送信装置
【課題】通信セキュリティを高める。
【解決手段】送信装置３２０は、パケット中継装置２７０ａとパケット中継装置２７０ｂを介して、無線ネットワーク２５０および有線ネットワーク２６０と接続する。無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０はインターネット２１０と接続される。送信装置３２０は、送信データを複数の部分データに分割する。各部分データは無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０のいずれかに送出される。このうちの一方、たとえば、無線ネットワーク２５０に送出される部分データのみが暗号化される。
【解決手段】送信装置３２０は、パケット中継装置２７０ａとパケット中継装置２７０ｂを介して、無線ネットワーク２５０および有線ネットワーク２６０と接続する。無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０はインターネット２１０と接続される。送信装置３２０は、送信データを複数の部分データに分割する。各部分データは無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０のいずれかに送出される。このうちの一方、たとえば、無線ネットワーク２５０に送出される部分データのみが暗号化される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術、特に、通信セキュリティ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの普及とネットワーク技術の進展に伴い、ネットワークを介した電子情報の交換が盛んになっている。これにより、従来においては紙ベースで行われていた事務処理の多くが、ネットワークベースの処理に置き換えられつつある。
【０００３】
ネットワーク上を行き交う情報の中には秘匿性が高いものも多い。このため、開放型のインターネット上で、通信セキュリティを確保するためにさまざまな技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−６０９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
たとえば、ＳＳＬ（Secure Sockets Layer）では、公開鍵方式にて送信側と受信側で共通鍵を共有し、この共通鍵により送信データの暗号化や復号を行うことにより、通信セキュリティを確保している。その反面、暗号化・復号処理のオーバーヘッドは、通信スループットの低下要因となりかねない。
【０００５】
本発明は、本発明者による上記課題認識に基づいて完成された発明であり、その主たる目的は、通信セキュリティを確保するための新しい方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、複数経路の通信ネットワークを介して受信側通信装置と接続される送信装置に関する。
この装置は、送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割し、複数の部分データを複数種類の通信ネットワークに送出する。また、複数種類の通信ネットワークのうち、一部の通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化する。
【０００７】
本発明の別の態様もまた、複数種類の通信ネットワークと接続される送信装置に関する。
この装置は、送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割し、複数の部分データを複数種類の通信ネットワークに送出する。また、複数の部分データそれぞれを送出先の通信ネットワークごとに異なる暗号化方法にて暗号化する。
【０００８】
なお、以上に示した各構成要素の任意の組み合わせ、本発明を方法、システム、記録媒体、コンピュータプログラムにより表現したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通信セキュリティを効率的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、一般的なデータ送信方法を示す模式図である。
同図は、２つの通信装置がインターネット２１０を介してデータを送受するときの概要を示している。ここでは、送信側の通信装置をクライアント端末２０２とし、受信側の通信装置をサーバ２０４とする。
【００１１】
クライアント端末２０２は、送信データを所定サイズ以内の「パケット」に分割する。各パケットには「ヘッダ」が付与される。ヘッダには、送信先となるサーバ２０４のＩＰアドレス（以下、「送信先アドレス」とよぶ）と、送信元であるクライアント端末２０２のＩＰアドレス（以下、「送信元アドレス」とよぶ）が設定される。送信先アドレスと送信元アドレスにより、クライアント端末２０２とサーバ２０４が特定される。また、サーバ２０４上において実行されるアプリケーションのうち、送信先となるアプリケーション（以下、「送信先アプリケーション」とよぶ）を一意に特定するポート番号（以下、「送信先ポート番号」とよぶ）と、クライアント端末２０２上において実行されるアプリケーションのうち、送信元となるアプリケーション（以下、「送信元アプリケーション」とよぶ）を一意に特定するポート番号（以下、「送信元ポート番号」とよぶ）もヘッダに設定される。
【００１２】
クライアント端末２０２は、サーバ２０４のＩＰアドレスである送信先アドレスと、送信先アプリケーションの送信先ポート番号、自装置のＩＰアドレスである送信元アドレスと、送信元アプリケーションの送信元ポート番号をヘッダに設定して、各パケットをインターネット２１０に送出する。
【００１３】
インターネット２１０には、複数のパケット中継装置２０６が含まれる。パケット中継装置２０６は、ルーターやゲートウェイなど、パケット中継機能を備える装置である。各パケット中継装置２０６は、パケットを受け取ると、そのヘッダの送信先アドレスに基づいて、別のパケット中継装置２０６にパケットを渡す。パケットは、複数のパケット中継装置２０６により中継されながら、最終的に目的のサーバ２０４に到達する。サーバ２０４は、パケットのヘッダを確認し、どのクライアント端末２０２のどの送信元アプリケーションからどの送信先アプリケーションに宛てて送信されたパケットであるかを判定する。各パケットにはシーケンス番号とよばれる続き番号が付与されており、サーバ２０４はシーケンス番号順にパケットをつなぎ合わせることにより、送信データ全体を復元する。
【００１４】
ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の場合、クライアント端末２０２はサーバ２０４と通信経路（コネクション）を確立してから、データ送信を開始する。データの通り道であるコネクションが確立されると、各パケットはコネクション上の各パケット中継装置２０６を経由する。同図の場合、パケット中継装置２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０６ｅ、２０６ｆ、２０６ｇを経由して、サーバ２０４に到達する経路がコネクションとして確立している。
【００１５】
このような送信方法の場合、コネクションの一部、たとえば、同図における点Ｐにて送信中のデータを覗き見されると、送信データのすべてが窃取されてしまう。送信データが暗号化されていれば、窃取されても解読できないが、復号のための鍵まで盗まれてしまうと同じ問題が発生する。
本発明は、このような問題点に対処するために、２つの方法を提案する。それぞれ、第１実施例および第２実施例として説明する。なお、第１実施例と第２実施例を特に区別しないときやまとめていうときには、「本実施例」とよぶ。
【００１６】
［第１実施例］
図２は、第１実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
第１実施例においては、送信装置としてのクライアント端末３００は、伝送制御装置４００を介してインターネット２１０と接続される。第１実施例におけるクライアント端末３００は、ＩＰアドレスを１つしか割り当てられていないものとして説明する。クライアント端末３００と伝送制御装置４００により、データ通信システム１００が形成される。以下においては、主として、データ通信システム１００のうちの送信機能、すなわち、データ送信システムとしての側面を中心として説明する。本実施例においては、クライアント端末３００と伝送制御装置４００は別々の装置であるとして説明するが、クライアント端末３００が伝送制御装置４００の機能を備えてもよい。伝送制御装置４００は、パケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂの２接点からインターネット２１０に接続している。
【００１７】
クライアント端末３００は、まず、送信データを構成するパケット群を伝送制御装置４００に送る。伝送制御装置４００は、これらのパケット群を２群に分ける。第１群のパケットはパケット中継装置２３０ａからインターネット２１０に送出され、第２群のパケットはパケット中継装置２３０ｂからインターネット２１０に送出される。パケット中継装置２３０ａから受信装置としてのサーバ２２０までのコネクション（以下、「第１コネクション」とよぶ）と、パケット中継装置２３０ｂからサーバ２２０までのコネクション（以下、「第２コネクション」とよぶ）の２つのコネクションが確立されることになる。
