(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信装置から接続のための認証を要求される通信装置であって、
前記他の通信装置が送信元であることが証明可能な装置情報を含む認証要求を、前記他の通信装置から受信するとともに、前記認証要求が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断する受信部と、
前記認証要求が改竄されていないと判断した場合には、前記認証要求に含まれる装置情報を画面に表示する表示部と、
前記表示された装置情報に対するユーザの確認結果の入力を受付ける入力部と、
前記入力部に入力された結果により、前記他の通信装置との認証許可又は認証不許可の情報を含む認証応答を返信する送信部と、
認証許可の場合には、前記認証要求に含まれた装置情報及び前記認証応答に含まれた認証許可情報を用いて、前記他の通信装置と、さらに鍵交換を行う認証部とを備える、通信装置。
【請求項２】
他の通信装置への接続のための認証を要求する通信装置であって、
前記通信装置の装置情報を含む認証要求を、前記他の通信装置へ送信する送信部と、
前記認証要求に対応した、前記他の通信装置が送信元であることが証明可能な装置情報を含む認証応答を、前記他の通信装置から受信するとともに、前記認証応答が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断する受信部と、
前記認証応答が改竄されていないと判断した場合には、前記認証応答に含まれる装置情報を画面に表示する表示部と、
前記表示された装置情報に対するユーザの確認結果の入力を受付ける入力部と、
前記入力部に入力された結果により、前記他の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行し、認証許可の場合には、前記認証要求及び認証応答に含まれた装置情報を用いて、前記他の通信装置と、さらに鍵交換を行う認証部とを備える、通信装置。
【請求項３】
前記表示部は、前記認証要求に含まれた装置情報のほかに、前記認証要求の受信に使用されたチャンネル情報をさらに表示し、
前記非特定第三者によって別のチャンネルを用いて前記認証要求の転送が行われているか否かを、前記ユーザに判断可能とさせる、請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記表示部は、前記認証応答に含まれた装置情報のほかに、前記認証応答の受信に使用されたチャンネル情報をさらに表示し、
前記非特定第三者によって別のチャンネルを用いて前記認証応答の転送が行われているか否かを、前記ユーザに判断可能とさせる、請求項２に記載の通信装置。
【請求項５】
前記受信した認証要求が、前記非特定第三者によって改竄されているか否かを、前記ユーザに、前記認証要求の複数受信の有無及び前記認証要求に含まれた装置情報中の公開鍵と署名に対する改竄の有無に基づいて判断させる、請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記受信した認証応答が、前記非特定第三者によって改竄されているか否かを、前記ユーザに、前記認証応答の複数受信の有無及び前記認証応答に含まれた装置情報中の公開鍵と署名に対する改竄の有無に基づいて判断させる、請求項２に記載の通信装置。
【請求項７】
第１の通信装置を第２の通信装置に接続させるために認証処理を実行する通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
前記第１の通信装置が送信元であることが証明可能な装置情報を含む認証要求を、前記第２の通信装置へ送信する送信部と、
前記認証要求に対応した、前記第１の通信装置との認証許可もしくは認証不許可の情報を含む認証応答を、前記第２の通信装置から受信するとともに、前記認証応答が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断する受信部と、
前記認証応答が改竄されていないと判断した場合には、前記認証応答に従って、前記第２の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行し、認証許可の場合には、前記認証要求に含まれた装置情報及び前記認証応答に含まれた認証許可情報を用いて、前記第２の通信装置と、さらに鍵交換を行う認証部とを備え、
前記第２の通信装置は、
前記認証要求を前記第１の通信装置から受信するとともに、前記認証要求が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断する受信部と、
前記認証要求が改竄されていないと判断した場合には、前記認証要求に含まれる装置情報を画面に表示する表示部と、
前記表示された装置情報に対するユーザの確認結果の入力を受付ける入力部と、
前記入力部に入力された結果により、前記認証応答を返信する送信部と、
認証許可の場合には、前記認証要求に含まれた装置情報及び前記認証応答に含まれた認証許可情報を用いて、前記第１の通信装置と、さらに鍵交換を行う認証部とを備える、通信システム。
【請求項８】
第１の通信装置を第２の通信装置に接続させるために認証処理を実行する通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
前記第１の通信装置の装置情報を含む認証要求を、前記第２の通信装置へ送信する送信部と、
前記認証要求に対応した、前記第２の通信装置が送信元であることが証明可能な装置情報を含む認証応答を、前記第２の通信装置から受信するとともに、前記認証応答が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断する受信部と、
前記認証応答が改竄されていないと判断した場合には、前記認証応答に含まれる装置情報を画面に表示する表示部と、
前記表示された装置情報に対するユーザの確認結果の入力を受付ける入力部と、
前記入力部に入力された結果により、前記第２の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行し、認証許可の場合には、前記認証要求及び認証応答に含まれた装置情報を用いて、前記第２の通信装置と、さらに鍵交換を行う認証部とを備え、
前記第２の通信装置は、
前記認証要求を前記第１の通信装置から受信するとともに、前記認証要求が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断する受信部と、
前記認証要求に対応した、前記認証応答を、前記第１の通信装置に返信する送信部と、
前記第１の通信装置で認証許可された場合には、前記認証要求及び認証応答に含まれた装置情報を用いて、前記第１の通信装置と、さらに鍵交換を行う認証部とを備える、通信システム。
【請求項９】
前記表示部は、前記認証要求に含まれた装置情報のほかに、前記認証要求の受信に使用されたチャンネル情報をさらに表示し、
前記非特定第三者によって別のチャンネルを用いて前記認証要求の転送が行われているか否かを、前記ユーザに判断可能とさせる、請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記表示部は、前記認証応答に含まれた装置情報のほかに、前記認証応答の受信に使用されたチャンネル情報をさらに表示し、
前記非特定第三者によって別のチャンネルを用いて前記認証応答の転送が行われているか否かを、前記ユーザに判断可能とさせる、請求項８に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記受信した認証要求が、前記非特定第三者によって改竄されているか否かを、前記ユーザに、前記認証要求の複数受信の有無及び前記認証要求に含まれた装置情報中の公開鍵と署名に対する改竄の有無に基づいて判断させる、請求項７に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記受信した認証応答が、前記非特定第三者によって改竄されているか否かを、前記ユーザに、前記認証応答の複数受信の有無及び前記認証応答に含まれた装置情報中の公開鍵と署名に対する改竄の有無に基づいて判断させる、請求項８に記載の通信システム。
【請求項１３】
第１の通信装置を第２の通信装置に接続させるために認証処理を実行する認証方法であって、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信装置が送信元であることが証明可能な装置情報を含む認証要求を、前記第２の通信装置へ送信するステップ、
