(57)【要約】【課題】  安全な通信システムにおける通信方法であって、送信者においてメッセージを組み立てるステップと、フレームタイプを判定するステップと、メッセージのヘッダー内にフレームタイプの表示を含めるステップを含む。そして、メッセージは受信者に送られて、フレームタイプが使用されてポリシーチェックが行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ通信システムにおける第１通信者と第２通信者の間の通信方法であって、
前記第１通信者において、ヘッダーとデータを有する少なくとも１つのフレームを有するデータストリームを組み立てるステップと、
前記ヘッダー内にフレームタイプの表示を組み込むステップと、
前記第２通信者が、前記フレームタイプに従って前記フレームの受取り可能性を判定できるようにするために、前記フレームを前記第２通信者に転送するステップと、を含む方法。
【請求項２】
前記第２通信者が、
前記フレームを受信するステップと、
前記ヘッダーから前記フレームを判定するステップと、
前記フレームタイプをポリシーと相関付けて、前記フレームタイプが、前記フレームの少なくとも１つの属性に対して受取り可能かを判定するステップと、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポリシーが満たされれば前記フレームを受け取り、そうでない場合は前記フレームを拒絶するステップを更に含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ヘッダーはキーの表現を含み、前記ポリシーは、前記キーに対する受取り可能なフレームタイプを示す請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ヘッダーはセキュリティレベルの表示を含み、前記ポリシーは前記セキュリティレベルに対する受取り可能なフレームタイプを示す請求項２に記載の方法。
【請求項６】
前記ポリシーは、前記フレームのセキュリティ機能の1つ以上の組み合わせが存在する攻撃に弱いフレームタイプを示し、前記方法は、前記組み合わせの１つが見つかると、前記フレームを拒絶するステップを含む請求項２に記載の方法。
【請求項７】
セキュリティレベルを選択し、1つ以上のセキュリティビットを、前記セキュリティレベルを示す前記フレーム内に組み込むことにより、前記フレームを準備するステップを含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記セキュリティレベルに従って前記データを暗号化するステップと、前記データを署名するステップのいずれか、またはその両者を含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記セキュリティレベルは最低受取り可能セキュリティレベルであり、前記最低受取り可能セキュリティレベルは前記データに依存しない請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記セキュリティレベルは最低受取り可能セキュリティレベルであり、前記最低受取り可能セキュリティレベルは前記データに依存する請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記セキュリティレベルは最低受取り可能セキュリティレベルであり、前記最低受取り可能セキュリティレベルは前記最低受取り可能セキュリティレベルが、前記フレームタイプに従って異なるように、部分的にデータに依存する請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記フレームはセキュリティレベルを示す1つ以上のセキュリティビットを含み、前記方法は、前記第２通信者が、前記セキュリティビットを抽出して前記セキュリティレベルを判定するステップを含み、前記ポリシーは、前記フレームタイプが前記セキュリティレベルに対して受取り可能か否かを示す請求項２に記載の方法。
【請求項１３】
前記データは暗号化および署名のいずれか、またはその両者が行われ、前記方法は、前記第２通信者が、前記セキュリティビットに従って、前記データを解読するステップおよび／または認証するステップを含む請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記ポリシーは前記フレームタイプを、前記少なくとも１つの属性に相関付けるルックアップテーブルを含む請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
前記フレームは、エラーコードを表現する1つ以上のビットを含むフッターを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ヘッダーは、キー識別子と、前記キー識別子に対応するキーの表現と、セキュリティレベルと、前記フレームタイプの受取り可能性を判定するための発信元と、を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
データ通信システムにおける第１通信者と前記第２通信者の間の通信を検証する方法であって、前記第２通信者が、
前記第１通信者から、フレームタイプの表示を含むヘッダーとデータを有するフレームを受信するステップと、
前記ヘッダーから前記フレームタイプを判定するステップと、
前記フレームタイプをポリシーと相関付けて、前記フレームタイプが、前記フレームの少なくとも１つの属性に対して受取り可能かを判定するステップと、を含む方法。
【請求項１８】
