(57)【要約】【課題】子機と親機間の認証を短時間に終了し、迅速に通信を開始することのできる、親機と子機間の認証方法を提供する。【解決手段】親機ｉは、子機ｊから、認証キーＫＢ＿ｊを含む認証要求信号を受信し、該認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを、キー変換キーＫＧを用いて、暗号キーＫａ＿ｊに逆変換する。また、親機認証情報を生成し、前記暗号キーＫａ＿ｊにより、暗号化親機認証情報に暗号化して子機ｊに送信する。また、子機ｊから子機認証情報を受信し、子機ｊを認証する。子機ｊでは、認証キーＫＢ＿ｊを含む認証要求信号を親機ｉに送信する。また、親機ｉから受信した暗号化親機認証情報を、解読キーＫＡ＿ｊを用いて親機認証情報に解読し、この親機認証情報により親機ｉの認証を行う。また、子機認証情報を生成し、親機ｉに送信する。【選択図】  図２
2005006113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ個の親機とＮ個の子機において、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行うための親機と子機間の認証方法であって、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証方法において、
親機ｉにより、
子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信する手順と、
前記認証要求信号を受信した際に、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′を用いて、前記認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換する手順と、
前記親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成する手順と、
前記暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化し、暗号化親機認証情報Ｃａを含む親機認証信号を子機ｊに送信する手順と、
子機ｊから子機認証信号を受信したとき、前記子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓを抽出し、該子機認証情報Ｐｓに含まれる前記子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証する手順と
が行われ、
子機ｊにより、
親機ｉとのデータ通信を開始する前に、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を親機ｉに送信する手順と、
親機ｉから親機認証信号を受信したとき、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′を用いて、前記親機認証信号に含まれる暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読する手順と、
前記親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行う手順と、
前記親機認証情報Ｐａに基づいて、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む子機認証情報Ｐｓを含む子機認証信号を生成し、親機ｉに送信する手順と
が行われることを特徴とする親機と子機間の認証方法。
【請求項２】
前記親機ｉにより子機ｊを認証する場合に、前記子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませ、該ＭＡＣアドレスの正否により子機を認証する手順が
行われることを特徴とする請求項１に記載の親機と子機間の認証方法。
【請求項３】
子機および親機と通信ネットワークを介して接続され、暗号キーの発行と配布を行うキー管理機により、
前記暗号キーＫａ＿１〜Ｋａ＿Ｎと、解読キーＫＡ＿１〜ＫＡ＿Ｎと、キー変換キーＫＧを生成する手順と、
キー変換キーＫＧとキー変換関数Ｇにより、暗号キーＫａ＿１〜ＫａＮを認証キーＫＢ＿１〜ＫＢ＿Ｎに変換する手順と、
Ｍ個の親機ｉにキー変換キーＫＧを配布する手順と、
Ｎ個の子機ｊに解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを配布する手順と
が行われることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の親機と子機間の認証方法。
【請求項４】
親機ｉで生成される親機認証情報Ｐａには、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含み、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、認証暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′により、暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であるようにし、
親機ｉにより、
親機認証情報Ｐａの生成の度に異なる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを生成し、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含む親機認証情報Ｐａを生成する手順が行われ、
子機ｊにより、
子機認証情報Ｐｓを生成し、親機認証情報に含まれる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、子機認証情報Ｐｓを暗号化子機認証情報Ｃｓに暗号化し、暗号化子機認証情報Ｃｓを含む子機認証信号を親機ｉに送信する手順が行われ、
親機ｉにより、
子機ｊから子機認証信号を受信したとき、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、子機認証信号に含まれる暗号化子機認証情報Ｃｓを子機認証情報Ｐｓに解読する手順が
行われることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の親機と子機間の認証方法。
【請求項５】
親機ｉと子機ｊ間の認証後に、親機ｉと子機ｊ間でデータ通信を行う場合に、
親機ｉと子機ｊにより、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、送信するデータを暗号化データに暗号化し、暗号化データを含むデータ信号を相手方に送信する手順と、
相手方からデータ信号を受信したときに、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、データ信号に含まれる暗号化データをデータに解読する手順と
が行われることを特徴とする請求項４に記載の親機と子機間の認証方法。
【請求項６】
Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記親機であって、
前記キー変換キーＫＧを記憶するキー変換キー保持手段と、
子機ｊから認証要求信号と子機認証信号とデータ信号を受信し、親機認証信号とデータ信号を子機ｊに送信する送受信手段と、
子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信し、受信した認証要求信号から認証キーＫＢ＿ｊを取り出す認証要求信号受信処理手段と、
前記キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′を用いて、前記認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換するキー逆変換手段と、
前記親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成する親機認証情報生成手段と、
暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化する親機認証情報暗号化手段と、
前記暗号化親機認証情報Ｃａを含む親機認証信号を生成する親機認証信号送信処理手段と、
前記子機ｊから、親機認証情報Ｐａに基づいて生成された子機認証信号を受信し、前記子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓを抽出し、該子機認証情報Ｐｓに含まれる前記子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証する子機認証手段と
を備えることを特徴とする親機。
【請求項７】
前記親機ｉにより子機ｊを認証する場合に、前記子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませ、該ＭＡＣアドレスの正否により子機を認証する手段を
備えることを特徴とする請求項６に記載の親機。
【請求項８】
キー管理機から配布されたキー変換キーＫＧを受領するキー変換キー受領手段を
備えることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の親機。
【請求項９】
親機認証情報Ｐａの生成の度に異なる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを生成する通信暗号キー生成手段と、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを記憶する通信暗号キー保持手段と、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含む親機認証情報Ｐａを生成する親機認証情報生成手段と、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、子機認証信号に含まれる暗号化子機認証情報Ｃｓを子機認証情報Ｐｓに解読する通信暗号解読手段と、
