(57)【要約】【課題】ホームネットワークへの再参加時の鍵更新処理の負荷を軽減する鍵管理方法及び鍵管理装置を提供する。【解決手段】鍵管理方法は、装置がホームネットワークに再参加するときに、再参加装置が保有している共通鍵と再参加装置の公開鍵とが無効かどうかを判断するステップ（Ｓ３０１）と、共通鍵のみが無効である場合は、公開鍵を用いて、ホームネットワーク内の他の装置から再参加装置に新しい共通鍵を送信するステップ（Ｓ３０４）と、公開鍵のみが無効である場合は、共通鍵を用いて、再参加装置の公開鍵を更新するステップ（Ｓ３０６）と、共通鍵と公開鍵の両方が無効である場合は、共通鍵と再参加装置の公開鍵の両方を再生成するステップ（Ｓ３０２）と、を含む。【選択図】図３
2010004379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホームネットワーク内で使用される鍵を管理する方法であって、
前記ホームネットワークに参加する装置はそれぞれ、
自己の公開鍵及び秘密鍵と、
前記ホームネットワークに参加する全ての他の装置の公開鍵と、
前記ホームネットワークに参加する装置のみが共有する共通鍵と、
を含む鍵リストを保有しており、
前記方法は、装置がホームネットワークに再参加するときに、前記ホームネットワークに再参加する装置の鍵リストを更新するステップを有し、
前記鍵リストの更新ステップは、
前記ホームネットワークに再参加する装置が保有する前記共通鍵と、前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵とが無効かどうかを判断するステップと、
前記共通鍵のみが無効である場合は、前記ホームネットワークに参加している他の装置から、前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を用いて、新しい共通鍵を前記ホームネットワークに再参加する装置に送信することにより、前記ホームネットワークに再参加する装置が保有する共通鍵を更新するステップと、
前記公開鍵のみが無効である場合は、前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を更新し、前記共通鍵により、前記更新した公開鍵を前記ホームネットワークに参加している他の装置に公開することにより、前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を更新するステップと、
前記共通鍵と前記公開鍵の両方が無効である場合は、前記ホームネットワークに参加する全ての装置で共通鍵を再生成すると共に、前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を再生成して公開するステップと、
を含む、鍵管理方法。
【請求項２】
前記共通鍵を更新するステップは、
前記ホームネットワークに再参加する装置である要求装置から前記ホームネットワークに参加している他の装置に、共通鍵更新要求メッセージを送信するステップと、
前記ホームネットワークに参加している他の装置の少なくとも一つである応答装置から、装置の認証に使用するための認証コードと共に共通鍵更新応答メッセージを、前記要求装置に送信するステップと、
前記要求装置において、前記要求装置の秘密鍵で前記認証コードを暗号化し、暗号化した前記認証コードを共通鍵更新要求メッセージと共に、前記応答装置に送信するステップと、
前記応答装置において、前記要求装置の公開鍵を用いて前記認証コードを照合し、照合が成功した場合、前記要求装置の公開鍵で、新しい共通鍵を暗号化して、前記要求装置に送信するステップと、
前記要求装置において、前記暗号化された新しい共通鍵を受信し、前記受信した暗号化された新しい共通鍵を前記要求装置の秘密鍵を用いて復号し、復号された新しい共通鍵を取得するステップと、
を含む、請求項１に記載の鍵管理方法。
【請求項３】
前記公開鍵を更新するステップは、
前記ホームネットワークに再参加する装置の新しい公開鍵と秘密鍵のペアを生成するステップと、
前記ホームネットワークに再参加する装置から、前記新しい公開鍵のみを前記共通鍵を用いた認証情報と共に、ブロードキャストにより前記ホームネットワークに参加している他の装置に送信するステップと、
前記ホームネットワークに参加している他の装置において、前記新しい公開鍵を取得するステップと、
を含む、請求項１に記載の鍵管理方法。
【請求項４】
前記共通鍵と前記公開鍵を再生成するステップは、
前記ホームネットワークに参加する全ての装置を含む装置リストを生成するステップと、
前記装置リストに含まれる装置においてそれぞれ、新しい共通鍵を生成するステップと、
前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵と秘密鍵を生成し、生成した公開鍵のみを前記新しい共通鍵を使用した認証情報と共に、ブロードキャストするステップと、
前記ホームネットワークに参加している他の装置において、前記ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を受信し、鍵リストに登録するステップと、
前記ホームネットワークに参加している他の装置の公開鍵を、前記新しい共通鍵を使用した認証情報と共に、前記ホームネットワークに再参加する装置に送信するステップと、
前記ホームネットワークに再参加する装置において、前記他の装置から送信された公開鍵を受信するステップと、
を含む、請求項１に記載の鍵管理方法。
【請求項５】
前記装置リストを生成するステップは、
前記ホームネットワークに再参加する装置である要求装置から共通鍵更新要求メッセージをブロードキャストするステップと、
前記共通鍵更新要求メッセージを受信した、前記ホームネットワークに参加している他の装置である応答装置から、前記応答装置に固有のＩＤをタイムスタンプと共に、前記要求装置に送信するステップと、
前記要求装置において、前記タイムスタンプが有効期間内かどうかを判断し、有効期間内である場合に、前記応答装置に固有のＩＤを取得し、前記装置リストを生成するステップと、
を含む、請求項４に記載の鍵管理方法。
【請求項６】
前記要求装置及び前記応答装置は、事前に共通の初期コードが与えられて、前記初期コードを用いて認証に必要な初期鍵を生成しており、
前記応答装置に固有のＩＤは、前記初期鍵を使用した認証情報と共に、前記応答装置から前記要求装置に送信され、
前記要求装置において、前記初期鍵を使用した認証に成功しなければ、前記応答装置に固有のＩＤを前記装置リストに追加しない、
請求項５に記載の鍵管理方法。
【請求項７】
前記新しい共通鍵を生成するステップは、
仮の公開鍵と仮の秘密鍵を生成し、前記仮の公開鍵をブロードキャストするステップと、
前記装置リストに含まれる他の装置の仮の公開鍵を受信し、受信した他の装置の仮の公開鍵を用いて、自己の装置に固有の情報を暗号化するステップと、
前記暗号化した自己の装置に固有の情報に、前記仮の秘密鍵を用いた署名情報を付けてブロードキャストするステップと、
前記他の装置の暗号化された固有の情報を受信し、受信した前記他の装置の暗号化された固有の情報を、付属する署名情報から前記他の装置の仮の公開鍵を用いて照合するステップと、
前記他の装置の暗号化された固有の情報を自己の装置の前記仮の秘密鍵で復号するステップと、
前記自己の固有の情報と前記他の装置の固有の情報とを用いて、新たな共通鍵を生成するステップと、
を含む、請求項４に記載の鍵管理方法。
【請求項８】
前記鍵リストの更新ステップは、前記ホームネットワークに再参加する装置が保有している前記他の装置の公開鍵が無効かどうかを判断し、前記他の装置の公開鍵が無効になっている場合に、前記他の装置の公開鍵を更新するステップをさらに含み、
