(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信装置と第２の通信装置間にて、保証される送受信を行う際に、互いに有するパラメータを用いて保証を行いつつ送受信を行う通信方法であって、
第１の通信装置側及び第２の通信装置側のそれぞれで、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置にタイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を第１の共通情報として取得し、前記第２の通信装置から前記第１の通信装置に割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号を第２の共通情報として取得し、
前記第１の通信装置及び第２の通信装置で取得した前記第１の共通情報から前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第１の時間変動パラメータをそれぞれ生成し、
前記第１の通信装置及び第２の通信装置で取得した前記第２の共通情報から前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第２の時間変動パラメータをそれぞれ生成する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項２】
前記第２の共通情報として、割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号に加えて、通知されたスロット番号を更に取得することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
【請求項３】
前記第１の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の関数により参照コードを演算により求め、
前記第２の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の関数により認証コードを演算により求め、求めた前記認証コードを前記第１の通信装置に送信し、
前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行い、
前記第１の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の関数により認証コードを演算により求め、求めた前記認証コードを前記第２の通信装置に送信し、
前記第２の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の関数により参照コードを演算により求め、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行う、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の通信方法。
【請求項４】
前記第１の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、
前記第２の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、
前記第１の通信装置は、前記第１の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第２の通信装置に送信し、
前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第１の暗号鍵により復号化し、
前記第１の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求め、
前記第２の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求め、
前記第２の通信装置は、前記第２の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第１の通信装置に送信し、
前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第２の暗号鍵により復号化する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信方法。
【請求項５】
第１の通信装置と第２の通信装置間にて、保証される送受信を行う際に、互いに有するパラメータを用いて保証を行いつつ送受信を行う通信システムであって、
第１の通信装置及び第２の通信装置は、
前記第１の通信装置から前記第２の通信装置にタイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を第１の共通情報として取得し、前記第２の通信装置から前記第１の通信装置に割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号を第２の共通情報として取得する取得部と、
前記取得部で取得した前記第１の共通情報から、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第１の時間変動パラメータと、前記取得部で取得した前記第２の共通情報から、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第２の時間変動パラメータとをそれぞれ生成する生成部と、
をそれぞれ備えることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
前記取得部は、前記第２の共通情報として、割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号に加えて、通知されたスロット番号を更に取得することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記第１の通信装置は、
前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の関数により参照コードを演算により求める参照コード演算部と、
前記第２の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行う認証部と、
前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の関数により認証コードを演算により求める認証コード演算部と、
前記認証コードを前記第２の通信装置に送信する送信部と、をさらに備え、
前記第２の通信装置は、
前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の関数により認証コードを演算により求める認証コード演算部と、
前記認証コードを前記第１の通信装置に送信する送信部と、
前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の関数により参照コードを演算により求める参照コード演算部と、
前記第１の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行う認証部と、をさらに備えることを特徴とする請求項５又は６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記第１の通信装置は、
前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求める暗号鍵演算部と、
前記第１の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第２の通信装置に送信する暗号化部と、
前記第２の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第２の暗号鍵により復号化する復号化部と、を備え、
前記第２の通信装置は、
前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求める暗号鍵演算部と、
前記第１の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第１の暗号鍵により復号化する復号化部と、
前記第２の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第１の通信装置に送信する暗号化部と、を備えることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線端末局と無線基地局との間でデータ通信に用いて好適な通信方法及び通信装置に関するもので、特に、相互の無線局の間でセキュリティの高い認証及び暗号化が行えるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線通信システムにおいて、無線端末局の認証や暗号化を行うに当たり、無線端末局と無線基地局間で時間と共に変化する共通のデータを生成することを行ってきている。たとえばＣＨＡＰ(Challenge Handshake Authentication Protocol）による認証の場合は、非特許文献１に記載されているように、無線基地局から無線端末局に対し、毎回異なるランダムなチャレンジコードを送信し、無線端末局は該ランダムコードと、無線基地局との間であらかじめ共有してあるキーからレスポンスコードを生成し、無線基地局に送信する。無線基地局は同一の演算を行い、送信されてきたレスポンスコードと該無線基地局で演算された結果を比較し、一致すれば正しい無線端末局として認証を与える。
【０００３】
また、無線端末局と無線基地局で時刻同期を行い、時刻に連動して生成するランダムコード(ワンタイムパスワード)をキーとして用いる方法もある。この方法では時刻同期の精度を向上することが必要となり、その仕組みとしてＧＰＳ(Global Positioning System)が用いられることがある。
【非特許文献１】“ユーザ認証システム”、[online]、２００２年、独立行政法人情報処理推進機構［２００６年２月２１日検索］、インターネット<URL:http://www.ipa.go.jp/security/awareness/administrator/remote/capter6/5.html>
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述した従来技術では以下のような問題が生じる。ＣＨＡＰの場合、無線基地局から無線端末局に対し、認証コード生成に必要な情報として、ランダムなチャレンジコードを送信する必要があるが、該ランダムコードは平文で送信されるため、チャレンジコードとレスポンスコードから、辞書攻撃によってキーを推測できるというセキュリティ上の懸念がある。またチャレンジコードを送信するため、データ転送用帯域を消費し、またそれだけ時間を余分に必要とするという問題がある。
【０００５】
一方、ワンタイムパスワード方式の場合、無線端末局の認証や暗号化に当たり、無線端末局と無線基地局間で時間に依存して変動する共通のデータを生成するために、無線端末局と無線基地局の間で時計を持つ必要があり、独立に時計を同期させるために、それぞれの時計の精度を保つ必要がある。また、精度の良い時刻情報を取得する方法としてＧＰＳを設置する方法があるが、無線端末局に設置する際に電力消費・設置スペースの問題がある。
【０００６】
