JP2005252961A

JP2005252961A - 分散認証方法、分散認証システムおよびこれを構成する認証サーバ、移動体、ナビゲーション装置、無線基地局

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Publication number: JP2005252961A
Application number: JP2004063960A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Yamamoto; 秀典山本; Shigetoshi Samejima; 茂稔鮫嶋; Hiroharu Kawamichi; 拓東川道; Katsumi Kono; 克己河野; Yoshiaki Adachi; 芳昭安達; Satoshi Okubo; 訓大久保
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2004-03-08
Filing date: 2004-03-08
Publication date: 2005-09-15
Anticipated expiration: 2024-03-08
Also published as: JP4397712B2

Abstract

【課題】システム内部の各サーバに対し、無線基地局等を経由して外部の移動体から接続するシステムにおいて、通信の処理効率の低下や異常な処理の発生を防止し、外部からの接続に対するセキュリティの保護を行う。
【解決手段】認証サーバが、移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行うステップと、移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布するステップと、記移動体が、システム内部への接続に際し、識別情報を送信データに付加して無線基地局への無線通信を行うステップと、無線基地局が、移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するステップとを実行する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証する技術に関するものである。

通信に伴う認証技術として、認証を要求する度に被認証側にて今回用の認証情報と次回用の認証情報を作成して認証側に対して同時に送付し、認証側では認証要求を受信すると、前回の認証処理の際に受信し保持していた今回用の認証情報と、被認証側より今回送付されてきた今回用の認証情報とを比較することで認証を行う、といった技術が提案されていた（例えば、特許文献１等参照）。

また、モバイルＩＰにおいては、移動体が無線通信を行う基地局が移動体の移動に伴い変更される度に、新たに無線通信を行う基地局を経由して認証サーバとの間で行う一往復のパケット交換により、認証、鍵交換及び気付けＩＰアドレスの取得を行うとされる（例えば、非特許文献１等参照）。
特開２００３−１５２７１６号公報 IETF、RFC2002「IP Mobility Support」

上記従来技術では、外部の移動体からの認証要求が発生する度にアクセスポイントである無線基地局等を経由して、認証サーバとの間で認証情報の送受信を行うこととなる。この認証サーバは、複数の情報処理装置がＬＡＮなどのネットワークを介して接続している、いわばシステムの内部側に設置されたサーバである。例えば、移動体からの認証要求が多数発生した場合（Dos攻撃等により不正な移動体からのアクセスが大量に発生した場合も含む）、これら多くの認証要求に伴って、無線基地局と認証サーバとの間での認証情報の授受に関するデータ通信もまた大量に発生する。従って、上記のような従来技術を採用した状況下においては、前記システム内部のネットワークの負荷増大が発生する懸念が存在する。

また、被認証側である移動体が認証要求を送付してから認証結果を受信するまでの期間中にも当該移動体は移動する。従って、このような認証結果の受信遅延に起因する、移動体における処理の遅延が発生し得る。

そこで本発明の目的は、システム内部に設置した各種サーバに対して、無線基地局等を経由して外部の移動体からのマルチキャストによる無線通信による接続が発生するシステムにおいて、通信の処理効率の低下や異常な処理の発生を防止することを条件として、外部からの接続に対するセキュリティの保護を行うことにある。

上記課題を解決する本発明の分散認証方法は、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証する方法であって、前記移動体とネットワークで結ばれ、当該移動体の事前認証を行う認証サーバが、前記移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行うステップと、前記移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布するステップと、前記移動体が、前記システム内部への接続に際し、前記識別情報を送信データに付加して前記無線基地局への無線通信を行うステップと、前記無線基地局が、前記移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するステップと、を有する。

また、本発明の分散認証システムは、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムであって、前記移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行う事前認証部と、前記移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布する識別情報配布部と、を備えて前記移動体とネットワークで結ばれる認証サーバと、前記システム内部への接続に際し、前記識別情報を送信データに付加して前記無線基地局への無線通信を行う通信データ作成部を備えた移動体と、前記移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するデータ判定部を備える無線基地局と、を備える。

また、本発明の認証サーバは、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記移動体とネットワークで結ばれる認証用のサーバであって、前記移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行う事前認証部と、前記移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布する識別情報配布部と、を備える。

また、本発明の移動体は、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記無線基地局と無線通信を行う移動体であって、移動体の事前認証が成立した場合に当該移動体の１または複数個の識別情報を生成する認証サーバより、当該移動体に対応する識別情報及び当該識別情報の有効期間に関する情報を受信して管理する識別情報管理部と、前記システム内部への接続に際し、前記識別情報を送信データに付加して前記無線基地局への無線通信を行う通信データ作成部と、を備える。

また、本発明のナビゲーション装置は、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記無線基地局と無線通信を行う移動体が備えるナビゲーション装置であって、移動体の現在位置情報を検知する現在位置情報取得部と、鉄道線路または道路などの経路情報を記憶した経路情報格納部と、前記移動体の出発地および目的地の指定を入力インターフェイスより受け付けて、これを前記現在位置情報と前記経路情報とにあてはめ、当該出発地と目的地との間をなす移動経路を検索するとともに、当該移動経路上の所定地点の通過時刻を算定する、経路検索部と、前記移動経路と通過時刻との情報を含む予見情報を、前記認証サーバまたは前記無線基地局の少なくともいずれかに通知する予見情報通知部と、を備える。

本発明の無線基地局は、無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記移動体と無線通信を行う無線基地局であって、移動体の事前認証が成立した場合に当該移動体の１または複数個の識別情報を生成する認証サーバより、当該移動体に対応する識別情報及び当該識別情報の有効期間に関する情報を受信し管理する識別情報管理部と、前記移動体の前記システム内部への接続に際し当該移動体より送信されてきた、前記識別情報が付加された送信データを受信するデータ通信部と、前記移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するデータ判定部と、を備える。

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明の実施の形態の欄、及び図面により明らかにされる。

本発明によれば、システム内部に設置した各種サーバに対して、無線基地局等を経由して外部の移動体からのマルチキャストによる無線通信による接続が発生するシステムにおいて、通信の処理効率の低下や異常な処理の発生を防止し、外部からの接続に対するセキュリティの保護を行うことが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。図１は、本発明の適用先である、所定経路を移動する移動体０１０７と、この移動体０１０７の移動経路上に設置した、複数の情報処理装置が通信網０１０４を介して接続しているシステム１００へのアクセスポイントとなる無線基地局０１０６との間で無線通信を行う通信システム１０の概要を示す図である。

この通信システム１０の主な構成要素は、通信網０１０４に接続している、アクセスしてくる移動体０１０７の事前認証及び識別情報の発行、配布を行う認証サーバ０１０１と、通信網０１０４に接続しており、無線通信により接続してくる移動体０１０７に対してシステム内部にあってサービス提供を行うアプリケーションサーバ０１０２（情報処理装置）と、移動体０１０７の移動経路や当該移動経路上の所定地点の通過時刻に関する予見情報を提供する予見情報提供元０１０３と、経路上ネットワーク０１０５を介して通信網０１０４に接続されており、前記システム１００内部の各種サーバ０１０１、０１０２らに対して無線通信によりアクセスしてくる移動体０１０７に対するアクセスポイントとなる無線基地局０１０６、また無線通信により前記システム１００内部の各種サーバ０１０１、０１０２らにアクセスし、情報配信等のサービス提供を受ける移動体０１０７等である。

