(57)【要約】【課題】複数の端末装置に対して広い伝送帯域を用いることなく安定してデータを配信する。【解決手段】本開示の第３の側面である配信システムは、配信装置が、一台以上の端末装置から成るグループに対応するグループ鍵を用いてデータを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部を備え、前記端末装置が、自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部とを備える。【選択図】図１
2013207496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配信装置から送信されたデータを受信する端末装置において、
自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、
自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、
受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部と
を備える端末装置。
【請求項２】
前記自己が属するグループに対応するグループ鍵を取得して前記保持部に保持させる取得部を
さらに備える請求項１に記載の端末装置。
【請求項３】
前記受信部は、受信した前記パケットの宛先が自己である場合のみACKを返信する
請求項２に記載の端末装置。
【請求項４】
前記取得部は、外部装置と通信することにより前記グループ鍵を取得する
請求項２に記載の端末装置。
【請求項５】
前記取得部は、前記外部装置としての前記配信装置と一対一で通信することにより前記グループ鍵を取得する
請求項４に記載の端末装置。
【請求項６】
前記取得部は、外部装置とNFCで通信することにより前記グループ鍵を取得する
請求項４に記載の端末装置。
【請求項７】
前記取得部は、外部から一方的に供給される前記グループ鍵を取得する
請求項４に記載の端末装置。
【請求項８】
配信装置から送信されたデータを受信する端末装置の受信方法において、
前記端末装置による、
自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、自己が属するグループに対応するグループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信ステップと、
受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号ステップと
を含む受信方法。
【請求項９】
配信装置から送信されたデータを受信するコンピュータを、
自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、
自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、
受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部と
して機能させるプログラム。
【請求項１０】
一台以上の端末装置から成るグループを配信対象としてデータを配信する配信装置において、
前記グループに対応するグループ鍵を用いて前記データを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部を
備える配信装置。
【請求項１１】
前記グループに属する前記端末装置と一対一で通信を行なうことにより前記グループ鍵を前記端末装置に配布する配布部を
さらに備える請求項１０に記載の配信装置。
【請求項１２】
前記送信部は、前記パケットの宛先を前記グループに属する他の端末装置に動的に変更する
請求項１１に記載の配信装置。
【請求項１３】
前記送信部は、前記パケットの宛先としている前記端末装置からのACKまたは接続解除要求に基づいて、前記宛先を前記グループに属する他の端末装置に動的に変更する
請求項１２に記載の配信装置。
【請求項１４】
前記送信部は、前記データの暗号化に用いる前記グループ鍵を動的に変更し、
前記配布部は、前記送信部による前記グループ鍵の変更に先行して、変更後の前記グループ鍵を前記端末装置に配布する
請求項１１に記載の配信装置。
【請求項１５】
一台以上の端末装置から成るグループを配信対象としてデータを配信する配信装置の配信方法において、
前記配信装置による、
前記グループに対応するグループ鍵を用いて前記データを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信ステップを
含む配信方法。
【請求項１６】
一台以上の端末装置から成るグループを配信対象としてデータを配信するコンピュータを、
前記グループに対応するグループ鍵を用いて前記データを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部
として機能させるプログラム。
【請求項１７】
配信装置と端末装置から成る配信システムにおいて、
前記配信装置は、
一台以上の前記端末装置から成るグループに対応するグループ鍵を用いてデータを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部を備え、
前記端末装置は、
自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、
自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、
受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部とを備える