本発明は、上述の課題を鑑み、認証や暗号化のために特別な情報を装置間でやり取りしたり、特別な機器を付加することなく、セキュリティの向上を図れるようにした通信方法及び通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置間にて、保証される送受信を行う際に、互いに有するパラメータを用いて保証を行いつつ送受信を行う通信方法であって、第１の通信装置側及び第２の通信装置側のそれぞれで、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置にタイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を第１の共通情報として取得し、前記第２の通信装置から前記第１の通信装置に割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号を第２の共通情報として取得し、前記第１の通信装置及び第２の通信装置で取得した前記第１の共通情報から前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第１の時間変動パラメータをそれぞれ生成し、前記第１の通信装置及び第２の通信装置で取得した前記第２の共通情報から前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第２の時間変動パラメータをそれぞれ生成することを特徴とする通信方法である。
【０００８】
本発明では、前記第２の共通情報として、割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号に加えて、通知されたスロット番号を更に取得することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、前記第１の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の関数により参照コードを演算により求め、前記第２の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の関数により認証コードを演算により求め、求めた認証コードを第１の通信装置に送信し、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと参照コードとが一致するかに基づいて認証を行い、前記第１の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の関数により認証コードを演算により求め、求めた前記認証コードを前記第２の通信装置に送信し、前記第２の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の関数により参照コードを演算により求め、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行うことを特徴とする通信方法である。
【００１１】
本発明は、前記第１の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、前記第２の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、前記第１の通信装置は、前記第１の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第２の通信装置に送信し、前記第２の通信装置は、前記第１の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第１の暗号鍵により復号化し、前記第１の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求め、前記第２の通信装置は、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求め、前記第２の通信装置は、前記第２の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第１の通信装置に送信し、前記第１の通信装置は、前記第２の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第２の暗号鍵により復号化することを特徴とする通信方法である。
【００１２】
本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置間にて、保証される送受信を行う際に、互いに有するパラメータを用いて保証を行いつつ送受信を行う通信システムであって、第１の通信装置及び第２の通信装置は、前記第１の通信装置から前記第２の通信装置にタイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を第１の共通情報として取得し、前記第２の通信装置から前記第１の通信装置に割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号を第２の共通情報として取得する取得部と、前記取得部で取得した前記第１の共通情報から、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第１の時間変動パラメータと、前記取得部で取得した前記第２の共通情報から、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる第２の時間変動パラメータとをそれぞれ生成する生成部と、をそれぞれ備えることを特徴とする通信システムである。
【００１３】
本発明では、前記取得部は、前記第２の共通情報として、割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号に加えて、通知されたスロット番号を更に取得することを特徴とする。
【００１４】
本発明では、前記第１の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の関数により参照コードを演算により求める参照コード演算部と、前記第２の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行う認証部と、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の関数により認証コードを演算により求める認証コード演算部と、前記認証コードを前記第２の通信装置に送信する送信部と、をさらに備え、前記第２の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の関数により認証コードを演算により求める認証コード演算部と、前記認証コードを前記第１の通信装置に送信する送信部と、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の関数により参照コードを演算により求める参照コード演算部と、前記第１の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと前記参照コードとが一致するかに基づいて認証を行う認証部と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明では、前記第１の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて第１の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、前記第２の時間変動パラメータを用いて第２の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求める暗号鍵演算部と、前記第１の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第２の通信装置に送信する暗号化部と、前記第２の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第２の暗号鍵により復号化する復号化部と、を備え、前記第２の通信装置は、前記第１の時間変動パラメータを用いて前記第１の固有の暗号生成関数によりデータの復号化に用いる第１の暗号鍵を演算により求め、前記第２の時間変動パラメータを用いて前記第２の固有の暗号生成関数によりデータの暗号化に用いる第２の暗号鍵を演算により求める暗号鍵演算部と、前記第１の通信装置から受信する暗号化されたデータを前記第１の暗号鍵により復号化する復号化部と、前記第２の暗号鍵によりデータを暗号化して前記第１の通信装置に送信する暗号化部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１の通信装置と第２の通信装置間にて、保証される送受信を行う際に、互いに有するパラメータを用いて保証を行いつつ送受信を行う通信で、第１の通信装置側及び第２の通信装置側のそれぞれで、共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、第１の通信装置及び第２の通信装置で取得した共通情報から第１の通信装置と第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動するパラメータとなる時間変動パラメータをそれぞれ生成するようにしている。共通情報としては、時分割多重通信制御のフレーム番号や、時分割多重通信制御のスロット番号が用いられる。これにより、データを直接通信せず、また、精度の高いクロックやＧＰＳを設置する必要もなく、通信を行う双方で共通の、時間に依存して変動するパラメータとなる時間変動パラメータを生成することができる。
【００２０】
本発明によれば、第１の通信装置と第２の通信装置間にて、送受信を行う際に、互いに有するパラメータによる認証を伴って送受信を行う通信で、第１の通信装置は、第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、取得した共通情報から時間に依存して変動するパラメータとなる第１の時間変動パラメータを生成し、生成した第１の時間変動パラメータを用いて固有の関数により参照コードを演算により求め、第２の通信装置は、第１の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、取得した共通情報から時間に依存して変動するパラメータとなる第２の時間変動パラメータを生成し、生成した第２の時間変動パラメータを用いて固有の関数により認証コードを演算により求め、求めた認証コードを第１の通信装置に送信し、第１の通信装置は、第２の通信装置から送信される認証コードを受信し、受信した認証コードと参照コードとが一致するか基づいて認証を行うようにしている。このように、第１の通信装置と第２の通信装置で共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、取得した共通情報から時間に依存して変動するパラメータとなる第１及び第２の時間変動パラメータを生成して、認証を行うことにより、セキュリティの高い認証を行うことができる。また、本発明では、チャレンジコードを平文で送信することもないので、セキュリティの向上が図れる。また、認証のためのデータ通信が不要であるので、通信帯域が有効に確保できると共に、精度の高いクロックやＧＰＳが不要なので、通信装置の小型化、省電力化が図れる。
【００２１】
