(57)【要約】【課題】  移動通信端末がハンドオーバにより通信する相手のネットワーク接続装置を変更していく場合にも適用可能であり、かつ、所定の時間ごとに通信で用いる共有秘密鍵を更新することができる共有秘密鍵の更新方法および手段を提供する。【解決手段】  制御用共有秘密鍵２６と、通信用共有秘密鍵２２が生成されたとき以降の時間の経過をカウントするカウンタ１、２、３を設けた。そして、ハンドオーバ時には、アクセスルータＡＲ１１、ＡＲ１２間において制御用共有秘密鍵２６、通信用共有秘密鍵２２およびカウンタ２の値を受け渡すことができるようにした。これにより、ハンドオーバがあっても、所定の時間ごとに制御用共有秘密鍵２６により通信用共有秘密鍵２２を更新することができるようになり、第三者による通信用共有秘密鍵２２の解読を防止することができるようになった。【選択図】      図５
2005236490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、前記移動通信端末と無線通信手段で通信し、前記移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムにおける移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法であって、
前記ネットワーク接続装置との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成ステップと、
前記通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成ステップと、
当該移動通信端末が通信中のネットワーク接続装置を当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、前記通信中のネットワーク接続装置および接続変更後に通信する前記ネットワーク接続装置に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する接続変更通知メッセージ送信ステップと、
所定の時間間隔ごとに、前記制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、前記ネットワーク接続装置との間の通信で使用する通信用共有秘密鍵を、前記新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新ステップと
を含むことを特徴とする移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法。
【請求項２】
請求項１に記載の移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法において、
前記通信用共有秘密鍵更新ステップは、当該移動通信端末に備えられて、前記通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに行われること
を特徴とする移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法。
【請求項３】
移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、前記移動通信端末と無線通信手段で通信し、前記移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムにおけるネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法であって、
前記移動通信端末との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成ステップと、
前記通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成ステップと、
前記移動通信端末から送信されたネットワーク接続装置の接続変更を通知する接続変更通知メッセージを受信する接続変更通知メッセージ受信ステップと、
当該ネットワーク接続装置と通信中の前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信した場合に、前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置に対して送信する接続変更情報転送メッセージ送信ステップと、
当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信する接続変更情報転送メッセージ受信ステップと、
当該ネットワーク接続装置と通信をしてない前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、前記接続変更情報転送メッセージに含まれている前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報に基づき、当該ネットワーク接続装置が使用する前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵を設定する共有秘密鍵設定ステップと、
所定の時間間隔ごとに、前記制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、前記移動通信端末との間の通信で使用する前記通信用共有秘密鍵を、前記新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新ステップと
を含むことを特徴とするネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法。
【請求項４】
請求項３に記載のネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法において、
前記通信用共有秘密鍵更新ステップは、当該ネットワーク接続装置に備えられて、前記通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに行われること
を特徴とするネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法。
【請求項５】
移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、前記移動通信端末と無線通信手段で通信し、前記移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムにおける共有秘密鍵の更新方法であって、
相互に通信を開始した前記移動通信端末と前記ネットワーク接続装置とが、それぞれ、その通信される情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成ステップと、
前記移動通信端末と前記ネットワーク接続装置とが、それぞれ、前記通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成ステップと、
前記移動通信端末が、通信中のネットワーク接続装置を当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、前記通信中のネットワーク接続装置および接続変更後に通信する前記ネットワーク接続装置に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する接続変更通知メッセージ送信ステップと、
前記ネットワーク接続装置が、前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信する接続変更通知メッセージ受信ステップと、
前記ネットワーク接続装置が、通信中の前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信した場合に、前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置に対して送信する接続変更情報転送メッセージ送信ステップと、
