(57)【要約】【課題】  第１ネットワーク（例えばインターネット）及び第２ネットワーク（例えばイントラネット）を接続する通信中継装置（例えばＶＰＮゲートウェイ）における暗号化・復号化処理の負荷を軽減する。  【解決手段】  第１ネットワークと第２ネットワークとを接続する通信中継装置を備え、第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で、前記通信中継装置を経由して通信するように構成されたネットワークシステムにおいて、第１ネットワーク内と第２ネットワーク内の両通信を暗号化する暗号化通信システムであって、前記通信中継装置が、前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成手段と、前記暗号鍵と復号鍵を、前記サーバに送信する鍵転送手段と、を備え、前記サーバが、前記復号鍵を使って受信フレームを復号化するフレーム受信手段と、前記暗号鍵を使ってフレームを暗号化して送信するフレーム送信手段と、を備える。【選択図】図２
2006121510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ネットワークと第２ネットワークとを接続する通信中継装置を備え、第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で、前記通信中継装置を経由して通信するように構成されたネットワークシステムにおいて、第１ネットワーク内と第２ネットワーク内の両通信を暗号化する暗号化通信システムであって、
前記通信中継装置が、
前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成手段と、
前記暗号鍵と復号鍵を、前記サーバに送信する鍵転送手段と、
を備え、
前記サーバが、
前記復号鍵を使って受信フレームを復号化するフレーム受信手段と、
前記暗号鍵を使ってフレームを暗号化して送信するフレーム送信手段と、
を備える暗号化通信システム。
【請求項２】
前記通信中継装置が、
前記クライアントとサーバとの間の暗号化セッションを識別するセッション識別子を作成する識別子作成手段と、
前記セッション識別子を前記クライアント及びサーバに送信する識別子転送手段と、
受信フレームからセッション識別子を抽出する識別子抽出手段と、
前記受信フレームから抽出されたセッション識別子とその受信フレームの送信元アドレスとに基づいて、前記クライアント又はサーバ宛てに受信フレームを転送するフレーム転送手段と、
を備え、
前記サーバ及びクライアントが、暗号化済みのフレームに前記セッション識別子を付与して送信する、
請求項１に記載の暗号化通信システム。
【請求項３】
前記通信中継装置が、
ユーザごとの前記第２ネットワークへのアクセス許可情報と前記サーバへのアクセス許可情報とを保持するアクセス許可保持手段と、
アクセス許可もしくはアクセス拒否を通知するフレームを送信するアクセス認証通知手段と、
を備え、
前記通信中継装置装置が、前記クライアントからユーザの認証データを受信すると、該ユーザに対する前記第２ネットワークへのアクセス許可情報と前記サーバへのアクセス許可情報とにに基づいて、前記第２のネットワークへのアクセス認証と前記サーバへのアクセス認証を行う、
請求項１に記載の暗号化通信システム。
【請求項４】
前記通信中継装置が、前記鍵作成手段及び鍵転送手段に代えて、
鍵転送フレームを転送する鍵透過転送手段を備え、
前記サーバが、前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成機能を備え、
前記通信中継装置が前記クライアントから共通鍵を受信すると、前記鍵透過転送手段が前記サーバに該共通鍵を転送し、前記通信中継装置が前記鍵作成手段から共通鍵を受信すると、前記鍵透過転送手段が前記クライアントに該共通鍵を転送する、
請求項３に記載の暗号化通信システム。
【請求項５】
前記通信中継装置が、
前記サーバとの間に予め暗号化セッションを作成する事前セッション作成手段と、
前記作成済み暗号化セッションの識別子を保持する作成済セッション保持部と、
を備え、
前記通信中継装置が、前記作成済セッション保持部に保持されている暗号化セッションを使って前記サーバに鍵を渡す、
請求項２に記載の暗号化通信システム。
【請求項６】
前記サーバが、
新しい共通鍵及びこの共通鍵に対応する識別子を作成する新共通鍵作成手段と、
前記共通鍵を交換前の共通鍵で暗号化し、前記識別子とともに送信する新共通鍵転送手段と、
前記識別子と旧識別子を送信する新識別子通知手段と、
を備え、
前記通信中継装置が、前記識別子を含むフレームを受信すると、前記フレーム転送手段に前記識別子を渡す新識別子登録手段を備え、
前記クライアントとサーバとの間の共通鍵による暗号化通信の途中で、前記新共通鍵作成手段が、共通鍵および識別子を作成し、
前記新共通鍵転送手段が、前記共通鍵及び前記識別子を前記クライアントに送信し、
前記新識別子通知手段が、前記新識別子登録手段に前記２つの識別式を送信する、
請求項２に記載の暗号化通信システム。
【請求項７】
第１ネットワークと第２ネットワークとを接続するとともに、前記第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で送受されるフレームを中継する通信中継装置であって、
前記クライアントとサーバとの間のデータ通信を暗号化するための鍵を、所定プロトコルに従って作成する鍵作成手段と、
前記作成された鍵を保持する保持手段と、
前記保持された鍵を所定タイミングで前記サーバに送信する鍵転送手段と、
を備える通信中継装置。
【請求項８】
前記保持手段は、前記クライアントとサーバとの間のデータ通信セッションを識別するためのセッション識別子をさらに保持し、
前記鍵転送手段は、前記セッション識別子をさらに送信する請求項７に記載の通信中継装置。
【請求項９】
第１ネットワークと第２ネットワークとを接続する通信中継装置を備え、第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で、前記通信中継装置を経由して通信するように構成されたネットワークシステムにおいて、第１ネットワーク内と第２ネットワーク内の両通信を暗号化する暗号化通信方法であって、
前記通信中継装置が、前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成ステップと、
前記通信中継装置が、前記暗号鍵と復号鍵を、前記サーバに送信する鍵転送ステップと、
前記サーバが、前記復号鍵を使って受信フレームを復号化するフレーム受信ステップと、
前記サーバが、前記暗号鍵を使ってフレームを暗号化して送信するフレーム送信ステップと、
を備える暗号化通信方法。
【請求項１０】
前記通信中継装置が、前記クライアントとサーバとの間の暗号化セッションを識別する
セッション識別子を作成する識別子作成ステップと、
前記通信中継装置が、前記セッション識別子を前記クライアント及びサーバに送信する識別子転送ステップと、
前記通信中継装置が、受信フレームからセッション識別子を抽出する識別子抽出ステップと、
前記通信中継装置が、前記受信フレームから抽出されたセッション識別子とその受信フレームの送信元アドレスとに基づいて、前記クライアント又はサーバ宛てに受信フレームを転送するフレーム転送ステップと、
前記サーバ及びクライアントが、暗号化済みのフレームに前記セッション識別子を付与して送信するステップと、
を備える請求項９に記載の暗号化通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第１ネットワークと第２ネットワークとを接続する通信中継装置を備え、第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で、前記通信中継装置を経由して通信するように構成されたネットワークシステムにおいて、第１ネットワーク内と第２ネットワーク内の両通信を暗号化する暗号化通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔地にあるクライアントがインターネットを経由して、イントラネット内のホスト／サーバとの通信を行う、いわゆるリモートアクセスのための技術として、認証・データ通信を暗号化可能なＶＰＮ(Virtual Private Network)技術が用いられている。
【０００３】
ＶＰＮでは、イントラネット内のホスト／サーバと遠隔地にあるクライアントが直接通信できるような仕組みを提供している。一般的なリモートアクセスの実現方法は、インターネットとイントラネットとの接続点にＶＰＮゲートウェイ装置を設置し、クライアントとＶＰＮゲートウェイとの間に仮想的な線（ＶＰＮトンネル）を作成することである（図１０参照）。
【０００４】
このような暗号化をするＶＰＮ構成技術としてはＩＰSec(Security Architecture for Internet Protocol)やSSL-ＶＰＮ(Secure Socket Layer ＶＰＮ)等がある。
【０００５】
ＶＰＮトンネルによって遠隔地間をインターネット経由で接続する場合、公衆網を経由していることから、悪意のある人間によって盗聴・改ざん・なりすまし等の攻撃を受ける可能性がある。これらの攻撃からトラヒックを守るため、認証・データ通信に関わらず、インターネット内を通過するフレームを常に暗号化する必要がある。
【０００６】
ＶＰＮトンネル内のトラヒックを暗号化するために、ＶＰＮゲートウェイ装置とクライアントは、暗号化セッションを作成し、該セッションを通過するトラヒックを暗号・復号化する機能を持つ。
【０００７】
つまり、暗号化側装置では送信するフレームのデータを解読不可能なビット列に変換し、復号化側装置において該データを解読可能なビット列に戻すことになる。このフレームのデータを変換するルールとして使うビット列を「鍵」と呼ぶ。
【０００８】
上記の鍵を利用した暗号化ＶＰＮの通信は大きく２つのフェーズに分類することができる。認証フェーズとデータ通信フェーズである。認証フェーズでは、認証、及びデータ通信フェーズで利用する鍵の決定等の処理が行われる。データ通信フェーズでは、認証フェーズで決定した鍵を利用し、暗号化したフレームを送受信等の処理が行われる。
【０００９】
「鍵」があればデータ通信フェーズの暗号化通信を解読できるため、フレームの送受信ホスト以外の端末に「鍵」の漏洩を防ぐことが暗号化ＶＰＮ技術の必須条件である。
【００１０】
このような条件を満たしながらクライアントとＶＰＮゲートウェイ間で共通鍵を共有する方法として、例えば公開鍵暗号化方式などの技術がある。
【００１１】
公開鍵暗号化方式は、暗号鍵と復号鍵の２つの鍵を用意し、暗号鍵は一般に公開し（公開鍵）復号鍵は公開せずに保持しておく（秘密鍵）ことで、鍵の解読を防ぐことができる暗号化方式である。
【００１２】
これとは別に、暗号化・復号化処理の両方に使える鍵を用意する、共通鍵暗号化方式というものがある。共通鍵暗号化方式は、通信をする２ホスト間で鍵情報を交換し、同一の鍵を共有する（共通鍵）ことで暗号化・復号化をする暗号化方式である。
【００１３】
公開鍵暗号化方式は共通鍵暗号化方式と比べて、暗号化・復号化処理の負荷が高いため、暗号化・復号化処理の回数が多いデータ通信フェーズでは共通鍵暗号化方式が利用されている。各方式における鍵交換アルゴリズムについては、各種文献に記載がある（例えば非特許文献１及び２参照）。本発明は、上記のようなＶＰＮにおける認証・データ通信の暗号化技術に関するものである。
【００１４】
なお、ＶＰＮの利用方法には、上記のような「リモートアクセスＶＰＮ」以外にも、複数の物理的な離れたネットワークをあたかも一つのネットワークであるかのように見せる、「拠点間ＶＰＮ」と呼ばれる利用形態もある（図１１参照）。
【００１５】
以降の説明は「リモートアクセスＶＰＮ」を前提に説明を行うが、「拠点間ＶＰＮ」における本発明の適用を制限するものではない。
（従来技術）
現在、企業・官公庁等の組織内部の情報化が進んでおり、顧客の個人情報等、組織内の一部メンバーのみアクセス可能な情報をイントラネット内のサーバに記録する組織が増加してきている。
【００１６】
従って、ＶＰＮによるインターネット内の暗号化だけでは、セキュリティ対策として不十分であり、イントラネット内部のトラヒックも暗号化し、悪意のある攻撃から情報を保護する必要がある。
【００１７】
上記のように、イントラネット・インターネット両方の暗号化を実現する場合、ＶＰＮゲートウェイとクライアント間のセッションの暗号化に加えて、下記の何れかの暗号化も行うことになる。
【００１８】
従来技術１（図１２参照）の場合、認証フェーズにおいてクライアントとＶＰＮゲートウェイ間、ＶＰＮゲートウェイとサーバの間のそれぞれにおいて暗号化セッションが作成される。データ通信フェーズにおいては、ＶＰＮゲートウェイがクライアントからフレームを受信すると、クライアント側の共通鍵で一度復号化し、サーバ側の共通鍵で暗号化してから、サーバに該フレームを送信する。ＶＰＮゲートウェイがサーバからフレームを受信したときは、サーバ側の共通鍵でフレームの復号化をおこなってから、クライアント側の共通鍵でフレームを暗号化して、クライアントに該フレームを送信する。
【００１９】
従来技術２（図１３参照）の場合、認証フェーズにおいてクライアントとＶＰＮゲートウェイ間、クライアントとサーバの間のそれぞれにおいて暗号化セッションが作成される。データ通信フェーズにおいては、ＶＰＮゲートウェイがクライアントからフレームを受信すると、クライアント側の共通鍵で復号化して、サーバに該フレームを送信する。ＶＰＮゲートウェイがサーバからフレームを受信したときは、クライアント側の共通鍵でフレームを暗号化して、クライアントに該フレームを送信する。
【００２０】
このように、従来技術１及び２のどちらのＶＰＮゲートウェイにおいても、データ通信フェーズに通過する全フレームの暗号化、復号化処理が必要となる。
【００２１】
ＶＰＮゲートウェイは、インターネットとイントラネットの境界にあるため、ネットワーク上のトラヒックが集中しやすい位置にある。
【００２２】
