JP2005223838A - Communications system and relay device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データの通信を行なう通信システムおよび中継装置に関する。 The present invention relates to a communication system and a relay apparatus that perform data communication.
従来より、無線通信を中継する中継装置と、その中継装置による無線通信の中継を受けて無線通信を行なう複数の端末とを備えた通信システムが知られている。このような通信システムでは、無線通信にあたり盗聴の恐れが存在するため、セキュリティの確保が重要である。無線通信におけるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の代表的な規格として、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．）８０２．１１，８０２．１１ｉが知られている。これらＩＥＥＥ８０２．１１，８０２．１１ｉでは、ＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）と呼ばれる共有鍵方式による暗号化機能が規定されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a communication system is known that includes a relay device that relays wireless communication and a plurality of terminals that perform wireless communication in response to the relay of wireless communication by the relay device. In such a communication system, there is a fear of eavesdropping in wireless communication, and thus ensuring security is important. As a representative standard of LAN (Local Area Network) in wireless communication, IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc.) 802.11, 802.11i is known. In these IEEE802.11 and 802.11i, an encryption function based on a shared key method called WEP (Wired Equivalent Privacy) is defined.
図１３は、共有鍵方式による暗号化機能を有する通信システムを示す図である。 FIG. 13 is a diagram illustrating a communication system having an encryption function using a shared key method.
図１３に示す通信システム１００には、無線通信を中継する中継装置１０３と、その中継装置１０３による無線通信の中継を受けて無線通信を行なう２台の端末１０１，１０２が備えられている。中継装置１０３には、有線ＬＡＮ１０４が接続されている。
A
中継装置１０３は、いわゆるアクセスポイント（ＡＰ）と称される装置であり、この中継装置１０３は、端末１０１，１０２との間では暗号化データの無線通信を行なうとともに、有線ＬＡＮ１０４を介する通信では復号化されたデータの有線通信を行なう。また、中継装置１０３は、各端末１０１，１０２との間で暗号化データの無線通信を行なうための各共有鍵Ｋ１，Ｋ２を有する。
The
端末１０１，１０２は、いわゆるステーション（ＳＴＡ）と称される装置であり、ワークステーションまたはパーソナルコンピュータと呼ばれるコンピュータを用いることができる。各端末１０１，１０２は、中継装置１０３との間で暗号化データの無線通信を行なうための各共有鍵Ｋ１，Ｋ２を有する。
ここで、端末１０１から端末１０２にデータを送信する場合は、端末１０１が送信データを共有鍵Ｋ１で暗号化して中継装置１０３に暗号化データを無線で送信する。中継装置１０３では、端末１０１から無線送信されてきた暗号化データを共有鍵Ｋ１で復号化し、必要に応じて有線のネットワークを介して有線で通信するとともに共有鍵Ｋ２で暗号化して端末１０２に暗号化データを無線で送信する。端末１０２では、中継装置１０３から無線送信されてきた暗号化データを共有鍵Ｋ２で復号化する。このようにして、端末１０１からのデータが中継装置１０３を経由して端末１０２に送信される。端末１０２から端末１０１にデータを送信する場合も同様の手順で行なわれる。
Here, when data is transmitted from the
暗号化機能を有する通信システムでは、データの暗号化および復号化を行なう必要があるため、そのシステムにおけるデータ処理の負担が大きいという問題がある。そこで、パケットの送信元や受信先あるいはシステム内部の状態に応じて暗号化処理の要否を判定し、暗号化処理が必要なパケットにのみ暗号化処理を施すことで、計算量を削減してデータ処理の負担の軽減化が図られた通信システムが提案されている（特許文献１参照）。
ここで、特許文献１に提案された通信システムにおいて、上述した共有鍵方式を採用して必要なパケットにのみ暗号化処理を施す場合、送信元端末で暗号化された暗号化データを中継装置で一旦復号化し、その復号化したデータをその中継装置で再度暗号化して受信先端末に送信するということが行なわれる。従って、中継装置におけるデータ処理の負担が大きいという間題がある。 Here, in the communication system proposed in Patent Document 1, when the encryption process is performed only on necessary packets using the above-described shared key method, the encrypted data encrypted at the transmission source terminal is transmitted by the relay device. Once decrypted, the decrypted data is encrypted again by the relay device and transmitted to the receiving terminal. Therefore, there is a problem that the burden of data processing in the relay device is large.
本発明は、上記事情に鑑み、中継装置におけるデータ処理の負担の軽減化が図られた通信システムおよびその中継装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a communication system and a relay device thereof that can reduce the burden of data processing in the relay device.
