JP6689914B2 - Terminal device - Google Patents
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Description
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する端末装置に関する。 The present invention relates to communication technology, and more particularly to a terminal device that transmits and receives a signal including predetermined information.
無線通信は有線通信に比較して通信の傍受や第三者のなりすましによる不正な介入が容易であるため、無線通信ではそれらへの対策が有線通信より重要となる。通信内容の秘匿性を確保するには、通信データを暗号化する手法が有効である。暗号化方式には、大別すると公開鍵暗号化方式と共通鍵暗号化方式がある。前者は後者と比較し、セキュリティは高いがデータ量が多く、かつ、処理負荷が大きいため実装コストが高くなる。すなわち、両者はトレードオフの関係にある。 Compared with wired communication, wireless communication is easier to intercept and illegally intervene due to spoofing by a third party, so countermeasures against them are more important than wired communication in wireless communication. A method of encrypting communication data is effective for securing the confidentiality of the communication content. The encryption methods are roughly classified into public key encryption methods and common key encryption methods. Compared to the latter, the former has higher security but a large amount of data and a large processing load, resulting in higher implementation cost. That is, the two are in a trade-off relationship.
鍵データの交換ができない場合に、セキュリティを向上させるために、複数の暗号鍵を含む暗号鍵テーブルを作成して、データ送信の際に使用する暗号鍵がランダムに選択されたり、暗号鍵テーブル自体が定期的に更新されたりする。 To improve security when key data cannot be exchanged, create an encryption key table that contains multiple encryption keys and randomly select the encryption key to be used for data transmission, or the encryption key table itself. Will be updated regularly.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、暗号鍵が漏洩することによるセキュリティ低下を緩和させる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a technique for mitigating security deterioration due to leakage of an encryption key.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の端末装置は、車載器との間で車車間通信と同様の通信を実行する端末装置であって、車車間通信によるパケット信号を受信することで車載器固有の識別情報を収集し、対象となる車載器の起動を指示してから、車載器から受信したパケット信号の車載器固有の識別情報を収集することによって、既に収集した車載器固有の識別情報以外の車載器固有の識別情報をもつパケット信号を送信した車載器を対象の候補とし、候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率が高い車載器を更新対象として選択する第１処理部と、第１処理部において選択した車載器に対して、共通鍵テーブルの更新を実行させる第２処理部と、を備える。 In order to solve the above problems, a terminal device according to an aspect of the present invention is a terminal device that performs communication similar to inter-vehicle communication with an on- vehicle device, and receives a packet signal by inter-vehicle communication. in collect onboard unit unique identification information, after the instruction to start the vehicle-mounted device of interest, by collecting vehicle-mounted device unique identification information of the packet signal received from the vehicle-mounted device, the vehicle-mounted device unique already collected On-board unit that has transmitted a packet signal with identification information other than the on- board unit's unique identification information is used as a target candidate. Of the packet signals from the candidates, the on-board unit with high reception intensity and high packet arrival rate is updated. And a second processing unit that causes the vehicle-mounted device selected in the first processing unit to update the common key table.
本発明の別の態様もまた、端末装置である。この装置は、車載器との間で車車間通信と同様の通信を実行する端末装置であって、車車間通信によるパケット信号を受信することで車載器固有のＩＤを収集し、対象となる車載器の起動を指示し、指示後に車載器から受信したパケット信号の車載器固有のＩＤを収集することによって、既に収集した車載器固有のＩＤ以外の車載器固有のＩＤをもつパケット信号を送信した車載器を対象の候補とし、候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率が高い車載器を更新対象として選択する第１処理部と、第１処理部において選択した車載器に対して、共通鍵テーブルの更新を実行させる第２処理部と、を備える。 Another aspect of the present invention is also a terminal device. This device is a terminal device that executes communication similar to inter-vehicle communication with an on-vehicle device , collects an ID unique to the on-vehicle device by receiving a packet signal by the inter-vehicle communication, and is a target on-vehicle device. and instructs activation of the vessel, by collecting vehicle-mounted device unique ID of the packet signal received from the vehicle-mounted device after instruction, it transmits a packet signal having a vehicle-mounted device unique ID other than the vehicle-mounted device unique ID already collected A first processing unit that selects an on-vehicle device as a target candidate and that has a high reception intensity and a high packet arrival rate among the packet signals from the candidates as an update target, and the on-vehicle device selected by the first processing unit. And a second processing unit that updates the common key table.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above constituent elements and one obtained by converting the expression of the present invention among methods, devices, systems, recording media, computer programs, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、暗号鍵が漏洩することによるセキュリティ低下を緩和できる。 According to the present invention, it is possible to mitigate security deterioration due to leakage of an encryption key.
本発明の実施例を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。自動車向け無線通信の形態は、路車間通信、車車間通信（車路車間通信を含む）に大別される。いずれの通信も、交差点での出会い頭の衝突やコーナー先の渋滞による追突防止などに活用できる。例えば、車車間通信においてＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などによって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、交差点での衝突防止を図ることができる。路車間通信では、交差点や路側に路側機（基地局装置）が設置され、この路側機から車載器に上記のような運転支援情報が送信される。 Before specifically describing the embodiments of the present invention, the underlying knowledge will be described. The form of wireless communication for automobiles is roughly classified into road-to-vehicle communication and inter-vehicle communication (including road-to-vehicle communication). Both types of communication can be used to prevent collisions at intersections at intersections and to prevent rear-end collisions due to traffic congestion at the corners. For example, in inter-vehicle communication, the current position information is detected in real time by GPS (Global Positioning System) or the like, and the position information is exchanged between the vehicle-mounted devices to prevent a collision at an intersection. In road-to-vehicle communication, roadside devices (base station devices) are installed at intersections and roadsides, and the above-mentioned driving support information is transmitted from the roadside devices to the vehicle-mounted device.
さらに具体的に説明すると、交差点や路側などに設置された基地局装置から車両に搭載された端末装置に、情報を提供するために実行される路車間通信、および車両に搭載された端末装置から他の車両に情報を提供するために実行される車車間通信は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）によって実現される。ＩＴＳでは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの規格に準拠した無線ＬＡＮを用いることが検討されている。そのような無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、基地局装置および複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号がブロードキャストにより送信される（以下、パケット信号のブロードキャストによる送信を「報知」という）。 More specifically, from a base station device installed at an intersection or a roadside to a terminal device mounted on a vehicle, road-to-vehicle communication performed to provide information, and from a terminal device mounted on the vehicle. The inter-vehicle communication performed to provide information to other vehicles is realized by ITS (Intelligent Transport Systems). The ITS is considering using a wireless LAN compliant with standards such as IEEE 802.11. In such a wireless LAN, an access control function called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Aviation) is used. Therefore, in the wireless LAN, the same wireless channel is shared by the base station device and the plurality of terminal devices. In such CSMA / CA, after confirming that no other packet signal is transmitted by carrier sense, the packet signal is transmitted by broadcast (hereinafter, the transmission of the packet signal by broadcast is referred to as “notification”).
車車間通信として、端末装置は、それが搭載されている車両の速度や位置などを示す車両情報を格納したパケット信号をブロードキャストにより送信する。そのパケット信号を受信した端末装置は、そのパケット信号に格納された情報をもとに車両の接近などを認識する。また、路車間通信として、基地局装置は、交差点情報および渋滞情報などが格納されたパケット信号を報知する。 As the vehicle-to-vehicle communication, the terminal device broadcasts a packet signal in which vehicle information indicating the speed and position of the vehicle in which the vehicle is mounted is stored. The terminal device receiving the packet signal recognizes the approach of the vehicle based on the information stored in the packet signal. Further, as road-to-vehicle communication, the base station device reports a packet signal in which intersection information, traffic congestion information, and the like are stored.
交差点情報には、交差点の位置情報、基地局装置が設置された交差点の撮影画像、交差点内の車両の位置情報など、交差点の状況に関する交差点情報が含まれる。端末装置は、この交差点情報をモニタに表示する。また、この交差点情報をもとに交差点の状況を認識し、出会い頭・右折・左折による、車両、自転車、歩行者との衝突防止を目的とした音声メッセージをユーザに報知してもよい。渋滞情報には、基地局装置が設置された走路の混雑状況、道路工事、事故に関する情報が含まれる。端末装置は、この渋滞情報をもとに進行方向の渋滞をユーザに伝達する。また、その渋滞を迂回するための迂回路を提示してもよい。 The intersection information includes intersection information relating to the situation of the intersection, such as position information of the intersection, a captured image of the intersection where the base station device is installed, and position information of vehicles in the intersection. The terminal device displays this intersection information on the monitor. Further, the situation of the intersection may be recognized based on the intersection information, and the user may be notified of a voice message for the purpose of preventing a collision with a vehicle, a bicycle, or a pedestrian due to an encounter, a right turn, or a left turn. The traffic jam information includes information about congestion status of roads on which the base station device is installed, road construction, and accidents. The terminal device transmits the traffic jam in the traveling direction to the user based on the traffic jam information. In addition, a detour for bypassing the traffic congestion may be presented.
ブロードキャストを前提とした路車間通信および車車間通信では、メッセージを送信する場合に、鍵データの交換ができないこと、および、リアルタイム性を重視する必要があることから、共通鍵暗号化方式を採用することが有力である。この場合、同一システム上の車載器および路側機では原則的にすべて共通の暗号鍵が共有されることになる。しかしながら、このようなシステムにおいて、いずれかの車載器または路側機から暗号鍵が漏洩すると、システム全体のセキュリティが大きく低下する。そこで、複数の暗号鍵を含む暗号鍵テーブルを作成して、その中からデータ送信の際に使用する暗号鍵をランダムに選択したり、暗号鍵テーブル自体を定期的に更新したりすることにより、セキュリティを向上させる手法が検討されている。 In road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication that are premised on broadcasting, a common key encryption method is used because key data cannot be exchanged when messages are sent and real-time performance must be emphasized. Is influential. In this case, in-vehicle devices and roadside devices on the same system will in principle all share a common encryption key. However, in such a system, if the encryption key leaks from any of the vehicle-mounted device or the roadside device, the security of the entire system is significantly reduced. Therefore, by creating an encryption key table containing multiple encryption keys, randomly selecting an encryption key to be used for data transmission from among them, or by regularly updating the encryption key table itself, Techniques for improving security are being studied.
図１は、本発明の実施例に係る通信システム５００の構成を示す。これは、一つの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム５００は、基地局装置２０、第１車両１００ａに搭載された端末装置１０ａ、第２車両１００ｂに搭載された端末装置１０ｂを含む。なお、第１車両１００ａおよび第２車両１００ｂは車両１００と総称し、端末装置１０ａおよび端末装置１０ｂは端末装置１０と総称する。エリア２０２は基地局装置２０の電波圏内を示し、エリア外２０４は基地局装置２０の電波圏外を示す。図面の上側が「北」に対応し、第１車両１００ａは「南」から「北」に進んでおり、第２車両１００ｂは「東」から「西」に進んでいる。基地局装置２０は外部ネットワーク２００を介して後述する路車間サービス事業者端末装置などと通信が可能である。
FIG. 1 shows the configuration of a
図２（ａ）−（ｄ）は、スーパーフレームのフォーマットを示す。図２（ａ）は、スーパーフレームの構成を示す。スーパーフレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、スーパーフレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、８以外であってもよい。 2 (a)-(d) show the format of the superframe. FIG. 2A shows the structure of a super frame. The superframe is formed by N subframes, which are denoted as 1st to Nth subframes. For example, when the superframe has a length of 100 msec and N is 8, a subframe having a length of 12.5 msec is defined. N may be other than 8.
図１の基地局装置２０から報知される制御情報には、当該基地局装置２０がパケット信号をブロードキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置１０は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号をブロードキャスト送信する。その結果、路車間通信と車車間通信とが時分割多重される。なお、基地局装置２０からの制御情報を受信できない端末装置１０、つまりエリア外２０４に存在する端末装置１０は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。
The control information notified from the
図２（ｂ）は、図示しない第１基地局装置２０ａによって生成されるスーパーフレームの構成を示す。第１基地局装置２０ａは、基地局装置２０のうちの任意の一つに相当する。第１基地局装置２０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置２０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置１０がパケット信号を報知する期間である。つまり、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第１基地局装置２０ａは必ずこの期間にパケット信号を報知する。逆に、第１基地局装置２０ａの電波到達距離内に配置される他の基地局装置２０、および、この電波到達距離内にいる端末装置１０は、この期間にパケット信号を報知することはない。第１サブフレームの路車送信期間に後続する車車送信期間において端末装置１０がパケット信号を報知可能であるように規定される。さらに、第１基地局装置２０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
FIG. 2B shows a configuration of a superframe generated by the first base station device 20a (not shown). The first base station device 20a corresponds to any one of the
図２（ｃ）は、図示しない第２基地局装置２０ｂによって生成されるスーパーフレームの構成を示す。第２基地局装置２０ｂは、第１基地局装置２０ａとは異なった基地局装置２０に相当する。第２基地局装置２０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置２０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。
FIG.2 (c) shows the structure of the superframe produced | generated by the 2nd base station apparatus 20b which is not illustrated. The second base station device 20b corresponds to a
図２（ｄ）は、図示しない第３基地局装置２０ｃによって生成されるスーパーフレームの構成を示す。第３基地局装置２０ｃは、第１基地局装置２０ａや第２基地局装置２０ｂとは異なった基地局装置２０に相当する。第３基地局装置２０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置２０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置２０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。このように、基地局装置２０は、自身がパケット信号（情報）を報知するために１つのサブフレームの路車送信期間を独占することで、固有の報知期間をスーパーフレーム内に設けている。スーパーフレーム内に設定可能なサブフレームは有限（本実施例では８個）ではあるが、複数の基地局装置２０の電波到達距離を考慮して、スーパーフレームを選択すれば、基地局装置２０の設置台数を制限することはない。逆に、スーパーフレーム内のすべてのサブフレームに対して基地局装置２０が設置されるものとは限らない。
FIG.2 (d) shows the structure of the superframe produced | generated by the 3rd base station apparatus 20c which is not illustrated. The third base station device 20c corresponds to a
図３は、車両１００に搭載された端末装置１０の構成を示す。端末装置１０は、アンテナ１１、無線部１０１、セキュリティ処理部１５、送受信処理部１６１、通知部１６２、データ生成部１７１および記憶部１７２を備える。無線部１０１は、ＲＦ部１２、変復調部１３およびＭＡＣフレーム処理部１４を含み、セキュリティ処理部１５は、生成暗号部１５１、復号検証部１５２、ＲＡＭ１５３、記憶部１５４および制御部１５５を含む。
FIG. 3 shows a configuration of the
ＭＡＣフレーム処理部１４、セキュリティ処理部１５、送受信処理部１６１、通知部１６２、データ生成部１７１、記憶部１７２の構成は、ハードウエア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
The configurations of the MAC
図４は、通信システム５００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームには、前段から「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「情報ヘッダ」、「セキュリティフレーム」が配置される。「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」および「情報ヘッダ」にはデータ通信制御にかかわる情報が格納されており、それぞれが通信レイヤの各層に対応する。本実施例では、「情報ヘッダ」には、「ペイロード」に含まれるアプリケーションデータが、ユーザにサービスを提供するためのサービスデータであるか、後述する共通鍵テーブルの更新処理にかかわる管理データであるかを識別するアプリケーションデータ識別子が含まれるものとする。各フィード長は、例えば、「ＭＡＣヘッダ」が３０バイト、「ＬＬＣヘッダ」が８バイト、「情報ヘッダ」が１２バイトで規定される。セキュリティフレームには、前段から「セキュリティヘッダ」、「ペイロード」、「セキュリティフッタ」が配置される。
FIG. 4 shows a format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the
図５（ａ）−（ｂ）は、セキュリティフレームを構成するメッセージのデータ構造の例を示す。図５（ａ）に示すメッセージのデータ構成には、セキュリティヘッダとして、「バージョン」、「メッセージタイプ」、「鍵ＩＤ」、「ｎｏｎｃｅ」および「ペイロード長」が含まれる。ペイロードとして、「機器ＩＤ」、「アプリケーションデータ長」および「アプリケーションデータ」が含まれる。セキュリティフッタとして、「メッセージ認証コード」が含まれる。 5 (a)-(b) show an example of the data structure of a message forming a security frame. The data structure of the message shown in FIG. 5A includes “version”, “message type”, “key ID”, “nonce”, and “payload length” as security headers. The payload includes “device ID”, “application data length”, and “application data”. A "message authentication code" is included as a security footer.
