(57)【要約】【課題】  暗号の解読を困難にしつつ、無線通信の傍受と再送によるなりすまし攻撃を防止する暗号化方式を提供する。【解決手段】  ブロック暗号を用い、一つの制御情報パケットの中で暗号鍵を更新可能な構成とする。更に、前期制御情報パケットの通信中に、その受信側が生成する乱数を利用して暗号鍵の更新を行い、暗号鍵更新の時点までに前記乱数を受信しなかった場合、前記制御情報パケットの送信側は、その時点で制御情報パケットを破棄することで、暗号の解読を困難にしつつ、無線通信の傍受と再送によるなりすまし攻撃を防止する暗号化方式を提供する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の通信装置と第二の通信装置とを備え、前記第一の通信装置と前記第二の通信装置との間でデータを送受信する通信システムであって、
前記第一の通信装置は、
データの暗号化または暗号化されたデータの復号に用いる暗号鍵が格納される第一の格納部と、
送信データを複数のブロックに分割し、複数のブロックに分割された前記送信データであるデータブロックを前記暗号鍵を用いて暗号化する第一の制御部と、
暗号化された前記データブロックである暗号化データブロックを前記第二の通信装置に送信する第一の送受信部と、を有し、
前記第二の通信装置は、
前記暗号鍵が格納される第二の格納部と、
前記暗号化データブロックを受信する第二の送受信部と、
受信した前記暗号化データブロックを前記暗号鍵を用いて復号し、復号された前記データブロックから前記送信データを再構成する第二の通信制御部と、を有し、
前記第一の制御部は、前記送信データを構成する複数の前記データブロックの全てが送信される前に前記第一の格納部に格納された前記暗号鍵を更新し、前記送信データを構成する複数の前記データブロックの一部を更新された前記暗号鍵を用いて暗号化し、
前記第二の制御部は、前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの全てが受信される前に前記第二の格納部に格納された前記暗号鍵を更新し、前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの一部を更新された前記暗号鍵を用いて復号する、
ことを特徴とする通信システム
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記第二の制御部は、前記暗号鍵の更新に用いる制御データを生成し、
前記第二の送受信部は、前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの全てが受信される前に、前記制御データを前記第一の通信装置に送信し、
前記第一の制御部は、前記制御データに基づいて前記第一の格納部に格納された前記暗号鍵を更新する、ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムであって、
前記送信データはパケットであることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記第一の制御部は、所定のタイミングで前記制御データに基づいて前記暗号鍵の更新を行い、前記所定のタイミングにおいて前記第一の通信装置が前記制御データを受信していない場合は前記送信データを破棄する、ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記第一の制御部は、前記第一の通信装置が受信した前記制御データに、前記第二の通信装置が送信したものであることを示す正当性確認情報が含まれているか否か、または、前記正当性確認情報から前記制御データが前記第二の通信装置から送信されたか否か、を確認し、
前記第一の通信装置が受信した前記制御データに前記正当性確認情報が含まれていない場合、または、前記正当性確認情報から前記制御データが前記第二の通信装置から送信されたことが確認できない場合、前記送信データを破棄する、ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記第一の送受信部及び前記第二の送受信部の各々は、異なる無線通信路を用いてデータを送受信する複数の送受信部からなり、前記送信データの送受信に用いられる前記無線通信路と前記制御データの送受信に用いられる前記無線通信路が異なる、ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の通信システムであって、
前記第一の送受信部は、前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの一部を、前記制御データが送受信される前記無線通信路を用いて送信する、ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
請求項２に記載の通信システムであって、
前記第二の処理部は、前記制御データに含まれるビット列を生成し、
前記第一の制御部は、前記制御データに含まれるビット列に基づいて前記暗号鍵を更新する、ことを特徴とする通信システム。
【請求項９】
暗号化したデータを送信する通信装置であって、
送信データの暗号化に用いる暗号鍵が格納される格納部と、
前記送信データを複数のブロックに分割し、複数のブロックに分割された前記送信データであるデータブロックを前記暗号鍵を用いて暗号化する制御部と、
暗号化された前記データブロックである暗号化データブロックを他の通信装置に送信する送受信部と、を有し、
前記制御部は、前記送信データを構成する複数の前記データブロックの全てが送信される前に前記暗号鍵を更新し、前記送信データを構成する複数の前記データブロックの一部を更新された前記暗号鍵を用いて暗号化する、ことを特徴とする通信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信装置であって、
前記送受信部は、前記他の通信装置から前記暗号鍵の更新に用いる制御データを受信し、
前記制御部は、前記送信データを構成する複数の前記データブロックの一部を送信後、複数の前記データブロックの全てを送信する前に、前記制御データに基づいて前記暗号鍵を更新する、ことを特徴とする通信装置。
【請求項１１】
暗号化されたデータを受信する通信装置であって、
複数のブロックに分割され暗号化されたデータである暗号化データブロックの復号に用いる暗号鍵が格納される格納部と、
前記暗号化データブロックを受信する送受信部と、
前記暗号化データブロックを前記暗号鍵を用いて復号し、復号されたデータブロックから受信データを再構成する制御部と、を有し、
前記制御部は、前記受信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの全てが受信される前に前記暗号鍵を更新し、前記受信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの一部を更新された前記暗号鍵を用いて復号する、ことを特徴とする通信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の通信装置であって、