前記無線基地局０１０６の主なハードウェア構成は、記憶装置０１１１、処理装置０１１２、通信装置０１１３からなる。記憶装置０１１１には移動体０１０７に対応する識別情報、識別情報の有効期間に関する情報、通信に使用する暗号鍵、及びこれらの情報や暗号鍵を管理するためのソフトウェア、通信を行うためのソフトウェアが格納され、処理装置０１１２により処理がなされる。通信処理装置０１１３は移動体０１０７との間でのマルチキャストによる無線通信及び経路上ネットワーク０１０５を介して、通信網０１０４に接続している認証サーバ０１０１やアプリケーションサーバ０１０３との間でのデータの送受信を行う。なお無線基地局０１０６は移動体０１０７の走行経路上に一定の間隔で複数設置されるものである。

また、前記移動体０１０７の主なハードウェア構成は、記憶装置０１２１、処理装置０１２２、通信装置０１２３、無線装置０１２４からなる。記憶装置０１２１には認証サーバ０１０１から配布された当該移動体０１０７に対応する識別情報、識別情報の有効期間に関する情報、通信に使用する暗号鍵、及びこれらの情報や暗号鍵を管理するためのソフトウェア、通信を行うためのソフトウェアが格納され、処理装置０１２２により処理がなされる。通信処理装置０１２３は無線装置０１２４を用いて、通信網０１０４に接続している認証サーバ０１０１やアプリケーションサーバ０１０２との間で通信を行うために、アクセスポイントとなる無線基地局０１０６との間でマルチキャスト無線通信によるデータの送受信を行う。なおここで行う無線通信は一例として短距離の通信を想定する。

なお、前記認証サーバ０１０１は、無線通信手段を備えた移動体０１０７からの無線基地局０１０６を経由したアプリケーションサーバ０１０２らへの接続を認証するシステム１００を構成する、移動体０１０７の事前認証用のサーバである。

この認証サーバ０１０１は、前記同様に処理装置１１０および記憶装置１１１をハードウェア構成として備えると共に、例えば、前記移動体０１０７の認証要求に応じて当該移動体０１０７の事前認証処理を行う事前認証部１１２と、前記移動体０１０７の事前認証が成立した場合、当該移動体０１０７の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体０１０７及び無線基地局０１０６に対して当該移動体０１０７の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布する識別情報配布部１１３とをソフトウェア構成として記憶装置１１１中に備えるものとできる（ハードウェアとして実現してもよい）。

また、前記予見情報提供元０１０３は、前記移動体０１０７からの無線基地局０１０６を経由したアプリケーションサーバ０１０２への接続を認証する通信システム１０を構成するものである。例えば、前記無線基地局０１０６と無線通信を行う移動体０１０７が備えるナビゲーション装置とできる。或いは、移動体０１０７が列車等の公共交通機関である場合、移動体０１０７の運行状況を監視する運行管理システムを採用することもできる。

この予見情報提供元０１０３は、前記同様に処理装置１３０および記憶装置１３１をハードウェア構成として備えると共に、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning Systems）装置など移動体０１０７の現在位置情報を検知する現在位置情報取得部１３２と、前記移動体０１０７の出発地および目的地の指定を入力インターフェイス１３３より受け付けて、これを前記現在位置情報と前記経路情報とにあてはめ、当該出発地と目的地との間をなす移動経路を検索するとともに、当該移動経路上の所定地点の通過時刻を算定する、経路検索部１３４と、前記移動経路と通過時刻との情報を含む予見情報を、前記認証サーバ０１０１または前記無線基地局０１０６の少なくともいずれかに通知する予見情報通知部１３５とをソフトウェア構成として記憶装置１３１中に備えるものとできる（ハードウェアとして実現してもよい）。また、鉄道線路または道路などの経路情報を記憶した経路情報格納部１３６を、前記記憶装置１３１が備えるものとする。

図２は、本実施形態における分散認証方法の概要を示す図である。ここにおける主な構成要素として図１の通信網０１０４に接続している認証サーバ０１０１、移動体０１０７、移動体０１０７の経路上に複数設置されるアクセスポイントとなる無線基地局０１０６がある。

移動体０１０７は通信を開始する前の停止中等に事前に認証サーバ０１０１に事前認証要求を送信して（０２０１）、認証サーバ０１０１による事前認証を受ける（０２０２）。ここでの事前認証は電子署名等を用いた一般的な認証処理となる。移動体０１０７の事前認証が成功した場合、認証サーバ０１０１は、当該移動体０１０７に対応する識別情報を発行し、移動体０１０７の移動経路や当該移動経路上の所定地点の通過時刻等に関する予見情報に基づき、移動体０１０７の移動経路上にあり、これから移動体０１０７からの通信を受け付けることになるアクセスポイントたる各無線基地局０１０６及び移動体０１０７に対して識別情報を事前に配布する（０２０３）。なお、前記予見情報は、前記予見情報提供元０１０３等から認証サーバ０１０１が取得するものとする。

移動体０１０７が走行中に、システム１００内部のアプリケーションサーバ０１０２等と通信を行うためにメッセージを送信すると（０２０４）、当該メッセージを受信したアクセスポイントたる無線基地局０１０６では、移動体０１０７からのメッセージに含まれる識別情報を抽出して、ステップ０２０３において認証サーバ０１０１より配布された識別情報と照合する（０２０５）。

ここで識別情報が合致しなければ、移動体０１０７からのメッセージは直ちに破棄する。また識別情報が合致した場合は、メッセージをシステム１００内部へと転送する。なお同一の識別情報を使用し続けることでセキュリティレベルが低下することを防止するために、各無線基地局０１０６において識別情報の利用が可能である期間として、識別情報の有効期間を設ける（０２０６）。

図３は、本発明における、複数の情報処理装置が通信網０１０４を介して接続しているシステム１００に対してマルチキャストによる無線通信によりアクセスポイントを介して接続する移動体０１０７側のモジュール構成を示す図である。移動体０１０７のモジュール構成は、各種コンテンツの要求と受信等を行うアプリケーション０３０１と、通信媒体０３０３を介してシステム１００内部のサーバ０１０１、０１０２らとの通信やアクセスポイント通過のためのデータ作成等を行うミドルウェア０３０２とから成る。

前記ミドルウェア０３０２の主な構成要素としては、アプリケーション０３０１からのデータをシステム１００へのアクセスポイントとなる無線基地局０１０６に対して送信するためのデータを前記識別情報を送信データに付加することで作成する通信データ作成部０３１１、認証サーバ０１０１から配布された識別情報及び当該識別情報の有効期間に関する情報を管理する識別情報管理部０３１２、通信媒体０３０３を介してシステム１００へのアクセスポイントとなる無線基地局０１０６との間での通信を行うデータ通信部０３１３、通信データの暗号化、復号化を行う暗号・復号化部０３１４、認証サーバ０１０１から配布された識別情報を格納する識別情報格納バッファ０３１５、通信に用いる暗号鍵を格納する暗号鍵格納バッファ０３１６がある。

