特許 7427176 無線通信情報更新システム及び無線通信情報更新方法

(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】2024-01-26

(45)【発行日】2024-02-05

(54)【発明の名称】無線通信情報更新システム及び無線通信情報更新方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 12/06 20210101AFI20240129BHJP

   H04W 88/08 20090101ALI20240129BHJP

   H04W 12/04 20210101ALI20240129BHJP

   H04W 84/12 20090101ALI20240129BHJP

【ＦＩ】

H04W12/06

H04W88/08

H04W12/04

H04W84/12

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019238774

(22)【出願日】2019-12-27

(65)【公開番号】P2021108419

(43)【公開日】2021-07-29

【審査請求日】2022-12-22

(73)【特許権者】

【識別番号】301022471

【氏名又は名称】国立研究開発法人情報通信研究機構

(73)【特許権者】

【識別番号】520001822

【氏名又は名称】株式会社スペースタイムエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】大和田 泰伯

(72)【発明者】

【氏名】前野 誉

(72)【発明者】

【氏名】加藤 新良太

【審査官】米倉 明日香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－７１００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５０３２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２７２７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０５４５８４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平８－９７８１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３４１９２６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１０５９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１５－５２９４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０４３８０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１８８６７９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１－４

ＳＡ ＷＧ１－４

ＣＴ ＷＧ１、４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

更新前情報と更新後情報との差分の情報である第１の差分情報から第１の情報及び第２の情報を生成する第１の情報処理部と、無線ＬＡＮを介して前記第１の情報を親機として送信する第１の親機側ＬＡＮ通信部と、電気信号で無線による前記第２の情報を送信する第１の無線送受信部と、を有する第１のアクセスポイントと、
無線ＬＡＮを介して前記第１の情報を子機として受信し受信した前記第１の情報をそのまま送信する子機側無線ＬＡＮ通信部を有する移動可能な移動体と、
前記移動体を経由して前記第１の情報を親機として受信する第２の親機側ＬＡＮ通信部と、電気信号で無線による前記第２の情報を受信する第２の無線送受信部と、前記第１の情報及び前記第２の情報から第２の差分情報を生成し、前記第１のアクセスポイントと共有している前記更新前情報と前記第２の差分情報とから前記更新後情報を生成する第２の情報処理部と、を有する第２のアクセスポイントと、
を備える無線通信情報更新システム。

【請求項2】

前記第２の情報は前記第１の差分情報にのみ使用可能なワンタイム共通鍵に基づく情報である共通鍵情報であって、前記第１の情報は前記ワンタイム共通鍵によって暗号化された前記第１の差分情報である、請求項１に記載の無線通信情報更新システム。

【請求項3】

前記共通鍵情報は、前記ワンタイム共通鍵を第１のアクセスポイントと第２のアクセスポイントとが共有する事前共有共通鍵によって暗号化された情報である、請求項２に記載の無線通信情報更新システム。

【請求項4】

前記第１のアクセスポイントは前記第１のアクセスポイントに登録されている全ノードから各ノードにおいて更新が完了した際に送信される更新完了通知を受信すると、前記第１のアクセスポイントは前記移動体に削除通知を送信し、前記移動体は前記削除通知を受信すると、保持している前記第１の情報を削除する、
請求項１に記載の無線通信情報更新システム。

【請求項5】

前記第２の情報処理部で生成される前記更新後情報はハッシュ情報によって保障される、請求項１に記載の無線通信情報更新システム。

【請求項6】

更新前情報と更新後情報との差分の情報である第１の差分情報から第１の情報及び第２の情報を生成し、無線ＬＡＮを介して前記第１の情報を親機として送信し、電気信号で無線による前記第２の情報を送信する、第１のステップと、
無線ＬＡＮを介して前記第１の情報を子機として受信し受信した前記第１の情報をそのまま送信する、第２のステップと、
前記第２のステップにより送信された前記第１の情報を親機として受信し、電気信号で無線による前記第２の情報を受信し、前記第１の情報及び前記第２の情報から第２の差分情報を生成し、前記更新前情報と前記第２の差分情報とから前記更新後情報を生成する第３のステップと、
を備える無線通信情報更新方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施の形態は、無線通信情報更新システム及び無線通信情報更新方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、自治体などの高度なセキュリティを求められる閉域網でやり取りされるような情報を扱うために非特許文献１に記載されたＩＥＥＥ８０２．１１ａｉ規格に基づいた通信が無線情報通信システムに用いられている。ＩＥＥＥ８０２．１１ａｉ規格に基づく通信は、高度な認証技術であり、例えば、初期リンクセットアップを１００ｍｓ以内で実施する高速接続を可能とする。なおＩＥＥＥ８０２．１１ａｉ規格に基づく通信においては、認証及び接続においてフレーム交換手続きが統合化される。このため認証を伴う接続が従来と比較し少ないフレーム交換で可能となり、接続が高速化する。