前記制御部は、前記暗号鍵の更新に用いる制御データを生成し、
前記送受信部は、前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの一部を受信後、複数の前記暗号化データブロックの全てを受信する前に、前記暗号化データブロックの送信元通信装置に前記制御データを送信する、ことを特徴とする通信装置。
【請求項１３】
暗号化されたデータの通信方法であって、
送信元通信装置において、
送信データを複数のデータブロックに分割し、
複数の前記データブロックのうち、一部の前記データブロックは暗号鍵を用いて、また、その他の前記データブロックは更新された暗号鍵を用いて暗号化し、
暗号化された前記データブロックである暗号化データブロックを送信先通信装置に送信する、ことを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信方法であって、
前記送信元通信装置において、
前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの一部を送信後、複数の前記暗号化データブロックの全てを送信する前に、前記送信先通信装置から受信される前記暗号鍵の更新に用いる制御データに基づいて、前記暗号鍵を更新する、ことを特徴とする通信方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の通信方法であって、
前記送信先通信装置において、
前記暗号化データブロックを受信し、
複数の前記暗号化データブロックのうち、一部の前記暗号化データブロックは前記暗号鍵を用いて、また、その他の前記暗号化データブロックは更新された暗号鍵を用いて復号し、
復号された複数の前記データブロックから前記送信データを再構成する、ことを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の通信方法であって、
前記送信先通信装置において、
前記暗号鍵の更新に用いる制御データを生成し、
前記送信データを構成する複数の前記暗号化データブロックの一部を受信後、複数の前記暗号化データブロックの全てを受信する前に、前記制御データを前記送信元通信装置に送信し、
前記送信元通信装置において、
複数の前記暗号化データブロックの全てを送信する前に、前記送信先通信装置から受信される前記制御データに基づいて前記暗号鍵を更新する、ことを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信システム及び無線通信装置のセキュリティ向上方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ボイラーや火力タービンといった設備の監視（モニタリング）や保守、または構内のエネルギー消費量のモニタリングを、現場から離れたセンタ側から遠隔で実施することの需要が高まっている。この際、末端のモニタリング用のセンサ各々に通信用のケーブルを接続するとコストが増加することや、モニタリング対象が移動する場合があることから、センサのデータを無線通信で一旦基地局装置に集約する構成が注目されている。また、モニタリングに加え、モニタリングの対象機器の稼動制御などを行うことでエネルギー消費量の削減や生産効率の向上が可能となるため、遠隔監視の発展系として機器の遠隔制御が注目されている。
【０００３】
遠隔制御のようなアプリケーションにおいては、遠隔制御対象の機器を制御するためのデータを通信する際のセキュリティ確保、例えば盗聴やなりすましの防止が必要となる。一般に、暗号化を行うことで安全性を向上できるが、暗号が解読された場合、例えば中間者攻撃によりなりすましが可能となる。そのため、暗号の解読を困難にする必要がる。
【０００４】
暗号の解読を困難にする方法として、特許文献１には、ＲＴＰ（Real-time  Transport  Protocol）パケット毎に、ＲＴＰヘッダの内容を初期値とする暗号化を行い、そのＲＴＰヘッダの値を、暗号化通信を行う第一通信路とは別の第二通信路を使って通知する方法が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、第一通信路を用いた暗号化通信の通信量または通信時間が閾値を超える毎に、第二通信路を用いて暗号化鍵の更新を行う方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−４１２２３号公報
【特許文献２】特開２０１１−８７２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
無線通信特有の課題として傍受と再送によるなりすまし攻撃がある。例えば図１のように送信側装置１０１と受信側装置１０２との間で、時刻ｔ１においてデータ１０４を通信している環境において、妨害者１０３が、受信側装置１０２がデータ１０４を受信できないように通信妨害を行いつつデータ１０４を傍受し、時刻ｔ２において、傍受したデータ１０４を受信側装置１０２に暗号化されたまま再送した場合、受信側装置１０２は、本来時刻ｔ１で行うべき制御を時刻ｔ２に実施する。例えば鍵の開錠など、制御の実行時刻を遅らせることでなりすましが可能なアプリケーションにおいては、この方法により暗号を解読しないままでもなりすましが可能となる。このため、特に無線通信を用いた制御においては、上述のような傍受と再送によるなりすまし攻撃の防止が課題となる。
【０００８】
特許文献１及び２に開示されている技術は、いずれも第一通信路と第二通信路の通信が独立しており、傍受と再送によるなりすまし攻撃の防止が困難である。
【０００９】
本発明はの目的は、暗号の解読を困難にしつつ、無線通信の傍受と再送によるなりすまし攻撃を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一つの観点から、第一の通信装置と第二の通信装置とを備え、第一の通信装置と第二の通信装置との間でデータを送受信する通信システムが提供される。第一の通信装置は、データの暗号化または暗号化されたデータの復号に用いる暗号鍵が格納される第一の格納部と、送信データを複数のブロックに分割し、複数のブロックに分割された送信データであるデータブロックを暗号鍵を用いて暗号化する第一の制御部と、暗号化されたデータブロックである暗号化データブロックを第二の通信装置に送信する第一の送受信部と、を有する。第二の通信装置は、暗号鍵が格納される第二の格納部と、暗号化データブロックを受信する第二の送受信部と、受信した暗号化データブロックを暗号鍵を用いて復号し、復号されたデータブロックから送信データを再構成する第二の通信制御部と、を有する。更に、第一の制御部は、送信データを構成する複数のデータブロックの全てが送信される前に第一の格納部に格納された暗号鍵を更新し、送信データを構成する複数のデータブロックの一部を更新された暗号鍵を用いて暗号化し、第二の制御部は、送信データを構成する複数の暗号化データブロックの全てが受信される前に第二の格納部に格納された暗号鍵を更新し、送信データを構成する複数の暗号化データブロックの一部を更新された暗号鍵を用いて復号する。
