無線装置、それを用いた無線通信システムおよび通信方法
【課題】 ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線装置を提供する。
【解決手段】 電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ４０の指向性がｊ個の指向性に切換えられたとき、無線装置１０は、アンテナ２０を介して無線装置３０からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度に基づいて第１の秘密鍵を生成し、無線装置３０は、アレーアンテナ４０を介して無線装置１０からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度に基づいて第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する。無線装置１０，３０は、それぞれ、ケーブル１，２を介してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ第１および第２の秘密鍵を供給する。
【解決手段】 電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ４０の指向性がｊ個の指向性に切換えられたとき、無線装置１０は、アンテナ２０を介して無線装置３０からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度に基づいて第１の秘密鍵を生成し、無線装置３０は、アレーアンテナ４０を介して無線装置１０からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度に基づいて第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する。無線装置１０，３０は、それぞれ、ケーブル１，２を介してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ第１および第２の秘密鍵を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線装置、それを用いた無線通信システムおよび通信方法に関し、特に、暗号通信を行なうための秘密鍵を生成する無線装置、無線通信システムおよび通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報化社会の発展に伴い情報通信が益々重要になるとともに、情報の盗聴または不正利用がより深刻な問題となっている。このような情報の盗聴を防止するために従来から情報を暗号化して送信することが行なわれている。
【０００３】
情報を暗号化して端末間で通信を行なう方式として公開鍵暗号方式と秘密鍵暗号方式とがある。公開鍵暗号方式は、安全性が高いが、大容量のデータの暗号化には向かない。
【０００４】
一方、秘密鍵暗号方式は、処理が比較的簡単であり、大容量のデータの高速暗号化も可能であるが、秘密鍵を通信の相手方に送信する必要がある。また、秘密鍵暗号方式は、同一の秘密鍵を使用し続けると、暗号解読の攻撃を受けやすく、安全性が損なわれる可能性がある。
【０００５】
そこで、秘密鍵を相手方に送信せずに秘密鍵を共有する方法として、２つの端末間でアンテナの指向性を複数の指向性に変えながら電波を送受信し、受信した電波の強度プロファイルに基づいて各端末で秘密鍵を生成する方法が提案されている（非特許文献１）。
【０００６】
この方法は、２つの端末間でアンテナの指向性を複数の指向性に変えながら複数の電波を送受信したときの複数の電波の強度プロファイルを各端末で測定し、その測定した強度プロファイルをアナログ信号からデジタル信号に変換して各端末で秘密鍵を生成する方法である。即ち、伝送路を伝搬する電波は可逆性を示すため、一方の端末から他方の端末へアンテナの指向性を複数の指向性に変えながら複数の電波を送信したときの強度プロファイルは、他方の端末から一方の端末へ同じ複数の電波（アンテナの指向性を複数の指向性に変えるパターンを同じにして送信した複数の電波）を送信したときの強度プロファイルと同じになる。従って、一方の端末で測定した強度プロファイルに基づいて生成された秘密鍵は、他方の端末で測定した強度プロファイルに基づいて生成された秘密鍵と同じになる。
【０００７】
このように、伝送路特性を用いて秘密鍵を生成する方法は、同じ複数の電波を２つの端末間で相互に送受信するだけで同じ秘密鍵を共有することができる。
【非特許文献１】青野 智之、俵 覚、大平 孝、小宮山 牧兒、北浦 明人、森 浩樹 笹岡 秀一，”リアクタンスドメインＲＳＳＩプロファイルを用いた秘密鍵生成共有方式の提案：物理層ベースの無線セキュリティ確保技術”，社団法人、電子情報通信学会、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, DSP2003-147, SAT2003-144, RCS2003-242(2004-01), pp45-50.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、有線ネットワークまたは無線ネットワークに接続された通信装置が秘密鍵を用いた暗号通信を行なおうとしても、通信装置は、２つの端末間の伝送路特性を利用して秘密鍵を生成する機能を有していないため、秘密鍵を生成できず、暗号通信を行なうことができない。
【０００９】
この場合、２つの端末間の伝送路特性を利用して秘密鍵を生成する機能を有線ネットワークまたは無線ネットワークに接続された通信装置に搭載することも想定されるが、上記機能を通信装置に搭載すると、通信装置の通信機能が大掛かりになるという問題がある。
【００１０】
また、最近では、駅、空港、ホテル、喫茶店、ファーストフード店および街角等でパーソナルコンピュータおよび携帯情報端末等を用いてインターネットに接続可能な場所としてホットスポットがある。そして、携帯情報端末を持ったユーザは、色々な場所を移動し、その移動した先でホットスポットを利用してインターネットに接続し、相手方と通信を行なう。この場合、携帯情報端末を持ったユーザが相手方と暗号通信を行なおうとしても、携帯情報端末は、２つの端末間の伝送路特性を利用して秘密鍵を生成する機能を有していないため、秘密鍵を生成できず、暗号通信を行なうことができない。そして、このような場合にも、秘密鍵を生成する機能を携帯情報端末に搭載することも想定されるが、上述した問題と同じ問題がある。
【００１１】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線装置を提供することである。
【００１２】
また、この発明の別の目的は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線通信システムを提供することである。
【００１３】
更に、この発明の別の目的は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によれば、無線装置は、他の無線装置との間で無線通信を行ない、他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、アレーアンテナと、指向性切換手段と、秘密鍵生成手段と、供給手段とを備える。アレーアンテナは、指向性を電気的に切換え可能なアンテナである。指向性切換手段は、アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える。秘密鍵生成手段は、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して他の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第２の秘密鍵を生成する。供給手段は、通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に秘密鍵生成手段によって生成された第２の秘密鍵を使用できるように第２の秘密鍵を通信装置に供給する。
【００１５】
好ましくは、アレーアンテナは、通信装置が相手方と通信を行なうためのアンテナと共用される。
【００１６】
好ましくは、通信装置は、アクセスポイントまたはサーバである。
【００１７】
また、この発明によれば、無線装置は、他の無線装置との間で無線通信を行ない、他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、アンテナと、秘密鍵生成手段と、供給手段とを備える。秘密鍵生成手段は、指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して他の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第２の秘密鍵を生成する。供給手段は、通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に秘密鍵生成手段によって生成された第２の秘密鍵を使用できるように第２の秘密鍵を通信装置に供給する。
【００１８】
好ましくは、通信装置は、ユーザ端末である。
【００１９】
好ましくは、供給手段は、接続ポートと、秘密鍵書換手段とを含む。接続ポートは、通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される。秘密鍵書換手段は、接続ポートおよびケーブルを介して、通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える。
【００２０】
好ましくは、供給手段は、接続ポートよ、送信手段とを含む。接続ポートは、通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される。送信手段は、通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える通信装置の書換手段に接続ポートおよびケーブルを介して第２の秘密鍵を送信する。
【００２１】
更に、この発明によれば、無線通信システムは、アレーアンテナと、アンテナと、第１および第２の無線装置とを備える。アレーアンテナは、指向性を電気的に切換え可能なアレーである。第１および第２の無線装置は、アレーアンテナおよびアンテナを介して相互に電波を送受信する。第１の無線装置は、指向性切換手段と、第１の秘密鍵生成手段と、第１の供給手段とを含む。指向性切換手段は、アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える。第１の秘密鍵生成手段は、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する。第１の供給手段は、通信ネットワークに接続された第１の通信装置が通信の相手方である第２の通信装置との通信に第１の秘密鍵生成手段によって生成された第１の秘密鍵を使用できるように第１の秘密鍵を第１の通信装置に供給する。第２の無線装置は、第２の秘密鍵生成手段と、第２の供給手段とを含む。第２の秘密鍵生成手段は、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して第１の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する。第２の供給手段は、通信ネットワークに接続された第２の通信装置が第１の通信装置との通信に第２の秘密鍵生成手段によって生成された第２の秘密鍵を使用できるように第２の秘密鍵を第２の通信装置に供給する。そして、アレーアンテナは、第１の無線装置に装着される。
【００２２】
好ましくは、第１の供給手段は、第１の接続ポートと、第１の秘密鍵書換手段とを含む。第１の接続ポートは、第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される。第１の秘密鍵書換手段は、第１の接続ポートおよび第１のケーブルを介して、第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第１の秘密鍵に書換える。
【００２３】
好ましくは、第１の供給手段は、第１の接続ポートと、第１の送信手段とを含む。第１の接続ポートは、第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される。第１の送信手段は、第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第１の秘密鍵に書換える第１の通信装置の書換手段に第１の接続ポートおよび第１のケーブルを介して第１の秘密鍵を送信する。
【００２４】
好ましくは、アレーアンテナは、第１の通信装置が第２の通信装置と通信を行なうためのアンテナと共用される。
【００２５】
好ましくは、第２の供給手段は、第２の接続ポートと、第２の秘密鍵書換手段とを含む。接続ポートは、第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される。第２の秘密鍵書換手段は、第２の接続ポートおよび第２のケーブルを介して、第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える。
【００２６】
好ましくは、第２の供給手段は、第２の接続ポートと、第２の送信手段とを含む。第２の接続ポートは、第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される。第２の送信手段は、第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える第２の通信装置の書換手段に第２の接続ポートおよび第２のケーブルを介して第２の秘密鍵を送信する。
【００２７】
好ましくは、第１の通信装置は、アクセスポイントまたはサーバである。第２の通信装置は、ユーザ端末である。
【００２８】
更に、この発明によれば、通信方法は、電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときに、第１の無線装置がアレーアンテナを介して第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する第１のステップと、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときに、第２の無線装置がアレーアンテナを介して第１の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する第２のステップと、通信ネットワークに接続された第１の通信装置に書き込まれた秘密鍵を第１のステップにおいて生成された第１の秘密鍵に書換える第３のステップと、通信ネットワークに接続された第２の通信装置に書き込まれた秘密鍵を第２のステップにおいて生成された第２の秘密鍵に書換える第４のステップと、第１の通信装置が第１の秘密鍵を用いて第２の通信装置と暗号通信を行なう第５のステップと、第２の通信装置が第２の秘密鍵を用いて第１の無線装置と暗号通信を行なう第６のステップとを含む。
【００２９】
好ましくは、第３のステップにおいて、第１の無線装置が書き込まれた秘密鍵を第１の秘密鍵に書換える。
【００３０】
好ましくは、第３のステップは、第１の無線装置が第１のステップにおいて生成された第１の秘密鍵を第１の通信装置へ送信する第１のサブステップと、第１の通信装置が第１の秘密鍵を受信し、書き込まれた秘密鍵を受信した第１の秘密鍵に書換える第２のサブステップとを含む。
【００３１】
好ましくは、第４のステップにおいて、第２の無線装置が書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える。
【００３２】
好ましくは、第４のステップは、第２の無線装置が第２のステップにおいて生成された第２の秘密鍵を第２の通信装置へ送信する第３のサブステップと、第２の通信装置が第２の秘密鍵を受信し、書き込まれた秘密鍵を受信した第２の秘密鍵に書換える第４のサブステップとを含む。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によれば、２つの無線装置において、その２つの無線装置間の電波の伝送路特性を用いて２つの同じ秘密鍵が生成される。そして、その生成された２つの秘密鍵は、相互に通信を行なう２つの通信装置へそれぞれ供給され、２つの通信装置間の暗号通信に用いられる。
【００３４】
従って、この発明によれば、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３６】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による無線通信システムの概略図である。実施の形態１による無線通信システム１００は、無線ネットワークに接続されているパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０においてそれぞれ使用される秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するシステムである。なお、秘密鍵Ｋｓ１は、秘密鍵Ｋｓ２と同じである。
【００３７】
パーソナルコンピュータ５０は、全方位性のアンテナ７０を搭載しており、アクセスポイント６０は、全方位性のアンテナ８０を搭載している。そして、パーソナルコンピュータ５０とアクセスポイント６０との間で、無線通信によって相互に通信が行なわれる場合、パーソナルコンピュータ５０は、秘密鍵Ｋｓ１によってデータを暗号化し、その暗号化した暗号化データをアンテナ７０を介してアクセスポイント６０へ送信するとともに、アクセスポイント６０からの暗号化データをアンテナ７０を介して受信し、その受信した暗号化データを秘密鍵Ｋｓ１によって復号してデータを取得する。また、アクセスポイント６０は、秘密鍵Ｋｓ２（秘密鍵Ｋｓ１と同じ）によってデータを暗号化し、その暗号化した暗号化データをアンテナ８０を介してパーソナルコンピュータ５０へ送信するとともに、パーソナルコンピュータ５０からの暗号化データをアンテナ８０を介して受信し、その受信した暗号化データを秘密鍵Ｋｓ２によって復号してデータを取得する。
【００３８】
無線通信システム１００は、無線装置１０，３０と、アンテナ２０と、アレーアンテナ４０とを備える。無線装置１０は、ケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０に接続され、無線装置３０は、ケーブル２を介してアクセスポイント６０に接続される。アンテナ２０は、全方位性のアンテナであり、無線装置１０に装着される。アレーアンテナ４０は、電気的に指向性を切換え可能なアンテナであり、無線装置３０に搭載される。
【００３９】
無線装置１０と無線装置３０との間で無線通信が行われる場合、電波は、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間を直接伝搬したり、中間物（図示せず）による影響を受けて伝搬する。中間物としては、反射物及び障害物が想定される。中間物が反射物である場合、無線装置１０のアンテナ２０または無線装置３０のアレーアンテナ４０から出射した電波は、中間物によって反射されて無線装置３０のアレーアンテナ４０または無線装置１０のアンテナ２０へ伝搬する。また、中間物が障害物である場合、無線装置１０のアンテナ２０または無線装置３０のアレーアンテナ４０から出射した電波は、中間物によって回折されて無線装置３０のアレーアンテナ４０または無線装置１０のアンテナ２０へ伝搬する。
【００４０】
このように、電波は、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間を直接伝搬したり、中間物による反射を受けて反射波として伝搬したり、中間物による回折を受けて回折波として伝搬したりする。そして、電波は、無線装置１０のアンテナ２０（または無線装置３０のアレーアンテナ４０）から無線装置３０のアレーアンテナ４０（または無線装置１０のアンテナ２０）へ伝搬する場合、直接伝搬成分、反射波成分及び回折波成分が混在しており、無線装置１０のアンテナ２０（または無線装置３０のアレーアンテナ４０）から無線装置３０のアレーアンテナ４０（または無線装置１０のアンテナ２０）へ伝搬した電波がどのような成分により構成されるかによって無線装置１０と無線装置３０との間の伝送路の特性が決定される。
【００４１】
この実施の形態１においては、無線装置１０と無線装置３０との間で通信が行なわれる場合、アレーアンテナ４０の指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えて時分割復信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）等により所定のデータが同一の周波数で無線装置１０，３０間で送受信される。そして、無線装置１０，３０は、アレーアンテナ４０の指向性を複数の指向性に変えたときの複数の電波の強度プロファイルを示す受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成し、その生成した受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩに基づいて秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の生成方法については、後に詳細に説明する。
【００４２】
無線装置１０は、秘密鍵Ｋｓ１を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ１をケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０へ送信し、パーソナルコンピュータ５０に既に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１に書換える。また、無線装置３０は、秘密鍵Ｋｓ２を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ２をケーブル２を介してアクセスポイント６０へ送信し、アクセスポイント６０に既に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【００４３】
図２は、図１に示す一方の無線装置１０の概略ブロック図である。無線装置１０は、無線モジュール１１と、秘密鍵生成手段１２と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３と、メモリ１４と、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）またはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート１５とを含む。
【００４４】
無線モジュール１１は、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）という無線通信規格に従って無線通信を行なう。このＺｉｇＢｅｅは、ＷＬ−ＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の国際標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．４によって規定された物理層およびＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を用い、その上位のネットワーク層およびアプリケーション層を規格化したものである。
【００４５】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、８６８ＭＨｚ帯域、９１０ＭＨｚ帯域および２．４ＧＨｚ帯域の３つの無線帯域を規格化している。そして、２．４ＧＨｚ帯域が用いられる場合、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の物理層は、２４０５ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの範囲で５ＭＨｚ間隔で設定されたチャネル１１〜チャネル２６の１６チャネルを有し、転送速度は、２５０ｋｂｐｓである。
【００４６】
また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、超低消費電力、小型および低コストを特徴としているため、無線モジュール１１は、ＺｉｇＢｅｅに従って無線通信を実行することにより、超低消費電力、小型および低コストな無線通信を実現できる。
【００４７】
無線モジュール１１は、秘密鍵生成手段１２から受けた所定のデータＤＡＴＡをＺｉｇＢｅｅに従ってアンテナ２０を介して無線装置３０へ送信するとともに、無線装置３０からの電波ＷＶ１〜ＷＶｊをアンテナ２０を介して受信し、その受信した電波ＷＶ１〜ＷＶｊを秘密鍵生成手段１２へ出力する。
【００４８】
秘密鍵生成手段１２は、ＣＰＵ１３から制御信号ＣＴＬ１を受けると、所定のデータＤＡＴＡを生成して無線モジュール１１へ出力するとともに、無線モジュール１１から受けたｊ個の電波ＷＶ１〜ＷＶｊに基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１を生成してＣＰＵ１３へ出力する。
【００４９】
ＣＰＵ１３は、秘密鍵Ｋｓ１を生成するためのプログラムをメモリ１４から読出し、その読出したプログラムを実行して秘密鍵Ｋｓ１を生成するように秘密鍵生成手段１２を制御する。具体的には、ＣＰＵ１３は、読出したプログラムを実行し、制御信号ＣＴＬ１を秘密鍵生成手段１２へ出力して秘密鍵Ｋｓ１を生成するように秘密鍵生成手段１２を制御する。
【００５０】
また、ＣＰＵ１３は、秘密鍵生成手段１２から秘密鍵Ｋｓ１を受け、その受けた秘密鍵Ｋｓ１をメモリ１４に記憶する。更に、ＣＰＵ１３は、メモリ１４から秘密鍵Ｋｓ１を読出し、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５に接続されたケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０にアクセスし、パーソナルコンピュータ５０に既に書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１に書換える。
【００５１】
メモリ１４は、秘密鍵Ｋｓ１を生成するためのプログラムおよび秘密鍵Ｋｓ１を格納する。
【００５２】
ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５は、無線装置１０をパーソナルコンピュータ５０に接続するための端子であり、ケーブル１に接続される。
【００５３】
図３は、図１に示す他方の無線装置３０の概略ブロック図である。アレーアンテナ４０は、アンテナ素子４１〜４７とバラクタダイオード５１〜５６とを備える。アンテナ素子４１〜４６は、無給電素子であり、アンテナ素子４７は、給電素子である。そして、アンテナ素子４１〜４６は、アンテナ素子４７の周りに等間隔に円形配列される。この場合、アンテナ素子４１〜４６の各々とアンテナ素子４７との間隔は、アレーアンテナ４０が送受信する電波の波長をλとすると、λ／４である。
【００５４】
バラクタダイオード５１〜５６は、それぞれ、アンテナ素子４１〜４６と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。これにより、可変容量素子であるバラクタダイオード５１〜５６が無給電素子であるアンテナ素子４１〜４６にそれぞれ装荷される。
【００５５】
無線装置３０は、指向性制御手段３１と、無線モジュール３２と、秘密鍵生成手段３３と、ＣＰＵ３４と、メモリ３５と、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６とを含む。指向性制御手段３１は、ＣＰＵ３４から秘密鍵Ｋｓ２を生成するための制御信号ＣＴＬ２を受けると、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊを順次生成し、その生成した制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊをバラクタダイオード５１〜５６へ順次出力する。
【００５６】
制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊの各々は、６個のバラクタダイオード５１〜５６に対応して６個の電圧値Ｖ１〜Ｖ６からなる。そして、６個の電圧値Ｖ１〜Ｖ６の各々は、例えば、０Ｖまたは２０Ｖからなる。バラクタダイオード５１〜５６の各々は、０Ｖの電圧を受けると、リアクタンス値が最小になり、２０Ｖの電圧を受けると、リアクタンス値が最大になる。
【００５７】
リアクタンス値が変化したときのアンテナ素子の励振／非励振についてアンテナ素子４１を例にして説明する。バラクタダイオード５１のリアクタンス値が最小になると、アンテナ素子４１は、給電素子であるアンテナ素子４７に交流電流が流れることに起因して励振し、バラクタダイオード５１のリアクタンス値が最大になると、アンテナ素子４１は、給電素子であるアンテナ素子４７に交流電流が流れても励振しない。他のアンテナ素子４２〜４６についても同様である。
【００５８】
その結果、例えば、［Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６］＝［０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットをバラクタダイオード５１〜５６へ供給すると、アンテナ素子４１は、励振し、アンテナ素子４２〜４６は、励振しない。その結果、アレーアンテナ４０は、アンテナ素子４７からアンテナ素子４１の方向に指向性を有するビームを形成する。
【００５９】
従って、指向性制御手段３１は、電圧値Ｖ１〜Ｖ６のパターンが異なる制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊを順次生成してバラクタダイオード５１〜５６に供給することにより、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットが順次変化し、アレーアンテナ４０の指向性が順次切換えられる。
【００６０】
即ち、バラクタダイオード５１〜５６は、制御電圧セットＣＬＶ１を受けると、その受けた制御電圧セットＣＬＶ１に応じてアンテナ素子４１〜４６（無給電素子）に装荷されるリアクタンス値（容量）を所定のリアクタンス値（容量）に設定し、アレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定する。
【００６１】
また、バラクタダイオード５１〜５６は、制御電圧セットＣＬＶ２を受けると、その受けた制御電圧セットＣＬＶ２に応じてアンテナ素子４１〜４６（無給電素子）に装荷されるリアクタンス値（容量）を別のリアクタンス値（容量）に設定し、アレーアンテナ４０の指向性を別の指向性に設定する。従って、バラクタダイオード５１〜５６は、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊに応じて無給電素子であるアンテナ素子４１〜４６に装荷されるリアクタンス値（容量）を順次変え、アレーアンテナ４０の指向性を複数の指向性に順次変える。
【００６２】
このように、アレーアンテナ４０は、バラクタダイオード５１〜５６に印加される電圧値Ｖ１〜Ｖ６によって指向性が変えられるので、電気的に指向性を切換え可能なアンテナである。
【００６３】
無線モジュール３２は、アレーアンテナ４０のアンテナ素子４７（給電素子）に接続されており、上述したＺｉｇＢｅｅに従って無線通信を行なう。即ち、無線モジュール３２は、ＺｉｇＢｅｅに従って、秘密鍵生成手段３３からのデータＤＡＴＡをアレーアンテナ４０を介して無線装置１０へ送信するとともに、無線装置１０からの電波ＷＶ１〜ＷＶｊをアレーアンテナ４０を介して受信して秘密鍵生成手段３３へ出力する。
【００６４】
秘密鍵生成手段３３は、制御信号ＣＴＬ２をＣＰＵ３４から受けると、所定のデータＤＡＴＡを生成して無線モジュール３２へ出力するとともに、無線モジュール３２からの電波ＷＶ１〜ＷＶｊに基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ２を生成する。そして、秘密鍵生成手段３３は、その生成した秘密鍵Ｋｓ２をＣＰＵ３４へ出力する。
【００６５】
ＣＰＵ３４は、秘密鍵Ｋｓ２を生成するためのプログラムをメモリ３５から読出し、その読出したプログラムを実行して秘密鍵Ｋｓ２を生成するように指向性制御手段３１および秘密鍵生成手段３３を制御する。具体的には、ＣＰＵ３４は、読出したプログラムを実行し、制御信号ＣＴＬ２を指向性制御手段３１および秘密鍵生成手段３３へ出力して秘密鍵Ｋｓ２を生成するように指向性制御手段３１および秘密鍵生成手段３３を制御する。
【００６６】
また、ＣＰＵ３４は、秘密鍵生成手段３３から秘密鍵Ｋｓ２を受け、その受けた秘密鍵Ｋｓ２をメモリ３５に記憶する。更に、ＣＰＵ３４は、メモリ３５から秘密鍵Ｋｓ２を読出し、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６に接続されたケーブル２を介してアクセスポイント６０にアクセスし、アクセスポイント６０に既に書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【００６７】
メモリ３５は、秘密鍵Ｋｓ２を生成するためのプログラムおよび秘密鍵Ｋｓ２を格納する。
【００６８】
ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６は、無線装置３０をアクセスポイント６０に接続するための端子であり、ケーブル２に接続される。
【００６９】
図４は、図２に示す秘密鍵生成手段１２の概略ブロック図である。秘密鍵生成手段１２は、信号発生部１２０と、制御部１３０と、プロファイル生成部１４０と、鍵作成部１５０と、鍵一致確認部１６０と、鍵一致化部１７０とを含む。
【００７０】
