(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において光終端装置（ＯＬＴ）と少なくとも一つの光加入者装置（ＯＮＵ）との間の保安チャネル設定方法において、
ａ）前記光終端装置（ＯＬＴ）が発見区間において保安チャネル設定を望む少なくとも一つの前記光加入者装置（ＯＮＵ）と、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージと前記光終端装置（ＯＬＴ）及び前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を利用して、相互保安能力を協商し、前記保安能力が協商された光加入者装置（ＯＮＵ）を自動登録してチャネルを生成する段階と、
ｂ）前記光終端装置（ＯＬＴ）が前記保安能力が協商及び自動登録が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）のうち前記保安能力の協商を結んだ光加入者装置（ＯＮＵ）と保安のための暗号化キーを、前記多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージにより、分配して前記保安チャネルを設定する段階と、
ｃ）前記保安チャネルが設定された後、前記暗号化キーが分配された前記光終端装置（ＯＬＴ）と前記光加入者装置（ＯＮＵ）との間に、前記暗号化キー変更時間メッセージを転送して前記暗号化キーの更新時点を共有する段階と、を含むとともに、
前記ａ）段階は、
前記光終端装置（ＯＬＴ）が前記光加入者装置（ＯＮＵ）の発見のための発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）に前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を包含させ転送する段階と、
前記発見ゲートメッセージを受信した前記光加入者装置（ＯＮＵ）が前記発見ゲートメッセージに含まれた前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を受容できると、前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報に対応して保安能力を設定し登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）に前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を包含させ前記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、
前記登録要請メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報によって前記光加入者装置（ＯＮＵ）が保安能力が設定されたことと認識し前記光加入者装置（ＯＮＵ）との保安能力協商を完了する段階と、
前記保安能力協商が完了された前記光終端装置（ＯＬＴ）と前記光加入者装置（ＯＮＵ）との間に自動登録及びチャネルが生成される段階と、を含むことを特徴とする保安チャネル設定方法。
【請求項２】
前記ａ）段階は、
前記光終端装置（ＯＬＴ）が前記光加入者装置（ＯＮＵ）の発見のための発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）に前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を包含させ転送する段階と、
前記発見ゲートメッセージを受信した前記光加入者装置（ＯＮＵ）が前記発見ゲートメッセージに含まれた前記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を受容できないと、前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）に包含させ前記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、
前記登録要請メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が前記登録要請メッセージに含まれた前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を受容できると、前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報に対応して保安能力を設定し、前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）に包含させ前記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、
前記登録メッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報によって前記光終端装置（ＯＬＴ）が保安能力が設定されたことと認識し前記光終端装置（ＯＬＴ）との保安能力協商を完了する段階と、
前記光終端装置（ＯＬＴ）が一般ゲートメッセージを前記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、
前記一般ゲートメッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が登録確認メッセージを前記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、
前記登録確認メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が前記光加入者装置（ＯＮＵ）との保安能力協商を完了する段階と、
前記保安能力協商が完了された前記光終端装置（ＯＬＴ）と前記光加入者装置（ＯＮＵ）との間に自動登録及びチャネルが生成される段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項３】
前記光終端装置（ＯＬＴ）が前記登録要請メッセージに含まれた前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を受容できないと、前記光終端装置（ＯＬＴ）及び前記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報が含まれていない登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を前記加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項４】
前記ｂ）段階は、
前記光終端装置（ＯＬＴ）が前記保安能力協商が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）へ保安チャネルに使用する暗号化キーを要求するキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を転送する段階と、
前記キー要求メッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が前記キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を利用して暗号化キーメッセージ（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）を生成して前記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送し、暗号化モードを活性化する段階と、
前記暗号化キーメッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が暗号化モードを活性化し、貯蔵された暗号化キーでキー登録確認メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を暗号化して前記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項５】
前記キー登録確認メッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が前記キー登録確認メッセージを復号化する段階と、
前記復号化したキー登録確認メッセージと前記暗号化キーメッセージが同一であると、前記暗号化モードの活性化を維持する段階と、
前記復号化したキー登録確認メッセージと前記暗号化キーメッセージが同一でないと、前記暗号化モードの活性化を非活性化に転換する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項６】
前記ｂ）段階は、
前記保安能力協商が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）が前記光終端装置（ＯＬＴ）へ保安チャネルに使用する暗号化キーを要求するキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を転送する段階と、
前記キー要求メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が前記キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を利用して暗号化キーメッセージ（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）を生成してマスターキーで暗号化した後前記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、
前記暗号化キーメッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が前記暗号化キーの復号成功可否によって、暗号化モードの活性及び非活性状態を選択的に遂行する段階と、
前記光加入者装置（ＯＮＵ）が前記受信された暗号化キーを利用してキー登録確認メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を暗号化して前記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項７】
