特許 7574856 車載装置、暗号化通信方法および暗号化通信プログラム

(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】2024-10-21

(45)【発行日】2024-10-29

(54)【発明の名称】車載装置、暗号化通信方法および暗号化通信プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/08 20060101AFI20241022BHJP

   H04L 9/32 20060101ALI20241022BHJP

【ＦＩ】

H04L9/08 C

H04L9/32 200B

H04L9/08 E

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022556402

(86)(22)【出願日】2021-07-05

(86)【国際出願番号】 JP2021025351

(87)【国際公開番号】W WO2022085243

(87)【国際公開日】2022-04-28

【審査請求日】2024-01-11

(31)【優先権主張番号】P 2020177070

(32)【優先日】2020-10-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】弁理士法人ワンディ－ＩＰパ－トナ－ズ

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 多津茂

(72)【発明者】

【氏名】畑 洋一

【審査官】青木 重徳

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１１０５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０６４１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０８７２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０１７８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／００８１５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】菅島 健司 ほか，セキュアかつ効率的な車載鍵管理の提案，2016年暗号と情報セキュリティシンポジウム，2016年01月19日，pp.1-6

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ９／０８

Ｈ０４Ｌ ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載される車載装置であって、
第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、
前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部とを備え、
前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化し、
前記処理部は、前記第２の鍵導出情報を、前記第１の鍵情報を用いて暗号化し、
前記通信部は、前記処理部によって暗号化された前記第２の鍵導出情報を前記他の車両へ送信する、車載装置。

【請求項2】

車両に搭載される車載装置であって、
第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、
前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部とを備え、
前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化し、
前記処理部は、前記第１の方式において、前記第１の鍵導出情報として秘密鍵および公開鍵のペアを生成し、前記ペアを用いて前記第１の鍵情報として共通鍵を生成し、
前記処理部は、前記第２の方式において、前記第２の鍵導出情報として第１の暗号学的ハッシュ関数を用いてハッシュ値を生成し、前記ハッシュ値から第２の暗号学的ハッシュ関数を用いて共通鍵を生成し、
前記通信部は、前記処理部によって生成された前記ハッシュ値を前記他の車両へ送信する、車載装置。

【請求項3】

前記処理部は、所定条件を満たした場合、前記第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を、前記通信部により新たに送信されるパケットの暗号化に用い、
前記所定条件は、経過時間または前記第１の鍵情報の使用を開始してからの前記他の車両との通信量に関する条件である、請求項１に記載の車載装置。

【請求項4】

前記処理部は、所定条件を満たした場合、前記第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を、前記通信部により新たに送信されるパケットの暗号化に用い、
前記所定条件は、前記車両の走行状態に関する条件である、請求項１に記載の車載装置。

【請求項5】

前記処理部は、前記第２の鍵情報を更新する、請求項１に記載の車載装置。

【請求項6】

前記処理部は、前記第１の方式および前記第２の方式の少なくともいずれか一方において、時刻情報および乱数を鍵導出情報の生成に用いる、請求項１に記載の車載装置。

【請求項7】

前記処理部は、前記第１の方式または前記第２の方式に従って、前記他の車両から受信した暗号化されたパケットを復号化し、
前記通信部は、復号化したパケットに格納されたデータをインフラ側装置へ送信する、請求項１に記載の車載装置。

【請求項8】

車両に搭載される車載装置における暗号化通信方法であって、
第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化するステップと、
暗号化した前記パケットを他の車両へ送信するステップと、
前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、新たに送信するパケットを暗号化するステップと、
前記第２の鍵導出情報を、前記第１の鍵情報を用いて暗号化するステップと、
暗号化した前記第２の鍵導出情報を前記他の車両へ送信するステップとを含む、暗号化通信方法。

【請求項9】

車両に搭載される車載装置に用いられる暗号化通信プログラムであって、
コンピュータを、
第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、
前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部として機能させるためのプログラムであり、
前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化し、
前記処理部は、前記第２の鍵導出情報を、前記第１の鍵情報を用いて暗号化し、
前記通信部は、前記処理部によって暗号化された前記第２の鍵導出情報を前記他の車両へ送信する、暗号化通信プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車載装置、暗号化通信方法および暗号化通信プログラムに関する。
この出願は、２０２０年１０月２２日に出願された日本出願特願２０２０－１７７０７０号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１（竹森敬祐著 「コネクティッドカーのセキュリティ」国際交通安全学会誌 Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．２ ２０１７年）には、以下のような車載ネットワークシステムが開示されている。すなわち、車両の走行ログをサーバへアップロードする際等に、鍵を用いて通信データを暗号化する車載ネットワークシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】竹森敬祐著 「コネクティッドカーのセキュリティ」国際交通安全学会誌 Ｖｏｌ．４２ Ｎｏ．２ ２０１７年

【発明の概要】

【0004】

本開示の車載装置は、車両に搭載される車載装置であって、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部とを備え、前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化する。

【0005】

本開示の暗号化通信方法は、車両に搭載される車載装置における暗号化通信方法であって、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化するステップと、暗号化した前記パケットを他の車両へ送信するステップと、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、新たに送信するパケットを暗号化するステップとを含む。