【００１８】
このような送信方法の場合、コネクションの一部、たとえば、第１コネクションの途中で送信中のデータを覗き見されても、送信データの一部は第２コネクションを経由しているため、送信データのすべてが窃取されることはない。したがって、図１に示した一般的な送信方法に比べて通信セキュリティが向上する。３系統以上に分散させれば、更に通信セキュリティを向上させることができる。
【００１９】
より具体的には、クライアント端末３００は、送信データを複数（たとえば２つ）の経路に分散させて送信するため、送信元ポート番号および送信先ポート番号をそれぞれ複数（たとえば２つ）ずつ、設定する。ここで、サーバ２２０が複数の経路から受信したパケット群を統合するためには複数のポート番号同士の間隔を一定に保つことが好ましいので、１つの送信先アプリケーションに対して２つの送信先ポート番号を設定することによってクライアント端末３００とサーバ２２０との間に送信データを分散させる複数の経路を介してサーバ２２０との接続が確立されるようにするとよい。たとえば、本来の送信先ポート番号（以下、「第１送信先ポート番号」とよぶ）が８０番であるとき、２つ目の送信先ポート番号（以下、「第２送信先ポート番号」とよぶ）には、第１送信先ポート番号に所定のオフセット値、たとえば、２０００を加算した２０８０番を設定する。クライアント端末３００は、所定の基準にしたがって、送信データを構成する各パケットに対して第１送信先ポート番号か第２送信先ポート番号のいずれかを送信先ポート番号として設定する。たとえば、シーケンス番号が偶数のパケットに第１送信先ポート番号、奇数のパケット群に第２送信先ポート番号を設定してもよい。
【００２０】
伝送制御装置４００は、クライアント端末３００からあらかじめ通知されたオフセット値よりも送信先ポート番号が小さいパケット（第１送信先ポート番号＝８０のパケット）をパケット中継装置２３０ａから送出する。一方、オフセット値よりも送信先ポート番号が大きいパケット（第２送信先ポート番号＝２０８０のパケット）はパケット中継装置２３０ｂから送出される。サーバ２２０には、送信先ポート番号２０８０の送信先アプリケーションと送信先ポート番号８０の送信先アプリケーションが同一である旨があらかじめクライアント端末３００から通知されている。サーバ２２０は、送信先ポート番号８０のパケットと、送信先ポート番号２０８０をシーケンス番号にしたがってつなぎ合わせることにより、送信データ全体を復元する。
【００２１】
伝送制御装置４００は、オフセット値に対する大小にしたがって、パケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂのいずれかを「データ送出点」として選択するため、伝送制御装置４００の処理をシンプルにできる。
【００２２】
図３は、データ通信システム１００の機能ブロック図である。
伝送制御装置４００やクライアント端末３００のいずれかにより図３の各機能が実現されるのではなく、データ通信システム１００全体として図３の各機能が実現される。各機能ブロックが伝送制御装置４００とクライアント端末３００のいずれによって実現されるかは発明の本質に関わるものではない。システム全体を構築する上で、各種機能の分担を伝送制御装置４００とクライアント端末３００の間でどのように切り分けるかは、通信環境や計算機能力など、クライアント端末３００の動作環境なども考慮して設計されればよい。
同図においては、データ通信システム１００の送信機能、すなわち、データ送信システムとしての側面を中心として説明する。データ通信システム１００は、クライアント端末３００と伝送制御装置４００を含む。ここでは、クライアント端末３００は送信するデータをＴＣＰデータに分割して伝送制御装置４００に送り、伝送制御装置４００はＴＣＰデータをＩＰデータに変換して通信ネットワークにパケットを送り出す。
【００２３】
クライアント端末３００：
クライアント端末３００は、送受信制御部５００、データ送信部５０２、データ受信部５０４、入出力制御部５０６およびデータ保持部５０８を含む。送受信制御部５００は、データの送受信を制御する。送受信制御部５００は、ポート番号設定部３０４を含む。クライアント端末３００は図示を省略したデータ分割部で送信するデータを分割する。そしてポート番号設定部３０４は、分割されたデータそれぞれに別々の送信先ポート番号を設定する。データ送信部５０２は、データにＴＣＰヘッダを付与してパケットを作り、図示しない送信バッファに溜め、順次伝送制御装置４００に送出する。データ受信部５０４は、伝送制御装置４００からパケットを受信し、図示しない受信バッファに溜め、受信バッファからパケットを順次取り出し、ＴＣＰヘッダを外すことにより送信データの中身を取り出し、分割されたデータを、図示しないデータ集約部で統合して送信データを復元する。入出力制御部５０６は、送信データや受信データを保持するデータ保持部５０８とのアクセスを制御する。
なお、クライアント端末３００が伝送制御装置４００としての機能を内蔵する場合には、クライアント端末３００と伝送制御装置４００のイントラネット等のネットワークを介した送受信処理は不要である。この場合、送信バッファや受信バッファを介して、データ受信部５０４からデータ分割部３０６、あるいは、データ集約部５１６からデータ受信部５０４にパケットを直接渡すことになる。
【００２４】
伝送制御装置４００：
伝送制御装置４００は、伝送制御部５１０、経路確立部４０４、送受信部５１２および暗号化部４０８を含む。暗号化部４０８の機能は、クライアント端末３００や伝送制御装置４００とは別の外部装置にて提供されてもよい。伝送制御部５１０は、データの送受信を制御する。伝送制御部５１０は、送出点設定部４０６を含む。送出点設定部４０６は、部分データのデータ送出点として、パケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂのいずれかを送信先ポート番号に基づいて選択する。経路確立部４０４は、パケット中継装置２３０ａからサーバ２２０までの第１コネクション、パケット中継装置２３０ｂからサーバ２２０までの第２コネクションをそれぞれ確立する。より具体的には、経路確立部４０４は、サーバ２２０に対して第１送信先ポート番号について第１のコネクションを確立し、第１のコネクションを介して第２送信先ポート番号を通知した上で、第２のコネクションを確立する。
【００２５】
送受信部５１２は、データの送受信を実行する。送受信部５１２は、データ分割部３０６、データ送信部５１４、データ集約部５１６およびデータ受信部５１８を含む。データ分割部３０６は、クライアント端末３００のデータ送信部５０２からＴＣＰヘッダ付きのパケットを受信する。そして、これらのパケット群を２つのパケット群（以下、分割されたパケット群を「部分データ」とよぶ）に仕分けする。この仕分けは、ポート番号設定部３０４により設定された送信先ポート番号に基づく。データ送信部５１４は、各パケットにＩＰヘッダ等を付与する。データ送信部５１４は、２種類の部分データをパケット中継装置２３０ａおよびパケット中継装置２３０ｂのそれぞれから、時間的に並行して、サーバ２２０に宛ててインターネット２１０に送出する。
【００２６】
データ受信部５１８は、サーバ２２０からパケットを受信し、ヘッダを外す。データ集約部５１６は、こうして得られたパケットをシーケンス番号にしたがって組み立てる。
【００２７】
暗号化部４０８は、２種類の部分データの双方または一方を暗号化する。暗号化部４０８は、たとえば、第１コネクションにおいてＳＳＬにより共通鍵をサーバ２２０とやり取りし、第１コネクションから送出する部分データをこの共通鍵にて暗号化して送信する。一方、第２コネクションの部分データは暗号化せずに送信する。このような態様によれば、従来のＳＳＬのように送信データ全体を暗号化するわけではないため、暗号化・復号にともなうオーバーヘッドを低減できる。
【００２８】
あるいは、暗号化部４０８は、第１コネクションと第２コネクションを別々の暗号化方式にて暗号化してもよい。たとえば、第１コネクションと第２コネクションでは別々の共通鍵を使用してもよい。このような態様によれば、通信セキュリティをいっそう堅牢化できる。
【００２９】
サーバ２２０：
サーバ２２０は、経路確立部５２０、送受信制御部５２２、送受信部５２４、復号部５３６、入出力制御部５３４およびデータ保持部５３８を含む。経路確立部５２０は、伝送制御装置４００の経路確立部４０４と協働して、第１コネクションと第２コネクションを確立する。送受信制御部５２２は、データの送受信を制御する。送受信部５２４はデータの送受信を実行する。送受信部５２４は、ＩＰデータ受信部５２６、ＴＣＰデータ受信部５２８、ＩＰデータ送信部５３０およびＴＣＰデータ送信部５３２を含む。ＩＰデータ受信部５２６は、伝送制御装置４００のデータ送信部５１４から部分データを受信し、部分データを構成するパケットからＩＰヘッダを外す。ＴＣＰデータ受信部５２８は、ＩＰデータ受信部５２６からパケットを取得し、ＴＣＰヘッダを外す。ＴＣＰデータ送信部５３２は、サーバ２２０から送信されるデータにＴＣＰヘッダを付与し、ＩＰデータ送信部５３０は、更に、ＩＰヘッダを付与して伝送制御装置４００に送出する。
【００３０】
復号部５３６は、伝送制御装置４００の暗号化部４０８により暗号化されたデータを復号する。入出力制御部５３４は、送信データや受信データを保持するデータ保持部５３８とのアクセスを制御する。復号部５３６の機能は、サーバ２２０とは別の外部装置にて提供されてもよい。
【００３１】
