JP4665465B2

JP4665465B2 - 通信装置、通信システム、通信方法

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Publication number: JP4665465B2
Application number: JP2004259213A
Authority: JP
Inventors: 靖綾木; 飯塚　　裕之; 臼木　　直司
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-07
Also published as: EP1788745A1; US8341701B2; WO2006028094A1; EP1788745B1; CN101010906B; CN101010906A; EP1788745B8; JP2006080587A; US20080072046A1; EP1788745A4

Description

本発明は、暗号化されたデータを送受信する送受信システム、伝送時間測定方法、媒体及び情報集合体に関するものである。

近年、家庭内の装置をネットワークで接続し、各種コンテンツの共有を図る家庭内ネットワークが実現されつつある。家庭内ネットワークの実現形態のひとつとして、家庭内にルータを設け、そのルータにＰＣやデジタルテレビなどの各装置と、コンテンツを蓄積するＡＶサーバとをスター型で接続する形態が考えられる。ルータは、家庭内のネットワークと家庭外のネットワークと接続するものである。家庭内のＡＶサーバは、このルータを介して家庭外のネットワークから取得された各種コンテンツや、ネットワーク以外の手段、例えばデジタル放送により放送された各種コンテンツを一旦蓄積し、各機器からの要求に応じて各種コンテンツを要求した受信装置へ送信する機能を有する。

一方、新作の映画や有料放送のテレビ番組、音楽などの著作権保護が必要なデータを扱う場合、著作権を保護する必要がある。著作権を保護するための有力な方法として、著作権保護を必要とするデータを暗号化してデータの利用に制限を加える方法がある。

例えば、映像音声データ（以下ＡＶデータと記す）をネットワークを利用して伝送する際、ＡＶデータを著作権保護する必要がある場合、そのＡＶデータを暗号化して伝送することが行われている。そのような例としてＤＴＣＰ-ＩＰ（ＤｉｇｉｔａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）方式が規格化されている。

ＤＴＣＰ−ＩＰ方式は、認証機能と鍵の無効化機能を備えており、ＡＶデータを伝送する際に、不正な機器を排除し、ＡＶデータなどの著作権保護が必要なデータを暗号化して伝送することにより著作権の保護を実現している。

また、著作権保護が必要なＡＶデータの利用は一般に家庭内における個人的利用に限定されているため、家庭内のＡＶサーバから家庭外の不特定の受信装置に対してＡＶデータを無制限に配信することも制限する必要がある。

ＤＴＣＰ−ＩＰ方式では、送信するコマンドの到達範囲を限定するために、生存時間（ＴＴＬ：ＴｉｍｅＴｏＬｉｖｅ）を用いている。なお、ＴＴＬはＩＰｖ４におけるパケットの生存時間を表しており、ＩＰｖ６では中継数に相当するものである。これは、ＩＰパケットヘッダに含まれるＴＴＬフィールドに設定された値によって、ＩＰパケットが経由できるルータの数を設定することができるというものである。

しかし、ＩＰパケットヘッダのＴＴＬフィールドは改竄に対し保護されていないため、中継機器によって改竄が可能であるという課題を有している。

そのため、ＤＴＣＰ−ＩＰ方式において、ＡＶデータを送信する送信装置とＡＶデータを受信する受信装置との間の往復の伝送時間であるＲＴＴ（ＲｏｕｎｄＴｒｉｐＴｉｍｅ）を測定して、所定の制限時間より短いと判定した場合に認証を許可する送受信システムが提案されている。（例えば特許文献１を参照）。

このようなデータ送受信システムにおいて、測定要求を送信してから、その応答を受信するまでの時間を測定することで往復伝送時間ＲＴＴを測定する場合、不正な機器が間に介在すると測定したＲＴＴが実際より短く測定されてしまう可能性がある。そのため、測定要求と要求応答のハンドシェイク中に不正な機器が介在していないか検証するため、測定要求を受信する装置側と要求応答を受信する装置側の両方で検証処理を実行する必要がある。

以下、従来のデータ送受信システムについて図１０及び図１１を参照して説明する。

図１０は送信装置及び受信装置における暗号化伝送時の認証処理から暗号化伝送までの処理の流れを示す図である。

まず、受信装置は、認証要求を送信装置に送信して測定用認証処理Ｓ１０１を開始し、送信装置及び受信装置は認証処理Ｓ１０１終了後、伝送時間測定処理Ｓ１０２を実行して受信装置のＲＴＴを測定し、ＲＴＴが基準値以下の場合は、鍵交換用認証処理Ｓ１０３を実行し、認証処理が成功すると鍵交換処理Ｓ１０４を実行する。

鍵交換処理終了後、送信装置はＡＶデータを暗号化して送信し、受信装置は鍵交換処理で受信した交換鍵を使用して復号鍵を生成し、暗号化された受信データを復号処理する。（Ｓ１０５）。

図１１は伝送時間測定処理Ｓ１０２の詳細な処理の流れを示す図である。

まず、送信装置は送信装置測定情報を生成して、測定要求に格納して送信する（Ｓ１１１）。受信装置は受信した送信装置測定情報を検証し（Ｓ１１２）、不正であればエラー終了し、正しければ受信機測定情報を生成（Ｓ１１３）、測定要求応答に格納して送信し、送信装置は測定要求応答を受信するとＲＴＴを測定する（Ｓ１１４）。

