(57)【要約】【課題】ＩＫＥｖ２にＥＡＰ認証を適用する場合において、始動装置をセンタ側ゲートウェイにすること。【解決手段】エンド側装置１とセンタ側ゲートウェイ２との間に前接続８１および通信トンネル８２を確立する通信システムであって、センタ側ゲートウェイ２が、通信トンネル８２の確立手順を始動させるための呼び出しメッセージをエンド側装置１に送信し、エンド側装置１が、呼び出しメッセージの受信により、前接続８１の鍵生成手順を実施した後、生成した前接続８１の暗号鍵を用いて通信トンネル８２の確立手順を始動して、認証されたエンド側装置１との間に通信トンネル８２を確立する。【選択図】図２
2011049689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムであって、
前記センタ側ゲートウェイは、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信し、
前記センタ側ゲートウェイは、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、
前記エンド側装置は、前記呼び出しメッセージの受信により、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、
前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイは、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする
通信システム。
【請求項２】
前記エンド側装置は、前記呼び出しメッセージを受信すると、その前記呼び出しメッセージの送信元の前記センタ側ゲートウェイの識別情報が、前記エンド側装置の記憶手段に登録されているか否かを照合し、登録されていないときには、前記通信トンネルの確立手順の始動を中止す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】
エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムであって、
前記センタ側ゲートウェイは、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、
前記センタ側ゲートウェイは、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを、前記エンド側装置に送信し、
前記エンド側装置は、前記呼び出しメッセージの受信により、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、
前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイは、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする
通信システム。
【請求項４】
前記エンド側装置は、前記呼び出しメッセージを受信すると、その前記呼び出しメッセージの内容が、前記エンド側装置の記憶手段に登録されているか否かを照合し、登録されていないときには、前記通信トンネルの確立手順の始動を中止することを特徴とする
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記センタ側ゲートウェイは、前記通信トンネルの確立指示の入力を受け付けることを契機として、その前記通信トンネルを確立するための前記呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信することを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記センタ側ゲートウェイは、前記通信トンネルを介してデータ通信するときに、通信相手との間に前記通信トンネルが確立されていないことを契機として、その前記通信トンネルを確立するための前記呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信することを特徴とする
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項７】
エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムに用いられる前記センタ側ゲートウェイであって、
前記センタ側ゲートウェイは、
前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信し、
前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、
前記エンド側装置に対して、前記呼び出しメッセージにより、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させ、前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、
前記エンド側装置との間に確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする
センタ側ゲートウェイ。
【請求項８】
エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システム用いられる前記センタ側ゲートウェイであって、
前記センタ側ゲートウェイは、
前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、
