(57)【要約】【課題】  ワイヤレスホームエリアネットワークを効率的に動作させる。【解決手段】  ワイヤレスホームエリアネットワーク（ＷＨＡＮ）を動作させる方法は、ＷＨＡＮが、ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイスと、ＷＨＡＮに属するデバイスを設定する設定デバイスと、複数のネットワークデバイスとを含むものであり、通信管理デバイスが、複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含む管理データを記憶する管理データベースを更に含み、設定デバイスから短距離通信インタフェースを通して複数のデバイスのうちの１つへ秘密鍵を配信して、該複数のデバイスのうちの１つをＷＨＡＮへ追加するステップと、秘密鍵が送られたデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージを設定デバイスから通信管理デバイスへと送るステップと、通信管理デバイスの管理データベースに設定情報を入力するステップとを含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＨＡＮと呼ぶワイヤレスホームエリアネットワークを動作させる方法であって、
該ＷＨＡＮが、当該ＷＨＡＮに属するデバイス間又は当該ＷＨＡＮ内のデバイスと外部との間のうちのいずれか又は両方の通信を許可又は拒絶することによって前記ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイスと、短距離通信インタフェースを含む設定デバイスであって前記ＷＨＡＮに属するデバイスを設定する設定デバイスと、複数のネットワークデバイスとを含むものであり、
ここで、前記通信管理デバイスが、前記ＷＨＡＮのネットワーク動作に関連する管理データを記憶する管理データベースを更に含み、前記管理データが、前記複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含んで、
前記設定デバイスから前記短距離通信インタフェースを通して前記複数のデバイスのうちの１つへ秘密鍵を配信して、該複数のデバイスのうちの１つをＷＨＡＮへ追加するステップと、
前記秘密鍵が送られたデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージを前記設定デバイスから前記通信管理デバイスへと送るステップと、
前記通信管理デバイスの前記管理データベースに前記設定情報を入力するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記通信管理デバイス及び前記設定デバイスが、１つ又は複数の鍵を含む一連の鍵によって相互に安全に通信することができるものであり、及び／又は
前記設定デバイスが携帯電話機であって、前記設定デバイスと前記通信管理デバイスとの通信を可能にする１つ又は複数の前記鍵がスマートカードに記憶されているものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のデバイスのうちの１つが、前記複数のデバイスの他のデバイスと通信しようとする場合には、前記通信管理デバイスへリクエストを送るステップと、
前記通信管理デバイスが、２つの前記デバイスのためのセッション鍵を選択するステップと、
前記デバイスの秘密鍵を使用して前記セッション鍵を暗号化し、該セッション鍵を前記デバイスへ転送して、これらのデバイスが前記セッション鍵を使用して通信することを可能とするステップと
を更に含む請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記管理データベースが承認制御リストを含み、
前記承認制御リストが、前記複数のデバイスの各々について前記複数のデバイスの他のどれと通信が許可されるかを定め、
２つのデバイスが相互に通信することを許可されるかどうかについて前記承認制御リストをチェックすることによって、前記通信管理デバイスが検証するステップを更に含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記承認制御リストが、恒久的なデバイスと招待されるデバイスとを区別するための、前記デバイスのステータスに対応するエントリを含むものであり、
前記招待されるデバイスは、ある満了日付までは前記ワイヤレスホームエリアネットワークに参加を許可されるものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記承認制御リストがセキュリティポリシーを含むものであり、
前記セキュリティポリシーが、ＷＨＡＮの外部の場所と通信することをデバイスが許可されるかどうか、及びどの程度まで許可されるかを定めるものであって、
前記デバイスと前記ワイヤレスホームエリアネットワークの外部の場所との通信を確立するためのリクエストが、前記デバイス又は外部から前記通信管理デバイスに到着した場合には、前記セキュリティポリシーが前記通信を許可するかどうかをチェックし、前記チェックの結果に応じて前記通信の確立を許可又は拒絶するステップを含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記通信管理デバイスが、サービスプロバイダ又は前記設定デバイスに対して前記デバイスを認証するための公開鍵と秘密鍵のペアを含むものであり、及び／又は
前記設定デバイスが、サービスプロバイダ又は前記通信管理デバイスに対して前記デバイスを認証するための公開鍵と秘密鍵のペアを含むものであって、
前記通信管理デバイスの相互認証の後に、前記サービスプロバイダを通して前記通信管理デバイスをオンラインで修復又は保守するステップを含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記設定デバイスが、前記承認制御リスト及び前記管理テーブルのコピーを記憶するものであり、
前記通信管理デバイスが利用可能でなければ、前記設定デバイスが前記通信管理デバイスとして動作するものである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