信号発生部１２０は、秘密鍵Ｋｓ１を生成するとき、制御部１３０からの制御に従って、無線装置３０へ送信するための所定のデータＤＡＴＡを生成し、その生成した所定のデータＤＡＴＡを制御部１３０へ出力する。
【００７１】
制御部１３０は、ＣＰＵ１３から制御信号ＣＴＬ１を受けると、所定のデータＤＡＴＡを生成するように信号発生部１２０を制御する。また、制御部１３０は、無線モジュール１１から電波ＷＶ１〜ＷＶｊを受けると、その受けた電波ＷＶ１〜ＷＶｊをプロファイル生成部１４０へ出力する。更に、制御部１３０は、無線モジュール１１から受けたデータ等を必要に応じて鍵一致確認部１６０および鍵一致化部１７０へ出力するとともに、鍵一致確認部１６０および鍵一致化部１７０からのデータ等を必要に応じて無線モジュール１１へ出力する。
【００７２】
プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に変えたときのｊ個の電波ＷＶ１〜ＷＶｊを制御部１３０から順次受け、その受けたｊ個の電波ＷＶ１〜ＷＶｊの強度を検出する。そして、プロファイル生成部１４０は、その検出したｊ個の強度からなる受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成して鍵作成部１５０へ出力する。
【００７３】
鍵作成部１５０は、プロファイル生成部１４０からの受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩに基づいて秘密鍵Ｋｓ１を作成する。そして、鍵作成部１５０は、作成した秘密鍵Ｋｓ１を鍵一致確認部１６０及び鍵一致化部１７０へ出力する。
【００７４】
鍵一致確認部１６０は、所定のデータＤＡＴＡを制御部１３０を介して無線装置３０と送受信し、鍵作成部１５０によって作成された秘密鍵Ｋｓ１が無線装置３０において作成された秘密鍵Ｋｓ２に一致するか否かを後述する方法によって確認する。そして、鍵一致確認部１６０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認したとき、秘密鍵Ｋｓ１を制御部１３０を介してＣＰＵ１３へ出力し、秘密鍵Ｋｓ１をメモリ１４に記憶する。また、鍵一致確認部１６０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に不一致であることを確認したとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成して鍵一致化部１７０へ出力する。
【００７５】
鍵一致化部１７０は、鍵一致確認部１６０から不一致信号ＮＭＴＨを受けると、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵Ｋｓ２に一致させる。そして、鍵一致化部１７０は、一致させた秘密鍵が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを鍵一致確認部１６０における方法と同じ方法によって確認する。
【００７６】
なお、図３に示す秘密鍵生成手段３３は、図４に示す秘密鍵生成手段１２と同じ構成からなる。
【００７７】
図５は、図４に示す鍵一致確認部１６０の概略ブロック図である。鍵一致確認部１６０は、データ発生部１６１と、データ比較部１６２と、結果処理部１６３とを含む。なお、無線装置１０，３０の鍵一致確認部１６０は、同じ構成からなるが、図５においては、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認する動作を説明するために、無線装置３０においてはデータ発生部１６１のみを示す。
【００７８】
データ発生部１６１は、鍵作成部１５０から秘密鍵Ｋｓ１を受けると、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認するための鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生し、その発生した鍵確認用データＤＣＦＭ１を制御部１３０へ出力する。
【００７９】
この場合、データ発生部１６１は、秘密鍵Ｋｓ１から非可逆的な演算及び一方向的な演算等により、鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生する。より具体的には、データ発生部１６１は、秘密鍵Ｋｓ１またはＫｓ２のハッシュ値を演算することにより、鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生する。
【００８０】
データ比較部１６２は、データ発生部１６１から鍵確認用データＤＣＦＭ１を受け、無線装置３０のデータ発生部１６１で発生された鍵確認用データＤＣＦＭ２を制御部１３０から受ける。そして、データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１を鍵確認用データＤＣＦＭ２と比較する。データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に一致するとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１６３へ出力する。
【００８１】
また、データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に不一致であるとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成する。そして、データ比較部１６２は、不一致信号ＮＭＴＨを鍵一致化部１７０へ出力し、不一致信号ＮＭＴＨを制御部１３０を介して無線装置３０へ送信する。
【００８２】
結果処理部１６３は、データ比較部１６２から一致信号ＭＴＨを受けると、鍵作成部１５０から受けた秘密鍵Ｋｓ１をメモリ１４へ記憶する。
【００８３】
図６は、図４に示す鍵一致化部１７０の概略ブロック図である。鍵一致化部１７０は、擬似シンドローム作成部１７１と、不一致ビット検出部１７２と、鍵不一致訂正部１７３と、データ発生部１７４と、データ比較部１７５と、結果処理部１７６とを含む。
【００８４】
なお、無線装置１０，３０の鍵一致化部１７０は、同じ構成からなるが、図６においては、秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵Ｋｓ２に一致させる動作を説明するために、無線装置３０においては擬似シンドローム作成部１７１のみを示す。
【００８５】
擬似シンドローム作成部１７１は、鍵一致確認部１６０のデータ比較部１６２から不一致信号ＮＭＴＨを受けると、鍵作成部１５０から受けた秘密鍵Ｋｓ１のシンドロームｘ１を演算する。より具体的には、擬似シンドローム作成部１７１は、秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンｘ１を検出し、ビットパターンｘ１に対して検査行列Ｈを乗算してシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを演算する。そして、擬似シンドローム作成部１７１は、ビットパターンｘ１を鍵不一致訂正部１７３へ出力し、演算したシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを不一致ビット検出部１７２へ出力する。
【００８６】
なお、これらの演算は、ｍｏｄ２の演算であり、ＨＴは、検査行列Ｈの転置行列である。
【００８７】
不一致ビット検出部１７２は、擬似シンドローム作成部１７１からシンドロームｓ１を受け、無線装置３０の擬似シンドローム作成部１７１によって演算されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを制御部１３０から受ける。そして、不一致ビット検出部１７２は、シンドロームｓ１とシンドロームｓ２との差分ｓ＝ｓ１−ｓ２を演算する。
【００８８】
なお、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のビットパターンの差分（鍵不一致のビットパターン）をｅ＝ｘ１−ｘ２とすると、ｓ＝ｅＨＴの関係が成立する。ｓ＝０の場合、ｅ＝０となり、秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンは、秘密鍵Ｋｓ２のビットパターンに一致する。
【００８９】
不一致ビット検出部１７２は、演算した差分ｓが０でないとき（即ち、ｅ≠０のとき）、鍵不一致のビットパターンｅを鍵不一致訂正部１７３へ出力する。
【００９０】
鍵不一致訂正部１７３は、擬似シンドローム作成部１７１からビットパターンｘ１を受け、不一致ビット検出部１７２から鍵不一致のビットパターンｅを受ける。そして、鍵不一致訂正部１７３は、ビットパターンｘ１から鍵不一致のビットパターンｅを減算することにより相手方の秘密鍵のビットパターンｘ２＝ｘ１−ｅを演算する。
【００９１】
このように、鍵一致化部１７０は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致を誤りと見なして誤り訂正の応用により秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致を解消する。
【００９２】
この秘密鍵を一致させる方法は、鍵不一致のビット数が誤り訂正能力以上である場合に鍵の一致化に失敗する可能性があるので、鍵一致化の動作を行なった後に鍵一致の確認を行なう必要がある。
【００９３】
データ発生部１７４は、一致化後の鍵ｘ２＝ｘ１−ｅを鍵不一致訂正部１７３から受けると、鍵ｘ２に基づいて鍵確認用データＤＣＦＭ３を発生させ、その発生させた鍵確認用データＤＣＦＭ３をデータ比較部１７５へ出力する。また、データ発生部１７４は、発生させた鍵確認用データＤＣＦＭ３を制御部１３０を介して無線装置３０へ送信する。
【００９４】
なお、データ発生部１７４は、鍵一致確認部１６０のデータ発生部１６１による鍵確認用データＤＣＦＭ１の発生方法と同じ方法により鍵確認用データＤＣＦＭ３を発生する。
【００９５】
データ比較部１７５は、データ発生部１７４から鍵確認用データＤＣＦＭ３を受け、無線装置３０で発生された鍵確認用データＤＣＦＭ４を制御部１３０から受ける。そして、データ比較部１７５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３を鍵確認用データＤＣＦＭ４と比較する。
【００９６】
データ比較部１７５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３が鍵確認用データＤＣＦＭ４に一致するとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１７６へ出力する。
【００９７】
また、データ比較部１７５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３が鍵確認用データＤＣＦＭ４に不一致であるとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成する。そして、データ比較部１７５は、不一致信号ＮＭＴＨを制御部１３０を介して無線装置３０へ送信する。
【００９８】
結果処理部１７６は、データ比較部１７５から一致信号ＭＴＨを受けると、鍵不一致訂正部１７３から受けた鍵ｘ２＝ｘ１−ｅをメモリ１４へ記憶する。
【００９９】
このように、データ発生部１７４、データ比較部１７５及び結果処理部１７６は、鍵一致確認部１６０における確認方法と同じ方法によって一致化が施された鍵の一致を確認する。
【０１００】
図７は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するときの受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩの概念図である。指向性制御手段３１は、各々が電圧値Ｖ１〜Ｖ６からなる制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊを順次発生してバラクタダイオード５１〜５６へ出力する。
【０１０１】
制御電圧セットＣＬＶ１がバラクタダイオード５１〜５６へ供給されたとき、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６は、リアクタンスセットＸ１＝（ｘ１１〜ｘ１６）になる。また、制御電圧セットＣＬＶ２がバラクタダイオード５１〜５６へ供給されたとき、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６は、リアクタンスセットＸ２＝（ｘ２１〜ｘ２６）になる。以下、同様にして、制御電圧セットＣＬＶｋ（ｋ＝３〜ｊ）がバラクタダイオード５１〜５６へ供給されたとき、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｋ１〜ｘｋ６は、リアクタンスセットＸｋ＝（ｘｋ１〜ｘｋ６）になる。
【０１０２】
図８は、図３に示すアレーアンテナ４０の平面図である。バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ１＝（ｘ１１〜ｘ１６）であるとき、アレーアンテナ４０は、ビームパターンＢＰＭ１を形成する。また、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ２＝（ｘ２１〜ｘ２６）であるとき、アレーアンテナ４０は、ビームパターンＢＰＭ２を形成する。以下、同様にして、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸｋ＝（ｘｋ１〜ｘｋ６）（ｋ＝３〜ｊ）であるとき、アレーアンテナ４０は、ビームパターンＢＰＭｋを形成する。ビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭｊは、それぞれ、指向性ＤＩＲ１〜ＤＩＲｊを有する。
【０１０３】
従って、バラクタダイオード５１〜５６にそれぞれ供給される電圧Ｖ１〜Ｖ６を制御することによって、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ１〜Ｘｊに順次切換わり、アレーアンテナ４０の指向性が指向性ＤＩＲ１〜ＤＩＲｊに順次切換わる。
【０１０４】
バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ１に設定されると、アレーアンテナ４０の指向性は、指向性ＤＩＲ１に設定され、アレーアンテナ４０は、設定された指向性ＤＩＲ１で無線装置１０からの電波を受信してプロファイル生成部１４０へ供給する。そして、プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０から受けた電波の強度ＷＩ１を検出する。
【０１０５】
次に、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ２に設定されると、アレーアンテナ４０の指向性は、別の指向性ＤＩＲ２に設定され、アレーアンテナ４０は、設定された指向性ＤＩＲ２で無線装置１０からの電波を受信してプロファイル生成部１４０へ供給する。そして、プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０から受けた電波の強度ＷＩ２を検出する。
【０１０６】
以後、同様にして、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ３〜Ｘｊに順次設定されると、アレーアンテナ４０の指向性は、指向性ＤＩＲ３〜ＤＩＲｊに順次変えられ、アレーアンテナ４０は、各々設定された指向性ＤＩＲ３〜ＤＩＲｊで無線装置１０からの電波を受信してプロファイル生成部１４０へ供給する。そして、プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０から受けた電波の強度ＷＩ３〜ＷＩｊを順次検出する。
【０１０７】
そうすると、プロファイル生成部１４０は、強度ＷＩ１〜ＷＩｊからなる強度プロファイルを示す受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成して鍵作成部１５０へ出力する。
【０１０８】
リアクタンスセットＸ１〜Ｘｊによってアレーアンテナ４０の指向性を複数の指向性ＤＩＲ１〜ＤＩＲｊに順次切換えて無線装置３０から無線装置１０へデータを送信したとき、無線装置１０のプロファイル生成部１４０も、上述した動作に従って受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成する。
【０１０９】
鍵作成部１５０は、プロファイル生成部１４０から受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを受け、その受けた受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩに基づいて強度ＷＩ１〜ＷＩｊの平均値ＷＩａｖｅ１を演算する。そして、鍵作成部１５０は、平均値ＷＩａｖｅ１によって各強度ＷＩ１〜ＷＩｊを多値化する。鍵作成部１５０は、多値化した各値を検出し、その検出した各値をビットパターンとする秘密鍵Ｋｓ１またはＫｓ２を作成する。
【０１１０】
図９は、図１に示すアクセスポイント６０の概略ブロック図である。アクセスポイント６０は、アンテナ部６１と、送受信部６２と、周波数チャネル設定部６３と、変復調部６４と、メディアアクセス制御部６５と、ＣＰＵ６６と、メモリ６７と、暗号処理部６８と、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９とを含む。
【０１１１】
アンテナ部６１は、図１に示すアンテナ８０からなり、パーソナルコンピュータ５０との間で電波を送受信する。送受信部６２は、送信信号の増幅を行ない、その増幅後の送信信号をアンテナ部６１へ出力するとともに、アンテナ部６１が受信した受信信号の増幅を行ない、その増幅後の受信信号を周波数チャネル設定部６３へ出力する。
【０１１２】
周波数チャネル設定部６３は、変復調部６４によって変調された送信信号の周波数をパーソナルコンピュータ５０との通信に用いられる所定の周波数に設定し、その設定した送信信号を送受信部６２へ出力するとともに、送受信部６２からの受信信号の周波数をアクセスポイント６０内の周波数に変換して変復調部６４へ出力する。
【０１１３】
変復調部６４は、メディアアクセス制御部６５からの送信信号を所定の変調方式で変調し、その変調した送信信号を周波数チャネル設定部６３へ出力するとともに、周波数チャネル設定部６３からの受信信号を復調してメディアアクセス制御部６５へ出力する。
【０１１４】
メディアアクセス制御部６５は、パーソナルコンピュータ５０との無線通信を制御する。より具体的には、メディアアクセス制御部６５は、ＣＰＵ６６からの送信データを暗号処理部６８へ出力し、暗号処理部６８によって暗号化された暗号化データを暗号処理部６８から受けて変復調部６４へ出力する。また、メディアアクセス制御部６５は、変復調部６４から受けた受信信号（暗号化データ）を暗号処理部６８へ出力し、暗号処理部６８によって復号されたデータを暗号処理部６８から受けてＣＰＵ６６へ出力する。
【０１１５】
ＣＰＵ６６は、メモリ６７に格納されたプログラムを読出して実行し、アクセスポイント６０とパーソナルコンピュータ５０との間の無線通信を制御する。また、ＣＰＵ６６は、メモリ６７からデータを読出してメディアアクセス制御部６５へ出力するとともに、メディアアクセス制御部６５から受けたデータをメモリ６７に記憶する。
【０１１６】
メモリ６７は、データおよびプログラム等を格納する。暗号処理部６８は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して無線装置３０のＣＰＵ３４によって書換えられた秘密鍵Ｋｓ２を用いてデータを暗号化するとともに、暗号化データを秘密鍵Ｋｓ２によって復号する。ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、アクセスポイント６０を無線装置３０へ接続するための端子であり、ケーブル２に接続される。
【０１１７】
図１に示すパーソナルコンピュータ５０も、図９に示すアクセスポイント６０と同じ構成からなる。この場合、暗号処理部６８は、無線装置１０のＣＰＵ１３によって書換えられた秘密鍵Ｋｓ１によってデータの暗号および暗号化データの復号を行なう。また、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、ケーブル１に接続される。更に、アンテナ部６１は、アンテナ７０からなる。
【０１１８】
図１０は、図１に示す２つの無線装置１０，３０間で秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置３０のＣＰＵ３４は、ｋ＝１を設定する（ステップＳ１）。そして、ＣＰＵ３４は、制御信号ＣＴＬ２を生成して指向性制御手段３１へ出力し、指向性制御手段３１は、制御信号ＣＴＬ２に応じて、リアクタンスセットＸ１によりアレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定する（ステップＳ２）。
【０１１９】
その後、無線装置１０の信号発生部１２０は、所定のデータを発生して制御部１３０へ出力し、制御部１３０は、所定のデータを無線モジュール１１へ出力する。そして、無線モジュール１１は、上述したＺｉｇＢｅｅに従って、所定のチャネルを選択し、所定のデータを構成する電波をアンテナ２０を介して無線装置３０へ送信する（ステップＳ３）。
【０１２０】
無線装置３０において、アレーアンテナ４０は、無線装置１０からの電波ＷＶｋを受信し、その受信した電波ＷＶｋを無線モジュール３２へ出力し、無線モジュール３２は、電波ＷＶｋを秘密鍵生成手段３３のプロファイル生成部１４０へ出力する。プロファイル生成部１４０は、無線モジュール３２から受けた電波ＷＶｋの強度Ｉ２ｋを検出する（ステップＳ４）。
【０１２１】
その後、無線装置３０の信号発生部１２０は、所定のデータを発生して制御部１３０へ出力し、制御部１３０は、所定のデータを無線モジュール３２へ出力する。そして、無線モジュール３２は、上述したＺｉｇＢｅｅに従って、電波を受信したチャネルと同じチャネルを設定し、所定のデータを構成する電波をアレーアンテナ４０を介して無線装置１０へ送信する（ステップＳ５）。
【０１２２】
無線装置１０において、アンテナ２０は、無線装置３０からの電波ＷＶｋを受信し、その受信した電波ＷＶｋを無線モジュール１１へ出力し、無線モジュール１１は、電波ＷＶｋを秘密鍵生成手段１２のプロファイル生成部１４０へ出力する。プロファイル生成部１４０は、無線モジュール１１から受けた電波ＷＶｋの強度Ｉ１ｋを検出する（ステップＳ６）。
【０１２３】
その後、無線装置３０のＣＰＵ３４は、ｋ＝ｊであるか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、ｋ＝ｊでないとき、ＣＰＵ３４は、ｋ＝ｋ＋１を設定し（ステップＳ８）、ステップＳ７においてｋ＝ｊであると判定されるまで、ステップＳ２〜Ｓ８が繰返し実行される。即ち、アレーアンテナ４０の指向性がリアクタンスセットＸ１〜Ｘｊによってｊ個に変えられて、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間で所定のデータを構成する電波が送受信され、強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ及びＩ２１〜Ｉ２ｊが検出されるまで、ステップＳ２〜Ｓ８が繰返し実行される。
【０１２４】
ステップＳ７において、ｋ＝ｊであると判定されると、無線装置３０において、プロファイル生成部１４０は、強度Ｉ２１〜Ｉ２ｊから受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ２（受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩの一種）を作成して鍵作成部１５０へ出力する。
【０１２５】
鍵作成部１５０は、受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ２から平均値ＷＩａｖｅ１２（平均値ＷＩａｖｅ１の一種）を演算し、その演算した平均値ＷＩａｖｅ１２によって強度Ｉ２１〜Ｉ２ｊを多値化する。そして、鍵作成部１５０は、多値化した各値をビットパターンとする秘密鍵Ｋｓ２を生成する（ステップＳ９）。
【０１２６】
また、無線装置１０のプロファイル生成部１４０は、強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊから受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ１（受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩの一種）を作成して鍵作成部１５０へ出力する。鍵作成部１５０は、受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ１から平均値ＷＩａｖｅ１１（平均値ＷＩａｖｅ１の一種）を演算し、その演算した平均値ＷＩａｖｅ１１によって強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊを多値化する。そして、鍵作成部１５０は、多値化した各値をビットパターンとする秘密鍵Ｋｓ１を生成する（ステップＳ１０）。
【０１２７】
その後、無線装置１０において、鍵作成部１５０は、秘密鍵Ｋｓ１を鍵一致確認部１６０へ出力する。鍵一致確認部１６０のデータ発生部１６１は、上述した方法によって鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生して制御部１３０及びデータ比較部１６２へ出力する。制御部１３０は、鍵確認用データＤＣＦＭ１を無線モジュール１１へ出力し、無線モジュール１１は、鍵確認用データＤＣＦＭ１に変調等の処理を施し、アンテナ２０を介して無線装置３０へ鍵確認用データＤＣＦＭ１を送信する。
【０１２８】
そして、アンテナ２０は、無線装置３０において発生された鍵確認用データＤＣＦＭ２を無線装置３０から受信し、その受信した鍵確認用データＤＣＦＭ２を無線モジュール１１へ出力する。無線モジュール１１は、鍵確認用データＤＣＦＭ２に所定の処理を施し、秘密鍵生成手段１２の制御部１３０を介して鍵一致確認部１６０のデータ比較部１６２へ鍵確認用データＤＣＦＭ２を出力する。
【０１２９】
データ比較部１６２は、データ発生部１６１からの鍵確認用データＤＣＦＭ１を無線モジュール１１からの鍵確認用データＤＣＦＭ２と比較する。そして、データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に一致しているとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１６３へ出力する。結果処理部１６３は、一致信号ＭＴＨに応じて、鍵作成部１５０からの秘密鍵Ｋｓ１を制御部１３０およびＣＰＵ１３を介してメモリ１４に記憶する。
【０１３０】
一方、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に不一致であるとき、データ比較部１６２は、不一致信号ＮＭＴＨを生成して制御部１３０及び鍵一致化部１７０へ出力する。制御部１３０は、不一致信号ＮＭＴＨを無線モジュール１１へ出力し、無線モジュール１１は、アンテナ２０を介して無線装置３０へ送信する。そして、無線装置３０は、無線装置１０において秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致が確認されたことを検知する。
【０１３１】
これにより、無線装置１０における鍵一致の確認が終了する（ステップＳ１１）。
【０１３２】
なお、無線装置１０における鍵一致確認に代えて、無線装置３０において鍵一致確認をしてもよい（ステップＳ１２）。
【０１３３】
ステップＳ１１において、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致が確認されたとき、無線装置１０において、鍵一致化部１７０の擬似シンドローム作成部１７１は、鍵一致確認部１６０から不一致信号ＮＭＴＨを受ける。そして、擬似シンドローム作成部１７１は、不一致信号ＮＭＴＨに応じて、鍵作成部１５０から受けた秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンｘ１を検出し、その検出したビットパターンｘ１のシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを演算する。
【０１３４】
擬似シンドローム作成部１７１は、演算したシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを不一致ビット検出部１７２へ出力し、ビットパターンｘ１を鍵不一致訂正部１７３へ出力する。
【０１３５】
一方、無線装置３０は、ステップＳ１１において無線装置１０から不一致信号ＮＭＴＨを受信し、その受信した不一致信号ＮＭＴＨに応じて、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを演算して無線装置１０へ送信する。
【０１３６】
無線装置１０のアンテナ２０は、無線装置３０からシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを受信して無線モジュール１１へ出力する。無線モジュール１１は、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴに対して所定の処理を施し、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを秘密鍵生成手段１２の鍵一致化部１７０へ出力する。
【０１３７】
鍵一致化部１７０の不一致ビット検出部１７２は、無線装置３０において作成されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを無線モジュール１１から受ける。そして、不一致ビット検出部１７２は、無線装置１０で作成されたシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴと無線装置３０において作成されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴとの差分ｓ＝ｓ１−ｓ２を演算する。
【０１３８】
その後、不一致ビット検出部１７２は、ｓ≠０であることを確認し、鍵不一致のビットパターンｅ＝ｘ１−ｘ２をｓ＝ｅＨＴに基づいて演算し、その演算した鍵不一致のビットパターンｅを鍵不一致訂正部１７３へ出力する。
【０１３９】
鍵不一致訂正部１７３は、擬似シンドローム作成部１７１からのビットパターンｘ１と、不一致ビット検出部１７２からの鍵不一致のビットパターンｅとに基づいて、無線装置３０において作成された秘密鍵Ｋｓ２のビットパターンｘ２＝ｘ１−ｅを演算する。
【０１４０】
そして、データ発生部１７４、データ比較部１７５及び結果処理部１７６は、鍵一致確認部１６０における鍵一致確認の動作と同じ動作によって、一致化された鍵ｘ２＝ｘ１−ｅの一致を確認する。
【０１４１】
これにより、鍵不一致対策が終了する（ステップＳ１３）。
【０１４２】
なお、無線装置１０における鍵不一致対策に代えて、無線装置３０において鍵不一致対策をしてもよい（ステップＳ１４）。
【０１４３】
ステップＳ１１において、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することが確認されたとき、またはステップＳ１３において鍵不一致対策がなされたとき、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する動作が終了する。
【０１４４】
図１０に示すステップＳ３，Ｓ４の動作は、無線装置３０において受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ２を生成するための電波を無線装置１０のアンテナ２０から無線装置３０のアレーアンテナ４０へ送信し、かつ、無線装置３０において電波の強度Ｉ２ｋを検出する動作であり、ステップＳ５，Ｓ６に示す動作は、無線装置１０において受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ１を生成するための電波を無線装置３０のアレーアンテナ４０から無線装置１０のアンテナ２０へ送信し、かつ、無線装置１０において電波の強度Ｉ１ｋを検出する動作である。そして、所定のデータを構成する電波の無線装置１０のアンテナ２０から無線装置３０のアレーアンテナ４０への送信及び所定のデータを構成する電波の無線装置３０のアレーアンテナ４０から無線装置１０のアンテナ２０への送信は、アレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定して交互に行なわれる。つまり、所定のデータを構成する電波は、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間で時分割復信（ＴＤＤ）等により送受信される。
【０１４５】
従って、アレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定して無線装置１０のアンテナ２０から無線装置３０のアレーアンテナ４０へ所定のデータを構成する電波を送信し、無線装置３０において電波の強度Ｉ２ｋを検出した直後に、同じ所定のデータを構成する電波を無線装置３０のアレーアンテナ４０から無線装置１０のアンテナ２０へ送信し、無線装置１０において電波の強度Ｉ１ｋを検出することができる。その結果、無線装置１０，３０間において同じ伝送路特性を確保して所定のデータを構成する電波を無線装置１０，３０間で送受信でき、電波の可逆性により電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊをそれぞれ電波の強度Ｉ２１〜Ｉ２ｊに一致させることができる。そして、無線装置１０において作成される秘密鍵Ｋｓ１を無線装置３０において作成される秘密鍵Ｋｓ２に容易に一致させることができる。