子機認証信号に含まれる暗号化子機認証情報Ｃｓを取り出し、前記通信暗号解読手段により解読した子機認証情報Ｐｓを得る子機認証信号受信処理手段と
を備えることを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の親機。
【請求項１０】
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、送信するデータを暗号化データに暗号化する通信暗号暗号化手段と、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、暗号化データをデータに解読する通信暗号解読手段と、
前記通信暗号暗号化手段により送信するデータから暗号化データを得て、暗号化データを含むデータ信号を生成するデータ信号送信処理手段と、
前記データ信号に含まれる暗号化データを取り出し、通信暗号解読手段によって解読されたデータを得るデータ信号受信処理手段と
を備えることを特徴とする請求項９に記載の親機。
【請求項１１】
Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記子機であって、
解読キーＫＡ＿ｊを記憶する解読キー保持手段と、
認証キーＫＢ＿ｊを記憶する認証キー保持手段と、
親機ｉからの親機認証信号とデータ信号を受信し、認証要求信号と子機認証信号とデータ信号を親機ｉに送信する送受信手段と、
認証キーＫＢ＿ｊと、親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を生成する認証要求信号送信処理手段と、
親機ｉから受信した親機認証信号から暗号化親機認証情報Ｃａを取り出す親機認証信号受信処理手段と、
解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′を用いて、前記暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読する親機認証情報解読手段と、
前記親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行う親機認証手段と、
親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証情報Ｐｓを生成する子機認証情報生成手段と、
前記親機認証情報Ｐａに基づいて、前記子機認証情報Ｐｓを含む子機認証信号を生成する子機認証信号送信処理手段と
を備えることを特徴とする子機。
【請求項１２】
前記親機ｉにより子機ｊを認証するための必要な子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませること
を特徴とする請求項１１に記載の子機。
【請求項１３】
子機および親機と通信ネットワークを介して接続され、暗号キーの発行と配布を行うキー管理機から配布された解読キーＫＡ＿ｊを受領する解読キー受領手段と、
前記キー管理機から配布された認証キーＫＢ＿ｊを受領する認証キー受領手段と
を備えることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の子機。
【請求項１４】
親機認証情報Ｐａに含まれる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを記憶する通信暗号キー保持手段と、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、前記子機認証情報Ｐｓを暗号化子機認証情報Ｃｓに暗号化する通信暗号暗号化手段と、
前記暗号化子機認証情報Ｃｓを含む子機認証信号を親機ｉに送信する子機認証信号送信処理手段と
を備えることを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の子機。
【請求項１５】
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、親機ｉに送信するデータを暗号化データに暗号化する通信暗号暗号化手段と、
通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、親機ｉから受信した暗号化データをデータに解読する通信暗号解読手段と、
前記通信暗号暗号化手段により送信するデータから暗号化データを得て、暗号化データを含むデータ信号を生成するデータ信号送信処理手段と、
データ信号に含まれる暗号化データを取り出し、前記通信暗号解読手段によって解読されたデータを得るデータ信号受信処理手段と
を備えることを特徴とする請求項１４に記載の子機。
【請求項１６】
Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記親機に用いられるコンピュータプログラムであって、
子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信するステップと、
前記認証要求信号を受信した際に、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′を用いて、前記認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換するステップと、
前記親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成するステップと、
前記暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化し、暗号化親機認証情報Ｃａを含む親機認証信号を子機ｊに送信するステップと、
子機ｊから子機認証信号を受信したとき、前記子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓを抽出し、該子機認証情報Ｐｓに含まれる前記子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１７】
Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記子機に用いられるコンピュータプログラムであって、
親機ｉとのデータ通信を開始する前に、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を親機ｉに送信するステップと、
親機ｉから親機認証信号を受信したとき、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′を用いて、前記親機認証信号に含まれる暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読するステップと、
前記親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行うステップと、
前記親機認証情報Ｐａに基づいて、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む子機認証情報Ｐｓを含む子機認証信号を生成し、親機ｉに送信するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ通信等の親機と子機間の通信のように、通信中の信号を第３者が傍受可能であり、第３者が親機や子機に対して信号を送信可能な、親機と子機間の通信において、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる、親機と子機間の認証方法、親機及び子機に関し、特に、多数の子機に対して認証を行う場合の、認証に要する時間を短縮可能な、親機と子機間の認証方法、親機及び子機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、例えば、センタ局を設け、センタ局が移動機（子機）と基地局（親機）間の鍵（キー）の管理を行う。移動機（子機）と基地局（親機）間の通信に先立って、センタ局が移動機（子機）に応じて鍵を基地局（親機）に渡す。これにより、第３者が基地局（親機）や移動機（子機）に成りすますことを防止し、基地局（親機）と移動機（子機）間の通信データを第３者が傍受することを防止している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、センタ局は、ホームメモリ装置に移動機（子機）のＩＤ（識別情報）と鍵との対応を用意しておき、移動機（子機）と基地局（親機）間の通信を開始する前に、移動機（子機）に応じた鍵を検索し基地局（親機）にその鍵を渡していた。