(57)【要約】【課題】暗号鍵を管理するサーバの設置場所に関わらず暗号鍵をサーバから近距離無線端末装置へ配布する。【解決手段】サーバ装置２は、通信固有鍵と端末固有鍵とを記憶する鍵記憶部２４と、WiFiルータ３と端末装置４との間で共有させるための共有鍵Ｋを通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵Ｅ１と、共有鍵Ｋを端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵Ｅ２とをWiFiルータ３へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部２３とを備え、WiFiルータ３は、サーバ装置２からＥ１，Ｅ２を受信し、Ｅ２を端末装置４へ送信する暗号化共有鍵転送部３３と、Ｅ１を通信固有鍵に基づき復号化することによりＫを取得する通信側共有鍵復号部３４とをさらに備え、端末装置４は、WiFiルータ３からＥ２を受信し、Ｅ２を端末固有鍵に基づき復号化することにより共有鍵Ｋを取得する端末側共有鍵復号部４２とをさらに備えた。
2016035466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーバ装置と、前記サーバ装置との間でデータ送受信可能な通信装置と、前記通信装置との間で無線通信方式によりデータ送受信可能な端末装置とを含む通信システムであって、
前記通信装置は、当該通信装置に固有の通信固有鍵を記憶する通信側記憶部を備え、
前記端末装置は、当該端末装置に固有の端末固有鍵を記憶する端末側記憶部を備え、
前記サーバ装置は、
前記通信固有鍵と前記端末固有鍵とを記憶する鍵記憶部と、
前記通信装置と前記端末装置との間で共有させるための共有鍵を前記通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵と、前記共有鍵を前記端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵とを前記通信装置へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部とを備え、
前記通信装置は、
前記サーバ装置から前記第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末装置へ送信する暗号化共有鍵転送部と、
前記第１暗号化共有鍵を前記通信固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する通信側共有鍵復号部とをさらに備え、
前記端末装置は、
前記通信装置から前記第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する端末側共有鍵復号部とをさらに備える通信システム。
【請求項２】
前記端末装置は、通信距離が１００ｍ以下の無線通信方式によって前記通信装置との間での前記データ送受信可能にされている請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記端末装置は、前記端末側共有鍵復号部によって取得された前記共有鍵を用いて、前記通信装置との間で暗号化通信を行う暗号化通信処理部をさらに備える請求項１又は２記載の通信システム。
【請求項４】
前記通信装置は、自機を識別するための識別情報を前記端末装置へ送信する鍵発行依頼部をさらに備え、
前記端末装置は、前記通信装置から受信した前記通信装置の識別情報と、自機を識別するための識別情報とを前記端末固有鍵に基づき暗号化して暗号化端末情報として前記通信装置へ送信する端末情報送信部をさらに備え、
前記通信装置は、前記端末装置から送信された前記暗号化端末情報と自機を識別するための識別情報とを前記サーバ装置へ送信する暗号化端末情報転送部をさらに備え、
前記サーバ装置は、前記通信装置から送信された前記暗号化端末情報を前記端末固有鍵に基づき復号化して前記通信装置の識別情報を取得し、その復号化された前記通信装置の識別情報と、その暗号化端末情報を送信した前記通信装置を識別するための識別情報とを比較し、当該比較結果が一致した場合に前記暗号化共有鍵送信部によって前記暗号化共有鍵送信処理を実行させ、一致しなかった場合には前記暗号化共有鍵送信部によって前記暗号化共有鍵送信処理を実行させない端末管理部をさらに備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項５】
前記通信装置は、
通信ネットワークに接続され、前記端末装置と前記通信ネットワークとの間に介在してルーティングを行うルータ処理部をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項６】
前記通信装置は、
通信ネットワークに接続され、前記端末装置と前記通信ネットワークとの間に介在してルーティングを行うルータ処理部をさらに備え、
前記ルータ処理部は、前記端末装置から前記暗号化通信により暗号化された前記通信ネットワーク宛てのデータが受信されたとき、前記暗号化されたデータを、前記共有鍵を用いて復号化して前記通信ネットワークへ送信する請求項３記載の通信システム。
【請求項７】
前記ルータ処理部は、
前記通信側共有鍵復号部によって前記端末装置に対応する前記共有鍵が取得されていないとき、前記端末装置からの前記サーバ装置以外のノードへのアクセスを禁止する請求項５又は６記載の通信システム。
【請求項８】
前記ルータ処理部は、
前記共有鍵に基づき前記端末装置の認証を行い、その認証が失敗したとき、その端末装置による前記通信ネットワークへのアクセスを禁止する請求項５〜７のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項９】
前記通信装置は、ユーザが携帯可能な携帯端末装置であり、
前記端末装置は、前記共有鍵に基づき前記通信装置の認証を行う認証部をさらに備える請求項１〜４のいずれか１項に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記端末装置は車両に搭載可能とされており、
前記端末装置は、前記認証部が前記認証に成功した場合、前記通信装置から送信されたデータに応じて前記車両を制御する車両制御部をさらに備える請求項９記載の通信システム。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信システムの前記サーバ装置を動作させるためのサーバ装置用プログラムであって、
前記通信装置と前記端末装置との間で共有させるための共有鍵を前記通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵と、前記共有鍵を前記端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵とを前記通信装置へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部として前記サーバ装置を機能させるサーバ装置用プログラム。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信システムの前記通信装置を動作させるための通信装置用プログラムであって、
前記サーバ装置から前記第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末装置へ送信する暗号化共有鍵転送部、
前記第１暗号化共有鍵を前記通信固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する通信側共有鍵復号部として前記通信装置を機能させる通信装置用プログラム。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信システムの前記端末装置を動作させるための端末装置用プログラムであって、