前記第２の通信装置が、前記認証要求を前記第１の通信装置から受信するとともに、前記認証要求が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断するステップ、
前記第２の通信装置が、前記認証要求が改竄されていないと判断した場合には、前記認証要求に含まれる装置情報を画面に表示するステップ、
前記第２の通信装置が、前記表示された装置情報に対するユーザの確認結果の入力を受付けるステップ、
前記第２の通信装置が、前記入力された結果により、前記第１の通信装置との認証許可又は認証不許可の情報を含む認証応答を返信するステップ、
前記第１の通信装置が、前記認証要求に対応した、前記認証応答を、前記第２の通信装置から受信するとともに、前記認証応答が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断するステップ、
前記第１の通信装置が、前記認証応答が改竄されていないと判断した場合には、前記認証応答に従って、前記第２の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行するステップ、及び
認証許可の場合には、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが、前記認証要求に含まれた装置情報及び前記認証応答に含まれた認証許可情報を用いて、さらに鍵交換を行うステップとを備える、認証方法。
【請求項１４】
第１の通信装置を第２の通信装置に接続させるために認証処理を実行する認証方法であって、
前記第１の通信装置が、前記第１の通信装置の装置情報を含む認証要求を、前記第２の通信装置へ送信するステップ、
前記第２の通信装置が、前記認証要求を前記第１の通信装置から受信するとともに、前記認証要求が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断するステップ、
前記第２の通信装置が、前記認証要求に対応した、前記第２の通信装置が送信元であることが証明可能な装置情報を含む認証応答を、前記第１の通信装置に返信するステップ、
前記第１の通信装置が、前記認証要求に対応した、前記認証応答を、前記第２の通信装置から受信するとともに、前記認証応答が送信途中で非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断するステップ、
前記第１の通信装置が、前記認証応答が改竄されていないと判断した場合には、前記認証応答に含まれる装置情報を画面に表示するステップ、
前記第１の通信装置が、前記表示された装置情報に対するユーザの確認結果の入力を受付けるステップ、
前記第１の通信装置が、前記入力された結果により、前記第２の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行するステップ、及び
認証許可の場合には、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置とが、前記認証要求及び認証応答に含まれた装置情報を用いて、さらに鍵交換を行うステップとを備える、認証方法。
【請求項１５】
前記認証要求に含まれた装置情報を画面に表示するステップは、前記認証要求の受信に使用されたチャンネル情報をさらに表示し、
前記非特定第三者によって別のチャンネルを用いて前記認証要求の転送が行われているか否かを、前記ユーザに判断可能とさせることを特徴とする、請求項１３に記載の認証方法。
【請求項１６】
前記認証応答に含まれた装置情報を画面に表示するステップは、前記認証応答の受信に使用されたチャンネル情報をさらに表示し、
前記非特定第三者によって別のチャンネルを用いて前記認証応答の転送が行われているか否かを、前記ユーザに判断可能とさせることを特徴とする、請求項１４に記載の認証方法。
【請求項１７】
前記受信した認証要求が前記非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断するステップは、前記ユーザに、前記認証要求の複数受信の有無及び前記認証要求に含まれた装置情報中の公開鍵と署名に対する改竄の有無に基づいて判断させることを特徴とする、請求項１３に記載の認証方法。
【請求項１８】
前記受信した認証応答が前記非特定第三者によって改竄されているか否かを監視・判断するステップは、前記ユーザに、前記認証応答の複数受信の有無及び前記認証応答に含まれた装置情報中の公開鍵と署名に対する改竄の有無に基づいて判断させることを特徴とする、請求項１４に記載の認証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、通信システム及び認証方法に関し、より特定的には、無線ＬＡＮ等による通信装置間の認証接続におけるセキュリティの向上と設定の簡単化とを両立させた通信装置、及びその通信装置を構成に含む通信システム、並びにその通信システムで行われる認証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮ技術の進展に伴い、家庭内等で無線ＬＡＮの普及が進んできている。しかし、無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮに比べて面倒な配線接続が必要ない代わりに、無線接続のための種々の設定が必要となる。特に、無線ＬＡＮの必須項目であるセキュリティに関する設定は、内容が専門的かつ複雑であるため、技術に詳しくない一般ユーザにとっては、困難な設定作業になってしまっているのが現状である。例えば、ＩＥＥＥスタンダード８０２．１１ｉでは、認証と鍵生成という２つの部分からなる接続処理が規定されており、クライアントと認証サーバ又はアクセスポイント（ＡＰ）が予め認証用の共通情報を持っていることが前提となる。このため、家庭内で無線ＬＡＮをさらに普及させるためには、設定を簡単化させるという課題は避けて通れない課題の１つとなっている。
この課題を解決させるために考案された従来の方法を、以下に簡単に説明する。
【０００３】
第１の方法は、無線通信を用いてＡＰとクライアントとの間で相互認証を行うための方法である（特許文献１を参照）。この第１の方法では、両方に設置されているボタンを同時に押して双方の無線出力パワーを下げ、特別な設定モードに入って自動的に設定を行う。この第１の方法は、無線出力パワーをコントロールすることで、ＡＰとクライアントとの間に一種の秘密通信を形成し、相互認証及び設定を行うものである。
【０００４】
第２の方法は、無線通信を用いてマスタとスレーブとの間で相互認証を行うための方法である（図３５、特許文献２を参照）。この第２の方法では、マスタとスレーブとで事前に共通鍵を共有させる。認証開始時には、スレーブからマスタへ認証要求が送信される。マスタは、チャレンジ指示をスレーブに送信する。スレーブは、共通鍵で暗号化されたチャレンジを含む認証要求をマスタに送信する。マスタは、暗号化されたチャレンジを自己の共有鍵で復号し、復号したものがスレーブに送信済みのチャレンジと一致する場合、ユーザの指示に従って認証許可／認証不許可の応答をスレーブに返信する。
【０００５】
第３の方法は、無線通信を用いてマスタとスレーブとの間で相互認証を行うための方法である（図３６、特許文献３を参照）。この第３の方法では、マスタとスレーブとで登録ボタンの押し下げを受け付ける。スレーブは、自己の公開鍵と固有情報とを含む登録申請を、マスタに送信する。マスタは、スレーブの公開鍵で暗号化されたスレーブの固有情報を含む登録確認を、スレーブに送信する。続いて、マスタは、スレーブの公開鍵で暗号化されたマスタの共通鍵を含む認証通知を、スレーブに送信する。スレーブは、マスタの共通鍵で暗号化された認証応答を含む認証受領を、マスタに送信する。
【０００６】
第４の方法は、無線通信を用いて表示手段を有する２つの通信装置間で相互認証を行うための方法である（図３７、特許文献４を参照）。この第４の方法では、通信装置Ａは、自己の公開鍵を含む鍵伝送メッセージを、通信装置Ｂに送信する。この公開鍵は、通信装置Ａ及び通信装置Ｂにおいてそれぞれ他の値に変換されて、各々の視覚手段又は聴覚手段を用いて出力される。ユーザは、出力された公開鍵の変換値が一致するか否かを検証し、許可／不許可を判断する。許可されれば、通信装置Ｂは、通信装置Ａの公開鍵で暗号化された新しい鍵生成情報を、通信装置Ａに送信する。そして、通信装置Ａ及び通信装置Ｂは、新しい鍵生成情報に基づいて通信用の共通暗号鍵を生成する。
【特許文献１】特開２００４−２１５２３２号公報
【特許文献２】特許第３５８５４２２号明細書
【特許文献３】特許第３６２８２５０号明細書