前記ポリシーが満たされれば前記フレームを受け取り、そうでない場合は前記フレームを拒絶するステップを更に含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記ヘッダーはキーの表現を含み、前記ポリシーは、前記キーに対する受取り可能なフレームタイプを示す請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記ヘッダーはセキュリティレベルの表示を含み、前記ポリシーは、前記セキュリティレベルに対する受取り可能なフレームタイプを示す請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記ポリシーは、前記フレームのセキュリティ機能の1つ以上の組み合わせが存在する攻撃に弱いフレームタイプを示し、前記方法は、前記組み合わせの１つが見つかると、前記フレームを拒絶するステップを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２２】
前記セキュリティレベルは最低受取り可能セキュリティレベルであり、前記最低受取り可能セキュリティレベルは前記データに依存しない請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記セキュリティレベルは最低受取り可能セキュリティレベルであり、前記最低受取り可能セキュリティレベルは前記データに依存する請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記セキュリティレベルは最低受取り可能セキュリティレベルであり、前記最低受取り可能セキュリティレベルは前記最低受取り可能セキュリティレベルが、前記フレームタイプに従って異なるように、部分的にデータに依存する請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記フレームは、セキュリティレベルを示す1つ以上のセキュリティビットを含み、前記方法は、前記第２通信者が前記セキュリティビットを抽出して、前記セキュリティレベルを判定するステップを含み、前記ポリシーは、前記フレームタイプが、前記セキュリティレベルに対して受取り可能か否かを示す請求項１７に記載の方法。
【請求項２６】
前記データは、暗号化および署名のいずれか、またはその両者が行われ、前記方法は、前記第２通信者が、前記セキュリティビットに従って、前記データを解読するステップおよび／または認証するステップを含む請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記ポリシーは、前記フレームタイプを前記少なくとも１つの属性に相関付けるルックアップテーブルを含む請求項１７に記載の方法。
【請求項２８】
データ通信システムにおける１組の通信者の間の通信方法であって、
前記１組の通信者の一方を、前記通信システムに関連するセキュリティ規則から免除して、前記一方の通信者が、前記他方の通信者と通信を初期化できるようにするステップを含む方法。
【請求項２９】
前記他方の通信者は、前記一方の通信者の状態の表示を含み、前記状態が、前記一方の通信者が、前記セキュリティ規則から免除されていることを示していれば、前記一方の通信者が通信を開始することを可能にし、その後、初期化を要求し、それにより、初期化に引き続いて、前記状態は変更されて前記一方の通信者が前記セキュリティ規則に従うことを示す請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記データ通信システムはネットワークであり、前記他方の通信者は、前記ネットワークへのアクセスを制御する責任がある中心通信者である請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子通信において適合可能なセキュリティレベルを提供する方法と装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子通信においては、盗聴者がメッセージを横取りすることを防止する必要がしばしばある。また、送信者の身元を検証できる、メッセージの信憑性の表示を有しているのが望ましい。これらの目標は、通常は、暗号を使用することにより達成される。私的鍵暗号は、通信を開始する前に、秘密鍵の共有を必要とする。公開鍵暗号はそのような共有秘密鍵を必要としないので、一般的には好適である。その代わり、各通信者は、私的鍵と公開鍵を含む鍵の対を有する。公開鍵は、任意の都合のよい手段により提供することができ、秘密に保持する必要はない。
【０００３】
暗号アルゴリズムには多様な種類があり、精度のよい実践を決定する種々のパラメータがある。無線通信に対する標準においては、これらのパラメータを、各フレームタイプに対して予め設定しておくことが慣例であった。しかし、このアプローチは、パラメータの柔軟性を制限してしまう。
【０００４】
１つの装置がいくつかの他の装置と通信しているとき、各通信に対して別個のパラメータを確立することが必要なことがよくある。
【０００５】
本発明の目的は、上記のような不都合な点を削除あるいは軽減することである。
【発明の開示】
【０００６】
１つの形態では、データ通信システムにおける第１通信者と第２通信者の間の通信方法が提供され、第１通信者において、ヘッダーとデータを有する少なくとも１つのフレームを有するデータストリームを組み立てるステップと、ヘッダー内にフレームタイプの表示を組み込むステップと、第２通信者が、フレームタイプに従ってフレームの受取り可能性を判定できるようにするために、フレームを第２通信者に転送するステップと、を含む。
【０００７】
別の形態では、データ通信システムにおける第１通信者と第２通信者の間の通信を検証する方法が提供され、第２通信者が、第１通信者からフレームタイプの表示を含むヘッダーとデータを有するフレームを受信するステップと、ヘッダーからフレームタイプを判定するステップと、フレームタイプをポリシー（基本的な規則または枠組）に相関付けて、フレームタイプが、フレームの少なくとも１つの属性に対して受取り可能かを判定するステップと、を含む。
【０００８】
