JP2010503328A - メッシュネットワーク経由のセキュリティ接続メッセージのトンネル転送 - Google Patents

Abstract

本開示は、セキュアリンクをメッシュオーセンティケーターとメッシュキーディストリビュータとの間に確立して、セキュリティ接続メッセージを転送する方法及び技術に関するものである。セキュアリンクによって、メッシュキーディストリビュータは、認証プロセスの結果をメッシュオーセンティケーターに通知することができる。

Description

本発明は概して無線通信に関し、特にマルチホップアドホックネットワークにおけるセキュリティに関する。

種々のタイプの無線ネットワークには、インフラストラクチャ型無線ネットワーク及びアドホック無線ネットワークが含まれる。
アドホックネットワークは自己形成ネットワークであり、自己形成ネットワークは固定インフラストラクチャが全く無い状態で動作することができ、或る場合には、アドホックネットワークは全体がモバイルノード群によって形成される。アドホックネットワークは通常、「ノード群」と表記されることがある多数の地理的に分散したモバイルユニットを潜在的に含み、これらのモバイルユニットは互いに対して、一つ以上のリンク（例えば、無線周波数通信チャネル）によって無線接続される。ノード群は互いに対して無線媒体を経由して、インフラストラクチャ型ネットワークまたは有線ネットワークのサポートを受けることなく通信することができる。これらのノードの間のリンクまたは接続は、既存のノード群がアドホックネットワーク内で移動するときに、新規のノード群がアドホックネットワークに参加するか、または入るときに、或いは既存のノード群がアドホックネットワークを離れるか、またはアドホックネットワークから出て行くときに任意の態様で動的に変化することができる。アドホックネットワークのトポロジーは極めて大きく変化することがあるので、アドホックネットワークを動的に調整することによりこれらの変化への追随を可能にする技術が必要になる。中央コントローラが配設されないので、多くのネットワーク制御機能をノード群に分散させて、これらのノードがトポロジー変化に応答して自己組織化及び再構成を行なうことができるようにする。

ノード群の一の特徴は、各ノードが短距離で１「ホップ」だけ離れたノード群と直接通信することができることである。このようなノード群は「隣接ノード群」と表記される。一つのノードがパケット群を一つの宛先ノードに送信し、そしてノード群が１つよりも多いホップだけ離れている（例えば、２つのノードの間の距離がノード群の無線送信距離よりも長い、または物理的障害物がノード群の間に存在する）場合、パケット群は、パケット群が宛先ノードに到達するまで中間ノード群を経由して中継することができる（「マルチホップ動作」）。このような状況では、各中間ノードは、パケット群がこれらのパケットの最終宛先に到達するまでパケット群（例えば、データ及び制御情報）を隣のノードにルートに沿ってルーティングする。

無線通信ネットワークが更に普及するにつれて、セキュリティが継続的に、通信ネットワークプロバイダ及びエンドユーザの双方にとって大きな関心事となっている。セキュリティが関心事となるこのような状況は、データを多くのノードによって容易に受信し、そして操作することができるので、セキュリティ環境が最も困難な解決課題をもたらすようなモバイル無線ネットワークを使用する場合に最も顕著に現われる。無線ネットワークに使用される無線リンクによって、ネットワークを経由する通信及びデータが盗聴者及び／又はハッカー予備軍に丸見えになってしまう。マルチホップ無線ネットワークでは、通信及びデータが丸見えになってしまうことによって、ノード群の間の各リンクに、マルチホップ認証及びキー管理プロセスによって固有のセキュリティ接続を確立する必要がある。従って、リンク経由の通信は、確立されたセキュリティ接続によって保護することができる。

携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、及びノートブックコンピュータのようなモバイルノード群は多くの場合、遠く離れて位置するデータベースまたはネットワークにアクセスする場合に認証を受ける必要がある。従来のシステムでは、集中認証手順が、基地局のようなアクセスポイント（ＡＰ）がモバイル無線ネットワークと有線バックホールネットワークとの間のポータルとして機能する場合に続いて行なわれ、そして集中認証手順によってＡＰの通信距離内の全てのノードに関する認証プロセスを処理する。例えば、米国規格協会／米国電気電子学会（ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ）８０２．１Ｘ規格またはＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ規格に準拠するシステムは、このような集中手順を利用して、ネットワークリソースへのアクセスを制御する。

ＩＥＥＥ ８０２．１Ｘは、認証、アクセス制御、及びキー管理を有線ネットワーク及び無線ネットワークの両方において可能にするように最初に策定されたＩＥＥＥ規格である。８０２．１Ｘに定義される３つのエンティティは、サプリカント、オーセンティケーター、及び認証サーバ（ＡＳ）である。サプリカントは認証及びアクセス許可を要求するノードである。認証・許可・課金サーバ（ＡＡＡ）と表記されることがあるアクセスサーバ（ＡＳ）は、権限を付与される場合には、サプリカントに対して、サプリカント証明書に基づいてアクセスに対する認証を行ない、そしてアクセスを承認する。ＡＳはオーセンティケーターと同じ場所に配置することができる。認証はサプリカントと認証サーバとの間で行なわれるのに対し、オーセンティケーターは認証メッセージの通過を決定する手段として機能する。オーセンティケーターは非制御ポート及び制御ポートをクライアントごとに有する。クライアントが認証を受ける前は、認証メッセージのみが非制御ポートを通過することが許可される。サプリカントが認証に成功した後にだけ、他のトラフィックが制御ポートを通過することができる。

サプリカントと認証サーバとの間のこれらの通信に使用されるプロトコルはＥＡＰ（拡張認証プロトコル）である。８０２．１Ｘの場合、サプリカントとオーセンティケーターとの間のＥＡＰメッセージはＥＡＰＯＬ（ＥＡＰオーバローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ））メッセージフォーマットでカプセル化される。ＥＡＰは、ユーザパスワード、証明書利用認証、ワンタイムパスワード、認証トークン、またはスマートカードなどのような多数の認証機構を利用可能とするために柔軟かつ拡張可能である。ＥＡＰは、サプリカント及びＡＳにおいてキーマテリアルを生成する機構を含む適切な認証機構と交渉し、そして認証機構を使用するための手段となる。

認証手順は、一つのノードが、例えばＥＡＰオーバローカルエリアネットワーク（ＥＡＰＯＬ）パケットを含む認証リクエストを、拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）を使用して送信すると開始することができる。認証プロセスでは、ＥＡＰ開始パケットから始まってＥＡＰ成功メッセージパケットまたはＥＡＰ失敗メッセージパケットで終わる幾つかのＥＡＰＯＬパケットが送信され、そして受信される。ＥＡＰは、新規のリクエストを、有効な応答を受信する前には送信することができないという意味で「ロックステップ」プロトコルである。これについては［ＲＦＣ３７４８］を参照されたい。

認証サーバは、認証を受けているモバイル機器（通常、サプリカントと呼ばれる）の認証証明書を保存する。認証サーバはまた、他の認証サーバとの接続を行なって、自律的に保存されないサプリカント認証証明書を取得することができる。

ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ ８０２．１１ｉ−２００４， Ｊｕｌｙ ２００４に掲載された「情報技術のＩＥＥＥ規格−システム間の電気通信及び情報授受−地方及び大都市エリアネットワーク−特定要件−パート１１：無線ＬＡＮメディアアクセス制御（ＭＡＣ）及び物理レイヤ（ＰＨＹ）仕様−補正６：メディアアクセス制御（ＭＡＣ）セキュリティ強化」と題する論文に記載されているように、サプリカント（または、認証及びアクセス権を取得しようとするノード）は、アクセスを承認する、または拒否するオーセンティケーター（例えば、アクセスポイント（ＡＰ））から１ホップの距離に位置することが前提とされる。従来のＩＥＥＥ ８０２．１１ｉでは、サプリカントとオーセンティケーターとの間でのマルチホップ通信を考慮に入れていない。それぞれのサプリカントはＡＰを介してのみ認証を受けることができるので、サプリカントと、モバイル無線ネットワークと有線バックホールネットワークとの間のサービス授受を可能にするＡＰとの間の１ホップ通信を必要とするこのような集中手順は、ＡＰの無線通信範囲の外に位置するノード群を有するマルチホップアドホック無線通信ネットワークにおいては実用的ではない。

例示的な通信ネットワークのブロック図である。 本発明の或る実施形態の動作に使用される例示的なノードのブロック図である。 本発明の或る実施形態による、セキュアチャネルまたはリンクをメッシュオーセンティケーターノードとメッシュキーディストリビュータ１４０との間に、サプリカントノードが認証を受けている間に確立するＥＡＰカプセル化プロセスのプロトコルを示すメッセージフロー図である。 本発明の或る実施形態によるメッシュ管理フレームのフォーマットを示すデータ構造である。 本発明の或る実施形態による汎用ＥＡＰカプセル化認証メッセージのフォーマットを示すデータ構造である。 本発明の或る実施形態によるメッシュＥＡＰメッセージ転送プロトコルを示すメッセージフロー図である。 本発明の或る実施形態によるマルチホップネットワークにおけるメッシュオーセンティケーター（ＭＡ）でのＥＡＰカプセル化の例示的なプロセスを示すフローチャートである。 本発明の或る実施形態によるマルチホップネットワークにおけるメッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）でのＥＡＰカプセル化の例示的なプロセスを示すフローチャートである。

添付の図は以下の詳細な記述とともに本明細書の一部を構成し、かつ種々の実施形態を詳細に例示し、そして全てが本発明に基づく種々の原理及び利点を説明するために利用される。

当業者であれば、これらの図の構成要素は、図が分かり易く、かつ明瞭になるように示され、そして必ずしも寸法通りには描かれていないことが分かるであろう。例えば、これらの図における幾つかの構成要素の寸法を他の構成要素に対して誇張して描いて本発明の実施形態を理解し易くしている。

本発明による実施形態を詳細に説明する前に、これらの実施形態は、セキュアリンクをメッシュオーセンティケーターとメッシュキーディストリビュータとの間に確立して、拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）メッセージのようなセキュリティ接続メッセージを転送する操作に関連する方法ステップ及び装置要素の組み合わせとして主として提示されることを理解されたい。従って、装置要素及び方法ステップは必要に応じて、従来の記号によって図面の中に表示され、本発明の実施形態の理解に役立つ特定の詳細のみを示して、本明細書における記述の恩恵を享受することになるこの技術分野の当業者にとって容易に理解できる詳細によって本開示が不明瞭になることがないようにしている。

本文書では、「第１」及び「第２」などの関係を表わす用語は、一つのエンティティまたは作用を別のエンティティまたは作用から区別するためにのみ使用することができ、必ずしも、実際のこのような関係または順番を、このようなエンティティまたは作用の間に必要とする、または意味するという訳では決してない。「備える」、「備えている」という用語、または他の全てのこれらの変形は包括的な意味で適用されるものであり、一連の要素を備えるプロセス、方法、製品、または装置がこれらの要素のみを含むのではなく、明らかには列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、製品、または装置に固有の他の要素を含むことができる。「〜を備える」の前に来る一つの要素は、当該要素が更に制約されるというのではなく、更に別の同じ要素が、当該要素を備えるプロセス、方法、製品、または装置に含まれる状況を排除するものではない。