【００１１】
より好ましくは、第二の制御部は、暗号鍵の更新に用いる制御データを生成し、第二の送受信部は、送信データを構成する複数の暗号化データブロックの全てが受信される前に、制御データを第一の通信装置に送信し、第一の制御部は、制御データに基づいて第一の格納部に格納された暗号鍵を更新する。
【００１２】
更に好ましくは、第一の制御部は、所定のタイミングで制御データに基づいて暗号鍵の更新を行い、所定のタイミングにおいて第一の通信装置が制御データを受信していない場合は送信データを破棄する。
【００１３】
本発明の別の観点によれば、暗号化したデータを送信する通信装置が提供される。当該通信装置は、送信データの暗号化に用いる暗号鍵が格納される格納部と、送信データを複数のブロックに分割し、複数のブロックに分割された送信データであるデータブロックを暗号鍵を用いて暗号化する制御部と、暗号化されたデータブロックである暗号化データブロックを他の通信装置に送信する送受信部と、を有する。制御部は、更に、送信データを構成する複数のデータブロックの全てが送信される前に暗号鍵を更新し、送信データを構成する複数のデータブロックの一部を更新された暗号鍵を用いて暗号化する。
【００１４】
より好ましくは、送受信部は、他の通信装置から暗号鍵の更新に用いる制御データを受信し、制御部は、送信データを構成する複数のデータブロックの一部を送信後、複数のデータブロックの全てを送信する前に、制御データに基づいて暗号鍵を更新する。
【００１５】
本発明の更に別の観点によれば、暗号化されたデータを受信する通信装置が提供される。当該通信装置は、複数のブロックに分割され暗号化されたデータである暗号化データブロックの復号に用いる暗号鍵が格納される格納部と、暗号化データブロックを受信する送受信部と、暗号化データブロックを暗号鍵を用いて復号し、復号されたデータブロックから受信データを再構成する制御部と、を有する。制御部は、受信データを構成する複数の暗号化データブロックの全てが受信される前に暗号鍵を更新し、受信データを構成する複数の暗号化データブロックの一部を更新された暗号鍵を用いて復号する。
【００１６】
より好ましくは、制御部は、暗号鍵の更新に用いる制御データを生成し、送受信部は、送信データを構成する複数の暗号化データブロックの一部を受信後、複数の暗号化データブロックの全てを受信する前に、暗号化データブロックの送信元通信装置に制御データを送信する。
【００１７】
本発明の更に別の観点によれば、暗号化されたデータの通信方法が提供される。当該通信方法では、送信元通信装置において、送信データを複数のデータブロックに分割し、複数のデータブロックのうち、一部のデータブロックは暗号鍵を用いて、また、その他のデータブロックは更新された暗号鍵を用いて暗号化し、暗号化されたデータブロックである暗号化データブロックを送信先通信装置に送信する。
【００１８】
より好ましくは、送信元通信装置において、送信データを構成する複数の暗号化データブロックの一部を送信後、複数の暗号化データブロックの全てを送信する前に、送信先通信装置から受信される暗号鍵の更新に用いる制御データに基づいて暗号鍵を更新する。
【００１９】
更に好ましくは、送信先通信装置において、暗号化データブロックを受信し、複数の暗号化データブロックのうち、一部の暗号化データブロックは暗号鍵を用いて、また、その他の暗号化データブロックは更新された暗号鍵を用いて復号し、復号された複数のデータブロックから送信データを再構成する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のブロックに分割されたデータの送信途中（または受信途中）で、データの暗号化に用いる暗号鍵を更新するため、暗号の解読を困難にしつつ、無線通信の傍受と再送によるなりすまし攻撃を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】無線通信における、傍受と再送によるなりすまし攻撃の概念図
【図２】本発明の実施例における遠隔制御システムの構成図
【図３】本発明の第一の実施例におけるデータ（制御対象機器を制御するためのデータ）のパケットフォーマット
【図４】本発明の第一の実施例における制御信号のパケットフォーマット
【図５】本発明の第一の実施例における暗号鍵更新動作の概要
【図６】本発明の第一の実施例における暗号化通信の動作シーケンス
【図７】本発明の第一の実施例における送信側装置の動作フローチャート
【図８】本発明の第一の実施例における受信側装置の動作フローチャート
【図９】本発明の第一の実施例による傍受の防止の動作シーケンス
【図１０】本発明の第一の実施例によるなりすましの防止の動作シーケンス
【図１１】本発明の第二の実施例における暗号化通信の動作シーケンス
【図１２】本発明の第二の実施例における送信側装置の動作フローチャート
【図１３】本発明の第二の実施例における受信側装置の動作フローチャート
【図１４】本発明の実施例における無線機の機能ブロック図の一例
【図１５】本発明の実施例における無線機の装置構成例
【図１６】本発明の実施例におけるパラメータ管理テーブルの構成例
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の種々の実施形態を図面に従い説明する。図面において同じ符号を付したものは同じ動作を示し、そのため記述を省略する。
＜第一の実施形態＞
図２に本発明の一実施形態における遠隔制御システムの構成図を示す。本発明の一実施形態における遠隔制御システムは、少なくとも制御端末２０１および制御端末側無線機２０３、制御対象機器２０２および制御対象機器側無線機２０４を含む。
【００２３】
制御端末２０１は、制御対象機器２０２を制御するためのデータ１０４を生成する、例えばＰＣのような情報機器である。制御対象機器２０２は、通信機能をもつ例えばタービンのような機器そのものであり、あるいは例えばＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）のような制御装置である。
【００２４】
制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４の間には、同時に通信可能な複数の無線通信路を持つ。同時に通信可能な複数の無線通信路は、例えば複数の周波数バンドの無線チャネルを用いることで安価に実現できる。そのため、図２においては制御端末側無線機２０３と制御対象機器側無線機２０４が、アンテナ２０５とアンテナ２０７を用いて第一通信路により、また、アンテナ２０６とアンテナ２０８を用いて第二通信路により無線通信を行う例を示している。ただし、送信と受信を同時に行なう場合の回り込み（エコー）を十分に抑圧できる場合は同一周波数バンドの複数の無線チャネルを利用しても良く、その場合は第一通信路と第二通信路でアンテナを共有できる。また、例えば送信と受信の切り替えを十分高速に行える場合には、同一無線チャネルにおいて、時多重により第一無線通信路と第二無線通信路を構成しても良い。また、任意の数の無線通信路を用いて通信する場合も、本発明を適用可能である。