続いて、送信装置はＲＴＴの測定値をチェックし（Ｓ１１５）、基準値（Ｔｍａｘ）以下であれば測定を終了して次の処理に進む。基準値より大きい場合は、測定回数をチェックし（Ｓ１１６）、所定回数に達していない場合はＳ１１１に戻り測定を繰り返す。受信装置は、測定要求応答送信後、要求受信待ち状態になっており、測定要求を受信した場合、Ｓ１１１に戻り、測定を繰り返す（Ｓ１１７）。
次に送信装置は受信した測定要求応答に格納されている受信装置測定情報が正しいか、検証し（Ｓ１１８）、不正であれはエラー終了する。正しい場合は測定値が基準値以下でありかつ正しい値であると判定する。
特開２００４−１９４２９５号公報（第１１ページ）

しかしながら、上記したような従来のデータ送受信システムにおける伝送時間測定処理は、受信装置において測定要求受信時に送信装置測定情報を検証してから測定要求応答を送信するため、検証処理時間が伝送時間に加算されて測定され、正確なＲＴＴ測定が出来ないという課題がある。また、従来のデータ送受信システムは、伝送時間測定処理用の認証処理を別途設けているため、処理が複雑になるという課題と、伝送時間測定のみ行いたい場合でも、不要な鍵交換処理を実行するという課題があった。

そこで、本発明は、正確に伝送時間を測定できると共に、暗号化伝送用の認証処理を共用でき、かつ、不要な鍵交換処理を実行しない伝送時間測定方法、データ送受信システム、媒体及び情報集合体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る通信装置は、コンテンツデータの送信に対する要求に応答する通信装置であって、前記コンテンツデータの送信を要求する要求元との間で認証情報を共有する認証手段と、前記認証情報を使用して生成した測定要求を、前記要求元に送信する測定要求送信手段と、前記要求元で共有されている認証情報を使用して生成される測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求元から受信する測定応答受信手段と、前記測定要求を送信してから前記測定応答を受信するまでの時間を、往復遅延時間として測定する往復遅延時間測定手段と、前記往復遅延時間の測定後に、前記往復遅延時間が基準値以下であり、前記測定応答が正しいと検証され、かつ前記要求元において前記測定要求が正しいと検証されたことを確認した場合は、前記要求元が前記コンテンツデータの送信先として適確な装置であると判定する判定手段とを備える通信装置である。

また、本発明に係る通信方法はコンテンツデータの送信に対する要求に応答する要求先の通信装置と、前記コンテンツデータの送信を要求する要求元の通信装置との間の通信を制御する通信方法であって、前記要求先において、前記要求元との間で認証情報を共有する要求先認証ステップと、前記要求元において、前記要求先との間で認証情報を共有する要求元認証ステップと、前記要求先において、前記認証情報を使用して生成した測定要求を、前記要求元に送信する測定要求送信ステップと、前記要求元において、前記要求先で共有されている認証情報を使用して生成された測定要求を、前記要求先から受信する測定要求受信ステップと、前記要求元において、前記認証情報を使用して生成した測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求先に折り返し送信する測定応答送信ステップと、前記要求先において、前記要求元で共有されている認証情報を使用して生成される測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求元から受信する測定応答受信ステップと、前記要求先において、前記測定要求を送信してから前記測定応答を受信するまでの時間を、往復遅延時間として測定する往復遅延時間測定手段と、前記要求先において、前記測定要求を送信する前に、前記測定応答の生成に要する下準備を要求する測定準備要求を、前記要求元に送信する測定準備要求送信ステップと、前記要求元において、前記測定要求を受信する前に、前記測定応答の生成に要する下準備を要求する測定準備要求を、前記要求先から受信する測定準備要求受信ステップと、前記要求先において、前記往復遅延時間の測定後に、前記往復遅延時間が基準値以下であり、前記測定応答が正しいと検証され、かつ前記要求元において前記測定要求が正しいと検証された場合は、前記要求元を前記コンテンツデータの送信先として適格な装置であると判定する判定ステップとを含む通信方法としても構わない。

以上説明したところから明らかなように、本発明は、測定値が基準値以下の場合に受信装置側の検証処理を実行し、伝送時間測定用の認証処理を暗号化伝送用の認証処理で共用し、測定開始要求で測定が起動された場合は、測定処理と登録処理のみ実行することにより、正確に伝送時間を測定できると共に、既存の認証処理を共用でき、かつ不要な鍵交換処理を実行しない伝送時間測定方法、データ送受信システム、媒体及び情報集合体を提供することが出来る。

以下、本発明の実施の形態について図１から図５までを用いて詳細に説明する。
（実施の形態１）
＜概要＞
本実施の形態における伝送時間測定方法は、測定工程で測定した測定値が所定値以下である場合に、互いに相手装置から受信した測定情報が正しいかどうかを検証し、正しい場合には測定値が正確な値であると判断する。

また、本実施の形態のデータ送受信システムは、認証処理を実行した後、送信装置は、受信装置が登録されていない場合、測定手段によって往復時間を測定し、判定手段によって測定値が正確な値であると判定した場合に鍵交換処理を実行し、受信装置が登録されている場合、続いて鍵交換処理を実行する。

＜構成＞
図１は、本実施の形態のデータ送受信システムを構成する送信装置及び受信装置を示す図であり、送信装置であるＡＶサーバ、受信装置であるＰＣ、デジタルテレビ、およびルータの接続図である。

図１に示すように家庭内には、ＡＶサーバ１、デジタルテレビ２、ＰＣ３、およびルータ４か設置されている。ルータ４とＡＶサーバ１、デジタルテレビ２はイーサネット（登録商標）で接続されており、ルータ４とＰＣ３は無線メディア（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）で接続されている。

またルータ４は、インターネットを介して家庭外のルータ５と接続される。ルータ５は、受信装置であるＰＣ６、デジタルテレビ７と接続されている。ここで、ルータ５とＰＣ６はイーサネット（登録商標）で接続されており、ルータ５とデジタルテレビ７は無線メディア（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ）で接続されている。

