JP4455076B2 - 無線通信装置の認証方法、無線通信装置、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置の認証方法、無線通信装置、コンピュータプログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関し、無線通信システムの安全性を高めるために用いて好適なものである。

近年、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistants)などの情報端末、パーソナルコンピュータ、及びプリンタに代表されるパーソナルコンピュータの周辺機器等、多種多様な情報機器のデータ通信や制御において、無線通信接続が急増している。この無線通信接続の無線通信システムでは、公衆回線網だけに留まらず、Bluetooth（Ｒ）や、ワイヤレスLAN（Wireless LAN）等のローカルな回線も利用されている。

さらに、前記した情報機器以外にも、デジタルカメラ等の撮像装置、家電製品、及びアクセサリー等、様々な機器に無線通信機能が搭載されつつある。
情報機器で無線通信を行う際には、不特定の機器や意図しない機器と接続されないようにするために、認証という手続きをとることが多い。この認証に際しては、PIN（Personal Identification Number）コード等のコードを認証コードとして情報機器（端末）間で交換し、この認証コードを交換した特定の２つの情報機器（端末）が、この認証コードで１対１の関連付け（ペアリング）を行うことで、無線通信の認証セキュリティを確保している。

この認証コードは、第三者に開示されてはならないものであり、この認証コードが第三者に漏洩した場合、この漏洩した認証コードを用いることによって、第三者が、情報機器内に格納されている書類、住所録、電子メール、個人情報、及び画像データ等にアクセスする恐れがある。また、無線通信システムや課金システム、プリントシステムが第三者によって不正利用される恐れもある。このような状況の中、これら情報機器のセキュリティ対策が注目されている。

情報機器を相互に認証させる認証コードの入力方法は幾つかある。具体的には、使用者が手動で入力する方法、SIM（Subscriber Identify Module）カードを機器に挿入する方法、赤外線通信を利用して認証を行う方法、及び接続ケーブルを利用して認証を行う方法等がある。認証コードは、情報機器相互の認証が終了した後に、情報機器相互の記憶部に格納され、次回接続時には、格納された認証コードを用いて認証を行う。

情報機器の認証方法と、セキュリティ対策手段として、例えば特開２００３−１７９５９８号公報（特許文献１）では、通信装置の認証システムについて述べている。これによれば、２つの通信装置の間で無線通信を行う場合に、通信装置内で認証キーを作成しているため、使用者が手動で認証キーを作成することがなくなる。そして、次の無線通信を行う場合には、他の認証キーを用いるため、セキュリティの向上に効果的である。

また、特開２００３−２８８３２８号公報（特許文献２）では、２つの携帯型無線通信装置（携帯型情報機器）のセキュリティ方法について述べている。これによれば、２つの機器を、近距離無線通信を利用した相互認証によってペアとなし、ペアの条件が成立しなくなったときに携帯型無線通信装置（携帯型情報機器）が備える一部の機能を一時的に失効させ、その後、ペアの条件が成立したときに、失効させた一部の機能を再度有効に戻すようにすることで、携帯型無線通信装置（携帯型情報機器）の紛失の際に不正使用や個人情報の漏洩を防止することができ、セキュリティ対策として有効である。

特開２００３−１７９５９８号公報 特開２００３−２８８３２８号公報

しかしながら、前記従来例では、無線通信システムの接続制御方法と、情報端末機器のセキュリティに十分な解決方法を与えるものではなかった。
特定の２つの情報機器（端末）をペアリングさせる認証コードは、そのワード長がランダムで長いほどセキュリティの強度が高いが、使用者が手動で入力する場合は、使用者に面倒な操作をさせことになる。このため、使用者が手動で入力する認証コードは、ワード長が短く、第三者が推測しやすいコードとなることが多い。

SIMカードを挿入する方法は、SIMカードを入手して機器内に挿入するという煩わしさがある。赤外線通信で認証を行う方法は、使用者に面倒な操作をさせことになり、狭すぎる指向性にも気を遣う必要がある。接続ケーブルで認証を行う方法も情報機器を互いに有線接続する必要があり、これも面倒である。

また、従来技術では、認証コードは、一度設定されると使用者が手動で変更しない限り更新はされず、長期間同一の認証コードで認証が行われる。このため、第三者による解読の危険性が大きく、セキュリティ上好ましくなかった。さらに、携帯型無線通信装置（携帯型情報機器（端末））の認証方法及び接続制御方法として、ホスト機器とクライアント機器との認証コードとアクセス権とを簡便に設定し、使用者にとって使い勝手の良いシステム（通信システム、プリントシステム）を提供できていないという問題点があった。

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたものであり、難しい操作を必要とせずに、無線通信装置相互の認証とペアリングとを行えるようにし、無線通信装置を用いた通信を、高いセキュリティ強度で行えるようにすることを目的とする。

前記の問題点を解決するために、本発明の無線通信装置の認証方法は、第１の無線通信装置から携帯型の第２の無線通信装置への認証コードの送信と、前記第１及び第２の無線通信装置のペアリングとを、近距離無線通信を用いて行う無線通信装置の認証方法であって、前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置に対する認証コードを生成して、生成した認証コードを前記第２の無線通信装置に送信し、前記生成した認証コードに対するアクセス権を設定し、前記生成した認証コードと、前記設定したアクセス権とを関連付けて記憶し、既にペアリング済みの第２の無線通信装置について、新たな認証コードの送信と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記設定したアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該第２の無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定することを特徴とする。

