(57)【要約】【課題】２つのデバイス間の通信にセキュリティ確保のため共有鍵を使用するシステムにおいて、持ち去られた可能性の高いデバイスを自動検知し、定期的な通信を必要とせず、検知したデバイスを無効判定する。【解決手段】デバイス５１はデバイス５２と共有するセッション鍵の配布要求を行う。配布要求は両者のデバイスの識別子を含む。マスターデバイス１４は配布要求に応じセッション鍵を生成しデバイス５１に送信するとともに、配布要求に含まれる識別子の組を識別子テーブルに記録する。デバイス５１はデバイス５２と通信不能となった場合、自己のセッション鍵を破棄し、自己とデバイス５２との識別子を含む破棄通知を送信する。破棄通知を受信すると、削除部４１１は識別子テーブルから破棄通知に含まれる識別子の組を削除し、判定部４１２は削除により識別子テーブルにデバイス５２の識別子が全くなくなった場合、デバイス５２を無効と判定する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
共有鍵を用いて通信を行なうとともに予め識別子の付与された複数の通信装置と、前記通信装置が無効であるか否かを判定する無効判定装置とを備えた無効判定システムにおいて、
前記複数の通信装置のそれぞれは、
前記複数の通信装置のうちの他の通信装置との通信に用いる共有鍵を格納する共有鍵格納部と、
前記共有鍵格納部が格納する共有鍵を用いて前記他の通信装置と通信を行なう通信部と、
前記通信部が前記他の通信装置と通信ができているか否かを監視し、通信ができていないと判断した場合に前記共有鍵格納部が格納する前記共有鍵を破棄し、共有鍵の破棄の事実と、自装置の識別子と前記他の通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を前記通信部を介して送信する鍵管理部と
を備え、
前記無効判定装置は、
前記複数の通信装置について、互いに共有する共有鍵を用いて通信を行なう２つの通信装置の組に対応する識別子の組を記録する識別子テーブルを格納する識別子テーブル格納部と、
前記鍵管理部が前記通信部を介して送信する前記破棄通知を受信する破棄通知受信部と、
前記破棄通知受信部が前記破棄通知を受信した場合に、前記識別子テーブル格納部が格納する前記識別子テーブルから前記破棄通知に含まれる識別子の組を削除する削除部と、
前記削除部による削除の結果、前記識別子テーブルに記録が一つも存在しなくなった識別子を検知し、検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定する判定部と
を備えたことを特徴とする無効判定システム。
【請求項２】
他の通信装置との通信に使用する共有鍵の配布を要求する通信装置からの配布要求であって少なくとも前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子とを含む配布要求を受信する配布要求受信部と、
前記配布要求受信部が受信した前記配布要求に応答して共有鍵を生成するとともに識別子を記録する識別子テーブルを有し、前記配布要求に含まれる前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子との組を前記識別子テーブルに記録する鍵配布部と、
前記鍵配布部が生成した共有鍵を前記配布を要求する前記通信装置に送信する鍵送信部と、
前記鍵送信部が送信した共有鍵を用いて相手方の第２通信装置と通信を行なっていた第１通信装置から、前記第１通信装置が用いていた共有鍵を破棄した事実と、前記第１通信装置の識別子と前記第２通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を受信する破棄通知受信部と、
前記破棄通知受信部が受信した前記破棄通知に含まれる識別子の組を前記識別子テーブルから削除する削除部と、
前記削除部による削除の結果、前記識別子テーブルに記録が一つも存在しなくなった識別子を検知し、検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定する判定部と
を備えたことを特徴とする無効判定装置。
【請求項３】
前記破棄通知受信部が受信する破棄通知を送信する前記第１通信装置は、
前記第２通信装置と共有鍵を用いて通信ができているかを否かを監視し、通信ができていないと判断した場合に自己が用いていた共有鍵を破棄し、前記破棄通知を送信することを特徴とする請求項２記載の無効判定装置。
【請求項４】
前記判定部は、
前記削除部による削除の結果、前記識別子テーブルに記録が一つも存在しなくなった識別子を検知した場合に、予め設定された所定時間の経過後に前記検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定することを特徴とする請求項２または３記載の無効判定装置。
【請求項５】
前記鍵配布部は、
前記判定部が無効と判定した通信装置の識別子を含む配布要求には応答しないことを特徴とする請求項２または３記載の無効判定装置。
【請求項６】
前記無効判定装置は、さらに、
前記判定部が無効と判定した通信装置の識別子を記憶する無効識別子記憶部を備え、
前記鍵配布部は、
前記無効識別子記憶部に記憶された識別子を含む配布要求にのみ応答しないことを特徴とする請求項２または３記載の無効判定装置。
【請求項７】
前記無効判定装置は、さらに、
所定の識別子を入力し、入力した識別子を前記鍵配布部に通知する無効化解除部を備え、
前記鍵配布部は、
前記無効化解除部から通知を受けた識別子を前記無効識別子記憶部から削除することを特徴とする請求項６記載の無効判定装置。
【請求項８】
予め識別子が付与された他の通信装置と共有鍵を用いて通信を行なう予め識別子が付与された通信装置において、
前記他の通信装置との通信に用いる共有鍵を格納する共有鍵格納部と、
前記共有鍵格納部が格納する共有鍵を用いて前記他の通信装置と通信を行なう通信部と、
前記通信部が前記他の通信装置と通信ができているか否かを監視し、通信ができていないと判断した場合に前記共有鍵格納部が格納する共有鍵を破棄し、共有鍵の破棄の事実と、自装置の識別子と前記他の通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を前記通信部を介して送信する鍵管理部と
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項９】
前記鍵管理部は、
前記他の通信装置と通信ができているか否かを監視し、通信ができていないと判断した場合に、予め設定された所定時間の経過後に前記共有鍵格納部が格納する前記共有鍵を破棄することを特徴とする請求項８記載の通信装置。
【請求項１０】
他の通信装置との通信に使用する共有鍵の配布を要求する通信装置からの配布要求であって少なくとも前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子とを含む配布要求を受信する工程と、
受信した前記配布要求に応答して共有鍵を生成するとともに、前記配布要求に含まれる前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子との組を識別子テーブルに記録する工程と、
生成した共有鍵を前記配布を要求する前記通信装置に送信する工程と、
送信した共有鍵を用いて相手方の第２通信装置と通信を行なっていた第１通信装置から、前記第１通信装置が用いていた共有鍵を破棄した事実と、前記第１通信装置の識別子と前記第２通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を受信する工程と、
受信した前記破棄通知に含まれる識別子の組を前記識別子テーブルから削除する工程と、
削除の結果、前記識別子テーブルに記録が一つも存在しなくなった識別子を検知し、検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定する工程と
