(57)【要約】【課題】アドホックネットワークにおける隣接する通信端末装置の認証を効率良く実行することができる認証方法及びこの方法を実行する通信端末装置を提供する。【解決手段】アドホックネットワークに含まれる複数の通信端末装置の中の互いに信頼関係を確立した所定個数以下の通信端末装置‘００１’及び‘００２’が信頼グループＲＧ１を形成し、信頼グループＲＧ１を形成する所定個数以下の通信端末装置‘００１’及び‘００２’が、信頼グループＲＧ１を形成する所定個数以下の通信端末装置‘００１’及び‘００２’のそれぞれに隣接する信頼グループＲＧ１に属さない通信端末装置‘００３’及び‘００５’の情報を共有し合う。信頼グループＲＧ１が末検証の隣接関係を複数有する場合には、信頼グループＲＧ１内のいずれかの通信端末装置が認証を実行し、認証結果を、信頼グループＲＧ１内のすべての通信端末装置で共有する。【選択図】        図３ 
2005182145.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末装置を含むアドホックネットワークにおいて、隣接する通信端末装置が信頼できる通信端末装置であるか否かについての情報を得る通信端末装置の認証方法であって、
前記アドホックネットワークに含まれる複数の通信端末装置の中の互いに信頼関係を確立した所定個数以下の通信端末装置が信頼グループを形成し、
前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置が、前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれに隣接する前記信頼グループに属さない通信端末装置の情報を共有し合う
ことを特徴とする通信端末装置の認証方法。
【請求項２】
前記所定個数以下の通信端末装置が信頼グループを形成する過程は、前記アドホックネットワークに含まれる複数の通信端末装置が、隣接する通信端末装置との間で認証を行うことによって、互いに信頼できる通信端末装置であるか否かを確かめ合い、信頼できる通信端末装置であることを確認できた場合に、信頼できる所定個数以下の通信端末装置を含む前記信頼グループを形成する過程である
ことを特徴とする請求項１に記載の通信端末装置の認証方法。
【請求項３】
前記所定個数以下の通信端末装置が信頼グループを形成する過程において、前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれが、前記信頼グループに固有のグループＩＤ情報を保持する
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の通信端末装置の認証方法。
【請求項４】
前記信頼グループが、前記信頼グループに属さない認証相手の通信端末装置、又は、前記信頼グループ以外の認証相手の信頼グループとの間に、信頼関係が末検証の隣接関係を複数有する場合に、前記認証相手の通信端末装置、又は、前記認証相手の信頼グループとの認証を、前記信頼グループ内のいずれかの通信端末装置に実行させる
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の通信端末装置の認証方法。
【請求項５】
前記認証相手の通信端末装置、又は、前記認証相手の信頼グループとの認証に際し、前記信頼グループが、前記信頼グループを形成する通信端末装置の個数以下の認証に同時に参加する
ことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の通信端末装置の認証方法。
【請求項６】
前記認証相手の通信端末装置、又は、前記認証相手の信頼グループとの認証に際し、前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれが、異なる認証相手の通信端末装置、又は、認証相手の信頼グループとの認証を実行する
ことを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の通信端末装置の認証方法。
【請求項７】
アドホックネットワークの一部となる機能を有する通信端末装置であって、
前記アドホックネットワークに含まれる複数の通信端末装置の中の信頼できる通信端末装置であって隣接する他の通信端末装置と共に、互いに信頼関係を確立した所定個数以下の通信端末装置を含む信頼グループを形成する手段と、
前記信頼グループ内の他の通信端末装置と共に、情報を共有し合う手段と
を有することを特徴とする通信端末装置。
【請求項８】
前記信頼グループを形成する手段が、隣接する他の通信端末装置との間で認証を行うことによって、互いに信頼できる通信端末装置であるか否かを確かめ合い、信頼できる通信端末装置であることを確認できた場合に、信頼グループを形成することを特徴とする請求項７に記載の通信端末装置。
【請求項９】
前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれが、前記信頼グループに固有のグループＩＤ情報を保持する手段を有することを特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項１０】
前記信頼グループが、前記信頼グループに属さない認証相手の通信端末装置、又は、前記信頼グループ以外の認証相手の信頼グループとの間に、信頼関係が末検証の隣接関係を複数有する場合に、前記認証相手の通信端末装置、又は、前記認証相手の信頼グループとの認証を、前記信頼グループ内のいずれかの通信端末装置に依頼するか又は前記信頼グループ内の他の通信端末装置から依頼される手段と
を有することを特徴とする請求項７から９までのいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項１１】
前記認証を依頼し又は依頼される手段が、前記認証相手の通信端末装置、又は、前記認証相手の信頼グループとの認証に際し、前記信頼グループが、前記信頼グループを形成する通信端末装置の個数以下の認証に同時に参加するように、前記認証を依頼し又は依頼されることを特徴とする請求項７から１０までのいずれかに記載の通信端末装置。
【請求項１２】
前記認証を依頼し又は依頼される手段が、前記認証相手の通信端末装置、又は、前記認証相手の信頼グループとの認証に際し、前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれが、異なる認証相手の通信端末装置、又は、認証相手の信頼グループとの認証を実行するように、前記認証を依頼し又は依頼されることを特徴とする請求項７から１１までのいずれかに記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドホックネットワーク（Ａｄ  Ｈｏｃ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）における通信端末装置の認証プロトコルに関し、特に、この認証プロトコルを用いた通信端末装置の認証方法、及び、この認証方法を実行する通信端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワークは、複数の通信端末装置（以下「端末」ともいう。）によって、必要に応じて一時的に構築される通信ネットワークである。アドホックネットワークを形成する端末には、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（個人用情報端末：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯電話等のような携帯型情報端末機器だけではなく、通信機能を備えた家電製品等のような他の電気機器も含まれる。アドホックネットワークには、ネットワーク全体を集中管理する端末が存在しない。アドホックネットワークでは、ある端末が、他の端末をあたかもサーバのように経由して、目的とする端末と通信する通信形態（即ち、マルチホップ通信）を採用している。アドホックネットワークでは、端末間の情報交換は、自由度の高い無線通信によって行われることが多く、固定のインフラストラクチャー（設備基盤）が不要なので、ネットワークの構築に要するコストが低く、ネットワークの構築条件に制約が少ない（即ち、柔軟性に富む）といった利点がある。
【０００３】
しかし、その高い自由度が故に、アドホックネットワークには様々な端末が混在している可能性がある。図１に示されるように、送信端末１と最終的な受信端末３とが、中間の受信端末２を経由してマルチホップ通信する場合には、事前に、中間の受信端末２が信頼できる端末であることを確認する必要がある。この確認には、チャレンジ／レスポンス方式と呼ばれる認証方式を使うことができる。チャレンジ／レスポンス方式では、送信端末１が中間の受信端末２（認証相手）にチャレンジ（毎回変わる値）を送り、中間の受信端末２が受信したチャレンジと予め共有している秘密情報（公開鍵）に基づく演算を実行し、演算結果をレスポンスとして送信端末１に送る。また、送信端末１は、中間の受信端末２と同一の演算を実行し、送信端末１自身の演算結果とレスポンスの演算結果とを照合し、演算結果が一致する場合には認証成立（即ち、信頼できる）と判断し、演算結果が一致しない場合には認証不成立（即ち、信頼できない）と判断する。
【０００４】
また、特許文献１には、認証プログラムを一定の関係を有する端末に予め配布しておき、認証相手の端末に同一の認証プログラムが存在するかどうかを確認することにより認証を行う手法が提案されている。
【０００５】
さらにまた、特許文献２には、アドホックネットワークにおいて信頼グループを形成する場合が示されている。この文献には、信頼グループに属するノード（端末）と、信頼グループに属さない候補ノードとの検証に際して、信頼グループにおけるノードの信頼できる鍵すべてを含む署名済みメッセージを候補ノードに送り、候補ノードの公開鍵に署名し、署名付き鍵を含むメッセージを信頼グループにおける他のノードのすべてに送る方法が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１３２３６６号公報（段落００３２、００４８）
【特許文献２】特表２００３−５１３５１３号公報（段落００１８〜００２３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、膨大な数の端末によって形成される大規模なアドホックネットワークにおいて、任意の端末がアドホックネットワークを形成するすべての端末についての公開鍵（特許文献１においては、認証プログラム）を保持する方法は、任意の端末のメモリ負荷が大きくなり過ぎるので、現実的な方法ではない。
【０００８】
また、信頼グループを形成するすべてのノード（端末）に公開鍵情報を送る認証プロトコルを用いた特許文献２の場合には、信頼グループを形成する端末の数が増加するにつれて、認証時間が増え、また、通信コストが増大するという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、アドホックネットワークにおいて隣接する通信端末装置の認証を効率良く実行することができる通信端末装置の認証方法及びこの方法を実行する通信端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の通信端末装置の認証方法は、複数の通信端末装置を含むアドホックネットワークにおいて、隣接する通信端末装置が信頼できる通信端末装置であるか否かについての情報を得る方法であって、前記アドホックネットワークに含まれる複数の通信端末装置の中の互いに信頼関係を確立した所定個数以下の通信端末装置が信頼グループを形成し、前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置が、前記信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれに隣接する前記信頼グループに属さない通信端末装置の情報を共有し合うものである。
【００１１】
また、本発明の通信端末装置は、アドホックネットワークの一部となる機能を有する通信端末装置であって、前記アドホックネットワークに含まれる複数の通信端末装置の中の信頼できる通信端末装置であって隣接する他の通信端末装置と共に、互いに信頼関係を確立した所定個数以下の通信端末装置を含む信頼グループを形成する手段と、前記信頼グループ内の他の通信端末装置と共に、情報を共有し合う手段とを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、所定個数以下の通信端末装置が信頼グループを形成し、信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置が、信頼グループを形成する所定個数以下の通信端末装置のそれぞれに隣接する前記信頼グループに属さない通信端末装置の情報を共有し合うので、手動で築かなければならない信頼関係の数を減らすことができ、隣接する通信端末装置との信頼関係を効率良く得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図２及び図３は、本発明の第１の実施形態に係る通信端末装置（端末）の認証方法を説明するための概念図である。図２及び図３は、１０個の端末がアドホックネットワーク（ネットワーク通信システム）を形成している例を示している。図２及び図３において、実線の丸で描かれている構成は、端末を示し、丸内に表示されている数値（‘００１’〜‘０１０’）は、その端末の端末ＩＤ（識別子）情報を示している。また、図２及び図３において、端末間を繋ぐ線は、端末間の隣接関係（即ち、１ホップしか離れていない端末間の関係）を示している。さらに、図２及び図３において、両方向矢印を持つ線は、端末間の認証が成立している場合（即ち、信頼できる場合）を示し、Ｘ（クロス）印が備えられた線は、認証関係が不成立の場合（即ち、信頼できない場合）を示している。さらにまた、図２及び図３において、両方向矢印及びＸ印のいずれをも持たない直線は、認証を実行していない隣接関係（即ち、未検証）を示す。ここで、「ある端末に隣接する端末」とは、ある端末から１ホップしか離れていない他の端末を意味する。さらにまた、図２及び図３において、破線で囲われた構成ＲＧ１〜ＲＧ４は、信頼関係を共有するグループ（信頼グループ）を示す。なお、以下の説明においては、端末ＩＤ情報‘ｘｘｘ’（ｘ＝０，１，…，９）を持つ端末を、端末‘ｘｘｘ’とも表記する。
【００１４】
図２に示されるように、第１の実施形態においては、互いに隣接する端末は認証を行い、相互に認証が成立すると信頼グループを形成する。第１の実施形態において、信頼グループの形成は、各端末が認証プロトコルが開始してから終了するまでの間で、１度のみ（即ち、他の１個の端末との間でのみ）実行される。図２には、互いに認証が成立した４組の端末が示されており、これら４組の端末のそれぞれが信頼グループＲＧ１〜ＲＧ４を構成している。
【００１５】
図３に示されるように、信頼グループ（例えば、信頼グループＲＧ１）を形成している複数の端末（例えば、端末‘００１’と端末‘００２’）は、隣接する端末（例えば、端末‘００１’に隣接する端末‘００３’、及び、端末‘００２’に隣接する端末‘００５’）との認証情報を互いに共有し合う。信頼グループを形成している複数の端末（例えば、信頼グループＲＧ１を形成している端末‘００１’と端末‘００２’）は、隣接する信頼グループ間、又は、信頼グループとこの信頼グループに隣接する端末間（例えば、信頼グループＲＧ１と端末‘００３’との間）で重複する未検証の隣接関係の認証は、信頼グループ内の１つの端末が実行し、この信頼グループ内の他の端末は、それぞれ異なる端末又は異なる信頼グループとの認証を実行する。言い換えれば、図３に示されるように、端末‘００１’と端末‘００２’で形成された信頼グループＲＧ１については、端末‘００１’と端末‘００３’との間、及び、端末‘００２’と端末‘００３’との間に未検証の隣接関係がある。したがって、信頼グループＲＧ１は、端末‘００３’との間に、未検証の隣接関係を２つ持っている。そこで、端末‘００２’と端末‘００３’との間の認証は実行せずに、端末‘００１’と端末‘００３’との間の認証を実行し、端末‘００１’と端末‘００３’との間の検証結果に基づいて、端末‘００２’と端末‘００３’との間の認証の成立又は不成立を判断する。また、端末‘００１’と端末‘００３’との間の認証の実行と同時に、端末‘００２’と端末‘００５’との間の認証を実行する。
【００１６】
図４は、第１の実施形態に係る認証方法を実行する通信端末装置（端末）１００の構成を示す機能ブロック図である。図４に示されるように、端末１００は、隣接端末情報管理部１０１、グループ形成部１０２、自端末ＩＤ管理部１０３、グループＩＤ生成部１０４、グループＩＤ管理部１０５、グループ共有情報管理部１０６、認証実行相手管理部１０７、認証実行相手選定部１０８、認証部１０９、送信部１１０、及び受信部１１１を有している。
【００１７】
また、図５は、第１の実施形態に係る認証方法において、認証が開始されてから、各々の端末が隣接する端末すべてに関して認証情報を得て、認証が終了するまでの、途中段階を示す説明図である。図５は、１６個の端末が４×４の格子状の隣接関係を持つようにアドホックネットワークを形成している例を示している。図５において、実線の丸で描かれている構成は、端末を示し、丸内に表示されている数値（‘００１’〜‘０１６’）は、その端末の端末ＩＤ情報を示している。また、図５において、端末間を繋ぐ線は、端末間の隣接関係を示している。さらに、図５において、両方向矢印を持つ線は、端末間の認証が成立している場合（即ち、信頼できる場合）を示し、Ｘ（クロス）印が備えられた線は、認証関係が不成立の場合（即ち、信頼できない場合）を示している。さらにまた、図５において、両方向矢印及びＸ印のいずれをも持たない直線は、認証を実行していない隣接関係（即ち、未検証）を示す。さらにまた、図５において、破線で囲われた構成は、信頼関係を共有するグループ（信頼グループ）を示し、符号‘Ａ’〜‘Ｆ’は信頼グループが共有する固有のグループＩＤ情報を示している。なお、以下の説明においては、グループＩＤ情報‘ｙ’（ｙは、大文字のアルファベットＡ，Ｂ，Ｃ，…である。）を持つ信頼グループを、信頼グループ‘ｙ’とも表記する。