本発明の無線通信装置は、一定の距離以内にある携帯型無線通信装置を探索し、探索した携帯型無線通信装置に対する認証コードを生成する認証コード生成手段と、前記認証コード生成手段により生成された認証コードに対するアクセス権を設定するアクセス権設定手段と、前記認証コード生成手段により生成された認証コードと、前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権とを関連付けて記録媒体に記録する記録手段と、前記認証コード生成手段により生成された認証コードを、前記一定の距離以内にある携帯型無線通信装置に送信する認証コード送信手段と、前記認証コード生成手段による認証コードの送信と、前記アクセス権設定手段によるアクセス権の設定とに基づいてペアリングされた携帯型無線通信装置について、新たな認証コードの送信と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該携帯型無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定するペアリング決定手段とを有することを特徴とする。

本発明のコンピュータプログラムは、第１の無線通信装置から携帯型の第２の無線通信装置への認証コードの送信と、前記第１及び第２の無線通信装置のペアリングとを、近距離無線通信を用いて行うことをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置に対する認証コードを生成して、生成した認証コードを前記第２の無線通信装置に送信し、前記生成した認証コードに対するアクセス権を設定し、前記生成した認証コードと、前記設定したアクセス権とを関連付けて記憶し、既にペアリング済みの第２の無線通信装置について、新たな認証コードの発行と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記設定したアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該第２の無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定することを、コンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明の他の特徴とするところは、一定の距離以内にある携帯型無線通信装置を探索し、探索した携帯型無線通信装置に対する認証コードを生成する認証コード生成手段と、前記認証コード生成手段により生成された認証コードに対するアクセス権を設定するアクセス権設定手段と、前記認証コード生成手段により生成された認証コードと、前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権とを関連付けて記録媒体に記録する記録手段と、前記認証コード生成手段により生成された認証コードを、前記一定の距離以内にある携帯型無線通信装置に送信する認証コード送信手段と、前記認証コード生成手段による認証コードの発行と、前記アクセス権設定手段によるアクセス権の設定とに基づいてペアリングされた携帯型無線通信装置について、新たな認証コードの発行と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該携帯型無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定するペアリング決定手段としてコンピュータを機能させる点である。
本発明のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記何れかに記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とする。

本発明によれば、認証コードの発行とアクセス権の設定とを、ホスト側の無線通信装置内で能動的に行って、クライアント側の携帯型無線通信装置との相互認証を行うことができるようになる。これにより、使用者が認証コードを手動で設定したり、難しい操作をしたりすることを必要とせずに、ホスト側の無線通信装置とクライアント側の携帯型無線通信装置とのペアリングを行うことができ、秘匿性の高い認証コードとアクセス権とにより構築された、セキュリティ強度の高い無線通信システムとサービスを提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成の一例を示したブロック図である。図１において、本実施の形態の無線通信システムは、ホスト機器１とクライアント機器２とで構成されており、このホスト機器１とクライアント機器２とは、近距離無線通信路３と無線通信路４とで通信可能に接続されている。

ホスト機器１とクライアント機器２とを相互認証し、ペアリングする場合の動作を、図１に示した各機能ブロックを追って簡単に説明する。なお、ペアリングとは、ホスト機器１とクライアント機器２とにおいて、１対１の関連付けを行うことである。

まず、ホスト機器１は、近距離無線通信部１０１を用いて、クライアント機器２の探索を行う。ホスト機器１は、クライアント機器２が発見されると、乱数発生部１０９で発生した乱数を元に認証コード生成部１０８で、ペアリングに用いる認証コードを生成する。このように、本実施の形態における認証コードの生成には、人為的要素が関与しないため、推測され難く秘匿性の高い認証コードが生成される。また、近距離無線通信部１０１を用いてクライアント機器２が発見された場合に限り認証コードを生成するため、ホスト機器１とクライアント機器２との物理的な距離で、認証コードを生成するか否かを判断することができ、安全性（セキュリティ）の高い相互認証手段を構築することができる。

生成された認証コードは、認証コード管理部１０２に記憶され、同時にシステム制御部１０４は、その認証コードに対するアクセス権を設定し、ホスト機器１とクライアント機器２との認証コードとアクセス権とが関連付けされる。認証コードは、近距離無線通信部１０１から近距離無線通信路３を経てクライアント機器２の近距離無線通信部２０１に送られる。クライアント機器２が受信した認証コードは、認証コード記憶部２０２に記憶される。以上でホスト機器１とクライアント機器２とが相互に認証されるとともに、ペアリングされたことになる。

アクセス権の管理は、ホスト機器１の表示部１０６と操作部１０７とで行うことができ、無線通信システムの管理者が、様々なアクセス条件でクライアント機器２を管理することができる。また、ホスト機器１内蔵の書き換え可能及び不可能な制御プログラムにより管理することもできる。ホスト機器１とクライアント機器２とには、リセット部１０３、２０３が設けられており、ホスト機器１とクライアント機器２とで互いに記憶したペアリング情報を全件消去したり、一部消去したりすることができる。

データ通信を行う場合は、クライアント機器２は、無線通信部２０５からホスト機器１の探索を行う。クライアント機器２は、ホスト機器１が発見されると、認証コード記憶部２０２に記憶されている認証コードを、任意の無線通信規格の認証コードとして用いてホスト機器１との無線通信路４の確立を行う。

ここで、認証コードを受信したホスト機器１は、認証コード管理部１０２に記憶されている認証コードとアクセス権とを参照する。そして、認証コード管理部１０２に受信した認証コードが存在し、かつアクセス権が有効な場合には、無線通信路４が確立される。一方、認証コード管理部１０２に受信した認証コードが存在しない場合、或いはアクセス権が有効でない場合には、無線通信路４は確立されない。無線通信路４が確立された後は、ホスト機器１とクライアント機器２とは、互いの無線通信部１０５、２０５、または、互いの近距離無線通信部１０１、２０１を用いてデータ通信を行う。ただし、ホスト機器１とクライアント機器２とのペアリングは、互いの近距離無線通信部１０１、２０１でしか行えないものとする。

