(57)【要約】【課題】他の装置間で直接通信することにより情報共有する場合においても、情報を確実に保全することを可能にする。【解決手段】ゲートウェイ装置１０は、通信クラス部２４及びＣＯＲＢＡ部２６により、複数の異なる通信網に対応するインタフェースにより接続された複数の通信網を介した通信を制御して他の装置との間でデータの送受信を行う。ゲートウェイ装置１０は、ＩＯ装置１２などからデータを入力してメモリ２２のデータオブジェクトに記憶する。データ・マネージャ部２０は、データに対する更新による更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶すると共に、インタフェースにより接続された通信網を介して他の装置に送信し、また通信網を介して他の装置から更新情報を受信してデータを更新する。通信クラス部２３は、他の装置との間で送受信されるデータについて、認証プロセス部２５により認証サーバ８から受信した情報共有グループ用の共通鍵を用いた暗号化／復号化処理を暗号化／復号化処理部２４により実行させる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置において、
複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース手段と、
前記インタフェース手段により接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する通信制御手段と、
データを入力する入力手段と、
前記入力手段により入力されたデータを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータに対する更新による更新情報を記憶する更新情報記憶手段と、
自装置を含むデータを共有するグループに含まれる装置に関するネットワーク情報を記憶するネットワーク情報記憶手段と、
前記ネットワーク情報記憶手段によりネットワーク情報が記憶されたグループに含まれる装置において使用される情報の暗号化／復号化に用いる鍵情報を記憶する鍵情報記憶手段と、
前記鍵情報記憶手段により記憶された鍵情報をもとに情報の暗号化／復号化を実行する暗号化／復号化手段と、
前記更新情報記憶手段により記憶された更新情報を前記暗号化／復号化手段により暗号化した上で、前記ネットワーク情報記憶手段に記憶されたネットワーク情報に応じて、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して自装置を含むグループに属する他の装置に送信する更新情報送信手段と、
前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して自装置を含むグループに属する他の装置から前記記憶手段により記憶されたデータを更新するための更新情報を受信する更新情報受信手段と、
前記更新情報受信手段により受信された更新情報を前記暗号化／復号化手段により復号化した上で、この更新情報をもとに前記記憶手段により記憶されたデータを更新する更新手段と
を具備したことを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
装置固有のデータを記憶する装置固有データ記憶手段と、
前記装置固有データ記憶手段により記憶された装置固有のデータをもとに外部の認証サーバに対して認証を行う認証手段と、
前記認証手段による認証により前記認証サーバから前記鍵情報を受信する鍵情報受信手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
使用者固有のデータを記憶する使用者固有データ記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されたデータの読み出しを外部の入出力装置から要求された場合に、使用者固有のデータの入力を要求する使用者固有データ要求手段と、
前記使用者固有データ要求手段による要求に対して入力されたデータが前記使用者固有データ記憶手段に記憶されている場合に、前記データ記憶手段に記憶されたデータを前記入出力装置に提供するデータ提供手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、装置の電源断と共にデータが失われる揮発性メモリとすることを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【請求項５】
前記更新情報送信手段は、定期的に前記更新情報記憶手段に記憶された更新情報についての一定時間内における更新状況を示すデータを送信し、
前記更新情報受信手段は、前記更新情報送信手段によって送信された更新状況を示すデータに対して、前記他の装置から送信された更新情報を受信し、
前記更新手段は、前記更新情報受信手段により受信された更新情報をもとに、前記記憶手段により記憶されたデータを更新することを特徴とする請求項１記載のゲートウェイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサーバ・クライアント型システムのおいては、使用者が保護したいと考える情報はサーバにあるため、サーバを物理的に保護すること、認証及びアクセス制御によりサーバへのアクセスを制限することによりその保全が行われてきた（例えば、特許文献１参照）