本来、「ペイロード」が認証および暗号化の対象データである。しかしながら、認証の信頼性を上げるために、「ｎｏｎｃｅ」、「ペイロード長」も認証の対象に含める。具体的には、先頭ブロックに「ｎｏｎｃｅ」、「ペイロード長」を配置し、第２ブロック以降に「ペイロード」を配置したブロック列を対象としてメッセージ認証コードを求める。ここで、ブロックとはメッセージ認証コードを演算するための単位である。「ｎｏｎｃｅ」は、「ペイロード」が同一であっても、発信毎に「メッセージ認証コード」の値が異なるようにすることを目的とするデータであり、メッセージ毎にユニークな値がセットされる。「ペイロード長」は、「ペイロード」のデータ長を示し、データ挿入または削除を伴うデータ改ざんに対する信頼性を向上させる。 Originally, the “payload” is the target data for authentication and encryption. However, in order to increase the reliability of the authentication, “nonce” and “payload length” are also included in the authentication target. Specifically, the message authentication code is obtained for the block sequence in which “nonce” and “payload length” are arranged in the first block and “payload” is arranged in the second block and thereafter. Here, a block is a unit for calculating a message authentication code. "Nonce" is data for the purpose of making the value of the "message authentication code" different for each transmission even if the "payload" is the same, and a unique value is set for each message. The “payload length” indicates the data length of the “payload” and improves the reliability against data tampering accompanied by data insertion or deletion.
このデータ構造では、「ｎｏｎｃｅ」、「ペイロード長」、「機器ＩＤ」、「アプリケーションデータ長」および「アプリケーションデータ」がメッセージ認証コードの生成対象であり、「機器ＩＤ」および「アプリケーションデータ」が認証される。また、「機器ＩＤ」、「アプリケーションデータ長」、「アプリケーションデータ」および「メッセージ認証コード」が暗号化対象範囲である。 In this data structure, “nonce”, “payload length”, “device ID”, “application data length”, and “application data” are targets for message authentication code generation, and “device ID” and “application data” are authentication targets. To be done. The "device ID", "application data length", "application data", and "message authentication code" are encryption target ranges.
図５（ｂ）に示すメッセージのデータ構成には、セキュリティヘッダとして、「バージョン」、「メッセージタイプ」、「鍵ＩＤ」および「ｎｏｎｃｅ」が含まれる。ｎｏｎｃｅには、「機器ＩＤ」および「送信日時」が含まれる。ペイロードとして、「アプリケーションデータ長」および「アプリケーションデータ」が含まれる。セキュリティフッタとして、「メッセージ認証コード」が含まれる。このデータ構造では、「ｎｏｎｃｅ」、「ペイロード長」、「アプリケーションデータ長」および「アプリケーションデータ」はメッセージ認証コードの生成対象であり、図５（ａ）に示すメッセージのデータ構成と同様に「機器ＩＤ」および「アプリケーションデータ」が認証される。また、「アプリケーションデータ長」、「アプリケーションデータ」および「メッセージ認証コード」が暗号化対象範囲である。なお、いずれの場合も暗号の対象となるのは、ペイロードとメッセージ認証コードである。なお、ｎｏｎｃｅに含まれる送信日時に換えて、乱数やカウンタ値をセットしても送信日時をセットしたのと同様な効果が得られる。 The message data structure shown in FIG. 5B includes "version", "message type", "key ID", and "nonce" as security headers. The nonce includes “device ID” and “transmission date and time”. The payload includes “application data length” and “application data”. A "message authentication code" is included as a security footer. In this data structure, “nonce”, “payload length”, “application data length”, and “application data” are targets for message authentication code generation, and are the same as the data structure of the message shown in FIG. The "ID" and "application data" are authenticated. The "application data length", "application data", and "message authentication code" are the encryption target ranges. In both cases, the payload and the message authentication code are the targets of encryption. In addition, instead of the transmission date and time included in the nonce, setting a random number or a counter value has the same effect as setting the transmission date and time.
メッセージタイプには、保護形式として、「０」、「１」、「２」、「３」のいずれかがセットされる。「０」はメッセージが平文であることを示す。メッセージ認証コードは添付されず、暗号化されない。「１」はメッセージがデータ認証付きデータであることを示す。例えば、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）−ＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）−ＭＡＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）方式を採用することができる。この場合、ＡＥＳ−ＣＢＣモード暗号処理により生成されたＭＡＣがメッセージに添付される。「２」はメッセージがデータ認証付き暗号化データであることを示す。例えば、ＡＥＳ−ＣＣＭ（Ｃｏｕｎｔｅｒ ｗｉｔｈ ＣＢＣ−ＭＡＣ）方式を採用することができる。ＡＥＳ−ＣＣＭモード暗号処理により生成されたＭＡＣがメッセージに添付されるとともに、ＡＥＳ−Ｃｏｕｎｔｅｒモードで暗号化される。「３」はリザーブである。 Any of "0", "1", "2", and "3" is set as the protection type in the message type. "0" indicates that the message is in plain text. Message authentication code is not attached and is not encrypted. “1” indicates that the message is data with data authentication. For example, an AES (Advanced Encryption Standard) -CBC (Cipher Block Chaining) -MAC (Message Authentication Code) method can be adopted. In this case, the MAC generated by the AES-CBC mode cryptographic process is attached to the message. “2” indicates that the message is encrypted data with data authentication. For example, an AES-CCM (Counter with CBC-MAC) system can be adopted. The MAC generated by the AES-CCM mode encryption process is attached to the message and encrypted in the AES-Counter mode. "3" is a reserve.
図５（ａ）では、ペイロードに含まれるデータが、固定長の機器ＩＤと、アプリケーションデータとなるため、アプリケーションデータ長を設定しなくても、アプリケーションデータを特定できる。図５（ｂ）では、ペイロードに含まれるデータが、アプリケーションデータのみとなるためより自明である。 In FIG. 5A, since the data included in the payload is the fixed-length device ID and the application data, the application data can be specified without setting the application data length. In FIG. 5B, the data included in the payload is only the application data, which is more obvious.
図６は、鍵ＩＤのデータ構造を示す。鍵ＩＤは「テーブル番号」および「鍵番号」により構成される。「テーブル番号」には、共通鍵テーブルの識別番号がセットされる。「鍵番号」には、共通鍵テーブル内での鍵の識別番号がセットされる。発信時には、予め定められた送信用に使用される共通鍵テーブル（以下、送信用鍵テーブルという）から、ランダムに選択された鍵を通信鍵として使用する。よって、テーブル番号には、送信用の共通鍵テーブルの番号が、鍵番号には、乱数がセットされる。 FIG. 6 shows the data structure of the key ID. The key ID is composed of "table number" and "key number". The identification number of the common key table is set in "table number". The "key number" is set to the identification number of the key in the common key table. At the time of calling, a key randomly selected from a common key table (hereinafter, referred to as a transmission key table) used for a predetermined transmission is used as a communication key. Therefore, the table number is set to the common key table number for transmission, and the key number is set to a random number.
受信時には、受信したメッセージの鍵ＩＤからテーブル番号を取り出し、テーブル番号によって指示された共通鍵テーブルが、受信側で予め定められた受信用に使用される複数の共通鍵テーブル（以下、受信用鍵テーブルという）に該当する共通鍵テーブルが含まれているかどうかを確認する。含まれていれば、受信したメッセージの鍵ＩＤから鍵番号を取り出して、鍵ＩＤによって指示される共通鍵を、該当する共通鍵テーブルから取得し、通信鍵として使用する。 At the time of reception, the table number is extracted from the key ID of the received message, and the common key table designated by the table number is used as a plurality of common key tables predetermined for reception on the receiving side (hereinafter, reception key Check whether the common key table corresponding to (Table) is included. If it is included, the key number is extracted from the key ID of the received message, the common key designated by the key ID is acquired from the corresponding common key table, and is used as the communication key.
なお、端末装置１０の記憶部１５４および後述する基地局装置２０の記憶部２５４には、それぞれ複数の共通鍵テーブルが記憶されており、それぞれの制御部１５５および制御部２５５は、その中から１つを送信用鍵テーブル、送信用鍵テーブルを含む複数の共通鍵テーブルを受信用鍵テーブルとして選択する。
Note that a plurality of common key tables are stored in the
機器ＩＤは「種別」および「個別情報」により構成される。「種別」には路側機であるか、緊急車両であるか、一般車両であるかを識別するための情報がセットされる。「個別情報」には各機器を識別するためのユニークな値がセットされる。 The device ID is composed of "type" and "individual information". Information for identifying whether the vehicle is a roadside machine, an emergency vehicle, or a general vehicle is set in the "type". A unique value for identifying each device is set in the "individual information".
図５（ａ）における「ｎｏｎｃｅ」には、メッセージ毎にユニークな値がセットされる。この値は乱数であってもよいし、時刻情報を含むものであってもよい。図５（ｂ）における「ｎｏｎｃｅ」には、機器ＩＤと乱数とし、機器ＩＤを加えることで乱数が短くても、メッセージ毎にユニーク性を確保できるようにした。乱数に換えてカウンタ値や送信日時をセットしても同様な効果が得られる。「アプリケーションデータ」には、路車間通信では上述した交差点情報、渋滞情報などがセットされ、車車間通信では車両情報などがセットされる。 In “nonce” in FIG. 5A, a unique value is set for each message. This value may be a random number or may include time information. In “nonce” in FIG. 5B, a device ID and a random number are used. By adding the device ID, uniqueness can be ensured for each message even if the random number is short. The same effect can be obtained by setting a counter value or transmission date and time instead of a random number. In the “application data”, the above-mentioned intersection information, traffic jam information, etc. are set in the road-vehicle communication, and the vehicle information etc. are set in the vehicle-vehicle communication.
図７は、共通鍵テーブルのフォーマットを示す。共通鍵テーブルの「Ｆｉｅｌｄ Ｎａｍｅ」には、「Ｖｅｒｓｉｏｎ」、「Ｔａｂｌｅ ＩＤ」、「Ｋｅｙ ｌｉｓｔ ｆｏｒ ＲＶＣ」、および「Ｋｅｙ ｌｉｓｔ ｆｏｒ ＩＶＣ」が設けられる。「Ｖｅｒｓｉｏｎ」には共通鍵テーブルのバージョンがセットされる。「Ｔａｂｌｅ ＩＤ」には共通鍵テーブルのテーブル識別子（テーブル番号）がセットされる。よって、共通鍵テーブルのバージョンは、同じテーブル番号の共通鍵テーブルの新旧を識別するのに使用する。すなわち、テーブル番号が一巡すると、バージョンが１上がる。 FIG. 7 shows the format of the common key table. The “Field Name” of the common key table is provided with “Version”, “Table ID”, “Key list for RVC”, and “Key list for IVC”. The version of the common key table is set in “Version”. The table identifier (table number) of the common key table is set in "Table ID". Therefore, the version of the common key table is used to identify the old and new of the common key table having the same table number. That is, when the table number goes round, the version is incremented by 1.