前記他の装置の公開鍵を更新するステップは、
前記ホームネットワークに再参加する装置から公開鍵が無効になっている他の装置に、前記共通鍵を使用して公開鍵送信要求メッセージを送信するステップと、
前記公開鍵送信要求メッセージを受信した他の装置の公開鍵を、前記共通鍵を使用して、前記ホームネットワークに再参加する装置に送信するステップと、
前記ホームネットワークに再参加する装置において、前記他の装置の公開鍵を受信するステップと、
を含む、請求項１に記載の鍵管理方法。
【請求項９】
鍵を使用してホームネットワークに参加する鍵管理装置であって、
ホームネットワークに参加する装置のみが共有する共通鍵を生成する共通鍵管理部と、
公開鍵を生成し、生成した前記公開鍵を他の装置に公開する第１の公開鍵管理部と、
他の装置の公開鍵を取得し管理する第２の公開鍵管理部と、
前記共通鍵管理部により生成された共通鍵と、前記第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵と、前記第２の公開鍵管理部により取得された公開鍵と、を含む鍵リストを格納する記憶部と、
を有し、
前記鍵管理装置は、前記ホームネットワークに再参加するときに、
前記記憶部に格納している、前記共通鍵管理部により生成された共通鍵と、前記第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵とが無効かどうかを判断し、
前記共通鍵のみが無効である場合は、前記ホームネットワークに参加している他の装置から、前記第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵を使用して、新しい共通鍵を取得し、
前記第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵のみが無効である場合は、前記第１の公開鍵管理部が公開鍵を更新し、保有している前記共通鍵により、前記更新した公開鍵を前記ホームネットワークに参加している他の装置にブロードキャストにより公開し、
前記共通鍵と前記第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵の両方が無効である場合は、前記共通鍵を再生成すると共に、前記公開鍵を再生成してブロードキャストにより公開する、鍵管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク環境において機器間のセキュリティを確保する方法及び装置に関し、特に、ホームネットワークにおいて共通鍵を使用した鍵管理方法及び鍵管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ、ビデオ、携帯電話などの機器を家庭内でネットワーク接続する、ホームネットワークが普及してきている。通常、ネットワーク内で送受信されるデータは、ホームネットワークでのセキュリティを確保するために、暗号化される。
【０００３】
２つの機器間でデータを送受信する場合、データの暗号化と復号に、機器に固有の公開鍵と秘密鍵のペアを使用する等の方法がある。例えば、送信側の機器が、受信側の機器の公開鍵によってデータを暗号化すると、受信側の機器は暗号化されたデータを公開鍵と対の秘密鍵で復号する。
【０００４】
２つ以上の機器間でデータを送受信する場合、データの暗号化及び復号に、宅内機器間で唯一共有される共通鍵を使用する方法がある。例えば、送信側の１つの機器が共通鍵でデータを暗号化すると、受信側の複数の機器は同じ共通鍵でデータを復号化する。共通鍵は、ホームネットワークに参加している各機器の公開データなどを用いて、生成される。共通鍵は、ホームネットワークに参加する機器、すなわち、ホームネットワークを構成する通信グループに加入している機器のみにより、保有される。
【０００５】
共通鍵はホームネットワーク内のセキュリティを確保するために使用されるものであるため、新たな機器がホームネットワークに参加する度に作り直される。例えば、新しく購入されたテレビが通信グループに追加されると、共通鍵が作り直される。そこで、従来は、機器が新たに追加されたときに、全ての機器が新たな共通鍵を容易に生成できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、近接する任意の機器が、既存の共通鍵を生成する時に中間的に生成された情報を、新しく追加された機器に送信することで、他の全ての機器の公開データを個別に取得する処理を省いている。また、他の機器は中間的に生成された情報と、新しく追加された機器からブロードキャストされた公開データをもとに、新たな共通鍵生成を行っている。
【特許文献１】特開２００３−２６４５４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、携帯電話などの携帯機器は人に所持されるため、頻繁に家庭への出入りが発生する。そのため、ホームネットワークから一時的に離脱した状態、すなわち、ホームネットワークに接続されていない状態が生じる。ある機器がホームネットワークから離脱しているときに、その機器が所有する共通鍵が無効になる場合がある。例えば、携帯機器がホームネットワークから離脱している間に、通信グループに新たに購入された機器が追加されて、共通鍵が新しく作り替えられてしまい、携帯機器がホームネットワークに再参加しようとしたときに携帯機器の共通鍵が無効となっている場合がある。また、共通鍵の生成時に設定された共通鍵の有効期間が、ホームネットワークから離脱している間に切れてしまい、携帯機器の共通鍵が無効となっている場合がある。共通鍵が無効になると、例えば、ホームネットワークに再参加しようとしても、認証に失敗し、参加できないという問題が生じる。そのため、ホームネットワークに再参加する機器は、有効な共通鍵を取得しなければならない。
【０００７】
特許文献１は、通信グループ内に新たに機器が追加されたときの共通鍵の生成について開示しており、通信グループ内に属する機器がホームネットワークから離脱した後、ホームネットワークに再参加する場合の処理について開示していない。すなわち、ホームネットワークに再参加しようとしたときに共通鍵が無効になっているときの対策は為されていない。そのため、特許文献１の方法を適用した場合、ホームネットワークに再参加しようとする機器の共通鍵が無効であると、ホームネットワークに参加する全ての機器で共通鍵を生成し直さなければならない。携帯電話などの携帯機器においては、ホームネットワークからの離脱とホームネットワークへの再参加が頻繁に行われため、このような共通鍵の作り直しが頻繁に発生する。そのため、ホームネットワークへの再参加時の鍵更新処理の負荷が多くなる。
【０００８】
本発明は、ホームネットワークへの再参加時の鍵更新処理の負荷を軽減する鍵管理方法及び鍵管理装置を提供することを目的とする。特に、携帯機器等が頻繁にホームネットワークからの離脱とホームネットワークへの再参加を繰り返す状況に適した鍵管理方法及び鍵管理装置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】
