暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラム
【課題】なりすましによる情報漏洩を防止する。
【解決手段】要求元１０と要求先２０との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法であって、要求元１０と要求先２０との間の通信時のトラフィック情報を要求元１０と要求先２０の両方が保存する保存ステップと、要求元１０に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を要求元１０が生成するとともに、要求先２０に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を要求先２０が生成する生成ステップと、要求元１０と要求先２０とが種を用いて暗号化通信を行う通信ステップとを備える。
【解決手段】要求元１０と要求先２０との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法であって、要求元１０と要求先２０との間の通信時のトラフィック情報を要求元１０と要求先２０の両方が保存する保存ステップと、要求元１０に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を要求元１０が生成するとともに、要求先２０に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を要求先２０が生成する生成ステップと、要求元１０と要求先２０とが種を用いて暗号化通信を行う通信ステップとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークを経由して接続された要求元装置と要求先装置との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等のネットワークを経由してサーバとクライアント間で通信を行う場合、情報漏洩を防止するための措置が必要となる。
【０００３】
そこで、ＳＳＬクライアント認証による通信が知られている（非特許文献１参照）。例えば、図６に示すように、要求元装置（以下、単に「要求元」）１１０と要求先装置（以下、単に「要求先」）１２０とがネットワーク１３０を経由して接続されているものとする。要求先１２０は、認証局が発行した証明書により、要求元１１０を認証（アクセスの許可・非許可）する。その後、公開鍵や秘密鍵を用いて暗号化通信を行うようになっている。
【０００４】
また、Ａｐａｃｈｅなどの認証やアクセス制御技術も知られている（非特許文献２、３参照）。例えば、図７に示すように、要求元２１０と要求先２２０とがネットワーク２３０を経由して接続されているものとする。要求元２１０は、電文を送信する時に、要求先２２０から払いだされているアカウント情報（アカウント名、パスワード）やＩＰアドレスを電文に付与する。要求先２２０は、要求元２１０からの電文に付与されているアカウント情報やＩＰアドレスを取得し、要求先２２０で管理しているアカウント情報やＩＰアドレスと比較することにより、要求元２１０を認証（アクセスの許可・非許可）するようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本ベリサイン、電子証明書を使ったセキュアなクライアント認証のしくみ、［online］、2009年6月12日、［平成23年7月11日検索］、インターネット〈URL：http://japan.internet.com/webtech/20090612/8.html〉
【非特許文献２】Apache Software Foundation 、Apache HTTP サーバ バージョン 2.0 ドキュメント、［online］、［平成23年7月11日検索］、インターネット〈URL：http://httpd.apache.org/docs/2.0/ja/howto/auth.html〉
【非特許文献３】Apacheセキュリティ、オライリージャパン、著者: Ivan Ristic、ISBN-13:978-4873112565、７章アクセス制御
【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、図６の従来技術によると、正規の要求元１１０の証明書、公開鍵、秘密鍵を利用して、正規の要求元１１０をなりすました（スプーフィング）偽要求元により、要求元１１０の情報が盗み出されてしまう問題があった。また、図７の従来技術によると、正規の要求元２１０のアカウント情報やＩＰアドレスを利用して、正規の要求元２１０をなりすました偽要求元により、要求元２１０の情報が盗み出されてしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の技術に鑑み、なりすましによる情報漏洩を防止することができる暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の態様に係る発明は、要求元装置と要求先装置との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法であって、前記要求元装置と前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を前記要求元装置と前記要求先装置の両方が保存する保存ステップと、前記要求元装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求元装置が生成するとともに、前記要求先装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求先装置が生成する生成ステップと、前記要求元装置と前記要求先装置とが前記種を用いて暗号化通信を行う通信ステップとを備えることを要旨とする。
【０００９】
第２の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記生成ステップで、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを要旨とする。
【００１０】
第３の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記生成ステップで、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを要旨とする。
