(57)【要約】      （修正有）【課題】旧いサークル鍵情報を更新する必要が生じた際、安全かつ効率よく更新することのできるマルチホップ通信方法及び通信端末を提供する。【解決手段】端末更新情報を受信した通信端末において、サークル鍵更新対象端末の識別子が自身の識別子である場合に、自身のサークル鍵を新しいサークル鍵へ更新し、サークル鍵更新情報を生成して隣接する通信端末に配信する。当該サークル鍵更新情報と当該端末更新情報とを受信した通信端末において、当該サークル鍵更新情報に対する復号化及び／または認証が当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用することによって成功し、且つ、当該サークル鍵更新情報の送信元となる端末の識別子が当該端末更新情報に含まれる１つのサークル鍵更新対象端末の識別子に一致する場合に、当該新しいサークル鍵を当該サークル鍵更新情報に含まれる識別子の通信端末との間で新たに共有する。【選択図】図６
2011066683.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ型ネットワークを構成する複数の通信端末の各々が、隣接する通信端末との間でサークル鍵を共有することによって安全な隣接関係である無線通信リンクを確立して、マルチホップ通信を行うマルチホップ通信方法であって、
前記通信端末のうちの少なくとも１つのサークル鍵更新対象端末の識別子と、これら識別子に対応して一時的に生成した鍵情報と、を含む端末更新情報を排除対象端末を除く全ての通信端末に通知する端末更新情報通知ステップと、
当該端末更新情報を受信した通信端末において、当該端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子が自身の識別子である場合に、自身のサークル鍵を新しいサークル鍵へ更新し、当該新しいサークル鍵と自身の識別子とに対して当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用した認証及び／または暗号化のための変換を施すことによってサークル鍵更新情報を生成し、これを自身に隣接する通信端末に配信するサークル鍵更新情報ステップと、
当該端末更新情報を既に受信していると共に当該サークル鍵更新情報を受信した通信端末において、当該サークル鍵更新情報に対する復号化及び／または認証が当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用することによって成功し、且つ、当該サークル鍵更新情報の送信元となる端末の識別子が当該端末更新情報に含まれる１つのサークル鍵更新対象端末の識別子に一致する場合に、当該サークル鍵更新情報に含まれる当該新しいサークル鍵を当該サークル鍵更新情報に含まれる識別子の通信端末との間で新たに共有する新サークル鍵共有ステップと、
を含むことを特徴とするマルチホップ通信方法。
【請求項２】
前記端末更新情報通知ステップは、前記メッシュ型ネットワークにおいて排除されるべき排除対象端末の識別子の取得に応じて、前記排除対象端末とサークル鍵を共有していたことに起因して当該サークル鍵の更新を必要とする通信端末を当該サークル鍵更新対象端末として決定するステップを含むことを特徴とする請求項１記載のマルチホップ通信方法。
【請求項３】
前記端末更新情報通知ステップは、当該生成した端末更新情報を、前記排除対象端末を除く全ての通信端末に通知することに代えて、前記排除対象端末と隣接関係を有しない一部の通信端末による無線通信リンクを介して通知することを特徴とする請求項１記載のマルチホップ通信方法。
【請求項４】
メッシュ型ネットワークを構成し、各々が隣接する通信端末との間でサークル鍵を共有することによって安全な隣接関係である無線通信リンクを確立してマルチホップ通信を行う通信端末であって、
外部から端末更新情報を受信し、当該端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子が自身の識別子である場合に、自身のサークル鍵を新しいサークル鍵へ更新し、当該新しいサークル鍵と自身の識別子とに対して当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用した認証及び／または暗号化のための変換を施すことによってサークル鍵更新情報を生成し、これを自身に隣接する通信端末に配信するサークル鍵更新情報配信手段と、
当該端末更新情報と当該サークル鍵更新情報との受信に応じて、当該サークル鍵更新情報に対する復号化及び／または認証が当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用することによって成功し、且つ、当該サークル鍵更新情報の送信元となる端末の識別子が当該端末更新情報に含まれる１つのサークル鍵更新対象端末の識別子に一致する場合に、当該サークル鍵更新情報に含まれる当該新しいサークル鍵を当該サークル鍵更新情報に含まれる識別子の通信端末との間で新たに共有する新サークル鍵共有手段と、
を含むことを特徴とする通信端末。
【請求項５】
請求項４記載の通信端末の各々との間に安全な通信路を備え、前記外部からの端末更新情報として、当該サークル鍵更新対象端末の識別子と、これら識別子に対応して一時的に生成した鍵情報と、を含む端末更新情報を生成し、これを排除対象端末を除く全ての通信端末に前記通信路を介して通知する手段を備えることを特徴とするネットワーク管理装置。
【請求項６】
前記メッシュ型ネットワークにおいて排除されるべき排除対象端末の識別子の取得に応じて、前記排除対象端末とサークル鍵を共有していたことに起因して当該サークル鍵の更新を必要とする通信端末を当該サークル鍵更新対象端末として決定する手段をさらに含むことを特徴とする請求項５記載のネットワーク管理装置。
【請求項７】
当該生成した端末更新情報を、前記排除対象端末を除く全ての通信端末に前記通信路を介して通知することに代えて、前記排除対象端末と隣接関係を有しない一部の通信端末による無線通信リンクを介して通知することを特徴とする請求項５記載のネットワーク管理装置。
【請求項８】
請求項４記載の通信端末の複数と、請求項５記載のネットワーク管理装置の少なくとも１つと、を含むマルチホップ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信端末を含むメッシュ型ネットワークシステムにおける隣接する通信端末間で相手方を認証した上で隣接通信リンクを確立して無線マルチホップ通信をなすマルチホップ通信方法、並びにかかるメッシュ型ネットワークを構成する通信端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
メッシュ型ネットワークとは、複数の通信端末が網の目（メッシュ）状に配置され、通信端末同士が相互に隣接通信リンクを確立して無線マルチホップ通信を行う通信ネットワークである。メッシュ型ネットワークに参加する個々の通信端末は、自身の通信可能範囲内の端末（隣接端末）と通信する。そして、自身の通信可能範囲を越えて遠隔の通信端末と通信する場合には、途中の各通信端末にバケツリレー方式で中継配信してもらうことでマルチホップ通信を行う。このようにメッシュ型ネットワークでは、ネットワークに参加する個々の通信端末は隣接端末と通信できれば良いので、弱い出力で通信できれば良い。また、通信端末が破損したり離脱したりしても代替経路を確保しやすく、従来のスター型ネットワークのように中心となる通信端末に障害がおきれば通信不能となるネットワークと比較して障害に強いという利点がある。
