ネットワークシステム
【課題】多数の端末を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバに異常が発生又は停止した場合であっても、端末の認証を効率的に行うことが可能なネットワークシステムを提供することを提供する。
【解決手段】ネットワークシステム１０は、ＡＡＡサーバ１６と、端末１２と無線接続する基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとを備え、ＡＡＡサーバ１６と基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとによってオーバレイネットワーク１８が形成され、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、端末１２の識別符号が格納される分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、ＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視する動作監視部２４と、動作監視部２４の監視結果に基づいて起動し、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃを参照して端末１２の認証を行う端末認証部２６とを有する。
【解決手段】ネットワークシステム１０は、ＡＡＡサーバ１６と、端末１２と無線接続する基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとを備え、ＡＡＡサーバ１６と基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとによってオーバレイネットワーク１８が形成され、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、端末１２の識別符号が格納される分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、ＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視する動作監視部２４と、動作監視部２４の監視結果に基づいて起動し、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃを参照して端末１２の認証を行う端末認証部２６とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＡＡサーバと、複数の基地局とを備えるネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク接続サービスを利用する利用者は、一般的に、端末から基地局に無線接続してネットワークに接続する必要がある。端末からネットワークエントリの要求を受けた基地局は、ネットワーク上で接続しているＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバに対して前記端末の認証要求を行う。前記端末がＡＡＡサーバによって認証されることにより、利用者はネットワーク接続サービスを利用することができる。
【０００３】
しかしながら、ネットワーク上のＡＡＡサーバが故障した場合には、ネットワークサービスの希望利用者は、故障後に端末から基地局に対してネットワークエントリできないこととなり、ＡＡＡサーバの復旧までネットワークサービスを利用することができない。
【０００４】
このようなＡＡＡサーバの故障を考慮したシステムとして、特許文献１に示す無線ＬＡＮシステムがある。このシステムでは、認証サーバに障害が発生した場合には、アクセスポイントで端末のＭＡＣアドレスに基づいた認証が行われている。また、特許文献１には、アクセスポイントが２台ある場合についても記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１１５４４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるシステムでは、各アクセスポイントが、利用者が利用するすべての端末のＭＡＣアドレスのテーブルを備える必要があり、現実には、データ量との関係で前記ＭＡＣアドレスのテーブルを用意することは困難である。
【０００７】
また、特許文献１には、各アクセスポイントが、ＭＡＣアドレスに基づいた認証を行う場合に、相互間でＭＡＣアドレスのテーブルの情報の交換が行われていない。このために、認証サーバに障害が発生した後は、ＭＡＣアドレスのテーブルの更新がされないために、各アクセスポイントが、障害直前において保有していたＭＡＣアドレスに、すべての端末のＭＡＣアドレスが含まれていない場合には、ハンドオーバの際に問題が生じうる。すなわち、隣接するアクセスポイントにおいて、一方のアクセスポイントに接続していた端末が、他方のアクセスポイントにハンドオーバする場合に、当該端末のＭＡＣアドレスが他方のアクセスポイントのＭＡＣアドレスのテーブルに含まれていないと、当該端末のハンドオーバは認められないこととなる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、多数の端末を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバに異常が発生又は停止した場合であっても、端末の認証を効率的に行うことが可能なネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るネットワークシステムは、ＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバと、複数の基地局とを備え、前記各基地局は、端末と無線接続し、前記ＡＡＡサーバと前記各基地局とによってオーバレイネットワークが形成され、前記各基地局は、前記端末の識別符号が格納される分散ハッシュテーブルと、
【００１０】
前記ＡＡＡサーバの動作状態を監視する動作監視部と、前記動作監視部の監視結果に基づいて起動し、前記分散ハッシュテーブルを参照して前記端末の認証を行う端末認証部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
