JP2000222315A - サーバクライアント型セキュリティシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のセキュリティシステムは、直接端末相
互間での暗号化データ通信を行うために、各端末に予め
備えるべき暗号化鍵および解読鍵数および各端末間を接
続するための双方向通信線路数が膨大となり、新たな端
末の増設時は増設する端末には他の全端末の鍵を、また
他の全端末には増設端末の鍵を追加登録し、増設端末と
他の全端末との間に双方向通信線路を新たに接続する必
要があるので、端末の増設が煩雑でありシステム拡張が
困難であった。 【解決手段】 本発明は上述の課題を解決するもので、
端末からの暗号化データを一旦サーバで解読し、サーバ
は端末が指定した相手端末用の暗号化鍵を用いて暗号化
データを指定した相手端末に送信することにより、端末
およびサーバに予め登録すべき鍵の数を大幅に減少する
と共に増設する端末一台当たり一本の双方向通信線路を
サーバとの間に接続するだけで済むので、新たな端末を
容易に増設できるため簡単にシステムの拡張が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はサーバクライアント
型セキュリティシステムに関し、詳しくは暗号化鍵およ
び解読鍵を用いて相互間通信を行なう複数の端末をサー
バを介して接続し、該サーバが前記暗号化鍵および解読
鍵の制御を行なうことにより、システム全体に必要な暗
号化鍵および解読鍵の総数を低減し、また各端末間相互
を接続する双方向通信線路を各端末とサーバ間のみに必
要な数に限定することにより端末の新規増設によるシス
テム拡張を容易に実現することを可能とするサーバクラ
イアント型セキュリティシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の情報端末を通信線路を用いて相互
に接続し、情報の受け渡しを行なうコンピュータ間通信
が現在広く普及している。しかしながら、ハッカーのよ
うな悪質な部外者が通信線路を通して端末にアクセス
し、通信する情報の盗聴や改ざんを行い個人データを悪
用したりデータを破壊することも多くなっている。この
ような被害から通信情報を保護するために、重要な情報
を通信する場合は、送信側で暗号化鍵を用いてデータを
暗号化して通信線路に送出し、この暗号化データを受信
するには特定の解読鍵を適用しないと解読出来ないよう
にする暗号通信システムが広く採用されている。このよ
うな暗号通信システムを利用して、企業間または官公庁
間等における技術情報や新規開発の先進技術情報等の重
要な情報の授受を行なう情報のセキュリティシステムを
構築することが通常行われている。

【０００３】図５は、従来の暗号化鍵を用いた端末相互
間通信を実現するためのセキュリティシステムの構成の
一例を示すブロック図であり、図５に示すようにこのシ
ステムは、暗号化鍵および解読鍵を用いて相互間通信を
行なう複数の端末、ＰＣ−Ａ，ＰＣ−Ｂ，ＰＣ−Ｃ、Ｐ
Ｃ−Ｄ、ＰＣ−ＦおよびＰＣ−Ｇと、端末相互間の入出
力端を接続するための送信デ−タ線および受信デ−タ線
とを一組とした双方向通信線路１とから成る。また、図
６は端末ＰＣ−ＡとＰＣ−Ｇの機能ブロック図を示す図
である。図６に示すように各端末は、それぞれの相手端
末に送信データを暗号化するための所要数の暗号化鍵を
備えた暗号器２と暗号化した送信データをパケット化し
て伝送路１に送出するためのパケット回路３との直列回
路と、相手端末からパケット化された暗号化データを受
信して元の暗号化データに戻すためのデパケット回路４
と相手端末からの暗号化データを解読するための所要数
の解読鍵を備えた解読器５との直列回路とから構成され
る。図７は端末ＰＣ-ＡとＰＣ−Ｇの暗号器２と解読器
４とに用いられる鍵テーブルを示す図である。以下、図
示した従来例について、図７を参照しながらその動作を
詳細に説明する。

