データ中継装置及び暗号化通信方法
【課題】主処理手段の処理負荷を低減する。
【解決手段】ＣＰＵ１１はＩＫＥｖ２メッセージを暗号化するための暗号化鍵，ＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を演算するためのハッシュ鍵，送信元のＩＰアドレス／ポート番号，送信先のＩＰアドレス／ポート番号，送信元と送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与されているＳＰＩ，及びＩＫＥｖ２メッセージに含めるメッセージＩＤの初期値をコプロセッサ１２に登録する。コプロセッサ１２は、ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に登録されたメッセージＩＤを増数し、登録されたハッシュ鍵を用いてＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を生成し、メッセージＩＤ，ハッシュ値，及びＳＰＩを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを作成し、作成されたＩＫＥｖ２メッセージを暗号化し、暗号化されたＩＫＥｖ２メッセージを登録された送信先に送信する。
【解決手段】ＣＰＵ１１はＩＫＥｖ２メッセージを暗号化するための暗号化鍵，ＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を演算するためのハッシュ鍵，送信元のＩＰアドレス／ポート番号，送信先のＩＰアドレス／ポート番号，送信元と送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与されているＳＰＩ，及びＩＫＥｖ２メッセージに含めるメッセージＩＤの初期値をコプロセッサ１２に登録する。コプロセッサ１２は、ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に登録されたメッセージＩＤを増数し、登録されたハッシュ鍵を用いてＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を生成し、メッセージＩＤ，ハッシュ値，及びＳＰＩを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを作成し、作成されたＩＫＥｖ２メッセージを暗号化し、暗号化されたＩＫＥｖ２メッセージを登録された送信先に送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗号化通信を行うデータ中継装置及び同データ中継装置を利用した暗号化通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、データ通信の安全性を確保する暗号化通信を行うための通信プロトコルの一つとして、ＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol）が知られている。ＩＰｓｅｃは、鍵交換プロトコルであるＩＫＥｖ２（Internet Key Exchange version 2）を利用してセキュアなデータ通信を実現するプロトコルであり、特にインターネットを介して企業のルータ間を接続するインターネットＶＰＮ（Virtual Private Network）において広く利用されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰｓｅｃに従って暗号化通信を行う場合、始めにルータ同士が、鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従ってセキュアな鍵交換用のトンネル（コネクション）ＩＫＥ＿ＳＡ（Internet Key Exchange_Security Association）を確立する（例えば非特許文献２参照）。そしてルータ同士は、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを利用して暗号化通信用のデータ（暗号鍵，認証鍵，暗号アルゴリズム，認証アルゴリズム等）のネゴシエーションを行うことによりデータ通信用のトンネルＩＰＳＥＣ＿ＳＡを確立し、データ通信用のトンネルＩＰＳＥＣ＿ＳＡを利用して暗号化通信を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】マスタリングＩＰｓｅｃ第２版，馬場達也著，O’REILLY
【非特許文献２】[RFC4306]Internet Key Exchange(IKEv2) Protocol, December 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを利用した情報通信には以下に示すような課題がある。なお以下本明細書中では、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを介して送受信される情報の一単位をＩＫＥｖ２メッセージと表記する。
【０００６】
ＩＫＥｖ２メッセージを送受信する際、ルータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、ＩＫＥｖ２メッセージの暗号化（復号化）処理やハッシュ演算処理等の処理を行う必要がある。また、ＤＰＤ（Dead Peer Detection）機能を備える場合には、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡが確立されている際、ＣＰＵは、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを確立している全てのルータに対し、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡの接続性が維持されているか否かを確認するためのＩＫＥｖ２メッセージ（ＲｅｑｕｅｓｔメッセージやＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージ）を定期的に送信しなければならない。このためＩＫＥｖ２メッセージを送受信する際には、ルータのＣＰＵに大きな処理負荷が掛かる。
【０００７】
このような課題を解決するために、例えばＤＰＤ機能等の一部の機能を他の演算処理装置に実行させる方法が考えられる。しかしながら、ＩＫＥｖ２メッセージ内にはＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に数値が増数されるメッセージＩＤと呼ばれる情報が含まれる。このためこの方法を用いる場合には、ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎にＣＰＵと他の演算処理装置との間でメッセージＩＤの数値を同期させる必要性が生じ、ＣＰＵの処理負荷を低減することは難しい。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、主処理手段の処理負荷を低減可能なデータ中継装置及び暗号化通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るデータ中継装置は、装置全体の動作を制御する主処理手段と、前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備え、前記主処理手段は、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録手段を有し、前記副処理手段は、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録手段により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理手段と、前記メッセージＩＤ管理手段により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録手段により登録された送信先に送信する送信手段と、を備える。
