無線通信チャネルの設定方法、該方法のための仲介装置及びプログラム
【課題】任意の装置間に安全な無線通信チャネルを簡易に設定する方法を提供する。
【解決手段】仲介装置は、第１の値、第２の値、第３の値を生成し、第１の値と第２の値の積である第４の値を求め、この第４の値及び第３の値を、第１の装置に送信し、第１の値と第３の値の積である第５の値を求め、この第５の値及び第２の値を、第２の装置に送信する。これにより、第１の装置は、第４の値及び第３の値に基づき、第２の装置との無線通信で使用する暗号化鍵を生成し、第２の装置は、第５の値及び第２の値に基づき、第１の装置との無線通信で使用する前記暗号化鍵を生成する。
【解決手段】仲介装置は、第１の値、第２の値、第３の値を生成し、第１の値と第２の値の積である第４の値を求め、この第４の値及び第３の値を、第１の装置に送信し、第１の値と第３の値の積である第５の値を求め、この第５の値及び第２の値を、第２の装置に送信する。これにより、第１の装置は、第４の値及び第３の値に基づき、第２の装置との無線通信で使用する暗号化鍵を生成し、第２の装置は、第５の値及び第２の値に基づき、第１の装置との無線通信で使用する前記暗号化鍵を生成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の装置間に、安全なアドホック（ａｄ−ｈｏｃ）無線通信チャネルを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタルカメラで撮影した画像を、パーソナルコンピュータに転送してディスプレイに表示させたり、フォトプリンタに送信して印刷させたりするに当たり、これら装置間に通信チャネルを設定する必要がある。通信チャネルは、有線による通信チャネルと、無線による通信チャネルに大別できるが、何らかのケーブルにて装置間を接続する必要がある有線チャネルに比べ、その様なケーブルを必要としない無線通信チャネルの方が便利であり、種々の無線通信規格が提案されている。
【０００３】
しかしながら、無線通信チャネルを通して送受される無線信号は、通信には関係のない他の装置も受信することができ、安全な通信のためには暗号化が必須である。暗号化のためには、暗号化通信を行う装置に対して、あらかじめ暗号化のための種々のパラメータを設定しておく必要がある。しかしながら、任意の装置が、その場限りの、つまりアドホックチャネルを設定して通信を行う様な状況化において、事前に種々の暗号化パラメータを、あらかじめ装置に設定しておくことは現実的ではない。
【０００４】
このため、任意の装置間に安全な無線通信チャネルを設定するための様々な提案が行われている（例えば、非特許文献１から５、参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】Ｄｉｒｋ Ｂａｌｆａｎｚ、ｅｔ ａｌ．、“Ｎｅｔｗｏｒｋ−ｉｎ−ａ−Ｂｏｘ：Ｈｏｗ ｔｏ Ｓｅｔ Ｕｐ ａ Ｓｅｃｕｒｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｕｎｄｅｒ ａ Ｍｉｎｕｔｅｓ”、ＳＳＹＭ’：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １３ｔｈ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ＵＳＥＮＩＸ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、２００４年
【非特許文献２】Ｊｏｎａｔｈａｎ Ｍ．ＭｃＣｕｎｅ、ｅｔ ａｌ．、“Ｓｅｅｉｎｇ−Ｉｓ−Ｂｅｌｉｖｅｖｉｎｇ：Ｕｓｉｎｇ Ｃａｍｅｒａ Ｐｈｏｎｅｓ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ−Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｐｒｉｖａｃｙ、２００５年
【非特許文献３】Ｍｉｃｈａｅｌ Ｔ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ、ｅｔ ａｌ．、“Ｌｏｕｄ ａｎｄ Ｃｌｅａｒ：Ｈｕｍａｎ−Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｕｄｉｏ”、Ｉｎ Ｐｒｏｃ．ＩＣＤＣＳ ２００６ Ｃｏｎｆ．ｏｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、２００６年
【非特許文献４】Ｒｅｎｅ Ｍａｙｒｈｏｆｅｒ、ｅｔ ａｌ．、“Ａ Ｈｕｍａｎ−Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｕｓｉｎｇ Ｖｉｓｉｂｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｌｉｇｈｔ”、Ｓｅｃｏｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ、２００７年
【非特許文献５】Ｒｅｎｅ Ｍａｙｒｈｏｆｅｒ、ｅｔ ａｌ．、“Ｓｈａｋｅ Ｗｅｌｌ Ｂｅｆｏｒｅ Ｕｓｅ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ Ｄａｔａ”、Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ｔｈｅ ５ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｅｒｖａｓｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、２００７年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の方法は、通信する２つの装置を近づけて赤外線通信により暗号化のためのパラメータを交換するというものであり、非特許文献５に記載の方法は、通信する２つの装置を振動させ、加速度計によりこの振動を検出して暗号化パラメータを生成するものであるが、例えば、装置が固定的に設置されていたり、動かすのには非常に大きいものである等、２つの装置を近づけたり、振動させることができない場合には利用することができない。
【０００７】
また、非特許文献２に記載の方法は、バーコードとカメラを利用するものであるが、撮像装置を常に実装しなければならないという問題や、非常に小さな装置上でのバーコードの表示という問題が生ずる。また、非特許文献３に記載の方法は音を発生させ、これにより暗号化パラメータを生成するものであるが、第３者にも音が聞こえるため攻撃され易いと言う問題がある。さらに、非特許文献４に記載の方法は、レーザ光により暗号化パラメータを交換するものであるが、レーザ光の発光部と受光部を正確にあわせる必要がある等、操作性に問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、任意の装置間に安全な無線通信チャネルを簡易に設定する方法、この方法で使用する仲介装置、前記仲介装置としてコンピュータを機能させるプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における装置によれば、
