(57)【要約】【課題】  秘匿性の高いＶＰＮを構築し、その網の中の情報の通過を、安全にする。【解決手段】  インターネット上の、ＩＰＳｅｃの共有鍵暗号方式及びトンネル・モードによる音声通信において、ＳＩＰデータがＮＡＴを完全通過できる高い秘匿性のＶＰＮを特徴とする音声通信方法と、それを用いた音声通信システムを提供する。本システムは、前記ＶＰＮの網内にＳＩＰサーバーを設置し、外線通話先を通過させながらも、他の外部からのアクセスを遮断して、網内を安全しかも無制限にパケットが往来できる高い品質を有し、前記ＳＩＰサーバーは、ＯＮＵの下にある外部と通信するルーターの下層に置くことで、不特定多数が参加するインターネット上に晒されないことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インターネット上の、ＩＰＳｅｃの共有鍵暗号方式及びトンネル・モードによる音声通信において、ＳＩＰデータがＮＡＴを完全通過できる高い秘匿性のＶＰＮを特徴とする、通信システム。
【請求項２】
前記ＶＰＮの網内にＳＩＰサーバーを設置し、外線通話先を通過させながらも、他の外部からのアクセスを遮断して、網内を安全しかも無制限にパケットが往来できることを特徴とする、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記ＳＩＰサーバーは、ＯＮＵの下にある外部と通信するルーターの下層に置くことで、不特定多数が参加するインターネット上に晒されないことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の通信システムを用いることを特徴とする音声通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、インターネットプロトコルを用いた、ＩＰ電話と称される通信システムの、利便性や秘匿性を確保する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ＩＰ電話などに用いられているＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  Ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）とは、インターネットなどのＩＰネットワーク、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）によってデータの送受信を行なうことができる通信ネットワークのことで、音声通話を行う技術の総称である。ＶｏＩＰでは網から端末レベルまで標準化されたプロトコル（技術）にすることが可能となってくる。ＶｏＩＰはＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、Ｈ．３２３、ＭＧＣＰが有名であるが、ＶｏＩＰを応用したインターネット電話などで用いられる通話制御プロトコルの一つであるＳＩＰは、ＮＴＴ東日本、ＮＴＴ西日本などが、ひかり電話としてサービスを提供している。【０００３】  ＶｏＩＰを導入するにあたって、従来のネットワークと比較し大きな違いとなるのは、内線側の通信方式である。従来のＰＢＸは公衆網と内線側は別プロトコルで、内線側は各社独自方式が用いられ差別化が図られてきた。外線側と内線側とプロトコルが相違するので、これまでの本支店間内線電話は、通信キャリアの提供するクラウド型の内線通話が主流であった。これまで解決のできない課題として、架かってきた外線を、そのまま他の拠点に安全に転送することが、専用線を使用する以外は困難とされていた。【０００４】  ＳＩＰの特性として、ＳＩＰは、ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｄｄｒｅｓｓ  Ｔｒａｎｓｌａｔｅｒ；二つのＴＣＰ／ＩＰネットワークの境界にあるルーターやゲートウェイが、双方のＩＰアドレスを自動的に変換してデータを転送する技術）との相性が良くないという問題がある。ＳＩＰは、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ‐ｔｉｍｅ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のＩＰアドレス情報などを、ＳＤＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ；セッションの告知やセッションの招待など必要とするマルチメディアを開始するために、必要な情報を記述するために、必要な情報を記述するためのプレゼンテーション層に属するプロトコル）として、メッセージ・ボディに含めて送信するが、ＮＡＴはパケットのＩＰヘッダのみを変換するので、このＳＤＰ情報の中身までは変換されない。