JP6004049B2

JP6004049B2 - 個人認証機能を有するゲートウェイ装置

Info

Publication number: JP6004049B2
Application number: JP2015119426A
Authority: JP
Inventors: 庸祐高橋
Original assignee: 株式会社ナカヨ
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2015-06-12
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: JP2015180109A

Description

本発明は、複数の無線中継装置間でマルチホップ式にデータを中継する無線中継ネットワークを構成する無線中継システムを構成するゲートウェイ装置に関する。

従来、通信端末のネットワークアクセスにおける不正利用を防止するための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１Ｘによって通信端末の識別アドレスを認証することにより、未認証の識別アドレスから接続要求があった場合に、不正な端末と判断してネットワークに接続させない方法が特許文献１に示されている。

また、ＩＰ電話サービスにおけるＩＰ電話回線の不正利用を検出するための技術として、ＩＰ電話アダプタのＭＡＣアドレスおよびユーザＩＤから特定される中継装置から取得して、照合用サーバに予め登録されたＭＡＣアドレスと比較することにより不正利用を防止する技術が特許文献２に示されている。

特開２００８−２７８１３４号公報特開２００６−２１７１９４号公報

しかしながら、上記の特許文献１、２では、いずれも通信端末の識別アドレスまたはＩＰ電話アダプタのＭＡＣアドレスと、予め登録された正規の識別アドレスまたはＭＡＣアドレスのみを比較して、認証された通信端末か否かを判定しているに過ぎない。そのため、不正な通信端末が自身の識別アドレスまたはＭＡＣアドレスを偽装することで、認証された識別アドレスまたはＭＡＣアドレスになりすまして接続が行われた場合には、不正な通信端末のアクセスを拒否することができないという問題があった。

本発明の課題は、インターネットアクセスを行うゲートウェイ装置と通信端末との間で、複数段の無線中継装置の中継先を所定の迂回経路指示情報により迂回させ、所定の迂回経路指示情報と実際に無線中継装置が中継した経路情報とを照合して当該通信端末の認証を行うことにより、ＭＡＣアドレスまたは識別アドレスを偽装した不正な通信端末によるなりすましを防止する事が可能な無線中継システムを構成するゲートウェイ装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は検針装置から送信された検針データをマルチホップ式に中継する複数の無線中継装置と、前記無線中継装置に接続された１以上の通信端末と、前記無線中継装置と前記検針データの転送先または前記通信端末が指定する通信先との間で通信データを中継するゲートウェイ装置とからなる無線中継システムを構成する前記ゲートウェイ装置であって、前記通信端末の各々に対応した所定の迂回経路指示情報を予め記憶しておく迂回経路指示情報記憶手段と、前記迂回経路指示情報記憶手段に記憶されている前記通信端末の各々に対応した迂回経路指示情報を当該通信端末へ送信する迂回経路指示情報送信手段と、１以上の前記無線中継装置を介して前記通信端末のいずれかから認証を要する所定の通信先へ当該通信端末を認証する認証データを代行して送信する認証データ代行送信手段と、前記通信端末のいずれかから認証データの代行送信を要求する代行認証要求コマンドを受信する代行認証要求コマンド受信手段と、前記受信した代行認証要求コマンドが経由した１以上の前記無線中継装置の経路情報を前記無線中継装置のいずれかから受信する経路情報受信手段と、を有し、前記通信端末のいずれかから前記代行認証要求コマンドを受信した場合に、前記認証データ代行送信手段は、前記経路情報受信手段が受信した前記代行認証要求コマンドが経由した１以上の無線中継装置の経路情報が前記迂回経路指示情報記憶手段に記憶されている当該通信端末に対応した経路情報に一致するか否かを判定し、一致すると判定したならば当該代行認証要求コマンドが要求する所定の通信先へ当該通信端末を認証する認証データを送信し、一致しないと判定したならば当該代行認証要求コマンドが要求する所定の通信先へ当該通信端末を認証する認証データを送信しないことを特徴とする。

