JP2001103045A - 暗号鍵バックアップ記憶装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗号鍵のバックアップファイルを物理的に簡
単には解読できないようにするとともに、一部が故障し
ても暗号鍵をリカバーできるようにする。 【解決手段】 通信に使う複数の通信暗号鍵を、耐タン
パー性の鍵メモリ13に記憶する。秘密情報Ａ，Ｂを、そ
れぞれ鍵メモリ13とは別の耐タンパー性の情報Ａメモリ
14と情報Ｂメモリ15に記憶する。暗号計算部12で、秘密
情報Ａ，Ｂからバックアップ用暗号鍵を生成して、複数
の通信暗号鍵を暗号化してバックアップファイル18に格
納する。リカバリーのときは、暗号化された通信暗号鍵
をバックアップ用暗号鍵で復号する。複数のメモリの情
報とバックアップファイルを入手しないと通信用暗号鍵
を解読できないので、安全性を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暗号鍵バックアッ
プ記憶装置に関し、特に、暗号通信装置に記憶している
暗号鍵を、故障に備えたバックアップファイルに安全に
バックアップしたりリカバーする暗号鍵バックアップ記
憶装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】端末機の数が多く、多数の暗号鍵を使用
する従来の通信システムでは、暗号化のため暗号鍵（通
信用暗号鍵）を多数使用する。大きな通信システムで、
端末機個別に暗号鍵を割り当てるようなシステムでは、
基地局装置の中に多数の暗号鍵を保管して使用する。例
えば、10万台の端末機を使用し、10万個の暗号鍵を使用
することもある。このように多数の暗号鍵を使用するシ
ステムでは、暗号鍵を常駐メモリに記憶しておくととも
に、故障に備えて定期的に暗号鍵のバックアップファイ
ルをとっておく。機械が故障し、メモリに書いてあった
暗号鍵が消えたしまったときは、バックアップファイル
より記憶装置に入れ直す。

【０００３】現代暗号を利用した通信システムでは、暗
号アルゴリズムは公開されていても、暗号鍵を秘密にし
ておけば、情報の秘密を守ることができることを原理と
している。設計者やメンテナンス技術者は、暗号アルゴ
リズムを知っているのが当然であるが、暗号鍵を知らな
ければ、設計者であっても、メンテナンス技術者であっ
ても、情報の秘密を解読できない。したがって、バック
アップファイルを含めて、暗号鍵を秘密にする必要があ
る。秘密にするには、暗号鍵を更に暗号化して、バック
アップファイルに記憶する。

【０００４】ところが、故障対策のため持ち運び可能な
記憶媒体に暗号鍵のバックアップファイルを取ると、使
用場所から外部へ持ち出すことができるので、暗号方式
によっては関係者がバックアップファイルの暗号鍵を盗
み出すことが可能になる。大きなシステムでは、従業員
や保守会社の技術者など多くの人が、運用保守に関係す
るので、このような人が、故意にまたは不注意で秘密を
漏らすことがないように、関係者の倫理性や人事管理に
依存した厳重な秘密管理をしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の装
置では、バックアップに使う暗号鍵の秘密を、関係者が
故意にまたは不注意で漏らすことが絶対にないとは言い
切れないので、関係者の倫理性や人事管理だけに頼って
秘密を保持することには限界があるという問題があっ
た。第三者のみならず関係者に対しても、暗号鍵の秘密
の保持を必要とする。

【０００６】また、バックアップファイルが故障すると
暗号鍵をリカバーできなくなるという問題もあった。信
頼性の点からは、１個の部品が故障しても暗号鍵のリカ
バリーに支障がないという装置にすることが望ましい。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決して、第
三者のみならず保守や運用に当たる人でも、暗号鍵のバ
ックアップファイルを物理的に簡単には解読できないよ
うにして、暗号鍵に関する秘密情報を入手することを困
難にすることを目的とする。また、バックアップファイ
ルの一部が故障してもリカバーできるようにすることも
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、暗号通信装置の暗号鍵バックアップ
記憶装置を、通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する耐
タンパー性の第１の記憶手段と、複数に分割した秘密情
報をそれぞれ記憶する耐タンパー性の独立の複数の記憶
手段からなる第２の記憶手段と、暗号計算手段と、バッ
クアップファイル手段とを具備し、暗号計算手段は、複
数の秘密情報に基づいてバックアップ用暗号鍵を生成す
る手段と、バックアップ用暗号鍵で複数の通信暗号鍵を
暗号化してバックアップファイル手段に格納する手段
と、暗号化された複数の通信暗号鍵をバックアップファ
イル手段から取り出してバックアップ用暗号鍵で復号し
て第１の記憶手段に格納する手段とを有する構成とし
た。

【０００９】このように構成したことにより、独立の部
品である複数の記憶手段からの秘密情報とバックアップ
ファイルを入手しないと暗号鍵を解読できなくなり、第
三者のみならず従業員などの関係者にも暗号鍵の入手が
困難になって、バックアップ／リカバリー過程における
安全性を高めることができる。

【００１０】また、暗号通信装置の暗号鍵バックアップ
記憶装置を、通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する耐
タンパー性の第１の記憶手段と、第１、第２、第３の秘
密情報をそれぞれ記憶する耐タンパー性の独立の３つの
記憶手段からなるである第２の記憶手段と、暗号計算手
段と、バックアップファイル手段とを具備し、暗号計算
手段は、第１の秘密情報と第２の秘密情報と第３の秘密
情報の中の任意の２つの秘密情報に基づいてバックアッ
プ用暗号鍵を生成する手段と、バックアップ用暗号鍵で
複数の通信暗号鍵を暗号化してバックアップファイル手
段に格納する手段と、暗号化された複数の通信暗号鍵を
バックアップファイル手段から取り出してバックアップ
用暗号鍵で復号して第１の記憶手段に格納する手段とを
有する構成とした。

【００１１】このように構成したことにより、３つの秘
密情報を記憶する記憶手段の１つが故障しても、２つの
記憶手段の秘密情報からバックアップ用暗号鍵を生成し
てバックアップ／リカバリーができ、耐故障性が向上す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１〜図４を参照しながら詳細に説明する。

【００１３】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態は、秘密情報Ａを耐タンパー性の独立の情報Ａメ
モリに記憶し、秘密情報Ｂを耐タンパー性の独立の情報
Ｂメモリに記憶し、秘密情報ＡとＢから生成したバック
アップ用暗号鍵で通信暗号鍵を暗号化してバックアップ
ファイルに格納し、暗号化された通信暗号鍵をバックア
ップ用暗号鍵で復号してリカバーする暗号鍵バックアッ
プ記憶装置である。