サーバ２２０がウェブサーバであるとして、具体例を説明する。ＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）に割り当てられるポート番号は８０番であるため、データ通信システム１００は第１送信先ポート番号＝８０、第２送信先ポート番号＝２０８０として、サーバ２２０にアクセスする。送信元アプリケーションのポート番号は第１送信先ポート番号に対応したポート番号（第１送信元ポート番号）が５０番であり、第２送信先ポート番号に対応したポート番号（第２送信元ポート番号）が２０５０番であるとする。アクセス時に、送信元アドレス、、第１送信先ポート番号＝８０、第１送信元ポート番号＝５０だけでなく、第２送信元ポート番号＝２０５０、第２送信先ポート番号＝２０８０もサーバ２２０に通知する。この通知により、サーバ２２０に第１送信先ポート番号＝８０の送信先アプリケーションと第２送信先ポート番号＝２０８０の送信先アプリケーションが同一である旨を認識させる。サーバ２２０は、第２送信先ポート番号＝２０８０を８０番に読み替えてもよい。
【００３２】
図４は、第１実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
クライアント端末３００は、送信先ポート番号＝８０、第１送信元ポート番号＝５０のパケットと、送信先ポート番号＝２０８０、第２送信元ポート番号＝２０５０のパケットの２種類のパケットを伝送制御装置４００に送出する。伝送制御装置４００は、第１送信先ポート番号＝８０のパケット群を「第１部分データ」としてパケット中継装置２３０ａへ、第２送信先ポート番号＝２０８０のパケット群を「第２部分データ」としてパケット中継装置２３０ｂに送る。より具体的には、伝送制御装置４００は、オフセット値＝２０００よりも送信先ポート番号が小さいパケットを第１部分データとしてパケット中継装置２３０ａへ、オフセット値以上の送信先ポート番号となっているパケットを第２部分データとしてパケット中継装置２３０ｂに送る。サーバ２２０は、第１コネクションと第２コネクションからそれぞれ第１部分データと第２部分データを受信し、シーケンス番号にしたがってこれらをつなぎ合わせる。
【００３３】
第１部分データと第２部分データは時間的に並行してインターネット２１０に送出されるため、全体としての通信スループットを向上させやすい。また、２系統に分けて送信することにより、通信セキュリティを高めることができる。通信セキュリティは、暗号化により更に高めることができる。サーバ２２０は、実質的に、第２送信先ポート番号を第１送信先ポート番号に読み替えるだけなので、第１実施例の仕組みを既存の通信システムに導入しやすいというメリットもある。
【００３４】
［第２実施例］
図５は、第２実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
第２実施例においても、送信装置３２０（クライアント端末）から受信装置２４０（サーバ）にデータを送信するとき、２系統以上に分散してデータを送信する。送信装置３２０は、無線ＬＡＮなどのローカルな無線ネットワーク２５０と、有線ＬＡＮなどのローカルな有線ネットワーク２６０を介してインターネット２１０と接続される。本実施例においては、伝送制御装置４００を設置しないが、送信装置３２０の機能の一部を肩代わりするための制御装置を設けてもよい。
【００３５】
送信装置３２０は、無線ネットワーク２５０用のＩＰアドレスであるＩＰＢ１と有線ネットワーク２６０用のＩＰアドレスであるＩＰＢ２を有する。送信装置３２０は、送信データを構成するパケット群を２群に分ける。第１群のパケット（第１部分データ）は、パケット中継装置２７０ａから無線ネットワーク２５０を経由してインターネット２１０に送出される。第２群のパケット（第２部分データ）は、パケット中継装置２７０ｂから有線ネットワーク２６０を経由してインターネット２１０に送出される。送信装置３２０は、間接的には、パケット中継装置２７０ｃとパケット中継装置２７０ｄの２地点からインターネット２１０に接続している。このため、パケット中継装置２７０ａ、２７０ｃから受信装置２４０に至るまでのコネクション（第１コネクション）と、パケット中継装置２７０ｂ、２７０ｄから受信装置２４０に至るまでのコネクション（第２コネクション）の２つのコネクションが確立される。
【００３６】
このような送信方法の場合、コネクションの一部、たとえば、第１コネクションの途中で送信中のデータを覗き見されても、送信データの一部は第２コネクションを経由しているため、送信データのすべてが窃取されることはない。このため、図１に示した従来の送信方法に比べて通信セキュリティが向上する。３系統以上に分散させれば、更に通信セキュリティを向上させることができる。
【００３７】
送信装置３２０は、１つの送信元アプリケーションに対して２つの送信元アドレスを設定する。送信装置３２０は、送信データを構成するパケット群を所定の基準にしたがって２群に分ける。たとえば、シーケンス番号が偶数のパケットを第１群、奇数のパケット群を第２群としてもよい。
【００３８】
送信装置３２０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１のパケットはパケット中継装置２７０ａから送出する。一方、送信元アドレス＝ＩＰＢ２のパケットはパケット中継装置２７０ｂから送出する。受信装置２４０には、送信元アドレス＝ＩＰＢ１の送信装置３２０と送信元アドレス＝ＩＰＢ２の送信装置３２０が同一である旨があらかじめ送信装置３２０から通知されている。受信装置２４０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１のパケットと、送信元アドレス＝ＩＰＢ２のパケットをシーケンス番号にしたがってつなぎ合わせることにより、送信データ全体を復元する。
【００３９】
図６は、第２実施例における送信装置３２０の機能ブロック図である。
送信装置３２０は、データ送信部３２２、経路確立部３２４、ネットワーク選択部３２６、データ分割部３２８および暗号化部３３０を含む。データ分割部３２８は、送信データを構成するパケット群を２つの部分データに分割する。ネットワーク選択部３２６は、部分データごとに別々の送信元アドレスを設定する。いいかえれば、ネットワーク選択部３２６は、部分データごとに送出先ネットワークとして無線ネットワーク２５０か有線ネットワーク２６０のいずれかを設定する。経路確立部３２４は、パケット中継装置２７０ａから受信装置２４０までの第１コネクション、パケット中継装置２７０ｂから受信装置２４０までの第２コネクションをそれぞれ確立する。データ送信部３２２は、２種類の部分データをパケット中継装置２７０ａおよびパケット中継装置２７０ｂのそれぞれから、時間的に並行して、受信装置２４０に宛てて無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０にそれぞれ送出する。
【００４０】
暗号化部３３０は、２種類の部分データの双方または一方を暗号化する。暗号化部３３０は、たとえば、第１コネクションにおいてＳＳＬにより共通鍵を受信装置２４０とやり取りし、第１コネクションから送出する部分データをこの共通鍵にて暗号化して送信する。一方、第２コネクションの部分データは暗号化せずに送信する。このような態様によれば、第１実施例と同様、従来のＳＳＬのように送信データ全体を暗号化するわけではないため、暗号化・復号にともなうオーバーヘッドを低減できる。
【００４１】
有線ネットワーク２６０よりも送信データが窃取されるリスクが高い無線ネットワーク２５０のみを暗号化の対象としてもよい。あるいは、無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０のうち、実効通信速度が高い方に送出される部分データを暗号化の対象としてもよい。暗号化・復号処理にともなうオーバーヘッドを考慮して、高速回線側を暗号化の対象とすれば、全体としての通信スループットを維持しやすくなる。
【００４２】
暗号化部３３０は、第１コネクションと第２コネクションを別々の暗号化方式にて暗号化してもよい。たとえば、第１コネクションと第２コネクションでは別々の共通鍵を使用してもよい。このような態様によれば、第１実施例と同様、通信セキュリティをいっそう堅牢化できる。
【００４３】
送信装置３２０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１にて第１コネクションを確立するとき、送信元アドレス＝ＩＰＢ１だけでなく、送信元アドレス＝ＩＰＢ２についても受信装置２４０に通知する。この通知により、受信装置２４０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１の送信装置３２０と送信元アドレス＝ＩＰＢ２の送信装置が同一である旨を認識する。受信装置２４０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ２をＩＰＢ１に読み替えてもよい。
【００４４】
図７は、第２実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
送信装置３２０は、送信先アドレス＝ＩＰＡ、送信元アドレス＝ＩＰＢ１のパケット（第１部分データ）と、送信先アドレス＝ＩＰＡ、送信元アドレス＝ＩＰＢ２のパケット（第２部分データ）の２種類のパケットをパケット中継装置２７０ａとパケット中継装置２７０ｂそれぞれに送出する。受信装置２４０は、第１コネクションと第２コネクションからそれぞれ第１部分データと第２部分データを受信し、シーケンス番号にしたがってこれらをつなぎ合わせる。