【０１４６】
また、所定のデータを構成する電波は、無線装置１０，３０間で時分割復信（ＴＤＤ）等により送受信されるので、電波の干渉を抑制して１つのアレーアンテナ４０を介して所定のデータを構成する電波を無線装置１０，３０間で送受信できる。
【０１４７】
更に、鍵確認用データＤＣＦＭ１〜４は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２に非可逆的な演算、または一方向的な演算を施して発生されるので、鍵確認用データＤＣＦＭ１〜４が盗聴されても秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が解読される危険性を極めて低くできる。
【０１４８】
更に、シンドロームｓ１，ｓ２は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のビットパターンを示す鍵ｘ１，ｘ２に検査行列Ｈの転置行列ＨＴを乗算して得られるので、シンドロームｓ１，ｓ２が盗聴されても直ちに情報のビットパターンが推測されることは特殊な符号化を想定しない限り起こらない。従って、盗聴を抑制して秘密鍵を一致させることができる。
【０１４９】
更に、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するための無線通信は、無線装置１０の無線モジュール１１と無線装置３０の無線モジュール３２との間でＺｉｇＢｅｅに従って行なわれるので、超低消費電力、かつ、低コストで秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成できる。なお、超低消費電力とは、例えば、単３の乾電池２本で約２年間、無線モジュール１１，３２が駆動できることを言う。
【０１５０】
更に、上記においては、電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊをそれぞれ平均値ＷＩａｖｅ１１，ＷＩａｖｅ１２によって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊの中央値を用いて電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊを多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成してもよい。
【０１５１】
更に、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２は、２ビット以上であればよいので、ｊは複数であればよい。
【０１５２】
なお、無線装置１０に搭載されたＣＰＵ１３は、図１０に示す各ステップＳ３，Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１３を備えるプログラムをメモリ１４に含まれるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、無線装置３０に搭載されたＣＰＵ３４は、図１０に示す各ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１４を備えるプログラムをメモリ３５に含まれるＲＯＭから読出し、無線装置１０，３０に搭載された２つのＣＰＵ１３，３４は、その読出したプログラムを実行して図１０に示すフローチャートに従って無線装置１０，３０間で暗号通信を行なう。
【０１５３】
従って、ＲＯＭは、無線装置１０，３０間で暗号通信を行なう動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５４】
そして、図１０に示す各ステップを備えるプログラムは、アレーアンテナ４０の指向性を複数個に順次変えて受信した複数の電波に基づいて、無線装置１０，３０間における暗号通信をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるプログラムである。
【０１５５】
図１１は、図１に示すパーソナルコンピュータ５０、アクセスポイント６０および無線通信システム１００の全体のフローチャートである。パーソナルコンピュータ５０は、アクセスポイント６０と通常の無線通信Ｃｏｍ１を行なっている。そして、無線装置３０は、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間の通常通信Ｃｏｍ１に並行して、図１０に示すフローチャートに従って秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する鍵生成通信Ｃｏｍ２を実行する。
【０１５６】
この場合、パーソナルコンピュータ５０は、アクセスポイント６０との間で全方位性のアンテナ７０，８０を用いて無線通信Ｃｏｍ１を行なっており、無線装置３０は、アレーアンテナ４０の指向性を順次変えながら無線装置１０と無線通信Ｃｏｍ２を行なっているので、無線装置１０，３０間の無線通信Ｃｏｍ２がパーソナルコンピュータ５０とアクセスポイント６０との間の無線通信Ｃｏｍ１と混信することはない。
【０１５７】
無線装置１０，３０間の無線通信Ｃｏｍ２によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が生成されると、無線装置１０のＣＰＵ１３は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５およびケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０にアクセスし、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１に書換え、無線装置３０のＣＰＵ３４は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６およびケーブル２を介してアクセスポイント６０にアクセスし、アクセスポイント６０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【０１５８】
そうすると、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、それぞれ、書換えられた秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を用いて相互に無線通信Ｃｏｍ３を行なう。そして、無線装置３０は、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間の通常通信Ｃｏｍ３に並行して、図１０に示すフローチャートに従って秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する鍵生成通信Ｃｏｍ４を実行する。この場合も、上述した理由によって、無線通信Ｃｏｍ４は、無線通信Ｃｏｍ３と混信することはない。
【０１５９】
無線装置１０，３０間の無線通信Ｃｏｍ４によって新たな秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が生成されると、無線装置１０は、上述した動作によってパーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵Ｋｓ１を新たな秘密鍵Ｋｓ１に書換え、無線装置３０は、上述した動作によってアクセスポイント６０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵Ｋｓ２を新たな秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【０１６０】
その後、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、それぞれ、新たな秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を用いて相互に無線通信を行なう。
【０１６１】
以下、同じ動作が繰返される。
【０１６２】
無線通信システム１００においては、無線装置３０は、ケーブル２によってアクセスポイント６０に接続されている。そして、パーソナルコンピュータ５０のユーザは、パーソナルコンピュータ５０を持って移動し、各移動先のホットスポットを利用してパーソナルコンピュータ５０を無線通信ネットワークに接続し、アクセスポイント６０と無線通信を行なう。
【０１６３】
この場合、パーソナルコンピュータ５０のユーザは、無線装置１０を持っており、ケーブル１によって無線装置１０をパーソナルコンピュータ５０に接続する。そして、パーソナルコンピュータ５０のユーザは、無線装置１０と、アクセスポイント６０に接続された無線装置３０との間で無線通信を行ない、上述した動作に従って秘密鍵Ｋｓ１を生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ１を用いてパーソナルコンピュータ５０によってアクセスポイント６０と無線通信を行なう。
【０１６４】
従って、この発明によれば、既存の無線通信ネットワークに接続されたまたは接続可能なパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０で使用される秘密鍵を容易に生成できる。
【０１６５】
また、既存の無線通信ネットワークと独立した無線通信によって秘密鍵を生成し、その生成した秘密鍵によって既存の無線通信ネットワークの無線通信に用いられている秘密鍵を更新するので、既存の無線通信ネットワークに接続されたパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０の通信機能を削減して既存の無線通信ネットワークにおける暗号通信を実現できる。
【０１６６】
更に、パーソナルコンピュータ５０を持って移動するユーザは、無線装置１０を持っていれば、無線装置３０との間で秘密鍵を容易に生成できる。
【０１６７】
更に、パーソナルコンピュータ５０を持っていない場合でも、無線装置１０によって秘密鍵Ｋｓ１を事前に作成しておき、無線通信ネットワークにパーソナルコンピュータ５０が新規に加入したときに、事前に作成した秘密鍵Ｋｓ１を用いて暗号通信を行なうことができる。
【０１６８】
［秘密鍵の他の更新方法１］
上記においては、無線装置１０，３０がそれぞれパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０に書き込まれた秘密鍵を書換える（更新する）と説明したが、この発明においては、これに限らず、秘密鍵の書換（更新）は、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０が行なうようにしてもよい。
【０１６９】
この場合、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、図１２に示す構成からなる。図１２は、図１に示すパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０の他の概略ブロック図である。パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０のＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、ＣＰＵ６６に接続されており、ＣＰＵ６６は、暗号処理部６８にも接続されている。そして、無線装置１０は、生成した秘密鍵Ｋｓ１をケーブル１およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介してパーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６へ送信し、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、無線装置１０から受信した秘密鍵Ｋｓ１によって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を更新する。また、無線装置３０は、生成した秘密鍵Ｋｓ２をケーブル２およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介してアクセスポイント６０のＣＰＵ６６へ送信し、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、無線装置３０から受信した秘密鍵Ｋｓ２によって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を更新する。
【０１７０】
［秘密鍵の他の更新方法２］
上記においては、無線装置１０，３０は、それぞれ、ケーブル１，２を介してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０に秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を送信して秘密鍵を更新すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，３０は、それぞれ、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を無線通信によってパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信して秘密鍵を更新するようにしてもよい。
【０１７１】
この場合、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、図１３に示す構成からなる。図１３は、図１に示すパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０の更に他の概略ブロック図である。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が無線通信によって、それぞれ、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信される場合、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、図１２に示す構成からＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を削除した構成からなる（図１３参照）。
【０１７２】
［無線通信の例］
図１４は、無線通信によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信する概念図である。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が無線装置１０，３０間で上述した方法によって生成されると、無線装置１０のＣＰＵ１３は、メモリ１４に記憶された秘密鍵Ｋｓ１と同じ鍵長を有する秘密鍵αを読み出すとともに、秘密鍵Ｋｓ１にて上書き（更新）する。なお、秘密鍵αは、図１０に示すフローチャートに従って無線装置１０，３０間の無線通信により生成され、メモリ１４に記憶された秘密鍵である。
【０１７３】
そして、ＣＰＵ１３は、秘密鍵Ｋｓ１と秘密鍵αとの排他的論理和（Ｅｘ−ＯＲ）を演算し、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）を生成する。なお、表記Ａ（Ｂ）は、ＢでＡを暗号化したことを表す。
【０１７４】
その後、ＣＰＵ１３は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）を無線通信によってパーソナルコンピュータ５０へ送信する。パーソナルコンピュータ５０のアンテナ部６１（アンテナ７０）は、無線装置１０から暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）を受信する。そして、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）は、送受信部６２、周波数チャネル設定部６３、変復調部６４およびメディアアクセス制御部６５を介してＣＰＵ６６へ送信される。
【０１７５】
ＣＰＵ６６は、受信した暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）と暗号処理部６８に記憶された秘密鍵αとの排他的論理和を演算し、秘密鍵Ｋｓ１を取得する。そして、ＣＰＵ６６は、その取得した秘密鍵Ｋｓ１によって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を書換える。
【０１７６】
図１５は、図１４に示す秘密鍵Ｋｓ１を無線装置１０からパーソナルコンピュータ５０へ送信する方法の具体例である。図１５においては、秘密鍵Ｋｓ１として８ビットの［１０１１１０１１］を示す。無線装置１０のＣＰＵ１３は、秘密鍵α＝［１０１０１０１０］を読出し、秘密鍵Ｋｓ１＝［１０１１１０１１］と秘密鍵α＝［１０１０１０１０］との排他的論理和を演算し、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を生成する。
【０１７７】
そして、ＣＰＵ１３は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を無線モジュール１１およびアンテナ２０を介して無線通信によってパーソナルコンピュータ５０へ送信する。
【０１７８】
パーソナルコンピュータ５０のアンテナ部６１（アンテナ７０）は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を受信し、送受信部６２、周波数チャネル設定部６３、変復調部６４およびメディアアクセス制御部６５を介して暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］をＣＰＵ６６へ送信する。
【０１７９】
ＣＰＵ６６は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を受信すると、秘密鍵α＝［１０１０１０１０］と暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］との排他的論理和を演算して秘密鍵Ｋｓ１＝［１０１１１０１１］を取得する。
【０１８０】
その後、ＣＰＵ６６は、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１によって更新する。
【０１８１】
無線装置３０が秘密鍵Ｋｓ２をアクセスポイント６０へ送信し、アクセスポイント６０の暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を書換える動作も、上述した動作と同じ動作によって実行される。
【０１８２】
上述した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０への送信方法は、無線装置１０，３０間の無線通信によって生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２と異なる秘密鍵αを利用し、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を秘密鍵αによって暗号化してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信する方法である。この場合、無線装置１０，３０は、相互に異なる秘密鍵αを利用してもよい。つまり、無線装置１０は、秘密鍵α１（秘密鍵αの一種）を利用し、秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵α１によって暗号化してパーソナルコンピュータ５０へ送信し、無線装置３０は、秘密鍵α１と異なる秘密鍵α２（秘密鍵αの一種）を利用し、秘密鍵Ｋｓ２を秘密鍵α２によって暗号化してアクセスポイント６０へ送信してもよい。秘密鍵α１は、無線装置１０とパーソナルコンピュータ５０との間の無線通信に用いられ、秘密鍵α２は、無線装置３０とアクセスポイント６０との間の無線通信に用いられるので、秘密鍵α１，α２は、異なっていてもよいからである。
【０１８３】
上述したように、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を暗号化してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信することによって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が盗聴されるのを抑制でき、パーソナルコンピュータ５０とアクセスポイント６０との間の無線通信のセキュリティーを向上させることができる。
【０１８４】
［パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間の他の暗号通信方法］
上記においては、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、無線装置１０，３０間の無線通信によって生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を暗号鍵および復号鍵として用い、相互に暗号通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、無線装置１０，３０間の無線通信によって生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）暗号通信方式の初期ベクタとして用いてもよい。
【０１８５】
ＷＥＰ暗号通信方式は、秘密鍵に初期ベクタＩＶ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｖｅｃｔｏｒ）を追加し、その追加結果である秘密鍵／初期ベクタＩＶを擬似乱数発生器に通して秘密鍵を生成するとともに、その生成した秘密鍵とデータ（平文）との排他的論理和を演算することによってデータを暗号化し、その暗号化データに初期ベクタＩＶを付加して相手方へ送信する。
【０１８６】
このＷＥＰ暗号通信方式では、秘密鍵を生成するための初期ベクタＩＶが平文の状態で無線通信により送信されるため、この初期ベクタＩＶが盗聴され、結果的に暗号通信に用いる秘密鍵が盗聴される危険性がある。
【０１８７】
そこで、この発明においては、このＷＥＰ暗号通信方式を用いた場合にも盗聴を防止してセキュリティを向上させることができる暗号通信方法について説明する。
【０１８８】
図１６は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す概念図である。パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、ＡＳＣＩＩ文字列からなり、１６進数に変換された秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅを保持しており、無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信する。
【０１８９】
なお、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ１３は、ケーブル１およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信し、または上述した各種の無線通信の方法によって無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信する。
【０１９０】
ＣＰＵ１３は、無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信すると、その受信した秘密鍵Ｋｓ１を初期ベクタＩＶ１＿０として秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに追加し、その追加したビット列に基づいて擬似乱数を発生させることにより秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬを生成する。そして、ＣＰＵ１３は、その生成した秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。
【０１９１】
ＷＥＰ暗号通信方式においては、データである平文ＰＬＴＸＴに一貫性検査値ＩＣＶ（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｖａｌｕｅ）が付加されている。この一貫性検査値ＩＣＶは、平文ＰＬＴＸＴが改竄されたか否かを検査するための検査値である。
【０１９２】
暗号処理部６８は、データである平文ＰＬＴＸＴと、上述した方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬとの排他的論理和を演算し、平文ＰＬＴＸＴを暗号化する。そして、暗号処理部６８は、暗号化した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶを付加して相手方の通信装置（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０１９３】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬを生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０１９４】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬまたはＫｓ２＿ＦＬと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０１９５】
このように、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０がＷＥＰ暗号通信方式によって相互に暗号通信を行なう場合、アレーアンテナ４０の指向性がｊ個の指向性に変えられたときに無線装置１０，３０が相手方の無線装置から受信したｊ個の強度ＷＩ１〜ＷＩｊを多値化して生成した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をそれぞれ初期ベクタＩＶ１＿０，ＩＶ２＿０として秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ，Ｋｓ２＿ｐｒｅに追加して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが生成される。
【０１９６】
従って、この発明においては、初期ベクタＩＶ１＿０，ＩＶ２＿０自体を通信の相手方に送信することなく、ＷＥＰ暗号通信方式において用いられる秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが生成される。その結果、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが盗聴されるのを防止できる。
【０１９７】
図１７は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す概念図である。秘密鍵Ｋｓ１は、図１１に示すように複数回生成される。従って、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ１３は、無線装置１０から複数の秘密鍵Ｋｓ１を順次受信すると、秘密鍵Ｋｓ１を受信するごとに、その受信した秘密鍵Ｋｓ１を初期ベクタＩＶ１＿ｎとして秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに追加し、その追加したビット列に基づいて擬似乱数を発生させることにより秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬを更新する。そして、ＣＰＵ１３は、その更新した秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。
【０１９８】
そして、暗号処理部６８は、更新された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮと、データである平文ＰＬＴＸＴとの排他的論理和を演算し、暗号化データを生成し、その生成した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶを追加して、暗号化データ／ＩＣＶを通信の相手方（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０１９９】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０２００】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって更新された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮまたはＫｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０２０１】
このように、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０がＷＥＰ暗号通信方式によって相互に暗号通信を行なう場合、アレーアンテナ４０の指向性がｊ個の指向性に変えられたときに無線装置１０，３０が相手方の無線装置から受信したｊ個の強度ＷＩ１〜ＷＩｊを多値化して生成した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をそれぞれ初期ベクタＩＶ１＿０，ＩＶ２＿０として秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ，Ｋｓ２＿ｐｒｅに追加して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが更新される。
【０２０２】
従って、この発明においては、初期ベクタＩＶ１＿ｎ，ＩＶ２＿ｎ自体を通信の相手方に送信することなく、ＷＥＰ暗号通信方式に用いられる秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが更新される。その結果、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮが盗聴されるのを防止できる。
【０２０３】
図１８は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す他の概念図である。パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅを予め保持しており、無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信する。この場合、ＣＰＵ６６は、ケーブル１およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して、または上述した各種の無線通信方法によって秘密鍵Ｋｓ１を受信する。
【０２０４】
そして、ＣＰＵ６６は、ＷＥＰ暗号通信方式に従って初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを作成するとともに、無線装置１０から受信した秘密鍵Ｋｓ１からなる初期ベクタＩＶ１＿０と、作成した初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐとの排他的論理和を演算して初期ベクタＩＶ１’＿０を作成する。
【０２０５】
そうすると、ＣＰＵ６６は、予め保持している秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに初期ベクタＩＶ１’＿０を追加し、その追加結果である秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ／初期ベクタＩＶ１’＿０を擬似乱数発生器に通して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬを作成する。そして、ＣＰＵ６６は、作成した秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬによって、暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。
【０２０６】
暗号処理部６８は、データである平文ＰＬＴＸＴと、上述した方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬとの排他的論理和を演算し、平文ＰＬＴＸＴを暗号化する。そして、暗号処理部６８は、暗号化した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶおよび初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを付加してＩＣＶ／暗号化データ／初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを相手方の通信装置（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０２０７】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、無線装置３０から秘密鍵Ｋｓ２を受信し、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬを生成する。そして、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ２＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０２０８】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬまたはＫｓ２＿ＦＬと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０２０９】
