(57)【要約】【課題】モバイルアドホックネットワークにおける暗号文の秘密性が保証される暗号化キー割り当て方法を提供する。【解決手段】ノードＡで第１の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成する。ノードＡで生成された第１の暗号化方法による公開キーをノードＢに伝送すると、ノードＢでは第２の暗号化方法による共通キー生成のための所定のパラメータを生成する。ノードＢで生成された所定のパラメータを第１の暗号化方法による公開キーで暗号化して、ノードＡに暗号文として伝送すると、ノードＡでは自分の秘密キーを用いて復号化する。復号化された暗号文を用いて、ノードＡにおいて、第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、生成された第２の暗号化方法による公開キーを暗号化して、ノードＢに暗号文として伝送する。ノードＢにおいて、ノードＡから伝送されてくる暗号文を受信して自分の秘密キーで復号化する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルアドホックネットワークにおけるノードＡで第１の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成するステップと、
前記生成された公開キーを前記ノードＢに伝送し、前記ノードＢから伝送されてくる暗号文を受信して自分の秘密キーで復号化するステップと、
前記復号化された暗号文を用いて第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、生成された第２の暗号化方法による公開キーを第１の暗号化方法による公開キーで暗号化してノードＢに伝送するステップとを含むことを特徴とするモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項２】
前記第１の暗号化方法は、公開キー暗号化方法であることを特徴とする請求項１に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項３】
前記暗号文は、第１の暗号化方法によるノードＡの公開キーで暗号化されたものであり、第１の暗号化方法によるノードＢの公開キーと、第２の暗号化方法によるグローバルパブリックエレメントと、第２の暗号化方法によるノードＢの公開キーとからなる所定のパラメータであることを特徴とする請求項２に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項４】
前記第２の暗号化方法による公開キーを暗号化してノードＢに伝送するとき、前記復号化された暗号文により得られる第１の暗号化方法によるノードＢの公開キーで暗号化することを特徴とする請求項２に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項５】
前記第２の暗号化方法は、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法であり、前記生成されたディフィ-ヘルマン型暗号化方法による自分の秘密キーと前記暗号文から得られるディフィ-ヘルマン型暗号化方法によるノードＢの公開キーとを用いて共通キーを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項６】
モバイルアドホックネットワークにおけるノードＢで、ノードＡから第１の暗号化方法によるノードＡの公開キーが受信されると、第２の暗号化方法による共通キーの生成のための所定のパラメータを生成するステップと、
前記生成された所定のパラメータを前記受信されたノードＡの公開キーで暗号化してノードＡに伝送するステップと、
前記ノードＡから伝送されてくる暗号文を受信して自分の秘密キーで復号化するステップとを含むことを特徴とするモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項７】
前記所定のパラメータは、第１の暗号化方法によるノードＢ公開キーと、第２の暗号化方法によるグローバルパブリックエレメントと、第２の暗号化方法による自分の公開キーとからなることを特徴とする請求項６に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項８】
前記第１の暗号化方法は、公開キー暗号化方法であることを特徴とする請求項６に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項９】
前記暗号文は、第１の暗号化方法によるノードＢの公開キーで暗号化されたことを特徴とする請求項８に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項１０】
前記第２の暗号化方法は、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法であり、前記復号化された暗号文から得られるディフィ-ヘルマン型暗号化方法によるノードＡの公開キーとディフィ-ヘルマン型暗号化方法による自分の秘密キーとを用いて共通キーを生成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項６に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項１１】
モバイルアドホックネットワークにおけるノードＡで第１の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成するステップと、