【００１１】
第４の態様に係る発明は、第２又は第３の態様に係る発明において、前記生成ステップで、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいて前記トラフィック情報を算出することを要旨とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、第５の態様に係る発明は、要求先装置との間で暗号化通信を行う要求元装置であって、前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、前記要求先装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部とを備えることを要旨とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、第６の態様に係る発明は、要求元装置との間で暗号化通信を行う要求先装置であって、前記要求元装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、前記要求元装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部とを備えることを要旨とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、第７の態様に係る発明は、第１乃至第４の態様に係る発明のいずれかのステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、なりすましによる情報漏洩を防止することができる暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における暗号化通信システムの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における暗号化通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態における種生成方法の説明図である。
【図４】第２の実施形態における種生成方法の説明図である。
【図５】第３の実施形態における種生成方法の説明図である。
【図６】従来のＳＳＬクライアント認証による通信の説明図である。
【図７】従来のＡｐａｃｈｅなどの認証やアクセス制御技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における暗号化通信システムの機能ブロック図である。ここでは、図１に示すように、要求元１０と要求先２０とがインターネット等のネットワーク３０を経由して接続されているものとする。また、要求元１０と要求先２０は、ＮＴＰ（Network Time Protocol）などにより時刻同期がとられ、時刻誤差が少ないものとする。
【００１９】
要求元１０は、サービスを提供される側のクライアント装置等であって、トラフィック波形保存部１１と、トラフィック監視部１２と、通信部１３と、種生成部１４と、暗号化・復号化部１５と、認証処理部１６と、ＡＰ部１７と、データ保存部１８とを備えている。通信部１３は、要求先２０との間の通信を司る処理部である。トラフィック監視部１２は、要求先２０との間の通信時のトラフィック情報を監視している。ここでいうトラフィック情報とは、例えば、要求先２０に送信したデータの情報量の変化を示すトラフィック波形である。トラフィック波形保存部１１は、トラフィック監視部１２からのトラフィック情報を保存するセキュアメモリ等である。トラフィック波形保存部１１に保存されるトラフィック情報は、一定期間（例えば約２４時間分）のトラフィック情報であるとする。種生成部１４は、トラフィック波形保存部１１に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する。暗号化・復号化部１５は、種生成部１４により生成された種を用いてデータの暗号化・復号化を行う。具体的には、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などのライブラリを備え、ＡＰ部１７が送受信しようとしている電文と種生成部１４からの種を引数とする。認証処理部１６は、要求先２０を認証（アクセスの許可・非許可）する。ＡＰ部１７は、データ保存部１８に保存されているデータを読み出したり、データ保存部１８にデータを書き込んだりするアプリケーションである。
【００２０】
要求先２０は、サービスを提供する側のサーバ装置等であって、トラフィック波形保存部２１と、トラフィック監視部２２と、通信部２３と、種生成部２４と、暗号化・復号化部２５と、認証処理部２６と、ＡＰ部２７と、データ保存部２８とを備えている。各処理部の機能は基本に要求元１０と同じである。すなわち、通信部２３は、要求元１０との間の通信を司る処理部である。トラフィック監視部２２は、要求元１０との間の通信時のトラフィック情報を監視している。ここでいうトラフィック情報とは、例えば、要求元１０から受信したデータの情報量の変化を示すトラフィック波形である。トラフィック波形保存部２１は、トラフィック監視部２２からのトラフィック情報を保存するセキュアメモリ等である。トラフィック波形保存部２１に保存されるトラフィック情報は、一定期間（例えば約２４時間分）のトラフィック情報であるとする。種生成部２４は、トラフィック波形保存部２１に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する。暗号化・復号化部２５は、種生成部２４により生成された種を用いてデータの暗号化・復号化を行う。具体的には、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などのライブラリを備え、ＡＰ部２７が送受信しようとしている電文と種生成部２４からの種を引数とする。認証処理部２６は、要求元１０を認証（アクセスの許可・非許可）する。ＡＰ部２７は、データ保存部２８に保存されているデータを読み出したり、データ保存部２８にデータを書き込んだりするアプリケーションである。
【００２１】