図２は、図１に示した無線通信システムのホスト機器１の認証コード管理部１０２と、クライアント機器２の認証コード記憶部２０２との構成の一例を示したブロック図である。
ホスト機器１の認証コード管理部１０２は、認証コード記憶部１１０とアクセス権管理部１１１とを備えて構成されている。例えば、ホスト機器１（ホスト機器Ａとする）と、特定のクライアント機器２（クライアント機器Ａ１とする）とがペアリングしたとすると、ホスト機器Ａの認証コード記憶部１１０には、特定のクライアント機器Ａ１の名称と認証コードＡ１とが記憶され、アクセス権管理部１１１には、クライアント機器Ａ１のアクセス条件Ａ１が記憶される。ここで、アクセス条件Ａ１は、例えば、以下の（１ａ）〜（４ａ）に示すようにして任意に設定できる。なお、アクセス条件の設定は、この例に限ったものでなく、多様に設定可能である。

（１ａ）クライアント機器Ａ１の接続回数をカウントして、ある回数接続されたらアクセス権を失効する。
（２ａ）クライアント機器Ａ１からの命令回数をカウントして、ある回数命令を受けたらアクセス権を失効する。
（３ａ）クライアント機器Ａ１とペアリングしてからの時間をカウントして、ある時間が経過したらアクセス権を失効する。
（４ａ）条件（１ａ）、条件（２ａ）、及び条件（３ａ）の少なくとも何れか２つの組み合わせ。

さらに、ホスト機器１と複数のクライアント機器Ａ２、Ａ３、Ａ４とをペアリングした場合、クライアント機器Ａ１の場合と同様に、それぞれのクライアント機器Ａ２、Ａ３、Ａ４にアクセス権Ａ２、Ａ３、Ａ４が設定されることになる。

ホスト機器１（ホスト機器Ａとする）とクライアント機器２（クライアント機器Ｂとする）とがペアリングすると、クライアント機器２（クライアント機器Ｂ）の認証コード記憶部２０２には、ペアリングしたホスト機器１（ホスト機器Ａ）の名称と認証コードＡ１とが記憶される。さらに、クライアント機器（クライアント機器Ｂ）２が、他のホスト機器１（ホスト機器Ｂとする）ともペアリングを行った場合は、クライアント機器２（クライアント機器Ｂ）の認証コード記憶部２０２には、ペアリングしたホスト機器１（ホスト機器Ｂ）の名称と認証コードＢ１とが記憶される。クライアント機器２（クライアント機器Ｂ）は、それらの認証コードに基づいて特定のホスト機器とデータ通信を行う。

図３及び図４は、それぞれ、ホスト機器であるプリンタ装置１２１と、クライアント機器である携帯電話２２１、ＰＤＡ２２２、及びデジタルカメラ２２３とのペアリング前の状態、及びペアリング中の状態の一例を示した図である。

ホスト機器１２１と、クライアント機器２２１、２２２、２２３とのそれぞれには、近距離無線通信部１０１、２２４、２２５、２２６が搭載されており、この近距離無線通信部を用いてホスト機器とクライアント機器は、相互認証と、ペアリングとを行う。なお、クライアント機器２２１、２２２、２２３に配設されている近距離無線通信部２２４、２２５、２２６は、図１に示した近距離無線通信部２０１に対応するものである。

ここで、ホスト機器であるプリンタ装置１２１と、クライアント機器である携帯電話２２１とをペアリングする場合の動作を簡単に説明する。まず、図３に示すように、プリンタ装置１２１と、携帯電話２２１、ＰＤＡ２２２、及びデジタルカメラ２２３とは、互いを認識しない距離、すなわち近距離無線通信キャリア電波の最大到達距離（例えば数ｃｍ〜数十ｃｍ）外に置かれている。この状態では、プリンタ装置１２１がペアリング可能なクライアント機器を探索しても、クライアント機器を発見することができないためペアリングは行われない。

次に、図４に示すように、プリンタ装置１２１と、携帯電話２２１とを前記近距離無線通信キャリア電波の最大到達距離内に近づけると、互いの近距離無線通信部１０１、２２４を用いて相互認証と、ペアリングとを行う。なお、ＰＤＡ２２２と、デジタルカメラ２２３とは、プリンタ装置１２１の近距離無線通信キャリア電波の最大到達距離外であるため、相互認証と、ペアリングは行われない。

ペアリングが成立した後は、プリンタ装置１２１と携帯電話２２１は、近距離無線通信部１０１、２２４、または任意の無線通信手段（例えば図１に示した無線通信部１０５、２０５）を用いてデータ通信を行うことができるようになる。この状態でプリンタ装置１２１と携帯電話２２１とを、前記近距離無線通信キャリア電波の最大到達距離外へ離しても、前記任意の無線通信手段でデータ通信が継続される。なお、通信手段の切り替えは、ホスト機器とクライアント機器との距離によって、シームレス（seamless）に（継ぎ目がないように）行うことができる。

なお、図３及び図４のように、プリンタ装置１２１をホスト機器とした場合には、前述したアクセス条件を、例えば、以下のようにしてもよい。まず、プリンタ装置１２１がクライアント機器（例えば携帯電話２２１）から指示されたプリント枚数をカウントする。そして、プリント枚数がある枚数に達したら、携帯電話２２１のアクセス権を失効するようにしてもよい。

