(57)【要約】  機器とホームゲートウェイの接続に際し、共通の接続方式を選択すると、高い性能の機器に対しても、安全性の高くない接続方式を選択せざるを得なかった。本開示の暗号通信システムでは、機器の処理性能を考慮して、安全性の高い接続方式を選択することができる。また、接続方式を更新可能とすることで、すでに選択していた接続方式の安全性が危殆化してきている場合、接続方式を更新することで、高い安全性を維持することができる。
2015004831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置であって、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを格納する暗号鍵保持部と、
前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信し、前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信する通信部と、
前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測する時間計測部とを備え、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択し、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との公開鍵暗号方式における鍵交換を行う、
暗号通信装置。
【請求項２】
前記暗号鍵保持部には鍵長の異なる２つの公開鍵ペアが格納されており、
前記処理時間が所定時間より長い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の短い公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との鍵交換を行い、
前記処理時間が所定時間より短い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の長い公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との鍵交換を行う、
請求項１記載の暗号通信装置。
【請求項３】
前記時間計測部において計測される前記処理時間は、前記検証処理を行う指示を送信してから前記検証処理の結果を示す情報を受信するまでの時間である、
請求項１記載の暗号通信装置。
【請求項４】
前記検証処理は、前記複数の公開鍵ペアのうち、鍵長の最も短い秘密鍵を用いて署名生成を実施する処理である、
請求項１記載の暗号通信装置。
【請求項５】
前記暗号鍵保持部には前記複数の公開鍵ペアの鍵長より鍵長の短い全機器共通の公開鍵ペアが格納されており、
前記検証処理は、前記前機器共通の公開鍵ペアを用いた暗号化処理を実施する処理である、
請求項１記載の暗号通信装置。
【請求項６】
前記鍵交換によって前記暗号通信装置と前記他の暗号通信装置で共通の共有鍵を生成し、前記生成した共有鍵を前記暗号鍵保持部に格納する、
請求項１または請求項２記載の暗号通信装置。
【請求項７】
前記暗号通信装置のファームウェアに対して、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を禁止する更新がなされた場合、
前記共有鍵が前記暗号鍵保持部から消去されるまで、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を継続する、
請求項６記載の暗号通信装置。
【請求項８】
公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置を制御する暗号通信方法であって、
前記暗号通信装置のコンピュータに、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、
前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信させ、
前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信させ、
前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測させ、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる、
暗号通信方法。
【請求項９】
公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置を制御するコンピュータプログラムであって、
前記暗号通信装置のコンピュータに、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、
前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信させ、
前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信させ、
前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測させ、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる、
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、機器とホームゲートウェイが接続する通信システムにおいて、暗号を用いた機器間の接続を制御する暗号通信装置および暗号通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内の家電やＡＶ機器がネットワークに接続し、そこからクラウドに収集される各種履歴情報を用いたサービスが期待されている。このとき、家庭内にホームゲートウェイを設置し、家電機器からクラウドサーバへの履歴情報の送信はホームゲートウェイが中継して行う。このホームゲートウェイと家電機器の接続を安全に設定することで、家庭内の通信を制御し、無線通信における情報の漏洩やなりすましによる家庭内のネットワークへの接続を防止する。【０００３】
Ｗｉ−Ｆｉアライアンスでは、Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｓｅｔｕｐとよばれる機器間の接続を容易に行えるようにするための規格を策定している（非特許文献１）。このように、安全なホームゲートウェイと家電機器との接続は実現できる。【０００４】
従来、Ｗｉ−Ｆｉの無線接続では、アクセスポイントに、複数の機器が接続する。特許文献１では、ネットワークを構築する機器間で共通して採用可能な暗号化方式のうち最もセキュリティレベルの高い暗号化方式を選択する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４６０６０５５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｗｉ−Ｆｉ  Ａｌｌｉａｎｃｅ、“Ｗｉ−Ｆｉ  ＣＥＲＴＩＦＩＥＤ  Ｗｉ−Ｆｉ  Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ  Ｓｅｔｕｐ：  Ｅａｓｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｕｓｅｒ  Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ  ｆｏｒ  Ｈｏｍｅ  ａｎｄ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｆｆｉｃｅ  Ｗｉ−ＦｉＲ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  （２０１０）”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０１０年１２月、［２０１４年４月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｉ−ｆｉ．ｏｒｇ／ｊａ／ｆｉｌｅ／ｗｉ−ｆｉ−ｃｅｒｔｉｆｉｅｄ−ｗｉ−ｆｉ−ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ−ｓｅｔｕｐ％Ｅ２％８４％Ａ２−ｅａｓｉｎｇ−ｔｈｅ−ｕｓｅｒ−ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ−ｆｏｒ−ｈｏｍｅ−ａｎｄ−ｓｍａｌｌ−ｏｆｆｉｃｅ−ｗｉ＞
