(57)【要約】    【課題】      切替タイミングとポート番号をランダムに切り替えるポート番号リストを通信開始前に相手端末に送信し、通信中にポートをランダムに切り替えることにより、漏洩やポートアタックに対する攻撃を防止するＩＰ通信装置及びＩＰ電話装置を提供すること。    【解決手段】  暗号制御部１０６は、ポート番号リスト４００に設定されたポート切替シーケンスのシーケンス番号順にポート開放時間に従って、ポート番号で指定されたポートを切り替えるように、受信用ポート番号制御部１０９及び送信用ポート番号制御部１１０におけるネットワークＩ／Ｆ部１０１の受信用ポート及び送信用ポートの切り替え動作を制御する。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ通信装置との間でデータ通信を行うＩＰ通信装置であって、
切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、
前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信する通信手段と、
前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするＩＰ通信装置。
【請求項２】
ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ通信装置との間でデータ通信を行うＩＰ通信装置であって、
切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置から受信する通信手段と、
前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするＩＰ通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、ポートを切り替える際に、ポート開放時間を前のポートの閉鎖時間より早めるように制御することを特徴とする請求項１又は２記載のＩＰ通信装置。
【請求項４】
前記生成されたポート番号リストを暗号鍵で暗号化する暗号化手段を具備し、
前記通信手段は、前記暗号化されたポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信することを特徴とする請求項１記載のＩＰ通信装置。
【請求項５】
前記ポート番号リストは、シーケンス番号と、ポート番号と、ポート開放時間と、からなり、
前記制御手段は、前記ポート番号リストに設定されたシーケンス番号のポート番号とポート開放時間に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御するとともに、最後のシーケンス番号に達した後は最初のシーケンス番号から繰り返すことを特徴とする請求項１又は２記載のＩＰ通信装置。
【請求項６】
ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、
切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、
呼接続手順後に、独自プロトコルにより前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置に送信する通信手段と、
前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするＩＰ電話装置。
【請求項７】
ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、
呼接続手順後に、独自プロトコルにより、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置から受信する通信手段と、
前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするＩＰ電話装置。
【請求項８】
ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、
切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、
ＳＩＰに基づく呼接続手順中のＳＩＰメッセージの拡張ヘッダにより前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置に送信する通信手段と、
前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするＩＰ電話装置。
【請求項９】
ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、
ＳＩＰに基づく呼接続手順中のＳＩＰメッセージの拡張ヘッダにより、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置から受信する通信手段と、
前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備することを特徴とするＩＰ電話装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、ポートを切り替える際に、ポート開放時間を前のポートの閉鎖時間より早めるように制御することを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のＩＰ電話装置。
【請求項１１】
前記生成されたポート番号リストを暗号鍵で暗号化する暗号化手段を具備し、
前記通信手段は、前記暗号化されたポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信することを特徴とする請求項６又は８記載のＩＰ電話装置。
【請求項１２】