さらに、クライアント・サーバの高性能化により１つのホストが処理できる情報の量が増加していること、インターネットを利用するユーザ数の増加していることから、今後もより多くのトラヒックがＶＰＮゲートウェイを通過するものと考えられる。
【００２３】
暗号化・復号化の処理はもともと計算量が多く、多くのCPUリソースを消費する処理の
一つであり、前記のようにＶＰＮゲートウェイは、自身を通過する全てのフレームに対して、このような暗号・復号化処理を行っている。
【００２４】
従って、ＶＰＮゲートウェイにトラヒックが集中すると、ＶＰＮゲートウェイの暗号・復号化処理がエンドホスト間通信におけるボトルネックになるという問題がある。
【００２５】
なお、その他、本発明に関連すると考えられるものとして、次のものがある（非特許文献１及び２参照）。
【非特許文献１】マスタリングＩＰSec", 馬場 達也 著, オライリー・ジャパン
【非特許文献２】HYPERLINK "http://www.ipa.go.jp/security/pki/index.html" http://www.ＩＰa.go.jp/security/pki/index.html（情報処理振興事業協会セキュリティセンター PKI関連技術解説）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上述のようなＶＰＮゲートウェイのスケーラビリティ／性能に関する問題点に鑑みてなされたものであり、第１ネットワーク（例えばインターネット）及び第２ネットワーク（例えばイントラネット）を接続する通信中継装置（例えばＶＰＮゲートウェイ）における暗号化・復号化処理の負荷を軽減するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、次の構成を採る。
【００２８】
第１ネットワークと第２ネットワークとを接続する通信中継装置を備え、第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で、前記通信中継装置を経由して通信するように構成されたネットワークシステムにおいて、第１ネットワーク内と第２ネットワーク内の両通信を暗号化する暗号化通信システムであって、前記通信中継装置が、前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成手段と、前記暗号鍵と復号鍵を、前記サーバに送信する鍵転送手段と、を備え、前記サーバが、前記復号鍵を使って受信フレームを復号化するフレーム受信手段と、前記暗号鍵を使ってフレームを暗号化して送信するフレーム送信手段と、を備える暗号化通信システム。
【００２９】
本発明によれば、（例えば、第１実施形態で説明するように、認証フェーズで、）通信中継装置（例えば実施形態中のＶＰＮゲートウェイ３０）がサーバに暗号鍵・復号鍵を転送する。このため、その後のデータ通信フェーズで、サーバとクライアントとの間で（通信中継装置が暗号化・復号化処理を行うことなく）暗号化・復号化処理を行うことが可能となる。これにより、データ通信フェーズにおける通信中継装置の暗号化・復号化処理が不要となる。従って、データ通信フェーズにおける通信中継装置の処理負荷を軽減させることが可能になる。
【００３０】
上記暗号化通信システムにおいては、例えば、前記通信中継装置が、前記クライアントとサーバとの間の暗号化セッションを識別するセッション識別子を作成する識別子作成手段と、前記セッション識別子を前記クライアント及びサーバに送信する識別子転送手段と、受信フレームからセッション識別子を抽出する識別子抽出手段と、前記受信フレームか
ら抽出されたセッション識別子とその受信フレームの送信元アドレスとに基づいて、前記クライアント又はサーバ宛てに受信フレームを転送するフレーム転送手段と、を備え、前記サーバ及びクライアントが、暗号化済みのフレームに前記セッション識別子を付与して送信する。
【００３１】
このように、暗号化セッションを一意に識別するセッション識別子を導入すれば、通信中継装置が暗号化セッションを識別可能となるため、クライアントから直接サーバにアクセスできない（例えばＩＰアドレスを参照できない）状況においても、通信が可能になる。
【００３２】
上記暗号化通信システムにおいては、例えば、前記通信中継装置が、ユーザごとの前記第２ネットワークへのアクセス許可情報と前記サーバへのアクセス許可情報とを保持するアクセス許可保持手段と、アクセス許可もしくはアクセス拒否を通知するフレームを送信するアクセス認証通知手段と、を備え、前記通信中継装置装置が、前記クライアントからユーザの認証データを受信すると、該ユーザに対する前記第２ネットワークへのアクセス許可情報と前記サーバへのアクセス許可情報とに基づいて、前記第２のネットワークへのアクセス認証と前記サーバへのアクセス認証を行う。
【００３３】
このようにすれば、クライアントと通信中継装置との間、及び通信中継装置とサーバとの間におけるアクセスリクエストとその応答フレームが不要となる。このため、通信中継装置の暗号化・復号化処理をより軽減することが可能となる。
【００３４】
上記暗号化通信システムにおいては、例えば、前記通信中継装置が、前記鍵作成手段及び鍵転送手段に代えて、鍵転送フレームを転送する鍵透過転送手段を備え、前記サーバが、前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成機能を備え、前記通信中継装置が前記クライアントから共通鍵を受信すると、前記鍵透過転送手段が前記サーバに該共通鍵を転送し、前記通信中継装置が前記鍵作成手段から共通鍵を受信すると、前記鍵透過転送手段が前記クライアントに該共通鍵を転送する。
【００３５】
このようにすれば、クライアントとサーバとの間で暗号鍵及び復号鍵を生成するため、通信中継装置が鍵の生成処理をする必要がなくなる。これにより、特にサーバ及びクライアントの台数が多く、通信中継装置にトラヒックが集中する時であっても、通信中継装置の負荷を軽減させることが可能となる。
【００３６】
上記暗号化通信システムにおいては、例えば、前記通信中継装置が、前記サーバとの間に予め暗号化セッションを作成する事前セッション作成手段と、前記作成済み暗号化セッションの識別子を保持する作成済セッション保持部と、を備え、前記通信中継装置が、前記作成済セッション保持部に保持されている暗号化セッションを使って前記サーバに鍵を渡す。
【００３７】
このようにすれば、通信中継装置とサーバとの間のセッションを繰り返し利用できるようになる。これにより、通信中継装置における暗号化・復号化処理を削減することが可能となる。これは、特に同一のサーバに複数のクライアントがアクセスするときに有効となる。
【００３８】
上記暗号化通信システムにおいては、例えば、前記サーバが、新しい共通鍵及びこの共通鍵に対応する識別子を作成する新共通鍵作成手段と、前記共通鍵を交換前の共通鍵で暗号化し、前記識別子とともに送信する新共通鍵転送手段と、前記識別子と旧識別子を送信する新識別子通知手段と、を備え、前記通信中継装置が、前記識別子を含むフレームを受信すると、前記フレーム転送手段に前記識別子を渡す新識別子登録手段を備え、前記クラ
イアントとサーバとの間の共通鍵による暗号化通信の途中で、前記新共通鍵作成手段が、共通鍵および識別子を作成し、前記新共通鍵転送手段が、前記共通鍵及び前記識別子を前記クライアントに送信し、前記新識別子通知手段が、前記新識別子登録手段に前記２つの識別式を送信する。
【００３９】
このようにすれば、クライアント及びサーバは新共通鍵と新セッション識別子を利用してフレームを送受信することが可能となる。また、クライアントとサーバとの間で定期的にデータ通信フェーズの鍵を変更できるようになるため、第三者に暗号化したフレームを解読される確率が低下し、データ通信フェーズのセキュリティが向上する。
【００４０】
また、本発明は通信中継装置の発明として次のように特定することができる。
【００４１】
第１ネットワークと第２ネットワークとを接続するとともに、前記第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で送受されるフレームを中継する通信中継装置であって、前記クライアントとサーバとの間のデータ通信を暗号化するための鍵を、所定プロトコルに従って作成する鍵作成手段と、前記作成された鍵を保持する保持手段と、前記保持された鍵を所定タイミングで前記サーバに送信する鍵転送手段と、
を備える通信中継装置。
【００４２】
上記通信中継装置においては、例えば、前記保持手段は、前記クライアントとサーバとの間のデータ通信セッションを識別するためのセッション識別子をさらに保持し、前記鍵転送手段は、前記セッション識別子をさらに送信する。
【００４３】
また、本発明は暗号化通信方法の発明として次のように特定することができる。
【００４４】
第１ネットワークと第２ネットワークとを接続する通信中継装置を備え、第１ネットワーク内のクライアントと第２ネットワーク内のサーバとの間で、前記通信中継装置を経由して通信するように構成されたネットワークシステムにおいて、第１ネットワーク内と第２ネットワーク内の両通信を暗号化する暗号化通信方法であって、前記通信中継装置が、前記クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成ステップと、前記通信中継装置が、前記暗号鍵と復号鍵を、前記サーバに送信する鍵転送ステップと、前記サーバが、前記復号鍵を使って受信フレームを復号化するフレーム受信ステップと、前記サーバが、前記暗号鍵を使ってフレームを暗号化して送信するフレーム送信ステップと、を備える暗号化通信方法。
【００４５】
上記暗号化通信方法においては、例えば、前記通信中継装置が、前記クライアントとサーバとの間の暗号化セッションを識別するセッション識別子を作成する識別子作成ステップと、前記通信中継装置が、前記セッション識別子を前記クライアント及びサーバに送信する識別子転送ステップと、前記通信中継装置が、受信フレームからセッション識別子を抽出する識別子抽出ステップと、前記通信中継装置が、前記受信フレームから抽出されたセッション識別子とその受信フレームの送信元アドレスとに基づいて、前記クライアント又はサーバ宛てに受信フレームを転送するフレーム転送ステップと、前記サーバ及びクライアントが、暗号化済みのフレームに前記セッション識別子を付与して送信するステップと、を備える。
【００４６】
次に、本発明の原理について図面を参照しながら説明する。
【００４７】
図１４及び図１５は、本発明の原理説明図である。図中に示す各装置は下記の機能を持つ。ＶＰＮゲートウェイ装置は、主に、鍵作成機能と鍵転送機能を持つ。鍵作成機能とは、クライアントとの間で暗号化通信用の暗号鍵および復号鍵を作成する機能である。鍵転
送機能とは、クライアントとの間で作成した暗号鍵および復号鍵をサーバに送信する機能である。
【００４８】
サーバは、主に、フレーム受信機能とフレーム送信機能を持つ。フレーム受信機能は、他装置より受信した復号鍵を使って受信フレームを復号化する機能である。フレーム送信機能は、送信データを前記暗号鍵で暗号化してフレームを送信する機能である。
【００４９】
また、インターネットからイントラネットへＶＰＮを作成する場合、クライアントから直接サーバのＩＰアドレスを参照できない状況が一般的である。この場合、クライアントとサーバのどちらも、ＶＰＮゲートウェイ宛てのフレームを送信するため、フレームの送信先アドレスだけではＶＰＮゲートウェイがフレームの送信先を決定できない。この場合でも通信を可能にするため、暗号化セッションを一意に識別するセッション識別子を利用する。
【００５０】
このため、ＶＰＮゲートウェイ装置はさらに、暗号化セッションを一意に識別する識別子を作成する識別子作成機能、前記識別子をサーバに送信する識別子転送機能、受信したフレームに付加されている前記識別子と送信元アドレスに基づいて、前記クライアントもしくは前記サーバ宛てにフレームを転送するフレーム転送機能を持つ。
【００５１】
また、サーバは、そのフレーム送信機能がフレーム（例えば請求項１記載のフレーム）送信時に、暗号化済みのフレームに前記識別子を付与する。
【００５２】
次に、本発明を用いたときの作用の説明をする。まず、認証フェーズについて説明する。ＶＰＮゲートウェイの鍵作成機能が、例えば公開鍵暗号化方式等の方式によりクライアントとの間で暗号化ＶＰＮセッションを作成し、クライアントとＶＰＮゲートウェイの両方が暗号化および復号化に用いる鍵を生成する。ＶＰＮゲートウェイの識別子作成機能は、ＶＰＮセッションを一意に識別するセッション識別子を作成する。前記ＶＰＮゲートウェイの鍵転送機能が、上記鍵作成機能から上記暗号化および復号鍵を受け取り、サーバに送信する。前記ＶＰＮゲートウェイの識別子転送機能は、上記識別子作成機能から上記識別子を受け取り、サーバに送信する。
【００５３】
次にデータ送信フェーズについて説明する。
【００５４】
クライアントは前記暗号鍵によりフレームを暗号化し、前記セッション識別子とともにＶＰＮゲートウェイに該フレームを送信する。前記ＶＰＮゲートウェイのフレーム転送機能は、前記フレームを受信すると、前記セッション識別子を前記クライアントから受信したことから、フレームの転送先を前記サーバに設定し、受信フレームを転送する。サーバのフレーム受信機能は前記セッション識別子に対応する前記復号鍵で復号化する。サーバのフレーム送信機能は送信データを前記暗号鍵で暗号化し、前記セッション識別子と該暗号化したデータをＶＰＮゲートウェイに送信する。前記ＶＰＮゲートウェイのフレーム転送機能は、前記フレームを受信すると、前記セッション識別子を前記サーバから受信したことから、フレームの転送先を前記クライアントに設定し、受信フレームを転送する。
【００５５】
クライアントは前記セッション識別子に対応する前記復号鍵により受信フレームを復号化する。
【００５６】
上記のように、本発明では、認証フェーズにＶＰＮゲートウェイがサーバに暗号鍵・復号鍵を転送し、データ通信フェーズでは、サーバ・クライアント間で暗号化・復号化処理を行うことにより、データ通信フェーズにおけるＶＰＮゲートウェイの暗号化・復号化処理を不要とすることで、ＶＰＮゲートウェイの暗号化・復号化処理による処理負荷を軽減
