(57)【要約】【課題】  無線データアクセスサービスを提供するための、安全でポータブルな無線のマルチホップネットワークを構築する方法及び装置を与えること。【解決手段】  無線コンピュータネットワークは、互いに認証され互いに通信する基幹ネットワークノードを含む基幹ネットワークを有する。また、無線コンピュータネットワークは、基幹ネットワークノード内でマスタ認証ノード及びプロキシ認証者ノードを含む。未認証の新たなノードが基幹ネットワークに認証を要求し、未認証の新たなノードが少なくとも１つの基幹ネットワークノードと通信する場合に、基幹ネットワークノードの少なくとも１つは未認証の新たなノードに対するプロキシ認証者ノードになり、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証するためのマスタ認証ノードと通信する。【選択図】  図２
2005117656.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クライアント無線装置より成る移動クライアントコンピュータ装置と通信を行う無線コンピュータネットワークであって、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ネットワークサービスを提供する無線基幹ネットワークより成り、該無線基幹ネットワークは、
前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ローカルアクセスサービスを各自のカバレッジエリア内で提供するポータブル無線ネットワークノード装置より成り、該無線ネットワークノード装置は、他の移動クライアントネットワーク装置に又は無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに、無線基幹ネットワークにおける移動クライアント装置の通信データをマルチホップ形式で転送及び配信する無線ネットワークを提供し、１以上のポータブル無線ネットワークノード装置は、ルーティングを実行し、ルーティングテーブルを格納し、該ルーティングテーブルは、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置のネットワークレイヤアドレスのサブネット経路の第１データと、外部ネットワークアドレス用のゲートウエイへのサブネット経路及び初期のアクセスサービスネットワークノードのカバレッジエリアからローミングした移動クライアントコンピュータ装置に関するネットワークレイヤアドレスのパーホスト経路の第２データと、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置用のリンクレイヤアドレスのパーホスト経路とを有し、
基幹ネットワークノードがマスタ認証者ノードとして構築され、他のコンピュータが認証サーバとして構築され、未承認新規ネットワークノードのプロキシ認証者として構築された他の基幹ネットワークノードの援助を得て、基幹ネットワークに対する未承認の新規ネットワークノードを承認する
ことを特徴とする無線コンピュータネットワーク。
【請求項２】
前記ルーティングテーブルが、ルーティング経路における次のホップ先の無線ネットワークノード装置の各々に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定し、前記無線ネットワークノード装置が、ＩＰアドレス及びリンクレイヤアドレスを含むルーティング更新制御メッセージを周期的に通信することで、ルーティングテーブルの経路更新を実行する
ことを特徴とする請求項１記載の無線コンピュータネットワーク。
【請求項３】
１以上のポータブル無線ネットワーク装置が、ゲートウエーサービスを提供し、複数のインターフェースより成り、ゲートウエーサービスノード装置の各々が有する複数のインターフェースの１つは、無線基幹ネットワークとの通信を提供し、複数のインターフェースの少なくとも１つは、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークとの通信を提供する
ことを特徴とする請求項２記載の無線コンピュータネットワーク。
【請求項４】
ポータブル無線ネットワークノード装置が複数の無線インターフェースを有し、複数の無線インターフェースの少なくとも１つが、移動クライアントコンピュータ装置についてのローカルアクセスサービスを提供し、複数の無線インターフェースの少なくとも１つが、無線基幹ネットワークサービスとの通信を与える
ことを特徴とする請求項２記載の無線コンピュータネットワーク。
【請求項５】
クライアント無線装置より成る移動クライアントコンピュータ装置と通信を行う無線コンピュータネットワークにおける方法であって、無線基幹ネットワークにより、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ネットワークサービスを提供し、
無線基幹ネットワークのポータブル無線ネットワークノード装置により、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ローカルアクセスサービスを各自のカバレッジエリア内で提供し、
他の移動クライアントネットワーク装置に又は無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに、無線基幹ネットワークにおける移動クライアント装置の通信データをマルチホップ形式で転送及び配信する無線ネットワークを提供し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置によりルーティングを実行し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置により、ルーティングテーブルを格納し、該ルーティングテーブルは、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置のネットワークレイヤアドレスのサブネット経路の第１データと、外部ネットワークアドレス用のゲートウエイへのサブネット経路及び初期のアクセスサービスネットワークノードのカバレッジエリアからローミングした移動クライアントコンピュータ装置に関するネットワークレイヤアドレスのパーホスト経路の第２データと、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置用のリンクレイヤアドレスのパーホスト経路とを有し、
マスタ認証者ノードとして構築される基幹ネットワークノード及び認証サーバとして構築される他のコンピュータにより、未承認新規ネットワークノードのプロキシ認証者として構築された他の基幹ネットワークノードの援助を得て、基幹ネットワークに対する未承認の新規ネットワークノードを承認する
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
前記ルーティングテーブルにより、ルーティング経路における次のホップ先の無線ネットワークノード装置に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定し、
ルーティングを実行する前記無線ネットワークノード装置により、ＩＰアドレス及びリンクレイヤアドレスを含むルーティング更新制御メッセージを周期的に通信することで、ルーティングテーブルを更新する
ことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
１以上のポータブル無線ネットワーク装置により、ゲートウエーサービスを提供し、１以上のポータブルネットワークノード装置が複数のインターフェースより成り、
複数のインターフェースの１つを有するゲートウエーサービスノード装置の各々により、無線基幹ネットワークとの通信を提供し、
複数のインターフェースの少なくとも１つにより、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークとの通信を提供する
ことを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
クライアント無線装置より成る移動クライアントコンピュータ装置と通信を行う無線コンピュータネットワークにより実行されるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な媒体であって、無線基幹ネットワークにより、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ネットワークサービスを提供し、
無線基幹ネットワークのポータブル無線ネットワークノード装置により、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ローカルアクセスサービスを各自のカバレッジエリア内で提供し、
他の移動クライアントネットワーク装置に又は無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに、無線基幹ネットワークにおける移動クライアント装置の通信データをマルチホップ形式で転送及び配信する無線ネットワークを提供し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置によりルーティングを実行し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置により、ルーティングテーブルを格納し、該ルーティングテーブルは、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置のネットワークレイヤアドレスのサブネット経路の第１データと、外部ネットワークアドレス用のゲートウエイへのサブネット経路及び初期のアクセスサービスネットワークノードのカバレッジエリアからローミングした移動クライアントコンピュータ装置に関するネットワークレイヤアドレスのパーホスト経路の第２データと、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置用のリンクレイヤアドレスのパーホスト経路とを有し、
マスタ認証者ノードとして構築される基幹ネットワークノード及び認証サーバとして構築される他のコンピュータにより、未承認新規ネットワークノードのプロキシ認証者として構築された他の基幹ネットワークノードの援助を得て、基幹ネットワークに対する未承認の新規ネットワークノードを承認する
ことの機能を前記プログラムが無線コンピュータネットワークに実行させることを特徴とする媒体。
【請求項９】
前記ルーティングテーブルにより、ルーティング経路における次のホップ先の無線ネットワークノード装置に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定し、
ルーティングを実行する前記無線ネットワークノード装置により、ＩＰアドレス及びリンクレイヤアドレスを含むルーティング更新制御メッセージを周期的に通信することで、ルーティングテーブルを更新する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする請求項８記載の媒体。
【請求項１０】
１以上のポータブル無線ネットワーク装置により、ゲートウエーサービスを提供し、１以上のポータブルネットワークノード装置が複数のインターフェースより成り、
複数のインターフェースの１つを有するゲートウエーサービスノード装置の各々により、無線基幹ネットワークとの通信を提供し、
複数のインターフェースの少なくとも１つにより、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークとの通信を提供する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする請求項９記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線アクセスサービスを与えるためにマルチホップ無線ネットワークを利用すること、及びマルチホップ無線アクセスネットワーク特有のセキュリティ手法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１１（「パート１１：無線ＬＡＮ媒体アクセス制御（ＭＡＣ）及び物理層の仕様」，ＩＥＥＥ，１９９９  及びその総ての変種を含む）規格が当該技術分野で知られている。現在の８０２．１１ＷＬＡＮアーキテクチャでは、アクセスポイント（ＡＰ）が取り付けられている基幹ネットワークへの接続を得るために、移動クライアントはアクセスポイント（ＡＰ）に無線で接続する。基幹ネットワークは典型的には有線接続され、組織ネットワークの残りの部分に接続される。
【０００３】
ＷＬＡＮアーキテクチャはネットワーク管理者に理想的であり、その管理者は、彼らの既存の有線キャンパス（ｃａｍｐｕｓ）の境界を無線で拡張する又は広範なキャンパス移動性支援を提供することを希望する。このアーキテクチャの下では、何らかのＡＰと直接的な無線連絡が維持される限り、移動クライアントはもはやネットワークケーブルや壁の給電ジャックに制限されない。ＤＨＣＰのような多数の動的なコンフィギュレーションプロトコルのおかげで、移動クライアントは、ユーザコンフィギュレーションの適合化作業なしに又は殆どなしにＷＬＡＮに容易に参入することができる。ユーザはＡＰの網羅する範囲（カバレッジ領域）内を自由に移動することができる。ユーザがＡＰのサービスエリアの境界を越えて移動する場合には、ＷＬＡＮ及び橋渡し又はブリッジプロトコルは、そのユーザに関するリンクレイヤ接続を更新し、進行中の通信セッションがハンドオフにより邪魔されず且つ現在の通信キャリア（無線周波数）が切り替わるようにする。
【０００４】
（関連出願）
本願は、米国特許商標庁に西暦２００３年１０月３日付けで仮出願された米国仮出願番号第６０／５０７，９３４号に関連し、その優先権の利益を享受し、その内容は本願に組み入れられる。
【０００５】
本願は、米国特許商標庁に西暦２００２年１１月２５日付けで仮出願された米国仮出願番号第６０／４２８，７００号に関連し、その優先権の利益を享受し、その内容は本願に組み入れられる。
【０００６】
本願は、米国特許商標庁に西暦２００３年６月１８日付けで出願された米国出願番号第１０／４６３，８５７号に関連し、その優先権の利益を享受し、その内容は本願に組み入れられる。
【非特許文献１】Ｎ．Ｂｏｒｉｓｏｖ，Ｉ．Ｇｏｌｄｂｅｒｇ，ａｎｄ  Ｄ．Ｗａｇｎｅｒ，“Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：Ｔｈｅ  Ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｏｆ  ８０２．１１”，ＭＯＢＩＣＯＭ  ２００１，２００１）。
【非特許文献２】Ｌ．Ｂｌｕｎｋ  ａｎｄ  Ｊ．Ｖｏｌｌｂｒｅｃｈｔ，“ＰＰＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＥＡＰ）”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２８４，Ｍａｒｃｈ，１９９８
【非特許文献３】Ｃ．Ｒｉｇｎｅｙ，Ｗ．Ｗｉｌｌａｔｓ，ａｎｄ  Ｐ．Ｃａｌｈｏｕｎ，“ＲＡＤＩＵＳ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２８６９，２０００
【非特許文献４】Ｃ．Ｒｉｇｎｅｙ，Ｗ．Ｗｉｌｌｅｎｓ，Ａ．Ｒｕｂｅｎｓ，ａｎｄ  Ｗ．Ｓｉｍｐｓｏｎ，“Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｉａｌ  ｉｎ  Ｕｓｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＲＡＤＩＵＳ）”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２８６５，２０００
【非特許文献５】Ｔ．Ｄｉｅｒｋｓ，ａｎｄ  Ｃ．Ａｌｌｅｎ，“Ｔｈｅ  ＴＬＳ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２４６，１９９９
【非特許文献６】Ｊ．Ｋｏｈｌ，ａｎｄ  Ｃ．Ｎｅｕｍａｎ，“Ｔｈｅ  Ｋｅｒｂｅｒｏｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｖ５）”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ１５１０，１９９３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
移動クライアントは無線ネットワーク接続の利便性の恩恵に浴することが可能であるが、他方において、ＷＬＡＮを配備（ｄｅｐｌｏｙ）することは容易な作業ではない。ＡＰは、典型的には有線ＬＡＮである基幹ネットワークにより相互接続される必要がある。従って、既存のネットワークインフラストラクチャにＡＰを接続するために、ネットワークケーブルがインストールされる必要がある。また、ＡＰに動作電源を供給するために電気配線が設けられる必要もある。加えて、ＡＰに関する場所又はロケーションを決定するために、ＷＬＡＮ設計者は、無線利用度を予測し、無線伝搬特性を判定するためにサイト測定内容を管理する必要がある。また、隣接する通信セル間の干渉を最小に維持するために、動作チャネルが各ＡＰに割り当てられる必要がある。配備後に、ＡＰの位置を変更することは更なるコストのかかる作業になる、というのは、ケーブル及びワイヤも変更される必要があるからである。利用度のパターンが変化する場合に、その変化に合わせるためにＷＬＡＮが頻繁に動的に再構成されるようにすることはできない。
【０００８】
既存のＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに関する別の問題は、現在のセキュリティ機構にある。ＷＬＡＮでは、送信される全ビットがエアーにて伝搬され、そのエアーは、彼／彼女が無線信号範囲内に存在し且つＷＬＡＮ無線信号を受信することの可能な無線装置を有するならば、誰でもアクセスできる開放的な通信媒体である。従って、重要なデータには暗号化が施され、意図される受信者のみがそのデータを再構成して理解できるようにしなければならない。
【０００９】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、データ保護については有線等価プライバシ（ＷＥＰ：Ｗｉｒｅｄ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｙ  Ｐｒｉｖａｃｙ）プロトコルを使用する。ＷＥＰは、４０ビットの共用される秘密鍵（又は後のバージョンでは１０４ビット）を利用する。６４ビット（又は後の規格では１２８ビット）のシード（ｓｅｅｄ）を作成するために、２４ビットの初期ベクトル（ＩＶ）が共用鍵に連結される。そして、そのシードは、ランダムビットシーケンスを生成するために、ＲＣ４疑似乱数生成器（ＰＲＮＧ）に供給され、そのシーケンスはフレーム暗号鍵ストリームとして使用される。ＩＶは総て暗号化されたデータフレーム用に変更され、ＲＣ４  ＰＲＮＧ用のシードがデータフレーム全体で異なるようにしてもよい。従って、各データフレームを暗号化する場合に異なるキーストリームが生成される。ＩＶは各データフレーム内のクリアテキスト（ｃｌｅａｒ  ｔｅｘｔ）として包含され、受信機は、受信したＩＶを共用鍵と連結し、ＲＣ４  ＰＲＮGシードを生成し、暗号解除キーストリームを算出する。しかしながら、限定されたＩＶサイズに起因して、２＾２４、即ち約１６００万個のキーストリームしかない。所与の平均的データフレームのサイズ及びＩＥＥＥ８０２．１１でサポートされている伝送レートに関し、多忙な又はビジーなＡＰはその個々のキーストリームスペースを直ぐに使い果たし、暗号化キーストリームを再利用することを強いられる。ＩＶは各データフレームにてクリアテキストとして包含されるので、攻略者又はアタッカ（ａｔｔａｃｋｅｒ）にとって、再利用されるキーストリームを認定することは比較的容易である。アタッカは、同じキーストリームで暗号化された暗号化テキストの断片を収集し、平文又はプレインテキストを攻略又は復元するために統計的な分析を実行する。また、攻略者は総ての可能なキーストリームについての辞書を構築するかもしれない。この種の攻略者に対する脆弱性に加えて、セキュリティリサーチ関係者は、ＷＥＰプロトコルの他の弱点も指摘している（Ｎ．Ｂｏｒｉｓｏｖ，Ｉ．Ｇｏｌｄｂｅｒｇ，ａｎｄ  Ｄ．Ｗａｇｎｅｒ，“Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：Ｔｈｅ  Ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ  ｏｆ  ８０２．１１”，ＭＯＢＩＣＯＭ  ２００１，２００１）。
【００１０】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１の認証手法は、その暗号加法の弱点に関連する既知の問題をも有する。ＩＥＥＥ８０２．１１のＡＰは、承認されていないアクセスから保護するために２つの方法を与え、それらは：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）アドレスフィルタリングと、ＷＥＰベース共用鍵認証である。ＭＡＣアドレスフィルタは、その宛先又はソースアドレスが事前に決めた「承認リスト（ａｌｌｏｗｅｄ  ｌｉｓｔ）」に列挙されていないデータフレーム総てを単に破棄する又はドロップする。しかしながら、ＭＡＣアドレスは攻略者から容易に探知及び偽造され得るので、ＭＡＣアドレスフィルタは非承認ネットワークアクセスに対して殆ど保護を与えない。共用鍵認証プロセスは、同一の共用鍵であるが異なるＩＶと共にＷＥＰを利用しながら、同一の試行内容又はチャレンジを暗号化する者（即ち、開始者及び応答者）双方を包含する。共用鍵認証アルゴリズムは、共用鍵を有する者に対するネットワークアクセスを認証するが、未承認者が共用鍵を復元できない場合にのみ有効である。しかしながら、破壊可能なＷＥＰに関し、許容鍵認証は幻想でしかなくなる（実益が無くなる）。
【００１１】
当該技術分野では、８０２．１１（８０２．１１ｉ，ＩＥＥＥ８０２．１１タスクグループＩ、作業進行中）規格も知られており、これは８０２．１１ＷＬＡＮの現行のＷＥＰベースのセキュリティ機構と置き換えられるように開発されている。ＩＥＥＥ８０２．１ｘ（ポートベースネットワークアクセス制御）規格（“Ｐｏｒｔ−Ｂａｓｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ”，ＩＥＥＥ，２００１）は、構成の枠組み又はアーキテクチャのフレームワークを指定し、それはユーザ認証、ネットワークアクセス制御、及び動的鍵管理を与えるよう設計される。ＩＥＥＥ８０２．１ｘフレームワークの中では、システムは様々な特定の認証手法及びアルゴリズムを利用することができる。ユーザが認証されるか否かを判別するのに使用される実際のアルゴリズムは、解放されており、多数のアルゴリズムが利用可能である。１つの既知の一般的なアルゴリズムは、ユーザサービスにおける遠隔認証ダイヤル（ＲＡＤＩＵＳ：Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｉａｌ  ｉｎ  Ｕｓｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）である（ＩＥＴＦ  ＲＦＣ  ２９６５、Ｊｕｎｅ  ２０００）。
【００１２】
更に、ＬＡＮにおける拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰＯＬ：Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｏｖｅｒ  ＬＡＮ）及び他の拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）の変種、Ｌ．Ｂｌｕｎｋ  ａｎｄ  Ｊ．Ｖｏｌｌｂｒｅｃｈｔ，“ＰＰＰ  Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＥＡＰ）”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２８４，Ｍａｒｃｈ，１９９８  は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ及び８０２．１１ｉプロトコルにおけるそれらの役割に起因して、当該技術分野で知られている。ＥＡＰは、ネットワークセキュリティソリューションに一般的なチャレンジ−応答通信パラダイムに基づいて設定される。当初はＰＰＰ接続用の認証方法として設計されたが、それはまたイーサネット（登録商標）、トークンリング又はＷＬＡＮのような広範囲にわたるＬＡＮ形態にも使用され得る。