前記ポート番号リストは、シーケンス番号と、ポート番号と、ポート開放時間と、からなり、
前記制御手段は、前記ポート番号リストに設定されたシーケンス番号のポート番号とポート開放時間に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御するとともに、最後のシーケンス番号に達した後は最初のシーケンス番号から繰り返すことを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載のＩＰ電話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＩＰ通信装置及びＩＰ電話装置に関し、特に、ＩＰ通信端末間の通信（ＰｔｏＰ）に対応するＩＰ通信装置及びＩＰ電話装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インターネット環境の普及により、ＰＣ等のＩＰ端末からサーバに接続する通信に加えてＩＰ端末間の通信（ＰｔｏＰ）が増加している。例えば、ＩＰ電話等では、ＩＰ電話間の通信を実現する為、常時着信ポート（例えば、ＳＩＰでは呼制御メッセージでは５０６０番ポート）を開けておく必要が生じる。
【０００３】
このＩＰ電話の仕組みを悪用して、盗聴等のデータ漏洩や、ＤｏＳ（Denial of Services）攻撃（ポートアタック）による通信妨害に対する対策を講じなければならない状況になりつつある。対策技術としては、例えば、通信データを暗号化して秘匿することが考えられる。具体的には、公開鍵と秘密鍵による暗号化（ＲＳＡ）と、共通鍵によるデータ暗号化である。
【０００４】
なお、ＲＳＡによる暗号化処理は、処理時間が多く取られる為、実際のデータ通信では、全てをＲＳＡ暗号化せずに、比較的処理時間が早いＤＥＳ（Data Encryption Standard）暗号化方式（共通鍵方式）を用いることが一般的である。
【０００５】
従来の暗号化技術を用いたデータ暗号化の具体例を図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は従来のＩＰ通信端末の構成例を示す図、図１３はＩＰ通信端末間の動作を示すシーケンス図、図１４はＩＰ通信端末間の動作を示すフロー図である。
【０００６】
図１２において、ＩＰ通信端末１は、ＩＰネットワークと接続するインターフェース機能を有するネットワークＩ／Ｆ部１１と、秘密鍵を格納する秘密鍵格納部１２と、公開鍵を格納する公開鍵格納部１３と、暗号化（ＲＳＡ）機能を有する暗号化部１４と、共通鍵を生成する共通鍵生成部１５と、データの暗号化を制御する暗号制御部１６と、データを授受するデータＩ／Ｆ部１７と、等から構成される。
【０００７】
次に、図１２に示したＩＰ通信端末１の構成を有する端末Ａと端末Ｂ間の動作について、図１３及び図１４を参照して説明する。
【０００８】
まず、端末Ａから端末Ｂに対して暗号化接続要求を送信すると（ステップＳ１、ステップＳ１１）、端末Ｂは端末Ａとの間の接続が成功したかを判断し（ステップＳ１２）、接続に失敗したと判断すると（ステップＳ１２：ＮＯ）、通信失敗処理に移行する（ステップＳ１９）。接続に成功したと判断すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、端末Ｂは、共通鍵生成部１５により共通鍵を生成する（ステップＳ１３）。
【０００９】
次いで、端末Ｂは、端末Ａの公開鍵の取得要求を端末Ａに対して送信する（ステップＳ２、ステップＳ１４）。端末Ａは、端末Ｂから公開鍵の取得要求を受信すると、公開鍵格納部１３に格納された端末Ａの公開鍵を端末Ｂに送信する（ステップＳ３）。端末Ｂは、端末Ａの公開鍵の取得が成功したか判断し（ステップＳ１５）、取得に失敗したと判断すると（ステップＳ１５：ＮＯ）、通信失敗処理に移行する（ステップＳ１９）。取得に成功したと判断すると（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、端末Ｂは、端末Ａの公開鍵で上記共通鍵を暗号化し、その暗号化した共通鍵を端末Ａに送信する（ステップＳ４、ステップＳ１６）。
【００１０】
次いで、端末Ａは、受信した暗号化された共通鍵を、秘密鍵格納部１２に格納された秘密鍵で復号化する（ステップＳ１７）。以後、端末Ａと端末Ｂは、共通鍵を使ったデータの暗号化、相手端末への暗号化データの送信、受信した暗号化データの復号化を行う（ステップＳ５、ステップＳ１８）。
【００１１】
以上の処理により、ＩＰ通信端末間の通信（ＰｔｏＰ）の安全性を確保するようにしている。
【００１２】
また、ネットワーク環境に対する不正侵入や運用妨害を受け難くする技術としてファイアウォールが一般的に利用されているが、このファイアウォールを利用してポートに対する攻撃を受け難くする技術が、例えば、特許文献１に記載されている。
【００１３】
この特許文献１のファイアウォールでは、アクセス許可ポートに対するアクセス状況を監視して攻撃の有無を判定し、攻撃有りと判定した場合にポート番号を切り替え、切り替えたポート番号をクライアント及びサーバに通知するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１９２０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来のデータを暗号化するＩＰ通信端末では、データ漏洩を防止することは可能であるが、リアルタイムにデータを暗号化する必要があり、その処理負担が大きくなり、その暗号化機能を実装するＩＰ通信端末のコストを上昇させる。また、データの暗号化だけでは、ＤｏＳ攻撃（ポートアタック）による通信妨害には対応することができない。
【００１５】