【００１４】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る暗号鍵バックアップ記憶装置を備えた無線通信システ
ムの機能ブロック図である。図１において、基地局１
は、無線の基地局である。端末機２は、無線の端末機
（移動機）である。端末機２は、複数台存在している。
基地局１は、通常の無線機の機能としての無線機回路2
1、入出力部22、アンテナ23に加えて、鍵生成器11、暗
号計算部12、鍵メモリ13、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモ
リ15、ＢＫファイル18、制御部19、部分ユニット化を行
うときの接続部31、32、33、34、35、36などの機能ユニ
ット（電子回路）で構成されている。

【００１５】１．上記のように構成された、本発明の第
１の実施の形態における暗号鍵バックアップ記憶装置の
各部の機能を説明する。鍵生成器11は、基地局１の装置
の外からは知ることができない状態で暗号鍵や後述する
秘密情報を生成し、ディジタル信号として、暗号計算部
12や端末機２などへ供給するものである。通信に使う暗
号鍵は、当然、基地局装置と端末機で同じ暗号鍵を保有
するので、端末機２へも暗号鍵を供給することになる。

【００１６】どのようにして装置の外からは知ることが
できない状態で暗号鍵を生成するかは、本発明の対象外
であるが、一例として、熱雑音がランダムに発生するこ
とを原理とした乱数発生器で乱数を発生し、その乱数か
ら暗号鍵として適当な数を選択したり、乱数を演算して
暗号鍵を求める方法がある。多数の乱数を発生させ、そ
の中から素数を取り出すとか、素数を２つ生成し、その
積を求めるなどの鍵生成機能を持つ。端末機２への暗号
鍵の供給方法も、本発明の対象外であるが、端末機への
暗号鍵の配信過程から暗号鍵に関する情報が漏れないも
のとする。暗号鍵の基地局１内の配信過程で暗号鍵の秘
密情報が盗まれるかどうかの問題も本発明の対象外であ
るが、生成した暗号鍵が生成と配信過程で盗まれない条
件付きで暗号鍵を生成／配信するものとする。

【００１７】暗号計算部12は、端末機２へ送信する平文
のアプリケーション情報を鍵メモリ13に記憶している通
信暗号鍵（以下、アプリケーション情報の暗号化／復号
に使う暗号鍵を通信暗号鍵と呼ぶ）を用いて暗号文へ暗
号化する。端末機２から受信した暗号文のアプリケーシ
ョン情報を鍵メモリ13に記憶している通信暗号鍵を用い
て平文に復号する。鍵メモリ13に記憶している通信暗号
鍵をバックアップファイルへバックアップするときに、
鍵メモリ13に記憶している通信暗号鍵を暗号化する。鍵
メモリ13に記憶させる通信暗号鍵をバックアップファイ
ルからリカバーするときに、鍵メモリ13に記憶させるた
めに通信暗号鍵を復号する。さらには、情報Ａメモリ1
4、情報Ｂメモリ15に記憶させる秘密情報を生成し、情
報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15へ送り記憶させる。通常
は、暗号計算部12をマイクロコンピュータにより構成す
る。

【００１８】鍵メモリ13は、多数の通信暗号鍵を記憶す
る記憶素子である。通常は、端末機ごとに異なる複数の
通信暗号鍵を、鍵生成器11より暗号計算部12経由で受け
取って、そのまま記憶しておき、通信の暗号化／復号に
使用するときに、暗号計算部12へ供給する。鍵メモリ13
は、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15とは別のモジュー
ル（取り替え修理が独立にできる）にする。鍵メモリ13
の記憶内容は、電気的にそのまま暗号計算部12以外へ出
すことはなく、必ず暗号計算部12で暗号化されて暗号計
算部12以外へ出すものとする。すなわち、通信暗号鍵を
電気的に外部へ出力する（取り出す）ときは、暗号計算
部12によって必ず暗号文になる仕組みになっている。鍵
メモリ13では、通信暗号鍵を記憶するに当たり、暗号化
する必要がない。鍵メモリ13に記憶されている暗号鍵
は、誰にも知られないようにするものとする。そのた
め、記憶中の暗号鍵を読み出す（盗み出す）ことを防止
するため、このメモリは、耐タンパー性能（内部構造を
調べることにより記憶内容を調べることが困難な性能）
に優れたものにする。鍵メモリ13に使うメモリ素子は、
故障したらバックアップファイルからリカバーするの
で、電源が切れたら記憶内容が消えるＤＲＡＭでもよい
し、むしろその方が耐タンパー性の点から望ましい。

【００１９】情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15は、バッ
クアップに使うＢＫ暗号鍵を生成する秘密の情報（１つ
の情報は複数のパラメータからなっていることがある）
を、１組または多くても数組程度記憶する記憶素子であ
る。暗号計算部12より秘密情報を受け取って記憶してお
き、バックアップファイルへバックアップするときとリ
カバーするときに、秘密情報を暗号計算部12へ供給す
る。情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15に記憶する秘密情
報は、それぞれのメモリに記憶する情報だけではＢＫ暗
号鍵を求めるのが計算量的に不可能であるが、情報Ａメ
モリ14、情報Ｂメモリ15両方のメモリに記憶する秘密情
報を両方とも入手すると、ＢＫ暗号鍵を求めることがで
きる性格のものである。

【００２０】情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15から暗号
計算部12へ秘密情報を供給するパス（電気回路）は、装
置の内部回路とし、装置の外から盗聴することが困難な
パスにする。バックアップ鍵を生成するための秘密情報
は、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15から、直接暗号計
算部12へ渡すもので、その他の部分へこの秘密情報が渡
される（電気的に転送される）ことはない。すなわち、
装置の他の部分から電気的に情報Ａメモリ14および情報
Ｂメモリ15へアクセスすることはできない。

【００２１】情報Ａメモリ14および情報Ｂメモリ15は、
それぞれが鍵メモリ13とは別のモジュール（取り替え修
理が独立にできる）にする。このメモリは、耐タンパー
性能に優れたものにした方がよい。反面、情報Ａメモリ
14、情報Ｂメモリ15に使うメモリ素子は、記憶する情報
量が少なく、故障に備えてバックアップすることを考え
なくてよいので、電気的に書き換え可能で、かつ電源が
切れても記憶内容が消えないファラッシュメモリなど電
気的に書き換え可能なリードオンリーメモリを使う方が
望ましい。また、後述するように、故障修理のことを考
えると、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15は、プラグイ
ンできるもの（ＬＳＩを半田付けではなくソケットに挿
入で電気的接続を行う形式）にしてもよい。