配信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、端末装置、受信方法、配信装置、配信方法、プログラム、および配信システムに関し、特に、同一のデータを複数の端末装置に配信する場合に用いて好適な端末装置、受信方法、配信装置、配信方法、プログラム、および配信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信によりコンテンツなどのデータを複数の端末装置に配信するシステムを考える。このシステムにメーカ独自の無線通信方式を採用した場合、通信の秘匿性を高めたり、伝送容量を広帯域化できたりすることが期待できる。しかしながら、その半面、コスト高になってしまうので、コスト高を抑えるために、広く普及しているIEEE802.11などの無線通信技術を採用することが多い。
【０００３】
IEEE802.11では、送信側から１台の受信側に対してデータを送信するユニキャスト通信と、送信側から同時に複数台の受信側に対してデータを送信するマルチキャスト通信が定義されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ユニキャスト通信では、受信側がパケットを正しく受信できた場合にはACKを送信側に通知するので、送信側は、ACKが通知されない時にはそのパケットを再送信することができる。これにより、ユニキャスト通信では、データの欠落を抑止することができる。しかしながら、受信側の数が多くなればなるほど、使用する伝送帯域が増えるので、実質的に受信側の数には限界がある。
【０００５】
一方、マルチキャスト通信では、単一の伝送路を用いて同時に同じデータを複数の受信側に対して配信することができ、受信側の数に制限はない。しかしながら、受信側がパケット（データ）を正しく受信できなかったとしても、それを送信側が知ることはできないので、ユニキャスト通信のように通信ミスのあったパケットが再送されることはない。したがって、通信ミスを抑止しようとした場合、送信側では、変調レートを低めに設定することになるので、データの伝送レートを上げることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２９０４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、ユニキャスト通信とマルチキャスト通信にはそれぞれ一長一短があり、いずれにしても、広い伝送帯域を用いることなく安定してデータを数多くの受信側に配信するような用途に適しているとは言い難い。
【０００８】
本開示はこのような状況に鑑みてなされたものであり、複数の端末装置に対して広い伝送帯域を用いることなく安定してデータを配信できるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の第１の側面である端末装置は、配信装置から送信されたデータを受信する端末装置において、自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部とを備える。
【００１０】
本開示の第１の側面である端末装置は、前記自己が属するグループに対応するグループ鍵を取得して前記保持部に保持させる取得部をさらに備えることができる。
【００１１】
前記受信部は、受信した前記パケットの宛先が自己である場合のみACKを返信することができる。
【００１２】
前記取得部は、外部装置と通信することにより前記グループ鍵を取得することができる。
【００１３】
前記取得部は、前記外部装置としての前記配信装置と一対一で通信することにより前記グループ鍵を取得することができる。
【００１４】
前記取得部は、外部装置とNFCで通信することにより前記グループ鍵を取得することができる。
【００１５】
前記取得部は、外部から一方的に供給される前記グループ鍵を取得することができる。
【００１６】
本開示の第１の側面である受信方法は、配信装置から送信されたデータを受信する端末装置の受信方法において、前記端末装置による、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、自己が属するグループに対応するグループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信ステップと、受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号ステップとを含む。
【００１７】
本開示の第１の側面であるプログラムは、配信装置から送信されたデータを受信するコンピュータを、自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部として機能させる。
【００１８】
本開示の第１の側面においては、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、自己が属するグループに対応するグループ鍵で暗号化されているパケットが、パケットの宛先に拘わらず受信され、受信された暗号化されている前記パケットが取得済みの前記グループ鍵を用いて復号される。
【００１９】
本開示の第２の側面である配信装置は、一台以上の端末装置から成るグループを配信対象としてデータを配信する配信装置において、前記グループに対応するグループ鍵を用いて前記データを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部を備える。
【００２０】
本開示の第２の側面である配信装置は、前記グループに属する前記端末装置と一対一で通信を行なうことにより前記グループ鍵を前記端末装置に配布する配布部をさらに備えることができる。
【００２１】
前記送信部は、前記パケットの宛先を前記グループに属する他の端末装置に動的に変更することができる。
【００２２】
前記送信部は、前記パケットの宛先としている前記端末装置からのACKまたは接続解除要求に基づいて、前記宛先を前記グループに属する他の端末装置に動的に変更することができる。
【００２３】
前記送信部は、前記データの暗号化に用いる前記グループ鍵を動的に変更し、前記配布部は、前記送信部による前記グループ鍵の変更に先行して、変更後の前記グループ鍵を前記端末装置に配布することができる。
【００２４】