前記通信装置から前記第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する端末側共有鍵復号部として前記端末装置を機能させる端末装置用プログラム。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信システムの前記サーバ装置を動作させるためのサーバ装置用プログラムを記録した記録媒体であって、
前記通信装置と前記端末装置との間で共有させるための共有鍵を前記通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵と、前記共有鍵を前記端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵とを前記通信装置へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部として前記サーバ装置を機能させるサーバ装置用プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１５】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信システムの前記通信装置を動作させるための通信装置用プログラムを記録した記録媒体であって、
前記サーバ装置から前記第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末装置へ送信する暗号化共有鍵転送部、
前記第１暗号化共有鍵を前記通信固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する通信側共有鍵復号部として前記通信装置を機能させる通信装置用プログラムを記録した記録媒体。
【請求項１６】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の通信システムの前記端末装置を動作させるための端末装置用プログラムを記録した記録媒体であって、
前記通信装置から前記第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する端末側共有鍵復号部として前記端末装置を機能させる端末装置用プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信に用いられる鍵を管理する通信システム、その通信システムに用いられる、サーバ装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体、通信装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体、端末装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、情報の漏洩を防止し、セキュリティ性を向上するために、暗号化通信が広く用いられている。このような暗号化通信で用いられる暗号鍵を、ユーザの端末（ノード）とは別のサーバ（鍵発行局）で生成し、各端末に配布する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１８７００８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、ＷｉＦｉ（Wireless Fidelity）、ＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＩｒＤＡ（Infrared Data Association）等、種々の近距離の無線通信技術が広く普及している。また、これら近距離の無線通信機能を備えた端末装置（以下、近距離無線端末装置と称する）が広く用いられている。そして、これら近距離無線端末装置についても、暗号化通信を行いたいというニーズがある。【０００５】
しかしながら、上述の技術では、サーバが近距離無線端末装置の通信可能な範囲外に設置されている場合、サーバから暗号鍵を近距離無線端末装置へ配布することができないという不都合があった。【０００６】
本発明の目的は、暗号鍵を管理するサーバの設置場所に関わらず、暗号鍵をサーバから近距離無線端末装置へ配布することができる通信システム、サーバ装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体、通信装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体、端末装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る通信システムは、サーバ装置と、前記サーバ装置との間でデータ送受信可能な通信装置と、前記通信装置との間で無線通信方式によりデータ送受信可能な端末装置とを含む通信システムであって、前記通信装置は、当該通信装置に固有の通信固有鍵を記憶する通信側記憶部を備え、前記端末装置は、当該端末装置に固有の端末固有鍵を記憶する端末側記憶部を備え、前記サーバ装置は、前記通信固有鍵と前記端末固有鍵とを記憶する鍵記憶部と、前記通信装置と前記端末装置との間で共有させるための共有鍵を前記通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵と、前記共有鍵を前記端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵とを前記通信装置へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部とを備え、前記通信装置は、前記サーバ装置から前記第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末装置へ送信する暗号化共有鍵転送部と、前記第１暗号化共有鍵を前記通信固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する通信側共有鍵復号部とをさらに備え、前記端末装置は、前記通信装置から前記第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する端末側共有鍵復号部とをさらに備える。【０００８】
この構成によれば、端末装置として近距離無線端末装置を用いた場合であっても、サーバ装置から第１暗号化共有鍵と第２暗号化共有鍵とが通信装置へ送信され、第２暗号化共有鍵が通信装置から端末装置へ送信される。そして、通信装置は、第１暗号化共有鍵を通信固有鍵に基づき復号化することにより共有鍵を取得し、端末装置は、通信装置から第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を端末固有鍵に基づき復号化することにより共有鍵を取得する。これにより、暗号鍵を管理するサーバ装置の設置場所に関わらず、暗号鍵である共有鍵を、サーバ装置から通信装置と端末装置とへ配布することができる。また、共有鍵は、暗号化されてサーバ装置から通信装置、及び通信装置から端末装置へ送信されるので、セキュリティ性を保ちつつ、共有鍵を通信装置及び端末装置へ配布することができる。また、通信装置は、サーバ装置で暗号化された第２暗号化共有鍵を端末装置へ転送するだけなので、通信装置が端末装置へ共通鍵を送信するにあたって通信装置で暗号化を行う必要がない。もし仮に、通信装置で共通鍵を暗号化して端末装置へ送信するとすれば、通信装置によって端末装置で復号可能な暗号化を可能にするために、通信装置に対して、端末装置に固有の端末固有鍵を知らせる必要が生じる。しかしながら、この構成によれば、通信装置で暗号化を行う必要がないので、通信装置に対して、端末装置に固有の端末固有鍵を知らせる必要がない。これにより、端末装置が暗号化に用いる端末固有鍵を端末装置とサーバ装置以外に知らせる必要がないので、端末装置が暗号化通信を行う際のセキュリティ性が向上する。【０００９】
また、前記端末装置は、通信距離が１００ｍ以下の無線通信方式によって前記通信装置との間での前記データ送受信可能にされていることが好ましい。【００１０】