【０００３】
一方、メッシュ型ネットワークにおける課題として、ネットワークに参加する通信端末の認証及び鍵共有の問題がある。ネットワークに参加する通信端末を認証などによって限定しないと、攻撃者によって通信データを盗聴／改竄されたり、不正にデータを投入されたり、中継配信を拒否されたり、といった脅威が発生する。このような脅威をなくすためには、ネットワークに参加する各通信端末が、少なくとも自身の隣接となる通信端末を認証し、鍵を共有できていれば良い。
【０００４】
従って、メッシュ型ネットワークにおいては、ネットワークへ参加する各通信端末が、自身の通信範囲内（すなわち、サークル内）に存在する通信端末と共通の鍵情報（以下、サークル鍵と称する）を共有することで安全な隣接関係を構築することができる。ここで、「安全な隣接端末」とは、ある通信端末にとって自身の通信可能範囲内に存在し、当該通信端末のサークル鍵を把握する通信端末と定義される。また、「安全な隣接関係」とは、互いに通信可能範囲内に存在する２つの通信端末が、互いを隣接端末として登録し合い、それぞれのサークル鍵を互いに把握している関係をいう。例えば、安全な隣接関係にある通信端末Ａ、Ｂ、Ｃを想定すると、通信端末Ａは、送信しようとする情報に対して自身のサークル鍵で認証符号付加及び暗号化を施した上で通信端末Ｂ、Ｃに向けてこれを送信する。同様に、通信端末Ｂは、送信しようとする情報に対して自身のサークル鍵で認証符号付加及び暗号化を施して通信端末Ａ、Ｃに向けてこれを送信する。このように、サークル鍵を利用することで、自身の隣接となるすべての通信端末に対するブロードキャスト通信を安全にできる。また、サークル鍵を利用して、自身の隣接となる各通信端末に対するユニキャスト通信も安全にできる。
【０００５】
ところで、例えば、通信端末が盗難される等の攻撃に遭い、当該通信端末のもつすべての鍵情報の安全が脅かされ得る状態、すなわち危殆化する状況が想定される。かかる状況において、万が一にも攻撃者に正当な鍵情報が漏洩すると、その鍵情報をもつ通信端末になりすましてのネットワークへの不正が可能になる。すなわち、上述したような、通信データを盗聴／改竄したり、不正にデータを投入したり、中継配信を拒否したりといった脅威が現実化することになる。
【０００６】
図１は、通常のメッシュ型ネットワークの構成を示している。ここで、各通信端末は、すべての隣接端末と安全な隣接関係を構築しているとする。図１の構成において、通信端末Ｂのもつすべての鍵情報（通信端末Ｂ、Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのサークル鍵）が危殆化した場合、その影響範囲は、上記の鍵情報を知る通信端末にまで及ぶ。すなわち、図１において通信端末Ｂと２ホップの距離がある通信端末Ｉ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖにまで及ぶ。メッシュ型ネットワークを上述のような脅威から守るためには、各通信端末が、危殆化した通信端末を自身の隣接端末情報から排除すると共に、当該通信端末のもつすべてのサークル鍵を更新する必要がある。
【０００７】
上記の課題を解決する技術として、特許文献１では、アドホックネットワークにおけるセキュリティ状態を維持するために、離脱した通信端末に関わる鍵を無効化する更新を行っている。ここで、通信端末の移動が激しいアドホックネットワークでは、新規接続による相互認証および離脱による鍵情報の更新に伴うセキュリティ処理の負荷が増大することが懸念されることから、離脱許可時間などの緩和条件を設定し、緩和条件の範囲であればアドホックネットワークからの離脱ではなくアドホックネットワーク内の移動とみなして、鍵などのセキュリティ情報の更新を行わないようにしている。一方で、離脱許可時間を超えた場合には、一時的な離脱ではないと判断してセキュリティ情報を更新する。具体的には、各通信端末が自身のサークル鍵を更新し、隣接ノードとの相互認証後に再度、当該更新したサークル鍵を交換している。例えば、図１において通信端末Ｂがネットワークから離脱したと判断される場合には、通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのそれぞれが、自身の隣接となる通信端末のすべてと相互認証を行い、更新した自身のサークル鍵を交換することになる。 
【０００８】
一方、上記課題の他の解決方法として、ネットワークを管理する管理装置が、通信端末Ｂのネットワークからの離脱に伴い、上記更新すべき通信端末Ａ、Ｄ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのサークル鍵を新しく生成して、必要な範囲の各通信端末に適宜配信するという方法がある。かかる方法では、ネットワークを管理する管理装置が、隣接端末情報に変更が生じた通信端末の各々に、離脱させる通信端末の識別子と、サークル鍵を更新すべき通信端末の識別子と、当該通信端末の新しいサークル鍵とからなる必要な更新情報のすべてを個別に生成し配信するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２７８０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述の如く想定される通信端末の盗難等による鍵情報の危殆化に対して、危殆化によって鍵を更新する必要がある通信端末の各々が、隣接する通信端末と相互認証を行い、更新したサークル鍵を配信する方法は、複数の通信端末が密に設置されて隣接通信端末の数が多い場合には、効率的な解決策とはならない。例えば、図１において通信端末Ａは、ネットワークから排除する通信端末Ｂを除いて、通信端末Ｃ、Ｄ、Ｈ、Ｉ、Ｊの各々と相互認証し、各々の通信端末に自身の新しいサークル鍵を配信することが求められ通信量が増大するという問題がある。
【００１１】
また、ネットワーク管理装置（図１には図示せず）が、隣接端末情報に変更が生じた通信端末の各々に、個別に更新情報のすべてを生成し配信する場合にも、更新対象となる隣接通信端末の数が多い場合には、各々の通信端末に関する識別子及び新しいサークル鍵情報を配信する必要があり、通信量が増大するという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、鍵情報の危殆化によって旧いサークル鍵情報を更新する必要が生じた際にもネットワーク負荷の増大を招くことなく、安全かつ効率よく新しいサークル鍵情報に更新することのできるマルチホップ通信方法及び通信端末を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によるマルチホップ通信方法は、メッシュ型ネットワークを構成する複数の通信端末の各々が、隣接する通信端末との間でサークル鍵を共有することによって安全な隣接関係である無線通信リンクを確立して、マルチホップ通信を行うマルチホップ通信方法であって、前記通信端末のうちの少なくとも１つのサークル鍵更新対象端末の識別子と、これら識別子に対応して一時的に生成した鍵情報と、を含む端末更新情報を排除対象端末を除く全ての通信端末に通知する端末更新情報通知ステップと、当該端末更新情報を受信した通信端末において、当該端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子が自身の識別子である場合に、自身のサークル鍵を新しいサークル鍵へ更新し、当該新しいサークル鍵と自身の識別子とに対して当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用した認証及び／または暗号化のための変換を施すことによってサークル鍵更新情報を生成し、これを自身に隣接する通信端末に配信するサークル鍵更新情報配信ステップと、当該端末更新情報を既に受信していると共に当該サークル鍵更新情報を受信した通信端末において、当該サークル鍵更新情報に対する復号化及び／または認証が当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用することによって成功し、且つ、当該サークル鍵更新情報の送信元となる端末の識別子が当該端末更新情報に含まれる１つのサークル鍵更新対象端末の識別子に一致する場合に、当該サークル鍵更新情報に含まれる当該新しいサークル鍵を当該サークル鍵更新情報に含まれる識別子の通信端末との間で新たに共有する新サークル鍵共有ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１４】
