(57)【要約】  本発明は、特にホームネットワーク（1）におけるネットワーク内部装置（23）と無線ネットワーク外部装置（3）との間での認証方法に関する。認証は、双方の装置の値の比較に基づき、この値は、少なくとも１つの所定の環境パラメータの個別の測定から生じる。代替として、認証は、測定された所定の環境パラメータの値に基づいて構成データを暗号化することにより実現される。
2007519355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にホームネットワークにおけるネットワーク内部装置と無線ネットワーク外部装置との間での認証方法であって、
前記認証は、双方の装置の値の比較に基づき、
前記値は、少なくとも１つの所定の環境パラメータの個別の測定から生じる方法。
【請求項２】
特にホームネットワークにおけるネットワーク内部装置と無線ネットワーク外部装置との間での認証方法であって、
必要な構成データは、暗号化されて前記ネットワーク内部装置から前記無線ネットワーク外部装置に送信され、
前記暗号化は、測定された所定の環境パラメータの値に基づく方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記測定値は、予め交換された“公開鍵”を用いて、暗号化されて前記ネットワーク内部装置と前記ネットワーク外部装置との間で交換されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記環境パラメータは、前記ネットワーク内部装置により生成された音響信号及び／又は光信号を有することを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記ネットワーク内部装置による各要求時に変化する環境パラメータは規定されていることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記規定された環境パラメータは、時間に動的な値を有することを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記ネットワーク内部装置は、アクセスポイントであることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にホームネットワークにおいて、ネットワーク内部装置とネットワーク外部装置との間での認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
消費市場では、使いやすさが重要な販売要因である。それは、テレビ、ビデオレコーダ等のような消費者装置の簡単な設定手順を含む。従って、最善のホームネットワーク構成は、ユーザインタラクションなしで、又は最小のユーザインタラクションのみで、自動手順を用いて実現される構成である。将来の消費者製品（CE装置）は、無線接続を有するであろう。しかし、無線伝送は家庭の制限を超過し、その結果、近所の装置の範囲内になることがある。このように、傍受及び無許可のアクセスを受けやすい。従って、無線接続の設定は、２つの更なる決定的要因（メンバーシップ及びセキュリティ）を有する。無線接続は自動手順を用いて確立され得るが、事前構成のない装置は、正しいネットワークに接続されているか、又は近所のネットワークに接続されているかを確信できない可能性がある。更に、予防措置が行われない限り、通信は隣接の装置により容易に傍受され得る。
【０００３】
これらの課題を解決するために、装置は、相互に属しているか否かを決定し得ることに関する共通のデータベースと、例えば傍受から通信を保護することを可能にする暗号鍵のような共同セキュリティ関連データとを必要とする。この共同データベースは、構成処理中にインストールされなければならない。従来の方法は、データベースの手動入力用のユーザインタフェースを全ての装置に備え、又はユーザの利用可能な選択肢（例えば全ての可視の無線ネットワーク）を選択用に提供する。これらの方法は、その使いやすさに関する限り、かなりの欠点を有する。その理由は、装置が対応するユーザインタフェース（表示スクリーン、キーボード等）を必要とし、特に経験不足のユーザではユーザ動作が誤りやすいからである。完全自動手順を用いた無線設定を実現するために、メンバーシップの問題を解決する自動手順が必要になる。US2003/0,095,521A1は、WAN／インターネットネットワークへの短距離ネットワーク装置のアクセスが一種の“アクセス装置”  （例えば双方のネットワークとのリンクを有するHandy又はPDA等）を介して実現されるネットワーク機構を開示している。“アクセス装置”と短距離ネットワークの端末との間の認証は、PIN入力を介して実現される。短距離ネットワークは、第三者（例えば通信プロバイダ）により管理され得る。この場合、ユーザ、販売者又はプロバイダを介した装置は、PIN事前登録を介してネットワークに統合される。この処理は、ウェブサイトを介して、又は“アクセス装置”を介して直接的に実行される。PINは装置と共に供給されることが好ましい。
