(57)【要約】【課題】無線網に対するキーロールオーバ戦略を用いてのセキュリティキーの分配を提供する。【解決手段】無線網に対するキーロールオーバ戦略を用いるセキュリティキー分配方式が開示される。複数のキーが、通常はアクセスポイントによって生成され、標準モードと混合モードにて動作することができる。標準モードにおいては、網上の各デバイスはキーの自動更新をサポートする。混合モードにおいては、無線網上の一つ或いは複数のデバイスは固定キーを要求する。両方のモードにおいて、所定の数のキーが決められ、無線網にアクセスしているクライアントデバイスに送信される。この所定の数はクライアントデバイスが無線網との間の通信を失わず、ある数の認証期間をミスすることを許されるように決定される。好ましくは、アクセスポイントによって使用される送信キーとは異なる送信キーがキーの自動更新をサポートするクライアントデバイスによって使用される。【選択図】図２Ｃ
2009112029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線網におけるセキュリティを向上させるための方法であって、
少なくとも一つの新たなキーがいつ生成されるべきかを示す時間間隔の予定を決定するステップと、
少なくとも複数のキーをコントローラ内にロードするステップであって、前記無線網に接続されたデバイスが一つ又は複数の予定された時間間隔の間に再認証されなかったとしても、前記無線網上で安全に通信を続けることができるステップと、
前記複数のキーを前記コントローラから前記デバイスに通信するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記方法が、さらに前記複数のキーの内の一つを送信キーとして選択するステップを含み；
前記複数のキーをデバイスに通信するステップがさらに前記複数のキーの内のある特定のキーが前記デバイスに対する送信キーとされるべきことを前記デバイスに伝えるステップを含み、前記特定のキーが前記送信キーとは異なるように選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記コントローラが混合モードにて動作し；
複数のキーをロードする前記ステップが；
固定キーをロードするステップ；及び
少なくとも一つの追加のキーをロードするステップを含み、前記複数のキーが前記固定キーと前記少なくとも一つ追加のキーとからなり；
前記複数のキーの内の一つをローカル送信キーとして選択するステップが前記固定キーを前記ローカル送信キーとして選択するステップからなることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも一つの追加のキーが一つのキーとされ、前記予定された時間間隔の数が１とされることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記コントローラが標準モードにて動作し；
前記複数のキーをロードするステップが少なくとも三つのキーをロードすることからなり、この方法がさらに：
前記複数のキーの内の一つをローカル送信キーとして選択するステップ；及び
その他のキーをローカル受信キーとして選択するステップを含み；
前記複数のキーを送信するステップが前記少なくとも三つのキーを前記デバイスに通信することから成ることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも三つのキーが三つのキーとされ、前記予定された時間間隔の数が１とされることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記方法がさらに：
各予定された時間間隔の度に、少なくとも一つの新たなキーを決定するステップ；及び
前記複数のキーが所定の数のキーに達しているときは、前記少なくとも一つの新たなキーに前記複数のキーの一つを取り替え、達していないときは、前記少なくとも一つの新たなキーを前記複数のキーに追加するステップを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記方法がさらに、各予定された時間間隔に対して、前記複数のキーの内の一つをローカル送信キーとして選択するステップを含み、
現在の予定された時間間隔に対する前記ローカル送信キーが直前の予定された時間間隔に対する前記ローカル送信キーとは異なるように選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
無線網におけるセキュリティを向上させるための方法であって、
少なくとも一つの新たなキーがいつ生成されるべきかを示す時間間隔の予定をロードするステップと、
少なくとも複数のキーをコントローラ内にロードするステップであって、前記複数のキーは、前記無線網に接続されたデバイスが一つ又は複数の予定された時間間隔の間に再認証されなかったとしても、前記無線網上で安全に通信を続けることができるステップと、
前記複数のキーの内の一つをローカル送信キーとして選択するステップ、
その他のキーを受信キーとして選択するステップとからなり、前記方法はさらに、
各時間期間において：
（１）少なくとも一つの新たなキーを生成するステップ；及び
（２）前記少なくとも一つの新たなキーを用いて、前記少なくとも一つのキーの各々に、前記複数のキーの一つのキーを置換するステップを遂行するステップとを含み、前記少なくとも一つの新たなキーと置換されなかったキーによって新たな複数のキーが構成され、さらに各時間期間において：
（３）前記新たな複数のキーの一つのキーをローカル送信キーとして選択するステップを遂行するステップを含み、現在の予定された時間間隔に対する前記ローカル送信キーが直前の予定された時間間隔に対する前記ローカル送信キーとは異なるように選択されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
無線網へのアクセスを制御するための装置であって、
コンピュータにて読出し可能なコードを格納するメモリ；及び
前記メモリに接続されたプロセッサを備え、該プロセッサが前記コンピュータにて読出し可能なコードを実装するように構成され、前記コンピュータにて読出し可能なコードが：
少なくとも一つ新たなキーがいつ生成されるべきかを示す時間間隔の予定を決定し、
前記無線網に接続されたデバイスが一つ又は複数の予定された時間間隔の間に再認証されなかったとしても、前記無線網上で安全に通信を続けることができるように、少なくとも複数のキーをロードし、；前記コンピュータにて読出し可能なコードがさらに、
前記複数のキーを前記コントローラから前記デバイスに通信するように構成されることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には無線網、より詳細には無線網に対するキーロールオーバ戦略を用いてのセキュリティキーの分配に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線網は、価格は低下し、速度は増加したため、ますます普及している。事実、価格は、無線ローカルエリア網（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ，  ＷＬＡＮ）及び有線ＬＡＮの価格に匹敵するほどにまで十分に低下している。
【０００３】