【特許文献４】特許第３５５２６４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記第１の方法では、無線電波が届く範囲に同種の無線ＬＡＮインタフェイスを装着している他のクライアントが存在する場合、この他のクライアントと接続してしまう危険を完全に排除することができない。偶然に、隣家で同じ設定を行っている可能性があるからである。また、第１の方法では、表示手段を通してユーザによる確認をしないまま相互認証が自動で行われてしまうという問題がある。
【０００８】
また、上記第２の方法では、共有する共通鍵を入力するために、キーボード等の入力手段が必要になる。このため、キーボード等を持たないネット家電（Ｎｅｔｗｏｒｋｅｄ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）には不向きである。
【０００９】
また、上記第３の方法では、登録申請処理において不正な第三者（Man-in-the-Middle）が存在する場合、この第三者による公開鍵の改竄による「なりすまし行為」を防止することができない。
【００１０】
さらに、上記第４の方法では、通信装置Ａ及び通信装置Ｂの両方に表示手段を備える必要がある。また、公開鍵の変換値の表示と検証をするだけでは、ユーザの目又は耳では区別しにくい似た様な変換値を持つ他の公開鍵に改竄されることによって、不正な第三者によるなりすまし行為が生じる可能性が残る。
【００１１】
それ故に、本発明の目的は、不正な第三者によるなりすまし行為を防止し、認証処理の安全性及び確実性を向上させた通信装置、通信システム及び認証方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、他の通信装置から接続のための認証を要求される通信装置、他の通信装置へ接続のための認証を要求する通信装置、これらの通信装置で構成されるシステム、及びこのシステムで実行される認証方法に向けられている。
【００１３】
上記目的を達成させるために、本発明の認証を要求される通信装置は、通信装置を一意に特定できる装置情報を含む認証要求を他の通信装置から受信する受信部と、認証要求に含まれる装置情報を画面に表示する表示部と、表示部の画面に基づいてユーザによって判断された指示を入力する入力部と、入力部に入力された指示に従って、他の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行する認証部とを備える。
【００１４】
また、本発明の認証を要求する通信装置は、通信装置を一意に特定できる装置情報を含む認証要求を他の通信装置へ送信する送信部と、認証要求に対応した装置情報を含む認証応答を他の通信装置から受信する受信部と、認証応答に含まれる装置情報を画面に表示する表示部と、表示部の画面に基づいてユーザによって判断された指示を入力する入力部と、入力部に入力された指示に従って、他の通信装置との認証許可又は認証不許可の処理を実行する認証部とを備える。
【００１５】
本発明は、上記認証を要求される通信装置又は認証を要求する通信装置のいずれか一方に、表示装置を備えればよい。
【００１６】
受信部が、複数の他の通信装置から複数の認証要求又は認証応答を受信した場合、表示部は、当該複数の認証要求又は認証応答に含まれる複数の装置情報を画面に同時に表示すればよい。また、認証部は、所定時間の経過時に入力部へユーザ指示がなければ、他の通信装置を認証不許可にする処理を実行してもよい。なお、典型的な装置情報には、通信装置の識別番号、及び公開鍵又は電子署名の何れかが、少なくとも含まれる。好ましくは、認証部において、他の通信装置から受信した認証要求に含まれる識別番号を用いて、共通暗号鍵を生成される。
【発明の効果】
【００１７】
上記の本発明によれば、認証要求してきたスレーブの装置情報をマスタ側で、又はマスタ側の装置情報をスレーブ側で画面表示させる。これにより、ユーザが、認証要求を送信してきた通信装置が認証許可すべきスレーブ又はマスタであるか否かを、容易に判断することが可能となる。従って、認証処理の安全性及び確実性を向上させることができる。また、画面で確認された装置情報（ＩＤ）を用いて共通暗号鍵を生成すれば、実通信における秘匿性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、無線／有線及び近距離／遠距離を問わず、様々なネットワークシステムに接続される通信装置を提供するものであり、特にその通信装置間で行われる認証処理に特徴がある。以下、マスタ（又はアクセスポイント）とスレーブ（又はクライアント）とを含む無線ＬＡＮシステムを一例に挙げて、本発明を説明する。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの概要構成を示す図である。図１の無線ＬＡＮシステムは、マスタ１０とスレーブ２０とが、無線ＬＡＮ３０で接続される構成である。マスタ１０は、送受信部１１と、認証部１２と、表示部１３と、入力部１４とを備える。スレーブ２０は、送受信部２１と、認証部２２と、入力部２４とを備える。
【００２０】
送受信部１１は、認証部１２から認証メッセージを受け、スレーブ２０のアドレスとマスタ１０のアドレス等のスレーブ２０が受信するために必要な情報をヘッダとして付け加えた後、無線ＬＡＮ３０により送信する。また、送受信部１１は、スレーブ２０から送信されたメッセージをヘッダ情報によりマスタ１０宛であるかを判断して受信し、認証メッセージ部分を取り出して認証部１２に渡す。送信と受信に使用された無線ＬＡＮ３０の通信における無線チャンネル情報（例えば、チャンネル番号）は、それぞれ認証部１２に通知される。同様に、送受信部２１は、認証部２２から認証メッセージを受け、マスタ１０のアドレスとスレーブ２０のアドレス等のマスタ１０が受信するために必要な情報をヘッダとして付け加えた後、無線ＬＡＮ３０により送信する。また、送受信部２１は、マスタ１０から送信されたメッセージをヘッダ情報によりスレーブ２０宛であるかを判断して受信し、認証メッセージ部分を取り出して認証部２２に渡す。送信と受信に使用された無線チャンネル情報は、それぞれ認証部２２に通知される。
【００２１】
認証部１２及び２２は、他の通信装置との接続時に全体的なコントロールをする役割を果たす。また、認証部１２及び２２は、認証要求等のメッセージの組み立てと分解処理とを行う。認証部１２及び２２は、認証要求メッセージの第三者装置による改竄・転送への監視を行う。認証部１２は、さらにチャンネル情報表示又は公開鍵表示等のコントロールも行う。この認証部１２及び２２は、無線ＬＡＮのＭＡＣ（メディア・アクセス・コントロール）レイヤ又はＭＡＣよりも上位のレイヤのどちらに実装されてもよい。ＭＡＣレイヤに実装される場合、認証要求メッセージ等はＭＡＣレイヤのフレームと同じような形式を使用する。一方、ＭＡＣよりも上位のレイヤに実装される場合、認証要求メッセージ等はＭＡＣレイヤのフレームと異なった形式を使用し、ＭＡＣフレームにカプセルされた形で送信される。
【００２２】
表示部１３は、スレーブ２０から受信した認証要求に含まれている装置情報を画面に表示する。装置情報とは、例えば、製品番号やＭＡＣアドレス等からなる識別番号（ＩＤ）、公開鍵、電子署名等である。この表示は、ユーザに認証許可／認証不許可の判断をさせるために行われる。表示部１３は、液晶等の表示デバイスである。
【００２３】
入力部１４は、ユーザによるマスタ１０に対するデータ入力やコマンド入力に加え、表示部１３の表示に基づく認証許可／認証不許可の判断を入力するために設けられる。入力部２４は、ユーザによるスレーブ２０に対するデータ入力及びコマンド入力するために設けられる。この入力部１４及び２４は、例えば押しボタンで構成される。
【００２４】
この第１の実施形態は、マスタ１０だけが表示部１３を備えている無線ＬＡＮシステムに関する実施形態である。例えば、スレーブ２０が表示部のないネットワークカメラであり、マスタ１０が表示部１３のあるネットワークカメラコントローラである場合が考えられる。以下、この第１の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムで行われる認証手順を説明する。なお、認証部１２及び２２がＭＡＣレイヤに実装される場合、マスタ１０とスレーブ２０との間でやり取りされる電文の形式には、ＩＥＥＥスタンダード８０２．１１のＭＡＣレイヤ規格等の既知の形式が利用できる。
【００２５】
以下、図２〜図８を用いて、第１の実施形態におけるマスタ１０とスレーブ２０との間で行われる認証手順を、様々なケースに分けて説明する。
【００２６】
（１）二者間で行われる基本的な認証手順（図２）