この構成によれば、通信事業者を介在しない安価な無線通信方式によって、端末装置と通信装置との間でデータ送受信可能となる。【００１１】
また、前記端末装置は、前記端末側共有鍵復号部によって取得された前記共有鍵を用いて、前記通信装置との間で暗号化通信を行う暗号化通信処理部をさらに備えることが好ましい。【００１２】
この構成によれば、通信装置と端末装置との間で行われる無線通信が暗号化されるので、無線通信のセキュリティを向上させることができる。また、暗号通信のために必要な共有鍵は、サーバ装置から通信装置と端末装置とへ自動的に配布されるので、ユーザは暗号化を意識する必要がなく、ユーザの手間を軽減しつつセキュリティを向上できる。【００１３】
また、前記通信装置は、自機を識別するための識別情報を前記端末装置へ送信する鍵発行依頼部をさらに備え、前記端末装置は、前記通信装置から受信した前記通信装置の識別情報と、自機を識別するための識別情報とを前記端末固有鍵に基づき暗号化して暗号化端末情報として前記通信装置へ送信する端末情報送信部をさらに備え、前記通信装置は、前記端末装置から送信された前記暗号化端末情報と自機を識別するための識別情報とを前記サーバ装置へ送信する暗号化端末情報転送部をさらに備え、前記サーバ装置は、前記通信装置から送信された前記暗号化端末情報を前記端末固有鍵に基づき復号化して前記通信装置の識別情報を取得し、その復号化された前記通信装置の識別情報と、その暗号化端末情報を送信した前記通信装置を識別するための識別情報とを比較し、当該比較結果が一致した場合に前記暗号化共有鍵送信部によって前記暗号化共有鍵送信処理を実行させ、一致しなかった場合には前記暗号化共有鍵送信部によって前記暗号化共有鍵送信処理を実行させない端末管理部をさらに備えることが好ましい。【００１４】
この構成によれば、自機を識別するための識別情報を端末装置へ送信した通信装置とは異なる通信装置によって、暗号化端末情報がサーバ装置へ送信された場合、暗号化共有鍵送信処理が実行されないので、なりすましによる暗号鍵の取得が防止される。【００１５】
また、前記通信装置は、通信ネットワークに接続され、前記端末装置と前記通信ネットワークとの間に介在してルーティングを行うルータ処理部をさらに備えることが好ましい。【００１６】
この構成によれば、無線ルータ装置を上記通信装置として用いることができる。【００１７】
また、前記通信装置は、通信ネットワークに接続され、前記端末装置と前記通信ネットワークとの間に介在してルーティングを行うルータ処理部をさらに備え、前記ルータ処理部は、前記端末装置から前記暗号化通信により暗号化された前記通信ネットワーク宛てのデータが受信されたとき、前記暗号化されたデータを、前記共有鍵を用いて復号化して前記通信ネットワークへ送信することが好ましい。【００１８】
この構成によれば、端末装置は、ルータ処理部を備えた通信装置を介して通信ネットワークにアクセス可能となる。そして、端末装置は、暗号鍵を有さず、端末装置と暗号化通信できない通信ネットワーク上のノードに対してデータを送信する場合、通信装置に対してデータを暗号化して送信することによって、通信装置でデータが復号化されて通信ネットワークへ送信されるので、端末装置と通信装置との間の無線通信のセキュリティを向上しつつ、暗号鍵を有しない通信ネットワークに対してデータを送信することが可能となる。【００１９】
また、前記ルータ処理部は、前記通信側共有鍵復号部によって前記端末装置に対応する前記共有鍵が取得されていないとき、前記端末装置からの前記サーバ装置以外のノードへのアクセスを禁止することが好ましい。【００２０】
この構成によれば、通信側共有鍵復号部によって端末装置に対応する共有鍵が取得されていないとき、すなわち通信装置と端末装置との間で共有鍵に基づく暗号化通信を実行することができないとき、ルータ処理部は、端末装置からのサーバ装置以外のノードへのアクセスを禁止する。これにより、通信装置と端末装置との間で送受信される無線信号が、共有鍵に基づく暗号化がされないままの状態で送信される機会が低減される。その結果、無線通信のセキュリティ性が向上する。【００２１】
また、前記ルータ処理部は、前記共有鍵に基づき前記端末装置の認証を行い、その認証が失敗したとき、その端末装置による前記通信ネットワークへのアクセスを禁止することが好ましい。【００２２】
この構成によれば、認証が成功したときのみ、端末装置が通信装置を介して通信ネットワークへアクセスすることができるので、不正規の端末装置が通信装置を介して通信ネットワークへアクセスすることが防止できる。【００２３】
また、前記通信装置は、ユーザが携帯可能な携帯端末装置であり、前記端末装置は、前記共有鍵に基づき前記通信装置の認証を行う認証部をさらに備えてもよい。【００２４】
この構成によれば、ユーザの携帯端末装置を通信装置として用いることが可能となる。この場合、通信装置は不特定のユーザの所有物となるため、通信装置を認証することにより、不正規のユーザ（通信装置）が通信システムを利用することを防止することが容易となる。【００２５】
また、前記端末装置は車両に搭載可能とされており、前記端末装置は、前記認証部が前記認証に成功した場合、前記通信装置から送信されたデータに応じて前記車両を制御する車両制御部をさらに備えることが好ましい。【００２６】
この構成によれば、認証によりセキュリティを確保しつつ、通信装置から無線通信により車両を制御することが可能となる。【００２７】
また、本発明に係るサーバ装置用プログラムは、上述の通信システムの前記サーバ装置を動作させるためのサーバ装置用プログラムであって、前記通信装置と前記端末装置との間で共有させるための共有鍵を前記通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵と、前記共有鍵を前記端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵とを前記通信装置へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部として前記サーバ装置を機能させる。【００２８】
また、本発明に係るサーバ装置用プログラムを記録した記録媒体は、上述の通信システムの前記サーバ装置を動作させるためのサーバ装置用プログラムを記録した記録媒体であって、前記通信装置と前記端末装置との間で共有させるための共有鍵を前記通信固有鍵に基づき暗号化した第１暗号化共有鍵と、前記共有鍵を前記端末固有鍵に基づき暗号化した第２暗号化共有鍵とを前記通信装置へ送信する暗号化共有鍵送信処理を実行する暗号化共有鍵送信部として前記サーバ装置を機能させるサーバ装置用プログラムを記録した記録媒体である。【００２９】
このサーバ装置用プログラム及び記録媒体によれば、コンピュータを、上述のサーバ装置として機能させることができる。【００３０】
また、本発明に係る通信装置用プログラムは、上述の通信システムの前記通信装置を動作させるための通信装置用プログラムであって、前記サーバ装置から前記第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末装置へ送信する暗号化共有鍵転送部、前記第１暗号化共有鍵を前記通信固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する通信側共有鍵復号部として前記通信装置を機能させる。【００３１】
また、本発明に係る通信装置用プログラムを記録した記録媒体は、上述の通信システムの前記通信装置を動作させるための通信装置用プログラムを記録した記録媒体であって、前記サーバ装置から前記第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末装置へ送信する暗号化共有鍵転送部、前記第１暗号化共有鍵を前記通信固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する通信側共有鍵復号部として前記通信装置を機能させる通信装置用プログラムを記録した記録媒体である。【００３２】