本開示の第２の側面である配信方法は、一台以上の端末装置から成るグループを配信対象としてデータを配信する配信装置の配信方法において、前記配信装置による、前記グループに対応するグループ鍵を用いて前記データを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信ステップを含む。
【００２５】
本開示の第２の側面であるプログラムは、一台以上の端末装置から成るグループを配信対象としてデータを配信するコンピュータを、前記グループに対応するグループ鍵を用いて前記データを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部として機能させる。
【００２６】
本開示の第２の側面においては、グループに対応するグループ鍵を用いてデータが暗号化され、暗号化された前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットが、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信される。
【００２７】
本開示の第３の側面である配信システムは、配信装置と端末装置から成る配信システムにおいて、前記配信装置が、一台以上の前記端末装置から成るグループに対応するグループ鍵を用いてデータを暗号化し、暗号化した前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットを、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信する送信部を備える。一方、前記端末装置が、自己が属するグループに対応するグループ鍵を保持する保持部と、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、前記グループ鍵で暗号化されているパケットを前記パケットの宛先に拘わらず受信する受信部と、受信された暗号化されている前記パケットを取得済みの前記グループ鍵を用いて復号する復号部とを備える。
【００２８】
本開示の第３の側面においては、配信装置により、グループに対応するグループ鍵を用いてデータが暗号化され、暗号化された前記データを含み、前記グループを表すグループＩＤが記述されたパケットが、前記グループに属する前記端末装置のうちの少なくとも一台を宛先として送信される。一方、端末装置により、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述された、自己が属するグループに対応するグループ鍵で暗号化されているパケットが、パケットの宛先に拘わらず受信され、受信された暗号化されている前記パケットが取得済みの前記グループ鍵を用いて復号される。
【発明の効果】
【００２９】
本開示の第１の側面によれば、宛先に拘わらず、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述されているパケットを受信することができる。
【００３０】
本開示の第２の側面によれば、一台以上の端末装置に対してデータを配信することができる。
【００３１】
本開示の第３の側面によれば、複数の端末装置に対して広い伝送帯域を用いることなく安定してデータを配信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本開示を適用したデータ配信システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】アクセスポイント装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】端末装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】鍵保持領域の構成例を示す図である。
【図５】グループ鍵ＫGPの生成、供給を説明するタイミングチャートである。
【図６】鍵保持領域に各種の鍵が記録される状態を示す図である。
【図７】グループ鍵ＫGPの変更を説明するタイミングチャートである。
【図８】ＡＰ装置がパケットの宛先とする端末装置を変更するときのタイミングチャートである。
【図９】端末装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図１０】パケットの宛先とされている端末装置がＡＰ装置との接続を解除するときのタイミングチャートである。
【図１１】端末装置の接続解除処理を説明するフローチャートである。
【図１２】802.11MACヘッダのデータ構造を示す図である。
【図１３】RTPヘッダのデータ構造を示す図である。
【図１４】802.11iCCMPヘッダのデータ構造を示す図である。
【図１５】コンピュータの構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本開示を実施するための最良の形態（以下、実施の形態と称する）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
［データ配信システムの構成例について］
図１は、本開示の実施の形態であるデータ配信システムの構成例を示している。このデータ配信システム１は、アクセスポイント装置１０および複数（同図の場合、４台）の端末装置２０から構成され、同一グループに属する複数の端末装置２０に対して同時に同一のデータを配信するものである。なお、端末装置２０は、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、携帯ゲーム機などに内蔵されることが想定される。
【００３５】
アクセスポイント装置（以下、ＡＰ装置とも称する）１０は、複数存在する端末装置２０のうちのいずれかに対し、ユニキャスト通信によってデータＡを送信する。このデータＡが格納されているパケットには、複数の端末装置２０が属するグループを識別するためのグループＩＤが記述されており、データＡは、当該グループに属する端末装置２０だけに供給されるグループ鍵ＫGPによって暗号化されている。
【００３６】