【０００４】このシステムは、各端末が任意の端末に対
して送信データを暗号化して送信データ線に暗号化デー
タを送信し、この暗号化データを相手の端末が解読して
受信データとするものである。従って、各端末がそれぞ
れ、相手端末への送信データを暗号化するための相手端
末数分の暗号化鍵と、相手端末からの暗号化データを受
信するための相手端末数分の解読鍵とを備えている。
例えば、図７に示すように、端末ＰＣ−Ａは相手端末Ｐ
Ｃ−Ｂ〜ＰＣ−Ｇ向けの送信データをそれぞれ暗号化し
て暗号化データを作るための暗号化鍵Ｂｘａ〜Ｇｘａを
持つ暗号化テーブルと、相手端末ＰＣ−Ｂ〜ＰＣ−Ｇか
ら自端末向けにそれぞれ送信された暗号化デ−タを解読
して受信デ−タを復号化するための解読鍵Ｂｒａ〜Ｇｒ
ａを持つ解読鍵テーブルとを予め備えている。端末ＰＣ
−Ｇについても同様に、相手端末ＰＣ−Ａ〜ＰＣ−Ｆ向
けのデータの暗号化鍵Ａｘｇ〜Ｆｘｇと、相手端末ＰＣ
−Ａ〜ＰＣ−Ｆから自端末向け暗号化データの解読鍵Ａ
ｒｇ〜Ｆｒｇとを持つ暗号化鍵および解読鍵テーブルを
それぞれ予め備えている。次に、端末ＰＣ−Ａと端末Ｐ
Ｃ−Ｇ相互間のデ−タの送受信について、図６を用いて
その動作を詳細に説明する。

【０００５】端末ＰＣ−Ａから相手端末ＰＣ−Ｇにデー
タを送る場合、端末ＰＣ−Ａの暗号器２に送信データを
入力すると相手端末ＰＣ−Ｇ向けの暗号化鍵Ｇｘａによ
り送信データを暗号化してパケット回路３に供給する。
パケット回路３ではこの暗号化データを一括して送信す
るに適したフォーマットにパケット化し双方向通信線路
１により相手端末ＰＣ−Ｇに送信する。相手端末ＰＣ−
Ｇはデパケット回路５で受信した暗号化データのパケッ
トを解体して、端末ＰＣ−Ａの暗号器２から出力された
ものと同じ暗号データに戻して解読器４に供給する。解
読器４は解読鍵Ａｒｇ〜Ｆｒｇを前記暗号データに順次
適用して、その中から解読可能な鍵Ａｒｇを選択し復号
化し、受信データを出力する。同様に、端末ＰＣ−Ｇか
らのデータを相手端末ＰＣ−Ａが受ける場合、端末ＰＣ
−Ｇの暗号器２は相手端末ＰＣ−Ａ向けの暗号化鍵Ａｘ
ｇで送信データを暗号化し、相手端末ＰＣ−Ａの解読器
４は解読鍵の中からＧｒａを選択して復号化し、受信デ
ータを出力する。