このように、要求元１０と要求先２０とを１対１に対応付けて、通信時のトラフィック情報を要求元１０と要求先２０の両方で保存するようにしている。これにより、要求元１０と要求先２０で保存するトラフィック波形は同じになるため、要求元１０と要求先２０で時々刻々と変化する同じ種を生成することができ、お互いに暗号化・復号化が可能となる。言い換えると、トラフィック波形は、当事者である要求元１０と要求先２０のみが保持できる共通の秘密情報である。そのため、正規の要求元１０を一時的になりすましても、暗号化する種が正規のものと異なるため、なりすましによる情報漏洩を防止することが可能となる。
【００２２】
図２は、第１の実施形態における暗号化通信システムの動作を示すフローチャートである。以下、図２を用いて本暗号化通信システムの構成を動作とともに説明する。
【００２３】
まず、要求元１０のＡＰ部１７は、データ保存部１８に保存されているデータを読み出して電文を作成する（ステップＳ１１）。次いで、種生成部１４は、トラフィック波形保存部１１に保存されているトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成する（ステップＳ１２）。本実施形態では、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成するようになっている。すなわち、トラフィック波形保存部１１には、図３（ａ）に示すように、当日のトラフィック波形が保存されているとともに、図３（ｂ）に示すように、その前日のトラフィック波形が保存されている。そこで、現在時刻をｔ１とした場合は、前日の通信時刻ｔ１におけるトラフィックａ１〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいて暗号化用の種を生成する。暗号化・復号化部１５は、種生成部１４により生成された種を用いて、ＡＰ部１７により作成された電文を暗号化する（ステップＳ１３）。通信部１３は、暗号化・復号化部１５により暗号化された電文を要求先２０に送信する（ステップＳ１４）。
【００２４】
これにより、要求先２０の通信部１３は、暗号化された電文を要求元１０から受信する（ステップＳ２１）。次いで、種生成部２４は、トラフィック波形保存部２１に保存されているトラフィック波形に基づいて復号化用の種を生成する（ステップＳ２２）。すなわち、トラフィック波形保存部２１には、図３（ａ）に示すように、当日のトラフィック波形が保存されているとともに、図３（ｂ）に示すように、その前日のトラフィック波形が保存されている。そこで、種生成部２４は、前日の通信時刻ｔ１におけるトラフィックａ１〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいて復号化用の種を生成する。暗号化・復号化部２５は、種生成部２４により生成された種を用いて、通信部１３により受信された電文を復号化する（ステップＳ２３）。
【００２５】
ここで、要求先２０は、正規の要求先２０であると仮定する。この場合、要求元１０が正規の要求元１０であるときは復号化が可能であるため（ステップＳ２４でＹｅｓ）、ＡＰ部２７は、応答電文を作成する（ステップＳ２５）。次いで、種生成部２４は、トラフィック波形保存部２１に保存されているトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成する（ステップＳ２６）。この生成ステップＳ２６では、ステップＳ１２と同様、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成する。暗号化・復号化部２５は、種生成部２４により生成された種を用いて、ＡＰ部２７により作成された応答電文を暗号化する（ステップＳ２７）。通信部２３は、暗号化・復号化部２５により暗号化された応答電文を要求元１０に送信する（ステップＳ２８）。一方、要求元１０が正規の要求元１０でないときは暗号化用の種が正規のものと異なるため、正規の要求先２０では復号化することができない（ステップＳ２４でＮｏ）。そこで、この場合、正規の要求先２０のＡＰ部２７は、拒否応答電文を作成し（ステップＳ２９）、通信部２３は、ＡＰ部２７により作成された拒否応答電文を要求元１０に送信する（ステップＳ２８）。
【００２６】
これにより、要求元１０の認証処理部１６は、受信した電文が正常応答であるかどうかを判定する（ステップＳ１５）。そして、正常応答である場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、種生成部１４は、トラフィック波形保存部１１に保存されているトラフィック波形に基づいて復号化用の種を生成する（ステップＳ１６）。この生成ステップＳ１６では、ステップＳ１２と同様、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック波形に基づいて復号化用の種を生成する。以降、同様の手順で暗号化通信が実施されるようになっている（ステップＳ１７）。
【００２７】
以上のように、第１の実施形態における暗号化通信システムでは、要求元１０と要求先２０との間の通信時のトラフィック波形に基づいて両者で同じ種を生成し、その種を用いて暗号化通信を行うようにしている。そのため、なりすましをした偽要求元からのアクセスを拒否することができ、偽要求元からのアクセスによる情報漏洩を防止することが可能となる。
【００２８】
なお、システム利用開始時には過去のトラフィック波形が存在しないため、初期のトラフィック波形を保存しておく。もしくは、外部から隔離したセキュアな環境でプレ運転を実施して初期のトラフィック波形を保存しておく。このようにすれば、システム利用開始時でも初期のトラフィック波形を用いて不都合なく種を生成することができる。
【００２９】
また、ここでは、要求先２０は正規の要求先２０であると仮定し、偽要求元からのアクセスを拒否する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、要求元１０が正規の要求元１０であり、要求先２０が偽要求先である場合についても、本発明を適用することができる。この場合は、正規の要求元１０が偽要求先からの応答を偽な物と判断可能であることになるのは言うまでもない。
【００３０】
また、ここでは、トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成することとしているが、トラフィック情報に基づいてパスワード等のアカウント情報を生成してもよい。この場合、要求元１０と要求先２０とで時々刻々と変化する同じパスワードを生成することが可能である。
