JPH05122217A

JPH05122217A - 秘話通信方法

Info

Publication number: JPH05122217A
Application number: JP3280127A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Tanaka; 清人田中; Ikuro Koyaizu; 育郎小柳津
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1993-05-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は暗号通信を行う相手端末装置
が増加しても、それぞれの端末装置が秘密とする暗号鍵
を一つ保持するだけで済み、且つ安全性が高い共通鍵暗
号アルゴリズムを用いた秘話通信方法を提供することで
ある。【構成】本発明はＩＳＤＮに接続される複数の端末装
置１と、複数のＩＳＤＮ回線を収容する交換装置２によ
る通信システムにおいて、各端末装置１は加入者番号と
暗号鍵を有し、交換装置は発信端末装置１ｉ及び着信端
末装置１ｊの加入者番号が交換装置２に登録されていた
場合にセッション鍵を生成し、セッション鍵を発信端末
装置１ｉ及び着信端末装置１ｊの暗号鍵を用いて暗号化
し、発信端末装置１ｉ及び着信端末装置１ｊの暗号鍵を
登録し、セッション鍵及び暗号鍵を鍵配送メッセージに
付加して発信端末装置１ｉ及び着信端末装置１ｊに配送
し、発信端末装置１ｉ及び着信端末装置１ｊは暗号鍵を
自端末の暗号鍵として記憶し、配送されたセッション鍵
を用いて暗号化通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、共通鍵方式暗号アルゴ
リズムを用いてＩＳＤＮ回線に接続した端末装置間で暗
号通信を行う場合の秘話通信方法に係り、特に、事業所
等の複数メンバからなるグループ内で、共通鍵方式の暗
号通信を行う場合に好適な秘話通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】共通鍵暗号アルゴリズムは、暗号文を作
成するときの鍵（暗号鍵）と、暗号文を元に戻すときの
鍵（復号鍵）に同じ数値データを用いる暗号方式であ
る。共通鍵暗号アルゴリズムを用いて、端末装置間で暗
号通信を行う場合には、安全性を高めるために、発信端
末装置は予め着信端末装置にも配送してある復号鍵と共
通の暗号鍵を用い、セッション鍵を暗号化して通信回線
に送出し、着信端末装置では受け取った暗号文を発信端
末装置の暗号鍵と共通の復号の復号鍵で復号してセッシ
ョン鍵を知り、以後のデータ通信をセッション鍵を用い
て暗号化及び復号する方式が一般的である。この方法の
詳細は、文献：「室木、中村、暗号方式と応用、情報処
理、Ｖｏ１．３２，Ｎｏ．６，頁７１４〜７２３，１９
９１年」等を参照されたい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述のような共通鍵暗
号アルゴリズムを用いた従来の暗号通信方法では、多数
の端末装置が相互に暗号通信を行う場合には、各端末装
置が相手端末装置毎に別の暗号鍵を持つか、あるいは１
つの暗号鍵を多数の端末装置が共通に持つか、いずれか
の方法を採る必要がある。前者の方法の場合には、各端
末装置が通信相手数分の暗号鍵を保持する必要があり、
鍵の配送、変更等の管理が複雑になる欠点がある。また
後者の方法では、１つの暗号鍵を多数の端末装置が共有
するため、鍵の秘密性が薄れ、結果として暗号通信その
ものの安全性が低下する欠点がある。

【０００４】本発明は上記の点に鑑みなされたものであ
り、暗号通信を行う相手端末装置が増加しても、それぞ
れの端末装置が秘密とする暗号鍵を１つ保持するだけで
済み、かつ安全性が高い、共通鍵暗号アルゴリズムを用
いた秘話通信方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ＩＳＤＮに接続される複
数の端末装置と、複数のＩＳＤＮ回線を収容する交換装
置による通信システムにおいて、各端末装置は加入者番
号と暗号鍵を有し、交換装置は発信端末装置及び着信端
末装置の加入者番号が交換装置に登録されていた場合に
セッション鍵を生成し、セッション鍵を発信端末装置及
び着信端末装置の暗号鍵を用いて暗号化し、発信端末装
置及び着信端末装置の暗号鍵を登録し、セッション鍵及
び暗号鍵を鍵配送メッセージに付加して発信端末装置及
び着信端末装置に配送し、発信端末装置及び着信端末装
置は暗号鍵を自端末の暗号鍵として記憶し、配送された
セッション鍵を用いて暗号化通信を行う。