「Ｋｅｙ ｌｉｓｔ ｆｏｒ ＲＶＣ」は「ｋｅｙ ０」〜「ｋｅｙ Ｐ（Ｐは自然数）」を含み、「ｋｅｙ ０」〜「ｋｅｙ Ｐ」にはそれぞれ路車間用鍵番号０の鍵（例えば、ＡＥＳ鍵）〜路車間用鍵番号Ｐの鍵がセットされる。「Ｋｅｙ ｌｉｓｔ ｆｏｒ ＩＶＣ」は「ｋｅｙ ０」〜「ｋｅｙ Ｑ（Ｑは自然数）」を含み、「ｋｅｙ ０」〜「ｋｅｙ Ｑ」にはそれぞれ車車間用鍵番号０の鍵〜車車間用鍵番号Ｑの鍵がセットされる。この共通鍵テーブルは、路車間通信と車車間通信間の影響を抑えるため使用する共通鍵を分離している。ここでは共通鍵テーブルの共通鍵を、メッセージの認証および暗号化に使用する通信鍵として使用する例を示すが、通信毎に生成する乱数を通信鍵として使用し、共通鍵テーブルの共通鍵を利用して通信鍵を共有することもできる。また、路車間通信のセキュリティレベルを車車間通信より高くする目的で、前者では乱数を通信鍵として使用し、共通鍵テーブルの共通鍵でそれを共有し、後者では共通鍵テーブルの共通鍵を通信鍵として使用することもできる。
The “Key list for RVC” includes “key 0” to “key P (P is a natural number)”, and each of the “key 0” to “key P” has a road-to-vehicle
図８は、共通鍵テーブルの運用方法を説明するための図である。端末装置１０は、セキュリティ処理部１５の記憶部１５４に保持している複数の共通鍵テーブルを順次切り替えて使用する。以下、端末装置１０は、セキュリティ処理部１５の記憶部１５４に八つの共通鍵テーブルを格納可能な記憶領域（以下、格納領域という）を有し、五つの共通鍵テーブルを保持する例を説明する。ここでは、一つの共通鍵テーブルに保持される鍵の数は２５６個である。なお、端末装置１０に保持される共通鍵テーブルの数および一つの共通鍵テーブルに保持される鍵の数は複数であればよく、前述の数に限定されない。共通鍵テーブルの格納領域の数は、端末装置１０に保持される共通鍵テーブルの数以上であればよい。すなわち、テーブルＩＤにより識別する数と共通鍵テーブルの格納領域の数は一致している必要はない。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of operating the common key table. The
共通鍵テーブルの管理はバージョンおよびテーブルＩＤにより行われる。バージョンの異なる同じテーブルＩＤで特定される共通鍵テーブルが同時に使用されることはない。必ず、バージョンが新しい（ここでは、値が大きい）方が使用される。テーブルＩＤは０〜Ｎ（Ｎは自然数）として表される。すなわちＮの剰余系として設定される。ここではＮ＝７である。例えば、１番目の共通鍵テーブルと９番目の共通鍵テーブルのテーブルＩＤは０となる。バージョンは同じテーブルＩＤの新しい共通鍵テーブルが生成される度にカウントアップしていく。したがって、前者では０、後者では１となる。 Management of the common key table is performed by version and table ID. The common key table specified by the same table ID of different version is not used at the same time. Be sure to use the newer version (here, the higher value). The table ID is represented as 0 to N (N is a natural number). That is, it is set as a remainder system of N. Here, N = 7. For example, the table IDs of the first common key table and the ninth common key table are 0. The version is incremented each time a new common key table with the same table ID is generated. Therefore, the former is 0 and the latter is 1.
格納領域に保持される複数の共通鍵テーブルのうち、一つが送信用の共通鍵テーブル（送信用鍵テーブル）に指定され、複数が受信用の共通鍵テーブル（受信用鍵テーブル）に指定される。複数の受信用鍵テーブルは送信用鍵テーブルを含み、送信用鍵テーブルよりａ（ａは自然数）世代未来までの共通鍵テーブルを含む。ｎ世代未来のテーブルＩＤは、｛（送信用鍵テーブルのテーブルＩＤ＋ｎ） ｍｏｄ Ｎ｝で算出される。なお、複数の受信用鍵テーブルはｍ（ｍは０または自然数）世代過去までの共通鍵テーブルを含んでもよい。同様に、｛（送信用鍵テーブルのテーブルＩＤ−ｍ）） ｍｏｄ Ｎ｝で表される。図８に示す例は、ｎ＝ｍ＝１の場合で、テーブルＩＤ＝１の共通鍵テーブルが送信用鍵テーブルに指定され、テーブルＩＤ＝０、テーブルＩＤ＝１、テーブルＩＤ＝２の三つの共通鍵テーブルが受信用鍵テーブルに指定されている。テーブルＩＤ＝０の共通鍵テーブルが送信用鍵テーブルに指定される場合、テーブルＩＤ＝７、テーブルＩＤ＝０、テーブルＩＤ＝１の三つの共通鍵テーブルが受信用鍵テーブルに指定される。このとき、テーブルＩＤ＝１の共通鍵テーブルのバージョンは、テーブルＩＤ＝０の共通鍵テーブルのバージョンと同じか、大きい、すなわち、同世代か、未来の世代のバージョンである。テーブルＩＤ＝７の共通鍵テーブルのバージョンは、必ず、テーブルＩＤ＝０の共通鍵テーブルのバージョンより１小さい、すなわち、１世代前のバージョンである。また、テーブルＩＤ＝７の共通鍵テーブルが送信用鍵テーブルに指定される場合、テーブルＩＤ＝６、テーブルＩＤ＝７、テーブルＩＤ＝０の三つの共通鍵テーブルが受信用鍵テーブルに指定される。このとき、テーブルＩＤ＝６の共通鍵テーブルのバージョンは、テーブルＩＤ＝７の共通鍵テーブルのバージョンと同じか、１小さい、すなわち、同世代か、１世代前のバージョンである。テーブルＩＤ＝０の共通鍵テーブルのバージョンは、テーブルＩＤ＝７の共通鍵テーブルのバージョンより大きい、すなわち、未来の世代である。 Of the plurality of common key tables held in the storage area, one is designated as the common key table for transmission (the key table for transmission), and a plurality is designated as the common key table for reception (the key table for reception). . The plurality of reception key tables include a transmission key table, and a common key table from the transmission key table to the future a (a is a natural number) generations. The table ID of the nth generation future is calculated by {(table ID of the transmission key table + n) mod N}. It should be noted that the plurality of reception key tables may include a common key table up to m (m is 0 or a natural number) generations past. Similarly, it is represented by {(table ID of transmission key table-m)) mod N}. In the example shown in FIG. 8, when n = m = 1, the common key table with the table ID = 1 is designated as the transmission key table, and three table ID = 0, table ID = 1, and table ID = 2 are specified. The common key table is specified as the receiving key table. When the common key table of table ID = 0 is designated as the transmission key table, three common key tables of table ID = 7, table ID = 0, and table ID = 1 are designated as the reception key table. At this time, the version of the common key table with the table ID = 1 is the same as or larger than the version of the common key table with the table ID = 0, that is, the same generation or a future generation version. The version of the common key table of table ID = 7 is always one smaller than the version of the common key table of table ID = 0, that is, the version one generation before. When the common key table of table ID = 7 is designated as the transmission key table, three common key tables of table ID = 6, table ID = 7, and table ID = 0 are designated as the reception key table. . At this time, the version of the common key table with the table ID = 6 is the same as or smaller than the version of the common key table with the table ID = 7 by 1, that is, the same generation or the version of the previous generation. The version of the common key table of table ID = 0 is larger than the version of the common key table of table ID = 7, that is, the future generation.
送信用鍵テーブルの切替が指示されても、すべての端末装置１０において送信用鍵テーブルが同時に切り替わるわけではない。端末装置１０間において送信用鍵テーブルが切り替わるタイミングに時間差が生じる。例えば、長期間使用されていない車両１００に搭載された端末装置１０では、二つ以上過去の共通鍵テーブルが送信用鍵テーブルに設定されている可能性もある。この車両１００が使用されると別の車両１００に搭載された端末装置１０は、二世代過去の共通鍵テーブルで処理されたパケット信号を受信する。暗号化システムの運用上、受信用鍵テーブルの範囲が狭いほどセキュリティが高くなるが、正当な端末装置１０からの送信データを復号できないケースが多くなる。両者の要請を考慮して受信用鍵テーブルの範囲は設定される。
Even if the switching of the transmission key table is instructed, the transmission key table is not simultaneously switched in all the
送信用鍵テーブルの切替周期が長い場合（例えば、数年）、受信用鍵テーブルは、送信用鍵テーブルと次の共通鍵テーブル（ｎ＝１）で構成されるとよい。また、送信用鍵テーブルの切替周期が短い場合（例えば、一年以内）、受信用鍵テーブルは、送信用鍵テーブルと、次の共通鍵テーブル（ｎ＝１）と、さらにそれ以降の共通鍵テーブル（ｎ＞１）とで構成されるとよい。切替期間が短いほどｎを大きくし、多くの共通鍵テーブルを受信用鍵テーブルに組み入れるとよい。切替期間が短い場合、複数の端末装置１０間で送信用鍵テーブルのばらつきが大きくなる。これに対し、受信用鍵テーブルに組み入れる共通鍵テーブルの数を増やすことにより、送信用鍵テーブルのミスマッチを減らすことができる。また、ｍは１または０が適当である。
When the switching cycle of the transmission key table is long (for example, several years), the reception key table may be composed of the transmission key table and the next common key table (n = 1). When the transmission key table switching cycle is short (for example, within one year), the reception key table includes the transmission key table, the next common key table (n = 1), and the common keys thereafter. A table (n> 1) is preferable. It is advisable to increase n as the switching period is shorter and incorporate many common key tables into the reception key table. When the switching period is short, the transmission key table varies widely among the plurality of
複数の共通鍵テーブルは、保護の目的で暗号化されて記憶部１５４に保持される。図８に示す例では五つの共通鍵テーブルが保持される。端末装置１０が起動する際、セキュリティ処理部１５は記憶部１５４に保持された暗号化された共通鍵テーブルを読み出す。セキュリティ処理部１５は暗号化された共通鍵テーブルを復号して、高速アクセスが可能なＲＡＭ１５３のワークエリアに格納する。このワークエリアに保持される共通鍵テーブルは、送信用鍵テーブルおよび受信用鍵テーブルに指定された共通鍵テーブルである。図８に示す例ではテーブルＩＤ＝０、テーブルＩＤ＝１、テーブルＩＤ＝２の三つの共通鍵テーブルがワークエリアに保持される。
The plurality of common key tables are encrypted and stored in the
図９は、送信用鍵テーブルの切り替えを説明するための図である。本実施例では、送信用鍵テーブルの切り替えタイミングは、システム運用管理機関３０により決定される。システム運用管理機関３０のシステム運用管理装置３００は、路車間サービス事業者４０の路車間サービス事業者端末装置４００および車両メーカ６０の車両メーカ端末装置６００に、送信用鍵テーブルの切り替えを指示する。本実施例では、インターネットや専用回線などの外部ネットワーク２００を介してシステム運用管理装置３００から路車間サービス事業者端末装置４００および車両メーカ端末装置６００に送信用鍵テーブルの切り替えを指示する例を想定する。なお、システム運用管理機関３０は、その他の通信手段（例えば、郵便）を用いて路車間サービス事業者４０および車両メーカ６０に指示してもよい。
FIG. 9 is a diagram for explaining switching of the transmission key table. In this embodiment, the switching timing of the transmission key table is determined by the system
路車間サービス事業者端末装置４００は、路側機（基地局装置２０）に切り替え後の送信用鍵テーブルに含まれる共通鍵を含むメッセージを送信する。路側機は、そのメッセージを受信すると、当該共通鍵を含む共通鍵テーブルを新たな送信用鍵テーブルに設定する。路側機は、新たに送信用鍵テーブルに設定された共通鍵テーブルに含まれる共通鍵を用いたメッセージを報知する。既存の車両１００の車載器（端末装置１０）は、そのメッセージを受信すると、当該共通鍵を含む共通鍵テーブルを新たな送信用鍵テーブルに設定する。その後、当該車載器は、新たに送信用鍵テーブルに設定された共通鍵テーブルに含まれる共通鍵を含むメッセージを報知する。別の既存の車両１００の車載器は、そのメッセージを受信すると、当該共通鍵を含む共通鍵テーブルを新たな送信用鍵テーブルに設定する。この処理を繰り返す。
The road-to-vehicle service
