(57)【要約】【課題】アドホックネットワークにおいて課金・報酬プロセスを実行する。【解決手段】アドホックネットワーク２のユーザノード１はアクセスルータ４を通じて固定ネットワーク５にアクセスでき、データを送信または受信するノード１，４には費用が課金される。アクセスルータ４がユーザノード１と固定ネットワーク５の間でのデータパケットの転送について報酬を受領し、費用および報酬の分析および会計処理が、改竄に対して安全となるようにインターネットサービスプロバイダ６の側で実行される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドホックネットワークにおいて課金・報酬プロセスを実行する方法であって、前記アドホックネットワークのユーザノードはアクセスルータを通じて固定ネットワークにアクセスでき、データを送信または受信するユーザノードおよび／またはアクセスルータには費用が課金され、
前記アクセスルータが前記ユーザノードと前記固定ネットワークの間でのデータパケットの転送について報酬を受領し、費用および報酬の分析および会計処理が、改竄に対して安全となるようにインターネットサービスプロバイダの側で実行されることを特徴とする方法。
【請求項２】
好ましくは無線インターネットアクセスのためにホットスポットに適用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクセスルータがインターネットサービスプロバイダに接続されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのユーザノードが前記アクセスルータを通じて前記インターネットサービスプロバイダに接続されることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記アドホックネットワークのユーザノードおよび／またはアクセスルータに、前記インターネットサービスプロバイダによる認証後に証明書が送信されることを特徴とする請求項１−４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記証明書が、認証成功の確認応答とともに送信されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ユーザノードに対する証明書が、さらに、該ユーザノードが登録されているアクセスルータへ送信されることを特徴とする請求項１−６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記固定ネットワーク宛のパケットが前記ユーザノードによって前記アクセスルータへ送信されることを特徴とする請求項１−７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記パケットが真正性を証明するために署名されることを特徴とする請求項１−８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記パケットに順番号が挿入されることを特徴とする請求項１−９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記パケットに前記順番号のハッシュ値がさらに挿入されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記パケットには、前記ユーザノードによって、前記インターネットサービスプロバイダから受信された証明書がさらに付加されることを特徴とする請求項１−１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
パケットの署名が、前記アクセスルータによる該パケットの受信後にチェックされることを特徴とする請求項１−１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記アクセスルータによって確認されたパケットが前記インターネットサービスプロバイダへ転送されることを特徴とする請求項１−１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記アクセスルータによって転送されるパケットには、前記インターネットサービスプロバイダから受信された証明書がさらに付加されることを特徴とする請求項１−１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記パケットの署名が前記インターネットサービスプロバイダにおいてチェックされることを特徴とする請求項１−１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記インターネットサービスプロバイダによってパケットの受信が確認されるとともに、カウンタを増大させることを特徴とする請求項１−１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
所定数のパケットが前記ユーザノードへ転送された後、該ユーザノードに対して、前記アクセスルータによって受信確認応答が要求されることを特徴とする請求項１−１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
