(57)【要約】【課題】速やかに、かつ容易に鍵交換可能な端末装置と認証装置を提供する。【解決手段】端末１００はパスワードを暗号鍵で暗号化する。端末ＩＤと暗号化したパスワードを、アクセスポイント２００経由で認証サーバ３００に送信する。認証サーバ３００は端末ＩＤを用いて記憶部３０３のデータベースから端末ＩＤに該当するデータを取り出す。有効期限内の認証用暗号鍵があるかどうかを確認する。無い場合はアクセスポイント２００に認証失敗を通信部３０１から返す。認証用暗号鍵がある場合は、受信したパスワードをそれで複合化しデータベースのパスワードと比較する。パスワードが一致した場合は、有効期限を暗号化して端末１００に返した後、アクセスポイント２００に認証ＯＫを返す。アクセスポイント２００と端末１００との間で従来の方式でデータ通信用暗号鍵を交換する。【選択図】図１
2006197065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、予め認証装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと前記暗号鍵生成手段で生成した第１の暗号鍵とを前記認証装置に秘匿で安全な通信経路で送信する第１の送信手段と、前記第１の暗号鍵で暗号化された前記第１の暗号鍵の第１の有効期限を前記認証装置から受信する第１の受信手段と、前記第１の受信手段で受信した暗号化された第１の有効期限を前記第１の暗号鍵で復号する復号手段と、前記第１の暗号鍵と前記第１の有効期限とを記憶する記憶手段と、を含む端末装置。
【請求項２】
予め端末装置と共有し前記端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと前記端末装置が生成した暗号鍵とを前記端末装置から秘匿で安全な通信経路で受信する第１の受信手段と、前記受信手段で受信した端末ＩＤとパスワードとを用いて前記端末装置を認証する認証手段と、前記受信手段で前記端末ＩＤとともに受信した第１の暗号鍵の有効期限を生成する有効期限生成手段と、前記有効期限生成手段で生成した第１の有効期限と前記端末ＩＤと前記第１の暗号鍵とを関連付けて記憶する記憶手段と、前記第１の有効期限を前記第１の暗号鍵で暗号化する暗号化手段と、前記暗号化手段で前記第１の暗号鍵を用いて暗号化した第１の有効期限を前記端末装置に送信する第１の送信手段と、を含む認証装置。
【請求項３】
暗号鍵と有効期限とを更新する鍵更新手段をさらに含み、前記暗号鍵生成手段で生成した第２の暗号鍵を前記記憶手段に記憶した第１の暗号鍵で前記パスワードとともに暗号化し、前記第１の送信手段で前記認証装置に送信し、前記第１の受信手段で前記認証装置からの第２の暗号鍵で暗号化された第２の有効期限を受信し、前記復号手段が前記暗号化された第２の有効期限を前記第２の暗号鍵で復号し、前記鍵更新手段は有効期限の内容に基づいて前記記憶手段に記憶した第１の有効期限と第１の暗号鍵とを第２の有効期限と第２の暗号鍵とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として前記記憶手段に記憶する請求項１記載の端末装置。
【請求項４】
暗号化された信号を復号する復号手段と、暗号鍵を更新する鍵更新手段とをさらに含み、前記第１の受信手段が前記端末装置から送信された第１の暗号鍵で暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵を受信し、前記復号手段は前記第１の受信手段が受信した暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵とを前記記憶手段に記憶した第１の暗号鍵で復号し、前記鍵更新手段は前記記憶手段に記憶したパスワードと復号したパスワードとを比較し一致すれば、前記有効期限生成手段が前記第１の有効期限を生成し、前記第２の暗号鍵で暗号化し、前記第１の送信手段が暗号化した第２の暗号鍵を前記端末装置に送信し、前記鍵更新手段は前記記憶手段が記憶した第１の暗号鍵と第１の有効期限とを第２の暗号鍵と第２の有効期限とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として前記記憶手段に記憶する請求項２記載の認証装置。
【請求項５】
暗号鍵と有効期限とを更新する鍵更新手段と、前記第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、前記第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、をさらに含み、前記暗号鍵生成手段で生成した第２の暗号鍵を前記記憶手段に記憶した第１の暗号鍵で前記パスワードとともに暗号化し、前記第２の送信手段で前記認証装置に送信し、前記第２の受信手段で前記認証装置からの第２の暗号鍵で暗号化された第２の有効期限を受信し、前記復号手段が前記暗号化された第２の有効期限を前記第２の暗号鍵で復号し、前記鍵更新手段は有効期限の内容に基づいて前記記憶手段に記憶した第１の有効期限と第１の暗号鍵とを第２の有効期限と第２の暗号鍵とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として前記記憶手段に記憶する請求項１記載の端末装置。