本発明によれば、ＭＡＣアドレスまたは識別アドレスを偽装した不正な通信端末によるなりすましを防止する事が可能である。

本発明の無線中継システムにおけるネットワーク構成図本発明の無線中継システムにおけるゲートウェイ装置、通信端末、無線中継装置のブロック構成図本発明の無線中継システムにおける中継先情報テーブル本発明の無線中継システムにおける迂回経路指示情報テーブル本発明の無線中継システムにおけるゲートウェイ装置の動作フローチャート本発明の無線中継システムにおける通信端末の動作フローチャート本発明の無線中継システムにおける無線中継装置の動作フローチャート

以下、本発明の実施形態の一例として、インターネットショッピングを行う際に、ユーザが所有する通信端末が接続される、マルチホップ式にデータを中継する無線中継システムを利用して買い物サーバへのアクセスを行う方法について説明する。

図１は本発明の無線中継システムにおけるネットワーク構成図である。本発明の無線中継システムはゲートウェイ装置１と、通信端末２と、無線中継装置３と、検針装置４と、検針サーバ５で構成されており、インターネット６を介して買い物サーバ７と通信を行う。

はじめに、通信端末２−１とゲートウェイ装置１との間で、迂回経路指示情報が記憶されていない場合の動作について説明する。無線中継装置３−１が無線中継システムに設置されると、無線中継装置３−１とローカル接続された検針装置４−１は無線中継装置３−１、３−２を中継して検針データをゲートウェイ装置１宛に送信する。ゲートウェイ装置１は前記検針データから送信元の無線中継装置３−１のＩＤ（以下、中継装置ＩＤ）を読み出し、迂回経路指示情報を生成して無線中継装置３−１とローカル接続された通信端末２−１宛に送信する。通信端末２−１は受信した迂回経路指示情報を記憶する。

尚、検針データが中継された経路については、無線中継装置３−１、３−２を中継するように予め指定されたものではなく、電波状況や障害等に応じて異なる経路にて適宜送受信を行うことが出来るものとする。

次に、通信端末２−１が代行認証要求コマンドを送信し、ゲートウェイ装置１が認証データを買い物サーバ７へ送信する場合について説明する。通信端末２−１が認証を要する買い物サーバ７へのアクセスを行う場合に、記憶された迂回経路指示情報を付与して代行認証要求コマンドを送信する。無線中継装置３−１は代行認証要求コマンドから迂回経路指示情報を抽出し、迂回経路指示情報に従って次段の無線中継装置３−６に代行認証要求コマンドを自無線中継装置の中継装置ＩＤを付与して中継する。ここで、迂回経路指示情報は無線中継装置３−１、３−６、３−５、３−３を経由しゲートウェイ装置１に到達する経路を指示されているものとする。

ゲートウェイ装置１は、受信した代行認証要求コマンドから、無線中継装置３−１、３−６、３−５、３−３の中継装置ＩＤである代行認証要求コマンドが実際に経由した経路を示す経路情報を読み出し、記憶された迂回経路指示情報と照合する。前記照合した経路情報と記憶された迂回経路指示情報が一致した場合にのみ、インターネット６を介して通信端末２−１を認証する認証データを買い物サーバ７へ送信する。尚、認証データとは、買い物サーバへアクセスを行うために必要となる、通信端末を利用するユーザのユーザＩＤとパスワードの事を示す。

図２は、本発明の無線中継システムにおけるゲートウェイ装置１、通信端末２、無線中継装置３のブロック構成図である。ゲートウェイ装置１は、無線送受信部１０１と、データ識別部１０２と、経路情報抽出部１０３と、中継装置ＩＤ抽出部１０４と、制御部１０５と、検針データ送信部１０６と、迂回経路指示情報生成部１０７と、中継先情報格納部１０８と、迂回経路指示情報格納部１０９と、経路情報照合部１１０と、認証データ格納部１１１と、通信先送信部１１２とで構成される。以下に各ブロックの動作について説明する。

無線送受信部１０１は、無線中継装置３と無線通信を行い、検針データ、代行認証要求コマンドを受信し、制御部１０５より受けた迂回経路指示情報を送信する。

データ識別部１０２は、無線送受信部１０１から受信したデータを代行認証要求コマンドと検針データに識別し、代行認証要求コマンドであれば経路情報抽出部１０３にデータを渡し、検針データであれば中継装置ＩＤ抽出部１０４にデータを渡す。