前記ネットワーク接続装置が、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信する接続変更情報転送メッセージ受信ステップと、
前記ネットワーク接続装置が、通信をしてない前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、前記接続変更情報転送メッセージに含まれている前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報に基づき、当該ネットワーク接続装置が使用する前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵を設定する共有秘密鍵設定ステップと、
前記移動通信端末と前記移動通信端末とが、それぞれ、所定の時間間隔ごとに、前記制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、前記移動通信端末と前記移動通信端末との間の通信でそれぞれ使用する前記通信用共有秘密鍵を、前記新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新ステップと
を含むことを特徴とする移動通信ネットワークシステムにおける共有秘密鍵の更新方法。
【請求項６】
移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、前記移動通信端末と無線通信手段で通信し、前記移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムの移動通信端末であって、
前記ネットワーク接続装置との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成手段と、
前記通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成手段と、
当該移動通信端末が通信中のネットワーク接続装置を当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、前記通信中のネットワーク接続装置および接続変更後に通信する前記ネットワーク接続装置に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する接続変更通知メッセージ送信手段と、
所定の時間間隔ごとに、前記制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、前記ネットワーク接続装置との間の通信で使用する前記通信用共有秘密鍵を、前記新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新手段と
を備えることを特徴とする移動通信ネットワークシステムの移動通信端末。
【請求項７】
請求項６に記載の移動通信ネットワークシステムの移動通信端末において、
前記通信用共有秘密鍵更新手段は、当該移動通信端末に備えられて、前記通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに前記通信用共有秘密鍵の更新を行うこと
を特徴とする移動通信ネットワークシステムの移動通信端末。
【請求項８】
移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、前記移動通信端末と無線で通信し、前記移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置であって、
前記移動通信端末との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成手段と、
前記通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成手段と、
前記移動通信端末から送信されたネットワーク接続装置の接続変更を通知する接続変更通知メッセージを受信する接続変更通知メッセージ受信手段と、
当該ネットワーク接続装置と通信中の前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信した場合に、前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置に対して送信する接続変更情報転送メッセージ送信手段と、
当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信する接続変更情報転送メッセージ受信手段と、
当該ネットワーク接続装置と通信をしてない前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、前記接続変更情報転送メッセージに含まれている前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報に基づき、当該ネットワーク接続装置が使用する前記通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵を設定する共有秘密鍵設定手段と、
所定の時間間隔ごとに、前記制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、前記移動通信端末との間の通信で使用する前記通信用共有秘密鍵を、前記新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新手段と
を備えることを特徴とする移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置。
【請求項９】
請求項８に記載の移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置において、
前記通信用共有秘密鍵更新手段は、当該ネットワーク接続装置に備えられて、前記通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに前記通信用共有秘密鍵の更新を行うこと
を特徴とする移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置。
【請求項１０】
請求項１または請求項２に記載の移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法をコンピュータに実行させるように構成したことを特徴とする移動通信端末の共有秘密鍵の更新プログラム。
【請求項１１】
請求項３または請求項４に記載のネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法をコンピュータに実行させるように構成したことを特徴とするネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信ネットワークの移動通信端末およびネットワーク接続装置、ならびに、その共有秘密鍵の更新方法および共有秘密鍵の更新プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等を用いた移動通信ネットワークにおいては、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の移動通信端末をＩＰ（Internet Protocol）網（インターネット）に接続するためのネットワーク接続装置が、その移動通信で用いられる無線電波の到達範囲に応じて、所定の範囲の地域ごとに設置される。そして、移動通信端末は、その所在位置に最も近い、または、最も受信電波のレベルが高いネットワーク接続装置の一つを選んで、ＩＰ網の他端に接続された他の通信端末と通信を行う。従って、このような移動通信ネットワークにおいては、移動通信端末は、他の通信端末と通信中であっても、その位置の移動とともに、無線通信を行う相手のネットワーク接続装置を、電波が最も良好に受信できるネットワーク接続装置に変更していくことになる。このような、移動通信端末が他の通信端末との通信を保ちながら無線通信を行う相手のネットワーク接続装置を変更することを、ハンドオーバという。
