特許 7289111 通信装置、認証方法およびコンピュータプログラム

(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】2023-06-01

(45)【発行日】2023-06-09

(54)【発明の名称】通信装置、認証方法およびコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/32 20060101AFI20230602BHJP

   G06F 21/44 20130101ALI20230602BHJP

   H04L 9/08 20060101ALI20230602BHJP

   H04Q 9/00 20060101ALI20230602BHJP

【ＦＩ】

H04L9/32 200B

G06F21/44

H04L9/08 B

H04Q9/00 301D

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019118120

(22)【出願日】2019-06-26

(65)【公開番号】P2021005772

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2022-04-13

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123102

【弁理士】

【氏名又は名称】宗田 悟志

(72)【発明者】

【氏名】増田 洋一

【審査官】中里 裕正

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０６９８５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１８７７８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０３４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－２４７０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３９５６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／０８

Ｈ０４Ｌ ９／３２

Ｇ０６Ｆ ２１／４４

Ｈ０４Ｑ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定のネットワークへ参加する複数の機器と通信する通信部と、
前記通信部を介して、前記複数の機器を認証する認証部と、
前記複数の機器に対して予定される通信に関する通信予定情報を記憶する記憶部と、
決定部と、
を備え、
前記認証部は、前記複数の機器の中のある機器に対して再認証を要求した場合であって、かつ、その機器から応答がない場合、その機器に対する再認証処理を中断し、他の機器に対する再認証処理を先に実行し、
前記決定部は、前記複数の機器を再認証すべき場合、前記通信予定情報をもとに、前記複数の機器のうち通信が予定されている機器には相対的に高い優先度を付与し、通信が未定の機器には相対的に低い優先度を付与し、
前記認証部は、優先度が低い機器より先に優先度が高い機器に対して再認証を要求することを特徴とする
通信装置。

【請求項2】

前記認証部は、前記複数の機器の一部である第１の機器と第２の機器に対する再認証処理を並行して実行し、
前記認証部は、前記第１の機器から再認証の要求への応答がある一方、前記第２の機器から再認証の要求への応答がない場合、前記第１の機器に対する再認証処理を継続する一方、前記第２の機器に対する再認証処理を中断し、第３の機器に対する再認証処理を先に実行することを特徴とする
請求項１に記載の通信装置。

【請求項3】

前記認証部は、前記複数の機器を再認証すべき場合、機器ごとに再認証処理を実行して機器ごとに異なるユニキャスト通信用の鍵を提供し、前記ユニキャスト通信用の鍵を各機器に提供後、前記複数の機器間で共通のマルチキャスト通信用の鍵をマルチキャスト通信により各機器に提供することを特徴とする
請求項１または２に記載の通信装置。

【請求項4】

所定のネットワークへ参加する複数の機器を認証する通信装置が、
前記複数の機器の中のある機器に対して再認証を要求するステップと、
再認証の要求先の機器から応答がない場合、その機器に対する再認証処理を中断し、他の機器に対する再認証処理を先に実行するステップと、
前記複数の機器を再認証すべき場合、記憶部に記憶された、前記複数の機器に対して予定される通信に関する通信予定情報をもとに、前記複数の機器のうち通信が予定されている機器には相対的に高い優先度を付与し、通信が未定の機器には相対的に低い優先度を付与するステップと、
優先度が低い機器より先に優先度が高い機器に対して再認証を要求するステップと、
を実行することを特徴とする認証方法。

【請求項5】

所定のネットワークへ参加する複数の機器を認証する通信装置に、
前記複数の機器の中のある機器に対して再認証を要求するステップと、
再認証の要求先の機器から応答がない場合、その機器に対する再認証処理を中断し、他の機器に対する再認証処理を先に実行するステップと、
前記複数の機器を再認証すべき場合、記憶部に記憶された、前記複数の機器に対して予定される通信に関する通信予定情報をもとに、前記複数の機器のうち通信が予定されている機器には相対的に高い優先度を付与し、通信が未定の機器には相対的に低い優先度を付与するステップと、
優先度が低い機器より先に優先度が高い機器に対して再認証を要求するステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は通信技術に関し、特に通信装置、認証方法およびコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、家庭で使用されるエネルギーを管理するＨＥＭＳ（Home Energy Management System）の普及が見込まれている。ＨＥＭＳを管理するＨＥＭＳコントローラは、ＨＥＭＳへの参加を要求する機器を認証し、機器の認証に成功した場合、その機器をＨＥＭＳに受け入れることを許可する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－１０７６３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＨＥＭＳコントローラにより認証されてＨＥＭＳに参加する機器は、数十台にのぼることがある。ＨＥＭＳコントローラは、再起動時に各機器を再認証するが、通信の状態が悪い場合等、再認証の完了までに長い時間を要する可能性がある。