経路情報抽出部１０３は、データ識別部１０２から受け取る代行認証要求コマンドに付与されている経路情報を抽出して、制御部１０５に代行認証要求コマンドと経路情報を渡す。

中継装置ＩＤ抽出部１０４は、データ識別部１０２から受け取る検針データに含まれる中継装置ＩＤを抽出して制御部１０５に検針データと中継装置ＩＤを渡す。

制御部１０５は、ゲートウェイ装置１の各ブロックを制御する。

検針データ送信部１０６は、制御部１０５より検針データを受け取り、検針サーバ５に送信する。

迂回経路指示情報生成部１０７は、制御部１０５より迂回経路指示情報の生成指示を受け、中継先情報格納部１０８の中継先情報に基づき迂回経路指示情報を生成する。

中継先情報格納部１０８は、各無線中継装置３の中継先を予め記憶し、迂回経路指示情報生成部１０７の中継先情報送信指示を受けて中継先情報を迂回経路指示情報生成部１０７に渡す。

迂回経路指示情報格納部１０９は、迂回経路指示情報生成部１０７で生成された迂回経路指示情報を記憶する。制御部１０５より迂回経路指示情報の送信要求を受け、制御部１０５に迂回経路指示情報を渡す。経路情報照合部１１０より迂回経路指示情報の送信依頼を受け、経路情報照合部１１０に迂回経路指示情報を渡す。

経路情報照合部１１０は、制御部１０５より代行認証要求コマンドから抽出した経路情報と迂回経路指示情報格納部１０９に格納された迂回経路指示情報との照合指示を受け、迂回経路指示情報格納部１０９に迂回経路指示情報の送信依頼を渡し、迂回経路指示情報を受け取り、代行認証要求コマンドから抽出した経路情報と迂回経路指示情報格納部１０９に格納された迂回経路指示情報との照合を行い、照合結果を制御部１０５に渡す。

認証データ格納部１１１は、買い物サーバ７に対する通信端末２を利用するユーザの認証データを記憶し、通信先送信部１１２より認証データ送信依頼を受け、認証データを通信先送信部１１２に渡す。

通信先送信部１１２は、インターネット６を介して買い物サーバ７に認証データを送信する。

通信端末２は、無線中継装置ローカル通信部２０１と、制御部２０２と、迂回経路指示情報格納部２０３とで構成される。

無線中継装置ローカル通信部２０１は、無線中継装置３とローカル通信を行い、迂回経路指示情報を受信して制御部２０２に渡し、制御部２０２から受けた代行認証要求コマンドを送信する。

制御部２０２は、通信端末２の各ブロックを制御する。

迂回経路指示情報格納部２０３は、制御部２０２より受けた迂回経路指示情報を記憶し、代行認証要求コマンドを送信する際に制御部２０２に迂回経路指示情報を渡す。

無線中継装置３は、無線送受信部３０１と、データ識別部３０２と、迂回経路指示情報抽出部３０３と、制御部３０４と、中継装置ＩＤ付与部３０５と、中継装置ＩＤ格納部３０６と、通信端末ローカル通信部３０７と、検針装置ローカル通信部３０８とで構成される。

無線送受信部３０１は、ゲートウェイ装置１または無線中継装置３と無線通信を行い、検針データ、代行認証要求コマンド、迂回経路指示情報を送受信する。

データ識別部３０２は、無線送受信部３０１から受信したデータを代行認証要求コマンドと検針データに識別し、代行認証要求コマンドであれば迂回経路指示情報抽出部３０３にデータを渡し、検針データであれば制御部３０４にデータを渡す。

迂回経路指示情報抽出部３０３は、データ識別部３０２または通信端末ローカル通信部３０７から受け取る代行認証要求コマンドに付与されている迂回経路指示情報を抽出して、制御部３０４に代行認証要求コマンドと迂回経路指示情報を渡す。

