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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023021561
(43)【公開日】2023-02-14
(54)【発明の名称】ワイヤレス伝送システムおよびワイヤレス伝送方法
(51)【国際特許分類】
G06F 21/44 20130101AFI20230207BHJP
H04W 12/03 20210101ALI20230207BHJP
H04W 12/06 20210101ALI20230207BHJP
H04W 12/04 20210101ALI20230207BHJP
H04W 40/02 20090101ALI20230207BHJP
【ＦＩ】
G06F21/44
H04W12/03
H04W12/06
H04W12/04
H04W40/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021126499
(22)【出願日】2021-08-02
(71)【出願人】
【識別番号】000003078
【氏名又は名称】株式会社東芝
(71)【出願人】
【識別番号】317015294
【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001380
【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】黒田 英彦
(72)【発明者】
【氏名】小田 直敬
(72)【発明者】
【氏名】庄野 貴也
(72)【発明者】
【氏名】杉山 裕紀
(72)【発明者】
【氏名】代田 孝広
【テーマコード（参考）】
5K067
【Ｆターム（参考）】
5K067AA30
5K067EE02
5K067EE06
5K067EE10
5K067EE25
5K067HH22
5K067HH36
(57)【要約】
【課題】通信データの伝送経路の正当性を確認することができるワイヤレス伝送技術を提供する。
【解決手段】ワイヤレス伝送システム１は、ワイヤレス通信の中継点となる第２機器３，４が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、第２機器３，４で中継される通信データに含まれている認証情報に加える中継情報付与部２３と、ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器５で第１機器２と共有している第１秘密情報と第２機器３，４と共有している第２秘密情報と受信した通信データに含まれている認証情報とに基づいて、正当な伝送経路Ｒ１に対応する照合値を生成する照合値生成部３５と、照合機器５で取得した認証情報に含まれている第１認証値および第２認証値に基づく照合用認証値を照合値と照合する照合処理部３６とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】ワイヤレス伝送システム１は、ワイヤレス通信の中継点となる第２機器３，４が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、第２機器３，４で中継される通信データに含まれている認証情報に加える中継情報付与部２３と、ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器５で第１機器２と共有している第１秘密情報と第２機器３，４と共有している第２秘密情報と受信した通信データに含まれている認証情報とに基づいて、正当な伝送経路Ｒ１に対応する照合値を生成する照合値生成部３５と、照合機器５で取得した認証情報に含まれている第１認証値および第２認証値に基づく照合用認証値を照合値と照合する照合処理部３６とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤレス通信の送信元となる第１機器が有する暗号化に用いる第１秘密情報および任意の値を設定可能な第１認証値に基づいて、暗号化された認証情報を生成する送信元情報生成部と、
前記第１機器から送信される通信データに前記認証情報を含める送信元処理部と、
前記ワイヤレス通信の中継点となる第２機器が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、前記第２機器で中継される前記通信データに含まれている前記認証情報に加える中継情報付与部と、
前記ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器で前記第１機器と共有している前記第１秘密情報と前記第２機器と共有している前記第２秘密情報と受信した前記通信データに含まれている前記認証情報とに基づいて、正当な伝送経路に対応する照合値を生成する照合値生成部と、
前記照合機器で取得した前記認証情報に含まれている前記第１認証値および前記第２認証値に基づく照合用認証値を前記照合値と照合する照合処理部と、
を備える、
ワイヤレス伝送システム。
前記第１機器から送信される通信データに前記認証情報を含める送信元処理部と、
前記ワイヤレス通信の中継点となる第２機器が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、前記第２機器で中継される前記通信データに含まれている前記認証情報に加える中継情報付与部と、
前記ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器で前記第１機器と共有している前記第１秘密情報と前記第２機器と共有している前記第２秘密情報と受信した前記通信データに含まれている前記認証情報とに基づいて、正当な伝送経路に対応する照合値を生成する照合値生成部と、
前記照合機器で取得した前記認証情報に含まれている前記第１認証値および前記第２認証値に基づく照合用認証値を前記照合値と照合する照合処理部と、
を備える、
ワイヤレス伝送システム。
【請求項2】
前記第１機器は、前記第２機器から受信した更新用情報と事前に有している伝送情報から前記第１秘密情報を復元し、前記第１秘密情報を更新するとともに、少なくとも前記伝送情報を指数に含む返信用情報を生成し、前記返信用情報を前記第２機器に返信する伝送更新部を備える、
請求項１に記載のワイヤレス伝送システム。
請求項１に記載のワイヤレス伝送システム。
【請求項3】
前記第２機器には、前記ワイヤレス通信の受信先となる受信機器が含まれており、
前記照合機器および前記受信機器が前記通信データを伝送する第１有線により互いに接続されており、
前記第１有線とは異なる第２有線により前記照合機器および前記受信機器のそれぞれに接続され、前記第２有線により前記第２秘密情報を伝送し、前記照合機器および前記受信機器で共有される前記第２秘密情報を更新する情報更新部を備える、
請求項１または請求項２に記載のワイヤレス伝送システム。
前記照合機器および前記受信機器が前記通信データを伝送する第１有線により互いに接続されており、
前記第１有線とは異なる第２有線により前記照合機器および前記受信機器のそれぞれに接続され、前記第２有線により前記第２秘密情報を伝送し、前記照合機器および前記受信機器で共有される前記第２秘密情報を更新する情報更新部を備える、
請求項１または請求項２に記載のワイヤレス伝送システム。
【請求項4】