【請求項６】
暗号化された信号を復号する復号手段と、暗号鍵を更新する鍵更新手段と、前記第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、前記第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、をさらに含み、前記第２の受信手段が前記端末装置から送信された第１の暗号鍵で暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵とを受信し、前記復号手段は前記第２の受信手段が受信した暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵とを前記記憶手段に記憶した第１の暗号鍵で復号し、前記鍵更新手段は前記記憶手段に記憶したパスワードと復号したパスワードとを比較し一致すれば、前記有効期限生成手段が前記第１の有効期限を生成し、前記第２の暗号鍵で暗号化し、前記第２の送信手段が暗号化した第２の暗号鍵を前記端末装置に送信し、前記鍵更新手段は前記記憶手段が記憶した第１の暗号鍵と第１の有効期限とを第２の暗号鍵と第２の有効期限とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として前記記憶手段に記憶する請求項２記載の認証装置。
【請求項７】
前記第１の送信手段が、前記第１の暗号鍵で前記パスワードを暗号化して、前記端末ＩＤと共に前記認証装置に送信し、前記第１の受信手段が、前記認証装置から前記第１の暗号鍵で暗号化された第３の有効期限を受信し、前記復号手段が、前記暗号化された第３の有効期限を復号し、前記記憶手段に記憶されている第１の有効期限と比較することで前記認証装置を認証する請求項１、請求項３、請求項５のいずれか記載の端末装置。
【請求項８】
前記第１の受信手段が、前記端末装置から、前記端末ＩＤと暗号化されたパスワードとを受信し、前記記憶装置から前記端末ＩＤに対応する暗号鍵と有効期限、パスワードを取り出し、有効期限が切れていないことを確認し、前記復号手段が前記暗号鍵を用い、前記暗号化されたパスワードを復号し、前記パスワードと比較することにより端末を認証し、前記暗号化手段が前記有効期限を前記暗号鍵により暗号化し、前記第１の送信手段で送信する請求項２、請求項４、請求項６のいずれか記載の認証装置。
【請求項９】
前記第２の送信手段が、前記第１の暗号鍵で前記パスワードを暗号化して、前記端末ＩＤと共に前記認証装置に送信し、前記第２の受信手段が、前記認証装置から前記第１の暗号鍵で暗号化された第３の有効期限を受信し、前記復号手段が、前記暗号化された第３の有効期限を復号し、前記記憶手段に記憶されている第１の有効期限と比較することで前記認証装置を認証する請求項５記載の端末装置。
【請求項１０】
前記第２の受信手段が、前記端末装置から、前記端末ＩＤと暗号化されたパスワードとを受信し、前記記憶装置から前記端末ＩＤに対応する暗号鍵と有効期限、パスワードを取り出し、有効期限が切れていないことを確認し、前記復号手段が前記暗号鍵を用い、前記暗号化されたパスワードを復号し、前記パスワードと比較することにより端末を認証し、前記暗号化手段が前記有効期限を前記暗号鍵により暗号化し、前記第２の送信手段で送信する請求項６記載の認証装置。
【請求項１１】
前記第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、前記第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、をさらに含み、前記第２の送信手段が、前記第１の暗号鍵で前記パスワードを暗号化して、前記端末ＩＤと共に前記認証装置に送信し、前記第２の受信手段が、前記認証装置から前記第１の暗号鍵で暗号化された第３の有効期限を受信し、前記復号手段が、前記暗号化された第３の有効期限を復号し、前記記憶手段に記憶されている第１の有効期限と比較することで前記認証装置を認証する請求項１または請求項３記載の端末装置。
【請求項１２】