【０００４】
既知の方法は、手動入力（例えばPIN）の形式でのユーザインタラクションを必要とするという共通点を有する。このようなインタラクションは、特に経験不足のユーザの間で、対応するユーザインタフェースを必要とし、特にこのユーザグループでは、誤りを生じやすく、不便であることがわかる。更に、既知のシステムでの短距離ネットワークへのアクセスは、無許可のアクセス又は傍受のリスクが排除できないように空間的に規定されない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、特にホームネットワークにおいて認証方法を提供することが、本発明の目的である。これを用いて、ユーザ入力なしに無線装置の完全自動の統合が実現され、無許可のアクセス又は傍受のリスクが空間の限界により最小化される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、ネットワーク内部装置と無線ネットワーク外部装置との間での認証が、双方の装置の値の比較に基づき、この値は、少なくとも１つの所定の環境パラメータの個別の測定から生じることで、実現される。
【０００７】
自動手順を用いて無線ネットワークに統合される新しい装置は、周波数スペクトルを最初に走査し、見つかったネットワーク内部装置（例えばアクセスポイント）との接続を確立する。このような手順は、例えばIEEE802.11で標準化されている。この新しい装置は、正しい相手と接続されているか否か（例えば近所の装置に接続されていないか否か）を決定しなければならず、ネットワーク内部装置は、新しい装置がネットワークに統合されるのに許可されているか否かを決定しなければならない。本発明は、ホームネットワークの特性の評価に基づくこの問題への対策を提案する。２つの装置は、同じネットワークに属するか否かを以下の方法で検査する。一方の装置は、家庭及びその結果としてのホームネットワークを明白に規定する環境変数又はそのような変数のセット（例えば、温度、明るさ等）を選択し、これらの変数を他方の装置に送信する。その後、双方の装置は、対応する環境変数の測定を実行し、結果を交換する。測定値が対応する場合には、双方の装置が同一のネットワークに属することを認識し、ネットワーク内部装置が更なる構成パラメータを新しい装置に送信する構成処理が継続し得る。
【０００８】
前記の目的は、必要な構成データが暗号化されてネットワーク内部装置から無線ネットワーク外部装置に送信され、暗号化は測定された所定の環境パラメータの値に基づく方法により更に実現される。
【０００９】
本発明の更なる実施例では、環境パラメータは、ネットワーク内部装置により生成された音響信号及び／又は光信号を有する。規定された時定数の物理測定可能な環境パラメータはそれによって生成されるため、測定時間の変動により生じるネットワーク外部装置の測定値とネットワーク内部装置の測定値との間のずれが排除される。
【００１０】
ネットワーク内部装置による各要求時に変化する環境パラメータが規定される。それによって、対応する値が検出されるまで、外部装置が変化値（例えば自動的に生成された値）で認証を繰り返すことが回避される。代替として又は更に、認証方法は、例えば外部装置による所定数の認証の試みの後に、この装置による更なる認証が所定の期間の間に自動的に拒否されるように、更なる機構を補ってもよい。
【００１１】
有利には、規定された環境パラメータは時間に動的な値を有する。それによって、外部装置が成功した認証を傍受し、自分自身を認証するために後の時点に送信データを再送信すること（“リプレイ・アタック（replay  attack）と呼ばれる”）が回避される。例えば、内部装置は、乱数生成器により生成された規定の値を自分で通信に追加してもよい。この値は、測定値と共に暗号化形式で外部装置により返信される。
【００１２】
ホームネットワーク及びこのネットワークに接続された装置の空間的近接に続いて、本発明は、ネットワークの環境で測定可能な値は、装置が自動的に構成される時点で全ての関係する装置で等しいという原理に基づく。しかし、これらの値は、検討される環境の外部装置によって（すなわち、家庭の外部で）検出不可能である。
【００１３】
本発明の更なる実施例は、従属項に規定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の前記及び他の態様は、以下に説明する実施例から明らかになり、これを参照して説明する。
【００１５】