本発明によれば、第１の通信装置と第２の通信装置間にて、暗号鍵により暗号化されたデータを送受信する通信で、第１の通信装置は、第２の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、取得した共通情報から時間に依存して変動するパラメータとなる第１の時間変動パラメータを生成し、生成した第１の時間変動パラメータを用いて固有の暗号鍵生成関数によりデータの暗号に用いる暗号鍵を演算により求め、第２の通信装置は、第１の通信装置との間で共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、取得した共通情報から時間に依存して変動するパラメータとなる第２の時間変動パラメータを生成し、生成した第２の時間変動パラメータを用いて固有の暗号鍵生成関数によりデータの復号に用いる暗号鍵を演算により求め、第１の通信装置は、暗号に用いる暗号鍵によりデータを暗号化して第２の通信装置に送信し、第２の通信装置は、第１の通信装置から受信する暗号化されたデータを復号に用いる暗号鍵によりデータを復号化するようにしている。このように、第１の通信装置と第２の通信装置で共通し、時間に依存して変動する共通情報を取得し、取得した共通情報から時間に依存して変動するパラメータとなる第１及び第２の時間変動パラメータを生成して、暗号化を行うことにより、セキュリティの高い暗号化を行うことができる。また、本発明では、鍵を生成するための情報を平文で送信することもないので、セキュリティの向上が図れる。また、鍵生成のためのデータ通信が不要であるので、通信帯域が有効に確保できると共に、精度の高いクロックやＧＰＳが不要なので、通信装置の小型化、省電力化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明が適用できる無線通信システムの概要を示すものである。図１において、１は無線基地局であり、２ａ、２ｂ、２ｃ、…は無線端末局であり、これらが本発明の通信装置、第１の通信装置、第２の通信装置に該当することになる。無線基地局１は、周辺のエリア３内にある無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間で、ＴＤＭＡ（時分割多重方式：Time Division Multiple Access)通信方式により、無線通信を行っている。
【００２３】
ＴＤＭＡ方式は、時間に依存した通信制御によりデータ通信を行うものである。すなわち、ＴＤＭＡ通信方式では、図２に示すように、１つの通信路に対して、所定時間毎のフレームが設定される。各フレームが複数のタイムスロットに分割される。そして、各通信毎にタイムスロットが割り当てられ、割り当てられたタイムスロットのタイミングで、データの送受信が行われる。図２に示すように、各フレームにはフレーム番号が付されている。また、各タイムスロットには、スロット番号が付されている。
【００２４】
図１において、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…のうち無線基地局１との間で通信を行おうとする無線端末局は、無線基地局１と通信を行う場合に、先ず、無線基地局１にタイムスロットの割り当て要求を送信する。無線基地局１は、タイムスロット割り当て要求を受信すると、割り当て可能なタイムスロットがあるかどうかを判断し、割り当て可能なタイムスロットがあれば、タイムスロットの割り当て通知をその無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…に送信する。そして、割り当てられたタイムスロットを用いて、無線基地局１と無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間で、データ通信が行われる。
【００２５】
本発明の第１の実施形態では、無線基地局１と無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間で通信を行う際に、認証処理が行われる。そして、認証の結果、正当性が確認された場合にのみ、無線基地局１と無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間が接続され、無線基地局１と無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間でデータ通信が行われる。
【００２６】
無線基地局１と、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間の認証には、無線基地局１と、通信を行おうとしている無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との双方に共通の時間に依存して変動する情報が用いられる。この通信を行う双方に共通の時間に依存して変動する情報は、具体的には、ＴＤＭＡ方式のフレーム番号やスロット番号である。
【００２７】
つまり、本発明の第１の実施形態では、無線基地局１と無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間で、ＴＤＭＡ通信方式により、データ通信が行われる。ＴＤＭＡ通信方式では、図２に示したように、フレームやタイムスロットに番号が付けられている。このＴＤＭＡ通信方式のフレーム番号やタイムスロットのスロット番号は、無線通信を行う際に、通信を行う双方の無線局に対して共通の値である。また、フレーム番号やスロット番号は、時間と共に変化する。したがって、フレーム番号やスロット番号は、無線基地局１と、各無線端末通信を行おうとしている無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との双方に共通の時間に依存する時間変動パラメータとなり得る。
【００２８】
本発明の第１の実施形態では、フレーム番号やスロット番号を用いて、認証を行う際の共通の時間変動パラメータを生成するようにしている。なお、フレーム番号のみを用いて共通の時間変動パラメータを生成しても良いし、スロット番号のみを用いて共通の時間変動パラメータを生成しても良い。更に、フレーム番号とスロット番号の双方を用いて共通の時間変動パラメータを生成しても良い。
【００２９】
図３は、本発明の第１の実施形態の認証処理の概要を示すものである。例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、図３において、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１）。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ２）。
【００３０】
一方、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号を取得し、取得したフレーム番号やスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ３）。
【００３１】
認証を行う際には、無線端末局２ａから無線基地局１に認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ４）。無線基地局１では、ステップＳＴ３で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線端末局２ａ側と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ５）。そして、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ６）。無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが一致していれば、無線基地局１において無線端末局２ａの正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定されることになる。この認証結果が無線基地局１から無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ７）。認証が成立すると、無線基地局１と無線端末局２ａとの間で、データの送受信が行われる（ステップＳＴ８）。
【００３２】
ここで、認証に用いる関数ｆ（ｔ）としては、通信を行う双方が事前に合意している関数である。この関数により生成される情報は、無線通信により外部に流れるため、秘匿性を考慮して、一方向関数を用いることが望ましい。また、試行の度に異なる値を出力するため、時間に依存する関数である。また、関数ｆ（ｔ）は、端末ＩＤやパスワードのような、機器やユーザを特定するための変数を含めても良い。関数ｆ（ｔ）は、フレーム番号のような時間に依存するパラメータを含む他、任意のｎ個の変数を含むようにしても良い。
【００３３】
このように、本発明の第１の実施形態では、通信を行う双方で、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータを生成し、これを用いて認証を行うようにしている。このような双方に共通の時間変動パラメータを用いることで、よりセキュリティの高い認証を行うことができる。
【００３４】
次に、本発明の第１の実施形態の認証処理について、より詳細に説明する。図４及び図５は、本発明の第１の実施形態の認証処理のより具体的なシーケンスを示すものである。
【００３５】
図４は、タイムスロットの割り当て要求をした時点のフレーム番号を用いて、双方に共通の時間変動パラメータを生成して認証を行うようにした例を示している。
【００３６】
図４において、各フレームは、複数のタイムスロットに分割されている。各フレームの先頭のタイムスロットＳＳでは、無線基地局１からビーコンがブロードキャストされる。無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…は、このビーコンを受信することで、フレーム同期が保たれる。
【００３７】
タイムスロットＣＳは制御用のタイムスロットである。フレーム番号は、例えばこの制御用のタイムスロット内に含めて送信される。タイムスロットＳ１、Ｓ２、…は、通信割り当て用のタイムスロットである。タイムスロットＡＳはアクセス用のタイムスロットである。無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…から無線基地局１へのタイムスロットの割り当て要求は、このアクセス用のタイムスロットＡＳを用いて行われる。
【００３８】
図４において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａからは、アクセス用のタイムスロットＡＳを使って、無線基地局１に、タイムスロットの割り当て要求が送信される（ステップＳＴ１１）。
【００３９】
無線基地局１は、ステップＳＴ１１で無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求が受信されると、タイムスロットの割り当てが可能かどうかを判断し、割り当てが可能なら、割り当てスロットを無線端末局２ａに通知する（ステップＳＴ１２）。
【００４０】
