特許 7176451 無線通信システム及び暗号鍵送受信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-14

(45)【発行日】2022-11-22

(54)【発明の名称】無線通信システム及び暗号鍵送受信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/08 20060101AFI20221115BHJP

【ＦＩ】

H04L9/08 C

H04L9/08 E

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019060461

(22)【出願日】2019-03-27

(65)【公開番号】P2020162026

(43)【公開日】2020-10-01

【審査請求日】2021-10-01

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】平岩 洋介

【審査官】青木 重徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６９６２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７２７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３５００４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６００９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／００３６６８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

セキュリティシステムにおいて用いられる無線通信システムであって、
複数の無線通信装置であって、それぞれ複数の無線通信部を有し、前記複数の無線通信部を用いた複数の無線通信を相互間で実行可能な前記複数の無線通信装置を備え、
前記複数の無線通信装置は、それぞれ前記複数の無線通信のうちの少なくとも１つにおいて、暗号鍵を用いた通信内容の暗号化または復号を実行し、
前記複数の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置は、他の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置に対して、前記複数の無線通信のそれぞれにおいて前記暗号鍵の基となる暗号鍵基情報を送信し、
前記他の無線通信装置のうちの前記暗号鍵基情報を受信した無線通信装置である暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信においてそれぞれ受信した前記暗号鍵基情報をいずれも用いて、前記暗号鍵を生成し、
前記複数の無線通信装置は、
無線通信端末と、
前記無線通信端末から無線出力されたデータを中継して無線出力する１以上のレピータ装置と、
前記無線通信端末用の前記暗号鍵を決定する暗号鍵生成装置であって、前記レピータ装置と前記複数の無線通信を実行可能な暗号鍵生成装置と、
を含み、
前記レピータ装置は、前記無線通信端末から無線出力され暗号化されたデータを、前記暗号鍵を利用して復号し、復号後のデータが予め定められた条件を満たす場合に、該データを前記暗号鍵を用いて暗号化して出力する、
無線通信システム。

【請求項2】

請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記暗号鍵送信装置は、前記暗号鍵を分割し、分割された前記暗号鍵のうちの一部を前記暗号鍵基情報として前記複数の無線通信のうちの一部の無線通信を利用して送信し、分割された前記暗号鍵のうちの残りを前記暗号鍵基情報として前記複数の無線通信のうちの残りの無線通信を利用して送信し、
前記暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信により受信した前記暗号鍵基情報を結合することにより、前記暗号鍵を生成する、
無線通信システム。

【請求項3】

請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記暗号鍵送信装置は、予め定められた演算の対象となる演算対象情報であって複数の該演算対象情報を対象に前記演算が実行されることにより前記暗号鍵を得ることができる演算対象情報を、前記暗号鍵基情報として、前記複数の無線通信のそれぞれにおいて送信し、
前記暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信を利用してそれぞれ受信した前記演算対象情報を対象として前記演算を実行することにより、前記暗号鍵を生成する、
無線通信システム。

【請求項4】

請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
前記複数の無線通信における使用周波数帯域は、互いに異なる、
無線通信システム。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の無線通信システムにおいて、
前記レピータ装置を複数備え、
各前記レピータ装置は、前記暗号鍵送信装置であり且つ前記暗号鍵受信装置であり、前記複数の無線通信においてそれぞれ前記暗号鍵基情報を受信した場合に、前記複数の無線通信においてそれぞれ受信した前記暗号鍵基情報をいずれも用いて前記暗号鍵を生成し、受信された前記暗号鍵基情報を、前記複数の無線通信において中継送信する、
無線通信システム。

【請求項6】

セキュリティシステムにおいて用いられる暗号鍵を複数の無線通信装置間において無線通信により送受信する暗号鍵送受信方法であって、
前記複数の無線通信装置は、それぞれ複数の無線通信部を有し、前記複数の無線通信部を用いた複数の無線通信を相互間で実行し、それぞれ前記複数の無線通信のうちの少なくとも１つにおいて、前記暗号鍵を用いた通信内容の暗号化または復号を実行し、
前記複数の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置において、他の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置に対して、前記複数の無線通信のそれぞれにおいて、前記暗号鍵の基となる暗号鍵基情報を送信し、
前記他の無線通信装置のうちの前記暗号鍵基情報を受信した無線通信装置である暗号鍵受信装置において、前記複数の無線通信においてそれぞれ受信した前記暗号鍵基情報をいずれも用いて、前記暗号鍵を生成し、
前記複数の無線通信装置は、
無線通信端末と、
前記無線通信端末から無線出力されたデータを中継して無線出力する１以上のレピータ装置と、
前記無線通信端末用の前記暗号鍵を決定する暗号鍵生成装置であって、前記レピータ装置と前記複数の無線通信を実行可能な暗号鍵生成装置と、
を含み、
前記レピータ装置は、前記無線通信端末から無線出力され暗号化されたデータを、前記暗号鍵を利用して復号し、復号後のデータが予め定められた条件を満たす場合に、該データを前記暗号鍵を用いて暗号化して出力する、
暗号鍵送受信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無線通信システム及び暗号鍵送受信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、２つの無線通信装置間の無線通信内容の漏洩防止のために、様々な技術が提案されている。特許文献１には、無線通信装置としてのナビゲーション装置と携帯電話（携帯端末装置）とが、無線ＬＡＮおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて互いに通信可能な構成とし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでの認証に用いられる認証情報を、無線ＬＡＮを利用して送信することにより、セキュリティを向上させる技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２０７７２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

無線通信において用いられる暗号鍵を２つの無線通信端末同士で共有するために、特許文献１に記載の技術を利用した場合、具体的には、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈでの通信に用いられる暗号鍵を、無線ＬＡＮを利用して送信する場合、かかる無線ＬＡＮ通信が悪意の第三者に傍受され、暗号鍵が盗まれるおそれがある。暗号鍵が盗まれた場合、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈを利用した通信内容が漏洩するおそれがある。このため、セキュリティシステムにおいて用いられる無線通信システムにおいて、無線通信で用いられる暗号鍵を２つの無線通信装置間でやりとりする際に暗号鍵が漏洩することを抑制可能な技術が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
［形態１］セキュリティシステムにおいて用いられる無線通信システムであって、複数の無線通信装置であって、それぞれ複数の無線通信部を有し、前記複数の無線通信部を用いた複数の無線通信を相互間で実行可能な前記複数の無線通信装置を備え、前記複数の無線通信装置は、それぞれ前記複数の無線通信のうちの少なくとも１つにおいて、暗号鍵を用いた通信内容の暗号化または復号を実行し、前記複数の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置は、他の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置に対して、前記複数の無線通信のそれぞれにおいて前記暗号鍵の基となる暗号鍵基情報を送信し、前記他の無線通信装置のうちの前記暗号鍵基情報を受信した無線通信装置である暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信においてそれぞれ受信した前記暗号鍵基情報をいずれも用いて、前記暗号鍵を生成し、前記複数の無線通信装置は、無線通信端末と、前記無線通信端末から無線出力されたデータを中継して無線出力する１以上のレピータ装置と、前記無線通信端末用の前記暗号鍵を決定する暗号鍵生成装置であって、前記レピータ装置と前記複数の無線通信を実行可能な暗号鍵生成装置と、を含み、前記レピータ装置は、前記無線通信端末から無線出力され暗号化されたデータを、前記暗号鍵を利用して復号し、復号後のデータが予め定められた条件を満たす場合に、該データを前記暗号鍵を用いて暗号化して出力する、無線通信システム。