装置における暗号化鍵生成のための暗号化パラメータを生成する手段と、装置の暗号化パラメータを、至近距離無線技術による無線通信チャネルにより、該装置に送信する手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段を備えており、装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の公開鍵を含み、装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものであることも好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段を、さらに、備えており、装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であることも好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段と、装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段とを備えており、装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものであり、装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の識別子及び前記ハッシュ関数を含むことも好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、マスタ公開鍵とマスタ秘密鍵を生成するマスタ鍵生成手段と、複数の装置からなるグループを識別するための識別子を生成するグループ識別子生成手段とを、さらに、備えており、前記送信する手段は、装置の暗号化パラメータを該装置に送信する前に、マスタ公開鍵及び／又は該装置が属するグループの識別子を、該装置に送信し、前記所定値は、マスタ秘密鍵の値であることも好ましい。
【００１４】
また、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記送信する手段は、公称最大通信距離が１０ｃｍ以内の無線通信規格による無線通信チャネルを使用して各装置に暗号化パラメータを送信することも好ましい。
【００１５】
本発明における装置によれば、コンピュータを上記仲介装置として機能させることを特徴とする。
【００１６】
本発明における方法によれば、
無線通信チャネルの設定方法であって、仲介装置が、第１の値、第２の値、第３の値を生成するステップと、仲介装置が、第４の値及び第３の値を、第１の装置に送信するステップと、仲介装置が、第５の値及び第２の値を、第２の装置に送信するステップと、第１の装置が、第４の値及び第３の値に基づき、第２の装置との無線通信で使用する暗号化鍵を生成するステップと、第２の装置が、第５の値及び第２の値に基づき、第１の装置との無線通信で使用する前記暗号化鍵を生成するステップとを備えており、第４の値は、第１の値と第２の値の積であり、第５の値は、第１の値と第３の値の積であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の方法における他の実施形態によれば、
第２の値は、第１の装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、第３の値は、第２の装置に付与する識別子の前記ハッシュ関数によるハッシュ値であることも好ましい。
【００１８】
また、本発明の方法における他の実施形態によれば、
仲介装置は、公開鍵と秘密鍵の対を生成して、第１の装置及び第２の装置に公開鍵を送信し、第１の値は、秘密鍵の値であることも好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
各装置は仲介装置から取得する暗号化パラメータにより暗号化鍵を生成し、これにより安全な無線通信チャネルを設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。本発明による無線通信チャネルの設定方法は、図１に示す様に、仲介装置１が無線通信により機器又は装置２−１から２−３に暗号化のためのパラメータを提供し、装置２−１から２−３は、受け取った暗号化パラメータに基づき安全な無線通信チャネル３１から３３をそれぞれ設定して通信を行う。なお、図１において装置数は３であるがこれは例示である。
【００２１】
なお、仲介装置１が装置２−１から２−３に暗号化パラメータを与えるために使用する無線通信チャネルの最大通信距離は、それ程長くないことが好ましく、例えば、公称の最大通信距離が３ｃｍであるＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔや、１０ｃｍであるＩＳＯ１４４４３の様に、公称最大通信距離が数ｃｍ、長くとも１０ｃｍ以内の至近距離無線技術を使用することが好ましい。一方、無線通信チャネル３１から３３には、至近距離無線技術のみならず、各種無線通信規格に基づく無線通信チャネルを利用することができる。
【００２２】
図２は、本発明による仲介装置１の簡略化したブロック図である。なお、図２は、本発明を説明するために必要な部分のみを記載するものである。図２によると、仲介装置１は、入出力部１０と、パラメータ管理部１１と、グループ識別子生成部１２と、マスタ鍵生成部１３と、ハッシュ関数生成部１４と、装置識別子生成部１５と、装置鍵生成部１６と、メッセージ処理部１７とを備えており、例えば、携帯電話機、携帯型オーディプレイヤー、携帯型ゲーム機等の、携帯形装置に実装される。
【００２３】
入出力部１０は、仲介装置１の所有者とのユーザインタフェースであり、所有者にコマンドや必要な値等を入力させ、所有者に処理状態等を表示する機能を有している。また、パラメータ管理部１１は、装置２−１から２−３に与えた暗号化パラメータ等を管理するものである。さらに、グループ識別子生成部１２は、装置２−１から装置２−３で構成される装置グループと、他の装置グループとを区別するための識別子であるグループ識別子を生成し、マスタ鍵生成部１３は、装置グループに対するマスタ公開鍵及びマスタ秘密鍵の対を生成し、ハッシュ関数生成部１４は、装置グループに対するハッシュ関数を生成する。
【００２４】
また、装置識別子生成部１５は、装置２−１から装置２−３に付与する識別子である装置識別子を生成し、装置鍵生成部１６は、生成したハッシュ関数と装置識別子に基づき各装置の公開鍵を、さらに、装置の公開鍵とマスタ秘密鍵に基づき、当該装置の秘密鍵を生成する。具体的には、ハッシュ関数をφ、装置の識別子をＤ、マスタ秘密鍵をβとすると、当該装置の公開鍵Ｐｄは、Ｐｄ＝φ（Ｄ）であり、当該装置の秘密鍵Ｓｄは、当該装置の公開鍵とマスタ秘密鍵の積、つまり、Ｓｄ＝［β］Ｐｄにより求める。最後に、メッセージ処理部１７は、装置２−１から装置２−３に暗号化パラメータを与えるために、装置２−１から装置２−３と各種メッセージを送受し、かつ、送信及び受信のための各種処理を行う。
【００２５】
図３は、本発明による装置２−１から２−３の簡略化したブロック図である。なお、図３は、本発明を説明するために必要な部分のみを記載するものである。図３によると、装置２−１から２−３は、パラメータ管理部２１と、暗号化鍵生成部２２と、メッセージ処理部２３とを備えている。なお、装置２−１から２−３は、例えば、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、音楽再生機器等、他の装置又は機器とデータ又は制御メッセージ等の交換を行う装置又は機器に実装されるものである。