特許文献１に記載されたアクセスブローカリング装置では、監視員が遠隔プラント監視サーバにログインする時に、ユーザのＩＤとパスワードを入力させる。利用者が入力したＩＤとパスワードをもとにデータベースを参照し、利用者が入力したＩＤとパスワードの組合せがデータベースに定義されていれば利用可能とする。
【特許文献１】特開２００４−１６４２５８公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このようにサーバ・クライアント型システムであれば、サーバに記憶されたデータを保護するだけで良いが、装置間で直接通信を行い、情報共有するシステムには適用することができない。
【０００４】
本発明の課題は、他の装置間で直接通信することにより情報共有する場合においても、情報を確実に保全することが可能なゲートウェイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の異なる通信網を接続するゲートウェイ装置において、複数の異なる通信網と接続するためのインタフェース手段と、前記インタフェース手段により接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する通信制御手段と、データを入力する入力手段と、前記入力手段により入力されたデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されたデータに対する更新による更新情報を記憶する更新情報記憶手段と、自装置を含むデータを共有するグループに含まれる装置に関するネットワーク情報を記憶するネットワーク情報記憶手段と、前記ネットワーク情報記憶手段によりネットワーク情報が記憶されたグループに含まれる装置において使用される情報の暗号化／復号化に用いる鍵情報を記憶する鍵情報記憶手段と、前記鍵情報記憶手段により記憶された鍵情報をもとに情報の暗号化／復号化を実行する暗号化／復号化手段と、前記更新情報記憶手段により記憶された更新情報を前記暗号化／復号化手段により暗号化した上で、前記ネットワーク情報記憶手段に記憶されたネットワーク情報に応じて、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して自装置を含むグループに属する他の装置に送信する更新情報送信手段と、前記通信制御手段の制御により前記インタフェースにより接続された通信網を介して自装置を含むグループに属する他の装置から前記記憶手段により記憶されたデータを更新するための更新情報を受信する更新情報受信手段と、前記更新情報受信手段により受信された更新情報を前記暗号化／復号化手段により復号化した上で、この更新情報をもとに前記記憶手段により記憶されたデータを更新する更新手段とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、他の装置間で直接通信することにより情報共有する場合においても、情報を送受信する場合に、自装置が属するグループで使用される鍵情報を用いて情報の暗号化／復号化を行うことによって情報を確実に保全することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１は、本実施形態におけるネットワークシステムの概略を示す図である。
【０００９】
本実施形態におけるネットワークシステムは、無線及び有線、移動体及び固定の既存の各種通信回線或いは網（以下、通信網という）を、各通信網間の接点（以下、ノードという）に配置したゲートウェイ装置１０により連接し、複数の通信網に跨った仮想的な１つのネットワークを構成する。また、ネットワークシステム内の任意の位置（何れかの通信網内）に認証サーバ８が配置される（図１には示していない）。
【００１０】
例えば無線機を使用したデータ通信、銅線を介して接続された２点間をＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）或いはＳＤＳＬ（Symmetric Digital Subscriber Line）モデムを用いて接続した通信、携帯電話機或いは固定電機話を使用した２点間の回線交換或いはパケット通信、通信衛星を使用した２点間のパケット通信、無線及び有線ＬＡＮによる通信、インターネットやイントラネット、イーサネット（登録商標）などを介した通信を行う通信網を対象とすることができる。
【００１１】
図１に示すネットワークシステムでは、電話回線網１、無線ＬＡＮ通信網２、無線機通信網３、及び携帯電話通信網４の通信網を図示している。無線機通信網３は、無線通信に異なる周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を使用する複数の無線通信網が含まれており、無線通信網間にもゲートウェイ装置１０が配置されている。各ゲートウェイ装置１０には、予め装置に固有のＩＰ（internet protocol）アドレスが割り当てられている。
【００１２】
本実施形態におけるゲートウェイ装置１０は、通信網間に配置される他、各通信網の中に配置される。各ゲートウェイ装置１０は、異なる複数の通信網に接続された複数の他のゲートウェイ装置との間でデータを共有することができる。
【００１３】