【0006】

（１）本開示の一形態によれば、セキュリティシステムにおいて用いられる無線通信システムが提供される。この無線通信システムは、複数の無線通信装置であって、それぞれ複数の無線通信部を有し、前記複数の無線通信部を用いた複数の無線通信を相互間で実行可能な複数の無線通信装置を備え、前記複数の無線通信装置は、それぞれ前記複数の無線通信のうちの少なくとも１つにおいて、暗号鍵を用いた通信内容の暗号化または復号を実行し、前記複数の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置は、他の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置に対して、前記複数の無線通信のそれぞれにおいて前記暗号鍵の基となる暗号鍵基情報を送信し、前記他の無線通信装置のうちの前記暗号鍵基情報を受信した無線通信装置である暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信においてそれぞれ受信した前記暗号鍵基情報をいずれも用いて、前記暗号鍵を生成する。この形態の無線通信システムによれば、複数の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置は、他の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置に対して、複数の無線通信のそれぞれにおいて暗号鍵の基となる暗号鍵基情報を送信し、他の無線通信装置のうちの暗号鍵基情報を受信した無線通信装置である暗号鍵受信装置は、複数の無線通信においてそれぞれ受信した暗号鍵基情報をいずれも用いて、暗号鍵を生成するので、複数の無線通信装置間で単一の無線通信により暗号鍵の送受信を行って暗号鍵を共有する構成に比べて、第三者への暗号鍵の漏洩を抑制できる。仮に一部の無線通信を傍受して暗号鍵基情報が漏洩しても暗号鍵自体の漏洩は防ぐことができる。このため、セキュリティシステムにおいて用いられる無線通信システムにおいて、無線通信で用いられる暗号鍵を２つの無線通信装置間でやりとりする際に暗号鍵が漏洩することを抑制できる。
（２）上記形態の無線通信システムにおいて、前記暗号鍵送信装置は、前記暗号鍵を分割し、分割された前記暗号鍵のうちの一部を前記暗号鍵基情報として前記複数の無線通信のうちの一部の無線通信を利用して送信し、分割された前記暗号鍵のうちの残りを前記暗号鍵基情報として前記複数の無線通信のうちの残りの無線通信を利用して送信し、前記暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信により受信した前記暗号鍵基情報を結合することにより、前記暗号鍵を生成してもよい。この形態の無線通信システムによれば、暗号鍵送信装置は、暗号鍵を分割し、分割された暗号鍵のうちの一部を暗号鍵基情報として複数の無線通信のうちの一部の無線通信を利用して送信し、分割された暗号鍵のうちの残りを暗号鍵基情報として複数の無線通信のうちの残りの無線通信を利用して送信し、暗号鍵受信装置は、複数の無線通信により受信した暗号鍵基情報を結合することにより、暗号鍵を生成するので、仮に一部の無線通信により送受信される暗号鍵基情報が漏洩しても、暗号鍵自体が漏洩することを抑制できる。加えて、暗号鍵送信装置は、暗号鍵の分割という簡易な処理により暗号鍵基情報を得ることができ、また、暗号鍵受信装置は、複数の暗号鍵基情報の結合という簡易な処理により暗号鍵を生成できるので、暗号鍵生成装置および暗号鍵受信装置の処理負荷を低減できる。
（３）上記形態の無線通信システムにおいて、前記暗号鍵送信装置は、予め定められた演算の対象となる演算対象情報であって複数の該演算対象情報を対象に前記演算が実行されることにより前記暗号鍵を得ることができる演算対象情報を、前記暗号鍵基情報として、前記複数の無線通信のそれぞれにおいて送信し、前記暗号鍵受信装置は、前記複数の無線通信を利用してそれぞれ受信した前記演算対象情報を対象として前記演算を実行することにより、前記暗号鍵を生成してもよい。この形態の無線通信システムによれば、暗号鍵送信装置は、複数の無線通信において暗号鍵基情報として演算対象情報を送信するので、仮に各無線通信により送受信される暗号鍵基情報がいずれも漏洩したとしても、予め定められた演算の内容が特定されない限り、暗号鍵は漏洩されない。このため、暗号鍵の漏洩をより確実に抑制できる。
（４）上記形態の無線通信システムにおいて、前記複数の無線通信における使用周波数帯域は、互いに異なってもよい。この形態の無線通信システムによれば、複数の無線通信における使用周波数帯域は、互いに異なるので、使用周波数帯の特徴に合わせた所望の無線通信システムが構築可能となる。
（５）上記形態の無線通信システムにおいて、前記複数の無線通信装置は、無線通信端末と、前記無線通信端末から無線出力されたデータを中継して無線出力する１以上のレピータ装置と、前記無線通信端末用の前記暗号鍵を決定する暗号鍵生成装置であって、前記レピータ装置と前記複数の無線通信を実行可能な暗号鍵生成装置と、を含み、前記レピータ装置は、前記無線通信端末から無線出力され暗号化されたデータを、前記暗号鍵を利用して復号し、復号後のデータが予め定められた条件を満たす場合に、該データを前記暗号鍵を用いて暗号化して出力してもよい。この形態の無線通信システムによれば、無線通信端末と、１以上のレピータ装置と、暗号鍵生成装置と、を含む無線通信システムにおいて送受信される暗号鍵が漏洩することを抑制できる。また、レピータ装置は、無線通信端末から無線出力され暗号化されたデータを、暗号鍵を利用して復号し、復号後のデータが予め定められた条件を満たす場合に、該データを暗号鍵を用いて暗号化して出力するので、条件を満たしたデータのみがレピータ装置によって中継可能となる。このため、無線通信端末と暗号鍵生成装置間において、セキュリティ性の高いデータ送信を実現できる。
（６）上記形態の無線通信システムにおいて、前記レピータ装置を複数備え、各前記レピータ装置は、前記暗号鍵送信装置であり且つ前記暗号鍵受信装置であり、前記複数の無線通信においてそれぞれ前記暗号鍵基情報を受信した場合に、前記複数の無線通信においてそれぞれ受信した前記暗号鍵基情報をいずれも用いて前記暗号鍵を生成し、受信された前記暗号鍵基情報を、前記複数の無線通信において中継送信してもよい。この形態の無線通信システムによれば、暗号鍵基情報を中継送信するレピータ装置を複数備えるので、無線通信端末と暗号鍵生成装置の距離が、無線通信端末から送信される無線信号が直接暗号鍵生成装置に届かない程度の距離、或いは、無線通信端末から送信される無線信号が単一のレピータ装置により中継されても暗号鍵生成装置に届かない程度の距離である場合であっても、暗号鍵生成装置において生成された暗号鍵を、無線通信端末において受信させることができる。

【0007】

本開示は、無線通信システム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、無線通信システムを備えるセキュリティシステム、暗号鍵送受信方法、無線通信システムの制御方法、各システムの機能や各方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態としての無線通信システムの概略構成を示す説明図である。

