(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインリングネットワークと前記メインリングネットワーク以外のリングネットワークである複数のローカルリングネットワークとが含まれ、ｎ（ｎ≧５）台の通信装置が前記メインリングネットワーク及び前記複数のローカルリングネットワークのいずれかに属し、前記ｎ台の通信装置の各通信装置には１台以上の他の通信装置が接続され、前記ｎ台の通信装置に、暗号化通信のための鍵を生成する鍵生成通信装置が含まれている通信システムであって、
前記メインリングネットワークでは、
各々が異なるローカルリングネットワークに属する通信装置と接続されている複数の境界通信装置が含まれ、前記複数の境界通信装置の各々は他の境界通信装置のいずれかと接続されており、
前記鍵生成通信装置は、
前記メインリングネットワークに属し、
前記鍵を生成し、前記鍵生成通信装置に接続されている前記メインリングネットワークに属する通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に前記鍵を送信し、
前記ｎ台の通信装置のうち前記鍵生成通信装置以外の各通信装置は、
当該通信装置が前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当するか否かを判定し、
当該通信装置が前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当する場合に、
前記鍵を受信した際に、前記ローカルリングネットワークに属する、当該通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置であって他の境界通信装置に該当しない通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信し、
前記鍵の送信先の通信装置が前記鍵を受信したことを通知する鍵受信通知を前記鍵の送信先の通信装置から受信した際に、当該通信装置に接続されている、他の境界通信装置に該当する、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、前記鍵を送信する通信システム。
【請求項２】
前記ｎ台の通信装置の各通信装置は、
当該通信装置が前記鍵生成通信装置に該当するか否かを判定し、
当該通信装置が前記鍵生成通信装置に該当する場合に、
前記鍵を生成し、前記当該通信装置に接続されている通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に前記鍵を送信し、
当該通信装置が前記鍵生成通信装置に該当しない場合に、
当該通信装置が前記境界通信装置に該当するか否かを判定し、
当該通信装置が前記境界通信装置に該当しない場合は、
前記鍵を受信した際に、当該通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信し、
前記鍵を受信した際に、前記鍵の送信先に指定できる通信装置が存在しなければ、前記鍵の受信を通知する鍵受信通知を前記鍵の送信元の通信装置に送信し、
前記鍵の送信先の通信装置から前記鍵受信通知を受信した際に、受信した前記鍵受信通知を前記鍵の送信元の通信装置に送信する請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記鍵生成通信装置は、
前記鍵の送信の後、前記鍵の有効化を指示する鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信し、
前記ｎ台の通信装置のうち前記鍵生成通信装置以外の各通信装置は、
前記鍵の送信元の通信装置から前記鍵有効通知を受信した際に、受信した前記鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信する請求項２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記鍵生成通信装置は、
規定数の前記鍵受信通知を前記鍵の送信先の通信装置から受信した際に、前記鍵の有効化を指示する鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信し、
前記ｎ台の通信装置のうち前記鍵生成通信装置以外の各通信装置は、
前記鍵の送信元の通信装置から前記鍵有効通知を受信した際に、受信した前記鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信する請求項２に記載の通信システム。
【請求項５】
前記鍵生成通信装置は、
前記鍵の送信から規定時間が経過しても規定数の前記鍵受信通知を受信していない場合に、前記鍵を再送する請求項２に記載の通信システム。
【請求項６】
メインリングネットワークと前記メインリングネットワーク以外のリングネットワークである複数のローカルリングネットワークとが含まれる通信システムに含まれるｎ（ｎ≧５）台の通信装置に含まれ、１台以上の他の通信装置が接続され、前記メインリングネットワーク及び前記複数のローカルリングネットワークのいずれかに属している通信装置であって、
前記メインリングネットワークでは、
各々が異なるローカルリングネットワークに属する通信装置と接続されている複数の境界通信装置が含まれ、前記複数の境界通信装置の各々は他の境界通信装置のいずれかと接続されており、
前記通信装置は、
前記通信装置が、暗号化通信のための鍵を生成する、前記メインリングネットワークに属する鍵生成通信装置に該当するか否か、及び、前記通信装置が、前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当するか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記通信装置が前記鍵生成通信装置に該当すると判定された場合に、前記鍵を生成し、前記メインリングネットワークに属する、前記通信装置に接続されている他の通信装置のうちで通信が可能な状態にある他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に前記鍵を送信する第１の制御部と、
前記判定部により前記通信装置が前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当すると判定された場合に、前記鍵生成通信装置に該当する他の通信装置により生成された前記鍵を受信し、前記ローカルリングネットワークに属する、前記通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置のうちで通信が可能な状態にある他の通信装置であって他の境界通信装置に該当しない通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信し、前記鍵の送信先の通信装置が前記鍵を受信したことを通知する鍵受信通知を前記鍵の送信先の通信装置から受信した際に、前記通信装置に接続されている、他の境界通信装置に該当する、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、前記鍵を送信する第２の制御部とを有する通信装置。
【請求項７】
前記第２の制御部は、
前記判定部により前記通信装置が前記境界通信装置に該当しないと判定された場合に、
前記鍵を受信した際に、前記通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信し、
前記鍵を受信した際に、前記鍵の送信先に指定できる他の通信装置が存在しなければ、前記鍵の受信を通知する鍵受信通知を前記鍵の送信元の通信装置に送信し、
前記鍵の送信先の通信装置から前記鍵受信通知を受信した際に、受信した前記鍵受信通知を前記鍵の送信元の通信装置に送信する請求項６に記載の通信装置。
【請求項８】
前記第１の制御部は、
前記鍵の送信の後、前記鍵の有効化を指示する鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信し、
前記第２の制御部は、
前記鍵の送信元の通信装置から前記鍵有効通知を受信した際に、受信した前記鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信する請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
前記第１の制御部は、
規定数の前記鍵受信通知を前記鍵の送信先の通信装置から受信した際に、前記鍵の有効化を指示する鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信し、
前記第２の制御部は、
前記鍵の送信元の通信装置から前記鍵有効通知を受信した際に、受信した前記鍵有効通知を前記鍵の送信先の通信装置に送信する請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記第１の制御部は、
前記鍵の送信から規定時間が経過しても規定数の前記鍵受信通知を受信していない場合に、前記鍵を再送する請求項７に記載の通信装置。
【請求項１１】
メインリングネットワークと前記メインリングネットワーク以外のリングネットワークである複数のローカルリングネットワークとが含まれる通信システムに含まれるｎ（ｎ≧５）台の通信装置に含まれ、１台以上の他の通信装置が接続され、前記メインリングネットワーク及び前記複数のローカルリングネットワークのいずれかに属している通信装置が行う通信方法であって、
前記メインリングネットワークでは、
各々が異なるローカルリングネットワークに属する通信装置と接続されている複数の境界通信装置が含まれ、前記複数の境界通信装置の各々は他の境界通信装置のいずれかと接続されており、
前記通信方法では、
前記通信装置が、前記通信装置が暗号化通信のための鍵を生成する、前記メインリングネットワークに属する鍵生成通信装置に該当するか否か、及び、前記通信装置が、前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当するか否かを判定し、
前記通信装置が前記鍵生成通信装置に該当すると判定された場合に、前記通信装置が、前記鍵を生成し、前記メインリングネットワークに属する、前記通信装置に接続されている他の通信装置のうちで通信が可能な状態にある他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に前記鍵を送信し、
前記通信装置が前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当すると判定された場合に、前記通信装置が、前記鍵生成通信装置に該当する他の通信装置により生成された前記鍵を受信し、前記ローカルリングネットワークに属する、前記通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置のうちで通信が可能な状態にある他の通信装置であって他の境界通信装置に該当しない通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信し、前記鍵の送信先の通信装置が前記鍵を受信したことを通知する鍵受信通知を前記鍵の送信先の通信装置から受信した際に、前記通信装置に接続されている、他の境界通信装置に該当する、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、前記鍵を送信する通信方法。
【請求項１２】
メインリングネットワークと前記メインリングネットワーク以外のリングネットワークである複数のローカルリングネットワークとが含まれる通信システムに含まれるｎ（ｎ≧５）台の通信装置に含まれ、１台以上の他の通信装置が接続され、前記メインリングネットワーク及び前記複数のローカルリングネットワークのいずれかに属している通信装置に処理を実行させる通信プログラムであって、
前記メインリングネットワークでは、
各々が異なるローカルリングネットワークに属する通信装置と接続されている複数の境界通信装置が含まれ、前記複数の境界通信装置の各々は他の境界通信装置のいずれかと接続されており、
前記通信プログラムは、