ＷＬＡＮにおいては、コンピュータシステムは、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ，  ＡＰ）を通じて有線イーサネット（登録商標）ローカルエリア網（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）に無線的に接続することができる。ＡＰは、例えば、コンピュータシステムに追加されたカードとして、或いはスタンドアローンコンピュータシステムとして実現される。コンピュータシステムとＡＰとの間の「平文（ｃｌｅａｒ）」によるデータ伝送は、傍受されたり、窃盗されたりする恐れがある。「平文（ｃｌｅａｒ）」によるデータ伝送とは、無線データのパケットの暗号化が行われていないことを意味する。無線ネットワーキングをより安全なものにするために、殆どの無線網は、ＡＰとコンピュータシステムの間をパスされるデータパケットに対するある種の暗号化をサポートする。一例として、ＷＬＡＮに対するＩｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  （ＩＥＥＥ）  ８０２．１１標準は、データ伝送に対する暗号化機構を提供し、多くの網がこれを実装する。この８０２．１１標準による暗号化はＷＥＰ  （Ｗｉｒｅｄ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｐｒｉｖａｃｙ）として知られている。ＷＥＰは６４ビット或いは１２８ビット暗号化キーを用いるが、これは、暗号化キーが見破られない限り、この暗号化がかなり安全であることを意味する。
【０００４】
ＷＥＰと関連する一つの問題として、管理者は、全てのＡＰ上及びこれらＡＰに接続された全てのコンピュータシステム上のキーを手動にて変更することを要求される。これらキーを手動にて変更する作業は、非常にわずらわしい上に、問題もある。ＡＰ上ではＷＥＰキーが変更されているが、そのＡＰに接続されているコンピュータシステム上ではこのキーがまだ更新されてない時間において、ＷＥＰがターンオンされた場合、これら二つの間の通信はできなくなる。逆に、これらＷＥＰキーが十分に頻繁に変更されない場合は、侵入者によってインターネット上で自由に利用できるツールを用いてこれらＷＥＰキーが見破られ、データが窃盗される危険がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
新たな標準であるＩＥＥＥ  ８０２．１ｘは、ＡＰに、それに接続されているコンピュータシステムにセットのＷＥＰキーを送信するためのセキュリティ機構を提供することでこのＷＥＰキーを管理する問題を軽減する。ＷＥＰキーを自動的に更新することはできるが、ただし、これはまだ、ＡＰがそのＷＥＰキーを変更する時間とこれがそれに接続された最後のコンピュータシステムにそのコンピュータシステムにその新たに変更されたＷＥＰキーを知らせるために接続できるまでの時間との間にギャップが存在するためにシームレスではない。つまり、コンピュータシステムのＷＥＰキーが変更されるまで、コンピュータシステムとＡＰとの間でデータを伝送することはできない。例えば、５０のコンピュータシステムがＡＰに接続されており、各コンピュータシステムがそのＷＥＰキーを変更されることを必要される場合、ＡＰがそのキーを変更した時間から５０番目のコンピュータシステムのキーがそのＡＰによって変更される時間までの間にはある時間期間がかかる。これらキーの全てを変更するためにはかなりの時間がかかるために、５０番目のコンピュータシステムを使用している人は網の通信の欠如に気づくこととなる。
【０００６】
従って、無線網内においてキーが更新されている際も網通信を継続することができ、しかも高いセキュリティを維持することができる技法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般的には、本発明は無線網に対するキーロールオーバ戦略を用いてセキュリティキーを分配する技法を提供する。本発明によるセキュリティキーの分配方式は、無線網に接続された一つ或いは複数のコンピュータシステム或いは他のデバイスがタイミングの不整合を持つ場合でも、スムースで一定な通信を確保する。
【０００８】
本発明の一面によると、複数のキーが、通常はアクセスポイント（ＡＰ）或いは他のコントローラによって生成される。これとの関連で、無線網内の各コンピュータシステムは自身のアクセスキーを自動的に更新するための機構をサポートする。好ましくは、この機構はＩＥＥＥ  ８０２．１ｘに準拠する機構から成るが、だだし、他の適当な機構を用いることもできる。無線網に接続する各コンピュータシステムは最初に認証プロセスを受け、その後、定期的に再認証を要求される。ある与えられたコンピュータシステムの認証或いは再認証プロセスの際に、新たなキーがそのコンピュータシステムに送信される。加えて、通常は、この通信を介して、そのコンピュータシステムに対する送信及び受信キー予め選択される。好ましくは、コンピュータシステムによって使用される送信キーはＡＰによって使用される送信キーとは異なるものにされる。定期的に新たなキーが生成され、ＡＰによって維持されるアクセスキーに追加される。この新たなキーは通常は古いキーにとって替わり、新たな送信キーはその新たな送信キーがＡＰによって前の時間期間において使用されていた送信キーとは異なるように選択される。こうして、送信キーとこれらセットのキーは定期的にロールオーバする。
【０００９】
本発明のもう一面によると、無線網内にはそのアクセスキーを自動的に更新するための機構をサポートしない少なくとも一つのコンピュータシステムが存在する。換言すれば、このコンピュータシステムは、そのコンピュータシステムが安全な通信を行うためには手動にてセットされるべきアクセスキーを持つ。通常は、このコンピュータシステムは、ＩＥＥＥ  ８０２．１ｘ標準或いは他の適当な標準をサポートしない。この手動にて起動（セット）及び制御されるキーは、ここでは固定キーと呼ばれる。コンピュータシステムは、送信及び受信のためには、固定キーを使用する。網へのアクセスを制御するデバイス、例えば、ＡＰも、網内の固定キーを使用するコンピュータシステムとの間で情報をやりとりするためには、固定キーを使用する。ここで「混合モード（ｍｉｘｅｄ  ｍｏｄｅ）」と呼ばれるこの状況においては、複数のローリングキーも生成される。それらのアクセスキーを自動的にセットすることができるコンピュータシステムに対しては、キーロールオーバ戦略も使用される。この戦略によって、キーを更新するためのＩＥＥＥ  ８０２．１ｘ機構をサポートするコンピュータシステムには、認証或いは再認証の際に、ロールオーバアクセスキーが供給される。認証プロセスの際に、ある特定のアクセスキーが、あるコンピュータシステムに対して、送信キー或いは受信キーとしてマークされる。好ましくは、コンピュータシステムの送信キーとＡＰの送信キーとは異なるようにされる。
【００１０】
後により詳細に説明するように、本発明のキーロールオーバ戦略は複数の重要な利益を与えるように構成される。例えば、固定キーを必要とする一つ或いは複数の複数のコンピュータシステムを含む網を除いては、手動による介在は必要とされない。加えて、ＡＰがタイミングの不整合を持つ場合でも、比較的重大なタイミング不整合に対しても一定の通信がサポートされる。本発明は、一つ或いは複数のコンピュータシステムが固定キーを要求する混合無線網内でも動作することができる。ローリングキーを用いることで、キー窃盗デバイス（ｋｅｙ−ｓｔｅａｌｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ）によるキーの窃盗が非常に困難に或いは不可能になり、たとえキーが盗まれた場合でも、失われるデータの量を最小限に押さることができる。ＡＰが送信のためにあるキーを用い、各コンピュータシステムが送信のために別のキーを用いるようにした場合、キー窃盗デバイスによるキーの窃盗は一層困難になる。