【０００６】

【作用】本発明では回線に加入している各々の端末装置
が、秘話通信を行う場合には、交換装置に対して呼設定
要求時にセッション鍵要求を行い、要求された交換装置
は両端末装置の加入者番号をチェックし、両加入者の暗
号鍵を交換装置内に有していれば、セッション鍵を暗号
化し、さらに、暗号鍵を含む鍵配送メッセージにより着
信端末装置を起動させる。さらに、着信端末装置の暗号
鍵として生成した暗号鍵を登録する。交換装置は発信端
末装置に着信応答メッセージに暗号化したセッション
鍵、並びに暗号化した暗号鍵を含むセッション鍵配送メ
ッセージにより呼設定完了通知を行い、発信端末装置と
着信端末装置はそれぞれの秘密の暗号鍵でセッション鍵
及び暗号を復号し、通知された暗号鍵を自装置の暗号鍵
として記憶し、呼設定後の秘話通信を行うことができ
る。これにより、個々の端末装置が秘密に管理する暗号
鍵は自端末装置用に１つだけで済み、さらに、通信毎に
暗号鍵を登録するため、秘密の暗号鍵を変更することが
でき、相互に通信する端末装置数が増大しても鍵の管理
が容易でかつ安全性が向上する。

【０００７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の共通鍵暗号アルゴリズムを用
いた秘話通信方法の一実施例を示すブロック図である。
図１において、端末装置１はＩＳＤＮ基本速度インタフ
ェースの加入者回線に接続されている。交換装置２は複
数のＩＳＤＮ基本速度インタフェース加入者回線（以
下、ＩＳＤＮ加入者回線または単に加入者回線と略す）
を収容する。

【０００８】この端末装置１は、ＩＳＤＮ加入者回線の
レイヤ１〜レイヤ３制御およびレイヤ４から上の上位レ
イヤのネットワーク制御を行う端末制御部１１と暗号機
構１２と、他者に秘密な暗号鍵を保存する鍵記憶部１３
と、セッション鍵と初期値を記憶するセッション鍵記憶
部１４とから構成されている。

【０００９】また、交換装置２は、ＩＳＤＮ加入者回線
のレイヤ１制御と加入者回線間のスイッチを行う回線切
替部２１と、ＩＳＤＮ回線のレイヤ２、レイヤ３制御を
行う呼制御部２２と加入者の暗号鍵を加入者回線毎に保
存する鍵管理記憶部２４とランダムデータ発生部２５、
および暗号機構２３から構成されている。なお、端末装
置１の暗号機構１２と交換装置２の暗号機構２３は同じ
機能、構成である。

【００１０】まず、暗号通信の原理を説明する。図２は
暗号機構１２の構成例と暗号通信の原理を示す。同図
中、左側は発信側端末装置を示し、右側は着信側端末装
置を示す。暗号機構１２は、暗号演算部１２１と、演算
結果をフィードバックするレジスタ１２２と、出力結果
を保持するレジスタ１２３と排他的論理和回路１２４に
より構成される。

【００１１】暗号演算部１２１は暗号鍵Ｋを用いて、入
力データを決められた計算手段（暗号アルゴリズム）で
攪拌する。暗号演算部１２１の具体的な構成について
は、暗号アルゴリズムの選択によって種々の方法があ
る。代表的な暗号アルゴリズムとしては、ＦＥＡＬ暗号
アルゴリズムやＤＥＳ暗号アルゴリズム等がある。ＦＥ
ＡＬ暗号アルゴリズムの詳細は、文献：「宮口他、ＦＥ
ＡＬ−８暗号アルゴリズム、研実報、Ｖｏ１．３７，Ｎ
ｏ．４／５，頁３２１〜３２７，１９８８年」を、さら
に、ＤＥＳ暗号アルゴリズムの詳細は文献：「小山著、
情報セキュリティ、電気書院、頁７６〜８８，１９８９
年刊行」等を参照されたい。本発明の目的は演算部の構
成方法を提案することではないので詳細な説明は省略す
るが、いずれの暗号アルゴリズムを用いても暗号演算部
に入力される暗号鍵と入力データが同じであれば、攪拌
されて出力されるデータは常に同じものが得られる。