事前に登録された一組の鍵が、サービスプロバイダにより前記通信管理デバイス及び前記設定デバイスにインストールされており、
前記通信管理デバイスから前記設定デバイスの公開鍵を削除し、前記サービスプロバイダから受信した新たな公開鍵又は対称鍵でそれを置換し、前記通信管理デバイスが前記管理データベース内の１つ又は複数の秘密鍵を更新することによって、前記サービスプロバイダが前記設定デバイスの公開鍵又は対称鍵を無効とするステップ、及び／又は
前記通信管理デバイスが、インターネット又は携帯電話ネットワークへ接続することをもはや許可せず、前記設定デバイスから前記通信管理デバイスの公開鍵又は対称鍵を削除し、前記サービスプロバイダから受信した新たな公開鍵でそれを置換し、前記設定デバイスが前記管理データベース内の１つ又は複数の秘密鍵を更新することによって、前記サービスプロバイダが前記通信管理デバイスの公開鍵又は対称鍵を無効とするステップと
を更に含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記通信管理デバイスが、携帯電話ネットワーク及び／又はインターネット及び／又は任意のネットワークにアクセスするためのアクセスインタフェースと、所定のセキュリティポリシーを含むデータベースとを有するものであり、
前記セキュリティポリシーは、セキュリティレベル及びそれらに関連づけられるプロトコルを定めるものであって、これらのセキュリティレベルが有効化される場合には、異なるタイプの通信をどのように保護するかを定めるものである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ＷＨＡＮと呼ぶワイヤレスホームアクセスネットワークを動作させるシステムであって、
該ＷＨＡＮが、当該ＷＨＡＮに属するデバイスの間又は当該ＷＨＡＮ内のデバイスと外部との間のうちのいずれか又は両方の通信を許可又は拒絶することによって前記ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイスと、短距離通信インタフェースを含む設定デバイスであって前記ＷＨＡＮに属するデバイスを設定する設定デバイスと、複数のネットワークデバイスとを含むものであり、
ここで、前記通信管理デバイスが、前記ＷＨＡＮのネットワーク動作に関連する管理データを記憶する管理データベースを更に含み、前記管理データが、前記複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含んで、
前記複数のデバイスの１つをＷＨＡＮへ追加するために、前記設定デバイスから前記短距離通信インタフェースを通して前記複数のデバイスの１つへ秘密鍵を配信するモジュールと、
前記秘密鍵が送られたデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージを前記設定デバイスから前記通信管理デバイスへと送るモジュールと、
前記通信デバイスの前記管理データベースに前記設定情報を入力するモジュールと
を含むシステム。
【請求項１２】
請求項２〜１０のいずれか一項に記載の方法を前記システムに実行させる手段を更に含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
ＷＨＡＮと呼ぶワイヤレスホームエリアネットワークの動作に関連する管理データを記憶する管理データベースであって、前記管理データが、前記ＷＨＡＮ内の複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含むものである、管理データベースと、
設定デバイスから通信管理デバイスへの設定メッセージを受信するための短距離通信インタフェースであって、前記設定メッセージが、前記ＷＨＡＮ内のデバイスを前記ＷＨＡＮへ追加するために秘密鍵が送られる前記ＷＨＡＮ内の前記デバイスに関する設定情報を含むものである、短距離通信インタフェースと
を備え、
前記ＷＨＡＮに属するデバイスの間又は前記ＷＨＡＮ内のデバイスと外部との間のうちのいずれか又は両方の通信を許可又は拒絶することによって、前記ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイス。
【請求項１４】
請求項２〜１０のいずれか一項に記載の方法を前記通信管理デバイスに実行させるモジュールを更に含む請求項１３に記載の通信管理デバイス。
【請求項１５】
請求項２〜１０のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレスホームエリアネットワークを動作させる方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレスホームエリアネットワーク（ＷＨＡＮ）は既に知られており、将来の家庭でさらに普及するであろう。従来の製品の大部分は、最も弱いリンクであると考えられるユーザのセキュリティを確立する能力と、不十分であることが知られているＷｉ−Ｆｉセキュリティソリューションとに依存したものである。従って、安全なＷＨＡＮソリューションを定めて、侵入者が家庭用デバイスを悪用しないようにし、又はユーザの家庭において確立された通信を侵入者が追跡できないようにすることが求められている。全てのユーザがＷＨＡＮのセキュリティをセットアップ及び管理するために必要な知識を有するわけではないため、これからの製品は、どのユーザも安全なＷＨＡＮを迅速及び容易にセットアップし、更にそれを容易に管理できるものでなければならない。
【０００３】
既存のいくつかのアプローチについて以下に述べる。
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｉ（非特許文献１を参照）規格は、８０２．１１ワイヤレスネットワークのセキュリティを定めるものである。しかしながら、これは、ワイヤレスネットワークをセットアップ及び管理するソリューションを定めるものではない。
【０００５】
ダックリング（ｄｕｃｋｌｉｎｇ）ノードの復活（非特許文献２）は、ワイヤレスネットワークにおけるデバイスへの物理的接触により、どのようにして秘密鍵を送信するかを定めるものである。しかしながら、初期鍵の配信は、安全なＷＨＡＮをセットアップするときの問題の一部分であるにすぎない。他の問題は、鍵の更新、承認（authorization）の管理、ＷＨＡＮからインターネットへの安全な通信、及びインターネットからＷＨＡＮへの安全な通信である。