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２８９３７７５号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された発明では、移動機（子機）が多数あるとき、移動機（子機）のＩＤから対応する鍵を検索し基地局（親機）に通知するため、センタ局の負荷が増大し、移動機（子機）と基地局（親機）間の通信を開始するまでの時間が長くなり、迅速な通信開始ができないという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、子機と親機間の認証を短時間に終了し、迅速に通信を開始することのできる、親機と子機間の認証方法、親機、及び子機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の親機と子機間の認証方法は、Ｍ個の親機とＮ個の子機において、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行うための親機と子機間の認証方法であって、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証方法において、親機ｉにより、子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信する手順と、前記認証要求信号を受信した際に、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′を用いて、前記認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換する手順と、前記親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成する手順と、前記暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化し、暗号化親機認証情報Ｃａを含む親機認証信号を子機ｊに送信する手順と、子機ｊから子機認証信号を受信したとき、前記子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓを抽出し、該子機認証情報Ｐｓに含まれる前記子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証する手順とが行われ、子機ｊにより、親機ｉとのデータ通信を開始する前に、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を親機ｉに送信する手順と、親機ｉから親機認証信号を受信したとき、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′を用いて、前記親機認証信号に含まれる暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読する手順と、前記親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行う手順と、前記親機認証情報Ｐａに基づいて、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む子機認証情報Ｐｓを含む子機認証信号を生成し、親機ｉに送信する手順とが行われることを特徴とする。
これにより、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【０００８】
また、本発明の親機と子機間の認証方法は、前記親機ｉにより子機ｊを認証する場合に、前記子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませ、該ＭＡＣアドレスの正否により子機を認証する手順が行われることを特徴とする。
これにより、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を利用して、子機ｊの認証を行うことができ、子機ｊの認証が容易となる。
【０００９】
また、本発明の親機と子機間の認証方法は、子機および親機と通信ネットワークを介して接続され、暗号キーの発行と配布を行うキー管理機により、前記暗号キーＫａ＿１〜Ｋａ＿Ｎと、解読キーＫＡ＿１〜ＫＡ＿Ｎと、キー変換キーＫＧを生成する手順と、キー変換キーＫＧとキー変換関数Ｇにより、暗号キーＫａ＿１〜ＫａＮを認証キーＫＢ＿１〜ＫＢ＿Ｎに変換する手順と、Ｍ個の親機ｉにキー変換キーＫＧを配布する手順と、Ｎ個の子機ｊに解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを配布する手順とが行われることを特徴とする。
これにより、暗号キーの発行と配布を、キー管理機により一元的に管理して行うことができる。
【００１０】
また、本発明の親機と子機間の認証方法は、親機ｉで生成される親機認証情報Ｐａには、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含み、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、認証暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′により、暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であるようにし、親機ｉにより、親機認証情報Ｐａの生成の度に異なる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを生成し、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含む親機認証情報Ｐａを生成する手順が行われ、子機ｊにより、子機認証情報Ｐｓを生成し、親機認証情報に含まれる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、子機認証情報Ｐｓを暗号化子機認証情報Ｃｓに暗号化し、暗号化子機認証情報Ｃｓを含む子機認証信号を親機ｉに送信する手順が行われ、親機ｉにより、子機ｊから子機認証信号を受信したとき、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、子機認証信号に含まれる暗号化子機認証情報Ｃｓを子機認証情報Ｐｓに解読する手順が行われることを特徴とする。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証の機密性をより高度化できる。
【００１１】
また、本発明の親機と子機間の認証方法は、親機ｉと子機ｊ間の認証後に、親機ｉと子機ｊ間でデータ通信を行う場合に、親機ｉと子機ｊにより、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、送信するデータを暗号化データに暗号化し、暗号化データを含むデータ信号を相手方に送信する手順と、相手方からデータ信号を受信したときに、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、データ信号に含まれる暗号化データをデータに解読する手順とが行われることを特徴とする。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証後のデータ通信の機密性を保持することができる。
【００１２】
また、本発明の親機は、Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記親機であって、前記キー変換キーＫＧを記憶するキー変換キー保持手段と、子機ｊから認証要求信号と子機認証信号とデータ信号を受信し、親機認証信号とデータ信号を子機ｊに送信する送受信手段と、子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信し、受信した認証要求信号から認証キーＫＢ＿ｊを取り出す認証要求信号受信処理手段と、前記キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′を用いて、前記認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換するキー逆変換手段と、前記親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成する親機認証情報生成手段と、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化する親機認証情報暗号化手段と、前記暗号化親機認証情報Ｃａを含む親機認証信号を生成する親機認証信号送信処理手段と、前記子機ｊから、親機認証情報Ｐａに基づいて生成された子機認証信号を受信し、前記子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓを抽出し、該子機認証情報Ｐｓに含まれる前記子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証する子機認証手段とを備えることを特徴とする。
これにより、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【００１３】
また、本発明の親機は、前記親機ｉにより子機ｊを認証する場合に、前記子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませ、該ＭＡＣアドレスの正否により子機を認証する手段を備えることを特徴とする。
これにより、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を利用して、子機ｊの認証を行うことができ、子機ｊの認証が容易となる。
【００１４】
また、本発明の親機は、キー管理機から配布されたキー変換キーＫＧを受領するキー変換キー受領手段を備えることを特徴とする。
これにより、親機ｉは、キー管理機からキー変換キーＫＧを受け取ることができる。
【００１５】
また、本発明の親機は、親機認証情報Ｐａの生成の度に異なる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを生成する通信暗号キー生成手段と、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを記憶する通信暗号キー保持手段と、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含む親機認証情報Ｐａを生成する親機認証情報生成手段と、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、子機認証信号に含まれる暗号化子機認証情報Ｃｓを子機認証情報Ｐｓに解読する通信暗号解読手段と、子機認証信号に含まれる暗号化子機認証情報Ｃｓを取り出し、前記通信暗号解読手段により解読した子機認証情報Ｐｓを得る子機認証信号受信処理手段とを備えることを特徴とする。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証の機密性をより高度化できる。