この通信装置用プログラム及び記録媒体によれば、コンピュータを、上述の通信装置として機能させることができる。【００３３】
また、本発明に係る端末装置用プログラムは、上述の通信システムの前記端末装置を動作させるための端末装置用プログラムであって、前記通信装置から前記第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する端末側共有鍵復号部として前記端末装置を機能させる。【００３４】
また、本発明に係る端末装置用プログラムを記録した記録媒体は、上述の通信システムの前記端末装置を動作させるための端末装置用プログラムを記録した記録媒体であって、前記通信装置から前記第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を前記端末固有鍵に基づき復号化することにより前記共有鍵を取得する端末側共有鍵復号部として前記端末装置を機能させる端末装置用プログラムを記録した記録媒体である。【００３５】
この端末装置用プログラム及び記録媒体によれば、コンピュータを、上述の端末装置として動作させることができる。
【発明の効果】
【００３６】
このような構成の通信システム、サーバ装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体、通信装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体、端末装置用プログラム及びこれを記録した記録媒体によれば、暗号鍵を管理するサーバの設置場所に関わらず、暗号鍵をサーバから近距離無線端末装置へ配布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示す通信システムの動作の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るカーシェアリングシステムの構成の一例を示すブロック図である。
【図４】図３に示すカーシェアリングシステムの動作の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第１実施形態）
【００３９】
図１は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示す通信システム１は、サーバ装置２、ＷｉＦｉルータ３（通信装置）、及び端末装置４を備えている。サーバ装置２とＷｉＦｉルータ３とは、ネットワーク５を介して互いにデータ送受信可能にされている。
【００４０】
ネットワーク５は、例えばインターネット等のＷＡＮ（Wide Area Network）や電話回線、携帯電話網等の公衆回線、及びＬＡＮ（Local Area Network）等によって構成された通信ネットワークである。ネットワーク５には、サーバ装置２及びＷｉＦｉルータ３以外にノードＮが接続されている。ノードＮは、例えば第三者が運用するＷｅｂサーバ等の通信端末装置である。
【００４１】
端末装置４は、ユーザが使用する端末装置であり、例えば携帯型パーソナルコンピュータ（いわゆるノートパソコン）やタブレット型端末装置である。端末装置４は、近距離無線端末装置であり、例えばＷｉＦｉによる無線通信によって、ＷｉＦｉルータ３とデータ送受信可能にされている。端末装置４は、直接サーバ装置２と通信することができない。端末装置４は、ＷｉＦｉルータ３を介してサーバ装置２や、ネットワーク５に接続された他の端末装置（ノードＮ）と通信可能にされている。
【００４２】
端末装置４は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、本発明の一実施形態に係る端末装置用プログラムを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部、近距離無線通信回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成されている。また、例えば不揮発性記憶部の一部は端末側記憶部４４として用いられる。端末側記憶部４４には、端末装置４に固有の端末固有鍵が予め記憶されている。
【００４３】
端末装置４は、例えば不揮発性記憶部に記憶された端末装置用プログラムを実行することにより、アクセス処理部４１、端末側共有鍵復号部４２、及び暗号化通信処理部４３として機能する。
【００４４】
端末装置用プログラムは、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶されていてもよい。端末装置４は、この記憶媒体を読み取り可能に構成され、記憶媒体から読み取った端末装置用プログラムを実行する構成であってもよい。また、この記憶媒体は、ネットワーク５に接続されたコンピュータによって読み取り可能にされており、端末装置４は、このコンピュータによってこの記憶媒体から読み取られた端末装置用プログラムを、ネットワーク５を介してダウンロードする構成であってもよい。
【００４５】
アクセス処理部４１は、ＷｉＦｉルータ３を介してサーバ装置２やネットワーク５に接続された他の端末装置にアクセスするための通信処理を実行する。アクセス処理部４１は、例えばＷｉＦｉルータ３に初めてアクセスしたとき、ＷｉＦｉルータ３に対して端末装置４の登録を要求する。
【００４６】
なお、通信システム１、サーバ装置２、及びＷｉＦｉルータ３は、それぞれ他のノードＮやネットワーク５へアクセスする際には、自機を識別するための識別情報（例えば、ＩＤ、ＩＰアドレス等）をアクセス先のノードやネットワークへ送信する。以下の説明では、識別情報の送信についてはその説明を省略している。
【００４７】
端末側共有鍵復号部４２は、ＷｉＦｉルータ３から後述する第２暗号化共有鍵を受信し、端末側記憶部４４に記憶された端末固有鍵に基づきその第２暗号化共有鍵を復号化することにより共有鍵を取得する。暗号化通信処理部４３は、端末側共有鍵復号部４２によって取得された共有鍵を用いて、ＷｉＦｉルータ３との間で暗号化通信を実行する。
【００４８】
ＷｉＦｉルータ３は、ネットワークのルーティングを行ういわゆるルータ装置である。ＷｉＦｉルータ３は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、本発明の一実施形態に係る通信装置用プログラムを記憶するフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部、ネットワーク５にアクセスするための図略の通信インターフェイス回路、端末装置４と無線通信を行うための近距離無線通信回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成されている。また、例えば不揮発性記憶部の一部は通信側記憶部３５として用いられる。通信側記憶部３５には、ＷｉＦｉルータ３に固有の通信固有鍵が予め記憶されている。
【００４９】
ＷｉＦｉルータ３は、例えば不揮発性記憶部に記憶された通信装置用プログラムを実行することにより、ルータ処理部３１、登録依頼処理部３２、暗号化共有鍵転送部３３、及び通信側共有鍵復号部３４として機能する。
【００５０】
通信装置用プログラムは、例えばＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶されていてもよい。ＷｉＦｉルータ３は、この記憶媒体を読み取り可能に構成され、記憶媒体から読み取った通信装置用プログラムを実行する構成であってもよい。また、この記憶媒体は、ネットワーク５に接続されたコンピュータによって読み取り可能にされており、ＷｉＦｉルータ３は、このコンピュータによってこの記憶媒体から読み取られた通信装置用プログラムを、ネットワーク５を介してダウンロードする構成であってもよい。
【００５１】