【０００６】
本発明と類似の目的を満たすため、ｉ−Ｐｌｕｍ（非特許文献３）が規定されている。しかしながら、このソリューションは、どちらかと言えば複雑である。なぜなら、ネットワークオペレータは、ＷＨＡＮ内に新たに到来したデバイスへセキュリティパラメータを送らなければならず、その新たなデバイスが、これらのパラメータをネットワーク内の他の全デバイスへ配信しなければならないからである。第三者の助けを借りないで、ネットワークへの新たなデバイスの到来及びネットワークからの分離をＷＨＡＮによって自動的に管理できるソリューションを有することが好ましい。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ｉTM−２００４，「Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ６：  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ．」
【非特許文献２】Ｆ．Ｓｔａｊａｏｎ，「Ｔｈｅ  Ｒｅｓｕｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｄｕｃｋｌｉｎｇ−Ｗｈａｔ  Ｎｅｘｔ？  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ」，８th  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｗｏｒｋｓｈｏｐ，ＬＮＣＳ，２０００
【非特許文献３】Ａｎａｎｄ  Ｒ．Ｐｒａｓａｄ，「Ｓｅｃｕｒｉｎｇ  Ｍｅｓｈ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｈｏｍｅ  Ｓｃｅｎａｒｉｏ」，ＣＯＭＳＷＡＲＥ  ２００７，７−１２  Ｊａｎ．２００７，Ｂａｎｇａｌｏｒｅ，Ｉｎｄｉａ
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態によれば、ワイヤレスホームアクセスネットワーク（ＷＨＡＮ）を動作させる方法であって、該ＷＨＡＮが、当該ＷＨＡＮに属するデバイス間又は当該ＷＨＡＮ内のデバイスと外部との間のうちのいずれか又は両方の通信を許可又は拒絶することによって前記ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイスと、短距離通信インタフェースを備える設定デバイスであって前記ＷＨＡＮに属するデバイスを設定する設定デバイスと、複数のネットワークデバイスとを含むものであり、
ここで、前記通信管理デバイスが、前記ＷＨＡＮのネットワーク動作に関連する管理データを記憶する管理データベースを更に含み、前記管理データが、前記複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含んで、
前記短距離通信インタフェースを通して前記設定デバイスから前記複数のデバイスの１つへ秘密鍵を配信して、該複数のデバイスのうちの１つをＷＨＡＮへ追加するステップと、
前記秘密鍵が配信されたデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージを前記設定デバイスから前記通信管理デバイスへと送るステップと、
前記通信管理デバイスの前記管理データベースに前記設定情報を入力するステップと
を含む方法が提供される。
【０００８】
短距離通信インタフェースを通してネットワーク内のデバイスへ秘密鍵を配信することにより、ネットワーク及び鍵配信に対する攻撃が困難となる。更に、新たなデバイスをネットワークへ追加することが、セキュリティを維持しながらプロバイダと通信せずに容易に実行できる。
【０００９】
一実施形態によれば、前記通信管理デバイス及び前記設定デバイスは、１つ又は複数の鍵を含む一連の鍵によって、相互に安全に通信することができるものであり、及び／又は
前記設定デバイスが携帯電話機であり、前記携帯電話機と前記通信管理デバイスとの通信を可能にする１つ又は複数の前記鍵は、スマートカード（例えばＳＩＭカード）に記憶される。
【００１０】
１つ又は複数の鍵は、例えば（ネットワークオペレータなどの）サービスプロバイダにより、例えば通信管理デバイス及び設定デバイスが販売される前にインストールすることができる。１つ又は複数の鍵は、例えば、通信管理デバイス及び設定デバイスの各々についての秘密鍵と公開鍵のペアとすることができる。代わりに、通信管理デバイスと設定デバイスとの間の通信には、出荷前に定められインストールされる対称鍵を使用することができ、また例えば、通信管理デバイスとサービスプロバイダとの間の通信には、異なる対称鍵を使用でき、また設定デバイスとサービスプロバイダとの間の通信には、更なる鍵を使用できる。これらの鍵は、（設定デバイスの場合には）スマートカード又は（通信管理デバイスの場合には）ＵＩＣＣデバイスに記憶させることができる。
【００１１】
通信デバイスとして携帯電話機を使用することは、特に有利である。なぜなら、その場合、ネットワークオペレータは（スマートカード及び特別なアプリケーションによって）全ての既存のインフラストラクチャを利用して設定デバイスを設定することができ、さらに携帯電話機は、ほとんど全てのユーザがよく知っているデバイスだからである。
【００１２】
一実施形態によれば、前記方法は、
前記複数のデバイスのうちの１つが、前記複数のデバイスの他の１つと通信したい場合には、
前記通信管理デバイスへリクエストを送るステップと、
前記通信管理デバイスが、２つの前記デバイスのためのセッション鍵を選択するステップと、
前記デバイスの秘密鍵を使用して前記セッション鍵を暗号化し、該セッション鍵を前記デバイスへ転送して、これらのデバイスが前記セッション鍵を使用して通信可能となるステップと
を含む。
【００１３】
このようにして、デバイスの既存の長期鍵に基づき、安全な通信を容易に確立できる。
【００１４】