生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを、前記エンド側装置に送信し、
前記エンド側装置に対して、前記呼び出しメッセージにより、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させ、前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、
前記エンド側装置との間に確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする
センタ側ゲートウェイ。
【請求項９】
エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムによる通信方法であって、
前記センタ側ゲートウェイは、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信し、
前記センタ側ゲートウェイは、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、
前記エンド側装置は、前記呼び出しメッセージの受信により、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、
前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイは、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする
通信方法。
【請求項１０】
エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムによる通信方法であって、
前記センタ側ゲートウェイは、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、
前記センタ側ゲートウェイは、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを、前記エンド側装置に送信し、
前記エンド側装置は、前記呼び出しメッセージの受信により、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、
前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイは、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする
通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信システムに用いられるセンタ側ゲートウェイ、および、通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
論理的な通信路である通信トンネルを装置間で確立し、その通信トンネルを介してデータ転送する通信システムが普及している。通信トンネルの確立手順は、以下に示すように、標準化団体のＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）から様々な方式がＲＦＣ（Request for Comments）として公開されている。
【０００３】
非特許文献１に記載されているＲＦＣ４３０６の方式は、セキュアなデータ転送を実現するための通信トンネルを確立するための、鍵交換プロトコルＩＫＥｖ２（Internet Key Exchange version 2）を規定している。ＩＫＥｖ２では、２段階の接続方式が採用されており、前接続としてＩＫＥ＿ＳＡを確立し、後接続としてＣＨＩＬＤ＿ＳＡを確立する。そして、ＣＨＩＬＤ＿ＳＡの確立に必要な各シグナリングメッセージは、ＩＫＥ＿ＳＡの鍵を用いたセキュアな暗号通信を行うことにより、セキュリティ強度を高めることができる。ＣＨＩＬＤ＿ＳＡが確立された後は、ユーザデータの転送は、このＣＨＩＬＤ＿ＳＡのセキュアな通信トンネル内を流れることで、セキュアな通信を実現する。
【０００４】
非特許文献２で言及されているＲＦＣ３２６１の方式は、パケット交換システム上でセッションを確立するためのＳＩＰ（Session Initiation Protocol）を規定している。ＳＩＰでは、発端末から着端末へのＩＮＶＩＴＥメッセージを発呼要求として送信し、着端末が発端末へ応答することで、セッションとしての呼（Call）を確立する。このＩＮＶＩＴＥメッセージは、発端末と着端末との中間位置に存在するプロキシ装置を介して、発端末から着端末へと中継される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】C. Kaufman, Ed.、“Internet Key Exchange (IKEv2) Protocol”、[online]、December 2005、IETF、［平成２１年８月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc4306.txt＞
【非特許文献２】田村藤嗣彦、柳谷真由美、別所寿一、高木康志著、「ＳＩＰを利用したＩＰｓｅｃ  ＳＡの確立に関する一検討」、社団法人電子情報通信学会、電子情報通信学会総合大会講演論文集、Ｂ−６−１５１、Proceedings of the IEICE General Conference  2003年_通信(2)  pp.151
