JP2016092811A - 鍵管理システム、鍵管理サーバ装置、管理装置、車両、鍵管理方法およびコンピュータプログラム - Google Patents
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(2)本発明の一態様は、上記(1)の鍵管理システムにおいて、前記鍵管理サーバ装置は、発行済みの鍵を記憶する鍵記憶部をさらに備え、前記鍵管理サーバ装置の前記鍵管理部は、前記車両に備わる管理装置が新管理装置に交換された場合に、前記新管理装置へチャレンジ値を送信し、前記チャレンジ値が前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される鍵で暗号化されたレスポンス値を前記新管理装置から受信し、該受信された前記レスポンス値を前記鍵記憶部に記憶される各鍵を使用して検証し、該検証が成功したときに使用された鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記新管理装置へ送信し、前記新管理装置の前記鍵更新部は、前記鍵管理サーバ装置から前記チャレンジ値を受信し、前記レスポンス値を前記鍵管理サーバ装置へ送信し、前記検証が成功したときに使用された鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記鍵管理サーバ装置から受信し、前記新管理装置の前記暗号処理部は、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記チャレンジ値を前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される最新の鍵で暗号化して前記レスポンス値を生成し、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された暗号化された更新の鍵を、前記新管理装置の前記鍵保持部に保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記新管理装置の前記鍵保持部に保持される最新の鍵を更新させる、鍵管理システムである。
(3)本発明の一態様は、上記(1)又は(2)のいずれかの鍵管理システムにおいて、前記鍵管理サーバ装置の前記鍵管理部は、前記車両が廃車される場合に、前記更新の鍵に廃車鍵を使用する、鍵管理システムである。
(4)本発明の一態様は、上記(1)から(3)のいずれかの鍵管理システムにおいて、前記管理装置の前記鍵保持部及び前記暗号処理部はセキュアエレメントに備わる、鍵管理システムである。
(5)本発明の一態様は、上記(4)の鍵管理システムにおいて、前記セキュアエレメントは、前記無線通信ネットワークを介する通信に使用されるeSIM(Embedded Subscriber Identity Module)又はSIM(Subscriber Identity Module)である、鍵管理システムである。
(6)本発明の一態様は、上記(1)の鍵管理システムにおいて、前記鍵管理サーバ装置は、発行済みの交換初期鍵を記憶する鍵記憶部をさらに備え、前記鍵管理サーバ装置の前記鍵管理部は、前記車両に備わる管理装置が新管理装置に交換された場合に、前記新管理装置へチャレンジ値を送信し、前記チャレンジ値が前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される交換初期鍵で暗号化されたレスポンス値を前記新管理装置から受信し、該受信された前記レスポンス値を前記鍵記憶部に記憶される各交換初期鍵を使用して検証し、該検証が成功したときに使用された交換初期鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記新管理装置へ送信し、前記新管理装置の前記鍵更新部は、前記鍵管理サーバ装置から前記チャレンジ値を受信し、前記レスポンス値を前記鍵管理サーバ装置へ送信し、前記検証が成功したときに使用された鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記鍵管理サーバ装置から受信し、前記新管理装置の前記暗号処理部は、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記チャレンジ値を前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される交換初期鍵で暗号化して前記レスポンス値を生成し、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された暗号化された更新の鍵を、前記新管理装置の前記鍵保持部に保持される交換初期鍵を使用して復号化し、前記新管理装置の前記鍵保持部は、前記暗号処理部により交換初期鍵を使用して復号化された復号結果を最新の鍵として、自己が保持する交換初期鍵に代えて保持する、鍵管理システムである。
