(57)【要約】【課題】  無線通信ネットワークにおけるハンドオフの方法およびシステムを提供する。【解決手段】  認証サーバにより共通ハンドオフ暗号鍵が生成され、第１のアクセスポイント（ＡＰ）および第２のＡＰに送信される。第１のＡＰはハンドオフ暗号鍵を無線端末に送信する。無線端末はハンドオフ暗号鍵を用いて出力データを暗号化する。無線端末が第２のＡＰに対応付けられると、第２のＡＰはハンドオフ暗号鍵を用いてその無線端末から受信したデータを復号する。別の実施形態では、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵生成秘密パラメータが第１のＡＰおよび第２のＡＰに供給される。両ＡＰともハンドオフＷＥＰ暗号鍵生成秘密パラメータおよび無線端末のアドレスの関数としてハンドオフＷＥＰ暗号鍵を生成する。第１のＡＰはハンドオフＷＥＰ暗号鍵を無線端末に送信する。第２のＡＰはハンドオフＷＥＰ暗号鍵を用いて暗号化されたデータパケットを無線端末と通信する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハンドオフ暗号鍵を生成するステップと、
第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへハンドオフするステップと、
即時秘密データ通信のための無線端末の認証が完了する前に、前記第２のアクセスポイントとこの無線端末との間で、前記ハンドオフ暗号鍵で暗号化されたデータパケットを通信するステップと
を有することを特徴とする、無線通信ネットワークにおけるハンドオフ方法。
【請求項２】
前記ハンドオフ暗号鍵が、ハンドオフＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）暗号鍵であることを特徴とする請求項１に記載のハンドオフ方法。
【請求項３】
前記ハンドオフ暗号鍵が、認証サーバにより生成されることを特徴とする請求項１に記載のハンドオフ方法。
【請求項４】
前記認証サーバが、ＡＡＡＨ（Authentication, Authorization, and Accounting Home）サーバであることを特徴とする請求項３に記載のハンドオフ方法。
【請求項５】
前記認証サーバが、ＡＡＡＦ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign）サーバであることを特徴とする請求項３に記載のハンドオフ方法。
【請求項６】
前記ハンドオフ暗号鍵が、ＩＥＥＥ８０２．１１により生成されることを特徴とする請求項３に記載のハンドオフ方法。
【請求項７】
前記第１のアクセスポイントおよび前記第２のアクセスポイントに、前記ハンドオフ暗号鍵を送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項３に記載のハンドオフ方法。
【請求項８】
前記第１のアクセスポイントが、前記無線端末にハンドオフ暗号鍵を送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項７に記載のハンドオフ方法。
【請求項９】
前記第２のアクセスポイントが、前記ハンドオフ暗号鍵を用いて、前記無線端末から受信したデータを復号するステップをさらに有することを特徴とする請求項８に記載のハンドオフ方法。
【請求項１０】
前記無線端末と前記第２のアクセスポイントとの間でハンドオフ認証メッセージを通信するステップをさらに有することを特徴とする請求項３に記載のハンドオフ方法。
【請求項１１】
前記ハンドオフ暗号鍵を用いて前記ハンドオフ認証メッセージを暗号化するステップをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載のハンドオフ方法。
【請求項１２】
前記ハンドオフ暗号鍵が、前記第１のアクセスポイントおよび前記第２のアクセスポイントにより、認証サーバから受信した共通ハンドオフ暗号鍵生成情報の関数として生成されることを特徴とする請求項１に記載のハンドオフ方法。
【請求項１３】
前記第２のアクセスポイントが、受信したパケットが前記ハンドオフ暗号鍵により暗号化されているか判断するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のハンドオフ方法。
【請求項１４】
前記第２のアクセスポイントが、前記ハンドオフ暗号鍵により暗号化されたパケットを復号するステップをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載のハンドオフ方法。
【請求項１５】
前記第１のアクセスポイントおよび前記第２のアクセスポイントが、認証サーバから共通ハンドオフ認証暗号鍵生成プロセスを受信することを特徴とする請求項１に記載のハンドオフ方法。
【請求項１６】
前記第１のアクセスポイントに関連するハンドオフ暗号鍵生成部に秘密パラメータを提供するステップと、
前記第１のアクセスポイントに関連するハンドオフ暗号鍵生成部に公開パラメータを提供するステップと、
前記秘密パラメータおよび前記公開パラメータの関数としてハンドオフ認証暗号鍵を生成するステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載のハンドオフ方法。
【請求項１７】
前記秘密パラメータが、前記認証サーバに関する情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項１８】
前記秘密パラメータが、前記認証サーバのＩＤ情報およびこの認証サーバの少なくとも１の共通パラメータを含むことを特徴とする請求項１７に記載のハンドオフ方法。
【請求項１９】
前記公開パラメータが、前記第１のアクセスポイントに関する情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２０】
前記公開パラメータが、前記無線端末に関する情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２１】
前記公開パラメータが、前記第１のアクセスポイントのアドレスおよび前記無線端末のアドレスを含むことを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２２】
前記第１のアクセスポイントから前記無線端末へ前記ハンドオフ暗号鍵を送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２３】
前記無線端末が、前記第２のアクセスポイントに、前記ハンドオフ暗号鍵により暗号化されたデータを送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２４】
前記第２のアクセスポイントが、前記第１のアクセスポイントのアドレスを取得するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２５】
前記第２のアクセスポイントが、前記無線端末のアドレスを取得するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２６】
前記第２のアクセスポイントが、前記暗号鍵生成プロセスにより前記ハンドオフ暗号鍵を得るステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２７】
前記第２のアクセスポイントが、前記無線端末から受信したデータを、前記ハンドオフ暗号鍵を用いて復号するステップをさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のハンドオフ方法。
【請求項２８】
ハンドオフ暗号鍵を生成、送信可能な認証サーバと、
前記ハンドオフ暗号鍵を受信する第１のアクセスポイントと、
前記認証サーバから前記ハンドオフ暗号鍵を受信し、無線端末の認証が完了する前に、この無線端末から受信した暗号化されたデータを復号する第２のアクセスポイントと
を有する無線通信ネットワーク。
【請求項２９】
前記ハンドオフ暗号鍵が、ハンドオフＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）暗号鍵であることを特徴とする請求項２８に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３０】
前記認証サーバが、ＡＡＡＨ（Authentication, Authorization, and Accounting Home）サーバであることを特徴とする請求項２８に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３１】
前記認証サーバが、ＡＡＡＦ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign）サーバであることを特徴とする請求項２８に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３２】
前記ハンドオフ暗号鍵が、ＩＥＥＥ８０２．１１により生成されることを特徴とする請求項２８に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３３】
前記第２のアクセスポイントが、前記無線端末とハンドオフ認証メッセージを通信することを特徴とする請求項２８に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３４】
ハンドオフ暗号鍵生成情報を生成、送信可能な認証サーバと、
前記ハンドオフ暗号鍵生成情報の第１の関数として第１のハンドオフ暗号鍵を生成する第１のアクセスポイントと、
前記ハンドオフ暗号鍵生成情報の第２の関数として第２のハンドオフ暗号鍵を生成し、無線端末の認証が完了する前に、この無線端末から受信した暗号化されたデータを復号する第２のアクセスポイントと