一実施形態によれば、前記管理データベースは承認（authorization）制御リストを含むものであり、前記承認制御リストは、前記複数のデバイスの各々について、前記複数のデバイスの他のいずれと通信が許可されるかを定めるものであって、
前記方法は、２つのデバイスが相互の通信を許可されるかどうかについて前記承認制御リストをチェックすることにより、前記通信管理デバイスが検証するステップを更に含む。
【００１５】
このようにして、デバイス間及びデバイスと外部との間の通信は、設定デバイスを通して管理者により設定されたポリシーに基づいて制限できる。
【００１６】
一実施形態によれば、前記承認制御リストは、恒久的なデバイスと招待されたデバイスとを区別するために、前記デバイスのステータスに対応するエントリを含むものであり、
前記招待されたデバイスは、ある満了日付までは前記ＷＨＡＮに参加することを許可されるものである。
【００１７】
これにより、ゲストユーザに対してネットワークへのアクセスを一時的に許可することができる。
【００１８】
一実施形態によれば、前記承認制御リストは、デバイスがＷＨＡＮの外部の場所との通信を許可されるかどうか、及びどの程度まで許可されるかを定めるセキュリティポリシーを含むものであり、
前記方法は、前記デバイスと前記ＷＨＡＮの外部の場所との間の通信を確立するリクエストが、前記デバイス又は外部から前記通信管理デバイスに到着した場合には、前記セキュリティポリシーがそのような通信を許可するかどうかをチェックし、前記チェックの結果に応じて前記通信の確立を許可又は拒絶するステップを含む。
【００１９】
このようにして、ネットワークデバイスと外部との通信が許可される程度を詳細に定めることができる。
【００２０】
一実施形態によれば、前記通信管理デバイスは、サービスプロバイダ又は前記設定デバイスに対して前記デバイスを認証するための公開鍵と秘密鍵のペアを含むものであり、及び／又は、
前記設定デバイスは、サービスプロバイダ又は前記通信管理デバイスに対して前記デバイスを認証するための公開鍵と秘密鍵のペアを含むものであり、
前記方法は、前記通信管理デバイスの相互認証の後に、前記サービスプロバイダを通して前記通信管理デバイスをオンラインで修復又は保守するステップを含む。
【００２１】
このようにして、サービスプロバイダを介した修復サービスを含むオンライン管理を確立することができる。
【００２２】
一実施形態によれば、前記設定デバイスは、前記アクセス制御リストのコピーを記憶し、前記通信管理デバイスが利用可能でなければ、前記通信管理デバイスとして動作する。
【００２３】
このようにして、通信管理デバイスが利用可能でない場合又は破壊された場合のフェイルセーフ手順を確立することができる。更に、通信管理デバイスを利用できないときでも、セキュリティを維持しながら、容易なネットワーク管理の機能を達成できることとなる。
【００２４】
一実施形態によれば、サービスプロバイダは、前記通信管理デバイス及び前記設定デバイスに対し一連の鍵をインストールするものであり、
前記方法は、
前記通信管理デバイスから前記設定デバイスの公開鍵又は対称鍵を削除することによって、前記サービスプロバイダが前記設定デバイスを無効とするステップと、
前記通信管理デバイスがインターネット又は携帯電話ネットワークへ接続することをもはや許可しないことによって、前記サービスプロバイダが前記通信管理デバイスを無効とするステップと
のうちのいずれか又は両方を更に含む。
【００２５】
このようにして、サービスプロバイダはＷＨＡＮネットワークにおいて「究極的な（ultimate）」制御を維持し、通信管理デバイス及び／又は設定デバイスを置換又は「スイッチオフ」することができる。
【００２６】
一実施形態によれば、前記通信管理デバイスは、携帯電話ネットワーク及び／又はインターネット及び／又は任意のネットワークにアクセスするためのアクセスインタフェースと、１つ又は複数の所定のセキュリティポリシーを含むデータベースを有する。これらのセキュリティポリシーは、セキュリティレベル及びそれらに関連づけられるプロトコルを定めるとともに、これらのセキュリティレベルが有効化される場合に、異なるタイプの通信をどのように保護するかを定める。
【００２７】
このようにして、内部及び／外部の通信がどのように動作するか、どの環境の下でどのセキュリティポリシーを適用するべきかを定めることができる。
【００２８】
一実施形態によれば、ワイヤレスホームアクセスネットワーク（ＷＨＡＮ）を動作させるシステムであって、
該ＷＨＡＮが、当該ＷＨＡＮに属するデバイス間又は当該ＷＨＡＮ内のデバイスと外部との間のうちのいずれか又は両方の通信を許可又は拒絶することによって、前記ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイスと、短距離通信インタフェースを含む設定デバイスであって前記ＷＨＡＮに属するデバイスを設定する設定デバイスと、複数のネットワークデバイスとを含むものであり、
ここで、前記通信管理デバイスが、前記ＷＨＡＮのネットワーク動作に関連する管理データを記憶する管理データベースを更に含み、前記管理データが、前記複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含んで、
前記複数のデバイスの１つをＷＨＡＮへ追加するために、前記短距離通信インタフェースを通して前記設定デバイスから前記複数のデバイスの１つへ秘密鍵を配信するモジュールと、
前記秘密鍵が送られたデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージを前記設定デバイスから前記通信管理デバイスへと送るモジュールと、
前記通信デバイスの前記管理データベースに前記設定情報を入力するモジュールと
を含むシステムが提供される。
【００２９】
一実施形態によれば、前記システムは、本発明の一実施形態に基づいて方法を前記システムに実行させる手段を更に含む。
【００３０】
一実施形態によれば、ＷＨＡＮと呼ぶワイヤレスホームエリアネットワークの動作に関連する管理データを記憶する管理データベースであって、前記管理データが、前記ＷＨＡＮ内の複数のデバイスの各々についてデバイスＩＤ及び対応する秘密鍵を含むものである、管理データベースと、
