(57)【要約】【課題】グループメンバを意識することなくデータ送信を可能とし、シーケンス番号を用いたリプレイ防御が可能な１対多セキュア通信を実現する。【解決手段】代理サーバ２（通信管理装置）は、送信元となるメンバ端末から１対多送信要求を受信し、メンバ端末１との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得してメンバグループのセキュア情報を用いてセキュアなデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信する。送信先となるメンバ端末１は、メンバグループのセキュア情報を用いて通信管理装置から送信されるセキュアなデータを受信する。代理サーバ２を経由することによって１対多の通信の送信者は必ず代理サーバ２となる。【選択図】      図１
2005260448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される１対多セキュア通信システムであって、
前記通信管理装置は、
送信元となる前記メンバ端末から１対多送信要求を受信する送信要求受信部と、
前記メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得するセキュア情報取得部と、
前記取得したメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信するセキュアデータ生成・送信部とを備え、
前記送信先となるメンバ端末は、前記メンバグループのセキュア情報を用いて前記通信管理装置から送信されるセキュア化されたデータを受信することを特徴とする１対多セキュア通信システム。
【請求項２】
ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される、１対多セキュア通信システムにおける前記通信管理装置であって、
送信元となる前記メンバ端末から１対多送信要求を受信する送信要求受信部と、
前記メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得するセキュア情報取得部と、
前記取得したメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信するセキュアデータ生成・送信部と、
を備えたことを特徴とする通信管理装置。
【請求項３】
ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される１対多セキュア通信システムに用いられるセキュア通信方法であって、
送信元となる前記メンバ端末から１対多送信要求を受信するステップと、
前記メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得するステップと、
前記取得したメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信するステップと、
前記メンバグループのセキュア情報を用いて前記通信管理装置から送信されるセキュア化されたデータを受信するステップと、
を有することを特徴とするセキュア通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される、１対多セキュア通信システムおよび通信管理装置ならびに方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１対１のセキュア通信では、パケットの不正な複製送信（以下、リプレイという）を防止するために、通常シーケンス番号を用いた確認を行っている。例えば、ＩＰｓｅｃ（Security Architecture for Internet Protocol）の場合は、送信者が、送信データ中に送信用シーケンス番号を付与して送信し、受信者は、受信データ中に含まれるシーケンス番号と既に受信したデータに含まれるシーケンス番号とを比較する。この比較操作により、受信者は既に受信したデータであるか否かの確認を行う。
【０００３】
また、ＳＳＬ（Secure Socket Layer）の場合は、送信者が、送信データと送信用シーケンス番号等から認証コードを生成する。送信者は、送信データと認証コードを送信し、受信者は、受信データと、受信番号で管理している受信用シーケンス番号等から認証コードを生成する。そして、生成した認証コードと受信した認証コードとが同じであることを比較することにより、受信者は、送信者から送信されたデータを順番通りに受信していることの確認を行う（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】IPsec：RFC2401 Security Architecture for the Internet Protocol、S.Kent、BBN Corp、R．Atkinson,@Home Network、 November 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、１対多のセキュア通信では、送信者と受信者とが複数存在する。このように、誰もが送信者になりうる状況においては、シーケンス番号の管理方法が問題となる。ここで、シーケンス番号は、送信者毎に管理される、もしくは、複数の送信者に対して共通に管理されることが想定される。