【００１８】
図４において、隣接端末情報管理部１０１は、受信部１１１から与えられる隣接する端末の情報と、認証部１０９から与えられる認証相手端末の端末ＩＤ情報、及び、その端末又は信頼グループとの認証情報とを受け取り、隣接する端末に関する情報（「隣接端末情報」ともいう。）を記憶し、記憶した隣接端末情報をグループ形成部１０２、グループ共有情報管理部１０６、及び送信部１１０に与える。ここで、「隣接端末情報」には、隣接する端末の端末ＩＤ情報、隣接する端末が属する信頼グループのグループＩＤ情報、隣接する端末の認証情報（認証成立、認証不成立、未検証）が含まれる。例えば、図５における信頼グループ‘Ａ’の端末‘００１’と端末‘００２’が、各々の隣接端末情報管理部１０１に記憶する隣接端末情報は、それぞれ以下の表１及び表２に示されるような内容になる。
【００１９】
【表１】
2005182145.tif 000003
【００２０】
【表２】
2005182145.tif 000004
【００２１】
隣接端末情報は、自端末が他の端末と信頼グループを形成するか否かを決定するために必要となる。また、隣接端末情報は、同じ信頼グループに属する端末が、隣接する端末に関する認証情報を得るために必要となる。また、隣接端末情報は、同じ信頼グループに属する端末が、グループ共有情報を生成するために必要となる。
【００２２】
グループ形成部１０２は、隣接端末情報管理部１０１から与えられる隣接端末情報に基づいて、隣接する端末と共に信頼グループを形成するか否かを決定する。グループ形成部１０２は、信頼グループを形成すると決定した場合には、信頼グループを形成する端末に固有の端末ＩＤ情報を、グループＩＤ生成部１０４に与える。第１の実施形態においては、信頼グループの形成は、隣接する端末との間における信頼関係の有無を検証するための認証プロトコルが開始してから終了するまでの間で１度のみ実行される。ある端末が隣接する端末と共に信頼グループを形成するか否かは、
（１ａ）ある端末と隣接する端末との間において相互に認証が成立している。
（１ｂ）隣接する端末が既に信頼グループを形成していない。
という２つの条件（１ａ）及び（１ｂ）を同時に満たすか否かに基づいて決定する。グループ形成部１０２は、信頼グループを形成する場合には、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報をグループＩＤ生成部１０４へ与える。
【００２３】
自端末ＩＤ管理部１０３は、端末１００自身（自端末）を特定する固有の端末ＩＤ情報（自端末ＩＤ情報）を記憶している。自端末ＩＤ管理部１０３は、記憶している自端末ＩＤ情報を送信部１１０及びグループＩＤ生成部１０４へ与える。自端末ＩＤ情報は、送信部１１０から通信相手の端末に送信される。端末ＩＤ情報は、例えば、各端末に固有の情報であり、ハードウェアに固有の製造番号、ネットワークに接続するためのアドレス、電話番号、又は、それらの組み合わせ等から構成される。図５においては、各端末の端末ＩＤ情報‘００１’〜‘０１６’は、各端末に固有の番号である。
【００２４】
グループＩＤ生成部１０４は、自端末ＩＤ管理部１０３から与えられる自端末ＩＤ情報と、グループ形成部１０２から与えられる信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報又は受信部１１１から与えられる認証成立済みの認証相手端末からの情報とに基づいて、グループＩＤ情報を生成する。グループＩＤ生成部１０４は、生成したグループＩＤ情報をグループＩＤ管理部１０５に与える。グループＩＤ情報は、信頼グループを形成するすべての端末の端末ＩＤ情報に基づいて生成される。例えば、端末ＩＤ情報‘００１’を持つ端末と端末ＩＤ情報‘００２’を持つ端末とから形成される信頼グループの場合には、端末ＩＤ情報‘００１’と‘００２’を結合することによって、グループＩＤ情報‘００１００２’（又は、‘００２００１’）を生成する。グループＩＤ情報は、信頼グループに固有のＩＤ情報である。グループＩＤ情報の生成は、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報を入力とする何らかの関数の形で与えてもよい。ただし、グループＩＤ情報は、他の信頼グループのグループＩＤ情報と重複しないようにグループＩＤ情報を生成する必要がある。また、グループＩＤ情報は、同じ信頼グループに属する端末間で共通である必要がある。例えば、グループＩＤ情報の生成に際して、端末ＩＤ情報‘００１’を持つ端末と端末ＩＤ情報‘００２’を持つ端末から形成されるグループＩＤ情報は、値の大きい端末ＩＤ情報を先に、値の小さい端末ＩＤ情報を後に並べることによって‘００２００１’とする生成規則を採用してもよい。また、グループＩＤ情報の生成に際して、信頼グループを形成することを決定した端末からグループＩＤ情報を与えられてもよい。
【００２５】
グループＩＤ管理部１０５は、グループＩＤ生成部１０４から与えられたグループＩＤ情報を記憶しており、グループＩＤ情報を送信部１１０へ与える。グループＩＤ情報は、通信相手の端末が、自端末がどの信頼グループに属しているか、また、自端末が信頼グループを形成しているか否かを特定するために必要となる。グループＩＤ情報は、自端末が属する信頼グループの端末との間で共通のものであり、信頼グループに固有のＩＤ情報である。例えば、図５においては、‘Ａ’から‘Ｈ’までがグループＩＤ情報であり、同じ信頼グループに属する各端末が共通に持つ情報である。
【００２６】
グループ共有情報管理部１０６は、隣接端末情報管理部１０１から与えられる自端末が隣接する端末に関する情報（「自端末の隣接端末情報」ともいう。）と、受信部１１１から与えられる同じ信頼グループに属する端末に隣接する端末に関する情報とに基づいて、信頼グループが隣接する端末に関する情報（「信頼グループの隣接端末情報」ともいう。）を管理及び記憶する。グループ共有情報管理部１０６は、信頼グループの隣接端末情報を認証実行相手管理部１０７に与える。「信頼グループの隣接端末情報」とは、同じ信頼グループに属するすべての端末が、自グループ以外に隣接する端末に関して保持する情報であり、端末ＩＤ情報、グループＩＤ情報、認証情報（認証成立、認証不成立、未検証）、自グループとの隣接数、隣接関係にある自グループの端末の端末ＩＤ情報を含む。例えば、図５に示される信頼グループ‘Ａ’の場合には、信頼グループが隣接する端末に関する情報は、表３に示すようなものになる。表３に示される情報は、信頼グループ‘Ａ’に属する端末‘００１’と端末‘００２’が保持する情報（表１及び表２に示される情報）を互いに共有し合い、整理した情報である。
【００２７】
【表３】
2005182145.tif 000005
【００２８】
自端末が信頼グループに属していない場合には、グループ共有情報管理部１０６で記憶している情報は、隣接端末情報管理部１０１で記憶している情報とほぼ同一となり、自グループとの隣接端末数が１であり、隣接関係にある自グループの端末の端末ＩＤ情報が自端末の端末ＩＤ情報となる。
【００２９】
認証実行相手管理部１０７は、グループ共有情報管理部１０６から与えられた、信頼グループの隣接端末情報に基づいて、信頼グループが隣接する未検証の端末又は信頼グループに対して自端末と同じ信頼グループ（自グループ）のどの端末が認証を担当するかを整理することにより、自端末が次に認証相手とする端末の候補リストを生成する。認証実行相手管理部１０７は、生成した次の認証相手の端末の候補リストを認証実行相手選定部１０８に与える。認証相手の端末の候補の選定は、信頼グループが隣接するすべての未検証の端末又は信頼グループについて、自グループに属する端末の認証相手の候補と、自端末の認証相手の候補とが同一にならないように行う。例えば、図５の信頼グループ‘Ａ’の場合には、以下の表４のように、認証相手端末の候補が選定される。
【００３０】
【表４】
2005182145.tif 000006
【００３１】
例外として、自グループ内の複数の端末が、同一の端末又は同一の信頼グループを認証候補とする場合もある。自端末が信頼グループに属していない場合には、未検証の隣接する端末すべてが、次の認証相手の候補となる。認証を実行する端末の候補リストは、認証候補端末の端末ＩＤ情報及びグループＩＤ情報から構成される。例えば、図５に示す信頼グループ‘Ａ’の場合で説明すると、信頼グループ‘Ａ’に属する端末‘００１’と端末‘００２’は、表３に示すようなグループ共有情報から、信頼グループ‘Ｅ’、‘Ｇ’、‘Ｆ’と未検証であることがわかる。また、信頼グループ‘Ａ’と信頼グループ‘Ｅ’との間では、未検証の隣接関係が、端末‘００５’と端末‘００１’、及び、端末‘００６’と端末‘００２’というように、２つ存在する。したがって、信頼グループ‘Ａ’と信頼グループ‘Ｅ’との間では、隣接関係が重複している。このような場合には、先ず始めに、自グループとの隣接端末数が１である、信頼グループ‘Ｇ’と‘Ｆ’は隣接する自グループの端末‘００２’が認証を担当することを決定する。この時点で、残る信頼グループ‘Ｅ’との認証は、自グループの端末‘００１’と端末‘００２’の両方が隣接するが、すでに認証を担当することが決まっている端末の数が、それぞれ０個と２個であるので、信頼グループ‘Ｅ’との認証はすでに認証を担当する端末の数が少ない、端末‘００１’が担当することを決定する。以上の整理情報より、端末‘００１’と端末‘００２’は、それぞれ表５と表６に示すような、認証相手候補の端末の端末ＩＤ情報とグループＩＤ情報が記された候補リストを生成する。
【００３２】
【表５】
2005182145.tif 000007
【００３３】
【表６】
2005182145.tif 000008
【００３４】
認証実行相手選定部１０８は、認証実行相手管理部１０７から与えられた、自端末が次に認証を行う端末の候補リストの中から、認証要求メッセージ、又は、認証要求受理メッセージ若しくは認証要求拒否メッセージを生成し、次に認証を実行する端末を決定する。認証実行相手選定部１０８は、次に認証を実行すると決定した認証相手端末の端末ＩＤ情報とグループＩＤ情報を、認証部１０９へ与える。
【００３５】
認証相手端末の決定には、２通りの方法がある。第１の方法は、認証実行相手選定部１０８が認証要求メッセージを生成し、生成された認証要求メッセージを送信部１１０へ与え、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを受信部１１１から受け取る方法である。この場合、自端末は候補リストの中から認証相手端末を選び、認証要求メッセージを生成して、送信部１１０へ与える。認証要求メッセージには、自端末の情報が付加される。例えば、認証要求メッセージには、自端末が持つ認証を行う端末の候補リストから、候補端末の総数が付加される。図５の信頼グループ‘Ａ’の場合には、端末‘００１’は、認証候補端末の総数が１であるので、１という情報が認証要求メッセージに付加される。また、端末‘００２’は、認証候補端末の総数が２であるので、２という情報が認証要求メッセージに付加される。候補リストの中から認証要求を送信する認証相手端末を選ぶ方法は、候補リストの上に位置するものから順に選んでもよいし、端末ＩＤ情報の大小に基づく順番で選んでもよい。なお、自端末が信頼グループに属していない場合には、同様に信頼グループに属していない端末を認証相手として優先的に選択する。
【００３６】
認証相手端末の決定における第２の方法は、受信部１１１から与えられた認証要求メッセージに基づいて、認証実行相手を選別し、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを生成して送信部１１０へ与える方法である。この場合、自端末は、受信部１１１から与えられた認証要求メッセージの送信端末が候補リストに含まれているか否かに基づいて、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを生成し、送信部１１０に与える。候補リストに含まれている複数の端末から認証要求メッセージを受けた場合には、認証要求メッセージに付加されている送信端末の情報に基づいて優先度を決め、優先度の一番高い端末に認証要求受理メッセージを、その他の端末に認証要求拒否メッセージを与える。例えば、図５において、信頼グループ‘Ｇ’の端末‘０１０’が、信頼グループ‘Ａ’の端末‘００２’から認証候補端末の総数２という情報と共に認証要求メッセージを受信し、また、信頼グループ‘Ｃ’の端末‘０１１’から認証候補端末の総数３という情報と共に認証要求メッセージを受信して、かつ、両方の端末とも認証相手候補リストに含まれている場合を考える。この場合には、認証候補要求の総数が少ない信頼グループ‘Ａ’の端末‘００２’に認証要求受理メッセージを返し、信頼グループ‘Ｃ’の端末‘０１１’に認証要求拒否メッセージを返す。さらに、優先度が同一の場合には、先に認証要求メッセージを受信した端末に認証要求受理メッセージを返してもよいし、端末ＩＤ情報の大小に基づいて認証要求受理メッセージを返す端末を選んでもよい。自端末が信頼グループに属していない場合には、同様に信頼グループに属していない端末からの認証要求を優先的に選択する。認証実行相手選定部１０８が認証要求メッセージと認証要求受理メッセージを生成するのは、認証実行相手管理部１０７から認証相手の候補リストを受けてから、認証相手端末の端末ＩＤ情報を認証部１０９へ与えるまでの期間に限定されており、それ以外の期間は、認証要求メッセージを生成せず、受信部１１１から受けた認証要求メッセージに対しては、認証要求拒否メッセージを送信部１１０へ与える。
【００３７】
認証部１０９は、認証実行相手選定部１０８から端末ＩＤ情報及びグループＩＤ情報を受け取り、その端末ＩＤ情報を持つ端末と認証を実行する。また、認証部１０９は、認証を実行することによって得られた認証結果及び認証相手端末の端末ＩＤ情報を隣接端末情報管理部１０１に与える。また、認証部１０９は、認証の実行にあたり、認証を行うために必要な情報を送信部１１０へ与え、求める情報を受信部１１１から受け取る。認証相手端末の認証方法としては、共通鍵を用いるチャレンジ／レスポンス方式を用いることができる。また、認証相手端末の認証方法としては、上記特許文献１に示されるように、認証プログラムを一定の関係を有する端末（自端末と認証相手の端末）に予め配布しておき、認証相手の端末に同一の認証プログラムが存在するかどうかを確認することにより認証を行う手法を採用してもよい。
【００３８】
認証相手端末の認証方法として、共通鍵と一方向性関数を用いたチャレンジ／レスポンス方式を用いる場合には、認証部１０９の機能ブロック図は、例えば、図６のようになる。この場合には、図６に示されるように、認証部１０９は、認証相手端末ＩＤ情報管理部２０１、接続制御部２０２、乱数生成部２０３、乱数管理部２０４、秘密情報管理部２０５、一方向性関数演算部２０６、及び演算結果比較部２０７を有する。
【００３９】
認証相手端末ＩＤ情報管理部２０１は、認証実行相手選定部１０８から与えられる、認証を実行する認証相手端末の端末ＩＤ情報及びグループＩＤ情報を記憶する。認証相手端末ＩＤ情報管理部２０１は、認証相手端末の端末ＩＤ情報及びグループＩＤ情報を接続制御部２０２及び隣接端末情報管理部１０１へ与える。認証相手端末の端末ＩＤ情報及びグループＩＤ情報は、認証を実行するにあたり認証相手端末と接続を確立するために必要であり、また、認証部１０９で得られた認証結果を隣接端末情報管理部１０１へ与えるにあたり、認証を行った認証相手端末を特定するために必要である。
【００４０】
接続制御部２０２は、認証相手端末ＩＤ情報管理部２０１から与えられるＩＤ情報を持つ端末と接続を確立し、認証を実行するために必要な情報を制御する。接続制御部２０２は、受信部１１１から与えられるチャレンジ要求メッセージを乱数生成部２０３へ与え、乱数情報を乱数管理部２０４へ与え、演算結果情報を演算結果比較部２０７へ与える。また、接続制御部２０２は、乱数管理部２０４から与えられる乱数情報を送信部１１０へ与え、一方向性関数演算部２０６から与えられる演算結果情報を送信部１１０へ与える。接続制御部２０２は、認証相手端末との接続を要求するにあたり、チャレンジ要求メッセージを生成する。接続制御部２０２における送受信メッセージの制御としては、次の２通りの方法が考えられる。第１の方法は、認証相手端末ＩＤ情報管理部２０１から与えられるＩＤ情報を持つ端末に対して先にチャレンジ要求メッセージを送信した場合であり、この場合には、認証相手端末から与えられた乱数情報を乱数管理部２０４へ与え、一方向性関数演算部２０６から与えられた演算結果情報を認証相手端末へ送信する方法である。第２の方法は、チャレンジ要求メッセージを受信した場合の方法であり、この場合には、乱数生成部２０３へチャレンジ要求メッセージを与え、乱数管理部２０４から与えられた乱数情報を認証相手端末へ送信し、認証相手端末から与えられた演算結果情報を演算結果比較部２０７へ与える。
【００４１】
乱数生成部２０３は、接続制御部２０２から与えられるチャレンジ要求メッセージを受けて、乱数情報を生成する。乱数生成部２０３は、生成した乱数情報を乱数管理部２０４へ与える。乱数管理部２０４は、乱数生成部２０３から与えられる乱数情報を記憶する。乱数管理部２０４は、記憶した乱数情報を一方向性関数演算部２０６及び接続制御部２０２へ与える。また、乱数管理部２０４を、接続制御部２０２から与えられる乱数情報を記憶し、記憶した乱数情報を一方向性関数演算部２０６へ与えるように構成することもできる。
