JP2006018593A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 デバイス間でリンクを確立する際の利用者の負担を軽減でき、かつ、高いセキュリティも保持することのできる通信システムを得る。
【解決手段】 無線通信を行う一方及び他方のデバイス100,200のうち、一方のデバイス100は、認証鍵の情報を含む表示情報を表示し、また、他方のデバイス200から認証鍵に基づいて認証を行い、正常に認証できた場合にリンク確立と判定する。他方のデバイス200は、一方のデバイス100の表示部102で表示された表示情報を光学的に読み取り、この情報に含まれる認証鍵を一方のデバイス100に送信し、一方のデバイス100側で正常に認証された場合に、リンク確立と判定する。
【選択図】 図1
【解決手段】 無線通信を行う一方及び他方のデバイス100,200のうち、一方のデバイス100は、認証鍵の情報を含む表示情報を表示し、また、他方のデバイス200から認証鍵に基づいて認証を行い、正常に認証できた場合にリンク確立と判定する。他方のデバイス200は、一方のデバイス100の表示部102で表示された表示情報を光学的に読み取り、この情報に含まれる認証鍵を一方のデバイス100に送信し、一方のデバイス100側で正常に認証された場合に、リンク確立と判定する。
【選択図】 図1
Description
この発明は、二つのデバイスが認証鍵を用いることで相手を認証し、これらデバイスのリンクを確立する通信システムに関するものである。
今日、複数のデバイスを無線通信接続するシステムとして、Bluetooth (登録商標)が知られている。このようなBluetooth において、Bluetooth Specification に従って、セキュリティ・モード(予め、接続相手先として認証されたBluetooth デバイスとのみ接続を許可する動作モード)を運用する場合、相互に接続を許容するそれぞれのデバイスにおける相互登録手段として、登録対象の相手デバイスのデバイスID(BD_ADDR;48bit)、名前等と秘密の認証鍵(128bit)の組み合わせを、それぞれのデバイスにおいて認識し、保持しておくことが定められている。相互接続の際には、これらの登録された情報を基にして相手デバイスの識別および接続認証を行う仕組みである。
Bluetooth Specification では、接続の際に相手認証を必要とするセキュリティ・モードにおいて、未登録の相手先との接続を行う際に上記の認証鍵(128bit)を初期化する手順を定義している。この定義に従って、認証鍵(128bit)を生成し、相手のデバイスID(BD_ADDR;48bit)、名前等と組み合わせて相手認識を行う手順をペアリングと呼んでいる。また、このペアリングの結果得られた相手デバイスのデバイスID(BD_ADDR;48bit)、名前等と秘密の認証鍵(128bit)の組み合わせを自デバイスに登録しておき、次回以降の接続認証に用いることができる状態とすることをボンディングと呼んでいる。
従来、このようなBluetooth を用いた相手デバイスの特定方法としては、記録媒体に識別情報等を記録し、これを互いのデバイスで読み取ることによって行うようにしたものがあった(例えば、特許文献1参照)。
従来の通信システムでは、Bluetooth のボンディングを実施する際に、標準のペアリング手順を用いると、双方デバイスに共通のPINコードの入力が必要となる。しかしながら、この認証の機能や動作、およびPINコードの入力等の手順については、一般利用者にとっては理解しにくく、従ってBluetooth 利用の最初のステップであるボンディングを容易に行うことが困難であった。
また、上記のように、二つのデバイス間で記録媒体を用いて相手認証を行うようにした場合でも、記録媒体の紛失や盗難等の恐れもあり、セキュリティ上好ましいものではなかった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、デバイス間でリンクを確立する際の利用者の負担を軽減でき、かつ、高いセキュリティも保持することのできる通信システムを得ることを目的とする。
この発明に係る通信システムは、一方および他方のデバイスが、認証鍵を用いて相手を認証し、これらデバイスのリンクを確立する通信システムにおいて、一方のデバイスは、認証鍵の情報を含む表示情報を生成する表示情報生成部と、これを表示する表示部と、他方のデバイスからの認証鍵と、表示情報における認証鍵と一致判定し、一致した場合にリンク確立と判定する一方の認証部とを備え、他方のデバイスは、一方のデバイスの表示部で表示された表示情報を光学的に読み取る読取部と、読取部で読み取った情報に含まれる認証鍵に基づき一方のデバイスと所定の認証処理を行い、一方の認証部で認証鍵が一致したと判定した場合に、リンク確立と判定する他方の認証部とを備えたものである。
この発明の通信システムは、一方のデバイスから認証鍵の情報を表示させ、他方のデバイスで、この表示させた認証鍵を光学的に読み取って相手との認証を行うようにしたので、デバイス間でリンクを確立する際の利用者の負担を軽減でき、かつ、高いセキュリティも保持することができる。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による通信システムを示す構成図である。
