(57)【要約】  医療用アドホック無線ネットワーク（10）が、個々の患者を取り巻き、無線ノード（A,B,...,Z）を有する医療用施設に配置される。配置の前に、各ノード（A,B,...,Z）は公開鍵証明書（22）で予め初期化されており、信頼及び対称鍵分配サービス（32）を提供する。アドホックネットワーク（10）に参加するときに、ノード（B）は認証された公開鍵（20）を使用することにより、１つのランダムな自己選択のノード（A）を認証してこれに登録する。このようなノード（A）はノード（B）の信頼のあるポータル（TPA）になる。古いTPノードがアドホックネットワーク（10）を離れたときに、ノード（B）は新しい自己選択のTPノードに動的に登録する。ネットワーク（10）は、同じTPノードに登録されたノード間で対称鍵認証をサポートする。更に、異なるTPノードに登録されたノード間で対称鍵認証をサポートする。
2008504782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アドホック無線ネットワークのセキュリティシステムであって：
複数のローカル無線ネットワークノードと；
前記ローカル無線ネットワークノードの間で信頼及び対称鍵を分配する手段と；
を有するセキュリティシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって：
前記アドホックネットワークの前記ノードの間で信頼関係を確立する信頼初期化手段を更に有するシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、
前記信頼初期化手段は、ノード（A、B）の間で信頼関係を確立し、ノード（A）は前記アドホックネットワークの信頼のあるポータルであるように前記ノードからのノード（B）により任意に選択され：
前記ノード（A）と前記ノード（B）との間で認証を実行する認証手段と；
前記信頼のあるポータルと前記ノード（B）との間で長期の信頼関係を確立する対称鍵を計算する対称鍵手段と；
を更に有するシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、
前記認証は、前記信頼のあるポータルの確立の前に、オフラインの証明機関により前記ノード（A、B）に発行された認証済の公開鍵を使用して相互に実行されるシステム。
【請求項５】
請求項３に記載のシステムであって、
前記信頼関係手段は、前記信頼のあるポータルのTPドメインが増大するように、前記ノード（A）と１つ以上のノードとの間で信頼関係を確立するシステム。
【請求項６】
請求項３に記載のシステムであって：
前記信頼のあるポータルと前記信頼関係を前に確立している２つ以上のノード（B、C）に信頼情報を分配するドメイン内信頼及び鍵分配手段を更に有するシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、
前記ノード（B）による要求に応じて、前記対称鍵計算手段は、前記ノード（B）及び（C）の識別情報に関連する対称鍵を計算するシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、
認証手段は、前記ノード（B）及び（C）を相互に認証するために、前記計算された対称鍵を使用するシステム。
【請求項９】
請求項３に記載のシステムであって：
異なる対応する信頼のあるポータルと信頼関係を前に確立している２つ以上のノード（B、E）に信頼情報を分配するドメイン間信頼及び鍵分配手段を更に有するシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、
前記ノード（B）による信頼のあるポータルへの要求に応じて、前記対称鍵計算手段は、前記ノード（B）及び（E）の識別情報に関連する対称鍵を計算し、前記鍵は前記信頼のあるポータルから前記ノード（B）に安全に暗号化されて送信され、少なくとも信頼のあるポータルを介して前記ノード（E）に送信されるシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のシステムであって、
認証手段は、前記ノード（B）及び（E）を相互に認証するために前記対称鍵を使用するシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムであって：
生理状態モニタと制御可能投薬装置とPDAとのうち少なくとも１つを有し、前記ノードのうち１つにそれぞれ関連する複数の装置を更に有するシステム。
【請求項１３】