前記ノードＡで前記生成された第１の暗号化方法による公開キーをノードＢに伝送すると、前記ノードＢでは、第２の暗号化方法による共通キーの生成のための所定のパラメータを生成するステップと、
前記ノードＢで前記生成された所定のパラメータを前記第１の暗号化方法による公開キーで暗号化して前記ノードＡに暗号文として伝送すると、前記ノードＡでは、自分の秘密キーを用いて復号化するステップと、
前記復号化された暗号文を用いて、前記ノードＡにおいて、第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、生成された第２の暗号化方法による公開キーを暗号化して前記ノードＢに暗号文として伝送するステップと、
前記ノードＢで、前記ノードＡから伝送されてくる暗号文を受信して自分の秘密キーで復号化するステップとを含むことを特徴とするモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項１２】
前記所定のパラメータは、第１の暗号化方法によるノードＢの公開キーと、第２の暗号化方法によるグローバルパブリックエレメントと、第２の暗号化方法によるノードＢの公開キーとからなることを特徴とする請求項１１に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項１３】
前記第１の暗号化方法は、公開キー暗号化方法であることを特徴とする請求項１１に記載のモバイルアドホック上の暗号化のためのノード間の キー割り当て方法。
【請求項１４】
前記第２の暗号化方法は、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法であり、前記ノードＡにおいて、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法による自分の秘密キーと前記復号化された所定のパラメータにより得られるディフィ-ヘルマン型暗号化方法によるノードＢの公開キーとを用いて共通キーを生成するステップと、
前記ノードＢにおいて、自分の秘密キーで復号化された暗号文により得られるディフィ-ヘルマン型暗号化方法によるノードＡの公開キーとディフィ-ヘルマン型暗号化方法による自分の秘密キーとを用いて共通キーを生成するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法。
【請求項１５】
モバイルアドホックネットワークにおけるノードＢに第１の暗号化方法による自分の公開キーを伝送し、前記ノードＢから伝送されてくる暗号文を自分の秘密キーを用いて復号化し、復号化された暗号文を用いて第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、前記生成された第２の暗号化方法による公開キーを第１の暗号化方法による公開キーで暗号化してノードＢに伝送する暗号化部と、
前記暗号化部での暗号化及び復号化のために要求または生成される情報を格納する情報格納部とを備えることを特徴とするネットワーク装置。
【請求項１６】
前記モバイルアドホックネットワークにおける特定のノードと接続される通信リンクを介して情報の送受信が可能となるように処理する送受信部と、
前記暗号化部での復号化過程を経て得られる情報に基づくアプリケーションの提供のための動作制御を行うアプリケーション駆動部とをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載のネットワーク装置。
【請求項１７】
前記暗号文は、第１の暗号化方法による自分の公開キーで暗号化されたものであり、第１の暗号化方法によるノードＢの公開キーと、第２の暗号化方法によるグローバルパブリックエレメントと、第２の暗号化方法によるノードＢの公開キーとからなる所定のパラメータであることを特徴とする請求項１５に記載のネットワーク装置。
【請求項１８】
前記第１の暗号化方法は、公開キー暗号化方法であり、前記第２の暗号化方法による公開キーを暗号化してノードＢに伝送するとき、前記復号化された暗号文により得られる第１の暗号化方法によるノードＢの公開キーで暗号化することを特徴とする請求項１５に記載のネットワーク装置。
【請求項１９】
前記第２の暗号化方法は、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法であり、前記生成されたディフィ-ヘルマン型暗号化方法による自分の秘密キーと前記暗号文から得られるディフィ-ヘルマン型暗号化方法によるノードＢの公開キーとを用いて共通キーを生成するステップを含むことを特徴とする請求項１５に記載のネットワーク装置。
【請求項２０】
モバイルアドホックネットワークにおけるノードＡから第１の暗号化方法による公開キーが受信されると、第２の暗号化方法による共通キーの生成のために所定のパラメータを生成し、前記生成された所定のパラメータを前記第１の暗号化方法による公開キーで暗号化してノードＡに伝送し、前記ノードＡから伝送されてくる暗号文を自分の秘密キーで復号化する暗号化部と、
前記暗号化部での暗号化及び復号化のために要求または生成される情報を格納する情報格納部とを備えることを特徴とするネットワーク装置。
【請求項２１】
前記モバイルアドホックネットワークにおける特定のノードと接続される通信リンクを介して情報の送受信が可能となるように処理する送受信部と、
前記暗号化部での復号化ステップを経て得られる情報に基づくアプリケーションの提供のための動作制御を行うアプリケーション駆動部とをさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載のネットワーク装置。