前記第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、前記第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、をさらに含み、前記第２の受信手段が、前記端末装置から、前記端末ＩＤと暗号化されたパスワードとを受信し、前記記憶装置から前記端末ＩＤに対応する暗号鍵と有効期限、パスワードを取り出し、有効期限が切れていないことを確認し、前記復号手段が前記暗号鍵を用い、前記暗号化されたパスワードを復号し、前記パスワードと比較することにより端末を認証し、前記暗号化手段で前記有効期限を前記暗号鍵を用いて暗号化し、前記第２の送信手段で送信する請求項２または請求項４記載の認証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末装置と、端末装置と共有する暗号鍵により端末装置を認証する認証装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の端末装置および認証装置としては、無線LANなどの狭域無線通信において、端末装置を認証するために、予め端末装置にデータ通信用の暗号鍵を配布しておき、その暗号鍵をもっているかどうかで認証装置が端末装置を認証し、更にその暗号鍵を用いてデータを暗号化して通信する方式が知られている。この方式では、全ての端末装置が同じ暗号鍵をデータ通信に用いるため、暗号鍵を持っている端末装置は、他の端末装置の通信も盗聴できるというセキュリティ上の課題があった。
【０００３】
この課題を解決するため、認証時にデータ通信用の暗号鍵の交換を行う方式が利用され始めている。
【０００４】
図７に、この従来の方式における端末装置と認証装置（以下、認証サーバと記す）の構成を示す。この方式では、認証サーバ７１０を設置しアクセスポイント７２０と通信部７１２を用いて接続する。アクセスポイント７２０は端末装置７００と通信するための狭域無線通信部７２１と認証サーバ７１０と通信するための通信部７２３とを有し、端末装置７００から来たデータを認証サーバに、認証サーバから来たデータを端末装置７００にプロトコル変換部７２２でプロトコル変換して送信する中継器として動作する。
【０００５】
１つの方法は、端末装置７００がパスワードをもっていて、それをハッシュ化して認証サーバ７１０に送信する。認証サーバ７１０も端末装置７００のパスワードをハッシュ化して比較することにより、端末装置７００を認証する。この方式では、端末装置７００の認証は可能であるが認証サーバ７１０の認証ができない。認証サーバ７１０からもパスワードを送信することが考えられるが、多数の端末装置を認証する認証サーバ７１０の場合、パスワードが漏洩する可能性が高く実用的ではない。
【０００６】
図８は、図７で示す従来の構成において、相互認証を行う認証のアルゴリズムを示す流れ図である。端末装置７００と認証サーバ７１０はアクセスポイント７２０を中継器としてSecure Sockets Layer(SSL)やTransport Layer Security(TLS)などのセキュアな通信セッションを開設（Ｓ８０１）して認証（Ｓ８０２）し、認証結果をアクセスポイント７２０に返す（Ｓ８０４）。セキュアな通信を開設する（Ｓ８０１）ときに認証サーバ７１０を認証する。その後、セキュアな通信によって端末装置７００のパスワードで端末装置７００を認証（Ｓ８０２）する。セキュアな通信セッション開設時に端末装置７００の認証も同時に行うことも可能である。認証結果を受けてアクセスポイント７２０と端末装置７００との間でデータ通信用の暗号鍵の交換を行う（Ｓ８０５）。これにより、端末装置ごとに、更に通信ごとに暗号鍵が違うため盗聴されることはない。
【０００７】
しかし、セキュアな通信セッションを開設するためには、複数回に渡ってデータの交換を行う必要があり、更に公開鍵方式などによる複雑な計算をする必要があり時間がかかる。これは認証時だけではなく、セキュアな通信を行うときは同様である。
【０００８】
そこで、別の従来の端末装置と認証装置では、予め端末装置ごとに異なる暗号鍵を認証サーバと端末装置とで共有しておく。この暗号化鍵をデータ通信用の暗号鍵として利用する。または、セキュアなセッションを開設するために用いて開設時間を短縮する（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−２１２３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の端末装置と認証装置とにおいては、安全を確保するためには、セキュアな通信セッションを開設し暗号鍵の交換を行う必要があるが、そのためには時間がかかる。特に、自動車などで通信エリアを高速に移動、通過する場合、通信時間が限られているため、認証と暗号鍵交換に時間がかかるとデータ通信する時間が減少し、必要なデータ通信が行えなくなる。
【００１０】