図１９は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す他の概念図である。無線装置１０，３０は、図１１に示すように、アレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に変えて相互に無線通信を行ない、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を順次生成する。そして、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、無線装置１０から複数の秘密鍵Ｋｓ１を順次受信し、各受信した秘密鍵Ｋｓ１を初期ベクタＩＶ１＿ｎとする。
【０２１０】
そうすると、ＣＰＵ６６は、初期ベクタＩＶ１＿ｎと初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐとの排他的論理和を演算し、初期ベクタＩＶ１’＿ｎを生成する。そして、ＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬの生成に用いられた秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ／初期ベクタＩＶ１’＿０の初期ベクタＩＶ１’＿０を初期ベクタＩＶ１’＿ｎに代えて秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに追加し、秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ／初期ベクタＩＶ１’＿ｎを擬似乱数発生器に通して更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成する。その後、ＣＰＵ６６は、その生成した更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮによって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。
【０２１１】
パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８は、データである平文ＰＬＴＸＴと、上述した方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮとの排他的論理和を演算し、平文ＰＬＴＸＴを暗号化する。そして、暗号処理部６８は、暗号化した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶおよび初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを付加してＩＣＶ／暗号化データ／初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを相手方の通信装置（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０２１２】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、無線装置３０から複数の秘密鍵Ｋｓ２を順次受信し、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成する。そして、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ２＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０２１３】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮまたはＫｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０２１４】
このように、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６（アクセスポイント６０のＣＰＵ６６）は、無線装置１０，３０間で生成された秘密鍵Ｋｓ１（または秘密鍵Ｋｓ２）を初期ベクタＩＶ１＿０（またはＩＶ２＿０）として用い、初期ベクタＩＶ１＿０（またはＩＶ２＿０）と、ＷＥＰ暗号通信方式に用いられる初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐとの排他的論理和を演算して初期ベクタＩＶ１’＿０（またはＩＶ２’＿０）を生成するとともに、その生成した初期ベクタＩＶ１’＿０（またはＩＶ２’＿０）を秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ（またはＫｓ２＿ｐｒｅ）に追加して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ（またはＫｓ２＿ＦＬ）を生成する。
【０２１５】
また、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６（アクセスポイント６０のＣＰＵ６６）は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ（またはＫｓ２＿ＦＬ）の更新においても、無線装置１０，３０間で生成された秘密鍵Ｋｓ１（またはＫｓ２）を秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ（またはＫｓ２＿ｐｒｅ）に追加すべき初期ベクタＩＶ１’＿ｎ（またはＩＶ２’＿ｎ）として用い、初期ベクタＩＶ１’＿ｎ（またはＩＶ２’＿ｎ）を秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ（またはＫｓ２＿ｐｒｅ）に追加して更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ（またはＫｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮ）を生成する。
【０２１６】
従って、初期ベクタＩＶ１’＿０，ＩＶ２’＿０，ＩＶ１’＿ｎ，ＩＶ２’＿ｎ自体が通信の相手方に送信されることなく、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬの生成および更新が行なわれる。その結果、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬおよび更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮの盗聴を抑制できる。
【０２１７】
また、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬまたは更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮによってデータが暗号化された後、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐは、暗号化データに付加されて平文の状態で通信の相手方へ送信されるが、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐ自体は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬおよび更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮの生成に関与しないので、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐが盗聴されても、秘密鍵鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬまたは更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮは、盗聴されない。
【０２１８】
このように、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐは、暗号化データと共に通信の相手方へ送信されるのは、ＷＥＰ暗号通信方式をそのまま利用してＷＥＰ暗号通信方式におけるセキュリティを向上させるためである。
【０２１９】
この発明においては、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長は、無線装置１０，３０間の通信環境に応じて決定されてもよい。即ち、無線装置１０，３０間の通信環境が盗聴し易い環境であるとき、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に長くし、無線装置１０，３０間の通信環境が盗聴し難い環境であるとき、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に短くする。
【０２２０】
また、定期的に秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を変えるようにしてもよい。
【０２２１】
更に、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間で送受信する情報の機密性に応じて秘密鍵Ｋｓ１、Ｋｓ２の鍵長を変えるようにしてもよい。即ち、情報の機密性が高いとき秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に長くし、情報の機密性が低いとき秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に短くする。
【０２２２】
そして、この鍵長は、アレーアンテナ４０の指向性を変化させる個数、即ち、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊの個数により制御される。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２は、検出された電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊの個数からなるビットパターンを有し、電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊの個数は、アレーアンテナ４０の指向性を変化させる個数に等しいからである。つまり、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊの個数により秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を制御できる。
【０２２３】
このように、この発明においては、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長は、電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ４０の指向性を変化させる個数によって決定される。
【０２２４】
更に、上記においては、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、無線通信により相互に暗号通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限られず、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、有線ネットワークに接続されており、有線回線により相互に暗号通信を行なってもよい。
【０２２５】
更に、この発明においては、無線装置１０は、１台に限らず、複数台であってもよい。即ち、無線通信システム１００は、少なくとも１台の無線装置１０と、１台の無線装置３０とからなるものであればよい。
【０２２６】
なお、この発明においては、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５は、「接続ポート」および「第２の接続ポート」を構成する。また、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６は、「接続ポート」および「第１の接続ポート」を構成する。そして、接続ポート、第１の接続ポートおよび第２の接続ポートは、”端子”を含むものである。
【０２２７】
更に、ＣＰＵ１３は、「秘密鍵書換手段」、「第２の秘密鍵書換手段」、「送信手段」および「第２の送信手段」を構成する。
【０２２８】
更に、ＣＰＵ３４は、「秘密鍵書換手段」、「第１の秘密鍵書換手段」、「送信手段」および「第１の送信手段」を構成する。
【０２２９】
更に、ＣＰＵ１３およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５は、「供給手段」および「第２の供給手段」を構成する。
【０２３０】
更に、ＣＰＵ３４およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６は、「供給手段」および「第１の供給手段」を構成する。
【０２３１】
更に、秘密鍵Ｋｓ１を無線通信によってパーソナルコンピュータ５０へ送信する無線モジュール１１は、「供給手段」を構成する。
【０２３２】
更に、秘密鍵Ｋｓ２を無線通信によってアクセスポイント６０へ送信する無線モジュール３２は、「供給手段」を構成する。
【０２３３】
［実施の形態２］
図２０は、実施の形態２による無線通信システムの概略図である。実施の形態２による無線通信システム１００Ａは、図１に示す無線通信システム１００の無線装置３０を無線装置３０Ａに代え、アレーアンテナ４０をアクセスポイント６０Ａに搭載するようにしたものである。
【０２３４】
無線装置３０Ａは、ケーブル２によってアクセスポイント６０Ａに接続されるとともに、ケーブル３によってアレーアンテナ４０のアンテナ素子４７（給電素子）に接続される。
【０２３５】
アレーアンテナ４０のアンテナ素子４７（給電素子）は、ケーブル４によってアクセスポイント６０Ａとも接続される。
【０２３６】
無線装置１０，３０Ａは、実施の形態１において説明した方法によってそれぞれ秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するとともに、それぞれ、ケーブル１，２を介してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０Ａへアクセスし、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０Ａに書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２によって書換える。
【０２３７】
アクセスポイント６０Ａは、アレーアンテナ４０を用いてパーソナルコンピュータ５０と無線通信を行なう。また、アクセスポイント６０Ａは、無線装置３０Ａが無線装置１０との間で秘密鍵Ｋｓ２を生成するとき、実施の形態１において説明した方法によってアレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に順次変える。
【０２３８】
図２１は、図２０に示す他方の無線装置３０Ａの概略ブロック図である。無線装置３０Ａは、図３に示す無線装置３０の指向性制御手段３１を削除したものであり、その他は、無線装置３０と同じである。無線装置３０Ａにおいては、ＣＰＵ３４は、制御信号ＣＴＬ２を秘密鍵生成手段３３へ出力するとともに、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６を介してアクセスポイント６０Ａへも制御信号ＣＴＬ２を送信する。
【０２３９】
図２２は、図２０に示すアクセスポイント６０Ａの概略ブロック図である。アクセスポイント６０Ａは、図９に示すアクセスポイント６０のアンテナ部６１をアンテナ部６１Ａに代え、ＣＰＵ６６をＣＰＵ６６Ａに代え、指向性制御手段７１を追加したものであり、その他は、アクセスポイント６０と同じである。
【０２４０】
アクセスポイント６０Ａにおいては、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、暗号処理部６８および指向性制御手段７１に接続される。アンテナ部６１Ａは、アレーアンテナ４０からなる。
【０２４１】
ＣＰＵ６６Ａは、上述したＣＰＵ６６の機能に加え、アクセスポイント６０Ａがパーソナルコンピュータ５０と無線通信を行なうとき、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させるように制御するための制御信号ＣＴＬ３を生成して指向性制御手段７１へ出力する。
【０２４２】
指向性制御手段７１は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して無線装置３０ＡのＣＰＵ３４から制御信号ＣＴＬ２を受けるとともに、ＣＰＵ６６Ａから制御信号ＣＴＬ３を受ける。
【０２４３】
そして、指向性制御手段７１は、２つの制御信号ＣＴＬ２，ＣＴＬ３の両方を受けると、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナおよび指向性のアンテナとして機能させる。より具体的には、指向性制御手段７１は、上述した指向性制御手段３１と同じように制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊをアレーアンテナ４０のバラクタダイオード５１〜５６へ順次供給してアレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に順次切換えるとともに、制御電圧セットＣＬＶ０をバラクタダイオード５１〜５６へ供給してアレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させる。
【０２４４】
この制御電圧セットＣＬＶ０は、［２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる。即ち、制御電圧セットＣＬＶ０は、バラクタダイオード５１〜５６の全てのリアクタンス値を最大値に設定するための制御電圧セットである。
【０２４５】
そして、指向性制御手段７１は、アレーアンテナ４０の指向性を切換える時間間隔を利用してアレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させる。即ち、指向性制御手段７１は、アレーアンテナ４０の指向性が図８に示す指向性ＤＩＲｋ−１から指向性ＤＩＲｋ（ｋ＝２〜ｊ）へ切換わる時間間隔に制御電圧ＣＬＶ０をバラクタダイオード５１〜５６に供給する。つまり、指向性制御手段７１は、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナおよび指向性のアンテナとして交互に動作させる。
【０２４６】
これによって、アクセスポイント６０Ａは、パーソナルコンピュータ５０と無線通信を行なうとともに、パーソナルコンピュータ５０との無線通信に並行して無線装置１０とも無線通信を行なうことができる。
【０２４７】
また、指向性制御手段７１は、制御信号ＣＴＬ２のみを受信したとき、アレーアンテナ４０を指向性のアンテナとして機能させ、制御信号ＣＴＬ３のみを受信したとき、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させる。
【０２４８】
実施の形態２において無線装置１０，３０Ａがそれぞれ秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する動作は、図１０に示すフローチャートに従って実行される。この場合、アレーアンテナ４０は、無線装置１０から受信した電波をケーブル３を介して無線装置３０Ａの無線モジュール３２へ送信する。また、無線モジュール３２は、秘密鍵生成手段３３が発生した所定のデータＤＡＴＡをケーブル３を介してアレーアンテナ４０へ送信する。その他は、実施の形態１において説明したとおりである。
【０２４９】
実施の形態２においても、無線装置３０Ａは、その生成した秘密鍵Ｋｓ２を無線通信によってアクセスポイント６０Ａへ送信することができる。無線通信の具体的な方法は、実施の形態１において説明したとおりである。
【０２５０】
また、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０Ａは、ＷＥＰ暗号通信方式によって暗号通信を行なってもよい。ＷＥＰ暗号通信に用いられる秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬの生成および更新については、実施の形態１において説明したとおりである。
【０２５１】
実施の形態２においては、無線装置３０Ａは、アクセスポイント６０Ａに設置されたアレーアンテナ４０を共用するので、無線通信システム１００Ａをコンパクト化できる。
【０２５２】
その他は、実施の形態１と同じである。
【０２５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２５４】
この発明は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線装置に適用される。また、この発明は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線通信システムに適用される。さらに、この発明は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な通信方法に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０２５５】
【図１】この発明の実施の形態１による無線通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す一方の無線装置の概略ブロック図である。
【図３】図１に示す他方の無線装置の概略ブロック図である。
【図４】図２に示す秘密鍵生成手段の概略ブロック図である。
【図５】図４に示す鍵一致確認部の概略ブロック図である。
【図６】図４に示す鍵一致化部の概略ブロック図である。
【図７】秘密鍵を生成するときの受信信号プロファイルの概念図である。
【図８】図３に示すアレーアンテナの平面図である。
【図９】図１に示すアクセスポイントの概略ブロック図である。
【図１０】図１に示す２つの無線装置間で秘密鍵を生成する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１に示すパーソナルコンピュータ、アクセスポイントおよび無線通信システムの全体のフローチャートである。
【図１２】図１に示すパーソナルコンピュータおよびアクセスポイントの他の概略ブロック図である。
【図１３】図１に示すパーソナルコンピュータおよびアクセスポイントの更に他の概略ブロック図である。
【図１４】無線通信によって秘密鍵をパーソナルコンピュータおよびアクセスポイントへ送信する概念図である。
【図１５】図１４に示す秘密鍵を無線装置からパーソナルコンピュータへ送信する方法の具体例である。
【図１６】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す概念図である。
【図１７】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す概念図である。
【図１８】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す他の概念図である。
【図１９】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す他の概念図である。
【図２０】実施の形態２による無線通信システムの概略図である。
【図２１】図２０に示す他方の無線装置の概略ブロック図である。
【図２２】図２０に示すアクセスポイント６０Ａの概略ブロック図である。
【符号の説明】
【０２５６】
１〜４ ケーブル、１０，３０，３０Ａ 無線装置、１１，３２ 無線モジュール、１２，３３ 秘密鍵生成手段、１３，３４，６６，６６Ａ ＣＰＵ、１４，３５，６７ メモリ、１５，３６，６９ ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート、２０，７０，８０ アンテナ、３１，７１ 指向性制御手段、４０ アレーアンテナ、４１〜４７ アンテナ素子、５０ パーソナルコンピュータ、５１〜５６ バラクタダイオード、６０，６０Ａ アクセスポイント、６１，６１Ａ アンテナ部、６２ 送受信部、６３ 周波数チャネル設定部、６４ 変復調部、６５ メディアアクセス制御部、６８ 暗号処理部、１００，１００Ａ 無線通信システム、１２０ 信号発生部、１３０ 制御部、１４０ プロファイル生成部、１５０ 鍵作成部、１６０ 鍵一致確認部、１６１，１７４ データ発生部、１６２，１７５ データ比較部、１６３，１７６ 結果処理部、１７０ 鍵一致化部、１７１ 擬似シンドローム作成部、１７２ 不一致ビット検出部、１７３ 鍵不一致訂正部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、無線装置、それを用いた無線通信システムおよび通信方法に関し、特に、暗号通信を行なうための秘密鍵を生成する無線装置、無線通信システムおよび通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報化社会の発展に伴い情報通信が益々重要になるとともに、情報の盗聴または不正利用がより深刻な問題となっている。このような情報の盗聴を防止するために従来から情報を暗号化して送信することが行なわれている。
【０００３】
情報を暗号化して端末間で通信を行なう方式として公開鍵暗号方式と秘密鍵暗号方式とがある。公開鍵暗号方式は、安全性が高いが、大容量のデータの暗号化には向かない。
【０００４】
一方、秘密鍵暗号方式は、処理が比較的簡単であり、大容量のデータの高速暗号化も可能であるが、秘密鍵を通信の相手方に送信する必要がある。また、秘密鍵暗号方式は、同一の秘密鍵を使用し続けると、暗号解読の攻撃を受けやすく、安全性が損なわれる可能性がある。
【０００５】
そこで、秘密鍵を相手方に送信せずに秘密鍵を共有する方法として、２つの端末間でアンテナの指向性を複数の指向性に変えながら電波を送受信し、受信した電波の強度プロファイルに基づいて各端末で秘密鍵を生成する方法が提案されている（非特許文献１）。
【０００６】
この方法は、２つの端末間でアンテナの指向性を複数の指向性に変えながら複数の電波を送受信したときの複数の電波の強度プロファイルを各端末で測定し、その測定した強度プロファイルをアナログ信号からデジタル信号に変換して各端末で秘密鍵を生成する方法である。即ち、伝送路を伝搬する電波は可逆性を示すため、一方の端末から他方の端末へアンテナの指向性を複数の指向性に変えながら複数の電波を送信したときの強度プロファイルは、他方の端末から一方の端末へ同じ複数の電波（アンテナの指向性を複数の指向性に変えるパターンを同じにして送信した複数の電波）を送信したときの強度プロファイルと同じになる。従って、一方の端末で測定した強度プロファイルに基づいて生成された秘密鍵は、他方の端末で測定した強度プロファイルに基づいて生成された秘密鍵と同じになる。
【０００７】
このように、伝送路特性を用いて秘密鍵を生成する方法は、同じ複数の電波を２つの端末間で相互に送受信するだけで同じ秘密鍵を共有することができる。
【非特許文献１】青野 智之、俵 覚、大平 孝、小宮山 牧兒、北浦 明人、森 浩樹 笹岡 秀一，”リアクタンスドメインＲＳＳＩプロファイルを用いた秘密鍵生成共有方式の提案：物理層ベースの無線セキュリティ確保技術”，社団法人、電子情報通信学会、信学技報、TECHNICAL REPORT OF IEICE, DSP2003-147, SAT2003-144, RCS2003-242(2004-01), pp45-50.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、有線ネットワークまたは無線ネットワークに接続された通信装置が秘密鍵を用いた暗号通信を行なおうとしても、通信装置は、２つの端末間の伝送路特性を利用して秘密鍵を生成する機能を有していないため、秘密鍵を生成できず、暗号通信を行なうことができない。
【０００９】
この場合、２つの端末間の伝送路特性を利用して秘密鍵を生成する機能を有線ネットワークまたは無線ネットワークに接続された通信装置に搭載することも想定されるが、上記機能を通信装置に搭載すると、通信装置の通信機能が大掛かりになるという問題がある。
【００１０】
また、最近では、駅、空港、ホテル、喫茶店、ファーストフード店および街角等でパーソナルコンピュータおよび携帯情報端末等を用いてインターネットに接続可能な場所としてホットスポットがある。そして、携帯情報端末を持ったユーザは、色々な場所を移動し、その移動した先でホットスポットを利用してインターネットに接続し、相手方と通信を行なう。この場合、携帯情報端末を持ったユーザが相手方と暗号通信を行なおうとしても、携帯情報端末は、２つの端末間の伝送路特性を利用して秘密鍵を生成する機能を有していないため、秘密鍵を生成できず、暗号通信を行なうことができない。そして、このような場合にも、秘密鍵を生成する機能を携帯情報端末に搭載することも想定されるが、上述した問題と同じ問題がある。
【００１１】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線装置を提供することである。
【００１２】
また、この発明の別の目的は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線通信システムを提供することである。
【００１３】
更に、この発明の別の目的は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明によれば、無線装置は、他の無線装置との間で無線通信を行ない、他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、アレーアンテナと、指向性切換手段と、秘密鍵生成手段と、供給手段とを備える。アレーアンテナは、指向性を電気的に切換え可能なアンテナである。指向性切換手段は、アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える。秘密鍵生成手段は、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して他の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第２の秘密鍵を生成する。供給手段は、通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に秘密鍵生成手段によって生成された第２の秘密鍵を使用できるように第２の秘密鍵を通信装置に供給する。
【００１５】
好ましくは、アレーアンテナは、通信装置が相手方と通信を行なうためのアンテナと共用される。
【００１６】
好ましくは、通信装置は、アクセスポイントまたはサーバである。
【００１７】
また、この発明によれば、無線装置は、他の無線装置との間で無線通信を行ない、他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、アンテナと、秘密鍵生成手段と、供給手段とを備える。秘密鍵生成手段は、指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して他の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第２の秘密鍵を生成する。供給手段は、通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に秘密鍵生成手段によって生成された第２の秘密鍵を使用できるように第２の秘密鍵を通信装置に供給する。
【００１８】
好ましくは、通信装置は、ユーザ端末である。
【００１９】
好ましくは、供給手段は、接続ポートと、秘密鍵書換手段とを含む。接続ポートは、通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される。秘密鍵書換手段は、接続ポートおよびケーブルを介して、通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える。
【００２０】
好ましくは、供給手段は、接続ポートよ、送信手段とを含む。接続ポートは、通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される。送信手段は、通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える通信装置の書換手段に接続ポートおよびケーブルを介して第２の秘密鍵を送信する。
【００２１】