図２に、送信装置であるＡＶサーバ１の構成を示す。

ＡＶサーバ１は、送受信部２１、暗号処理部２２、鍵交換処理部２３、認証処理部２４、伝送時間測定処理部２５、受信装置登録部２６から構成される。ここで、伝送時間測定処理部２５は本発明における測定準備手段、測定手段及び判定手段に、受信装置登録部２６は登録手段および登録確認手段にそれぞれ対応する。

送受信部２１は、ＡＶデータをネットワークに送信し、またネットワークに接続されている他の機器とコマンドなどを送受信するためのデジタルインターフェースである。

暗号処理部２２は、コンテンツ記録部（図示せず）から再生されたＡＶデータを暗号化する。

鍵交換処理部２３は、受信装置がＡＶデータの暗号を復号するために使用する交換鍵を生成し、認証処理部２４から受信した認証情報を使用して暗号化して送受信部２１を介して出力する。

認証処理部２４は、受信装置から認証要求を受信して認証処理を行い、受信装置と認証情報を共有するとともに、受信装置のＲＴＴ測定機能の有無を示すフラグ情報を証明情報と共に受信する。

伝送時間測定処理部２５は、測定準備要求、測定要求を生成して、送受信部２１を介して送信し、受信した測定準備要求応答、測定要求応答を処理する。また、測定要求を送信してから測定要求応答を受信するまでの往復時間であるＲＴＴを測定し、所定の基準値以下である場合は、検証要求を生成して送受信部２１を介して送信し、受信した検証要求応答を処理して、測定したＲＴＴが正しいか判定する。

受信装置登録部２６は、伝送時間測定処理部２５によってＲＴＴが基準値以下であると判定された受信装置のデバイスＩＤを格納する。ここで、デバイスＩＤとは、予め鍵管理センターから与えられているものであり、機器を特定するための情報である。

受信装置であるデジタルテレビ２、ＰＣ３、ＰＣ６、デジタルテレビ７のデータ送受信部はそれぞれ同様の構成を持つ。図３に受信装置（デジタルテレビ２）のデータ送受信部の構成を示す。

受信装置は、送受信部３１、復号処理部３２、鍵交換処理部３３、認証処理部３４、伝送時間測定処理部３５から構成される。ここで、伝送時間測定処理部２５は本発明における測定準備手段、応答手段及び検証手段に対応する。送受信部３１は、ネットワークを介して送信されたＡＶデータを受信し、またネットワークに接続されている他の機器とコマンドなどを送受信するためのデジタルインターフェースである。

復号処理部３２は、鍵交換処理部３３から受信した交換鍵を使用して復号鍵を生成し受信したＡＶデータの暗号を復号する。復号処理部３２で復号され平文になったＡＶデータはデコーダ（図示せず）でデコードされ、モニタ（図示せず）に表示される。

鍵交換処理部３３は受信した交換鍵を認証処理部３４から受信した認証情報を使用して処理して復号処理部３２に送信する。

認証処理部３４は、ＡＶサーバ１の認証処理部２４に対して認証開始を要求し、認証処理を実行して認証情報を共有する。また受信装置のＲＴＴ測定機能の有無を示すフラグ情報を証明情報と共に送受信部３１を介してＡＶサーバ１に送信する。

伝送時間測定処理部３５は、ＡＶサーバ１から送信される測定準備要求、測定要求、検証要求を受信処理し、測定準備要求、応答測定要求応答及び検証要求応答を生成して、送受信部３１を介してＡＶサーバ１に送信する。

＜動作＞
次に、上記のように構成された本実施の形態の動作を説明する。

図４は送信装置（ＡＶサーバ１）及び受信装置（デジタルテレビ２）における暗号化伝送時の認証処理から暗号化伝送までの処理の流れを示す図である。

まず、受信装置の認証処理部３４は、認証要求を送信装置に送信して認証処理Ｓ４１を開始する。

認証処理Ｓ４１終了後、送信装置の伝送時間測定処理部２５は認証処理Ｓ４１において受信した受信装置のＲＴＴ測定機能の有無を示すフラグ情報をチェックし（Ｓ４２）、ＲＴＴ測定機能を有する場合は次の処理Ｓ４３に進む。ＲＴＴ測定機能を有さない場合は鍵交換処理Ｓ４７に進む。

次に送信装置の受信装置登録部２６は、受信装置が登録されているかどうか判定し（Ｓ４３）、未登録であれば次の伝送時間測定処理Ｓ４５に進む。登録されている場合は鍵交換処理Ｓ４７に進む。

受信装置は認証処理Ｓ４１終了後、要求受信待ち状態になっており、受信した要求をチェックし（Ｓ４４）、測定準備要求を受信した場合は伝送時間測定処理Ｓ４５に進む。交換鍵を受信した場合は、鍵交換処理Ｓ４７に進む。

送信装置は、伝送時間測定処理Ｓ４５終了後、伝送時間測定処理が正常に終了したかどうか確認し（Ｓ４６）、正常に終了していれば鍵交換処理Ｓ４７を実行し、正常に終了していなければ送信処理をエラー終了する。