本発明の鍵管理方法は、ホームネットワーク内で使用される鍵を管理する方法である。ホームネットワークに参加する装置はそれぞれ、自己の公開鍵及び秘密鍵と、ホームネットワークに参加する全ての他の装置の公開鍵と、ホームネットワークに参加する装置のみが共有する共通鍵と、を含む鍵リストを保有している。鍵管理方法は、装置がホームネットワークに再参加するときに、ホームネットワークに再参加する装置の鍵リストを更新するステップを有する。鍵リストの更新ステップは、ホームネットワークに再参加する装置が保有する共通鍵と、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵とが無効かどうかを判断するステップと、共通鍵のみが無効である場合は、ホームネットワークに参加している他の装置から、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を用いて、新しい共通鍵をホームネットワークに再参加する装置に送信することにより、ホームネットワークに再参加する装置が保有する共通鍵を更新するステップと、公開鍵のみが無効である場合は、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を更新し、共通鍵により、更新した公開鍵をホームネットワークに参加している他の装置に公開することにより、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を更新するステップと、共通鍵と公開鍵の両方が無効である場合は、ホームネットワークに参加する全ての装置で共通鍵を再生成すると共に、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を再生成して公開するステップと、を含む。
【００１０】
共通鍵を更新するステップは、ホームネットワークに再参加する装置である要求装置からホームネットワークに参加している他の装置に、共通鍵更新要求メッセージを送信するステップと、ホームネットワークに参加している他の装置の少なくとも一つである応答装置から、装置の認証に使用するための認証コードと共に共通鍵更新応答メッセージを、要求装置に送信するステップと、要求装置において、要求装置の秘密鍵で認証コードを暗号化し、暗号化した認証コードを共通鍵更新要求メッセージと共に、応答装置に送信するステップと、応答装置において、要求装置の公開鍵を用いて認証コードを照合し、照合が成功した場合、要求装置の公開鍵で、新しい共通鍵を暗号化して、要求装置に送信するステップと、要求装置において、暗号化された新しい共通鍵を受信し、受信した暗号化された新しい共通鍵を要求装置の秘密鍵を用いて復号し、復号された新しい共通鍵を取得するステップと、を含んでもよい。
【００１１】
公開鍵を更新するステップは、ホームネットワークに再参加する装置の新しい公開鍵と秘密鍵のペアを生成するステップと、ホームネットワークに再参加する装置から、新しい公開鍵のみを共通鍵を用いた認証情報と共に、ブロードキャストによりホームネットワークに参加している他の装置に送信するステップと、ホームネットワークに参加している他の装置において、新しい公開鍵を取得するステップと、を含んでもよい。
【００１２】
共通鍵と公開鍵を再生成するステップは、ホームネットワークに参加する全ての装置を含む装置リストを生成するステップと、装置リストに含まれる装置においてそれぞれ、新しい共通鍵を生成するステップと、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵と秘密鍵を生成し、生成した公開鍵のみを新しい共通鍵を使用した認証情報と共に、ブロードキャストするステップと、ホームネットワークに参加している他の装置において、ホームネットワークに再参加する装置の公開鍵を受信し、鍵リストに登録するステップと、ホームネットワークに参加している他の装置の公開鍵を、新しい共通鍵を使用した認証情報と共に、ホームネットワークに再参加する装置に送信するステップと、ホームネットワークに再参加する装置において、他の装置から送信された公開鍵を受信するステップと、を含んでもよい。
【００１３】
装置リストを生成するステップは、ホームネットワークに再参加する装置である要求装置から共通鍵更新要求メッセージをブロードキャストするステップと、共通鍵更新要求メッセージを受信した、ホームネットワークに参加している他の装置である応答装置から、応答装置に固有のＩＤをタイムスタンプと共に、要求装置に送信するステップと、要求装置において、タイムスタンプが有効期間内かどうかを判断し、有効期間内である場合に、応答装置に固有のＩＤを取得し、装置リストを生成するステップとを含んでもよい。
【００１４】
要求装置及び応答装置は、事前に共通の初期コードが与えられて、初期コードを用いて認証に必要な初期鍵を生成しており、応答装置に固有のＩＤは、初期鍵を使用した認証情報と共に、応答装置から要求装置に送信され、要求装置において、初期鍵を使用した認証に成功しなければ、応答装置に固有のＩＤを装置リストに追加しないようにしてもよい。
【００１５】
新しい共通鍵を生成するステップは、仮の公開鍵と仮の秘密鍵を生成し、仮の公開鍵をブロードキャストするステップと、装置リストに含まれる他の装置の仮の公開鍵を受信し、受信した他の装置の公開鍵を用いて、自己の装置に固有の情報を暗号化するステップと、暗号化した自己の装置に固有の情報に、仮の秘密鍵を用いた署名情報を付けてブロードキャストするステップと、他の装置の暗号化された固有の情報を受信し、受信した他の装置の暗号化された固有の情報を、付属する署名情報から他の装置の仮の公開鍵を用いて照合するステップと、他の装置の暗号化された固有の情報を自己の装置の仮の秘密鍵で復号するステップと、自己の固有の情報と他の装置の固有の情報とを用いて、新たな共通鍵を生成するステップと、を含んでもよい。
【００１６】
鍵リストの更新ステップは、ホームネットワークに再参加する装置が保有している他の装置の公開鍵が無効かどうかを判断し、他の装置の公開鍵が無効になっている場合に、他の装置の公開鍵を更新するステップをさらに含み、他の装置の公開鍵を更新するステップは、ホームネットワークに再参加する装置から公開鍵が無効になっている他の装置に、共通鍵を使用して公開鍵送信要求メッセージを送信するステップと、公開鍵送信要求メッセージを受信した他の装置の公開鍵を、共通鍵を使用して、ホームネットワークに再参加する装置に送信するステップと、ホームネットワークに再参加する装置において、他の装置の公開鍵を受信するステップと、を含んでもよい。
【００１７】
本発明の鍵管理装置は、鍵を使用してホームネットワークに参加する装置であって、ホームネットワークに参加する装置のみが共有する共通鍵を生成する共通鍵管理部と、公開鍵を生成し、生成した公開鍵を他の装置に公開する第１の公開鍵管理部と、他の装置の公開鍵を取得し管理する第２の公開鍵管理部と、共通鍵管理部により生成された共通鍵と、第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵と、第２の公開鍵管理部により取得された公開鍵と、を含む鍵リストを格納する記憶部と、を有する。鍵管理装置は、ホームネットワークに再参加するときに、記憶部に格納している、共通鍵管理部により生成された共通鍵と、第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵とが無効かどうかを判断し、共通鍵のみが無効である場合は、ホームネットワークに参加している他の装置から、第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵を使用して、新しい共通鍵を取得し、第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵のみが無効である場合は、第１の公開鍵管理部が公開鍵を更新し、保有している共通鍵により、更新した公開鍵をホームネットワークに参加している他の装置にブロードキャストにより公開し、共通鍵と第１の公開鍵管理部により生成された公開鍵の両方が無効である場合は、共通鍵を再生成すると共に、公開鍵を再生成してブロードキャストにより公開する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ホームネットワークに参加している全ての機器が、共通鍵と、ホームネットワークに参加している全ての機器の公開鍵とを保有しているため、ホームネットワークへの再参加時に保有している共通鍵が無効になっていた場合は、公開鍵を使用して、有効な共通鍵を取得することができる。そのため、共通鍵が無効になっている場合であっても共通鍵の作り直しが発生せず、ホームネットワークへの再参加時の鍵更新処理の負荷を軽減することができる。よって、本発明の鍵管理方法及び鍵管理装置は、携帯機器等が頻繁にホームネットワークからの離脱とホームネットワークへの再参加を繰り返す状況に適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