【0006】

本開示の暗号化通信プログラムは、車両に搭載される車載装置に用いられる暗号化通信プログラムであって、コンピュータを、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部として機能させるためのプログラムであり、前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化する。

【0007】

本開示の一態様は、このような特徴的な処理部を備える車載装置として実現することができるだけでなく、車載装置を備える車載通信システムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、車載装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の実施の形態に係る車両管理システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。

【図3】図３は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおける車載装置の構成を示す図である。

【図4】図４は、本開示の実施の形態に係る車載装置における処理部の構成を示す図である。

【図5】図５は、本開示の実施の形態に係る車両管理システムにおける暗号化通信の処理を示すシーケンスの前半を示す図である。

【図6】図６は、本開示の実施の形態に係る車両管理システムにおける暗号化通信の処理を示すシーケンスの後半を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

従来、インターネットに接続可能なコネクティッドカーにおける車載ネットワークシステムのセキュリティについて開発がされている。

【0010】

［本開示が解決しようとする課題］
非特許文献１の技術を超えて、車載ネットワークシステムの通信のセキュリティ、速度および安定性等を向上させることが可能な技術が望まれる。

【0011】

本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することが可能な車載装置、暗号化方法およびプログラムを提供することである。

【0012】

［本開示の効果］
本開示によれば、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0013】

［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施の形態の内容を列記して説明する。

【0014】

（１）本開示の実施の形態に係る車載装置は、車両に搭載される車載装置であって、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部とを備え、前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化する。

【0015】

このように、車両において鍵情報を生成し、パケットの暗号化に用いる構成により、個々の車両において事前に格納した固有の鍵を長期間使用および管理する必要がない。また、たとえば最初にある程度セキュリティの高い暗号化方式を用いた上で、生成時間の短い暗号化方式へ切り替えることにより、各方式の特徴に応じて暗号化通信を効果的に行うことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0016】

（２）前記処理部は、前記第２の鍵導出情報を、前記第１の鍵情報を用いて暗号化し、前記通信部は、前記処理部によって暗号化された前記第２の鍵導出情報を前記他の車両へ送信してもよい。

【0017】

このような構成により、たとえば、セキュリティの高い第１の方式を用いて第２の鍵導出情報を他の車両へ送信することができ、簡易な処理で、セキュリティを確保した上で生成時間の短い第２の方式を用いた暗号化通信を開始することができる。

【0018】

（３）前記処理部は、前記第１の方式において、前記第１の鍵導出情報として秘密鍵および公開鍵のペアを生成し、前記ペアを用いて前記第１の鍵情報として共通鍵を生成し、前記処理部は、前記第２の方式において、前記第２の鍵導出情報として第１の暗号学的ハッシュ関数を用いてハッシュ値を生成し、前記ハッシュ値から第２の暗号学的ハッシュ関数を用いて共通鍵を生成し、前記通信部は、前記処理部によって生成された前記ハッシュ値を前記他の車両へ送信してもよい。

【0019】

暗号学的ハッシュ関数を用いた共通鍵は、秘密鍵および公開鍵のペアよりも速く生成することができる。そのため、短時間でデータを暗号化することができ、車車間通信において、より多くの暗号化されたパケットをやり取りすることができる。

【0020】

（４）前記処理部は、所定条件を満たした場合、前記第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を、前記通信部により新たに送信されるパケットの暗号化に用いてもよく、前記所定条件は、経過時間または前記第１の鍵情報の使用を開始してからの前記他の車両との通信量に関する条件である。

【0021】

このような構成により、第１の鍵情報を用いた暗号化通信から第２の鍵情報を用いた暗号化通信への切り替えを適切なタイミングで行うことができる。

【0022】

（５）前記処理部は、所定条件を満たした場合、前記第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を、前記通信部により新たに送信されるパケットの暗号化に用い、前記所定条件は、前記車両の走行状態に関する条件であってもよい。

【0023】

このような構成により、たとえば、車両と他の車両との速度差、すなわち車間距離の変化等に応じて、第１の鍵情報を用いた暗号化通信から第２の鍵情報を用いた暗号化通信への切り替えを適切なタイミングで行うことができる。

【0024】

（６）前記処理部は、前記第２の鍵情報を更新してもよい。

【0025】

このような構成により、第２の鍵情報を用いた暗号化通信が傍受され、解読されたとしても、その後の暗号化通信は更新された第２の鍵情報を用いることができるため、暗号化通信が解読される可能性を低減することができる。また、生成時間の短い第２の鍵情報の更新を繰り返し行うことで、暗号化通信のセキュリティをより高めることができる。さらに、所定条件を満たした場合に第２の鍵情報を生成する場合、所定条件に従う適切なタイミングで第２の鍵情報を更新することができる。

【0026】

（７）前記処理部は、前記第１の方式および前記第２の方式の少なくともいずれか一方において、時刻情報および乱数を鍵導出情報の生成に用いてもよい。

【0027】

このように、時刻情報を用いることで、時間の経過とともに鍵導出情報を変えることができる。また、単に時刻情報のみを用いて鍵導出情報を生成すると、時刻情報を推定され、鍵導出情報が解読される可能性がある。しかしながら、時刻情報に加えて乱数を用いることで、時刻情報を推定されたとしても鍵導出情報が解読されることを抑制できる。したがって、暗号化通信のセキュリティをより高めることができる。