【００２６】
パラメータ管理部２１は、仲介装置１から受け取った暗号化パラメータを管理するものであり、暗号化鍵生成部２２は、仲介装置１から受け取った暗号化パラメータに基づき、他の装置と信号の送受を行うときに使用する暗号化のための暗号化鍵を生成する。また、メッセージ処理部２３は、仲介装置１から暗号化パラメータを受け取るために、仲介装置１と送受する各種メッセージの処理を行う。
【００２７】
続いて、暗号化パラメータを付与するための手順について説明する。図５は、本発明による無線通信チャネル設定方法のシーケンス図である。
【００２８】
（Ｓ１）仲介装置１における暗号化パラメータの生成
まず、装置２−１から２−３で構成される装置グループに無線通信チャネル３１から３３を設定させたい利用者は、新しい装置グループの生成と、この新しい装置グループに含まれる装置数である３を入出力部１０経由で入力する。装置グループの生成が指示されたことにより、仲介装置１は、暗号化パラメータを生成する。具体的には、グループ識別子生成部１２が、このグループのためのグループ識別子を生成し、マスタ鍵生成部１３が、このグループのマスタ公開鍵及び秘密鍵として、公開鍵暗号方式における公開鍵と秘密鍵の対を生成し、ハッシュ関数生成部１４がこのグループのハッシュ関数を生成し、装置識別子生成部１５が、装置数分、つまり本例においては、３つの装置識別子を生成する。
【００２９】
なお、ここでは、グループ識別子としてＧ１が、マスタ公開鍵としてα１が、マスタ秘密鍵としてβ１が、ハッシュ関数としてφ１が、装置識別子としてＤａ、Ｄｂ及びＤｃが生成されたものとする。この場合、この段階でパラメータ管理部１１は、図４に示すテーブルを作成する。
【００３０】
（Ｓ２）仲介装置１から装置２−１への暗号化パラメータの送信
続いて、利用者は、暗号化パラメータ送信のための至近距離無線技術の通信距離内となる様に、仲介装置１を装置２−１に近づけて、仲介装置１から装置２−１への暗号化パラメータの送信処理を開始する。なお、送信処理は、仲介装置１と装置２−１とが通信可能となることにより自動的に開始する構成であっても、利用者の明示的な操作により開始する構成であっても良い。まず、最初に仲介装置１は、生成したグループ識別子Ｇ１と、マスタ公開鍵α１を含む事前確認メッセージを装置２−１に送信する。
【００３１】
装置２−１は、事前確認メッセージに含まれるグループ識別子Ｇ１と、マスタ公開鍵α１の組が、パラメータ管理部２１が管理している暗号化パラメータに含まれているか否かを事前確認応答メッセージで仲介装置１に通知し、仲介装置１は、既に含まれているとの通知を受けた場合には、装置２−１に対する処理を中止する。
【００３２】
一方、装置２−１から含まれていないとの通知を受けた場合、パラメータ管理部１は、まず、図４に示す装置識別子のうち、まだ装置に付与していない識別子から、装置２−１に付与する装置識別子を１つ選択する。ここでは、Ｄａを選択したものとする。メッセージ処理部１７は、パラメータ管理部１の選択に従い、グループ識別子Ｇ１、マスタ公開鍵α１、装置２−１の装置識別子Ｄａ、装置２−１の公開鍵Ｐｄ１＝φ１（Ｄａ）、装置２−１の秘密鍵Ｓｄ１＝［β１］Ｐｄ１、他の装置に付与する装置識別子及びその装置の公開鍵の組である（Ｄｂ、Ｐｄ２＝φ（Ｄｂ））及び（Ｄｃ、Ｐｄ３＝φ（Ｄｃ））を、パラメータ送信メッセージに含めて装置２−１に送信する。
【００３３】
最後に、装置２−１は、受け取った暗号化パラメータをパラメータ管理部２１に保存し、仲介装置１は、装置２−１に装置識別子Ｄａを付与したことにより、図４の装置固有値のＤａに対応する欄に、装置２−１の識別子、例えば、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを記録、つまり、装置２−１に付与した装置識別子Ｄａと装置２−１固有の識別子との対応付けを行う。これにより、装置２−１に対する暗号化パラメータの送信が完了する。
【００３４】
（Ｓ３）仲介装置１から装置２−２への暗号化パラメータの送信
装置２−１への暗号化パラメータの送信と同様であるが、既に装置識別子Ｄａは付与済みであるため、パラメータ管理部１は、まだ付与していない装置識別子ＤｂとＤｃから装置２−２に付与する装置識別子を選択する。ここでは、Ｄｂを選択したものとする。よって、メッセージ処理部１７は、グループ識別子Ｇ１、マスタ公開鍵α１、装置２−２の装置識別子Ｄｂ、装置２−２の公開鍵Ｐｄ２、装置２−２の秘密鍵Ｓｄ２、他の装置の装置識別子及び公開鍵の組である（Ｄａ、Ｐｄ１）及び（Ｄｃ、Ｐｄ３）を、パラメータ送信メッセージに含めて装置２−２に送信する。
【００３５】
（Ｓ４）仲介装置１から装置２−３への暗号化パラメータの送信
最後に、パラメータ管理部１は、装置識別子Ｄｃを装置２−３に付与する装置識別子に選択し、メッセージ処理部１７は、グループ識別子Ｇ１、マスタ公開鍵α１、装置２−３の装置識別子Ｄｃ、装置２−３の公開鍵Ｐｄ３、装置２−３の秘密鍵Ｓｄ３、他の装置の装置識別子及び公開鍵の組である（Ｄａ、Ｐｄ１）及び（Ｄｂ、Ｐｄ２）を、パラメータ送信メッセージに含めて装置２−３に送信する。
【００３６】
続いて、無線通信チャネル３１から３３の設定について説明する。Ｇを単位元０とした位数ｎの加法巡回群とし、ＧＴを単位元を１とした位数ｎの乗法巡回群とし、以下の３つの条件を満たす写像ｅ、
ｅ：Ｇ×Ｇ→ＧＴ、
を定義する。
（条件１）双線形性
Ｇの任意の要素Ｐ、Ｑに対し、
ｅ（［ａ］Ｐ，［ｂ］Ｑ）＝ｅ（Ｐ，［ｂ］Ｑ）ａ
＝ｅ（［ａ］Ｐ，Ｑ）ｂ＝ｅ（Ｐ，Ｑ）ａｂ
（条件２）非退化性
Ｐを０でないＧの要素としたとき、Ｇの任意の要素Ｑに対し、
ｅ（Ｐ，Ｑ）≠１
（条件３）計算可能性
Ｇの任意の要素Ｐ、Ｑに対し、ｅ（Ｐ，Ｑ）が多項式時間で計算できること。
【００３７】
この写像ｅはペアリングであり、装置２−１の暗号化鍵生成部２２は、装置２−２との通信において使用する暗号化鍵Ｋ１２を、
Ｋ１２＝ｅ（Ｓｄ１，Ｐｄ２） （１）
により生成する。同様に、装置２−２の暗号化鍵生成部２２は、装置２−１との通信において使用する暗号化鍵Ｋ２１を、
Ｋ２１＝ｅ（Ｓｄ２，Ｐｄ１） （２）
により生成する。ここで、上記、双線形性より、
Ｋ１２＝Ｋ２１＝ｅ（Ｐｄ１，Ｐｄ２）β１である。
具体的には、
Ｋ１２＝ｅ（Ｓｄ１，Ｐｄ２）＝ｅ（［β１］Ｐｄ１，Ｐｄ２）
＝ｅ（Ｐｄ１，Ｐｄ２）β１＝ｅ（Ｐｄ１，［β１］Ｐｄ２）
＝ｅ（Ｐｄ１，Ｓｄ２）＝ｅ（Ｓｄ２，Ｐｄ１）
＝Ｋ２１
である。なお、上記暗号化鍵の生成から明らかな様に、ハッシュ関数生成部１４が生成するハッシュ関数φは、任意の長さのビット列を、上記加法巡回群Ｇの要素にマッピングする関数である。
【００３８】
上記の通り、装置２−１と装置２−２は共通の秘密暗号化鍵Ｋ１２＝Ｋ２１を用いて、送信するデータを暗号化し、これにより、安全な無線通信チャネル３１を設定する。仲介装置１は、暗号化パラメータを至近距離無線技術による無線通信チャネルにより各装置に送信し、これにより他の装置が暗号化パラメータを受信することを防いでいる。また、マスタ秘密鍵と装置の公開鍵から、当該装置の秘密鍵を生成することができるが、このマスタ秘密鍵は仲介装置１内でのみ使用され外部に送信するものではない。よって、この暗号化鍵Ｋ１２＝Ｋ２１で暗号化した無線通信チャネル３１は、装置２−１、装置２−２及び仲介装置１のみが復号できることになる。
