキップする。鍵生成処理の詳細な手順については、図１１のフローチャートを参照して後述する。

次いで、無線基地局１は鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ－ｄ}を用いて認証コードＡ_{Ｓ，ｉ－ｄ}を生成する（ステップＳ１０９）。無線基地局１は、追加情報フレームでブロードキャストすべき情報（以下、情報部とも称する）に対して、例えばハッシュ関数と鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ－ｄ}を用いて算出したハッシュ値を、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ－ｄ}として付与する。情報部には、例えば、次のシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームでブロードキャストされるべき情報である鍵Ｋ_Ｓ，０、鍵Ｋ_Ｓ，１、および鍵Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}が含まれる。そして、無線基地局１は追加情報フレームをブロードキャストする（ステップＳ１１０）。この追加情報フレームは、情報部に加えて、鍵Ｋ_Ｓ，ｉと認証コードＡ_{Ｓ，ｉ－ｄ}とを含んでいる。追加情報フレームの詳細な構成については、図７を参照して上述した通りである。

ステップＳ１０７でデータフレームをブロードキャストした後、またはステップＳ１１０で追加情報フレームをブロードキャストした後、無線基地局１はステップＳ１０４に戻り、鍵使用時間ｔが鍵の交換間隔Ｔ_Ｋに達するまでの間、データフレームまたは追加情報フレームをブロードキャストするための処理を繰り返す。

鍵使用時間ｔが鍵の交換間隔Ｔ_Ｋを超えた場合（ステップＳ１０４のＮＯ）、無線基地局１は変数ｉから１を減算する（ステップＳ１１１）。そして、無線基地局１は変数ｉが鍵の遅延間隔ｄ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。これは、シーケンスＳを終了するか否かを判定することに相当する。

変数ｉが鍵の遅延間隔ｄ以上である場合（ステップＳ１１２のＹＥＳ）、無線基地局１は鍵使用時間をリセットして、計測を続行し（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０４に戻る。つまり、無線基地局１は次の鍵を用いてデータフレームまたは追加情報フレームをブロードキャストするための処理を行う。

一方、変数ｉが鍵の遅延間隔ｄ未満である場合（ステップＳ１１２のＮＯ）、無線基地局１はシーケンス番号Ｓに１を加算する（ステップＳ１１４）。そして、無線基地局１は鍵使用時間ｔをリセットし（ステップＳ１１５）、ステップＳ１０１に戻る。したがって、無線基地局１は上記と同様の手順により、次のシーケンスのフレーム群をブロードキャストし得る。

以上の送信処理によって、無線基地局１はシーケンス毎の複数の鍵を用いてフレーム群をブロードキャストできる。データフレームおよび追加情報フレームの正当性は、それら複数の鍵を用いて検証可能である。

図１１は、無線基地局１において実行される鍵生成処理の手順の例を示すフローチャートである。この鍵生成処理は、図１０のフローチャートを参照して上述した送信処理のステップＳ１０８に相当する。ここでは、シーケンスＳ＋１で用いられるＮ個の鍵を生成する場合を例示する。

無線基地局１は、変数ｊを０からＮ－１まで１ずつ増加させるＮ回のループ処理の各々において、一方向性ハッシュ関数ｆ１を用いて鍵Ｋ_{Ｓ＋１，ｊ}を生成する（ステップＳ２０１）。より具体的には、変数ｊ＝０である場合、無線基地局１は、例えばランダムな初期値（ｒａｎｄｏｍ ｓｅｅｄ）に一方向性ハッシュ関数ｆ１をかけることで、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}を生成する。また、変数ｊ＞０である場合、無線基地局１は、既に生成された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，ｊ－１}に一方向性ハッシュ関数ｆ１をかけることで、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，ｊ}を生成する。

以上の鍵生成処理によって、無線基地局１はシーケンスＳ＋１で用いられるＮ個の鍵を生成できる。

図１２のフローチャートは、無線端末２において実行される受信処理の手順の例を示す。ここでは、無線端末２がシーケンスＳのフレーム群を無線基地局１から受信する場合を例示する。

まず、無線端末２はシーケンスＳの先頭情報フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。無線端末２は、受信したフレームに付与されたヘッダ情報や、当該フレームに含まれるシーケンス番号に基づいて、シーケンスＳの先頭情報フレームを受信したか否かを判定できる。

シーケンスＳの先頭情報フレームを受信した場合（ステップＳ３０１のＹＥＳ）、無線端末２は、その先頭情報フレームの正当性を検証して処理するための先頭情報フレーム処理を実行する（ステップＳ３０２）。先頭情報フレーム処理の手順の例は、図１３のフローチャートを参照して後述する。

次いで、無線端末２は先頭情報フレーム処理で、先頭情報フレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ３０３）。先頭情報フレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ３０３のＮＯ）、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明済みであるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。これは、無線端末２は、シーケンスＳの先頭情報フレームとは別の情報フレーム（例えばシーケンスＳ－１の追加情報フレーム）から、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}が得られているか否かを判定することを意味する。

先頭情報フレームの正当性が証明された場合（ステップＳ３０３のＹＥＳ）、あるいは鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明済みである場合（ステップＳ３０４のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３０５）。データフレームを受信した場合（ステップＳ３０５のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレームを処理するためのデータフレーム処理を実行する（ステップＳ３０６）。データフレーム処理の手順については、図１４のフローチャートを参照して後述する。

データフレームを受信していない場合（ステップＳ３０５のＮＯ）、無線端末２は追加情報フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３０７）。追加情報フレームを受信した場合（ステップＳ３０７のＹＥＳ）、無線端末２は追加情報フレームを処理するための追加情報フレーム処理を実行する（ステップＳ３０８）。追加情報フレーム処理の手順については、図１６のフローチャートを参照して後述する。

ステップＳ３０６のデータフレーム処理を実行した後、またはステップＳ３０８の追加情報フレーム処理を実行した後、あるいは追加情報フレームを受信していない場合（ステップＳ３０７のＮＯ）、無線端末２はシーケンスＳの期間が終了したか否かを判定する（ステップＳ３０９）。無線端末２は、例えば先頭情報フレームに含まれるタイムスタンプと先頭情報フレームの送信間隔Ｔ_Ｉとを用いて、現在の時刻がシーケンスＳの期間内であるか否かを判定できる。

シーケンスＳの期間が終了していない場合（ステップＳ３０９のＮＯ）、無線端末２はステップＳ３０５に戻り、シーケンスＳの期間中に受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの処理を続行する。

シーケンスＳの期間が終了した場合（ステップＳ３０９のＹＥＳ）、無線端末２はシーケンス番号Ｓに１を加算し（ステップＳ３１０）、ステップＳ３０１に戻る。したがって、無線端末２は次のシーケンスのフレーム群を受信して処理し得る。

また、鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明されていない場合（ステップＳ３０４のＮＯ）、無線端末２はデータフレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３１１）。データフレームを受信した場合（ステップＳ３１１のＹＥＳ）、先頭情報フレームの正当性が証明されておらず、且つ鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明されていないので、無線端末２は受信したデータフレームをＲＡＭ２３にバッファリングする（ステップＳ３１２）。データフレームを受信していない場合（ステップＳ３１１のＮＯ）、無線端末２はステップＳ３１２の手順をスキップする。