一方、端末装置２０は、自己が属するグループを表すグループＩＤが記述されたパケットを受信し、それが自己宛である場合にはユニキャスト通信モードとして動作し、自己宛ではない場合にはスニファモード(sniffer mode)で動作する。
【００３７】
図１においては、ＡＰ装置１０がユニキャスト通信により端末装置２０−１宛てのパケットを送信しているので、端末装置２０−１がユニキャスト通信モードで動作し、端末装置２０−２乃至２０−４がスニファモードで動作する。
【００３８】
ユニキャスト通信モードで動作する端末装置２０−１は、ＡＰ装置１０がユニキャスト通信により送信した自己宛のパケットを受信し、暗号化されている該パケットをグループ鍵ＫGPを用いて復号して利用する。また、ユニキャスト通信モードで動作する端末装置２０−１は、パケットを正常に受信できた場合にその旨を示すACKをＡＰ装置１０に送信する。このACKは、ＡＰ装置１０において、送信レートの決定やパケット再送の要否の判断に用いられる。
【００３９】
スニファモードで動作する端末装置２０−２乃至２０−４は、ＡＰ装置１０からユニキャスト通信により、自己が属するグループに属している、端末装置２０−１宛てのパケットを傍受する。スニファモードで動作する端末装置２０−２乃至２０−４は、傍受した暗号化されている該パケットをグループ鍵ＫGPを用いて復号して利用する。
【００４０】
図１の場合、１台の端末装置２０（同図の場合、端末装置２０−１）に対するユニキャスト通信の伝送帯域だけを利用して、４台の端末装置２０に対して同時に同一のデータを配信することができる。ここで、ＡＰ装置１０から最も通信環境が悪い場所にユニキャスト通信モードの端末装置２０（同図の場合、端末装置２０−１）を配置すれば、ユニキャスト通信モードの端末装置２０に合わせて伝送レートが設定されたり、パケットが再送されたりするので、結果的に全ての端末装置２０が同一のデータを受信することができる。
【００４１】
なお、図１においては、１台の端末装置２０だけをパケットの宛先としてユニキャスト通信を行っているが、例えば、端末装置２０−１および２０−２をそれぞれパケットの宛先としてユニキャスト通信を行うようにしてもよい。この場合、残りの端末装置２０−３および２０−４がスニファモードとして動作することになる。
【００４２】
［アクセスポイント装置１０の構成例について］
図２は、ＡＰ装置１０の構成例を示している。ＡＰ装置１０は、制御部１１、メモリ１２、データ処理部１４、伝送処理部１５、無線I/F部１６、アンテナ１７、およびNFC通信部１８を有する。
【００４３】
制御部１１は、ＡＰ装置１０の全体を制御する。特に、制御部１１は、ＡＰ装置１０の各部を制御して端末装置２０と一対一で通信を行ない各種の鍵（後述）を供給する。メモリ１２は、制御部１１により実行される制御用プログラムを保持する。また、メモリ１２には鍵保持領域１３が設けられている。鍵保持領域１３には、後述するペアマスタ鍵ＫPM、ペア鍵ＫP、グループ鍵ＫGPなどが格納される。
【００４４】
データ処理部１４は、送信時において、端末装置２０に送信するためのデータをパケット化して伝送処理部１５に出力する。また、データ処理部１４は、受信時において、パケットに格納されているデータに応じた処理を行う。伝送処理部１５は、送信時において、データ処理部１４からのパケットにヘッダ、誤り訂正符号などを付加して無線I/F部１６に出力する。また、伝送処理部１５は、受信時において、無線I/F部１６から入力されるパケットのヘッダを解析し、解析結果に応じて該パケットをデータ処理部１４に出力する。
【００４５】
無線I/F部１６は、送信時において、アンテナ１７から出力する搬送波を、伝送処理部１５から入力されたパケットに基づいて変調することにより、該パケットをユニキャストモードの端末装置２０宛てに送信する。また、無線I/F部１６は、受信時において、アンテナ１７から入力される搬送波を復調し、その結果得られるパケットを伝送処理部１５に出力する。
【００４６】
NFC通信部１８は、近距離無線通信（NFC:Near Field Communication）によりNFCカードまたはNFCチップを内蔵したNFC対応外部装置と通信を行なう。このNFC通信部１８により、NFCカードまたはNFC対応外部装置からグループ鍵ＫGPを取得するようにしてもよい。また、近距離無線通信(NFC)以外の任意の通信方式により、カードや外部装置などと通信を行なうようにしてもよい。あるいは、端末装置２０にカメラ部を設け、グループ鍵ＫGPを表すＱＲコード(登録商標)などを読み取ることにより、グループ鍵ＫGPを取得するようにしてもよい。さらに、端末装置２０のユーザがグループ鍵ＫGPに相当する文字列を手入力するようにしてもよい。
【００４７】
［端末装置２０の構成例について］
図３は、端末装置２０の構成例を示している。端末装置２０は、制御部２１、メモリ１２、データ処理部２４、伝送処理部２５、無線I/F部２６、アンテナ２７、およびNFC通信部２８を有する。
【００４８】
制御部２１は、端末装置２０の全体を制御する。特に、制御部２１は、端末装置２０の各部を制御してＡＰ装置１０と一対一で通信を行ない各種の鍵（後述）を取得する。メモリ２２は、制御部２１により実行される制御用プログラムを保持する。また、メモリ２２には鍵保持領域２３が設けられている。
【００４９】
図４は、鍵保持領域２３の構成例を示している。鍵保持領域２３には、ペアマスタ鍵レジスタ３１、ペア鍵レジスタ３２、および複数のグループ鍵レジスタ３３が設けられている。
【００５０】
ペアマスタ鍵レジスタ３１には、ＡＰ装置１０および同一のグループに属する端末装置２０が共通して所持するペアマスタ鍵ＫPMが格納されている。
【００５１】
ペア鍵レジスタ３２には、ペアマスタ鍵ＫPMを用いたＡＰ装置１０との相互認証後に生成されるペア鍵ＫPが格納される。
【００５２】
グループ鍵レジスタ３３には、グループ鍵ＫGPが格納される。なお、グループ鍵レジスタ３３−０には、鍵ＩＤ＝０のグループ鍵ＫGP0が格納される。グループ鍵レジスタ３３−１には、鍵ＩＤ＝１のグループ鍵ＫGP1が格納される。グループ鍵レジスタ３３−２およびグループ鍵レジスタ３３−３に付いても同様である。
