"ネットワークにおける暗号化データ伝送方法において、前記ネットワークは、複数のセンサノードおよび少なくとも1つのシンクノードを備え、前記ネットワーク内のデータトラフィックはマルチキャストトラフィックとは逆方向に前記シンクノードに送信され、a鍵kの集合Kから、鍵kの部分集合Kを選択し、対応する鍵識別子IDkとともに個々のセンサノードに記憶するステップと、b前記シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合が、それぞれ記憶している鍵kの集合Kからランダムな鍵集合k1,,krを選択するステップと、c前記シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合の各センサノードが、選択した鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵kiを記憶し集合Kの残りの記憶している鍵kをすべて消去するか、または、集合Kのすべての鍵kを消去するかのいずれかを確率的に行うステップと、d前記シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合の各センサノードが、選択した鍵集合k1,,krに対応する鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを送信し、前記シンクノードからより遠くにあるセンサノードによって受信されるステップと、e鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信した各センサノードが、前記リストに対応する鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵kiを記憶し集合Kの残りの記憶している鍵kをすべて消去するか、または、集合Kのすべての鍵kを消去するかのいずれかを確率的に行うステップと、f前記方法ステップdおよびeを、前記ネットワークの最も外側のセンサノードに到達するまで、前記シンクノードからより遠く離れて位置するセンサノードに対して次々に繰り返し、それにより、前記ネットワークのエリア内のすべてのセンサノードが、対応する最初に選択された鍵集合k1,,krからのちょうど1個の鍵kiを記憶するか、または鍵を記憶しないかのいずれかであるようなセンサノードを複数個含むルーティング可能領域というエリアに分割するステップとを含むことを特徴とする暗号化データ伝送方法。鍵kの部分集合Kは、前記ノードが配備される前の準備段階中に個々のセンサノードに記憶されることを特徴とする請求項1に記載の方法。鍵配布が、前記シンクノードから送信される要求メッセージによって開始されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。前記センサノードは、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを初めて受信した後は、受信する鍵識別子IDk1,,IDkrのすべてのリストを無視するように設計されることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。前記センサノードは、設定可能な時間内に鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信しない場合には、記憶している鍵集合Kを自己のメモリから完全に消去するように設計されることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。センサノードが鍵集合k1,,krの鍵kを記憶しない確率Pが、前記シンクノードからの距離dが大きくなるとともに減少することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。センサノードから前記シンクノードまでの最大距離をdmaxとして、前記シンクノードから距離d内のセンサノードが鍵集合k1,,krの鍵kを記憶する確率PがPd,dmax=d/dmaxと規定されることを特徴とする請求項6に記載の方法。前記センサノードの一部が、複数のセンサノードのデータを集約し転送するアグリゲータノードとして選択されることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の方法。エポックを画定するあらかじめ設定可能な時間後、新たなアグリゲータノードの選択が必ず実行されることを特徴とする請求項8に記載の方法。各ルーティング可能領域において、各エポック中に、対応する鍵集合k1,,krのただ1つの鍵kiがそれぞれ有効であることを特徴とする請求項9に記載の方法。鍵集合k1,,krの前記それぞれ有効な鍵kiが巡回的に変更されることを特徴とする請求項10に記載の方法。