また、上記従来のファイアウォールでの、アクセス許可ポートの監視によりアクセス許可ポートに対する攻撃の有無を判別してからポート番号を切り替える技術は、その処理の負荷は大きく、ファイアウォールのようなネットワークの基幹装置での実現は困難でないが、処理能力がファイアウォールのように大きくないＩＰ通信端末において、リアルタイムに、ＤｏＳ攻撃（ポートアタック）による通信妨害に対する対策として用いるのは困難である。
【００１６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、切替タイミングとポート番号をランダムに切り替えるポート番号リストを通信開始前に相手端末に送信し、通信中にポートをランダムに切り替えることにより、漏洩やポートアタックに対する攻撃を防止するＩＰ通信装置及びＩＰ電話装置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】
【００１７】
本発明のＩＰ通信装置は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ通信装置との間でデータ通信を行うＩＰ通信装置であって、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミングに基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、通信中にポートをランダムに切り替えるという処理負荷の小さい機能で、漏洩やポートアタックに対する攻撃を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の態様に係るＩＰ通信装置は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ通信装置との間でデータ通信を行うＩＰ通信装置であって、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミングに基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、通信中にポートをランダムに切り替えることにより、漏洩やポートアタックに対する攻撃を確実に防止することができる。
【００２１】
本発明の第２の態様は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ通信装置との間でデータ通信を行うＩＰ通信装置であって、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置から受信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、通信中にポートをランダムに切り替えることにより、漏洩やポートアタックに対する攻撃を確実に防止することができる。
【００２３】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様に係るＩＰ通信装置において、前記制御手段は、ポートを切り替える際に、ポート開放時間を前のポートの閉鎖時間より早めるように制御する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、ポート切り替え時に前パケットへの送信が残っていても確実にパケットを受信することができ、パケットの取りこぼしを防止することができる。
【００２５】
本発明の第４の態様は、第１の態様に係るＩＰ通信装置において、前記生成されたポート番号リストを暗号鍵で暗号化する暗号化手段を具備し、前記通信手段は、前記暗号化されたポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、ポート番号リストの漏洩を防止することができる。
【００２７】
本発明の第５の態様は、第１又は２の態様に係るＩＰ通信装置において、前記ポート番号リストは、シーケンス番号と、ポート番号と、ポート開放時間と、からなり、前記制御手段は、前記ポート番号リストに設定されたシーケンス番号のポート番号とポート開放時間に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ通信装置との間のデータ通信を制御するとともに、最後のシーケンス番号に達した後は最初のシーケンス番号から繰り返す構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、長時間の通信に対してもポートを切り替えながら通信を行うことができる。
【００２９】
本発明の第６の態様に係るＩＰ電話装置は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、呼接続手順後に、独自プロトコルにより前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置に送信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、独自プロトコルで直接相手ＩＰ電話装置とポート番号リストの送受信を行うので、通話中に所定のタイミングでポートを切り替えることにより、データ漏洩やポートアタックに対する攻撃を確実に防止することができる。
【００３１】
本発明の第７の態様に係るＩＰ電話装置は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、呼接続手順後に、独自プロトコルにより、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置から受信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、独自プロトコルで直接相手ＩＰ電話装置とポート番号リストの送受信を行うので、通話中に所定のタイミングでポートを切り替えることにより、データ漏洩やポートアタックに対する攻撃を確実に防止することができる。
【００３３】