前記通信データ作成部０３１１においては、アプリケーション０３０１からのデータに識別情報管理部０３１２から取得した移動体０１０７に対応する識別情報を付加してから、データ通信部０３１３にデータを渡す処理がなされる。なお、識別情報管理部０３１２では、認証サーバ０１０１から配布され、識別情報格納バッファ０３１５に格納している、移動体０１０７に対応する複数個の識別情報の中から、移動経路中の移動体０１０７の位置または時刻等の条件に基づいて１つの識別情報を選択する処理を行う。ここでは同一の識別情報のみを継続的に使用し続けないようにするためである。

図４は、本発明における、複数の情報処理装置が通信網０１０４を介して接続しているシステム１００側のアクセスポイントとなる、移動体０１０７とのマルチキャストによる無線通信を行う無線基地局０１０６側のモジュール構成を示す図である。無線基地局０１０６には、通信媒体０４０２を介して、移動体０１０７からの通信データを受信し、識別情報の照合によりデータの転送を可とした場合、通信網０１０４に接続している各種サーバ０１０１、０１０２らへ通信データの転送を行い、各種サーバ０１０１、０１０２らから移動体０１０７への通信データを中継する処理を行うミドルウェア０４０１が導入される。

前記ミドルウェア０４０１の主な構成要素は、通信媒体０４０２を介して移動体０１０７または通信網０１０４に接続している各種サーバ０１０１、０１０２らとの通信を行って前記識別情報が付加された送信データ等の送受信を行うデータ通信部０４１１、通信データの暗号化、復号化を行う暗号・復号化部０４１２、識別情報の照合により移動体０１０７からの受信データの転送可否の判定を行うデータ判定部０４１３、認証サーバ０１０１から配布された識別情報及び当該識別情報の有効期間に関する情報を管理する識別情報管理部０４１４、システム１００内部の各種サーバ０１０１、０１０２宛ての通信データまたは移動体０１０７宛の通信データを作成する通信データ作成部０４１５、認証サーバ０１０１から配布された識別情報を格納する識別情報格納バッファ０４１６、通信に用いる暗号鍵を格納する暗号鍵格納バッファ０４１７がある。

前記データ判定部０４１３においては、移動体０１０７からの受信データより識別情報を抽出し、合致する識別情報を保持しているかを識別情報管理部０４１４に問い合わせる処理を行う。ここで合致する識別情報が無い場合、直ちに該当受信データを破棄する。一方ここで、合致する識別情報を保持している場合は、転送可能として受信データを通信データ作成部０４１５に渡すこととなる。

前記通信データ作成部０４１５においては、データ判定部０４１３から受けた、識別情報の合致した受信データより、移動体０１０７にて送信時に付加された識別情報、タイムスタンプ、通番を除去し、システム１００内部の各種サーバ０１０１、０１０２らに転送するためのヘッダ情報を付加する。そして、ここまで処理した受信データをデータ通信部０４１１に渡して、システム１００内部の各種サーバ０１０１、０１０２に転送する。

また、通信データ作成部０４１５において、システム１００内部の各種サーバ０１０１、０１０２らから移動体０１０７への送信データに対して、通信網０１０４内の通信用のヘッダ情報を除去する一方で、移動体０１０７への無線通信用のヘッダ情報を付加し、データ作成部０４１１に渡す。このデータ作成部０４１１では、暗号・復号化部０４１２にて暗号化したデータを、通信媒体０４０２を介して移動体０１０７に対して送信する。

図５は、本発明における、移動体０１０７における無線によるマルチキャストデータ通信の送信データを作成する処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ０５０１において、認証サーバ０１０１より配布された当該移動体０１０７に対応する複数個の識別情報の中から、今回の通信に用いる識別情報を所定の条件に基づいて選択する。ここで識別情報を選択するための前記所定条件は、当該移動体０１０７にて設定するものであり、例えば移動体０１０７の移動中の時刻または移動体０１０７の現在位置等に基づくなどして決定し、同一の識別情報が繰り返し使用されないようにする。

また、ステップ０５０２において、現在時刻をタイムスタンプとして取得する。続いてステップ０５０３において、通番を生成する。更にステップ０５０４において、前記の識別情報、タイムスタンプとともに当該移動体０１０７にて送信データ毎に発行する通番をあわせて暗号化する。また、ステップ０５０５において、ステップ０５０４にて識別情報、タイムスタンプ、通番のデータを合わせて暗号化したデータを送信データに付加する。そしてステップ０５０６において、データを無線基地局０１０６に宛てて送信する。

図６は、本発明における、データ受信側の無線基地局０１０６における、受信データの転送可否の判定を行う処理の流れを示すフローチャートである。まず、ステップ０６００において、移動体０１０７からの送信データを受信する。そして、ステップ０６０１において、当該無線基地局０１０６において該当する移動体０１０７が生成した通番を保持しているか否かの判定を行う。移動体０１０７が生成した通番を保持していなかった場合、ステップ０６０２において、認証サーバ０１０１より送付された移動体０１０７の通過時刻に関する予見情報を参照する。

続いてステップ０６０３において、ステップ０６０２の結果、移動体０１０７がまだ当該無線基地局０１０６には接近していないと判定した場合（０６０３：Ｎｏ）、ステップ０６１５において、データを破棄して処理を終了する。一方、ステップ０６０３において、ステップ０６０２の結果、移動体０１０７が当該無線基地局０１０６に接近していると判定した場合（０６０３：Ｙｅｓ）、ステップ０６０４において、移動体０１０７の経路及び通過時刻に関する予見情報に基づき、先に当該移動体０１０７との通信を行っている隣接する無線基地局に問い合わせて通番を取得する。

また、ステップ０６０５において、移動体０１０７より受信したデータのうち、識別情報、タイムスタンプ、通番を合わせて暗号化した部分を復号化する。また、ステップ０６０６において前記取得した通番と受信データから復号化した通番との照合処理を行って、ステップ０６０７にて、通番の連続性を判定する。つまり、前記復号化した通番が、前記取得した通番以下の数値であれば、受信データの連続性が無い不適切なデータであるとして（０６０７：Ｎｏ）、処理をステップ０６１４に進めて該当受信データを破棄し、処理を終了する。一方、前記ステップ０６０７にて連続性があると判定したならば（０６０７：Ｙｅｓ）、ステップ０６０８において、ステップ０６０５にて復号化したデータよりタイムスタンプを抽出し、現在時刻と比較する。

また、ステップ０６０９において、ステップ０６０８の結果、タイムスタンプと現在時刻との差が設定された許容範囲外である場合（０６０６：Ｎｏ）、ステップ０６１４において受信データを破棄して処理を終了する。一方、ステップ０６０９において、ステップ０６０８の結果、タイムスタンプと現在時刻との差が設定された許容範囲内である場合（０６０９：Ｙｅｓ）、ステップ０６１０において、ステップ０６０５にて復号化したデータより識別情報を抽出し、無線基地局０１０６にて保有する当該移動体０１０７に対応する複数個の識別情報の中で合致するものがないか照合する。

