(57)【要約】【課題】ステーションとアクセスポイントの相互認証を行う場合に、認証サーバや認証局を設ける必要がなく、しかも、セキュリティレベルも向上させる。【解決手段】アクセスポイントとステーションは、接続先と自己の識別情報を記憶しておき、また、無線局間の電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成して記憶しておく。そして、アクセスポイントは、自己の識別情報を秘密鍵で暗号化してステーションに送信し、ステーションは、その受信信号を秘密鍵で復号し、自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報と一致するか認証する。また、ステーションも、自己の識別情報をその秘密鍵で暗号化し、アクセスポイントに送信し、アクセスポイントは、その受信信号を自己の秘密鍵で復号して、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報と一致するか認証する。【選択図】図１
2007189422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続先と自己の識別情報を記憶したアクセスポイントとステーションにおける無線ＬＡＮの相互認証方法において、
ステーションとアクセスポイントにおける電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成し、記憶部に格納するステップと、
アクセスポイントが自己の識別情報を秘密鍵で暗号化し、当該暗号化された識別情報（以下、「暗号化識別情報」という）をステーションに送信するステップと、
ステーションが、当該受信した暗号化識別情報を秘密鍵で復号し、自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報と一致するか否かを認証し、もしくは、当該受信した暗号化識別情報と、自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報を秘密鍵で暗号化した情報と一致するか否かを認証するステップと、
当該認証結果をアクセスポイントに送信するステップと、
ステーションが自己の識別情報を前記秘密鍵で暗号化し、当該暗号化された暗号化識別情報をアクセスポイントに送信するステップと、
アクセスポイントが、受信した暗号化識別情報を秘密鍵で復号し、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報と一致するか否かを認証し、もしくは、当該受信した暗号識別情報と、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報を秘密鍵で暗号化した情報と一致するか否かを認証するステップと、
当該認証結果をステーションに送信するステップと、
を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮを用いた相互認証方法。
【請求項２】
前記秘密鍵を認証毎に新たに生成するようにした請求項１に記載の相互認証方法。
【請求項３】
前記アクセスポイントとステーションの識別情報を、秘密鍵を用いて更新するようにした請求項１に記載の相互認証方法。
【請求項４】
接続先と自己の識別情報を記憶したステーションとの間で、無線ＬＡＮによる相互認証を行うアクセスポイントにおいて、
ステーションの識別情報と自己の識別情報を記憶する記憶部と、
ステーションとの間における電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成する鍵生成手段と、
ステーションに対して、自己の識別情報を秘密鍵で暗号化した暗号化識別情報を送信する送信手段と、
ステーションから、当該送信した暗号化識別情報に基づいてステーション側で記憶しているアクセスポイントの識別情報と一致するか否かの認証結果を受信する受信手段と、
ステーションから、当該ステーションの識別情報を秘密鍵で暗号化した暗号化識別情報を受信する受信手段と、
当該受信した暗号化識別情報を秘密鍵で復号し、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報と一致するか否かを認証し、もしくは、当該受信した暗号識別情報と、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報を秘密鍵で暗号化した情報と一致するか否かを認証する認証手段と、
当該認証結果をステーションに送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮによる相互認証を行うアクセスポイント。