【００４２】
秘密情報管理部２０５は、信頼関係を共有できる端末間で共通な情報を、予め秘密に与えられ、秘密に保持（記憶）する。秘密情報管理部２０５は、記憶する秘密情報を一方向性関数演算部２０６へ与える。
【００４３】
一方向性関数演算部２０６は、秘密情報管理部２０５から与えられる信頼関係を共有できる端末に共通の秘密情報と、乱数管理部２０４から与えられる乱数情報とを入力として、演算計算を行う。一方向性関数演算部２０６は、得られた演算結果情報を演算結果比較部２０７及び接続制御部２０２へ与える。ここで、「一方向性関数」とは、出力する演算結果情報から、その入力情報を推定するのが困難な関数である。
【００４４】
演算結果比較部２０７は、一方向性関数演算部２０６から与えられる演算結果情報と、受信部１１１から与えられる演算結果とを比較し、両者が一致するか否かを判断する。演算結果比較部２０７は、一方向性関数演算部２０６から与えられる演算結果と、受信部１１１から与えられる演算結果とが一致する場合には、認証成立（即ち、信頼できる）の情報を隣接端末情報管理部１０１へ与え、一致しない場合には、認証不成立（即ち、信頼できない）の情報を隣接端末情報管理部１０１へ与える。
【００４５】
送信部１１０は、隣接端末情報管理部１０１から与えられた自端末が隣接する端末に関する情報（自端末の隣接端末情報）と、自端末ＩＤ管理部１０３から与えられた自端末ＩＤ情報と、グループＩＤ管理部１０５から与えられたグループＩＤ情報と、認証実行相手選定から与えられた認証要求メッセージと、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージと、認証部１０９から与えられた認証実行に伴うメッセージとを、指定された認証相手端末に送信する。
【００４６】
受信部１１１は、自端末以外の端末から受信する、グループＩＤ情報をグループＩＤ生成部１０４に、端末ＩＤ情報及びグループＩＤ情報を隣接端末情報管理部１０１に、同じ信頼グループに属する端末の隣接する端末に関する情報をグループ共有情報管理部１０６に、認証要求メッセージと認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージとを認証実行相手選定部１０８に、認証実行に伴うメッセージを認証部１０９に与える。
【００４７】
図７は、本発明の第１の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。アドホックネットワークを形成する端末が、認証を開始してから隣接する端末に関して認証情報を得るまでの過程をフローチャートを参照しながら説明する。
【００４８】
まず、認証プロトコルを開始した各端末は、隣接端末情報管理部１０１に記憶されている隣接する端末に関する情報を参照し、隣接する端末に未検証の端末が存在するか否かを調べる（ステップＳ３０１）。
【００４９】
隣接する端末に未検証の端末が存在しなければ、認証プロトコルは終了する。隣接する端末に未検証の端末が存在すれば、次に認証を行う認証相手端末の候補リストを作成する（ステップＳ３０２）。この過程は、図４の認証実行相手管理部１０７における動作に相当する。信頼グループを形成せず単独で存在する端末は、未検証の隣接する端末のすべてが次の認証相手端末の候補となる。信頼グループを形成する端末は、グループ共有情報に基づいて、次の認証相手端末の候補リストを作成する。このステップＳ３０２において、信頼グループを形成する端末が認証相手候補端末を選定する動作は、以下のステップＳ１１からステップＳ１５までのように行われる。
（ステップＳ１１）信頼グループに属する端末は、グループ共有情報管理部１０６から与えられるグループ共有情報のうち、未検証の端末を参照する。
（ステップＳ１２）自グループとの隣接数が１である未検証の端末との認証は、その未検証の端末に隣接する自グループ内の端末が担当する。この時点で、認証担当が決定していない未検証の端末は、自グループの複数の端末と、未検証の隣接関係が重複している端末又は信頼グループである。その端末又は信頼グループを、候補Ｘとする。
（ステップＳ１３）候補Ｘと隣接する自グループの端末の中で、候補Ｘ以外で既に認証担当となっている端末の総数が最も少ない端末が、候補Ｘとの認証を担当する。もしも既に認証担当となっている端末の総数が最も少ない端末が複数存在する場合には、次のステップＳ１４に進む。
（ステップＳ１４）候補Ｘと隣接する自グループの端末の中で、候補Ｘとの隣接数が最も多い端末が、候補Ｘとの認証を担当する。これは、候補Ｘから認証要求メッセージを受けた場合に、認証要求受理メッセージを返信する確率が高くなるためである。もしも候補Ｘとの隣接数が最も多い端末が複数存在する場合には、次のステップＳ１５に進む。
（ステップＳ１５）候補Ｘとの認証担当は、例えば、端末ＩＤ情報の大小等に基づいて決定する。以上のステップＳ１１〜Ｓ１５の過程を経て、信頼グループ内の各端末は次の認証相手端末の候補を決定し、認証相手端末の候補リストを生成する。
【００５０】
次に、認証相手端末を決定する（ステップＳ３０３）。この過程は、図４の認証実行相手選定部１０８における動作に相当する。認証相手端末の決定過程には、２通りの方法がある。第１の方法は、認証相手候補リストの中から認証相手端末を選び、認証要求メッセージを生成して認証相手端末へ送信し、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを認証相手端末から受け取る方法である。認証要求拒否メッセージを受信した場合には、候補リストの中から他の端末を選び、認証要求メッセージを送信する。第２の方法は、自端末が、隣接する端末から認証要求メッセージを受けて、自端末の持つ認証相手候補リストに基づいて、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを生成し、隣接する端末に送信する方法である。
【００５１】
認証相手端末が決定すると、認証実行に移る（ステップＳ３０４）。この過程は、図４の認証部１０９における動作に相当する。認証相手端末の認証方法としては、共通鍵を用いるチャレンジ／レスポンス方式を採用することができる。また、認証相手端末の認証方法としては、上記特許文献１に開示されているように、対象端末に検証側端末と同一の認証プログラムが実行されているか否かに基づいて認証する方法を採用してもよい。ここで用いられる認証方式は、端末間で相互認証を確立できる認証方式である。
【００５２】
次に、得られた認証情報を保持する（ステップＳ３０５）。この過程は、図４の隣接端末情報管理部１０１が認証部１０９で得られた認証相手端末の端末ＩＤ情報とその認証結果情報を記憶する動作に相当する。認証相手端末が信頼グループを形成している場合には、その認証相手との認証結果情報を、認証相手と同じ信頼グループに属するすべての隣接する端末との認証情報に適用する。
【００５３】
次に、グループ形成過程に移る（ステップＳ３０６）。この過程は、図４のグループ形成部１０２における動作に相当する。第１の実施形態においては、信頼グループの形成は認証プロトコルが開始してから終了するまでの間で１度のみである。よって、既に信頼グループを形成する端末は、無条件にステップＳ３０９へ進む。信頼グループを形成するか否かは、自端末に、認証が成立しており、かつ、信頼グループを形成していないという条件を満たす隣接する端末が存在しているか否かに基づいて決定する。
【００５４】
信頼グループを形成することが決定されると、信頼グループを形成する端末はグループＩＤ情報を生成する（ステップＳ３０７）。この過程は、図４のグループＩＤ生成部１０４における動作に相当する。グループＩＤ情報は、信頼グループを形成するすべての端末の端末ＩＤ情報に基づいて生成される。グループＩＤ情報の生成は、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報を繋いだ形にしてもよいし、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報を入力とする何らかの関数の形で与えてもよい。ただし、他の信頼グループと重複しないようなグループＩＤ生成方法を用いる必要がある。また、グループＩＤ情報は同じ信頼グループに属する端末間で共通である必要がある。なお、各端末が共通のグループＩＤ情報を生成するように予め規則を設けていてもよいし、グループＩＤ情報を生成した端末から、信頼グループを形成する端末にグループＩＤ情報を与えてもよい。
【００５５】
次に、生成されたグループＩＤ情報を隣接する端末にマルチキャストする（ステップＳ３０８）。この過程は、図４のグループＩＤ管理部１０５における動作に相当する。隣接する端末は、自端末が信頼グループを形成したことを知らせる情報、及び、形成された信頼グループのグループＩＤ情報を受け取り、隣接端末情報管理部１０１に記憶する。
【００５６】
次に、グループ共有情報管理部１０６に記憶されているグループ共有情報を更新する（ステップＳ３０９）。信頼グループを形成せず単独で存在する端末は、隣接する端末に関する情報の更新に伴い、グループ共有情報を更新する。信頼グループを形成する端末は、互いに隣接端末情報管理部１０１に記憶されている隣接する端末に関する情報を共有し合い、グループ共有情報を更新する。以上の過程を経た後、処理は、再びステップＳ３０１に戻る。
【００５７】
第１の実施形態においては、アドホックネットワークを形成する各端末は、隣接する端末のみに関する認証成立又は認証不成立の情報を保持する。このような手法は、膨大な数の端末で構成される大規模なアドホックネットワーク等のように、ネットワーク全体像を把握できていない場合に、有効な手法である。
【００５８】
また、第１の実施形態においては、隣接する端末が信頼できる端末であるか否かを把握しておくことにより、よりセキュア（安全）なマルチホップ通信を実現させることができる。
【００５９】
さらにまた、第１の実施形態においては、隣接する端末との認証に成功し、その端末と信頼グループを形成して情報を共有し合うことにより、隣接する信頼グループ間、又は、信頼グループとこの信頼グループに隣接する端末間で、重複している未検証の隣接関係を１個の端末に認証依頼することが可能になるので、認証を実行する回数を減らすことができる。
【００６０】
また、同じ信頼グループに属する端末間で情報を共有し合うことにより、信頼グループに属する端末の数に等しい数の認証に参加することができ（即ち、並行して複数の認証プロセスを実行でき）、隣接する端末との認証情報を効率良く得ることができる。
【００６１】
図８は、６個の通信端末装置がアドホックネットワークを形成している場合を示す概念図である。また、図９は、図８のアドホックネットワークにおける従来の認証方法を説明するための概念図である。さらにまた、図１０は、図８のアドホックネットワークにおける第１の実施形態に係る認証方法を説明するための概念図である。
【００６２】
例えば、図８に示されるような６個の端末‘００１’〜‘００６’がアドホックネットワークを形成している場合、未検証の隣接関係の数（直線の数）は８である。各端末が隣接するすべての未検証の端末に関して認証情報を得るためには、図９に示されるように、８回の相互認証を４段階（図９に、ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３，ＳＴ４で示す）に分けて行う必要がある。それに対して、図１０の例においては、１段階目の相互認証に成功することにより信頼グループを生成している。このように信頼グループを生成して信頼グループ内のメンバ間で隣接する端末に関する情報を共有すると、図１０の例においては、端末‘００１’と端末‘００４’間、端末‘００２’と端末‘００３’間、端末‘００２’と端末‘００４’間の未検証の隣接関係は、端末‘００１’と端末‘００３’間の認証により得て、それと同時に、端末‘００２’と端末‘００４’は、それぞれ端末‘００５’と端末‘００６’と認証を行うことができる。よって、各端末が隣接するすべての未検証の端末に関する認証情報は、５回の相互認証を２段階（図１０にＳＴ１１，ＳＴ１２で示す）に分けて行うことにより得ることができる。このように、隣接する端末との相互認証が成立し、信頼グループを生成して情報を共有し合うことにより、手動で行う認証回数を減らすことができ、隣接する端末との認証情報を効率良く得ることができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
第１の実施形態においては、信頼グループを形成する端末の数は、認証方式（認証に加わる端末の数）に基づいて決定していた。これに対し、第２の実施形態においては、信頼グループを形成する端末の数に幅を持たせ、信頼グループと端末間、又は、信頼グループ相互間に相互認証が確立した場合に、信頼グループに、新たな端末又は新たな信頼グループが加わることを許している。
【００６４】
図１１及び図１２は、本発明の第２の実施形態に係る通信端末装置（端末）の認証方法を説明するための概念図である。図１１及び図１２は、１０個の端末がアドホックネットワーク（ネットワーク通信システム）を形成している例を示している。図１１及び図１２において、実線の丸で描かれている構成は、端末を示し、丸内に表示されている数値（‘００１’〜‘０１０’）は、その端末の端末ＩＤ（識別子）情報を示している。また、図１１及び図１２において、端末間を繋ぐ線は、端末間の隣接関係（即ち、１ホップしか離れていない端末間の関係）を示している。さらに、図１１及び図１２において、両方向矢印を持つ線は、端末間の認証が成立している場合（即ち、信頼できる場合）を示し、Ｘ（クロス）印が備えられた線は、認証関係が不成立の場合（即ち、信頼できない場合）を示している。さらにまた、図１１及び図１２において、両方向矢印及びＸ印のいずれをも持たない直線は、認証を実行していない隣接関係（即ち、未検証）を示す。ここで、「ある端末に隣接する端末」とは、ある端末から１ホップしか離れていない他の端末を意味する。さらにまた、図１１及び図１２において、破線で囲われた構成ＲＧ１〜ＲＧ４、ＲＧ１１〜ＲＧ１３は、信頼関係を共有するグループ（信頼グループ）を示す。
【００６５】
第２の実施形態においては、例えば、図２に示されるアドホックネットワークにおいて、さらに認証プロトコルを実行させ、図１１に示されるような新たな相互認証を確率し、その結果、図１２に示されるような、新たな信頼グループＲＧ１１〜ＲＧ１３を形成する。より具体的に言えば、第２の実施形態においては、例えば、図２に示されるアドホックネットワークおいて、端末‘００１’と端末‘００２’によって形成される信頼グループＲＧ１が、端末‘００３’との相互認証を確立し、端末‘００７’と端末‘００８’によって形成される信頼グループＲＧ４が、端末‘００４’との相互認証を確立し、端末‘００５’と端末‘０１０’によって形成される信頼グループＲＧ２が、端末‘００６’と端末‘００９’によって形成される信頼グループＲＧ３との相互認証を確立する。この結果、図１１に両方向矢印を持つ直線で示されるような端末間の認証関係が成立する。このとき、図１２に示されるように、より多い端末の数から形成される信頼グループＲＧ１１，ＲＧ１２，ＲＧ１３を形成し、信頼グループＲＧ１１，ＲＧ１２，ＲＧ１３内の各端末が隣接する端末に関する情報を共有し合う。
【００６６】
図１３は、本発明の第２の実施形態に係る認証方法を実行する通信端末装置（端末）４００の構成を示す機能ブロック図である。図１３において、図４に示される構成と同一又は対応する機能を有する構成には、同一の符号を付す。図１３に示されるように、端末４００は、自端末ＩＤ管理部１０３、グループＩＤ生成部１０４、認証実行相手管理部１０７、認証実行相手選定部１０８、認証部１０９、隣接端末情報管理部４０１、グループ形成部４０２、グループ形成端末数管理部４０３、自グループ端末数管理部４０４、グループＩＤ管理部４０５、送信部４０７、及び受信部４０８を有している。以下に、第１の実施形態の端末の構成と異なる構成について説明する。
【００６７】
隣接端末情報管理部４０１は、受信部４０８から与えられる隣接する端末の情報と、認証部１０９から与えられる認証相手端末のＩＤ情報、及び、その端末又はグループとの認証情報とを受け取り、隣接する端末に関する情報を記憶し、隣接する端末に関する情報をグループ形成部４０２、グループ共有情報管理部４０６、及び、送信部４０７に与える。ここで、「隣接する端末に関する情報（隣接端末情報）」とは、隣接する端末の端末ＩＤ情報、隣接する信頼グループのグループＩＤ情報、隣接する信頼グループに属する端末の数、認証情報（認証成立、認証不成立、未検証）を含む。例えば、図１２における信頼グループ‘Ａ’の端末‘００３’が隣接端末情報管理部４０１に記憶する隣接する端末に関する情報とは、表７に示されるような内容になる。
【００６８】
【表７】
2005182145.tif 000009
【００６９】
隣接端末情報は、自端末が他の端末と信頼グループを形成するか否かを判断するために必要となる。また、隣接端末情報は、同じ信頼グループに属する端末が、隣接する端末に関する認証情報を得るために必要となる。また、隣接端末情報は、同じ信頼グループに属する端末が、グループ共有情報を生成するために必要となる。
【００７０】
グループ形成部４０２は、隣接端末情報管理部４０１から与えられる隣接端末情報と、グループＩＤ管理部４０５から与えられる自端末が属する信頼グループのグループＩＤ情報と、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値と、自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数とに基づいて、グループ形成要求メッセージを生成し送信部４０７へ与える。また、グループ形成部４０２は、グループ形成受理メッセージ若しくはグループ形成拒否メッセージを受信部４０８から受け取るか、又は、グループ形成要求メッセージを受信部４０８から受け取り、グループ形成受理メッセージ又はグループ形成拒否メッセージを生成して送信部４０７へ与えることにより、信頼グループを形成するか否かを決定する。グループ形成部４０２は、信頼グループを形成することになった場合には、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報をグループＩＤ生成部１０４へ、信頼グループの端末の総数を自グループ端末数管理部４０４へ与える。