また、車両メーカ端末装置６００は、新たな車両１００の車載器（端末装置１０）に、路車間サービス事業者端末装置４００から指示された共通鍵テーブルを送信用鍵テーブルに設定する。当該車載器は、その送信用鍵テーブルに設定された共通鍵テーブルに含まれる共通鍵（通信鍵）を含むメッセージを報知する。既存の車両１００の車載器は、そのメッセージを受信すると、当該共通鍵を含む共通鍵テーブルを新たな送信用鍵テーブルに設定する。その後、当該車載器は、新たに送信用鍵テーブルに設定された共通鍵テーブルに含まれる共通鍵を含むメッセージを報知する。別の既存の車両１００の車載器は、そのメッセージを受信すると、当該共通鍵を含む共通鍵テーブルを新たな送信用鍵テーブルに設定する。この処理を繰り返す。
Further, the vehicle
以上の処理により、通信システム５００における各機器の送信用鍵テーブルが伝搬的に切り替えられていく。なお、このような伝搬システムの代わりに、各機器に予め設定されたスケジュールプログラムにしたがって送信用鍵テーブルを切り替えてもよい。ただし、この手法は時計が搭載されていること、その時計が正確であること、そして路側機および車載器の時計の同期がとれていることが条件となる。したがって、それを補完するために、両者の手法を併用してもよい。なお、図９では路車間サービス事業者端末装置４００、車両メーカ端末装置６００および路側機を一つずつ描いているが、実際にはそれぞれ多数存在する。
Through the above processing, the transmission key table of each device in the
図３に戻る。無線部１０１は、車車間通信によるパケットの送信と、他の端末装置１０からの車車間通信によるパケット信号および基地局装置２０からの路車間通信によるパケットの受信を行う。ＲＦ部１２は、受信処理として、他の端末装置１０および基地局装置２０からのパケット信号をアンテナ１１にて受信する。ＲＦ部１２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。ＲＦ部１２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部１３に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるため、二つの信号線が示されるべきであるが、図を簡略化するため、図３では一つの信号線だけを示している。ＲＦ部１２は、受信系の構成要素として、図示しないＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部などを含む。
Returning to FIG. The
無線部１０１は、ＲＦ部１２、変復調部１３およびＭＡＣフレーム処理部１４を含む。ＲＦ部１２は、送信処理として、生成したパケット信号を端末装置１０から送信する。ＲＦ部１２は、変復調部１３から入力されるベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。ＲＦ部１２は、基地局装置２０および他の端末装置１０が送信するパケット信号に衝突しないように、無線周波数のパケット信号をアンテナ１１から送信する。ＲＦ部１２は、送信系の構成要素として、図示しないＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部などを含む。
The
変復調部１３は、受信処理として、ＲＦ部１２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。変復調部１３は、復調した結果から、ＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム処理部１４に出力する。また、変復調部１３は、送信処理として、ＭＡＣフレーム処理部１４からのＭＡＣフレームに対して、変調を実行する。変復調部１３は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部１２に出力する。
The modulation /
本実施例に係る通信システム５００では、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式を採用する。この場合、変復調部１３は受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を実行する。
The
ＭＡＣフレーム処理部１４は、受信処理として、変復調部１３からのＭＡＣフレームから、セキュリティフレームを取り出し、セキュリティ処理部１５に出力する。また、ＭＡＣフレーム処理部１４は、送信処理として、セキュリティ処理部１５からのセキュリティフレームに対して、ＭＡＣヘッダ、ＬＬＣヘッダおよび情報ヘッダを付加し、ＭＡＣフレームを生成し、変復調部１３に出力する。また、他の端末装置１０または基地局装置２０からのパケット信号が衝突しないようパケット信号の送受信タイミングを制御する。
As a reception process, the MAC
セキュリティ処理部１５は、送信処理して、セキュリティフレームを生成または解釈する。セキュリティ処理部１５は、ＭＡＣフレーム処理部１４に出力すべきセキュリティフレームを、記憶部１５４に記憶されているデータをもとに生成する。データ生成部１７１から受け取ったアプリケーションデータを、ペイロードの「アプリケーションデータ」に、データ長をペイロードの「アプリケーションデータ長」にセットする。セキュリティヘッダおよびセキュリティフッタを付加してセキュリティフレームを生成する。その際、上述したようにメッセージ認証コードを生成して添付し、データ認証させることが可能である。さらに、メッセージタイプがデータ認証付き暗号化データである場合、ペイロードおよびメッセージ認証コードを暗号化することで、メッセージを秘匿することも可能である。
The
セキュリティ処理部１５は、受信処理として、ＭＡＣフレーム処理部１４からのセキュリティフレームを受けつける。セキュリティ処理部１５は、セキュリティフレームのうちのセキュリティヘッダの内容を確認する。メッセージタイプが認証付きデータである場合、メッセージ認証コードの検証処理を実行する。メッセージタイプがデータ認証付き暗号化データである場合、メッセージの復号と検証処理を実行し、復号処理を実行する。なお、メッセージタイプが平文である場合、これらの処理は省略される。また、セキュリティ処理部１５は、「情報ヘッダ」から取り出したアプリケーションデータ識別子に基づいて、セキュリティフレームから受け取ったアプリケーションデータが管理データであれば、制御部１５５に出力する。受け取ったアプリケーションデータがサービスデータであれば、送受信処理部１６１に出力する。
The
セキュリティ処理部１５は、生成暗号部１５１、復号検証部１５２、ＲＡＭ１５３、記憶部１５４および制御部１５５を含む。生成暗号部１５１は、ペイロードに対するメッセージ認証コードの生成および暗号化を行うことができる。復号検証部１５２は、ＭＡＣフレーム処理部１４から受けつけたセキュリティフレームの復号とメッセージ認証コードの検証を行う。
The
記憶部１５４は、種々の情報を記憶する。本実施例では、上記複数の共通鍵テーブル、機器ＩＤ、更新鍵、送信用鍵テーブルを指示するテーブルＩＤ（送信用鍵テーブルＩＤという）を記憶する。ここで、更新鍵を説明する。更新鍵は、共通鍵テーブルを新たに書き加える、あるいは、書き換える更新処理に使用される鍵である。これは、端末装置１０ごとにユニークに割り当てられる。なお、後述の端末装置１０のセキュリティ処理部１５は、セキュリティモジュール（ＳＡＭ；Ｓｅｃｕｒｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ）ともいう。セキュリティモジュールは耐タンパ性のある、セキュリティ機能をまとめた機能モジュールである。更新鍵は同時に埋め込まれる機器ＩＤと紐付け管理される。
The
なお、当該共通鍵テーブルおよび当該更新鍵は出荷時に書き込まれるものと、後述する更新処理によって書き込まれるケースがある。制御部１５５は、セキュリティ処理部１５全体の処理を制御する。ＲＡＭ１５３は、記憶部１５４から送信用鍵テーブルＩＤに基づいて送信用鍵テーブルおよび受信用鍵テーブルを読み出して展開する高速アクセス可能なワークエリアを有する。通常、起動時に、送信用鍵テーブルおよび受信用鍵テーブルの展開が行われる。
There are cases where the common key table and the update key are written at the time of shipment, and there are cases where they are written by the update processing described later. The
セキュリティ処理部１５は、データ生成部１７１からセキュリティフレームの保護形式の指示（メッセージタイプ）と、アプリケーションデータを受け取って、セキュリティフレームを生成する。通常、データ認証付きデータ（＝２）またはデータ認証付き暗号化データ（＝３）が使用される。そして、保護形式を、セキュリティフレームの当該フィールドにセットする。次いで、生成暗号部１５１に保護形式をセットしたセキュリティフレームを出力する。生成暗号部１５１は、保護形式が平文（＝０）の場合、処理を省略する。データ認証付きデータ（＝１）の場合、ＲＡＭ１５３の送信用鍵テーブルから通信鍵を選択し、その鍵を用いてメッセージ認証コードを生成する。次いで、選択した鍵の鍵ＩＤおよびメッセージ認証コードを、セキュリティフレームの当該フィールドにセットする。データ認証付き暗号化データ（＝３）の場合、送信用鍵テーブルから鍵を選択し、その鍵を用いてメッセージ認証コードを生成し、選択した鍵の鍵ＩＤおよびメッセージ認証コードを、セキュリティフレームの当該フィールドにセットする。次いで、選択した鍵を使用して、ペイロードおよびメッセージ認証コードを暗号化する。
The
セキュリティ処理部１５は、ＭＡＣフレーム処理部１４からのセキュリティフレームを受けつけると、セキュリティフレームのセキュリティヘッダの内容を確認する。メッセージタイプの保護形式がデータ認証付きデータ（＝２）あるいはデータ認証付き暗号化データ（＝３）である場合、復号検証部１５２に出力する。復号検証部１５２は、セキュリティフレームの鍵ＩＤに基づいてＲＡＭ１５３に格納される受信用鍵テーブルから鍵を取得して、保護形式がデータ認証付きデータ（＝２）である場合、ペイロードに対するメッセージ認証コードの検証処理を実行する。データ認証付き暗号化データ（＝３）である場合、暗号化データの復号処理を実行し、ペイロードに対するメッセージ認証コードの検証処理を実行する。鍵ＩＤのテーブルＩＤで示される共通鍵テーブルが、ＲＡＭ１５３に格納される受信用鍵テーブルに含まれない場合、検証失敗となる。復号検証部１５２は、検証に成功すると検証結果と、ペイロードのアプリケーションデータを出力する。一方、検証に失敗すると不正なデータであると判断し、ペイロードのアプリケーションデータを破棄し、出力しない。なお、メッセージタイプが平文である場合、これらの処理は省略し、ペイロードのアプリケーションデータを出力する。
Upon receiving the security frame from the MAC
送受信処理部１６１は、「情報ヘッダ」から取り出したアプリケーションデータ識別子に基づいて、セキュリティフレームから受け取ったアプリケーションデータが管理データのとき、セキュリティ処理部１５の制御部１５５に管理データを出力する。受け取ったアプリケーションデータがサービスデータのとき、受け取ったデータとデータ生成部１７１から受け取った自車の車両情報にもとづき、衝突の危険性、救急車や消防車といった緊急車両の接近、進行方向の道路および交差点の混雑状況などを推定する。また、サービスデータに画像情報が含まれていれば通知部１６２に表示するよう処理する。
The transmission /
通知部１６２は、図示しないモニタ、ランプ、スピーカなどのユーザへの通知手段を含む。送受信処理部１６１からの指示にしたがって、図示しない他の車両の接近などを当該通知手段を介して運転者に通知する。また、渋滞情報、交差点などの画像情報などをモニタに表示する。
The
データ生成部１７１は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサなどから供給される情報にもとづき、端末装置１０が搭載された車両１００の現在位置、進行方向、移動速度などを特定する。なお、現在位置は、緯度・経度によって示される。これらの情報の特定方法は一般的な公知の技術により実現可能であるため、ここでは説明を省略する。データ生成部１７１は、特定した情報をもとに他の端末装置１０や基地局装置２０に報知すべきデータを生成し、生成したデータ（以下、アプリケーションデータという）を送受信処理部１６１に自車の車両情報として出力する。車両情報を受け取った送受信処理部１６１は、これをセキュリティ処理部１５に出力する。記憶部１７２は、自車の車高、車幅、車長などの固定的な車両情報、他の端末装置１０から取得した自車以外の車両情報、道路情報を一時的に記憶する。
The
図１０は、基地局装置２０の構成を示す。基地局装置２０は、アンテナ２１、ＲＦ部２２、変復調部２３、ＭＡＣフレーム処理部２４、セキュリティ処理部２５、データ生成部２６、ネットワーク通信部２７および記憶部２８を備える。セキュリティ処理部２５は、生成暗号部２５１、復号検証部２５２、ＲＡＭ２５３、記憶部２５４および制御部２５５を含む。なお、特に図示していないが、ＲＦ部２２、変復調部２３およびＭＡＣフレーム処理部２４は、端末装置１０(図３参照)の無線部１０１と同様の無線部を構成する。
FIG. 10 shows the configuration of the
ＭＡＣフレーム処理部２４、セキュリティ処理部２５、データ生成部２６、ネットワーク通信部２７および記憶部２８の構成は、ハードウエア的には、任意のプロセッサ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
The configurations of the MAC
アンテナ２１、変復調部２３およびＭＡＣフレーム処理部２４は、図３のアンテナ１１、変復調部１３およびＭＡＣフレーム処理部１４の構成および動作は基本的に共通する。以下、これらの構成要素については、相違点を中心に説明する。
The
ＲＦ部２２は、送信処理として、生成したパケット信号をアンテナ２１を介して、基地局装置２０から送信する。ＲＦ部２２は、変復調部２３から入力されるベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。ＲＦ部２２は、自身に割り当てられた路車間通信期間のタイミングで、無線周波数のパケット信号をアンテナ２１から送信する。ＲＦ部２２は、送信系の構成要素として、図示しないＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部などを含む。受信処理は、端末装置１０のＲＦ部１２と同じであるため説明を割愛する。
As a transmission process, the
ネットワーク通信部２７は、外部ネットワーク２００に接続される。ネットワーク通信部２７は、外部ネットワーク２００から工事や渋滞等に関する道路情報や、信号機の灯消間隔や状態を示す情報（信号情報という）を受けつける。また、ネットワーク通信部２７は、セキュリティ処理部２５による処理結果を外部ネットワーク２００へ出力したり、記憶部２５４（記憶部２８）に蓄積して、定期的に外部ネットワーク２００へ出力したりする。データ生成部２６は、基地局装置２０の周辺に設置されたセンターからの交差点の人の位置、あるいは、車両の位置を示すセンサ情報、時刻情報などのＧＰＳから取得したＧＰＳ情報、ネットワーク通信部２７が外部から取得した道路情報や信号情報などのサービスデータをアプリケーションデータとする。そして、アプリケーションデータの内容によって、保護形式を指定し、アプリケーションデータと、そのデータ長をセキュリティ処理部２５に出力する。
The network communication unit 27 is connected to the
記憶部２５４は、種々の情報を記憶する。本実施例では、上記複数の共通鍵テーブル、送信用鍵テーブルＩＤ、自己の機器ＩＤを記憶する。記憶部２８は、基地局装置２０が設置された周辺道路の道路線形情報（道路の配置情報）、基地局装置２０の設置位置、センサの設置位置などサービスデータの一部を記録する。さらに、記憶部２８は、端末装置１０から取得した機器ＩＤおよび車両情報を一時的に記憶する。制御部２５５は、基地局装置２０全体の処理を制御する。
The
セキュリティ処理部２５は、セキュリティフレームを生成または解釈する。セキュリティ処理部２５は、送信時にはＭＡＣフレーム処理部２４に出力すべきセキュリティフレームを、データ生成部２６やネットワーク通信部２７から入力されるデータをもとに生成する。例えば、ペイロードの「アプリケーションデータ」に道路線形情報をセットし、「メッセージタイプ」に指示された保護形式を、「機器ＩＤ」に自己の機器ＩＤをセットしたセキュリティヘッダおよびセキュリティフッタを付加してセキュリティフレームを生成する。その際、上述したように、保護形式にしたがってメッセージ認証コードを生成してセキュリティフッタにセットすることでデータ認証する機能を持たせることが可能である。さらに、ペイロードおよびメッセージ認証コードを暗号化することで秘匿性も持たせることが可能である。
The