【００２５】
以下、遠隔制御の実施を想定し、制御端末２０１と制御端末側無線機２０２をまとめて送信側装置１０１、制御対象機器２０３と制御対象機器側無線機２０４をまとめて受信側装置１０２と記述するが、例えばセンサ情報の回収などのケースにおいては、送信側装置１０１と受信側装置１０２に対応する機器が逆であっても良い。また、本発明は一対一の無線通信全般に適用可能であり、制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４の間に無線中継器を設置する場合には、制御端末側無線機２０３と中継器、中継器と制御対象機器側無線機２０４の間に各々適用可能である。なお、パケット先頭から最初の暗号鍵更新までに用いる初期暗号鍵は、例えば不揮発性メモリへの書き込みのような手段により、事前に送信側装置１０１と受信側装置１０２で共有されているものとする。
【００２６】
図３に暗号化データパケットのパケットフォーマットの一例を示す。暗号化データパケットは、ヘッダ３０１と暗号化データブロック３０２〜３０６、およびＦＣＳ３０７からなる。ヘッダ３０１は例えばＩＥＥＥ８０２．１５．４の定めるフォーマットに従い、宛先や送信元の情報を含む。暗号化データブロック３０２〜３０６は、例えばＮＩＳＴ（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）のＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）に従い、パケットをブロック単位で暗号化したものであり、先頭から順にブロック＃１（３０２）、＃２（３０３）…とし、最終ブロックを＃Ｍ（３０６）とする。ＡＥＳを用いる場合、ブロック長は１２８ビットとなる。ＦＣＳ３０７はパケット全体の誤りを検出するためのＦｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅである。ブロック暗号の場合、事前にパケット全体を暗号化する必要はなく、各暗号化ブロックの送信時点までに暗号化が完了していれば良いため、パケットの送信途中で暗号鍵を更新可能である。
【００２７】
図４に、暗号鍵の更新に用いられる制御信号のパケットフォーマットの一例を示す。制御信号４０１は、ヘッダ４０２と正当性確認情報４０３、ランダムビット列４０４、更新タイミング４０５、ＦＣＳ４０６からなる。ヘッダ４０２の内容は、暗号化データパケットのヘッダ３０１の内容と同様である。正当性確認情報４０３は制御信号４０１の送信者が受信側装置１０２であることを確認するための情報であり、例えば初期暗号鍵で暗号化したヘッダ３０１のハッシュ値とする。ランダムビット列４０４は、受信側装置１０２が乱数生成器を用いて生成するビット列であり、送信側装置１０１と受信側装置１０２が暗号鍵を更新する時に用いられる。例えばＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）の場合、１２８ビットのビット列を生成してランダムビット列４０４とし、暗号鍵の更新時に鍵拡張処理（Ｋｅｙ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）の初期値に用いれば良い。また、更新頻度と通信路１および通信路２の通信速度に鑑み、１２８ビットよりも短いビット列をランダムビット列４０４として生成し、Ｋｅｙ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎの初期値の一部のみを更新しても良い。更新タイミング４０５は、ランダムビット列４０４を用いて更新した暗号鍵による暗号化を、パケットの何ブロック目から開始するかを示す値である。例えば周期的に更新を行うなど、タイミングが予め決まっている場合は、更新タイミング４０５は省略しても良い。ＦＣＳ４０６は、ＦＣＳ３０７と同様、誤りの検出に用いる。
【００２８】
図１４に本発明の実施形態における制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４の機能ブロック図の一例を示す。前述のとおり、例えばデータ１０４の送信においては制御端末２０１が、また、例えばセンサ情報の回収においては制御対象機器２０２が送信側装置１０１となるため、制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４のハードウェア構成に本質的な違いはない。制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４は、機器側インタフェース部１４０１、第一無線送受信部１４０２、第二無線送受信部１４０３、制御部１４０４を有する。第一無線送受信部１４０２は、アンテナ２０５および通信路１側インタフェース部６０１（またはアンテナ２０７および通信路１側インタフェース部６０３）、ベースバンド復調部Ａ１４０５、復号部Ａ１４０６、暗号化・符号化部Ａ１４０７、ベースバンド変調部Ａ１４０８からなる。第二無線送受信部１４０３は、アンテナ２０６および通信路２側インタフェース部６０２（またはアンテナ２０８および通信路２側インタフェース部６０４）、ベースバンド復調部Ｂ１４０９、復号部Ｂ１４１０、暗号化・符号化部Ｂ１４１１、ベースバンド変調部Ｂ１４１２からなる。以下、制御端末側無線機２０３を代表例として動作を説明するが、制御対象機器側無線機２０４の場合も同様である。
【００２９】
通信路１側インタフェース部６０１は、デュプレクサ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、アップコンバータ、ダウンコンバータ、アナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、自動周波数調整器、自動利得調整器で構成される。アンテナ２０５から入力された無線周波数信号は、通信路１側インタフェース部６０１を通じてベースバンド信号に変換され、ベースバンド復調部Ａ１４０５へと入力される。ベースバンド復調部Ａ１４０５は、制御部１４０４から与えられる変調方式の情報に基づいて入力信号を復調し、結果を復号部Ａ１４０６へと入力する。復号部Ａ１４０６は、制御部１４０４から与えられる誤り訂正符号および暗号化の情報に基づいて入力に対して誤り訂正および暗号の復号を行い、結果を制御部１４０４へと出力する。通信路２側インタフェース部６０２は、デュプレクサ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、アップコンバータ、ダウンコンバータ、アナログデジタル変換器、デジタルアナログ変換器、自動周波数調整器、自動利得調整器で構成される。アンテナ２０６から入力された無線周波数信号は、通信路２側インタフェース部６０２を通じてベースバンド信号に変換され、ベースバンド復調部Ｂ１４０９へと入力される。ベースバンド復調部Ｂ１４０９は、制御部１４０４から与えられる変調方式の情報に基づいて入力信号を復調し、結果を復号部Ｂ１４１０へと入力する。復号部Ｂ１４１０は、制御部１４０４から与えられる誤り訂正符号および暗号化の情報に基づいて入力に対して誤り訂正および暗号の復号を行い、結果を制御部１４０４へと出力する。