前記シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードが、自分自身の鍵集合k1,,krを選択するか、前記シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合の別のセンサノードの鍵集合k1’,,kr’を引き継ぐか、を決めることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の方法。ルーティング可能領域の個数が、前記鍵集合Kに含まれる鍵の個数の平方根に関係するように選択されることを特徴とする請求項12に記載の方法。前記ネットワークは無線センサネットワークであることを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の方法。データが集約されるアプリケーションでは、既知の方法は利用できない。というのは、既知の方法はもっぱらペアごとの通信に関連し、n:1通信には不適切だからである。そこで本発明は、上記の種類の暗号化データ伝送方法を提供するという課題を解決しようとするものである。本方法は、対称暗号法によりセンサネットワークにおけるデータ集約のエンドツーエンド暗号化を可能にすると同時に、望ましくない攻撃者が繰り返しセンサノードを捕捉してそれに含まれる情報を知ることによって獲得できる情報の量を最小限にする。本発明による、好ましくは無線センサネットワークにおける暗号化データ伝送方法は、請求項1に記載の構成によって上記の問題点を解決する。これによれば、本方法は以下のステップを有することを特徴とする:a可能な鍵kの集合Kから、鍵kの部分集合Kを選択し、対応する鍵識別子IDkとともに個々のセンサノードに記憶する。bシンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合が、それぞれ記憶している鍵kの集合Kからランダムな鍵集合k1,,krを選択する。cシンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合の各センサノードが、選択した鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵kiを記憶し集合Kの残りの記憶している鍵kをすべて消去するか、または、集合Kのすべての鍵kを消去するかのいずれかを行う。dシンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合の各センサノードが、選択した鍵集合k1,,krに対応する鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを送信し、シンクノードからより遠くにあるセンサノードによって受信される。e鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信した各センサノードが、そのリストに対応する鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵kiを記憶し集合Kの残りの記憶している鍵kをすべて消去するか、または、集合Kのすべての鍵kを消去するかのいずれかを行う。f方法ステップdおよびeを、ネットワークの最も外側のセンサノードに到達するまで、シンクノードからより遠く離れて位置するセンサノードに対して次々に繰り返し、それにより、ネットワークのエリア内のすべてのセンサノードが、対応する最初に選択される可能な鍵集合k1,,krからのちょうど1個の鍵kiを記憶するか、または鍵を記憶しないかのいずれかであるような、ルーティング可能領域というエリアに分割する。本発明によれば、可能な鍵kの集合Kから、鍵kの部分集合Kを選択し、対応する鍵識別子IDkとともに個々のセンサノードに記憶する。個々のセンサノードの記憶容量に応じて、一般に100~250個の鍵が記憶される。したがって、部分集合Kに含まれる鍵の個数は、利用可能な鍵空間全体よりもはるかに小さい。一般に、部分集合Kに含まれる鍵の個数は、ネットワーク内のセンサノードの個数よりもはるかに小さい。ここで、部分集合Kに含まれる鍵の個数は、特に、ネットワークのセンサノードの個数とは独立であり、大規模なセンサネットワークの場合も適用可能である。次のステップで、シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合が、それぞれ記憶している鍵kの集合Kからランダムな鍵集合k1,,krを選択する。ここで、シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合とは、シンクノード好ましくは中心に位置するからの送信信号が到達する範囲内に位置するセンサノードを意味する。