【図2】図１に示す無線通信端末の機能構成を示すブロック図である。

【図3】図１に示すレピータ装置の機能構成を示すブロック図である。

【図4】図１に示す暗号鍵生成装置の機能構成を示すブロック図である。

【図5】暗号鍵生成処理の手順を示すシーケンス図である。

【図6】暗号鍵共有化処理の手順を示すシーケンス図である。

【図7】第１実施形態の暗号鍵中継処理の手順を示すフローチャートである。

【図8】暗号鍵基情報の生成方法を模式的に示す説明図である。

【図9】第２実施形態の無線通信システムにおける暗号鍵基情報の生成方法を模式的に示す説明図である。

【図10】第３実施形態の無線通信システムにおける暗号鍵基情報の生成方法を模式的に示す説明図である。

【図11】他の実施形態（Ｄ９）の無線通信システムにおける暗号鍵の生成方法を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

Ａ．第１実施形態：
Ａ１．システム構成：
図１は、本開示の一実施形態としての無線通信システム１００の概略構成を示す説明図である。無線通信システム１００は、複数の無線通信装置を備え、各無線通信装置間で無線通信を行なうシステムである。本実施形態において、複数の無線通信装置は、図１に示すように、無線通信端末２００と、４つのレピータ装置３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄと、暗号鍵生成装置４００とを含む。本実施形態では、４つのレピータ装置３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄを総称する場合、「レピータ装置３００」と呼ぶものとする。無線通信端末２００は、無線通信によるデータの送受信の主体、換言すると、データ送受信の終端装置として機能する。レピータ装置３００は、受信する無線出力されたデータを中継する。暗号鍵生成装置４００は、暗号鍵を生成する。この暗号鍵は、無線通信端末２００が送信するデータの暗号化および無線通信端末２００において受信されたデータの復号に用いられる。暗号鍵生成装置４００において生成された暗号鍵は、暗号鍵生成装置４００、無線通信端末２００および各レピータ装置３００において共有される。かかる暗号鍵の共有の詳細については、後述する。なお、無線通信システム１００は、無線通信端末２００を複数備える構成としてもよい。また、レピータ装置を任意の台数備える構成、或いは、レピータ装置を備えない構成としてもよい。

【0010】

無線通信システム１００は、図示しないセキュリティシステムにおいて用いられる。セキュリティシステムとしては、例えば、予め定められた所定領域への不審者の侵入を検知して通報する不審者検知システムや、入退室管理システムなどが該当する。不審者検知システムにおいては、例えば、無線通信端末２００は、赤外線センサなどの検知結果を管理用サーバ装置に送信する端末が該当し、暗号鍵生成装置４００は、管理用サーバ装置が該当する。また、入退室管理システムにおいては、例えば、無線通信端末２００は、利用者の認証カードの情報を読み取るカードリーダに接続され、読み取ったデータを認証用サーバ装置に送信する端末が該当し、暗号鍵生成装置４００は、認証用サーバ装置が該当する。なお、いずれのシステムにおいても、レピータ装置３００は、無線通信端末２００と暗号鍵生成装置４００との間に配置され、無線データを中継する装置が該当する。

【0011】

無線通信端末２００と、レピータ装置３００と、暗号鍵生成装置４００とは、それぞれ第１無線通信部および第２無線通信部の合計２つの無線通信部を有し、これら２つの無線通信部を用いた２種類の無線通信が相互間で実行可能に構成されている。本実施形態では、これら２種類の無線通信を第１無線通信と、第２無線通信と呼ぶ。図１では、第１無線通信を、模式的に実線の矢印により表し、第２無線通信を模式的に破線の矢印により表している。本実施形態において、第１無線通信は、４２０ＭＨｚの周波数帯を使用周波数帯域とする無線通信であり、第１無線通信部は、かかる無線通信を実行する。第２無線通信は、９２０ＭＨｚの周波数帯を使用周波数帯域とする無線通信であり、第２無線通信部は、かかる無線通信を実行する。

【0012】

図２は、図１に示す無線通信端末２００の機能構成を示すブロック図である。無線通信端末２００は、暗号鍵生成装置４００に対して暗号鍵の生成要求を行い、暗号鍵生成装置４００により決定された無線通信端末２００用の暗号鍵を取得する。無線通信端末２００は、第１無線通信部２１０と、第２無線通信部２２０と、制御部２３０と、記憶部２４０とを備える。第１無線通信部２１０と、第２無線通信部２２０と、制御部２３０と、記憶部２４０とは、それぞれ内部バスに接続され、互いにデータのやりとりが可能に構成されている。図１に示すように、無線通信端末２００は、第１無線通信部２１０および第２無線通信部２２０を介して、レピータ装置３００と無線接続され、レピータ装置３００と第１無線通信および第２無線通信を実行する。

【0013】

第１無線通信部２１０は、発振器、変調回路、増幅回路、符号化回路、およびアンテナなどを有し、第１無線通信を実行する。第２無線通信部２２０も同様に、発振器、変調回路、増幅回路、符号化回路、およびアンテナなどを有し、第２無線通信を実行する。

【0014】

制御部２３０は、無線通信端末２００全体を制御する。本実施形態において、制御部２３０は、ＣＰＵを備えるコンピュータとして構成されている。かかるＣＰＵは、記憶部２４０に記憶されている制御プログラムを実行することにより、暗号処理部２３２および暗号鍵生成要求部２３４として機能する。暗号処理部２３２は、暗号鍵を用いた通信内容の暗号化または復号を実行する。暗号鍵生成要求部２３４は、暗号鍵の生成を要求するための暗号鍵生成要求を、後述する初期暗号鍵で暗号化して第１無線通信により出力する。

【0015】

記憶部２４０は、初期暗号鍵格納部２４２と、決定暗号鍵格納部２４４とを備える。初期暗号鍵格納部２４２には、予め初期暗号鍵が格納されている。初期暗号鍵は、共通鍵暗号方式において暗号化および復号する際に用いられる暗号鍵である。かかる初期暗号鍵は、無線通信端末２００が通信内容を暗号化および復号する際に用いられる暗号鍵とは異なる鍵である。具体的には、初期暗号鍵は、暗号鍵生成要求を暗号化する際に用いられる。また、初期暗号鍵は、レピータ装置３００を介して暗号鍵生成装置４００から届いた暗号鍵を復号する際に用いられる。決定暗号鍵格納部２４４には、暗号鍵生成装置４００において決定された暗号鍵（以下、「決定暗号鍵」と呼ぶ）であってレピータ装置３００を介して届いた暗号鍵が格納される。無線通信端末２００の工場出荷時においては、決定暗号鍵格納部２４４には、決定暗号鍵は格納されておらず、後述する暗号鍵生成シーケンスが実行されることにより、決定暗号鍵が格納される。

【0016】

図３は、図１に示すレピータ装置３００の機能構成を示すブロック図である。レピータ装置３００は、第１無線通信部３１０と、第２無線通信部３２０と、制御部３３０と、記憶部３４０とを備える。第１無線通信部３１０と、第２無線通信部３２０と、記憶部３４０における初期暗号鍵格納部３４２且つ決定暗号鍵格納部３４４は、無線通信端末２００の機能構成と同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0017】