【００１１】
本発明の並びに本発明の特徴及び長所のより完全な理解が以下の詳細な説明及び図面を参照することで得られるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、キー窃盗デバイス（ｋｅｙ−ｓｔｅａｌｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ）或いは他の傍聴デバイス（ｌｉｓｔｅｎｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅｓ）が無線網からデータを窃盗する機会を低減するためにキーロールオーバ技法（ｋｅｙ  ｒｏｌｌｏｖｅｒ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）を提供する。一例として、本発明は２つのモードをサポートする。ここで「標準モード（ｓｔａｎｄａｒｄ  ｍｏｄｅ）」と呼ばれる第一のモードにおいては、無線網上の各コンピュータシステムはコンピュータシステムに対するアクセスキーを自動的に更新する機構をサポートする。好ましくは、各コンピュータシステムは、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ  標準８０２．１ｘ  （Ｊｕｎｅ  ２００１）をサポートする。詳しくは、この標準を参照されたいが、これは、認証メカニズムとキー変更メカニズムを提供する。ここで「混合モード（ｍｉｘｅｄ  ｍｏｄｅ）］と呼ばれる第二のモードにおいては、無線網上のコンピュータシステムの少なくても一つは、手動にてセットすることを必要とされる固定キーを要求する。これらコンピュータシステムは、通常は、ＩＥＥＥ標準８０２．１１の下で動作する。詳しくはこの標準を参照されたいが、この標準８０２．１１の下では、各コンピュータシステムはＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｐｒｉｖａｃｙ）キーと呼ばれるアクセスキーを持つことができるが、だだし、このキーは手動にてセットされ、手動にて変更される。本発明に従って動作するシステムは、全てのコンピュータシステムが固定キーを必要とし、自動的なキーの更新はサポートしな無線網内で用いることもできるが、ただし、このような網においては通常は本発明のキーロールオーバ技法は有効ではない。
【００１３】
以降、「コンピュータシステム（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｓｙｓｔｅｍ）」なる用語は無線網に接続する一例としてのデバイスを指すのに用いられるが、本発明は無線網に接続するあらゆるデバイス、例えば、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、セルラホン、セットトップボックス、及び携帯コンピュータシステムを包含することに注意する。同様に、「アクセスポイント（ａｃｃｅｓｓ  ｐｏｉｎｔ）」なる用語は、ここでは一例として無線網へのアクセスを制御するコントローラを指すのに用いられるが、無線網へのアクセスを制御するあらゆるコントローラが本発明によって包含されるものである。
【００１４】
図１には無線ローカルエリアネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ、ＷＬＡＮ）１００が示されるが、ＷＬＡＮ１００は、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｏｉｎｔ、ＡＰ）１１０と二つのコンピュータシステム１４０、１７０を備える。ＡＰ１１０は、それぞれ、無線リンク１３８、１３９を通じてコンピュータシステム１４０、コンピュータシステム１７０と通信し、ＡＰ１１０は有線網１３６及びＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）１３７と相互作用する。ＡＰ１１０はプロセッサ１１５を含み、これはメモリ１２０、有線網インタフェース１３５及び無線網インタフェース１３０に接続される。メモリ１２０は認証プロセス１２１、キーロールオーバプロセス１２２、ロールオーバキー１２３、固定キー１２４、及び認証期間１２５を含む。コンピュータシステム１４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１４５を含み、これはメモリ１５０及び無線網インタフェース１６０と通信する。メモリ１５０は認証プロセス１５１、ロールオーバキー１５３、及び固定キー１５４を含む。最後に、コンピュータシステム１７０は、ＣＰＵ１７５を含み、これはメモリ１８０及び無線網インタフェース１９０と通信する。メモリ１８０は認証プロセス１８１及び固定キー１８４を含む。「プロセッサ」と「ＣＰＵ」なる用語は互いに互換的であり、図１においてはスペースを節約するために、ＣＰＵなる用語が用いられていることに注意する。
【００１５】
ＷＬＡＮ１００は混合モードにて動作する。換言すれば、コンピュータシステム１７０は固定キーを用いて動作するコンピュータシステムから成る。この固定キー１８４は手動にてセットする必要がある。ＷＬＡＮ１００においては、コンピュータシステム１４０も固定キー１５４を使用し、ＡＰ１１０も固定キー１２４を使用する。これら固定キーは全て、同一の値であることを要求され、固定キー１２４及び１８４は手動にてセットされる。コンピュータシステム１４０は、固定キー１５４をＡＰから自動的に受信する。
【００１６】
通常、ＡＰ１１０は、複数のキーをキーロールオーバプロセス１２２を用いて生成する。一例として、キーロールオーバプロセス１２２は認証プロセス１２１とは別個に示されるが、ただし、これら二つのプロセスは、必要であれば、結合することもできる。加えて、キーロールオーバプロセス１２２は、当分野において周知の技法を用いて、複数のより小さなプロセスを用いて実現することもできる。図１の要素は説明を容易にするために簡略化された形式にて示される。キーロールオーバプロセス１２２は一つ或いは複数のロールオーバキーの初期セットを生成するが、これは通常ＡＰ１１０の初期化の際に行われる。ＡＰ１１０はこれらロールオーバキー１２３をロールオーバキー１２３のメモリエリア内に格納する。コンピュータシステム、例えば、コンピュータシステム１４０がＡＰ１１０に接続したとき、ＡＰ１１０はそのコンピュータシステムの無線網へのアクセスを認証する。標準８０２．１１及び８０２．１ｘの両方ともある種の認証を提供する。標準８０２．１ｘは、例えば、認証の柔軟性を与えるＥＡＰ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を提供する。
【００１７】
コンピュータシステム１４０の認証の際に、ＡＰ１１０は現在のロールオーバキー１２３をコンピュータシステム１４０に送信する。現在のロールオーバキー１２３はキーメッセージを用いてコンピュータシステム１４０に送信される。図１には一例としてのキーメッセージ１９５が示される。キーメッセージ１９５はキーインデックス１９６、キーフラッグ１９７、及びキー１８９を含む。基本的に、ＩＥＥＥ８０２．１ｘプロトコルは、ＡＰ１１０からクライアントコンピュータシステム１４０へのキーメッセージ１９５の送信をサポートする。ＡＰ１１０は、このキーメッセージ１９５内に、０から１２７の範囲のキーインデックス１９６、キー１９８が送信キーであるか受信キーであるかをコンピュータシステム１４０に知らせるビットから成るキーフラッグ１９７、及びキー値１９８自体を指定する。キー値は通常は暗号化される。
【００１８】