【００２２】ＢＫファイル18は、通信暗号鍵のバックア
ップ情報を記憶する装置（機器）である。通常は、記憶
媒体を取り外して、持ち歩きできるフロッピー（登録商
標）ディスク装置や光磁気ディスク装置などの外部記憶
装置が使われる。暗号計算部12は、情報Ａメモリ14、情
報Ｂメモリ15の秘密情報から、ＢＫ暗号鍵を生成する。
さらに、このＢＫ暗号鍵で、鍵メモリ13に記憶している
通信暗号鍵総てを暗号化して出力し、ＢＫファイル18へ
格納する。また、ＢＫファイル18から入力したバックア
ップ情報を、ＢＫ暗号鍵を使って復号し、鍵メモリ13に
格納することで、以前にバックアップしたものをリカバ
ーする。ＢＫファイル18の媒体に記憶される通信暗号鍵
は、ＢＫ暗号鍵で暗号化されているので、ＢＫ暗号鍵を
知らないかぎり、解読できない。

【００２３】制御部19は、基地局の装置全体を、以下の
ように制御するものである。 （１）鍵生成器11に指令を出して、新しい暗号鍵を生成
させ、端末機番号を新たに付与し、端末機２と暗号計算
部12へ端末機番号と新しい通信暗号鍵を分配させる。 （２）暗号計算部12へ端末機番号を送り、その端末機の
持つ通信暗号鍵を鍵メモリ13から選択せしめて、入出力
部22より入力されるアプリケーション情報を、端末機番
号をもとに選択した通信暗号鍵で暗号化して、無線機回
路21へ送り、無線機回路21より受けた入力されるアプリ
ケーション情報を、端末機番号をもとに選択した通信暗
号鍵で復号して、入出力部22へ出力する。 （３）鍵メモリ13の記憶内容のバックアップ開始やリカ
バー開始を指示する。 （４）暗号計算部12に指令を送り、秘密情報を生成し
て、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15に記憶させる。

【００２４】無線機回路21は、一般的なディジタル無線
機の回路である。送信に当たっては、ディジタル信号を
高周波信号に変換して、アンテナへ送出する。受信に当
たっては、アンテナから受信した高周波信号をディジタ
ル信号に変換する。アンテナ23は、電波を送信したり、
電波を受信するものである。

【００２５】入出力部22は、送受信するアプリケーショ
ン情報を入出力するものである。情報の種類としては、
音声、文字、画像／映像などがあるが、本実施の形態で
は、いずれもディジタル信号として入出力されるものと
する。

【００２６】基地局１の保全／修理を円滑に行うため
に、部分的にプラグイン交換ができるようにユニット化
してもよい。この場合、暗号計算部12と鍵メモリ13を１
つのユニットにする。それが、暗号ユニット９である。
具体的な方法は本発明の対象ではないが、暗号ユニット
９は、耐タンパー性に作るものとし、暗号ユニット９か
ら通信暗号鍵の秘密が漏れないものとする。また、情報
Ａメモリ14および情報Ｂメモリ15も、それぞれ耐タンパ
ー性を持った１つのユニットにしてもよい。接続部31、
接続部32、接続部33、接続部34、接続部35、接続部36
は、ユニット化したユニットを他と電気的に接続するも
のであり、コネクターで接続する。

【００２７】２．情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15に記
憶する秘密情報の１例を説明する。情報Ａメモリ14に記
憶する秘密情報をX1、情報Ｂメモリ15に記憶する情報を
X2と命名する。X1は、Sa、ｐ、ｎの３つのパラメータで
構成する。X2は、Sb、ｑ、ｎの３つのパラメータで構成
する。ここで、ｐ、ｑは、ｐ≠ｑなる十分に大きな素数
とする。ｎは、十分に大きな整数で、１つの秘密情報か
ら暗号鍵を逆算することが困難な整数とする。逆算する
ことが困難な整数とは、十分に大きな素数、十分に大き
な２つ以上の素数の積などがある。

【００２８】Sa、Sbは、 Sa＝Ｋ^p mod n Sb＝Ｋ^q mod n により計算される数値である。ここで、Ｋは、ＢＫ暗号
鍵とする。式は、整数Ｋをｐ乗したもの（ｐは整数）を
整数ｎで割ったものの余りがSa（Saも整数）であること
を意味する。（整数論の表現では、SaすなわちＫ^p mod
nは、法ｎに関するＫ^p の剰余）整数ｎは、どちらか一
方に記憶されていればよいが、記憶内容に対称性があっ
た方が便利なことがあるため、両方に記憶するものとし
て説明する。なお、64ビット暗号鍵の場合、65ビット目
を１にした数をＫの代わりとして用いるとか、乱数を追
加して512ビットの数字にして用いるなど、暗号鍵その
ものではなく、一部、暗号鍵に変更を加えたものを秘密
情報として使うケースもある。

【００２９】十分に大きな素数、整数とは、ＲＳＡ暗号
の安全性の根拠と同じように、Sa、ｐ、ｎを知っても、
Ｋを求めることが計算量的に困難な程度に大きな素数、
整数ということである。なお、ＲＳＡ暗号とは異なり、
フェルマーの小定理を原理としていないので、整数ｎ
は、必ずしも、２つの素数の積である必要がない。た
だ、２つの素数の積にしておくと、ＲＳＡ暗号などの使
用実績から、実用性を考えたときには、安全なｎの桁数
などが定めやすい。

【００３０】秘密情報の生成・記憶方法としては、鍵生
成器11で素数ｐ、ｑ、整数ｎ（例えば２素数の積）、暗
号鍵Ｋ（Ｋ＜ｎ）を生成し、暗号計算部12でSa、Sbを計
算して、秘密情報として情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ
15に記憶させることができる。逆に秘密情報から暗号鍵
Kを求めるときは、暗号計算部12は、情報Ａメモリ14、
情報Ｂメモリ15から、Sa、Sb、ｐ、ｑ、ｎを入手し、計
算して暗号鍵Ｋを求めることができる。

【００３１】具体的には、整数ｐ、ｑが互いに素である
とき、すなわち、ｐ、ｑの最大公約数が１になるとき、 ａ×ｐ＋ｂ×ｑ＝１ となる整数ａ、ｂが存在する。このとき、必ず整数ａ、
ｂの一方がプラスで、他方がマイナスになる。整数ａ、
ｂが存在するときは、ｐ、ｑを数値として与えたとき、
整数ａ、ｂの１組を求めることができる（例えば、池野
信一、小山謙二著「現代暗号理論」電子情報通信学会発
行、第17、18頁を参照）。