受信装置は、伝送時間測定処理Ｓ４５終了後、要求受信待ち状態になっており、交換鍵を受信した場合は、鍵交換処理Ｓ４７を実行する。

送信装置は鍵交換処理Ｓ４７が終了するとコンテンツデータを暗号化して送信し、受信装置は暗号化されたコンテンツデータを受信して、復号処理する（Ｓ４８）。

図５は伝送時間測定処理Ｓ４５の詳細な処理の流れを示す図である。

まず、送信装置及び受信装置は、測定準備工程として、工程Ｓ５１〜工程Ｓ５３を実行する。送信装置は、測定番号Ｎを格納した測定準備要求を受信装置に送信（Ｓ５１）し、送信装置測定情報を生成する。受信装置は測定準備要求に対し、測定準備要求応答を応答する（Ｓ５２）。送信装置は測定準備要求応答を受信すると受信装置は測定準備応答送信後、受信装置測定情報を生成し、測定処理の準備をする（Ｓ５３）。

準備工程において、送信装置測定情報及び受信装置測定情報は、以下の手順で生成される。まず、認証処理部２４または認証処理部３４から供給されるＫａｕｔｈ（９６ｂｉｔ）と測定回数値Ｎ（初期値０）を使用して共通の秘密情報である共通検証情報Ｋｖｒｆｙ（１６０ｂｉｔ）を生成し、Ｋｖｒｆｙ（上位８０ｂｉｔ）とＫｖｒｆｙ（下位８０ｂｉｔ）に分割する。送信装置は、Ｋｖｒｆｙ（上位８０ｂｉｔ）を送信装置測定情報とし、Ｋｖｒｆｙ（下位８０ｂｉｔ）を受信装置測定情報の検証用情報として用意する。受信装置は、Ｋｖｒｆｙ（下位８０ｂｉｔ）を受信装置測定情報とし、Ｋｖｒｆｙ（上位８０ｂｉｔ）を送信装置測定情報の検証用情報として用意する。

次に、送信装置及び受信装置は、測定工程として、工程Ｓ５４及び工程Ｓ５５を実行する。送信装置は送信装置測定情報を測定要求に格納して送信し（Ｓ５４）、受信装置が応答する測定要求応答を受信してＲＴＴを測定する（Ｓ５５）。

続いて、送信装置及び受信装置は、判定工程として、工程Ｓ５６〜工程Ｓ６４を実行する。送信装置は測定値をチェックし（Ｓ５６）、基準値（Ｔｍａｘ）以下であれば測定を終了して次の処理に進む。基準値より大きい場合は、測定回数をチェックし（Ｓ５７）、所定回数に達していない場合はＳ５１に戻り測定を繰り返す。受信装置は、測定要求応答送信後、要求受信待ち状態になっており、測定準備要求を受信した場合、Ｓ５１に戻り、測定を繰り返す（Ｓ５８）。

次に送信装置は受信した測定要求応答に格納されている受信装置測定情報を用意しておいた検証用情報と比較し（Ｓ５９）、一致しない場合はエラー終了する。一致する場合は検証要求を送信する（Ｓ６０）。受信装置は検証要求を受信すると、測定要求に格納されていた送信装置測定情報を、用意しておいた検証用情報と比較して（Ｓ６１）、一致しない場合はエラー終了し、一致する場合は、認証情報Ｋａｕｔｈから受信装置検証情報を生成し（Ｓ６２）、検証要求応答に格納して送信する（Ｓ６３）。

送信装置は受信した受信装置検証情報を検証して最終的に測定値が正しい値であることを検証する（Ｓ６４）、不正な場合はエラー終了し、正しい場合は、次の登録処理に進む。

最後に、送信装置は、判定処理において測定値が基準値以下でありかつ、正しいと判定された受信装置のデバイスＩＤを受信装置登録部２６に登録する（Ｓ６５）。

図１における各装置間の伝送で、
イーサネット（登録商標）の往復遅延０．０２ｍｓ（ミリ秒）
無線（８０２．１１ｂ）の往復遅延３ｍｓ
ルータの処理遅延０．５ｍｓ
インタ−ネットの往復遅延１０ｍｓ
（ここではル−タ２台が経路上に存在する場合を想定）
受信装置の処理遅延０．２ｍｓ
とすると、送信装置であるＡＶサーバ１と各受信装置間との伝送時間（ＲＴＴ）は、以下のようになる。
（家庭内装置間）
デジタルテレビ２とのＲＴＴ（Ｔ１）
＝０．０２＋０．０２＋０．２＝０．２４ｍｓ
ＰＣ３とのＲＴＴ（Ｔ２）
＝０．０２＋３＋０．２＝３．２２ｍｓ
（家庭内装置〜家庭外装置間）
ＰＣ６とのＲＴＴ（Ｔ３）
＝０．０２＋０．５×４＋１０＋０．０２＋０．２＝１２．２４ｍｓ
デジタルテレビ７とのＲＴＴ（Ｔ４）
＝０．０２＋０．５×４＋１０＋３＋０．２＝１５．２２ｍｓ
基準値Ｔｍａｘ＝７ｍｓとすると、デジタルテレビ２、ＰＣ３の場合は、ＲＴＴが７ｍｓ以下であるので、受信装置は登録され、鍵交換処理Ｓ４７、暗号化伝送Ｓ４８が実行される。一方家庭外の装置であるＰＣ６及びデジタルテレビ７の場合は、ＲＴＴが７ｍｓより大であるため、受信装置は登録されず、鍵交換処理Ｓ４７、暗号化伝送Ｓ４８は実行されない。

以上の動作により、ＲＴＴの測定値が基準値以下であり、かつ受信装置のＲＴＴとして正しいと判定した時、鍵交換処理が実行され、受信装置は暗号化されたデータを復号することができる。

以上のように、本実施の形態の伝送時間測定方法は、測定工程で測定した測定値が所定値以下である場合に互いに相手装置から受信した測定情報が正しいかどうかを検証することにより、受信装置は測定要求処理中に検証処理を実行しないため、検証処理時間が測定した伝送時間に加算されず、正確な往復時間を測定することができるという本実施の形態固有の効果を得ることができる。