図において、通信システムは、一方のデバイス100と他方のデバイス200からなり、本実施の形態では、例えば、一方のデバイス100は、コンピュータやカーナビゲーション、他方のデバイス200は携帯電話といったデバイスで構成され、これらデバイスはBluetooth (ブルートゥース)によって通信を行うよう構成されているとする。
図1は、この発明の実施の形態1による通信システムを示す構成図である。
図において、通信システムは、一方のデバイス100と他方のデバイス200からなり、本実施の形態では、例えば、一方のデバイス100は、コンピュータやカーナビゲーション、他方のデバイス200は携帯電話といったデバイスで構成され、これらデバイスはBluetooth (ブルートゥース)によって通信を行うよう構成されているとする。
一方のデバイス100は、操作部101、表示部102、制御部103、乱数発生器104、識別情報蓄積部105、通信制御部106からなる。操作部101は、各種の操作ボタンあるいはキーボード等からなり、利用者が、ペアリングの指示といった各種の入力操作を行うための入力装置である。表示部102は、例えば液晶ディスプレイからなり、後述する制御部103内の表示情報生成部で生成されたバーコード等を表示するためのディスプレイである。
制御部103は、一方のデバイス100における各部の制御を司る機能部であり、表示情報生成部107、一方の認証部108を備えている。表示情報生成部107は、乱数発生器104で生成した乱数や識別情報蓄積部105に格納されているデバイスIDやデバイス名に基づいて、リンク確立のための開始情報を含む表示情報(バーコード)を生成する機能を有している。また、一方の認証部108は、他方のデバイス200から認証鍵が送信された場合に、この認証鍵と自身で生成した認証鍵との一致判定を行い、一致した場合にリンク確立と判定する機能を有している。
乱数発生器104は、認証鍵のための128bitの乱数を発生するものである。識別情報蓄積部105は、自身のデバイスID(BD_ADDR)、デバイス名といった一方のデバイス100の識別情報を蓄積している記憶部である。通信制御部106は、Bluetooth としてのパスの接続/切断や、そのパスを使った通信処理といったBluetooth における各種の通信制御を行うための制御部である。
他方のデバイス200は、読取部201、操作部202、表示部203、制御部204、通信制御部205からなる。読取部201は、カメラ等からなり、一方のデバイス100の表示部102で表示されたバーコード等の画像を読み取る機能を有するものである。操作部202は、各種のボタン等を備え、コード認識処理の起動指示を行うといった操作を利用者が行うための入力装置である。表示部203は、例えば、液晶ディスプレイ等からなり、各種の状態表示や認証結果等を表示するためのディスプレイである。
制御部204は、他方のデバイス200としての各種の制御を司る機能部であり、コード認識部206、命令抽出部207、他方の認証部208を備えている。コード認識部206は、読取部201で読み取ったバーコードの画像から、含まれているコード情報を認識する機能部である。命令抽出部207は、コード認識部206で認識されたコード情報から、ボンディング命令(リンク確立の開始情報)を抽出する機能部である。他方の認証部208は、命令抽出部207でボンディング命令が抽出された場合は、一方のデバイス100に対して、コード情報に含まれていた認証鍵の送出指示や一方の認証部108での認証結果に基づくリンク確立の判定といった所定の認証処理を行うための機能部である。また、通信制御部205は、他方のデバイス200としてのBluetooth の各種通信制御を行うための機能部である。
尚、上記一方のデバイス100および他方のデバイス200における制御部103,204内の各構成は、それぞれの機能に対応するソフトウェアと、これを実行するためのCPUやメモリ等のハードウェアから構成されている。
次に、実施の形態1の動作について説明する。
図2は、実施の形態1の動作を示すシーケンスチャートである。
一方のデバイス100と他方のデバイス200とのボンディングを行う場合は、先ず、一方のデバイス100において、ペアリング処理を起動する(ステップST101)。これは、例えば、操作部101の接続ボタンを利用者が押下することによって、その処理が開始される。
図3は、一方のデバイス100の操作部101と表示部102の一例を示す説明図である。
図3に示すように、ペアリング処理の起動は、操作部101としての接続ボタン101aが押下されることによって行われる。
図2は、実施の形態1の動作を示すシーケンスチャートである。
一方のデバイス100と他方のデバイス200とのボンディングを行う場合は、先ず、一方のデバイス100において、ペアリング処理を起動する(ステップST101)。これは、例えば、操作部101の接続ボタンを利用者が押下することによって、その処理が開始される。