そして、無線端末局２ａは、タイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を取得し、フレーム番号から時間変動パラメータＴを生成する（ステップＳＴ１３）。この場合、タイムスロットの割り当て要求を送信した時点（ステップＳＴ１１の時点）のフレームは、フレームｋであるから、このフレームｋに相当するフレーム番号により、時間変動パラメータＴが生成される。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１４）。
【００４１】
一方、無線基地局１では、無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求を受信したときのフレーム番号が取得され、取得したフレーム番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１５）。この場合、タイムスロットの割り当て要求を送信した時点（ステップＳＴ１１の時点）のフレームは、フレームｋであるから、このフレームｋに相当するフレーム番号により、時間変動パラメータＴが生成される。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、ステップＳＴ１４と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１６）
【００４２】
認証の際には、無線端末局２ａからは、割り当てられたタイムスロットＳｍを使って、ステップＳＴ１４で求められた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が無線基地局１に送信される（ステップＳＴ１７）。
【００４３】
無線基地局１は、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖを受信したら、ステップＳＴ１６で無線基地局１で求められた参照コードｖ’と、受信した認証コードｖとを比較して、認証を行う（ステップＳＴ１８）。ここで、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが一致していたら、正当性が確認されたものと判定され、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが不一致なら、正当性が確認できないものと判定される。
【００４４】
無線基地局１から無線端末局２ａに、次回の割り当てスロットが通知され（ステップＳＴ１９）、認証応答の通知が、割り当てられたタイムスロットＳｍを使って、無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ２０）。
【００４５】
認証の結果、正当性が確認された場合には、以下、無線基地局１から無線端末局２ａに、割り当てスロットが通知され（ステップＳＴ２１）、割り当てられたスロットを使って、無線基地局１から無線端末局２ａとの間で、データの送受信が行われる（ステップＳＴ２２）。
【００４６】
図５は、スロットの割り当てを通知したときのフレーム番号及びスロット番号を用いて、共通の時間変動パラメータを生成して認証を行う例を示している。
【００４７】
図５において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａからは、アクセス用のタイムスロットＡＳを使って、無線基地局１に、タイムスロットの割り当て要求が送信される（ステップＳＴ３１）。
【００４８】
無線基地局１は、ステップＳＴ３１で無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求が受信されると、タイムスロットの割り当てが可能かどうかを判断し、割り当てが可能なら、割り当てスロットを無線端末局２ａに通知する（ステップＳＴ３２）。
【００４９】
そして、無線端末局２ａでは、無線端末局２ａにタイムスロットの割り当て通知を受信した時点のフレーム番号と通知されたスロット番号が取得され、取得したフレーム番号及びスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ３３）。
【００５０】
この場合、図５に示すように、タイムスロットの割り当て通知を受信した時点（ステップＳＴ３２の時点）のフレームは（ｋ＋１）であるから、フレーム（ｋ＋１）に相当するフレーム番号が取得される。また、割り当てられたタイムスロットはＳｍであるから、タイムスロットＳｍに相当するスロット番号が取得される。これらにより、時間変動パラメータＴが生成される。
【００５１】
そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ３４）
【００５２】
一方、無線基地局１は、タイムスロットの割り当て通知を送信した時点のフレーム番号と通知したスロット番号を取得し、フレーム番号及びスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ３５）。
【００５３】
この場合、図５に示すように、タイムスロットの割り当て通知を受信した時点（ステップＳＴ３２の時点）のフレームは（ｋ＋１）であるから、フレーム（ｋ＋１）に相当するフレーム番号が取得される。また、割り当てられたタイムスロットはＳｍであるから、タイムスロットＳｍに相当するスロット番号が取得される。これらにより、時間変動パラメータＴが生成される。
【００５４】
そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ３６）。
【００５５】
認証の際には、無線端末局２ａからは、割り当てられたタイムスロットＳｍを使って、ステップＳＴ３４で求められた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が無線基地局１に送信される（ステップＳＴ３７）。
【００５６】
無線基地局１は、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖを受信したら、ステップＳＴ３６で無線基地局１側で求められた参照コードｖ’と、受信した認証コードｖとを比較して、認証を行う（ステップＳＴ３８）。ここで、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが一致していたら、正当性が確認されたものと判定され、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが不一致なら、正当性が確認できないものと判定される。
【００５７】
無線基地局１から無線端末局２ａに、次回の割り当てスロットが通知され（ステップＳＴ３９）、認証応答の通知が、割り当てられたタイムスロットＳｎを使って、無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ４０）。
【００５８】
認証の結果、正当性が確認された場合には、以下、無線基地局１から無線端末局２ａに、割り当てスロットが通知され（ステップＳＴ４１）、割り当てられたスロットを使って、無線基地局１から無線端末局２ａとの間で、データの送受信が行われる（ステップＳＴ４２）。
【００５９】
図６は、上述のように、フレーム番号やスロット番号から通信を行う双方で共通の時間変動パラメータを生成し、これを用いて認証を行えるようにした無線基地局１及び無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、…の動作に基づく機能ブロック図である。
【００６０】
図６において、無線基地局１は、送受信部１１と、通信制御部１２と、データ処理部１３と、スロット管理部１４とを有している。
【００６１】
送受信部１１は、送信データを変調し、所望のキャリア周波数で送信する回路と、所望のキャリア周波数の信号を受信し、受信信号を復調する回路とを含んでいる。通信制御部１２は、ＴＤＭＡ通信方式により、データの送受信を制御するものである。データ処理部１３は、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…との間で送受信するデータの処理を行っている。スロット管理部１４は、無線基地局１の周辺のエリア３内で使用するタイムスロットの管理を行っている。
【００６２】
また、通信制御部１２には、フレーム番号取得部１５及びスロット番号取得部１６が設けられる。フレーム番号取得部１５及びスロット番号取得部１６により、フレーム番号及びスロット番号を取得することができる。フレーム番号取得部１５及びスロット番号取得部１６は、時間に依存して変動する共通情報を取得する時間変動情報取得部となる。
【００６３】
フレーム番号取得部１５及びスロット番号取得部１６で取得されたフレーム番号及びスロット番号は、記憶部１７で記憶される。そして、時間変動パラメータ生成部１８で、取得したフレーム番号及びスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される。参照コード演算部１９により、時間変動パラメータ生成部１８で生成された時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される。認証時には、パラメータ評価部２０で、時間変動パラメータ生成部１８と参照コード演算部１９により無線基地局１で求められた参照コードｖ’と、受信した認証コードｖとが比較され、認証が行われる。
【００６４】
無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…は、送受信部３１と、通信制御部３２と、データ処理部３３とを有している。
【００６５】
送受信部３１は、送信データを変調し、所望のキャリア周波数で送信する回路と、所望のキャリア周波数の信号を受信し、受信信号を復調する回路とを含んでいる。通信制御部３２は、ＴＤＭＡ通信方式により、データの送受信を制御するものである。データ処理部３３は、無線基地局１との間で送受信するデータの処理を行っている。
【００６６】
また、通信制御部３２には、フレーム番号取得部３５及びスロット番号取得部３６が設けられる。フレーム番号取得部３５及びスロット番号取得部３６により、フレーム番号及びスロット番号を取得することができる。
【００６７】
フレーム番号取得部３５及びスロット番号取得部３６で取得されたフレーム番号及びスロット番号は、記憶部３７に記憶される。そして、時間変動パラメータ生成部３８で、取得したフレーム番号及びスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される。認証コード演算部３９により、時間変動パラメータ生成部３８で生成された時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される。
【００６８】
認証時には、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…側の認証コード演算部３９により求められた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が無線基地局１に向けて送信される。そして、無線基地局１側のパラメータ評価部２０で、無線基地局１側の参照コード演算部１９で求められた参照コードｖ’と、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…側から送られてきた認証コードｖとが比較され、この比較結果を用いて、認証が行われる。
【００６９】