【００５３】
図３に戻る。データ処理部２４は、送信時において、ＡＰ装置１０に送信するデータやACKなどをパケット化して伝送処理部２５に出力する。また、データ処理部２４は、受信時において、重複して受信したパケットを破棄したり、受信したパケットを送信時の順序に整列したりする処理を行って後段に出力する。さらに、データ処理部２４は、受信時において、受信した、暗号化されているパケットを復号する。
【００５４】
伝送処理部２５は、送信時において、データ処理部２４からのパケットにヘッダ、誤り訂正符号などを付加して無線I/F部２６に出力する。また、伝送処理部２５は、受信時において、無線I/F部２６から入力されるパケットのヘッダを解析し、解析結果に応じて該パケットをデータ処理部２４に出力する。なお、IEEE802.11nにて定義されているスループット高速化技術Aggregated MPDU（A-MPDU）の生成、分解、Block ACKのバッファ管理、ウインドウ管理なども伝送処理部２５が実行する。
【００５５】
無線I/F部２６は、送信時において、アンテナ２７から出力する搬送波を、伝送処理部２５から入力されたパケットに基づいて変調することにより該パケットをＡＰ装置１０宛てに送信する。また、無線I/F部２６は、受信時において、アンテナ２７から入力される搬送波を復調し、その結果得られるパケットを伝送処理部２５に出力する。
【００５６】
NFC通信部２８は、近距離無線通信(NFC)によりNFCカードまたはNFC対応外部装置と通信を行なう。このNFC通信部２８により、NFCカードまたはNFC対応外部装置からグループ鍵ＫGPを取得するようにしてもよい。また、近距離無線通信以外の任意の通信方式により、カードや外部装置などと通信を行なうようにしてもよい。
【００５７】
[グループ鍵ＫGPの供給方法について]
ＡＰ装置１０および複数の端末装置２０に対してグループ鍵ＫGPを供給する第１の方法としては、グループ鍵ＫGPが記録されているNFCカードまたはNFC対応外部装置をＡＰ装置１０と端末装置２０に接近させて通信を行い、NFCカードなどからグループ鍵ＫGPを供給することができる。
【００５８】
第２の方法としては、データ配信を行なう前にＡＰ装置１０と各端末装置２０とが個別に無線接続を行い、IEEE802.11で規定されているユニキャスト通信のペア鍵ＫPを用いて、ＡＰ装置１０から各端末装置２０に対してグループ鍵ＫGPを供給することができる。図５および図６を参照して具体的に説明する。
【００５９】
図５は、第２の方法を説明するタイミングチャートである。図６は、該第２の方法により各種の鍵が記録される、端末装置２０のメモリ２２に設けられている鍵保持領域２３を示している。なお、ＡＰ装置１０のメモリ１２に設けられている鍵保持領域１３についても同様なのでその図示は省略する。
【００６０】
該第２の方法の前提として、ＡＰ装置１０と各端末装置２０には、共通のペアマスタ鍵ＫPMが既に保持されているものとする。
【００６１】
初めにステップＳ１として、ＡＰ装置１０と各端末装置２０とが個別に接続を行い、IEEE802.11で規定されている4-way handshakeにより、それぞれがペアマスタ鍵ＫPMを用いてペア鍵ＫPを生成する。生成されたペア鍵ＫPは、図６Ａに示されるように鍵保持領域２３のペア鍵レジスタ３２に保持される。なお、このペア鍵ＫPは通常のユニキャスト通信の暗号化に用いられるものである。
【００６２】
次にステップＳ２として、ＡＰ装置１０は、予め有するグループマスタ鍵ＫGPMに基づいてグループ鍵ＫGPを生成し、グループ鍵ＫGPをペア鍵ＫPで暗号化した状態で、IEEE802.11で規定されている2-way handshakeによって端末装置２０に供給する。供給されたグループ鍵ＫGPは図６Ｂに示されるように鍵保持領域２３のグループ鍵レジスタ３３に保持される。
【００６３】
なお、このグループ鍵ＫGPは通常のマルチキャスト通信の暗号化に用いられるものである。したがって、本実施の形態においては、通常のマルチキャスト通信の暗号化に用いるグループ鍵ＫGPが、ユニキャスト通信の暗号化に用いられることになる。
【００６４】
[グループ鍵ＫGPの変更方法について]
次に、グループ鍵ＫGPの更新方法について説明する。グループ鍵ＫGPの更新は、同一データの配信を受けていたグループから、ある端末装置２０が外れるような場合、そのグループに対して配信されているデータを該端末装置２０が受信できなくなるように実行される。また、グループ鍵ＫGPの安全性確保のために、定期的に更新される場合もある。
【００６５】
図７は、グループ鍵ＫGPの更新方法を説明するタイミングチャートである。なお、前提として、ＡＰ装置１０と各端末装置２０は既に接続が完了しており、ＡＰ装置１０と各端末装置２０には、図６Ａに示されるように鍵保持領域２３に共通のペアマスタ鍵ＫPMとペア鍵ＫPが既に保持されているものとする。
【００６６】
ステップＳ１１として、ペア鍵ＫPで暗号化されているグループ鍵ＫGP1がＡＰ装置１０から各端末装置２０のそれぞれに個別に配布される。このグループ鍵ＫGP1は、図６Ｂに示されるように、鍵保持領域２３のグループ鍵レジスタ３３−１に保持される。そしてステップＳ１２として、ＡＰ装置１０から、グループ鍵ＫGP1によって暗号化されたデータ（のパケット）が、ユニキャスト通信モードの端末装置２０を宛先として送信される。
【００６７】
このグループ鍵ＫGP1で暗号化されているデータ（のパケット）は、ユニキャスト通信モードの端末装置２０により受信されるとともに、スニファモードの端末装置２０により傍受され、それぞれにおいて、パケットに記述されている鍵ＩＤに対応するグループ鍵レジスタ３３に記録されているグループ鍵（いまの場合、グループ鍵レジスタ３３−１に記録されているグループ鍵ＫGP1）により復号されて利用される。
【００６８】
次に、ステップＳ１３として、ペア鍵ＫPで暗号化されているグループ鍵ＫGP2がＡＰ装置１０から各端末装置２０のそれぞれに個別に配布される。このグループ鍵ＫGP2は、図６Ｃに示されるように、鍵保持領域２３のグループ鍵レジスタ３３−２に保持される。