前記キー登録確認メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が前記キー登録確認メッセージを復号成功可否によって、前記暗号化モードの活性及び非活性状態を選択的に遂行する段階をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項８】
前記多重点制御プロトコルメッセージは、
ヘッダー（ＨＥＡＤＥＲ）情報、オーピーコード（ＯＰＣＯＤＥ）、タイムスタンプ（ＴＩＭＥ  ＳＴＡＭＰ）、前記保安能力情報が含まれたパラメータリスト、及びフィールド順番検査（ＦＣＳ）情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項９】
前記保安能力情報は、
保安連結協約（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＡ）情報、保安チャネル（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＣ）協約情報、暗号化アルゴリズムタイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  Ｔｙｐｅ）情報、フレーム別暗号化モードタイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ    Ｍｏｄｅ  ｐｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｔｙｐｅ）情報、暗号化機能活性化チェック（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）モード情報、キー完了切迫時間（Ａｌｍｏｓｔ  ＰＮ  Ｅｘｐｉｒｅ  Ｖａｌｕｅ）情報、及びキー変更時間（ＰＮ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｖａｌｕｅ）情報を含むことを特徴とする請求項８に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項１０】
前記保安連結協約情報のうち下位１ビットは、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＥで使用されるＧＣＭ−ＡＥＳアルゴリズムの使用有無を表示することを特徴とする請求項９に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項１１】
前記保安チャネル協約情報のうち下位２ビットは、ユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）とブロードキャスト（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）の論理リンクに対する保安機能設定有無を表示し、３番目のビットは前記保安能力情報が前記光終端装置（ＯＬＴ）用であるか光加入者装置（ＯＮＵ）用であるかの主体を表示することを特徴とする請求項９に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項１２】
前記保安アルゴリズムタイプ情報のうち下位２ビットは、前記光終端装置（ＯＬＴ）と前記光加入者装置（ＯＮＵ）との間の暗号化運用モードを設定することを特徴とする請求項９に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項１３】
前記フレーム別暗号化モード情報のうち下位３ビットは、前記イーサネット基盤受動型光ネットワークから転送されるフレームの種類に対して各々暗号化の適用有無を表示することを特徴とする請求項９に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項１４】
前記暗号化機能活性化チェックモード情報のうち下位３ビットは、内部保安機能に対する活性及び非活性を設定することを特徴とする請求項９に記載の保安チャネル設定方法。
【請求項１５】
前記キー完了切迫時間及び前記キー変更時間情報は、次の周期の前記暗号化キー要求時間及び変更時間を設定することを特徴とする請求項９に記載の保安チャネル設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に関することであって、より詳細には、イーサネット基盤の受動型光ネットワークにおいて光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間の保安チャネル設定のための方法及びこのためのフレーム転送制御用の多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
２００４年イーサネット転送技術標準化団体であるＩＥＥＥ８０２．３ａｈ  ＥＦＭ（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  ｉｎ  ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  Ｍｉｌｅ）ワーキンググループでは、加入者へ効率的に広帯域を提供するための方案として、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ  Ｐａｓｓｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＥＰＯＮ）技術を標準化した。イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）技術は、既存のイーサネット転送技術方式を使用し、さらにイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）網において、フレーム転送制御のためにイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）媒体接近制御（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）機能を使用する。イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）は、一つの光終端装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｎｅ  Ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ：ＯＬＴ）と多数の光加入者装置（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｎｉｔ：ＯＮＵ）が単対多重方式で連結される。一つの光終端装置（ＯＬＴ）と多数の光加入者装置（ＯＮＵ）との間のフレーム転送は、多重点制御プロトコル（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＭＰＣＰ）機能を利用して衝突なく下向ブロードキャスト上向時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）方式で提供される。
【０００３】
現在、ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ  ＥＦＭワーキンググループでは、フレーム転送制御のための多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージとして５つの種類を定義している。これら多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージには、発見（ＧＡＴＥ）メッセージ、登録要請（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）メッセージ、登録（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）メッセージ、登録確認（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）メッセージ、及びリポート（ＲＥＰＯＲＴ）メッセージが含まれる。
【０００４】
発見（ＧＡＴＥ）メッセージは、光加入者装置（ＯＮＵ）の初期登録時発見ウインドーオープン（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ  Ｏｐｅｎ）命令と各光加入者装置（ＯＮＵ）の上向チャネル使用時間を伝達するに使用される。リポート（ＲＥＰＯＲＴ）メッセージは、光加入者装置（ＯＮＵ）に待機しているデータの大きさを光終端装置（ＯＬＴ）へ知らせるに使用される。登録要請（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）メッセージは、発見ウインドー（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ）区間内で光加入者装置（ＯＮＵ）が登録意思を光終端装置（ＯＬＴ）へ表示するに使用される。登録（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）メッセージは、光終端装置（ＯＬＴ）が光加入者装置（ＯＮＵ）の登録意思を受付けた後、光加入者装置（ＯＮＵ）へ登録可否を確認するために使用される。最後に登録確認（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）メッセージは、光加入者装置（ＯＮＵ）が光終端装置（ＯＬＴ）から登録状態を確認したという情報を光終端装置（ＯＬＴ）へ伝達するために使用される。
【０００５】
イーサネット基盤の受動型光ネットワーク光終端装置（ＥＰＯＮ  ＯＬＴ）は、上記のような多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを利用して光加入者装置（ＯＮＵ）の存在を知るための自動登録手順及び光加入者装置（ＯＮＵ）の上向データ転送制御を遂行する。該自動登録手順において光終端装置（ＯＬＴ）は、光加入者装置（ＯＮＵ）の距離測定（Ｒａｎｇｉｎｇ）及び光加入者装置（ＯＮＵ）へイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）職別者（ＰＨＹ＿ＩＤ）を割り当てる。
【０００６】
図１は、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、光終端装置（ＯＬＴ）から光加入者装置（ＯＮＵ）へメッセージが下向転送されることを図示した図面である。
【０００７】