また、予め暗号鍵を共有し、その暗号鍵を用いてデータ交換用の暗号鍵交換を行う方式においても、次のような共通している暗号鍵の維持管理が課題となる。（ａ）共有鍵が解析された場合は、速やかに変更するための仕組みが必要である。（ｂ）共有鍵を使い続けると、解析される可能性が増える。そのため、定期的に変更するほうが望ましいが、そのための仕組みが必要となる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の端末装置は、暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、予め認証装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと暗号鍵生成手段で生成した第１の暗号鍵とを認証装置に秘匿で安全な通信経路で送信する第１の送信手段と、第１の暗号鍵で暗号化された第１の暗号鍵の第１の有効期限を認証装置から受信する第１の受信手段と、第１の受信手段で受信した暗号化された第１の有効期限を第１の暗号鍵で復号する復号手段と、第１の暗号鍵と第１の有効期限とを記憶する記憶手段とを含む構成を有している。
【００１２】
この構成により、認証用暗号鍵を事前に配布し秘匿しておく必要がなく、認証用暗号鍵の交換が可能で、さらには、暗号鍵の有効期限の設定も可能となり、認証用暗号鍵の維持管理が可能となる。
【００１３】
本発明の認証装置は、予め端末装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと端末装置が生成した暗号鍵とを端末装置から秘匿で安全な通信経路で受信する第１の受信手段と、受信手段で受信した端末ＩＤとパスワードとを用いて端末装置を認証する認証手段と、受信手段で端末ＩＤとともに受信した第１の暗号鍵の有効期限を生成する有効期限生成手段と、有効期限生成手段で生成した第１の有効期限と端末ＩＤと第１の暗号鍵とを関連付けて記憶する記憶手段と、第１の有効期限を第１の暗号鍵で暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で第１の暗号鍵を用いて暗号化した第１の有効期限を端末装置に送信する第１の送信手段とを含む構成を有している。
【００１４】
この構成により、認証用暗号鍵を事前に配布し秘匿しておく必要がなく、認証用暗号鍵の交換が可能で、さらには、暗号鍵の有効期限の設定も可能となり、認証用暗号鍵の維持管理が可能となる。
【００１５】
また、本発明の端末装置は、暗号鍵と有効期限とを更新する鍵更新手段をさらに含み、暗号鍵生成手段で生成した第２の暗号鍵を記憶手段に記憶した第１の暗号鍵でパスワードとともに暗号化し、第１の送信手段で認証装置に送信し、第１の受信手段で認証装置からの第２の暗号鍵で暗号化された第２の有効期限を受信し、復号手段が暗号化された第２の有効期限を第２の暗号鍵で復号し、鍵更新手段は有効期限の内容に基づいて記憶手段に記憶した第１の有効期限と第１の暗号鍵とを第２の有効期限と第２の暗号鍵とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として記憶手段に記憶する構成を有している。
【００１６】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証用暗号鍵交換を短時間で行うことが可能となる。
【００１７】
また、本発明の認証装置は、暗号化された信号を復号する復号手段と、暗号鍵を更新する鍵更新手段とをさらに含み、第１の受信手段が端末装置から送信された第１の暗号鍵で暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵を受信し、復号手段は第１の受信手段が受信した暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵とを記憶手段に記憶した第１の暗号鍵で復号し、鍵更新手段は記憶手段に記憶したパスワードと復号したパスワードとを比較し一致すれば、有効期限生成手段が第１の有効期限を生成し、第２の暗号鍵で暗号化し、第１の送信手段が暗号化した第２の暗号鍵を端末装置に送信し、鍵更新手段は記憶手段が記憶した第１の暗号鍵と第１の有効期限とを第２の暗号鍵と第２の有効期限とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として記憶手段に記憶する構成を有している。
【００１８】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証用暗号鍵交換を短時間で行うことが可能となる。
【００１９】