制御部３３０は、無線通信端末２００の制御部２３０と同様に、ＣＰＵを備えるコンピュータとして構成されている。かかるＣＰＵは、記憶部３４０に記憶されている制御プログラムを実行することにより、暗号処理部３３２、判定部３３４、暗号鍵生成部３３６、および暗号鍵基情報生成部３３８として機能する。

【0018】

暗号処理部３３２は、無線通信端末２００と同じ機能を有するので、説明を省略する。判定部３３４は、暗号処理部３３２により復号された後のデータが予め定められた条件を満たすか否かを判定する。本実施形態において、予め定められた条件は、「復号された後のデータに誤りが無い」との条件を意味する。本実施形態において、無線通信システム１００において送受信されるデータには、予めデータチェック用のデータが付随されており、かかるデータチェック用のデータも含めて暗号化および復号される。このようなデータチェック用のデータとしては、例えば、パリティビットを用いてもよい。判定部３３４は、復号されたデータにおいてデータ誤りが無いか否かを判定する。後述するように、復号された後のデータが予め定められた条件を満たす場合、すなわち、復号されたデータにおいてデータ誤りが無い場合、レピータ装置３００は、受信されたデータを再び暗号鍵で暗号化して送信する。したがって、レピータ装置３００では、受信したデータを中継するか否かを判断するために、また、中継すると決定されたデータを暗号化するために、暗号鍵が必要となる。かかる暗号鍵は、後述の暗号鍵生成シーケンスおよび暗号鍵共有化シーケンスにおいては、上述の初期暗号鍵が該当し、暗号鍵共有シーケンス実施後において、通常処理として無線通信端末２００がデータの送受信を行う場合には、上述の決定暗号鍵が該当する。

【0019】

暗号鍵生成部３３６は、他のレピータ装置から受信する暗号鍵基情報を利用して、暗号鍵（決定暗号鍵）を生成する。暗号鍵基情報生成部３３８は、暗号鍵（決定暗号鍵）から暗号鍵基情報を生成する。暗号鍵基情報とは、暗号鍵を生成する際に基となる情報を意味する。本実施形態における暗号鍵基情報の詳細、暗号鍵基情報の生成方法、暗号鍵基情報を用いた暗号鍵の生成方法、および暗号鍵送受信方法の詳細については、後述する。

【0020】

図４は、図１に示す暗号鍵生成装置４００の機能構成を示すブロック図である。暗号鍵生成装置４００は、第１無線通信部４１０と、第２無線通信部４２０と、制御部４３０と、記憶部４４０とを備える。第１無線通信部４１０と、第２無線通信部４２０と、記憶部４４０における初期暗号鍵格納部４４２および決定暗号鍵格納部４４４は、無線通信端末２００の機能構成と同じであるので、その詳細な説明を省略する。

【0021】

制御部４３０は、無線通信端末２００の制御部２３０と同様に、ＣＰＵを備えるコンピュータとして構成されている。かかるＣＰＵは、記憶部４４０に記憶されている制御プログラムを実行することにより、暗号処理部４３２、暗号鍵決定部４３４として機能する。

【0022】

暗号処理部４３２は、無線通信端末２００と同じ機能を有するので、説明を省略する。暗号鍵決定部４３４は、レピータ装置３００を介して無線通信端末２００から受信する暗号鍵生成要求に応じて暗号鍵を決定する。また、決定された暗号鍵、すなわち決定暗号鍵を決定暗号鍵格納部４４４に格納する。本実施形態では、記憶部４４０に予め複数の暗号鍵の候補となる鍵が順序付けられて記憶されており、記憶部４４０は、暗号鍵生成要求を受信すると、候補の鍵の中から順序にしたがって暗号鍵を選択して、決定暗号鍵として決定する。

【0023】

無線通信システム１００では、無線通信端末２００が無線通信システム１００に新たに追加された場合に、暗号鍵（決定暗号鍵）生成シーケンスが実行される。暗号鍵生成シーケンスとは、暗号鍵（決定暗号鍵）を無線通信端末２００に設定する（決定暗号鍵格納部２４４に格納する）ためのシーケンスである。また、かかる暗号鍵生成シーケンスが実行された後に、暗号鍵共有化シーケンスが実行される。暗号鍵共有化シーケンスとは、４つのレピータ装置３００ａ～３００ｄの間において、暗号鍵（決定暗号鍵）を共有するためのシーケンスである。上述のように、レピータ装置３００は、通常処理として無線通信端末２００が送受信するデータを中継する際に、決定暗号鍵を用いるため、かかる決定暗号鍵を４つのレピータ装置３００ａ～３００ｄの間において共有する必要がある。以下、暗号鍵生成シーケンスおよび暗号鍵共有化シーケンスについて、順番に説明する。

【0024】

Ａ２．暗号鍵生成シーケンス：
図５は、暗号鍵生成処理の手順を示すシーケンス図である。無線通信端末２００では、無線通信システム１００に新たに追加されて電源がオンすると、暗号鍵生成シーケンスが実行される。各レピータ装置３００および暗号鍵生成装置４００では、それぞれ電源がオンすると暗号鍵生成シーケンスが実行される。

【0025】

無線通信端末２００において、暗号鍵生成要求部２３４は、暗号鍵生成要求を生成し、暗号処理部２３２は、生成された暗号鍵生成要求を暗号化する（ステップＳ２０５）。無線通信端末２００において、暗号鍵生成要求部２３４は、第１無線通信部２１０を介して、暗号化された暗号鍵生成要求を、暗号鍵生成装置４００を宛先として送信する（ステップＳ２１０）。

【0026】

レピータ装置３００のうち、無線通信端末２００から送信される無線信号を受信可能な位置に配置されているレピータ装置３００において、第１無線通信部３１０は、暗号化された暗号鍵生成要求を受信する（ステップＳ３０５）。レピータ装置３００において、暗号処理部３３２は、受信データ、すなわち、暗号化された暗号鍵生成要求を復号する（ステップＳ３１０）。レピータ装置３００において、判定部３３４は、復号後のデータが予め定められた条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３１５）。予め定められた条件を満たさないと判定された場合、受信データは破棄される。これに対して、予め定められた条件を満たすと判定された場合、レピータ装置３００において、暗号処理部３３２は、初期暗号鍵を用いて、データを暗号化する（ステップＳ３２０）。暗号化されたデータは、第１無線通信部３１０を介して中継送信される（ステップＳ３２５）。例えば、図１に示すように、無線通信端末２００から出力された暗号鍵生成要求がレピータ装置３００ａにおいて受信され、予め定められた条件を満たすと判定された場合、再び暗号化された暗号鍵生成要求がレピータ装置３００ａから出力される。このレピータ装置３００ａから出力された暗号鍵生成要求がレピータ装置３００ｂにおいて受信された場合、レピータ装置３００ａにおける処理と同様な処理がレピータ装置３００ｂにおいて実行される。そして、再び暗号化された暗号鍵生成要求がレピータ装置３００ｂから出力されることとなる。そして、図１の構成では、レピータ装置３００ｂから出力された暗号鍵生成要求は、暗号鍵生成装置４００において受信されることとなる。