【００３９】
同様に、装置２−１の暗号化鍵生成部２２と、装置２−３の暗号化鍵生成部２２は、無線通信チャネル３２のために使用する暗号化鍵を生成し、装置２−２の暗号化鍵生成部２２と、装置２−３の暗号化鍵生成部２２は、無線通信チャネル３３のために使用する暗号化鍵を生成し、これにより暗号化を行って通信を行う。なお、各装置は、通信相手である装置を、仲介装置１により付与された装置識別子により認識及び特定する。
【００４０】
また、仲介装置１が、装置２−１から２−３で構成される装置グループとは異なる装置グループに安全な無線通信チャネルを設定したい場合、図６に示す様に、この新たなグループに対するグループ識別子（図６においてはＧ２）、マスタ鍵（図６においてはα２及びβ２）及びハッシュ関数（図６においてはφ２）を生成する。なお、ある装置は、異なる装置グループに同時に属することも可能である。この様に、装置グループごとに、ハッシュ関数及びマスタ鍵を変更することで、さらに、通信の安全性を高めることができる。
【００４１】
なお、上述した実施形態において、装置の公開鍵をパラメータ送信メッセージにより送信していたが、装置の公開鍵は、装置識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であるため、パラメータ送信メッセージには、装置の公開鍵ではなくハッシュ関数を含め、各装置において、装置識別子から装置公開鍵を求める形態であっても良い。ただし、装置の計算能力が高くない場合には、実施形態の様に仲介装置１にて計算することが好ましい。
【００４２】
また、既に暗号化パラメータを送信したものであるかどうかの確認のため、事前確認メッセージにマスタ公開鍵及びグループ識別子を含めていたが、どちらか一方のみであっても良い。また、マスタ公開鍵をグループ識別子として使用する形態、つまり、グループ識別子生成部１２を設けず、マスタ鍵生成部１３が生成するマスタ公開鍵を、グループの識別のために使用する形態であっても良い。なお、受信したマスタ公開鍵と仲介装置のマスタ公開鍵を照合することで、各装置は無線チャネルの暗号化パラメータを送信した仲介装置１を認識することができ、これはグループ識別子のみにより仲介装置１を認識するよりも安全性の面で好ましく、かつ、マスタ公開鍵は、各装置と仲介装置１との暗号通信にも利用できるため、少なくともマスタ公開鍵を含める形態が好ましい。
【００４３】
なお、本発明による仲介装置１は、コンピュータを図２の各部として機能させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。さらに、本発明は、ハードウェア及びソフトウェアの組合せによっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による方法に使用する装置を説明する図である。
【図２】本発明による仲介装置のブロック図である。
【図３】本発明による装置のブロック図である。
【図４】パラメータ管理部が管理するパラメータを示す図である。
【図５】本発明による無線通信チャネル設定方法のシーケンス図である。
【図６】新たな装置グループの追加を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 仲介装置
１０ 入出力部
１１、２１ パラメータ管理部
１２ グループ識別子生成部
１３ マスタ鍵生成部
１４ ハッシュ関数生成部
１５ 装置識別子生成部
１６ 装置鍵生成部
１７、２３ メッセージ処理部
２−１〜２−３ 装置
２２ 暗号化鍵生成部
３１〜３３ 無線通信チャネル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、種々の装置間に、安全なアドホック（ａｄ−ｈｏｃ）無線通信チャネルを設定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、デジタルカメラで撮影した画像を、パーソナルコンピュータに転送してディスプレイに表示させたり、フォトプリンタに送信して印刷させたりするに当たり、これら装置間に通信チャネルを設定する必要がある。通信チャネルは、有線による通信チャネルと、無線による通信チャネルに大別できるが、何らかのケーブルにて装置間を接続する必要がある有線チャネルに比べ、その様なケーブルを必要としない無線通信チャネルの方が便利であり、種々の無線通信規格が提案されている。
【０００３】
しかしながら、無線通信チャネルを通して送受される無線信号は、通信には関係のない他の装置も受信することができ、安全な通信のためには暗号化が必須である。暗号化のためには、暗号化通信を行う装置に対して、あらかじめ暗号化のための種々のパラメータを設定しておく必要がある。しかしながら、任意の装置が、その場限りの、つまりアドホックチャネルを設定して通信を行う様な状況化において、事前に種々の暗号化パラメータを、あらかじめ装置に設定しておくことは現実的ではない。
【０００４】
このため、任意の装置間に安全な無線通信チャネルを設定するための様々な提案が行われている（例えば、非特許文献１から５、参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】Ｄｉｒｋ Ｂａｌｆａｎｚ、ｅｔ ａｌ．、“Ｎｅｔｗｏｒｋ−ｉｎ−ａ−Ｂｏｘ：Ｈｏｗ ｔｏ Ｓｅｔ Ｕｐ ａ Ｓｅｃｕｒｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｕｎｄｅｒ ａ Ｍｉｎｕｔｅｓ”、ＳＳＹＭ’：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １３ｔｈ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ ＵＳＥＮＩＸ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ、２００４年
【非特許文献２】Ｊｏｎａｔｈａｎ Ｍ．ＭｃＣｕｎｅ、ｅｔ ａｌ．、“Ｓｅｅｉｎｇ−Ｉｓ−Ｂｅｌｉｖｅｖｉｎｇ：Ｕｓｉｎｇ Ｃａｍｅｒａ Ｐｈｏｎｅｓ ｆｏｒ Ｈｕｍａｎ−Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ Ｐｒｉｖａｃｙ、２００５年
【非特許文献３】Ｍｉｃｈａｅｌ Ｔ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ、ｅｔ ａｌ．、“Ｌｏｕｄ ａｎｄ Ｃｌｅａｒ：Ｈｕｍａｎ−Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｕｄｉｏ”、Ｉｎ Ｐｒｏｃ．ＩＣＤＣＳ ２００６ Ｃｏｎｆ．ｏｎ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ、２００６年
【非特許文献４】Ｒｅｎｅ Ｍａｙｒｈｏｆｅｒ、ｅｔ ａｌ．、“Ａ Ｈｕｍａｎ−Ｖｅｒｉｆｉａｂｌｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｕｓｉｎｇ Ｖｉｓｉｂｌｅ Ｌａｓｅｒ Ｌｉｇｈｔ”、Ｓｅｃｏｎｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ，Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ、２００７年