【請求項５】
前記鍵生成手段が、認証毎に秘密鍵を新たに生成するものである請求項４に記載のアクセスポイント。
【請求項６】
前記生成された秘密鍵を用いてアクセスポイントとステーションの識別情報を更新する識別情報更新手段を備えた請求項４に記載のアクセスポイント。
【請求項７】
接続先と自己の識別情報を記憶したアクセスポイントとの間で、無線ＬＡＮによる相互認証を行うステーションにおいて、
アクセスポイントの識別情報と自己の識別情報を記憶する記憶部と、
アクセスポイントとの間における電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成する鍵生成手段と、
アクセスポイントから、当該アクセスポイントの識別情報を秘密鍵で暗号化した暗号化識別情報を受信する受信手段と、
当該受信した暗号化識別情報を秘密鍵で復号し、自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報と一致するか否かを認証し、もしくは、当該受信した暗号識別情報と、自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報を秘密鍵で暗号化した情報と一致するか否かを認証する認証手段と、
当該認証結果をアクセスポイントに送信する送信手段と、
アクセスポイントに対して、自己の識別情報を秘密鍵で暗号化した暗号化識別情報を送信する送信手段と、
アクセスポイントから、当該暗号化識別情報に基づいてアクセスポイント側で記憶しているステーションの識別情報と一致するか否かの認証結果を受信する受信手段と、
を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮによる相互認証を行うステーション。
【請求項８】
前記鍵生成手段が、認証毎に秘密鍵を新たに生成するものである請求項７に記載のステーション。
【請求項９】
前記生成された秘密鍵を用いてアクセスポイントとステーションの識別情報を更新する識別情報更新手段を備えた請求項７に記載のステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮを用いた相互認証方法に関するものであり、より詳しくは、相互認証におけるセキュリティを強化できるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、無線ＬＡＮを用いたアクセスポイントとステーションの間における認証方法として、ＩＥＥＥＥ８０２．１ｘによる認証方法が提案されている。
【０００３】
このＩＥＥＥ８０２．１ｘによる認証方法の概要について図７を用いて説明する。まず、ステーションがアクセスポイントに接続する場合、ステーションはアクセスポイントに対して認証要求を行う。この認証要求の中にはユーザ識別情報やパスワードなどが含まれている。アクセスポイントはこれらの情報を受信すると、ユーザ識別情報やパスワードなどの情報をＲＡＤＩＵＳ認証サーバに送信し、そこで、ステーションから送信されてきたユーザの識別情報、パスワードなどが正しいかどうかを判断する。そして、問題がなければ接続に必要な情報（ＷＥＰキーなど）をアクセスポイントを介してステーションに送信し、その後、ステーションは受け取ったＷＥＰキーを使って、アクセスポイントとの間で暗号化通信を行う。
【０００４】
このようなＩＥＥＥ８０２．１ｘにおいては、ＥＡＰと呼ばれる認証プロトコルが用いられる。このＥＡＰは識別情報やパスワード、電子証明書などによる認証を行う方法であり、現在では、ＥＡＰ−ＭＤ５、ＥＡＰ−ＴＬＳ、ＥＡＰ−ＴＴＬＳ、ＥＡＰ−ＰＥＡＰ、ＥＡＰ−Ｃｉｓｃｏ（ＬＥＡＰ）などの方法が存在している。このうちＥＡＰ−ＭＤ５を除いては、ＷＥＰキーを一定時間ごとに自動生成する機能を有しており、しかも、ステーションと認証サーバとの相互認証を行う機能を有しているため、実用的なセキュリティレベルが確保されているといえる。
【特許文献１】特開２００１−１１１５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような相互認証を行う方法においては、認証サーバや認証局などが必要となり、その設置に手間がかかるばかりでなく、コストも膨大なものとなる。このため、中小規模の企業や個人などにおいては、相互認証の方法を採用することが実質的に困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決するために、ステーションとアクセスポイントの相互認証を行う場合に、認証サーバや認証局を設ける必要がなく、しかも、セキュリティレベルを向上させることができるようにした相互認証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】