本発明による通信端末は、メッシュ型ネットワークを構成し、各々が隣接する通信端末との間でサークル鍵を共有することによって安全な隣接関係である無線通信リンクを確立してマルチホップ通信を行う通信端末であって、外部から端末更新情報を受信し、当該端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子が自身の識別子である場合に、自身のサークル鍵を新しいサークル鍵へ更新し、当該新しいサークル鍵と自身の識別子とに対して当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用した認証及び／または暗号化のための変換を施すことによってサークル鍵更新情報を生成し、これを自身に隣接する通信端末に配信するサークル鍵更新情報配信手段と、当該端末更新情報と当該サークル鍵更新情報との受信に応じて、当該サークル鍵更新情報に対する復号化及び／または認証が当該端末更新情報に含まれる鍵情報を利用することによって成功し、且つ、当該サークル鍵更新情報の送信元となる端末の識別子が当該端末更新情報に含まれる１つのサークル鍵更新対象端末の識別子に一致する場合に、当該サークル鍵更新情報に含まれる当該新しいサークル鍵を当該サークル鍵更新情報に含まれる識別子の通信端末との間で新たに共有する新サークル鍵共有手段と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるマルチホップ通信方法及び通信端末によれば、各通信端末が、排除または更新する必要があるすべての通信端末の識別子と関連付けられた一時的な鍵情報を利用することで、自身のサークル鍵情報を安全かつ効率よく更新することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】メッシュ型ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態におけるネットワーク管理装置２０の内部構成を示すブロック図である。
【図３】ネットワーク管理装置が生成する端末更新情報を説明する説明図である。
【図４】第１の実施形態における通信端末の内部構成を示すブロック図である。
【図５】通信端末が生成するサークル鍵更新情報の内容を説明する説明図である。
【図６】本実施形態の前提となるメッシュ型ネットワークの構成を示すブロック図である。
【図７Ａ】第１の実施形態における動作及び状態変化を示すシーケンス図である。
【図７Ｂ】第１の実施形態における引き続く動作及び状態変化を示すシーケンス図である。
【図８】第２の実施形態における通信端末の内部構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態における動作及び状態変化を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
第１の実施形態では、「各通信端末がネットワーク管理装置２０から通知される端末更新情報に基づき自身の隣接端末情報を更新する」という本発明の特徴が実現されている。第１の実施形態は、ネットワーク管理装置２０と複数の通信端末Ａ〜Ｖより構成されるメッシュ型ネットワークである（図６参照）。
【００１９】
図２は、第１の実施形態におけるネットワーク管理装置２０の内部構成を示している。ここで、ネットワーク管理装置２０は、排除端末情報取得部２２、端末情報管理部２３、鍵情報生成部２９、端末更新情報生成部２８、及び送信部２６を有する。
【００２０】
排除端末情報取得部２２は、ネットワークから排除されるべき通信端末（以下、排除対象端末と称する）の識別子を取得する。排除対象端末は、例えば、盗難にあった通信端末や、その振る舞いが異常な通信端末であり得る。排除対象端末の識別子の取得は、ネットワーク監視に基づく自動検出によってなされてもよいし、別途ユーザインターフェース等を介した管理者からの指定によってなされても良い。排除端末情報取得部２２は、取得した排除対象端末の識別子を端末更新情報生成部２８へ与える。
【００２１】
端末更新情報生成部２８は、排除端末情報取得部２２より与えられた排除対象端末の識別子に応じて、当該識別子を端末情報管理部２３へ与えると共に、鍵生成要求を生成して鍵情報生成部２９へ与える。
【００２２】
端末情報管理部２３は、各通信端末の端末情報を保持して管理する。端末情報は、通信端末の識別子と、当該通信端末の隣接となる通信端末と、当該各通信端末と安全に通信するための鍵情報等のセキュリティ情報とを含む。端末情報管理部２３は、与えられた排除対象端末の識別子に応じて、当該排除対象端末の隣接となる通信端末の識別子を、サークル鍵の更新が要求されるサークル鍵更新対象端末の識別子として端末更新情報生成部２８へ与える。また、端末情報管理部２３は、当該排除対象端末の隣接となる通信端末と、それら通信端末の隣接となる通信端末を含むすべての通信端末の識別子を、各通信端末のセキュリティ情報と共に、端末更新情報生成部２８へ与える。
【００２３】
鍵情報生成部２９は、端末更新情報生成部２８により与えられる鍵生成要求に応じて鍵情報を生成し、生成した鍵情報を端末更新情報生成部２８へ与える。かかる鍵情報は、端末更新情報毎に生成される一時的な鍵情報である。
【００２４】
端末更新情報生成部２８は、排除対象端末の識別子とサークル鍵更新対象端末の識別子と鍵情報とに応じて端末更新情報を生成し、送信部２６へ与える。
【００２５】
送信部２６は、端末更新情報生成部２８より与えられた端末更新情報を、サークル鍵更新対象端末へ向けて配信する。
【００２６】
図３は、ネットワーク管理装置が生成する端末更新情報を説明している。かかる端末更新情報は、後述する図６において通信端末Ｂをネットワークから排除させる場合を前提として、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）と、排除対象端末の識別子（Ｂ）と、サークル鍵の更新が要求されるサークル鍵更新対象端末の識別子、すなわち識別子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）と、鍵情報（ＴＫＳＮ）とからなる。かかる端末更新情報は、各通信端末の固有鍵を利用して署名若しくは認証符号付与並びに暗号化がなされる。すなわち、端末更新情報は、排除対象端末に対して秘匿しつつ、隣接の隣接までとなるすべての通信端末に向けて安全に配信するために、各通信端末のセキュリティ情報を利用して端末更新情報を暗号化及び認証符号付加が施される。かかるセキュリティ情報は、特に限定されず、ネットワーク管理装置２０と個々の通信端末が安全に通信するために利用され得る情報であれば良い。例えば、各通信端末に暗号化配信するための各通信端末の公開鍵や、端末更新情報に署名するための自身の公開鍵ペアの秘密鍵であっても良い。また、各通信端末と１対１で共有する固有の鍵を利用して端末更新情報を認証符号付与及び暗号化がなされても良い。また、端末更新情報には、再生攻撃防止のためのカウンタ情報等が鍵情報と共に含まれていても良い。