前記ネットワークシステムにおいて、前記各基地局と接続する前記端末の課金情報は、前記分散ハッシュテーブルに格納されていることを特徴とする。
【００１２】
前記ネットワークシステムにおいて、前記ＡＡＡサーバは、前記分散ハッシュテーブルに格納された課金情報を収集することを特徴とする。
【００１３】
前記ネットワークシステムにおいて、前記各基地局は、前記端末認証部による前記端末の認証及び前記分散ハッシュテーブルへの課金情報の格納に必要とする共有鍵を有することを特徴とする。
【００１４】
前記ネットワークシステムにおいて、新たな基地局は、前記オーバレイネットワークに参加するために必要となる共有鍵を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のネットワークシステムによれば、各基地局が、ＡＡＡサーバの監視結果に基づいて、端末認証部を起動させ、端末の識別符号が格納される分散ハッシュテーブルを参照して端末の認証を行うことにより、多数の端末を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバに異常が発生又は停止した場合であっても、端末の認証を効率的に行うことができる。
【００１６】
また、端末の課金情報は、分散ハッシュテーブルに格納され、ＡＡＡサーバが、分散ハッシュテーブルに格納された課金情報を収集することにより、ＡＡＡサーバは、異常が発生又は停止した場合であっても、復旧までの間の課金情報を収集することができる。
【００１７】
さらに、各基地局が、端末認証部による端末の認証及び分散ハッシュテーブルへの課金情報の格納に必要とする共有鍵を有し、又は、各基地局以外の新たな基地局が、オーバレイネットワークに参加するために必要となる共有鍵を有することにより、第三者に対するセキュリティを担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るネットワークシステムの説明図である。
【図２】基地局の構成の説明図である。
【図３】ＡＡＡサーバの構成の説明図である。
【図４】識別符号テーブルの説明図である。
【図５】図５Ａは分散ハッシュテーブルの説明図であり、図５Ｂは分散ハッシュテーブルの説明図であり、図５Ｃは分散ハッシュテーブルの説明図である。
【図６】ネットワークシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ネットワークシステム１０の説明図であり、図２は、基地局１４ａの構成の説明図であり、図３は、ＡＡＡサーバ１６の構成の説明図であり、図４は、識別符号テーブル３８の説明図であり、図５Ａは分散ハッシュテーブル２０ａ、図５Ｂは分散ハッシュテーブル２０ｂ、図５Ｃは分散ハッシュテーブル２０ｃの説明図である。
【００２０】
ネットワークシステム１０は、通信機能を有するコンピュータや携帯電話等である端末（ＭＳ）１２ａ〜１２ｅ（以下端末１２とも言う）と、前記端末１２ａ〜１２ｅが無線接続する基地局１４ａ〜１４ｃと、ＡＡＡサーバ１６とを備え、基地局１４ａ〜１４ｃと、ＡＡＡサーバ１６とはオーバレイネットワーク（overlay network）１８を形成している。また、端末１２ａ、１２ｂ、１２ｃは基地局１４ａに無線接続し、端末１２ｄは基地局１４ｂに無線接続し、端末１２ｅは基地局１４ｃに無線接続する。なお、ネットワークシステム１０は、端末１２ａ〜１２ｅ、基地局１４ａ〜１４ｃを備えるが、端末、基地局の数はこれらに限定されるものではない。
【００２１】
基地局１４ａは、端末１２がネットワークエントリの際に認証を受けるための識別符号、課金情報が格納される分散ハッシュテーブル（DHT:Distributed
Hash Table）２０ａと、分散ハッシュテーブル２０ａを管理するテーブル管理部２２と、ＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視（Keep Alive）する動作監視部２４と、端末１２のネットワークエントリの際のＥＡＰ認証（Extensible Authentication Protocol Authentication）を行う端末認証部２６と、端末１２に対する課金（Accounting）情報を管理する課金情報管理部２８と、課金情報管理部２８で管理される課金情報が記録される課金情報記録部３０とを備える。課金情報は、端末１２の識別符号である課金用ＩＤと、端末１２のアクセス時間、端末１２で送受信されたパケット量等に関するアクセス情報とを備える。また、端末認証部２６にはＡＡＡサーバ１６と同一のサーバ証明書が記録される。さらに、基地局１４ａは、オーバレイネットワーク１８を形成するために第三者が知り得ない共有鍵を備えている。なお、基地局１４ｂ〜１４ｃも基地局１４ａと同様の構成であるが、基地局１４ａの分散ハッシュテーブル２０ａ（図５Ａ）に対応して、基地局１４ｂは分散ハッシュテーブル２０ｂ（図５Ｂ）、基地局１４ｃは分散ハッシュテーブル２０ｃ（図５Ｃ）をそれぞれ備える。
【００２２】
ＡＡＡサーバ１６は、端末１２をＥＡＰ認証する端末認証部３２と、端末１２に提供するサービスの承認（Authorization）を行うサービス承認部３４と、端末１２の課金情報の管理を行うアカウンティング部３６とを備える。
【００２３】
端末認証部３２は、識別符号テーブル３８を備える。識別符号テーブル３８には、端末１２の識別符号である接続用ＩＤ、パスワードが記録される。ここで、端末１２ａの接続用ＩＤはＩａ、パスワードはＰａ、端末１２ｂの接続用ＩＤはＩｂ、パスワードはＰｂ、以下同様に、端末１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各接続用ＩＤはＩｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、各パスワードはＰｃ、Ｐｄ、Ｐｅである。
【００２４】