【００１２】暗号通信は次の手順で実行される。［発信側端末装置］ (1) 発信端末装置はレジスタ１２２に初期値ＩＶ（以下
ＩＶと略記する）を設定する。 (2) 暗号鍵とレジスタ１２２の内容を暗号演算部１２１
に入力し、データ攪拌を行う。演算結果をレジスタ１２
３に出力するとともにレジスタ１２２に転送する。ここ
で、レジスタ１２２にフィードバックされたデータは次
の暗号化サイクルの入力データになる。 (3) 通信内容である平文ｍの１バイトとレジスタ２の上
位１バイトの排他的論理和（＋）が排他的論理和回路１
２４にて行われ、暗号化された１バイトのデータが通信
路に送出される。以下、平文ｍを鍵Ｋで暗号化した暗号
文をｃ＝Ｅ_K（ｍ）と記述する。

【００１３】［着信側端末装置］ (1) 着信側端末装置は発信側と同じＩＶをレジスタ１２
２’に設定する。 (2) 暗号鍵とレジスタ１２２’の内容を暗号演算部に入
力しデータ攪拌を行う。演算結果をレジスタ１２３’に
出力するとともにレジスタ１２２’に転送する。ここ
で、発信側端末装置と暗号鍵とレジスタ１２２’の内容
が同じであるから、暗号演算部１２１’の演算結果は同
じものが得られる。発信側端末装置と同様にレジスタ１
２２’にフィードバックされたデータを次の復号サイク
ルの入力データになる。 (3) 着信した暗号文ｃの先頭の１バイトとレジスタ２の
上位１バイトの排他的論理和（＋）が排他的論理和回路
１２４’にて行われ、元の平文ｍの先頭の１バイトに復
号される。即ち、Ｅ_K｛Ｅ_K（ｍ）｝＝ｍの操作が行わ
れる。

【００１４】以下同様に１バイトのデータを発信する毎
に、発信側端末装置側と着信側端末装置側で（２）〜
（３）の操作サイクルが繰り返され、発信データが無く
なるまで暗号化と復号が同期しながら連続して実行され
る。このように、共通鍵方式の暗号通信では暗号アルゴ
リズムが公開されていても、通信する両者が暗号鍵とＩ
Ｖを共に知らない限り、正しい復号文を得ることができ
ない。

【００１５】次に通信する両者が互いの暗号鍵を知らな
くても暗号通信が行うことができ、かつ第３者に盗聴さ
れない共通鍵方式の暗号通信手順について説明する。図
３は本発明の一実施例の暗号通信を説明するための図で
ある。以下は図１の端末装置１♯ｉが端末装置１♯ｊと
暗号通信を行う場合である。

【００１６】ＩＳＤＮ加入者線に接続されたディジタル
電話機などの端末装置が通信相手の端末装置を呼び出し
て回線交換の呼接続を行う手順（以下、呼接続手順と略
す）を示す。すなわち、呼接続は発信者の端末装置１♯
ｉからの“ＳＥＴＵＰ”（呼設定の要求）メッセージが
交換装置２に送出され開始される。交換装置２は着信側
の端末装置１♯ｊに“ＳＥＴＵＰ”メッセージを送出す
る。交換装置２は呼設定処理中の意味をもつ“ＣＡＬＬ
ＰＲＯＣ”（Call Proceeding:呼設定のための処理中
の通知）を端末装置１♯ｉに送出し、着信者の呼出しが
始まると、“ＡＬＥＲＴ”（Alerting: 着信者を呼び出
し中の通知）メッセージが発信者に送られる。次に、着
信者が応答すると“ＣＯＮＮ”（Connect:着信者が応答
したことを通知) メッセージが発信者に、そして、“Ｃ
ＯＮＮＡＣＫ”（Connect Acknowledge:ＣＯＮＮに対
する確認）メッセージが着信側に送られてＢチャネルの
接続が完了し、通信が始まる。（詳細は、例えば文献：
「秋山監修，ＩＳＤＮ絵とき読本、頁９２〜１０１，オ
ーム社、１９８８年発行」を参照）。