更に、この発明によれば、無線通信システムは、アレーアンテナと、アンテナと、第１および第２の無線装置とを備える。アレーアンテナは、指向性を電気的に切換え可能なアレーである。第１および第２の無線装置は、アレーアンテナおよびアンテナを介して相互に電波を送受信する。第１の無線装置は、指向性切換手段と、第１の秘密鍵生成手段と、第１の供給手段とを含む。指向性切換手段は、アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える。第１の秘密鍵生成手段は、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する。第１の供給手段は、通信ネットワークに接続された第１の通信装置が通信の相手方である第２の通信装置との通信に第１の秘密鍵生成手段によって生成された第１の秘密鍵を使用できるように第１の秘密鍵を第１の通信装置に供給する。第２の無線装置は、第２の秘密鍵生成手段と、第２の供給手段とを含む。第２の秘密鍵生成手段は、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときにアレーアンテナを介して第１の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する。第２の供給手段は、通信ネットワークに接続された第２の通信装置が第１の通信装置との通信に第２の秘密鍵生成手段によって生成された第２の秘密鍵を使用できるように第２の秘密鍵を第２の通信装置に供給する。そして、アレーアンテナは、第１の無線装置に装着される。
【００２２】
好ましくは、第１の供給手段は、第１の接続ポートと、第１の秘密鍵書換手段とを含む。第１の接続ポートは、第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される。第１の秘密鍵書換手段は、第１の接続ポートおよび第１のケーブルを介して、第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第１の秘密鍵に書換える。
【００２３】
好ましくは、第１の供給手段は、第１の接続ポートと、第１の送信手段とを含む。第１の接続ポートは、第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される。第１の送信手段は、第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第１の秘密鍵に書換える第１の通信装置の書換手段に第１の接続ポートおよび第１のケーブルを介して第１の秘密鍵を送信する。
【００２４】
好ましくは、アレーアンテナは、第１の通信装置が第２の通信装置と通信を行なうためのアンテナと共用される。
【００２５】
好ましくは、第２の供給手段は、第２の接続ポートと、第２の秘密鍵書換手段とを含む。接続ポートは、第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される。第２の秘密鍵書換手段は、第２の接続ポートおよび第２のケーブルを介して、第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える。
【００２６】
好ましくは、第２の供給手段は、第２の接続ポートと、第２の送信手段とを含む。第２の接続ポートは、第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される。第２の送信手段は、第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える第２の通信装置の書換手段に第２の接続ポートおよび第２のケーブルを介して第２の秘密鍵を送信する。
【００２７】
好ましくは、第１の通信装置は、アクセスポイントまたはサーバである。第２の通信装置は、ユーザ端末である。
【００２８】
更に、この発明によれば、通信方法は、電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときに、第１の無線装置がアレーアンテナを介して第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する第１のステップと、アレーアンテナの指向性がｊ個の指向性に順次変えられたときに、第２の無線装置がアレーアンテナを介して第１の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する第２のステップと、通信ネットワークに接続された第１の通信装置に書き込まれた秘密鍵を第１のステップにおいて生成された第１の秘密鍵に書換える第３のステップと、通信ネットワークに接続された第２の通信装置に書き込まれた秘密鍵を第２のステップにおいて生成された第２の秘密鍵に書換える第４のステップと、第１の通信装置が第１の秘密鍵を用いて第２の通信装置と暗号通信を行なう第５のステップと、第２の通信装置が第２の秘密鍵を用いて第１の無線装置と暗号通信を行なう第６のステップとを含む。
【００２９】
好ましくは、第３のステップにおいて、第１の無線装置が書き込まれた秘密鍵を第１の秘密鍵に書換える。
【００３０】
好ましくは、第３のステップは、第１の無線装置が第１のステップにおいて生成された第１の秘密鍵を第１の通信装置へ送信する第１のサブステップと、第１の通信装置が第１の秘密鍵を受信し、書き込まれた秘密鍵を受信した第１の秘密鍵に書換える第２のサブステップとを含む。
【００３１】
好ましくは、第４のステップにおいて、第２の無線装置が書き込まれた秘密鍵を第２の秘密鍵に書換える。
【００３２】
好ましくは、第４のステップは、第２の無線装置が第２のステップにおいて生成された第２の秘密鍵を第２の通信装置へ送信する第３のサブステップと、第２の通信装置が第２の秘密鍵を受信し、書き込まれた秘密鍵を受信した第２の秘密鍵に書換える第４のサブステップとを含む。
【発明の効果】
【００３３】
この発明によれば、２つの無線装置において、その２つの無線装置間の電波の伝送路特性を用いて２つの同じ秘密鍵が生成される。そして、その生成された２つの秘密鍵は、相互に通信を行なう２つの通信装置へそれぞれ供給され、２つの通信装置間の暗号通信に用いられる。
【００３４】
従って、この発明によれば、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００３６】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による無線通信システムの概略図である。実施の形態１による無線通信システム１００は、無線ネットワークに接続されているパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０においてそれぞれ使用される秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するシステムである。なお、秘密鍵Ｋｓ１は、秘密鍵Ｋｓ２と同じである。
【００３７】
パーソナルコンピュータ５０は、全方位性のアンテナ７０を搭載しており、アクセスポイント６０は、全方位性のアンテナ８０を搭載している。そして、パーソナルコンピュータ５０とアクセスポイント６０との間で、無線通信によって相互に通信が行なわれる場合、パーソナルコンピュータ５０は、秘密鍵Ｋｓ１によってデータを暗号化し、その暗号化した暗号化データをアンテナ７０を介してアクセスポイント６０へ送信するとともに、アクセスポイント６０からの暗号化データをアンテナ７０を介して受信し、その受信した暗号化データを秘密鍵Ｋｓ１によって復号してデータを取得する。また、アクセスポイント６０は、秘密鍵Ｋｓ２（秘密鍵Ｋｓ１と同じ）によってデータを暗号化し、その暗号化した暗号化データをアンテナ８０を介してパーソナルコンピュータ５０へ送信するとともに、パーソナルコンピュータ５０からの暗号化データをアンテナ８０を介して受信し、その受信した暗号化データを秘密鍵Ｋｓ２によって復号してデータを取得する。
【００３８】
無線通信システム１００は、無線装置１０，３０と、アンテナ２０と、アレーアンテナ４０とを備える。無線装置１０は、ケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０に接続され、無線装置３０は、ケーブル２を介してアクセスポイント６０に接続される。アンテナ２０は、全方位性のアンテナであり、無線装置１０に装着される。アレーアンテナ４０は、電気的に指向性を切換え可能なアンテナであり、無線装置３０に搭載される。
【００３９】
無線装置１０と無線装置３０との間で無線通信が行われる場合、電波は、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間を直接伝搬したり、中間物（図示せず）による影響を受けて伝搬する。中間物としては、反射物及び障害物が想定される。中間物が反射物である場合、無線装置１０のアンテナ２０または無線装置３０のアレーアンテナ４０から出射した電波は、中間物によって反射されて無線装置３０のアレーアンテナ４０または無線装置１０のアンテナ２０へ伝搬する。また、中間物が障害物である場合、無線装置１０のアンテナ２０または無線装置３０のアレーアンテナ４０から出射した電波は、中間物によって回折されて無線装置３０のアレーアンテナ４０または無線装置１０のアンテナ２０へ伝搬する。
【００４０】
このように、電波は、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間を直接伝搬したり、中間物による反射を受けて反射波として伝搬したり、中間物による回折を受けて回折波として伝搬したりする。そして、電波は、無線装置１０のアンテナ２０（または無線装置３０のアレーアンテナ４０）から無線装置３０のアレーアンテナ４０（または無線装置１０のアンテナ２０）へ伝搬する場合、直接伝搬成分、反射波成分及び回折波成分が混在しており、無線装置１０のアンテナ２０（または無線装置３０のアレーアンテナ４０）から無線装置３０のアレーアンテナ４０（または無線装置１０のアンテナ２０）へ伝搬した電波がどのような成分により構成されるかによって無線装置１０と無線装置３０との間の伝送路の特性が決定される。
【００４１】
この実施の形態１においては、無線装置１０と無線装置３０との間で通信が行なわれる場合、アレーアンテナ４０の指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えて時分割復信（ＴＤＤ：Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）等により所定のデータが同一の周波数で無線装置１０，３０間で送受信される。そして、無線装置１０，３０は、アレーアンテナ４０の指向性を複数の指向性に変えたときの複数の電波の強度プロファイルを示す受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成し、その生成した受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩに基づいて秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の生成方法については、後に詳細に説明する。
【００４２】
無線装置１０は、秘密鍵Ｋｓ１を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ１をケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０へ送信し、パーソナルコンピュータ５０に既に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１に書換える。また、無線装置３０は、秘密鍵Ｋｓ２を生成すると、その生成した秘密鍵Ｋｓ２をケーブル２を介してアクセスポイント６０へ送信し、アクセスポイント６０に既に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【００４３】
図２は、図１に示す一方の無線装置１０の概略ブロック図である。無線装置１０は、無線モジュール１１と、秘密鍵生成手段１２と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３と、メモリ１４と、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）またはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ポート１５とを含む。
【００４４】
無線モジュール１１は、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ）という無線通信規格に従って無線通信を行なう。このＺｉｇＢｅｅは、ＷＬ−ＰＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の国際標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．４によって規定された物理層およびＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を用い、その上位のネットワーク層およびアプリケーション層を規格化したものである。
【００４５】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、８６８ＭＨｚ帯域、９１０ＭＨｚ帯域および２．４ＧＨｚ帯域の３つの無線帯域を規格化している。そして、２．４ＧＨｚ帯域が用いられる場合、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の物理層は、２４０５ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの範囲で５ＭＨｚ間隔で設定されたチャネル１１〜チャネル２６の１６チャネルを有し、転送速度は、２５０ｋｂｐｓである。
【００４６】
また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４は、超低消費電力、小型および低コストを特徴としているため、無線モジュール１１は、ＺｉｇＢｅｅに従って無線通信を実行することにより、超低消費電力、小型および低コストな無線通信を実現できる。
【００４７】
無線モジュール１１は、秘密鍵生成手段１２から受けた所定のデータＤＡＴＡをＺｉｇＢｅｅに従ってアンテナ２０を介して無線装置３０へ送信するとともに、無線装置３０からの電波ＷＶ１〜ＷＶｊをアンテナ２０を介して受信し、その受信した電波ＷＶ１〜ＷＶｊを秘密鍵生成手段１２へ出力する。
【００４８】
秘密鍵生成手段１２は、ＣＰＵ１３から制御信号ＣＴＬ１を受けると、所定のデータＤＡＴＡを生成して無線モジュール１１へ出力するとともに、無線モジュール１１から受けたｊ個の電波ＷＶ１〜ＷＶｊに基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１を生成してＣＰＵ１３へ出力する。
【００４９】
ＣＰＵ１３は、秘密鍵Ｋｓ１を生成するためのプログラムをメモリ１４から読出し、その読出したプログラムを実行して秘密鍵Ｋｓ１を生成するように秘密鍵生成手段１２を制御する。具体的には、ＣＰＵ１３は、読出したプログラムを実行し、制御信号ＣＴＬ１を秘密鍵生成手段１２へ出力して秘密鍵Ｋｓ１を生成するように秘密鍵生成手段１２を制御する。
【００５０】
また、ＣＰＵ１３は、秘密鍵生成手段１２から秘密鍵Ｋｓ１を受け、その受けた秘密鍵Ｋｓ１をメモリ１４に記憶する。更に、ＣＰＵ１３は、メモリ１４から秘密鍵Ｋｓ１を読出し、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５に接続されたケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０にアクセスし、パーソナルコンピュータ５０に既に書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１に書換える。
【００５１】
メモリ１４は、秘密鍵Ｋｓ１を生成するためのプログラムおよび秘密鍵Ｋｓ１を格納する。
【００５２】
ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５は、無線装置１０をパーソナルコンピュータ５０に接続するための端子であり、ケーブル１に接続される。
【００５３】
図３は、図１に示す他方の無線装置３０の概略ブロック図である。アレーアンテナ４０は、アンテナ素子４１〜４７とバラクタダイオード５１〜５６とを備える。アンテナ素子４１〜４６は、無給電素子であり、アンテナ素子４７は、給電素子である。そして、アンテナ素子４１〜４６は、アンテナ素子４７の周りに等間隔に円形配列される。この場合、アンテナ素子４１〜４６の各々とアンテナ素子４７との間隔は、アレーアンテナ４０が送受信する電波の波長をλとすると、λ／４である。
【００５４】
バラクタダイオード５１〜５６は、それぞれ、アンテナ素子４１〜４６と接地ノードＧＮＤとの間に接続される。これにより、可変容量素子であるバラクタダイオード５１〜５６が無給電素子であるアンテナ素子４１〜４６にそれぞれ装荷される。
【００５５】
無線装置３０は、指向性制御手段３１と、無線モジュール３２と、秘密鍵生成手段３３と、ＣＰＵ３４と、メモリ３５と、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６とを含む。指向性制御手段３１は、ＣＰＵ３４から秘密鍵Ｋｓ２を生成するための制御信号ＣＴＬ２を受けると、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊを順次生成し、その生成した制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊをバラクタダイオード５１〜５６へ順次出力する。
【００５６】
制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊの各々は、６個のバラクタダイオード５１〜５６に対応して６個の電圧値Ｖ１〜Ｖ６からなる。そして、６個の電圧値Ｖ１〜Ｖ６の各々は、例えば、０Ｖまたは２０Ｖからなる。バラクタダイオード５１〜５６の各々は、０Ｖの電圧を受けると、リアクタンス値が最小になり、２０Ｖの電圧を受けると、リアクタンス値が最大になる。
【００５７】
リアクタンス値が変化したときのアンテナ素子の励振／非励振についてアンテナ素子４１を例にして説明する。バラクタダイオード５１のリアクタンス値が最小になると、アンテナ素子４１は、給電素子であるアンテナ素子４７に交流電流が流れることに起因して励振し、バラクタダイオード５１のリアクタンス値が最大になると、アンテナ素子４１は、給電素子であるアンテナ素子４７に交流電流が流れても励振しない。他のアンテナ素子４２〜４６についても同様である。
【００５８】
その結果、例えば、［Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６］＝［０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる制御電圧セットをバラクタダイオード５１〜５６へ供給すると、アンテナ素子４１は、励振し、アンテナ素子４２〜４６は、励振しない。その結果、アレーアンテナ４０は、アンテナ素子４７からアンテナ素子４１の方向に指向性を有するビームを形成する。
【００５９】
従って、指向性制御手段３１は、電圧値Ｖ１〜Ｖ６のパターンが異なる制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊを順次生成してバラクタダイオード５１〜５６に供給することにより、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットが順次変化し、アレーアンテナ４０の指向性が順次切換えられる。
【００６０】
即ち、バラクタダイオード５１〜５６は、制御電圧セットＣＬＶ１を受けると、その受けた制御電圧セットＣＬＶ１に応じてアンテナ素子４１〜４６（無給電素子）に装荷されるリアクタンス値（容量）を所定のリアクタンス値（容量）に設定し、アレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定する。
【００６１】
また、バラクタダイオード５１〜５６は、制御電圧セットＣＬＶ２を受けると、その受けた制御電圧セットＣＬＶ２に応じてアンテナ素子４１〜４６（無給電素子）に装荷されるリアクタンス値（容量）を別のリアクタンス値（容量）に設定し、アレーアンテナ４０の指向性を別の指向性に設定する。従って、バラクタダイオード５１〜５６は、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊに応じて無給電素子であるアンテナ素子４１〜４６に装荷されるリアクタンス値（容量）を順次変え、アレーアンテナ４０の指向性を複数の指向性に順次変える。
【００６２】
このように、アレーアンテナ４０は、バラクタダイオード５１〜５６に印加される電圧値Ｖ１〜Ｖ６によって指向性が変えられるので、電気的に指向性を切換え可能なアンテナである。
【００６３】
無線モジュール３２は、アレーアンテナ４０のアンテナ素子４７（給電素子）に接続されており、上述したＺｉｇＢｅｅに従って無線通信を行なう。即ち、無線モジュール３２は、ＺｉｇＢｅｅに従って、秘密鍵生成手段３３からのデータＤＡＴＡをアレーアンテナ４０を介して無線装置１０へ送信するとともに、無線装置１０からの電波ＷＶ１〜ＷＶｊをアレーアンテナ４０を介して受信して秘密鍵生成手段３３へ出力する。
【００６４】
秘密鍵生成手段３３は、制御信号ＣＴＬ２をＣＰＵ３４から受けると、所定のデータＤＡＴＡを生成して無線モジュール３２へ出力するとともに、無線モジュール３２からの電波ＷＶ１〜ＷＶｊに基づいて、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ２を生成する。そして、秘密鍵生成手段３３は、その生成した秘密鍵Ｋｓ２をＣＰＵ３４へ出力する。
【００６５】
ＣＰＵ３４は、秘密鍵Ｋｓ２を生成するためのプログラムをメモリ３５から読出し、その読出したプログラムを実行して秘密鍵Ｋｓ２を生成するように指向性制御手段３１および秘密鍵生成手段３３を制御する。具体的には、ＣＰＵ３４は、読出したプログラムを実行し、制御信号ＣＴＬ２を指向性制御手段３１および秘密鍵生成手段３３へ出力して秘密鍵Ｋｓ２を生成するように指向性制御手段３１および秘密鍵生成手段３３を制御する。
【００６６】
また、ＣＰＵ３４は、秘密鍵生成手段３３から秘密鍵Ｋｓ２を受け、その受けた秘密鍵Ｋｓ２をメモリ３５に記憶する。更に、ＣＰＵ３４は、メモリ３５から秘密鍵Ｋｓ２を読出し、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６に接続されたケーブル２を介してアクセスポイント６０にアクセスし、アクセスポイント６０に既に書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【００６７】
メモリ３５は、秘密鍵Ｋｓ２を生成するためのプログラムおよび秘密鍵Ｋｓ２を格納する。
【００６８】
ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６は、無線装置３０をアクセスポイント６０に接続するための端子であり、ケーブル２に接続される。
【００６９】
図４は、図２に示す秘密鍵生成手段１２の概略ブロック図である。秘密鍵生成手段１２は、信号発生部１２０と、制御部１３０と、プロファイル生成部１４０と、鍵作成部１５０と、鍵一致確認部１６０と、鍵一致化部１７０とを含む。
【００７０】
信号発生部１２０は、秘密鍵Ｋｓ１を生成するとき、制御部１３０からの制御に従って、無線装置３０へ送信するための所定のデータＤＡＴＡを生成し、その生成した所定のデータＤＡＴＡを制御部１３０へ出力する。
【００７１】
制御部１３０は、ＣＰＵ１３から制御信号ＣＴＬ１を受けると、所定のデータＤＡＴＡを生成するように信号発生部１２０を制御する。また、制御部１３０は、無線モジュール１１から電波ＷＶ１〜ＷＶｊを受けると、その受けた電波ＷＶ１〜ＷＶｊをプロファイル生成部１４０へ出力する。更に、制御部１３０は、無線モジュール１１から受けたデータ等を必要に応じて鍵一致確認部１６０および鍵一致化部１７０へ出力するとともに、鍵一致確認部１６０および鍵一致化部１７０からのデータ等を必要に応じて無線モジュール１１へ出力する。
【００７２】
プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に変えたときのｊ個の電波ＷＶ１〜ＷＶｊを制御部１３０から順次受け、その受けたｊ個の電波ＷＶ１〜ＷＶｊの強度を検出する。そして、プロファイル生成部１４０は、その検出したｊ個の強度からなる受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成して鍵作成部１５０へ出力する。
【００７３】
鍵作成部１５０は、プロファイル生成部１４０からの受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩに基づいて秘密鍵Ｋｓ１を作成する。そして、鍵作成部１５０は、作成した秘密鍵Ｋｓ１を鍵一致確認部１６０及び鍵一致化部１７０へ出力する。
【００７４】
鍵一致確認部１６０は、所定のデータＤＡＴＡを制御部１３０を介して無線装置３０と送受信し、鍵作成部１５０によって作成された秘密鍵Ｋｓ１が無線装置３０において作成された秘密鍵Ｋｓ２に一致するか否かを後述する方法によって確認する。そして、鍵一致確認部１６０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認したとき、秘密鍵Ｋｓ１を制御部１３０を介してＣＰＵ１３へ出力し、秘密鍵Ｋｓ１をメモリ１４に記憶する。また、鍵一致確認部１６０は、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に不一致であることを確認したとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成して鍵一致化部１７０へ出力する。
【００７５】
鍵一致化部１７０は、鍵一致確認部１６０から不一致信号ＮＭＴＨを受けると、後述する方法によって秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵Ｋｓ２に一致させる。そして、鍵一致化部１７０は、一致させた秘密鍵が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを鍵一致確認部１６０における方法と同じ方法によって確認する。
【００７６】
なお、図３に示す秘密鍵生成手段３３は、図４に示す秘密鍵生成手段１２と同じ構成からなる。
【００７７】
図５は、図４に示す鍵一致確認部１６０の概略ブロック図である。鍵一致確認部１６０は、データ発生部１６１と、データ比較部１６２と、結果処理部１６３とを含む。なお、無線装置１０，３０の鍵一致確認部１６０は、同じ構成からなるが、図５においては、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認する動作を説明するために、無線装置３０においてはデータ発生部１６１のみを示す。
【００７８】
データ発生部１６１は、鍵作成部１５０から秘密鍵Ｋｓ１を受けると、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することを確認するための鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生し、その発生した鍵確認用データＤＣＦＭ１を制御部１３０へ出力する。
【００７９】
この場合、データ発生部１６１は、秘密鍵Ｋｓ１から非可逆的な演算及び一方向的な演算等により、鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生する。より具体的には、データ発生部１６１は、秘密鍵Ｋｓ１またはＫｓ２のハッシュ値を演算することにより、鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生する。
【００８０】
データ比較部１６２は、データ発生部１６１から鍵確認用データＤＣＦＭ１を受け、無線装置３０のデータ発生部１６１で発生された鍵確認用データＤＣＦＭ２を制御部１３０から受ける。そして、データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１を鍵確認用データＤＣＦＭ２と比較する。データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に一致するとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１６３へ出力する。
【００８１】
また、データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に不一致であるとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成する。そして、データ比較部１６２は、不一致信号ＮＭＴＨを鍵一致化部１７０へ出力し、不一致信号ＮＭＴＨを制御部１３０を介して無線装置３０へ送信する。
【００８２】
結果処理部１６３は、データ比較部１６２から一致信号ＭＴＨを受けると、鍵作成部１５０から受けた秘密鍵Ｋｓ１をメモリ１４へ記憶する。
【００８３】
図６は、図４に示す鍵一致化部１７０の概略ブロック図である。鍵一致化部１７０は、擬似シンドローム作成部１７１と、不一致ビット検出部１７２と、鍵不一致訂正部１７３と、データ発生部１７４と、データ比較部１７５と、結果処理部１７６とを含む。
【００８４】
なお、無線装置１０，３０の鍵一致化部１７０は、同じ構成からなるが、図６においては、秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵Ｋｓ２に一致させる動作を説明するために、無線装置３０においては擬似シンドローム作成部１７１のみを示す。
【００８５】
擬似シンドローム作成部１７１は、鍵一致確認部１６０のデータ比較部１６２から不一致信号ＮＭＴＨを受けると、鍵作成部１５０から受けた秘密鍵Ｋｓ１のシンドロームｘ１を演算する。より具体的には、擬似シンドローム作成部１７１は、秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンｘ１を検出し、ビットパターンｘ１に対して検査行列Ｈを乗算してシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを演算する。そして、擬似シンドローム作成部１７１は、ビットパターンｘ１を鍵不一致訂正部１７３へ出力し、演算したシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを不一致ビット検出部１７２へ出力する。
【００８６】
なお、これらの演算は、ｍｏｄ２の演算であり、ＨＴは、検査行列Ｈの転置行列である。
【００８７】
不一致ビット検出部１７２は、擬似シンドローム作成部１７１からシンドロームｓ１を受け、無線装置３０の擬似シンドローム作成部１７１によって演算されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを制御部１３０から受ける。そして、不一致ビット検出部１７２は、シンドロームｓ１とシンドロームｓ２との差分ｓ＝ｓ１−ｓ２を演算する。
【００８８】
なお、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のビットパターンの差分（鍵不一致のビットパターン）をｅ＝ｘ１−ｘ２とすると、ｓ＝ｅＨＴの関係が成立する。ｓ＝０の場合、ｅ＝０となり、秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンは、秘密鍵Ｋｓ２のビットパターンに一致する。
【００８９】
不一致ビット検出部１７２は、演算した差分ｓが０でないとき（即ち、ｅ≠０のとき）、鍵不一致のビットパターンｅを鍵不一致訂正部１７３へ出力する。
【００９０】
鍵不一致訂正部１７３は、擬似シンドローム作成部１７１からビットパターンｘ１を受け、不一致ビット検出部１７２から鍵不一致のビットパターンｅを受ける。そして、鍵不一致訂正部１７３は、ビットパターンｘ１から鍵不一致のビットパターンｅを減算することにより相手方の秘密鍵のビットパターンｘ２＝ｘ１−ｅを演算する。
【００９１】
このように、鍵一致化部１７０は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致を誤りと見なして誤り訂正の応用により秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致を解消する。
【００９２】
この秘密鍵を一致させる方法は、鍵不一致のビット数が誤り訂正能力以上である場合に鍵の一致化に失敗する可能性があるので、鍵一致化の動作を行なった後に鍵一致の確認を行なう必要がある。
【００９３】
データ発生部１７４は、一致化後の鍵ｘ２＝ｘ１−ｅを鍵不一致訂正部１７３から受けると、鍵ｘ２に基づいて鍵確認用データＤＣＦＭ３を発生させ、その発生させた鍵確認用データＤＣＦＭ３をデータ比較部１７５へ出力する。また、データ発生部１７４は、発生させた鍵確認用データＤＣＦＭ３を制御部１３０を介して無線装置３０へ送信する。
【００９４】
なお、データ発生部１７４は、鍵一致確認部１６０のデータ発生部１６１による鍵確認用データＤＣＦＭ１の発生方法と同じ方法により鍵確認用データＤＣＦＭ３を発生する。
【００９５】
データ比較部１７５は、データ発生部１７４から鍵確認用データＤＣＦＭ３を受け、無線装置３０で発生された鍵確認用データＤＣＦＭ４を制御部１３０から受ける。そして、データ比較部１７５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３を鍵確認用データＤＣＦＭ４と比較する。
【００９６】
データ比較部１７５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３が鍵確認用データＤＣＦＭ４に一致するとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１７６へ出力する。
【００９７】
また、データ比較部１７５は、鍵確認用データＤＣＦＭ３が鍵確認用データＤＣＦＭ４に不一致であるとき、不一致信号ＮＭＴＨを生成する。そして、データ比較部１７５は、不一致信号ＮＭＴＨを制御部１３０を介して無線装置３０へ送信する。