【００２７】
図４は、第１の実施形態における通信端末の内部構成を示している。第１の実施形態において、通信端末は、受信部１１、鍵情報管理部１９、端末更新情報取得部１２、サークル鍵管理部１７、鍵更新情報生成部１５、送信部１６、隣接端末情報管理部１３及び隣接端末情報更新部１４を有する。
【００２８】
受信部１１は、ネットワーク管理装置２０から端末更新情報を受信し、受信した端末更新情報を端末更新情報取得部１２へ与える。
【００２９】
鍵情報管理部１９は、ネットワーク管理装置２０と安全に送受信を行うために利用するセキュリティ情報を管理する。かかるセキュリティ情報は、ネットワーク管理装置２０と当該通信端末自身が１対１で共有する共通鍵であっても良いし、ネットワーク管理装置２０の公開鍵証明書または署名を検証するための証明書検証鍵またはネットワーク管理装置２０の公開鍵であっても良いし、自身宛に暗号化された情報を復号するための自身の公開鍵ペアの秘密鍵であっても良い。また、鍵情報管理部１９は、鍵情報と共に、再生攻撃を防止するためのカウンタ情報等を管理していても良い。鍵情報管理部１９は、管理するセキュリティ情報を端末更新情報取得部１２へ与える。
【００３０】
端末更新情報取得部１２は、受信部１１より与えられた端末更新情報に対して、鍵情報管理部１９より与えられた鍵情報を用いて復号及び／または認証処理を施すことによって、端末更新情報を安全に取得する。端末更新情報取得部１２は、また、鍵情報管理部１９より与えられたセキュリティ情報を利用して、受信部１１より与えられた端末更新情報を復号及び／または認証し、当該端末更新情報がネットワーク管理装置２０が送信した正しい情報であるか否かを確認する。確認できなかった場合には当該端末更新情報を破棄する。一方、正しいと確認できた場合、当該端末更新情報に含まれる識別番号をさらに確認する。識別番号の確認によって、取得した端末更新情報が、既に過去に受信した端末更新情報であるか否かを確認できる。既に過去に受信した端末情報である場合には、当該端末更新情報を破棄する。
【００３１】
当該端末更新情報が新しく受信した端末更新情報であると確認できた場合、端末更新情報取得部１２は、当該端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子に、自身の識別子が含まれているか否かを確認する。自身の識別子が含まれている場合には、端末更新情報取得部１２は、サークル鍵管理部１７にサークル鍵更新要求メッセージを与える。次いで、端末更新情報取得部１２は、取得した排除対象端末の識別子と、サークル鍵更新対象端末の識別子と、それら情報と関連付けられた鍵情報とを、隣接端末情報管理部１３へ与える。自身の識別子が含まれていない場合には当該端末更新情報を破棄する。
【００３２】
隣接端末情報管理部１３は、自身の隣接となる通信端末の識別子及び鍵情報等のセキュリティ情報を管理する。隣接端末情報管理部１３は、排除対象端末の識別子と、サークル鍵更新対象端末の識別子と、それら識別子と関連付けられた鍵情報とが与えられるのに応じて自身の隣接端末情報を更新する。
【００３３】
先ず、隣接端末情報管理部１３は、排除対象端末の識別子が自身にとって隣接端末として管理している識別子である場合に、当該隣接端末を自身にとっての排除端末として認識する。かかる認識に基づいて、当該隣接端末情報を自身が管理する情報から削除しても良い。続いて、当該サークル鍵更新対象端末を自身にとっての隣接端末として管理していた場合に、当該隣接端末をサークル鍵を更新すべき通信端末として認識する。かかる認識に基づいて、当該隣接端末情報の旧いサークル鍵を自身が管理する情報から削除したり、端末更新情報取得部１２より与えられた鍵情報に置き換えたりしても良い。そして、隣接端末情報管理部１３は、自身の管理する隣接端末情報にサークル鍵更新対象端末の識別子が含まれる場合には、それらすべての識別子を、端末更新情報取得部１２より与えられた端末更新情報の識別番号と鍵情報と共に、隣接端末情報更新部１４へ与える。また、隣接端末情報管理部１３は、隣接端末情報更新部１４より与えられた通信端末の識別子とサークル鍵とに応じて、与えられたサークル鍵を同じく与えられた識別子を持つ通信端末の新しいサークル鍵であると認識して管理する。
【００３４】
隣接端末情報更新部１４は、隣接となる通信端末の新しいサークル鍵を取得する。隣接端末情報更新部１４は、受信部１１よりサークル鍵更新情報が与えられ、隣接端末情報管理部１３よりサークル鍵更新対象端末の識別子と鍵情報とが与えられる。隣接端末情報更新部１４は、受信部１１より与えられたサークル鍵更新情報を、隣接端末情報管理部１３より与えられた鍵情報を用いて復号及び認証する。復号及び認証に成功することによって、隣接端末情報更新部１４は、サークル鍵更新情報に含まれる通信端末の識別子と、新しいサークル鍵とを取得する。
【００３５】
ここで、隣接端末情報更新部１４は、サークル鍵更新情報に含まれる通信端末の識別子が、隣接端末情報管理部１３より与えられたサークル鍵更新対象端末の識別子と一致することに基づいて、同じくサークル鍵更新情報に含まれるサークル鍵が当該通信端末の新しいサークル鍵であると判断する。隣接端末情報管理部１３は、取得した新しいサークル鍵を、これを共有するべき隣接端末の識別子と共に、隣接端末情報管理部１３へ与える。また、隣接端末情報更新部１４は、隣接端末情報管理部１３より与えられた鍵情報と端末更新情報の識別番号とを鍵更新情報生成部１５へ与える。
【００３６】
サークル鍵管理部１７は、自身のサークル鍵を管理する。サークル鍵管理部１７は、端末更新情報取得部１２より与えられるサークル鍵更新要求メッセージに応じて、自身のサークル鍵を新しいサークル鍵に更新して管理する。ここで、サークル鍵管理部１７は、サークル鍵の更新にあたり、サークル鍵を生成しても良いし、外部から取得しても良い。また、サークル鍵管理部１７は、サークル鍵を管理すると共に、再送攻撃を防止するためのカウンタ情報を管理しても良い。サークル鍵管理部１７は、更新したサークル鍵を鍵更新情報生成部１５へ与える。
【００３７】
鍵更新情報生成部１５は、サークル鍵管理部１７より与えられた自身の新しいサークル鍵を、隣接端末情報更新部１４より与えられた鍵情報を用いて暗号化及び／または認証のための変換を施してサークル鍵更新情報（図５参照）を生成する。暗号化及び／または認証のための変換とは、例えば、対象となる情報に対して認証符号を生成して付加し、当該認証符号付加したデータ全体を暗号化することであっても良いし、データの一部のみに対して暗号化することであっても良い。鍵更新情報生成部１５は、生成したサークル鍵更新情報を送信部２６へ与える。
【００３８】
送信部２６は、鍵更新情報生成部１５より与えられたサークル鍵更新情報を自身の隣接となる通信端末へ配信する。尚、送信部２６は、配信先の通信端末からの配信要求メッセージ／配信停止メッセージに応じて、サークル鍵更新情報の再配信及び／又は配信停止を行ってもよい。