前記通信装置が、暗号化通信のための鍵を生成する、前記メインリングネットワークに属する鍵生成通信装置に該当するか否か、及び、前記通信装置が、前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当するか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理により前記通信装置が前記鍵生成通信装置に該当すると判定された場合に、前記鍵を生成し、前記メインリングネットワークに属する、前記通信装置に接続されている他の通信装置のうちで通信が可能な状態にある他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に前記鍵を送信する第１の制御処理と、
前記判定処理により前記通信装置が前記複数の境界通信装置のうちのいずれかに該当すると判定された場合に、前記鍵生成通信装置に該当する他の通信装置により生成された前記鍵を受信し、前記ローカルリングネットワークに属する、前記通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置のうちで通信が可能な状態にある他の通信装置であって他の境界通信装置に該当しない通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信し、前記鍵の送信先の通信装置が前記鍵を受信したことを通知する鍵受信通知を前記鍵の送信先の通信装置から受信した際に、前記通信装置に接続されている、他の境界通信装置に該当する、前記鍵の送信元の通信装置以外の他の通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、前記鍵を送信する第２の制御処理とを実行させる通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗号化通信に用いられる鍵を配信するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ネットワークでは高い信頼性と共に高いセキュリティが求められている。セキュリティの向上を図る方法として暗号化通信がある。暗号化通信を実現するためには、産業用ネットワークに含まれる各ノードに暗号化通信のための鍵を配信する必要がある。【０００３】
特許文献１の技術では、鍵配信ノードが暗号化通信に用いられる鍵を生成し、生成した鍵を、暗号化通信を行う他のノードに１対１で送信する。鍵を受信した各ノードは、暗号鍵を用いて暗号化通信を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４４７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術では、以下の課題がある。
数百台のノードにより構成されるようなネットワークに特許文献１の技術を用いた場合に、ネットワーク内の全ノードから同時に鍵の生成依頼が発生すると、鍵配信ノードの処理負担が大きい。また、鍵の配信に用いられる通信路が混雑する。【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決することを主な目的とする。つまり、本発明は、鍵を生成する鍵生成装置に過度な負担を強いることなく、また、鍵の配信に用いられる通信路に混雑を生じさせずに、効率的に鍵を配信できる構成を実現することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る通信システムは、
ｎ（ｎ≧３）台の通信装置が含まれ、前記ｎ台の通信装置の各通信装置には１台以上の他の通信装置が接続され、前記ｎ台の通信装置に、暗号化通信のための鍵を生成する鍵生成通信装置が含まれている通信システムであって、
前記鍵生成通信装置は、
前記鍵を生成し、前記鍵生成通信装置に接続されている通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に前記鍵を送信し、
前記ｎ台の通信装置のうち前記鍵生成通信装置以外の各通信装置は、
前記鍵を受信した際に、当該通信装置に接続されている、前記鍵の送信元の通信装置以外の通信装置のうちで通信が可能な状態にある通信装置を前記鍵の送信先に指定し、指定した送信先の通信装置に、受信した前記鍵を送信する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鍵生成装置に過度な負担を強いることなく、また、鍵の配信に用いられる通信路に混雑を生じさせずに、効率的に鍵を配信することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係るリングネットワークにおけるデータフローの例を示す図。
【図２】実施の形態２に係るリングネットワークにおけるデータフローの例を示す図。
【図３】実施の形態３に係るリングネットワークにおけるデータフローの例を示す図。
【図４】実施の形態４に係るフレーム転送装置の構成例を示す図。
【図５】実施の形態４に係るフレーム転送装置の構成例を示す図。
【図６】実施の形態４に係るフレーム転送装置の構成例を示す図。
【図７】実施の形態４に係る暗号鍵管理テーブルの例を示す図。
【図８】実施の形態４に係る暗号鍵管理テーブルの例を示す図。
【図９】実施の形態４に係る鍵受信通知管理テーブルの例を示す図。
【図１０】実施の形態４に係る鍵受信通知管理テーブルの例を示す図。
【図１１】実施の形態５に係る暗号鍵管理テーブルの例を示す図。
【図１２】実施の形態５に係る鍵受信通知管理テーブルの例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分又は相当する部分を示す。
【００１１】
実施の形態１．
本実施の形態では、ＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．８０３２で標準化されているＥＲＰ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｒｉｎｇ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）スイッチングを用いたリングネットワークにおいて暗号通信のための鍵（以下、暗号鍵という）をリングネットワーク内の複数のノードに配信する例を説明する。
ＥＲＰスイッチングは、信頼性の高い産業用ネットワークを実現する技術として広く用いられている。
最初に、本実施の形態に係るリングネットワークの概要を説明する。
【００１２】
本実施の形態に係るリングネットワークには、ＲＰＬ（Ｒｉｎｇ  Ｐｒｏｔｅｃｉｔｏｎ  Ｌｉｎｋ）オーナノード、ＲＰＬ隣接ノード、一般ノード及び網間接続ノードが存在する。ＲＰＬオーナノード、ＲＰＬ隣接ノード、一般ノード及び網間接続ノードを区別する必要がない場合は、これらを単にノードという。
【００１３】
ＲＰＬオーナノードは、ｉｄｌｅ状態では２つのポートのうちの一方のポートを閉塞することでループの発生を防ぐ。ｉｄｌｅ状態は正常状態である。
リングネットワーク内で障害が発生したことが検知された場合は、システム状態がｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態に遷移し、ＲＰＬオーナノードが、障害が発生しているリンクに対応するポートを閉塞する。ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態は障害が発生している状態である。
また、ＲＰＬオーナノードは、閉塞していたポートの閉塞を解除する。これにより、障害が発生しても、リングネットワークでの通信が継続する。
また、障害が発生していた箇所が復旧した場合には、ＲＰＬオーナノードは、閉塞していたポートの閉塞を解除し、再び一方のポートを閉塞する。
【００１４】
ＲＰＬ隣接ノードは、ＲＰＬオーナノードに隣接するＥＲＰノードである。ｉｄｌｅ状態では、ＲＰＬオーナノードによりＲＰＬ隣接ノードとＲＰＬオーナノード間のリンクは閉塞されている。
【００１５】
一般ノードは通常のＥＲＰノードである。一般ノードは、リンクの故障等の障害を検知した場合にリングネットワーク内のノードに障害の発生を通知する。
【００１６】
網間接続ノードはメインリングとローカルリングを接続するＥＲＰノードである。本実施の形態に係るリングネットワークにはメインリングとローカルリングが含まれる。
【００１７】
本実施の形態では、ＲＰＬオーナノードが暗号鍵を生成する。つまり、ＲＰＬオーナノードは鍵配信ノードとして機能する。
本実施の形態では、鍵配信ノードが暗号鍵を隣接するノードに送信する。そして、暗号鍵を受信したノードは、受信した暗号鍵を、隣接するノードに送信する。以降、同様にして、リレー方式で隣接するノード間で暗号鍵が送受信されて、暗号鍵がリングネットワークに含まれる全ノードに行き渡る。
リングネットワークにおける末端ノードが暗号鍵を受信すると、当該末端ノードが鍵受信通知を隣接するノードに送信する。つまり、末端ノードは、暗号鍵の送信元のノードに鍵受信通知を送信する。末端ノードに隣接するノードが鍵受信通知を受信すると、当該ノードは、受信した鍵受信通知を、隣接するノードに送信する。つまり、当該ノードは、暗号鍵の送信元のノードに鍵受信通知を送信する。以降、同様にして、リレー方式で隣接するノード間で鍵受信通知が送受信される。最終的に、鍵配信ノードが鍵受信通知を受信する。鍵配信ノードは鍵受信通知を受信することで全ノードに暗号鍵が行き渡ったことを認識する。
【００１８】
次に、図１を参照して、本実施の形態に係るリングネットワークにおけるデータフローを説明する。
図１は、ｉｄｌｅ状態における暗号鍵の配信ルート及び鍵受信通知の配信ルートを示す。
図１において実線の矢印は、暗号鍵の配信ルートを示す。破線の矢印は鍵受信通知の配信ルートを示す。
【００１９】
図１に示すリングネットワークには、１つのメインリングと２つのローカルリングが含まれる。
メインリングはメインネットワークに相当する。ローカルリングはローカルネットワークに相当する。
本実施の形態に係るリングネットワークには、ｎ（ｎ≧３）台のノードが含まれる。そして、各ノードは、１台以上の他のノードと接続されている。
また、図１に示す各ノードは、実施の形態４で説明するフレーム転送装置１００により実現される。フレーム転送装置１００は、本発明に係る通信装置に相当する。また、各ノードで行われる動作は本発明に係る通信方法及び通信プログラムに相当する。
また、図１に示すノードで構成されるシステムは本発明に係る通信システムに相当する。
【００２０】
図１において、ＲＰＬオーナノード１０１はメインリングのＲＰＬオーナノードである。
本実施の形態では、ＲＰＬオーナノード１０１は鍵配信ノードとして動作する。鍵配信ノードは鍵生成通信装置に相当する。
鍵配信ノードであるＲＰＬオーナノード１０１は、暗号鍵を生成する。また、ＲＰＬオーナノード１０１は、暗号鍵を格納した暗号鍵格納フレームを隣接するノードに送信する。なお、暗号鍵格納フレームに格納された暗号鍵は暗号化されている。暗号鍵を復号するための復号鍵は、別途、各ノードに配布されているものとする。なお、以下では、暗号鍵格納フレームの送信を単に暗号鍵の送信ともいう。また、暗号鍵格納フレームの受信を単に暗号鍵の受信ともいう。
【００２１】
ＲＰＬオーナノード１０１は、ＲＰＬ隣接ノード１０２と一般ノード１０３−１に接続されている。図１では、システム状態がｉｄｌｅ状態であるため、ＲＰＬオーナノード１０１は、ＲＰＬ隣接ノード１０２とのリングに対応するポートを閉塞している。一方、ＲＰＬオーナノード１０１は、一般ノード１０３−１とのリングに対応するポートは閉塞していない。
ＲＰＬオーナノード１０１は、ポートが閉塞されておらず、ＲＰＬオーナノード１０１と通信が可能な状態にある一般ノード１０３−１を暗号鍵の送信先に指定する。そして、ＲＰＬオーナノード１０１は、暗号鍵の送信先として指定した一般ノード１０３−１に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、ＲＰＬオーナノード１０１はメインオーナとも表記する。
【００２２】
一般ノード１０３−１は、メインリングの一般ノードである。
一般ノード１０３−１は、暗号鍵格納フレームをＲＰＬオーナノード１０１から受信する。そして、一般ノード１０３−１は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