マスタ１０との認証を行う場合、スレーブ２０は、装置情報としてＩＤ及び公開鍵（又は電子署名）を含む認証要求を、マスタ１０に送信する（ステップＳ３１１）。図４Ａは、認証要求の一例を示す図である。マスタ１０は、認証要求を受信し（ステップＳ３０１）、その認証要求に含まれる装置情報を表示部１３の画面に表示させる（ステップＳ３０２）。図５Ａ及び図５Ｂは、装置情報が表示された表示部１３の画面例を示す図である。ユーザは、表示部１３の画面に表示されている装置情報を目視確認し、入力部１４を介して認証許可又は認証不許可を判断してマスタ１０に指示する（ステップＳ３０３）。この指示は、典型的には押しボタンを押し下げることによって行われる。認証許可／認証不許可を指示されたマスタ１０は、指示に従った応答をスレーブ２０へ送信する（ステップＳ３０４、Ｓ３０５）。
【００２７】
なお、認証許可／認証不許可を判断するためには、ユーザが、スレーブ２０の装置情報を入手しておく必要がある。スレーブ２０の装置情報は、マスタ１０の表示部１３を確認するユーザ自らが直接入手（スレーブ２０の内部メモリデータや製品仕様書等から入手）してもよいし、スレーブ２０を管理する他のユーザから通知（電話やメモ書き等による通知）してもらうようにしてもよい。また、入手のタイミングは、マスタ１０の表示部１３に情報が表示された時であってもよいし、その表示よりも前であってもよい。
【００２８】
表示部１３の画面に表示されている装置情報が正しいとユーザに判断されて認証許可が指示された場合、マスタ１０は、スレーブ２０の公開鍵で暗号化された自己のＩＤと乱数とを含む認証許可応答を作成し、スレーブ２０へ送信する（ステップＳ３０４）。図４Ｂは、認証応答の一例を示す図である。この認証許可応答は、スレーブ２０で受信される（ステップＳ３１２）。その後、マスタ１０及びスレーブ２０は、スレーブ２０の公開鍵（ＰｕｂＫｅｙ）、マスタ１０のＩＤ（ＩＤｍ）、スレーブ２０のＩＤ（ＩＤｓ）、及び乱数（Ｎ）に基づいて、通信用の共通暗号鍵をそれぞれ生成する（ステップＳ３０６、Ｓ３１３）。通信用の共通暗号鍵は、例えば以下の式で生成される。但し、ｐｒｆ（）は、擬似乱数関数である。また、ＰｒｅＭａｓｔｅｒＫｅｙは、予め設定された共通値である。
共通暗号鍵 ＝ prf（PreMasterKey，PubKey||IDm||IDs||N）
【００２９】
一方、表示部１３の画面に表示されている装置情報が誤っているとユーザに判断されて認証不許可が指示された場合、マスタ１０は、認証不許可応答を作成してスレーブ２０へ送信する（ステップＳ３０５）。なお、スレーブ２０が、認証要求を送信した後所定時間内にマスタ１０から応答がなければ、認証不許可と判断するようにしておけば、マスタ１０は、認証不許可応答をスレーブ２０へ送信しなくてもよい。
【００３０】
（２）三者間で行われる認証手順（図６）
これは、第１のスレーブ２０が、装置情報［ＩＤ１、鍵１］を含む認証要求をマスタ１０に送信すると同時に、第２のスレーブ２０が、装置情報［ＩＤ２、鍵２］を含む認証要求をマスタ１０に送信するケースである。この場合、マスタ１０は、２つの認証要求を受信して２つの装置情報を表示部１３の画面に表示させる。図７は、装置情報が表示された表示部１３の画面例を示す図である。ユーザは、表示部１３の画面に表示されている２つの装置情報を目視確認し、入力部１４を介して認証許可又は認証不許可を判断してマスタ１０に指示する。もちろん、ユーザは、認証許可すべきスレーブ２０の装置情報を知っているので、その装置情報を送信してきたスレーブ２０を選択して、認証許可を行う。なお、表示部１３の画面に表示された何れの装置情報も既知の装置情報と一致しなければ、ユーザは、認証不許可を判断する。
なお、上述した認証処理は、四者間以上で行われる場合も同様である。また、鍵に代えて電子署名を装置情報に用いても同様に行われる。
【００３１】
（３）二者の間に不正者が割り込む場合の認証手順（図８）
スレーブ２０は、装置情報［ＩＤ１、鍵１］を含む認証要求をマスタ１０に送信する。しかし、この認証要求は、マスタ１０へ届かずに不正者装置９０に受信される。不正者装置９０は、スレーブになりすますために、装置情報［ＩＤ１、鍵１］を偽装置情報［ＩＤ１、鍵２］に付け替えた認証要求を、マスタ１０に送信する。マスタ１０は、認証要求を受信し、その認証要求に含まれる装置情報を表示部１３の画面に表示させる。ユーザは、表示部１３の画面に表示されている装置情報を目視確認し、表示されている装置情報のうち、公開鍵情報が認証許可すべきスレーブ２０の装置情報と一致しないことを判断する。すなわち、ユーザは、表示された装置情報［ＩＤ１、鍵２］が、入手していたスレーブ２０の装置情報である［ＩＤ１、鍵１］と異なることを認識する。これに応じて、ユーザは、認証要求してきた装置に対して認証不許可の応答を送信する。なお、鍵に代えて電子署名を装置情報に用いても同様に行われる。
【００３２】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る通信装置によれば、認証要求してきたスレーブの装置情報をマスタ側で画面表示させる。これにより、ユーザが、認証要求を送信してきた通信装置が認証許可すべきスレーブであるか否かを、容易に判断することが可能となる。従って、認証処理の安全性及び確実性を向上させることができる。
また、画面で確認された装置情報（ＩＤ）を用いて共通暗号鍵を生成すれば、実通信における秘匿性をさらに向上させることができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
図９は、本発明の第２の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの概要構成を示す図である。図９の無線ＬＡＮシステムは、マスタ４０とスレーブ５０とが、無線ＬＡＮ３０で接続される構成である。マスタ４０は、送受信部１１と、認証部１２と、入力部１４とを備える。スレーブ５０は、送受信部２１と、認証部２２と、表示部２３と、入力部２４とを備える。図９でわかるように、第２の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムは、マスタ４０側ではなくスレーブ５０側に表示部２３を備えた構成である。
以下、この異なる構成部分を中心に第２の実施形態を説明する。
【００３４】
表示部２３は、マスタ４０から受信した認証応答に含まれている装置情報を画面に表示する。この表示は、ユーザに認証許可／認証不許可の判断をさせるために行われる。表示部２３は、液晶等の表示デバイスである。入力部２４は、ユーザによるスレーブ５０に対するデータ入力やコマンド入力に加え、表示部２３の表示に基づく認証許可／認証不許可の判断を入力するために設けられる。
【００３５】
この第２の実施形態は、スレーブ５０だけが表示部２３を備えている無線ＬＡＮシステムに関する実施形態である。例えば、スレーブ５０が表示部２３のあるＷｉＦｉ電話子機であり、マスタ４０が表示部のないＷｉＦｉ電話親機である場合が考えられる。以下、この第２の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムで行われる認証手順を説明する。なお、認証部１２及び２２がＭＡＣレイヤに実装される場合、マスタ４０とスレーブ５０との間でやり取りされる電文の形式には、ＩＥＥＥスタンダード８０２．１１のＭＡＣレイヤ規格等の既知の形式が利用できる。
【００３６】
以下、図１０〜図１４を用いて、第２の実施形態におけるマスタ４０とスレーブ５０との間で行われる認証手順を、様々なケースに分けて説明する。
【００３７】
（１）二者間で行われる基本的な認証手順（図１０）
マスタ４０との認証を行う場合、スレーブ５０は、認証要求をマスタ４０に送信する（ステップＳ１１１１）。図１２Ａは、認証要求の一例を示す図である。マスタ４０は、認証要求を受信し（ステップＳ１１０１）、自己のＩＤ及び公開鍵（又は電子署名）の装置情報を含む認証応答を、スレーブ５０に送信する（ステップＳ１１０２）。図１２Ｂは、認証応答の一例を示す図である。スレーブ５０は、認証応答を受信し（ステップＳ１１１２）、その認証応答に含まれる装置情報を表示部２３の画面に表示させる（ステップＳ１１１３）。表示部２３の画面表示例は、図５Ａ及び図５Ｂに示した通りである。ユーザは、表示部２３の画面に表示されている装置情報を目視確認し、入力部２４を介して認証許可又は認証不許可を判断してスレーブ５０に指示する（ステップＳ１１１４）。この指示は、典型的には押しボタンを押し下げることで行われる。認証許可／認証不許可を指示されたスレーブ５０は、指示に従った処理を行う。
【００３８】
なお、認証許可／認証不許可を判断するためには、ユーザが、マスタ４０の装置情報を入手しておく必要がある。マスタ４０の装置情報は、スレーブ５０の表示部２３を確認するユーザ自らが直接入手してもよいし、マスタ４０を管理する他のユーザから通知してもらうようにしてもよい。また、入手のタイミングは、スレーブ５０の表示部２３に情報が表示された時であってもよいし、その表示よりも前であってもよい。