【００１３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｘプロトコルを簡単に説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｘは、有線又は無線用のポートベースのアクセスコントロールフレームワークであり、クライアントがネットワークアクセスサービスを使用することに認証されたる否かを判定し、その決定を行う。ＩＥＥＥ８０２．１１ｘフレームワークには３種類のエンティティがある：サプリカント（申請者）、認証者及び認証サーバである。サプリカントは、ネットワークアクセスサービスの利用を希望するクライアントである。認証者は、ネットワークの他の部分によりサプリカントを識別する装置、即ちＡＰであり、非認証アクセスを防ぐ。認証サーバはバックエンドサーバであり、サプリカントの要求を認める又は拒否する決定を行う。その決定の後に、認証者はサプリカントのデータトラフィックを遮る又はそこを通じてそれを伝搬させる。
【００１４】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｘメッセージは、以下の２種類の接続を通じて２種類のＥＡＰを用いて送信される：１）認証者及び申請者間のリンクレイヤ（ＬＡＮ又はＷＬＡＮ）接続、及び２）認証者及び認証サーバ間のトランスポートレイヤ接続。第１の種類の接続については、８０２．１１ｘはＬＡＮ上で拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰＯＬ）を規定する。第２の種類の接続については、８０２．１１ｘはそれ自身のプロトコルを規定せず、「ＥＡＰオーバＲＡＤＩＵＳ」規格により規定された仕様に基づくプロトコルを用いてインストレーションを行っている（Ｃ．Ｒｉｇｎｅｙ，Ｗ．Ｗｉｌｌａｔｓ，ａｎｄ  Ｐ．
Ｃａｌｈｏｕｎ，“ＲＡＤＩＵＳ  Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２８６９，２０００）。リモートアクセスダイヤルインユーザサービス自体は、（Ｃ．Ｒｉｇｎｅｙ，Ｗ．Ｗｉｌｌｅｎｓ，Ａ．Ｒｕｂｅｎｓ，ａｎｄ  Ｗ．Ｓｉｍｐｓｏｎ，“Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｉａｌ  ｉｎ  Ｕｓｅｒ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（ＲＡＤＩＵＳ）”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２８６５，２０００）に規定される。
【００１５】
クライアント（サプリカント）が、ネットワークアクセスサービスを利用することに関心のあることを示すＥＡＰＯＬ開始メッセージをアクセスポイント（認証者）に送信すると、一般的なＩＥＥＥ８０２．１１ｘ認証セッションが始まる。認証者は、このメッセージを受信すると、ＥＡＰ要求／身元メッセージを返送する。サプリカントはＥＡＰ応答／身元メッセージで応答しなければならない。サプリカントの身元を受信した後に、認証者は、それに応答するために、サプリカントの身元を転送することによって認証サーバと連絡を取る必要がある。この時点からの認証メッセージ交換はサプリカント及び認証サーバ間である。メッセージ交換の詳細は、使用される実際の認証アルゴリズム（上位レイヤ認証又はＵＬＡと呼ばれる）に依存する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｘは、トランスポートレイヤセキュリティ（ＴＬＳ）（Ｔ．Ｄｉｅｒｋｓ，ａｎｄ  Ｃ．Ａｌｌｅｎ，“Ｔｈｅ  ＴＬＳ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．０”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２２４６，１９９９）及びカーベロスＶ５（Ｊ．Ｋｏｈｌ，ａｎｄ  Ｃ．Ｎｅｕｍａｎ，“Ｔｈｅ  Ｋｅｒｂｅｒｏｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ（Ｖ５）”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ１５１０，１９９３）のような複数のそのようなＵＬＡ機構をサポートする。全てのＵＬＡメッセージは認証者を通じて伝搬するが、認証者はそれらのいずれも理解することを要しない。認証シーケンスの終了の際に、認証サーバは、サプリカントのアクセス要求を認める又は否認する決定を行う。その決定は、ＥＡＰ成功又はＥＡＰ不成功メッセージでサプリカントに送られる。認証者がこの最終的な成功／不成功メッセージをサプリカントに転送する際に、認証者もそのメッセージを理解し、その結果サプリカントのデータトラフィックを許容する又は遮断する決定を実行する。
【００１６】
鍵を利用するＷＡＰ法が以下に説明される。全てに単独の共用鍵を用いる代わりに、ＷＰＡは、２つ１組の通信それぞれを保護する４つの１２８ビット鍵を利用する：鍵の１つのペアは、データ暗号化及びデータの正当性を保護し、鍵の１つのペアは、それらの初期のハンドシェークの際に２つの装置間の通信を保護する。これら４つの鍵はまとめてペアワイズ暫定キー（ＰＴＫ）として知られる。同様に、一対多のグループ通信セッションの各々も、グループ暫定キー（ＧＴＫ）により保護される。暫定キーは送信されるデータパケット毎に変更される。
【００１７】
そのように多くの鍵が使用されるにもかかわらず、ＷＰＡは、通信装置のペア各々又はグループ通信ソースの各々について、１つの単独の鍵、マスターキーを構築することしか必要としない。他の全てのキーはマスターキーから導出される。そのようなキー構成は、キー階層と呼ばれる。ＷＰＡでは、対のマスターキーは、それらが認証プロセスの終了時の際にＲＡＤＩＵＳサーバにより設定されるので、認証プロセスの副産物である。グループマスターキーは、グループ通信ソースによって別々に選択される。
【００１８】
ＰＴＫは一組の通信ノード間で決して交換されない。その代わりに、それらは２つのノードに独立に算出される。ノード対の間でＰＴＫ計算パラメータを交換するためのＴＫＩＰの一部として、４種のハンドシェークが予定される。鍵生成パラメータは、非常に高い信頼性と共に、結果の暫定キーが毎回及びノードペア毎に異なるような値を含む。この４種のハンドシェークの終了の際に、双方は同一の鍵生成パラメータを所有し、それらが同じＰＴＫを生成できるようになる。ハンドシェーク中の証明は、双方が同じマスターキーを知っていること、それ故に相互認証が達成されることで行われる。ＰＴＫが算出された後に、ＧＴＫはグループ通信ソースによってのみ算出され、ソース及び受信者間で既に保全された通信を通じて受信者に配信される。ＧＴＫは、グループ変更に起因して、刻々と再計算及び再配信する必要があるかもしれない。ＰＴＫ及びＧＴＫのデータ暗号化キーはパケットキー毎に生成するためにＴＫＩＰにより使用され、キーストリームを生成するためにＩＶと共にＲＣ４アルゴリズム部に送信される。共用キーがＲＣ４によって直接的に使用されるＷＥＰとは異なり、ＴＫＩＰは、パケット毎のキーミキシングを実行し、その結果のみがＲＣ４で使用される。従って、ＴＫＩＰのデータ暗号化キーは、非常に手厚く保護される。更に、ＴＫＩＰ  ＩＶは４８ビット長である。そのような巨大なＩＶスペースにより、ＩＶの衝突が生じることは予定されず、キーが知られてセキュリティに弱くなることも回避できる。また、ＩＶは、反復的な攻略を防ぐデータフレームシーケンス番号としてＴＫＩＰにより使用される。
【００１９】
以下は、８０２．１ｘベースの認証及び動的な暗号化の説明である。図１は、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証動作に関連する要素を示す。ＩＥＥＥ８０２．１ｘを利用するＷＬＡＮ１００では、クラアイント（要求者、申請者又はサプリカントとも呼ばれる）１０２は、ＡＰ（又は認証者）１０４にアクセスサービスを要求する。ＡＰ１０４はそのクライアント１０２のために未承認ポートを開き、そのポートは、そこを通過する要求者（クライアント）１０２からの又はそこへのＥＡＰメッセージのみを許容する。この未承認ポートを利用して、要求者１０２はＥＡＰメッセージを認証者１０４及び認証サーバ１０６と通信又は交換し、そのサーバは認証アルゴリズムを実行するバックエンドサーバである。認証アルゴリズムの終了時点で、認証サーバ１０６は、認証者１０４に「容認」又は「否認」の指示を返送する。「容認」メッセージを受信すると、ＡＰ１０４はそのクライアント１０２のために正規のネットワークアクセスポートを開き、そのクライアント１０２がそこを通じて通常のトラフィックを通信することを可能にする。
【００２０】
ＷｉＦｉプロテクトアクセス（ＷＰＡ）も当該技術分野で知られている。ＷＰＡはＩＥＥＥ８０２．１１ｉ規格の一部であり、暫定的キー整合プロトコル（ＴＫＩＰ）として知られる認証プロセス及び暗号化アルゴリズムのみを含む。ＷＰＡは現在のほとんどのＷＬＡＮハードウエアチップセットでサポートされることが可能なので、それは、新たなチップセット及びハードウエア設計を必要とする完全なＩＥＥＥ８０２．１１ｉ要求に対する暫定規格と考えられる。
【００２１】
ＷＰＡ仕様は、アドホックリンクを処理しない。その拡大集合８０２．１１ｉのみが、アドホックに対するセキュリティを与える何らかの仕様を含み、そこではアドホックリンクの各々が個別に管理される。アドホックリンクは、ＲＡＤＩＵＳサーバが利用可能であることが希な、インフラストラクチャに乏しいネットワークで構築されるのが一般的であると考えられるので、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ形式の認証は使用されない。アドホックリンクで通信することに関心のある２つの装置は、事前に共用される「プレ共用」キーを所有する必要がある。このキーは、典型的には相互に構築され、以後のＷＰＡ暫定キー生成におけるマスターキーとして使用される。より低いＭＡＣアドレスを有する装置は、サプリカントとして機能し、４種ＷＰＡキーマテリアル交換ハンドシェークを開始する。このハンドシェークが完了した後に、各端部はそれら自身のグループキーを他方端に送信する。
【００２２】
当該技術分野では、ＩＥＥＥ８０２．１ｄＭＡＣブリッジプロトコル（“パート３：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ブリッジ”，ＩＥＥＥ，１９９８（ＩＥＥＥ８０２．１ｄ）；“パート３：媒体アクセス制御（ＭＡＣ）ブリッジ−改定２：高速再構成”，ＩＥＥＥ，２００１（ＩＥＥＥ８０２．１ｗ））が知られている。
【００２３】
ＩＥＥＥ８０２．１ｄは、展開するツリープロトコルを利用し、それは、ブリッジする装置のネットワーク内での転送のループを防ぎつつ、パケット転送トポロジを形成する方法である。任意的に接続されたネットワークにおいて、各ブリッジは複数のポートを包含する。これらのポートは多数のＬＡＮ要素又はセグメントに取り付けられる。ネットワークにおける全ブリッジの中で、１つのブリッジが、展開するツリーの「根又はルート（ｒｏｏｔ）」として機能する。これは、最高の優先度ブリッジ識別子を有するブリッジである（優先度識別子又はブリッジは、典型的にはブリッジのポートの中で最低のＭＡＣアドレスであるブリッジ固有のＩＤから導出される、又はネットワーク管理者によって構成される。）。
【００２４】
このプロトコルでは、各ブリッジは、その隣接するブリッジに以下の事項を報告するためにそのポート各々を使用し、その事項は：それ自身の身元、送信するポートの身元、送信ブリッジがルートであると想定しているブリッジの身元、及び送信ポートからルートブリッジに至る経路のコストである。各ブリッジは、それ自身がルートであると仮定して開始する。あるブリッジが、目下所有しているものより「良好な（ｂｅｔｔｅｒ）」情報を受信すると、その新たに受信した情報に基づいてその情報を再度算出し、更新された制御メッセージを隣接するブリッジに送信する。考えられる「良好な情報」は、（より高い優先度識別子を有する）良好なルートであるブリッジ、ルートに至る短い経路、低コストのルート等のような情報を包含する。最終的に、情報伝送を通じて、総てのブリッジが実際の展開しているツリー形状又はトポロジを学び、それに従ってデータフレームを転送するようにそれらのポートを構成する。各ブリッジにおいて、ルートに最も近いポートは、「ルートポート（ｒｏｏｔ  ｐｏｒｔ）」として知られる。各ＬＡＮ要素では、そのルートに至る最短の経路を与え得るブリッジは、そのＬＡＮ要素に対する「指定されたブリッジ（ｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ  ｂｒｉｄｇｅ）」として知られる。
【００２５】
更に、当該技術分野では、ＤＨＣＰ、ＮＡＴ、ＡＲＰ、リバースＡＲＰ及びプロキシＡＲＰのような付加的な標準ネットワークプロトコル及びスキームが知られている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明は、無線データアクセスサービスを提供するための、安全でポータブルな無線のマルチホップネットワークを構築する方法及び装置を与える。
【００２７】
マルチホップ無線アクセスネットワークは、迅速に配備可能な移動通信インフラストラクチャを提供することができ、家庭又はオフィスのネットワーク、緊急応答ネットワーク及びセンサネットワークの状況のような多くのアプリケーションに適している。普及した無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）プロトコルに基づくそのようなネットワークは、経済的に構築可能であり、標準的なＷＬＡＮネットワークインターフェース要素を装備した、セルラ電話、ＰＤＡ又はセンサのようなクライアント装置が、それら自身の通信範囲を超えて通信することを可能にする。しかしながら、これらの拡張されたマルチホップＷＬＡＮに対する自動構築性、自己組織化データ転送機構及び改善されたセキュリティ性が必要とされる。
【００２８】
本発明は、セキュアノマディック無線ネットワーク（ＳＮＯＷＮＥＴ：Ｓｅｃｕｒｅ  Ｎｏｍａｄｉｃ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、セキュアなポータブルな無線マルチホップネットワークを参照しながら説明されるが、ＳＮＯＷＮＥＴを用いることに限定されず、無線ネットワーク一般に適用可能である。
【００２９】
セキュアノマディック無線ネットワーク（ＳＮＯＷＮＥＴ）と呼ばれる安全な移動無線マルチホップネットワークが手短に説明され、それは無線のアドホックネットワークを通じて相互接続された一群のアクセスネットワークを実現する。ＳＮＯＷＮＥＴは、多数のローカルアクセスサービスエリアを相互接続する動的な無線アドホック基幹ネットワークを備えた階層的ネットワークである。無線アドホック基幹ネットワークは多数のＳＮＯＷＮＥＴノードから形成される。ＳＮＯＷＮＥＴノードの各々は、アクセスサービス及び無線基幹インターフェース双方を有するルータを含む。基幹ネットワークは、自動的に形成され、データ転送にマネット（ＭＡＮＥＴ）形式のルーティング法を用いるルータの中でアドホックネットワークとして構築される。
【００３０】
本発明の一態様によれば、ＳＮＯＷＮＥＴが、既存の通信及び電力インフラストラクチャによらず、任意の領域に速やかに配備され、承認済みの移動クライアントへの安全なネットワーク接続を与えることができるように、ＳＮＯＷＮＥＴの基幹ネットワークを構築し、ＳＮＯＷＮＥＴ内のデータ転送を組織化する。特に、オペレーションフィールドにおけるＳＮＯＷＮＥＴノードの設置、それらへの電力供給、及び他のＳＮＯＷＮＥＴノードに接続するために各ノードに取り付けられる選択的に指向する外部アンテナ等に対するインストールプロセスを削減できる。隣接する装置の識別子、アドレス割り当て及びメッセージルータのようなコンフィギュレーションパラメータは、一群のそのようなＳＮＯＷＮＥＴノードの協同的な動作によって自律的に決定される。ＳＮＯＷＮＥＴノード間の通信に加えて、ＳＮＯＷＮＥＴノード及び移動クライアント間の通信も保護される。認証された装置（ＳＮＯＷＮＥＴノード及び移動クライアント）のみが、アクセスし、ＳＮＯＷＮＥＴノードによりサービス提供される。
【００３１】
本発明の一態様では、セキュリティ用のＷＰＡプロトコルをＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮに拡張子、アドホック無線マルチホップネットワークを動作させる。
【００３２】
より具体的には、本発明の別の態様では、マスタ認証者及び認証サーバに対して新規ノードを認証するためのプロキシとして既存の無線ネットワークノードを利用し、セキュアマルチホップアドホック無線ネットワークに対する新規ノードを認証する方法を提供する。
【００３３】
本発明は、データの暗号化によるデータ保護を与える自己組織化セキュリティ方法と、取り付けられたセンサ装置のようなクライアントユーザ及び基幹ネットワークに動的に出入りするかもしれないＳＮＯＷＮＥＴノードに対する認証とを含む。
【００３４】
本発明は、単独リンクの場合を超えて、ＷＰＡプロトコルを、ストア・フォワード無線ネットワークに適用する方法を含む。拡張されたＷＰＡプロトコルは、ＳＮＯＷＮＥＴのセキュリティの側面に対する修正としてＳＮＯＷＮＥＴシステムに包含され、これは米国出願番号第１０／４６３，８５７号及び米国仮出願番号第６０／４２８，７００号に開示されており、それらの全内容は本願に組み込まれる。
【００３５】
即ち、本発明は、基幹ネットワークを含むコンピュータネットワーク、方法及びコンピュータ読み取り可能な媒体を含み、その基幹ネットワークは、互いに認証され互いに通信する基幹ネットワークノードを含む。基幹ネットワークの構成及び基幹ネットワーク内でのデータ転送の仕組みは、自律的に組織化される。各ノードは、クライアントが接続されてもよい無線アクセスネットワークに接続されてもよい。データはネットワーク全体の中でクライアント及びノード間で転送することができ、そのネットワーク全体は、基幹ネットワーク及び基幹ノードに接続された全てのアクセスネットワークに加えて、基幹ノードが接続するかもしれない任意の外部ネットワークから成る。
【００３６】
また、上記のコンピュータネットワークは、基幹ネットワークノードの中で、マスタ認証ノード及びプロキシ認証ノードを含む。未承認の新規ノードが基幹ネットワークに認証を要求し、その未承認の新規ノードが少なくとも１つの基幹ネットワークノードと通信する場合に、その少なくとも１つの基幹ネットワークノードは、未承認の新規ノードに対するプロキシ認証ノードになり、その未承認の新規ノードを基幹ネットワークに対して認証するためのマスタ認証ノードと通信を行う。
【００３７】
以下に明らかになる他の態様及び利点と共にそれらは、以下に充分に詳細に説明される構成及び動作の詳細にて開示され、及び各図を通じて同様な番号は同様な要素を示す、本願の一部をなす添付図面が参照される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
本発明による認証方法は、無線ネットワーク一般に適用可能であり、より具体的には、米国仮出願番号第６０／５０７，９３４号、米国出願番号第１０／４６３，８５３号及び米国仮出願番号第６０／４２８，７００号に開示されているようなセキュアノマディック無線ネットワーク（ＳＮＯＷＮＥＴ）に適用可能であり、それらの出願の全内容は本願に組み入れられる。
【００３９】
本発明による認証方法は、ＳＮＯＷＮＥＴを参照しながら説明されるが、本発目による認証方法はそのような実施例に限定されない。
【００４０】
ＳＮＯＷＮＥＴに対する本発明のアプリケーションの開示と共に、ＳＯＮＯＷＮＥＴの概要が以下に説明される。
【００４１】
セキュアノマディック無線ネットワーク（ＳＮＯＷＮＥＴ）は、ポータブルで迅速に配備可能で安全な無線アクセスネットワークトポロジである。ＳＮＯＷＮＥＴは、無線マルチホップ基幹ネットワークと、インフラストラクチャモードＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークアクセスサービスとを組合わせる。ＳＮＯＷＮＥＴルータノードは、複数のＷＬＡＮ無線機を有し、標準的なＷＬＡＮアクセスポイント及び基幹ルータの双方として使用する。
【００４２】
ＳＮＯＷＮＥＴを用いる利点の１つは、既存のインフラストラクチャネットワークを備えていない新たな領域に対するＷＬＡＮカバレッジを拡張するために、新たなＳＮＯＷＮＥＴノードは、新規カバレッジ領域に配備されることのみを必要とし、新たな領域をＳＮＯＷＮＥＴの残りの部分に接続する無線マルチホップデータ転送ネットワークを自動的に形成することである。それと同時に、これらの新たなＳＮＯＷＮＥＴノードは、それらのカバレッジ領域に対するＡＰアクセスサービスを提供する。ＩＥＥＥ８０２．１１規格のクライアントネットワークインターフェースカードを備えたクライアント又はセンサ装置は、アクセスサービスを提供するＳＮＯＷＮＥＴルータのそばに附随する。
【００４３】
ＳＮＯＷＮＥＴは、データをクライアント又はセンサにネットワーク内で転送する又はゲートウエイルータに転送する。ＳＮＯＷＮＥＴは、ソーホー（ＳｏＨｏ）ＷＬＡＮ、センサ及び測定ネットワーク、緊急応答通信、組み込まれたＷＬＡＮネットワーク、及びケーブルが利用可能でないホットスポット拡張部に適用可能である。
【００４４】
本発明は、センサのようなクライアント、装置について及びマルチホップ基幹ネットワークについて、ＳＮＯＷＮＥＴにおける高度なセキュリティを与える。本発明は、クライアントに対する修正を要求せずに、クライアントのような標準的なＷＬＡＮネットワークインターフェース装置をサポートし、配備及び持ち運びの容易な基幹ネットワークを自己組織化する。本発明は、マルチホップ環境で動作する必要のある一般的なリンクベースのセキュリティ機構に対する拡張性を有する。
【００４５】
図２−１０を参照しながら、本発明によるＳＮＯＷＮＥＴの構成、ＳＮＯＷＮＥＴノードの機能及び設計内容、並びにＳＮＯＷＮＥＴノードにより実行されるプロトコルが説明される。
【００４６】
図２は、本発明によるＳＮＯＷＮＥＴシステムネットワーク３００のアーキテクチャを示す。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の各々には、少なくとも１つのネットワークインターフェースが備えられ、そのインターフェースは同等な又はピア（ｐｅｅｒ）ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２間の通信に使用される。無線通信がそれらの間で確立可能な場合には、リンク３０４がＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の間で動的に形成される。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２及びそれらの間のリンクのみを包含するネットワークは、ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６と呼ばれる。基幹通信用の各ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に専用のインターフェースは、基幹インターフェースと呼ばれる。また、選択的な外部アンテナが、基幹インターフェースの通信範囲を拡張するために使用されてもよい。
【００４７】
基幹インターフェースに加えて、図２に示されるように、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２には、移動クライアント３１０にローカルネトワークアクセスサービスを提供するための付加的なインターフェースが備えられる。図２では、３つ全てのＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の例が、少なくとも２つの無線インターフェースを有し、一方は基幹通信用であり、他方はローカルアクセスサービスを提供するためのものである。ローカルサービスインターフェースは、ＩＥＥＥ８０２．３ネットワークインターフェース、ＡＰモードで走るＩＥＥＥ８０２．１１インターフェース、ブルートゥース等のようないかなるＬＡＮ技術のものにすることもできる。クライアント通信サービス用のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に専用のインターフェースは、サービスインターフェースとして言及される。
【００４８】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に無線サービスインターフェースが備えられる場合には、そのノードは、サービスインターフェースの無線通信範囲内でクライアント３１０に対する無線クライアントカバレッジを与える。これは、そのカバレッジ領域におけるクライアント３１０に対するローカルアクセスサービスを提供するＳＮＯＷＮＥＴノード３０２として言及される。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２にＩＥＥＥ８０２．３（イーサネット）インターフェースのような有線ＬＡＮインターフェースが備えられているならば、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のイーサネットインターフェースに接続された有線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を通じて、合致する有線通信インターフェースにより、有線のローカルアクセスサービスをクライアントに提供することが、そのようなＳＮＯＷＮＥＴノード３０２にとって可能である。このトラフィックは、無線基幹ネットワークに転送され、ＳＮＯＷＮＥＴは、複数の有線ネットワークを無線で接続することができる。