また、本発明の端末装置は、暗号鍵と有効期限とを更新する鍵更新手段と、第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、をさらに含み、暗号鍵生成手段で生成した第２の暗号鍵を記憶手段に記憶した第１の暗号鍵でパスワードとともに暗号化し、第２の送信手段で認証装置に送信し、第２の受信手段で認証装置からの第２の暗号鍵で暗号化された第２の有効期限を受信し、復号手段が暗号化された第２の有効期限を第２の暗号鍵で復号し、鍵更新手段は有効期限の内容に基づいて記憶手段に記憶した第１の有効期限と第１の暗号鍵とを第２の有効期限と第２の暗号鍵とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として記憶手段に記憶する構成を有している。
【００２０】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証用暗号鍵交換を短時間で行うことが可能となる。
【００２１】
また、本発明の認証装置は、暗号化された信号を復号する復号手段と、暗号鍵を更新する鍵更新手段と、第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、をさらに含み、第２の受信手段が端末装置から送信された第１の暗号鍵で暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵とを受信し、復号手段は第２の受信手段が受信した暗号化されたパスワードと第２の暗号鍵とを記憶手段に記憶した第１の暗号鍵で復号し、鍵更新手段は記憶手段に記憶したパスワードと復号したパスワードとを比較し一致すれば、有効期限生成手段が第１の有効期限を生成し、第２の暗号鍵で暗号化し、第２の送信手段が暗号化した第２の暗号鍵を端末装置に送信し、鍵更新手段は記憶手段が記憶した第１の暗号鍵と第１の有効期限とを第２の暗号鍵と第２の有効期限とで更新し、更新された第１の有効期限と更新された第１の暗号鍵として記憶手段に記憶する構成を有している。
【００２２】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証用暗号鍵交換を短時間で行うことが可能となる。
【００２３】
また、本発明の端末装置は、第１の送信手段が、第１の暗号鍵でパスワードを暗号化して、端末ＩＤと共に認証装置に送信し、第１の受信手段が、認証装置から第１の暗号鍵で暗号化された第３の有効期限を受信し、復号手段が、暗号化された第３の有効期限を復号し、記憶手段に記憶されている第１の有効期限と比較することで認証装置を認証する構成を有している。
【００２４】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証を短時間で行うことが可能となる。
【００２５】
また、本発明の認証装置は、第１の受信手段が、端末装置から、端末ＩＤと暗号化されたパスワードとを受信し、記憶装置から端末ＩＤに対応する暗号鍵と有効期限、パスワードを取り出し、有効期限が切れていないことを確認し、復号手段が暗号鍵を用い、暗号化されたパスワードを復号し、パスワードと比較することにより端末を認証し、暗号化手段が有効期限を暗号鍵により暗号化し、第１の送信手段で送信する構成を有している。
【００２６】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証を短時間で行うことが可能となる。
【００２７】
また、本発明の端末装置は、第２の送信手段が、第１の暗号鍵でパスワードを暗号化して、端末ＩＤと共に認証装置に送信し、第２の受信手段が、認証装置から第１の暗号鍵で暗号化された第３の有効期限を受信し、復号手段が、暗号化された第３の有効期限を復号し、記憶手段に記憶されている第１の有効期限と比較することで認証装置を認証する構成を有している。
【００２８】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証を短時間で行うことが可能となる。
【００２９】
また、本発明の認証装置は、第２の受信手段が、端末装置から、端末ＩＤと暗号化されたパスワードとを受信し、記憶装置から端末ＩＤに対応する暗号鍵と有効期限、パスワードを取り出し、有効期限が切れていないことを確認し、復号手段が暗号鍵を用い、暗号化されたパスワードを復号し、パスワードと比較することにより端末を認証し、暗号化手段が有効期限を暗号鍵により暗号化し、第２の送信手段で送信する構成を有している。
【００３０】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証を短時間で行うことが可能となる。
【００３１】
また、本発明の端末装置は、第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、をさらに含み、第２の送信手段が、第１の暗号鍵でパスワードを暗号化して、端末ＩＤと共に認証装置に送信し、第２の受信手段が、認証装置から第１の暗号鍵で暗号化された第３の有効期限を受信し、復号手段が、暗号化された第３の有効期限を復号し、記憶手段に記憶されている第１の有効期限と比較することで認証装置を認証する構成を有している。