【非特許文献２】Ｅｌａｉｎｅ  Ｂａｒｋｅｒ、他３名、“Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｐａｉｒ−Ｗｉｓｅ  Ｋｅｙ−Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ  Ｓｃｈｅｍｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｌｏｇａｒｉｔｈｍ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、２０１３年５月１３日、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、［２０１４年４月１７日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｎｖｌｐｕｂｓ．ｎｉｓｔ．ｇｏｖ／ｎｉｓｔｐｕｂｓ／ＳｐｅｃｉａｌＰｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ＮＩＳＴ．ＳＰ．８００−５６Ａｒ２．ｐｄｆ＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ホームゲートウェイに相当するアクセスポイントに接続する機器は、パソコンや携帯端末など処理の性能が高い機器だけでなく、家庭内の各種家電機器が接続する。つまり、パソコンや携帯端末などと比べて、処理能力が低い家電機器が、接続対象となる。このとき、特許文献１に開示された方法では、処理能力が低い家電機器で処理可能な暗号化方式が、共通して採用可能な暗号化方式となるため、処理性能が高い機器に対して、セキュリティレベルの低い暗号化方式を選択することになる。【０００８】
本開示の一態様は、機器の性能に合わせて安全にホームゲートウェイと接続する暗号通信システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様に係る暗号通信装置は、公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置であって、秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを格納する暗号鍵保持部と、前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証する検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信し、前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信する通信部と、前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測する時間計測部とを備え、前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択し、前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との公開鍵暗号方式における鍵交換を行う。【００１０】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本開示にかかる暗号通信装置および暗号通信方法によれば、機器の性能に適した接続方式を選択することが可能となる。これにより、ホームゲートウェイと機器間の接続において、性能が高い機器には、安全性の高い接続方式を選択できる。また、接続方式を更新可能とすることで、攻撃者の解析性能が上がった場合には、高い安全性の接続方式へと更新し、ホームゲートウェイと機器間で安全に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１における暗号通信システムの全体構成図である。
【図２】実施の形態１におけるホームゲートウェイの構成図である。
【図３】実施の形態１におけるホームゲートウェイの機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図４】実施の形態１における機器の構成図である。
【図５】実施の形態１におけるクラウドサーバの構成図である。
【図６】実施の形態１におけるクラウドサーバの機器履歴情報テーブル一例を示す図である。
【図７】実施の形態１における機器登録時のシーケンス図である。
【図８】実施の形態１における機器登録時のシーケンス図である。
【図９】実施の形態１における履歴情報の送信処理時のシーケンス図である。
【図１０】実施の形態１における接続方式の更新時のシーケンス図である。
【図１１】実施の形態１におけるホームゲートウェイの機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図１２】実施の形態１におけるクラウドサーバの機器履歴情報テーブル一例を示す図である。
【図１３】実施の形態２におけるホームゲートウェイの構成図である。
【図１４】実施の形態２おけるホームゲートウェイの機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図１５】実施の形態２における機器の構成図である。
【図１６】実施の形態２におけるクラウドサーバの構成図である。
【図１７】実施の形態２におけるクラウドサーバの機器履歴情報テーブル一例を示す図である。
【図１８】実施の形態２におけるファームウェアの更新処理のシーケンス図である。
【図１９】実施の形態２おけるホームゲートウェイの機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図２０】実施の形態２におけるクラウドサーバの機器履歴情報テーブル一例を示す図である。
【図２１】変形例１おけるホームゲートウェイの機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図２２】変形例２おけるホームゲートウェイの機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【図２３】変形例４におけるホームゲートウェイの構成図である。
【図２４】変形例４における処理時間基準テーブルの一例を示す図である。
【図２５】変形例４における機器情報管理テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の一実施態様の暗号通信装置は、公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置であって、秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを格納する暗号鍵保持部と、前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信し、前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信する通信部と、前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測する時間計測部とを備え、前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択し、前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との公開鍵暗号方式における鍵交換を行う。
【００１４】
これにより、暗号通信装置であるホームゲートウェイと他の暗号通信装置である機器とが接続するときに機器の処理性能に合わせて、接続方式を選択できる。
【００１５】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置は、前記暗号鍵保持部には鍵長の異なる２つの公開鍵ペアが格納されており、前記処理時間が所定時間より長い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の短い公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との鍵交換を行い、前記処理時間が所定時間より短い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の長い公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との鍵交換を行う。
【００１６】
これにより、処理性能が高い機器には、安全性の高い接続方式を選択できる。また、接続方式を更新可能とすることで、攻撃者の解析性能が上がった場合には、高い安全性の接続方式へと更新し、ホームゲートウェイと機器間で安全に接続することができる。
【００１７】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置における前記時間計測部において計測される前記処理時間は、前記検証処理を行う指示を送信してから前記検証処理の結果を示す情報を受信するまでの時間である。
【００１８】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置における前記検証処理は、前記複数の公開鍵ペアのうち、鍵長の最も短い秘密鍵を用いて署名生成を実施する処理である。
