IPｖ６アドレスによる RFIDシステム利用方式

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1 IPｖ６アドレスによる RFIDシステム利用方式
2004年度　卒業論文 　著者：１G01P030-1　河野　真也 発表者：１G02P050-7　鈴木　幹也 それでは発表をはじめたいと思います。 発表する論文は、ｍ１の河野さんの「タイトル」についてです。

2 研究の背景・目的 IPｖ６の普及により身の周り全てのものにIPアドレスを付与し、通信を行えるようなユビキタスネットワークの実現が近づきつつある RFIDタグにIPｖ６アドレスを付与し、ネットワークを介してタグと通信できる方法を考える 研究の背景・目的ですが、近年128bitと言う膨大なアドレス空間をもつ～ 近づきつつあります。 そこで、この研究では将来的に低コストで、さまざまなものに付与される可能性のある～ 考え、ユビキタスネットワークを実現する一つの方法として提案しました。

3 RFIDについて 無線チップを用いて人やものを識別する自動認識技術 利用する周波数や、電源の有無などによりさまざまな種類のタグがある
EPC（Electronic Product Code)と呼ばれる固有のIDを記憶しており、それにより識別、管理される まず、RFIDについて簡単に説明しますと、 １～で将来的にはバーコードに代わるものと考えられています。 また２～タグがあります。 そして、大きな特徴として３～ということが挙げられます。 今回はこのEPCを用いた方式と提案しています。

4 提案方式 １．タグからEPCを読み取る ２．IPアドレスを生成、割り当て ３．生成したアドレスにアクセス ４．タグの情報を得る ユーザ
(4) インターネット Savant (3) 実際の提案方式ですが、まずタグがリーダーの検知範囲内に入ると、リーダーがタグのEPCを読み取ります。 次にリーダーに接続されたSavantがEPCをもとにIPｖ６アドレスを生成し、そのアドレスをタグに割り当てます。このアドレスの生成方法については後ほど説明します。 ユーザーがタグの情報を得るまでの流れとしては、まず、ユーザーはあらかじめタグの所属するネットワークプレフィックスとタグのEPC、Savantと同じIPアドレスの生成方法を知っているものとして、アクセスしたいタグのIPｖ６アドレスを生成し、そのアドレスにアクセスします。 タグのアドレスにアクセスされるとタグに代わりSavantがユーザーに情報を提供する形になります。 (2) (1) リーダ タグ

5 IPv6アドレス生成方式 上位６４bitはタグの所属するネットワークプレフィックス 下位６４bitはEPCよりハッシュ関数を用いて生成
EPC(64bit,96bit,256bit)) 提案方式におけるIPｖ６アドレスの生成方式ですが、１２８bitのうち上位64bitは所属するネットワークプレフィックスを用いて、下位64bitは、EPCをハッシュ関数を用いて64bitのハッシュ値をもとめ、それらを組み合わせて一つの128bitのIPｖ６アドレスとします。 ちなみにEPCの規格には64bit,96bit,256bitがありますが、ハッシュ関数の性質上どの規格でもこの方法を用いることができます。 Hash IPv6　Address Network Prefix(64bit) EPC Hash(64bit)

6 提案方式から考えられる利点 低コストで実現可能 不正アクセスの軽減 IP通信に必要な機能はSavantのみに実装すればよい
ネットワークプレフィックスとEPCのハッシュを用いるのでアドレスの推測が困難 アドレスから元のEPCを求めるのも困難 今回の提案方式から考えられる利点として、まず低コストで実現可能ということが挙げられます。 これはIP通信に必要な機能はSavantのみに実装すればよくアクセス対象になるものには本来のタグのみを付与すればよいからです。 また、ネットワークプレフィックスとEPCのハッシュを用いるのでアドレスの推測が困難、 アドレスから元のEPCを求めるのも困難ということから不正アクセスも軽減すると考えられます。

7 実験 提案方式によって実際にネットワーク上でタグとの通信が可能であることを示す
実験1：タグを読み取らせSavantにおいてEPCからIPｖ６アドレスが生成されることを確認する 実験2：生成されたアドレスにアクセスして通信が可能なことを確認する ここで、提案方式によって実際にネットワークを介してタグとの通信が可能であることを実験によって確認しました。 まず、実験１として、～ また実験２として、～

8 実験環境 RFIDタグのID “01024c6bfd” ネットワークプレフィックス “2001020001251420” Client
　“ ” Client 200:200:125:1420::187 実験環境ですがこのような形になっています。 RFIDのタグのIDは～で40bitしかなくてEPCの企画ではないのですが動作には問題ないのでこれを使いました。 またネットワークプレフィックスは～です。 Reader Savant タグ

9 実験結果１ Savantの出力 > java RFIDSavant << Debug Mode >>
Listen Port (Reader) : 5100 Listen Port (Client) : 5101 Interface : eth0 Network Prefix : << Connected from Reader >> From : To : Receive EPC : 01024c6bfd Generate Address : 2001:200:125:1420:30cb:6c55:ecaa:e49 Exec : ifconfig eth0 inet6 add 2001:200:125:1420:30cb:6c55:ecaa:e49/64 Connection closed. 実験１の結果です。これはプログラムを実行した結果の出力で、SavantにおいてEPCからIPアドレスが生成されることを確認します。

10 実験結果２ Clientの出力 Savantの出力 > java Client
Enter Prefix : Enter EPC : 01024c6bfd Connecting to 2001:200:125:1420:30cb:6c55:ecaa:e49 ... > getEPC 01024c6bfd > exit Connection Closed. Savantの出力 << Connected from Client >> From : 2001:200:125:1420:0:0:0:187 To : 2001:200:125:1420:30cb:6c55:ecaa:e49 Receive Command : getEPC Return to Client : 01024c6bfd Receive Command : exit Connection closed. 実験②の結果です。生成されたタグのアドレスに対しアクセスをし、タグの情報として、今回はタグのEPC（今回は40bitのIDですが)が得られることを確認しました。

11 まとめ IPｖ６ネットワークを介してRFIDシステムを利用する方式を提案
IPｖ６アドレスの生成方式としてEPCのハッシュ値を用いる方式を提案 実際に実験することによって通信が可能であることを確認

12 今後の課題 EPCよりハッシュ値を求めてIPアドレスを生成する際にハッシュ値が重複してしまう可能性がある
EPCIS（EPCに関連する情報を保持するサーバー）やONS（EPCISサーバーの位置解決を行う）を利用してタグの情報をえる機能が必要 今後の課題として １～ということが挙げられます。実際に計算するとハッシュ関数によってみちびかれるハッシュ値が重複する可能性は低いが０ではないので、万が一重複してしまったときの処理をどうするかということが問題になってきます。 また、今回はタグにアクセスしてタグのIDを得るだけだったのでSavantのみで行ったが、実際に実用的に使うには～が必要になってきます。 以上で発表を終わります。

13 補足（１）既存の方式と欠点 /128のアドレスをインターネットに広告する Mobile IPｖ６を利用する VPNを利用する
ルーティングの実現が困難 Mobile IPｖ６を利用する 実装のコストが高い 処理負荷の増大 VPNを利用する 新たなプロトコルの必要性

14 補足(2)具体的なハッシュ関数 EPCをもとにMD5アルゴリズムを用いて128bitのハッシュ値を求める
128bitのうち上位64bitと下位64bitの排他的論理和をとる タグの所属するネットワークプレフィックスと求めた64bitをあわせてIPv6アドレスとする

15 補足(3)ハッシュ関数による重複 ハッシュ関数が生成する出力データが重複する確立P(N)、重複しない確立P’(N)とすると