【請求項２２】
前記所定のパラメータは、第１の暗号化方法による公開キーと、第２の暗号化方法によるグローバルパブリックエレメントと、第２の暗号化方法による公開キーとからなる所定のパラメータであることを特徴とする請求項２０に記載のネットワーク装置。
【請求項２３】
前記第１の暗号化方法は、公開キー暗号化方法であり、所定のパラメータは、前記第１の暗号化方法によるノードＡの公開キーで暗号化することを特徴とする請求項２０に記載のネットワーク装置。
【請求項２４】
前記第２の暗号化方法は、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法であり、前記復号化された暗号文により得られるディフィ-ヘルマン型暗号化方法によるノードＡの公開キーとディフィ-ヘルマン型暗号化方法による自分の秘密キーとを用いて共通キーを生成するステップを含むことを特徴とする請求項２０に記載のネットワーク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当て方法及びこれを用いたネットワーク装置に関し、より詳しくは、認証サーバやキー割り当てセンター(ＫＤＣ)の無いモバイルアドホック環境において、所定の第１及び第２の暗号化方法を用いて、第２の暗号化方法による共通キー生成のための所定のパラメータを送受信することにより、二つのノード間の暗号化のためのキー割り当てを安定かつ信頼できるように行い得るモバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当て方法及びこれを用いたネットワーク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報通信網の発展に伴い、様々な情報が有無線通信網を介して交換されている。
【０００３】
このような有無線通信網を備えた二つのノード間のデータ暗号化方法として、最も一般的に使用される方法は、公開キー/秘密キー(public key/private key)に基づくデータ暗号化方法がある。
【０００４】
また、ディフィ-ヘルマン(Diffie-Hellman)型キー割り当てプロトコルを利用するディフィ-ヘルマン型暗号化方法、及びこれらの二つの方法を組み合わせた方法がある。
【０００５】
この中、公開キー/秘密キーに基づくデータ暗号化方法は、公開キー暗号化方法と呼ばれるものであり、図１ａに示すように行われる。
【０００６】
図１ａに示すように、公開キー暗号化方法に基づく認証及び暗号化システムでの動作は、大別して、各ノードで生成された公開キーＫＵａやＫＵｂをキー割り当てセンターに登録するステップと、各ノード間で認証及び暗号化を行うために、キー割り当てセンターから相手の公開キーを要請するステップと、キー割り当てセンターから得られた相手の公開キーで暗号化して伝送するステップとからなる。
【０００７】
即ち、Ａ,Ｂの二つのノードは、公開キー暗号化方法による公開キーや秘密キー(以下、公開キー、秘密キーと称する)の対をそれぞれ生成し(ＫＵａ、Ｐａ)、(ＫＵｂ、Ｐｂ)、公開キー(ＫＵａ、ＫＵｂ)をキー割り当てセンターに伝送してキー割り当てセンターに登録する。
【０００８】
一例として、ノードＡにおいて、ノードＢと通信しようとする場合、ノードＢに使用者認証のための認証情報を伝送するために、キー割り当てセンターにノードＢの公開キーＫＵｂを要請する。
【０００９】
キー割り当てセンターから、要請したノードＢの公開キーＫＵｂが受信されると、認証情報を受信された公開キーＫＵｂで暗号化し、暗号化された暗号文ＥＫＵｂをノードＢに伝送する。
【００１０】
ノードＢでは、受信される暗号文ＥＫＵｂを自分の秘密キーＰｂで復号し、復号されたノードＡの認証情報で使用者認証を行う。
【００１１】
他の例として、使用者認証過程を通して認証されたノードＡからノードＢに所定のメッセージを暗号文として伝送しようとする場合、ノードＡでは、キー割り当てセンターから提供されたノードＢの公開キーＫＵｂを用いてメッセージを暗号化(encryption)し、暗号化された暗号文ＥＫＵｂをノードＢに伝送する。
【００１２】
このような暗号文ＥＫＵｂを受信したノードＢでは、自分の秘密キーＰｂで受信された暗号文ＥＫＵｂを復号化(decryption)し、該当のメッセージを処理する。
【００１３】
ディフィ-ヘルマン(Diffie-Hellmａn)型暗号化方法は、ディフィ-ヘルマン型キー割り当てプロトコルを用いて生成される共通キーＺで暗号化するものであり、図１ｂに示すように行われる。
【００１４】
図１ｂに示すように、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法に基づく認証及び暗号化システムでの動作は、ノードＡ、Ｂにおいて、グローバルパブリックエレメント(global public elements)q、αを認知していることを前提として行われる。
【００１５】
先ず、ノードＡ、Ｂでは、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法による秘密キーや公開キー(以下、ディフィ-ヘルマン秘密キー、ディフィ-ヘルマン公開キーと称する)の対をそれぞれ生成し((Ｘａ、Ｙａ)、(Ｘｂ、Ｙｂ))、生成された公開キーＹａ、Ｙｂを交換する。
【００１６】
次に、自分のディフィ-ヘルマン秘密キーや相手のディフィ-ヘルマン公開キーを用いて共通キーＺを生成し、これを暗号化に利用し、暗号化された暗号文は、それぞれ自分のディフィ-ヘルマン秘密キーを用いて解読する。
【００１７】