本実施形態におけるネットワークシステムでは、あるノードのゲートウェイ装置１０から入力されたデータが他のノードのゲートウェイ装置に自動的に配布され、各ノードのゲートウェイ装置は配布された情報をメモリに保持する。また、通信網の制約などでゲートウェイ装置から配布されたデータが通信経路の途中で失われた場合には、ゲートウェイ装置間でデータの整合処理を自動的に行うことにより、使用者が何れのノードに配置されたゲートウェイ装置を使用していても、このゲートウェイ装置を介して同一のデータを参照することができる。さらに、複数のゲートウェイ装置１０をグループに分け、グループ毎に共有する情報の種類を変えることにより、複数の情報共有グループを共存させることができる。また、一つのノードのゲートウェイ装置内において複数の種類のデータを区分して保持することにより、１つのゲートウェイ装置１０が複数の情報共有グループに入れることが可能である。
【００１４】
図１に示す例では、ゲートウェイ装置１０−１，１０−２，１０−５，１０−６，１０−７は情報共有グループ１に含まれ、ゲートウェイ装置１０−２，１０−３，１０−４が情報共有グループ２に含まれており、ゲートウェイ装置１０−２が２つの情報共有グループに属している。
【００１５】
ゲートウェイ装置１０は、例えば野外においてもデータの共有を可能とするため、野外での使用を前提とした高い耐環境性能を有している。すなわち、使用者による携帯、車両等への搭載、野外施設内での使用など、野外での使用を想定して、防水・防滴、対砂塵、対振動、対衝撃などの対環境性が確保される。また、ＡＣ１００Ｖの電源など、ゲートウェイ装置１０を移動させる場合に電源供給が遮断される電源が使用されるものとする。
【００１６】
図２は、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の機能構成を示すブロック図である。図２では、ＯＳＩ基本参照モデル（OSI Basic Reference Model）の各層に対応付けて、ゲートウェイ装置１０に設けられる機能を示している。
【００１７】
ゲートウェイ装置１０には、データ・マネージャ部２０、揮発性メモリ２２、通信クラス部２３、暗号化／復号化処理部２４、認証プロセス部２５、ＣＯＲＢＡ（Common Object Request Broker Architecture）部２６（ネーミングサービス部２７）、ネットワーク情報記憶部２８、ＴＣＰ／ＩＰ部３０、及びＩ／Ｆカード用共通バス３２が設けられている。
【００１８】
データ・マネージャ部２０は、プレゼンテーション層に該当する機能であり、他の装置との間で送受信されるデータを処理する。データ・マネージャ部２０は、他の装置との間で共有されるデータを、データの種類を表すデータ（番号）を含む共通の形式、すなわちデータオブジェクトとして揮発性メモリ２２のみに記憶させる。揮発性メモリ２２にのみデータオブジェクトとしてデータを記憶させることで、装置の移動等に伴って電源が遮断された場合に、揮発性メモリ２２に記憶されデータが消去されるようになっているものとする。データ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａにおいて、揮発性メモリ２２に記憶されたデータが変更されることによる更新情報（差分情報）を記憶する。なお、ゲートウェイ装置１０に対する電源投入による起動時には、揮発性メモリ２２に記憶されたデータ（データオブジェクト）が消去されているので、データ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａの更新情報をデータが存在しないことを表すよう変更する。更新情報（差分情報）は、所定のデータ構造（例えば配列構造）によって更新情報記憶部２０ａに記憶される。
【００１９】
また、データ・マネージャ部２０は、ユーザパスワード記憶部２０ｂにおいて個々の使用者に対して割り当てられた使用者固有のデータ、例えば使用者認証用のパスワードを予め記憶しておく。この使用者固有のパスワードは、例えば特別な使用権限が与えられた管理者（特別なパスワード等により確認される）によるＩＯ装置１２（ＰＣ（Personal Computer）等の端末）の操作により登録される。ゲートウェイ装置１０に接続された外部のＩＯ装置１２（ＰＣ等）により、揮発性メモリ２２に記憶されたデータの読み出しが要求された場合に、使用者固有のデータ（パスワード）の入力を要求し（パスワード入力用の画面を表示させる）、この要求に対して入力されたデータがユーザパスワード記憶部２０ｂに記憶されている場合に、揮発性メモリ２２に記憶されたデータをＩＯ装置１２に提供する。
【００２０】
暗号化／復号化処理部２４は、自装置を含む情報共有グループの他の装置との間で送受信され情報に対して、情報共有グループに固有の鍵情報（共通鍵）を用いて暗号化／復号化処理を実行する。鍵情報（共通鍵）は、認証プロセス部２５により認証サーバ８からネットワークを通じて取得され、ネットワーク情報記憶部２８に記憶される。
【００２１】
認証プロセス部２５は、情報共有グループ毎の情報を管理する認証サーバ８から、情報共有グループ内の装置間で共有される情報を送受信する場合に、暗号化／復号化処理部２４によって実行される暗号化／復号化に用いる鍵情報（共通鍵）を取得する。認証プロセス部２５は、鍵情報（共通鍵）を取得する場合、ＩＯ装置１２から入力される予め認証サーバ８の管理者から提供される装置固有のデータ（例えば秘密鍵、パスワード）をもとに認証サーバ８に対して認証を行い、この認証により認証サーバ８から鍵情報を受信することができる。なお、認証プロセス部２５は、認証サーバ８から鍵情報だけでなく、自装置を含むデータを共有するグループに含まれる装置に関するネットワーク情報を受信して、ネットワーク情報記憶部２８に記憶させる。
【００２２】