前記第１機器および前記第２機器のそれぞれは、共通鍵暗号方式または公開鍵暗号方式で暗号化された情報の送受信により、前記第１秘密情報および前記第２秘密情報を更新する鍵暗号方式更新部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
【請求項5】
前記第１機器と前記第２機器と前記照合機器のそれぞれは、
時刻、時間、生成回数の少なくともいずれかに同期して前記第１機器と前記第２機器と前記照合機器のそれぞれで同一の擬似乱数を生成する乱数生成器と、
前記乱数生成器が生成した前記擬似乱数に基づいて前記第１秘密情報および前記第２秘密情報を更新する同期更新部と、
を備える、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
時刻、時間、生成回数の少なくともいずれかに同期して前記第１機器と前記第２機器と前記照合機器のそれぞれで同一の擬似乱数を生成する乱数生成器と、
前記乱数生成器が生成した前記擬似乱数に基づいて前記第１秘密情報および前記第２秘密情報を更新する同期更新部と、
を備える、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
【請求項6】
前記ワイヤレス通信の複数の前記中継点が設けられており、
それぞれの前記中継点に対応する経路が設定可能であり、前記第１機器から受信した前記通信データを送信するときに、少なくとも１つの経路を設定する経路設定部を備える、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
それぞれの前記中継点に対応する経路が設定可能であり、前記第１機器から受信した前記通信データを送信するときに、少なくとも１つの経路を設定する経路設定部を備える、
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
【請求項7】
前記第２機器には、前記ワイヤレス通信の受信先となる複数の受信機器が含まれており、
前記通信データを受信するときに、少なくとも１つの前記受信機器を選択する受信選択部を備える、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
前記通信データを受信するときに、少なくとも１つの前記受信機器を選択する受信選択部を備える、
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のワイヤレス伝送システム。
【請求項8】
送信元情報生成部が、ワイヤレス通信の送信元となる第１機器が有する暗号化に用いる第１秘密情報および任意の値を設定可能な第１認証値に基づいて、暗号化された認証情報を生成するステップと、
送信元処理部が、前記第１機器から送信される通信データに前記認証情報を含めるステップと、
中継情報付与部が、前記ワイヤレス通信の中継点となる第２機器が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、前記第２機器で中継される前記通信データに含まれている前記認証情報に加えるステップと、
照合値生成部が、前記ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器で前記第１機器と共有している前記第１秘密情報と前記第２機器と共有している前記第２秘密情報と受信した前記通信データに含まれている前記認証情報とに基づいて、正当な伝送経路に対応する照合値を生成するステップと、
照合処理部が、前記照合機器で取得した前記認証情報に含まれている前記第１認証値および前記第２認証値に基づく照合用認証値を前記照合値と照合するステップと、
を含む、
ワイヤレス伝送方法。
送信元処理部が、前記第１機器から送信される通信データに前記認証情報を含めるステップと、
中継情報付与部が、前記ワイヤレス通信の中継点となる第２機器が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、前記第２機器で中継される前記通信データに含まれている前記認証情報に加えるステップと、
照合値生成部が、前記ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器で前記第１機器と共有している前記第１秘密情報と前記第２機器と共有している前記第２秘密情報と受信した前記通信データに含まれている前記認証情報とに基づいて、正当な伝送経路に対応する照合値を生成するステップと、
照合処理部が、前記照合機器で取得した前記認証情報に含まれている前記第１認証値および前記第２認証値に基づく照合用認証値を前記照合値と照合するステップと、
を含む、
ワイヤレス伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、ワイヤレス伝送技術に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、ワイヤレス通信エリアおよびネットワークの広域化が進み、人口が多い都市部だけでなく、地方、山間部、離島などもワイヤレスのネットワークで繋がるようになっている。例えば、遠隔地の各種施設において、携帯電話、モバイル端末、ＩｏＴセンサなどの通信デバイスからワイヤレスのネットワークで情報を遠隔伝送し、都市部などの場所で受信することが可能である。しかし、ワイヤレスのネットワークで通信デバイスの情報を遠隔伝送する場合には、通信時の情報の漏えい、改ざん、詐称などを防止するセキュリティ対策を施すことが重要である。特に、通信デバイスの詐称は、情報漏えい、改ざんにも繋がることから認証技術が必要である。
【0003】
従来のワイヤレス通信の認証技術として、例えば、所定の端末装置から送信されるデータを基地局で受信するときに、状況に応じて認証方式または暗号方式を適切に選択し、この選択された認証方式または暗号方式を用いてゲートウェイで端末装置を認証して通信させる技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－９６３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の技術では、状況に応じてセキュリティが高い認証方式または暗号方式を選択できる。認証の方法または条件は、端末装置から取得される情報を元にしているものの、さらに各種の方法または条件を用いてセキュリティを高めることが求められている。特に、長距離のワイヤレス通信を行う場合には、通信を中継する中継点が設けられる。ここで、正当な中継点を経由した通信が行われたことを確認することは、セキュリティを向上させるための重要な要素である。
【0006】