【００６９】
なお、全ての端末装置２０に対して新たなグループ鍵ＫGP2が供給されるまでの間は、ステップＳ１４として、ＡＰ装置１０から、グループ鍵ＫGP1によって暗号化されたデータ（のパケット）が、ユニキャスト通信モードの端末装置２０を宛先として送信される。
【００７０】
そして、全ての端末装置２０に対して新たなグループ鍵ＫGP2が供給された後、ステップＳ１５として、ＡＰ装置１０から、グループ鍵ＫGP2によって暗号化されたデータ（のパケット）が、ユニキャスト通信モードの端末装置２０を宛先として送信される。
【００７１】
このグループ鍵ＫGP2で暗号化されているデータ（のパケット）は、ユニキャスト通信モードの端末装置２０により受信されるとともに、スニファモードの端末装置２０により傍受され、それぞれにおいて、パケットに記述されている鍵ＩＤに対応するグループ鍵レジスタ３３に記録されているグループ鍵（いまの場合、グループ鍵レジスタ３３−２に記録されているグループ鍵ＫGP2）により復号されて利用される。すなわち、端末装置２０は、鍵ＩＤによりグループ鍵ＫGPの変更を知ることができるので、ＡＰ装置１０から端末装置２０に対して、グループ鍵ＫGPの変更タイミングを事前に通知する必要はない。なお、グループ鍵ＫGPの更新は、一連のデータを配信している途中であっても行なうことができる。
【００７２】
また、それまでデータの暗号化に使用されていたグループ鍵ＫGP1はグループ鍵レジスタ３３−１から消去される。
【００７３】
[パケットの宛先とする端末装置２０の変更について]
例えば、パケットの宛先とされ、ユニキャスト通信モードで動作する端末装置２０−１が、該データ配信システム１の無線通信エリア外に出てしまったり、電源がオフとされてしまったりして、ＡＰ装置１０に対してACKが返信されなくなってしまうことがある。このような場合、ＡＰ装置１０は、データ伝送状況を知ることができないので、パケットの宛先をそれまでスニファモードで動作していた端末装置２０−２乃至４のいずれかに変更する。これにより、新たにパケットの宛先とされた端末装置２０−２乃至４のいずれかはユニキャスト通信モードで動作することになる。具体的には、自己宛のパケットを受信してACKをＡＰ装置１０に返信することになる。
【００７４】
図８は、パケットの宛先を端末装置２０−１から端末装置２０−２に変更した場合の動作を示すタイミングチャートである。なお、図８の場合、パケットの宛先を変更する前後において、グループ鍵ＫGPは変更されないものとする。
【００７５】
パケットの宛先が端末装置２０−１とされている間、端末装置２０−１は自己宛のパケットを受信し、ACKをＡＰ装置１０に返信する。この間、スニファモードの端末装置２０−２乃至４は、端末装置２０−１宛のパケットを傍受する。
【００７６】
何らかの事情により、ＡＰ装置１０がパケットの宛先を端末装置２０−１から端末装置２０−２に変更すると、端末装置２０−２が自己宛のパケットを受信してユニキャスト通信モードとなり、ACKをＡＰ装置１０に返信するようになる。一方、それまでユニキャスト通信モードであった端末装置２０−１は、スニファモードで動作することになる。
【００７７】
このように、ＡＰ装置１０は、パケットの宛先を変更するだけで、端末装置２０の動作モードを変更することができる。
【００７８】
[端末装置２０の受信処理について]
次に、端末装置２０の受信処理について詳述する。図９は、端末装置２０の受信処理を説明するフローチャートである。
【００７９】
ステップＳ２１において、端末装置２０は、ＡＰ装置１０と個別に接続し、ペア鍵ＫP、グループ鍵ＫGP、およびグループＩＤを取得する。ここで取得したグループＩＤが、該端末装置２０の属するグループを表すことになる。ただし、すでにペア鍵ＫP等を取得済みの場合、またはデータ配信の途中でグループ鍵ＫGPの変更を行なわない場合にはステップＳ２１の処理は省略してもよい。
【００８０】
なお、グループ鍵ＫGPがNFCカードなどによって端末装置２０に供給される場合、ここでは、ペア鍵ＫP、およびグループＩＤが取得される。
【００８１】
ステップＳ２２において、端末装置２０は、無線通信により送信されているパケットのうち、ステップＳ２１で取得したグループＩＤ（自己が属するグループを表すグループＩＤ）と同一のグループＩＤが記述されているパケットを受信する。ステップＳ２３において、端末装置２０は、受信したパケットが自己宛であるか否かを判定する。この判定結果が肯定である場合、端末装置２０はユニキャスト通信モードとして動作することになり、処理はステップＳ２４に進められる。
【００８２】
ステップＳ２４において、ユニキャスト通信モードの端末装置２０は、受信した自己宛のパケットを、既に所持するグループ鍵ＫGPを用いて復号し、その復号結果のデータを利用する。ステップＳ２５において、ユニキャスト通信モードの端末装置２０は、自己宛のパケットを正常に受信できたことを表すACKをＡＰ装置１０に返信する。この後、処理はステップＳ２１に戻されて、それ以降が繰り返される。
【００８３】
一方、ステップＳ２４における判定結果が否定であった場合、端末装置２０はスニファモードとして動作することになり、処理はステップＳ２６に進められる。ステップＳ２６において、スニファモードの端末装置２０は、受信（傍受）した自己と同じグループに属する他の端末装置２０宛のパケットに記述されているシーケンス番号に基づき、該パケットを重複して受信しているならばこれを破棄し、受信順序がシーケンス番号と異なる場合にはパケットを整列したりする。
【００８４】
ステップＳ２７において、スニファモードの端末装置２０は、傍受したパケットを、既に所持するグループ鍵ＫGPを用いて復号し、その復号結果のデータを利用する。この後、処理はステップＳ２１に戻されて、それ以降が繰り返される。
【００８５】
以上説明したように、端末装置２０は、受信したパケットの宛先に応じて、ユニキャスト通信モードまたはスニファモードとして動作することができる。
【００８６】