設定デバイスから前記通信管理デバイスへの設定メッセージを受信する短距離通信インタフェースであって、前記設定メッセージが、前記ＷＨＡＮ内のデバイスを前記ＷＨＡＮへ追加するために秘密鍵が送られた前記ＷＨＡＮ内の前記デバイスに関する設定情報を含むものである、短距離通信インタフェースと
を備え、前記ＷＨＡＮに属するデバイスの間又は前記ＷＨＡＮのデバイスと外部との間のうちのいずれか又は両方の通信を許可又は拒絶することによって、前記ＷＨＡＮ内の通信を管理する通信管理デバイスが提供される。
【００３１】
一実施形態によれば、前記通信管理デバイスは、本発明の一実施形態に基づいて前記通信管理デバイスに方法を実行させるモジュールを更に含む。
【００３２】
一実施形態によれば、本発明の一実施形態に基づくシステムに関連して使用される設定デバイスであって、
複数のデバイスのうちの１つをＷＨＡＮへ追加するために、短距離通信インタフェースを通して前記設定デバイスから前記複数のデバイスのうちの１つへ秘密鍵を配信するための短距離通信インタフェースと、
前記秘密鍵が送られたデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージを前記設定デバイスから前記通信管理デバイスへと送るモジュールと
を含む設定デバイスが提供される。
【００３３】
一実施形態によれば、前記設定デバイスは、本発明の一実施形態に基づいて前記設定デバイスに方法を実行させるモジュールを更に含む。
【００３４】
一実施形態によれば、本発明の一実施形態に基づいて方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施形態を説明する前に、下記で使用するいくつかの用語を明確にする。
・ＷＨＡＮ：ワイヤレスホームエリアネットワーク
・ＡＣＬ：アクセス制御リスト（Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｌｉｓｔ）
【００３６】
下記において、ＷＨＡＮに参加するワイヤレスデバイスへ鍵を容易かつ迅速に配信できる実施形態を説明する。いくつかの実施形態によれば、これはまた、鍵の管理（即ち、安全な鍵の配信、安全な鍵の記憶、及び安全な鍵の更新）と、（ＷＨＡＮのユーザがインターネットにアクセスしたいときに必要である）他のネットワークとの安全な通信チャネルの確立と、（ＷＨＡＮのユーザがＷＨＡＮのサービスエリアの外にいる場合に、ＷＨＡＮにアクセスしたいときに必要である）外部からの安全な通信チャネルの確立とをカバーする。
【００３７】
以下、ＷＨＡＮの実施形態を説明する。エンティティ（個人又は会社）は、サービスカウンタに出向くか、電話又はインターネットを介してサービスカウンタと連絡を取ることによって、登録することができる。登録の際、エンティティは、ＷＨＡＮ管理者となる個人を指示することを求められる（登録したエンティティも、ＷＨＡＮ管理者になることができる）。後に、登録した個人へ通信ボックスが送られる。ＷＨＡＮ管理者は、ＷＨＡＮ管理者が、サービスを提供するネットワークプロバイダへ事前登録されている携帯電話機を有しない場合には、携帯電話機をスマートカードとともに受け取る。ＷＨＡＮ管理者が、サービスを提供するネットワークプロバイダへ登録されている携帯電話機を既に有する場合、ＷＨＡＮ管理者は、現在のスマートカードが新たなサービスを管理することができなければ、新たなスマートカードを受け取る。さもなければ、管理者の携帯電話機はセキュリティパラメータを受け取る。このセキュリティパラメータは、スマートカード内に安全に記憶されなければならない。
【００３８】
下記において、本発明の実施形態に基づくＷＨＡＮのセットアップに関与する要素を詳細に説明する。これらの要素の中で、最初の要素は、いわゆる通信管理デバイス又は（今後呼ぶように）通信ボックスである。通信ボックスは、ワイヤレス通信機能及び鍵管理機能を有するデバイスである。通信ボックスは、１つ又は複数の所定のセキュリティポリシーを含むデータベースを更に有する。これらの１つ又は複数のセキュリティポリシーは、特に、次のものを定める。
・セキュリティレベル
・これらのセキュリティレベルに関連づけられるプロトコル
・これらのセキュリティレベルが有効化されている場合に提供されるサービス
・これらのセキュリティレベルが有効化されているときに、異なるタイプの通信をどのようにして保護するか。即ち、ＷＨＡＮ内で起こる通信は、ＷＨＡＮの外部にあるデバイスがＷＨＡＮ内のデバイスと通信したいときに提供されるサービスとは異なるセキュリティプロトコルを必要とする。
【００３９】
ボックスは、ＷＨＡＮ管理者によって指定された設定パラメータを含む他のデータベースを有する。
【００４０】
通信ボックスは、スマートカード、例えばＳＩＭを有する。ＳＩＭは、次のものを含む。
・公開鍵と秘密鍵のペア：  ボックスの公開鍵はネットワークプロバイダにおいても記憶される。
・ＷＨＡＮ管理者の公開鍵：  この公開鍵は、ボックス（又は通信ボックス）を設定することを承認されるデバイスを認証するために使用される。
・ネットワークプロバイダの公開鍵：  これは、ネットワークプロバイダによって送られた管理メッセージを認証するために使用される。
【００４１】
ボックスは、３Ｇネットワーク又はインターネットのうちの少なくとも一方へのアクセスを有すると想定する。
【００４２】
ここで、ＷＨＡＮの他の要素、即ち、一実施形態によれば管理者の携帯電話機によって構成される設定デバイスについて説明する。
【００４３】
一実施形態に基づく管理者の携帯電話機は、設定機能へのアクセスを可能にするアプリケーションを有する。これらの機能は、次のことを可能にする。
・ＷＨＡＮの一部分であるデバイスを指定する。この指定は、それらのデバイスへ長期秘密鍵（long term secret key）を配信することにより行われる。
・ボックスがそれ自体に割り当てられるべきセキュリティレベルを指定する。
・アクセス制御リストを指定する。
【００４４】
携帯電話機は、ＷＨＡＮ管理者によって指定された設定パラメータを含むボックスのデータベースと同じデータベースを有する。
【００４５】