【００１６】
また、本発明の親機は、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、送信するデータを暗号化データに暗号化する通信暗号暗号化手段と、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、暗号化データをデータに解読する通信暗号解読手段と、前記通信暗号暗号化手段により送信するデータから暗号化データを得て、暗号化データを含むデータ信号を生成するデータ信号送信処理手段と、前記データ信号に含まれる暗号化データを取り出し、通信暗号解読手段によって解読されたデータを得るデータ信号受信処理手段とを備えることを特徴とする。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証後のデータ通信の機密性を保持することができる。
【００１７】
また、本発明の子機は、Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記子機であって、解読キーＫＡ＿ｊを記憶する解読キー保持手段と、認証キーＫＢ＿ｊを記憶する認証キー保持手段と、親機ｉからの親機認証信号とデータ信号を受信し、認証要求信号と子機認証信号とデータ信号を親機ｉに送信する送受信手段と、認証キーＫＢ＿ｊと、親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を生成する認証要求信号送信処理手段と、親機ｉから受信した親機認証信号から暗号化親機認証情報Ｃａを取り出す親機認証信号受信処理手段と、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′を用いて、前記暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読する親機認証情報解読手段と、前記親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行う親機認証手段と、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証情報Ｐｓを生成する子機認証情報生成手段と、前記親機認証情報Ｐａに基づいて、前記子機認証情報Ｐｓを含む子機認証信号を生成する子機認証信号送信処理手段とを備えることを特徴とする。
これにより、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【００１８】
また、本発明の子機は、前記親機ｉにより子機ｊを認証するための必要な子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませることを特徴とする。
これにより、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を利用して、子機ｊの認証を行うことができ、子機ｊの認証が容易となる。
【００１９】
また、本発明の子機は、子機および親機と通信ネットワークを介して接続され、暗号キーの発行と配布を行うキー管理機から配布された解読キーＫＡ＿ｊを受領する解読キー受領手段と、前記キー管理機から配布された認証キーＫＢ＿ｊを受領する認証キー受領手段とを備えることを特徴とする。
これにより、子機ｊでは、キー管理機から解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを受け取ることができる。
【００２０】
また、本発明の子機は、親機認証情報Ｐａに含まれる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを記憶する通信暗号キー保持手段と、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、前記子機認証情報Ｐｓを暗号化子機認証情報Ｃｓに暗号化する通信暗号暗号化手段と、前記暗号化子機認証情報Ｃｓを含む子機認証信号を親機ｉに送信する子機認証信号送信処理手段とを備えることを特徴とする。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証の機密性をより高度化できる。
【００２１】
また、本発明の子機は、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信暗号化関数Ｈを用いて、親機ｉに送信するデータを暗号化データに暗号化する通信暗号暗号化手段と、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊと通信解読関数Ｈ′を用いて、親機ｉから受信した暗号化データをデータに解読する通信暗号解読手段と、前記通信暗号暗号化手段により送信するデータから暗号化データを得て、暗号化データを含むデータ信号を生成するデータ信号送信処理手段と、データ信号に含まれる暗号化データを取り出し、前記通信暗号解読手段によって解読されたデータを得るデータ信号受信処理手段とを備えることを特徴とする。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証後のデータ通信の機密性を保持することができる。
【００２２】
また、本発明のコンピュータプログラムは、Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記親機に用いられるコンピュータプログラムであって、子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信するステップと、前記認証要求信号を受信した際に、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′を用いて、前記認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換するステップと、前記親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成するステップと、前記暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化し、暗号化親機認証情報Ｃａを含む親機認証信号を子機ｊに送信するステップと、子機ｊから子機認証信号を受信したとき、前記子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓを抽出し、該子機認証情報Ｐｓに含まれる前記子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のコンピュータプログラムは、Ｍ個の親機とＮ個の子機ｊにおいて、親機ｉ（１≦ｉ≦Ｍ）と子機ｊ（１≦ｊ≦Ｎ）との間でデータ通信を行う前に、親機ｉと子機ｊが互いの認証を行い、親機ｉはキー変換キーＫＧを予め保持し、子機ｊは解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを予め保持し、暗号キーＫａ＿ｊと暗号化関数Ｆにより任意の平文Ｐを暗号文Ｃに暗号化可能であり、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′により前記暗号文Ｃから平文Ｐを解読可能であり、キー管理キーＫｇとキー変換関数Ｇ′により暗号キーＫａ＿ｊを認証キーＫＢ＿ｊに変換可能であり、キー変換キーＫＧとキー逆変換関数Ｇ′により認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換可能であるようにした、親機と子機間の認証システムにおける前記子機に用いられるコンピュータプログラムであって、親機ｉとのデータ通信を開始する前に、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を親機ｉに送信するステップと、親機ｉから親機認証信号を受信したとき、解読キーＫＡ＿ｊと解読関数Ｆ′を用いて、前記親機認証信号に含まれる暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読するステップと、前記親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行うステップと、前記親機認証情報Ｐａに基づいて、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む子機認証情報Ｐｓを含む子機認証信号を生成し、親機ｉに送信するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
［親機と子機間の認証方法についての説明］
まず、本発明による親機と子機間の認証方法について、その概要を説明すると、子機は２つのキー（「認証キーＫＢ＿ｊ」と「解読キーＫＡ＿ｊ」）をもち、親機は、「キー変換キーＫＧ」のみをもつ。親機と子機の間は、「暗号キーＫａ＿ｊ」により暗号化された通信を行う。このとき、親機は、従来例のようにセンタ局から「暗号キーＫａ＿ｊ」を受け取るのではなく、子機から渡された「認証キーＫＢ＿ｊ」を「キー変換キーＫＧ」を使って「暗号キーＫａ＿ｊ」に変換することによって、「暗号キーＫａ＿ｊ」を得る。
【００２５】
次に本発明の実施の形態例について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の親機と子機間の認証方法の第１の実施の形態について説明するための図である。以下、図１を参照して、親機と子機間の認証処理の流れについて説明する。図１において、あらかじめ、子機ｊは、「解読キーＫＡ＿ｊ」と「認証キーＫＢ＿ｉ」を保持し、親機ｉは、「キー変換キーＫＧ」を保持している（ステップＳ１０１、Ｓ１０２）ものとする。なお、子機ｊが保持する「解読キーＫＡ＿ｊ」と「認証キーＫＢ＿ｊ」、親機ｉが保持する「キー変換キーＫＧ」の生成方法、および親機ｉや子機ｊへの暗号キーの配布方法については後述する。