セキュリティ処理部２５は、生成暗号部２５１、復号検証部２５２、ＲＡＭ２５３、記憶部２５４および制御部２５５を含む。生成暗号部２５１はメッセージ認証コードの生成および暗号化を行い、復号検証部２５２は復号とメッセージ認証コードによる認証を行い、ＲＡＭ２５３は送信用鍵テーブルおよび受信用鍵デーブルの展開に用い、端末装置１０の生成暗号部１５１、復号検証部１５２およびＲＡＭ１５３と同等の機能を備える。したがって、送信処理および受信処理は、端末装置１０の生成暗号部１５１、復号検証部１５２、ＲＡＭ１５３、記憶部１５４および制御部１５５と同じであるため説明を割愛する。図３に戻る。
The
本実施例では、端末装置１０のセキュリティ処理部１５は、「機器ＩＤ」に自己の機器ＩＤをセットしたセキュリティフレームを生成し、ＭＡＣフレーム処理部１４に出力する。ＭＡＣフレーム処理部１４、変復調部１３およびＲＦ部１２は、当該セキュリティフレームを含むＭＡＣフレームを格納したパケット信号をアンテナ１１から報知する。これにより、自己の機器ＩＤを報知することができる。基地局装置２０も同様である。
In the present embodiment, the
一方、ＲＦ部１２は、他の端末装置１０あるいは基地局装置２０からパケット信号を受信する。ＲＦ部１２は、これらパケット信号を変復調部１３に出力し、変復調部１３はこれらパケット信号を復調し、ＭＡＣフレーム処理部１４に出力する。ＭＡＣフレーム処理部１４は、ＭＡＣフレームからセキュリティフレームを取り出し、セキュリティ処理部１５に出力する。
On the other hand, the
セキュリティ処理部１５は、ＭＡＣフレーム処理部１４から受け取ったセキュリティフレームを復号検証部１５２に出力する。復号検証部１５２は、セキュリティフレームを受け取るとメッセージタイプの保護機能にしたがった処理を行い、セキュリティフレームを、セキュリティ処理部１５に返す。このとき、データ認証の結果と機器ＩＤあるいはその一部も通知する。ここで機器ＩＤについて説明する。機器ＩＤは、セキュリティ処理部１５あるいはセキュリティ処理部２５、すなわち、ＳＡＭを一意に識別するユニークな識別情報である。また、機器ＩＤは、発信元の種別、すなわち、基地局装置２０あるいは端末装置１０の搭載された車両や機器の種別を示す種別コードと、種別内でユニークに割る当てられる個別コードからなる。ここでいう機器ＩＤの一部とは、種別コードを意味する。
The
パケット信号を受信した端末装置１０では、種別コードを確認することで発信元の種別を確認することができる。種別コードとしては、例えば、基地局、緊急車両、一般車両、歩行者端末、更新装置などが設定される。更新装置は、記憶部１５４に共通鍵テーブルを追加記録あるいは書換をする共通鍵テーブルの更新を行う端末装置のセキュリティ処理部１５に付与される。
The
この種別コードを利用して、送受信処理部１６１は「情報ヘッダ」から取り出したアプリケーションデータ識別子に基づいて、１）セキュリティフレームから受け取ったアプリケーションデータが管理データのとき、種別コードが更新装置であれば、受け取ったアプリケーションデータが正当な管理データであると判断し、制御部１５５に出力する。種別コードが更新装置でなければ、受け取ったアプリケーションデータは発信元不正と判断し破棄する。２）サービスデータが緊急情報、例えば、救急車や消防車からの緊急情報のとき、種別コードが緊急車両であれば、この緊急情報を採用する。種別コードが緊急車両以外であれば発信元不正と判断し破棄する。３）サービスデータが路側機発の信号情報、道路線形情報、センサ情報などのとき、種別コードが基地局装置であれば、これらの情報を採用する。種別コードが基地局装置以外であれば発信元不正と判断し破棄する、という判断を行う。
By using this type code, the transmission /
端末装置１０の出荷後、時間が経過することで記憶部１５４に記憶されている共通鍵テーブルが運用中の送信鍵テーブルに対応できなくなる場合および共通鍵が漏洩などによって記憶部１５４に記憶されている共通鍵テーブルが運用に適さなくなった場合にセキュリティを担保するために、共通鍵テーブルの更新が必要である。以下では、共通鍵テーブルの更新を説明する。
When the common key table stored in the
このような鍵交換の実現に向け必要な運用条件は、更新情報がＳＡＭ固有の鍵を用いて生成されているので、１台ずつの更新となることである。また、別の運用条件は、公道を走行する車両１００の端末装置１０に対しての影響を最小限にとどめる配慮が必要になることである。ここでの鍵更新では、これまでの通信システム５００をそのまま使用し、端末装置１０の無線部１０１およびセキュリティ処理部１５を変更しないで使用することを前提とする。
An operation condition necessary for realizing such key exchange is that the update information is generated by using a key specific to the SAM, so that the update is performed one by one. Another operating condition is that consideration must be given to minimizing the influence on the
図１１は、共通鍵テーブルの変更を説明するための図である。図示のごとく、システムには、システム運用管理装置３００、更新センターの端末装置（以下、更新装置という）１０Ｃおよび車両に搭載された端末装置１０が含まれる。また、更新装置１０Ｃは、無線部１０１Ｃ、セキュリティ処理部１５Ｃ、送受信処理部１６１Ｃを含む。端末装置１０は、無線部１０１、セキュリティ処理部１５、送受信処理部１６１を含み、セキュリティ処理部１５は記憶部１５４、制御部１５５を含む。なお、更新装置１０Ｃおよび端末装置１０は、これまでと同様にパケット信号をブロードキャスト送信する車車間通信を実行し、本来、図３と同様の構成であるが、図１１では、図３に示した構成のうち、共通鍵テーブルの更新に関する構成のみを描いている。したがって、無線部１０１Ｃ、セキュリティ処理部１５Ｃは、図３の無線部１０１、セキュリティ処理部１５と同じである。なお、送受信処理部１６１Ｃは更新情報を受信する機能に換えて、送信する機能およびシステム運用管理装置３００と通信する機能を備えている。
FIG. 11 is a diagram for explaining the change of the common key table. As shown in the figure, the system includes a system
システム運用管理装置３００は新しい鍵を発行し、新共通鍵テーブルを生成する鍵発行サーバである。ここではシステム運用管理装置３００は、出荷されたすべての端末装置１０に搭載されるセキュリティモジュールの機器ＩＤと更新鍵のデータベースを備える。
The system
更新装置１０Ｃは、自動車のメンテナンスを行う施設（以下、サービス施設という）に設置される端末装置である。この装置はリアルタイムの道路情報を端末装置１０に報知する端末装置ではなく、特定の端末装置１０に共通鍵テーブルなどのシステム運用に関する情報を無線送信する専用機である。更新装置１０Ｃとシステム運用管理装置（ＣＡ）３００とはインターネットで接続されてもよいし、専用回線で接続されてもよい。また、更新装置１０Ｃは、システム運用管理装置３００から送付される送信先の端末装置１０のセキュリティ処理部１５固有の更新鍵を用いて、共通鍵テーブルの更新データを含むセキュリティ情報を暗号化した更新情報を、車車間通信で端末装置１０に送信する。
The update device 10C is a terminal device installed in a facility for performing automobile maintenance (hereinafter referred to as a service facility). This device is not a terminal device that notifies the
記憶部１５４は、車車間通信に使用可能な共通鍵を複数種類含む共通鍵テーブル、自己の機器ＩＤ、当該機器ＩＤに紐付けされた更新鍵を記憶する。
制御部１５５は、更新装置１０Ｃから受信したコネクション要求に含まれた機器ＩＤと、記憶部１５４に記憶した機器ＩＤとを対比する。両者が対応している場合、更新装置１０Ｃとコネクションを確立する。さらに、制御部１５５は、確立したコネクションを介して更新装置１０Ｃから受信した更新情報を記憶部１５４に記憶された更新鍵を使用して復号し、更新用の共通鍵テーブルを取得する。そして、記憶部１５４に記憶される共通鍵テーブルを更新する。すなわち、更新用の共通鍵テーブルのテーブルＩＤと同じテーブルＩＤを持つ共通鍵テーブルが記憶部１５４に記憶されるとき、更新用の共通鍵テーブルによって上書きし、記憶されていないとき、更新用の共通鍵テーブルを新たに追記する。
The
The
図１２は、通信システム５００での更新後の共通鍵テーブルのデータ構造を示す。図１２は、図８と同様に示されているが、テーブルＩＤ＝０、１の共通鍵テーブルが更新されることによって、それらのバージョンが１に変更されている。また、テーブルＩＤ＝５、６、７の共通鍵テーブルが追加されている。
FIG. 12 shows the data structure of the updated common key table in the
共通鍵テーブル１個あたりのサイズは、１つの共通鍵テーブルに含まれる車車間および路路間用の鍵の数に依存するが、双方で計２５６個の鍵を用意したとすると、ＡＥＳの場合、１つの鍵サイズが１６バイト、合計で５１２バイトとなる。更新鍵によるＭＡＣ等のその他の情報として１００バイト程度のデータを付加する必要がある。共通鍵テーブルを図８に習って同時に５個の共通鍵テーブルを更新するとき、更新情報のサイズは、２．５〜３ｋバイト程度になる。路車間通信では約３ｋバイトのデータを送信可能であり、車車間通信では約１００バイトのデータ送信可能であるので、データサイズの点からは、路車間通信の使用が好ましい。しかしながら、路車間通信で更新情報を送信するためには、そのような基地局装置に対して免許が必要になってしまう。周辺への影響の大きいなどの理由から、車車間通信を利用した更新情報の送信が必要とされる。一方、送信可能なデータサイズを考慮すると、車車間通信で実現するためには分割送信が必要になる。 The size of one common key table depends on the number of inter-vehicle and inter-road keys included in one common key table. If both sides have 256 keys, AES One key size is 16 bytes, which is 512 bytes in total. It is necessary to add data of about 100 bytes as other information such as the MAC by the update key. When the common key table is learned from FIG. 8 and five common key tables are updated at the same time, the size of the update information is about 2.5 to 3 kbytes. From the viewpoint of data size, it is preferable to use the road-to-vehicle communication because the road-to-vehicle communication can transmit about 3 kbytes of data and the inter-vehicle communication can transmit about 100 bytes of data. However, in order to transmit the update information by road-to-vehicle communication, such a base station device needs a license. It is necessary to transmit the update information using the inter-vehicle communication because of the large influence on the surroundings. On the other hand, considering the size of data that can be transmitted, divisional transmission is required to realize inter-vehicle communication.
図１３は、管理データのデータ構造を示す。分割・結合ヘッダは、バージョン、コネクションＩＤ、送信順序、コード、分割番号、分割総数および長さを含む。バージョン（１Ｂ）は、通信データのデータ構造のバージョンを示す値である。コネクションＩＤ（２Ｂ）は、更新装置１０Ｃと端末装置１０の間のコネクション（接続）を特定するための識別情報である。コネクションＩＤによって中断時の再コネクション、他の端末装置１０とのコネクションなどが区別される。送信順序（１Ｂ）は、コネクション（接続）内のデータ（パケット）送信順を示す番号である。送信単位毎に値が1インクリメントされる。これは、通信データの到達確認のために使用される。
FIG. 13 shows the data structure of the management data. The division / combination header includes a version, connection ID, transmission order, code, division number, total division number, and length. The version (1B) is a value indicating the version of the data structure of communication data. The connection ID (2B) is identification information for identifying a connection (connection) between the update device 10C and the
コード（１Ｂ）は、機器管理アプリケーションへの指示と応答を識別するコード情報である。分割番号（１Ｂ）は、分割ブロックの先頭からの位置であり、分割総数（１Ｂ）は、分割ブロックの総数であり、これらは、分割・結合情報である。ここで、対象データは、９２Ｂ以下の分割ブロックに分割して送信される。長さ（１Ｂ）は、データ部のバイト数を示し、０〜９２とされる。データ［分割ブロック］（ｎＢ）は、データ送信対象のデータの分割ブロックあり、送受信処理部１６１から制御部１５５へ出力する、あるいは、制御部１５５から送受信処理部１６１が取得したデータをセットする領域である。すなわち、更新装置１０Ｃから、セキュリティ処理部１５の制御部１５５に対して発行するコマンドと、コマンドに対してセキュリティ処理部１５の制御部１５５から更新装置１０Ｃに返すレスポンスである。コネクション確立後、無線部１０１、セキュリティ処理部１５の送受信処理部１６１は、コマンドとレスポンスを仲介するだけである。
The code (1B) is code information that identifies an instruction and a response to the device management application. The division number (1B) is the position from the beginning of the division block, the total number of divisions (1B) is the total number of division blocks, and these are division / combination information. Here, the target data is divided into 92B or smaller divided blocks and transmitted. The length (1B) indicates the number of bytes of the data part and is set to 0 to 92. The data [divided block] (nB) is a divided block of data to be data-transmitted, and is an area for outputting from the transmission /
コマンドとレスポンスとしては、ＩＤ要求、ＩＤ応答、更新要求、更新応答、確認要求、確認応答に分類される。これらのうち、更新情報を送付する更新要求だけが、分割の対象になる。 Commands and responses are classified into ID requests, ID responses, update requests, update responses, confirmation requests, and confirmation responses. Of these, only update requests that send update information are subject to division.