図示された通り、光終端装置（ＯＬＴ）１０は、光ケーブルを通じて光加入者装置３２，３４，．．．，３６に連結される。この際、光加入者装置３２，３４，．．．，３６は家庭及び会社などの内部に設置され、光終端装置（ＯＬＴ）１０からインターネットサービス、電話サービス及び対話型ビデオサービス等の各種サービスの提供を受けることとなる。
【０００８】
このような受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）上において、各種サービスのためのデータが含まれるイーサネットフレーム２２，２４，２６，２８は、光終端装置（ＯＬＴ）１０からスプリッタ或いはカプラのような１：Ｎ受動光分配器を通じて各々の光加入者装置３２，３４，．．．，３６へ転送される。この際、各々のイーサネットフレーム２２，２４，２６，２８は、最大１，５１８バイトまでの可変長さパケットで構成され、目的地光加入者装置（ＯＮＵ）に対する情報を含む。このようなパケットが光加入者装置３２，３４，．．．，３６に着くと、各々の光加入者装置３２，３４，．．．，３６は自分に該当されない残りのパケットは捨てて、自分に該当するパケットのみ受容した後、各々該当する使用者５２，５４，．．．，５６へ転送する。
【０００９】
図２は、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、光加入者装置（ＯＮＵ）から光終端装置（ＯＬＴ）へメッセージが上向転送されることを図示した図面である。
【００１０】
図示された通り、多数の使用者５２，５４，．．．，５６の転送しようとするフレーム４０，４１，４３，４６，４７，４８が各々該当する光加入者装置（ＯＮＵ）３２，３４，．．．，３６へ転送される。そして光加入者装置（ＯＮＵ）３２，３４，．．．，３６は、光終端装置（ＯＬＴ）１０から予め割当を受けた各々のタイムスロット区間４２，４４，４９に該当フレームを乗せて光ケーブルを通じて光終端装置（ＯＬＴ）１０へ転送する。
【００１１】
このように受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）上において、多数の光加入者装置は、一つの転送媒体である光ケーブルを共有して一つの光終端装置（ＯＬＴ）とデータを送受信すべきである。従って、多数の光加入者装置（ＯＮＵ）が効率的に媒体接近をするための媒体接近制御（ＭＡＣ）プロトコルが要求される。このような要求に応じてイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）における多重点制御プロトコル（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＭＰＣＰ）は、多数の光加入者装置（ＯＮＵ）と一つの光終端装置（ＯＬＴ）との間の上向データを効率的に転送するため時分割多重接続（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）基盤のメカニズムを利用する。
【００１２】
このような多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）の主な機能は、光終端装置（ＯＬＴ）の光加入者装置（ＯＮＵ）に対する発見過程を制御し、光加入者装置（ＯＮＵ）へタイムスロットを割り当て、光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）の時間基準（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を提供することである。
【００１３】
このように、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）網は、単対多重連結で構成されるため、下向フレーム転送がブロードキャスト方式で伝達される。これによってネットワーク侵入者であるハッカー（ｈａｃｋｅｒ）は、簡単なプログラム操作で他の光加入者へ転送されるフレームを容易に見ることが出来る問題が生じる。
【００１４】
しかし、現在ＩＥＥＥ８０２．３ａｈ  ＥＰＯＮワーキンググループでは、チャネル保安機能のための如何なる標準も定義されておらず、但しイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）においてチャネル保安機能を提供することを望む場合にはＩＥＥＥ８０２．１ａｅ媒体接近制御保安（ＭＡＣ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）規格の使用を勧告している。従って、現在転送制御を遂行する多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージには、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）リンクの保安を提供するための如何なる情報も含まれていない。
【００１５】
これによって、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）網において、ＩＥＥＥ８０１．ａｅ媒体接近制御保安（ＭＡＣ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）規格を使用する場合、保安チャネルの協商及び設定のために追加的なキー分配プロトコルが要求され、これによる追加的なオーバーヘッダーフレームが転送され大域を無駄にしてしまう問題点がある。
【００１６】
また、キー分配プロトコルを運用するためには、光加入者装置（ＯＮＵ）に中央制御装置（ＣＰＵ）が存在すべきであり、もし中央制御装置（ＣＰＵ）がないとキー分配プロトコルは運用出来なくなる。現在、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）では、光終端装置（ＯＬＴ）がチャネル保安機能を提供するために、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）によって光加入者装置（ＯＮＵ）の登録が終わった後、登録された光加入者装置（ＯＮＵ）に対して保安能力を協商し、キー分配を提供する。
【００１７】
従って、追加的なキー分配プロトコルを使用することなく、現在イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）から標準と定義された転送制御メカニズムである多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）機能を利用して光加入者装置（ＯＮＵ）の登録と保安チャネルの協商及び設定を一度に提供できる方法が要求され、これを通じたキー分配方法が要求される。また、光終端装置（ＯＬＴ）は中央制御装置（ＣＰＵ）が無い光加入者装置（ＯＮＵ）に対しても保安チャネルを設定し、暗号化機能を遂行することが出来なければならない。
【００１８】
図３は、従来のイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）を通じた保安サービス提供のためのセッションキー分配方法を図示したフロー図である。
【００１９】
図示された通り、セッションキーの分配過程は、先ず光終端装置（ＯＬＴ）１０は目的地光加入者装置（ＯＮＵ）の発見過程を遂行するために平文の発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）を周期的にマルチキャスト（ｄｅｓｔ＿ａｄｄｒ＝ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）するＳ１１。この際、発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）は、新たな光加入者装置（ＯＮＵ）が登録できるようタイムスロットを割当（ＧＲＡＮＴ）し、自分（ＯＬＴ）の容量（ＯＬＴ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、公開キー（ＫＵＯＬＴ）、署名（ｓｉｇｎａｔｕｒｅ）のために自分（ＯＬＴ）の秘密キーで暗号化した任意値（タイムスタンプ）（ＥＫＲＯＬＴ［Ｎ１］）を含む。
【００２０】
新たな目的地光加入者装置（ＯＮＵ）３０が上記発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）を受信すると、光加入者装置（ＯＮＵ）３０は、発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）に対する応答として登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を光終端装置（ＯＬＴ）１０へ転送するＳ１３。この際、登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）は物理階層ＩＤの容量（ＰＨＹ  ＩＤ  ｃａｐａ．）、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の容量（ＯＮＵ  ｃａｐａ．）、光終端装置（ＯＬＴ）１０の容量（ｅｃｈｏ  ｏｆ  ＯＬＴ  ｃａｐａ．）、光終端装置（ＯＬＴ）１０の公開キーで暗号化したセッションキー（ＥＫＵＯＬＴ［セッションキー］）、光終端装置（ＯＬＴ）１０の公開キーで復号化した任意値（Ｎ１）、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の署名のために生成した任意値（Ｎ２）を含む。そして、上記登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）のうち光終端装置（ＯＬＴ）１０の公開キーで暗号化したセッションキーを除いた残り全てのフィールドはセッションキーで暗号化される。
【００２１】
光終端装置（ＯＬＴ）１０は、光加入者装置（ＯＮＵ）３０から受信した登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）をセッションキーで復号化した後、光加入者装置（ＯＮＵ）３０が登録されたことを知らせる登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を光加入者装置（ＯＮＵ）３０へ転送するＳ１５。
【００２２】