【0003】

これらの無線情報通信において高速接続するようなシステムは、アクセス端末などの各ノードが、１つのＬＡＮ（Local Area Network）内で運用される１つのサーバと、継続的なネットワーク接続がなされていることを前提としている。

【0004】

例えば１つのサーバは、ＲＡＤＩＵＳ(Remote Authentication Dial In User Service)を使用した認証を行う。また例えば接続はＷＰＡ２ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ接続が挙げられる。

【0005】

ところで継続的なネットワーク接続が不可能な極限的環境や、移動環境においては、コンピュータネットワークの手法である遅延耐性ネットワーク（ＤＴＮ：Delay Tolerant Networking）が用いられる。例えば、ＤＴＮにおける認証方式としてネットワーク上の全てのアクセスポイントにおいて認証サーバを運用するような分散認証を行う。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【文献】IEEE Std 802.11ai-2016 (Amendment to IEEE Std 802.11-2016)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従来のような分散認証を行うシステムでは、継続的なネットワーク接続がなされていないため、複数のサーバが持っているそれぞれの情報を安全に更新可能とすることが、困難であるという課題がある。

【0008】

本発明の実施の形態は、高速接続を行いかつ各ノードをサーバに継続的に接続しない際に、複数のサーバが持っているそれぞれの情報を安全に更新可能な無線通信情報更新システム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】

【0009】

更新前情報と更新後情報との差分の情報である第１の差分情報から第１の情報及び第２の情報を生成する第１の情報処理部と、無線ＬＡＮを介して第１の情報を親機として送信する第１の親機側ＬＡＮ通信部と、電気信号で無線による第２の情報を送信する第１の無線送受信部と、を有する第１のアクセスポイントと、無線ＬＡＮを介して第１の情報を子機として受信し受信した第１の情報をそのまま送信する子機側無線ＬＡＮ通信部と、を有する移動可能な移動体と、移動体を経由して第１の情報を親機として受信する第２の親機側ＬＡＮ通信部と、電気信号で無線による第２の情報を受信する第２の無線送受信部と、第１の情報及び第２の情報から第２の差分情報を生成し、第１のアクセスポイントと共有している更新前情報と第２の差分情報とから更新後情報を生成する第２の情報処理部と、を有する第２のアクセスポイントと、を備える無線通信情報更新システムを提供する。

【0010】

更新前情報と更新後情報との差分の情報である第１の差分情報から第１の情報及び第２の情報を生成し、無線ＬＡＮを介して前記第１の情報を親機として送信し、電気信号で無線による前記第２の情報を送信する、第１のステップと、無線ＬＡＮを介して第１の情報を子機として受信し受信した第１の情報をそのまま送信する、第２のステップと、前記第２のステップにより送信された第１の情報を親機として受信し、電気信号で無線による第２の情報を受信し、第１の情報及び第２の情報から第２の差分情報を生成し、更新前情報と第２の差分情報とから更新後情報を生成する第３のステップと、を備える無線通信情報更新方法を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば高速接続を行いかつ各ノードをサーバに継続的に接続しない際に、複数のサーバが持っているそれぞれの情報を安全に更新可能な無線通信情報更新システムを実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、本実施の形態による無線通信情報更新システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図２は、本実施の形態による無線通信情報更新機能の説明に供する概念図である。

【図3】図３は、本実施の形態による無線通信情報更新機能の説明に供する概念図である。

【図4】図４は、本実施の形態による無線通信情報更新機能の説明に供するシーケンス図である。

【図5】図５は、本実施の形態による無線通信情報更新処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図6】図６は、本実施の形態による更新元アクセスポイント処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図7】図７は、本実施の形態による更新先アクセスポイント処理の処理手順を示すフローチャートである。

【図8】図８は、他の実施の形態による無線通信情報更新システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下図面について、本発明の実施の形態の一態様を詳述する。

【0014】

（本実施の形態）
図１は、無線通信情報更新システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線通信情報更新システムは、例えば無線通信によってシステム内の各アクセスポイントにおける情報を更新する無線通信情報更新機能を備えるシステムである。

【0015】

アクセスポイントとは、無線通信によって情報をやり取りする機器であって、例えば図１においては、第１のアクセスポイント１０、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０などを指す。アクセスポイントはサーバとしての機能も備える。例えば無線通信情報更新システムは、第１のアクセスポイント１０と、第２のアクセスポイント２０と、後述の移動体４０と、を備える。