【0005】

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、１つの目的は、複数の機器の再認証に要する時間を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示のある態様の通信装置は、所定のネットワークへ参加する複数の機器と通信する通信部と、通信部を介して、複数の機器を認証する認証部と、を備える。認証部は、複数の機器の中のある機器に対して再認証を要求した場合であって、かつ、その機器から応答がない場合、その機器に対する再認証処理を中断し、他の機器に対する再認証処理を先に実行する。

【0007】

本開示の別の態様は、通信装置である。この装置は、所定のネットワークへ参加する複数の機器と通信する通信部と、通信部を介して、複数の機器を認証する認証部と、を備える。認証部は、複数の機器を再認証すべき場合、機器ごとに再認証処理を実行して機器ごとに異なるユニキャスト通信用の鍵を提供し、ユニキャスト通信用の鍵を各機器に提供後、複数の機器間で共通のマルチキャスト通信用の鍵をマルチキャスト通信により各機器に提供する。

【0008】

本開示のさらに別の態様は、認証方法である。この方法は、所定のネットワークへ参加する複数の機器を認証する通信装置が、複数の機器の中のある機器に対して再認証を要求するステップと、再認証の要求先の機器から応答がない場合、その機器に対する再認証処理を中断し、他の機器に対する再認証処理を先に実行するステップと、を実行する。

【0009】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを記録した記録媒体などの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、複数の機器の再認証に要する時間を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】グループマネージャの再起動時の動作を模式的に示す図である。

【図2】グループマネージャの再起動時の動作を模式的に示す図である。

【図3】第１実施例の通信システムの構成を示す図である。

【図4】第１実施例のＨＥＭＳコントローラの機能ブロックを示すブロック図である。

【図5】第１実施例における再認証時の動作の一例を示す図である。

【図6】第２実施例のＨＥＭＳコントローラの機能ブロックを示すブロック図である。

【図7】第２実施例における再認証時の動作の一例を示す図である。

【図8】第３実施例における再認証時の動作の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示における装置または方法の主体は、コンピュータを備えている。このコンピュータがプログラムを実行することによって、本開示における装置または方法の主体の機能が実現される。コンピュータは、プログラムにしたがって動作するプロセッサを主なハードウェア構成として備える。プロセッサは、プログラムを実行することによって機能を実現することができれば、その種類は問わない。プロセッサは、半導体集積回路（IC）、またはＬＳＩ（large scale integration）を含む１つまたは複数の電子回路で構成される。ここではＩＣやＬＳＩと呼んでいるが、集積の度合いによって呼び方が変わり、システムＬＳＩ、ＶＬＳＩ（very large scale integration）もしくはＵＳＬＩ（ultra large scale integration）と呼ばれるものであってもよい。ＬＳＩの製造後にプログラムされる、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（FPGA）、又はＬＳＩ内部の接合関係の再構成又はＬＳＩ内部の回路区画のセットアップができる再構成可能な論理デバイスも同じ目的で使うことができる。複数の電子回路は、１つのチップに集積されてもよいし、複数のチップに設けられてもよい。複数のチップは１つの装置に集約されていてもよいし、複数の装置に備えられていてもよい。プログラムは、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの非一時的記録媒体に記録される。プログラムは、記録媒体に予め格納されていてもよいし、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給されてもよい。

【0013】

（第１実施例）
まず概要を説明する。図１は、グループマネージャの再起動時の動作を模式的に示す。グループマネージャ１０は、所定のネットワーク（実施例ではＨＥＭＳネットワーク）へ参加する複数の機器を認証する。グループマネージャ１０は、認証に成功した機器（図１では機器１２、機器１４、機器１６を含む）に、通信データ暗号化のための機器ごとに異なる鍵（「グループ鍵」とも呼ぶ。）を配付する。

【0014】

また、グループマネージャ１０は、電源切断後に電源が復旧した場合や、管理者の操作等を契機として再起動することがある。図１に示すように、グループマネージャ１０は、再起動時、グループ鍵の不一致を防止するため、ＨＥＭＳネットワークに参加する全機器（機器１２、機器１４、機器１６を含む）を再認証して、各機器にグループ鍵を再配付する。

【0015】

図２も、グループマネージャの再起動時の動作を模式的に示す。グループマネージャ１０の再起動時、ＨＥＭＳネットワークに参加する機器や、通信データの中継装置（スイッチ等）にも電源断が生じていることがある。この場合、グループマネージャ１０と、ＨＥＭＳネットワークに参加する機器との通信ができないことがあり、また、通信状態が悪いことがある。