通信クラス部２３とＣＯＲＢＡ部２６は、セッション層に相当する機能であり、下位層のインタフェースによって接続される複数の異なる通信網を介した通信を制御する。すなわち、上位からのＱｏＳ（quality of service）要求と下位で使用する通信網の特性の組み合わせにより最適な通信網、プロトコルを判断し、バケツリレー方式でデータを送受信することで経路制御を実現する。これにより、複数の異なる通信網間を仮想的に１つの通信網として接続する。通信クラス部２３は、情報の構造変換や通信時間の削減を目的としたデータ圧縮／伸張（復号）などを実行する。また、通信クラス部２３は、情報共有グループ内の他の装置にデータ送信する際には、データ圧縮後に暗号化／復号化処理部２４により暗号化を実行させ、情報共有グループ内の他の装置からデータ受信した際には、暗号化されたデータを暗号化／復号化処理部２４により復号化を実行させる。ＣＯＲＢＡ部２６は、ネットワーク上の他の装置で動作しているオブジェクト間で情報を送受信するための制御をする。ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７に対して、データの送信対象とする情報共通グループに応じた宛先ＩＰアドレスを問い合わせ、この宛先ＩＰアドレスに応じたイベントチャンネルを使用してデータを配布する。
【００２３】
ネーミングサービス部２７は、ＣＯＲＢＡ部２６の問い合わせに応じて、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報と予め与えられたルールに基づいて、情報の送信先とする最適な宛先ＩＰアドレスの組み合わせを選択する。
【００２４】
ネットワーク情報記憶部２８は、ネーミングサービス部２７により、データの送信対象とする情報共通グループに応じた宛先ＩＰアドレスを決定するために参照される各種ネットワークに関するデータが記憶される（詳細については後述する（図３参照））。
【００２５】
ＴＣＰ／ＩＰ部３０は、トランスポート層及びネットワーク層に相当する機能であり、各装置に割り当てられた固有のＩＰアドレスをもとに、ＩＰを使って構築されたネットワーク上で他の装置との通信を制御する。ＴＣＰ／ＩＰ部３０のトランスポート層（ＴＣＰ）のプロトコルとして、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）を使用する。
【００２６】
Ｉ／Ｆカード用共通バス３２、及び同バス３２に接続される無線機Ｉ／Ｆカード３３、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５、無線ＬＡＮカード３６はデータリンク層に相当する。無線機Ｉ／Ｆカード３３には無線機１４、携帯電話Ｉ／Ｆカード３４には携帯電話機１５、衛星通信Ｉ／Ｆカード３５には衛星通信機１６がそれぞれ接続されて、それぞれ異なる通信網と接続される。無線ＬＡＮカード３６は、無線ＬＡＮによる通信機能を搭載している。ここでは、通信速度、誤り率及び通信断時間などの物理層が持つ特性に応じて、通信網が提供するデータリンク層のプロトコルを使用する。なお、図２に示すゲートウェイ装置１０に接続される通信網は一例であって、接続対象とする通信網のそれぞれに応じたインタフェースが設けられる。
【００２７】
図３は、ゲートウェイ装置１０のネットワーク情報記憶部２８において記憶されるネットワーク情報の一例を示す図である。ネットワーク情報は、通信網を介して認証サーバ８から取得される。
【００２８】
ネットワーク情報では、情報共有グループ毎に、ゲートウェイ装置に割り当てられたＩＰアドレス（ユニキャストアドレス、作成済みのマルチキャストアドレス）、接続している通信網の種類、通信網に接続しているノード数、網構成などのデータが記憶されている。また、認証サーバ８から受信された情報共有グループ内でデータの暗号化／復号化に用いられる鍵情報（共通鍵）が情報共有グループ毎に管理される。
【００２９】
図４は、揮発性メモリ２２にデータを記憶させるデータオブジェクト（記憶領域）について説明するための図である。
【００３０】
ゲートウェイ装置１０は、例えば図４に示すような、他の装置と共通する形式であるデータオブジェクトによってデータを揮発性メモリ２２に記憶させる。図４に示す形式は、情報共通グループ毎にデータオブジェクトが設定されるものとしており、例えば情報共有グループＡに対してデータオブジェクトＡが設定される。
【００３１】
データオブジェクトには、情報共通グループで共有されるデータの他、情報共有グループ名、データ種類名、ＱｏＳ要求を示すデータが設定される。ＱｏＳ要求には、例えば時間、通信品質、情報の重要度などを示すデータを含む。
【００３２】
例えば、情報共有グループＡ，Ｂの両方に属するゲートウェイ装置１０−２は、それぞれのグループに対応するデータオブジェクトＡ，Ｂを設定し、それぞれのグループで共有されるデータを区分して記憶する。これにより、１つのゲートウェイ装置１０が複数の情報共有グループに属することができる。
【００３３】
揮発性メモリ２２に記憶されたデータオブジェクトのデータは、ゲートウェイ装置１０に接続されるＰＣ等の端末によって読み出し、表示させることにより参照することができる。
【００３４】
図５は、認証サーバ８において管理される認証情報を説明するための図である。
【００３５】
認証サーバ８では、情報共有グループ毎に、グループに属するゲートウェイ装置を使用するユーザのユーザ名、このユーザに対して割り当てた使用者固有のパスワード、ゲートウェイ装置に割り当てられたＩＰ（internet protocol）アドレス、同ゲートウェイ装置に対する装置認証のために設定された公開鍵及び秘密鍵、情報共通グループ内のゲートウェイ装置間でデータを送受信する際に使用される公開鍵のデータが記憶される。なお、図示していないが、ゲートウェイ装置１０に対して提供されるその他の情報（通信網種類、ノード数、網構成など）も含まれるものとする。