コンピュータシステム１４０は、自身の認証プロセス１５１を備え、これは、始動時及び定期的に「再認証（ｒｅ−ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）」と呼ばれるプロセスの際に、コンピュータシステム１４０を認証する働きをする。ＡＰ１１０は、認証と再認証を制御する。一般に、再認証は、ＡＰ１１０によって認証期間１２５の終端において先導される。認証期間１２５は、通常、ＡＰ１１０が新たなキーを生成すべき時間、及びコンピュータシステム１４０が再認証されるべき時間の両方を決定する。この認証期間１２５については後に詳細に説明される。
【００１９】
認証或いは再認証は、指定された再認証以外の時間、例えば、コンピュータシステム１４０があるＡＰから別のＡＰにローミングしたときも行われることに注意する。ローミングの際は、一方のＡＰは、コンピュータシステム１４０の無線アクセス制御を他方のＡＰに渡す。認証及び再認証の際に、必要であれば、ＡＰ１１０は有線網インタフェース１３５を通じてアクセスされた遠隔サーバにアクセスし、コンピュータシステムの認証を助けることもできる。代替として、認証プロセス１２１がコンピュータシステム１４０を認証するために必要な情報を含むようにすることもできる。コンピュータシステム１４０はいったん自身の一つ或いは複数のキー１５３を受信すると、必要であれば、ロールオーバキー１５３及び固定キー１５４を用いて、ＡＰ１１０との間で情報を送信或いは受信することが可能になる。通常は、ＡＰ１１０は、これらキーをコンピュータシステム１４０に送信するプロセスの際に、ロールオーバキー１５３の中からコンピュータシステム１４０がデータを送信する際に使用べき一つを選択する。こうして選択されるロールオーバキー１５３は、好ましくは、ＡＰ１１０によってデータを送信するために使用されるロールオーバキー１２３とは異なるものとされる。この結果、ＡＰ１１０とコンピュータシステム１４０の間の一つの無線セッションの際に二つのキーが使用されることとなる。
【００２０】
ＡＰ１１０は、キーロールオーバプロセスを用いて、定期的に新たなキーを生成し、潜在的に古いキーをこの新たなキーととり替え、その送信キーを変更する。ＡＰ１１０は、定期的にコンピュータシステム１４０に対してＡＰ１１０による再認証を要求する。再認証に対する時間期間は、通常は、ＡＰ１１０上に管理者によってセットされるか、或いは遠隔サーバ上に存在するものが用いられる。ＡＰ１１０は、通常は、管理者によってＡＰ１１０上にセットされた再認証時間期間を使用する前に、遠隔サーバからの再認証時間期間を用いる。換言すれば、遠隔サーバ上に再認証時間期間がセットされている場合は、ＡＰ１１０は、この時間期間を、管理者によってＡＰ１１０上にセットされた時間期間の代わりに用いる。再認証の際に、コンピュータシステム１４０は新たなロールオーバキー１２３を受信し、これらキーをロールオーバキー１５３のメモリエリア内に格納し、加えて、これらロールオーバキー１５３の内のどれが受信キーとして使用され、どれが送信キーとして使用されるべきかの通知を受信する。これら送信キー及び受信キー自身も、後により詳細に説明されるように、定期的にロールオーバされる。
【００２１】
ＡＰ１１０がコンピュータシステム１７０との認証を遂行する際、コンピュータシステム１７０はロールオーバキー１２３を受信することなく、代わりに、送信及び受信のために固定キー１８４を用いる。ＷＬＡＮ１００が混合システムであり、あるコンピュータシステムは固定キーを必要とするが、あるコンピュータシステムは自動キー更新を許される場合は、キーロールオーバプロセス１２２は、図４及び５との関連で説明される方法を遂行する。他方、ＷＬＡＮ１００内の全てのコンピュータシステムが自動キー更新を許される場合は、キーロールオーバプロセス１２２は、図２及び３との関連で説明される方法を遂行する。これら方法は分離して説明されるが、これはもっぱら解説のためである。一般には、キーロールオーバプロセス１２２は、ＡＰ１１０によって制御される網のタイプに依存してどちらの方法を遂行することもできるが、ただし、通常は制御される特定の網に対して一つの方法のみが選択される。
【００２２】
当分野において周知のように、ここで説明される方法及び装置は、それ自体がその上に実装されたコンピュータシステムにて読出し可能なコード手段を含むコンピュータシステムにて読出し可能な媒体から成る製品として流通される。このコンピュータシステムにて読出し可能なコード手段は、ＡＰ１１０或いはコンピュータシステム１４０、１７０などのコンピュータシステムとの関連で動作可能で、ここに説明の方法を遂行する或いは装置を形成するための全て或いは幾つかのステップを遂行する。このコンピュータシステムにて読出し可能な媒体は、記録可能な媒体（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードドライブ、メモリカード、或いはＤＶＤ１３７のようなコンパクトディスク）とすることも、或いは伝送媒体（例えば、光ファイバ、ワールドワイドウェブ、ケーブル、或いは時分割多元アクセス、符号分割多元アクセスを用いる無線チャネル、或いは他の無線周波数チャネルからなる網）とすることでき；コンピュータシステムとともに用いるのに適する情報を格納することができる周知の或いは将来開発されるであろうあらゆる媒体を用いることができる。コンピュータシステムにて読出し可能なコード手段は、コンピュータシステムが命令及びデータ、例えば、磁気媒体上の磁気の変動或いはコンパクトディスクの表面の高さの変動を読み出すことができるようにするための任意の機構、例えばＤＶＤ１３７であり得る。
【００２３】
メモリ１２０、１５０、及び１８０は、自身のプロセッサ１１５、１４５、及び１７５を、ここに開示される方法、ステップ、及び機能を実現するように構成する。これらメモリの各々は分散型のものであってもローカルなものであっても良く、各プロセッサも分散型のものであっても単一のものであっても構わない。各メモリは電気、磁気、或いは光メモリとして実現することも、或いはこれらもしくは他のタイプの記憶デバイスの任意の組み合わせとして実現することもできる。さらに、「メモリ（ｍｅｍｏｒｙ）」なる用語は、プロセッサにてアクセスされるアドレス可能なスペース内のアドレスに読み書きできるあらゆる情報を包むものと十分に広く解釈されるべきである。この定義によると、網（例えば、有線網１３６或いは無線網）上の情報も、プロセッサ、例えばプロセッサ１１５はこの網から情報を取り出すことができるという理由により、メモリ、例えばメモリ１２０内に存在するものとみなされる。分散型のプロセッサを構成する個々の分散プロセッサは通常は自身のアドレス可能なメモリスペースを含むことに注意する。さらに、ＡＰ１１０或いはコンピュータシステム１４０、１７０の幾つか或いは全てを特定用途向け或いは汎用集積回路内に統合することもできることにも注意する。より具体的には、ＡＰ１１０の任意の部分を当分野において周知の技術を用いて集積回路内に組み込むこともできる。例えば、認証プロセス１２１は、集積回路上のデバイス、例えば、回路の機能ブロックの一部として実現することもできる。キーロールオーバプロセス１２２も、同一集積回路の一部として実現することも、機能ブロックの一部として実現することも、或いは独自の機能ブロックとして別個に実現することもできる。
【００２４】