【００４９】
ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６を構成する多くの手法が存在する。好ましい方法は、ピアトゥピア（独立ベーシックサービスセット、即ちＩＢＳＳとも呼ばれる）モードで動作するＳＮＯＷＮＥＴ３００の基幹インターフェースにより使用される通信技法を構築することである。基幹インターフェースとしてＩＥＥＥ８０２．１１ネットワークインターフェースを利用する場合は、そのインターフェースは８０２．１１アドホック（ＡｄＨｏｃ）モードで動作すべきである。基幹インターフェースの通信範囲を拡張するために、選択的な外部アンテナが使用されてもよい。また、異なる基幹ネットワーク３０６コンフィギュレーションを与える特殊な場合もある。例えば、基幹ネットワーク３０６が「星形又はスター」形態又はトポロジを形成する場合に、中央ノードの基幹インターフェースは、アクセスポイント（ＡＰ）として、及び他のノードはクライアントとして構成される。
【００５０】
基幹ネットワーク３０６の全リンク３０４に対して、同一のリンクトポロジを利用することは必須ではない。同一の技法による基幹インターフェースのノードは、部分的なバックボーンを形成してもよい。部分的なバックボーンは、多数の部分的なバックボーンに同時に併存する様々な技法による多数のバックボーンと共に、ノード３０２により基幹ネットワーク全体３０６を共に形成するよう接続される。
【００５１】
また、あるＳＮＯＷＮＥＴノードは、残りの組織化ネットワーク（例えば、企業の本社のネットワーク）、グローバルインターネットその他の外部ネットワークに接続する付加的なネットワークインターフェース３１２を所有してもよい。これらのノードは、ＳＮＯＷＮＥＴゲートウエーと呼ばれ、インターネットや他の外部ネットワークに到達するためのＳＮＯＷＮＥＴ３００のゲートウエーとして動作する。これらのリンクは、例えば、固定グループネットワークに対するＬＡＮに接続されたイーサーネットケーブル、ＡＰに対する無線ＬＡＮインターフェース、ポイントトゥポイントプロトコル（ＰＰＰ）接続、又は３Ｇ広域無線通信インターフェース等のような様々なリンク技法を利用してもよい。
【００５２】
あるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のインターフェースは、仮想的インターフェースとさえしてもよい。例えば、別の目的に使用可能な複数の仮想的インターフェースを形成するために、物理的インターフェースが多重化又は時分割化されてもよい。例えば、本発明によるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、同一のＩＥＥＥ８０２．１１インターフェースが、ある時間スロットで基幹インターフェースとして動作するようにアドホックモードで動作し且つ別の時間スロットでローカルアクセスサービスインターフェースとして動作するようにＡＰモードで動作するように、アルゴリズムが構築されることを可能にする。更に、ＳＮＯＷＮＥＴノードは、ＡＰインターフェースの１つを基幹インターフェースに又はその逆に動的に変更し得る。
【００５３】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００における通信は、２つの段階に分けられ、それらは：基幹通信とローカルアクセス通信である。２レイヤ階層ネットワーク３００の下位レイヤでは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、合致する標準的なネットワークインターフェースにより、センサ及び他の正当なクライアント３１０にアクセスサービスを提供する。従って、通常のクライアント３１０は、それらが他の標準的ないかなる有線又は無線ＬＡＮに接続するのと同じ形式でＳＮＯＷＮＥＴ３００に接続してもよい。上位レベルでは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、それらの間で無線基幹ネットワーク３０６を形成する。無線ネットワーク３０６の配備トポロジは、有線ネットワークインフラストラクチャの固定された接続によって制限されず、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の位置変更が許容される。
【００５４】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、これら２つのレベルの間の通信を中継する。従って、異なるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２からのローカルサービスを受信する２つのクライアント間の一般的なイントラＳＮＯＷＮＥＴ通信経路は、ソース移動クライアント３１０とそのソースクライアント３１０にサービスを提供するＳＮＯＷＮＥＴノード３０２との間のリンク、多数のＳＮＯＷＮＥＴ基幹リンク及び最終的に宛先クライアント３１０とそのアクセスサービスＳＮＯＷＮＥＴノード３０２との間のリンクを含んでもよい。宛先が他の外部ネットワークであるならば、通信経路は、そのネットワーク用にトラフィックを転送するＳＮＯＷＮＥＴゲートウエーノードを含む。
【００５５】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２間の基幹リンクは、通信パラメータ及び物理環境の制約範囲の下で動的に確立される。トポロジ情報交換を通じて、ＳＮＯＷＮＥＴデータ転送プロトコルは、無線基幹３０６の現在のトポロジ及びクライアント３１０の現在の附随分布に基づいて、データ転送経路を動的に調整及び自己組織化することができる。従って、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は持ち運び可能であり、ネットワーク３００のコンフィギュレーションは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の付加、削除又は移動によって利用形態を変更することができる。
【００５６】
本発明のセキュリティ機構の実施例では、ＩＰトラフィックの格納及び転送に関するデータ転送プロトコルに対する拡張内容は、トポロジ情報交換及び経路計算におけるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のリンクレイヤ識別子（例えば、ＭＡＣアドレス）を含む。これは、宛先がたとえ複数ホップ（又はノード３０２）離れていたとしても、拡張された転送プロトコルが、データリンクレイヤフレームの経路を計算可能にする。
【００５７】
本発明の実施例では、ＳＮＯＷＮＥＴエンベロープと呼ばれるカプセル化機構が、任意のネットワークレイヤトポロジ３００を介してデータリンクレイヤフレームを転送する。
【００５８】
以下にＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のハードウエアが説明される。図３は本発明によるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のハードウエアアーキテクチャを示す図である。
【００５９】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の各々は、プロセッサ４０２と、システムメモリ（ＲＡＭ）４０３と、ソフトウエアや認証内容及び鍵のようなセキュリティ関連データのためのデータ格納メモリ（フラッシュ）４０４と、１つ又はそれ以上のネットワークインターフェース４０６と、これらの要素を接続するシステムバス４０８とを備える組み込みシステムとして実現可能である。各ノード３０２は管理可能且つ携帯可能な形状要素を有することに加えて保護可能に収容される。選択的に、各ノード３０２には、無線ネットワークインターフェース４０６の通信範囲を拡張するための外部アンテナ４１０が備えられる。これらのネットワークインターフェース４０６は、ローカルな有線若しくは無線アクセス、無線バックボーンアクセス、又は有線若しくは無線ゲートウエーアクセスを与える。
【００６０】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の構成内容は、ネットワークにおける具体的な用途に依存する。遠隔的な場所にある典型的なＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、２つの無線インターフェース４０６を有し：一方は基幹通信用であり、他方はローカルアクセスサービス用である。ＳＮＯＷＮＥＴゲートウエーノード３０２は、２つの無線ネットワークインターフェースに加えて、外部ネットワークに接続するための有線イーサネットインターフェースのような第３のネットワークインターフェース４０６を所有してもよい。
【００６１】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は持ち運び可能であるので、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、主電源４１２としてのバッテリにより供給可能なＤＣ電力を利用する。ＤＣ電源は、電気のコンセントからのＡＣ変換器、充電装置、太陽エネルギ装置、自動車バッテリ装置、その他の電力発生装置により準備することが可能である。
【００６２】
所定の動作手順では、バッテリが唯一可能なエネルギ源である場合に、これらのノード３０２により形成される集合的なネットワークにとって、電源効率的であること及び電源に配慮することの双方が重要である。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、可能である場合に、バッテリ電力を節約するために電源管理手順を実行する。
【００６３】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２におけるファイルシステム４０４は、暗号化されたファイルシステムである。データ格納部４０４に格納される総ての情報は暗号化される。ノード３０２が起動されると、オペレータは暗号解除キーをサプライヤに与える（即ち、スマートカード、ＵＳＢキー等）。ノード３０２の起動シーケンスは、サプライヤからの暗号解除キーを見出し、ロードする。その後にのみファイルシステム４０４がアクセス可能である。重要なオペレーションシステムファイルは暗号解除され、実行されるようにシステムメモリ４０３にロードされる。ノード３０２が、ＳＮＯＷＮＥＴの認証及び通信鍵管理サーバ（後に詳述されるようなＳＮＯＷＮＥＴ認証）から分離されている場合は、即ち、所定の期間の間に、サーバから鍵管理メッセージを受信しない場合は、自動的な電源遮断が実行される。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に関する他の不正侵入は、ノード３０２における物理的なセキュリティ方法で遮られる。
【００６４】
本発明による上記の特徴は、あるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に未承認ユーザが近寄ってきた場合に、ＳＮＯＷＮＥＴ３００全体に対する危険性を減少させる。暗号解除キーサプライヤに有効な接続をすることなしに、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は動作せず、有効な暗号解除鍵サプライヤが現われない限り電源は落とされたままである。攻略者がＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に対する電源を維持したとしても、ノード３０２は、そのタイムアウト手法を利用して、他のＳＮＯＷＮＥＴノード群３００から孤立させられるであろう。
【００６５】
本発明の一実施例は、１３３ＭＨｚのＡＭＤ  Ｅｌａｎ  ＳＣ５２０システムオンチップＣＰＵを用いるソークリス（Ｓｏｅｋｒｉｓ）エンジニアリングネット４５２１として実現され、２ＰＣＭＣＩＡ、１ＣＦ、１シリアル、１ミニＰＣＩ及び２イーサネットを含むインターフェース；基幹及びアクセスポイント用の２つの８０２．１１カード及び無線アップリンク用のＰＣＭＣＩＡカード及び８０２．１１バックボーン用のカードを含むゲートウエーコンフィギュレーションを含むデュアル無線インターフェース；オープンＢＳＤ又はフリーＢＳＤオペレーティングシステム；及びフリーレイディアス（Ｆｒｅｅ  Ｒａｄｉｕｓ）、ＨＯＳＴＡＰＤ、Ｘサプリカント及びＸ認証者を含むオープンソフトウエアを有する。
【００６６】
図４は、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のソフトウエア構成要素５００を示す図である。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のソフトウエア構成要素５００は、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２各々のデータ格納メモリに格納される。
【００６７】
ソフトウエア構成要素５００は、イーサネット用のドライバ５０４、ホストＡＰモードにおける８０２．１１ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）、アドホックモードにおける８０２．１１ＮＩＣ５０８を含む様々なネットワークインターフェースに対するオペレーティングシステム・カーネルスペース（ｋｅｒｎｅｌ  ｓｐａｃｅ）ドライバ５０２を包含する。他の総てのＳＮＯＷＮＥＴ要素は、ユーザスペース５１０内に又は実効性を増進するためのカーネルスペース５０２内に常駐し得る。特に、ネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）モジュール５３２は、カーネルスペース内にあり、外部インターネットアドレスと内部ＳＮＯＷＮＥＴアドレススペースとの間の変換を行なう。
【００６８】
２つの主要なＳＮＯＷＮＥＴモジュールとして、ＳＮＯＷＮＥＴネットワークレイヤ５１２とＳＮＯＷＮＥＴ  ＡＰＩ５１４がある。ＳＮＯＷＮＥＴネットワークレイヤ５１２内では、ＳＮＯＷＮＥＴノード認証５１６及びＳＮＯＷＮＥＴ配信／ブリッジ５１８の機能が実行される。クライアント装置アクセスサービスを与えるＳＮＯＷＮＥＴノードに関し、標準的なＤＨＣＰモジュールが、アドレスをクライアントに動的に割り当てるために包含される。ＳＮＯＷＮＥＴアプリケーションプログラマインターフェース（ＡＰＩ）５４１は、アプリケーション展開インターフェースを与え、他のアプリケーション５２０及びサービス５２２が低レベルの、配信テーブル情報（図９に示される）のようなＳＮＯＷＮＥＴの具体的な特徴部にアクセスできるようにする。ＳＮＯＷＮＥＴネットワーク３００で実現され得るアプリケーション例は、無線音声、ストリーミングデータ及びその他のネットワーク機能を包含する。一実施例では、ＡＰＩが規定され、ネットワークレイヤ５１２及びクライアント認証モジュール５２６のために使用され、Ｃ言語によるプログラム呼出を含む。
【００６９】
ＳＮＯＷＮＥＴネットワークレイヤ５１２は、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の他のミドルウエア要素に対するネットワークサービスとして実現される。これら選択的なＳＮＯＷＮＥＴミドルウエア要素は、サービス品質モジュール５２４と、サービスセキュリティモジュール５２４と、信用管理アルゴリズム５３０と、クライアント認証モジュール５２６とを包含してもよい。サービス品質モジュール５２４は、各クライアントに与えられる通信帯域の割り当てを制御する。サービスのセキュリティ５２４は、クライアントの必要性に応じて更なるセキュリティレベルを与える。信用管理アルゴリズムは、システムの初期ブーストラップに関する規則を処理し並びに未知のクライアント及びルータがシステムの一部になるように処理する。クライアント認証モジュール５２６は、クライアントを承認及び識別する８０２．１ｘ指針又はポリシーを実行し、それは以下に更に説明される。
【００７０】
また、各ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、クライアントに関するセキュアローミングをサポートするモジュール５２８を含む。これは、クライアント３１０が、あるＳＮＯＷＮＥＴノードのローカルサービスエリアから別のノードのローカルサービスエリアに移動する場合に、クライアントの「信用及び信任状（ｔｒｕｓｔ  ａｎｄ  ｃｒｅｄｅｎｔｉａｌ）」をあるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２から別のものに転送するモジュールである。このモジュール５２８の支援を受けることで、クライアント３１０は、新たなローカルサービスエリア内で再び認証段階の総てを通過する必要はなくなる。そして、２つのＳＮＯＷＮＥＴノードによってサービス提供されるクライアント３１０間の時間差は比較的小さく、ハンドオーバは比較的円滑に行なわれる。
【００７１】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３のような選択的に認証サーバ５３４のホストを務め、そのサーバは、信用状の検査、鍵の生成、及び信用情報の格納に必要なもの総てを与える。
【００７２】
以下、クライアント認証及びアクセス通信暗号化５２６に関するＳＮＯＷＮＥＴ実現法、ＳＮＯＷＮＥＴに関するＳＮＯＷＮＥＴノード認証及び通信暗号化拡張５１６及びハンドオフ中の認証及びセキュリティを含む本発明によるＳＮＯＷＮＥＴの特徴が説明される。
【００７３】
クライアント認証及びアクセス通信（クライアント及びそれらのサービスＳＮＯＷＮＥＴノード３０２との間の通信）暗号化のＳＮＯＷＮＥＴ実現法が、図５Ａを参照しながら以下に説明される。２つの方法が説明される。それらは、拡張されたＩＥＥＥ８０２．１１ｘクライアント認証及び暗号化法、並びに標準的なＷＰＡクライアント認証及び暗号化法である。
【００７４】
図５Ａに示されるように、サプリカント（又はクライアント）３１０は、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のアクセスポイントインターフェースを通じて、ＳＮＯＷＮＥＴ３００にアクセスする。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、認証者として機能し、認証サーバ３０３と通信する。
【００７５】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００のネットワーク環境が、ＲＡＤＩＵＤサーバとの接続を許容するならば（Ｃ．Ｒｉｇｎｅｙ，Ａ．Ｒｕｂｅｎｓ，Ｗ．Ｓｉｍｐｓｏｎ，ａｎｄ  Ｓ．Ｗｉｌｌｅｎｓ，“Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｄｉａｌ  ｉｎ  ＵＳＥＲ  ＳＥＲＶＩＣＥ（ＲＡＤＩＵＳ）”，ＲＦＣ  ２１３８，ＡＰＲＩＬ  １９９７）、ＳＮＯＷＮＥＴ３００は既存の組織のＲＡＤＩＵＳサーバをバックエンド認証サーバ３０３として使用する。そうでなければ、ＲＡＤＩＵＳサーバソフトウエアを走らせることで、あるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２が、認証サーバ３０３として構成可能である。ＳＮＯＷＮＥＴ配備の前に、このノード３０３は、必要な認証総てをシステムメモリ４０４にダウンロードし、それが認証責務を遂行するようにする。そのような認証は、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に対するものに加えて、認証される全クライアントに対するものも包含する。システムメモリや実効性の高いＣＰＵのような付加的なハードウエアリソースは、実効性を高めるために、認証サーバノード３０３にインストールされてもよい。配備中に、ＲＡＤＩＵＳサーバノード３０３は、任意の他のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、他のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２がオフされるまで起動され且つアクティブにされ続ける以前に、アクティブにされる必要がある。
【００７６】
第１方法では、ローカルネットワークアクセスサービスを与えるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、クライアント認証モジュール５２６を利用しながら、ＩＥＥＥ８０２．１ｘアーキテクチャにおける認証者として動作する。正規の移動クライアント３１０はサプリカントである。ＳＮＯＷＮＥＴは、ウインドウズＸＰやＸサプリカント等のような多くの既存のサプリカント機能と両立可能である。認証者機能を実行するために、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２におけるクライアント認証モジュール５２６は、オープン１Ｘ認証者ソフトウエアを走らせ、これは８０２．１ｘ認証者（ｏｐｅｎ１ｘ．ｏｒｇにおけるワールドワイドウェブサイトにて、Ｏｐｅｎ１Ｘ）５２６のオープンソース実行形態である。ＳＮＯＷＮＥＴクライアント認証モジュール５２６は、移動クライアント及びネットワーク間相互の認証や、動的な鍵ローテーションのような付加的な機能を与えることで、標準規格ＩＥＥＥ８０２．１ｘセキュリティを強化する。移動クライアント３１０及びＳＮＯＷＮＥＴネットワーク３００間の相互認証は、認証プロセスの良好な完了により支持され、クライアント３１０及びＳＮＯＷＮＥＴノード３０２双方が、公開鍵インフラストラクチャを用いて適切に識別された場合にのみそれが達成される。セキュリティ暗号鍵が周期的に変更される及びＳＮＯＷＮＥＴネットワーク３００を通じて再配信されるダイナミックキーは、ＳＮＯＷＮＥＴ３００によりサポートされる特徴の１つである。
【００７７】
以下、ＳＮＯＷＮＥＴ３００におけるクライアント及びネットワーク相互認証手順の詳細が説明される。移動クライアント３１０及び認証ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２間のＥＡＰハンドシェークの間に、クライアント３１０はＥＡＰ開始メッセージを送信し、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２はユーザの身元を要求するＥＡＰメッセージを返信する。クライアント３１０は、認証サーバ３０３の公開鍵と共に公開鍵暗号化機構を利用して暗号化されたその人の認証内容を返信する。その後に、認証者３０２は、その暗号化された認証内容を認証サーバ３０３に転送する。認証サーバ３０３は、クライアント認証内容を確認し、その認証が有効ならば、認証サーバ３０３はそのクライアントに対するセッション鍵を生成し、クライアント３１０及び認証者３０３双方にそのセッション鍵を送信する。このセッション鍵を用いることで、ＡＰ３０２は、ローカル共用ＷＥＰ鍵を暗号化し、暗号化された共用鍵をクライアント３１０に送信する。相互認証をサポートするために、認証サーバ３０３も、クライアント３１０の公開鍵を利用してＳＮＯＷＮＥＴ３００全体に対して認証内容を暗号化し、暗号化された認証内容をクライアント３１０に送信し、クライアント３１０もネットワーク３００を認証できるようにする。クライアント３１０がネットワーク認証を受け入れる場合は、クライアント３１０はローカル共用ＷＥＰ鍵の暗号化を解除し、ＩＥＥＥ８０２．１１装置に対する共用鍵を構築し、ネットワーク３００へのアクセスを開始する。
【００７８】
同一のＲＡＤＩＵＳサーバ３０３を用いると、ＳＮＯＷＮＥＴ３００は、クライアント３１０及びＡＰ３０２間の通信に使用される共用鍵を動的且つ周期的に更新できる。クライアント３１０がネットワーク３００から分離している場合には、ＳＮＯＷＮＥＴ３００は共用鍵を更新する必要はない、というのは、その時点で使用されている共用鍵は周期的なキーリフレッシュによって間もなく置換されるからである。
【００７９】