している。
【００５７】
図１６は、請求項３に記載の発明の原理説明図である。
【００５８】
インターネット内のクライアントがイントラネット内のサーバにアクセスする場合、イントラネットに入るための認証と、サーバにアクセスするための認証が必要である。この場合、ＶＰＮゲートウェイはクライアントからのサーバ認証フレームをサーバに転送し、サーバからの認証結果をクライアントに送信する必要がある。この認証用フレームの暗号化・復号化処理を削減するために、以下の機能を追加する。
【００５９】
ＶＰＮゲートウェイ装置は、主に、ユーザごとのイントラネットへのアクセス許可情報と前記サーバへのアクセス許可情報を保持するアクセス許可保持機能、及びアクセス許可もしくはアクセス拒否を通知するフレームを送信するアクセス認証通知機能を持つ。
【００６０】
次に、上記追加機能を用いたときの作用の説明をする。認証フェーズについて説明する。
【００６１】
クライアントがユーザの認証データをＶＰＮゲートウェイに送信する。ＶＰＮゲートウェイが前記認証データを受信すると、アクセス許可保持機能がイントラネットとサーバのアクセス許可情報を読み出す。アクセス認証通知機能は前記アクセス許可情報が許可の場合はアクセス許可を通知するフレームを前記クライアントに送信する。また、前記アクセス許可情報が拒否の場合はアクセス拒否を通知するフレームを前記クライアントに送信する。
【００６２】
これにより、クライアント・ＶＰＮゲートウェイ間、およびＶＰＮゲートウェイ・サーバ間におけるアクセスリクエストとその応答フレームが不要となるため、本発明のＶＰＮゲートウェイの暗号化・復号化処理をより軽減可能となる。
【００６３】
図１７は、請求項４に記載の発明の原理説明図である。
【００６４】
これは、クライアントとＶＰＮゲートウェイ間で鍵を作成してから該鍵をサーバに転送するかわりに、クライアントが送信する鍵作成用のフレームをサーバに転送し、サーバが送信する鍵作成用のフレームをクライアントに転送してもよいことを示す。
【００６５】
この場合、ＶＰＮゲートウェイ装置は、鍵転送フレームを転送する鍵透過転送機能を持つ。サーバは、クライアントとの間で暗号鍵と復号鍵を作成する鍵作成機能を持つ。
【００６６】
次に、上記追加機能を用いたときの作用の説明をする。
【００６７】
認証フェーズについて説明する。
【００６８】
クライアントがＶＰＮゲートウェイとの間に暗号化ＶＰＮセッションを作成し、該クライアントが共通鍵をＶＰＮゲートウェイに送信する。前記ＶＰＮゲートウェイはサーバとの間に暗号化ＶＰＮセッションを作成する。前記ＶＰＮゲートウェイの鍵透過転送機能は前記クライアントから受信した共通鍵をそのまま前記サーバに転送する。前記サーバは受信した共通鍵を保存し、前記サーバの鍵作成機能が作成した別の共通鍵を前記ＶＰＮゲートウェイに送信する。前記ＶＰＮゲートウェイは前記サーバから受信した共通鍵をそのまま前記クライアントに転送する。
【００６９】
図１８は、請求項５に記載の発明の原理説明図である。
【００７０】
請求項２の暗号化通信システムにおいて、複数のクライアントからある特定のサーバへのアクセスが何度も発生したとき、クライアントからのアクセスのたびにＶＰＮゲートウェイとサーバ間に公開鍵暗号化方式により暗号化ＶＰＮセッションを作成する必要がある。この負荷を避けるために、あらかじめサーバ・ＶＰＮゲートウェイ間に共通鍵による暗号化ＶＰＮセッションを作成し、以降のクライアントからの共通鍵転送に上記暗号化セッションを利用する。
【００７１】
この場合、ＶＰＮゲートウェイ装置は、予めサーバとの間に暗号化ＶＰＮセッションを作成する事前セッション作成機能、各サーバに対して作成した暗号化ＶＰＮセッションの識別子を保持する、作成済みセッション保持部を備える。
【００７２】
次に、上記追加機能を用いたときの作用の説明をする。
【００７３】
事前動作（例えばサーバの設定完了後など）について説明する。ＶＰＮゲートウェイの事前セッション作成機能がサーバとの間に暗号化ＶＰＮセッションを作成し、前記事前セッション作成機能が前記セッションの識別子および暗号鍵を作成済みセッション保持部に記録する。
【００７４】
次に、認証フェーズについて説明する。
【００７５】
クライアントと前記ＶＰＮゲートウェイ間で共通鍵を作成し、該共通鍵をサーバに転送する際に、鍵転送機能が前記ＶＰＮセッションの識別子および暗号鍵を前記作成済みセッション保持部より読み出す。前記鍵転送機能は該当する識別子のセッションの暗号鍵で前記共通鍵を暗号化し、前記サーバに送信する。
【００７６】
上記のようにしてＶＰＮゲートウェイとサーバ間のセッションを繰り返し利用できるようにすることで、ＶＰＮゲートウェイにおける暗号化・復号化処理を削減することができる。
【００７７】
図１９は、請求項６に記載の発明の原理説明図である。
【００７８】
一般的に同じ共通鍵で長時間データ通信をすると、通信内容を解読される可能性が高くなるなどのセキュリティ上問題があるため、定期的に鍵を交換するなどの対策が必要になる。請求項２に記載の暗号化通信システムにおいて、交換前の鍵と交換後の鍵を各ノードが判別し、別々の暗号・復号鍵を利用できるようにするためには、交換後の鍵用に新しくセッション識別子を作成する必要がある。そのために、本発明では共通鍵を変更するタイミングに合わせて、サーバもしくはクライアントがＶＰＮゲートウェイに対して新しいセッション識別子を通知する。請求項２の発明に下記の機能を追加する。
【００７９】
サーバはさらに、新しい共通鍵およびそれに対応する識別子を作成する新共通鍵作成機能、新しい共通鍵を交換前の共通鍵で暗号化し、上記新しい共通鍵と共に送信する新共通鍵転送機能、前記識別子と旧識別子を送信する新識別子通知機能を備える。
【００８０】
ＶＰＮゲートウェイはさらに、前記識別子を含むフレームを受信すると、フレーム転送機能に前記識別子を渡す新識別子登録機能を備える。
【００８１】
なお、上記暗号および復号鍵を作成するノードは、サーバではなくクライアントでも、サーバおよびクライアントでそれぞれ片方向の鍵を作成しても良い。
【００８２】
次に、上記追加機能を用いたときの作用の説明をする。ここでは、サーバが共通鍵を生成するパターンについて説明をする。データ通信フェーズについて説明する。
【００８３】
サーバ内の新共通鍵作成機能が新しい共通鍵およびセッション識別子を作成する。前記サーバ内の新共通鍵転送機能は作成した新共通鍵を旧共通鍵で暗号化し、新識別子とともに前記クライアントに送信する。前記サーバ内の新識別子通知機能は、旧識別子と作成した新識別子とをＶＰＮゲートウェイに送信する。ＶＰＮゲートウェイの新識別子登録機能は前記新識別子と旧識別子をフレーム転送機能に渡す。
【００８４】
上記のようにすれば、クライアントおよびサーバは新共通鍵と新セッション識別子を利用してフレームを送受信することができるようになる。
【発明の効果】
【００８５】
本発明によれば、第１ネットワーク（例えばインターネット）及び第２ネットワーク（例えばイントラネット）を接続する通信中継装置（例えばＶＰＮゲートウェイ）における暗号化・復号化処理の負荷を軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８６】
以下、本発明の第１実施形態である暗号化通信システムについて図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態である暗号化通信システムの概略構成を説明するための図である。
【００８７】
本実施形態の暗号化通信システムは、イントラネット（本発明の第２ネットワークに相当）とインターネット（本発明の第１ネットワークに相当）とを接続する（すなわちインターネットとイントラネットの接続点に設けられる）ＶＰＮゲートウェイ装置３０を備えている。この暗号化通信システムは、イントラネット内のサーバ１０とインターネット内のクライアント２０との間で、ＶＰＮゲートウェイ装置３０を経由して通信（暗号化通信）するように構成されている。
【００８８】
各装置１０、２０及び３０には、ＩＰアドレスや公開鍵及び秘密鍵が設定されている。これは、クライアント２０とＶＰＮゲートウェイ装置３０との間の通信（暗号化通信）、ＶＰＮゲートウェイ装置３０とサーバ１０との間の通信（暗号化通信）、さらにクライアント２０とサーバ１０との間の通信（暗号化通信）を行うためである。
【００８９】
具体的には、図１に示すように、ＩＰアドレスが設定されている。すなわち、クライアント２０は、インターネット上のＩＰアドレス20.0.0.1、イントラネット上のＩＰアドレス192.168.1.5を持つ。ＶＰＮゲートウェイ３０は、インターネット側のインターフェー
スにＩＰアドレス30.0.0.1、イントラネット側のインターフェースにＩＰアドレス192.168.0.1を持つ。サーバ１０は、イントラネット上のＩＰアドレス192.168.0.2を持つ。
【００９０】
同様に、図１に示すように、公開鍵や秘密鍵が設定されている。すなわち、クライアント２０は、３つの鍵（クライアント用公開鍵：KeyG1、クライアント用秘密鍵：KeyP1、ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵：KeyG2）を持つ。ＶＰＮゲートウェイ３０は、４つの鍵（Ｖ
ＰＮゲートウェイ用公開鍵：KeyG2、ＶＰＮゲートウェイ用秘密鍵：KeyP2、クライアント用公開鍵：KeyG1、サーバ１用公開鍵：KeyG3）を持つ。サーバ１０は３つの鍵（サーバ用公開鍵：KeyG3、サーバ１用秘密鍵：KeyP3、ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵：KeyG2）を持
つ。
【００９１】
各ノードの公開鍵（クライアント用公開鍵：KeyG1、ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵：KeyG2、サーバ用公開鍵：KeyG3）をネットワーク上に公開しておけば、上記のようにサーバ
１０及びクライアント２０の公開鍵をＶＰＮゲートウェイ３０に、ＶＰＮゲートウェイ３０の公開鍵をクライアント２０及びサーバ１０にあらかじめ転送させて保持させることが可能となる。
【００９２】
共通鍵は片方向ごとに暗号化する側の装置が生成する。例えば、クライアント２０とＶＰＮゲートウェイ３０との間の通信において、クライアント２０が共通鍵を生成した場合は、その共通鍵を、クライアント２０が暗号化に使いＶＰＮゲートウェイ３０が復号化に使う。逆に、ＶＰＮゲートウェイ３０が共通鍵を生成した場合は、その共通鍵を、ＶＰＮゲートウェイ３０が暗号化に使いクライアント２０が復号化に使う。
【００９３】
本実施形態では上りと下りで同一のセッション識別子を利用する。なお、上りと下りで別々のセッション識別子を利用してもよい。また、セッション識別子は装置内でランダムに決定する値である。装置間で値が重複してもよいものとする。
【００９４】
なお、例えばＩＰSec（本発明の所定プロトコルに相当）を用いる場合、本実施形態で
利用する各パラメータを下記と置き換えることが可能である。
【００９５】
セッション識別子(SID)は、セッションを一意に識別する識別子である。セッション識
別子として、AH(Authentication Header)やESP(Encapsulating Security Payload)内の、SPI (Security Parameter Index)フィールドの値を用いることが可能である。
【００９６】
ユーザ識別子(UID)は、イントラネットもしくはサーバへのアクセス時の認証に用いる
ユーザ固有の識別子である。これは、ＩＰSecで作成したセッション上で用いるユーザ認
証プロトコルに依存する。ユーザ認証プロトコルの例としては、HMAC-SHAやHMAC-MD5がある。このユーザ識別子をフレームのペイロード（もしくはESP認証ヘッダ）に格納するこ
とを想定している。
【００９７】
公開鍵(KeyG)、秘密鍵(KeyP)、共通鍵(KeyS)としては、ＩＰSecにおけるセッション生
成時の鍵（公開鍵・秘密鍵）及びデータ通信時の鍵（共通鍵）を用いることが可能である。「鍵」とは、DES等の特定の暗号化アルゴリズムにおいて、暗号化・復号化に用いられ
るビット列を指す。これら鍵生成のアルゴリズムは周知のアルゴリズムであるため、その説明を省略する。
【００９８】
以下、クライアント２０とサーバ１０との間で、ＶＰＮゲートウェイ３０を経由して通信する場合について説明する。
（ＶＰＮゲートウエイ３０の構成）
図２は、ＶＰＮゲートウェイ３０の構成を説明するための図である。
【００９９】
図２に示すように、ＶＰＮゲートウェイ３０は、フレーム転送部３１、セッション記録部３２、サーバ側送受信部３３、クライアント側送受信部３４、認証記録部３５、共有鍵＋識別子作成部３６、及び共有鍵＋識別子転送部３７等を備えている。
（フレーム転送部３１）
フレーム転送部３１は、受信フレームのセッション認証、ＩＰアドレスの書換、受信フレームの転送、及びセッション記録部３２への記録等を行うためのブロックである。
【０１００】
受信フレームのセッション認証は、受信フレーム（クライアント２０又はサーバ１０からの受信フレーム）が認証済みフレームか否かを調べる処理である。具体的には、受信フレームからＶＰＮのセッション識別子（SID）を読み出し、このセッション識別子がセッ
ション記録部３２に登録されているか否かを調べる。
【０１０１】
ＩＰアドレスの書換は、受信フレームの送信元及び送信先ＩＰアドレスを書換える処理である。受信フレーム認証の結果、セッション識別子が登録されている場合に、ＩＰアドレスを書き換える。
【０１０２】
受信フレームの転送は、受信フレームを受信側と反対側のネットワークに転送する処理である。受信フレーム認証の結果、セッション識別子が登録されている場合に、その受信フレームを転送する。なお、受信フレーム認証の結果、セッション識別子が登録されていなければ、受信側の送受信部（サーバ側送受信部３３又はクライアント側送受信部３４）にその受信フレームを渡す。
【０１０３】
セッション記録部３２への記録は、データ通信フェーズで用いるセッション識別子（SID）や、サーバ１０及びクライアント２０のＩＰアドレスを、セッション記録部３２に記