【0028】

（８）前記処理部は、前記第１の方式または前記第２の方式に従って、前記他の車両から受信した暗号化されたパケットを復号化し、前記通信部は、復号化したパケットに格納されたデータをインフラ側装置へ送信してもよい。

【0029】

このような構成により、たとえば、車両とインフラ側装置との通信が不安定または不能であっても、他の車両がインフラ側装置と通信可能であれば、車両のデータをインフラ側装置へアップロードすることができる。そして、インフラ側において、車両のデータを詳細に解析することができ、車両において不具合等が発生したとしても適切に対応することができる。

【0030】

（９）本開示の実施の形態に係る暗号化通信方法は、車両に搭載される車載装置における暗号化通信方法であって、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化するステップと、暗号化した前記パケットを他の車両へ送信するステップと、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、新たに送信するパケットを暗号化するステップとを含む。

【0031】

このように、車両において鍵情報を生成し、パケットの暗号化に用いる構成により、個々の車両において事前に格納した固有の鍵を長期間使用および管理する必要がない。また、たとえば最初にある程度セキュリティの高い暗号化方式を用いた上で、生成時間の短い暗号化方式へ切り替えることにより、各方式の特徴に応じて暗号化通信を効果的に行うことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0032】

（１０）本開示の実施の形態に係る暗号化通信プログラムは、車両に搭載される車載装置に用いられる暗号化通信プログラムであって、コンピュータを、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部として機能させるためのプログラムであり、前記処理部は、前記第１の鍵情報を用いて前記パケットを暗号化した後、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化する。

【0033】

このように、車両において鍵情報を生成し、パケットの暗号化に用いる構成により、個々の車両において事前に格納した固有の鍵を長期間使用および管理する必要がない。また、たとえば最初にある程度セキュリティの高い暗号化方式を用いた上で、生成時間の短い暗号化方式へ切り替えることにより、各方式の特徴に応じて暗号化通信を効果的に行うことができる。したがって、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0034】

以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0035】

［構成および基本動作］
図１は、本開示の実施の形態に係る車両管理システムの構成を示す図である。

【0036】

図１を参照して、車両管理システム１は、サーバ１１と、インフラ側装置１２と、車両１０Ａに搭載される車載通信システム１３と、他の車両１０Ｂに搭載される車載通信システム１４と、複数のＭＥＣ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｅｄｇｅ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）１５とを備える。

【0037】

車両管理システム１は、車両１０Ａ，１０Ｂとサーバ１１との間で種々のデータのやり取りをすることを可能にする。たとえば、車両管理システム１は、車両１０Ａ，１０Ｂにおいて撮影されたカメラ画像および動画等をサーバ１１へアップロードすることを可能にする。また、車両管理システム１は、車両１０Ａ，１０Ｂに搭載された各種ソフトウェアの更新プログラムをサーバ１１から車両１０Ａ，１０Ｂへ送信することを可能にする。本実施の形態では、一例として、車両１０Ａが、車両１０Ａにおける各種ソフトウェアのログを含むログ情報を車両１０Ｂ経由でサーバ１１へアップロードする場合を想定する。

【0038】

車両１０Ａは、ログ情報を車両１０Ｂへ送信する。車両１０Ｂは、車両１０Ａから受信したログ情報を車両１０Ｂに近いかまたは車両１０Ｂとの通信環境が良いインフラ側装置１２へ送信する。インフラ側装置１２は、たとえば無線基地局装置である。インフラ側装置１２は、車両１０Ｂから受信したログ情報をＭＥＣ１５へ送信する。なお、インフラ側装置１２は、ビーコンであってもよい。また、インフラ側装置１２は、ＭＥＣ１５を含んでいてもよい。

【0039】

ＭＥＣ１５は、インフラ側装置１２から受信したログ情報を分析し、他のＭＥＣ１５とログ情報を共有したり、各ＭＥＣ１５同士でログ情報を補完し合ったりする。ＭＥＣ１５は、たとえばログ情報から事故情報等の緊急の情報を取得すると、車両１０Ａ，１０Ｂへ警報を発報する。ＭＥＣ１５は、警報を車両１０Ａ，１０Ｂに直接発報してもよいし、車両１０Ｂを経由して車両１０Ａへ発報または車両１０Ａを経由して車両１０Ｂへ発報してもよい。また、ＭＥＣ１５は、ログ情報をサーバ１１へ送信する。

【0040】

サーバ１１は、ＭＥＣ１５から受信したログ情報をさらに詳細に分析し、必要な処置を行う。

【0041】

図２は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムの構成を示す図である。図２は、一例として、車両１０Ａにおける車載通信システム１３の構成を示すが、他の車両１０Ｂにおける車載通信システム１４の構成も同様である。

【0042】

図２を参照して、車載通信システム１３は、車載装置１３１～１３４と、中継装置１３５とを備える。

【0043】

なお、車載通信システム１３は、４つの車載装置１３１～１３４を備える構成に限らず、３つ以下、または５つ以上の車載装置を備える構成であってもよい。また、車載通信システム１３は、１つの中継装置１３５を備える構成に限らず、２つ以上の中継装置を備える構成であってもよい。