【００３６】
次に、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の動作について説明する。  
図６は、ゲートウェイ装置１０の認証に関係する各部におけるデータの流れを示し、図７は、ゲートウェイ装置１０により実行される認証処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００３７】
まず、認証サーバ８では、ゲートウェイ装置１０を使用するユーザからの指示により、認証サーバ８に対する管理者により情報共有グループを作成する（図８（１））。すなわち、情報共有グループに含まれる装置、通信網等に関するデータをネットワーク情報として記憶する。また、情報共有グループに含まれるゲートウェイ装置１０に対する認証を行うための認証情報として、ユーザ名、パスワード、ＩＰアドレスなどが登録されると同時に、情報共有グループに含まれるゲートウェイ装置のそれぞれに固有の秘密鍵（及び対応する公開鍵）、情報共有グループ内で使用される共通鍵をランダムに生成して記録しておく。
【００３８】
ここで作成されたパスワード、秘密鍵は、ゲートウェイ装置１０の使用者（あるいは管理者）に提供される（図６（２））。ゲートウェイ装置１０に固有の秘密鍵は、漏洩等の発生を防ぐために例えば可搬型の記録媒体に記録されて配布されるものとする。
【００３９】
ゲートウェイ装置１０は、通信網を介して認証サーバ８にアクセスする場合、予め通知されたパスワードと秘密鍵が用いられる。認証プロセス部２５は、ＩＯ装置１２からパスワードと記録媒体に記録された秘密鍵とを入力し（図６（３））、このパスワードと秘密鍵を用いて認証サーバ８に対して認証を要求する（ステップＳ１）。
【００４０】
認証サーバ８は、ゲートウェイ装置１０（認証プロセス部２５）から受信したパスワードと秘密鍵が認証情報として予め登録されていれば、正当なゲートウェイ装置１０であることを認証する。
【００４１】
認証された後、認証プロセス部２５は、認証サーバ８から送信されるネットワーク情報を受信してネットワーク情報記憶部２８に記憶する。
【００４２】
また、認証プロセス部２５は、認証サーバ８から秘密鍵／公開鍵を用いて共通鍵を取得する（ステップＳ３）。すなわち、認証サーバ８は、ゲートウェイ装置１０に配布した固有の秘密鍵に対応する公開鍵を用いて共通鍵を暗号化して、ゲートウェイ装置１０に対して送信する。認証プロセス部２５は、認証サーバ８から受信した暗号化された公開鍵を、暗号化／復号化処理部２４により秘密鍵を用いて復号化してネットワーク情報記憶部２８に記憶させる（ステップＳ４）（図６（４））。
【００４３】
ネットワーク情報記憶部２８に記録された共通鍵は、情報共有グループ内の他のゲートウェイ装置との間で共有されるデータを送受信する際に用いられる（詳細については後述する）（図６（５））。
【００４４】
なお、認証プロセス部２５は、認証サーバ８からネットワーク情報及び共通鍵を受信した後、一定時間（例えば６０分（任意に変更可能とする））が経過すると（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、認証サーバ８に対して再認証を実行する。すなわち、前述と同様の処理を実行することで（ステップＳ１〜Ｓ４）、情報共有グループについての更新情報、共通鍵を更新する。
【００４５】
これにより、情報共有グループに含まれる装置や通信網の変更、あるいは情報共有グループでの共通鍵の変更などがあった場合においても、定期的にパスワード及び秘密鍵を用いた再認証をした上で提供されるので、正当なゲートウェイ装置１０のみが情報共有グループ内で後述するデータ共有のための処理を実行できるようになる。
【００４６】
以下、認証処理により得られた共通鍵を用いて他の装置との間でデータの送受信が行われる送信処理、受信処理、及びデータ整合処理のそれぞれについて説明する。
【００４７】
（１）送信処理  
図８は、ゲートウェイ装置１０の送信処理時の各部におけるデータの流れを示し、図９は、ゲートウェイ装置１０により実行される送信処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００４８】
まず、ゲートウェイ装置１０に接続されたＩＯ装置１２から（例えばＰＣのキーボードが操作されることにより）データが入力されると、データ・マネージャ部２０は、揮発性メモリ２２の自装置が属する情報共有グループに該当するデータオブジェクト（データ保存領域）に、入力されたデータを記憶させる。
【００４９】
データ・マネージャ部２０は、データオブジェクトの状態を常に監視しており（ステップＡ２）、データが変更されることによる更新情報があればデータオブジェクトから取得する（ステップＡ３、Ｙｅｓ）。
【００５０】
データ・マネージャ部２０は、データオブジェクトから取得した更新情報を更新情報記憶部２０ａに記憶させると同時に（ステップＡ４）、データオブジェクト毎に定まっている情報共有グループ名、データ種類名、ＱｏＳ要求を揮発性メモリ２２から読み出し、更新情報に付加して通信クラス部２３に出力する（ステップＡ５）。ＱｏＳ要求には、例えば時間、通信品質、情報の重要度などを示すデータを含む。
【００５１】