また、本実施の形態のデータ送受信システムは、認証処理を実行した後、送信装置は、受信装置が登録されていない場合、測定手段によって往復時間を測定し、判定手段によって測定値が正確な値であると判定した場合に鍵交換処理を実行し、受信装置が登録されている場合、続いて鍵交換処理を実行するため、鍵交換を実行するための認証処理を変更することなく、伝送時間測定のための認証処理として共用することができるという本実施の形態固有の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、受信装置測定情報と送信装置測定情報を認証情報から生成した共通検証情報を分割して生成したが、他の手段を用いて測定情報を生成してもよい。

さらに、本実施の形態では、送信装置は測定準備要求送信後に送信装置測定情報を生成するが、測定要求を送信する前であれば、別のタイミングで生成してもよい。

さらに、本実施の形態では、受信装置として台数が４台の場合について説明したが、これに限らず、他の任意の台数が接続されていても構わない。

さらに、本実施の形態では、ネットワークの伝送メディアとしてイーサネット（登録商標）とＩＥＥＥ８０２．１１ｂの場合について説明したが、ＩＥＥＥ８０２．１１ａやＢｌｕｅｔｏｏｈ等、他の伝送メディアを使用しても構わない。

さらに、本実施の形態では、基準値を７ｍｓとしたが、これに限らず、他の基準値を設定してもよい。

以下、本発明の第２の実施の形態について図６から図９を参照して詳細に説明する。
（実施の形態２）
＜概要＞
本実施の形態におけるデータ送受信システムは、送信装置もしくは受信装置が測定開始要求を送信した場合は、認証処理を実行した後、測定手段によって伝送時間を測定し、判定手段によって測定値が正確な値であると判定した場合に受信装置を登録し、鍵交換処理を実行しない。

＜構成＞
本実施の形態のデータ送受信システムを構成する送信装置及び受信装置は、実施の形態１と同様に図１で示される。

図６に、本実施の形態における送信装置であるＡＶサーバ１の構成を示す。

ＡＶサーバ１は、送受信部２１、暗号処理部２２、鍵交換処理部２３、認証処理部２４、伝送時間測定処理部２５、受信装置登録部２７、測定開始開始処理部２８から構成される。ここで、伝送時間測定処理部２５は本発明における測定準備手段、測定手段及び判定手段に、受信装置登録部２７は登録手段、登録確認手段及び登録解除手段に、測定開始処理部２８は測定開始手段にそれぞれ対応する。

本実施の形態における送信装置の構成が実施の形態１の構成と異なるのは受信装置登録部２７と測定開始処理部２８であり、他の構成部分は同一であるため説明を省略する。

受信装置登録部２７は、伝送時間測定処理部２５によってＲＴＴが基準値以下であると判定された受信装置のデバイスＩＤを格納して受信装置を登録する。また、登録後所定の有効時間が経過した時、登録を解除する。

測定開始処理部２８は、上記有効時間の残り時間をチェックし、残り時間が０になったとき、測定開始要求を送信し、測定処理のための認証処理を開始する。また、測定開始要求を受信した場合も、測定処理のための認証処理を開始する。

図７に受信装置（デジタルテレビ２）のデータ送受信部の構成を示す。

受信装置は、送受信部３１、復号処理部３２、鍵交換処理部３３、認証処理部３４、伝送時間測定処理部３５、測定開始処理部３６から構成される。ここで、伝送時間測定処理部２５は本発明における測定準備手段、応答手段及び検証手段、測定開始処理部は測定開始手段に対応する。

本実施の形態における受信装置の構成が実施の形態１の構成と異なるのは測定開始処理部３６であり、他の構成部分は同一であるため説明を省略する。

測定開始処理部３６は、暗号化されたデータの受信終了時または、認証処理と鍵交換処理の間に伝送時間測定処理が実行されなかった場合、鍵交換処理終了時に、測定開始要求を送信して測定処理のための認証処理を開始する。また、測定開始要求を受信した場合も測定処理のための認証処理を開始する。

＜動作＞
本実施の形態におけるデータ送信システムの動作について図８及び図９を参照して説明する。

図８は本実施の形態において、送信装置が測定処理を起動する場合の動作シーケンスを示す。

送信装置の測定開始処理部２８は、受信装置登録部２７において管理される登録の有効時間をチェックし（Ｓ８１）、有効時間の残り時間が０か判定し、０であるときは受信装置に測定開始要求を送信する（Ｓ８３）。受信装置の測定開始処理部３６は受信した要求をチェックし（Ｓ８２）、測定始要求を受信すると応答を送信し(Ｓ８４)、認証処理部３４に対し認証開始を要求し、認証処理部３４は認証要求を発行して認証処理を実行する（Ｓ８５）。この認証処理Ｓ８５は鍵交換処理を実行する場合の認証処理Ｓ４１と同一の処理を共用する。

認証処理Ｓ８５が終了すると送信装置の伝送時間測定処理部２５は、伝送時間測定処理Ｓ８６を実行し、測定値が基準値以下でありかつ測定値が正しいと判定した場合、受信装置を登録し、処理を終了する。測定開始要求を送信することで測定を起動した場合は鍵交換処理を実行しない。なお伝送時間測定処理Ｓ８５の詳細動作は図５で示した実施の形態１における伝送時間測定処理Ｓ４５と同一である。