【００１０】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る暗号化通信方法は、装置全体の動作を制御する主処理手段と前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備えるデータ中継装置を利用した暗号化通信方法であって、前記主処理手段が、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録処理と、前記副処理手段が、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録処理により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理処理と、前記副処理手段が、前記メッセージＩＤ管理処理により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録処理により登録された送信先に送信する送信処理と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るデータ中継装置及び暗号化通信方法によれば、主処理手段と副処理手段との間でメッセージＩＤの数値を同期させる必要性を生じさせることなく、主処理手段が実行する処理を分散させることができるので、主処理手段の処理負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態となるルータのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示すＣＰＵとコプロセッサの機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態となる暗号化通信処理の流れを示すタイミングチャート図である。
【図５】図５は、ＩＫＥｖ２メッセージを作成するために必要な情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、ＩＫＥｖ２メッセージのフォーマットの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成及びその暗号化通信方法について説明する。
【００１４】
〔構成〕
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の暗号化通信システムは、ある企業内ＬＡＮ（Local Area Network）１とある企業内ＬＡＮ２とがインターネット３上のアクセスポイントＡＰを介して接続されたものである。企業内ＬＡＮ１，２は、本発明に係るデータ中継装置として機能するそれぞれルータ４，５を備える。ルータ４，５は、自己の企業内では通常のＩＰパケットによるデータ通信を制御する。一方、企業ＬＡＮ１，２間で通信を行う際には、ルータ４，５はＩＰパケットをＩＰｓｅｃパケットに変換することにより暗号化通信を行う。
【００１６】
図２は、図１に示すルータ４，５のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、ルータ４，５は、ＣＰＵ１１，コプロセッサ１２，ＲＡＭ（Random Access Memory）１３，プログラムメモリ１４，テーブルメモリ１５，及びネットワークインタフェイス（Ｉ／Ｆ）１６を備える。ＣＰＵ１１は、公知の演算処理装置により構成され、プログラムメモリ１４内に記憶されている制御プログラムに従ってルータ４，５全体の動作を制御する。ＣＰＵ１１は、本発明に係る主処理手段として機能する。コプロセッサ１２は、ＣＰＵ１１が実行する処理を補助する副処理装置である。コプロセッサ１１は、本発明に係る副処理手段として機能する。
【００１７】
ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１やコプロセッサ１２のワーキングエリアとして機能する。プログラムメモリ１４は、ルータ４，５の動作を規定する各種制御プログラム及び制御パラメータ等を記憶する。テーブルメモリ１５は、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡやデータ通信用のトンネルＩＰＳＥＣ＿ＳＡ毎の暗号化（復号化）鍵，ハッシュ鍵（認証鍵），暗号化（復号化）アルゴリズム（例えばＤＥＳ（Data Encryption Standard）や３ＤＥＳ（Triple DES）等），認証アルゴリズム（例えばＭＤ５（Message Digest Five）やＳＨＡ−１（Secure Hash Algorithm）等）が記述されたＳＰＩ（Security Parameters Index）管理テーブル１７等のルータ４，５の通信動作に関係する各種データテーブルを記憶する。ネットワークＩ／Ｆ１６は、インターネット１及び企業内ＬＡＮ１，２内部との間の情報通信を制御する。
【００１８】
なおプログラムメモリ１４内に記憶される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ，フレキシブルディスク（ＦＤ），ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また制御プログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。
【００１９】
図３は、図２に示すＣＰＵ１１及びコプロセッサ１２の機能ブロック図である。図３に示すように、ＣＰＵ１１は、プログラムメモリ１４内に記憶されている制御プログラムを実行することにより、情報登録部２１として機能する。一方、コプロセッサ１２は、メッセージＩＤ管理部３１，パケット作成部３２，暗号化処理部３３，認証データ生成部３４，ＩＫＥｖ２メッセージ作成部３５，パケット完全性認証部３６，及びＩＫＥｖ２メッセージ送信部３７として機能する。これら各部の動作（機能）は後述する。
【００２０】
〔暗号化通信処理〕
このような構成を有する暗号化通信システムでは、ルータ４，５が以下に示す暗号化通信処理を実行することにより、ルータ４，５内部のＣＰＵ１１の処理負荷を低減する。以下、図４に示すタイミングチャートを参照して、この暗号化通信処理を実行する際のルータ４，５の動作の流れについて説明する。なお以下の説明では、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元のルータを“イニシエータ”、ＩＫＥｖ２メッセージの送信先のルータを“レスポンダ”と表現する。
【００２１】
図４に示すタイミングチャートは、ルータ４，５間に鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡが確立されたタイミングで開始となり、暗号化通信処理はステップＳ１の処理に進む。なお本願発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明は省略するが、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡが確立された段階で、ルータ４，５間ではＩＫＥｖ２メッセージの認証や暗号化のためのアルゴリズムや鍵が共有されている。またルータ４，５間で共有されている情報は、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡ毎に固有の識別子ＳＰＩ（３２ビットの整数値）を付与された状態でＳＰＩ管理テーブル１７に登録されている。従ってルータ４，５は、ＳＰＩ管理テーブル１７を参照することにより、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡ毎にＩＫＥｖ２メッセージを作成するために必要な認証や暗号化のためのアルゴリズムや鍵情報を確認できる。
【００２２】