を有する無線通信ネットワーク。
【請求項３５】
前記ハンドオフ暗号鍵が、ハンドオフＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）暗号鍵であることを特徴とする請求項３４に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３６】
前記認証サーバが、ＡＡＡＨ（Authentication, Authorization, and Accounting Home）サーバであることを特徴とする請求項３４に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３７】
前記認証サーバが、ＡＡＡＦ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign）サーバであることを特徴とする請求項３６に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３８】
前記ＡＡＡＦサーバが、ルータを介して前記第１のアクセスポイントおよび前記第２のアクセスポイントと通信することを特徴とする請求項３７に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項３９】
前記認証サーバが、ＡＡＡＦサーバであることを特徴とする請求項３４に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４０】
前記第２のアクセスポイントが、前記無線端末とハンドオフ認証メッセージを通信することを特徴とする請求項３４に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４１】
ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータを生成、送信可能な認証サーバと、
前記ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータおよび公開パラメータの関数としてハンドオフ暗号鍵を生成するハンドオフ暗号鍵生成部と、
前記ハンドオフ暗号鍵を送信する第１のアクセスポイントと、
前記ハンドオフ暗号鍵を得て、無線端末の認証が完了する前に、この無線端末から受信した暗号化されたデータを復号する第２のアクセスポイントと
を有する無線通信ネットワーク。
【請求項４２】
前記秘密パラメータが、前記認証サーバに関する情報を含むことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４３】
前記秘密パラメータが、前記認証サーバのＩＤ情報およびこの認証サーバの共通パラメータを含むことを特徴とする請求項４２に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４４】
前記公開パラメータが、前記第１のアクセスポイントに関する情報を含むことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４５】
前記公開パラメータが、前記無線端末に関する情報を含むことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４６】
前記第１のアクセスポイントに対する前記公開パラメータが、前記第１のアクセスポイントのアドレスおよび前記無線端末のアドレスを含むことを特徴とする請求項４１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４７】
前記第２のアクセスポイントが前記第１のアクセスポイントのアドレスを取得することを特徴とする請求項４１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４８】
前記第２のアクセスポイントが、前記無線端末のアドレスを取得することを特徴とする請求項４１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項４９】
第１のハンドオフ暗号鍵を生成、送信可能な第１の認証サーバと、
第２のハンドオフ暗号鍵を生成、送信可能な第２の認証サーバと、
前記第１のハンドオフ暗号鍵を受信する第１のアクセスポイントと、
前記第１のハンドオフ暗号鍵と前記第２のハンドオフ暗号鍵を共に受信し、無線端末の認証が完了する前に、この無線端末から受信した暗号化されたデータを復号する第２のアクセスポイントと
を有する無線通信ネットワーク。
【請求項５０】
前記第１の認証サーバが、ＡＡＡＦ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign）サーバであることを特徴とする請求項４９に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項５１】
前記第１の認証サーバが、ＡＡＡＦ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign）サーバであることを特徴とする請求項４９に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項５２】
前記第１の認証サーバが、ＡＡＡＦ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign）サーバを介して前記第１のアクセスポイントおよび前記第２のアクセスポイントと通信することを特徴とする請求項５１に記載の無線通信ネットワーク。
【請求項５３】
認証サーバからハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータを受信する命令と、
無線端末から、この無線端末のアドレスを含む第１のパケットを受信する命令と、
前記ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータと前記無線端末のアドレスとの関数としてハンドオフ暗号鍵を生成する命令と、
前記ハンドオフ暗号鍵を無線端末に送信する命令と
を記憶したメモリを有する無線アクセスポイント。
【請求項５４】
前記メモリが、
前記無線端末から第２のパケットを受信する命令と、
前記第２のパケットに含まれるデータを、前記ハンドオフ暗号鍵を用いて復号する命令と、
復号化されたデータを送信する命令と
をさらに記憶していることを特徴とする請求項５３に記載の無線アクセスポイント。
【請求項５５】
認証サーバからハンドオフ暗号鍵を受信する命令と、
前記ハンドオフ暗号鍵を第１の無線端末に送信する命令と、
第２の無線端末から前記ハンドオフ暗号鍵を用いて暗号化されたデータを受信する命令と、
前記第２の無線端末の認証が完了する前に、前記ハンドオフ暗号鍵を用いて前記データを復号する命令と、
復号されたデータを送信する命令と
を記憶したメモリを有する無線アクセスポイント。
【請求項５６】
認証サーバからハンドオフ暗号鍵生成情報を受信する命令と、
無線端末からデータを受信する命令と、
前記ハンドオフ暗号鍵生成情報および前記データに基づいてハンドオフ暗号鍵を生成する命令と、
前記無線端末の認証が完了する前に、暗号化されたデータを前記ハンドオフ暗号鍵を用いて復号する命令と、
復号されたデータを送信する命令と
を記憶したメモリを有する無線アクセスポイント。
【請求項５７】
ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータを受信する入力部と、
公開パラメータを受信する入力部と、
前記ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータおよび前記公開パラメータの関数としてハンドオフ暗号鍵を生成する生成部と
を有する、無線通信ネットワークにおけるハンドオフ暗号鍵生成部。
【請求項５８】
前記秘密パラメータが、認証サーバの情報を含むことを特徴とする請求項５７に記載のハンドオフ暗号鍵生成部。
【請求項５９】
前記秘密パラメータが、前記認証サーバのＩＤ情報とこの認証サーバの少なくとも１の共通パラメータとを含むことを特徴とする請求項５７に記載のハンドオフ暗号鍵生成部。
【請求項６０】
前記公開パラメータが、アクセスポイントに関する情報を含むことを特徴とする請求項５７に記載のハンドオフ暗号鍵生成部。
【請求項６１】
前記公開パラメータが、無線端末に関する情報を含むことを特徴とする請求項５７に記載のハンドオフ暗号鍵生成部。
【請求項６２】
前記公開パラメータが、アクセスポイントのアドレスおよび無線端末のアドレスを含むことを特徴とする請求項５７に記載のハンドオフ暗号鍵生成部。
【請求項６３】
第１のアクセスポイントからハンドオフ暗号鍵を受信する命令と、
前記ハンドオフ暗号鍵を用いて出力データを暗号化する命令と、
当該無線端末の認証が完了する前に、暗号化されたデータを第２のアクセスポイントに送信する命令と、
を記憶したメモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ネットワーク環境に関する。より詳細には、無線ネットワーク環境に対しハンドオフ暗号鍵を提供する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ローカルエリアネットワーク（Wireless Local Area Network、以下「ＷＬＡＮ」あるいは「無線ＬＡＮ」という）は、有線ＬＡＮと同様に動作する面もあるが、伝送媒体がケーブルではなく電波である点が異なっている。典型的な無線ＬＡＮのトポロジーにおいて、端末は、有線ＬＡＮあるいはワイドエリアネットワーク（Wide Area Network、以下「ＷＡＮ」という）といった、より大きなネットワークと、アクセスポイントを介して通信する。ここで、アクセスポイントとは、無線ＬＡＮとより大きなネットワークとの間のゲートウェイとして機能する端末である。