【００９８】
結果処理部１７６は、データ比較部１７５から一致信号ＭＴＨを受けると、鍵不一致訂正部１７３から受けた鍵ｘ２＝ｘ１−ｅをメモリ１４へ記憶する。
【００９９】
このように、データ発生部１７４、データ比較部１７５及び結果処理部１７６は、鍵一致確認部１６０における確認方法と同じ方法によって一致化が施された鍵の一致を確認する。
【０１００】
図７は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するときの受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩの概念図である。指向性制御手段３１は、各々が電圧値Ｖ１〜Ｖ６からなる制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊを順次発生してバラクタダイオード５１〜５６へ出力する。
【０１０１】
制御電圧セットＣＬＶ１がバラクタダイオード５１〜５６へ供給されたとき、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６は、リアクタンスセットＸ１＝（ｘ１１〜ｘ１６）になる。また、制御電圧セットＣＬＶ２がバラクタダイオード５１〜５６へ供給されたとき、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６は、リアクタンスセットＸ２＝（ｘ２１〜ｘ２６）になる。以下、同様にして、制御電圧セットＣＬＶｋ（ｋ＝３〜ｊ）がバラクタダイオード５１〜５６へ供給されたとき、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｋ１〜ｘｋ６は、リアクタンスセットＸｋ＝（ｘｋ１〜ｘｋ６）になる。
【０１０２】
図８は、図３に示すアレーアンテナ４０の平面図である。バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ１＝（ｘ１１〜ｘ１６）であるとき、アレーアンテナ４０は、ビームパターンＢＰＭ１を形成する。また、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ２＝（ｘ２１〜ｘ２６）であるとき、アレーアンテナ４０は、ビームパターンＢＰＭ２を形成する。以下、同様にして、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸｋ＝（ｘｋ１〜ｘｋ６）（ｋ＝３〜ｊ）であるとき、アレーアンテナ４０は、ビームパターンＢＰＭｋを形成する。ビームパターンＢＰＭ１〜ＢＰＭｊは、それぞれ、指向性ＤＩＲ１〜ＤＩＲｊを有する。
【０１０３】
従って、バラクタダイオード５１〜５６にそれぞれ供給される電圧Ｖ１〜Ｖ６を制御することによって、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ１〜Ｘｊに順次切換わり、アレーアンテナ４０の指向性が指向性ＤＩＲ１〜ＤＩＲｊに順次切換わる。
【０１０４】
バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ１に設定されると、アレーアンテナ４０の指向性は、指向性ＤＩＲ１に設定され、アレーアンテナ４０は、設定された指向性ＤＩＲ１で無線装置１０からの電波を受信してプロファイル生成部１４０へ供給する。そして、プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０から受けた電波の強度ＷＩ１を検出する。
【０１０５】
次に、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ２に設定されると、アレーアンテナ４０の指向性は、別の指向性ＤＩＲ２に設定され、アレーアンテナ４０は、設定された指向性ＤＩＲ２で無線装置１０からの電波を受信してプロファイル生成部１４０へ供給する。そして、プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０から受けた電波の強度ＷＩ２を検出する。
【０１０６】
以後、同様にして、バラクタダイオード５１〜５６のリアクタンスセットｘｉ１〜ｘｉ６がリアクタンスセットＸ３〜Ｘｊに順次設定されると、アレーアンテナ４０の指向性は、指向性ＤＩＲ３〜ＤＩＲｊに順次変えられ、アレーアンテナ４０は、各々設定された指向性ＤＩＲ３〜ＤＩＲｊで無線装置１０からの電波を受信してプロファイル生成部１４０へ供給する。そして、プロファイル生成部１４０は、アレーアンテナ４０から受けた電波の強度ＷＩ３〜ＷＩｊを順次検出する。
【０１０７】
そうすると、プロファイル生成部１４０は、強度ＷＩ１〜ＷＩｊからなる強度プロファイルを示す受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成して鍵作成部１５０へ出力する。
【０１０８】
リアクタンスセットＸ１〜Ｘｊによってアレーアンテナ４０の指向性を複数の指向性ＤＩＲ１〜ＤＩＲｊに順次切換えて無線装置３０から無線装置１０へデータを送信したとき、無線装置１０のプロファイル生成部１４０も、上述した動作に従って受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを生成する。
【０１０９】
鍵作成部１５０は、プロファイル生成部１４０から受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩを受け、その受けた受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩに基づいて強度ＷＩ１〜ＷＩｊの平均値ＷＩａｖｅ１を演算する。そして、鍵作成部１５０は、平均値ＷＩａｖｅ１によって各強度ＷＩ１〜ＷＩｊを多値化する。鍵作成部１５０は、多値化した各値を検出し、その検出した各値をビットパターンとする秘密鍵Ｋｓ１またはＫｓ２を作成する。
【０１１０】
図９は、図１に示すアクセスポイント６０の概略ブロック図である。アクセスポイント６０は、アンテナ部６１と、送受信部６２と、周波数チャネル設定部６３と、変復調部６４と、メディアアクセス制御部６５と、ＣＰＵ６６と、メモリ６７と、暗号処理部６８と、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９とを含む。
【０１１１】
アンテナ部６１は、図１に示すアンテナ８０からなり、パーソナルコンピュータ５０との間で電波を送受信する。送受信部６２は、送信信号の増幅を行ない、その増幅後の送信信号をアンテナ部６１へ出力するとともに、アンテナ部６１が受信した受信信号の増幅を行ない、その増幅後の受信信号を周波数チャネル設定部６３へ出力する。
【０１１２】
周波数チャネル設定部６３は、変復調部６４によって変調された送信信号の周波数をパーソナルコンピュータ５０との通信に用いられる所定の周波数に設定し、その設定した送信信号を送受信部６２へ出力するとともに、送受信部６２からの受信信号の周波数をアクセスポイント６０内の周波数に変換して変復調部６４へ出力する。
【０１１３】
変復調部６４は、メディアアクセス制御部６５からの送信信号を所定の変調方式で変調し、その変調した送信信号を周波数チャネル設定部６３へ出力するとともに、周波数チャネル設定部６３からの受信信号を復調してメディアアクセス制御部６５へ出力する。
【０１１４】
メディアアクセス制御部６５は、パーソナルコンピュータ５０との無線通信を制御する。より具体的には、メディアアクセス制御部６５は、ＣＰＵ６６からの送信データを暗号処理部６８へ出力し、暗号処理部６８によって暗号化された暗号化データを暗号処理部６８から受けて変復調部６４へ出力する。また、メディアアクセス制御部６５は、変復調部６４から受けた受信信号（暗号化データ）を暗号処理部６８へ出力し、暗号処理部６８によって復号されたデータを暗号処理部６８から受けてＣＰＵ６６へ出力する。
【０１１５】
ＣＰＵ６６は、メモリ６７に格納されたプログラムを読出して実行し、アクセスポイント６０とパーソナルコンピュータ５０との間の無線通信を制御する。また、ＣＰＵ６６は、メモリ６７からデータを読出してメディアアクセス制御部６５へ出力するとともに、メディアアクセス制御部６５から受けたデータをメモリ６７に記憶する。
【０１１６】
メモリ６７は、データおよびプログラム等を格納する。暗号処理部６８は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して無線装置３０のＣＰＵ３４によって書換えられた秘密鍵Ｋｓ２を用いてデータを暗号化するとともに、暗号化データを秘密鍵Ｋｓ２によって復号する。ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、アクセスポイント６０を無線装置３０へ接続するための端子であり、ケーブル２に接続される。
【０１１７】
図１に示すパーソナルコンピュータ５０も、図９に示すアクセスポイント６０と同じ構成からなる。この場合、暗号処理部６８は、無線装置１０のＣＰＵ１３によって書換えられた秘密鍵Ｋｓ１によってデータの暗号および暗号化データの復号を行なう。また、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、ケーブル１に接続される。更に、アンテナ部６１は、アンテナ７０からなる。
【０１１８】
図１０は、図１に示す２つの無線装置１０，３０間で秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置３０のＣＰＵ３４は、ｋ＝１を設定する（ステップＳ１）。そして、ＣＰＵ３４は、制御信号ＣＴＬ２を生成して指向性制御手段３１へ出力し、指向性制御手段３１は、制御信号ＣＴＬ２に応じて、リアクタンスセットＸ１によりアレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定する（ステップＳ２）。
【０１１９】
その後、無線装置１０の信号発生部１２０は、所定のデータを発生して制御部１３０へ出力し、制御部１３０は、所定のデータを無線モジュール１１へ出力する。そして、無線モジュール１１は、上述したＺｉｇＢｅｅに従って、所定のチャネルを選択し、所定のデータを構成する電波をアンテナ２０を介して無線装置３０へ送信する（ステップＳ３）。
【０１２０】
無線装置３０において、アレーアンテナ４０は、無線装置１０からの電波ＷＶｋを受信し、その受信した電波ＷＶｋを無線モジュール３２へ出力し、無線モジュール３２は、電波ＷＶｋを秘密鍵生成手段３３のプロファイル生成部１４０へ出力する。プロファイル生成部１４０は、無線モジュール３２から受けた電波ＷＶｋの強度Ｉ２ｋを検出する（ステップＳ４）。
【０１２１】
その後、無線装置３０の信号発生部１２０は、所定のデータを発生して制御部１３０へ出力し、制御部１３０は、所定のデータを無線モジュール３２へ出力する。そして、無線モジュール３２は、上述したＺｉｇＢｅｅに従って、電波を受信したチャネルと同じチャネルを設定し、所定のデータを構成する電波をアレーアンテナ４０を介して無線装置１０へ送信する（ステップＳ５）。
【０１２２】
無線装置１０において、アンテナ２０は、無線装置３０からの電波ＷＶｋを受信し、その受信した電波ＷＶｋを無線モジュール１１へ出力し、無線モジュール１１は、電波ＷＶｋを秘密鍵生成手段１２のプロファイル生成部１４０へ出力する。プロファイル生成部１４０は、無線モジュール１１から受けた電波ＷＶｋの強度Ｉ１ｋを検出する（ステップＳ６）。
【０１２３】
その後、無線装置３０のＣＰＵ３４は、ｋ＝ｊであるか否かを判定する（ステップＳ７）。そして、ｋ＝ｊでないとき、ＣＰＵ３４は、ｋ＝ｋ＋１を設定し（ステップＳ８）、ステップＳ７においてｋ＝ｊであると判定されるまで、ステップＳ２〜Ｓ８が繰返し実行される。即ち、アレーアンテナ４０の指向性がリアクタンスセットＸ１〜Ｘｊによってｊ個に変えられて、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間で所定のデータを構成する電波が送受信され、強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ及びＩ２１〜Ｉ２ｊが検出されるまで、ステップＳ２〜Ｓ８が繰返し実行される。
【０１２４】
ステップＳ７において、ｋ＝ｊであると判定されると、無線装置３０において、プロファイル生成部１４０は、強度Ｉ２１〜Ｉ２ｊから受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ２（受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩの一種）を作成して鍵作成部１５０へ出力する。
【０１２５】
鍵作成部１５０は、受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ２から平均値ＷＩａｖｅ１２（平均値ＷＩａｖｅ１の一種）を演算し、その演算した平均値ＷＩａｖｅ１２によって強度Ｉ２１〜Ｉ２ｊを多値化する。そして、鍵作成部１５０は、多値化した各値をビットパターンとする秘密鍵Ｋｓ２を生成する（ステップＳ９）。
【０１２６】
また、無線装置１０のプロファイル生成部１４０は、強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊから受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ１（受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩの一種）を作成して鍵作成部１５０へ出力する。鍵作成部１５０は、受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ１から平均値ＷＩａｖｅ１１（平均値ＷＩａｖｅ１の一種）を演算し、その演算した平均値ＷＩａｖｅ１１によって強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊを多値化する。そして、鍵作成部１５０は、多値化した各値をビットパターンとする秘密鍵Ｋｓ１を生成する（ステップＳ１０）。
【０１２７】
その後、無線装置１０において、鍵作成部１５０は、秘密鍵Ｋｓ１を鍵一致確認部１６０へ出力する。鍵一致確認部１６０のデータ発生部１６１は、上述した方法によって鍵確認用データＤＣＦＭ１を発生して制御部１３０及びデータ比較部１６２へ出力する。制御部１３０は、鍵確認用データＤＣＦＭ１を無線モジュール１１へ出力し、無線モジュール１１は、鍵確認用データＤＣＦＭ１に変調等の処理を施し、アンテナ２０を介して無線装置３０へ鍵確認用データＤＣＦＭ１を送信する。
【０１２８】
そして、アンテナ２０は、無線装置３０において発生された鍵確認用データＤＣＦＭ２を無線装置３０から受信し、その受信した鍵確認用データＤＣＦＭ２を無線モジュール１１へ出力する。無線モジュール１１は、鍵確認用データＤＣＦＭ２に所定の処理を施し、秘密鍵生成手段１２の制御部１３０を介して鍵一致確認部１６０のデータ比較部１６２へ鍵確認用データＤＣＦＭ２を出力する。
【０１２９】
データ比較部１６２は、データ発生部１６１からの鍵確認用データＤＣＦＭ１を無線モジュール１１からの鍵確認用データＤＣＦＭ２と比較する。そして、データ比較部１６２は、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に一致しているとき、一致信号ＭＴＨを生成して結果処理部１６３へ出力する。結果処理部１６３は、一致信号ＭＴＨに応じて、鍵作成部１５０からの秘密鍵Ｋｓ１を制御部１３０およびＣＰＵ１３を介してメモリ１４に記憶する。
【０１３０】
一方、鍵確認用データＤＣＦＭ１が鍵確認用データＤＣＦＭ２に不一致であるとき、データ比較部１６２は、不一致信号ＮＭＴＨを生成して制御部１３０及び鍵一致化部１７０へ出力する。制御部１３０は、不一致信号ＮＭＴＨを無線モジュール１１へ出力し、無線モジュール１１は、アンテナ２０を介して無線装置３０へ送信する。そして、無線装置３０は、無線装置１０において秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致が確認されたことを検知する。
【０１３１】
これにより、無線装置１０における鍵一致の確認が終了する（ステップＳ１１）。
【０１３２】
なお、無線装置１０における鍵一致確認に代えて、無線装置３０において鍵一致確認をしてもよい（ステップＳ１２）。
【０１３３】
ステップＳ１１において、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の不一致が確認されたとき、無線装置１０において、鍵一致化部１７０の擬似シンドローム作成部１７１は、鍵一致確認部１６０から不一致信号ＮＭＴＨを受ける。そして、擬似シンドローム作成部１７１は、不一致信号ＮＭＴＨに応じて、鍵作成部１５０から受けた秘密鍵Ｋｓ１のビットパターンｘ１を検出し、その検出したビットパターンｘ１のシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを演算する。
【０１３４】
擬似シンドローム作成部１７１は、演算したシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴを不一致ビット検出部１７２へ出力し、ビットパターンｘ１を鍵不一致訂正部１７３へ出力する。
【０１３５】
一方、無線装置３０は、ステップＳ１１において無線装置１０から不一致信号ＮＭＴＨを受信し、その受信した不一致信号ＮＭＴＨに応じて、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを演算して無線装置１０へ送信する。
【０１３６】
無線装置１０のアンテナ２０は、無線装置３０からシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを受信して無線モジュール１１へ出力する。無線モジュール１１は、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴに対して所定の処理を施し、シンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを秘密鍵生成手段１２の鍵一致化部１７０へ出力する。
【０１３７】
鍵一致化部１７０の不一致ビット検出部１７２は、無線装置３０において作成されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴを無線モジュール１１から受ける。そして、不一致ビット検出部１７２は、無線装置１０で作成されたシンドロームｓ１＝ｘ１ＨＴと無線装置３０において作成されたシンドロームｓ２＝ｘ２ＨＴとの差分ｓ＝ｓ１−ｓ２を演算する。
【０１３８】
その後、不一致ビット検出部１７２は、ｓ≠０であることを確認し、鍵不一致のビットパターンｅ＝ｘ１−ｘ２をｓ＝ｅＨＴに基づいて演算し、その演算した鍵不一致のビットパターンｅを鍵不一致訂正部１７３へ出力する。
【０１３９】
鍵不一致訂正部１７３は、擬似シンドローム作成部１７１からのビットパターンｘ１と、不一致ビット検出部１７２からの鍵不一致のビットパターンｅとに基づいて、無線装置３０において作成された秘密鍵Ｋｓ２のビットパターンｘ２＝ｘ１−ｅを演算する。
【０１４０】
そして、データ発生部１７４、データ比較部１７５及び結果処理部１７６は、鍵一致確認部１６０における鍵一致確認の動作と同じ動作によって、一致化された鍵ｘ２＝ｘ１−ｅの一致を確認する。
【０１４１】
これにより、鍵不一致対策が終了する（ステップＳ１３）。
【０１４２】
なお、無線装置１０における鍵不一致対策に代えて、無線装置３０において鍵不一致対策をしてもよい（ステップＳ１４）。
【０１４３】
ステップＳ１１において、秘密鍵Ｋｓ１が秘密鍵Ｋｓ２に一致することが確認されたとき、またはステップＳ１３において鍵不一致対策がなされたとき、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する動作が終了する。
【０１４４】
図１０に示すステップＳ３，Ｓ４の動作は、無線装置３０において受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ２を生成するための電波を無線装置１０のアンテナ２０から無線装置３０のアレーアンテナ４０へ送信し、かつ、無線装置３０において電波の強度Ｉ２ｋを検出する動作であり、ステップＳ５，Ｓ６に示す動作は、無線装置１０において受信信号プロファイルＰＲ＿ＲＳＳＩ１を生成するための電波を無線装置３０のアレーアンテナ４０から無線装置１０のアンテナ２０へ送信し、かつ、無線装置１０において電波の強度Ｉ１ｋを検出する動作である。そして、所定のデータを構成する電波の無線装置１０のアンテナ２０から無線装置３０のアレーアンテナ４０への送信及び所定のデータを構成する電波の無線装置３０のアレーアンテナ４０から無線装置１０のアンテナ２０への送信は、アレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定して交互に行なわれる。つまり、所定のデータを構成する電波は、無線装置１０のアンテナ２０と無線装置３０のアレーアンテナ４０との間で時分割復信（ＴＤＤ）等により送受信される。
【０１４５】
従って、アレーアンテナ４０の指向性を１つの指向性に設定して無線装置１０のアンテナ２０から無線装置３０のアレーアンテナ４０へ所定のデータを構成する電波を送信し、無線装置３０において電波の強度Ｉ２ｋを検出した直後に、同じ所定のデータを構成する電波を無線装置３０のアレーアンテナ４０から無線装置１０のアンテナ２０へ送信し、無線装置１０において電波の強度Ｉ１ｋを検出することができる。その結果、無線装置１０，３０間において同じ伝送路特性を確保して所定のデータを構成する電波を無線装置１０，３０間で送受信でき、電波の可逆性により電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊをそれぞれ電波の強度Ｉ２１〜Ｉ２ｊに一致させることができる。そして、無線装置１０において作成される秘密鍵Ｋｓ１を無線装置３０において作成される秘密鍵Ｋｓ２に容易に一致させることができる。
【０１４６】
また、所定のデータを構成する電波は、無線装置１０，３０間で時分割復信（ＴＤＤ）等により送受信されるので、電波の干渉を抑制して１つのアレーアンテナ４０を介して所定のデータを構成する電波を無線装置１０，３０間で送受信できる。
【０１４７】
更に、鍵確認用データＤＣＦＭ１〜４は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２に非可逆的な演算、または一方向的な演算を施して発生されるので、鍵確認用データＤＣＦＭ１〜４が盗聴されても秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が解読される危険性を極めて低くできる。
【０１４８】
更に、シンドロームｓ１，ｓ２は、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のビットパターンを示す鍵ｘ１，ｘ２に検査行列Ｈの転置行列ＨＴを乗算して得られるので、シンドロームｓ１，ｓ２が盗聴されても直ちに情報のビットパターンが推測されることは特殊な符号化を想定しない限り起こらない。従って、盗聴を抑制して秘密鍵を一致させることができる。
【０１４９】
更に、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するための無線通信は、無線装置１０の無線モジュール１１と無線装置３０の無線モジュール３２との間でＺｉｇＢｅｅに従って行なわれるので、超低消費電力、かつ、低コストで秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成できる。なお、超低消費電力とは、例えば、単３の乾電池２本で約２年間、無線モジュール１１，３２が駆動できることを言う。
【０１５０】
更に、上記においては、電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊをそれぞれ平均値ＷＩａｖｅ１１，ＷＩａｖｅ１２によって多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成すると説明したが、この発明においては、これに限らず、電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊの中央値を用いて電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊを多値化して秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成してもよい。
【０１５１】
更に、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２は、２ビット以上であればよいので、ｊは複数であればよい。
【０１５２】
なお、無線装置１０に搭載されたＣＰＵ１３は、図１０に示す各ステップＳ３，Ｓ６，Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ１３を備えるプログラムをメモリ１４に含まれるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読出し、無線装置３０に搭載されたＣＰＵ３４は、図１０に示す各ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９，Ｓ１２，Ｓ１４を備えるプログラムをメモリ３５に含まれるＲＯＭから読出し、無線装置１０，３０に搭載された２つのＣＰＵ１３，３４は、その読出したプログラムを実行して図１０に示すフローチャートに従って無線装置１０，３０間で暗号通信を行なう。
【０１５３】
従って、ＲＯＭは、無線装置１０，３０間で暗号通信を行なう動作をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ（ＣＰＵ）読取り可能な記録媒体に相当する。
【０１５４】
そして、図１０に示す各ステップを備えるプログラムは、アレーアンテナ４０の指向性を複数個に順次変えて受信した複数の電波に基づいて、無線装置１０，３０間における暗号通信をコンピュータ（ＣＰＵ）に実行させるプログラムである。
【０１５５】
図１１は、図１に示すパーソナルコンピュータ５０、アクセスポイント６０および無線通信システム１００の全体のフローチャートである。パーソナルコンピュータ５０は、アクセスポイント６０と通常の無線通信Ｃｏｍ１を行なっている。そして、無線装置３０は、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間の通常通信Ｃｏｍ１に並行して、図１０に示すフローチャートに従って秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する鍵生成通信Ｃｏｍ２を実行する。
【０１５６】
この場合、パーソナルコンピュータ５０は、アクセスポイント６０との間で全方位性のアンテナ７０，８０を用いて無線通信Ｃｏｍ１を行なっており、無線装置３０は、アレーアンテナ４０の指向性を順次変えながら無線装置１０と無線通信Ｃｏｍ２を行なっているので、無線装置１０，３０間の無線通信Ｃｏｍ２がパーソナルコンピュータ５０とアクセスポイント６０との間の無線通信Ｃｏｍ１と混信することはない。
【０１５７】
無線装置１０，３０間の無線通信Ｃｏｍ２によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が生成されると、無線装置１０のＣＰＵ１３は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５およびケーブル１を介してパーソナルコンピュータ５０にアクセスし、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１に書換え、無線装置３０のＣＰＵ３４は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６およびケーブル２を介してアクセスポイント６０にアクセスし、アクセスポイント６０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【０１５８】
そうすると、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、それぞれ、書換えられた秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を用いて相互に無線通信Ｃｏｍ３を行なう。そして、無線装置３０は、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間の通常通信Ｃｏｍ３に並行して、図１０に示すフローチャートに従って秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する鍵生成通信Ｃｏｍ４を実行する。この場合も、上述した理由によって、無線通信Ｃｏｍ４は、無線通信Ｃｏｍ３と混信することはない。
【０１５９】
無線装置１０，３０間の無線通信Ｃｏｍ４によって新たな秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が生成されると、無線装置１０は、上述した動作によってパーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵Ｋｓ１を新たな秘密鍵Ｋｓ１に書換え、無線装置３０は、上述した動作によってアクセスポイント６０の暗号処理部６８に書き込まれている秘密鍵Ｋｓ２を新たな秘密鍵Ｋｓ２に書換える。
【０１６０】
その後、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、それぞれ、新たな秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を用いて相互に無線通信を行なう。
【０１６１】
以下、同じ動作が繰返される。
【０１６２】
無線通信システム１００においては、無線装置３０は、ケーブル２によってアクセスポイント６０に接続されている。そして、パーソナルコンピュータ５０のユーザは、パーソナルコンピュータ５０を持って移動し、各移動先のホットスポットを利用してパーソナルコンピュータ５０を無線通信ネットワークに接続し、アクセスポイント６０と無線通信を行なう。
【０１６３】
この場合、パーソナルコンピュータ５０のユーザは、無線装置１０を持っており、ケーブル１によって無線装置１０をパーソナルコンピュータ５０に接続する。そして、パーソナルコンピュータ５０のユーザは、無線装置１０と、アクセスポイント６０に接続された無線装置３０との間で無線通信を行ない、上述した動作に従って秘密鍵Ｋｓ１を生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ１を用いてパーソナルコンピュータ５０によってアクセスポイント６０と無線通信を行なう。
【０１６４】
従って、この発明によれば、既存の無線通信ネットワークに接続されたまたは接続可能なパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０で使用される秘密鍵を容易に生成できる。
【０１６５】
また、既存の無線通信ネットワークと独立した無線通信によって秘密鍵を生成し、その生成した秘密鍵によって既存の無線通信ネットワークの無線通信に用いられている秘密鍵を更新するので、既存の無線通信ネットワークに接続されたパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０の通信機能を削減して既存の無線通信ネットワークにおける暗号通信を実現できる。
【０１６６】
更に、パーソナルコンピュータ５０を持って移動するユーザは、無線装置１０を持っていれば、無線装置３０との間で秘密鍵を容易に生成できる。
【０１６７】
更に、パーソナルコンピュータ５０を持っていない場合でも、無線装置１０によって秘密鍵Ｋｓ１を事前に作成しておき、無線通信ネットワークにパーソナルコンピュータ５０が新規に加入したときに、事前に作成した秘密鍵Ｋｓ１を用いて暗号通信を行なうことができる。
【０１６８】
［秘密鍵の他の更新方法１］
上記においては、無線装置１０，３０がそれぞれパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０に書き込まれた秘密鍵を書換える（更新する）と説明したが、この発明においては、これに限らず、秘密鍵の書換（更新）は、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０が行なうようにしてもよい。
【０１６９】
この場合、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、図１２に示す構成からなる。図１２は、図１に示すパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０の他の概略ブロック図である。パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０のＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、ＣＰＵ６６に接続されており、ＣＰＵ６６は、暗号処理部６８にも接続されている。そして、無線装置１０は、生成した秘密鍵Ｋｓ１をケーブル１およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介してパーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６へ送信し、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、無線装置１０から受信した秘密鍵Ｋｓ１によって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を更新する。また、無線装置３０は、生成した秘密鍵Ｋｓ２をケーブル２およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介してアクセスポイント６０のＣＰＵ６６へ送信し、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、無線装置３０から受信した秘密鍵Ｋｓ２によって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を更新する。