【００４５】
第１部分データと第２部分データは時間的に並行してインターネット２１０に送出されるため、全体としての通信スループットを向上させやすい。また、２系統に分けて送信することにより、通信セキュリティを高めることができる。通信セキュリティは、暗号化により更に高めることができる。
【００４６】
以上、実施例に基づいて複数系統によるデータ送信方法について説明した。
第１実施例におけるデータ通信システム１００によれば、複数の送信元ポート番号によりデータを複数系統に分散させることにより、通信セキュリティを高めることができる。ＩＰアドレスはイントラネットにおいてはサブネットごとに数が限られ、インターネットにおいては全世界的に数が限られているため、１つの通信装置に複数のＩＰアドレスを設定する場合には、未使用のＩＰアドレスを適切に選ぶ必要がある。一方、ポート番号は通信機器ごとに自由に設定できる。このため、ポート番号を設定するための人的作業は不要である。本実施例においては、説明の明確化のために、送信先ポート番号を８０番や２０８０番として説明したが、少なくとも第２送信先ポート番号は、４９１５２番以降のDYNAMIC AND/OR PRIVATE PORTSから設定することが望ましい。
【００４７】
第１送信先ポート番号に所定のオフセット値を加算することにより、第２送信先ポート番号を設定すれば、伝送制御装置４００は、オフセット値に対する大小のみに基づいてデータ送出点を選択できる。このため、伝送制御装置４００の処理を簡素化できる。また、複数の通信経路から各部分データを同時期に送出することにより、通信スループットを向上させやすくなる。
【００４８】
複数の通信経路の一部のみを暗号化の対象とすれば、暗号化にともなうオーバーヘッドを低減できる。複数の通信経路を別々の暗号化方式にて暗号化すれば、通信セキュリティをいっそう向上させることができる。パスワードなどの重大な個人情報の送信に際しては、少量の送信データであっても、本実施例のように複数系統に分けて送信することにより、インターネット２１０上の取引をより安全なものとすることができる。
【００４９】
第２実施例における送信装置３２０においても、通信経路を分散させることより、通信セキュリティ、通信スループットを高めることができる。第１実施例と同じく、複数の通信経路の一部のみを暗号化の対象とすることにより、暗号化にともなうオーバーヘッドを抑制できる。複数の通信経路を別々の暗号化方式にて暗号化すれば、通信セキュリティをいっそう向上させることができる。
【００５０】
以上、本発明について実施例をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
本実施例においては、ＴＣＰによりコネクションを確立してから、データ送信を行うことを前提として説明したが、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）であっても本実施例と同様の効果を発揮させることができる。コネクションを確立しないＵＤＰの場合、各パケットがどのような通信経路を辿るかは送信側でコントロールできないため、結果的に各パケットが同一経路を辿る可能性もある。本実施例によれば送信側が通信経路を意図的に分散させることができるため、通信セキュリティや通信スループットを高める上で効果的である。
【００５２】
送信データを部分データに分割するとき、シーケンス番号以外にも、時間や乱数に基づいてよって送信データを分割してもよい。たとえば、パケット生成時刻の下一桁が偶数のときには当該パケットを第１部分データに分類し、奇数であれば第２部分データに分類してもよい。あるいは、各パケットをランダムに第１部分データと第２部分データに分類してもよい。
【００５３】
また、クライアント端末３００は全パケットをそのまま伝送制御装置４００に送信し、伝送制御装置４００は受信時刻や乱数等の任意の条件に基づいて、各パケットをパケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂのどちらから送り出すかを自ら決定してもよい。
【００５４】
第１部分データと第２部分データのデータ量の比率は１対１でなくてもよい。たとえば、実効通信速度が高速なコネクションの側により多くのパケットが送出されるように、第１実施例のデータ分割部３０６や第２実施例のデータ分割部３２８は第１部分データと第２部分データのデータ量の比率を調整してもよい。
【００５５】
複数の送信先ポート番号や複数の送信元アドレスを使うときであっても、単一のコネクションにてデータを送信してもよい。このとき、所定の送信先ポート番号や所定の送信元アドレスのパケットのみを暗号化の対象とすれば、少なくとも、暗号化・復号にともなうオーバーヘッドを、送信データ全体を暗号化するよりも低減できる。
【００５６】
第１実施例と第２実施例は組合せ可能である。たとえば、第２実施例のように２以上のローカル・ネットワークに接続されるとき、送出先のローカル・ネットワークごとに複数の送信先ポート番号を設定してもよい。この場合においては、送信装置３２０とパケット中継装置２７０ａの間に伝送制御装置４００を設置する。伝送制御装置４００は、無線ネットワーク２５０や有線ネットワーク２６０といった各ローカル・ネットワークに対して複数地点から接続する。送信装置３２０は、送信先ＩＰアドレス＝ＩＰＢ１、送信先ポート番号＝Ｐ１のパケットと、送信先ＩＰアドレス＝ＩＰＢ１、送信先ポート番号＝Ｐ２のパケットを伝送制御装置４００に送り出す。この場合、伝送制御装置４００は、送信先ポート番号に応じて送出先のネットワーク内における通信経路も分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】一般的なデータ送信方法を示す模式図である。
【図２】第１実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
【図３】データ送信システムの機能ブロック図である。
【図４】第１実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
【図５】第２実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
【図６】第２実施例における送信装置の機能ブロック図である。
【図７】第２実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００ データ通信システム、 ２０２ クライアント端末、 ２０４ サーバ、 ２０６ パケット中継装置、 ２１０ インターネット、 ２２０ サーバ、 ２３０ パケット中継装置、 ２４０ 受信装置、 ２５０ 無線ネットワーク、 ２６０ 有線ネットワーク、 ２７０ パケット中継装置、 ３００ 送信装置、 ３０２ 部分データ送信部、 ３０４ ポート番号設定部、 ３０６ データ分割部、 ３２０ 送信装置、 ３２２ データ送信部、 ３２４ 経路確立部、 ３２６ ネットワーク選択部、 ３２８ データ分割部、 ３３０ 暗号化部、 ４００ 伝送制御装置、 ４０２ データ送信部、 ４０４ 経路確立部、 ４０６ 送出点設定部、 ４０８ 暗号化部、 ４１０ 部分データ受信部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術、特に、通信セキュリティ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータの普及とネットワーク技術の進展に伴い、ネットワークを介した電子情報の交換が盛んになっている。これにより、従来においては紙ベースで行われていた事務処理の多くが、ネットワークベースの処理に置き換えられつつある。
【０００３】
ネットワーク上を行き交う情報の中には秘匿性が高いものも多い。このため、開放型のインターネット上で、通信セキュリティを確保するためにさまざまな技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００１−６０９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
たとえば、ＳＳＬ（Secure Sockets Layer）では、公開鍵方式にて送信側と受信側で共通鍵を共有し、この共通鍵により送信データの暗号化や復号を行うことにより、通信セキュリティを確保している。その反面、暗号化・復号処理のオーバーヘッドは、通信スループットの低下要因となりかねない。
【０００５】
本発明は、本発明者による上記課題認識に基づいて完成された発明であり、その主たる目的は、通信セキュリティを確保するための新しい方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、複数経路の通信ネットワークを介して受信側通信装置と接続される送信装置に関する。
この装置は、送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割し、複数の部分データを複数種類の通信ネットワークに送出する。また、複数種類の通信ネットワークのうち、一部の通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化する。
【０００７】
本発明の別の態様もまた、複数種類の通信ネットワークと接続される送信装置に関する。