本明細書に記載される本発明の実施形態は一つ以上の従来のプロセッサ及び固有の保存プログラム命令により構成することができ、プログラム命令によって一つ以上のプロセッサを制御して、これらのプロセッサに、本明細書に記載されるように、セキュアリンクをメッシュオーセンティケーターとメッシュキーディストリビュータとの間に確立して、拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）メッセージのようなセキュリティ接続メッセージを転送する機能群の幾つか、ほとんど、または全てを所定の非プロセッサ回路と連携して実行させることを理解されたい。非プロセッサ回路は、これらには制限されないが、無線受信機、無線送信機、信号ドライバ、クロック回路、電源回路、及びユーザ入力装置を含むことができる。従って、これらの機能は、セキュアリンクをメッシュオーセンティケーターとメッシュキーディストリビュータとの間に確立して、拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）メッセージのようなセキュリティ接続メッセージを転送する方法のステップとして解釈することができる。別の構成として、幾つかの機能または全ての機能は、保存プログラム命令を格納していないステートマシンによって実行することができる、または一つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の中で実行することができ、ＡＳＩＣでは、各機能、または機能群の内の所定の機能の組み合わせがカスタムロジックとして実行される。勿論、２つのアプローチの組み合わせを使用することができる。従って、これらの機能に対応する方法及び手段が本明細書において記載されている。更に、当業者であれば、例えば利用可能な時間、その時点での技術、及び経済環境に起因して相当な大きな努力及び多くのデザイン選択が生じ得るにも係わらず、本明細書が開示するコンセプト及び原理による示唆を得た暁には、このようなソフトウェア命令及びプログラム、及びＩＣを最小限の実験により容易に想到し得るであろう。

「例示的な」という単語は本明細書においては、「一つの例、インスタンス、または例示として作用する」という意味に使用される。「例示的である」として本明細書において記載される実施形態は必ずしも、他の実施形態よりも好ましい、または有利であると捉えられるべきではない。この詳細な記述において記載されるこれらの実施形態の全ては、この技術分野の当業者が本発明を作製する、または使用することができるように提示される例示的な実施形態であり、請求項によって規定される本発明の範囲を制限するものではない。
頭文字の意味

以下の記述では、次の頭文字の内の少なくとも幾つかを使用する：
ＥＡＰＩＥ ＥＡＰカプセル化情報エレメント
ＥＭＳＡ 高効率メッシュセキュリティ接続
ＥＭＳＡＩＥ ＥＭＳＡハンドシェーク情報エレメント
ＫＣＫ−ＫＤ キー配布用のキー確認用キー
ＫＤＫ キー配布用のキー暗号化キー
ＭＡ メッシュオーセンティケーター
ＭＡ−ＩＤ メッシュオーセンティケーター識別子
ＭＥＫＩＥ メッシュ暗号化キー情報エレメント
ＭＤＫ メッシュキーディストリビュータ
ＭＤＫ メッシュキーディストリビュータ識別子
ＭＫＨＳＩＥ メッシュキーホルダーセキュリティ情報エレメント
ＭＳＤ−ＩＤ メッシュセキュリティドメイン識別子
ＭＳＤＩＥ メッシュセキュリティドメイン情報エレメント
ＰＭＫ ペアワイズマスターキー
ＰＭＫ−ＭＡ メッシュオーセンティケーターＰＭＫ
ＰＭＫ−ＭＫＤ メッシュキーディストリビュータＰＭＫ
ＰＴＫ−ＫＤ キー配布用のペアワイズ一時キー
例示的なアドホックマルチホップネットワーク
図１は、例示的なアドホックマルチホップ通信ネットワーク１００のブロック図である。本明細書において使用するように、「マルチホップ通信ネットワーク」という用語は、ルーティングプロトコルをネットワークの一部であるノード群の間で用いる全てのタイプの無線ネットワークを指す。ネットワーク１００は、複数のノードまたは「メッシュポイント（ＭＰｓ）」１１０，１３２，１３４，１３６と、メッシュ認証（ＭＡ）ノード１３０と、例えばメッシュポイントポータル（ＭＰＰ）１４１に実装することができるメッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０と、これもＭＰＰ１４１に実装することができる認証・許可・課金クライアント（ＡＡＡクライアント）と、そして例えば認証・許可・課金サーバ（ＡＡＡサーバ）に実装することができる認証サーバ（ＡＳ）１５０と、を備える。図１に示す特定のネットワーク構成では、ノード１１０は「サプリカントノードまたはサプリカントメッシュノード」とも表記される。

サプリカントメッシュポイント１１０の隣接領域内に位置することができるノード群の数は非常に多くなり得るので、かつセキュリティ接続が、ノードがルーティングメッセージを当該ノードの隣接ノードに送信することができる前に必要になるので、機構を各メッシュオーセンティケーター１３０の所定位置に設けることにより、当該オーセンティケーターがメッシュキーディストリビュータ１４０と通信することができるようになって、サプリカントメッシュポイント１１０によって、当該ポイントが最初にメッシュネットワークとのコンタクトを行ない、そしてメッシュネットワークによる認証を受けている間に生成されるキーマテリアルを利用して生成キーを取得することができ、更にメッシュオーセンティケーター１３０はサプリカントメッシュポイント１１０に、当該オーセンティケーターがこのキーマテリアルを特定し、そして当該キーマテリアルの使用を要求して高効率のセキュリティ接続切り替えを完了するために必要な情報を供給することができることが重要である。

本発明は、セキュリティ接続を効率良く確立する操作をサポートするメッシュ認証機構を含む。この機構は、この機構の隣接要素の能力及び性質によって変わるが、メッシュサプリカントの役割を、またはメッシュオーセンティケーターの役割を果たすように動作することができ、そしてメッシュオーセンティケーターの役割を果たすように動作する場合は、ＥＡＰ認証メッセージを中継し、そしてメッシュキーディストリビュータからのキー転送をリクエストすることができる。本発明に従って用いられる場合、メッシュオーセンティケーターは情報をブロードキャストすることにより、サプリカントメッシュポイントにメッシュに参加させ、そしてメッシュオーセンティケーター自体及びメッシュキーディストリビュータとのセキュリティ接続を確立させることができる。メッシュオーセンティケーターは更に、キー配布階層からのキーを維持し、キー配布階層によってメッシュオーセンティケーターは、サプリカントメッシュポイントの隣接ポイントとのセキュリティ接続を確立するために使用されるキーをリクエストし、そしてキーのロックを解除することができる。最後に、オーセンティケーターは、サプリカントメッシュポイントからキーディストリビュータへの拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）認証メッセージの転送をサポートし、そしてメッシュキーディストリビュータからのキーマテリアルの配布をサポートする。

図１に示す例示的なアドホックマルチホップ通信ネットワーク１００では、ネットワークのインフラストラクチャ部分または「有線」部分はメッシュポイントポータル（ＭＰＰ）１４１を含み、ＭＰＰ１４１は、ＡＳ１５０にセキュア有線チャネルによって接続される。図１には示さないが、メッシュポイントポータル１４１はＡＳ１５０にルータまたは他のエンティティ（図示せず）を介して接続することができる。この例示的なネットワークでは、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０及びＡＡＡクライアント１４２はメッシュポイントポータル（ＭＰＰ）１４１に実装され、そしてプロセス間メッセージを使用して接続される。この例示的なネットワーク構成では、ノード１３６はＭＰＰ１４１から１ホップ目に位置し、ノード１３２，１３４はＭＰＰ１４１から２ホップ目に位置し、ノード１３０はＭＰＰ１４１から３ホップ目に位置し、そしてノード１１０はＭＰＰ１４１から４ホップ目に位置する。本発明の或る実施形態では、ＭＫＤエンティティを実装するメッシュポイントポータル１４１はＭＡ（メッシュオーセンティケーター）エンティティも実装する。

図１に示す例示的なアドホックマルチホップ通信ネットワーク１００では、メッシュキーディストリビュータ１４０は認証・許可・課金クライアント（ＡＡＡクライアント）１４２に接続され、クライアント１４２が今度は、認証・許可・課金サーバ（ＡＡＡサーバ）１５０に通信可能に接続される。ＭＫＤ１４０は：（ａ）ＥＡＰ認証メッセージ転送サービスをＭＡに対して行ない、そしてＭＡから受け、そしてＡＡＡクライアントに対して行ない、そしてＡＡＡクライアントから受ける；（ｂ）キーを生成し、そして生成キーを一つ以上のメッシュオーセンティケーター１４０に配布することにより、サプリカント１１０がアドホックネットワーク１００に参加する、または新規のセキュリティ接続を確立することができる；（ｃ）ペアワイズの一時キーを生成してキー配布（ＰＴＫ−ＫＤ）し、キー配布によって、ＭＡ１３０は、サプリカントメッシュポイントの隣接ポイントとのセキュリティ接続を確立するために使用されるキーをリクエストし、そしてキーのロックを解除することができ、そしてデータ送信元の信頼性、及びキー配布メッセージ及びＥＡＰ認証メッセージのメッセージ完全性を確認するために使用されるメッセージ完全性チェック値を挿入し、そしてチェック値の有効性を確認する。

メッシュキーディストリビュータ１４０は２セットの生成キーを維持し、１セットはメッシュオーセンティケーターと通信するために維持し、そして１セットはメッシュオーセンティケーターにキー配布して、サプリカントメッシュポイントがアドホックネットワークに参加する、または新規のセキュリティ接続を確立することができるようにするために維持する。これらのセットの生成キーは、当該オーセンティケーターが最初にメッシュネットワークとコンタクトしている間に、メッシュオーセンティケーターが認証・許可・課金（ＡＡＡ）サーバによるＥＡＰ認証を受けたときに生成される単一のマスターキーから生成される。これにより、メッシュオーセンティケーターの役割を果たすために明示的な個別の認証を必要とするのではなく、メッシュオーセンティケーターを設定する効率的な方法が得られる。メッシュキーディストリビュータを例示的なアドホックマルチホップ通信ネットワーク１００に配設することにより、メッシュセキュリティ領域を定義することができる。メッシュセキュリティ領域内では、各メッシュオーセンティケーターが一つのＭＰに実装される状態で幾つかのメッシュオーセンティケーターＭＡ１３０を設けることができ、そして各ＭＡはＭＫＤ１４０へのルート、及びＭＫＤ１４０とのセキュリティ接続の両方を維持する。

メッシュキーディストリビュータ１４０はメッシュオーセンティケーター１３０と、レイヤ２プロトコル及び所定のデータフレームを使用して通信する。レイヤ２プロトコルを使用してメッシュオーセンティケーターと通信する機能をメッシュキーディストリビュータ１４０が備えることによって、効率的なメッシュセキュリティ接続を行なうために必要なセキュリティプロトコルが実現する。本発明の或る実施形態では、メッシュセキュリティ領域の複数のメッシュオーセンティケーター１３０に対応するメッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は中央コントローラに実装することができ、中央コントローラは、有線ネットワーク上に設けられ、かつ複数のメッシュオーセンティケーターを、メッシュポータルサービスを提供する複数のメッシュポイントを介して制御することができる。