すなわち、本発明は上記課題を解決するために、接続先と自己の識別情報を記憶したアクセスポイントとステーションにおける無線ＬＡＮの相互認証方法において、まず、ステーションとアクセスポイントは、それぞれの間における電波伝搬路特性に基づく秘密鍵を独自に生成し、記憶部に格納させておく。そして、アクセスポイント側から自己の識別情報を秘密鍵で暗号化し、この暗号化された識別情報（以下、「暗号化識別情報」という）をステーションに送信する。ステーションが、この暗号化識別情報を受信すると、自己の記憶部に格納されている秘密鍵で復号し、同じく自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報と一致するか否かを認証する。もしくは、この受信した暗号化識別情報と、自己の記憶部に格納されているアクセスポイントの識別情報を秘密鍵で暗号化した情報と一致するか否かを認証する。そして、その認証結果をアクセスポイントに送信する。また、ステーション側からも自己の識別情報を秘密鍵で暗号化し、その暗号化された暗号化識別情報をアクセスポイントに送信する。そして、アクセスポイントが、その暗号化識別情報を受信すると秘密鍵で復号し、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報と一致するか否かを認証する。もしくは、その受信した暗号識別情報と、自己の記憶部に格納されているステーションの識別情報を秘密鍵で暗号化した情報と一致するか否かを認証する。そして、その認証結果をステーションに送信するようにしたものである。
【０００８】
このようにすれば、それぞれの無線局（以下、「アクセスポイント（ＡＰ）」と「ステーション（ＳＴＡ）」を総称する場合、「無線局」と称する）間の電波伝搬路特性に基づいて生成された秘密鍵によって識別情報が暗号化されるので、これと異なる環境下に置かれた無線局側では同じ秘密鍵を生成することができず、相互認証を行うことができない。しかも、この秘密鍵は、アクセスポイントとステーションの間における電波伝搬路特性に基づいて生成されるものであるため、地理的・時間的に変化し、認証サーバや認証局などを設けなくても秘密鍵を変化させることができる。これによって簡単かつ低コストに相互認証を行うことができ、しかも、セキュリティレベルを向上させることができるようになる。
【０００９】
また、このような発明において、認証毎に新たな秘密鍵を生成し、この生成された秘密鍵を用いて暗号化通信を行うようにする。
【００１０】
このようにすれば、認証毎に秘密鍵を変化させるので、第三者が秘密鍵を盗んだとしても、次の通信の際には暗号化や復号を行うことができず、セキュリティレベルをより向上させることができるようになる。
【００１１】
さらに、このように生成された秘密鍵を用いてアクセスポイントとステーションの識別情報を更新させるようにする。
【００１２】
このようにすれば、識別情報が順次更新されていくので、たとえ秘密鍵が盗まれたとしても認証を行うことができず、セキュリティレベルをより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アクセスポイントとステーション間の電波伝搬路特性に基づいて生成された秘密鍵を用いて識別情報を暗号化するので、これと異なる環境下に置かれた無線局は同じ秘密鍵を生成することができず、相互認証を行うことができない。しかも、この秘密鍵は、アクセスポイントとステーションの間における電波伝搬路特性に基づいて生成されるので、地理的・時間的に変化し、認証サーバや認証局などを設けなくても秘密鍵を変化させることができる。これにより簡単かつ低コストに相互認証を行うことができ、しかも、セキュリティレベルを向上させることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態における無線ＬＡＮを用いたアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）との通信の概略を示したものであり、図２は、そのアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の機能ブロック図を示したものである。
【００１５】