なお、通信装置の一例としてＷｉＦｉルータ３を示したが、通信装置は、ＷｉＦｉによる無線通信を行うものに限らない。通信装置と端末装置４との間の通信方式としては、ＷｉＦｉの他、例えば通信距離が１００ｍ以下の無線通信方式、例えばＺｉｇＢｅｅ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＮＦＣ、ＩｒＤＡ等、通信に電波、磁界、及び赤外線や紫外線等の光を用いるものなど種々の近距離無線通信方式を採用することができる。
【００５２】
ルータ処理部３１は、端末装置４とネットワーク５との間に介在してルーティングを行う。ルータ処理部３１は、通信側共有鍵復号部３４によって端末装置４に対応する共有鍵が取得されていないとき、端末装置４からのサーバ装置２以外のノードＮへのアクセスを禁止する。また、ルータ処理部３１は、端末装置４から暗号化通信により暗号化された、ネットワーク５宛てのデータが受信されたとき、その暗号化されたデータを、通信側共有鍵復号部３４により取得された共有鍵を用いて復号化してからネットワーク５へ送信する。
【００５３】
登録依頼処理部３２は、端末装置４からＷｉＦｉルータ３に対して端末装置４の登録要求があったとき、ネットワーク５を介してサーバ装置２へ、端末装置４の識別情報と共に端末装置４の登録を要求する登録要求を送信する。暗号化共有鍵転送部３３は、サーバ装置２から第１及び第２暗号化共有鍵を受信し、その第２暗号化共有鍵を端末装置４へ送信する。通信側共有鍵復号部３４は、第１暗号化共有鍵を、通信側記憶部３５に記憶された通信固有鍵に基づき復号化することにより共有鍵を取得する。
【００５４】
サーバ装置２は、例えば所定の演算処理を実行するＣＰＵ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、本発明の一実施形態に係るサーバ装置用プログラムを記憶するＨＤＤやフラッシュメモリ等の不揮発性記憶部、ネットワーク５にアクセスするための図略の通信インターフェイス回路、及びこれらの周辺回路等を備えて構成されている。また、例えば不揮発性記憶部の一部は鍵記憶部２４として用いられる。
【００５５】
鍵記憶部２４には、ＷｉＦｉルータ３に固有の通信固有鍵と、端末装置４に固有の端末固有鍵とが予め記憶されている。通信固有鍵と、端末固有鍵とは、予め、例えば図略のキーボード等の操作部を用いてサーバ装置２に入力され、鍵記憶部２４に記憶されている。なお、通信固有鍵と端末固有鍵とを鍵記憶部２４に予め記憶される方法は限定されず、種々の方法を用いることができる。
【００５６】
サーバ装置２は、例えば不揮発性記憶部に記憶されたサーバ装置用プログラムを実行することにより、端末登録処理部２１、共有鍵生成部２２、及び暗号化共有鍵送信部２３として機能する。
【００５７】
サーバ装置用プログラムは、例えばＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶されていてもよい。サーバ装置２は、この記憶媒体を読み取り可能に構成され、記憶媒体から読み取ったサーバ装置用プログラムを実行する構成であってもよい。また、この記憶媒体は、ネットワーク５に接続されたコンピュータによって読み取り可能にされており、サーバ装置２は、このコンピュータによってこの記憶媒体から読み取られたサーバ装置用プログラムを、ネットワーク５を介してダウンロードする構成であってもよい。
【００５８】
端末登録処理部２１は、ＷｉＦｉルータ３から端末装置４の登録要求を受信すると、ＷｉＦｉルータ３の識別情報と端末装置４の識別情報とを対応付けて鍵記憶部２４に記憶させ、共有鍵生成部２２によってＷｉＦｉルータ３と端末装置４との暗号化通信に用いるための共有鍵Ｋと、認証に用いるための認証パスワードＰとを生成させる。共有鍵生成部２２は、例えば乱数を用いて共有鍵Ｋと認証パスワードＰとを生成する。
【００５９】
暗号化共有鍵送信部２３は、共有鍵生成部２２によって生成された共有鍵Ｋと認証パスワードＰとを、鍵記憶部２４に記憶されている通信固有鍵に基づき暗号化することで第１暗号化共有鍵Ｅ１、第１暗号化パスワードＰ１を生成し、その共有鍵Ｋと認証パスワードＰとを端末固有鍵に基づき暗号化することで第２暗号化共有鍵Ｅ２、第２暗号化パスワードＰ２を生成する。そして、暗号化共有鍵送信部２３は、第１暗号化共有鍵Ｅ１、第２暗号化共有鍵Ｅ２、第１暗号化パスワードＰ１、及び第２暗号化パスワードＰ２を、ネットワーク５を介してＷｉＦｉルータ３へ送信する（暗号化共有鍵送信処理）。
【００６０】
次に、上述のように構成された通信システム１の動作について説明する。図２は、図１に示す通信システム１の動作の一例を示す説明図である。まず、端末装置４のアクセス処理部４１は、「（１）登録要求」を実行し、ＷｉＦｉ無線通信によりＷｉＦｉルータ３へ登録要求を送信する。「（１）登録要求」では、ＷｉＦｉルータ３と端末装置４とは、通信を暗号化しなくてもよく、あるいはＷＰＡ（Wi-Fi Protected Access）等の標準的な暗号化を行って通信を実行してもよい。
【００６１】
次に、端末装置４から登録要求を受信したＷｉＦｉルータ３では、登録依頼処理部３２は、「（２）登録要求」を実行し、ネットワーク５を介してサーバ装置２へ、端末装置４及びＷｉＦｉルータ３の識別情報と共に端末装置４の登録を要求する登録要求を送信する。
【００６２】
次に、サーバ装置２では、ＷｉＦｉルータ３から端末装置４の登録要求を受信すると、端末登録処理部２１は、ＷｉＦｉルータ３の識別情報と端末装置４の識別情報とを対応付けて鍵記憶部２４に記憶させ、共有鍵生成部２２が共有鍵Ｋと認証に用いるための認証パスワードＰとを生成する。
【００６３】
そして、暗号化共有鍵送信部２３によって、「（３）第１及び第２暗号化共有鍵Ｅ１，Ｅ２、及び第１及び第２暗号化パスワードＰ１，Ｐ２送信」（暗号化共有鍵送信処理）が実行される。具体的には、共有鍵生成部２２によって生成された共有鍵Ｋと認証パスワードＰとが、暗号化共有鍵送信部２３によって通信固有鍵に基づきそれぞれ暗号化されて第１暗号化共有鍵Ｅ１，第１暗号化パスワードＰ１が生成され、その共有鍵Ｋと認証パスワードＰとが端末固有鍵に基づき暗号化されて第２暗号化共有鍵Ｅ２、第２暗号化パスワードＰ２が生成される。
【００６４】
そして、暗号化共有鍵送信部２３によって、第１暗号化共有鍵Ｅ１、第２暗号化共有鍵Ｅ２、第１暗号化パスワードＰ１、及び第２暗号化パスワードＰ２がネットワーク５を介してＷｉＦｉルータ３へ送信される。
【００６５】
次に、ＷｉＦｉルータ３では、「（４）第２暗号化共有鍵Ｅ２、及び第２暗号化パスワードＰ２送信」が実行される。具体的には、暗号化共有鍵転送部３３によって、サーバ装置２から受信された第１暗号化共有鍵Ｅ１、第２暗号化共有鍵Ｅ２、第１暗号化パスワードＰ１、及び第２暗号化パスワードＰ２のうち、第２暗号化共有鍵Ｅ２及び第２暗号化パスワードＰ２が端末装置４へ送信される。「（４）第２暗号化共有鍵Ｅ２、及び第２暗号化パスワードＰ２送信」では、暗号化された第２暗号化共有鍵Ｅ２と第２暗号化パスワードＰ２とが無線信号で送信されるが、この暗号化された第２暗号化共有鍵Ｅ２と第２暗号化パスワードＰ２とを、さらにＷＰＡ等の標準的な暗号方式で暗号化して送信を行ってもよい。これにより、さらにセキュリティが向上する。
【００６６】
次に、ＷｉＦｉルータ３では、「（５）第１暗号化共有鍵Ｅ１→共有鍵Ｋ、第１暗号化パスワードＰ１→認証パスワードＰ」が実行される。具体的には、サーバ装置２から受信された第１暗号化共有鍵Ｅ１及び第１暗号化パスワードＰ１が、通信側共有鍵復号部３４によって、通信側記憶部３５に記憶された通信固有鍵に基づき復号化されて共有鍵Ｋと認証パスワードＰとが取得され、通信側記憶部３５に記憶される。
【００６７】
一方、端末装置４では、「（６）第２暗号化共有鍵Ｅ２→共有鍵Ｋ、第２暗号化パスワードＰ２→認証パスワードＰ」が実行される。具体的には、端末側共有鍵復号部４２によって、ＷｉＦｉルータ３から受信された第２暗号化共有鍵Ｅ２及び第２暗号化パスワードＰ２が、端末側記憶部４４に記憶された端末固有鍵に基づき復号化されて共有鍵Ｋと認証パスワードＰとが取得され、端末側記憶部４４に記憶される。
【００６８】