【0016】

図２の例では、グループマネージャ１０は、機器１２に対する再認証を試行するものの失敗し、所定回数のリトライ後にタイムアウトを検出して、機器１２に対する再認証処理を終了する。次にグループマネージャ１０は、機器１４に対する再認証を試行するものの失敗し、所定回数のリトライ後にタイムアウトを検出して、機器１４に対する再認証処理を終了する。次にグループマネージャ１０は、機器１６に対する再認証を試行する。

【0017】

この場合、ＨＥＭＳネットワークに参加する機器の台数が多いと、各機器の再認証（言い換えればグループ鍵の再配付）を完了するまでの時間が長くなってしまう。例えば、機器１６に対する再認証処理が実行されるのは、機器１２に対する再認証のリトライがタイムアウトし、さらに機器１４に対する再認証のリトライがタイムアウトした後である。そのため、仮にグループマネージャ１０と機器１６との通信状態が良好であっても、機器１６に対する再認証処理（グループ鍵の再配付）の完了までに時間を要してしまう。

【0018】

そこで、実施例のグループマネージャ（後述のＨＥＭＳコントローラ２２）は、再認証の要求先の機器（例えば機器１２）から応答を受け付けない場合、当該機器に対して再認証の要求を再送せず、他の機器（例えば機器１４）に対する再認証処理を先に実行する。これにより、再認証要求の再送処理（およびタイムアウト待ち）に要する時間が短縮され、複数の機器の再認証に要する時間を抑制することができる。

【0019】

実施例を詳細に説明する。図３は、第１実施例の通信システム２０の構成を示す。通信システム２０は、通信機能を備える複数の装置が連携する情報処理システムである。複数の装置は、ＨＥＭＳコントローラ２２と、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃ、機器２６ｄ、機器２６ｅ（これらを総称する場合「機器２６」と呼ぶ。）を含む。これらの装置は、ホームネットワーク２４（例えば有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）等）を介して接続される。

【0020】

ＨＥＭＳコントローラ２２は、ユーザの住宅内のＨＥＭＳを管理する通信装置（言い換えれば情報処理装置）である。図１には不図示だが、ＨＥＭＳコントローラ２２は、インターネットを介して住宅外部に設けられた装置（種々の情報を提供するサーバやユーザの携帯端末等）とも接続されてよい。

【0021】

機器２６は、電気設備、家電機器、情報機器、センサーを含む。例えば、照明、給湯器、蓄電池、エアコン、スマートメータ等を含む。図３の機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃは、ＨＥＭＳコントローラ２２により認証され、ＨＥＭＳネットワーク２８への参加が許可された機器である。ＨＥＭＳコントローラ２２は、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃにグループ鍵を配付する。ＨＥＭＳネットワーク２８に参加する各機器は、ＨＥＭＳコントローラ２２から配付されたグループ鍵を用いて暗号化通信を行う。

【0022】

図４は、第１実施例のＨＥＭＳコントローラ２２の機能ブロックを示すブロック図である。本開示のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵ・メモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等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。これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたち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。

【0023】

ＨＥＭＳコントローラ２２は、制御部３０、記憶部３２、通信部３４を備える。制御部３０は、ＨＥＭＳのグループマネージャとしての各種データ処理を実行する。記憶部３２は、制御部３０により参照または更新されるデータを記憶する。通信部３４は、所定の通信プロトコルにしたがって外部装置と通信し、例えば、ホームネットワーク２４を介して複数の機器２６と通信する。

【0024】

記憶部３２は、鍵記憶部３６を含む。鍵記憶部３６は、ＨＥＭＳネットワーク２８に参加する複数の機器２６（以下「ＨＥＭＳ参加機器」とも呼ぶ。）に配付される複数のグループ鍵を記憶する。

【0025】

制御部３０は、鍵生成部４０と認証部４２を含む。これら複数の機能ブロックの機能が実装されたコンピュータプログラム（例えばグループマネージャプログラム）が、記録媒体に格納され、その記録媒体を介してＨＥＭＳコントローラ２２の記憶部３２にインストールされてもよい。または、上記のコンピュータプログラムが、通信網を介して記憶部３２にインストールされてもよい。ＨＥＭＳコントローラ２２のＣＰＵは、上記のコンピュータプログラムをメインメモリに読み出して実行することにより、各機能ブロックの機能を発揮してもよい。

【0026】

鍵生成部４０は、所定のアルゴリズムにしたがって、複数のＨＥＭＳ参加機器に配付するグループ鍵であって、ＨＥＭＳ参加機器ごとに異なる複数のグループ鍵を生成する。鍵生成部４０は、生成したグループ鍵を鍵記憶部３６に格納する。

【0027】

認証部４２は、通信部３４を介して複数の機器２６とデータを送受信して、複数の機器２６を認証する。認証部４２は、認証に成功した機器２６に対して鍵生成部４０により生成されたグループ鍵を提供することにより、認証に成功した機器２６をＨＥＭＳネットワーク２８に参加させる。認証部４２は、公知のＥＣＤＳＡ（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm）、ＥＣＤＨ（Elliptic Curve Diffie Hellman key exchange）等の暗号アルゴリズムを用いて、相互認証および鍵共有を行ってもよい。