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通信トンネルの確立手順において、通信トンネルの確立を要求する装置は始動装置（Initiator）と呼ばれ、その要求に応答する装置は応答装置（Responder）と呼ばれている。以下、通信トンネルを確立する装置の認証にＥＡＰ（Extensible Authentication Protocol）認証を用いる一例として、ＲＦＣ２２８４で規定されているＥＡＰ−ＭＤ５をＩＫＥｖ２の枠組みに適用する例を説明する。
【０００７】
図６は、エンド側装置９１が始動装置として、センタ側ゲートウェイ９２が応答装置として、ＩＫＥｖ２の２段階の接続（ＩＫＥ＿ＳＡ、ＣＨＩＬＤ＿ＳＡ）を確立する手順を示すフローチャートである。
フローチャートでは、ＥＡＰ−ＭＤ５認証を用いたRequest-Reply型アドレス割当シーケンスを示す。
前接続（ＩＫＥ＿ＳＡ）の鍵生成のために２つのメッセージ（IKE_SA_INIT req、IKE_SA_INIT res）が交換され、ＩＫＥ＿ＳＡ用の共有鍵が生成され、その共有鍵を用いて、後接続（ＣＨＩＬＤ＿ＳＡ）の確立のために６つのメッセージ（IKE_AUTH_1st〜IKE_AUTH_6th）が交換されている。
【０００８】
【表１】
2011049689.tif 000003
【０００９】
表１は、図６の各メッセージでやりとりされるメッセージ内容と、そのメッセージの受信側で起動する処理を示す表である。ＥＡＰ−ＭＤ５は、後接続（ＣＨＩＬＤ＿ＳＡ）の確立処理に適用されている。この確立処理において、センタ側ゲートウェイ９２は、認証サーバ９４と４つのメッセージ（Access-Request 1st、Access-Challenge、Access-Request 2nd、Access-Accept）をやりとりすることで、エンド側装置９１が正当な装置か否かを認証している。なお、認証サーバ９４は、例えば、ＡＡＡ（Authentication Authorization Accounting）サーバとして構成される。
【００１０】
このように、ＥＡＰ認証では、応答装置が認証サーバ９４と連携するなどして始動装置の正当性を認証し、必要に応じて応答装置の正当性を認証する手がかりを始動装置に提供する。よって、応答装置の側に認証基盤を用意するための運用コストの負担が生じる一方で、始動装置の側には運用コストの負担が少なくて済む。さらに、応答装置は始動装置に対して確立する通信トンネルの端点に割り当てるアドレスを払い出す必要があり、そのアドレスを管理する必要がある。一方、非特許文献２のＳＩＰは、セッションの確立と切断は規定されているものの、そのセッションの発端末および着端末の認証については、記載されていない。
【００１１】
ところで、図６では前接続の鍵生成処理における始動装置（IKE_SA_INIT reqの送信元装置）がエンド側装置９１となっているが、この始動装置をセンタ側ゲートウェイ９２に変更したいニーズがある。例えば、各家庭に配置されているエンド側装置９１が家庭の電気／ガス／水道などの検針データを保持しており、センタ側ゲートウェイ９２がそれらの各検針データをデータ収集したり、各家庭に必要なデータを配信したりするケースを考える。このとき、センタ側ゲートウェイ９２がデータ配信やデータ収集したい契機でエンド側装置９１との通信トンネルを確立しようとするため、前接続の始動装置はセンタ側ゲートウェイ９２の側になる。
【００１２】
ここで、ＩＫＥｖ２の枠組みでは、シーケンスの対称性を守る必要がある。シーケンスの対称性とは、１つの要求メッセージに対して、１つの応答メッセージを返信することにより、送信処理と返信処理との対称性を守ることである。さらに、ＩＫＥｖ２の枠組みでは、前接続の始動装置（IKE_SA_INIT reqの送信元装置）と、後接続の始動装置（IKE_AUTH_1stの送信元装置）とは、同じ装置（図６では、エンド側装置９１）である。
【００１３】
つまり、前接続の始動装置をセンタ側ゲートウェイ９２の側に変更すると、ＩＫＥｖ２の枠組みでは、後接続の始動装置もセンタ側ゲートウェイ９２の側になる。その場合、ＥＡＰ認証では、後接続の応答装置の側に認証基盤を用意するため、各家庭のエンド側装置９１で認証基盤を用意する必要が生じる。このように、各家庭に認証基盤の運用コストを強いることは、現実的ではないため、ＩＫＥｖ２にＥＡＰ認証を適用する場合において、始動装置をセンタ側ゲートウェイ９２側に変更することは困難であった。
【００１４】
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、ＩＫＥｖ２にＥＡＰ認証を適用する場合において、始動装置をセンタ側ゲートウェイにすることを、主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するために、本発明は、エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムであって、前記センタ側ゲートウェイが、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信し、前記センタ側ゲートウェイが、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、前記エンド側装置が、前記呼び出しメッセージの受信により、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイが、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする。
【００１６】