第２の方法では、標準的なＷＰＡ形式のクライアント認証及び暗号化法がサポートされる。ＷＰＡ対応ＲＡＤＩＵＳサーバは、ＳＮＯＷＮＥＴ内で実行する或いはゲートウエーサービスにより、そのＳＮＯＷＮＥＴから到達可能であることをＳＮＯＷＮＥＴは仮定している。ＡＰサービスを提供する各ＳＮＯＷＮＥＴノードは、ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証者の機能をサポートする。クライアントがネットワークアクセスサービスを要求する場合には、それはＥＡＰＯＬ開始メッセージと共に始まり；その後に、標準的なＷＰＡ認証手順が続く。ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証の実行が完了した後で、クライアント３１０及びローカルアクセスサービスを提供するＳＮＯＷＮＥＴ  ＡＰノード３０２の双方は、ＲＡＤＩＵＳサーバからセッションキーを受信する。セッションキーは、ＷＰＡ暫定キー生成に対するマスターキーとして使用される。目下のグループ暫定キーも生成され、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２によってクライアントに送信される。クライアントがＳＮＯＷＮＥＴノード３０２と分離されている場合には、そのＡＰノードはグループ暫定キーを更新する必要がある。新たなグループキーが、ＥＡＰキーメッセージを用いてＡＰノード３０２の各付随的クライアントに送信される。ＷＰＡセキュリティに加えて、ＳＮＯＷＮＥＴも、ＷＰＡをサポートしないクライアントに対して、旧式のセキュリティをサポートする。この場合に、セッションキーは、共用されるＷＥＰキーとして直接的に使用される。ＳＮＯＷＮＥＴ  ＡＰノード３０２は、自動的に生成され、新たなセッションキーを定期的にインストールする。
【００８０】
本発明による、クライアント認証及びアクセス通信暗号化機能の別の実施例では、クライアント認証モジュール５２６は、ホストＡＰモジュール５０６の一部として、ＳＮＯＷＮＥＴノードのＡＰ機能に統合される。
【００８１】
ＳＮＯＷＮＥＴに関する本発明による基幹認証及びセキュリティが以下に説明される。本発明による基幹認証及びセキュリティは、本発明による認証モジュール５１６内に含まれる。
【００８２】
前述のセクションでは、移動クライアント（サプリカント）３１０及び認証者３０２の間で認証及び暗号鍵管理がどのようにされるかに焦点を当てていた。このセクションでは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２自身の中での認証及び鍵管理が説明される。
【００８３】
ＩＥＥＥ８０２．１ｘが典型的な８０２．１１ＷＬＡＮに採用されている場合には、既存の有線インフラストラクチャ（アクセスポイント及びアクセスポイントを相互接続するネットワークケーブルを含む）が暗に仮定されており、そこではアクセスポイント間のネットワークトポロジが静的であり、ＡＰは信用されるエンティティである。従って、サプリカント（移動クライアント）及び認証者（ＡＰ）の役割は明確に区別され、ＡＰの認証に関する事項を持ち出す必要はない、というのは、それらは既にインストールされており、比較的安全な有線接続によって接続され、安全且つ認証済みであると想定されるからである。
【００８４】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００では、基幹ネットワーク３０６は無線で動的であり、通常動作中に、新たなＳＮＯＷＮＥＴノード３０２が参入し、他者が基幹ネットワークを去ることを許容する。これら新たなノード３０２がネットワークアクセス及び認証サービスを正規の移動クライアント３１０に与える以前に、ノード３０２は先ず基幹ネットワーク３０６に認証される必要がある。言い換えれば、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２自身も、ＳＮＯＷＮＥＴ３００内で認証される必要がある。  
基幹ネットワーク３０６に認められた後でのみ、新たなＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、ネットワークアクセスサービスをローカルクライアント３１０に提供し始める。
【００８５】
図５Ｂは、ＳＮＯＷＮＥＴ認証動作に関与する一般的な要素を示す。ＳＮＯＷＮＥＴ基幹セキュリティは、シングルホップの無線ネットワーク用に設計された標準のＩＥＥＥ８０２．１１セキュリティ機構を、マルチホップネットワークに拡張する。ＳＮＯＷＮＥＴデータセキュリティは、ＳＮＯＷＮＥＴの特定の属性に適合する修正とともに、ＷＰＡセキュリティを基礎とする。
【００８６】
より具体的には、図５ＢはＳＮＯＷＮＥＴ認証アーキテクチャ１０００を示し、そこでは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、無線８０２．１１基幹接続により互いに結合され、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、無線８０２．１１インフラストラクチャモードアクセス接続ポイントによってクライアント３１０に接続され、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２、ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３及びルータ１００２は無線接続によってイーサネット（登録商標）１００１に結合される。
【００８７】
ＳＮＯＷＮＥＴの基幹ネットワークにおけるセキュリティが以下に説明される。本発明の実施例では、ＷＰＡセキュリティモデルは、基幹ネットワーク３０６全体を網羅するように拡張される。ＳＮＯＷＮＥＴノードを認証するために、ＩＥＥＥ８０２．１ｘの認証者は、マルチホップ無線ネットワークをサポートするように、本発明により拡張される。ＳＮＯＷＮＥＴノード間のセキュア通信に関し、現在のＷＰＡペアワイズセキュリティは、ピアトゥピア通信をサポートしないので、全てのＳＮＯＷＮＥＴノードは、ＷＰＡグループセキュリティに続く共通キーを用いて通信する。ＳＮＯＷＮＥＴノードが認証された後に、それらにはグループ暫定キーが与えられる。これらのキーも定期的に更新される。
【００８８】
ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３は、ＳＮＯＷＮＥＴから到達可能であることが仮定される。このサーバ３０３は、クライアント装置３１０の認証を処理するＲＡＤＩＵＳサーバ３０３と同一であってもなくてもよい。ＳＮＯＷＮＥＴバックボーン３０６内で、１つのノード３０５が、基幹ネットワーク３０６全体に対する認証者として指定される。ノード３０５は、「マスタ認証者（ＭＡ）」３０５と名付けられる。ＭＡ３０５の身元は、ＳＮＯＷＮＥＴトポロジ交換メッセージ内に含まれ、その基幹で既に認証済みの全ての基幹ノードに送信される。ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３の身元はＭＡ３０５に既知である。ＳＮＯＷＮＥＴ配備中に、ＭＡ３０５はいかなる他のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２よりも以前に配備され、基幹ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３に到達可能であることが仮定される。新たな基幹ノード３０２は、ＭＡ３０５及びＲＡＤＩＵＳサーバ３０３により認証されたのと同様な手法を反復して、ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６に加えられる。
【００８９】
ＥＡＰＯＬメッセージがリンクレイヤデータフレームであり、そのネットワークレイヤにて動作する他の格納及び転送ノードにより分離されたノード３０２間で送信できないことが問題になる。
【００９０】
ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６は、ネットワークレイヤのデータパケットを転送することができる。本発明の実施例では、ＥＡＰＯＬフレームは、専用のＩＰ又はより上位のレイヤのパケットにカプセル化される。専用のＳＮＯＷＮＥＴパケットフォーマットは、エンベロープと呼ばれる、ＥＡＰＯＬパケットをカプセル化するのに規定される。ＳＮＯＷＮＥＴエンベロープは、ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６の暗号化機構により暗号化された他のユーザデータメッセージと全く同様に、基幹ネットワーク上で伝送される。
【００９１】
ＳＮＯＷＮＥＴエンベロープパケットは、ネットワークレイヤの又は上位レイヤのパケットである。本発明の実施例では、ＴＰＣパケットがその方法として使用されるが、システム個々の条件及び実現化の詳細の各々に依存して、ＩＰ又はＵＤＰパケットが使用されてもよい。しかしながら、ＩＰパケット又はＵＤＰパケットがＳＮＯＷＮＥＴエンベロープとして使用される場合には、配信の信頼性を向上させるために、更なる機構が必要とされるかもしれない。ＥＡＰＯＬパケットが単独のＷＬＡＮリンクで配信される場合には、送信者は、受信者がリンクレイヤ確認を通じてパケットを受信した場合に見つけることができる。同様な確認機能は、ＳＮＯＷＮＥＴエンベロープパケットによって提供される。
【００９２】
図５Ｂに示されるＳＮＯＷＮＥＴ１０００の例は、ＭＡ３０５接続されたイーサネット１００１ネットワーク、イーサネット１００１に接続されたＲＡＤＵＳサーバ３０３、ルータ１００２、インターネット３１６に接続されたファイヤウォール１００３、ハブ１００４、ワークステーション１００６及びサーバ１００８を含む。
【００９３】
基幹ネットワークメッセージ通信
図５Ｃは、本発明による基幹ネットワーク認証メッセージシーケンスを示す。
【００９４】
図５Ｃには、認証段階の間に通信されるメッセージが示される。新たなＳＮＯＷＮＥＴノード３０２−１が基幹ネットワーク３０６に参加しようとする場合に、その新規ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２−１は、サプリカントとして動作し、ＥＡＰＯＬ開始メッセージを送信する。その範囲内の何れかのＳＮＯＷＮＥＴ基幹ノード３０２がＥＡＰＯＬ開始メッセージを受信するであろう。従って、基幹ネットワークノード３０２はプロキシ認証者になり、それを我々は新規ノード３０２−１に対するＥＡＰプロキシ（ＥＰ）３０２−２と名付け、ＭＡ３０５宛のＳＮＯＷＮＥＴエンベロープメッセージ内にそのメッセージをカプセル化する。実際には複数のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２がＥＰ３０２−２としてＥＡＰＯＬ開始メッセージを受信及び転送するかもしれない。
【００９５】
ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６による転送後に、エンベロープメッセージがＭＡ３０５に届き、外側のエンベロープの特定のフィールドが剥がされ、ＥＡＰＯＬ開始メッセージが明らかにされ、ＭＡ３０５の認証機能部に伝送される。認証者３０５は、ＥＰの１つ３０２−２を好ましいＥＰ３０２−２として選択し、標準のＩＥＥＥ８０２．１ｘＥＡＰ要求／ＩＤメッセージと共に回答する。再び、このＥＡＰメッセージは別のＳＮＯＷＮＥＴエンベロープメッセージにカプセル化され、エンベロープは、その好ましいＥＰ３０２−２に宛てられる。これ以降、標準のＩＥＥＥ８０２．１ｘ形式の認証は、サプリカント３０２−１、ＭＡ３０５及びバックエンドＲＡＤＩＵＳサーバ３０３の間で実行される。
【００９６】
サプリカント３０２−１からＭＡ３０５（又はＲＡＤＩＵＳサーバ３０３）へのＥＡＰメッセージに関し、ＥＰ３０２−２は、サプリカント３０２−１からリンクレイヤフレームを受信し、ＳＮＯＷＮＥＴエンベロープにそれらをカプセル化し、ＭＡ３０５に向けてそれらを送信する。反対方向のＥＡＰメッセージに関し、ＭＡ３０５は、ＥＰ３０２−２に宛てたＳＮＯＷＮＥＴエンベロープを用いてそれらをカプセル化する。ＥＰ３０２−２は、そのエンベロープからＥＡＰフレームのカプセル化を解除し、その結果のＥＡＰフレームを、それらの間のアドホックリンクでサプリカント３０２−１に転送する。
【００９７】
ネットワーク３００のアドホック性及び動的性質に起因して、新たなサプリカント３０２−１は、ＥＰ３０２−２の身元を事前には知らないであろう。これは、クライアント３１０及びＡＰ間の認証（ＡＰの身元はクライアント３１０に既知である）とは異なる。従って、ＥＡＰＯＬＯ開始メッセージは、リンクレイヤブロードキャストアドレスを用い手プレインテキストで送信される。メッセージを受信して反応するＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワークノード３０２はＥＰ３０２−２になり、ＭＡ３０５にＥＡＰ開始メッセージを転送する複数のＥＰ３０２−２が存在するかもしれない。
【００９８】
ＭＡ３０５は、リンク品質、少ない負荷のノード又は最初に到着するものような様々な基準により好ましいＥＰ３０２−２を選択し、以後の手順に相応しいＥＰ３０２−２のみを利用する。ＭＡ３０５からサプリカント３０２−１への以後の手順におけるＥＡＰメッセージは、好ましいＥＰ３０２−２に明確に宛てられ、復帰経路も同様である。残りのＥＰ３０２−２は、新たなＥＡＰＯＬ開始が受信されるまで通信から脱落する。
【００９９】
基幹ネットワークキーハンドリング
ＩＥＥＥ８０２．１ｘ認証手順の結果、新規ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワークノード３０２−１及びＭＡ３０５間にセッションキーが設定され、ＷＰＡペアワイズ暫定キーがそこから生成される。ＷＰＡペアワイズ暫定キーが設定されると、ＭＡ３０５は現在のグループキーを新規ノード３０２−１に転送する。グループキーは全ての基幹ネットワークノードの中で通信を保護するように使用される。
【０１００】
グループキーを生成及び更新することもＭＡ３０５の責務である。現在のＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワークノード３０２が基幹ネットワーク３０６を立ち去ると、ＭＡ３０５はグループキーを新しくする。更に、全てのノード３０２の宛先がＭＡ３０５に速やかに通知されるので、ＭＡ３０５は周期的にこの新たなキーを生成する。グループキー各々の適切な寿命を選択することは、ネットワーク３００の変動性に依存する。ペアワイズＥＡＰキー暗号キー及び認証手順から得られた統合キーにより保護されたＥＡＰキーメッセージを通じて、新たなグループキーがＭＡ３０５から全てのＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワークノード３０２に個別的に配信される。
【０１０１】
新たに生成され配信されたグループキーは、直ちには有効でないが、将来使用されるよう予定される。現在の時間と新たなキーの有効になる時間との間の差は、以下のことがなされる程度に充分に長く設定され、それは、新たなグループキーが高い信頼度で全ての基幹ネットワークノード３０２に受信されるのが保証されること、及び（例えば、パケットの喪失に起因する）新たなキーの配信内容が失われたと判断される場合に、何れの基幹ネットワークノード３０２も新たなキーを明確に要求するのを可能にすることである。
【０１０２】
新たなグループキーは直ちには使用されないが、ＩＥＥＥ８０２．１１ハードウエアに２次的なキーとしてインストールされる。新たなグループキーが有効になると、古いグループキーが短時間の間２次的なキーとしてハードウエア内に維持される。全ての基幹ネットワークノード内でキーの同期を達成するために、新旧のグループキー双方が暗号解除に受け入れられる時間枠が存在する。一般的なＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮインターフェースハードウエアは、様々なタイマ値の設定に依存して、少なくとも４つの暗号鍵を常にサポートするので、１より多くのグループキーが新たなノードに送信されてもよい。これらのキーの中で、１つが現在有効な通信キーとして使用され、残りは将来の通信キーに使用される。
【０１０３】
ペアワイズセキュリティ結合（バインディング）は、ＭＡ３０５及び他のＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワークノード３０２の間だけであるので、ＭＡ３０５はＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワークセキュリティに含まれる。Ｎ個のノード３０２の基幹ネットワーク３０６用に維持する必要のあるＷＰＡ暫定キーの総数はＮであり、Ｎ−１個のＴＫＩＰペアワイズ暫定キーと１つのグループキーである。ネットワーク３０６により管理されるキーの数は、Ｏ（Ｎ）のオーダーで増える。
【０１０４】
ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク通信は、グループ暫定キーで暗号化される。この暫定グループキーは、ＴＫＩＰ段階における１つのキーミキシングの暫定キーとして使用される。ＴＫＩＰがＳＮＯＷＮＥＴノード２０３ハードウエア及びファームウエアの特定の実施例でサポートされていない場合に、そのグループキーがＷＥＰキーとして直接的に使用されてもよい（暫定キーをＷＥＰに対応可能なキーフォーマットにするためにハッシュ関数が必要とされる。）。しかしながら、この場合には、ＷＥＰに関する問題の多くが未解決のまま残される。
【０１０５】
ＳＮＯＷＮＥＴセキュリティ機構を用いる場合における利点は、各グループキーが短いライフタイムしか持たず、その時間は攻略者がその鍵を打破するのに充分なパケットを収集できそうにない程度であるように、ＭＡ３０５が新たなグループキーを生成し、それを全ての基幹ネットワークノード３０２にマルチホップネットワークで配信することである。
【０１０６】
本発明が組み込まれるＳＮＯＷＮＥＴの説明が続けられる。
【０１０７】
以下に、クライアントのハンドオフ時の認証及びセキュリティが説明される。
【０１０８】
移動クライアント３１０が、あるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のサービス領域から別のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のものに移動する場合に、移動クライアントが遮られないデータトラフィックを受信することを保証するために、いくつかの作業（タスク）が実行される。
【０１０９】
一般に、８０２．１１ＷＬＡＮにてローミングする際には、先ず発生するイベントはリンクレイヤハンドオフである。即ち、いくつかの事前に定められた契機的なイベント又は出来事の際に、移動クライアントとその現在のＡＰとの間の通信リンクは中断され、移動クライアントと新たなＡＰとの間の新たな通信リンクが確立される。そして、システムはネットワークレイヤハンドオフを実行する。即ち、移動クライアントは、新たなトポロジ的なアタッチメント（ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌ  ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）（その新たなＡＰに対する）を確立し、ネットワーク全体にその情報を伝送し、その移動クライアントからの／そこへのデータトラフィックが適切に向けられるようにする。このセクションでは、リンクレイヤハンドオフ時における、認証及びセキュリティに関連する事項が取り扱われている。以下のセクションでは、ネットワークレイヤハンドオフが説明される。
【０１１０】
リンクレイヤハンドオフ動作の詳細は、リンクレイヤ技術に依存して異なる。現在のＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮ技術の場合には、リンクレイヤハンドオフは、「中断−前−形成（ｂｒｅａｋ−ｂｅｆｏｒｅ−ｍａｋｅ）」形式で行われる。移動クライアントが、その現在のＡＰからの信号品質が所定の閾値より下であることを見出すと、移動クライアントは良好な信号品質を有する新たなＡＰを発見しようとする。選択的に、移動クライアントは、現在のＡＰに抜け出ることを通知するためにその現在のＡＰに離脱メッセージを送信し、その移動クライアント用に格納している任意の状態をＡＰが除去できるようにする。移動クライアントは全チャネルを走査又はスキャンし、利用可能なＡＰ及びその特性を決定し、その新たな目標ＡＰを選択する。
【０１１１】
新たなＡＰが選択された後に、８０２．１１規格は、新たなＡＰにより、その移動クライアント用の認証手順を指定する。しかしながら、上述したように、８０２．１１での共用鍵の認証法は効果的ではない。一方、配備される多くの８０２．１１システムは、移動クライアントがデフォルトによって認証されるオープンシステムである。
【０１１２】
認証の後に、移動クライアントは、新たなＡＰに関連付け要求（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信することで、新たなＡＰに接続しようとする。関連付け要求を受信すると、ＡＰは関連付け応答を返送する。その要求が受け入れられたならば、この応答は、「成功」の値を含む。「成功」の関連付け応答を受信した後に、移動クライアントはメッセージを確認する。そして、新たな接続が確立され、移動クライアントは新たなＡＰを通じて送信及び受信をすることが可能になる。
【０１１３】
同様に、ＳＮＯＷＮＥＴ３００では、移動クライアント３１０は、あるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のアクセスサービスエリアから別のものにローミングする場合に、移動クライアント３１０は、スキャン、認証及び関連付けの機能を実行する。
【０１１４】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００は、スキャンを完了するのに必要な時間を減らすために最適化されたスキャン法を使用する。移動クライアント３１０に対して全チャネルにわたってスキャンを実行する理由は、移動クライアント３１０は、どのＳＮＯＷＮＥＴノード３０２がその移動クライアント３１０の領域内で利用可能かを把握していないからである。移動クライアント３１０のネットワークインターフェースを混合モード（ｐｒｏｍｉｓｃｕｏｕｓ  ｍｏｄｅ）におくことは問題を解決しない、というのは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、クライアント３１０の現在のチャネルとは異なるチャネルで動作し、従って依然として聴き取れないからである。ＳＮＯＷＮＥＴ３００では、クライアント３１０は、通常動作中でさえもスキャン動作を実行し、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２近辺での利用可能性やそれらの属性を定常的に監視する。この監視スキャンは、遮られない進行中の通信の状況下でのみ行われ、バッテリ寿命に配慮を要する場合には実行されない。最近受信した近辺のＳＮＯＷＮＥＴ３０２のそのようなリストを利用して、ハンドオフが必要とされる場合に、移動クライアント３１０は、それらＳＮＯＷＮＥＴノード３０２にのみ着目し、それらのノードは「最近受信した（ｒｅｃｅｎｔｌｙ  ｈｅａｒｄ）」リストにおけるものであり、良好な信号品質を有する。従って、全チャネルスキャンの必要性が回避され、移動クライアント３１０が新たなサービスノード３０２を選択するのに要する時間が少なくなる。「最近受信した」リストが非常に最近に作成される場合には、移動クライアント３１０は、追加的なスキャンなしに、そのリストから直接的に新たなサービスノードを速やかに選択することができる。
【０１１５】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００での関連付け手順は、現行の８０２．１１規格が定めるものと同様であるため、ここでは詳細に説明しない。このセクションの焦点は、ローミングに関連する認証及びセキュリティにある。
【０１１６】
認証は、通信リソース及び処理リソース双方を必要とする長々しいプロセスである。従って、認証はハンドオフ中に行なわれないことが望ましい。本発明は、最小の遅延時間で新たなアクセスサービス領域の移動クライアント３１０に円滑且つ安全に再配置するところの認証及びセキュリティハンドオフ機構を包含する。その機構は公開鍵システムにもっと付く。総てのＳＮＯＷＮＥＴノード３０２が、一方は公開的で一方は私的である１対の鍵を有するものとする。各ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、隣接する他のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の公開鍵を知っている。また、各移動クライアント３１０も、近辺のＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の公開鍵を知っている。この性質は、事前のインストール又は外的公開鍵交換プロトコルによって具備される。
【０１１７】
