(57)【要約】【課題】  確実に復号の成功又は失敗を判別することができるデータの復号システム及びデータの復号方法の提供を目的とする。【解決手段】  センサは検出データを暗号化し、送出周期C1でゲートウェイに暗号化データを無線送信している。そして、端末機は読出周期C2でゲートウェイの暗号化データを読み出して復号し、復号した復号データが連続して2回以上、同一である場合に復号に成功したと判断して検出データを得ている。ここで、読出周期C2は送出周期C1の3分の1に設定されているため、センサの送信のタイミングt1と、端末機の読み出しのタイミングt2とが一致したような場合であっても、一つの送出周期C1の範囲内において確実に端末機による複数回（2回）の読み出し処理を確保することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを暗号化して暗号化データを生成し、一定の送出周期で送り出す送出手段、
送出手段が送り出した暗号化データを記憶する記憶手段、
記憶手段が記憶した暗号化データを一定の読出周期で読み出し、当該暗号化データを復号して復号データを得る読出手段、
を備えたデータの復号システムにおいて、
読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、
読出手段は、所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する、
ことを特徴とするデータの復号システム。
【請求項２】
検出対象を検出して検出データを取得し、当該検出データを暗号化して暗号化データを生成し、一定の送出周期で送り出す検出手段、
検出手段が送り出した暗号化データを記憶する記憶手段、
記憶手段が記憶した暗号化データを一定の読出周期で読み出し、当該暗号化データを復号して復号データを得る読出手段、
を備えたデータの復号システムにおいて、
読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、
読出手段は、所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する、
ことを特徴とするデータの復号システム。
【請求項３】
検出対象を検出して、公開可能データ及び秘匿データから構成される一群の検出データを取得し、公開可能データを用いて当該検出データを暗号化して暗号化データを生成し、一定の送出周期で送り出す検出手段、
検出手段が送り出した暗号化データを記憶する記憶手段、
暗号化データを一定の読出周期で読み出し、当該データを復号して復号データを得る読出手段、
を備えたデータの復号システムにおいて、
読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、
読出手段は、所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する、
ことを特徴とするデータの復号システム。
【請求項４】
検出対象を検出して検出データを取得し、当該検出データを暗号化して暗号化データを生成し、一定の送出周期で送り出し、
送り出された暗号化データを記憶し、
記憶した暗号化データを一定の読出周期で読み出し、当該暗号化データを復号して復号データを得る、
ことを備えたデータの復号方法において、
読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、
所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する、
ことを特徴とするデータの復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法は、暗号化したデータを一定の周期で送り出し、当該データを一定の周期で読み出して復号する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
データの通信技術の発達を背景に、通信時における情報漏洩が問題視されており、これを防止するために種々のデータの暗号化・復号の技術が提案されている。ところで、産業プラントに設置されている配管系統の検査システムにもデータの通信技術が用いられていることがある。配管系統の随所にセンサを設け、定期的に配管の状態を検出して無線でデータを送信する技術である。このような検出データの中には第三者に知られたくない秘匿情報が含まれていることがあり、情報漏洩を防止するため、センサは検出データを暗号化して暗号化データを送信する。
【０００３】
送信された暗号化データは、ゲートウェイ等の中継機器で受信されてメモリにデータが保持され、この暗号化データを一定の周期で端末機が無線によって読み出し、これを復号して検出データを得ている。
【０００４】