録する処理である。サーバ１０から共通鍵転送の完了を示すフレームを受信した場合に、セッション記録部３２に記録する。
（クライアント側送受信部３４）
クライアント側送受信部３４は、クライアント２０側とＶＰＮセッションを作成するためのブロックであり、復号化、ユーザ認証、暗号化を行う。
【０１０４】
復号化は、受信フレームが自装置の公開鍵で暗号化されている場合に、その受信フレーム（のペイロード）を、自装置の秘密鍵を利用して復号化する処理である。
【０１０５】
ユーザ認証は、その復号化したフレームにイントラネットアクセス用のユーザ識別子（UID）が含まれている場合に、認証記録部３５を検索し、ユーザのアクセス許可・拒否の
判断を行う処理である。そして、アクセス許可の場合は、アクセスを許可したことを示すフレームをクライアント２０に送信する。なお、復号化したフレームにクライアント２０が生成した共通鍵が含まれている場合は、該共通鍵を共通鍵＋識別子作成部３６に渡す。
【０１０６】
暗号化は、共通鍵＋識別子作成部３６から共通鍵及びセッション識別子を受け取った場合に、それらを自装置の秘密鍵で暗号化する処理である。この暗号化した共通鍵及びセッション識別子が含まれるフレームをクライアント２０に対して送信する。なお、復号化したフレームにサーバ１０用のユーザ識別子(UID)が含まれている場合は、該ユーザ識別子
をサーバ側送受信部３３に渡す。また、サーバ側送受信部３３からアクセス許可通知を受けると、クライアント側送受信部３４は、クライアント２０に対して該許可通知を送信する。
（共通鍵＋識別子作成部３６）
共通鍵＋識別子作成部３６は、データ通信フェーズで利用する共通鍵とセッション識別子を作成するブロックである。クライアント側送受信部３４からクライアント２０が生成した共通鍵が含まれるフレームを受け取った場合に、新しく共通鍵とセッション識別子を作成する。この作成された共通鍵とセッション識別子をクライアント側送受信部３４に渡す。クライアント２０が生成した共通鍵、新しく作成した共通鍵、及びセッション識別子を共通鍵＋識別子転送部３７に渡す。
（共通鍵＋識別子転送部３７）
共通鍵＋識別子転送部３７は、共通鍵とセッション識別子を送信するフレームを作成するブロックである。共有鍵＋識別子作成部３６からクライアント２０が生成した共通鍵と自装置が作成した共通鍵及びセッション識別子を受け取ると、これらを一時的に保持する。そして、サーバ側送受信部３３から認証許可通知を受け取ると、先ほど保持していた２つの共通鍵とセッション識別子をサーバの公開鍵で暗号化し、サーバ１０側に送信する。（サーバ側送受信部３３）
サーバ側送受信部３３は、サーバ１０とＶＰＮセッションを作成するためのブロックである。クライアント側送受信部３４よりサーバ用のユーザ識別子(UID)を受け取ると、サ
ーバの公開鍵で暗号化し、サーバ１０に対して送信する。サーバ１０からアクセス許可を通知するフレームを受信すると、認証許可通知を共通鍵＋識別子転送部３７に渡す。フレーム転送部３１から共通鍵転送の完了を示すフレームを受け取ると、クライアント側送受信部３４にサーバ１０の認証結果を渡す。
（セッション記録部３２）
セッション記録部３２は、クライアント２０・サーバ１０間で作られたセッションのSIDを記録するブロックであり、フレームの暗号化・復号化処理をショートカットするため
に利用する。
（認証記録部３５）
認証記録部３５は、ＶＰＮゲートウェイからイントラネット内部にアクセス可能なクライアントのUIDを記録するブロックである。クライアントのアクセス認証に利用する。
（サーバ１０の構成）
図２に示すように、サーバ１０は、フレーム送信部１１、及びフレーム受信部１２等を備えている。
（フレーム受信部１１）
フレーム受信部１１は、ＶＰＮゲートウェイ３０から受信したフレームに対する処理を行うブロックである。自装置の公開鍵で暗号化されたフレームを受信すると、自装置の秘密鍵で復号化を行う。共通鍵で暗号化されたフレームを受信すると、クライアントが生成した共通鍵で復号化を行う。
（フレーム送信部１２）
フレーム送信部１２は、ＶＰＮゲートウェイに送信するフレームに対する処理を行うブロックである。ユーザ識別子を受け取ると、サーバに対するユーザのアクセス許可のチェックを行い、その結果をＶＰＮゲートウェイに対して送信する。共通鍵を受け取ると、共通鍵転送完了通知をＶＰＮゲートウェイに対して送信する。データ通信フェーズにおいて、クライアントに送るデータを共通鍵KeyS1で暗号化して、ＶＰＮゲートウェイ宛てに送
信する。
【０１０７】
次に、上記構成の暗号化通信システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【０１０８】
図３は、本実施形態の暗号化通信システムの動作について説明するためのシーケンス図である。なお、以下の処理は、クライアント２０、ＶＰＮゲートウェイ３０、及びサーバ１０に、それぞれ所定プログラムが読み込まれて実行されることで実現される。
（クライアント⇒ＶＰＮゲートウェイの認証フェーズ）
（クライアントのイントラネットへのアクセス認証）
クライアント２０においては、イントラネットへのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ１００）。
【０１０９】
ユーザ識別子UID1を、ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化さ
れたユーザ識別子UID1を含み、セッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ１０１）。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（クライアント２０のＩＰアドレス） = 20.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアド
レス） = 30.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット
上に送出する。
【０１１０】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、クライアント２０のイントラネットへのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ１０２）。
【０１１１】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID1を読み出す。このセッション識別子SID1をキーとしてセッション記録部３２
を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１１２】
クライアント側送受信部３４は、その受信フレームがＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP2で復号化する。これにより、ユーザ識別子UID1を取得する。
【０１１３】
クライアント側送受信部３４は、そのユーザ識別子UID1が認証記録部３５に登録されているかどうかをチェックする。ここでは、エントリが登録されており、「許可」であったとする。この場合、そのユーザ識別子UID1に対する認証結果が「許可」であったため、クライアント側送受信部３４は、認証結果の通知（アクセス許可通知）をクライアント２０宛てに送信する（Ｓ１０３）。すなわち、認証結果を含むフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０） = 30.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（クライアント２０） = 20.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット上に送出する（Ｓ１０２）。
【０１１４】
クライアント２０は、上記認証結果の通知（アクセス許可通知）を受信することで、イントラネットへのアクセス認証が成立したことを知る。
（クライアントとの共通鍵の交換）
次に、クライアント２０においては、共通鍵の交換のために、次の処理が行われる（Ｓ１０４）。
【０１１５】
共通鍵KeyS1を生成する。これは公知の技術である。該共通鍵と該セッション識別子を
ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化された共通鍵とセッション
識別子を含み、セッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ１０５）。
【０１１６】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、共通鍵の交換のために、次の処理が行われる（Ｓ１０６）。
【０１１７】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID1を読み出す。このセッション識別子SID1をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１１８】
クライアント側送受信部３４は、その受信フレームがＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP2で復号化する。これにより、クライアント２０が生成した共通鍵KeyS1を取得する（Ｓ１０６）。ク
ライアント側送受信部３４は、その共通鍵KeyS1を共有鍵＋識別子作成部３６に渡す。
【０１１９】
共通鍵＋識別子作成部３６は、新しく共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を作成し（
Ｓ１０７）、これらをクライアント側送受信部３４に渡す。また、共通鍵＋識別子作成部３６は、クライアント側送受信部３４より受け取った共通鍵KeyS1と、上記新しく作成し
た共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を、共通鍵＋識別子転送部３７に渡す。共通鍵＋
識別子転送部３７は、これらの共通鍵KeyS1等を一時的に保持する。
【０１２０】
共通鍵＋識別子作成部３６から共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を受けると、クラ
イアント側送受信部３４は、クライアント用公開鍵(KeyG1)を用いてそれらKeyS2とSID3を暗号化する。そして、クライアント側送受信部３４は、その暗号化されたKeyS2とSID3を
含み、認証フェーズのセッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。クライアント側送受信部３４は、そのフレームをクライアント２０宛てに送信する（Ｓ１０８）。
【０１２１】
クライアント２０は、上記フレームを受信し、この受信フレームを自身の秘密鍵(KeyP1)で復号化する。これにより、共通鍵KeyS2及びセッション識別子SID3を得る（Ｓ１０９）。
【０１２２】
以上のＳ１００〜Ｓ１０９により、共通鍵の交換が終了する。共通鍵の交換が終了した時点で、クライアント２０及びＶＰＮゲートウェイ３０はそれぞれ、共通鍵KeyS1と共通
鍵KeyS2とセッション識別子SID3を保持することになる。
（ＶＰＮゲートウェイ⇒サーバの認証フェーズ）
（クライアントのサーバへのアクセス認証）
次に、クライアント２０においては、サーバ１０へのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ１１０）。
【０１２３】
サーバ認証用のユーザ識別子UID2を共通鍵KeyS1で暗号化する。この暗号化されたユー
ザ識別子UID2（転送先サーバ１０のＩＰアドレスを暗号化した場合にはこの暗号化されたＩＰアドレスも）を含み、セッション識別子SID3を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ１１１）。なお、転送先サーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)も暗号化してこの
フレームに含ませることが考えられる。このようにすれば、ＶＰＮゲートウェイ３０において後述のテーブルを参照することなく比較的容易に転送先サーバ１０を判別することが可能となる。
【０１２４】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、クライアント２０のサーバ１０へのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ１１２）。
【０１２５】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID3を読み出す。このセッション識別子SID3をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１２６】
フレーム転送部３１から受信フレームを受けると、クライアント側送受信部３４は、その受信フレームが共通鍵KeyS1で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを
共通鍵KeyS1で復号化する。これにより、サーバ認証用のユーザ識別子UID2を取得する（
Ｓ１０９）。クライアント側送受信部３４は、サーバ側送受信部３３に上記ユーザ識別子UID2を渡す。
【０１２７】
クライアント側送受信部３４からユーザ識別子UID2を受けると、サーバ側送受信部３３は、そのUID2をサーバ用公開鍵KeyG3で暗号化する。そして、サーバ側送受信部３３は、
その暗号化されたUID2を含み、セッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。クライアント側送受信部３４は、そのフレームをサーバ１０宛てに送信する（Ｓ１１３）。すなわち、そのフレームに送信先アドレス（サーバ１０のＩＰアドレス）=192.168.0.2、送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 192.168.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをサーバ１０側ネットワークであるイントラネット上に送信する。