【0016】

第１のアクセスポイント１０、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０は、情報を処理する情報処理部１１，２１，３１と、無線により通信を行う親機側無線ＬＡＮ通信部１２，２２，３２及び無線送受信部１３，２３，３３と、情報を記憶する記憶部１６，２６，３６と、を備える。

【0017】

情報処理部１１（以下、これを第１の情報処理部と呼んでもよい）は、例えば記憶部１６に記憶された更新前の情報である更新前情報を更新し、更新後の情報である更新後情報とする。更新後情報は記憶部１６に記憶されるものとする。

【0018】

ここで、情報処理部１１は、情報処理部１１における更新前情報と更新後情報との差分の情報を第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄ（以下、これを第１の差分情報と呼んでもよい）として抽出する。情報処理部１１は、第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄから第１の情報及び第２の情報を生成する。なお親機側無線ＬＡＮ通信部１２は無線ＬＡＮを介して第１の情報を親機として送信し、無線送受信部１３は第２の情報を電気信号で無線によって送信する。

【0019】

親機側無線ＬＡＮ通信部２２は無線ＬＡＮを介して第１の情報を親機として受信し、無線送受信部１３は第２の情報を電気信号で無線によって受信する。情報処理部２１（以下、これを第２の情報処理部と呼んでもよい）は、受信した第１の情報及び第２の情報から生成する第２のアクセスポイント２０の差分情報Ｄ（以下、これを第２の差分情報と呼んでもよい）と、更新前情報と、から更新後情報を生成する。なお更新前情報は、定期的に各アクセスポイント間で共有されており、情報が更新される前に事前に各アクセスポイント間で共有されているものとする。

【0020】

本実施の形態では第１のアクセスポイント１０を、第１のアクセスポイント１０は更新後情報の生成元であり情報が更新される更新元となるアクセスポイントであるため、更新元アクセスポイントと呼んでもよい。これに対して第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０を、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０は更新が反映されるアクセスポイントであるため、更新先アクセスポイントと呼んでもよい。

【0021】

第１のアクセスポイント１０は、無線通信によって各ノードと通信を行う。ここでノードとは各アクセスポイントに加え、移動可能な移動体４０も含むものとする。移動体４０は、例えば自動車であって、情報を処理する情報処理部４１と、無線により通信を行う子機側無線ＬＡＮ通信部４２と、情報を記憶する記憶部４６と、を備える。子機側無線ＬＡＮ通信部４２は、無線ＬＡＮを介して第１の情報を子機として受信し、受信した第１の情報をそのまま送信する。

【0022】

移動体４０は、例えば第１のフェーズにおいては、第１のアクセスポイント１０と第２のアクセスポイント２０との間に位置し、第２のフェーズにおいては、第２のアクセスポイント２０と第３のアクセスポイントの間に位置する。第１のフェーズの一定時間経過後が第２のフェーズとする。

【0023】

例えば、無線通信として第１のアクセスポイント１０は、第２のアクセスポイント２０と、無線送受信部１３及び無線受信部２３（以下、これを第１の無線送受信部及び第２の無線送受信部と呼んでもよい）を介して無線通信を行う。同様に、無線通信として第１のアクセスポイント１０は、第３のアクセスポイント３０と、無線送受信部１３及び無線受信部３３を介して無線通信を行う。

【0024】

無線送受信部１３，２３，３３による無線通信は、無線ＬＡＮよりも波長が長い電波を使用した無線通信とする。無線送受信部１３，２３，３３による無線通信は、例えば業務用トランシーバのような超短波（Very High Frequency）であって、３５１ＭＨｚのような周波数帯域を利用したもので、通信速度は４．８ｋｂｐｓなどとする。

【0025】

また一方で、無線通信として第１のアクセスポイント１０は、移動体４０と、親機側無線ＬＡＮ通信部１２（以下、これを第１の親機側無線ＬＡＮ通信部と呼んでもよい）及び子機側無線ＬＡＮ通信部４２を介して無線ＬＡＮによる無線通信を行う。

【0026】

同様に第２のアクセスポイント２０は、移動体４０と、親機側無線ＬＡＮ通信部２２（以下、これを第２の親機側無線ＬＡＮ通信部と呼んでもよい）及び子機側無線ＬＡＮ通信部４２を介して無線通信を行う。また第３のアクセスポイント３０は、移動体４０と、親機側無線ＬＡＮ通信部３２及び子機側無線ＬＡＮ通信部４２を介して無線ＬＡＮによる無線通信を行う。

【0027】

親機側無線ＬＡＮ通信部１２，２２，３２と子機側無線ＬＡＮ通信部４２とによる無線通信は、無線ＬＡＮによる極超短波（Ultra High Frequency）とする。また親機側無線ＬＡＮ通信部１２，２２，３２は、無線ＬＡＮ通信において親機として動作し、子機側無線ＬＡＮ通信部４２は、無線ＬＡＮによる通信において子機として動作する。