次に図２の説明に移る。図２は、図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃから構成され、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されてないとき用いる、ＷＬＡＮ内のキーセキュリティをローリングするための本発明の一つの好ましい実施例による方法を示す。この方法は、無線網へのアクセスを制御するＡＰ、スイッチ、或いは他のデバイスによって用いられる。この方法は独立に動作する三つのタスクに分解される。図２Ａは、ここでは管理タスクと呼ばれる第一のタスクを示し、図２Ｂは、再認証タスクと呼ばれる第二のタスクを示す。通常は、一つのこのような再認証タスクが無線網に接続された各コンピュータシステムに対して遂行される。図２Ｃは、キー変更タスクと呼ばれる第３のタスクを示す。
【００２５】
図２Ａに示す管理タスクにおいて、無線網へのアクセスを制御するデバイス、例えば、ＡＰ上に認証時間期間がセットされる。この時間期間は通常は管理者によってセットされ、ＡＰ或いは遠隔サーバへのソフトウェアアクセスを通じてセットされる。図２Ｂ及び２Ｃの方法において、ＡＰ或いは他のデバイスはこの期間をロードする。この期間は約１分というみじかなものにすることも、或いは一日或いはそれ以上とすることもできる。期間を短くするとデータを盗難される機会は低減するが、網トラフィックは増加する。この認証時間期間は、ＡＰ或いは他のデバイスがロールオーバキーを更新する頻度、及び各クライアントコンピュータシステムが再認証を遂行すべき頻度を制御する。
【００２６】
図２Ｂは一例としての再認証タスクを示す。通常は無線網に接続されたデバイス当たり一つのこのようなタスクが存在する。換言すれば、コンピュータシステムが最初に無線網に接続したとき、図２Ｂの再認証タスクが遂行され、これはコンピュータシステムが正しく再認証されなくなるまで継続して遂行される。
【００２７】
ステップ２１５において、現在の認証期間がロードされる。上述のように、通常は、ＡＰ或いは他のアクセス制御デバイスは、自身の認証期間をロードするために、最初は遠隔サーバから認証期間をロードする。遠隔サーバ上の認証期間は通常は管理者によってセットされる。遠隔サーバ上の認証期間は、通常は、デバイス上に管理者によってセットされた認証期間より優先的に用いられる。遠隔サーバ上に認証期間が存在しない場合は、ステップ２１０において、デバイス上の認証期間がロードされる。
【００２８】
ステップ２２０において、コンピュータシステムの再認証が必要とされるか否か決定される。図２に開示される方法によってサポートされるコンピュータシステムは、固定キーを必要とし、このようなコンピュータシステムを認証するためのステップはここでは説明されないことに注意する。ＡＰは、ステップ２１０において管理者によってセットされ、ステップ２１５においてＡＰによってロードされた所定の時間期間の際に各コンピュータシステムを再認証する。クライアントコンピュータシステムが認証を必要とする場合（ステップ＝２２０肯定の場合）は、クライアントコンピュータシステムが認証され（図示せず）、現在のロールオーバキーがクライアントに送信される（ステップ２２５）。加えて、ステップ２３０において、どのキーを送信キーとして使用すべきかを送信することで、クライアントコンピュータシステムの送信キーがセットされる。この通信は、ＩＥＥＥ  ８０２．１ｘ標準の下で、図１との関連で説明したキーメッセージのキーフラッグを用いて遂行される。好ましくは、図２Ｂに示す方法を遂行しているデバイス、例えば、ＡＰは、クライアントコンピュータシステムによって使用されているそれとは異なる送信キーを使用する。
【００２９】
認証が必要とされない場合（ステップ２２０＝否定の場合）は、この方法はステップ２２０に戻る。このループは、ステップ２５５及び２３０が遂行される際に認証期間が満了するまでカウントダウンする。カウントダウンは、通常、タイマをセットし、タイマが満了（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｓ）したとき割り込みルーチンを遂行することで行われる。ただし、当業者においては周知のように、カウントダウンするための様々な機構が考えられる。
【００３０】
図２Ｃはキー変更タスクを示す。このタスクにおいては、ロールオーバキーが生成され、定期的に修正される。この方法は、ステップ２４０から開始され、ここでロールオーバキーの初期セットが生成される。図３との関連でより詳細に説明するように、好ましくは少なくとも三つのロールオーバキーが生成される。最悪のシナリオにおいては、あるコンピュータシステムに対する再認証は、全再認証期間を通じて遂行されない。ただし、三つのキーを用いることで、この再認証がミスされた場合でも、その再認証がミスされたコンピュータシステムと網との間の通信を維持することが可能となる。用いるキーをこれより多くしたり、少なくすることもできる。ただし、用いるキーをこれより多くしても認証時間が長くなるだけであまり利益はなく、逆に、用いるキーを少なくした場合は、クライアントコンピュータシステムが網への接続を許可されない可能性が増加する。後者の場合は、ＡＰにて測定されたときの再認証時間期間の際の再認証ミスの最悪のシナリオにおいては、タイミングがずれて再認証をミスしたコンピュータシステムは、網と通信することができなくなる。これについては後により詳しく説明される。
【００３１】
ステップ２４５において、認証期間がロードされる。ステップ２５０において、認証期間が満了するまでカウントダアウンされる。その後、まだロールオーバキーを変更する時間でない場合（ステップ２５０＝否定の場合）は、この方法は、ロールオーバキーを変更する時間がくるまで、ステップ２５０に戻ることで、カウントダウンを継続する。ロールオーバキーを変更する時間である場合（ステップ２５０＝肯定の場合）は、ステップ２５５において新たなキーが生成される。ステップ２６０において、送信キーのインデックスが増分される。各アクセスキーはインデックスを持つ。これらセットのロールオーバキーは、インデックスがある最大数が超えたときロールオーバするようにセットされる。例えば、インデックス１、２、３を使用する三つのキーが存在し、現在の送信キーがインデックス３にセットされている場合、ステップ２６０が遂行されたとき、その送信キーに対するインデックスは存在する最も低いインデックスにセットされる。通常は、この最も低いインデックスは１或いはゼロとされる。送信キーのロールオーバについては図３との関連でより詳細に説明される。
【００３２】
ステップ２６５において、新たなキーのインデックスが最も古いキーのインデックスにセットされる。最初に、複数のキーが生成される。新たなアクセスキーがこれら古いキーにとって替わるまで、ステップ２６５は、最も低いインデックスを持つキーを、初期の全てのキーがとって替わられるまで、例えば、新たに生成された複数のキーにて置換する。これに関しては図３との関連でより詳細に説明される。
【００３３】
図２Ａ、２Ｂ、及び２Ｃの方法は全て同時に発生する。このため、管理者は、図２Ｂ及び２Ｃの方法が遂行されている際に、ステップ２１０において認証期間を変更することもでき、この新たな認証期間は、ステップ２１５及び２４５においてロードされる。
【００３４】
図３はＷＬＡＮ内に固定キーが使用されてないとき用いられる一例としてのキーロールオーバのダイアグラムである。図３は、三つの時間ライン、つまり、ＡＰに対する第一の時間ライン；第一のパーソナルコンピュータシステム（ＰＣ１）に対する第二の時間ライン；及び第二のパーソナルコンピュータシステム（ＰＣ２）に対する第三の時間ラインを示す。コンピュータシステムＰＣ１  は、認証及び再認証の正常なパターンに従うコンピュータシステムを表し、他方、コンピュータシステムＰＣ２は、後により詳細に説明する最悪の場合のシナリオを表す。
【００３５】