一般ノード１０３−１は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（ＲＰＬオーナノード１０１）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、一般ノード１０３−１は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、一般ノード１０３−１は、網間接続ノード１０４−１に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、一般ノード１０３−１はメイン一般とも表記する。
【００２３】
網間接続ノード１０４−１は、メインリングの網間接続ノードである。網間接続ノード１０４−１は、メインリングに属している。しかし、網間接続ノード１０４−１は、メインリング以外のリングであるローカルリングに属する網間接続ノード２０４−１と接続されている。
網間接続ノード１０４−１は暗号鍵格納フレームを一般ノード１０３−１から受信する。そして、網間接続ノード１０４−１は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
網間接続ノード１０４−１は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（一般ノード１０３−１）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、網間接続ノード１０４−１は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。なお、網間接続ノード１０４−１は、指定した送信先にメインリング内の他の通信が可能なノードが含まれる場合は、鍵受信通知を受信した後に、メインリング内の他の通信が可能なノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、網間接続ノード１０４−１は、網間接続ノード２０４−１に暗号鍵格納フレームを送信する。また、網間接続ノード１０４−１は、鍵受信通知を受信した後に、メインリング内の他の網間接続ノードである網間接続ノード１０４−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、網間接続ノード１０４−１はメイン網間とも表記する。
また、網間接続ノード１０４−１は、境界通信装置に相当する。
【００２４】
網間接続ノード２０４−１は、ローカルリングの網間接続ノードである。網間接続ノード２０４−１は、ローカルリングに属している。しかし、網間接続ノード２０４−１は、メインリングに属する網間接続ノード１０４−１と接続されている。
網間接続ノード２０４−１は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−１から受信する。そして、網間接続ノード２０４−１は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
網間接続ノード２０４−１は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（網間接続ノード１０４−１）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、網間接続ノード２０４−１は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、網間接続ノード２０４−１は、一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、網間接続ノード２０４−１はローカル網間とも表記する。
【００２５】
一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２は、それぞれローカルリングの一般ノードである。
一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２は、それぞれ、暗号鍵格納フレームを網間接続ノード２０４−１から受信する。そして、一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２は、それぞれ、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（網間接続ノード２０４−１）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２は、それぞれ、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、一般ノード２０３−１は、一般ノード２０３−３に暗号鍵格納フレームを送信する。また、一般ノード２０３−２は、ＲＰＬオーナノード２０１−１に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２は、それぞれ、ローカル一般とも表記する。
【００２６】
一般ノード２０３−３は、ローカルリングの一般ノードである。
一般ノード２０３−３は、暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−１から受信する。そして、一般ノード２０３−３は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
一般ノード２０３−３は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（一般ノード２０３−１）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、一般ノード２０３−３は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、一般ノード２０３−３は、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、一般ノード２０３−３は、ローカル一般とも表記する。
【００２７】
ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は、ローカルリングのＲＰＬ隣接ノードである。
ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は、暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−３から受信する。そして、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
なお、図１では、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１とは接続されているが、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１とのリンクに対応するポートが閉塞されている。このため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１は通信可能な状態になっていない。つまり、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しない。
このように、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は、リングネットワークにおける末端ノードである。このため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード２０３−３に送信する。鍵受信通知は暗号鍵の受信を通知するデータである。
なお、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は、ローカル隣接とも表記する。
【００２８】
一般ノード２０３−３は鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード２０２−１から受信する。そして、一般ノード２０３−３は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード２０３−１に送信する。
【００２９】
一般ノード２０３−１は鍵受信通知を一般ノード２０３−３から受信する。そして、一般ノード２０３−１は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である網間接続ノード２０４−１に送信する。
【００３０】
ＲＰＬオーナノード２０１−１は、ローカルリングのＲＰＬオーナノードである。
ＲＰＬオーナノード２０１−１は暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−２から受信する。そして、ＲＰＬオーナノード２０１−１は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
なお、図１では、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１とは接続されているが、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１とのリンクに対応するポートが閉塞されている。このため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１は通信可能な状態になっていない。つまり、ＲＰＬオーナノード２０１−１には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しない。
このように、ＲＰＬオーナノード２０１−１は、リングネットワークにおける末端ノードである。このため、ＲＰＬオーナノード２０１−１は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード２０３−２に送信する。
なお、ＲＰＬオーナノード２０１−１は、ローカルオーナとも表記する。
【００３１】
一般ノード２０３−２は鍵受信通知をＲＰＬオーナノード２０１−１から受信する。そして、一般ノード２０３−２は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である網間接続ノード２０４−１に送信する。
【００３２】
網間接続ノード２０４−１はローカルリングの隣接する２つのノードである一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２の双方から鍵受信通知を受信したら、暗号鍵の送信元である網間接続ノード１０４−１に、受信した鍵受信通知を送信する。なお、網間接続ノード２０４−１は、一般ノード２０３−１及び一般ノード２０３−２の少なくともいずれかから鍵受信通知を受信できなかった場合に、鍵受信通知を受信できなかったノードに暗号鍵を再送する。そして、網間接続ノード２０４−１は、複数回、暗号鍵の再送を行っても、鍵受信通知を受信できない場合には、網間接続ノード１０４−１にエラー通知を行う。
このようにすることで、ローカルリング内にも確実に暗号鍵を配信することができる。なお、網間接続ノード２０４−１は、鍵受信通知を受信できなかった場合の暗号鍵の再送及び網間接続ノード１０４−１へのエラー通知を省略してもよい。
【００３３】
網間接続ノード１０４−１は、網間接続ノード２０４−１から鍵受信通知を受信したら、メインリング内の他の網間接続ノードである網間接続ノード１０４−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
【００３４】
網間接続ノード１０４−２は、メインリングの網間接続ノードである。網間接続ノード１０４−２は、メインリングに属している。しかし、網間接続ノード１０４−２は、メインリング以外のリングであるローカルリングに属する網間接続ノード２０４−２と接続されている。
網間接続ノード１０４−２は、暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−１から受信する。そして、網間接続ノード１０４−２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