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、通信データの伝送経路の正当性を確認することができるワイヤレス伝送技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の実施形態に係るワイヤレス伝送システムは、ワイヤレス通信の送信元となる第１機器が有する暗号化に用いる第１秘密情報および任意の値を設定可能な第１認証値に基づいて、暗号化された認証情報を生成する送信元情報生成部と、前記第１機器から送信される通信データに前記認証情報を含める送信元処理部と、前記ワイヤレス通信の中継点となる第２機器が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、前記第２機器で中継される前記通信データに含まれている前記認証情報に加える中継情報付与部と、前記ワイヤレス通信の受信先に設けられた照合機器で前記第１機器と共有している前記第１秘密情報と前記第２機器と共有している前記第２秘密情報と受信した前記通信データに含まれている前記認証情報とに基づいて、正当な伝送経路に対応する照合値を生成する照合値生成部と、前記照合機器で取得した前記認証情報に含まれている前記第１認証値および前記第２認証値に基づく照合用認証値を前記照合値と照合する照合処理部と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明の実施形態により、通信データの伝送経路の正当性を確認することができるワイヤレス伝送技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態のワイヤレス伝送システムの通信経路を示す構成図。
【図2】第１実施形態の送信機器を示すブロック図。
【図3】第１実施形態の中継機器または受信機器を示すブロック図。
【図4】第１実施形態の照合機器を示すブロック図。
【図5】第１実施形態の送信機器の通信処理を示すフローチャート。
【図6】第１実施形態の中継機器または受信機器の通信処理を示すフローチャート。
【図7】第１実施形態の照合機器の通信処理を示すフローチャート。
【図8】第２実施形態のワイヤレス伝送システムの通信経路を示す構成図。
【図9】第３実施形態の送信機器を示すブロック図。
【図10】第３実施形態の中継機器または受信機器を示すブロック図。
【図11】第４実施形態の送信機器を示すブロック図。
【図12】第４実施形態の中継機器または受信機器を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、ワイヤレス伝送システムおよびワイヤレス伝送方法の実施形態について詳細に説明する。まず、第１実施形態のワイヤレス伝送システムおよびワイヤレス伝送方法について図１から図７を用いて説明する。
以下、図面を参照しながら、ワイヤレス伝送システムおよびワイヤレス伝送方法の実施形態について詳細に説明する。まず、第１実施形態のワイヤレス伝送システムおよびワイヤレス伝送方法について図１から図７を用いて説明する。
【0011】
図１の符号１は、第１実施形態のワイヤレス伝送システムである。このワイヤレス伝送システム１は、送信機器２と中継機器３と受信機器４と照合機器５とを備える。送信機器２と中継機器３と受信機器４は、無線６で接続されている。また、受信機器４および照合機器５は、有線７で接続されている。
【0012】
ワイヤレス伝送システム１は、例えば、地方、山間部、離島などの遠隔地からワイヤレスで通信データを伝送し、この情報を都市部などの本拠地で受信するために用いられる。ワイヤレス伝送システム１には、長距離のワイヤレス通信（無線通信）を行うため、通信を中継する中継点が設けられる。そして、正当な中継点を経由した通信が行われたか否かを確認することができる。
【0013】
送信機器２は、ワイヤレス通信の送信元となる第１機器を構成する。中継機器３は、ワイヤレス通信の中継点となる第２機器を構成する。受信機器４は、ワイヤレス通信の受信先となる第２機器を構成する。
【0014】
なお、本実施形態の「中継」という用語には、第１機器から無線通信で受信した通信データを他の第２機器に無線通信で送信する態様のみならず、無線通信により受信機器４で受信した通信データを有線通信で照合機器５に送信する態様が含まれる。つまり、受信機器４は、照合機器５まで通信データを中継する中継点の一態様を成す。
【0015】
送信機器２（第１機器）は、遠隔地にある所定の装置の監視を行うワイヤレスＩｏＴまたはモバイル端末などのワイヤレスデバイスである。例えば、プラントに設けられた回転電機などの所定の装置に取り付けられて各種データの検出を行う。例えば、振動、温度、気圧、圧力、距離、速度、水位、または厚さなどを検出する。そして、検出して得られた情報を含む通信データを本拠地に向けて送信する。複数の送信機器２が遠隔地に設けられており、それぞれがワイヤレス通信により通信データの送信を行う。
【0016】
ワイヤレス通信には、例えば、IEEE.802.11、IEEE.802.15.1、IEEE.802.15.4、ＬＴＥ、４Ｇ、５Ｇ、ロール５Ｇなどの各種規格の通信方式を適用することができる。
【0017】
送信機器２は、所謂ワイヤレスデバイスであって、演算処理の機能およびワイヤレス通信の機能を電子回路またはＩＣチップなどを内蔵した機器で構成される。例えば、タブレット端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、ノートパソコン、小型パソコン、スマートフォン、携帯電話、携帯型またはウエアラブル型の電子機器などで構成される。
【0018】
中継機器３（第２機器）は、所謂アクセスポイントであって、遠隔地に設けられた送信機器２から送信された通信データを中継し、予め設定された次の中継機器３へ通信データを転送する。転送された通信データは、最終的に本拠地に設けられた受信機器４で受信される。
【0019】
例えば、複数の中継機器３が遠隔地と本拠地との間に設けられ、複数の伝送経路Ｒ１，Ｒ２が形成される。通信データが、一方の中継機器３Ａを通過する第１伝送経路Ｒ１と、他方の中継機器３Ｂを通過する第２伝送経路Ｒ２とが形成される。最初に送信機器２から通信データを受信した中継機器３Ｃが、予め設定された内容に従って伝送経路Ｒ１の選択を行う。この中継機器３Ｃは、照合機器５から送られる指令に基づいて伝送経路Ｒ１の設定（選択）を行う。
【0020】
なお、本実施形態では、２つの伝送経路Ｒ１，Ｒ２を例示しているが、３つ以上の伝送経路が設けられても良い。そして、最初に送信機器２から通信データを受信した中継機器３Ｃが、３つ以上の伝送経路のうち、いずれか１つの伝送経路を選択しても良い。
【0021】
受信機器４（第２機器）は、中継機器３で中継された通信データを受信し、照合機器５に送信する。本実施形態では、複数の受信機器４が本拠地に設けられている。それぞれの受信機器４と照合機器５とが有線７により接続されている。照合機器５は、複数の受信機器４のうち、通信データを受信する１つの受信機器４を選択する。なお、伝送経路Ｒ１の選択と受信機器４の選択は、互いに対応しており、照合機器５を使用するユーザの操作に応じて任意に設定される。
【0022】
中継機器３および受信機器４は、演算処理の機能およびワイヤレス通信の機能を電子回路、ＩＣチップなどを内蔵した機器で構成される。例えば、アンテナで電波を受信し、送信先の無線伝搬経路を設定し、アンテナから電波を再度送信する。中継機器３および受信機器４のアンテナには、ダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、チップアンテナ、パターンアンテナ、パラボラアンテナ、ホーンアンテナなどの各種アンテナが適用できる。
【0023】
中継機器３および受信機器４は、例えば、タブレット端末またはスマートフォンなどで構成されても良い。タブレット端末またはスマートフォンには、内部の回路にアンテナが設けられている。このようなアンテナを用いてワイヤレス通信を行うことができる。
【0024】