【０００５】
前者の場合、受信者は、シーケンス番号を複数管理する必要がある。通常、シーケンス番号は、セキュア通信の情報として管理されているが、シーケンス番号を除くセキュア通信の情報は、メンバグループに所属する複数の送信者と受信者に対して共通に管理されている。このことから、送信者または受信者は、複数のセキュア通信の情報をメンバグループ毎にまとめて管理する機能が必要になってくる。
また、後者の場合、複数の送信者が同時にデータを送信すると、異なった送信データに対して、同じシーケンス番号を付与してしまう可能性がある。その場合、先に到着したデータは正しく受信されるが、それ以降のデータは破棄されてしまう。このように、送信者が複数存在する環境においては、シーケンス番号を用いたリプレイ防御が正常に機能しないという問題があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、アクセスを中継する通信管理装置を介して１対多のセキュア通信を行うことで、シーケンス番号を用いたリブレイ防御が可能な、メンバグループに所属するメンバを意識することのないデータ送信を可能とした、１対多セキュア通信システムおよび通信管理装置ならびに方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために本発明は、ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される１対多セキュア通信システムであって、前記通信管理装置は、送信元となる前記メンバ端末から１対多送信要求を受信する送信要求受信部と、前記メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得するセキュア情報取得部と、前記取得したメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信するセキュアデータ生成・送信部とを備え、前記送信先となるメンバ端末は、前記メンバグループのセキュア情報を用いて前記通信管理装置から送信されるセキュア化されたデータを受信することを特徴とする。
【０００８】
上記した課題を解決するために本発明は、ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される、１対多セキュア通信システムにおける前記通信管理装置であって、送信元となる前記メンバ端末から１対多送信要求を受信する送信要求受信部と、前記メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得するセキュア情報取得部と、前記取得したメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信するセキュアデータ生成・送信部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記した課題を解決するために本発明は、ネットワークに接続された複数のメンバ端末が、アクセスを中継する通信管理装置を介して接続される１対多セキュア通信システムに用いられるセキュア通信方法であって、送信元となる前記メンバ端末から１対多送信要求を受信するステップと、前記メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得するステップと、前記取得したメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となる前記メンバグループに属するメンバ端末へ送信するステップと、前記メンバグループのセキュア情報を用いて前記通信管理装置から送信されるセキュア化されたデータを受信するステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信管理装置が、送信元となるメンバ端末から１対多送信要求を受信し、メンバ端末との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得してメンバグループのセキュア情報を用いセキュア化したデータを生成し、送信先となるメンバグループに属するメンバ端末へ送信することで、送信先となるメンバ端末は、メンバグループのセキュア情報を用いて通信管理装置から送信されるセキュア化されたデータを受信することができる。
このことにより、前記通信管理装置を経由することによって１対多の通信の送信者は必ず前記通信管理装置となり、前記通信管理装置がメンバグループの管理を代行するため、送信者はメンバグループに所属するメンバを意識することなくデータ送信を可能とし、また、シーケンス番号を用いたリプレイ防御が可能な１対多セキュア通信を実現できる。
【００１１】
また、送信元となるメンバ端末から通信管理装置に対して１つのセキュア通信を確立し、当該セキュア通信に対して１つのシーケンス番号を管理し、また、通信管理装置が、送信先となるメンバグループに所属するメンバ端末に対してセキュアな通信を確立し、当該セキュア通信毎にシーケンス番号を管理することで、送信元となるメンバ端末がシーケンス番号を複数管理、あるいはシーケンス番号を更新する状況を回避することができ、メンバ端末の負担軽減をはかりながらリプレイ防御を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明における１対多セキュア通信システムのシステム構成の一例を示す図である。