【００３１】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態における種生成方法の説明図である。第２の実施形態における種生成部１４（２４）は、トラフィック波形保存部１１（２１）に保存されているトラフィック情報を読み出し、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて種を生成する。すなわち、図４に示すように、現在時刻をｔ２した場合、この現在時刻ｔ２より所定時間前である通信時刻ｔ３におけるトラフィックａ３〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいて種を生成するようになっている。この所定時間は特に限定されるものではないが、例えば５分など、比較的短い時間に設定するのが好ましい。このようにすれば、トラフィック波形保存部２１（２２）には、現在時刻ｔ２より５分前までのトラフィック情報を保存できればよいため、トラフィック波形保存部２１（２２）のメモリサイズを削減することができる。その他の点は第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３２】
以上のように、第２の実施形態における暗号化通信システムによれば、第１の実施形態と同様、なりすましによる情報漏洩を防止することができる。また、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて種を生成するようにしているので、トラフィック波形保存部２１（２２）のメモリサイズを削減することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
ところで、要求元１０と要求先２０との間で時刻誤差がある場合や、通信時のパケット到着の揺らぎがある場合は、トラフィック波形保存部２１と２２に保存されるトラフィック波形が完全に同じものにはならない。そのため、要求元１０と要求先２０とで生成される種に不整合が生じる問題がある。そこで、本実施形態では、このような時刻誤差やパケット到着の揺らぎを吸収するため、以下の手法を採用している。
【００３４】
図５は、第３の実施形態における種生成方法の説明図である。第３の実施形態における種生成部１４（２４）は、トラフィック波形保存部１１（２１）に保存されているトラフィック情報を読み出し、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいてトラフィック情報を算出し、算出したトラフィック情報に基づいて種を生成する。すなわち、図５に示すように、通信時刻をｔ４とした場合、この通信時刻ｔ４を中心に前後Δｔ／２の区間をΔｔとし、このΔｔにおける平均トラフィックａ４〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいてトラフィック情報を算出するようになっている。通信時刻ｔ４としては、例えば、第１の実施形態でいう「現在時刻ｔ１と同一の前日の通信時刻ｔ１」や、第２の実施形態でいう「現在時刻ｔ２より所定時間前である通信時刻ｔ３」を採用することができる。その他の点は第１の実施形態や第２の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３５】
以上のように、第３の実施形態における暗号化通信システムによれば、第１の実施形態や第２の実施形態と同様、なりすましによる情報漏洩を防止することができる。また、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいてトラフィック情報を算出するようにしているので、要求元１０と要求先２０の時刻誤差や通信時のパケット到着の揺らぎを吸収することができる。
【００３６】
なお、本発明は、暗号化通信システムとして実現することができるだけでなく、このような暗号化通信システムが備える特徴的な処理部をステップとする暗号化通信方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。このようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１０…要求元装置
２０…要求先装置
１１、２１…トラフィック波形保存部（保存部）
１３、２３…通信部
１４、２４…種生成部（生成部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークを経由して接続された要求元装置と要求先装置との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネット等のネットワークを経由してサーバとクライアント間で通信を行う場合、情報漏洩を防止するための措置が必要となる。
【０００３】
そこで、ＳＳＬクライアント認証による通信が知られている（非特許文献１参照）。例えば、図６に示すように、要求元装置（以下、単に「要求元」）１１０と要求先装置（以下、単に「要求先」）１２０とがネットワーク１３０を経由して接続されているものとする。要求先１２０は、認証局が発行した証明書により、要求元１１０を認証（アクセスの許可・非許可）する。その後、公開鍵や秘密鍵を用いて暗号化通信を行うようになっている。
【０００４】
また、Ａｐａｃｈｅなどの認証やアクセス制御技術も知られている（非特許文献２、３参照）。例えば、図７に示すように、要求元２１０と要求先２２０とがネットワーク２３０を経由して接続されているものとする。要求元２１０は、電文を送信する時に、要求先２２０から払いだされているアカウント情報（アカウント名、パスワード）やＩＰアドレスを電文に付与する。要求先２２０は、要求元２１０からの電文に付与されているアカウント情報やＩＰアドレスを取得し、要求先２２０で管理しているアカウント情報やＩＰアドレスと比較することにより、要求元２１０を認証（アクセスの許可・非許可）するようになっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】日本ベリサイン、電子証明書を使ったセキュアなクライアント認証のしくみ、［online］、2009年6月12日、［平成23年7月11日検索］、インターネット〈URL：http://japan.internet.com/webtech/20090612/8.html〉