を備えたことを特徴とする無効判定方法。
【請求項１１】
他の通信装置との通信に使用する共有鍵の配布を要求する通信装置からの配布要求であって少なくとも前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子とを含む配布要求を受信する処理と、
受信した前記配布要求に応答して共有鍵を生成するとともに、前記配布要求に含まれる前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子との組を識別子テーブルに記録する処理と、
生成した共有鍵を前記配布を要求する前記通信装置に送信する処理と、
送信した共有鍵を用いて相手方の第２通信装置と通信を行なっていた第１通信装置から、前記第１通信装置が用いていた共有鍵を破棄した事実と、前記第１通信装置の識別子と前記第２通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を受信する処理と、
受信した前記破棄通知に含まれる識別子の組を記識別子テーブルから削除する処理と、
削除の結果、前記識別子テーブルに記録が一つも存在しなくなった識別子を検知し、検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定する処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする無効判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のデバイスのうち２つのデバイス間の通信にセキュリティ確保のため共有鍵を使用するシステムにおいて、持ち去られた可能性の高いデバイスを自動検知し、検知したデバイスを無効と判定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
低ビットレートの無線通信デバイスを持つ小型かつ小電力なデバイスによってネットワークが構成される場合がある。このネットワークにおいて各々のデバイスが耐タンパ機能を持たない場合、デバイスが保持する例えば暗号鍵といった漏洩によりネットワーク上のセキュリティに重大な支障をきたす情報（以下、クリティカルな情報と呼ぶ）に対して、第三者がデバイスへの物理的な接触を含むアクセスを行なうことを想定すると、次のような問題がある。
【０００３】
デバイスが第三者による読み出しに対する耐性を持たないことを前提とした場合、いずれかのデバイスが攻撃者によって持ち去られ、クリティカルな情報が読み出される事態が生じ得る。そのような場合、攻撃者は、読み出したクリティカルな情報、例えば、デバイスの認証に用いる暗号鍵（認証鍵）や２つのデバイス間通信のセキュリティ確保に用いるデバイス間の共有鍵（セッション鍵）を使用することにより持ち去ったデバイスになりすます。これにより攻撃者は、ネットワークに不正にアクセスしたり、ネットワーク上で通信されるデータを不正に読み出すことなどが可能となる。
【０００４】
特許文献１には、暗号鍵が消去されるまでの時間を規定しておき、規定時間経過後に、暗号鍵を消去する方法が開示されている。これを用いれば、持ち去られたデバイスと直接に通信を行っているデバイス（以下、隣接デバイス）において、デバイスが持ち去られたおそれがある場合の対策として、セッション鍵の設定時刻、ないしは、最後に通信を行った時刻から、一定時間後にセッション鍵を消去することが可能となる。また、セッション鍵を定期的に更新することで安全性を向上することは、多くのプロトコルにおいて一般的に行われている方法である。
【０００５】
たとえば工場内に敷設される計測機器間の短距離無線ネットワークのように、デバイス間の通信が概ね想定どおりに行われるように設計されたネットワークでは、ネットワークを構成する各デバイスが、ほぼ常に他のいずれかのデバイスとの通信を行うことを想定でき、また、セッション鍵が十分安全な方法で生成・配布されるとすれば、もしセッション鍵が消去されても、再びセッション鍵の設定を行えばよいので、上記の方法は概ね有効に動作しうる。
【０００６】
ここで、セッション鍵の生成・配布の方法として、１台のマスターデバイスを用意し、任意の２つのデバイスの間のセッション鍵を、全てマスターデバイスが、デバイスからの要求に応じて発行するようなネットワークを想定する。このネットワークでは、各デバイス間の通信は固定的ではないものとする。例えば、電波状態の変化に伴い特定のデバイス間の通信が不可能になった場合には、他のデバイスを経由して通信を行うように再構成される。このように、任意の２つのデバイス間の通信の発生が想定される場合、マスターデバイスは、任意の時点で任意のデバイスからセッション鍵の配布要求を受ける可能性がある。よって、ネットワークを構成する全デバイスについて、持ち去りによるクリティカルな情報が読み出されることへの対抗手段をとる必要がある。すなわち、当該デバイスにかかわるセッション鍵の配布を禁止する措置（以下、当該デバイスの無効化と呼ぶ）をとる必要がある。しかし、セッション鍵の要求間隔は一定ではない。このため、隣接デバイスとは異なり、マスターデバイスは、上記のような有効期限のみに基づく無効化手段をとることができない。マスターデバイスにおいて、デバイスの持ち去りに対抗して無効化を行うための方法としては、例えば、以下のようなものがある。
【０００７】
まず、もっとも安易には、デバイスが持ち去られたことを何らかの手段で検知し、そのようなデバイスの無効化を人手によって設定する方法がある。例えば特許文献２には、端末ないしはその暗号鍵が不正使用されていることの検知方法として、ユーザからの苦情・連絡に依拠した、人手による方法が例示されている。
【０００８】
また、このような検知を自動的に行う方法としては、ネットワークを構成する全てのデバイスについて、その有効性を把握・判定するサーバ（マスターデバイスに相当）を設け、定期的に各デバイスとサーバとの間でデバイスの有効性を確認するような通信を実施して、通信が行われないか確認に失敗したデバイスを無効化する方法がある。特許文献３には、ネットワーク中の全デバイスからサーバへ、定期的にパスワードを送信させ、その有無と照合結果により、各デバイスの有効・無効を判定する方法が開示されている。同文献ではパスワードの有無と照合によって無効化を行っているが、デバイスの有効性を確認するような通信としては他に、例えば、チャレンジ・レスポンスによるデバイス−マスターデバイス間での認証や、ＰＫＩ（Ｐｕｂｌｉｃ  Ｋｅｙ  Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；公開鍵基盤）による同様の認証や、あるいは、デバイスからマスターデバイスへの単なるキープアライブの送信などを挙げることができる。
【０００９】
従来の技術のうち、デバイスの無効化を人手によって設定する方法では、デバイスが持ち去られたおそれのあることを検知する手段によらず、人手が介在することによる時間差とコストが発生する。すなわち、持ち去りが発生してから無効化が行われるまで時間がかかり、かつ、そのための手間が大きい。
【００１０】
これを防ぐために、無効化を自動で行うためには、特許文献３のような従来の技術によれば、定期的に、各デバイスとサーバとの間でデバイスの有効性を確認するような通信を実施する必要があり、通信コストが発生する。小型かつ小電力なデバイスによってネットワークを構成する場合、各デバイスの保持する電力供給源（例えば、バッテリ）は限られており、通信量の増加による消費電力の増加は、デバイスの寿命の短縮につながる。
【特許文献１】特開平１１−０６５９３４号公報。「情報処理装置およびプログラム記憶媒体」
【特許文献２】特開平１１−２７４９９９号公報。「移動体通信方法および移動体通信システム」