【0028】

認証部４２は、認証に成功した機器２６に対して、グループ鍵を配付するために用いる鍵であり、グループ鍵を暗号化および復号するための鍵（以下「鍵配付用鍵」とも呼ぶ。）をさらに提供する。認証部４２は、ある機器２６へグループ鍵を配付する際、その機器２６に対して予め提供した鍵配付用鍵にてグループ鍵を暗号化し、グループ鍵の暗号化データをその機器２６へ送信する。グループ鍵の暗号化データを受信した機器２６は、予め提供された鍵配付用鍵を用いてグループ鍵を復号する。

【0029】

図４には不図示だが、ＨＥＭＳコントローラ２２の制御部３０は、通信部３４を介して、ＨＥＭＳに関するフレーム（制御コマンド等のデータを含むフレーム）をＨＥＭＳ参加機器と送受信する送受信部をさらに含んでもよい。送受信部は、あるＨＥＭＳ参加機器に対して制御コマンド等のデータを送信すべき場合、鍵記憶部３６に記憶された、送信先機器に対応するグループ鍵を用いてデータを暗号化し、その暗号化データを含むフレームを送信する。

【0030】

ＨＥＭＳコントローラ２２は、電源切断とその後の電源復旧等を契機として再起動する。認証部４２は、再起動時等、予め定められた動作状態またはタイミングにおいて、複数のＨＥＭＳ参加機器に対する再認証処理を実行する。

【0031】

実施例における再認証処理を説明する。ここでは再認証の対象となるＨＥＭＳ参加機器を「対象機器」と呼ぶ。（１）認証部４２は、対象機器に対して再認証の要求を送信する。（２）対象機器は、再認証の要求に対する応答をＨＥＭＳコントローラ２２へ送信する。（３）認証部４２は、再認証の要求を送信してから所定時間内に応答を受け付けた場合、対象機器用の新たなグループ鍵を対象機器に応じた鍵配付用鍵で暗号化し、その暗号化データを対象機器へ送信する。

【0032】

（４）対象機器は、過去の認証時にＨＥＭＳコントローラ２２から提供された鍵配付用鍵を用いて新たなグループ鍵を正常に復号できた場合、グループ鍵を正常に受領したことを示す受領データをＨＥＭＳコントローラ２２へ送信する。なお、対象機器は、受領した暗号化データに付加されたメッセージ認証コードまたは送信元署名を検証し、受領した暗号化データの完全性と送信元ＨＥＭＳコントローラの確認をしてもよく、正当性が確認された場合に、受領データをＨＥＭＳコントローラ２２へ送信してもよい。（５）認証部４２は、対象機器から受領データを受け付けた場合、対象機器への再認証に成功したと判定する。なお、再認証の手法はこれに限らず、他の公知の手法が採用されてもよい。

【0033】

認証部４２は、複数のＨＥＭＳ参加機器の中のあるＨＥＭＳ参加機器に対して再認証を要求した場合であって、かつ、そのＨＥＭＳ参加機器から上記（２）の応答がない場合、そのＨＥＭＳ参加機器に対する再認証処理を中断（一旦終了）し、他のＨＥＭＳ参加機器に対する再認証処理を先に実行する。

【0034】

図５は、第１実施例における再認証時の動作の一例を示す。ＨＥＭＳコントローラ２２の認証部４２は、再起動時に、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃに対する再認証処理を順次実行する。認証部４２は、機器２６ａに対して再認証の要求を送信する。認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ａからの応答を受け付けない場合、機器２６ａに対する再認証処理をスキップし、機器２６ｂに対して再認証の要求を送信する。上記待機時間は、ＨＥＭＳ参加機器やＨＥＭＳネットワークの伝送メディアの特性に合わせて決定されればよく、例えば１～２秒であってもよい。

【0035】

認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ｂからの応答を受け付けない場合、機器２６ｂに対する再認証処理をスキップし、機器２６ｃに対して再認証の要求を送信する。認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ｃからの応答を受け付けると、新たなグループ鍵を機器２６ｃへ配付し、機器２６ｃに対する再認証処理を終了する。なお、機器２６ｃ以降の全てのＨＥＭＳ参加機器（不図示）に対する再認証処理が完了した場合、認証部４２は、再認証処理をスキップした機器２６ａと機器２６ｂに対する再認証処理を再度実行してもよい。

【0036】

第１実施例のＨＥＭＳコントローラ２２によると、再認証の対象機器から応答がない場合、その対象機器への要求の再送をスキップして、他の機器に対する再認証処理を優先して実行するため、複数の機器の再認証に要する時間を抑制することができる。