網間接続ノード１０４−２は、先ず、ローカル網間接続ノード２０４−２を暗号鍵の送信先に指定する。そして、網間接続ノード１０４−２は、暗号鍵の送信先として指定したローカル網間接続ノード２０４−２に暗号鍵格納フレームを送信する。その後、網間接続ノード１０４−２は、ローカル網間接続ノード２０４−２から鍵受信通知を受信した後に、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（網間接続ノード１０４−１）及びローカル網間接続ノード２０４−２以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。具体的には、網間接続ノード１０４−２は、一般ノード１０３−２を暗号鍵の送信先に指定する。そして、網間接続ノード１０４−２は、暗号鍵の送信先として指定した一般ノード１０３−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、網間接続ノード１０４−２はメイン網間とも表記する。
また、網間接続ノード１０４−２は、網間接続ノード１０４−１にとって、他の境界通信装置に相当する。
【００３５】
網間接続ノード２０４−２は、ローカルリングの網間接続ノードである。網間接続ノード２０４−２は、ローカルリングに属している。しかし、網間接続ノード２０４−２は、メインリングに属する網間接続ノード１０４−２と接続されている。
網間接続ノード２０４−２は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−２から受信する。そして、網間接続ノード２０４−２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
網間接続ノード２０４−２は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（網間接続ノード１０４−２）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、網間接続ノード２０４−２は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、網間接続ノード２０４−２は、一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、網間接続ノード２０４−２はローカル網間とも表記する。
【００３６】
一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５は、それぞれローカルリングの一般ノードである。
一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５は、それぞれ、暗号鍵格納フレームを網間接続ノード２０４−２から受信する。そして、一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５は、それぞれ、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（網間接続ノード２０４−２）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５は、それぞれ、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、一般ノード２０３−４は、一般ノード２０３−６に暗号鍵格納フレームを送信する。また、一般ノード２０３−５は、ＲＰＬオーナノード２０１−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５は、それぞれ、ローカル一般とも表記する。
【００３７】
一般ノード２０３−６は、ローカルリングの一般ノードである。
一般ノード２０３−６は、暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−４から受信する。そして、一般ノード２０３−６は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
一般ノード２０３−６は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（一般ノード２０３−４）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、一般ノード２０３−６は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、一般ノード２０３−６は、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、一般ノード２０３−６は、ローカル一般とも表記する。
【００３８】
ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は、ローカルリングのＲＰＬ隣接ノードである。
ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は、暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−６から受信する。そして、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
なお、図１では、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２とＲＰＬオーナノード２０１−２とは接続されているが、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２とＲＰＬオーナノード２０１−２とのリンクに対応するポートが閉塞されているため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２とＲＰＬオーナノード２０１−２は通信可能な状態になっていない。つまり、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しない。
このように、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は、リングネットワークにおける末端ノードである。このため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード２０３−６に送信する。
なお、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は、ローカル隣接とも表記する。
【００３９】
一般ノード２０３−６は鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード２０２−２から受信する。そして、一般ノード２０３−６は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード２０３−４に送信する。
【００４０】
一般ノード２０３−４は鍵受信通知を一般ノード２０３−６から受信する。そして、一般ノード２０３−４は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である網間接続ノード２０４−２に送信する。
【００４１】
ＲＰＬオーナノード２０１−２は、ローカルリングのＲＰＬオーナノードである。
ＲＰＬオーナノード２０１−２は暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−５から受信する。そして、ＲＰＬオーナノード２０１−２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
なお、図１では、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２とＲＰＬオーナノード２０１−２とは接続されているが、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２とＲＰＬオーナノード２０１−２とのリンクに対応するポートが閉塞されているため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２とＲＰＬオーナノード２０１−２は通信可能な状態になっていない。つまり、ＲＰＬオーナノード２０１−２には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しない。
このように、ＲＰＬオーナノード２０１−２は、リングネットワークにおける末端ノードである。このため、ＲＰＬオーナノード２０１−２は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード２０３−５に送信する。
なお、ＲＰＬオーナノード２０１−２は、ローカルオーナとも表記する。
【００４２】
一般ノード２０３−５は鍵受信通知をＲＰＬオーナノード２０１−２から受信する。そして、一般ノード２０３−５は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である網間接続ノード２０４−２に送信する。
【００４３】
網間接続ノード２０４−２はローカルリングの隣接する２つのノードである一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５の双方から鍵受信通知を受信したら、暗号鍵の送信元である網間接続ノード１０４−２に、受信した鍵受信通知を送信する。なお、網間接続ノード２０４−２は、一般ノード２０３−４及び一般ノード２０３−５の少なくともいずれかから鍵受信通知を受信できなかった場合に、鍵受信通知を受信できなかったノードに暗号鍵を再送する。そして、網間接続ノード２０４−２は、複数回、暗号鍵の再送を行っても、鍵受信通知を受信できない場合には、網間接続ノード１０４−２にエラー通知を行う。
このようにすることで、ローカルリング内にも確実に暗号鍵を配信することができる。なお、網間接続ノード２０４−２は、鍵受信通知を受信できなかった場合の暗号鍵の再送及び網間接続ノード１０４−２へのエラー通知を省略してもよい。
前述したように、網間接続ノード１０４−２は、網間接続ノード２０４−２から鍵受信通知を受信すると、メインリング内の他のノードである一般ノード１０３−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
【００４４】
一般ノード１０３−２は、メインリングの一般ノードである。
一般ノード１０３−２は、暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−２から受信する。そして、一般ノード１０３−２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
一般ノード１０３−２は、暗号鍵格納フレームの送信元のノード（網間接続ノード１０４−２）以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを暗号鍵の送信先に指定する。そして、一般ノード１０３−２は、暗号鍵の送信先として指定したノードに暗号鍵格納フレームを送信する。
図１の構成では、一般ノード１０３−２は、ＲＰＬ隣接ノード１０２に暗号鍵格納フレームを送信する。
なお、一般ノード１０３−２はメイン一般とも表記する。
【００４５】
ＲＰＬ隣接ノード１０２は、メインリングのＲＰＬ隣接ノードである。
ＲＰＬ隣接ノード１０２は、暗号鍵格納フレームを一般ノード１０３−２から受信する。そして、ＲＰＬ隣接ノード１０２は、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するノードに転送する。
なお、前述したように、ＲＰＬ隣接ノード１０２とＲＰＬオーナノード１０１とは接続されているが、ＲＰＬ隣接ノード１０２とＲＰＬオーナノード１０１とのリンクに対応するポートが閉塞されているため、ＲＰＬ隣接ノード１０２とＲＰＬオーナノード１０１は通信可能な状態になっていない。つまり、ＲＰＬ隣接ノード１０２には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しない。
このように、ＲＰＬ隣接ノード１０２は、リングネットワークにおける末端ノードである。このため、ＲＰＬ隣接ノード１０２は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード１０３−２に送信する。
なお、ＲＰＬ隣接ノード１０２は、メイン隣接とも表記する。
【００４６】