【０００３】
有線ＬＡＮにおいては、不当なアクセスを防ぐために物理的なセキュリティを用いることができる。しかし、物理的なセキュリティは無線ＬＡＮに対しては非現実的であるため、ネットワークへのアクセスに対する認証プロセス、および暗号化／復号化の仕組みが要求されている。
【０００４】
無線ＬＡＮのためのアクセスポイントは、例えば、会議室、レストラン、玄関、廊下、ロビー等の場所に設置することができる。無線ＬＡＮにアクセスする端末は、第１のアクセスポイントの通信領域から出て、第２のアクセスポイントの通信領域内へ移動する可能性がある。このように移動した場合、端末と無線ＬＡＮとの接続の継続性を保つために、第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへハンドオーバー（ハンドオフ）することが必要である。
【０００５】
無線ＬＡＮ内における端末の移動タイプとして、３つのタイプが可能である。第１のタイプは「無移動」の移動である。このタイプの移動は、さらに２つの区分、すなわち静的なものとローカルなものとに分けられる。「静的な移動」とは、端末がまったく移動しないことである。「ローカルな移動」とは、端末が単一のアクセスポイントの領域内（すなわち、単一の基本サービスセット（Basic Service Set、以下「ＢＳＳ」という）内）のみを移動することである。これらの場合は、ハンドオフの必要は無い。
【０００６】
無線ＬＡＮにおける移動の第２のタイプは、「ＢＳＳ移動」の移動である。「ＢＳＳ移動」とは、端末が、同一の拡張サービスセット（Extended Service Set、以下「ＥＳＳ」という）内に位置する第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへ移動することである。無線ＬＡＮにおける移動の第３のタイプは、「ＥＳＳ移動」の移動である。「ＥＳＳ移動」とは、端末が、第１のＥＳＳ内にある第１のアクセスポイントから、第２のＥＳＳ内にある第２のアクセスポイントへ移動することである。３つの移動のタイプのうち後者の２つにおいては、ハンドオフが必要である。
【０００７】
一般的に、無線ＬＡＮにおいて、端末は、第２のアクセスポイントを介して無線ＬＡＮにアクセスする前に、端末認証パケットを認証サーバ（ホーム登録サーバでもよい）と通信しなければならない。この認証プロセスは時間を消費し、端末と他の端末との間の通信を中断してしまう可能性がある。このような中断は問題である。特に、滑らかな動作およびサービスの品質（ＱｏＳ）を保証するため中断の無い通信が要求されるストリーミングやボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）のようなリアルタイムアプリケーションにとっては問題である。このように、認証は、アクセスポイント間の迅速なハンドオフの妨げとなる。
【０００８】
ハンドオフ速度の問題に対処するため、事前認証が端末移動時の認証プロセスの時間を減少させる。再対応付けを加速するため、認証サービスは、関連付けサービスとは独立に呼び出される。既にアクセスポイントに関連付けられ、認証された装置は、この事前認証を行う。しかし、この場合でも、データ伝送は端末の認証を待つ必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ハンドオフの際に端末を迅速に認証する方法およびシステムを提供することが望まれている。さらに、そのような高速のハンドオフの際にセキュリティを確保することが望まれている。
【００１０】
また、第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへのハンドオフの直後のリアルタイムデータの伝送のために一時的なアクセスを可能にする方法およびシステムを提供することが望まれている。さらに、そのような高速のハンドオフの際にセキュアなデータ伝送を可能にするシステムおよび方法を提供することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の種々の目的の観点から、無線通信ネットワークにおけるハンドオフの方法およびシステムが提供される。ここで、一実施形態においては、認証サーバは、第１のアクセスポイントおよび第２のアクセスポイントに対し共通のハンドオフ暗号鍵を提供する。第１のアクセスポイントは、ハンドオフ暗号鍵を無線端末に送信する。無線端末は、出力するデータをハンドオフ暗号鍵で暗号化することができる。無線端末が第２のアクセスポイントに関連付けられたとき、第２のアクセスポイントは、無線端末からのデータをハンドオフ暗号鍵で復号化し、無線端末の認証が完了する前に、復号化されたデータを次の通信ネットワークへ送信する。
【００１２】
別の実施形態において、ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータが、第１および第２のアクセスポイントに提供される。これらのアクセスポイントはともに、ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータおよび無線端末のアドレスの関数からハンドオフ暗号鍵を生成する。第１のアクセスポイントは、そのハンドオフ暗号鍵を無線端末に送信する。第２のアクセスポイントは、無線端末との間で、そのハンドオフ暗号鍵で暗号化されたデータパケットを通信する。
【００１３】
無線端末が第１のアクセスポイントを介してアクティブに通信している場合、第１のアクセスポイントは、無線端末にハンドオフ暗号鍵のみを送信してもよい。第１のアクセスポイントは、無線端末に送信する前にハンドオフ暗号鍵をセッション暗号鍵で暗号化してもよい。
【００１４】
上記のいずれの実施形態によっても、ハンドオフ暗号鍵あるいはそれに対応する暗号鍵生成情報は、有線等価プライバシ（Wired Equivalent Privacy、以下ＷＥＰという）暗号鍵あるいはそれに対応する暗号鍵生成情報、もしくはＷｉ−Ｆｉ保護アクセス（Wi-Fi protected access、以下ＷＰＡという）暗号鍵あるいはそれに対応する暗号鍵背性情報であってもよい。
【００１５】
本発明の別の態様において、無線ネットワークは、ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータを第１のアクセスポイントおよび第２のアクセスポイントに送信するサーバを有してもよい。これらのアクセスポイントはともに、ハンドオフ暗号鍵生成秘密パラメータおよび無線端末のアドレスの関数としてハンドオフ暗号鍵を生成する。第２のアクセスポイントは、無線端末から暗号化されたデータを受信し、受信したデータをそのハンドオフ暗号鍵で復号化する。
【００１６】
本発明の他のシステム、方法、特徴および利点は、当業者にとって以下の詳細な説明および図面から明らかである。本発明は特定の暗号化技術に限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明を適用可能な分散型コンピュータシステム２のシステムレベルのブロック図である。分散型コンピュータシステム２は、１以上の端末が１以上の他の端末と通信するコンピュータ環境であればどのようなものでもよい。図１に示す分散型コンピュータシステム２の構成は、単に例示である。分散型コンピュータシステム２は、無線端末１２、ネットワーク８、および端末６を有する。無線端末１２は、ネットワーク８を介して端末６と通信可能である。ネットワーク８は、インターネットのような大域的なネットワークでもよく、あるいはＷＡＮ、ＬＡＮのようなネットワークでもよい。ネットワーク８は、無線通信ネットワーク、ＬＡＮ、ＷＡＮ、衛星ネットワーク、ブルートゥース（登録商標）ネットワーク、あるいはその他のネットワークを含んでもよい。本実施形態において、ネットワーク８は、サブネットワーク１０を有する。サブネットワーク１０の例を、図２に示す。
【００１８】
端末６および無線端末１２は、デスクトップコンピュータ、ノート型コンピュータ、ＰＤＡ（personal digital assistant）、ポケットＰＣ、あるいは携帯電話機等の通信可能な装置であれば何でもよい。端末６および無線端末１２はどちらも、クライアントでも、サーバでも、あるいはピアツーピア通信のピア（端末）であってもよい。ここで、ピアツーピア通信は、ＶｏＩＰ、ビデオ会議、テキストメッセージング、ファイル共有、動画ストリーミング、音声ストリーミング等の直接通信を含む。端末６および無線端末１２は、無線通信可能であり、ネットワーク８に直接あるいはアクセスポイントを介して接続している。端末６および無線端末１２はいずれも、動作のための指示を記憶したメモリを有している。
【００１９】
図２は、図１に示すネットワーク８のサブネットワーク１０を例示するブロック図である。サブネットワーク１０は、認証・許可・アカウント・ホームサーバ（Authentication, Authorization, and Accounting Home Server、以下、「ＡＡＡＨサーバ」という）３６と、認証・許可・アカウント・フォーリンサーバ（Authentication, Authorization, and Accounting Foreign Server、以下、「ＡＡＡＦサーバ」という）３２、３４と、アクセスルータ２４、２６、２８と、アクセスポイント１４、１６、１８、２２とを有する。図２においては、各要素は直接接続されているように描かれているが、これらの要素は間接的に接続され地理的に離れた位置にあってもよい。通信経路を簡潔に示すために、単純な接続が描かれている。
【００２０】
ＡＡＡＨサーバ３６は、複数の端末を認証する。この複数の端末は、ＡＡＡＨサーバ３６に対応付けられる。また、ＡＡＡＨサーバ３６は、動作に必要なプログラムおよびデータを記憶したメモリを有する。ＡＡＡＨサーバ３６は、対応する端末の認識、認証、および課金に関する情報を保有する認証サーバを有してもよい。対応する端末の証明あるいは確認はＡＡＡＨサーバ３６により行われる。また、対応する端末がネットワーク等のリソースにアクセスすることを許可されているかについて、ＡＡＡＨサーバ３６が判断する。