以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、通信を行う双方で、フレーム番号やスロット番号から通信を行う双方で共通の時間変動パラメータを生成し、これを用いて認証を行うようにしている。このような時間変動パラメータを用いることで、より安全度の高い認証を行うことができる。また、本発明の第１の実施形態では、事前にチャレンジコードや時刻情報といったデータを直接通信することもなく、送受信に要する時間も短縮でき、かつトラヒック量を増加させない。またパラメータを直接通信して交換していないので、セキュリティ上の懸念もない。また無線基地局１と各無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…において、接続にあたって使用するフレーム番号やスロット番号を時刻情報として用いるので、別に精度の良い時刻同期機構を持つこともなく、無線端末局の小型化・低消費電力化を行うことができる。
【００７０】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態の認証処理の概要を示すものである。前述の第１の実施形態では、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…から無線基地局１に認証要求を送り、無線基地局１側で認証を行う一方向の認証である。これに対して、この実施形態では、無線基地局１側での端末認証と、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…側での基地局認証との双方向の認証が可能とされている。
【００７１】
図７において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ５１）。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ５２）。
【００７２】
一方、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号を取得し、取得したフレーム番号やスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ５３）。
【００７３】
無線端末局の認証を行う際には、無線端末局２ａから無線基地局１に認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ５４）。無線基地局１では、ステップＳＴ５３で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線端末局２ａ側と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ５５）。そして、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ５６）。無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが一致していれば、無線基地局１において無線端末局２ａの正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定されることになる。そして、この認証結果が無線基地局１から無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ５７）。
【００７４】
無線基地局の認証を行う際には、ステップＳＴ５３で生成された時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｇ（ｔ）により、認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ５８）。そして、無線基地局１から無線端末局２ａに認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ５９）。
【００７５】
無線端末局２ａでは、ステップＳＴ５１で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線基地局１側と同様の固有の関数ｇ（ｔ）により、参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ６０）。そして、無線基地局１から送られてきた認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））と、ステップＳＴ６０で無線端末局２ａで求められた参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ６１）。無線基地局１から送られてきた認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））と、無線端末局２ａ側で求められた参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））とが一致していれば、正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定される。そして、この認証結果が無線端末局２ａから無線基地局１に送信される（ステップＳＴ６２）。無線基地局１と無線端末局２ａとの間で双方向の認証が成立すると、無線基地局１と無線端末局２ａとの間で、データの送受信が行われる（ステップＳＴ６３）。
【００７６】
ここで、認証用に用いる関数ｇ（ｔ）としては、通信を行う双方が事前に合意している関数である。この関数により生成される情報は、無線通信により外部に流れるため、秘匿性を考慮して、一方向関数を用いることが望ましい。また、試行の度に異なる値を出力するため、時間に依存する関数である。また、関数ｇ（ｔ）は、端末ＩＤやパスワードのような、機器やユーザを特定するための変数を含めても良い。関数ｇ（ｔ）は、フレーム番号のような時間に依存するパラメータを含む他、任意のｎ個の変数を含むようにしても良い。
【００７７】
なお、図７の例では、無線基地局１側での端末局認証と、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…側での基地局認証とで、同様のタイミング（ステップＳＴ５１及びＳＴ５３のタイミング）で取得した時間変動パラメータを用いて認証コード及び参照コードを求めているが、図８に示すように、端末局認証のときと基地局認証のときとで、時間変動パラメータを取得するタイミングを異ならせるようにしても良い。
【００７８】
図８において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ７１）。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ７２）。
【００７９】
一方、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号を取得し、取得したフレーム番号やスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ７３）。
【００８０】
無線端末局の認証を行う際には、無線端末局２ａから無線基地局１に認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ７４）。無線基地局１では、ステップＳＴ７３で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線端末局２ａ側と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ７５）。そして、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、ステップＳＴ７５で無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ７６）。無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１側で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが一致していれば、無線基地局１において無線端末局２ａの正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定されることになる。そして、この認証結果が無線基地局１から無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ７７）。
【００８１】
無線基地局の認証を行う際には、無線基地局１で、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ７８）。ステップＳＴ７８で生成された時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｇ（ｔ）により、認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ７９）。また、無線端末局２ａで、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ８０）
【００８２】
そして、無線基地局１から無線端末局２ａに認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ８１）。
【００８３】
無線端末局２ａでは、ステップＳＴ８０で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線基地局１側と同様の固有の関数ｇ（ｔ）により、参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ８２）。そして、無線基地局１から送られてきた認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））と、無線端末局２ａで求められた参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ８３）。無線基地局１から送られてきた認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））と、ステップＳＴ８２で無線端末局２ａで求められた参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））とが一致していれば、正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定される。そして、この認証結果が無線端末局２ａから無線基地局１に送信される（ステップＳＴ８４）。無線基地局１と無線端末局２ａとの間で双方向の認証が成立すると、無線基地局１と無線端末局２ａとの間で、データの送受信が行われる（ステップＳＴ８５）。
【００８４】
図９は、本発明の第２の実施形態における無線基地局１及び無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の動作に基づく機能ブロック図を示すものである。
【００８５】
図９に示すように、本発明の第２の実施形態においては、双方向の認証が行えるように、無線基地局１には、端末認証用参照コード演算部２１と、基地局認証用認証コード演算部２２が設けられる。端末認証用参照コード演算部２１は、時間変動パラメータ生成部１８で生成された時間変動パラメータＴから、端末認証用の関数ｆ（ｔ）により、端末認証用の参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））を求めるものである。基地局認証用認証コード演算部２２は、時間変動パラメータ生成部１８で生成された時間変動パラメータＴから、基地局認証用の関数ｇ（ｔ）により、基地局認証用の認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））を求めるものである。