【００３０】
機器側インタフェース部１４０１は、制御部１４０４から出力される復号部１４０６および復号部１４１０の出力を制御端末２０１へと出力すると共に、制御端末２０１からデータ１０４の入力を受けた際は、制御部１４０４を通じてデータ１０４を暗号化・符号化部Ａ１４０７又は暗号化・符号化部Ｂ１４１１へと入力する。
【００３１】
機器側インタフェース部１４０１から入力されたデータ１０４は、まず制御部１４０４へと入力され、暗号化・符号化部Ａ１４０７または暗号化・符号化部Ｂ１４１１へと入力される。暗号化・符号化部Ａ１４０７は、制御部１４０４から与えられる誤り訂正符号および暗号化の情報に基づいて入力されたデータ１０４を符号化および暗号化し、結果をベースバンド変調部Ａ１４０８へ入力する。ベースバンド変調部Ａ１４０８は制御部１４０４から与えられる変調方式の情報に基づいて入力されたデータ１０４を変調し、ベースバンド信号を生成する。ベースバンド変調部Ａ１４０８から通信路１側インタフェース部６０１へと入力されたベースバンド信号は、無線周波数信号に変換されてアンテナ２０５から出力される。暗号化・符号化部Ｂ１４１１は、制御部１４０４から与えられる誤り訂正符号および暗号化の情報に基づいて入力されたデータ１０４を符号化および暗号化し、結果をベースバンド変調部Ｂ１４１２へ入力する。ベースバンド変調部Ｂ１４１２は制御部１４０４から与えられる変調方式の情報に基づいて入力されたデータ１０４を変調し、ベースバンド信号を生成する。ベースバンド変調部Ｂ１４１２から通信インタフェース部６０２へと入力されたベースバンド信号は、無線周波数信号に変換されてアンテナ２０６から出力される。
【００３２】
制御部１４０４は本発明における制御端末側無線機２０３の動作の主体となる。データ１０４に対して、誤り訂正符号と変調方式、データ１０４と暗号化ブロックの対応付け、暗号鍵の更新に用いるランダムビット列、第二の実施例における第二通信路でのデータ送信可否、復号用のバッファ、ブロック暗号化で分割されたデータ１０４を再構成するためのバッファなどを管理し、復号部Ｂ１４１０から与えられる制御信号４０１の正当性を検証し、その情報に基づいて、暗号鍵の更新に用いるランダムビット列、暗号鍵の更新タイミングを更新する。
【００３３】
また、制御部１４０４は、送信中のデータブロック番号および現在時刻を管理し、暗号鍵の更新やブロック暗号化、制御信号４０１の生成、第二の実施例における第二通信路でのデータ送信の実施を判断する。受信処理の際にはベースバンド復調部Ａ１４０５へ変調方式の情報、復号部Ａ１４０６へ誤り訂正符号および暗号化の情報を通知し、復号部Ａ１４０６の出力を取得する。
【００３４】
第二の実施形態においては、制御部１４０４は、更にベースバンド復調部Ｂ１４０９へ変調方式の情報、復号部Ｂ１４１０へ誤り訂正符号および暗号化の情報を通知し、復号部Ｂ１４１０の出力を取得し、前記バッファを用いて復号部Ａ１４０６と復号部Ｂ１４１０の出力からデータ１０４を再構成する。
【００３５】
送信処理の際には暗号化・符号化部Ａ１４０７へ誤り訂正符号および暗号化の情報とブロック暗号化データを通知し、ベースバンド変調部Ａ１４０８へ変調方式の情報を通知する。
【００３６】
第二の実施形態においては、制御部１４０４は、更に暗号化・符号化部Ｂ１４１１へ誤り訂正符号および暗号化の情報とブロック暗号化データを通知し、ベースバンド変調部Ｂ１４１２へ変調方式の情報を通知する。
【００３７】
また、制御部１４０４は、初期暗号鍵を管理し、制御信号４０１の送信における正当性確認情報４０３の生成、または制御信号４０１を受信した際の正当性確認情報４０３の検証に初期暗号鍵を用いる。
【００３８】
図１５に本発明の実施例における制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４の装置構成の一例を示す。制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４は、プロセッサ１５０１、データバッファ１５０２、メモリ１５０３を有し、それぞれ内部バス１５０４で接続されている。さらに、外部ノードに対するインタフェースとして、無線送受信部１４０２および１４０３、および機器側インタフェース部１４０１を有する。また、制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４は、プログラムやテーブルを格納する記憶装置１５０５を有する。
【００３９】
プロセッサ１５０１は、記憶装置１５０５に格納されているプログラムを実行する。また、プロセッサ１５０１は、プログラムを実行し、制御部１４０４に対応する処理等を実行し、テーブルを参照し、無線通信を制御する。
【００４０】
データバッファ１５０２には、制御端末２０１または制御対象機器２０２から受信した情報などが、制御対象機器２０２あるいは制御端末２０１へ伝送するために一時的に格納される。また、制御部１４０４が生成したブロック暗号化データおよび制御信号４０１、誤り訂正処理に用いる復号用バッファの内容、第二の実施形態においては復号部A１４０６と復号部B１４１０の出力からデータ１０４を再構成するためのバッファの内容もデータバッファ１５０２に一時的に格納される。メモリ１５０３は、プロセッサ１５０１が処理するプログラムが展開され、処理に必要な情報を保持する。
【００４１】
無線送受信部１４０２および１４０３、および機器側インタフェース部１４０１は、図１４と同様で、他方の無線機との無線信号の送受信や制御端末２０１または制御対象機器２０２との信号の送受信を行うインタフェースである。
【００４２】
記憶装置１５０５には、通信制御プログラム１５０６、タイミング管理プログラム１５０７、暗号鍵更新プログラム１５０８、制御情報処理プログラム１５０９およびパラメータ管理テーブル１５１０が格納されている。なお、本明細書で開示されている制御端末側無線機２０３および制御対象機器側無線機２０４における処理に対応するプログラムや情報は、図示されていないものも格納されている。
【００４３】
通信制御プログラム１５０６、タイミング管理プログラム１５０７、暗号鍵更新プログラム１５０８、および制御情報処理プログラム１５０９は、図１４の制御部１４０４に対応する。
【００４４】