一般ノード１０３−２は鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード１０２から受信する。そして、一般ノード１０３−２は、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である網間接続ノード１０４−２に送信する。
【００４７】
網間接続ノード１０４−２は一般ノード１０３−２から鍵受信通知を受信したら、メインリングの隣接するノードである網間接続ノード１０４−１に、鍵受信通知を転送する。
【００４８】
網間接続ノード１０４−１は網間接続ノード１０４−２から鍵受信通知を受信したら、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード１０３−１に送信する。
【００４９】
一般ノード１０３−１は鍵受信通知を網間接続ノード１０４−１から受信する。そして、一般ノード１０３−１は、受信した鍵受信通知を、暗号鍵の送信元であるＲＰＬオーナノード１０１に送信する。
【００５０】
ＲＰＬオーナノード１０１は、一般ノード１０３−１から鍵受信通知を受信したら、ネットワーク内の全ノードに暗号鍵が配信されたと判定する。これにより、暗号鍵の配信が完了する。ＲＰＬオーナノード１０１は、規定時間以内に全ての末端ノードからの鍵受信通知を受信できなかった場合は、暗号鍵を再送する。図１の例では、ＲＰＬオーナノード１０１は、一般ノード１０３−１から鍵受信通知を受信できなかった場合に、暗号鍵を再送する。
【００５１】
本実施の形態によれば、鍵生成ノードに過度な負担を強いることなく、また、鍵の配信に用いられる通信路に混雑を生じさせずに、効率的に鍵を配信することができる。
従来の方式では、鍵配信ノードが１対１で各ノードに暗号鍵を送信している。このため、従来の方式では、ネットワーク内のノード数が増加するほど鍵配信ノードの負荷が増加し、ネットワークの負荷も増加していた。本実施の形態では、鍵配信ノードを始点とし、ノード間で暗号鍵の送受信を繰り返すことで、鍵配信ノードに高い負荷を与えることなく、また、通信路に混雑を発生させずに全ノードに暗号鍵を配信することができる。同様に、本実施の形態によれば、鍵配信ノードに高い負荷を与えることなく、また、通信路に混雑を発生させずに、鍵受信通知を鍵配信ノードに到達させることができる。
【００５２】
実施の形態２．
図２を参照して、本実施の形態に係るリングネットワークにおけるデータフローを説明する。
図２は、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態における暗号鍵の配信ルート及び鍵受信通知の配信ルートを示す。
図２では、一般ノード１０３−２と網間接続ノード１０４−２との間で障害が発生している。また、網間接続ノード２０４−２と一般ノード２０３−４との間で障害が発生している。また、一般ノード２０３−３とＲＰＬ隣接ノード２０２−１との間で障害が発生している。
ＲＰＬオーナノード１０１は、一般ノード１０３−２と網間接続ノード１０４−２との間のリンクを閉塞する。また、ＲＰＬオーナノード１０１は、網間接続ノード２０４−２と一般ノード２０３−４との間のリンクを閉塞する。更に、ＲＰＬオーナノード１０１は、一般ノード２０３−３とＲＰＬ隣接ノード２０２−１との間のリンクを閉塞する。一方、ＲＰＬオーナノード１０１は、ＲＰＬオーナノード１０１とＲＰＬ隣接ノード１０２との間のリンクの閉塞を解除する。また、ＲＰＬオーナノード１０１は、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１とＲＰＬオーナノード２０１−１との間のリンクの閉塞を解除する。更に、ＲＰＬオーナノード１０１は、ＲＰＬオーナノード２０１−２とＲＰＬ隣接ノード２０２−２との間のリンクの閉塞を解除する。
図２において実線の矢印は、暗号鍵の配信ルートを示す。破線の矢印は鍵受信通知の配信ルートを示す。
本実施の形態では、主に実施の形態１との差異を説明する。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１と同様である。
【００５３】
実施の形態１と同様に、鍵配信ノードであるメインリングのＲＰＬオーナノード１０１は暗号鍵を生成する。本実施の形態では、ＲＰＬオーナノード１０１は、ＲＰＬ隣接ノード１０２と一般ノード１０３−１の双方に暗号鍵格納フレームを送信する。
【００５４】
ＲＰＬ隣接ノード１０２は暗号鍵格納フレームをＲＰＬオーナノード１０１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する一般ノード１０３−２に送信する。
【００５５】
一般ノード１０３−２は暗号鍵格納フレームをＲＰＬ隣接ノード１０２から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード１０２に送信する。
つまり、一般ノード１０３−２には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しないため、一般ノード１０３−２は、鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード１０２に送信する。
【００５６】
ＲＰＬ隣接ノード１０２は、鍵受信通知を一般ノード１０３−２から受信したら、ＲＰＬオーナノード１０１に鍵受信通知を送信する。
【００５７】
一般ノード１０３−１は暗号鍵格納フレームをＲＰＬオーナノード１０１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する網間接続ノード１０４−１に送信する。
【００５８】
網間接続ノード１０４−１は暗号鍵格納フレームを一般ノード１０３−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する網間接続ノード２０４−１に送信する。
【００５９】
網間接続ノード２０４−１は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２に送信する。
【００６０】
一般ノード２０３−１は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード２０４−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する一般ノード２０３−３に送信する。
【００６１】
一般ノード２０３−３は暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、鍵受信通知を一般ノード２０３―１に送信する。
つまり、一般ノード２０３−３には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しないため、一般ノード２０３−３は、鍵受信通知を一般ノード２０３−１に送信する。
【００６２】
一般ノード２０３−１は鍵受信通知を一般ノード２０３−３から受信したら、隣接する網間接続ノード２０４−１に鍵受信通知を送信する。
【００６３】
一般ノード２０３−２は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード２０４−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するＲＰＬオーナノード２０１−１に送信する。
【００６４】
ＲＰＬオーナノード２０１−１は暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−２から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するＲＰＬ隣接ノード２０２−１に送信する。
【００６５】
ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は暗号鍵格納フレームをＲＰＬオーナノード２０１−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、鍵受信通知をＲＰＬオーナノード２０１−１に送信する。
つまり、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しないため、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１は鍵受信通知をＲＰＬオーナノード２０１−１に送信する。
【００６６】
ＲＰＬオーナノード２０１−１は鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード２０２−１から受信したら、隣接する一般ノード２０３−２に鍵受信通知を送信する。
【００６７】
一般ノード２０３−２は鍵受信通知をＲＰＬオーナノード２０１−１から受信したら、隣接する網間接続ノード２０４−１に鍵受信通知を送信する。
【００６８】
網間接続ノード２０４−１は鍵受信通知を一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２から受信したら、受信した鍵受信通知を、隣接する網間接続ノード１０４−１に送信する。
【００６９】
網間接続ノード１０４−１は鍵受信通知を網間接続ノード２０４−１から受信したら、メインリング内の他の網間接続ノードである網間接続ノード１０４−２に暗号鍵格納フレームを送信する。
【００７０】
網間接続ノード１０４−２は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−１から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する網間接続ノード２０４−２に送信する。網間接続ノード１０４−２と一般ノード１０３−２とのリンクは閉塞されているので、網間接続ノード１０４−２は、一般ノード１０３−２には暗号鍵格納フレームを送信しない。
【００７１】
網間接続ノード２０４−２は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード１０４−２から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する一般ノード２０３−５に送信する。網間接続ノード２０４−２と一般ノード２０３−４とのリンクは閉塞されているので、網間接続ノード２０４−２は、一般ノード２０３−４には暗号鍵格納フレームを送信しない。
【００７２】
一般ノード２０３−５は暗号鍵格納フレームを網間接続ノード２０４−２から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するＲＰＬオーナノード２０１−２に送信する。
【００７３】
ＲＰＬオーナノード２０１−２は暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−５から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接するＲＰＬ隣接ノード２０２−２に送信する。
【００７４】
ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は暗号鍵格納フレームをＲＰＬオーナノード２０１−２から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する一般ノード２０３−６に送信する。
【００７５】
一般ノード２０３−６は暗号鍵格納フレームをＲＰＬ隣接ノード２０２−２から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、暗号鍵格納フレームを隣接する一般ノード２０３−４に送信する。
【００７６】
一般ノード２０３−４は暗号鍵格納フレームを一般ノード２０３−６から受信したら、暗号鍵を復号し、暗号鍵を取得し、鍵受信通知を一般ノード２０３―６に送信する。
つまり、一般ノード２０３−４には、暗号鍵の送信先に指定できるノードが存在しないため、一般ノード２０３−４は、鍵受信通知を一般ノード２０３−６に送信する。
【００７７】
一般ノード２０３−６は鍵受信通知を一般ノード２０３−４から受信したら、隣接するＲＰＬ隣接ノード２０２−２に鍵受信通知を送信する。
【００７８】
ＲＰＬ隣接ノード２０２−２は鍵受信通知を一般ノード２０３−６から受信したら、隣接するＲＰＬオーナノード２０１−２に鍵受信通知を送信する。
【００７９】
ＲＰＬオーナノード２０１−２は鍵受信通知をＲＰＬ隣接ノード２０２−２から受信したら、隣接する一般ノード２０３−５に鍵受信通知を送信する。