ステップＳ１の処理では、イニシエータ側のＣＰＵ１１が、情報登録部２１として機能することにより、ＩＫＥｖ２メッセージを作成するために必要な情報（図５参照）をコプロセッサ１２に登録する。図５に示す情報は、ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化（復号化）するための暗号化（復号化）鍵，ＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値（認証データ）を演算するためのハッシュ鍵，イニシエータのＩＰアドレス／ポート番号，レスポンダのＩＰアドレス／ポート番号，イニシエータとレスポンダ間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与されているＳＰＩ，及びＩＫＥｖ２メッセージに含めるメッセージＩＤの初期値を含む。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ２の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ２の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、メッセージＩＤ管理部３１として機能することにより、今回送信するＩＫＥｖ２メッセージに付与するメッセージＩＤを生成する。具体的には、初回の送信処理である場合、コプロセッサ１２は、ステップＳ１の処理により登録されたメッセージＩＤの初期値を今回送信するＩＫＥｖ２メッセージに付与するメッセージＩＤとする。またコプロセッサ１２は、２回目以後の送信処理である場合には、前回の送信処理で用いたメッセージＩＤの値を１増数したものを今回送信するＩＫＥｖ２メッセージに付与するメッセージＩＤとする。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ３の処理に進む。
【００２４】
ステップＳ３の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、パケット作成部３２として機能することにより、ステップＳ１の処理により登録された情報及びステップＳ２の処理により生成されたメッセージＩＤを用いて、ＳＰＩフィールド，メッセージＩＤフィールド，及び暗号ペイロードを含むパケットを作成する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ４の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ４の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、暗号化処理部３３として機能することにより、ステップＳ１の処理によって登録された暗号化鍵を用いてステップＳ３の処理によって作成されたパケットを暗号化する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ５の処理に進む。
【００２６】
ステップＳ５の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、認証データ生成部３４として機能することにより、ステップＳ１の処理により登録されたハッシュ鍵を用いてレスポンダ側に送信するＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を認証データとして生成する。具体的には、コプロセッサ１２は、レスポンダ側に送信するパケットとハッシュ鍵を合わせたものに対し認証アルゴリズムによる演算を行い、演算値を認証データとする。この処理において用いる認証アルゴリズムはＳＰＩ管理テーブル１７内で規定されているものである。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ６の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ６の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、ＩＫＥｖ２メッセージ作成部３５として機能することにより、ステップＳ４の処理によって暗号化されたパケット、及びステップＳ５の処理により生成された認証データを用いて、図６に示すようなフォーマットのＩＫＥｖ２メッセージを作成する。図６に示すＩＫＥｖ２メッセージは、ＩＰヘッダ，ＵＤＰ(User Datagram Protocol)ヘッダ，ＳＰＩフィールド，メッセージＩＤフィールド，暗号ペイロード，及び認証データを含む。但し、図６に示すフォーマットは簡略化したものであり、図６に示す情報以外にもフラグ等の各種情報が含まれる。
【００２８】
ＩＰヘッダには、イニシエータ及びレスポンダのＩＰアドレスが記述される。ＵＤＰヘッダには、イニシエータ及びレスポンダのポート番号が記述される。ＳＰＩフィールドには、ステップＳ１の処理により登録されたＳＰＩが記述される。メッセージＩＤフィールドには、ステップＳ２の処理により生成されたメッセージＩＤが記述される。暗号ペイロードには、レスポンダ側に送信するデータ（例えばＲｅｑｕｅｓｔコマンドやＩＰｓｅｃ通信のための暗号化通信用データ等）が記述される。認証データには、ステップＳ３の処理により生成された認証データが記述される。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ７の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ７の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、ＩＫＥｖ２メッセージ送信部３７として機能することにより、ネットワークＩ／Ｆ１６を介してステップＳ６の処理により作成されたＩＫＥｖ２メッセージをレスポンダに送信する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ８の処理に進む。
【００３０】
ステップＳ８の処理では、レスポンダ側のコプロセッサ１２が、パケット完全性認証部２２として機能することにより、ＩＫＥｖ２メッセージの認証ペイロードに含まれる認証データを用いて受信したＩＫＥｖ２メッセージがイニシエータにより送信された正規のものであるか否かを判別する。具体的には、レスポンダ側のコプロセッサ１２は、予め共有されているハッシュ鍵と受信したパケットを合わせたものに対し認証アルゴリズムによる演算を行い、演算値が認証データと同じであるか否かを判別する。判別の結果、演算値が認証データと異なる場合、コプロセッサ１２は、受信したＩＫＥｖ２メッセージは正規のものでないと判断し、ＩＫＥｖ２メッセージを破棄する。一方、演算値が認証データと同じである場合には、コプロセッサ１２は、受信したＩＫＥｖ２メッセージは正規のものであると判断し、暗号化通信処理をステップＳ９の処理に進める。
【００３１】
ステップＳ９の処理では、レスポンダ側のコプロセッサ１２が、イニシエータとの間で予め共有されている復号化鍵を用いてＩＫＥｖ２メッセージの暗号化部分を復号する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ１０の処理に進む。
【００３２】
ステップＳ１０の処理では、レスポンダ側のコプロセッサ１２が、暗号ペイロード内のデータに応じた処理を実行する。具体的には、暗号ペイロード内にＲｅｑｕｅｓｔコマンドが記述されている場合には、コプロセッサ１２は、Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドを含むＩＫＥｖ２メッセージを作成，送信する。すなわちレスポンダ側のコプロセッサ１２は、イニシエータ側のコプロセッサ１２と同様にしてＩＫＥｖ２メッセージを作成，送信する。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、一連の暗号化通信処理は完了する。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる暗号化通信システムでは、ルータ４，５がＣＰＵ１１とコプロセッサ１２を備え、ＣＰＵ１１は、ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化するための暗号化鍵，ＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を演算するためのハッシュ鍵，イニシエータのＩＰアドレス／ポート番号，レスポンダのＩＰアドレス／ポート番号，イニシエータとレスポンダとの間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与されているＳＰＩ，及びＩＫＥｖ２メッセージに含めるメッセージＩＤの初期値をコプロセッサ１２に登録する。
【００３４】
一方、コプロセッサ１２は、ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に登録されたメッセージＩＤを増数し、登録されたハッシュ鍵を用いてＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を生成する。そしてコプロセッサ１２は、メッセージＩＤ、ハッシュ値、ＳＰＩ、及び暗号ペイロードを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを作成し、作成されたＩＫＥｖ２メッセージを暗号化して登録された送信先に送信する。従って本発明の実施形態となる暗号化通信システムによれば、ＣＰＵ１１とコプロセッサ１２との間でメッセージＩＤの数値を同期させる必要性を生じさせることなく、ＣＰＵ１１が実行する処理をコプロセッサ１２側に分散させることができるので、ＣＰＵ１１の処理負荷を低減することができる。