【0027】

暗号鍵生成装置４００において、第１無線通信部４１０は、暗号化された暗号鍵生成要求を含む信号を受信し（ステップＳ４０５）、暗号処理部４３２は、第１無線通信部４１０を介して受信する暗号化された暗号鍵生成要求を、初期暗号鍵を用いて復号する（ステップＳ４１０）。暗号鍵生成装置４００において暗号鍵決定部４３４は、暗号鍵生成要求に応じて、無線通信端末２００用の暗号鍵（決定暗号鍵）を決定する（ステップＳ４１５）。暗号鍵生成装置４００において暗号処理部４３２は、決定された暗号鍵を、初期暗号鍵を用いて暗号化し（ステップＳ４２０）、第１無線通信部４１０は、暗号化された決定暗号鍵を第１無線通信により送信する（ステップＳ４２５）。暗号鍵決定部４３４は、決定された決定暗号鍵を、決定暗号鍵格納部４４４に格納する（ステップＳ４３０）。このとき、無線通信端末２００の識別子と対応付けて決定暗号鍵が格納される。

【0028】

レピータ装置３００において、第１無線通信部３１０は、暗号化された決定暗号鍵を受信する（ステップＳ３３０）。レピータ装置３００において、暗号処理部３３２は、受信データ、すなわち、暗号化された決定暗号鍵が復号される（ステップＳ３３５）。レピータ装置３００において判定部３３４は、復号後のデータ、つまり決定暗号鍵が予め定められた条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３４０）。レピータ装置３００において暗号処理部３３２は、条件を満たすデータを初期暗号鍵により暗号化し（ステップＳ３４５）、暗号化されたデータは、第１無線通信部３１０を介して、無線通信端末２００へと中継送信される（ステップＳ３５０）。暗号鍵生成装置４００によって決定された暗号鍵は、決定暗号鍵格納部３４４に格納される（ステップＳ３５５）。

【0029】

無線通信端末２００において、第１無線通信部２１０は、暗号化された決定暗号鍵を受信する（ステップＳ２１５）。無線通信端末２００において、暗号処理部２３２は、初期暗号鍵を用いて受信されたデータを復号する（ステップＳ２２０）。無線通信端末２００において、暗号鍵生成要求部２３４は、復号された暗号鍵を、決定暗号鍵格納部２４４に格納する（ステップＳ２２５）。以上の暗号鍵生成シーケンスにより、無線通信端末２００の決定暗号鍵格納部２４４には、決定暗号鍵が格納されることとなる。

【0030】

Ａ３．暗号鍵共有化シーケンス：
図６は、暗号鍵共有化処理の手順を示すシーケンス図である。無線通信端末２００、レピータ装置３００および暗号鍵生成装置４００では、暗号鍵生成シーケンスが完了すると、暗号鍵共有化シーケンスが実行される。

【0031】

無線通信端末２００において、暗号鍵生成要求部２３４は、暗号鍵生成シーケンスのステップＳ２２５が完了すると、暗号鍵生成装置４００を宛先として、暗号鍵（決定暗号鍵）の受領通知を送信する（ステップＳ２７０）。本実施形態では、かかる受領通知は、平文にて送信されるが、他の実施形態においては、初期暗号鍵により暗号化されてもよい。受領通知は、上述した暗号鍵生成要求と同様な通信処理を経て、レピータ装置３００を介して暗号鍵生成装置４００に届くこととなる。かかる通信処理の詳細については省略する。

【0032】

暗号鍵生成装置４００において、第１無線通信部４１０は、レピータ装置３００を介して暗号鍵の受領通知を受信する（ステップＳ４７０）。暗号鍵生成装置４００において、暗号処理部４３２は、無線通信端末２００に対して決定された暗号鍵を決定暗号鍵格納部４４４から読み出し、かかる暗号鍵を初期暗号鍵により暗号化する（ステップＳ４７２）。第１無線通信部４１０は、暗号化された暗号鍵を送信する（ステップＳ４７４）。

【0033】

レピータ装置３００では、暗号鍵共有化シーケンスとして、暗号鍵中継処理が実行される（ステップＳ３７０）。

【0034】

図７は、第１実施形態の暗号鍵中継処理の手順を示すフローチャートである。レピータ装置３００において、制御部３３０は、第１無線通信部３１０と第２無線通信部３２０とのうちの少なくとも一方において無線信号を受信したか否かを判定し（ステップＳ１０５）、無線信号を受信しないと判定された場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、再度、ステップＳ１０５を実行する。つまり、制御部３３０は、第１無線通信部３１０と第２無線通信部３２０とのうちの少なくとも一方において無線信号を受信するまで待機する。第１無線通信部３１０と第２無線通信部３２０とのうちの少なくとも一方において無線信号を受信したと判定された場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、暗号処理部３３２は、受信した信号を初期暗号鍵で復号する（ステップＳ１１０）。判定部３３４は、復号後のデータが予め定められた条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１１５）。復号後のデータが予め定められた条件を満たさないと判定された場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、上述のステップＳ１０５に戻る。これに対して、復号後のデータが予め定められた条件を満たすと判定された場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、制御部３３０は、復号後のデータが暗号鍵であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。復号後のデータが暗号鍵である判定された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、暗号鍵基情報を用いて暗号鍵を生成するステップ（ステップＳ１２５およびステップＳ１３０）を経る必要がないので、ステップＳ１３５に進む。復号後のデータが暗号鍵でないと判定された場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、制御部３３０は、復号後のデータが暗号鍵基情報であるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。上述のように、暗号鍵共有化シーケンスにおいて、暗号鍵生成装置４００は、割り当てた暗号鍵を暗号化して送信する。したがって、レピータ装置３００は、かかる暗号化された暗号鍵を受信する場合がある。他方、後述するように、レピータ装置３００は、暗号鍵基情報を生成して暗号化して送信する。したがって、レピータ装置３００は、かかる暗号化された暗号鍵基情報を受信する場合がある。なお、暗号鍵基情報は、第１無線通信と第２無線通信とのいずれも利用して送信される。

【0035】

上述のステップＳ１２５において、復号後のデータが暗号鍵基情報でないと判定された場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、上述のステップＳ１０５に戻る。これに対して、復号後のデータが暗号鍵基情報であると判定された場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、暗号鍵生成部３３６は、第１無線通信および第２無線通信により受信した暗号鍵基情報をいずれも用いて暗号鍵を生成する（ステップＳ１３０）。なお、第１無線通信により送受信される暗号鍵基情報を「第１暗号鍵基情報」と呼び、第２無線通信により送受信される暗号鍵基情報を「第２暗号鍵基情報」と呼ぶ。ステップＳ１３０の詳細については、後述する。暗号鍵生成部３３６は、生成または受信した暗号鍵を決定暗号鍵格納部３４４に格納する（ステップＳ１３５）。