本発明の第８の態様に係るＩＰ電話装置は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを生成するポート番号リスト生成手段と、ＳＩＰに基づく呼接続手順中のＳＩＰメッセージの拡張ヘッダにより前記ポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置に送信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、ＳＩＰメッセージに独自ヘッダとしてポート番号リストを付加することにより、ＳＩＰの手順のみでポート番号リストの送受信を行って、通話中に所定のタイミングでポートを切り替えることにより、データ漏洩やポートアタックに対する攻撃を確実に防止することができる。
【００３５】
本発明の第９の態様に係るＩＰ電話装置は、ＩＰネットワークを介して相手ＩＰ電話装置との間で音声通信を行うＩＰ電話装置であって、ＳＩＰに基づく呼接続手順中のＳＩＰメッセージの拡張ヘッダにより、切替タイミング及び切り替えポート番号からなるポート番号リストを前記相手ＩＰ電話装置から受信する通信手段と、前記ポート番号リストの切替タイミング及び切り替えポート番号に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御する制御手段と、を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、ＳＩＰメッセージに独自ヘッダとしてポート番号リストを付加することにより、ＳＩＰの手順のみでポート番号リストの送受信を行って、通話中に所定のタイミングでポートを切り替えることにより、データ漏洩やポートアタックに対する攻撃を確実に防止することができる。
【００３７】
本発明の第１０の態様は、第６から９のいずれかの態様に係るＩＰ電話装置において、前記制御手段は、ポートを切り替える際に、ポート開放時間を前のポートの閉鎖時間より早めるように制御する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、ポート切り替え時に前パケットへの送信が残っていても確実にパケットを受信することができ、パケットの取りこぼしを防止することができる。
【００３９】
本発明の第１１の態様は、第６又は８の態様に係るＩＰ電話装置において、前記生成されたポート番号リストを暗号鍵で暗号化する暗号化手段を具備し、前記通信手段は、前記暗号化されたポート番号リストを前記相手ＩＰ通信装置に送信する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、ポート番号リストの漏洩を防止することができる。
【００４１】
本発明の第１２の態様は、第６から９のいずれかの態様に係るＩＰ電話装置において、前記ポート番号リストは、シーケンス番号と、ポート番号と、ポート開放時間と、からなり、前記制御手段は、前記ポート番号リストに設定されたシーケンス番号のポート番号とポート開放時間に基づいて、前記通信手段のポートを切り替えながら前記相手ＩＰ電話装置との間の音声パケットの送受信を制御するとともに、最後のシーケンス番号に達した後は最初のシーケンス番号から繰り返す構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、長時間の通話に対してもポートを切り替えながら通話を行うことができる。
【００４３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４４】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１のＩＰ通信装置の構成を示すブロック図である。図１において、ＩＰ通信装置１００は、ネットワークＩ／Ｆ部１０１と、公開鍵格納部１０２と、秘密鍵格納部１０３と、暗号化部１０４と、共通鍵生成部１０５と、暗号制御部１０６と、ポート番号リスト生成部１０７と、ポート番号リスト格納部１０８と、受信用ポート番号制御部１０９と、送信用ポート番号制御部１１０と、データＩ／Ｆ部１１１と、から構成される。
【００４５】
ネットワークＩ／Ｆ部１０１は、ＩＰネットワークと接続するＩ／Ｆ機能を有し、ＩＰネットワークを介してデータを受信するポート番号が設定された複数の受信用ポートと、ＩＰネットワークを介してデータを送信するポート番号が設定された複数の送信用ポートと、を具備する。
【００４６】
公開鍵格納部１０２は、自装置の公開鍵を格納する。秘密鍵格納部１０３は、自装置の秘密鍵を格納する。暗号化部１０４は、相手ＩＰ通信装置から取得する公開鍵による共通鍵の暗号化、共通鍵による後述するポート番号リストの暗号化等の暗号化処理を実行する。
【００４７】
共通鍵生成部１０５は、後述するポート番号リストを暗号化／復号化する際に用いる共通鍵を生成する。暗号制御部１０６は、暗号化部１０５の暗号化処理、を制御するとともに、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介した相手端末との間の通信処理等を制御する。
【００４８】
ポート番号リスト生成部１０７は、受信用ポートと送信用ポートの各切り替えタイミングと各ポート番号をランダムに切り替える為のポート番号リストを生成する。ポート番号リスト格納部１０８は、ポート番号リスト生成部１０７で生成されたポート番号リストを格納する。
【００４９】
受信用ポート番号制御部１０９は、ポート番号リスト格納部１０８に格納されたポート番号リストに基づいて、ネットワークＩ／Ｆ部１０１の受信用ポートの切り替えタイミングとポート番号をランダムに切り替える制御を行う。また、受信用ポート番号制御部１０９は、ネットワークＩ／Ｆ部１０１から入力される受信データをデータＩ／Ｆ部１１１に出力する。
【００５０】