アドホックネットワークのノードの間で信頼及び対称鍵を分配することを有する鍵管理方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の方法であって：
ノード（B）により前記ネットワークの前記ノードから任意に選択された第１の信頼のあるポータルを確立し；
前記第１の信頼のあるポータルと前記ノード（B）との間で初期の認証を実行し；
前記第１の信頼のあるポータルと前記ノード（B）との間で長期の信頼関係を確立する対称鍵を計算することを更に有する方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法であって、
前記認証するステップは、前記信頼のあるポータルの確立の前に、オフラインの証明機関により前記アドホックネットワークの各ノードに発行された認証済の公開鍵を使用することにより前記認証を実行することを有する方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載の方法であって：
同じ信頼のあるポータルと前に信頼関係を確立しているノード（B、C）の間で前記対称鍵を分配することを更に有する方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって：
前記ノード（B）による要求に応じて、前記ノード（B）及び（C）の識別情報に関連する対称鍵を計算し；
前記計算された対称鍵で前記ノード（B）及び（C）を認証することを更に有する方法。
【請求項１８】
請求項１４に記載の方法であって：
異なる対応する第１及び第２の信頼のあるポータルと前に信頼関係を確立しているノード（B、E）の間で前記対称鍵を分配することを更に有する方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって：
前記ノード（B）による前記第１の信頼のあるポータルへの要求に応じて、対称鍵を計算し；
安全に暗号化されて完全性保護された前記対称鍵を前記第１の信頼のあるポータルから前記ノード（B）に送信し；
安全に暗号化されて完全性保護された前記対称鍵を前記第１の信頼のあるポータルから前記第２の信頼のあるポータルに送信し；
安全に暗号化されて完全性保護された前記対称鍵を前記第２の信頼のあるポータルから前記ノード（E）に送信し、
前記対称鍵で前記ノード（B）及び（E）を認証することを更に有する方法。
【請求項２０】
請求項１３に記載の方法を実行するようにプログラムされた複数のノードを有するネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークシステム及び方法でのセキュリティに関する。本発明は、医療用無線アドホックネットワークシステムに関して特有の用途を見出し、特にこれを参照して説明する。しかし、本発明はまた、他の短距離ネットワークシステム等に関しても用途を見出す。
【背景技術】
【０００２】
典型的には、無線モバイルアドホックネットワークは、医療用患者管理及び監視のために病院及び医療施設に配置されている。一般的には、医療用モバイルアドホックネットワークは、患者又は小グループの患者の周辺で確立される。医療用モバイルアドホックネットワークでは、医療用装置はピア・ツー・ピアで通信する。各装置は、一式の医療用サービスを提供し、他の装置の一式の医療用サービスにアクセスを要求する。このような装置へのアクセスはまた、例えばPDAを使用して患者へのモルヒネを管理するために薬物注入ポンプを起動し得る臨床医にも与えられる。
【０００３】
正当なエンティティのみが医療用モバイルアドホックネットワークにアクセスすることを確保し、無線通信の機密性及び完全性を確保することが不可欠である。前記の例では、医者は患者へのモルヒネを管理するために薬物注入ポンプを起動し得るが、患者の訪問者はこのような行為から抑止されなければならない。
【０００４】
エンティティ認証は、次のアクセス制御と保護された通信の確立との基礎である。典型的にはインフラストラクチャネットワークで使用されるエンティティ認証プロトコルは、公開鍵又は対称鍵暗号化に基づく。しかし、これらのプロトコルはモバイルアドホックネットワークには適していない。公衆鍵暗号化認証プロトコルでは、ノードAはノードBの公開鍵に関連する秘密鍵についてのノードBの認識を確認する。ノードBの公開鍵は、A及びBに共通の信頼のある第三者機関（TTP：trusted  third  party）により認証され、ノードBの識別情報に関連付けられなければならない。公開鍵暗号化は、かなりの量の計算能力を含む。RSA公開鍵暗号化は133MHzのハンドヘルドで約18秒を要するということを調査は示している。