【0037】

第１実施例の変形例を説明する。ＨＥＭＳコントローラ２２の認証部４２は、複数のＨＥＭＳ参加機器の一部である第１のＨＥＭＳ参加機器と第２のＨＥＭＳ参加機器に対する再認証処理を並行して実行してもよい。例えば、認証部４２は、数十台のＨＥＭＳ参加機器の再認証時、２～３台ずつ並行して再認証処理を進めてもよい。

【0038】

本変形例の認証部４２は、第１のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ａ）から再認証要求への応答がある一方、第２のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ｂ）から再認証要求への応答がない場合、第１のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ａ）に対する再認証処理を継続する。例えば、第１のＨＥＭＳ参加機器へグループ鍵を提供する。一方、認証部４２は、第２のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ｂ）に対する再認証処理を中断して、第３のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ｃ）に対する再認証処理を先に実行する。すなわち、認証部４２は、第２のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ｂ）に対して再認証要求を再送することなく、第３のＨＥＭＳ参加機器（例えば機器２６ｃ）に対して再認証要求を送信する。

【0039】

本変形例のＨＥＭＳコントローラ２２によると、複数のＨＥＭＳ参加機器の一部のＨＥＭＳ参加機器（２台以上）に対して再認証処理を並行して実行する場合に、再認証処理の並行化による時間短縮に加え、応答なしの機器への再認証処理をスキップすることによる時間短縮を実現できる。

【0040】

（第２実施例）
本実施例について、第１実施例と相違する点を中心に以下説明し、共通する点の説明を省略する。第２実施例の特徴は、第１実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能である。

【0041】

第２実施例の通信システム２０の構成は、第１実施例の通信システム２０の構成（図３）と同様である。第２変形例のＨＥＭＳコントローラ２２は、再認証の優先度を機器２６ごとに動的に決定し、再認証処理を行う機器２６の順番を動的に決定する。

【0042】

図６は、第２実施例のＨＥＭＳコントローラの機能ブロックを示すブロック図である。第２実施例のＨＥＭＳコントローラ２２は、第１実施例のＨＥＭＳコントローラ２２の機能ブロックに加えて、通信履歴記憶部３７、通信予定記憶部３８、優先度決定部４４をさらに備える。

【0043】

通信履歴記憶部３７は、複数のＨＥＭＳ参加機器に対する通信履歴情報を記憶する。通信履歴情報は、例えば、過去通信を行ったＨＥＭＳ参加機器（通信の対向機器）の識別情報や通信日時、通信内容を含んでもよい。通信予定記憶部３８は、複数のＨＥＭＳ参加機器に対して予定される通信に関する情報（通信予定情報ともいう）を記憶する。通信予定情報は、例えば、通信予定のＨＥＭＳ参加機器の識別情報や、通信内容を含んでもよい。

【0044】

優先度決定部４４は、電源切断後に電源が復旧した場合等、複数のＨＥＭＳ参加機器を再認証すべき場合、各機器に対する通信の履歴または予定をもとに、各機器に対する再認証の優先度を決定する。例えば、優先度決定部４４は、通信履歴記憶部３７に記憶された通信履歴情報を参照して、過去の通信頻度が高いＨＥＭＳ参加機器ほど高い優先度を付与してもよい。また、優先度決定部４４は、再起動の直前まで通信していたＨＥＭＳ参加機器に対して相対的に高い優先度を付与してもよい。

【0045】

また、優先度決定部４４は、通信予定記憶部３８に記憶された通信予定情報を参照して、通信が予定されているＨＥＭＳ参加機器には相対的に高い優先度を付与する一方、通信が未定のＨＥＭＳ参加機器には相対的に低い優先度を付与してもよい。通信が予定されているＨＥＭＳ参加機器は、ＨＥＭＳコントローラ２２の再起動時に、送信予定のデータが通信予定記憶部３８に格納されているＨＥＭＳ参加機器であってもよい。

【0046】

なお、優先度決定部４４は、複数のＨＥＭＳ参加機器を再認証すべき場合、各機器に対する通信の履歴と予定の両方をもとに、各機器に対する再認証の優先度を決定してもよい。例えば、優先度決定部４４は、通信頻度が高く通信予定があるＨＥＭＳ参加機器に対して優先度「高」を付与してもよい。また、通信頻度が高いが通信予定がないＨＥＭＳ参加機器と、通信頻度が低いが通信予定があるＨＥＭＳ参加機器には優先度「中」を付与してもよい。また、通信頻度が低く通信予定もないＨＥＭＳ参加機器には優先度「低」を付与してもよい。