【００１７】一方、ＩＳＤＮには、回線交換の呼設定時
のメッセージに付随して通信を行うユーザ間で比較的短
いデータのやりとりができるユーザ・ユーザ信号（User
-to-User Signalling)が、回線交換の呼設定時のメッセ
ージに付随して、付加サービスとして規定されている。

【００１８】図４は呼設定メッセージの形式を示す。同
図（Ａ）は呼設定時のメッセージの送出に付随してユー
ザ・ユーザ信号を着呼者に送信する場合のメッセージ・
フォーマットを示す。共通部の先頭から個別部の高位レ
イヤ整合性までが通常の呼設定時のメッセージで送信さ
れる情報であり、ユーザ・ユーザ情報要素が本発明によ
る付加サービスによって転送される情報である。この
時、共通部のメッセージタイプは表１の内容が用いられ
る。

【００１９】

【表１】

【００２０】各情報要素の詳細およびメッセージタイプ
に付随する個別部の情報要素の詳細説明は、本発明の内
容を説明するのに必須ではないので省略するが、詳細は
文献：「秋山監修、ＩＳＤＮ絵とき読本、オーム社、１
９８８年発行」、あるいは「日本電信電話（株）、技術
参考資料、ＩＮＳネットサービスのインタフェース第
３分冊、電気通信協会、１９８８年発行」などに詳しく
述べられている。

【００２１】本発明は、このユーザ・ユーザ信号の付加
サービスを利用してセッション鍵と初期値ＩＶならびに
暗号鍵の配送を行う。本発明で使用するユーザ・ユーザ
情報要素の形式を図４（Ｂ）に示す。ここで、ユーザ・
ユーザ情報要素の第１バイトは、ユーザ・ユーザ情報要
素識別子で“０１１１１１１０”、第２バイトは第３バ
イト以下のデータバイト長の値“０００１１０１０”、
第３バイトはプロトコル識別子であり本実施例のように
ユーザの必要性に応じて情報内容を構成する場合には、
ユーザ特有プロクコルを表すALL “０”（００００００
００）を入れることが決められている（詳細は、（文
献：「日本電信電話（株）、技術参考資料、ＩＮＳネッ
トサービスのインタフェース第３分冊、電気通信協
会、１９８９年発行」の頁１３６〜１３７）を参照）。
第４バイトは、本実施例で定義する表２に示すコマン
ド、第５〜第１２バイトがセッション鍵データ、第１３
〜第２０バイトが初期値ＩＶのデータである。第２１〜
第２８バイトが暗号鍵データである。本実施例では、暗
号鍵／ＩＶを前述のＦＥＡＬ，ＤＥＳの方式と同じ８バ
イト長とした。第４〜第２８バイトが本発明で新しく定
義した情報要素である。

【表２】

【００２２】次に端末装置１♯ｉは端末装置１♯ｊを呼
接続して暗号通信を開始する場合について説明する。

【００２３】(1) 端末装置１♯ｉは“ＳＥＴＵＰ”メッ
セージに自加入者番号♯ｉ、相手加入者番号♯ｊを設定
し、ユーザ・ユーザ情報の内容長を“２”にし、セッシ
ョン鍵要求コマンドを付加して交換装置２に呼接続要求
を行う。

【００２４】(2) 交換装置２の回線切替部２１が“ＳＥ
ＴＵＰ”メッセージを受信すると、回線切替え部２１は
呼制御部２２にメッセージを転送する。

【００２５】(3) 呼制御部２２は、メッセージを解析し
セッション鍵要求コマンドを検知すると、発・着信の加
入者番号♯ｉと♯ｊから鍵管理記憶部２４の暗号鍵管理
テーブルを検索する。図５は本発明の一実施例の暗号鍵
管理テーブルを示す。それぞれの暗号鍵がこのテーブル
内に登録されているかどうか検査する。

【００２６】(4) 暗号鍵が登録されていれば、ランダム
データ発生部２５が起動され、１６バイトのランダムデ
ータＭ₁ならびに８バイトのランダムデータＭ₂を発生
させ、Ｍ₁を上位１６バイト、Ｍ₂を下位８バイトとす
る２４バイトのデータＭ_jを作成する。