ランダムな鍵集合k1,,krを選択した後、ファーストホップからシンクノードまでのセンサノードの集合の各センサノードが、選択した鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵kiを記憶し集合Kの記憶している他の鍵をすべて消去するか、または、記憶しているすべての鍵を消去するかのいずれかを行う。さらに、ファーストホップからシンクノードまでのセンサノードの集合の各センサノードが、自己が選択した鍵集合の鍵の鍵識別子IDk1,,IDkrを含むリストをブロードキャストする。センサノードの送信到達範囲に従って、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストは隣接するセンサノードによって受信される。本発明の方法によれば、続いて、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信した各センサノードが、リストに対応する鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵kiを記憶し集合Kの残りの記憶している鍵kをすべて消去するか、または、集合Kのすべての鍵kを消去するかのいずれかを行う。さらに、本発明の方法によれば、前記方法ステップdおよびeを、シンクノードから最も遠くに位置するセンサノードに到達するまで、シンクノードからより遠く離れて位置するセンサノードに対して次々に繰り返す。すなわち、シンクノードの送信到達範囲にあるセンサノードの集合から出発してセンサネットワークの端に位置するセンサノードに達するまで鍵識別子IDk1,,IDkrのリストが伝搬し、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信した各センサノードは、受信した鍵識別子IDk1,,IDkrのリストに含まれるちょうど1個の鍵kiを記憶して残りの鍵を消去するか、または、記憶しているすべての鍵、すなわち集合Kのすべての鍵を消去するかのいずれかを行う。本発明の方法によれば、センサネットワークは、以下でルーティング可能領域RRと称する複数のエリアに分割される。理想的には一切れのケーキのような形状の各ルーティング可能領域内にはそれぞれ鍵集合k1,,krが定められる。ルーティング可能領域内のセンサノードは、全く鍵を記憶していないか、または、鍵集合k1,,krのちょうど1個の鍵を記憶しているかのいずれかである。本発明による方法は、センサネットワーク内の逆マルチキャストデータトラフィックの具体的特徴に最適に適応する。結果として実現される鍵配布は、個々のセンサノードから出発して中心のシンクノードに至るまで、データのエンドツーエンド暗号化のよりどころとなる。本発明の方法によれば、個々のセンサノードを捕捉してそれに記憶されている情報を知るいかなる能動的攻撃者も、ネットワーク全体に関する最小限の情報しか獲得できないので、最適なセキュリティが提供される。同時に、本方法は、ネットワークトラフィックのルーティングに関して最適なフレキシビリティを提供する。好ましい実施形態において、個々のセンサノードの鍵の部分集合Kの記憶は、センサノードが配備される前の準備段階中に行われる。例えば、センサノードは、製造元であらかじめ設定されてもよい。すなわち、望ましくない攻撃者がアクセスできない安全な環境で、鍵集合Kを、対応する鍵識別子のリストとともに、センサノードに記憶させることができる。センサノードを配備した後、すなわちある地域にセンサノードを配置した後、直ちに鍵配布プロセスを開始できる。なお、ネットワークは、配備から鍵配布が完了するまでは攻撃されやすいことに注意しなければならない。このため、鍵配布プロセスはできるだけ迅速に実行し完了すべきである。例えば、鍵配布は、シンクノードから発信する要求によって開始できる。要求は、シンクノードの送信到達範囲内の短い距離にあるセンサノードの集合によって受信され、それらのセンサノードに対して、ランダムな鍵集合k1,,krの選択を開始するように要求することができる。有利には、センサノードは、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを初めて受信した後は、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受け入れないように設計できる。すなわち、その後に受信されるリストは無視される。これにより、シンクノードから出発してネットワークの最も外側の領域のセンサノードに至る鍵配布の統制された伝搬が保証される。与えられた領域にセンサノードを配備する時に、例えばネットワークの最も外側の境界エリアにおいて、一部のセンサノードが、残りのセンサノードの送信到達範囲外のネットワークのエリア内に位置するため、鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信できない、ということが起こり得る。このようなセンサノードは鍵集合K全体を記憶しているので、望ましくない攻撃者によって検出されればネットワーク全体が危険にさらされ、高度なセキュリティリスクとなる。