【特許文献３】特開２０００−３３０９４３号公報。「セキュリティシステム」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ネットワークを構成する各デバイスが持ち去られていないことの検証と、持ち去られたと判断した場合の無効化の処理を、自動的に、かつ、定期的な通信コストを発生させずに実施することによって、デバイスおよびネットワークの性能（寿命）の低下を抑止しつつ、ネットワークの安全性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の無効判定システムは、
共有鍵を用いて通信を行なうとともに予め識別子の付与された複数の通信装置と、前記通信装置が無効であるか否かを判定する無効判定装置とを備えた無効判定システムにおいて、
前記複数の通信装置のそれぞれは、
前記複数の通信装置のうちの他の通信装置との通信に用いる共有鍵を格納する共有鍵格納部と、
前記共有鍵格納部が格納する共有鍵を用いて前記他の通信装置と通信を行なう通信部と、
前記通信部が前記他の通信装置と通信ができているか否かを監視し、通信ができていないと判断した場合に前記共有鍵格納部が格納する前記共有鍵を破棄し、共有鍵の破棄の事実と、自装置の識別子と前記他の通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を前記通信部を介して送信する鍵管理部と
を備え、
前記無効判定装置は、
前記複数の通信装置について、互いに共有する共有鍵を用いて通信を行なう２つの通信装置の組に対応する識別子の組を記録する識別子テーブルを格納する識別子テーブル格納部と、
前記鍵管理部が前記通信部を介して送信する前記破棄通知を受信する破棄通知受信部と、
前記破棄通知受信部が前記破棄通知を受信した場合に、前記識別子テーブル格納部が格納する前記識別子テーブルから前記破棄通知に含まれる識別子の組を削除する削除部と、
前記削除部による削除の結果、前記識別子テーブルに記録が一つも存在しなくなった識別子を検知し、検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定する判定部と
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、持ち去られた可能性の高い通信装置を自動的に検知し、定期的な通信を必要とすることなく、頻度の少ない通信により持ち去られた可能性の高い通信装置を無効と判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
本発明の実施の形態として、短距離無線通信ネットワークによる、工場などでの監視システムを例に挙げて説明する。
【００１５】
（システム構成）
図１は、実施の形態１における無効判定システム１０００の全体構成を示す図である。図１に示すように、無効判定システム１０００は、短距離無線通信ネットワーク１と、有線ネットワーク２と、監視サーバ２１から構成される。短距離無線通信ネットワーク１は、監視対象機器２２ａ〜２２ｄを監視するセンサデバイス１１ａ〜１１ｄ（通信装置の一例）と、中継デバイス１２ａ，１２ｂ（通信装置の一例）、及びゲートウェイデバイス１３（通信装置の一例）とを備える。後述のように、ゲートウェイデバイス１３はマスターデバイス１４（無効判定装置の一例）を兼ねる。センサデバイス１１ａ〜１１ｄは同一の構成であり、センサデバイス１１ａ、センサデバイス１１ｂ等の区別を問わないときは、センサデバイス１１と呼ぶ場合がある。また中継デバイス１２ａ，１２ｂは同一の構成であり、中継デバイス１２ａ，１２ｂの区別を問わないときは、中継デバイス１２と呼ぶ場合がある。また、監視対象機器２２ａ〜２２ｄも同一の構成であり、区別を問わないときは、監視対象機器２２と呼ぶ場合がある。
【００１６】
センサデバイス１１は、監視対象機器２２の監視、例えば、温度、湿度、ノイズ強度、振動、電圧などの測定を行う。このセンサデバイス１１は、短距離無線通信デバイスを備える小型かつ小電力なデバイスであり、測定した測定データを監視サーバ２１へ向けて送信する。このセンサデバイス１１のような小型かつ小電力なデバイスでは、消費電力の削減が必須の要件となる。特に、通信データ量の増加は消費電力の増加を招くので、通信データ量の削減が必須となる。
【００１７】
中継デバイス１２は、センサデバイス１１と同様に短距離無線通信デバイスを備える小型かつ小電力なデバイスであるが、監視対象機器２２の監視は行わず、もっぱらデータの中継のみを行う。
【００１８】
ゲートウェイデバイス１３は、有線ネットワーク２にアクセスするためのデバイスと、短距離無線通信デバイスとを同時に保持し、短距離無線通信デバイスにより形成される短距離無線通信ネットワーク１と有線ネットワーク２との中継を行う。
【００１９】
監視サーバ２１は、例えば、有線ネットワーク２に接続されている。
【００２０】
短距離無線通信デバイスにより形成される短距離無線通信ネットワーク１は、センサデバイス１１、中継デバイス１２およびゲートウェイデバイス１３（以下、総称して単にデバイス（通信装置）と呼ぶ）が、それぞれ任意のデバイスとの間で、互いにリンクを形成することにより形成される。リンクは、後述するデータの中継方法にしたがい、全てのデバイスが全てのデバイスと直接または間接に通信可能であるように、必要に応じて形成される。どのデバイスとどのデバイスの間にリンクが形成されるかは、必ずしも固定的ではなく、データの中継方法など、システムの動作によって動的に選択される。
【００２１】
デバイスの物理的・地理的な配置は、上記のような構成が可能であるように設計されているものとする。ここではその方法については限定しない。図１のように構成されるネットワーク上で、センサデバイス１１は、一定の規則にしたがい、測定データを監視サーバ２１へ向けて送信する。センサデバイス１１が送信した測定データは、他のセンサデバイス１１および中継デバイス１２が中継し、ゲートウェイデバイス１３に到達する。センサデバイス１１および中継デバイス１２によるデータの中継方法は、例えば、ＲＦＣ３５６１「Ａｄ  ｈｏｃ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ  （ＡＯＤＶ）  Ｒｏｕｔｉｎｇ」に記載されている方法などを用いることができる。ゲートウェイデバイス１３は、データをさらに監視サーバ２１へ中継する。
【００２２】
デバイス間で送受信されるデータのセキュリティを確保するためには、例えば、デバイス間に形成されるリンクにおいて、データの改ざんが行われていないことの検証（改ざん検知）と、データの送信元が正しいことの検証（送信元認証）とを、行う必要がある。これらによって、送受信されているデータが、不正に改ざん、置き換えもしくは偽造されていないことを保証できる。また、中継されるデータの暗号化（秘匿）を行って、ネットワークを構成するデバイス以外にデータの内容を知られないようにすることもできる。以下、これらを総称して、「セキュリティの確保」と呼ぶことにする。
【００２３】
これらの「セキュリティの確保」を行うためには、もっぱら共通鍵暗号化技術が用いられる。共通化技暗号技術を用いて、上記のようなセキュリティの確保を行うためには、リンクを形成した２つのデバイスが、同一の暗号鍵を共有する必要がある。この、共有される暗号鍵を、以降、「セッション鍵」（共有鍵）と呼ぶ。セッション鍵はデバイス間のリンクごとに異なる。すなわち、デバイス（通信装置）は、通信の相手方（他のデバイス）ごとに異なるセッション鍵（共有鍵）を用いて通信を行なう。
【００２４】
図２は、センサデバイス１１の構成の概要を示す。センサ部３１は、監視対象機器２２の温度、湿度、ノイズ強度、振動、電圧などの測定を行い、通信部３２を介して測定データを監視サーバ２１へ向けて送信する。
【００２５】