【００２７】(5) 次に暗号機構２３を起動し、暗号鍵Ｋ
ｊと初期値 ALL“０”を与えてデータＭ_jを暗号化し、
暗号文Ｅ_Kj（Ｍ_j）を作成する。

【００２８】(6) 次いで、呼制御部２２は、加入者線♯
ｉのＢチャネルを接続し、端末♯ｉから受信したＳＥＴ
ＵＰメッセージのユーザ・ユーザ情報の内容長“１８”
にコマンドを鍵配送コマンドに書き換え、かつ２４バイ
トの暗号文Ｅ_Kj（Ｍ_j）を付加して、端末装置♯ｊのＩ
ＤＳＮ加入者線のＤチャネルにＳＥＴＵＰメッセージと
送信し、端末装置♯ｊを起動するとともに、ランダムデ
ータＭ₂を端末装置♯ｊの暗号鍵として鍵管理記憶部２
４の暗号鍵管理テーブルに登録する。

【００２９】(7) 端末装置１♯ｊの端末制御部１１は、
“ＳＥＴＵＰ”メッセージを解析し、ユーザ・ユーザ情
報のセッション鍵配送コマンドを検知すると鍵記憶部１
３を読み出し、暗号機構１２に暗号鍵Ｋｊと初期値 ALL
“０”（００００００００）を与えてユーザ・ユーザ情
報の暗号文Ｅ_Kj（Ｍ_j）を復号し、平文Ｍ_j＝Ｅ_Kj｛Ｅ
_Kj（Ｍ_j）｝を得る。復号したＭ_jの上位８バイトをセ
ッション鍵Ｋｓ、中位８バイトを初期値ＩＶとしてセッ
ション鍵記憶部１４に記憶すると共に、鍵記憶部１３に
復号した平文Ｍ_jの下位8 バイトを記憶する。この間に
“ＡＬＥＲＴ”メッセージが送られることは、通常の呼
設定手順と同様である。

【００３０】(8) 端末装置１♯ｊの端末制御部１１は、
セッション鍵の復号が終わると、交換装置２に対し、
“ＣＯＮＮ”メッセージにセッション鍵受信メッセージ
を付加して送信する。

【００３１】(9) “ＣＯＮＮ”メッセージを受信した交
換装置２の呼制御部２２は、回線切替部２１に着信側Ｂ
チャネルの接続を指示する。次いで、ランダムデータ発
生部２５を起動して８バイトのランダムデータＭ₃を発
生させ、ランダムデータＭ₁を上位１６バイト、ランダ
ムデータＭ₃を下位８バイトとする２４バイトのランダ
ムデータＭ_iを作成する。

【００３２】(10)次に交換装置２は、暗号機構２３を起
動し、暗号鍵Ｋｉと初期値ALL “0”( ０００００００
０）をデータＭ_iに与えて暗号化し、暗号文Ｅ
_Ki（Ｍ_i) を作成する。

【００３３】(11)次に、呼制御部２２はＣＯＮＮメッセ
ージに内容長“１８”、鍵配送コマンド及び暗号文Ｅ_Ki
（Ｍ_i) を中身とするユーザ・ユーザ情報を付加して端
末装置１♯ｉの加入者線Ｄチャネルに送信するととも
に、ランダムデータＭ₃を端末装置１♯ｉの暗号鍵とし
て鍵管理記憶部２４の暗号鍵管理テーブルに登録する。
交換装置２が端末装置１♯ｊに“ＣＯＮＮＡＣＫ”を
転送することは、通常の呼設定手順と同じである。

【００３４】(12)端末装置１♯ｉの端末制御部１１は、
“ＣＯＮＮ”メッセージを解析し、ユーザ・ユーザ情報
の鍵配送コマンドを検知する鍵記憶部１３から暗号鍵Ｋ
ｉを読み出し、暗号機構１２に暗号鍵Ｋｉと初期値 ALL
“０”（００００００００）を与えてユーザ・ユーザ情
報の暗号文Ｅ_ki（Ｍ_i）を復号し、平文Ｍ_i＝Ｅ_Ki｛Ｅ
_Ki（Ｍ_i）｝を得る。端末装置１♯１は復号されたＭ_i
の上位８バイトをセッション鍵Ｋｓ、中位８バイトを初
期値ＩＶとしてセッション鍵記憶部１４に記憶するとと
もに、鍵記憶部１３に復号した平文Ｍ_iの下位８バイト
を記憶する。