【００３５】
本発明の実施形態となる暗号化通信システムでは、ルータ４，５のＣＰＵ１１が、受信したＩＫＥｖ２メッセージが正規のものであるか否かを認証データに基づいて判別する。一般に、ルータ内にコプロセッサが複数存在する場合（例えば物理ポート毎にコプロセッサを配置する場合等）には、コプロセッサが認証処理を行うために外部のＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dial In User Service）サーバやＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）サーバに認証鍵等の情報を問い合わせすることが困難になる。しかしながら上記の構成によれば、認証処理についてはコプロセッサ１２ではなくＣＰＵ１１が処理を実行するため、このような困難が発生することを抑制できる。
【００３６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば上記実施形態では、コプロセッサ１２がＩＫＥｖ２メッセージの暗号ペイロードを作成したが、ＣＰＵ１１側で暗号ペイロードを作成し、コプロセッサ１２はメッセージＩＤ付加処理，暗号化処理，及びハッシュ演算処理のみを実行するようにしてもよい。この処理は、ＲｅｋｅｙメッセージやＤｅｌｅｔｅメッセージ等、コプロセッサ単独では作成や制御が困難な暗号ペイロードを作成する際に特に有効である。但しこの場合、ＣＰＵ１１は、図５に示す情報に送信先（鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡ）毎に固有の識別情報を付与し、コプロセッサ１２に暗号ペイロードを引き渡す際に暗号ペイロードを送信する送信先に対応する識別情報を通知する。これにより、コプロセッサ１２は通知された識別情報に基づいてＩＫＥｖ２メッセージを送信するために必要な情報を特定することができる。なおこの識別情報としてＳＰＩを利用してもよい。
【００３７】
なお上記Ｒｅｋｅｙメッセージとは、ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化する際の暗号鍵を更新するためのＩＫＥｖ２メッセージであり、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡのセキュリティを保つために、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを確立して所定時間が経過又は所定情報量の通信が行われる度毎にルータ間で通信されるものである。またＤｅｌｅｔｅメッセージとは、ルータ間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを破棄するためにルータ間で通信されるメッセージである。
【００３８】
本実施形態では、送信毎に増数されるメッセージＩＤを含むＩＫＥｖ２メッセージを例としてＣＰＵ１１の処理負荷を低減するための方法を開示したが、本発明はＩＫＥｖ２メッセージの送信処理に限定されることはない。すなわち本発明は、ＣＰＵ１１側の処理をコプロセッサ１２に分散させた際、情報を送信する度毎にＣＰＵ１１とコプロセッサ１２間で同期させる必要性が生じる変数を含む情報の送信処理全般に適用することができる。具体的には、本発明は、同様のメッセージＩＤを含むＩＰｓｅｃパケットの送信処理にも適用することができる。
【００３９】
本実施形態では、ルータ４，５は複数台のルータからなる冗長構成を有するものではないが、本発明は冗長構成を有するルータにも適用することができる。この場合、各ルータのＣＰＵ毎にコプロセッサを設けるようにしてもよいし、コプロセッサを１つのみ設けて複数のルータ間でコプロセッサを共有するようにしてもよい。このように、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１，２ 企業内ＬＡＮ（Local Area Network）
３ インターネット
４，５ ルータ
１１ ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１２ コプロセッサ
１３ ＲＡＭ（Random Access Memory）
１４ プログラムメモリ
１５ テーブルメモリ
１６ ネットワークインタフェイス（Ｉ／Ｆ）
２１ 情報登録部
３１ メッセージＩＤ管理部
３２ パケット作成部
３３ 暗号化処理部
３４ 認証データ生成部
３５ ＩＫＥｖ２メッセージ作成部
３６ パケット完全性認証部
３７ ＩＫＥｖ２メッセージ送信部
ＡＰ アクセスポイント
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗号化通信を行うデータ中継装置及び同データ中継装置を利用した暗号化通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、データ通信の安全性を確保する暗号化通信を行うための通信プロトコルの一つとして、ＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol）が知られている。ＩＰｓｅｃは、鍵交換プロトコルであるＩＫＥｖ２（Internet Key Exchange version 2）を利用してセキュアなデータ通信を実現するプロトコルであり、特にインターネットを介して企業のルータ間を接続するインターネットＶＰＮ（Virtual Private Network）において広く利用されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
ＩＰｓｅｃに従って暗号化通信を行う場合、始めにルータ同士が、鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従ってセキュアな鍵交換用のトンネル（コネクション）ＩＫＥ＿ＳＡ（Internet Key Exchange_Security Association）を確立する（例えば非特許文献２参照）。そしてルータ同士は、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを利用して暗号化通信用のデータ（暗号鍵，認証鍵，暗号アルゴリズム，認証アルゴリズム等）のネゴシエーションを行うことによりデータ通信用のトンネルＩＰＳＥＣ＿ＳＡを確立し、データ通信用のトンネルＩＰＳＥＣ＿ＳＡを利用して暗号化通信を行う。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】マスタリングＩＰｓｅｃ第２版，馬場達也著，O’REILLY
【非特許文献２】[RFC4306]Internet Key Exchange(IKEv2) Protocol, December 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを利用した情報通信には以下に示すような課題がある。なお以下本明細書中では、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを介して送受信される情報の一単位をＩＫＥｖ２メッセージと表記する。
【０００６】
ＩＫＥｖ２メッセージを送受信する際、ルータのＣＰＵ（Central Processing Unit）は、ＩＫＥｖ２メッセージの暗号化（復号化）処理やハッシュ演算処理等の処理を行う必要がある。また、ＤＰＤ（Dead Peer Detection）機能を備える場合には、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡが確立されている際、ＣＰＵは、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを確立している全てのルータに対し、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡの接続性が維持されているか否かを確認するためのＩＫＥｖ２メッセージ（ＲｅｑｕｅｓｔメッセージやＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージ）を定期的に送信しなければならない。このためＩＫＥｖ２メッセージを送受信する際には、ルータのＣＰＵに大きな処理負荷が掛かる。