また、図３及び図４では、プリンタ装置１２１と携帯電話２２１とをペアリングした場合の状態を示したが、例えばプリンタ装置１２１とデジタルカメラ２２３とをペアリングした場合には、デジタルカメラ２２３に記憶されている画像データのプリント動作のトリガを、プリンタ装置１２１とデジタルカメラ２２３との近距離無線通信に割り当てると、プリンタ装置１２１とデジタルカメラ２２３を近づけるだけで画像データをプリントすることができる。このプリント動作のトリガを近距離無線通信に割り当てることは、携帯電話２２１や、ＰＤＡ２２２でも同様に行うことができる。

また、図１〜図４では、クライアント機器２（携帯電話２２１、ＰＤＡ２２２、デジタルカメラ２２３）が、表示部２０６を有している場合について示したが、必ずしもクライアント機器２が表示部２０６を有している必要はない。さらに、図１〜図４では、クライアント機器２（携帯電話２２１、ＰＤＡ２２２、デジタルカメラ２２３）が、無線通信機能を標準装備している場合について示したが、必ずしもクライアント機器２が無線通信機能を標準装備している必要はなく、図１に示した近距離無線通信部２０１及び無線通信部２０５に相当する構成をオプション（拡張）装備できる構成の機器をクライアント機器２として用いてもよい。このように、本実施の形態のように構成すれば、小型で簡素な構成の機器をクライアント機器として用いることができる。

ホスト機器１とクライアント機器２との相互認証と、ペアリングは、ホスト機器１では図５、クライアント機器２では図６に示すようなフローチャートに従って行われる。なお、図５及び図６においては、ホスト機器１とクライアント機器２との無線通信手段に対して外部からの妨害や通信途絶がないものとして説明をする。

まず、ホスト機器１における動作を示す図５のフローチャートを説明する。
相互認証動作と、ペアリング動作とを開始すると、ホスト機器１は、インクワイアリ（inquiry；問合せ）信号を送信し、クライアント機器２を探索する（ステップＳ１００）。

ホスト機器１は、クライアント機器２からのインクワイアリ応答があるか否かを判断し（ステップＳ１０１）、クライアント機器２からのインクワイアリ応答がある場合は、認証コードを生成することが可能か否かを判断する（ステップＳ１０２）。ここで、クライアント機器２からのインクワイアリ応答がない場合には、ペアリング動作を終了する。

そして、認証コードを生成することが可能である場合は、ホスト機器１は、認証コードを生成する（ステップＳ１０３）。ここで、認証コードを生成することが可能でない場合は、ペアリング動作を終了する。

ホスト機器１は、認証コードを生成すると（ステップＳ１０３）、その認証コードを記憶し（ステップＳ１０４）、その認証コードに対応するアクセス権を設定する（ステップＳ１０５）。ホスト機器１は、生成した認証コードをクライアント機器２に送信し（ステップＳ１０６）、ペアリング動作を終了する。

次に、クライアント機器２における動作を示す図６のフローチャートを説明する。
相互認証動作と、ペアリング動作とを開始すると、クライアント機器２は、ホスト機器１からのインクワイアリ信号があるか否かを判断し（ステップＳ２００）、ホスト機器１からのインクワイアリ信号を受信すると、クライアント機器２は、インクワイアリ応答を送信する（ステップＳ２０１）。ここで、ホスト機器１からのインクワイアリ信号がない場合には、ペアリング動作を終了する。

クライアント機器２がインクワイアリ応答を送信すると（ステップＳ２０１）、ホスト機器１から認証コードが発行され（図５のステップＳ１０６）、クライアント機器２は、その認証コードを受信する（ステップＳ２０２）。クライアント機器２は、認証コードを受信すると、その認証コードを記憶し（ステップＳ２０３）、ペアリング動作を終了する。

ホスト機器１とクライアント機器２とのペアリングを終了した後のデータ通信は、ホスト機器１では図７、クライアント機器２では図８に示すようなフローチャートに従って行われる。なお、図７及び図８において、ホスト機器１とクライアント機器２とのデータ通信手段は、近距離無線通信部１０１、２０１と、任意の無線通信手段（例えば無線通信部１０５、２０５）とのどちらでも成立する。また、図７及び図８においては、ホスト機器とクライアント機器との無線通信手段に対して外部からの妨害や通信途絶がないものとして説明をする。

まず、ホスト機器１における動作を示す図７のフローチャートを説明する。
データ通信動作を開始すると、ホスト機器１は、クライアント機器２からのインクワイアリ信号があるか否かを判断し（ステップＳ１１０）、クライアント機器２からのインクワイアリ信号を受信すると、ホスト機器１は、インクワイアリ応答を送信する（ステップＳ１１１）。ここで、クライアント機器２からのインクワイアリ信号がない場合には、ペアリング動作を終了する。

そして、ホスト機器１がインクワイアリ応答を送信すると（ステップＳ１１１）、クライアント機器２から以前にペアリングした際に発行した認証コードが送信され（図８のステップＳ２１２）、ホスト機器１は、その認証コードを受信する（ステップＳ１１２）。
ホスト機器１は、認証コードを受信すると、その認証コードが有効であるか否かを判断し（ステップＳ１１３）、認証コードが有効である場合には、アクセス権が有効であるか否かを判断する（ステップＳ１１４）。この判断の結果、アクセス権が有効である場合には、ホスト機器１は、クライアント機器２へ接続許可信号を送信し（ステップＳ１１５）、データ通信路を確立する。ここで、ステップＳ１１３において、認証コードが有効でないと判断した場合と、ステップＳ１１４において、アクセス権が有効でないと判断した場合には、ホスト機器１は、クライアント機器２へ接続不許可信号を送信し（ステップＳ１１８）、データ通信路を確立せずにデータ通信動作を終了する。