まず、この無線ＬＡＮによる相互認証システムの概要について説明すると、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）は、あらかじめアクセスポイント（ＡＰ）の識別情報（以下、アクセスポイントＩＤと称する）とステーション（ＳＴＡ）の識別情報（以下、ステーションＩＤと称する）をそれぞれの記憶部１７に格納しているものとする。これらの識別情報は、管理者やユーザなどの操作によって記憶部１７に格納される。なお、ここで「識別情報」とは、アクセスポイント（ＡＰ）やステーション（ＳＴＡ）、もしくは、ユーザなどを識別するための情報であり、無線局ＩＤ、ユーザＩＤ、カードＩＤなども含むものである。また、それぞれの無線局は、相互認証を行うに際して、あらかじめ無線局間における電波伝搬路特性に基づいた秘密鍵をそれぞれ独自に生成し、記憶部１７に格納しているものとする。そして、このように２つの識別情報と秘密鍵を記憶した状態で、それぞれの無線局は、自己の識別情報を秘密鍵を用いて暗号化し、その暗号化した識別情報を他方の無線局に送信するとともに、これを受信した無線局側では、秘密鍵を用いて暗号化識別情報を復号し、相互認証を行うようにしたものである。
【００１６】
まず、この秘密鍵の生成方法について説明する。一般に、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）との間には電波伝搬路の可逆性が成立する。すなわち、アクセスポイント（ＡＰ）から出力された電波は、途中で反射物や散乱物、遮蔽物、吸収物などによって変動し、ステーション（ＳＴＡ）に受信される。一方、ステーション（ＳＴＡ）から出力された電波も同様に、途中で反射物や散乱物、遮蔽物、吸収物などによって変動して、アクセスポイント（ＡＰ）に受信される。なお、ここで「電波伝搬路特性」とは、どのように電波が無線局間を伝搬するかを示す特性であり、例えば、それぞれの無線局の間における固有の特性である「伝送経路」、「減衰量」、「伝搬時間差」などのような自然的な電波伝搬路特性のほか、人為的に操作された現象に基づく特性をも含むものである。これらの電波伝搬路特性は短時間には大きく変化しないものと考えられるため、それぞれの無線局から同じ信号を送信し、これを互いで受信するようにすれば、同じ特性を有する信号が得られる。一方、第三者がアクセスポイント（ＡＰ）にアクセスした場合は、正規のステーション（ＳＴＡ）と通信経路が異なるため、電波伝搬路特性も異なり、同じ信号を得ることができない。このため、盗聴者に盗聴される心配や同じ鍵が生成される心配がなくなり、正規の送受信者間で受信信号強度の情報を共有することが容易となる。
【００１７】
次に、この無線ＬＡＮによる相互認証システムを構成するアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の基本構成について説明する。
【００１８】
<基本構成>
【００１９】
図２および図３は、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の基本構成を示している。なお、図２は、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の全体的な機能ブロック図を示し、図３は、図２のうちアクセスポイント（ＡＰ）およびステーション（ＳＴＡ）の秘密鍵を生成するための鍵生成手段１０３の詳細な構成図を示している。
【００２０】
本実施の形態におけるアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）は、それぞれアンテナを介してデータを送信するための送信手段１０１や受信手段１０２と、電波伝搬路特性に基づいて互いに共通の秘密鍵をそれぞれ個別に生成する鍵生成手段１０３と、秘密鍵によって識別情報や送信データを暗号化する暗号化手段１０４と、受信した識別情報やデータを秘密鍵によって復号する復号手段１０５と、識別情報の認証を行う認証手段１０６と、識別情報の更新を行う識別情報更新手段１０７を備える。
【００２１】
このうち送信手段１０１は、秘密鍵を生成する場合に、測定用信号を相手局に送信し、また、通常の秘密通信においては、相手局に暗号化されたデータを送信する。また、受信手段１０２は、秘密鍵の生成時においては、送信手段１０１によって送信された測定用信号であって電波伝搬路特性によって変化した信号を受信し、また、通常の通信時においては、相手局から暗号化されたデータを受信する。
【００２２】
次に、鍵生成手段１０３について、具体的に説明する。図３は、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）に共通する秘密鍵を生成するための機能構成図を示している。アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）は、秘密鍵を生成するための構成として、測定用信号発生部１０、送信処理部１１、受信処理部１２、伝搬路特性測定部１３、鍵生成部１４、鍵一致確認部１５、鍵一致化部１６、記憶部１７を備えている。