【非特許文献２】Apache Software Foundation 、Apache HTTP サーバ バージョン 2.0 ドキュメント、［online］、［平成23年7月11日検索］、インターネット〈URL：http://httpd.apache.org/docs/2.0/ja/howto/auth.html〉
【非特許文献３】Apacheセキュリティ、オライリージャパン、著者: Ivan Ristic、ISBN-13:978-4873112565、７章アクセス制御
【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、図６の従来技術によると、正規の要求元１１０の証明書、公開鍵、秘密鍵を利用して、正規の要求元１１０をなりすました（スプーフィング）偽要求元により、要求元１１０の情報が盗み出されてしまう問題があった。また、図７の従来技術によると、正規の要求元２１０のアカウント情報やＩＰアドレスを利用して、正規の要求元２１０をなりすました偽要求元により、要求元２１０の情報が盗み出されてしまう問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の技術に鑑み、なりすましによる情報漏洩を防止することができる暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラ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】
【０００８】
上記目的を達成するため、第１の態様に係る発明は、要求元装置と要求先装置との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法であって、前記要求元装置と前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を前記要求元装置と前記要求先装置の両方が保存する保存ステップと、前記要求元装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求元装置が生成するとともに、前記要求先装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求先装置が生成する生成ステップと、前記要求元装置と前記要求先装置とが前記種を用いて暗号化通信を行う通信ステップとを備えることを要旨とする。
【０００９】
第２の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記生成ステップで、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを要旨とする。
【００１０】
第３の態様に係る発明は、第１の態様に係る発明において、前記生成ステップで、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを要旨とする。
【００１１】
第４の態様に係る発明は、第２又は第３の態様に係る発明において、前記生成ステップで、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいて前記トラフィック情報を算出することを要旨とする。
【００１２】
また、上記目的を達成するため、第５の態様に係る発明は、要求先装置との間で暗号化通信を行う要求元装置であって、前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、前記要求先装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部とを備えることを要旨とする。
【００１３】
また、上記目的を達成するため、第６の態様に係る発明は、要求元装置との間で暗号化通信を行う要求先装置であって、前記要求元装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、前記要求元装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部とを備えることを要旨とする。
【００１４】
また、上記目的を達成するため、第７の態様に係る発明は、第１乃至第４の態様に係る発明のいずれかのステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、なりすましによる情報漏洩を防止することができる暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施形態における暗号化通信システムの機能ブロック図である。
【図２】第１の実施形態における暗号化通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態における種生成方法の説明図である。
【図４】第２の実施形態における種生成方法の説明図である。
【図５】第３の実施形態における種生成方法の説明図である。
【図６】従来のＳＳＬクライアント認証による通信の説明図である。
【図７】従来のＡｐａｃｈｅなどの認証やアクセス制御技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における暗号化通信システムの機能ブロック図である。ここでは、図１に示すように、要求元１０と要求先２０とがインターネット等のネットワーク３０を経由して接続されているものとする。また、要求元１０と要求先２０は、ＮＴＰ（Network Time Protocol）などにより時刻同期がとられ、時刻誤差が少ないものとする。
【００１９】
要求元１０は、サービスを提供される側のクライアント装置等であって、トラフィック波形保存部１１と、トラフィック監視部１２と、通信部１３と、種生成部１４と、暗号化・復号化部１５と、認証処理部１６と、ＡＰ部１７と、データ保存部１８とを備えている。通信部１３は、要求先２０との間の通信を司る処理部である。トラフィック監視部１２は、要求先２０との間の通信時のトラフィック情報を監視している。ここでいうトラフィック情報とは、例えば、要求先２０に送信したデータの情報量の変化を示すトラフィック波形である。トラフィック波形保存部１１は、トラフィック監視部１２からのトラフィック情報を保存するセキュアメモリ等である。トラフィック波形保存部１１に保存されるトラフィック情報は、一定期間（例えば約２４時間分）のトラフィック情報であるとする。種生成部１４は、トラフィック波形保存部１１に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する。暗号化・復号化部１５は、種生成部１４により生成された種を用いてデータの暗号化・復号化を行う。具体的には、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などのライブラリを備え、ＡＰ部１７が送受信しようとしている電文と種生成部１４からの種を引数とする。認証処理部１６は、要求先２０を認証（アクセスの許可・非許可）する。ＡＰ部１７は、データ保存部１８に保存されているデータを読み出したり、データ保存部１８にデータを書き込んだりするアプリケーションである。