【００７１】
信頼グループを形成するか否かの決定には、２通りの方法がある。第１の方法は、グループ形成部４０２が、グループ形成要求を生成し、送信部４０７へ与え、グループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージを受信部４０８から受け取る方法である。自端末は、以下の条件（２ａ）及び（２ｂ）を満たすときに、グループ形成要求メッセージを隣接する端末に送信する。
（２ａ）自端末には、認証が成立しており、かつ、自端末と異なる信頼グループに属する又は信頼グループを形成していない隣接する端末が存在している。
（２ｂ）自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）と、隣接端末情報管理部４０１から与えられるその隣接する端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）との合計が、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値よりも小さい。
そして、グループ形成要求メッセージを与えた端末から、グループ形成要求受理メッセージを受け取ることにより、信頼グループを形成することを決定し、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報を、グループＩＤ生成部１０４へ与える。
【００７２】
第２の方法は、グループ形成部４０２が、受信部４０８から与えられたグループ形成要求メッセージに対して、グループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージを生成して送信部４０７へ与える方法である。この方法では、自端末は、以下の条件（３ａ）（３ｂ）（３ｃ）を満たすときに、認証要求受理メッセージを生成し、送信部４０７に与える。
（３ａ）自端末は、隣接端末情報管理部４０１から与えられた隣接する端末に関する情報に基づいて、認証要求メッセージの送信端末と認証が成立している。
（３ｂ）認証要求メッセージの送信端末は自端末の属する信頼グループと異なる信頼グループに属しているか、又は、信頼グループに属していない端末である。
（３ｃ）認証要求メッセージの送信端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）と、自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末の属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）との合計が、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値よりも小さい。
上記条件を満たさない場合には、グループ形成部４０２は、認証要求拒否メッセージを生成し、送信部４０７へ与える。グループ形成部４０２は、認証要求受理メッセージを生成する場合には、そのメッセージを送信部４０７へ与えると共に、信頼グループを形成する認証相手端末の端末ＩＤ情報をグループＩＤ生成部１０４へ与える。
【００７３】
グループ形成端末数管理部４０３は、信頼グループを形成する端末の最大数の目安値を記憶する。グループ形成端末数管理部４０３は、信頼グループを形成する端末の最大数の目安値をグループ形成部４０２へ与える。グループ形成端末数管理部４０３で記憶する信頼グループを形成する端末の最大数の目安値は、システムに応じて予め決められた値であり、各端末に共通の値である。この値は、固定された値であってもよく、また、システムの権限者により変更可能な値であってもよい。
【００７４】
自グループ端末数管理部４０４は、グループ形成部４０２から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数と、受信部４０８から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数とに基づいて、自端末が属する信頼グループの端末の総数を記憶する。自グループ端末数管理部４０４は、自端末が属する信頼グループの端末の総数をグループ形成部４０２及び送信部４０７へ与える。自グループ端末数管理部４０４は、その時点で記憶している自端末が属する信頼グループの端末の総数が、受信部４０８から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数に基づいて更新されることで、更新された自端末が属する信頼グループの端末の総数をグループ形成部４０２へ与える。また、自グループ端末数管理部４０４は、その時点で記憶している自端末が属する信頼グループの端末の総数が、グループ形成部４０２から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数に基づいて更新されることにより、更新された自端末が属する信頼グループの端末の総数を送信部４０７へ与える。
【００７５】
グループＩＤ管理部４０５は、受信部４０８及びグループＩＤ生成部１０４から与えられたグループＩＤ情報を記憶しており、グループＩＤ情報をグループ形成部４０２及び送信部４０７へ与える。グループＩＤ管理部４０５は、その時点で記憶しているグループＩＤ情報が、受信部４０８から与えられるグループＩＤ情報に基づいて更新されることにより、更新されたグループＩＤ情報をグループ形成部４０２へ与える。また、グループＩＤ管理部４０５は、その時点で記憶しているグループＩＤ情報がグループＩＤ生成部１０４から与えられるグループＩＤ情報により更新されることにより、更新されたグループＩＤ情報を送信部４０７へ与える。グループＩＤ情報は、自端末と通信相手の端末が、自端末がどの信頼グループに属しているか、また、信頼グループを形成しているか否かを特定するために必要となる。グループＩＤ情報は、自端末が属する信頼グループの端末との間で共通のものであり、信頼グループに固有のＩＤ情報である。例えば、図１２の例においては、‘Ａ’、‘Ｂ’、‘Ｃ’が信頼グループＲＧ１１，ＲＧ１２，ＲＧ１３のグループＩＤ情報であり、同じ信頼グループに属する端末間で共通に持つ情報である。
【００７６】
送信部４０７は、隣接端末情報管理部４０１から与えられた自端末の隣接端末情報と、グループ形成部４０２から与えられたグループ形成メッセージ、及び、グループ形成受理メッセージ又はグループ形成拒否メッセージと、自グループ端末数管理部４０４から与えられた自端末が属する信頼グループの端末の総数と、自端末ＩＤ管理部１０３から与えられた自端末ＩＤ情報と、グループＩＤ管理部４０５から与えられたグループＩＤ情報と、認証実行相手選定から与えられた認証要求メッセージ、及び、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージと、認証部１０９から与えられた認証実行に伴うメッセージとを、指定された認証相手端末に送信する。
【００７７】
受信部４０８は、通信相手の端末から受信する、グループ形成要求メッセージと、グループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージとをグループ形成部４０２に、自端末が属する信頼グループの端末の総数を自グループ端末数管理部４０４に、グループＩＤ情報をグループＩＤ生成部１０４に、グループＩＤ情報をグループＩＤ管理部４０５に、端末ＩＤ情報とグループＩＤ情報を隣接端末情報管理部４０１に、同じ信頼グループに属する端末の隣接する端末に関する情報をグループ共有情報管理部１０６に、認証要求メッセージ、及び、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを認証実行相手選定部１０８に、認証実行に伴うメッセージを認証部１０９に与える。
【００７８】
図１４は、第２の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。アドホックネットワークを形成する端末が、認証を開始してから隣接する端末に関して認証情報を得るまでの過程をフローチャートを参照しながら説明する。
【００７９】
まず、認証プロトコルを開始した各端末は、隣接端末情報管理部４０１に記憶されている隣接する端末に関する情報を参照し、隣接する端末に未検証の端末が存在するか否かを調べる（ステップＳ５０１）。隣接する端末に未検証の端末が存在しなければ、認証プロトコルは終了する。
【００８０】
隣接する端末に未検証の端末が存在すれば、次の認証相手端末の候補リストを作成する（ステップＳ５０２）。この過程は、図１３の認証実行相手管理部１０７における動作に相当する。信頼グループを形成せず単独で存在する端末は、未検証の隣接する端末のすべてが次の認証相手端末の候補となる。信頼グループを形成する端末は、グループ共有情報より次の認証相手端末の候補リストを作成する。このステップＳ５０２において、信頼グループを形成する端末が認証相手候補端末を選定する動作を、以下のステップＳ２１からステップＳ２５までに説明する。
（ステップＳ２１）信頼グループに属する端末は、グループ共有情報管理部１０６から与えられるグループ共有情報のうち、未検証の端末を参照する。
（ステップＳ２２）自グループとの隣接数が１である未検証の端末との認証は、その未検証の端末に隣接する自グループ内の端末が担当する。この時点で、認証担当が決定していない未検証の端末は、自グループの複数の端末と、未検証の隣接関係が重複している端末又は信頼グループである。その端末又は信頼グループを候補Ｘとする。
（ステップＳ２３）候補Ｘと隣接する自グループの端末の中で、候補Ｘ以外で既に認証担当となっている端末の総数が最も少ない端末が、候補Ｘとの認証を担当する。もしも既に認証担当となっている端末の総数が最も少ない端末が複数存在する場合には、次のステップＳ２４に進む。
（ステップＳ２４）候補Ｘと隣接する自グループの端末の中で、候補Ｘとの隣接数が最も多い端末が、候補Ｘとの認証を担当する。これは、候補Ｘから認証要求メッセージを受けた場合に、認証要求受理メッセージを返信する確率が高くなるためである。もしも候補Ｘとの隣接数が最も多い端末が複数存在する場合には、次のステップＳ２５に進む。
（ステップＳ２５）候補Ｘとの認証担当は、例えば、端末ＩＤ情報の大小等に基づいて決定する。以上のステップＳ２１〜Ｓ２５の過程を経て、信頼グループ内の各端末は次の認証相手端末の候補を決定し、認証相手端末の候補リストを生成する。
【００８１】
次に、認証相手端末を決定する（ステップＳ５０３）。この過程は、図１３の認証実行相手選定部１０８における動作に相当する。認証相手端末の決定過程には、２通りの方法がある。第１の方法は、認証相手候補リストの中から認証相手端末を選び、認証要求メッセージを生成して認証相手端末へ送信し、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを認証相手端末から受け取る方法である。認証要求拒否メッセージを受信した場合には、候補リストの中から他の端末を選び、認証要求メッセージを送信する。第２の方法は、自端末が、隣接する端末から認証要求メツセージを受けて、自端末の持つ認証相手候補リストに基づいて、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを生成し、隣接する端末に送信する方法である。
【００８２】
認証相手端末が決定すると、認証実行に移る（ステップＳ５０４）。この過程は、図１３の認証部１０９における動作に相当する。認証相手端末の認証方法としては、共通鍵を用いるチャレンジ／レスポンス方式を採用することができる。また、認証相手端末の認証方法として、上記特許文献１に開示されているように、対象端末に検証側端末と同一の認証プログラムが実行されているか否かに基づいて認証する方法を採用してもよい。ここで用いられる認証方式は、端末間で相互認証を確立できる認証方式である。
【００８３】
次に、得られた認証情報を保持する（ステップＳ５０５）。この過程は、図１３の隣接端末情報管理部４０１が認証部１０９で得られた認証相手端末の端末ＩＤ情報とその認証結果情報を記憶する動作に相当する。認証相手端末が信頼グループを形成している場合には、その認証相手との認証結果情報を、認証相手と同じ信頼グループに属するすべての隣接する端末との認証情報に適用する。
【００８４】
次に、グループ形成過程に移る（ステップＳ５０６）。この過程は、図１３のグループ形成部４０２における動作に相当する。第２の実施形態においては、信頼グループと端末間又は信頼グループ間に相互認証が確立した場合に、信頼グループに、端末又は信頼グループが追加することを許す。ただし、信頼グループを形成する端末の数には制限（上限値）が予め設けられている。よって、既に信頼グループの端末の総数が図１３のグループ形成端末数管理部４０３で記憶されている信頼グループを形成する端末の最大数の目安値を超えている信頼グループに属する端末は、その処理を、無条件にステップＳ５０９へ進める。また、信頼グループを形成するか否かは、
（４ａ）自端末には、認証が成立しており、かつ、自端末と異なる信頼グループに属する又は信頼グループを形成していない隣接する端末が存在しており、また、
（４ｂ）自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）と、隣接端末情報管理部４０１から与えられるその隣接する端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）との合計が、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値よりも小さい、
という条件を満たしているか否かに基づいて決定する。
【００８５】
信頼グループを形成することが決定されると、信頼グループを形成する端末はグループＩＤ情報を生成する（ステップＳ５０７）。この過程は、図１３のグループＩＤ生成部１０４により実行される。グループＩＤ情報は、信頼グループを形成するすべての端末の端末ＩＤ情報に基づいて生成される。グループＩＤ情報の生成は、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報を繋いだ形にしてもよいし、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報を入力とする何らかの関数の形で与えてもよい。ただし、他の信頼グループと重複しないようにグループＩＤ情報を生成する方法を用いる必要がある。また、グループＩＤ情報は同じ信頼グループに属する端末間で共通である必要がある。さらにまた、各端末が共通のグループＩＤ情報を生成するように予め規則を設けていてもよいし、また、グループＩＤ情報を生成した端末から、信頼グループを形成する端末に与えてもよい。
【００８６】
次に、生成又は更新されたグループＩＤ情報と、信頼グループの形成に伴い更新された自端末が属する信頼グループの端末の総数を同じ信頼グループに属する端末間で共有する（ステップＳ５０８）。この過程は、図１３のグループＩＤ管理部４０５及び自グループ端末数管理部４０４における動作に相当する。信頼グループに属する端末は、同じ信頼グループに属する端末から伝達される、グループＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数に基づいて、自端末が記憶するグループＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数が更新された時に、そのグループＩＤ情報と自端末が属する信頼グループの端末の総数とを隣接する同じ信頼グループに属する端末にマルチキャストする。同じ信頼グループに属する端末は、自端末のグループＩＤ情報、及び、自端末が属する信頼グループの端末の総数についての情報を受け取り、隣接端末情報管理部４０１に記憶する。
【００８７】
次に、信頼グループ情報を隣接する端末にマルチキャストする（ステップＳ５０９）。この過程は、前段のステップＳ５０８と同様に、図１３のグループＩＤ管理部４０５及び自グループ端末数管理部４０４における動作に相当する。同じ信頼グループに属する端末から伝達される、グループＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数とに基づいて、自端末が記憶するグループＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数とが更新された時に、そのグループＩＤ情報と自端末が属する信頼グループの端末の総数を隣接する端末にマルチキャストする。隣接する端末は、自端末が信頼グループに属していることを示す情報と、自端末のグループＩＤ情報と、自端末の信頼グループの端末の総数についての情報とを受け取り、隣接端末情報管理部４０１に記憶させる。
【００８８】
次に、グループ共有情報管理部１０６で記憶されているグループ共有情報を更新する（ステップＳ５１０）。信頼グループを形成せず単独で存在する端末は、隣接する端末に関する情報の更新に伴い、グループ共有情報を更新する。信頼グループを形成する端末は、互いに隣接端末情報管理部４０１に記憶されている隣接する端末に関する情報を共有し合い、グループ共有情報を更新する。
【００８９】
以上の段階を経て、認証処理は、再びステップＳ５０１に戻る。
【００９０】