【０００７】
このような課題を解決するために、例えばＤＰＤ機能等の一部の機能を他の演算処理装置に実行させる方法が考えられる。しかしながら、ＩＫＥｖ２メッセージ内にはＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に数値が増数されるメッセージＩＤと呼ばれる情報が含まれる。このためこの方法を用いる場合には、ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎にＣＰＵと他の演算処理装置との間でメッセージＩＤの数値を同期させる必要性が生じ、ＣＰＵの処理負荷を低減することは難しい。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、主処理手段の処理負荷を低減可能なデータ中継装置及び暗号化通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るデータ中継装置は、装置全体の動作を制御する主処理手段と、前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備え、前記主処理手段は、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録手段を有し、前記副処理手段は、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録手段により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理手段と、前記メッセージＩＤ管理手段により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録手段により登録された送信先に送信する送信手段と、を備える。
【００１０】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る暗号化通信方法は、装置全体の動作を制御する主処理手段と前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備えるデータ中継装置を利用した暗号化通信方法であって、前記主処理手段が、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録処理と、前記副処理手段が、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録処理により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理処理と、前記副処理手段が、前記メッセージＩＤ管理処理により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録処理により登録された送信先に送信する送信処理と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るデータ中継装置及び暗号化通信方法によれば、主処理手段と副処理手段との間でメッセージＩＤの数値を同期させる必要性を生じさせることなく、主処理手段が実行する処理を分散させることができるので、主処理手段の処理負荷を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成を示す模式図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態となるルータのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示すＣＰＵとコプロセッサの機能ブロック図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態となる暗号化通信処理の流れを示すタイミングチャート図である。
【図５】図５は、ＩＫＥｖ２メッセージを作成するために必要な情報の一例を示す図である。
【図６】図６は、ＩＫＥｖ２メッセージのフォーマットの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成及びその暗号化通信方法について説明する。
【００１４】
〔構成〕
始めに、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成について説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施形態となる暗号化通信システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態の暗号化通信システムは、ある企業内ＬＡＮ（Local Area Network）１とある企業内ＬＡＮ２とがインターネット３上のアクセスポイントＡＰを介して接続されたものである。企業内ＬＡＮ１，２は、本発明に係るデータ中継装置として機能するそれぞれルータ４，５を備える。ルータ４，５は、自己の企業内では通常のＩＰパケットによるデータ通信を制御する。一方、企業ＬＡＮ１，２間で通信を行う際には、ルータ４，５はＩＰパケットをＩＰｓｅｃパケットに変換することにより暗号化通信を行う。
【００１６】
図２は、図１に示すルータ４，５のハードウェア構成を示すブロック図である。図２に示すように、ルータ４，５は、ＣＰＵ１１，コプロセッサ１２，ＲＡＭ（Random Access Memory）１３，プログラムメモリ１４，テーブルメモリ１５，及びネットワークインタフェイス（Ｉ／Ｆ）１６を備える。ＣＰＵ１１は、公知の演算処理装置により構成され、プログラムメモリ１４内に記憶されている制御プログラムに従ってルータ４，５全体の動作を制御する。ＣＰＵ１１は、本発明に係る主処理手段として機能する。コプロセッサ１２は、ＣＰＵ１１が実行する処理を補助する副処理装置である。コプロセッサ１１は、本発明に係る副処理手段として機能する。
【００１７】
ＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１やコプロセッサ１２のワーキングエリアとして機能する。プログラムメモリ１４は、ルータ４，５の動作を規定する各種制御プログラム及び制御パラメータ等を記憶する。テーブルメモリ１５は、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡやデータ通信用のトンネルＩＰＳＥＣ＿ＳＡ毎の暗号化（復号化）鍵，ハッシュ鍵（認証鍵），暗号化（復号化）アルゴリズム（例えばＤＥＳ（Data Encryption Standard）や３ＤＥＳ（Triple DES）等），認証アルゴリズム（例えばＭＤ５（Message Digest Five）やＳＨＡ−１（Secure Hash Algorithm）等）が記述されたＳＰＩ（Security Parameters Index）管理テーブル１７等のルータ４，５の通信動作に関係する各種データテーブルを記憶する。ネットワークＩ／Ｆ１６は、インターネット１及び企業内ＬＡＮ１，２内部との間の情報通信を制御する。
【００１８】
なおプログラムメモリ１４内に記憶される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ，フレキシブルディスク（ＦＤ），ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。また制御プログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。
【００１９】
図３は、図２に示すＣＰＵ１１及びコプロセッサ１２の機能ブロック図である。図３に示すように、ＣＰＵ１１は、プログラムメモリ１４内に記憶されている制御プログラムを実行することにより、情報登録部２１として機能する。一方、コプロセッサ１２は、メッセージＩＤ管理部３１，パケット作成部３２，暗号化処理部３３，認証データ生成部３４，ＩＫＥｖ２メッセージ作成部３５，パケット完全性認証部３６，及びＩＫＥｖ２メッセージ送信部３７として機能する。これら各部の動作（機能）は後述する。
【００２０】
〔暗号化通信処理〕