【００２１】
ＡＡＡＨサーバ３６は、後述する端末の認証プロシージャを実行する。端末の認証プロシージャは、デジタル証明書、ユーザ名とパスワードのペア、あるいは対応する端末の認証を容易にする他の誰何・応答式のプロトコルを使用する。端末の認証プロシージャの一部として、ＡＡＡＨサーバ３６は対応する端末との間で端末認証パケットを送受信し、また、端末許可パケットを許可局との間で送受信する。端末認証パケットは、認証局のデジタル証明書、暗号鍵、ユーザ名、パスワード、呼びかけテキスト（Challenge Text）、呼びかけメッセージ（Challenge Message）等、端末の認識、証明を容易にするものを含む。端末許可パケットは、対応する端末がネットワーク等のリソースへのアクセスをあるレベルにおいて許可されたことを示す。例えば、アクセスのレベルとしては、フルアクセス、アクセス禁止、制限付きアクセスがある。
【００２２】
本実施形態において、端末の認証プロシージャは、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）のＲＦＣｓ（Request for Comments）２８６５および２８６６で指定されるＲＡＤＩＵＳ（Remote Authentication Dial-In User Service）プロトコルに準拠する。また、端末の認証プロシージャは、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ基準で指定される認証方法に準拠したものでもよい。
【００２３】
対応付けられた端末を許可した後、ＡＡＡＨサーバ３６は、対応付けられた端末により使用されるリソースを記録（課金）してもよい。例えば、ＡＡＡＨサーバ３６は、対応付けられた端末による、ネットワークのアクセスに関する情報を記録する。対応する端末によるリソースの使用に関する情報は、ＡＡＡＨサーバ３６に送信される。
【００２４】
ＡＡＡＨサーバ３６は、暗号鍵を生成する。その暗号鍵は、ハンドオフ暗号鍵である。一実施形態において、ハンドオフ暗号鍵は、無線暗号鍵（Wired Equivalent Privacy Key、以下、「ＷＥＰ鍵」あるいは「ＷＥＰ暗号鍵」という）である。ここで、「ハンドオフＷＥＰ暗号鍵」あるいは「ハンドオフ暗号鍵」という用語は、１以上の無線端末との暗号化通信のための１以上のアクセスポイントで同時に使用される暗号鍵を指す。
【００２５】
ＡＡＡＨサーバ３６は、複数のアクセスポイントにハンドオフ暗号鍵を提供する。端末が第１のアクセスポイントから第２のアクセスポイントへハンドオフする間、端末と第２のアクセスポイントの間の通信はハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化される。なお、ＡＡＡＨサーバ３６は、セキュアな通信に適度な頻度で新たなハンドオフＷＥＰ暗号鍵を更新し提供してもよい。
【００２６】
ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、複数の端末を認証する。しかしながら、ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、ＡＡＡＨサーバ３６に対応する端末の組と異なる組の端末と対応付けられてもよい。ここで、ＡＡＡＨサーバ３６に対応する端末にとって、ＡＡＡＨサーバ３６は、「ホームサーバ」であり、ＡＡＡＦサーバ３２、３４は「フォーリンサーバ」である。
【００２７】
また、ＡＡＡＦサーバ３２に対応する端末にとって、ＡＡＡＦサーバ３２は「ホームサーバ」であり、ＡＡＡＨサーバ３６は「フォーリンサーバ」である。本実施形態においては、混乱を避けるため、サーバの名称は無線端末１２との関係によって命名されたものである。フォーリンサーバは本発明の汎用性を示すための例であり、これに限定するためのものではない。
【００２８】
ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、ＡＡＡＨサーバ３６に対応付けられた端末を間接的に認証してもよい。ＡＡＡＦサーバ３２、３４はそれぞれ、動作に必要なプログラムおよびデータを記憶したメモリを有する。ここで、ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、ＡＡＡＨサーバ３６に対応付けられた端末の認識をするための本質的な情報を有している必要はない。ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、端末認証パケットおよび端末許可パケットをＡＡＡＨサーバ３６との間で送受信することにより、ＡＡＡＨサーバ３６に対応付けられた端末を間接的に認証および許可する。ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、ＡＡＡＨサーバ３６に対応付けられた端末により利用されたリソースに対し課金し、課金情報をＡＡＡＨサーバ３６に提供してもよい。
【００２９】
ＡＡＡＦサーバ３２、３４はそれぞれ、対応するアクセスポイントにアクセスするためのハンドオフＷＥＰ暗号鍵を生成してもよい。あるいは、ＡＡＡＦサーバ３２、３４は、ＡＡＡＨサーバ３６から共通のハンドオフＷＥＰ暗号鍵を受信してもよい。
【００３０】
アクセスルータ２４、２６、２８は、パケットを送受信する機能を有する。アクセスルータ２４、２６、２８はそれぞれ、受信したパケットをどのネットワークノードに送信するかを判断することができる。ここで、ネットワークノードとは、端末、ゲートウェイ、ブリッジ、あるいは他のルータのことである。アクセスルータ２４、２６、２８はそれぞれ、他のサブネットワーク（図示略）に接続されることができ、これによりサブネットワーク１０と他のサブネットワークとの間のパケットの経路が提供されてもよい。
【００３１】
アクセスポイント１４、１６、１８、２２の各々は、ネットワークへのアクセスを可能にする。ここで、アクセスポイント１４、１６、１８、２２の各々は、動作に必要なプログラムおよびデータを記憶したメモリを有している。アクセスポイント１４、１６、１８、２２の各々は、ネットワークの端点であってもよい。アクセスポイント１４、１６、１８、２２の各々は、認証局として機能してもよいし、あるいは、端末がネットワークにアクセスするために、端末に認証サーバから認証を受けるよう要求してもよい。さらに、端末が認証サーバにより認証を受ける前に、アクセスポイント１４、１６、１８、２２は、端末が端末認証パケットを認証サーバとの間で送受信することを許可するだけでもよい。端末が認証サーバにより認証された後、アクセスポイント１４、１６、１８、２２は、端末がネットワークを介してデータパケットを送受信することを許可する。
【００３２】
アクセスポイント１４、１６、１８、２２はそれぞれ、対応する無線通達範囲３８を有する無線アクセスポイントである。アクセスポイント１４、１６、１８、２２の無線通達範囲３８は、近隣のアクセスポイントの無線通達範囲と重なる部分があってもよい。アクセスポイント１４、１６、１８、２２の無線通達範囲３８に在圏する無線端末は、各アクセスポイントに対応付けられ、各アクセスポイントと通信することができる。
【００３３】
アクセスポイント１４、１６、１８，２２から、それぞれのアクセスポイントの無線到達範囲３８に在圏する無線端末に、複数の暗号鍵が提供される。暗号鍵はそれぞれセッション暗号鍵である。セッション暗号鍵はＷＥＰ暗号鍵であってもよい。「セッションＷＥＰ暗号鍵」あるいは「セッション暗号鍵」という用語は、アクセスポイントと無線端末との間の暗号化通信に使用される暗号鍵を指す用語である。本実施形態において、アクセスポイント１４、１６、１８、２２は、ＩＥＥＥ８０２．１１基準に準拠してセッション暗号鍵を生成し提供する。ハンドオフ暗号鍵を生成するプロシージャは、セッション暗号鍵を生成するプロシージャと同一である。
【００３４】
アクセスポイント１４、１６、１８、２２はそれぞれ、端末が他のアクセスポイント（ハンドオフ先のアクセスポイント）にハンドオフするように動作可能である。無線端末がハンドオフする間、ハンドオフしているアクセスポイント１４、１６、１８、２２は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵を無線端末に提供する。本実施形態では、セキュリティ上の理由から、アクセスポイント１４、１６、１８、２２は、その時点でアクティブに通信している無線端末にのみハンドオフＷＥＰ暗号鍵を送信する。ここで、「アクティブに」通信している状態とは、動画ストリーミング、ＶｏＩＰ、ファイルのダウンロード等のパケットを送受信するリアルタイムアプリケーションを含む。端末がハンドオフ時に単にアクセスポイント１４、１６、１８、２２に対応付けられているだけである場合は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は端末に提供されなくてもよい。
【００３５】
端末がアクセスポイント１４、１６、１８、２２のうち１つにハンドオフする間、そのアクセスポイントと端末は、ハンドオフ認証メッセージを交換する。表１に、ハンドオフ認証メッセージの交換の例を示す。
【表１】
2004297783.tif 000003
【００３６】
表１に示されるメッセージは、ハンドオフ認証に使用される。４つのメッセージの認証アルゴリズムＩＤはどれも「ハンドオフＷＥＰ」である。無線端末１２は、認証アルゴリズム依存情報を要求するために、ハンドオフ先のアクセスポイント１６に、その認証処理番号が１である第１のメッセージを送信する。第１のメッセージはまた、アクセスポイント１６に無線端末１２の識別情報を提供する端末特定表明を含む。
【００３７】