【００３９】
図５は、通信端末Ａ〜Ｖのうちの任意の通信端末Ｘが鍵情報（ＴＫＳＮ）を利用して生成するサークル鍵更新情報を説明している。かかるサークル鍵更新情報は、端末登録情報の識別番号（ＳＮ）と、通信端末Ｘの識別子（Ｘ）と、通信端末Ｘの新しいサークル鍵情報（ＫＸ）と、再生攻撃を防止するためのカウンタ値（ＣｏｕｎｔｅｒＸ）等のセキュリティ情報とからなる。サークル鍵更新情報は、鍵情報ＴＫＳＮを利用して認証符号付加及び暗号化が施される。
【００４０】
図６は、本実施形態の前提となるマルチホップ通信システムを示している。かかるマルチホップ通信システムは、複数の通信端末Ａ〜Ｖを含み、複数の通信端末Ａ〜Ｖの各々は、隣接する通信端末間で相手方を認証した上で隣接通信リンクを確立して無線マルチホップ通信を行う。さらに、ネットワーク管理装置２０が複数の通信端末Ａ〜Ｖに、当該無線マルチホップ通信を行う隣接通信リンクを介して、或いは複数の通信端末Ａ〜Ｖの各々との間に設けられるＬＡＮ等の通信路を介して接続されている。ネットワーク管理装置は、管理対象の通信端末を分担することによって複数台備えられても良い。
【００４１】
第1の実施形態の動作の前提として、通信端末Ｂがネットワークから排除されるべき排除対象端末であるとする。隣接端末情報の更新が必要となるサークル鍵更新対象端末は、２つのタイプに分けられる。すなわち、第１のタイプは、排除対象端末（通信端末Ｂ）の隣接となる通信端末であり、当該端末それ自身の隣接端末情報と共に、自身のサークル鍵を更新する必要があるサークル鍵更新対象端末、すなわち通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈである。第２のタイプは、排除対象端末（通信端末Ｂ）の隣接の隣接となる通信端末であると共に排除対象端末の隣接ではない通信端末であり、排除対象端末の隣接ではない通信端末自身の隣接端末情報を更新する必要があるが、自身のサークル鍵を更新する必要はない通信端末、すなわち、通信端末Ｉ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖである。第１のタイプの通信端末の動作と第２の通信端末の動作とは異なり、第１のタイプの通信端末は、後述するステップＳ３を実行するが、第２のタイプの通信端末はステップＳ３を実行しない。以下、第１のタイプの通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｈと、第２のタイプの通信端末Ｉ、Ｊの動作を例にしてそれぞれの動作について説明する。
【００４２】
図７Ａ及び図７Ｂは、第１の実施形態における動作及び状態変化を示している。第１の実施形態の動作は、大きくは４つのステップすなわち、端末更新情報の通知（ステップＳ１）と、端末更新情報の取得（ステップＳ２）と、サークル鍵更新情報の配信（ステップＳ３）と、隣接端末情報の更新（ステップＳ４）とから成る。
【００４３】
図７Ａを参照すると、端末更新情報の通知（ステップＳ１）と端末更新情報の取得（ステップＳ２）とが示されている。
【００４４】
ステップＳ１の端末更新情報の通知において、ネットワーク管理装置２０は、ネットワークから排除させる通信端末Ｂを決定する。次いで、ネットワーク管理装置２０は管理する各通信端末の端末情報に基づいて、通信端末Ｂのネットワークからの排除に起因してサークル鍵を更新する必要があるサークル鍵更新対象端末（上記第１のタイプ）として、通信端末Ｂの隣接となる通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを決定する。また、ネットワーク管理装置２０は、かかるサークル鍵の更新に起因して、隣接端末情報を更新する必要がある通信端末（上記第２のタイプ）として、通信端末Ｂの隣接の隣接となるすべての通信端末の識別子を決定する。さらに、ネットワーク管理装置２０は、ネットワーク管理装置２０自身と各通信端末との通信を安全にするために利用されるセキュリティ情報を端末情報から選択する。
【００４５】
次に、ネットワーク管理装置２０は、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）と、排除対象通信端末の識別子（Ｂ）と、サークル鍵の更新が要求される通信端末の識別子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）と、鍵情報生成部２９より与えられた鍵情報（ＴＫＳＮ）とからなる端末更新情報を生成する。
【００４６】
次に、ネットワーク管理装置２０は、生成した端末更新情報を、隣接端末情報を更新する必要があるすべての通信端末の各々のセキュリティ情報を利用して暗号化及び認証符号付加を行って、各々の通信端末宛に安全に配信する。
【００４７】
ステップＳ２の端末更新情報の取得において、端末更新情報を受信した複数の通信端末の各々、ここでは例として通信端末Ａは、受信した端末更新情報を復号及び認証し、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）と、排除対象端末の識別子（Ｂ）と、サークル鍵更新対象端末の識別子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）と、鍵情報（ＴＫＳＮ）を取得する。ここで、端末更新情報の復号及び認証に失敗する場合や、取得した端末更新情報がその識別番号（ＳＮ）からして過去に既に受信済と判断できる場合には、当該端末更新情報を破棄しても良い。
【００４８】
次に、通信端末Ａは、与えられた端末更新情報に基づいて排除対象端末の識別子（Ｂ）が自身の隣接端末として管理している識別子か否かを確認する。管理している場合は、通信端末Ｂが自身にとっても排除対象端末であると認識する。ここで、通信端末Ａは、通信端末Ｂに関するすべての情報を隣接端末情報から削除しても良い。次に、通信端末Ａは、サークル鍵の更新を要求される通信端末の識別子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）が自身の隣接端末として管理している識別子か否かを確認する。管理している場合は、それら該当する通信端末を、サークル鍵を更新する必要があるサークル鍵更新対象端末であると認識する。例としての通信端末Ａは、隣接端末として管理する通信端末Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｈ、Ｉ、Ｊのうち、通信端末Ｂが排除対象端末あると認識し、通信端末Ｃ、Ｄ、Ｈをサークル鍵更新対象端末であると認識する。
【００４９】
図７Ｂを参照すると、サークル鍵更新情報の配信（ステップＳ３）と、隣接端末情報の更新（ステップＳ４）とが示されている。
【００５０】
ステップＳ３のサークル鍵更新情報の配信において、自身のサークル鍵を更新する必要がある通信端末、例として通信端末Ａは、自身の管理するサークル鍵を新しいサークル鍵に更新する。さらに、再生攻撃を防ぐためのカウンタ情報等を当該新しいサークル鍵と共に生成しても良い。
【００５１】
次に、通信端末Ａは、自身の識別子と、新しいサークル鍵およびカウンタ情報と、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）とを基にして、サークル鍵更新情報を生成する。次いで、端末更新情報に含まれていた鍵情報（ＴＫＳＮ）を利用して、生成したサークル鍵更新情報に対して暗号化及び認証符号付加を施して、得られるサークル鍵更新情報を隣接端末にブロードキャスト方式で配信する。