この装置は、送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割し、複数の部分データを複数種類の通信ネットワークに送出する。また、複数の部分データそれぞれを送出先の通信ネットワークごとに異なる暗号化方法にて暗号化する。
【０００８】
なお、以上に示した各構成要素の任意の組み合わせ、本発明を方法、システム、記録媒体、コンピュータプログラムにより表現したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、通信セキュリティを効率的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、一般的なデータ送信方法を示す模式図である。
同図は、２つの通信装置がインターネット２１０を介してデータを送受するときの概要を示している。ここでは、送信側の通信装置をクライアント端末２０２とし、受信側の通信装置をサーバ２０４とする。
【００１１】
クライアント端末２０２は、送信データを所定サイズ以内の「パケット」に分割する。各パケットには「ヘッダ」が付与される。ヘッダには、送信先となるサーバ２０４のＩＰアドレス（以下、「送信先アドレス」とよぶ）と、送信元であるクライアント端末２０２のＩＰアドレス（以下、「送信元アドレス」とよぶ）が設定される。送信先アドレスと送信元アドレスにより、クライアント端末２０２とサーバ２０４が特定される。また、サーバ２０４上において実行されるアプリケーションのうち、送信先となるアプリケーション（以下、「送信先アプリケーション」とよぶ）を一意に特定するポート番号（以下、「送信先ポート番号」とよぶ）と、クライアント端末２０２上において実行されるアプリケーションのうち、送信元となるアプリケーション（以下、「送信元アプリケーション」とよぶ）を一意に特定するポート番号（以下、「送信元ポート番号」とよぶ）もヘッダに設定される。
【００１２】
クライアント端末２０２は、サーバ２０４のＩＰアドレスである送信先アドレスと、送信先アプリケーションの送信先ポート番号、自装置のＩＰアドレスである送信元アドレスと、送信元アプリケーションの送信元ポート番号をヘッダに設定して、各パケットをインターネット２１０に送出する。
【００１３】
インターネット２１０には、複数のパケット中継装置２０６が含まれる。パケット中継装置２０６は、ルーターやゲートウェイなど、パケット中継機能を備える装置である。各パケット中継装置２０６は、パケットを受け取ると、そのヘッダの送信先アドレスに基づいて、別のパケット中継装置２０６にパケットを渡す。パケットは、複数のパケット中継装置２０６により中継されながら、最終的に目的のサーバ２０４に到達する。サーバ２０４は、パケットのヘッダを確認し、どのクライアント端末２０２のどの送信元アプリケーションからどの送信先アプリケーションに宛てて送信されたパケットであるかを判定する。各パケットにはシーケンス番号とよばれる続き番号が付与されており、サーバ２０４はシーケンス番号順にパケットをつなぎ合わせることにより、送信データ全体を復元する。
【００１４】
ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）の場合、クライアント端末２０２はサーバ２０４と通信経路（コネクション）を確立してから、データ送信を開始する。データの通り道であるコネクションが確立されると、各パケットはコネクション上の各パケット中継装置２０６を経由する。同図の場合、パケット中継装置２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃ、２０６ｄ、２０６ｅ、２０６ｆ、２０６ｇを経由して、サーバ２０４に到達する経路がコネクションとして確立している。
【００１５】
このような送信方法の場合、コネクションの一部、たとえば、同図における点Ｐにて送信中のデータを覗き見されると、送信データのすべてが窃取されてしまう。送信データが暗号化されていれば、窃取されても解読できないが、復号のための鍵まで盗まれてしまうと同じ問題が発生する。
本発明は、このような問題点に対処するために、２つの方法を提案する。それぞれ、第１実施例および第２実施例として説明する。なお、第１実施例と第２実施例を特に区別しないときやまとめていうときには、「本実施例」とよぶ。
【００１６】
［第１実施例］
図２は、第１実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
第１実施例においては、送信装置としてのクライアント端末３００は、伝送制御装置４００を介してインターネット２１０と接続される。第１実施例におけるクライアント端末３００は、ＩＰアドレスを１つしか割り当てられていないものとして説明する。クライアント端末３００と伝送制御装置４００により、データ通信システム１００が形成される。以下においては、主として、データ通信システム１００のうちの送信機能、すなわち、データ送信システムとしての側面を中心として説明する。本実施例においては、クライアント端末３００と伝送制御装置４００は別々の装置であるとして説明するが、クライアント端末３００が伝送制御装置４００の機能を備えてもよい。伝送制御装置４００は、パケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂの２接点からインターネット２１０に接続している。
【００１７】
クライアント端末３００は、まず、送信データを構成するパケット群を伝送制御装置４００に送る。伝送制御装置４００は、これらのパケット群を２群に分ける。第１群のパケットはパケット中継装置２３０ａからインターネット２１０に送出され、第２群のパケットはパケット中継装置２３０ｂからインターネット２１０に送出される。パケット中継装置２３０ａから受信装置としてのサーバ２２０までのコネクション（以下、「第１コネクション」とよぶ）と、パケット中継装置２３０ｂからサーバ２２０までのコネクション（以下、「第２コネクション」とよぶ）の２つのコネクションが確立されることになる。
【００１８】
このような送信方法の場合、コネクションの一部、たとえば、第１コネクションの途中で送信中のデータを覗き見されても、送信データの一部は第２コネクションを経由しているため、送信データのすべてが窃取されることはない。したがって、図１に示した一般的な送信方法に比べて通信セキュリティが向上する。３系統以上に分散させれば、更に通信セキュリティを向上させることができる。
【００１９】
より具体的には、クライアント端末３００は、送信データを複数（たとえば２つ）の経路に分散させて送信するため、送信元ポート番号および送信先ポート番号をそれぞれ複数（たとえば２つ）ずつ、設定する。ここで、サーバ２２０が複数の経路から受信したパケット群を統合するためには複数のポート番号同士の間隔を一定に保つことが好ましいので、１つの送信先アプリケーションに対して２つの送信先ポート番号を設定することによってクライアント端末３００とサーバ２２０との間に送信データを分散させる複数の経路を介してサーバ２２０との接続が確立されるようにするとよい。たとえば、本来の送信先ポート番号（以下、「第１送信先ポート番号」とよぶ）が８０番であるとき、２つ目の送信先ポート番号（以下、「第２送信先ポート番号」とよぶ）には、第１送信先ポート番号に所定のオフセット値、たとえば、２０００を加算した２０８０番を設定する。クライアント端末３００は、所定の基準にしたがって、送信データを構成する各パケットに対して第１送信先ポート番号か第２送信先ポート番号のいずれかを送信先ポート番号として設定する。たとえば、シーケンス番号が偶数のパケットに第１送信先ポート番号、奇数のパケット群に第２送信先ポート番号を設定してもよい。
【００２０】
伝送制御装置４００は、クライアント端末３００からあらかじめ通知されたオフセット値よりも送信先ポート番号が小さいパケット（第１送信先ポート番号＝８０のパケット）をパケット中継装置２３０ａから送出する。一方、オフセット値よりも送信先ポート番号が大きいパケット（第２送信先ポート番号＝２０８０のパケット）はパケット中継装置２３０ｂから送出される。サーバ２２０には、送信先ポート番号２０８０の送信先アプリケーションと送信先ポート番号８０の送信先アプリケーションが同一である旨があらかじめクライアント端末３００から通知されている。サーバ２２０は、送信先ポート番号８０のパケットと、送信先ポート番号２０８０をシーケンス番号にしたがってつなぎ合わせることにより、送信データ全体を復元する。
【００２１】
伝送制御装置４００は、オフセット値に対する大小にしたがって、パケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂのいずれかを「データ送出点」として選択するため、伝送制御装置４００の処理をシンプルにできる。
【００２２】
図３は、データ通信システム１００の機能ブロック図である。
伝送制御装置４００やクライアント端末３００のいずれかにより図３の各機能が実現されるのではなく、データ通信システム１００全体として図３の各機能が実現される。各機能ブロックが伝送制御装置４００とクライアント端末３００のいずれによって実現されるかは発明の本質に関わるものではない。システム全体を構築する上で、各種機能の分担を伝送制御装置４００とクライアント端末３００の間でどのように切り分けるかは、通信環境や計算機能力など、クライアント端末３００の動作環境なども考慮して設計されればよい。