[パケットの宛先とされている端末装置２０による接続解除について]
次に、パケットの宛先とされユニキャスト通信モードとして動作している端末装置２０による接続解除について説明する。
【００８７】
図１０は、パケットの宛先とされている端末装置２０側からの要求に応じてＡＰ装置１０との接続を解除するときのタイミングチャートである。
【００８８】
例えば、パケットの宛先とされ、ユニキャスト通信モードとして動作する端末装置２０−１のユーザが、該データ配信システム１の無線通信エリア外に出るような場合、所定の操作により、ＡＰ装置１０に接続解除要求を通知することが望ましい。この接続解除要求に応じ、ＡＰ装置１０は、端末装置２０−１以外の端末装置２０−２乃至２０−４に対して、現在使用中のグループ鍵ＫGP1とは異なるグループ鍵ＫGP2の配布を開始する。なお、グループ鍵ＫGP2の配布が完了するまでは、パケットの宛先は端末装置２０−１とされ、その暗号化にはグループ鍵ＫGP1が用いられる。当然、端末装置２０−１は未だユニキャスト通信モードで動作するので、端末装置２０−１からＡＰ装置１０に対してはACKが返信される。したがって、該データ配信システム１における無線通信の品質が維持される。
【００８９】
端末装置２０−１以外の端末装置２０−２乃至２０−４に対してグループ鍵ＫGP2の配布が完了すると、ＡＰ装置１０は、端末装置２０−１に対して接続解除許可を通知する。
端末装置２０−１は、この接続解除許可に応じて、ＡＰ装置１０との接続を解除する。
【００９０】
直ちにＡＰ装置１０は、パケットの宛先を端末装置２０−１以外（図１０の場合、端末装置２０−２）に変更し、その暗号化にはグループ鍵ＫGP2を用いてデータ（パケット）の配信を継続する。この後は、端末装置２０−２がユニキャスト通信モードとして動作することになる。
【００９１】
なお、図１０の場合、パケットの宛先変更とともに、グループ鍵ＫGPも変更されたので、これ以降、仮に端末装置２０−１が該データ配信システム１の無線通信エリア外に残っていてスニファモードとして動作していたとしてもＡＰ装置１０から送信されるパケットを復号して利用することができない。
【００９２】
[端末装置２０の接続解除処理について]
次に、端末装置２０の接続解除処理について詳述する。図１１は、端末装置２０の接続解除処理を詳述するフローチャートである。以下、例えば、ユニキャスト通信モードとして動作している端末装置２０−１のユーザが、該データ配信システム１の無線通信エリア外に出るような場合、端末装置２０−１に対して接続解除要求を通知するように指示する所定の操作を行ったものと想定する。
【００９３】
ステップＳ３１において、端末装置２０−１は、ユーザからの所定の操作に応じて、ＡＰ装置１０に接続解除要求を通知する。
【００９４】
ステップＳ３２において、端末装置２０−１は、通知した接続解除要求に応じてＡＰ装置１０からの接続解除許可が通知されたか否かを判定する。この判定結果が否定である場合、処理はステップＳ３３に進められる。なお、上述したように、端末装置２０−１に対して接続解除許可を通知するまでの間、ＡＰ装置１０は、パケットの宛先を端末装置２０−１にしたままであり、端末装置２０−１もパケットの受信を継続している。
【００９５】
ステップＳ３３において、端末装置２０−１は、受信したバケットの宛先が自己であるか否かを判定する。この判定結果が肯定である場合、処理はステップＳ３４に進められ、端末装置２０−１は、自己宛のパケットを正常に受信できたことを表すACKをＡＰ装置１０に返信する。反対に、ステップＳ３３の判定結果が否定である場合にはステップＳ３４の処理がスキップされる。この後、処理はステップＳ３２に戻されてそれ以降が繰り返される。
【００９６】
ステップＳ３２の判定結果が肯定である場合、処理はステップＳ３５に進められる。ステップＳ３５において、端末装置２０−１は、鍵保持領域２３に保持しているペア鍵ＫP、グループ鍵ＫGPを消去する。ステップＳ３６において、端末装置２０−１は、ＡＰ装置１０との接続を解除する。
【００９７】
以上に説明した接続解除処理によれば、仮に端末装置２０−１が該データ配信システム１の無線通信エリア外に残っていてスニファモードとして動作していたとしてもＡＰ装置１０から送信されるパケットを復号して利用することができない状況とすることができる。
【００９８】
[パケットのシーケンス番号およびグループＩＤの記述位置について]
次に、パケットのシーケンス番号およびグループＩＤの記述位置について、図１２および図１３を参照して説明する。図１２は、802.11MACヘッダ（QoS Dataフレームの場合）のデータ構造を示している。図１３は、802.11Dataフレームペイロードに含まれるRTPヘッダのデータ構造を示している。
【００９９】
本実施の形態におけるパケットのシーケンス番号については、図１２に示された802.11MACヘッダのSeq. Ctrlフィールドに記述することができる。また、本実施の形態におけるグループＩＤは、図１２に示された802.11MACヘッダのQoS Ctrlに含まれるTraffic IDフィールドや、図１３に示されたRTPヘッダのSSRCフィールドに記述することができる。さらに、図示は省略するが、パケットのBSSIDや送信元アドレスに記述してもよい。
【０１００】
[暗号化に用いられているグループ鍵ＫGPを示す鍵ＩＤの記述位置について]
次に、暗号化に用いられているグループ鍵ＫGPを示す鍵ＩＤの記述位置について、図１４を参照して説明する。
【０１０１】
図１４は、802.11iCCMPヘッダのデータ構造を示している。本実施の形態における鍵ＩＤは、CCMPヘッダに記述することができる。なお、例えば鍵ＩＤ＝０をユニキャスト通信モードのみ受信可能、鍵ＩＤ＝０以外をスニファモードも傍受可能と決めて鍵ＩＤとグループ鍵ＫGPを運用するようにすれば、スニファモードの端末装置２０は、鍵ＩＤにより受信すべきパケットを識別できる。
【０１０２】
[データ配信システム１のユースケースについて]
次に、本実施の形態であるデータ配信システム１のユースケースについて説明する。
【０１０３】