制御部３０４は、無線中継装置３の各ブロックを制御する。

中継装置ＩＤ付与部３０５は、制御部３０４より代行認証要求コマンドを受け、中継装置ＩＤ格納部３０６に中継装置ＩＤの送信依頼を渡し、中継装置ＩＤを受け取り、中継装置ＩＤを代行認証要求コマンドに付与して制御部３０４に渡す。

中継装置ＩＤ格納部３０６は、自無線中継装置３の中継装置ＩＤを記憶し、中継装置ＩＤ付与部３０５より中継装置ＩＤの送信依頼を受け、中継装置ＩＤ付与部３０５に中継装置ＩＤを渡す。

通信端末ローカル通信部３０７は、通信端末２とローカル通信を行い、代行認証要求コマンドを受信して迂回経路指示情報抽出部３０３に渡し、制御部３０４から受けた迂回経路指示情報を送信する。

検針装置ローカル通信部３０８は、検針装置４とローカル通信を行い、検針データを受信して制御部３０４に渡す。

図３は本発明の無線中継システムにおける中継先情報テーブルであり、中継先情報格納部１０８に記憶される。中継先情報テーブル４００は、列４０１に無線中継システムを構成する各無線中継装置３の中継装置ＩＤと、列４０２に各無線中継装置３のそれぞれがデータの中継が可能な中継先である無線中継装置３の中継装置ＩＤが記憶されている。ゲートウェイ装置１は中継先情報テーブル４００に記憶された情報を元にして、迂回経路指示情報を作成する。

図４は本発明の無線中継システムにおける迂回経路指示情報テーブルであり、迂回経路指示情報格納部１０９に記憶されている。迂回経路指示情報テーブル５００は、列５０１に無線中継システムを構成する各無線中継装置３の中継装置ＩＤと、列５０２に中継装置ＩＤに対応した迂回経路指示情報である、各無線中継装置３の中継装置ＩＤが段数ごとに記憶されている。

図５は本発明の無線中継システムにおけるゲートウェイ装置１の動作フローチャートである。以下、図１、図２、図３、図４を併用してゲートウェイ装置１の動作について説明する。

本フローはゲートウェイ装置１の電源投入時からスタートする（Ｓ１００）。無線送受信部１０１で前段の無線中継装置３からデータを受信すると（Ｓ１０１）、受信したデータが代行認証要求コマンドであるか否かをデータ識別部１０２で識別する（Ｓ１０２）。代行認証要求コマンドではない場合（Ｓ１０２、Ｎｏ）、即ち検針データの場合は、受信した検針データから中継元である無線中継装置３の中継装置ＩＤを中継ＩＤ抽出部１０４で抽出する（Ｓ１０３）。

次に、前記抽出した中継装置ＩＤに対応する迂回経路指示情報が迂回経路情報格納部１０９に格納されているか否かを判定し、迂回経路指示情報が格納されている場合は（Ｓ１０４、Ｙｅｓ）、検針データ送信部１０６より検針データを検針サーバ５に送信してフローを終了する（Ｓ１０５）。

また、Ｓ１０３で抽出した中継装置ＩＤに対応する迂回経路指示情報が格納されていない場合は（Ｓ１０４、Ｎｏ）、検針データ送信部１０６より検針データを検針サーバ５に送信し（Ｓ１０６）、迂回経路指示情報生成部１０７で中継先情報格納部１０８に記憶されている図３に記載の中継先情報テーブル４００に基づいて迂回経路指示情報を生成して（Ｓ１０７）、生成した迂回経路指示情報を迂回経路指示情報格納部１０９に記憶する（Ｓ１０８）。次に、Ｓ１０３で抽出した中継装置ＩＤを有する無線中継装置３にローカル接続された通信端末２に対し、生成した迂回経路指示情報を送信して（Ｓ１０９）、フローを終了する。

また、Ｓ１０２において無線送受信部１０１で受信したデータが代行認証要求コマンドであった場合は（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）、経路情報抽出部１０３で代行認証要求コマンドに付与された経路情報を抽出し（Ｓ１１０）、前記抽出した経路情報と、迂回経路指示情報格納部１０９に記憶されている図４に記載の迂回経路指示情報テーブル５００に記憶された迂回経路指示情報とを経路情報照合部１１０で照合する（Ｓ１１１）。