【００３２】今、ｂが負であったとすると、（ａが負の
ときは、以下の論議でａ、ｂを入れ替えて論議すればよ
い） ａ×ｐ＝１−ｂ×ｑ Ｋ^ap＝Ｋ^1-bq＝Ｋ×Ｋ^-bq Ｋ^ap mod n＝［Ｋ×Ｋ^-bq］ mod n ここで、先に定義し、計算してある Sa＝Ｋ^p mod n Sb＝Ｋ^q mod n を代入すると、 Sa^a mod n＝［Ｋ×Sb^-b］ mod n となる。この式からＫを求めることは、合同式を解く問
題であり、計算でＫを求めることができる（例えば、池
野信一、小山謙二著「現代暗号理論」電子情報通信学会
発行、第18〜19頁を参照）。

【００３３】３．情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15に記
憶する秘密情報の別の例を説明する。X1は、ｄ、ｎの２
つのパラメータで構成する。X2は、Ｃというパラメータ
で構成する。ｄはＲＳＡ暗号の秘密鍵、ｎはＲＳＡ暗号
の公開鍵、ＣはＲＳＡ暗号の暗号文である。秘密情報を
生成するときは、暗号計算部12は、暗号鍵生成器11か
ら、ＲＳＡ暗号の公開鍵ｅ、ｎ、秘密鍵ｄとＢＫ暗号鍵
Kを受け取る。続いて、暗号計算部12は、 Ｃ＝Ｋ^e mod n を計算し、ｄ、ｎを情報Ａメモリ14へ、Ｃを情報Ｂメモ
リ15へ記憶させる。秘密情報からＢＫ暗号鍵を求めると
きは、情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15を取り出し、 Ｋ＝Ｃ^d mod n を計算してＫを求める。この方法では、ｄ、ｎ、Ｃの３
つの数値を知らないと、ＢＫ暗号鍵Ｋを求めることがで
きない。なお、この方法は、情報Ａメモリ14、情報Ｂメ
モリ15に記憶する情報の形式が異なることになる。

【００３４】公開鍵暗号方式には多くの方式があるの
で、この考え方を拡張すると、一般論として、公開鍵暗
号方式の暗号文と秘密鍵を情報Ａメモリ14と情報Ｂメモ
リ15に分けて記憶する方法が適用できる。また、公開鍵
暗号方式に限定せずに秘密鍵暗号方式も利用できるの
で、秘密鍵暗号方式（例えばＤＥＳ暗号）の暗号文と秘
密鍵を情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15に分けて記憶す
る方法が適用できる。

【００３５】４．本発明の第１の実施の形態における暗
号鍵の生成と記憶の動作を説明する。基地局１の使用前
には、鍵メモリ13には、通信暗号鍵を何も書いていな
い。端末機に通信暗号鍵を書き込むときは、制御部19
は、鍵生成器11に指令を送り、暗号鍵を生成させ、端末
機２へ送らせるとともに、暗号計算部12を経由して、そ
のまま（暗号化しないで）鍵メモリ13へ書き込ませる。
このとき、通信暗号鍵に合わせて、端末機の番号（正確
には、端末機のハードウエアを識別する番号ではなく、
アプリケーション情報の暗号化／復号に使う通信暗号鍵
を識別する情報である）を鍵メモリ13に書き込ませる。
どの端末機が、どの通信暗号鍵を使用するのか分かるよ
うにするためである。登録する端末機２の台数が増える
に従って、鍵メモリ13に記憶する通信暗号鍵の数は増え
ていく。

【００３６】５．アプリケーション情報の送受信の動作
を説明する。アプリケーション情報の送受信を行うとき
は、制御部19は、端末機番号を暗号計算部12に与える。
暗号計算部12は、以降、制御部19が指定する端末機番号
が変わるまで、その端末機番号に対応した通信暗号鍵を
鍵メモリ13から取り出し、入出力部22から入力するアプ
リケーション情報を取り出した通信暗号鍵で暗号化し
て、無線機回路21へ送り出したり、無線機回路21から受
信したアプリケーション情報を取り出した通信暗号鍵で
復号して、入出力部22へ出力する。

【００３７】６．暗号鍵のファイルバックアップの動作
を説明する。通信暗号鍵のバックアップファイルの作成
を開始するときは、自動的かオペレーターの操作で、制
御部19よりバックアップ開始の指示が出る。暗号計算部
12は、鍵生成器11へ要求を出し、新しい暗号鍵１個をＢ
Ｋ暗号鍵として受け取り、先に詳述した計算方法で計算
して秘密情報を生成して、情報Ａメモリ14と情報Ｂメモ
リ15に書き込ませる。この過程で、必要とするパラメー
タ（例えば、前記ｐ、ｑ、ｎ）は、鍵生成器11へ要求を
出し、鍵生成器11から受け取る。書き込みを終わった
ら、暗号計算部12は、暗号鍵生成器11から受け取った情
報を消去する。

【００３８】次に、暗号計算部12は、情報Ａメモリ14と
情報Ｂメモリ15にある秘密情報を読み出し、先に詳述し
た計算方法で計算してＢＫ暗号鍵を求める。さらに、暗
号計算部12は、鍵メモリ13に記憶している通信暗号鍵
（多数個）を、順次、計算で求めたＢＫ暗号鍵で暗号化
して、ＢＫファイル18に書き込む。総てのバックアップ
情報をＢＫファイル18に書き込み終わるとバックアップ
が終了する。総てのバックアップ情報を送出した暗号計
算部12は、不要になったＢＫ暗号鍵を廃棄する（メモリ
から消去する）。オペレーターは、ＢＫファイル18から
記憶媒体を外し、安全なところに保管することができ
る。

【００３９】なお、情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15に
記憶する秘密情報は、バックアップを行う都度生成して
変更する方法と、一度生成すると、当分の間変更しない
方法がある。変更しないときは、秘密情報の作成記憶過
程を省略することになる。

【００４０】また、情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15に
３組（一般論としては複数組）の秘密情報を記憶できる
ようにし、バックアップを行う都度秘密情報を生成して
変更するが、最新の３組（一般論としては複数組）の秘
密情報のみを情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15のメモリ
に残す方法もある。