更に別の形態では、データ通信システムにおける１組の通信者の間の通信方法が提供され、１組の通信者の一方を、通信システムに関連するセキュリティ規則から免除して、その一方の通信者が、他方の通信者と通信を初期化できるようにするステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ここで本発明の実施形態が、付随する図面を参照して、例としての目的のみのための例により説明される。
図１を参照すると、通信システム１０は、通信リンク１６により接続されている１組の通信者を含む。各通信者１２、１４は、それぞれ暗号ユニット１８、２０を含む。
【００１０】
各通信者１２、１４は、プロセッサ２２、２４を含むことができる。各プロセッサは、表示器と、キーボード、マウス、または他の適切な装置のようなユーザー入力装置に結合できる。表示器が接触感知式の場合は、表示器それ自身をユーザー入力装置として使用できる。コンピュータ読取り可能格納媒体（図示せず）は、各プロセッサ２２、２４に結合されて、プロセッサ２２、２４に指令を出し、下記に更に説明するように、各通信者１２、１４の操作に関連するステップまたはアルゴリズムを実行するようにプロセッサ２２、２４に指令し、および／またはそれらを構成する。コンピュータ読取り可能媒体は、例に過ぎないが、磁気ディスク、磁気テープ、ＣＤ ＲＯＭのような光学的読取り可能媒体、ＰＣＭＣＩＡカードのような半導体メモリのようなハードウェアおよび／またはソフトウェアを含むことができる。各場合においては、媒体は、小型ディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、カセットのような携帯型の形状であっても、またはサポートシステムにおいて提供されるハードディスクドライブ、固体メモリカード、ＲＡＭのような相対的に大きな、または移動不可型であってもよい。上記に列挙した例としての媒体は、単独でも組み合わせても使用できるということに留意されたい。
【００１１】
通信者１２、１４の間でデータを転送するために、パケットストリーム３０が、定義されているプロトコルに従って、通信者の一方の側において組み立てられる。パケットストリーム３０は図２に示されており、1つ以上のフレーム３１から構成され、各フレーム３１は、ヘッダー３２とデータ３４を有している。あるプトロコルにおいては、パケットはそれ自身がヘッダー３２ａとデータ３４ａを有する個々のフレームの集合体から構成されるフレームとして構成できる。ヘッダー３２は、ビット列から構成され、ビットストリーム内の所定の位置に制御情報を含んでいる。
【００１２】
ヘッダー３４のそれぞれには、セキュリティモードビット３５と完全性レベルビット３６、３７を含むセキュリティ制御ビット３３が含まれる。
【００１３】
この実施形態においては、暗号がオンまたはオフであるかを示すためにセキュリティモードビット３５が使用される。０、３２、６４、または１２８ビットキーサイズのような、４つの完全性レベルのいずれが利用されるかを示すために完全性レベルビット３６と３７が共に使用される。セキュリティモードビット３５は、認証のような別のモードの操作を示すために使用でき、ビット数は、異なる組み合わせを受け入れるために増大（または減少）できる。セキュリティビットを、ストリーム３０の各フレーム３１に提供することは、1組の通信者に基づくのではなく、各フレーム毎に基づくセキュリティレベルを可能にし、それにより、通信を構成するときに、より大きな柔軟性を提供するということは認識されよう。
【００１４】
セキュリティを提供するために、ある最低セキュリティレベルを使用することができる。これらのレベルは、同意されている規則を介して、すべての通信者の間で決定されるべきである。この規則は静的であっても動的であってもよい。
【００１５】
操作中に、通信者１２は、数字１００により図４に示されているステップを実行して、情報を通信者１４に送る。まず、通信者１２はデータとヘッダーをステップ１０２において準備する。そして、セキュリティレベルをステップ１０４において選択する。セキュリティレベルは、受信者、受信者の性質、および送信されているデータの種類により要求される最低セキュリティレベルを考慮して決定される。セキュリティレベルに暗号化が含まれている場合は、通信者１２はステップ１０６においてデータを暗号化する。セキュリティレベルが認証を含む場合は、通信者１２は、ステップ１０８においてデータに署名する。そして、通信者１２はステップ１１０において、セキュリティモードとセキュリティレベルを示すビットをフレーム制御に含む。そして、通信者１２はステップ１１２においてフレームを通信者１４に送る。
【００１６】
フレームを受信すると、通信者１４は、数字１２０により図５に示されているステップを実行する。通信者１４は、まず、ステップ１２２においてフレームを受信する。そして、ステップ１２４においてセキュリティビットを抽出する。モードセキュリティビット３４が暗号を示していれば、通信者１４はステップ１２６においてデータを解読する。セキュリティビットが認証を示していれば、通信者１４はステップ１２６において署名を検証する。最終的に、通信者１４はステップ１２８において、セキュリティレベルが所定の最低必要条件を確実に満たしているかをチェックする。暗号化または認証のいずれかに失敗すると、または、セキュリティレベルが最低必要条件を満たしていない場合は、通信者１４はメッセージを拒絶し、暗号化と認証が失敗せず、セキュリティレベルが最低必要条件を満たしていれば、メッセージはステップ１３０において受け取られる。
【００１７】
セキュリティビットと調整可能セキュリティレベルを提供することは、通信の各フレームを保護することにおいて柔軟性を提供するということは認識されよう。従って、送信者はどのフレームを暗号化し、しかし認証を設定しないかを決定できる。認証は典型的にはメッセージの長さを増大するので、これは、帯域幅が非常に高価で制限のある環境においては節約となる。
【００１８】