公開キー暗号化方法とディフィ-ヘルマン(Diffie-Hellman)型暗号化方法とを組み合わせた暗号化方法は、図１ｃに示すように行われる。
【００１８】
即ち、自分の秘密キーＰａ、Ｐｂや公開キーＫａ、Ｋｂを生成したノードＡ、Ｂにおいて、生成された公開キーＫａ、Ｋｂをキー割り当てセンターに登録した後、ディフィ-ヘルマン秘密キーＸａ、Ｘｂ及び公開キーＹａ、Ｙｂを生成する。
【００１９】
次に、ノードＡでは、ディフィ-ヘルマン公開キーＹａをキー割り当てセンターから提供されたノードＢの公開キーＫＵｂで暗号化して、ノードＢに伝送し(ＥＫＵｂ(Ｙａ))、ノードＢでは、ディフィ-ヘルマン公開キーＹｂをキー割り当てセンターから提供されたノードＡの公開キーＫＵａで暗号化し、ノードＡに伝送する(ＥＫＵａ(Ｙｂ))。
【００２０】
各公開キーＫａ、Ｋｂで暗号化されたディフィ-ヘルマン公開キーＥＫＵｂ(Ｙａ)、ＥＫＵａ(Ｙｂ)を受信した各ノードでは、自分のディフィ-ヘルマン秘密キー(Ｘａ、Ｘｂを用いて復号し、復号された公開キーＹａ、Ｙｂを用いてディフィ-ヘルマン型共通キー(Ｚ；以下、ディフィ-ヘルマン共通キーと称する)を生成して、使用者認証及びメッセージ情報を暗号化するときに利用する。
【００２１】
このような暗号化方法のうち、キー割り当てセンターを利用する方法は、中央集中化された管理や標準化された支援サービス無しに臨時網を構成する独自な無線移動ホスト集合の移動網に基づく構造を支援するモバイルアドホックネットワーク(Mobile ad Hoc Network：以下、ＭＡＮＥＴと称する)では使用することができない。
【００２２】
即ち、図２に示すように、ＭＡＮＥＴにおいては、インターネットのような既存のインフラに頼らず、独立して設けられており、各モバイルノードの移動によりネットワークの規模及びリンク(Link)が随時に変動するため、バックボーンホストや他の移動ホストへの連結を行うための固定された制御装置が存在しない。
【００２３】
これにより、各モバイルノードから公開キーの提供を受けて登録するか、モバイルノードの要請により該当の公開キーを提供できるキー割り当てセンターが存在することができない。
【００２４】
このようなＭＡＮＥＴにおいては、自分の秘密キーと相手の公開キーとを組み合わせて共通キーを生成するディフィ-ヘルマン型暗号化方法が広く用いられている。
【００２５】
しかし、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法は、代数学的手法に基づく所定の数式を用いてディフィ-ヘルマン秘密キー及び公開キーを生成しているため、悪意の使用者に容易に露出される恐れがあるという問題点があった。
【００２６】
即ち、悪意の使用者がディフィ-ヘルマン型暗号化方法のグローバルパブリックエレメントのq、αを認知している状態で、ノードＡ、Ｂのディフィ-ヘルマン公開キーのＹａ、Ｙｂを獲得すると、この値を用いて二つのノードのディフィ-ヘルマン秘密キーのＸａ、Ｘｂを求めることができる。
【００２７】
これにより、悪意の使用者は、ノードＡ、Ｂの間で送受信される暗号文を復号化して解析することが可能となるため、ディフィ-ヘルマン型キー割り当て暗号化方法のみでは、各ノード間で送受信される暗号文に対する秘密性が保証されないという問題点があった。
【００２８】
従って、ＭＡＮＥＴに基づいて暗号文の秘密性が保証される暗号化キー割り当て方法が求められている実情である。
【００２９】
韓国公開特許2001-008102(安全なディ血-泳ぐ蔓荊キー合意プロトコール具現方法)はAは臨時秘密鍵と公開鍵の臨時キー双を生成、 臨時公開鍵と公開鍵証明書を伝送して、Bは確認の後臨時キー双を生成のような内容を伝送して、相互間のセッションすることを生成する過程で構成されたキー合意プロトコール具現方法を開始しているが、これは大事学籍で成る所定の数学式を利用するディ血-泳ぐに適形暗号化方法を通じてディ血-泳ぐ蔓荊で秘密鍵及び公開することを作りだから樂毅のユーザーに容易に露出される問題点がある。
【特許文献１】韓国公開特許第2001-008102号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、モバイルアドホックネットワークに基づく暗号文の秘密性が保証される暗号化キー割り当てキー割り当て方法を提供することを目的とする。
【００３１】
また、本発明は、モバイルアドホックネットワーク上の二つのノードの間で送受信される情報の安全性を保証できるようにすることを他の目的とする。
【００３２】
また、本発明は、それぞれのノードにおいて、グローバルパブリックエレメント(global public elements)を認知していることを前提とすることなく、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法を用いて暗号化キーを生成可能とすることをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
上記の目的を達成するために、本発明に係るモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法及びこれを用いたネットワーク装置は、モバイルアドホックネットワークにおける所定の二つのノード間の暗号化キー割り当てにおいて、第1及び第２の暗号化方法を用いて、第２の暗号化方法による共通キー生成のための所定のパラメータを送受信することにより、暗号化のための共通キーを安定して生成できるようになっている。
【００３４】
第２の暗号化方法による共通キー生成のための所定のパラメータは、第１の暗号化方法による公開キーと、第２の暗号化方法によるグローバルパブリックエレメントq、αと、第２の暗号化方法による公開キーとからなる。