【０１２８】
なお、サーバ１０のＩＰアドレスについては、次のようにして取得することが考えられる。例えば、ＶＰＮゲートウェイ３０に、クライアント２０のＩＰアドレス（例えば20.0
.0.1）とサーバ１０のＩＰアドレス（例えば192.168.0.2）の対応関係を（例えばテーブ
ルの形態で）保持させておく。そして、ＶＰＮゲートウェイ３０がクライアント２０からのフレームを受信した場合に、その受信フレームの送信元ＩＰアドレス（クライアント２０のＩＰアドレス）と先ほどのテーブルとを照合することで、該当サーバのＩＰアドレスを取得する。あるいは、その受信フレームがユーザ識別子UID2の他にサーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)を含む場合には、上記のように受信フレームを復号化することで、
サーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)を取得する。
【０１２９】
次に、サーバ１０においては、クライアント２０のアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ１１４）。
【０１３０】
そのフレーム受信部１２が上記認証フレームを受信すると、その受信フレームが自己の公開鍵KeyG3で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP3で復号化する。これにより、UID2を得る。そして、フレーム送信部１１は、ユーザ識別子UID2がサーバ１０に登録されているアクセス可能な認証データかどうかをチェックする。認証結果が許可であれば、フレーム送信部１１は、その認証結果を含み、セッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。フレーム送信部１１は、そのフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ１１５）。すなわち、そのフレームに送信元ＩＰアドレス（サーバ１０のＩＰアドレス） = 192.168.0.2、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 192.168.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをイントラネット上に送出する。
【０１３１】
ＶＰＮゲートウェイ３０は、上記認証結果の通知（許可）を受信することで、サーバ１０へのアクセス認証が成立したことを知る。
【０１３２】
次に、ＶＰＮゲートウェイ３０においては、共通鍵等の転送のために、次の処理が行われる（Ｓ１１６）。
【０１３３】
そのフレーム転送部３１が上記認証結果（許可）を含むフレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID2を読み出す。このセッション識別子SID2をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままサーバ側送受信部３３に渡す。
【０１３４】
サーバ側送受信部３３は、その受信フレームが許可通知を含むフレームであるため、認証許可通知を共有鍵＋識別子転送部３７に渡す。
【０１３５】
共通鍵＋識別子転送部３７は、先ほど一時的に保持していた、共通鍵KeyS1、共通鍵KeyS2、及びセッション識別子SID3を、サーバ用公開鍵KeyG3で暗号化する。この暗号化され
た共通鍵KeyS1等を含み、セッション識別子SID2を付与したフレームを作成する。このフ
レームをサーバ１０宛てに送信する（Ｓ１１７）。
【０１３６】
サーバ１０においては、次の処理が行われる（Ｓ１１８）。
【０１３７】
そのフレーム受信部１２が、上記フレームを受信し、この受信フレームを自身の秘密鍵KeyP3で復号化する。これにより、共通鍵KeyS1、共通鍵KeyS2、及びセッション識別子SID3を得る。
【０１３８】
以上のＳ１１０〜Ｓ１１８により、共通鍵等の転送が終了する。共通鍵等の転送が終了した時点で、サーバ１０は、クライアント２０と同様に、共通鍵KeyS1と共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を保持することになる。
【０１３９】
次に、サーバ１０においては、共通鍵の転送が完了したことをＶＰＮゲートウェイ３０に知らせるために、そのフレーム送信部１１が、データ通信フェーズのセッション識別子SID3を含む共通鍵転送完了通知を含み、セッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。フレーム送信部１１は、そのフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛に送信する（Ｓ１１９）。
【０１４０】
ＶＰＮゲートウェイ３０は、上記共通鍵転送完了通知を受信することで、サーバ１０に共通鍵等が転送完了したことを知る。
【０１４１】
次に、ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる。
【０１４２】
そのフレーム転送部３１が共通鍵転送完了通知を受信すると、その受信フレームからSID2を読み出す。このセッション識別子SID2をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままサーバ側送受信部３３に渡す。また、データ通信フェーズのセッション識別子SID3と、サーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)及びクライアント２０のＩＰアドレス(20.0.0.1)を
セッション記録部３２に記録する（Ｓ１２０）。
【０１４３】
フレーム転送部３１から受信フレームを受けると、サーバ側送受信部３３は、サーバ認証の結果（許可）をクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１４４】
クライアント側送受信部３４は、サーバの認証結果（アクセス許可通知）を含み、セッション識別子SID1を付与したフレームを作成して、このフレームをクライアント1(20.0.0.1)宛てに送信する（Ｓ１２１）。
【０１４５】
クライアント２０は、上記フレームを受信することで、サーバ１０へのアクセス認証が成立したことを知る。
（データ通信フェーズ（クライアント⇒サーバ））
クライアント２０においては、次の処理が行われる（Ｓ１２２）。
【０１４６】
サーバ１０に送信するデータを共通鍵KeyS1で暗号化する。この暗号化されたデータを
含み、セッション識別子SID3を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ１２３）。
【０１４７】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる（Ｓ１２４）。
【０１４８】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID3を読み出す。このセッション識別子SID3をキーとしてセッション記録部３２を検索する。セッション記録部３２には、先ほどのＳ１２０で、データ通信フェーズのセッション識別子SID3、サーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)及びクライアント２０の
ＩＰアドレス(20.0.0.1)が登録されている。従って、ここでは、セッション識別子SID3に対応するサーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)が読み出される。
【０１４９】
フレーム転送部３１は、その受信フレームの送信元ＩＰアドレス を自己のＩＰアドレ
ス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス）= 192.168.0.1、送信先ＩＰアドレス を先ほど読み出したサーバ１０のＩＰアドレス= 192.168.0.2に書換え（Ｓ１２４）、このＩ
Ｐアドレスが書き換えられたフレームをイントラネット上に送出する（Ｓ１２５）。
【０１５０】
サーバ１０においては、次の処理が行われる（Ｓ１２６）。
【０１５１】
そのフレーム受信部１２が、上記フレームを受信し、その受信フレームのセッション識別子SID3に対応する復号化用の共通鍵KeyS1で、その受信フレームに対して復号化処理を
する。
（データ通信フェーズ（サーバ⇒クライアント））
サーバ１０においては、次の処理が行われる（Ｓ１２７）。
【０１５２】
そのフレーム送信部１１が、クライアント２０に送信するデータを共通鍵KeyS2で暗号
化する。この暗号化されたデータを含み、セッション識別子SID3を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ１２８）。
【０１５３】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる（Ｓ１２９）。
【０１５４】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID3を読み出す。このセッション識別子SID3をキーとしてセッション記録部３２を検索する。セッション記録部３２には、先ほどのＳ１２０で、データ通信フェーズのセッション識別子SID3、サーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)及びクライアント２０の
ＩＰアドレス(20.0.0.1)が登録されている。従って、ここでは、セッション識別子SID3に対応するクライアント２０のＩＰアドレス(20.0.0.1)が読み出される。
【０１５５】
フレーム転送部３１は、その受信フレームの送信元ＩＰアドレスを自己のＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 30.0.0.1、送信先ＩＰアドレスを先ほど
読み出したクライアント２０のＩＰアドレス = 20.0.0.1に書換え（Ｓ１２９）、このＩ
Ｐアドレスが書き換えられたフレームをインターネット上に送出する（Ｓ１３０）。
【０１５６】
クライアント２０においては、次の処理が行われる（Ｓ１３１）。
【０１５７】
上記フレームを受信すると、その受信フレームのセッション識別子SID3に対応する復号化用の共通鍵KeyS2で、その受信したフレームに対して復号化処理をする。
【０１５８】
以降、クライアント２０からサーバ１０へのトラヒック中継はＳ１２２〜Ｓ１２６を、サーバ１０からクライアント２０へのトラヒック中継はＳ１２７〜Ｓ１３１を繰り返し実行する。
【０１５９】
以上説明したように、本実施形態の暗号化通信システムによれば、認証フェーズで、ＶＰＮゲートウェイ３０がサーバ１０に暗号鍵・復号鍵を転送する（Ｓ１１７）。データ通信フェーズで、サーバ１０とクライアント２０との間で暗号化・復号化処理を行う。これにより、データ通信フェーズにおけるＶＰＮゲートウェイ３０の暗号化・復号化処理が不要となる。従って、ＶＰＮゲートウェイ３０の処理負荷を軽減させることが可能になる。
【０１６０】
特に、サイズの大きなデータを転送する場合、認証フェーズのフレーム数と比べて、データ通信フェーズのフレーム数は何倍も多くなるため、データ通信フェーズの暗号化処理を不要とすることで、暗号化処理削減によって得られるＶＰＮゲートウェイの処理負荷軽減の効果をより得られる。
【０１６１】
また、本実施形態の暗号化通信システムによれば、暗号化ＶＰＮセッションを一意に識別するセッション識別子を導入する。これにより、ＶＰＮゲートウェイ３０が暗号化ＶＰＮセッションを識別可能となるため、クライアント２０から直接サーバ１０のＩＰアドレスを参照できない状況においても、上記暗号化データ通信（暗号化ＶＰＮ通信）が可能に
なる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態である暗号化通信システムについて図面を参照しながら説明する。
【０１６２】
上記第１実施形態においては、インターネット内のクライアント２０がイントラネット内のサーバ１０にアクセスする場合に、サーバ１０へのアクセス認証のために、ＶＰＮゲートウェイ３０は、クライアント２０からのサーバ認証フレームをサーバ１０に転送し（Ｓ１１３）、かつ、サーバ１０からの認証結果をクライアント２０に送信した（Ｓ１２１）。本実施形態では、ＶＰＮゲートウェイ３０における認証用フレームの暗号化・復号化処理を削減する観点から、サーバ１０へのアクセス認証もＶＰＮゲートウェイ３０で行う。
【０１６３】
図４は、本実施形態の暗号化通信システムの概略構成を説明するための図である。図４に示すように、本実施形態の暗号化通信システムは、上記第１実施形態の暗号化通信システムとほぼ同様の構成に加えてさらに、アクセス認証通知部３８、及びアクセス許可保持部３９を備えている。他の構成については、上記第１実施形態で説明したのと同様であるので、同一の符号を使用しその説明を省略する。
【０１６４】
アクセス認証通知部３８は、受信フレームのユーザ識別子(UID)でアクセス許可保持部
３９を検索し、イントラネットおよびサーバへのユーザのアクセス許可・拒否の判断を行う。アクセス許可の場合は、アクセスを許可したことを示すフレームをクライアントに送信する。
【０１６５】
アクセス許可保持部３９は、ＶＰＮゲートウェイからイントラネット内部のサーバにアクセス可能なクライアントのUIDを記録するブロックであり、クライアントのアクセス認
証に利用する。
【０１６６】
なお、クライアント側送受信部３４は上記第１実施形態で説明した機能に加えてさらに、復号化したフレームにイントラネットアクセス用のユーザ識別子（UID）が含まれてい
る場合に、アクセス認証通知部３８にユーザ識別子UIDとサーバのＩＰアドレスを渡す。
【０１６７】