【００５２】
尚、サークル鍵更新情報は、随時又は定期的に再配信がなされても或いは配信が停止されても良く、サークル鍵の更新が必要な通信端末の各々において新しいサークル鍵の更新の完了に応じてサークル鍵の配信が停止されても、新しいサークル鍵の配信の後に任意時間経過に応じて配信が停止されてもよい。
【００５３】
ステップＳ４の隣接端末情報の更新において、サークル鍵更新情報の配信を受けた通信端末、例えば通信端末Ｃは、受信したサークル鍵更新情報を、ネットワーク管理装置２０から安全に既に配信されていた端末更新情報に含まれる鍵情報（ＴＫＳＮ）を利用して復号及び認証する。
【００５４】
サークル鍵更新情報の復号及び認証に成功した場合、「受信したサークル鍵更新情報の生成に利用された鍵情報が、隣接端末情報管理部１３から与えられた鍵情報ＴＫＳＮと一致する」と判定されたことになる。これにより、通信端末Ｃは、サークル鍵更新対象端末の識別子と、当該端末の新しいサークル鍵及び関連するセキュリティ情報を取得する。一方、サークル鍵更新情報の復号及び認証に失敗した場合には、通信端末Ｃは、当該サークル鍵更新情報を破棄する。
【００５５】
次に、通信端末Ｃは、「サークル鍵更新情報に含まれる通信端末（生成元の通信端末）の識別子（Ｘ）と、ステップＳ３において認識したサークル鍵の更新が必要なサークル鍵更新対象端末の識別子とが一致する」か否かを判定する。一致する場合、通信端末Ｃは、当該サークル鍵更新情報に含まれるサークル鍵情報（Ｋｘ）及びセキュリティ情報（ＣｏｕｎｔｅｒＸ）が、識別子（Ｘ）が示す通信端末の新しいサークル鍵及びセキュリティ情報であると認識する。尚、上記判定において一致しない場合には、当該サークル鍵更新情報を破棄する。
【００５６】
次に、通信端末Ｃは、通信端末Ｂの端末情報をネットワークから排除された通信端末の端末情報として管理すると共に、サークル鍵更新対象端末のサークル鍵及びセキュリティ情報を新しいサークル鍵及びセキュリティ情報にそれぞれ更新する。これにより、通信端末Ｃは、例えば通信端末Ａとの間で更新された新しいサークル鍵を共有することになる。
【００５７】
以上の第１の実施形態において、各通信端末には、更新が必要となる隣接端末の識別子と、隣接端末情報の更新に利用する鍵情報として各端末更新情報に関連付けられた鍵情報とがネットワーク管理装置から個別に与えられる。かかる鍵情報は排除端末に関連する悪意の第３者には秘密にされている。かかる鍵情報を利用して、サークル鍵更新対象端末である各通信端末は、自身の新しいサークル鍵を隣接端末に通知すると共に、自身の隣接端末情報を更新する。
【００５８】
これにより、各通信端末は、隣接となる通信端末と個別に相互認証等を行って秘密通信路を確立することによって新しいサークル鍵を交換する必要がない。本発明によれば、鍵情報に基づく安全な配信のみで良いため、通信端末が密に設置されており、通信可能範囲内に通信端末の数が多い場合にも効率良くサークル鍵の更新ができる。
【００５９】
また、ネットワーク管理装置が、隣接端末情報に変更が生じた通信端末の各々に、サークル鍵の更新が必要な通信端末の識別子と新しいサークル鍵とセキュリティ情報を含む更新情報のすべてを生成し配信するよりも、通信量を抑制できるという利点がある。
【００６０】
図６に示されたように、通信端末Ｂの知るすべての鍵情報が漏洩する場合には、通信端末Ｂのサークル鍵だけでなく、通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈのサークル鍵が漏洩することになる。すなわち、これら通信端末は自身のサークル鍵を利用して他の通信端末と安全に通信できなくなる。しかし、これに対して本発明が適用されることにより、各通信端末がネットワーク管理装置との１対１の安全な通信路を用いて、端末更新情報と隣接端末情報の更新に利用する鍵情報とを取得することにより、通信端末Ｂの知るすべての鍵情報が漏洩している場合にも、安全に鍵更新をなすことができる。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態は、第１の実施形態とは異なり、各通信端末が危殆化していない他の通信端末との間の安全な通信路を利用することで、自身の隣接端末情報を更新する形態である。
【００６２】
第１の実施形態では、任意の通信端末が危殆化し、当該通信端末の知るすべての鍵情報が漏洩してしまった場合に、各通信端末が自身の隣接端末情報を安全かつ効率良く更新するシステムについて言及した。実際には、任意の通信端末が盗難等によって危殆化してから、当該通信端末の知るすべての鍵情報が漏洩するまでには、いくらかの期間がある場合が多い。すなわち、隣接端末情報の更新時には、任意の通信端末が知る鍵情報は漏洩していないが、それら鍵情報が後に漏洩して不正利用される可能性がある。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態とは異なり、各通信端末が危殆化していない他の通信端末との間の安全な通信路を利用することで、自身の隣接端末情報を更新する。
【００６３】
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に、ネットワーク管理装置２０及び通信端末とからなるメッシュ型ネットワークを構成する。
【００６４】
図８は、第２の実施形態における通信端末の内部構成を示している。第２の実施形態におけるネットワーク管理装置２０の内部構成は、図２に示した第１の実施形態におけるネットワーク管理装置２０の内部構成と同じく、排除端末情報取得部２２、端末情報管理部２３、鍵情報生成部２９及び端末更新情報生成部２８を有する。ここでは、第１の実施形態と動作が異なる端末情報管理部２３及び端末更新情報生成部２８についてのみ説明する。
【００６５】
端末情報管理部２３は、第１の実施形態における端末情報管理部２３と基本的に同じである。第１の実施形態における端末情報管理部２３では、端末更新情報の送信先端末情報として、排除対象端末の隣接となる通信端末と、それら通信端末の隣接となる通信端末を含むすべての通信端末の識別子を、各通信端末のセキュリティ情報と共に、端末更新情報生成部２８へ与えていた。
【００６６】
これに対して、第２の実施形態における端末情報管理部２３では、排除対象端末の隣接の隣接となる通信端末（図６において排除対象端末を前提とした場合の通信端末Ｌ及びＫ以外）であって排除対象端末とは隣接でない通信端末（図６におけるＩ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ）と、排除対象端末の隣接となる通信端末（図６におけるＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｆ、Ｈ）であって当該通信端末（図６におけるＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｆ、Ｈ）の隣接となる通信端末の廻りに排除対象端末及びその隣接となる通信端末（図６におけるＡ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ、Ｆ、Ｈ）以外の通信端末が存在しない通信端末（図６におけるＧ）と、からなるすべての通信端末の識別子（Ｉ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｇ）を、各通信端末のセキュリティ情報と共に、端末更新情報生成部２８へ与える。
【００６７】