この場合、受信装置の登録を常に有効にすることができるため、暗号化伝送のために鍵交換処理を実行する場合、伝送時間測定処理を実行する必要が無い。

図９は本実施の形態において、受信装置が測定処理を起動する場合の動作シーケンスを示す。

受信装置の測定開始処理部３６は、受信されるデータをチェックし、暗号化されたデータの受信終了時または、認証処理と鍵交換処理の間に伝送時間測定処理が実行されなかった場合、鍵交換処理による交換鍵受信時に、測定開始を決定し（Ｓ９１）、送信装置に測定開始要求を送信する（Ｓ９３）。送信装置の測定開始処理部２８は受信した要求をチェックし（Ｓ９２）、測定始要求を受信すると応答を送信し(Ｓ９４)、受信装置は応答を受信すると認証処理部３４に対し認証開始を要求し、認証処理部３４は認証要求を発行して認証処理を実行する（Ｓ９５）。この認証処理Ｓ９５は鍵交換処理を実行する場合の認証処理Ｓ４１と同一の処理を共用する。

認証処理Ｓ９５が終了すると送信装置の伝送時間測定処理部２５は、伝送時間測定処理Ｓ９６を実行し、測定値が基準値以下でありかつ測定値が正しいと判定した場合、受信装置を登録し、処理を終了する。測定開始要求を送信することで測定を起動した場合は鍵交換処理を実行しない。伝送時間測定処理Ｓ９６の詳細動作は図５で示した実施の形態１における伝送時間測定処理Ｓ４５と同一である。

この場合も、受信装置の登録を常に有効にすることができるため、暗号化伝送のために鍵交換処理を実行する場合、伝送時間測定処理を実行する必要が無い。

以上のように、本実施の形態のデータ送受信システムは、送信装置もしくは受信装置が測定開始要求を送信した場合、認証処理を実行した後、測定手段によって伝送時間を測定し、判定手段によって測定値が正確な値であると判定した場合に受信装置を登録することにより、鍵交換を実行するための認証処理を変更することなく、伝送時間測定のための認証処理として共用することができ、かつ不要な鍵交換処理を実行しないという本実施の形態固有の効果を得ることができる。

また、本実施の形態のデータ送受信システムにおける送信装置は、登録の有効時間の残り時間をチェックして伝送時間測定を起動するため、登録が無効になることが無く、暗号化伝送を行うために認証処理及び鍵交換処理を実行する際には、伝送時間測定処理を実行する必要がないため、伝送開始時の遅延時間を短縮できるという本実施の形態固有の効果を得ることができる。

また、本実施の形態のデータ送受信システムにおける受信装置は、暗号化されたデータの受信終了時、または、認証処理と鍵交換処理の間に伝送時間測定処理が実行されなかった場合、交換鍵受信時に伝送時間測定を起動するため、登録が無効になることが無く、暗号化伝送を行うために認証処理及び鍵交換処理を実行する際には、伝送時間測定処理を実行する必要がないため、伝送開始時の遅延時間を短縮できるという本実施の形態固有の効果を得ることができる。さらに、交換鍵受信時に伝送時間測定を起動する場合は、認証鍵交換処理と同一のコネクションを使用して測定開始処理及び測定処理が実行できるという本実施の形態固有の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、送信装置は、登録の有効時間の残り時間が０になったときに伝送時間測定を起動しているが、残り時間が所定値以下の場合に起動してもよいし、残り時間と他の条件を組み合わせて起動してもよい。

さらに、本実施の形態では、受信装置は、暗号化されたデータの受信終了時、または交換鍵受信時に伝送時間測定を起動しているが、送信装置における自装置の登録の残り時間を推定し、残り時間に余裕があると推定した場合は、伝送時間測定を起動しなくてもよい。

さらに、本発明のデータ送受信システムの機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム及び／またはデータを担持した媒体であって、コンピュータにより処理可能なことを特徴とする媒体も本発明に属する。

さらに、本発明のデータ送受信システムの機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム及び／またはデータであることを特徴とする情報集合体も本発明に属する。

さらに、本発明のデータとは、データ構造、データフォーマット、データの種類などを含む。

さらに、本発明の媒体とは、ＲＯＭ等の記録媒体、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等の伝送媒体を含む。

さらに、本発明の担持した媒体とは、例えば、プログラム及び／またはデータを記録した記録媒体、やプログラム及び／またはデータを伝送する伝送媒体等を含む。

さらに、本発明のコンピュータにより処理可能とは、例えば、ＲＯＭなどの記録媒体の場合であれば、コンピュータにより読みとり可能であることであり、伝送媒体の場合であれば、伝送対象となるプログラム及び／またはデータが伝送の結果として、コンピュータにより取り扱えることであることを含む。

さらに、本発明の情報集合体とは、例えば、プログラム及び／またはデータ等のソフトウエアを含むものである。

さらに、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

本発明は、暗号化されたデータを送受信する送受信システム、伝送時間測定方法に関するものであり、家庭内ネットワーク等におけるAVデータ伝送に有用である。

本発明の実施の形態１および実施の形態２におけるデータ送受信システムの構成を示す図本発明の実施の形態１における送信装置の構成を示す図本発明の実施の形態１における受信装置の構成を示す図本発明の実施の形態１における、暗号化伝送時の処理シーケンスを示す図本発明の実施の形態１における、伝送時間測定処理の処理シーケンスを示す図本発明の実施の形態２における送信装置の構成を示す図本発明の実施の形態２における受信装置の構成を示す図本発明の実施の形態２において、送信装置が伝送時間測定を起動する場合の処理シーケンスを示す図本発明の実施の形態２において、受信装置が伝送時間測定を起動する場合の処理シーケンスを示す図従来のデータ送受信システムにおける暗号化伝送時の処理シーケンスを示す図従来のデータ送受信システムにおける伝送時間測定処理の処理シーケンスを示す図