【非特許文献５】Ｒｅｎｅ Ｍａｙｒｈｏｆｅｒ、ｅｔ ａｌ．、“Ｓｈａｋｅ Ｗｅｌｌ Ｂｅｆｏｒｅ Ｕｓｅ：Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ Ｄａｔａ”、Ｉｎ Ｐｒｏｃ． ｏｆ ｔｈｅ ５ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｅｒｖａｓｉｖｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ、２００７年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
非特許文献１に記載の方法は、通信する２つの装置を近づけて赤外線通信により暗号化のためのパラメータを交換するというものであり、非特許文献５に記載の方法は、通信する２つの装置を振動させ、加速度計によりこの振動を検出して暗号化パラメータを生成するものであるが、例えば、装置が固定的に設置されていたり、動かすのには非常に大きいものである等、２つの装置を近づけたり、振動させることができない場合には利用することができない。
【０００７】
また、非特許文献２に記載の方法は、バーコードとカメラを利用するものであるが、撮像装置を常に実装しなければならないという問題や、非常に小さな装置上でのバーコードの表示という問題が生ずる。また、非特許文献３に記載の方法は音を発生させ、これにより暗号化パラメータを生成するものであるが、第３者にも音が聞こえるため攻撃され易いと言う問題がある。さらに、非特許文献４に記載の方法は、レーザ光により暗号化パラメータを交換するものであるが、レーザ光の発光部と受光部を正確にあわせる必要がある等、操作性に問題がある。
【０００８】
したがって、本発明は、任意の装置間に安全な無線通信チャネルを簡易に設定する方法、この方法で使用する仲介装置、前記仲介装置としてコンピュータを機能させるプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明における装置によれば、
装置における暗号化鍵生成のための暗号化パラメータを生成する手段と、装置の暗号化パラメータを、至近距離無線技術による無線通信チャネルにより、該装置に送信する手段とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段を備えており、装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の公開鍵を含み、装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものであることも好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段を、さらに、備えており、装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であることも好ましい。
【００１２】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段と、装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段とを備えており、装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものであり、装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の識別子及び前記ハッシュ関数を含むことも好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記暗号化パラメータを生成する手段は、マスタ公開鍵とマスタ秘密鍵を生成するマスタ鍵生成手段と、複数の装置からなるグループを識別するための識別子を生成するグループ識別子生成手段とを、さらに、備えており、前記送信する手段は、装置の暗号化パラメータを該装置に送信する前に、マスタ公開鍵及び／又は該装置が属するグループの識別子を、該装置に送信し、前記所定値は、マスタ秘密鍵の値であることも好ましい。
【００１４】
また、本発明の装置における他の実施形態によれば、
前記送信する手段は、公称最大通信距離が１０ｃｍ以内の無線通信規格による無線通信チャネルを使用して各装置に暗号化パラメータを送信することも好ましい。
【００１５】
本発明における装置によれば、コンピュータを上記仲介装置として機能させることを特徴とする。
【００１６】
本発明における方法によれば、
無線通信チャネルの設定方法であって、仲介装置が、第１の値、第２の値、第３の値を生成するステップと、仲介装置が、第４の値及び第３の値を、第１の装置に送信するステップと、仲介装置が、第５の値及び第２の値を、第２の装置に送信するステップと、第１の装置が、第４の値及び第３の値に基づき、第２の装置との無線通信で使用する暗号化鍵を生成するステップと、第２の装置が、第５の値及び第２の値に基づき、第１の装置との無線通信で使用する前記暗号化鍵を生成するステップとを備えており、第４の値は、第１の値と第２の値の積であり、第５の値は、第１の値と第３の値の積であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の方法における他の実施形態によれば、
第２の値は、第１の装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、第３の値は、第２の装置に付与する識別子の前記ハッシュ関数によるハッシュ値であることも好ましい。
【００１８】
また、本発明の方法における他の実施形態によれば、
仲介装置は、公開鍵と秘密鍵の対を生成して、第１の装置及び第２の装置に公開鍵を送信し、第１の値は、秘密鍵の値であることも好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
各装置は仲介装置から取得する暗号化パラメータにより暗号化鍵を生成し、これにより安全な無線通信チャネルを設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。本発明による無線通信チャネルの設定方法は、図１に示す様に、仲介装置１が無線通信により機器又は装置２−１から２−３に暗号化のためのパラメータを提供し、装置２−１から２−３は、受け取った暗号化パラメータに基づき安全な無線通信チャネル３１から３３をそれぞれ設定して通信を行う。なお、図１において装置数は３であるがこれは例示である。
【００２１】
なお、仲介装置１が装置２−１から２−３に暗号化パラメータを与えるために使用する無線通信チャネルの最大通信距離は、それ程長くないことが好ましく、例えば、公称の最大通信距離が３ｃｍであるＴｒａｎｓｆｅｒＪｅｔや、１０ｃｍであるＩＳＯ１４４４３の様に、公称最大通信距離が数ｃｍ、長くとも１０ｃｍ以内の至近距離無線技術を使用することが好ましい。一方、無線通信チャネル３１から３３には、至近距離無線技術のみならず、各種無線通信規格に基づく無線通信チャネルを利用することができる。
【００２２】