【００１９】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置における前記暗号鍵保持部には前記複数の公開鍵ペアの鍵長より鍵長の短い全機器共通の公開鍵ペアが格納されており、前記検証処理は、前記前機器共通の公開鍵ペアを用いた暗号化処理を実施する処理である。
【００２０】
さらに、本発開示の一実施態様の暗号通信装置は、前記鍵交換によって前記暗号通信装置と前記他の暗号通信装置で共通の共有鍵を生成し、前記生成した共有鍵を前記暗号鍵保持部に格納する。
【００２１】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置は、前記暗号通信装置のファームウェアに対して、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を禁止する更新がなされた場合、前記共有鍵が前記暗号鍵保持部から消去されるまで、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を継続する。
【００２２】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信システムは、公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置を制御する暗号通信方法であって、前記暗号通信装置のコンピュータに、秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信させ、前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信させ、前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測させ、前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる。
【００２３】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置を制御するコンピュータプログラムは公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置を制御するコンピュータプログラムであって、前記暗号通信装置のコンピュータに、秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信させ、前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信させ、前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測させ、前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる。
【００２４】
さらに、本開示の一実施態様の暗号通信装置は、公開鍵暗号方式を用いて他の暗号通信装置と通信を行う暗号通信装置であって、秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを格納する暗号鍵保持部と、前記他の暗号通信装置の情報処理性能を検証するための検証処理を行う指示を前記他の暗号通信装置へ送信し、前記検証処理の結果を示す情報を前記他の暗号通信装置から受信する通信部と、前記検証処理に要した時間を示す処理時間を計測する時間計測部とを備え、前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ暗号処理の処理負荷が異なっており、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択し、前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記他の暗号通信装置との公開鍵暗号方式における鍵交換を行う。
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態に係る暗号通信システムについて説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示す。つまり、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、本開示の一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、請求の範囲の記載に基づいて特定される。したがって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、本開示の課題を達成するために必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成する構成要素として説明される。
【００２６】
（実施の形態１）
１．システムの構成
ここでは、本開示の実施の形態として、本開示係る暗号通信システム１０について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
１．１暗号通信システム１０の全体構成
図１は、本開示に係る暗号通信システム１０の全体構成を示す図である。暗号通信システム１０は、ホームゲートウェイ１００、機器２００、クラウドサーバ３００を備えている。機器２００ａ〜ｃは、テレビやレコーダー、エアコン、冷蔵庫など、機器履歴情報を収集する家電機器である。
【００２８】
なお、機器履歴情報（以下、「機器履歴」または「履歴情報」と呼ぶことがある）とは、機器が行った処理、動作、ユーザが機器について行った操作などに関する履歴情報をいう。機器履歴情報は、機器の運転状況または動作日時を示す情報のような、機器から取得が可能な種々の情報を含み得る。機器履歴情報の例としては、テレビの視聴履歴、レコーダーの録画予約情報、洗濯機の運転日時・洗濯物の量、冷蔵庫の開閉日時・開閉回数などが挙げられる。機器履歴情報は、動作履歴に関する情報に限らず、例えば冷蔵庫の内部写真やユーザの性別といった機器に関連付けることのできる動作履歴以外の情報であってよい。
【００２９】
１．２ホームゲートウェイ１００の構成
図２は、ホームゲートウェイ１００の構成図である。ホームゲートウェイ１００は、機器管理部１０１、機器情報保持部１０２、暗号処理部１０３、暗号鍵保持部１０４、時間計測部１０５、通信部１０６を備えている。
【００３０】
機器管理部１０１は、ホームゲートウェイに接続される機器を管理する。機器からの接続依頼があった場合、接続に用いる共有鍵の鍵交換方式を決定するため、暗号処理部１０３へ検証依頼を行う。機器管理部１０１は、暗号処理部１０３から検証依頼結果を受けると、処理に要した時間（以下、「処理時間」と呼ぶ場合もある）から機器の性能を判断する。機器の性能が高い場合、安全性の高い鍵交換方式を選択する。鍵交換方式の安全性は、主として、使用する暗号アルゴリズムと鍵長で評価できる。同じ暗号アルゴリズムを用いる場合は、鍵長が長いほど安全性が高いが、処理負荷が大きくなる。また、暗号アルゴリズムが異なれば、同等の安全性を確保するための鍵長は異なる。例えば、楕円曲線暗号は、ＲＳＡ暗号と同等の安全性をより短い鍵長で実現できる。
【００３１】
具体的に例を用いて説明する。ここでは、楕円曲線暗号を用いた鍵交換方式を用いるとし、選択候補の秘密鍵の鍵長（ビット長）が１６０ビットと２５６ビットのいずれかであるとする。安全性は２５６ビットのほうが高い。しかし、２５６ビットの鍵長の鍵交換方式を用いた場合、性能が低い機器では時間がかかってしまう。機器の性能に応じた鍵交換方式を選択するためには機器の処理性能を知る必要があるが、機器の性能は鍵交換をするまで、ホームゲートウェイ１００では判断できない。そこで、選択候補の鍵長よりさらに短い、たとえば８０ビットの鍵長での処理時間から機器の性能を判断する。機器管理部１０１は、暗号処理部１０３から処理時間を取得すると、処理時間が所定のしきい値以下であるかの判定を行う。所定のしきい値以下の場合、機器管理部１０１は、安全性の高い鍵交換方式を選択し、鍵交換の依頼を暗号処理部１０３へ送信する。機器管理部１０１は、鍵交換の完了通知を受けると、機器情報保持部１０２の機器情報管理テーブルの情報を更新する。
【００３２】
機器情報保持部１０２は、ホームゲートウェイ１００に接続する機器の情報を管理する。図３は機器情報保持部１０２がもつ機器情報管理テーブルの一例を示した図である。機器情報管理テーブルは機器ＩＤと、機器との鍵交換時に選択した鍵交換方式と、機器と交換した共有鍵の値を保持する。たとえば、機器ＩＤが機器ＩＤ１の機器とは楕円曲線暗号の鍵交換方式のＥＣＤＨ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ  Ｃｕｒｖｅ  Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ）で、鍵長が１６０ビットを選択して、鍵交換を行っていることを示している。そこで共有した鍵の値が０１２３４・・・であることを示している。