そこでこの問題を避けるため、センサノードは、あらかじめ設定した時間内に鍵識別子IDk1,,IDkrのリストを受信しない場合には、記憶している鍵集合Kを自己のメモリから完全に消去するように設計することができる。具体的実施形態において、センサノードが鍵集合k1,,krの鍵を記憶する確率Pは、シンクノードからの距離dとともに増加するようにすることができる。センサノードからシンクノードまでの最大距離をdmaxで表すと、確率Pは、例えば、Pd,dmax=d/dmaxと規定できる。したがって、Pd,dmaxは、機密データを記憶しているノードの密度を制御できるパラメータである。Pd,dmax=d/dmaxの場合、ネットワークの最も外側の端に位置するセンサノードは、シンクノード付近の中心に位置するセンサノードよりも高い確率で鍵を記憶している。基本的に、ネットワーク内のセンサノードは2つの機能を果たすことができる。第1に、センサノードはデータを検知し、その検知データを送出すること、すなわちその送信到達範囲内の他のセンサノードへ送信することができる。さらに、センサノードは、他のノードとの間でデータの受信および転送のみを行う中継ノードとして作用することもできる。特に好ましい実施形態において、センサノードの一部が、複数のセンサノードのデータを集約し転送するというもう1つの機能を引き受け得るアグリゲータノードとして選択されるようにすることができる。この選択は、あらかじめ設定可能な基準に従って実行できる。特に、当該センサノードが以後利用可能なエネルギー資源に応じてアグリゲータノードを選択することが考えられる。アグリゲータノードの選択は、例えば、中心的に作用するLEACHLowEnergyAdaptiveClusteringHierarchyプロトコルを、単純なダウンストリームルーティングプロトコルとともに用いて実行できる。LEACHプロトコルは非特許文献2に詳細に記載されている。アグリゲータノードの選択は、あらかじめ設定可能な時間後に必ず再実行することができる。2つの選択プロセスの間の時間を以下ではエポックと称する。センサネットワークの存続期間もまた、上記のLEACHプロトコルを用いて個々のエポックに分割することができる。個々のセンサノードに記憶される鍵の有効性に関して、特に有利には、各ルーティング可能領域RRにおいて、各エポック中に、それぞれの鍵集合k1,,krのただ1つの鍵kiがそれぞれ有効であるようにすることができる。具体的には、このことは、個々のエポック中に、自己の鍵が有効であるセンサノードのみが自己の検知データを送信できることを意味する。自己の鍵が有効でない残りのセンサノードは、アグリゲータノードとして作用するように選択される場合を除き、他のセンサノードのデータを転送するか、または、例えば不利な位置にある場合には、省電力のためにアイドルモードに入ることができる。鍵を記憶しているすべてのセンサノードが自己の検知データを規則的間隔で送信できることを保証するため、有利には、鍵集合k1,,krのそれぞれの有効な鍵kiを巡回的に変更できる。これは数学的には、i=tmodrtはt番目のエポックを指すを意味する。これにより、r個のエポックが経過するごとに同一の鍵kiが有効となることが達成される。形成されるルーティング可能領域の個数の制御に関して、シンクノードの送信到達可能範囲のセンサノードは、自分自身の鍵集合k1,,krを選択するか、それともシンクノードの送信到達可能範囲の別のセンサノードが既に選択した鍵集合k1’,,kr’を引き継ぐか、を決めることができる。ここで、シンクノードの送信到達範囲内のセンサノードの集合が、シンクノードからの鍵配布開始要求と、近傍の、一般によりシンクノードの近くに位置するセンサノードからの第1の鍵識別子リストとを受信する時間順序を利用することができる。ルーティング可能領域の望ましい個数に関して、有利には、2つの相反する現象を考慮して妥協点を探るべきである。一方では、ルーティング可能領域の個数が多ければ、望ましくない攻撃者が、あるルーティング可能領域のセンサノードに記憶されている情報を知り得ても、センサネットワーク全体に関してはほんのわずかな情報しか得られないことになる。他方、ルーティング可能領域の個数が多いということは、グローバルな観点からは、異なるルーティング可能領域に位置する2個のセンサノードが同一の鍵を有する確率が比較的高く、その確率はルーティング可能領域の個数の増大とともに急激に増大することを意味する。適切な妥協点を見出すためには、古典的占有問題classicaloccupancyproblem、すなわちいわゆるバースデーパラドックスの一般の場合を参照することができる。これによれば、鍵集合Kに含まれる鍵の個数の平方根が、ルーティング可能領域の個数が下回るべき上限となる。例えば、個々のセンサノードの記憶容量が、記憶される鍵集合Kの鍵の個数を約100個に制約する場合、ルーティング可能領域の最適個数は10未満である。