同図においては、データ通信システム１００の送信機能、すなわち、データ送信システムとしての側面を中心として説明する。データ通信システム１００は、クライアント端末３００と伝送制御装置４００を含む。ここでは、クライアント端末３００は送信するデータをＴＣＰデータに分割して伝送制御装置４００に送り、伝送制御装置４００はＴＣＰデータをＩＰデータに変換して通信ネットワークにパケットを送り出す。
【００２３】
クライアント端末３００：
クライアント端末３００は、送受信制御部５００、データ送信部５０２、データ受信部５０４、入出力制御部５０６およびデータ保持部５０８を含む。送受信制御部５００は、データの送受信を制御する。送受信制御部５００は、ポート番号設定部３０４を含む。クライアント端末３００は図示を省略したデータ分割部で送信するデータを分割する。そしてポート番号設定部３０４は、分割されたデータそれぞれに別々の送信先ポート番号を設定する。データ送信部５０２は、データにＴＣＰヘッダを付与してパケットを作り、図示しない送信バッファに溜め、順次伝送制御装置４００に送出する。データ受信部５０４は、伝送制御装置４００からパケットを受信し、図示しない受信バッファに溜め、受信バッファからパケットを順次取り出し、ＴＣＰヘッダを外すことにより送信データの中身を取り出し、分割されたデータを、図示しないデータ集約部で統合して送信データを復元する。入出力制御部５０６は、送信データや受信データを保持するデータ保持部５０８とのアクセスを制御する。
なお、クライアント端末３００が伝送制御装置４００としての機能を内蔵する場合には、クライアント端末３００と伝送制御装置４００のイントラネット等のネットワークを介した送受信処理は不要である。この場合、送信バッファや受信バッファを介して、データ受信部５０４からデータ分割部３０６、あるいは、データ集約部５１６からデータ受信部５０４にパケットを直接渡すことになる。
【００２４】
伝送制御装置４００：
伝送制御装置４００は、伝送制御部５１０、経路確立部４０４、送受信部５１２および暗号化部４０８を含む。暗号化部４０８の機能は、クライアント端末３００や伝送制御装置４００とは別の外部装置にて提供されてもよい。伝送制御部５１０は、データの送受信を制御する。伝送制御部５１０は、送出点設定部４０６を含む。送出点設定部４０６は、部分データのデータ送出点として、パケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂのいずれかを送信先ポート番号に基づいて選択する。経路確立部４０４は、パケット中継装置２３０ａからサーバ２２０までの第１コネクション、パケット中継装置２３０ｂからサーバ２２０までの第２コネクションをそれぞれ確立する。より具体的には、経路確立部４０４は、サーバ２２０に対して第１送信先ポート番号について第１のコネクションを確立し、第１のコネクションを介して第２送信先ポート番号を通知した上で、第２のコネクションを確立する。
【００２５】
送受信部５１２は、データの送受信を実行する。送受信部５１２は、データ分割部３０６、データ送信部５１４、データ集約部５１６およびデータ受信部５１８を含む。データ分割部３０６は、クライアント端末３００のデータ送信部５０２からＴＣＰヘッダ付きのパケットを受信する。そして、これらのパケット群を２つのパケット群（以下、分割されたパケット群を「部分データ」とよぶ）に仕分けする。この仕分けは、ポート番号設定部３０４により設定された送信先ポート番号に基づく。データ送信部５１４は、各パケットにＩＰヘッダ等を付与する。データ送信部５１４は、２種類の部分データをパケット中継装置２３０ａおよびパケット中継装置２３０ｂのそれぞれから、時間的に並行して、サーバ２２０に宛ててインターネット２１０に送出する。
【００２６】
データ受信部５１８は、サーバ２２０からパケットを受信し、ヘッダを外す。データ集約部５１６は、こうして得られたパケットをシーケンス番号にしたがって組み立てる。
【００２７】
暗号化部４０８は、２種類の部分データの双方または一方を暗号化する。暗号化部４０８は、たとえば、第１コネクションにおいてＳＳＬにより共通鍵をサーバ２２０とやり取りし、第１コネクションから送出する部分データをこの共通鍵にて暗号化して送信する。一方、第２コネクションの部分データは暗号化せずに送信する。このような態様によれば、従来のＳＳＬのように送信データ全体を暗号化するわけではないため、暗号化・復号にともなうオーバーヘッドを低減できる。
【００２８】
あるいは、暗号化部４０８は、第１コネクションと第２コネクションを別々の暗号化方式にて暗号化してもよい。たとえば、第１コネクションと第２コネクションでは別々の共通鍵を使用してもよい。このような態様によれば、通信セキュリティをいっそう堅牢化できる。
【００２９】
サーバ２２０：
サーバ２２０は、経路確立部５２０、送受信制御部５２２、送受信部５２４、復号部５３６、入出力制御部５３４およびデータ保持部５３８を含む。経路確立部５２０は、伝送制御装置４００の経路確立部４０４と協働して、第１コネクションと第２コネクションを確立する。送受信制御部５２２は、データの送受信を制御する。送受信部５２４はデータの送受信を実行する。送受信部５２４は、ＩＰデータ受信部５２６、ＴＣＰデータ受信部５２８、ＩＰデータ送信部５３０およびＴＣＰデータ送信部５３２を含む。ＩＰデータ受信部５２６は、伝送制御装置４００のデータ送信部５１４から部分データを受信し、部分データを構成するパケットからＩＰヘッダを外す。ＴＣＰデータ受信部５２８は、ＩＰデータ受信部５２６からパケットを取得し、ＴＣＰヘッダを外す。ＴＣＰデータ送信部５３２は、サーバ２２０から送信されるデータにＴＣＰヘッダを付与し、ＩＰデータ送信部５３０は、更に、ＩＰヘッダを付与して伝送制御装置４００に送出する。
【００３０】
復号部５３６は、伝送制御装置４００の暗号化部４０８により暗号化されたデータを復号する。入出力制御部５３４は、送信データや受信データを保持するデータ保持部５３８とのアクセスを制御する。復号部５３６の機能は、サーバ２２０とは別の外部装置にて提供されてもよい。
【００３１】
サーバ２２０がウェブサーバであるとして、具体例を説明する。ＨＴＴＰ（HyperText Transfer Protocol）に割り当てられるポート番号は８０番であるため、データ通信システム１００は第１送信先ポート番号＝８０、第２送信先ポート番号＝２０８０として、サーバ２２０にアクセスする。送信元アプリケーションのポート番号は第１送信先ポート番号に対応したポート番号（第１送信元ポート番号）が５０番であり、第２送信先ポート番号に対応したポート番号（第２送信元ポート番号）が２０５０番であるとする。アクセス時に、送信元アドレス、、第１送信先ポート番号＝８０、第１送信元ポート番号＝５０だけでなく、第２送信元ポート番号＝２０５０、第２送信先ポート番号＝２０８０もサーバ２２０に通知する。この通知により、サーバ２２０に第１送信先ポート番号＝８０の送信先アプリケーションと第２送信先ポート番号＝２０８０の送信先アプリケーションが同一である旨を認識させる。サーバ２２０は、第２送信先ポート番号＝２０８０を８０番に読み替えてもよい。
【００３２】
図４は、第１実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
クライアント端末３００は、送信先ポート番号＝８０、第１送信元ポート番号＝５０のパケットと、送信先ポート番号＝２０８０、第２送信元ポート番号＝２０５０のパケットの２種類のパケットを伝送制御装置４００に送出する。伝送制御装置４００は、第１送信先ポート番号＝８０のパケット群を「第１部分データ」としてパケット中継装置２３０ａへ、第２送信先ポート番号＝２０８０のパケット群を「第２部分データ」としてパケット中継装置２３０ｂに送る。より具体的には、伝送制御装置４００は、オフセット値＝２０００よりも送信先ポート番号が小さいパケットを第１部分データとしてパケット中継装置２３０ａへ、オフセット値以上の送信先ポート番号となっているパケットを第２部分データとしてパケット中継装置２３０ｂに送る。サーバ２２０は、第１コネクションと第２コネクションからそれぞれ第１部分データと第２部分データを受信し、シーケンス番号にしたがってこれらをつなぎ合わせる。
【００３３】
第１部分データと第２部分データは時間的に並行してインターネット２１０に送出されるため、全体としての通信スループットを向上させやすい。また、２系統に分けて送信することにより、通信セキュリティを高めることができる。通信セキュリティは、暗号化により更に高めることができる。サーバ２２０は、実質的に、第２送信先ポート番号を第１送信先ポート番号に読み替えるだけなので、第１実施例の仕組みを既存の通信システムに導入しやすいというメリットもある。
【００３４】
［第２実施例］
図５は、第２実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
第２実施例においても、送信装置３２０（クライアント端末）から受信装置２４０（サーバ）にデータを送信するとき、２系統以上に分散してデータを送信する。送信装置３２０は、無線ＬＡＮなどのローカルな無線ネットワーク２５０と、有線ＬＡＮなどのローカルな有線ネットワーク２６０を介してインターネット２１０と接続される。本実施例においては、伝送制御装置４００を設置しないが、送信装置３２０の機能の一部を肩代わりするための制御装置を設けてもよい。
【００３５】