【０１７０】
［秘密鍵の他の更新方法２］
上記においては、無線装置１０，３０は、それぞれ、ケーブル１，２を介してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０に秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を送信して秘密鍵を更新すると説明したが、この発明においては、これに限らず、無線装置１０，３０は、それぞれ、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を無線通信によってパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信して秘密鍵を更新するようにしてもよい。
【０１７１】
この場合、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、図１３に示す構成からなる。図１３は、図１に示すパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０の更に他の概略ブロック図である。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が無線通信によって、それぞれ、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信される場合、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、図１２に示す構成からＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を削除した構成からなる（図１３参照）。
【０１７２】
［無線通信の例］
図１４は、無線通信によって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信する概念図である。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が無線装置１０，３０間で上述した方法によって生成されると、無線装置１０のＣＰＵ１３は、メモリ１４に記憶された秘密鍵Ｋｓ１と同じ鍵長を有する秘密鍵αを読み出すとともに、秘密鍵Ｋｓ１にて上書き（更新）する。なお、秘密鍵αは、図１０に示すフローチャートに従って無線装置１０，３０間の無線通信により生成され、メモリ１４に記憶された秘密鍵である。
【０１７３】
そして、ＣＰＵ１３は、秘密鍵Ｋｓ１と秘密鍵αとの排他的論理和（Ｅｘ−ＯＲ）を演算し、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）を生成する。なお、表記Ａ（Ｂ）は、ＢでＡを暗号化したことを表す。
【０１７４】
その後、ＣＰＵ１３は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）を無線通信によってパーソナルコンピュータ５０へ送信する。パーソナルコンピュータ５０のアンテナ部６１（アンテナ７０）は、無線装置１０から暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）を受信する。そして、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）は、送受信部６２、周波数チャネル設定部６３、変復調部６４およびメディアアクセス制御部６５を介してＣＰＵ６６へ送信される。
【０１７５】
ＣＰＵ６６は、受信した暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）と暗号処理部６８に記憶された秘密鍵αとの排他的論理和を演算し、秘密鍵Ｋｓ１を取得する。そして、ＣＰＵ６６は、その取得した秘密鍵Ｋｓ１によって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を書換える。
【０１７６】
図１５は、図１４に示す秘密鍵Ｋｓ１を無線装置１０からパーソナルコンピュータ５０へ送信する方法の具体例である。図１５においては、秘密鍵Ｋｓ１として８ビットの［１０１１１０１１］を示す。無線装置１０のＣＰＵ１３は、秘密鍵α＝［１０１０１０１０］を読出し、秘密鍵Ｋｓ１＝［１０１１１０１１］と秘密鍵α＝［１０１０１０１０］との排他的論理和を演算し、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を生成する。
【０１７７】
そして、ＣＰＵ１３は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を無線モジュール１１およびアンテナ２０を介して無線通信によってパーソナルコンピュータ５０へ送信する。
【０１７８】
パーソナルコンピュータ５０のアンテナ部６１（アンテナ７０）は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を受信し、送受信部６２、周波数チャネル設定部６３、変復調部６４およびメディアアクセス制御部６５を介して暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］をＣＰＵ６６へ送信する。
【０１７９】
ＣＰＵ６６は、暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］を受信すると、秘密鍵α＝［１０１０１０１０］と暗号化秘密鍵α（Ｋｓ１）＝［０００１０００１］との排他的論理和を演算して秘密鍵Ｋｓ１＝［１０１１１０１１］を取得する。
【０１８０】
その後、ＣＰＵ６６は、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１によって更新する。
【０１８１】
無線装置３０が秘密鍵Ｋｓ２をアクセスポイント６０へ送信し、アクセスポイント６０の暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を書換える動作も、上述した動作と同じ動作によって実行される。
【０１８２】
上述した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２のパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０への送信方法は、無線装置１０，３０間の無線通信によって生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２と異なる秘密鍵αを利用し、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を秘密鍵αによって暗号化してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信する方法である。この場合、無線装置１０，３０は、相互に異なる秘密鍵αを利用してもよい。つまり、無線装置１０は、秘密鍵α１（秘密鍵αの一種）を利用し、秘密鍵Ｋｓ１を秘密鍵α１によって暗号化してパーソナルコンピュータ５０へ送信し、無線装置３０は、秘密鍵α１と異なる秘密鍵α２（秘密鍵αの一種）を利用し、秘密鍵Ｋｓ２を秘密鍵α２によって暗号化してアクセスポイント６０へ送信してもよい。秘密鍵α１は、無線装置１０とパーソナルコンピュータ５０との間の無線通信に用いられ、秘密鍵α２は、無線装置３０とアクセスポイント６０との間の無線通信に用いられるので、秘密鍵α１，α２は、異なっていてもよいからである。
【０１８３】
上述したように、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を暗号化してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０へ送信することによって秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２が盗聴されるのを抑制でき、パーソナルコンピュータ５０とアクセスポイント６０との間の無線通信のセキュリティーを向上させることができる。
【０１８４】
［パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間の他の暗号通信方法］
上記においては、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、無線装置１０，３０間の無線通信によって生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を暗号鍵および復号鍵として用い、相互に暗号通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限らず、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、無線装置１０，３０間の無線通信によって生成された秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）暗号通信方式の初期ベクタとして用いてもよい。
【０１８５】
ＷＥＰ暗号通信方式は、秘密鍵に初期ベクタＩＶ（Ｉｎｉｔｉａｌ Ｖｅｃｔｏｒ）を追加し、その追加結果である秘密鍵／初期ベクタＩＶを擬似乱数発生器に通して秘密鍵を生成するとともに、その生成した秘密鍵とデータ（平文）との排他的論理和を演算することによってデータを暗号化し、その暗号化データに初期ベクタＩＶを付加して相手方へ送信する。
【０１８６】
このＷＥＰ暗号通信方式では、秘密鍵を生成するための初期ベクタＩＶが平文の状態で無線通信により送信されるため、この初期ベクタＩＶが盗聴され、結果的に暗号通信に用いる秘密鍵が盗聴される危険性がある。
【０１８７】
そこで、この発明においては、このＷＥＰ暗号通信方式を用いた場合にも盗聴を防止してセキュリティを向上させることができる暗号通信方法について説明する。
【０１８８】
図１６は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す概念図である。パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、ＡＳＣＩＩ文字列からなり、１６進数に変換された秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅを保持しており、無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信する。
【０１８９】
なお、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ１３は、ケーブル１およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信し、または上述した各種の無線通信の方法によって無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信する。
【０１９０】
ＣＰＵ１３は、無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信すると、その受信した秘密鍵Ｋｓ１を初期ベクタＩＶ１＿０として秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに追加し、その追加したビット列に基づいて擬似乱数を発生させることにより秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬを生成する。そして、ＣＰＵ１３は、その生成した秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。
【０１９１】
ＷＥＰ暗号通信方式においては、データである平文ＰＬＴＸＴに一貫性検査値ＩＣＶ（Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｖａｌｕｅ）が付加されている。この一貫性検査値ＩＣＶは、平文ＰＬＴＸＴが改竄されたか否かを検査するための検査値である。
【０１９２】
暗号処理部６８は、データである平文ＰＬＴＸＴと、上述した方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬとの排他的論理和を演算し、平文ＰＬＴＸＴを暗号化する。そして、暗号処理部６８は、暗号化した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶを付加して相手方の通信装置（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０１９３】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬを生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０１９４】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬまたはＫｓ２＿ＦＬと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０１９５】
このように、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０がＷＥＰ暗号通信方式によって相互に暗号通信を行なう場合、アレーアンテナ４０の指向性がｊ個の指向性に変えられたときに無線装置１０，３０が相手方の無線装置から受信したｊ個の強度ＷＩ１〜ＷＩｊを多値化して生成した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をそれぞれ初期ベクタＩＶ１＿０，ＩＶ２＿０として秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ，Ｋｓ２＿ｐｒｅに追加して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが生成される。
【０１９６】
従って、この発明においては、初期ベクタＩＶ１＿０，ＩＶ２＿０自体を通信の相手方に送信することなく、ＷＥＰ暗号通信方式において用いられる秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが生成される。その結果、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが盗聴されるのを防止できる。
【０１９７】
図１７は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す概念図である。秘密鍵Ｋｓ１は、図１１に示すように複数回生成される。従って、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ１３は、無線装置１０から複数の秘密鍵Ｋｓ１を順次受信すると、秘密鍵Ｋｓ１を受信するごとに、その受信した秘密鍵Ｋｓ１を初期ベクタＩＶ１＿ｎとして秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに追加し、その追加したビット列に基づいて擬似乱数を発生させることにより秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬを更新する。そして、ＣＰＵ１３は、その更新した秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。
【０１９８】
そして、暗号処理部６８は、更新された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮと、データである平文ＰＬＴＸＴとの排他的論理和を演算し、暗号化データを生成し、その生成した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶを追加して、暗号化データ／ＩＣＶを通信の相手方（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０１９９】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成し、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換える。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０２００】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって更新された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮまたはＫｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０２０１】
このように、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０がＷＥＰ暗号通信方式によって相互に暗号通信を行なう場合、アレーアンテナ４０の指向性がｊ個の指向性に変えられたときに無線装置１０，３０が相手方の無線装置から受信したｊ個の強度ＷＩ１〜ＷＩｊを多値化して生成した秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２をそれぞれ初期ベクタＩＶ１＿０，ＩＶ２＿０として秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ，Ｋｓ２＿ｐｒｅに追加して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが更新される。
【０２０２】
従って、この発明においては、初期ベクタＩＶ１＿ｎ，ＩＶ２＿ｎ自体を通信の相手方に送信することなく、ＷＥＰ暗号通信方式に用いられる秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬが更新される。その結果、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮが盗聴されるのを防止できる。
【０２０３】
図１８は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す他の概念図である。パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅを予め保持しており、無線装置１０から秘密鍵Ｋｓ１を受信する。この場合、ＣＰＵ６６は、ケーブル１およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して、または上述した各種の無線通信方法によって秘密鍵Ｋｓ１を受信する。
【０２０４】
そして、ＣＰＵ６６は、ＷＥＰ暗号通信方式に従って初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを作成するとともに、無線装置１０から受信した秘密鍵Ｋｓ１からなる初期ベクタＩＶ１＿０と、作成した初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐとの排他的論理和を演算して初期ベクタＩＶ１’＿０を作成する。
【０２０５】
そうすると、ＣＰＵ６６は、予め保持している秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに初期ベクタＩＶ１’＿０を追加し、その追加結果である秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ／初期ベクタＩＶ１’＿０を擬似乱数発生器に通して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬを作成する。そして、ＣＰＵ６６は、作成した秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬによって、暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。
【０２０６】
暗号処理部６８は、データである平文ＰＬＴＸＴと、上述した方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬとの排他的論理和を演算し、平文ＰＬＴＸＴを暗号化する。そして、暗号処理部６８は、暗号化した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶおよび初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを付加してＩＣＶ／暗号化データ／初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを相手方の通信装置（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０２０７】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、無線装置３０から秘密鍵Ｋｓ２を受信し、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬを生成する。そして、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ２＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０２０８】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬまたはＫｓ２＿ＦＬと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０２０９】
図１９は、ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す他の概念図である。無線装置１０，３０は、図１１に示すように、アレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に変えて相互に無線通信を行ない、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を順次生成する。そして、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６は、無線装置１０から複数の秘密鍵Ｋｓ１を順次受信し、各受信した秘密鍵Ｋｓ１を初期ベクタＩＶ１＿ｎとする。
【０２１０】
そうすると、ＣＰＵ６６は、初期ベクタＩＶ１＿ｎと初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐとの排他的論理和を演算し、初期ベクタＩＶ１’＿ｎを生成する。そして、ＣＰＵ６６は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬの生成に用いられた秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ／初期ベクタＩＶ１’＿０の初期ベクタＩＶ１’＿０を初期ベクタＩＶ１’＿ｎに代えて秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅに追加し、秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ／初期ベクタＩＶ１’＿ｎを擬似乱数発生器に通して更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成する。その後、ＣＰＵ６６は、その生成した更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮによって、暗号処理部６８に既に書き込まれた秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。
【０２１１】
パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８は、データである平文ＰＬＴＸＴと、上述した方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮとの排他的論理和を演算し、平文ＰＬＴＸＴを暗号化する。そして、暗号処理部６８は、暗号化した暗号化データに一貫性検査値ＩＣＶおよび初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを付加してＩＣＶ／暗号化データ／初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐを相手方の通信装置（アクセスポイント６０）へ送信する。
【０２１２】
なお、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、無線装置３０から複数の秘密鍵Ｋｓ２を順次受信し、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮと同じ方法によって秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮを生成する。そして、アクセスポイント６０のＣＰＵ６６は、その生成した秘密鍵Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮによって暗号処理部６８に既に書き込まれている秘密鍵を書換えるとともに、初期ベクタＩＶ２＿ｗｅｐを暗号処理部６８へ送信する。また、アクセスポイント６８の暗号処理部６８における平文ＰＬＴＸＴの暗号化も、パーソナルコンピュータ５０の暗号処理部６８における暗号化の方法と同じである。
【０２１３】
また、通信の相手方では、上述した方法と同じ方法によって生成された秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮまたはＫｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮと暗号化データとの排他的論理和が演算され、暗号化データが復号される。
【０２１４】
このように、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６（アクセスポイント６０のＣＰＵ６６）は、無線装置１０，３０間で生成された秘密鍵Ｋｓ１（または秘密鍵Ｋｓ２）を初期ベクタＩＶ１＿０（またはＩＶ２＿０）として用い、初期ベクタＩＶ１＿０（またはＩＶ２＿０）と、ＷＥＰ暗号通信方式に用いられる初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐとの排他的論理和を演算して初期ベクタＩＶ１’＿０（またはＩＶ２’＿０）を生成するとともに、その生成した初期ベクタＩＶ１’＿０（またはＩＶ２’＿０）を秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ（またはＫｓ２＿ｐｒｅ）に追加して秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ（またはＫｓ２＿ＦＬ）を生成する。
【０２１５】
また、パーソナルコンピュータ５０のＣＰＵ６６（アクセスポイント６０のＣＰＵ６６）は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ（またはＫｓ２＿ＦＬ）の更新においても、無線装置１０，３０間で生成された秘密鍵Ｋｓ１（またはＫｓ２）を秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ（またはＫｓ２＿ｐｒｅ）に追加すべき初期ベクタＩＶ１’＿ｎ（またはＩＶ２’＿ｎ）として用い、初期ベクタＩＶ１’＿ｎ（またはＩＶ２’＿ｎ）を秘密鍵Ｋｓ１＿ｐｒｅ（またはＫｓ２＿ｐｒｅ）に追加して更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ（またはＫｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮ）を生成する。
【０２１６】
従って、初期ベクタＩＶ１’＿０，ＩＶ２’＿０，ＩＶ１’＿ｎ，ＩＶ２’＿ｎ自体が通信の相手方に送信されることなく、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬの生成および更新が行なわれる。その結果、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬおよび更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮの盗聴を抑制できる。
【０２１７】
また、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬまたは更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮによってデータが暗号化された後、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐは、暗号化データに付加されて平文の状態で通信の相手方へ送信されるが、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐ自体は、秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬおよび更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮの生成に関与しないので、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐが盗聴されても、秘密鍵鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬまたは更新秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ＿ＲｅＮ，Ｋｓ２＿ＦＬ＿ＲｅＮは、盗聴されない。
【０２１８】
このように、初期ベクタＩＶ１＿ｗｅｐ，ＩＶ２＿ｗｅｐは、暗号化データと共に通信の相手方へ送信されるのは、ＷＥＰ暗号通信方式をそのまま利用してＷＥＰ暗号通信方式におけるセキュリティを向上させるためである。
【０２１９】
この発明においては、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長は、無線装置１０，３０間の通信環境に応じて決定されてもよい。即ち、無線装置１０，３０間の通信環境が盗聴し易い環境であるとき、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に長くし、無線装置１０，３０間の通信環境が盗聴し難い環境であるとき、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に短くする。
【０２２０】
また、定期的に秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を変えるようにしてもよい。
【０２２１】
更に、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０間で送受信する情報の機密性に応じて秘密鍵Ｋｓ１、Ｋｓ２の鍵長を変えるようにしてもよい。即ち、情報の機密性が高いとき秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に長くし、情報の機密性が低いとき秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を相対的に短くする。
【０２２２】
そして、この鍵長は、アレーアンテナ４０の指向性を変化させる個数、即ち、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊの個数により制御される。秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２は、検出された電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊの個数からなるビットパターンを有し、電波の強度Ｉ１１〜Ｉ１ｊ，Ｉ２１〜Ｉ２ｊの個数は、アレーアンテナ４０の指向性を変化させる個数に等しいからである。つまり、制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊの個数により秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長を制御できる。
【０２２３】
このように、この発明においては、秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２の鍵長は、電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナ４０の指向性を変化させる個数によって決定される。
【０２２４】
更に、上記においては、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、無線通信により相互に暗号通信を行なうと説明したが、この発明においては、これに限られず、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０は、有線ネットワークに接続されており、有線回線により相互に暗号通信を行なってもよい。