【０００３】
一般に、移動通信端末が、ネットワーク接続装置およびＩＰ網を介して、ＩＰ網の他端に接続する他の通信端末（通信相手端末）と通信する場合には、移動通信端末とネットワーク接続装置との間で用いるＩＰヘッダ圧縮アルゴリズムや移動通信端末−通信相手端末間トラフィックのＱｏＳ（Quality of Service）パラメータ等の移動通信端末に依存するパラメータを、移動通信端末とネットワーク接続装置との間の通信のネゴシエーションによって決定し、それをネットワーク接続装置に設定することが必要となる。
【０００４】
移動通信端末がハンドオーバするときに、ネットワーク接続装置に設定するこれらのパラメータを、再度、移動通信端末とネットワーク接続装置との間でネゴシエーションによって決定しようとすると、移動通信端末とその通信相手端末との問での通信不能時間が長くなってしまう。その場合には、移動通信端末とその通信相手端末との問でそのときに行われているデータ通信や通話が中断することになる。従って、その中断する時間が長い場合には、実用上の不都合が現れる。
【０００５】
そこで、このような通信不能時間を短縮する方法の1つが、非特許文献1にコンテキストトランスファー技術として開示されている。すなわち、コンテキストトランスファー技術においては、ハンドオーバするときに、ハンドオーバする前のネットワーク接続装置にすでに設定されているパラメータを、オーバされる側のネットワーク接続装置へ直接に転送する。この場合には、ネゴシエーションが不要になるので、その分、通信不能時間が短縮される。
【０００６】
また、非特許文献２には、ＦＭＩＰ技術が開示されている。ＦＭＩＰ技術においては、ハンドオーバ時のネゴシエーション等による通信不能のためにパケットが廃棄されることを防ぐために、ハンドオーバする前のネットワーク接続装置に到着したパケットを、ハンドオーバした後のネットワーク接続装置に転送し、さらにそれを移動通信端末に送信するようにしている。これによって、移動通信端末の利用者には、ハンドオーバ時の通信不能時間が短縮されたように見える。
【非特許文献１】J. Loughney (editor), "Context Transfer Protocol", Jan. 21，2004, [On line], ［平成１６年２月１０日検索］, インターネット＜http：//www.ietf.org /internet-drafts /draft-ietf-seamoby-ctp-08.txt＞
【非特許文献２】R. Koodli (editor), "Fast Handovers for Mobile IPv6", Jan. 30，2004, [On line], ［平成１６年２月１０日検索］, インターネット＜http：//www.ietf.org /internet-drafts /draft-ietf-mipshop-fast-mipv6-01.txt＞
【０００７】
一方、移動通信ネットワークにおいて共有秘密鍵を用いたセキュリティの高い通信を行う場合、共有秘密鍵は、少なくとも移動通信端末とその移動通信端末が無線で通信するネットワーク接続装置との間で共有される必要がある。従って、例えば、コンテキストトランスファー技術において、移動通信端末が移動し、ネットワーク装置がハンドオーバされるときには、その共有秘密鍵もハンドオーバ前のネットワーク装置からハンドオーバ後のネットワーク装置へ転送される必要がある。
【０００８】
図１は、従来のコンテキストトランスファー技術においてハンドオーバが行われる場合の移動通信ネットワークの構成および共有秘密鍵の共有状態を模式的に示した図である。また、図２は、従来のコンテキストトランスファー技術におけるハンドオーバの処理の流れを示した図である。
【０００９】
図１において、コンテキストトランスファー技術に準拠したアクセスルータＡＲ１１０、ＡＲ１２０が、ＩＰ網１００に接続され、移動通信端末ＭＮ２１０が、無線通信手段によりアクセスルータＡＲ１１０に接続されている。また、通信相手端末ＣＮ３１０が、ＩＰ網１００の他端に接続されている。そして、移動通信端末ＭＮ２１０は、アクセスルータＡＲ１１０およびＩＰ網１００を介して通信相手端末ＣＮ３１０と通信を行っている。
なお、アクセスルータとは、ここまでの説明では、ネットワーク接続装置と称していたもので、移動通信端末ＭＮ２１０と無線通信手段で通信し、移動通信端末ＭＮ２１０をＩＰ網１００に接続する役割を担う。
【００１０】
移動通信端末ＭＮ２１０がアクセスルータＡＲ１１０を介して通信相手端末ＣＮ３１０と通信を行っているとき、アクセスルータＡＲ１１０は、移動通信端末ＭＮ２１０がＩＰ網１００を介して通信相手端末ＣＮ３１０と通信するために必要なパラメータであるコンテキストデータ２３０を保持している。コンテキストデータ２３０には、移動通信端末ＭＮ２１０とアクセスルータＡＲ１１０との間でのヘッダ圧縮アルゴリズムや、移動通信端末ＭＮ２１０−通信相手端末ＣＮ３１０間におけるトラフィックのＱｏＳパラメータなどの情報が含まれる。
【００１１】
また、移動通信端末ＭＮ２１０とアクセスルータＡＲ１１０とは、移動通信端末ＭＮ２１０がアクセスルータＡＲ１１０に送信するコンテキスト転送活性要求メッセージ（以下、ＣＴＡＲメッセージと略す。）の認証を行うため、それぞれが共有秘密鍵２２０を保持している。
【００１２】
以上の状態を初期状態としてハンドオーバが開始される。以下、図２に従い、ハンドオーバが行われる手順について説明する。
【００１３】
図２において、移動通信端末ＭＮ２１０は、何らかの手段で、接続するアクセスルータをＡＲ１１０からＡＲ１２０にハンドオーバする必要があると判断すると（ステップＳ２１０でＹｅｓ）、アクセスルータＡＲ１１０に対し、移動通信端末ＭＮ２１０の識別子、アクセスルータＡＲ１２０の識別子、メッセージ自身の識別子および共有秘密鍵２２０で生成した移動通信端末ＭＮ２１０の識別子及びメッセージ自身の識別子の認証データを含むＣＴＡＲメッセージを送信する（ステップＳ２２０）。
【００１４】
ここで、移動通信端末ＭＮ２１０がハンドオーバの必要性を判断する方法の１つに、移動通信端末ＭＮ２１０における電波強度の監視がある。例えば、移動通信端末ＭＮ２１０がアクセスルータＡＲ１２０から受信する電波強度が、アクセスルータＡＲ１１０から受信する電波強度を上回った場合には、ハンドオーバが必要であると判断する。この場合、アクセスルータＡＲ１２０から送信される無線信号には、無線アクセスポイントの識別子が含まれているので、例えば、移動通信端末ＭＮ２１０が無線アクセスポイントとアクセスルータＡＲ１２０との対応関係を記憶しておくことにより、次に接続するアクセスルータがＡＲ１２０であることを知ることができる。
【００１５】
アクセスルータＡＲ１１０は、通信中の移動通信端末ＭＮ２１０からＣＴＡＲメッセージを受信すると（ステップＳ２４０）、受信したＣＴＡＲメッセージ中の移動通信端末ＭＮ２１０の識別子及びメッセージ自身の識別子に対して、共有秘密鍵２２０を用いて認証データを生成する。そして、それを受信したＣＴＡＲメッセージ中の認証データと比較することにより、受信したＣＴＡＲメッセージの正当性を認証する（ステップＳ２５０）。これにより、受信したＣＴＡＲメッセージは、移動通信端末ＭＮ２１０から送信され、第三者に書き換えられていないことが確認されたことになる。
【００１６】
そこで、アクセスルータＡＲ１１０は、移動通信端末ＭＮ２１０のコンテキストデータ２３０および共有秘密鍵２２０を含むＣＴＤメッセージを、アクセスルータＡＲ１２０に送信する（ステップＳ２６０）。アクセスルータＡＲ１２０は、その送信されたＣＴＤメッセージを受信する（ステップＳ２７０）。
【００１７】
一方、移動通信端末ＭＮ２１０は、移動し、さらにアクセスルータＡＲ１２０に近づくと、アクセスルータＡＲ１２０に対し、移動通信端末ＭＮ２１０の識別子、アクセスルータＡＲ１１０の識別子、メッセージ自身の識別子、共有秘密鍵２２０で生成した移動通信端末ＭＮ２１０の識別子およびメッセージ自身の識別子の認証データを含むＣＴＡＲメッセージを送信する（ステップＳ２３０）。