【0028】

なお上述の情報処理部１１，２１，３１，４１及び後述の認証部１５，２５，３５は集積回路などで実装されているものとし、記憶部１６，２６，３６，４６は例えばＳＳＤ（Solid State Drive）やＵＳＢメモリーなどとする。

【0029】

次に本実施の形態による無線通信情報更新機能の説明に供する概念図である図２，３を用いて各ノード間でやり取りされる情報の詳細、送信元及び送信先について説明する。

【0030】

ここでは、情報処理部１１，２１,３１が認証部１５，２５，３５を備えており、第１のアクセスポイント１０で情報を更新し、無線通信情報更新システムにおいて、認証情報が用いられた認証が行われる場合を例に説明する。認証情報とは例えば、後述の秘密鍵ＫＥＹＳや公開鍵ＫＥＹＳ’や共通鍵やノード個別証明書やハッシュ情報などを指すものとする。

【0031】

共通鍵は、例えばワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣや事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣなどである。またノード個別証明書は、第１のノード個別証明書ＣＥＲ１や第２のノード個別証明書ＣＥＲ２などである。またハッシュ情報は、第１のハッシュ情報Ｈ１や第２のハッシュ情報Ｈ２や第３のハッシュ情報Ｈ３などである。

【0032】

上述の第１の情報は、例えば事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣで暗号化された差分情報Ｄ＿ＢＣとする。また第２の情報は、ワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣに基づく情報である共通鍵情報であって、例えば、後述の事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣで暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣとする。

【0033】

まず各ノード間でやり取りされる情報の詳細について図２を用いて説明する。第１のアクセスポイント１０において記憶部１６に情報を暗号化する秘密鍵ＫＥＹＳが記憶されていて、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０において記憶部２６，３６にアクセスポイント１０の秘密鍵ＫＥＹＳで暗号化された情報を復号する公開鍵ＫＥＹＳ’が記憶されているものとする。

【0034】

詳細には第１のアクセスポイント１０は、秘密鍵ＫＥＹＳと対となる、情報を復号する公開鍵ＫＥＹＳ’を生成し、公開する。第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０は公開された公開鍵ＫＥＹＳ’を取得して、記憶部２６，３６に公開鍵ＫＥＹＳ’を記憶する。

【0035】

また第１のアクセスポイント１０、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０は、事前に共通鍵である事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣを共有しているものとする。

【0036】

第１のアクセスポイント１０で情報を更新するため、第１のアクセスポイント１０の認証部１６からアクセスポイント１０の第１のノード個別証明書ＣＥＲ１、第２のノード個別証明書ＣＥＲ２及び第３のノード個別証明書ＣＥＲ３が発行される。

【0037】

認証部１６は、その時に抽出した第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄのみに使用可能なワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを生成する。認証部１６は、更新後情報のハッシュ値を含む第１のハッシュ情報Ｈ１を生成する。また認証部１６は、第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄを抽出すると、第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄのハッシュ値を含む第２のハッシュ情報Ｈ２を生成する。また認証部１６は、ワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣのハッシュ値を含む第３のハッシュ情報Ｈ３を生成する。

【0038】

認証部１６は、抽出した第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄを生成したワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣで暗号化することで、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを生成する。認証部１６は、生成したワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣで暗号化し、事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣを生成する。

【0039】

認証部１６は、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣ、第１のハッシュ情報Ｈ１及び第２のハッシュ情報Ｈ２に対して秘密鍵で署名する証明書を生成する。以下、この証明書を秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓと呼んでもよい。

【0040】

認証部１６は、事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣ及び第３のハッシュ情報Ｈ３に対して秘密鍵で署名する証明書を生成する。以下、この証明書を秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓと呼んでもよい。

【0041】

第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０といった更新先アクセスポイントは、第１のアクセスポイントで更新された情報を反映し終わると完了通知を送信する。また第１のアクセスポイント１０は、無線通信情報更新システムに登録されている全ての更新先アクセスポイントから更新完了通知を受信すると削除通知を送信する。

【0042】

次に各ノード間でやり取りされる情報の送信元と送信先について第１のフェーズと第２のフェーズとに分けて図３を用いて説明する。第１のフェーズにおいては、テーブルＴＢ１に示すように、第１のアクセスポイント１０は、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０に、秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓと事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣと第３のハッシュ情報Ｈ３とを送信する。

【0043】

また第１のアクセスポイント１０は、移動体４０に、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓとワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣと第１のハッシュ情報Ｈ１と第２のハッシュ情報Ｈ２とを送信する。

【0044】

移動体４０は、第２のアクセスポイント２０に、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓとワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣと第１のハッシュ情報Ｈ１と第２のハッシュ情報Ｈ２とを送信する。