最初に、本発明の実施形態の鍵管理装置が管理する鍵の種類について説明する。本発明の実施形態の鍵管理装置は、公開鍵、秘密鍵、共通鍵、及び初期鍵を生成し管理する。
【００２１】
「公開鍵」と「秘密鍵」は、機器毎に異なる鍵であり、対で生成される。「公開鍵」は、ＲＳＡ暗号などの通信方式で使用される鍵であって、他の機器内でのデータの暗号化に使用できるように他の機器に公開される。「秘密鍵」は、生成した機器のみが保有する鍵であって、対の公開鍵で暗号化されて送信されたデータを解読するために用いられる。
【００２２】
「共通鍵」は、ホームネットワーク内でセキュアな通信を行うために、ホームネットワークに参加している機器だけが生成し共有する唯一の鍵である。
【００２３】
「初期鍵」は、共通鍵が生成されるまでの間に使用される鍵である。初期鍵は、共通鍵を生成するために必要な、ホームネットワークに参加する機器リストを生成するために用いられる。
【００２４】
公開鍵、秘密鍵、及び共通鍵には、それぞれ生成時に有効期間が設定される。有効期間が切れると、その鍵は無効になる。
【００２５】
１．  鍵管理装置の構成
図１に、本発明の実施形態の鍵管理装置の構成を示す。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、例えば、テレビ、ビデオ、又は携帯電話などの機器Ａ〜Ｄである。ホームネットワークは、複数の鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄが相互に接続されることによって、構成されている。図１において、鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの内部構成の図示は省略されているが、鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは図１に示す鍵管理装置１００Ａの内部構成と同一の内部構成を有する。本実施形態の鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、それぞれが鍵リスト４０（図２参照）を備えることにより、ホームネットワークへの再参加時に要する鍵更新処理の負荷を軽減することを可能にする。以下、鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄの内部構成について、鍵管理装置１００Ａを例にして説明する。
【００２６】
鍵管理装置１００Ａは、他の機器及び内部とメッセージの送受信を行う通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１と、他の機器の認証及び承認を行う認証承認部２と、鍵を管理する鍵管理部３と、を有する。
【００２７】
通信インターフェース１は、メッセージをネットワーク上で他の機器と送受信する。「メッセージ」は、鍵管理部３に対する鍵の生成及び更新などを指示するメッセージと、認証承認部２に対する他の機器の認証及び承認を要求するメッセージと、を含む。
【００２８】
認証承認部２は、鍵管理部３で管理される鍵を利用することによって、他の機器の認証及び承認を行う。具体的には、アクセスしてきた他の機器を識別し、識別した他の機器がアクセス権限を有するかどうかを調べて、他の機器のアクセスを許可又は拒否する。
【００２９】
鍵管理部３は、鍵を生成、配送、更新、及び維持する。鍵管理部３は、メッセージの内容を解析処理するメッセージ解析処理部３１と、メッセージの認証を行うメッセージ認証部３６と、メッセージの暗号化及び復号を行うメッセージ暗復号部３７とを有する。
【００３０】
鍵管理部３は、さらに、初期鍵を生成する初期鍵生成部３２と、共通鍵の生成及び更新を行う共通鍵管理部３３と、自己の公開鍵及び秘密鍵の生成及び更新を行う自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４と、他の機器の公開鍵の更新を行う他の機器の公開鍵管理部３５と、共通鍵と自己の公開鍵と他の機器の公開鍵の有効期間を管理するタイムイベント処理部３８と、鍵リスト４０を格納する記憶部３９と、を有する。
【００３１】
メッセージ解析処理部３１は、他の機器から送信されたメッセージの内容を解析処理して、解析した内容に応じて、初期鍵生成部３２、共通鍵管理部３３、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４、及び他の機器の公開鍵管理部３５のいずれかにメッセージを配送する。また、メッセージ解析処理部３１は、初期鍵生成部３２、共通鍵管理部３３、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４、及び他の機器の公開鍵管理部３５のいずれかから受け取ったメッセージを、通信インターフェース１を介して、他の機器に送信する。メッセージ解析処理部３１と、初期鍵生成部３２、共通鍵管理部３３、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４、及び他の機器の公開鍵管理部３５との間で送受信されるメッセージには、初期鍵の生成、共通鍵の生成及び更新、自己の公開鍵の生成、更新、及び配送、他の機器の公開鍵の更新及び配送、を指示する内容が含まれる。
【００３２】
メッセージ認証部３６は、メッセージ認証手続きを行う。メッセージ認証手続きは、他の機器から送信されるメッセージが正当であるかどうかの判断と、他の機器に送信するメッセージが正当なメッセージであることを示す処理とを含む。具体的には、メッセージ認証手続きは、ハッシュ値の計算及びベリファイ（照合）と、署名の生成及びベリファイ（照合）と、を含む。例えば、秘密鍵を用いた署名情報の生成やベリファイは、メッセージ認証部３６により行われる。メッセージ認証手続きは、共通鍵管理部３３、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４、又は他の機器の公開鍵管理部３５により要求される。
【００３３】
メッセージ暗復号部３７は、共通鍵管理部３３からメッセージの暗号化又は復号の要求メッセージを受け取ると、鍵リスト４０に格納されている共通鍵を用いて、メッセージを暗号化又は復号する。また、メッセージ暗復号部３７は、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４からメッセージの復号要求メッセージを受け取ると、鍵リスト４０に格納されている秘密鍵を用いて、メッセージを復号する。
【００３４】
記憶部３９は、鍵リスト４０を格納するデータベースである。鍵リスト４０は、初期鍵、共通鍵、自己の秘密鍵と公開鍵のペア、及びホームネットワーク内の他の機器の公開鍵を含む（図２参照）。記憶部３９は、不正使用できないように施されている。