符号の説明

１ＡＶサーバ
２デジタルテレビ
３ＰＣ
４ルータ
５ルータ
６ＰＣ
７デジタルテレビ
２１送受信部
２２暗号処理部
２３鍵交換処理部
２４認証処理部
２５伝送時間測定処理部
２６、２７受信装置登録部
２８測定開始処理部
３１送受信部
３２復号処理部
３３鍵交換処理部
３４認証処理部
３５伝送時間測定処理部
３６測定開始処理部

Claims

コンテンツデータの送信に対する要求に応答する通信装置であって、前記コンテンツデータの送信を要求する要求元との間で認証情報を共有する認証手段と、前記認証情報を使用して生成した測定要求を、前記要求元に送信する測定要求送信手段と、前記要求元で共有されている認証情報を使用して生成される測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求元から受信する測定応答受信手段と、前記測定要求を送信してから前記測定応答を受信するまでの時間を、往復遅延時間として測定する往復遅延時間測定手段と、前記往復遅延時間の測定後に、前記往復遅延時間が基準値以下であり、前記測定応答が正しいと検証され、かつ前記要求元において前記測定要求が正しいと検証されたことを確認した場合は、前記要求元が前記コンテンツデータの送信先として適確な装置であると判定する判定手段とを備えることを特徴とする通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記測定要求を送信する前に、前記測定応答の生成に要する下準備を要求する測定準備要求を、前記要求元に送信する測定準備要求送信手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記判定手段は、前記認証情報を使用して生成した第１の検証情報と、前記要求元で前記認証情報を使用して生成された第２の検証情報とが一致する場合は、前記測定応答が正しいこと検証することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
前記認証情報は、前記要求元が往復遅延時間の測定に対応する機能を有するか否かが特定されるフラグと、前記フラグに対する証明情報とを含み、
前記通信装置は、さらに、前記フラグに基づいて、前記要求元が往復遅延時間の測定に応じる機能を有するか否かを判断する測定機能判断手段を備え、前記測定準備要求送信手段は、前記機能を有する場合は、前記測定準備要求を送信し、前記機能を有しない場合は、前記測定準備要求を送信しないことを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記要求元が前記コンテンツデータの送信先として適確な装置である場合は、前記要求元が識別される装置識別情報を一覧表に登録する登録手段と、前記測定準備要求を前記要求元に送信する前に、前記装置識別情報とが前記一覧表に登録されているか否かを確認する登録確認手段とを備え、前記測定準備要求送信手段は、前記一覧表に登録されている場合は、前記測定準備要求を送信せず、前記一覧表に登録されていない場合は、前記測定準備要求を送信することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記装置識別情報に設定された登録有効期間が経過すると、前記装置識別情報の登録を解除する登録解除手段を備えることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
前記要求元は、前記下準備として、前記測定準備要求を受信してから前記測定要求を受信するまでの間に、前記要求元との間で共有する認証情報を使用して、要求元情報を生成し、前記要求元情報を分割して第１の要求元部分情報と第２の要求元部分情報とを生成する場合において、
前記通信装置は、さらに、前記認証情報を使用して、前記要求元情報と共通する要求先情報を生成し、前記要求先情報を分割して第１の要求先部分情報と第２の要求先部分情報とを生成する測定準備手段と、前記第２の要求元部分情報と前記第１の要求先部分情報とが一致する場合は、前記測定応答の送信元が真正の要求元であると判断する要求元検証手段とを備え、
前記測定応答受信手段は、前記第２の要求元部分情報を含む応答を、前記測定応答として前記要求元から受信することを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
前記要求元は、前記第２の要求先部分情報と前記第１の要求元部分情報とが一致する場合は、前記測定要求の送信元が真正の要求先であると判断し、前記第２の検証情報を生成する場合において、前記要求元検証手段は、前記測定要求の送信元が真正の要求先であるか否かを検証することを要求する検証要求を、前記要求元に送信する検証要求送信手段と、前記第２の検証情報を含む検証応答を、前記検証要求に対する応答として前記要求元から受信する検証応答受信手段とを備え、
前記測定要求送信手段は、前記第２の要求先部分情報を含む要求を、前記測定要求として前記要求元に送信することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記装置識別情報の登録を解除するまでの残り時間に基づいて、前記往復遅延時間の測定を開始するか否かを判定する測定開始判定手段と、前記残り時間が所定の時間以下である場合に、測定開始要求を前記要求元に送信する測定開始要求送信手段と、前記測定開始要求に対する応答として測定開始応答を前記要求元から受信する測定開始応答受信手段とを備え、
前記認証手段は、前記測定開始応答を前記要求元から受信した後に、前記要求元との間で認証情報を共有することを特徴とする請求項６に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記往復遅延時間の測定を開始するか否かを判定する測定開始判定手段と、前記往復遅延時間の測定を開始する場合は、前記往復遅延時間の測定を開始することを通知する測定開始要求を、前記要求元に送信する測定開始要求送信手段と、前記測定開始要求に対する応答として測定開始応答を前記要求元から受信する測定開始応答受信手段とを備え、
前記認証手段は、前記測定開始応答を前記要求元から受信した後に、前記要求元との間で認証情報を共有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記往復遅延時間の測定を開始することを要求する測定開始要求を前記要求元から受信する測定開始要求受信手段と、前記測定開始要求に対する応答として測定開始応答を前記要求元に送信する測定開始応答送信手段とを備え、