送信装置３２０は、無線ネットワーク２５０用のＩＰアドレスであるＩＰＢ１と有線ネットワーク２６０用のＩＰアドレスであるＩＰＢ２を有する。送信装置３２０は、送信データを構成するパケット群を２群に分ける。第１群のパケット（第１部分データ）は、パケット中継装置２７０ａから無線ネットワーク２５０を経由してインターネット２１０に送出される。第２群のパケット（第２部分データ）は、パケット中継装置２７０ｂから有線ネットワーク２６０を経由してインターネット２１０に送出される。送信装置３２０は、間接的には、パケット中継装置２７０ｃとパケット中継装置２７０ｄの２地点からインターネット２１０に接続している。このため、パケット中継装置２７０ａ、２７０ｃから受信装置２４０に至るまでのコネクション（第１コネクション）と、パケット中継装置２７０ｂ、２７０ｄから受信装置２４０に至るまでのコネクション（第２コネクション）の２つのコネクションが確立される。
【００３６】
このような送信方法の場合、コネクションの一部、たとえば、第１コネクションの途中で送信中のデータを覗き見されても、送信データの一部は第２コネクションを経由しているため、送信データのすべてが窃取されることはない。このため、図１に示した従来の送信方法に比べて通信セキュリティが向上する。３系統以上に分散させれば、更に通信セキュリティを向上させることができる。
【００３７】
送信装置３２０は、１つの送信元アプリケーションに対して２つの送信元アドレスを設定する。送信装置３２０は、送信データを構成するパケット群を所定の基準にしたがって２群に分ける。たとえば、シーケンス番号が偶数のパケットを第１群、奇数のパケット群を第２群としてもよい。
【００３８】
送信装置３２０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１のパケットはパケット中継装置２７０ａから送出する。一方、送信元アドレス＝ＩＰＢ２のパケットはパケット中継装置２７０ｂから送出する。受信装置２４０には、送信元アドレス＝ＩＰＢ１の送信装置３２０と送信元アドレス＝ＩＰＢ２の送信装置３２０が同一である旨があらかじめ送信装置３２０から通知されている。受信装置２４０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１のパケットと、送信元アドレス＝ＩＰＢ２のパケットをシーケンス番号にしたがってつなぎ合わせることにより、送信データ全体を復元する。
【００３９】
図６は、第２実施例における送信装置３２０の機能ブロック図である。
送信装置３２０は、データ送信部３２２、経路確立部３２４、ネットワーク選択部３２６、データ分割部３２８および暗号化部３３０を含む。データ分割部３２８は、送信データを構成するパケット群を２つの部分データに分割する。ネットワーク選択部３２６は、部分データごとに別々の送信元アドレスを設定する。いいかえれば、ネットワーク選択部３２６は、部分データごとに送出先ネットワークとして無線ネットワーク２５０か有線ネットワーク２６０のいずれかを設定する。経路確立部３２４は、パケット中継装置２７０ａから受信装置２４０までの第１コネクション、パケット中継装置２７０ｂから受信装置２４０までの第２コネクションをそれぞれ確立する。データ送信部３２２は、２種類の部分データをパケット中継装置２７０ａおよびパケット中継装置２７０ｂのそれぞれから、時間的に並行して、受信装置２４０に宛てて無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０にそれぞれ送出する。
【００４０】
暗号化部３３０は、２種類の部分データの双方または一方を暗号化する。暗号化部３３０は、たとえば、第１コネクションにおいてＳＳＬにより共通鍵を受信装置２４０とやり取りし、第１コネクションから送出する部分データをこの共通鍵にて暗号化して送信する。一方、第２コネクションの部分データは暗号化せずに送信する。このような態様によれば、第１実施例と同様、従来のＳＳＬのように送信データ全体を暗号化するわけではないため、暗号化・復号にともなうオーバーヘッドを低減できる。
【００４１】
有線ネットワーク２６０よりも送信データが窃取されるリスクが高い無線ネットワーク２５０のみを暗号化の対象としてもよい。あるいは、無線ネットワーク２５０と有線ネットワーク２６０のうち、実効通信速度が高い方に送出される部分データを暗号化の対象としてもよい。暗号化・復号処理にともなうオーバーヘッドを考慮して、高速回線側を暗号化の対象とすれば、全体としての通信スループットを維持しやすくなる。
【００４２】
暗号化部３３０は、第１コネクションと第２コネクションを別々の暗号化方式にて暗号化してもよい。たとえば、第１コネクションと第２コネクションでは別々の共通鍵を使用してもよい。このような態様によれば、第１実施例と同様、通信セキュリティをいっそう堅牢化できる。
【００４３】
送信装置３２０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１にて第１コネクションを確立するとき、送信元アドレス＝ＩＰＢ１だけでなく、送信元アドレス＝ＩＰＢ２についても受信装置２４０に通知する。この通知により、受信装置２４０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ１の送信装置３２０と送信元アドレス＝ＩＰＢ２の送信装置が同一である旨を認識する。受信装置２４０は、送信元アドレス＝ＩＰＢ２をＩＰＢ１に読み替えてもよい。
【００４４】
図７は、第２実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
送信装置３２０は、送信先アドレス＝ＩＰＡ、送信元アドレス＝ＩＰＢ１のパケット（第１部分データ）と、送信先アドレス＝ＩＰＡ、送信元アドレス＝ＩＰＢ２のパケット（第２部分データ）の２種類のパケットをパケット中継装置２７０ａとパケット中継装置２７０ｂそれぞれに送出する。受信装置２４０は、第１コネクションと第２コネクションからそれぞれ第１部分データと第２部分データを受信し、シーケンス番号にしたがってこれらをつなぎ合わせる。
【００４５】
第１部分データと第２部分データは時間的に並行してインターネット２１０に送出されるため、全体としての通信スループットを向上させやすい。また、２系統に分けて送信することにより、通信セキュリティを高めることができる。通信セキュリティは、暗号化により更に高めることができる。
【００４６】
以上、実施例に基づいて複数系統によるデータ送信方法について説明した。
第１実施例におけるデータ通信システム１００によれば、複数の送信元ポート番号によりデータを複数系統に分散させることにより、通信セキュリティを高めることができる。ＩＰアドレスはイントラネットにおいてはサブネットごとに数が限られ、インターネットにおいては全世界的に数が限られているため、１つの通信装置に複数のＩＰアドレスを設定する場合には、未使用のＩＰアドレスを適切に選ぶ必要がある。一方、ポート番号は通信機器ごとに自由に設定できる。このため、ポート番号を設定するための人的作業は不要である。本実施例においては、説明の明確化のために、送信先ポート番号を８０番や２０８０番として説明したが、少なくとも第２送信先ポート番号は、４９１５２番以降のDYNAMIC AND/OR PRIVATE PORTSから設定することが望ましい。
【００４７】
第１送信先ポート番号に所定のオフセット値を加算することにより、第２送信先ポート番号を設定すれば、伝送制御装置４００は、オフセット値に対する大小のみに基づいてデータ送出点を選択できる。このため、伝送制御装置４００の処理を簡素化できる。また、複数の通信経路から各部分データを同時期に送出することにより、通信スループットを向上させやすくなる。
【００４８】
複数の通信経路の一部のみを暗号化の対象とすれば、暗号化にともなうオーバーヘッドを低減できる。複数の通信経路を別々の暗号化方式にて暗号化すれば、通信セキュリティをいっそう向上させることができる。パスワードなどの重大な個人情報の送信に際しては、少量の送信データであっても、本実施例のように複数系統に分けて送信することにより、インターネット２１０上の取引をより安全なものとすることができる。
【００４９】
第２実施例における送信装置３２０においても、通信経路を分散させることより、通信セキュリティ、通信スループットを高めることができる。第１実施例と同じく、複数の通信経路の一部のみを暗号化の対象とすることにより、暗号化にともなうオーバーヘッドを抑制できる。複数の通信経路を別々の暗号化方式にて暗号化すれば、通信セキュリティをいっそう向上させることができる。
【００５０】
以上、本発明について実施例をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５１】
本実施例においては、ＴＣＰによりコネクションを確立してから、データ送信を行うことを前提として説明したが、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）であっても本実施例と同様の効果を発揮させることができる。コネクションを確立しないＵＤＰの場合、各パケットがどのような通信経路を辿るかは送信側でコントロールできないため、結果的に各パケットが同一経路を辿る可能性もある。本実施例によれば送信側が通信経路を意図的に分散させることができるため、通信セキュリティや通信スループットを高める上で効果的である。
【００５２】
送信データを部分データに分割するとき、シーケンス番号以外にも、時間や乱数に基づいてよって送信データを分割してもよい。たとえば、パケット生成時刻の下一桁が偶数のときには当該パケットを第１部分データに分類し、奇数であれば第２部分データに分類してもよい。あるいは、各パケットをランダムに第１部分データと第２部分データに分類してもよい。
【００５３】