【００８０】
一般ノード２０３−５は鍵受信通知をＲＰＬオーナノード２０１−２から受信したら、隣接する網間接続ノード２０４−２に鍵受信通知を送信する。
【００８１】
網間接続ノード２０４−２は鍵受信通知を一般ノード２０３−５から受信したら、隣接する網間接続ノード１０４−２に鍵受信通知を送信する。
【００８２】
網間接続ノード１０４−２は鍵受信通知を網間接続ノード２０４−２から受信したら、隣接する網間接続ノード１０４−１に鍵受信通知を送信する。
【００８３】
網間接続ノード１０４−１は網間接続ノード１０４−２から鍵受信通知を受信したら、鍵受信通知を、暗号鍵の送信元である一般ノード１０３−１に送信する。
【００８４】
一般ノード１０３−１は鍵受信通知を網間接続ノード１０４−１から受信したら、隣接するＲＰＬオーナノード１０１に鍵受信通知を送信する。
【００８５】
ＲＰＬオーナノード１０１は一般ノード１０３−１とＲＰＬ隣接ノード１０２の双方から鍵受信通知を受信したら、ネットワーク内の全ノードに暗号鍵が配信されたと判定する。これにより、暗号鍵の配信が完了する。ＲＰＬオーナノード１０１は、一定時間以内に一般ノード１０３−１とＲＰＬ隣接ノード１０２の双方から鍵受信通知を受信できなかった場合は、暗号鍵を再送する。
【００８６】
本実施の形態によれば、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態においても、鍵生成ノードに過度な負担を強いることなく、また、鍵の配信に用いられる通信路に混雑を生じさせずに、効率的に鍵を配信することができる。同様に、本実施の形態によれば、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態においても、鍵配信ノードに高い負荷を与えることなく、また、通信路に混雑を発生させずに、鍵受信通知を鍵配信ノードに到達させることができる。
【００８７】
実施の形態３．
図３を参照して、本実施の形態に係るリングネットワークにおけるデータフローを説明する。
図３は、ｉｄｌｅ状態において鍵配信ノードが鍵受信通知を受信した後に鍵配信ノードから送信される鍵有効通知のデータフローを示す。
鍵有効通知は、各ノードに暗号鍵の有効化を指示するメッセージである。
図３において実線の矢印は、鍵有効通知の配信ルートを示す。破線の矢印は鍵受信通知の配信ルートを示す。破線の矢印は図１に示したものと同じである。
本実施の形態では、主に実施の形態１との差異を説明する。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１と同様である。
【００８８】
実施の形態１で説明したように、鍵配信ノードであるＲＰＬオーナノード１０１は、リングネットワークに含まれる全ての末端ノードから鍵受信通知を受信すると、全ノードに暗号鍵が配信されたと判定する。
次に、ＲＰＬオーナノード１０１は、鍵有効通知を一般ノード１０３−１に送信する。
以降は、暗号鍵の配信ルートと同じルートでノード間で鍵有効通知を送受信する。具体的には、一般ノード１０３−１は、網間接続ノード１０４−１に鍵有効通知を送信する。網間接続ノード１０４−１は網間接続ノード２０４−１と網間接続ノード１０４−２に鍵有効通知を送信する。なお、暗号鍵の配信と異なり、網間接続ノード１０４−１は、並行して網間接続ノード２０４−１と網間接続ノード１０４−２に鍵有効通知を送信する。
網間接続ノード２０４−１は、一般ノード２０３−１と一般ノード２０３−２に鍵有効通知を送信する。一般ノード２０３−１は一般ノード２０３−３に鍵有効通知を送信する。一般ノード２０３−３はＲＰＬ隣接ノード２０２−１に鍵有効通知を送信する。一般ノード２０３−２はＲＰＬオーナノード２０１−１に鍵有効通知を送信する。
網間接続ノード１０４−２は、一般ノード１０３−２と網間接続ノード２０４−２に鍵有効通知を送信する。一般ノード１０３−２は、ＲＰＬ隣接ノード１０２に鍵有効通知を送信する。網間接続ノード２０４−２は一般ノード２０３−４と一般ノード２０３−５に鍵有効通知を送信する。一般ノード２０３−４は一般ノード２０３−６に鍵有効通知を送信する。一般ノード２０３−６はＲＰＬ隣接ノード２０２−２に鍵有効通知を送信する。一般ノード２０３−５はＲＰＬオーナノード２０１−２に鍵有効通知を送信する。
なお、本実施の形態では、末端ノードは鍵有効通知を受信した場合も、受信確認のための応答メッセージを送信する必要はない。
各ノードは鍵有効通知を受信したら、暗号鍵を有効化する。
【００８９】
以上より、本実施の形態によれば、暗号鍵の配信途中で障害が発生した場合にも、リングネットワーク内で暗号鍵（共通鍵）が不一致になることを防止することができる。
【００９０】
実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態１〜３で説明した各ノードを構成するフレーム転送装置１００の構成を説明する。前述したように、フレーム転送装置１００は、通信装置に相当する。
本実施の形態では、主に実施の形態１との差異を説明する。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１と同様である。
【００９１】
図４は、フレーム転送装置１００の構成例を示す。
【００９２】
フレーム転送装置１００は、ハードウェアとして、プロセッサ１１０、記憶装置１２０、スイッチ設定装置１３０、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０−６を備える。
フレーム転送装置１００は、通信装置であるが、プログラムを実行するコンピュータとして機能する。
記憶装置１２０には、暗号鍵記憶部１２１、ノード属性記憶部１２２、リング属性記憶部１２３、障害状態記憶部１２４、暗号鍵管理テーブル記憶部１２５、鍵受信通知管理テーブル記憶部１２６及びポート情報記憶部１２７が含まれる。
暗号鍵記憶部１２１、ノード属性記憶部１２２、リング属性記憶部１２３、障害状態記憶部１２４、暗号鍵管理テーブル記憶部１２５、鍵受信通知管理テーブル記憶部１２６及びポート情報記憶部１２７の詳細は後述する。
記憶装置１２０には、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９を実現するプログラムが記憶されている。
そして、プロセッサ１１０がこれらプログラムを実行して、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９の動作を行う。
図４では、プロセッサ１１０が判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
【００９３】
判定部１１１は、フレーム転送装置１００のノード属性を判定する。つまり、判定部１１１は、フレーム転送装置１００が図１に示すＲＰＬオーナノード１０１、ＲＰＬ隣接ノード１０２、一般ノード１０３−１、一般ノード１０３−２等のいずれに該当するかを判定する。
フレーム転送装置１００のノード属性は記憶装置１２０内のノード属性記憶部１２２に記憶されている。つまり、ノード属性記憶部１２２には、フレーム転送装置１００が図１に示すＲＰＬオーナノード１０１、ＲＰＬ隣接ノード１０２、一般ノード１０３−１、一般ノード１０３−２等のいずれに該当するかが示される情報が記憶されている。
判定部１１１は、ノード属性記憶部１２２の情報を参照して、フレーム転送装置１００のノード属性を判定する。
【００９４】
暗号鍵生成部１１２は、フレーム転送装置１００が鍵配信ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合、すなわち、フレーム転送装置１００が図１に示すＲＰＬオーナノード１０１に該当する場合に暗号鍵を生成する。
【００９５】
鍵受信通知生成部１１３は、フレーム転送装置１００が末端ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合に鍵受信通知を生成する。末端ノードは、図１の場合は、ＲＰＬ隣接ノード１０２、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１、ＲＰＬオーナノード２０１−１、ＲＰＬオーナノード２０１−２、ＲＰＬ隣接ノード２０２−２である。図２の場合は、末端ノードは、一般ノード１０３−２、ＲＰＬ隣接ノード２０２−１、一般ノード２０３−３、一般ノード２０３−４である。
【００９６】
鍵有効通知生成部１１４は、フレーム転送装置１００が鍵配信ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合、すなわち、フレーム転送装置１００が図１に示すＲＰＬオーナノード１０１に該当する場合に鍵有効通知を生成する。
【００９７】
通信制御部１１５は、フレーム転送装置１００が鍵配信ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合に、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のうちのいずれかの通信インタフェースを介して暗号鍵を隣接するノードに送信する。
また、通信制御部１１５は、フレーム転送装置１００が鍵配信ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合に、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のうちのいずれかの通信インタフェースを介して鍵受信通知を隣接するノードから受信する。
また、通信制御部１１５は、フレーム転送装置１００が鍵配信ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合に、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のうちのいずれかの通信インタフェースを介して鍵有効通知を隣接するノードに送信する。
【００９８】
更に、通信制御部１１５は、フレーム転送装置１００が末端ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合に、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のうちのいずれかの通信インタフェースを介して、暗号鍵を隣接するノードから受信し、鍵受信通知を隣接するノードに送信する。
また、通信制御部１１５は、フレーム転送装置１００が末端ノードに該当すると判定部１１１に判定された場合に、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のうちのいずれかの通信インタフェースを介して鍵有効通知を隣接するノードから受信する。
【００９９】
また、通信制御部１１５は、フレーム転送装置１００が鍵配信ノード及び末端ノードのいずれにも該当しないと判定部１１１に判定された場合に、スイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のうちのいずれかの通信インタフェースを介して、暗号鍵、鍵有効通知及び鍵受信通知を隣接するノードから受信し、暗号鍵、鍵有効通知及び鍵受信通知を隣接するノードに送信する。
【０１００】
暗号化部１１６は、暗号鍵を用いてデータを暗号化する。
【０１０１】
タイマー１１７は、時間を計測するために用いられる。
【０１０２】
障害検知部１１８は、いずれかのリンクにおける障害の発生を検知する。
【０１０３】
復号部１１９は、暗号化された暗号鍵の復号を行う。また、復号部１１９は、暗号鍵を用いて暗号化された暗号化データの復号を行う。
【０１０４】
記憶装置１２０内の暗号鍵記憶部１２１は、暗号鍵を記憶する。
【０１０５】
ノード属性記憶部１２２は、フレーム転送装置１００のノード属性を記憶する。前述したように、ノード属性記憶部１２２は、フレーム転送装置１００が図１に示すいずれのノードに該当するかを示す情報を記憶する。
【０１０６】
リング属性記憶部１２３は、リング属性を記憶する。つまり、リング属性記憶部１２３は、フレーム転送装置１００が属するリングネットワークがメインリングであるのかローカルリングであるのかを示す情報を記憶する。
【０１０７】
障害状態記憶部１２４は、障害状態を記憶する。障害状態記憶部１２４は、例えば、リングネットワークで発生した障害の種類、障害を検知したフレーム転送装置１００及び障害が発生した位置を障害状態として記憶する。