次に、ハンドオフアクセスポイント１６は、無線端末１２に、その認証処理番号が２である第２のメッセージを送信する。第２のメッセージは、ハンドオフ認証の結果を含んでいる。ハンドオフ認証が成功した場合、第２のメッセージは、要求された認証アルゴリズム依存情報も含む。この場合、無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６との関連付けのための呼びかけテキストである。
【００３８】
次に、無線端末１２は、その認証処理番号が３である第３のメッセージを送信する。ハンドオフ認証が成功した場合、第３のメッセージはハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化された呼びかけテキストを含む。
【００３９】
最後に、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、その認証処理番号が４であり、ハンドオフ認証メッセージの交換が完了したことを示す第４のメッセージを送信する。
【００４０】
各ハンドオフ認証メッセージは、そのメッセージを処理する認証アルゴリズムを示すために認証アルゴリズム番号を含んでもよい。例えば、「２」がハンドオフＷＥＰ暗号鍵アルゴリズムを示し、「１」が共有鍵（セッション暗号鍵）アルゴリズムを示し、「０」がオープンシステム（認証なし）アルゴリズムを示すようにしてもよい。ハンドオフＷＥＰ暗号鍵アルゴリズムに対して、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は呼びかけテキストを暗号化あるいは復号化するために使用される。
【００４１】
図３は、本発明の一実施形態によるハンドオフＷＥＰ暗号鍵を用いた共有暗号鍵ハンドオフ認証プロシージャを示す図である。アクセスポイント１４、１６はいずれもＡＡＡＦサーバ３２に対応付けられている。したがって、アクセスポイント１４、１６は、ＡＡＡＦサーバ３２から共通のハンドオフＷＥＰ暗号鍵を受信してもよい（ステップ３０２）。ハンドオフＷＥＰ暗号鍵の送信は、ＡＡＡＦサーバ３２とアクセスポイント１４、１６とにより共有される暗号鍵により暗号化されてもよい。ステップ３０４において、無線端末１２は、アクセスポイント１４に対応付けられ、アクセスポイント１４を介して通信している。無線端末１２とアクセスポイント１４との間の通信は、セッションＷＥＰ暗号鍵により暗号化されてもよい。
【００４２】
迅速なハンドオフを容易にするため、無線端末１２は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵を要求する（ステップ３０６）。アクセスポイント１４は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵を無線端末に送信する（ステップ３０８）。アクセスポイント１４は、セッションＷＥＰ暗号鍵で暗号化することによりセキュリティを高めてハンドオフＷＥＰ暗号鍵を送信する。なお、実際のハンドオフＷＥＰ暗号鍵を送信する代わりに、アクセスポイント１４はハンドオフＷＥＰ暗号鍵を生成する種となる情報を送信してもよい。
【００４３】
無線端末１２は、アクセスポイント１４からアクセスポイント１６（ハンドオフ先のアクセスポイント）へハンドオフすることを決定する（ステップ３１０：ハンドオフ決定過程）。ハンドオフを開始するために、無線端末１２は、打診要求／回答パケットをハンドオフ先のアクセスポイント１６と交換する（ステップ３１２）。打診が成功した場合、無線端末１２は、ハンドオフ認証メッセージをハンドオフ先のアクセスポイント１６と交換する（ステップ３１４）。ステップ３１４におけるハンドオフ認証メッセージの交換は、表１で説明した通りに実行される。
【００４４】
ハンドオフ認証が成功した場合、無線端末１２は、対応付け要求／回答パケットをハンドオフ先のアクセスポイント１６と交換する（ステップ３１６）。成功した場合、無線端末１２は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６と対応付けられる（ステップ３１６）。無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６が対応付けられた後、無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６との間のデータ通信は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化される（ステップ３１８）。無線端末１２およびハンドオフ先のアクセスポイント１６は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６が新しいセッションＷＥＰ暗号鍵を提供する（ステップ３２６）まで、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されたデータを通信し続ける。
【００４５】
例えば、無線端末１２は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６と対応付けられた後、インターネットを介して通信するために新しいＩＰアドレスを要求してもよい（ステップ３１８）。このとき、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は、モバイルＩＰアドレスの取得に対応するパケットを暗号化するために使用される。例えば、無線端末１２は、新しいモバイルＩＰアドレスを要求し受信するためにＤＨＣＰ（Dynamic Host Control Protocol）サーバ（図示略）と通信してもよい（ステップ３１８）。無線端末１２はまた、新しいモバイルＩＰアドレスを示すバインディング更新メッセージを送信してもよい（ステップ３１８）。このように、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は、モバイルＩＰアドレスの取得に対応するパケットに対し十分なセキュリティを提供する。
【００４６】
さらに、例えば、無線端末１２は、ハンドオフ時にリアルタイムアプリケーションを実行していてもよい。ステップ３１８において、リアルタイムアプリケーションで送受信されるデータパケットは、ハンドオフ先のアクセスポイント１６を介した通信のために、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化されてもよい。このように、無線端末１２のリアルタイムアプリケーションは、ハンドオフの間に知覚できるほどの中断無く通信を継続することができる。
【００４７】
ステップ３２０において、無線端末１２は、端末認証パケットをハンドオフ先のアクセスポイント１６に送信する。端末認証パケットは、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化されてもよいが、端末認証パケットを暗号化することは必須ではない。
【００４８】
ステップ３２２において、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、端末認証パケットをＡＡＡＨサーバ３６に送信する。ＡＡＡＨサーバ３６が無線端末１２の身元（ＩＤ）あるいは証明書を確認した後、ＡＡＡＨサーバ３６は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６に端末許可パケットを送信する（ステップ３２４）。ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、無線端末１２に新しいセッションＷＥＰ暗号鍵を提供する（ステップ３２６）。
【００４９】
ステップ３２８において、無線端末１２およびハンドオフ先のアクセスポイント１６は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵の使用から新しいセッションＷＥＰ暗号鍵の使用へと切り替える。新しいセッションＷＥＰ暗号鍵は、次のハンドオフが起こるまで、あるいは、別の理由で通信が終了するまで、無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６との間の通信を暗号化するために使用される。
【００５０】
前述の共有鍵による認証プロシージャを、無線端末１２のアクセスポイント１６からアクセスポイント１８へのハンドオフに使用してもよい。１つのアクションを追加することによって、このプロシージャはさらにアクセスポイント１８からアクセスポイント２２へのハンドオフに使用することもできる。この追加したアクションにおいて、ＡＡＡＨサーバ３６は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵を生成し、ＡＡＡＦサーバ３２、３４に、あるいはアクセスポイント１４、１６、１８、２２に直接提供することができる。このアクションは、アクセスポイント１８および２２に共通のハンドオフＷＥＰ暗号鍵を提供する。
【００５１】
ハンドオフＷＥＰ暗号鍵を生成し通信する他の方法は、本発明の範囲から逸脱しない範囲で実現可能である。例えば、ＡＡＡＦサーバ３２がハンドオフＷＥＰ暗号鍵を生成し、それをＡＡＡＨサーバ３６に通信してもよい。ＡＡＡＨサーバ３６は続いてハンドオフＷＥＰ暗号鍵をＡＡＡＦサーバ３４に通信する。ここに記載した方法はあくまで一例である。
【００５２】
図３に示される共有暗号鍵によるハンドオフ認証プロシージャは、既にある機器を使用するために、ファームウェアの修正を必要とする。したがって、オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャが、図４に示されている。オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャは、ＩＥＥＥ８０２．１１基準に準拠しており、さらにＩＥＥＥ８０２．１ｘ基準に準拠したものでもよい。