【００３５】
タイムイベント処理部３８は、鍵リスト４０に登録されている各鍵の生存状態、すなわち、各鍵の有効期間を監視する。タイムイベント処理部３８は、鍵リスト４０に登録されている共通鍵、自己の秘密鍵／公開鍵、又は他の機器の公開鍵の有効期間が切れている又は有効期間が切れそうになると、共通鍵管理部３３、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４、又は他の機器の公開鍵管理部３５に、通知する。
【００３６】
初期鍵生成部３２は、一方向性のハッシュ関数（ＳＨＡ−１、ＭＤ５など）を用いて、初期パスワードから初期鍵を生成する。「初期パスワード」とは、セキュア接続する機器間共通の認証情報である。初期パスワードは、鍵管理装置１００Ａがホームネットワークに最初に参加するとき、すなわち、通信グループに加わるときに、ユーザにより最初に入力されるコードであり、ホームネットワークに参加する機器に共通のコードである。初期パスワードは、例えば４桁の番号である。生成された初期鍵は、鍵リスト４０に登録される。
【００３７】
共通鍵管理部３３は、共通鍵の生成及び更新を行う。共通鍵の生成は、鍵管理装置１００Ａが起動するメッセージハンドラから共通鍵生成要求メッセージを受け取るか、又は他の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄから要求された共通鍵生成要求メッセージを受信することによって、行われる。共通鍵の更新は、タイムイベント処理部３８から通知を受け取って他の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄに共通鍵更新要求メッセージを送信するか、又は他の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄからの共通鍵更新要求メッセージを受け取ることによって、行われる。
【００３８】
自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４は、自己の公開鍵と秘密鍵のペアを生成及び更新する。すなわち、鍵管理装置１００Ａでは、鍵管理装置１００Ａの公開鍵と秘密鍵のペアを生成及び更新する。公開鍵と秘密鍵のペアの生成及び更新は、他の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄから公開鍵生成要求メッセージを受信するか、他の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄから公開鍵更新要求メッセージを受信するか、又はタイムイベント処理部３８により通知されて公開鍵更新メッセージを起動することによって行われる。自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４は、公開鍵と共に対の秘密鍵を生成する。自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４は、生成した秘密鍵は公開せず、公開鍵のみを他の機器に送信する。
【００３９】
他の機器の公開鍵管理部３５は、他の機器から他の機器の公開鍵の追加又は更新メッセージを受信すると、記憶部３９内に保持されている鍵リスト４０を調べて、対応する他の機器の公開鍵を追加又は更新する。また、他の機器の公開鍵管理部３５は、タイムイベント処理部３８により、有効期限が切れた又は有効期限が切れそうな他の機器の公開鍵についての通知を受け取ると、公開鍵更新要求メッセージを生成し他の機器に送信する。
【００４０】
図２（ａ）〜（ｄ）に、鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄである機器Ａ〜機器Ｄが保有する鍵リスト４０を示す。機器Ａ〜機器Ｄは、それぞれ、初期鍵、共通鍵、自己の公開鍵及び秘密鍵、及びホームネットワークに参加している他の機器の公開鍵を鍵リスト４０に登録している。公開鍵、秘密鍵、及び共通鍵を含めて「ハイブリッド鍵」と呼ぶ。例えば、機器Ａは、初期鍵、共通鍵、機器Ａの公開鍵及び秘密鍵、機器Ｂ、Ｃ、Ｄの公開鍵を登録している。初期鍵を除いて、共通鍵、自己の公開鍵及び秘密鍵、及び他の機器の公開鍵には、それぞれ生成されたときにタイマにより管理される生存期間（有効期間）が設定されている。鍵の残りの有効期間は、タイマによって示される。鍵リスト４０は、ホームネットワークに最初に参加するときに生成される。
【００４１】
共通鍵は、いずれかの機器においてタイマが切れたときと、ホームネットワークを構成する通信グループに新たな機器が加えられたときと、ユーザにより初期パスワードが変えられたときに、更新される。公開鍵は、自ら保有している公開鍵のタイマが切れたときと、ユーザにより初期パスワードが変えられたときに、更新される。
【００４２】
２．鍵管理装置の再参加時の動作
２．１  鍵管理装置の再参加時の全体の動作
ホームネットワークに参加している鍵管理装置（機器）がホームネットワークから離脱し、その後、ネットワークに再参加するときの動作について説明する。ネットワークへの再参加は、例えば、ホームネットワークに参加している携帯機器が宅外に持ち出された後、宅内に戻ってきたときに発生する。図３に、再参加時の動作のフローチャートを示す。鍵管理装置１００Ａである機器Ａがホームネットワークに再参加する場合を例にして、説明する。
【００４３】
鍵管理装置１００Ａは、ホームネットワークに再参加するときに、共通鍵と自己の公開鍵の両方が無効かどうかを判断する（Ｓ３０１）。共通鍵と自己の公開鍵の両方が無効であれば、共通鍵と自己の公開鍵を再生成する（Ｓ３０２）。共通鍵と自己の公開鍵の両方が無効でなければ、共通鍵のみが無効になっているかどうかを判断する（Ｓ３０３）。共通鍵のみが無効であれば、自己の公開鍵を使用して、共通鍵を更新する（Ｓ３０４）。共通鍵が無効でなければ、自己の公開鍵のみが無効かどうかを判断する（Ｓ３０５）。自己の公開鍵のみが無効であれば、共通鍵を使用して、自己の公開鍵を更新する（Ｓ３０６）。保有している他の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄの公開鍵で無効になっているものがあるかどうかを判断する（Ｓ３０７）。無効になっている他の機器の公開鍵があれば、他の機器の公開鍵を更新する（Ｓ３０８）。
【００４４】
鍵管理装置１００Ａの共通鍵が無効になるのは、鍵管理装置１００Ａが保有している共通鍵のタイマが切れたときと、鍵管理装置１００Ａがホームネットワークから離脱している間にホームネットワーク内の共通鍵が新しくなったときである。例えば、鍵管理装置１００Ａがホームネットワークから離脱している間に、他の機器の共通鍵のタイマが切れて共通鍵が作り直されると、鍵管理装置１００Ａの共通鍵でホームネットワークに再参加しようとしても参加が許可されない。この場合に、鍵管理装置１００Ａの共通鍵が無効となる。
【００４５】
鍵管理装置１００Ａの公開鍵が無効になるのは、鍵管理装置１００Ａが自ら保有している自己の公開鍵のタイマが切れたときと、他の機器で保有されている鍵管理装置１００Ａの公開鍵のタイマが切れたときである。他の機器で保有されている鍵管理装置１００Ａの公開鍵のタイマが切れたことは、例えば、鍵管理装置１００Ａの秘密鍵を使用した署名情報を付けてメッセージを送信しても、他の機器で鍵管理装置１００Ａの公開鍵を用いたメッセージの認証に失敗したときに、わかる。
【００４６】
２．２  共通鍵及び公開鍵の再生成