メッシュキーディストリビュータ１４０に通信可能に接続されるのは少なくとも一つのメッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０である。一つのメッシュオーセンティケーター１３０が図１の例示的なアドホックマルチホップ通信ネットワーク１００に示されるが、１つのメッシュオーセンティケーターを本発明に従って利用することができる、またはどのような数の複数のメッシュオーセンティケーターも本発明に従って利用することができることが理解できるであろう。メッシュオーセンティケーター１３０は：（ａ）サプリカント（すなわち、メッシュポイント（ＭＰ）サプリカント１１０）による参加を可能にするサービスを広告する；（ｂ）ＥＡＰ認証メッセージ転送サービスを提供する；（ｃ）生成キーをメッシュキーディストリビュータ１４０に対してリクエストする、または生成キーをメッシュキーディストリビュータ１４０から取得することにより、サプリカント１１０によるアドホックネットワーク１００への参加を可能にする、または新規のセキュリティ接続の確立を可能にする；（ｄ）ペアワイズの一時キー（ＰＴＫ）を生成してサプリカント１１０とのリンクの安全を確保する；そして（ｅ）ペアワイズの一時キー（ＰＴＫ）を生成してキー配布（ＰＴＫ−ＫＤ）し、キー配布によって、ＭＡ１３０は、サプリカントメッシュポイントの隣接ポイントとのセキュリティ接続を確立するために使用されるキーをリクエストし、そしてキーのロックを解除することができ、そしてデータ送信元の信頼性、及びキー配布メッセージ及びＥＡＰ認証メッセージのメッセージ完全性を確認するために使用されるメッセージ完全性チェック値を挿入し、そしてチェック値の有効性を確認する。

本発明において設けることができるメッシュオーセンティケーター１３０は、２セットの生成キーを維持し、第１セットは、当該オーセンティケーター自体とキーディストリビュータとの間のキー転送のために維持し、そして第２セットは当該オーセンティケーターのピアと通信するために維持する。これらのセットの生成キーは、当該オーセンティケーターが最初にメッシュネットワークとコンタクトしている間に、メッシュオーセンティケーターが認証・許可・課金（ＡＡＡ）サーバによるＥＡＰ認証を受けたときに生成される単一のマスターキーから生成される。これにより、メッシュオーセンティケーターの役割を果たすために明示的な個別の認証を必要とするのではなく、メッシュオーセンティケーターを設定する効率的な方法が得られる。オーセンティケーターは、サプリカントメッシュポイントによって使用されることにより、メッシュポイントオーセンティケーターをメッシュセキュリティ領域内で選択するための情報をブロードキャストし、この情報によって、オーセンティケーターが最初のコンタクトを行なっている間に生成したキー階層の使用が可能になる。オーセンティケーターはまた、キーディストリビュータと、レイヤ２プロトコル及び所定のデータフレームを使用して通信する。レイヤ２プロトコルを使用してメッシュキーディストリビュータと通信する機能をメッシュオーセンティケーターが備えることによって、効率的なメッシュセキュリティ接続を行なうために必要なセキュリティプロトコルが実現する。

ノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６は通常、インフラストラクチャレスモード及びインフラストラクチャードモードの両モードでの同時動作をサポートし、そしてインフラストラクチャ型ネットワーク（例えば、メッシュポイントポータル１４１を含むネットワーク）と、インフラストラクチャが全く無いクライアント型ピアツーピアネットワークとの間でシームレスに移動することができる。例えば、アドホックマルチホップ通信ネットワーク１００は、複数のノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６（各ノードは無線中継器機能及び／又はルーティング機能を有する）と、任意であるが有線メッシュポイントポータル（ＭＰＰ）１４１との間に形成することができる。この技術分野の当業者であれば、図１のアドホックネットワーク１００がインフラストラクチャードモード（例えば、メッシュポイントポータル（ＭＰＰ）１４１を含む）で動作するものとして示されているが、図１のアドホックネットワーク１００には、ネットワークインフラストラクチャを全く設ける必要がないことが理解できるであろう。

アドホックマルチホップネットワーク１００では、ノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６への通信、及び／又はノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６からの通信は、互いを通過して「ホップする」ことにより、ネットワークの他のノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６に到達するようにして行なうことができる。ノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６は一般的には、パケット化されたオーディオ情報、ビデオ情報、及び／又はデータ情報の受信を可能にするように設計される無線装置とすることができる。例示的なノードにおける、例示的なプロセッサ、送信機、受信機、及びアンテナのような構成要素群の内の或る構成要素を以下に図２に記載する。ノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６は情報を、搬送波周波数で送信されるデータパケット群として授受することができ、これらの搬送波周波数の各搬送波周波数上に一つ以上の無線通信チャネルが割り当てられる。

インフラストラクチャモードでは、ＭＰＰ１４１は通常、有線ネットワーク（図示せず）に接続され、そしてオーディオ情報、ビデオ情報、及び／又はデータ情報を供給する一つ以上の供給源となることができる。ＭＰＰ１４１は、例えばセルラー基地局または他の無線アクセスポイントとすることができる。

図１には示されないが、この技術分野の当業者であれば、ノード１１０，１３０，１３２，１３４，１３６は情報パケット群をセルラーネットワーク（図示せず）との間で、無線通信媒体を介して送受信することもでき、これらの無線通信媒体の各無線通信媒体は、セルラーネットワークにおいて利用されるマルチアクセス方式によって変わる一つ以上の無線通信チャネルを含む。

サプリカントノード１１０がメッシュネットワーク１００への参加を試みる場合、サプリカントノード１１０はＥＡＰ認証トラフィックを認証サーバ（ＡＳ）１５０との間で授受する必要がある。例えば、セキュリティ接続をメッシュネットワークにおいて確立する一のアプローチでは、メッシュネットワーク１００に参加する場合の最初のコンタクト時に、サプリカントノード１１０はメッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０（隣接ノードに実装される）とコンタクトして、オンラインＡＡＡサーバ１５０によるＥＡＰ認証を開始する。しかしながら、このアプローチでは、メッシュオーセンティケーターノード１３０はＡＡＡクライアントサービスを提供することがなく、その代わり、メッシュキーディストリビュータ１４０と通信して、サプリカントノード１１０のために生成キーマテリアルを取得する。他の機能の他に、メッシュキーディストリビュータ１４０はＡＡＡクライアント１４２に接続され、ＡＡＡクライアント１４２はＡＳ１５０と、メッシュネットワークのノード群に代わって通信する。

図１に示すように多くの場合において、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０はメッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０から複数の無線ホップだけ離れて配置することができる。従って、サプリカントノード１１０からのＥＡＰメッセージはメッシュオーセンティケーターノード１３０からメッシュキーディストリビュータ１４０に送信され、そしてＥＡＰメッセージは逆方向にも転送される。別の表現をすると、サプリカントノード１１０からＭＡ１３０によって受信されるＥＡＰトラフィックはＭＫＤ１４０に転送されてＡＳ１５０に、ＭＫＤ１４０に接続されるＡＡＡクライアント１４２によって送信される。同様に、ＡＳ１５０からのＥＡＰトラフィックは、ＭＫＤ１４０に接続されるＡＡＡクライアント１４２によって受信され、次にＭＫＤ１４０からＭＡ１３０に、サプリカントノード１１０に送信される前に転送する必要がある。

次に、例示的なノードの構成要素群の内の幾つかの構成要素について、図２を参照しながら説明する。
例示的なノード
図２は、例示的なノード２００のブロック図である。ノード２００はプロセッサ２０１と、送信機回路２０３及び受信機回路２０５を含むトランシーバ２０２と、アンテナ２０６と、ディスプレイ２０７と、入力デバイス２０８と、プロセッサ２０１が実行する動作命令を格納するプログラムメモリ２０９と、バッファメモリ２１１と、一つ以上の通信インターフェース２１３と、そして取り外し可能な記憶ユニット２１５と、を備える。図示はしないが、ノード２００は更に、アンテナスイッチ、デュプレクサ、計算器、または情報パケット群を送信機回路２０３からアンテナ２０６に、そしてアンテナ２０６から受信機回路２０５に間欠的に供給し、かつ十分な隔離機能を有する他の隔離手段（図示せず）も含むことが好ましい。ノード２００は、図２に示す要素群の全てだけでなく、ノード２００が当該ノードの特定の機能を実行するために必要な他の全ての要素を少なくとも含む統合ユニットであることが好ましい。別の構成として、ノード２００は、適切に相互接続されるユニット群またはデバイス群の集合体を備えることができ、このようなユニット群またはデバイス群は、ノード２００の要素群が実行する機能群と同等の機能群を実行する。例えば、ノード２００は、ラップトップコンピュータ及び無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）カードを備えることができる。

プロセッサ２０１は、一つ以上のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、ステートマシン、論理回路、または情報を動作命令またはプログラミング命令に基づいて処理する他のいずれかのデバイスまたはデバイス群を含むことが好ましい。このような動作命令またはプログラミング命令は、プログラムメモリ２０９に格納されることが好ましい。プログラムメモリ２０９は、いずれかの方式のＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）またはＲＯＭ（リードオンリメモリ）を含むＩＣ（集積回路）メモリチップ、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスクリードオンリメモリ）、ハードディスクドライブ、ＤＶＤ（デジタルビデオディスク）、フラッシュメモリカード、またはデジタル情報を保存する他のいずれかの媒体とすることができる。この技術分野の当業者であれば、プロセッサ２０１が、ステートマシンまたは論理回路が実行するプロセッサの機能群の内の一つ以上の機能を有する場合、該当する動作命令を格納するメモリ２０９は、ステートマシンまたは論理回路の内部に埋め込むことができることが理解できるであろう。ノード２００のプロセッサ２０１及び残りの要素が実行する動作について以下に詳細に説明する。

送信機回路２０３及び受信機回路２０５によってノード２００は情報パケット群を他のノードとの間で授受し、そして情報パケット群を他のノードから取得することができる。この点に関して、送信機回路２０３及び受信機回路２０５は従来の回路を含むことにより、無線通信チャネルでのデジタル伝送またはアナログ伝送を可能にする。送信機回路２０３及び受信機回路２０５は、セルラー無線インターフェース（例えば、モバイル通信用グローバルシステム（ＧＳＭ）、符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ），ユニバーサルモバイル電気通信システム（ＵＭＴＳ）など）及びアドホックネットワーク無線インターフェース（例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ，８０２．１１ ＷＬＡＮ（ワイヤレスローカルエリアネットワーク），８０２．１６ ＷｉＭａｘなど）の両方のインターフェースを介して動作するように構成される。

送信機回路２０３及び受信機回路２０５の実施形態は、ノード２００の実施形態によって変わる。例えば、送信機回路２０３及び受信機回路２０５は、適切なワイヤレスモデムとして、または双方向無線通信装置の送信部品及び受信部品として用いることができる。送信機回路２０３及び受信機回路２０５をワイヤレスモデムとして用いる場合、モデムはノード２００の内部に配置する、またはノード２００内に挿入する（例えば、パーソナルコンピュータメモリカード国際協会（ＰＣＭＣＩＡ）カードに装着されるワイヤレス無線周波数（ＲＦ）モデムに埋め込む）ことができる。無線通信装置の場合、送信機回路２０３及び受信機回路２０５は、公知の技術による無線装置ハードウェア及びソフトウェアアーキテクチャの一部として用いることが好ましい。送信機回路２０３及び／又は受信機回路２０５の機能群の全てではないとしてもほとんどを、プロセッサ２０１のようなプロセッサに実装することができる。しかしながら、プロセッサ２０１、送信機回路２０３、及び受信機回路２０５に、ここでは意図的に区切りを付けて、理解が容易になるようにしている。