【００５３】
オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャの多くのステップは、共有暗号鍵によるハンドオフ認証プロシージャにおけるステップと本質的に同一の方法で動作する。オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャのステップ４０２、４０４、４０６、４０８、４１０、４１２は、共有暗号鍵によるハンドオフ認証プロシージャにおけるステップ３０２、３０４、３０６、３０８、３１０、３１２と同一の方法でそれぞれ動作する。しかしながら、ステップ４１４において、ハンドオフ認証メッセージの交換は、ステップ３１４で使用される「ハンドオフＷＥＰ暗号鍵」による認証アルゴリズムではなく、「オープンシステム」による認証アルゴリズムを使用する点が異なる。
【００５４】
オープンシステムによる認証アルゴリズムを用いた場合、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、ハンドオフのために無線端末１２を呼びかけ無しで認証する（すなわち無認証）。この無認証の後、ステップ４１６において、無線端末１２は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６に対応付けられる。無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６との間で通信されるデータパケットは、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化される（ステップ４１８）。
【００５５】
ステップ４２０において、無線端末１２は、端末認証パケットをハンドオフ先のアクセスポイント１６に送信する。前述のステップ３２０と同様に、無線端末認証パケットは、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化されてもよい（ステップ４２０）が、端末認証パケットの暗号化は必須ではない。ステップ４２２、４２４、４２６、４２８において、オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャは、共有鍵によるハンドオフ認証プロシージャのステップ３２２、３２４、３２６、３２８と本質的に同一の方法でそれぞれ動作する。
【００５６】
オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャは、ステップ４１４において無線端末に呼びかけをしない。したがって、ハンドオフ先のアクセスポイントは、無線端末１２が暗号化されていない端末認証パケットをＡＡＡＨサーバ３６に通信することを許可するセキュリティプロシージャを含む。さらに、そのセキュリティプロシージャは、データパケットがハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されている場合のみ無線端末１２にデータパケットをネットワーク８に通信することを許可する。このセキュリティプロシージャの例を図５および図６に示す。
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態に係るハンドオフ先のアクセスポイント１６に対するセキュリティプロシージャを示す。セキュリティプロシージャは、ハンドオフ先のアクセスポイント１６のデータリンク層で動作する。セキュリティプロシージャは、証明されたＭＡＣ（Media Access Control）アドレスからのパケットと、端末認証パケットと、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化されたパケットとを次のネットワーク層に転送する一方、認証されていないパケットを削除する。パケットは、次のネットワーク層に送られると、さらに宛先ノードへ転送される。
【００５８】
ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、証明されたが対応するセッションＷＥＰ暗号鍵を持たない無線端末のＭＡＣアドレスを登録する。ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、無線端末１２からパケットを受信する。ステップ５０２において、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、パケットの発信元のＭＡＣアドレスから、無線端末１２が証明された端末であるかどうか判断する。証明されている場合、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、無線端末１２に対するセッションＷＥＰ暗号鍵を所有する。セッションＷＥＰ暗号鍵は、ステップ５０４で受信したパケットの復号化に使用される。復号化されたパケットは、次のネットワーク層に送られる（ステップ５１６）。
【００５９】
一方、無線端末１２が証明された端末でない場合、ステップ５０６およびステップ５１０において、パケットはさらに解析される。ステップ５０６において、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、パケットがＡＡＡＨサーバ３６宛ての暗号化されていない端末認証パケットであるか判断する。そうである場合は、パケットは、次のネットワーク層に送られる（ステップ５１６）。そうでない場合は、パケットは削除される（ステップ５０８）。
【００６０】
ステップ５１０において、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、パケットがハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されているか判断する。そうである場合は、パケットは復号化される（ステップ５１４）。復号化されたパケットは、次のネットワーク層に送られる（ステップ５１６）。パケットがハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されていない場合、パケットは削除される（ステップ５１２）。
【００６１】
セキュリティプロシージャの動作により、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されたパケットは、次のネットワーク層に送られる。同様に、暗号化されていない端末認証パケットも、次のネットワーク層に送られる。暗号化されていないものも暗号化されているか不確かなものも含めて、それ以外のパケットはすべて削除される。
【００６２】
図６は、本発明の一実施形態に係るハンドオフ先のアクセスポイント１６に対する別のセキュリティプロシージャを示す。図６に示されるセキュリティプロシージャと図５に示されるセキュリティプロシージャには大きな違いがある。図６のセキュリティプロシージャでは、受信されたパケットは並列ではなく直列に処理される。ステップ６０２およびステップ６０４は、ステップ５０２およびステップ５０４と本質的に同一に動作する。ＭＡＣアドレスが証明されない場合、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、ステップ６０２からステップ６０６に進む。
【００６３】
ステップ６０６において、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、パケットがＡＡＡＨサーバ３６宛ての暗号化されていない端末認証パケットであるかどうか判断する。そうである場合は、パケットは次のネットワーク層に送られる（ステップ６１４）。そうでない場合は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、そのパケットがハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化されているか判断する（ステップ６０８）。
【００６４】
パケットがハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されている場合、パケットは復号化される（ステップ６１２）。復号化されたパケットは、次のネットワーク層に送られる（ステップ６１４）。パケットがハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されていない場合、パケットは削除される（ステップ６１０）。図５のセキュリティプロシージャを用いた場合と同様に、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵で暗号化されたパケットおよび暗号化されていない端末認証パケットは次のネットワーク層に送られるが、他のパケットは削除される。
【００６５】
図４に示されるオープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャは、図５あるいは図６に示されるセキュリティプロシージャのいずれかを実行してもよい。どちらの場合でも、オープンシステムによるハンドオフ認証プロシージャは、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵による認証アルゴリズムをサポートしていない無線端末１２で動作可能である。
【００６６】
例えば、無線端末１２がステップ４０８においてハンドオフＷＥＰ暗号鍵を受け付けなくても、それはハンドオフ先のアクセスポイント１６に再度打診し（ステップ４１２）、ハンドオフ先のアクセスポイント１６に認証され（ステップ４１４）、そしてハンドオフ先のアクセスポイント１６に対応付けられる（ステップ４１６）ことができる。このとき、ステップ４１６において、無線端末１２は、データパケットを暗号化するためのハンドオフＷＥＰ暗号鍵を所有していないのでデータパケットを通信しない。無線端末１２がハンドオフ先のアクセスポイント１６に送信するデータパケットのうち暗号化されていないものはすべて、図５あるいは図６に示されるセキュリティプロシージャの動作により削除される。