この際、登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）は、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の永久媒体接近制御（ＭＡＣ）住所（ｄｅｓｔ＿ａｄｄｒ＝ＯＮＵ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ）と、物理階層ＩＤ目録（ＰＨＹ  ＩＤ  ｌｉｓｔ）、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の容量（ｅｃｈｏ  ｏｆ  ＯＮＵ  ｃａｐａ．）、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の署名（Ｎ２）を含む。
【００２３】
光終端装置（ＯＬＴ）１０は、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の上向転送のため一般ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）を光加入者装置（ＯＮＵ）３０へ転送するＳ１７。この際、一般ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）は、光加入者装置（ＯＮＵ）３０の永久媒体接近制御（ＭＡＣ）住所（ｄｅｓｔ＿ａｄｄｒ＝ＯＮＵ  ＭＡＣ  ａｄｄｒ）と、タイムスロットを割り当てるためのタイムスロット割当フィールド（ＧＲＡＮＴ）を含み、セッションキーで暗号化される。
【００２４】
最後に、光加入者装置（ＯＮＵ）３０は、光終端装置（ＯＬＴ）１０から転送された登録メッセージに対する応答として、光終端装置（ＯＬＴ）１０へ登録確認メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を転送するＳ１９。この際、登録確認メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）は光終端装置（ＯＬＴ）１０の公開キーで暗号化したセッションキー（ＥＫＵＯＬＴ［セッションキー］）と登録された物理階層ＩＤ（ｅｃｈｏ  ｏｆ  ｒｅｇｉｓｔｅｒｅｄ  ＰＨＹ  ＩＤ）を含み、セッションキーで暗号化され光終端装置（ＯＬＴ）１０へ伝達される。このような方法によってセッションキーの分配が行われる。
【００２５】
しかし、上述の従来の保安キー（セッションキー）分配過程は次のような問題点がある。先ず、光加入者装置（ＯＮＵ）は必ずキー分配アルゴリズムが提供されてこそ光終端装置（ＯＬＴ）が暗号化した部分を解釈できるため、キー分配アルゴリズムがない一般光加入者装置（ＯＮＵ）は登録されることが出来ない。これは、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）標準発見過程に違反する大きな問題を発する。
【００２６】
二番目に、一つの光終端装置（ＯＬＴ）に連結された全ての光加入者装置（ＯＮＵ）は、同一方式のキー分配アルゴリズムを提供すべきであるが、これはキー分配プロトコルの効率的な運用面で弱いところがある。
【００２７】
三番目に、キー分配過程において光加入者装置（ＯＮＵ）は、光終端装置（ＯＬＴ）の公開キーで光加入者装置（ＯＮＵ）のセッションキーを暗号化し、光加入者装置（ＯＮＵ）のセッションキーで全てのフィールドを暗号化する、即ち２段階の構成で暗号化を遂行するためキー分配プロトコル構造が複雑という短所がある。
【００２８】
最後に、決定的な短所は、転送される多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージがセッションキーと公開キーで暗号化されるためキー分配プロトコルを有する光加入者装置（ＯＮＵ）とそうでない一般光加入者装置（ＯＮＵ）が同一線上で存在することが出来なくなるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
上記のような問題点を解決するための本発明の目的は、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）を利用して光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間に暗号化されたサービスを提供するための保安チャネルの設定方法及びこのためのフレーム転送制御用の多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージ構造を提供することにある。
【００３０】
本発明の他の目的は、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）を利用して発見区間内で光終端装置（ＯＬＴ）が光加入者装置（ＯＮＵ）の登録及び光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力を協商し、キー分配を提供して暗号化機能を提供するための保安チャネルの設定方法及びこのためのフレーム転送制御用の多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージ構造を提供することにある。
【００３１】
本発明のまた異なる目的は、光終端装置（ＯＬＴ）が遠隔で光加入者装置（ＯＮＵ）に対する保安能力及びキーを割り当てるための保安チャネルの設定方法及びこのためのフレーム転送制御用の多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
上記のような目的は本発明の実施例によって、イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において光終端装置（ＯＬＴ）と少なくとも一つの光加入者装置（ＯＮＵ）との間の保安チャネル設定方法において、ａ）上記光終端装置（ＯＬＴ）が発見区間で保安チャネル設定を望む少なくとも一つの上記光加入者装置（ＯＮＵ）と、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージと、上記光終端装置（ＯＬＴ）及び上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を利用して、相互保安能力を協商し、上記保安能力が協商された光加入者装置（ＯＮＵ）を自動登録してチャネルを生成する段階と、ｂ）上記光終端装置（ＯＬＴ）が上記保安能力の協商及び自動登録が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）のうち上記保安能力の協商を結んだ光加入者装置（ＯＮＵ）と保安のための暗号化キーを分配して上記保安チャネルを設定する段階と、ｃ）上記保安チャネルが設定された後、上記暗号化キーが分配された上記光終端装置（ＯＬＴ）と上記光加入者装置（ＯＮＵ）との間に、上記暗号化キー変更時間メッセージを転送して上記暗号化キーの更新時点を共有する段階と、を含む保安チャネル設定方法によって達成される。
【００３３】
好ましくは、本発明の第１実施例によって上記ａ）段階は、上記光終端装置（ＯＬＴ）が上記光加入者装置（ＯＮＵ）の発見のための発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）に上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を包含させ転送する段階と、上記発見ゲートメッセージを受信した上記光加入者装置（ＯＮＵ）が上記発見ゲートメッセージに含まれた上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を受容できると、上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報に対応して保安能力を設定し登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）に上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を包含させ上記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、上記登録要請メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報によって上記光加入者装置（ＯＮＵ）が保安能力が設定されたことと認識し上記光加入者装置（ＯＮＵ）との保安能力協商を完了する段階と、上記保安能力協商が完了された上記光終端装置（ＯＬＴ）と上記光加入者装置（ＯＮＵ）との間に自動登録及びチャネルが生成される段階と、を含む。
【００３４】
本発明の第２実施例によって上記ａ）段階は、上記光終端装置（ＯＬＴ）が上記光加入者装置（ＯＮＵ）の発見のための発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）に上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を包含させ転送する段階と、上記発見ゲートメッセージを受信した上記光加入者装置（ＯＮＵ）が上記発見ゲートメッセージに含まれた上記光終端装置（ＯＬＴ）の保安能力情報を受容できないと、上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）に包含させ上記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、上記登録要請メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が上記登録要請メッセージに含まれた上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を受容できると、上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報に対応して保安能力を設定し、上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）に包含させ上記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、上記登録メッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報により上記光終端装置（ＯＬＴ）が保安能力が設定されたことと認識し上記光終端装置（ＯＬＴ）との保安能力協商を完了する段階と、上記光終端装置（ＯＬＴ）が一般ゲートメッセージを上記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、上記一般ゲートメッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が登録確認メッセージを上記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、上記登録確認メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が上記光加入者装置（ＯＮＵ）との保安能力協商を完了する段階と、上記保安能力協商が完了された上記光終端装置（ＯＬＴ）と上記光加入者装置（ＯＮＵ）との間に自動登録及びチャネルが生成される段階と、を含む。