図２は、本発明による仲介装置１の簡略化したブロック図である。なお、図２は、本発明を説明するために必要な部分のみを記載するものである。図２によると、仲介装置１は、入出力部１０と、パラメータ管理部１１と、グループ識別子生成部１２と、マスタ鍵生成部１３と、ハッシュ関数生成部１４と、装置識別子生成部１５と、装置鍵生成部１６と、メッセージ処理部１７とを備えており、例えば、携帯電話機、携帯型オーディプレイヤー、携帯型ゲーム機等の、携帯形装置に実装される。
【００２３】
入出力部１０は、仲介装置１の所有者とのユーザインタフェースであり、所有者にコマンドや必要な値等を入力させ、所有者に処理状態等を表示する機能を有している。また、パラメータ管理部１１は、装置２−１から２−３に与えた暗号化パラメータ等を管理するものである。さらに、グループ識別子生成部１２は、装置２−１から装置２−３で構成される装置グループと、他の装置グループとを区別するための識別子であるグループ識別子を生成し、マスタ鍵生成部１３は、装置グループに対するマスタ公開鍵及びマスタ秘密鍵の対を生成し、ハッシュ関数生成部１４は、装置グループに対するハッシュ関数を生成する。
【００２４】
また、装置識別子生成部１５は、装置２−１から装置２−３に付与する識別子である装置識別子を生成し、装置鍵生成部１６は、生成したハッシュ関数と装置識別子に基づき各装置の公開鍵を、さらに、装置の公開鍵とマスタ秘密鍵に基づき、当該装置の秘密鍵を生成する。具体的には、ハッシュ関数をφ、装置の識別子をＤ、マスタ秘密鍵をβとすると、当該装置の公開鍵Ｐｄは、Ｐｄ＝φ（Ｄ）であり、当該装置の秘密鍵Ｓｄは、当該装置の公開鍵とマスタ秘密鍵の積、つまり、Ｓｄ＝［β］Ｐｄにより求める。最後に、メッセージ処理部１７は、装置２−１から装置２−３に暗号化パラメータを与えるために、装置２−１から装置２−３と各種メッセージを送受し、かつ、送信及び受信のための各種処理を行う。
【００２５】
図３は、本発明による装置２−１から２−３の簡略化したブロック図である。なお、図３は、本発明を説明するために必要な部分のみを記載するものである。図３によると、装置２−１から２−３は、パラメータ管理部２１と、暗号化鍵生成部２２と、メッセージ処理部２３とを備えている。なお、装置２−１から２−３は、例えば、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、音楽再生機器等、他の装置又は機器とデータ又は制御メッセージ等の交換を行う装置又は機器に実装されるものである。
【００２６】
パラメータ管理部２１は、仲介装置１から受け取った暗号化パラメータを管理するものであり、暗号化鍵生成部２２は、仲介装置１から受け取った暗号化パラメータに基づき、他の装置と信号の送受を行うときに使用する暗号化のための暗号化鍵を生成する。また、メッセージ処理部２３は、仲介装置１から暗号化パラメータを受け取るために、仲介装置１と送受する各種メッセージの処理を行う。
【００２７】
続いて、暗号化パラメータを付与するための手順について説明する。図５は、本発明による無線通信チャネル設定方法のシーケンス図である。
【００２８】
（Ｓ１）仲介装置１における暗号化パラメータの生成
まず、装置２−１から２−３で構成される装置グループに無線通信チャネル３１から３３を設定させたい利用者は、新しい装置グループの生成と、この新しい装置グループに含まれる装置数である３を入出力部１０経由で入力する。装置グループの生成が指示されたことにより、仲介装置１は、暗号化パラメータを生成する。具体的には、グループ識別子生成部１２が、このグループのためのグループ識別子を生成し、マスタ鍵生成部１３が、このグループのマスタ公開鍵及び秘密鍵として、公開鍵暗号方式における公開鍵と秘密鍵の対を生成し、ハッシュ関数生成部１４がこのグループのハッシュ関数を生成し、装置識別子生成部１５が、装置数分、つまり本例においては、３つの装置識別子を生成する。
【００２９】
なお、ここでは、グループ識別子としてＧ１が、マスタ公開鍵としてα１が、マスタ秘密鍵としてβ１が、ハッシュ関数としてφ１が、装置識別子としてＤａ、Ｄｂ及びＤｃが生成されたものとする。この場合、この段階でパラメータ管理部１１は、図４に示すテーブルを作成する。
【００３０】
（Ｓ２）仲介装置１から装置２−１への暗号化パラメータの送信
続いて、利用者は、暗号化パラメータ送信のための至近距離無線技術の通信距離内となる様に、仲介装置１を装置２−１に近づけて、仲介装置１から装置２−１への暗号化パラメータの送信処理を開始する。なお、送信処理は、仲介装置１と装置２−１とが通信可能となることにより自動的に開始する構成であっても、利用者の明示的な操作により開始する構成であっても良い。まず、最初に仲介装置１は、生成したグループ識別子Ｇ１と、マスタ公開鍵α１を含む事前確認メッセージを装置２−１に送信する。
【００３１】
装置２−１は、事前確認メッセージに含まれるグループ識別子Ｇ１と、マスタ公開鍵α１の組が、パラメータ管理部２１が管理している暗号化パラメータに含まれているか否かを事前確認応答メッセージで仲介装置１に通知し、仲介装置１は、既に含まれているとの通知を受けた場合には、装置２−１に対する処理を中止する。
【００３２】
一方、装置２−１から含まれていないとの通知を受けた場合、パラメータ管理部１は、まず、図４に示す装置識別子のうち、まだ装置に付与していない識別子から、装置２−１に付与する装置識別子を１つ選択する。ここでは、Ｄａを選択したものとする。メッセージ処理部１７は、パラメータ管理部１の選択に従い、グループ識別子Ｇ１、マスタ公開鍵α１、装置２−１の装置識別子Ｄａ、装置２−１の公開鍵Ｐｄ１＝φ１（Ｄａ）、装置２−１の秘密鍵Ｓｄ１＝［β１］Ｐｄ１、他の装置に付与する装置識別子及びその装置の公開鍵の組である（Ｄｂ、Ｐｄ２＝φ（Ｄｂ））及び（Ｄｃ、Ｐｄ３＝φ（Ｄｃ））を、パラメータ送信メッセージに含めて装置２−１に送信する。
【００３３】
最後に、装置２−１は、受け取った暗号化パラメータをパラメータ管理部２１に保存し、仲介装置１は、装置２−１に装置識別子Ｄａを付与したことにより、図４の装置固有値のＤａに対応する欄に、装置２−１の識別子、例えば、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスを記録、つまり、装置２−１に付与した装置識別子Ｄａと装置２−１固有の識別子との対応付けを行う。これにより、装置２−１に対する暗号化パラメータの送信が完了する。
【００３４】
（Ｓ３）仲介装置１から装置２−２への暗号化パラメータの送信
装置２−１への暗号化パラメータの送信と同様であるが、既に装置識別子Ｄａは付与済みであるため、パラメータ管理部１は、まだ付与していない装置識別子ＤｂとＤｃから装置２−２に付与する装置識別子を選択する。ここでは、Ｄｂを選択したものとする。よって、メッセージ処理部１７は、グループ識別子Ｇ１、マスタ公開鍵α１、装置２−２の装置識別子Ｄｂ、装置２−２の公開鍵Ｐｄ２、装置２−２の秘密鍵Ｓｄ２、他の装置の装置識別子及び公開鍵の組である（Ｄａ、Ｐｄ１）及び（Ｄｃ、Ｐｄ３）を、パラメータ送信メッセージに含めて装置２−２に送信する。
【００３５】
（Ｓ４）仲介装置１から装置２−３への暗号化パラメータの送信
最後に、パラメータ管理部１は、装置識別子Ｄｃを装置２−３に付与する装置識別子に選択し、メッセージ処理部１７は、グループ識別子Ｇ１、マスタ公開鍵α１、装置２−３の装置識別子Ｄｃ、装置２−３の公開鍵Ｐｄ３、装置２−３の秘密鍵Ｓｄ３、他の装置の装置識別子及び公開鍵の組である（Ｄａ、Ｐｄ１）及び（Ｄｂ、Ｐｄ２）を、パラメータ送信メッセージに含めて装置２−３に送信する。