【００３９】
表示部２３の画面に表示されている装置情報が正しいとユーザに判断されて認証許可が指示された場合、スレーブ５０は、マスタ４０の公開鍵で暗号化された自己の公開鍵と乱数とを含む鍵生成要求を作成し、マスタ４０へ送信する（ステップＳ１１１５）。図１２Ｃは、鍵生成要求の一例を示す図である。マスタ４０は、鍵生成要求を受信すると（ステップＳ１１０３）、スレーブ５０の公開鍵で暗号化された乱数を含む鍵生成応答を、スレーブ５０へ送信する（ステップＳ１１０４）。図１２Ｄは、鍵生成応答の一例を示す図である。この鍵生成応答は、スレーブ５０で受信される（ステップＳ１１１６）。その後、マスタ４０及びスレーブ５０は、マスタ４０の公開鍵（ＰｕｂＫｅｙＭ）、スレーブ５０の公開鍵（ＰｕｂＫｅｙＳ）、マスタ４０のＩＤ（ＩＤｍ）、スレーブ５０のＩＤ（ＩＤｓ）、スレーブ５０が生成した乱数（Ｎｓ）及びマスタ４０が生成した乱数（Ｎｍ）に基づいて、通信用の共通暗号鍵をそれぞれ生成する（ステップＳ１１０５、Ｓ１１１７）。通信用の共通暗号鍵は、例えば以下の式で生成される。
共通暗号鍵 ＝ prf（PreMasterKey，PubKeyS||PubKeyM||IDm||IDs||Ns||Nm）
【００４０】
一方、表示部２３の画面に表示されている装置情報が誤っているとユーザに判断されて認証不許可が指示された場合、スレーブ５０は、認証処理を終了する。なお、スレーブ５０は、表示部２３に表示してから所定時間内にユーザから入力がなければ、認証不許可と判断するようにしてもよい。
【００４１】
（２）三者間で行われる認証手順（図１３）
これは、スレーブ５０から送信される認証要求が、第１のマスタ４０と第２のマスタ４０とで受信されるケースである。この場合、スレーブ５０は、第１のマスタ４０及び第２のマスタ４０からそれぞれ認証応答を受信して、２つの装置情報を表示部２３の画面に表示させる。表示部２３の画面表示例は、図７に示した通りである。ユーザは、表示部２３の画面に表示されている２つの装置情報を目視確認し、入力部２４を介して認証許可又は認証不許可を判断してスレーブ５０に指示する。もちろん、ユーザは、認証許可すべきマスタ４０の装置情報を知っているので、その装置情報を送信してきたマスタ４０を選択して、認証許可を行う。なお、表示部２３の画面に表示された何れの装置情報も既知の装置情報と一致しなければ、ユーザは、認証不許可を判断する。
なお、上述した認証処理は、四者間以上で行われる場合も同様である。また、鍵に代えて電子署名を装置情報に用いても同様に行われる。
【００４２】
（３）二者の間に不正者が割り込む場合の認証手順（図１４）
スレーブ５０は、認証要求をマスタ４０に送信する。マスタ４０は、認証要求に対して装置情報［ＩＤ１、鍵１］を含む認証応答をスレーブ５０に送信する。しかし、この認証応答は、スレーブ５０へ届かずに不正者装置９０に受信される。不正者装置９０は、マスタになりすますために、装置情報［ＩＤ１、鍵１］を偽装置情報［ＩＤ１、鍵２］に付け替えた認証応答を、スレーブ５０に送信する。スレーブ５０は、認証応答を受信し、その認証応答に含まれる装置情報を表示部２３の画面に表示させる。ユーザは、表示部２３の画面に表示されている装置情報を目視確認し、表示されている装置情報のうち、公開鍵情報が認証許可すべきマスタ４０の装置情報と一致しないことを判断する。すなわち、ユーザは、表示された装置情報［ＩＤ１、鍵２］が、入手していたマスタ４０の装置情報である［ＩＤ１、鍵１］と異なることを認識する。これに応じて、ユーザは、認証処理を終了する。なお、鍵に代えて電子署名を装置情報に用いても同様に行われる。
【００４３】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る通信装置によれば、認証応答してきたマスタの装置情報をスレーブ側で画面表示させる。これにより、ユーザが、認証応答を送信してきた通信装置が認証許可すべきマスタであるか否かを、容易に判断することが可能となる。従って、認証処理の安全性及び確実性をさらに向上させることができる。
また、画面で確認された装置情報（ＩＤ）を用いて共通暗号鍵を生成すれば、実通信における秘匿性をさらに向上させることができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
次に、上記第１の実施形態で説明したマスタ１０及びスレーブ２０について、具体的な構成及び認証の一例を説明する。なお、この第３の実施形態では、マスタをＡＰと、スレーブをクライアントとして記述する。図１５は、認証部１２及び２２の詳細な構成例を示す図である。図１５において、認証部１２及び２２は、公開鍵・秘密鍵生成部１１１と、電子署名部１１２と、暗号化部１１３と、復号部１１４と、擬似乱数発生部１１５と、ハッシュ関数部１１６と、共通暗号鍵生成部１１７とを備える。もちろん、以下に説明する具体的な構成及び認証の例が、第２の実施形態で説明したマスタ４０とスレーブ５０とについても同様に適用可能であることは、言うまでもない。
【００４５】
公開鍵・秘密鍵生成部１１１は、自己の公開鍵・秘密鍵ペアを生成する。この生成は、機器が起動される際又はその後自己の公開鍵・秘密鍵ペアの再生成が必要な際に行われる。公開鍵は公開される鍵であり、秘密鍵は公開されない鍵である。電子署名部１１２は、ハッシュ関数部１１６を用いて、メッセージを固定長に短縮し、秘密鍵と暗号化部１１３のアルゴリズムとで暗号化し、暗号化した結果を電子署名としてメッセージに付け加える。暗号化部１１３は、相手の公開鍵又は自己の秘密鍵又は相手と共有する共通暗号鍵を用いて暗号化するためのアルゴリズムを含む。復号部１１４は、自身の秘密鍵又は相手の公開鍵（電子署名の場合）又は相手と共有する共通暗号鍵を用いて復号するためのアルゴリズムを含む。擬似乱数発生部１１５は、規則性を予測しにくい擬似乱数生成機能を有し、ノンスや（必要な時）ＩＤを生成する。このＩＤは、擬似乱数発生部１１５が発生する乱数であるが、第１の実施形態で説明した製品番号やＭＡＣアドレス等からなる識別番号と同じ役割を持つものであるため、同じ「ＩＤ」と表記する（本実施形態の具体例４を参照）。ハッシュ関数部１１６は、長いビット列を固定長のビット列に圧縮する一方向ハッシュ関数を含む。共通暗号鍵生成部１１７は、２つのノンス（乱数）に基づき、擬似乱数発生部１１５を用いて共通暗号鍵を生成する。
【００４６】
この公開鍵・秘密鍵生成部１１１、電子署名部１１２、暗号化部１１３、復号部１１４、擬似乱数発生部１１５、ハッシュ関数部１１６、及び共通暗号鍵生成部１１７は、図１５のように認証部１２及び２２の内部モジュールとして実装してもよいし、個別的に認証部１２及び２２の外に置いて又は使用可能な外部共通モジュールを呼び出して使用するという形での実装してもよい。
以下、図１６〜図２４を用いて、第３の実施形態におけるクライアントをＡＰに接続する際の認証及び鍵生成に関する手順について説明する。
【００４７】
（具体例１）
プローブ要求１６００及びプローブ応答１６０１は、ＩＥＥＥ８０２．１１で代表されるような従来標準のフォーマットを採用する。プローブ確認１６０２は、従来標準にはなく、本発明の接続方式を行うこととそれに必要なパラメータを知らせる機能を持つ新しいメッセージタイプである。認証要求１６０３以降のメッセージは、全て本発明規定の新しいフォーマットを採用する。認証要求１６０３のフォーマットの一例を図１７に示す。ＨＤＲｃ１７０１は、クライアント２０のアドレスやメッセージタイプを含むヘッダであり、従来の認証要求のヘッダと同様である。ＰＬｃ１７０２は、従来と同様のペイロードである。ＰＫｃ１７０４は、クライアント２０の公開鍵である。ＩＤｃ１７０３は、クライアント２０のＩＤである。ＳＩＧＮｃ１７０５は、ヘッダをはじめ全てのフィールドに対してクライアント２０の電子署名部１１２を用いて署名したものである。クライアント２０の送受信部２１は、公開鍵・秘密鍵生成部１１１からクライアント２０の公開鍵ＰＫｃ１７０４を取得する。また、電子署名部１１２からＳＩＧＮｃ１７０５を取得し、認証部２２が保持するＩＤｃ１７０３と合わせて認証要求１６０３を生成する。認証要求１６０３によって、クライアント２０の公開鍵ＰＫｃ１７０４をＡＰ１０に渡すことができる。
【００４８】