【0044】

車載装置１３１は、たとえばＴＣＵ（Ｔｅｌｅｍａｔｉｃｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）である。以下、車載装置１３１を、ＴＣＵ１３１とも称する。

【0045】

車載装置１３３，１３４は、たとえば、自動運転ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、センサ、ナビゲーション装置、ヒューマンマシンインタフェース、およびカメラ等である。なお、車載装置１３２については、後述する。

【0046】

車載通信システム１３では、車載装置１３１～１３４は、イーサネット（登録商標）ケーブルを介して中継装置１３５に接続される。

【0047】

中継装置１３５は、たとえば、スイッチ装置である。なお、中継装置１３５は、ゲートウェイ装置であってもよい。中継装置１３５は、イーサネットの通信規格に従って、イーサネットフレームの中継処理を行う。

【0048】

具体的には、中継装置１３５は、たとえば、車載装置１３１～１３４間でやり取りされるイーサネットフレームを中継する。イーサネットフレームには、ＩＰパケットが格納される。

【0049】

なお、車載通信システム１３では、イーサネットの通信規格に従ってイーサネットフレームの中継が行われる構成に限らず、たとえば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）（登録商標）、ＦｌｅｘＲａｙ（登録商標）、ＭＯＳＴ（Ｍｅｄｉａ Ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ）（登録商標）およびＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信規格に従ってデータの中継が行われる構成であってもよい。

【0050】

図１および図２を参照して、ＴＣＵ１３１は、インフラ側装置１２と通信を行うことが可能である。詳細には、ＴＣＵ１３１は、たとえば、ＩＰプロトコルに従い、インフラ側装置１２を介してサーバ１１と通信することが可能である。

【0051】

より詳細には、ＴＣＵ１３１は、たとえば、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）または５Ｇ等の通信規格に従って、インフラ側装置１２と無線通信を行うことが可能である。

【0052】

具体的には、ＴＣＵ１３１は、たとえば、ＩＰサーバからのＩＰパケットが格納された無線フレームをインフラ側装置１２から受信すると、受信した無線フレームからＩＰパケットを取得し、取得したＩＰパケットをイーサネットフレームに格納して中継装置１３５へ送信する。

【0053】

また、ＴＣＵ１３１は、中継装置１３５からイーサネットフレームを受信すると、受信したイーサネットフレームからＩＰパケットを取得し、取得したＩＰパケットを無線フレームに格納してインフラ側装置１２へ送信する。

【0054】

また、ＴＣＵ１３１は、たとえば、他の車両１０ＢにおけるＴＣＵと近距離無線通信等によって無線通信することが可能である。

【0055】

図３は、本開示の実施の形態に係る車載通信システムにおける車載装置の構成を示す図である。図３では、一例として、車両１０Ａにおける車載装置１３２の構成を示す。

【0056】

図３を参照して、車載装置１３２は、通信部１３２１と、処理部１３２２と、記憶部１３２３とを備える。通信部１３２１は、たとえば通信用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の通信回路によって実現される。処理部１３２２は、たとえば、ＣＰＵまたはＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等のプロセッサによって実現される。記憶部１３２３は、たとえば不揮発性メモリである。

【0057】

通信部１３２１は、ＴＣＵ１３１を介して車両１０Ｂおよびインフラ側装置１２とデータのやり取りを行う。また、通信部１３２１は、中継装置１３５を介して他の車載装置１３１，１３３，１３４とデータのやり取りを行う。

【0058】

処理部１３２２は、たとえば、データを複数のＩＰパケットに分割して格納し、各ＩＰパケットのデータ部分の暗号化および復号化等の処理を行う。

【0059】

図４は、本開示の実施の形態に係る車載装置における処理部の構成を示す図である。図４では、一例として、車両１０Ａにおける処理部１３２２の構成を示す。

【0060】

図４を参照して、処理部１３２２は、タイマ１３２４と、暗号化部１３２５と、復号化部１３２６と、車両情報取得部１３２７とを含む。

【0061】

タイマ１３２４は、現在時刻を示す時刻情報を定期的に記憶部１３２３に保存する。

【0062】

車両情報取得部１３２７は、車両１０Ａの速度等の走行状態を示す情報を中継装置１３５および通信部１３２１経由で他の車載装置から取得し、暗号化部１３２５へ出力する。

【0063】

暗号化部１３２５は、車両情報取得部１３２７から走行状態を示す情報を受けて、後述するように当該情報が所定の条件を満たす場合、記憶部１３２３から時刻情報を取得し、当該時刻情報および乱数を用いてＩＰパケットを暗号化する。

【0064】

復号化部１３２６は、後述するように、他の車両１０Ｂから暗号化されたＩＰパケットをＴＣＵ１３１、中継装置１３５および通信部１３２１を介して受信すると、当該ＩＰパケットを復号化する。

【0065】

［動作の流れ］
車両管理システム１における各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のシーケンス図またはフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリからそれぞれ読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。

【0066】

図５は、本開示の実施の形態に係る車両管理システムにおける暗号化通信の処理を示すシーケンスの前半を示す図である。

【0067】

図３から図５を参照して、まず、インフラ側装置１２は、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂへ時刻情報を定期的に送信する（ステップＳ１０１）。