上記目的を達成する本発明の通信システムは、無線通信を中継する中継装置と、その中継装置による無線通信の中継を受けて無線通信を行なう複数の端末とを備え、上記中継装置が、上記端末との間では暗号化データの通信を行なうとともに、所定のネットワークに接続されてそのネットワークを介する通信では復号化されたデータの通信を行なう通信システムにおいて、
上記中継装置は、上記複数の端末のうちの送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを、その暗号化データの受信先が上記複数の端末のうちのいずれかの端末であったときはその端末にその暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信するとともに、その暗号化データの受信先が上記ネットワークを介在させた先に存在するときはその暗号化データを復号化して送信するものであることを特徴とする。
A communication system of the present invention that achieves the above object includes a relay device that relays wireless communication and a plurality of terminals that perform wireless communication in response to the relay of wireless communication by the relay device, and the relay device includes the terminal. In a communication system that performs communication of encrypted data between and a predetermined network, and performs communication of decrypted data in communication via the network,
When the relay device receives encrypted data wirelessly transmitted from a transmission source terminal among the plurality of terminals and the reception destination of the encrypted data is one of the plurality of terminals. The encrypted data is wirelessly communicated to the terminal without being once decrypted, and when the destination of the encrypted data is present through the network, the encrypted data is decrypted and transmitted. It is characterized by being.
本発明の通信システムは、中継装置が、送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを一旦復号化することなくそのまま受信先端末に無線通信するものであるため、従来の、送信元端末から送信されてきた暗号化データを中継装置で一旦復号化し、再度暗号化して受信先端末に送信する技術と比較し、中継装置におけるデータ処理の負担が軽減される。また、暗号化データの受信先が、例えば有線のネットワークを介在させた先に存在するときは、無線通信の場合と比較し、盗聴の恐れも少ないため、その暗号化データを中継装置で復号化して送信することにより、そのネットワークにおけるデータ処理の簡素化が図られる。 In the communication system according to the present invention, the relay apparatus wirelessly communicates with the receiving terminal as it is without decrypting the encrypted data wirelessly transmitted from the transmitting terminal. Compared to a technique in which the transmitted encrypted data is once decrypted by the relay device, re-encrypted, and transmitted to the destination terminal, the burden of data processing in the relay device is reduced. Also, when the destination of the encrypted data is present, for example, through a wired network, there is less risk of eavesdropping than in the case of wireless communication, so the encrypted data is decrypted by the relay device. Data transmission in the network can be simplified.
ここで、上記複数の端末および上記中継装置は、第１の共有鍵を持ち、送信端末は、送信データをその第１の共有鍵で暗号化して暗号化データを送信し、上記中継装置では、上記複数の端末のうちの送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを、その暗号化データの受信先が上記複数の端末のうちのいずれかの端末であったときはその端末にその暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信するとともに、その暗号化データの受信先が上記ネットワークを介在させた先に存在するときはその暗号化データを上記第１の共有鍵で復号化して送信し、受信端末は受信データをその第１の共有鍵で復号化するものであることが好ましい。 Here, the plurality of terminals and the relay device have a first shared key, and the transmission terminal encrypts transmission data with the first shared key and transmits encrypted data. In the relay device, The encrypted data wirelessly transmitted from the source terminal of the plurality of terminals is transmitted to the terminal when the destination of the encrypted data is one of the plurality of terminals. The encrypted data is wirelessly communicated without being decrypted once, and when the destination of the encrypted data is present through the network, the encrypted data is decrypted with the first shared key. The transmitting terminal and the receiving terminal preferably decrypt the received data with the first shared key.
このように、複数の端末および中継装置が第１の共有鍵を持ち、送信端末が送信データを第１の共有鍵で暗号化して中継装置に送信し、その中継装置が、その暗号化データを一旦復号化することなくそのまま受信先端末に送信し、あるいは受信先が上記ネットワークを介在させた先に存在するときはその暗号化データを第１の共有鍵で復号化して送信すると、セキュリティを十分に確保したまま、上記中継装置および上記ネットワークにおけるデータ処理の簡素化を図ることができる。 As described above, the plurality of terminals and the relay device have the first shared key, the transmission terminal encrypts the transmission data with the first shared key and transmits the encrypted data to the relay device, and the relay device transmits the encrypted data. If the data is sent to the receiving terminal without being decrypted once, or if the receiving destination exists at a location where the network is interposed, the encrypted data is decrypted with the first shared key and sent to ensure sufficient security. It is possible to simplify the data processing in the relay device and the network while ensuring it.