【００４１】７．暗号鍵のリカバリー動作を説明する。
リカバリーを開始するときは、オペレーターは、バック
アップ情報を記憶している記憶媒体をＢＫファイル18に
セットする。オペレーターのリカバリー開始の操作で、
制御部19より暗号計算部12へリカバリー開始の指示が出
る。暗号計算部12は、情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15
にある秘密情報を読み出し、先に詳述した計算方法で計
算してＢＫ暗号鍵を求める。続いて、暗号計算部12は、
順次、暗号化されているバックアップ情報をＢＫファイ
ル18から読み出し、先に計算で求めたＢＫ暗号鍵で復号
し、鍵メモリ13に通信暗号鍵（多数個）として書き込
む。総てのバックアップされた情報を鍵メモリ13に書き
込むとリカバリーを終了する。総てのバックアップされ
た情報をリカバーし終えた暗号計算部12は、不要になっ
たＢＫ暗号鍵と計算に使った秘密情報を廃棄する。（メ
モリから消去する。） ８．安全性に関して説明する。バックアップファイルの
媒体に記憶している通信暗号鍵を入手するためには、 （１）取り外し可能なバックアップファイルの媒体を入
手して、その内容を読み出す。 （２）秘密情報を記憶するメモリを２個とも入手して、
耐タンパー性になっているメモリの内容を読み出す。 （３）知っているアルゴリズムの知識を生かして、入手
した情報を解析し解読する。 の３条件を必要とする。

【００４２】ところが、稼働中の機器から、情報Ａメモ
リ14と情報Ｂメモリ15の両方を取り外して入手すること
は、一般的に困難である。入手できたとしても、耐タン
パー性にできている情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15か
ら、記憶内容を入手することは困難である。

【００４３】９．ユニット化とその効用について説明す
る。暗号計算部12と鍵メモリ13を一体化し、１つのユニ
ット（暗号ユニット９）として、耐タンパー容器に収め
てもよい。このようなユニットを用いれば、ユニットが
故障したときは、暗号ユニット９全体を新しいユニット
と一括交換し、新しいユニットへ、通信暗号鍵の情報を
バックアップファイルからリカバーすることで、修理を
行うことができる。交換したユニットは元々耐タンパー
性があり、秘密が漏れる心配はないが、念のため、焼却
処分のように完全に滅却するようにすればよい。

【００４４】なお、故障規模が大きく、基地局１の装置
全体を交換する必要が生ずることがある。このようなと
きは、古い基地局１に内蔵されている情報Ａメモリ14と
情報Ｂメモリ15を交換した新しい基地局１へ移動（持ち
運び）しないかぎりバックアップファイルからのリカバ
リーができないという問題がある。情報Ａメモリ14と情
報Ｂメモリ15をそれぞれユニット化して、耐タンパー容
器に収めることにしておけば、適切な秘密の管理下で、
情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15を取り外して、新しい
基地局１へ取り付ければよい。

【００４５】上記のように、本発明の第１の実施の形態
では、暗号鍵バックアップ記憶装置を、秘密情報Ａを耐
タンパー性の独立の情報Ａメモリに記憶し、秘密情報Ｂ
を耐タンパー性の独立の情報Ｂメモリに記憶し、秘密情
報ＡとＢからバックアップ用暗号鍵を生成し、バックア
ップ用暗号鍵で通信暗号鍵を暗号化してバックアップフ
ァイルに格納し、暗号化された通信暗号鍵をバックアッ
プ用暗号鍵で復号してリカバーする構成としたので、関
係者や第三者に対して秘密を保持できる暗号鍵バックア
ップファイルを作成し、故障のときにはバックアップフ
ァイルより、安全かつ確実に暗号鍵をリカバーできる。

【００４６】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、３つの秘密情報をそれぞれ独立の耐タンパー
性の秘密情報メモリに記憶し、３つの秘密情報の中の任
意の２つの秘密情報から生成したバックアップ用暗号鍵
で通信暗号鍵を暗号化してバックアップファイルに格納
し、暗号化された通信暗号鍵をバックアップ用暗号鍵で
復号してリカバーする暗号鍵バックアップ記憶装置であ
る。

【００４７】図２は、本発明の第２の実施の形態におけ
る暗号鍵バックアップ記憶装置の機能ブロック図であ
る。第１の実施の形態と異なるところは、情報Ａメモリ
14と情報Ｂメモリ15に加えて、情報Ｃメモリ16を設ける
ことにより、秘密情報を記憶するメモリの故障対策を行
った点である。図２において、情報Ｃメモリ16は、図１
に関して説明した情報Ａメモリ14と情報Ｂメモリ15と同
じ特性を有するものである。また、情報Ｃメモリ16を設
けることにより暗号計算部12の計算機能が変わる他は、
各部の機能は第１の実施の形態と同じである。

【００４８】上記のように構成された本発明の第２の実
施の形態における暗号鍵バックアップ記憶装置の機能と
動作を説明する。最初に、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモ
リ15、情報Ｃメモリ16に記憶する秘密情報の１例を説明
する。情報Ａメモリ14に記憶する秘密情報をX1、情報Ｂ
メモリ15に記憶する情報をX2、情報Ｃメモリ16に記憶す
る秘密情報をX3とし、X1は、Sa、ｐ、ｎの３つのパラメ
ータで構成し、X2は、Sb、ｑ、ｎの３つのパラメータで
構成し、X3は、Sc、ｒ、ｎの３つのパラメータで構成す
る。ここで、ｐ、ｑ、ｒは、お互いに異なる十分に大き
な素数とする。ｎは、十分に大きな整数で、１つの秘密
情報から暗号鍵を逆算することが困難な整数とする。S
a、Sb、Scは、 Sa＝Ｋ^p mod n Sb＝Ｋ^q mod n Sc＝Ｋ^r mod n とする。Ｋは、ＢＫ暗号鍵とする。これらの式の意味
は、第１の実施の形態で説明した通りである。また、第
１の実施の形態で説明した方法で、この秘密情報を生成
し、記憶させることができる。

【００４９】秘密情報から暗号鍵Kを逆算して求めると
きは、３つの秘密情報のうち、任意の２つの秘密情報を
入手すれば、第１の実施の形態で述べた方法で、ＢＫ暗
号鍵Ｋを求めることができる。すなわち、情報Ａメモリ
14、情報Ｂメモリ15からSa、Sb、ｐ、ｑ、ｎを入手した
とき、情報Ｂメモリ15、情報Ｃメモリ16からSb、Sc、
ｑ、ｒ、ｎを入手したとき、情報Ｃメモリ16、情報Ａメ
モリ14からSc、Sa、ｒ、ｐ、ｎを入手したときのいずれ
も、暗号計算部12は暗号鍵Ｋを求めることができる。す
なわち、整数ｐ、ｑ、ｒが互いに素であるとき、 a1×ｐ＋b1×ｑ＝１ a2×ｑ＋b2×ｒ＝１ a3×ｒ＋b3×ｐ＝１ となる整数a1、b1、a2、b2、a3、b3が存在する。したが
って、いずれの場合でも、第１の実施の形態で説明した
計算方法でＢＫ暗号鍵Ｋを求めることができる。