【０００６】次に、このシステムに新たな端末ＰＣ−Ｈ
を増設する場合は図８に示すように、新規端末ＰＣ−Ｈ
内に相互通信すべき端末ＰＣ−Ａ〜ＰＣ−Ｇ用の対応す
る暗号化鍵Ａｘｈ〜Ｇｘｈと解読鍵Ａｒｈ〜Ｇｒｈとの
それぞれのテーブルを備えると共に、図７に示すように
相手端末ＰＣ−Ａ〜ＰＣ−Ｇの暗号化鍵テーブルおよび
解読鍵テーブルにそれぞれ、増設端末ＰＣ−Ｈ用の対応
する暗号化鍵Ｈｘａ〜Ｈｘｇおよび解読鍵Ｈｒａ〜Ｈｒ
ｇとを追加し、また、図５に示すように、新規端末ＰＣ
−Ｈと相手端末ＰＣ−Ａ〜ＰＣ−Ｇ相互間に双方向通信
線路１を合計で７本敷設することになる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上説
明したような従来のセキュリテイシステムでは、 （１）各端末がそれぞれ異なった暗号化鍵と解読鍵とを
予め備えておく必要があるため、鍵の数が非常に多くな
り、端末数をｎとすると一つの端末当たり２（ｎ−１）
個、システム全体では、ｎ×２（ｎ−１）個の鍵が必要
となる。 （２）各端末相互間を接続する双方向通信線路の数が多
くなり、端末数をｎとするとシステム全体では、ｎ（ｎ
−１）／２本必要となる。また、端末を増設する際には
増設端末と他の全ての端末相互間に双方向通信線路を接
続しなければならない。 （３）端末を新たに増設する場合は、増設する端末の暗
号化鍵と解読鍵とを他の全ての端末の暗号化鍵および解
読鍵テ−ブルに追加しなくてはならず、システム拡張が
困難である。、という問題点があった。例えば、図５
（ｂ）に示すように、各端末をサ−バを介して接続する
サ−バクライアント型ネットワ−クとすることにより、
前記（２）についての問題は大幅に低減出来る。しか
し、サ−バクライアント型に構成したとしても、依然と
して（１）、（３）の欠点を解消することが出来なかっ
た。本発明は各端末の暗号化鍵と解読鍵との数を大幅に
減少し、端末の増設が容易なサ−バクライアント型セキ
ュリテイシステムを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め本発明においては、複数の端末相互間を通信線路で接
続して暗号化デ−タの授受を行なうセキュリテイシステ
ムにおいて、前記複数の端末相互間をサ−バを介して接
続し、前記各々の端末はサ−バとの通信用の暗号化鍵お
よび解読鍵のみを予め備え、また前記サ−バは前記各々
の端末から転送された暗号化デ−タの解読鍵と解読した
デ−タを転送すべき相手端末の暗号化鍵とを予め備え、
前記各々の端末はデ−タと該デ−タを転送すべき相手端
末名とを前記サ−バとの通信用の暗号化鍵を用いて暗号
化したデ−タを前記サ−バに転送し、前記サ−バは前記
暗号化したデ−タを受信して前記解読鍵により解読し、
この解読したデ−タを前記転送すべき相手端末の暗号化
鍵で再度暗号化し、該再度暗号化デ−タを相手端末に転
送し、該相手端末は前記サ−バとの通信用の解読鍵を用
いて前記再度暗号化したデ−タを解読することが出来る
手段を備えるよう構成する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本発明のサ−バ
クライアント型セキュリテイシステムを実現するための
装置の一実施例を示すブロック図であり、図２および図
３はそれぞれ、端末およびサ−バの機能ブロック図と、
暗号化鍵および解読鍵テ−ブルとを示す図である。尚、
図５乃至図８と同一の構成と信号名称は以下においても
同じ符号と名称を使用するものとする。図１に示すよう
にこのシステムは、暗号化鍵および解読鍵を用いて相互
間通信を行なう複数の端末、ＰＣ−Ａ、ＰＣ−Ｂ、ＰＣ
−Ｃ、ＰＣ−Ｄ、ＰＣ−Ｄ、ＰＣ−ＦおよびＰＣ−Ｇの
入出力端をそれぞれ受信デ−タ線および送信デ−タ線を
一組とした双方向通信線路１によりサ−バ１０を介して
接続し、該サ−バ１０は各端末からの送信デ−タ線とル
−タ１３との間に解読鍵を備えた解読器１１と暗号化鍵
を備えた暗号器１２との直列回路を挿入し、該暗号器１
２の出力、Ａｏ，Ｂｏ，Ｃｏ，Ｄｏ，Ｅｏ，Ｆｏおよび
Ｇｏを前記ル−タ１３で切り替えた出力、Ａｉ，Ｂｉ，
Ｃｉ，Ｄｉ、Ｅｉ、ＦｉおよびＧｉを指定の相手端末の
受信デ−タ線に接続して成り、前記各端末は、サ−バへ
の暗号化鍵を備えた暗号器２の入力端に送信デ−タを供
給し、該暗号器２とパケット回路３とを直列に接続し、
該パケット回路３の出力端に前記送信デ−タ線を接続し
たものと、前記受信デ−タ線をデパケット回路５の入力
端に供給し、該デパケット回路５とサ−バからの解読鍵
を備えた解読器４とを直列に接続し、該解読器４の出力
端から受信デ−タを得るよう構成されている。以下、図
示した実施例例について、図２および図３を参照しなが
ら図１の動作を詳細に説明する。