次に共通鍵と公開鍵の再生成（Ｓ３０２）の詳細について、図４〜図６を用いて、説明する。図４に、共通鍵と公開鍵の再生成の全体のフローチャートを示す。なお、ホームネットワークに新たに参加するときの鍵リスト４０の生成は、図４と同一のフローで行われる。以下、鍵管理装置１００Ａである機器Ａがホームネットワークに再参加するときに、共通鍵と公開鍵を再生成する場合を例にして説明する。
【００４７】
鍵管理装置１００Ａは、共通鍵と公開鍵の両方が無効のとき、ホームネットワークに参加する全ての機器を含む機器リストを作成し、ホームネットワークに参加する機器に送信する（Ｓ４０１）。鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、機器リストを受信する（Ｓ４０２）。これにより、ホームネットワーク内の全ての機器が、機器リストを取得する。例えば、鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄの全てが機器リストを保有する。機器リストを保有した鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ、同一の共通鍵を生成する（Ｓ４０３、Ｓ４０４）。各鍵管理装置で生成される共通鍵には、同一のタイマが設定される。
【００４８】
次に、鍵管理装置１００Ａは、所定のタイマを設定して、自己の公開鍵及び秘密鍵のペアを生成する（Ｓ４０５）。鍵管理装置１００Ａは、自己の公開鍵を添付したメッセージに共通鍵を使用した認証情報を付加して、ブロードキャストする（Ｓ４０６）。鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄは、ブロードキャストされた鍵管理装置１００Ａの公開鍵付きのメッセージを受信し、共通鍵でベリファイする（Ｓ４０７）。鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄは、ベリファイに成功すると、鍵管理装置１００Ａの公開鍵を鍵リスト４０に追加する（Ｓ４０８）。
【００４９】
鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄは、自己の公開鍵を添付したメッセージに共通鍵を使用した認証情報を付加して、鍵管理装置１００Ａに送信する（Ｓ４０９）。鍵管理装置１００Ａは、鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄの公開鍵付きのメッセージを受信し、共通鍵でベリファイする（Ｓ４１０）。これにより、公開鍵付きのメッセージが、共通鍵を持つ正当な装置から送られてきたかどうかが判断される。鍵管理装置１００Ａは、ステップＳ４０３で生成した共通鍵と、ステップＳ４０５で生成した自己の公開鍵及び秘密鍵と、Ｓ４１０で受信した他の機器の公開鍵とを、含む鍵リスト４０を再生成し、記憶部３９に格納する（Ｓ４１１）。
【００５０】
このように、共通鍵と公開鍵の再生成においては、共通鍵が各鍵管理装置で生成された後に、生成された共通鍵を用いて、各鍵管理装置の公開鍵が交換される。
【００５１】
次に、機器リストの取得（Ｓ４０１、Ｓ４０２）について、具体的に説明する。図５に、機器リストの取得に関するフローチャートを示す。鍵管理装置１００Ａである機器Ａは、共通鍵と公開鍵の両方が無効のとき、まず、ハッシュ関数を用いて、初期パスワードから初期鍵を生成する（Ｓ５０１）。
【００５２】
初期鍵が生成されると、鍵管理装置１００Ａ内で、共通鍵生成要求メッセージを生成するメッセージハンドラが起動され、生成された初期鍵と共に共通鍵生成要求メッセージが共通鍵管理部３３に送信される。鍵管理装置１００Ａの共通鍵生成部３３は、共通鍵生成要求メッセージに初期鍵を使用した認証情報を付加して、通信インターフェース１を介して、共通鍵生成要求メッセージをブロードキャストする（Ｓ５０２）。鍵管理装置１００Ａは、共通鍵生成要求メッセージをブロードキャストした後、タイムイベント処理部３８により、待機時間を設定し、カウントを開始する（Ｓ５０３）。
【００５３】
鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄである機器Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ、通信インターフェース１により、ブロードキャストされた共通鍵生成要求メッセージを受信し、認証承認部２により、初期鍵による認証情報をベリファイする（Ｓ５０４）。鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、それぞれユーザにより鍵管理装置１００Ａと同一の初期パスワードが入力されているため、同一の初期パスワードから同一の初期鍵を生成し保有している。ベリファイは、受け取ったメッセージの初期鍵と、保有している初期鍵とを比較することにより、行われる。ベリファイが成功すると、そのメッセージが、共有の暗号情報である初期鍵を持つ正当な装置から送信されたメッセージであることが認証され、メッセージが解析処理される。鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄでは、それぞれ、メッセージ解析処理部３１により、受け取ったメッセージの内容が共通鍵の生成要求であること解析すると、そのメッセージが共通鍵管理部３３に転送される。鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、共通鍵管理部３３により共通鍵生成応答メッセージを生成し、共通鍵生成応答メッセージに鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄに固有の機器ＩＤを添付して、鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの初期鍵を使用した認証情報を付加して、鍵管理装置１００Ａに送信する（Ｓ５０５）。共通鍵生成応答メッセージには、メッセージの生成時又は送信時を示すタイムスタンプが付けられている。
【００５４】
鍵管理装置１００Ａは、鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄから、それぞれ、機器ＩＤが添付された共通鍵生成応答メッセージを受け取る（Ｓ５０６）。鍵管理装置１００Ａは、共通鍵生成応答メッセージのタイムスタンプが、有効時間内かどうかを判断する（Ｓ５０７）。タイムスタンプが、共通鍵生成要求メッセージを送信してから以降の時間を示していれば、有効時間内であると判断される。共通鍵生成応答メッセージのタイムスタンプが有効時間内でなければ、共通鍵生成応答メッセージは破棄される。
【００５５】
共通鍵生成応答メッセージのタイムスタンプが有効時間内であれば、メッセージ認証部３６により、共通鍵生成応答メッセージが正当なメッセージかどうかが判断される（Ｓ５０８）。この判断は、受け取った共通鍵生成応答メッセージに付けられた初期鍵と、保有している初期鍵とにより、共通鍵生成応答メッセージをベリファイすることにより、行われる。ベリファイが失敗すれば、すなわち、共通鍵生成応答メッセージが正当なメッセージであると判断されなければ、共通鍵生成応答メッセージは破棄される。
【００５６】
ベリファイが成功すると、すなわち、共通鍵生成応答メッセージが正当なメッセージであると判断されると、メッセージに添付されている機器ＩＤが取り出される。鍵管理装置１００Ａは、機器ＩＤを機器リストに追加する（Ｓ５０９）。鍵管理装置１００Ａは、カウンタが待機時間に達したかどうかを判断する（Ｓ５１０）。カウンタが待機時間に達していなければ、ステップＳ５０６に戻り、他の機器から共通鍵生成応答メッセージが送られてくるのをさらに待つ。
【００５７】