例えば、データ配信システム１は、展示会やコンサート等のイベント会場において、入場者が所持する端末装置２０（例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、携帯ゲーム機などを想定）に動画配信を行なうサービスに適用することができる。具体的には、入場ゲートなどにおいてグループ鍵ＫGPを端末装置２０に配布するようにすれば、イベント会場の外に位置する者が所持する端末装置２０では動画配信を利用できず、イベント入場者が所持する端末装置２０だけが配信された動画を再生することができるようにすることが可能である。
【０１０４】
より具体的には、例えば、アイドルグループのイベントに際して、アイドルグループの各メンバの動画を異なるグループ鍵ＫGPで暗号化して用意しておき、入場者にお気に入りのメンバを選択させ、選択されたメンバに対応するグループ鍵ＫGPを配布するようにする。これにより、入場者は、お気に入りのメンバの動画を利用することが可能となる。
【０１０５】
なお、上述したようなユースケースに際してグループ鍵ＫGPの配布にNFCやＱＲコード(登録商標)を利用すれば、端末装置２０に対して一方的にグループ鍵ＫGPを供給できるので、入場者は、自身の情報をＡＰ装置１０側に送信することなく、動画を利用することができる。
【０１０６】
また例えば、データ配信システム１は、端末装置２０のユーザのスケジュール管理と資料データの配信に利用することができる。
【０１０７】
より具体的に説明する。各ユーザの端末装置２０にはスケジュール管理機能があり、そこにユーザが出席すべき会議の予定と参加者が登録されていると仮定する。各会議には異なるグループ鍵ＫGPを設定するようにし、各会議の参加者の端末装置２０にだけ対応するグループ鍵ＫGPを配布するようにする。そして各会議においては、使用する資料のデータをそのグループ鍵ＫGPで暗号化して配信するようにする。これにより、会議の参加者に対してのみ資料を配布できる。
【０１０８】
なお、データ配信システム１は上述したユースケース以外の様々なシーンに利用可能である。
【０１０９】
ところで、上述したＡＰ装置１０や端末装置２０の一連の処理は、ハードウェアにより実行することもできるし、ソフトウェアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行する場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここで、コンピュータには、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどが含まれる。
【０１１０】
図１５は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【０１１１】
コンピュータにおいて、CPU（Central Processing Unit）１０１，ROM（Read Only Memory）１０２，RAM（Random Access Memory）１０３は、バス１０４により相互に接続されている。
【０１１２】
バス１０４には、さらに、入出力インタフェース１０５が接続されている。入出力インタフェース１０５には、入力部１０６、出力部１０７、記憶部１０８、通信部１０９、およびドライブ１１０が接続されている。
【０１１３】
入力部１０６は、キーボード、マウス、マイクロフォンなどよりなる。出力部１０７は、ディスプレイ、スピーカなどよりなる。記憶部１０８は、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる。通信部１０９は、ネットワークインタフェースなどよりなる。ドライブ１１０は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリなどのリムーバブルメディア１１１を駆動する。
【０１１４】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU１０１が、例えば、記憶部１０８に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース１０５およびバス１０４を介して、RAM１０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
【０１１５】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【０１１６】
なお、本開示の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  データ配信システム，  １０  ＡＰ装置，  １１  制御部,  １２  メモリ,  １３  鍵保持領域，  １４  データ処理部，  １５  伝送処理部，  １６  無線I/F部，  １７  アンテナ，  １８  NFC通信部，  ２０  端末装置，  ２１  制御部,  ２２  メモリ,  ２３  鍵保持領域，  ２４  データ処理部，  ２５  伝送処理部，  ２６  無線I/F部，  ２７  アンテナ，  ２８  NFC通信部
【図１】
2013207496.tif 000003
【図２】
2013207496.tif 000004
【図３】
2013207496.tif 000005
【図４】
2013207496.tif 000006
【図５】
2013207496.tif 000007
【図６】
2013207496.tif 000008
【図７】
2013207496.tif 000009
【図８】
2013207496.tif 000010
【図９】
2013207496.tif 000011
【図１０】
2013207496.tif 000012
【図１１】
2013207496.tif 000013
【図１２】
2013207496.tif 000014
【図１３】
2013207496.tif 000015
【図１４】
2013207496.tif 000016
【図１５】
2013207496.tif 000017