送信用ポート番号制御部１１０は、ポート番号リスト生成部１０７で生成されたポート番号リストに基づいて、ネットワークＩ／Ｆ部１０１の送信用ポートの切り替えタイミングとポート番号をランダムに切り替える制御を行う。また、送信用ポート番号制御部１１０は、データＩ／Ｆ部１１１から入力される送信データをネットワークＩ／Ｆ部１０１に出力する。
【００５１】
データＩ／Ｆ部１１１は、受信用ポート番号制御部１０９から入力される受信データを外部機器に出力するとともに、外部機器から入力される送信データを送信用ポート番号制御部１１０に出力する等のデータ授受機能を有する。
【００５２】
次に、図１に示したＩＰ通信装置１００を端末Ａ及び端末Ｂとした場合に、当該端末Ａ，Ｂ間で実行される呼接続からデータ通信までの動作について、図２及び図３を参照して説明する。図２は端末Ａ，Ｂ間の動作を示すシーケンス図、図３は端末Ａ，Ｂ間の動作を示すフロー図である。
【００５３】
図２及び図３において、端末Ａ内の暗号制御部１０６は、端末Ｂへのデータ通信要求に応じて端末Ｂに対する暗号化接続要求を、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介して送信する（ステップＳ１０１、ステップＳ２０１）。次いで、端末Ｂ内の暗号制御部１０６は、端末Ａからの暗号化接続要求を、ＩＰネットワーク及びネットワークＩ／Ｆ部１０１を介して受信すると、端末Ａとの間の回線接続が成功したかを判断する（ステップＳ２０２）。
【００５４】
接続が成功したと判断すると（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、端末Ｂ内の暗号制御部１０６は、ポート番号リスト生成部１０７に対してポート番号リストの生成要求を出力する（ステップＳ２０３）。ポート番号リスト生成部１０７は、暗号制御部１０６からのポート番号リスト生成要求に応じて、図４に示すような構造のポート番号リスト４００を生成する。
【００５５】
ここで、ポート番号リスト４００について説明する。ポート番号リスト４００には、ポート番号の切替シーケンスを設定するシーケンス番号を設定する「ポート切替シーケンス」欄と、シーケンス番号に対応するポート番号を設定する「ポート番号」欄と、ポート番号に対応するポートの開放時間を設定する「ポート開放時間」欄と、から構成される。
【００５６】
なお、このポート番号リスト４００のポート切替シーケンスに示すシーケンス番号（１，２，３，・・・，Ｎ）に対応するポート番号とポート開放時間の各値は、一例であり、これらの値に限定されるものではない。
【００５７】
端末Ａ及び端末Ｂは、ポート番号リスト４００に設定されたポート切替シーケンスにより、シーケンス番号順にポート番号のポートをポート開放時間に従って同じタイミングで切り替えることになる。図４のポート番号リスト４００の左端部に示す矢印は、ポート切替シーケンスが、最後のシーケンス番号Ｎまで達すると、再度シーケンス番号１からシーケンスを繰り返すことを示している。なお、端末Ａ及び端末Ｂにおけるポート切り替え動作については後述する。
【００５８】
次に、端末Ｂ内の暗号制御部１０６は、共通鍵生成部１０５に対して共通鍵生成要求を出力し、共通鍵生成部１０５で生成された共通鍵を取得すると（ステップＳ２０４）、端末Ａの公開鍵の取得要求を、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介して端末Ａに送信する（ステップＳ１０２、ステップＳ２０５）。
【００５９】
端末Ａ内の暗号制御部１０６は、端末Ｂからの端末Ａの公開鍵の取得要求を、ＩＰネットワーク及びネットワークＩ／Ｆ部１０１を介して受信すると、公開鍵格納部１０２に格納された公開鍵を読み出して、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介して端末Ｂに送信する（ステップＳ１０３）。
【００６０】
端末Ｂ内の暗号制御部１０６は、端末Ａからの公開鍵の取得が成功したかを判別し（ステップＳ２０６）、成功したと判別すると（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、その端末Ａの公開鍵で生成した共通鍵を暗号化部１０４で暗号化し、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介して端末Ｂに送信する（ステップＳ１０４、ステップＳ２０７）。
【００６１】
端末Ａ内の暗号制御部１０６は、端末Ｂから暗号化された共通鍵を受信すると、秘密鍵格納部１０３に格納された秘密鍵を用いて受信した共通鍵を復号化する（ステップＳ２０８）。
【００６２】
次いで、端末Ｂ内の暗号制御部１０６は、端末Ａから取得した公開鍵を用いて生成したポート番号リスト４００を暗号化し、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介して端末Ａに送信する（ステップＳ１０５、ステップＳ２０９）。
【００６３】
ここで、暗号化したポート番号リスト４００を送信する際のパケット構成を図５に示す。図５に示すように、パケット５００は、ＭＡＣ（Media Access Control）ヘッダ５０１と、ＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol ）ヘッダ５０２と、ポート番号５０３と、暗号化されたポート番号リスト５０４と、から構成される。ＭＡＣヘッダ５０１と、ＴＣＰ／ＩＰヘッダ５０２と、ポート番号５０３は、通常のＩＰ通信で適用される構成である。
【００６４】
端末Ａ内の暗号制御部１０６は、端末Ｂから暗号化されたポート番号リスト４００を受信すると、公開鍵格納部１０２に格納された公開鍵を用いて受信したポート番号リスト４００を復号化する（ステップＳ２１０）。そして、端末Ａ内の暗号制御部１０６は、復号化したポート番号リスト４００をポート番号リスト格納部１０８に格納する。