【0036】

暗号鍵基情報生成部３３８は、生成または受信した暗号鍵に基づき、暗号鍵基情報、すなわち、第１暗号鍵基情報および第２暗号鍵基情報を生成する（ステップＳ１４０）。

【0037】

図８は、暗号鍵基情報の生成方法を模式的に示す説明図である。本実施形態では、暗号鍵基情報生成部３３８は、暗号鍵を上位５バイトと下位３バイトとに分割し、分割後の上位５バイトに対して規定値の下位３バイトを加えて第１暗号鍵基情報を生成し、規定値の上位５バイトに分割後の３バイトを加えて第２暗号鍵基情報を生成する。本実施形態では、暗号鍵基情報はフレーム内において固定位置に配置される。本実施形態において、上述の規定値はいずれもすべて「ゼロ」である。図８の例では、暗号鍵１ａは、「１２ ３４ ５６ ７８ ９Ａ ＢＣ ＤＥ ＦＦ」であり、この場合、第１暗号鍵基情報１ｂは、「１２ ３４ ５６ ７８ ９Ａ ００ ００ ００」となる。他方、第２暗号鍵基情報１ｃは、「００ ００ ００ ００ ００ ＢＣ ＤＥ ＦＦ」となる。

【0038】

図７に示すように、暗号処理部３３２は、ステップＳ１４０により生成された暗号鍵基情報を暗号化する（ステップＳ１４５）。第１無線通信部３１０は、第１暗号鍵基情報を第１無線通信により送信し、第２無線通信部３２０は、第２暗号鍵基情報を第２無線通信により送信する（ステップＳ１５０）。制御部３３０は、暗号鍵を受領したことの通知である暗号鍵受領通知を、暗号鍵生成装置４００を宛先として送信する（ステップＳ１５５）。ステップＳ１５５の完了後、ステップＳ１０５に戻る。したがって、レピータ装置３００では、暗号鍵中継処理（ステップＳ１０５からステップＳ１５５までの処理）が繰り返される。例えば、図１のレピータ装置３００ｄは、レピータ装置３００ｂから暗号鍵中継処理が行われ、レピータ装置３００ｃは、レピータ装置３００ｂの中継処理を受けたレピータ装置３００ａから暗号鍵中継処理が行われる。

【0039】

以上説明した第１実施形態の無線通信システム１００では、複数の無線通信装置である無線通信端末２００と、レピータ装置３００と、暗号鍵生成装置４００とのうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置は、他の無線通信装置のうちの少なくとも１つの無線通信装置に対して、複数の無線通信のそれぞれにおいて暗号鍵の基となる暗号鍵基情報を送信し、他の無線通信装置のうちの暗号鍵基情報を受信した無線通信装置である暗号鍵受信装置は、複数の無線通信においてそれぞれ受信した暗号鍵基情報をいずれも用いて、暗号鍵を生成するので、複数の無線通信装置間で単一の無線通信により暗号鍵の送受信を行って暗号鍵を共有する構成に比べて、第三者への暗号鍵の漏洩を抑制できる。このため、セキュリティシステムにおいて用いられる無線通信システムにおいて、無線通信で用いられる暗号鍵を２つの無線通信装置間でやりとりする際に暗号鍵が漏洩することを抑制できる。

【0040】

また、無線通信端末２００と、レピータ装置３００と、暗号鍵生成装置４００とのうちの少なくとも１つの無線通信装置である暗号鍵送信装置は、暗号鍵を分割し、分割された暗号鍵のうちの一部を暗号鍵基情報として第１無線通信を利用して送信し、分割された暗号鍵のうちの残りを、第２無線通信を利用して送信し、暗号鍵受信装置は、第１無線通信および第２無線通信により受信した暗号鍵基情報を結合することにより、暗号鍵を生成するので、仮に第１無線通信により送受信される暗号鍵基情報が漏洩しても、暗号鍵自体が漏洩することを抑制できる。加えて、暗号鍵送信装置は、暗号鍵の分割という簡易な処理により暗号鍵基情報を得ることができ、また、暗号鍵受信装置は、複数の暗号鍵基情報の結合という簡易な処理により暗号鍵を生成できるので、暗号鍵生成装置および暗号鍵受信装置の処理負荷を低減できる。

【0041】

Ｂ．第２実施形態：
図９は、第２実施形態の無線通信システムにおける暗号鍵基情報の生成方法を模式的に示す説明図である。第２実施形態の無線通信システム１００の構成は、第１実施形態の無線通信システム１００と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第２実施形態における暗号鍵生成シーケンスおよび暗号鍵共有シーケンスは、いずれも第１実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第２実施形態の無線通信システム１００は、暗号鍵から暗号鍵基情報を生成する方法と、暗号鍵基情報から暗号鍵を生成する方法において、第１実施形態の無線通信システム１００と異なる。

【0042】

暗号鍵基情報の生成方法として、本実施形態では、暗号鍵基情報生成部３３８は、暗号鍵を予め定められた所定の８バイトに固定して第１暗号鍵基情報を生成し、暗号鍵と第１暗号鍵基情報との差分を演算することにより得られる値を第２暗号鍵基情報として生成する。本実施形態では、第１暗号鍵基情報２ｂは、「１２ ３４ ５６ ７８ ９Ａ ＢＣ ＤＥ ＦＦ」に固定されている。そして、図９の例のように、暗号鍵２ａ（決定暗号鍵２ａ）が「２４ ６８ ＡＣ Ｆ１ ３５ ７９ ＢＤ ＦＦ」である場合、暗号鍵２ａから第１暗号鍵基情報２ｂを差し引く演算（差演算）がおこなわれることにより、「１２ ３４ ５６ ７８ ９Ａ ＢＣ ＤＥ ＦＦ」が得られ、かかる８バイトが第２暗号鍵基情報２ｃとして生成される。なお、第１暗号鍵基情報２ｂの固定値は、上述の値に限らず、任意の値としてもよい。また、第１暗号鍵基情報２ｂに代えて第２暗号鍵基情報２ｃを固定値としてもよい。

【0043】

暗号鍵基情報を受け取ったレピータ装置３００における暗号鍵の生成方法は、以下の通りである。すなわち、レピータ装置３００において、暗号鍵生成部３３６は、受信した第１暗号鍵基情報と、第２暗号鍵基情報とを足し合わせる演算を行い、暗号鍵を生成する。図９の例の第１暗号鍵基情報２ｂと、第２暗号鍵基情報２ｃとを受信した場合、これら２つの暗号鍵基情報を足し合わせることにより、暗号鍵２ａが生成されることとなる。

【0044】

以上説明した第２実施形態の無線通信システム１００は、第１実施形態の無線通信システム１００と同様の効果を有する。レピータ装置３００は、第１無線通信および第２無線通信において第１および第２暗号鍵基情報として演算対象情報を送信するので、仮に各無線通信により送受信される暗号鍵基情報がいずれも漏洩したとしても、予め定められた演算の内容が特定されない限り、暗号鍵は漏洩されない。すなわち、本実施形態においては、予め定められた演算の内容である和演算が特定されない限り、暗号鍵は漏洩されない。このため、暗号鍵の漏洩をより確実に抑制できる。