本発明は、エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムであって、前記センタ側ゲートウェイが、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、前記センタ側ゲートウェイが、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを、前記エンド側装置に送信し、前記エンド側装置が、前記呼び出しメッセージの受信により、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイが、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムに用いられる前記センタ側ゲートウェイであって、前記センタ側ゲートウェイが、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信し、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、前記エンド側装置に対して、前記呼び出しメッセージにより、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させ、前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、前記エンド側装置との間に確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システム用いられる前記センタ側ゲートウェイであって、前記センタ側ゲートウェイが、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを、前記エンド側装置に送信し、前記エンド側装置に対して、前記呼び出しメッセージにより、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させ、前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、前記エンド側装置との間に確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする。
【００１９】
本発明は、エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムによる通信方法であって、前記センタ側ゲートウェイが、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信し、前記センタ側ゲートウェイが、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、前記エンド側装置が、前記呼び出しメッセージの受信により、前記前接続の鍵生成手順を実施した後、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイが、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、エンド側装置とセンタ側ゲートウェイとの間に前接続および通信トンネルを確立する通信システムによる通信方法であって、前記センタ側ゲートウェイが、前記前接続の鍵生成手順を始動して、前記エンド側装置との間の暗号鍵を生成し、前記センタ側ゲートウェイが、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動させるための呼び出しメッセージを、前記エンド側装置に送信し、前記エンド側装置が、前記呼び出しメッセージの受信により、生成した前記暗号鍵を用いた暗号通信により、前記通信トンネルの確立手順を始動して、前記センタ側ゲートウェイが前記エンド側装置を認証することで、そのエンド側装置との間に前記通信トンネルを確立し、前記エンド側装置および前記センタ側ゲートウェイが、確立した前記通信トンネルを介して、データ通信をすることを特徴とする。
【００２１】
これにより、前接続確立手順の始動装置がセンタ側ゲートウェイになり、その前接続を利用した通信トンネル確立手順における始動装置が呼び出しメッセージで呼び出されるエンド側装置になる。よって、ＩＫＥｖ２にＥＡＰ認証を適用する場合において、始動装置をセンタ側ゲートウェイにすることができる。
【００２２】
本発明は、前記エンド側装置が、前記呼び出しメッセージを受信すると、その前記呼び出しメッセージの送信元の前記センタ側ゲートウェイの識別情報が、前記エンド側装置の記憶手段に登録されているか否かを照合し、登録されていないときには、前記通信トンネルの確立手順の始動を中止することを特徴とする。
【００２３】
これにより、呼び出しメッセージの送信元を認証することで、セキュリティ強度が向上する。
【００２４】
これにより、前接続確立手順の始動装置がセンタ側ゲートウェイになり、その前接続を利用した通信トンネル確立手順における始動装置が呼び出しメッセージで呼び出されるエンド側装置になる。よって、通信トンネル確立手順における認証処理が応答装置であるセンタ側ゲートウェイになることで、前接続確立手順の始動装置であるセンタ側ゲートウェイに認証基盤を集約することができる。
【００２５】
本発明は、前記エンド側装置が、前記呼び出しメッセージを受信すると、その前記呼び出しメッセージの内容が、前記エンド側装置の記憶手段に登録されているか否かを照合し、登録されていないときには、前記通信トンネルの確立手順の始動を中止することを特徴とする。
【００２６】
これにより、呼び出しメッセージの内容を認証することで、セキュリティ強度が向上する。
【００２７】
本発明は、前記センタ側ゲートウェイが、前記通信トンネルの確立指示の入力を受け付けることを契機として、その前記通信トンネルを確立するための前記呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信することを特徴とする。