図3は、一方のデバイス100の操作部101と表示部102の一例を示す説明図である。
図3に示すように、ペアリング処理の起動は、操作部101としての接続ボタン101aが押下されることによって行われる。
操作部101より、このような起動指示が与えられると、制御部103では表示情報生成部107によって、表示部102への表示情報が生成される。この表示情報生成処理としては、先ず、乱数発生器104によって認証鍵(秘密鍵)のための128bitの乱数を生成する(ステップST102)。また、識別情報蓄積部105より、識別情報として自BD_ADDR、デバイス名を取り出し、これらの自BD_ADDR、デバイス名、128ビット認証鍵と、ボンディング開始情報を含む表示情報を生成し、これを表示部102で表示する(ステップST103)。この表示情報は、例えば、2次元バーコード300として表示部102中に表示される。
次に、他方のデバイス200側でバーコード認識処理を起動する(ステップST201)。これは、例えば、操作部202の選択ボタンを利用者が押下することによってその処理が開始される。
図4は、他方のデバイス200の読取部201および操作部202の一例を示す説明図である。
図4に示すように、操作部202としてのコード認識起動ボタン(アプリケーション選択ボタン)202aを押下することで、コード認識処理が開始される。このコード認識処理としては、一方のデバイス100の表示部102に表示されているバーコードの画像を他方のデバイス200の読取部201で読み取り、この画像からコード認識部206によってコード情報を認識する(ステップST202)。
図4は、他方のデバイス200の読取部201および操作部202の一例を示す説明図である。
図4に示すように、操作部202としてのコード認識起動ボタン(アプリケーション選択ボタン)202aを押下することで、コード認識処理が開始される。このコード認識処理としては、一方のデバイス100の表示部102に表示されているバーコードの画像を他方のデバイス200の読取部201で読み取り、この画像からコード認識部206によってコード情報を認識する(ステップST202)。
図5は、コード認識処理の説明図である。
図示のように、他方のデバイス200は、一方のデバイス100で表示されている2次元バーコード300によって、ボンディング開始命令(ボンディング・トリガ)、BD_ADDR、デバイス名、認証鍵を得る。
図示のように、他方のデバイス200は、一方のデバイス100で表示されている2次元バーコード300によって、ボンディング開始命令(ボンディング・トリガ)、BD_ADDR、デバイス名、認証鍵を得る。
次に、このようにして得たコード情報から、命令抽出部207は、ボンディング開始命令があるかを判定し、ボンディング開始命令が含まれていた場合は、その情報中に含まれていたデバイスID(BD_ADDR)のデバイスに対して接続要求(Page)を行う(ステップST203)。
一方のデバイス100側では、ステップST103において、バーコードを表示した後は、呼び出しスキャン(Page scan)状態となり、他方のデバイス200からの呼び出しを検出する(ステップST104)。その後は、一方のデバイス100および他方のデバイス200の双方でBluetooth としてのリンクが開始され(ステップST105、ステップST204)、認証処理が行われる(ステップST106、ステップST205)。
この認証処理としては、ステップST202で認識されたバーコードに含まれていた128bitの認証鍵を送信し、一方の認証部108は、他方のデバイス200から受け取った認証鍵と、ステップST103で表示した認証鍵が一致した場合に、正常に認証できたと判定し、BTリンクが確立される(ステップST107、ステップST206)。一方、認証鍵が一致しなかった場合は、認証NGとしてステップST102に戻り、新たな認証鍵の生成を行う。
また、他方のデバイス200側でも、ステップST205において、認証が正常に行われた場合は、BTリンクが確立される(ステップST107、ステップST206)。一方、認証ができなかった場合は、ステップST202に戻り、一方のデバイス100側で新たに表示されるバーコードの認識を行う。
図6は、リンク確立状態を示す説明図である。
図6は、リンク確立状態を示す説明図である。
このような動作により、一方のデバイス100と他方のデバイス200とのリンクが確立すると、これらデバイスはボンディング状態となる。
以上のように、実施の形態1によれば、一方および他方のデバイス100,200が、認証鍵を用いて相手を認証し、これらデバイスのリンクを確立する通信システムにおいて、一方のデバイス100は、認証鍵の情報を含む表示情報を生成する表示情報生成部107と、表示情報生成部107で生成された表示情報を表示する表示部102と、他方のデバイス200から認証鍵が与えられた場合、表示情報における認証鍵と一致するかを判定し、一致した場合にリンク確立と判定する一方の認証部108とを備え、他方のデバイス200は、一方のデバイス100の表示部102で表示された表示情報を光学的に読み取る読取部201と、読取部201で読み取った情報に含まれる認証鍵に基づき一方のデバイス100と所定の認証処理を行い、一方の認証部108で認証鍵が一致したと判定した場合に、リンク確立と判定する他方の認証部208とを備えたので、デバイス間でリンクを確立する際の利用者の負担を軽減できる。また、認証鍵は、表示と読み取りの操作のみで入力が行われるため、例えば、別途の記録媒体等を用いるといったものに比べ、高いセキュリティも保持することができる。