【００２６】
最初に、子機ｊは「認証キーＫＢ＿ｊ」を含む「認証要求信号」生成して親機ｉに送信する（ステップＳ１０３）。この「認証要求信号」は、「認証キーＫＢ＿ｊ」と「親機認証用ランダム値Ｒａ（子機ｊで生成される値）」から構成され、「親機認証用ランダム値Ｒａ」は、子機ｊが親機ｉに対する「認証要求信号」を生成する時に、毎回異なる値として生成されるランダム値である。
【００２７】
親機ｉは、子機ｊから「認証要求信号」を受信し、「認証要求信号」から「認証キーＫＢ＿ｊ」を取り出し（ステップＳ１０４）、「暗号キーＫａ＿ｊ」の計算を行う（ステップＳ１０５）。「暗号キーＫａ＿ｊ」の計算方法は、「認証キーＫＢ＿ｊ」と「キー変換キーＫＧ」を用いて、次の式により行う。
暗号キー（Ｋａ＿ｊ）＝Ｇ′（ＫＢ＿ｊ、ＫＧ）
Ｇ′：キー逆変換関数
なお、暗号キー（ＫＢ＿ｊ）は、トリプルＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）や、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）などの共通鍵暗号方式のキーである。
【００２８】
次に、親機ｉでは、「親機認証情報Ｐａ」を生成する（ステップＳ１０６）。「親機認証情報Ｐａ」は、「子機認証用ランダム値Ｒｓ」と「親機認証用ランダム値Ｒａ（子機ｊで生成される値）」から構成され、「子機認証用ランダム値Ｒｓ」は、「親機認証情報Ｐａ」の生成時に、毎回異なる値として生成されるランダム値である。また、「親機認証用ランダム値Ｒａ（子機ｊで生成される値）」は、子機ｊから受信した「認証要求信号」中に含まれる値である。
【００２９】
次に、親機ｉは、ステップＳ１０６で生成した「親機認証情報Ｐａ」を基に、暗号化親機認証情報Ｃａを、次の式により計算する（ステップＳ１０７）。
暗号化親機認証情報Ｃａ＝Ｆ（Ｐａ、Ｋａ＿ｊ）
Ｆ：暗号化関数
なお、ここで用いる暗号化方式としては、ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ  Ｓｈａｍｉｒ  Ａｄｌｅｍａｎ）や、Ｅｌｇｍａｌ（エルガマル暗号）などの公開鍵暗号化方式を使用する。
【００３０】
それから、親機ｉは、「暗号化親機認証情報Ｃａ」を含む「親機認証信号」を生成し（ステップＳ１０８）、この  「親機認証信号」を子機ｊに送信する。
【００３１】
子機ｊでは、親機ｉから受信」した「親機認証信号」から、「暗号化親機認証情報Ｃａ」を取り出し（ステップＳ１０９）、「解読キーＫＡ＿ｊ」を使用して、「暗号化親機認証情報Ｃａ」から、「親機認証情報Ｐａ」を計算する。「親機認証情報Ｐａ」の計算は以下の式により行う（ステップＳ１１０）。
Ｐａ＝Ｆ′（Ｃａ，ＫＡ＿ｊ）
Ｆ′：解読関数
【００３２】
子機ｊでは、「親機認証情報Ｐａ」を基に、親機ｉを認証する（ステップＳ１１１）。親機ｉの認証は、「親機認証情報Ｐａ」中の「親機認証用ランダム値Ｒａ（子機ｊで生成された値）」が、「認証要求信号」中に入れた値と一致することを確認して行う。
【００３３】
また、子機ｊは、「親機認証情報Ｐａ」に基づいて、「子機認証情報Ｐｓ」を含む「子機認証信号」を生成し（ステップＳ１１２）、親機ｉに送信する。なお、「子機認証情報Ｐｓ」には、親機ｉで生成された「子機認証用ランダム値Ｒｓ」が含まれている。
【００３４】
親機ｉは、子機ｊから「子機認証信号」を受信し、「子機認証信号」から「子機認証情報Ｐｓ」を取り出し（ステップＳ１１３）、「子機認証情報Ｐｓ」に基づいて、子機ｊを認証する（ステップＳ１１４）。子機ｊの認証は、「子機認証情報Ｐｓ」中の「子機認証用ランダム値Ｒｓ」などが、「親機認証情報Ｐａ（子機認証用ランダム値Ｒｓ＋親機認証用ランダム値Ｒａ）」中に入れた値と一致することを確認して行う。
【００３５】
図２は、本発明の親機と子機間の認証方法おけるキー管理構造の例を示す図である。以下、図２を参照して、キー管理の手順について説明する。
まず最初に、キー管理機１０において、親機ｉ（ｉ＝１〜Ｍ）及び子機ｊ（ｊ＝１〜Ｎ）に配布するキーを生成する（ステップＳ２００）。このキーの生成については、最初に、「キー管理キーＫｇ」と「キー変換キーＫＧ」を生成する（ステップＳ２０１）。なお、「キー管理キーＫｇ」と「キー変換キーＫＧ」は、ＲＳＡや、Ｅｌｇｍａｌ（エルガマル暗号）などの公開鍵暗号化方式による暗号キーである。
【００３６】
次に、Ｎ個分の「暗号キーＫａ＿ｊ」と「解読キーＫＡ＿ｊ」を生成する（ステップＳ２０２）。このＮ個分の「暗号キーＫａ＿ｊ」と「解読キーＫＡ＿ｊ」は、ＲＳＡや、Ｅｌｇｍａｌなどの公開鍵暗号化方式による暗号キーである。また、「暗号キーＫａ＿ｊ」と「キー管理キーＫｇ」及び暗号化関数Ｇにより、Ｎ個の「認証キーＫＢ＿ｊ」を生成する（ステップＳ２０３）。このＮ個分の「認証キーＫＢ＿ｊ」は、トリプルＤＥＳや、ＡＥＳなどの共通鍵暗号方式により求める。
【００３７】
次に、キー管理機１０から親機１〜Ｍに対して「キー変換キーＫＧ」を配布し（ステップＳ２１０）、子機ｊに「解読キーＫＡ＿ｊ」と「認証キーＫＢ＿ｊ」を配布する（ステップＳ２１１）。親機ｉ及び子機ｊは、キー管理機１０から配布されたキーを用いて通信前の認証を行う（ステップＳ２２０）。
【００３８】
なお、「解読キーＫＡ＿ｊ」、「認証キーＫＢ＿ｊ」および「キー変換キーＫＧ」の配布は、ＰＧＰ（Ｐｒｅｔｔｙ  Ｇｏｏｄ  Ｐｒｉｖａｃｙ）などの機密性と認証が保証される手段を用いて行う。
【００３９】
また、図３及び図４は、本発明の親機と子機間の認証方法の第２の実施の形態について説明するための図である。図１に示す認証方法を基本として、さらに「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を用いた場合の例である。以下、図３及び図４を参照して、親機と子機間の認証処理の流れについて説明する。あらかじめ、子機ｊは、「解読キーＫＡ＿ｊ」と「認証キーＫＢ＿ｉ」を保持し、親機ｉは、「キー変換キーＫＧ」を保持しているものとする（ステップＳ３０１、Ｓ３０２）。
【００４０】
最初に、子機ｊから親機ｉに、「認証キーＫＢ＿ｊ」を含む「認証要求信号」を送信する（ステップＳ３０３）。この「認証要求信号」は、「認証キーＫＢ＿ｊ」と「親機認証用ランダム値Ｒａ」から構成され、「親機認証用ランダム値Ｒａ」は、親機ｉに対する「認証要求信号」を生成する時に、毎回異なる値として生成されるランダム値である。
【００４１】
親機ｉは、子機ｊから「認証要求信号」を受信し、「認証要求信号」から「認証キーＫＢ＿ｊ」を取り出し（ステップＳ３０４）、「暗号キーＫａ＿ｊ」の計算を行う（ステップＳ３０５）。
「暗号キーＫａ＿ｊ」の計算方法は、「認証キーＫＢ＿ｊ」と「キー変換キーＫＧ」を用いて、次の式により行う。
暗号キー（Ｋａ＿ｊ）＝Ｇ′（ＫＢ＿ｊ、ＫＧ）
Ｇ′：キー逆変換関数（Ｇ′はＧの復号関数）
なお、「暗号キーＫＢ＿ｊ」は、トリプルＤＥＳや、ＡＥＳなどの共通鍵暗号方式によるものである。
【００４２】
次に、親機ｉでは、子機ｊとの通信に使用する「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を生成する（ステップＳ３０６）。この「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を求める際には、トリプルＤＥＳやＡＥＳなどの共通鍵暗号方式を使用し、また、「暗号化関数＝Ｈ」とする。
【００４３】
続いて、親機ｉでは、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を含む「親機認証情報Ｐａ」を生成する（ステップＳ３０７）。この「親機認証情報Ｐａ」は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「親機認証用ランダム値Ｒａ（子機ｊで生成された値）」とで構成され、「親機認証用ランダム値Ｒａ」は子機ｊからの「認証要求信号」中に含まれていた値である。
【００４４】
次に、親機ｉは、ステップＳ３０７で生成した「親機認証情報Ｐａ」を基に、暗号化親機認証情報Ｃａを、次の式により計算する（ステップＳ３０８）。
暗号化親機認証情報Ｃａ＝Ｆ（Ｐａ、Ｋａ＿ｊ）
Ｆ：暗号化関数
【００４５】
なお、「暗号キーＫａ＿ｊ」は、ＲＳＡや、Ｅｌｇｍａｌ（エルガマル暗号）などの公開鍵暗号化方式によるものである。
【００４６】
それから、親機ｉは、「暗号化親機認証情報Ｃａ」を含む「親機認証信号」を生成し（ステップＳ３０９）、この  「親機認証信号」を子機ｊに送信する。子機ｊでは、親機ｉから受信した「親機認証信号」から、「暗号化親機認証情報Ｃａ」を取り出す（ステップＳ３１０）。
以下、図４に続く。
【００４７】
図４を参照して、子機ｊでは、「暗号化親機認証情報Ｃａ」から、「解読キーＫＡ＿ｊ」を用いて、「親機認証情報Ｐａ」を求める（ステップＳ３１１）。親機認証情報Ｐａ」の計算は以下の式により行う。
Ｐａ＝Ｆ′（Ｃａ，ＫＡ＿ｊ）
Ｆ′：解読関数
なお、この復号は、ＲＳＡや、Ｅｌｇｍａｌ（エルガマル暗号）などの公開鍵暗号方式により行われる。
【００４８】
子機ｊでは、「親機認証情報Ｐａ」を基に、親機ｉを認証する（ステップＳ３１２）。なお、親機ｉの認証は、「親機認証情報Ｐａ」中の「親機認証用ランダム値Ｒａ（子機ｊで生成された値）」が、子機ｊが「認証要求信号」中に入れた値と一致することを確認して行う。また、子機ｊでは、「親機認証情報Ｐａ」から「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を取り出す（ステップＳ３１３）。
【００４９】