【００３６】
続いて、無線通信チャネル３１から３３の設定について説明する。Ｇを単位元０とした位数ｎの加法巡回群とし、ＧＴを単位元を１とした位数ｎの乗法巡回群とし、以下の３つの条件を満たす写像ｅ、
ｅ：Ｇ×Ｇ→ＧＴ、
を定義する。
（条件１）双線形性
Ｇの任意の要素Ｐ、Ｑに対し、
ｅ（［ａ］Ｐ，［ｂ］Ｑ）＝ｅ（Ｐ，［ｂ］Ｑ）ａ
＝ｅ（［ａ］Ｐ，Ｑ）ｂ＝ｅ（Ｐ，Ｑ）ａｂ
（条件２）非退化性
Ｐを０でないＧの要素としたとき、Ｇの任意の要素Ｑに対し、
ｅ（Ｐ，Ｑ）≠１
（条件３）計算可能性
Ｇの任意の要素Ｐ、Ｑに対し、ｅ（Ｐ，Ｑ）が多項式時間で計算できること。
【００３７】
この写像ｅはペアリングであり、装置２−１の暗号化鍵生成部２２は、装置２−２との通信において使用する暗号化鍵Ｋ１２を、
Ｋ１２＝ｅ（Ｓｄ１，Ｐｄ２） （１）
により生成する。同様に、装置２−２の暗号化鍵生成部２２は、装置２−１との通信において使用する暗号化鍵Ｋ２１を、
Ｋ２１＝ｅ（Ｓｄ２，Ｐｄ１） （２）
により生成する。ここで、上記、双線形性より、
Ｋ１２＝Ｋ２１＝ｅ（Ｐｄ１，Ｐｄ２）β１である。
具体的には、
Ｋ１２＝ｅ（Ｓｄ１，Ｐｄ２）＝ｅ（［β１］Ｐｄ１，Ｐｄ２）
＝ｅ（Ｐｄ１，Ｐｄ２）β１＝ｅ（Ｐｄ１，［β１］Ｐｄ２）
＝ｅ（Ｐｄ１，Ｓｄ２）＝ｅ（Ｓｄ２，Ｐｄ１）
＝Ｋ２１
である。なお、上記暗号化鍵の生成から明らかな様に、ハッシュ関数生成部１４が生成するハッシュ関数φは、任意の長さのビット列を、上記加法巡回群Ｇの要素にマッピングする関数である。
【００３８】
上記の通り、装置２−１と装置２−２は共通の秘密暗号化鍵Ｋ１２＝Ｋ２１を用いて、送信するデータを暗号化し、これにより、安全な無線通信チャネル３１を設定する。仲介装置１は、暗号化パラメータを至近距離無線技術による無線通信チャネルにより各装置に送信し、これにより他の装置が暗号化パラメータを受信することを防いでいる。また、マスタ秘密鍵と装置の公開鍵から、当該装置の秘密鍵を生成することができるが、このマスタ秘密鍵は仲介装置１内でのみ使用され外部に送信するものではない。よって、この暗号化鍵Ｋ１２＝Ｋ２１で暗号化した無線通信チャネル３１は、装置２−１、装置２−２及び仲介装置１のみが復号できることになる。
【００３９】
同様に、装置２−１の暗号化鍵生成部２２と、装置２−３の暗号化鍵生成部２２は、無線通信チャネル３２のために使用する暗号化鍵を生成し、装置２−２の暗号化鍵生成部２２と、装置２−３の暗号化鍵生成部２２は、無線通信チャネル３３のために使用する暗号化鍵を生成し、これにより暗号化を行って通信を行う。なお、各装置は、通信相手である装置を、仲介装置１により付与された装置識別子により認識及び特定する。
【００４０】
また、仲介装置１が、装置２−１から２−３で構成される装置グループとは異なる装置グループに安全な無線通信チャネルを設定したい場合、図６に示す様に、この新たなグループに対するグループ識別子（図６においてはＧ２）、マスタ鍵（図６においてはα２及びβ２）及びハッシュ関数（図６においてはφ２）を生成する。なお、ある装置は、異なる装置グループに同時に属することも可能である。この様に、装置グループごとに、ハッシュ関数及びマスタ鍵を変更することで、さらに、通信の安全性を高めることができる。
【００４１】
なお、上述した実施形態において、装置の公開鍵をパラメータ送信メッセージにより送信していたが、装置の公開鍵は、装置識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であるため、パラメータ送信メッセージには、装置の公開鍵ではなくハッシュ関数を含め、各装置において、装置識別子から装置公開鍵を求める形態であっても良い。ただし、装置の計算能力が高くない場合には、実施形態の様に仲介装置１にて計算することが好ましい。
【００４２】
また、既に暗号化パラメータを送信したものであるかどうかの確認のため、事前確認メッセージにマスタ公開鍵及びグループ識別子を含めていたが、どちらか一方のみであっても良い。また、マスタ公開鍵をグループ識別子として使用する形態、つまり、グループ識別子生成部１２を設けず、マスタ鍵生成部１３が生成するマスタ公開鍵を、グループの識別のために使用する形態であっても良い。なお、受信したマスタ公開鍵と仲介装置のマスタ公開鍵を照合することで、各装置は無線チャネルの暗号化パラメータを送信した仲介装置１を認識することができ、これはグループ識別子のみにより仲介装置１を認識するよりも安全性の面で好ましく、かつ、マスタ公開鍵は、各装置と仲介装置１との暗号通信にも利用できるため、少なくともマスタ公開鍵を含める形態が好ましい。
【００４３】
なお、本発明による仲介装置１は、コンピュータを図２の各部として機能させるプログラムにより実現することができる。これらコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。さらに、本発明は、ハードウェア及びソフトウェアの組合せによっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による方法に使用する装置を説明する図である。
【図２】本発明による仲介装置のブロック図である。
【図３】本発明による装置のブロック図である。
【図４】パラメータ管理部が管理するパラメータを示す図である。
【図５】本発明による無線通信チャネル設定方法のシーケンス図である。
【図６】新たな装置グループの追加を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 仲介装置
１０ 入出力部
１１、２１ パラメータ管理部
１２ グループ識別子生成部
１３ マスタ鍵生成部
１４ ハッシュ関数生成部
１５ 装置識別子生成部
１６ 装置鍵生成部
１７、２３ メッセージ処理部
２−１〜２−３ 装置
２２ 暗号化鍵生成部
３１〜３３ 無線通信チャネル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置における暗号化鍵生成のための暗号化パラメータを生成する手段と、
装置の暗号化パラメータを、至近距離無線技術による無線通信チャネルにより、該装置に送信する手段と、
を備えている仲介装置。
【請求項２】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段を備えており、
装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の公開鍵を含み、
装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものである、
請求項１に記載の仲介装置。
【請求項３】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段を、さらに、備えており、
装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値である、
請求項２に記載の仲介装置。
【請求項４】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段と、
装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段と、
を備えており、