【0068】

次に、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂは、インフラ側装置１２から時刻情報を受信し、時刻同期を行う。時刻同期は、たとえばＮＴＰ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いる（ステップＳ１０２）。

【0069】

次に、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂは、自己の車両における通信可能範囲に入ったことを示す通信可能通知を定期的にブロードキャストする。そして、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、他の車両１０Ｂが通信可能範囲内に入ると、ＴＣＵ１３１、中継装置１３５および通信部１３２１を介して他の車両１０Ｂから通信可能通知を受信する（ステップＳ１０３）。

【0070】

処理部１３２２は、他の車両１０Ｂから初めて通信可能通知を受信すると、第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成する。

【0071】

第１の方式は、たとえば、秘密鍵および公開鍵による暗号化方式と、共通鍵による暗号化方式とを組み合わせた暗号化方式である。

【0072】

より詳細には、処理部１３２２は、第１の方式において、記憶部１３２３に保存されている時刻情報と乱数とを用いて、第１の鍵導出情報として秘密鍵および公開鍵のペアを生成する。処理部１３２２は、生成した秘密鍵および公開鍵のペアを記憶部１３２３に保存する（ステップＳ１０４，Ｓ１０５）。

【0073】

次に、処理部１３２２は、生成した公開鍵について電子証明書を生成し、記憶部１３２３に保存する（ステップＳ１０６）。

【0074】

次に、車両１０Ａと同様に、他の車両１０Ｂにおける処理部１３２２も、第１の方式において、時刻情報と乱数とを用いて、第１の鍵導出情報として秘密鍵および公開鍵のペアを生成する。他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、生成した公開鍵について電子証明書を生成し、記憶部１３２３に保存する（ステップＳ１０７～Ｓ１０９）。

【0075】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、記憶部１３２３に保存されている公開鍵および電子証明書を、鍵交換要求とともに通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介して他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１１０）。

【0076】

次に、他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して車両１０Ａから公開鍵、電子証明書および鍵交換要求を受信すると、当該電子証明書を検証する（ステップＳ１１１）。

【0077】

次に、他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、受信した公開鍵が車両１０Ａにおいて生成されたものであることを確認すると、生成した公開鍵および電子証明書を、鍵交換応答とともに通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介して車両１０Ａへ送信する（ステップＳ１１２）。

【0078】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して他の車両１０Ｂから公開鍵、電子証明書および鍵交換応答を受信すると、電子証明書を検証する（ステップＳ１１３）。

【0079】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、受信した公開鍵が他の車両１０Ｂにおいて生成されたものであることを確認すると、その旨を示す鍵交換結果通知を通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介して他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１１４）。

【0080】

次に、車両１０Ａにおいて、処理部１３２２は、生成した秘密鍵と他の車両１０Ｂから受信した公開鍵とを用いて第１の鍵情報として共通鍵Ｋ１を生成する（ステップＳ１１５）。

【0081】

次に、車両１０Ａと同様に、他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、車両１０ＡからＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して鍵交換結果通知を受信すると、他の車両１０Ｂにおいて生成した秘密鍵と車両１０Ａから受信した公開鍵とを用いて共通鍵Ｋ１を生成する（ステップＳ１１６）。

【0082】

次に、他の車両１０Ｂにおける処理部１３２２は、共通鍵Ｋ１を生成すると、共通鍵Ｋ１を用いて暗号化した共通鍵確認要求を通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介して車両１０Ａへ送信する（ステップＳ１１７）。

【0083】

次に、車両１０Ａにおいて、処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して共通鍵確認要求を受信すると、受信した共通鍵確認要求を共通鍵Ｋ１を用いて復号化し、共通鍵確認応答を通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介して他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１１８）。

【0084】

次に、車両１０Ａにおいて、処理部１３２２は、第１の鍵情報である共通鍵Ｋ１を用いて、データを格納したＩＰパケットを暗号化する。より詳細には、処理部１３２２は、たとえば、車載装置１３１，１３３，１３４にインストールされている各種ソフトウェアのログ情報を複数のＩＰパケットに分割して格納する。そして、処理部１３２２は、ＩＰパケットのデータ部分を共通鍵Ｋ１を用いて暗号化し、当該ＩＰパケットを通信部１３２１へ出力する（ステップＳ１１９）。

【0085】

次に、車両１０Ａにおける通信部１３２１は、処理部１３２２から暗号化されたＩＰパケットを受けて、当該ＩＰパケットをＴＣＵ１３１経由で他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１２０）。

【0086】

次に、他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して車両１０Ａから暗号化されたＩＰパケットを受信すると、共通鍵Ｋ１を用いて当該ＩＰパケットのデータ部分を復号化する。処理部１３２２は、復号化により取得したログ情報の一部を格納したＩＰパケットを通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介してインフラ側装置１２へ送信する。この際、処理部１３２２は、当該ログ情報の一部を暗号化してインフラ側装置１２へ送信する。このときの暗号化方式は、特に限定されず、周知の暗号化方式でよい（ステップＳ１２１）。