(8)本発明の一態様は、車両に備わり、無線通信ネットワークを介して鍵管理サーバ装置と通信する管理装置であり、前記車両に適用された最新の鍵を保持する鍵保持部と、前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理サーバ装置で記憶される鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記鍵管理サーバ装置から受信する鍵更新部と、前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記暗号化された更新の鍵を前記鍵保持部に保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記鍵保持部に保持される最新の鍵を更新させる暗号処理部と、を備える管理装置である。
(9)本発明の一態様は、上記(8)の管理装置を備える車両である。
(12)本発明の一態様は、車両に備わり、無線通信ネットワークを介して鍵管理サーバ装置と通信するコンピュータに、前記車両に適用された最新の鍵を保持する鍵保持機能と、前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理サーバ装置で記憶される鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記鍵管理サーバ装置から受信する鍵更新機能と、前記鍵更新機能により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記暗号化された更新の鍵を前記鍵保持機能により保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記鍵保持機能により保持される最新の鍵を更新させる暗号処理機能と、を実現させるためのコンピュータプログラムである。
図7を参照して、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例1を説明する。図7は、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例1の手順を示すシーケンスチャートである。ECU鍵管理鍵の更新方法の例1では、ECU鍵管理鍵は共通鍵である。共通鍵は対称鍵とも呼ばれる。
ECU鍵管理鍵の更新方法の例2は、上述したECU鍵管理鍵の更新方法の例1の変形である。図8は、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例2の手順を示すシーケンスチャートである。この図8において、図7の各ステップに対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。上述したECU鍵管理鍵の更新方法の例1では、管理装置20から鍵管理サーバ装置10に対して定期的にECU鍵管理鍵の更新の確認が実行されたが、ECU鍵管理鍵の更新方法の例2では、鍵管理サーバ装置10から管理装置20に対して更新通知を行う点が、ECU鍵管理鍵の更新方法の例1とは異なる。その点以外は、ECU鍵管理鍵の更新方法の例1と同じである。
図9を参照して、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例3を説明する。図9は、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例3の手順を示すシーケンスチャートである。ECU鍵管理鍵の更新方法の例3では、ECU鍵管理鍵として、公開鍵及び秘密鍵を使用する。公開鍵及び秘密鍵は非対称鍵とも呼ばれる。以下の説明において、KmpnはECU鍵管理鍵の公開鍵を示し、KmsnはECU鍵管理鍵の秘密鍵を示す。但し、nは0以上の整数である。
ECU鍵管理鍵の更新方法の例4は、上述したECU鍵管理鍵の更新方法の例3の変形である。図10は、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例4の手順を示すシーケンスチャートである。上述したECU鍵管理鍵の更新方法の例3では、鍵管理サーバ装置10が鍵の生成を行ったが、ECU鍵管理鍵の更新方法の例4では、管理装置20が鍵の生成を行う。以下、図10を参照して、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例4を説明する。
図11は、本実施形態に係るECU鍵管理鍵の更新方法の例5の手順を示すシーケンスチャートである。ECU鍵管理鍵の更新方法の例5では、ECU鍵管理鍵は共通鍵である。ECU鍵管理鍵の更新方法の例5は、自動車1の管理装置20を交換する際に行われる。例えば、故障した管理装置20を交換したり、又は、最新化のために管理装置20を交換したりする場合である。ここでは、自動車整備工場で、自動車1の純正の管理装置20(新管理装置20と称する)に交換する場合を例に挙げる。
図12を参照して、本実施形態に係るECU一般鍵の更新方法の例A1を説明する。図12は、本実施形態に係るECU一般鍵の更新方法の例A1の手順を示すシーケンスチャートである。ECU一般鍵の更新方法の例A1では、ECU鍵管理鍵は共通鍵である。
図13は、本実施形態に係るECU一般鍵の更新方法の例A2の手順を示すシーケンスチャートである。ECU一般鍵の更新方法の例A2では、ECU鍵管理鍵は共通鍵である。ECU一般鍵の更新方法の例A2は、自動車1の管理装置20を交換する際に行われる。例えば、故障した管理装置20を交換したり、又は、最新化のために管理装置20を交換したりする場合である。ここでは、自動車整備工場で、自動車1の純正の管理装置20(新管理装置20と称する)に交換する場合を例に挙げる。