図１に示す例では、ホームネットワーク1は、ネットワーク外部装置3がアクセスを要求する内部装置21、22、23、24、25で構成されている。ノートブック3が利用可能な無線ネットワークの走査を実行した後に、ネットワーク認証のために、選択ネットワーク1のメンバであるネットワーク内部のアクセスポイント21と図２に示す接続を確立する。アクセスポイント21は、環境パラメータ（“温度”及び“音響周波数”）をノートブック3に送信する。その後、アクセスポイント21は、周波数FAで音響信号を生成する。ネットワーク内部のアクセスポイント21及びネットワーク外部のノートブック3は、周波数がアクセスポイント21自体により生成されているため、アクセスポイント21の部分での後者の測定が取り消されて、環境パラメータ（“温度”及び“音響周波数”）を測定する。ノートブック3がその測定値TN、FNをアクセスポイント21に伝えた後に、得られた値と自ら決定した値とを比較する。送信値TN、FNが自分の値TA、FAに対応する場合、アクセスポイント21は、所要の構成データをノートブック3に送信し、ノートブック3は、対応する構成を実行し、その後にネットワーク1に接続する。ノートブック3によりアクセスポイント21に伝えられた値が自分の値に対応しない場合、ノートブック3は、ネットワーク1へのアクセスを拒否される。この場合、ノートブック3は、他の利用可能なネットワークの装置とこの手順を繰り返す。
【００１６】
しかし、この方法は、依然として傍受から適切な保護を提供しない。最先端のものは、装置間で通信を安全にする異なる方法を提供する。このため、ネットワーク内部装置（アクセスポイント21）は、現代の数学的方法に基づき、保護されていない無線インタフェースを介して必要な鍵を送信する可能性を提供する既知の符号化方法を用いて、ネットワーク外部装置（ノートブック3）との接続を暗号化する。例えば、このような方法は、各装置がその鍵の半分を交換する対称Hellman暗号化、又は装置がその公開鍵を交換する非対称秘密／公開暗号化原理である。必要な鍵は、ネットワーク内部装置（アクセスポイント21）からネットワーク外部装置（ノートブック3）に環境パラメータを送信する前に交換されることが適切である。
【００１７】
図３に示す方法では、ノートブック3により測定された値とアクセスポイント21の値との比較が存在しない。アクセスポイント21は、必要な構成データをノートブック3に直接送信する。しかし、このデータは、決定した値（“温度TA”及び“音響周波数FA”）に基づいて符号化される。ノートブック3により伝えられた環境値TN、FNがアクセスポイント21のものと対応する場合、送信された構成データは復号化可能であり、ネットワーク1との接続がその後に確立可能である。反対の場合には、送信された構成データはノートブック3により復号化できず、ノートブック1との接続は確立できない。
【００１８】
提案の方法は、既存のホームネットワークでの新しい装置の認証のための新しい枠組みを示す。これは、装置とその環境との間のインタラクションに基づく。セキュリティ関連データは、構成される新しい装置と、既にネットワークにより登録されている１つの装置とにより個別に決定された何らかの規定の環境変数の測定値である。既に登録されている装置は、この場合には認証側として機能する。
【００１９】
例えば、認証用の適切な環境変数はまた、瞬時の音響環境（例えば空調装置の動作又は現在の音楽の再生）の“フィンガープリント”又は空間の音響署名である。代替として、超音波信号がネットワーク内部装置により生成されてもよい。更なる適切なパラメータには以下のものがある。
−変調光信号（可視又は赤外線）
−気温
−湿度
−環境の光度
−（場合によっては重み付けされた）複数のパラメータの混合
これに関して、構成されるネットワーク外部装置とネットワーク内部装置とによる同時測定は、ホームネットワークの誤りを相殺する点に留意すべきである。このホームネットワークの誤りは、環境の時間変化により生じることがある。
【００２０】
共通の環境特性の使用はまた、内部接続のため、傍受及び無許可のアクセスを受けやすい電力線通信ネットワークで装置を認証することについても可能である。更に、これらの特性の使用はまた、２つの装置間でのホームネットワークの構成にも適している。この場合、一方の装置は、“ネットワーク内部”装置の役目を割り当てられ、他方は“ネットワーク外部”装置の役目を割り当てられる。ゲストのアクセスも可能である。更に、提案の方法はまた、例えばインフラストラクチャへのアクセスがなく、予め交換される鍵がない任意の装置の間で形成されるアドホックネットワークにも適用可能である。如何なる場合でも、同じ環境に存在する無許可の装置は、認証のための環境パラメータの手順を実行することができないことが確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ホームネットワークの構成
【図２】値の比較を用いた本発明による方法のフローチャート
【図３】環境値の暗号化を用いた本発明による方法のフローチャート
【符号の説明】
【００２２】
1  ネットワーク
2  ネットワーク内部装置
3  ネットワーク外部装置
21〜25  ネットワーク内部装置
【図１】
2007519355.tif 000003
【図２】
2007519355.tif 000004
【図３】
2007519355.tif 000005
【国際調査報告】
2007519355.tif 000006
2007519355.tif 000007
2007519355.tif 000008