【００３５】
本発明の一実施形態のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法は、モバイルアドホックネットワークにおけるノードＡで第１の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成するステップと、生成された公開キーをノードＢに伝送し、ノードＢから伝送されてくる暗号文を受信して自分の秘密キーで復号化するステップと、復号化された暗号文を用いて第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、生成された第２の暗号化方法による公開キーを第１の暗号化方法による公開キーで暗号化してノードＢに伝送するステップとを含むことを特徴とする。
【００３６】
本発明の他の実施形態のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法は、モバイルアドホックネットワークにおけるノードＢにおいて、ノードＡから第１の暗号化方法によるノードＡの公開キーが受信されると、第２の暗号化方法による共通キーの生成のための所定のパラメータを生成するステップと、生成された所定のパラメータを受信されたノードＡの公開キーで暗号化し、これをノードＡに伝送するステップと、ノードＡから伝送されてくる暗号文を受信して自分の秘密キーで復号化するステップとを含むことを特徴とする。
【００３７】
本発明のさらに他の実施形態のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法は、モバイルアドホックネットワークにおけるノードＡで第１の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成するステップと、ノードＡで前記生成された第１の暗号化方法による公開キーをノードＢに伝送すると、ノードＢでは第２の暗号化方法による共通キーの生成のための所定のパラメータを生成するステップと、ノードＢで生成された所定のパラメータを第１の暗号化方法による公開キーで暗号化し、これをノードＡに暗号文として伝送すると、ノードＡでは自分の秘密キーを用いて復号化するステップと、復号化された暗号文を用いて、前記ノードＡにおいて、第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、生成された第２の暗号化方法による公開キーを暗号化して、前記ノードＢに暗号文として伝送するステップと、ノードＢにおいて、ノードＡから伝送されてくる暗号文を受信して、自分の秘密キーで復号化するステップとを含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明の一実施形態のモバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当て方法を用いたネットワーク装置は、モバイルアドホックネットワークにおけるノードＢに第１の暗号化方法による自分の公開キーを伝送し、ノードＢから伝送されてくる暗号文を自分の秘密キーを用いて復号化し、復号化された暗号文を用いて第２の暗号化方法による秘密キー及び公開キーを生成し、生成された第２の暗号化方法による公開キーを第１の暗号化方法による公開キーで暗号化してノードＢに伝送する暗号化部と、暗号化部での暗号化及び復号化のために要求または生成される情報を格納する情報格納部とを備えることを特徴とする。
【００３９】
本発明の他の実施形態のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法を用いたネットワーク装置は、モバイルアドホックネットワークにおけるノードＡから第１の暗号化方法による公開キーが受信されると、第２の暗号化方法による共通キーの生成のために所定のパラメータを生成し、生成された所定のパラメータを前記第１の暗号化方法による公開キーで暗号化した後、ノードＡに伝送し、ノードＡから伝送されてくる暗号文を自分の秘密キーで復号化する暗号化部と、暗号化部での暗号化及び復号化のために要求または生成される情報を格納する情報格納部とを備えることを特徴とする。
【００４０】
また、モバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法を用いたネットワーク装置は、モバイルアドホックネットワークにおける特定のノードと接続される通信リンクを介して情報の送受信が可能となるように処理する送受信部と、暗号化部での復号化過程を経て得られる情報に基づくアプリケーション提供のための動作制御を行うアプリケーション駆動部とをさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４１】
以上のように、本発明によると、モバイルアドホックネットワークに基づく暗号化キー割り当て方法により、暗号化通信の際、送受信される暗号文の秘密性を保証することができる。
【００４２】
なお、本発明によると、モバイルアドホックネットワークにおける二つのノード間で送受信される情報の安全性を保証することができる。
【００４３】
さらに、本発明によると、各ノードでグローバルパブリックエレメントを認知していることを前提とすることなく、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法を用いて暗号化キーを生成することができる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、添付図面に基づいて詳しく説明する。