【００６５】
以後、端末Ａと端末Ｂ間でデータ通信を開始する（ステップＳ２１１）。端末Ａと端末Ｂの各暗号制御部１０６は、ポート番号リスト４００に設定されたポート切替シーケンスのシーケンス番号順にポート開放時間に従って、ポート番号で指定されたポートを切り替えるように、受信用ポート番号制御部１０９及び送信用ポート番号制御部１１０におけるネットワークＩ／Ｆ部１０１の受信用ポート及び送信用ポートの切り替え動作を制御する（ステップＳ２１２）。
【００６６】
例えば、ポート番号リスト４００では、シーケンス番号１の設定により、ポート番号（Ｐ１ ）１２００２がポート開放時間（Ｔ１ ）９秒開放される。次いで、シーケンス番号２の設定により、ポート番号（Ｐ２ ）２８４０１がポート開放時間（Ｔ２ ）２０秒開放される。
【００６７】
但し、端末Ａと端末Ｂの各暗号制御部１０６では、図２のシーケンス図に示すように、シーケンス番号１のポートからシーケンス番号２のポートに切り替える際に、例えば、１秒間の２つのポートが同時に開放する期間を設けるように制御している。この期間は、ポート切替時にデータ受信の取りこぼしを防止するための防止期間である。この動作は、暗号制御部１０６において、ポートを切り替える際に、ポート開放時間を前のポートの閉鎖時間より早めるように制御することにより実現可能である。
【００６８】
そして、端末Ａと端末Ｂ間でデータ通信を開始すると、図２に示すように、シーケンス番号１でのデータ通信、シーケンス番号２でのデータ通信のように、データ通信が行われる。以後、データ通信が終了するまで、ポート番号リスト４００に設定された各シーケンス番号（３，・・・，Ｎ）に設定されたポート番号とポート開放時間に従ったポート切り替え動作が、端末Ａと端末Ｂとの間で同期をとりながら順次繰り返される。
【００６９】
ここで、データ通信時のパケット構成を図６に示す。図６に示すように、パケット６００は、ＭＡＣヘッダ６０１と、ＴＣＰ／ＩＰヘッダ６０２と、ポート番号ＰＮ ６０３と、データ６０４と、から構成される。ＭＡＣヘッダ６０１と、ＴＣＰ／ＩＰヘッダ６０２と、データ６０４は、通常のＩＰ通信で適用される構成である。ポート番号ＰＮ のＮは、ポート番号リストに従って設定される任意のシーケンス番号であり、当該シーケンス番号に対応するポート番号が設定される。
【００７０】
そして、端末Ａと端末Ｂ間のデータ通信が終了すると、端末Ａ又は端末Ｂから切断要求を相手端末に対して送信し（ステップＳ２１３）、今回の通信を終了する（ステップＳ２１４）。
【００７１】
また、図３において、端末Ｂ内の暗号制御部１０６は、端末Ａとの間の回線接続が失敗したと判断した場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、又は、端末Ａからの公開鍵の取得が失敗したと判断した場合（ステップＳ２０６：ＮＯ）は、通信失敗処理に移行する（ステップＳ２１５）。
【００７２】
以上のように、本実施の形態１のＩＰ通信装置では、相手ＩＰ通信装置との間でデータ通信を行う前に、ポート番号リストを生成し、そのポート番号リストを暗号化して相手ＩＰ通信装置に送信し、データ通信中の送信ポートと受信ポートを、ポート番号リストに設定されたシーケンス番号順のポート番号とポート開放時間で同期して切り替えるように制御した。
【００７３】
したがって、ポート攻撃を行おうとする第三者は、攻撃しようとするＩＰ通信装置が使用する着信ポートと切替タイミングを知ることができず、攻撃を確実に回避・軽減することが可能となる。
【００７４】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、ＳＩＰを用いるＩＰ電話装置の例について説明する。図７は、本実施の形態２のＩＰ電話装置７００の構成を示すブロック図である。なお、図７において、図１に示したＩＰ通信装置１００と同一の構成部分には同一符号を付して構成説明は省略し、異なる構成部分のみ説明する。
【００７５】
図７において、ＩＰ電話装置７００は、ネットワークＩ／Ｆ部１０１と、公開鍵格納部１０２と、秘密鍵格納部１０３と、暗号化部１０４と、共通鍵生成部１０５と、暗号制御部１０６と、ポート番号リスト生成部１０７と、ポート番号リスト格納部１０８と、受信用ポート番号制御部１０９と、送信用ポート番号制御部１１０と、ＩＰ電話制御部７０１と、から構成される。
【００７６】
ＩＰ電話制御部７０１は、ＩＰ電話装置として必要なＩＰ電話制御を実行し、ＳＩＰプロトコルに基づく呼接続／開放処理やデータの送受信処理等を実行する。
【００７７】
次に、図７に示したＩＰ電話装置７００を端末Ａ及び端末Ｂとした場合に、当該端末Ａ，Ｂ間で実行される端末登録から通話までの動作について、図８及び図９を参照して説明する。図８は端末Ａ，Ｂ間の端末登録からポート番号リスト送信までの動作を示すシーケンス図、図９は端末Ａ，Ｂ間の音声パケット通信動作を示すシーケンス図である。
【００７８】
図８において、端末Ａ内及び端末Ｂ内の各ＩＰ電話制御部７０１は、端末の電源ＯＮ等を契機として端末登録要求である「ＲＥＧＩＳＴＥＲ」メッセージを、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介してＳＩＰサーバに送信する（ステップＳ８０１、Ｓ８０２）。ＳＩＰサーバは、端末Ａ及び端末Ｂから「ＲＥＧＩＳＴＥＲ」メッセージを受信すると、端末Ａ及び端末Ｂのアドレス等を登録し、応答メッセージである「２００  ＯＫ」メッセージを端末Ａと端末Ｂに対してそれぞれ送信する（ステップＳ８０３、Ｓ８０４）。
【００７９】
次いで、端末Ａ内のＩＰ電話制御部７０１は、端末Ｂへの発呼要求に応じて「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介してＳＩＰサーバに送信する（ステップＳ８０５）。
【００８０】