【００３５】
本発明の第２実施例において上記ａ）段階は、上記光終端装置（ＯＬＴ）が上記登録要請メッセージに含まれた上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報を受容できないと、上記光終端装置（ＯＬＴ）及び上記光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力情報が含まれていない登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を上記加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階をさらに含む。
【００３６】
本発明の第１実施例によって上記ｂ）段階は、上記光終端装置（ＯＬＴ）が上記保安能力協商が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）へ保安チャネルに使用する暗号化キーを要求するキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を転送する段階と、上記キー要求メッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が上記キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を利用して暗号化キーメッセージ（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）を生成して上記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送し、暗号化モードを活性化する段階と、上記暗号化キーメッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が暗号化モードを活性化し、貯蔵された暗号化キーでキー登録確認メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を暗号化して上記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、を含む。
【００３７】
上記ｂ）段階は、上記キー登録確認メッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が上記キー登録確認メッセージを復号化する段階と、上記復号化したキー登録確認メッセージと上記暗号化キーメッセージが同一であると、上記暗号化モードの活性化を維持する段階と、上記復号化したキー登録確認メッセージと上記暗号化キーメッセージが同一でないと、上記暗号化モードの活性化を非活性化に転換する段階と、をさらに含む。
【００３８】
本発明の第２実施例により上記ｂ）段階は、上記保安能力協商が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）が上記光終端装置（ＯＬＴ）へ保安チャネルに使用する暗号化キーを要求するキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を転送する段階と、上記キー要求メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が上記キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を利用して暗号化キーメッセージ（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）を生成してマスターキーで暗号化した後上記光加入者装置（ＯＮＵ）へ転送する段階と、上記暗号化キーメッセージを受信した光加入者装置（ＯＮＵ）が上記暗号化キーの復号成功可否によって、暗号化モードの活性及び非活性状態を選択的に遂行する段階と、上記光加入者装置（ＯＮＵ）が上記受信された暗号化キーを利用してキー登録確認メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を暗号化して上記光終端装置（ＯＬＴ）へ転送する段階と、を含む。
【００３９】
上記ｂ）段階は、上記キー登録確認メッセージを受信した光終端装置（ＯＬＴ）が上記キー登録確認メッセージを復号成功可否によって、上記暗号化モードの活性及び非活性状態を選択的に遂行する段階をさらに含む。
【００４０】
上記多重点制御プロトコルメッセージは、ヘッダー（ＨＥＡＤＥＲ）情報、オーピーコード（ＯＰＣＯＤＥ）、タイムスタンプ（ＴＩＭＥ  ＳＴＡＭＰ）、上記保安能力情報が含まれたパラメータリスト、及びフィールド順番検査（ＦＣＳ）情報を含む。
【００４１】
上記保安能力情報は、保安連結協約（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＡ）情報、保安チャネル（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＣ）協約情報、暗号化アルゴリズムタイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  Ｔｙｐｅ）情報、フレーム別暗号化モードタイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｍｏｄｅ  ｐｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｔｙｐｅ）情報、暗号化機能活性化チェック（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）モード情報、キー完了切迫時間（Ａｌｍｏｓｔ  ＰＮ  Ｅｘｐｉｒｅ  Ｖａｌｕｅ）情報、及びキー変更時間（ＰＮ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｖａｌｕｅ）情報を含む。
【００４２】
本発明によると、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）を利用して光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間に相互保安能力協商を通じ光加入者装置（ＯＮＵ）の自動登録を遂行し、新たに定義したキー分配関連多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを通じ効率的にキー分配固能を提供することが出来る。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によると、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）を利用して光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間に相互保安能力協商を通じ光加入者装置（ＯＮＵ）の自動登録を遂行し新たに定義したキー分配関連多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを通じて効率的にキー分配機能を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明の好ましい実施例を添付の図面を参照に詳細に説明する。図面のうち同一の構成要素は可能な限り同一符号で示す。また、本発明の要旨を不明確にし得る公知機能及び構成に対する詳細な説明は省略する。
【００４５】
図４は、本発明の好ましい実施例によるイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、保安チャネル設定のための光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間の登録及び保安能力の協商方法を図示したフロー図である。本実施例ではＩＥＥＥ８０２．３ａｈ  ＥＰＯＮ標準で定義された多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージに１２バイトの保安能力フィールドを追加して光加入者装置（ＯＮＵ）の登録と同時に保安能力を協商する過程を示す。
【００４６】
図示された通り、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、標準方式と同一に発見区間（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ  Ｗｉｎｄｏｗ）が開くと、光加入者装置（ＯＮＵ）の発見のために発見ゲート（ＧＡＴＥ）メッセージを転送するＳ１１０。この際、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の存在を知らないため、目的地住所でマルチキャスト住所（ｄｅｓｔ＿ａｄｄｒ＝ｍｕｌｔｉｃａｓｔ）を使用する。発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）は、新たな光加入者装置（ＯＮＵ）が該メッセージ（ＧＡＴＥ）に応答できるよう割り当てられた６バイトのタイムスロット割当（ＧＲＡＮＴ）情報を含み、自分（ＯＬＴ）の容量（ＯＬＴ  ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、光加入者装置（ＯＮＵ）１００に運用しようとする保安機能を設定するための１２バイトの保安能力（ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を含む。該１２バイとの保安能力（ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報には暗号化チャネル種類、暗号化アルゴリズムタイプ、フレーム別暗号化モード方式、及びその他のパラメータが含まれる。
【００４７】