カウンタが待機時間に達した時点で、機器リストが完成される。鍵管理装置１００Ａは、完成した機器リストに含まれる機器に対して、初期鍵を使用した認証情報を、機器リストを含むメッセージに付加して、送信する（Ｓ５１１）。他の鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、この機器リストを含むメッセージを受信し、ベリファイする（Ｓ５１２）。ベリファイに成功すれば、機器リストは記憶部３９に格納される。図４では、他の鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの全てが機器リストに追加された例を示しているが、送信した共通鍵生成応答メッセージが破棄され、機器リストに追加されなかった鍵管理装置には、機器リストは送信されない。
【００５８】
以上により、ホームネットワーク内の鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、機器リストを保有する。機器リストを保有した鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ、以下のように共通鍵を生成する。
【００５９】
共通鍵の生成（Ｓ４０３、Ｓ４０４）について、具体的に説明する。図６に、共通鍵の生成に関するフローチャートを示す。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ、自己の公開鍵／秘密鍵管理部３４により、仮の公開鍵と仮の秘密鍵のペアを生成する（Ｓ６０１）。仮の公開鍵と仮の秘密鍵とは、共通鍵を生成するために、一時的に生成される鍵である。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、生成した仮の公開鍵のみをメッセージに添付し、初期鍵を使用した認証情報を付加して、ブロードキャストする（Ｓ６０２）。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、他の機器の仮の公開鍵が添付されたメッセージを受信する（Ｓ６０３）。例えば、鍵管理装置１００Ａは、他の鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの仮の公開鍵が添付されたメッセージを受信する。他の機器から送信されるメッセージには、初期鍵を使用した認証情報が付加されている。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、メッセージが同一の初期鍵により認証されるかどうかとメッセージが機器リストに含まれる機器から送信されたものかどうかを判断する。メッセージが正当なものであれば、そのメッセージから他の機器の仮の公開鍵を取得する。
【００６０】
鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、受信した他の機器の仮の公開鍵の全てを使用して暗号化用鍵情報を生成する（Ｓ６０４）。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、自己のユニークな値を生成し、暗号化用鍵情報で暗号化する（Ｓ６０５）。例えば、鍵管理装置１００Ａは、他の鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの仮の公開鍵から生成した暗号化用情報を用いて、鍵管理装置１００Ａのユニークな値を暗号化する。鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの全ての仮の公開鍵を用いて生成した暗号化用情報で暗号化されたデータは、鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄの秘密鍵のいずれか一つで解読可能である。ユニークな値とは、機器毎に異なる値で生成されたものである。例えば、ユニークな値は、機器ＩＤに乱数を掛けて生成される。
【００６１】
鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ、暗号化用鍵情報によって暗号化したユニークな値を添付したメッセージに、署名情報を付けてブロードキャストする（Ｓ６０６）。「署名情報」とは、仮の秘密鍵を用いた電子署名である。仮の秘密鍵は公開されないため、仮の秘密鍵を保有している機器はその仮の秘密鍵を生成した機器のみとなる。よって、仮の秘密鍵と対の仮の公開鍵で、仮の秘密鍵の署名情報が付いたメッセージを解読できれば、メッセージを送信した機器を特定できる。
【００６２】
鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄは、他の機器の仮の秘密鍵を用いた署名情報が付けられたメッセージを取得し、ステップＳ６０３で受信した他の機器の仮の公開鍵を用いてメッセージを解読することにより、暗号化された他の機器のユニークな値を照合し取得する（Ｓ６０７）。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ、自己の仮の秘密鍵を用いて、暗号化用鍵情報で暗号化された他の機器のユニークな値を復号する（Ｓ６０８）。鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄはそれぞれ、共通鍵を生成するための同一の式を保有しており、Ｓ６０５で生成した自己のユニークな値と、Ｓ６０８で取得した他の機器のユニークな値とを用いて、共通鍵を生成する（Ｓ６０９）。すなわち、各鍵管理装置において、鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄのユニークな値から、共通鍵が生成される。
【００６３】
このようにして共通鍵が生成された後に、共通鍵を用いて真の公開鍵が生成及び公開され、鍵リスト４０が再生成される（図４のＳ４０５〜４１１）。
【００６４】
２．３  共通鍵又は公開鍵の更新
図７に、共通鍵の更新（Ｓ３０４）の詳細のフローチャートを示す。図７は、鍵管理装置１００Ａが共通鍵の更新を要求する場合を示している。要求装置となる鍵管理装置１００Ａは、共通鍵更新要求メッセージをブロードキャストする（Ｓ７０１）。応答装置となる鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄの少なくとも１つが、共通鍵更新要求メッセージを受信すると（Ｓ７０２）、認証を要求する内容の共通鍵更新応答メッセージにランダム値などの認証コードを付けて鍵管理装置１００Ａに送信する（Ｓ７０３）。鍵管理装置１００Ａは、ランダム値付きの共通鍵更新応答メッセージを受信すると（Ｓ７０４）、自己の秘密鍵でランダム値を暗号化して、共通鍵更新要求メッセージと共に送信する（Ｓ７０５）。鍵管理装置１００Ａが、Ｓ７０４で複数の鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄから送信されたランダム値付きの共通鍵更新応答メッセージを受信した場合、Ｓ７０５で鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄのいずれか一つに、自己の秘密鍵で暗号化したランダム値と共通鍵更新要求メッセージを送信すればよい。
【００６５】
鍵管理装置１００Ｂ〜１００Ｄのうち、例えば、鍵管理装置１００Ｂが、鍵管理装置１００Ａの秘密鍵で保護されたランダム値と共通鍵更新要求メッセージを受信すると、鍵管理装置１００Ｂは、鍵管理装置１００Ａの公開鍵を用いて、保護されたランダム値をベリファイする（Ｓ７０６）。ベリファイに成功すれば、鍵管理装置１００Ｂは、新しい共通鍵を鍵管理装置１００Ａの公開鍵で暗号化して、ランダム値と共に鍵管理装置１００Ａに送信する（Ｓ７０７）。鍵管理装置１００Ａは、暗号化された新しい共通鍵をランダム値と共に受信すると、ランダム値をベリファイする（Ｓ７０８）。ベリファイに成功すれば、鍵管理装置１００Ａは、暗号化された新しい共通鍵を鍵管理装置１００Ａの秘密鍵で復号し、新しい共通鍵を取得して、鍵リスト４０を更新する（Ｓ７０９）。