【００４５】
図３は、本発明の一実施の形態のモバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当てシステム構成を概略的に示す図である。
【００４６】
図３に示すように、本発明によるシステムは、所定のノードを対象として、暗号文の伝送を開始しようとする使用者のモバイルノード(以下、ノードＡと称する)１００と、ノードＡ１００から伝送される暗号文によって情報を受信して処理する対象のモバイルノード(以下、ノードＢと称する)３００と、ノードＡ１００とノードＢ３００との間のデータ送受信経路に当たる通信リンク５００とから構成される。
【００４７】
各ノードＡ、Ｂ１００、３００は、ネットワーク上に存在する端末機で、ノードＰＣ、コンピュータ、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)、携帯電話などから具現されるものであり、公開キー暗号化方法及びディフィ-ヘルマン型暗号化方法を用いたキー割り当てにより、暗号化のための共通キーを安定して生成できるようにするネットワーク装置１０を備えている。
【００４８】
図４は、本発明の一実施形態のネットワーク装置１０の概略構成図である。
【００４９】
図４に示すように、ネットワーク装置１０は、通信リンク５００を介して情報の送受信が可能となるように処理する送受信部１１と、送受信部１１を介して暗号文を送受信するために、暗号化及び復号化のための動作制御を行う暗号化部１３と、暗号化部１３を介して検出される情報を格納する情報格納部(Data Base)１５と、暗号化部１３での復号化過程を経て得られる情報に基づくアプリケーションの提供のための動作制御を行うアプリケーション駆動部１７とを備えている。
【００５０】
また、暗号化部１３では、通信しようとする特定のノードと、公開キー暗号化方法及びディフィ-ヘルマン型暗号化方法を用いて、公開キー及びディフィ-ヘルマン共通キーの生成のための所定のパラメータを交換することにより、ディフィ-ヘルマン共通キーを安定して生成できるように暗号化キー割り当てを行う。
【００５１】
ここで、前記ディフィ-ヘルマン共通キーの生成するための所定のパラメータは、グローバルパブリックエレメントのq、αと、公開キーと、ディフィ-ヘルマン公開キーとからなる。
【００５２】
一例として、ノードＡ１００では、暗号化キー割り当てを試みるために、自分の公開キーをノードＢ３００に伝送すると、ノードＢ３００では、受信されるノードＡ１００の公開キーによりディフィ-ヘルマン共通キーの生成のための所定のパラメータを生成し、受信されたノードＡ１００の公開キーで暗号化した後、ノードＡ１００に伝送する。
【００５３】
ノードＡ１００では、受信された暗号文を自分の秘密キーで復号化して検出されるグローバルパブリックエレメントを用いて、ディフィ-ヘルマン秘密キー及び公開キーを生成し、生成された自分のディフィ-ヘルマン公開キーをノードＢ３００の公開キーで暗号化し、それをノードＢ３００に伝送する。
【００５４】
これにより、各ノードＡ、Ｂ１００、３００の間でお互いに交換された相手のノードのディフィ-ヘルマン公開キーを有することとなり、これを用いて共通キーを生成する。
【００５５】
ここで、前述の本発明の一実施の形態によるネットワーク装置は、各モジュールの何れもハードウェアに構成するか、一部のモジュールをソフトウェアに構成するか、または、全体のモジュールをソフトウェアとして構成しても良い。
【００５６】
従って、本発明の一実施の形態のネットワーク装置は、ハードウェアまたはソフトウェアとして構成されることに限定されるものでなく、このような本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲内で、ソフトウェア及び/またはハードウェアの構成への他の多くの変更が可能であろう。
【００５７】
このようなネットワーク装置を適用する本発明に係るモバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当て方法について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００５８】
本発明に係るモバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当て方法は、大別して、暗号文の伝送を開始するノードＡ１００において、暗号化のためのキー割り当てを試み、自分の公開キーをノードＢ３００に伝送し、試みられたキー割り当てに対する応答としてノードＢ３００から受信される所定のパラメータを用いて共通キーを生成するステップと、ノードＢにおいて、ノードＡ１００のキー割り当ての試みにより、ディフィ-ヘルマン共通キーの生成のための所定のパラメータを生成し、生成されたパラメータをノードＡ１００に伝送した後、受信されるノードＡ１００のディフィ-ヘルマン公開キーを用いて、共通キーを生成するステップとからなる。
【００５９】
このように行われる本発明の方法について、先ず、暗号化のためのキー割り当てを試みるノードＡ１００での処理過程を説明し、ノードＡ１００からのキー割り当てに応答するノードＢ３００での処理過程を説明する。
【００６０】
図５は、本発明の一実施の形態の暗号化のためのキー割り当てを試みるノードでの動作処理過程を示す概略フローチャートである。
【００６１】
図５を参照して、先ず、キー割り当てを試みるノードＡ１００では、公開キー暗号化方法を用いて秘密キーＰａ及び公開キーＫＵａを生成する(Ｓ１)。
【００６２】