後述するように、識別符号テーブル３８の接続用ＩＤ、パスワードはオーバレイネットワーク１８に送信（put）され、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに格納される。基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれには、InnerNAIである接続用ＩＤをハッシュ化したkeyに対応するハッシュ空間が割り当てられる。基地局１４ａの分散ハッシュテーブル２０ａには、端末１２ａ、１２ｄの接続用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｂの分散ハッシュテーブル２０ｂには、端末１２ｂ、１２ｅの接続用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｃの分散ハッシュテーブル２０ｃには、端末１２ｃの接続用ＩＤが割り当てられる。そして、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれには、keyとしてハッシュ化された接続用ＩＤが、valueとしてパスワードが格納される。ここで、端末１２ａの接続用ＩＤはＩａ、パスワードはＰａ、端末１２ｂの接続用ＩＤはＩｂ、パスワードはＰｂ、以下同様に、端末１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各接続用ＩＤはＩｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、各パスワードはＰｃ、Ｐｄ、Ｐｅである。
【００２５】
また、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれには、OuterNAIである課金用ＩＤをハッシュ化したkeyに対応するハッシュ空間も割り当てられる。基地局１４ａの分散ハッシュテーブル２０ａには、端末１２ａ、１２ｄの課金用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｂの分散ハッシュテーブル２０ｂには、端末１２ｂ、１２ｅの課金用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｃの分散ハッシュテーブル２０ｃには、端末１２ｃの課金用ＩＤが割り当てられる。そして、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれには、keyとしてハッシュ化された課金用ＩＤが、valueとしてアクセス情報が格納される。ここで、端末１２ａの課金ＩＤはＸａ、アクセス情報はＡａ、端末１２ｂの課金用ＩＤはＸｂ、アクセス情報はＡｂ、以下同様に、端末１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各課金用ＩＤはＸｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、各アクセス情報はＡｃ、Ａｄ、Ａｅである。
【００２６】
次に、ネットワークシステム１０の動作について、図６に基づいて説明する。図６は、ネットワークシステム１０の動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下は基地局１４ａの動作を中心に説明するが、基地局１４ｂ、１４ｃについても基地局１４ａと同様に動作するので、その説明を省略する。
【００２７】
ネットワークシステム１０では、まず、端末認証部３２が、識別符号テーブル３８の識別符号である接続用ＩＤ、パスワードをハッシュ化して、オーバレイネットワーク１８にputする（ステップＳ１）。オーバレイネットワーク１８にputされた接続用ＩＤ、パスワードは、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃに割り当てられたハッシュ空間に基づいて、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに格納される（（図５Ａ〜５Ｃ参照、ステップＳ２）。
【００２８】
次に、基地局１４ａの動作監視部２４はＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視する（ステップＳ３）。具体的には、動作監視部２４がＡＡＡサーバ１６に対して、動作状態に関するポーリング（polling）を行う。ポーリングによる監視の結果、ＡＡＡサーバ１６が正常に動作していることが確認できた場合には、ＡＡＡサーバ１６の監視を継続する（ステップＳ３ ＹＥＳ）。
【００２９】
一方、ポーリングによる監視において、動作監視部２４が、ＡＡＡサーバ１６から所定時間以上の応答が得られなかった場合には、ＡＡＡサーバ１６に異常が発生又は停止したと判断し、その旨を端末認証部２６及び課金情報管理部２８に通知する（ステップＳ３ ＮＯ）。
【００３０】
前記通知を受けた端末認証部２６、課金情報管理部２８は、端末１２の認証機能、課金情報に関する機能を起動する（ステップＳ４）。ＡＡＡサーバ１６に異常等が発生した後は、ＡＡＡサーバ１６による端末１２の課金情報の記録が行われなくなる。これに対応して、課金情報管理部２８は、無線接続している端末１２ａの課金情報を課金情報記録部３０に記録する。同様に、基地局１４ｂの課金情報管理部２８は端末１２ｄの課金情報を記録し、基地局１４ｃの課金情報管理部２８は端末１２ｅの課金情報を記録する。
【００３１】
基地局１４ａの課金情報管理部２８は、定期的に課金情報記録部３０に記憶されている課金情報をＤＨＴ管理部２２に送信し、ＤＨＴ管理部２２は受信した課金情報をハッシュ化して、オーバレイネットワーク１８にputする。オーバレイネットワーク１８にputされた課金情報は、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃに割り当てられたハッシュ空間に基づいて、ＤＨＴ管理部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに格納される（（図５Ａ〜５Ｃ参照）。
【００３２】
ＡＡＡサーバ１６に異常等が発生した後は、端末１２ｂ、１２ｃが基地局１４ａに対してネットワークエントリを希望しても、ＡＡＡサーバ１６によるネットワークエントリが行われなくなる。そこで、端末認証部２６が端末１２ｂ、１２ｃの認証を行う。
【００３３】
端末１２ｂから接続用ＩＤ及びパスワードが端末認証部２６を介してＤＨＴ管理部２２に送信され、ＤＨＴ管理部２２が接続用ＩＤを引数としてgetコマンドを実行する。ここでは、端末１２ｂから正規の接続用ＩＤ及びパスワードが送信されたとし、接続用ＩＤをＩｂ、パスワードをＰｂとする。
【００３４】