更に、ステップ０６１１において、ステップ０６１０の結果、合致する識別情報が無かった場合（０６１１：Ｎｏ）、ステップ０６１４において受信データを破棄して処理を終了する。一方、ステップ０６１１において、ステップ０６１０の結果、合致する識別情報がある場合（０６１１：Ｙｅｓ）、ステップ０６１２において、タイムスタンプは無線基地局０１０６における当該識別情報の有効期間内であるか否かの判定を行う。

ここで、タイムスタンプが識別情報の有効期間の範囲外であった場合（０６１２：Ｎｏ）、ステップ０６１４において受信データを破棄して処理を終了する。一方、ステップ０６１２においてタイムスタンプが識別情報の有効期間の範囲内であった場合（０６１２：Ｙｅｓ）、ステップ０６１３において、前記受信データを通信網０１０４へと転送して処理を終了する。

なお前記通番は、移動体０１０７においてのみ生成される。無線基地局０１０６では、この通番を移動体０１０７からの受信データより抽出するか、移動体０１０７の経路や通過時刻に関する予見情報に基づき、隣接する無線基地局から取得するかして保持する。

図７は、本発明における、認証サーバ０１０１において作成する、移動体０１０７に発行する識別情報に関する有効期間管理テーブル０７００を示す図である。このテーブル０７００の主な構成要素としては、移動体０１０７の移動経路上にあり当該移動体０１０７と通信を行うことになる無線基地局名を挙げるアクセスポイント０７０１、移動体０１０７の移動経路や当該移動経路上の所定地点の通過時刻に関する予見情報に基づき、認証サーバ０１０１から各無線基地局０１０６に対して、当該移動体０１０７に対応する識別情報を配布する時刻である配布時刻０７０２、各無線基地局０１０６において当該移動体０１０７に対応する識別情報の利用を開始する時刻である識別情報利用開始時刻０７０３、各無線基地局０１０６において当該移動体０１０７に対応する識別情報の利用を終了する時刻である識別情報利用開始時刻０７０４、各無線基地局０１０６に対して認証サーバ０１０１より当該移動体０１０７の識別情報が配布済みであるか未配布であるかの状態である状態０７０５の各情報が含まれる。

なおこのテーブル０７００は、認証サーバ０１０１において移動体０１０７毎に作成、管理される。また移動体０１０７の移動経路に変更が生じた場合は、変更後の経路や前記通過時刻に関する予見情報に基づき、テーブル０７００の各値は更新されるものとする。

図８は、本発明における、認証サーバ０１０１において、移動体０１０７の事前認証及び識別情報の発行の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ０８０１において、移動体０１０７からの事前認証要求を受信する。続くステップ０８０２において、この移動体０１０７の事前認証を行う。この事前認証は、移動体０１０７からの送信データについて無線基地局０１０６が前記アプリケーションサーバ０１０２等への転送可否を判断する認証処理とは異なり、この転送可否判断に先立って行われる処理となる。また、認証手法としては、事前に送付してあるＩＤ、パスワードの照合処理、あるいは各種電子証明書等を用いた処理など、従来存在する認証手法が種々想定できる。

ステップ０８０３において、ステップ０８０２の結果、当該移動体０１０７の事前認証が不成立であった場合（０８０３：Ｎｏ）、処理を終了する。一方、ステップ０８０３において、０８０２の結果、移動体０１０７の事前認証が成立した場合（０８０３：Ｙｅｓ）、続くステップ０８０４において、移動体０１０７の移動経路と通過時刻に関する予見情報を取得する。

この予見情報の取得は、前記認証サーバ０１０１が前記予見情報提供元０１０３より行う。前記予見情報提供元０１０３は、前記無線基地局０１０６と無線通信を行う移動体０１０７が備えるナビゲーション装置とできる。或いは、移動体０１０７が列車等の公共交通機関である場合、移動体０１０７の運行状況を監視する運行管理システムを採用することもできる。

この予見情報提供元０１０３は、図１で示したように処理装置１３０および記憶装置１３１をハードウェア構成として備えると共に、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning Systems）装置など移動体０１０７の現在位置情報を検知する現在位置情報取得部１３２と、前記移動体０１０７の出発地および目的地の指定を入力インターフェイス１３３より受け付けて、これを前記現在位置情報と前記経路情報とにあてはめ、当該出発地と目的地との間をなす移動経路を検索するとともに、当該移動経路上の所定地点の通過時刻を算定する、経路検索部１３４と、前記移動経路と通過時刻との情報を含む予見情報を、前記認証サーバ０１０１または前記無線基地局０１０６の少なくともいずれかに通知する予見情報通知部１３５とをソフトウェア構成として記憶装置１３１中に備えるものとできる（ハードウェアとして実現してもよい）。また、鉄道線路または道路などの経路情報を記憶した経路情報格納部１３６を、前記記憶装置１３１が備えるものとする。

続いて、ステップ０８０５において、移動体０１０７に対応して発行する識別情報の発行数或いは種類を決定する。この決定処理は、例えば、前記移動体０１０７から受け付けた事前認証要求に含まれる、アプリケーションサーバ０１０２での提供希望サービスの属性、あるいは移動体０１０７の機能や所有者の属性に応じて、識別情報の発行数や発行種類を決定するものとできる。

次にステップ０８０６において、ステップ０８０４にて取得した予見情報に基づき、移動体０１０７に対応する識別情報を配布する無線基地局０１０６を選定する。ステップ０８０７において、ステップ０８０６にて選定した無線基地局０１０６に関して、移動体０１０７に対応する識別情報の有効期間管理テーブル７００（図７参照）を作成する。そして、ステップ０８０８において、ステップ０８０７にて作成した識別情報有効期間管理テーブル７００に基づき、各無線基地局０１０６への識別情報の配布を行い、処理を終了する。

図９は、本発明における、走行中の移動体０１０７の経路が変更される場合の認証サーバ０１０１における、移動体０１０７の識別情報の有効期間を変更する処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ０９０１において、移動体０１０７の経路が当初の予見情報に基づく経路から変更されていることを検出する。この検出処理は、例えば前記予見情報が定期的あるいは経路変更があった際に前記予見情報提供元０１０３より認証サーバ０１０１に提供されるとし、新たに取得した予見情報と以前の予見情報とを照合することで経路変化を検出する。次にステップ０９０２において、ステップ０９０１で検出した移動体０１０７の新たな経路に基づいて、移動体０１０７との通信に使用する無線基地局０１０６を再度選定する。更にステップ０９０３において、移動体０１０７に対応する識別情報有効期間管理テーブル７００中の各行の無線基地局０１０６の情報を順に参照する。

ステップ０９０４において、ステップ０９０３の結果、識別情報有効期間管理テーブル７００中の各行の無線基地局０１０６の情報のみを変更する必要がある場合、ステップ０９０５において、識別情報有効期間管理テーブル７００の中の各行の"状態"の項を参照する。そして、この状態が"配布済"である場合のみ、ステップ０９０６において、識別情報有効期間管理テーブル７００の各行に対応する無線基地局０１０６に対して、更新後の有効期間に関する情報を送信する。また、ステップ０９０７において、識別情報有効期間管理テーブル７００中の各行の無線基地局０１０６に関して有効期間等の該当箇所の修正を行う。