更なる実施形態においては、通信者１２は同じメッセージを、異なる最低セキュリティ必要条件で複数の受信者１４に送りたいと所望する。この場合、通信者１２はすべての必要条件を満たすように、十分に高いセキュリティレベルを選択する。そして、通信者１２は図４に示される手順に沿って進み、そのセキュリティレベルでメッセージを組み立てて送る。メッセージは、受信者の最低必要条件のそれぞれを満たしているので、各受信者により受け取られる。本実施形態は、各受信者の必要条件に別個に対処するよりも高い効率を提供するということは認識されよう。
【００１９】
別の実施形態においては、異なる数のセキュリティビットが使用される。実際のビット数は、いかなる一つの値にも制限されず、任意の所与の適用に対して予め決定できる。セキュリティビットは、アルゴリズムパラメータを示していなければならない。それらのビットは、４０ビットまたは１２８ビットのようなキーの長さや、使用されるキーのバージョン、または暗号システムの任意の他のパラメータを決定するために使用できる。
【００２０】
上記の実施形態においては、ネットワークスタックを使用して通信者間の通信を確立することができるということは認識されよう。図６を参照すると、数字１３０により通信者Ａのネットワークスタックが示されている。通信者Ｂのネットワークスタックは、数字１４０により示されている。ネットワークスタックは層状に構成でき、類似の構造を有している。ネットワークスタック１３０は、アプリケーション層（ＡＰＬ）１３２と、ネットワーク層（ＮＷＫ）１３４と、メッセージ認証層（ＭＡＣ）１３６と、物理層（ＰＨＹ）１３８を含む。ネットワークスタック１４０は、類似に数字が振られた類似の構成要素を含む。
【００２１】
送信者は、ペイロードをどのように保護したいか（そして、どこで、つまりどの層でそれを保護するか）を決定する。ＡＰＬ層に対しては、セキュリティは透明でなければならず、その役割は、どのレベルで送信者はデータを保護したいかを示すことのみに限られる（つまり、セキュリティサービスは、なし、機密、データ認証、またはその両者）。そして、実際の暗号処理は下位の層に任される。
【００２２】
受信者は、保護されたペイロードを受け取るかどうかを、受信したフレームと手元に維持されている状態情報に基づいて判定する。暗号処理の結果（送信者と同じ層において行われる）は、提供されていると思われる保護レベルについての情報を含んでおり、アプリケーション層に渡され、提供された保護レベルが適正であるかが判定される。受信者は、フレームの適切な受信を、この「適正テスト」に基づいて元々の送信者に応答することができる。
【００２３】
応答（ＡＣＫ）は、存在すれば、送信者に送り返され、適切なレベルまで引き上げられる（ＡＰＬ層において保護されたメッセージが送られると、ＡＣＫもまた、そのレベルに到着して戻らなければならない。当然、より下位の層にたいしても同様である）。
【００２４】
送信者Ａはペイロードｍを、ＳＥＣにより示されている保護レベルを使用して保護したいと決定する（それ自身のセキュリティの必要性を考慮して、そしておそらくは、その意図されている受信者のセキュリティの必要性もまた考慮して）。そして、ペイロードｍと所望の保護レベルＳＥＣは、実際の暗号処理を行う、より下位の層（例えば、図のようにＭＡＣ層）に渡される。（このメッセージの引き渡しは、意図された受信者、フラグメンテーション情報のようなフレームの処理において支援する追加的状態情報を含むことができる。より下位の層への暗号処理の委任は、暗号処理が、ペイロードｍが発生した層と同じ層で行われる場合は、単に概念的なステップであることに注意されたい）。
【００２５】
暗号処理はペイロードｍと、可能性としては、フレームヘッダーのような関連する情報を、所望の保護レベルＳＥＣにより示される暗号処理を使用して保護することを含む。この情報を保護するために使用されるキーは、送信者と意図された受信者の間に維持される共有キーイング材料から導出される。暗号処理の後、保護されたフレームは、図６において［ｍ］Ｋ、ＳＥＣで示されているが、意図されている受信者Ｂに伝達される。
【００２６】
意図されている受信者はペイロードｍ’を、観測された保護レベルＳＥＣ’により示されている暗号処理を使用して、送信者と、該当する受信者の間に維持されている共有キーイング材料から導出されるキーを使用して、受信した保護フレームから取り出す。取り出されたペイロードｍ’と観測された保護レベルＳＥＣ’は、送信者によりペイロードが生成されたのと同じレベルに渡され、そこにおいて観測された保護レベルの適性が判定される。観測された保護レベルＳＥＣ’は、それが予期されている保護レベルＳＥＣ０を満たす、またはそれを超えるときは十分とみなされ、ここにおいてパラメータＳＥＣ０は、該当する取り出されたペイロードに依存する、または依存しない固定の予め協議された保護レベルであってよい（ＳＥＣ０を、メッセージに依存する方法で定義することは、きめ細やかなアクセス制御ポリシーを可能にするが、一般的には、増大する格納量と処理の必要条件を伴うことになる）。
【００２７】
上記のアプローチは、予期され、観測される保護レベルが比較できる、例えば、保護レベルのセットが部分的に順序づけられている場合や、メンバーシップテストが実行される（保護レベルセットの１つ）場合において機能する。１つの例は、保護が暗号化および／または認証の組み合わせを伴う状況であり、暗号に対する自然な順序づけ（暗号ＯＦＦ＜暗号ＯＮ）と、認証の自然な順序づけ（データ認証フィールドの増大する長さに従って順序づけられる）のデカルト積の順序づけなどを伴う。更に、保護レベルのセットが最大要素を有していると、送信者はこの最大保護レベルを使用して、（変更されていない）メッセージが常に適正テストをパスすることを確実にすることができる。別の例においては、観測される保護レベルはＳＥＣ０と比較され、ここにおいてＳＥＣ０は、単なる最低セキュリティレベルではなく、保護レベルのセットである。このようにして、ＳＥＣ０＝｛なし、認証−３２、認証−６４、認証−１２８｝でＳＥＣ＝認証−３２であれば、適正テストはパスするが、ＳＥＣ０が上記と同じで、ＳＥＣ＝認証−３２＋機密（例えば、暗号化）の場合は、適正テストに失敗する。