以上に説明したように、第２の実施形態によれば、アドホックネットワークを形成する各端末は隣接する端末のみに関する認証成立又は認証不成立の情報を保持する。これは、膨大な数の端末によって形成される大規模なアドホックネットワーク等、ネットワーク全体像を把握できていない場合に、有効な手法である。また、隣接する端末が信頼できる端末か否かを把握しておくことにより、よりセキュア（安全）なマルチホップ通信を実現させることができる。
【００９１】
さらにまた、第２の実施形態においては、隣接する端末との認証に成功し、その端末と信頼グループを形成して情報を共有し合うことにより、隣接する信頼グループ間、又は、信頼グループとこの信頼グループに隣接する端末間で、重複している未検証の隣接関係を１個の端末に認証依頼することが可能になるので、認証を実行する回数を減らすことができる。
【００９２】
また、同じ信頼グループに属する端末間で情報を共有し合うことにより、信頼グループを形成する端末の数に等しい数の認証に参加することができ（即ち、並行して複数の認証プロセスを実行でき）、隣接する端末との認証情報を効率良く得ることができる。
【００９３】
第２の実施形態においては、信頼グループを形成する端末の数に幅を持たせ、信頼グループと端末間又は信頼グループ間に相互認証が確立することにより、信頼グループに新たな端末を追加すること、又は、信頼グループに新たな信頼グループを追加することを許し、３個以上であって予め決められた所定数以下の端末の数から形成される信頼グループを形成することができる。このため、第２の実施形態においては、第１の実施形態の場合よりも、隣接する端末との認証情報をより高い効率で得ることができる。
【００９４】
図１１及び図１２は、１０個の端末がアドホックネットワークを形成している例を示している。図１１において、５つ存在する未検証の隣接関係（端末‘００２’と端末‘００５’間、端末‘００３’と端末‘００５’間、端末‘００３’と端末‘００６’間、端末‘００４’と端末‘００６’間、端末‘００６’と端末‘００８’間）について認証情報を得るには、５回の認証を実行する必要がある。しかし、図１１の端末間の認証関係から図１２に示されるような、より多い端末の数からなる信頼グループを形成することにより、端末‘００２’と端末‘００５’が、それぞれ信頼グループ‘Ａ’と信頼グループ‘Ｂ’の代表として認証を実行し、また同時に、端末‘００６’と端末‘００４’又は端末‘００８’が、それぞれ信頼グループ‘Ｂ’と信頼グループ‘Ｃ’の代表として認証を実行することができる。この結果、図１２において５つ存在する未検証の隣接関係についての認証情報を、２回の認証を実行することにより得ることができる。
【００９５】
このように、信頼グループを形成する端末の数が多くなるほど、信頼グループ間で重複する未検証の隣接関係が増える状況は多くなり、手動で行う認証回数を減らすことができることが分かる。また、信頼グループを形成する端末の数が増えると、信頼グループとなった端末間における情報共有に伴い、各端末の要するメモリ容量と通信コストが増えることが考えられるが、第２の実施形態においては、信頼グループを形成する端末の総数に最大値の目安値を設けることにより、信頼グループの端末の総数を制限しているので、端末の能力に応じたシステム設定が可能になる。
【００９６】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態においては、各信頼グループを代表する端末（「代表端末」ともいう。）を決定し、代表端末が、同じ信頼グループに属する端末の情報を管理及び整理して、同じ信頼グループに属する端末を制御する。第３の実施形態に係る認証方法は、代表端末を決定する点において、代表端末を決定せず、同じ信頼グループに属する各端末が互いに情報を共有し合い、その共有した情報に基づいて次の認証相手端末と新たな信頼グループを形成するか否かを決定する上記第１の実施形態及び第２の実施形態に係る認証方法と相違する。
【００９７】
図１５は、第３の実施形態に係る通信端末装置（端末）の認証方法を説明するための概念図である。図１５は、１０個の端末がアドホックネットワーク（ネットワーク通信システム）を形成している例を示している。図１５において、実線の丸で描かれている構成は、端末を示し、丸内に表示されている数値（‘００１’〜‘０１０’）は、その端末の端末ＩＤ（識別子）情報を示している。また、太い実線の丸で描かれている構成（‘００１’、‘００７’、‘００９’）は、代表端末を示している。また、図１５において、端末間を繋ぐ線は、端末間の隣接関係（即ち、１ホップしか離れていない端末間の関係）を示している。さらに、図１５において、両方向矢印を持つ線は、端末間の認証が成立している場合（即ち、信頼できる場合）を示し、Ｘ（クロス）印が備えられた線は、認証関係が不成立の場合（即ち、信頼できない場合）を示している。さらにまた、図１５において、両方向矢印及びＸ印のいずれをも持たない直線は、認証を実行していない隣接関係（即ち、未検証）を示す。ここで、「ある端末に隣接する端末」とは、ある端末から１ホップしか離れていない他の端末を意味する。さらにまた、図１５において、破線で囲われた構成ＲＧ２１〜ＲＧ２３は、信頼関係を共有するグループ（信頼グループ）を示す。
【００９８】
例えば、図１５に示されるように、端末‘００１’と端末‘００２’と端末‘００３’によって形成される信頼グループＲＧ２１においては、端末‘００１’が代表端末となり、信頼グループＲＧ２１を制御する。また、端末‘００４’と端末‘００７’と端末‘００８’によって形成される信頼グループＲＧ３においては、端末‘００７’が代表端末となり、信頼グループＲＧ３を制御する。さらにまた、端末‘００５’と端末‘００６’と端末‘００９’と端末‘０１０’によって形成される信頼グループＲＧ２においては、端末‘００９’が代表端末となり、信頼グループＲＧ２を制御する。ここで、「代表端末が信頼グループを制御する」とは、代表端末が、同じ信頼グループに属する端末が次の認証相手端末の候補を決めたり、他の端末又は他の信頼グループと新たに信頼グループを形成するか否かを決めたりすることを意味する。
【００９９】
図１６は、第３の実施形態に係る認証方法を実行する通信端末装置（端末）６００の構成を示す機能ブロック図である。図１６において、図４（第１の実施形態）又は図１３（第２の実施形態）に示される構成と同一又は対応する機能を有する構成には、同一符号を付す。図１６に示されるように、端末６００は、自端末ＩＤ管理部１０３、認証実行相手選定部１０８、認証部１０９、グループ形成端末数管理部４０３、自グループ端末数管理部４０４、隣接端末情報管理部６０１、グループ形成部６０２、グループ代表端末選定部６０３、グループ代表端末ＩＤ管理部６０４、グループ共有情報管理部６０５、認証実行相手管理部６０６、送信部６０７、及び、受信部６０８を有している。以下に、第３の実施形態に係る端末６００が、第２の実施形態に係る端末４００（図１３）と相違する点について、説明する。
【０１００】
図１６において、隣接端末情報管理部６０１は、受信部６０８から与えられる隣接する端末の情報と、認証部１０９から与えられる認証相手端末の端末ＩＤ情報、及び、その端末又は信頼グループとの認証情報とを受け取り、隣接する端末に関する情報（「隣接端末情報」ともいう。）を記憶し、記憶した隣接端末情報をグループ形成部６０２、グループ共有情報管理部６０５、及び送信部６０７に与える。ここで、「隣接端末情報」には、隣接する端末の端末ＩＤ情報、隣接する端末のグループ代表端末ＩＤ情報、隣接する端末の信頼グループに属する端末の数、隣接する端末の認証情報（認証成立、認証不成立、未検証）が含まれる。隣接端末情報は、自端末が他の端末と信頼グループを形成するか否か判断するために必要となる。また、隣接端末情報は、同じ信頼グループに属する端末が、隣接する端末に関する認証情報を得るために必要となる。また、隣接端末情報は、同じ信頼グループに属する端末が、グループ共有情報を生成するために必要となる。
【０１０１】
グループ形成部６０２は、隣接端末情報管理部６０１から与えられる隣接端末情報と、グループ共有情報管理部６０５から与えられるグループ共有情報と、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値と、自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数とに基づいて、グループ形成要求メッセージ、グループ形成受理メッセージ又はグループ形成拒否メッセージ、及び、グループ形成要求依頼メッセージを生成する。グループ形成部６０２は、生成した各メッセージを送信部６０７へ与え、受信部６０８からその返答を受け取ることにより、信頼グループを形成するか否かを決定する。グループ形成部６０２は、信頼グループを形成することになった場合には、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報、又は、信頼グループを形成する端末が属する信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報を、グループ代表端末選定部６０３へ与える。
【０１０２】
信頼グループを形成するか否かの決定は、以下の条件（５ａ）及び（５ｂ）を同時に満たすか否かに基づいて決定する。
（５ａ）自端末又は自グループ（即ち、自端末が属する信頼グループ）には、認証が成立しており、かつ、自端末と異なる信頼グループに属する又は信頼グループを形成していない隣接する端末が存在している。
（５ｂ）自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）と、隣接端末情報管理部６０１又はグループ共有情報管理部６０５から与えられるその隣接する端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）との合計が、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値よりも小さい。
【０１０３】
信頼グループの代表端末は、同じ信頼グループに属する端末に対して、グループ形成要求依頼メッセージを与える。グループ形成要求依頼メッセージには、自グループの代表端末の端末ＩＤ情報と、グループ形成要求を出す対象となる認証相手端末の端末ＩＤ情報とが付加されている。自グループの代表端末からグループ形成要求依頼メッセージを受け取った端末は、グループ形成要求メッセージを生成し、対象となる端末に送信する。グループ形成要求メッセージを送信した端末は、グループ形成要求メッセージを受け取った対象端末から、グループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージを受け取り、自グループの代表端末へ送信する。
【０１０４】
グループ代表端末選定部６０３は、自端末ＩＤ管理部１０３から与えられる自端末ＩＤ情報と、グループ形成部６０２から与えられる信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報、又は、受信部６０８から与えられる認証成立済みの認証相手端末からの情報とに基づいて、信頼グループの代表端末を選定する。グループ代表端末選定部６０３は、選定した信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報をグループ代表端末ＩＤ管理部６０４に与える。信頼グループの代表端末は、信頼グループを形成する端末の中から選定される。例えば、信頼グループの代表端末としては、処理能力の高い端末が選ばれる。具体的に言えば、端末‘００１’と端末‘００２’とから形成される信頼グループの代表端末として、処理能力が高い端末‘００２’を選び、この代表端末の端末ＩＤ情報‘００２’を信頼グループに固有のＩＤ情報とする方法である。また、上記した端末の処理能力に基づいて代表端末を選定する方法の代わりに、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報の大小に基づいて、代表端末を選定してもよい。さらにまた、信頼グループに新たに端末が追加される場合における信頼グループの代表端末の選定は、既に形成されている信頼グループの代表端末が優先的に選ばれるようにしてもよい。なお、信頼グループの代表端末は、同じ信頼グループに属する端末間で共通である必要がある。
【０１０５】
グループ代表端末ＩＤ管理部６０４は、受信部６０８又はグループ代表端末選定部６０３から与えられた信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報を記憶する。グループ代表端末ＩＤ管理部６０４は、記憶している代表端末の端末ＩＤ情報を、グループ形成部６０２及び送信部６０７へ与える。グループ代表端末ＩＤ管理部６０４は、その時点で記憶している信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報が、受信部６０８から与えられる信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報により更新されることにより、更新された信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報をグループ形成部６０２へ与える。また、グループ代表端末ＩＤ管理部６０４は、その時点で記憶している信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報がグループ代表端末選定部６０３から与えられる信頼グループの代表端末のＩＤ情報により更新されることにより、更新された信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報を送信部６０７へ与える。信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報は、第１の実施形態及び第２の実施形態におけるグループＩＤ情報の役目を果たしている。信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報は、第１の実施形態及び第２の実施形態におけるグループＩＤ情報と同様に、自端末と通信している通信相手端末が、自端末がどの信頼グループに属しているか、また、自端末が信頼グループを形成しているか否か、を特定するために必要となる。グループ代表端末の端末ＩＤ情報は、自端末が属する信頼グループの端末の間で共通のものであり、信頼グループに固有のＩＤ情報である。
【０１０６】
グループ共有情報管理部６０５は、隣接端末情報管理部６０１から与えられる自端末が隣接している端末の情報（「自端末の隣接端末情報」ともいう。）、及び、受信部６０８から与えられる同じ信頼グループに属する端末の情報を受け取り、信頼グループの隣接端末情報を管理及び記憶し、信頼グループの隣接端末情報をグループ形成部６０２と認証実行相手管理部６０６に与える。ここで、「信頼グループの隣接端末情報」とは、同じ信頼グループに属するすべての端末が、自グループ以外に隣接する端末に関して保持する情報であり、端末ＩＤ情報、信頼グループの代表端末ＩＤ情報、信頼グループに属する端末の数、認証情報（認証成立、認証不成立、未検証）、自グループとの隣接数、隣接関係にある自グループの端末の端末ＩＤ情報を含む。
【０１０７】
認証実行相手管理部６０６は、グループ共有情報管理部６０５から与えられた信頼グループの隣接端末情報に基づいて、信頼グループが隣接する未検証の端末又は信頼グループに対して自グループのどの端末が認証を担当するかを整理することにより、信頼グループに属する端末が、次の認証相手端末の候補リストを生成する。認証実行相手管理部６０６は、生成した端末の候補リストを、認証実行相手選定部１０８及び送信部６０７に与える。また、認証実行相手管理部６０６は、受信部６０８から与えられた次の認証相手端末の候補リストを、自端末が次に認証を実行する認証相手端末の候補リストに設定し、その候補リストを認証実行相手選定部１０８に与えてもよい。認証相手端末の候補の選定は、信頼グループが隣接するすべての未検証の端末又は信頼グループに関して、同じ信頼グループに属する端末と認証候補端末が同一にならないように行う。ただし、例外として、自グループ内の複数の端末が、同一の端末又は信頼グループを認証候補とする場合もある。自端末が信頼グループに属していない場合には、未検証の隣接する端末すべてが、次の認証相手の候補となる。認証を実行する端末の候補リストは、認証候補端末の端末ＩＤ情報と、信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報とから構成される。
【０１０８】
送信部６０７は、各種情報を送信する。送信部６０７から送信される情報には、（６ａ）隣接端末情報管理部６０１から与えられた自端末の隣接端末情報、（６ｂ）グループ形成部６０２から与えられたグループ形成要求メッセージ、グループ形成受理メッセージ又はグループ形成拒否メッセージ、及びグループ形成要求依頼メッセージ、（６ｃ）自グループ端末数管理部４０４から与えられた自端末が属する信頼グループの端末の総数、（６ｄ）自端末ＩＤ管理部１０３から与えられた自端末ＩＤ情報、（６ｅ）信頼グループの代表端末ＩＤ管理部６０４から与えられた信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報、（６ｆ）認証実行相手管理部６０６から与えられた認証相手の候補リスト、（６ｇ）認証実行相手選定部から与えられた認証要求メッセージと、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージ、（６ｈ）認証部１０９から与えられた認証実行に伴うメッセージが含まれる。
【０１０９】