【００２３】
測定用信号発生部１０は、あらかじめ定められた互いに共通の測定用信号を発生させ、これを送信処理部１１やアンテナを介して相手局に送信する。ここで、測定用信号は、パイロット信号などのような特別な信号以外に、一般的な通信に用いられる信号なども用いることができる。
【００２４】
送信処理部１１は、変調、周波数変換、多元接続、送信信号増幅など送信系の処理を行う。また、受信処理部１２は、アンテナを介して相手局から送信されてきた信号の受信処理を行い、受信増幅、多元接続、周波数変換、復調などの処理を行う。これらの送信処理部１１や受信処理部１２は、秘密鍵を生成する際に使用されるほか、一般のデータ通信にも用いられる。
【００２５】
伝搬路特性測定部１３は、相手局の測定用信号発生部１０および送信処理部１１を介して送信されてきた測定用信号の伝搬路特性を調べ鍵生成部１４に出力する。一般に、相手局から送信されてきた信号は、途中の経路において遅延し、これが直接波などと重畳された信号として受信される。この伝搬路特性の測定などに関しては、例えば、特開２００４ー１８７１９７号公報（出願人  学校法人同志社）に記載された方法などを用いることができる。
【００２６】
鍵生成部１４は、その伝搬路特性を秘密鍵の生成に適するように変換した後、デジタル化し、ビット情報で表される秘密鍵を生成する。
【００２７】
鍵一致確認部１５は、鍵確認用データを送信処理部１１およびアンテナを介して相手方に送信し、もしくは、相手方からの鍵確認用データを受信して秘密鍵の一致確認を行う。
【００２８】
鍵一致化部１６は、鍵一致確認部１５によって不一致が確認された場合に、それぞれの秘密鍵を一致させる処理を行う。
【００２９】
記憶部１７は、鍵一致確認部１５によって一致が確認された秘密鍵もしくは鍵一致化部１６によって一致処理された秘密鍵などを一時的に記憶し、例えば、１回の通信の間その情報を記憶しておく。また、この記憶部１７には、あらかじめ設定された認証鍵がユーザによって格納されている。
【００３０】
一方、図２の無線局の機能ブロック図において、暗号化手段１０４は、秘密鍵の一致確認を行った後に、その秘密鍵を用いて送信データを暗号化する。そして、その暗号化された情報を、送信処理部１１およびアンテナを介して相手方に送信する。
【００３１】
復号手段１０５は、逆に受信処理部１２を介して受信した暗号化データを秘密鍵や認証鍵を用いて復号し、受信データとして出力する。
【００３２】
認証手段１０６は、相手局から受信した暗号化識別情報を秘密鍵によって復号し、その復号された相手局の識別情報と、自己の記憶部１７に格納している相手局の識別情報とが一致するか否かを認証する。
【００３３】
識別情報更新手段１０７は、相互認証が行われた後に、それぞれの無線局において秘密鍵を用いて古い識別情報を更新し、その新たな識別情報を記憶部に格納させる。この識別情報の更新は、直前に生成された秘密鍵、もしくは、認証毎に新たに生成された秘密鍵を用いて行う。
【００３４】
次に、このように構成されたアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）が相互認証を行うに際して、秘密鍵を生成する場合の処理の流れについて図４を用いて説明する。
【００３５】
<秘密鍵の生成処理>
【００３６】
まず、それぞれのアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）との間で無線ＬＡＮによる秘密通信を行う場合、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）からから共通の測定用信号を送信し（ステップＳ１）、互いに伝搬路特性に基づいて変化した測定用信号を受信して（ステップＳ２）、伝搬路特性の変動を測定する（ステップＳ３）。
【００３７】
そして、この測定された伝搬路特性の変動の測定値に基づいて秘密鍵を生成する（ステップＳ４）。このステップ４において、秘密鍵を生成する場合、標本化、量子化、符号化を行い、アナログ情報からデジタル情報への変換を行う。
【００３８】