また、上記複数の端末および上記中継装置は第１の共有鍵を持つとともに、上記複数の端末のうちの少なくとも２台の相互通信端末はその相互通信端末どうしで共有された第２の共有鍵を持ち、上記複数の端末は、上記ネットワークを介在させた先にデータを送信するときは上記第１の共有鍵で暗号化した暗号化データを送信し、上記相互通信端末が上記第２の共有鍵を共有している受信先の相互通信端末にデータを送信するときは、上記第２の共有鍵で暗号化した暗号化データを送信するものであることも好ましい態様である。 Further, the plurality of terminals and the relay device have a first shared key, and at least two of the plurality of terminals have a second shared key shared by the mutual communication terminals. The plurality of terminals transmit encrypted data encrypted with the first shared key when transmitting data to the destination via the network, and the mutual communication terminal transmits the second shared key. It is also a preferable aspect that when the data is transmitted to the receiving mutual communication terminal sharing the password, the encrypted data encrypted with the second shared key is transmitted.
このように、上記複数の端末が上記ネットワークを介在させた先にデータを送信するときは上記第１の共有鍵で暗号化した暗号化データを送信するとともに、上記相互通信端末が上記第２の共有鍵を共有している受信先の相互通信端末にデータを送信するときは、上記第２の共有鍵で暗号化した暗号化データを送信すると、上記ネットワークにおいてはセキュリティを十分に確保したままデータ処理の簡素化を図ることができるとともに、上記中継装置においては自分の配下にある上記相互通信端末以外の他の端末により盗聴される恐れもなくデータ処理の簡素化を図ることができる。 As described above, when the plurality of terminals transmit data to the destination via the network, the encrypted data encrypted with the first shared key is transmitted, and the mutual communication terminal transmits the second data. When data is transmitted to the receiving mutual communication terminal that shares the shared key, the encrypted data encrypted with the second shared key is transmitted. In addition to simplifying the processing, the relay device can simplify data processing without fear of being wiretapped by a terminal other than the mutual communication terminal under its control.
また、上記目的を達成する本発明の中継装置は、複数の端末どうしの暗号化通信を中継するとともに、所定のネットワークに接続されて該ネットワークを介する通信では復号化されたデータ通信を行なう中継装置において、
上記複数の端末のうちの送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを、その暗号化データの受信先が上記複数の端末のうちのいずれかの端末であったときはその端末にその暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信するとともに、その暗号化データの受信先が上記ネットワークを介在させた先に存在するときはその暗号化データを復号化して送信するものであることを特徴とする。
Also, the relay device of the present invention that achieves the above object relays encrypted communication between a plurality of terminals, and relays the decrypted data communication in communication via the network connected to a predetermined network. In
The encrypted data wirelessly transmitted from the source terminal of the plurality of terminals is transmitted to the terminal when the destination of the encrypted data is one of the plurality of terminals. That the encrypted data is wirelessly communicated without being decrypted once, and that the encrypted data is received when the destination of the encrypted data exists through the network. Features.
本発明の中継装置は、送信元端末から受信先端末に無線送信する場合は、送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを一旦復号化することなくそのまま受信先端末に無線通信するものであるため、従来の、送信元端末から送信されてきた暗号化データを一旦復号化し、再度暗号化して受信先端末に送信する技術と比較し、データ処理の負担を軽減することができる。また、暗号化データの受信先が、例えば有線のネットワークを介在させた先に存在するときは、盗聴の恐れも少ないため、その暗号化データを復号化して送信することにより、そのネットワークにおけるデータ処理の簡素化が図られる。 The relay device according to the present invention, when wirelessly transmitting from the transmission source terminal to the reception destination terminal, wirelessly communicates with the reception destination terminal without decrypting the encrypted data wirelessly transmitted from the transmission source terminal. Therefore, it is possible to reduce the burden of data processing as compared with the conventional technique in which the encrypted data transmitted from the transmission source terminal is once decrypted, re-encrypted, and transmitted to the reception destination terminal. In addition, when the destination of the encrypted data exists, for example, at a destination through a wired network, there is less risk of eavesdropping, so the encrypted data is decrypted and transmitted, so that data processing in that network Is simplified.
本発明の通信システムおよび中継装置によれば、中継装置が、送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを一旦復号化することなくそのまま受信先端末に無線通信するものであるため、データ処理の負担を軽減することができる。 According to the communication system and the relay device of the present invention, the relay device wirelessly communicates with the destination terminal without decrypting the encrypted data wirelessly transmitted from the transmission source terminal. Can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の第１実施形態の通信システムを示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a communication system according to a first embodiment of the present invention.