時間Ｔ０の前に、ＡＰが開始され、これは、図２の方法の実行を開始する。時間Ｔ０において、ＡＰは一例として、三つのキー、すなわち、Ａ、Ｂ、及びＣなるキー３１０を生成する。各キー３１０には、１、２、或いは３なるインデックス３２０が与えられる。時間期間３３０は管理者によってセットされるが、ただし、ＡＰによってデフォルト値を選択することもできる。時間期間３３０は、無線網に接続された各コンピュータシステムがその間に再認証を行う時間期間である。加えて、時間期間３３０は、ＡＰがその時点で新たなキーを生成する時間期間でもある。
【００３６】
説明の例では、ＡＰはキーＡを送信キーとして選択する。このキーを選択するためには、１なるインデックス３２０が用いられる。時間Ｔ１において、ＡＰは新たなＤなるキーを生成し、この新たなキーによってＡなる送信キーがとって替わられる。この時点で、２なるインデックスを選択することで、Ｂなるキーが送信キーとされる。時間Ｔ２において、ＡＰはもう一つのキー３１０、すなわちＥなるキーを生成する。このキーによってＢなるキーがとって替わられ、３なるインデックス３２０を持つＣなるキー３１０が送信キーとされる。時間Ｔ３において、ＡＰはＦなる新たなキー３１０を生成し、これによってＣなるキー３１０がとって替わられる。送信キーは、この時点で、１なるインデックス３２０を持つＤなるキー３１０となる。こうして、このシステムによると、送信キーは、絶えず複数のインデックスの間をローリングし、新たに生成されたキーによって古いキーがとって替わられる。この取替えは、複数のインデックスを用いて古いキーがとって替わられ、これら古いキーにとって替わるために用いられたインデックスが最大のインデックス値となるまで増分され、その時点でそのインデックスがリセットされるという意味においてローリングする。所定の数の時間期間ごとに、ＡＰはそのセットのキーを完全に取り替える。
【００３７】
時間期間３３０において、ＡＰはそのセットのキー３１０を認証或いは再認証される任意のコンピュータシステムに送信する。例えば、コンピュータシステムＰＣ１はＴ０とＴ１との間の時間期間３３０において認証を受ける。このため、そのキー３４０はＡＰのキー３１０と同一となる。ＡＰはさらにＰＣ１にどのキー３４０をＰＣ１に対する送信キーとして使用すべきかを送信する。好ましくは、ＰＣ１とＡＰに対するセットのキーは同一であるが、コンピュータシステムＰＣ１によって用いられる送信キーは、ＡＰによって用いられている送信キーとは異なるものとされる。この例においては、ＡＰは、ＰＣ１に対して、３なるインデックス３５０を持つＣなるキー３４０をＰＣ１に対する送信キーとして使用するように通知する。こうして、ＡＰはある一つのキーを用いて送信し、ＰＣ１は別のキーを用いて送信する。こうすることで、キー窃盗デバイスによるキー窃盗動作がより困難なものとなる。
【００３８】
コンピュータシステムＰＣ１に対する時間ラインは、正常な再認証時間ラインを示し、これはコンピュータシステムＰＣ１が時間期間３３０毎に再認証されることを意味する。例えば、時間期間３３０が一時間とされる場合は、コンピュータシステムＰＣ１は一時間毎に再認証され、この再認証はほぼ同一の時間に一時間毎に発生する。このため、コンピュータシステムＰＣ１は、各時間期間３３０において、ＡＰと同一のキーを持つ。
【００３９】
ＡＰとコンピュータシステムＰＣ１及びＰＣ２は，、受信されたデータを復号するためには、それらのどのキーを用いることもできることに注意する。換言すれば、Ｔ０からＴ１の間に発生する時間期間３３０の際に、ＡＰがＡ、Ｂ或いはＣのいずれかの送信キー３１０を用いて送信した場合でも、コンピュータシステムＰＣ１は受信されたデータを復号することができる。
【００４０】
後者の事実はとりわけコンピュータシステムＰＣ２との関連で重要である。コンピュータシステムＰＣ２は、時間不整合が発生する最悪の場合のシナリオを表す。例えば、ＡＰは時間Ｔ０とＴ１の間の時間期間３３０においてコンピュータシステムＰＣ２の最初の認証を遂行する。ただし、（正常の場合のように）時間期間Ｔ１とＴ２の間の時間期間３３０において再認証を行う代わりに、ＡＰは時間Ｔ０とＴ１の間の時間期間３３０の際に誤って再びコンピュータシステムＰＣ２を再認証する。ＡＰはこのコンピュータシステムＰＣ２の再認証に影響を与えるタイミングエラーを持つ。コンピュータシステムＰＣ２に対する次の再認証はＴ２とＴ３の間の時間期間３３０まで行われない。これらタイミングの不整合は、時間期間３８０において最も重大な影響を持つ。つまり、時間期間３８０においては、コンピュータシステムＰＣ２は、Ａ、Ｂ、及びＣなるキー３６０を使用しており、送信キーとしては、３なるインデックス３７０を持つＣなるキーが選択されている。ＡＰは、時間期間３８０においては、Ｄ、Ｅ、及びＣなるキー３１０を使用している。従って、ＡＰとコンピュータシステムＰＣ２に対して同一なキーはたった一つのみである。ただし、本発明のシステムによると、この場合でも、キーの数及びロテーションのために、コンピュータシステムＰＣ２とＡＰの間に一定な通信が維持される。コンピュータシステムＰＣ２は、この場合でも、ＡＰはＣなるキー３１０を用いて送信しており、コンピュータシステムＰＣ２はＰＣ２がＣなるキー３６０を持ち、ＡＰからのメッセージを復号することができため、ＡＰと通信することができる。
【００４１】
こうして、たとえ時間期間３３０の際に一つの再認証ミスを起こさせるタイミング不整合が存在する場合でも、本発明の方法は、再認証をミスしたコンピュータシステムとＡＰとの間に通信を維持することができる。より多くのタイミング不整合が許されるように追加のキーを用いることもできる。例えば、本発明のキーロールオーバスキームに四つのキーを用いることもできる。ただし、コンピュータシステムＰＣ２のタイムラインが、無線網内のコンピュータシステムの非常に高い割合に対する最悪の場合のシナリオとされるべきである。これはＡＰが一度以上の再認証ミスを起こすような場合、通常はＡＰと関連するある種のソフトウェア或いはハードウェア問題が存在することが考えられるためである。
図４Ａ、４Ｂ、及び４ＣはＷＬＡＮ内で固定キーが使用されている場合に用いるＷＬＡＮ内でキーセキュリティをローリングするための本発明の一つの好ましい実施例による一例としての方法を示す。この方法は、例えば、網内の一つ或いは複数のコンピュータシステムがＩＥＥＥ８０２．１ｘ標準に準拠しない場合に用いられる。このような状況においては、そのキーを自動的に更新することができない各コンピュータシステム及びＡＰは、固定キーにて手動にてプログラムされる。ＡＰは次にＩＥＥＥ８０２．１ｘ標準をサポートするコンピュータシステムに対してキーローリングプロセスを遂行する。図２の場合と同様に、この方法は三つのタスク、つまり、図４Ａに示す管理タスク；図４Ｂに示す再認証タスク；及び図４Ｃに示すキー変更タスクに分けられる。これらタスクは独立して平行に動作する。この方法のステップの多くは既に図２との関連で説明されている。
【００４２】
図４Ａは管理タスクを示す。ステップ２１０において、認証時間期間が、通常は、管理者によってＡＰ或いは遠隔サーバ上にセットされる。ステップ４１０におい固定キーがセットされる。通常は、固定キーはＡＰ及びＡＰに接続する任意のコンピュータシステムに対してセットされる。固定キーは通常は管理者によって手動にてセットされる。８０２．１ｘ標準をサポートしないコンピュータシステムは、通常は、固定キーは管理者によってセットされる。ただし、８０２．１ｘ標準をサポートするコンピュータシステムは、固定キーはＡＰから受信する。
【００４３】