従って、アドホックネットワークシステムにより使用される中程度の計算能力の装置では、サービスへのユーザのアクセスが遅延し、バッテリリソースが消耗する。典型的な対称鍵暗号化認証プロトコルの問題は、オンラインのインフラストラクチャのサポートがないことにある。従って、オンラインの信頼のある第三者機関（TTP）は、２つの認証ノードに共通の対称鍵を分配するために利用可能ではない。代替の対策は、配置の前に全てのモバイルノードに識別情報付きの対の対称鍵を予め分配することがある。しかし、対称鍵暗号化はスケーラビリティ及びセキュリティ管理に制限がある。鍵管理は非常に複雑になる。例えば１つのノードで鍵を更新する場合又は新しいノードを追加する場合に、残りのノードも新しいノードと鍵を共有するために更新されなければならない。管理される多数の対の鍵が存在する。システムの記憶要件がN2として増加するため、多数のノードを有するシステムの管理は実際に実行不可能になり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、低電力のモバイル装置に適した効率的な認証システムのニーズが存在する。本発明は、前記の問題を克服する新しいシステム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様によれば、アドホック無線ネットワークのセキュリティシステムが開示される。セキュリティシステムは、複数のローカル無線ネットワークノードを有する。手段は、アドホックネットワークノードの間で信頼及び対称鍵を分配する。
【０００７】
本発明の他の態様によれば、鍵管理方法が開示される。信頼及び対称鍵は、アドホックネットワークのノードの間で分配される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の１つの利点は、低計算能力及びバッテリ電力のモバイル装置に適した計算上で効率的な認証プロトコルを提供することにある。
【０００９】
他の利点は、インフラストラクチャネットワーク又は中央サーバからのオンラインのサポートを必要としない認証システムにある。
【００１０】
他の利点は、管理エンティティにより規制された認証ノードの識別情報に基づくノード認証にある。
【００１１】
他の利点は、外部の鍵分配サーバに連絡する必要なく、アドホックネットワーク内で対称鍵を分配することにある。
【００１２】
他の利点は、アドホックネットワークノードの間での鍵分配機能のランダム且つ動的な分配にある。従って、セキュリティシステムの可用性及びロバスト性が最適化される。
【００１３】
他の利点は、セキュリティデータ、患者データ及び他の機密情報の安全な分配にある。
【００１４】
本発明の更なる利点及び恩恵は、好ましい実施例の以下の詳細な説明を読んで理解することにより、当業者に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の構成、並びに様々なステップ及びステップの構成で具体化されてもよい。図面は好ましい実施例を示す目的に過ぎず、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００１６】
図１を参照すると、各短距離アドホック無線ネットワーク10は、単一の管理エンティティ（例えば、病院、企業、工場等）により所有されているモバイルノード（A,B,...,Z）を有する。典型的には、各アドホックネットワーク10は、固定のネットワークインフラストラクチャのサポートなしに無線の単一ホップのリンクにより接続された10〜20の自立ノード（A,B,...,Z）を有する。モバイルノード（A,B,...,Z）は、生理監視装置、制御投薬管理装置、PDAのような装置、埋込式コンピュータシステム等の、中程度の計算能力を有する装置を有することが好ましい。複数の独立した短距離アドホックネットワーク10が十分に制限のある配置領域にランダムに広がることが好ましい。各アドホックネットワーク10の無線サービスエリアは40メートルまで及び、従ってしばしば配置領域を超えて広がる。例えば、１つのネットワークは、生理モニタ、投薬管理装置、コンピュータ型患者ID、主治医のPDA等毎にノードを有してもよいが、特に他の患者に関連する同様の装置を除外する。
【００１７】