その後、生成された公開キーＫＵａをノードＢに伝送して、暗号化のためのキー割り当てを試み(Ｓ２)、これに対する応答としてノードＢ３００から伝送されてくる暗号文ＥＫＵａ(ＫＵｂ、q、α、Ｙｂ)を受信する(Ｓ３)。
【００６３】
受信される暗号文は、ノードＡ１００の公開キーで暗号化されているため、ノードＡ１００では、自分の秘密キーＰａを用いて暗号文を復号化(Decryption)する(ＤＰａ(ＥＫＵａ(ＫＵｂ、q、α、Ｙｂ)))(Ｓ４)。
【００６４】
このような復号化過程を通して、ノードＡ１００では、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法で求められるグローバルパブリックエレメントq、αと、ノードＢのディフィ-ヘルマン公開キーＹｂと、ノードＢの公開キーＫＵｂとが得られる。
【００６５】
これにより、ノードＡ１００では、復号化過程で得られたグローバルパブリックエレメントを下記の式１に適用してディフィ-ヘルマン秘密キーＸａ及び公開キーＹａを生成する。
【００６６】
【数１】
2004343717.tif 000003
【００６７】
前記式１によりディフィ-ヘルマン秘密キーＸａ及び公開キーＹａが生成されると、ノードＡ１００では、復号化過程で得られたノードＢ３００のディフィ-ヘルマン公開キーＹｂを下記の式２に適用して共通キーＺを生成する。
【００６８】
【数２】
2004343717.tif 000004
【００６９】
このような数１及び数２により、ノードＡ１００では、ディフィ-ヘルマン秘密キーＸａ、ディフィ-ヘルマン公開キーＹａ、及びディフィ-ヘルマン共通キーＺを生成する(Ｓ５)。
【００７０】
次に、ノードＡ１００では、生成されたディフィ-ヘルマン公開キーＹａを復号化過程で得られたノードＢ３００の公開キーＫＵｂを用いて暗号化し(ＥＫＵｂ(Ｙａ))、これをノードＢ３００に伝送する(Ｓ６)。
【００７１】
このような過程を通して、暗号化キー割り当てを試みるノードＡ１００では、ノードＢ３００からキー割り当ての試みに対する応答として受信される所定のパラメータを用いて、自分のディフィ-ヘルマン秘密キー及び公開キーを生成し、生成された自分のディフィ-ヘルマン公開キーをノードＢ３００に伝送することにより、暗号化のための共通キーを安定して生成することができる。
【００７２】
図６は、本発明の一実施の形態の暗号化のためのキー割り当てを受諾するノードでの動作処理過程を示す概略ブロック図である。
【００７３】
図６を参照して、先ず、ノードＢ３００では、公開キー暗号化方法を用いて秘密キーＰｂ及び公開キーＫＵｂを生成する(Ｓ１１)。
【００７４】
次に、ノードＡ１００からノードＡ１００の公開キーＫＵａが受信されると(Ｓ１２)、これにより、ノードＡ１００において暗号化のためのキー割り当てが試みられ、これに対する応答が要請されていることを感知する。
【００７５】
これにより、ノードＢ３００では、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法によりグローバルパブリックエレメントq、αを生成し、生成されたエレメントを式１に適用して、下記の式３によりディフィ-ヘルマン秘密キーＸｂ及び公開キーＹｂを生成する。
【００７６】
【数３】
2004343717.tif 000005
【００７７】
このような式３により、ノードＢ３００では、グローバルパブリックエレメントq、α、ディフィ-ヘルマン秘密キーＸｂ及び公開キーＹｂを生成する(Ｓ１３)。
【００７８】
ノードＢでは、このような過程を経て生成されたグローバルパブリックエレメントq、α、ディフィ-ヘルマン公開キーＹｂと共に、自分の公開キーＫＵｂをディフィ-ヘルマン共通キーの生成のための所定のパラメータとして設定する。
【００７９】
次に、ノードＢ３００では、設定された所定のパラメータをノードＡの公開キーＫＵａで暗号化(Encryption)して、ノードＡ１００に伝送する(ＥＫＵａ(ＫＵｂ、q、α、Ｙｂ))(Ｓ１４)。
【００８０】
次に、ノードＢ３００では、このように伝送した暗号文ＥＫＵａ(ＫＵｂ、q、α、Ｙｂ)に対する応答としてノードＡ１００から自分の公開キーＫＵｂで暗号化されたノードＡ１００のディフィ-ヘルマン公開キーＥＫＵｂ(Ｙａ)が受信されると、これを自分の秘密キーＰｂで復号化する(ＤＰｂ(ＥＫＵｂ(Ｙａ))(Ｓ１５)。
【００８１】
ノードＢ３００では、この復号化過程で得られたノードＡ１００のディフィ-ヘルマン公開キーＹａを式２に適用して、下記の式４によりディフィ-ヘルマン共通キーＺを生成する。
【００８２】
【数４】
2004343717.tif 000006
【００８３】
このような過程を通して、ノードＢ３００では、ノードＡ１００の暗号化キー割り当ての試みにより、暗号化キー割り当てのためのディフィ-ヘルマン型暗号化方法により生成される所定のパラメータをノードＡ１００に伝送し、ノードＡ１００から伝送されてくるノードＡ１００のディフィ-ヘルマン公開キーを用いて、暗号化のための共通キーを安定して生成することが可能となる。
【００８４】
このような本発明の一実施の形態のモバイルアドホックネットワークにおける暗号化のためのノード間のキー割り当て方法について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００８５】
図７は、本発明の一実施の形態の移動端末機間の通信過程を示す概略系統図である。
【００８６】
図７を参照して、端末機Ａ１００の使用者が端末機Ｂ３００の使用者に所定のデータを伝送しようとする場合、端末機Ａ１００では、使用者の要請により、送信しようとするデータを暗号化して端末機Ｂ３００と安定して通信するために、暗号化キー割り当てを試みる。。