【００２８】
上記の実施形態において、各送信者は各意図された受信者と、最低予期保護レベルＳＥＣ０を前もって協議する。このため、アプローチはあるアプリケーションに対しては、所望のように適合できず、ＳＥＣ０パラメータの各変更ごとに、追加的プロトコルのオーバーヘッドを伴う可能性がある。これらの不都合点は、ＳＥＣ０情報をパスさせるためのフィードバックチャネルとしての、受信者から送信者への応答（ＡＣＫ）機構を使用して克服できる。これは、各応答メッセージの中に、予期保護レベルについての表示を組み込むことにより行われる。そして、この情報は、元々の送信者により照合され、これがメッセージに依存してもしていなくても、その受信者により予期される最低保護レベルを更新できる。
【００２９】
更なる実施形態においては、セキュリティレベルの同期方法が示される。図７を参照すると、通信システムの別の実施形態の全体が数字１６０により示されている。システムは、送信者Ａ１６２と受信者１６８を、Ｇの標識が付けられたグループ内に含む。送信者Ａは、パラメータＳＥＣＡ１６４とＳＥＣＧ１６６を含む。
【００３０】
送信者Ａはメッセージｍを、装置のグループＧに安全に送ることを望む。送信者Ａは２つのパラメータ、例えば、（１）このメッセージを保護したい最低レベルＳＥＣＡ（一般的には、ＳＥＣＡは、それが情報を送るグループとメッセージ自体に依存してもよく、従って、適切な表記は、ＳＥＣＡ（ｍ、Ｇ）となる）と、（２）受信者のグループＧが予期する最低保護レベルＳＥＣＧ（ここでも、このレベルが送信者とメッセージ自体に依存するならば、適切な表記は、ＳＥＣＧ（ｍ、Ａ）となる）。ここでグループの最低予期レベルは、各グループメンバに対する最低予期レベルのすべてのグループメンバに対して最大となる。
【００３１】
初期化。
送信者Ａは各パラメータＳＥＣＧが、（それが安全に通信する各グループＧに対して）最高保護レベルに設定されていることを想定する。
【００３２】
操作使用法。
送信者Ａは、メッセージｍを保護したい最低保護レベルＳＥＣＡを決定する。メッセージｍに適用される実際の保護レベルＳＥＣは、それ自身の適正テスト（つまり、ＳＥＣ≧ＳＥＣＡ）と、グループＧによる最低予期レベル（つまり、ＳＥＣ≧ＳＥＣＧ）の両者を満たす。
【００３３】
受信者のグループＧにおける各受信者Ｂ（つまり、Ｂ∈Ｇ）は、その安全応答メッセージにおいて、その特別な時刻における最低予期保護レベル（送信者Ａとメッセージｍに対して）を示す。
【００３４】
ＡはパラメータＳＥＣＧを更新して、それが、送り返された応答メッセージのそれぞれに示されているすべての最低保護レベルと矛盾しないようにする（つまり、すべての応答装置Ｂに対して、ＳＥＣＧ≧ＳＥＣＢ）。
【００３５】
上記の手順では、送信者の必要性と、受信者の予期の両者を満たし、ここでの時間の経過とともに起こる変化に適合できる保護レベルでメッセージを送るいうことに注意されたい。または、送信者は、メッセージが予期されている保護レベル未満なので、不十分であるという理由で、１人または複数の受信者から拒絶される可能性のあるメッセージを送ることになるということを覚悟すれば、自分自身の必要性のみを考慮することもできる。
【００３６】
上記の手順は、任意のネットワークトポロジーにおいて、装置間の状態情報に対して、一般的自己同期手順に一般化することができ、そこにおいては、状態情報に関するフィードバック情報は、送信者Ａ自身のみにおいてではなく、既に、受信者から送信者へのフィードバック経路に沿って部分的に処理できる（上記の例においては、このグラフは、根Ａと葉である受信者を有するツリーであり、同期は特別な安全パラメータを伴う）。
【００３７】
図８で分かるように、Ａは、保護レベルＳＥＣで安全にされたペイロードを、Ｂ１−Ｂ４から構成される装置のグループに送る。受信者Ｂ１−Ｂ４は、フィードバックを、予期されている保護レベルで送信者Ａに提供する（図では、整数１、３、２、５として示されており、これらの整数は、保護レベルが高くなる順番で振られている）。フィードバックは、中間ノードＣ１とＣ２を介してＡに戻され、ノードＣ１とＣ２は、両者のグループを代表する要約応答メッセージを送信者Ａに戻す前に、グループＧ１とＧ２それぞれにおける装置のそれぞれのフィードバックを収集して処理する。これらの中間装置により提供された要約フィードバックは、Ａに対して、この情報が中間の処理なしでＡに転送される場合と同様に、すべての受信者の予期を満たす最低保護レベルに関する情報を提供する。（ここにおいて、我々は、中間装置がその計算において不正をしないということを想定している。）
【００３８】
別の実施形態においては、通信における各フレームは、図９に示されているように構築され、その全体は、数字１７０で示されている。フレーム１７０は、一般的には、ヘッダー１７２と、ペイロード１７４と、フッター１７６を備える。フッター１７６は、典型的には、エラーコードを表現する１つ以上のビットを備える。ペイロード１７４は、例えばメッセージのような、特別なフレーム１７０において送られるデータを含む。
【００３９】
図９には、例としてのヘッダー１７２ａもまた、より詳細に示されている。ヘッダー１７２ａは、キー識別子１７８と、キーの表現１８０と、フレームタイプ１８２と、セキュリティレベル１８４（以前と同様）と、例えば、送信者１２のような、メッセージの発信者の表示１８６を含む。
【００４０】
ヘッダー１７２ａの各部分は、送信のある属性を表現する、または１つの情報を含む１つ以上のビットを含む。キー識別子１７８とキーの表現１８０は、典型的には、例えばブロードキャストまたはユニキャスト通信に対して、どのキーを使用すべきかということだけでなく、キーをどのように使用すべきかも決定するために使用される。
【００４１】