【００５０】この計算方法によれば、情報Ａメモリ14、
情報Ｂメモリ15、情報Ｃメモリ16のうち、任意の２つの
秘密情報が得られれば、ＢＫ暗号鍵Kを求めることがで
きる。すなわち、情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15、情
報Ｃメモリ16のうち、どれか１つが故障しても、残りの
２つのメモリの情報からＢＫ暗号鍵Ｋを求めることがで
きる。

【００５１】このアルゴリズムを利用すると、情報メモ
リを４つ以上設け、その中の２つの情報が得られれば、
ＢＫ暗号鍵Kを求めるバックアップ装置装置を実現でき
る。すなわち、２台が故障から残れば、ＢＫ暗号鍵Kを
求めることができる。

【００５２】本実施の形態を一般化すると、ｍ個の秘密
情報を記憶するメモリを設け、その中のｔ個のメモリか
ら秘密情報を得られれば、ＢＫ暗号鍵Kを求めることが
できる。これには、秘密分散と呼ばれる技術が適用でき
る。すなわち、しきい値がｔの秘密分散により、ＢＫ暗
号鍵Kを秘密にすればよい。秘密分散によりＢＫ暗号鍵K
を求めることに必要な秘密情報の数を増やせば、それだ
け不法にＢＫ暗号鍵Kを求めることが困難になる。ｔ＝
ｍとすれば秘密保持性能は最大になるが、耐故障性は改
善されない。ｔを小さくすれば耐故障性は向上するが、
秘密保持性能は下がる。ｔをどのように選ぶかは、秘密
保持性能と耐故障性との兼ね合いで決める。

【００５３】簡単な秘密分散の方式として、多元連立方
程式を利用する方法がある。３元連立方程式を用いるこ
とで、秘密分散を５とし、しきい値を３とする。この場
合、秘密情報１は、４つの整数パラメータX1、Y1、Z1、
W1で構成し、秘密情報２は、４つの整数パラメータX2、
Y2、Z2、W2で構成し、秘密情報３は、４つの整数パラメ
ータX3、Y3、Z3、W3で構成し、秘密情報４は、４つの整
数パラメータX4、Y4、Z4、W4で構成し、秘密情報５は、
４つの整数パラメータX5、Y5、Z5、W5で構成する。

【００５４】W1、W2、W3、W4、W5は、以下の式 ａX1＋ｂY1＋ｃZ1＝W1 ａX2＋ｂY2＋ｃZ2＝W2 ａX3＋ｂY3＋ｃZ3＝W3 ａX4＋ｂY4＋ｃZ4＝W4 ａX5＋ｂY5＋ｃZ5＝W5 を満足する値である。ａ、ｂ、ｃは秘密にしておきたい
数（整数）である。上記、５式の中で、任意の３式の
X、Y、Z、Wの数値が与えられれば、数値ａ、ｂ、ｃが求
められる。この中の１つ、例えばａをＢＫ暗号鍵とする
のである。

【００５５】具体的には、秘密情報の生成記憶過程で
は、暗号計算部12は、鍵生成器11で暗号鍵として、ａ、
ｂ、ｃを発生させる。次に、乱数X1、Y1、Z1を発生し、
ａ、ｂ、ｃとX1、Y1、Z1から計算でW1を求め、X1、Y1、
Z1、W1の４つの数値を秘密情報１として、メモリに記憶
させる。この計算を秘密情報の組数だけ繰り返す。最後
に、ａ、ｂ、ｃを暗号計算部12から消去する。秘密情報
の再生過程では、暗号計算部12は、３組の秘密情報をメ
モリから呼び出し、連立方程式を解いて、ａ、ｂ、ｃを
求める。この例では、式を５つ用いたが、式の数はこれ
より多くてもよく、また、式の数が多いときでも多くの
式の中から３つの式の情報をメモリから取り出せば、暗
号鍵を求めることができる。

【００５６】信頼性について説明する。図２の装置で
は、暗号計算部12、鍵メモリ13、情報Ａメモリ14、情報
Ｂメモリ15、情報Ｃメモリ16のどれか１つが故障して
も、その部品を交換すれば、正常な装置に戻れる。すな
わち、暗号計算部12、鍵メモリ13のどちらかが故障した
ときは、その部品を交換し、バックアップファイルから
リカバーすれば正常に戻る。情報Ａメモリ14、情報Ｂメ
モリ15、情報Ｃメモリ16のどれかが故障したときは、そ
の部品を交換し、バックアップ操作を行えば正常に戻
る。

【００５７】このようにして、 （１）取り外し可能なバックアップファイルの媒体を入
手しても、それだけでは、暗号鍵の秘密を解読できな
い。 （２）１個のメモリ部品が故障しても、バックアップフ
ァイルからリカバーできる。 （３）故障した秘密情報を記憶するメモリを１個入手
し、解析しても、暗号鍵の秘密を解読できない。 という３つの条件を満足する装置が実現できる。

【００５８】上記のように、本発明の第２の実施の形態
では、暗号鍵バックアップ記憶装置を、３つの秘密情報
をそれぞれ独立の耐タンパー性のメモリに記憶し、３つ
の秘密情報の中の任意の２つの秘密情報からバックアッ
プ用暗号鍵を生成し、バックアップ用暗号鍵で通信暗号
鍵を暗号化してバックアップファイル手段に格納し、暗
号化された通信暗号鍵をバックアップ用暗号鍵で復号し
てリカバーする構成としたので、秘密情報メモリの１つ
が故障しても、バックアップ用暗号鍵を生成して通信用
暗号鍵をリカバーできる。

【００５９】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態は、通信用暗号鍵メモリと暗号計算部を一体に構
成したモジュールと秘密情報メモリとの間を中継接続す
る耐タンパー性のモジュールを設け、秘密情報メモリと
中継接続モジュールが非接続になったときに、秘密情報
メモリの記憶内容を消去する暗号鍵バックアップ記憶装
置である。

【００６０】図３は、本発明の第３の実施の形態におけ
る暗号鍵バックアップ記憶装置の機能ブロック図であ
る。図３において、接続ユニット８は、暗号計算部12、
情報Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15、情報Ｃメモリ16を中
継接続するもので、その代表的な形態は、マザーボード
である。なお、図３では、情報Ａメモリ14の接続方法の
み詳細に図示している。図３において、情報メモリ14の
接続部34のコネクターのプラグ／ソケットを別々に記載
している。すなわち、接続部34pは、接続部34のプラグ
であり、接続部34sは、接続部34のソケットである。図
１、図２に述べた暗号計算部12、情報Ｂメモリ15、情報
Ｃメモリ16も、情報Ａメモリ14と同じ要領で接続ユニッ
トと接続する。接続ユニット８は、電気的にアクセスす
ることが困難なモジュール、すなわち耐タンパー性のモ
ジュールにする。電気的にアクセスすることを困難にす
るためには、接続ユニット８を樹脂で一体成形する。