照合機器５は、演算処理の機能およびワイヤレス通信の機能を電子回路、ＩＣチップなどを内蔵した機器で構成される。照合機器５は、受信機器４で受信された通信データが予め設定された正当な伝送経路Ｒ１で伝送されたものであるか否かを照合する。
【0025】
例えば、第１伝送経路Ｒ１が正当な経路である場合には、通信データが、送信機器２と、一方の中継機器３Ａと、受信機器４とを通過したか否かを照合する。なお、第１伝送経路Ｒ１を形成する中継機器３（３Ａ）の全てを通過したか否かを照合する必要はなく、第１伝送経路Ｒ１を形成する少なくとも１つの中継機器３Ａを通過したことを照合できれば良い。
【0026】
本実施形態では、理解を助けるために、送信機器２と中継機器３と受信機器４が互いに異なる種類の機器として説明しているが、これらの機器が同一構成であっても良い。例えば、送信機器２と中継機器３と受信機器４との全てがスマートフォンで構成され、これらの機器でマルチホップ伝送が可能なネットワークが構築されても良い。
【0027】
また、本実施形態では、受信機器４と照合機器５とが別個の機器として説明しているが、受信機器４と照合機器５とが一体化された機器であっても良い。
【0028】
【0029】
本実施形態の送信機器２、中継機器３、受信機器４、照合機器５は、プロセッサおよびメモリなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。さらに、本実施形態のワイヤレス伝送方法は、各種プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。
【0030】
図２に示すように、送信機器２は、通信部１０と記憶部１１とセンサ１２と制御部１３とを備える。制御部１３は、送信元情報生成部１４と送信元処理部１５と乱数生成器１６と同期更新部１７とを備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。これらは、演算処理の機能を持つ回路、ＩＣチップ、電子回路などで構成されても良い。
【0031】
送信機器２において、通信部１０は、中継機器３とワイヤレス通信を行う。記憶部１１は、暗号化に用いる第１秘密情報と任意の値を設定可能な第１認証値とを記憶する。センサ１２は、各種データの検出を行う。センサ１２で検出された情報が通信データとして中継機器３に送られる。
【0032】
送信元情報生成部１４は、ワイヤレス通信の送信元となる送信機器２が有する暗号化に用いる第１秘密情報および任意の値を設定可能な第１認証値に基づいて、暗号化された認証情報を生成する処理を行う。
【0033】
送信元処理部１５は、送信機器２から送信される通信データに認証情報を含める処理を行う。例えば、送信機器２から通信データが送られる度、または、送られる直前に、認証情報を通信データに含める処理を行う。
【0034】
図３に示すように、中継機器３および受信機器４のそれぞれは、通信部２０と記憶部２１と制御部２２とを備える。制御部２２は、中継情報付与部２３と乱数生成器２４と同期更新部２５とを備える。複数の中継機器３のうち、送信機器２から最初に通信データを受信する中継機器３Ｃは、経路設定部２６を備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。これらは、演算処理の機能を持つ回路、ＩＣチップ、電子回路などで構成されても良い。なお、経路設定部２６は、全ての中継機器３が備えても良いし、送信機器２から最初に通信データを受信する可能性がある中継機器３Ｃのみが備えるものでも良い。
【0035】
中継機器３において、通信部２０は、送信機器２、他の中継機器３、または受信機器４とワイヤレス通信を行う。記憶部２１は、暗号化に用いる第２秘密情報と任意の値を設定可能な第２認証情報とを記憶する。また、記憶部２１には、予め設定された伝送経路Ｒ１に関する情報も記憶される。
【0036】
受信機器４において、通信部２０は、中継機器３とワイヤレス通信を行うとともに、照合機器５と有線通信を行う。記憶部２１は、第２秘密情報と第２認証情報とを記憶する。
【0037】
中継情報付与部２３は、ワイヤレス通信の中継点となる中継機器３および受信機器４が有する暗号化に用いる第２秘密情報および任意の値を設定可能な第２認証値を、中継機器３および受信機器４で中継される通信データに含まれている認証情報に加える処理を行う。
【0038】
経路設定部２６は、所定の中継機器３から他の中継機器３の間における通信データの伝送経路Ｒ１を設定するために設けられている。この経路設定部２６は、それぞれの中継機器３に対応する伝送経路Ｒ１を設定する処理を行う。例えば、送信機器２から受信した通信データを送信するときに、少なくとも１つの伝送経路Ｒ１を設定（選択）する処理を行う。このようにすれば、通信データの伝送経路Ｒ１を定期的または不定期的に変更することができる。例えば、途中の中継機器３または受信機器４の障害、故障、セキュリティインシデントの発生に応じて通信データの伝送経路Ｒ１を変更することもできる。
【0039】
図４に示すように、照合機器５は、通信部３０と記憶部３１と入力部３２と出力部３３と制御部３４とを備える。制御部３４は、照合値生成部３５と照合処理部３６と乱数生成器３７と同期更新部３８と受信選択部３９とを備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。これらは、演算処理の機能を持つ回路、ＩＣチップ、電子回路などで構成されても良い。
【0040】
照合機器５において、通信部３０は、受信機器４と有線通信を行う。この通信部３０は、インターネットなどの通信回線を介して他のコンピュータと通信を行っても良い。なお、照合機器５と他のコンピュータがインターネットを介して互いに接続されても良い。例えば、ＬＡＮ(Local Area Network)、ＷＡＮ（Wide Area Network）または携帯通信網を介して他のコンピュータと接続されても良い。
【0041】
なお、照合機器５が、送信機器２の通信データが伝送される第１回線とは異なる第２回線を用いて、送信機器２または中継機器３と通信を行っても良い。照合機器５が、送信機器２または中継機器３を制御するための指令を送信する場合には、この第２回線を用いても良い。
【0042】
照合機器５において、記憶部３１は、第１秘密情報、第２秘密情報、第１認証情報、第２認証情報を記憶する。照合機器５は、送信機器２、中継機器３および受信機器４のそれぞれが有する秘密情報および認証情報を共有している。
【0043】
なお、本実施形態の秘密情報とは、外部の者に秘密にされている情報である。第１秘密情報、第２秘密情報は、同一の情報でも良いし、互いに異なる情報でも良い。秘密情報は、ワイヤレス伝送システム１のユーザが任意に設定しても良い。外部の者に秘密にされるものであれば、それぞれの機器２～４のＭＡＣアドレスなどを秘密情報として用いても良い。
【0044】
入力部３２には、照合機器５を使用するユーザの操作に応じて所定の情報が入力される。この入力部３２には、マウスまたはキーボードなどの入力装置が含まれる。つまり、これら入力装置の操作に応じて所定の情報が入力部３２に入力される。
【0045】
出力部３３は、所定の情報の出力を行う。本実施形態の照合機器５には、照合結果の出力を行うディスプレイなどの画像の表示を行う装置が含まれる。つまり、出力部３３は、ディスプレイに表示される画像の制御を行う。なお、ディスプレイはコンピュータ本体と別体であっても良いし、一体であっても良い。