通信制御プログラム１５０６は、パラメータ管理テーブル１５１０の暗号鍵に基づいてデータ１０４をブロック暗号化しデータバッファ１５０２へ格納する機能、信号の送信または受信に際して暗号化データブロックの送信または受信からの経過時間をカウントする機能、信号の送信に際してパラメータ管理テーブル１５１０の暗号化データブロックのうち送信を完了したデータ量を更新する機能、パラメータ管理テーブル１５１０とデータバッファ１５０２に基づいてブロック暗号化データおよび誤り訂正符号の情報を暗号化・符号化部A１４０７へ、変調方式の情報をベースバンド変調部A１４０８へと入力する機能、パラメータ管理テーブル１５１０とデータバッファ１５０２に基づいて制御信号４０１を暗号化・符号化部B１４１１へ、変調方式およびプリアンブルの情報をベースバンド変調部B１４１２へと入力し、無線信号を送信させる機能、パラメータ管理テーブル１５１０に基づいてベースバンド復調部A１４０５へ変調方式およびプリアンブルの情報を通知して無線信号を受信する機能、復号部A１４０６へ誤り訂正符号および暗号化の情報を通知して復号部A１４０６の出力を取得する機能、パラメータ管理テーブル１５１０に基づいてベースバンド復調部B１４０９へ変調方式およびプリアンブルの情報を通知して無線信号を受信する機能、復号部Ｂ１４１０へ誤り訂正符号の情報を通知して復号部１４１０の出力を取得する機能を有する。
【００４５】
更に、第二の実施形態においてはパラメータ管理テーブル１５１０とデータバッファ１５０２に基づいてブロック暗号化データおよび誤り訂正符号および暗号化の情報を暗号化・符号化部B１４１１へ、変調方式およびプリアンブルの情報をベースバンド変調部B１４１２へと入力する機能、パラメータ管理テーブル１５１０に基づいてベースバンド復調部B１４０９へ変調方式およびプリアンブルの情報を通知して無線信号を受信する機能、復号部B１４１０へ誤り訂正符号および暗号化の情報を通知して復号部B１４１０の出力を取得し、データバッファ１５０２に基づいて復号部A１４０６と復号部B１４１０の出力からデータ１０４を再構成する機能を有する。
【００４６】
タイミング管理プログラム１５０７は、送信中のデータブロック番号および、例えば無線機のＲＴＣ（Ｒｅａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｃｌｏｃｋ）から現在時刻を取得し、パラメータ管理テーブル１５１０に格納されているタイミング情報との比較を行い、タイミング情報とデータブロック番号または現在時刻が一致した場合は暗号鍵更新プログラム１５０８あるいは制御情報処理プログラム１５０９、あるいは第二の実施例においては通信制御プログラム１５０６に対して対応する動作を指示する。タイミング情報とは、例えば暗号鍵を更新する時刻やブロック番号、制御信号４０１を生成する時刻、第二の実施形態においては第二通信路による暗号化データブロックの送信可能時刻を示す。また、タイミング管理プログラム１５０７は、暗号化データブロック全体のデータ量、およびそのうち送信を完了したデータの量から算出した送信完了割合をパラメータ管理テーブル１５１０に格納された暗号化実施閾値と比較し、送信完了割合が閾値以上であれば通信制御プログラム１５０６に対してブロック暗号化の実施を指示する。
【００４７】
暗号鍵更新プログラム１５０８は、パラメータ管理テーブル１５１０のランダムビット列を用いて暗号鍵の更新を行う。また、送信側装置１０１においては、制御信号４０１が未受信であればデータ１０４の送信を中止するための制御を行う。
【００４８】
制御情報処理プログラム１５０９は、復号部B１４１０から制御信号４０１の入力を受け、正当性確認情報４０３とパラメータ管理テーブル１５１０の初期暗号鍵の情報から正当性を検証し、正当性が確認された場合はランダムビット列４０４と更新タイミング情報４０５をパラメータ管理テーブル１５１０へ格納する。また、受信側装置１０２においては、パラメータ管理テーブル１５１０の初期暗号鍵の情報を用いて正当性確認情報４０３を生成し、更に乱数生成器を用いてランダムビット列４０４を生成し、制御信号４０１を構成する。
【００４９】
パラメータ管理テーブル１５１０は、例えば図１６のような構成となっており、暗号鍵、変調方式、誤り訂正符号、暗号鍵の更新に用いるランダムビット列、正当性確認情報４０３の生成や検証に用いる初期暗号鍵の情報、ブロック暗号化の実施判定に用いる閾値、前記タイミング情報を管理する。
【００５０】
図５及び図６を用いて、本発明の第一の実施形態の動作を説明する。本実施形態においては、第二通信路には暗号鍵の更新に用いる制御信号４０１のみを送信する。
【００５１】
図５に本発明の第一の実施形態における暗号鍵更新の概要を示す。送信側装置１０１において受信側装置１０２に送信するデータ１０４が発生した場合、送信側装置１０１は第一通信路において、プリアンブル５０１に続けて図３のフォーマットに従う暗号化データパケットの送信を開始する。プリアンブル５０１は一定パターンの同期信号であり、送信側装置１０１と受信側装置１０２の間で予め決めておく。パケット先頭から最初の暗号鍵更新までは、暗号鍵１（初期暗号鍵）で暗号化と復号を行う。パケットの受信を開始すると、受信側装置１０２は制御信号４０１を生成し、第二通信路において、プリアンブル５０１に続けて図４のフォーマットに従う制御信号４０１を送信する。送信側装置１０１と受信側装置１０２はランダムビット列４０４を用いて暗号鍵を更新し、更新タイミング４０５に基づいて、暗号化データブロック＃（Ｎ＋１）からは更新した暗号鍵を用いて暗号化と復号を行う。以降、同様の手順により、一つの暗号化データパケットの送信中に複数回暗号鍵を更新しても良い。
【００５２】
図６に本発明の第一の実施形態における、一つのデータパケットを通信する際の動作シーケンスを示す。図６における送信側装置１０１は例えば制御端末２０１と制御端末側無線機２０２を示し、受信側装置１０２は例えば制御対象機器２０３と制御対象機器側無線機２０４を示す。送信側装置１０１と受信側装置１０２は、通信路１側Ｉ／Ｆ６０１と通信路１側Ｉ／Ｆ６０３との間で第一通信路の無線通信を、通信路２側Ｉ／Ｆ６０２と通信路２側Ｉ／Ｆ６０４との間で第二通信路の無線通信を、それぞれ行う。
【００５３】