以上、（１）〜（６）の処理によれば、共有鍵Ｋと認証パスワードＰとは、暗号化されてサーバ装置２からＷｉＦｉルータ３、及びＷｉＦｉルータ３から端末装置４へ送信されるので、暗号鍵として用いられる共有鍵Ｋや認証パスワードＰを生成するサーバ装置２が、端末装置４から、ＷｉＦｉによる無線通信の通信距離よりも遠方に設置されている場合であっても、近距離無線端末装置である端末装置４及びＷｉＦｉルータ３へ、セキュリティを確保しつつ共有鍵Ｋと認証パスワードＰとを配布することができる。
【００６９】
また、「（５）第１暗号化共有鍵Ｅ１→共有鍵Ｋ」が実行される前、すなわちＷｉＦｉルータ３と端末装置４との間で共有鍵Ｋに基づく暗号化通信を実行することができないときは、ルータ処理部３１は、端末装置４からのサーバ装置２以外のノードＮへのアクセスを禁止する。これにより、ＷｉＦｉルータ３と端末装置４との間で送受信される無線信号が、共有鍵Ｋに基づく暗号化がされないままの状態で送信される機会が低減される。その結果、ＷｉＦｉルータ３と端末装置４との間での無線通信のセキュリティ性が向上する。
【００７０】
また、（４）の処理によれば、ＷｉＦｉルータ３は、サーバ装置２で暗号化された第２暗号化共有鍵Ｅ１を端末装置４へ転送するだけなので、ＷｉＦｉルータ３が端末装置４へ共通鍵Ｋを送信するにあたってＷｉＦｉルータ３で暗号化を行う必要がない。もし仮に、ＷｉＦｉルータ３で共通鍵Ｋを暗号化して端末装置４へ送信するとすれば、ＷｉＦｉルータ３によって端末装置４で復号可能な暗号化を可能にするために、ＷｉＦｉルータ３に対して、端末装置４に固有の端末固有鍵を知らせる必要が生じる。しかしながら、（４）の処理によれば、ＷｉＦｉルータ３で暗号化を行う必要がないので、ＷｉＦｉルータ３に対して、端末装置４の端末固有鍵を知らせる必要がない。従って、端末装置４が暗号化に用いる端末固有鍵を端末装置４とサーバ装置２以外に知らせる必要がないので、端末装置４が暗号化通信を行う際のセキュリティ性が向上する。
【００７１】
次に、端末装置４がノードＮへデータを送信する場合、まず「（７）認証処理」が実行される。具体的には、端末装置４のアクセス処理部４１は、認証パスワードＰを共有鍵Ｋで暗号化してＷｉＦｉルータ３へ送信する。ＷｉＦｉルータ３では、ルータ処理部３１が、端末装置４から送信されたデータを、通信側記憶部３５に記憶されている共有鍵Ｋを用いて復号化し、その復号化されたデータを通信側記憶部３５に記憶されている認証パスワードＰと比較する。その比較の結果、一致すればルータ処理部３１は、認証成功を端末装置４へ通知する。一方、一致しなければ、ルータ処理部３１は、認証失敗を端末装置４へ通知し、その端末装置４によるネットワーク５へのアクセスを禁止する。
【００７２】
端末装置４では、認証成功が通知されると、アクセス処理部４１が「（８）共有鍵Ｋで暗号化されたノードＮ宛てデータを送信」する。
【００７３】
次に、ＷｉＦｉルータ３では、「（９）共有鍵Ｋで復号化したデータをノードＮへ送信」する。具体的には、ルータ処理部３１が、端末装置４から送信された、暗号化されたデータを、共有鍵Ｋを用いて復号化し、宛先に指定されているノードＮに対してルーティングを実行し、その復号化されたデータを、ネットワーク５を介してノードＮへ送信する。
【００７４】
これにより、端末装置４とＷｉＦｉルータ３との間では、共有鍵Ｋに基づく暗号化通信が行われるので、端末装置４とＷｉＦｉルータ３との間での無線通信のセキュリティを向上させることができる。この場合、端末装置４とＷｉＦｉルータ３との間で実行される暗号化通信において、送信されるデータの重要性に応じて、暗号強度の高い暗号方式を適宜選択、適用することができるので、端末装置４とＷｉＦｉルータ３との間で標準的なＷＰＡ等の暗号のみを用いる場合と比べて、必要に応じて柔軟にセキュリティレベルを向上させることができる。
【００７５】
なお、（７）や（８）では、暗号化された認証パスワードＰやデータが無線信号で送信されるが、この暗号化された認証パスワードＰやデータを、さらにＷＰＡ等の標準的な暗号方式で暗号化して送信を行ってもよい。これにより、さらにセキュリティが向上する。
【００７６】
また、（７）認証処理は、必ずしも実行しなくてもよく、（３）、（４）で第１及び第２暗号化パスワードＰ１，Ｐ２の送信、及び第２暗号化パスワードＰ２の転送を実行しなくてもよい。また、ルータ処理部３１は、「（５）第１暗号化共有鍵Ｅ１→共有鍵Ｋ」が実行されていないとき、必ずしもノードＮへのアクセスを禁止しなくてもよい。
（第２実施形態）
【００７７】
次に、本発明の第２実施形態に係る通信システムの一例であるカーシェアリングシステムについて説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るカーシェアリングシステム１ａの構成の一例を示すブロック図である。図３に示すカーシェアリングシステム１ａと図１に示す通信システム１とでは、下記の点で異なる。
【００７８】
すなわち、図３に示すカーシェアリングシステム１ａでは、ＷｉＦｉルータ３の代わりに携帯端末装置３ａ（通信装置）を備え、端末装置４の代わりに車両制御装置４ａ（端末装置）を備える。図３に示すネットワーク５としては、例えば携帯電話網やＰＨＳ（Personal Handy-phone System）等の無線公衆回線が用いられている。車両制御装置４ａは、カーシェアリングシステム１ａにおいてシェアされる車両Ａに搭載され、その車両Ａの動作を制御する。
【００７９】
携帯端末装置３ａは、例えばいわゆるスマートフォンや携帯電話機、あるいはタブレット端末等、ユーザが携帯可能な無線通信端末装置である。携帯端末装置３ａは、車両制御装置４ａとの間で通信距離が１００ｍ以下の近距離無線通信が可能な図略の近距離無線通信回路と、ネットワーク５を介してサーバ装置２ａと通信可能な図略の無線通信回路とを備えている。
【００８０】
携帯端末装置３ａは、ＷｉＦｉルータ３とは、ルータ処理部３１を備えず、予約処理部３０、鍵発行依頼部３６、コマンド送信部３７、表示部３８、及び操作部３９を備える点で異なる。また、登録依頼処理部３２の代わりに登録依頼処理部３２ａ（暗号化端末情報転送部）を備える。登録依頼処理部３２ａ、暗号化共有鍵転送部３３、及び通信側共有鍵復号部３４は、それぞれサーバ装置２、端末装置４の代わりにサーバ装置２ａ、車両制御装置４ａを処理対象として動作する。携帯端末装置３ａは、本発明の一実施形態に係る通信装置用プログラムを実行することにより、予約処理部３０、鍵発行依頼部３６、登録依頼処理部３２ａ、暗号化共有鍵転送部３３、通信側共有鍵復号部３４、及びコマンド送信部３７として機能する。
【００８１】
通信装置用プログラムは、例えばＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記憶されていてもよい。携帯端末装置３ａは、この記憶媒体を読み取り可能に構成され、記憶媒体から読み取った通信装置用プログラムを実行する構成であってもよい。また、この記憶媒体は、ネットワーク５に接続されたコンピュータによって読み取り可能にされており、携帯端末装置３ａは、このコンピュータによってこの記憶媒体から読み取られた通信装置用プログラムを、ネットワーク５を介してダウンロードする構成であってもよい。
【００８２】
表示部３８は、例えば液晶表示装置等のディスプレイ装置である。操作部３９は、キースイッチやタッチパネル等の操作入力装置である。なお、表示部３８と操作部３９とは、例えば液晶表示器とタッチパネルとが一体に構成されたタッチパネルディスプティとして、一体に構成されていてもよい。
【００８３】
操作部３９は、例えばユーザによる、携帯端末装置３ａを車両制御装置４ａの操作端末として登録するための登録指示操作、車両Ａのドアロックを車両制御装置４ａによってロック又はアンロックさせるための鍵操作指示、車両Ａのエンジンを始動又は停止させるためのエンジン操作指示等、種々の操作指示を受け付け可能とされている。
【００８４】