端末更新情報生成部２８は、第１の実施形態における端末情報管理部２３と基本的に同じである。第１の実施形態における端末更新情報生成部２８では、生成した端末更新情報を安全にネットワークを形成する通信端末へ配信するために、端末情報管理部２３より、サークル鍵更新対象端末Ｘの識別子と、排除対象端末から見て隣接の隣接までとなるすべての通信端末の識別子と鍵情報等のセキュリティ情報と取得していた。
【００６８】
これに対して、第２の実施形態における端末情報管理部２３では、端末情報管理部２３が上記の如く与える識別子（図６におけるＩ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｇ）を、各通信端末のセキュリティ情報と共に取得する。 
【００６９】
図８は、第２の実施形態における通信端末の内部構成を示している。第２の実施形態において、通信端末は、受信部１１、鍵情報管理部１９、端末更新情報取得部１２、サークル鍵管理部１７、端末更新情報生成部１８、隣接端末情報管理部１３、隣接端末情報更新部１４、鍵更新情報生成部１５及び送信部１６を有する。ここでは、第１の実施形態と動作が異なる部位として、端末更新情報取得部１２、サークル鍵管理部１７、端末更新情報生成部１８、隣接端末情報管理部１３及び送信部１６についてのみ説明する。
【００７０】
端末更新情報取得部１２は、第１の実施形態における端末更新情報取得部１２と基本的に同じである。ここでは、異なる点についてのみ説明する。端末更新情報取得部１２は、第１の実施形態と同じく、端末更新情報の取得のために、鍵情報管理部１９よりネットワーク管理装置２０からの情報を安全に取得するためのセキュリティ情報を与えられるが、端末更新情報の送信元がネットワーク管理装置２０の識別子でない場合には、当該識別子を隣接端末情報管理部１３へ与え、当該識別子を持つ通信端末からの情報を安全に取得するためにセキュリティ情報を隣接端末情報管理部１３から得る。また、端末更新情報取得部１２は、隣接端末情報管理部１３より与えられるエラーメッセージに応じて、端末更新情報の送信元が隣接として登録されている通信端末ではないとして端末更新情報を破棄しても良い。
【００７１】
また、端末更新情報取得部１２は、第１の実施形態と同じく、正しく取得できた端末更新情報に含まれる識別番号を確認することで、既に過去に受信した端末更新情報であるか否かを確認し、さらにサークル鍵更新対象端末Ｘの識別子に自身が含まれているか否かを確認するが、正しく取得できた端末更新情報が新しく受信された更新情報であり、且つ、自身のサークル鍵の更新が要求されておらず、且つ、隣接端末情報管理部１３より転送必要の旨のメッセージが与えられた場合には、当該端末更新情報を端末更新情報生成部２８へ与える。正しく取得できた端末更新情報が既に過去に受信している場合や、自身のサークル鍵が更新対象である場合や、隣接端末情報管理部１３より転送不要のメッセージを与えられた場合には、当該端末更新情報を端末更新情報生成部１８へ与える必要はない。
【００７２】
サークル鍵管理部１７は、第１の実施形態における端末更新情報生成部２８と基本的に同じである。異なる点は、第２の実施形態のサークル鍵管理部１７が管理する自身のサークル鍵を端末更新情報生成部１８へ与える点である。
【００７３】
端末更新情報生成部１８は、他の通信端末から受信した新規の端末更新情報を、自身の隣接となる通信端末へ通知する。端末更新情報生成部２８は、端末更新情報取得部１２より与えられた端末更新情報を、サークル鍵管理部１７より与えられた自身のサークル鍵及びカウンタ値等のセキュリティ情報を用いて、認証子符号付加及び暗号化を施して生成した端末更新情報を送信部１６へ与える。
【００７４】
隣接端末情報管理部１３は、第１の実施形態における隣接端末情報管理部１３と基本的に同じである。異なる点は、第１の実施形態からさらに、端末更新情報取得部１２より与えられる識別子に応じて、自身が管理する隣接端末情報を検索し、当該識別子を有する通信端末の鍵等のセキュリティ情報を端末更新情報取得部１２へ応答する。ここで、自身が管理する隣接端末情報に当該識別子が見つからない場合はエラーメッセージを端末更新情報取得部１２へ応答する。
【００７５】
また、隣接端末情報管理部１３は、端末更新情報取得部１２より端末更新情報が与えられた時に、自身が管理する隣接端末情報の中に、排除対象端末の識別子やサークル鍵更新対象端末Ｘの識別子を含んでいる場合には、端末更新情報取得部１２へ転送必要の旨のメッセージを応答する。一方、自身が管理する隣接端末情報の中にこれら端末の識別子を含んでおらず当該隣接端末情報を更新する必要がない場合には、端末更新情報取得部１２へ転送不要のメッセージを応答する。
【００７６】
送信部１６は、第１の実施形態における送信部１６と基本的に同じである。異なる点は、第１の実施形態からさらに、端末更新情報生成部１８より端末更新情報を与えられることにより、与えられた端末更新情報を自身の隣接となる通信端末にブロードキャスト方式で配信する。
【００７７】
図９は、第２の実施形態における動作及び状態変化を示している。第２の実施形態の動作を説明する。第２の実施形態の動作は、第１の実施形態の動作と同様に大きくは、４つのステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４からなるが、第１の実施形態の動作とはステップＳ１のみが異なる。そこで、図９を参照しながら第２の実施形態のステップＳ１のみを説明する。
【００７８】
また、第２の実施形態は、第１の実施形態の動作と同じく、図６における通信端末Ｂをネットワークから排除する排除対象端末とする例を説明する。図６において、通信端末Ｂを排除対象端末とする場合、ネットワーク管理装置２０が端末更新情報を送る通信端末は、通信端末Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ及びＧである。すなわち、これらの通信端末は、「排除対象端末の隣接となる通信端末であって当該隣接となる通信端末の廻りに排除対象端末とその隣接となる通信端末以外存在しない通信端末」である。下記の動作説明では、例としてそのうちの通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｈ、Ｉ、Ｊの動作を説明する。
【００７９】
図９のステップＳ１の端末更新情報の通知において、ネットワーク管理装置２０は、排除対象端末を決定する。次いで、ネットワーク管理装置２０は、管理する各通信端末の端末情報より、通信端末Ｂをネットワークから排除することによって、サークル鍵を更新する必要があるサークル鍵更新対象端末として、通信端末Ｂの隣接となる通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈを決定する。また、かかるサークル鍵の更新により、隣接端末情報を更新する必要がある通信端末Ｂの隣接の隣接となる通信端末の中で、通信端末Ｂと隣接の隣接となる通信端末であって通信端末Ｂとは隣接でない通信端末Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖの識別子と、通信端末Ｂと隣接となる通信端末であって通信端末Ｂとその隣接となる通信端末以外の通信端末を自身の隣接となる通信端末として管理しない通信端末Ｇの識別子と、ネットワーク管理装置２０及び各通信端末間の通信を安全にするために利用されるセキュリティ情報とを選択する。
【００８０】