【0087】

図６は、本開示の実施の形態に係る車両管理システムにおける暗号化通信の処理を示すシーケンスの後半を示す図である。

【0088】

図６を参照して、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、第１の鍵情報を用いてＩＰパケットを暗号化した後、第１の所定条件を満たした場合、第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、第２の鍵導出情報を用いて、第２の鍵情報を生成する。そして、処理部１３２２は、第１の鍵情報の代わりに第２の鍵情報を用いて、通信部１３２１により新たに送信される、ログ情報の一部を格納したＩＰパケットを暗号化する。

【0089】

第１の所定条件は、たとえば、経過時間または第１の鍵情報の使用を開始してからの他の車両１０Ｂとの通信量に関する条件である。より詳細には、経過時間に関する条件は、たとえば、共通鍵Ｋ１を用いた暗号化通信の継続時間が所定時間以上となった場合である。通信量に関する条件は、たとえば、共通鍵Ｋ１を用いた暗号化通信の通信量が所定量以上となった場合である。

【0090】

ただし、第１の所定条件は、上記条件に限定されず、たとえば車両１０Ａの走行状態に関する条件であってもよい。より詳細には、車両１０Ａと他の車両１０Ｂとの速度または加速度の差が、所定値以上である場合である。

【0091】

第２の方式は、たとえば、暗号学的ハッシュ関数を用いた暗号化方式である。

【0092】

より詳細には、処理部１３２２は、第２の方式において、記憶部１３２３に保存されている時刻情報と乱数とを用いて、第１の暗号学的ハッシュ関数を用いてハッシュ値を第２の鍵導出情報として生成し、生成したハッシュ値から第２の暗号学的ハッシュ関数を用いて第２の鍵情報である共通鍵Ｋ２を生成する（ステップＳ１２２～Ｓ１２４）。

【0093】

次に、処理部１３２２は、第２の鍵導出情報であるハッシュ値を、第１の鍵情報である共通鍵Ｋ１を用いて暗号化する（ステップＳ１２５）。

【0094】

次に、処理部１３２２は、暗号化した第２の鍵導出情報を鍵更新要求とともに通信部１３２１、中継装置１３５およびＴＣＵ１３１を介して他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１２６）。

【0095】

次に、他の車両１０Ｂにおける処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１、中継装置１３５および通信部１３２１を介して車両１０Ａから鍵更新要求および暗号化された第２の鍵導出情報であるハッシュ値を受信すると、当該ハッシュ値を第１の鍵情報である共通鍵Ｋ１を用いて復号化する（ステップＳ１２７）。

【0096】

次に、他の車両１０Ｂにおける処理部１３２２は、復号化した第２の鍵導出情報であるハッシュ値から第２の暗号学的ハッシュ関数を用いて共通鍵Ｋ２を生成する（ステップＳ１２８）。

【0097】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、暗号化した第２の鍵導出情報を他の車両１０Ｂへ送信してから所定時間経過後に、共通鍵確認要求を通信部１３２１、中継装置１３５およびＴＣＵ１３１を介して他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１２９）。

【0098】

次に、他の車両１０Ｂにおける処理部１３２２は、たとえば、ＴＣＵ１３１、中継装置１３５および通信部１３２１を介して車両１０Ａから共通鍵確認要求を受信し、かつ、共通鍵Ｋ２の生成が完了した場合、ＩＰパケットの暗号化に用いる鍵情報を共通鍵Ｋ１から共通鍵Ｋ２に切り替える。そして、処理部１３２２は、共通鍵確認応答を通信部１３２１、中継装置１３５およびＴＣＵ１３１を介して車両１０Ａへ送信し、第１の鍵情報である共通鍵Ｋ１を破棄する（ステップＳ１３０およびＳ１３１）。

【0099】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、他の車両１０ＢからＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して共通鍵確認応答を受信すると、ＩＰパケットの暗号化に用いる鍵情報を共通鍵Ｋ１から共通鍵Ｋ２に切り替える。そして、処理部１３２２は、第１の鍵情報である共通鍵Ｋ１を破棄する（ステップＳ１３２）。

【0100】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、たとえば、図５のステップＳ１１９において分割されたログ情報の一部を格納したＩＰパケットであって、他の車両１０Ｂへ未だ送信されていないＩＰパケットのデータ部分を共通鍵Ｋ２を用いて暗号化し、当該ＩＰパケットを通信部１３２１へ出力する（ステップＳ１３３）。

【0101】

次に、車両１０Ａにおける通信部１３２１は、処理部１３２２から暗号化されたＩＰパケットを受けて、当該ＩＰパケットをＴＣＵ１３１経由で他の車両１０Ｂへ送信する（ステップＳ１３４）。

【0102】

次に、他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して車両１０Ａから暗号化されたＩＰパケットを受信すると、パケット受信応答を通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介して車両１０Ａへ送信するとともに、共通鍵Ｋ２を用いて当該ＩＰパケットのデータ部分を復号化する（ステップＳ１３５およびＳ１３６）。

【0103】

次に、他の車両１０Ｂにおける処理部１３２２は、復号化により取得したログ情報の一部を通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介してインフラ側装置１２へ送信する。この際、処理部１３２２は、当該ログ情報の一部を格納したＩＰパケットを暗号化してインフラ側装置１２へ送信する。このときの暗号化方式は、特に限定されず、周知の暗号化方式でよい（ステップＳ１３７）。