ここでデータの通信環境によっては、通信機器間の距離や妨害電波の存在等の外的要因の影響を受け、通信データの内容に欠損が生じることがある。特に、産業プラントの各所に設置された中継機器は、プラント内において広範囲に配置されている場合が多く、端末機が読み出す暗号化データが外的要因の影響を受ける可能性が高い。
【０００５】
暗号化データに欠損が生じていると、適正な復号を行うことができず復号に失敗する。また、暗号化データには欠損が生じていない場合であっても、復号処理そのものにエラーが生じて復号に失敗することもある。
【０００６】
この場合、復号の失敗を端末機が認識することができれば、必要な対処を行うことができるが、データの形式が整っているようなときは復号に成功したと誤認識してしまうことがある。このため、チェックサム (Check Sum)やCRC等の誤り検出符号を用いて復号の失敗を確認することもできるが、確認の精度は完全ではない。
【０００７】
なお、データの復号に関する技術ではないが、通信データの送受信確認に関しては、後記の特許文献に記載された技術がある。この技術は、送信局が受信局にデータを無線送信する際、一定間隔を空けて同一データを複数回送信し、受信局は送信局から同一データを複数回受信したときそのデータが正当であると判断して取り込むものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2001-292081号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の特許文献に記載された技術は、通信データの送受信確認に関するものであり、データの復号の成功又は失敗を判別する技術ではない。また、通信データの送信周期と、通信データを復号するに際しての読出周期との関係については一切考慮されていない。
【００１０】
そこで本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法は、確実に復号の成功又は失敗を判別することができるデータの復号システム及びデータの復号方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願に係るデータの復号システムは、
データを暗号化して暗号化データを生成し、一定の送出周期で送り出す送出手段、
送出手段が送り出した暗号化データを記憶する記憶手段、
記憶手段が記憶した暗号化データを一定の読出周期で読み出し、当該暗号化データを復号して復号データを得る読出手段、
を備えたデータの復号システムにおいて、
読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、
読出手段は、所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する、
ことを特徴としている。
また、本願に係るデータの復号方法は、
検出対象を検出して検出データを取得し、当該検出データを暗号化して暗号化データを生成し、一定の送出周期で送り出し、
送り出された暗号化データを記憶し、
記憶した暗号化データを一定の読出周期で読み出し、当該暗号化データを復号して復号データを得る、
ことを備えたデータの復号方法において、
読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、
所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する、
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法においては、読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さく、所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たとき、復号に成功したと判断する。
【００１３】
ここで、かりに読出周期が送出周期の2分の1以上である場合、データの送り出しと読み出しのタイミングによっては、一つの送出周期の範囲内で複数回の読み出しを確保できないことがあり、所定の確認回数、連続して同一の復号データを得たことによる復号の成功を確認することができない。
【００１４】
この点、本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法においては、読出周期は、送出周期の2分の1よりも小さいため、データの送り出しと読み出しのタイミングにかかわらず、一つの送出周期の範囲内で複数回の読み出しを常に確保することができ、確実に復号の成功又は失敗を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法の一実施形態を示す機能ブロック図である。
【図２】Aは図１に示すセンサが検出する検出データの内容の構成を表す概念図、Bは各データの記憶の状態を示す図である。