図１４は、コードの一覧を示す。図示のごとく、コードとして、コネクション要求、コネクション開放、コマンド送信、レスポンス送信、ＡＣＫが規定されている。これらのいずれかが、図１３のコードに入力される。また、コードがコネクション要求の場合、図１３のデータには、更新装置１０Ｃがコネクションの確立を要求するセキュリティ処理部の「機器ＩＤ」が入力される。コードがコマンド送信の場合、更新装置１０Ｃから、直接、セキュリティ処理部１５に対して発行するコマンドとそれに付随する情報がセットされる。コードがレスポンス送信の場合、図１３のデータには、セキュリティ処理部１５の制御部１５５から更新装置１０Ｃに返すレスポンスとそれに付随するデータがセットされる。コネクション開放およびＡＣＫの場合、図１３のデータは空となる。
FIG. 14 shows a list of codes. As shown in the figure, the code defines connection request, connection release, command transmission, response transmission, and ACK. Either of these is entered in the code of FIG. When the code is a connection request, the "device ID" of the security processing unit for which the updating device 10C requests connection establishment is input to the data in FIG. When the code is a command transmission, the update device 10C directly sets a command issued to the
図１５は、データ送信の基本手順を示すシーケンス図である。更新装置１０Ｃと端末装置１０との間ではブロードキャストによる無線通信がなされるので、１００%の到達率を期待できないし、再送信の制御に適さない。そのため、更新装置１０Ｃと端末装置１０との間における管理データを送信する車車間通信における基本のデータ送信手順では、再送を前提とする。一方、通常のサービスデータを送信する車車間通信では、再送がなされない。ここでは、一例として、コネクションＩＤ＝２で、更新装置１０Ｃと端末装置１０との間のコネクションが確立しているものとする。また、データ送信は、コネクション確立後３回目の送信であるとする。更新装置１０Ｃは、端末装置１０へデータ送信（２，３）を行う（Ｓ１０）。ここで、コマンド送信（Ｘ，Ｙ）の「Ｘ」は、コネクションＩＤを示し、「Ｙ」は、送信順序を示す。
FIG. 15 is a sequence diagram showing the basic procedure of data transmission. Since wireless communication by broadcasting is performed between the update device 10C and the
コマンド送信（２，３）は、１００ｍ秒間隔でＡＣＫを受信するまで再送される（Ｓ１２、Ｓ１４）。再送において送信順序は変更されない。端末装置１０は、受信したコマンド送信（２，３）のコネクションＩＤを確認し、コネクションＩＤ＝２であれば受理し、更新装置１０ＣへＡＣＫ（２，３）を送信する（Ｓ１６）。このときＡＣＫに付与する送信順序は受信したコマンド送信（２，３）の送信順序と同じであり、送信順序＝３のコマンド送信（２，３）に対する応答であることを示している。なお、端末装置１０からのＡＣＫ送信後、再送が繰り返されるとき（Ｓ１８）、端末装置１０は、これを破棄してＡＣＫ（２，３）を送信する（Ｓ２０）。更新装置１０Ｃが、ＡＣＫ（２，３）を受信すると、送信順序が３から４に代わり、レスポンス送信（２，４）がなされる。同様に、端末装置１０は、更新装置１０ＣからのＡＣＫ（２，４）を受信するまで、レスポンス送信（２，４）を再送する。レスポンス送信（２，４）を受信した更新装置１０Ｃは、ＡＣＫ（２，４）を端末装置１０に返す。更新装置１０Ｃは、ＡＣＫ（２，４）送信後もレスポンス送信（２，４）を受信するとき、これを破棄する。逆に、を端末装置１０は、ＡＣＫ（２，４）送信後に再びＡＣＫ（２，４）を受信したとき、これ破棄する。
The command transmission (2, 3) is retransmitted at 100 msec intervals until an ACK is received (S12, S14). The retransmission order does not change. The
更新装置１０Ｃが、コマンド送信（２，３）の送信を開始して、ＡＣＫ（２，３）を受信してコマンド送信（２，３）の再送信を停止するまでの一連の処理、あるいは、端末装置１０が、レスポンス送信（２，４）を送信して、ＡＣＫ（２，４）を受信してレスポンス（２，４）の再送信を停止するまでの一連の処理が、１つの送信順序で管理される送信単位である。
The update device 10C starts a command transmission (2, 3) transmission, receives an ACK (2, 3), and stops retransmission of the command transmission (2, 3), or a series of processes, or The
ここでは、コマンド送信およびレスポンス送信は、それぞれ更新装置１０Ｃおよび端末装置１０からのデータ送信の代表的なデータ送信であり、更新手順では手順に従ったデータ送信に置き換えられる。ＡＣＫは、データ送信を受信したしの受信を通知する。また、データ送信（コマンド送信およびレスポンス送信など）とその応答であるＡＣＫには、同一シーケンスＩＤを付するように説明したが、ＡＣＫに付けられるシーケンスＩＤを１加算しても同様な効果を得ることができる。
Here, the command transmission and the response transmission are typical data transmissions of the data transmission from the update device 10C and the
さらには、更新装置１０Ｃからのコマンド送信に対して、必ず、端末装置１０からレスポンス送信が返される様な場合、端末装置１０からのＡＣＫ送信を無くしても良い。この場合、更新装置１０Ｃは、コマンド送信に対するレスポンス送信の送信がなされないときタイムアウトして、コマンド送信後の一連の処理が終了しなかったと判断することができる。
Furthermore, when the response transmission is always returned from the
ここで更新の対象となる端末装置１０を特定し、その機器ＩＤを取得する手順について説明する。機器ＩＤを取得する手順は以下に示す。
１）更新装置１０Ｃの処理を開始する。
２）更新装置１０Ｃは、車車間通信によるパケット信号を受信して、機器ＩＤを収集する。
３）一定時間経過後、対象となる端末装置１０の起動を指示する。この指示にしたがい、端末装置１０を搭載した車両１００を始動し、端末装置１０を活性化させる。具体的には、車両のエンジンを掛け、端末装置１０に駆動用の電力を供給する。
４）端末装置１０の起動を指示後に、受信したパケット信号の機器ＩＤを収集し、１）で収集した機器ＩＤ以外の機器ＩＤをもつパケット信号を送信する端末装置１０を対象の候補とする。
５）候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率≒１００％であるものを１つ選択して、更新対象とさだめ、機器ＩＤを取得する。
なお、ここでは対象機器を特定するために取得する端末装置１０の識別情報を機器ＩＤとしたが、通常の車車間通信で送信されるサービスデータに含まれる車両ＩＤ、あるいは、ＭＡＣヘッダに含まれる送信元のＭＡＣアドレスや送信元無線機を識別する識別番号を機器ＩＤに換えて収集、取得してもよい。この場合、コネクション要求では、対象機器を特定するために取得した「車両ＩＤ」、「ＭＡＣアドレス」、「無線機識別番号」をそのまま送信しても良いし、他の識別情報に置き換えて送信してもよい。なお、端末装置１０は、５）において更新対象とさだめた端末装置１０から受信したパケット信号から取り出されたメッセージの鍵ＩＤのテーブルＩＤを取得して、鍵情報の更新のためメッセージの生成には、取得したテーブルＩＤが示す共通鍵テーブルを用いる。
Here, a procedure for identifying the
1) The processing of the updating device 10C is started.
2) The update device 10C receives the packet signal by the inter-vehicle communication and collects the device ID.
3) After the elapse of a certain period of time, instruct to activate the
4) After the activation of the
5) Of the packet signals from the candidates, one having a high reception intensity and a packet arrival rate of 100% is selected, is determined as an update target, and the device ID is acquired.
In addition, here, the identification information of the
図１６は、鍵情報の更新手順を示すシーケンス図である。このシーケンス図は、図１５をもとにしている。そのため、図１６においては、再送を省略している。また、ここでも、コネクションＩＤ＝２で、更新装置１０Ｃの送受信処理部１６１Ｃと端末装置１０の送受信処理部１６１との間のコネクションが確立するものとする。以降、説明を簡単にするため、適時、送受信処理部１６１Ｃおよび送受信処理部１６１を省略し、更新装置１０Ｃは、端末装置１０との間でコネクションを確立するとして説明する。端末装置１０は通常送信を行う（Ｓ５０）。このステップは機器ＩＤを取得する手順の４）５）に相当する。更新装置１０Ｃは、対象となる端末装置１０のパケット信号を特定し機器ＩＤを得る。更新装置１０Ｃは、端末装置１０へコネクション要求（２，１，機器ＩＤ）を送信する（Ｓ５２）。ここで、コネクション要求（２，１，機器ＩＤ）のうち、「２」はコネクションＩＤを示し、「１」は送信順序を示す。コネクション要求（２，１，機器ＩＤ）を受信した端末装置１０は、機器ＩＤの比較により自身宛であることを認識し、その際にコネクションＩＤを取得し、通常モードから更新モードに移行する。なお、コネクションの確立をブザーなどにより通知することが望ましい。端末装置１０は、ＡＣＫ（２，１）を更新装置１０Ｃへ送信する（Ｓ５４）。
FIG. 16 is a sequence diagram showing a procedure for updating key information. This sequence diagram is based on FIG. Therefore, retransmission is omitted in FIG. Also here, it is assumed that the connection ID = 2 establishes a connection between the transmission /
更新装置１０Ｃは、端末装置１０へのコマンド送信（２，２，ＩＤ要求１／１）を実行する（Ｓ５６）。端末装置１０は、ＡＣＫ（２，２）を更新装置１０Ｃへ送信する（Ｓ５８）。端末装置１０の送受信処理部１６１はコマンド送信を受け取ると、コマンドであるＩＤ要求を取り出し、取り出したＩＤ要求をそのままセキュリティ処理部１５の制御部１５５へ送信し（Ｓ６０）、セキュリティ処理部１５の制御部１５５は、記憶部１５４に記憶されている機器ＩＤを付随したＩＤ応答を送受信処理部１６１へ出力する（Ｓ６２）。送受信処理部１６１は、ＩＤ応答を受け取ると、更新装置１０Ｃへのレスポンス送信（２，３，ＩＤ応答１／１）を送信し（Ｓ６４）、更新装置１０Ｃは、レスポンス送信（２，３，ＩＤ応答１／１）を受信するとＡＣＫ（２，３）を端末装置１０へ送信する（Ｓ６６）。さらに、更新装置１０Ｃは、受信したレスポンス送信（２，３，ＩＤ応答１／１）から機器ＩＤを取り出して、システム運用管理装置３００へ取り出した機器ＩＤを送信する（Ｓ６８）。
The update device 10C executes command transmission (2,2,
図１７は、図１６に続く鍵情報の更新手順を示すシーケンス図である。機器ＩＤを受け取ったシステム運用管理装置３００は、機器ＩＤに基づき端末装置１０に対する更新情報（端末装置１０のセキュリティ処理部１５に固有の更新鍵で暗号化された更新用の共通鍵テーブル）を更新装置１０Ｃへ送信する（Ｓ７０）。更新装置１０Ｃは、更新情報を受け取ると、受け取った更新情報を付随した更新要求を端末装置１０へ送信する。更新要求は、サイズが大きいためＮ（Ｎは自然数）個のブロックに分割されてコマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）として送信される。更新装置１０Ｃはコマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）を送信し、（Ｓ７２）、これを受信した端末装置１０の送受信処理部１６１は、ＡＣＫ（２，４）を送信する（Ｓ７４）。このような処理は、分割ブロックの数Ｎ回実行される。分割された最後の分割ブロックは、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）として送信され（Ｓ７６）、これを受信した端末装置１０の送受信処理部１６１は、ＡＣＫ（２，３＋Ｎ）を送信する（Ｓ７８）。
FIG. 17 is a sequence diagram showing a key information update procedure following FIG. Upon receiving the device ID, the system
送受信処理部１６１は、コマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）を受信すると、各コマンド送信に含まれるブロックを結合して更新要求を得る。そして更新要求をセキュリティ処理部１５の制御部１５５へ送信する（Ｓ８０）。セキュリティ処理部１５の制御部１５５は、更新要求から更新情報を取り出して、更新鍵で復号して更新用の共通鍵テーブルを得る。そして、記憶部１５４の共通鍵テーブルを、更新用の共通鍵テーブルで更新する。更新処理が終了すると書込完了を送受信処理部１６１へ出力する（Ｓ８２）。送受信処理部１６１は、レスポンス送信（２，４＋Ｎ，更新応答１／１）を送信し（Ｓ８４）、更新装置１０Ｃは、ＡＣＫ（２，４＋Ｎ）を送信する（Ｓ８６）。次いで、更新装置１０Ｃは、端末装置１０のセキュリティ処理部１５の記憶部１５４に記憶されて共通鍵テーブルを確認するためのコマンド送信（２，５＋Ｎ，確認要求１／１）を送信する（Ｓ８８）。端末装置１０の送受信処理部１６１は、コマンド送信（２，５＋Ｎ，確認要求１／１）を受信すると、ＡＣＫ（２，５＋Ｎ）を送信する（Ｓ９０）。送受信処理部１６１は、受信したコマンド送信（２，５＋Ｎ，確認要求１／１）から確認要求を取り出し、セキュリティ処理部１５の制御部１５５へ送信する（Ｓ９２）。セキュリティ処理部１５の制御部１５５は、確認要求を受けとると、記憶部１５４に記録されている共通鍵テーブルのバージョンとテーブルＩＤ、送信用鍵テーブルを指定するテーブルＩＤ、機器ＩＤを取得して、これを付随データとする確認応答を送受信処理部１６１へ出力する（Ｓ９４）。
When the transmission /
送受信処理部１６１は、確認応答を受け取ると、レスポンス送信（２，６＋Ｎ，確認応答１／１）を送信する（Ｓ９６）。レスポンス送信（２，６＋Ｎ，確認応答１／１）を受信した更新装置１０Ｃは、ＡＣＫ（２，６＋Ｎ）を送信し（Ｓ９８）、システム運用管理装置３００へ確認応答の付随データを送信する（Ｓ１００）。次いで、更新装置１０Ｃは、端末装置１０へコネクション開放（２，７＋Ｎ）を送信し（Ｓ１０２）、端末装置１０の送受信処理部１６１は、コネクション開放（２，７＋Ｎ）を受信すると、ＡＣＫ（２，７＋Ｎ）を送信する（Ｓ１０４）。そして、端末装置１０は、更新モードから通常モードに戻る。また、更新装置１０Ｃが、ＡＣＫ（２，７＋Ｎ）を受信するとコネクションＩＤ＝２のコネクションが開放される。
Upon receiving the confirmation response, the transmission /
図１８は、鍵情報の別の更新手順を示すシーケンス図である。図１８は、図１７の鍵情報の更新手順を示すシーケンス図に続く。すなわち、図１６のシーケンス図におけるステップＳ５６、Ｓ５８、Ｓ６０、Ｓ６２、Ｓ６４，Ｓ６６をステップＳ１５６、Ｓ１５８、Ｓ１６０、Ｓ１６２、Ｓ１６４、Ｓ１６６に変更したのみでの他の処理は変わらない。ここでは、変更点のみ説明する。コネクション確立（Ｓ５４）後、更新装置１０Ｃは、端末装置１０のセキュリティ処理部１５の記憶部１５４に記憶されて共通鍵テーブルを確認するためのコマンド送信（２，２，確認要求１／１）を送信する（Ｓ１５６）。端末装置１０の送受信処理部１６１は、コマンド送信（２，２，確認要求１／１）を受信すると、ＡＣＫ（２，２）を送信する（Ｓ１５８）。送受信処理部１６１は、受信したコマンド送信（２，２，確認要求１／１）から確認要求を取り出し、セキュリティ処理部１５の制御部１５５へ送信する（Ｓ１６０）。セキュリティ処理部１５の制御部１５５は、確認要求を受けとると、記憶部１５４に記録されている共通鍵テーブルのバージョンとテーブルＩＤ、送信用鍵テーブルを指定するテーブルＩＤ、機器ＩＤを取得して、これを付随データとする確認応答を送受信処理部１６１へ出力する（Ｓ１６２）。
FIG. 18 is a sequence diagram showing another update procedure of the key information. FIG. 18 follows the sequence diagram showing the update procedure of the key information of FIG. That is, the other processing does not change only by changing steps S56, S58, S60, S62, S64, S66 in the sequence diagram of FIG. 16 to steps S156, S158, S160, S162, S164, S166. Here, only the changes will be described. After the connection is established (S54), the updating device 10C sends a command (2, 2,
送受信処理部１６１は、確認応答を受け取りと、レスポンス送信（２，３，確認応答１／１）を送信する（Ｓ１６４）。レスポンス送信（２，３，確認応答１／１）を受信した更新装置１０Ｃは、ＡＣＫ（２，３）を送信し（Ｓ１６６）する。更新装置１０Ｃは、付随データから共通鍵テーブルのバージョンとテーブルＩＤを取り出し、更新用の共通鍵テーブルのバージョンとテーブルＩＤと、付随データから共通鍵テーブルのバージョンとテーブルＩＤを比較して、セキュリティ処理部１５の記憶部１５４に記録されている共通鍵テーブルを更新すべきかどうかを判断する。更新が必要と判断されたとき、システム運用管理装置３００へ確認応答の付随データを送信する（Ｓ１６８）。この付随データには機器ＩＤも含まれるため、図１６のステップＳ６８の機能も備えている。更新が必要と判断されたとき、図１７のステップＳ１０２を行い、コネクションを開放する。
Upon receiving the confirmation response, the transmission /
本発明の実施例によれば、更新用の共通鍵テーブルが複数に分割された部分テーブルのそれぞれを取得するので、ひとつのパケット信号で伝送可能なサイズよりも更新用の共通鍵テーブルのサイズの方が大きくても、更新用の共通鍵テーブルを伝送できる。また、ひとつのパケット信号で伝送可能なサイズよりも更新用の共通鍵テーブルのサイズの方が大きくても、更新用の共通鍵テーブルが伝送されるので、車車間通信においても更新用の共通鍵テーブルを伝送できる。また、更新用の共通鍵テーブルが伝送されるので、暗号鍵が漏洩することによるセキュリティ低下を緩和させることができる。また、ＡＣＫが更新センターに受信されるまで、同一の部分テーブルを取得するので、誤りが発生する環境下においても部分テーブルを正確に伝送できる。 According to the embodiment of the present invention, since the update common key table acquires each of the divided partial tables, the update common key table size is larger than the size that can be transmitted by one packet signal. Even if it is larger, the common key table for updating can be transmitted. In addition, even if the size of the common key table for updating is larger than the size that can be transmitted by one packet signal, the common key table for updating is transmitted, so the common key for updating is also used in inter-vehicle communication. The table can be transmitted. Also, since the common key table for updating is transmitted, it is possible to mitigate the security deterioration due to the leakage of the encryption key. Further, since the same partial table is acquired until the ACK is received by the update center, the partial table can be accurately transmitted even in an environment where an error occurs.