次いで、無線端末２は追加情報フレームを受信したか否かを判定する（ステップＳ３１３）。追加情報フレームを受信した場合（ステップＳ３１３のＹＥＳ）、先頭情報フレームの正当性が証明されておらず、且つ鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明されていないので、無線端末２は受信した追加情報フレームをＲＡＭ２３にバッファリングする（ステップＳ３１４）。追加情報フレームを受信していない場合（ステップＳ３１３のＮＯ）、無線端末２はステップＳ３１４の手順をスキップする。

そして、無線端末２はシーケンスＳの期間が終了したか否かを判定する（ステップＳ３１５）。シーケンスＳの期間が終了していない場合（ステップＳ３１５のＮＯ）、無線端末２はステップＳ３１１に戻り、シーケンスＳの期間中に受信されるデータフレームおよび追加情報フレームのバッファリングを続行する。

シーケンスＳの期間が終了した場合（ステップＳ３１５のＹＥＳ）、無線端末２はシーケンス番号Ｓに１を加算し（ステップＳ３１６）、ステップＳ３０１に戻る。したがって、無線端末２は次のシーケンスのフレーム群を受信して処理し得る。

以上の受信処理により、無線端末２は、シーケンスＳの先頭情報フレームの正当性が証明されるか、あるいは鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明済みである場合に、シーケンスＳの期間中に受信されるデータフレームおよび追加情報フレームからデータ（情報）を正常に取得できる。また、シーケンスＳの先頭情報フレームの正当性が証明されず、且つ鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}の正当性が証明されていない場合、無線端末２は、シーケンスＳの期間中に受信されるデータフレームおよび追加情報フレームをバッファリングする。これにより、無線端末２は、次のシーケンスＳ＋１の先頭情報フレームから、シーケンスＳの鍵Ｋ_Ｓ，０、ＫＳ_，１が得られた場合に、バッファリングされたデータフレームから、鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１を用いて遡ってデータ部を取得できる。

図１３は、無線端末２において実行される先頭情報フレーム処理の手順の例を示すフローチャートである。この先頭情報フレーム処理は、図１２のフローチャートを参照して上述した受信処理のステップＳ３０２に相当する。

まず、無線端末２は受信した先頭情報フレームに、所望の無線基地局１の証明書が含まれているか否かを判定する（ステップＳ４０１）。この証明書は、例えば、ＣＡが無線基地局１の公開鍵に対して付与した証明書である。

先頭情報フレームに所望の無線基地局１の証明書が含まれている場合（ステップＳ４０１のＹＥＳ）、無線端末２は証明書とディジタル署名を用いて、先頭情報フレームの正当性を検証する（ステップＳ４０２）。より詳しくは、無線端末２は、予め取得したＣＡの公開鍵と、無線基地局１の公開鍵の証明書と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、先頭情報フレームの正当性を検証する。そして、無線端末２は先頭情報フレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

先頭情報フレームに所望の無線基地局１の証明書が含まれていない場合（ステップＳ４０１のＮＯ）、あるいは先頭情報フレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ４０３のＮＯ）、無線端末２は先頭情報フレーム処理を終了する。

また、先頭情報フレームの正当性が証明された場合（ステップＳ４０３のＹＥＳ）、無線端末２は先頭情報フレームに含まれる３つの鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}、Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}を、例えばＲＡＭ２３に保存する（ステップＳ４０４）。先頭情報フレームの正当性が証明されているので、これら３つの鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}、Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}は正当性が証明された鍵であると云える。鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}は、シーケンスＳにおいて先頭情報フレームより後に受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証するために用いられ得る。また、鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}は、１つ前のシーケンスＳ－１において受信され、ＲＡＭ２３にバッファリングされたデータフレームの正当性を検証するために用いられ得る。

次いで、無線端末２はＲＡＭ（バッファ）２３に、認証コードＡ_{Ｓ－１，０}を含むデータフレームが格納されているか否かを判定する（ステップＳ４０５）。ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ－１，０}を含むデータフレームが格納されている場合（ステップＳ４０５のＹＥＳ）、無線端末２は、ステップＳ４０４で保存した鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}と、そのデータフレーム内の認証コードＡ_{Ｓ－１，０}とを用いて、データフレームの正当性を検証する（ステップＳ４０６）。つまり、無線端末２は、データフレーム内の認証コードＡ_{Ｓ－１，０}が、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}を用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_{Ｓ－１，０}が鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}を用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_{Ｓ－１，０}が鍵Ｋ_{Ｓ－１，０}を用いて生成されたものでない場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ４０６の検証により、データフレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ４０７）。データフレームの正当性が証明された場合（ステップＳ４０７のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレーム内のデータ部を上位レイヤに渡す（ステップＳ４０８）。データフレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ４０７のＮＯ）、無線端末２はステップＳ４０８の手順をスキップする。

そして、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除し（ステップＳ４０９）、ステップＳ４０５に戻る。したがって、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除した後、ＲＡＭ２３に格納されている別のデータフレームを処理し得る。

また、ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ－１，０}を含むデータフレームが格納されていない場合（ステップＳ４０５のＮＯ）、無線端末２はＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ－１，１}を含むデータフレームが格納されているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。

ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ－１，１}を含むデータフレームが格納されている場合（ステップＳ４１０のＹＥＳ）、無線端末２はステップＳ４０４で保存した鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}と、そのデータフレーム内の認証コードＡ_{Ｓ－１，１}とを用いて、データフレームの正当性を検証する（ステップＳ４１１）。つまり、無線端末２は、データフレーム内の認証コードＡ_{Ｓ－１，１}が、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}を用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_{Ｓ－１，１}が鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}を用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_{Ｓ－１，１}が鍵Ｋ_{Ｓ－１，１}を用いて生成されたものでない場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ４１１の検証により、データフレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ４１２）。データフレームの正当性が証明された場合（ステップＳ４１２のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレーム内のデータ部を上位レイヤに渡す（ステップＳ４１３）。データフレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ４１２のＮＯ）、無線端末２はステップＳ４１３の手順をスキップする。

そして、無線端末２はこのデータフレームをバッファから削除し（ステップＳ４１４）、ステップＳ４１０に戻る。したがって、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除した後、ＲＡＭ２３に格納されている別のデータフレームを処理し得る。

また、ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ－１，１}を含むデータフレームが格納されていない場合（ステップＳ４１０のＮＯ）、無線端末２は先頭情報フレーム処理を終了する。

以上の先頭情報フレーム処理により、無線端末２は先頭情報フレームの正当性を検証できる。そして、無線端末２は、正当性が証明された先頭情報フレームに含まれる鍵を用いて、バッファリングされているデータフレームの正当性を検証し、処理し得る。なお、先頭情報フレームの正当性が証明された場合、無線端末２はＲＡＭ２３内の追加情報フレームを破棄してもよい。これは、１つ前のシーケンスＳ－１でバッファリングされた追加情報フレームが、シーケンスＳの先頭情報フレームと同一の鍵Ｋ_{Ｓ，Ｎ－１}、Ｋ_{Ｓ－１，０}、Ｋ_{Ｓ－１，１}を含むものであるためである。

また、先頭情報フレームの正当性が証明されなかった場合、無線端末２はＲＡＭ２３内の、１つ前のシーケンスＳ－１のデータフレームおよび追加情報フレームを破棄してもよい。これにより、無線端末２は、正当性が証明されなかったデータフレーム内のデータ部や追加情報フレーム内の情報を用いた処理の実行を回避できる。