【0045】

第２のフェーズにおいては、テーブルＴＢ２に示すように、第１のアクセスポイント１０は、移動体４０に、削除通知を送信する。第２のアクセスポイント２０は、第１のアクセスポイント１０及び第３のアクセスポイント３０に、更新完了通知を送信する。

【0046】

また移動体４０は、第３のアクセスポイント３０に、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓとワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣと第１のハッシュ情報Ｈ１と第２のハッシュ情報Ｈ２とを送信する。第３のアクセスポイント３０は、第１のアクセスポイント１０及び第２のアクセスポイント２０に更新完了通知を送信する。

【0047】

次に本実施の形態による無線通信情報更新機能の説明に供するシーケンス図である図４を用いて各ノード間でやり取りされる情報のタイミングについて説明する。

【0048】

まず第１のフェーズについて説明する。第１のアクセスポイント１０で情報が更新されると、第１のアクセスポイント１０は、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０に、秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓと事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣと第３のハッシュ情報Ｈ３とを送信する（Ｓ１，Ｓ２）。

【0049】

また第１のアクセスポイント１０は、移動体４０に、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓとワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣと第１のハッシュ情報Ｈ１と第２のハッシュ情報Ｈ２とを送信する（Ｓ３）。

【0050】

次に第２のフェーズについて説明する。移動体４０は、第２のアクセスポイント２０に、ステップＳ３で受信した秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓとワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣと第１のハッシュ情報Ｈ１と第２のハッシュ情報Ｈ２とを送信する（Ｓ４）。

【0051】

ステップＳ１，Ｓ４で受信した情報を元にワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを復号して情報を更新すると、第２のアクセスポイント２０は、第１のアクセスポイント１０及び第３のアクセスポイント３０に、更新完了通知を送信する（Ｓ５，Ｓ６）。

【0052】

移動体４０は、第３のアクセスポイント３０に、ステップＳ３で受信した、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓとワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣと第１のハッシュ情報Ｈ１と第２のハッシュ情報Ｈ２とをそのまま送信する（Ｓ７）。

【0053】

ステップＳ２，Ｓ７で受信した情報を元にワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを復号して情報を更新すると、第３のアクセスポイント３０は、第１のアクセスポイント１０及び第２のアクセスポイント２０に、更新完了通知を送信する（Ｓ８，Ｓ９）。

【0054】

無線通信情報更新システムに登録されている全ての更新先アクセスポイントから更新完了通知を受信すると、第１のアクセスポイント１０は、移動体４０に、削除通知を送信する（Ｓ１０）。

【0055】

本実施の形態では無線通信情報更新システムに登録されている全ての更新先アクセスポイントは、第２のアクセスポイント２０及び第３のアクセスポイント３０とする。削除通知を受信すると、移動体４０は、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを削除する。

【0056】

次に本実施の形態による無線通信情報更新処理の処理手順を示すフローチャートである図５を用いて無線通信情報更新システムが行う無線通信情報更新処理の処理手順について説明する。無線通信情報更新処理は、概要として、まず更新前情報と更新後情報との差分の情報である第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄから第１の情報及び第２の情報を生成し、無線ＬＡＮを介して前記第１の情報を親機として送信し、電気信号で無線による第２の情報を送信する。

【0057】

次に通信情報更新処理は、無線ＬＡＮを介して第１の情報を子機として受信し受信した第１の情報をそのまま送信する。次に通信情報更新処理は、前記移動体を経由して前記第１の情報を親機として受信し、電気信号で無線による前記第２の情報を受信し、第１の情報及び第２の情報から第２のアクセスポイント２０の差分情報Ｄを生成し、更新前情報と第２のアクセスポイント２０の差分情報Ｄとから前記更新後情報を生成する。

【0058】

なお具体的には、無線通信情報更新処理として、第１のフェーズにおいて更新元アクセスポイントである第１のアクセスポイントの認証部１５は更新元アクセスポイント処理（Ｓ２０）を行う。

【0059】

本実施の形態による更新元アクセスポイント処理の処理手順を示すフローチャートである図６を用いて認証部１５が行う更新元アクセスポイント処理（Ｓ２０）の処理手順について説明する。

【0060】

まず認証部１５は、更新前情報と更新後情報との差分を第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄとして抽出する（Ｓ２１）。次に認証部１５は、ワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを生成する（Ｓ２２）。次に認証部１５は、更新後情報の第１のハッシュ情報Ｈ１、第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄの第２のハッシュ情報Ｈ２及びワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣの第３のハッシュ情報Ｈ３を生成する（Ｓ２３）。