図１に示す通信システム１０には、無線通信を中継する中継装置１３と、その中継装置１３による無線通信の中継を受けて無線通信を行なう２台のＳＴＡ１１，１２（本発明にいう複数の端末の一例に相当）が備えられている。中継装置１３には、有線ＬＡＮ１４（本発明にいう所定のネットワークの一例に相当）が接続されている。
1 includes a
中継装置１３は、いわゆるアクセスポイント（ＡＰ）と称される装置であり、この中継装置１３は、ＳＴＡ１１，１２との間では暗号化データの無線通信を行なうとともに、有線ＬＡＮ１４を介する通信では復号化されたデータの通信を行なう。
The
この中継装置１３は、ＳＴＡ１１から暗号化データが無線送信されてきた場合、その暗号化データを、その暗号化データの受信先がＳＴＡ１２であったときはそのＳＴＡ１２にその暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信する。また、この中継装置１３は、暗号化データの受信先が有線ＬＡＮ１４を介在させた先に存在するときはその暗号化データを復号化して送信する。
When the encrypted data is wirelessly transmitted from the
さらに、詳細には、ＳＴＡ１１，１２および中継装置１３は、共有鍵Ｋ（本発明にいう第１の共有鍵の一例に相当）を持ち、ＳＴＡ１１は、送信データを共有鍵Ｋで暗号化して暗号化データを送信する。中継装置１３は、ＳＴＡ１１から無線送信されてきた暗号化データを、その暗号化データの受信先がＳＴＡ１２であったときはそのＳＴＡ１２にその暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信する。一方、中継装置１３は、その暗号化データの受信先が有線ＬＡＮ１４を介在させた先に存在するときはその暗号化データを共有鍵Ｋで復号化してその有線ＬＡＮ１４に送信する。有線ＬＡＮ１４では、復号化されたデータを図示しない受信端末で受け取る。
More specifically, the
このように、本実施形態の通信システム１０では、ＳＴＡ１１,ＳＴＡ１２および中継装置１３が共有鍵Ｋを持ち、中継装置１３が自分の配下に存在するＳＴＡ１１から無線送信されてきた暗号化データ（共有鍵Ｋで暗号化された暗号化データ）を一旦復号化することなくそのままＳＴＡ１２に無線送信し、あるいは受信先が有線ＬＡＮ１４を介在させた先に存在するときはその暗号化データを共有鍵Ｋで復号化して送信するものであるため、セキュリティを十分に確保したまま、中継装置１３におけるデータ処理の負担の軽減化および有線ＬＡＮ１４におけるデータ処理の簡素化が図られる。尚、ＩＥＥＥ８０２における共有鍵方式では、複数のＳＴＡおよび中継装置が同一の共有鍵を持ち、中継装置では、あるＳＴＡから無線で送信されてきた暗号化データをその共有鍵で一旦復号化し、さらにその共有鍵で暗号化して他のＳＴＡに無線で送信する構成となっている。
As described above, in the
図２は、図１に示す中継装置が自分の配下にＳＴＡが存在するか否かを認識するための手順を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a procedure for the relay apparatus shown in FIG. 1 to recognize whether or not an STA exists under its control.
中継装置１３では、ＳＴＡ１１，１２との無線通信に先立って、自分の配下にＳＴＡ１１，１２が存在する否かを認識するための手順が行なわれる。この手順により、ＳＴＡ１１，１２が中継装置１３の配下に登録される。即ち、中継装置１３は、配下のＳＴＡ１１，１２のリスト（ＳＴＡリスト）を保有することとなる。尚、ここでは、中継装置１３がＳＴＡ１１を認識するための手順について説明するが、中継装置１３がＳＴＡ１２を認識するための手順の場合も同様である。
In the
先ず、ＳＴＡ１１は、中継装置１３に向けて認証要求信号ＡＵＲＥＱを送出する。中継装置１３では、この認証要求信号ＡＵＲＥＱを受けて、ＳＴＡ１１に対して、認証に必要なパスワードを送る旨の認証申込信号ＡＵＣＨＧを送出する。
First, the
ＳＴＡ１１では、認証申込信号ＡＵＣＨＧを受けて、認証に必要なパスワードである認証応答信号ＡＵＲＳＰを送出し、次いで、中継装置１３では、この認証応答信号ＡＵＲＳＰを受けて、認証された旨の認証許可信号ＡＵＳＵＣを送出する。
The
さらに、ＳＴＡ１１では、中継装置１３との接続要求信号ＡＳＲＥＱを送出し、中継装置１３では、これを受けて、接続を許可する旨の接続応答信号ＡＳＲＳＰを送出する。このようにして、ＳＴＡ１１が中継装置１３の配下に登録される。また、この手順を通じて、ＳＴＡ１１，１２および中継装置１３が共有鍵Ｋを共有していることも認識される。次に、中継装置１３が、ＳＴＡ１１から無線送信されてきた共有鍵Ｋによる暗号化データを一旦復号化することなくそのままＳＴＡ１２に無線送信する場合について、図３、図４を参照して説明する。
Further, the
図３は、ＳＴＡ１１がデータを暗号化して中継装置１３に無線で送信する送信ルーチンを示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a transmission routine in which the
先ず、ステップＳ１において、ヘッダを生成して送信すべきデータに付加する。次いで、ステップＳ２において、送信すべきデータを暗号化するか否かが判定される。ここでは、暗号化する必要があるため、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、上記データを共有鍵Ｋで暗号化してステップＳ４に進む。ステップＳ４では、ヘッダおよび暗号化データを含む送信フレームを中継装置１３に向けて送信して、このルーチンを終了する。