次に、ネットワーク管理装置２０は、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）と、排除対象端末の識別子（Ｂ）と、サークル鍵更新対象端末Ｘの識別子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）と、鍵情報（ＴＫＳＮ）とからなる端末更新情報を生成する。
【００８１】
次に、ネットワーク管理装置２０は、生成した端末更新情報を、上記の如く選択したすべての通信端末の各々のセキュリティ情報を利用して暗号化及び認証符号付加を施して各々の通信端末宛に安全に配信する。
【００８２】
一方、当該端末更新情報の配信を受けた通信端末、例として通信端末Ｉは、受信した端末更新情報を復号及び認証し、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）と、排除対象端末の識別子（Ｂ）と、サークル鍵更新対象端末の識別子（Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）と、鍵情報（ＴＫＳＮ）を取得する。ここで、端末更新情報の復号及び認証に失敗する場合や、端末更新情報の復号及び認証のためのセキュリティ情報にエラーがある場合や、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）から当該取得した端末更新情報が過去に既に受信済と判断できる場合には、当該端末更新情報を破棄しても良い。
【００８３】
通信端末Ｉは、取得した端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子に自身の識別子が含まれていない場合には、受信した端末更新情報を、自身のサークル鍵及びカウンタ値等のセキュリティ情報を用いて認証符号付加及び暗号化を施して、得られる端末更新情報を隣接となる通信端末へブロードキャスト配信する（ステップＳ１１）。
【００８４】
配信された端末更新情報を受信した通信端末、例として通信端末Ａは、上記した通信端末Ｉと同様に当該端末更新情報を復号及び認証する。通信端末Ａは、得られた端末更新情報に含まれるサークル鍵更新対象端末の識別子に自身の識別子が含まれている場合は、自身のサークル鍵は更新対象であると認識する（ステップＳ１２）。次いで、第１の実施形態と同様の処理（図７Ａ及び図７ＢのステップＳ２〜Ｓ４）を行う。また、通信端末Ａは、得られた端末更新情報に含まれる端末更新情報の識別番号（ＳＮ）から判断して当該端末更新情報を既に受信している場合には、当該端末更新情報を破棄する（ステップＳ１３）。
【００８５】
以上の第２の実施形態において、第１の実施形態とは異なり、各通信端末が危殆化していない他の通信端末との間の安全な通信路を利用することで、自身の隣接端末情報を更新する。第１の実施形態では、ある通信端末が危殆化して当該通信端末の知るすべての鍵情報が漏洩してしまった場合に、それ以外の通信端末が自身の隣接端末情報を安全かつ効率良く更新する形態である。しかし実際には、ある通信端末が盗難等によって危殆化してから、当該通信端末の知るすべての鍵情報が漏洩するまでには、いくらかの期間があると考えられる。すなわち、隣接端末情報の更新時には、例えば盗難等によって危殆化した通信端末が知る鍵情報は漏洩しておらず安全と判断できるが、それらの鍵情報が後に漏洩して不正利用される可能性がある場合が想定される。
【００８６】
そこで、隣接端末情報の更新時にはまだ鍵情報は漏洩していないという考えを基にして、サークル鍵更新対象端末の各々が自身の新しいサークル鍵を旧サークル鍵（後に漏洩するかもしれないサークル鍵）を利用して暗号化し、隣接となる通信端末に配信するという形態が考えられる。しかし、かかる形態は安全だとは言えず、攻撃者が上記の「新しいサークル鍵を旧サークル鍵を利用して暗号化した」鍵更新情報を盗聴しておき、旧サークル鍵を不正入手した後に、前記パケットを復号することにより、新しいサークル鍵を入手できてしまうことになる。
【００８７】
一方、図６において、通信端末Ｉ、Ｊ、Ｍ、Ｎ、Ｏ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖから通信端末Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇに至る通信路は、排除対象端末の危殆化に関わらず安全である。そこで、第１の実施形態では、ネットワーク管理装置が、隣接端末情報の更新が必要になる通信端末のすべてに対して個別に端末更新情報を生成して通知することによって、安全かつ効率良く鍵更新をおこなっていた。
【００８８】
これに対して、第２の実施形態は、隣接端末情報の更新が必要になる通信端末の一部に対してのみ個別に端末更新情報を生成して通知する。当該端末更新情報を受信した通信端末は、排除対象端末の危殆化に影響を受けない安全な通信路を利用して、当該端末更新情報を隣接となる通信端末へ通知する。これより、隣接端末情報の更新が必要になるすべての通信端末に端末更新情報を個別に通知することなく、さらに効率良く鍵更新が達成される。
【００８９】
＜変形例＞
上記第１及び第２の実施形態の説明においても種々変形例に言及したが、さらに以下に例示するような変形例を挙げることができる。
【００９０】
第１及び第２の実施形態では、ネットワーク管理装置を、メッシュ型ネットワークを管理する遠隔で管理する装置であり、メッシュ型ネットワークを形成する個々の通信端末と安全な通信路を構築している例で説明したが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、ネットワーク管理装置が、個々の通信端末に有線接続し、端末更新情報を通知しても良い。
【００９１】
第１の実施形態では、ネットワークの管理装置が各通信端末に向けて生成する端末更新情報は、すべて同じ例で説明したが、これに限定するものではない。ネットワーク管理装置は、各通信端末に向けて必要となる端末更新情報をカスタマイズして送信しても良い。例えば、端末更新情報は、最小限、端末更新情報の識別番号（ＳＮ）と、排除対象端末の識別子と、サークル鍵更新対象端末の識別子と、鍵情報とがあれば足り、さらに他の情報が付加されてもよい。
【００９２】
第２の実施形態では、ネットワーク管理装置が、排除対象端末と隣接の隣接となり且つ当該通信端末とは隣接でない通信端末のすべてに向けて、端末更新情報を生成して通知する形態が説明されたが、本発明にかかる限定はなく、例えば、排除対象端末と隣接の隣接となり且つ当該通信端末とは隣接でない通信端末の一部のみに端末更新情報を生成して通知してもよい。この場合、当該通にされた通信端末の一部のみが自身のサークル鍵を利用してさらに隣接となる通信端末に安全に通知することによって、ネットワーク管理装置による端末更新情報の個別通知に起因する負荷をさらに削減するようにしても良い。
【符号の説明】
【００９３】
Ａ〜Ｖ  通信端末
１１  受信部
１２  端末更新情報取得部
１３  隣接端末情報管理部
１４  隣接端末情報更新部
１５  鍵更新情報生成部
１６  送信部
１７  サークル鍵管理部
１８  端末更新情報生成部
１９  鍵情報管理部
２０  ネットワーク管理装置
２２  排除端末情報取得部
２３  端末情報管理部
２６  送信部
２８  端末更新情報生成部
２９  鍵情報生成部
【図２】
2011066683.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図６】
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