【００２８】
これにより、呼び出しメッセージを適切な契機で送信することで、所望の通信トンネルが確立できる。
【００２９】
本発明は、前記センタ側ゲートウェイが、前記通信トンネルを介してデータ通信するときに、通信相手との間に前記通信トンネルが確立されていないことを契機として、その前記通信トンネルを確立するための前記呼び出しメッセージを前記エンド側装置に送信することを特徴とする。
【００３０】
これにより、呼び出しメッセージを適切な契機で送信することで、所望の通信トンネルが確立できる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、ＩＫＥｖ２にＥＡＰ認証を適用する場合において、始動装置をセンタ側ゲートウェイにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に関する通信システムを示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に関する図１の通信システムを構成する各装置の詳細を示す構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に関する図１の通信システムが実行する、通信トンネルの確立手順の第一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に関する呼び出しメッセージのデータ内容の登録画面を示す画面図である。
【図５】本発明の一実施形態に関する図１の通信システムが実行する、通信トンネルの確立手順の第二例を示すフローチャートである。
【図６】エンド側装置が始動装置として、センタ側ゲートウェイが応答装置として、ＩＫＥｖ２の２段階の接続（ＩＫＥ＿ＳＡ、ＣＨＩＬＤ＿ＳＡ）を確立する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
図１は、通信システムを示す構成図である。この通信システムは、エンド側ネットワーク７とセンタ側ネットワーク９とがＩＰネットワーク８を介して接続されている。
エンド側ネットワーク７には、エンド側装置１が設置される。センタ側ネットワーク９には、センタ側ゲートウェイ２と認証サーバ４とが設置される。
ＩＰネットワーク８は、ＩＰレベル（ＩＰｖ４、ＩＰｖ６）の疎通が可能であり、ＤＮＳサーバ３が設置されるとともに、エンド側装置１とセンタ側ゲートウェイ２との間の論理的な通信路である通信トンネル８２が確立される。センタ側ゲートウェイ２は、１台以上（図１では３台を例示）のエンド側装置１との通信トンネル８２を確立する。
【００３５】
なお、図１の通信システムを構成する各装置（エンド側装置１、センタ側ゲートウェイ２、ＤＮＳサーバ３、認証サーバ４、トンネル管理装置５）は、それぞれ制御装置としてのＣＰＵと、記憶手段としてのメモリと、ネットワークインタフェースとを備えるコンピュータとして構成される。各装置の詳細は、図２で後記する。
また、図１のエンド側装置１、センタ側ゲートウェイ２に記載される吹き出し内のアドレス（「10.0.1.1」、「10.0.1.101〜103」）は、その通信トンネル８２自体の通信で用いるＩＰアドレスを示す。これらのＩＰアドレスは、あらかじめ割り当てられていることとする。
また、図１の通信トンネル８２のエンド側装置側の終端に記載される吹き出し内のアドレス（「192.168.1.101〜103」）は、その通信トンネル８２内の通信で用いるエンド側装置側のＩＰアドレス（ｉｎｎｅｒアドレス）を示す。これらのＩＰアドレスは、通信トンネル８２の確立手順において、センタ側ゲートウェイ２から払い出させる。
【００３６】
図２は、図１の通信システムを構成する各装置の詳細を示す構成図である。
エンド側装置１は、呼び出し対応部１０と、前接続確立部１４と、後接続確立部１５と、通信制御部１６とを有し、呼び出し対応部１０は、呼び出し相手認証部１１と、接続先リスト１２と、呼び出し内容認証部１３と、を有する。
センタ側ゲートウェイ２は、呼び出し要求部２０と、前接続確立部２４と、後接続確立部２５と、通信制御部２６と、を有する。
【００３７】
まず、ＩＫＥｖ２の処理に関する処理部（前接続確立部１４，２４、後接続確立部１５，２５、通信制御部１６，２６）を説明する。なお、本実施形態において、図６の説明と同様に、ＥＡＰ認証の一例としてＥＡＰ−ＭＤ５を用いている。しかし、ＩＫＥｖ２の処理に関する処理部は、標準仕様からの変更を加えていないため、ＥＡＰ−ＭＤ５以外のＥＡＰ認証に置き換えてもよい。以下が、置き換え可能なＥＡＰ認証の方式の一例である。
・ＥＡＰ−ＭＤ５（ＲＦＣ２２８４）
・ＬＥＡＰ（ＥＡＰ−Ｃｉｓｃｏ）
・ＥＡＰ−ＴＴＬＳ
・ＥＡＰ−ＰＥＡＰ
・ＥＡＰ−ＴＬＳ（ＲＦＣ２７１６）
【００３８】
前接続確立部１４および前接続確立部２４は、ＩＰｓｅｃ鍵交換プロトコルとしてＩＫＥｖ２を使用し、前接続８１としてＩＫＥ＿ＳＡを確立する。このＩＫＥ＿ＳＡの鍵生成手順における始動装置（IKE_SA_INIT reqの送信元）は、前接続確立部２４が属するセンタ側ゲートウェイ２である。
【００３９】
後接続確立部１５および後接続確立部２５は、ＩＰｓｅｃ鍵交換プロトコルとしてＩＫＥｖ２を使用し、後接続の通信トンネル８２としてＣＨＩＬＤ＿ＳＡを確立する。このＣＨＩＬＤ＿ＳＡの確立手順で交換されるシグナリングメッセージは、前接続８１の鍵を用いた暗号通信により、盗み見や改ざんから守られる。このＣＨＩＬＤ＿ＳＡの確立手順における始動装置（IKE_AUTH_1stの送信元）は、後接続確立部１５が属するエンド側装置１である。