通信部３２は、上記のように、いずれかのデバイスとの間でリンクを形成し、それらデバイスとの通信を行うことで、監視サーバ２１への測定データをセンサ部３１から受け取って送信し、あるいは、他のデバイスから受信した測定データをさらに他のデバイスへ中継する。
【００２６】
鍵管理部３３は、後述するようにセッション鍵の配布要求を行ってセッション鍵を受信し、もしくは単にセッション鍵を受信し、受信したセッション鍵を、リンク相手のデバイスの識別子によるテーブルとして管理する。また、セッション鍵を使ったセキュリティの確保を行うように、通信部３２にセッション鍵を設定する。
【００２７】
通信部３２は、デバイス間でのデータの送受信において、鍵管理部３３から設定されたセッション鍵を使ってセキュリティの確保を行う。通信部３２は、セキュリティの確保が行えないデバイスとの間では通信を行わない。ただし、以下に示すセッション鍵の要求および送信に関してはその限りではない。
【００２８】
図３は、中継デバイス１２の構成例を示す。中継デバイス１２の構成は、センサ部３１がないことを除けば、センサデバイス１１と同一である。
【００２９】
図４は、ゲートウェイデバイス１３の構成例を示す。測定データ中継部３４は、通信部３２を使って、センサデバイス１１のセンサ部３１から測定データを受信し、有線通信部３５を使って監視サーバ２１へ転送する。他の構成は、中継デバイス１２と同一である。
【００３０】
（セッション鍵の配布）
図１に示した短距離無線通信ネットワーク１を構成するデバイスは、必要となるであろうセッション鍵を、事前に全て保持しておくことはできない。これは次の理由による。前述のように、デバイス間のリンクは必要に応じて形成される。よって、デバイスが他のどのデバイスとの間でリンクを形成するかを事前に判断できない。この場合、本実施の形態１におけるデバイスのような、小型かつ小電力なデバイスでは、ネットワーク上の全てのデバイスとの間のセッション鍵をあらかじめ全て保持しておくには、記憶領域が十分でない。したがって、デバイスは、必要となるであろうセッション鍵を、事前に全て保持しておくことはできない。
【００３１】
このため、セッション鍵は動的に配布される。図５は、セッション鍵の動的な配布の仕組みを表すとともに、マスターデバイス１４、デバイス５１、及びデバイス５２のさらに具体的な構成を示している。また図７は、セッション鍵の配布の動作を説明するフローチャートである。図５に示すように、マスターデバイス１４は、鍵配布部４１と、通信部３２（配布要求受信部、鍵送信部、および破棄通知受信部の一例）と、無効化解除部４２とを備える。鍵配布部４１は、削除部４１１と、判定部４１２と、識別子テーブル６０を格納する識別子テーブル格納部４１３と、無効識別子記憶部４１４と、タイマ４１５とを備える。デバイス５１（第１通信装置）は、鍵管理部３３と通信部３２とを備える。デバイス５２（第２通信装置）の構成は、デバイス５１と同様である。鍵管理部３３は、共有鍵であるセッション鍵を格納する共有鍵格納部３３１を備える。各要素の動作は、図７に基づく説明で述べる。図５に示すように、マスターデバイス１４は、デバイス５１からのセッション鍵の配布を求める配布要求１０１に応じて、セッション鍵１０２の配布を行う。
【００３２】
本実施の形態１においては、ゲートウェイデバイス１３がマスターデバイス１４を兼ねているものとする。しかし、これは一例であり、ゲートウェイデバイス１３とマスターデバイス１４とが別のデバイスであってもよい。図６に、マスターデバイス１４兼ゲートウェイデバイス１３の構成例を示す。図５に示した鍵配布部４１の具体的構成は省略した。鍵配布部４１は、後述するように、セッション鍵の配布要求を受信し、要求の正当性を判断して、セッション鍵の送信を行う。
【００３３】
任意のデバイスとマスターデバイス１４との間の通信は、次のようである。任意のデバイスが他の任意のデバイスとの間でリンクを形成するとき、そのうち少なくとも一方のデバイスが、マスターデバイス１４と直接または間接に通信可能であり、かつ、このデバイスとマスターデバイス１４との間の通信は、セキュリティの確保が行われているものとする。マスターデバイス１４の近傍から順に、リンクの形成を行い、以下に示す方法によりセキュリティの確保を行うことで、このような状況は容易に実現できる。図５では、デバイス５１がマスターデバイス１４と通信可能であるとする。
【００３４】
図７を参照して説明する。マスターデバイス１４と通信可能なデバイス５１の鍵管理部３３は、マスターデバイス１４の鍵配布部４１に対し、リンクを形成しようとしている相手デバイス５２との間のセッション鍵の配布を要求する配布要求１０１を送信する（Ｓ１０）。
この配布要求１０１は、
（１）要求を行うデバイス５１の識別子と、
（２）相手デバイス５２の識別子と、
（３）要求を行うデバイス５１の正当性を示すデータを含む。
配布要求１０１を行うデバイス５１の正当性を示すデータとしては、公開鍵暗号技術に基づく証明書や、この要求に先立ってマスターデバイス１４から発行されるチャレンジに対する、デバイス５１に固有のパスワード、ないしは暗号鍵によって生成されたレスポンスなどを用いることができる。これら以外のデータを用いてもよく、ここではその内容と方法を限定しない。
【００３５】
このような、デバイスの正当性を示すデータを生成するために、デバイスが保持していなければならない情報を、以下、デバイスの「認証情報」と呼ぶ。証明書を用いる場合には証明書自身が「認証情報」である。チャレンジ・レスポンスを用いる場合には、レスポンスの生成に用いる、デバイスに固有のパスワードないしは暗号鍵が「認証情報」である。
【００３６】
マスターデバイス１４の鍵配布部４１は、配布要求１０１に含まれる、デバイス５１の正当性を示すデータを検証する。そして、それが正当であると判定した場合には、配布要求１０１に識別子が含まれている２つのデバイス５１、５２の間の通信のセキュリティの確保に使用するセッション鍵１０２を生成し、通信部３２を介してデバイス５１の鍵管理部３３へ送信する。
【００３７】
この場合、鍵配布部４１は、セッション鍵１０２を送信した事実を、要求を行ったデバイス５１およびその相手デバイス５２の識別子とともに、識別子テーブル格納部４１３が格納する識別子テーブル６０に記録しておく（Ｓ２０）。図８は、識別子テーブル６０の一例を示している。図８は図１に対応している。図１のリンク１〜リンク４を示している。
（１）リンク１は、中継デバイス１２ｂ（識別子：１２ｂ）とセンサデバイス１１ｄ（識別子：１１ｄ）とのリンクである。中継デバイス１２ｂがデバイス５１に相当し、センサデバイス１１ｄがデバイス５２に相当する。中継デバイス１２ｂが、マスターデバイス１４を兼ねるゲートウェイデバイス１３に配布要求を送信した場合である。鍵配布部４１が生成したセッション鍵の識別子は「００１」とする。
（２）リンク２は、中継デバイス１２ａ（識別子：１２ａ）とセンサデバイス１１ｃ（識別子：１１ｃ）とのリンクである。中継デバイス１２ａがデバイス５１に相当し、センサデバイス１１ｃがデバイス５２に相当する。中継デバイス１２ａが、マスターデバイス１４を兼ねるゲートウェイデバイス１３に配布要求を送信した場合である。鍵配布部４１が生成したセッション鍵の識別子は「００２」とする。
（３）リンク３は、中継デバイス１２ａとセンサデバイス１１ｂ（識別子：１１ｂ）とのリンクである。中継デバイス１２ａがデバイス５１に相当し、センサデバイス１１ｂがデバイス５２に相当する。中継デバイス１２ａが、マスターデバイス１４を兼ねるゲートウェイデバイス１３に配布要求を送信した場合である。鍵配布部４１が生成したセッション鍵の識別子は「００３」とする。
（４）リンク４は、センサデバイス１１ｂとセンサデバイス１１ａ（識別子：１１ａ）とのリンクである。センサデバイス１１ｂがデバイス５１に相当し、センサデバイス１１ｄがデバイス５２に相当する。中継デバイス１２ａが、マスターデバイス１４を兼ねるゲートウェイデバイス１３に配布要求を送信した場合である。鍵配布部４１が生成したセッション鍵の識別子は「００４」とする。