受信機回路２０５は、近接装置との通信がネットワーク通信の周波数帯域以外の周波数帯域で行なわれる場合、少なくとも一つの帯域に、そして任意であるが、それよりも多い帯域に含まれるＲＦ信号の受信を可能にするように構成される。受信機回路２０５は任意であるが、第１受信機及び第２受信機を含むことができる、または２つ以上の帯域での受信を可能にするように構成される一つの受信機を含むことができる。トランシーバ２０２は、少なくとも１セットの送信機回路２０３を含む。少なくとも一つの送信機２０３は、複数の装置への複数の周波数帯域での送信を可能にするように構成することができる。受信機２０５と同じように、２つの送信機２０３を任意であるが用いることができ、この場合、一方の送信機を、こい近接ノードへの送信を行なうために、またはＷＬＡＮとの直接リンクを確立するために用い、そして他方の送信機をセルラー基地局への送信を行なうために用いる。

アンテナ２０６は、無線搬送波周波数を含む周波数領域の電磁エネルギーを放出し、そして受信するいずれかの公知の構造、または将来時点で開発される構造を含む。
バッファメモリ２１１は、ＲＡＭのようないずれかの形態の揮発性メモリとすることができ、そして本発明による受信情報パケット群を一時的に保存するために使用される。

ノード２００がビデオ情報をビデオソースから受信するように構成される場合、ノード２００は更に、ビデオデコーダを含むことが好ましく、ビデオデコーダは、現在のムービングピクチャエキスパートグループ（ＭＰＥＧ）規格、または他の或るビデオ復号化規格に準拠した復号化を可能にするように構成される。ノード２００が更に、ビデオ情報の送信を可能にするように構成される場合、ノード２００は更に、ビデオエンコーダを含むことが好ましく、ビデオエンコーダは、ビデオデータを上に挙げたビデオ規格の内の少なくとも一つの規格に基づいて符号化することができるように構成される。このようなビデオエンコーダ及びデコーダは、プロセッサ２０１の一部として用いることが好ましい。

概要
ネットワーク１００におけるセキュリティを強化するために、安全が確保された状態でＥＡＰメッセージをメッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間で転送する機構を実現することが望ましい。相互接続性の観点から、安全が確保された状態でＥＡＰメッセージを転送し、かつレイヤ２以下で動作する機構を実現することが望ましいが、これは、このような機構が、種々の機器ベンダーに、ＥＡＰメッセージを転送する共通の方法を提供することにより、ノード群、及び種々の機器ベンダーが供給する機器が相互接続することができるからである。

セキュアリンク（または、トンネル）をメッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間に確立して、拡張可能認証プロトコル（ＥＡＰ）セキュリティメッセージのようなセキュリティ接続メッセージをメッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間で転送する方法及び技術が提供される。本発明に従って利用されるこのセキュアリンク（または、トンネル）によって、メッシュキーディストリビュータ１４０は、オンライン認証プロセスの結果（例えば、認証成功及び認証失敗）をメッシュオーセンティケーターノード１３０に通知することができる。

セキュリティメッセージ転送プロトコルも提供され、セキュリティメッセージ転送プロトコルでは、「メッシュアクション」フレームと呼ばれる特定タイプのメッシュ管理フレームを用いることによりメッセージを転送する。非制限的な一の例示的な実施形態では、開示するセキュリティメッセージ転送プロトコルは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｓのようなＩＥＥＥ ８０２．１１規格に準拠する装置及びネットワークに関連して適用することができる。

「メッシュアクション」フレームを使用して、管理トラフィックを一つ以上のメッシュリンクで転送する。メッシュアクションフレームタイプによって、メッセージをデータフレームから区別することにより、コンテンツを適切な内部機能によって処理することができる。メッシュアクションフレームによって、メッシュノード群はユーザトラフィックと管理トラフィックとを区別することにより、効率的な転送をメッシュ経由で行なうことができるが、これは、ノード群がトラフィックを、転送対象のフレームのコンテンツを分析することなく転送することができるからである。メッシュアクションフレームを、該当フレームの宛先ノードに転送する中間ノードは、フレームをメッシュデータフレームと同じ態様で処理することができる。宛先ノードは「メッシュアクション」フレームタイプを使用して、フレーム受信時の処理を容易にすることができる。

メッシュアクションフレームは、カテゴリーフィールド及びアクションフィールドを含み、これらのフィールドの後にメッセージコンテンツが続く。カテゴリーフィールド及びアクションフィールドに含まれる数値は、情報エレメントを含むことができるメッセージコンテンツのフォーマットを独自に指定する。メッセージコンテンツを保護するために、メッシュアクションデータフレームのコンテンツは、メッシュデータフレームと同じ機構を使用してホップごとに暗号化される。

再び図１によれば、一旦、サプリカントノード１１０が、メッシュオーセンティケーターノード１３０によるＥＡＰ認証を受け始めると、メッシュオーセンティケーターノード１３０及びメッシュキーディストリビュータ１４０は、メッシュアクションフレームを互いに対して送信することができる。メッセージのカテゴリー値及びアクション値を特定の値に設定することにより、メッシュアクションフレームのコンテンツをＥＡＰ転送アプリケーション用にカスタマイズすることができる。例えば、メッシュオーセンティケーターノードは特定のメッシュアクションフレームを生成することができ、メッシュアクションフレームによって「メッシュセキュリティ」カテゴリー値及び「メッシュＥＡＰカプセル化」アクション値を指定する。

種々の機能の中でもとりわけ一の機能として、開示する方法及び技術では、フィールドをＥＡＰカプセル化フレームに追加することにより、プロトコルを正しく動作させるために必須となる情報をメッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間で授受することができ、更にメッセージ配布のエンドツーエンド完全性を確保することができる。例えば、この特定のメッシュアクションフレームは：完全性チェック用のメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドと、各フレーム内のメッセージトークンと、を含み、このメッセージトークンを使用することにより、リクエストフレーム及び応答フレームから成るペア群を照合することができ、更にサプリカントノード１１０のアドレスを指定するフィールドと、そしてサプリカントノード１１０によって生成されるＥＡＰフレームと、を含む。

メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドによって、ＥＡＰメッセージを改ざんから保護する。ＭＩＣによって、有効なＥＡＰメッセージをＭＡ１３０からサプリカントノード１１０に渡すことができる、またはＭＫＤ１４０から認証サーバ（ＡＳ）１５０に渡すことができる。特殊なＥＡＰメッセージタイプを、最終応答メッセージに関して定義することにより、セキュリティ接続承認メッセージまたはセキュリティ接続拒否メッセージのような認証結果メッセージを送信して追加情報をＭＡ１３０に供給する。特殊なＥＡＰメッセージタイプは、ＭＫＤ１４０において簡単に割り当てられるＲＡＤＩＵＳコード［ＲＦＣ ２８６５］に対応する。セキュリティ接続「承認」ＥＡＰメッセージタイプ及びセキュリティ接続「拒否」ＥＡＰメッセージタイプによって、ＭＡ１３０への通知を行なうことができるので、認証を受けているサプリカントノード１１０が適切なアクションを実行することができる。ＥＡＰメッセージタイプの完全性が保護される（ＭＩＣ（メッセージ完全性チェック）によって）が、これは、これらのメッセージタイプがＭＡにおけるアクセス制御動作に影響を与えるからである。メッセージトークンによって、リクエストメッセージを応答メッセージと照合することができるので、当該トークンによって、ＥＡＰ（拡張可能認証プロトコル）として使用されるロックステッププロトコルを実現することが可能となる。

このプロトコルによれば、ＥＡＰＯＬパケット内のＥＡＰメッセージをメッシュオーセンティケーターノード１３０が受信すると、メッシュオーセンティケーターノード１３０は特定のメッシュアクションフレームをメッシュキーディストリビュータ１４０に送信する。特定のメッシュアクションフレームを受信すると、メッシュキーディストリビュータ１４０は、メッセージのコンテンツをオンラインＡＡＡサーバ１５０に、Ｒａｄｉｕｓのようなセキュリティメッセージ転送プロトコルを使用して転送することができ、そしてメッシュオーセンティケーターノード１３０に応答で返答することができる。別の構成として、メッシュキーディストリビュータ１４０は、オンラインＲａｄｉｕｓクライアントのプロキシとして動作することができ、そしてメッセージのコンテンツをオンラインＲａｄｉｕｓクライアントに、いずれかの専用メッセージ転送プロトコルを使用して転送することにより、処理及びプロトコル変換を更に行なうことができる。

図３は、本発明の或る実施形態による、セキュアチャネルまたはセキュアリンクをメッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間に、サプリカントノード１１０が認証を受けている間に確立するＥＡＰカプセル化プロセス３００のプロトコルを示すメッセージフロー図である。

プロセス３００はステップ３６２から始まり、このステップでは、メッシュオーセンティケーターノード１３０が、サプリカントノード１１０に対するＩＥＥＥ ８０２．１Ｘ認証を、初期ＥＡＰメッセージをサプリカントノード１１０に送信することにより開始する。初期ＥＡＰメッセージはＥＡＰＯＬパケットに載せて送信される。

ステップ３６４では、サプリカントノード１１０は、初期ＥＡＰメッセージに対して、ＥＡＰメッセージをＥＡＰＯＬパケットに載せてＭＡノード１３０に送信して、認証をメッシュオーセンティケーターノード１３０とサプリカントノード１１０との間で継続することにより応答する。

本明細書において使用するように、「ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージ」という用語は、ＥＡＰメッセージタイプ「リクエスト」付きのＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージを指す。「ＥＡＰカプセル化応答メッセージ」という用語は、ＥＡＰメッセージタイプ「応答」付きのＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージを指す。「最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージ」という用語は、ＥＡＰメッセージタイプ「承認」付きの、または「拒否」付きのＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージを指す。

ＭＡノード１３０が、ＥＡＰＯＬパケット内のＥＡＰメッセージをサプリカントノード１１０からステップ３６６で受信すると、ＭＡノード１３０は、サプリカントノード１１０から受信したＥＡＰメッセージを含むＥＡＰカプセル化リクエストメッセージをＭＫＤ１４０に送信する。このメッセージは、メッシュキーディストリビュータ１４０に、メッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間のセキュアチャネル（例えば、トンネル）で送信される。

初期ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージを受信すると、メッシュキーディストリビュータ１４０はメッセージのコンテンツをオンラインＡＡＡサーバ１５０に有線リンクを介して、Ｒａｄｉｕｓのようなセキュリティメッセージ転送プロトコルを使用して転送することができる。別の構成として、メッシュキーディストリビュータ１４０は、オンラインＲａｄｉｕｓクライアントのプロキシとして動作し、そしてメッセージのコンテンツをオンラインＲａｄｉｕｓクライアントに、いずれかの専用メッセージ転送プロトコルを使用して転送して、処理及びプロトコル変換を更に行なうことができる。