受信部６０８は、通信相手の端末から各種情報を受信する。受信部６０８は、通信相手の端末からの各種情報グループ形成要求メッセージと、グループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージと、グループ形成要求依頼メッセージとを受信し、グループ形成部６０２に与える。また、受信部６０８は、自端末が属する信頼グループの端末の総数を自グループ端末数管理部４０４に、端末ＩＤ情報をグループ代表端末選定部６０３に、信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報をグループ代表端末ＩＤ管理部６０４に、端末ＩＤ情報と信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報を隣接端末情報管理部６０１に、同じ信頼グループに属する端末の隣接する端末に関する情報をグループ共有情報管理部６０５に、認証相手端末の候補リストを認証実行相手管理部６０６に、認証要求メッセージと、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージとを認証実行相手選定部に、認証実行に伴うメッセージを認証部１０９に与える。
【０１１０】
図１７から図１９までは、本発明の第３の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートであり、図１７は、端末が信頼グループを形成していない場合、図１８は、端末が信頼グループを形成していて信頼グループの代表端末である場合、図１９は、端末が信頼グループを形成していて信頼グループの代表端末でない場合を示す。それぞれの状態の端末が、認証を開始してから隣接する端末に関して認証情報を得るまでの過程をフローチャートを参照しながら説明する。
【０１１１】
まず、認証プロトコルを開始した各端末は隣接端末情報管理部６０１に記憶されている隣接端末情報を参照し、隣接する端末に未検証の端末が存在するか否かを調べる（ステップＳ７０１、Ｓ８０１、Ｓ９０１）。信頼グループを形成していて信頼グループを代表する端末以外は、隣接する端末に未検証の端末が存在しなければ、認証プロトコルを終了する。信頼グループを形成していて信頼グループの代表端末について、隣接する端末に未検証の端末が存在しない場合には、自グループと隣接する端末に未検証の端末が存在するか否かを調べる（ステップＳ８１２）。この過程は、図１６のグループ共有情報管理部６０５に記憶されている情報を参照する動作に相当する。自グループと隣接する端末に未検証の端末が存在しなければ、認証プロトコルを終了する。
【０１１２】
隣接する端末に未検証の端末が存在すれば、次の認証相手端末の候補リストを保持する。この過程は、図１６の認証実行相手管理部６０６における動作に相当する。信頼グループを形成していない端末は、未検証の隣接する端末のすべてが次の認証相手端末の候補となり、それらの端末の端末ＩＤ情報が記された認証相手端末の候補リストを作成する（ステップＳ７０２）。信頼グループを形成している代表端末は、グループ共有情報より次の認証相手端末と自グループに属する端末との対応付けを行い、生成した候補リストを、自グループに属する端末に送信する（ステップＳ８０２）。信頼グループを形成していて代表ではない端末は、自らは次の認証相手端末の候補リストを生成せず、自グループの代表端末から受信する候補リストに従う（ステップＳ９０２）。信頼グループの代表端末が次の認証相手端末と自グループに属する端末とを対応づける動作を、以下のステップＳ３１からステップＳ３５までに説明する。
（ステップＳ３１）信頼グループの代表端末は、グループ共有情報管理部６０５から与えられるグループ共有情報のうち、未検証の端末を参照する。
（ステップＳ３２）自グループとの隣接数が１である未検証の端末との認証は、その未検証の端末と隣接する自グループ内の端末が担当する。この時点で、認証担当が決定していない未検証の端末は、自グループの複数の端末と、未検証の隣接関係が重複している端末又は信頼グループである。その端末又は信頼グループを、候補Ｘとする。
（ステップＳ３３）候補Ｘと隣接する自グループの端末の中で、候補Ｘ以外で既に認証担当となっている端末の総数が最も少ない端末が、候補Ｘとの認証を担当する。もしも既に認証担当となっている端末の総数が最も少ない端末が複数存在する場合には、次のステップＳ３４に進む。
（ステップＳ３４）候補Ｘと隣接する自グループの端末の中で、候補Ｘとの隣接数が最も多い端末が、候補Ｘとの認証を担当する。これは、候補Ｘから認証要求メッセージを受けた場合に、認証要求受理メッセージを返信する確率が高くなるためである。もしも候補Ｘとの隣接数が最も多い端末が複数存在する場合には、次のステップＳ３５に進む。
（ステップＳ３５）候補Ｘとの認証担当は、例えば、端末ＩＤ情報の大小等に基づいて決定する。以上のステップＳ３１〜Ｓ３５の過程を経て、信頼グループ内の各端末と次の認証相手端末との対応付けを決定し、生成した認証相手端末の候補リストを自グループの端末に送信する。もしも信頼グループを代表する自端末に隣接する端末で未検証の端末が存在しない場合には、ステップＳ８０６へ進む。
【０１１３】
次に、認証相手端末を決定する（ステップＳ７０３、Ｓ８０３、Ｓ９０３）。この過程は、図１６の認証実行相手選定部における動作に相当する。認証相手端末の決定過程には、２通りの方法がある。第１の方法は、認証相手候補リストの中から認証相手端末を選び、認証要求メッセージを生成して認証相手端末へ送信し、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを認証相手端末から受け取る方法である。認証要求拒否メッセージを受信した場合には、候補リストの中から他の端末を選び、認証要求メッセージを送信する。第２の方法は、隣接する端末から認証要求メッセージを受けて、その端末が自端末の持つ認証相手候補リストに認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを生成し、その端末に送信する方法である。
【０１１４】
認証相手端末が決定すると、認証実行に移る（ステップＳ７０４、Ｓ８０４、Ｓ９０４）。この過程は、図１６の認証部１０９における動作に相当する。認証相手端末の認証方法としては、共通鍵を用いるチャレンジ／レスポンス方式を採用することができる。また、認証相手端末の認証方法として、上記特許文献１のように対象端末に検証側端末と同一の認証プログラムが実行されているか否かで認証してもよい。ここで用いられる認証方式は、端末間で相互認証を確立できる認証方式である。
【０１１５】
次に、得られた認証情報を保持する（ステップＳ７０５、Ｓ８０５、Ｓ９０５）。この過程は、図１６の隣接端末情報管理部６０１が認証部１０９で得られた認証相手端末の端末ＩＤ情報とその認証結果情報を記憶する動作に相当する。認証相手端末が信頼グループを形成している場合には、その認証相手との認証結果情報を、認証相手と同じ信頼グループに属するすべての隣接する端末との認証情報に適用する。
【０１１６】
次に、前ステップで得られた認証情報を整理する。このステップは、信頼グループを形成する端末のみが実行する。信頼グループを形成していて信頼グループ代表ではない端末は、隣接する端末との更新された認証情報を自端末の属する信頼グループの代表端末に報告する（ステップＳ９０６）。信頼グループを形成していて信頼グループの代表端末は、自グループの端末から、隣接する端末との新しい認証情報を受けてグループ共有情報を更新する（ステップＳ８０６）。この過程は、信頼グループを形成していて信頼グループ代表ではない端末が、図１６の隣接端末情報管理部６０１の情報を自グループの代表端末に送り、信頼グループを形成していて信頼グループの代表端末が、自グループの端末から送られる隣接する端末に関する情報をグループ共有情報管理部６０５へ与える動作に相当する。
【０１１７】
次に、グループ形成過程に移る。この過程は、図１６のグループ形成部６０２における動作に相当する。第３の実施形態においては、第２の実施形態と同様に、信頼グループと端末間又は信頼グループ間に相互認証が確立することにより、信頼グループに、端末又は信頼グループを追加することを許す。ただし、信頼グループを形成する端末の数には制限が設けられている。よって、既に信頼グループの端末の総数が、図１６のグループ形成端末数管理部４０３に記憶されている信頼グループを形成する端末の最大数の目安値を超えている場合には、新たに信頼グループを形成しない。信頼グループを形成していない端末が信頼グループを形成するか否かは、第２の実施形態と同様に、
（７ａ）自端末には、認証が成立しており、かつ、自端末と異なる信頼グループに属する又は信頼グループを形成していない隣接する端末が存在しており、また、
（７ｂ）自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数（ここでは、信頼グループを形成していないので１）と、隣接端末情報管理部６０１から与えられるその隣接する端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）との合計が、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値よりも小さい、
という条件を満たしているか否かに基づいて、グループ形成要求メッセージを生成及び送信し、認証相手端末からグループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージを受信することにより信頼グループを形成するか否かを決定する（ステップＳ７０６）。
【０１１８】
信頼グループを形成しない場合には、ステップＳ７０９へ進む。第３の実施形態においては、信頼グループを形成する端末が新たに信頼グループを形成するか否かは、信頼グループの代表端末が決定する。信頼グループを形成している代表端末は、グループ共有情報管理部６０５に記憶するグループ共有情報に基づいて、
（８ａ）自グループには、認証が成立しており、かつ、自グループと異なる信頼グループに属する又は信頼グループを形成していない隣接する端末が存在しており、また、
（８ｂ）自グループ端末数管理部４０４から与えられる自端末が属する信頼グループの端末の総数と、隣接端末情報管理部６０１から与えられるその隣接する端末が属する信頼グループの端末の総数（信頼グループを形成していない場合には１）との合計が、グループ形成端末数管理部４０３から与えられる信頼グループを形成する端末の最大数の目安値よりも小さい、
という条件を満たしているか否かを判断し、満たしている場合に、グループ形成要求メッセージ、又は、グループ形成要求依頼メッセージを生成する。グループ形成要求メッセージ、又は、グループ形成要求依頼メッセージを送信した認証相手端末から、グループ形成要求受理メッセージを受信することにより、信頼グループを形成することを決定する（ステップＳ８０７）。信頼グループを形成しない場合には、ステップＳ８１１へ進む。信頼グループを形成している代表端末は、自グループの代表端末からグループ形成要求依頼メッセージを受信した場合には、そのメッセージに付加されているグループ形成要求の対象となる隣接する端末に対し、グループ形成要求メッセージを生成し、その端末からのグループ形成受理メッセージ又はグループ形成拒否メッセージを自グループの代表端末へ返す。自グループ以外の、又は、信頼グループに属していない隣接する端末からグループ形成要求メッセージを受信した場合には、そのメッセージを自グループの代表端末に送信し、代表端末から受信するグループ形成要求受理メッセージ又はグループ形成要求拒否メッセージを隣接する端末へ返信する（ステップＳ９０７）。信頼グループを形成しない場合には、ステップＳ９０９へ進む。
【０１１９】
信頼グループを形成することが決定すると、信頼グループの代表端末を選定する（ステップＳ７０７、Ｓ８０８）。この過程は、図１６のグループ代表端末選定部６０３における動作に相当する。信頼グループの代表端末の選定は、処理能力の高い端末が選ばれてもよいし、信頼グループを形成する端末の端末ＩＤ情報の大小により選んでもよいし、既に信頼グループを形成する端末の信頼グループの代表端末を優先的に選んでもよい。
【０１２０】
次に、選定又は更新された代表端末の端末ＩＤ情報と、信頼グループの形成に伴い更新された自端末が属する信頼グループの端末の総数とを、同じ信頼グループに属する端末間で共有する（ステップＳ７０８、Ｓ８０９、Ｓ９０９）。この過程は、図１６のグループ代表端末ＩＤ管理部６０４及び自グループ端末数管理部４０４における動作に相当する。信頼グループの代表端末は、自分のＩＤ情報と信頼グループの端末の総数を自グループに属する端末に伝達する。信頼グループに属する端末は、同じ信頼グループに属する端末から伝達される、グループ代表端末ＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数とに基づいて、自端末が記憶する信頼グループの代表端末ＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数が更新された時に、そのグループ代表端末ＩＤ情報と自端末が属する信頼グループの端末の総数を隣接する同じ信頼グループに属する端末にマルチキャストする。この過程で同じ信頼グループに属する端末は、自端末の属する信頼グループの代表端末ＩＤ情報、また、自端末の属する信頼グループの端末の総数について知る。
【０１２１】
次に、信頼グループの情報を隣接する端末にマルチキャストする（ステップＳ７０９、Ｓ８１０、Ｓ９１０）。この過程は、前段ステップと同様に、図１６のグループ代表端末ＩＤ管理部６０４と、自グループ端末数管理部４０４における動作に相当する。同じ信頼グループに属する端末から伝達される、信頼グループ代表の端末ＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数に基づいて、自端末が記憶する信頼グループ代表の端末ＩＤ情報と、自端末が属する信頼グループの端末の総数が更新された時に、その信頼グループ代表の端末ＩＤ情報と自端末が属する信頼グループの端末の総数を隣接する端末にマルチキャストする。隣接する端末は、自端末が信頼グループに属していることと、自端末の属する信頼グループの代表端末ＩＤ情報、また、自端末の信頼グループの端末の総数について知り、隣接端末情報管理部６０１部に記憶する。
【０１２２】
次に、グループ共有情報を更新する。この過程は、信頼グループを形成していない端末又は信頼グループを形成している代表端末が、グループ共有情報管理部６０５で記憶されている情報を更新する動作に相当する。また、信頼グループを形成していて代表ではない端末が、隣接端末情報管理部６０１で記憶されている情報の更新に伴い、その情報を自グループの代表端末へ報告するために送信部６０７へ与える動作を示している。信頼グループを形成していない端末は、隣接する端末に関する情報の更新に伴い、グループ共有情報を更新する（ステップＳ７１０）。信頼グループを形成していて代表ではない端末は、隣接する端末が属する信頼グループの端末の総数等の更新された情報を、自端末の属する信頼グループの代表端末に報告する（ステップＳ９１１）。信頼グループを形成していて信頼グループを代表する端末は、自グループの端末から、隣接する端末との情報を受けてグループ共有情報を更新する（ステップＳ８１１）。
【０１２３】
以上のステップを経て、信頼グループを形成していない端末、信頼グループを形成していて信頼グループを代表する端末、信頼グループを形成していて代表ではない端末は、それぞれ再びステップＳ７０１、ステップＳ８０１、ステップＳ９０１に戻る。
【０１２４】
以上に説明したように、第３の実施形態によれば、アドホックネットワークを形成する各端末は隣接する端末のみに関する認証成立又は認証不成立の情報を保持する。これは、膨大な数の端末によって形成される大規模なアドホックネットワーク等、ネットワーク全体像を把握できていない場合に、有効な手法である。また、隣接する端末が信頼できる端末か否かを把握しておくことにより、よりセキュア（安全）なマルチホップ通信を実現させることができる。
【０１２５】
さらにまた、第３の実施形態においては、隣接する端末との認証に成功し、その端末と信頼グループを形成して情報を共有し合うことにより、隣接する信頼グループ間、又は、信頼グループとこの信頼グループに隣接する端末間で、重複している未検証の隣接関係を１個の端末に認証依頼することが可能になるので、認証を実行する回数を減らすことができる。
【０１２６】
また、同じ信頼グループに属する端末間で情報を共有し合うことにより、信頼グループを形成する端末の数に等しい数の認証に参加することができ（即ち、並行して複数の認証プロセスを実行でき）、隣接する端末との認証情報を効率良く得ることができる。
【０１２７】
第３の実施形態においては、信頼グループを形成する端末の数に幅を持たせ、信頼グループと端末間又は信頼グループ間に相互認証が確立することにより、信頼グループに新たな端末を追加すること、又は、信頼グループに新たな信頼グループを追加することを許し、３個以上であって予め決められた所定数以下の端末の数から形成される信頼グループを形成することができる。このため、第３の実施形態においては、第１の実施形態の場合よりも、隣接する端末との認証情報をより高い効率で得ることができる。なお、信頼グループを形成する端末の数が増えると、信頼グループとなった端末間における情報共有に伴い、各端末の要するメモリ容量と通信コストが増えることが考えられるが、第２の実施形態と同様に、信頼グループを形成する端末の総数に目安値を設けることにより、信頼グループの端末の総数を制限することが可能であるので、端末の能力に応じたシステム設定が可能である。
【０１２８】