図１４は、無線端末２において実行されるデータフレーム処理の手順の例を示すフローチャートである。このデータフレーム処理は、図１２のフローチャートを参照して上述した受信処理のステップＳ３０６に相当する。

まず、無線端末２はデータフレームから鍵インデックスｉを取得する（ステップＳ５０１）。鍵インデックスｉは、データフレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉの生成に用いられた鍵Ｋ_Ｓ，ｉのインデックスを示す。

そして、無線端末２は、データフレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性を検証するための鍵検証処理を実行する（ステップＳ５０２）。鍵検証処理の手順については、図１５のフローチャートを参照して後述する。

次いで、無線端末２はステップＳ５０２の鍵検証処理において、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ５０３）。鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されなかった場合（ステップＳ５０３のＮＯ）、無線端末２はこのデータフレームを破棄し（ステップＳ５０４）、データフレーム処理を終了する。

鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明された場合（ステップＳ５０３のＹＥＳ）、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，ｉが受信され、その正当性が証明されているか否かを判定する（ステップＳ５０５）。鍵Ｋ_Ｓ，ｉは、データフレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵である。

鍵Ｋ_Ｓ，ｉが受信され、その正当性が証明されている場合（ステップＳ５０５のＹＥＳ）、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，ｉと、データフレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉとを用いて、データフレームの正当性を検証する（ステップＳ５０６）。つまり、無線端末２は、データフレーム内の認証コードＡ_Ｓ，ｉが、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_Ｓ，ｉが鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_Ｓ，ｉが鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されたものでない場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ５０６の検証において、データフレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ５０７）。データフレームの正当性が証明された場合（ステップＳ５０７のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレーム内のデータ部を上位レイヤに渡す（ステップＳ５０８）。上位レイヤでは、このデータ部を用いた処理が行われる。データフレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ５０７のＮＯ）、無線端末２はステップＳ５０８の手順をスキップする。そして、無線端末２はデータフレーム処理を終了する。

また、鍵Ｋ_Ｓ，ｉが受信されていないか、受信した鍵Ｋ_Ｓ，ｉの正当性が証明されていない場合（ステップＳ５０５のＮＯ）、無線端末２はデータフレームをＲＡＭ２３にバッファリングし（ステップＳ５０９）、データフレーム処理を終了する。

以上のデータフレーム処理により、無線端末２は受信したデータフレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性を検証できる。そして、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明され、データフレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵Ｋ_Ｓ，ｉの正当性が証明済みであるならば、無線端末２はデータフレームの正当性を検証して、データ部を取得するための処理を行うことができる。一方、鍵Ｋ_Ｓ，ｉの正当性が証明済みでなければ、無線端末２はデータフレームをＲＡＭ２３にバッファリングできる。

図１５は、無線端末２において実行される鍵検証処理の手順の例を示すフローチャートである。この鍵検証処理は、図１４のフローチャートを参照して上述したデータフレーム処理のステップＳ５０２に相当する。

鍵検証処理では、受信したデータフレームまたは追加情報フレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋ｄ}の正当性が検証される。そして、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋ｄ}の正当性が証明されたならば、バッファ２３内の、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋ｄ}に対応する認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋ｄ}を含むデータフレームおよび追加情報フレームが処理される。ここでは、鍵の遅延間隔ｄが２である場合を例示する。

まず、無線端末２は正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃがあるか否かを判定する（ステップＳ７０１）。ｃは、ｉ＋２よりも大きく、Ｎよりも小さい値である。なお、ｉはフレーム（より詳しくはデータフレームまたは追加情報フレーム）に含まれる鍵インデックスである。Ｎは、シーケンスＳのフレーム群の伝送に用いられる鍵の数である。つまり、無線端末２は、鍵インデックスｉよりも遅延間隔ｄ（＝２）だけ後のインデックスｉ＋２で、フレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を特定する。そして、無線端末２は、この鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}よりもＯｎｅ－ｗａｙ ｋｅｙ ｃｈａｉｎにおける生成順が後であって、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃが保存されているか否かを判定する。

正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃがある場合（ステップＳ７０１のＹＥＳ）、無線端末２は、受信したフレーム内の鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}に、（ｃ－ｉ＋２）回、一方向性ハッシュ関数ｆ１をかけて、ハッシュ関数を算出する（ステップＳ７０２）。無線端末２は、算出したハッシュ関数が、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃと同一であるか否かを判定する（ステップＳ７０３）。

算出したハッシュ関数が、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃとは異なる場合（ステップＳ７０３のＮＯ）、あるいは正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃがない場合（ステップＳ７０１のＮＯ）、無線端末２は、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されなかったと判断して、鍵検証処理を終了する。

算出したハッシュ関数が、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｃと同一である場合（ステップＳ７０３のＹＥＳ）、無線端末２は鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されたと判断して、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を保存する（ステップＳ７０４）。

次いで、無線端末２はＲＡＭ（バッファ）２３に、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}を含むデータフレームが格納されているか否かを判定する（ステップＳ７０５）。ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}を含むデータフレームが格納されている場合（ステップＳ７０５のＹＥＳ）、無線端末２は、ステップＳ７０４で保存した鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}と、そのデータフレーム内の認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}とを用いて、データフレームの正当性を検証する（ステップＳ７０６）。つまり、無線端末２は、データフレーム内の認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}が、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}が鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}が鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて生成されたものでない場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ７０６の検証により、データフレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ７０７）。データフレームの正当性が証明された場合（ステップＳ７０７のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレーム内のデータ部を上位レイヤに渡す（ステップＳ７０８）。上位レイヤでは、このデータ部を用いた処理が行われる。データフレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ７０７のＮＯ）、無線端末２はステップＳ７０８の手順をスキップする。

そして、無線端末２はこのデータフレームをバッファから削除し（ステップＳ７０９）、ステップＳ７０５に戻る。したがって、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除した後、ＲＡＭ２３に格納されている別のフレームを処理し得る。

また、ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}を含むデータフレームが格納されていない場合（ステップＳ７０５のＮＯ）、無線端末２はＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}を含む追加情報フレームが格納されているか否かを判定する（ステップＳ７１０）。

ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}を含む追加情報フレームが格納されている場合（ステップＳ７１０のＹＥＳ）、無線端末２はステップＳ７０４で保存した鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}と、その追加情報フレーム内の認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}とを用いて、追加情報フレームの正当性を検証する（ステップＳ７１１）。つまり、無線端末２は、追加情報フレーム内の認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}が、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}が鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}が鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて生成されたものでない場合、無線端末２は追加情報フレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ７１１の検証により、追加情報フレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ７１２）。追加情報フレームの正当性が証明された場合（ステップＳ７１２のＹＥＳ）、無線端末２は追加情報フレーム内の情報部に含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}を保存する（ステップＳ７１３）。追加情報フレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ７１２のＮＯ）、無線端末２はステップＳ７１４の手順をスキップする。

そして、無線端末２はこの追加情報フレームをＲＡＭ２３から削除し（ステップＳ７１４）、ステップＳ７１１に戻る。したがって、無線端末２はこの追加情報フレームをＲＡＭ２３から削除した後、ＲＡＭ２３に格納されている別の追加情報フレームを処理し得る。