ステップ３６８では、メッシュキーディストリビュータ１４０は、サプリカントノード１１０宛てのＥＡＰ応答メッセージをＡＳ１５０から受信し、そしてＡＳ１５０から受信したＥＡＰ応答メッセージを含むＥＡＰカプセル化応答メッセージをＭＡノード１３０に送信する。このメッセージは、メッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間のセキュアチャネル（例えば、トンネル）で送信される。ステップ３７０では、メッシュオーセンティケーターノード１３０はＥＡＰ応答メッセージをＥＡＰＯＬパケットに載せてサプリカントノード１１０に転送する。

ステップ３７２では、サプリカントノード１１０はＥＡＰ応答メッセージに対して、ＥＡＰリクエストメッセージをＥＡＰＯＬパケットに載せてメッシュオーセンティケーターノード１３０に送信することにより応答する。ステップ３７４では、メッシュオーセンティケーターノード１３０は、サプリカントノード１１０から受信したＥＡＰメッセージを含むＥＡＰカプセル化リクエストメッセージをメッシュキーディストリビュータ１４０に、メッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間のセキュアチャネル（例えば、トンネル）で送信する。ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージを受信すると、メッシュキーディストリビュータ１４０は、メッセージのコンテンツをオンラインＡＡＡサーバ１５０に有線リンクで、Ｒａｄｉｕｓのようなセキュリティメッセージ転送プロトコルを使用して転送することができる。別の構成として、メッシュキーディストリビュータ１４０は、オンラインＲａｄｉｕｓクライアントのプロキシとして動作することができ、そしてＥＡＰカプセル化リクエストメッセージをオンラインＲａｄｉｕｓクライアントに、いずれかの専用メッセージ転送プロトコルを使用して転送することにより、処理及びプロトコル変換を更に行なうことができる。

ステップ３７６では、メッシュキーディストリビュータ１４０はサプリカントノード１１０宛ての最終ＥＡＰ応答メッセージをＡＳ１５０から受信する。メッシュキーディストリビュータ１４０は、ＡＳ１５０から受信したＥＡＰ応答メッセージを含む最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージをメッシュオーセンティケーターノード１３０に、メッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間のセキュアチャネル（例えば、トンネル）で送信する。

最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージは特殊なＥＡＰメッセージタイプを含む。サプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証が成功し、かつ「承認」通知がＭＫＤに送信された場合、ＭＫＤ１４０は、ＥＡＰメッセージタイプ「承認」付きの最終メッセージを送信してＭＡ１３０に、サプリカントノード１１０によるアクセスを許可すべきであることを通知する。例えば、サプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証によって、サプリカントノード１１０が承認される場合、最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージはＥＡＰメッセージタイプ（例えば、メッセージタイプ＝２）を含むことができ、このＥＡＰメッセージタイプを使用することにより、サプリカントノード１１０が承認されることを通知することができる。別の構成として、ＥＡＰ認証が失敗した場合、ＭＫＤ１４０はタイプ「拒否」付きの最終メッセージをＭＡ１３０に送信する。例えば、サプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証によって、サプリカントノード１１０が拒否された場合、最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージは、サプリカントノード１１０が拒否されることを通知するＥＡＰメッセージタイプ（例えば、メッセージタイプ＝３）を含むことができる。タイプ「拒否」の最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージを受信すると、ＭＡ１３０はサプリカントノード１１０との接続を終了させる。

ステップ３７８では、メッシュオーセンティケーターノード１３０は、最終ＥＡＰ応答メッセージをＥＡＰＯＬパケットに載せてサプリカントノード１１０に転送する。
図４は、本発明の或る実施形態によるメッシュ管理フレーム４００のフォーマットを示すデータ構造である。メッシュ管理フレーム４００は、フレーム制御フィールド４０２と、期間フィールド４０４と、受信側アドレスフィールド４０６と、送信側アドレスフィールド４０８と、宛先アドレスフィールド４１０と、シーケンス制御フィールド４１２と、送信元アドレスフィールド４１４と、メッシュ転送制御フィールド４１６と、ボディフィールド４１８と、そしてＦＣＳフィールド４２０と、を含む。

フレーム制御フィールド４０２は、フレームをメッシュ管理フレームとして特定するために必要な情報を含む。更に、フレーム制御フィールドは、メッセージボディ４１８が暗号化されていることを通知することができる保護フレームサブフィールドを含む。

期間フィールド４０４は、フレームのビット長に比例する期間値を含む。メッシュ管理フレームに関する期間値の計算は、フレーム交換シーケンスの制御フレームが送信されるデータレートを決定するルールに基づいて行なわれる。

メッシュ管理フレーム４００は、受信側アドレスフィールド４０６と、送信側アドレスフィールド４０８と、宛先アドレスフィールド４１０と、そして送信元アドレスフィールド４１４と、を含む４つのアドレスフィールドを含む。受信側アドレスフィールド４０６は、すぐ隣の所望のフレーム受信側となるノード（または「メッシュポイント」）のユニキャストアドレスである、またはすぐ隣の所望の複数のフレーム受信側となるノード群（または「メッシュポイント群」）のマルチキャストアドレスまたはブロードキャストアドレスである。送信側アドレスフィールド４０８は、フレームを送信しているノード（または「メッシュポイント」）のアドレスである。宛先アドレスフィールド４１０は、フレームボディフィールドに含まれるメッシュアクションデータユニットの宛先である。送信元アドレスフィールド４１４は、フレームボディフィールドに含まれるメッシュアクションデータユニットを発信したノード（または「メッシュポイント」）のアドレスである。ノード（または「メッシュポイント」）は、ＲＡ（受信側アドレス）フィールド４０６のコンテンツを使用して、受信決定のためのアドレス照合を行なう。ＲＡフィールド４０６がグループアドレスを含む場合、ＳＡ（送信元アドレス）４１４も有効であることを確認することにより、ブロードキャストまたはマルチキャストが、受信側ノード（または「メッシュポイント」）がリンクを確立した相手のノード（または「メッシュポイント」）から発信されたされたことを確認する。ノード（または「メッシュポイント」）はＴＡ（送信側アドレス）フィールド４０８のコンテンツを使用して、アクノリッジメントが必要である場合にアクノリッジメントを送信する。

シーケンス制御フィールド４１２の値は、送信側メッシュポイントによって設定されて、受信側メッシュポイントが、受信フレーム群をこれらのフレームが送信された順番に並べることにより受信フレーム群を正しく処理し、そして複製された受信フレーム群を削除することができるようにする。

メッシュ転送制御フィールド４１６は、エンドツーエンドシーケンス番号数値、及び生存時間値を含む。エンドツーエンドシーケンス番号値によって宛先ノードは、送信元ノードから受信するメッシュアクションデータユニットを正しく並べることができる。生存時間フィールドによって、メッシュネットワークにおける所定のルーティングエラーが起こる可能性を小さくする。

ボディフィールド４１８は、メッシュアクションデータユニット群、及びセキュリティヘッダ、及びセキュリティトレーラ（フレーム制御フィールドに含まれる保護フレームサブフィールドが１に設定される場合に、かつその場合のみに）を含む。メッシュアクションデータユニットはメッシュアクションフィールドを含み、メッシュアクションフィールドについては、図５を参照しながら以下に更に詳細に説明される。メッシュアクションフィールドは、カテゴリーフィールド及びアクション値フィールドを含み、これらのフィールドの後に、各メッシュアクションに関して定義される情報エレメントが続く。

ＦＣＳフィールド４２０は、巡回冗長検査値を含むことにより送信中に発生したフレーム中のエラーを検出する。
図５は、本発明の或る実施形態による汎用ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージ５００のフォーマットを示すデータ構造である。ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージ５００は、カテゴリーフィールド５２６（例えば、カテゴリー０）と、そしてメッシュアクション詳細と、を含み、メッシュアクション詳細は、アクション値５２８（例えば、アクション値６）と、そしてＥＡＰカプセル化情報エレメント（ＥＡＰＩＥ）５３０と、を含む。ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージは、特定タイプのメッシュアクションフレームである。ＥＡＰカプセル化情報エレメント５３０は、ＥＡＰメッセージ及び関連するセキュリティ情報の転送を行ない、そして完全性保護を行なうために使用される情報エレメントである。

ＥＡＰカプセル化情報エレメント５３０は、エレメント識別子（ＩＤ）フィールド５０２と、長さフィールド５０４と、メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）制御フィールド５０６と、メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールド５１４と、ＥＡＰメッセージタイプフィールド５１６と、メッセージトークンフィールド５１８と、サプリカントアドレス（ＳＰＡ）フィールド５２０と、そしてＥＡＰメッセージフィールド５２２と、を含む。ＥＡＰカプセル化フレーム５３０に含まれるフィールド群によって、プロトコルの正しい動作に必須の情報をメッシュオーセンティケーターノード１３０とメッシュキーディストリビュータ１４０との間で授受し、そしてメッセージ配布のエンドツーエンド完全性を確保することができる。

長さフィールド５０４は、エレメントＩＤフィールド５０２及び長さフィールド５０４の後に続く情報フィールド５０６〜５２２におけるオクテット数を示す。
ＭＩＣ制御フィールド５０６は、ＭＩＣアルゴリズムフィールド５０８と、予約フィールド５１０と、そして情報エレメント（ＩＥ）カウントフィールド５１２と、を含む。ＭＩＣ制御フィールド５０６のＩＥカウントフィールド５１２は、ＭＩＣによって保護され、かつＭＩＣ計算に含まれる情報エレメントの数を示す。ゼロの値はＭＩＣが行なわれないことを示す。ＭＩＣアルゴリズムフィールド５０８を使用して、利用可能なアルゴリズムを選択してＭＩＣの計算を行なう。例えば、ＭＩＣアルゴリズムフィールド５０８は、ＩＥＴＦ発行のＲＦＣ ２１０４及びＩＥＴＦ発行のＲＦＣ １３２１に定義されているＨＭＡＣ−ＭＤ５のような特定のＭＩＣアルゴリズムに対応する値を含むことができる。

ＭＩＣフィールド５１４は、完全性チェックを行なうためのメッセージ完全性チェック値を含む。ＭＩＣフィールド５１４はペアワイズキーと、そしてＭＩＣ制御フィールド５０６のＭＩＣアルゴリズムフィールド５０８によって選択されるアルゴリズムと、を使用して計算される。メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールド５１４は、このＩＥ（例えば、ＥＡＰメッセージ）、及び更に別のヘッダ情報（例えば、宛先アドレス４１０及び送信元アドレス４１４）のコンテンツを改ざんから保護する。メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールド５１４によって、有効なＥＡＰメッセージをサプリカントノード１１０にＭＡ１３０から渡す、または認証サーバ（ＡＳ）１５０にＭＫＤ１４０から渡す動作を確保することができる。

ＥＡＰメッセージタイプフィールド５１６によって、ＥＡＰカプセル化メッセージのタイプを特定し、そしてリクエストメッセージと応答メッセージとを区別する。応答メッセージは更に、３つのサブタイプに区別される。特殊メッセージタイプを最終応答メッセージに関して定義して、セキュリティ接続承認メッセージまたはセキュリティ接続拒否メッセージのようなＥＡＰ認証の結果についての情報を送信することにより、更に別の情報をＭＡ１３０に供給する。特殊メッセージタイプは、ＭＫＤ１４０において簡単に割り当てられるＲＡＤＩＵＳコード［ＲＦＣ ２８６５］に対応する。接続「承認」メッセージタイプ、及び接続「拒否」メッセージタイプによって、ＭＡ１３０に通知を行なって、認証を受けているサプリカントノード１１０に適切なアクションを実行させる。メッセージタイプの完全性が保護される（ＭＩＣを通して）が、これは、これらのメッセージタイプがＭＡにおけるアクセス制御動作に影響を与えるからである。