また、第３の実施形態においては、同じ信頼グループに属する端末の情報を、信頼グループ内で定めた１端末（信頼グループの代表端末）が管理及び整理することにより、信頼グループを制御することを容易にする。信頼グループの代表端末は、同じ信頼グループに属する端末から情報を集めて整理し、信頼グループ内の他の端末に指示を与えるため、信頼グループの代表端末に負荷の集中が生じるが、信頼グループを形成していて代表ではない端末の負荷は緩和される。例えば、アドホックネットワークを形成する端末には、処理能力の高い端末と低い端末とが混在しており、その処理能力に格差があるような状況下においては、処理能力の高い端末を代表端末とすることによって、適切なシステム設計が実現できる。
【０１２９】
さらに、第３の実施形態においては、各信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報が、第１の実施形態及び第２の実施形態におけるグループＩＤ情報の役目を果たす。しかし、同じ信頼グループに属する各端末が、信頼グループを特定するために持つ共通の情報は、その信頼グループの代表端末の端末ＩＤ情報に限定されず、信頼グループの代表端末を特定できる情報であれば他の方法であってもよい。
【０１３０】
＜第４の実施形態＞
上記第１の実施形態においては、未検証の互いに隣接する２個の端末が互いに認証を行い、認証が成立した場合に、これら２個の端末によって信頼グループを形成する場合を説明した。しかし、１つの信頼グループを形成する端末の個数は２個に限定されるものではなく、認証方式（認証に参加する端末の個数）に応じて、３個以上であって所定の上限値以下の個数とすることができる。例えば、複数の端末が互いに情報を交換し合うことによって、それらの端末すべてが信頼できる端末であるか否かを確かめることができる手法を用いることにより、端末間の相互認証を、３個以上の端末の間で一度に実行することができる。
【０１３１】
上記第１の実施形態において３個の端末で相互認証を実行する場合には、３個の端末間に隣接関係が存在することを確かめる必要がある。このため、認証要求メッセージを生成する端末は、その端末の認証実行相手選定部１０８（図４に示される）において、認証を実行しようとするすべての端末の端末ＩＤ情報を付加して認証要求メッセージを認証相手端末に送る必要がある。また、このような認証要求メッセージを受け取った端末は、その端末の認証実行相手選定部１０８（図４に示される）において、認証を実行しようとするすべての端末が認証実行端末の候補リストにあるか否かに基づいて、認証要求受理メッセージ又は認証要求拒否メッセージを生成し、返信する必要がある。
【０１３２】
なお、端末間の相互認証を３個以上の端末において実行する際に、秘密分散法を利用してもよい。例えば、秘密分散法により秘密分散された分散情報を各端末（以下「メンバ」ともいう。）に配布し、各メンバが分散情報を所有している状態を形成する。もとの秘密情報Ｓを再構成させたいときには、集まったメンバ（ｎ人）が分散情報を持ち寄り、所定の計算式を用いてもとの秘密情報Ｓを再構成する。もとの秘密情報Ｓが再構成できたときに、認証成立とすることにより、３個以上の所定個数の端末からなる信頼グループを形成することができる。
【０１３３】
秘密分散法の一つである（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法においては、秘密情報をｎ（ｎは２以上の整数）個の分散情報に符号化し、ｋ（ｋはｎ以下の整数）個以上の分散情報が集まれば、もとの秘密情報を復元することができるが、ｋ−１個以下の分散情報を集めても、もとの秘密情報を全く知ることができないという性質を、多項式補間を用いることにより実現している。
【０１３４】
具体的には、次式（１）に示されるようなｋ−１次多項式ｆ（ｘ）を用いてもとの秘密情報を分散する。
ｆ（ｘ）＝Ｓ＋Ｒ１ｘ＋Ｒ２ｘ２＋…＋Ｒｋ−１ｘｋ−１    …（１）
ここで、Ｓは、もとの秘密情報であり、Ｒ１，Ｒ２，…，Ｒｋ−１は、分配者が決める乱数である。
【０１３５】
分散情報が配布されるｎ人の各メンバにメンバＩＤとして、ｍ１，ｍ２，…，ｍｎが付与されている場合に、メンバＩＤ＿ｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）に対する分散情報Ｘｍｊは、上記式（１）を用いて、次式（２）のように計算できる。
Ｘｍｊ
＝ｆ（ｍｊ）
＝Ｓ＋Ｒ１ｍｊ＋Ｒ２（ｍｊ）２＋…＋Ｒｋ−１（ｍｊ）ｋ−１    …（２）
【０１３６】
図２０は、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法に基づく秘密分散を実施する秘密分散計算部１１０１の動作を説明するための図である。図２０に示されるように、秘密分散計算部１１０１は、もとの秘密情報Ｓ及びこの秘密情報の分散情報が配布されるメンバ全員のメンバＩＤ＿ｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）を受け取り、もとの秘密情報Ｓに基づいて上記式（１）の多項式ｆ（ｘ）を生成し、その多項式ｆ（ｘ）及びメンバＩＤ＿ｍｊに基づいて、各メンバＩＤ＿ｍｊに対応する分散情報Ｘｍｊを、上記式（２）を用いて生成して出力する。出力した各分散情報Ｘｍｊはそれぞれ、対応するメンバＩＤを持つメンバに秘密裏に配布する。
【０１３７】
各メンバに配布した分散情報からもとの秘密情報Ｓを再構成する際には、分散情報が分配されたｎ人のメンバのうちｔ人（ｋ≦ｔ≦ｎ）のメンバを集め、集められたｔ人のメンバのメンバＩＤ＿ｍ’１，ｍ’２，…，ｍ’ｔと分散情報Ｘｍ’１，Ｘｍ’２，…，Ｘｍ’ｔを持ち寄り、次式（３）及び（４）を用いて、もとの秘密情報Ｓを計算する。
【数１】
2005182145.tif 000010
このように、もとの秘密情報Ｓが再構成できたときに、認証成立とすることにより、３個以上の所定個数のメンバ（端末）からなる信頼グループを形成することができる。
【０１３８】
また、端末間の相互認証を３個以上の端末において実行する際に、マルチパーティ・プロトコルを利用した秘密分散法を利用してもよい。この方法は、例えば、本出願人による特許出願（特願２００３−０６７８３４号）に説明されている。この方法においては、もとの秘密情報Ｓを再構成する際に、もとの秘密情報Ｓを再構成するために集まったメンバ（演算記憶装置）が保有する分散情報を用いてマルチパーティ・プロトコルを実行することにより、各メンバが保有する分散情報を公開せずに、もとの秘密情報Ｓの再構成を行う。なお、この秘密再構成方法は、秘密再構成システムにより実施される。この秘密再構成システムは、各メンバ（演算記憶装置）である分散秘密再構成装置（分散秘密再構成計算部１３０１）と、メンバのいずれかに備えられた演算装置（秘密再構成計算部１３０２）とを主要な構成としている。
【０１３９】
先ず、マルチパーティ・プロトコルの説明をする。マルチパーティ・プロトコルとは、ある関数への入力値を公開せずに、その関数の計算を集まったメンバで協力して行う方式であり、「分散計算」とも呼ばれる。マルチパーティ・プロトコルには、大きく分けて２つの方式がある。第１の方式は、計算するために集まったメンバのうち、どの２人のメンバ間にも、その２人のメンバ以外には通信内容を秘密とすることができる秘密通信路が確立されていることを前提とする方式である。第２方式は、計算するために集まったメンバ間の通信には、前述した秘密通信路による通信方法に加え、紛失通信と呼ばれる通信手法を用いる方式である。
【０１４０】
ここでは、有限体要素の計算（加算と乗算の計算）を用いるマルチパーティ・プロトコルの第１方式について説明する。マルチパーティ・プロトコルを実行するメンバがｔ人いる場合を想定する。メンバのそれぞれが、メンバＩＤとしてｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）と、そのメンバ固有の秘密情報Ｘｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）を所有しており、次式（５）に示される関数値Ｙをマルチパーティ・プロトコルで計算する場合を考える。
Ｙ＝ｆ（Ｘｍ１，Ｘｍ２，…，Ｘｍｔ）    …（５）
ここで、各メンバのメンバＩＤであるｍｊ及び秘密情報Ｘｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）は、有限体ＧＦ（ｑ）（ｑは素数又は素数のべき乗）上の値であるものとする。また、上記式（５）の関数ｆにおける演算は、有限体ＧＦ（ｑ）上の演算であるものとし、したがって、得られる関数値Ｙも、有限体ＧＦ（ｑ）上の値となる。
【０１４１】
各メンバ固有の秘密情報Ｘｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）を、他のメンバに公開しないまま、関数値Ｙを計算するために、マルチパーティ・プロトコルでは、まず、各メンバ固有の秘密情報Ｘｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）を、（ｋ，ｔ）しきい値秘密分散法を用いて秘密分散し、各メンバに配布する。メンバＩＤがｍｊであるメンバの秘密情報がＸｍｊであるとすると、このメンバは、次式（６）のｋ−１（ｋ≦ｔ）次多項式ｆｍｊ（ｘ）を作る。
【数２】
2005182145.tif 000011
ここで、Ｒｍｊ，１，Ｒｍｊ，２，…，Ｒｍｊ，ｋ−１は、有限体ＧＦ（ｑ）上の値から選ばれたｋ−１個の乱数である。
【０１４２】
秘密情報Ｘｍｊを秘密分散法により分散し、メンバＩＤがｍｐ（ｐ＝１，２，…，ｔ）であるメンバに対して配布される分散情報をＸｍｊ，ｐと表記する場合に、分散情報Ｘｍｊ，ｐは、上記式（６）を用いて、次式（７）のよう計算できる。
【数３】
2005182145.tif 000012
なお、分散情報Ｘｍｊ，ｐは、メンバＩＤがｍｐ（ｐ＝１，２，…，ｔ）であるメンバ以外には秘密となるよう、秘密通信路を用いて、メンバＩＤがｍｐ（ｐ＝１，２，…，ｔ）であるメンバに配布する。
【０１４３】
上記式（６）及び（７）における足し算及び掛け算は、有限体ＧＦ（ｑ）上における加算及び乗算であるものとする。したがって、得られる分散情報Ｘｍｊ，ｐ（ｊ＝１，２，…，ｔ；ｐ＝１，２，…，ｔ）は、有限体ＧＦ（ｑ）上の値である。なお、以下の説明においては、断りがない限り、演算は有限体ＧＦ（ｑ）上で行われるものとする。
【０１４４】
以上の処理によって、各メンバは、他の各メンバの秘密情報Ｘｍｊの分散情報Ｘｍｊ，ｐを持っている状態になる。メンバＩＤがｍｊであるメンバは、他のメンバから配布された分散情報（及び自分自身の秘密情報の分散情報）Ｘｍ１，ｊ，Ｘｍ２，ｊ，…，Ｘｍｔ，ｊのｔ個の分散情報を持っていることになる。
【０１４５】
ここで、マルチパーティ・プロトコルにおける分散加算（足し算計算）を行う。上記式（５）の関数が、例えば、次式（８）に示されるような、ある２つの入力ＸｍＡ及びＸｍＢの足し算となっている場合、
Ｙ＝ｆ（Ｘｍ１，Ｘｍ２，…，Ｘｍｔ）＝ＸｍＡ＋ＸｍＢ    …（８）
マルチパーティ・プロトコルでは、各メンバは、入力ＸｍＡ及びＸｍＢの分散情報同士の足し算を行うことで、計算結果Ｙの分散情報Ｙｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）を得ることができる。例えば、メンバＩＤがｍｊであるメンバは、入力ＸｍＡ及びＸｍＢの分散情報として、それぞれＸｍＡ，ｊ及びＸｍＢ，ｊを持っているので、次式（９）のような計算を行い、計算結果Ｙの分散情報Ｙｍｊを得る。
Ｙｍｊ＝ＸｍＡ，ｊ＋ＸｍＢ，ｊ    …（９）
【０１４６】
次に、マルチパーティ・プロトコルにおける分散乗算（掛け算計算）を説明する。上記式（５）の関数が、例えば、次式（１０）のような、ある２つの入力ＸｍＡ及びＸｍＢの掛け算となっている場合、
Ｙ＝ｆ（Ｘｍ１，Ｘｍ２，…，Ｘｍｔ）＝ＸｍＡ×ＸｍＢ    …（１０）
マルチパーティ・プロトコルでは、各メンバは、次のようなステップＳ１０１〜Ｓ１０３の処理を行う。ステップＳ１０１においては、入力ＸｍＡ及びＸｍＢの分散情報同士の掛け算を行い、ステップＳ１０２においては、その掛け算結果をさらに、他のメンバに秘密分散して配布し、ステップＳ１０３においては、受け取った側でそれらの再構成を行うことで、計算結果Ｙの分散情報Ｙｍｊ（ｊ＝１，２，…，ｔ）を得ることができる。ただし、第１方式における、マルチパーティ・プロトコルの分散乗算では、秘密分散のしきい値ｋは、次式（１１）となっている必要がある。
ｋ≦（ｔ＋１）／２    …（１１）
ここで、上記式（１１）の演算は、有限体ＧＦ（ｑ）上の演算ではなく、通常の実数、整数演算である。
【０１４７】
具体的に説明すると、例えば、メンバＩＤがｍｊであるメンバは、入力ＸｍＡ及びＸｍＢの分散情報として、それぞれＸｍＡ，ｊ及びＸｍＢ，ｊを持っているので、まず、次式（１２）のような計算を行い、途中計算結果Ｙ’ｍｊを得る（上記ステップＳ１０１）。
Ｙ’ｍｊ＝ＸｍＡ，ｊ×ＸｍＢ，ｊ    …（１２）
【０１４８】
次に、この途中計算結果Ｙ’ｍｊを次式（１３）のような多項式で秘密分散を行う（上記ステップＳ１０２）。
【数４】
2005182145.tif 000013
ここで、Ｒ’ｍｊ，１，Ｒ’ｍｊ，２，…，Ｒ’ｍｊ，ｋ−１は、乱数として有限体ＧＦ（ｑ）上の値をｋ−１個選ぶことによって得られる。
【０１４９】
次に、メンバＩＤがｍｐ（ｐ＝１，２，…，ｔ）であるメンバに対して配布する自分の途中計算結果Ｙ’ｍｊの分散情報Ｙ’ｍｊ，ｐを、上記式（１３）を用いて、次式（１４）のように計算する。
【数５】
2005182145.tif 000014
なお、メンバＩＤがｍｐ（ｐ＝１，２，…，ｔ）であるメンバ以外には秘密となるよう、秘密通信路を用いてメンバＩＤがｍｐ（ｐ＝１，２，…，ｔ）であるメンバに配布する。上記式（１４）のような計算で分散した結果、メンバＩＤがｍｊであるメンバは、Ｙ’ｍ１，ｊ，Ｙ’ｍ２，ｊ，…，Ｙ’ｍｔ，ｊのｔ個の分散情報を受け取る。
【０１５０】
メンバＩＤがｍｊであるメンバは、これら分散情報Ｙ’ｍ１，ｊ，Ｙ’ｍ２，ｊ，…，Ｙ’ｍｔ，ｊから、掛け算結果の分散情報Ｙｍｊを次式（１５）及び（１６）のように計算する。
【数６】
2005182145.tif 000015
この計算は、秘密情報の再構成時の計算（前述した式（３））と同様のものである（上記ステップＳ１０３）。
【０１５１】
上記のように、マルチパーティ・プロトコルを用いれば、各メンバ同士が秘密通信を行って計算処理をすることにより、入力値を公開せずに、与えられた関数の計算を行うことができる。
【０１５２】
ここでは、複数のメンバ（演算記憶装置）からなるあるグループで、もとの秘密情報Ｓを、（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法ではなく、単純な加減算による秘密分散法を用いて分散し、各メンバに分散情報が秘密裏に配布されている状態を前提とする。すなわち、図２１に示されるように、秘密分散法を用いてもとの秘密情報Ｓから分散情報を生成し、生成された分散情報が各メンバに配布されている場合を前提とする。図２１は、秘密分散法を実施する秘密分散計算部１２０１の動作を説明するための図である。秘密分散計算部１２０１は、前述した図２０の秘密分散計算部１１０１とは動作が異なり、次のような計算を行う。ここで、秘密分散計算部１２０１へ入力されるもとの秘密情報をＳ（これは、有限体ＧＦ（ｑ）上の要素とする）とし、分散情報が配布されるメンバがｎ人であるとする。秘密分散計算部１２０１は、まず、有限体ＧＦ（ｑ）から乱数をｎ−１個選ぶ。それらの乱数Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎ−１から、次式（１７）を満たすＸｎを求める。
Ｘｎ＝Ｓ−（Ｘ１＋Ｘ２＋…＋Ｘｎ−１）    …（１７）
【０１５３】
秘密分散計算部１２０１は、上記式（１７）により得られた値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎを出力し、各メンバに重複しないように配布する。値Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎのうち、いくつかは等しい値であってもよい。上記式（１７）の計算は、有限体ＧＦ（ｑ）上で行われる。以降の説明においては、断りがない限り、演算は、有限体ＧＦ（ｑ）上で行われるものとする。
【０１５４】
上記したような秘密分散法によりもとの秘密情報Ｓを分散した場合には、分散情報が配布されたメンバ全員（すなわちｎ人）が集まらない限り、もとの秘密情報Ｓを再構成することができない。もとの秘密情報Ｓは、次式（１８）を計算することにより、再構成できる。
Ｓ＝Ｘ１＋Ｘ２＋…＋Ｘｎ    …（１８）
【０１５５】
上記したような秘密分散法を、「加算秘密分散法」と呼ぶこととする。ここでは、上記した加算秘密分散法により秘密分散された分散情報を各メンバに配布し、各メンバが分散情報を所有している状態を前提とする。もとの秘密情報Ｓを再構成させたいときに、集まったメンバ（ｎ人）が分散情報を持ち寄り、上記式（１８）を用いてもとの秘密情報Ｓを再構成することができるが、ここで説明する秘密再構成方法においては、この再構成時の計算を、マルチパーティ・プロトコルで分散計算することにより、集まった各メンバの分散情報を公開せずに、もとの秘密情報Ｓを再構成する。
【０１５６】
ここでは、複数のメンバからなるあるグループで、前述の秘密分散法（上記式（１７）による方法）を用いてもとの秘密情報Ｓから生成された分散情報が、各メンバに秘密裏に配布されている状態を前提とする。このグループにはｎ人のメンバがいるものとし、もとの秘密情報Ｓから生成され、各メンバに配布された分散情報をＸｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）とする。
【０１５７】