接続用ＩＤであるＩｂは基地局１４ｂの分散ハッシュテーブル２０ｂに格納されているので、基地局１４ｂのＤＨＴ管理部２２は、分散ハッシュテーブル２０ｂから接続用ＩＤであるＩｂに対応するvalueであるＰｂを基地局１４ａのＤＨＴ管理部２２に送信する。基地局１４ａのＤＨＴ管理部２２は取得したvalueであるＰｂを端末認証部２６に送信し、端末認証部２６は、送信されてきたvalueと端末１２ｂから送信されたパスワードとを照合する。照合の結果、一致するので、端末１２ｂのネットワークエントリが認められる。一方、端末１２ｂから正規の接続用ＩＤ及びパスワードと異なる接続用ＩＤ、パスワードが端末認証部２６に送信されてきた場合には、端末認証部２６は当該端末１２ｂのネットワークエントリを拒否する。
【００３５】
端末１２ｂの場合と同様に基地局１４ａに対して、端末１２ｃから正規の接続用ＩＤ及びパスワードが端末認証部２６に送信されてきた場合には、基地局１４ｃの分散ハッシュテーブル２０ｃに端末１２ｃの接続用ＩＤ及びパスワードが格納されているので、ネットワークエントリが認められる。
【００３６】
基地局１４ａは、端末認証部２６、課金情報管理部２８が起動した後も、動作監視部２４はＡＡＡサーバ１６の動作の監視を行う（ステップＳ５）。基地局１４ａは、ＡＡＡサーバ１６に対するポーリングによる監視の結果、ＡＡＡサーバ１６が復帰し正常に動作していることが確認できた場合（ステップＳ５ ＹＥＳ）には、端末認証部２６、課金情報管理部２８は停止する（ステップＳ６）。
【００３７】
復帰したＡＡＡサーバ１６のアカウンティング部３６は、基地局１４ａ〜１４ｃの各課金情報記録部３０から記録されている課金情報を収集する（ステップＳ７）。
【００３８】
ネットワークシステム１０では、基地局１４ａ〜１４ｃが第三者が知り得ない共有鍵を備え、この共有鍵を備えることにより、オーバレイネットワーク１８を形成することができる。従って、基地局１４ａ〜１４ｃ以外の基地局がオーバレイネットワーク１８に参加（join）する場合には、当該基地局が前記共有鍵を備えることが必要である。また、基地局１４ａがput、get、join等のコマンドを実行する場合には、前記共有鍵をコマンドに含めるようにしてもよい。
【００３９】
以上説明したように、ネットワークシステム１０は、ＡＡＡサーバ１６と、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとを備え、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃは端末１２と無線接続し、ＡＡＡサーバ１６と基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとによってオーバレイネットワーク１８が形成され、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、端末１２の識別符号が格納される分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、ＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視する動作監視部２４と、動作監視部２４の監視結果に基づいて起動し、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃを参照して端末１２の認証を行う端末認証部２６とを有する。
【００４０】
ネットワークシステム１０によれば、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、ＡＡＡサーバ１６の監視結果に基づいて、端末認証部２６を起動させ、端末１２の識別符号が格納される分散ハッシュテーブル２０を参照して端末１２の認証を行うことにより、多数の端末１２を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバ１６に異常が発生又は停止した場合であっても、端末１２の認証を効率的に行うことができる。
【００４１】
また、端末１２の課金情報は、分散ハッシュテーブル２０に格納され、ＡＡＡサーバ１６は、分散ハッシュテーブル２０に格納された課金情報を収集することにより、ＡＡＡサーバ１６は、異常が発生又は停止した場合であっても、復旧までの間の課金情報を収集することができる。
【００４２】
さらに、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、端末認証部２６による端末１２の認証及び分散ハッシュテーブル２０への課金情報の格納に必要とする共有鍵を有し、又は、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃ以外の新たな基地局が、オーバレイネットワーク１８に参加するために必要となる共有鍵を有することにより、第三者に対するセキュリティを担保することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００４４】
例えば、接続用ＩＤ、課金用ＩＤは端末１２を識別することができれば、特に限定されるものではなく、ＭＡＣアドレスを用いることができる。
【００４５】
また、復帰したＡＡＡサーバ１６では、アカウンティング部３６が、基地局１４ａ〜１４ｃの各課金情報記録部３０に記録されている課金情報を収集しているが、アカウンティング部３６が課金情報を収集する代わりに、基地局１４ａ〜１４ｃの各動作監視部２４がＡＡＡサーバ１６の復帰を確認した後に、各課金情報管理部２８が、各課金情報記録部３０から課金情報をＡＡＡサーバ１６に送信するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ネットワークシステム
１２…端末
１４…基地局
１６…ＡＡＡサーバ
１８…オーバレイネットワーク
２０…分散ハッシュテーブル
２２…ＤＨＴ管理部
２４…動作監視部
２６、３２…端末認証部
２８…課金情報管理部
３０…課金情報記録部
３４…サービス承認部
３６…アカウンティング部
３８…識別符号テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＡＡサーバと、複数の基地局とを備えるネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク接続サービスを利用する利用者は、一般的に、端末から基地局に無線接続してネットワークに接続する必要がある。端末からネットワークエントリの要求を受けた基地局は、ネットワーク上で接続しているＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバに対して前記端末の認証要求を行う。前記端末がＡＡＡサーバによって認証されることにより、利用者はネットワーク接続サービスを利用することができる。