ステップ０９０８において、移動体０１０７の経路変更に伴う無線基地局０１０６に関する全ての変更を識別情報有効期間管理テーブル７００に反映することを終了した場合（０９０８：Ｙｅｓ）、処理を終了する。一方、識別情報有効期間管理テーブル７００への反映が全て終了していない場合（０９０８：Ｎｏ）、ステップ０９０３の処理に戻る。ステップ０９０４において、ステップ０９０３の結果、識別情報有効期間管理テーブル７００中の各行の無線基地局０１０６の情報のみの変更が必要でない場合（０９０４：Ｎｏ）で、ステップ０９０９において、識別情報有効期間管理テーブル７００の各行に該当する無線基地局０１０６を削除する必要がある場合（０９０９：Ｙｅｓ）、ステップ０９１０において、識別情報有効期間管理テーブル７００の中の各行の"状態"の項を参照する。

ここで、状態が"配布済"である場合のみ（０９１０：配布済）、ステップ０９１１において、識別情報有効期間管理テーブル７００の各行に対応する無線基地局０１０６に対して、識別情報の削除要求を送信する。そしてステップ０９１２において、識別情報有効期間管理テーブル７００の各行から該当する無線基地局０１０６に関する情報を削除する。続いて、上記同様に、ステップ０９０８において、移動体０１０７の経路変更に伴う無線基地局０１０６に関する全ての変更を識別情報有効期間管理テーブル７００に反映することを終了した場合、処理を終了する。識別情報有効期間管理テーブル７００への反映が全て終了していない場合、ステップ０９０３の処理に戻る。

ステップ０９０９において、識別情報有効期間管理テーブル７００の各行に該当する無線基地局０１０６を削除する必要が無い場合（０９０９：Ｎｏ）、ステップ０９１３において、新たな無線基地局０１０６の情報を新規に追加する必要があるか否かを判定する。ここで無線基地局０１０６の情報を新規に追加する場合（０９１３：Ｙｅｓ）、ステップ０９１４において、識別情報有効期間管理テーブル７００に該当する無線基地局０１０６の情報を新規に追加する。また、ステップ０９１５において、新規追加した無線基地局０１０６に対して、移動体０１０７に対応する識別情報と当該識別情報の有効期間情報を送信する。続いて、上記同様に、ステップ０９０８において、移動体０１０７の経路変更に伴う無線基地局０１０６に関する全ての変更を識別情報有効期間管理テーブル７００に反映することを終了した場合、処理を終了する。識別情報有効期間管理テーブル７００への反映が全て終了していない場合、ステップ０９０３の処理に戻る。

図１０は、本発明における、無線基地局０１０６において作成する、認証サーバ０１０１から配布された移動体０１０７に対応する識別情報を管理する識別情報管理テーブル１０００を示す図である。この識別情報管理テーブル１０００の主な構成要素としては、認証サーバ０１０１より配布された移動体０１０７に対応する識別情報を格納する識別情報１００１、識別情報１００１を対応する移動体０１０７毎に分類するための移動体番号１００２、各無線基地局０１０６において当該移動体０１０７に対応する識別情報の利用を開始する時刻である識別情報利用開始時刻１００３、各無線基地局０１０６において当該移動体０１０７に対応する識別情報の利用を終了する時刻である識別情報利用終了時刻１００４、識別情報１００１を用いての移動体０１０７との通信が終了しているか否かの状態を表す状態１００５がある。

なお本テーブル１０００は各無線基地局０１０６にて作成、管理される。また、認証サーバ０１０１からの要求、データ配信または移動体０１０７との通信の状態に応じて更新される。

無線基地局０１０６にて移動体０１０７からのデータを受信した場合、本テーブル１０００の識別情報１００１の項を順に参照して、受信データに含まれる識別情報と合致する識別情報がないか検索する。ここで合致する識別情報があった場合、受信データに含まれるタイムスタンプと識別情報利用開始時刻１００３、識別情報利用終了時刻１００４を比較して識別情報は有効期間内であるか判定する。また当該識別情報を用いての移動体０１０７との通信が終了した場合、本テーブル１０００における状態１００５を"通信終了"にする。なお定期的に無線基地局０１０６に導入されているミドルウェアにより本テーブル１０００の状態１００５の確認が行われ、状態１００５が"通信終了"となっている識別情報１００１に関して、移動体番号１００２の値が同一の識別情報は全て削除する。ここで移動体番号１００２は同一の移動体０１０７に対応する識別情報１００１をグループ化するためのものであり、認証サーバ０１０１から識別情報が配布された際に付加する。

図１１は、本発明における、認証サーバ０１０１より移動体０１０７に対応する識別情報を配布された無線基地局０１０６において当該識別情報を削除する場合の処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１１０１において、無線基地局０１０６は、例えば自身のクロック機能等を用いて現在の時刻を取得する。そしてステップ１１０２において、ステップ１１０１で取得した現在時刻と認証サーバ０１０１より配布された移動体０１０７に対応する識別情報の有効期間とを照合して、有効期間がまだ終了していない場合（１１０２：Ｎｏ）、ステップ１１０３において、当該識別情報を用いての移動体０１０７との通信がすでに終了しているか否かを判定する。

移動体０１０７との通信がすでに終了していた場合（１１０３：Ｙｅｓ）、ステップ１１０４において、当該識別情報を削除して処理を終了する。一方、ステップ１１０３において、移動体０１０７との通信がまだ終了していないとされた場合（１１０３：Ｎｏ）、ステップ１１０１の処理に戻る。

一方、ステップ１１０２において、移動体０１０７に対応する識別情報の有効期間が終了していた場合（１１０２：Ｙｅｓ）、ステップ１１０５において、当該識別情報に対応する移動体０１０７との通信がすでに行われていたか否かを判定する。ここで当該識別情報に対応する移動体０１０７との通信がすでに行われていた場合（１１０５：Ｙｅｓ）、ステップ１１０６において、当該識別情報を削除して処理を終了する。他方、ステップ１１０５において、当該識別情報に対応する移動体０１０７との通信がまだ行われていない場合（１１０５：Ｎｏ）、ステップ１１０７において、認証サーバ０１０１に対して問い合わせを行う。ここで認証サーバ０１０１からの応答により、当該識別情報を削除するか、認証サーバ０１０１から送付された新しい有効期間の情報に更新するかを判定する。

図１２は、本発明における、移動体０１０７に対応する識別情報を配布された無線基地局０１０６において当該識別情報の有効期間内に当該移動体０１０７からの通信が発生しなかった場合の、認証サーバ０１０１における処理の流れを示すフローチャートである。

ステップ１２０１において、移動体０１０７に対応する識別情報を配布された無線基地局０１０６において当該識別情報の有効期間内に移動体０１０７からの通信が発生しなかった場合の、無線基地局０１０６からの問い合わせを受信する。そしてステップ１２０２において、移動体０１０７にその現在位置を問い合わせて取得する。また、ステップ１２０３において、移動体０１０７の移動経路と通過時刻に関する予見情報を再度取得する。ステップ１２０４において、ステップ１２０２、ステップ１２０３で取得した情報と移動体０１０７に対応する識別情報の前記有効期間管理テーブル７００と照合する。