【００１８】
アクセスルータＡＲ１２０は、通信していない移動通信端末ＭＮ２１０からＣＴＡＲメッセージを受信すると（ステップＳ２８０）、受信したＣＴＡＲメッセージ中に含まれている移動通信端末ＭＮ２１０の識別子及びメッセージ自身の識別子に対して、共有秘密鍵２２０を用いて認証データを生成する。そして、その認証データを受信したＣＴＡＲメッセージに含まれている認証データと比較することにより、受信したＣＴＡＲメッセージの正当性を認証する（ステップＳ２９０）。これにより、受信されたＣＴＡＲメッセージは、移動通信端末ＭＮ２１０から送信され、第三者に書き換えられていないことが確認されたことになる。
【００１９】
そこで、アクセスルータＡＲ１２０は、受信したＣＴＤメッセージに含まれているコンテキストデータ２３０を用いて、移動通信端末ＭＮ２１０がＩＰ網１００を介して通信相手端末ＣＮ３１０との間で通信を行うために必要となる通信パラメータを設定する（ステップＳ３００）。これで、ハンドオーバが終了し、これ以降、移動通信端末ＭＮ２１０は、アクセスルータＡＲ１２０を介して、通信相手端末ＣＮ３１０と通信を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
以上のように、コンテキストトランスファー技術においては、移動通信端末ＭＮ２１０がＣＮ３１０と通信している間は、アクセスルータがハンドオーバされても、移動通信端末ＭＮ２１０とアクセスルータとの間では同一の共有秘密鍵２２０が使用され続ける。そのため、移動通信端末ＭＮ２１０がＣＮ３１０と通信する時間が長くなる場合には、共有秘密鍵２２０を第三者に解読される危険を孕むことになる。そこで、共有秘密鍵２２０の解読を防止する手っ取り早い方法は、短い時間ごとに共有秘密鍵を変更することであるが、コンテキストトランスファー技術には共有秘密鍵を更新する方法は示されていない。
【００２１】
同様のことは、ＦＭＩＰ技術においても起こり得るが、ＦＭＩＰ技術においても、アクセスルータがハンドオーバされた後に、移動通信端末とハンドオーバ後のアクセスルータとの間で使用する共有秘密鍵を変更する方法は示されていない。
【００２２】
以上の従来技術を鑑みると、本発明の課題は、移動通信ネットワークシステムの移動通信端末およびネットワーク接続装置（アクセスルータ）において、ハンドオーバにより移動通信端末が無線通信する相手のネットワーク接続装置を変更していく場合にも適用可能であり、かつ、所定の時間ごとに通信で用いる共有秘密鍵を更新することができる共有秘密鍵の更新方法および手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法は、移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、移動通信端末と無線で通信し、移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムにおいて、移動通信端末が、ネットワーク接続装置との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成するステップと、その通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成するステップと、当該移動通信端末が通信中のネットワーク接続装置を当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、記通信中のネットワーク接続装置および接続変更後に通信するネットワーク接続装置に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する接続変更通知メッセージ送信ステップと、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、ネットワーク接続装置との間の通信で使用する通信用共有秘密鍵を前記新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新ステップとを含む構成とした。
【００２４】
また、請求項２に記載の移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法では、請求項１に記載の移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法において、通信用共有秘密鍵更新ステップが、当該移動通信端末に備えられて、通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに行われるようにした。
【００２５】
請求項３に記載のネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法は、移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、移動通信端末と無線で通信し、移動通信端末をネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムにおいて、移動通信端末との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成ステップと、通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成ステップと、移動通信端末から送信されたネットワーク接続装置の接続変更を通知する接続変更通知メッセージを受信する接続変更通知メッセージ受信ステップと、当該ネットワーク接続装置と通信中の移動通信端末から送信された接続変更通知メッセージを受信した場合に、通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置に対して送信する接続変更情報転送メッセージ送信ステップと、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された前記接続変更情報転送メッセージを受信する接続変更情報転送メッセージ受信ステップと、当該ネットワーク接続装置と通信をしてない前記移動通信端末から送信された接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、接続変更情報転送メッセージに含まれている通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵の情報に基づき、当該ネットワーク接続装置が使用する通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵を設定する共有秘密鍵設定ステップと、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、移動通信端末との間の通信で使用する前記通信用共有秘密鍵を、その新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新ステップとを含む構成とした。
【００２６】
また、請求項４に記載のネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法では、請求項３に記載のネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法において、通信用共有秘密鍵更新ステップは、当該ネットワーク接続装置に備えられて、通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに行われるようにした。
【００２７】