First, in step S1, a header is generated and added to data to be transmitted. Next, in step S2, it is determined whether to encrypt data to be transmitted. Here, since encryption is necessary, the process proceeds to step S3. In step S3, the data is encrypted with the shared key K, and the process proceeds to step S4. In step S4, the transmission frame including the header and the encrypted data is transmitted to the
図４は、中継装置１３におけるＡＰ処理ルーチンを示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an AP processing routine in the
中継装置１３では、先ず、ステップＳ１１において、上述したＳＴＡ１１からの送信フレームを受信する。次いで、ステップＳ１２において、フレームを構成するヘッダに設定されたアドレスを参照して受信先が配下のＳＴＡか否かを、上述したＳＴＡリストから検索する。ここで、ＳＴＡ１２は配下のリストに存在するため、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、復号化することなくそのままＳＴＡ１２に無線で送信を行なって、このルーチンを終了する。
The
一方、ステップＳ１２において、受信先が配下のリストに存在しないＳＴＡ（ここでは、有線ＬＡＮ１４に接続された受信端末とする）の場合はステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、復号化してステップＳ１５に進む。ステップＳ１５では、有線ＬＡＮ１４への中継、即ち復号化されたデータを有線ＬＡＮ１４に接続された受信端末に送信して、このルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined in step S12 that the STA does not exist in the subordinate list (in this case, a receiving terminal connected to the wired LAN 14), the process proceeds to step S14. In step S14, decoding is performed and the process proceeds to step S15. In step S15, the relay to the wired
図５は、ＳＴＡ１２が中継装置１３からの暗号化データを受信する受信ルーチンを示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a reception routine in which the
先ず、ステップＳ２１において、ヘッダを解析して除去する処理を行なう。次いで、ステップＳ２２において、復号化するか否かが判定される。ここでは、復号化する必要があるため、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、共有鍵Ｋで復号化してステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、復号化されたデータを受信して、このルーチンを終了する。 First, in step S21, processing for analyzing and removing the header is performed. Next, in step S22, it is determined whether or not to decode. Here, since it is necessary to decrypt, the process proceeds to step S23. In step S23, decryption is performed using the shared key K, and the process proceeds to step S24. In step S24, the decrypted data is received, and this routine ends.
図６は、本発明の第２実施形態の通信システムを示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a communication system according to the second embodiment of this invention.
図６に示す通信システム２０には、無線通信を中継する中継装置２３と、その中継装置２３による無線通信の中継を受けて無線通信を行なう２台のＳＴＡ２１，２２が備えられている。中継装置２３には、有線ＬＡＮ２４が接続されている。尚、この図６には、便宜上、２台のＳＴＡ２１，２２が示されているが、実際にはｎ台のＳＴＡ（ＳＴＡ２１，２２，…，２ｎ）が備えられている。
The
図７は、ｎ台のＳＴＡそれぞれが持つ第１の共有鍵それぞれを示す図、図８は、ｎ台のＳＴＡのうちの２台のＳＴＡどうしで共有される第２の共有鍵を示す図である。 FIG. 7 is a diagram showing each first shared key possessed by each of n STAs, and FIG. 8 is a diagram showing a second shared key shared by two STAs among the n STAs. is there.