【0046】
なお、本実施形態の照合機器５は、ネットワークを介して接続される他のコンピュータが備えるディスプレイに表示される画像の制御を行っても良い。その場合には、他のコンピュータが備える出力部３３が、本実施形態の照合結果の出力の制御を行っても良い。
【0047】
なお、本実施形態では、画像の表示を行う装置としてディスプレイを例示するが、その他の態様であっても良い。例えば、ヘッドマウントディスプレイまたはプロジェクタを用いて情報の表示を行っても良い。さらに、紙媒体に情報を印字するプリンタをディスプレイの替りとして用いても良い。つまり、出力部３３が制御する対象として、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタまたはプリンタが含まれても良い。
【0048】
照合値生成部３５は、送信機器２と共有している第１秘密情報と、中継機器３および受信機器４と共有している第２秘密情報と、受信した通信データに含まれている認証情報とに基づいて、正当な伝送経路Ｒ１に対応する照合値を生成する処理を行う。
【0049】
照合処理部３６は、照合機器５で取得した認証情報に含まれている第１認証値および第２認証値に基づく照合用認証値を照合値と照合する処理を行う。
【0050】
受信選択部３９は、通信データを受信するときに、複数の受信機器４のうち少なくとも１つの受信機器４を選択する処理を行う。このようにすれば、通信データの受信機器４を定期的または不定期的に変更することができる。また、セキュリティインシデントが発生したときなどに任意に受信機器４を変更しても良い。さらに、送信機器２から通信データを送信する直前にランダムに受信機器４を変更することもできる。
【0051】
例えば、それぞれの受信機器４には、それぞれの異なるＩＰアドレスが付与されている。受信選択部３９は、通信データを受信する受信機器４を選択したときに、この受信機器４のＩＰアドレスの情報を中継機器３に送信する。中継機器３は、このＩＰアドレスに基づいて、受信選択部３９が選択した受信機器４に対して通信データを送信する処理を行う。
【0052】
受信選択部３９は、送信機器２から通信データが送られる度、かつ送られる直前に、通信データを受信する受信機器４を選択しても良い。このようにすれば、セキュリティ性をさらに向上させることができる。通信データを受信する受信機器４を定期的または不定期に変更することで、受信機器４の盗難などにより、受信機器４に記憶された通信データが盗まれる可能性を低減することができる。
【0053】
また、高いセキュリティ性を維持するためには、秘密情報を定期的または不定期に更新する必要がある。しかし、秘密情報をワイヤレス通信で送受信すると、途中で盗聴されるおそれがある。そこで、本実施形態のワイヤレス伝送システム１では、秘密情報の漏洩を防止しつつ、この秘密情報を更新できるようにする。
【0054】
図２から図４に示すように、送信機器２と中継機器３と受信機器４と照合機器５のそれぞれが備える乱数生成器１６，２４，３７は、時刻、時間、生成回数の少なくともいずれかに同期し、送信機器２と中継機器３と受信機器４と照合機器５のそれぞれで同一の擬似乱数を生成する処理を行う。この、乱数生成器１６，２４，３７は、所謂ワンタイムパスワードを生成するものでも良い。
【0055】
また、送信機器２と中継機器３と受信機器４と照合機器５のそれぞれが備える同期更新部１７，２５，３８は、乱数生成器１６，２４，３７が生成した擬似乱数に基づいて第１秘密情報および第２秘密情報を更新する処理を行う。このようにすれば、送信機器２と中継機器３と受信機器４と照合機器５のそれぞれの間で秘密情報に関する通信を行う必要がないため、秘密情報が漏洩されることない。さらに、照合機器５が秘密情報を共有することができる。
【0056】
次に、ワイヤレス伝送システム１が実行する通信処理について図５から図７のフローチャートを用いて説明する。なお、図２から図４に示すブロック図を適宜参照する。以下のステップは、通信処理に含まれる少なくとも一部の処理であり、他のステップが通信処理に含まれても良い。
【0057】
図５は、送信機器２における通信処理を示す。まず、ステップＳ１１において、送信機器２の制御部１３は、センサ１２が検出したデータを取得したか否かを判定する。ここで、センサ１２が検出したデータを取得していない場合（ステップＳ１１でＮＯの場合）は、送信機器２における通信処理を終了する。一方、センサ１２が検出したデータを取得した場合（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）は、ステップＳ１２に進む。
【0058】
ステップＳ１２において、送信元情報生成部１４は、第１秘密情報および第１認証値に基づいて、暗号化された認証情報を生成する処理を行う。
【0059】
次のステップＳ１３において、送信元処理部１５は、通信データに認証情報を含める処理を行う。
【0060】
次のステップＳ１４において、送信機器２の制御部１３は、認証情報を含む通信データを中継機器３に送信する処理を行う。そして、送信機器２における通信処理を終了する。
【0061】
図６は、中継機器３または受信機器４における通信処理を示す。まず、ステップＳ２１において、中継機器３または受信機器４の制御部２２は、送信機器２または他の中継機器３から通信データを受信したか否かを判定する。ここで、通信データを受信していない場合（ステップＳ２１でＮＯの場合）は、中継機器３または受信機器４における通信処理を終了する。一方、通信データを受信した場合（ステップＳ２１でＹＥＳの場合）は、ステップＳ２２に進む。
【0062】
ステップＳ２２において、中継情報付与部２３は、第２秘密情報および第２認証値を、中継される通信データに含まれている認証情報に加える処理を行う。
【0063】
次のステップＳ２３において、中継機器３または受信機器４の制御部２２は、認証情報を含む通信データを他の機器に送信する処理を行う。中継機器３の場合は、他の中継機器３または受信機器４にワイヤレス通信により通信データを送信する。受信機器４の場合は、照合機器５に有線通信により通信データを送信する。そして、中継機器３または受信機器４における通信処理を終了する。
【0064】
図７は、照合機器５における通信処理を示す。まず、ステップＳ３１において、照合機器５の制御部３４は、受信機器４から通信データを受信したか否かを判定する。ここで、通信データを受信していない場合（ステップＳ３１でＮＯの場合）は、照合機器５における通信処理を終了する。一方、通信データを受信した場合（ステップＳ３１でＹＥＳの場合）は、ステップＳ３２に進む。
【0065】
ステップＳ３２において、照合値生成部３５は、送信機器２と共有している第１秘密情報と、中継機器３および受信機器４と共有している第２秘密情報と、受信した通信データに含まれている認証情報とに基づいて、正当な伝送経路Ｒ１に対応する照合値を生成する処理を行う。
【0066】
次のステップＳ３３において、照合処理部３６は、照合機器５で取得した認証情報に含まれている第１認証値および第２認証値に基づく照合用認証値を照合値と照合する処理を行う。
【0067】
次のステップＳ３４において、照合機器５の制御部３４は、照合処理部３６による照合結果を、出力部３３を用いて出力する処理を行う。そして、照合機器５における通信処理を終了する。