【０００３】
しかしながら、ネットワーク上のＡＡＡサーバが故障した場合には、ネットワークサービスの希望利用者は、故障後に端末から基地局に対してネットワークエントリできないこととなり、ＡＡＡサーバの復旧までネットワークサービスを利用することができない。
【０００４】
このようなＡＡＡサーバの故障を考慮したシステムとして、特許文献１に示す無線ＬＡＮシステムがある。このシステムでは、認証サーバに障害が発生した場合には、アクセスポイントで端末のＭＡＣアドレスに基づいた認証が行われている。また、特許文献１には、アクセスポイントが２台ある場合についても記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１１５４４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示されるシステムでは、各アクセスポイントが、利用者が利用するすべての端末のＭＡＣアドレスのテーブルを備える必要があり、現実には、データ量との関係で前記ＭＡＣアドレスのテーブルを用意することは困難である。
【０００７】
また、特許文献１には、各アクセスポイントが、ＭＡＣアドレスに基づいた認証を行う場合に、相互間でＭＡＣアドレスのテーブルの情報の交換が行われていない。このために、認証サーバに障害が発生した後は、ＭＡＣアドレスのテーブルの更新がされないために、各アクセスポイントが、障害直前において保有していたＭＡＣアドレスに、すべての端末のＭＡＣアドレスが含まれていない場合には、ハンドオーバの際に問題が生じうる。すなわち、隣接するアクセスポイントにおいて、一方のアクセスポイントに接続していた端末が、他方のアクセスポイントにハンドオーバする場合に、当該端末のＭＡＣアドレスが他方のアクセスポイントのＭＡＣアドレスのテーブルに含まれていないと、当該端末のハンドオーバは認められないこととなる。
【０００８】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、多数の端末を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバに異常が発生又は停止した場合であっても、端末の認証を効率的に行うことが可能なネットワークシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るネットワークシステムは、ＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバと、複数の基地局とを備え、前記各基地局は、端末と無線接続し、前記ＡＡＡサーバと前記各基地局とによってオーバレイネットワークが形成され、前記各基地局は、前記端末の識別符号が格納される分散ハッシュテーブルと、
【００１０】
前記ＡＡＡサーバの動作状態を監視する動作監視部と、前記動作監視部の監視結果に基づいて起動し、前記分散ハッシュテーブルを参照して前記端末の認証を行う端末認証部と、を有することを特徴とする。
【００１１】
前記ネットワークシステムにおいて、前記各基地局と接続する前記端末の課金情報は、前記分散ハッシュテーブルに格納されていることを特徴とする。
【００１２】
前記ネットワークシステムにおいて、前記ＡＡＡサーバは、前記分散ハッシュテーブルに格納された課金情報を収集することを特徴とする。
【００１３】
前記ネットワークシステムにおいて、前記各基地局は、前記端末認証部による前記端末の認証及び前記分散ハッシュテーブルへの課金情報の格納に必要とする共有鍵を有することを特徴とする。
【００１４】
前記ネットワークシステムにおいて、新たな基地局は、前記オーバレイネットワークに参加するために必要となる共有鍵を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のネットワークシステムによれば、各基地局が、ＡＡＡサーバの監視結果に基づいて、端末認証部を起動させ、端末の識別符号が格納される分散ハッシュテーブルを参照して端末の認証を行うことにより、多数の端末を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバに異常が発生又は停止した場合であっても、端末の認証を効率的に行うことができる。
【００１６】
また、端末の課金情報は、分散ハッシュテーブルに格納され、ＡＡＡサーバが、分散ハッシュテーブルに格納された課金情報を収集することにより、ＡＡＡサーバは、異常が発生又は停止した場合であっても、復旧までの間の課金情報を収集することができる。
【００１７】
さらに、各基地局が、端末認証部による端末の認証及び分散ハッシュテーブルへの課金情報の格納に必要とする共有鍵を有し、又は、各基地局以外の新たな基地局が、オーバレイネットワークに参加するために必要となる共有鍵を有することにより、第三者に対するセキュリティを担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るネットワークシステムの説明図である。
【図２】基地局の構成の説明図である。
【図３】ＡＡＡサーバの構成の説明図である。
【図４】識別符号テーブルの説明図である。
【図５】図５Ａは分散ハッシュテーブルの説明図であり、図５Ｂは分散ハッシュテーブルの説明図であり、図５Ｃは分散ハッシュテーブルの説明図である。
【図６】ネットワークシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、ネットワークシステム１０の説明図であり、図２は、基地局１４ａの構成の説明図であり、図３は、ＡＡＡサーバ１６の構成の説明図であり、図４は、識別符号テーブル３８の説明図であり、図５Ａは分散ハッシュテーブル２０ａ、図５Ｂは分散ハッシュテーブル２０ｂ、図５Ｃは分散ハッシュテーブル２０ｃの説明図である。
【００２０】