フレームタイプ１８２は、その特別なフレーム１７２ａにおいて送られている送信内容のタイプについての表示を提供する。典型的なフレームタイプ１８２は、データ、コマンド、応答、およびビーコンフレームを含む。データタイプフレームはデータを送信し、コマンドタイプフレームはコマンドを送信し、応答タイプフレームは、例えば、フレームが適切に受信されたという受信者からの応答のような情報を送信者に戻し、ビーコンフレームは、送信を時間間隔に分割するために典型的に使用される。
【００４２】
セキュリティを提供するために、受信者１４に対して最低セキュリティレベルを提供することに加えて、送信者１２は、ヘッダー１７２ａ内にフレームタイプ１８２を含める。フレームタイプ１８２は受信者１４により使用されて、セキュリティレベル、キー、キーの使用などが、送信されているフレームのタイプに対して適切であるかを判断するためにポリシーチェックを行う。例えば、通常は、高いセキュリティを含むべきフレームタイプに対して不適切なセキュリティは拒絶される。
【００４３】
操作中に、送信者１２は、図１０に２００で示されているステップを実行して、情報を受信者１４へ送る。まず、送信者１２は、上記で検討したステップ１０２−１１０に従って、ステップ２０２においてフレームを準備する。これらのステップは、図９に示されているビットの表現を含むために、ヘッダー１７２ａの準備もまた含むということは理解されよう。ステップ２０４において、送信者１２はフレームタイプ１８２を判定して、ヘッダー１７２ａ内に１つ以上のビットを含み、フレームタイプ１８２を示す。そして、送信者１２はステップ２０６において、フレーム１７０を受信者１４に送る。
【００４４】
フレーム１７０を受信すると、受信者１４は、図１１に数字２０８で示されているステップを実行する。受信者１４は、まずステップ２１０においてフレームを受信し、ステップ２１２で、上記に検討したステップ１２４−１２６を実行する。そして、受信者１４はステップ２１４において、ヘッダー１７２ａからフレームタイプ１８２を抽出する。フレームタイプ１８２は、ステップ２１６においてポリシーチェックを行うためにポリシーと照合される。特に、各フレームタイプに対して、1つ以上のポリシーを示すルックアップテーブルが受信者によりアクセスされる。そして受信者１４はステップ２１８において、ポリシーが満たされているかを判定し、ステップ２２０において、ポリシーが満たされているかどうかに基づいてフレーム１７０を拒絶または受け取る。
【００４５】
ポリシーチェックは、他のあるデータに対する、好ましくはフレームに含まれているあるもの対するフレームタイプ１８２の相関を含む。例えば、ポリシーは、キータイプとフレームタイプの間のある相関を含み、それによりキー１６０の表現に基づいて、キーが、特別なフレームタイプ１８２との使用に対して受取り可能か否かにより、フレームを受け取りまたは拒絶する。結局、キーのあるタイプ（またはキーの使用法）が、ポリシーを満たすために要求される。キーが正しいタイプでない場合は、フレーム１７０は、受信者１４により受け取られない。図２に示されているように、複数のフレーム３４ａに対して単一のヘッダー３２ａが使用される場合は、ポリシーは、メッセージ中の残りのフレームに対しても適用される。
【００４６】
別の例においては、ポリシーは、フレーム１７０に含まれるセキュリティレベル１８４、例えば、上記に検討した最低セキュリティレベルＳＥＣ０に基づいて設定される。フレーム１７０は、ヘッダー１７２が送信者１２により準備されたときに含まれた、ある最低セキュリティレベルを含み、この最低セキュリティレベルは、特別なフレームタイプ１６２に相関付けられる。セキュリティレベル１８４がフレームタイプ１６２に対して適切である場合は、フレーム１７０は、ステップ２２０において受信者１４に渡され、そうでない場合は拒絶される。ポリシーは、フレーム中に含まれる任意の適切な情報を、フレームタイプ１８２に相関付けるために適合できるということは理解されよう。
【００４７】
上記の原理は、セキュリティチェックを種々のメッセージ、フレームタイプなどに適合させることを可能にし、それにより、攻撃に、より晒されやすいセキュリティ機能の組み合わせに対して保護できる。例えばポリシーは、暗号が使用されず、フレームタイプが攻撃に特に弱い場合は、暗号を使用せず、認証のみを使用していることに対して、受信者にそのフレームを拒絶させることができる。
【００４８】
一般的には、きめの細かさの異なるレベルを有する３つのセキュリティレベルチェックがある。最初のレベルは、ＳＥＣ０がメッセージに依存しない場合である。この場合は、セキュリティの最低レベルがいったん設定され、１つの値のみがポリシーチェックを行うためにローカルに格納される必要がある。しかし、ＳＥＣ０がメッセージに依存しない場合は、すべてのメッセージとメッセージタイプに対して１つの最低セキュリティレベルしかないので、最低のきめの細かさが提供される。
【００４９】
第２は、ＳＥＣ０が完全にメッセージに依存する場合である。この場合は、各メッセージがそれ自身の最低セキュリティレベルを有しているので、高いレベルのきめの細かさが提供される。しかし、これは、すべてのメッセージの列挙が必要で、対応する最低セキュリティレベルが、テーブルにローカルに格納されることが要求される。
【００５０】
第３は、ＳＥＣ０が部分的にメッセージに依存する、つまり、図９−１１を参照して検討したように、メッセージが異なるタイプ（例えば、フレームタイプに従って）に分割され、最低セキュリティレベルが各メッセージタイプに割り当てられる場合である。この場合は、最低セキュリティレベルに基づいて、競合するスペースの必要条件と、ポリシーチェックを実行するきめの細かさの間のバランスをとる。典型的には、メッセージ／フレームタイプの数は、メッセージ／フレームタイプの数よりもはるかに少なく、そのためテーブル内に実装することは、より実現しやすい。
【００５１】