新しいノード（A,B,...,Z）は、散発的にいずれかのアドホックネットワーク10に参加又は離脱することが好ましい。すなわち、ネットワーク10のトポロジは事前に知られていない。ノードは不要な中断なしにセキュリティ機構を実行する通信範囲にあることが好ましい。各モバイルノード（A,B,...,Z）は１つ以上のネットワークサービスを提供する。各ノード（A,B,...,Z）は、送信／受信手段14を介してネットワークシステム10の他のノードとピア・ツー・ピアで通信し、１つ以上のサービスにアクセスすることができる。ピア・ツー・ピア通信は、一方向及び双方向であることが好ましく、同期でもよく、非同期でもよい。当然に、ポータブルコンピュータ、PDA等を使用することにより、医者がノード（A,B,...,Z）にアクセスし、患者にサービスを提供する（例えば、投薬を管理する、監視装置の状態を検査する等）ことができることも考えられる。
【００１８】
ノード（A,B,...,Z）は不正防止保護されていることが好ましく、そのため、情報は不正に変更されないことがわかる。更に、ネットワークシステム10のノード（A,B,...,Z）は適切に動作し、誤ったアサーション又は命令文を発行しない。
【００１９】
まず、ノード（A,B,...,Z）の配置の前に、ノード（A,B,...,Z）は、オフラインの証明機関（CA：certification  authority）（図示せず）で動作する公開鍵インフラストラクチャ（PKI：Public  Key  Infrastructure）のセキュリティデータで初期化される。安全な周囲で、オフラインのCAは、デジタル公開鍵証明書と、秘密鍵と、CAの公開鍵とを各ノード（A,B,...,Z）に発行する。各公開鍵証明書は、認証された固有のノードの識別情報とその対応する公開鍵とを結び付ける。各ノード（A,B,...,Z）は、その秘密鍵18と、CAの公開鍵20と、公開鍵証明書22とをセキュリティデータベース24に安全に保持する。
【００２０】
ノード（A,B,...,Z）は、アドホックネットワーク10内でローカルセキュリティサーバとして動作し得ると共に、セキュリティクライアントとして動作し得る。セキュリティクライアントとして、ノードは依頼者（supplicant）の役割を行ってもよく、認証者（authenticator）の役割を行ってもよい。ノード・ツー・ノード通信では、依頼者は、第２のノードにアクセスを要求するノードである。認証者は第２のノードであり、アクセスするノードの識別情報を確認する必要である。セキュリティサーバとして、ノードは信頼のあるポータル（TP：Trusted  Portal）の役目を行う。以下に詳細に説明するように、信頼のあるポータルは、そのTPドメインで信頼のあるノードにオンラインの信頼のある第三者機関サービスを提供する。
【００２１】
全てのノードが同じ管理（又はPKI）ドメインに属しており、物理的なセキュリティ保護が配置されていることを仮定すると、セキュリティシステムは、ノードの協力とTPへのノードの無条件の信頼とに基づく。
【００２２】
続けて図１を参照すると共に、更に図２Ａ−Ｂ及び３を参照すると、各ノード（A,B,...,Z）は、鍵管理手段又はセンタ又はプロセス32A,32B,...,32Zを有する。鍵管理手段又はセンタ又はプロセス32A,32B,...,32Zは、ノード（A,B,...,Z）の間での信頼の確立と長期の対称鍵の分配とを提供し、ノード（A,B,...,Z）がその時点から相互に認証することを可能にする。信頼初期化手段又はプロセス34A、34Bにより、ノードAに知られていないノードBが、その信頼のあるポータルとしてノードAを任意に自己選択し、ノードAにサービス要求を送信することにより、アドホックネットワーク10で信頼のあるポータル（TP）を設定することが可能になる。
【００２３】
より具体的には、ノードBの信頼初期化手段34Bは、ノードAの信頼初期化手段34Aにサービス要求を発行する。ノードAのノード認証手段36Aは、CAの公開鍵20AとノードBの公開鍵証明書22BとノードBの秘密鍵18Bとを使用することによりノードBを認証する。このような認証は当該技術分野において周知である（例えば、The  Handbook  of  Applied  Cryptography,  by  A.  Menezes,  P.  Van  Oorschot  and  S.  Vanstone,  CRC  Press,  2001を参照のこと）。次に、ノードBのノード認証手段36Bは、CAの公開鍵20BとノードAの公開鍵証明書22AとノードAの秘密鍵18Aとを使用することによりノードAを認証する。ノードA及びBが、認証された公開鍵20A、20Bを使用して相互に認証すると、ノードBはノードAをその信頼のあるポータルTPAとして設定し、セッション鍵が得られる。
【００２４】