【００３２】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証を短時間で行うことが可能となる。
【００３３】
さらに、本発明の認証装置は、第１の受信手段とは通信特性が異なる第２の受信手段と、第１の送信手段とは通信特性が異なる第２の送信手段と、をさらに含み、第２の受信手段が、端末装置から、端末ＩＤと暗号化されたパスワードとを受信し、記憶装置から端末ＩＤに対応する暗号鍵と有効期限、パスワードを取り出し、有効期限が切れていないことを確認し、復号手段が暗号鍵を用い、暗号化されたパスワードを復号し、パスワードと比較することにより端末を認証し、暗号化手段で有効期限を暗号鍵を用いて暗号化し、第２の送信手段で送信する構成を有している。
【００３４】
この構成により、認証時に時間のかかるセキュアな通信セッションを開設する必要が無くなり認証を短時間で行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明は、端末装置においては、暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、予め認証装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと暗号鍵生成手段で生成した第１の暗号鍵とを認証装置に秘匿で安全な通信経路で送信する第１の送信手段と、第１の暗号鍵で暗号化された第１の暗号鍵の第１の有効期限を認証装置から受信する第１の受信手段と、第１の受信手段で受信した暗号化された第１の有効期限を第１の暗号鍵で復号する復号手段と、第１の暗号鍵と第１の有効期限とを記憶する記憶手段とを設けることにより、また、認証装置においては、予め端末装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと端末装置が生成した暗号鍵とを端末装置から秘匿で安全な通信経路で受信する第１の受信手段と、受信手段で受信した端末ＩＤとパスワードとを用いて端末装置を認証する認証手段と、受信手段で端末ＩＤとともに受信した第１の暗号鍵の有効期限を生成する有効期限生成手段と、有効期限生成手段で生成した第１の有効期限と端末ＩＤと第１の暗号鍵とを関連付けて記憶する記憶手段と、第１の有効期限を第１の暗号鍵で暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で第１の暗号鍵を用いて暗号化した第１の有効期限を端末装置に送信する第１の送信手段とを設けることにより、認証用暗号鍵を事前に配布し秘匿しておく必要がなく、認証用暗号鍵の交換が可能で、さらには、暗号鍵の有効期限の設定も可能となり、認証用暗号鍵の維持管理が可能となるという効果を有する端末装置および認証装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態の端末装置および認証装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３７】
本発明の一実施の形態の端末装置（以下、単に、端末とも記す）および認証装置（以下、認証サーバとも記す）を図１に示す。
【００３８】
図１において、アクセスポイント（ＡＰとも記す）２００は従来と同様、端末装置（単に、端末とも記す）１００とアクセスする狭域無線通信部２０１と、認証サーバ３００にアクセスする通信部２０３と、狭域無線通信部２０１と通信部２０３の間のプロトコルを変換するプロトコル変換部２０２とからなる。なお、認証サーバ３００とは専用線やLANではなく公衆通信網、または、インターネットを介して通信してもよい。
【００３９】
認証サーバ３００は、アクセスポイント２００と通信する通信部３０１と、図2に示す端末１００のデータベースを記憶する記憶部３０３と、端末１００を認証する認証部３０５と、端末１００と鍵交換を行う鍵交換部３０２と、鍵を更新する鍵更新部３０４と、鍵の有効期限を生成する有効期限生成部３０６とを有する。更に、端末１００と広域無線通信網４００またはインターネット（図示せず）を介して通信する広域通信部３０７を有していることが望ましい。なお、通信部３０１は、アクセスポイント２００と、広域通信網４００、あるいはインターネット（図示せず）を介して通信する場合は広域通信部３０７と一体化することも可能である。
【００４０】
端末１００は、アクセスポイント２００と通信する狭域無線通信部１０１と、暗号鍵を生成する暗号鍵生成部１０６と、端末ＩＤ、パスワード、暗号鍵、暗号鍵の有効期限を記憶する記憶部１０３と、認証サーバ３００の認証を行う認証部１０２と、認証サーバ３００と鍵交換を行う鍵交換部１０４と、鍵を更新する鍵更新部１０５と、認証サーバ３００と広域通信網４００またはインターネットを介して通信する広域無線通信部１０７とを有する。