図４Ｂはその期間中にコンピュータシステムが再認証するよう要請される再認証プロセスを示す。ステップ２１５において、ステップ２１０において管理者によってセットされた最新の認証期間がロードされる。図２と同様に、ステップ２２０は、認証期間が満了するまでカウントダウンする働きをする。認証期間が満了してない場合（ステップ２２０＝否定である場合）は、ステップ２２０をループすることでカウントダウンが継続される。認証期間が満了した場合（ステップ２２０＝肯定である場合）は、現在のロールオーバキーがコンピュータシステムに送信される（ステップ２２５）。ステップ２３０において、これらロールオーバキーの一つがコンピュータシステム上でそのコンピュータシステムに対する送信キーとしてセットされる。好ましくは、ＡＰはコンピュータシステムに対して選択されたそれとは異なる送信キーを使用する。自動キー更新をサポートしないコンピュータシステムは、送信及び受信に対して一つの固定キーを持つことに注意する。
図４Ｃはそれを通じてＡＰ或いは無線網へのアクセスを制御するデバイス上のキーが制御されるキー変更タスクを示す。ステップ４１５において、セットのロールオーバキーが生成される。ステップ４１５においてロールオーバキーが生成されるとき、通常は最初はたった一つのロールオーバキーのみが生成される。複数のキーを生成することもできるが、各コンピュータシステムには、固定キーを送信されるか或いは手動にてセットされる。このため、各コンピュータシステムは、既に一つのキーを持つ。一つの新たなキーを生成することで、８０２．１ｘ標準をサポートするコンピュータシステムは、ＡＰによって送信のために使用されているそれとは異なるキーを用いて送信することができる。各送信ユニットに対して追加のキーを生成することには、ＡＰは常に固定キーにて送信し、各コンピュータシステムはそれを用いて送信すべきる一つのキーのみを必要とするために、それほど意味はない。追加のキーはタイミングの不整合に対しては有効であるが、ただし、各コンピュータシステムは、当初はＡＰと同一のキーを持つために、タイミングの不整合はこの最初の時間期間に影響を及ぼすことはなく、追加の時間期間に影響を及ぼす。このため、ステップ４１５においては、複数のキーではなく、一つのキーを生成するのが有利である。
【００４４】
ステップ２４５において、認証期間がロードされる。ステップ２５０において、ロールオーバキーを変更する時間であるか否か決定される。ステップ２５０は、認証期間が満了するまでカウントダウンする働きをする。ロールオーバキーを変更する時間である場合（ステップ２５０＝肯定である場合）は、ステップ２５５において新たなキーが生成される。ステップ４２０において、十分なキーが存在し、キーのロールオーバが遂行されている決定される。ＡＰに接続する各コンピュータシステムは一つの固定キーを持つために、最初は全てのコンピュータシステムはその固定キーにて開始する。新たなキーが生成されると、これらは最初は固定キーのみを含むセットのキーに追加される。時間の経過とともに、新たなキーが所定の数のキーが生成されるまで生成され、新たなインデックスを割り当てられる。いったん所定の数のキーが生成されると、これらキーはロールオーバを開始し、新たに生成されたキーによって古いキーにとって替わられる。
【００４５】
ロールオーバが遂行されている場合（ステップ４２０＝肯定の場合）は、新たなキーのインデックスは最も古いキーのインデックスにセットされる（ステップ２５０）。このステップは、最も古い一つ或いは複数のキーを無効にする。ロールオーバが遂行されてない場合（ステップ４２０＝否定である場合）は、新たなキーのインデックスは、次のインデックスにセットされる（ステップ４３０）。例えば、０なるインデックスを持つ一つのキーが存在する場合は、その新たなキーは１なるインデックスを与えられる。
【００４６】
図２の方法と同様に、図４Ａ、４Ｂ、及び４Ｃに示される方法は並列に動作する。
【００４７】
図５は、ＷＬＡＮ内で固定キーが使用されている場合に用いる一例としてのキーロールオーバのダイアグラムである。図３と同様に、図５には三つの時間ライン、すなわち：ＡＰに対する第一の時間ライン；第一のパーソナルコンピュータシステム（ＰＣ１）に対する第二の時間ライン；及び第二のパーソナルコンピュータシステム（ＰＣ２）に対する第三の時間ラインが示される。コンピュータシステムＰＣ１  は、認証及び再認証の正常なパターンに従うコンピュータシステムを表し、他方、コンピュータシステムＰＣ２は以下に説明する最悪の場合のシナリオを表す。
【００４８】
時間Ｔ０の前にＡＰが開始され、これは図４の方法の実行を開始する。時間Ｔ０において、ＡＰは一例として一つのキー、すなわちＡなるキー５１０を生成する。このキー５１０には１なるインデックス５２０が与えられる。（図５において「ＦＩＸ」として示される）固定キーには、０なるインデックス５２０が与えられる。時間期間５３０は管理者によってセットされているが、ただし、デフォルト値をＡＰによって選択することもできる。上と同様に、時間期間５３０は、その際に無線網に接続されている各コンピュータシステムが再認証を行う時間期間である。加えて、時間期間５３０は、その際にＡＰが新たなキーを生成する時間期間でもある。
【００４９】
送信キーが固定キーに割り当てられるために、Ａなる新たに生成されたキー５１０には１なるインデックス５２０が与えられ、この新たに生成されたキーは受信キーとして選択される。時間Ｔ１において、ＡＰはＢなる新たなキー５１０を生成し、この新たなキーには２なるインデックス５２０が与えられ、これは受信キーとされる。時間Ｔ２において、ＡＰはキーＣなるもう一つのキー５１０を生成する。このキーには３なるインデックス５２０が与えられ、このキーも受信キーとされる。この時点において、キーの最大数に達する。時間Ｔ３において、ＡＰはＤなる新たなキー５１０を生成し、これによってＡなるキー５１０がとって替わられる。Ｄなるこの新たなキーには１なるインデックスが与えられる。こうして、このシステムによると、これら新たなキーは絶えず複数のインデックスの間をローリングし、いたん所定の最大数のキーが生成されると、新たに生成されたキーは古いキーにとって替わる。
【００５０】
時間期間５３０の際に、ＡＰはそのセットのキー５１０を認証或いは再認証を受ける任意のコンピュータシステムに送る。例えば、コンピュータシステムＰＣ１はＴ０とＴ１の間の時間期間５３０の際に認証を受ける。このため、そのキー５４０はＡＰのキー５１０と同一である。ＡＰはさらにＰＣ１に、ＰＣ１に対する送信キーとしてどのキー５４０を用いるべきかを伝える。好ましくは、ＰＣ１とＡＰに対するセットのキーは同一であっても、コンピュータシステムＰＣ１が使用する送信キーは、ＡＰによって使用されている送信キーとは異なるものとされる。説明の例においては、ＡＰはＰＣ１に対して１なるインデックス５５０を持つＡなるキー５４０をＰＣ１に対する送信キーとして用いるべきであることを伝えている。こうして、ＡＰはある一つのキーを用いて送信し、ＰＣ１は別のキーを用いて送信する。
【００５１】
図３との関連で説明したように、コンピュータシステムＰＣ１に対する時間ラインは正常な認証／再認証ラインを表し、これはコンピュータシステムＰＣ１は時間期間５３０の度に再認証されることを意味する。例えば、時間期間５３０が一時間である場合は、一時間毎にコンピュータシステムＰＣ１は再認証される。このため、コンピュータシステムＰＣ１は、各時間期間５３０において、ＡＰと同一のキーを持つ。
【００５２】