【0061】

次に認証部１５は、第１のアクセスポイント１０の差分情報Ｄをワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣで暗号化してワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを生成する（Ｓ５１）。次に認証部１５は、第１のハッシュ情報Ｈ１、第２のハッシュ情報Ｈ２及びワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣに対して、秘密鍵Ｓで署名して、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓを生成する（Ｓ５２）。

【0062】

次に認証部１５は、親機側無線ＬＡＮ通信部１２及び子機側無線ＬＡＮ通信部４２を介して、情報処理部４１に、第１のハッシュ情報Ｈ１、第２のハッシュ情報Ｈ２、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣ及び秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓを送信する（Ｓ５３）。なおステップＳ５１～Ｓ５３をまとめて更新元アクセスポイント差分情報関連処理Ｓ５０と呼んでもよい。

【0063】

次に認証部１５は、ワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣで暗号化する（Ｓ６１）。次に認証部１５は、第３のハッシュ情報Ｈ３及び事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣに対して、秘密鍵Ｓで署名して、秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓを生成する（Ｓ６２）。

【0064】

次に認証部１５は、無線送受信部１３及び無線送受信部２３，３３を介して、認証部２５，３５に、第３のハッシュ情報Ｈ３、事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣ及び秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓを送信する（Ｓ６３）。なおステップＳ６１～Ｓ６３をまとめて更新元アクセスポイントワンタイム共通鍵関連処理Ｓ６０と呼んでもよい。

【0065】

図５に戻り説明を続ける。第１のフェーズが終了した第２のフェーズにおいて、情報処理部４１は、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓ、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣ、第１のハッシュ情報Ｈ１及び第２のハッシュ情報Ｈ２を、認証部１５から受信し、そのまま更新先アクセスポイントに送信する。なお移動体４０が受信したワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣは記憶装置４６に記憶される。

【0066】

次に更新先アクセスポイントは、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）を行う。ここでは更新先アクセスポイントとして第２のアクセスポイント２０を例に、本実施の形態による更新先アクセスポイント処理の処理手順を示すフローチャートである図７を用いて、認証部２５が行う更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）の処理手順について説明する。

【0067】

まず認証部２５は、親機側無線ＬＡＮ通信部２２を介して、情報処理部４１から、第１のハッシュ情報Ｈ１、第２のハッシュ情報Ｈ２、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣ及び秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓを受信する（Ｓ７１）。

【0068】

次に認証部２５は、受信した秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓを確認する（Ｓ７２）。具体的には、認証部２５は、秘密鍵で署名された第１のノード個別証明書ＣＥＲ１＿Ｓを、公開鍵Ｓ’を使用して、事前に保持しているノード個別情報と比較し、一致することを確認する。なお比較した結果が一致しない場合、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0069】

次に認証部２５は、ステップＳ７１で受信した情報と対応するワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣに基づく情報である共通鍵情報などの情報を受信していることを確認する（Ｓ７３）。共通鍵情報などの情報を受信していない場合、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0070】

次に認証部２５は、ワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを復号する（Ｓ７４）。具体的には、認証部２５は、ワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを用いて第２のアクセスポイント２０の差分情報Ｄを生成する。

【0071】

認証部２５は、復号したワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣのハッシュ情報を算出して、算出したハッシュ情報を第２のハッシュ情報Ｈ２と比較して一致することを確認する（Ｓ７５）。一致しない場合、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0072】

次に認証部２５は、第１のアクセスポイント１０及び第２のアクセスポイント２０が情報を更新する前に共有している更新前情報とステップＳ７４で復号した情報とから更新後情報を生成する（Ｓ７６）。

【0073】

次に認証部２５は、ステップＳ７６で生成した更新後情報のハッシュ情報を算出して、算出したハッシュ情報を第１のハッシュ情報Ｈ１と比較して一致することを確認する（Ｓ７７）。一致しない場合、ステップＳ７６で生成した更新後情報更新後情報を破棄し、第２のアクセスポイントが保持する情報を更新前情報とし更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0074】

次に認証部２５は、更新元アクセスポイントである第１のアクセスポイント１０の認証部１５に、更新完了通知を送付する（Ｓ７８）。更新完了通知は、システム内の第１のアクセスポイント１０以外の各アクセスポイントにも送付される。なおステップＳ７１～Ｓ７８をまとめて更新先アクセスポイント差分情報関連処理Ｓ７０と呼んでもよい。

【0075】

次に認証部２５は、親機側無線ＬＡＮ通信部２２を介して、情報処理部４１から、第３のハッシュ情報Ｈ３、事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣ及び秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓを受信する（Ｓ８１）。

【0076】

次に認証部２５は、受信した秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓを確認する（Ｓ８２）。具体的には、認証部２５は、秘密鍵で署名された第２のノード個別証明書ＣＥＲ２＿Ｓを、公開鍵Ｓ’を使用して、事前に保持しているノード個別情報と比較し、一致することを確認する。なお比較した結果が一致しない場合、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0077】