【００４１】
図３は、本実施の形態の端末装置と認証装置の鍵交換部が行う認証用暗号鍵交換のフローチャートである。
【００４２】
端末１００の狭域無線通信部１０１と認証サーバ３００の通信部３０１とはアクセスポイント２００を介してＳＳＬやＴＳＬといった従来の方式で秘匿で安全（セキュアとも記す）な通信セッションを開設する（Ｓ１０１）。なお、狭域無線通信部に代わって、広域通信網４００を介し広域無線通信部１０７と広域通信部３０７との間でセッションを開設し通信を行ってもよい。以下、アクセスポイント２００を介した通信の場合について説明する。
【００４３】
端末１００と認証サーバ３００との間でセキュアなセッションを開設後、端末１００は、記憶部１０３に記憶されている端末ＩＤとパスワードをセキュアなセッションで送信し、認証サーバ３００は、受信した端末ＩＤに対応するパスワードを記憶部３０３から取り出し、受信したパスワードと比較することにより端末１００を認証する（Ｓ１０２）。なお、セキュアな通信セッションを開設するときに相互認証を行っている場合は、パスワードによる認証は省略してもよい。また、認証に失敗した場合は、以降の処理には進まない。
【００４４】
暗号鍵交換はセキュアな通信セッションで通信を行う。まず、端末１００の暗号鍵生成部１０６が暗号鍵を生成し記憶部１０３に記憶し、狭域無線通信部１０１からアクセスポイント２００を経由して認証サーバ３００に送信する（Ｓ１０３）。認証サーバ３００は、受信した暗号鍵を記憶部３０３のデータベースに格納する（Ｓ１０４）。その後、有効期限生成部３０６を用いて現在時刻から有効期限を生成し、記憶部３０３のデータベースに格納し端末１００が送信してきた暗号鍵で暗号化して端末１００に送信する（Ｓ１０５）。端末１００は狭域無線通信部１０１で受信したデータを認証サーバ３００に送信した暗号鍵で復号化して記憶部１０３に記憶する（Ｓ１０６）。復号化した有効期限が意味のある有効期限であるかどうか、すなわち送信した暗号鍵で暗号化されたものかどうかを確認することにより、認証サーバ３００と暗号鍵を共有できたことを確認する。
【００４５】
図４は、本実施の形態の端末装置および認証装置の認証部が行う認証のフローチャートである。端末１００の認証部１０２は記憶部１０３に記憶されている端末ＩＤとパスワードと暗号鍵とを取り出しパスワードを暗号鍵で暗号化する（Ｓ２０１）。端末ＩＤと暗号化したパスワードを、狭域無線通信部１０１からアクセスポイント２００経由で認証サーバ３００に送信する（Ｓ２０２）。
【００４６】
認証サーバ３００の認証部３０５は通信部３０１経由でデータを受け取る。受信した端末ＩＤを用いて記憶部３０３のデータベースから端末ＩＤに該当するデータを取り出す（Ｓ２０３）。有効期限内の認証用暗号鍵があるかどうかを確認する（Ｓ２０４）。無い場合はアクセスポイント２００に認証失敗を通信部３０１から返す（Ｓ２１０）。有効期限内の認証用暗号鍵がある場合は、受信したパスワードを認証用暗号鍵で複合化しデータベースのパスワードと比較する（Ｓ２０５）。
【００４７】
パスワードが一致しない場合は認証NGをアクセスポイント２００に返す（Ｓ２１０）。パスワードが一致した場合は、有効期限を認証用暗号鍵で暗号化してアクセスポイント２００経由で端末１００に返した（Ｓ２０７）後、アクセスポイント２００に認証ＯＫを返す（Ｓ２０８）。この後、アクセスポイント２００と端末１００との間で従来の方式でデータ通信用暗号鍵を交換する（Ｓ２０９）。認証サーバ３００と端末１００との間のデータ交換は一往復で済み、また、共通鍵方式を用いているため、セキュアな通信セッションを開設するために必要な公開鍵方式よりは容易に暗号化、複合化が可能である。
【００４８】
なお、認証用暗号鍵が交換されていない、または、有効期限が切れている場合は図５に示すように認証後、認証用の鍵を交換してからアクセスポイント２００に認証OKを返せばよい。図５は、本実施の形態の端末装置と認証装置の初回認証の動作を示すフローチャートである。
【００４９】
図６は、本実施の形態の端末装置と認証装置の鍵更新部が行う認証用暗号鍵更新のフローチャートである。端末１００の鍵更新部１０５は暗号鍵生成部１０６を用いて新しい暗号鍵を生成する（Ｓ４０１）。記憶部１０３から端末ＩＤとパスワードと現状の暗号鍵とを取り出し、生成した暗号鍵とパスワードを現状の暗号鍵で暗号化する（Ｓ４０２）。端末ＩＤとともに暗号化したものを認証サーバ３００に狭帯域無線通信部１０１を用いてアクセスポイントを介して送信する（Ｓ４０３）。
【００５０】