【0068】
【0069】
以下の説明において、第１機器としての送信機器２が有する第１秘密情報をｘ１とし、第１認証値をｐｊとする。さらに、送信機器２で通信データに含められる第１認証情報をａ１とする。なお、通信データには、センサ１２で得られた情報をデジタルデータに変換したデジタル値ｓが含められる。
【0070】
また、第２機器としての中継機器３が有する第２秘密情報をｘ２とし、第２認証値をｐｊとする。さらに、中継機器３で中継される通信データに含まれている認証情報ａ１に対し、第２秘密情報ｘ２および第２認証値ｐｊが加えられたときの第２認証情報をａ２とする。
【0071】
また、第２機器としての受信機器４が有する第２秘密情報をｘ３とし、第２認証値をｐｊとする。さらに、受信機器４で受信した通信データに含まれている認証情報ａ２に対し、第２秘密情報ｘ３および第２認証値ｐｊが加えられたときの第２認証情報をａ３とする。
【0072】
また、照合機器５で生成される照合値をｙ３とする。さらに、照合用認証値をｐｊとする。
【0073】
照合機器５は、秘密情報ｘ１を送信機器２と共有し、秘密情報ｘ２を中継機器３と共有し、秘密情報ｘ３を受信機器４と共有している。それぞれの秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３は、乱数生成器１６，２４，３７および同期更新部１７，２５，３８を用いて定期的に更新される。照合機器５において、照合値ｙ３は、秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３と認証情報ａ３とに基づいて生成される。
【0074】
なお、第１認証値、第２認証値、照合用認証値については、以下の数式で表現するために、全て同一の文字ｐｊを用いて記載する。ここで、第１認証値ｐｊおよび第２認証値ｐｊについては、ワイヤレス伝送システム１のユーザが任意の値を設定可能である。例えば、第１機器、第２機器のそれぞれが有する認証値ｐｊが同一の値でも良いし、異なる値でも良い。そして、照合用認証値ｐｊは、第１認証値ｐｊおよび第２認証値ｐｊに基づいて決まる値である。
【0075】
照合機器５の照合値生成部３５は、通信データに含まれる認証情報ａｉ（ｉ＝１，２，３，４，…）を取り出す処理を行う。
【0076】
送信機器２において、センサ１２により取得されたデータは、デジタル値ｓに変換される。そして、秘密情報ｘ１による暗号化が行われ、認証情報ａ１が付与された通信データとなる。この通信データは、通信部１０から送信される。
【0077】
なお、秘密情報ｘ１としては、ユーザにより予め設定された認証コードまたはパスワードなどが適用できる。なお、デジタル値ｓの暗号化は必要に応じて行われる。例えば、認証情報ａ１は、以下の数式１から求められる。なお、数式１には、センサ１２により取得されたデジタル値ｓを加えることも可能である。
【0078】
【数1】
【0079】
なお、数式１の方式として、暗号処理、メッセージ認証手法、各種の署名が適用できる。公開鍵暗号方式を用いたときの数式１の例として、１２０ｂｉｔ以上の素数ｑを法とし、ｇをｑの原始根としたときに、ｐｊ＝ｇｒｊであり、ｒｊおよびｘｉがｑ－１未満でｑと互いに素となる場合には、以下の数式２のように具体化することができる。
【0080】
【数2】
【0081】
受信機器４は、受信した通信データを、デジタル値ｓと、認証値ｐｊ（照合用認証値）と、認証情報ａｉとに分離する。そして、これらの情報を記憶部２１に記憶する。この記憶部２１に記憶された情報は、照合機器５に送信される。
【0082】
照合機器５は、受信機器４から認証情報ａｉを受信し、予め共有される秘密情報ｘｉ（ｉ＝１，２，３）と照合する処理を行う。
【0083】
例えば、照合は、以下の数式３から求めた照合値ｙｉを用いて行う。この数式３において、ｇ－ｘｊは、予め共有される秘密情報ｘｉを知っている場合のみ求めることができる値である。そのため、照合機器５と、それぞれの値を共有する送信機器２、中継機器３、受信機器４のみが知り得る値である。
【0084】
ここで、ｙｉ＝ｐｊが成り立つ場合には、秘密情報ｘｉを共有している正当な機器２～４を経由して得られた通信データであることが分かる。一方、ｙｉ≠ｐｊとなる場合には、詐称された機器を経由して得られた通信データであることが分かる。
【0085】
【数3】
【0086】
照合機器５において、照合値生成部３５は、照合値ｙｉを生成する。照合処理部３６は、受信機器４の記憶部２１に記憶された認証値ｐｊ（照合用認証値）を取得する。そして、以下の数式４に示すように、照合値ｙｉと認証値ｐｊが一致する場合、つまりｙｉ＝ｐｊが成り立つ場合は、正当な機器２～４を経由して得られた通信データであることが分かる。
【0087】
【数4】
【0088】
このように、秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を用いた認証において、通信データが複数の機器２～４を経由する際に、特定の機器２～４の秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を通信データに加え、その秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を照合の条件とすることで遠隔伝送時のセキュリティ性を向上させることができる。
【0089】
また、照合機器５は、他の機器２～４と秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を共有する必要がある。そこで、送信機器２、中継機器３、受信機器４、照合機器５のそれぞれは、乱数生成器１６，２４，３７および同期更新部１７，２５，３８を用いて秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を更新する。
【0090】
乱数生成器１６，２４，３７は、擬似乱数を生成する。なお、擬似乱数は、ソフトウェアで生成することもできる。これらの乱数生成器１６，２４，３７は、時刻、時間、生成回数に同期して同一の擬似乱数を生成する。
【0091】
同期更新部１７，２５，３８は、乱数生成器１６，２４，３７が生成した擬似乱数に基づいて、秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を更新する。このようにすれば、照合機器５は、他の機器２～４と秘密情報ｘ１，ｘ２，ｘ３を共有することができる。
【0092】
中継機器３の中継情報付与部２３は、中継機器３で中継される通信データに含まれる認証情報ａ１に対し、中継機器３の秘密情報ｘ２を用いて、数式１から認証情報ａ２を求める。そして、求めた認証情報ａ２を通信データの認証情報ａ１と置き換える処理を行う。
【0093】
受信機器４の中継情報付与部２３は、受信機器４で受信される通信データに含まれる認証情報ａ２に対し、受信機器４の秘密情報ｘ３を用いて、数式１から認証情報ａ３を求める。そして、求めた認証情報ａ３を通信データの認証情報ａ２と置き換える処理を行う。
【0094】
また、中継機器３の経路設定部２６が、通信データの伝送経路Ｒ１を定期的または不定期的に変更することで、セキュリティインシデントの発生している伝送経路Ｒ２、またはセキュリティリスクが高い伝送経路Ｒ２を回避することができる。そのため、通信データの遠隔伝送時のセキュリティ性を向上させることができる。