【００３３】
暗号処理部１０３は、機器２００との鍵交換やクラウドサーバ３００との認証処理における暗号処理を行う。また、暗号処理部１０３は、機器管理部１０１から機器２００との検証依頼を受けると、機器２００との鍵交換方式の選択のための検証を行う。暗号処理部１０３は、乱数を生成し、通信部１０６を介して機器２００へ短い鍵長での暗号処理を依頼する。このとき、暗号処理部１０３は、時間計測部１０５に依頼し、タイマーをスタートさせる。暗号処理部１０３は、機器２００から暗号処理結果を受信し、時間計測部１０５のタイマーをストップさせ、処理時間を取得する。暗号処理部１０３は、暗号鍵保持部１０４で保持する短い鍵長の暗号鍵を用いて暗号処理結果を検証する。暗号処理部１０３は、暗号処理結果が正しい場合に、取得した処理時間を機器管理部１０１へ送信する。暗号処理部１０３は、機器管理部１０１から鍵交換の依頼をうけると、依頼された鍵交換方式で、機器２００との鍵交換を実施する。鍵交換の方式は非特許文献２に記載しているため、ここでの説明は省略する。暗号処理部１０３は、鍵交換で共有した鍵を機器情報保持部１０２と通信部１０６に記録する。
【００３４】
暗号鍵保持部１０４は、機器２００ごとに、２つ以上の異なる鍵長の公開鍵ペアを保持する。たとえば、楕円曲線暗号の公開鍵ペアであれば、秘密鍵が８０ビット、１６０ビット、１９２ビット、２２４ビット、２５６ビットなどの鍵長の公開鍵ペアを記憶する。なお、これらの公開鍵ペアのうち、最も短い鍵長の公開鍵ペアを、機器２００の性能検証のみに用い、鍵交換方式の選択候補から除外してもよい。また、性能検証に用いる「短い鍵長」は、暗号鍵保持部１０４に保持している機器ごと複数の公開鍵ペアのなかで最も長い鍵長以外であればよく、最も短い鍵長が好ましい。また、暗号鍵保持部１０４は、公開鍵証明書の検証に用いるルート公開鍵証明書を記憶する。また、すべての機器２００とホームゲートウェイ１００共通で鍵長の短い公開鍵ペアを持つとしてもよい。全ての機器で共通の公開鍵ペアは、機器ごとの複数の公開鍵ペアよりも短い鍵長とするのが好ましい。
【００３５】
時間計測部１０５は、暗号処理部１０３の制御により、時間を計測する。
【００３６】
通信部１０６は、機器２００やクラウドサーバ３００との通信を行う。クラウドサーバ３００との通信ではＳＳＬ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｓｏｃｋｅｔ  Ｌａｙｅｒ）通信を行う。ＳＳＬ通信に必要な証明書は通信部１０６で記憶する。また通信部１０６は、機器２００との暗号通信に用いる共有鍵も記憶する。
【００３７】
１．３機器２００の構成
図４は、機器２００の構成図である。機器２００は、履歴送信部２０１、機器履歴保持部２０２、暗号処理部２０３、暗号鍵保持部２０４、通信部２０５を備えている。
【００３８】
履歴送信部２０１は、起動時にホームゲートウェイ１００に接続依頼を送信する。また、履歴送信部２０１は、機器履歴保持部２０２で記録している機器履歴を定期的または非定期にクラウドサーバ３００へ送信する。
【００３９】
機器履歴保持部２０２は、機器履歴を取得し、記録する。
【００４０】
暗号処理部２０３は、ホームゲートウェイ１００との接続に必要な鍵交換の処理を行う。暗号処理部２０３は、ホームゲートウェイ１００から検証のための乱数を受信すると、暗号鍵保持部２０４で保持する短い鍵長の暗号鍵を用いて暗号処理を実施する。ここでの暗号処理は、たとえば受信した乱数に対する署名を生成する処理である。暗号処理部２０３は、通信部２０５を介して生成した署名をホームゲートウェイ１００へ送信する。また、暗号処理部２０３は、ホームゲートウェイ１００との鍵交換の処理を実施する。暗号処理部２０３は、ホームゲートウェイ１００と共有した共有鍵を暗号鍵保持部２０４と通信部２０５に記憶する。
【００４１】
暗号鍵保持部２０４は、２つ以上の異なる鍵長の公開鍵ペアを保持する。たとえば、楕円曲線暗号の公開鍵ペアであれば、秘密鍵が８０ビット、１６０ビット、１９２ビット、２２４ビット、２５６ビットなどの鍵長の公開鍵ペアを記憶する。また、公開鍵証明書の検証に用いるルート公開鍵証明書を記憶する。
【００４２】
通信部２０５は、ホームゲートウェイ１００との通信を行う。ホームゲートウェイ１００との暗号通信に用いる暗号鍵は、暗号処理部２０３が鍵交換で共有した共有鍵を用いる。
【００４３】
１．４クラウドサーバ３００の構成
図５は、クラウドサーバ３００の構成図である。クラウドサーバ３００は、機器情報管理部３０１、機器情報保持部３０２、通信部３０３を備えている。
【００４４】
機器情報管理部３０１は、機器情報保持部３０２を制御し、機器履歴やホームゲートウェイ１００と機器２００との接続方式（以下、「鍵交換方式」と呼ぶこともある）を管理する。
【００４５】
機器情報保持部３０２は、ホームゲートウェイ１００のＩＤや機器２００のＩＤ、ホームゲートウェイ１００と機器２００との接続方式、機器履歴を記憶する。図６は、機器履歴情報テーブルの一例を示した図である。ホームゲートウェイ１００のＩＤであるＨＧＷＩＤ１には機器ＩＤ１から機器ＩＤ３の機器が接続し、機器ＩＤ１はＥＣＤＨ１６０ビットの鍵交換方式を用いて鍵交換を行い、機器ＩＤ１の履歴情報は履歴情報１に記憶されていることを表している。
【００４６】
通信部３０３は、ホームゲートウェイ１００との通信を行う。ホームゲートウェイ１００との通信ではＳＳＬ通信を行う。ＳＳＬ通信に必要な証明書は通信部３０３で記憶する。
【００４７】
１．５暗号通信システム１０の動作
暗号通信システム１０の動作には、以下のものがある。
【００４８】
（１）機器２００からホームゲートウェイ１００に接続し、クラウドサーバ３００へ登録する機器登録処理
（２）機器２００からクラウドサーバ３００へ機器履歴情報を送信する処理
（３）機器２００とホームゲートウェイ１００の接続方式を更新する処理
以下、それぞれについて図を用いて説明する。
【００４９】
１．５．１機器登録処理時の動作
図７から図８に、機器２００がホームゲートウェイ１００に接続し、クラウドサーバ３００へ登録する処理のシーケンスを示す。
（Ｓ１０１）機器２００からホームゲートウェイ１００に対し、接続要求を実施する。このとき機器２００の機器ＩＤも合わせて送信する。
（Ｓ１０２）ホームゲートウェイ１００は機器２００から接続要求を受信すると、機器２００の性能を検証するための乱数を生成する。
（Ｓ１０３）ホームゲートウェイ１００は時間計測を開始し、乱数を機器へ送信する。
（Ｓ１０４）機器２００はホームゲートウェイ１００から乱数を受信すると、短い鍵長の暗号鍵を用いて、暗号処理を実施する。ここでは受信した乱数に対する署名を生成している。たとえば、楕円曲線暗号の秘密鍵を持っているとした場合、ＥＣＤＳＡ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ  Ｃｕｒｖｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）で署名を生成する。ＥＣＤＳＡについては、ここでは詳しくは述べない。しかし、これに限定するのではなく、暗号化を行うとしてもよい。機器２００は生成した署名と公開鍵証明書をホームゲートウェイ１００に送信する。
（Ｓ１０５）ホームゲートウェイ１００は機器２００から署名を受信し、時間の計測を止めて、処理に要した時間である処理時間を取得する。
（Ｓ１０６）ホームゲートウェイ１００は、受信した公開鍵証明書を用いて、署名を検証する。署名が正しくない場合は、機器２００へエラーを通知して終了する。また、公開鍵証明書の検証を行うとしてもよい。そのとき、公開鍵証明書の検証には暗号鍵保持部１０４に記憶されているルート公開鍵証明書を用いる。
（Ｓ１０７）ホームゲートウェイ１００は、取得した処理時間が所定のしきい値以下であるかを判断する。所定のしきい値以下の場合、機器２００の処理性能が高いと判断して、安全性の高い鍵交換方式を選択する。ここではＥＣＤＨ２５６ビットを選択したとする。また、所定のしきい値以上の場合、機器２００の処理性能が低いと判断して、安全性は高くないが、処理が速い鍵交換方式を選択する。ここではＥＣＤＨ１６０ビットを選択したとする。
（Ｓ１０８）ホームゲートウェイ１００は、選択した鍵交換方式を機器２００へ通知する。
（Ｓ１０９）ホームゲートウェイ１００と機器２００は、選択した鍵交換方式を実施して、共有の鍵を取得する。たとえばＥＣＤＨの鍵交換を実施する。
（Ｓ１１０）ホームゲートウェイ１００と機器２００は、鍵交換で共有した鍵を設定する。
（Ｓ１１１）ホームゲートウェイ１００とクラウドサーバ３００はＳＳＬの認証を行い、暗号通信路を確立する。
（Ｓ１１２）ホームゲートウェイ１００は、ホームゲートウェイ１００のＩＤ、接続した機器２００の機器ＩＤ、および選択した鍵交換方式をクラウドサーバへ通知する。