【0047】

認証部４２は、優先度が相対的に低いＨＥＭＳ参加機器により先に優先度が相対的に高いＨＥＭＳ参加機器に対して再認証を要求する。言い換えれば、認証部４２は、複数のＨＥＭＳ参加機器のうち優先度が高いＨＥＭＳ参加機器ほど先に再認証を要求する。

【0048】

図７は、第２実施例における再認証時の動作の一例を示す。ＨＥＭＳコントローラ２２の優先度決定部４４は、再起動時に、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃそれぞれの優先度を決定する。ここでは、機器２６ｃの優先度が一番高く、機器２６ｂの優先度が中程度であり、機器２６ａの優先度が一番低いこととする。

【0049】

まず認証部４２は、機器２６ｃに対して再認証の要求を送信して応答を受け付け、新たなグループ鍵を機器２６ｃへ配付する。次に認証部４２は、機器２６ｂに対して再認証の要求を送信する。ここでは、認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ｂからの応答を受け付けない。第１実施例で説明したように、認証部４２は、機器２６ｂに対する再認証処理をスキップし、機器２６ａに対して再認証の要求を送信する。

【0050】

第２実施例のＨＥＭＳコントローラ２２によると、複数のＨＥＭＳ参加機器の中で、通信復旧の必要性が高いＨＥＭＳ参加機器を優先して再認証の対象とする。これにより、例えば、通信頻度が高いＨＥＭＳ参加機器や、通信予定があるＨＥＭＳ参加機器との通信を優先的に復旧させ、ＨＥＭＳネットワーク２８における実質的な通信ダウンの時間を短縮することができる。

【0051】

（第３実施例）
本実施例について、第１実施例、第２実施例と相違する点を中心に以下説明し、共通する点の説明を省略する。第３実施例の特徴は、第１実施例、第２実施例および変形例の特徴と任意の組合せが可能である。

【0052】

第３実施例の通信システム２０の構成は、図３に示した第１実施例の通信システム２０の構成と同様である。第３変形例のＨＥＭＳコントローラ２２は、再認証時にはユニキャスト通信用のグループ鍵（以下「２ノードグループ鍵」とも呼ぶ。）のみ配付する。ＨＥＭＳコントローラ２２は、２ノードグループ鍵を各機器２６へ配付後、マルチキャスト通信用のグループ鍵（以下「全ノードグループ鍵」とも呼ぶ。）をマルチキャスト通信で複数の機器２６へ一斉に配付する。

【0053】

第３実施例のＨＥＭＳコントローラ２２は、図４に示した第１実施例のＨＥＭＳコントローラ２２と同じ機能ブロックを備える。変形例として、図６に示した第２実施例のＨＥＭＳコントローラ２２と同じ機能ブロックを備えてもよい。

【0054】

２ノードグループ鍵は、ＨＥＭＳコントローラ２２と機器２６ａの組、ＨＥＭＳコントローラ２２と機器２６ｂの組、ＨＥＭＳコントローラ２２と機器２６ｃの組ごとに異なる鍵であり、各組におけるユニキャスト通信用のデータの暗号化および復号に使用する鍵である。鍵生成部４０は、組ごとに異なる２ノードグループ鍵を生成する。一方、全ノードグループ鍵は、ＨＥＭＳネットワーク２８におけるマルチキャスト通信用のデータの暗号化および復号に使用する鍵であり、ＨＥＭＳコントローラ２２、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃのいずれもが使用する鍵である。鍵生成部４０は、ＨＥＭＳコントローラ２２、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃに共通の（言い換えればＨＥＭＳネットワーク２８において共通の）全ノードグループ鍵を生成する。

【0055】

認証部４２は、電源切断後に電源が復旧した場合等、複数のＨＥＭＳ参加機器を再認証すべき場合、ＨＥＭＳ参加機器ごとに再認証処理を実行して機器ごとに異なる２ノードグループ鍵を配付する。認証部４２は、２ノードグループ鍵を各ＨＥＭＳ参加機器に配付後、複数のＨＥＭＳ参加機器間で共通の全ノードグループ鍵をマルチキャスト通信により各ＨＥＭＳ参加機器に配付する。認証部４２は、ＩＥＥＥ８０２．２１－２０１７に規定されたマルチキャスト通信により全ノードグループ鍵を配付してもよい。

【0056】

図８は、第３実施例における再認証時の動作の一例を示す。ＨＥＭＳコントローラ２２の認証部４２は、再起動時に、機器２６ａに対して再認証の要求を送信する。認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ａからの応答を受け付けると、新たな２ノードグループ鍵（ユニキャスト鍵）を暗号化し機器２６ａへ配付する。機器２６ａは、受領した暗号化データに付加されたメッセージ認証コードまたは送信元署名を検証し、受領した暗号化データや送信元ＨＥＭＳコントローラの正当性を確認する。