【００３８】
デバイス５１の鍵管理部３３は、セッション鍵１０２を受信するとともに、リンクを形成しようとしている相手デバイス５２の鍵管理部３３にも、そのセッション鍵１０２を送信する（Ｓ３０）。
【００３９】
ここで、デバイス５１とデバイス５２の間の通信は、まだセキュリティの確保が行われていない。よって、配布要求１０１を行ったデバイス５１から相手デバイス５２へのセッション鍵１０２の送信は、セッション鍵１０２そのものによるセキュリティの確保以外の何らかの方法により、十分に安全でなければならない。このための方法としては、例えば、ネットワークを構成する全デバイスが、あらかじめマスターデバイス１４との間で、共通鍵暗号技術に基づく暗号鍵を共有しておくことが挙げられる。鍵配布部４１は、マスターデバイス１４とデバイス５１との間の共有鍵（前記暗号鍵）でセッション鍵１０２を暗号化したものと、マスターデバイス１４と相手デバイス５２との間の共有鍵（前記暗号鍵）でセッション鍵１０２を暗号化したものと、２つのデータを生成し、これをともにデバイス５１の鍵管理部３３へ送信する。これらを受信したデバイス５１の鍵管理部３３は、前者を復号してセッション鍵１０２を得ると同時に、後者を相手デバイス５２の鍵管理部３３へ送信する。相手デバイス５２の鍵管理部３３はこれを復号してセッション鍵１０２を得る。デバイス５１および５２は、このようにしてセッション鍵１０２を得て、セッション鍵１０２を用いたセキュリティの確保の下で通信を行うことができる。
【００４０】
上記では、マスターデバイス１４と相手デバイス５２との間の共有鍵（前記暗号鍵）でセッション鍵１０２を暗号化したものを、鍵配布部４１はデバイス５１の鍵管理部３３に送っているが、鍵配布部４１が直接デバイス５２の鍵管理部３３に送ってもよい。
【００４１】
（クリティカルな情報の漏洩）
図１に示したシステム構成で、デバイスが耐タンパ性を持たないとき、すなわち、デバイスへの物理的な接触により何らかの手段でデータの読み出しが可能であるとき、漏洩することによってネットワーク上のセキュリティに重大な支障をきたすような情報（クリティカルな情報）もまた、デバイスへの物理的な接触により読み出される可能性がある。ここでは、上記の「セッション鍵」および「認証情報」が、「クリティカルな情報」にあたる。本実施の形態１では、デバイスの設置場所として、工場内などの公的・私的な閉鎖空間を想定している。このような閉鎖空間では、デバイスへの物理的な接触による不正なデータの読み出しの可能性は低いものの、設置場所によっては、全くないわけではない。特に、いずれかのデバイスが攻撃者によって持ち去られた場合に、このような読み出しが行われる危険性が高い。
【００４２】
「クリティカルな情報」が読み出されると、ネットワーク上のセキュリティに破綻をきたす。「セッション鍵」が読み出されると、攻撃者は、読み出されたセッション鍵を使って、持ち去られたデバイスになりすまして他のデバイスとの通信を行ったり、通信を傍受してその内容を得たりすることが可能となる。また、「認証情報」が読み出されると、攻撃者は、読み出された認証情報を使って、任意のデバイスとの間のセッション鍵を取得し、持ち去られたデバイスになりすましてネットワークに不正にアクセスし、任意のデバイスとの通信を行うことが可能となる。
【００４３】
（セッション鍵の破棄）
図９、図１０を参照してセッション鍵の破棄について説明する。図９は、セッション鍵の破棄について説明するシーケンス図である。図１０は図５に対して、やり取りする情報が異なる。
【００４４】
セッション鍵の漏洩によるセキュリティの破綻を防止するため、各デバイスの鍵管理部３３は、通信部３２による情報提供の下で、あるセッション鍵が最後に使用された時刻を把握する。デバイス５１の鍵管理部３３が、デバイス５２との間のセッション鍵１０２が一定時間以上使用されていない、すなわち、そのセッション鍵１０２を共有している相手デバイス５２との間の通信が予め設定された所定時間の間行われていないことを検出した場合、相手デバイス５２が持ち去られたおそれがあるものとみなし、デバイス５１の共有鍵格納部３３１に格納するセッション鍵１０２を破棄する（Ｓ１１０）。
【００４５】
これにより、もし相手デバイス５２が持ち去られており、セッション鍵１０２が読み出されて、攻撃者がその使用を試みたとする。しかし、持ち去られてから攻撃者により使用されるまでの時間が十分に長ければ、当該セッション鍵１０２は既に破棄されているので、攻撃者は読み出したセッション鍵１０２を使用できない。
【００４６】
デバイス５１の鍵管理部３３がセッション鍵１０２を破棄したにも関わらず、相手デバイス５２は実際には持ち去られておらず、例えば、単に物理的な通信状況の悪化などに伴って一時的に通信不能になっていただけであり、その後、再びデバイス５２との通信が可能となる場合も生じる。このような場合、前述の配布要求１０１の送信により、再びセッション鍵の配布を受け、通信を再開することができる。
【００４７】
上記のような、一定時間毎にセッション鍵を更新する方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｉやＳＳＬなどといった多くの通信プロトコルにおいて使用されている。
【００４８】
さらに、ここでは、アプリケーション（ここではセンサ部３１）や、通信手段によるデータの中継の実現方法によって、ある程度の時間間隔でデバイス間の通信が行われているものとする。すなわち、単に送信もしくは中継するデータがないためにセッション鍵が破棄されること、特に、あるデバイスについて他の全てのデバイスが、この理由によりセッション鍵を破棄することは、非常に稀であるとする。
【００４９】
なお、上記では、デバイス５１の鍵管理部３３は、セッション鍵の破棄を時間の経過によって判断している。しかしこれに限定するものではなく、時間の経過によらない他の何からの方法を用いて判断しても構わない。
【００５０】
（有効性の検証）
「認証情報」の漏洩によるセキュリティの破綻を防止するため、マスターデバイス１４の鍵配布部４１は、ネットワークを構成する全てのデバイスの有効性を管理する。鍵配布部４１は、以下に示す方法により、無効なデバイスを検知する。そして、一方のデバイスが無効なデバイスであるようなセッション鍵の配布要求に対して、セッション鍵の配布を行わない。これを以下、デバイスの無効化と呼ぶ。
【００５１】
図９、図１０を参照して「有効性の検証」を説明する。図９のＳ１１０のようにセッション鍵１０２の破棄を行ったデバイス５１の鍵管理部３３は、破棄が発生した事実を含む破棄通知１０３をマスターデバイス１４の鍵配布部４１へを送信する（Ｓ１２０）。破棄通知１０３には少なくとも、通知を行うデバイス５１の識別子と、破棄されたセッション鍵１０２を共有していた相手デバイス５２の識別子が含まれる。
【００５２】
ここで、当該セッション鍵１０２の破棄が起こるまで、破棄通知１０３を送信するデバイス５１が、当該相手デバイス５２を経由してマスターデバイス１４との通信を行っていた場合、破棄通知１０３を送信するデバイス５１は、何らかの方法で他のリンクおよび中継の経路により、マスターデバイス１４との通信が再び可能となるものとする。図１を参照して例示すれば、センサデバイス１１ａとセンサデバイス１１ｂがリンク４を形成しセッション鍵を用いて通信していたとする。その後、センサデバイス１１ａの鍵管理部がセンサデバイス１１ｂとの通信ができなくなったと判断し、セッション鍵を破棄する。センサデバイス１１ａは、それまでの通信相手であるセンサデバイス１１ｂと通信ができなくなるので、マスターデバイス１４を兼ねるゲートウェイデバイス１３と通信ができなくなる。しかし、例えば、センサデバイス１１ａは中継デバイス１２ａと通信可能となり、中継デバイス１２ａを介してゲートウェイデバイス１３と通信が可能となる。このための方法は、例えば、上記ＲＦＣ３５６１に示されている。本実施の形態で例示している、工場などの施設においては、システムの信頼性、ここでは例えば測定データの到達可能性を、可能な限り高めなければならない。よって、一つのデバイスやリンクに障害が発生しても、その他のデバイスがゲートウェイデバイスなどと全く通信できなくならないよう、リンクや経路の冗長性を考慮した設計がなされている。