確認応答がない場合にパケットの送信が停止されることを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記受信確認応答が前記アクセスルータによって前記インターネットサービスプロバイダへ転送されることを特徴とする請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記インターネットサービスプロバイダの側で、前記アクセスルータおよび／または前記ユーザノードによって受信および／または送信されたパケット数の値がＡＡＡ（認証・許可・アカウンティング）サーバへ転送されることを特徴とする請求項１−２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
前記ＡＡＡサーバへ送信される値が、前記ユーザノードに対する費用および／または前記アクセスルータの報酬を計算するために使用されることを特徴とする請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
パケットが前記アクセスルータによって転送されるとともに前記ユーザノードによって他のユーザノードへ転送されることを特徴とする請求項１−２２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２４】
前記ユーザノードがパケットを転送したことに対する報酬を受領することを特徴とする請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
少なくとも１つのユーザノードを含むアドホックネットワークの課金・報酬プロセスを実行するシステムにおいて、
前記アドホックネットワークを固定ネットワークに接続し、各ユーザノードが前記固定ネットワークにアクセスしてデータ送受信を可能とし、前記ユーザノードと前記固定ネットワークの間でのデータパケットの転送について報酬を受領するアクセスルータと、
インターネットサービスプロバイダの側に設けられ、前記アドホックネットワークのユーザノードおよび／またはアクセスルータに課金された費用および前記報酬の分析と会計処理とを実行する処理手段と、
を有することを特徴とする課金・報酬プロセス実行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドホックネットワークにおいて課金・報酬プロセスを実行する方法およびシステムに関する。ここで、アドホックネットワークのユーザノードはアクセスルータを通じて固定ネットワークにアクセスでき、データを送信または受信するノードには費用が課金される。
【背景技術】
【０００２】
現在、多くの企業、機関および家庭が、インターネットに接続するために、例えばＤＳＬのような広帯域なコネクションを利用している。これによって達成される帯域幅は、多くの場合、個々のＰＣの直接接続に用いられるだけではなく、無線アクセスルータ（以下、適宜「ＡＲ」と記す。）を通じて、ラップトップやＷＬＡＮ対応ＰＤＡのような、たいていはモバイル型の、より多くの端末を接続する可能性を提供する。さらに、ＷＬＡＮ対応携帯電話が市販されようとしている。このことは、ＤＳＬコネクションがボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）にも大規模に使用され得ることを意味する。
【０００３】
インターネットや固定ネットワークへのこのような接続が広く商用化され、いわゆるホットスポットが構築されると、データパケットの伝送により生じた費用を課金するための方法が必要となる。ネットワークの構築と接続は、できるだけ円滑かつ利用しやすい方法で実現可能であるのがよい。
【０００４】
インターネットカフェや空港ラウンジにおける無線インターネット接続の分野では、いくつかの解決手段が既知である。しかし、このようなホットスポットを設置し運用する費用は比較的高い。無線ネットワークアクセスのプロバイダとインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）の間、および、個々のＩＳＰとモバイルユーザの間で、個別の契約を結ばなければならない。さらに、対応するソフトウェアをＡＲにインストールし、対応するＩＳＰに合わせてＡＲを正しく設定しなければならない。
【０００５】
【非特許文献１】RFC 2138 - Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS); April 1997
【非特許文献２】B. Lamparter, K. Paul, D. Westhoff, "Charging Support for Ad Hoc Stub Networks", Elsevier Journal of Computer Communication, Internet Pricing and Charging: Algorithms, Technology and Applications, Elsevier Science, Volume 26, Issue 13, pp. 1504-1514, August 2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、これらのシステムのセキュリティが比較的弱いのは特に問題である。非特許文献１に記載されたシステムでは、送信データ量に対する全会計処理が無線ネットワークアクセスのプロバイダのＡＲによって実行され、収集された情報が時々ＩＳＰに提供されるだけである。この情報は保護されていないので、いつでも読み出され、比較的容易に改竄できてしまう。これにより、モバイルユーザに非常に高額な費用が課されたり、送信データパケットに対する非常に高額な報酬がモバイルネットワークアクセスのプロバイダに付与されたりする可能性がある。