通信クラス部２３は、配列等の構造を持つ更新情報を直列化して通信情報に変換した後、通信データ量を削減するためデータ圧縮を行う（ステップＡ６）。また、通信クラス部２３は、データ圧縮後にデータの暗号化を暗号化／復号化処理部２４に要求する。
【００５２】
暗号化／復号化処理部２４は、圧縮されたデータに対して、認証プロセス部２５により取得されて暗号化／復号化処理部２４に記憶された共通鍵により暗号化処理を実施する（ステップＡ７）。通信クラス部２３は、暗号化／復号化処理部２４により暗号化されたデータをＣＯＲＢＡ部２６に出力する。
【００５３】
ＣＯＲＢＡ部２６は、更新情報に付加された情報共有グループ名をもとに、データの送信先を示す宛先ＩＰアドレスを求めるため、ネーミングサービス部２７に問い合わせを行う。
【００５４】
ネーミングサービス部２７は、ネットワーク情報記憶部２８に記憶されたネットワーク情報（ノードのユニキャストアドレス、作成済みのマルチキャストアドレス、接続している通信網の種類、ノード数、網構成等）と、予め与えられたルールに基づいて、最適な宛先ＩＰアドレス（ユニキャスト、マルチキャスト、エックスキャスト）の組み合わせを選択する（ステップＡ８）。
【００５５】
例えば、無線機通信網３と比較して安定した高速データ通信が可能な電話回線網１や無線ＬＡＮ通信網２に含まれる複数のゲートウェイ装置１０に対してはマルチキャストにより送信し、不安定な無線機通信網３に含まれるゲートウェイ装置１０に対してはユニキャストにより個別に送信する。基本的には、データ送信数が少なくなるように宛先ＩＰアドレスの組み合わせを選択するルールが設定されているものとする。
【００５６】
無線機通信網３に含まれるゲートウェイ装置１０に対しては、送信したデータが通信経路中で消失するおそれがあるが、この場合にはデータ整合処理により回復されるので問題がない（詳細については後述する）。
【００５７】
ＣＯＲＢＡ部２６は、ネーミングサービス部２７によって選択された宛先ＩＰアドレスに基づき、この宛先ＩＰアドレスを含む通信用のヘッダをデータに付加し、対応するイベントチャネルを使用してデータを配布する（ステップＡ９）。
【００５８】
トランスポート層以下の各部、すなわちＴＣＰ／ＩＰ部３０及びＩ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６では、この宛先ＩＰアドレスに基づきＩＰパケットとして、このデータを送信先の各種通信網に送信する（ステップＡ１０）。
【００５９】
（２）受信処理  
図１０は、ゲートウェイ装置１０の受信処理時の各部におけるデータの流れを示し、図１１は、ゲートウェイ装置１０により実行される受信処理の動作を説明するためのフローチャートを示している。
【００６０】
ゲートウェイ装置１０は、各種通信網と接続されたインタフェース、すなわちトランスポート層以下の各部（ＴＣＰ／ＩＰ部３０、Ｉ／Ｆカード用共通バス３２に接続された各インタフェースカード３３，３４，３５（通信機１４〜１６），無線ＬＡＮカード３６）を通じて、ヘッダの宛先ＩＰアドレスが自装置を示すデータを受信する（ステップＢ１）。このデータは、イベントチャンネルからの受信データとしてＣＯＲＢＡ部２６が受信する。
【００６１】
ＣＯＲＢＡ部２６は、受信したデータから上位層の処理で不要な通信用のヘッダ部分を削除し、通信クラス部２３に出力する（ステップＢ３）。
【００６２】
通信クラス部２３は、ＣＯＲＢＡ部２６から取得した暗号化されたデータに対する復号化を暗号化／復号化処理部２４に要求する。
【００６３】
暗号化／復号化処理部２４は、暗号化されたデータに対して、認証プロセス部２５により取得されて暗号化／復号化処理部２４に記憶された共通鍵により復号化処理を実施する（ステップＢ４）。通信クラス部２３は、暗号化／復号化処理部２４により復号化データを圧縮状態から復元し、直列化されたデータを構造化された元の更新情報に戻し、データ・マネージャ部２０に出力する（ステップＢ５，Ｂ６）。
【００６４】
データ・マネージャ部２０は、更新情報に付加された情報共有グループ名とデータ種類名をもとにデータを記憶させるべきデータオブジェクト（記憶領域）を選択し、この選択したデータオブジェクトにデータを記憶させる（ステップＢ７）。これと同時にデータ・マネージャ部２０は、更新情報記憶部２０ａに更新情報を記録しておく（ステップＢ８）。
【００６５】
なお、ゲートウェイ装置１０の揮発性メモリ２２に記憶されたデータ（データオブジェクト）は、ゲートウェイ装置１０に接続された外部のＩＯ装置１２（ＰＣ等）により読み出されて出力される。
【００６６】
この際、データ・マネージャ部２０は、ＩＯ装置１２に対してパスワード入力用の画面を表示させて、使用者固有のパスワードの入力を要求する。データ・マネージャ部２０は、ＩＯ装置１２からパスワードが入力されると、このパスワードがユーザパスワード記憶部２０ｂに記憶されているかを確認する。この結果、入力されたパスワードがユーザパスワード記憶部２０ｂに記憶されており、データの閲覧を許すユーザであることが確認された場合に、データ・マネージャ部２０は、揮発性メモリ２２に記憶されたデータをＩＯ装置１２に提供する。
【００６７】
（３）データ整合処理  
図１２は、ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側、データ提供側）のデータ整合処理時の各部におけるデータの流れを示し、図１３は、ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側）により実行されるデータ整合処理、図１４は、ゲートウェイ装置１０（データ提供側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャートを示している。