【0104】

次に、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、第２の所定条件を満たした場合、第２の方式に従い、新たな第２の鍵導出情報を生成し、新たな第２の鍵導出情報を用いて新たな第２の鍵情報を生成する。そして、処理部１３２２は、新たな第２の鍵情報を用いて、通信部１３２１により新たに送信される、ログ情報の一部を格納したＩＰパケットを暗号化する。より詳細には、処理部１３２２は、たとえば、共通鍵Ｋ２を用いた暗号化通信の開始から所定時間経過すると、時刻情報および乱数を用いて第２の鍵導出情報として新たな暗号学的ハッシュ関数を生成し、生成した暗号学的ハッシュ関数を用いて新たな共通鍵Ｋ２を生成し、当該共通鍵Ｋ２を用いた他の車両１０Ｂとの暗号化通信を開始する。処理部１３２２は、新たな共通鍵Ｋ２を用いた暗号化通信の開始後、古い共通鍵Ｋ２を破棄する。このように、第２の所定条件を満たした場合、共通鍵Ｋ２を更新することで、たとえば車両１０Ａの状態が変わることでログ情報が増加した場合であっても、セキュリティを確保することができる。なお、第２の所定条件は、共通鍵Ｋ２を用いた暗号化通信の開始からの所定の経過時間に限られず、車両１０Ａの走行状態に関する条件等であってもよい。

【0105】

このように、処理部１３２２は、第２の方式において、第２の鍵情報を順次更新しながら暗号化通信を行う。

【0106】

車両１０Ａにおける処理部１３２２は、第２の鍵情報である共通鍵を用いて暗号化したＩＰパケットを他の車両１０Ｂへ送信した後、所定時間内に他の車両１０Ｂからのパケット受信応答が到着しない場合、第２の鍵情報である共通鍵、第１の鍵導出情報である秘密鍵および公開鍵のペア、ならびに公開鍵の電子証明書を破棄し、他の車両１０Ｂとの暗号化通信を終了する（ステップＳ１３８）。

【0107】

なお、車両１０Ａは、他の車両１０Ｂにおけるソフトウェアのログ情報をインフラ側装置１２へ送信してもよい。より詳細には、他の車両１０Ｂにおいて、処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して車両１０Ａから暗号化されたＩＰパケットを受信すると、他の車両１０Ｂにおける各車載装置にインストールされている各種ソフトウェアのログ情報の一部が格納されたＩＰパケットを、共通鍵Ｋ１またはＫ２を用いて暗号化し、通信部１３２１およびＴＣＵ１３１を介してパケット受信応答とともに車両１０Ａへ送信してもよい。この場合、車両１０Ａにおける処理部１３２２は、ＴＣＵ１３１および通信部１３２１を介して受信したＩＰパケットを共通鍵Ｋ１またはＫ２を用いて復号化し、復号化により取得した他の車両１０Ｂのログ情報の一部を格納したＩＰパケットをインフラ側装置１２へ送信する。

【0108】

なお、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂは、第１の鍵情報である共通鍵Ｋ１を用いた暗号化通信中において、所定時間内に上記第１の所定条件を満たさない場合、共通鍵Ｋ１を用いた暗号化通信を終了する。より詳細には、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂが共通鍵Ｋ１の使用を開始してから所定時間が経過し、かつ、第１の所定条件を満たさない場合、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂは共通鍵Ｋ１を破棄し、暗号化通信を終了する。ただし、車両１０Ａおよび他の車両１０Ｂは、共通鍵Ｋ１を用いた暗号化通信を、時間の経過によらず、たとえば一方の車両の走行が終了するか、またはイグニッションもしくは電源がオフされたときに終了してもよい。

【0109】

また、他の車両１０Ｂは、車両１０Ａからの共通鍵確認要求を受信し、かつ、共通鍵Ｋ２の生成が完了した場合に、ＩＰパケットの暗号化に用いる鍵情報を共通鍵Ｋ１から共通鍵Ｋ２に切り替える構成に限らない。他の車両１０Ｂは、たとえば、フラグ等の特定の内容を含むイーサネットフレームを車両１０Ａから受信した場合等に、ＩＰパケットの暗号化に用いる鍵情報を共通鍵Ｋ１から共通鍵Ｋ２に切り替えてもよい。この場合、車両１０Ａは、たとえば、上記の特定の内容を含むイーサネットフレームを送信した場合、ＩＰパケットの暗号化に用いる鍵情報を共通鍵Ｋ１から共通鍵Ｋ２に切り替える。

【0110】

ところで、車両の各種ソフトウェアのログ情報等のデータは、たとえば車両に搭載されたＥＤＲ（Ｅｖｅｎｔ Ｄａｔａ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）に保存される。しかしながら、ＥＤＲの記憶容量の制限により、ＥＤＲに保存できるログ情報には限りがある。そこで、より多くのデータを収集するために、車両のログ情報をサーバに随時アップロードすることが考えられる。この場合、車両とサーバとは無線通信を用いてデータをやり取りするため、データを暗号化する必要がある。