【００８６】
また、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…には、端末認証用認証コード演算部４１と、基地局認証用参照コード演算部４２と、パラメータ評価部４３が設けられる。端末認証用認証コード演算部４１は、時間変動パラメータ生成部３８で生成された時間変動パラメータＴから、端末認証用の関数ｆ（ｔ）により、端末認証用の認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））を求めるものである。基地局認証用参照コード演算部４２は、時間変動パラメータ生成部３８で生成された時間変動パラメータＴから、基地局認証用の関数ｇ（ｔ）により、基地局認証用の参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））を求めるものである。
【００８７】
本発明の第２の実施形態においては、端末局の認証の際には、無線端末局２の端末認証用認証コード演算部４１で求められた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が無線端末局２から無線基地局１に送信される。そして、無線基地局１のパラメータ評価部２０で、無線端末局２からの認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、端末認証用参照コード演算部２１からの参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較され、この比較結果により、無線端末局の認証が行われる。
【００８８】
無線基地局の認証の際には、無線基地局１の基地局認証用認証コード演算部２２で求められた認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））が無線基地局１から無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…に送信される。そして、パラメータ評価部４３で、無線基地局１からの認証コードｗ（ｗ＝ｇ（Ｔ））と、基地局認証用参照コード演算部４２からの参照コードｗ’（ｗ’＝ｇ（Ｔ））とが比較され、この比較結果により、無線基地局の認証が行われる。
【００８９】
他の構成については、前述の第１の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。
【００９０】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態の認証処理の概要を示すものである。前述の第１及び第２の実施形態では、フレーム番号やスロット番号から通信を行う双方で共通の時間変動パラメータを生成し、これを用いて認証を行うようにしている。この実施形態では、この共通の時間変動パラメータを用いて暗号鍵を生成し、暗号化してデータを送受信するようにしている。
【００９１】
図１０において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１０１）。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１０２）。
【００９２】
一方、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号を取得し、取得したフレーム番号やスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１０３）。
【００９３】
認証を行う際には、無線端末局２ａから無線基地局１に認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ１０４）。無線基地局１では、ステップＳＴ１０３で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線端末局２ａ側と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１０５）。そして、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ１０６）。
【００９４】
無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが一致していれば、正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定される。そして、この認証結果が無線基地局１から無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ１０７）。
【００９５】
そして、無線端末局２ａ側では、ステップＳＴ１０１で生成された時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）の演算により、暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１０８）。同様に、無線基地局１側では、ステップＳＴ１０３で生成された時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）の演算により、暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１０９）。
【００９６】
認証が成立すると、無線基地局１と無線端末局２ａとの間で、暗号化されたデータの送受信が行われる（ステップＳＴ１１０）。このとき、無線端末局２ａから無線基地局１に送信されるデータは、ステップＳＴ１０８で求められた暗号鍵ｋにより暗号化される。そして、無線基地局１では、この暗号化データがステップＳＴ１０９で求められた暗号鍵ｋ’により復号される。無線基地局１から無線端末局２ａに送信されるデータは、ステップＳＴ１０９で求められた暗号鍵ｋ’により暗号化される。そして、無線端末局２ａでは、この暗号化データがステップＳＴ１０８で求められた暗号鍵ｋにより復号される。
【００９７】
ここで、暗号鍵の生成に用いる関数ｐ（ｔ）としては、通信を行う双方が事前に合意している関数で、時間に依存する変数を持ち、試行のたびに異なる暗号鍵を生成する。これは、一方向関数でも良いし、双方向関数でも良いが、セキュリティの観点から、一方向関数を用いることが望ましい。
【００９８】
なお、図１０の例では、認証時に用いた時間変動パラメータを用いて、暗号鍵を求めているが、図１１に示すように、認証のときと暗号化のときとで、時間変動パラメータを取得するタイミングを異なるようにしても良い。
【００９９】
図１１において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１２１）。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１２２）。
【０１００】
一方、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号を取得し、取得したフレーム番号やスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１２３）。
【０１０１】
認証を行う際には、無線端末局２ａから無線基地局１に認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ１２４）。無線基地局１では、ステップＳＴ１２３で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線端末局２ａ側と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１２５）。そして、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ１２６）。
【０１０２】
無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが一致していれば、正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定される。そして、この認証結果が無線基地局１から無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ１２７）。
【０１０３】
そして、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１２８）。また、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１２９）。
【０１０４】
無線端末局２ａ側では、ステップＳＴ１２８で生成された時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）の演算により、暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１３０）。同様に、無線基地局１側では、ステップＳＴ１２９で生成された時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）の演算により、暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１３１）。認証が成立すると、無線基地局１と無線端末局２ａとの間で、暗号化されたデータの送受信が行われる（ステップＳＴ１３２）。
【０１０５】
次に、本発明の第３の実施形態の暗号化処理について、より詳細に説明する。図１２は、本発明の第３の実施形態の暗号化処理のより具体的なシーケンスを示すものである。
【０１０６】
図１２において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａは、アクセス用のタイムスロットＡＳを使って、無線基地局１に、タイムスロットの割り当て要求が送信される（ステップＳＴ１５１）。
【０１０７】
無線基地局１は、ステップＳＴ１５１で無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求が受信されると、タイムスロットの割り当てが可能かどうかを判断し、割り当てが可能なら、割り当てスロットを無線端末局２ａに通知する（ステップＳＴ１５２）。
【０１０８】
そして、無線端末局２ａは、タイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を取得し、フレーム番号から時間変動パラメータＴを生成する（ステップＳＴ１５３）。この場合、タイムスロットの割り当て要求を送信した時点（ステップＳＴ１５１の時点）のフレームは、フレームｋであるから、このフレームｋに相当するフレーム番号により、時間変動パラメータＴが生成される。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１５４）。
【０１０９】