続いてステップ１２０５において、ステップ１２０４の結果、移動体０１０７の経路変更や走行の遅延等のために、無線基地局０１０６における識別情報の利用開始時刻や利用終了時刻を修正する必要がある場合（１２０５：Ｙｅｓ）、続くステップ１２０６において、識別情報有効期間管理テーブル７００の修正を行い、ステップ１２０７において、当該無線基地局０１０６に修正後の識別情報の有効期間に関する情報を送信する。
一方、ステップ１２０５において、ステップ１２０４の結果、識別情報有効期間管理テーブル７００の情報を修正する必要が無い場合（１２０５：Ｎｏ）、ステップ１２０８において、当該無線基地局０１０６に識別情報の削除要求を送信する。

図１３は、本発明における分散認証方法を、具体的に走行する電車１３０７と線路沿いに設置された無線基地局１３０６の間で無線通信を行う車上−地上間通信システム１３００に適用した場合の概要を示す図である。このシステム１３００における主な構成要素は、鉄道会社の通信網１３０４に接続した、電車１３０７の事前認証及び識別情報の発行、配布を行う認証サーバ１３０１、乗務員向けの業務情報を管理する業務サーバおよび乗客に提供するコンテンツを管理するコンテンツ配信サーバ１３０２（例として両サーバは一体とした）、電車１３０７の運行ダイヤを管理する運行管理サーバ１３０３、線路上ネットワーク１３０５を介して通信網１３０４に接続されており通信網１３０４に接続しているシステム内部のサーバ１３０１、１３０２らに対して無線通信によりアクセスしてくる電車１３０７に対するアクセスポイントとなる、線路沿いに一定間隔で設置される無線基地局１３０６、及び走行しながら無線通信を介して、鉄道会社の通信網１３０４に接続する各種サーバにアクセスする電車１３０７等がある。

前記電車１３０７には、車上ＬＡＮ１３１３が構築されており、無線機１３１２を介して車上ＬＡＮ１３１３と無線基地局１３０６への無線通信を中継する車上サーバ１３１１、車上ＬＡＮ１３１３に接続する乗客の端末１３２１、乗務員の端末１３２２等がある。

認証サーバ１３０１は、前記運行管理サーバ１３０３から提供される電車１３０７の運行ダイヤ情報に基づき、線路沿いに設置されている無線基地局１３０６への識別情報の配布時間及び各無線基地局１３０６における識別情報の有効期間を設定する。ここでの処理に際し、運行管理サーバ１３０３から提供される運行ダイヤ情報を基に経路情報テーブル１３３１が作成される。この経路情報テーブル１３３１には当該電車の運行中に通過する駅及び通過時刻が掲載される。

認証サーバ１３０１は、前記経路情報テーブル１３３１を参照して電車１３０７に対するアクセスポイントとなる、線路上の無線基地局１３０６を選択する。また経路情報テーブル１３３１の"通過駅"及び"通過時刻"の情報と認証サーバ１３０１にて管理する無線基地局管理データベース１３３２から抽出した無線基地局１３０６の位置に関する情報とを比較参照して、各無線基地局１３０６への識別情報の配布時刻及び各無線基地局における有効期間を設定する。

なお電車１３０７の運行に遅れが生じた場合等は、運行管理サーバ１３０３より電車１３０７の現在位置の情報を取得して、認証サーバ１３０１にて各無線基地局１３０６における識別情報の有効期間の変更を行う。また通信開始前に事前に認証サーバ１３０１により行われる認証は、電車１３０７が駅に停車中に行うこことできる。

本システム１３００において、前記コンテンツ配信サーバ１３０２らは、電車１３０７内の乗客の端末１３２１からの要求に基づくコンテンツ配信、インタネット接続等のアプリケーションを提供する。また、乗務員の端末１３２２は鉄道会社の通信網１３０４に接続する業務サーバ１３０２と座席情報、予約情報や運行情報等の業務情報のやり取りを行う。

ここで車上サーバ１３１１を電車の車両毎に設置し、認証サーバ１３０１により発行される識別情報は電車の車両毎に発行すると、途中駅で車両が切り離されて行き先が２手に分かれる場合等にも対応できる。

図１４は、本発明における分散認証方法を、具体的に道路上を走行する車１４０６と路上に設置された無線基地局１４０５との間で無線通信を行う路車間通信システム１４００に適用する場合の概要を示す図である。本システム１４００における主な構成要素は、道路を管理する行政機関、地方自治体またはサービス提供会社等の通信網１４０３内に設置された、車１４０６の事前認証及び識別情報の発行、配布を行う認証サーバ１４０１、車１４０６に対してコンテンツ情報の配信を行うコンテンツ配信サーバ１４０２、路上ネットワーク１４０４を介して、行政機関、地方自治体またはサービス提供会社等の通信網１４０３に接続されており、通信網１４０３に接続しているサーバ１４０１、１４０２らに対して無線通信によりアクセスポイントを介してアクセスしてくる車１４０６に対するアクセスポイントとなる、道路沿いに一定間隔で設置される無線基地局１４０５、及び道路を走行しながら無線通信を介して、通信網１４０３に接続する各種サーバ１４０１、１４０２らにアクセスする車１４０６等がある。

前記車１４０６がカーナビゲーション装置を備えるとして、当該カーナビゲーション装置において目的地設定がされた時または定期的に、カーナビゲーション装置の経路情報及び現在位置情報１４１１が通信網１４０３等を介して認証サーバ１４１１に送信される。ここで認証サーバ１４１１では、車１４０６より取得したカーナビゲーション装置の経路情報１４１１を基に経路情報テーブル１４２１を作成する。この経路情報テーブル１４２１には当該車１４０６の走行中に通過する地点及び通過予想時刻が掲載される。

認証サーバ１４０１は、本経路情報テーブル１４２１を参照して車１４０６に対するアクセスポイントとなる、経路上の道路に設置されている無線基地局１４０５を選択する。また経路情報テーブル１４２１の"通過地点"及び"通過予想時刻"の情報とサーバ１４０１にて管理する無線基地局管理データベース１４２２から抽出した無線基地局１４０５の位置に関する情報とを比較参照して、各無線基地局１４０５への識別情報の配布時刻及び各無線基地局における有効期間を設定する。

なお定期的に認証サーバ１４０１から車１４０６に対してカーナビゲーション装置の経路情報及び現在位置情報１４１１の問い合わせを行うものとする。またはカーナビゲーション装置による経路変更時に車１４０６より認証サーバ１４０１に対してカーナビの経路情報及び現在位置情報１４１１の送信を行うものとする。
認証サーバ１４０１は、これら送信されてきたデータらに基づいて車１４０６に対応する識別情報の各無線基地局１４０５に対する配布時刻または当該識別情報の有効期間の更新を行う。これにより走行中の車１４０６の経路変更に対応する。
なお、通信開始前に事前に認証サーバ１４０１により行われる事前認証に関して、車１４０６の出発地点付近にアクセスポイントとなる無線基地局１４０５が無い場合は、公衆回線等を介して車１４０６から認証サーバ１４０１にアクセスすることで実施されるものとできる。