次に、上記構成の暗号化通信システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【０１６８】
図５は、本実施形態の暗号化通信システムの動作について説明するためのシーケンス図である。なお、以下の処理は、クライアント２０、ＶＰＮゲートウェイ３０、及びサーバ１０に、それぞれ所定プログラムが読み込まれて実行されることで実現される。
（クライアント⇒ＶＰＮゲートウェイの認証フェーズ）
（クライアントのイントラネットへのアクセス認証）
クライアント２０においては、イントラネットへのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ２００）。
【０１６９】
ユーザ識別子UID1を、ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化さ
れたユーザ識別子UID1を含み、セッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ２０１）。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（クライアント２０のＩＰアドレス） = 20.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアド
レス） = 30.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット
上に送出する。
【０１７０】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、クライアント２０のイントラネットへのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ２０２）。
【０１７１】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID1を読み出す。このセッション識別子SID1をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１７２】
クライアント側送受信部３４は、その受信フレームがＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP2で復号化する。これにより、ユーザ識別子UID1を取得する。
【０１７３】
クライアント側送受信部３４は、複合化したフレーム中にあるユーザ識別子UID1、及びサーバ１０の識別子(192.168.0.2)をアクセス許可通知部３８に渡す。
【０１７４】
アクセス許可通知部３８は、アクセス許可保持部３９を検索する。ここでは、そのユーザ識別子UID1、及びサーバ１０の識別子(192.168.0.2)が登録されており、「許可」であ
ったとする。この場合、そのユーザ識別子UID1等に対する認証結果が「許可」であったため、アクセス許可通知部３８は、認証結果の通知（アクセス許可通知）をクライアント２０宛てに送信する（Ｓ２０３）。すなわち、認証結果を含むフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０） = 30.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（クライアント２０） = 20.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット上に送出する。
【０１７５】
クライアント２０は、上記認証結果の通知（アクセス許可通知）を受信することで、イントラネットへのアクセス認証、及びサーバ１０へのアクセス認証が成立したことを知る。
（クライアントとの共通鍵の交換）
次に、クライアント２０においては、共通鍵の交換のために、次の処理が行われる（Ｓ２０４）。
【０１７６】
共通鍵KeyS1を生成する。これは公知の技術である。該共通鍵と該セッション識別子を
ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化された共通鍵とセッション
識別子を含み、先ほどのセッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ２０５）。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（クライアント２０のＩＰアドレス） = 20.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 30.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット上に送出する。
【０１７７】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、共通鍵の交換のために、次の処理が行われる（Ｓ２０６）。
【０１７８】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID1を読み出す。このセッション識別子SID1をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１７９】
クライアント側送受信部３４は、その受信フレームがＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP2で復号化す
る。これにより、クライアント２０が生成した共通鍵KeyS1を取得する（Ｓ２０６）。ク
ライアント側送受信部３４は、その共通鍵KeyS1を共有鍵＋識別子作成部３６に渡す。
【０１８０】
共通鍵＋識別子作成部３６は、新しく共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を作成し（
Ｓ２０７）、これらをクライアント側送受信部３４に渡す。また、共通鍵＋識別子作成部３６は、クライアント側送受信部３４より受け取った共通鍵KeyS1と、上記新しく作成し
た共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を、共通鍵＋識別子転送部３７に渡す。
【０１８１】
共通鍵＋識別子転送部３７は、共通鍵KeyS1、共通鍵KeyS2、及びセッション識別子SID3を、サーバ用公開鍵KeyG3で暗号化する。この暗号化された共通鍵KeyS1等を含み、セッション識別子SID2を付与したフレームを作成する。このフレームをサーバ１０宛てに送信する（Ｓ２０８）。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 192.168.0.1、送信先ＩＰアドレス（サーバ１０のＩＰアドレス）
= 192.168.0.2を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをイントラネット上に送出する。
【０１８２】
サーバ１０においては、次の処理が行われる（Ｓ２０９）。
【０１８３】
そのフレーム受信部１２が、上記フレームを受信し、この受信フレームを自身の秘密鍵KeyP3で復号化する。
【０１８４】
以上のＳ２００〜Ｓ２０９により、サーバ１０への共通鍵等の転送が終了する。共通鍵等の転送が終了した時点で、サーバ１０は、共通鍵KeyS1と共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を保持することになる。
【０１８５】
次に、サーバ１０においては、共通鍵の転送が完了したことをＶＰＮゲートウェイ３０に知らせるために、そのフレーム送信部１１が、データ通信フェーズのセッション識別子SID3を含む共通鍵転送完了通知を含み、セッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。フレーム送信部１１は、そのフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛に送信する（Ｓ２１０）。
【０１８６】
ＶＰＮゲートウェイ３０は、上記共通鍵転送完了通知を受信することで、サーバ１０に共通鍵等が転送完了したことを知る。
【０１８７】
次に、ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる。
【０１８８】
そのフレーム転送部３１が共通鍵転送完了通知を受信すると、その受信フレームからSID2を読み出す。このセッション識別子SID2をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままサーバ側送受信部３３に渡す。また、データ通信フェーズのセッション識別子SID3と、サーバ１０のＩＰアドレス(192.168.0.2)及びクライアント２０のＩＰアドレス(20.0.0.1)を
セッション記録部３２に記録する（Ｓ２１１）。
【０１８９】
フレーム転送部３１から受信フレームを受けると、サーバ側送受信部３３は、共通鍵転送通知をクライアント側送受信部３４に渡す。
【０１９０】
クライアント側送受信部３４は、自装置の公開鍵(KeyG1)を用いて共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を暗号化する。この暗号化された共通鍵KeyS2等を含み、認証フェーズの
セッション識別子SID1を付与したフレームを作成する。このフレームをクライアント２０宛てに送信する（Ｓ２１２）。
【０１９１】
クライアント２０においては、上記共通鍵フレームを受信し、自身の秘密鍵(KeyP1)で
復号化を行う。これにより、共通鍵KeyS2及びセッション識別子SID3を得る（Ｓ２１３）
。
【０１９２】
以上のＳ２１０〜Ｓ２１３により、クライアント２０との間の共通鍵等の交換が終了する。共通鍵等の交換が終了した時点で、クライアント２０は、サーバ１０と同様に、共通鍵KeyS1と共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を保持することになる。
【０１９３】
以後、上記第１実施形態と同様に、クライアント２０とサーバ１０との間で、ＶＰＮゲートウェイ３０を介して、データ通信が行われる（Ｓ１２２〜Ｓ１３１）。
【０１９４】
以上説明したように、本実施形態の暗号化通信システムによれば、認証フェーズで、ＶＰＮゲートウェイ３０がサーバ１０に暗号鍵・復号鍵を転送する（Ｓ２０８）。データ通信フェーズで、サーバ１０とクライアント２０との間で暗号化・復号化処理を行う。これにより、データ通信フェーズにおけるＶＰＮゲートウェイ３０の暗号化・復号化処理が不要となる。
【０１９５】
また、本実施形態の暗号化通信システムによれば、クライアント２０とＶＰＮゲートウェイ３０との間、及びＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０との間におけるアクセスリクエストとその応答フレームが不要となる。このため、ＶＰＮゲートウェイ３０の暗号化・復号化処理をより軽減することが可能となる。
【０１９６】
具体的には、認証手続きを２回から１回に減らすことにより、クライアント２０とＶＰＮゲートウェイ３０との間、及びＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０との間におけるアクセスリクエストとその応答フレームが不要となる。このため、ＶＰＮゲートウェイ３０の暗号化・復号化処理をより軽減可能となる。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態である暗号化通信システムについて図面を参照しながら説明する。
【０１９７】
上記第１実施形態においては、クライアント２０とＶＰＮゲートウェイ３０との間で鍵を作成してから該鍵をサーバ１０に転送するように説明した。本実施形態では、これに代えて、クライアント２０が送信する鍵作成用のフレームをサーバ１０に転送し、サーバ１０が送信する鍵作成用のフレームをクライアント２０に転送する。
【０１９８】
図６は、本実施形態の暗号化通信システムの概略構成を説明するための図である。
【０１９９】
図６に示すように、本実施形態の暗号化通信システムは、上記第２実施形態の暗号化通信システムとほぼ同様の構成に加えてさらに、共通鍵転送部４０、識別子作成部４１、及び識別子転送部４２を備えている。他の構成については、上記第１及び第２実施形態で説明したのと同様であるので、同一の符号を使用しその説明を省略する。
【０２００】
共通鍵転送部４０は、共通鍵を含むフレームをサーバとクライアントの間で転送するブロックである。クライアント側から共通鍵を含むフレームを受信すると、アドレスを書き換えてサーバ側に転送する。また、識別子作成部に識別子作成依頼を渡す。クライアント側から上記以外のフレームを受信すると、クライアント側送受信部にフレームを渡す。サーバ側から共通鍵を含むフレームを受信すると、アドレスを書き換えてクライアント側に転送する。
【０２０１】
識別子作成部４１は、データ通信フェーズで利用する識別子を作成するブロックである。共通鍵転送部より識別子作成依頼を受信すると、新しくセッション識別子を作成し、識別子転送部に渡す。
【０２０２】
識別子転送部４２は、識別子を送信するフレームを作成するブロックである。共有鍵＋識別子作成部から、クライアントの生成したセッション識別子を受け取ると、サーバの公開鍵で暗号化し、サーバ側に送信する。
【０２０３】
次に、上記構成の暗号化通信システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【０２０４】
図７は、本実施形態の暗号化通信システムの動作について説明するためのシーケンス図である。なお、以下の処理は、クライアント２０、ＶＰＮゲートウェイ３０、及びサーバ３０に、それぞれ所定プログラムが読み込まれて実行されることで実現される。
（クライアント⇒ＶＰＮゲートウェイの認証フェーズ）
（クライアントのイントラネットへのアクセス認証）
クライアント２０においては、イントラネットへのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ３００）。
【０２０５】