（Ｓ１１３）クラウドサーバは、ホームゲートウェイ１００のＩＤ、機器ＩＤ、および選択した鍵交換方式を登録する。
【００５０】
１．５．２機器２００からクラウドサーバ３００へ機器履歴情報を送信する処理時の動作
図９に、機器２００からのクラウドサーバ３００へ機器履歴情報を送信（アップロード）するシーケンスを示す。なお、このアップロードは、定期的、あるいは不定期に行われる。
（Ｓ１２１）機器２００は蓄積した機器履歴情報を、共有鍵で暗号化し、機器ＩＤとともにホームゲートウェイ１００に送信する。
（Ｓ１２２）ホームゲートウェイ１００は、機器ＩＤと暗号化された機器履歴情報を受信し、機器ＩＤから共有鍵を検索し、共有鍵で機器履歴情報を復号する。
（Ｓ１２３）ホームゲートウェイ１００とクラウドサーバ３００はＳＳＬの認証を行い、暗号通信路を確立する。
（Ｓ１２４）ホームゲートウェイ１００は、ホームゲートウェイ１００のＩＤと機器２００から受信した機器ＩＤと機器履歴情報をクラウドサーバ３００へ送信する。
（Ｓ１２５）クラウドサーバ３００は、受信したホームゲートウェイ１００のＩＤと機器ＩＤと機器履歴情報を登録する。
【００５１】
１．５．３機器２００とホームゲートウェイ１００の接続方式を更新する処理
図１０は、機器２００とホームゲートウェイ１００の接続方式を更新する処理のシーケンスを示した図である。なお、この接続方式の更新は、必要に応じて行われる。たとえば、パソコンなどの計算機の計算能力が向上し、従来選択していた鍵交換方式における安全性が危殆化してきた場合などに実施する。
（Ｓ１３１）ホームゲートウェイ１００とクラウドサーバ３００間でＳＳＬ認証を行い、暗号通信路を確立する。
（Ｓ１３２）クラウドサーバ３００は、ホームゲートウェイ１００に接続方式の更新を通知する。具体的に、ここではＥＣＤＨ１６０ビットからＥＣＤＨ２５６ビットへの更新通知が出た例を用いて説明する。
（Ｓ１３３）ホームゲートウェイ１００は、更新対象の機器２００を選択する。図３における機器ＩＤ１を選択する。
（Ｓ１３４）ホームゲートウェイ１００は、機器ＩＤ１の機器２００に対し、接続方式の更新を通知する。
（Ｓ１３５）ホームゲートウェイ１００と機器２００は、選択した鍵交換方式を実施して、共有鍵を取得する。ここではＥＣＤＨ２５６ビットの鍵交換を実施したとする。
（Ｓ１３６）ホームゲートウェイ１００は、登録している機器２００の情報の鍵交換方式と共有鍵を更新する。
（Ｓ１３７）ホームゲートウェイ１００は、更新対象の機器２００があるかを判断する。更新対象の機器２００がある場合、Ｓ１３３から繰り返し行う。
（Ｓ１３８）ホームゲートウェイ１００は、更新対象の機器がない場合、クラウドサーバ３００へ完了通知を送信する。
（Ｓ１３９）クラウドサーバ３００は、ホームゲートウェイ１００から完了通知を受信すると、機器履歴情報テーブルを更新する。
【００５２】
図１１は、ホームゲートウェイ１００が更新対象の機器２００すべてと接続方式を更新した場合の機器情報管理テーブルの例を示した図である。機器ＩＤ１と機器ＩＤ３との鍵交換方式をＥＣＤＨ２５６ビットに更新し、共有鍵を更新している。機器ＩＤ２はＥＣＤＨ２５６ビットで鍵交換を行っていたため、共有鍵の更新は行っていない。
【００５３】
図１２は、ホームゲートウェイ１００からクラウドサーバ３００へ完了通知を送信し、クラウドサーバ３００の機器履歴情報テーブルを更新した例を示した図である。ホームゲートウェイ１００のＨＧＷＩＤ１と接続する機器２００の鍵交換方式を更新し、安全な鍵交換方式になっていることを示している。
【００５４】
１．６実施の形態１の効果
実施の形態１では、ホームゲートウェイ１００と機器２００とが接続するときに、機器２００の処理性能に合わせて、接続方式を選択している。これにより、処理性能が高い機器には、安全性の高い接続方式を選択できる。また、接続方式を更新可能とすることで、攻撃者の解析性能が上がった場合には、高い安全性の接続方式へと更新し、ホームゲートウェイ１００と機器２００間で安全に接続することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
２．システムの構成
ここでは、本発明の実施の形態として、本発明に係る暗号通信システム１１について図面を参照しながら説明する。
【００５６】
実施の形態２における暗号通信システム１１では、ホームゲートウェイと機器のファームウェアを更新し、安全性の高い接続方式から安全性の高くない接続方式を選択できないようにすることで、安全性の高い接続方式を維持する。
【００５７】
２．１暗号通信システム１１の全体構成
実施の形態２の暗号通信システム１１の全体構成は実施の形態１と同様であるため、ここでは省略する。実施の形態２におけるホームゲートウェイは１００ａ、機器は２００ｄ、クラウドサーバは３００ａとする。なお、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５８】
２．２ホームゲートウェイ１００ａの構成
図１３は、実施の形態２のホームゲートウェイ１００ａの構成図である。ホームゲートウェイ１００ａは、実施の形態１の構成に加えて、更新部１１０を備えている。
【００５９】
更新部１１０は、暗号処理部１０３を更新する。具体的には、鍵長の短い鍵交換方式を選択できないように、クラウドサーバ３００ａから受信したファームウェアに更新する。このとき、更新時に暗号鍵保持部１０４の鍵長の短い公開鍵ペアを削除するとしてもよい。
【００６０】
図１４は、実施の形態２における機器情報管理テーブルである。実施の形態１の機器情報管理テーブルの構成に加えて、更新情報のフィールドを備えている。更新情報とはファームウェアの更新が完了しているかと共有鍵の更新が完了しているかを記憶する。
【００６１】
２．３機器２００ｄの構成
図１５は、実施の形態２の機器２００ｄの構成図である。機器２００ｄは、実施の形態１の構成に加えて、更新部２１０を備えている。
【００６２】
更新部２１０は、暗号処理部２０３を更新する。具体的には、鍵長の短い鍵交換方式を選択できないように、ホームゲートウェイから受信したファームウェアに更新する。のとき、更新時に暗号鍵保持部２０４の鍵長の短い公開鍵ペアを削除するとしてもよい。
【００６３】
２．４クラウドサーバ３００ａの構成
図１６は、クラウドサーバ３００ａの構成図である。クラウドサーバ３００ａは、実施の形態１のクラウドサーバ３００の構成に加えて、ファームウェア更新部３１１、ファームウェア保持部３１２を備えている。
【００６４】
ファームウェア更新部３１１は、ホームゲートウェイ１００ａと機器２００ｄのファームウェアの更新指示を送信する。
【００６５】
ファームウェア保持部３１２は、ホームゲートウェイ１００ａや機器２００ｄのファームウェアを保持する。
【００６６】
図１７は、実施の形態２における機器履歴情報テーブルである。実施の形態１の機器履歴情報テーブルの構成に加えて、更新情報のフィールドを備えている。更新情報とはファームウェアの更新が完了しているかと共有鍵の更新が完了しているかを記憶する。
【００６７】
２．５暗号通信システム１１の動作
暗号通信システム１１の動作には、以下のものがある。
【００６８】
（１）機器２００ｄからホームゲートウェイ１００ａに接続し、クラウドサーバ３００ａへ登録する機器登録処理
（２）機器２００ｄからクラウドサーバ３００ａへ機器履歴情報を送信する処理
（３）機器２００ｄとホームゲートウェイ１００ａのファームウェアを更新する処理
（１）、（２）の処理は実施の形態１と同様のため、ここでは説明を省略する。
【００６９】
以下、それぞれについて図を用いて説明する。
【００７０】
２．５．１機器２００ｄとホームゲートウェイ１００ａのファームウェアを更新する処理時の動作
図１８は、機器２００ｄとホームゲートウェイ１００ａの接続方式を更新するためファームウェアを更新する処理のシーケンスを示した図である。なお、この接続方式の更新は、必要に応じて行われる。たとえば、パソコンなどの計算機の計算能力が向上し、従来選択していた鍵交換方式における安全性が危殆化してきた場合などに実施する。
（Ｓ２０１）ホームゲートウェイ１００ａとクラウドサーバ３００ａ間でＳＳＬ認証を行い、暗号通信路を確立する。
（Ｓ２０２）クラウドサーバ３００ａは、ホームゲートウェイ１００ａにファームウェアの更新を通知する。このとき、ホームゲートウェイ１００ａと機器２００ｄのファームウェアも送信する。具体的に、ここではＥＣＤＨ１６０ビットからＥＣＤＨ２５６ビットへの更新するため、ファームウェアの更新通知が出た例を用いて説明する。
（Ｓ２０３）ホームゲートウェイ１００ａは、クラウドサーバ３００ａからファームウェアを受信し、ホームゲートウェイ１００ａのファームウェアを更新する。
（Ｓ２０４）ホームゲートウェイ１００ａは、更新対象の機器２００ｄを選択し、更新対象の機器２００ｄに対し、接続方式の更新を通知する。