【００２０】
要求先２０は、サービスを提供する側のサーバ装置等であって、トラフィック波形保存部２１と、トラフィック監視部２２と、通信部２３と、種生成部２４と、暗号化・復号化部２５と、認証処理部２６と、ＡＰ部２７と、データ保存部２８とを備えている。各処理部の機能は基本に要求元１０と同じである。すなわち、通信部２３は、要求元１０との間の通信を司る処理部である。トラフィック監視部２２は、要求元１０との間の通信時のトラフィック情報を監視している。ここでいうトラフィック情報とは、例えば、要求元１０から受信したデータの情報量の変化を示すトラフィック波形である。トラフィック波形保存部２１は、トラフィック監視部２２からのトラフィック情報を保存するセキュアメモリ等である。トラフィック波形保存部２１に保存されるトラフィック情報は、一定期間（例えば約２４時間分）のトラフィック情報であるとする。種生成部２４は、トラフィック波形保存部２１に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する。暗号化・復号化部２５は、種生成部２４により生成された種を用いてデータの暗号化・復号化を行う。具体的には、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などのライブラリを備え、ＡＰ部２７が送受信しようとしている電文と種生成部２４からの種を引数とする。認証処理部２６は、要求元１０を認証（アクセスの許可・非許可）する。ＡＰ部２７は、データ保存部２８に保存されているデータを読み出したり、データ保存部２８にデータを書き込んだりするアプリケーションである。
【００２１】
このように、要求元１０と要求先２０とを１対１に対応付けて、通信時のトラフィック情報を要求元１０と要求先２０の両方で保存するようにしている。これにより、要求元１０と要求先２０で保存するトラフィック波形は同じになるため、要求元１０と要求先２０で時々刻々と変化する同じ種を生成することができ、お互いに暗号化・復号化が可能となる。言い換えると、トラフィック波形は、当事者である要求元１０と要求先２０のみが保持できる共通の秘密情報である。そのため、正規の要求元１０を一時的になりすましても、暗号化する種が正規のものと異なるため、なりすましによる情報漏洩を防止することが可能となる。
【００２２】
図２は、第１の実施形態における暗号化通信システムの動作を示すフローチャートである。以下、図２を用いて本暗号化通信システムの構成を動作とともに説明する。
【００２３】
まず、要求元１０のＡＰ部１７は、データ保存部１８に保存されているデータを読み出して電文を作成する（ステップＳ１１）。次いで、種生成部１４は、トラフィック波形保存部１１に保存されているトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成する（ステップＳ１２）。本実施形態では、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成するようになっている。すなわち、トラフィック波形保存部１１には、図３（ａ）に示すように、当日のトラフィック波形が保存されているとともに、図３（ｂ）に示すように、その前日のトラフィック波形が保存されている。そこで、現在時刻をｔ１とした場合は、前日の通信時刻ｔ１におけるトラフィックａ１〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいて暗号化用の種を生成する。暗号化・復号化部１５は、種生成部１４により生成された種を用いて、ＡＰ部１７により作成された電文を暗号化する（ステップＳ１３）。通信部１３は、暗号化・復号化部１５により暗号化された電文を要求先２０に送信する（ステップＳ１４）。
【００２４】
これにより、要求先２０の通信部１３は、暗号化された電文を要求元１０から受信する（ステップＳ２１）。次いで、種生成部２４は、トラフィック波形保存部２１に保存されているトラフィック波形に基づいて復号化用の種を生成する（ステップＳ２２）。すなわち、トラフィック波形保存部２１には、図３（ａ）に示すように、当日のトラフィック波形が保存されているとともに、図３（ｂ）に示すように、その前日のトラフィック波形が保存されている。そこで、種生成部２４は、前日の通信時刻ｔ１におけるトラフィックａ１〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいて復号化用の種を生成する。暗号化・復号化部２５は、種生成部２４により生成された種を用いて、通信部１３により受信された電文を復号化する（ステップＳ２３）。
【００２５】
ここで、要求先２０は、正規の要求先２０であると仮定する。この場合、要求元１０が正規の要求元１０であるときは復号化が可能であるため（ステップＳ２４でＹｅｓ）、ＡＰ部２７は、応答電文を作成する（ステップＳ２５）。次いで、種生成部２４は、トラフィック波形保存部２１に保存されているトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成する（ステップＳ２６）。この生成ステップＳ２６では、ステップＳ１２と同様、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック波形に基づいて暗号化用の種を生成する。暗号化・復号化部２５は、種生成部２４により生成された種を用いて、ＡＰ部２７により作成された応答電文を暗号化する（ステップＳ２７）。通信部２３は、暗号化・復号化部２５により暗号化された応答電文を要求元１０に送信する（ステップＳ２８）。一方、要求元１０が正規の要求元１０でないときは暗号化用の種が正規のものと異なるため、正規の要求先２０では復号化することができない（ステップＳ２４でＮｏ）。そこで、この場合、正規の要求先２０のＡＰ部２７は、拒否応答電文を作成し（ステップＳ２９）、通信部２３は、ＡＰ部２７により作成された拒否応答電文を要求元１０に送信する（ステップＳ２８）。