発見ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）を受信した新たな目的地の光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、該メッセージ（ＧＡＴＥ）に含まれた割当（ＧＲＡＮＴ）情報を利用して上向転送時間を設定し、設定された転送時間になると登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を利用して所望の個数の物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）を要請するＳ１３０。この際、登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）は光加入者装置（ＯＮＵ）１００の根源地媒体接近制御（ＭＡＣ）住所を使用する。登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）は物理階層ＩＤの容量（ＰＨＹ  ＩＤ  ｃａｐａ．）、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の容量（ＯＮＵ  ｃａｐａ．）、光終端装置（ＯＬＴ）２００の容量（ｅｃｈｏ  ｏｆ  ＯＬＴ  ｃａｐａ．）、及び光終端装置（ＯＬＴ）２００の保安能力（ｅｃｈｏ  ｏｆ  ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を含む。
【００４８】
一方、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、光終端装置（ＯＬＴ）２００から受信された保安能力（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を設定できるかをチェックする。もし、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は光終端装置（ＯＬＴ）２００から要求された保安能力（ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を設定できるとＳ１２０、これに対応して保安能力を設定する。また、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を通じ光終端装置（ＯＬＴ）２００から要求された保安能力（ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を光終端装置（ＯＬＴ）２００へ再び転送し、保安協商を完了するＳ１３０。
【００４９】
受信された登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）の保安能力フィールドに光終端装置（ＯＬＴ）２００の保安能力（ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報が含まれていると、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００が正常に光終端装置（ＯＬＴ）２００の保安設定要求を満足したと判断し光加入者装置（ＯＮＵ）１００に対する保安能力協商を完了する。
【００５０】
一方、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、光終端装置（ＯＬＴ）２００から要求された保安能力（ＯＬＴ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を設定できないとＳ１４０、登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を通じ自分（ＯＮＵ）が持っている保安能力（ＯＮＵ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を光終端装置（ＯＬＴ）２００へ転送するＳ１５０。もし、光加入者装置（ＯＮＵ）２００が保安機能を提供しないと、上記のような保安能力（ＯＮＵ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報は転送されない。
【００５１】
Ｓ１５０段階から転送された光加入者装置（ＯＮＵ）の保安能力（ＯＮＵ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報が含まれた登録要請メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を受信した光終端装置（ＯＬＴ）２００は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００が光終端装置（ＯＬＴ）２００の保安設定要求を満足していないと判断して光加入者装置（ＯＮＵ）１００から要求される保安能力を光終端装置（ＯＬＴ）２００で受容できるかをチェックする。
【００５２】
光終端装置（ＯＬＴ）２００は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の保安能力を設定できるとＳ１６０、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の保安能力情報に対応して保安能力を設定する。また、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を通じ光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ光終端装置（ＯＬＴ）２００に設定された光加入者装置（ＯＮＵ）１００の保安能力（ＯＮＵ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報を転送し、該光加入者装置（ＯＮＵ）１００との保安能力協商を完了するＳ１７０。この際、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を通じ光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ転送する時、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の根源地媒体接近制御（ＭＡＣ）住所に物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）を割り当てて転送する。
【００５３】
光終端装置（ＯＬＴ）２００は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の保安能力を設定できないとＳ１８０、保安能力情報を含まない（Ｎｕｌｌ）登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ転送し、該光加入者装置（ＯＮＵ）１００に対して保安機能が提供されないＳ１９０。
【００５４】
一方、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、Ｓ１７０段階で光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）を割り当てる登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を転送した後、光加入者装置（ＯＮＵ）１００の上向転送のために一般ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）を光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ転送するＳ２１０。ここで、一般ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００がＳ１７０段階から転送された登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を正常に受信し物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）が割り当てられたのかを確認するための、登録確認メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）の転送時間に対する割当（ＧＲＡＮＴ）情報を含む。
【００５５】
光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、Ｓ１７０段階から転送された登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）を受信すると、該登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）が含まれた物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）をレジスターに貯蔵する。そして、もし光加入者装置（ＯＮＵ）１００は受信された登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）に自分の保安能力（ＯＮＵ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓ）情報が含まれていると、光終端装置（ＯＬＴ）２００が自分の保安能力情報によって保安能力が設定されたと認識し保安能力協商を完了する。もしそうではなくＳ１９０段階から転送された登録メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ）のように如何なる保安能力情報も含まれていないと、加入者装置（ＯＮＵ）１００は光終端装置（ＯＬＴ）２００が保安能力を設定していないと認識し保安機能を適用しない。
【００５６】
一方、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、Ｓ２１０段階から転送された一般ゲートメッセージ（ＧＡＴＥ）が受信されると、上向転送時間を設定し、設定された転送時間になると物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）受信に対する応答として登録確認メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を光終端装置（ＯＬＴ）２００へ転送するＳ２２０。
【００５７】
光終端装置（ＯＬＴ）２００は、登録確認メッセージ（ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）を受信すると、光加入者装置（ＯＮＵ）１００に正常に物理階層ＩＤ（ＰＨＹ  ＩＤ）が割り当てられたと認識し光加入者装置（ＯＮＵ）１００に対する自動登録を完了及びチャネルを生成するＳ２３０。