（Ｓ２０５）機器２００ｄは、ホームゲートウェイ１００ａからファームウェアを受信し、機器２００ｄのファームウェアを更新する。ファームウェアの更新が完了後、ホームゲートウェイ１００ａに更新完了通知を送信する。
（Ｓ２０６）ホームゲートウェイ１００ａと機器２００ｄは、更新したファームウェアによる鍵交換方式を実施して、共有鍵を取得する。ここではＥＣＤＨ２５６ビットの鍵交換を実施したとする。
（Ｓ２０７）ホームゲートウェイ１００ａは、登録している機器２００ｄの情報の鍵交換方式と共有鍵と更新情報を更新する。
（Ｓ２０８）ホームゲートウェイ１００ａは、更新対象の機器２００ｄがあるかを判断する。更新対象の機器がある場合、Ｓ２０４から繰り返し行う。
（Ｓ２０９）ホームゲートウェイ１００ａは、更新対象の機器２００ｄがない場合、クラウドサーバ３００ａへ完了通知を送信する。
（Ｓ２１０）クラウドサーバは３００ａ、ホームゲートウェイ１００ａから完了通知を受信すると、機器履歴情報テーブルを更新する。
【００７１】
図１９は、ホームゲートウェイ１００ａが更新対象の機器２００ｄすべてと接続方式を更新した場合の機器情報管理テーブルの例を示した図である。すべてのファームウェアを更新し、機器ＩＤ１と機器ＩＤ３の鍵交換方式をＥＣＤＨ２５６ビットに更新し、共有鍵と更新情報を更新している。機器ＩＤ２はＥＣＤＨ２５６ビットで鍵交換を行っていたため、ファームウェアの更新のみで共有鍵の更新は行っていない。
【００７２】
図２０は、ホームゲートウェイ１００ａからクラウドサーバ３００ａへ完了通知を送信し、クラウドサーバ３００ａの機器履歴情報テーブルを更新した例を示した図である。ホームゲートウェイ１００ａのＨＧＷＩＤ１と接続する機器２００ｄのファームウェアを更新し、安全な鍵交換方式になっていることを示している。
【００７３】
２．６実施の形態２の効果
実施の形態２では、ホームゲートウェイ１００ａと機器２００ｄのファームウェアを更新し、ホームゲートウェイ１００ａや機器２００ｄ内の鍵長の短い公開鍵ペアを使用できなくすることで、安全性の高くない接続方式での接続を防止することができる。これにより、攻撃者の解析性能が上がった場合には、高い安全性の接続方式へと更新し、ホームゲートウェイ１００ａと機器間で安全に接続することができる。
【００７４】
３．その他変形例
なお、本開示を上記各実施の形態に基づいて説明してきたが、本開示は、上記各実施の形態に限定されないのはもちろんである。以下のような場合も本開示に含まれる。
【００７５】
（１）上記実施の形態１では、機器とホームゲートウェイの接続方式を更新する処理において、ホームゲートウェイから機器へ接続方式の更新通知を送信後に新しい方式による鍵交換を行っているが、これに限定するわけではなく、機器が更新通知を受信後、すぐに鍵交換を行わず、ある期間後に行うとしてもよい。このとき、機器からホームゲートウェイに対し、鍵交換は行わない通知を行う。また、鍵交換を実施するまでは、これまでに共有していた共有鍵を利用する。図２１は、鍵交換前の機器情報管理テーブルの一例を示した図である。機器ＩＤ１の機器に対し、接続方式の更新通知を行い、共有鍵の更新は行っていないことを示している。また、ある期間後に鍵交換を行う場合、機器の処理の状況を鑑みて、機器の本来の処理の機能に影響がない場合に鍵交換を行うとしてもよい。
【００７６】
これにより、鍵交換をすぐに行わずに、機器の処理の状況を鑑みて、鍵交換を行うことで、機器を利用するユーザの利便性は低下させずに、安全性を向上することができる。
【００７７】
（２）上記実施の形態２では、機器とホームゲートウェイのファームウェアを更新する処理において、ホームゲートウェイから機器へファームウェアの更新通知を送信後に、ファームウェアを更新し、新しい方式による鍵交換を行っているが、これに限定するわけではなく、機器がファームウェアを更新後、すぐに鍵交換を行わないとしてもよい。このとき、機器からホームゲートウェイに対し、鍵交換は行わない通知を行う。また、鍵交換を実施するまでは、これまでに共有していた共有鍵を利用する。図２２は、鍵交換前の機器情報管理テーブルの一例を示した図である。機器ＩＤ１の機器に対し、ファームウェアの更新通知を行い、ファームウェアの更新は行っているが、共有鍵の更新は行っていないことを示している。また、ある期間後に鍵交換を行う場合、機器の処理の状況を鑑みて、機器の本来の処理の機能に影響がない場合に鍵交換を行うとしてもよい。
【００７８】
これにより、鍵交換をすぐに行わずに、機器の処理の状況を鑑みて、鍵交換を行うことで、機器を利用するユーザの利便性は低下させずに、安全性を向上することができる。また、ファームウェアの更新を行うことで、鍵長の短い安全性の高くない公開鍵ペアを用いて新たに接続することを防止することができる。
【００７９】
（３）上記実施の形態では、機器登録処理時の動作として機器で署名生成を行い、ホームゲートウェイで署名検証を行っているが、これに限定するわけではなく、公開鍵ペアを用いた暗号処理を行えばよい。具体的には、すべての機器とホームゲートウェイ共通で鍵長の短い公開鍵ペアを持つとして、機器でホームゲートウェイから受信した乱数を暗号化してホームゲートウェイへ送信し、ホームゲートウェイで受信した暗号化乱数を復号し、検証するとしてもよい。
【００８０】
（４）上記実施の形態において、ホームゲートウェイと機器との間を接続するネットワークの違いを考慮してもよい。ホームゲートウェイが機器に検証処理を依頼してから、検証結果を受信するまでの処理時間には、機器での実際の処理時間の他に、ネットワークを介してデータがホームゲートウェイから機器に到達するまでの時間と、機器からホームゲートウェイにデータが到達するまでの時間を含む。この時間は、ネットワークの種別によって異なる。
【００８１】
図２３はホームゲートウェイの構成図である。図２に示す実施の形態１のホームゲートウェイの構成に加えて、処理時間保持部１０７を備えている。処理時間保持部１０７には、ネットワークの種別毎に、処理時間の基準を示す処理時間基準テーブルが格納されている。図２４は、処理時間基準テーブルの例を示す図である。この例では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ、特定小電力無線の処理時間基準は、それぞれ、５００ｍｓｅｃ、１０００ｍｓｅｃ、１５００ｍｓｅｃであるとする。これらの値は、ネットワークの特性に応じて予め決定されているものとする。なお、特定小電力無線とは、日本における、微弱な電波を用いた免許を必要としない簡易的な無線通信システムである。同様のシステムとして、米国のＦＲＳ（Ｆａｍｉｌｙ  Ｒａｄｉｏ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、欧州のＰＭＲ４４６（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒａｄｉｏ、４４６Ｍｈｚ）などがある。
【００８２】
図２５は、機器情報管理テーブルの例を示す図である。実施の形態１の機器情報管理テーブルの構成に加えて、ネットワーク種別のフィールドを備えている。例えば、機器ＩＤ１の機器は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を介してホームゲートウェイと接続されることを示している。
【００８３】
ホームゲートウェイは、図２５の機器情報管理テーブルを参照して、機器から受信した機器ＩＤに対応するネットワーク種別を取得する。ホームゲートウェイは、図２４の処理時間基準テーブルを参照し、取得したネットワーク種別に対応する処理時間基準を取得する。ホームゲートウェイは、取得した処理時間基準を所定のしきい値として、時間計測部で取得した処理時間と比較する。処理時間が処理時間基準以下の場合、機器の処理性能が高いと判断して、安全性の高い鍵交換方式を選択する。また、処理時間が所定の基準値以上の場合、機器の処理性能が低いと判断して、安全性は高くないが、処理が速い鍵交換方式を選択する。
【００８４】
なお、図２４の処理時間基準テーブルについては、機器種別によって複数保持してもよい。例えば、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅの機器オブジェクトのクラス毎に保持するとしてもよい。
【００８５】
（５）上記実施の形態では、同じ暗号アルゴリズムを用いる２つ以上の異なる鍵長の公開鍵ペアの中から鍵交換方式の候補を選択したが、これに限らない。例えば、暗号アルゴリズムと鍵長の組み合わせの異なる２つ以上の公開鍵ペアについて予め処理負荷を評価しておき、計測された処理時間に応じて２つ以上の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択するようにしてもよい。
【００８６】
（６）上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭまたはハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００８７】