ネットワークシステム１０は、通信機能を有するコンピュータや携帯電話等である端末（ＭＳ）１２ａ〜１２ｅ（以下端末１２とも言う）と、前記端末１２ａ〜１２ｅが無線接続する基地局１４ａ〜１４ｃと、ＡＡＡサーバ１６とを備え、基地局１４ａ〜１４ｃと、ＡＡＡサーバ１６とはオーバレイネットワーク（overlay network）１８を形成している。また、端末１２ａ、１２ｂ、１２ｃは基地局１４ａに無線接続し、端末１２ｄは基地局１４ｂに無線接続し、端末１２ｅは基地局１４ｃに無線接続する。なお、ネットワークシステム１０は、端末１２ａ〜１２ｅ、基地局１４ａ〜１４ｃを備えるが、端末、基地局の数はこれらに限定されるものではない。
【００２１】
基地局１４ａは、端末１２がネットワークエントリの際に認証を受けるための識別符号、課金情報が格納される分散ハッシュテーブル（DHT:Distributed
Hash Table）２０ａと、分散ハッシュテーブル２０ａを管理するテーブル管理部２２と、ＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視（Keep Alive）する動作監視部２４と、端末１２のネットワークエントリの際のＥＡＰ認証（Extensible Authentication Protocol Authentication）を行う端末認証部２６と、端末１２に対する課金（Accounting）情報を管理する課金情報管理部２８と、課金情報管理部２８で管理される課金情報が記録される課金情報記録部３０とを備える。課金情報は、端末１２の識別符号である課金用ＩＤと、端末１２のアクセス時間、端末１２で送受信されたパケット量等に関するアクセス情報とを備える。また、端末認証部２６にはＡＡＡサーバ１６と同一のサーバ証明書が記録される。さらに、基地局１４ａは、オーバレイネットワーク１８を形成するために第三者が知り得ない共有鍵を備えている。なお、基地局１４ｂ〜１４ｃも基地局１４ａと同様の構成であるが、基地局１４ａの分散ハッシュテーブル２０ａ（図５Ａ）に対応して、基地局１４ｂは分散ハッシュテーブル２０ｂ（図５Ｂ）、基地局１４ｃは分散ハッシュテーブル２０ｃ（図５Ｃ）をそれぞれ備える。
【００２２】
ＡＡＡサーバ１６は、端末１２をＥＡＰ認証する端末認証部３２と、端末１２に提供するサービスの承認（Authorization）を行うサービス承認部３４と、端末１２の課金情報の管理を行うアカウンティング部３６とを備える。
【００２３】
端末認証部３２は、識別符号テーブル３８を備える。識別符号テーブル３８には、端末１２の識別符号である接続用ＩＤ、パスワードが記録される。ここで、端末１２ａの接続用ＩＤはＩａ、パスワードはＰａ、端末１２ｂの接続用ＩＤはＩｂ、パスワードはＰｂ、以下同様に、端末１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各接続用ＩＤはＩｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、各パスワードはＰｃ、Ｐｄ、Ｐｅである。
【００２４】
後述するように、識別符号テーブル３８の接続用ＩＤ、パスワードはオーバレイネットワーク１８に送信（put）され、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに格納される。基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれには、InnerNAIである接続用ＩＤをハッシュ化したkeyに対応するハッシュ空間が割り当てられる。基地局１４ａの分散ハッシュテーブル２０ａには、端末１２ａ、１２ｄの接続用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｂの分散ハッシュテーブル２０ｂには、端末１２ｂ、１２ｅの接続用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｃの分散ハッシュテーブル２０ｃには、端末１２ｃの接続用ＩＤが割り当てられる。そして、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれには、keyとしてハッシュ化された接続用ＩＤが、valueとしてパスワードが格納される。ここで、端末１２ａの接続用ＩＤはＩａ、パスワードはＰａ、端末１２ｂの接続用ＩＤはＩｂ、パスワードはＰｂ、以下同様に、端末１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各接続用ＩＤはＩｃ、Ｉｄ、Ｉｅ、各パスワードはＰｃ、Ｐｄ、Ｐｅである。
【００２５】
また、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれには、OuterNAIである課金用ＩＤをハッシュ化したkeyに対応するハッシュ空間も割り当てられる。基地局１４ａの分散ハッシュテーブル２０ａには、端末１２ａ、１２ｄの課金用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｂの分散ハッシュテーブル２０ｂには、端末１２ｂ、１２ｅの課金用ＩＤが割り当てられ、基地局１４ｃの分散ハッシュテーブル２０ｃには、端末１２ｃの課金用ＩＤが割り当てられる。そして、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃのそれぞれには、keyとしてハッシュ化された課金用ＩＤが、valueとしてアクセス情報が格納される。ここで、端末１２ａの課金ＩＤはＸａ、アクセス情報はＡａ、端末１２ｂの課金用ＩＤはＸｂ、アクセス情報はＡｂ、以下同様に、端末１２ｃ、１２ｄ、１２ｅの各課金用ＩＤはＸｃ、Ｘｄ、Ｘｅ、各アクセス情報はＡｃ、Ａｄ、Ａｅである。
【００２６】
次に、ネットワークシステム１０の動作について、図６に基づいて説明する。図６は、ネットワークシステム１０の動作を説明するためのフローチャートである。なお、以下は基地局１４ａの動作を中心に説明するが、基地局１４ｂ、１４ｃについても基地局１４ａと同様に動作するので、その説明を省略する。
【００２７】
ネットワークシステム１０では、まず、端末認証部３２が、識別符号テーブル３８の識別符号である接続用ＩＤ、パスワードをハッシュ化して、オーバレイネットワーク１８にputする（ステップＳ１）。オーバレイネットワーク１８にputされた接続用ＩＤ、パスワードは、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃに割り当てられたハッシュ空間に基づいて、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに格納される（（図５Ａ〜５Ｃ参照、ステップＳ２）。