本システム１４００において、コンテンツ配信サーバ１４０２らは、車１４０６からの要求によりコンテンツ配信、インタネット接続、走行支援情報提供等のアプリケーションを提供する。

また本システム１４００における車１４０６と無線基地局１４０５との通信に用いるデータ書式の概要を１４２３に示す。このデータ書式の主な構成要素として、マルチキャスト通信に関する通信ヘッダ１４３１、送信元の車１４０６に対応する識別情報１４３２、送信元の車１４０６にて管理され、データ送信時の時刻であるタイムスタンプ１４３３、送信データに対して付加される通番１４３４とアプリケーションに用いるユーザデータ１４３５がある。ここで識別情報１４３２、タイムスタンプ１４３３、通番１４３４のデータは盗聴防止のためにまとめて車１４０６（の無線通信手段）にて暗号化（１４３６）されると好適である。この場合、この暗号化された送信データを受信した無線基地局１４０５において、データ参照のための復号化がなされる。

なお、前記データ書式１４２３は本システム１４００のみならず、図１３に示すシステム１３００及び図１５に基づき後述するシステム１５００など、本発明による分散認証方法を適用するシステムのいずれにおいても同様に利用可能である。

図１５は、本発明における分散認証方法を、電力会社の設備である電柱の保守員向けの保守・予防保全支援システム１５００に適用する場合の概要を示す図である。本システム１５００における主な構成要素は、顧客への配電のための設備であり街中等に多数設置されている電柱１５０１、保守員が電柱１５０１の保守作業の一環として巡視を行う際に使用する保守作業車１５０２等がある。電柱１５０１には、各種センサデータ等を無線通信にて送信するためのデータ送信装置１５１１が搭載されている。保守作業車１５０２には、電柱１５０１からの送信データを解析、蓄積するための車上サーバ１５２１、電柱１５０１との間でデータの送受信を行うための無線基地局１５２２、電柱１５０１に関するデータを蓄積している電柱データベース１５２３等がある。

本システム１５００では、保守員が電柱巡視のために保守作業車１５０２で街中の電柱１５０１を巡回し、目視にて電柱１５０１の点検を行っていく際に、保守作業車１５０２を停止させることなく各電柱１５０１を通過した時に各電柱１５０１からデータを取得していくものとする。ここではデータを取得するために電柱１５０１毎に停止して作業する必要が無く、保守作業の負荷低減、効率化につながる。取得したデータを電柱１５０１の予防保全に活用する。

なお、電柱１５０１にはそれぞれに対応する識別情報が割り当てられており、センサデータ等を送信する際に当該識別情報を付加する。保守作業車１５０２において、電柱データベース１５２３に各電柱１５０１に対応する識別情報を保持している。車上サーバ１５２１にて、電柱１５０１の巡視経路計画及びカーナビゲーション装置の経路情報に基づいて、経路上の各電柱１５０１の通過時刻を算出し、算出結果に基づき各電柱１５０１に対応する識別情報の有効期間を決定する。ここでは保守作業車が各電柱１５０１の付近を通過している間のみ当該識別情報が有効であるように設定する。

前記の巡視経路計画に基づき保守作業車１５０２が巡回している間に、カーナビゲーション装置の経路情報及び現在位置情報より、電柱１５０１への接近を検出した場合、車上の無線基地局１５２２よりビーコンを発信する。当該ビーコンを受信した電柱１５０１は一定時間だけデータ送信装置１５１１を用いてマルチキャスト通信１５３１により各種センサデータに当該電柱１５０１に対応する識別情報を付加して送信する。

または電柱１５０１毎もしくはエリア毎に電柱１５０１がセンサデータ等をマルチキャストにて送信する時間帯を事前に設定しておく。保守作業車１５０２の無線基地局１５２２では電柱１５０１からのデータを受信すると、当該データより抽出した識別情報の照合を行う。これにより有効期間内の電柱１５０１からのデータのみを車上サーバ１５２１に転送し、その他のデータは破棄する。車上サーバ１５２１では無線基地局１５２２より転送されたデータを解析または蓄積する。なお電柱１５０１から送信されるデータには、変圧器の電圧値、温度、ひずみセンサの値またはガスの絶縁体のガス濃度、圧力値等がある。

本発明によれば、複数の情報処理装置が通信網を介して接続しているシステムの内部に設置した各種サーバに対して、外部の移動体からの無線通信による接続が発生するシステムにおいて、通信のセキュリティを維持して認証処理の高速化を図り、システムのダウンタイムを低減する。またシステム内部の認証サーバでなく、移動体に対するアクセスポイントとなる無線基地局等で不正な要求を拒否するためシステム内のネットワークにおける高負荷の発生を防止する。
したがって、システム内部に設置した各種サーバに対して、無線基地局等を経由して外部の移動体からのマルチキャストによる無線通信による接続が発生するシステムにおいて、通信の処理効率の低下や異常な処理の発生を防止し、外部からの接続に対するセキュリティの保護を行うことが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について、その実施の形態に基づき具体的に説明したが、これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

本発明の適用先である、移動する移動体と、移動体の経路上に設置した、複数の情報処理装置が通信網を介して接続しているシステムへのアクセスポイントとなる無線基地局との間で無線通信を行う通信システムの概要を示す図である。本発明における、移動体の認証方法の概要を示す図である。本発明における、複数の情報処理装置が通信網を介して接続しているシステムに対して、マルチキャストによる無線通信によりアクセスポイントを介して接続する移動体側のモジュール構成を示す図である。本発明における、複数の情報処理装置が通信網を介して接続しているシステム側のアクセスポイントとなる、移動体とのマルチキャストによる無線通信を行う無線基地局側のモジュール構成を示す図である。本発明における、移動体における無線によるマルチキャストデータ通信の送信データを作成する処理の流れを示すフローチャートである。本発明における、データ受信側の無線基地局における、受信データの転送可否を行う処理の流れを示すフローチャートである。本発明における、認証サーバにおいて作成する、移動体に発行する識別情報に関する有効期間管理テーブルを示す図である。本発明における、認証サーバにおいて、移動体の認証及び識別情報の発行の処理の流れを示すフローチャートである。本発明における、走行中の移動体の経路が変更される場合の認証サーバにおける、移動体の識別情報の有効期間を変更する処理の流れを示すフローチャートである。本発明における、無線基地局における作成する、認証サーバから配布された移動体に対応する識別情報を管理する識別情報管理テーブルを示す図である。本発明における、認証サーバより移動体に対応する識別情報を配布された無線基地局において当該識別情報を削除する場合の処理の流れを示すフローチャートである。本発明における、移動体に対応する識別情報を配布された無線基地局において当該識別情報の有効期間内に当該移動体からの通信が発生しなかった場合の、認証サーバにおける処理の流れを示すフローチャートである。本発明における分散認証方法を、走行する列車と線路沿いに設置された無線局の間で無線通信を行う車上−地上間通信システムに適用した場合の概要を示す図である。本発明における分散認証方法を、道路上を走行する車と路上に設置された無線局との間で無線通信を行う路車間通信システムに適用する場合の概要を示す図である。本発明における分散認証方法を、電力会社の設備である電柱の保守員向けの保守・予防保全支援システムに適用する場合の概要を示す図である。