ユーザ識別子UID1を、ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化さ
れたユーザ識別子UID1を含み、セッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ３０１）。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（クライアント２０のＩＰアドレス） = 20.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアド
レス） = 30.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット
上に送出する。
【０２０６】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、イントラネットへのアクセス認証のために、次の処理が行われる（Ｓ３０２）。
【０２０７】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID1を読み出す。このセッション識別子SID1をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのままクライアント側送受信部３４に渡す。
【０２０８】
クライアント側送受信部３４は、その受信フレームがＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP2で復号化する。これにより、ユーザ識別子UID1を取得する。
【０２０９】
クライアント側送受信部３４は、複合化したフレーム中にあるユーザ識別子UID1、及びサーバ１０の識別子(192.168.0.2)をアクセス許可通知部３８に渡す。
【０２１０】
アクセス許可通知部３８は、アクセス許可保持部３９を検索する。ここでは、そのユーザ識別子UID1、及びサーバ１０の識別子(192.168.0.2)が登録されており、「許可」であ
ったとする。この場合、そのユーザ識別子UID1等に対する認証結果が「許可」であったため、アクセス許可通知部３８は、認証結果の通知（アクセス許可通知）をクライアント２０宛てに送信する（Ｓ３０３）。すなわち、認証結果を含むフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０） = 30.0.0.1、送信先ＩＰアドレス（クライアント２０） = 20.0.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをインターネット上に送出する。
【０２１１】
クライアント２０は、上記認証結果の通知（アクセス許可通知）を受信することで、イントラネットへのアクセス認証、及びサーバ１０へのアクセス認証が成立したことを知る。
（クライアントとの共通鍵の交換）
次に、クライアント２０においては、共通鍵の交換のために、次の処理が行われる（Ｓ３０４）。
【０２１２】
共通鍵KeyS1を生成する。これは公知の技術である。該共通鍵と該セッション識別子を
ＶＰＮゲートウェイ用公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化された共通鍵とセッション
識別子を含み、認証フェーズのセッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する。
【０２１３】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、共通鍵の交換のために、次の処理が行われる（Ｓ３０６）。
【０２１４】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、その受信フレームからセッション識別子SID1を読み出す。このセッション識別子SID1をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのまま共通鍵転送部４０に渡す。
【０２１５】
共通鍵転送部４０は、受信フレームがＶＰＮゲートウェイ３０の公開鍵で暗号化されたフレームであるため、自身の秘密鍵KeyP2でフレームを復号化する。これにより、共通鍵KeyS1を取得する。
【０２１６】
共通鍵転送部４０は、識別子作成依頼を識別子作成部４１に通知する。識別子作成部４１は新しくセッション識別子SID3を作成し、識別子転送部４２に渡す。識別子転送部４２は、上記セッション識別子SID3をサーバ１０の公開鍵KeyG3で暗号化する。その暗号化さ
れたセッション識別子SID3を含み、セッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをサーバ１０宛てに送信する（Ｓ３０７）。すなわち、そのフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス）= 192.168.0.1、送信先ＩＰアドレス（サーバ１０のＩＰアドレス） = 192.168.0.2を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをサーバ側ネットワークであ
るイントラネットに送出する。
【０２１７】
共通鍵転送部４０は、上記取得した共通鍵KeyS1をサーバ１０の公開鍵KeyG3を用いて暗号化する。この暗号化された共通鍵KeyS1を含み、認証フェーズのセッション識別子SID2
を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをサーバ１０宛てに送信する（Ｓ３０８）。
【０２１８】
サーバ１０においては、次の処理が行われる（Ｓ３０９）。
【０２１９】
そのフレーム受信部１２が、上記2つのフレームを受信し、自身の秘密鍵KeyP3で復号化する。
【０２２０】
フレーム送信部１１は、鍵作成部１３より新しい共通鍵KeyS2を受け取り（Ｓ３１０）
、この共通鍵KeyS2をＶＰＮゲートウェイ３０の公開鍵KeyG2で暗号化する。この暗号化された共通鍵KeyS2を含み、認証フェーズのセッション識別子SID2を付与したフレーム（Ｉ
Ｐパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する（Ｓ３１１）。具体的には、そのフレームに送信元ＩＰアドレス（サーバ
１０のＩＰアドレス） = 192.168.0.2、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 192.168.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをイントラネットに送出する。
【０２２１】
以上のＳ３０４〜Ｓ３１０により、サーバ１０への共通鍵等の転送が終了する。共通鍵等の転送が終了した時点で、サーバ１０は、共通鍵KeyS1と共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を保持することになる。
【０２２２】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる（Ｓ３１２）。
【０２２３】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、受信フレーム中のSID2でセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、受信フレームをそのまま共通鍵転送部４０に渡す。また、データ通信フェーズのセッション識別子SID3と、サーバ１０のアドレス(192.168.0.2)及びクライアント２０のアドレス(20.0.0.1)をセッション記録部３２に記録する。
【０２２４】
共通鍵転送部４０は、受信フレームがＶＰＮゲートウェイ３０の公開鍵で暗号化されたフレームであるため、自身の秘密鍵（KeyP2）でフレームを復号化する。これにより、共
通鍵KeyS2を取得する。
【０２２５】
共通鍵転送部４０は、取得した共通鍵KeyS2とデータ通信フェーズのセッション識別子SID3をクライアント２０の公開鍵KeyG3を用いて暗号化する。この暗号化された共通鍵KeyS2等を含み、認証フェーズのセッション識別子SID1を付与したフレーム（ＩＰパケットと
もいう。以下同様。）を作成する。このフレームをクライアント２０宛てに送信する（Ｓ３１３）。
【０２２６】
クライアント２０は、上記共通鍵フレームを受信し、自身の秘密鍵KeyP1で復号化を行
い、共通鍵KeyS2及びセッション識別子SID3を得る（Ｓ３１４）。
【０２２７】
以上により、クライアント２０との間の共通鍵等の交換が終了する。共通鍵等の交換が終了した時点で、クライアント２０は、サーバ１０と同様に、共通鍵KeyS1と共通鍵KeyS2とセッション識別子SID3を保持することになる。
【０２２８】
以後、上記第１及び第２実施形態と同様に、クライアント２０とサーバ１０との間で、ＶＰＮゲートウェイ３０を介して、データ通信が行われる（Ｓ１２２〜Ｓ１３１）。
【０２２９】
以上説明したように、本実施形態の暗号化通信システムによれば、認証フェーズで、ＶＰＮゲートウェイ３０がサーバ１０に暗号鍵・復号鍵を転送する（Ｓ３０８）。データ通信フェーズで、サーバ１０とクライアント２０との間で暗号化・復号化処理を行う。これにより、データ通信フェーズにおけるＶＰＮゲートウェイ３０の暗号化・復号化処理が不要となる。
【０２３０】
また、本実施形態の暗号化通信システムによれば、クライアント２０とサーバ３０との間で暗号鍵及び復号鍵を生成するため、ＶＰＮゲートウェイ３０が鍵の生成処理をする必要がなくなる。これにより、特にサーバ１０及びクライアント２０の台数が多く、ＶＰＮゲートウェイ３０にトラヒックが集中する時であっても、ＶＰＮゲートウェイ３０の負荷を軽減させることが可能となる。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態である暗号化通信システムについて図面を参照しながら説明する。
【０２３１】
上記第１実施形態においては、例えば複数のクライアント２０からある特定のサーバ１０へのアクセスが何度も発生したとき、クライアント２０からのアクセスのたびにＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０間に公開鍵暗号化方式により暗号化ＶＰＮセッションを作成する必要があった。
【０２３２】
本実施形態では、この負荷を避けるために、予めサーバ１０とＶＰＮゲートウェイ３０との間に共通鍵による暗号化ＶＰＮセッションを作成し、以降のクライアント２０からの共通鍵転送に上記暗号化セッションを利用する。
【０２３３】
図８は、本実施形態の暗号化通信システムの概略構成を説明するための図である。
【０２３４】
図８に示すように、本実施形態の暗号化通信システムは、上記第１実施形態の暗号化通信システムとほぼ同様の構成に加えてさらに、作成済みセッション記録部４３、及び事前セッション作成部４４を備えている。他の構成については、上記第１実施形態で説明したのと同様であるので、同一の符号を使用しその説明を省略する。
【０２３５】
作成済みセッション記録部４３は、セッション識別子SIDと共通鍵を記録することで、
一度作成したＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０との間の暗号化ＶＰＮセッションを保持するためのデータベースである。
【０２３６】
事前セッション作成部４４は、サーバ１０との間で予めＶＰＮセッションを作成するブロックである。ＶＰＮゲートウェイ３０のユーザ識別子をサーバ１０の公開鍵で暗号化し、サーバ１０に送信する。サーバ１０側から認証許可通知を受け取ると、新しくセッション識別子および共通鍵を作成し、サーバ１０に送信。サーバ１０側から共通鍵を受信すると、受信した共通鍵と、自身で作成したセッションSIDと共通鍵を作成済みセッション記
録部３２に記録する。
【０２３７】
次に、上記構成の暗号化通信システムの動作について図面を参照しながら説明する。なお、以下の処理は、クライアント２０、ＶＰＮゲートウェイ３０、及びサーバ１０に、それぞれ所定プログラムが読み込まれて実行されることで実現される。
（ＶＰＮゲートウェイ⇒サーバの認証フェーズ）
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、サーバ１０との間に共通鍵による暗号化ＶＰＮセッションを作成するために、事前に（例えば第１実施形態のＳ１００の前に）以下の処理が行われる。
【０２３８】
その事前セッション作成部４４は、ＶＰＮゲートウェイ３０のユーザ識別子UID3をサーバ１０の公開鍵KeyG3で暗号化する。この暗号化されたユーザ識別子UID3を含み、認証フ
ェーズのセッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。このフレームをサーバ１０宛てに送信する。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス）= 192.168.0.1、送信先Ｉ
Ｐアドレス（サーバ１０のＩＰアドレス）= 192.168.0.2を設定し、このＩＰアドレスが
設定されたフレームをイントラネット上に送出する。
【０２３９】
サーバ１０においては、次の処理が行われる。
【０２４０】
そのフレーム受信部１２が、上記認証フレームを受信すると、その受信フレームが自己の公開鍵KeyG3で暗号化されたフレームであるため、その受信フレームを自身の秘密鍵KeyP3で復号化する。これにより、ユーザ識別子UID3を得る。
【０２４１】
フレーム送信部１１は、ユーザ識別子UID3がサーバ１０に登録されているアクセス可能な認証データかどうかをチェックする。認証結果が許可であれば、フレーム送信部１１は、その認証結果を含み、セッション識別子SID2を付与したフレーム（ＩＰパケットともいう。以下同様。）を作成する。フレーム送信部１１は、そのフレームをＶＰＮゲートウェイ３０宛てに送信する。すなわち、そのフレームに送信元ＩＰアドレス（サーバ１０のＩＰアドレス） = 192.168.0.2、送信先ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 192.168.0.1を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをイントラネット上に送出する。