【００２８】
次に、基地局１４ａの動作監視部２４はＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視する（ステップＳ３）。具体的には、動作監視部２４がＡＡＡサーバ１６に対して、動作状態に関するポーリング（polling）を行う。ポーリングによる監視の結果、ＡＡＡサーバ１６が正常に動作していることが確認できた場合には、ＡＡＡサーバ１６の監視を継続する（ステップＳ３ ＹＥＳ）。
【００２９】
一方、ポーリングによる監視において、動作監視部２４が、ＡＡＡサーバ１６から所定時間以上の応答が得られなかった場合には、ＡＡＡサーバ１６に異常が発生又は停止したと判断し、その旨を端末認証部２６及び課金情報管理部２８に通知する（ステップＳ３ ＮＯ）。
【００３０】
前記通知を受けた端末認証部２６、課金情報管理部２８は、端末１２の認証機能、課金情報に関する機能を起動する（ステップＳ４）。ＡＡＡサーバ１６に異常等が発生した後は、ＡＡＡサーバ１６による端末１２の課金情報の記録が行われなくなる。これに対応して、課金情報管理部２８は、無線接続している端末１２ａの課金情報を課金情報記録部３０に記録する。同様に、基地局１４ｂの課金情報管理部２８は端末１２ｄの課金情報を記録し、基地局１４ｃの課金情報管理部２８は端末１２ｅの課金情報を記録する。
【００３１】
基地局１４ａの課金情報管理部２８は、定期的に課金情報記録部３０に記憶されている課金情報をＤＨＴ管理部２２に送信し、ＤＨＴ管理部２２は受信した課金情報をハッシュ化して、オーバレイネットワーク１８にputする。オーバレイネットワーク１８にputされた課金情報は、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃに割り当てられたハッシュ空間に基づいて、ＤＨＴ管理部２２ａ、２２ｂ、２２ｃを介して分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃに格納される（（図５Ａ〜５Ｃ参照）。
【００３２】
ＡＡＡサーバ１６に異常等が発生した後は、端末１２ｂ、１２ｃが基地局１４ａに対してネットワークエントリを希望しても、ＡＡＡサーバ１６によるネットワークエントリが行われなくなる。そこで、端末認証部２６が端末１２ｂ、１２ｃの認証を行う。
【００３３】
端末１２ｂから接続用ＩＤ及びパスワードが端末認証部２６を介してＤＨＴ管理部２２に送信され、ＤＨＴ管理部２２が接続用ＩＤを引数としてgetコマンドを実行する。ここでは、端末１２ｂから正規の接続用ＩＤ及びパスワードが送信されたとし、接続用ＩＤをＩｂ、パスワードをＰｂとする。
【００３４】
接続用ＩＤであるＩｂは基地局１４ｂの分散ハッシュテーブル２０ｂに格納されているので、基地局１４ｂのＤＨＴ管理部２２は、分散ハッシュテーブル２０ｂから接続用ＩＤであるＩｂに対応するvalueであるＰｂを基地局１４ａのＤＨＴ管理部２２に送信する。基地局１４ａのＤＨＴ管理部２２は取得したvalueであるＰｂを端末認証部２６に送信し、端末認証部２６は、送信されてきたvalueと端末１２ｂから送信されたパスワードとを照合する。照合の結果、一致するので、端末１２ｂのネットワークエントリが認められる。一方、端末１２ｂから正規の接続用ＩＤ及びパスワードと異なる接続用ＩＤ、パスワードが端末認証部２６に送信されてきた場合には、端末認証部２６は当該端末１２ｂのネットワークエントリを拒否する。
【００３５】
端末１２ｂの場合と同様に基地局１４ａに対して、端末１２ｃから正規の接続用ＩＤ及びパスワードが端末認証部２６に送信されてきた場合には、基地局１４ｃの分散ハッシュテーブル２０ｃに端末１２ｃの接続用ＩＤ及びパスワードが格納されているので、ネットワークエントリが認められる。
【００３６】
基地局１４ａは、端末認証部２６、課金情報管理部２８が起動した後も、動作監視部２４はＡＡＡサーバ１６の動作の監視を行う（ステップＳ５）。基地局１４ａは、ＡＡＡサーバ１６に対するポーリングによる監視の結果、ＡＡＡサーバ１６が復帰し正常に動作していることが確認できた場合（ステップＳ５ ＹＥＳ）には、端末認証部２６、課金情報管理部２８は停止する（ステップＳ６）。
【００３７】
復帰したＡＡＡサーバ１６のアカウンティング部３６は、基地局１４ａ〜１４ｃの各課金情報記録部３０から記録されている課金情報を収集する（ステップＳ７）。
【００３８】
ネットワークシステム１０では、基地局１４ａ〜１４ｃが第三者が知り得ない共有鍵を備え、この共有鍵を備えることにより、オーバレイネットワーク１８を形成することができる。従って、基地局１４ａ〜１４ｃ以外の基地局がオーバレイネットワーク１８に参加（join）する場合には、当該基地局が前記共有鍵を備えることが必要である。また、基地局１４ａがput、get、join等のコマンドを実行する場合には、前記共有鍵をコマンドに含めるようにしてもよい。
【００３９】
以上説明したように、ネットワークシステム１０は、ＡＡＡサーバ１６と、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとを備え、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃは端末１２と無線接続し、ＡＡＡサーバ１６と基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃとによってオーバレイネットワーク１８が形成され、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、端末１２の識別符号が格納される分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、ＡＡＡサーバ１６の動作状態を監視する動作監視部２４と、動作監視部２４の監視結果に基づいて起動し、分散ハッシュテーブル２０ａ、２０ｂ、２０ｃを参照して端末１２の認証を行う端末認証部２６とを有する。
【００４０】