【0045】

Ｃ．第３実施形態：
図１０は、第３実施形態の無線通信システムにおける暗号鍵基情報の生成方法を模式的に示す説明図である。第３実施形態の無線通信システム１００の構成は、第１実施形態の無線通信システム１００と同じであるので、同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第３実施形態における暗号鍵生成シーケンスおよび暗号鍵共有シーケンスは、いずれも第１実施形態と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。第３実施形態の無線通信システム１００は、暗号鍵から暗号鍵基情報を生成する方法と、暗号鍵基情報から暗号鍵を生成する方法において、第１実施形態の無線通信システム１００と異なる。

【0046】

暗号鍵基情報の生成方法として、本実施形態では、暗号鍵基情報生成部３３８は、暗号鍵を予め定められた所定の８バイトに固定して第１暗号鍵基情報を生成し、暗号鍵と第１暗号鍵基情報とを足し合わせることに得られる値を第２暗号鍵基情報として生成する。本実施形態では、第１暗号鍵基情報３ｂは、第２実施形態の第１暗号鍵基情報２ｂと同じく「１２ ３４ ５６ ７８ ９Ａ ＢＣ ＤＥ ＦＦ」に固定されている。そして、図１０の例のように、暗号鍵３ａ（決定暗号鍵３ａ）が「００ ００ ００ ００ ００ ００ ００ ００」である場合、暗号鍵３ａに第１暗号鍵基情報３ｂを足し合わせる演算（和演算）がおこなわれることにより、「１２ ３４ ５６ ７８ ９Ａ ＢＣ ＤＥ ＦＦ」が得られ、かかる８バイトが第２暗号鍵基情報３ｃとして生成される。なお、第１暗号鍵基情報３ｂの固定値は、上述の値に限らず、任意の値としてもよい。また、第１暗号鍵基情報３ｂに代えて第２暗号鍵基情報３ｃを固定値としてもよい。

【0047】

暗号鍵基情報を受け取ったレピータ装置３００における暗号鍵の生成方法は、以下の通りである。すなわち、レピータ装置３００において、暗号鍵生成部３３６は、受信した第２暗号鍵基情報から、第１暗号鍵基情報を差し引く演算（差演算）を行い、暗号鍵を生成する。図１０の例の第１暗号鍵基情報３ｂと、第２暗号鍵基情報３ｃとを受信した場合、第２暗号鍵基情報３ｃから第１暗号鍵基情報３ｂを差し引くことにより、暗号鍵３ａが生成されることとなる。

【0048】

以上説明した第３実施形態の無線通信システム１００は、第１実施形態の無線通信システム１００と同様の効果を有する。レピータ装置３００は、第１無線通信および第２無線通信において第１および第２暗号鍵基情報として演算対象情報を送信するので、仮に各無線通信により送受信される暗号鍵基情報がいずれも漏洩したとしても、予め定められた演算の内容が特定されない限り、暗号鍵は漏洩されない。すなわち、本実施形態においては、予め定められた演算の内容である差演算が特定されない限り、暗号鍵は漏洩されない。このため、暗号鍵の漏洩をより確実に抑制できる。なお、第２および第３実施形態からも理解できるように、予め定められた演算の対象となる演算対象情報であって複数の該演算対象情報を対象に演算が実行されることにより暗号鍵を得ることができる演算対象情報を、暗号鍵基情報として第１および第２無線通信のそれぞれにおいて送信し、また、第１および第２無線通信を利用してそれぞれ受信した演算対象情報（第１および第２暗号鍵基情報）を対象として演算を実行することにより、暗号鍵を生成することが可能なレピータ装置３００を、本開示の無線通信システムに適用することができる。

【0049】

Ｄ．他の実施形態：
（Ｄ１）各実施形態では、第１無線通信の使用周波数帯域は４２０ＭＨｚであり、第２無線通信の使用周波数帯域は９２０ＭＨｚであったが、本開示はこれらに限定されない。第１無線通信および第２無線通信の使用周波数帯域は、任意の周波数帯域であってもよい。例えば、第１無線通信の使用周波数帯域を４２０ＭＨｚとし、第２無線通信の使用周波数帯域を２．４ＧＨｚとしてもよい。なお、第１無線通信と第２無線通信とで使用周波数帯域を互いに一致させても、互いに異ならせてもよい。一致させる場合としては、例えば、第１無線通信および第２無線通信のいずれにおいても使用周波数帯域を２．４ＧＨｚとした上で、一方の無線通信をＷｉＦｉ（商標登録）規格に準拠したプロトコルにより実行される無線通信とし、他方の無線通信をＷｉＦｉ規格に準拠しないプロトコルにより実行される無線通信としてもよい。また、各実施形態において、第１無線通信および第２無線通信に加えて、任意の数の無線通信を利用して、暗号鍵基情報の送受信が行なわれてもよい。より多くの無線通信を利用して暗号鍵基情報の送受信がおこなわれることにより、暗号鍵の漏洩をより確実に抑制できる。

【0050】

（Ｄ２）各実施形態では、暗号鍵生成要求は、第１無線通信のみにより送受信が行われていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、暗号鍵生成要求は第２無線通信により送受信が行われてもよいし、第１無線通信および第２無線通信の両方の無線通信により送受信が行われてもよい。

【0051】

（Ｄ３）各実施形態において、レピータ装置３００を省略してもよい。例えば、無線通信端末２００と暗号鍵生成装置４００とが電波の届く範囲内に位置する場合には、レピータ装置３００を省略して、無線通信端末２００と暗号鍵生成装置４００とがピアツーピアに通信を行ってもよい。この構成においても、無線通信端末２００と暗号鍵生成装置４００との間で暗号鍵を送受信する際には、各実施形態の暗号鍵中継処理を実行することにより、各実施形態と同様な効果を奏する。具体的には、暗号鍵生成装置４００から第１および第２無線通信により、第１および第２暗号鍵基情報を送信し、無線通信端末２００において、受信した２つの暗号鍵基情報から暗号鍵を生成してもよい。

【0052】

（Ｄ４）各実施形態において、暗号鍵生成シーケンスの実行時に、無線通信端末２００の決定暗号鍵を受信したレピータ装置３００は、暗号鍵共有化シーケンス、具体的には、暗号鍵中継処理を省略してもよい。暗号鍵生成シーケンスにおいて、暗号鍵生成装置４００は、レピータ装置３００を中継して決定暗号鍵を無線通信端末２００へ送信する。レピータ装置３００は、かかる中継時に、決定暗号鍵を決定暗号鍵格納部３４４に格納している。したがって、決定暗号鍵格納部３４４に決定暗号鍵を既に格納しているレピータ装置３００は、暗号鍵共有化シーケンス実行時に、決定暗号鍵を生成および格納を行うと重複処理となる。そこで、該当のレピータ装置３００では、暗号鍵中継処理（より正確には、処理の一部）を省略してもよい。例えば、決定暗号鍵格納済みレピータ装置３００は、暗号鍵共有化シーケンス実行時に、無線信号を受信した場合、受信データの復号およびチェックはするが暗号鍵の生成（演算）および格納は行わず、受信した第１および第２暗号鍵基情報の暗号化および送信を行うなどして重複処理を行わないようにしてもよい。また、例えば、決定暗号鍵を格納済みのレピータ装置３００は、暗号鍵生成装置４００を宛先として暗号鍵受領通知を送信しているので、暗号鍵共有化シーケンス実行時に、決定暗号鍵を格納済みのレピータ装置３００を暗号鍵共有化シーケンスにおける宛先アドレスに含めない、などの処理をしてもよい。