予約処理部３０は、例えば操作部３９によって、車両の利用予約操作が受け付けられたとき、ネットワーク５を介してサーバ装置２ａにアクセスし、車両の利用予約要求をサーバ装置２ａへ送信する。また、予約処理部３０は、サーバ装置２ａから、利用可能な車両を示す情報を受信し、これらの車両の中からユーザが利用したい車両を選択可能に表示部３８に表示させる。そして、予約処理部３０は、ユーザが操作部３９を操作して選択した車両を示す情報を、サーバ装置２ａへ送信する。
【００８５】
鍵発行依頼部３６は、例えば操作部３９によって登録指示操作が受け付けられたとき、車両Ａを利用可能とするための共有鍵を発行するために必要な車両情報の送信を要求する車両情報送信要求を自機の識別情報と共に短距離無線通信により車両制御装置４ａへ送信する。
【００８６】
登録依頼処理部３２ａは、車両制御装置４ａから後述の暗号化車両情報を受信したとき、ネットワーク５を介してサーバ装置２ａへ、暗号化車両情報を転送することにより、携帯端末装置３ａと車両Ａ（車両制御装置４ａ）との登録、及び携帯端末装置３ａによって車両Ａを利用可能とするための共有鍵の発行を要求する。
【００８７】
コマンド送信部３７は、操作部３９によって受け付けられたユーザの操作指示に応じたコマンドを、短距離無線通信により車両制御装置４ａへ送信する。具体的には、登録指示操作、鍵操作指示、及びエンジン操作指示にそれぞれ応じて、登録コマンド、鍵コマンド、及びエンジンコマンドを送信する。
【００８８】
車両制御装置４ａは、端末装置４とは、アクセス処理部４１を備えず、車両情報送信部４５（端末情報送信部）、認証部４６、及び車両制御部４７をさらに備える点で異なる。また、端末側共有鍵復号部４２は、サーバ装置２、ＷｉＦｉルータ３の代わりにサーバ装置２ａ、携帯端末装置３ａを処理対象として動作する。端末側記憶部４４には、車両制御装置４ａに固有の端末固有鍵が予め記憶されている。車両制御装置４ａは、本発明の一実施形態に係る端末装置用プログラムを実行することにより、車両情報送信部４５、端末側共有鍵復号部４２、認証部４６、及び車両制御部４７として機能する。
【００８９】
車両情報送信部４５は、携帯端末装置３ａから車両情報送信要求が送信されると、車両Ａを識別するための車両ＩＤ（識別情報）と送信元の携帯端末装置３ａの識別情報とを端末側記憶部４４に記憶された端末固有鍵に基づき暗号化して、暗号化車両情報（暗号化端末情報）として携帯端末装置３ａへ送信する。
【００９０】
認証部４６は、端末側共有鍵復号部４２により取得された共有鍵Ｋと認証パスワードＰとに基づき携帯端末装置３ａの認証を実行する。車両制御部４７は、認証部４６による認証が成功した場合、その携帯端末装置３ａから送信されたコマンドに応じて車両Ａを制御する。
【００９１】
サーバ装置２ａは、カーシェアリングシステムにおける車両の管理を実行する。サーバ装置２ａは、サーバ装置２とは、端末登録処理部２１の代わりにカーシェアリング管理部２５（端末管理部）を備える点、及び管理情報記憶部２６をさらに備える点で異なる。また、カーシェアリング管理部２５、共有鍵生成部２２、及び暗号化共有鍵送信部２３は、それぞれＷｉＦｉルータ３、端末装置４の代わりに携帯端末装置３ａ、車両制御装置４ａを処理対象として動作する。サーバ装置２ａは、本発明の一実施形態に係るサーバ装置用プログラムを実行することにより、カーシェアリング管理部２５、共有鍵生成部２２、及び暗号化共有鍵送信部２３として機能する。
【００９２】
鍵記憶部２４には、カーシェアの対象となる車両の車両ＩＤとその車両の端末固有鍵とが対応づけられて予め記憶されている。ここで、車両制御装置４ａは車両Ａに搭載され、車両制御装置４ａと車両Ａとは１対１で対応するので、車両ＩＤは車両制御装置４ａの識別情報の一例に相当し、車両Ａの端末固有鍵は車両制御装置４ａの端末固有鍵の一例に相当する。また、鍵記憶部２４には、カーシェアを行うユーザの携帯端末装置３ａの識別情報と、その携帯端末装置３ａの通信固有鍵とが予め対応づけられて記憶されている。
【００９３】
管理情報記憶部２６は、例えばＨＤＤ装置等の記憶装置により構成され、カーシェアリングされる車両の管理情報を記憶する。
【００９４】
カーシェアリング管理部２５は、携帯端末装置３ａから車両の利用予約要求を受信すると、利用可能な車両を示す情報を携帯端末装置３ａへ送信する。カーシェアリング管理部２５は、携帯端末装置３ａからユーザにより選択された車両を示す情報を受信すると、その車両を示す車両ＩＤとその携帯端末装置３ａの識別情報とを対応づけて、予約情報として管理情報記憶部２６に記憶する。
【００９５】
また、カーシェアリング管理部２５は、携帯端末装置３ａの登録依頼処理部３２ａから、暗号化車両情報を受信すると、管理情報記憶部２６を参照し、予約情報によって、暗号化車両情報の送信元の携帯端末装置３ａの識別情報と対応づけられた車両ＩＤを、貸出予約対象の車両ＩＤとして取得する。そして、カーシェアリング管理部２５は、鍵記憶部２４を参照し、貸出予約対象の車両ＩＤと対応づけられたその車両の端末固有鍵を取得し、その端末固有鍵で暗号化車両情報を復号化することにより、車両Ａの車両ＩＤと携帯端末装置３ａの識別情報とを取得する。
【００９６】
さらにカーシェアリング管理部２５は、暗号化車両情報を復号化して得られた携帯端末装置３ａの識別情報と、暗号化車両情報の送信元の携帯端末装置３ａの識別情報とが一致していた場合、暗号化車両情報を復号化して得られた車両Ａの車両ＩＤと携帯端末装置３ａの識別情報とを対応づけて、車両Ａの貸出情報として管理情報記憶部２６に記憶させ、共有鍵生成部２２によって携帯端末装置３ａと車両制御装置４ａとの認証に用いるための共有鍵Ｋと認証パスワードＰとを生成させる。
【００９７】
共有鍵生成部２２及び暗号化共有鍵送信部２３は、送信先が携帯端末装置３ａである点を除いて上述の共有鍵生成部２２及び暗号化共有鍵送信部２３と同様であるのでその説明を省略する。
【００９８】
次に、上述のように構成されたカーシェアリングシステム１ａの動作について説明する。図４は、図３に示すカーシェアリングシステム１ａの動作の一例を示す説明図である。まず、予約処理部３０及びカーシェアリング管理部２５によって、「（１１）予約処理」が実行される。具体的には、例えば操作部３９によって車両の利用予約操作が受け付けられたとき、予約処理部３０からサーバ装置２ａへ、ネットワーク５を介して車両の利用予約要求が送信される。
【００９９】
サーバ装置２ａによって利用予約要求が受信されると、カーシェアリング管理部２５は、利用可能な車両を示す情報を携帯端末装置３ａへ送信する。
【０１００】
次に、携帯端末装置３ａで利用可能な車両を示す情報が受信されると、予約処理部３０は、これらの車両の中からユーザが利用したい車両を選択可能に表示部３８に表示させる。そして、ユーザが操作部３９を操作して車両を選択すると、予約処理部３０は、選択された車両を示す情報をサーバ装置２ａへ送信する。
【０１０１】
サーバ装置２ａによってユーザにより選択された車両を示す情報が受信されると、カーシェアリング管理部２５は、その車両を示す車両ＩＤとその携帯端末装置３ａの識別情報とを対応づけて、予約情報として管理情報記憶部２６に記憶する。これにより、「（１１）予約処理」が終了する。
【０１０２】
次に、ユーザが車両Ａを借り出す際に、車両Ａに近寄って携帯端末装置３ａの操作部３９を操作して登録指示操作を行ったとき、鍵発行依頼部３６によって、「（１２）車両情報送信要求」が短距離無線通信により車両制御装置４ａへ送信される。
【０１０３】
車両制御装置４ａによって「（１２）車両情報送信要求」が受信されると、車両情報送信部４５によって、車両Ａの車両ＩＤと、送信元の携帯端末装置３ａの識別情報とが、車両制御装置４ａの端末固有鍵に基づき暗号化されて暗号化車両情報が生成され、「（１３）端末固有鍵で暗号化された暗号化車両情報」が短距離無線通信により携帯端末装置３ａへ送信される。
【０１０４】