【０００５】  従って、ＮＡＴ環境下でＳＩＰを使用すると、ヘッダ部分はルーターを介して他拠点に到達することができるが、メッセージの部分はルーターを超えることができないとされてきた。このことで片通話になる、もしくは通話が全くできないなど技術上の問題があり現在でもパッケージとして商品化されているものはない。現状ではすべてのＮＡＴ構成に１００％対応できる技術は存在せず、ＵＰｎＰ（機器を通信ネットワークに接続すると、複雑な設定作業などを行わなくても即座に他の機器と通信したり、その機能を利用できるようにする通信プロトコル）や、ＳＴＵＮ（Ｓｅｓｓｉｏｎ  Ｔｒａｖｅｒｓａｌ  Ｕｔｉｌｉｔｉｅｓ  ｆｏｒ  ＮＡＴｓ）；音声や映像、文章などの双方向リアルタイムＩＰ通信を行うアプリケーションにおいて、ＮＡＴｔｒａｖｅｒｓａｌの方法の一つとして使われる標準化したインターネットプロトコル）、ＴＵＲＮ（Ｔｒａｖｅｒｓａｌ  Ｕｓｉｎｇ  Ｒｅｌａｙ  ＮＡＴ；ＮＡＴやファイアウォ��ルの後ろにある要素が、ＴＣＰ、ＵＤＰの接続上でＮＡＴの外側からのデータを受信できるようにするインターネットプロトコル）といったＮＡＴ越えの技術や、ＲＴＰの中継装置をインターネット上に設置するなどの対応を組み合わせて、ＮＡＴ問題を回避している。しかし単にＮＡＴ問題を回避するだけでは解決にはならない。【０００６】  このような状況の元に、先行技術を概観すると、特許文献１には、ＶＰＮ収容装置とＳＩＰ−ＡＬＧ装置において、ＶＰＮ関連の情報の送受信を可能とするために、ＶＰＮ収容装置は、ＶＰＮ番号と方向フラグをカプセル化ヘッダとしＳＩＰ信号をカプセル化しＳＩＰ−ＡＬＧ装置に送信し、ＳＩＰ−ＡＬＧ装置から受信した場合ＳＩＰ信号が関連する論理ＮＡＴの特定を行い、特定された論理ＮＡＴはＳＩＰ信号を送信する方向を方向フラグより特定しＶＰＮ又はグローバルネットワークに対してＳＩＰ信号を送信する技術が開示されている。【０００７】  また、特許文献２には、異なるＩＰ−ＶＰＮに接続された端末間で、各ＩＰ−ＶＰＮの閉域性を損なうことなくＳＩＰ通信を行うことができるようにする技術が開示されている。さらに、特許文献３には、安価なインターネット回線を利用して、リアルタイムマルチメディア通信に適したＶＰＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｌ）接続サービスを提供する技術が開示されている。しかしながら、何れの技術も、前記の課題に対応したものでなない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】  特開２００４−３１２２３８号公報
【特許文献２】  特開２００４−３２０４０４号公報
【特許文献３】  特開２０１３−０３７６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  本発明の課題は、前記の問題点に鑑み、秘匿性の高いＶＰＮを構築し、その網の中の情報の通過を、安全にすることである。
【発明を解決するための手段】
【００１０】  本発明は、前記課題の解決のため、通信システムの構成を、鋭意検討した結果なされたもので、インターネット上の、ＩＰＳｅｃの共有鍵暗号方式及びトンネル・モードによる音声通信において、ＳＩＰデータがＮＡＴを完全通過できる高い秘匿性のＶＰＮを特徴とする音声通信方法と、それを用いた音声通信システムを提供するもので、前記ＶＰＮの網内にＳＩＰサーバーを設置し、外線通話先を通過させながらも、他の外部からのアクセスを遮断して、網内を安全しかも無制限にパケットが往来できる高い品質を有し、前記ＳＩＰサーバーは、ＯＮＵの下にある外部と通信するルーターの下層に置くことで、不特定多数が参加するインターネット上に晒されないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】  本発明に係る技術は、ＳＩＰにおけるＮＡＴ越えの課題を解決するものである。暗号化通信というと何か特別なものと思われるかもしれないが、インターネットを使った通信販売などのＷＥｂサイトでは、すでに一般的に使われるようになっている。インターネットは、その特性上、途中でデータを盗み読むことも可能であり、こうした個人情報をそのままインターネット上で転送するのは、非常に危険な行為だといえる。