図14は、本実施形態に係るECU鍵管理鍵およびECU一般鍵の更新方法の例Bの手順を示すシーケンスチャートである。ECU鍵管理鍵およびECU一般鍵の更新方法の例Bでは、ECU鍵管理鍵は共通鍵である。ECU鍵管理鍵およびECU一般鍵の更新方法の例Bは、自動車1を廃車する際に行われる。以下、図14を参照して、本実施形態に係るECU鍵管理鍵およびECU一般鍵の更新方法の例Bを説明する。
図15は、本実施形態に係る鍵管理データの他の構成例を示す図である。図15において、鍵管理データは、上述した図6の鍵管理データに対して、自動車1毎に、所有者IDと盗難フラグとが追加される。所有者IDは、当該所有者IDに関連付けられた車IDの自動車1の所有者を特定する識別子である。盗難フラグは、当該盗難フラグに関連付けられた車IDの自動車1の状況を示す。盗難フラグ有りの場合、当該自動車1が盗難されたことを示す。盗難フラグ無しの場合、当該自動車1が盗難されていないことを示す。
ECU鍵管理鍵の更新方法の例5aを説明する。ECU鍵管理鍵の更新方法の例5aでは、ECU鍵管理鍵は共通鍵である。ECU鍵管理鍵の更新方法の例5aは、自動車1の管理装置20を交換する際に行われる。例えば、故障した管理装置20を交換したり、又は、最新化のために管理装置20を交換したりする場合である。ここでは、自動車整備工場で、自動車1の純正の管理装置20(新管理装置20と称する)に交換する場合を例に挙げる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Claims (12)
- 車両に備わる管理装置と、前記管理装置と無線通信ネットワークを介して通信する鍵管理サーバ装置と、を備える鍵管理システムであり、
前記鍵管理サーバ装置は、
前記車両に適用された最新の鍵の鍵管理データを記憶する鍵管理データ記憶部と、
前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記管理装置へ送信する鍵管理部と、を備え、
前記管理装置は、
前記車両に適用された最新の鍵を保持する鍵保持部と、
前記鍵管理サーバ装置から前記暗号化された更新の鍵を受信する鍵更新部と、
前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記暗号化された更新の鍵を前記鍵保持部に保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記鍵保持部に保持される最新の鍵を更新させる暗号処理部と、を備える、
鍵管理システム。 - 前記鍵管理サーバ装置は、発行済みの鍵を記憶する鍵記憶部をさらに備え、
前記鍵管理サーバ装置の前記鍵管理部は、前記車両に備わる管理装置が新管理装置に交換された場合に、前記新管理装置へチャレンジ値を送信し、前記チャレンジ値が前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される鍵で暗号化されたレスポンス値を前記新管理装置から受信し、該受信された前記レスポンス値を前記鍵記憶部に記憶される各鍵を使用して検証し、該検証が成功したときに使用された鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記新管理装置へ送信し、
前記新管理装置の前記鍵更新部は、前記鍵管理サーバ装置から前記チャレンジ値を受信し、前記レスポンス値を前記鍵管理サーバ装置へ送信し、前記検証が成功したときに使用された鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記鍵管理サーバ装置から受信し、
前記新管理装置の前記暗号処理部は、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記チャレンジ値を前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される最新の鍵で暗号化して前記レスポンス値を生成し、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された暗号化された更新の鍵を、前記新管理装置の前記鍵保持部に保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記新管理装置の前記鍵保持部に保持される最新の鍵を更新させる、
請求項1に記載の鍵管理システム。 - 前記鍵管理サーバ装置の前記鍵管理部は、前記車両が廃車される場合に、前記更新の鍵に廃車鍵を使用する、請求項1又は2のいずれか1項に記載の鍵管理システム。
- 前記管理装置の前記鍵保持部及び前記暗号処理部はセキュアエレメントに備わる、請求項1から3のいずれか1項に記載の鍵管理システム。
- 前記セキュアエレメントは、前記無線通信ネットワークを介する通信に使用されるeSIM(Embedded Subscriber Identity Module)又はSIM(Subscriber Identity Module)である、請求項4に記載の鍵管理システム。