また、ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_{Ｓ，ｉ＋２}を含む追加情報フレームが格納されていない場合（ステップＳ７１０のＮＯ）、無線端末２は鍵検証処理を終了する。

以上の鍵検証処理により、無線端末２は受信したフレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性を検証できる。そして、無線端末２は、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を用いて、バッファリングされているデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証し、処理し得る。

また、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されなかった場合、無線端末２は、受信したフレームが不正なフレーム（例えば、改竄されたデータ部を含むデータフレーム、または改竄された情報部を含む追加情報フレーム）であると判断して、そのフレームを破棄できる。これにより、無線端末２は、改竄されたデータ部や情報部を用いた処理の実行を回避できる。

図１６は、無線端末２において実行される追加情報フレーム処理の手順の例を示すフローチャートである。この追加情報フレーム処理は、図１２のフローチャートを参照して上述した受信処理のステップ３０８に相当する。

まず、無線端末２は、追加情報フレームから鍵インデックスｉを取得する（ステップＳ６０１）。鍵インデックスｉは、追加情報フレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉの生成に用いられた鍵Ｋ_Ｓ，ｉのインデックスを示す。

そして、無線端末２は、追加情報フレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性を検証するための鍵検証処理を実行する（ステップＳ６０２）。鍵検証処理の手順については、図１５のフローチャートを参照して上述した通りである。

次いで、無線端末２はステップＳ６０２の鍵検証処理において、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ６０３）。鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明されていない場合（ステップＳ６０３のＮＯ）、無線端末２はこの追加情報フレームを破棄し（ステップＳ６０４）、追加情報フレーム処理を終了する。これにより、無線端末２は不正な鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}を含む追加情報フレームを破棄するので、不正な情報に基づく処理の実行を回避できる。

また、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明された場合（ステップＳ６０３のＹＥＳ）、無線端末２は受信した追加情報フレームに、所望の無線基地局１の証明書が含まれているか否かを判定する（ステップＳ６０５）。この証明書は、例えば、ＣＡが無線基地局１の公開鍵に対して付与した証明書である。

追加情報フレームに所望の無線基地局１の証明書が含まれている場合（ステップＳ６０５のＹＥＳ）、無線端末２は証明書とディジタル署名を用いて、追加情報フレームの正当性を検証する（ステップＳ６０６）。より詳しくは、無線端末２は、予め取得したＣＡの公開鍵と、無線基地局１の公開鍵の証明書と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、追加情報フレームの正当性を検証する。そして、無線端末２は追加情報フレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ６０７）。

追加情報フレームに所望の無線基地局１の証明書が含まれていない場合（ステップＳ６０５のＮＯ）、あるいは追加情報フレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ６０７のＮＯ）、無線端末２は追加情報フレーム処理を終了する。

また、追加情報フレームの正当性が証明された場合（ステップＳ６０７のＹＥＳ）、無線端末２は追加情報フレームに含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}を、例えばＲＡＭ２３に保存する（ステップＳ６０８）。追加情報フレームの正当性が証明されているので、これら３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}は正当性が証明された鍵であると云える。鍵Ｋ_Ｓ，０は、シーケンスＳにおいて受信された、認証コードＡ_Ｓ，１を含むデータフレームの正当性を検証するために用いられ得る。鍵Ｋ_Ｓ，１は、シーケンスＳにおいて受信された、認証コードＡ_Ｓ，１を含むデータフレームの正当性を検証するために用いられ得る。また、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}は、次のシーケンスＳ＋１において受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証するために用いられ得る。

次いで、無線端末２は、ＲＡＭ２３にバッファリングされているデータフレームを処理するためのバッファ内フレーム処理を実行し（ステップＳ６０９）、追加情報フレーム処理を終了する。バッファ内フレーム処理では、ＲＡＭ２３にバッファリングされているデータフレームの正当性が検証され、正当性が証明されたデータフレームからデータ部が取得される。

図１７は、無線端末２において実行されるバッファ内フレーム処理の手順の例を示すフローチャートである。
まず、無線端末２はＲＡＭ（バッファ）２３に、認証コードＡ_Ｓ，０を含むデータフレームが格納されているか否かを判定する（ステップＳ６５１）。ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_Ｓ，０を含むデータフレームが格納されている場合（ステップＳ６５１のＹＥＳ）、無線端末２は、保存されている鍵Ｋ_Ｓ，０（すなわち図１６の追加情報フレーム処理のステップＳ６０８で保存した鍵Ｋ_Ｓ，０）と、そのデータフレーム内の認証コードＡ_Ｓ，０とを用いて、データフレームの正当性を検証する（ステップＳ６５２）。つまり、無線端末２は、データフレーム内の認証コードＡ_Ｓ，０が、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，０を用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_Ｓ，０が鍵Ｋ_Ｓ，０を用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_Ｓ，０が鍵Ｋ_Ｓ，０を用いて生成されたものでない場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ６５２の検証により、データフレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ６５３）。データフレームの正当性が証明された場合（ステップＳ６５３のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレーム内のデータ部を上位レイヤに渡す（ステップＳ６５４）。データフレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ６５３のＮＯ）、無線端末２はステップＳ６５４の手順をスキップする。

そして、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除し（ステップＳ６５５）、ステップＳ６５１に戻る。したがって、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除した後、ＲＡＭ２３に格納されている別のデータフレームを処理し得る。

また、ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_Ｓ，０を含むデータフレームが格納されていない場合（ステップＳ６５１のＮＯ）、無線端末２はＲＡＭ２３に、認証コードＡ_Ｓ，１を含むデータフレームが格納されているか否かを判定する（ステップＳ６５６）。

ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_Ｓ，１を含むデータフレームが格納されている場合（ステップＳ６５６のＹＥＳ）、無線端末２は保存されている鍵Ｋ_Ｓ，１（すなわち図１６の追加情報フレーム処理のステップＳ６０８で保存した鍵Ｋ_Ｓ，１）と、そのデータフレーム内の認証コードＡ_Ｓ，１とを用いて、データフレームの正当性を検証する（ステップＳ６５７）。つまり、無線端末２は、データフレーム内の認証コードＡ_Ｓ，１が、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，１を用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_Ｓ，１が鍵Ｋ_Ｓ，１を用いて生成されたものである場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_Ｓ，１が鍵Ｋ_Ｓ，１を用いて生成されたものでない場合、無線端末２はデータフレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ６５７の検証により、データフレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ６５８）。データフレームの正当性が証明された場合（ステップＳ６５８のＹＥＳ）、無線端末２はデータフレーム内のデータ部を上位レイヤに渡す（ステップＳ６５９）。データフレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ６５８のＮＯ）、無線端末２はステップＳ６５９の手順をスキップする。

そして、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除し（ステップＳ６６０）、ステップＳ６５６に戻る。したがって、無線端末２はこのデータフレームをＲＡＭ２３から削除した後、ＲＡＭ２３に格納されている別のデータフレームを処理し得る。

また、ＲＡＭ２３に、認証コードＡ_Ｓ，１を含むデータフレームが格納されていない場合（ステップＳ６５６のＮＯ）、無線端末２はバッファ内フレーム処理を終了する。

以上のバッファ内フレーム処理により、無線端末２は新たに正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１を用いて、バッファリングされたデータフレームの正当性を検証し、処理し得る。