【００６１】上記のように構成された本発明の第３の実
施の形態における暗号鍵バックアップ記憶装置の機能と
動作を説明する。図３に示す情報Ａメモリ14、情報Ｂメ
モリ15、情報Ｃメモリ16から暗号計算部12へ送るパスの
うち、接続ユニット８では、樹脂一体成形などで耐タン
パー性を向上させているため、電気的にアクセスするこ
とが困難になっている。また、情報Ａメモリ14、情報Ｂ
メモリ15、情報Ｃメモリ16の耐タンパー性を向上させた
ものである。

【００６２】接続検出部Ｐ41p、接続検出部S41sは、秘
密情報を渡すパス、すなわち接続部P34pと接続部Ｓ34s
が接続されているかどうか、直接的または間接的に検出
する。直接的に検出する方法としては、接続部34を経由
して、電源を供給し、コネクターを外せば電源が消える
ことを原理とする方法がある。間接的検出方法として
は、コネクターが外れたことを空間的に検出する原理に
よる方法がある。

【００６３】図３に示す情報Ａメモリ14は、接続検出部
Ｐ41pで、接続が切れたことを検出したときは、その信
号を受けて、情報Ａメモリ14の記憶内容を消去する。耐
タンパー性を向上させるためである。また、情報Ａメモ
リ14、情報Ｂメモリ15、情報Ｃメモリ16は、接続ユニッ
ト８から切り離した瞬間、接続検出部Ｐ41（情報Ｂメモ
リ15、情報Ｃメモリ16にも接続検出部Ｐ41と同じ機能を
持たせるとしたとき）によって切り離しを検出し、情報
Ａメモリ14、情報Ｂメモリ15、情報Ｃメモリ16の記憶内
容を消去してしまうので、耐タンパー性が向上してい
る。このようにして、情報Ａメモリ14から暗号計算部12
へのパスを電気的にアクセスし難くするとともに、耐タ
ンパー性を向上させる。

【００６４】上記のように、本発明の第３の実施の形態
では、暗号鍵バックアップ記憶装置に、通信用暗号鍵メ
モリと暗号計算部を一体に構成したモジュールと秘密情
報メモリとの間を中継接続する耐タンパー性のモジュー
ルを設け、中継接続モジュールが非接続になったとき
に、秘密情報メモリの記憶内容を消去する構成としたの
で、秘密情報メモリを取り外して解読することができな
い。

【００６５】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態は、秘密情報を記憶した複数のメモリの中の一部
を離れた場所に設置して伝送路を介して接続した暗号鍵
バックアップ記憶装置である。

【００６６】図４は、本発明の第４の実施の形態におけ
る暗号鍵バックアップ記憶装置の機能ブロック図であ
る。図４において、伝送装置Ａ51、伝送装置Ｂ52、伝送
路53を除き、図１に示したものと同じである。伝送路53
は、電話線などの有線伝送路、無線伝送路、ＬＡＮなど
の伝送路であるが、単なる屋内配線であってもよい。伝
送装置Ａ51、伝送装置Ｂ52は、情報Ｂメモリ15と接続部
35の間の信号を伝送路の条件に合致する信号に変換／逆
変換するものであり、伝送路53の種類に対応したもので
ある。情報Ｂメモリ15は、伝送路を介して、基地局１か
ら離れた場所に設置する。離れた場所とは、隣室であっ
ても、隣りの建物でも、遠く離れた町でも、甚だしくは
外国でもよい。

【００６７】上記のように構成した本発明の第４の実施
の形態における暗号鍵バックアップ記憶装置の機能と動
作を説明する。まず、鍵生成器で通信用暗号鍵を生成
し、暗号計算部12を経由して鍵メモリ13へ書き込む。

【００６８】通信暗号鍵のバックアップファイルを作成
するときは、鍵生成器で新しい暗号鍵１個をＢＫ暗号鍵
として生成する。秘密情報を生成して、情報Ａメモリ14
に書き込むとともに、伝送装置Ａ51を介して情報Ｂメモ
リ15にも書き込む。次に、暗号計算部12は、情報Ａメモ
リ14にある秘密情報を読み出すとともに、伝送装置Ａ51
を介して情報Ｂメモリ15にある秘密情報を読み出し、Ｂ
Ｋ暗号鍵を求める。さらに、暗号計算部12は、鍵メモリ
13に記憶している通信暗号鍵を、ＢＫ暗号鍵で暗号化し
て、ＢＫファイル18に書き込む。

【００６９】リカバリーを開始するとき、暗号計算部12
は、情報Ａメモリ14にある秘密情報を読み出すととも
に、伝送装置Ａ51を介して情報Ｂメモリ15にある秘密情
報を読み出して、ＢＫ暗号鍵を求める。暗号計算部12
は、暗号化されているバックアップ情報をＢＫファイル
18から読み出してＢＫ暗号鍵で復号し、鍵メモリ13に書
き込む。

【００７０】離れた場所に秘密情報を置くことにより、
伝送路で盗聴される危険は増す（とはいっても、秘密情
報を送るタイミングに盗聴しなくてはならないという盗
聴の困難さがある）が、直接秘密情報を持ち出すことが
難しくなる。特に、離れた場所に設置する効用が大きく
なるケースとして、秘密分散のアルゴリズムにおいて、
しきい値を増加すなわち秘密情報の数を増加し、増加し
た分を離れた場所に設置する場合がある。この場合、離
れた場所の秘密情報が入手し難くなるという点で安全性
が向上する。反面、増やした分の秘密情報が入手されて
も、増やす前に比べて安全性が低下することにはならな
い。本実施の形態では、秘密情報が２つの場合で説明し
たが、図２に示した秘密情報が３つ以上のケースでも適
用できる。むしろ秘密情報が３つ以上のケースの方が、
効用が大きい。