一方、無線基地局１では、無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求を受信したときのフレーム番号が取得され、取得したフレーム番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１５５）。この場合、タイムスロットの割り当て要求を受信した時点（ステップＳＴ１５１の時点）のフレームは、フレームｋであるから、このフレームｋに相当するフレーム番号により、時間変動パラメータＴが生成される。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、ステップＳＴ１５４と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１５６）
【０１１０】
認証の際には、無線端末局２ａは、割り当てられたタイムスロットＳｍを使って、ステップＳＴ１５４で求められた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が無線基地局１に送信される（ステップＳＴ１５７）。
【０１１１】
無線基地局１は、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖを受信したら、ステップＳＴ１５６で無線基地局１で求められた参照コードｖ’と、受信した認証コードｖとを比較して、認証を行う（ステップＳＴ１５８）。ここで、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが一致していたら、正当性が確認されたものと判定され、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが不一致なら、正当性が確認できないものと判定される。
【０１１２】
無線基地局１から無線端末局２ａに、次回の割り当てスロットが通知される（ステップＳＴ１５９）。認証応答の通知が、割り当てられたタイムスロットＳｎを使って、無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ１６０）。
【０１１３】
そして、認証成立後、無線端末局２ａでは、認証時にステップＳＴ１５３で求められた時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）により、暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１６１）。また、無線基地局１では、認証時にステップＳＴ１５５で求められた時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）により、暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１６２）。
【０１１４】
以下、無線基地局１から無線端末局２ａに、割り当てスロットが通知され（ステップＳＴ１６３）、割り当てられたスロットを使って、無線基地局１から無線端末局２ａとの間で、暗号鍵ｋ又はｋ’で暗号化されたデータの送受信が行われる（ステップＳＴ１６４）。
【０１１５】
図１３は、認証応答メッセージのタイミングで、時間変動パラメータを取得して、暗号鍵を求めるようにした例である。
【０１１６】
図１３において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａは、アクセス用のタイムスロットＡＳを使って、無線基地局１に、タイムスロットの割り当て要求が送信される（ステップＳＴ１７１）。
【０１１７】
無線基地局１は、ステップＳＴ１７１で無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求が受信されると、タイムスロットの割り当てが可能かどうかを判断し、割り当てが可能なら、割り当てスロットを無線端末局２ａに通知する（ステップＳＴ１７２）。
【０１１８】
そして、無線端末局２ａは、タイムスロットの割り当て要求を送信したときのフレーム番号を取得し、フレーム番号から時間変動パラメータＴを生成する（ステップＳＴ１７３）。この場合、タイムスロットの割り当て要求を送信した時点（ステップＳＴ１７１の時点）のフレームは、フレームｋであるから、このフレームｋに相当するフレーム番号により、時間変動パラメータＴが生成される。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１７４）。
【０１１９】
一方、無線基地局１では、無線端末局２ａからのタイムスロットの割り当て要求を受信したときのフレーム番号が取得され、取得したフレーム番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１７５）。この場合、タイムスロットの割り当て要求を送信した時点（ステップＳＴ１７１の時点）のフレームは、フレームｋであるから、このフレームｋに相当するフレーム番号により、時間変動パラメータＴが生成される。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、ステップＳＴ１７４と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１７６）
【０１２０】
認証の際には、無線端末局２ａは、割り当てられたタイムスロットＳｍを使って、ステップＳＴ１７４で求められた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が無線基地局１に送信される（ステップＳＴ１７７）。
【０１２１】
無線基地局１は、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖを受信したら、ステップＳＴ１７６で無線基地局１で求められた参照コードｖ’と、受信した認証コードｖとを比較して、認証を行う（ステップＳＴ１７８）。ここで、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが一致していたら、正当性が確認されたものと判定され、受信した認証コードｖと参照コードｖ’とが不一致なら、正当性が確認できないものと判定される。
【０１２２】
無線基地局１から無線端末局２ａに、次回の割り当てスロットが通知される（ステップＳＴ１７９）。認証応答の通知が、割り当てられたタイムスロットＳｎを使って、無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ１８０）。
【０１２３】
そして、無線端末局２ａでは、ステップＳＴ１７９で、割り当てスロットが通知されてきたときのフレーム番号と通知されたスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１８１）。この場合、割り当てスロットはフレーム（ｋ＋２）で通知されているので、フレーム（ｋ＋２）に相当するフレーム番号により時間変動パラメータが生成される。また、割り当てられたタイムスロットはＳｎなので、Ｓｎに相当するスロット番号により時間変動パラメータが生成される。同様に、無線基地局１では、ステップＳＴ１７９で、割り当てスロットを送信したときのフレーム番号と通知したスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１８２）。
【０１２４】
そして、無線端末局２ａでは、ステップＳＴ１８１で求められた時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）により、暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１８３）。また、無線基地局１では、ステップＳＴ１８２で求められた時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）により、暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１８４）。
【０１２５】
認証の結果、正当性が確認された場合には、以下、無線基地局１から無線端末局２ａに、割り当てスロットが通知され（ステップＳＴ１８５）、割り当てられたスロットを使って、無線基地局１から無線端末局２ａとの間で、暗号鍵ｋ又はｋ’で暗号化されたデータの送受信が行われる（ステップＳＴ１８６）。
【０１２６】
図１４は、本発明の第３の実施形態における無線基地局１及び無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の動作に基づく機能ブロック図である。
【０１２７】
本発明の第３の実施形態においては、送受信データの暗号化が行えるように、無線基地局１には、データ処理部１３の送受信データに対して、暗号化／復号化部２５が設けられる。そして、暗号化／復号化部２５の暗号化及び復号化のための暗号鍵は、暗号鍵演算部２６により生成される。暗号鍵演算部２６には、時間変動パラメータ生成部１８で生成された時間変動パラメータＴが供給され、暗号鍵演算部２６で、暗号生成用の関数ｐ（Ｔ）により、暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｐ（Ｔ））が求められる。
【０１２８】
また、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…には、データ処理部３３の送受信データに対して、暗号化／復号化部４５が設けられる。そして、暗号化／復号化部４５の暗号化及び復号化のための暗号鍵は、暗号鍵演算部４６により生成される。暗号鍵演算部４６には、時間変動パラメータ生成部３８で生成された時間変動パラメータＴが供給され、暗号鍵演算部４６で、暗号生成用の関数ｐ（Ｔ）により、暗号鍵ｋ（ｋ’＝ｐ（Ｔ））が求められる。
【０１２９】
他の構成については、前述の第１の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。
【０１３０】
（第４の実施形態）
図１５は、本発明の第４の実施形態の認証処理の概要を示すものである。前述の第３の実施形態では、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…から無線基地局１へｎアップリンクの通信のときにも、無線基地局１から無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…へのダウンリンクの通信のときにも、同一の暗号鍵を用いるようにしている。これに対して、この実施形態では、アップリンク通信のときとダウンリンク通信のときとで、異なる暗号鍵を用いるようにしている。
【０１３１】
図１５において、例えば、無線端末局２ａが無線基地局１と通信を行うとする。この場合、無線端末局２ａ側では、フレーム番号やスロット番号から時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１９１）。そして、この時間変動パラメータＴを用いて、固有の関数ｆ（ｔ）により、認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１９２）。
【０１３２】
一方、無線基地局１側では、フレーム番号やスロット番号を取得し、取得したフレーム番号やスロット番号から、時間変動パラメータＴが生成される（ステップＳＴ１９３）。
【０１３３】