【００５３】
（１）破棄通知１０３を受けた場合、鍵配布部４１の削除部４１１は、セッション鍵１０２の送信時に識別子テーブル６０に記録（図７のＳ２０）した識別子の組のうち、破棄通知１０３に含まれるデバイスの識別子の組についてセッション鍵１０２を配布した記録を消去する（Ｓ１３０）。すなわち、鍵配布部４１の削除部４１１は、マスターデバイス１４の通信部３２が受信した破棄通知１０３に含まれる識別子の組を識別子テーブル６０から削除する。この場合は、デバイス５１とデバイス５２の識別子を識別子テーブル６０から削除する。例えば、図８を例に説明する。破棄通知１０３に、破棄通知を送信したデバイスの識別子として「１２ｂ」、相手デバイスの識別子として「１１ｄ」が含まれていたとする。これは図８のリンク１に相当する。鍵配布部４１の削除部４１１は、リンク１に関する情報を識別子テーブル６０から削除する。
（２）鍵配布部４１の判定部４１２は、このようにして、セッション鍵の破棄とそれに伴う破棄通知により、識別子テーブル６０に記録が一つも存在しなくなった識別子を検知する。判定部４１２は「一つも存在しなくなった識別子」を検出する。例えば図８において破棄通知１０３にリンク２の識別子「１２ａ」、「１１ｃ」が含まれていたとする。この場合、「１１ｃ」は一つも存在しなくなる。しかし、「１２ａ」は、リンク３に存在するので、「一つも存在しなくなった識別子」ではない。判定部４１２は、デバイス５２について、セッション鍵を配布したことを示す記録（デバイスと相手デバイスの識別子の組）が識別子テーブル６０に全く存在しなくなったとき、タイマ４１５によって、予め設定された所定時間の経過を待つ。所定時間が経過しても、当該デバイス５２について新たなセッション鍵の配布が行われなかった場合、鍵配布部４１の判定部４１２は、「識別子テーブル６０に記録が一つも存在しなくなった識別子」に係る当該デバイス５２を無効であると判定する。無効なデバイスとは、攻撃者により持ち去られた可能性が非常に高いデバイスを意味する。
（３）判定部４１２は、デバイス５２の識別子（例えば、「００５２」とする）を無効識別子記憶部４１４が有する無効なデバイスの一覧を示す無効デバイステーブル７０に登録する（Ｓ１４０）。図１１は無効識別子記憶部４１４が有する無効デバイステーブル７０に、デバイス５２の識別子「００５２」が登録された様子を示す。
【００５４】
鍵配布部４１は、配布要求１０１に含まれるデバイスの識別子のうち、一方の識別子に係るデバイスが無効と判定されているセッション鍵の配布要求１０１に対して、セッション鍵の配布を行わない（Ｓ１５０）。すなわち、鍵配布部４１は、このような配布要求１０１に応答しない。例えば、鍵配布部４１は、無効識別子記憶部４１４の有する無効デバイステーブル７０に登録された識別子を含む配布要求１０１にのみ応答しない。これによって、上記のようにして無効化された（無効と判定された）デバイス５２が、実際に持ち去られており、その認証情報が読み出されて、攻撃者が読み出した認証情報の使用を試みたとしても、持ち去られてから攻撃者により使用されるまでの時間が十分に長ければ、デバイス５２は既に無効化されているので、攻撃者は、認証情報を使ったセッション鍵の取得ができない。
【００５５】
無効化のために要する通信は、図７に示したようなセッション鍵の配布そのものを除けば、図９に示すセッション鍵の破棄通知１０３のみである。セッション鍵の破棄通知１０３は、セッション鍵の破棄が生じた場合にのみ発生する。よって、例えば特許文献３を応用してデバイスが持ち去られていないことを定期的に確認する方法と比較して、通信量が少なくて済む。すなわち、消費電力が小さく、電源寿命、ひいてはデバイスおよびネットワークの寿命が長い。
【００５６】
（Ｆａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅの解消）
非常に稀であるが、あるデバイスが、単に物理的に（すなわち電波状況のために）もしくはプロトコル上の都合によって、たまたま周囲の全てのデバイスとの通信が行えなかったか、もしくは行わず、それが一定時間続いたために、当該デバイスと通信していたデバイスが全てセッション鍵を破棄する可能性はゼロではない。このような場合、マスターデバイス１４の鍵配布部４１の判定部４１２は、当該デバイスが実際には持ち去られたわけではないにもかかわらず、無効と判定し、無効化してしまう（Ｆａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅと呼ばれる）。Ｆａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅの発生は、人手により、もしくはアプリケーションプロトコルなどの手段により自動的に、検出することができる。
【００５７】
Ｆａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅに対応するため、マスターデバイス１４は、無効化解除部４２を持つ（図５、図６）。無効化解除部４２には、人手による入力などの方法により、Ｆａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅにより無効化されてしまったデバイスの識別子を入力できる。無効化解除部４２は入力されたデバイスの識別子を鍵配布部４１に通知する。鍵配布部４１は、無効化解除部４２から通知されたデバイスの識別子を、無効なデバイスの一覧から削除する。
【００５８】
無効化解除部４２へのデバイスの識別子の入力は、それを行う権限を持つ人あるいはプログラムのみが入力可能であるように、保護されていなければならない。
【００５９】
上記により、誤って無効化されたデバイスを、再び使用可能とすることができる。
【００６０】
（アプリケーションレイヤの通信路）
上記では、セキュリティの確保が行われる通信路として、隣接するデバイス間のリンクを想定しているが、アプリケーションレイヤで形成される、直接もしくは間接に通信を行う、すなわち必ずしも１つのリンクを挟んで隣接しているとは限らない２つのノード間の通信路についても、全く同様にしてセキュリティの確保およびセッション鍵の要求と配布を行い、本発明による有効性の検証および無効化を行うことができる。
【００６１】
（効果）
まず、どのデバイスとも通信していないデバイスを迅速に発見し、そのデバイスの無効化、すなわちそのデバイスに関するセッション鍵の発行の禁止を行うことにより、持ち去られたデバイスになりすましてネットワークに接続しようとする攻撃者を排除できる。
【００６２】
次に、人手による手作業によって同様の無効化を行うよりも、迅速に無効化を実施でき、また、要するコストが小さい。
【００６３】
次に、本実施の形態１によれば、キープアライブなどの定期的な通信に比べて低頻度の通信によって無効化を実現できる。無効化の判断材料に利用される通信内容は、セッション鍵の配布と、セッション鍵の破棄の通知の２種類のみである。このうちセッション鍵の配布は、無効化の有無にかかわらず必須の通信である。また、セッション鍵の破棄の通知は、セッション鍵の破棄が発生した場合にしか行われないので、キープアライブなどの定期的な通信に比べて低頻度である。これにより、定期的な通信によって無効化を実現するよりも、通信コストが小さい。すなわち、デバイスの電源寿命を長くできる。