子機ｊでは、子機ＭＡＣアドレスを基に、「子機認証情報Ｐｓ」を生成する（ステップＳ３１４）。また、「子機認証情報Ｐｓ」を基に、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を使用して、「暗号化子機認証情報Ｃｓ」を計算する（ステップＳ３１５）。「暗号化子機認証情報Ｃｓ」の計算は以下の式により行う。
Ｃｓ＝Ｈ（Ｐｓ，Ｋｃ＿ｉ＿ｊ）
Ｈ：暗号化関数
なお、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」は、トリプルＤＥＳやＡＥＳなどの共通鍵暗号方式による暗号キーである。
【００５０】
続いて、子機ｊでは、「暗号化子機認証情報Ｃｓ」を含む「子機認証信号」を生成し（ステップＳ３１６）、親機ｉに送信する。
【００５１】
親機ｉは、子機ｊから「子機認証信号」を受信し、「子機認証信号」から「暗号化子機認証情報Ｃｓ」を取り出し（ステップＳ３１７）、「暗号化子機認証情報Ｃｓ」に基づいて、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を使用して、「子機認証情報Ｐｓ」を計算する（ステップＳ３１８）。「子機認証情報子機Ｐｓ」の計算は、以下の式により行う。
Ｐｓ＝Ｈ′（Ｃｓ，Ｋｃ＿ｉ＿ｊ）
Ｈ′：解読関数
【００５２】
それから、親機ｉでは、「子機認証情報Ｐｓ」に基づいて。子機ｊを認証する。例えば、「子機認証情報Ｐｓ」中のＭＡＣアドレスが正しい値であることを確認する（ステップＳ３１９）。
【００５３】
また、図５は、親機と子機の認証後のシーケンスの例を示す図であり、以下図５を参照して、その処理の流れについて説明する。
あらかじめ、子機ｊ及び親機ｉは、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ（共通鍵）」を保持しているものとする（ステップＳ５０１、Ｓ５０２）。
【００５４】
子機ｊは、親機ｉへ送信するデータＰｄａを生成し（ステップＳ５０３）、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を使用して、「暗号化データＣｄａ」を計算する（ステップＳ５０４）。「暗号化データＣｄａ」の計算は次の式により行う。
Ｃｄａ＝Ｈ（Ｐｄａ，Ｋｃ＿ｉ＿ｊ）
Ｈ：暗号化関数
なお、この計算で用いる暗号方式は、トリプルＤＥＳやＡＥＳなどの共通鍵暗号方式である。
【００５５】
続いて、子機ｊでは、「暗号化データＣｄａ」を含むデータ信号を生成し、生成したデータ信号を、親機ｉに送信する（ステップＳ５０５）。
【００５６】
親機ｉでは、子機ｊから受信したデータ信号から、「暗号化データＣｄａ」を取り出す（ステップＳ５０６）。また、取り出した「暗号化データＣｄａ」から、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を使用して、「データＰｄａ」を計算（復号）し（ステップＳ５０７）、「データＰｄａ」を受け取る（ステップＳ５０８）。
データＰｄａは、次の式により求める。
Ｐｄａ＝Ｈ′（Ｃｄａ，Ｋｃ＿ｉ＿ｊ）
Ｈ′：解読関数
【００５７】
また、親機ｉでは、子機ｊへの送信する「データＰｄｓ」を生成する（ステップＳ５０９）。また、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を使用して、「データＰｄｓ」から「暗号化データＣｄｓ」を計算する（ステップＳ５１０）。「暗号化データＣｄｓ」は、次の式により求める。
Ｃｄｓ＝Ｈ（Ｐｄｓ，Ｋｃ＿ｉ＿ｊ）
Ｈ：暗号化関数
それから、計算した「暗号化データＣｄｓ」を含む「データ信号」を生成し、この「データ信号」を子機ｊに送信する（ステップＳ５１１）。
【００５８】
子機ｊでは、親機ｉから「データ信号」を受信し、受信した「データ信号」から「暗号化データＣｄｓ」を取り出す（ステップＳ５１２）。そして、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を使用して、「暗号化データＣｄｓ」から「データＰｄｓ」を計算し（ステップＳ５１３）、「データＰｄｓ」を受け取る（ステップＳ５１４）。なお、「データＰｄｓは、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ（共通鍵）」を使用して、次の式により求める。
Ｐｄｓ＝Ｈ′（Ｃｄｓ，Ｋｃ＿ｉ＿ｊ）
Ｈ′：解読関数
【００５９】
［親機の構成例］
次に、本発明による親機の構成例について説明する。
図６は、親機の第１の構成例を示すブロック図であり、図１に示した認証方法に対応した親機の構成例であり、また、本発明に直接関係する部分について示したものである。
【００６０】
図６において、親機は、キー変換キー保持手段１０１と、送受信手段１０２と、認証要求信号受信処理手段１０３と、キー逆変換手段１０４と、親機認証情報生成手段１０５と、親機認証情報暗号化手段１０６と、親機認証信号送信処理手段１０７と、子機認証信号受信処理手段１０８と、子機認証手段１０９と、データ信号送信処理手段１１０と、データ信号受信処理手段１１１と、データ通信手段１１２から構成される。
【００６１】
キー変換キー保持手段１０１は、キー管理機１０（図２参照）から配布された「キー変換キーＫＧ」を記憶し、送受信手段１０２は、子機ｊからの「認証要求信号」と「子機認証信号」と「データ信号」を受信し、「親機認証信号」と「データ信号」を子機ｊに送信する。また、認証要求信号受信処理手段１０３は、子機ｊから受信した「認証要求信号」から「認証キーＫＢ＿ｊ」を取り出し、キー逆変換手段１０４は、「キー変換キーＫＧ」と「キー逆変換関数Ｇ′」を用いて、「認証キーＫＢ＿ｊ」を「暗号キーＫａ＿ｊ」に逆変換する。
【００６２】
親機認証情報生成手段１０５は「親機認証情報（子機認証用ランダム値Ｒｓ＋親機認証用ランダム値Ｒａ）」を生成し、親機認証情報暗号化手段１０６は、「暗号キーＫａ＿ｊ」と「暗号化関数Ｆ」を用いて、「親機認証情報Ｐａ」を「暗号化親機認証情報Ｃａ」に暗号化し、親機認証信号送信処理手段１０７は、「暗号化親機認証情報Ｃａ」を含む「親機認証信号」を生成し、子機ｊに送信する。
【００６３】
子機認証信号受信処理手段１０８は、子機ｊから受信した「子機認証信号」から「子機認証情報Ｐｓ」を取り出し、子機認証手段１０９は、「子機認証情報Ｐｓ」に基づいて子機ｊの認証を行う。データ信号送信処理手段１１０は、子機ｊに送信する「データ信号」を生成し、データ信号受信処理手段１１１は、子機ｊから受信した「データ信号」を処理する。データ通信手段１１２は、認証済みの子機ｊとのデータ通信処理を行う。
【００６４】
図７は、親機の第２の構成例を示すブロック図である。図７に示す親機の構成は、図６に示す親機の構成に、新たにキー変換キー受領手段２０１が追加され、キー変換キー受領手段２０１は、キー管理機１０（図２参照）から配布された「キー変換キーＫＧ」を受領するための手段である。なお、他の部分については、図６の場合と同様である。
【００６５】
図８は、親機の第３の構成例を示すブロック図であり、図３及び図４に示した認証方法に対応した親機の構成例である。図８に示す親機の構成は、図６に示す親機の構成に、新たに、通信暗号キー生成手段３０１と、通信暗号キー保持手段３０２と、通信暗号解読手段３０３とを追加したことを特徴する。
【００６６】
通信暗号キー生成手段３０１は、親機認証情報の生成の度に異なる「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を生成し、通信暗号キー保持手段３０２は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を記憶し、親機認証情報生成手段１０５ａは、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を含む親機認証情報を生成し、通信暗号解読手段３０３は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「通信解読関数Ｈ′」を用いて、「暗号化子機認証情報Ｃｓ」を「子機認証情報Ｐｓ」に解読し、子機認証信号受信処理手段１０８ａは、「子機認証信号」に含まれる「暗号化子機認証情報Ｃｓ」を取り出し、通信暗号解読手段３０３により、解読した「子機認証情報Ｐｓ」を得る。なお、他の部分については、図７の場合と同様である。
【００６７】
図９は、親機の第４の構成例を示すブロック図であり、図３および図４に示した認証方法、図５に示した暗号通信方法に対応した親機の構成例である。図９に示す親機の構成は、図８に示す親機の構成に、新たに、通信暗号暗号化手段４０１と通信暗号解読手段４０２を追加したことを特徴としている。
【００６８】
通信暗号暗号化手段４０１は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「通信暗号化関数Ｈ」を用いて、子機に送信するデータを暗号化データに暗号化し、通信暗号解読手段４０２は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「通信解読関数Ｇ′」を用いて、暗号化データを解読し、データ信号送信処理手段１１０ａは、通信暗号暗号化手段４０１により、送信するデータから暗号化データを得て、暗号化データを含むデータ信号を生成し、子機に送信する。データ信号受信処理手段１１１ａは、子機ｊから受信したデータ信号に含まれる暗号化データを取り出し、通信暗号解読手段４０２によって解読されたデータを得る。なお、他の部分については、図８の場合と同様である。
【００６９】
［子機の構成例］
次に、本発明による子機の構成例について説明する。
図１０は、子機の第１の構成例を示すブロック図であり、図１に示した認証方法に対応した子機の構成例であり、また、本発明に直接関係する部分について示したものである。
【００７０】