各フレームに含まれるメッセージトークンフィールド５１８を使用することにより、応答メッセージをリクエストメッセージと照合することができる（例えば、リクエストフレーム及び応答フレームから成るペア群を照合する）。リクエストメッセージ（例えば、リクエストタイプを有するメッセージ）では、メッセージトークンフィールド５１８はランダムなノンス値を含む。応答メッセージ（例えば、応答メッセージタイプ、セキュリティ接続承認メッセージタイプ、及びセキュリティ接続拒否メッセージタイプを有するメッセージ）では、メッセージトークンフィールド５１８は、該当するリクエストメッセージのメッセージトークンフィールドの値（例えば、応答メッセージが対応しているリクエストメッセージのメッセージトークンフィールドの値）を含む。メッセージトークンによって、リクエストメッセージを応答メッセージと照合することができるので、メッセージトークンによって、ロックステッププロトコルをＥＡＰ（拡張可能認証プロトコル）として使用することができる。

ＳＰＡフィールド５２０は、ＥＡＰ認証を受けているサプリカントノード１１０のメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを含む。ＥＡＰメッセージフィールド５２２はＩＥＴＦ発行のＲＦＣ ３７４８に定義されているフォーマットのＥＡＰパケットを含む。

図６は、本発明の或る実施形態によるメッシュＥＡＰメッセージ転送プロトコル６００を示すメッセージフロー図である。メッシュＥＡＰメッセージ転送プロトコル６００には、サプリカントノードに対する初期の高効率メッシュセキュリティ接続（ＥＭＳＡ）認証が行なわれている間に、ＭＡ１３０がサプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証をどのように開始し、そして実行するかについて記載されている。メッシュＥＡＰメッセージ転送プロトコル６００によって、ＭＡ１３０とＭＫＤ１４０との間でのメッシュネットワークを介するＥＡＰリクエストメッセージ（サプリカントノード１１０によって発信され、かつＡＳ１５０に向けて送信される）の転送、及びＥＡＰ応答メッセージ（ＡＳ１５０によって発信され、かつサプリカントノード１１０に向けて送信される）の転送が可能になる。

メッシュＥＡＰメッセージ転送プロトコル６００では、メッシュアクションフレームを利用してＥＡＰ認証メッセージを複数のメッシュキーホルダーの間で中継することにより、参加サプリカントノード１１０が中央ＡＳ１５０による認証を受けることができるようにする。

ステップ６１０では、ＭＡ１３０がＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージ（例えば、フレーム）をメッシュキーディストリビュータ１４０に送信して、ＥＡＰメッセージをサプリカントノード１１０から転送する、またはＡＳにリクエストしてＥＡＰ認証を開始させることができる（「ＥＡＰスタート」）。ステップ６１０で送信されるＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージは、カ
テゴリーフィールド（例えば、カテゴリー０）と、そしてメッシュアクション詳細と、を含み、メッシュアクション詳細は、アクション値（例えば、ＥＡＰカプセル化メッセージを示すアクション値６）と、そしてＥＡＰカプセル化情報エレメント５３０と、を含む。ＭＫＤ１４０のＭＡＣアドレスをメッセージヘッダのＤＡフィールドにおいて有効にし、そしてＭＡ１３０のＭＡＣアドレスをメッセージヘッダのＳＡフィールドにおいて有効にする。

ＭＡ１３０によって送信されるＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージがＥＡＰカプセル化リクエストメッセージである場合、ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、エレメントをＥＡＰカプセル化ＩＥとして特定するエレメント識別子（ＩＤ）フィールドと；長さフィールドと；ＭＩＣの計算を行なうために利用可能なアルゴリズムを選択するために使用されるＭＩＣアルゴリズムフィールドを含むメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）制御フィールドと；予約フィールド、及び一つのＩＥがＭＩＣによって保護され、かつＭＩＣ計算に取り込まれるように指定する情報エレメント（ＩＥ）カウントフィールドと；完全性チェックを行なうためのメッセージ完全性チェック値を含み、かつ有効なＥＡＰメッセージがＭＫＤ１４０から認証サーバ（ＡＳ）１５０に確実に渡されるように作用するメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドと；メッセージタイプがリクエストであることを指定する（例えば、値１によって）ＥＡＰメッセージタイプフィールドと；ＭＡノード１３０が選択する固有のノンス値を指定するメッセージトークンフィールドと；ＥＡＰ認証に参加しているサプリカントノード１１０のＭＡＣアドレスを指定するサプリカントアドレス（ＳＰＡ）フィールドと；そしてＩＥＴＦ ＲＦＣ ３７４８に定義されているフォーマットのＥＡＰパケットを含むＥＡＰメッセージフィールドと、を含む。上に述べたように、メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールド５１４は、このＩＥ（情報エレメント）のコンテンツ（例えば、ＥＡＰメッセージ）、及び追加ヘッダ情報のコンテンツを改ざんから保護する。メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドは、完全性チェックを行なうためのメッセージ完全性チェック値を含む。ＭＩＣフィールドは、ペアワイズキー（例えば、ＭＡノード１３０とＭＫＤ１４０との間で共有されるセキュリティキー）を使用して、ＭＩＣ制御フィールドのＭＩＣアルゴリズムサブフィールドによって選択されるアルゴリズムによって、次の順番に連結して計算される：
― ＭＡのＭＡＣアドレス，
― ＭＫＤのＭＡＣアドレス，
― ＭＩＣフィールドが０に設定されるＥＰＡカプセル化ＩＥのコンテンツ。

ＭＡ１３０によって送信されるＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージがＥＡＰ開始通知メッセージである場合、ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、ＥＡＰメッセージフィールドを省略することができることを除いて、同じフィールド群の内の多くのフィールドを含む。

ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージをＭＡ１３０から受信すると、ＭＫＤ１４０はＭＩＣの検証を行ない、そしてメッセージトークンを保存して、ＥＡＰカプセル化応答メッセージを作成するために使用する。

ステップ６２０では、メッシュキーディストリビュータ１４０はＭＡノード１３０からのリクエストに応答し、そしてＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージをＭＡ１３０に送信して、ＥＡＰメッセージをＡＳ１５０から転送し、そしてシーケンスの最終応答メッセージに載せて、ＥＡＰ認証の成功通知を行なう。ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージ（例えば、ＥＡＰカプセル化ＥＭＳＡメッシュアクションフレーム）は、状況によって変わる少なくとも３つの異なるタイプの内の一つのタイプを有することができる。一つのタイプは「応答」タイプ（例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション応答メッセージ）である。別のタイプは「拒否」タイプ（例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション拒否メッセージ）である。別のタイプは「承認」タイプ（例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション承認メッセージ）である。これらのメッセージでは、ＭＡ１３０のＭＡＣアドレスを、メッセージヘッダのＤＡフィールドにおいて有効にすることができ、そしてＭＫＤ１４０のＭＡＣアドレスを、メッセージヘッダのＳＡフィールドにおいて有効にすることができる。

図６では、ステップ６２０で送信されるＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージはカテゴリーフィールド（例えば、カテゴリー０）と、そしてメッシュアクション詳細と、を含み、メッシュアクション詳細は、アクション値（例えば、ＥＡＰカプセル化メッセージを示すアクション値６）と、そして図５に示すようなＥＡＰカプセル化情報エレメントと、を含む。

ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、エレメントをＥＡＰカプセル化ＩＥ（情報エレメント）として特定するエレメント識別子（ＩＤ）フィールドと；エレメントＩＤフィールド及び長さフィールドに続く情報フィールドにおけるオクテット数を示す長さフィールドと；ＭＩＣの計算を行なうために利用可能なアルゴリズムを選択するために使用されるＭＩＣアルゴリズムフィールドを含むメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）制御フィールドと；予約フィールド、及びフレームが、ＭＩＣによって保護され、かつＭＩＣ計算に取り込まれる一つのＩＥ（情報エレメント）を含むことを指定する情報エレメント（ＩＥ）カウントフィールドと；完全性チェックを行なうためのメッセージ完全性チェック値を含むことにより、有効なＥＡＰメッセージがＭＡ１３０からサプリカントノード１１０に確実に渡されるように作用するメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドと；メッセージタイプがタイプ「応答」、「セキュリティ接続承認」、または「セキュリティ接続拒否」であることを指定する（例えば、値２，３，または１１によって）ＥＡＰメッセージタイプフィールドと；応答メッセージが対応している該当するリクエストメッセージにおけるメッセージトークンフィールドの値を含むメッセージトークンフィールド（ＭＡノード１３０によって選択され、かつＭＫＤ１４０に送信される固有のノンス値と同じノンス値を指定する）と；ＥＡＰ認証を受けている、または認証に参加しているサプリカントノード１１０のＭＡＣアドレスを指定するサプリカントアドレス（ＳＰＡ）フィールド（例えば、ＳＰＡフィールドは、このＥＡＰカプセル化応答メッセージが対応しているＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに含まれる値に設定することができる）と；そしてＩＥＴＦ ＲＦＣ ３７４８に定義されているフォーマットのＥＡＰパケットを含むＥＡＰメッセージフィールドと、を含む。

メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドに含まれるメッセージ完全性チェック値は、ペアワイズキー（例えば、ＭＡノード１３０とＭＫＤ１４０との間で共有されるセキュリティキー）を使用して、ＭＩＣ制御フィールドのＭＩＣアルゴリズムサブフィールドによって選択されるアルゴリズムによって、次の順番に連結して計算される：
― ＭＡのＭＡＣアドレス，
― ＭＫＤ のＭＡＣアドレス，
― ＭＩＣフィールドが０に設定されるＥＡＰカプセル化ＩＥのコンテンツ．
上で記載したように、メッセージタイプフィールドによって、ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージ（例えば、ＥＡＰカプセル化ＥＭＳＡメッシュアクションフレーム）のメッセージ「タイプ」を指定する。メッセージタイプの完全性が保護される（ＭＩＣによって）が、これは、これらのメッセージタイプがＭＡ１３０におけるアクセス制御動作に影響を与えるからである。ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージは、状況によって変わる少なくとも３つの異なるタイプの内の一つのタイプを有することができる。

一つのタイプは「承認」タイプ（例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション承認メッセージ）である。例えば、一の実施形態では、ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージが、シーケンスの最終メッセージであり、かつサプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証によって、「承認」通知が出された場合、ＥＡＰメッセージタイプフィールドを２（例えば、０ｘ０２）に設定することにより「承認」を通知することができる（例えば、この「承認」通知は、サプリカントノード１１０が「承認」されたことを示すセキュリティ接続承認メッセージである）。

別のタイプは「拒否」タイプ（例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション拒否メッセージ）である。例えば、一の実施形態では、ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージが、シーケンスの最終メッセージであり、かつサプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証によって、「拒否」通知（例えば、サプリカントノード１１０が「拒否」されたことを示すセキュリティ接続拒否メッセージである）が出された場合、ＥＡＰメッセージタイプフィールドを３（例えば、０ｘ０３）に設定することにより「拒否」を通知することができる。