【００１０】本発明のシステムは、各端末が相手端末に
対して送信デ−タを送信すると、一旦サ−バ１０に送信
デ−タは中継され、暗号が解読される。この解読したデ
−タを用いて前記端末が指定した送信相手を認識し、送
信先に対応する暗号化鍵を用いて新たな暗号化デ−タを
生成して送信先の端末に送信するものである。従って、
図３に示すように、各端末はそれぞれ、サ−バ１０へ送
信するデ−タの暗号化鍵とサ−バ１０から受信した暗号
化デ−タの解読鍵とを備えていればよく、サ−バ１０は
各端末からの送信デ−タを一旦中継受信して解読するた
めの解読鍵と相手端末用に暗号化デ−タを生成するため
の暗号化鍵とを備えることになる。次に、端末ＰＣ−Ａ
と端末ＰＣ−Ｇとの間の相互通信を例に、図２を用いて
その動作をさらに具体的に説明する。

【００１１】端末ＰＣ−ＡからＰＣ−Ｇにデ−タ送信す
る場合は、端末ＰＣ−Ａはデ−タを送信すべき相手端末
ＰＣ−Ｇ指定を含めた送信デ−タを暗号器２に入力す
る。暗号器２はサ−バへ送信する際の暗号化鍵Ｓｘａを
用いて送信デ−タを暗号化し、パケット回路３で暗号化
デ−タを双方向通信線路１に適合するフォ−マットにパ
ケット化して、サ−バ１０に向けて送信デ−タ線に転送
する。サ−バ１０の解読器１１は図３のサ−バの鍵テ−
ブルの中から端末ＰＣ−Ａ用の解読鍵Ａｙを選択してこ
の暗号化デ−タを一旦解読し、暗号器１２は同じく図３
の鍵テ−ブルの中から送信相手である端末ＰＣ−Ｇに対
応した暗号化鍵Ｇｘを選択してデ−タを再度暗号化する
と共にル−タ１３を制御して暗号化デ−タ出力ＡｏをＧ
ｉに切り替えて相手端末ＰＣ−Ｇの受信デ−タ線に再度
転送する。相手端末ＰＣ−Ｇでは前記暗号化デ−タのパ
ケットをデパケット回路５で解体して解読器４に供給す
る。解読器４はサ−バからのデ−タに対応する解読鍵Ｓ
ｙｇを用いて端末ＰＣ−Ａから送信されたデ−タを解読
し受信デ−タを得るものである。一方、端末ＰＣ−Ｇか
らＰＣ−Ａにデ−タ送信する場合も同様に、端末ＰＣ−
Ｇは送信すべき相手端末ＰＣ−Ａ指定を含めた送信デ−
タをサ−バへ送信するための暗号化鍵Ｓｘｇを用いて暗
号化したデ−タをサ−バ１０に転送し、サ−バ１０の解
読器１１は図３に示すＰＣ−Ｇに対応する解読鍵Ｇｙで
一旦解読したデ−タを暗号器１２が同じく図３に示すＰ
Ｃ−Ａに対応する暗号化鍵Ａｘで再度暗号化した出力Ｇ
ｏをル−タ１３によりＡｉに切り替えて端末ＰＣ−Ａの
受信デ−タ線に接続し、端末ＰＣ−Ａはサ−バからのデ
−タに対する解読鍵Ｓｙａを用いて受信デ−タを得る。

【００１２】このように、各端末が相手端末の指定を含
めて暗号化した送信デ−タをサ−バ１０が中継して解読
し、サ−バ１０は各端末が指定した相手端末に暗号化デ
−タを送信するものであるので、端末数をｎとすれば、
各端末はサ−バへの暗号化鍵とサ−バからの解読鍵の合
計２個の鍵のみ予め備えるだけでよいので鍵の数は全端
末では２ｎ個、サ−バ１０に予め備える暗号化鍵と解読
鍵も各端末当たりそれぞれ２個であるので鍵の数は２ｎ
個となり、システム全体に必要な鍵の総数は４ｎ個であ
る。本発明のシステムに必要な鍵の数４ｎを従来システ
ムに必要な鍵の数２ｎ（ｎ−１）と比較するために、４
ｎ≦ ２ｎ（ｎ−１）を満たす端末数を求めれば、ｎ≧
３となるので端末数が４台以上になると、本発明のシス
テムの方が鍵の総数が少なくなる。例えば、ｎ＝４の場
合、本発明のシステムでは鍵総数＝１６、従来のシステ
ムの鍵総数＝２４であり、これを［１６，２４］ｎ＝４
と表わすと、 ［４０，１８０］ｎ＝１０、 ［８０，７６００］ｎ＝２０、 ： ［４００，１９８００］ｎ＝１００、 ： となり端末数が増加するほど本発明の優位性が高くな
る。