図７に示すように、１台目のＳＴＡ２１は、中継装置２３との間で無線通信するための第１の共有鍵Ｋ１を持っている。また、２台目のＳＴＡ２２は、中継装置２３との間で無線通信するための第１の共有鍵Ｋ２を持っている。以下、同様にして、ｎ台目のＳＴＡ２ｎは、中継装置２３との間で無線通信するための第１の共有鍵Ｋｎを持っている。尚、中継装置２３は、これらＳＴＡ２１，２２，…，２ｎとの間で通信を行なうための第１の共有鍵Ｋ１,Ｋ２，…，Ｋｎ全てを持っている。
As shown in FIG. 7, the
また、ｎ台のＳＴＡ２１，２２，…，２ｎのうちの少なくとも２台のＳＴＡ（本発明にいう２台の相互通信端末の一例に相当）は、それらＳＴＡどうしで共有された第２の共有鍵を持っている。ここでは、一例として、図８に示すように、２台のＳＴＡ２１，２２が、それらＳＴＡ２１，２２どうしで共有された第２の共有鍵Ｋ１２を持っている。また、２台のＳＴＡ２２，２ｎも、それらＳＴＡ２２，２ｎどうしで共有された第２の共有鍵Ｋ２ｎを持っている。以下では、説明を簡単にするために、ＳＴＡ２１，２２どうしで共有された第２の共有鍵Ｋ１２について述べることとする。
In addition, at least two of the n STAs 21, 22,..., 2n (corresponding to an example of two intercommunication terminals according to the present invention) are the second shared key shared by the STAs. have. Here, as an example, as shown in FIG. 8, two
ＳＴＡ２１，２２，…，２ｎは、有線ＬＡＮ２４を介在させた先にデータを送信するときは第１の共有鍵Ｋ１,Ｋ２，…，Ｋｎで暗号化したデータを中継装置２３に無線で送信する。中継装置２３では、その暗号化データを第１の共有鍵Ｋ１,Ｋ２，…，Ｋｎで復号化して有線ＬＡＮ２４に送信する。このようにすることにより、有線ＬＡＮ２４を介在させた先にデータを送信するにあたり、セキュリティを十分に確保することができる。
The
また、ＳＴＡ２１が第２の共有鍵Ｋ１２を共有している受信先のＳＴＡ２２にデータを送信するときは、第２の共有鍵Ｋ１２で暗号化した暗号化データがＳＴＡ２１から中継装置２３に無線で送信される。中継装置２３では、ＳＴＡ２１から無線送信されてきた暗号化データを一旦復号化することなくそのままＳＴＡ２２に無線で送信する。このようにすることにより、中継装置２３におけるデータ処理の負担の軽減化が図られるとともに、第２の共有鍵Ｋ１２を共有しているＳＴＡ２１，２２以外の他のＳＴＡによる盗聴を防止することができる。
Further, when the
図９は、中継装置２３が第２の共有鍵Ｋ１２を生成してＳＴＡ２１,２２に配付する様子を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the
ＳＴＡ２１は、中継装置２３に対して、ＳＴＡ２２との間で共有するための第２の共有鍵Ｋ１２の生成要求を行なうために、第１の共有鍵Ｋ１で暗号化された暗号化データを中継装置２３に送信する。
The
中継装置２３は、これを受けて、ＳＴＡ２２に対して、第２の共有鍵Ｋ１２生成の確認を行なうために、第１の共有鍵Ｋ２で暗号化された暗号化データをＳＴＡ２２に送信する。
In response to this, the
次いで、ＳＴＡ２２は、中継装置２３に対して、第２の共有鍵Ｋ１２の生成許可を行なうために、第１の共有鍵Ｋ２で暗号化された暗号化データを中継装置２３に送信する。
Next, the
中継装置２３は、これを受けて、第２の共有鍵Ｋ１２を生成する。さらに、中継装置２３は、生成した第２の共有鍵Ｋ１２（ＳＴＡ２２との間での共有鍵）をＳＴＡ２１に配付するために、第１の共有鍵Ｋ１で暗号化してＳＴＡ２１に送信する。また、中継装置２３は、生成した第２の共有鍵Ｋ１２（ＳＴＡ２１との間での共有鍵）をＳＴＡ２２にも配付するために、第１の共有鍵Ｋ２で暗号化してＳＴＡ２２に送信する。このようにして、中継装置２３でＳＴＡ２１,２２に第２の共有鍵Ｋ１２を配付する。
In response to this, the
尚、ここでは、中継装置２３が第２の共有鍵Ｋ１２を生成してＳＴＡ２１,２２に配付する例で説明したが、第２の共有鍵Ｋ１２の生成／配付は、例えば、事前に別の手段で決めたパスワードを利用してもよいし、ハードウェア・トークンを使用してもよい。この場合、第２の共有鍵Ｋｌ２を共有したＳＴＡ２ｌおよびＳＴＡ２２は、自身で鍵を共有した相手を覚えておくとともに、鍵を共有したという情報を中継装置２３に知らせておく必要がある。また、第２の共有鍵Ｋｌ２の生成／配付は、通常のＩＥＥＥ８０２.ｌｌｉを使用して中継装置２３と共有した第１の共有鍵Ｋ１／Ｋ２を使用した暗号化通信によってＳＴＡ２ｌとＳＴＡ２２で共有鍵を共有してもよい。この場合、ＳＴＡ２１およびＳＴＡ２２は、自身で鍵を共有した相手を覚えておくとともに、鍵を共有したという情報を中継装置２３に知らせてもよいし、共有鍵生成のための通信を中継装置２３が仲介する際にモニタし、鍵を共有したという情報を認識してもよい。あるいは、ＳＴＡ２１およびＳＴＡ２２ともに中継装置２３との間で第１の共有鍵Ｋｌ／Ｋ２を共有しその中継装置２３を信頼していることから、上述したように、中継装置２３が第２の共有鍵Ｋｌ２を生成しＳＴＡ２ｌおよびＳＴＡ２２に配布してもよい。この場合、中継装置２３自身がＳＴＡ２１とＳＴＡ２２で第２の共有鍵Ｋ１２を共有したことを覚えておく必要がある。