ＡＰ１０が認証要求１６０３を受信すると、ＡＰ１０の送受信部１１は、認証要求１６０３に含まれるクライアント２０の公開鍵ＰＫｃ１７０４及び電子署名ＳＩＧＮｃ１７０５を取り出し、ＡＰ１０の認証部１２に渡す。認証部１２は、クライアント２０の公開鍵ＰＫｃ１７０４とＡＰ１０の復号部１１４とを用いてＳＩＧＮｃ１７０５を復号した結果を、受信した認証要求１６０３に対してＡＰ１０のハッシュ関数部１１６で自身のハッシュ関数を用いて、クライアント２０の署名時に使用した同じハッシュ関数を掛けた結果と比較する（すなわち、完全性チェックを行う）。そして、認証部１２は、結果が一致したら、受信した認証要求１６０３に含まれたＩＤ、すなわちＩＤｃと、ＡＰ１０の送受信部１１で受信に使用された無線チャンネルの情報をＡＰ１０の表示部１３に表示する。ユーザが、ＡＰ１０の表示部１３に表示されているＩＤｃ及び無線チャンネル情報が、認証すべきクライアントのＩＤｃ及び無線チャンネル情報と一致するか否かを確認し、一致したらＡＰ１０の入力部１４を用いて認証許可を行う。
【００４９】
なお、本実施形態では、電子署名ＳＩＧＮｃ１７０５を復号し、完全性を確認できた場合に、受信した認証要求１６０３に含まれたＩＤｃと、送受信部１１で受信に使用された無線チャンネルの情報とをＡＰ１０の表示部１３に表示しているが、電子署名を使用せず、受信した認証要求１６０３の内容を無条件に表示し、一致を確認してもよい。
【００５０】
認証要求１６０３が成功した場合、ＡＰ１０からクライアント２０へ認証応答１６０５を返信する。認証応答１６０５のフォーマットの一例を図１８に示す。ＰＬａ１８０２は、認証結果を含む。ＰＫａ１８０４は、ＡＰ１０の公開鍵である。ＩＤａ１８０３は、ＡＰ１０のＩＤである。ＳＩＧＮａ１８０５は、ＡＰ１０の秘密鍵と電子署名とを用いた認証応答１６０５の各フィールドに対する署名である。ＡＰ１０の送受信部１１は、公開鍵・秘密鍵生成部１１１からＡＰ１０の公開鍵ＰＫａ１８０４を取得する。また、電子署名部１１２からＳＩＧＮａ１８０５を取得し、認証部１２が保持するＩＤａ１８０３と合わせて認証応答１６０５を生成する。認証応答１６０５によって、ＡＰ１０の公開鍵ＰＫａをクライアント２０に渡すことができる。
【００５１】
ＡＰ１０が認証応答１６０５を送信した後、所定の全ての無線チャンネルのいずれかから、第三者装置が同じＩＤａを含んだ認証応答１６０５メッセージを発信しているか否かを監視する。このような発信があった場合、改竄・転送が行われたと判断する。
【００５２】
クライアント２０が認証応答１６０５を受信すると、クライアント２０の送受信部２１は、認証応答１６０５に含まれるＡＰ１０の公開鍵ＰＫａ１８０４及び電子署名ＳＩＧＮａ１８０５を取り出し、クライアント２０の認証部２２に渡す。そして、ＡＰ１０と同様の方法でメッセージの完全性をチェックする。これにより認証成功となる。
【００５３】
（具体例２）
認証要求メッセージが第三者装置に改竄・転送されることに対する監視を、クライアント２０又はＡＰ１０が行う。第三者装置の送信したメッセージ全てをクライアント２０が受信できる状況にある場合には、クライアント２０が監視を行うのが有効である。クライアント２０の送信したメッセージと第三者装置の送信したメッセージ全てをＡＰ１０が受信できる状況にある場合には、ＡＰ１０が監視を行うのが有効である。クライアント２０が監視を行う場合は、ＡＰ１０からの認証応答が返信されるまでに受信した第三者装置の改竄した認証要求は、含まれた公開鍵と署名とを除いて自身が送出した認証要求と同じであれば、第三者装置の改竄・転送行為を断定する。ＡＰ１０が監視を行う場合は、一定時間内に公開鍵と署名とを除いて全く同じ認証要求を２つ受信すれば、第三者装置の改竄・転送行為を断定する。ＡＰ１０が図１９に示すような認証要求４０２を受信したら、公開鍵ＰＫｍ１９０４と署名ＳＩＧＮｍ１９０５を除いて同じ認証要求を２つ受信しているか、クライアント２０も自身が送信した認証要求の公開鍵と署名とを改竄されたこの認証要求を受信しているかになるので、どちらかで第三者装置の改竄・転送を断定できる。
【００５４】
認証応答メッセージが第三者装置に改竄・転送されることに対する監視・断定は、認証要求メッセージと同じような処理の仕方を用い、クライアント２０とＡＰ１０と役割を交換すればよい。クライアント２０が図２０に示すような認証応答４０４を受信したら、公開鍵ＰＫｍ２００４と署名ＳＩＧＮｍ２００５とを除いて同じ認証応答を２つ受信しているか、ＡＰ１０も自身が送信した認証応答の公開鍵と署名とを改竄されたこの認証応答を受信しているかになるので、どちらかで第三者装置の改竄・転送を断定できる。
【００５５】
（具体例３）
認証応答１６０５は、図２１に示すようなフォーマットを一例として採用する。ＡＰ１０の暗号化部１１３が、認証応答情報ＰＬａ２１０２、ＡＰ１０の公開鍵ＰＫａ２１０４、ＡＰ１０のＩＤａ２１０３を、認証要求１６０３で受け取ったクライアント２０の公開鍵ＰＫｃで暗号化して、認証応答１６０５をクライアント２０に送信する。このような認証応答１６０５は、公開鍵ＰＫｃのペアである秘密鍵を持つクライアント２０しか復号できない。
【００５６】
なお、この場合は、認証要求を行う段階で第三者装置の改竄はないと確認できたので、クライアント２０又はＡＰ１０が図２２に示すような認証応答４０４を受信することはない。第三者装置がこの段階からこのような認証応答を使用して攻撃しても、クライアント２０にただ無視され、悪影響にはならない。
【００５７】
（具体例４）
クライアント２０又はＡＰ１０のＩＤとして、クライアント接続を行う都度にクライアント２０及びＡＰ１０の擬似乱数発生部１１５で生成した乱数を使用する。これは、ＭＡＣアドレスや製品の型番より、さらに高い秘密性を持つ。ユーザ定義の名前をＩＤとしてここで使うことも可能であるが、事前に入力しておく手間がかかり、かつ、ユーザはなるべくユニーク（特に隣家の同様な機器と異なるよう）な名前を設定しなければならない。乱数を使用することで、次回接続時には違うＩＤになるので、盗まれても問題はない。
【００５８】
（具体例５）
認証に成功した場合、クライアント２０は、ＡＰ１０へ図２３に示すような共通暗号鍵生成要求１６０６を送信する。共通暗号鍵生成要求１６０６は、ヘッダＨＤＲｃ２３０１を除いた部分がクライアント２０の暗号化部１１３においてＡＰ１０の公開鍵ＰＫａを用いて暗号化される。ＩＤｃ２３０２は、クライアント２０のＩＤである。Ｎｃ２３０３は、クライアント２０が生成した乱数（ノンス）である。クライアント２０の暗号化部１１３は、クライアント２０の送受信部２１が保持するＩＤｃと、クライアント２０の擬似乱数発生部１１５が生成した乱数Ｎｃを取得し、暗号化する。クライアント２０の送受信部２１は、暗号化されたＩＤｃと、乱数ＮｃにヘッダＨＤＲｃ２３０１を付加し、共通暗号鍵生成要求１６０６を送信する。ＡＰ１０の送受信部１１が、共通暗号鍵生成要求１６０６を受信し、復号の対象となるデータを取り出して復号部１１４に渡す。復号部１１４において、自身の秘密鍵で復号する。復号結果において、ＩＤは先に認証したクライアント２０のＩＤｃであることを確認する。確認できたら、復号結果で得られた乱数Ｎｃを取っておき、後の鍵生成に用いる。そうでなければ、受信した共通暗号鍵生成要求１６０６を廃棄し、鍵生成を中止とする。
【００５９】
ＡＰ１０が、共通暗号鍵生成要求１６０６を正確に受信しかつ確認できた場合には、クライアント２０に、図２４に示す共通暗号鍵生成応答１６０７を返信する。共通暗号鍵生成応答１６０７は、ヘッダＨＤＲａ２４０１を除いた部分がクライアント２０の公開鍵ＰＫｃを用いて暗号化される。ＩＤａ２４０２は、ＡＰ１０のＩＤである。Ｎａ２４０３は、ＡＰ１０が生成した乱数である。ＡＰ１０の暗号化部１１３は、ＡＰ１０の送受信部１１が保持するＩＤａと、ＡＰ１０の擬似乱数発生部１１５が生成した乱数Ｎａを取得し、暗号化する。ＡＰ１０の送受信部１１は、暗号化されたＩＤａと乱数ＮａにヘッダＨＤＲａ２４０１を付加し、共通暗号鍵生成応答１６０７を送信する。クライアント２０の送受信部２１が、共通暗号鍵生成応答１６０７を受信し、復号の対象となるデータを取り出して復号部１１４に渡す。復号部１１４において、自身の秘密鍵で復号する。復号結果において、ＩＤは先に認証したＡＰ１０のＩＤａであることを確認する。確認できたら、復号結果で得られた乱数Ｎａを取っておき、後の鍵生成に用いる。そうでなければ、受信した共通暗号鍵生成応答１６０７を廃棄し、鍵生成を中止とする。
【００６０】
ＡＰ１０及びクライアント２０の共通暗号鍵生成部１１７において、ＩＤ又はＭＡＣアドレス、及び乱数に基づいて、共有する共通鍵の生成が行われる。これで、ＡＰ１０とクライアント２０は、同じ鍵を生成して共有することになる。クライアント２０とＡＰ１０とが生成した共通暗号鍵を、次のアソシエーションの作成に用いる。つまり、図１６のアソシエーション要求１６０８及びアソシエーション応答１６０９も、この鍵を用いて暗号化される。一方、受信側は、この鍵を用いて受信したメッセージを復号する。なお、生成した鍵は、クライアント２０とＡＰ１０との間のコントロールメッセージの送受信に用いるが、データ送受信のために別の鍵を用いてもよい。