ＳＩＰサーバは、端末Ａから「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを受信すると、その「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージに設定された発呼先の端末Ｂを認識して、端末Ｂに対して「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージを送信し（ステップＳ８０６）、端末Ａに対して「１００Ｔｒｙｉｎｇ」メッセージを送信する（ステップＳ８０７）。
【００８１】
端末Ｂ内のＩＰ電話制御部７０１は、ＩＰネットワーク及びネットワークＩ／Ｆ部１０１を介して「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージの着信を検出すると、着呼音等を鳴動させて着信をユーザに知らせるとともに、「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」メッセージを、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介してＳＩＰサーバに送信する（ステップＳ８０８）。
【００８２】
ＳＩＰサーバは、端末Ｂから受信した「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」メッセージを端末Ａに送信する（ステップＳ８０９）。端末Ａ内のＩＰ電話制御部７０１は、ＩＰネットワーク及びネットワークＩ／Ｆ部１０１を介して「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」メッセージを受信すると、リングバックトーン（ＲＢＴ）により相手端末Ｂを呼び出し中であることをユーザに知らせる。
【００８３】
次いで、端末Ａ内のＩＰ電話制御部７０１は、「ＡＣＫ」メッセージを、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介してＳＩＰサーバに送信する（ステップＳ８１０）。ＳＩＰサーバは、端末Ａから受信した「ＡＣＫ」メッセージを端末Ｂに送信する（ステップＳ８１１）。
【００８４】
以上のステップＳ８０５〜ステップＳ８１１の処理により、端末Ａと端末Ｂ間の呼接続が完了し、以後、端末Ａと端末Ｂ間でポート番号リスト送受信を開始して、ステップＳ８１２〜ステップＳ８１６の動作を行う。このステップＳ８１２〜ステップＳ８１６の各動作は、上記実施の形態１において、図２のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５で説明した動作と同様であるため、その動作説明は省略する。
【００８５】
以上のステップＳ８１２〜ステップＳ８１６における端末Ａと端末Ｂ間でのポート番号リスト送受信動作により、端末Ａと端末Ｂの双方には、図４に示したようなポート番号リスト４００が設定される。以後、端末Ａと端末Ｂでは、ポート番号リストに設定されたシーケンス番号順のポート番号とポート開放時間で同期して受信ポートと送信ポートの切替動作が繰り返し行われ、各シーケンス番号での音声データ通信（ＲＴＰ：Real-time Transport Protocol）が行われる。この音声データ通信の動作を図９に示す。
【００８６】
図９に示すように、端末Ａと端末Ｂ間では、シーケンス番号１でのデータ通信（ＲＴＰ）、シーケンス番号２でのデータ通信（ＲＴＰ）のように、音声データ通信が行われる。以後、音声データ通信が終了するまで、ポート番号リスト４００に設定された各シーケンス番号（３，・・・，Ｎ）に設定されたポート番号とポート開放時間に従ったポート切り替え動作が、端末Ａと端末Ｂとの間で同期をとりながら順次繰り返される。
【００８７】
また、各ポート番号の切り替え時には、例えば、１秒間の２つのポートが同時に開放するデータ取りこぼし防止期間が設定される。
【００８８】
そして、端末Ａと端末Ｂ間の音声データ通信が終了すると、端末Ａ内のＩＰ電話制御部７０１は、「ＢＹＥ」メッセージを、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介してＳＩＰサーバに送信する（ステップＳ８１７）。ＳＩＰサーバは、端末Ａから受信した「ＢＹＥ」メッセージを端末Ｂに送信する（ステップＳ８１８）。端末Ｂ内のＩＰ電話制御部７０１は、ＩＰネットワーク及びネットワークＩ／Ｆ部１０１を介して「ＢＹＥ」メッセージを受信すると、「２００  ＯＫ」メッセージを、ネットワークＩ／Ｆ部１０１及びＩＰネットワークを介してＳＩＰサーバに送信する（ステップＳ８１９）。ＳＩＰサーバは、端末Ｂから受信した「２００  ＯＫ」メッセージを端末Ｂに送信する（ステップＳ８２０）、今回の音声データ通信を終了する。
【００８９】
以上のように、本実施の形態２のＩＰ電話装置では、相手ＩＰ電話装置との間で音声データ通信を行う際に、ポート番号リストを生成し、そのポート番号リストを暗号化して相手ＩＰ電話装置に送信し、音声データ通信中の送信ポートと受信ポートを、ポート番号リストに設定されたシーケンス番号順のポート番号とポート開放時間で同期して切り替えるように制御した。
【００９０】
したがって、ポート攻撃を行おうとする第三者は、攻撃しようとするＩＰ電話装置が使用する着信ポートと切替タイミングを知ることができず、ポート攻撃を確実に回避・軽減することが可能となる。
【００９１】
なお、各上記実施の形態では、端末間のポート番号リストの送受信処理を独自のシーケンスで実行する場合を示したが、例えば、ＳＩＰメッセージに独自の拡張ヘッダを搭載してポート番号リストを送受信するようにしても良い。この例を図１０に示すシーケンス図及び図１１に示すＳＩＰメッセージの独自ヘッダ例を参照して説明する。
【００９２】