【００６７】
しかしながら、無線端末１２からの暗号化されていない端末認証パケットを、ＡＡＡＨサーバ３６と通信することはまだ可能である。したがって、ＡＡＡＨサーバ３６はまだ無線端末１２を認証し許可することができる。したがって、ハンドオフ先のアクセスポイント１６は、無線端末１２に新しいセッションＷＥＰ暗号鍵を提供可能である。それにより、ステップ４２６において暗号化データに対する許可をする。
【００６８】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。前述の実施形態においては、例えば、ＡＡＡＦサーバ３２からアクセスポイント１４、１６、１８へというように、単一のハンドオフＷＥＰ暗号鍵が配布された。結果として、アクセスポイント１４、１６、１８は、複数の無線端末１２（サブネットワーク１０は１以上の無線端末１２を有している）のすべてに対して１つのハンドオフＷＥＰ暗号鍵を共有した。このハンドオフＷＥＰ暗号鍵がサービス不能攻撃（Denial of Service Attack、以下「ＤｏＳ攻撃」という）により漏洩した場合、無線端末１２に対する通信のセキュリティは低下する。特に、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は共有されているので、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵の漏洩は、ハンドオフの間に通信されるデータの漏洩を招くこととなる。
【００６９】
セキュリティの低下を最小化するために、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は頻繁に変更されてもよい。無線端末１２がアクティブに通信しているときのみ、（例えばアクセスポイント１４からアクセスポイント１６へ）ハンドオフするので、この暗号鍵の変更は、セキュアに行われる。したがって、無線端末１２は、更新されたハンドオフＷＥＰ暗号鍵を現在通信しているアクセスポイント１４から受信する。加えて、そのハンドオフＷＥＰ暗号鍵は、ほんの数秒のハンドオフ時の使用に限定される。したがって、無線端末１２とアクセスポイント１６との間の通信の漏洩の確率は低い。
【００７０】
セキュリティの低下をさらに最小化するために、複数の無線端末１２のそれぞれに対し異なるハンドオフＷＥＰ暗号鍵を使用することもできる。前述の実施形態のように、各ハンドオフＷＥＰ暗号鍵は、無線端末がＡＡＡＨサーバ３６に認証されるまで有効である。無線端末１２の認証が完了すると、よりセキュアにデータ通信を暗号化するためのセッションＷＥＰ暗号鍵が生成される。
【００７１】
本発明の一実施形態に係るハンドオフＷＥＰ暗号鍵の生成の概念図が、図７に示されている。例として、ＡＡＡＦサーバ３２の下のアクセスポイント１４、１６、１８の各々が、無線端末１２の各々に対し単一のハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成するために暗号鍵生成プロセスを実行するとする。図７に示される暗号鍵生成プロセスは、ＡＡＡＦサーバ３２により、アクセスポイント１４、１６、１８に送信される。秘密パラメータ６２は、ＡＡＡＦサーバ３２に関連付けられたアクセスポイント１４、１６、１８間で共有されるＡＡＡＦＩＤ５４およびＡＡＡＦ共通パラメータ５６を含む種々のパラメータからなる。秘密パラメータ６２は、関連するアクセスポイント１４、１６、１８にのみ知られている。秘密パラメータ６２は、例えばＲＡＤＩＵＳ属性のようにセキュアな方法によりアクセスポイント１４、１６、１８に転送される。無線端末１２はこのＡＡＡＦ共通パラメータを取得しないので、サブネットワーク１０はＤｏＳ攻撃から守られる。
【００７２】
さらに、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成するために、公開パラメータ５８を使用することもできる。公開パラメータ５８は、無線端末１２に知られてもよい。公開パラメータ５８は、現在通信しているアクセスポイントのＭＡＣアドレス４６および現在通信している端末のＭＡＣアドレス４４からなる。秘密パラメータ６２および公開パラメータ５８の両方が、暗号鍵生成部４８へ入力される。暗号鍵生成部４８は、秘密パラメータ６２および公開パラメータ５８から無線端末１２に対するハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成するために、例えばＨＭＡＣ−ＭＤ５（Hashing for Message Authentication Message Digest 5）のようなハッシュ関数を使用する。暗号鍵生成部４８はもちろん、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成するために、ＭＤ１、ＭＤ２、ＭＤ３、ＭＤ４、ＳＨＡ（secure hashing algorithm）１、ＳＨＡ２等他のハッシュ関数を使用してもよい。暗号鍵生成部４８は、アクセスポイント１４、ＡＡＡＦサーバ３２等のサーバあるいはスタンドアローンのシステムの構成要素であってもよい。
【００７３】
図８は、本発明の一実施形態に係るユニーク暗号鍵によるハンドオフプロシージャのパケット通信の図である。ここで、無線端末１２はアクセスポイント１４からアクセスポイント１６へハンドオフする。図８に示したステップは、必ずしも実行の順番に並んでいない。ステップ８０２および８０６のそれぞれにおいて、秘密パラメータ６２は、アクセスポイント１４およびアクセスポイント１６に配信される。セキュリティ上の問題から、ＡＡＡＦサーバ３２とアクセスポイント１４、１６との間の接続はセキュリティのあるものである必要がある。さらに、図７に示される暗号鍵生成部４８も、アクセスポイント１４、１６に対応付けられる。
【００７４】
ステップ８０４において、無線端末１２は、アクセスポイント１６に対応付けられる。暗号鍵生成部４８は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成する（ステップ８０８）。ステップ８１０において、アクセスポイント１４は、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を無線端末１２に、セッションＷＥＰ暗号鍵で暗号化されたデータとして送信する。無線端末１２は、ハンドオフ判断ステップ８１２において、アクセスポイント１４からハンドオフ先のアクセスポイント１６へハンドオフすることを決定する。
【００７５】
ハンドオフを開始するために、無線端末１２は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６とプローブ要求／回答パケットおよびハンドオフ認証メッセージを交換する（ステップ８１４）。この認証は、前述のように（図４のステップ４１２）公開認証（オープン認証）でもよい。ステップ８１６において、無線端末１２は、まず、図９に示される、再対応付け要求フレーム９０２をアクセスポイント１６に送信する。再対応付け要求フレーム９０２から、アクセスポイント１６は直前のアクセスポイントのＭＡＣアドレス（アクセスポイント１４のＭＡＣアドレス）と無線端末１２のＭＡＣアドレスとを受け取る（図９）。これらのＭＡＣアドレスは、図７に示されるように、アクセスポイント１４においてハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成するために使用される。
【００７６】
再対応付け（ステップ８１６）の後、無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６との間で通信されるデータパケットは、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵により暗号化される（ステップ８１８）。より詳細には、無線端末１２は、再対応付け（ステップ８１６）の後、その次のデータフレームをアクセスポイント１６に直ちに送信する。そのデータフレームは、無線端末１２において、無線端末１２がステップ８１０においてアクセスポイント１４から受信したハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２により暗号化される。データフレームのＭＡＣフレームヘッダーは無線端末１２のＭＡＣアドレスを含む。アクセスポイント１６は、鍵生成部４８を用いて無線端末１２に特有のハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成する。このように、アクセスポイント１６は、他の通信をすることなくＭＡＣフレームをデコードする（ステップ８２０）。さらに、有効なハンドオフＷＥＰ暗号鍵を所有するのみで、アクセスポイント１６に対して無線端末１２を認証することができる。
【００７７】
無線端末１２とハンドオフ先のアクセスポイント１６が再対応付けされた後、無線端末１２およびアクセスポイント１６は、ハンドオフ先のアクセスポイント１６が新たなセッションＷＥＰ暗号鍵を提供するまで、ハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２により暗号化されたデータの通信を継続する。無線端末１２によるネットワークへの一時的なアクセスはハンドオフＷＥＰ暗号鍵を用いることにより許可されるが、ＡＡＡＨ３６に対する無線端末１２の完全な認証は継続中である。完全な認証は、ステップ８２２、８２４、８２６および８２８で行われ、これらは前述のステップ３２０、３２２、３２４および３２６（図３）と同様に実行される。ステップ８３０において、無線端末１２およびアクセスポイント１６は、新たなセッションＷＥＰ暗号鍵により暗号化されたデータを通信する。