【００６１】
また、プローブ要求／応答の前に、ＡＰ１０及びクライアント２０の双方において、その後の認証に使用する同じ暗号鍵を選択する動作が行われてもよい。この場合、この選択された暗号鍵を用いて、ＡＰ１０からクライアント２０へのチャレンジ指示、及びクライアント２０からＡＰ１０へのチャレンジを暗号化した認証要求が行われる（図２５）。
【００６２】
なお、ＩＤは、通常は固定番号を使用するが、乱数をＩＤとして用いることも可能である。固定番号は、予めクライアント２０に割り振られているものでもよいが、クライアント２０毎にユーザが独自に設定しても構わない。このＩＤの設定は入力部２４を介して行えば容易である。
【００６３】
また、ＡＰ１０の上位装置としてルータ又はホームゲートウエイを有したシステムに適用することも可能である（図２６）。この場合には、ＡＰ１０が備えていた表示部１３及び入力部１４をルータ又はホームゲートウエイに備えさせて、ＡＰ１０と同様の処理をルータ又はホームゲートウエイに行わせればよい。このシステム構成にすれば、ＡＰ１０に認証機能を備えておく必要がなくなりＡＰ１０の構成が簡単になる。但し、この場合には、ルータ又はホームゲートウエイは、ＡＰ１０とセキュアな通信経路で繋がれており、アクセスポイントは中継機能を果たす。なお、本発明は、ルータ或いはホームゲートウエイとアクセスポイントとの間に無線ＬＡＮで繋ぐ場合の接続にも応用できる。
【００６４】
（関連する他の実施形態）
ネットワーク内に複数のＡＰが存在する場合、クライアントが１つのＡＰから他のＡＰ近くまで移動した場合、他のＡＰとの間で再接続を行う必要がでてくる。この再接続においては、あらためて認証を行うか行わないかの２通りが考えられる。認証を行う場合、上記各実施形態の何れかの手順を実行して新規にクライアントの認証が行われるので、複数のＡＰ間で認証済みのクライアントに関する情報交換をしておく必要がない。これに対して、認証を行わない場合、前の認証を再利用する必要があり、ＡＰの間でクライアントの認証結果に関する情報交換をする必要がある。過去の認証を再利用する場合、過去の認証情報を何処に保存するか、どのように再利用するかによって、以下のようにいくつかの実施形態が考えられる。
【００６５】
まず、クライアントのＩＤ情報の共有方式には、認証したクライアントの全ＩＤ情報を全ＡＰの間で共有するＡＰ共有方式、ＡＰが自身で認証したクライアントのＩＤ情報のみを自身で管理し、ＡＰ全体でクライアントの全ＩＤを分散的に共有するＡＰ分散管理方式、及び認証済みのクライアントの全ＩＤ情報をルータに保存共有するルータ共有方式がある。
【００６６】
ＡＰ共有方式では、図２７に示すように、認証応答（成功）２７００によってＡＰ１０でのクライアント２０に対する認証が成功すると、ＡＰ１０は、認証済みのクライアント２０のＩＤをのせたクライアントアナウンス２７０１を、ネットワーク内の全ＡＰａへマルチキャストする。クライアントアナウンス２７０１を受け取った各ＡＰａは、ＡＰ１０へ応答２７０２を返信してもよいが返信しなくてもよい。ＡＰ１０は、自身が認証したクライアント２０のＩＤを認証済みＩＤ情報として保有すると共に、他のＡＰからも認証済みのＩＤがマルチキャスト電文により通知され、そのＩＤを認証済みＩＤ情報として保有する。従って、全ＡＰは、それぞれの内部に、認証済みの全ＩＤ情報を同じように保有することになる。その後、図２８に示すように、複数のＡＰａの内の何れかのＡＰｂが、クライアント２０から認証要求２８００を受信すると、ＡＰｂは、クライアント２０の認証済みＩＤ情報を自分が保有しているかどうかを調べる。ＡＰｂは、クライアント２０の認証済みＩＤ情報を保有していれば、認証済み処理手順として、認証応答（成功）２８０１をクライアント２０へ返信する。保有していなければ、クライアント２０に対して初回認証と見なして、上記第１〜第３の実施形態で説明した通常の認証手順の何れかを実行する。
【００６７】
ＡＰ分散管理方式では、ＡＰはクライアントに対し認証を終えた後、このクライアントのＩＤ情報を他のＡＰへマルチキャストしない。図２９に示したように、ＡＰｂが、クライアント２０から認証要求２９００を受信した後、ＡＰｂがクライアント２０のＩＤ情報を認証済みＩＤ情報として持っていなければ、ＡＰ１０を含め他のＡＰへ、クライアント２０のＩＤ情報をのせたアクセス要求（ＩＤ）２９０１をマルチキャストする。すなわち、他のＡＰに認証済みＩＤ情報を保有しているかどうかを問い合わせる。指定時間内に、クライアント２０の元の接続先ＡＰ１０からアクセス応答２９０２を返信されたら、ＡＰｂは、認証済み処理手順として、認証応答（成功）２９０３をクライアント２０へ送信する。どのＡＰからもアクセス応答がなければ、ＡＰｂは、クライアント２０からの認証要求２９００が初回認証であると見なして通常の認証手順を実行する。
【００６８】
ルータ共有方式では、図３０に示すとおり、ＡＰ１０はクライアント２０に対し認証を終えた後、クライアント２０の認証済みＩＤ情報をのせたクライアントアナウンス３００１をルータへ送信する。クライアントアナウンス３００１を受信したルータは、自分のデータベースにクライアント２０のＩＤを認証済みＩＤ情報として登録して、応答３００２を返信する。その後、クライアント２０が移動して別のＡＰであるＡＰｂと認証を試みたときには、図３１に示すように、ＡＰｂは、認証要求３１００に対して、クライアント２０が自分のクライアントでないため、ルータへクライアント２０のＩＤ情報をのせたアクセス要求（ＩＤ）３１０１を送信する。アクセス要求（ＩＤ）３１０１を受信したルータは、自分のデータベースを検索して、クライアント２０の認証済みＩＤ情報の登録の有無を調べ、登録有りの場合、認証済み処理手順として、その結果をアクセス応答３１０２でＡＰｂへ返信する。認証済みＩＤ情報の登録があれば、認証成功、無ければ認証不許可となる。アクセス応答３１０２の内容が認証成功であれば、ＡＰｂは、クライアント２０へ認証応答（成功）３１０３を送信する。アクセス応答３１０２の内容が認証不成功であれば、クライアント２０に対して初回認証と見なして、ＡＰｂはクライアント２０との間で上記第１〜第３の実施形態で説明した認証手順の何れかを実行する。
【００６９】
なお、ＡＰ共有方式及びＡＰ分散管理方式では、ＡＰは互に信頼関係にあり、ＡＰ間はセキュアな通信手段を用いるものとする。また、ルータ共有方式では、ＡＰとルータとが互に信頼関係にあり、セキュアな通信手段を用いるものとする。
【００７０】
一方、上記各実施形態において通信が終了した場合、ユーザがクライアントの設置を停止する場合、古い認証済みＩＤが残っていない方がよい。そこで、認証済みのＩＤ情報を削除する方法を以下に説明する。
【００７１】
クライアントをネットワークから永久に切り離すには、図３２のように、クライアント２０からＡＰ１０へ自身のＩＤを付けて切断電文３２０２を送る。切断電文３２０２を受信したＡＰ１０は、クライアント２０のＩＤ情報を、手順３２０３により、自分のデータベースから削除する。このためには、クライアント２０が、ユーザが接続切断を選択すると切断電文がＡＰ１０に送信され、ネットワーク内の装置が記憶している認証済みＩＤ情報からクライアント２０のＩＤ情報を消去するようにすればよい。
【００７２】
ＡＰ１０以外に他のＡＰが認証済みＩＤ情報を共有するＡＰ共有方式やＡＰ分散管理方式のような場合には、図３３に示すように、切断電文３３０２を受信したＡＰ１０は、マルチキャストの切断電文３３０３により、消去すべき認証済みＩＤ情報をＡＰａに通知して消去を要求し、消去要求を受信したＡＰａは、消去すべき認証済みＩＤ情報を記憶している場合、そのＩＤ情報を消去する。最初に切断電文３３０２を受信したＡＰ１０でも、認証済みＩＤ情報にクライアント２０のＩＤ情報を記憶している場合、手順３３０４において、消去する。ＡＰａは、認証済みＩＤ情報を消去の後、切断応答電文３３０６をＡＰ１０に返す。その後、ＡＰ１０は、切断応答電文３３０７をクライアント２０に返す。
【００７３】
認証済みＩＤ情報をルータが保存するルータ共有方式では、図３４のように、クライアント２０が、最寄りのＡＰに切断電文３４０２に自身のＩＤ情報を付加して送信する。ＡＰは、切断電文３４０２を切断電文３４０３として、ルータに転送する。ルータは、受信したＩＤ情報が認証済みＩＤ情報かどうか確認し、認証済みの場合、手順３４０４において、そのＩＤ情報を消去する。その後、切断応答３４０５をＡＰに返信し、ＡＰは、切断応答３４０６として、クライアント２０に転送する。
【００７４】