【０２２５】
更に、この発明においては、無線装置１０は、１台に限らず、複数台であってもよい。即ち、無線通信システム１００は、少なくとも１台の無線装置１０と、１台の無線装置３０とからなるものであればよい。
【０２２６】
なお、この発明においては、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５は、「接続ポート」および「第２の接続ポート」を構成する。また、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６は、「接続ポート」および「第１の接続ポート」を構成する。そして、接続ポート、第１の接続ポートおよび第２の接続ポートは、”端子”を含むものである。
【０２２７】
更に、ＣＰＵ１３は、「秘密鍵書換手段」、「第２の秘密鍵書換手段」、「送信手段」および「第２の送信手段」を構成する。
【０２２８】
更に、ＣＰＵ３４は、「秘密鍵書換手段」、「第１の秘密鍵書換手段」、「送信手段」および「第１の送信手段」を構成する。
【０２２９】
更に、ＣＰＵ１３およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート１５は、「供給手段」および「第２の供給手段」を構成する。
【０２３０】
更に、ＣＰＵ３４およびＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６は、「供給手段」および「第１の供給手段」を構成する。
【０２３１】
更に、秘密鍵Ｋｓ１を無線通信によってパーソナルコンピュータ５０へ送信する無線モジュール１１は、「供給手段」を構成する。
【０２３２】
更に、秘密鍵Ｋｓ２を無線通信によってアクセスポイント６０へ送信する無線モジュール３２は、「供給手段」を構成する。
【０２３３】
［実施の形態２］
図２０は、実施の形態２による無線通信システムの概略図である。実施の形態２による無線通信システム１００Ａは、図１に示す無線通信システム１００の無線装置３０を無線装置３０Ａに代え、アレーアンテナ４０をアクセスポイント６０Ａに搭載するようにしたものである。
【０２３４】
無線装置３０Ａは、ケーブル２によってアクセスポイント６０Ａに接続されるとともに、ケーブル３によってアレーアンテナ４０のアンテナ素子４７（給電素子）に接続される。
【０２３５】
アレーアンテナ４０のアンテナ素子４７（給電素子）は、ケーブル４によってアクセスポイント６０Ａとも接続される。
【０２３６】
無線装置１０，３０Ａは、実施の形態１において説明した方法によってそれぞれ秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成するとともに、それぞれ、ケーブル１，２を介してパーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０Ａへアクセスし、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０Ａに書き込まれた秘密鍵を秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２によって書換える。
【０２３７】
アクセスポイント６０Ａは、アレーアンテナ４０を用いてパーソナルコンピュータ５０と無線通信を行なう。また、アクセスポイント６０Ａは、無線装置３０Ａが無線装置１０との間で秘密鍵Ｋｓ２を生成するとき、実施の形態１において説明した方法によってアレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に順次変える。
【０２３８】
図２１は、図２０に示す他方の無線装置３０Ａの概略ブロック図である。無線装置３０Ａは、図３に示す無線装置３０の指向性制御手段３１を削除したものであり、その他は、無線装置３０と同じである。無線装置３０Ａにおいては、ＣＰＵ３４は、制御信号ＣＴＬ２を秘密鍵生成手段３３へ出力するとともに、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート３６を介してアクセスポイント６０Ａへも制御信号ＣＴＬ２を送信する。
【０２３９】
図２２は、図２０に示すアクセスポイント６０Ａの概略ブロック図である。アクセスポイント６０Ａは、図９に示すアクセスポイント６０のアンテナ部６１をアンテナ部６１Ａに代え、ＣＰＵ６６をＣＰＵ６６Ａに代え、指向性制御手段７１を追加したものであり、その他は、アクセスポイント６０と同じである。
【０２４０】
アクセスポイント６０Ａにおいては、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９は、暗号処理部６８および指向性制御手段７１に接続される。アンテナ部６１Ａは、アレーアンテナ４０からなる。
【０２４１】
ＣＰＵ６６Ａは、上述したＣＰＵ６６の機能に加え、アクセスポイント６０Ａがパーソナルコンピュータ５０と無線通信を行なうとき、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させるように制御するための制御信号ＣＴＬ３を生成して指向性制御手段７１へ出力する。
【０２４２】
指向性制御手段７１は、ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート６９を介して無線装置３０ＡのＣＰＵ３４から制御信号ＣＴＬ２を受けるとともに、ＣＰＵ６６Ａから制御信号ＣＴＬ３を受ける。
【０２４３】
そして、指向性制御手段７１は、２つの制御信号ＣＴＬ２，ＣＴＬ３の両方を受けると、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナおよび指向性のアンテナとして機能させる。より具体的には、指向性制御手段７１は、上述した指向性制御手段３１と同じように制御電圧セットＣＬＶ１〜ＣＬＶｊをアレーアンテナ４０のバラクタダイオード５１〜５６へ順次供給してアレーアンテナ４０の指向性をｊ個の指向性に順次切換えるとともに、制御電圧セットＣＬＶ０をバラクタダイオード５１〜５６へ供給してアレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させる。
【０２４４】
この制御電圧セットＣＬＶ０は、［２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ，２０Ｖ］からなる。即ち、制御電圧セットＣＬＶ０は、バラクタダイオード５１〜５６の全てのリアクタンス値を最大値に設定するための制御電圧セットである。
【０２４５】
そして、指向性制御手段７１は、アレーアンテナ４０の指向性を切換える時間間隔を利用してアレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させる。即ち、指向性制御手段７１は、アレーアンテナ４０の指向性が図８に示す指向性ＤＩＲｋ−１から指向性ＤＩＲｋ（ｋ＝２〜ｊ）へ切換わる時間間隔に制御電圧ＣＬＶ０をバラクタダイオード５１〜５６に供給する。つまり、指向性制御手段７１は、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナおよび指向性のアンテナとして交互に動作させる。
【０２４６】
これによって、アクセスポイント６０Ａは、パーソナルコンピュータ５０と無線通信を行なうとともに、パーソナルコンピュータ５０との無線通信に並行して無線装置１０とも無線通信を行なうことができる。
【０２４７】
また、指向性制御手段７１は、制御信号ＣＴＬ２のみを受信したとき、アレーアンテナ４０を指向性のアンテナとして機能させ、制御信号ＣＴＬ３のみを受信したとき、アレーアンテナ４０を無指向性のアンテナとして機能させる。
【０２４８】
実施の形態２において無線装置１０，３０Ａがそれぞれ秘密鍵Ｋｓ１，Ｋｓ２を生成する動作は、図１０に示すフローチャートに従って実行される。この場合、アレーアンテナ４０は、無線装置１０から受信した電波をケーブル３を介して無線装置３０Ａの無線モジュール３２へ送信する。また、無線モジュール３２は、秘密鍵生成手段３３が発生した所定のデータＤＡＴＡをケーブル３を介してアレーアンテナ４０へ送信する。その他は、実施の形態１において説明したとおりである。
【０２４９】
実施の形態２においても、無線装置３０Ａは、その生成した秘密鍵Ｋｓ２を無線通信によってアクセスポイント６０Ａへ送信することができる。無線通信の具体的な方法は、実施の形態１において説明したとおりである。
【０２５０】
また、パーソナルコンピュータ５０およびアクセスポイント６０Ａは、ＷＥＰ暗号通信方式によって暗号通信を行なってもよい。ＷＥＰ暗号通信に用いられる秘密鍵Ｋｓ１＿ＦＬ，Ｋｓ２＿ＦＬの生成および更新については、実施の形態１において説明したとおりである。
【０２５１】
実施の形態２においては、無線装置３０Ａは、アクセスポイント６０Ａに設置されたアレーアンテナ４０を共用するので、無線通信システム１００Ａをコンパクト化できる。
【０２５２】
その他は、実施の形態１と同じである。
【０２５３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０２５４】
この発明は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線装置に適用される。また、この発明は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な無線通信システムに適用される。さらに、この発明は、ネットワークに接続されたまたは接続可能な通信装置で用いる秘密鍵を生成可能な通信方法に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０２５５】
【図１】この発明の実施の形態１による無線通信システムの概略図である。
【図２】図１に示す一方の無線装置の概略ブロック図である。
【図３】図１に示す他方の無線装置の概略ブロック図である。
【図４】図２に示す秘密鍵生成手段の概略ブロック図である。
【図５】図４に示す鍵一致確認部の概略ブロック図である。
【図６】図４に示す鍵一致化部の概略ブロック図である。
【図７】秘密鍵を生成するときの受信信号プロファイルの概念図である。
【図８】図３に示すアレーアンテナの平面図である。
【図９】図１に示すアクセスポイントの概略ブロック図である。
【図１０】図１に示す２つの無線装置間で秘密鍵を生成する動作を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図１に示すパーソナルコンピュータ、アクセスポイントおよび無線通信システムの全体のフローチャートである。
【図１２】図１に示すパーソナルコンピュータおよびアクセスポイントの他の概略ブロック図である。
【図１３】図１に示すパーソナルコンピュータおよびアクセスポイントの更に他の概略ブロック図である。
【図１４】無線通信によって秘密鍵をパーソナルコンピュータおよびアクセスポイントへ送信する概念図である。
【図１５】図１４に示す秘密鍵を無線装置からパーソナルコンピュータへ送信する方法の具体例である。
【図１６】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す概念図である。
【図１７】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す概念図である。
【図１８】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の生成と暗号化の概念を示す他の概念図である。
【図１９】ＷＥＰ暗号通信方式における秘密鍵の更新と暗号化の概念を示す他の概念図である。
【図２０】実施の形態２による無線通信システムの概略図である。
【図２１】図２０に示す他方の無線装置の概略ブロック図である。
【図２２】図２０に示すアクセスポイント６０Ａの概略ブロック図である。
【符号の説明】
【０２５６】
１〜４ ケーブル、１０，３０，３０Ａ 無線装置、１１，３２ 無線モジュール、１２，３３ 秘密鍵生成手段、１３，３４，６６，６６Ａ ＣＰＵ、１４，３５，６７ メモリ、１５，３６，６９ ＵＳＢポートまたはＬＡＮポート、２０，７０，８０ アンテナ、３１，７１ 指向性制御手段、４０ アレーアンテナ、４１〜４７ アンテナ素子、５０ パーソナルコンピュータ、５１〜５６ バラクタダイオード、６０，６０Ａ アクセスポイント、６１，６１Ａ アンテナ部、６２ 送受信部、６３ 周波数チャネル設定部、６４ 変復調部、６５ メディアアクセス制御部、６８ 暗号処理部、１００，１００Ａ 無線通信システム、１２０ 信号発生部、１３０ 制御部、１４０ プロファイル生成部、１５０ 鍵作成部、１６０ 鍵一致確認部、１６１，１７４ データ発生部、１６２，１７５ データ比較部、１６３，１７６ 結果処理部、１７０ 鍵一致化部、１７１ 擬似シンドローム作成部、１７２ 不一致ビット検出部、１７３ 鍵不一致訂正部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線装置との間で無線通信を行ない、前記他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、
指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える指向性切換手段と、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記他の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第２の秘密鍵を生成する秘密鍵生成手段と、
通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に前記生成された第２の秘密鍵を使用できるように前記第２の秘密鍵を前記通信装置に供給する供給手段とを備える無線装置。
【請求項２】
前記アレーアンテナは、前記通信装置が前記相手方と通信を行なうためのアンテナと共用される、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記通信装置は、アクセスポイントまたはサーバである、請求項１または請求項２に記載の無線装置。
【請求項４】
他の無線装置との間で無線通信を行ない、前記他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、
アンテナと、
指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記他の無線装置から送信されたｊ個の電波を前記アンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第２の秘密鍵を生成する秘密鍵生成手段と、
通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に前記生成された第２の秘密鍵を使用できるように前記第２の秘密鍵を前記通信装置に供給する供給手段とを備える無線装置。
【請求項５】
前記通信装置は、ユーザ端末である、請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
前記供給手段は、
前記通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される接続ポートと、
前記接続ポートおよび前記ケーブルを介して、前記通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える秘密鍵書換手段とを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項７】
前記供給手段は、
前記通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される接続ポートと、
前記通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える前記通信装置の書換手段に前記接続ポートおよび前記ケーブルを介して前記第２の秘密鍵を送信する送信手段とを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項８】
指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナと、
アンテナと、
前記アレーアンテナおよび前記アンテナを介して相互に電波を送受信する第１および第２の無線装置とを備え、
前記第１の無線装置は、
前記アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える指向性切換手段と、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する第１の秘密鍵生成手段と、
通信ネットワークに接続された第１の通信装置が通信の相手方である第２の通信装置との通信に前記生成された第１の秘密鍵を使用できるように前記第１の秘密鍵を前記第１の通信装置に供給する第１の供給手段とを含み、
前記第２の無線装置は、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記第１の無線装置から送信されたｊ個の電波を前記アンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する第２の秘密鍵生成手段と、
前記通信ネットワークに接続された第２の通信装置が前記第１の通信装置との通信に前記生成された第２の秘密鍵を使用できるように前記第２の秘密鍵を前記第２の通信装置に供給する第２の供給手段とを含み、
前記アレーアンテナは、前記第１の無線装置に装着される、無線通信システム。
【請求項９】
前記第１の供給手段は、
前記第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される第１の接続ポートと、
前記第１の接続ポートおよび前記第１のケーブルを介して、前記第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第１の秘密鍵に書換える第１の秘密鍵書換手段とを含む、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記第１の供給手段は、
前記第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される第１の接続ポートと、
前記第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第１の秘密鍵に書換える前記第１の通信装置の書換手段に前記第１の接続ポートおよび前記第１のケーブルを介して前記第１の秘密鍵を送信する第１の送信手段とを含む、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記アレーアンテナは、前記第１の通信装置が前記第２の通信装置と通信を行なうためのアンテナと共用される、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記第２の供給手段は、
前記第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される第２の接続ポートと、
前記第２の接続ポートおよび前記第２のケーブルを介して、前記第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える第２の秘密鍵書換手段とを含む、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の供給手段は、
前記第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される第２の接続ポートと、
前記第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える前記第２の通信装置の書換手段に前記第２の接続ポートおよび前記第２のケーブルを介して前記第２の秘密鍵を送信する第２の送信手段とを含む、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記第１の通信装置は、アクセスポイントまたはサーバであり、
前記第２の通信装置は、ユーザ端末である、請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときに、第１の無線装置が前記アレーアンテナを介して第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する第１のステップと、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに、前記第２の無線装置が前記アレーアンテナを介して前記第１の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する第２のステップと、
通信ネットワークに接続された第１の通信装置に書き込まれた秘密鍵を前記生成された第１の秘密鍵に書換える第３のステップと、
前記通信ネットワークに接続された第２の通信装置に書き込まれた秘密鍵を前記生成された第２の秘密鍵に書換える第４のステップと、
前記第１の通信装置が前記第１の秘密鍵を用いて前記第２の通信装置と暗号通信を行なう第５のステップと、
前記第２の通信装置が前記第２の秘密鍵を用いて前記第１の無線装置と前記暗号通信を行なう第６のステップとを含む通信方法。
【請求項１６】
前記第３のステップにおいて、前記第１の無線装置が前記書き込まれた秘密鍵を前記第１の秘密鍵に書換える、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記第３のステップは、
前記第１の無線装置が前記生成された第１の秘密鍵を前記第１の通信装置へ送信する第１のサブステップと、
前記第１の通信装置が前記第１の秘密鍵を受信し、前記書き込まれた秘密鍵を前記受信した第１の秘密鍵に書換える第２のサブステップとを含む、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記第４のステップにおいて、前記第２の無線装置が前記書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記第４のステップは、
前記第２の無線装置が前記生成された第２の秘密鍵を前記第２の通信装置へ送信する第３のサブステップと、
前記第２の通信装置が前記第２の秘密鍵を受信し、前記書き込まれた秘密鍵を前記受信した第２の秘密鍵に書換える第４のサブステップとを含む、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項１】
他の無線装置との間で無線通信を行ない、前記他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、
指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナと、
前記アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える指向性切換手段と、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記他の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第２の秘密鍵を生成する秘密鍵生成手段と、
通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に前記生成された第２の秘密鍵を使用できるように前記第２の秘密鍵を前記通信装置に供給する供給手段とを備える無線装置。
【請求項２】
前記アレーアンテナは、前記通信装置が前記相手方と通信を行なうためのアンテナと共用される、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記通信装置は、アクセスポイントまたはサーバである、請求項１または請求項２に記載の無線装置。
【請求項４】
他の無線装置との間で無線通信を行ない、前記他の無線装置において生成される第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する無線装置であって、
アンテナと、
指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記他の無線装置から送信されたｊ個の電波を前記アンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第２の秘密鍵を生成する秘密鍵生成手段と、
通信ネットワークに接続された通信装置が相手方との通信に前記生成された第２の秘密鍵を使用できるように前記第２の秘密鍵を前記通信装置に供給する供給手段とを備える無線装置。
【請求項５】
前記通信装置は、ユーザ端末である、請求項４に記載の無線装置。
【請求項６】
前記供給手段は、
前記通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される接続ポートと、
前記接続ポートおよび前記ケーブルを介して、前記通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える秘密鍵書換手段とを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項７】
前記供給手段は、
前記通信装置にアクセスするためのケーブルが接続される接続ポートと、
前記通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える前記通信装置の書換手段に前記接続ポートおよび前記ケーブルを介して前記第２の秘密鍵を送信する送信手段とを含む、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
【請求項８】
指向性を電気的に切換え可能なアレーアンテナと、
アンテナと、
前記アレーアンテナおよび前記アンテナを介して相互に電波を送受信する第１および第２の無線装置とを備え、
前記第１の無線装置は、
前記アレーアンテナの指向性をｊ（ｊは複数）個の指向性に順次切換える指向性切換手段と、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する第１の秘密鍵生成手段と、
通信ネットワークに接続された第１の通信装置が通信の相手方である第２の通信装置との通信に前記生成された第１の秘密鍵を使用できるように前記第１の秘密鍵を前記第１の通信装置に供給する第１の供給手段とを含み、
前記第２の無線装置は、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに前記アレーアンテナを介して前記第１の無線装置から送信されたｊ個の電波を前記アンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する第２の秘密鍵生成手段と、
前記通信ネットワークに接続された第２の通信装置が前記第１の通信装置との通信に前記生成された第２の秘密鍵を使用できるように前記第２の秘密鍵を前記第２の通信装置に供給する第２の供給手段とを含み、
前記アレーアンテナは、前記第１の無線装置に装着される、無線通信システム。
【請求項９】
前記第１の供給手段は、
前記第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される第１の接続ポートと、
前記第１の接続ポートおよび前記第１のケーブルを介して、前記第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第１の秘密鍵に書換える第１の秘密鍵書換手段とを含む、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記第１の供給手段は、
前記第１の通信装置にアクセスするための第１のケーブルが接続される第１の接続ポートと、
前記第１の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第１の秘密鍵に書換える前記第１の通信装置の書換手段に前記第１の接続ポートおよび前記第１のケーブルを介して前記第１の秘密鍵を送信する第１の送信手段とを含む、請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記アレーアンテナは、前記第１の通信装置が前記第２の通信装置と通信を行なうためのアンテナと共用される、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記第２の供給手段は、
前記第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される第２の接続ポートと、
前記第２の接続ポートおよび前記第２のケーブルを介して、前記第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える第２の秘密鍵書換手段とを含む、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記第２の供給手段は、
前記第２の通信装置にアクセスするための第２のケーブルが接続される第２の接続ポートと、
前記第２の通信装置に既に書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える前記第２の通信装置の書換手段に前記第２の接続ポートおよび前記第２のケーブルを介して前記第２の秘密鍵を送信する第２の送信手段とを含む、請求項８から請求項１１のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記第１の通信装置は、アクセスポイントまたはサーバであり、
前記第２の通信装置は、ユーザ端末である、請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
電気的に指向性を切換え可能なアレーアンテナの指向性がｊ（ｊは複数）個の指向性に順次変えられたときに、第１の無線装置が前記アレーアンテナを介して第２の無線装置からｊ個の電波を受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて第１の秘密鍵を生成する第１のステップと、
前記アレーアンテナの指向性が前記ｊ個の指向性に順次変えられたときに、前記第２の無線装置が前記アレーアンテナを介して前記第１の無線装置から送信されたｊ個の電波をアンテナを介して受信し、その受信したｊ個の電波の強度プロファイルに基づいて前記第１の秘密鍵と同じ第２の秘密鍵を生成する第２のステップと、
通信ネットワークに接続された第１の通信装置に書き込まれた秘密鍵を前記生成された第１の秘密鍵に書換える第３のステップと、
前記通信ネットワークに接続された第２の通信装置に書き込まれた秘密鍵を前記生成された第２の秘密鍵に書換える第４のステップと、
前記第１の通信装置が前記第１の秘密鍵を用いて前記第２の通信装置と暗号通信を行なう第５のステップと、
前記第２の通信装置が前記第２の秘密鍵を用いて前記第１の無線装置と前記暗号通信を行なう第６のステップとを含む通信方法。
【請求項１６】
前記第３のステップにおいて、前記第１の無線装置が前記書き込まれた秘密鍵を前記第１の秘密鍵に書換える、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１７】
前記第３のステップは、
前記第１の無線装置が前記生成された第１の秘密鍵を前記第１の通信装置へ送信する第１のサブステップと、
前記第１の通信装置が前記第１の秘密鍵を受信し、前記書き込まれた秘密鍵を前記受信した第１の秘密鍵に書換える第２のサブステップとを含む、請求項１５に記載の通信方法。
【請求項１８】
前記第４のステップにおいて、前記第２の無線装置が前記書き込まれた秘密鍵を前記第２の秘密鍵に書換える、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の通信方法。
【請求項１９】
前記第４のステップは、
前記第２の無線装置が前記生成された第２の秘密鍵を前記第２の通信装置へ送信する第３のサブステップと、
前記第２の通信装置が前記第２の秘密鍵を受信し、前記書き込まれた秘密鍵を前記受信した第２の秘密鍵に書換える第４のサブステップとを含む、請求項１５から請求項１７のいずれか１項に記載の通信方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２００６−１２９０５２（Ｐ２００６−１２９０５２Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１４３３１（Ｐ２００４−３１４３３１）
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度独立行政法人情報通信研究機構、研究テーマ「自律分散型無線ネットワークの研究開発」に関する委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０３０２７９３１）学校法人同志社 (346)
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２８日（２００４．１０．２８）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１６年度独立行政法人情報通信研究機構、研究テーマ「自律分散型無線ネットワークの研究開発」に関する委託研究、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【出願人】（５０３０２７９３１）学校法人同志社 (346)
【出願人】（３９３０３１５８６）株式会社国際電気通信基礎技術研究所 (905)
【Ｆターム（参考）】
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