【００１２】  また、国際電話の回線乗っ取りの問題が世間を賑わせたことがあるが、ＮＡＴを越えられないＳＩＰを一部のユーザーが、ＮＡＴを超える必要のないＯＮＵ直下にＳＩＰサーバーを置いたことが問題化された。問題とされたのは、ＯＮＵの直下にＳＩＰサーバーを置いたことではなく、安易なパスワードが読み取られサーバーに不正侵入されてしまったことによるものである。
【００１３】  本発明に係る技術では、ＳＩＰサーバーは、ＯＮＵの下にある外部と通信するルーターの下層に置くことで、不特定多数が参加するインターネット上に晒されないことに主眼を置いた。ルーターから下は、後述のＩＰＳｅｃＶＰＮで秘匿性が守られる。言うなれば、ＯＮＵ直下のルーター前運用と、ルーター後運用とでは安全性に関しては雲泥の差がある。例えれば前者は自然の中で暮らす野生の動物、後者は動物園のなかで安全性を保たれている動物、それほどの差といっても過言ではない。
【００１４】  暗号化通信の方法には、ＩＰＳｅｃＶＰＮを採用する。アプリケーションに関係なく、すべての通信を自動的に暗号化してしまおうと考えられたのがＩＰＳｅｃである。ＩＰＳｅｃでは、暗号化をＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）プロトコルのレベルで行い、ホストごとにセキュリティを確保することを目的としている。ＩＰ層レベルで自動的に暗号化された通信を行うので、暗号化のことを特別に意識する必要はない。
【００１５】  ＩＰＳｅｃは、もともとインターネットの標準化団体であるＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）がＶＰＮの標準プロトコルとして規定したものであり、インターネットを利用したＶＰＮを構築する際に利用されることが多い。暗号化通信では、通信に先だって「暗号鍵」と呼ばれるものを通信相手同士で交換しなければならない。ＩＰＳｅｃは、インターネットに関する各種のプロトコルなどの標準化組織であるＩＥＴＦが標準化を進めている、暗号化通信方式の標準規格である。
【００１６】  ＩＰＳｅｃの特徴は、単に特定のアプリケーションによる通信だけを暗号化するのではなく、ホストから送信されるあらゆる通信を、ＩＰレベルで暗号化できるというところにある。ユーザーが暗号化通信を行っていることを意識することなく、またアプリケーションの種類に左右されることなく、安全な通信が可能になる。
【００１７】  またＩＰＳｅｃでは、利用する具体的な暗号化アルゴリズムなどをあえて特定せず、あらゆる暗号を利用できるような柔軟な枠組みを提供している点も特徴といえる。ＩＰＳｅｃの通信時に実際に使う暗号化アルゴリズムと暗号鍵であるが、これらはあらかじめ手動で設定しておく。ＩＰＳｅｃには、この共有鍵暗号方式を採用した。
【００１８】  通信のセキュリティには「完全性の確保」と「認証」も必要である。通信のセキュリティを確保するためには、通信内容を暗号化しさえすればよいと考えがちだが、実際はそれだけでは不十分である。暗号化は、あくまでも通信の「機密性」を満たすだけであり、通信内容を隠すだけの役割しか持っていない。セキュリティを考えた場合、さらに「完全性の確保」と「認証」という条件を満たす必要がある。
【００１９】  完全性の確保とは、通信内容が通信途中の経路上で改変されることなく、元の内容のまま通信相手に届くことが保証されることである。もし、途中で改変されている可能性があるとしたら、その通信内容を信じることができないのは明らかであるからだ。同様に、通信の相手方であるルーターが確かに意図した相手本人であることが確実でなければ、その通信内容が無意味なものである。そのために、通信相手が意図した本人であることを確実にするための「認証」という仕組みが重要になる。
【００２０】  加えて暗号化通信では、暗号鍵の取り扱いも問題になる。暗号鍵を共有している当事者同士しか通信内容は分からない。ということは、逆にいえば、仮に第三者が暗号鍵を入手してしまうと、通信内容が分かってしまうということでもある。暗号鍵が第三者に渡るようなことがあれば、暗号化は無意味になってしまうのである。事前に暗号鍵を当事者の間で交換しなければならない。これを「鍵交換」といい、このために利用されるプロトコルをＩＫＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｋｅｙ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）「鍵交換プロトコル」という。まず、
【００２１】  ＩＫＥによりＩＰＳｅｃによる暗号通信に使う暗号方式や暗号鍵などについての情報のやり取りを行う。この作業も２段階になっており、盗聴が行われていても、解読ができないような工夫がなされている。このような工夫により、盗聴者がパケットを盗み見ただけでは、暗号を解読する以前に、一体どの暗号を使っているのかすら分からないようになっている。