【０００７】
インターネットカフェや空港ラウンジの場合、このことが問題を生じないのは確かである。というのは、無線インターネットアクセスのプロバイダは十分信頼でき、ＩＳＰにＡＲへの管理アクセスを許可してよいからである。個人がホットスポットを設置する場合、ＩＳＰが迅速かつ安価にエリア全体の無線ネットワークを設置することができるが、その場合には会計データを十分に保護しなければならない。
【０００８】
そこで、本発明は、アドホックネットワークにおいて、特にデータの探知や改竄に対して安全な会計処理が可能な課金・報酬プロセスを実行する方法およびシステムを提供するという課題を解決しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、請求項１に記載の特徴を備えた方法によって解決される。本発明の方法によれば、アクセスルータがユーザノードと固定ネットワークの間でデータパケットを転送することに対する報酬を受領し、費用・報酬データの分析・会計処理が、改竄に対して安全な方法でＩＳＰにおいて実行される。
【００１０】
本発明により初めて認識されたこととして、改竄および無権限の読み出しに対して安全な会計処理を可能にするためには、既知の実務とは異なり、費用・報酬データの分析・会計処理を完全にＩＳＰ側で実行しなければならない。この目的のため、例えばＳＩＣＰ（Secure Incentive based Charging Protocol）のようなアドホックネットワークで既知のプロトコル（非特許文献２）を、アドホックネットワークおよび固定ネットワークからなるネットワークに、あるいは少なくともその一部に拡張する。ＡＲはアドホックネットワークから固定ネットワークにパケットを転送して報酬を受領するだけである。本発明によれば、ＡＲには、ユーザの管理や送信パケットの課金・料金請求の作業までは委ねられない。本発明によれば、データパケットへの署名により、セキュリティ対策も適用される。
【発明の効果】
【００１１】
有利な点として、本発明による方法は、無制限に信頼できないプロバイダの場合にも、好ましくは無線インターネットアクセスのために、ホットスポットを構築する際に適用可能である。一方で、会計データのセキュリティが向上し、ホットスポットを運用し費用・報酬の会計処理を行う際のプロバイダの作業が大幅に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の教示を有利に実現し、さらに改良する方法には複数の可能性がある。そのために、一方では請求項１に従属する請求項を参照し、他方では本発明の好ましい実施例に関する以下の説明を図面とともに参照すべきである。好ましい実施例および図面の説明に関しては、教示の一般的に好ましい実施形態および改良形態も説明される。
【００１３】
図１には、比較的多数のユーザノード１を概略的に示している。これらは自律的に相互接続することにより、無線アドホックネットワーク２を形成する。ユーザノード、特にモバイル装置をネットワーク接続するため、ＷＬＡＮネットワーク３が用いられる。ユーザノードの近くには、もう１つのノードが存在し、これが無線アクセスルータ（ＡＲ）４として作用することで、固定ネットワークへのアクセスを可能にする。このＡＲ４は、ＤＳＬコネクション５を通じてＩＳＰのネットワークアクセスルータ（ＮＡＲ）６に接続される。
【００１４】
ＷＬＡＮネットワーク３、ＡＲ４およびＤＳＬコネクション５を通じて、ユーザノード１はＩＳＰのＮＡＲ６への接続を確立し、それによりインターネットにアクセスすることができる。これにより、ユーザノードはＩＳＰからデータを受信し、データをＩＳＰへ送信することができる。同様に、会計データがＮＡＲ６に到達し、ＮＡＲ６はそのデータをＡＡＡ（認証・許可・アカウンティング）サーバ（図示せず）へ転送する。このサーバは、ユーザノードに対する費用およびＡＲ４に対する報酬の会計処理を担当する。
【００１５】
これにより、私設ホットスポットを設置することができ、その事業者はユーザノードとの間で直接に費用を精算する必要がない。実際、ＩＳＰからは、無料データパケット、金銭等の形態で補償がなされる。費用は、モバイルネットワークアクセスのユーザにＩＳＰから直接請求される。
【００１６】
特に指摘しておくべきことであるが、上記の実施例は単に本発明による教示を説明するためのものに過ぎず、決して本発明を上記の実施例に限定するものではない。
【００１７】
上述したように、本発明による方法は、無制限に信頼できないプロバイダの場合にも、好ましくは無線インターネットアクセスのために、ホットスポットを構築する際に適用可能である。一方で、会計データのセキュリティが向上し、ホットスポットを運用し費用・報酬の会計処理を行う際のプロバイダの作業が大幅に低減される。
【００１８】
特に簡単な登録に関して、すべての参加ノード、すなわちユーザノード１およびＡＲ４が、ＩＳＰに直接登録することができる。有利な点として、認証成功後、ＩＳＰは確認応答とともに証明書を送信する。この証明書は、ネットワークへの参加権限の確認として、どのノードでも使用可能である。さらに、ＡＲ４は、ユーザノード１の証明書のコピーを取得でき、これにより、権限のあるユーザからのパケットのみを転送するようにすることができる。特に有利な点として、ユーザノード１は、その証明書の有効期間中は、ＩＳＰに新たに登録せずに他の無線アクセスルータＡＲを通じてデータパケットを送信することも可能である。