【００６６】
このように、各鍵管理装置が全ての鍵管理装置１００Ａ〜１００Ｄの公開鍵を鍵リスト４０に登録しておくことにより、ホームネットワークに再参加する鍵管理装置は、自己の公開鍵を用いて、有効な共通鍵を簡単に取得することができる。
【００６７】
図８に、自己の公開鍵の更新（Ｓ３０６）の詳細のフローチャートを示す。図８は、鍵管理装置１００Ａが自己の公開鍵の更新を要求する場合を示している。要求装置である鍵管理装置１００Ａは、新しい公開鍵及び秘密鍵のペアを生成する（Ｓ８０１）。新しい公開鍵及び秘密鍵のペアは、鍵管理装置１００Ａの鍵リスト４０に登録され、古い公開鍵及び秘密鍵のペアは鍵リスト４０から削除される。鍵管理装置１００Ａは、新しい公開鍵を公開鍵更新メッセージに添付して、共通鍵を用いた認証情報を付加してブロードキャストする（Ｓ８０２）。他の鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、新しい公開鍵が添付された公開鍵更新メッセージを受信すると、共通鍵により公開鍵更新メッセージをベリファイする（Ｓ８０３）。他の鍵管理装置１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、ベリファイに成功すると、公開鍵更新メッセージに添付されている鍵管理装置１００Ａの新しい公開鍵を取得して、鍵リスト４０を更新する（Ｓ８０４）。
【００６８】
このように、各鍵管理装置が共通鍵を共有しておくことにより、ホームネットワークに再参加する鍵管理装置の公開鍵が無効になっていた場合、共通鍵を用いて、簡単に新たな公開鍵に更新することができる。
【００６９】
図９に、他の機器の公開鍵の更新（Ｓ３０８）の詳細のフローチャートを示す。図９は、鍵管理装置１００Ａが保有している鍵管理装置１００Ｂの公開鍵が無効となり、鍵管理装置１００Ａが鍵管理装置１００Ｂに対して更新要求する場合を例示している。鍵管理装置１００Ａは、公開鍵送信要求メッセージに共通鍵による認証情報を付加して、ブロードキャストする（Ｓ９０１）。鍵管理装置１００Ｂは、公開鍵送信要求メッセージを受信して、共通鍵でベリファイする（Ｓ９０２）。ベリファイに成功すると、鍵管理装置１００Ｂは、鍵管理装置１００Ｂの公開鍵を公開鍵送信応答メッセージに添付して、共通鍵を用いた認証情報を付加して、鍵管理装置１００Ａに送信する（Ｓ９０３）。鍵管理装置１００Ａは、公開鍵送信応答メッセージを受信し、共通鍵でベリファイする（Ｓ９０４）。ベリファイに成功すると、鍵管理装置１００Ａは、鍵管理装置１００Ｂの新しい公開鍵と、その公開鍵に関する情報を取得し、鍵リスト４０を更新する（Ｓ９０５）。
【００７０】
このように、本実施形態では、ホームネットワークに再参加する鍵管理装置が保有する、他の機器の公開鍵が無効になっていた場合には、共通鍵を用いて、他の機器の新たな公開鍵を簡単に取得することができる。
【００７１】
３．まとめ
本実施形態によれば、ホームネットワークに参加している全ての機器が、ホームネットワークに参加している全ての機器の公開鍵を保有している。よって、ホームネットワークに再参加する機器は、保有している共通鍵が無効になっていた場合、自己の公開鍵を使用して、有効な共通鍵を簡単に取得することができる。これにより、少ない通信量で、ホームネットワークに復帰することができる。よって、ホームネットワークに再参加する装置の共通鍵が無効になっている場合であっても、全ての装置による共通鍵の作り直しが発生しないため、ホームネットワークへの再参加時に要する鍵の更新処理の負荷を軽減することができる。よって、本実施形態は、携帯機器等が頻繁にホームネットワークからの離脱とホームネットワークへの再参加を繰り返す状況に適している。
【００７２】
また、ホームネットワークに参加している全ての機器が、共通鍵を保有しているため、ホームネットワークへの再参加時に自己の公開鍵が無効になっていた場合、共通鍵を使用して、自己の公開鍵を簡単に更新することができる。
【００７３】
なお、他の機器の公開鍵の更新処理（図３のステップＳ３０７及びＳ３０８）は、ホームネットワークに再参加するときに必ず必要な処理ではないため、省くことができる。
【００７４】
なお、本実施形態では、各鍵管理装置で生成される共通鍵には同一のタイマ値が設定されたが、必ずしも同一のタイマ値を設定する必要はなく、機器固有のタイマ値を設定してもよい。
【００７５】
なお、本実施形態では、初期鍵をそのまま送信したが（Ｓ５０２、Ｓ５０５、Ｓ５１１１、Ｓ６０２）、初期鍵そのものを送信する代わりに、機器固有の値となりうるような乱数と、乱数と初期鍵の組み合わせからハッシュ関数を用いて生成したハッシュ値と、を送信してもよい。これにより、成り済ましなどに対する強度をあげることが可能となる。この場合に対応するベリファイは、受信側が持つ初期鍵と受信した乱数とから、予め決められた同一の式によってハッシュ計算し、計算した値と受信したハッシュ値とを比較することにより行う。
【００７６】
なお、本実施形態ではホームネットワークにおける鍵処理について説明したが、本発明は、ホームネットワークに限らず、ブロードキャスト又はマルチキャストが可能なあらゆるネットワークに適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の鍵管理装置及び鍵管理方法によれば、ホームネットワークへの再参加時に要する鍵更新処理の負荷を軽減することができるという効果を有し、頻繁にホームネットワークからの離脱とホームネットワークへの再参加を繰り返す機器を含むネットワーク環境に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態の鍵管理装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の鍵管理装置が保有する鍵リスト
【図３】本発明の実施形態のホームネットワークへの再参加時のフローチャート
【図４】本発明の実施形態の共通鍵と公開鍵の再生成に関するフローチャート
【図５】本発明の実施形態の機器リストの取得に関するフローチャート
【図６】本発明の実施形態の共通鍵の生成に関するフローチャート
【図７】本発明の実施形態の共通鍵の更新に関するフローチャート
【図８】本発明の実施形態の自己の公開鍵の更新に関するフローチャート
【図９】本発明の実施形態の他の機器の公開鍵の更新に関するフローチャート
【符号の説明】
【００７９】
１    通信インターフェース
２    認証承認部
３    鍵管理部
３１  メッセージ解析処理部
３２  初期鍵生成部
３３  共通鍵管理部
３４  自己の公開鍵管理部
３５  他の機器の公開鍵管理部
３６  メッセージ認証部
３７  メッセージ暗復号部
３８  タイムイベント処理部
３９  記憶部
４０  鍵リスト
【図１】
2010004379.tif 000003
【図２】
2010004379.tif 000004
【図３】
2010004379.tif 000005
【図４】
2010004379.tif 000006
【図５】
2010004379.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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