クライアント機器２へ接続許可信号を送信し（ステップＳ１１５）、データ通信路を確立した後は、ホスト機器１は、クライアント機器２とデータ通信を行い（ステップＳ１１６）、クライアント機器２との間で行われるデータの送受信が終了すると、ホスト機器１はデータ通信を行ったクライアント機器２のアクセス権を再設定し（ステップＳ１１７）、データ通信動作を終了する。

次に、クライアント機器２における動作を示す図８のフローチャートを説明する。
データ通信動作を開始すると、クライアント機器２は、ホスト機器１へインクワイアリ信号を送信し、ホスト機器１を探索する（ステップＳ２１０）。そして、クライアント機器２は、ホスト機器１からのインクワイアリ応答があるか否かを判断し（ステップＳ２１１）、ホスト機器１からの応答がある場合には、クライアント機器２は、認証コードをホスト機器１に送信する（ステップＳ２１２）。ここで、ホスト機器１からのインクワイアリ応答がない場合には、クライアント機器２は、データ通信路を確立せずにデータ通信動作を終了する。

クライアント機器２は、認証コードを送信した後、ホスト機器１からの接続許可信号があるか否かを判断し（ステップＳ２１３）、ホスト機器１からの接続許可信号がある場合は、データ通信路が確立されているので、クライアント機器２は、ホスト機器１とデータ通信を行う（ステップＳ２１４）。ここで、ホスト機器１からの接続許可信号がない場合は、クライアント機器２はデータ通信動作を終了する。ホスト機器１との間で行われるデータの送受信が終了すると、クライアント機器２は、データ通信動作を終了する。

以上のように、本実施の形態では、近距離無線通信を行うことにより、ホスト機器１から一定距離以内にあるクライアント機器２を発見すると、ホスト機器１は、認証コードを生成するとともに、その認証コードに対するアクセス権を設定してそのアクセス権と認証コードとを関連付けて記憶し、前記生成した認証コードをクライアント機器２に送信してクライアント機器２に記憶させるようにしたので、認証コードとアクセス権とに基づいて、無線通信路４を確立するか否かを判断することができる。これにより、使用者が、認証コードを手動で設定したり、難しい操作をしたりすることなく、ホスト機器１とクライアント機器２とのペアリングを行うことができ、秘匿性の高い認証コードとアクセス権との設定により構築された、セキュリティ強度の高い無線通信システムとサービスとを使用者に提供することができる。したがって、無線通信システムの不正使用や、ホスト機器１及びクライアント機器２に記憶されている情報が漏洩してしまうことを防止することができる。

なお、本実施の形態のように、認証コードを表示しないようにすれば、認証コードの機密性をより向上させることができるが、ホスト機器１の表示部１０６及びクライアント機器２の表示部２０６の少なくとも何れか一方に、認証コードを表示するようにしてもよい。この表示は、使用者の操作部１０７、２０７の操作に基づいて行うようにしてもよいし、ホスト機器１及びクライアント機器２の制御プログラムにより、所定のタイミングで（例えば、認証コードを記録した際に）自動的に行うようにしてもよい。無線通信システムの運用方法によっては、認証コードを表示した方が、運用が容易になる場合もあるからである。すなわち、無線通信システムの構成や運用方法に合わせて、認証コードを表示する構成にしたり、表示しない構成にしたりすることができる。

また、認証コードを更新するようにしてもよい。
例えば、ホスト機器１とクライアント機器２とのペアリングが成立する度に、ホスト機器１の認証コード管理部１０２に既に記憶されている認証コードを書き換えるとともに、クライアント機器２の認証コード記憶部２０２に既に記憶されている認証コードを書き換えるようにしてもよい。
また、あるクライアント機器２のアクセス権が失効した場合には、アクセス権が失効してから最初にペアリングする際に、認証コードを書き換えるようにしてもよい。すなわち、この場合には、アクセス権が失効したクライアント機器２に対する認証コードを新たに生成し、ホスト機器１の認証コード管理部１０２に既に記憶されている認証コードを、生成した認証コードに書き換えるとともに、クライアント機器２の認証コード記憶部２０２に既に記憶されている認証コードを前記新たな認証コードに書き換えるようにする。

また、認証コードを更新するか否かを使用者に選択させるようにしてもよい。
例えば、既にペアリングが成立しており、アクセス権が有効であるホスト機器１とクライアント機器２とが、再び相互認証と、ペアリングとを行おうとする場合、ホスト機器１はクライアント機器２に、認証コードを変更するか否かを問い合わせる。例えば、新たな認証コードを生成するか、それともアクセス権が失効するまで同一の認証コードを使用するかの何れかを、クライアント機器２の使用者に選択させるための問合せを行う。そして、この問合せに基づいてクライアント機器２の使用者は、クライアント機器２の操作部２０７を操作して、認証コードを更新するか否かを選択する。クライアント機器２は、その選択結果をホスト機器１に返信する。ホスト機器１は、その返信結果に基づいて、認証コードを更新するか否かを決定し、更新する場合には、認証コードとアクセス権とを再度生成する。
以上のように、一度設定した認証コードを更新することで、認証コードの機密性をより一層向上させることができる。

（第２の実施の形態）
以下、図９〜図１１を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、無線通信システムの基本的構成と、相互認証動作及びペアリング動作のフローチャートと、データ通信動作のフローチャートとについては、前記第１の実施の形態と同様なので、前記第１の実施の形態と同一部分については、図１〜図８に付した符号と同一の符号を付すなどして詳細な説明を省略し、以下では、複数のホスト機器と複数のクライアント機器とが存在する場合の認証方法及び接続制御方法を中心に説明する。