Ｓ１１１で照合した経路情報が一致すると判定した場合は（Ｓ１１２、Ｙｅｓ）、通信先送信部１１２は買い物サーバ７に対して認証データ格納部１１１に格納された認証データを送信し（Ｓ１１３）、買い物サーバ７へ認証データの送信が完了した旨の認証データ送信完了メッセージを該当の通信端末２に送信して（Ｓ１１４）、フローを終了する。なお、Ｓ１１４で送信する認証データ送信完了メッセージの通知方法についてはテキストメッセージ等を想定しているが、その通知方法については利用者が認証データを送信された旨を通達出来る範囲であれば、どのようなものであっても良い。

また、Ｓ１１１で照合した経路情報が一致しないと判定した場合は（Ｓ１１２、Ｎｏ）、ゲートウェイ装置１が指示した迂回経路指示情報と異なる経路を経由されたと判断し、認証データの送信ができないという旨の認証データ送信不可メッセージを当該通信端末２宛に送信し（Ｓ１１５）、フローを終了する。

なお、Ｓ１１５で送信する認証データ送信完了メッセージの通知方法についてはテキストメッセージ等を想定しているが、その通知方法については利用者が認証データの送信が不可である旨を通達出来る範囲であれば、どのようなものであっても良い。また、簡単化のためＳ１１５で送信不可メッセージを送信してフローを終了するとしているが、通信端末２宛に再送信を促す旨のメッセージを送信するものであってもよい。

図６は本発明の無線中継システムにおける通信端末の動作フローチャートである。以下、図１を併用して通信端末２の動作フローを説明する。

本フローは通信端末２の電源投入時からスタートする（Ｓ２００）。ゲートウェイ装置１から迂回経路指示情報を受信した場合は（Ｓ２０１、Ｙｅｓ）、迂回経路指示情報を迂回経路指示情報格納部２０３に記憶して（Ｓ２０２）、フローを終了する。

次に、ゲートウェイ装置１から迂回経路指示情報を受信しない場合（Ｓ２０１、Ｎｏ）、通信端末２は代行認証要求コマンドの送信指示を受け付けるまで待機する（Ｓ２０３、Ｎｏ）。代行認証要求コマンドの送信指示を受け付けた場合（Ｓ２０３、Ｙｅｓ）、迂回経路情報格納部２０３に迂回経路指示情報が格納されているか否かを判定する（Ｓ２０４）。

迂回経路指示情報が格納されている場合（Ｓ２０４、Ｙｅｓ）、代行認証要求コマンドに迂回経路指示情報を付与し（Ｓ２０５）、無線中継装置３に代行認証要求コマンドを送信する（Ｓ２０６）。次に、ゲートウェイ装置１から認証データの送信可否を通知する旨のメッセージを受信して（Ｓ２０７）、フローを終了する。尚、簡単化のためＳ２０７においては認証データの送信可否を通知する旨のメッセージを受信してフローを終了するとしているが、ゲートウェイ装置１から再送信を促す旨のメッセージを受信し、再びＳ２０３に戻るようにしてもよい。

また、迂回経路指示情報が格納されていない場合（Ｓ２０４、Ｎｏ）、代行認証要求コマンドの送信を中止し（Ｓ２０８）、フローを終了する。

図７は本発明の無線中継システムにおける無線中継装置の動作フローチャートである。以下、図１、図５を併用して無線中継装置３の動作フローを説明する。

本フローは無線中継装置３の電源投入時からスタートする（Ｓ３００）。無線送受信部３０１でデータを受信すると（Ｓ３０１、Ｙｅｓ）、受信したデータが代行認証要求コマンドか否かをデータ識別部３０２で識別する（Ｓ３０２）。