図１０において、親機は、解読キー保持手段５０１と、認証キー保持手段５０２と、送受信手段５０３と、認証要求信号送信処理手段５０４と、親機認証信号受信処理手段５０５と、親機認証情報解読手段５０６と、親機認証手段５０７と、子機認証情報生成手段５０８と、子機認証信号送信処理手段５０９と、データ信号送信処理手段５１０と、データ信号受信処理手段５１１と、データ通信手段５１２を有している。
【００７１】
解読キー保持手段５０１は、キー管理機１０（図２参照）から配布された「解読キーＫＡ＿ｊ」を記憶し、認証キー保持手段５０２は、キー管理機１０から配布された「認証キーＫＢ＿ｊ」を記憶する。送受信手段５０３は、親機ｉからの「親機認証信号」と「データ信号」を受信し、「認証要求信号」と「子機認証信号」と「データ信号」を親機ｉに送信する。認証要求信号送信処理手段５０４は、「認証キーＫＢ＿ｊ」と「親機認証用ランダム値Ｒａ」を含む「認証要求信号」を生成し、親機ｉに送信する処理を行う。
【００７２】
親機認証信号受信処理手段５０５は、「親機認証信号（親機認証用ランダム値Ｒａと子機認証用ランダム値Ｒｓを含む）」から「暗号化親機認証情報Ｃａ」を取り出し、親機認証情報解読手段５０６は、「解読キーＫＡ＿ｊ」と「解読関数Ｆ′」を用いて、「暗号化親機認証情報Ｃａ」を「親機認証情報Ｐａ」に解読する。親機認証手段５０７は、「親機認証情報Ｐａ」に基づいて親機の認証を確認する（親機認証用ランダム値Ｒａの確認）。子機認証情報生成手段５０８は、「子機認証情報Ｐｓ（子機認証用ランダム値Ｒｓを含む）」を生成し、子機認証信号送信処理手段５０９は、「親機認証情報Ｐａ」に基づいて、「子機認証情報Ｐｓ」を含む「子機認証信号」を生成する。
【００７３】
データ信号送信処理手段５１０は、親機に送信する「データ信号」を生成する。データ信号受信処理手段５１１は、親機から受信した「データ信号」を処理する。データ通信手段５１２は、認証済みの親機とのデータ通信処理を行う。
【００７４】
図１１は、子機の第２の構成例を示すブロック図である。図１１に示す子機の構成は、図１０に示す子機の構成に、新たに、解読キー受領手段６０１と認証キー受領手段６０２を追加したものであり、解読キー受領手段６０１は、キー管理機１０（図２参照）から配布された「解読キーＫＡ＿ｊ」を受領し、認証キー受領手段６０２は、キー管理機１０から配布された「認証キーＫＢ＿ｊ」を受領するための手段である。他の部分については、図１０の場合と同様である。
【００７５】
図１２は、子機の第３の構成例を示すブロック図であり、図３および図４に示した認証方法に対応した子機の構成例である。図１２に示す子機の構成は、図１１に示す子機ｊの構成に、新たに、通信暗号キー保持手段７０１と、通信暗号暗号化手段７０２を追加したことを特徴とする。通信暗号キー保持手段７０１は、「親機認証情報Ｐａ」に含まれる「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」を記憶し、通信暗号暗号化手段７０２は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「通信暗号化関数Ｈ」を用いて、「子機認証情報Ｐｓ」を「暗号化子機認証情報Ｃｓ」に暗号化し、子機認証信号送信処理手段５０９ａは、「暗号化子機認証情報Ｃｓ」を含む「子機認証信号」を親機に送信する。他の部分については、図１１の場合と同様である。
【００７６】
図１３は、子機の第４の構成例を示すブロック図であり、図３および図４に示した認証方法、図５に示した暗号通信方法に対応した子機の構成例である。図１３に示す子機の構成は、図１２に示す子機ｊの構成に、新たに、通信暗号暗号化手段８０１と通信暗号解読手段８０２を追加したことを特徴としている。
【００７７】
通信暗号暗号化手段８０１は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「通信暗号化関数Ｈ」を用いて、親機に送信するデータを暗号化データに暗号化し、通信暗号解読手段８０２は、「通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊ」と「通信解読関数Ｈ′」を用いて、親機から受信した暗号化データをデータに解読する。データ信号送信処理手段５１０ａは、通信暗号暗号化手段８０１により、送信するデータから暗号化データを得て、暗号化データを含むデータ信号を生成し、データ信号受信処理手段５１１ａは、データ信号に含まれる暗号化データを取り出し、通信暗号解読手段８０２によって解読されたデータを得る。他の部分については、図１２の場合と同様である。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の親機と子機間の認証方法によれば、キー変換キーＫＧは非公開であるため、第３者は知りえない。また、暗号キー（Ｋａ＿ｊ等）は非公開であるため、第３者は知りえない。キー変換キーＫＧを知らない第３者は、認証キーＫＢ＿ｊから暗号キーＫａ＿ｊを知ることもできない。また、親機と子機の間は暗号化（通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊによる）された通信を行うため、第３者に通信の内容を傍受されない。
【００７９】
さらに、第３者が親機になりすまそうとしても、暗号キーＫａ＿ｊを知らないため、暗号キーＫａ＿ｊを使って暗号化した正しい親機認証信号を子機に送信できず、子機は、親機の成りすましを見破ることができる。また、第３者が子機になりすまそうとしても、キー変換キーＫＧを知らないため、認証キーＫＢ＿ｊと解読キーＫＡ＿ｊの組み合わせを作ることができない。このため、親機からの親機認証信号に対して正しい子機認証信号を親機に返信できず、親機は、子機の成りすましを見破ることができる。
【００８０】
さらに、第３者が子機の認証キーＫＢ＿ｊと解読キーＫＡ＿ｊの組み合わせを入手した場合にも、公開鍵暗号方式の採用により、解読キーＫＡ＿ｊから暗号キーを生成できないので、暗号キーから作られた認証キーＫＢ＿ｊと解読キーＫＡ＿ｊとの組み合わせから、キー変換キーＫＧを解読することはできない。このため、第３者が、キーが盗まれた子機に成りすますことはできても、それ以外の子機や親機に成りすますことはできない。
【００８１】
このように本発明により、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【００８２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、図６乃至図９に示す親機内の各手段、及び図１０乃至図１３に示す子機内の各手段は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央処理装置）により構成され、各手段の機能を実現するためのプログラム（図示せず）をメモリのロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。また、図６乃至図９に示す親機内の各手段、及び図１０乃至図１３に示す子機内の各手段の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、図６乃至図９に示す親機内の各手段、及び図１０乃至図１３に子機内の各手段に必要な処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００８３】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体ないしは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【００８４】
さらに、本発明の親機と子機間の認証方法、親機、及び子機は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の親機と子機間の認証方法においては、親機ｉは、子機ｊから、認証キーＫＢ＿ｊを含む認証要求信号を受信し、該認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを、キー変換キーＫＧを用いて、暗号キーＫａ＿ｊに逆変換する。また、親機認証情報Ｐａを生成し、前記暗号キーＫａ＿ｊにより、暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化して子機ｊに送信する。また、子機ｊから子機認証情報Ｐｓを受信し、子機ｊを認証する。子機ｊでは、認証キーＫＢ＿ｊを含む認証要求信号を親機ｉに送信する。また、親機ｉから受信した暗号化親機認証情報Ｃａを、解読キーＫＡ＿ｊを用いて親機認証情報Ｐａに解読し、この親機認証情報Ｐａにより親機ｉの認証を行う。また、親機認証情報Ｐａに基づいて、子機認証情報Ｐｓを生成し、親機ｉに送信する。
これにより、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【００８６】
また、本発明の親機と子機間の認証方法においては、親機ｉが子機ｊを認証する場合に、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を使用する。
これにより、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を利用して、子機ｊの認証を行うことができ、子機ｊの認証が容易となる。
【００８７】
また、本発明の親機と子機間の認証方法においては、暗号キーの発行と配布を行うキー管理機により、暗号キーＫａ＿１〜Ｋａ＿Ｎと、解読キーＫＡ＿１〜ＫＡ＿Ｎと、キー変換キーＫＧを生成し、キー変換キーＫＧとキー変換関数Ｇにより、暗号キーＫａ＿１〜ＫａＮを認証キーＫＢ＿１〜ＫＢ＿Ｎに変換し、Ｍ個の親機ｉにキー変換キーＫＧを配布し、Ｎ個の子機ｊに解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを配布する。
これにより、暗号キーの発行と配布を、キー管理機により一元的に管理して行うことができる。
【００８８】