【0095】
第１実施形態において、経路設定部２６が設定する伝送経路Ｒ１の中継機器３Ａはいずれでも良い。例えば、複数の中継機器３のうち、１つの中継機器３Ａが設定された場合には、送信機器２からこの中継機器３Ａに辿り着く経路が複数あっても良い。
【0096】
また、照合機器５が共有する第２秘密情報は、少なくとも設定された中継機器３Ａの第２秘密情報であれば良い。全ての中継機器３が第２秘密情報を有していなくても良い。
【0097】
また、受信機器４についても、経路設定部２６が設定する伝送経路Ｒ１の構成に含まれる。例えば、複数の受信機器４を設置し、その中から任意の受信機器４を選択しても良い。
【0098】
認証情報ａ１は、送信機器２の秘密情報ｘ１から数式２を用いて求められる。秘密情報ｘ１は、照合機器５と同期して更新される。このようにすれば、秘密情報ｘ１の危殆化を防止することができる。そのため、通信データの遠隔伝送時のセキュリティ性を向上させることができる。なお、秘密情報ｘ１に危殆化のリスクがない場合には、秘密情報ｘ１を固定値としても良い。
【0099】
認証値ｐｊは、任意の値が設定可能である。例えば、認証値ｐｊには、センサ１２により取得したデータ、秘密情報ｘ１の値などと無関係な値を設定できる。そのため、例えば、センサ１２により取得したデータの値、秘密情報ｘ１の値などが同じ値である場合でも、これらの値とは、異なる認証値ｐｊを設定することができる。
【0100】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のワイヤレス伝送システム１Ａおよびワイヤレス伝送方法について図８を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
次に、第２実施形態のワイヤレス伝送システム１Ａおよびワイヤレス伝送方法について図８を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0101】
図８に示すように、第２実施形態のワイヤレス伝送システム１Ａは、更新用機器４０を備える。この更新用機器４０は、情報更新部４１を備える。
【0102】
照合機器５および受信機器４は、通信データを伝送する第１有線７により互いに接続されている。更新用機器４０は、第１有線７とは異なる第２有線４２により照合機器５および受信機器４のそれぞれに接続されている。
【0103】
情報更新部４１は、第２有線４２により第２秘密情報を伝送し、照合機器５および受信機器４で共有される第２秘密情報を更新する。このようにすれば、第２秘密情報が漏洩されることなく、照合機器５および受信機器４で第２秘密情報を共有することができる。
【0104】
第２実施形態では、通信データを伝送する第１有線７とは異なる第２有線４２を用いて、第２秘密情報を送信するため、仮に、第１有線７の回線に盗聴器が仕掛けられた場合でも、第２秘密情報が漏洩されることがない。
【0105】
また、更新用機器４０は、送信機器２から通信データが送られる度、かつ送られる直前に、第２秘密情報を照合機器５および受信機器４に送って更新しても良い。このようにすれば、セキュリティ性をさらに向上させることができる。
【0106】
また、更新用機器４０は、一方的に情報を送る構成でも良い。照合機器５または受信機器４から送られてくる情報を受け付けない構成にしても良い。このようにすれば、更新用機器４０が有する秘密情報が盗まれるおそれがない。
【0107】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の送信機器２、中継機器３、受信機器４について図９から図１０を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
次に、第３実施形態の送信機器２、中継機器３、受信機器４について図９から図１０を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0108】
図９から図１０に示すように、第１機器としての送信機器２の制御部１３Ａは、伝送更新部５０を備える。さらに、第２機器としての中継機器３および受信機器４のそれぞれの制御部２２Ａは、共有更新部５１を備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。これらは、演算処理の機能を持つ回路、ＩＣチップ、電子回路などで構成されても良い。
【0109】
送信機器２の伝送更新部５０は、中継機器３または受信機器４から受信した更新用情報と事前に有している第１伝送情報から第１秘密情報を復元し、第１秘密情報を更新する処理を行う。さらに、少なくとも第１伝送情報を指数に含む返信用情報を生成し、この返信用情報を更新用情報の送信元である中継機器３または受信機器４に返信する処理を行う。
【0110】
中継機器３または受信機器４の共有更新部５１は、少なくとも第２伝送情報を指数に含む更新用情報を生成し、この更新用情報を送信機器２に送信する処理を行う。さらに、送信機器２から受信した返送用情報と第２伝送情報から第１秘密情報を復元し、第１秘密情報を更新する処理を行う。
【0111】
例えば、伝送更新部５０は、中継機器３および受信機器４から伝送される伝送情報ｖ２，ｖ３（第２伝送情報）を指数に含む更新用情報を受信し、事前に有している伝送情報ｖ１（第１伝送情報）から秘密情報ｘ１（第１秘密情報）を復元し、この秘密情報ｘ１を更新する。そして、伝送更新部５０は、少なくとも伝送情報ｖ１を指数に含む返信用情報を生成し、この返信用情報を中継機器３および受信機器４に返信する処理を行う。そして、共有更新部５１は、返送された秘密情報ｘ１を共有する処理を行う。
【0112】
ここで、ｖ１，ｖ２，ｖ３は、ｑ－１未満でｑと互いに素であるとする。中継機器３および受信機器４の共有更新部５１は、伝送情報ｖ２，ｖ３（第２伝送情報）をｇｖ２，ｇｖ３（更新用情報）として、送信機器２へ送信する。送信機器２の伝送更新部５０も伝送情報ｖ１（第１伝送情報）をｇｖ１（返送用情報）として、中継機器３および受信機器４に返信する。
【0113】
例えば、送信機器２の伝送更新部５０では、秘密情報ｘ１を以下の数式５とし、受信機器４の共有更新部５１では、秘密情報ｘ１を以下の数式６として処理を行う。
【0114】
【数5】
【0115】
【数6】
【0116】
数式５から数式６に示すように、ｇｖ２，ｇｖ３から、伝送情報ｖ１，ｖ３を求めることは困難であるため、伝送情報ｖ１，ｖ３が漏洩することなく、更新される秘密情報ｘ１を送信機器２と受信機器４との間で共有することができる。なお、受信機器４で更新された秘密情報ｘ１は、受信機器４と有線７で接続された照合機器５に送られる。そのため、秘密情報ｘ１を照合機器５が共有することができる。
【0117】
秘密情報ｘ１の危殆化を防止するため、遠隔から任意に秘密情報ｘ１を更新するときには、送信機器２の伝送更新部５０が、受信機器４から伝送されるｇｖ３を受信し、数式５に従って秘密情報ｘ１を更新する。次に、送信機器２が、受信機器４に向けてｇｖ３を送信する。そして、ｇｖ３を受信した受信機器４は、数式６に従って秘密情報ｘ１を更新する。
【0118】
仮に、ｇｖ２およびｇｖ３が盗聴された場合でも、ｇｖ２およびｇｖ３から伝送情報ｖ１，ｖ３を求めることが困難であるため、伝送情報ｖ１，ｖ３が漏洩されることがない。そして、送信機器２と受信機器４との間で新たな秘密情報ｘ１を共有することができる。