【０１０８】
暗号鍵管理テーブル記憶部１２５は、暗号鍵管理テーブルを記憶する。
暗号鍵管理テーブルは、フレーム転送装置１００が暗号鍵格納フレームを受信した際のフレーム転送装置１００の動作が示されるテーブルである。暗号鍵管理テーブルの詳細は後述する。
【０１０９】
鍵受信通知管理テーブル記憶部１２６は、鍵受信通知管理テーブルを記憶する。
鍵受信通知管理テーブルは、フレーム転送装置１００が鍵受信通知を受信した際のフレーム転送装置１００の動作が示されるテーブルである。鍵受信通知管理テーブルの詳細は後述する。
【０１１０】
ポート情報記憶部１２７は、ポート情報を記憶する。ポート情報には、フレーム転送装置１００に設けられている各ポートの用途が示される。
【０１１１】
図１に示す各ノードは、いずれも図４に示すフレーム転送装置１００により実現される。しかし、ＲＰＬオーナノード１０１とＲＰＬオーナノード１０１以外のノードでは、構成要素の役割が異なる。
ＲＰＬオーナノード１０１を実現するフレーム転送装置１００では、図５に示すように、暗号鍵生成部１１２、鍵有効通知生成部１１４及び通信制御部１１５が、第１の制御部として機能する。
一方、ＲＰＬオーナノード１０１以外のノードを実現するフレーム転送装置１００では、図６に示すように、鍵受信通知生成部１１３及び通信制御部１１５が第２の制御部として機能する。
【０１１２】
通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６は、それぞれ、外部からイーサネットフレーム（以下、単にフレームともいう）を受信する。通信インタフェース１５０−１〜１５０〜６のいずれかが受信したフレームが通常のイーサネットフレームである場合はスイッチ１４０がフレームの先頭の宛先ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスと送信元ＭＡＣアドレスを読み出す。そして、スイッチ１４０が宛先ＭＡＣアドレス及び送信元ＭＡＣアドレスに対応する通信インタフェースを通信インタフェース１５０−１〜１５０−６の中から選択し、選択した通信インタフェースからフレームが送信される。
【０１１３】
受信されたフレームがＣＣＭ（Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ  Ｍｅｓｓａｇｅｓ）である場合は、スイッチ１４０は障害検知部１１８にＣＣＭを受信したことを通知する。これにより、ＣＣＭを受信したポートのリンクが正常であることが確認できる。また、一定時間ＣＣＭが受信できなかった場合には、障害検知部１１８は障害検知通知フレームを生成し、障害が検知されたＥＲＰ通信ポートではないポートから障害検知通知フレームを送信する。障害検知通知フレームには、障害状態が記述される。障害状態には、例えば、検知された障害の種類、障害を検知したフレーム転送装置１００及び障害が検知された位置が含まれる。
【０１１４】
受信されたフレームが障害状態通知フレームである場合は、障害検知部１１８が、障害状態通知フレームに記述される障害状態を記憶装置１２０内の障害状態記憶部１２４にライトする。そして、障害検知部１１８は、障害状態通知フレームを隣接のＥＲＰノードに転送する。
【０１１５】
受信されたフレームが暗号鍵格納フレームである場合は、復号部１１９が暗号鍵格納フレーム内の暗号化された暗号鍵の復号を行う。そして、復号部１１９は、復号により得られた暗号鍵を暗号鍵記憶部１２１に格納する。また、通信制御部１１５が暗号鍵管理テーブル記憶部１２５内の暗号鍵管理テーブルに従い、暗号鍵格納フレームもしくは鍵受信通知を通信インタフェース１５０−１〜１５０−６のいずれかから送信する。
【０１１６】
受信されたフレームが鍵受信通知である場合は、通信制御部１１５が鍵受信通知管理テーブル記憶部１２６内の鍵受信通知管理テーブルに従い、暗号鍵格納フレームもしくは鍵受信通知もしくは鍵有効通知を通信インタフェース１５０−１〜１５０−６のいずれかから送信する。
【０１１７】
受信されたフレームが鍵有効通知である場合には、通信制御部１１５が、暗号鍵管理テーブルに従い、暗号鍵記憶部１２１に格納されている暗号鍵を有効化する。また、通信制御部１１５は、鍵有効通知を通信インタフェース１５０−１〜１５０−６のいずれかから送信する。ただし、通信制御部１１５は、鍵有効通知を転送した後は、鍵有効通知に対する受信確認を待つ必要はない（鍵有効通知に対する受信確認は送信されない）。
【０１１８】
フレーム転送装置１００のユーザはスイッチ設定装置１３０を用いてＥＲＰに用いるＥＲＰポートを通信インタフェース１５０−１〜１５０−６の中から２つ設定する。そして、フレーム転送装置１００のユーザは、設定結果をポート情報として記憶装置１２０のポート情報記憶部１２７にライトする。
【０１１９】
また、フレーム転送装置１００のユーザはフレーム転送装置１００が属するリングネットワークがメインリングであるかローカルリングであるかをスイッチ設定装置１３０を用いて設定する。そして、フレーム転送装置１００のユーザは、設定結果をリング属性として記憶装置１２０のリング属性記憶部１２３にライトする。
【０１２０】
また、フレーム転送装置１００のユーザはフレーム転送装置１００のノード属性を設定する。つまり、フレーム転送装置１００のユーザは、フレーム転送装置１００がＲＰＬオーナノードか、ＲＰＬ隣接ノードか、網間接続ノードか、一般ノードかを、スイッチ設定装置１３０を用いて設定する。そして、フレーム転送装置１００のユーザは、設定結果をノード属性として記憶装置１２０のノード属性記憶部１２２にライトする。
【０１２１】
また、フレーム転送装置１００のユーザはフレーム転送装置１００のノード属性を網間接続ノードに設定した場合は、ローカルリングとメインリングを接続するのにどのポートを用いるかを設定する。そして、フレーム転送装置１００のユーザは、設定結果をポート情報として記憶装置１２０のポート情報記憶部１２７にライトする。
【０１２２】
フレーム転送装置１００がメインリングのＲＰＬオーナノードに設定されている場合は、暗号鍵生成部１１２が、タイマー１１７を用いて一定周期ごとに暗号鍵を生成する。そして、暗号化部１１６が、現在、暗号鍵記憶部１２１にて保持している共有鍵を用いて暗号鍵を暗号化する。また、暗号化部１１６は、暗号化された暗号鍵を含む暗号鍵格納フレームを生成する。そして、通信制御部１１５が暗号鍵管理テーブルを参照して通信インタフェース１５０−１〜１５０−６のいずれかから暗号鍵格納フレームを送信する。
【０１２３】
また、フレーム転送装置１００がメインリングのＲＰＬオーナノードに設定されている場合は、通信制御部１１５が、タイマー１１７を用いて鍵受信通知の受信状況を監視する。規定時間が経過しても全ての鍵受信通知が受信できない場合に、通信制御部１１５は、暗号鍵格納フレームの再送を行う。
【０１２４】
フレーム転送装置１００が網間接続ノードに設定されている場合は、通信制御部１１５が、タイマー１１７を用いて鍵受信通知の受信状況を監視する。規定時間が経過しても全ての鍵受信通知が受信できない場合に、通信制御部１１５は、暗号鍵格納フレームの再送を行う。
【０１２５】
図７及び図８は、暗号鍵管理テーブル記憶部１２５で記憶されている暗号鍵管理テーブルの例を示す。
暗号鍵管理テーブルには、リング属性、ノード属性、リング状態、障害検知の組合せごとに、暗号鍵格納フレームを受信した際のフレーム転送装置１００の動作が記述されている。
リング属性には、フレーム転送装置１００が属するリングの種類が示される。つまり、リング属性には、メインリング又はローカルリングが示される。
ノード属性には、フレーム転送装置１００のノード属性が示される。
リング状態には、ｉｄｌｅ状態及びｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態のいずれかが示される。
障害検知には、フレーム転送装置１００が障害を検知したか否かが示される。フレーム転送装置１００自身が障害を検知した場合は「有」が該当し、他のフレーム転送装置１００が障害を検知した場合は「無」が該当する。
通信制御部１１５は、リング属性記憶部１２３の値によりリング属性を特定し、また、判定部１１１の判定結果によりノード属性を特定し、障害状態記憶部１２４の値によりリング状態及び障害検知を特定する。そして、通信制御部１１５は、特定したリング属性、ノード属性、リング状態及び障害検知の組合せに対応するレコードに記述されている動作を行う。
フレーム転送装置１００がメインリングに属するＲＰＬ隣接ノードであり、現在のリング状態がｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態であり、他のフレーム転送装置１００が障害を検知している場合は、リング属性：メイン、ノード属性：ＲＰＬ隣接ノード、リング状態：ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ、障害検知：無に該当する。
このため、通信制御部１１５は、「暗号鍵格納フレームを復号、暗号鍵を取得、暗号鍵格納フレームを隣接ノードに転送」という動作を行う。具体的には、通信制御部１１５は、復号部１１９に暗号鍵の復号を指示し、暗号鍵格納フレームをスイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０−６のうちの対応する通信インタフェースを介して隣接するノードに転送する。
【０１２６】
図９及び図１０は、鍵受信通知管理テーブル記憶部１２６で記憶されている鍵受信通知管理テーブルの例を示す。
鍵受信通知管理テーブルには、リング属性、ノード属性、リング状態、障害検知の組合せごとに、鍵受信通知を受信した際のフレーム転送装置１００の動作が記述されている。
リング属性、ノード属性、リング状態、障害検知は、それぞれ、暗号鍵管理テーブルに示されているものと同じであるため、これらの説明は省略する。
通信制御部１１５は、リング属性記憶部１２３の値によりリング属性を特定し、また、判定部１１１の判定結果によりノード属性を特定し、障害状態記憶部１２４の値によりリング状態及び障害検知を特定する。そして、通信制御部１１５は、特定したリング属性、ノード属性、リング状態及び障害検知の組合せに対応するレコードに記述されている動作を行う。
フレーム転送装置１００がメインリングに属するＲＰＬ隣接ノードであり、現在のリング状態がｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態であり、他のフレーム転送装置１００が障害を検知している場合は、リング属性：メイン、ノード属性：ＲＰＬ隣接ノード、リング状態：ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ、障害検知：無に該当する。
このため、通信制御部１１５は、「鍵受信通知を隣接するノードに転送」という動作を行う。具体的には、通信制御部１１５は、鍵受信通知をスイッチ１４０及び通信インタフェース１５０−１〜１５０−６のうちの対応する通信インタフェースを介して隣接するノードに転送する。
【０１２７】
実施の形態５．
本実施の形態では、ｉｄｌｅ状態において実施の形態１と異なるデータフローで暗号鍵格納フレーム及び鍵受信通知が送受信され、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態において実施の形態２と異なるデータフローで暗号鍵格納フレーム及び鍵受信通知が送受信される例を説明する。
また、本実施の形態では、実施の形態１と異なるデータフロー及び実施の形態２と異なるデータフローを実現するために、暗号鍵管理テーブル及び鍵受信通知管理テーブルが実施の形態４で示したものとは異なっている。
本実施の形態では、主に実施の形態１〜４との差異を説明する。
なお、以下で説明していない事項は、実施の形態１〜４と同様である。
【０１２８】
図１１は、本実施の形態に係る暗号鍵管理テーブルの例を示す。
図１１は、図７に示す暗号鍵管理テーブル（メインリング部分）に相当する。なお、ローカルリング部分の暗号鍵管理テーブルは図８に示したものと同じであるので、図示を省略する。
図７と比較すると、図１１では、「網間隣接ノード」の「ｉｄｌｅ」の記述が異なっている。具体的には、図７では、「暗号鍵格納フレームを復号、暗号鍵を取得、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノードに対して転送」と記述されている。一方で、図１１では、「暗号鍵格納フレームを復号、暗号鍵を取得、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノード及びメインリングの隣接するノードの双方に対して転送」と記述されている。