次に認証部２５は、ステップＳ８１で受信した情報と同一のワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣに基づく情報である共通鍵情報などの情報を受信していないことを確認する（Ｓ８３）。共通鍵情報などの情報を受信している場合、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0078】

次に認証部２５は、事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣを復号する（Ｓ８４）。具体的には、認証部２５は、事前共有共通鍵ＫＥＹＢＣを用いてワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを生成する。

【0079】

認証部２５は、復号した事前共有共通鍵で暗号化されたワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣ＿ＢＣのハッシュ情報を算出して、算出したハッシュ情報を第３のハッシュ情報Ｈ３と比較して一致することを確認する（Ｓ８５）。一致しない場合、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。

【0080】

次に認証部２５は、ステップＳ８５の復号により生成したワンタイム共通鍵ＫＥＹＯＣを、ステップＳ８１で受信する情報と対応する情報を受信するまで記憶するように、記憶部２６に指示する（Ｓ８６）。次に更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）は終了する。なおステップＳ８１～Ｓ８６をまとめて更新先アクセスポイントワンタイム共通鍵関連処理Ｓ８０と呼んでもよい。

【0081】

このように第１のハッシュ情報Ｈ１、第２のハッシュ情報Ｈ２及び第３のハッシュ情報Ｈ３といったハッシュ情報によって更新先アクセスポイントで生成される更新後情報は保障される。

【0082】

図５に戻り説明を続ける。１つの更新先アクセスポイントにおいての更新先アクセスポイント処理Ｓ４０が終了すると、更新元アクセスポイントである第１のアクセスポイント１０の認証部１５は、登録されている全アクセスポイントから更新完了通知を受信したか否かを判断する（Ｓ３２）。

【0083】

ステップＳ３２の判断で否定結果となると、無線通信情報更新システムにおいて、更新元アクセスポイント処理（Ｓ２０）、ステップＳ３１、更新先アクセスポイント処理（Ｓ４０）及びステップＳ３２が繰り返される。

【0084】

ステップＳ３２の判断で肯定結果を得ると、認証部１５は、移動体４０に、親機側無線ＬＡＮ通信部１２を介して削除通知を送信する（Ｓ３３）。情報処理部４１は、削除通知を、子機側無線ＬＡＮ通信部４２を介して受信すると、記憶部４６に記憶しているワンタイム共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿ＯＣを削除するように指示を出す。情報処理部４１からの指示を受けて記憶部４６は記憶している共通鍵で暗号化された差分情報Ｄ＿Ｃを削除する（Ｓ３４）。

【0085】

次に更新元アクセスポイントである第１のアクセスポイント１０の認証部１５は、無線通信情報更新システムに登録されている全ての移動体４０に削除通知を送信したか否かを判断する（Ｓ３５）。

【0086】

ステップＳ３５の判断で否定結果となると、無線通信情報更新システムにおいて、ステップＳ３３～Ｓ３５が繰り返される。ステップＳ３５の判断で肯定結果が得られると、無線通信情報更新処理は終了する。

【0087】

以上のように本実施の形態においては、無線ＬＡＮによる通信と、トランシーバなどの無線による通信とを組み合わせている。無線ＬＡＮによる通信は数十Ｍｂｐｓ～数Ｇｂｐｓといった速度で高速に大容量をやり取りできるが１００～２００メートル程度の近距離でしか通信ができない。これに対してトランシーバなどの無線による通信は、数ｋｂｐｓといった速度で低速で小容量しかやり取りできないが数キロメートル～数＋キロメートル程度の長距離で通信を行える。

【0088】

このため本実施の形態によれば、２つで１つの意味のある情報となる、特徴の異なる第１の情報と第２の情報とが、それぞれの特徴にあった別々の２種類の特徴の違う無線によってやり取りされる。例えば、第１の情報は、情報量が多いため無線ＬＡＮによる通信でやり取りを行い、第２の情報は、情報量が少ないためトランシーバなどの無線による通信でやり取りを行うようにする。このため、１種類の無線で１つの意味のある情報がやり取りされる場合に比べて傍聴などをされにくく、安全性を高めることができる。

【0089】

また本実施の形態によれば、例えばハッシュ情報Ｈ１を用いて、更新元アクセスポイントの更新後情報と更新先アクセスポイントの更新後情報とを比較して一致することを確認する。このため、本実施の形態によれば、改ざんの検出が容易であって、複数のサーバが持っているそれぞれの情報を確実に更新可能な無線通信情報更新システムを提供することができる。