【００３５】(13)以上の呼接続手順が完了すると、端末
装置１♯１と端末装置１♯ｊは、呼設定時に得た共通の
セッション鍵Ｋｓと初期値ＩＶを用いて、以後の通信デ
ータの暗号化、復号を行い、暗号通信を実行する。

【００３６】最後に、本発明の中心である交換装置２の
呼制御部２２の動作について説明する。図６は本発明の
一実施例の交換装置の呼制御部の処理のフローチャート
を示す。同図中、Ｋｓはセッション鍵を示し、♯ｉは発
信加入者線番号、♯ｊは着信加入者線番号を示す。（ステップ０１）交換装置２はＤチャネルの呼設定メ
ッセージの到着をスキャンし、メッセージが到着してい
ない場合は、到着まで、スキャンを繰り返す。（ステップ０２）呼設定チャネルが到着した場合は、
次いで交換装置２は“ＳＥＴＵＰ”メッセージの到着を
判断する。メッセージが到着して“ＳＥＴＵＰ”のメッ
セージでない場合は、ステップ１０へ移行する。（ステップ０３） “ＳＥＴＵＰ”メッセージが到着し
た場合には、交換装置２は発信側加入者線♯ｉのＢチャ
ネルを接続する。（ステップ０４）交換装置２はユーザ・ユーザ情報の
コマンドにセッション鍵要求コードがあるか検査し、鍵
要求コードがあればステップ０５に移行し、なければ、
ステップ２０の通常の呼設定処理に移行する。（ステップ０５）交換装置２は発信・着信の加入者線
番号♯ｉと♯ｊから鍵管理記憶部２４の鍵管理テーブル
を検索し、両方の暗号鍵が登録されているかどうか検査
する。（ステップ０６）発信端末Ｋｉまたは着信端末Ｋｊの
いずれか一方の暗号鍵が鍵管理テーブルに登録されてい
なければ、ステップ２０の通常の呼設定処理に移行す
る。（ステップ０７）交換装置２は発信端末Ｋｉまたは着
信端末Ｋｊの両方の暗号鍵が登録されていれば、ランダ
ムデータ発生部２５を起動して１６バイトのランダムデ
ータＭ₁と８バイトのランダムデータＭ₂を発生させ、
Ｍ₁を上位１６バイト、Ｍ₂を下位８バイトとする２４
バイトのデータＭ_jを作成する。次に暗号機構２３に暗
号鍵Ｋｊと初期値ALL “０”（００００００００）を与
えてデータＭ_jを暗号化し、暗号文Ｅ_Kj（Ｍ_j）を作成
する。（ステップ０８）交換装置２は端末装置１♯ｉから受
信した“ＳＥＴＵＰ”メッセージにセッション鍵配送コ
マンドと暗号文Ｅ_Kj（Ｍ_j）を含むユーザ・ユーザ情報
を付加して、端末装置１♯ｊのＩＳＤＮ加入者線のＤチ
ャネルに送信し、端末装置１♯ｊを起動する。（ステップ０９）さらに、ランダムデータＭ₂を端末
装置１♯ｊの新たな鍵Ｋｊとして、鍵管理記憶部２４の
鍵管理テーブルに登録する。

【００３７】［“ＣＯＮＮ”メッセージが到着した場合の処理］（ステップ１０）交換装置２は“ＣＯＮＮ”メッセー
ジの到着を判断した場合には、セッション鍵を配送した
加入者線からのＣＯＮＮメッセージか否か検査する。（ステップ１１）交換装置２はセッション鍵を配送し
ていればステップ１２に移行し、配送していなければ、
ステップ２０の通常の呼設定処理に移行する。（ステップ１２）交換装置２はユーザ・ユーザ情報の
コマンドにセッション鍵受信コードが有るかを検査す
る。（ステップ１３）セッション鍵受信コードが有れば、
回線切替部２１に着信側Ｂチャネルの接続を指示する。（ステップ１４）次に、交換装置２は端末装置１♯ｉ
の暗号鍵Ｋｉを読み出し、暗号機構に暗号鍵Ｋｉと初期
値 ALL“０”（００００００００）を与えてランダムデ
ータＭ_iを暗号化し、暗号文Ｅ_Ki（Ｍ_i）を作成する。（ステップ１５）交換装置２は“ＣＯＮＮ”メッセー
ジにセッション鍵配送コマンドと暗号文Ｅ_Ki（Ｍ_i）を
含むユーザ・ユーザ情報を付加して端末装置１♯ｉの加
入者線Ｄチャネルに送信する。（ステップ１６）次に、ランダムデータＭ₃を端末装
置１♯ｉの新たな鍵として、鍵管理記憶部２４の鍵管理
テーブルに登録する。（ステップ１７）ステップ１２において、セッション
鍵受信コードを受信しなれば、回線切替え部２１に着信
側Ｂチャネルの接続を指示し、ＣＯＮＮ，ＡＳＫを送信
する。（ステップ１８）次に発信側加入者線にＣＯＮＮメッ
セージに異常コードを付加して送信する。（ステップ２０）ステップ２とステップ１０におい
て、ＳＥＴＵＰとＣＯＮＮメッセージを検出しなかった
場合はステップ２０の通常の呼設定処理ルーチンを実行
する。