そのような認証及びセキュリティハンドオーバサービスが必要とされる場合に、移動クライアント３１０は、その現在のＳＮＯＷＮＥＴサービスノード３０２がチケット（ｔｉｃｋｅｔ）を与えることを要求する必要がある。このチケットは、移動クライアントの身元及びその現在のアクセスサービスＳＮＯＷＮＥＴノードの身元のような情報を包含する。チケットは、そのチケットが発行された時間、有効期限（満了時）、セッション鍵、送信鍵、チェックサム等のような他のフィールドを包含する。また、チケットは、実際のフィールドの前及び後にいくつかのランダムパディングビットを含んでもよい。チケットは、その私的鍵を利用してＳＮＯＷＮＥＴノード３０２により暗号化される。そして、暗号化されたチケットは要求する移動クライアント３１０に送信される。このチケットの配信は、移動クライアント３１０及びその現在のＳＮＯＷＮＥＴサービスノード間に確立されたセキュリティ通信セッションを介するので、そのような配信は安全である。
【０１１８】
選択的に、移動クライアント３１０が、公開鍵暗号化をサポートし、非対称暗号化を利用して暗号化されたメッセージの暗号化を解除する演算リソースを有するならば、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、再び移動クライアントの公開鍵と共に既に暗号化されたチケットを暗号化する（ＳＮＯＷＮＥＴノードの公開鍵と共に）。そのような２重に暗号化されたチケットを受信すると、移動クライアント３１０は、移動クライアントの私的鍵を利用してそのチケットの暗号化を解除し、チケットを格納する（サービスノードの公開鍵により依然として暗号化されている）。従って、そのようなチケットが第三者に捕捉された場合であっても、その第三者はチケットの暗号化を解除することができない。
【０１１９】
移動クライアント３１０が新たなＳＮＯＷＮＥＴサービスノード３０２を選択した後に、移動クライアント３１０は、新たなＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に再認証要求メッセージを送信する。このメッセージは、それ自身の身元、以前のサービスノードの身元、及び格納されているチケットを包含する。メッセージは、新たなサービスノードの公開鍵を利用して暗号化される。
【０１２０】
そのような再認証メッセージを受信すると、新たなサービスノード３０２は先ず自身の私的鍵を利用してメッセージの暗号化を解除する。新たなサービスノード３０２は、以前のサービスノードの公開鍵を利用してメッセージに含まれているチケットの暗号化を解除する（以前のサービスノードの私的鍵で依然として暗号化されている）。チケットが有効であるならば、サービスノード３０２はその移動クライアント３１０に対する暫定的な通信セッション鍵を生成する。サービスノード３０２は、そのクライアント３１０に、再認証応答メッセージを「成功」フラグと共に返送する。メッセージはチケットに包含されるセッションキー送信キーで暗号化され、解放的又はオープンチャネルを通じて移動クライアント３１０に送信される。暫定的な通信セッション鍵を受信した後に、移動クライアント３１０は、新たなサービスノード３０２を通じてメッセージトラフィックを送信及び受信してもよい。
【０１２１】
暫定的な通信セッション鍵は短期間内でのみ有効である。暫定的な通信セッションキーが期限徒過した後は、移動クライアント３１０及び新たなサービスノード３０２間の通信に対して、暫定的な通信セッションキーの利用は許可されない。従って、暫定的な通信セッションキーの有効な時間枠又はウインドウ内で、移動クライアント３１０は、このセクションにて上述したような通常の移動クライアント認証手順を完了しなければならない。即ち、移動クライアントの信任状は、認証されるクライアント３１０に対するＳＮＯＷＮＥＴ３００のＲＡＤＩＵＳサーバ３０３に送信されるのに必要である。ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３により認証された後に、ＲＡＤＩＵＳサーバ３０３は、移動クライアント３１０及びサービスノード３０２間の通常形式の通信に対するセッションキーを発行及び管理することを開始する。
【０１２２】
ＳＮＯＷＮＥＴ  ＩＰアドレス管理
ＳＮＯＷＮＥＴ内でデータがどのようにして転送されるかを説明する前に、どのようにしてアドレスが管理されるかを先ず詳細に説明する。
【０１２３】
ＳＮＯＷＮＥＴノードは、複数の通信インターフェースを有し、その各々がインターフェースのハードウエアアドレスとして知られる、グローバルに又は全体的に固有の識別子を有する。ＭＡＣアドレスは、製造業者によって通信インターフェースハードウエアに割り当てられ、それらはグローバルに固有であるので、それらは、それらのホスト装置の固有の識別子としても一般に使用される。また、それらはＳＯＮＥＴに使用される。１以上のインターフェース及び複数のＭＡＣアドレスを有するＳＮＯＷＮＥＴノードに関し、最低のＭＡＣアドレスが、ＳＮＯＷＮＥＴノードの固有ノード識別子として使用される。
【０１２４】
ＭＡＣアドレスは、同一のＬＡＮ内にあるネットワークインターフェース間での直接的なＬＡＮ通信にのみ使用される。インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレスもネットワークインターフェースに割り当てられ、それらがグローバルにアドレスされるようにする、なぜなら、ＩＰアドレスはグローバルなインターネットにてネットワークインターフェースのアタッチメントを反映するからである。以下、本発明によるＳＮＯＷＮＥＴのＩＰアドレス管理法が説明される。先に詳細に説明されたように、ＳＮＯＷＮＥＴは、ブリッジモード及びルーティングモードの２つの異なるデータ転送モードで動作してもよい。ＩＰアドレス管理は、これら２つのモードで別々に行われる。
【０１２５】
ＳＮＯＷＮＥＴがブリッジモードで動作する場合には、そのＩＰアドレス管理は非常に簡潔である。全クライアント及びＳＮＯＷＮＥＴノードを含む、ＳＮＯＷＮＥＴ全体は単一のブロードキャストドメインを含む。ＳＮＯＷＮＥＴ装置及びクライアント装置の双方を含む総ての装置は、同一のＩＰアドレス空間を共用する。特殊なＳＮＯＷＮＥＴノードは、ＤＨＣＰサーバとして構成され、ネットワーク全体のＩＰアドレスを管理する、或いはＤＨＣＰサーバはＳＮＯＷＮＥＴから読み取り可能である。ＤＨＣＰサーバは、クラアイント及びＳＮＯＷＮＥＴノード装置に貸し与える又はリースするためのアドレスの蓄え（プール）を有する。満了したリースのＩＰアドレスは、将来的な割り当て用にアドレスプールに戻される。ＳＮＯＷＮＥＴノード又はクラアイント装置である新たな装置が認証された後に、それはＩＰアドレス管理や、ＳＮＯＷＮＥＴ及びドメインネームサーバ（ＤＮＳ）用のデフォルトルータのアドレスのような他の関連するＩＰ通信パラメータ等を問い合せるＤＨＣＰ要求を発行する。この要求は、ＤＨＣＰサーバノードを含む、ＳＮＯＷＮＥＴにおける総ての装置にブロードキャストされる。他の総てのノードは、ＤＨＣＰサーバノードを除いてその要求を無視し、ＤＨＣＰサーバノードはそのＩＰアドレスプールから割り当てられたＩＰアドレスと共にその要求に応答する。他の要求されたパラメータもその応答メッセージに包含される。この応答は新たな装置に返送され、新たな装置はその割り当てられたＩＰアドレス及び他のパラメータを自身を構築するために使用してもよい。
【０１２６】
ＳＮＯＷＮＥＴがルーティングモードで動作する場合には、アドレス管理はより複雑化する。典型的な構成は、ローカルアクセスサービスを与える各ＳＮＯＷＮＥＴノードが、自身のサブネットワークを有し且つそれらサブネットワーク内でのアドレッシングを管理するものである。クライアントに関するクライアントＩＰアドレスを管理するために、ＳＮＯＷＮＥＴノードを提供するそのようなアクセスサービス各々はＤＨＣＰサーバを有し、そのＤＨＣＰサーバは、サービスインターフェースに接続されるクライアントにＩＰ青ｄれすを割り当てるよう動作する。
【０１２７】
別々のサブネットワークアドレス空間は、ＳＮＯＷＮＥＴノードの基幹インターフェースに割り当てられる。ルーティングモードＳＮＯＷＮＥＴの管理者は、別々の基幹サブネットワークのアドレス空間を形成する必要がある。新たなＳＮＯＷＮＥＴノードの小野のに構築される必要のあるものは、基幹ネットワークインターフェースの基幹ネットワークＩＰアドレス空間によるＩＰアドレスと、アクセスサービスインターフェース各々についての１つのＩＰアドレスブックとだり、ＤＨＣＰサーバが適切に構成可能であるようにする。我々は、本発明におけるＳＮＯＷＮＥＴ用のこれらのＩＰアドレスに関する２つの方法（分散法及び集約法）を有する。
【０１２８】
第１の方法は分散法である。新たなＳＮＯＷＮＥＴノードがネットワークに受け入れられた後で、基幹ネットワークインターフェースのアドレス及びローカルサービスインターフェースのアドレス空間を尋ねるＥＡＰプロキシ（ＥＰ）として動作するＳＮＯＷＮＥＴノードに、アドレス要求を送信する。既知のアドレス及びローカルサービスインターフェースのアドレス空間を調べることで、ＥＰノードは、その新たなノードに未使用のアドレス及びアドレス空間を割り当て、その割り当て内容を要求ノードに送付する。
【０１２９】
分散化の性質による問題に起因して、上記のアドレス割り当てはＳＮＯＷＮＥＴ内で他のノードと依然としてコンフリクト又は衝突する虞がある。これは、ネットワーク全体でのアドレス利用に関するＥＰノードの知識不足に起因する、又は同時に異なるＥＰノードからアドレスを要求する、同一ＳＮＯＷＮＥＴの遠隔した部分に他の新規ノードが存在することに起因する。そのようなコンフリクトが起こり、後に検出されると、包含されるノードの識別子に基づいてそれが解決される。より低いノード識別子を有するＳＮＯＷＮＥＴノードは、そのアドレスを維持することが可能であり、他者はそのアドレスを破棄し、アドレス要求及び選択の手順を再び進行させる。
【０１３０】
本発明によるＳＮＯＷＮＥＴ  ＩＰアドレス管理の第２の方法が、以下に説明される。これは、１つのＳＮＯＷＮＥＴノードがＩＰアドレス管理サーバとして構築される中枢アプローチ（セントラルアプローチ）であり、その管理サーバは、標準的なＤＨＣＰサーバのように、全ＳＮＯＷＮＥＴのＩＰアドレスプールを同一形式で管理する。新たなＳＮＯＷＮＥＴノードが基幹ネットワークインターフェース及びサービスインターフェース用のＩＰアドレスを要求すると、それは、その要求をＩＰノードに送信する。そしてＩＰはその要求をＩＰアドレス管理サーバに転送する。サーバは、アドレス割当と共にそれらに回答する。アドレス割当は、ＥＰノードにより受信され、新たなＳＮＯＷＮＥＴノードに転送される。ＥＰノードを通過するアドレス要求及び応答メッセージの理由は、ＩＰアドレス要求時点で、新たなＳＮＯＷＮＥＴノードは、アルゴリズム実行内容を転送するＳＮＯＷＮＥＴに参加しておらず、ＩＰアドレス管理サーバへの経路を有していないことである。
【０１３１】
ＩＰアドレスを格納することに起因して、管理者の一般的な業務は、ネットワーク内のコンピュータについての「プライベートアドレス」をその管理下の下で使用すること、及びゲートウエーノードでネットワークアドレス変換（ＮＡＴ）を適用することである。
【０１３２】
上述したＳＮＯＷＮＥＴアドレシング法は、私的アドレス及び公的アドレスと共に動作し、ＳＮＯＷＮＥＴの管理者が、ＳＮＯＷＮＥＴ用にどれほど多くのＩＰアドレスが割り当て可能であるかに依存して、いずれかの方法を選択してもよい。プライベートアドレスがＳＮＯＷＮＥＴに使用されている場合には、ＮＡＴ機能を与えるように、ゲートウエーＳＮＯＷＮＥＴノードが構築可能である。
【０１３３】
データ転送
ブリッジング及びルーティングを含むＳＮＯＷＮＥＴ３００データ転送が説明される。
【０１３４】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００は、基幹ネットワーク通信と、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２及びその移動クライアント３１０間の通信とに関する独立した共用ＷＰＡ鍵管理手順を利用することで、２つの別々のセキュリティレベルを与える。
【０１３５】
ソースクライアント３１０から発するデータパケットは、このクライアント３１０にサービス提供するＳＮＯＷＮＥＴノード３０２により管理されたローカル暗号鍵を用いて暗号化される。パケットは、ＡＰインターフェースにて受信され、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２により暗号解除される。パケットが基幹ネットワーク３０６にて送信される場合には、パケットは、マスター認証者により管理される暗号鍵を利用して、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２により再び暗号化される。
【０１３６】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は以下の２つデータ転送モードの一方にて動作してもよく、それらは：ブリッジングモードと、ルーティングモードである。以下、各々のモードが説明される。
【０１３７】
ブリッジングモード
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２がブリッジングモードで動作する場合に、図６に示されるように、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、上述したＩＥＥＥ８０２．１ｄＭＡＣブリッジプロトコルを実行する。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２がブリッジングモードで動作する場合に、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、「ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ」３０９として言及されてもよい。
【０１３８】
ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９は、基幹ネットワーク３０６内でそれらの転送形態を形成するために展開ツリー（ｓｐａｎｎｉｎｇ  ｔｒｅｅ）プロトコルを実行する。ＳＮＯＷＮＥＴ３０９の展開ツリープロトコルは、修正されたＩＥＥＥ８０２．１ｄプロトコルを組み込み、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジポートが物理的な及び仮想的なエンティティの混合であるようにする。ＳＮＯＷＮＥＴブリッジのローカルサービスアクセスネットワークインターフェースは、ＳＮＯＷＮＥＴ３０９による物理的なポートとして考えられる。一方、基幹ネットワーク「ポート」は仮想的であり、各基幹ネットワークリンクに割り当てられた１つのポートがある。即ち、各仮想ポートは、隣接するブリッジにおけるローカル基幹インターフェース識別子及び基幹インターフェース識別子のペアの組合せで見分けられる。一実施例では、あるブリッジと総ての隣接するブリッジとの間の通信は、ブロードキャストリンクで行なうように、同一の物理的インターフェースを共用してもよい。仮想的又は物理的な総てのポートは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２が展開ツリープロトコルを開始する前に識別される。通常の動作中は、アクティブポートのステータスは、受動的なトラフィック受信及び能動的な検査の組合せにより定常的に監視される。ステータスが変わると、展開ツリープロトコルの再構成動作が実行される。
【０１３９】
ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９が展開ツリーを形成した後に、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９は学習（ｌｅａｒｎｉｎｇ）及び転送段階に入る。学習段階では、各ブリッジ３０９は、終点ＭＡＣアドレス各々がそこを通じて到達可能なポートを記憶する。
【０１４０】
図６は、ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６の頂上に形成された展開ツリーを利用するＳＮＯＷＮＥＴネットワーク３００の例を示す。展開ツリーは、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９として構成されたＳＮＯＷＮＥＴノード３０２を包含する。
【０１４１】
図６に示されるように、ＳＮＯＷＮＥＴ基幹ネットワーク３０６はＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９（Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３）より成り、それらブリッジはクライアント（Ｃ１乃至Ｃ５）に対するローカルアクセスサービス（ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３）を与える。
【０１４２】
図７は、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジテーブル４００の内容である。図６の各ＳＮＯＷＮＥＴ３０９は、図７に示されるようなデータ格納メモリ４０４に格納されるＳＮＯＷＮＥＴブリッジテーブル４００を包含する。図７のテーブル４００は、トポロジ学習段階が完了した後に各ブリッジのテーブルに格納されるものを示す。ＩＥＥＥ８０２．１ｄにより指定されるような標準的なＭＡＣブリッジと比較すると、その相違点は、標準的なＭＡＣブリッジ中の「ポート」列がＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９における２つの列（ローカルインターフェース及び隣接インターフェース）で置換されていることである。これら２つのアドレスは共に、論理又は物理何れかのＳＮＯＷＮＥＴ「ブリッジポート」を区別する。
【０１４３】
ブリッジ装置の重要な条件は、それらがデータフレームを転送する場合に、当初のソース及び最終的な宛先のＭＡＣアドレスは、いかに多くのブリッジ装置でフレーム伝送を行ったとしても、その転送の際に維持されなければならいことである。不都合なことに、これはＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルでサポートするのは容易ではない。通常的には、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームヘッダは、送信者ＭＡＣアドレス、受信者ＭＡＣアドレス及びＡＰのＭＡＣアドレスの３つのＭＡＣアドレスしか含んでいない。複数のＩＥＥＥ８０２．１１リンク上でフレームが転送される場合に、ＩＥＥＥ８０２．１１フレームヘッダ内でソース及び宛先のＭＡＣアドレス双方を維持することは困難である。ただし、最近になって、４つのＭＡＣアドレスを有するフレームフォーマットがＩＥＥＥ８０２．１１装置でサポートされるようになり、そのフレームフォーマットは、複数の８０２．１１リンク上で転送する際に、ソース及び宛先のＭＡＣアドレス双方を維持することを可能にする。そのようなフォーマットは、無線分散システム（ＷＤＳ）フォーマットとして知られる。
【０１４４】
図８は、ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームアドレスフィールド内容と、「ＤＳへ（Ｔｏ  ＤＳ）」及び「ＤＳから（Ｆｒｏｍ  ＤＳ）」のフィールドの可能な値とを示す。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、「分散システム（ＤＳ）」のようなＡＰ１０４を接続する基幹ネットワークと言及される。各データフレームに２つのビットがあり、それらは即ち「ＤＳへ」のビット及び「ＤＳから」のビットである。これらは共にデータフレームの伝搬方向及びプロトコルの動作モードを記述する。例えば、データフレームが、図６のＡＰ１のようなアクセスポイント（ＡＰ）から図６のＣ１のようなクライアントに送信される場合に、「ＤＳへ」のビットは偽（ＦＡＬＳＥ）で送信されるが「ＤＳから」のビットは真（ＴＲＵＥ）で送信される。ＳＮＯＷＮＥＴがブリッジモードで動作する場合に、７００の４番目の行で指定されるフレームフォーマット又はＷＤＳフォーマットを、基幹ネットワーク上でデータを転送するために利用する。そのようなデータフレームは、データフレームの「ＤＳへ」及び「ＤＳから」のフィールド双方が１に設定されているか否かを判別する。
【０１４５】
ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９は、ローカルアクセス装置に接続されたクライアントにデータフレームを常に転送する。例えば、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジＢ２は、クライアントＣ２及びＣ３にデータフレームを転送する。データフレームのソース（例えば、Ｃ２）及び宛先（例えば、Ｃ３）の双方が、ローカルネットワークアクセスサービスＡＰ２を利用しているならば、そのデータフレームはローカルアクセスインターフェースＡＰ２上で直接的に転送される。データフレームが移動クライアントＣから発する場合には、それらのアドレスフィールドは、８０２．１１プロトコル規格によって指定されるように設定される。「ＤＳへ」のフィールドは１に設定されるが、「ＤＳから」のフィールドは０に設定される。第１のアドレスは、移動クライアントＣが属するアクセスポイントのＢＳＳＩＤであり、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジのローカルサービスアクセスインターフェースによってＳＮＯＷＮＥＴ３００内で与えられる。第２フィールドは移動クライアント自身のアドレスを包含するが、第３アドレスは宛先クライアントＣ用のアドレスである。第４のアドレスは未使用に残される。本発明によるＳＮＯＷＮＥＴネットワーク３００は、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９の通信にクライアントＣ用のこのフォーマットを使用する。同様に、本発明によるＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９は、標準的なＡＰからクライアントＣへの形式（Ｔｏ  ＤＳ＝０，Ｆｒｏｍ  ＤＳ＝１）を利用して、接続されたクライアントＣにフレームを配信し、再び第４アドレスを未使用に残す。
【０１４６】
第１ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９（例えば、Ｂ２）が、ブリッジＢ２に接続されていない（クライアントＣ１のような）クライアントＣ３からのデータフレームを受信した後は、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジＢ２は、基幹ネットワーク３０６を通じて転送されるようにフレームを再構成する。「Ｔｏ  ＤＳ」及び「Ｆｒｏｍ  ＤＳ」のフィールド双方を１に設定することで、宛先及びソースのクライアントのＭＡＣアドレスに設定された宛先及びソースのフィールドを用いたＷＤＳフォーマットを使用する。送信機アドレスは、自身の基幹ネットワークインターフェースアドレスに設定され、受信機アドレスは、その宛先に向かう次にホップするＳＮＯＷＮＥＴノードの基幹ネットワークインターフェースアドレスに設定される。どのＳＮＯＷＮＥＴノードが特定の宛先に向かう次のノードであるかは、ブリッジングテーブル４００により発見可能である。
【０１４７】
ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ（例えば、Ｂ２）により転送されたデータフレームを受信すると、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ（例えば、Ｂ３）は、そのＳＮＯＷＮＥＴブリッジＢ３が、ＩＥＥＥ８０２．１ｄのフィルタ機構と同様な機構を利用してそのフレームを更に転送するか否かを決定する。（Ｂ２のようなデータフレーム７００における送信機アドレスフィールドで指定されるように、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジがそこからデータフレームを受信している）以前の転送者がアクティブな隣接ブリッジとしてリストに掲げられており、データフレームの宛先及びソースがブリッジアドレステーブル４００により示されるものと異なるブリッジ側にある場合には（即ち、宛先及びソースが異なるポートを介して到達可能である）、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジＢ３はデータフレームを転送するのみである。データフレームが転送される以前に、ブリッジは、データフレーム内の送信機アドレスを、それ自身の送信（基幹ネットワーク）インターフェースのアドレスに更新し、及び受信機アドレスを次のＳＮＯＷＮＥＴブリッジの基幹ネットワークインターフェースアドレスに更新する。
【０１４８】
基幹ネットワーク内でフレームが転送されると、転送に参加する各ＳＮＯＷＮＥＴノードは、それに従って送信機及び受信機のアドレスを修正し、ソース及び宛先のアドレスを不変に維持する。ソース及び宛先のアドレスは、規格ＩＥＥＥ８０２．１ｄ学習手順がブリッジテーブルを更新するのと同様にして、ＳＮＯＷＮＥＴノードのブリッジテーブル４００を更新することにも使用される。