【００１９】
ユーザノード１が固定ネットワークへデータパケットを送信する場合、パケットはＡＲ４へ送信され、そこからＩＳＰへ転送される。
【００２０】
ＡＲ４を通じて固定ネットワークへ送信されるパケットの真正性の簡単なチェックに関して、ユーザノード１は、パケットを送信する前にパケットにディジタル署名を付加できる。ＩＳＰから既に受信したパケットの列の中に後でパケットを正しい順序で入れるため、順番号を付加することができる。これはハッシュ値とともに保存することもできる。さらに、ＩＳＰから受信した証明書をデータパケットとともに送信することができる。
【００２１】
有利な点として、ユーザノード１のＡＲ４によって受信されるパケットが、その送信者の権限に関してチェックされる。それにより、パケットに付加された証明書を、その証明書の保存されたコピーと比較する。チェックが成功した場合、ＡＲ４は、ＩＳＰから受信した自己の証明書を用いることによりパケットのハッシュチェインを延長することや、ＩＳＰへパケットを送信することができる。
【００２２】
有利な点として、ＩＳＰによって受信されたパケットは、それらの正しい署名に関して再チェックされることが可能である。ユーザノード１およびＡＲ４の権限を確認でき、ユーザノード１とＩＳＰの間でパケットが変化しなかった場合、パケットは、与えられたタスクに従ってさらに処理される。
【００２３】
会計処理を実行するため、受信され確認された各パケットはＩＳＰでカウントされ、その値がＡＡＡ（認証・許可・アカウンティング）アーキテクチャへ送信される。
【００２４】
有利な点として、ＩＳＰからユーザノード１へデータを送信する際、受信側ノードは、ある一定数のパケットがアクセスルータによって転送された後に、受信確認応答を送信するよう要求され得る。応答がない場合、好ましくはパケットの転送を停止する。ユーザノード１の確認応答が受信された場合、好ましくはＡＲ４の証明書を付加することにより、好ましくは直接ＩＳＰへ転送される。これにより、ＩＳＰからユーザへ送信されたパケットが実際に受信されたかどうか、そしてパケットがＡＲ４によって転送されたかどうかをチェックすることができる。
【００２５】
費用および報酬の会計処理を実行するため、有利な点として、この情報は、ＩＳＰのＡＡＡサーバへ転送され、そこでパケットの伝送にかかった費用がユーザノード１に課金されると同時に、ＡＲ４は報酬を受領することができる。
【００２６】
一般に、課金プロセスにおいては、転送パケットごとに追加料金が課金される場合もあり、送信データ総量に請求がなされる場合もある。また、送信パケットの種類に応じて、異なる基準に従って課金されることも考えられる。例えば、ＶｏＩＰデータストリームはパケット数に応じて課金されるのに対して、データコネクションは送信データ総量に応じて課金されることが考えられる。
【００２７】
特に有利な点として、本発明による方法は、いかなる特定の暗号化方法とも独立である。ディジタル署名の可能な候補として、例えば、ＥＣＣ（楕円曲線暗号）およびＲＳＡがある。ハッシュ関数としては、例えば、ＭＤ５およびＳＨＡ−１の方法が考えられる。
【００２８】
さらに、有利な点として、送信データパケットの長さに応じて、異なる暗号化方法や、キーあるいは証明書の長さを切り替えることができる。例えば、比較的短いＶｏＩＰパケットには、比較的長いデータパケットよりも短いディジタル署名を割り当てることができる。
【００２９】
有利な点として、本発明による方法は、複数の無線アクセスルータＡＲおよび複数のＩＳＰに拡張できる。対応する契約および必要なインフラストラクチャがあれば、個別の会計データをＩＳＰ間で交換することができる。
【００３０】
特に多様な応用形態に関して、無線ネットワークアクセスのプロバイダにおいて、他社装置と自社装置の区別をすることができる。これは、例えば、自社および他社の装置をＷＬＡＮに接続する際に、それらを異なるＷＥＰキーで動作させることによって実現できる。これらのキーに応じて、アクセスルータは自身で課金を行い、あるいは対応する情報をＩＳＰへ転送することができる。
【００３１】
特に有利な点として、本発明による方法は、いわゆるマルチホップアドホックネットワークに適用可能である。この場合、例えば２つのノード間の接続が可能でないため、ユーザノードからのパケットは無線アクセスルータＡＲに直接には送信されない。それにもかかわらずデータの交換を可能にするため、少なくとももう１つのユーザノードが無線アクセスルータＡＲへの途中の中間ステーションとして作用する。これらのノードは、転送されたデータパケット数に応じて報酬を受領することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ＤＳＬコネクションを用いたアドホックネットワークにおける本発明による方法の実施態様の概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１  ユーザノード
２  アドホックネットワーク
３  ＷＬＡＮネットワーク
４  アクセスルータ
５  ＤＳＬコネクション
６  （ＩＳＰの）ネットワークアクセスルータ
【図１】
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