図１２に示されている別の実施形態において、ネットワークＮは、中心通信者Ｃを介して通信する１人以上の通信者（例えば、Ａ、Ｂ）を含む。通信者Ａは、フレーム１５０を、例えば上述した原理のいずれかを使用して、中心通信者Ｃへ送信することによりネットワークＮ上で通信する。通信者Ａが最初にネットワークＮにログインしたいと所望するときは、キーを有していないので、ネットワークＮ内での通信を認証されない。初期化手順に対する一般的なステップが図１３に示されている。通信者Ｃはまずステップ２２４において、ＡがネットワークＮに接続したいとの表示を取得する。この表示は、適切な登録手順を介して提供できる。そして通信者Ｃは、その状態を示すテーブルにＡを含め、ステップ２２６において通信者Ａに対する状態を「免除者」に設定する。免除者の状態は、初期化手順が要求されていることを考慮し、それにより通信者ＡはネットワークＮ内で初期化されるまでは、安全でない状態で通信できる。
【００５２】
ステップ２２８において、通信者Ａはフレームを中央通信者Ｃに送る。通信者Ｃは、ステップ２３０でテーブルをチェックする。この最初の通信において、通信者Ａの状態は免除者であり、ステップ２３２においてキー交換または他の初期化手順が行われて、通信者Ａの状態は、ステップ２３４において「非免除者」になる（または、免除者の表示が外される、ゼロに設定されるなど）。そして通信者Ａはフレームを、通常のセキュリティ規則に支配されている通信者Ｃに送る。ステップ２３０において、通信者Ａに対する状態は、その後、免除者ではないと判定され、正規のセキュリティ規則がステップ２３６で、例えば、セキュリティレベル、フレームタイプなどをチェックすることにより適用される。Ａはまた、Ｃを免除者にして役割が反転するようにし、ＣがＡと通信することを可能にする（例えば、Ａが別のネットワークの一部の場合）こともできるということは理解されよう。
【００５３】
図１２に示されているネットワークＮの例としての実践において、上記の最低セキュリティレベルテストは、フレーム１５０と発信者１８６も考慮する。この場合、送信者は通信者Ａであり、受信者は通信者Ｂである。従って、最低セキュリティレベルに対するチェックは、ＳＥＣ≧ＳＥＣＢ（ｍ、Ａ）となる。最低セキュリティレベルが発信者Ａに依存していなければ、これは、上記で検討したように、ＳＥＣ≧ＳＥＣＢ（ｍ）をチェックすることに帰着される。元々のセキュリティレベルテストと同じ格納の考え方が使用される（ケース１）
【００５４】
最低セキュリティレベルが発信者Ａに完全に依存している場合は、最低セキュリティレベルテーブルが列挙されるが（上記に検討したように、フレームｍ、ｍのフレームタイプに依存、またはメッセージに依存して）、今回は、各発信者に対して行われる（ケース２）。最低セキュリティレベルが発信者Ａに依存していない場合は、発信者が明らかに、免除者の装置の列挙されたセット、例えば、テーブルにおいてＥｘｅｍｐｔＳｅｔにより表示されている場合を除き、単一の最低セキュリティレベルテーブルが、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔの外側の装置に対して実装され（潜在的にフレームタイプなどに依存して）、そして追加的に、各個々のＥｘｅｍｐｔＳｅｔのメンバーに対する最低セキュリティレベルテーブルが実装される（ケース３）。このため、通信者（およびそれに関連する装置）がＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブルの一部の場合はケース２が利用され、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブルに装置がない場合はケース１が利用される。
【００５５】
通信者がＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブルに含まれ、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブル内の特別な装置に依存しない最低セキュリティレベルテーブルが使用されるならば、ケース３を、より実践し易くすることができる。これは、１つのセキュリティレベルテーブルが、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブルにない装置に対して実装され、１つのテーブルが、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブル内の装置に対して実装されることを必要とする（ケース４）。
【００５６】
ケース４の更なる最適化は、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔテーブル内のすべての装置に対して、メッセージまたはメッセージタイプに依存する可能性がある（上記に検討したように）最低セキュリティレベルが、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔの外側にあるすべての装置に対して成立する最低セキュリティレベルに設定されるか、ＥｘｅｍｐｔＳｅｔ内のすべての装置に対して成立する、予め指定された値に設定される場合である。これは、２つのみの選択になるため（例えば、フレーム毎、フレームタイプ、全体）、ブーリアンパラメータを使用して表示できる。
【００５７】
要約すると、
ＳＥＣ≧ＳＥＣＢ（ｍ、Ａ）であり、ここにおいて
・ＡがＥｘｅｍｐｔＳｅｔのメンバーでない場合は、ＳＥＣＢ（ｍ、Ａ）＝ＳＥＣＢ（ｍ）
・ＡがＥｘｅｍｐｔＳｅｔのメンバーであり、メッセージｍに対するＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータＯｖｅｒｒｉｄｅＳＥＣ（ｍ）がＦＡＬＳＥに設定されている場合は、ＳＥＣＢ（ｍ、Ａ）＝ＳＥＣＢ（ｍ）
・ＡがＥｘｅｍｐｔＳｅｔのメンバーであり、メッセージｍに対するＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータＯｖｅｒｒｉｄｅＳＥＣ（ｍ）がＴＲＵＥに設定されている場合は、ＳＥＣＢ（ｍ、Ａ）＝ＥｘｅｍｐｔＳＥＣＢ（ｍ）である。
【００５８】
一般的には、もっとも現実的な状況は、ＥｘｅｍｐｔＳＥＣＢ（ｍ）が「セキュリティなし」に設定されることである。