【０１４９】
宛先クライアントＣ５にアクセスサービスを提供するブリッジＢ３において、データフレームは、適切なフォーマットでデータフレームの「ＤＳから」の形式に再び変換され、宛先クライアントＣ５に送信される。
【０１５０】
ブリッジモードでＳＮＯＷＮＥＴ３００を動作させる利点は、ネットワークレイヤローミングや、インターネットプロトコル（ＩＰ）アドレス管理を簡易にすることである。典型的には、ＳＮＯＷＮＥＴ３００全体が同一のＩＰアドレス空間を共有するので、各ＳＮＯＷＮＥＴブリッジ３０９が、クライアントＩＰアドレスを管理することは不要である。ＳＮＯＷＮＥＴ３００内のある専用のＤＨＣＰサーバはネットワーク３００全体をまかなうことができる。クライアントＣがあるＡＰカバレッジ領域から別のものに移動する場合には、そのＩＰアドレスを変更する必要はない。この状況の他の利点は、マルチキャスト及び他のリンクレイヤ管理プロトコルの簡易なサポートを含む。
【０１５１】
ブリッジテーブル４００（図７に示される）はホストルーティングテーブル毎に対応するので、そのような方法は、ＳＮＯＷＮＥＴネットワーク３００のサイズが大きくなると充分に対処できない虞がある。加えて、展開ツリー転送トポロジは、データ転送経路の形態及び効率を制限する。（最短の）リンクが展開ツリーの一部を構成しないような場合には、通信する２つのクライアント間で最短の転送経路が使用できい。このようなことはブロードキャスト環境では頻繁に起こる。最後に、ブリッジ３０９は、それらのアドレスデータベース４００及び展開ツリーを、「鼓動又はハートビート」メッセージを周期的に交換することで更新する。基幹ネットワーク３０６のトポロジが変わると、又はクライアントＣがその所属するＡＰを変更する場合に、新たなトポロジ及び所属を反映する新たな状態をカバーするには、ネットワークにとって比較的長期間を要する。この遷移期間の間にデータパケットが失われてしまう虞がある。最悪の場合は、その更新が、トポロジの変化に追従できず、ネットワークが不安定化してしまう虞がある。
【０１５２】
要するに、ＳＮＯＷＮＥＴブリッジモードは比較的簡潔であるが、それは小規模の緩慢に変動するＳＮＯＷＮＥＴ３００に特に適している。
【０１５３】
しかしながら、ルーティングモードでＳＮＯＷＮＥＴ３００を利用すると、ブリッジングモードでの上述した問題を克服することができる。
【０１５４】
ルーティングモード
図２に示されるように、ＳＮＯＷＮＥＴルーティングは、マルチホップ基幹ネットワーク３０６のリンク状態ルーティングを含み、そこではノード３０２は近隣を周期的に検知し、新たな近隣の情報で既知のトポロジを更新する。ノード３０２は、更新されたトポロジを近隣の３０２に送信する。近隣ノードから新たなトポロジ情報を受信した後に、ノード３０２は新たな情報で既知のトポロジを更新する。トポロジが更新される毎に、ルーティングアルゴリズムは、新たな経路を計算し、必要ならば、ルーティングテーブルに対応する変更内容を作成する。ＳＮＯＷＮＥＴトポロジでは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の各々は、ＩＰアドレス及びＩＰサブネットマスクにより識別される。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のアクセスサービスインターフェースに接続されたサブネットの各々は、そのトポロジ内でサブネットノードとして表現される。サブネットに接続されたＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、ルーティング情報交換におけるサブネットノード３０２を含む。インターネット３１６は、「０」のサブネットとして表現される。ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２も何らかの外部クライアントの身元を含み、そのノードは、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２’のサービスＩＰアドレス空間外部のＩＰアドレスを有するクライアントであり、ルーティング情報交換のサービスにて、それら当初のＳＮＯＷＮＥＴサービスノードのサービスエリアからローミングオフしたクライアントに起因する。トポロジ全体は、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２、サブネットノード、外部クライアントノード及びインターネットノード３１６を含む。ディーアイジェイケイストラ（Ｄｉｊｋｓｔｒａ）最短経路（少ホップ数）アルゴリズムが経路計算に使用され、経路選択について最も長い合致性ルールが使用される。
【０１５５】
ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２がルーティングモードで動作する場合に、ＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、（階層化又はクラスタ化手法とは異なり）基幹ネットワーク３０６にフラット配信空間（ｆｌａｔ  ｒｏｕｔｉｎｇ  ｓｐａｃｅ）を形成する。これらＳＮＯＷＮＥＴノード３０２は、ルーティングモードで動作する場合に、ＳＮＯＷＮＥＴルータとして言及される。この場合に、基幹ネットワーク３０６は、移動アドホックネットワーク（ＭＡＮＥＴ：Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｄｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の変形として考えられる（ＩＥＴＦ移動アドホックネットワーク（ｍａｎｅｔ）ワーキンググループ及びＭＡＮＥＴルーティングアルゴリズムでのリサーチ結果は、ＳＮＯＷＮＥＴルーティングに借用可能である（Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，Ｅ．Ｂｅｌｄｉｎｇ−Ｒｏｙｅｒ，ａｎｄ  Ｓ．Ｄａｓ，“Ａｄｈｏｃ  Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ  Ｖｅｃｔｏｒ（ＡＯＤＶ）Ｒｏｕｔｉｎｇ”，ＩＥＴＦ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄｒａｆｔ，Ｗｏｒｋ  ｉｎ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ，Ｊｕｎｅ  ２００２；Ｄ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｄ．Ｍａｌｔｚ，Ｙ．Ｈｕ，ａｎｄ  Ｊ．Ｊｅｔｃｈｅｖａ，“Ｔｈｅ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｒｏｕｔｉｎｇ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ＡｄＨｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＤＳＲ）”，ＩＥＴＦ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄｒａｆｔ，Ｗｏｒｋ  ｉｎ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ，Ｆｅｂｒｕａｒｙ  ２００２；等）。
【０１５６】
しかしながら、ＳＮＯＷＮＥＴ３００は、ＭＡＮＥＴのクラス又は階級内で重要な特殊な場合を表現する。ＳＮＯＷＮＥＴ３００では、ネットワークにて移動体であり得る２種類のエンティティがあり、それらは：クラアイント３１０及びＳＮＯＷＮＥＴ３０２である。しかしながら、現在のＭＡＮＥＴリサーチは、ＭＡＮＥＴ全体をフラットルーティング空間として取扱い、ＭＡＮＥＴトポロジにおける構造はなく、各クライアントはデータ転送に等しく参加するノードである。一般的には、これは、ネットワーク中の総てのノードでＭＡＮＥＴ機能を動作可能にするという特殊な要請を課す。ＳＮＯＷＮＥＴサービスデル３００では、移動クライアント３１０における特殊な要請が制限され、ユーザが、ラップトップ、ＰＤＡその他の広範に利用可能な８０２．１１ｂＰＣＭＣＩＡカードのような標準的なクライアント通信装置を有する商業的に入手可能な装置のような標準的な一般的な移動コンピュータを使用できるようにする。従って、ＭＡＮＥＴノードとしてクライアント及びＳＮＯＷＮＥＴノード３０２の双方を構築することで、既存のＭＡＮＥＴアプローチを直接的に適用することは、現実的な解決手段ではない。
【０１５７】
ＳＮＯＷＮＥＴルータ３０２と共に、ハイブリッドアプローチが導入される。このアプローチでは、ＳＮＯＷＮＥＴルータ３０２のみがＭＡＮＥＴノードとして構築され、ＭＡＮＥＴ式ルーティングアルゴリズムに関与する。総てのルータ基幹インターフェースは、同一のＩＰアドレス空間を共用し、ルーティングプロトコルを実行し、それらの中でルーティング情報を通信する。最終的には、それらはいかなる基幹ネトワークノードに至る経路をも共に構築する。
【０１５８】
ＳＮＯＷＮＥＴルーティング及びＭＡＮＥＴルーティング間の相違は、各ＳＮＯＷＮＥＴルータ３０２が、アドレスがそのルータのローカルクライアントに動的に割り当てられるマスク可能なアドレス空間セグメントに割り当てられることである。ＤＨＣＰサーバソフトウエアは、ローカル移動クライアント用のＩＰアドレスを割り当てるために各ルータにインストールされる。配信情報交換の間に、彼ら自身のＩＰアドレスの通知に加えて、基幹ネットワークノードはそれらのローカルサービスサブネットにも通知する。言い換えれば、基幹ネットワークノードは、それらの到達可能なネットワークリストをこの情報に含めることで、それらのローカルサービスサブネットを代行する。この特殊な要請は、これらのプロキシサブネットを包含するためにＳＮＯＷＮＥＴルーティングプロトコルメッセージ中に付加的なフィールドを要求することで、「通常の」ＭＡＮＥＴルーティングプロトコル仕様に対する修正を要求する。このフィールドは、多数のエントリを包含し、従ってそれは「プロキシリスト」として言及される。
【０１５９】
ローミングをサポートするために、ローカルサービスサブネットに加えて、各ＳＮＯＷＮＥＴルータ３０２は、多数の「地域外移動クライアント（ｆｏｒｅｉｇｎ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｌｉｅｎｔ）」に対するプロキシサーバを与える責務を有し、その地域外移動クライアント３１０は、そのルータに現在所属しているがそのルータのアドレス空間外のアドレスを有する移動クライアント３１０である。これら地域外クライアントアドレスの通知は、ローカルサービスサブネットと同様の方式で、プロキシリスト中の項目としてＳＮＯＷＮＥＴルーティングプロトコルメッセージに包含される。
【０１６０】
各ＳＮＯＷＮＥＴルータ３０２は、図９に示されるようなルーティングテーブル５００を保持する。ルーティングテーブル５００は、配信経路における次のホップする宛先である各自の移動ネットワークノード装置に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定する。
【０１６１】
各ルーティングテーブル５００では、２種類の経路項目があり、それらは：サブネット経路及びホスト経路である。前者は収集された経路項目であり、各項目は、ネットワークアドレス及びネットワークマスクの組合せとしての一般的なフォーマットで表現された、対応するアドレス空間内の全ホストについての経路を記述する。後者は、ＳＮＯＷＮＥＴノードの基幹ネットワークインターフェース又は地域外移動クライアントの何れかである特定の移動ノード３０２に向かう経路に対するものである。ルーティングテーブル例５００では、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に対する項目はＳＮＯＷＮＥＴノード基幹ネットワークインターフェースのためのホストルータであり、Ｃ５に対する項目は地域外クライアント用のホスト経路であり、ＡＰ１，ＡＰ２，ＡＰ３サブネットに対する項目はサブネット経路である。最長照合規則（ｌｏｎｇｅｓｔ  ｍａｔｉｃｈ  ｒｕｌｅ）（Ｗ．Ｄｏｅｒｉｎｇｅｒ，Ｇ．Ｋａｒｊｏｔｈ，ａｎｄ  Ｍ．Ｎａｓｓｅｈｉ，“Ｒｏｕｔｉｎｇ  ｏｎ  ｌｏｎｇｅｓｔ−ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｐｒｅｆｉｘｅｓ”，ＩＥＥＥ／ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（ＴＯＮ），Ｖｏｌ．４，Ｉｓｓｕｅ  １，Ｆｅｂｒｕａｒｙ，１９９６）が経路探索に適用可能である。
【０１６２】
クライアントＣは、あるＳＮＯＷＮＥＴルータのサービスカバレッジ領域を移動し、別のＳＮＯＷＮＥＴルータ３０５のカバレッジ領域に移動する。ＳＮＯＷＮＥＴ３００はクライアントローミングをサポートし、クライアントの帰属変更中に何らのデータ障害もないようにする。静的なコンピュータに対しては、ＩＰアドレスは識別子及びロケーション指標の双方として与えられる。しかしながら、ＩＰアドレスが移動クライアント３１０に割り当てられる場合には、これら２つの属性は、移動クライアントがその所属を変える場合には互いに食い違うことになる。一実施例では、ＩＰアドレスは同一であり、クライアントの身元の整合性が維持されるようにする。別の実施例では、クライアントは新たなアドレスを取得し、効果的なルーティングのためにその現在のネットワークアクセス帰属関係を反映させる。
【０１６３】
ＳＮＯＷＮＥＴルータ３０２は、併存する２種類のルータを許容することで、この問題を解決する。それらの当初のＳＮＯＷＮＥＴルータに留まるようなクライアント３１０に関し、サブネットに関するサブネット経路は、それらの経路を表現する。この種の個々のクライアント各々に特有の経路はない。当初のサブネットを立ち去り、他のルータにとって「地域外クライアント」となるようなクライアントに対しては、各ルーティングテーブルがそれらの経路を明示的に列挙する。「地域外移動クライアント」をサポートすることに起因して、まだＳＮＯＷＮＥＴ３００内にいるとしても、そのクライアントにとって、現在の所属環境のアドレス空間内で新たなＩＰアドレスを取得する必要はない。
【０１６４】
移動クライアント３１０が新たなサブネットに移動すると、移動クライアント３１０は、以前のルータ３０２にルーティング更新メッセージ６００（図１０に例示される）を転送することで、その新たな所属に関する事項を以前のルータ３０２に通知する。
【０１６５】
より具体的には、図１０は、通知としても言及されるルーティング更新メッセージ６００を示し、移動クライアント３１０は、現在のサービスＳＮＯＷＮＥＴノードのアドレスについてのことを以前のサービスＳＮＯＷＮＥＴノード３０２に通知する。メッセージ６００は、動作に含まれる三者の身元に加えて、クライアントのプライベート鍵及び以前のサービスＳＮＯＷＮＥＴノードの公開鍵を用いて暗号化された認証内容のようなセキュリティ関連情報をも含む。
【０１６６】
この通知６００は、クライアントが以前のルータから抜ける時点と、新たなルータが基幹ネットワーク内の全ルーティングテーブルに挿入される時点との間の期間又はギャップを短くする。この期間の間に、その移動クライアント３１０宛のデータパケットは、クライアントの以前のサービスルータ３０２に向けて配信され、以前のサービスルータ３０２はその移動クライアントに更にデータパケットを転送することができない。その通知により、以前のルータは、ＳＮＯＷＮＥＴルータに含まれるルーティングテーブル５００総てが更新される前に、新たなルータにデータパケットを配信できるようになる。そのような通知６００は、そのギャップ全てを除去するものではないが、クライアントが以前のルータから抜ける時点から、クラアイントの配信更新メッセージ６００が以前のサービスルータに到着するまでの期間に対するギャップ期間を顕著に減少させる。移動クライアント３１０は、典型的には、隣接するカバレッジ領域間を移動するので、基幹ネットワーク３０６のトポロジにおいて、以前の及び現在のサービスルータ３０２は距離（又はリンクホップ数）の観点からは非常に接近している傾向にある。従って、その通知は比較的速やかに到着するであろう。各ルータ３０２は、データパケットがクライアントに配信されることができなかった場合に備えて、クライアント３１０用にデータパケットを選択的に一次記憶する又はキャッシュすることができる。クライアントの新規ルータ３０２についての通知６００が到着すると、キャッシュされたデータバケットが新規ルータ３０２に転送される。また、そのような通知６００を受信する場合に、クライアント３１０が以前ルータ３０２にて地域外クライアントであったならば、クライアント３１０は以前のルータの「地域外クライアント」リストから除去される。
【０１６７】
ＳＮＯＷＮＥＴ３００における地域外クライアントは、移動クライアント３１０が周知のモバイルＩＰ（Ｃ．Ｐｅｒｋｉｎｓ，“ＩＰ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｓｕｐｐｏｒｔ”，ＩＥＴＦ  ＲＦＣ  ２００２，Ｏｃｔｏｂｅｒ，１９９６）に規定されているような地域外エージェントによってどのようにサービス提供されるかによって、ネットワークにより異なってサービス提供される。モバイルＩＰでは、移動クライアントがホームネットワーク以外のネットワークに所属する場合には、移動クライアントは、「地域外アドレス」と呼ばれるローカルなＩＰアドレスをその現在のネットワークから取得する。移動クライアントが現在所属しているネットワークは、「地域外ネットワーク」として言及される。移動クライアントは、ホームネットワークにおけるアドレスを常に維持している。このアドレスは、移動クライアントのホームアドレス又は永久的アドレスとして言及される。インターネット上の他のホストが移動クライアントと通信することを希望する場合は、それらは移動クライアントのホームアドレスを利用してそれらの通信のアドレシングを行なう。移動クライアントが地域外ネットワークにある場合には、ホームネットワーク、そのホームエージェントにおける項目又はエントリを利用して、到来するトラフィックを受信する。到来するトラフィックは、インターネットにより移動クライアントのホームネットワークに送付される。そして、ホームエージェントはその移動クライアント宛のパケットを取得し、新たなローカルアドレスを利用して、それらを移動クラアイントの現在のロケーションに転送する。この手法では、移動クライアントは、地域外ネットワークにおけるローカルアドレスをホームエージェントに報告する必要がある。２つのアドレス（ホームアドレス及び地域外アドレス）を同時に利用することで、モバイルＩＰは、所属とアドレッシングの身元との間のコンフリクト又は問題を解決する。
【０１６８】
本発明によるＳＮＯＷＮＥＴ３００では、移動クライアント３１０は新たなＩＰアドレスを受信する必要はない。移動クライアントが最初にＳＮＯＷＮＥＴ３００に入る場合に、その移動クライアントはＳＮＯＷＮＥＴノード３０２から関連付けられるＩＰアドレスを受信する。ネットワーク３００は特定のホストにデータを転送することができるので、移動クライアントにとって、それが初期のノードと異なるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のカバレッジ領域に移動した場合に、新たな地域外アドレスを取得することを要しない。ネットワーク３００は、その現在の所属を反映する移動クライアント用の経路をたどる。ＳＮＯＷＮＥＴ３００はそのような機能を有する、というのは、それはモバイルＩＰの環境よりも充分に小さなスケールで動作するからである。ＳＮＯＷＮＥＴ３００はこれら移動クライアントに対するネットワークにてパーホスト経路（ｐｅｒ−ｈｏｓｔ  ｒｏｕｔｅ）をインストールすることができる。一方、ＳＮＯＷＮＥＴ３００はモバイルＩＰも容易にサポートすることができる。モバイルＩＰ対応の移動クライアントは、そのＳＮＯＷＮＥＴアドレスを、地域外アドレスとしてそのホームエージェントに単に報告してもよい。これは、ＳＮＯＷＮＥＴ３００環境におけるモバイルＩＰの一層効率的な動作になる。
【０１６９】
ここに開示したように、ＳＮＯＷＮＥＴは移動ネットワークソリューションを構成し、それは無線ネットワークインターフェースを備えた装置を有する移動ユーザに安全且つ移動可能な無線ネットワークサービスを提供する。セキュアノーマディック無線ネットワーク、即ちＳＮＯＷＮＥＴは、階層的アプローチに従う。特定のＳＮＯＷＮＥＴノードは、ネットワーキングサービスが必要とされ且つ基幹ネットワークを形成する必要のある領域に配備される。と同時に、ＳＮＯＷＮＥＴノードは正規の移動クライアントにローカルアクセスサービスを提供する。
【０１７０】
本発明によるＳＮＯＷＮＥＴは、移動可能であり、既存のネットワークインフラストラクチャが存在しない環境に速やかに配備可能である。ＳＮＯＷＮＥＴは安全である。ＷＰＡアルゴリズムに対するＳＮＯＷＮＥＴの拡張性を利用することで、ＳＮＯＷＮＥＴ内で伝送される総てのトラフィックが高度に保護される。また、ＳＮＯＷＮＥＴは、円滑且つ速やかな移動クライアントローミングをサポートするために、ハンドオフ中に認証及びセキュリティ内容を転送する機能強化された手法を提供する。最後に、ＳＮＯＷＮＥＴは、メッセージを自動的に転送する２つの動作モードを提供し、異なるローカルサービスセルの間で滑らかな又はシームレスなローミングを提供する。
【０１７１】
ＳＮＯＷＮＥＴはいくつかの異なる態様で使用され得る。ここに説明したものは例である。ＳＮＯＷＮＥＴは安全な高速配備可能なスタンドアローンネットワークインフラストラクチャとして設定可能であり、信頼できるネットワーク環境が存在しない環境でも迅速なネットワークサービスを提供する。典型的な用途は、戦場のような状況、災害救助活動、科学的探索業務及びロボティクス用途等を包含する。ＳＮＯＷＮＥＴはコスト効果的なマルチホップ無線ＬＡＮとして導入され、いかなる組織又はいかなる家庭に対しても無線ネットワークカバレッジを与えることができる。柔軟であり、マルチホップであり、自律的であり、自己組織的な無線基幹ネットワークのＳＮＯＷＮＥＴは、ケーブル配線、インストレーション及びメンテナンス等に関して顧客のコストを節約させる。また、ＳＮＯＷＮＥＴは、スタブ（ｓｔｕｂ）ネットワークとして利用され、孤立したＬＡＮを組織的ネットワークに接続できるようにしてもよい。例えば、学校がＳＮＯＷＮＥＴを利用して、遠隔した建物に導入されているＬＡＮを既存のキャンパスネットワークに「接続（ｇｌｕｅ）」してもよい。
【０１７２】
上述した本発明の特徴は以下の事項を含む：
ＷＰＡ  ＷＬＡＮセキュリティへの拡張に基づくセキュリティを備えた２段階の安全な移動可能な無線ルータネットワーク装置に対するＳＮＯＷＮＥＴアーキテクチャ。
【０１７３】
存在するＳＮＯＷＮＥＴにルータを安全に付加する及び認証する、拡張されたＷＰＡセキュリティアルゴリズム。
【０１７４】
基幹ネットワークインターフェース及びローカルサービスネットワークにアドレスを割り当てるための、ＳＮＯＷＮＥＴ用の自己形成的なアドレス管理手法。
【０１７５】
マルチホップＩＥＥＥ８０２，１１ネットワークに関するＩＥＥＥ８０２．１ｄ及び８０２．１ｗブリッジ標準規格への適用を含むブリッジングプロトコル。
【０１７６】
従来のＭＡＮＥＴ配信アルゴリズムに基づくハイブリッド手法である新たな配信アルゴリズム。
【０１７７】
ＳＮＯＷＮＥＴの異なるサービスエリア間で移動クライアントに対する効果的なネットワークレベルのローミングをサポートすること。
【０１７８】
移動クライアントがＳＮＯＷＮＥＴの異なるサービスエリア間をローミングする場合に認証及びセキュリティの効率的なハンドオフを行なう機能強化された機構をサポートすること。
【０１７９】
本システムは、磁気的及び光学的ディスク、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のような永久的又は消去可能な格納部を包含し、その格納部に本発明によるプロセス及びデータ構造が格納又は分配可能である。また、本プロセスは、例えば、インターネットのようなネットワークを経由したダウロードによっても配信可能である。
【０１８０】
本発明に関する多くの特徴及び利点が詳細な説明により明らかになり、従って、本発明の真の精神及び範囲に含まれる本発明のそのような総ての特徴や利点が、添付の特許請求の範囲によって網羅されることが意図される。更に、多くの修正や変形は当業者に直ちに理解され、図示及び説明された具体的な構成及び動作に本発明を限定することは意図されず、従って、適切な修正及び均等物の総てが本発明の範疇にある。
【０１８１】
以下、本発明により教示される手段を例示的に列挙する。
【０１８２】
（付記１）
クライアント無線装置より成る移動クライアントコンピュータ装置と通信を行う無線コンピュータネットワークであって、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ネットワークサービスを提供する無線基幹ネットワークより成り、該無線基幹ネットワークは、