送信側装置１０１が受信側装置１０２に送信するデータ１０４が発生した場合、送信側装置１０１は第一通信路を用いてヘッダ３０１およびブロック単位で暗号化したデータ（３０２，３０３，…）を順次受信側装置１０２へと送信する。受信側装置１０２の通信制御プログラム１５０６が暗号化データブロック３０２の受信開始を検出すると、制御情報処理プログラムは、例えばヘッダ３０１のハッシュ値から正当性確認情報４０３を、乱数生成器を用いてランダムビット列４０４をそれぞれ生成する。そして、受信側装置１０２の通信制御プログラム１５０６は、生成した正当性確認情報４０３及びランダムビット列４０４を制御信号４０１に格納し、第二通信路を用いて制御信号４０１を送信側装置１０１へ送信する。送信側装置１０１は制御信号４０１を受信すると、まず制御情報処理プログラムが正当性確認情報４０３を用いて制御信号４０１の送信元が受信側装置１０２であることを確認し、ランダムビット列４０４と更新タイミング４０５をパラメータ管理テーブル１５１０に格納する。送信側装置１０１および受信側装置１０２の暗号鍵更新プログラム１５０８は共有したランダムビット列を用いて各々次の暗号鍵を生成し、例えば図６では、更新タイミング４０５の情報を基に暗号化データブロック＃（Ｎ＋１）（３０５）から更新後の暗号鍵を用いて暗号化と復号を開始する。受信側装置１０２の通信制御プログラム１５０６が更新した暗号鍵を用いた暗号化データブロックの受信開始を検出すると、制御情報処理プログラム１５０９が次の暗号鍵更新に用いる制御信号４０１を生成する。以降、ＦＣＳ３０７の送信が完了するまで、以上の鍵更新動作を繰り返す。
【００５４】
図７に本発明の第一の実施形態における送信側装置１０１の動作フローチャートを示す。各時刻において、送信側装置１０１の通信制御プログラム１５０６はまず暗号化データブロックの一部を第一通信路を介して送信し（７０１）、例えば暗号化ブロック全体のデータ量に対する送信を完了したデータ量の割合を算出し、その値を予め決められた閾値と比較することで、ブロック暗号化タイミングであるか判定する（７０２）。例えば、送信中の暗号化データブロックの送信完了割合が閾値以上の場合、ブロック暗号化タイミングとなる。ブロック暗号化タイミングであれば、通信制御プログラム１５０６はデータパケットの次のブロックをブロック暗号化して（７０３）送信待ちとする。次に、タイミング管理プログラム１５０７が暗号鍵の更新タイミングであるかを判定する（７０４）。これは、例えばパラメータ管理テーブル１５１０に格納された暗号鍵更新ブロック番号と現在のブロック番号の比較、または送信開始もしくは暗号鍵更新から経過した時間をパラメータ管理テーブル１５１０に格納された暗号鍵更新タイマーの値と比較することで実現できる。この場合、現在のブロック番号が暗号鍵更新ブロック番号なったとき（または過ぎているとき）、また、送信開始もしくは暗号鍵更新から経過した時間が暗号鍵更新タイマーの値となったとき（または過ぎているとき）、暗号鍵の更新タイミングとなる。暗号鍵の更新タイミングであれば、暗号鍵更新プログラム１５０８は制御信号４０１が受信済であるかを確認し（７０５）、受信済であれば格納したランダムビット列４０４を用いて暗号鍵を更新し（７０６）、未受信であればデータパケットを破棄する（７０７）。暗号鍵の更新タイミングではなかった場合、次に通信制御プログラム１５０６は第二通信路での制御信号４０１の受信有無を確認し（７０８）、受信があれば更に制御情報処理プログラム１５０９が正当性確認情報４０３を用いて正当性を検証し（７０９）、制御情報処理プログラム１５０９は正当性を確認した場合はランダムビット列４０４と更新タイミング４０５を格納し（７１０）、確認できなかった場合はデータパケットを破棄する。
【００５５】
図８に本発明の第一の実施形態における受信側装置１０２の動作フローチャートを示す。各時刻において、受信側装置１０２の通信制御プログラム１５０６はまず送信された暗号化データブロックを第一通信路を介して受信し（８０１）、タイミング管理プログラム１５０７が制御信号４０１の生成タイミングであるかを判定する（８０２）。これは、例えば暗号鍵更新後に最初に暗号化データブロックを受信したタイミングや、鍵更新からの経過時間がパラメータ管理テーブル１５１０に格納された制御情報生成タイマーの値以上となったタイミングなどとする。制御信号４０１の生成タイミングであった場合、受信側装置の制御情報処理プログラム１５０９はパケットのヘッダ３０１のハッシュ値などから正当性確認情報４０３を生成し（８０３）、乱数生成器を用いてランダムビット列４０４を生成し（８０４）、更新タイミング４０５を生成し（８０５）、通信制御プログラム１５０６が第二通信路を介してそれらを制御信号４０１として送信側装置へ送信する（８０６）。同時に、受信側装置１０２自身でも暗号鍵更新を行うため、制御情報処理プログラム１５０９は更新タイミング４０５とランダムビット列４０４を格納する（８０７）。更新タイミング４０５とランダムビット列４０４を格納後、または制御信号４０１の生成タイミングではなかった場合、次にタイミング管理プログラム１５０７が暗号鍵の更新タイミングであるかを判定する（８０８）。これは、図７におけるステップ７０４と同様、例えばパラメータ管理テーブル１５１０に格納された暗号鍵更新ブロック番号と現在の暗号化ブロック番号の比較、または受信開始もしくは暗号鍵更新から経過した時間とパラメータ管理テーブル１５１０に格納された暗号鍵更新タイマーの値との比較により実現できる。暗号鍵の更新タイミングであった場合は暗号鍵更新プログラム１５０８は格納したランダムビット列４０４を用いて暗号鍵を更新する（８０９）。
【００５６】
図９および図１０を用いて、本発明の第一の実施例の効果を説明する。
【００５７】
図９に、妨害者１０３が送信側装置１０１からの通信を傍受し、受信側装置１０２への通信を妨害した際の動作シーケンスの例を示す。図７に示したように、暗号鍵の更新タイミングにおいて制御信号４０１を未受信であった場合、送信側装置１０１はデータパケットを破棄する。そのため、妨害者１０３は暗号化データブロック＃（Ｎ＋１）以降を受信できず、データパケットを再構成できないため、妨害者１０３による傍受を防止できる。仮に妨害者１０３が制御信号４０１の存在を知っても、初期暗号鍵を知らなければ正当性確認情報４０３を生成できないため、送信側装置１０１はデータパケットを破棄する。
【００５８】
図１０に、妨害者１０３が何らかの手段で送信データパケットを取得し、送信側装置１０１になりすまして受信側装置１０２と通信しようとした際の動作シーケンスの例を示す。暗号鍵の更新タイミングにおいて、受信側装置１０２が生成したランダムビット列４０４に従って暗号鍵を更新できない場合、暗号化データブロック＃（Ｎ＋１）以降は暗号鍵が不一致となる。そのため、受信側装置はデータパケットを再構成できず、制御が行われないため、妨害者１０３によるなりすましを防止できる。
＜第二の実施形態＞
図１１から図１３を用いて本発明の第二の実施形態の動作を説明する。本発明の第二の実施形態においては、第二通信路において、暗号鍵の更新に用いる制御信号４０１と時間分割多重の形でデータ１０４の一部を送信する。これにより、第二通信路の通信容量を活用してシステムスループットを向上すると共に、傍受やなりすましを更に困難にする。
【００５９】
図１１に本発明の第二の実施形態における、一つのデータ１０４を通信する際の動作シーケンスを示す。第二通信路において、受信側装置１０２から送信側装置１０１への制御信号４０１の送信とは異なる時間に、送信側装置１０２から受信側装置１０２へ暗号化データブロック＃Ｋ（１１０１）を送信する点が第一の実施形態と異なる。１＜Ｋ≦Ｎであり、第二通信路における暗号化データブロック＃Ｋ（１１０１）の送信完了時刻は、第一通信路における暗号化データブロック＃Ｎ（３０４）の送信完了時刻以前であることが望ましい。第一通信路と第二通信路の通信速度の比や、第二通信路において制御信号４０１の送信に要する時間を考慮して、複数の暗号化データブロックを第二通信路で送信しても良い。また、暗号化データブロック＃Ｋ（１１０１）と制御信号４０１の送信タイミングは、お互いに重複していなければ、図１１に示すものと逆であっても良い。