【0053】

（Ｄ５）各実施形態において、定期的にまたは不定期に暗号鍵変更処理を備えてもよい。暗号鍵変更処理とは、無線通信端末２００、レピータ装置３００および暗号鍵生成装置４００において、無線通信端末２００に対応して設定されている暗号鍵を変更する処理を意味する。具体的には、例えば、無線通信端末２００は、図示しない暗号鍵変更要求部において、暗号鍵の変更を要求するための暗号鍵変更要求を、暗号鍵で暗号化して第１無線通信により出力する。この後の処理は、各実施形態における暗号鍵生成処理および暗号鍵共有化処理と同じであるので、説明を省略する。かかる構成とすることにより、無線通信システム１００において高いセキュリティを得ることができる。

【0054】

（Ｄ６）各実施形態の暗号鍵共有化シーケンスでは、暗号鍵生成装置４００は、決定された暗号鍵（決定暗号鍵）を暗号化して送信していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、暗号鍵生成装置４００は、暗号鍵を演算して得られた第１暗号鍵基情報を第１無線通信部４１０で送信し、暗号鍵と第１暗号鍵基情報に基づいて演算された第２暗号鍵基情報を第２無線通信部４２０で送信してもよい。

【0055】

（Ｄ７）各実施形態において、暗号鍵基情報を固定化したバイト数で送っているが、本開示はこれに限定されない。例えば、第１および第２無線通信のうち、相対的に通信速度の速いと推定される無線通信に多くのバイト数を割り当て、相対的に通信速度の遅いと推定される無線通信に少ないバイト数を割り当てた暗号鍵基情報を送信するようにしてもよい。かかる構成においては、レピータ装置３００間で定期的に通信処理状況を互いにやりとりして確認して、処理負荷が低い無線通信により多くのバイト数を割り当て、処理負荷が高い無線通信に少ないバイト数を割り当てた暗号鍵基情報を送信するようにしてもよい。また、かかる構成においては、第１および第２暗号鍵基情報を送信する際に、少なくとも一方の送信データに、割り当てたバイト数を示す情報を含めるようにしてもよい。

【0056】

（Ｄ８）各実施形態において、暗号鍵基情報を固定位置に配置して送っているが、本開示はこれに限定されない。第１暗号鍵基情報及び第２暗号鍵基情報の配置位置を送信するたびに変えて送信してもよい。例えば、所定の８バイトのうち、１バイト目と５バイト目に暗号鍵基情報を配置し、他のバイト位置には規定値のゼロを配置した第１暗号鍵基情報を第１無線通信により送信し、所定の８バイトのうち、２バイト目と７バイト目に暗号鍵基情報を配置して、他のバイト位置には規定のゼロを配置した第２暗号鍵基情報を第２無線通信により送信してもよい。次の送信時には、２バイト目と６バイト目に暗号鍵基情報を配置した第１暗号鍵基情報を第１無線通信により送信し、３バイト目と７バイト目に暗号鍵基情報を配置した第２暗号鍵基情報を第２無線通信により送信してもよい。送信されるフレーム内において、暗号鍵基情報の配置位置を予めルールとして決めておき、受信側においても予め当該ルールを認識していることとしてもよい。暗号鍵基情報の配置位置を送信するたびに変えて送信がおこなわれることにより、暗号鍵の漏洩をより確実に抑制できる。

【0057】

（Ｄ９）各実施形態において、フレーム内における暗号鍵基情報の配置位置を送信データ値と関連させて配置して送信することにより、暗号鍵基情報の配置位置に規則性を持たせないようにしてもよい。具体的には、受信側で送信データ値を演算し、演算結果に基づき特定された配置位置から暗号鍵基情報を抽出してもよい。例えば、図１１に示すように、第１暗号鍵基情報４ａ「０３ ０４ １２ ３４ ５６ ７８」を第１無線通信により送信し、第２暗号鍵基情報４ｂ「９ａ ｃｂ ｄｅ ｆ０ １２ ３４」を第２無線通信により送信してもよい。「０３ ０４ １２ ３４ ５６ ７８」および「９ａ ｃｂ ｄｅ ｆ０ １２ ３４」の値を全て足し合わせて２進数に変換すると「０１００ １００１ ０１００」となる。当該演算結果における最後尾ビットは０（偶数ビット）であるので、暗号鍵の基となる第１暗号鍵基情報４ａおよび第２暗号鍵基情報４ｂの偶数バイト目を抽出して結合することにより、データ４ｃ「０４ ３４ ７８ ｃｂ ｆ０ ３４」を得る。第１暗号鍵基情報４ａおよび第２暗号鍵基情報４ｂの奇数バイト目にはダミーの値が入れられている。偶数バイト目に暗号鍵基情報を入れたい場合は、データ総和の結果が偶数になるように、奇数バイト目にダミーの値を入れるようにしてもよい。偶数バイト目を抽出したデータ４ｃのうち、１バイト目は暗号鍵の有効長を示す。抽出データ４ｃのうち、１バイト目の「０４」を除いて、２バイト目から５バイト目までの値が抽出されて、暗号鍵４ｄ「３４ ７８ ｃｂ ｆ０」が得られる。送信の度に暗号鍵基情報の配置位置が変わり、配置位置に規則性を持たせないようにしているので、暗号鍵の漏洩をより確実に抑制できる。

【0058】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した形態中の技術的特徴に対応する各実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ａ…暗号鍵、１ｂ…第１暗号鍵基情報、１ｃ…第２暗号鍵基情報、２ａ…決定暗号鍵、２ａ…暗号鍵、２ｂ…第１暗号鍵基情報、２ｃ…第２暗号鍵基情報、３ａ…決定暗号鍵、３ａ…暗号鍵、３ｂ…第１暗号鍵基情報、３ｃ…第２暗号鍵基情報、４ａ…第１暗号鍵基情報、４ｂ…第２暗号鍵基情報、４ｃ…抽出データ、４ｄ…暗号鍵、１００…無線通信システム、２００…無線通信端末、２１０…第１無線通信部、２２０…第２無線通信部、２３０…制御部、２３２…暗号処理部、２３４…暗号鍵生成要求部、２４０…記憶部、２４２…初期暗号鍵格納部、２４４…決定暗号鍵格納部、３００…レピータ装置、３００ａ…レピータ装置、３００ｂ…レピータ装置、３００ｃ…レピータ装置、３００ｄ…レピータ装置、３１０…第１無線通信部、３２０…第２無線通信部、３３０…制御部、３３２…暗号処理部、３３４…判定部、３３６…暗号鍵生成部、３３８…暗号鍵基情報生成部、３４０…記憶部、３４２…初期暗号鍵格納部、３４４…決定暗号鍵格納部、４００…暗号鍵生成装置、４１０…第１無線通信部、４２０…第２無線通信部、４３０…制御部、４３２…暗号処理部、４３４…暗号鍵決定部、４４０…記憶部、４４２…初期暗号鍵格納部、４４４…決定暗号鍵格納部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】