次に、携帯端末装置３ａで暗号化車両情報が受信されると、登録依頼処理部３２ａによって、「（１４）暗号化車両情報転送（登録要求）」が実行される。具体的には、登録依頼処理部３２ａによって、携帯端末装置３ａと車両Ａ（車両制御装置４ａ）との登録、及び携帯端末装置３ａによって車両Ａを利用可能とするための共有鍵の発行を要求する登録要求として、暗号化車両情報がサーバ装置２ａへ転送される。
【０１０５】
次に、サーバ装置２ａで暗号化車両情報（登録要求）が受信されると、カーシェアリング管理部２５によって、「（１５）予約確認及び利用登録」が実行される。具体的には、カーシェアリング管理部２５は、管理情報記憶部２６を参照し、予約情報に基づいて貸出予約対象の車両ＩＤを取得し、さらに鍵記憶部２４を参照して貸出予約対象の車両の端末固有鍵を取得し、その端末固有鍵で暗号化車両情報を復号化することにより、車両Ａの車両ＩＤと携帯端末装置３ａの識別情報とを取得する。
【０１０６】
さらにカーシェアリング管理部２５は、暗号化車両情報を復号化して得られた携帯端末装置３ａの識別情報と、暗号化車両情報の送信元の携帯端末装置３ａの識別情報とが一致していた場合、暗号化車両情報を復号化して得られた車両Ａの車両ＩＤと携帯端末装置３ａの識別情報とを対応づけて、車両Ａの貸出情報として管理情報記憶部２６に利用登録として記憶させ、共有鍵生成部２２によって携帯端末装置３ａと車両制御装置４ａとの認証に用いるための共有鍵Ｋと認証パスワードＰとを生成させ、暗号化共有鍵送信部２３によって暗号化共有鍵送信処理である「（１６）第１及び第２暗号化共有鍵Ｅ１，Ｅ２、及び第１及び第２暗号化パスワードＰ１，Ｐ２送信」を実行させる。そして、以下、（４）〜（６）と同様にして、「（１７）第２暗号化共有鍵Ｅ２、及び第２暗号化パスワードＰ２送信」、「（１８）第１暗号化共有鍵Ｅ１→共有鍵Ｋ、第１暗号化パスワードＰ１→認証パスワードＰ」、「（１９）第２暗号化共有鍵Ｅ２→共有鍵Ｋ、第２暗号化パスワードＰ２→認証パスワードＰ」が実行される。
【０１０７】
一方、「（１５）予約確認及び利用登録」において、暗号化車両情報を復号化して得られた携帯端末装置３ａの識別情報と、暗号化車両情報の送信元の携帯端末装置３ａの識別情報とが一致していなかった場合、カーシェアリング管理部２５は、携帯端末装置３ａへエラーを通知し、以後の処理を終了する。
【０１０８】
以上、（１１）〜（１５）の処理によれば、「（１２）車両情報送信要求」を実行した携帯端末装置３ａとは異なる携帯端末装置によって「（１４）暗号化車両情報転送（登録要求）」が実行された場合、カーシェアリング管理部２５によってエラーと判定されるので、「（１２）車両情報送信要求」を実行した携帯端末装置３ａとは異なる携帯端末装置によって第１及び第２暗号化共有鍵Ｅ１，Ｅ２、及び第１及び第２暗号化パスワードＰ１，Ｐ２が取得される、いわゆるなりすましを防止することができる。
【０１０９】
また、（１５）の処理によれば、（１４）で得られた暗号化車両情報に含まれる車両ＩＤと携帯端末装置３ａの識別情報とが、予め予約された車両ＩＤと携帯端末装置３ａの識別情報と異なっていた場合、カーシェアリング管理部２５は、暗号化車両情報を復号可能な端末固有鍵を得ることができないので、暗号化車両情報を復号することができない。その結果、（１６）の処理が実行されないので、予約していないユーザが誤って車両Ａを借り出すことが防止される。
【０１１０】
また、車両制御装置４ａを搭載した車両Ａは、通常、サーバ装置２ａと通信可能な範囲外の遠方に位置することになるが、（１１）〜（１９）の処理によれば、（１）〜（６）と同様、車両Ａ（車両制御装置４ａ）が遠方に設置されている場合であっても、共有鍵Ｋを、サーバ装置２ａから、近距離無線端末装置である携帯端末装置３ａ及び車両制御装置４ａへ、セキュリティを確保しつつ配布することができる。
【０１１１】
また、（１７）の処理によれば、（４）の処理と同様、携帯端末装置３ａは、サーバ装置２ａで暗号化された第２暗号化共有鍵Ｅ１と第２暗号化パスワードＰ２とを車両制御装置４ａへ転送するだけなので、携帯端末装置３ａが車両制御装置４ａへ共通鍵Ｋを送信するにあたって携帯端末装置３ａで暗号化を行う必要がない。従って、車両制御装置４ａが暗号化に用いる端末固有鍵を車両制御装置４ａとサーバ装置２以外に知らせる必要がないので、車両制御装置４ａが暗号化通信を行う際のセキュリティ性が向上する。特に、カーシェアリングシステム１ａにおいては、サーバ装置２ａと車両Ａ（車両制御装置４ａ）とは、カーシェアリング業者の設備であるのに対し、携帯端末装置３ａは不特定のユーザの所有物であるため、車両制御装置４ａの端末固有鍵を携帯端末装置３ａに知らせる必要がないことは、セキュリティ上の利点が大きい。
【０１１２】
次に、ユーザが、車両Ａを利用するべく操作部３９を操作した場合、コマンド送信部３７によって、「（２０）車両Ａの制御要求」が実行され、制御コマンドが車両制御装置４ａへ送信される。具体的には、ユーザが例えば携帯端末装置３ａの操作部３９を操作して、車両Ａのドアの解錠操作を行ったとき、コマンド送信部３７は、鍵コマンドと認証パスワードＰとを共有鍵Ｋを用いて暗号化し、制御要求として車両制御装置４ａへ送信する。
【０１１３】
車両制御装置４ａによって、暗号化された制御要求が受信されると、認証部４６によって「（２１）認証処理」が実行される。具体的には、認証部４６は、制御要求を共有鍵Ｋに基づき復号化し、鍵コマンドと認証パスワードＰとを取得する。そして、認証部４６は、復号化して得られた認証パスワードＰと、端末側記憶部４４に記憶されている認証パスワードＰとを比較し、一致すれば認証成功と判定し、一致しなければ認証失敗と判定する。
【０１１４】
車両制御部４７は、認証部４６による認証が成功した場合、上述の制御要求に応じた制御、例えば鍵コマンドに応じて車両Ａのドアロックを解錠又は施錠に切り替える制御を実行する。一方、認証部４６による認証が失敗した場合、車両制御部４７は、上述の制御要求に応じた制御を行わない。
【０１１５】
以上、（２０）、（２１）の処理によれば、共有鍵Ｋに基づき携帯端末装置３ａが認証され、認証が成功した場合にのみ、ユーザ（携帯端末装置３ａ）による車両Ａの操作が可能となるので、サーバ装置２ａに登録されたユーザ（携帯端末装置３ａ）以外の第三者が車両Ａを利用（借り出し）することが防止される。これにより、車両Ａの管理者が不要ないわゆる無人のカーシェアリングシステムを容易に構成することができる。
【０１１６】
なお、通信システムの一例としてカーシェアリングシステム１ａを示したが、通信システムはカーシェアリングシステムに限らない。車両制御装置４ａは、車両Ａに搭載されない端末装置であってもよく、サーバ装置２ａは、車両Ａの管理を行うものに限らない。
【符号の説明】
【０１１７】
１    通信システム
１ａ  カーシェアリングシステム
２，２ａ    サーバ装置
３    ＷｉＦｉルータ（通信装置）
３ａ  携帯端末装置（通信装置）
４    端末装置
４ａ  車両制御装置（端末装置）
５    ネットワーク
２１  端末登録処理部
２２  共有鍵生成部
２３  暗号化共有鍵送信部
２４  鍵記憶部
２５  カーシェアリング管理部（端末管理部）
２６  管理情報記憶部
３０  予約処理部
３１  ルータ処理部
３２  登録依頼処理部
３２ａ      登録依頼処理部（暗号化端末情報転送部）
３３  暗号化共有鍵転送部
３４  通信側共有鍵復号部
３５  通信側記憶部
３６  キー発行依頼部
３７  コマンド送信部
３８  表示部
３９  操作部
４１  アクセス処理部
４２  端末側共有鍵復号部
４３  暗号化通信処理部
４４  端末側記憶部
４５  車両情報送信部
４６  認証部
４７  車両制御部
Ａ    車両
Ｅ１  第１暗号化共有鍵
Ｅ２  第２暗号化共有鍵
Ｋ    共有鍵
Ｎ    ノード
Ｐ    認証パスワード
Ｐ１  第１暗号化パスワード
Ｐ２  第２暗号化パスワード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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