対称鍵計算手段38Aは、この時点からノードAが登録したノードBを識別することを可能にする長期の対称鍵KABを計算する。対称鍵KABはまた、ノードA及びBの間の次の通信でのメッセージ内容を保護するためにも使用される。対称鍵KABの計算は、例えば当該技術分野で周知のLotus  Notes  Session  Resumptionの共有鍵の計算に基づく。例えば、対称鍵計算手段38Aは、ノードBの識別情報IDBを用いてノードAのみに知られている長期の自己計算の機密情報SAの連結のハッシュを計算することにより鍵KABを計算する。
KAB=h(SA,IDB)
ハッシュアルゴリズムは当該技術分野において周知である。例えば、ハッシュ関数h(m)は、任意の長さのメッセージmを受け取り、それから固定長の短い数字h(m)を計算する一方向の数学的変換である。mがわかると、h(m)は比較的容易である。h(m)がわかっても、mの計算は計算上実行不可能である。更に、同じh(m)で２つのメッセージm1及びm2を得ることも計算上実行不可能である。
【００２５】
続けて図３を参照すると、暗号化手段40Aは、対称鍵KABを暗号化し、完全性保護する。鍵分配手段42Aは、セッション鍵を使用して、暗号化された対称鍵K’ABをノードBに送信する。ノードBの解読手段44Bは暗号化された鍵K’ABを解読する。
【００２６】
対称鍵KABは、対応する対称鍵メモリ46A、46Bに格納される。この時点から、ノードBはノードAで信頼のあるノードとして登録される。
【００２７】
一実施例では、ノードBは対称鍵KABを格納しないが、機密メモリ48Aに機密情報SAのみを格納する。ノードAは、機密情報SAとノードBの識別情報IDBとからいつでも鍵KABを再計算することができる。ノードBの識別情報IDBは信頼初期化処理の間にノードBにより提供される。ノードAのセキュリティデータベース24Aの欠陥は、登録ノードBについて全く情報を公開しない。記憶要件は一定に保持されており、登録ノードの数に依存しない。
【００２８】
ノードBは、アドホックネットワーク10内で選択した如何なるノードとも初期の信頼を確立することができる。初期化プロセス34A、34Bは、ノードA、Bが中程度のみの計算能力と有効な公開鍵証明書とを有することを必要とする。
【００２９】
再び図２Ｂを参照すると、信頼初期化、認証及び対称鍵分配の結果として、信頼のあるノードとしてノードBを有するノードAのTPドメインDAが生成される。すなわち、DA={IDB}である。信頼のあるポータルTPAは、他の信頼のあるノードに対して信頼のあるノードBの識別情報を保証する。
【００３０】
図４Ａ−Ｂを参照すると、最初にノードAはネットワークシステム10の他のノードの信頼のあるポータルではないが、ノードBによる初期の信頼の確立の後に、ノードAもまた、ネットワークシステム10の他のノードに対する信頼のあるポータルTPAとして機能することができる。TPAとの信頼を設定した全てのノードは、ノードAのTPドメインDAを形成する。例えば、ノードCがノードAに初期の認証された信頼を設定し、共有の対称鍵KACを取得すると、TPドメインDAが増大する。ノードAは、自分のTPドメインDAのTPドメイン管理者である。すなわち、ノードAは、いつそのTPドメインDAでノードを受け入れるか、又はいつ信頼関係が終了するかを決定する。
【００３１】
再び図３を参照すると、登録解除手段又はプロセス50Aは、機密情報SAのライフサイクル（すなわち、ノードAが同じ値の機密情報SAを保持する時間）によりノードAのTPドメインDAの存続期間を規制することにより、セキュリティを向上させる。予め指定された期間T1の後に、登録解除手段50Aは、第２の機密情報S2Aになる乱数Rを計算することにより、現在の機密情報の値S1Aを無効にする。その結果、全ての前に確立された信頼のあるノードは自動的に登録解除される。例えば、機密情報値S1AがS2Aに変化すると、前にノードBに分配されている対称鍵KABはS2Aと照合せず、従ってノードAに対してノードBを認証する有効な共有鍵ではなくなる。このことは、ノードBをノードAに対する新たな未知のノードにする。登録解除プロセス50Aは、信頼のあるポータルTPAがアドホックネットワーク10から離れたときに常に実行されることが好ましい。登録解除の後に、前述の登録が繰り返され、新しいTPドメインを構築する。特に、ノードAがネットワーク10を離れると、他のノードのうち１つが中心の責任を引き受ける。
【００３２】