（第１の変形例）
上述したように、本実施形態の無線端末２は、あるシーケンスの先頭情報フレームを受信できなかった場合でも、その１つ前のシーケンスで追加情報フレームを受信することで、データフレームからデータ部を取得できる。本実施形態の第１の変形例では、この追加情報フレームに、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名、およびシーケンス番号が含まれていなくてもよい。

追加情報フレームには認証コードが含まれている。無線端末２は、認証コードと、この認証コードに対応し、正当性が証明された鍵とを用いて、追加情報フレームの正当性を検証できる。

より具体的な例を、図８を再度参照して説明する。無線端末２は、シーケンスＳにおいて、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて先頭情報フレームＦ１０１の正当性を検証して、正当性が証明された先頭情報フレームＦ１０１から鍵Ｋ_Ｓ，５を取得している。無線端末２は、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，５を用いて（あるいは鍵Ｋ_Ｓ，５を用いて正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，４または鍵Ｋ_Ｓ，３を用いて）、追加情報フレームＦ１０６に含まれる鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性を検証できる。

そして、無線端末２は、鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性が証明された場合、無線端末２は、追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，０と認証コードＡ_Ｓ，０とを用いて、追加情報フレームＦ１０６の正当性を検証する。そして、追加情報フレームＦ１０６の正当性が証明された場合、無線端末２は追加情報フレームＦ１０６から、正当性が証明された３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得できる。

つまり、無線端末２は、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いることなく、追加情報フレームＦ１０６の正当性を検証し、正当性が証明された追加情報フレームＦ１０６から鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得できる。したがって、追加情報フレームＦ１０６には、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とが含まれていなくてもよい。

さらに、シーケンス番号は、現在のシーケンスＳの次のシーケンスＳ＋１の番号（すなわちＳ＋１）を示すのみである。つまり、追加情報フレームＦ１０６に含まれるシーケンス番号は、現在のシーケンスＳの次のシーケンスＳ＋１の番号を示すことが自明であるので、追加情報フレームＦ１０６に含まれていなくてもよい。

シーケンスＳ＋１の追加情報フレームＦ１１２、およびシーケンスＳ＋２の追加情報フレームＦ１１７についても、上述した追加情報フレームＦ１０６と同様に構成し得る。

以上のように、本実施形態の第１の変形例によれば、安全性や信頼性を保ちながら、追加情報フレームに含める情報を削減できる。これにより、無線基地局１の送信処理に要する負荷、無線伝搬路の混雑、および無線端末２の受信処理に要する負荷を軽減できる。

図１８は、無線端末２において実行される追加情報フレーム処理の手順の別の例を示すフローチャートである。この追加情報フレーム処理は、図１２のフローチャートを参照して上述した受信処理のステップＳ３０８に相当する。また、図１６のフローチャートを参照して上述した追加情報フレーム処理では、証明書とディジタル署名を用いて追加情報フレームの正当性が検証される。これに対して、図１８に示す追加情報フレーム処理では、追加情報フレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}および認証コードＡ_Ｓ，ｉと、正当性が証明済みの鍵Ｋ_Ｓ，ｉとを利用して、追加情報フレームの正当性が検証され得る。なお、図１８に示すステップＳ８０１からステップＳ８０４までの手順は、図１６を参照して上述した追加情報フレーム処理のステップＳ６０１からステップＳ６０４までの手順と同様である。

鍵検証処理において鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明された場合（ステップＳ８０３のＹＥＳ）、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，ｉが受信され、その正当性が証明されているか否かを判定する（ステップＳ８０５）。鍵Ｋ_Ｓ，ｉが受信され、その正当性が証明されている場合（ステップＳ８０５のＹＥＳ）、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，ｉと、追加情報フレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉとを用いて、追加情報フレームの正当性を検証する（ステップＳ８０６）。つまり、無線端末２は、追加情報フレーム内の認証コードＡ_Ｓ，ｉが、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されたものであるか否かを判定する。認証コードＡ_Ｓ，ｉが鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されたものである場合、無線端末２は追加情報フレームの正当性が証明されたと判断する。一方、認証コードＡ_Ｓ，ｉが鍵Ｋ_Ｓ，ｉを用いて生成されたものでない場合、無線端末２は追加情報フレームの正当性が証明されなかったと判断する。

無線端末２はステップＳ８０６の検証により、追加情報フレームの正当性が証明されたか否かを判定する（ステップＳ８０７）。追加情報フレームの正当性が証明された場合（ステップＳ８０７のＹＥＳ）、無線端末２は追加情報フレーム内の情報部に含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}を、例えばＲＡＭ２３に保存する（ステップＳ８０８）。追加情報フレームの正当性が証明されなかった場合（ステップＳ８０７のＮＯ）、無線端末２はステップＳ８０８の手順をスキップする。そして、無線端末２はバッファ内フレーム処理を実行し（ステップＳ８０９）、追加情報フレーム処理を終了する。バッファ内フレーム処理の手順については、図１７のフローチャートを参照して上述した通りである。

また、鍵Ｋ_Ｓ，ｉが受信されていないか、受信した鍵Ｋ_Ｓ，ｉの正当性が証明されていない場合（ステップＳ８０５のＮＯ）、無線端末２は追加情報フレームをＲＡＭ２３にバッファリングし（ステップＳ８１０）、追加情報フレーム処理を終了する。

以上の追加情報フレーム処理により、無線端末２は受信した追加情報フレームに含まれる鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性を検証できる。そして、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明され、追加情報フレームに含まれる認証コードＡ_Ｓ，ｉに対応する鍵Ｋ_Ｓ，ｉの正当性が証明済みであるならば、無線端末２は追加情報フレームの正当性を検証して、情報部内の鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，Ｎ－１}を取得するための処理を行うことができる。また、鍵Ｋ_{Ｓ，ｉ＋２}の正当性が証明され、鍵Ｋ_Ｓ，ｉの正当性が証明済みでなければ、無線端末２は追加情報フレームをＲＡＭ２３にバッファリングできる。

（第２の変形例）
図１９を参照して、本実施形態の第２の変形例に係る無線基地局１と無線端末２との間で伝送されるフレームシーケンスの例を説明する。図１９に示すフレームＦ１０１～Ｆ１１７の送信順序および構成は、図８を参照して上述した通りである。

第２の変形例に係る無線基地局１は、同一の鍵交換間隔Ｔ_Ｋに生成されたデータフレームおよび追加情報フレームを集約（Ａｇｇｒｅｇａｔｅ）したデータユニットをブロードキャストする。このデータユニットは、例えばＡｇｇｒｅｇａｔｅｄ Ｍａｃ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ（Ａ－ＭＰＤＵ）である。このデータユニットでは、データフレームと追加情報フレームの双方に含まれる情報が集約されている。そのため、それらデータフレームと追加情報フレームとがそのまま送信される場合よりも、データ量を削減できる。