（７）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしてもよい。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサが、前記コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００８８】
また、上記の各装置を構成する構成要素の各部は、個別に１チップ化されていても良いし、一部又はすべてを含むように１チップ化されてもよい。
【００８９】
また、ここでは、システムＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、ＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００９０】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【００９１】
（８）上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしてもよい。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしてもよい。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムにしたがって動作することにより、前記ＩＣカードまたは前記モジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしてもよい。
【００９２】
（９）本開示は、上記に示す方法であるとしてもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしてもよいし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしてもよい。
【００９３】
また、本発明は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ）、半導体メモリなどに記録したものとしてもよい。また、これらの記録媒体に記録されている前記デジタル信号であるとしてもよい。
【００９４】
また、本開示は、前記コンピュータプログラムまたは前記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしてもよい。
【００９５】
また、本開示は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、前記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムにしたがって動作するとしてもよい。
【００９６】
また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記録媒体に記録して移送することにより、または前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしてもよい。
【００９７】
（１０）上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本開示は、機器とホームゲートウェイが接続する通信システムにおいて、機器の処理性能を考慮して、安全性の高い接続方式を選択することができる。また、安全性の高くない接続方式が危殆化すると予測される場合には、安全性の高い接続方式へ更新することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１０，１１  暗号通信システム
１００，１００ａ  ホームゲートウェイ
１０１  機器管理部
１０２  機器情報保持部
１０３  暗号処理部
１０４  暗号鍵保持部
１０５  時間計測部
１０６  通信部
１１０  更新部
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｄ  機器
２０１  履歴送信部
２０２  機器履歴保持部
２０３  暗号処理部
２０４  暗号鍵保持部
２０５  通信部
２１０  更新部
３００，３００ａ  クラウドサーバ
３０１  機器情報管理部
３０２  機器情報保持部
３０３  通信部
３１１  ファームウェア更新部
３１２  ファームウェア保持部
【図１】
2015004831.tif 000003
【図２】
2015004831.tif 000004
【図３】
2015004831.tif 000005
【図４】
2015004831.tif 000006
【図５】
2015004831.tif 000007
【図６】
2015004831.tif 000008
【図７】
2015004831.tif 000009
【図８】
2015004831.tif 000010
【図９】
2015004831.tif 000011
【図１０】
2015004831.tif 000012
【図１１】
2015004831.tif 000013
【図１２】
2015004831.tif 000014
【図１３】
2015004831.tif 000015
【図１４】
2015004831.tif 000016
【図１５】
2015004831.tif 000017
【図１６】
2015004831.tif 000018
【図１７】
2015004831.tif 000019
【図１８】
2015004831.tif 000020
【図１９】
2015004831.tif 000021
【図２０】
2015004831.tif 000022
【図２１】
2015004831.tif 000023
【図２２】
2015004831.tif 000024
【図２３】
2015004831.tif 000025
【図２４】
2015004831.tif 000026
【図２５】
2015004831.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月26日(2014.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器と、ゲートウェイ装置を含む通信システムにおいて、前記機器と公開鍵暗号方式を用いて通信を行う前記ゲートウェイ装置であって、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを格納する暗号鍵保持部と、
前記機器を登録する際に、登録対象の前記機器へ検証用データを送信し、前記検証用データを用いた暗号処理の結果を示す情報を登録対象の前記機器から受信する通信部と、
前記検証用データを送信してから前記暗号処理の結果を示す情報を受信するまでに要した時間を示す処理時間を計測する時間計測部と、
前記検証用データを用いて、受信した前記暗号処理の結果を示す情報を検証する暗号処理部とを備え、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しい場合、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択し、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記機器との公開鍵暗号方式における鍵交換を行う、
ゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しくない場合、前記機器との鍵交換を行わず、前記機器の接続を防止する
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記暗号鍵保持部には鍵長の異なる２つの公開鍵ペアが格納されており、
前記処理時間が所定時間より長い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の短い公開鍵ペアを用いて前記機器との鍵交換を行い、
前記処理時間が所定時間より短い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の長い公開鍵ペアを用いて前記機器との鍵交換を行う、
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記暗号処理は、前記複数の公開鍵ペアのうち、鍵長の最も短い秘密鍵を用いて署名生成を実施する処理である、
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
前記暗号鍵保持部には前記複数の公開鍵ペアの鍵長より鍵長の短い全機器共通の公開鍵ペアが格納されており、
前記暗号処理は、前記全機器共通の公開鍵ペアを用いた暗号化処理を実施する処理である、
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記鍵交換によって前記ゲートウェイ装置と前記機器で共通の共有鍵を生成し、前記生成した共有鍵を前記暗号鍵保持部に格納する、