【0057】

次に認証部４２は、機器２６ｂに対して再認証の要求を送信する。認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ｂからの応答を受け付けない場合、機器２６ｂに対する再認証処理をスキップし、機器２６ｃに対して再認証の要求を送信する。認証部４２は、所定の待機時間内に機器２６ｃからの応答を受け付けると、新たな２ノードグループ鍵を暗号化し機器２６ｃへ配付する。機器２６ｃは、受領した暗号化データに付加されたメッセージ認証コードまたは送信元署名を検証し、受領した暗号化データや送信元ＨＥＭＳコントローラの正当性を確認する。

【0058】

認証部４２は、機器２６ｃ以降の全てのＨＥＭＳ参加機器（不図示）に対する再認証処理が完了した場合、再認証処理をスキップした機器２６ｂに対する再認証処理（すなわち２ノードグループ鍵の配付）を再度試行する。各ＨＥＭＳ参加機器への２ノードグループ鍵の配付が終了すると、認証部４２は、マルチキャスト通信により全ノードグループ鍵（マルチキャスト鍵）を暗号化し、機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃに一斉に配付する。機器２６ａ、機器２６ｂ、機器２６ｃのそれぞれは、受領した暗号化データに付加された送信元署名を検証し、受領した暗号化データや送信元ＨＥＭＳコントローラの正当性を確認する。

【0059】

鍵配付時にＨＥＭＳ参加機器側で署名検証等の確認処理が実行されると、ＨＥＭＳ参加機器の再認証処理に時間を要する。また、各ＨＥＭＳ参加機器に対する再認証の都度、全ノードグループ鍵を配付すると、個々の再認証処理の時間が長くなり、効率が悪くなってしまう。そこで、第３実施例のＨＥＭＳコントローラ２２は、再認証時には２ノードグループ鍵を配付してユニキャスト通信をまず復旧させ、最後に全ノードグループ鍵をマルチキャスト通信にて一斉に配付することにより、ＨＥＭＳネットワーク２８における通信の迅速な復旧と、鍵配付の効率向上を実現することができる。

【0060】

上記第３実施例のＨＥＭＳコントローラ２２は、（特徴１）あるＨＥＭＳ参加機器に対して再認証を要求し、そのＨＥＭＳ参加機器から応答がない場合、要求の再送をせずに、他のＨＥＭＳ参加機器に対する再認証処理を実行すること（すなわち第１実施例に記載した特徴）と、（特徴２）再認証では２ノードグループ鍵を配付し、最後に全ノードグループ鍵をマルチキャスト通信で配付することの両方を備えた。変形例として、上記特徴２のみを備えるＨＥＭＳコントローラ２２も有用である。このＨＥＭＳコントローラ２２も、ＨＥＭＳネットワーク２８における通信の迅速な復旧と、鍵配付の効率向上を実現することができる。

【0061】

以上、本開示を第１実施例～第３実施例をもとに説明した。これらの実施例は例示であり、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開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

【0062】

第１実施例～第３実施例のいずれにも適用可能な変形例を説明する。ＨＥＭＳコントローラ２２の記憶部３２は、複数のＨＥＭＳ参加機器に対応する複数のフレームカウンタを記憶するカウンタ記憶部をさらに備えてもよい。ここでのフレームカウンタは、ＨＥＭＳ参加機器から受信した最新のフレームに含まれるフレームカウンタ値が記録される受信カウンタとする。

【0063】

また、ＨＥＭＳコントローラ２２の制御部３０は、通信部３４を介して、ＨＥＭＳに関するフレーム（制御コマンド等を含むフレーム）をＨＥＭＳ参加機器と送受信する送受信部をさらに備える。送受信部は、あるＨＥＭＳ参加機器から送信されたフレームを受信した場合、カウンタ記憶部に記憶された複数のフレームカウンタ（受信カウンタ）のうちそのＨＥＭＳ参加機器に対応するフレームカウンタ（受信カウンタ）を、受信フレームに含まれるフレームカウンタ値に更新する。

【0064】

ＨＥＭＳ参加機器から送信されるフレームには、送信元のＨＥＭＳ参加機器（「送信元機器」とも呼ぶ。）で管理される宛先ごとのフレームカウンタ値（宛先へ送信したフレームの番号）が含まれる。ある送信元機器から送信されたフレームに含まれるフレームカウンタ値は、カウンタ記憶部に記憶された、その送信元機器に対応する受信カウンタ値より大きな値となる。

【0065】

ＨＥＭＳコントローラ２２の送受信部は、ある送信元機器から送信されたフレームを受信した場合、そのフレームに含まれるフレームカウンタ値を、その送信元機器に対応する受信カウンタ値と比較する。送受信部は、フレームカウンタ値が受信カウンタ値より小さい場合、受信したフレームを廃棄する。これにより、リプレイ攻撃を防止する。