もとの秘密情報Ｓを再構成する際に、メンバ全員（すなわち、ｎ人のメンバ）が集まり、各メンバの持つ分散情報を持ち寄る。また、メンバのうち、どの２人のメンバ間にも、その２人のメンバ以外には通信内容を秘密とすることができる秘密通信路が確立されているものとする。図２２は、各メンバ間の通信に用いる秘密通信路１３０３を示す図である。図２２において、四角形で示されるブロックは集まったメンバを示し、ｍ’１，ｍ’２，…，ｍ’ｊ，…，ｍ’ｔは、メンバＩＤを示し、両方向の矢印は、それぞれ対応するメンバ以外には通信内容を秘密とする秘密通信路１３０３を示している。
【０１５８】
次に、図２３を用いて、秘密再構成方法の概要を説明する。図２３においては、メンバの人数は３人（すなわち、演算記憶装置の数は３個）とし、各メンバは、もとの秘密情報Ｓを加算秘密分散法で分散させた分散情報Ａ０，Ｂ０，Ｃ０をそれぞれ持っているものとする。もとの秘密情報Ｓを再構成する場合には、まず、各メンバが持っている分散情報Ａ０，Ｂ０，Ｃ０を加算秘密分散法でさらに分散して、分散情報Ａ０，Ｂ０，Ｃ０の分散情報を生成する。具体的に言えば、図２３に符号＜１＞で示されるように、分散情報Ａを分散して分散情報Ａの分散情報Ａ１，Ａ２，Ａ３を生成し、分散情報Ｂを分散して分散情報Ｂの分散情報Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３を生成し、分散情報Ｃを分散して分散情報Ｃの分散情報Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を生成する。次に、図２３に符号＜２＞で示されるように、分散情報Ａ０，Ｂ０，Ｃ０の分散情報を他のメンバに配布する。図２３に符号＜３＞で示されるように、各メンバは、分散情報Ａ０，Ｂ０，Ｃ０の分散情報Ａ１，Ｂ１，Ｃ１又はＡ２，Ｂ２，Ｃ２又はＡ３，Ｂ３，Ｃ３を受け取り、これらをもとに分散計算を行い、その分散計算の結果を出力する。次に、図２３に符号＜４＞で示されるように、分散情報Ａ０，Ｂ０，Ｃ０の分散情報Ａ１，Ｂ１，Ｃ１と、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２と、Ａ３，Ｂ３，Ｃ３とをそれぞれ用いて分散計算した計算結果を集めることにより、もとの秘密情報Ｓを再構成する。
【０１５９】
図２４は、秘密再構成方法を実施する構成（秘密再構成システム）を示すブロック図である。図２４を用いて、秘密再構成方法を説明する。図２４に示されるように、もとの秘密情報Ｓを再構成しようとする際に集まったｎ人のメンバ（すなわち、ｎ個の演算記憶装置）には、それぞれ、分散計算で秘密情報を再構成する手段である分散秘密再構成計算部（すなわち、分散秘密再構成装置）１３０１（１３０１−１，１３０１−２，…，１３０１−ｎ）が備えられている。ここで、符号１３０１−ｊは、メンバｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）に備えられた分散秘密再構成計算部１３０１を表わす。各メンバの分散秘密再構成計算部１３０１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）は、それぞれ他のメンバの分散秘密再構成計算部１３０１と、図２２で説明した秘密通信路１３０３で接続されている。また、各メンバの分散秘密再構成計算部１３０１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）からの出力は、秘密再構成計算部１３０２へ入力される。
【０１６０】
秘密再構成計算部１３０２は、各メンバの分散秘密再構成計算部１３０１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）からの出力を受け取り、それら受け取ったｎ個の値を、ｎ個の分散情報としたときの秘密情報の再構成を行う計算をし、その再構成された秘密情報を出力する。各メンバの分散秘密再構成計算部１３０１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）から出力される値（すなわち、秘密再構成計算の中間計算結果）をＳｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）とすると、次式（１９）を用いて、もとの秘密情報Ｓを計算することができる。
【数７】
2005182145.tif 000016
上記式（１９）における各演算は有限体ＧＦ（ｑ）上で行う。なお、以降の説明においては、断りがない限り、演算は、有限体ＧＦ（ｑ）上で行われるものとする。
【０１６１】
各メンバの分散秘密再構成計算部１３０１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）における処理は、各メンバが、それぞれ他のメンバにはその処理の内容が分からないように行う。秘密再構成計算部１３０２における処理は、処理を統合するセンター（メンバとは別の演算装置）のようなものが行ってもよいし、集まったメンバ（演算記憶装置）のうちの１人、又は、複数人で行ってもよい。ただし、秘密情報Ｓを必要としているメンバが行うのが望ましい。
【０１６２】
図２５は、図２４の分散秘密再構成計算部１３０１−ｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）の構成を示すブロック図である。図２５を用いて分散秘密再構成計算部１３０１−ｊを説明する。図２５に示されるように、分散秘密再構成計算部１３０１−ｊは、秘密分散計算部１４０１−ｊと、入力の数がｎ個である“（ｎ）加算部”１４０２−ｊとを有する。秘密分散計算部１４０１−ｊからの出力が“（ｎ）加算部”１４０２−ｊへ入力され、“（ｎ）加算部”１４０２−ｊからの出力が、分散秘密再構成計算部１３０１−ｊの出力となる。
【０１６３】
秘密分散計算部１４０１−ｊへは、メンバｊが持っているもとの秘密情報Ｓの分散情報Ｘｊが入力される。秘密分散計算部１４０１−ｊは、入力された分散情報Ｘｊを加算秘密分散法を用いて分散し、他のメンバと通信する秘密通信路１３０３を経由して配布する。分散情報Ｘｊの分散情報Ｘｊ，ｎの計算は、Ｘｊ，１，Ｘｊ，２，…，Ｘｊ，ｎ−１を、乱数として有限体ＧＦ（ｑ）上の値をｎ−１個選び、次式（２０）で、Ｘｊ，ｎ求める。
Ｘｊ，ｎ＝Ｘｊ−（Ｘｊ，１＋Ｘｊ，２＋…＋Ｘｊ，ｎ−１）  …（２０）
値Ｘｊ，１，Ｘｊ，２，…，Ｘｊ，ｎのうち、自分自身に対する分散情報Ｘｊ，ｊは、“（ｎ）加算部”１４０２−ｊへ出力し、その他の分散情報Ｘｊ，ｐ（ｐ＝１，２，…，ｎであり、ｐ≠ｊであるもの）は、秘密通信路１３０３を通して各メンバに配布される。
【０１６４】
“（ｎ）加算部”１４０２−ｊは、秘密分散計算部１４０１−ｊから、もとの秘密情報Ｓの分散情報Ｘｊの分散情報Ｘｊ，ｊを受け取る。さらに、秘密通信路１３０３を経由して、他のメンバから配布された、もとの秘密情報Ｓの分散情報Ｘｐ（ｐ＝１，２，…，ｎであり、ｐ≠ｊであるもの）の分散情報Ｘ１，ｊ，…，Ｘｊ−１，ｊ，Ｘｊ＋１，ｊ，…，Ｘｎ，ｊを受け取る。これらｎ個ある、もとの秘密情報Ｓの分散情報の分散情報Ｘｐ，ｊ（ｐ＝１，２，…，ｎ）から、もとの秘密情報Ｓの分散情報Ｓｊ（秘密情報Ｓの再構成時に得られる秘密情報Ｓの分散情報Ｓｊと、秘密情報Ｓの分散時に得られる秘密情報Ｓの分散情報Ｘｊとは異なるものである）を計算し出力する。“（ｎ）加算部”１４０２−ｊは、次式（２１）のような計算を行い、秘密情報Ｓの分散情報Ｓｊを出力する。
【数８】
2005182145.tif 000017
【０１６５】
図２６は、秘密再構成方法における動作を示すフローチャートである。ここで、もとの秘密情報Ｓを再構成するために集まったメンバ全員（ｎ人のメンバ）が持つ分散情報をＸ１，Ｘ２，…，Ｘｎとする。
【０１６６】
まず、各メンバが持つ分散情報Ｘ１，Ｘ２，…，Ｘｎを加算秘密分散方法を用いて分散し、他のメンバに配布する（ステップＳ１５０１）。ステップＳ１５０１は、図２５の秘密分散計算部１４０１−ｊにおける動作を示しており、各メンバの持つ分散情報Ｘｊから乱数生成及び上記式（２０）を用いて分散情報Ｘｊ，ｐ（ｐ＝１，２，…，ｎ）を計算し、他のメンバに対して配布する。
【０１６７】
次に、各メンバは、自分自身の分散情報Ｘｊの分散情報及び他のメンバから配布された分散情報、すなわち、分散情報Ｘｐ，ｊ（ｐ＝１，２，…，ｎ）を用いて演算を施し、もとの秘密情報Ｓの分散情報Ｓｊを求める（ステップＳ１５０２）。ステップＳ１５０２は、図２５の加算部１４０２−ｊにおける動作を示しており、メンバｊは、他のメンバから配布された分散情報Ｘｐ，ｊ（ｐ＝１，２，…，ｎ）（自分自身の分散情報Ｘｊの分散情報Ｘｊ，ｊが含まれている）から、上記式（２１）を用いて計算する。その計算結果Ｓｊは、もとの秘密情報Ｓの分散情報となっている。
【０１６８】
次に、ステップＳ１５０２で各メンバが計算した分散情報Ｓｊからもとの秘密情報Ｓを再構成する（ステップＳ１５０３）。ステップＳ１５０３は、図２４の秘密再構成計算部１３０２における動作を示しており、メンバｊがステップＳ１５０２で計算した結果Ｓｊ（ｊ＝１，２，…，ｎ）から、上記式（１９）を用いて計算し、もとの秘密情報Ｓを得ることができる。このように、もとの秘密情報Ｓが再構成できたときに、認証成立とすることにより、３個以上の所定個数のメンバ（端末）からなる信頼グループを形成することができる。
【０１６９】
上記した方法によれば、もとの秘密情報Ｓを再構成するために集まったメンバ（端末）の持つ分散情報Ｘｊを、他のメンバに公開せずに、もとの秘密情報Ｓを再構成することができる。したがって、各メンバが持つ分散情報Ｘｊを、次回の秘密再構成の際に再利用することができる。しかも、秘密再構成を行う第三者的なセンターのようなものを設けなくても、上記の効果を達成することができる。また、分散情報Ｘｊを持つメンバ全員が集まらないと、もとの秘密情報Ｓを再構成することができないが、各メンバの匿名性は保たれており、さらに、秘密再構成の際のメンバ間の相互通信は、最初の分散情報を分散配布するための１回のみで済むため、通信量及び計算量の両方とも少ない。
【０１７０】
さらに、秘密情報Ｓの分散情報Ｘｊを持たない人（演算記憶装置）が、この再構成に参加しようとしても、秘密情報Ｓの再構成に失敗することから、集まった複数人数からなるグループ全員が正当メンバ（予め秘密情報Ｓの分散情報Ｘｊを配布されたメンバ）か、そうでない人（演算記憶装置）が混在するか、ということを認証するような機能が備わる。さらにまた、前述したように分散情報を再利用可能なので、この認証機能は、秘密情報Ｓの分散情報を更新せずとも何度も利用できる。また、この認証機能は、集まったメンバから他へ送信される情報は、認証（秘密情報Ｓの再構成）のたびに異なるので、盗聴による“なりすまし”に非常に強い。このような認証機能は、秘密分散法の秘密再構成の性質と、マルチパーティ・プロトコルによる分散計算の性質との単なる組み合わせによって得られる機能ではなく、新しい機能である。なお、上記認証機能は、「もとの秘密情報Ｓ」を照合秘密情報Ｓ（予め登録されている情報で、認証が成立するか否かを、再構成結果と照らし合わせる情報）として用いる利用形態であるので、もとの秘密情報Ｓを各メンバに秘密にしない場合であっても、実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７１】
【図１】マルチホップ通信の概念図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通信端末装置の認証方法を説明するための概念図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る認証方法を説明するための概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る認証方法を実行する通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る認証方法において、認証が開始されてから認証が終了するまでの途中段階を示す説明図である。
【図６】図４の認証部の構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。
【図８】６個の通信端末装置がアドホックネットワークを形成している場合を示す概念図である。
【図９】図８のアドホックネットワークにおける従来の認証方法を説明するための概念図である。
【図１０】図８のアドホックネットワークにおける第１の実施形態にかかる認証方法を説明するための概念図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る通信端末装置の認証方法を説明するための概念図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る認証方法を説明するための概念図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る認証方法を実行する通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る通信端末装置の認証方法を説明するための概念図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る認証方法を実行する通信端末装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る認証方法を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第４の実施形態に係る通信端末装置の認証方法において用いられる（ｋ，ｎ）しきい値秘密分散法を実施する構成を示す図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態に係る通信端末装置の認証方法において用いられる秘密分散法を実施する構成を示す図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る通信端末装置の認証方法において用いられる秘密分散法を実施するための構成である各メンバ及び秘密通信路を示す図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る通信端末装置の認証方法において用いられる秘密再構成方法の概要を説明するための図である。
【図２４】本発明の第４の実施形態に係る通信端末装置の認証方法において用いられる秘密再構成方法を実施する構成（秘密再構成システム）を示すブロック図である。
【図２５】図２４の分散秘密再構成計算部（分散秘密再構成装置）の構成を示すブロック図である。
【図２６】本発明の第４の実施形態に係る通信端末装置の認証方法において用いられる秘密再構成方法における動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７２】
１００，４００，６００  通信端末装置（端末）、
１０１，４０１，６０１  隣接端末情報管理部、
１０２，４０２，６０２  グループ形成部、
１０３  自端末ＩＤ管理部、
１０４  グループＩＤ生成部、
１０５，４０５  グループＩＤ管理部、
１０６，４０６，６０５  グループ共有情報管理部、
１０７，６０６  認証実行相手管理部、
１０８  認証実行相手選定部、
１０９  認証部、
１１０，４０７，６０７  送信部、
１１１，４０８，６０８  受信部、
２０１  認証相手端末ＩＤ情報管理部、
２０２  接続制御部、
２０３  乱数生成部、
２０４  乱数管理部、
２０５  秘密情報管理部、
２０６  一方向性関数演算部、
２０７  演算結果比較部、
４０３  グループ形成端末数管理部、
４０４  自グループ端末数管理部、
６０３  グループ代表端末選定部、
６０４  グループ代表端末ＩＤ管理部、
ＲＧ１〜ＲＧ４，ＲＧ１１〜ＲＧ１３，ＲＧ２１〜ＲＧ２３  信頼グループ、
１１０１，１２０１  秘密分散計算部、
１３０３  メンバの分散秘密再構成計算部（分散秘密再構成装置）、
１３０１−ｊ  メンバｊの分散秘密再構成計算部、
１３０３  秘密通信路、
１４０１−ｊ  メンバｊの秘密分散計算部、
１４０２−ｊ  メンバｊの“（ｎ）加算部”、
Ｓ  もとの秘密情報、
ｍ１，ｍ２，…，ｍｎ  メンバＩＤ、
ｍ’１，ｍ’２，…，ｍ’ｔ  集まったメンバのメンバＩＤ、
Ｘｍｊ  メンバＩＤがｍｊであるメンバに配布される分散情報、
Ｓｊ  メンバｊが分散再構成した分散情報。
【図１】
2005182145.tif 000018
【図２】
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【図３】
2005182145.tif 000020
【図４】
2005182145.tif 000021
【図５】
2005182145.tif 000022
【図６】
2005182145.tif 000023
【図７】
2005182145.tif 000024
【図８】
2005182145.tif 000025
【図９】
2005182145.tif 000026
【図１０】
2005182145.tif 000027
【図１１】
2005182145.tif 000028
【図１２】
2005182145.tif 000029
【図１３】
2005182145.tif 000030
【図１４】
2005182145.tif 000031
【図１５】
2005182145.tif 000032
【図１６】
2005182145.tif 000033
【図１７】
2005182145.tif 000034
【図１８】
2005182145.tif 000035
【図１９】
2005182145.tif 000036
【図２０】
2005182145.tif 000037
【図２１】
2005182145.tif 000038
【図２２】
2005182145.tif 000039
【図２３】
2005182145.tif 000040
【図２４】
2005182145.tif 000041
【図２５】
2005182145.tif 000042
【図２６】
2005182145.tif 000043