【００６８】
ゲートウェイ装置１０を無線機通信網３に接続することにより、野外においても使用でき、自由に移動することも可能となる。一方、移動に伴う通信環境の変化など通信上の制約により無線機通信網３におけるデータの送受信に失敗し、情報共有グループ内に属する複数のゲートウェイ装置の間でデータの不整合が発生するおそれがある。
【００６９】
例えば無線機通信網３では、通信環境が悪い場所に移動することにより通信が遮断される場合があり、また遮断された際に再度接続されるまでに長時間要する場合がある。また、データの送信速度は、無線ＬＡＮ通信網２や携帯電話通信網４等に比較して遅いため、データの送受信に失敗した場合の再試行による再現が困難となっている。
【００７０】
また、ゲートウェイ装置１０の盗難などに対処するため、ゲートウェイ装置１０の移動に伴い電源が遮断された場合、揮発性メモリ２２に記憶されたデータが消去されるように構成されている。
【００７１】
こうしたゲートウェイ装置１０から送信されたデータが通信経路地上で消失することによる不整合が発生した場合、あるいはゲートウェイ装置１０に対する電源断によりデータが消去されたとしても、各ゲートウェイ装置１０において回復処理としてデータ整合処理を実行することにより、ノード間のデータを整合させることができる。
【００７２】
データ整合処理では、各ゲートウェイ装置１０がそれぞれの更新情報記憶部２０ａに記憶された更新情報の一覧（例えば、更新時刻一覧）を同一通信網内の近傍ノード（例えば、ホップ数が一定数以下）から構成される情報共有グループにアナウンスする（データ整合要求側）。更新情報の一覧を受信したゲートウェイ装置１０（データ提供側）は、この一覧をもとに不整合を発見した場合に、不整合データを同じ情報共有グループ内の他のゲートウェイ装置１０に送信し、それを各ゲートウェイ装置が受信して自装置内の揮発性メモリ２２に記憶されたデータを更新することで整合を図る。なお、更新情報がデータが存在しないことを表す場合、データ提供側のゲートウェイ装置１０は、全てのデータを不整合データとして送信する。
【００７３】
図１２において、左側がデータ整合要求側、右側がデータ提供側のゲートウェイ装置１０をそれぞれ表している。
【００７４】
データ整合要求側のデータ・マネージャ部２０−１は、一定時間が経過する毎（例えば１０分毎（任意に設定可能とする））に（ステップＤ１、Ｙｅｓ）、現在時刻から過去一定時間（例えば６０分（任意に変更可能とする））の更新情報の更新時刻一覧を更新情報記憶部２０ａに記録された更新情報をもとに作成する。
【００７５】
そして、データ・マネージャ部２０−１は、同一通信網内の近傍の情報共有グループ名を示すヘッダを更新時刻一覧のデータに付与して通信クラス部２３−１に出力する。通信クラス部２３−１から下位層の各部は、データに付与されたヘッダに応じて情報共有グループに属する他のゲートウェイ装置１０に対して更新時刻一覧のデータを配信する（ステップＤ２）。
【００７６】
一方、データ提供側のゲートウェイ装置１０により更新時刻一覧のデータが受信されると（ステップＥ１）、データ・マネージャ部２０−２は、その更新時刻一覧と自身の更新情報記憶部２０ａ−２に記憶された更新情報とを比較する（ステップＥ２）。
【００７７】
この比較の結果、データ・マネージャ部２０−２は、更新時刻一覧に該当しない更新情報を自身が記憶していた場合には（ステップＥ３、Ｙｅｓ）、同一の情報共有グループ名のヘッダを、更新情報記憶部２０ａに記憶されていた該当する更新情報に付与して通信クラス部２３−２に出力する。
【００７８】
通信クラス部２３−２から下位層の各部は、更新情報に付与されたヘッダに応じて情報共有グループに属する他のゲートウェイ装置１０に対して更新情報のデータを送信する（ステップＥ４）。
【００７９】
この際、通信クラス部２３−２は、送信対象とするデータに対する暗号化を暗号化／復号化処理部２４−２によって実行させる。暗号化／復号化処理部２４−２は、認証プロセス部２５（図示せず）からの要求に応じて、認証プロセス部２５により取得されて暗号化／復号化処理部２４に記憶された共通鍵を用いて暗号化処理を行う。
【００８０】
一方、データ整合要求側のゲートウェイ装置１０では他のゲートウェイ装置から更新情報のデータを受信すると（ステップＤ３、Ｙｅｓ）、通信クラス部２３−１は、暗号化されたデータに対する復号化を暗号化／復号化処理部２４により実行させる。暗号化／復号化処理部２４−１は、認証プロセス部２５（図示せず）からの要求に応じて、認証プロセス部２５により取得されて暗号化／復号化処理部２４−１に記憶された共通鍵を用いて暗号化処理を行う。
【００８１】
データ・マネージャ部２０−１は、その更新情報と更新情報記憶部２０ａ−１に記憶された更新情報とを比較し、受信した更新情報を記憶していなければ（ステップＤ４、Ｙｅｓ）、この更新情報と受信した更新情報とをマージして揮発性メモリ２２の該当するデータオブジェクトに記憶する（ステップＤ５）。
【００８２】
以上の処理を同一通信網に含まれる近傍の情報共有グループ内に属するゲートウェイ装置１０の間で相互に実行することにより、相互に不足する更新情報が他のゲートウェイ装置から補間されることにより、他のゲートウェイ装置１０との間で通信が可能となった時点でデータの整合性を確保することが可能となる。
【００８３】