装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、
装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものであり、
装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の識別子及び前記ハッシュ関数を含む、
請求項１に記載の仲介装置。
【請求項５】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
マスタ公開鍵とマスタ秘密鍵を生成するマスタ鍵生成手段と、
複数の装置からなるグループを識別するための識別子を生成するグループ識別子生成手段と、
を、さらに、備えており、
前記送信する手段は、装置の暗号化パラメータを該装置に送信する前に、マスタ公開鍵及び／又は該装置が属するグループの識別子を、該装置に送信し、
前記所定値は、マスタ秘密鍵の値である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の仲介装置。
【請求項６】
前記送信する手段は、公称最大通信距離が１０ｃｍ以内の無線通信規格による無線通信チャネルを使用して各装置に暗号化パラメータを送信する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の仲介装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の仲介装置としてコンピュータを機能させるプログラム。
【請求項８】
無線通信チャネルの設定方法であって、
仲介装置が、第１の値、第２の値、第３の値を生成するステップと、
仲介装置が、第４の値及び第３の値を、第１の装置に送信するステップと、
仲介装置が、第５の値及び第２の値を、第２の装置に送信するステップと、
第１の装置が、第４の値及び第３の値に基づき、第２の装置との無線通信で使用する暗号化鍵を生成するステップと、
第２の装置が、第５の値及び第２の値に基づき、第１の装置との無線通信で使用する前記暗号化鍵を生成するステップと、
を備えており、
第４の値は、第１の値と第２の値の積であり、第５の値は、第１の値と第３の値の積である、
方法。
【請求項９】
第２の値は、第１の装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、
第３の値は、第２の装置に付与する識別子の前記ハッシュ関数によるハッシュ値である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
仲介装置は、公開鍵と秘密鍵の対を生成して、第１の装置及び第２の装置に公開鍵を送信し、
第１の値は、秘密鍵の値である、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１】
装置における暗号化鍵生成のための暗号化パラメータを生成する手段と、
装置の暗号化パラメータを、至近距離無線技術による無線通信チャネルにより、該装置に送信する手段と、
を備えている仲介装置。
【請求項２】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段を備えており、
装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の公開鍵を含み、
装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものである、
請求項１に記載の仲介装置。
【請求項３】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段を、さらに、備えており、
装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値である、
請求項２に記載の仲介装置。
【請求項４】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
装置に付与する識別子を生成する装置識別子生成手段と、
装置の公開鍵及び秘密鍵を生成する装置鍵生成手段と、
を備えており、
装置の公開鍵は、該装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、
装置の秘密鍵の値は、該装置の公開鍵の値に所定値を乗じたものであり、
装置の暗号化パラメータは、該装置の秘密鍵及び該装置の通信相手である装置の識別子及び前記ハッシュ関数を含む、
請求項１に記載の仲介装置。
【請求項５】
前記暗号化パラメータを生成する手段は、
マスタ公開鍵とマスタ秘密鍵を生成するマスタ鍵生成手段と、
複数の装置からなるグループを識別するための識別子を生成するグループ識別子生成手段と、
を、さらに、備えており、
前記送信する手段は、装置の暗号化パラメータを該装置に送信する前に、マスタ公開鍵及び／又は該装置が属するグループの識別子を、該装置に送信し、
前記所定値は、マスタ秘密鍵の値である、
請求項１から４のいずれか１項に記載の仲介装置。
【請求項６】
前記送信する手段は、公称最大通信距離が１０ｃｍ以内の無線通信規格による無線通信チャネルを使用して各装置に暗号化パラメータを送信する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の仲介装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の仲介装置としてコンピュータを機能させるプログラム。
【請求項８】
無線通信チャネルの設定方法であって、
仲介装置が、第１の値、第２の値、第３の値を生成するステップと、
仲介装置が、第４の値及び第３の値を、第１の装置に送信するステップと、
仲介装置が、第５の値及び第２の値を、第２の装置に送信するステップと、
第１の装置が、第４の値及び第３の値に基づき、第２の装置との無線通信で使用する暗号化鍵を生成するステップと、
第２の装置が、第５の値及び第２の値に基づき、第１の装置との無線通信で使用する前記暗号化鍵を生成するステップと、
を備えており、
第４の値は、第１の値と第２の値の積であり、第５の値は、第１の値と第３の値の積である、
方法。
【請求項９】
第２の値は、第１の装置に付与する識別子のハッシュ関数によるハッシュ値であり、
第３の値は、第２の装置に付与する識別子の前記ハッシュ関数によるハッシュ値である、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
仲介装置は、公開鍵と秘密鍵の対を生成して、第１の装置及び第２の装置に公開鍵を送信し、
第１の値は、秘密鍵の値である、
請求項８又は９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−８１１８８（Ｐ２０１０−８１１８８Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４５７６４（Ｐ２００８−２４５７６４）
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【出願人】（０００２０８８９１）ＫＤＤＩ株式会社 (2,700)
【Ｆターム（参考）】
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