請求項１、請求項２、または請求項３記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
前記ゲートウェイ装置のファームウェアに対して、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を禁止する更新がなされた場合、
前記共有鍵が前記暗号鍵保持部から消去されるまで、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を継続する、
請求項６記載のゲートウェイ装置。
【請求項８】
機器と、ゲートウェイ装置を含む通信システムにおいて、前記機器と公開鍵暗号方式を用いて通信を行う前記ゲートウェイ装置を制御する暗号通信方法であって、
前記ゲートウェイ装置のコンピュータに、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、
前記機器を登録する際に、登録対象の前記機器へ検証用データを送信させ、
前記検証用データを用いた暗号処理の結果を示す情報を登録対象の前記機器から受信させ、
前記検証用データを送信してから前記暗号処理の結果を示す情報を受信するまでに要した時間を示す処理時間を計測させ、
前記検証用データを用いて、受信した前記暗号処理の結果を示す情報を検証させ、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しい場合、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記機器と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる、
暗号通信方法。
【請求項９】
機器と、ゲートウェイ装置を含む通信システムにおいて、前記機器と公開鍵暗号方式を用いて通信を行う前記ゲートウェイ装置を制御するコンピュータプログラムであって、
前記ゲートウェイ装置のコンピュータに、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、
前記機器を登録する際に、登録対象の前記機器へ検証用データを送信させ、前記検証用データを用いた暗号処理の結果を示す情報を登録対象の前記機器から受信させ、
前記検証用データを送信してから前記暗号処理の結果を示す情報を受信するまでに要した時間を示す処理時間を計測させ、
前記検証用データを用いて、受信した前記暗号処理の結果を示す情報を検証させ、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しい場合、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記機器と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる、
コンピュータプログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月26日(2015.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器と、ゲートウェイ装置を含む通信システムにおいて、前記機器と公開鍵暗号方式を用いて通信を行う前記ゲートウェイ装置であって、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを格納する暗号鍵保持部と、
前記機器を登録する際に、登録対象の前記機器へ検証用データを送信し、前記検証用データを用いた暗号処理の結果を示す情報を登録対象の前記機器から受信する通信部と、
前記検証用データを送信してから前記暗号処理の結果を示す情報を受信するまでに要した時間を示す処理時間を計測する時間計測部と、
前記検証用データを用いて、受信した前記暗号処理の結果を示す情報を検証する暗号処理部とを備え、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しい場合、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択し、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記機器との公開鍵暗号方式における鍵交換を行う、
ゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しくない場合、前記機器との鍵交換を行わず、前記機器の接続を防止する
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記暗号鍵保持部には鍵長の異なる２つの公開鍵ペアが格納されており、
前記処理時間が所定時間より長い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の短い公開鍵ペアを用いて前記機器との鍵交換を行い、
前記処理時間が所定時間より短い場合は、前記２つの公開鍵ペアのうち鍵長の長い公開鍵ペアを用いて前記機器との鍵交換を行う、
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記暗号処理は、前記複数の公開鍵ペアのうち、鍵長の最も短い秘密鍵を用いて署名生成を実施する処理である、
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
前記暗号鍵保持部には前記複数の公開鍵ペアの鍵長より鍵長の短い全機器共通の公開鍵ペアが格納されており、
前記暗号処理は、前記全機器共通の公開鍵ペアを用いた暗号化処理を実施する処理である、
請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項６】
前記鍵交換によって前記ゲートウェイ装置と前記機器で共通の共有鍵を生成し、前記生成した共有鍵を前記暗号鍵保持部に格納する、
請求項１、請求項２、または請求項３記載のゲートウェイ装置。
【請求項７】
前記ゲートウェイ装置のファームウェアに対して、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を禁止する更新がなされた場合、
前記共有鍵が前記暗号鍵保持部から消去されるまで、前記選択された一の公開鍵ペアを用いた公開鍵暗号方式による通信を継続する、
請求項６記載のゲートウェイ装置。
【請求項８】
機器と、ゲートウェイ装置を含む通信システムにおいて、前記機器と公開鍵暗号方式を用いて通信を行う前記ゲートウェイ装置を制御する暗号通信方法であって、
前記ゲートウェイ装置のコンピュータに、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、
前記機器を登録する際に、登録対象の前記機器へ検証用データを送信させ、
前記検証用データを用いた暗号処理の結果を示す情報を登録対象の前記機器から受信させ、
前記検証用データを送信してから前記暗号処理の結果を示す情報を受信するまでに要した時間を示す処理時間を計測させ、
前記検証用データを用いて、受信した前記暗号処理の結果を示す情報を検証させ、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しい場合、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記機器と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる、
暗号通信方法。
【請求項９】
機器と、ゲートウェイ装置を含む通信システムにおいて、前記機器と公開鍵暗号方式を用いて通信を行う前記ゲートウェイ装置を制御するコンピュータプログラムであって、
前記ゲートウェイ装置のコンピュータに、
秘密鍵と前記秘密鍵に対応する公開鍵とをそれぞれ含む複数の公開鍵ペアを管理させ、
前記機器を登録する際に、登録対象の前記機器へ検証用データを送信させ、  前記検証用データを用いた暗号処理の結果を示す情報を登録対象の前記機器から受信させ、
前記検証用データを送信してから前記暗号処理の結果を示す情報を受信するまでに要した時間を示す処理時間を計測させ、
前記検証用データを用いて、受信した前記暗号処理の結果を示す情報を検証させ、
前記複数の公開鍵ペアはそれぞれ異なる鍵長を有し、
前記検証用データを用いた検証の結果、受信した前記暗号処理の結果を示す情報が正しい場合、前記計測された処理時間に応じて前記複数の公開鍵ペアのうちの一の公開鍵ペアを選択させ、
前記選択された一の公開鍵ペアを用いて前記機器と公開鍵暗号方式における鍵交換をさせる、
コンピュータプログラム。
【国際調査報告】
2015004831.tif 000028
2015004831.tif 000029
2015004831.tif 000030
2015004831.tif 000031