【００３８】図６のフローチャートから明らかなよう
に、本発明の秘話通信の方法では、発信・着信加入者回
線の端末装置１が交換装置２に互いに暗号鍵を登録して
あり、かつ着信端末１♯ｊがセッション鍵受信を応答し
た場合だけ暗号通信が開始され、それ以外の場合につい
ては、交換装置２は通常の呼設定処理を行うため、暗号
通信機能を持たない端末装置１を交換装置２に接続可能
であることはいうまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、本発明の秘話通信の方法
によれば、暗号通信を行う各端末装置は、それぞれが秘
密とする暗号鍵を交換装置に登録しておくだけで、交換
装置に登録された任意の相手と暗号通信を行うことがで
きると共に、通信毎にそれぞれ秘密とする暗号鍵を自動
的に変更することができる。

【００４０】多数の端末装置と暗号通信を行う場合に、
従来の共通鍵方式の暗号通信の方法では、各端末装置が
相手端末装置毎に別々の暗号鍵を持つか、あるいは共通
の暗号鍵を多数の端末装置が持つかいずれかの方法を採
る必要があり、このために鍵の配送、変更等の管理が複
雑になるか、または多数の端末装置が１つの暗号鍵を共
有するため、鍵の秘密性が薄れ、結果として暗号通信そ
のものの安全性が低下する欠点があった。本発明の秘話
通信の方法によれば、上記欠点を解消するだけでなく、
交換装置に登録されかつ交換装置によって正しく接続さ
れた加入者装置とだけ暗号通信を行うことができ、且つ
通話毎に秘密の暗号鍵を自動的に変更可能であり、安全
性が高い秘話通信方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の共通鍵暗号アルゴリズムを用いた秘話
通信方法の一実施例を示すブロック図である。

【図２】暗号機構の構成例と暗号通信の原理を示す図で
ある。

【図３】本発明の一実施例の暗号通信を説明するための
図である。

【図４】本発明の呼設定メッセージの形式を示す図であ
る。

【図５】本発明の一実施例の暗号鍵管理テーブルを示す
図である。

【図６】本発明の一実施例の交換装置の制御部の処理の
フローチャートである。

【符号の説明】

１端末装置２交換装置１１端末制御部１２暗号機構１３鍵記憶部１４セッション鍵記憶部２１回線切替部２２呼制御部２３暗号機構２４鍵管理記憶部２５ランダムデータ発生器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＩＳＤＮに接続される複数の端末装置
と、複数のＩＳＤＮ回線を収容する交換装置による通信
システムにおいて、前記各端末装置は加入者番号と暗号鍵を有し、前記交換装置は発信端末装置及び着信端末装置の加入者
番号が前記交換装置に登録されていた場合にセッション
鍵を生成し、前記セッション鍵を前記発信端末装置及び前記着信端末
装置の暗号鍵を用いて暗号化し、前記発信端末装置及び
前記着信端末装置の暗号鍵を登録し、前記セッション鍵
及び暗号鍵を鍵配送メッセージに付加して前記発信端末
装置及び前記着信端末装置に配送し、前記発信端末装置及び前記着信端末装置は前記暗号鍵を
自端末の暗号鍵として記憶し、配送された前記セッショ
ン鍵を用いて暗号化通信を行うことを特徴とする秘話通
信方法。