本発明の教示を有利に実施し、さらに改良する方法には複数の可能性がある。そのために、一方では請求項1に従属する請求項を参照し、他方では本発明の好ましい実施例に関する以下の説明を参照すべきである。図面による本発明の好ましい実施例の説明に関しては、教示の一般的に好ましい実施形態および改良形態も説明される。図1は、多数のセンサノード2を含むセンサネットワーク1の概略図である。センサネットワーク1は、さらにシンクノード3を備える。シンクノード3は、可能な限りセンサネットワーク1の中心に位置し、そこで個々のセンサノード2のデータが受信される。センサノード2およびシンクノード3は、配備が行われた後は所与の地域内で移動せず、それらの位置に静止していると仮定する。センサノード2およびシンクノード3の配備の前に、可能な鍵kの集合Kから選び出した鍵kの部分集合Kを個々のセンサノード2に記憶させておく。ここで、部分集合Kはセンサネットワーク1のすべてのセンサノード2について同一に選択される。センサノード2を配備した直後に、シンクノード3は要求メッセージを送信する。このメッセージは、シンクノード3の送信到達範囲内に位置するすべてのセンサノード2によって受信される。シンクノード3の送信到達範囲は、図中、円4で概略的に示してある。シンクノード3の送信到達範囲内のセンサノード2は2種類の動作が可能である。すなわち、シンクノード3から要求メッセージを受信した後、記憶している鍵kの集合Kからランダムな鍵集合k1,,krを選択するか、または、一般にシンクノード3の近傍に位置する他のセンサノード2によって前に選択された鍵集合k1’,,kr’を引き継ぐか、のいずれかを行う。このような方式の適用は、鍵集合k1,,krを選択した各センサノード2が、選択した鍵集合k1,,krに対応する鍵識別子IDk1,,IDkrのリストをブロードキャストすることによって可能となる。そして、各センサノード2は、受信した鍵識別子IDk1,,IDkrのリストに対応する鍵集合k1,,krから鍵kiを選択して集合Kの残りの鍵を消去するか、または、集合Kのすべての記憶している鍵を消去するかのいずれかを行う。シンクノード3から出発してセンサネットワーク1の最も外側のセンサノード2に至るまで、上記の方法が伝搬することにより、配布プロセスの後、各センサノード2は、ちょうど1個の鍵kを記憶しているか、または、鍵kを全く記憶していないかのいずれかとなる。すべての鍵を消去したセンサノード2は図中で白丸で示され、ちょうど1個の鍵kを記憶しているセンサノード2は黒点を付してある。強調しておくが、配布プロセスはなるべく迅速に実行するのが好ましい。というのは、センサノードは、鍵kの集合K全体を記憶している間は、セキュリティリスクが非常に高いからである。ランダムな鍵集合k1,,krの最初の選択に従って、センサネットワーク1は特定のエリア、すなわちルーティング可能領域RRに分割される。図示されているセンサネットワーク1全体は5個のルーティング可能領域RRI~RRVに分割されている。ルーティング可能領域RRは、最初に選択された鍵集合k1,,krのうちの1個の鍵のみを含むまたは、全く鍵を含まないことを特徴とする。ルーティング可能領域RR内で、センサノード2によって検知されたデータは、逆マルチキャストデータトラフィックのようにシンクノード3へ送信される。具体的には、鍵kを記憶しているセンサノード2は自己のデータを暗号化し、データの転送のみを行う中継ノード、および/または複数のセンサノード2のデータを集約して転送するアグリゲータノードを経由して、シンクノード3へ送信する。鍵kを記憶していないセンサノード2は、自分自身のデータを送信できず、中継ノードまたはアグリゲータノードとしてしか作用できない。センサネットワーク1の存続期間はエポックtに分割される。エポックtの開始は、新たなアグリゲータノードの選択によって定められる。アグリゲータノードの選択とともに鍵の有効性が規定され、これにより、1つのルーティング可能領域RR内で1つのエポックtの間にただ1つの対応する鍵が有効となる。ルーティング可能領域RRIが例えば鍵集合k1,,krに対応し、エポックtの間に{k1,,kr}の要素として鍵kiが有効である場合、このエポックtの間には、この鍵kiを記憶しているセンサノード2のみが自己のデータを送信できる。他のすべてのセンサノード2は、アグリゲータノードとして選択されるか、他のデータを転送するための中継ノードとして作用するか、または省電力モードに入る。鍵の有効性は巡回的に変更され、i=tmodrが有効となる。すなわち、t′=t′′modrであるような2つの異なるエポックt′、t′′の間は、それぞれ同一の鍵が有効となる。最後に、特に指摘しておくべきことであるが、上記の任意に選択された実施例は単に本発明の教示を説明するためのものに過ぎず、決して本発明を実施例に限定するものではない。"