【０２４２】
ＶＰＮゲートウェイ３０は、上記認証結果の通知（許可）を受信することで、サーバ１０へのアクセス認証が成立したことを知る。
【０２４３】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が実行される。
【０２４４】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、受信フレームからセッション識別子SID2を読み出す。このセッション識別子SID2をキーとしてセッション記録部３２を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、その受信フレームをそのまま事前セッション作成部にフレームを渡す。
【０２４５】
事前セッション作成部４４は、新しくセッション識別子SID4と共通鍵KeyS3を作成し、
これらをサーバ１０の公開鍵KeyG3で暗号化する。この暗号化されたセッション識別子SID4等を含み、認証フェーズのセッション識別子SID2を付与したフレームを作成する。この
フレームをサーバ１０宛てに送信する。すなわち、このフレームに送信元ＩＰアドレス（ＶＰＮゲートウェイ３０のＩＰアドレス） = 192.168.0.1、送信先ＩＰアドレス（サーバ１０のＩＰアドレス） = 192.168.0.2を設定し、このＩＰアドレスが設定されたフレームをイントラネット上に送出する。
【０２４６】
サーバ１０においては、次の処理が行われる。
【０２４７】
そのフレーム受信部１２は、上記認証フレームを受信し、この受信フレームを自身の秘密鍵KeyP3で復号化を行う。これにより、セッションSID4と共通鍵KeyS3を得る。
【０２４８】
フレーム送信部１１は、共通鍵KeyS4をＶＰＮゲートウェイの公開鍵KeyG2で暗号化し、セッション識別子SID2を付与して、送信元ＩＰアドレス = 192.168.0.2、送信先ＩＰアドレス = 192.168.0.1として送信する。
【０２４９】
ＶＰＮゲートウェイにおいては、次の処理が行われる。
【０２５０】
そのフレーム転送部３１は、上記フレームを受信すると、受信フレーム中のセッション識別子SID2でセッション記録部を検索する。この時点では、該当エントリが存在しない。このため、そのまま事前セッション作成部にその受信フレームを渡す。
【０２５１】
事前セッション作成部４４は、受信フレームを自身の秘密鍵(KeyP2)で復号化する。こ
れにより、共通鍵KeyS4を取得する。事前セッション作成部４４は、共通鍵(KeyS3, KeyS4)およびセッション識別子(SID4)を作成済みセッション記録部４３に渡す。
【０２５２】
以降の処理においては、ＶＰＮゲートウェイ３０からサーバ１０への暗号化通信が共通鍵通信に変わる。すなわち、ＶＰＮゲートウェイ３０からサーバ１０に向かう場合は公開鍵KeyG3および秘密鍵KeyP3を共通鍵KeyS3に置き換えた処理と同様となる。サーバ１０か
らＶＰＮゲートウェイ３０に向かう場合は公開鍵KeyG2および秘密鍵KeyP3を共通鍵KeyS4
に置き換えたものと同様となる。
【０２５３】
以上説明したように、本実施形態の暗号化通信システムによれば、上記のようにＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０との間のセッションを繰り返し利用できるようになる。これにより、ＶＰＮゲートウェイ３０における暗号化・復号化処理を削減することが可能となる。
【０２５４】
具体的には、同一のサーバ１０に複数のクライアント２０がアクセスするときに、ＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０との間の共通鍵セッションを再利用できるようにすることで、ＶＰＮゲートウェイ３０とサーバ１０との間の公開鍵暗号化方式による暗号化処理を共通鍵暗号化方式に置き換え、ＶＰＮゲートウェイ３０における暗号化・復号化処理を削減することができる。これは、共通鍵暗号化方式のほうが公開鍵暗号化方式よりも暗号化のための計算量が少ないためである。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態である暗号化通信システムについて図面を参照しながら説明する。
【０２５５】
一般的に同じ共通鍵で長時間データ通信をすると、通信内容を解読される可能性が高くなる等のセキュリティ上問題がある。このため、定期的に鍵を交換するなどの対策が必要になる。上記第１実施形態のネットワークにおいては、交換前の鍵と交換後の鍵を各ノードが判別し、別々の暗号・復号鍵を利用できるようにするには、交換後の鍵用に新しくセッション識別子を作成する必要がある。そのために、本実施形態では、共通鍵を変更するタイミングで、サーバ１０もしくはクライアント２０がＶＰＮゲートウェイに対して新しいセッション識別子を通知する。
【０２５６】
図９は、本実施形態の暗号化通信システムの概略構成を説明するための図である。
【０２５７】
図９に示すように、本実施形態の暗号化通信システムは、上記第１実施形態の暗号化通信システムとほぼ同様の構成に加えてさらに、ＶＰＮゲートウェイ３０が新識別子登録部４５を備え、サーバ１０が新識別子通知部１４、新共通鍵転送部１５、及び新共通鍵作成部１６を備えている。他の構成については、上記第１実施形態で説明したのと同様であるので、同一の符号を使用しその説明を省略する。
【０２５８】
新識別子登録部４５は、新識別子を受信すると、セッション記録部３２のエントリ中にある旧共通鍵のSIDを削除し、変わりに新共通鍵のSIDを挿入する。
【０２５９】
新共通鍵作成部１６は、新共通鍵および新識別子を作成し、新共通鍵転送部１５及び新識別子通知部１４に該共通鍵を渡す。
【０２６０】
新共通鍵転送部１５は、上記共通鍵および識別子を旧共通鍵で暗号化し、クライアントに送信する。
【０２６１】
新識別子通知部１４は、クライアントから新共通鍵を受信すると、新識別子をＶＰＮクライアントに送信する。
【０２６２】
以下、上記実施形態１のデータ通信フェーズにおいてサーバ側から共通鍵を交換する場合を例に説明する。クライアント２０はKeyS1で暗号化、KeyS2で復号化処理をしており、サーバ１０はKeyS2で暗号化、KeyS1で復号化しているものとする。
【０２６３】
サーバ１０においては、次の処理が行われる。
【０２６４】
その新共通鍵作成部１６が新しく共通鍵KeyS7及びセッション識別子SID7を作成し、新
共通鍵転送部１５及び新識別子通知部１４に渡す。
【０２６５】
新共通鍵転送部１５は、共通鍵KeyS2でKeyS7及びSID7を暗号化し、SID3とともにＶＰＮゲートウェイ(192.168.0.1)宛てにフレームを送信する。
【０２６６】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる。
【０２６７】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、受信フレーム中のセッション識別子SID3に該当するエントリをセッション記録部３２から検索し、クライアントのＩＰアドレス(20.0.0.1)を読み出す。
【０２６８】
フレーム転送部３１は、受信フレームの送信元及び送信先のＩＰアドレスを、送信元ＩＰアドレス = 30.0.0.1、送信先ＩＰアドレス = 20.0.0.1に書換え、この書換後のフレームをクライアント２０側に送信する。
【０２６９】
クライアント２０においては、次の処理が行われる。
【０２７０】
上記フレームを受信し、その受信フレームのセッション識別子SID3に対応する復号化用の共通鍵KeyS2で復号処理を行い、共通鍵(KeyS7)およびセッション識別子SID7を取得する。新しく共通鍵KeyS8を生成する。この共通鍵KeyS8を前記共通鍵KeyS2で暗号化する。こ
の暗号化された共通鍵を含み、SID3を付与したフレームを作成する。このフレームをＶＰＮゲートウェイ（30.0.0.1）宛てに送信する。
【０２７１】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる。
【０２７２】
そのフレーム転送部３１が上記フレームを受信すると、受信フレーム中のセッション識別子SID3に該当するエントリをセッション記録部から検索し、サーバのＩＰアドレス(192.168.0.2)を読み出す。
【０２７３】
フレーム転送部３１は、受信フレームの送信元及び送信先のＩＰアドレスを、送信元ＩＰアドレス = 192.168.0.1、送信先ＩＰアドレス = 192.168.0.2に書換え、その書換後のフレームをサーバ側に送信する。
【０２７４】
サーバ１０においては、次の処理が行われる。
【０２７５】
そのフレーム受信部１２は、上記フレームを受信し、その受信フレームのセッション識別子SID3に対応する復号化用の共通鍵KeyS1で復号処理を行い、新共通鍵KeyS7を取得する。
【０２７６】
新識別子通知部１４は、新しい識別子SID7及び旧セッション識別子SID3をＶＰＮゲートウェイ(192.168.0.1)宛てに送信する。
【０２７７】
ＶＰＮゲートウェイ３０においては、次の処理が行われる。
【０２７８】
そのフレーム転送部３１が、上記フレームを受信し、その受信フレームを新識別子登録部４５に渡す。
【０２７９】
新識別子登録部４５はセッション記録部３２より旧セッション識別子SID3のエントリに
関して、セッション識別子SID3を新しいセッション識別子SID7に書き換える。
【０２８０】
以降は、旧共通鍵(KeyS1, KeyS2)及び旧セッション識別子SID3の代わりに、新共通鍵(KeyS7, KeyS8)および新セッション識別子SID7を用いて通信を行う。
【０２８１】
以上説明したように、本実施形態の暗号化通信システムによれば、クライアント２０及びサーバ１０は新共通鍵と新セッション識別子を利用してフレームを送受信することが可能となる。また、クライアント２０とサーバ１０との間で定期的にデータ通信フェーズの鍵を変更できるようになるため、第三者に暗号化したフレームを解読される確率が低下し、データ通信フェーズのセキュリティが向上する。
【０２８２】
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。このため、上記の実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明が限定的に解釈されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【０２８３】
第１ネットワーク（例えばインターネット）及び第２ネットワーク（例えばイントラネット）を接続する通信中継装置（例えばＶＰＮゲートウェイ）における暗号化・復号化処理の負荷を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０２８４】
【図１】本発明の第１実施形態である暗号化通信システムの概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の第１実施形態である暗号化通信システムに包含されるＶＰＮゲートウェイ３０の構成を説明するための図である。
【図３】本発明の第１実施形態である暗号化通信システム動作を説明するためのシーケンス図である。
【図４】本発明の第２実施形態である暗号化通信システムに包含されるＶＰＮゲートウェイ３０の構成を説明するための図である。
【図５】本発明の第２実施形態である暗号化通信システム動作を説明するためのシーケンス図である。
【図６】本発明の第３実施形態である暗号化通信システムに包含されるＶＰＮゲートウェイ３０の構成を説明するための図である。
【図７】本発明の第３実施形態である暗号化通信システム動作を説明するためのシーケンス図である。
【図８】本発明の第４実施形態である暗号化通信システムに包含されるＶＰＮゲートウェイ３０の構成を説明するための図である。
【図９】本発明の第５実施形態である暗号化通信システムに包含されるＶＰＮゲートウェイ３０の構成を説明するための図である。
【図１０】本発明の背景技術を説明するための図である。
【図１１】本発明の背景技術を説明するための図である。
【図１２】本発明の従来技術を説明するための図である。
【図１３】本発明の従来技術を説明するための図である。
【図１４】本発明の原理を説明するための図である。
【図１５】本発明の原理を説明するための図である。
【図１６】本発明の原理を説明するための図である。
【図１７】本発明の原理を説明するための図である。
【図１８】本発明の原理を説明するための図である。
【図１９】本発明の原理を説明するための図である。
【符号の説明】
【０２８５】
１０  サーバ
２０  クライアント
３０  ＶＰＮゲートウェイ
【図１】
2006121510.tif 000003
【図２】
2006121510.tif 000004
【図３】
2006121510.tif 000005
【図４】
2006121510.tif 000006
【図５】
2006121510.tif 000007
【図６】
2006121510.tif 000008
【図７】
2006121510.tif 000009
【図８】
2006121510.tif 000010
【図９】
2006121510.tif 000011
【図１０】
2006121510.tif 000012
【図１１】
2006121510.tif 000013
【図１２】
2006121510.tif 000014
【図１３】
2006121510.tif 000015
【図１４】
2006121510.tif 000016
【図１５】
2006121510.tif 000017
【図１６】
2006121510.tif 000018
【図１７】
2006121510.tif 000019
【図１８】
2006121510.tif 000020
【図１９】
2006121510.tif 000021