【００２６】
これにより、要求元１０の認証処理部１６は、受信した電文が正常応答であるかどうかを判定する（ステップＳ１５）。そして、正常応答である場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、種生成部１４は、トラフィック波形保存部１１に保存されているトラフィック波形に基づいて復号化用の種を生成する（ステップＳ１６）。この生成ステップＳ１６では、ステップＳ１２と同様、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック波形に基づいて復号化用の種を生成する。以降、同様の手順で暗号化通信が実施されるようになっている（ステップＳ１７）。
【００２７】
以上のように、第１の実施形態における暗号化通信システムでは、要求元１０と要求先２０との間の通信時のトラフィック波形に基づいて両者で同じ種を生成し、その種を用いて暗号化通信を行うようにしている。そのため、なりすましをした偽要求元からのアクセスを拒否することができ、偽要求元からのアクセスによる情報漏洩を防止することが可能となる。
【００２８】
なお、システム利用開始時には過去のトラフィック波形が存在しないため、初期のトラフィック波形を保存しておく。もしくは、外部から隔離したセキュアな環境でプレ運転を実施して初期のトラフィック波形を保存しておく。このようにすれば、システム利用開始時でも初期のトラフィック波形を用いて不都合なく種を生成することができる。
【００２９】
また、ここでは、要求先２０は正規の要求先２０であると仮定し、偽要求元からのアクセスを拒否する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、要求元１０が正規の要求元１０であり、要求先２０が偽要求先である場合についても、本発明を適用することができる。この場合は、正規の要求元１０が偽要求先からの応答を偽な物と判断可能であることになるのは言うまでもない。
【００３０】
また、ここでは、トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成することとしているが、トラフィック情報に基づいてパスワード等のアカウント情報を生成してもよい。この場合、要求元１０と要求先２０とで時々刻々と変化する同じパスワードを生成することが可能である。
【００３１】
（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態における種生成方法の説明図である。第２の実施形態における種生成部１４（２４）は、トラフィック波形保存部１１（２１）に保存されているトラフィック情報を読み出し、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて種を生成する。すなわち、図４に示すように、現在時刻をｔ２した場合、この現在時刻ｔ２より所定時間前である通信時刻ｔ３におけるトラフィックａ３〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいて種を生成するようになっている。この所定時間は特に限定されるものではないが、例えば５分など、比較的短い時間に設定するのが好ましい。このようにすれば、トラフィック波形保存部２１（２２）には、現在時刻ｔ２より５分前までのトラフィック情報を保存できればよいため、トラフィック波形保存部２１（２２）のメモリサイズを削減することができる。その他の点は第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３２】
以上のように、第２の実施形態における暗号化通信システムによれば、第１の実施形態と同様、なりすましによる情報漏洩を防止することができる。また、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて種を生成するようにしているので、トラフィック波形保存部２１（２２）のメモリサイズを削減することができる。
【００３３】
（第３の実施形態）
ところで、要求元１０と要求先２０との間で時刻誤差がある場合や、通信時のパケット到着の揺らぎがある場合は、トラフィック波形保存部２１と２２に保存されるトラフィック波形が完全に同じものにはならない。そのため、要求元１０と要求先２０とで生成される種に不整合が生じる問題がある。そこで、本実施形態では、このような時刻誤差やパケット到着の揺らぎを吸収するため、以下の手法を採用している。
【００３４】
図５は、第３の実施形態における種生成方法の説明図である。第３の実施形態における種生成部１４（２４）は、トラフィック波形保存部１１（２１）に保存されているトラフィック情報を読み出し、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいてトラフィック情報を算出し、算出したトラフィック情報に基づいて種を生成する。すなわち、図５に示すように、通信時刻をｔ４とした場合、この通信時刻ｔ４を中心に前後Δｔ／２の区間をΔｔとし、このΔｔにおける平均トラフィックａ４〔Ｍｂｙｔｅｓ〕に基づいてトラフィック情報を算出するようになっている。通信時刻ｔ４としては、例えば、第１の実施形態でいう「現在時刻ｔ１と同一の前日の通信時刻ｔ１」や、第２の実施形態でいう「現在時刻ｔ２より所定時間前である通信時刻ｔ３」を採用することができる。その他の点は第１の実施形態や第２の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
【００３５】
以上のように、第３の実施形態における暗号化通信システムによれば、第１の実施形態や第２の実施形態と同様、なりすましによる情報漏洩を防止することができる。また、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいてトラフィック情報を算出するようにしているので、要求元１０と要求先２０の時刻誤差や通信時のパケット到着の揺らぎを吸収することができる。
【００３６】