そして、このＣＨＩＬＤ＿ＳＡの確立手順において、後接続確立部１５が属するエンド側装置１が正当であるか否か、および、後接続確立部２５が属するセンタ側ゲートウェイ２の各装置が正当であるか否かをそれぞれ認証するため、後接続確立部２５は、認証サーバ４と連携してＥＡＰ認証を実行する。
認証サーバ４は、通信トンネル８２の確立手順（ＥＡＰ認証）において、接続先のエンド側装置１をＩＤ／パスワードなどを用いて認証する。認証サーバ４は、例えば、ＡＡＡサーバである。
【００４０】
通信制御部１６および通信制御部２６は、確立された通信トンネル８２を用いて、セキュアなデータ転送を実現する。
【００４１】
次に、呼び出し対応部１０、呼び出し要求部２０について、説明する。
【００４２】
呼び出し要求部２０は、呼び出し対応部１０に対して、後接続確立部１５を始動させるための「呼び出しメッセージ」を送信する。以下、「呼び出しメッセージ」のパケットは、ＩＰパケット（ＩＰｖ４またはＩＰｖ６パケット）を例に示すが、構成要素を満足していれば、ＩＰパケットに限定するものではない。
【００４３】
「呼び出しメッセージ」の内容は、例えば、以下の情報が挙げられる。
・呼び出し元を一意に特定可能な情報（例えば、センタ側ゲートウェイ２のＩＰアドレス）
・エンド側装置１からセンタ側ゲートウェイ２に通信トンネル８２を確立する上で必要な認証情報（通信トンネル８２確立時のユーザ認証で用いるｉｄ、接続先となるセンタ側ゲートウェイ２を一意に特定するＩＰアドレスまたはＦＱＤＮ（Fully Qualified Domain Name）、またはそれらの組み合わせ：（例）ｉｄ@ＦＱＤＮ）
【００４４】
「呼び出しメッセージ」の送信契機は、例えば、以下の契機（１）または契機（２）が挙げられる。これらの契機についての詳細は、後記する。
契機（１）：ユーザなどの外部から、通信トンネル８２の確立を明示的に指示されたとき
契機（２）：通信制御部１６，２６が、転送するパケットを受信し、その転送先の装置との間に通信トンネル８２が確立されていないとき
【００４５】
呼び出し対応部１０は、呼び出し要求部２０からの呼び出しメッセージに対応するとともに、その呼び出しメッセージの指示に従って、前接続確立部１４による前接続８１の鍵生成処理、および、後接続確立部１５による通信トンネル８２の確立処理を始動させる。つまり、始動させる後接続確立部１５が属するエンド側装置１がＣＨＩＬＤ＿ＳＡの確立手順における始動装置となるため、認証サーバ４との間の認証処理はその対向側のセンタ側ゲートウェイ２で行う。
【００４６】
呼び出し相手認証部１１は、呼び出しメッセージを受信した場合に、その呼び出し相手であるセンタ側ゲートウェイ２（呼び出し要求部２０）が正当な装置か否かを認証する。具体的には、呼び出し相手認証部１１は、接続先リスト１２からセンタ側ゲートウェイ２のリストを読み取り、そのリストに記載されているドメイン名を検索キーとしてＤＮＳサーバ３に問い合わせることにより、センタ側ゲートウェイ２のＩＰアドレスのリストを取得する。そして、呼び出しメッセージの送信元のＩＰアドレスが、取得したセンタ側ゲートウェイ２のリストに存在しないときには、呼び出し相手を不正とみなして、呼び出しメッセージを破棄する。これにより、呼び出しメッセージの詐称を防止することができ、セキュリティ強度を高めることができる。
呼び出し対応部１０の接続先リスト１２には、通信トンネル８２の接続先であるセンタ側ゲートウェイ２のリストが、センタ側ゲートウェイ２のＩＰアドレスまたはドメイン名で格納される。
ＤＮＳサーバ３は、ドメイン名からＩＰアドレスを索引するＤＮＳサービスを、呼び出し相手認証部１１などに提供する。
【００４７】
呼び出し内容認証部１３は、呼び出しメッセージを受信した場合に、そのメッセージの内容が正当か否かを認証する。具体的には、呼び出し内容認証部１３は、呼び出しメッセージの受信前に、あらかじめ呼び出しメッセージに含まれるべき、通信トンネル８２を確立する上で必要な認証情報をエンド側装置１内の記憶手段に登録しておく。この登録処理は、エンド側装置１のユーザが、ブラウザに表示される登録画面（後記する図４参照）に対して、パラメータを入力することで実施される。
そして、エンド側装置１は、受信した呼び出しメッセージの内容が、エンド側装置１内の記憶手段に登録済でないときには、呼び出し内容を不正とみなして、呼び出しメッセージを破棄する。これにより、呼び出しメッセージの改ざんを防止することができ、セキュリティ強度を高めることができる。
【００４８】
【表２】
2011049689.tif 000004
【００４９】
表２に示すトンネル管理装置５内のトンネルリスト５０は、通信トンネル８２ごとにその通信トンネル８２に関する情報を管理する。なお、トンネルリスト５０は、センタ側ゲートウェイ２内に配置する形態でもよい。このトンネルリスト５０は、ユーザインタフェース５１（キーボードなどの入力手段）や電文インタフェース５２（他システムからのメールメッセージの受信手段）を介して、ユーザ（管理者など）から編集される。
トンネルＩＤは、通信トンネル８２の識別子である。
ユーザ認証情報（ユーザＩＤ）は、エンド側装置１のユーザを認証するための情報であり、通信トンネル８２を確立するために必要な情報である。一方、ユーザ認証時に用いるパスワードについては、セキュリティ上、トンネルリスト５０では管理せず、エンド側装置１側で設定されたパスワードを用いる。
エンド側装置１のＩＰアドレスは、センタ側ゲートウェイ２が送信する呼び出しメッセージ、ならびに、通信トンネル８２を確立するためのメッセージの送受信で使用するエンド側装置１のＩＰアドレスである。