前記認証手段は、前記測定開始応答を前記要求元に送信した後に、前記要求元との間で認証情報を共有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
コンテンツデータの送信を要求する通信装置であって、前記コンテンツデータの送信に対する要求に応答する要求先との間で認証情報を共有する認証手段と、前記要求先で共有されている認証情報を使用して生成された測定要求を、前記要求先から受信する測定要求受信手段と、前記認証情報を使用して生成した測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求先に折り返し送信する測定応答送信手段と、前記測定要求が正しいか検証する判定手段とを備えることを特徴とする通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記測定要求を受信する前に、前記測定応答の生成に要する下準備を要求する測定準備要求を、前記要求先から受信する測定準備要求受信手段を備えることを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
前記要求先は、前記要求元との間で共有する認証情報を使用して、要求先情報を生成し、前記要求先情報を分割して第１の要求先部分情報と第２の要求先部分情報とを生成する場合において、前記通信装置は、さらに、前記下準備として、前記測定準備要求を受信してから前記測定要求を受信するまでの間に、前記認証情報を使用して、前記要求先情報と共通する要求元情報を生成し、前記要求元情報を分割して第１の要求元部分情報と第２の要求元部分情報とを生成する測定準備手段と、前記測定要求の送信元が真正の要求先であるか否かを検証することを要求する検証要求を、前記要求先から受信する検証要求受信手段と、前記第２の要求先部分情報と前記第１の要求元部分情報とが一致する場合は、前記測定要求の送信元が真正の要求先であると判断する要求先検証手段と、前記測定要求の送信元が真正の要求先である場合は、前記認証情報を使用して、前記要求先との間で前記往復遅延時間の測定が行われたことを通知する検証情報を生成する検証情報生成手段と、前記検証情報を含む検証応答を、前記検証要求に対する応答として前記要求先に送信する検証応答送信手段とを備え、
前記測定要求受信手段は、前記第２の要求先部分情報を含む要求を、前記測定要求として前記要求先から受信することを特徴とする請求項１３に記載の通信装置。
前記要求先は、前記第２の要求元部分情報と前記第１の要求先部分情報とが一致する場合は、前記測定応答の送信元が真正の要求元であると判断する場合において、前記測定応答送信手段は、前記第２の要求元部分情報を含む応答を、前記測定応答として前記要求先に送信することを特徴とする請求項１４に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記往復遅延時間の測定を開始させるか否かを判定する測定開始判定手段と、前記往復遅延時間の測定を開始させる場合は、前記往復遅延時間の測定を開始させることを要求する測定開始要求を前記要求先に送信する測定開始要求送信手段と、前記測定開始要求に対する応答として測定開始応答を前記要求先から受信する測定開始応答受信手段とを備え、
前記認証手段は、前記測定開始応答を前記要求先から受信した後に、前記要求先との間で認証情報を共有することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
前記測定開始判定手段は、前記コンテンツデータの受信が終了したか否かを判定し、前記測定開始要求送信手段は、前記コンテンツデータの受信が終了した場合は、前記測定開始要求を前記要求先に送信することを特徴とする請求項１６に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記コンテンツデータの送信に使用される鍵を交換する鍵交換手段を備え、
前記測定開始判定手段は、認証してから鍵を交換するまでの間に、前記往復遅延時間が測定されたか否かを判定し、前記測定開始要求送信手段は、前記往復遅延時間が測定されなかった場合は、前記鍵を交換した後に、前記測定開始要求を前記要求先に送信することを特徴とする請求項１６に記載の通信装置。
前記通信装置は、さらに、前記往復遅延時間の測定を開始することを通知する測定開始要求を前記要求先から受信する測定開始要求受信手段と、前記測定開始要求に対する応答として測定開始応答を前記要求先に送信する測定開始応答送信手段とを備え、
前記認証手段は、前記測定開始応答を前記要求先に送信した後に、前記要求先との間で認証情報を共有することを特徴とする請求項１２に記載の通信装置。
データ通信網を介して相互に接続されている請求項１に記載の通信装置と請求項１２に記載の通信装置とを備えることを特徴とする通信システム。
コンテンツデータの送信に対する要求に応答する要求先の通信装置と、前記コンテンツデータの送信を要求する要求元の通信装置との間の通信を制御する通信方法であって、前記要求先において、前記要求元との間で認証情報を共有する要求先認証ステップと、前記要求元において、前記要求先との間で認証情報を共有する要求元認証ステップと、前記要求先において、前記認証情報を使用して生成した測定要求を、前記要求元に送信する測定要求送信ステップと、前記要求元において、前記要求先で共有されている認証情報を使用して生成された測定要求を、前記要求先から受信する測定要求受信ステップと、前記要求元において、前記認証情報を使用して生成した測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求先に折り返し送信する測定応答送信ステップと、前記要求先において、前記要求元で共有されている認証情報を使用して生成される測定応答を、前記測定要求に対する応答として前記要求元から受信する測定応答受信ステップと、前記要求先において、前記測定要求を送信してから前記測定応答を受信するまでの時間を、往復遅延時間として測定する往復遅延時間測定ステップと、前記要求先において、前記測定要求を送信する前に、前記測定応答の生成に要する下準備を要求する測定準備要求を、前記要求元に送信する測定準備要求送信ステップと、前記要求元において、前記測定要求を受信する前に、前記測定応答の生成に要する下準備を要求する測定準備要求を、前記要求先から受信する測定準備要求受信ステップと、前記要求先において、前記往復遅延時間の測定後に、前記往復遅延時間が基準値以下であり、前記測定応答が正しいと検証され、かつ前記要求元において前記測定要求が正しいと検証された場合は、前記要求元を前記コンテンツデータの送信先として適格な装置であると判定する判定ステップとを含むことを特徴とする通信方法。