図１に示されるように、１対多セキュア通信システムは、ネットワークを介して接続されるメンバ端末１と、本発明における通信管理装置としての代理サーバ２から構成される。メンバ端末１は、いずれも送信元、あるいは送信先となり、代理サーバ２によりそのアクセスが中継されることにより、１対多セキュア通信が実現される。なお、ここではセキュア通信の一例としてＩＰｓｅｃを利用した例が示されている。
【００１３】
ところで、ＩＰｓｅｃとは、暗号化、メッセージ認証、相手認証を行うプロトコルであり、ＶＰＮ（Virtual Private Network）を実現する方式として最も普及している。ＩＰｓｅｃは、ＩＫＥ（Internet Key Exchange）、ＡＨ（Authentication Header）、ＥＳＰ（Encapsulating Security Payload）の３つのプロトコルに大別される。ちなみに、ＩＫＥは、相手認証を行い、セキュアな通信路（ＳＡ：Security Association）を生成／再生成する手順とＳＡの管理方法を規定し、ＡＨは、ＩＫＥで生成されたＳＡ（手動でも設定可）を利用して、送信元の認証、完全性を確保したデータ送信手順を規定し、ＥＳＰは、ＩＫＥで生成されたＳＡを利用して送信元の認証、完全性と機密性を確保したデータ送受信手順を規定するものである。
【００１４】
図２は、代理サーバ２の内部構成を機能展開して示したブロック図である。図２に示されるように、代理サーバ２は、通信インターフェイス部２１と、送信要求受信部２２と、ＳＡ情報取得部２３と、セキュアデータ生成部２４と、データ送信部２５と、シーケンス番号管理部２６と、ＳＡ情報管理テーブル２７と、グループ情報管理テーブル２８で構成され、機能的に大別される。
【００１５】
通信インターフェイス部２１は、メンバ端末１との間でＩＰｓｅｃによるセキュアな通信を確立する機能を持つ。送信要求受信部２２は、送信元となるメンバ端末１から１対多送信要求を受信し、ＳＡ情報取得部２３へ供給する機能をもつ。ＳＡ情報取得部２３は、通信インターフェイス部２１を介してメンバ端末１との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブの情報を取得し、メンバグループの情報から送信元となるメンバ端末１が送信元のメンバグループに所属しているかについてグループ管理テーブル２８により確認する機能を持つ。さらに、ＳＡ情報管理テーブル２７からＳＡ識別情報を取得してセキュアデータ生成部２４へ供給する機能も持つ。
セキュアデータ生成部２４は、ＳＡ情報取得部２３によって取得されたメンバグループのＳＡ識別情報を用いてセキュア化されたデータを生成する機能を持ち、データ送信部２５は、セキュアデータ生成部２４によってセキュア化されたデータを送信先となるメンバグループに所属するメンバ端末１へ送信する機能を持つ。本発明では、セキュアデータ生成部２４とデータ送信部２５をまとめてセキュアデータ生成・送信部と呼ぶ。
【００１６】
なお、シーケンス番号管理部２６は、送信元となるメンバ端末１との間で確立されたセキュア通信毎にグループメンバ単位でシーケンス番号を管理し、送信先となるメンバ端末１に対してセキュアな通信を確立して当該セキュア通信毎にシーケンス番号を管理する機能を持つ。
ＳＡ情報管理テーブル２７には、グループの識別子とＳＡ識別情報とが格納されており、グループの識別子毎に、「セキュリティパラメータインデックス値」、「ＡＨやＥＳＰなどのセキュリティプロトコル（ＩＰｓｅｃプロトコル）の種別」、「終点ＩＰアドレス」等からなるＳＡ識別情報が関連付けられている。図３（ａ）にそのデータ構造の一例を示す。また、「セキュリティパラメータインデックス値」は、ＳＡ毎にユニークな値を発行する必要がある。
【００１７】
一方、グループ情報管理テーブル２８は、メンバのそれぞれが所属するグループの情報を格納するもので、図３（ｂ）に示されるように、メンバの識別子と所属するグループの識別子の対で構成される。
なお、グループへのメンバ登録にあたり、事前に代理サーバ２へ、グループ情報、メンバ情報の登録を行う必要があるが、その登録方法は、契約書や申込書によるオフライン、ネットワークを利用したオンラインの種別を問わない。但し、セキュリティを重視することから登録においても注意が必要である。
【００１８】
なお、本発明の、１対多セキュア通信システムを実現するにあたり、メンバは、代理サーバ２の情報（ホスト名／ＩＰアドレス等）を取得しており、また、代理サーバ２には、各メンバが所属するグループの情報が格納されているものとする。また、代理サーバ２は、グループ間でセキュア通信を確立するために生成された情報（ＳＡ識別情報等）を格納しているものとする。更に、メンバは、代理サーバ２との間に、１対１のＩＰｓｅｃ通信を確立しておき、このセキュア通信により、代理サーバ２からグループ間でセキュア通信を確立するために必要な情報を取得しておくものとする。なお、ＳＡ識別情報は、ＳＡの検索に用いられることから、セキュリティパラメータインデックス値、ＡＨやＥＳＰなどのセキュリティプロトコル（ＩＰｓｅｃプロトコル）の種別、終点ＩＰアドレス等の情報が必要である。
【００１９】
図４は、本発明における１対多セキュア通信システムの動作を説明するための図であり、メンバ端末１と代理サーバ２間の動作シーケンスを示す。