認証サーバ３００は通信部３０１を用いてデータを受信し、鍵交換部３０２に渡す。鍵交換部３０２は記憶部３０３のデータベースから端末１００に対応する暗号鍵やパスワードなどを取り出す（Ｓ２０４）。有効期限内の暗号鍵がある場合は、それでデータを複合化してパスワードを認証部３０５が認証する（Ｓ２０５）。有効期限内の暗号鍵が無い、または、パスワードが不一致の場合はＮＧを端末１００に送信する（Ｓ４０７）。そうでない場合は、受信した暗号鍵を複合化して記憶部３０３のデータベースに格納する（Ｓ４０４）。
【００５１】
その後、有効期限生成部３０６で有効期限を生成して格納し新しい暗号鍵で暗号化して端末１００に送信する（Ｓ４０５）。端末１００の鍵交換部３０２は受信した有効期限を新しい暗号化鍵で復号化して記憶部１０３に記憶する（Ｓ１０６）。以上、認証用暗号鍵の更新も認証同様に容易に行うことが可能である。
【００５２】
本発明は、広域無線通信部といった第２の送受信手段を使用しないで、狭域無線通信といった第１の送受信手段のみで構成してもよい。
【００５３】
広域無線通信部１０７といった狭域無線通信とは通信特性が異なる通信方式を用いて鍵交換と鍵更新を行えば、狭域無線通信部１０１、２０１によるアクセスポイント２００および端末１００の認証は時間をかげずに行うことが可能となる。更に、データ通信用にセキュアな通信セッションを確保する場合も、鍵更新部１０５、３０４を用いて新規鍵を交換する代わりにデータ通信用の暗号鍵を交換すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる端末装置は、暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、予め認証装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと暗号鍵生成手段で生成した第１の暗号鍵とを認証装置に秘匿で安全な通信経路で送信する第１の送信手段と、第１の暗号鍵で暗号化された第１の暗号鍵の第１の有効期限を認証装置から受信する第１の受信手段と、第１の受信手段で受信した暗号化された第１の有効期限を第１の暗号鍵で復号する復号手段と、第１の暗号鍵と第１の有効期限とを記憶する記憶手段とを設けることにより、また、認証装置は、予め端末装置と共有し端末装置を識別する端末ＩＤと利用者を識別するパスワードと端末装置が生成した暗号鍵とを端末装置から秘匿で安全な通信経路で受信する第１の受信手段と、受信手段で受信した端末ＩＤとパスワードとを用いて端末装置を認証する認証手段と、受信手段で端末ＩＤとともに受信した第１の暗号鍵の有効期限を生成する有効期限生成手段と、有効期限生成手段で生成した第１の有効期限と端末ＩＤと第１の暗号鍵とを関連付けて記憶する記憶手段と、第１の有効期限を第１の暗号鍵で暗号化する暗号化手段と、暗号化手段で第１の暗号鍵を用いて暗号化した第１の有効期限を端末装置に送信する第１の送信手段とを設けることにより、認証用暗号鍵を事前に配布し秘匿しておく必要がなく、認証用暗号鍵の交換が可能で、さらには、暗号鍵の有効期限の設定も可能となり、認証用暗号鍵の維持管理が可能となるという効果を有し、認証装置と共有する暗号鍵により認証装置を認証する端末装置等として、また、端末装置と共有する暗号鍵により端末装置を認証する認証装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施の形態における端末装置と認証装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態における認証装置が記憶するデータベースの内容を示す図
【図３】本発明の一実施の形態における端末装置と認証装置との鍵交換の動作を示すフローチャート
【図４】本発明の一実施の形態における端末装置と認証装置との認証の動作を示すフローチャート
【図５】本発明の一実施の形態における端末装置と認証装置との初回認証の動作を示すフローチャート
【図６】本発明の一実施の形態における端末装置と認証装置との鍵更新の動作を示すフローチャート
【図７】従来の端末装置と認証装置の構成を示すブロック図
【図８】従来の端末装置と認証装置における認証の動作を示すフローチャート
【符号の説明】
【００５６】
１００    端末装置
１０１、２０１    狭域無線通信部
１０２、３０５    認証部
１０３、３０３    記憶部
１０４、３０２    鍵交換部
１０５、３０４    鍵更新部
１０６    暗号鍵生成部
１０７    広域無線通信部
２００    アクセスポイント
２０２    プロトコル変換部
２０３、３０１    通信部
３００    認証装置（認証サーバ）
３０６    有効期限生成部
３０７    広域通信部
４００    広域通信網
【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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