また、本発明の親機と子機間の認証方法においては、親機ｉにより、親機認証情報Ｐａの生成の度に異なる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを生成し、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含む親機認証情報Ｐａを生成して子機ｊに送信する。また、子機ｊにより、子機認証情報Ｐｓを通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊにより暗号化子機認証情報Ｃｓに暗号化し、親機ｉに送信する。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証の機密性をより高度化できる。
【００８９】
また、本発明の親機と子機間の認証方法においては、親機ｉと子機ｊ間の認証後に、親機ｉと子機ｊ間におけるデータ通信を、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを用いて行う。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証後のデータ通信の機密性を保持することができる。
【００９０】
また、本発明の親機においては、子機ｊから、前記認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を受信し、子機ｊから認証要求信号を受信した際に、キー変換キーＫＧを用いて、認証要求信号に含まれる認証キーＫＢ＿ｊを暗号キーＫａ＿ｊに逆変換する。また、親機認証用情報Ｒａと、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む親機認証情報Ｐａを生成し、暗号キーＫａ＿ｊを用いて、前記親機認証情報Ｐａを暗号化親機認証情報Ｃａに暗号化し子機ｊに送信する。また、子機ｊから子機認証信号を受信したとき、子機認証信号に含まれる子機認証情報Ｐｓ中の子機認証用情報Ｒｓの値に変化のないことを確認して、子機ｊを認証する。
これにより、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【００９１】
また、本発明の親機においては、親機ｉが子機ｊを認証する場合に、子機ｊのＭＡＣアドレスを使用する。
これにより、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を利用して、子機ｊの認証を行うことができ、子機ｊの認証が容易となる。
【００９２】
また、本発明の親機においては、キー管理機から配布されたキー変換キーＫＧを受領するキー変換キー受領手段を備える。
これにより、親機ｉは、キー管理機からキー変換キーＫＧを受け取ることができる。
【００９３】
また、本発明の親機においては、親機認証情報Ｐａの生成の度に異なる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを生成し、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを含む親機認証情報Ｐａを生成し、子機ｊに送信する。また、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを用いて、子機ｊから受信した暗号化子機認証情報Ｃｓを子機認証情報Ｐｓに解読し、子機ｊの認証を行う。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証の機密性をより高度化できる。
【００９４】
また、本発明の親機においては、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを用いて、子機ｊに送信するデータを暗号化する。また、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを用いて、子機ｊから受信した暗号化データをデータに解読する。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証後のデータ通信の機密性を保持することができる。
【００９５】
また、本発明の子機においては、親機ｉとのデータ通信を開始する前に、認証キーＫＢ＿ｊと、子機ｊが親機ｉを認証するために必要な親機認証用情報Ｒａを含む認証要求信号を親機ｉに送信し、親機ｉから親機認証信号を受信したとき、解読キーＫＡ＿ｊを用いて、前記親機認証信号に含まれる暗号化親機認証情報Ｃａを親機認証情報Ｐａに解読し、親機認証情報Ｐａ中に含まれる前記親機認証用情報Ｒａの値に変化のないことを確認して、親機ｉの認証を行う。また、親機認証情報Ｐａに基づいて、親機ｉが子機ｊを認証するために必要な子機認証用情報Ｒｓを含む子機認証情報Ｐｓを生成して、親機ｉに送信する。
これにより、第３者が親機や子機に成りすますことを防止し、親機と子機間のデータを第３者が傍受することを防止することができる。また、親機と子機間の通信開始の度に、子機ＩＤから暗号キーを検索することが不要となり、多数の子機に対して認証を行う場合にも、認証に要する時間を短縮することができる。
【００９６】
また、本発明の子機においては、親機ｉにより子機ｊを認証するための必要な子機認証情報Ｐｓ中に子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を含ませる。
これにより、子機ｊのＭＡＣアドレスの情報を利用して、子機ｊの認証を行うことができ、子機ｊの認証が容易となる。
【００９７】
また、本発明の子機においては、キー管理機から配布された解読キーＫＡ＿ｊを受領する解読キー受領手段と、キー管理機から配布された認証キーＫＢ＿ｊを受領する認証キー受領手段とを備える。
これにより、子機ｊでは、キー管理機から解読キーＫＡ＿ｊと認証キーＫＢ＿ｊを受け取ることができる。
【００９８】
また、本発明の子機においては、親機ｉから受信した親機認証情報Ｐａに含まれる通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを使用して、子機認証情報Ｐｓを暗号化子機認証情報Ｃｓに暗号化して、親機ｉに送信する。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証の機密性をより高度化できる。
【００９９】
また、本発明の子機においては、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを用いて、親機ｉに送信するデータを暗号化データに暗号化して送信する。また、通信暗号キーＫｃ＿ｉ＿ｊを用いて、親機ｉから受信した暗号化データをデータに解読する。
これにより、親機ｉと子機ｊ間の認証後のデータ通信の機密性を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】親機と子機間の認証方法の第１の実施の形態について説明するための図である。
【図２】キー管理構造の例を示す図である。
【図３】親機と子機間の認証方法の第２の実施の形態について説明するための図その１である。
【図４】親機と子機間の認証方法の第２の実施の形態について説明するための図その２である。
【図５】親機と子機の認証後のシーケンスの例を示す図である。
【図６】親機の第１の構成例を示すブロック図である。
【図７】親機の第２の構成例を示すブロック図である。
【図８】親機の第３の構成例を示すブロック図である。
【図９】親機の第４の構成例を示すブロック図である。
【図１０】子機の第１の構成例を示すブロック図である。
【図１１】子機の第２の構成例を示すブロック図である。
【図１２】子機の第３の構成例を示すブロック図である。
【図１３】子機の第４の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  キー管理機
１０１  キー変換キー保持手段
１０２  送受信手段
１０３  認証要求信号受信処理手段
１０４  キー逆変換手段
１０５、１０５ａ  親機認証情報生成手段
１０６  親機認証情報暗号化手段
１０７  親機認証信号送信処理手段
１０８、１０８ａ  子機認証信号受信処理手段
１０９  子機認証手段
１１０、１１０ａ  データ信号送信処理手段
１１１、１１１ａ  データ信号受信処理手段
１１２  データ通信手段
２０１  キー変換キー受領手段
３０１  通信暗号キー生成手段
３０２  通信暗号キー保持手段
３０３  通信暗号解読手段
４０１  通信暗号暗号化手段
４０２  通信暗号解読手段
５０１  解読キー保持手段
５０２  認証キー保持手段
５０３  送受信手段
５０４  認証要求信号送信処理手段
５０５  親機認証信号受信処理手段
５０６  親機認証情報解読手段
５０７  親機認証手段
５０８  子機認証情報生成手段
５０９、５０９ａ  子機認証信号送信処理手段
５１０、５１０ａ  データ信号送信処理手段
５１１、５１１ａ  データ信号受信処理手段
５１２  データ通信手段
６０１  解読キー受領手段
６０２  認証キー受領手段
７０１  通信暗号キー保持手段
７０２  通信暗号暗号化手段
８０１  通信暗号暗号化手段
８０２  通信暗号解読手段
【図１】
2005006113.tif 000003
【図２】
2005006113.tif 000004
【図３】
2005006113.tif 000005
【図４】
2005006113.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005006113.tif 000008
【図７】
2005006113.tif 000009
【図８】
2005006113.tif 000010
【図９】
2005006113.tif 000011
【図１０】
2005006113.tif 000012
【図１１】
2005006113.tif 000013
【図１２】
2005006113.tif 000014
【図１３】
2005006113.tif 000015