更新の対象となる端末装置１０を特定する別の手順について説明する。図１９（ａ）−（ｂ）は、セキュリティフレームを構成するメッセージのデータ構造の別の例を示す。図１９（ａ）−（ｂ）のセキュリティフレームは、それぞれ、図５（ａ）−（ｂ）のセキュリティフレームにおける「機器ＩＤ」の直下に、新たに「管理コード」を加えた構成になっている。図２０は、管理コードの割り当て例である。端末装置１０では、端末装置１０が鍵情報の更新のためのコネクション要求を受け入れできる状態（ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態という）、更新装置１０Ｃとコネクションを確立した状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態という）、通常状態の３形態を示すものとする。また、更新装置１０Ｃに対してはコネクション要求を送信する状態（ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態という）、と端末装置１０とコネクションを確立した状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態という）の２形態を示すものとする。
Another procedure for identifying the
管理コードが「０」は通常状態を示し、管理コード「１」はＣｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ端末装置を示し、管理コード「２」はＣｏｎｎｅｃｔｅｄ端末装置を示し、管理コード「３」はＣｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ更新装置を示し、管理コード「４」はＣｏｎｎｅｃｔｅｄ更新装置を示す。さらに、管理コード「それ以外」は予約を示し、更新装置とのコネクション以外に使用される。 The management code "0" indicates a normal state, the management code "1" indicates a Connectable terminal device, the management code "2" indicates a Connected terminal device, the management code "3" indicates a Connectable update device, and the management code “4” indicates a connected updating device. Furthermore, the management code "other" indicates a reservation and is used for other than the connection with the updating device.
管理コードを用いて更新の対象となる端末装置１０を特定し、その機器ＩＤを取得する手順について説明する。機器ＩＤを取得する手順は以下に示す。
１）更新装置１０Ｃの処理を開始する。
２）対象となる端末装置１０の起動を指示する。この指示にしたがい、端末装置１０を搭載した車両１００を始動し、端末装置１０を活性化させる。具体的には、車両のエンジンを掛け、端末装置１０に駆動用の電力を供給する。端末装置１０は活性化直後を、鍵情報の更新のためのコネクション要求を受け入れできるｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態となり、メッセージの管理コードに、ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ（１）をセットした車車間通信のパケット信号を報知する。
３）端末装置１０は、受信したパケット信号のから、管理コードがｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ（１）を示すメッセージを選択して、そのメッセージに含まれる機器ＩＤを取得し、パケット信号を送信する端末装置１０を対象の候補とする。
４）候補からのパケット信号のうち、受信強度が所定の値より高く、かつ、パケットの到達率≒１００％であるものを１つ選択して、更新対象とさだめ、その端末装置１０に対してコネクション要求を受信する。
A procedure for identifying the
1) The processing of the updating device 10C is started.
2) Instruct activation of the
3) The
4) Of the packet signals from the candidates, one that has a reception intensity higher than a predetermined value and a packet arrival rate ≈ 100% is selected, is determined as an update target, and is selected for the
端末装置１０は、Ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態で、更新装置１０Ｃからの自身宛のコネクション要求を受信すると、更新装置１０Ｃとの間でコネクション確立して、Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態に移行する。Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態では、管理コードにＣｏｎｎｅｃｔｅｄ（２）をセットした車車間通信のパケット信号を報知する。なお、端末装置１０は、Ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態のまま予め定めた所定の時間、例えば、３０秒経過すると、通常状態に移行してコネクション要求を受けつけなくなると同時に、メッセージの管理コードに、通常状態（０）をセットした車車間通信のパケット信号を報知する。
When the
図２１は、データ構造の別の例における鍵情報の更新手順を示すシーケンス図である。これは、図１６に管理コードを追加したものであり、ここでは説明を省略する。図２２は、図２１に続くデータ構造の別の例における鍵情報の更新手順を示すシーケンス図である。これは、図１７に管理コードを追加したものであり、ここでは説明を省略する。 FIG. 21 is a sequence diagram showing a procedure for updating key information in another example of the data structure. This is a management code added to FIG. 16, and description thereof is omitted here. FIG. 22 is a sequence diagram showing a procedure for updating key information in another example of the data structure following FIG. This is a management code added to FIG. 17, and a description thereof will be omitted here.
図２３は、端末装置１０における状態遷移を示す。なお、制限時間Ｔ１＞制限時間Ｔ２である。状態遷移および各状態において実行可能な処理は、前述の通りである。
FIG. 23 shows a state transition in the
図２４は、端末装置１０における別の状態遷移を示す図である。図２３では、Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態の端末装置１０は制限時間Ｔ２の間に更新装置１０Ｃからのパケット信号を受信しないとタイムアウトし、通常状態に移行するものとしていたが、図２４では、Ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態に移行するように変更した。これによって、端末装置１０に対して再接続に機会を与えるようした。更新装置１０Ｃは、端末装置１０から何らかの事情でタイムアウトし、コネクションを開放してしまったことを端末装置１０は送信するパケット信号の状態コードの変化（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ⇒Ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ）によって検知した場合に、速やかにコネクション要求のパケット信号を送信することでコネクションの再確立を可能とした。
FIG. 24 is a diagram showing another state transition in the
このように端末装置１０が状態コードによってコネクションが確立できる状態にいるかどうか通知することで、更新装置１０Ｃにおける鍵更新対象の端末装置１０の特定率を高めることができる。また、端末装置１０において更新のために更新装置１０Ｃとコネクションを確立する時間を制限することで、制限時間外でのコネクション要求を受け付ける必要がなくなるため処理の軽減を図ることができる。
In this way, by notifying whether or not the
以下では、図１９（ａ）−（ｂ）に示されたセキュリティフレームを構成するメッセージのデータ構造の変形例を説明する。本変形例では、端末装置１０において受信されるパケット信号の送信元が更新装置１０Ｃであることをこれまでよりも明確に示すことを目的とする。そのため、本変形例では、図１９（ａ）−（ｂ）に示されたセキュリティフレームを構成するメッセージのうち、機器ＩＤ、管理コードがこれまでと異なる。
Hereinafter, a modified example of the data structure of the message forming the security frame shown in FIGS. 19A and 19B will be described. The purpose of this modification is to more clearly indicate that the source of the packet signal received by the
機器ＩＤとして所定のデータサイズが確保される。ここでは、例えば、機器ＩＤが４バイトであるとされる。前述のごとく、機器ＩＤは、「種別」および「個別情報」により構成され、「種別」として例えば４ビット（０〜１５）が確保される。これまでは、「種別」によって、路側機であるか、緊急車両であるか、一般車両であるかが識別されている。本変形例では、種別における特定の値、例えば、「１５」をシステム運用管理機関３０によって運用される装置に割り当てる。更新装置１０Ｃはシステム運用管理機関３０によって運用される装置に相当するので、機器ＩＤにより、詳しくは種別によって、端末装置１０や基地局装置２０と区別し、更新装置１０Ｃを特定することが可能になる。
A predetermined data size is secured as the device ID. Here, for example, the device ID is assumed to be 4 bytes. As described above, the device ID is composed of “type” and “individual information”, and for example, 4 bits (0 to 15) are secured as the “type”. Up to now, the type is used to identify whether the vehicle is a roadside machine, an emergency vehicle, or a general vehicle. In this modification, a specific value in the type, for example, “15” is assigned to the device operated by the system
このような機器ＩＤの変更によって、管理コードも変更される。これまでの管理コードの値は、図２０に示されるように、端末装置１０であるか更新装置１０Ｃであるかによって異なっている。しかしながら、これらの識別は機器ＩＤによってなされるので、管理コードの簡略化が可能になる。図２５は、セキュリティフレームにおける別の管理コードの一覧を示す。管理コードによって、鍵情報の更新のためのコネクション要求を受け入れできる状態（ｃｏｎｎｅｃｔａｂｌｅ状態という）、コネクションを確立した状態（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態という）、通常状態の３形態が識別される。このようにすることによって、端末装置１０と更新装置１０Ｃに対する管理コードを共通化できる。
The management code is also changed by such a change in the device ID. As shown in FIG. 20, the values of the management code so far differ depending on whether the
次に、更新装置１０Ｃ−端末装置１０間における通信のシーケンスの変形例を説明する。図１７、図２２において、更新装置１０Ｃが端末装置１０へコマンド送信を実行するごとに、端末装置１０は更新装置１０ＣへＡＣＫを送信している。そのため、管理データが複数の分割ブロックにて構成される場合、ひとつの分割ブロックが送信されると、ひとつのＡＣＫが送信される。変形例では、更新装置１０Ｃがすべての分割ブロックを送信するまで、端末装置１０は、ＡＣＫを送信しない。つまり、更新装置１０Ｃは、端末装置１０からのＡＣＫを待たずに、複数の分割ブロックを連続送信する。端末装置１０は、すべての分割ブロックを受信し、それらの結合を完了した場合に、ＡＣＫを送信する。
Next, a modification of the communication sequence between the update device 10C and the
図２６は、更新装置１０Ｃ−端末装置１０における端末装置１０の鍵情報の別の更新手順を示すシーケンス図である。更新装置１０Ｃは、更新情報を付随した更新要求を端末装置１０へ送信する。更新要求は、サイズが大きいためＮ（Ｎは自然数）個のブロックに分割されてコマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）として送信される。更新装置１０Ｃはコマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）を送信すると（Ｓ３２０）、端末装置１０からの応答を待たずに、続いてコマンド送信（２，５，更新要求２／Ｎ）を送信する（Ｓ３２２）。このような処理は、分割ブロックの送信がＮ回実行される。最後の分割ブロックは、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）として送信される（Ｓ３２４）。端末装置１０は、コマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）を受信すると、受信した複数の分割ブロックを受信順に結合する（Ｓ３２６）。結合が完了すると端末装置１０の送受信処理部１６１は、ＡＣＫ（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ，２，３＋Ｎ）を送信する（Ｓ３２８）。
FIG. 26 is a sequence diagram showing another procedure for updating the key information of the
さらに、このようなシーケンスにおいて、更新装置１０Ｃからのコマンド送信に誤りが生じた場合の処理を説明する。これは、端末装置１０において受信した分割ブロックの送信順序に飛び番号が生じた場合に相当する。端末装置１０は、分割ブロックの誤りを検出することによって、複数の分割ブロックの結合に失敗した場合、更新装置１０ＣへＮＡＣＫを送信する。ＮＡＣＫの送信によって、分割ブロックの結合失敗が更新装置１０Ｃに通知される。端末装置１０は、複数の分割ブロックを最初から再送する。
Furthermore, in such a sequence, processing when an error occurs in command transmission from the updating device 10C will be described. This corresponds to a case where a skip number occurs in the transmission order of the divided blocks received by the
図２７は、更新装置１０Ｃ−端末装置１０における端末装置１０の鍵情報のさらに別の更新手順を示すシーケンス図である。更新装置１０Ｃは、更新情報を付随した更新要求を端末装置１０へ送信する。更新要求は、サイズが大きいためＮ（Ｎは自然数、Ｎ＞５）個のブロックに分割されてコマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）として送信される。更新装置１０Ｃは、コマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）を送信し（Ｓ３４０）、コマンド送信（２，５，更新要求２／Ｎ）を送信し（Ｓ３４２）、コマンド送信（２，６，更新要求３／Ｎ）を送信し（Ｓ３４４）、コマンド送信（２，７，更新要求４／Ｎ）を送信し（Ｓ３４６）、コマンド送信（２，８，更新要求５／Ｎ）を送信する（Ｓ３４８）。端末装置１０は、コマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）を受信し（Ｓ３４０）、コマンド送信（２，５，更新要求２／Ｎ）を受信し（Ｓ３４２）、コマンド送信（２，６，更新要求３／Ｎ）を受信する。そして、端末装置１０は、コマンド送信（２，７，更新要求４／Ｎ）の受信に失敗し（Ｓ３４６）、コマンド送信（２，８，更新要求５／Ｎ）を受信する。端末装置１０は、コマンド送信（２，８，更新要求５／Ｎ）を受信すると、受信したコマンド送信（２，８，更新要求５／Ｎ）に含まれる分割ブロック、更新要求５／Ｎと、直前に受信したコマンド送信（２，６，更新要求３／Ｎ）に含まれる分割ブロック、更新要求３／Ｎとが不連続であることをから、コマンド送信（２，７，更新要求４／Ｎ）の受信に失敗して消失したと判断する（Ｓ３５０）。端末装置１０の送受信処理部１６１は、ＮＡＣＫ（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ，２，８）を送信する（Ｓ３５２）。更新装置１０Ｃは、ＮＡＣＫを受信すると、後続の分割ブロックを含むコマンドの送信を中止して最初の分割ブロックからの再送を決定する（Ｓ３５４）。そして、コマンド送信（２，９，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，８＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）の送信を開始し、まずコマンド送信（２，９，更新要求１／Ｎ）を送信する（Ｓ３５６）。図２６に従い結合を完了するまで、図２７のシーケンスを繰り返す。
FIG. 27 is a sequence diagram showing still another update procedure of the key information of the
再送は、結合失敗の場合に加えて、タイムアウトが発生した場合にもなされる。端末装置１０は、分割ブロックを受信してから、次の分割ブロックを受信するまでの期間がしきい値よりも長くなると、タイムアウトの発生を検出する。タイムアウトの発生を検出した場合、更新装置１０ＣへＮＡＣＫを送信する。ＮＡＣＫの送信によって、分割ブロックに対するタイムアウトが更新装置１０Ｃに通知される。端末装置１０は、複数の分割ブロックを最初から再送する。
Retransmission is performed not only in the case of unsuccessful binding but also in the case of timeout. The
図２８は、更新装置１０Ｃ−端末装置１０における端末装置１０の鍵情報のさらに別の更新手順を示すシーケンス図である。更新装置１０Ｃは、更新情報を付随した更新要求を端末装置１０へ送信する。更新要求は、サイズが大きいためＮ（Ｎは自然数）個のブロックに分割されてコマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，３＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）として送信される。更新装置１０Ｃは、コマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）を送信し（Ｓ３７０）、コマンド送信（２，５，更新要求２／Ｎ）を送信する（Ｓ３７２）。このような処理は、分割ブロックの送信がＮ回実行される。端末装置１０は、コマンド送信（２，４，更新要求１／Ｎ）を受信し（Ｓ３７０）、コマンド送信（２，５，更新要求２／Ｎ）を受信した（Ｓ３７２）後、更新装置１０Ｃから一定期間（時間ｔ）経過しても、後続の分割ブロックを含むコマンド送信（コマンド送信（２，６，更新要求１／Ｎ）、コマンド送信（２，７，更新要求１／Ｎ）、・・・）を受信しない（Ｓ３７４、Ｓ３７６、・・・）場合、タイムアウトの発生を検出する（Ｓ３７８）。ここで、タイムアウトになるまでの時間ｔは、「１００ｍ／秒<<ｔ<制限時間Ｔ２」のように示される。制限時間Ｔ２は、Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ状態から通常状態に移行されるまでの時間である。端末装置１０の送受信処理部１６１は、ＮＡＣＫ（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ，２，５）を送信する（Ｓ３８０）。更新装置１０Ｃは、ＮＡＣＫを受信すると、分割されたコマンドの送信を中止して最初の分割ブロックからの再送を決定する（Ｓ３８２）。そして、コマンド送信（２，６，更新要求１／Ｎ）、・・・・、コマンド送信（２，５＋Ｎ，更新要求Ｎ／Ｎ）の送信を開始、まずコマンド送信（２，６，更新要求１／Ｎ）を送信する（Ｓ３８４）。
FIG. 28 is a sequence diagram showing still another updating procedure of the key information of the
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that this embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to the combinations of the respective constituent elements or the respective processing processes, and that such modifications are within the scope of the present invention. .