前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ローカルアクセスサービスを各自のカバレッジエリア内で提供するポータブル無線ネットワークノード装置より成り、該無線ネットワークノード装置は、他の移動クライアントネットワーク装置に又は無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに、無線基幹ネットワークにおける移動クライアント装置の通信データをマルチホップ形式で転送及び配信する無線ネットワークを提供し、１以上のポータブル無線ネットワークノード装置は、ルーティングを実行し、ルーティングテーブルを格納し、該ルーティングテーブルは、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置のネットワークレイヤアドレスのサブネット経路の第１データと、外部ネットワークアドレス用のゲートウエイへのサブネット経路及び初期のアクセスサービスネットワークノードのカバレッジエリアからローミングした移動クライアントコンピュータ装置に関するネットワークレイヤアドレスのパーホスト経路の第２データと、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置用のリンクレイヤアドレスのパーホスト経路とを有し、
基幹ネットワークノードがマスタ認証者ノードとして構築され、他のコンピュータが認証サーバとして構築され、未承認新規ネットワークノードのプロキシ認証者として構築された他の基幹ネットワークノードの援助を得て、基幹ネットワークに対する未承認の新規ネットワークノードを承認する
ことを特徴とする無線コンピュータネットワーク。
【０１８３】
（付記２）
前記ルーティングテーブルが、ルーティング経路における次のホップ先の無線ネットワークノード装置の各々に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定し、前記無線ネットワークノード装置が、ＩＰアドレス及びリンクレイヤアドレスを含むルーティング更新制御メッセージを周期的に通信することで、ルーティングテーブルの経路更新を実行する
ことを特徴とする付記１記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１８４】
（付記３）
１以上のポータブル無線ネットワーク装置が、ゲートウエーサービスを提供し、複数のインターフェースより成り、ゲートウエーサービスノード装置の各々が有する複数のインターフェースの１つは、無線基幹ネットワークとの通信を提供し、複数のインターフェースの少なくとも１つは、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークとの通信を提供する
ことを特徴とする付記２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１８５】
（付記４）
ポータブル無線ネットワークノード装置が複数の無線インターフェースを有し、複数の無線インターフェースの少なくとも１つが、移動クライアントコンピュータ装置についてのローカルアクセスサービスを提供し、複数の無線インターフェースの少なくとも１つが、無線基幹ネットワークサービスとの通信を与える
ことを特徴とする付記２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１８６】
（付記５）
ポータブル無線ネットワークノード装置の各々がブリッジング及びルーティングの１つを通じて転送する通信を制御するための内部テーブルを有し、無線コンピュータネットワークは、無線コンピュータネットワーク内のポータブル無線ネットワークノード装置の移動、無線コンピュータネットワークへの追加的なポータブル無線ネットワークノード装置の導入、及び現在のポータブル無線ネットワークノード装置の削除又は不具合を、ポータブル無線ネットワークノード装置で行われるブリッジング又はルーティングの何れかを通じて転送する内部テーブル制御通信内容を更新することで、自動的且つ動的に調整する
ことを特徴とする付記２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１８７】
（付記６）
ネットワークがルーティングモードで動作している場合に、無線コンピュータネットワークは、ポータブル無線ネットワークノード装置及び移動クライアントコンピュータ装置間でインターネットスタイル、ネットワークレイヤ、アドレス空間を共用する
ことを特徴とする付記５記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１８８】
（付記７）
アドレス管理部として機能するポータブル無線ネットワークノード装置は、新たなポータブル無線ネットワークノード装置が無線コンピュータネットワークに認証された後に、新たなポータブル無線ネットワーク装置に、無線コンピュータネットワークのアドレス空間からの１以上のアドレス空間セグメントに加えて基幹ネットワークレイヤアドレスを動的に割り当てる
ことを特徴とする付記６記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１８９】
（付記８）
無線ネットワークノード装置におけるＤＨＣＰ機能を行う手順を利用して、無線ネットワークノード装置の割り当てられたアドレス空間セグメントから、移動クライアントコンピュータ装置用の内部の配信可能なアドレスを与える
ことを特徴とする付記７記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９０】
（付記９）
無線ネットワークノード装置が、無線ネットワークノード装置に採用された動的なルーティングプロトコルを利用して、移動クライアントコンピュータ装置に代わって通信データを転送する
ことを特徴とする付記５記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９１】
（付記１０）
無線ネットワークノード装置が、無線ネットワークノード装置に採用された動的なブリッジングプロトコルを利用して、移動クライアントコンピュータ装置に代わって通信データを転送する
ことを特徴とする付記５記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９２】
（付記１１）
ブリッジングプロトコルが、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＤＳリンクに基づき、該リンクは、現在のローカルな隣接ネットワークノード接続に基づいて、ネットワークノードにより動的に生成及び削除される
ことを特徴とする付記１０記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９３】
（付記１２）
ブリッジングを行う無線ネットワークノード装置がブリッジングテーブルを格納し、該テーブルは、ブリッジング経路における次のホップ先である無線ネットワークノード装置各々へのローカルインターフェース及び隣接するインターフェースより成る
ことを特徴とする付記１０記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９４】
（付記１３）
ブリッジングを行う無線ネットワークノード装置は、所属する装置及びクライアント全てについてのリンクレイヤアドレスを含むブリッジング更新制御メッセージを周期的に通信することで、それらのブリッジングテーブルを更新する
ことを特徴とする付記１２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９５】
（付記１４）
少なくとも１つの無線ネットワークノード装置は、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに対するゲートウエイとして機能し、無線ネットワークノード装置によって周期的に実行されるネットワークルーティングプロトコルは、無線コンピュータネットワークにおける移動クライアントコンピュータ装置間の又はゲートウエイに至る最短経路を自動的に判定する
ことを特徴とする付記２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９６】
（付記１５）
移動クライアントコンピュータ装置が、ある無線ネットワークノード装置から別の無線ネットワークノード装置のカバレッジ領域にローミングする際に、アクセスサービスを提供するために無線ネットワークノード装置にて認証及びローカルアクセスを確立するために、ネットワークノード装置がそれらの間で認証情報を伝送する
ことを特徴とする付記５記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９７】
（付記１６）
ある無線ネットワークノード装置から別の無線ネットワークノード装置へのカバレッジ領域をローミングする移動クライアントコンピュータ装置が、同一のアドレスを維持し、ルーティングプロトコルは、無線ネットワークノード装置のルーティングテーブル内のクライアント特有のホストアドレス項目を自動的に更新することで、通信データを移動クライアントコンピュータ装置へ効率的に配信し続ける
ことを特徴とする付記１５記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９８】
（付記１７）
メッセージを暗号化すること並びに無線ネットワークノード装置及び移動クライアントコンピュータ装置の認証によって、安全な通信が行われる
ことを特徴とする付記２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０１９９】
（付記１８）
更に、無線ネットワークノード装置と通信する認証サーバより成り、無線ネットワークノード装置は、それらのオペレーティングシステムを起動すること、ルーティングモードで動作する場合にネットワークアドレスを決定すること、認証サーバに連絡すること、暗号鍵及び認証を得ること、基幹無線ネットワーク及びローカルサービスチャネルを設定すること、及び動的なルーティング又はブリッジングプロトコルを起動することによって、無線コンピュータネットワーク内で転送する通信のために自身で自動的に構築し、該プロトコルは、隣接する無線ネットワークノード装置を発見し、基幹無線ネットワークにおける通信転送経路を確立する
ことを特徴とする付記２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２００】
（付記１９）
未認証の新たなノードは、基幹ネットワークへの認証を要求するために、プロキシ認証ノードとして既に認証済みの少なくとも１つの基幹ネットワークノードと通信し、プロキシ認証ノードは、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証するために、マスタ認証ノードと通信する
ことを特徴とする付記１７記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０１】
（付記２０）
ルーティングモードで動作する場合に、未認証の新たなノードは、隣接するプロキシ認証ノードに識別データを送信し、プロキシ認証ノードは、識別データを受信し、識別データをメッセージエンベロープにカプセル化し、カプセル化されたデータをルーティング法を利用してマスタ認証者に転送する
ことを特徴とする付記１９記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０２】
（付記２１）
１より多くの基幹ネットワークノードが、マスタ認証者に対する新たな識別データを受信及び転送する場合に、マスタ認証者ノードは、１つの基幹ネットワークノードをプロキシ認証ノードとして選択する
ことを特徴とする付記１９記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０３】
（付記２２）
マスタ認証者ノードと通信し、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証する認証サーバを更に備える
ことを特徴とする付記２１記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０４】
（付記２３）
新たなノードが、基幹ネットワークに一度認証されると、未認証の新たな無線ノードに対するプロキシ認証者になることが可能である
ことを特徴とする付記２２記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０５】
（付記２４）
共通のグループキーが基幹ネットワーク通信用の暗号化法の一部として使用され、グループキーは、パケット通信毎の実際の暗号キーを生成する別の鍵生成法によって使用され、グループキーは、周期的に変更され、開始及び終了時間によって示される指定された期間の間でのみ有効である
ことを特徴とする付記１７記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０６】
（付記２５）
宛先ノードのみが暗号化解除可能な公開鍵法を用いるグループキーを暗号化することで、マスタ認証者が、新たなグループキーを周期的に生成し、新たなグループキーを基幹ネットワークの各ノードに送信する
ことを特徴とする付記２４記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０７】
（付記２６）
新たなノードのみが暗号解除可能な公開鍵法を用いるグループキーを暗号化することで、マスタ認証者が、現在有効なグループキーを新たに認証されたノードに送信し、新たなノードは以後基幹ネットワーク通信内容を暗号化するためにグループキーを利用する
ことを特徴とする付記２４記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０８】
（付記２７）
マスタ認証者により周期的に生成されるキーの各々が、新たなキーの送信の際に指定される固有の有効期間を有し、受信した新たに生成されたグループキーが、基幹ネットワークノード装置によって格納され、キーの有効期間中に暗号化／暗号解除エンジンにのみロードされる
ことを特徴とする付記２４記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２０９】
（付記２８）
マスタ認証者により連続的に生成されたグループキーの有効期間が、有効期間の開始及び終了にて重複し、グループキー双方が有効な期間の間に、暗号化するノード装置はメッセージを暗号化するために新しいグループキーを使用するが、暗号化を解除するノード装置は、メッセージの暗号化を解除するために双方を試みることで、円滑なグループキーの変更を保証する
ことを特徴とする付記２７記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２１０】
（付記２９）
少なくとも１つの移動クライアントコンピュータ装置にアクセスサービスを提供する無線ネットワークノードが、クライアント装置を認証する認証者になる
ことを特徴とする付記１７記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２１１】
（付記３０）
移動クライアントコンピュータ装置又は無線ネットワークノードと通信する別個のコンピュータの少なくとも１つにアクセスサービスを提供する無線ネットワークノードの１つが、移動クライアントコンピュータ装置に対する認証サーバとして構築される
ことを特徴とする付記２９記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２１２】
（付記３１）
移動クライアントコンピュータ装置の少なくとも１つが、ＩＥＥＥ８０２．１ｘプロトコルを用いる認証者及び認証サーバによって認証される
ことを特徴とする付記３０記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２１３】
（付記３２）
認証及び暗号化法が、認証者、マスタ認証者及び認証サーバがマルチホップで通信することを可能にする修正されたＷｉＦｉ保護アクセス（ＷＰＡ）法である
ことを特徴とする付記１７記載の無線コンピュータネットワーク。
【０２１４】
（付記３３）
クライアント無線装置より成る移動クライアントコンピュータ装置と通信を行う無線コンピュータネットワークにおける方法であって、無線基幹ネットワークにより、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ネットワークサービスを提供し、
無線基幹ネットワークのポータブル無線ネットワークノード装置により、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ローカルアクセスサービスを各自のカバレッジエリア内で提供し、
他の移動クライアントネットワーク装置に又は無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに、無線基幹ネットワークにおける移動クライアント装置の通信データをマルチホップ形式で転送及び配信する無線ネットワークを提供し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置によりルーティングを実行し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置により、ルーティングテーブルを格納し、該ルーティングテーブルは、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置のネットワークレイヤアドレスのサブネット経路の第１データと、外部ネットワークアドレス用のゲートウエイへのサブネット経路及び初期のアクセスサービスネットワークノードのカバレッジエリアからローミングした移動クライアントコンピュータ装置に関するネットワークレイヤアドレスのパーホスト経路の第２データと、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置用のリンクレイヤアドレスのパーホスト経路とを有し、
マスタ認証者ノードとして構築される基幹ネットワークノード及び認証サーバとして構築される他のコンピュータにより、未承認新規ネットワークノードのプロキシ認証者として構築された他の基幹ネットワークノードの援助を得て、基幹ネットワークに対する未承認の新規ネットワークノードを承認する
ことを特徴とする方法。
【０２１５】
（付記３４）
前記ルーティングテーブルにより、ルーティング経路における次のホップ先の無線ネットワークノード装置に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定し、
ルーティングを実行する前記無線ネットワークノード装置により、ＩＰアドレス及びリンクレイヤアドレスを含むルーティング更新制御メッセージを周期的に通信することで、ルーティングテーブルを更新する
ことを特徴とする付記３３記載の方法。
【０２１６】
（付記３５）
１以上のポータブル無線ネットワーク装置により、ゲートウエイサービスを提供し、１以上のポータブルネットワークノード装置が複数のインターフェースより成り、
複数のインターフェースの１つを有するゲートウエーサービスノード装置の各々により、無線基幹ネットワークとの通信を提供し、
複数のインターフェースの少なくとも１つにより、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークとの通信を提供する
ことを特徴とする付記３４記載の方法。
【０２１７】
（付記３６）
ポータブル無線ネットワークノード装置が複数の無線インターフェースを有し、
複数の無線インターフェースの少なくとも１つにより、移動クライアントコンピュータ装置についてのローカルアクセスサービスを提供し、
複数の無線インターフェースの少なくとも１つにより、無線基幹ネットワークサービスとの通信を提供する
ことを特徴とする付記３４記載の方法。
【０２１８】
（付記３７）
ポータブル無線ネットワークノード装置の各々にて用意される内部テーブルにより、ブリッジング及びルーティングを通じて転送する通信を制御し、
無線コンピュータネットワークにより、無線コンピュータネットワーク内のポータブル無線ネットワークノード装置の移動、無線コンピュータネットワークへの追加的なポータブル無線ネットワークノード装置の導入、及び現在のポータブル無線ネットワークノード装置の削除又は不具合を、ポータブル無線ネットワークノード装置で行われるブリッジング又はルーティングの何れかを通じて転送する内部テーブル制御通信内容を更新することで、自動的且つ動的に調整する
ことを特徴とする付記３４記載の方法。
【０２１９】
（付記３８）
ネットワークがルーティングモードで動作している場合に、無線コンピュータネットワークにより、ポータブル無線ネットワークノード装置及び移動クライアントコンピュータ装置間でインターネットスタイル、ネットワークレイヤ、アドレス空間を共用する
ことを特徴とする付記３７記載の方法。
【０２２０】
（付記３９）
ポータブル無線ネットワークノード装置により、新たなポータブル無線ネットワークノード装置が無線コンピュータネットワークに認証された後に、新たなポータブル無線ネットワーク装置に、無線コンピュータネットワークのアドレス空間からの１以上のアドレス空間セグメントに加えて基幹ネットワークレイヤアドレスを動的に割り当てるアドレス管理部として動作する
ことを特徴とする付記３７記載の方法。
【０２２１】
（付記４０）
無線ネットワークノード装置におけるＤＨＣＰ機能を行う手順を利用して、無線ネットワークノード装置の割り当てられたアドレス空間セグメントから、移動クライアントコンピュータ装置用の内部の配信可能なアドレスを、無線ネットワークノード装置により提供する
ことを特徴とする付記３９記載の方法。
【０２２２】
（付記４１）
無線ネットワークノード装置が、無線ネットワークノード装置に採用された動的なルーティングプロトコルを利用して、移動クライアントコンピュータ装置に代わって通信データを転送する
ことを特徴とする付記３７記載の方法。
【０２２３】
（付記４２）
無線ネットワークノード装置が、無線ネットワークノード装置に採用された動的なブリッジングプロトコルを利用して、移動クライアントコンピュータ装置に代わって通信データを転送する
ことを特徴とする付記３７記載の方法。
【０２２４】
（付記４３）
ブリッジングプロトコルが、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＤＳリンクに基づき、該リンクは、現在のローカルな隣接ネットワークノード接続に基づいて、ネットワークノードにより動的に生成及び削除される
ことを特徴とする付記４２記載の方法。
【０２２５】
（付記４４）
ブリッジングを行う無線ネットワークノード装置がブリッジングテーブルを格納し、該テーブルは、ブリッジング経路における次のホップ先である無線ネットワークノード装置各々へのローカルインターフェース及び隣接するインターフェースより成る
ことを特徴とする付記４２記載の方法。
【０２２６】
（付記４５）
ブリッジングを行う無線ネットワークノード装置は、所属する装置及びクライアント全てについてのリンクレイヤアドレスを含むブリッジング更新制御メッセージを周期的に通信することで、それらのブリッジングテーブルを更新する
ことを特徴とする付記４４記載の方法。
【０２２７】
（付記４６）
少なくとも１つの無線ネットワークノード装置により、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに対するゲートウエイとして機能し、
無線ネットワークノード装置によって周期的に実行されるネットワークルーティングプロトコルに従って、無線コンピュータネットワークにおける移動クライアントコンピュータ装置間の又はゲートウエイに至る最短経路を自動的に判定する
ことを特徴とする付記３４記載の方法。
【０２２８】
（付記４７）
移動クライアントコンピュータ装置が、ある無線ネットワークノード装置から別の無線ネットワークノード装置のカバレッジ領域にローミングする際に、アクセスサービスを提供するために無線ネットワークノード装置にて認証及びローカルアクセスを確立するために、ネットワークノード装置により、それらの間で認証情報を伝送する
ことを特徴とする付記３７記載の方法。
【０２２９】
（付記４８）
ある無線ネットワークノード装置から別の無線ネットワークノード装置へのカバレッジ領域をローミングする移動クライアントコンピュータ装置により、同一のアドレスを維持し、ルーティングプロトコルは、無線ネットワークノード装置のルーティングテーブル内のクライアント特有のホストアドレス項目を自動的に更新することで、通信データを移動クライアントコンピュータ装置へ効率的に配信し続ける
ことを特徴とする付記４７記載の方法。
【０２３０】
（付記４９）