【００５８】
図５は、図４に図示された標準多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージの保安能力フィールドの内部構造を表示するフレーム構造図である。
【００５９】
図示された通り、標準多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージＢ３００は６４バイトで構成される。１４バイトのヘッダー（ＨＥＡＤＥＲ）情報３００には、６バイトの目的地住所と６バイトの根源地住所、そして２バイトの多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージイーサネットタイプ情報が含まれる。２バイトのオーピーコード（ＯＰＣＯＤＥ）３０１は、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージの職別者として使用される。４バイトのタイムスタンプ（ＴＩＭＥ  ＳＴＡＭＰ）３０２は、転送時間の単位として使用する。４０バイトのパラメータリスト３０３には、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージ毎にそれぞれ異なる情報が含まれ、本発明によって提案された１２バイトの保安能力フィールド３０４が含まれる。
【００６０】
１２バイトの保安能力フィールド３０４には、連結協約情報（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＡ）３０６や、保安チャネル協約情報（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＣ）３０７等のチャネル情報と、暗号化アルゴリズム運用タイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  Ｔｙｐｅ）３０８、そしてフレーム別暗号化提供タイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ    Ｍｏｄｅ  ｐｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｔｙｐｅ）３０９、暗号化機能別暗号化モード情報（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）３１０、キー完了切迫時間（Ａｌｍｏｓｔ  ＰＮ  Ｅｘｐｉｒｅ  Ｖａｌｕｅ）３１１、及びキー変更時間（ＰＮ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｖａｌｕｅ）３１２で構成される。
【００６１】
４ビットの連結協約（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ：ＣＡ）情報３０６は、光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００との間に具現可能な暗号アルゴリズム種類を表示し、４つの暗号化アルゴリズム種類をビットマップとして提供する。即ち、光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００が同一の暗号アルゴリズムを使用する時、一つの連結協約情報（ＣＡ）が設定される。現在は、ＩＥＥＥ８０２．１ＡＥの標準によりＧＣＭ−ＡＥＳアルゴリズムのみ設定可能である。本実施例においてＣビット３１３が‘１’であるとＧＣＭ−ＡＥＳアルゴリズムの使用を意味し、‘０’であると使用しないことを意味する。
【００６２】
４ビットの保安チャネル（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ：ＳＣ）情報３０７は、ユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）とブロードキャスト（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）チャネルに対して保安機能を適用するか否かを表示するに使用する。また、該保安能力フィールドが光終端装置（ＯＬＴ）用であるか光加入者装置（ＯＮＵ）用であるかを表示する。即ち、図面においてＵビット３１４は、ユニキャスト（Ｕｎｉｃａｓｔ）チャネルに対する保安設定状態を示し、Ｂビット３１５は、ブロードキャスト（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）チャネルに対する保安情報状態を示す。そして、Ｓビット３１６が‘１’であると光終端装置（ＯＬＴ）用保安能力情報であることを表示し、‘０’であると光加入者装置（ＯＮＵ）用保安能力情報であることを表示する。
【００６３】
一方、１バイトの保安アルゴリズムタイプ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ  Ｔｙｐｅ）情報３０８は、下記表１の通り光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間の暗号化運用モードを設定するに使用する。
【００６４】
【表１】
0004455574.tif 000002
【００６５】
ＥＭ（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｍｏｄｅ）
また１バイトのフレーム別暗号化（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｍｏｄｅ  ｐｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｔｙｐｅ）情報３０９は、下記表２の通り、イーサネット基盤受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）網から転送されるフレームの種類に対してそれぞれ暗号化を適用するに使用する。即ち、ＦＴビット３１８の値が‘１’であると暗号化を適用し、‘０’であると暗号化を適用しない。
【００６６】
【表２】
0004455574.tif 000003
【００６７】
フレーム別暗号化情報
１バイトの制御パラメータ（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）情報３１０は、下記表３の通り内部保安機能に対する活性／非活性（Ｅｎａｂｌｅ／Ｄｉｓａｂｌｅ）を設定するに使用する。即ち、ＥＤビット３１９の値が‘１’であると機能活性化をし、‘０’であると機能非活性化をする。
【００６８】
【表３】
0004455574.tif 000004
【００６９】
機能制御情報
４バイトのキー完了切迫時間３１１は、該時間の周期に到達すると次の周期に使用するキーを要求する時点を示す。４バイトのキー変更時間３１２は、該時間周期に到達すると、キーを変更して使用することとなる時点を示す。４バイトのフィールド順番検査（ＦＣＳ）情報３０５は、多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）フレームＢ３００に対するエラーチェック機能を提供する。
【００７０】
図６は、本発明によってイーサネット基盤受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）で保安チャネル設定のために定義されたキー関連多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを利用して光加入者装置（ＯＮＵ）によってキー分配を提供する過程を示すフロー図である。
【００７１】
図示された通り、光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００との間のキー分配は、図４の保安協商及び自動登録過程が完了された後遂行される。従って、保安協商及び自動登録が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）に対してのみキー分配が行われる。
【００７２】
キー分配過程は次の通り遂行される。この場合において、光加入者装置（ＯＮＵ）１００はキー分配のために中央制御装置（ＣＰＵ）が存在する。
【００７３】
先ず、光終端装置（ＯＬＴ）２００は、保安能力協商が完了された光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ保安チャネルに使用する暗号化キーを要求するキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を転送するＳ４１０。キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）は、全ての光加入者装置（ＯＮＵ）にまたは特定の光加入者装置（ＯＮＵ）１００に暗号化キーを要求することが出来る。キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００においてランダム暗号化キーを作るに使用する秘標（Ｎｏｎｃｅ）を提供する。
【００７４】
光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を受信すると、受信したキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）に含まれた秘標（Ｎｏｎｃｅ）を利用して暗号化キーを生成しＳ４２０、生成した暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージを光終端装置（ＯＬＴ）２００へ転送するＳ４３０。そして光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、保安モードを活性化するＳ４４０。光終端装置（ＯＬＴ）２００へ転送される暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージは、イーサネット基盤受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）トポロジー構成上リンクを切断せずには他の光加入者装置（ＯＮＵ）が見ることは出来ないため暗号化されない。一つの暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージには、最大４０バイトの暗号化キー情報を提供する。ＩＥＥＥ８０２．１ａｅによって標準化されたＧＣＭ−ＡＥＳ暗号アルゴリズムは、保安チャネル当たり２４バイトの暗号化パラメータが使用されるため、一つのメッセージに一つの暗号化パラメータを提供することが出来る。その反面ＮＩＳＴ標準のＡＥＳ暗号アルゴリズムを使用時、保安チャネル当たり１６バイトの暗号化パラメータが使用されるため、最大一つのメッセージに２個の暗号化パラメータを提供することが出来る。