また、図１１では、「網間隣接ノード」の「ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」の「無」の記述も異なっている。具体的には、図７では、「暗号鍵格納フレームを復号、暗号鍵を取得、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノードに対して転送」と記述されている。一方、図１１では、「暗号鍵格納フレームを復号、暗号鍵を取得、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノードに対して転送」と記述されている。
【０１２９】
図１２は、本実施の形態に係る鍵受信通知管理テーブルの例を示す。
図１２は、図９に示す鍵受信通知管理テーブル（メインリング部分）に相当する。なお、ローカルリング部分の鍵受信通知管理テーブルは図１０に示したものと同じであるので、図示を省略する。
図９と比較すると、図１２では、「網間隣接ノード」の「ｉｄｌｅ」の記述が異なっている。具体的には、図９では、「ローカルリングの網間接続ノードから受信した場合：暗号鍵格納フレームを受信したポートではない、もう一方のポートに対して暗号鍵格納フレームを転送、メインリングの隣接するノードから受信した場合：鍵受信通知を隣接するノードに転送」と記述されている。一方で、図１２では、「ローカルリングの網間接続ノード及びメインリングの隣接するノードの双方から受信後、鍵受信通知を隣接するノードに転送」と記述されている。
また、図１２では、「網間隣接ノード」の「ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」の「無」の記述も異なっている。具体的には、図９では、「ローカルリングの網間接続ノードから受信した場合：暗号鍵格納フレームを受信したポートではない、もう一方のポートに対して暗号鍵格納フレームを転送、メインリングの隣接するノードから受信した場合：鍵受信通知を隣接するノードに転送」と記述されている。一方、図１２では、「ローカルリングの網間接続ノード及びメインリングの隣接するノードの双方から受信後、鍵受信通知を隣接するノードに転送」と記述されている。
【０１３０】
本実施の形態では、網間接続ノード１０４−１及び網間接続ノード１０４−２は、図１１の暗号鍵管理テーブルの記述及び図１２の鍵受信通知管理テーブルの記述に従って動作する。
なお、網間接続ノード１０４−１及び網間接続ノード１０４−２以外のノードの動作は実施の形態１〜４で示したものと同じであるため、説明を省略する。
【０１３１】
ｉｄｌｅ状態であれば、網間接続ノード１０４−１は、図１１に従い、一般ノード１０３から暗号鍵格納フレームを受信した際に、暗号鍵格納フレームを復号して、暗号鍵を取得する。そして、網間接続ノード１０４−１は、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノード２０４−１及びメインリングの隣接するノードである網間接続ノード１０４−２の双方に対して転送する。
また、網間接続ノード１０４−１は、図１２に従い、網間接続ノード２０４−１及び網間接続ノード１０４−２の双方から鍵受信通知を受信した際に、鍵受信通知を一般ノード１０３に転送する。
また、ｉｄｌｅ状態であれば、網間接続ノード１０４−２は、図１１に従い、網間接続ノード１０４−１から暗号鍵格納フレームを受信した際に、暗号鍵格納フレームを復号して、暗号鍵を取得する。そして、網間接続ノード１０４−２は、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノード２０４−２及びメインリングの隣接するノードである一般ノード１０３−２の双方に対して転送する。
また、網間接続ノード１０４−２は、図１２に従い、網間接続ノード２０４−２及び一般ノード１０３−２の双方から鍵受信通知を受信した際に、鍵受信通知を網間接続ノード１０４−１に転送する。
【０１３２】
また、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態であって網間接続ノード１０４−１以外のノードが障害を検知した場合は、図１１に従い、網間接続ノード１０４−１は、一般ノード１０３から暗号鍵格納フレームを受信した際に、暗号鍵格納フレームを復号して、暗号鍵を取得する。そして、網間接続ノード１０４−１は、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノード２０４−１に対して転送する。
また、網間接続ノード１０４−１は、図１２に従い、網間接続ノード２０４−１及び網間接続ノード１０４−２の双方から鍵受信通知を受信した場合に、鍵受信通知を一般ノード１０３に転送する。
また、ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ状態であって網間接続ノード１０４−２以外のノードが障害を検知した場合は、図１１に従い、網間接続ノード１０４−２は、網間接続ノード１０４−１から暗号鍵格納フレームを受信した際に、暗号鍵格納フレームを復号して、暗号鍵を取得する。そして、網間接続ノード１０４−２は、暗号鍵格納フレームをローカルリングの網間接続ノード２０４−２に対して転送する。
また、網間接続ノード１０４−２は、図１２に従い、網間接続ノード２０４−２及び一般ノード１０３−２の双方から鍵受信通知を受信した際に、鍵受信通知を網間接続ノード１０４−１に転送する。
【０１３３】
本実施の形態によっても、鍵生成ノードに過度な負担を強いることなく、また、鍵の配信に用いられる通信路に混雑を生じさせずに、効率的に鍵を配信することができる。つまり、本実施の形態でも、鍵配信ノードを始点とし、ノード間で暗号鍵の送受信を繰り返すことで、鍵配信ノードに高い負荷を与えることなく、また、通信路に混雑を発生させずに全ノードに暗号鍵を配信することができる。同様に、本実施の形態によっても、鍵配信ノードに高い負荷を与えることなく、また、通信路に混雑を発生させずに、鍵受信通知を鍵配信ノードに到達させることができる。
【０１３４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、２つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、１つを部分的に実施しても構わない。
あるいは、これらの実施の形態のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【０１３５】
また、以上では、イーサネット（登録商標）方式のネットワークを例にして説明を行ったが、他のプロトコルに準拠するネットワークにも実施の形態１〜５で説明した構成及び手順を適用することが可能である。
また、以上では、共通鍵方式の暗号鍵を複数のノードに配信する例を説明したが、公開鍵方式の暗号鍵及び復号鍵を複数のノードに配信する場合にも実施の形態１〜５で説明した構成及び手順を適用することが可能である。
【０１３６】
最後に、フレーム転送装置１００のハードウェア構成の補足説明を行う。
図４に示すプロセッサ１１０は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等である。
図４に示す記憶装置１２０は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等である。
図４に示す通信インタフェース１５０−１〜１５０−６は、それぞれ、データの通信処理を実行する電子回路である。
通信インタフェース１５０−１〜１５０−６は、それぞれ、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【０１３７】
また、記憶装置１２０には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ１１０により実行される。
プロセッサ１１０はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９の機能を実現するプログラムを実行する。
プロセッサ１１０がＯＳを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
また、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、記憶装置１２０、プロセッサ１１０内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
また、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
【０１３８】
また、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
また、フレーム転送装置１００は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）である。
この場合は、判定部１１１、暗号鍵生成部１１２、鍵受信通知生成部１１３、鍵有効通知生成部１１４、通信制御部１１５、暗号化部１１６、タイマー１１７、障害検知部１１８及び復号部１１９は、それぞれ処理回路の一部として実現される。
なお、本明細書では、プロセッサと、メモリと、プロセッサとメモリの組合せと、処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
つまり、プロセッサと、メモリと、プロセッサとメモリの組合せと、処理回路とは、それぞれ「プロセッシングサーキットリー」の具体例である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０１  ＲＰＬオーナノード、１０２  ＲＰＬ隣接ノード、１０３−１  一般ノード、１０３−２  一般ノード、１０４−１  網間接続ノード、１０４−２  網間接続ノード、２０１−１  ＲＰＬオーナノード、２０１−２  ＲＰＬオーナノード、２０２−１  ＲＰＬ隣接ノード、２０２−２  ＲＰＬ隣接ノード、２０３−１  一般ノード、２０３−２  一般ノード、２０３−３  一般ノード、２０３−４  一般ノード、２０３−５  一般ノード、２０３−６  一般ノード、２０４−１  網間接続ノード、２０４−２  網間接続ノード、１００  フレーム転送装置、１１０  プロセッサ、１１１  判定部、１１２  暗号鍵生成部、１１３  鍵受信通知生成部、１１４  鍵有効通知生成部、１１５  通信制御部、１１６  暗号化部、１１７  タイマー、１１８  障害検知部、１１９  復号部、１２０  記憶装置、１２１  暗号鍵記憶部、１２２  ノード属性記憶部、１２３  リング属性記憶部、１２４  障害状態記憶部、１２５  暗号鍵管理テーブル記憶部、１２６  鍵受信通知管理テーブル記憶部、１２７  ポート情報記憶部、１３０  スイッチ設定装置、１４０  スイッチ、１５０−１  通信インタフェース、１５０−２  通信インタフェース、１５０−３  通信インタフェース、１５０−４  通信インタフェース、１５０−５  通信インタフェース、１５０−６  通信インタフェース。
【要約】
ｎ（ｎ≧３）台のノードが含まれ、ｎ台のノードの各ノードには１台以上の他のノードが接続され、ｎ台のノードに、暗号化通信のための鍵を生成する鍵配信ノード（１０１）が含まれている通信システムにおいて、鍵配信ノード（１０１）は、鍵を生成し、鍵配信ノード（１０１）に接続されているノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを鍵の送信先に指定し、指定した送信先のノードに鍵を送信する。ｎ台のノードのうち鍵配信ノード（１０１）以外の各ノードは、鍵を受信した際に、当該ノードに接続されている、鍵の送信元のノード以外のノードのうちで通信が可能な状態にあるノードを鍵の送信先に指定し、指定した送信先のノードに、受信した鍵を送信する。【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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