Here, although the example has been described in which the
図１０は、ＳＴＡ２１がデータを暗号化して中継装置２３に無線で送信する送信ルーチンを示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a transmission routine in which the
先ず、ステップＳ３１において、ヘッダを生成して送信すべきデータに付加する。次いで、ステップＳ３２において、送信すべきデータを暗号化するか否かが判定される。ここでは、暗号化する必要があるため、ステップＳ３３に進む。 First, in step S31, a header is generated and added to data to be transmitted. Next, in step S32, it is determined whether to encrypt data to be transmitted. Here, since encryption is necessary, the process proceeds to step S33.
ステップＳ３３では、受信先のＳＴＡが第２の共有鍵Ｋ１２を持っているＳＴＡ２２であるか否かが判定される。受信先のＳＴＡが第２の共有鍵Ｋ１２を持っていないＳＴＡであると判定された場合は、ステップＳ３４において第１の共有鍵Ｋ１で暗号化してステップＳ３６に進む。一方、受信先のＳＴＡが第２の共有鍵Ｋ１２を持っているＳＴＡ２２であると判定された場合は、ステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、データを第２の共有鍵Ｋ１２で暗号化してステップＳ３６に進む。
In step S33, it is determined whether or not the receiving STA is the
ステップＳ３６では、ヘッダおよび暗号化データを含む送信フレームを中継装置２３に向けて送信して、このルーチンを終了する。
In step S36, the transmission frame including the header and the encrypted data is transmitted to the
図１１は、中継装置２３におけるＡＰ処理ルーチンを示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an AP processing routine in the
中継装置２３では、ステップＳ４１において、送信フレームを受信する。次いで、ステップＳ４２において、フレームを構成するヘッダに設定されたアドレスを参照して、鍵共有ＳＴＡの組（第２の共有鍵Ｋ１２を持つＳＴＡ２２）であるか否かが判定される。鍵共有ＳＴＡの組であるＳＴＡ２２であると判定された場合は、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３では、復号化することなくそのままＳＴＡ２２に無線で送信を行なって、このルーチンを終了する。
The
一方、ステップＳ４２において、鍵共有ＳＴＡではないと判定された場合はステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、第１の共有鍵Ｋ１で復号化してステップＳ４５に進む。ステップＳ４５では、受信先が配下のＳＴＡか否かが判定される。ここで、配下のＳＴＡとは、ＳＴＡ２１，２２，…，ＳＴＡ２ｎである。尚、配下のＳＴＡか否かの判定にあたっては、上記鍵共有ＳＴＡ２１，２２は除外される。ここでは、受信先である配下のＳＴＡは、ＳＴＡ２ｎであると判定されるものとする。この場合は、ステップＳ４７において第１の共有鍵Ｋｎで暗号化し、さらにステップＳ４８において無線で送信を行なって、このルーチンを終了する。 On the other hand, if it is determined in step S42 that it is not a key sharing STA, the process proceeds to step S44. In step S44, decryption is performed using the first shared key K1, and the process proceeds to step S45. In step S45, it is determined whether the receiving destination is a subordinate STA. Here, the subordinate STAs are STAs 21, 22,..., STA2n. The key sharing STAs 21 and 22 are excluded in determining whether the STA is a subordinate STA. Here, the subordinate STA that is the receiving destination is determined to be STA2n. In this case, encryption is performed with the first shared key Kn in step S47, wireless transmission is performed in step S48, and this routine is terminated.