このような構成を有する暗号化通信システムでは、ルータ４，５が以下に示す暗号化通信処理を実行することにより、ルータ４，５内部のＣＰＵ１１の処理負荷を低減する。以下、図４に示すタイミングチャートを参照して、この暗号化通信処理を実行する際のルータ４，５の動作の流れについて説明する。なお以下の説明では、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元のルータを“イニシエータ”、ＩＫＥｖ２メッセージの送信先のルータを“レスポンダ”と表現する。
【００２１】
図４に示すタイミングチャートは、ルータ４，５間に鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡが確立されたタイミングで開始となり、暗号化通信処理はステップＳ１の処理に進む。なお本願発明の出願時点で既に公知であるので詳細な説明は省略するが、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡが確立された段階で、ルータ４，５間ではＩＫＥｖ２メッセージの認証や暗号化のためのアルゴリズムや鍵が共有されている。またルータ４，５間で共有されている情報は、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡ毎に固有の識別子ＳＰＩ（３２ビットの整数値）を付与された状態でＳＰＩ管理テーブル１７に登録されている。従ってルータ４，５は、ＳＰＩ管理テーブル１７を参照することにより、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡ毎にＩＫＥｖ２メッセージを作成するために必要な認証や暗号化のためのアルゴリズムや鍵情報を確認できる。
【００２２】
ステップＳ１の処理では、イニシエータ側のＣＰＵ１１が、情報登録部２１として機能することにより、ＩＫＥｖ２メッセージを作成するために必要な情報（図５参照）をコプロセッサ１２に登録する。図５に示す情報は、ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化（復号化）するための暗号化（復号化）鍵，ＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値（認証データ）を演算するためのハッシュ鍵，イニシエータのＩＰアドレス／ポート番号，レスポンダのＩＰアドレス／ポート番号，イニシエータとレスポンダ間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与されているＳＰＩ，及びＩＫＥｖ２メッセージに含めるメッセージＩＤの初期値を含む。これにより、ステップＳ１の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ２の処理に進む。
【００２３】
ステップＳ２の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、メッセージＩＤ管理部３１として機能することにより、今回送信するＩＫＥｖ２メッセージに付与するメッセージＩＤを生成する。具体的には、初回の送信処理である場合、コプロセッサ１２は、ステップＳ１の処理により登録されたメッセージＩＤの初期値を今回送信するＩＫＥｖ２メッセージに付与するメッセージＩＤとする。またコプロセッサ１２は、２回目以後の送信処理である場合には、前回の送信処理で用いたメッセージＩＤの値を１増数したものを今回送信するＩＫＥｖ２メッセージに付与するメッセージＩＤとする。これにより、ステップＳ２の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ３の処理に進む。
【００２４】
ステップＳ３の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、パケット作成部３２として機能することにより、ステップＳ１の処理により登録された情報及びステップＳ２の処理により生成されたメッセージＩＤを用いて、ＳＰＩフィールド，メッセージＩＤフィールド，及び暗号ペイロードを含むパケットを作成する。これにより、ステップＳ３の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ４の処理に進む。
【００２５】
ステップＳ４の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、暗号化処理部３３として機能することにより、ステップＳ１の処理によって登録された暗号化鍵を用いてステップＳ３の処理によって作成されたパケットを暗号化する。これにより、ステップＳ４の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ５の処理に進む。
【００２６】
ステップＳ５の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、認証データ生成部３４として機能することにより、ステップＳ１の処理により登録されたハッシュ鍵を用いてレスポンダ側に送信するＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を認証データとして生成する。具体的には、コプロセッサ１２は、レスポンダ側に送信するパケットとハッシュ鍵を合わせたものに対し認証アルゴリズムによる演算を行い、演算値を認証データとする。この処理において用いる認証アルゴリズムはＳＰＩ管理テーブル１７内で規定されているものである。これにより、ステップＳ５の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ６の処理に進む。
【００２７】
ステップＳ６の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、ＩＫＥｖ２メッセージ作成部３５として機能することにより、ステップＳ４の処理によって暗号化されたパケット、及びステップＳ５の処理により生成された認証データを用いて、図６に示すようなフォーマットのＩＫＥｖ２メッセージを作成する。図６に示すＩＫＥｖ２メッセージは、ＩＰヘッダ，ＵＤＰ(User Datagram Protocol)ヘッダ，ＳＰＩフィールド，メッセージＩＤフィールド，暗号ペイロード，及び認証データを含む。但し、図６に示すフォーマットは簡略化したものであり、図６に示す情報以外にもフラグ等の各種情報が含まれる。
【００２８】
ＩＰヘッダには、イニシエータ及びレスポンダのＩＰアドレスが記述される。ＵＤＰヘッダには、イニシエータ及びレスポンダのポート番号が記述される。ＳＰＩフィールドには、ステップＳ１の処理により登録されたＳＰＩが記述される。メッセージＩＤフィールドには、ステップＳ２の処理により生成されたメッセージＩＤが記述される。暗号ペイロードには、レスポンダ側に送信するデータ（例えばＲｅｑｕｅｓｔコマンドやＩＰｓｅｃ通信のための暗号化通信用データ等）が記述される。認証データには、ステップＳ３の処理により生成された認証データが記述される。これにより、ステップＳ６の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ７の処理に進む。
【００２９】
ステップＳ７の処理では、イニシエータ側のコプロセッサ１２が、ＩＫＥｖ２メッセージ送信部３７として機能することにより、ネットワークＩ／Ｆ１６を介してステップＳ６の処理により作成されたＩＫＥｖ２メッセージをレスポンダに送信する。これにより、ステップＳ７の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ８の処理に進む。
【００３０】
ステップＳ８の処理では、レスポンダ側のコプロセッサ１２が、パケット完全性認証部２２として機能することにより、ＩＫＥｖ２メッセージの認証ペイロードに含まれる認証データを用いて受信したＩＫＥｖ２メッセージがイニシエータにより送信された正規のものであるか否かを判別する。具体的には、レスポンダ側のコプロセッサ１２は、予め共有されているハッシュ鍵と受信したパケットを合わせたものに対し認証アルゴリズムによる演算を行い、演算値が認証データと同じであるか否かを判別する。判別の結果、演算値が認証データと異なる場合、コプロセッサ１２は、受信したＩＫＥｖ２メッセージは正規のものでないと判断し、ＩＫＥｖ２メッセージを破棄する。一方、演算値が認証データと同じである場合には、コプロセッサ１２は、受信したＩＫＥｖ２メッセージは正規のものであると判断し、暗号化通信処理をステップＳ９の処理に進める。