請求項５に記載の移動通信ネットワークシステムにおける共有秘密鍵の更新方法は、移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、移動通信端末と無線で通信し、移動通信端末をネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムにおいて、相互に通信を開始した前記移動通信端末と前記ネットワーク接続装置とが、それぞれ、その通信される情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成ステップと、その移動通信端末とネットワーク接続装置とが、それぞれ、通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成ステップと、また、移動通信端末が、通信中のネットワーク接続装置を当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、その通信中のネットワーク接続装置および接続変更後に通信するネットワーク接続装置に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する接続変更通知メッセージ送信ステップと、ネットワーク接続装置が、移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信する接続変更通知メッセージ受信ステップと、ネットワーク接続装置が、通信中の移動通信端末から送信された接続変更通知メッセージを受信した場合に、通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置に対して送信する接続変更情報転送メッセージ送信ステップと、ネットワーク接続装置が、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された接続変更情報転送メッセージを受信する接続変更情報転送メッセージ受信ステップと、ネットワーク接続装置が、通信をしてない前記移動通信端末から送信された前記接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、その接続変更情報転送メッセージに含まれている通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵の情報に基づき、当該ネットワーク接続装置が使用する通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵を設定する共有秘密鍵設定ステップと、移動通信端末と移動通信端末とが、それぞれ、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、移動通信端末と移動通信端末との間の通信でそれぞれ使用する通信用共有秘密鍵を、新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新ステップとを含む構成とした。
【００２８】
請求項６に記載の移動通信ネットワークシステムの移動通信端末は、移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、移動通信端末と無線で通信し、移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムの移動通信端末であって、ネットワーク接続装置との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成手段と、通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成手段と、当該移動通信端末が通信中のネットワーク接続装置を当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、前記通信中のネットワーク接続装置および接続変更後に通信するネットワーク接続装置に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する接続変更通知メッセージ送信手段と、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、ネットワーク接続装置との間の通信で使用する通信用共有秘密鍵をその新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新手段とを備える構成とした。
【００２９】
また、請求項７に記載の移動通信ネットワークシステムの移動通信端末では、請求項６に記載の移動通信ネットワークシステムの移動通信端末において、通信用共有秘密鍵更新手段は、当該移動通信端末に備えられて、前記通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに前記通信用共有秘密鍵の更新を行うようにした。
【００３０】
請求項８に記載の移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置は、移動通信端末と、地上に張り巡らされたネットワークと、移動通信端末と無線で通信し、移動通信端末を前記ネットワークに接続するネットワーク接続装置とからなる移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置であって、移動通信端末との間の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する通信用共有秘密鍵生成手段と、通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する制御用共有秘密鍵生成手段と、移動通信端末から送信されたネットワーク接続装置の接続変更を通知する接続変更通知メッセージを受信する接続変更通知メッセージ受信手段と、当該ネットワーク接続装置と通信中の前記移動通信端末から送信された接続変更通知メッセージを受信した場合に、通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置に対して送信する接続変更情報転送メッセージ送信手段と、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された接続変更情報転送メッセージを受信する接続変更情報転送メッセージ受信手段と、当該ネットワーク接続装置と通信をしてない移動通信端末から送信された接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置でないネットワーク接続装置から送信された接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、その接続変更情報転送メッセージに含まれている通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報に基づき、当該ネットワーク接続装置が使用する通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵を設定する共有秘密鍵設定手段と、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな用共有秘密鍵を生成し、移動通信端末との間の通信で使用する通信用共有秘密鍵を新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する通信用共有秘密鍵更新手段とを備える構成とした。
【００３１】
また、請求項９に記載の移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置では、請求項８に記載の移動通信ネットワークシステムのネットワーク接続装置において、通信用共有秘密鍵更新手段は、当該ネットワーク接続装置に備えられて、通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする経時時間カウント手段のカウント値が、所定の値より大きくなったときに通信用共有秘密鍵の更新を行うようにした。