【００７５】
光終端装置（ＯＬＴ）２００は、暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージを受信すると、パラメータリストに含まれた暗号化パラメータをキーレジスターに貯蔵し、暗号化モードを活性化Ｓ４５０した後、貯蔵された暗号化キーでキー登録確認（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）メッセージを暗号化して光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ転送するＳ４６０。
【００７６】
光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、暗号化されたキー登録確認（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）メッセージを復号化して、自分の暗号化パラメータと同一であると光加入者装置（ＯＮＵ）１００の暗号化モードの活性化を維持し、そうでないと暗号化モードを非活性化するＳ４７０。
【００７７】
光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００は全て暗号化モードが活性化され暗号化設定が完了された後Ｓ４８０、転送されるフレームに対する保安機能を提供するＳ４９０。光終端装置（ＯＬＴ）２００は、分配されたキーの周期を更新するためにキー変更時間（周期）メッセージ（ＫＥＹ＿ＣＨＡＮＧＥ＿ＴＩＭＥ）を光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ転送するＳ４９５。
【００７８】
図７は、本発明によってイーサネット基盤受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において保安チャネル設定のために定義されたキー関連多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを利用して光終端装置（ＯＬＴ）によってキー分配を提供する過程を示すフロー図である。
【００７９】
図示された通り、光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００との間のキー分配は、図４の自動登録過程が完了された後遂行される。キー分配過程は次の通り遂行される。この場合において光終端装置（ＯＬＴ）２００の中央処理装置（ＣＰＵ）によってキーが生成され分配されるため光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、キー分配のために中央制御装置（ＣＰＵ）が存在しなくとも良い。
【００８０】
先ず、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、保安能力協商が完了された光終端装置（ＯＬＴ）２００へ保安チャネルに使用する暗号化キーを要求するキー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を転送するＳ６１０。キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）は、光終端装置（ＯＬＴ）２００においてランダム暗号化キーを作るに使用する秘標（Ｎｏｎｃｅ）を提供する。
【００８１】
光終端装置（ＯＬＴ）２００は、キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）を受信すると、キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）に含まれた秘標（Ｎｏｎｃｅ）を利用して暗号化キーを生成しＳ６２０、マスターキーで暗号化された暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージを光加入者装置（ＯＮＵ）１００へ転送するＳ６３０。イーサネット基盤受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）トポロジー特性上下向フレームは、他の光加入者装置（ＯＮＵ）に容易に露出される恐れがあるため、光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００に予め設定されたマスターキーで暗号化して転送される。マスターキー使用は、暗号化モード活性化と関係なく使用することが出来る。
【００８２】
光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、マスターキーで暗号化された暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージを受信し、成功的に復号化されると暗号化キーをキーレジスターに貯蔵して暗号化モードを活性化し、そうでなく復号化が失敗すると暗号化キーを貯蔵せず暗号化モードは非活性化されるＳ６４０。
【００８３】
光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、光終端装置（ＯＬＴ）２００から受信された暗号化キー（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）メッセージを利用して光終端装置（ＯＬＴ）２００へ暗号化されたキー登録確認（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）メッセージを転送するＳ６５０。
【００８４】
光終端装置（ＯＬＴ）２００は、光加入者装置（ＯＮＵ）１００のキーを利用して暗号化されたキー登録確認（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）メッセージを復号化して、成功的に復号化されると暗号化モードの活性化を維持し、そうでないと暗号化モードを非活性化するＳ６６０。
【００８５】
光終端装置（ＯＬＴ）２００と光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、全て暗号化モードが活性化され保安設定が完了された後Ｓ６７０、転送されるフレームに対する保安機能を提供するＳ６８０。この際、光加入者装置（ＯＮＵ）１００は、キー変更周期を示す暗号化されたキー変更時間（ＫＥＹ＿ＣＨＡＮＧＥ＿ＴＩＭＥ）メッセージを光終端装置（ＯＬＴ）２００へ転送するＳ６９０。
【００８６】
図８は、本発明によって図６及び図７に図示されたキー分配多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージの種類を示した図面である。
【００８７】
図示された通り、キー分配に使用されるメッセージは４つで構成される。即ち、キー要求メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＱＵＥＳＴ）６００は、保安チャネルに使用する暗号化キーまたはパラメータを要請するメッセージで、暗号化キーメッセージ（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）６０１は、生成された暗号化キーまたはパラメータを伝達するメッセージである。キー登録確認メッセージ（ＫＥＹ＿ＲＥＧＩＳＴＥＲ＿ＡＣＫ）６０２は、暗号化キーメッセージ（ＥＮＣＲＹＰＴＩＯＮ＿ＫＥＹ）に対する応答メッセージとして使用される。キー変更時間メッセージ（ＫＥＹ＿ＣＨＡＮＧＥ＿ＴＩＭＥ）６０３は、キー変更周期を表示するメッセージである。
【００８８】
以上では本発明における特定の好ましい実施例に対して図示して説明した。しかし、本発明は上述の実施例に限定されず、特許請求の範囲で添付の本発明の要旨を外れることなく、当該発明が属する技術分野において通常の知識を有している者であれば、誰でも多様な変形及び均等な他の実施が可能である。従って、本発明の本の技術的保護範囲は、添付の特許請求範囲によってのみ定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において光終端装置（ＯＬＴ）から光加入者装置（ＯＮＵ）へメッセージが下向転送されることを図示した図面である。
【図２】イーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において光加入者装置（ＯＮＵ）から光終端装置（ＯＬＴ）へメッセージが上向転送されることを図示した図面である。
【図３】従来のイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）を通じた保安サービス提供のためのセッションキー分配方法を図示したフロー図である。
【図４】本発明の好ましい実施例によるイーサネット基盤の受動型光ネットワーク（ＥＰＯＮ）において、保安チャネル設定のための光終端装置（ＯＬＴ）と光加入者装置（ＯＮＵ）との間の登録及び保安能力の協商方法を図示したフロー図である。
【図５】図４に図示された標準多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージの保安能力フィールドの内部構造を表示するフレーム構造図である。
【図６】本発明による多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを利用して保安チャネル設定のために光加入者装置（ＯＮＵ）によってキー分配を提供する過程を示すフロー図である。
【図７】本発明による多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージを利用して保安チャネル設定のために光終端装置（ＯＬＴ）によってキー分配を提供する過程を示すフロー図である。
【図８】本発明の実施例によって図６及び図７のキー分配多重点制御プロトコル（ＭＰＣＰ）メッセージの種類を示した図面である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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