また、ゲートウェイ装置との間のデータの送受信は、情報共有グループに対して生成された共通鍵を用いて行われるので、情報共有グループ外の他の装置に漏洩するおそれがない。
【００８４】
なお、図１２〜図１４を用いた説明では、説明をわかり易くするために、データ整合要求側とデータ提供側のゲートウェイ装置１０を個別に説明しているが、１つのゲートウェイ装置１０が前述したデータ整合要求側とデータ提供側の処理を実行する。
【００８５】
また、前述した説明では、同一通信網内の近傍に配置された情報共有グループ内のゲートウェイ装置１０の間でデータ整合を実行しているが、他の通信網内の他のゲートウェイ装置との間でデータ整合を実行するようにしても良い。
【００８６】
このようにして、本実施形態におけるゲートウェイ装置１０は、装置の認証及び再認証、使用者の認証及び再認証、通信データの秘匿、共有するデータを揮発性メモリ２２上のみに保持し電源断により消去される機能を設けることにより、他の装置間で直接通信することにより情報共有する場合においても、情報を確実に保全することが可能となる。
【００８７】
なお、前述した実施形態では、情報共有グループ内の装置間でデータを送受信する場合には共通鍵を用いて暗号化／復号化を実行するものとしたが、秘密鍵／公開鍵を用いて暗号化／復号化を実行することも可能である。
【００８８】
また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜の組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも１つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【００８９】
また、前述した各実施形態において記載した処理をコンピュータに実行させることのできるプログラムとして、例えば磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリなどの記録媒体に書き込んで各種装置に提供することができる。また、通信媒体により伝送して各種装置に提供することも可能である。ゲートウェイ装置に搭載されるコンピュータは、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、または通信媒体を介してプログラムを受信し、このプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行する。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本実施形態におけるネットワークシステムの概略を示す図。。
【図２】本実施形態におけるゲートウェイ装置１０の機能構成を示すブロック図。
【図３】ゲートウェイ装置１０のネットワーク情報記憶部２８において記憶されるネットワーク情報の一例を示す図。
【図４】メモリ２２にデータを記憶させるデータオブジェクト（記憶領域）について説明するための図。
【図５】認証サーバ８において管理される認証情報を説明するための図。
【図６】ゲートウェイ装置１０の認証に関係する各部におけるデータの流れを示す図。
【図７】ゲートウェイ装置１０により実行される認証処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図８】ゲートウェイ装置１０の送信処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図９】ゲートウェイ装置１０により実行される送信処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図１０】ゲートウェイ装置１０の受信処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１１】ゲートウェイ装置１０により実行される受信処理の動作を説明するためのフローチャート。
【図１２】ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側、データ提供側）のデータ整合処理時の各部におけるデータの流れを示す図。
【図１３】ゲートウェイ装置１０（データ整合要求側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャート。
【図１４】ゲートウェイ装置１０（データ提供側）により実行されるデータ整合処理を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【００９１】
１…電話回線網、２…無線ＬＡＮ通信網、３…無線機通信網、４…携帯電話通信網、８…認証サーバ、１０…ゲートウェイ装置、１２…ＩＯ装置、１４…無線機、１５…携帯電話機、１６…衛星通信機、２０…データ・マネージャ部、２０ａ…更新情報記憶部、２０ｂ…ユーザパスワード記憶部、２２…揮発性メモリ、２３…通信クラス部、２４…暗号化／復号化処理部、２５…認証プロセス部、２６…ＣＯＲＢＡ部、２７…ネーミングサービス部、２８…ネットワーク情報記憶部、３０…ＴＣＰ／ＩＰ部、３２…Ｉ／Ｆカード用共通バス、３３…無線機Ｉ／Ｆカード、３４…携帯電話Ｉ／Ｆカード、３５…衛星通信Ｉ／Ｆカード、３６…無線ＬＡＮカード、Ａ，Ｂ…データオブジェクト。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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