図５Ａ−Ｂ及び６を参照すると、信頼のあるポータルTPAは、ノードB及びCに共有の対称鍵KBCを安全に分配することにより、オンラインの信頼のある第三者機関として動作する。ノードB及びCは、対応する対称鍵KAB、KACをノードAと共有するTPドメインDAのメンバである。ドメイン内信頼及び鍵分配（ITKD：intra-domain  trust  and  key  distribution）手段又はプロセス又はプロトコル52Aにより、双方のノードB、Cが信頼のあるTPドメインDAに含まれたときに、参照ノードAは、信頼のあるノードBの識別情報に関連する鍵を他の信頼のあるノードCに送信することが可能になる。
【００３３】
より具体的には、ノードBの信頼初期化手段34Bは、ノードCの信頼初期化手段34Cにアクセス要求を送信する。ノードCの信頼初期化手段34Cは、ノードBが信頼のあるポータルTPAの同じTPドメインDAに属することを決定する。ノードCのドメイン内手段52Cは、ノードCが同じTPドメインDAに属することをノードBのドメイン内手段52Bに通信する。
【００３４】
ノードBのドメイン内手段52Bは、信頼のあるポータルTPAのドメイン内手段52Aに連絡し、ノードCに対する対称鍵を要求する。要求は鍵KABで暗号化され、プロセスの機密性と信頼のあるポータルTPAの匿名性とを保証する。ノードAの対称鍵計算手段38Aは、暗号化されてノードB、Cに分配されるノードB、Cのランダムな認証対称鍵KBCを生成する。より具体的には、ノードAの暗号化手段40Aは、鍵KABで鍵KBCとノードCの識別子IDCとを暗号化して完全性保護する。鍵分配手段42Aは、暗号化された鍵K’BCをノードBに送信する。次に、ノードAの暗号化手段40Aは、鍵KACで鍵KBCとノードBの識別子IDBとを暗号化して完全性保護する。ノードAの鍵分配手段42Aは、暗号化された鍵K’’BCをノードCに送信する。代替として、ITKDプロセスの効率を最適化するために、依頼者又はノードBはITKDプロセス52Aを起動し、信頼のあるポータルTPAはノードBに排他的に通信する。鍵分配手段42Aは、暗号化された鍵K’BC、K’’BCをノードBに分配する。ノードBの鍵分配手段42Bは、暗号化された鍵K’BCをノードCに転送する。対応する解読手段44B、44Cは、暗号化された鍵K’BC、K’’BCを解読する。共有の対称鍵KBCは、対応する対称鍵メモリ46B、46Cに格納される。ノードCの認証手段36Cは、ノードBを認証するために対称鍵KBCを使用する。当然に、ノードBの認証手段36Bが対称鍵KBCを使用することによりノードCを認証し得ることも考えられる。
【００３５】
ノードB、CがノードAと確立された関係を有さない場合に、ノードB、CはノードAにより分配された鍵を受け入れない。同様に、ノードAは未知のノード（すなわち、ノードAのTPドメインDAに属さないノード）に鍵を直接的に分配しない。
【００３６】
新しいノードがアドホックネットワーク10に参加する毎、又は信頼のあるポータルが消滅する毎に、信頼初期化プロセス32が利用される。例えば、信頼のあるポータルTPAがアドホックネットワーク10を離れると、ノードB及びCは新しい信頼のあるポータルを確立する必要がある。このようにアドホックネットワーク10のノード（A,B,...,Z）の間で信頼を確立することは、信頼のあるポータルのランダムなパスがアドホックネットワーク10の全てのノード（A,B,...,Z）を相互接続する。以下に詳細に説明するように、異なる信頼のあるポータルの間での協力により、異なる信頼のあるポータルにより信頼を受けたノードを保証することが可能になる。異なるTPドメインの信頼のあるポータルは、異なるTPドメインのノードに共通の対称鍵を安全に分配することにより、信頼のある第三者機関として動作するように協力する。
【００３７】
図７Ａ−Ｂ及び８を参照すると、ドメイン間信頼手段又はプロトコル又はプロセス60A、60B、60D、60Eにより、２つ以上の信頼のあるポータルTPA、TPDが、信頼のあるポータルTPAのTPドメインDAに含まれるノードBの識別情報に関連する鍵を、例えばノードDの信頼のあるポータルTPDのTPドメインDDに含まれるノードEに送信することが可能になる。ノードDは、前述のように既に初期化されているノードAの信頼のあるノードである。
【００３８】
より具体的には、ノードBの信頼初期化手段34Bは、ノードEの信頼初期化手段34Eにアクセス要求を送信する。ノードEの信頼初期化手段34Eは、ノードBが異なるTPドメインに属することを決定する。ノードEのドメイン間手段60Eは、ノードEが異なるTPドメインに属することをノードBのドメイン間手段60Bに通信する。ノードEのドメイン間手段60Eは、ノードEが信頼のあるポータルTPDのTPドメインDDに属することをノードBのドメイン間手段60Bに通信することが好ましい。信頼のあるTPドメインは階層的に構築するため、２つの異なる信頼のあるポータルは、直接の信頼関係又はこれらのセットにより相互接続される。一実施例では、ドメイン間手段60Aは、対象のノードへの最短パスを決定する。