更に別のメッセージタイプは「応答」メッセージタイプ（例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション応答メッセージ）である。例えば、ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージが、ＥＡＰカプセル化メッシュアクション承認メッセージまたはＥＡＰカプセル化メッシュアクション拒否メッセージではない場合、ＥＡＰメッセージタイプフィールドを１１（例えば、０ｘ０Ｂ）に設定することにより、「応答」メッセージタイプであることを通知することができる。

従って、「承認」メッセージタイプ及び「拒否」メッセージタイプをこのように使用することにより、通知をＭＡ１３０に対して行なって、サプリカントノード１１０に対する認証手続きを行なう場合に適切なアクションを実行させることができる。

ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージをＭＫＤ１４０から受信すると、ＭＡ１３０はＭＩＣの検証を行なう。上にも記載しているように、各フレームのメッセージトークンフィールドを使用して、応答メッセージをリクエストメッセージと照合することができる（例えば、リクエストフレーム及び応答フレームから成るペア群を照合する）。従って、ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージをＭＫＤ１４０から受信すると、ＭＡ１３０は更に、応答メッセージに含めて受信されるメッセージトークンが、直近のリクエストメッセージに載せて送信された値と一致することを検証する。受信した最終応答メッセージがＥＡＰメッセージタイプ「拒否」を有する場合、ＭＡ１３０はサプリカントノード１１０との接続を終了させることができる。

ＭＡ１３０で、かつメッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０で、ＥＡＰカプセル化プロトコル６００を使っている間に行なわれる処理について、図７及び８をそれぞれ参照しながら以下に更に詳細に説明する。

図７は、本発明の或る実施形態によるマルチホップネットワーク１００におけるメッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０でのＥＡＰカプセル化の例示的なプロセス７００を示すフローチャート７００である。

プロセス７００はステップ７０２から始まり、このステップでは、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、サプリカントノード１１０がＭＡ１３０との接続を行なったが、未だ認証されていないという通知を受信する。ステップ７０４では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０が、第１ＥＡＰメッセージの送信を認識するかどうかを判断する。例えば、ＭＡ１３０は、サプリカントノード１１０のＭＡＣアドレスに基づいて、サプリカントノード１１０が使用するように構成される場合に使用する特定の認証プロトコルを認識し、更にサプリカントノード１１０に送信される必要がある認証プロトコルの第１メッセージのフォーマットを認識することができる。ＭＡ１３０が、送信される第１メッセージのフォーマットを認識することがない場合、ＭＡ１３０は、ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージをＭＫＤに送信して、認証プロトコルの第１メッセージをＡＳ１５０が生成するようにリクエストすることができる。

メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０が、第１ＥＡＰメッセージの送信を認識することがない場合、プロセス７００はステップ７０６に進み、このステップでは、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０がＥＡＰカプセル化情報エレメントを作成し、このＥＡＰカプセル化情報エレメントは、メッセージタイプがリクエストである（例えば、１または０ｘ０１）ことを指定するＥＡＰメッセージタイプフィールドと、ＭＡ１３０が選択する固有のノンス値を指定するメッセージトークンフィールドと、そしてＥＡＰ認証に参加しているサプリカントのＭＡＣアドレスを指定するサプリカントアドレス（ＳＰＡ）フィールドと、を含む。ステップ７０６では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０は更に、ＥＡＰメッセージタイプフィールドを除外し、そしてメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドを計算し、そして挿入する。メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドによって、このＩＥ（例えば、ＥＡＰメッセージ）のコンテンツ、及び追加のヘッダ情報のコンテンツを改ざんから保護する。ステップ７０６では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０は更に、メッシュアクションフレームを作成し、ＥＡＰカプセル化情報エレメントをメッシュアクションフレームに挿入し、そしてメッシュアクションフレームをＭＫＤ１４０に送信する。次に、プロセス７００はステップ７１４に進む。

メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０が第１ＥＡＰ（拡張可能認証プロトコル）メッセージの送信を認識する場合、プロセス７００はステップ７０８に進み、このステップでは、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０が第１ＥＡＰメッセージをＥＡＰＯＬパケットに載せてサプリカントノード１１０に送信する。ステップ７１０では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０はＥＡＰメッセージを待ち、そしてＥＡＰＯＬパケットに載せて送られるＥＡＰメッセージをサプリカントノード１１０から受信する。

ステップ７１２では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０はＥＡＰカプセル化情報エレメントを作成し、このＥＡＰカプセル化情報エレメントは、メッセージタイプがリクエスト（例えば、０ｘ０１）であることを指定するＥＡＰメッセージタイプフィールドと、ＭＡノード１３０が選択する固有のノンス値を指定するメッセージトークンフィールドと、そしてＥＡＰ認証に参加しているサプリカントノード１１０のＭＡＣアドレスを指定するサプリカントアドレス（ＳＰＡ）フィールドと、を含む。ステップ７１２では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０は更に、サプリカントノード１１０から取得するＥＡＰメッセージを挿入し、そしてメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドを計算し、そして挿入し、メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドは、完全性チェック用のメッセージ完全性チェック値を含むことにより、有効なＥＡＰメッセージが確実に認証サーバ（ＡＳ）１５０にＭＫＤ１４０から渡されるようにする。メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドによって、このＩＥ（例えば、ＥＡＰメッセージ）のコンテンツ、及び追加のヘッダ情報のコンテンツを改ざんから保護する。ステップ７１２では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０は更に、メッシュアクションフレームを作成し、ＥＡＰカプセル化情報エレメントをメッシュアクションフレームに挿入し、そしてメッシュアクションフレームをＭＫＤ１４０に送信する。次に、プロセス７００はステップ７１４に進む。

ステップ７１４では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０はＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージを待ち、そしてＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージをＭＫＤ１４０から受信する。

一旦、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０がＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージをＭＫＤ１４０から受信すると、ステップ７１６において、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドのメッセージ完全性チェック値が有効であるかどうかを判断する。上にも記載しているように、各フレームのメッセージトークンフィールドを使用して、ＥＡＰカプセル化応答メッセージをＥＡＰカプセル化リクエストメッセージと照合することができる（例えば、リクエストフレーム及び応答フレームから成るペア群を照合する）。ステップ７１６では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は更に、ＥＡＰカプセル化応答メッセージに含めて受信されるサプリカントアドレス（ＳＰＡ）フィールドの中に指定したサプリカントノードのＭＡＣアドレス、及びメッセージトークンフィールドが、直近のＥＡＰカプセル化リクエストメッセージの中に指定したＭＡＣアドレス及びトークンフィールドと一致するかどうかを判断する。

ステップ７１６における複数の条件の内の一つの条件が満たされない場合、プロセス７００はステップ７１８に進み、このステップでは、プロセス７００はステップ７１４に戻り、このステップでは、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）ノード１３０は別の、または新規のＥＡＰカプセル化応答メッセージを待ち、そして当該メッセージをＭＫＤ１４０から受信する。これとは異なり、ステップ７１６における複数の条件の各条件が満たされる場合、プロセス７００はステップ７２０に進み、このステップでは、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、ＥＡＰメッセージをＥＡＰＯＬパケットに載せてサプリカントノード１１０に送信する。

サプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証がＡＳ１５０によって承認された場合、最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージは、２（例えば、０ｘ０２）に等しいＥＡＰメッセージタイプを有する。従って、ステップ７２２では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージがＥＡＰメッセージタイプ２を含むかどうかを判断することにより、サプリカントノード１１０が承認されるかどうかを判断する。最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージがＥＡＰメッセージタイプ２を含む場合、ステップ７２４において、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、「承認」処理を行ない、そしてプロセスはステップ７２６で終了する。

サプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証が失敗した場合、ＭＫＤ１４０は、タイプ「拒否」付きの最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージをＭＡ１３０に送信する。従って、ステップ７２８では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージが、３（例えば、０ｘ０３）に等しいＥＡＰメッセージタイプを有するかどうかを判断して、サプリカントノード１１０が拒否されるかどうかを判断する。タイプ「拒否」付きの最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージを受信すると、ＭＡ１３０は、サプリカントノード１１０との接続を終了させる。ステップ７３０では、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、「拒否」処理を行ない、そしてプロセス７００はステップ７２６で終了する。

ステップ７３２では、プロセス７００はステップ７１０に進み、このステップでは、メッシュオーセンティケーター（ＭＡ）１３０は、ＥＡＰＯＬパケットに載せて送られるＥＡＰメッセージを待ち、そしてＥＡＰメッセージをサプリカントノード１１０から受信する。この状況では、最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージが、メッセージタイプ「承認」または「拒否」を含む最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージではないと判断されているので、ＭＫＤ１４０からの別のＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージを考慮に入れる必要がある。

図８は、本発明の或る実施形態によるマルチホップネットワーク１００におけるメッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０でのＥＡＰカプセル化の例示的なプロセスを示すフローチャート８００である。

プロセス８００はステップ８０２から始まり、このステップでは、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、図６を参照しながら説明したメッセージのようなＥＡＰカプセル化リクエストメッセージを受信する。

ステップ８０４では、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージに含まれるＭＩＣ値が、受信メッセージの完全性を確保するために有効であるかどうかを判断する。ＥＡＰカプセル化メッシュアクションメッセージに含まれるＭＩＣ値が無効である場合、プロセスはステップ８３０で終了する。

ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに含まれるＭＩＣ値が有効である場合、ステップ８０６において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに含まれるメッセージトークン及びサプリカントアドレス（ＳＰＡ）を保存する。メッセージトークンフィールドは、ＭＡ１３０が選択する固有のノンス値を含む。ＳＰＡフィールドによって、ＥＡＰ認証を受けている、またはＥＡＰ認証に参加しているサプリカントノード１１０のＭＡＣアドレスを指定する。

ステップ８０８では、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰメッセージが、ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに載せたＥＡＰカプセル化ＩＥ（情報エレメント）に含まれるかどうかを判断する。ＩＥがＥＡＰメッセージを含まない場合、ステップ８１０において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰ開始通知をＡＡＡクライアントに送信する。次に、プロセスはステップ８１４に進む。

ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに載せたＥＡＰカプセル化ＩＥがＥＡＰメッセージを含む場合、ステップ８１２において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰメッセージを、ＭＫＤ１４０で実行されるＡＡＡクライアントプロセスに送信してＡＳ１５０に配布する。

ステップ８１４では、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＡＳ１５０によって生成されるＥＡＰメッセージを、ＭＫＤ１４０で実行されるＡＡＡクライアントプロセスから受信する。

ステップ８１６では、ＭＫＤ１４０はＥＡＰカプセル化情報エレメントを作成し、ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、ステップ８０６で保存されるＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに含まれるメッセージトークン及びＳＰＡ（サプリカントアドレス）を含み、かつステップ８１４で受信されるＡＡＡクライアントからのＥＡＰメッセージを含む。

上に記載したように、ＡＡＡクライアントからのＥＡＰメッセージはメッセージタイプフィールドを含むことになり、メッセージタイプフィールドは、ＥＡＰカプセル化応答メッセージのＥＡＰメッセージタイプを指定する少なくとも３つの異なるタイプの内の一つのタイプを有することができる。