携帯電話機は、無線ＬＡＮインタフェースカード及び短距離無線通信（Ｎｅａｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：ＮＦＣ）（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｎｙ．ｃｏ．ｊｐ／Ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｆｅｌｉｃａ／を参照）又は赤外線ＩｒＤＡインタフェース、又は数メートル以下の短距離通信を可能にする他のデバイスを備える。
【００４６】
携帯電話機は、次のものを含むＳＩＭを有する。
・公開鍵と秘密鍵のペア
・ボックスの公開鍵：  この公開鍵は、ボックスを認証するために使用される。
・ネットワークプロバイダの公開鍵：  これは、管理メッセージを認証するために使用される。
【００４７】
以下、一実施形態に基づく初期鍵の配信について説明する。
【００４８】
初期鍵の配信によって、承認されたデバイスへ秘密鍵を配信することができる。このステップの後に、有効な鍵の情報を証明できるデバイスのみが、ＷＨＡＮに参加することができる。
【００４９】
初期鍵の配信が良好に行われないと、攻撃者はＷＨＡＮ内で起こる通信を受信できる可能性がある。したがって、初期鍵の配信は極めて重要である。
【００５０】
初期鍵の配信は、自己の携帯電話機を用いるＷＨＡＮ管理者によって行われる。そのためには、ＷＨＡＮ管理者は自己の携帯電話機上で正しいメニューを起動しなければならず、ＮＦＣ又はＩｒＤＡを介して初期鍵を配信しなければならないデバイスｄｅｖｉｃｅ1の隣に自己の携帯電話機を配置しなければならない。ＮＦＣは非常に短距離であり、したがって通信中に攻撃することは容易ではない。本目的、即ち、盗聴又は他の攻撃を非常に困難にするため、短距離（例えば、数メートル又は１メートル未満）のみを有する他の通信インタフェースを使用できる。
【００５１】
一度、携帯電話機が秘密鍵をｄｅｖｉｃｅ1へ送ると、それは自己の秘密鍵を用いてボックスに対して自分自身を認証し、ボックスの公開鍵を用いてボックスを認証する。次に、ボックス及び携帯電話機は安全な通信チャネルを確立する。相互認証及び安全な通信チャネルの確立のため、異なる既存のソリューション、例えば、ＴＬＳプロトコルバージョン１．０（ＲＦＣ２２４６）を使用することができる。この段階で確立された秘密鍵は、後でボックス及び携帯電話機間の相互認証及び／又は安全な通信チャネルの確立に使用できる。一方向性ハッシュチェーンのようなソリューションを使用して、秘密鍵を更新することができる。デバイスは、管理者の携帯電話機から受け取った秘密鍵を安全に記憶又は確立できなければならない。
【００５２】
次に、携帯電話機は安全な通信チャネルを介して設定メッセージを通信ボックスへ送る。通信ボックスが設定メッセージを受け取ると、ボックスは次のようにデータベースへ項目を追加する。
【表１】
2008312200.tif 000003
【００５３】
表１を構成するフィールドは、次のとおりである。
・デバイスＩＤはデバイス識別子に対応する。ここでは、ｄｅｖｉｃｅ1である。
・長期秘密鍵（long term secret key）は、携帯電話機が新たに追加されたデバイスへ送るか、または確立した秘密鍵に対応する。
・アクセス制御リスト（ＡＣＬ）は、ｄｅｖｉｃｅ1が通信できるデバイスのリストである。
・セキュリティレベルにより、ｄｅｖｉｃｅ１へ提供されるセキュリティサービス、及びその通信を安全にするために使用されるセキュリティプロトコルを特定することができる。これは、デバイスが外部との通信を許可されるかどうか、及びどの程度まで許可されるかに関する表示を更に含むことができる。例えば、通信が許可されるＷＨＡＮの外部のデバイス又は場所（例えばドメイン）が記憶され、他の全ては禁止される。したがって、この欄に記憶された情報は、「セキュリティポリシー」の一部分でもある。
・セッション鍵は、デバイスによって使用される現在のセッション鍵に対応する。
・ステータスは、追加されたデバイスがＷＨＡＮへ招待されたかどうか、又はそれがＷＨＡＮの恒久的なメンバであるかどうかを示すものである。これについては、後で説明する。
・満了日付は、デバイスがいつまでネットワークに参加することを許可されるかを示すものである。
【００５４】
これまでのプロセスは、デバイスをＷＨＡＮへ追加しなければならない度に繰り返される。
【００５５】
携帯電話機は更に、次のようにしてデバイスのグループを追加することができる。
・ＷＨＡＮへ追加するデバイスへ秘密鍵を配信する。
・鍵が送られた全てのデバイスに関する設定情報を含む設定メッセージをボックスへ発する。
【００５６】
一実施形態において、各デバイスは、異なる秘密鍵を割り当てられ、安全な「１対１」の通信チャネルの確立が可能になる。
【００５７】
設定パラメータがボックスへ送られると、携帯電話機はこれらのパラメータのコピーをそのデータベース内に保存する。
【００５８】
携帯電話機の設定機能へのアクセスは、ＷＨＡＮ管理者によって最初に指定された強力なパスフレーズの入力を必要とする。これにより、管理者のデバイスの制御を取った攻撃者が、ネットワークの設定を変更する危険性を低減できる。
【００５９】
以下、一実施形態に基づく鍵管理について説明する。
【００６０】
２つのデバイスｄｅｖｉｃｅ1及びｄｅｖｉｃｅ2が安全な通信チャネルを確立したいとき、それらのデバイスはリクエストをボックスへ送る。ボックスは、秘密鍵の確立をリクエストしたデバイスが通信を許可されることを制御する。このためにボックスは、デバイスがそれぞれのＡＣＬの中に現れていることを検証する。現れていれば、ボックスは秘密鍵のｓｅｓｓｉｏｎ＿ｋｅｙ１（表１参照）を選択し、それをｄｅｖｉｃｅ1の長期秘密鍵（表１のＳ1）で暗号化してｄｅｖｉｃｅ1へ送り、それをｄｅｖｉｃｅ2の長期秘密鍵で暗号化してｄｅｖｉｃｅ2へ送る。Ｋｅｒｂｅｒｏｓのようなソリューション（例えば、Ｊ．Ｋｏｈｌ，Ｃ．Ｎｅｕｍａｎ．Ｔｈｅ  Ｋｅｒｂｅｒｏｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｖ５），ＲＦＣ  １５１０，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９９３を参照）を使用して、鍵の確立を管理することができる。デバイスがＷＨＡＮを離脱しなければならないとき、管理者の携帯電話機は、ネットワークを離脱するデバイスによって前に使用されていた鍵を更新することができるボックスに通知する。ボックスは、更に、そのデータベースから、ＷＨＡＮを離脱したデバイスに対応する項目を削除する。新たなＡＣＬが定められたとき、及びデバイスがネットワークから排除されなければならないときなどの場合、鍵の更新もボックスによって行われる。これにより、鍵が更新されないために離脱したデバイスが依然としてトラフィックを受信できる事態を回避できる。