より具体的には、無線基地局１の制御部１１は、例えばシーケンスＳにおいて、３番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋに生成された追加情報フレームＦ１０６とデータフレームＦ１０７とを集約したＡ－ＭＰＤＵを生成する。Ａ－ＭＰＤＵは、追加情報フレームＦ１０６とデータフレームＦ１０７の双方に含まれる認証コードＡ_Ｓ，０および鍵Ｋ_Ｓ，２を集約して含む。つまり、Ａ－ＭＰＤＵは、追加情報フレームＦ１０６およびデータフレームＦ１０７から１組の認証コードＡ_Ｓ，０および鍵Ｋ_Ｓ，２を除外したデータを含む。また、制御部１１は、追加情報フレームＦ１０６とデータフレームＦ１０７とから、少なくとも追加情報フレームＦ１０６内の鍵Ｋ_Ｓ，２、またはデータフレームＦ１０７内の鍵Ｋ_Ｓ，２を除いたＡ－ＭＰＤＵを生成してもよい。無線基地局１の送信部１２は、生成されたＡ－ＭＰＤＵをブロードキャストする。

そして、無線端末２の受信部２２は、このＡ－ＭＰＤＵを受信する。無線端末２の制御部２１は、Ａ－ＭＰＤＵに含まれる１組の認証コードＡ_Ｓ，０および鍵Ｋ_Ｓ，２を、追加情報フレームＦ１０６およびデータフレームＦ１０７に共通する情報として用いる。認証コードＡ_Ｓ，０および鍵Ｋ_Ｓ，２を用いた処理については、上述した通りである。

これにより、例えば、追加情報フレームＦ１０６とデータフレームＦ１０７とをそれぞれ送信する場合には、２組の認証コードＡ_Ｓ，０および鍵Ｋ_Ｓ，２が送信されるのに対して、追加情報フレームＦ１０６とデータフレームＦ１０７とを集約したＡ－ＭＰＤＵを送信する場合には、１組の認証コードＡ_Ｓ，０および鍵Ｋ_Ｓ，２のみの送信で済む。したがって、無線基地局１と無線端末２との間の通信をさらに効率化できる。

同様にして、無線基地局１はシーケンスＳ＋１のデータフレームＦ１１１、追加情報フレームＦ１１２、およびデータフレームＦ１１３を集約したＡ－ＭＰＤＵを生成して、ブロードキャストできる。また、無線基地局１はシーケンスＳ＋２のデータフレームＦ１１６、および追加情報フレームＦ１１７を集約したＡ－ＭＰＤＵを生成して、ブロードキャストできる。

以上のように、本実施形態の第２の変形例によれば、追加情報フレームとデータフレームを集約することで、安全性や信頼性を保ちながら、ブロードキャストするデータ量を削減できる。これにより、無線基地局１の送信処理に要する負荷、無線伝搬路の混雑、および無線端末２の受信処理に要する負荷を軽減できる。

（第３の変形例）
図２０を参照して、本実施形態の第３の変形例に係る無線基地局１と無線端末２との間で伝送されるフレームシーケンスの例を説明する。第３の変形例に係る無線基地局１は、各シーケンスにおいて複数の追加情報フレームをブロードキャストし得る。シーケンス毎のフレーム群の伝送の例についてより具体的に説明する。

無線基地局１はシーケンスＳにおいて、８つのフレームＦ２０１～Ｆ２０８を送信している。より詳しくは、無線基地局１はシーケンスＳの最初に先頭情報フレームＦ２０１を送信した後に、データフレームＦ２０２，Ｆ２０３，Ｆ２０４、追加情報フレームＦ２０５、データフレームＦ２０６、追加情報フレームＦ２０７、およびデータフレームＦ２０８を順に送信している。つまり、無線基地局１はシーケンスＳにおいて、２つの追加情報フレームＦ２０５，Ｆ２０７を送信している。

次いで、無線基地局１はシーケンスＳ＋１において、７つのフレームＦ２０９～Ｆ２１５を送信している。より詳しくは、無線基地局１はシーケンスＳ＋１の最初に先頭情報フレームＦ２０９を送信した後に、データフレームＳ２１０，Ｆ２１１，Ｆ２１２、追加情報フレームＦ２１３、データフレームＦ２１４，Ｆ２１５、追加情報フレームＦ２０７、およびデータフレームＦ２０８を順に送信している。

無線端末２は、上述したシーケンスＳおよびシーケンスＳ＋１において、追加情報フレームＦ２０５、追加情報フレームＦ２０７、および先頭情報フレームＦ２０９のいずれか１つを受信できれば、３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得できる。

図２１は、追加情報フレームＦ２０５の受信に成功し、追加情報フレームＦ２０７および先頭情報フレームＦ２０９の受信に失敗した場合のフレームシーケンスの例を示す。

（シーケンスＳ）
（先頭情報フレームＦ２０１、データフレームＦ２０２，Ｆ２０３）
無線基地局１によるフレームＦ２０１～Ｆ２０３の送信に関する動作は、図８を参照して上述した無線基地局１によるフレームＦ１０１～Ｆ１０３の送信に関する動作と同様である。また、無線端末２によるフレームＦ２０１～Ｆ２０３の受信に関する動作は、図８を参照して上述した無線端末２によるフレームＦ１０１～Ｆ１０３の受信に関する動作と同様である。

（データフレームＦ２０４、追加情報フレームＦ２０５、データフレームＦ２０６）
無線基地局１はシーケンスＳ内の２番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_Ｓ，１を用いて認証コードＡ_Ｓ，１を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_Ｓ，１と鍵Ｋ_Ｓ，３とをそれぞれ含むデータフレームＦ２０４、追加情報フレームＦ２０５、およびデータフレームＦ２０６を送信する。追加情報フレームＦ２０５は、３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}をさらに含んでいる。なお、上述した第２の変形例のように、無線基地局１は、データフレームＦ２０４、追加情報フレームＦ２０５、およびデータフレームＦ２０６を集約したＡ－ＭＰＤＵを送信してもよい。

無線端末２はデータフレームＦ２０４を受信した場合、データフレームＦ２０４内の鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_Ｓ，３よりも後の鍵Ｋ_Ｓ，４（あるいは鍵Ｋ_Ｓ，５）を用いて、鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証できる。

鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ２０４内の認証コードＡ_Ｓ，１と、認証コードＡ_Ｓ，１に対応し、正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，１とを用いて、データフレームＦ２０４の正当性を検証する。データフレームＦ２０４を受信した時点では、無線端末２は鍵Ｋ_Ｓ，１を含むフレームを無線基地局１から受信していないので、データフレームＦ２０４の正当性を検証できない。そのため、無線端末２はデータフレームＦ２０４をＲＡＭ２３にバッファリングする。

次いで、無線端末２は追加情報フレームＦ２０５を受信する。無線端末２は追加情報フレームＦ２０５を受信した時点で、この追加情報フレームＦ２０５の正当性を検証できる。無線端末２は追加情報フレームＦ２０５内の、ＣＡによる証明書付きの無線基地局１の公開鍵と、無線基地局１の秘密鍵によるディジタル署名とを用いて、追加情報フレームＦ２０５の正当性を検証する。追加情報フレームＦ２０５の正当性が証明されたならば、無線端末２は、追加情報フレームＦ２０５に含まれる３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を正当性が証明された鍵として使用する。正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}がある場合、無線端末２はシーケンスＳ＋１で受信されるデータフレームおよび追加情報フレームの正当性を検証できる。

正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，１を取得した場合、無線端末２は、対応する認証コードＡ_Ｓ，１を含む、バッファリングされたデータフレームＦ２０４の正当性を検証できる。データフレームＦ２０４の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ２０４内のデータ部を上位レイヤに渡す。つまり、無線端末２は正当性が証明されたデータフレームＦ２０４から、正しいデータ部を取得できる。