図９及び図１０は、それぞれ、ホスト機器１５１（ホスト機器Ａとする）と、クライアント機器２５１、２５２、２５３、２５４（クライアント機器Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４とする）、並びにホスト機器１６１（ホスト機器Ｂとする）と、クライアント機器２６１、２６２、２６３、２６４（クライアント機器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４とする）とのペアリング中の状態、及びペアリング後の状態の一例を示した図である。

また、図１１は、ホスト機器１５１、１６１（ホスト機器Ａとホスト機器Ｂ）の認証コード管理部１５２、１６２と、クライアント機器２５１、２６１（クライアント機器Ａ１とクライアント機器Ｂ１）の認証コード記憶部２５５、２６５との構成の一例を示したブロック図である。なお、図１１では、クライアント機器２５１、２６１の認証コード記憶部２５５、２６５のみを示しているが、他のクライアント機器２５２〜２５４、２６２〜２６４の認証コード記憶部も、それぞれクライアント機器２５１、２６１の認証コード記憶部２５５、２６５と同様の構成を有している。

ホスト機器１５１（ホスト機器Ａ）の認証コード管理部１５２は、認証コード記憶部１５３と、アクセス権管理部１５４とを備えて構成されている。また、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）の認証コード管理部１６２は、認証コード記憶部１６３と、アクセス権管理部１６４とを備えて構成されている。

ホスト機器１５１、１６１と、クライアント機器２５１〜２５４、２６１〜２６４とのそれぞれには、近距離無線通信部（図１に示した近距離通信部１０１、２０１）が搭載されており、この近距離無線通信部を用いて、ホスト機器１５１、１６１とクライアント機器２５１〜２５４、２６１〜２６４とは、相互認証と、ペアリングとを行う。

ホスト機器１５１、１６１と、クライアント機器２５１〜２５４、２６１〜２６４とをペアリングする場合の動作を簡単に説明する。
図９に示すように、ホスト機器１５１（ホスト機器Ａ）には、クライアント機器２５１〜２５４（クライアント機器Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）を、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）には、クライアント機器２６１〜２６４（クライアント機器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４）を、近距離無線通信キャリア電波の最大到達距離内（例えば数ｃｍ〜数十ｃｍ）に近づけると、それぞれのホスト機器とクライアント機器とは、相互認証動作と、ペアリング動作とを行う。

ここで、例えば、図１１に示すように、ホスト機器１５１（ホスト機器Ａ）とペアリングできるクライアント機器の最大数を７機とし、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）とペアリングできるクライアント機器の最大数を３機としておくことで、一つのホスト機器とペアリングできるクライアント機器の数を制限することができる。

図９に示す状態を例に挙げて説明すると、ホスト機器１５１（ホスト機器Ａ）側では、ホスト機器１５１（ホスト機器Ａ）と、クライアント機器２５１〜２５４（クライアント機器Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４）とがペアリングされる。そして、ホスト機器１５１（ホスト機器Ａ）の認証コード記憶部１５３には、各クライアント機器の名称と各認証コードとが記憶され、アクセス権管理部１５４には、各クライアント機器のアクセス条件が記憶される。

ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）側では、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）と、クライアント機器２６１〜２６３（クライアント機器Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３）とがペアリングされる。そして、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）の認証コード記憶部１６３には、各クライアント機器の名称と各認証コードとが記憶され、アクセス権管理部１６４には、各クライアント機器のアクセス条件が記憶される。クライアント機器２６４（クライアント機器Ｂ４）については、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）とペアリングできるクライアント機器の最大数を超えるため、ホスト機器１６１（ホスト機器Ｂ）とのペアリングは行われない。すなわち、クライアント機器２６４（クライアント機器Ｂ４）は、どのホスト機器にも属さないクライアント機器となる。このクライアント機器２６４（クライアント機器Ｂ４）では、ホスト機器のもつ、任意の無線通信手段から発せられるキャリア電波の最大到達範囲内であっても、ホスト機器の提供する無線通信システムとサービスとを利用することができない。

本実施の形態では、ホスト機器１５１、１６１がペアリングするクライアント機器の最大数を制限できるのと同様に、例えば、図１１に示すように、クライアント機器２５１（クライアント機器Ａ１）とペアリングできるホスト機器の最大数を１機とし、クライアント機器２６１（クライアント機器Ｂ１）とペアリングできるホスト機器の最大数を３機としておくことで、一つのクライアント機器とペアリングできるホスト機器の数を制限することができる。

ホスト機器と、クライアント機器とのペアリング数の制限は、それぞれの機器が有している操作部１０７、２０７を用いて設定できるようにしても良いし、操作部１０７、２０７での設定によらずに、リセット部１０３、２０３を設けてペアリング情報の全件削除または一件ずつの削除をできるようにしても良い。このように、ホスト機器と、クライアント機器とにペアリング情報のリセット機構を設けることは、小型のプリンタ装置やアクセサリーのペアリング情報の管理として簡便かつ有用な手段となる。

ペアリングが成立した後のホスト機器１５１、１６１及びクライアント機器２５１〜２５４、２６１〜２６４の、データ通信時における状態の一例を図１０に示す。
ペアリングが成立したホスト機器とクライアント機器とは、ホスト機器の認証コード管理部１５２、１６２に記憶された認証コード及びアクセス条件と、クライアント機器の認証コード記憶部２５５、２６５に記憶された認証コードとにより規定されたペアリング情報に基づいたデータ通信が可能となる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、複数の情報機器が混在する無線通信システムにおいても、使用者が、認証コードを手動で設定したり、難しい操作をしたりすることなく、携帯型情報機器である複数のクライアント機器と、複数のホスト機器とのペアリングを行うことができ、秘匿性の高い認証コードとアクセス権との設定により構築された、セキュリティ強度の高い無線通信システムとサービスとをユーザに提供することができる。