また、クライアント端末３００は全パケットをそのまま伝送制御装置４００に送信し、伝送制御装置４００は受信時刻や乱数等の任意の条件に基づいて、各パケットをパケット中継装置２３０ａとパケット中継装置２３０ｂのどちらから送り出すかを自ら決定してもよい。
【００５４】
第１部分データと第２部分データのデータ量の比率は１対１でなくてもよい。たとえば、実効通信速度が高速なコネクションの側により多くのパケットが送出されるように、第１実施例のデータ分割部３０６や第２実施例のデータ分割部３２８は第１部分データと第２部分データのデータ量の比率を調整してもよい。
【００５５】
複数の送信先ポート番号や複数の送信元アドレスを使うときであっても、単一のコネクションにてデータを送信してもよい。このとき、所定の送信先ポート番号や所定の送信元アドレスのパケットのみを暗号化の対象とすれば、少なくとも、暗号化・復号にともなうオーバーヘッドを、送信データ全体を暗号化するよりも低減できる。
【００５６】
第１実施例と第２実施例は組合せ可能である。たとえば、第２実施例のように２以上のローカル・ネットワークに接続されるとき、送出先のローカル・ネットワークごとに複数の送信先ポート番号を設定してもよい。この場合においては、送信装置３２０とパケット中継装置２７０ａの間に伝送制御装置４００を設置する。伝送制御装置４００は、無線ネットワーク２５０や有線ネットワーク２６０といった各ローカル・ネットワークに対して複数地点から接続する。送信装置３２０は、送信先ＩＰアドレス＝ＩＰＢ１、送信先ポート番号＝Ｐ１のパケットと、送信先ＩＰアドレス＝ＩＰＢ１、送信先ポート番号＝Ｐ２のパケットを伝送制御装置４００に送り出す。この場合、伝送制御装置４００は、送信先ポート番号に応じて送出先のネットワーク内における通信経路も分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】一般的なデータ送信方法を示す模式図である。
【図２】第１実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
【図３】データ送信システムの機能ブロック図である。
【図４】第１実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
【図５】第２実施例におけるデータ送信方法を示す模式図である。
【図６】第２実施例における送信装置の機能ブロック図である。
【図７】第２実施例におけるパケットの流れを示す模式図である。
【符号の説明】
【００５８】
１００ データ通信システム、 ２０２ クライアント端末、 ２０４ サーバ、 ２０６ パケット中継装置、 ２１０ インターネット、 ２２０ サーバ、 ２３０ パケット中継装置、 ２４０ 受信装置、 ２５０ 無線ネットワーク、 ２６０ 有線ネットワーク、 ２７０ パケット中継装置、 ３００ 送信装置、 ３０２ 部分データ送信部、 ３０４ ポート番号設定部、 ３０６ データ分割部、 ３２０ 送信装置、 ３２２ データ送信部、 ３２４ 経路確立部、 ３２６ ネットワーク選択部、 ３２８ データ分割部、 ３３０ 暗号化部、 ４００ 伝送制御装置、 ４０２ データ送信部、 ４０４ 経路確立部、 ４０６ 送出点設定部、 ４０８ 暗号化部、 ４１０ 部分データ受信部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数経路の通信ネットワークを介して受信側通信装置と接続され、
送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割するデータ分割部と、
前記複数の部分データそれぞれについて前記複数種類の通信ネットワークのいずれかを送出先として選択するネットワーク選択部と、
前記送信先アプリケーションに宛てて、前記複数の部分データを前記複数種類の通信ネットワークに送出するデータ送信部と、
送信データの通信セキュリティを確保するために、部分データを暗号化する暗号化部と、を備え、
前記暗号化部は、前記複数種類の通信ネットワークのうち、一部の通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化の対象とすることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記暗号化部は、前記複数種類の通信ネットワークのうち、通信速度が最も大きい通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化の対象とすることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
複数種類の通信ネットワークと接続され、
送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割するデータ分割部と、
前記複数の部分データそれぞれについて前記複数種類の通信ネットワークのいずれかを送出先として選択するネットワーク選択部と、
前記送信先アプリケーションに宛てて、前記複数の部分データを前記複数種類の通信ネットワークに送出するデータ送信部と、
送信データの通信セキュリティを確保するために、部分データを暗号化する暗号化部と、を備え、
前記暗号化部は、前記複数の部分データそれぞれを送出先の通信ネットワークごとに異なる暗号化方法にて暗号化することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割する処理と、
前記複数の部分データそれぞれについて複数種類の通信ネットワークのいずれかを送出先として選択する処理と、
前記送信先アプリケーションに宛てて、前記複数の部分データを前記複数種類の通信ネットワークに送出する処理と、
送信データの通信セキュリティを確保するために、部分データを暗号化する処理と、コンピュータに実行させ、
前記複数種類の通信ネットワークのうち、一部の通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化の対象とすることを特徴とするデータ送信プログラム。
【請求項１】
複数経路の通信ネットワークを介して受信側通信装置と接続され、
送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割するデータ分割部と、
前記複数の部分データそれぞれについて前記複数種類の通信ネットワークのいずれかを送出先として選択するネットワーク選択部と、
前記送信先アプリケーションに宛てて、前記複数の部分データを前記複数種類の通信ネットワークに送出するデータ送信部と、
送信データの通信セキュリティを確保するために、部分データを暗号化する暗号化部と、を備え、
前記暗号化部は、前記複数種類の通信ネットワークのうち、一部の通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化の対象とすることを特徴とする送信装置。
【請求項２】
前記暗号化部は、前記複数種類の通信ネットワークのうち、通信速度が最も大きい通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化の対象とすることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
複数種類の通信ネットワークと接続され、
送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割するデータ分割部と、
前記複数の部分データそれぞれについて前記複数種類の通信ネットワークのいずれかを送出先として選択するネットワーク選択部と、
前記送信先アプリケーションに宛てて、前記複数の部分データを前記複数種類の通信ネットワークに送出するデータ送信部と、
送信データの通信セキュリティを確保するために、部分データを暗号化する暗号化部と、を備え、
前記暗号化部は、前記複数の部分データそれぞれを送出先の通信ネットワークごとに異なる暗号化方法にて暗号化することを特徴とする送信装置。
【請求項４】
送信元アプリケーションから送信先アプリケーションに送信すべきデータを複数の部分データに分割する処理と、
前記複数の部分データそれぞれについて複数種類の通信ネットワークのいずれかを送出先として選択する処理と、
前記送信先アプリケーションに宛てて、前記複数の部分データを前記複数種類の通信ネットワークに送出する処理と、
送信データの通信セキュリティを確保するために、部分データを暗号化する処理と、コンピュータに実行させ、
前記複数種類の通信ネットワークのうち、一部の通信ネットワークに送出される部分データのみを暗号化の対象とすることを特徴とするデータ送信プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１１４６９３（Ｐ２０１０−１１４６９３Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８５８７９（Ｐ２００８−２８５８７９）
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（０００１５５４６９）株式会社野村総合研究所 (1,067)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【出願人】（０００１５５４６９）株式会社野村総合研究所 (1,067)
【Ｆターム（参考）】
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