なお、本発明は、暗号化通信システムとして実現することができるだけでなく、このような暗号化通信システムが備える特徴的な処理部をステップとする暗号化通信方法として実現したり、それらのステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現したりすることもできる。このようなプログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体やインターネット等の伝送媒体を介して配信することができるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【００３７】
１０…要求元装置
２０…要求先装置
１１、２１…トラフィック波形保存部（保存部）
１３、２３…通信部
１４、２４…種生成部（生成部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
要求元装置と要求先装置との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法であって、
前記要求元装置と前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を前記要求元装置と前記要求先装置の両方が保存する保存ステップと、
前記要求元装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求元装置が生成するとともに、前記要求先装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求先装置が生成する生成ステップと、
前記要求元装置と前記要求先装置とが前記種を用いて暗号化通信を行う通信ステップと、
を備えることを特徴とする暗号化通信方法。
【請求項２】
前記生成ステップでは、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを特徴とする請求項１記載の暗号化通信方法。
【請求項３】
前記生成ステップでは、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを特徴とする請求項１記載の暗号化通信方法。
【請求項４】
前記生成ステップでは、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいて前記トラフィック情報を算出することを特徴とする請求項２又は３記載の暗号化通信方法。
【請求項５】
要求先装置との間で暗号化通信を行う要求元装置であって、
前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、
前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、
前記要求先装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする要求元装置。
【請求項６】
要求元装置との間で暗号化通信を行う要求先装置であって、
前記要求元装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、
前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、
前記要求元装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする要求先装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載した各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
要求元装置と要求先装置との間で暗号化通信を行う際の暗号化通信方法であって、
前記要求元装置と前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を前記要求元装置と前記要求先装置の両方が保存する保存ステップと、
前記要求元装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求元装置が生成するとともに、前記要求先装置に保存されているトラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を前記要求先装置が生成する生成ステップと、
前記要求元装置と前記要求先装置とが前記種を用いて暗号化通信を行う通信ステップと、
を備えることを特徴とする暗号化通信方法。
【請求項２】
前記生成ステップでは、現在時刻と同一の前日の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを特徴とする請求項１記載の暗号化通信方法。
【請求項３】
前記生成ステップでは、現在時刻より所定時間前の通信時刻におけるトラフィック情報に基づいて前記種を生成することを特徴とする請求項１記載の暗号化通信方法。
【請求項４】
前記生成ステップでは、通信時刻を中心とする所定時間における平均トラフィックに基づいて前記トラフィック情報を算出することを特徴とする請求項２又は３記載の暗号化通信方法。
【請求項５】
要求先装置との間で暗号化通信を行う要求元装置であって、
前記要求先装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、
前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、
前記要求先装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする要求元装置。
【請求項６】
要求元装置との間で暗号化通信を行う要求先装置であって、
前記要求元装置との間の通信時のトラフィック情報を保存する保存部と、
前記トラフィック情報に基づいて暗号化用又は復号化用の種を生成する生成部と、
前記要求元装置との間で前記種を用いて暗号化通信を行う通信部と、
を備えることを特徴とする要求先装置。
【請求項７】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載した各ステップをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−２７０２０（Ｐ２０１３−２７０２０Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３１３２（Ｐ２０１１−１６３１３２）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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