【００６４】
最後に、デバイス間の通信が概ね想定どおりに行われるように設計されたネットワークでは、実際には持ち去られていないデバイスを、誤って無効化すること（Ｆａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）の頻度は小さく、マスターデバイスにおいて人手などの方法で無効化の解除を行う必要が生じる頻度は、無効化自体の発生頻度よりも非常に小さい。したがって、自動化に伴うＦａｌｓｅ  Ｐｏｓｉｔｉｖｅの可能性を勘案しても、人手による手作業によって同様の無効化を行うよりもコストは小さい。
【００６５】
実施の形態１において、無効判定システム１０００のデバイスのそれぞれは、破棄通知を送信する鍵管理部を備える。また、マスターデバイス１４は、デバイスが送信する破棄通知に含まれる識別子の組を識別子テーブルから削除する削除部、削除部による削除の結果に基づきデバイスの無効を判定する判定部を備える。これにより、デバイスの持ちさりを自動検出し、少ない頻度の通信で持ち去られた可能性の高いデバイスを無効化することができる。
【００６６】
実施の形態１のマスターデバイス１４は、鍵配布部が配布するセッション鍵を識別子テーブルに記録し、削除部が、受信した破棄通知に含まれる識別子の組を識別子テーブルから削除し、判定部が、削除部による削除の結果に基づきデバイスの無効を判定する。よって、デバイスの持ち去りを自動検出することができる。また少ない頻度の通信で持ち去られた可能性の高いデバイスを無効化できる。
【００６７】
実施の形態１のマスターデバイス１４は、通信相手との通信状況を監視し、通信相手と通信ができないと判断したデバイスから破棄通知を受信し、この破棄通知に基づいて所定のデバイスを無効化する。よって、少ない通信頻度で、持ち去られた可能性の高いデバイスを確実に無効化することができる。
【００６８】
実施の形態１のマスターデバイス１４は、判定部が、予め設定された所定時間経過の後にデバイスの無効を判定する。よって、通信状況の悪化による一時的通信不通のなうな場合、無効を猶予することができる。
【００６９】
実施の形態１のマスターデバイス１４は、鍵配布部が、無効と判定したデバイスの識別子を含む配布要求には応答しないので、攻撃者によるデバイスのなりすましに対抗することができる。
【００７０】
実施の形態１のマスターデバイス１４は、無効識別子記憶部が判定部により無効と判定されたデバイスの識別子を記憶する。鍵配布部は無効識別子記憶部に記憶された識別子を含む配布要求にのみ応答しない。よって、無効と判定されたデバイスに確実にセッション鍵を配布しないようにすることができるとともに、有効なデバイスからの配布要求には確実に応答することができる。
【００７１】
実施の形態１のマスターデバイス１４は、無効化解除部が、所定の識別子を入力し、入力した識別子を鍵配布部に通知し、鍵配布部が通知を受けた識別子と一致する識別子を無効識別子記憶部から削除する。これにより、本来無効とされなくともよいデバイスが無効とされた場合に、容易に無効化を解除することができる。
【００７２】
実施の形態１のデバイスは、鍵管理部が破棄通知を送信するので、通信相手のデバイスの持ち去りを頻度の少ない通信で、容易に検知することができる。
【００７３】
実施の形態１のデバイスは、鍵管理部が、予め設定された所定時間の経過後に破棄通知を送信するので、破棄通知の送信に猶予の自由度を設けることができる。
【００７４】
実施の形態２．
図１２、図１３を用いて実施の形態２を説明する。実施の形態２は、実施の形態１に係るマスターデバイス１４の動作を、方法、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体により実施する実施形態である。
【００７５】
前記の実施の形態１においては、マスターデバイス１４における各構成要素の動作は、互いに関連しており、動作の関連を考慮しながら、一連の動作として置き換えることができる。そして、このように構成要素の動作を一連の動作に置き換えることにより、無効判定方法の実施形態とすることができる。
【００７６】
図１２は、図５に示したマスターデバイス１４の通信部３２（配布要求受信部、鍵送信部、破棄通知受信部の一例）の動作、鍵配布部４１の動作、削除部４１１の動作、及び判定部４１２の動作を一連の動作に置き換えて、方法の実施形態としたフローチャートを示す。
【００７７】
Ｓ２１０は、他の通信装置との通信に使用するセッション鍵（共有鍵）の配布を要求する通信装置からの配布要求であって少なくとも前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子とを含む配布要求を受信する工程である。通信部３２（配布要求受信部）の動作に対応する。
【００７８】
Ｓ２２０は、受信した前記配布要求に応答してセッション鍵を生成するとともに、前記配布要求に含まれる前記他の通信装置の識別子と前記配布を要求する前記通信装置の識別子との組を識別子テーブル６０に記録する工程である。鍵配布部４１の動作に対応する。
【００７９】
Ｓ２３０は、生成したセッション鍵を前記配布を要求する前記通信装置に送信する工程である。
通信部３２（鍵送信部）の動作に対応する。
【００８０】
Ｓ２４０は、送信したセッション鍵を用いて相手方の第２通信装置と通信を行なっていた第１通信装置から、前記第１通信装置が用いていたセッション鍵を破棄した事実と、前記第１通信装置の識別子と前記第２通信装置の識別子との組とを含む破棄通知を受信する工程である。通信部３２（破棄通知受信部）の動作に対応する。
【００８１】
Ｓ２５０は、受信した前記破棄通知に含まれる識別子の組を前記識別子テーブル６０から削除する工程である。削除部４１１の動作に対応する。
【００８２】
Ｓ２６０は、削除の結果、前記識別子テーブル６０に記録が一つも存在しなくなった識別子を検知し、検知した識別子に対応する通信装置を無効と判定する工程である。判定部４１２の動作に対応する。
【００８３】
また、上記各構成要素の一連の動作を、各構成要素の処理と置き換えることにより、無効判定プログラムの実施形態とすることができる。すなわち、上記Ｓ２１０〜Ｓ２６０の一連の工程を処理と置き換えることにより、無効判定プログラムの実施形態とすることができる。また、この無効判定プログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録させることで、プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態とすることができる。
【００８４】
プログラムの実施の形態及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態は、すべてコンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。
【００８５】
図１３は、実施の形態１に係るマスターデバイス１４の動作を、プログラムにより実行する、実施の形態２に係るコンピュータシステム２０００のハードウェア構成を示す。ＣＰＵ５１０には、バス５１１を介して、フラッシュメモリ５２０、ＲＯＭ５１２、タイマ５１３、通信部５１４等が接続されている。また、フラッシュメモリ５２０には、オペレーティングシステムであるＯＳ５２１、プログラム群５２２、ファイル群５２３が記憶されている。プログラム群５２２は、ＣＰＵ５１０、ＯＳ５２１により実行される。
【００８６】
図５のマスターデバイス１４と図１３のコンピュータシステム２０００との対応関係を説明する。
【００８７】
マスターデバイス１４の鍵配布部４１、削除部４１１、判定部４１２等は、プログラムにより実施される。プログラムは、フラッシュメモリ５２０のプログラム群５２２に記憶されている。あるいは、ＲＯＭ５１２にあらかじめ記憶されている。
【００８８】