【００３２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の移動通信端末の共有秘密鍵の更新方法をコンピュータに実行させるように構成したことを特徴とする移動通信端末の共有秘密鍵の更新プログラムである。また、請求項１１に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載のネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法をコンピュータに実行させるように構成したことを特徴とするネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新プログラムである。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１、請求項３、請求項５、請求項６、請求項８、請求項１０および請求項１１の発明により、移動通信ネットワークシステムの移動通信端末およびネットワーク接続装置において、通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵を生成し、ハンドオーバが行われるときには、移動通信端末がそのときに通信していたネットワーク接続装置における通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵をコンテキストデータとともにハンドオーバされる側のネットワーク接続装置へ引き継がせ、かつ、必要に応じて通信用共有秘密鍵を更新することを可能にする手順、手段およびプログラムが提供される。その結果、移動通信ネットワークシステムにおいて、ハンドオーバにより移動通信端末が無線通信する相手のネットワーク接続装置が変わった場合にも適用可能な移動通信端末およびネットワーク接続装置の共有秘密鍵の更新方法を実現することができる。そして、適宜共有秘密鍵を更新することによって、移動通信端末およびネットワーク接続装置の共有秘密鍵が解読されることを防止することができる。
【００３４】
また、請求項２、請求項４、請求項７および請求項９の発明は、請求項１、請求項３、請求項６および請求項８の発明の発明に対し、共有秘密鍵が更新された以降経時時間をカウントする経時時間カウント手段を追加したものである。その結果、通信で使用する共有秘密鍵を所定の時間ごとに変更することでできるようになり、第三者により共有秘密鍵が解読されること困難にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態における（ａ）移動通信端末の機能ブロックの構成、および、（ｂ）ネットワーク接続装置の機能ブロックの構成を示した図である。また、図４は、本発明の実施の形態における移動通信端末およびネットワーク接続装置のハードウエア構成を示した図である。
【００３６】
図３（ａ）において、移動通信端末２０は、通信用共有秘密鍵生成手段２０１と、制御用共有秘密鍵生成手段２０２と、接続変更通知メッセージ送信手段２０３と、通信用共有秘密鍵更新手段２０７と、経時時間カウント手段２０８とを含んで構成される。また、図３（ｂ）においてネットワーク接続装置１０は、通信用共有秘密鍵生成手段１０１と、制御用共有秘密鍵生成手段１０２と、接続変更通知メッセージ受信手段１０３と、接続変更情報転送メッセージ送信手段１０４と、接続変更情報転送メッセージ受信手段１０５と、共有秘密鍵設定手段１０６と、通信用共有秘密鍵更新手段１０７と、経時時間カウント手段１０８とを含んで構成される。
【００３７】
図３（ａ）において、通信用共有秘密鍵生成手段２０１は、移動通信端末２０がネットワーク接続装置１０との間で行う通信の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する。また、制御用共有秘密鍵生成手段２０２は、通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する。また、接続変更通知メッセージ送信手段２０３は、当該移動通信端末２０が通信中のネットワーク接続装置１０を当該ネットワーク接続装置１０でないネットワーク接続装置へ接続変更する判断をしたときに、通信中のネットワーク接続装置１０および接続変更後に通信するネットワーク接続装置（図示せず）に対して、接続変更を通知する接続変更通知メッセージを送信する。また、通信用共有秘密鍵更新手段２０７は、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、ネットワーク接続装置１０との間の通信で使用する通信用共有秘密鍵を、新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する。また、経時時間カウント手段２０８は、通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする。
【００３８】
図３（ｂ）において、通信用共有秘密鍵生成手段１０１は、ネットワーク接続装置１０が移動通信端末２０との間で行う通信の通信情報を暗号化または復号化するための通信用共有秘密鍵を生成する。また、制御用共有秘密鍵生成手段１０２は、通信用共有秘密鍵を生成するための制御用共有秘密鍵を生成する。また、接続変更通知メッセージ受信手段１０３は、移動通信端末２０から送信されたネットワーク接続装置１０の接続変更を通知する接続変更通知メッセージを受信する。
【００３９】
さらに、接続変更情報転送メッセージ送信手段１０４は、ネットワーク接続装置１０と通信中の移動通信端末２０から送信された接続変更通知メッセージを受信した場合に、通信用共有秘密鍵および前記制御用共有秘密鍵の情報を含んだ接続変更情報転送メッセージを、変更後のネットワーク接続装置（図示せず）に対して送信する。また、接続変更情報転送メッセージ受信手段１０５は、当該ネットワーク接続装置１０でないネットワーク接続装置（図示せず）から送信された接続変更情報転送メッセージを受信する。
【００４０】
さらに、また、共有秘密鍵設定手段１０６は、ネットワーク接続装置１０と通信をしてない移動通信端末（図示せず）から送信された接続変更通知メッセージを受信し、かつ、当該ネットワーク接続装置１０でないネットワーク接続装置（図示せず）から送信された接続変更情報転送メッセージを受信した場合に、その接続変更情報転送メッセージに含まれている通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵の情報に基づき、ネットワーク接続装置１０が使用する通信用共有秘密鍵および制御用共有秘密鍵を設定する。また、通信用共有秘密鍵更新手段１０７は、所定の時間間隔ごとに、制御用共有秘密鍵から新たな通信用共有秘密鍵を生成し、移動通信端末２０との間の通信で使用する通信用共有秘密鍵を、新たに生成した通信用共有秘密鍵によって更新する。また、経時時間カウント手段１０８は、通信用共有秘密鍵が生成されたとき以降の時間の経過をカウントする。
【００４１】
図４において、ネットワーク接続装置１０のハードウエアは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、記憶装置７２、表示装置７３、キーボード７４、ネットワークインターフェース７５および通信装置７６を含んで構成され、その主要部は、コンピュータの形態をなしている。また、移動通信端末２０のハードウエアは、ＣＰＵ８１、記憶装置８２、キーボタン８３、表示装置８４および通信装置８５を含んで構成され、その主要部は、ネットワーク接続装置１０と同様にコンピュータの形態をなしている。
【００４２】
ここで、ＣＰＵ７１、８１は、中央演算処理装置であり、記憶装置７２、８２に格納されているプログラムに従って、そのプログラムが指示する演算処理等の情報処理を実行する。また、記憶装置７２、８２は、中央演算処理装置等を動作させるためのプログラムが格納されるとともに、そのプログラムが操作する情報（データ）を格納する。また、キーボード７４およびキーボタン８３は、ＣＰＵ７１、８１が実行するプログラムに対して、人間が情報を入力する手段として用いられる。また、表示装置７３、８４は、ＣＰＵ７１、８１によって実行されるプログラムが、人間に対して情報を表示する手段として用いられる。