- 前記鍵管理サーバ装置は、発行済みの交換初期鍵を記憶する鍵記憶部をさらに備え、
前記鍵管理サーバ装置の前記鍵管理部は、前記車両に備わる管理装置が新管理装置に交換された場合に、前記新管理装置へチャレンジ値を送信し、前記チャレンジ値が前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される交換初期鍵で暗号化されたレスポンス値を前記新管理装置から受信し、該受信された前記レスポンス値を前記鍵記憶部に記憶される各交換初期鍵を使用して検証し、該検証が成功したときに使用された交換初期鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記新管理装置へ送信し、
前記新管理装置の前記鍵更新部は、前記鍵管理サーバ装置から前記チャレンジ値を受信し、前記レスポンス値を前記鍵管理サーバ装置へ送信し、前記検証が成功したときに使用された鍵を使用して暗号化された更新の鍵を前記鍵管理サーバ装置から受信し、
前記新管理装置の前記暗号処理部は、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記チャレンジ値を前記新管理装置の前記鍵保持部で保持される交換初期鍵で暗号化して前記レスポンス値を生成し、前記新管理装置の前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された暗号化された更新の鍵を、前記新管理装置の前記鍵保持部に保持される交換初期鍵を使用して復号化し、
前記新管理装置の前記鍵保持部は、前記暗号処理部により交換初期鍵を使用して復号化された復号結果を最新の鍵として、自己が保持する交換初期鍵に代えて保持する、
請求項1に記載の鍵管理システム。 - 車両に備わる管理装置と無線通信ネットワークを介して通信する鍵管理サーバ装置であり、
前記車両に適用された最新の鍵の鍵管理データを記憶する鍵管理データ記憶部と、
前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記管理装置へ送信する鍵管理部と、
を備える鍵管理サーバ装置。 - 車両に備わり、無線通信ネットワークを介して鍵管理サーバ装置と通信する管理装置であり、
前記車両に適用された最新の鍵を保持する鍵保持部と、
前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理サーバ装置で記憶される鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記鍵管理サーバ装置から受信する鍵更新部と、
前記鍵更新部により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記暗号化された更新の鍵を前記鍵保持部に保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記鍵保持部に保持される最新の鍵を更新させる暗号処理部と、
を備える管理装置。 - 請求項8に記載の管理装置を備える車両。
- 車両に備わる管理装置と無線通信ネットワークを介して通信する鍵管理サーバ装置が、前記車両に適用された最新の鍵の鍵管理データを記憶する鍵管理データ記憶ステップと、
前記鍵管理サーバ装置が、前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記管理装置へ送信する鍵管理ステップと、
前記管理装置が、前記車両に適用された最新の鍵を保持する鍵保持ステップと、
前記管理装置が、前記暗号化された更新の鍵を前記鍵管理サーバ装置から受信する鍵更新ステップと、
前記管理装置が、前記鍵更新ステップにより前記鍵管理サーバ装置から受信された前記暗号化された更新の鍵を前記鍵保持ステップにより保持された最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記鍵保持ステップにより保持された最新の鍵を更新させる暗号処理ステップと、
を含む鍵管理方法。 - 車両に備わる管理装置と無線通信ネットワークを介して通信するコンピュータに、
前記車両に適用された最新の鍵の鍵管理データを記憶する鍵管理データ記憶機能と、
前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記管理装置へ送信する鍵管理機能と、
を実現させるためのコンピュータプログラム。 - 車両に備わり、無線通信ネットワークを介して鍵管理サーバ装置と通信するコンピュータに、
前記車両に適用された最新の鍵を保持する鍵保持機能と、
前記車両に適用された鍵の更新において、前記鍵管理サーバ装置で記憶される鍵管理データで特定される前記車両に適用された最新の鍵を使用して暗号化された更新の鍵を、前記鍵管理サーバ装置から受信する鍵更新機能と、
前記鍵更新機能により前記鍵管理サーバ装置から受信された前記暗号化された更新の鍵を前記鍵保持機能により保持される最新の鍵を使用して復号化し、この復号結果で前記鍵保持機能により保持される最新の鍵を更新させる暗号処理機能と、
を実現させるためのコンピュータプログラム。
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