認証を行う際には、無線端末局２ａから無線基地局１に認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））が送られて、認証要求が行われる（ステップＳＴ１９４）。無線基地局１では、ステップＳＴ１９３で取得した時間変動パラメータＴを用いて、無線端末局２ａ側と同様の固有の関数ｆ（ｔ）により、参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））が演算される（ステップＳＴ１９５）。そして、無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが比較される（ステップＳＴ１９６）。
【０１３４】
無線端末局２ａから送られてきた認証コードｖ（ｖ＝ｆ（Ｔ））と、無線基地局１で求められた参照コードｖ’（ｖ’＝ｆ（Ｔ））とが一致していれば、正当性が確認されたものと判定され、一致していなければ、正当性が確認できないものと判定される。そして、この認証結果が無線基地局１から無線端末局２ａに送信される（ステップＳＴ１９７）。
【０１３５】
そして、無線端末局２ａ側では、ステップＳＴ１９１で生成された時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｐ（ｔ）の演算により、アップリンクの暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１９８）。また、時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｑ（ｔ）の演算により、ダウンリンクの暗号鍵ｍ’（ｍ’＝ｑ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ１９９）。
【０１３６】
同様に、無線基地局１側では、ステップＳＴ１９３で生成された時間変動パラメータＴを用いて、所定の暗号鍵生成関数ｑ（ｔ）の演算により、ダウンリンクの暗号鍵ｍ（ｍ＝ｑ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ２００）。また、時間変動パラメータＴを用いて、アップリンクの暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｐ（Ｔ））が求められる（ステップＳＴ２０１）。
【０１３７】
認証が成立すると、無線基地局１と無線端末局２ａとの間で、暗号化されたデータの送受信が行われる（ステップＳＴ２０２）。このとき、無線端末局２ａから無線基地局１に送信されるアップリンクのデータは、ステップＳＴ１９８で求められた暗号鍵ｋにより暗号化される。そして、無線基地局１では、この暗号化データがステップＳＴ２０１で求められた暗号鍵ｋ’により復号される。
【０１３８】
無線基地局１から無線端末局２ａに送信されるダウンリンクのデータは、ステップＳＴ２００で求められた暗号鍵ｍにより暗号化される。そして、無線端末局２ａでは、この暗号化データがステップＳＴ１９９で求められた暗号鍵ｍ’により復号される。
【０１３９】
ここで、暗号鍵の生成に用いる関数ｐ（ｔ）及びｑ（ｔ）としては、通信を行う双方が事前に合意している関数で、時間に依存する変数を持ち、試行のたびに異なる暗号鍵を生成する。これは、一方向関数でも良いし、双方向関数でも良いが、セキュリティの観点から、一方向関数を用いることが望ましい。
【０１４０】
図１６は、本発明の第４の実施形態における無線基地局１及び無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…の動作に基づく機能ブロック図である。
【０１４１】
本発明の第４の実施形態では、無線基地局１には、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…から無線基地局１へのアップリンクの通信でのデータの復号化を行う復号化部５１と、アップリンクの通信での暗号鍵を求める上り暗号鍵演算部５２と、無線基地局１から無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…へのダウンリンクの通信でのデータの暗号化を行う暗号化部５３と、ダウンリンクでの暗号鍵を求める下り暗号鍵演算部５４とが設けられる。上り暗号鍵演算部５２及び下り暗号鍵演算部５４には、時間変動パラメータ生成部１８から、時間変動パラメータＴが供給される。
【０１４２】
上り暗号鍵演算部５２では、時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵を生成するための関数ｐ（ｔ）により、暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｐ（Ｔ））が求められる。下り暗号鍵演算部５４では、時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵を生成するための関数ｑ（ｔ）により、暗号鍵ｍ（ｍ＝ｑ（Ｔ））が求められる。
【０１４３】
アップリンクの受信データは、復号化部５１で、上り暗号鍵演算部５２からの暗号鍵ｋ’（ｋ’＝ｐ（Ｔ））により復号化され、受信データ処理部５５に送られる。ダウンリンクの送信データは、送信データ処理回路５６から送られ、暗号化部５３で、下り暗号鍵演算部５４からの暗号鍵ｍ（ｍ＝ｑ（Ｔ））により暗号化されて送信される。
【０１４４】
無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…には、無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…から無線基地局１へのアップリンクの通信でのデータの暗号化を行う暗号化部６１と、アップリンクの通信での暗号鍵を求める上り暗号鍵演算部６２と、無線基地局１から無線端末局２ａ、２ｂ、２ｃ、…へのダウンリンクの通信でのデータの復号化を行う復号化部６３と、ダウンリンクでの暗号鍵を求める下り暗号鍵演算部６４とが設けられる。上り暗号鍵演算部６２及び下り暗号鍵演算部６４には、時間変動パラメータ生成部３８から、時間変動パラメータＴが供給される。
【０１４５】
暗号鍵演算部６２で、時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵を生成するための関数ｐ（ｔ）により、暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））が求められる。下り暗号鍵演算部６４では、時間変動パラメータＴを用いて、暗号鍵を生成するための関数ｑ（ｔ）により、暗号鍵ｍ’（ｍ’＝ｑ（Ｔ））が求められる。
【０１４６】
アップリンクの送信データは、送信データ処理部６５から送られ、暗号化部６１で、上り暗号鍵演算部６２からの暗号鍵ｋ（ｋ＝ｐ（Ｔ））により暗号化されて、送信される。ダウンリンクの受信データは、復号化部６３で、下り暗号鍵演算部６４からの暗号鍵ｍ’（ｍ’＝ｑ（Ｔ））により復号化されて、受信データ処理部６６に供給される。
【０１４７】
他の構成については、前述の第３の実施の形態と同様であり、その説明を省略する。
【０１４８】
以上、無線基地局と無線端末局との間の無線通信を行う場合の認証及び暗号化の例について説明したが、本発明は、無線通信に限らず、時間に依存して変動する共通情報を用いる通信に適用することができる。
【０１４９】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１５０】
本発明は、ＴＤＭＡ方式のように、時間に依存する共通情報を用いる各種の通信において、セキュリティの高い認証や暗号化を行うのに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】本発明が適用できる無線システムの概要を示すブロック図である。
【図２】ＴＤＭＡ方式の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における認証処理の一例の概要を示すシーケンス図である。
【図４】本発明の第１の実施形態における認証処理の他の例の説明に用いるシーケンス図である。
【図５】本発明の第１の実施形態における認証処理の更に他の例の説明に用いるシーケンス図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の機能ブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における認証処理の一例の概要を示すシーケンス図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における認証処理の他の例の概要を示すシーケンス図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態における暗号処理の一例の概要を示すシーケンス図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態における暗号処理の他の例の概要を示すシーケンス図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態における暗号処理の更に他の例の説明に用いるシーケンス図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態における暗号処理の更に他の例の説明に用いるシーケンス図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態の機能ブロック図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態における暗号処理の一例の概要を示すシーケンス図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１５２】
１：無線基地局
２ａ、２ｂ、２ｃ、…：各無線端末局
１１：送受信部
１２：通信制御部
１３：データ処理部
１５：フレーム番号取得部
１６：スロット番号取得部
１８：時間変動パラメータ生成部
１９：参照コード演算部
２０：パラメータ評価部
２１：端末認証用参照コード演算部
２２：基地局認証用認証コード演算部
２５：復号化部
２６：暗号鍵演算部
３１：送受信部
３２：通信制御部
３３：データ処理部
３５：フレーム番号取得部
３６：スロット番号取得部
３８：時間変動パラメータ生成部
３９：認証コード演算部
４１：端末認証用認証コード演算部
４２：基地局認証用参照コード演算部
４３ パラメータ評価部
４５：復号化部
４６：暗号鍵演算部
５１：復号化部
５２：暗号鍵演算部
５３：暗号化部
５４：暗号鍵演算部
６１：暗号化部
６２：暗号鍵演算部
６３：復号化部
６４：暗号鍵演算部
【図１】
0004781890.tif 000002
【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】
0004781890.tif 000007
【図７】
0004781890.tif 000008
【図８】
0004781890.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004781890.tif 000011
【図１１】
0004781890.tif 000012
【図１２】
0004781890.tif 000013
【図１３】
0004781890.tif 000014
【図１４】
0004781890.tif 000015
【図１５】
0004781890.tif 000016
【図１６】
0004781890.tif 000017