ステップ８１８では、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＡＡＡクライアントがサプリカントノード１１０によるリクエストに対する「承認」を通知したかどうかを判断する。

ＡＡＡクライアントが承認を通知した場合、ステップ８２０において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰカプセル化ＩＥのＥＡＰメッセージタイプフィールドを設定して、サプリカントノード１１０に対して「承認」を通知するようにする。例えば、一の実施形態では、ＥＡＰメッセージがシーケンスの最終メッセージであり、かつサプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証手続きを行なった結果として、「承認」通知が出された場合、ＥＡＰメッセージタイプフィールドを２（例えば、０ｘ０２）に設定することにより、「承認」を通知する（例えば、サプリカントノード１１０に対する「承認」を通知する）ことができる。次に、プロセス８００はステップ８２８に進む。

ＡＡＡクライアントがステップ８１８で承認を通知しなかった場合、ステップ８２２において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＡＡＡクライアントがサプリカントノード１１０によるリクエストに対する「拒否」を通知したかどうかを判断する。

ＡＡＡクライアントがサプリカントノード１１０に対する認証の「拒否」を通知した場合、ステップ８２４において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰカプセル化ＩＥのＥＡＰメッセージタイプフィールドを設定して、サプリカントノード１１０に対する「拒否」を通知するようにする。例えば、一の実施形態では、ＥＡＰメッセージがシーケンスの最終メッセージであり、かつサプリカントノード１１０に対するＥＡＰ認証手続きを行なった結果として、「拒否」通知が出された場合、ＥＡＰメッセージタイプフィールドを３（例えば、０ｘ０３）に設定することにより、「拒否」を通知する（例えば、サプリカントノード１１０に対する「拒否」を通知する）ことができる。

ＡＡＡクライアントが、サプリカントノード１１０によるリクエストに対する「拒否」を通知しなかった場合、ステップ８２６において、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０は、ＥＡＰカプセル化ＩＥのＥＡＰメッセージタイプフィールドを「応答」メッセージタイプに設定する。例えば、一の実施形態では、ＥＡＰカプセル化応答メッセージが、「承認」または「拒否」を通知する最終ＥＡＰカプセル化応答メッセージではない場合、ＥＡＰカプセル化ＩＥのＥＡＰメッセージタイプフィールドを１１（例えば、０ｘ０Ｂ）に設定して、「応答」メッセージタイプを通知することができる。次に、プロセス８００はステップ８２８に進む。

ステップ８２８では、メッシュキーディストリビュータ（ＭＫＤ）１４０はＭＩＣの計算を行ない、ＭＩＣをＥＡＰカプセル化ＩＥに挿入し、ＥＡＰカプセル化ＩＥを含むメッシュアクションフレームを作成し、そしてメッシュアクションフレームをＭＡ１３０に送信する。メッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドに含まれるメッセージ完全性チェック値は、ペアワイズキーを使用して、ＭＩＣ制御フィールドのＭＩＣアルゴリズムサブフィールドによって選択されるアルゴリズムによって、ＭＡのＭＡＣアドレス，ＭＫＤのＭＡＣアドレス，及び ＭＩＣフィールドが０に設定されるＥＡＰカプセル化ＩＥのコンテンツの順番に連結して計算される。ステップ８３０では、プロセス８００が終了する。

本明細書ではこれまで、本発明の特定の実施形態について説明してきた。しかしながら、この技術分野の当業者であれば、種々の変形及び変更を、以下の請求項に示す本発明の範囲から逸脱しない限り加え得ることが理解できるであろう。

従って、本明細書及び図は制限的な意味ではなく例示として捉えられるべきであり、そして全てのこのような変形は本発明の範囲に包含されるべきものである。効果、利点、問題解決法、及びいずれかの効果、利点、または問題解決法をもたらし、またはさらに顕著にし得る全ての要素（群）が、いずれかの請求項または全ての請求項の必須の、必要な、または基本的な特徴または要素であると解釈されるべきではない。本発明は、本出願の係属中に為される全ての補正を含む添付の請求項、及び発行された請求項の全ての等価物によってのみ規定される。

Claims (13)

1. セキュリティ接続を無線通信ネットワークにおいて確立する方法であって、
   一つ以上のメッシュオーセンティケーターを認証サーバで認証するステップであって、前記認証サーバの認証・許可・課金（ＡＡＡ）クライアントとしてメッシュキーディストリビュータを使用し、各メッシュオーセンティケーター用のマスターキーを作成し、前記マスターキーをメッシュキーディストリビュータに配布することを含む、前記認証するステップと、
   セキュア通信チャネルを一つ以上のレイヤ２プロトコルを使用して前記メッシュキーディストリビュータと一つ以上のメッシュオーセンティケーターとの間で維持するステップであって、 メッシュキーディストリビュータとメッシュオーセンティケーターとの間で通信を行なうための少なくとも一つの生成メッシュオーセンティケーターキーと、
   メッシュキーディストリビュータからメッシュオーセンティケーターにキー配布して新規のサプリカントセキュリティ接続を確立するための少なくとも一つの生成メッシュオーセンティケーターキーと、
   を各メッシュオーセンティケーター用の前記マスターキーから生成する、前記維持するステップと、
   サプリカントノードのセキュリティ接続を確立するステップであって、
   拡張認証プロトコル（ＥＡＰ）リクエストメッセージを前記サプリカントノードから前記メッシュオーセンティケーター群の内の一つのメッシュオーセンティケーターに通信し、
   前記ＥＡＰリクエストメッセージを前記サプリカントノードから前記認証サーバに、前記ＥＡＰリクエストメッセージをＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに載せて前記メッシュオーセンティケーターから前記メッシュキーディストリビュータに、前記セキュア通信チャネルで前記通信用生成キーを使用して渡し、前記メッシュキーディストリビュータから前記認証サーバに渡すことにより通信し、
   ＥＡＰ応答メッセージを前記認証サーバから前記メッシュキーディストリビュータに通信し、
   前記ＥＡＰ応答メッセージ及びメッセージタイプを含むＥＡＰカプセル化応答メッセージをメッシュキーディストリビュータからメッシュオーセンティケーターに通信し、
   前記ＥＡＰ応答メッセージを前記メッシュオーセンティケーターから前記サプリカントノードに通信し、
   前記メッセージタイプが承認メッセージタイプである場合に、配布されたロック解除キーを使用して前記サプリカントノードの前記セキュリティ接続を確立する、
   ことを含む、前記サプリカントノードのセキュリティ接続を確立するステップと
   を備える、方法。
2. 前記ＥＡＰ応答メッセージを前記認証サーバから前記メッシュキーディストリビュータに通信する前に、前記認証サーバにおいて前記サプリカントノードを認証するステップ
   を更に備える、請求項１に記載の方法。
3. 前記メッセージタイプは：
   前記サプリカントノードの前記認証が成功し、前記認証サーバが承認通知を前記メッシュキーディストリビュータに対して行なって、前記サプリカントノードが承認されることを通知した場合、承認メッセージタイプを含む、請求項２記載の方法。
4. 前記メッセージタイプは：
   前記サプリカントノードの前記認証が失敗し、前記認証サーバが拒否通知を前記メッシュキーディストリビュータに対して行なって、前記サプリカントノードが拒否されることを通知した場合、拒否メッセージタイプを含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記メッシュオーセンティケーターが、前記拒否メッセージタイプを含む前記ＥＡＰカプセル化応答メッセージを受信する場合に、前記メッシュオーセンティケーターにおける前記サプリカントノードとの接続を終了させるステップ
   を更に備える、請求項４に記載の方法。
6. 前記ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージは：
   カテゴリーフィールドと、
   アクション値フィールドと、
   ＥＡＰカプセル化情報エレメントと
   を含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、
   完全性チェック用のメッセージ完全性チェック値を含み、有効ＥＡＰメッセージが確実にメ前記ッシュキーディストリビュータから前記認証サーバに渡されるように作用するメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドと、
   前記メッセージタイプがリクエストであることを指定するＥＡＰメッセージタイプフィールドと、
   前記メッシュオーセンティケーターによって選択される固有のノンス値を指定するメッセージトークンフィールドと、 前記ＥＡＰリクエストメッセージを含むＥＡＰメッセージフィールドと、
   を含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、
   前記ＭＩＣの計算を行なうアルゴリズムを選択するために使用されるＭＩＣアルゴリズムフィールドと、予約フィールドと、一つのＩＥが前記ＭＩＣによって保護され、前記ＭＩＣ計算に含まれるように指定する情報エレメント（ＩＥ）カウントフィールドとを含むメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）制御フィールドと、
   前記サプリカントノードのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを指定するアドレスフィールドと、
   を更に含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記ＥＡＰカプセル化リクエストメッセージを前記メッシュキーディストリビュータで受信するステップと、
   前記ＭＩＣ値を検証するステップと、
   前記メッセージトークンフィールドの中に指定される前記固有のノンス値を保存して前記ＥＡＰカプセル化応答メッセージを作成するために使用するステップと
   を更に含む、請求項７に記載の方法。
10. 前記ＥＡＰカプセル化応答メッセージは、
    カテゴリーフィールドと、
    アクション値と、
    ＥＡＰカプセル化情報エレメントと、
    を含む、請求項１に記載の方法。
11. 前記ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、
    完全性チェック用のメッセージ完全性チェック値を含んで、有効ＥＡＰ応答メッセージが前記メッシュオーセンティケーターから前記サプリカントノードに渡される動作を実現するメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）フィールドと、
    前記メッセージタイプを指定するＥＡＰメッセージタイプフィールドと、
    メッセージトークンフィールドであって、前記メッセージトークンフィールドの値を、前記ＥＡＰカプセル化応答メッセージが対応している前記対応するＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに含み、前記メッシュオーセンティケーターによって選択される前記固有のノンス値と同一である値を指定する、メッセージトークンフィールドと、
    前記ＥＡＰ応答メッセージを含むＥＡＰメッセージフィールドと
    を含む、請求項１０に記載の方法。
12. 前記ＥＡＰカプセル化情報エレメントは、
    前記ＭＩＣの計算を行なうアルゴリズムを選択するために使用されるＭＩＣアルゴリズムフィールドと、予約フィールドと、前記フレームが前記ＭＩＣによって保護され、かつ前記ＭＩＣ計算に含まれる一つのＩＥを含むように指定する情報エレメント（ＩＥ）カウントフィールドとを含むメッセージ完全性チェック（ＭＩＣ）制御フィールドと、
    前記サプリカントノードのメディアアクセス制御（ＭＡＣ）アドレスを指定するアドレスフィールドと
    を含む、請求項１１記載の方法。
13. 前記ＥＡＰカプセル化応答メッセージを前記メッシュキーディストリビュータから前記メッシュオーセンティケーターで受信した直後に、
    前記メッセージ完全性チェック値を前記メッシュオーセンティケーターで検証するステップと、
    前記メッセージトークンフィールドを使用して、前記ＥＡＰカプセル化応答メッセージに含めて受信される前記メッセージトークンが、前記対応するＥＡＰカプセル化リクエストメッセージに含めて送信される前記メッセージトークンと一致することを検証するステップと
    を更に含む、請求項１１記載の方法。

Images