符号の説明

０１０１認証サーバ
０１０２アプリケーションサーバ（システム内部）
０１０３予見情報提供元
０１０４通信網
０１０５経路上ネットワーク
０１０６無線基地局
０１０７移動体

Claims

無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証する方法であって、
前記移動体とネットワークで結ばれ、当該移動体の事前認証を行う認証サーバが、
前記移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行うステップと、
前記移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布するステップと、
前記移動体が、
前記システム内部への接続に際し、前記識別情報を送信データに付加して前記無線基地局への無線通信を行うステップと、
前記無線基地局が、
前記移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するステップと、
を有することを特徴とする分散認証方法。
請求項１に記載の分散認証方法において、
前記認証サーバが、当該認証サーバにより事前認証が成立した移動体に関し、当該移動体固有の識別情報と事前認証処理時のタイムスタンプとを合わせたデータに対して一方向関数を適用することにより、当該移動体及び各無線基地局に配布する当該移動体に対応する識別情報を複数個生成することを特徴とする分散認証方法。
請求項１に記載の分散認証方法において、
前記認証サーバにより事前認証が成立した移動体が、前記認証サーバより配布された当該移動体に対応する複数個の識別情報より、当該移動体にて設定した条件に基づく１つの識別情報の選択と使用する識別情報の切り替えとを行い、当該移動体からの送信データに前記選択および切り替えを行った識別情報を付加して送信することを特徴とする分散認証方法。
請求項３に記載の分散認証方法において、
前記移動体にて識別情報を付加して送信されたデータを受信した無線基地局が、当該受信データより抽出した識別情報と、前記認証サーバより事前に配布された当該移動体に対応する複数個の識別情報とを照合し、この照合により互いに合致する識別情報があった場合、前記システム内部への前記受信データの転送が可能であると判定することを特徴とする分散認証方法。
請求項４に記載の分散認証方法において、
前記無線基地局が、前期認証サーバより配布された移動体に対応する複数個の識別情報うち、有効期間が終了した識別情報、または終了した通信に用いられていた識別情報の削除処理を行うことを特徴とする分散認証方法。
請求項４に記載の分散認証方法において、
前記無線基地局が、当該無線基地局における、移動体に対応する識別情報の照合による前記システム内部へのデータ転送の可否判定において、前記認証サーバより配布された移動体に対応する識別情報の有効期間が終了するまでに、当該移動体からの送信データを一度も受信しなかった場合、前記認証サーバに対して当該移動体に関する状況問い合わせを行うことを特徴とする分散認証方法。
請求項４に記載の分散認証方法において、
前記無線基地局が、当該無線基地局における、移動体に対応する識別情報の照合による前記システム内部内へのデータ転送の可否判定において、データ送信元の移動体において生成し送信データに付加された通番が、データ受信側の無線基地局において前記移動体からの以前の受信データより抽出し保有していた通番の値と比較して、等しい値もしくは小さい値である場合は受信データを破棄することを特徴とする分散認証方法。
請求項７に記載の分散認証方法において、
前記無線基地局が、当該無線基地局における、移動体の識別情報の照合によるシステム内部へのデータ転送の可否判定のための通番の比較に際し、移動体の移動経路及び所定地点の通過時刻に関する予見情報を当該移動体または予見情報の提供装置より取得するとともに、この予見情報に基づき、移動体が当該無線基地局に接近した時に当該無線基地局よりも先に当該移動体との通信を行っている隣接無線基地局が保持する通番を取得することを特徴とする分散認証方法。
請求項１に記載の分散認証方法において、
前記認証サーバが、移動体の移動経路及び所定地点の通過時刻に関する予見情報を当該移動体または予見情報の提供装置より取得するとともに、この予見情報に基づき判定した各無線基地局への当該識別情報の配布時刻及び各無線基地局における当該識別情報の有効期間を、当該認証サーバにて作成し各無線基地局に配布する識別情報に設定することを特徴とする分散認証方法。
請求項９に記載の分散認証方法において、
前記認証サーバが、移動経路に変更が生じた移動体の移動経路及び所定地点の通過時刻に関する予見情報を当該移動体または予見情報の提供装置より新たに取得するとともに、この予見情報に基づき再判定した各無線基地局における当該識別情報の有効期間の再設定を行い、識別情報を配布済みだが経路変更後は移動体が通過しなくなった無線基地局に対して当該識別情報の削除要求を送信し、経路変更後に新たに移動体が通過することになった無線基地局に対して当該識別情報の配布を行うことを特徴とする分散認証方法。
無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムであって、
前記移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行う事前認証部と、
前記移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布する識別情報配布部と、を備えて前記移動体とネットワークで結ばれる認証サーバと、
前記システム内部への接続に際し、前記識別情報を送信データに付加して前記無線基地局への無線通信を行う通信データ作成部を備えた移動体と、
前記移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するデータ判定部を備える無線基地局と、
を備えることを特徴とする分散認証システム。
無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記移動体とネットワークで結ばれる認証用のサーバであって、
前記移動体の認証要求に応じて当該移動体の事前認証処理を行う事前認証部と、
前記移動体の事前認証が成立した場合、当該移動体の識別情報を１または複数個生成し、当該移動体及び無線基地局に対して当該移動体の識別情報及び識別情報の有効期間に関する情報を配布する識別情報配布部と、
を備えることを特徴とする認証サーバ。
無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記無線基地局と無線通信を行う移動体であって、
移動体の事前認証が成立した場合に当該移動体の１または複数個の識別情報を生成する認証サーバより、当該移動体に対応する識別情報及び当該識別情報の有効期間に関する情報を受信して管理する識別情報管理部と、
前記システム内部への接続に際し、前記識別情報を送信データに付加して前記無線基地局への無線通信を行う通信データ作成部と、
を備えることを特徴とする移動体。
無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記無線基地局と無線通信を行う移動体が備えるナビゲーション装置であって、
移動体の現在位置情報を検知する現在位置情報取得部と、
鉄道線路または道路などの経路情報を記憶した経路情報格納部と、
前記移動体の出発地および目的地の指定を入力インターフェイスより受け付けて、これを前記現在位置情報と前記経路情報とにあてはめ、当該出発地と目的地との間をなす移動経路を検索するとともに、当該移動経路上の所定地点の通過時刻を算定する、経路検索部と、
前記移動経路と通過時刻との情報を含む予見情報を、前記認証サーバまたは前記無線基地局の少なくともいずれかに通知する予見情報通知部と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。
無線通信手段を備えた移動体からの無線基地局を経由したシステム内部への接続を認証するシステムを構成し、前記移動体と無線通信を行う無線基地局であって、
移動体の事前認証が成立した場合に当該移動体の１または複数個の識別情報を生成する認証サーバより、当該移動体に対応する識別情報及び当該識別情報の有効期間に関する情報を受信し管理する識別情報管理部と、
前記移動体の前記システム内部への接続に際し当該移動体より送信されてきた、前記識別情報が付加された送信データを受信するデータ通信部と、
前記移動体より受信した受信データに付加された識別情報と当該無線基地局にて予め保有する識別情報との照合を行って、当該受信データの前記システム内部への転送の可否を判定するデータ判定部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。