【００７８】
図９は、本発明の一実施形態に係る公開パラメータを用いたデコードプロシージャ（ステップ８２０）を示している。再対応付け要求フレーム９０２から得られる送信側端末のＭＡＣアドレス４４は、公開パラメータ５８の端末のＭＡＣアドレスである。再対応付け要求フレーム９０２のフレーム本体から得られる現在のアクセスポイントのアドレス４６は、公開パラメータ５８現在のアクセスポイントのＭＡＣアドレスである。秘密パラメータ６２はアクセスポイント１６に送信される（ステップ８０２）。したがって、アクセスポイント１６は、デコードステップ８２０において、秘密パラメータ６２および公開パラメータ５８のすべての要素を利用可能であり、アクセスポイント１６は暗号鍵生成部４８を用いることにより無線端末１２に対するハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を得ることができる。
【００７９】
一方、無線端末１２は秘密パラメータ６２を所有しないので、無線端末１２自身はハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を得ることができない。無線端末１２は、ＡＡＡＨサーバ３６に対し完全に認証された後にハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２をアクセスポイント１４から受信した（ステップ８１０）。第１の無線端末１２は第２の無線端末１２に対するハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を得られないので、悪意ある無線端末１２はＤｏＳ攻撃によりセキュリティを簡単に破ることはできない。
【００８０】
ハンドオフの間データフレーム９０４（認証データフレームを除く）がアクセスポイント１６により受信される限り、送信元の端末のＭＡＣアドレス４４はデータフレーム９０４がデコードされる前に証明される。したがって、暗号化されたデータフレーム９０４のフレーム本体は、無線端末１２がＡＡＡＨサーバ３６により認証される前にハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を用いてアクセスポイント１６により「リアルタイムに」デコードされる。すぐにデータフレーム９０４をデコードするアクセスポイント１６の能力は、無線端末１２がＡＡＡＨサーバ３６の認証を待たなけらばならないシステムと比較して、ハンドオフ時間を明らかに減少させる。このようにハンドオフ時間を減少させることにより、ハンドオフの間、あるいはハンドオフ成功後、無線端末１２と端末６との間の中断のないリアルタイム通信が容易になる。
【００８１】
図１０はネットワーク８のサブネットワーク１１を説明するブロック図である。サブネットワーク１１は図２のサブネットワーク１０から変化している点がある。サブネットワーク１１は、ＡＡＡＨサーバ３５、ＡＡＡＨサーバ３７、ＡＡＡＦサーバ３１、ＡＡＡＦサーバ３３、およびアクセスポイント１３、１５、１７、２１を有する。ＡＡＡＨサーバ３５および３７は１組の端末をＡＡＡＨサーバ３６と同様に認証する。同様に、ＡＡＡＦサーバ３１および３３もまた複数組の端末をＡＡＡＦサーバ３２および３４と同様に認証する。煩雑になるのを防ぐため図示していないが、サブネットワーク１１はアクセスルータ２４、２６、２８と同様に機能するアクセスルータを含む。
【００８２】
しかし、サブネットワーク１０と異なり、サブネットワーク１１は１つではなく２つのＡＡＡＨサーバ（ＡＡＡＨサーバ３５および３７）を有する。また、サブネットワーク１１は、２つのＡＡＡＦサーバに対応付けられたアクセスポイントを有する。図１０に示されるように、アクセスポイント１７はＡＡＡＦサーバ３１および３３の両方に対応付けられる。さらに、ＡＡＡＦサーバ３１はＡＡＡＨサーバ３７に対応付けられ、ＡＡＡＦサーバ３３はＡＡＡＨサーバ３５に対応付けられる。
【００８３】
サブネットワーク１１を介して最初のハンドオフを実行するために、アクセスポイント１７はＡＡＡＦサーバ３１および３３の両方とセキュリティ関係を有する。アクセスポイント１７は、ＡＡＡＦサーバ３１および３３よりハンドオフ暗号鍵生成アルゴリズムを受信する。これにより、無線端末１２はＡＡＡＦサーバ３１の圏内からＡＡＡＦサーバ３３の圏内へ速やかにハンドオフすることができる。さらに、無線端末１２はＡＡＡＨサーバ３７のドメインからＡＡＡＨサーバ３５のドメインへ速やかにハンドオフすることができる。
図１１は、本発明の一実施形態に係るハンドオフＷＥＰ暗号鍵５２を生成し取得する手続を示すパケット通信ダイアグラムである。この例において、パケットはＡＡＡＦサーバ３２とアクセスポイント１６との間で交換される。ステップ１１０２において、アクセスポイント１６は、ハンドオフ暗号鍵アルゴリズム要求フレームをＡＡＡＦサーバ３２に送信する。ハンドオフ暗号鍵アルゴリズム要求フレームの例を図１２に示す。ＡＡＡＦサーバ３２は、ハンドオフ暗号鍵アルゴリズム要求が有効であることを、例えば、フレームのアクセスポイントＭＡＣアドレスフィールドおよびのアクセスポイントフィールドのメッセージ完全性チェックを解析することにより証明する。要求が有効である場合、ステップ１１０４において、ＡＡＡＦサーバ３２はハンドオフ暗号鍵アルゴリズム要求フレームをアクセスポイント１６に送信する。図１２はまた、ハンドオフ暗号鍵アルゴリズム応答の例も含む。
【００８４】
さらに、アクセスポイント１６は、ハンドオフ暗号鍵生成アルゴリズムと密接に関連する秘密パラメータを変更するための要求を送信する（ステップ１１０６）。本発明の一実施形態に係る秘密パラメータ更新要求フレームの例が図１３に示されている。要求が有効である場合、ＡＡＡＦサーバ３２は、ステップ１１０８において、秘密パラメータ更新応答フレームをアクセスポイント１６に送信する（図１３）。このようにアクセスポイント１６が秘密パラメータの更新を開始することを可能にすることにより、ＤｏＳ攻撃に対するさらなる保護が提供される。
【００８５】
さらに、ＡＡＡＦサーバ３２は秘密パラメータをある頻度で変更し、秘密パラメータ更新通知をアクセスポイント１６に送信する（ステップ１１１０）。本発明の一実施形態に係る秘密パラメータ更新通知フレームの例を、図１４に示す。アクセスポイント１６は、秘密パラメータ更新受領フレームを送信することにより秘密パラメータ更新通知の受け取り確認を返す（ステップ１１１２）。秘密パラメータ更新通知の例を図１４に示す。図１２〜図１４に示されるメッセージフレームの各々は、ハンドオフ手続に使用する他のパラメータを通信するためのオプションフィールドを含んでもよい。
【００８６】
本発明の種々の実施形態を説明したが、本発明の範囲内で他の実施形態およびその改良が可能なことは当業者にとって明らかである。したがって、本発明は請求の範囲とその均等範囲に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明を適用可能な分散型コンピュータシステムのシステムレベルのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る、無線セグメントを含む図１のサブネットワーク１０のブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る共有暗号鍵によるハンドオフプロシージャに対するパケット通信の図である。
【図４】本発明の別の実施形態に係るオープンシステムによるハンドオフプロシージャに対するパケット通信の図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る並列処理によるセキュリティプロシージャのフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る直列処理によるセキュリティプロシージャのフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る無線端末に対する単一のハンドオフ暗号鍵を生成するための暗号鍵生成プロセスを表す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るユニーク暗号鍵によるハンドオフプロシージャに対するパケット通信の図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るユニーク暗号鍵によるハンドオフプロシージャにおいてオープンパラメータを用いて復号化するプロシージャを示す図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係る、無線セグメントを含む図１のサブネットワーク１０のブロック図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係るハンドオフ暗号鍵を生成し取得するプロシージャに対するパケット通信の図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るハンドオフ暗号鍵要求フレームおよびハンドオフ暗号鍵応答フレームを示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る秘密パラメータ更新要求フレームおよび秘密パラメータ更新応答フレームを示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る秘密パラメータ更新通知フレームおよび秘密パラメータ更新受信通知フレームを示す図である。を有する、無線通信ネットワークにおける無線端末。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
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