センタ側ゲートウェイのＦＱＤＮは、センタ側ゲートウェイ２を一意に特定するための情報であり、通信トンネル８２を確立するためのメッセージの送受信におけるセンタ側ゲートウェイ２のＦＱＤＮである。なお、センタ側ゲートウェイのＦＱＤＮは、センタ側ゲートウェイ２のＩＰアドレス（例えば「10.0.1.1」）であっても構わない。
トンネル確立状態は、通信トンネル８２が確立しているか否かを示す。
エンド側装置１のＩＰアドレス（ｉｎｎｅｒアドレス）は、トンネル内の通信において使用するＩＰアドレスであり、通信トンネル８２確立時にエンド側装置１に割り当てられるＩＰアドレスである。
以上説明した各情報の内、呼び出しメッセージに含まれることがある情報は、ユーザ認証情報（ユーザＩＤ）、センタ側ゲートウェイ２のＩＰアドレス、および、センタ側ゲートウェイ２のＦＱＤＮである。
【００５０】
図３は、図１の通信システムが実行する、通信トンネル８２の確立手順の第一例を示すフローチャートである。図３の確立手順は、図６の確立手順に対して、Ｓ１１〜Ｓ１３の手順を追加したものである。よって、以下、Ｓ１１〜Ｓ１３について説明する。
【００５１】
エンド側装置１およびセンタ側ゲートウェイ２は、前接続の鍵生成処理の前に、呼び出しメッセージに関する処理（Ｓ１１〜Ｓ１３）を実行する。このうち、Ｓ１２，Ｓ１３の処理は、それぞれ省略可能である。
Ｓ１１において、呼び出し要求部２０は、呼び出し対応部１０に対して、呼び出しメッセージを送信する。この呼び出しメッセージを受信した呼び出し対応部１０は、前接続確立部１４に対して前接続の鍵生成処理の始動を指示するとともに、その前接続確立部１４から前接続８１の確立が通知されると、後接続確立部１５に対して、通信トンネル８２の確立処理を始動する（呼び出す）ように指示する。
Ｓ１２において、呼び出し相手認証部１１は、Ｓ１１の呼び出しメッセージの送信元（センタ側ゲートウェイ２）が正当か否かを認証する。正当でないときには、後接続確立部１５への呼び出しを中断する。
Ｓ１３において、呼び出し内容認証部１３は、Ｓ１１の呼び出しメッセージのデータ内容が正当か否かを認証する。正当でないときには、後接続確立部１５への呼び出しを中断する。
【００５２】
図４は、エンド側装置１が表示する、呼び出しメッセージのデータ内容の登録画面を示す画面図である。この登録画面では、接続ＩＤで識別される通信トンネル８２ごとに、その認証情報（ＩＤ／パスワード）と、接続制御（接続を許可するか否か）と、接続要求応答（呼び出しメッセージへ応答するか否か）とをユーザに入力させ、その通信トンネル８２のステータスを表示する。
例えば、認証情報「ｕｓｅｒ１@ＦＱＤＮ１．ｊｐ」を含む呼び出しメッセージを受信した場合、「接続１」として設定されている「ｕｓｅｒ１@ＦＱＤＮ１．ｊｐ」と同一であるため、「接続１」の通信トンネル８２を確立し、接続要求応答にチェックがあるので、呼び出しメッセージへの応答通知（後記する図５のＳ１４を参照）を送信する。そして、「接続１」の通信トンネル８２を確立した後は、ステータスが「未接続」から「接続中」へと変更されて表示される。
【００５３】
図３に戻って、呼び出しメッセージに関する処理（Ｓ１１〜Ｓ１３）の後に、呼び出しメッセージの呼び出しに応じて、前接続確立部１４は始動装置として前接続確立部２４に対して、前接続８１の確立処理を実施する。この前接続８１の確立処理により、前接続８１（ＩＫＥ＿ＳＡ）用の鍵が生成される。
そして、後接続確立部１５は、呼び出しメッセージの呼び出しに応じて、始動装置として後接続確立部２５に対して、前接続８１および後接続（通信トンネル８２）の確立を実施する。この後接続の確立時のＥＡＰ認証は、後接続の応答装置であるセンタ側ゲートウェイ２と、認証サーバ４との間で実施される。
【００５４】
図５は、図１の通信システムが実行する、通信トンネル８２の確立手順の第二例を示すフローチャートである。以下、図３の第一例との相違点に着目して、説明する。
・前接続の鍵生成処理において、「IKE_SA_INIT req」および「IKE_SA_INIT res」の送受信の方向が逆になっている。これは、前接続の鍵生成処理の時点では、呼び出しメッセージ（Ｓ１１）がエンド側装置１に到着していないため、センタ側ゲートウェイ２が始動装置になるためである。
・Ｓ１１（呼び出しメッセージの送信処理）について、図３では前接続の鍵生成前に実行していたが、図５では前接続の鍵生成後に実行する。そして、生成された前接続８１の鍵による暗号通信を介して呼び出しメッセージを送信することで、図３のＳ１２（呼び出し相手の認証処理）が不要になる。
・図５では、前接続８１および通信トンネル８２の確立後に、Ｓ１４を追加する。Ｓ１４では呼び出しメッセージの送信方向とは逆方向に、呼び出しメッセージへの応答通知を送信することにより、ＩＫＥｖ２でのシーケンスの対称性を確保する。なお、呼び出しメッセージへの応答通知では、パケットを送信することだけが目的であるため、その応答通知に含まれるデータ内容は、任意（データ無しでもよい）である。
【００５５】
呼び出し要求部２０は、管理者などから入力される管理用コマンドであるユーザ指示を契機として、呼び出しメッセージを呼び出し対応部１０に送信してもよい。以下、ユーザ指示を契機とする形態について、詳細に説明する。まず、トンネル管理装置５は、ユーザ指示を受け付けるためのインタフェースとして、トンネル管理装置５へのユーザ操作に対応したユーザインタフェース５１や、他システム（自動データ収集システムなど）との連携を可能とした電文を入力するための電文インタフェース５２を備える。
【００５６】