また、実施の形態1によれば、表示情報生成部107においてリンク確立の開始情報を含む表示情報を生成し、他方の認証部208は、読み取った情報にリンク確立の開始情報が含まれていた場合にのみ一方のデバイス100と所定の認証処理を行うようにしたので、次のような効果がある。即ち、他方のデバイス200側で、ペアリング処理を行うのは、認識したコード情報中に、ボンディングトリガといったリンク確立の開始情報が含まれていた場合のみである。このため、他方のデバイス200側では一般的なバーコード読み取り動作と共通の手順で、自動的にリンク確立処理を完了することができる。
また、実施の形態1によれば、一方のデバイス100は、表示情報を生成する場合、その都度、固有の値の認証鍵の情報を生成するようにしたので、過去において、第三者が読み取って蓄積した認証鍵を利用できないようにすることができ、セキュリティ向上を図ることができる。
また、実施の形態1によれば、表示情報としてバーコードを用いるようにしたので、このようなバーコード読み取り操作は、ある程度近接状態で実施する必要があることから、ペアリングにおいて、双方のデバイスにPINコードを直接入力する操作と同等のセキュリティを確保することができる。
また、実施の形態1によれば、一方のデバイス100および他方のデバイス200は、ブルートゥースを用いて通信を行うようにしたので、ブルートゥースを利用する場合のペアリング作業の利用者への負担を軽減することができる。
また、実施の形態1では、他方のデバイス200側で呼び出し(ステップST203)を行ったにもかかわらず、一方のデバイス100において、悪意の第三者からの応答を受け付けてしまった場合でも、認証処理において認証鍵が一致しないため、接続完了には至らず、従って、このような場合のセキュリティも確保することができる。
尚、上記実施の形態1では、光学的に読み取り可能な表示情報としてバーコードとしたが、これ以外の情報表示形態であってもよい。
また、上記実施の形態1では、通信方式はブルートゥースであるとしたが、これ以外にも、例えば、無線LANやUWB(Ultra Wide Band :超広帯域無線)、赤外線通信等、双方のデバイスで無線によるリンクを確立する際に、認証鍵を用いて行うものであれば、同様に適用可能である。
また、上記実施の形態1では、通信方式はブルートゥースであるとしたが、これ以外にも、例えば、無線LANやUWB(Ultra Wide Band :超広帯域無線)、赤外線通信等、双方のデバイスで無線によるリンクを確立する際に、認証鍵を用いて行うものであれば、同様に適用可能である。
また、上記実施の形態1では、一方のデバイス100をパソコンやカーナビゲーション、他方のデバイス200を携帯電話としたが、これらの構成に限定されるものではなく、無線通信を行う二つのデバイスであればどのようなものであっても適用可能である。
100 一方のデバイス、102 表示部、107 表示情報生成部、108 一方の認証部、200 他方のデバイス、201 読取部、208 他方の認証部。
Claims (5)
- 一方および他方のデバイスが、認証鍵を用いて相手を認証し、これらデバイスのリンクを確立する通信システムにおいて、
前記一方のデバイスは、
前記認証鍵の情報を含む表示情報を生成する表示情報生成部と、
前記表示情報生成部で生成された表示情報を表示する表示部と、
前記他方のデバイスから認証鍵が与えられた場合、前記表示情報における認証鍵と一致するかを判定し、一致した場合にリンク確立と判定する一方の認証部とを備え、
前記他方のデバイスは、
前記一方のデバイスの表示部で表示された表示情報を光学的に読み取る読取部と、
前記読取部で読み取った情報に含まれる認証鍵に基づき前記一方のデバイスと所定の認証処理を行い、前記一方の認証部で前記認証鍵が一致したと判定した場合に、リンク確立と判定する他方の認証部とを備えた通信システム。 - 表示情報生成部は、リンク確立の開始情報を含む表示情報を生成し、
他方の認証部は、読み取った情報にリンク確立の開始情報が含まれていた場合に一方のデバイスと所定の認証処理を行うことを特徴とする請求項1記載の通信システム。 - 表示情報生成部は、表示情報を生成する場合、その都度、固有の値の認証鍵とすることを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 表示情報はバーコードであることを特徴とする請求項1記載の通信システム。
- 一方及び他方のデバイスは、ブルートゥースを用いて通信を行うことを特徴とする請求項1記載の通信システム。
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20090324 |