【００６０】
図１２に本発明の第二の実施形態における送信側装置１０１の動作フローチャートを示す。通信制御プログラム１５０６がブロック暗号化タイミングであるかを判定する（１２０１）際、第一通信路における暗号化データブロックの送信状況に加え、第二通信路における暗号化データブロックの送信状況を考慮する。例えば暗号化データブロックの送信完了割合の計算において、第一通信路で送信した暗号化ブロック数と第二通信路で送信した暗号化ブロック数の和を分子とする。また、タイミング管理プログラム１５０７が第二通信路を用いた暗号化データブロックの送信可否を送信可能時間に基づいて判定し（１２０２）、送信可能であった場合は、通信制御プログラム１５０６は第二通信路を用いて暗号化データブロックを送信する（１２０３）。第二通信路を用いた暗号化データブロックの送信可能時間は、例えば送信開始からの経過時間がパラメータ管理テーブル１５１０に格納された第二通信路での暗号化ブロック送信可能タイマーの値となるまで、または経過した後としても良いし、例えば制御信号４０１の受信から暗号鍵の更新タイミングまでとしても良い。
【００６１】
図１３に本発明の第二の実施形態における受信側装置１０２の動作フローチャートを示す。データパケットが第一通信路と第二通信路の双方を用いて送信されるため、受信側装置１０２の通信制御プログラム１５０６は、第一通信路での暗号化データブロック受信（１３０１）および第二通信路での暗号化データブロック受信（１３０２）において受信した暗号化データブロックを、ブロック番号に基づいてデータバッファ１５０２内の再構成用バッファへと格納する。。また、タイミング管理プログラム１５０７が第二通信路を用いた暗号化データブロックの受信時間であるかを判定し（１３０３）、第二通信路でも暗号化データブロックを受信する。第二通信路を用いた暗号化データブロックの受信時間は、送信側装置１０１と同様に決定する。
【００６２】
以上の実施形態においては、第一通信路と第二通信路の無線チャネルを周波数により分割する例を示したが、本発明は複数の無線チャネルを利用できる任意のシステム、例えば時分割多重（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、周波数分割多重（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、符号分割多重（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、空間分割多重（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）のシステムに適用可能である。
【００６３】
なお上記実施形態に示した機能の切り分けについてはあくまで一例であり、制御端末、無線機、制御対象機器の全体として同等の機能を実現できるのであれば他の構成であってもよい。
【００６４】
本発明は機器を遠隔地から制御する遠隔制御システム、及び無線通信を利用する通信装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１０１  送信側装置
１０２  受信側装置
１０３  妨害者
１０４  データ（遠隔制御対象の機器を制御するためのデータ）
２０１  制御端末
２０２  制御対象機器
２０３  制御端末側無線機
２０４  制御対象機器側無線機
２０５、２０６、２０７、２０８  アンテナ
３０１  ヘッダ
３０２  暗号化データ（ブロック１）
３０３  暗号化データ（ブロック２）
３０４  暗号化データ（ブロックＮ）
３０５  暗号化データ（ブロックＮ＋１）
３０６  暗号化データ（最終ブロック）
３０７  ＦＣＳ
４０１  暗号鍵の更新に用いる制御信号
４０２  ヘッダ
４０３  受信側の正当性を確認するための情報
４０４  受信側が生成したランダムビット列
４０５  暗号鍵の更新タイミングを示す情報
４０６  ＦＣＳ
５０１  プリアンブル
６０１  送信側装置の第一無線通信路の無線機
６０２  送信側装置の第二無線通信路の無線機
６０３  受信側装置の第一無線通信路の無線機
６０４  受信側装置の第二無線通信路の無線機
７０１  第一通信路を用いた暗号化データブロックの送信処理
７０２  ブロック暗号化実行タイミングの判定処理
７０３  ブロック暗号化処理
７０４  暗号鍵更新タイミングの判定処理
７０５  制御信号を受信済みであるか否かの判定処理
７０６  暗号鍵の更新処理
７０７  送信中止処理
７０８  制御信号の受信判定処理
７０９  受信側の正当性の判定処理
７１０  制御信号の内容の格納処理
８０１  第一通信路を用いた暗号化データブロックの受信処理
８０２  制御信号の生成タイミングの判定処理
８０３  受信側の正当性を確認する情報の生成処理
８０４  ランダムビット列の生成処理
８０５  更新タイミング情報の生成処理
８０６  生成した制御信号の送信処理
８０７  生成したランダムビット列と更新タイミング情報の格納処理
８０８  暗号鍵更新タイミングの判定処理
８０９  暗号鍵の更新処理
１１０１  暗号化された送信データ（ブロックＫ）
１２０１  ブロック暗号化実行タイミングの判定処理
１２０２  第二通信路を用いた暗号化データブロック送信タイミングの判定処理
１２０３  第二通信路を用いた暗号化データブロックの送信処理
１３０１  第一通信路を用いた暗号化データブロックの受信処理
１３０２  第二通信路を用いた暗号化データブロック受信タイミングの判定処理
１３０３  第二通信路を用いた暗号化データブロックの受信処理
１４０１  ネットワークインタフェース部
１４０２  第一通信路の無線送受信部
１４０３  第二通信路の無線送受信部
１４０４  制御部
１４０５  ベースバンド復調部
１４０６  復号部
１４０７  符号化部
１４０８  ベースバンド変調部
１４０９  ベースバンド復調部
１４１０  復号部
１４１１  符号化部
１４１２  ベースバンド変調部
１５０１  プロセッサ
１５０２  データバッファ
１５０３  メモリ
１５０４  内部バス
１５０５  記憶装置
１５０６  通信制御プログラム
１５０７  タイミング管理プログラム
１５０８  暗号鍵更新プログラム
１５０９  制御情報処理プログラム
１５１０  パラメータ管理テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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