ネットワークシステム１０によれば、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、ＡＡＡサーバ１６の監視結果に基づいて、端末認証部２６を起動させ、端末１２の識別符号が格納される分散ハッシュテーブル２０を参照して端末１２の認証を行うことにより、多数の端末１２を有するネットワークにおいてＡＡＡサーバ１６に異常が発生又は停止した場合であっても、端末１２の認証を効率的に行うことができる。
【００４１】
また、端末１２の課金情報は、分散ハッシュテーブル２０に格納され、ＡＡＡサーバ１６は、分散ハッシュテーブル２０に格納された課金情報を収集することにより、ＡＡＡサーバ１６は、異常が発生又は停止した場合であっても、復旧までの間の課金情報を収集することができる。
【００４２】
さらに、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃが、端末認証部２６による端末１２の認証及び分散ハッシュテーブル２０への課金情報の格納に必要とする共有鍵を有し、又は、基地局１４ａ、１４ｂ、１４ｃ以外の新たな基地局が、オーバレイネットワーク１８に参加するために必要となる共有鍵を有することにより、第三者に対するセキュリティを担保することができる。
【００４３】
なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００４４】
例えば、接続用ＩＤ、課金用ＩＤは端末１２を識別することができれば、特に限定されるものではなく、ＭＡＣアドレスを用いることができる。
【００４５】
また、復帰したＡＡＡサーバ１６では、アカウンティング部３６が、基地局１４ａ〜１４ｃの各課金情報記録部３０に記録されている課金情報を収集しているが、アカウンティング部３６が課金情報を収集する代わりに、基地局１４ａ〜１４ｃの各動作監視部２４がＡＡＡサーバ１６の復帰を確認した後に、各課金情報管理部２８が、各課金情報記録部３０から課金情報をＡＡＡサーバ１６に送信するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４６】
１０…ネットワークシステム
１２…端末
１４…基地局
１６…ＡＡＡサーバ
１８…オーバレイネットワーク
２０…分散ハッシュテーブル
２２…ＤＨＴ管理部
２４…動作監視部
２６、３２…端末認証部
２８…課金情報管理部
３０…課金情報記録部
３４…サービス承認部
３６…アカウンティング部
３８…識別符号テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバと、
複数の基地局とを備え、
前記各基地局は、端末と無線接続し、前記ＡＡＡサーバと前記各基地局とによってオーバレイネットワークが形成され、
前記各基地局は、
前記端末の識別符号が格納される分散ハッシュテーブルと、
前記ＡＡＡサーバの動作状態を監視する動作監視部と、
前記動作監視部の監視結果に基づいて起動し、前記分散ハッシュテーブルを参照して前記端末の認証を行う端末認証部と、
を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記各基地局と接続する前記端末の課金情報は、前記分散ハッシュテーブルに格納されていることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２記載のネットワークシステムにおいて、
前記ＡＡＡサーバは、前記分散ハッシュテーブルに格納された課金情報を収集することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
請求項３記載のネットワークシステムにおいて、
前記各基地局は、前記端末認証部による前記端末の認証及び前記分散ハッシュテーブルへの課金情報の格納に必要とする共有鍵を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項１又は４記載のネットワークシステムにおいて、
新たな基地局は、前記オーバレイネットワークに参加するために必要となる共有鍵を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項１】
ＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバと、
複数の基地局とを備え、
前記各基地局は、端末と無線接続し、前記ＡＡＡサーバと前記各基地局とによってオーバレイネットワークが形成され、
前記各基地局は、
前記端末の識別符号が格納される分散ハッシュテーブルと、
前記ＡＡＡサーバの動作状態を監視する動作監視部と、
前記動作監視部の監視結果に基づいて起動し、前記分散ハッシュテーブルを参照して前記端末の認証を行う端末認証部と、
を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】
請求項１記載のネットワークシステムにおいて、
前記各基地局と接続する前記端末の課金情報は、前記分散ハッシュテーブルに格納されていることを特徴とするネットワークシステム。
【請求項３】
請求項２記載のネットワークシステムにおいて、
前記ＡＡＡサーバは、前記分散ハッシュテーブルに格納された課金情報を収集することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項４】
請求項３記載のネットワークシステムにおいて、
前記各基地局は、前記端末認証部による前記端末の認証及び前記分散ハッシュテーブルへの課金情報の格納に必要とする共有鍵を有することを特徴とするネットワークシステム。
【請求項５】
請求項１又は４記載のネットワークシステムにおいて、
新たな基地局は、前記オーバレイネットワークに参加するために必要となる共有鍵を有することを特徴とするネットワークシステム。
【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２０１２−１３８８６３（Ｐ２０１２−１３８８６３Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９１４７２（Ｐ２０１０−２９１４７２）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００００４３３０）日本無線株式会社 (1,186)
【Ｆターム（参考）】
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