【図３】図１に示す各センサ5がゲートウェイ6にデータを送信する送出周期C1、及び端末機8がゲートウェイ6からデータを読み出す読出周期C2を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態における用語説明］
実施形態において示す主な用語は、それぞれ本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法の下記の構成要素に対応している。
センサ5…送出手段、検出手段
メモリ7…記憶手段
端末機8…読出手段
送出周期C1…送出周期
読出周期C2…読出周期
【００１７】
［第１の実施形態］
本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法の第１の実施形態を、産業プラントに設置されている配管系統の検査システムを例に説明する。産業プラントの配管系統の随所には、図１に示す多数の検査用のセンサ5が設けられており、各々のセンサ5は定期的に配管の状態を検出してゲートウェイ6に向けて無線で検出データを送信している。
【００１８】
ところで、このような検出データの中には検出工程等の都合上、第三者に知られたくない秘匿情報が含まれていることがある。図２Aは検出データの内容の構成を表す概念図である。データD1ないしD3は公開可能データであり、データD4ないしD7は秘匿データである。公開可能データとは第三者に対して既に公開している情報、又は今後、第三者に公開してもいいと考える情報をいい、秘匿データとは第三者に対して秘匿にしたい情報をいう。
【００１９】
センサ5はこれらの検出データを暗号化し、暗号化データを生成する。本実施形態においては、暗号化の方法として、公開データD1ないしD3を用いて暗号鍵を生成し、この暗号鍵によって秘匿データを暗号化し暗号化データを生成する方法を採用している。なお、暗号鍵の生成や暗号化データの生成には、予め設定しておいた所定の暗号化鍵生成アルゴリズム、及び暗号化アルゴリズムを利用することができる。例として、共有キー暗号化方式のDES、TripleDES、RC2、又はRijndaelや、公開キー暗号化方式のDSA、又はRSA等がある。
【００２０】
こうして生成した暗号化データを、各センサ5は無線でゲートウェイ6に送信する。なお、各センサ5は図３に示す所定の送出周期C1で最新の配管の状態を表す暗号化データを送信している。ゲートウェイ6は、図２Bに示すように、メモリ7の各アドレスに暗号化後の暗号化データD1、D2、D3、D4x、D5x、D6x、D7xを記憶する。
【００２１】
一方、端末機8は、図３に示す所定の読出周期C2で無線によってゲートウェイ6にアクセスし、メモリ7に記憶されている暗号化データを読み出して復号する。復号に際しては、まず公開データD1ないしD3を抽出し、これによって復号鍵を生成して、暗号化秘匿データD4xないしD7xを復号して秘匿データD4ないしD7を得る。なお、復号鍵を生成する際には、センサ5が用いた暗号鍵生成アルゴリズムに対応する復号鍵生成アルゴリズムを利用する。たとえば、共通キー暗号方式の場合は、生成した復号鍵を共通キーとして復号することができ、公開キー暗号方式の場合は、生成した復号鍵を公開キーとして復号することができる。以上のようにして端末機8は復号データD1ないしD7を取得し、センサ5が検出した検出データを把握し、配管の状態を認識する。
【００２２】
本実施形態では、読出周期C2は送出周期C1の3分の1に設定されている。そして、端末機8は、復号した復号データが連続して2回以上、同一である場合に復号に成功したと判断する。2回以上、連続しない場合は、暗号化データに欠損が生じているか、又は復号処理そのものにエラーが生じたものと認識し、復号に失敗したと判断して予め定められた後の処理を実行する。本実施形態ではこの「2回」が確認回数である。
【００２３】
ここで、センサ5による暗号化データの送信と、端末機8によるデータの読み出しは、それぞれ独自に動作しており、両者のタイミングが同期しているわけではない。しかし、本実施形態においては、読出周期C2は送出周期C1の3分の1に設定されているため、図３に示すように、センサ5が暗号化データを送信するタイミングt1と、端末機8がデータを読み出すタイミングt2とが偶然、一致したような場合であっても、一つの送出周期C1の範囲内において確実に端末機8による複数回（2回）の読み出し処理を確保することができる。
【００２４】
すなわち、端末機8による読み出し処理の実行中に、ゲートウェイ6がセンサ5からの暗号化データを受信した際の、読み出し処理に対する悪影響を回避しつつ、複数回の読み出し処理を確保することができる。このため、一つの送出周期C1の範囲内で、複数回の適正な読み出しを常に確保することができ、確実に復号の成功又は失敗を判別することができる。
【００２５】