さらに、無線端末２は追加情報フレームＦ２０５を受信した場合に、追加情報フレームＦ２０５内の鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証する。無線端末２は、既に正当性が証明された、生成順が鍵Ｋ_Ｓ，３よりも後の鍵Ｋ_Ｓ，４（あるいは鍵Ｋ_Ｓ，５）を用いて、追加情報フレームＦ２０５内の鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証できる。無線端末２は正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，３を保存する。

次いで、無線端末２はデータフレームＦ２０６を受信する。無線端末２はデータフレームＦ２０４と同様にして、データフレーム２０６に含まれる鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性を検証する。鍵Ｋ_Ｓ，３の正当性が証明された場合、無線端末２は、データフレームＦ２０６内の認証コードＡ_Ｓ，１と、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，１とを用いてデータフレームＦ２０６の正当性を検証する。そして、無線端末２は、正当性が証明されたデータフレームＦ２０６内のデータ部を上位レイヤに渡すことができる。

（追加情報フレームＦ２０７、データフレームＦ２０８）
無線基地局１はシーケンスＳ内の３番目の鍵交換間隔Ｔ_Ｋで、鍵Ｋ_Ｓ，０を用いて認証コードＡ_Ｓ，０を生成する。そして、無線基地局１は、生成した認証コードＡ_Ｓ，０と鍵Ｋ_Ｓ，２とをそれぞれ含む追加情報フレームＦ２０７およびデータフレームＦ２０８を送信する。追加情報フレームＦ２０７は、３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}をさらに含んでいる。なお、上述した第２の変形例のように、無線基地局１は、追加情報フレームＦ２０７およびデータフレームＦ２０８を集約したＡ－ＭＰＤＵを送信してもよい。

無線端末２は追加情報フレームＦ２０７を受信するように構成されるが、その正常な受信に失敗する。そのため、無線端末２は、追加情報フレームＦ２０７に含まれる鍵Ｋ_Ｓ，２、Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得できない。

そして、無線端末２はデータフレームＦ２０８を受信する。無線端末２はデータフレーム２０８内の鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性を検証する。鍵Ｋ_Ｓ，２の正当性が証明された場合、無線端末２は、データフレームＦ２０８内の認証コードＡ_Ｓ，０と、既に正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，０とを用いてデータフレームＦ２０８の正当性を検証する。そして、無線端末２は、正当性が証明されたデータフレームＦ２０８内のデータ部を上位レイヤに渡すことができる。

正当性が証明された鍵Ｋ_Ｓ，２を取得した場合、無線端末２は、対応する認証コードＡ_Ｓ，２を含む、バッファリングされた各データフレームＦ２０２，Ｆ２０３の正当性を検証できる。データフレームＦ２０２の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ２０２内のデータ部を上位レイヤに渡す。また、データフレームＦ２０３の正当性が証明された場合、無線端末２はデータフレームＦ２０３内のデータ部を上位レイヤに渡す。

（シーケンスＳ＋１）
無線基地局１は、３つの鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を含む先頭情報フレームＦ２０９を送信する。

無線端末２は、先頭情報フレームＦ２０９を受信するように構成されるが、その正常な受信に失敗する。そのため、無線端末２は、先頭情報フレームＦ２０９に含まれる鍵Ｋ_Ｓ，０、Ｋ_Ｓ，１、Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得できない。

しかし、無線端末２は、１つ前のシーケンスＳで追加情報フレームＦ２０５を受信して、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を取得している。そのため、無線端末２は、追加情報フレームＦ２０７および先頭情報フレームＦ２０９の受信に失敗した場合にも、追加情報フレームＦ２０５から取得した鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を用いて、データフレームＦ２１０，Ｆ２１１内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，４}、データフレームＦ２１２，Ｆ２１４および追加情報フレームＦ２１３内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}、並びにデータフレームＦ２１５内の鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}の正当性を証明できる。さらに、無線端末２は、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，３}を含む追加情報フレームＦ２１３から、正当性が証明された鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を取得できる。したがって、無線端末２は、鍵Ｋ_{Ｓ＋１，２}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋１，０}に対応する認証コードＡ_{Ｓ＋１，２}、Ａ_{Ｓ＋１，１}、Ａ_{Ｓ＋１，０}含むデータフレームＦ２１０～Ｆ２１２，Ｆ２１４，Ｆ２１５からデータ部を取得できる。

無線端末２がフレームＦ２１０～Ｆ２１５を受信した場合のより具体的な動作は、図９を参照して上述した無線端末２がフレームＦ１０９～Ｆ１１４を受信した場合の動作と同様である。

このように、本実施形態の第３の変形例では、無線基地局１は１つのシーケンスＳにおいて、追加情報フレームを複数回送信し得る（つまり複数の追加情報フレームＦ２０５，Ｆ２０７を送信し得る）。これにより、無線端末２は追加情報フレームＦ２０７および先頭情報フレームＦ１０８の受信に失敗した場合にも、別の追加情報フレームＦ２０５から取得した鍵Ｋ_{Ｓ＋１，５}を用いて、後続するデータフレームＦ２１０～Ｆ２１２，Ｆ２１４，Ｆ２１５からデータ部を取得し得ると共に、追加情報フレームＦ２１３から鍵Ｋ_{Ｓ＋１，０}、Ｋ_{Ｓ＋１，１}、Ｋ_{Ｓ＋２，５}を取得し得る。したがって、シーケンスＳ＋１において、無線基地局１から無線端末２にデータ部を伝送できる可能性をより高めることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、データを正常に伝送できる可能性を高められる。無線基地局１の送信部１２は、第１期間内において、第１検証情報、および前記第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレーム（先頭情報フレーム）をブロードキャストで送信する。送信部１２は、第１期間内において、第１情報フレームを送信した後に、第１データを含むデータフレームをブロードキャストで送信し、第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレーム（追加情報フレーム）をブロードキャストで送信する。送信部１２は、第２期間内において、第３検証情報および第４鍵を含む第３情報フレーム（先頭情報フレーム）をブロードキャストで送信する。

無線端末２の受信部２２は、第１期間内において、第１検証情報、および第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレームを受信する。受信部２２は、第１期間内において、第１情報フレームを受信した後に、第１データを含む第１データフレームを受信し、第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレームを受信する。受信部２２は、第２期間内において、第３検証情報、および第４鍵を含む第３情報フレームを受信する。

これにより、無線端末２が第３情報フレームの受信に失敗した場合にも、第２期間において、第２情報フレーム内の第４鍵を用いて、無線基地局１から無線端末２にデータを正常に伝送できる。したがって、無線基地局１から無線端末２にデータを正常に伝送できる可能性を高めることができる。

また、本実施形態に記載された様々な機能の各々は、回路（処理回路）によって実現されてもよい。処理回路の例には、中央処理装置（ＣＰＵ）のような、プログラムされたプロセッサが含まれる。このプロセッサは、メモリに格納されたコンピュータプログラム（命令群）を実行することによって、記載された機能それぞれを実行する。このプロセッサは、電気回路を含むマイクロプロセッサであってもよい。処理回路の例には、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロコントローラ、コントローラ、他の電気回路部品も含まれる。本実施形態に記載されたＣＰＵ以外の他のコンポーネントの各々もまた処理回路によって実現されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１…無線基地局、１１…制御部、１２…送信部、１３…ＲＡＭ、２…無線端末、２１…制御部、２２…受信部、２３…ＲＡＭ（バッファ）。