【0066】

本変形例において、ＨＥＭＳコントローラ２２の認証部４２（または送受信部）は、あるＨＥＭＳ参加機器に対する再認証時に、そのＨＥＭＳ参加機器に対してグループ鍵を配付するとともに、または、グループ鍵を配付することに代えて、カウンタ記憶部に記憶された、そのＨＥＭＳ参加機器に対応するフレームカウンタ値をリセットする。例えば、フレームカウンタ値を初期値に戻してもよい。この場合、ＨＥＭＳ参加機器も、再認証時にフレームカウンタ値をリセットする。これにより、ＨＥＭＳコントローラ２２とＨＥＭＳ参加機器間でのフレームカウンタの同期ズレを防止することができる。

【0067】

上述した実施例および変形例の任意の組み合わせもまた本開示の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施例および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施例および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。

【0068】

実施例および変形例に記載の技術は、以下の項目によって特定されてもよい。
［項目１］
所定のネットワーク（２８）へ参加する複数の機器（２６）と通信する通信部（３４）と、
前記通信部（３４）を介して、前記複数の機器（２６）を認証する認証部（４２）と、
を備え、
前記認証部（４２）は、前記複数の機器（２６）の中のある機器（２６）に対して再認証を要求した場合であって、かつ、その機器（２６）から応答がない場合、その機器（２６）に対する再認証処理を中断し、他の機器（２６）に対する再認証処理を先に実行することを特徴とする
通信装置（２２）。
［項目２］
前記認証部（４２）は、前記複数の機器（２６）の一部である第１の機器（２６）と第２の機器（２６）に対する再認証処理を並行して実行し、
前記認証部（４２）は、前記第１の機器（２６）から再認証の要求への応答がある一方、前記第２の機器（２６）から再認証の要求への応答がない場合、前記第１の機器（２６）に対する再認証処理を継続する一方、前記第２の機器（２６）に対する再認証処理を中断し、第３の機器（２６）に対する再認証処理を先に実行することを特徴とする
項目１に記載の通信装置（２２）。
［項目３］
前記複数の機器（２６）を再認証すべき場合、各機器（２６）に対する通信の履歴または予定をもとに、各機器（２６）に対する再認証の優先度を決定する決定部（４４）をさらに備え、
前記認証部（４２）は、優先度が低い機器（２６）より先に優先度が高い機器（２６）に対して再認証を要求することを特徴とする
項目１または２に記載の通信装置（２２）。
［項目４］
前記認証部（４２）は、前記複数の機器（２６）を再認証すべき場合、機器（２６）ごとに再認証処理を実行して機器（２６）ごとに異なるユニキャスト通信用の鍵を提供し、前記ユニキャスト通信用の鍵を各機器（２６）に提供後、前記複数の機器（２６）間で共通のマルチキャスト通信用の鍵をマルチキャスト通信により各機器（２６）に提供することを特徴とする
項目１から３のいずれかに記載の通信装置（２２）。
［項目５］
所定のネットワーク（２８）へ参加する複数の機器（２６）と通信する通信部（３４）と、
前記通信部（３４）を介して、前記複数の機器（２６）を認証する認証部（４２）と、
を備え、
前記認証部（４２）は、前記複数の機器（２６）を再認証すべき場合、機器（２６）ごとに再認証処理を実行して機器（２６）ごとに異なるユニキャスト通信用の鍵を提供し、前記ユニキャスト通信用の鍵を各機器（２６）に提供後、前記複数の機器（２６）間で共通のマルチキャスト通信用の鍵をマルチキャスト通信により各機器（２６）に提供することを特徴とする
通信装置（２２）。
［項目６］
所定のネットワーク（２８）へ参加する複数の機器（２６）を認証する通信装置（２２）が、
前記複数の機器（２６）の中のある機器に対して再認証を要求するステップと、
再認証の要求先の機器（２６）から応答がない場合、その機器（２６）に対する再認証処理を中断し、他の機器（２６）に対する再認証処理を先に実行するステップと、
を実行することを特徴とする認証方法。
［項目７］
所定のネットワーク（２８）へ参加する複数の機器（２６）を認証する通信装置（２２）に、
前記複数の機器（２６）の中のある機器（２６）に対して再認証を要求するステップと、
再認証の要求先の機器（２６）から応答がない場合、その機器（２６）に対する再認証処理を中断し、他の機器（２６）に対する再認証処理を先に実行するステップと、
を実行させるためのコンピュータプログラム。

【符号の説明】

【0069】

２０ 通信システム、 ２２ ＨＥＭＳコントローラ、 ２６ 機器、 ２８ ＨＥＭＳネットワーク、 ３４ 通信部、 ４２ 認証部、 ４４ 優先度決定部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】