【００１３】本発明のサ−バクライアント型セキュリテ
イシステムに端末ＰＣ−Ｈを新たに増設する時は図４に
示すように、増設端末ＰＣ−Ｈにはサ−バへの暗号化鍵
Ｓｘｈとサ−バ１０からの解読鍵Ｓｙｈのみ予め備え、
サ−バ１０には図３に示すように、増設端末ＰＣ−Ｈへ
の送信デ−タ用暗号化鍵Ｈｘと、増設端末ＰＣ−Ｈから
サ−バ１０への暗号化デ−タの解読鍵Ｈｙとを新たに追
加登録するだけでよく、また、図１に示すように、増設
端末ＰＣ−Ｈとサ−バ１０との間に双方向通信線路を１
本追加接続するだけで済む。さらに、サ−バ１０のル−
タ１３と解読器１１および暗号器１２は通常はプログラ
ム制御により実現されているので端末増設に伴いこれら
の機器を増設する必要はなく、増設する端末名と増設す
る鍵とをサ−バ１０に登録するだけで使用可能となる。

【００１４】

【発明の効果】本発明のサ−バクライアント型セキュリ
テイシステムは各端末からの暗号化デ−タをサ−バで一
旦中継解読し、サ−バが前記端末が指定した相手端末用
の暗号化鍵を用いて暗号化したデ−タを相手端末に送信
するもので、端末数が多くなってもシステム全体に必要
な暗号化鍵および解読鍵の総数と双方向通信線路の総数
とを大幅に増やすことなくシステムを構築することが出
来る。また本発明のシステムに端末を増設する場合は、
増設する端末も含めて各端末およびサ−バに追加すべき
暗号化鍵および解読鍵の数はそれぞれ１つづつで済む。
従って、新たな端末を容易に増設することが出来るので
簡単にシステムの拡張が可能となり、従来のセキュリテ
イシステムと比較してその効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるサ−バクライアント型セキュリ
テイシステムの実施例の構成を示す図である。

【図２】本発明に係わるサ−バクライアント型セキュリ
テイシステムの端末とサ−バの機能ブロック図を示す図
である。

【図３】本発明に係わるサ−バクライアント型セキュリ
テイシステムの端末およびサ−バの鍵テ−ブルを示す図
である。

【図４】本発明に係わるサ−バクライアント型セキュリ
テイシステムの増設端末の鍵テ−ブルを示す図である。

【図５】従来のセキュリテイシステムの構成の一例を示
す図である。

【図６】従来のセキュリテイシステムの端末の機能ブロ
ック図を示す図である。

【図７】従来のセキュリテイシステムの端末の鍵テ−ブ
ルを示す図である。

【図８】従来のセキュリテイシステムの増設端末の鍵テ
−ブルを示す図である。

【符号の説明】 １…双方向通信線路、２、１２…暗号器、３パケット回
路…、４、１１…解読器，５…デパケット回路、６?９
…欠番，１０…サ−バ、１３…ル−タ、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の端末相互間をサーバを介して接続し
   て暗号化データの授受を行なうセキュリテイシステムに
   おいて、前記各々の端末はサーバとの通信用の暗号化鍵
   および解読鍵を予め備え、また前記サーバは前記各々の
   端末から転送された暗号化データの解読鍵と解読したデ
   ータを転送すべき相手端末の暗号化鍵とを予め備え、前
   記各々の端末はデータと該データを転送すべき相手端末
   名とを前記サーバとの通信用の暗号化鍵を用いて暗号化
   したデータを前記サーバに転送し、前記サーバは前記暗
   号化したデータを受信して前記解読鍵により解読し、こ
   の解読したデータを前記転送すべき相手端末の暗号化鍵
   で再度暗号化し、該再度暗号化データを相手端末に転送
   し、該相手端末は前記サーバとの通信用の解読鍵を用い
   て前記再度暗号化したデータを解読することを特徴とす
   るサーバクライアント型セキュリテイシステム。