【0119】
中継機器３では、暗号化された秘密情報ｘ２を複合化することで、新しい秘密情報ｘ２を得ることができる。このようにすれば、新しい秘密情報ｘ２を中継機器３と受信機器４とで共有することができる。仮に、暗号化された新しい秘密情報ｘ２が盗聴された場合でも、新しい秘密情報ｘ２が漏えいされることがない。
【0120】
第３実施形態では、送信機器２と中継機器３と受信機器４との間で、秘密情報の元になる伝送情報を秘匿化して互いに送受信することで、伝送情報から新しい秘密情報を共有できる。このようにすれば、秘密情報が漏洩されることなく、送信機器２と中継機器３と受信機器４との間で秘密情報を共有することができる。そして、秘密情報の危殆化を防止することができる。そのため、通信データの遠隔伝送時のセキュリティ性を向上させることができる。
【0121】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の送信機器２、中継機器３、受信機器４について図１１から図１２を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
次に、第４実施形態の送信機器２、中継機器３、受信機器４について図１１から図１２を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0122】
図１１から図１２に示すように、第４実施形態の送信機器２、中継機器３、受信機器４のそれぞれの制御部１３Ｂ，２２Ｂは、鍵暗号方式更新部６０，６１を備える。これらは、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。これらは、演算処理の機能を持つ回路、ＩＣチップ、電子回路などで構成されても良い。
【0123】
第１機器としての送信機器２、第２機器としての中継機器３および受信機器４のそれぞれが備える鍵暗号方式更新部６０，６１は、共通鍵暗号方式または公開鍵暗号方式で暗号化された情報の送受信により、第１秘密情報および第２秘密情報を更新する処理を行う。このようにすれば、第１秘密情報および第２秘密情報が漏洩されることなく、送信機器２、中継機器３、受信機器４とで第１秘密情報および第２秘密情報を共有することができる。さらに、受信機器４と有線７で接続された照合機器５でも第１秘密情報および第２秘密情報を共有することができる。
【0124】
例えば、鍵暗号方式更新部６０，６１は、共通鍵暗号方式または公開鍵暗号方式を用いて秘密情報ｘ１，ｘ２を伝送し、これらの秘密情報ｘ１，ｘ２を互いに共有する。中継機器３が有する秘密情報ｘ２の危殆化を防止するため、中継機器３から離れた場所にある本拠地から任意に秘密情報ｘ２を更新するときには、まず、受信機器４から中継機器３に対して新しい秘密情報ｘ２を送信する。このときに、受信機器４では、新しい秘密情報ｘ２を共通鍵暗号方式の暗号鍵として用いて暗号化し、中継機器３に送信する。
【0125】
なお、公開鍵暗号方式を用いる場合には、受信機器４で秘密情報ｘ２から公開鍵を作成し、これを中継機器３に送信する。そして、中継機器３では、この公開鍵を受信することで新しい秘密情報ｘ２を共有できる。同様にして、送信機器２でも秘密情報ｘ１を更新し、これを受信機器４と共有することができる。
【0126】
第４実施形態では、送信機器２と中継機器３と受信機器４との間で、事前に共有されている秘密情報を用いて、新しい秘密情報を暗号化して送信し、これを受信側で復号することで、新しい秘密情報を共有できる。このようにすれば、秘密情報の危殆化を防止することができる。そのため、通信データの遠隔伝送時のセキュリティ性を向上させることができる。
【0127】
ワイヤレス伝送システムおよびワイヤレス伝送方法を第１実施形態から第４実施形態に基づいて説明したが、いずれか１の実施形態において適用された構成を他の実施形態に適用しても良いし、各実施形態において適用された構成を組み合わせても良い。
【0128】
なお、前述の実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。
【0129】
前述の実施形態のシステムは、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスまたはキーボードなどの入力装置と、通信インターフェースとを備える。このシステムは、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。
【0130】
なお、前述の実施形態のシステムで実行されるプログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な非一過性の記憶媒体に記憶されて提供するようにしても良い。
【0131】
また、このシステムで実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしても良い。また、このシステムは、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。
【0132】
なお、前述の実施形態では、照合機器５で照合値ｙｉと認証値ｐｊの照合を行っているが、その他の態様であっても良い。例えば、中継機器３で照合値ｙｉと認証値ｐｊの照合を行っても良い。通信データが中継機器３を通過する毎に、それまでの経路が正当であるか否かを判定する照合処理を逐次的に行っても良い。
【0133】
なお、前述の実施形態では、複数の受信機器４が本拠地に設けられているが、その他の態様であっても良い。例えば、１つの受信機器４が本拠地に設けられる態様でも良い。
【0134】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、照合機器で取得した認証情報に含まれている第１認証値および第２認証値に基づく照合用認証値を照合値と照合する照合処理部を備えることにより、通信データの伝送経路の正当性を確認することができる。
【0135】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態またはその変形は、発明の範囲と要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【0136】
１（１Ａ）…ワイヤレス伝送システム、２…送信機器、３（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ）…中継機器、４…受信機器、５…照合機器、６…無線、７…有線（第１有線）、１０…通信部、１１…記憶部、１２…センサ、１３（１３Ａ，１３Ｂ）…制御部、１４…送信元情報生成部、１５…送信元処理部、１６…乱数生成器、１７…同期更新部、２０…通信部、２１…記憶部、２２（２２Ａ，２２Ｂ）…制御部、２３…中継情報付与部、２４…乱数生成器、２５…同期更新部、２６…経路設定部、３０…通信部、３１…記憶部、３２…入力部、３３…出力部、３４…制御部、３５…照合値生成部、３６…照合処理部、３７…乱数生成器、３８…同期更新部、３９…受信選択部、４０…更新用機器、４１…情報更新部、４２…第２有線、５０…伝送更新部、５１…共有更新部、６０，６１…鍵暗号方式更新部、Ｒ１…第１伝送経路、Ｒ２…第２伝送経路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】