【００３１】
ステップＳ９の処理では、レスポンダ側のコプロセッサ１２が、イニシエータとの間で予め共有されている復号化鍵を用いてＩＫＥｖ２メッセージの暗号化部分を復号する。これにより、ステップＳ９の処理は完了し、暗号化通信処理はステップＳ１０の処理に進む。
【００３２】
ステップＳ１０の処理では、レスポンダ側のコプロセッサ１２が、暗号ペイロード内のデータに応じた処理を実行する。具体的には、暗号ペイロード内にＲｅｑｕｅｓｔコマンドが記述されている場合には、コプロセッサ１２は、Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドを含むＩＫＥｖ２メッセージを作成，送信する。すなわちレスポンダ側のコプロセッサ１２は、イニシエータ側のコプロセッサ１２と同様にしてＩＫＥｖ２メッセージを作成，送信する。これにより、ステップＳ１０の処理は完了し、一連の暗号化通信処理は完了する。
【００３３】
以上の説明から明らかなように、本発明の実施形態となる暗号化通信システムでは、ルータ４，５がＣＰＵ１１とコプロセッサ１２を備え、ＣＰＵ１１は、ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化するための暗号化鍵，ＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を演算するためのハッシュ鍵，イニシエータのＩＰアドレス／ポート番号，レスポンダのＩＰアドレス／ポート番号，イニシエータとレスポンダとの間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与されているＳＰＩ，及びＩＫＥｖ２メッセージに含めるメッセージＩＤの初期値をコプロセッサ１２に登録する。
【００３４】
一方、コプロセッサ１２は、ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に登録されたメッセージＩＤを増数し、登録されたハッシュ鍵を用いてＩＫＥｖ２メッセージのハッシュ値を生成する。そしてコプロセッサ１２は、メッセージＩＤ、ハッシュ値、ＳＰＩ、及び暗号ペイロードを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを作成し、作成されたＩＫＥｖ２メッセージを暗号化して登録された送信先に送信する。従って本発明の実施形態となる暗号化通信システムによれば、ＣＰＵ１１とコプロセッサ１２との間でメッセージＩＤの数値を同期させる必要性を生じさせることなく、ＣＰＵ１１が実行する処理をコプロセッサ１２側に分散させることができるので、ＣＰＵ１１の処理負荷を低減することができる。
【００３５】
本発明の実施形態となる暗号化通信システムでは、ルータ４，５のＣＰＵ１１が、受信したＩＫＥｖ２メッセージが正規のものであるか否かを認証データに基づいて判別する。一般に、ルータ内にコプロセッサが複数存在する場合（例えば物理ポート毎にコプロセッサを配置する場合等）には、コプロセッサが認証処理を行うために外部のＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dial In User Service）サーバやＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）サーバに認証鍵等の情報を問い合わせすることが困難になる。しかしながら上記の構成によれば、認証処理についてはコプロセッサ１２ではなくＣＰＵ１１が処理を実行するため、このような困難が発生することを抑制できる。
【００３６】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施の形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば上記実施形態では、コプロセッサ１２がＩＫＥｖ２メッセージの暗号ペイロードを作成したが、ＣＰＵ１１側で暗号ペイロードを作成し、コプロセッサ１２はメッセージＩＤ付加処理，暗号化処理，及びハッシュ演算処理のみを実行するようにしてもよい。この処理は、ＲｅｋｅｙメッセージやＤｅｌｅｔｅメッセージ等、コプロセッサ単独では作成や制御が困難な暗号ペイロードを作成する際に特に有効である。但しこの場合、ＣＰＵ１１は、図５に示す情報に送信先（鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡ）毎に固有の識別情報を付与し、コプロセッサ１２に暗号ペイロードを引き渡す際に暗号ペイロードを送信する送信先に対応する識別情報を通知する。これにより、コプロセッサ１２は通知された識別情報に基づいてＩＫＥｖ２メッセージを送信するために必要な情報を特定することができる。なおこの識別情報としてＳＰＩを利用してもよい。
【００３７】
なお上記Ｒｅｋｅｙメッセージとは、ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化する際の暗号鍵を更新するためのＩＫＥｖ２メッセージであり、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡのセキュリティを保つために、鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを確立して所定時間が経過又は所定情報量の通信が行われる度毎にルータ間で通信されるものである。またＤｅｌｅｔｅメッセージとは、ルータ間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡを破棄するためにルータ間で通信されるメッセージである。
【００３８】
本実施形態では、送信毎に増数されるメッセージＩＤを含むＩＫＥｖ２メッセージを例としてＣＰＵ１１の処理負荷を低減するための方法を開示したが、本発明はＩＫＥｖ２メッセージの送信処理に限定されることはない。すなわち本発明は、ＣＰＵ１１側の処理をコプロセッサ１２に分散させた際、情報を送信する度毎にＣＰＵ１１とコプロセッサ１２間で同期させる必要性が生じる変数を含む情報の送信処理全般に適用することができる。具体的には、本発明は、同様のメッセージＩＤを含むＩＰｓｅｃパケットの送信処理にも適用することができる。
【００３９】
本実施形態では、ルータ４，５は複数台のルータからなる冗長構成を有するものではないが、本発明は冗長構成を有するルータにも適用することができる。この場合、各ルータのＣＰＵ毎にコプロセッサを設けるようにしてもよいし、コプロセッサを１つのみ設けて複数のルータ間でコプロセッサを共有するようにしてもよい。このように、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００４０】
１，２ 企業内ＬＡＮ（Local Area Network）
３ インターネット
４，５ ルータ
１１ ＣＰＵ（Central Processing Unit）
１２ コプロセッサ
１３ ＲＡＭ（Random Access Memory）
１４ プログラムメモリ
１５ テーブルメモリ
１６ ネットワークインタフェイス（Ｉ／Ｆ）
２１ 情報登録部
３１ メッセージＩＤ管理部
３２ パケット作成部
３３ 暗号化処理部
３４ 認証データ生成部
３５ ＩＫＥｖ２メッセージ作成部
３６ パケット完全性認証部
３７ ＩＫＥｖ２メッセージ送信部
ＡＰ アクセスポイント
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置全体の動作を制御する主処理手段と、
前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備え、
前記主処理手段は、
ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録手段を有し、
前記副処理手段は、
前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録手段により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理手段と、
前記メッセージＩＤ管理手段により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録手段により登録された送信先に送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするデータ中継装置。