【００２２】  このようにパケット内に直接暗号化アルゴリズムなどに関する情報を記述しないことも、ＩＰＳｅｃの特徴である。ＩＰＳｅｃでは、暗号化する対象部分によって、「トランスポート・モード」と「トンネル・モード」という二つの方法が提供されている。トランスポート・モードでは、ＩＰパケットで運ぶデータ部分のみを暗号化し、これにあて先などを指定したＩＰヘッダを付けて送信をする。一方、トンネル・モードでは、ほかのホストからいったん受信したＩＰヘッダとデータ部分を合わせたものをまとめて暗号化したうえで、新たにＩＰヘッダを再度つけ直して送信を行う。
【００２３】トンラスポート・モードでは、データを暗号化し、それにＩＰヘッダを付加して、受信相手に送る。これに対し、トンネル・モードでは、ゲートウェイでＩＰヘッダを含めて暗号化を行い、それを受信先のゲートウェイが復号化し、ＩＰヘッダをチェックし、本当の受信先に転送する。真の受信先のＩＰヘッダまでもが暗号化されるため、受信先も隠すことができる。当技術はＳＩＰのＮＡＴ越えの問題からトンネル・モードを採用している。
【００２４】  現在のＩＰＳｅｃの主な用途は、インターネットを使った「ＶＰＮ（Ｖｒｔｕａｌ  Ｐｒｉｖａｔｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）」である。これは従来、専用線により実現されていた企業での本支店間の接続、あるいはＬＡＮ間接続といったものをインターネット経由で行おうというものだ。しかし音声通信、中でもＳＩＰを実現する用途には使用されておらず、データ通信の利用に留まっている。利用料金は専用線と比較してはるかに安価でありながら、専用線と同じような通信の秘匿性を実現することができる。しかし音声通信については実用化されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】  本発明の音声通信システムを模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】  次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の音声通信システムを模式的に示した図である。例としては、前提としてＡ拠点、Ｂ拠点はそれぞれ固定電話としての電話番号を付与されているとする。Ｃ拠点には電話番号は付与されていないものとする。プロトコルは既に通信キャリアのほとんどが採用しているＳＩＰである。Ａ拠点Ｂ拠点の２拠点の回線情報をＣ拠点に集約する。
【００２７】  ＡＢ拠点のＯＮＵから放出されるＵＤＰ情報を、一度ルーターで受ける。同時にＵＤＰ情報はルーター下層のＳＩＰサーバーに接続されるが、ＳＩＰサーバーを宛先ＶＰＮ内Ｃ拠点のルーターに送受信するように固定する。Ｃ拠点には電話番号が最初から割り当てがないものの、ＡＢ拠点から送られてきたＵＤＰ情報を電話回線ＳＩＰ情報と認識する。Ｃ拠点にＡＢ拠点の電話番号が集約される。
【００２８】  Ｃ拠点ではルーターで受けた情報を、ビジネスホンなどの電話機に送りＡＢ拠点で発生した通話をＣ拠点が通常の電話として処理する。ＡＢ拠点では、信号をＣ拠点に送ってしまうものの、Ｃ拠点から、ＡＢ拠点に設置された電話機に瞬時に送られる。ＡＢ拠点とＣ拠点間はＩＰＳｅｃによりセキュリティの高い内線通話ができることはもちろん、ＡＢＣ拠点全てが内線で繋がる。
【００２９】  Ｃ拠点に設置したビジネスホンなどの外線ボタンに外線ボタンのＡＢ拠点の電話番号を収容することで、Ａ拠点がＢ拠点の外線を捕捉することができる。反対にＢ拠点がＡ拠点の外線を捕捉することもできる。Ｃ拠点は、ＡＢ拠点どちらの外線も捕捉できる。
【００３０】  そして、本技術によれば、全国０ＡＢ−Ｊと呼ばれる東京０３や大阪０６の電話番号一箇所に集約でき、どの拠点でも送受信できる。発着信した外線電話も内線転送できることから、全国の拠点間の電話がシームレスに繋がる。また、事業所内の通信がシームレスになることで、とりわけ部署の統廃合が容易になる。また、新営業所を開設の際には、新規顧客開拓には欠かせないツールとなるであろう。また、介護や子育て中の従業員に対して在宅勤務などの措置を講ずるなどの応用も期待できる。最近問題となっている特殊詐欺の対策としても一石を投ずる。電話応対代行サービスとしても応用できる。一億総活躍社会の一助となることは間違いない。
【図１】
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