これらのインタフェースを介して、トンネル管理装置５は、通信トンネル８２を確立させたい「ユーザＩＤ」の入力を受け付けると、その「ユーザＩＤ」を検索キーとしてトンネルリスト５０を検索することで、対応する通信トンネル８２を確立させるために必要な情報を取得し、呼び出し要求部２０に通知する。呼び出し要求部２０は、その通知された必要な情報を含めた呼び出しメッセージを呼び出し対応部１０に送信する。
【００５７】
ここで、電文インタフェース５２では、以下の本文で例示するように、ユーザＩＤ「user1」の通信トンネル８２の確立や切断を指示する。
・通信トンネル８２の確立指示：“user1@FQDN1, connect”
・通信トンネル８２の切断指示：“user1@FQDN1, disconnect”。この切断指示を受けたセンタ側ゲートウェイ２は、エンド側装置１に対して「IKE_SA delete」メッセージを送信することで、通信トンネル８２を切断する。
【００５８】
トンネル管理装置５は、認証サーバ４と連携することで、トンネルリスト５０内に、通信トンネル８２の確立状態や、エンド側装置１に払い出されたＩＰアドレスを併せて管理することができる。
トンネル管理装置５のトンネルリスト５０内で通信トンネル８２の確立状態を管理することで、呼び出し対象の通信トンネル８２が未確立の場合のみ呼び出し動作を行うことができる。
トンネル管理装置５のトンネルリスト５０内でエンド側装置１に払い出されるＩＰアドレス（ｉｎｎｅｒアドレス）を管理することで、当該ＩＰアドレス宛てのパケットを契機として、通信トンネル８２を確立することができる。
【００５９】
呼び出し要求部２０は、通信制御部１６，２６がパケットを受信し、そのパケットの転送先の装置との間に通信トンネル８２が確立されていないときを契機として、呼び出しメッセージを呼び出し対応部１０に送信してもよい。
まず、トンネルリスト５０内の「エンド側装置１のＩＰアドレス」は、エンド側装置１ごとに固定的に割り振られている。
次に、通信制御部１６，２６は、転送対象のパケットを受信すると、そのパケットの転送先の通信制御部１６，２６への通信トンネル８２の有無を確認する。通信トンネル８２の有無の確認は、例えば、トンネルリスト５０を参照することで、実行させる。
そして、通信制御部１６，２６は、転送先の通信トンネル８２が存在しないときには、呼び出し要求部２０に対して、転送先への通信トンネル８２が存在しない旨を転送先のＩＰアドレスとともに通知する。
さらに、呼び出し要求部２０は、転送先のＩＰアドレスをトンネルリスト５０の「エンド側装置のＩＰアドレス」から検索し、検索したレコード内の通信トンネル８２を確立させるために必要な情報を取得し、その取得した必要な情報を含めた呼び出しメッセージを呼び出し対応部１０に送信する。
【００６０】
以上説明した本実施形態によれば、ＩＫＥｖ２における始動装置をセンタ側ゲートウェイ２が担当することで、センタ側ゲートウェイ２を主導とした（センタ側ゲートウェイ２のスケジュールに従った）データ配信およびデータ収集が可能になる。つまり、エンド側装置９１が始動装置になるようにエンド側ネットワーク７のユーザが明示的に指示しなくて済むため、エンド側ネットワーク７の管理者が居ない閉店後に、データ配信およびデータ収集が可能になる。
【００６１】
なお、データ配信およびデータ収集後に不要となった通信トンネル８２の切断については、センタ側ゲートウェイ２からの通信トンネル８２の切断制御手段が行い、この切断制御手段については、非特許文献１に規定されている。つまり、センタ側ゲートウェイ２からの指示により、データ配信およびデータ収集が必要な時間帯にだけ通信トンネル８２が確立されているので、通信トンネル８２の生存期間は短縮化され、不正なパケットが通信トンネル８２内を流れることを抑制できる。さらに、個々の通信トンネル８２の生存期間が短縮化されることで、同じ時間に接続可能な通信トンネル８２の本数を抑制することができるため、センタ側ゲートウェイ２が収容する通信トンネル８２の接続相手としてのエンド側装置１の台数を増加させることで、計算機資源の利用効率を高めることができる。
【００６２】
そして、ＩＫＥｖ２における後接続（ＣＨＩＬＤ＿ＳＡ）の確立手順にＥＡＰ認証を活用するときに、その確立手順の始動装置を、呼び出しメッセージによってエンド側装置９１が担当する。これにより、後接続の応答装置であるセンタ側ゲートウェイ２が認証サーバ４との間の認証処理を行うので、エンド側装置９１の側（各家庭側）に運用コストを負担させずに済む。
【符号の説明】
【００６３】
１      エンド側装置
２      センタ側ゲートウェイ
３      ＤＮＳサーバ
４      認証サーバ
５      トンネル管理装置
７      エンド側ネットワーク
８      ＩＰネットワーク
９      センタ側ネットワーク
１０    呼び出し対応部
１１    呼び出し相手認証部
１２    接続先リスト
１３    呼び出し内容認証部
１４    前接続確立部
１５    後接続確立部
１６    通信制御部
２０    呼び出し要求部
２４    前接続確立部
２５    後接続確立部
２６    通信制御部
５０    トンネルリスト
５１    ユーザインタフェース
５２    電文インタフェース
８１    前接続
８２    通信トンネル
【図１】
2011049689.tif 000005
【図２】
2011049689.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2011049689.tif 000009
【図６】
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