なお、本発明は前述した実施形態に限定されず、使用者が手動で認証コードを入力する認証方式、SIM（Subscriber Identify Module）カードを機器に挿入して認証を行う認証方式、赤外線通信による認証方式、接続ケーブルによる認証方式など、従来から用いられているような認証方式との併用も可能であり、本実施の形態の全部または一部と従来から用いられている認証方式とをどのように組み合わせて無線通信システムの認証方法とするかは、セキュリティ強度に応じて様々に選択することができる。

なお、前述した実施形態において示した各部の構成、形状及び構造は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

（本発明の他の実施形態）
前述した実施形態の機能を実現するべく各種のデバイスを動作させるように、該各種デバイスと接続された装置あるいはシステム内のコンピュータに対し、前記実施形態の機能を実現するためのソフトウェアのプログラムコードを供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（ＣＰＵあるいはＭＰＵ）に格納されたプログラムに従って前記各種デバイスを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。

また、この場合、前記ソフトウェアのプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体、及びそのプログラムコードをコンピュータに供給するための手段、例えば、かかるプログラムコードを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムコードを記憶する記録媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。

また、コンピュータが供給されたプログラムコードを実行することにより、前述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等と共同して前述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムコードは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。

さらに、供給されたプログラムコードがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムコードの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。

本発明の第１の実施の形態を示し、無線通信システムの構成の一例を示したブロック図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、無線通信システムのホスト機器の認証コード管理部と、クライアント機器の認証コード記憶部との構成の一例を示したブロック図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、ホスト機器であるプリンタ装置と、クライアント機器である携帯電話、ＰＤＡ、及びデジタルカメラとのペアリング前の状態の一例を示した図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、ホスト機器であるプリンタ装置と、クライアント機器である携帯電話、ＰＤＡ、及びデジタルカメラとのペアリング中の状態の一例を示した図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、ホスト機器とクライアント機器との相互認証と、ペアリングとを行う際のホスト機器の動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態を示し、ホスト機器とクライアント機器との相互認証と、ペアリングとを行う際のクライアント機器の動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態を示し、ホスト機器とクライアント機器とのペアリングを終了した後に、データ通信を行う際のホスト機器の動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態を示し、ホスト機器とクライアント機器とのペアリングを終了した後に、データ通信を行う際のクライアント機器の動作の一例を説明するフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態を示し、無線通信システムにおける複数のホスト機器と、複数のクライアント機器とのペアリング中の状態の一例を示した図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、無線通信システムにおける複数のホスト機器と、複数のクライアント機器とのペアリング後の状態の一例を示した図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、複数のホスト機器の認証コード管理部と、複数のクライアント機器の認証コード記憶部との構成の一例を示したブロック図である。

符号の説明

１、１５１、１６１ ホスト機器
２、２５１〜２５４、２６１〜２６４ クライアント機器
３ 近距離無線通信路
４ 無線通信路
１０１ ホスト機器の近距離無線通信部
１０２ ホスト機器の認証コード管理部
１０３ ホスト機器のリセット部
１０４ ホスト機器のシステム制御部
１０５ ホスト機器の無線通信部
１０６ ホスト機器の表示部
１０７ ホスト機器の操作部
１０８ ホスト機器の認証コード生成部
１０９ ホスト機器の乱数発生部
１１０ ホスト機器の認証コード管理部の認証コード記憶部
１１１ ホスト機器の認証コード管理部のアクセス権管理部
１２１ プリンタ装置
１５１ ホスト機器Ａ
１５２ ホスト機器Ａの認証コード管理部
１５３ ホスト機器Ａの認証コード管理部の認証コード記憶部
１５４ ホスト機器Ａの認証コード管理部のアクセス権管理部
１６１ ホスト機器Ｂ
１６２ ホスト機器Ｂの認証コード管理部
１６３ ホスト機器Ｂの認証コード管理部の認証コード記憶部
１６４ ホスト機器Ｂの認証コード管理部のアクセス権管理部
２０１ クライアント機器の近距離無線通信部
２０２ クライアント機器の認証コード記憶部
２０３ クライアント機器のリセット部
２０４ クライアント機器のシステム制御部
２０５ クライアント機器の無線通信部
２０６ クライアント機器の表示部
２０７ クライアント機器の操作部
２２１ 携帯電話
２２２ ＰＤＡ(Personal Digital Assistants)
２２３ デジタルカメラ
２２４ 携帯電話の近距離無線通信部
２２５ ＰＤＡの近距離無線通信部
２２６ デジタルカメラの近距離無線通信部
２５１ クライアント機器Ａ１
２５２ クライアント機器Ａ２
２５３ クライアント機器Ａ３
２５４ クライアント機器Ａ４
２５５ クライアント機器Ａ１の認証コード記憶部
２６１ クライアント機器Ｂ１
２６２ クライアント機器Ｂ２
２６３ クライアント機器Ｂ３
２６４ クライアント機器Ｂ４
２６５ クライアント機器Ｂ１の認証コード記憶部

Claims (17)