メッセージを暗号化すること並びに無線ネットワークノード装置及び移動クライアントコンピュータ装置の認証によって、安全な通信が行われる
ことを特徴とする付記３４記載の方法。
【０２３１】
（付記５０）
更に、無線コンピュータネットワークが、無線ネットワークノード装置と通信する認証サーバより成り、本方法が更に、無線ネットワークノード装置により、それらのオペレーティングシステムを起動すること、ルーティングモードで動作する場合にネットワークアドレスを決定すること、認証サーバに連絡すること、暗号鍵及び認証を得ること、基幹無線ネットワーク及びローカルサービスチャネルを設定すること、及び動的なルーティング又はブリッジングプロトコルを起動することによって、無線コンピュータネットワーク内で転送する通信のために自身で自動的に構築し、該プロトコルは、隣接する無線ネットワークノード装置を発見し、基幹無線ネットワークにおける通信転送経路を確立する
ことを特徴とする付記３４記載の方法。
【０２３２】
（付記５１）
未認証の新たなノードにより、基幹ネットワークへ認証を要求し、未認証の新たなネットワークノードは、既に認証済みの少なくとも１つの基幹ネットワークノードと通信し、基幹ネットワークノードの１つが、未承認の新たなノードに対するプロキシ認証ノードになり、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証するために、マスタ認証ノードと通信する
ことを特徴とする付記４９記載の方法。
【０２３３】
（付記５２）
ルーティングモードで動作する場合に、
未認証の新たなノードにより、隣接するプロキシ認証ノードに識別データを送信し、
プロキシ認証ノードにより、識別データを受信し、
識別データをメッセージエンベロープにカプセル化し、
カプセル化されたデータをルーティング法を利用してマスタ認証者に転送する
ことを特徴とする付記５１記載の方法。
【０２３４】
（付記５３）
１より多くの基幹ネットワークノードが、マスタ認証者に対する新たな識別データを受信及び転送する場合に、マスタ認証者ノードにより、１つの基幹ネットワークノードをプロキシ認証ノードとして選択する
ことを特徴とする付記５１記載の方法。
【０２３５】
（付記５４）
マスタ認証者ノードと通信し、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証する認証サーバを、無線コンピュータネットワークが更に備える
ことを特徴とする付記５３記載の方法。
【０２３６】
（付記５５）
基幹ネットワークに一度認証されると、新たなノードは、未認証の新たな無線ノードに対するプロキシ認証者になることが可能である
ことを特徴とする付記５４記載の方法。
【０２３７】
（付記５６）
共通のグループキーを基幹ネットワーク通信用の暗号化法の一部として使用し、グループキーは、パケット通信毎の実際の暗号キーを生成する別の鍵生成法によって使用され、グループキーは、周期的に変更され、開始及び終了時間によって示される指定された期間の間でのみ有効である
ことを特徴とする付記４９記載の方法。
【０２３８】
（付記５７）
宛先ノードのみが暗号化解除可能な公開鍵法を用いるグループキーを暗号化することで、マスタ認証者により、新たなグループキーを周期的に生成し、新たなグループキーを基幹ネットワークの各ノードに送信する
ことを特徴とする付記５６記載の方法。
【０２３９】
（付記５８）
新たなノードのみが暗号解除可能な公開鍵法を用いるグループキーを暗号化することで、マスタ認証者により、現在有効なグループキーを新たに認証されたノードに送信し、新たなノードは以後基幹ネットワーク通信内容を暗号化するためにグループキーを利用する
ことを特徴とする付記５６記載の方法。
【０２４０】
（付記５９）
マスタ認証者により周期的に生成されるキーの各々が、新たなキーの送信の際に指定される固有の有効期間を有し、受信した新たに生成されたグループキーが、基幹ネットワークノード装置によって格納され、キーの有効期間中に暗号化／暗号解除エンジンにのみロードされる
ことを特徴とする付記５６記載の方法。
【０２４１】
（付記６０）
マスタ認証者により連続的に生成されたグループキーの有効期間が、有効期間の開始及び終了にて重複し、グループキー双方が有効な期間の間に、暗号化するノード装置はメッセージを暗号化するために新しいグループキーを使用するが、暗号化を解除するノード装置は、メッセージの暗号化を解除するために双方を試みることで、円滑なグループキーの変更を保証する
ことを特徴とする付記５９記載の方法。
【０２４２】
（付記６１）
無線ネットワークノードにより、少なくとも１つの移動クライアントコンピュータ装置にアクセスサービスを提供し、クライアント装置を認証する認証者になる
ことを特徴とする付記５９記載の方法。
【０２４３】
（付記６２）
移動クライアントコンピュータ装置又は無線ネットワークノードと通信する別個のコンピュータの少なくとも１つにアクセスサービスを提供する無線ネットワークノードの１つが、移動クライアントコンピュータ装置に対する認証サーバとして構築される
ことを特徴とする付記６１記載の方法。
【０２４４】
（付記６３）
移動クライアントコンピュータ装置の少なくとも１つを、ＩＥＥＥ８０２．１ｘプロトコルを用いる認証者及び認証サーバによって認証する
ことを特徴とする付記６２記載の方法。
【０２４５】
（付記６４）
認証及び暗号化法が、認証者、マスタ認証者及び認証サーバがマルチホップで通信することを可能にする修正されたＷｉＦｉ保護アクセス（ＷＰＡ）法である
ことを特徴とする付記４９記載の方法。
【０２４６】
（付記６５）
クライアント無線装置より成る移動クライアントコンピュータ装置と通信を行う無線コンピュータネットワークにより実行されるプログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な媒体であって、無線基幹ネットワークにより、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ネットワークサービスを提供し、
無線基幹ネットワークのポータブル無線ネットワークノード装置により、前記移動クライアントコンピュータ装置に無線ローカルアクセスサービスを各自のカバレッジエリア内で提供し、
他の移動クライアントネットワーク装置に又は無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに、無線基幹ネットワークにおける移動クライアント装置の通信データをマルチホップ形式で転送及び配信する無線ネットワークを提供し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置によりルーティングを実行し、
１以上のポータブル無線ネットワークノード装置により、ルーティングテーブルを格納し、該ルーティングテーブルは、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置のネットワークレイヤアドレスのサブネット経路の第１データと、外部ネットワークアドレス用のゲートウエイへのサブネット経路及び初期のアクセスサービスネットワークノードのカバレッジエリアからローミングした移動クライアントコンピュータ装置に関するネットワークレイヤアドレスのパーホスト経路の第２データと、移動クライアントコンピュータ装置及びポータブル無線ネットワークノード装置用のリンクレイヤアドレスのパーホスト経路とを有し、
マスタ認証者ノードとして構築される基幹ネットワークノード及び認証サーバとして構築される他のコンピュータにより、未承認新規ネットワークノードのプロキシ認証者として構築された他の基幹ネットワークノードの援助を得て、基幹ネットワークに対する未承認の新規ネットワークノードを承認する
ことの機能を前記プログラムが無線コンピュータネットワークに実行させることを特徴とする媒体。
【０２４７】
（付記６６）
前記ルーティングテーブルにより、ルーティング経路における次のホップ先の無線ネットワークノード装置に対するローカルインターフェース及び隣接するインターフェースを指定し、
ルーティングを実行する前記無線ネットワークノード装置により、ＩＰアドレス及びリンクレイヤアドレスを含むルーティング更新制御メッセージを周期的に通信することで、ルーティングテーブルを更新する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６５記載の媒体。
【０２４８】
（付記６７）
１以上のポータブル無線ネットワーク装置により、ゲートウエーサービスを提供し、１以上のポータブルネットワークノード装置が複数のインターフェースより成り、
複数のインターフェースの１つを有するゲートウエーサービスノード装置の各々により、無線基幹ネットワークとの通信を提供し、
複数のインターフェースの少なくとも１つにより、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークとの通信を提供する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６６記載の媒体。
【０２４９】
（付記６８）
ポータブル無線ネットワークノード装置が複数の無線インターフェースを有し、
複数の無線インターフェースの少なくとも１つにより、移動クライアントコンピュータ装置についてのローカルアクセスサービスを提供し、
複数の無線インターフェースの少なくとも１つにより、無線基幹ネットワークサービスとの通信を提供する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６６記載の媒体。
【０２５０】
（付記６９）
ポータブル無線ネットワークノード装置の各々にて用意される内部テーブルにより、ブリッジング及びルーティングを通じて転送する通信を制御し、
無線コンピュータネットワークにより、無線コンピュータネットワーク内のポータブル無線ネットワークノード装置の移動、無線コンピュータネットワークへの追加的なポータブル無線ネットワークノード装置の導入、及び現在のポータブル無線ネットワークノード装置の削除又は不具合を、ポータブル無線ネットワークノード装置で行われるブリッジング又はルーティングの何れかを通じて転送する内部テーブル制御通信内容を更新することで、自動的且つ動的に調整する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６６記載の媒体。
【０２５１】
（付記７０）
ネットワークがルーティングモードで動作している場合に、無線コンピュータネットワークにより、ポータブル無線ネットワークノード装置及び移動クライアントコンピュータ装置間でインターネットスタイル、ネットワークレイヤ、アドレス空間を共用する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６９記載の媒体。
【０２５２】
（付記７１）
ポータブル無線ネットワークノード装置により、新たなポータブル無線ネットワークノード装置が無線コンピュータネットワークに認証された後に、新たなポータブル無線ネットワーク装置に、無線コンピュータネットワークのアドレス空間からの１以上のアドレス空間セグメントに加えて基幹ネットワークレイヤアドレスを動的に割り当てるアドレス管理部として動作する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記７０記載の媒体。
【０２５３】
（付記７２）
無線ネットワークノード装置におけるＤＨＣＰ機能を行う手順を利用して、無線ネットワークノード装置の割り当てられたアドレス空間セグメントから、移動クライアントコンピュータ装置用の内部の配信可能なアドレスを、無線ネットワークノード装置により提供する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記７１記載の媒体。
【０２５４】
（付記７３）
無線ネットワークノード装置が、無線ネットワークノード装置に採用された動的なルーティングプロトコルを利用して、移動クライアントコンピュータ装置に代わって通信データを転送する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６９記載の媒体。
【０２５５】
（付記７４）
無線ネットワークノード装置が、無線ネットワークノード装置に採用された動的なブリッジングプロトコルを利用して、移動クライアントコンピュータ装置に代わって通信データを転送する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６９記載の媒体。
【０２５６】
（付記７５）
ブリッジングプロトコルが、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＤＳリンクに基づき、該リンクは、現在のローカルな隣接ネットワークノード接続に基づいて、ネットワークノードにより動的に生成及び削除される
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記７４記載の媒体。
【０２５７】
（付記７６）
ブリッジングを行う無線ネットワークノード装置がブリッジングテーブルを格納し、該テーブルは、ブリッジング経路における次のホップ先である無線ネットワークノード装置各々へのローカルインターフェース及び隣接するインターフェースより成る
ことを特徴とする付記７４記載の媒体。
【０２５８】
（付記７７）
ブリッジングを行う無線ネットワークノード装置は、所属する装置及びクライアント全てについてのリンクレイヤアドレスを含むブリッジング更新制御メッセージを周期的に通信することで、それらのブリッジングテーブルを更新する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記７６記載の媒体。
【０２５９】
（付記７８）
少なくとも１つの無線ネットワークノード装置により、無線コンピュータネットワークと通信する他のネットワークに対するゲートウエイとして機能し、
無線ネットワークノード装置によって周期的に実行されるネットワークルーティングプロトコルに従って、無線コンピュータネットワークにおける移動クライアントコンピュータ装置間の又はゲートウエイに至る最短経路を自動的に判定する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６６記載の媒体。
【０２６０】
（付記７９）
移動クライアントコンピュータ装置が、ある無線ネットワークノード装置から別の無線ネットワークノード装置のカバレッジ領域にローミングする際に、アクセスサービスを提供するために無線ネットワークノード装置にて認証及びローカルアクセスを確立するために、ネットワークノード装置により、それらの間で認証情報を伝送する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６９記載の媒体。
【０２６１】
（付記８０）
ある無線ネットワークノード装置から別の無線ネットワークノード装置へのカバレッジ領域をローミングする移動クライアントコンピュータ装置により、同一のアドレスを維持し、ルーティングプロトコルは、無線ネットワークノード装置のルーティングテーブル内のクライアント特有のホストアドレス項目を自動的に更新することで、通信データを移動クライアントコンピュータ装置へ効率的に配信し続ける
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記７９記載の媒体。
【０２６２】
（付記８１）
メッセージを暗号化すること並びに無線ネットワークノード装置及び移動クライアントコンピュータ装置の認証によって、安全な通信が行われる
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６６記載の媒体。
【０２６３】
（付記８２）
更に、無線コンピュータネットワークが、無線ネットワークノード装置と通信する認証サーバより成り、本機能が更に、無線ネットワークノード装置により、それらのオペレーティングシステムを起動すること、ルーティングモードで動作する場合にネットワークアドレスを決定すること、認証サーバに連絡すること、暗号鍵及び認証を得ること、基幹無線ネットワーク及びローカルサービスチャネルを設定すること、及び動的なルーティング又はブリッジングプロトコルを起動することによって、無線コンピュータネットワーク内で転送する通信のために自身で自動的に構築し、該プロトコルは、隣接する無線ネットワークノード装置を発見し、基幹無線ネットワークにおける通信転送経路を確立する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記６６記載の媒体。
【０２６４】
（付記８３）
未認証の新たなノードにより、基幹ネットワークへ認証を要求し、未認証の新たなネットワークノードは、既に認証済みの少なくとも１つの基幹ネットワークノードと通信し、基幹ネットワークノードの１つが、未承認の新たなノードに対するプロキシ認証ノードになり、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証するために、マスタ認証ノードと通信する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８１記載の媒体。
【０２６５】
（付記８４）
ルーティングモードで動作する場合に、
未認証の新たなノードにより、隣接するプロキシ認証ノードに識別データを送信し、
プロキシ認証ノードにより、識別データを受信し、
識別データをメッセージエンベロープにカプセル化し、
カプセル化されたデータをルーティング法を利用してマスタ認証者に転送する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８１記載の媒体。
【０２６６】
（付記８５）
１より多くの基幹ネットワークノードが、マスタ認証者に対する新たな識別データを受信及び転送する場合に、マスタ認証者ノードにより、１つの基幹ネットワークノードをプロキシ認証ノードとして選択する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８３記載の媒体。
【０２６７】
（付記８６）
マスタ認証者ノードと通信し、基幹ネットワークに対する未認証の新たなノードを認証する認証サーバを、無線コンピュータネットワークが更に備える
ことを特徴とする付記８５記載の媒体。
【０２６８】
（付記８７）
基幹ネットワークに一度認証されると、新たなノードは、未認証の新たな無線ノードに対するプロキシ認証者になることが可能である
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８６記載の媒体。
【０２６９】
（付記８８）
共通のグループキーを基幹ネットワーク通信用の暗号化法の一部として使用し、グループキーは、パケット通信毎の実際の暗号キーを生成する別の鍵生成法によって使用され、グループキーは、周期的に変更され、開始及び終了時間によって示される指定された期間の間でのみ有効である
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８１記載の媒体。
【０２７０】
（付記８９）
宛先ノードのみが暗号化解除可能な公開鍵法を用いるグループキーを暗号化することで、マスタ認証者により、新たなグループキーを周期的に生成し、新たなグループキーを基幹ネットワークの各ノードに送信する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８８記載の媒体。
【０２７１】
（付記９０）
新たなノードのみが暗号解除可能な公開鍵法を用いるグループキーを暗号化することで、マスタ認証者により、現在有効なグループキーを新たに認証されたノードに送信し、新たなノードは以後基幹ネットワーク通信内容を暗号化するためにグループキーを利用する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８８記載の媒体。
【０２７２】
（付記９１）
マスタ認証者により周期的に生成されるキーの各々が、新たなキーの送信の際に指定される固有の有効期間を有し、受信した新たに生成されたグループキーが、基幹ネットワークノード装置によって格納され、キーの有効期間中に暗号化／暗号解除エンジンにのみロードされる
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記８８記載の媒体。
【０２７３】
（付記９２）
マスタ認証者により連続的に生成されたグループキーの有効期間が、有効期間の開始及び終了にて重複し、グループキー双方が有効な期間の間に、暗号化するノード装置はメッセージを暗号化するために新しいグループキーを使用するが、暗号化を解除するノード装置は、メッセージの暗号化を解除するために双方を試みることで、円滑なグループキーの変更を保証する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記９１記載の媒体。
【０２７４】
（付記９３）
無線ネットワークノードにより、少なくとも１つの移動クライアントコンピュータ装置にアクセスサービスを提供し、クライアント装置を認証する認証者になる
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記９１記載の媒体。
【０２７５】
（付記９４）
移動クライアントコンピュータ装置又は無線ネットワークノードと通信する別個のコンピュータの少なくとも１つにアクセスサービスを提供する無線ネットワークノードの１つが、移動クライアントコンピュータ装置に対する認証サーバとして構築される
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記９３記載の媒体。
【０２７６】
（付記９５）
移動クライアントコンピュータ装置の少なくとも１つを、ＩＥＥＥ８０２．１ｘプロトコルを用いる認証者及び認証サーバによって認証する
ことを前記プログラムが実行させることを特徴とする付記９４記載の媒体。
【０２７７】
（付記９６）
認証及び暗号化法が、認証者、マスタ認証者及び認証サーバがマルチホップで通信することを可能にする修正されたＷｉＦｉ保護アクセス（ＷＰＡ）法である
ことを特徴とする付記８１記載の媒体。
【図面の簡単な説明】
【０２７８】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．１ｘに関する無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を示す図である。
【図２】本発明によるシステム構成を示す図である。
【図３】本発明によるＳＮＯＷＮＥＴノード３０２のハードウエアアーキテクチャを示す図である。
【図４】本発明によるノードのソフトウエア要素を示す図である。
【図５Ａ】ＩＥＥＥ８０２．１ｘに関するＳＮＯＷＮＥＴ実施例を示す図である。
【図５Ｂ】ＩＥＥＥ８０２．１ｘに関するＳＮＯＷＮＥＴ実施例を示す図である。
【図５Ｃ】本発明による新規ノードの認証中に通信されるメッセージ例を示す図である。
【図６】本発明によるＳＮＯＷＮＥＴ展開ツリーを例示する図である。
【図７】ＳＮＯＷＮＥＴブリッジテーブル内容を示す図表である。
【図８】ＩＥＥＥ８０２．１１データフレームアドレスフィールド内容を示す図表である。
【図９】ＳＮＯＷＮＥＴ配信テーブル内容を示す図である。
【図１０】配信する更新メッセージ内容を示す図である。
【符号の説明】
【０２７９】
１０２  クライアント
１０４  アクセスポイント
１０６  認証サーバ
３０２  ＳＮＯＷＮＥＴノード
３０３  認証サーバ
３０４  リンク
３０６  基幹ネットワーク
３０８  クライアントカバレッジ領域
３１０  ソース移動クライアント
４０２  プロセッサ
４０３  システムメモリ
４０４  データ格納メモリ
４０６  ネットワークインターフェース
４０８  システムバス
４１０  外部アンテナ
４１２  電源
５０２  カーネルスペース
５０４  イーサネット
５０６  ホストＡＰモード
５０８  アドホックモード
５１０  ユーザスペース
５１２  ＳＮＯＷＮＥＴネットワーク
５１４  ＳＮＯＷＮＥＴ  ＡＰＩ
５１６  ＰＡＳＳ
５１８  ＳＮＯＷＮＥＴルーティング／ブリッジング
５２０  アプリケーション
５２２  サービス
５２４  サービスの品質／セキュリティ
５２６  クライアント認証
５２８  セキュアローミング
５３４  認証サーバ
【図１】
2005117656.tif 000003
【図２】
2005117656.tif 000004
【図３】
2005117656.tif 000005
【図４】
2005117656.tif 000006
【図５Ａ】
2005117656.tif 000007
【図５Ｂ】
2005117656.tif 000008
【図５Ｃ】
2005117656.tif 000009
【図６】
2005117656.tif 000010
【図７】
2005117656.tif 000011
【図８】
2005117656.tif 000012
【図９】
2005117656.tif 000013
【図１０】
2005117656.tif 000014