以下、図４に示す動作シーケンス図を参照しながら図２に示す代理サーバ２の動作を中心に１対多セキュア通信システムの詳細動作について説明する。
【００２０】
まず、グループの全てのメンバに対してデータを送信したいメンバＡは、代理サーバ２との間で確立した１対１のＩＰｓｅｃ通信を利用して、グループメンバへの送信データおよび送信先グループ等を含む送信要求情報を生成し（Ｓ０）、代理サーバ２へ送信する（Ｓ１）。
【００２１】
代理サーバ２において、送信要求受信部２２は、送信元となるメンバＡから送信要求情報を受信する、次に、ＳＡ情報取得部２３は、送信要求情報からメンバグループの情報を取得し、メンバＡが送信先のメンバグループに所属しているか否かについてグループ情報管理テーブル２８により確認するとともに、ＳＡ情報管理テーブル２７からＳＡ識別情報を取得する（Ｓ２）。セキュアデータ生成部２４は、取得したグループのＳＡ識別情報を用いてセキュア化されたデータを生成し（Ｓ３）、データ送信部２５により、１対多（マルチキャスト、もしくは、ブロードキャスト）にて、送信先となるグループメンバ（メンバＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）へデータが送信される（Ｓ４）。
【００２２】
グループメンバは、グループ間でセキュア通信を確立するために必要な情報を利用して、代理サーバ２から送信されてきたデータを受信する（Ｓ５）。ここで、グループに所属しないメンバがデータを受信したとしても、グループ間でセキュア通信を確立するために必要な情報を持っていないため、データの解読が不可能である。
【００２３】
ここで、図５に本発明の１対多セキュア通信システムの動作概念図が示すとともに、シーケンス番号の管理について補足説明を行う。
図に示すように、送信側から代理サーバ２に対する通信と、代理サーバ２から受信側に対する通信とでは、通信形態（１対１もしくは１対多）およびシーケンス番号の管理の仕方が異なる。
まず、送信側と代理サーバ２の間では、１対１のセキュア通信が確立され、基本的にはデータは送信側から代理サーバ２へ送信される。また、このセキュア通信に対しては、１つのシーケンス番号が送信側で更新（インクリメント）される。このため、リプレイに関する問題は発生しない。
【００２４】
一方、代理サーバ２と受信側の間では、１対多のセキュア通信が確立され、データは必ず代理サーバ２から受信側へ送信される。また、このセキュア通信に対しては、代理サーバ２のシーケンス番号管理部２６が、シーケンス番号の更新を行うことから、従来のような送信側および受信側によるシーケンス番号の特別な管理を必要とせず、リプレイ防御を実現することができる。
【００２５】
以上説明のように本発明は、通信管理装置としての代理サーバ２が、送信元となるメンバ端末１から１対多送信要求を受信し、メンバ端末１との間で確立したセキュア情報からメンバグルーブのセキュア情報を取得してメンバグループのセキュア情報を用いてセキュア化されたデータを生成し、送信先となるメンバグループに属するメンバ端末へ送信することで、送信先となるメンバ端末１は、メンバグループに所属するメンバ端末１へ送信することで、送信先となるメンバ端末１は、メンバグループのセキュア情報を用いて代理サーバから送信されるセキュア化されたデータを受信することができるものである。
【００２６】
また、本発明では、例えば、信頼できるサーバＡが存在して、あるメンバＢはサーバＡと信頼関係にある場合、サーバＡと信頼関係にある別のメンバＣはメンバＢを信頼できる、ということを前提としている。上記の前提により、代理サーバ２が信頼できるサーバであり、かつ送信者が代理サーバ２と相互認証を行っていて、信頼関係にある場合、受信者は、代理サーバ２と信頼関係にある送信者を信頼できるといえる。このとき、送信者は、メンバグループに所属するメンバ端末１を意識することなく、データを送信することが可能であり、また、全てのメンバ端末１は、代理サーバ２を経由して、自らが所属するメンバグループの全てのメンバ端末１へデータを送信することが可能である。
なお、本発明によれば、メンバ端末１が複数のグループへ参加することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明実施形態のシステム構成の一例を示す図である。
【図２】本発明実施形態の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
【図３】本発明実施形態で使用されるテーブルのデータ構造の一例を示した図である。
【図４】本発明実施形態の動作を示す動作シーケンス図である。
【図５】本発明実施形態の動作概念を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…メンバ端末、２…代理サーバ（通信管理装置）、２１…通信インターフェイス部、２２…送信要求受信部、２３…ＳＡ情報取得部、２４…セキュアデータ生成部、２５…データ送信部、２６…シーケンス番号管理部、２７…ＳＡ情報管理テーブル（ＴＢＬ）、２８…グループ情報管理テーブル（ＴＢＬ）、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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