ステップＳ５においては、生成された秘密鍵が、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）との間で一致しているか否かを確認する。この確認の手法としては、まず、一方の無線局（例えば、アクセスポイント（ＡＰ））で、生成された秘密鍵に基づいて鍵確認用データを発生させる。このデータは、秘密鍵から非可逆的な演算、あるいは、一方向的な演算により変換されるものであり、例えば、ハッシュ化などを含むものである。このような変換を用いると、鍵確認用データが盗聴されても秘密鍵の情報を解読される危険性が極めて低くなる。一方、鍵確認用データを受信した無線局（この場合は、ステーション（ＳＴＡ））では、自局で生成した秘密鍵についても同様に同一の非可逆的な演算、あるいは、一方向的な演算により鍵確認用データを生成し、このデータと送信されてきた鍵確認用データとの一致を確認する。両データが不一致であれば、双方が生成した秘密鍵が不一致であることが分かり、一方、一致している場合は、秘密鍵も一致している確率が非常に高いので、秘密鍵が一致したと判断し、記憶部１７に秘密鍵を記憶させる。
【００３９】
ステップＳ５で双方の確認用データが不一致であると判断した場合は、誤り訂正を行う（ステップＳ６）。この誤り訂正は、秘密鍵の不一致を誤りとみなして誤り訂正の応用により鍵の不一致を解消する。そして、このように一致化された秘密鍵を用いて暗号化・復号を行うようようにする（ステップＳ７）。
【００４０】
次に、このように構成されたアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）間における相互認証の方法について図１のフローチャートを用いて説明する。
【００４１】
<第一の実施の形態における相互認証方法>
【００４２】
まず、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の相互認証を行う場合、上述のようにステーション（ＳＴＡ）とアクセスポイント（ＡＰ）間の電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成しておき、記憶部１７に格納しておく（ステップＴ１）。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、自己の識別情報を秘密鍵で暗号化し（ステップＴ２）、この暗号化された識別情報をステーション（ＳＴＡ）に送信する（ステップＴ３）。
【００４３】
ステーション（ＳＴＡ）では、このデータを受信すると、自己の記憶部１７に記憶されているアクセスポイントＩＤを秘密鍵で復号し（ステップＴ４）、自己の記憶部１７に記憶されているアクセスポイントＩＤと比較する（ステップＴ５）。そして、これらのデータが一致している場合は、一致している旨の認証結果を同様に秘密鍵で暗号化してアクセスポイント（ＡＰ）に送信する（ステップＴ６）。
【００４４】
一方、ステーション（ＳＴＡ）は、自己の識別情報（ステーションＩＤ）を秘密鍵で暗号化し（ステップＴ７）、これをアクセスポイント（ＡＰ）に送信する（ステップＴ８）。
【００４５】
アクセスポイント（ＡＰ）では、このデータを受信すると、自己の記憶部１７に記憶されているステーションＩＤを秘密鍵で復号し（ステップＴ９）、受信したデータと比較する（ステップＴ１０）。そして、これらのデータが一致している場合は、一致している旨の認証結果を秘密鍵で暗号化してステーション（ＳＴＡ）に送信する（ステップＴ１１）。
【００４６】
そして、このように相互認証された場合に、秘密鍵を用いて送信データを暗号化して送信し、同じく秘密鍵を用いて復号してデータの送受信を行うようにする。
【００４７】
このように第一の実施の形態によれば、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）との間における電波伝搬路特性に基づく秘密鍵を用いて相互認証を行うようにしたので、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）が設置されている位置や障害物、人間の通行などによって秘密鍵が変化し、認証サーバや認証局などを設けなくても秘密鍵を更新することができる。これによって、簡単かつ低コストに相互認証の方法を実現することができる。
【００４８】
なお、図１においては、最初の相互認証の処理の流れについて説明しているが、２回目以降の相互認証においては、別途新たに秘密鍵を生成するとともに、直前の秘密鍵もしくは新たに生成された秘密鍵を用いてアクセスポイントとステーションの識別情報を更新する。そして、この更新された識別情報と新秘密鍵を用いて２回目以降の相互認証を行うようにする。
【００４９】
<第二の実施の形態における相互認証方法>
【００５０】
次に、第二の実施の形態における相互認証方法について図５を用いて説明する。この第二の実施の形態における相互認証方法は、暗号化された識別情報を受信した無線局側で復号せずにそれぞれ認証するようにしたものである。