【００５９】
１つの状況では、キーをまだ所有していない装置（例えば、これらの装置はネットワークに接続したばかりで、キー同意、またはキー輸送プロトコル、またはＰＩＮ、または任意の他の機構を介してキーを設定する必要がある装置）が、受信者ＢによりＥｘｅｍｐｔＳｅｔに属している（およびＥｘｅｍｐｔＳＥＣＢ（ｍ）が「セキュリティなし」に設定されている）とラベル付けされていれば、最低セキュリティレベルチェックを「迂回」することを可能にする（つまり、セキュリティチェックは常に成功する）ことに注意されたい。
【００６０】
最低セキュリティレベルチェックの迂回は、受信したメッセージｍ、メッセージｍのフレームタイプ（通常は、フレームタイプと他のフレーム制御情報は暗号化されておらず、ｍのフレームタイプが送信されたフレームに含まれていれば、受信者には見える）、またはＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータＯｖｅｒｒｉｄｅＳＥＣ（ｍ）を介して設定できるパラメータに依存してもよい。
【００６１】
受信者による、設定されたＥｘｅｍｐｔＳｅｔに対する操作は、最低セキュリティレベルチェックの操作を効率的に支配する（そのようなセットに装置を含むことにより迂回または、セキュリティ必要条件の緩和を可能にし、一方、そのセットから装置を除外することにより、通常の最低セキュリティレベルチェックを回復し、それを該当する通信開始装置に適用できるようにする（おそらく再び））ということにも注意されたい。
【００６２】
そのため、上記により柔軟性のある機構が、システムの寿命の間に、通信者（およびその装置）の過渡的な行動を考慮することが可能になり、装置が、まだキーを有していないある初期段階から、キーを確立して、通常の厳格な最低セキュリティレベルポリシーに固着することを強制されるようになる段階への移行が容易になる。
【００６３】
ＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータＯｖｅｒｒｉｄｅＳＥＣ（ｍ）は、最低セキュリティレベルチェックの「迂回」の微調整を可能にして、これを、受信したメッセージｍ（または、メッセージタイプであり、明らかに、テーブルの実装コストを代価にして、可能な限りきめ細やかにすることができる）に依存するようにできる。例として、装置がネットワークに接続したが、依然としてキーを設定しなければならない状況においては、発信装置Ａが、受信装置Ｂ（またはネットワーク内の他のある装置Ｔで、キーがいったん確立されるとＢに通知できる装置）とのキーを設定するために少なくとも要求されるそれらのメッセージまたはメッセージタイプに対してのみ、ＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータをＴＲＵＥに設定でき、それにより、装置Ａの許容可能な行動を制限できるが、すべての行動を除外するわけではない。これはまた、任意の他の初期化手順または設定手順に対しても使用でき、キーの設定に制限してはならない。
【００６４】
再び、受信者Ｂによる、ＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータＯｖｅｒｒｉｄｅ（ｍ）に対する操作により、セキュリティ制御ポリシーの非常に柔軟性があり、低価格な微調整が可能になる。例として、すべてのＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータをＦＡＬＳＥに設定することにより、キーを有していない装置に対して、いわゆるステルスモードで、すべてのネットワーク操作を効果的に停止し（受信者Ｂへの暗号的に安全でないメッセージは、最終的には拒絶されるので）、一方、すべてのＯｖｅｒｒｉｄｅパラメータをＴＲＵＥに設定することで、最低セキュリティレベルテストが効果的に迂回される結果になるので、装置Ｂへの安全でない情報の無制限のフローが可能になる。
【００６５】
セキュリティ規則は、フレーム単位に基づく柔軟性ばかりでなく、フレームタイプに基づく柔軟性を提供するようにも適合でき、それによりポリシーチェックは、あるセキュリティ規則またはキータイプが、特別なフレームタイプと共に使用できるかどうかを判定できるようになるということは理解されよう。
【００６６】
本発明を、ある特別な実施形態を参照して記載したが、ここに付随する請求項で概要を記載されている本発明の精神および範囲を逸脱することのない、本発明の種々の変形が、この技術に精通した者には明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】通信システムの模式表現である。
【図２】図１の通信システムにおいて交換される情報フレームの模式表現である。
【図３】図２のフレームのフレーム制御部分の模式表現である。
【図４】図１における送信者により行われる方法の模式表現である。
【図５】図１における受信者により行われる方法の模式表現である。
【図６】通信システムの１つの実施形態において使用されるネットワークプロトコルの模式表現である。
【図７】通信システムの実施形態の模式表現である。
【図８】通信システムの別の実施形態の模式表現である。
【図９】別のフレームの模式表現である。
【図１０】図９のフレームを使用して、送信者により行われる方法の模式表現である。
【図１１】図９のフレームを使用して、受信者により行われる方法の模式表現である。
【図１２】別の通信システムの模式表現である。
【図１３】図１２の通信者により行われる方法の模式表現である。
【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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【国際調査報告】
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