また、ステップＳ４５において、受信先が配下のＳＴＡでないと判定された場合は有線ＬＡＮ２４への中継であると判定されてステップＳ４６に進む。ステップＳ４６では、前述したステップＳ４４で復号化されたデータを有線ＬＡＮ２４に接続された受信端末に送信して、このルーチンを終了する。
In step S45, if it is determined that the receiving destination is not a subordinate STA, it is determined that the relay is to the wired
図１２は、中継装置２３からの暗号化データをＳＴＡが受信する受信ルーチンを示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a reception routine in which the STA receives encrypted data from the
先ず、ステップＳ５１において、ヘッダを解析して除去する処理を行なう。次いで、ステップＳ５２において、復号化するか否かが判定される。ここでは、復号化する必要があるため、ステップＳ５３に進む。 First, in step S51, processing for analyzing and removing the header is performed. Next, in step S52, it is determined whether or not to decode. Here, since it is necessary to decrypt, the process proceeds to step S53.
ステップＳ５３では、鍵共有ＳＴＡ（第２の共有鍵Ｋ１２を持っているＳＴＡ２１）からのものであるか否かが判定される。ＳＴＡ２１からのものでないと判定された場合は、ステップＳ５４に進む。ステップＳ５４では、第１の共有鍵Ｋ２で復号化してステップＳ５６に進む。一方、ＳＴＡ２１からのものであると判定された場合は、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、暗号化データを第２の共有鍵Ｋ１２で復号化してステップＳ５６に進む。
In step S53, it is determined whether or not it is from a key sharing STA (
ステップＳ５６では、復号化されたデータを受信して、このルーチンを終了する。 In step S56, the decrypted data is received, and this routine ends.
このように、本実施形態の通信システム２０では、ＳＴＡ２１からの、第２の共有鍵Ｋ１２で暗号化された暗号化データが中継装置２３に無線で送信され、その中継装置２３で復号されることもなくそのままＳＴＡ２２に無線で送信される。さらに、ＳＴＡ２２で、その暗号化データが第２の共有鍵Ｋ１２で復号化される。このため、中継装置２３におけるデータ処理の負担が軽減されるとともに、第２の共有鍵Ｋ１２を共有しているＳＴＡ２１，２２以外の他のＳＴＡによる盗聴を防止することができる。
As described above, in the
１０，２０ 通信システム
１１，１２，２１，２２ ＳＴＡ（端末）
１３，２３ 中継装置
１４，２４ 有線ＬＡＮ
10, 20
13,23
Claims (4)
前記中継装置は、前記複数の端末のうちの送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを、該暗号化データの受信先が前記複数の端末のうちのいずれかの端末であったときは該端末に該暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信するとともに、該暗号化データの受信先が前記ネットワークを介在させた先に存在するときは該暗号化データを復号化して送信するものであることを特徴とする通信システム。 A relay device that relays wireless communication; and a plurality of terminals that perform wireless communication in response to the relay of the wireless communication by the relay device, and the relay device communicates encrypted data with the terminal In a communication system connected to a predetermined network and performing communication of decoded data in communication via the network,
The relay device transmits encrypted data wirelessly transmitted from a transmission source terminal among the plurality of terminals when the reception destination of the encrypted data is any one of the plurality of terminals. The encrypted data is wirelessly communicated to the terminal without being once decrypted, and the encrypted data is decrypted and transmitted when the destination of the encrypted data is present through the network. A communication system characterized by being a thing.
前記複数の端末のうちの送信元端末から無線送信されてきた暗号化データを、該暗号化データの受信先が前記複数の端末のうちのいずれかの端末であったときは該端末に該暗号化データを一旦復号化することなくそのまま無線通信するとともに、該暗号化データの受信先が前記ネットワークを介在させた先に存在するときは該暗号化データを復号化して送信するものであることを特徴とする中継装置。 In a relay device that relays encrypted communication between a plurality of terminals, and performs decrypted data communication in communication via the network connected to a predetermined network,
Encrypted data wirelessly transmitted from a source terminal of the plurality of terminals is transmitted to the terminal when the destination of the encrypted data is any of the plurality of terminals. That the encrypted data is wirelessly communicated without being decrypted once, and the encrypted data is decrypted and transmitted when the destination of the encrypted data is present via the network. Characteristic relay device.
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| JP2004032158A JP2005223838A (en) | 2004-02-09 | 2004-02-09 | Communications system and relay device |
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-
2004
- 2004-02-09 JP JP2004032158A patent/JP2005223838A/en not_active Withdrawn
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