【0111】

しかしながら、車両がサーバ等の他の設備と暗号化通信を行うには、認証局および鍵生成局等の外部システムから暗号化に必要な電子証明書および暗号鍵等の情報を、事前に車両に格納および管理する必要がある。暗号化に必要な情報の管理は、個々の車両ごとで行うため、車両の台数が増えるにつれて煩雑になり、困難である。

【0112】

これに対し、本実施の形態に係る車両管理システム、車載装置、暗号化通信方法および暗号化通信プログラムでは、車両において共通鍵Ｋ１，Ｋ２を生成し、データを格納したＩＰパケットの暗号化に用いる。共通鍵Ｋ１，Ｋ２は、所定時間が経過および無線接続が切断される等により破棄される。その後、再びＩＰパケットをサーバ１１へアップロードする際には、新たな共通鍵を生成し、ＩＰパケットの暗号化に用いる。このように、ＩＰパケットの暗号化に用いる共通鍵Ｋ１，Ｋ２を車両において生成し、ある特定の期間のみ用いる時限式とすることで、個々の車両において事前に格納した固有の鍵を長期間使用および管理する必要がない。また、時限式の共通鍵を用いることで、仮に共通鍵Ｋ１，Ｋ２を用いた暗号化通信が傍受され、解読されたとしても、その後の暗号化通信は共通鍵Ｋ１，Ｋ２とは異なる共通鍵を用いる。そのため、その後の暗号化通信が先の暗号化通信の解読方法で再び解読される可能性を低減できる。したがって、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0113】

また、車両１０Ａがインフラ側装置１２とＬＴＥまたは５Ｇ等の規格を用いて通信する場合、車両１０Ａの位置または通信環境等によっては、通信が不安定となり、サーバ１１へのデータのアップロードが困難となることがある。

【0114】

これに対し、本実施の形態に係る車両管理システム、車載装置、暗号化通信方法および暗号化通信プログラムでは、車両１０Ａは、データを他の車両１０Ｂおよびインフラ側装置１２経由でサーバ１１へアップロードする。そのため、車両１０Ａおよびインフラ側装置１２間の通信が不安定または不能であっても、他の車両１０Ｂがインフラ側装置１２と通信可能であれば、車両１０Ａのログ情報をサーバ１１へアップロードすることができる。したがって、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0115】

また、一般に、共通鍵を用いた暗号化通信は、共通鍵を通信相手に渡す際に共通鍵が第３者に知られると、暗号が解読される可能性がある。一方、秘密鍵および公開鍵のペアを用いた暗号化通信は、公開鍵のみを通信相手に渡し、この公開鍵は第３者に知られたとしても暗号が解読される可能性は低い。そのため、車車間通信は、秘密鍵および公開鍵のペアを用いた暗号化通信を採用することが望ましい。

【0116】

しかしながら、秘密鍵および公開鍵のペアの生成は、処理が多く、長時間を要する。車両は移動体であるため、車両間の距離および障害物等により、車車間通信は意図せず切断されることがある。そのため、車車間通信においては、鍵の生成は速い方が望ましい。

【0117】

これに対し、本実施の形態に係る車両管理システム、車載装置、暗号化通信方法および暗号化通信プログラムでは、車両１０Ａ，１０Ｂは、最初に第１の方式である秘密鍵および公開鍵のペアを用いて共通鍵Ｋ１を生成するが、その後は第２の方式である暗号学的ハッシュ関数を用いた共通鍵Ｋ２を生成し、暗号化に用いる。暗号学的ハッシュ関数を用いた共通鍵Ｋ２は、秘密鍵および公開鍵のペアよりも速く生成することができる。そのため、短時間でＩＰパケットを暗号化することができ、車車間通信において、より多くの暗号化されたＩＰパケットをやり取りすることができる。したがって、車載ネットワークにおいて、より良好な通信を提供することができる。

【0118】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0119】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。

【0120】

［付記１］
車両に搭載される車載装置であって、
第１の方式に従い、第１の鍵導出情報を生成し、前記第１の鍵導出情報を用いて第１の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報を用いてパケットを暗号化する処理部と、
前記処理部によって暗号化された前記パケットを他の車両へ送信する通信部とを備え、
前記処理部は、前記第１の方式よりも鍵情報の生成時間が短い第２の方式に従い、第２の鍵導出情報を生成し、前記第２の鍵導出情報を用いて第２の鍵情報を生成し、前記第１の鍵情報の代わりに前記第２の鍵情報を用いて、前記通信部により新たに送信されるパケットを暗号化し、
前記処理部は、第２の所定条件を満たした場合、前記第２の方式に従い、新たな第２の鍵導出情報を生成し、前記新たな第２の鍵導出情報を用いて新たな第２の鍵情報を生成し、新たな第２の鍵情報を、前記通信部により新たに送信されるパケットの暗号化に用いる、車載装置。

【符号の説明】

【0121】

１ 車両管理システム
１０Ａ 車両
１０Ｂ 他の車両
１１ サーバ
１２ インフラ側装置
１３ 車載通信システム
１３１～１３４ 車載装置
１３２１ 通信部
１３２２ 処理部
１３２３ 記憶部
１３２４ タイマ
１３２５ 暗号化部
１３２６ 復号化部
１３２７ 車両情報取得部
１３５ 中継装置
１４ 車載通信システム（他の車両）
１５ ＭＥＣ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】