また、マスターデバイス１４の通信部３２には、通信部５１４が対応する。通信部５１４の送受信の制御は、プログラム群５２２に記憶されるプログラムにより実行される。また、識別子テーブル格納部４１３、無効識別子記憶部４１４はフラッシュメモリ５２０のファイル群５２３が対応する。ファイル群５２３には、識別子テーブル５２４、無効デバイステーブル５２５が含まれる。
【００８９】
図５に示したマスターデバイス１４の鍵配布部４１、削除部４１１、判定部４１２等が行なう動作は、ハードウェアのみでも実施でき、ソフトウェアのみでも実施でき、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせでも実施できる。これは、図５に示したデバイス５１の鍵管理部３３の動作についても同様である。
【００９０】
プログラムの実施の形態及びプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体の実施の形態における各処理は、プログラムで実行されるが、このプログラムは、前述のようにフラッシュメモリ５２０に記録されている。そして、フラッシュメモリ５２０からＣＰＵ５１０に読み込まれ、ＣＰＵ５１０によって、プログラムの各処理が実行される。
【００９１】
また、ソフトウェア、あるいはプログラムは、ＲＯＭ２４１に記憶されたファームウェアで実行されても構わない。あるいは、ソフトウェアとファームウェアとハードウェアの組み合わせでプログラムを実行しても構わない。
【００９２】
実施の形態２の無効判定方法は、配布するセッション鍵を識別子テーブルに記録し、受信した破棄通知に含まれる識別子の組を識別子テーブルから削除し、削除の結果に基づきデバイスの無効を判定する。よって、デバイスの持ち去りを自動検出することができる。また少ない頻度の通信で持ち去られた可能性の高いデバイスを無効化できる。
【００９３】
実施の形態２の無効判定プログラムは、配布するセッション鍵を識別子テーブルに記録する処理、受信した破棄通知に含まれる識別子の組を識別子テーブルから削除する処理、削除の結果に基づきデバイスの無効を判定する処理等をコンピュータであるマスターデバイスに実行させる。よって、デバイスの持ち去りを自動検出することができる。また少ない頻度の通信で持ち去られた可能性の高いデバイスを無効化できる。
【００９４】
以上の実施の形態における有効性判定方法は、２つのデバイス間の通信におけるセキュリティ確保に用いられる共有鍵が、デバイスからの要求に応じて、マスターデバイスによって生成されてデバイスへ配布され、マスターデバイスは、配布した共有鍵が使用されているデバイスの組を記録しているようなネットワークにおいて、第１のデバイスが、第１のデバイスと通信している第２のデバイスとの通信ができなくなったと判断したとき、第１のデバイスは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の通信におけるセキュリティ確保に用いていた共有鍵を破棄し、破棄した事実をマスターデバイスに通知し、マスターデバイスは、破棄の通知を受けた共有鍵に関する記録を削除し、マスターデバイスが、第２のデバイスが他のどのデバイスとも共有鍵を共有していない事実をもって、第２のデバイスを無効であると判定することを特徴とする。
【００９５】
以上の実施の形態における有効性判定方法は、第２のデバイスが、他のどのデバイスとも共有鍵を共有していない事実を観測してから、あらかじめ定める一定時間の後に、第２のデバイスを無効であると判定することを特徴とする。
【００９６】
以上の実施の形態における鍵配信システムは、２つのデバイス間の通信におけるセキュリティ確保に用いられる共有鍵が、デバイスからの要求に応じて、マスターデバイスによって生成されてデバイスへ配布され、マスターデバイスは、配布した共有鍵が使用されているデバイスの組を記録しているようなネットワークにおいて、第１のデバイスが、第１のデバイスと通信している第２のデバイスとの通信ができなくなったと判断したとき、第１のデバイスは、第１のデバイスと第２のデバイスとの間の通信におけるセキュリティ確保に用いていた共有鍵を破棄し、破棄した事実をマスターデバイスに通知し、マスターデバイスは、破棄の通知を受けた共有鍵に関する記録を削除し，マスターデバイスが、第２のデバイスが他のどのデバイスとも共有鍵を共有していない事実をもって、第２のデバイスを無効であると判定して、その事実を記録し、マスターデバイスは、無効化であると記録されているデバイスに関わる共有鍵を、いかなるデバイスから要求されても発行しないことを特徴とする。
【００９７】
以上の実施の形態における鍵配信システムは、第２のデバイスが、他のどのデバイスとも共有鍵を共有していない事実を観測してから、あらかじめ定める一定時間の後に、第２のデバイスを無効であると判定することを特徴とする。
【００９８】
以上の実施の形態における鍵配信システムは、任意のデバイスに関する、無効であると判定されたことを示す記録を、安全な手段により、削除することができることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】実施の形態１における無効判定システム１０００の構成を示す。
【図２】実施の形態１におけるセンサデバイス１１の構成を示す。
【図３】実施の形態１における中継デバイス１２の構成を示す。
【図４】実施の形態１におけるゲートウェイデバイスの構成を示す。
【図５】実施の形態１におけるセッション鍵の配布を説明する図である。
【図６】実施の形態１におけるマスターデバイス１４の構成の一例を示す。
【図７】実施の形態１におけるセッション鍵の配布を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１における識別子テーブルの一例を示す。
【図９】実施の形態１におけるセッション鍵の破棄から無効判定までを説明する図である。
【図１０】実施の形態１における破棄通知の送信を示す図である。
【図１１】実施の形態１における無効デバイステーブルを示す。
【図１２】実施の形態２における無効判定方法の工程を示すフローチャートである。
【図１３】実施の形態２におけるコンピュータシステム２０００のハードウェア構成である。
【符号の説明】
【０１００】
１  短距離無線通信ネットワーク、２  有線ネットワーク、１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１ｄ  センサデバイス、１２，１２ａ，１２ｂ  中継デバイス、１３  ゲートウェイデバイス、１４  マスターデバイス、２１  監視サーバ、２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  監視対象機器、３１  センサ部、３２  通信部、３３  鍵管理部、３４  測定データ中継部、３５  有線通信部、４１  鍵配布部、４２  無効化解除部、５１，５２  デバイス、６０  識別子テーブル、７０  無効デバイステーブル、１０１  配布要求、１０２  セッション鍵、１０３  破棄通知、３３１  共有鍵格納部、４１１  削除部、４１２  判定部、４１３  識別子テーブル格納部、４１４  無効識別子記憶部、４１５  タイマ、５１０  ＣＰＵ、５１１  バス、５１２  ＲＯＭ、５１３  タイマ、５１４  通信部、５２０  フラッシュメモリ、５２１  ＯＳ、５２２  プログラム群、５２３  ファイル群、５２４  識別子テーブル、５２５  無効デバイステーブル、１０００  無効判定システム、２０００  コンピュータシステム。
【図１】
2006319689.tif 000003
【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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