【００６１】
ここで、一実施形態に基づく承認管理について説明する。
【００６２】
ＷＨＡＮ管理者が秘密鍵をｄｅｖｉｃｅ1へ割り当てた後、ＷＨＡＮ管理者は、ｄｅｖｉｃｅ1が通信を許可されるデバイスのリストを指定する。これは、ＷＨＡＮ管理者の携帯電話機上の適切なメニューを起動することによって、容易に行われなければならない。一度、これが行われると、携帯電話機はリストを通信ボックスへ送り、通信ボックスは自己のデータベースのアクセス制御リスト（ＡＣＬ）（表１を参照）として前記リストを追加する。
【００６３】
ユーザは、更に、ネットワークへ追加されたデバイスへステータスを割り当てることができる。「ｐｅｒｍａｎｅｎｔ」と「ｉｎｖｉｔｅｄ」という２つのステータスで十分である。ステータス「ｐｅｒｍａｎｅｎｔ」は、ＷＨＡＮの恒久的なメンバであるデバイスについて使用される。ステータス「ｉｎｖｉｔｅｄ」は、デバイスの一時的な追加を可能にする。ステータス「ｉｎｖｉｔｅｄ」が選ばれると、ユーザは、更に、満了日付を指定することができる。満了日付の後では、招待されたデバイスはネットワークに参加することを許可されない。満了日付が経過した後、招待されたデバイスは、もはやネットワークにアクセスしてはならない。デフォルトによってステータス及び満了日付を規定することが適切である。一度有効期間が過ぎると、通信ボックスは、対応する項目を削除し、招待されたデバイスがネットワーク内の他のデバイスと通信するために使用した鍵を更新する。
【００６４】
ＡＣＬ内の状況フィールドを使用して恒久的なデバイスと招待されたデバイスを区別する代わりに、その目的のために満了日付フィールドを使用することができる。例えば、恒久的なデバイスの場合、遠い将来の満了日付（例えば２１９９年１月１日）を選ぶことができる。これはデバイスが「恒久的」であることを示す。もっと近い満了日付は「招待されたデバイス」であることを示す。
【００６５】
ここで、一実施形態に基づく他のネットワークへの接続について説明する。
【００６６】
ＷＨＡＮ内のデバイスは、管理者の携帯電話機を除いて、外部と通信するためには通信ボックスと通信しなければならない。通信ボックスがリクエストを受け取ると、通信ボックスは、デバイスへ割り当てられたセキュリティレベルが外部へのアクセスを許可していることを検証することによって、デバイスが外部へのアクセスを許可されているかどうかを検証する。許可されていれば、通信ボックスはセキュリティポリシーを使用して、外部との間で確立される通信を保護するために使用されなければならないサービス及びプロトコルを特定する。デバイスに割り当てられたセキュリティレベルが、外部との通信を許可していなければ、通知がデバイスへ送られて、内部との接続が可能でないことをデバイスに知らせることができる。
【００６７】
ここで、一実施形態に基づく他のネットワークからＷＨＡＮへの接続の確立について説明する。
【００６８】
外部からＷＨＡＮへアクセスしようとするデバイスは、プロトコルを使用して自己を通信ボックスに対して認証しなければならない。このプロトコルは、通信ボックスのセキュリティポリシーに基づいて通信ボックスによって指定される。次に、認証されたデバイスに関連づけられたセキュリティレベルに関して、通信ボックスは、外部からアクセスできるＷＨＡＮ内のデバイスを特定する。通信ボックスは、ＷＨＡＮ内のデバイス及びＷＨＡＮ外のデバイスへ同じ秘密鍵を配信する。通信ボックスは、更に、それらのデバイスが使用しなければならないプロトコル及び提供されるサービスをそれらのデバイスに対して指定する。
【００６９】
下記では、本発明の実施形態に従ったセキュリティ管理のいくつかの態様を説明する。
【００７０】
上記で説明したソリューションは、管理が容易である。なぜなら、サービスプロバイダは、認証された管理メッセージをボックスへ送って、技術的な問題をオンラインで解決するからである。管理メッセージを利用する前に、ボックスは、ネットワークプロバイダの公開鍵を用いて管理メッセージの信憑性を検証する必要がある。ボックスが働かず、オンラインで修復できない場合、サービスプロバイダは技術者をＷＨＡＮ所有者の家庭又は会社へ派遣することができる。一実施形態によれば、通信ボックスが修復を必要とする間、通信ボックスとして動作する管理者の携帯電話機によって、ＷＨＡＮが依然として保護される。
【００７１】
サービスに加入したユーザは、更に、ボックス又は管理者の携帯電話機が利用可能でないとき、通信ボックスとして動作できるデバイスを追加する必要があるかもしれない。この追加は、サービスを提供するネットワークオペレータとの予約を有する携帯電話機へ正しいセキュリティレベルを割り当てることによって行うことができる。次に、ボックスは、更に、ＷＨＡＮ管理者によって指定された設定パラメータをその携帯電話機へ送り、設定パラメータが変更されると、常にこれらのパラメータを更新する更新メッセージをその携帯電話機へ送ることができる。
【００７２】
管理者の携帯電話機の公開鍵が、ネットワークプロバイダの管理者によって無効にされたとき、ネットワークプロバイダは、新たな管理者の公開鍵をボックスへ送る。ボックスは、前の管理者の公開鍵を削除し、新たに受け取った公開鍵に置き換える。更に、管理者の携帯電話機がネットワーク内のデバイスと共有していた全ての鍵が更新される。通信ボックスの公開鍵を無効にする必要があれば、ネットワークプロバイダは、ボックスが３Ｇネットワーク又は／及びインターネットへ接続することをもはや許可しない。管理者の携帯電話機はネットワークプロバイダから認証メッセージを受け取り、管理者の携帯電話機が通信ボックスとして動作できることとなる。ネットワーク内のデバイスによって使用された鍵は更新される。後で、新たなボックス又は新たなボックスのスマートカードがＷＨＡＮ管理者へ送られる。