【００５１】
まず、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）は、第一の実施の形態と同様に、ステーション（ＳＴＡ）とアクセスポイント（ＡＰ）間の電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成し、記憶部１７に格納しておく（ステップＵ１）。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、自己の識別情報を秘密鍵で暗号化し（ステップＵ２）、この暗号化された識別情報をステーション（ＳＴＡ）に送信する（ステップＵ３）。
【００５２】
ステーション（ＳＴＡ）では、このデータを受信すると、自己の記憶部１７に記憶されているアクセスポイントＩＤを同じく自己の記憶部１７に格納されている秘密鍵で暗号化し（ステップＵ４）、受信した暗号化識別情報と一致するか否かを認証する（ステップＵ５）。そして、これらの情報が一致している場合は、一致している旨の認証結果を同様に秘密鍵で暗号化してアクセスポイント（ＡＰ）に送信する（ステップＵ６）。
【００５３】
一方、ステーション（ＳＴＡ）は、自己の識別情報（ステーションＩＤ）を秘密鍵で暗号化し（ステップＵ７）、これをアクセスポイント（ＡＰ）に送信する（ステップＵ８）。
【００５４】
アクセスポイント（ＡＰ）では、このデータを受信すると、自己の記憶部１７に記憶されているステーションＩＤを同じく自己の記憶部１７に格納されている秘密鍵で暗号化し（ステップＵ９）、受信したデータと比較する（ステップＵ１０）。そして、これらのデータが一致している場合は、一致している旨の認証結果を秘密鍵で暗号化してステーション（ＳＴＡ）に送信する（ステップＵ１１）。
【００５５】
そして、このように相互認証された場合に、秘密鍵を用いて送信データを暗号化して送信し、同じく秘密鍵を用いて復号してデータの送受信を行うようにする。
【００５６】
このように第二の実施の形態を用いた場合であっても、同様に、認証サーバや認証局などを設けなくても秘密鍵を更新することができ、簡単かつ低コストに相互認証の方法を実現することができる。
【００５７】
また、図５においても、最初の相互認証の処理の流れについて説明しているが、２回目以降の相互認証においては、別途新たに秘密鍵を生成するとともに、直前の秘密鍵もしくは新たに生成された秘密鍵を用いてアクセスポイントとステーションの識別情報を更新する。そして、この更新された識別情報と新秘密鍵を用いて２回目以降の相互認証を行うようにする。
【００５８】
<第三の実施の形態における相互認証方法>
【００５９】
次に、第三の実施の形態における相互認証の方法について、図６を用いて説明する。この実施の形態における相互認証の方法は、それぞれの無線局で暗号化された識別情報をハッシュ化して相手側の無線局に送信するようにしたものである。
【００６０】
まず、アクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）は、第一の実施の形態と同様に、ステーション（ＳＴＡ）とアクセスポイント（ＡＰ）間の電波伝搬路特性に基づく秘密鍵をそれぞれ独自に生成し、記憶部１７に格納させておく（ステップＶ１）。そして、アクセスポイント（ＡＰ）は、自己の識別情報を秘密鍵で暗号化するとともに、この暗号化された識別情報をハッシュ化して（ステップＶ２）ステーション（ＳＴＡ）に送信する（ステップＶ３）。
【００６１】
ステーション（ＳＴＡ）では、このデータを受信すると、自己の記憶部１７に記憶されているアクセスポイントＩＤを秘密鍵で暗号化するとともに、これをハッシュ化して（ステップＶ４）、受信したデータと比較認証する（ステップＶ５）。そして、これらのデータが一致している場合は、一致している旨の認証結果を同様に秘密鍵で暗号化してアクセスポイント（ＡＰ）に送信する（ステップＶ６）。
【００６２】
一方、ステーション（ＳＴＡ）は、自己の識別情報（ステーションＩＤ）を秘密鍵で暗号化するとともに、この暗号化された識別情報をハッシュ化して（ステップＶ７）アクセスポイント（ＡＰ）に送信する（ステップＶ８）。
【００６３】
アクセスポイント（ＡＰ）では、このデータを受信すると、自己の記憶部１７に記憶されているステーションＩＤを秘密鍵で暗号化するとともに、これをハッシュ化して（ステップＶ９）、受信したデータと比較認証する（ステップＶ１０）。そして、これらのデータが一致している場合は、一致している旨の認証結果を秘密鍵で暗号化してステーション（ＳＴＡ）に送信する（ステップＶ１１）。
【００６４】