本実施形態では、一群の検出データに含まれる公開可能データを用いて暗号鍵を生成し、これによって同じ検出データ中の秘匿データを暗号化しており、たとえば過去の他の検出データに依存して暗号鍵を生成するものではないため、通信時におけるデータの欠損による損失を小さくすることができる。すなわち、本実施形態においては、通信時におけるデータの欠損による損失を小さくしつつ、さらに確実に復号の成功又は失敗を判別することができる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、読出周期C2を送出周期C1に対して3分の1に設定したが、送出周期C1から一回の読み出し処理に必要な時間を差し引いた時間に対し、2分の1より小さい周期を読出周期として設定してもよい。これによって、端末機8による読み出し処理の実行中に、ゲートウェイ6がセンサ5からの暗号化データを受信した際の、読み出し処理に対する悪影響を確実に回避することができる。
【００２７】
［第２の実施形態］
次に、本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法の第２の実施形態を説明する。前述の第１の実施形態においては、図３に示すように、センサ5が暗号化データを送信するタイミングt1と、端末機8がデータを読み出すタイミングt2とが一致した場合を例として掲げたが、タイミングt1とタイミングt2とが一致しない場合、一つの送出周期C1の範囲内において、端末機8によるデータの読み出し処理が3回実行されることがある。また、他の実施形態として読取周期C2を送出周期C1の3分の1よりも小さく設定した場合は、一つの送出周期C1の範囲内において、端末機8によるデータの読み出し処理が4回以上実行される可能性がある。
【００２８】
本実施形態では、このように端末機8によるデータの読み出し処理が、一つの送出周期C1の範囲内において3回以上実行された場合を想定し、読み出して復号した復号データが連続して2回以上、同一である場合、3回目以降、同一のデータを取得したときは、端末機の処理効率を向上させるため、3回目以降のデータに関しては復号処理を行わない。
【００２９】
取得したデータが同一であるか否かの判断には、検出日時データ等、当該検出データを特定するためのデータを用いる。検出日時データ等は、第１の実施形態における図２Aで示したヘッダに含まれている。
【００３０】
具体的な処理の手順は次の通りである。端末機8は、所定の読出周期C2で無線によってゲートウェイ6にアクセスし、メモリ7に記憶されている暗号化データを読み出す。この場合、端末機8は読み出した暗号化データのヘッダに含まれる検出日時データをメモリに記憶しておく。そして、第１の実施形態と同様、復号した復号データが連続して2回以上、同一である場合に復号に成功したと判断する。
【００３１】
復号に成功したと判断した以降、読み出した暗号化データについては、ヘッダに含まれる検出日時データを取り出し、直前の暗号化データの検出日時データと比較して、同一である場合、さらなる復号処理は非効率的であるため復号を行わない。
【００３２】
そして、直前の暗号化データの検出日時データと異なる検出日時データを含んだ暗号化データを取得した場合に、新たな暗号化データであると認識して復号処理を実行する。その他の構成については前述の第１の実施形態と同様である。
［その他の実施形態等］
【００３３】
前述の各実施形態においては、暗号化の方法として、公開データを用いて暗号鍵を生成し、この暗号鍵によって秘匿データを暗号化して暗号化データを生成したが、本願に係るデータの復号システム及びデータの復号方法はこれに限るものではなく、他の暗号化の方法を採用することもできる。
【００３４】
また、前述の各実施形態においては、読出周期C2は送出周期C1の3分の1に設定されている例を示したが、読出周期が送出周期の2分の1よりも小さい周期である限り、他の異なる周期を読出周期として設定してもよい。
【００３５】
この場合、読出周期はより小さい方が復号の成功又は失敗の判別精度を高めることができる。たとえば、センサ5とゲートウェイ6との間の通信環境が悪化した場合、ゲートウェイ6への暗号化データの到着が遅延することがあり、このような場合、読出周期C2を送出周期C1の3分の1に設定していても、一つの送出周期C1の範囲内で複数回の読み出しを確保できないことがある。このため、読出周期C2を送出周期C1の4分の1に設定しておけば、より確実である。
さらに、前述の各実施形態においては、確認回数として2回を例示したが、3回以上を確認回数として採用することもできる。
【符号の説明】
【００３６】
5：センサ
6：ゲートウェイ
7：メモリ
8：端末機
C1：送出周期
C2：読出周期
【図１】
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【図２】
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【図３】
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