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の車載器は、パケット信号をブロードキャスト送信する車車間通信を実行する車載器であって、車車間通信に使用可能な共通鍵を複数種類含む共通鍵テーブル、自己の識別情報、当該識別情報に紐付けされた更新鍵を記憶するための記憶部と、車車間通信を実行可能な期間において、無線装置との車車間通信を実行する通信部と、通信部において無線装置から受信したコネクション要求に含まれた識別情報と、記憶部に記憶した識別情報とが対応している場合に、通信部において無線装置から受信した更新用の共通鍵テーブルであって、かつ更新鍵を使用して暗号化された更新用の共通鍵テーブルを取得する取得部と、取得部において取得した更新用の共通鍵テーブルを、記憶部に記憶した更新鍵を使用して復号する復号部とを備える。取得部は、更新用の共通鍵テーブルとして、更新用の共通鍵テーブルが複数に分割された部分テーブルのそれぞれを取得する。 The outline of one aspect of the present invention is as follows. An on-vehicle device according to an aspect of the present invention is an on-vehicle device that performs inter-vehicle communication that broadcasts a packet signal, and includes a common key table including a plurality of common keys that can be used for inter-vehicle communication, self-identification information, A storage unit for storing the update key associated with the identification information, a communication unit for performing inter-vehicle communication with the wireless device during a period during which inter-vehicle communication can be executed, and a communication unit for receiving from the wireless device If the identification information included in the connection request and the identification information stored in the storage unit correspond to each other, the communication unit uses the update common key table for update received from the wireless device in the communication unit. And a decryption unit for decrypting the updated common key table obtained by the obtaining unit using the update key stored in the storage unit. Equipped with a. The acquisition unit acquires each of the partial tables obtained by dividing the common key table for update into a plurality of common key tables for update.
この態様によると、更新用の共通鍵テーブルが複数に分割された部分テーブルのそれぞれを取得するので、ひとつのパケット信号で伝送可能なサイズよりも更新用の共通鍵テーブルのサイズの方が大きくても、更新用の共通鍵テーブルを伝送できる。 According to this aspect, since the update common key table acquires each of the divided partial tables, the size of the update common key table is larger than the size that can be transmitted by one packet signal. Can also transmit the common key table for updating.
通信部は、ＡＣＫを無線装置へ送信し、取得部は、ひとつの部分テーブルを取得した場合に、当該ひとつの部分テーブルに対するＡＣＫが無線装置に受信されるまで、同一の部分テーブルを取得してもよい。この場合、ＡＣＫが無線装置に受信されるまで、同一の部分テーブルを取得するので、誤りが発生する環境下においても部分テーブルを正確に伝送できる。 The communication unit transmits the ACK to the wireless device, and when the acquisition unit acquires one partial table, the acquisition unit acquires the same partial table until the ACK for the one partial table is received by the wireless device. Good. In this case, since the same partial table is acquired until the ACK is received by the wireless device, the partial table can be accurately transmitted even in an environment where an error occurs.
本発明の別の態様は、端末装置である。この装置は、車載器との間で車車間通信を実行する端末装置であって、車車間通信によるパケット信号を受信することによって収集した端末装置固有の識別情報をもとに、対象となる車載器の起動を指示してから、車載器から受信したパケット信号の端末装置固有の識別情報を収集することによって、既に収集した端末装置固有の識別情報以外の端末装置固有の識別情報をもつパケット信号を送信した車載器を対象の候補とし、候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率が高い車載器を更新対象として選択する第１処理部と、第１処理部において選択した車載器に対して、共通鍵テーブルの更新を実行させる第２処理部と、を備える。 Another aspect of the present invention is a terminal device. This device is a terminal device that performs inter-vehicle communication with an on-vehicle device, and based on identification information unique to the terminal device that is collected by receiving a packet signal through inter-vehicle communication, the target in-vehicle device A packet signal having terminal device-specific identification information other than the already collected terminal device-specific identification information by collecting the terminal device-specific identification information of the packet signal received from the vehicle-mounted device after instructing to start the device Is selected as a target candidate, and a first processing unit that selects, as a target for updating, a vehicle-mounted device that has a high reception intensity and a high packet arrival rate among the packet signals from the candidates, and is selected by the first processing unit. A second processing unit that causes the on-vehicle device to update the common key table.
本発明のさらに別の態様は、車載器である。この車載器は、パケット信号をブロードキャスト送信する車車間通信を実行する車載器であって、車車間通信に使用可能な共通鍵を複数種類含む共通鍵テーブル、自己の識別情報、当該識別情報に紐付けされた更新鍵を記憶するための記憶部と、車車間通信を実行可能な期間において、無線装置との車車間通信を実行する通信部と、通信部において無線装置から受信したコネクション要求を受理可能な第１の状態と、コネクション要求を受理して無線装置との間でコネクションを確立した状態と、に含まれた識別情報と、記憶部に記憶した識別情報とが対応している場合に、通信部において無線装置から受信した更新用の共通鍵テーブルであって、かつ更新鍵を使用して暗号化された更新用の共通鍵テーブルを取得する取得部と、取得部において取得した更新用の共通鍵テーブルを、記憶部に記憶した更新鍵を使用して復号する復号部とを備える。取得部は、更新用の共通鍵テーブルとして、更新用の共通鍵テーブルが複数に分割された部分テーブルのそれぞれを取得する。 Yet another aspect of the present invention is an on-vehicle device. This vehicle-mounted device is a vehicle-mounted device that performs inter-vehicle communication that broadcasts packet signals, and includes a common key table that includes multiple types of common keys that can be used for inter-vehicle communication, its own identification information, and a link to the identification information. A storage unit for storing the attached update key, a communication unit for performing inter-vehicle communication with the wireless device during a period in which vehicle-to-vehicle communication can be executed, and a connection request received from the wireless device in the communication unit When the possible first state and the state in which the connection request is accepted to establish the connection with the wireless device correspond to the identification information included in the identification information stored in the storage unit. An acquisition unit that acquires the common key table for update received from the wireless device in the communication unit, and that acquires the common key table for update encrypted using the update key; The common key table for the acquired updated Te, and a decoding unit for decoding using the update key stored in the storage unit. The acquisition unit acquires each of the partial tables obtained by dividing the common key table for update into a plurality of common key tables for update.
この態様によると、更新用の共通鍵テーブルが複数に分割された部分テーブルのそれぞれを取得するので、ひとつのパケット信号で伝送可能なサイズよりも更新用の共通鍵テーブルのサイズの方が大きくても、更新用の共通鍵テーブルを伝送できる。 According to this aspect, since the update common key table acquires each of the divided partial tables, the size of the update common key table is larger than the size that can be transmitted by one packet signal. Can also transmit the common key table for updating.
本発明のさらに別の態様は、端末装置である。この装置は、車載器との間で車車間通信を実行する端末装置であって、車車間通信によるパケット信号を受信することによって収集した端末装置固有のＩＤをもとに、対象となる車載器の起動を指示してから、車載器から受信したパケット信号の端末装置固有のＩＤを収集することによって、既に収集した端末装置固有のＩＤ以外の端末装置固有のＩＤをもつパケット信号を送信した車載器を対象の候補とし、候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率が高い車載器を更新対象として選択する第１処理部と、第１処理部において選択した車載器に対して、共通鍵テーブルの更新を実行させる第２処理部と、を備える。 Yet another aspect of the present invention is a terminal device. This device is a terminal device that executes inter-vehicle communication with an on-vehicle device, and based on an ID unique to the terminal device that is collected by receiving a packet signal through the inter-vehicle communication, the on-vehicle device that is a target. After instructing to activate the vehicle, the vehicle-mounted device that transmits the packet signal having the terminal device-specific ID other than the already collected terminal device-specific ID by collecting the terminal device-specific ID of the packet signal received from the vehicle-mounted device Of the packet signals from the candidates, the first processing unit that selects an on-vehicle device having a high reception intensity and a high packet arrival rate as an update target, and the on-vehicle device selected by the first processing unit. On the other hand, a second processing unit for updating the common key table is provided.
１０ 端末装置、 １０Ｃ 更新装置、 １１ アンテナ、 １２ ＲＦ部、 １３ 変復調部、 １４ ＭＡＣフレーム処理部、 １５，１５Ｃ セキュリティ処理部、 １８ 記憶部、 １９ 制御部、 ２０ 基地局装置、 ２０ａ 第１基地局装置、 ２０ｂ 第２基地局装置、 ２０ｃ 第３基地局装置、 ２１ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２３ 変復調部、 ２４ ＭＡＣフレーム処理部、 ２５ セキュリティ処理部、 ２６ データ生成部、 ２７ ネットワーク通信部、 ２８ 記憶部、 １０１ 無線部、 １５１ 生成暗号部、 １５２ 復号検証部、 １５３ ＲＡＭ、 １５４ 記憶部、 １５５ 制御部、 １６１ 送受信処理部、 １６２ 通知部、 １７１ データ生成部、 １７２ 記憶部、 ２５１ 生成暗号部、 ２５２ 復号検証部、 ２５３ ＲＡＭ、 ２５４ 記憶部、 ２５５ 制御部。 10 terminal device, 10C updating device, 11 antenna, 12 RF unit, 13 modulation / demodulation unit, 14 MAC frame processing unit, 15 and 15C security processing unit, 18 storage unit, 19 control unit, 20 base station device, 20a first base station Device, 20b Second base station device, 20c Third base station device, 21 Antenna, 22 RF unit, 23 Modulation / demodulation unit, 24 MAC frame processing unit, 25 Security processing unit, 26 Data generation unit, 27 Network communication unit, 28 Storage Unit, 101 wireless unit, 151 generation encryption unit, 152 decryption verification unit, 153 RAM, 154 storage unit, 155 control unit, 161 transmission / reception processing unit, 162 notification unit, 171 data generation unit, 172 storage unit, 251 generation encryption unit, 252 Decryption Verification Unit, 25 RAM, 254 storage unit, 255 control unit.
Claims (2)
車車間通信によるパケット信号を受信することで車載器固有の識別情報を収集し、
対象となる車載器の起動を指示してから、車載器から受信したパケット信号の車載器固有の識別情報を収集することによって、既に収集した車載器固有の識別情報以外の車載器固有の識別情報をもつパケット信号を送信した車載器を対象の候補とし、
候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率が高い車載器を更新対象として選択する第１処理部と、
前記第１処理部において選択した車載器に対して、共通鍵テーブルの更新を実行させる第２処理部と、を備えることを特徴とする端末装置。 A terminal device for performing communication similar to inter-vehicle communication with an on- vehicle device,
Collects identification information unique to vehicle-mounted devices by receiving packet signals through vehicle-to-vehicle communication,
By instructing to start the target OBE, and collecting the OBE- specific identification information of the packet signal received from the OBE, the OBE- specific identification information other than the already collected OBE- specific identification information The target vehicle-mounted device that has transmitted a packet signal with
A first processing unit that selects, from among the packet signals from the candidates, a vehicle-mounted device having a high reception intensity and a high packet arrival rate as an update target;
A second processing unit that causes the vehicle-mounted device selected in the first processing unit to update the common key table.
車車間通信によるパケット信号を受信することで車載器固有のＩＤを収集し、
対象となる車載器の起動を指示し、前記指示後に車載器から受信したパケット信号の車載器固有のＩＤを収集することによって、既に収集した車載器固有のＩＤ以外の車載器固有のＩＤをもつパケット信号を送信した車載器を対象の候補とし、
候補からのパケット信号のうち、受信強度が高く、パケットの到達率が高い車載器を更新対象として選択する第１処理部と、
前記第１処理部において選択した車載器に対して、共通鍵テーブルの更新を実行させる第２処理部と、を備えることを特徴とする端末装置。 A terminal device for performing communication similar to inter-vehicle communication with an on- vehicle device,
Collects the ID unique to the vehicle-mounted device by receiving the packet signal by the inter-vehicle communication,
By instructing the activation of the target vehicle-mounted device and collecting the vehicle-device- specific ID of the packet signal received from the vehicle-mounted device after the instruction, the vehicle -device- specific ID other than the already collected vehicle-device- specific ID is obtained. Target the vehicle-mounted device that sent the packet signal,
A first processing unit that selects, from among the packet signals from the candidates, a vehicle-mounted device having a high reception intensity and a high packet arrival rate as an update target;
A second processing unit that causes the vehicle-mounted device selected in the first processing unit to update the common key table.
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