【請求項２】
前記登録手段は、前記ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化するための暗号化鍵を前記副処理手段に登録し、前記副処理手段は、前記登録手段により登録された暗号化鍵を利用して前記ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化する暗号化処理手段を備え、前記送信手段は、前記暗号化処理手段によって暗号化されたＩＫＥｖ２メッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継装置。
【請求項３】
前記登録手段は、前記ＩＫＥｖ２メッセージの認証データを生成するための認証鍵を前記副処理手段に登録し、前記副処理手段は、前記登録手段により登録された認証鍵を利用して前記ＩＫＥｖ２メッセージの認証データを生成する認証データ生成手段を備え、前記送信手段は、前記認証データ生成手段によって生成された認証データが付加されたＩＫＥｖ２メッセージを送信することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ中継装置。
【請求項４】
前記副処理手段は、受信したＩＫＥｖ２メッセージに付加された認証データに基づいて、当該ＩＫＥｖ２メッセージが正規のものであるか否かを判別するパケット完全性認証手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のデータ中継装置。
【請求項５】
前記登録手段は、登録情報毎に異なる固有の第２の識別情報を前記副処理手段に登録し、前記メッセージＩＤ管理手段は、前記主処理手段から通知された第２の識別情報に対応する登録情報を用いて処理を実行することを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか１項に記載のデータ中継装置。
【請求項６】
前記副処理手段は、受信したＩＫＥｖ２メッセージにＲｅｑｕｅｓｔコマンドが記述されている場合、Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドを含むＩＫＥｖ２メッセージを作成する手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか１項に記載のデータ中継装置。
【請求項７】
装置全体の動作を制御する主処理手段と前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備えるデータ中継装置を利用した暗号化通信方法であって、
前記主処理手段が、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録処理と、
前記副処理手段が、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録処理により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理処理と、
前記副処理手段が、前記メッセージＩＤ管理処理により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録処理により登録された送信先に送信する送信処理と、
を含むことを特徴とする暗号化通信方法。
【請求項１】
装置全体の動作を制御する主処理手段と、
前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備え、
前記主処理手段は、
ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録手段を有し、
前記副処理手段は、
前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録手段により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理手段と、
前記メッセージＩＤ管理手段により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録手段により登録された送信先に送信する送信手段と、
を備えることを特徴とするデータ中継装置。
【請求項２】
前記登録手段は、前記ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化するための暗号化鍵を前記副処理手段に登録し、前記副処理手段は、前記登録手段により登録された暗号化鍵を利用して前記ＩＫＥｖ２メッセージを暗号化する暗号化処理手段を備え、前記送信手段は、前記暗号化処理手段によって暗号化されたＩＫＥｖ２メッセージを送信することを特徴とする請求項１に記載のデータ中継装置。
【請求項３】
前記登録手段は、前記ＩＫＥｖ２メッセージの認証データを生成するための認証鍵を前記副処理手段に登録し、前記副処理手段は、前記登録手段により登録された認証鍵を利用して前記ＩＫＥｖ２メッセージの認証データを生成する認証データ生成手段を備え、前記送信手段は、前記認証データ生成手段によって生成された認証データが付加されたＩＫＥｖ２メッセージを送信することを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ中継装置。
【請求項４】
前記副処理手段は、受信したＩＫＥｖ２メッセージに付加された認証データに基づいて、当該ＩＫＥｖ２メッセージが正規のものであるか否かを判別するパケット完全性認証手段を備えることを特徴とする請求項３に記載のデータ中継装置。
【請求項５】
前記登録手段は、登録情報毎に異なる固有の第２の識別情報を前記副処理手段に登録し、前記メッセージＩＤ管理手段は、前記主処理手段から通知された第２の識別情報に対応する登録情報を用いて処理を実行することを特徴とする請求項１〜４のうち、いずれか１項に記載のデータ中継装置。
【請求項６】
前記副処理手段は、受信したＩＫＥｖ２メッセージにＲｅｑｕｅｓｔコマンドが記述されている場合、Ｒｅｓｐｏｎｓｅコマンドを含むＩＫＥｖ２メッセージを作成する手段を備えることを特徴とする請求項１〜５のうち、いずれか１項に記載のデータ中継装置。
【請求項７】
装置全体の動作を制御する主処理手段と前記主処理手段が実行する処理を補助する副処理手段とを備えるデータ中継装置を利用した暗号化通信方法であって、
前記主処理手段が、ＩＫＥｖ２メッセージの送信元及び送信先に関する情報、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に増数されるメッセージＩＤの初期値、及び鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２に従って前記送信先との間に確立された鍵交換用のトンネルＩＫＥ＿ＳＡに付与された固有の識別情報を前記副処理手段に登録する登録処理と、
前記副処理手段が、前記ＩＫＥｖ２メッセージを送信する度毎に前記登録処理により登録されたメッセージＩＤの値を増数するメッセージＩＤ管理処理と、
前記副処理手段が、前記メッセージＩＤ管理処理により増数されたメッセージＩＤを少なくとも含むＩＫＥｖ２メッセージを前記登録処理により登録された送信先に送信する送信処理と、
を含むことを特徴とする暗号化通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２３６１７（Ｐ２０１２−２３６１７Ａ）
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６０７３８（Ｐ２０１０−１６０７３８）
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５０５１７３２４５）古河ネットワークソリューション株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２日（２０１２．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５０５１７３２４５）古河ネットワークソリューション株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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