受信したデータが代行認証要求コマンドである場合（Ｓ３０２、Ｙｅｓ）、または無線送受信部３０１でデータ受信せず（Ｓ３０１、Ｎｏ）、通信端末ローカル通信部３０７でデータを受信した場合は（Ｓ３０３、Ｙｅｓ）、迂回経路指示情報抽出部３０３で代行認証要求コマンドから迂回経路指示情報を抽出する（Ｓ３０４）。

次に、中継装置ＩＤ付与部３０５は中継装置ＩＤ格納部３０６に予め記憶された自無線中継装置の中継装置ＩＤを代行認証要求コマンドに付与して（Ｓ３０５）、Ｓ３０４で抽出した迂回経路指示情報に従い、次段の中継先に代行認証要求コマンドを送信して（Ｓ３０６）、フローを終了する。

また、受信したデータが代行認証要求コマンドでない場合（Ｓ３０２、Ｎｏ）、即ち検針データである場合は、検針データを次段の無線中継装置３またはゲートウェイ装置１にデータを送信して（Ｓ３０７）、フローを終了する。

無線送受信部３０１でデータ受信せず（Ｓ３０１、Ｎｏ）、且つ通信端末ローカル通信部３０７でデータを受信しない場合（Ｓ３０３、Ｎｏ）、即ち検針装置ローカル通信部３０８で検針データを受信した場合は、検針データの送信経路の次中継先である無線中継装置３またはゲートウェイ装置１にデータを送信して（Ｓ３０８）、フローを終了する。

１・・・ゲートウェイ装置
２・・・通信端末
３・・・無線中継装置
４・・・検針装置
５・・・検針サーバ
６・・・インターネット
７・・・買い物サーバ
１０１、３０１・・・無線送受信部
１０２、３０２・・・データ識別部
１０３・・・経路情報抽出部
１０４・・・中継装置ＩＤ抽出部
１０５、２０２、３０４・・・制御部
１０６・・・検針データ送信部
１０７・・・迂回経路指示情報生成部
１０８・・・中継先情報格納部
１０９、２０３・・・迂回経路指示情報格納部
１１０・・・経路情報照合部
１１１・・・認証データ格納部
１１２・・・通信先送信部
２０１・・・無線中継装置ローカル接続部
３０３・・・迂回経路指示情報抽出部
３０５・・・中継装置ＩＤ付与部
３０６・・・中継装置ＩＤ格納部
３０７・・・通信端末ローカル通信部
３０８・・・検針装置ローカル通信部

Claims

検針装置から送信された検針データをマルチホップ式に中継する複数の無線中継装置と、前記無線中継装置に接続された１以上の通信端末と、前記無線中継装置と前記検針データの転送先または前記通信端末が指定する通信先との間で通信データを中継するゲートウェイ装置とからなる無線中継システムを構成する前記ゲートウェイ装置であって、
前記通信端末の各々に対応した所定の迂回経路指示情報を予め記憶しておく迂回経路指示情報記憶手段と、前記迂回経路指示情報記憶手段に記憶されている前記通信端末の各々に対応した迂回経路指示情報を当該通信端末へ送信する迂回経路指示情報送信手段と、１以上の前記無線中継装置を介して前記通信端末のいずれかから認証を要する所定の通信先へ当該通信端末を認証する認証データを代行して送信する認証データ代行送信手段と、前記通信端末のいずれかから認証データの代行送信を要求する代行認証要求コマンドを受信する代行認証要求コマンド受信手段と、前記受信した代行認証要求コマンドが経由した１以上の前記無線中継装置の経路情報を前記無線中継装置のいずれかから受信する経路情報受信手段と、を有し、
前記通信端末のいずれかから前記代行認証要求コマンドを受信した場合に、前記認証データ代行送信手段は、前記経路情報受信手段が受信した前記代行認証要求コマンドが経由した１以上の無線中継装置の経路情報が前記迂回経路指示情報記憶手段に記憶されている当該通信端末に対応した経路情報に一致するか否かを判定し、一致すると判定したならば当該代行認証要求コマンドが要求する所定の通信先へ当該通信端末を認証する認証データを送信し、一致しないと判定したならば当該代行認証要求コマンドが要求する所定の通信先へ当該通信端末を認証する認証データを送信しないことを特徴とするゲートウェイ装置。