また、クライアントに対して切断処理をしないまま、電源を切断するなどして永久に切り離した場合には、ユーザは、ＡＰ又はルータに備えられている、そのクライアントのＩＤを直接削除する機能を利用するようにしてもよい。このためには、ＡＰ又はルータに、認証済みＩＤ情報を表示できる表示部と、表示された認証済みＩＤ情報の何れかを削除する操作部を設け、ネットワーク内の装置が記憶している認証済みＩＤ情報から所定又は所望のクライアントの認証を解除することができるようにすればよい。認証済みＩＤ情報を複数のアクセスポイントに記憶する方式の場合は、マルチキャストの消去要求電文により、消去すべき認証済みＩＤ情報を通知し、消去要求を受信したＡＰやルータは、前記消去すべき認証済みＩＤ情報を記憶している場合、消去するようにすればよい。
【００７５】
また、上記実施形態において、ＡＰが認証を行う場合、ＡＰが宅内の各所に複数設置してあると、ユーザはＡＰを設置してある場所に移動する必要がある。この場合、ＡＰの表示部の情報を表示部付の手元リモコン装置により見ることができるようにすれば、移動が不必要になる。リモコンとＡＰの間でセキュアな無線通信路を設定できるようにすればよい。リモコンはＩＤ情報を確認し、認証許可を指示するためだけの機能でよいので、暗号化などのない簡単な伝送路を適用してもよい。このためには、ＡＰの表示部と認証部をリモコン装置上に設け、ＡＰの本体とリモコン装置との間に通信路を設け、ユーザが手元で、認証入力を行うようにすればよい。ルータが認証を行うシステムの場合も、同様のリモコン構成とすれば、同様の作業を行うことができる。
【００７６】
リモコン装置をＡＰやルータの本体部に設けた接続部に挿入しておくと、リモコン装置と本体部分が直接結合できるようにしておき、認証処理を行う場合に、リモコン装置を本体部から取り出して、ユーザが移動できるようにしてもよい。リモコン装置を本体部から外すときに、本体部とリモコン装置の間でリモコン無線通信用の共有鍵Ｒを決めて、以降の認証処理中に行う表示用のＩＤ情報の送信、認証許可の入力操作情報の送信、暗号鍵選択のための暗号鍵番号の送信などの本体部とリモコン装置間の通信において、共有鍵Ｒを使用して送信データを暗号化、復号化すれば、第３者に送信データの内容を知られることがなくなる。共有鍵Ｒは、リモコン装置を本体部から外すたびに新たに決めるようにすることができ、セキュアな通信路となる。
【００７７】
リモコン装置を本体部から外すときに共有鍵Ｒを設定する方法は、種々考えられる。一例として、リモコン装置を本体部から外す際に、リモコン装置の移動を感知するスイッチを本体部に設けておき、スイッチが移動を感知すると、すぐさま新たな共有鍵Ｒを本体部がリモコン装置に供給するようにすればよい。リモコン装置を本体部に挿入してある状態で、定期的に共有鍵Ｒの値を変更するようにして、リモコン装置を外したときに、最新の共有鍵Ｒを使用できるようにしてもよい。共有鍵Ｒの変更は、リモコン装置と本体部とが有線接続状態で行えるので、共有鍵を盗まれる恐れは実質上ないといえる。
【００７８】
リモコン装置をユーザが放置する又は紛失する懸念があるので、一定時間以上リモコン装置が本体部から外されている場合、本体部とリモコン装置の何れか又は両方が警告音を発生するようにするとよい。認証作業ののちリモコン装置を本体部に再び挿入するまで、クライアントの通信アプリケーションを開始できないようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、通信装置間の認証接続を行う通信ネットワークシステム等に利用可能であり、特に認証処理におけるセキュリティの向上と設定の簡単化を両立させたい場合等に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの概要構成を示す図
【図２】二者間で行われる基本的な認証手順を示すシーケンス図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る認証方法の処理を示すフローチャート
【図４Ａ】認証要求の一例を示す図
【図４Ｂ】認証応答の一例を示す図
【図５Ａ】表示部１３の画面表示例を示す図
【図５Ｂ】表示部１３の画面表示例を示す図
【図６】三者間で行われる認証手順を示すシーケンス図
【図７】表示部１３の画面表示例を示す図
【図８】二者の間に不正者が割り込む場合の認証手順を示すシーケンス図
【図９】本発明の第２の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの概要構成を示す図
【図１０】二者間で行われる基本的な認証手順を示すシーケンス図
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る認証方法の処理を示すフローチャート
【図１２Ａ】認証要求の一例を示す図
【図１２Ｂ】認証応答の一例を示す図
【図１２Ｃ】鍵生成要求の一例を示す図
【図１２Ｄ】鍵生成応答の一例を示す図
【図１３】三者間で行われる認証手順を示すシーケンス図
【図１４】二者の間に不正者が割り込む場合の認証手順を示すシーケンス図
【図１５】認証部１２及び２２の詳細な構成例を示す図
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る認証方法の処理を示すフローチャート
【図１７】認証要求メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図１８】認証応答メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図１９】改竄・転送された認証要求メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図２０】改竄・転送された認証応答メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図２１】認証応答メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図２２】改竄・転送された認証応答メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図２３】共通暗号鍵生成要求メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図２４】共通暗号鍵生成応答メッセージのフォーマットの一例を示す図
【図２５】他の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムで行われる認証手順を示すシーケンス図
【図２６】他の実施形態に係る無線ＬＡＮシステムで行われる認証手順を示すシーケンス図
【図２７】ＡＰ間のクライアントのＩＤ情報共有の動作手順を示すシーケンス図
【図２８】クライアントのＩＤ情報共有の場合のＡＰとクライアントとの認証動作を示すシーケンス図
【図２９】ＡＰ全体でクライアントのＩＤ情報を分散的に共用する場合の認証動作のシーケンス図
【図３０】クライアントのＩＤ情報をルータで共有する実施形態を示すシーケンス図
【図３１】クライアントのＩＤ情報をルータで共有する実施形態の場合の認証動作を示すシーケンス図
【図３２】接続切断によりクライアントの認証済みＩＤ情報を消去する動作を示すシーケンス図
【図３３】接続切断により複数のＡＰ上のクライアント認証済みＩＤ情報を消去する動作を示すシーケンス図
【図３４】接続切断によりルータ上のクライアント認証済みＩＤ情報を消去する動作を示すシーケンス図
【図３５】従来の認証方法の処理例を示すフローチャート
【図３６】従来の認証方法の処理例を示すフローチャート
【図３７】従来の認証方法の処理例を示すフローチャート
【符号の説明】
【００８１】
１０、４０  マスタ（ＡＰ）
１１、２１  送受信部
１２、２２  認証部
１３、２３  表示部
１４、２４  入力部
２０、５０  スレーブ（クライアント）
３０  無線ＬＡＮ
９０  不正者装置
１１１  公開鍵・秘密鍵生成部
１１２  電子署名部
１１３  暗号化部
１１４  復号部
１１５  擬似乱数発生部
１１６  ハッシュ関数部
１１７  共通暗号鍵生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
0004621200.tif 000005
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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】
0004621200.tif 000013
【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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