Claims (19)

1. 第１期間内において、第１検証情報、および前記第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレームをブロードキャストで送信し、
   前記第１期間内において、前記第１情報フレームを送信した後に、第１データを含むデータフレームをブロードキャストで送信し、前記第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレームをブロードキャストで送信し、
   前記第２期間内において、第３検証情報および前記第４鍵を含む第３情報フレームをブロードキャストで送信する送信部を具備する、無線通信装置。
2. 前記第１検証情報は、前記第１情報フレームの正当性を検証するための情報を含み、
   前記第３検証情報は、前記第３情報フレームの正当性を検証するための情報を含み、
   前記第２情報フレームは、前記第２情報フレームの正当性を検証するための第２検証情報をさらに含む、請求項１記載の無線通信装置。
3. 前記第１情報フレームは、前記第１期間に関する第１期間情報をさらに含み、
   前記第３情報フレームは、前記第２期間に関する第２期間情報をさらに含み、
   前記第２情報フレームは、前記第１期間情報および前記第２期間情報を含まない、請求項１または請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記データフレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第２鍵を含み、
   前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
   前記第２鍵は、前記第３鍵と同一である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
5. 前記送信部は、さらに、前記第１期間内において、前記第１情報フレームをブロードキャストで送信した後に、前記第４鍵を含む第４情報フレームをブロードキャストで送信する、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
6. 前記データフレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第２鍵を含み、
   前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
   前記第１鍵および前記第２鍵を導出可能な第６鍵を用いて第１認証情報を生成し、前記第１鍵および前記第３鍵を導出可能な第７鍵を用いて第２認証情報を生成する制御部をさらに具備し、
   前記データフレームは、前記第１認証情報をさらに含み、
   前記第２情報フレームは、前記第２認証情報をさらに含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
7. 前記データフレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第２鍵を含み、
   前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
   前記第２鍵は、前記データフレームがブロードキャストで送信された後に前記第２情報フレームがブロードキャストで送信される場合、前記第３鍵から導出可能である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 前記データフレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第２鍵を含み、
   前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
   前記第３鍵は、前記第３情報フレームがブロードキャストで送信された後に前記データフレームがブロードキャストで送信される場合、前記第２鍵から導出可能である、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
9. 第１期間内において、第１検証情報、および前記第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレームを受信し、
   前記第１期間内において、前記第１情報フレームを受信した後に、第１データを含む第１データフレームを受信し、前記第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレームを受信し、
   前記第２期間内において、第３検証情報および前記第４鍵を含む第３情報フレームを受信する受信部を具備する、無線通信装置。
10. 前記第２情報フレームは、前記第２情報フレームの正当性を検証するための第２検証情報をさらに含み、
    前記無線通信装置は、
    前記第１情報フレームを受信した場合、前記第１検証情報を用いて、前記第１情報フレーム内の前記第１鍵の正当性を検証し、
    前記第２情報フレームを受信した場合、前記第２検証情報を用いて、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵の正当性を検証し、
    前記第３情報フレームを受信した場合、前記第３検証情報を用いて、前記第３情報フレーム内の前記第４鍵の正当性を検証する制御部をさらに具備する、請求項９記載の無線通信装置。
11. 前記受信部は、さらに、前記第２期間内において、第５鍵および第２データを含む第２データフレームを受信し、
    前記制御部は、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵の正当性が証明されている場合、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵を用いて前記第５鍵の正当性を検証する、請求項１０記載の無線通信装置。
12. 前記制御部は、さらに、
    前記第３検証情報を用いて、前記第３情報フレーム内の前記第４鍵の正当性を検証し、
    前記第３情報フレーム内の前記第４鍵の正当性が証明された場合、前記第３情報フレーム内の前記第４鍵を用いて前記第５鍵の正当性を検証し、
    前記第３情報フレーム内の前記第４鍵の正当性が証明されておらず、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵の正当性が証明されている場合、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵を用いて前記第５鍵の正当性を検証する、請求項１１記載の無線通信装置。
13. 前記受信部は、さらに、前記第２期間内において、第５鍵および第２データを含む第２データフレームを受信し、
    前記制御部は、前記第３情報フレームの受信に失敗し、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵の正当性が証明されている場合、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵を用いて前記第５鍵の正当性を検証する、請求項１０記載の無線通信装置。
14. 前記第１情報フレームは、前記第１期間に関する第１期間情報をさらに含み、
    前記第３情報フレームは、前記第２期間に関する第２期間情報をさらに含み、
    前記第２情報フレームは、前記第１期間情報および前記第２期間情報を含まない、請求項９乃至請求項１３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
15. 前記第１データフレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第２鍵を含み、
    前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
    前記第２鍵は、前記第３鍵と同一である、請求項９乃至請求項１４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
16. 前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
    前記受信部は、さらに、
    前記第１期間内において、前記第１情報フレームを受信した後に、前記第４鍵を含む第４情報フレームを受信し、
    前記第２期間内において、第５鍵と、第２データとを含む第２データフレームを受信し、
    前記無線通信装置は、
    前記第１鍵の正当性が証明された場合、前記第１鍵を用いて前記第３鍵の正当性を検証し、
    前記第３鍵の正当性が証明され、前記第３情報フレームおよび前記第４情報フレームの受信に失敗した場合、前記第２情報フレーム内の前記第４鍵を用いて前記第５鍵の正当性を検証する制御部をさらに具備する、請求項９または請求項１０に記載の無線通信装置。
17. 前記第１データフレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第２鍵を含み、
    前記第２情報フレームは、さらに前記第１鍵を導出可能な第３鍵を含み、
    前記第１データフレームは、前記第１鍵、前記第２鍵、および前記第３鍵を導出可能な第７鍵を用いて生成された第１認証情報をさらに含み、
    前記第２情報フレームは、前記第２情報フレームの正当性を検証するための第２検証情報と、前記第７鍵とをさらに含み、
    前記受信部は、前記第１データフレームを受信した後に、前記第２情報フレームを受信し、
    前記無線通信装置は、
    前記第２検証情報を用いて前記第７鍵の正当性を検証し、
    前記第７鍵の正当性が証明された場合、前記第７鍵を用いて第２認証情報を生成し、
    前記第１認証情報と前記第２認証情報とが一致する場合、前記第１データの正当性が証明されたと判断する制御部をさらに具備する、請求項９記載の無線通信装置。
18. 第１期間内において、第１検証情報、および前記第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレームをブロードキャストで送信し、
    前記第１期間内において、前記第１情報フレームを送信した後に、第１データを含むデータフレームをブロードキャストで送信し、前記第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレームをブロードキャストで送信し、
    前記第２期間内において、第３検証情報および前記第４鍵を含む第３情報フレームをブロードキャストで送信する、方法。
19. 第１期間内において、第１検証情報、および前記第１期間に使用する第１鍵を含む第１情報フレームを受信し、
    前記第１期間内において、前記第１情報フレームを受信した後に、第１データを含む第１データフレームを受信し、前記第１期間に後続する第２期間に使用する第４鍵を含む第２情報フレームを受信し、
    前記第２期間内において、第３検証情報および前記第４鍵を含む第３情報フレームを受信する、方法。

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