【００４３】
また、通信装置７６、８５は、ネットワーク接続装置１０と移動通信端末２０とを無線通信によって結合するための通信装置である。移動通信端末２０の通信装置８５は、例えば、携帯電話機であってもよく、また、ネットワーク接続装置１０の通信装置７６は、例えば、携帯電話基地局の通信装置であってもよい。また、ネットワークインターフェース７５は、ＩＰ網３０を構成するケーブルにつなげられ、ハードウエアレベルおよびハードウエアに近いレイヤーのプロトコル制御を行う。
【００４４】
ここで、図３における通信用共有秘密鍵生成手段１０１、制御用共有秘密鍵生成手段１０２、接続変更通知メッセージ受信手段１０３、接続変更情報転送メッセージ送信手段１０４、接続変更情報転送メッセージ受信手段１０５、共有秘密鍵設定手段１０６および通信用共有秘密鍵更新手段１０７は、いずれも、ネットワーク接続装置１０におけるプログラムであり、これらは、記憶装置７２に格納され、ＣＰＵ７１によって実行される。また、図３における通信用共有秘密鍵生成手段２０１、制御用共有秘密鍵生成手段２０２、接続変更通知メッセージ送信手段２０３および通信用共有秘密鍵更新手段２０７は、いずれも、移動通信端末２０におけるプログラムであり、これらは、記憶装置８２に格納され、ＣＰＵ８１によって実行される。
【００４５】
次に、図５〜図８を用いて、本実施形態における共有秘密鍵の更新手順について説明する。ここで、図５は、本実施形態においてハンドオーバが行われる場合の移動通信ネットワークの構成および共有秘密鍵の共有状態を模式的に示した図である。また、図６は、本実施形態においてハンドオーバが行われる場合の通信用共有秘密鍵の更新処理の流れを示した図である。また、図７は、本実施形態においてＩＫＥ（Internet Key Exchange）手順による制御用共有秘密鍵および通信用秘密鍵を生成する処理の流れを示した図である。また、図８は、本実施形態においてＩＫＥ手順による通信用秘密鍵を生成する処理の流れを示した図である。なお、ＩＫＥ手順の詳細は、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）の技術文書であるＲＦＣ２４０９（D. Harkins D. Carrel， "The Internet Key Exchange (IKE)", Nov. 1998）に公開されている。
【００４６】
図５において、コンテキストトランスファー技術に準拠したアクセスルータＡＲ１１、ＡＲ１２がＩＰ網３０に接続され、移動通信端末ＭＮ２１が、無線通信手段によりアクセスルータＡＲ１１に接続されている。また、通信相手端末ＣＮ３１が、ＩＰ網３０の他端に接続されている。そして、移動通信端末ＭＮ２１は、アクセスルータＡＲ１１およびＩＰ網３０を介して通信相手端末ＣＮ３１と通信を行っている。
なお、アクセスルータとは、図３および図４ではネットワーク接続装置１０と称したものである。
【００４７】
移動通信端末ＭＮ２１がアクセスルータＡＲ１１を介して通信相手端末ＣＮ３１と通信を行っているとき、アクセスルータＡＲ１１は、移動通信端末ＭＮ２１がＩＰ網３０を介して通信相手端末ＣＮ３１と通信するために必要なパラメータであるコンテキストデータ２３を保持している。コンテキストデータ２３には、移動通信端末ＭＮ２１とアクセスルータＡＲ１１との間の通信におけるヘッダ圧縮アルゴリズムや、移動通信端末ＭＮ２１−通信相手端末ＣＮ３１間トラフィックのＱｏＳパラメータなどの情報が含まれる。
【００４８】
また、移動通信端末ＭＮ２１とアクセスルータＡＲ１１とは、移動通信端末ＭＮ２１がアクセスルータＡＲ１１へ送信するコンテキスト転送活性要求メッセージ（以下、ＣＴＡＲメッセージと略す。）の認証を行うため、それぞれが通信用共有秘密鍵２２および通信用共有秘密鍵２２を更新するための制御用共有秘密鍵２６を保持している。また、移動通信端末ＭＮ２１は、通信用共有秘密鍵２２が生成された以降の経過時間をカウントするカウンタ１を保持し、また、アクセスルータＡＲ１１も、通信用共有秘密鍵２２が生成された以降の経過時間をカウントするカウンタ２を保持している。これらのカウンタ１及びカウンタ２は、図３における経時時間カウント手段２０８および経時時間カウント手段１０８に相当する。
【００４９】
次に、図６〜図８に従い、ハンドオーバが行われる場合の通信用共有秘密鍵の更新処理の流れについて説明する。
図６において、まず、移動通信端末ＭＮ２１が最初にＩＰ網３０に接続したときに、移動通信端末ＭＮ２１とそのときに移動通信端末ＭＮ２１に接続していたアクセスルータＡＲ１１とは、ＩＫＥ手順に従って通信用共有秘密鍵２２及び制御用共有秘密鍵２６を生成する（ステップＳ２０、Ｓ２０ａ）。このステップにおいて行われるＩＫＥ手順について、図７を用いてさらに説明する。
【００５０】
図７において、移動通信端末ＭＮ２１が無線通信手段によりアクセスルータＡＲ１１と接続されると、移動通信端末ＭＮ２１とアクセスルータＡＲ１１とは、ＩＫＥ手順フェーズ1に従い、相互認証用事前共有秘密鍵２８を使用して相互認証を行う（ステップＳ５１）。ここで、相互認証を行う方法としては、公開鍵暗号認証方式や、デジタル署名方式などがあるが、いずれを使用してもよい。相互認証用事前共有秘密鍵２８はそのときに用いられる暗号用秘密鍵である。そして、移動通信端末ＭＮ２１とアクセスルータＡＲ１１とは、制御用共有秘密鍵２６を生成し（ステップＳ５２）、それをさらに相互認証する。
【００５１】
次に、移動通信端末ＭＮ２１とアクセスルータＡＲ１１とは、ＩＫＥ手順フェーズ２に従い、制御用共有秘密鍵２６から通信用共有秘密鍵２２を生成し（ステップＳ５３）、カウンタ１およびカウンタ２のカウント動作を開始する。この後、移動通信端末ＭＮ２１とアクセスルータＡＲ１１とは、この通信用共有秘密鍵２２を用いて通信を行う。
【００５２】
そして、図６へ戻って、移動通信端末ＭＮ２１が何らかの手段で、接続するアクセスルータをアクセスルータＡＲ１１からアクセスルータＡＲ１２に変更する必要がある、すなわち、ハンドオーバする必要があると判断した場合には（ステップＳ２１）、移動通信端末ＭＮ２１は、アクセスルータＡＲ１１に対し、移動通信端末ＭＮ２１の識別子、アクセスルータＡＲ１２の識別子、メッセージ自身の識別子および、通信用共有秘密鍵２２で生成した移動通信端末ＭＮ２１の識別子及びメッセージ自身の識別子の認証データを含むＣＴＡＲメッセージを送信する（ステップＳ２２）。ここで、ＣＴＡＲメッセージは、先に説明した接続変更通知メッセージに相当する。
【００５３】
ここで、移動通信端末ＭＮ２１がハンドオーバの必要性を判断する方法の１つに、移動通信端末ＭＮ２１における電波強度の監視がある。例えば、移動通信端末ＭＮ２１がアクセスルータＡＲ１２から受信する電波強度が、アクセスルータＡＲ１１から受信する電波強度を上回った場合には、ハンドオーバが必要であると判断する。この場合、アクセスルータＡＲ１２から送信される無線信号には、無線アクセスポイントの識別子が含まれているので、例えば、移動通信端末ＭＮ２１が無線アクセスポイントとアクセスルータＡＲ１２との対応関係を記憶しておくことにより、次に接続するアクセスルータがＡＲ１２であることを知ることができる。
【００５４】
アクセスルータＡＲ１１は、通信中の移動通信端末ＭＮ２１からＣＴＡＲメッセージを受信すると（ステップＳ２４）、受信したＣＴＡＲメッセージ中の移動通信端末ＭＮ２１の識別子及びメッセージ自身の識別子に対して、通信用共有秘密鍵２２を用いて認証データを生成する。アクセスルータＡＲ１１は、さらに、それを受信したＣＴＡＲメッセージ中の認証データと比較することにより、受信したＣＴＡＲメッセージの正当性を認証する（ステップＳ２５）。これにより、アクセスルータＡＲ１１が受信したＣＴＡＲメッセージは、移動通信端末ＭＮ２１から送信され、第三者に書き換えられていないことが確認されたことになる。
【００５５】