【００３９】
ノードBのドメイン間信頼手段60Bは、信頼のあるポータルTPAのドメイン間信頼手段60Aに連絡し、ノードEに通信する鍵を要求する。要求は鍵KABで暗号化され、プロセスの機密性と信頼のあるポータルTPAの匿名性とを保証する。ノードAの対称鍵計算手段38Aは、ノードB、E用の新しい認証対称鍵KBEをランダムに生成する。暗号化手段40Aは、鍵KABで鍵KBEとノードEの識別子IDEとを暗号化して完全性保護する。鍵分配手段42Aは、暗号化された鍵K’BEをノードBに送信する。次に、暗号化手段40Aは、鍵KADで鍵KBEとノードBの識別子IDBとを暗号化する。鍵分配手段42Aは、暗号化された鍵K’’BEを信頼のあるポータルTPDに送信する。ノードDの解読手段44Dは、暗号化された鍵K’’BEを解読し、鍵KBEを取得する。ノードDの暗号化手段40Dは、鍵KDEを使用することにより、鍵KBEを暗号化して完全性保護する。ノードDの鍵分配手段42Dは、暗号化された鍵K’’’BEをノードEに転送する。一実施例では、鍵分配手段42Aは、暗号化された鍵K’BE、K’’BEをノードDに安全に転送する。ノードDの解読手段44Dは、暗号化された鍵K’’BEを解読し、鍵KBEを取得する。ノードDの暗号化手段40Dは、鍵KDEを使用することにより、鍵KBEを暗号化して完全性保護する。鍵分配手段42Dは、暗号化された鍵K’BE、K’’’BEをノードEに転送する。ノードEの鍵分配手段42Eは、暗号化された鍵K’BEをノードBに転送する。対応する解読手段44B、44Eは、暗号化された鍵K’BE、K’’’BEを解読する。認証プロトコルとして対称鍵KBEを使用して、ノードEの認証手段36EはノードBを認証する。代替として、ノードBの認証手段36BはノードEを認証する。対称鍵KBEは、対応するノードB、Eの対応する対称鍵メモリ46B、46Eに格納される。
【００４０】
ドメイン間信頼プロセスは、多数の中間の信頼のあるポータルについて同様に動作する。
【００４１】
一実施例では、リレー攻撃に対して保護するために、例えば、タイムスタンプを含めることにより、又は定期的に暗号化鍵を再生成してネットワークを再確立することにより、暗号化されたメッセージが更に完全性保護される。
【００４２】
好ましい実施例に関して本発明を説明した。前記の詳細な説明を読んで理解することにより、他人に変更及び置換が生じてもよい。特許請求の範囲内又はその均等物の範囲にある限り、本発明はこのような変形及び置換を含むものとして解釈されることを意図する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】アドホック無線ネットワークの概略図
【図２Ａ】アドホックネットワークの第１のモバイルノードが第１の信頼のあるポータルと信頼関係を確立し、第１のTPドメインを生成することを示す図
【図２Ｂ】アドホックネットワークの第１のモバイルノードが第１の信頼のあるポータルと信頼関係を確立し、第１のTPドメインを生成することを示す図
【図３】アドホック無線ネットワークの一部の機能ブロック図
【図４Ａ】ネットワークシステムの第２のモバイルノードが同じ第１の信頼のあるポータルと信頼関係を確立し、第１のTPドメインに参加することを示す図
【図４Ｂ】ネットワークシステムの第２のモバイルノードが同じ第１の信頼のあるポータルと信頼関係を確立し、第１のTPドメインに参加することを示す図
【図５Ａ】双方のノードが同じTPドメインに属するときに第１のモバイルノードが第２のモバイルノードと信頼関係を確立することを示す図
【図５Ｂ】双方のノードが同じTPドメインに属するときに第１のモバイルノードが第２のモバイルノードと信頼関係を確立することを示す図
【図６】アドホック無線ネットワークの他の部分の機能ブロック図
【図７Ａ】双方のノードが異なるTPドメインに属するときに第１のモバイルノードが第２のモバイルノードと信頼関係を確立することを示す図
【図７Ｂ】双方のノードが異なるTPドメインに属するときに第１のモバイルノードが第２のモバイルノードと信頼関係を確立することを示す図
【図８】アドホック無線ネットワークの他の部分の機能ブロック図
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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