【００８７】
これにより、端末機Ａ１００では、公開キー暗号化方法により自分の公開キーＫＵａ及び秘密キーＰａを生成し(Ｓ３１)、生成された公開キーＫＵａを端末機Ｂ３００に伝送する(Ｓ３２)。
【００８８】
端末機Ｂ３００では、端末機Ａ１００から伝送されてくる公開キーＫＵａにより、端末機Ａ１００から暗号化のためのキー割り当てが試みられることを感知する。
【００８９】
次に、端末機Ｂ３００では、端末機Ａ１００の暗号化のためのキー割り当てに応答するために、自分の秘密キーＰｂ及び公開キーＫＵｂを生成し、ディフィ-ヘルマン公開キーの伝送のために、ディフィ-ヘルマン型暗号化方法を用いてグローバルパブリックエレメントq、αを決定し、自分のディフィ-ヘルマン秘密キーＸｂ及び公開キーＹｂを生成する(Ｓ３３)。
【００９０】
このように、暗号化のためのキーが生成されると、端末機Ｂ３００では、生成されたグローバルパブリックエレメントq、αと、ディフィ-ヘルマン公開キーＹｂと、公開キーＫＵｂとからなるディフィ-ヘルマン共通キーの生成のための所定のパラメータを端末機Ａ１００から提供された端末機Ａ１００の公開キーＫＵａで暗号化し、これをノードＡに伝送する(ＥＫＵａ(ＫＵｂ、q、α、Ｙｂ))(Ｓ３４)。
【００９１】
端末機Ａ１００では、このような暗号文ＥＫＵａ(ＫＵｂ、q、α、Ｙｂ)が受信されると、自分の秘密キーＰａで復号化し、復号化過程で得られるグローバルパブリックエレメントq、αを用いて、自分のディフィ-ヘルマン秘密キーＸａ及び公開キーＹａを生成する。
【００９２】
また、端末機Ｂ３００のディフィ-ヘルマン公開キーＹｂを用いて共通キーＺを生成する(Ｓ３５)。
【００９３】
このように、端末機Ａ１００において、端末機Ｂ３００から伝送されてきた所定のパラメータを用いて共通キーＺが生成されると、端末機Ａ１００では、自分のディフィ-ヘルマン公開キーＹａを端末機Ｂ３００から伝送されてきた所定のパラメータにより得られた端末機Ｂ３００の公開キーＫＵｂで暗号化して端末機Ｂ３００に伝送する(Ｓ３６)。
【００９４】
端末機Ｂ３００では、受信される自分の公開キーＫＵｂで暗号化された端末機Ａ１００のディフィ-ヘルマン公開キーＹａを復号化過程を経て検出し、検出された端末機Ａ１００のディフィ-ヘルマン公開キーＹａを用いて共通キーＺを生成する(Ｓ３７)。
【００９５】
このような過程を通して、端末機Ａ１００と端末機Ｂ３００との間は、暗号化のための共通キーＺを有することになる。
【００９６】
このとき、悪意の使用者が二つの端末機間の通信リンクを介して暗号化キーを盗み出そうとしても、公開キーにより暗号化されたディフィ-ヘルマン共通キーの生成のための所定のパラメータを感知し難くなり、二つの端末の間では、共通キーを用いて伝送しようとするデータを安定して暗号化処理を行い、伝送することが可能となる。
【００９７】
以上のように、本発明によるモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当て方法及びをこれを用いたネットワーク装置の構成及び動作について、上記実施の形態を参照して詳細に説明され図示されてきた。即ち、第１の暗号化方法及び第２の暗号化方法をそれぞれ公開キー暗号化方法及びディフィ-ヘルマン型暗号化方法として説明してきたが、本発明は、これに限定されるものでなく、このような本発明の基本的な技術的思想を逸脱しない範囲内で、当業界の通常の知識を有する者にとっては、例えば、所定の公開キー及び秘密キーを生成し、暗号化のための共通キーを生成する暗号化方法への他の多くの変更が可能であろう。
【００９８】
また、本発明は、添付の特許請求の範囲により解釈されるべきであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１ａ】従来の暗号化方法を示す概略図である。
【図１ｂ】従来の暗号化方法を示す概略図である。
【図１ｃ】従来の暗号化方法を示す概略図である。
【図２】従来のモバイルアドホックネットワークシステムを示す概略図である。
【図３】本発明の一実施の形態のモバイルアドホックネットワークにおけるノード間の暗号化キー割り当てシステムの構成を示す概略構成図である。
【図４】本発明の一実施の形態のネットワーク装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態の暗号化のためのキー割り当てを試みるノードでの動作処理過程を示す概略フローチャートである。
【図６】本発明の一実施の形態の暗号化のためのキー割り当てを受諾するノードでの動作処理過程を示す概略フローチャートである。
【図７】本発明の一実施の形態の移動端末機間の通信過程を示す概略系統図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  ネットワーク装置
１１  送受信部
１３  暗号化部
１５  情報格納部(ＤＢ)
１７  アプリケーション駆動部
１００  ノードＡ（端末機Ａ）
３００  ノードＢ（端末機Ｂ）
５００  通信リンク
【図１ａ】
2004343717.tif 000007
【図１ｂ】
2004343717.tif 000008
【図１ｃ】
2004343717.tif 000009
【図２】
2004343717.tif 000010
【図３】
2004343717.tif 000011
【図４】
2004343717.tif 000012
【図５】
2004343717.tif 000013
【図６】
2004343717.tif 000014
【図７】
2004343717.tif 000015