図１０において、端末Ａは、「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージに付加する独自ヘッダに「暗号化接続要求＋公開鍵」を設定してＳＩＰサーバに送信する。この「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージに付加する独自ヘッダの例を図１１（ａ）に示す。この独自ヘッダの場合、「Ｕｓｅ−ＲａｎｄｏｍＰｏｒｔ：ｔｒｕｅ」がポート番号リストを使用することを示し、「Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ：ｔｒｕｅ」が暗号化有効であることを示し、「Ｐｕｂｌｉｃ−Ｋｅｙ」が端末Ａの公開鍵である。
【００９３】
端末Ｂは、「ＩＮＶＩＴＥ」メッセージの独自ヘッダを認識して共通鍵を生成し、「１００Ｔｒｙｉｎｇ」メッセージの拡張ヘッダに共通鍵を設定してＳＩＰサーバに送信する。この後、端末Ｂは、上記実施の形態と同様に、ポート番号リストの生成、端末Ａの公開鍵を用いた共通鍵の暗号化、共通鍵を用いたポート番号リストの暗号化の各処理を行う。そして、端末Ｂは、暗号化したポート番号リストと共通鍵を「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」メッセージに付加する独自ヘッダに設定してＳＩＰサーバに送信する。
【００９４】
この「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」メッセージに付加する独自ヘッダの例を図１１（ｂ）に示す。この独自ヘッダの場合、「Ｅｎｃｒｙｐｔ−Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ−Ｋｅｙ」が公開鍵で暗号化された共通鍵であり、「Ｅｎｃｒｙｐｔ−ＲａｎｄｏｍＰｏｒｔ−Ｋｅｙ」が共通鍵で暗号化されたポート番号リストである。
【００９５】
端末Ａは、ＳＩＰサーバから受信した「１８０Ｒｉｎｇｉｎｇ」メッセージの独自ヘッダに設定された共通鍵を秘密鍵で復号化し、ポート番号リストを共通鍵で復号化する。
【００９６】
以上のように、ＳＩＰメッセージに独自ヘッダを付加してポート番号リストを端末間で送受信することが可能である。
【００９７】
この場合、ＳＩＰメッセージに独自ヘッダを付加してポート番号リストの送受信処理を行うことにより、端末間でＳＩＰの手順のみでポート番号リストの送受信を行うことが可能になる。
【００９８】
なお、上記各実施の形態では、ポート番号リストを暗号化して送受信する場合を示したが、データも暗号化して送受信するようにしても良い。また、端末に対する処理負荷を軽減するためにポート開放時間を固定するようにしても良い。また、上記各実施の形態では、ポート番号リストを共通鍵で暗号化する場合を示したが、公開鍵で暗号化するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明に係るＩＰ通信装置及びＩＰ電話装置によれば、通信中にポートをランダムに切り替えることにより、漏洩やポートアタックに対する攻撃を防止するＩＰ通信装置を提供できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＩＰ通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本実施の形態１に係る端末間のデータ通信動作を示すシーケンス図
【図３】本実施の形態１に係る端末間のデータ通信動作を示すフロー図
【図４】本実施の形態１に係るポート番号リストの構成例を示す図
【図５】本実施の形態１に係るポート番号リストを送信する際のパケット構成例を示す図
【図６】本実施の形態１に係るデータ通信時のパケット構成例を示す図
【図７】本発明の実施の形態２に係るＩＰ電話装置の構成を示すブロック図
【図８】本実施の形態２に係る端末間の端末登録からポート番号リスト送信までの動作を示すシーケンス図
【図９】本実施の形態２に係る端末間の音声パケット通信動作を示すシーケンス図
【図１０】本実施の形態２に係る端末間でＳＩＰメッセージでポート番号リストを送受信する動作を示すシーケンス図
【図１１】本実施の形態２に係るＳＩＰメッセージの独自ヘッダ例であり、（ａ）はＩＮＶＩＴＥメッセージの独自ヘッダ例を示す図、（ｂ）は１８０Ｒｉｎｇｉｎｇメッセージの独自ヘッダ例を示す図
【図１２】従来のＩＰ通信端末の構成を示すブロック図
【図１３】従来のＩＰ通信端末間の動作を示すシーケンス図
【図１４】従来のＩＰ通信端末間の動作を示すフロー図
【符号の説明】
【０１０１】
１００  ＩＰ通信装置
１０１  ネットワークＩ／Ｆ部
１０２  公開鍵格納部
１０３  秘密鍵格納部
１０４  暗号化部
１０５  共通鍵生成部
１０６  暗号制御部
１０７  ポート番号リスト生成部
１０８  ポート番号リスト格納部
１０９  受信用ポート番号制御部
１１０  送信用ポート番号制御部
１１１  データＩ／Ｆ部
４００  ポート番号リスト
７００  ＩＰ電話装置
７０１  ＩＰ電話制御部
【図１】
2007081971.tif 000003
【図２】
2007081971.tif 000004
【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】
2007081971.tif 000009
【図８】
2007081971.tif 000010
【図９】
2007081971.tif 000011
【図１０】
2007081971.tif 000012
【図１１】
2007081971.tif 000013
【図１２】
2007081971.tif 000014
【図１３】
2007081971.tif 000015
【図１４】
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