コンピュータシステムＰＣ２は、ＡＰのタイミングのために時間不整合が発生する最悪の場合のシナリオを表す。例えば、ＡＰは時間Ｔ０とＴ１の間の時間期間５３０におけるその最初の認証の際にコンピュータシステムＰＣ２を認証する。ただし、（正常の場合のように）時間Ｔ１とＴ２の間の時間期間５３０において再認証を行う代りに、ＡＰは再認証タイミングも誤りを犯し、時間Ｔ０とＴ１の間の時間期間５３０において再びコンピュータシステムＰＣ２の再認証を行う。コンピュータシステムＰＣ２に対する次の再認証は時間Ｔ２とＴ３の間の時間期間５３０まで行われない。これもＡＰの誤りによるものである。こうして、コンピュータシステムＰＣ２は早期に再認証を受け、ＡＰはＴ１とＴ２の間の時間期間５３０の際のコンピュータシステムＰＣ２に対する再認証をミスする。
【００５３】
時間期間５８０において、コンピュータシステムＰＣ２は送信のために、１なるインデックス５７０を持つものとして選択されたＡなるキー５６０を使用している。ＡＰは、時間期間５８０の際は、Ａ、Ｂ、及びＣなるキー５１０を使用している。従って、ＡＰ及びコンピュータシステムＰＣ２に対して同一のキーは一つしか存在しない。ただし、本発明のシステムによると、キーの数及びローテーションのために、このような場合でも、コンピュータシステムＰＣ２とＡＰとの間に一定な通信を維持することが可能となる。つまり、コンピュータシステムＰＣ２は、この場合でも、コンピュータシステムＰＣ２はＡなるキー５６０を用いて送信しており、ＡＰは、ＡＰは受信キーとしてＡなるキー５１０を持ち、ＰＣ２からのメッセージを復号できるために、ＡＰとの通信を維持することができる。
【００５４】
こうして、一つ或いは複数のコンピュータシステムが時間期間５３０の際に一度再認証をミスした場合でも、本発明のシステムによると、再認証されなかったコンピュータシステムとＡＰの間の通信を維持することが可能となる。前述のように、より大きなタイミング不整合が許されるように、追加のキーを使用することもできる。例えば、本発明のキーロールオーバスキームの標準モードにおいて４つのキーを用いることもできる。加えて、混合モードにおいて最初に二つのロールオーバキーを決定し、混合モードにおいて全部で四つのロールオーバキーを用いることもできる。標準モードにおいて四つのロールオーバキー、或いは混合モードにおいて二つの初期のロールオーバキーを用いることで、コンピュータシステムが二つの再認証期間において再認証をミスすることを許されるようにすることもできる。ただし、無線網における非常に高い割合のコンピュータシステムに対する最悪の場合のシナリオは一度の再認証ミスとされるべきである。このシナリオに対しては、標準モードにおいて三つのキーを用いる、或いは混合モードにおいて一つのキーを用いることで十分である。
【００５５】
加えて、図５の例においては、キーロールオーバ時間Ｔが再認証時間５３０より長くなるように確保することもできる。これは、両方ともＡＰによって制御されているために可能である。このようにした場合は、時間期間５８０が０より大きくならないことが保証されるために、ＡＰの第三の受信キーを省くことが可能となる。
【００５６】
さらに、期間５８０が絶対に０より大きくならないことを確保することができ、ＡＰがたった二つのローリングする受信キーのみでやりくりできれば、ＡＰ上に（三つの受信キーが存在すると想定した場合）一つの「自由な（ｆｒｅｅ）」キーが確保できることとなり、この自由な受信キーを固定受信キーとして用いることが可能となる。そして、この固定キーを自動キー更新をサポートしないクライアント上の送信キーとして用いた場合、これらクライアントに異なる送信及び受信キーを提供することが可能となる。こうして、固定キーを持つクライアントは、キーロールオーバ時間が再認証時間５３０より長い場合は、異なる受信及び送信キーを持つことを許される。
【００５７】
当業者においては理解できるように、上に説明の実施例及びバリエーションは単に本発明の原理を解説するためのものであり、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な修正が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一つの好ましい実施例に従って動作するものの一例としての無線ローカルエリア網（ＷＬＡＮ）を示す図である。
【図２Ａ】本発明の一つの好ましい実施例による、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されてないときにキーセキュリティをローリングするための一例としての方法の三つのタスクを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の一つの好ましい実施例による、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されてないときにキーセキュリティをローリングするための一例としての方法の三つのタスクを示す図である。
【図２Ｃ】本発明の一つの好ましい実施例による、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されてないときにキーセキュリティをローリングするための一例としての方法の三つのタスクを示す図である。
【図３】ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されてないときの一例としてのキーロールオーバのダイアグラムを示す。
【図４Ａ】本発明の一つの好ましい実施例による、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されているときにキーセキュリティをローリングするための一例としての方法の三つのタスクを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一つの好ましい実施例による、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されているときにキーセキュリティをローリングするための一例としての方法の三つのタスクを示す図である。
【図４Ｃ】本発明の一つの好ましい実施例による、ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されているときにキーセキュリティをローリングするための一例としての方法の三つのタスクを示す図である。
【図５】ＷＬＡＮ内に固定キーが使用されているときの一例としてのキーロールオーバのダイアグラムを示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  ＷＬＡＮ
１１０  ＡＰ
１１５  プロセッサ
１２０  メモリ
１３０  無線網インタフェース
１３５  有線網インタフェース
１２１  認証プロセス
１２２  キーロールオーバプロセス
１２３  ロールオーバキー
１２４  固定キー
１２５  認証期間
１４５  ＣＰＵ
１５０  メモリ
１５１  認証プロセス
１５３  ロールオーバキー
１５４  固定キー
１６０  無線網インタフェース
１７０  コンピュータシステム
１７５  ＣＰＵ
１８０  メモリ
１９０  無線網インタフェース
１９５  キーメッセージ
１９６  キーインデックス
１９７  キーフラッグ
１８９  キー
【図１】
2009112029.tif 000003
【図２Ａ】
2009112029.tif 000004
【図２Ｂ】
2009112029.tif 000005
【図２Ｃ】
2009112029.tif 000006
【図３】
2009112029.tif 000007
【図４Ａ】
2009112029.tif 000008
【図４Ｂ】
2009112029.tif 000009
【図４Ｃ】
2009112029.tif 000010
【図５】
2009112029.tif 000011