そこで、アクセスルータＡＲ１１は、移動通信端末ＭＮ２１のコンテキストデータ２３、通信用共有秘密鍵２２、制御用共有秘密鍵２６およびカウンタ２の値を含むＣＴＤメッセージを、アクセスルータＡＲ１２に送信する（ステップＳ２６）。アクセスルータＡＲ１２は、アクセスルータＡＲ１１が送信したそのＣＴＤメッセージを受信する（ステップＳ２７）。アクセスルータＡＲ１２は、そのＣＴＤメッセージを受信すると、そのＣＴＤメッセージ中に含まれている通信用共有秘密鍵２２が生成されてからの経過時間を示すカウント値によって、アクセスルータＡＲ１２内のカウンタ３を初期化し、そのカウンタ３によって、通信用共有秘密鍵２２が生成されたとき以降の経過時間のカウントの継続を開始する。ここで、ＣＴＤメッセージは、先に説明した接続変更情報転送メッセージに相当する。
【００５６】
一方、ＭＮ２１は、移動し、さらにアクセスルータＡＲ１２に近づくと、アクセスルータＡＲ１２に対し、移動通信端末ＭＮ２１の識別子、アクセスルータＡＲ１１の識別子、メッセージ自身の識別子、通信用共有秘密鍵２２で生成した移動通信端末ＭＮ２１の識別子およびメッセージ自身の識別子の認証データを含むＣＴＡＲメッセージを送信する（ステップＳ２３）。
【００５７】
アクセスルータＡＲ１２は、通信していない移動通信端末ＭＮ２１からＣＴＡＲメッセージを受信すると（ステップＳ２８）、受信したＣＴＡＲメッセージ中に含まれている移動通信端末ＭＮ２１の識別子及びメッセージ自身の識別子に対して、通信用共有秘密鍵２２を用いて認証データを生成する。そして、その認証データを、受信したＣＴＡＲメッセージに含まれている認証データと比較することにより、受信したＣＴＡＲメッセージの正当性を認証する（ステップＳ２９）。これにより、受信されたＣＴＡＲメッセージは、移動通信端末ＭＮ２１から送信され、第三者に書き換えられていないことが確認されたことになる。
【００５８】
そこで、アクセスルータＡＲ１２は、受信したＣＴＤメッセージに含まれているコンテキストデータ２３を用いて、移動通信端末ＭＮ２１がＩＰ網３０を介して通信相手端末ＣＮ３１との間で通信を行うために必要となる通信パラメータを設定する（ステップＳ３０）。これで、ハンドオーバが終了し、これ以降、移動通信端末ＭＮ２１は、アクセスルータＡＲ１２を介して、通信相手端末ＣＮ３１と通信を行う。
【００５９】
次に、移動通信端末ＭＮ２１およびアクセスルータＡＲ１２は、カウンタ１及びカウンタ３の値が、あらかじめ設定された所定の閾値を越えた場合には（ステップＳ３１でＹｅｓ、ステップＳ３１ｂでＹｅｓ）、ＩＫＥ手順に従い、制御用共有秘密鍵２６を用いて新たな通信用共有秘密鍵２７を生成し、その通信用共有秘密鍵２７によってそれまで使用していた通信用共有秘密鍵２２を更新する（ステップＳ３２、Ｓ３２ｂ）。
【００６０】
ステップＳ３２およびステップＳ３２ｂにおいては、ＩＫＥ手順のフェーズ２が用いられる。図８に示すように、移動通信端末ＭＮ２１およびアクセスルータＡＲ１２は、ＩＫＥ手順フェーズ２に従い、それぞれ制御用共有秘密鍵２６から新たな通信用共有秘密鍵２７を生成し（ステップＳ６１）、新たに生成した通信用共有秘密鍵２７をそれ以降の通信で使用するようになる（ステップＳ６２）。そして、通信用共有秘密鍵２７生成後の経時時間をカウントするカウンタ１およびカウンタ３をリセットし、新たに経時時間のカウントを開始する（ステップＳ６３）。
【００６１】
以上に説明したように、本実施形態においては、制御用共有秘密鍵２６を設け、通信用共有秘密鍵２２が生成されたとき以降の時間の経過をカウントするカウンタ１、２、３を設けたことにより、所定の時間ごとに制御用共有秘密鍵２６により通信用共有秘密鍵２２を更新することができるようになった。そのため、第三者による通信用共有秘密鍵２２の解読を防止することができる。また、ハンドオーバ時には、アクセスルータＡＲ１１、ＡＲ１２間においてコンテキストデータ２３とともに制御用共有秘密鍵２６、通信用共有秘密鍵２２およびカウンタ２の値を受け渡すことができるようにしたため、この通信用共有秘密鍵２２を更新する方法は、ハンドオーバが行われても適用することができる。
【００６２】
なお、以上の説明において、経時時間カウント手段１０８、すなわち、カウンタ１、２、３は、通信用共有秘密鍵２２が生成されたとき以降の時間の経過をカウントするカウンタとしているが、時間の経過に相当するものをカウントするカウンタであれば、例えば、通信用共有秘密鍵２２が生成されたとき以降に通信されたメッセージの数やメッセージのデータ量をカウントするカウンタであってもよい。
【００６３】
また、以上の本実施形態は、コンテキストトランスファー技術に適用した例となっているが、コンテキストトランスファー技術に限定されることなく、移動通信端末が移動時にその移動通信端末と通信するネットワーク接続装置を変更する技術において、移動通信端末とネットワーク接続装置との間の通信で使用する共有秘密鍵を更新する技術として一般に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】従来のコンテキストトランスファー技術においてハンドオーバが行われる場合の移動通信ネットワークの構成および共有秘密鍵の共有状態を模式的に示した図である。
【図２】従来のコンテキストトランスファー技術におけるハンドオーバの処理の流れを示した図である。
【図３】本発明の実施の形態における（ａ）移動通信端末の機能ブロックの構成、および、（ｂ）ネットワーク接続装置の機能ブロックの構成を示した図である。
【図４】本発明の実施の形態における移動通信端末およびネットワーク接続装置のハードウエア構成を示した図である。
【図５】本発明の実施の形態においてハンドオーバが行われる場合の移動通信ネットワークの構成および共有秘密鍵の共有状態を模式的に示した図である。
【図６】本発明の実施の形態においてハンドオーバが行われる場合の通信用共有秘密鍵の更新処理の流れを示した図である。
【図７】本発明の実施の形態においてＩＫＥ手順による制御用共有秘密鍵および通信用秘密鍵を生成する処理の流れを示した図である。
【図８】本発明の実施の形態においてＩＫＥ手順による通信用秘密鍵を生成する処理の流れを示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１，２，３      カウンタ
１０            ネットワーク接続装置
２０            移動通信端末
１０１，２０１  通信用共有秘密鍵生成手段
１０２，２０２  制御用共有秘密鍵生成手段
１０３          接続変更通知メッセージ受信手段
１０４          接続変更情報転送メッセージ送信手段
１０５          接続変更情報転送メッセージ受信手段
１０６          共有秘密鍵設定手段
１０７，２０７  通信用共有秘密鍵更新手段
１０８，２０８  経時時間カウント手段
２０３          接続変更通知メッセージ送信手段
２０７          通信用共有秘密鍵更新手段
２０８          経時時間カウント手段
３０，１００    ＩＰ網
７１，８１      ＣＰＵ
７２，８２      記憶装置
７３，８４      表示装置
７４            キーボード
７５            ネットワークインターフェース
７６，８５      通信装置
８３            キーボタン
２２，２７      通信用共有秘密鍵
２３，２３０    コンテキストデータ
２６            制御用共有秘密鍵
２８            相互認証用事前共有秘密鍵
２２０          共有秘密鍵
ＭＮ２１，ＭＮ２１０    移動通信端末
ＣＮ３１，ＣＮ３１０    通信相手端末
ＡＲ１１，ＡＲ１２，ＡＲ１１０，ＡＲ１２０    アクセスルータ
【図１】
2005236490.tif 000003
【図２】
2005236490.tif 000004
【図３】
2005236490.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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