そして、このように相互認証された場合に、秘密鍵を用いて送信データを暗号化して送信し、同じく秘密鍵を用いて復号してデータの送受信を行うようにする。
【００６５】
このように第三の実施の形態を用いた場合も、同様に、認証サーバや認証局などを設けなくても秘密鍵を更新することができ、簡単かつ低コストに相互認証の方法を実現することができる。しかも、第三の実施の形態では、秘密鍵で暗号化されたＩＤをハッシュ化して送信するようにしているので、送信中にデータが盗まれてもＩＤや秘密鍵が解読される危険性がなく、よりセキュリティを強化することができる。なお、第三の実施の形態においても、第二の実施の形態のように、アクセスポイントでステーションＩＤを暗号化しハッシュ化して送信するとともに、ステーションでもアクセスポイントＩＤを暗号化しハッシュ化して送信するようにしてもよい。
【００６６】
また、図６においても、最初の相互認証の処理の流れについて説明しているが、２回目以降の相互認証においては、別途新たに秘密鍵を生成するとともに、直前の秘密鍵もしくは新たに生成された秘密鍵を用いてアクセスポイントとステーションの識別情報を更新する。そして、この更新された識別情報と新秘密鍵を用いて２回目以降の相互認証を行うようにする。
【００６７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。
【００６８】
例えば、上記実施の形態では、ステーション（ＳＴＡ）とアクセスポイント（ＡＰ）間の電波伝搬路特性に基づいて秘密鍵を生成するようにしたが、これらのアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）が固定して設けられている場合は、秘密鍵が変化しない可能性がある。このような場合は、ステーション（ＳＴＡ）やアクセスポイント（ＡＰ）の近傍に電波伝搬路特性をランダムに変化させる装置を設置するようにしてもよい。このような装置としては、電波伝搬路特性を変化させるための電波発生装置などを用いる。このような装置を設ければ、電波伝搬路特性が強制的に変化させられるため、秘密鍵をランダムに変化させることができる。
【００６９】
また、上記実施の形態では、相互認証を行う前に秘密鍵を生成し、これを用いて識別情報を暗号化・復号するようにしているが、この秘密鍵を通信毎に生成するようにしてもよい。すなわち、アクセスポイント（ＡＰ）からの認証結果をステーション（ＳＴＡ）に送信した後、再び電波伝搬路特性に基づく秘密鍵を生成し、その生成された秘密鍵を用いて、ステーション（ＳＴＡ）が暗号化された識別情報を送信するようにしてもよい。
【００７０】
また、上記実施の形態において認証要求をする場合、先にステーション（ＳＴＡ）によるアクセスポイント（ＡＰ）の認証を行っているが、これとは逆に、先にアクセスポイント（ＡＰ）によるステーション（ＳＴＡ）の認証を行うようにしてもよい。
【００７１】
また、上記実施の形態においては、認証を行う場合に、ともにアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）で復号（図１）もしくは暗号化（図５）して認証を行うようにしているが、これに限らず、例えば、いずれか一方の無線局では復号することによって認証し、また、他方の無線局では暗号化することによって認証するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施の形態におけるアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の相互認証方法を示すフローチャート
【図２】同形態におけるアクセスポイント（ＡＰ）とステーション（ＳＴＡ）の機能ブロック図
【図３】同形態における鍵生成手段の具体的構成を示す図
【図４】同形態における秘密鍵を生成するフローチャート
【図５】本発明の第二の実施の形態における相互認証方法を示すフローチャート
【図６】本発明の第三の実施の形態における相互認証方法を示すフローチャート
【図７】従来における認証の概要を示す図
【符号の説明】
【００７３】
送信手段・・・１０１
受信手段・・・１０２
鍵生成手段・・・１０３
暗号化手段・・・１０４
復号手段・・・１０５
測定用信号発生部・・・１０
送信処理部・・・１１
受信処理部・・・１２
伝搬路特性測定部・・・１３
鍵生成部・・・１４
鍵一致確認部・・・１５
鍵一致化部・・・１６
記憶部・・・１７
ステーション・・・ＳＴＡ
アクセスポイント・・・ＡＰ
【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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