【0090】

また以上のように本実施の形態によれば、あるノードが更新元アクセスポイントのようなサーバとして動作する別のノードに接続した際に、それぞれのノードが持つ情報が最新のものに更新されるようになる。このため本実施の形態によれば、継続的な接続がされないノード間でも確実かつ安全な情報更新が可能となる。

【0091】

なお従来の方法を利用する場合は、認証情報が更新される度に、例えばシステム管理者などが、アクセスポイント毎にパーソナルコンピュータなどを接続し、認証情報を更新する必要があった。このためシステム管理者の作業ミスなどによる更新漏れなどがあり、確実性や安全性に欠ける場合があった。

【0092】

例えば本実施の形態の無線通信情報更新システムは、利用者のみがアクセスできる閉域網で構成される広域の防災システムとして使用されてもよい。本実施の形態の無線通信情報更新システムは、移動体４０が第１の情報を持って移動するため、公衆携帯網が途絶した地域においても、各ノードが通信することが可能となる。

【0093】

例えば本実施の形態の無線通信情報更新システムにおいては、被災者のカルテ情報等のセンシティブな情報の漏洩や、被災現場を撮影したデータの改竄等を防ぐことが可能となる。

【0094】

なお本実施の形態では、無線送受信部１３と無線送受信部３３とが直接通信を行う場合について述べたが、本実施の形態はこれに限らない。本実施の形態においては、無線送受信部１３と無線送受信部３３とは、無線送受信部２３を経由して通信を行ってもよいものとする。

【0095】

また本実施の形態では、情報処理部１１，２１，３１，４１及び認証部１５，２５，３５は集積回路などで実装される場合について述べたが、本実施の形態はこれに限らない。情報処理部１１，２１，３１，４１及び認証部１５，２５，３５の各部は例えば記憶部１６，２６，３６，４６に記憶されたプログラムであってＣＰＵが各部を読みだして上述の各処理を実行するようにしてもよい。

【0096】

また本実施の形態では、更新先アクセスポイントで生成される更新後情報はハッシュ情報Ｈによって保障される場合について述べたがこれに限らない。例えば本実施の形態においては、更新先アクセスポイントで生成される更新後情報はブロックチェーンによって保障されてもよい。

【0097】

また本実施の形態では、移動体４０は、自動車である場合について述べたがこれに限らない。例えば本実施の形態においては、移動体４０は、ドローンなどの３方向に移動可能な装置であってもよいし、船舶や潜水艦などの水上や水中を移動可能な装置であってもよい。

【0098】

また本実施の形態では、第２のハッシュ情報Ｈ２及び第３のハッシュ情報Ｈ３を生成する場合について述べたがこれに限らない。例えば本実施の形態においては、第２のハッシュ情報Ｈ２及び第３のハッシュ情報Ｈ３の代わりに各ノードにおける誤り訂正機能を使用してもよい。

【0099】

また本実施の形態では、更新元アクセスポイント差分情報関連処理Ｓ５０の後に更新元アクセスポイントワンタイム共通鍵関連処理Ｓ６０を行うようにしているがこれに限らない。例えば更新元アクセスポイントワンタイム共通鍵関連処理Ｓ６０の後に更新元アクセスポイント差分情報関連処理Ｓ５０を行ってもよい。また更新元アクセスポイント差分情報関連処理Ｓ５０と更新元アクセスポイントワンタイム共通鍵関連処理Ｓ６０とを並列して行ってもよい。更新先アクセスポイント差分情報関連処理Ｓ７０と更新先アクセスポイントワンタイム共通鍵関連処理Ｓ８０との処理の順序に関しても同様とする。

【0100】

（他の実施の形態）
上述の実施の形態においては、移動体４０が認証を行わない場合について述べたがこれに限らない。例えば本実施の形態においては、移動体５０のように移動体４０と第３のアクセスポイント３０とを合わせたような構成にしてもよい。

【0101】

具体的には、他の実施の形態による無線通信情報更新システムの構成を示すブロック図である図８に示すように移動体５０においては情報処理部４１が認証部３５を備える。また移動体５０は、無線による通信を行う親機側無線ＬＡＮ通信部３２及び無線送受信部３３をさらに備える。

【0102】

移動体５０のような構成とすることで、データを運ぶだけではなく、移動体５０は認証を行うことが可能となる。このため、移動体５０のような移動型のノードを用いて拠点を設営することも可能となる。

【符号の説明】

【0103】

１０……第１のアクセスポイント、１１，２１，３１，４１……情報処理部、１２，２２，３２……親機側無線ＬＡＮ通信部、１３，２３，３３……無線送受信部、１５，２５，３５……認証部、１６，２６，３６，４６……記憶部、２０…第２のアクセスポイント、３０……第３のアクセスポイント、４０，５０……移動体、４２……子機側無線ＬＡＮ通信部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】