【００７３】
図１は、本発明の実施形態が使用できる環境を概略的に示している。通信管理デバイスは、ここでは「ゲートウェイ」として示されている。ネットワークのデバイス（ＷＨＡＮデバイス）は、ゲートウェイを介して相互に通信するか、ネットワークの外部にアクセスできる。これは、例えば、モバイルネットワークオペレータネットワーク（ＭＮОネットワーク）を介することとして示されている。ＷＨＡＮデバイスは、ＭＮОネットワークを介して、携帯電話機又はインターネットにアクセスすることができる。
【００７４】
図１の設定デバイスは、モバイルデバイスとして示されている。ゲートウェイは、モバイルデバイスを介して、安全な通信チャネルデバイス情報、例えば、モバイルデバイスによって個々のデバイスへ割り当てられた秘密鍵、及び管理テーブル内に記憶される他の情報、例えば、デバイスが恒久的なデバイスであるか招待されたデバイスであるか、デバイスの満了時間、デバイスが接続できる他のデバイス、及びＡＣＬ内に記憶される他の項目を受け取る。
【００７５】
長期鍵及び可能性としてアクセス制御管理情報のＷＨＡＮデバイスに対する鍵配信は、設定デバイス（モバイルデバイス）により、盗聴による攻撃を防止する短距離インタフェースを介して行われる。
【００７６】
ＷＨＡＮデバイス間の通信は、セッション鍵をデバイスへ配信するゲートウェイを介して確立される。
【００７７】
ゲートウェイ及びＭＮОネットワーク間の安全な通信チャネル（これは、前述したように、相互認証によって保護される）を介して、外部への通信を管理（及び規定された１つ又は複数のセキュリティポリシーに従って制限）することができる。更に、ＭＮОネットワークは、この通信チャネルを介して、保守及び修復のためにゲートウェイにアクセスすることができる。
【００７８】
更に、この通信チャネルを介して、外部からのＷＨＡＮネットワークへのアクセスを制御及び管理することができる。１つ又は複数のセキュリティポリシーの中で規定されていれば制限することができる。
【００７９】
ここで図２に関連して、本発明に基づく更なる実施形態の動作を説明する。最初に、設定デバイス（携帯電話機）が自己を認証サーバに対して認証する。これは、自己のスマートカードに記憶された、事前に登録された携帯電話機の秘密鍵に基づいて行われる。一度認証が成功すると、携帯電話機は、図２の上方に示されるネットワークオペレータ及びそのサーバのドメインへアクセスできる。このサーバは、鍵及び証明書を生成できるいくつかの証明機関へ接続している。
【００８０】
証明機関は、（携帯電話機からのリクエストがあると）ＷＨＡＮネットワークへ追加されるデバイスについて証明書を生成し（これはネットワークのルート証明書に基づいて行うことができる）、それらの証明書を携帯電話機へ転送する。携帯電話機は、対応する鍵と一緒にそれらの証明書を使用して、新たに追加されるデバイスを初期化し、メッシュネットワークであるＷＨＡＮを管理する。これは、図２において、携帯電話機へ配信された証明書及びインプリンティングキー（imprinting key）（デバイスの秘密鍵）が、短距離通信インタフェースを経由してこれらのデバイスへ渡されることにより示されている。このステップの間に、ネットワーク管理に関する更なる設定、例えば、１つ又は複数のセキュリティポリシー、ＱｏＳ情報、リソース使用設定、及び経路指定情報が、これらのデバイスへ転送できる。図２では、例としてプリンタ、テレビセット、電子レンジ、冷蔵庫、ハイファイ装置、及びビデオカメラなどの一連のデバイスが示されている。これらは、このようにしてネットワークデバイスとして設定できる。
【００８１】
（ネットワークオペレータに属する）サーバは、アクセス制御リストＡＣＬ、証明書、インプリンティングキー、ゲスト及びネットワークルート証明書（ルート証明書は、証明書の信憑性を検証するためのＣＡ証明書である）、個々のデバイスの公開鍵と秘密鍵、ネットワークＩＤ、及び各ネットワークデバイスのデバイスＩＤのような全ての情報を記憶できる。このようにして、ＷＨＡＮに関する全ての情報が、モバイルネットワークオペレータのサーバに記憶され、ＷＨＡＮ及び可能性として携帯電話機の関連情報のイメージを維持する。
【００８２】
図２から分かるように、各ネットワークデバイスはインプリンティングキー及び自己の証明書を有する。これらによって、各ネットワークデバイスはネットワーク内の他のデバイスと安全に通信することができる。
【００８３】
本実施形態において、別個の通信管理デバイスは示されていない。本実施形態において、別個の通信管理デバイスの機能は、携帯電話機自体によって引き継がれている。この携帯電話機はＡＣＬ及び他の関連情報を記憶して、ＷＨＡＮの動作を維持及び制御する。
【００８４】
これまでに説明した実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現できることが、当業者によって理解されるであろう。本発明の実施形態に関連して説明したモジュール及び機能は、全体的又は部分的にマイクロプロセッサ又はコンピュータにより実現できる。マイクロプロセッサ又はコンピュータは、本発明の実施形態に関連して説明した方法に基づいて動作するように適切にプログラムできる。本発明の実施形態を実施する装置は、例えば、通信管理デバイス又は設定デバイスを含むことができる。これらのデバイスは適切にプログラムされ、本発明の実施形態で説明したネットワーク管理方法を実行することができる。
【００８５】
本発明の実施形態によれば、データキャリアの中に記憶されるか、他の方法で、物理手段、例えば、記録媒体又は伝送リンクによって具体化されるコンピュータプログラムが提供される。このコンピュータプログラムは、前述した本発明の実施形態に基づいてコンピュータを動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態が使用できる環境を概略的に示す説明図である。
【図２】本発明の更なる実施形態が使用できる環境を概略的に示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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