1. 第１の無線通信装置から携帯型の第２の無線通信装置への認証コードの送信と、前記第１及び第２の無線通信装置のペアリングとを、近距離無線通信を用いて行う無線通信装置の認証方法であって、
   前記第１の無線通信装置が、
   前記第２の無線通信装置に対する認証コードを生成して、生成した認証コードを前記第２の無線通信装置に送信し、
   前記生成した認証コードに対するアクセス権を設定し、
   前記生成した認証コードと、前記設定したアクセス権とを関連付けて記憶し、
   既にペアリング済みの第２の無線通信装置について、新たな認証コードの送信と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記設定したアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該第２の無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定することを特徴とする無線通信装置の認証方法。
2. 前記第２の無線通信装置が、前記第１の無線装置から送信された認証コードを受信して、その認証コードを記憶し、
   前記認証コードと前記アクセス権とを含むペアリング情報に基づいて、前記第１及び第２の無線通信装置が、無線データ通信を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置の認証方法。
3. 前記第１の無線通信装置が、物理的に一定の距離以内にある第２の無線通信装置に対する認証コードを生成して、その認証コードを前記第２の無線通信装置に送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置の認証方法。
4. 前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置に送信する認証コードを、乱数に基づいて生成することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の無線通信装置の認証方法。
5. 前記第１及び第２の無線通信装置の少なくとも何れか一方が、前記送信された認証コードを表示することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の無線通信装置の認証方法。
6. 前記第１の無線通信装置は、無線通信機能を有するが、表示部を有さない装置であることをする請求項１〜５の何れか１項に記載の無線通信装置の認証方法。
7. 前記第２の無線通信装置は、無線通信機能を有するが、表示部を有さない装置であることをする請求項１〜６の何れか１項に記載の無線通信装置の認証方法。
8. 一定の距離以内にある携帯型無線通信装置を探索し、探索した携帯型無線通信装置に対する認証コードを生成する認証コード生成手段と、
   前記認証コード生成手段により生成された認証コードに対するアクセス権を設定するアクセス権設定手段と、
   前記認証コード生成手段により生成された認証コードと、前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権とを関連付けて記録媒体に記録する記録手段と、
   前記認証コード生成手段により生成された認証コードを、前記一定の距離以内にある携帯型無線通信装置に送信する認証コード送信手段と、
   前記認証コード生成手段による認証コードの送信と、前記アクセス権設定手段によるアクセス権の設定とに基づいてペアリングされた携帯型無線通信装置について、新たな認証コードの送信と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該携帯型無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定するペアリング決定手段とを有することを特徴とする無線通信装置。
9. 前記携帯型無線通信装置から認証コードを受信する認証コード受信手段と、
   前記受信手段により受信された認証コードと、前記記録手段に記録された認証コードとが一致した場合に限り、前記認証コード受信手段により受信した認証コードの送信元である携帯型無線通信装置と無線データ通信を行う通信手段とを有することを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
10. 前記認証コード生成手段は、乱数に基づいて認証コードを生成することを特徴とする請求項８又は９に記載の無線通信装置。
11. 前記認証コード生成手段により生成された認証コードを変更する認証コード変更手段を有することを特徴とする請求項８〜１０の何れか１項に記載の無線通信装置。
12. 前記認証コード生成手段により生成された認証コードを表示部に表示する認証コード表示手段を有することを特徴とする請求項８〜１１の何れか１項に記載の無線通信装置。
13. 前記携帯型無線通信装置からの命令回数、前記携帯型無線通信装置からの接続回数、及び前記携帯型無線通信装置とのペアリングが成立してからの時間の少なくとも何れか１つを計数する計数手段と、
    前記計数手段により計数された値に基づいて、前記アクセス権設定手段により設定された、前記携帯型無線通信装置のアクセス権を失効させるアクセス権失効手段とを有することを特徴とする請求項８〜１２の何れか１項に記載の無線通信装置。
14. 前記携帯型無線通信装置からの印刷指示に基づいて印刷を行う印刷手段と、
    前記携帯型無線通信装置からの指示された印刷枚数を計数する計数手段と、
    前記計数手段により計数された印刷枚数に基づいて、前記アクセス権設定手段により設定された、前記携帯型無線通信装置のアクセス権を失効させるアクセス権失効手段とを有することを特徴とする請求項８〜１３の何れか１項に記載の無線通信装置。
15. 第１の無線通信装置から携帯型の第２の無線通信装置への認証コードの送信と、前記第１及び第２の無線通信装置のペアリングとを、近距離無線通信を用いて行うことをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
    前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置に対する認証コードを生成して、生成した認証コードを前記第２の無線通信装置に送信し、
    前記生成した認証コードに対するアクセス権を設定し、
    前記生成した認証コードと、前記設定したアクセス権とを関連付けて記憶し、
    既にペアリング済みの第２の無線通信装置について、新たな認証コードの発行と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記設定したアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該第２の無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定することを、コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
16. 一定の距離以内にある携帯型無線通信装置を探索し、探索した携帯型無線通信装置に対する認証コードを生成する認証コード生成手段と、
    前記認証コード生成手段により生成された認証コードに対するアクセス権を設定するアクセス権設定手段と、
    前記認証コード生成手段により生成された認証コードと、前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権とを関連付けて記録媒体に記録する記録手段と、
    前記認証コード生成手段により生成された認証コードを、前記一定の距離以内にある携帯型無線通信装置に送信する認証コード送信手段と、
    前記認証コード生成手段による認証コードの発行と、前記アクセス権設定手段によるアクセス権の設定とに基づいてペアリングされた携帯型無線通信装置について、新たな認証コードの発行と新たなアクセス権の設定とを行ってペアリングをし直すか、又は前記アクセス権設定手段により設定されたアクセス権が失効するまで同一の認証コードで無線通信を行うかの何れかを、当該携帯型無線通信装置から送信された選択結果に基づいて決定するペアリング決定手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
17. 請求項１５又は１６に記載のコンピュータプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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