【００７１】上記のように、本発明の第４の実施の形態
では、暗号鍵バックアップ記憶装置を、秘密情報を記憶
した複数のメモリの中の一部を離れた場所に設置して伝
送路を介して接続した構成としたので、秘密情報へのア
クセスが困難になり、安全性が向上する。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、暗号通信装置の暗号鍵バックアップ記憶装置を、
通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する耐タンパー性の
第１の記憶手段と、複数に分割した秘密情報をそれぞれ
記憶する耐タンパー性の独立の複数の記憶手段からなる
第２の記憶手段と、暗号計算手段と、バックアップファ
イル手段とを具備し、暗号計算手段は、第１の秘密情報
と第２の秘密情報とに基づいてバックアップ用暗号鍵を
生成する手段と、バックアップ用暗号鍵で複数の通信暗
号鍵を暗号化してバックアップファイル手段に格納する
手段と、暗号化された複数の通信暗号鍵をバックアップ
ファイル手段から取り出してバックアップ用暗号鍵で復
号して第１の記憶手段に格納する手段とを有する構成と
したので、独立の複数の記憶手段の秘密情報とバックア
ップファイルを入手しないと暗号鍵を解読できなくな
り、第三者のみならず従業員などの関係者にも暗号鍵の
入手が困難になって、バックアップ／リカバリー過程に
おける安全性を高めることができるという効果が得られ
る。

【００７３】また、暗号通信装置の暗号鍵バックアップ
記憶装置を、通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する耐
タンパー性の第１の記憶手段と、第１、第２、第３の秘
密情報をそれぞれ記憶する耐タンパー性の独立の３つの
記憶手段からなるである第２の記憶手段と、暗号計算手
段と、バックアップファイル手段とを具備し、暗号計算
手段は、第１の秘密情報と第２の秘密情報と第３の秘密
情報の中の任意の２つの秘密情報に基づいてバックアッ
プ用暗号鍵を生成する手段と、バックアップ用暗号鍵で
複数の通信暗号鍵を暗号化してバックアップファイル手
段に格納する手段と、暗号化された複数の通信暗号鍵を
バックアップファイル手段から取り出してバックアップ
用暗号鍵で復号して第１の記憶手段に格納する手段とを
有する構成としたので、３つの秘密情報を記憶する記憶
手段の１つが故障しても、２つの記憶手段の秘密情報か
らバックアップ用暗号鍵を生成してバックアップ／リカ
バリーができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における暗号鍵バッ
クアップ記憶装置の機能ブロック図、

【図２】本発明の第２の実施の形態における暗号鍵バッ
クアップ記憶装置の機能ブロック図、

【図３】本発明の第３の実施の形態における暗号鍵バッ
クアップ記憶装置の接続ユニットの機能ブロック図、

【図４】本発明の第４の実施の形態における暗号鍵バッ
クアップ記憶装置の機能ブロック図である。

【符号の説明】

１ 基地局 ２ 端末機 ８ 接続ユニット ９ 暗号ユニット 11 暗号鍵生成器 12 暗号計算部 13 鍵メモリ 14 情報Ａメモリ 15 情報Ｂメモリ 16 情報Ｂメモリ 18 ＢＫファイル 19 制御部 21 無線機回路 22 入出力部 23 アンテナ 31 接続部 32 接続部 33 接続部 34 接続部 34p 接続部 34s 接続部 35 接続部 36 接続部 41p 接続検出部 41s 接続検出部 51 伝送装置 52 伝送装置 53 伝送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5B017 AA01 BA07 BB03 CA11 CA16 5B018 GA06 HA03 HA04 JA26 KA03 KA22 NA02 RA14 5J104 AA16 AA45 EA02 EA04 JA03 JA21 NA02 NA31 NA32 NA37 NA42 PA01

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 暗号通信装置の暗号鍵バックアップ記憶
   装置において、通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する
   耐タンパー性の第１の記憶手段と、複数に分割した秘密
   情報をそれぞれ記憶する耐タンパー性の独立の複数の記
   憶手段からなる第２の記憶手段と、暗号計算手段と、バ
   ックアップファイル手段とを具備し、前記暗号計算手段
   は、前記複数の秘密情報に基づいてバックアップ用暗号
   鍵を生成する手段と、前記バックアップ用暗号鍵で前記
   複数の通信暗号鍵を暗号化して前記バックアップファイ
   ル手段に格納する手段と、暗号化された前記複数の通信
   暗号鍵を前記バックアップファイル手段から取り出して
   前記バックアップ用暗号鍵で復号して前記第１の記憶手
   段に格納する手段とを有することを特徴とする暗号鍵バ
   ックアップ記憶装置。
2. 【請求項２】 前記バックアップ用暗号鍵をＫとし、十
   分に大きな素数をｐ，ｑ（ｐ≠ｑ）とし、十分に大きな
   整数をｎ（ｎ＞Ｋ）とし、Ｋ^p mod nをSaとし、Ｋ^q mod
   nをSbとして、前記第２の記憶手段の１つに第１の秘密
   情報として前記Sa，ｐ，ｎを記憶し、他の１つに第２の
   秘密情報として前記Sb，ｑ，ｎを記憶することを特徴と
   する請求項１に記載した暗号鍵バックアップ記憶装置。
3. 【請求項３】 前記第２の記憶手段の１つに第１の秘密
   情報として公開鍵暗号の秘密鍵を記憶し、他の１つに第
   ２の秘密情報として前記バックアップ用暗号鍵を公開鍵
   暗号の公開鍵で暗号化した数値を記憶することを特徴と
   する請求項１に記載した暗号鍵バックアップ記憶装置。
4. 【請求項４】 前記第２の記憶手段の１つに第１の秘密
   情報として秘密鍵暗号の秘密鍵を記憶し、他の１つに第
   ２の秘密情報として前記バックアップ用暗号鍵を秘密鍵
   暗号の秘密鍵で暗号化した数値を記憶することを特徴と
   する請求項１に記載した暗号鍵バックアップ記憶装置。
5. 【請求項５】 暗号通信装置の暗号鍵バックアップ記憶
   装置において、通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する
   耐タンパー性の第１の記憶手段と、第１、第２、第３の
   秘密情報をそれぞれ記憶する耐タンパー性の独立の３つ
   の記憶手段からなるである第２の記憶手段と、暗号計算
   手段と、バックアップファイル手段とを具備し、前記暗
   号計算手段は、前記第１の秘密情報と前記第２の秘密情
   報と前記第３の秘密情報の中の任意の２つの秘密情報に
   基づいてバックアップ用暗号鍵を生成する手段と、前記
   バックアップ用暗号鍵で前記複数の通信暗号鍵を暗号化
   して前記バックアップファイル手段に格納する手段と、
   暗号化された前記複数の通信暗号鍵を前記バックアップ
   ファイル手段から取り出して前記バックアップ用暗号鍵
   で復号して前記第１の記憶手段に格納する手段とを有す
   ることを特徴とする暗号鍵バックアップ記憶装置。
6. 【請求項６】 前記バックアップ用暗号鍵をＫとし、十
   分に大きな素数をｐ，ｑ，ｒ（ｐ≠ｑ≠ｒ≠ｐ）とし、
   十分に大きな整数をｎ（ｎ＞Ｋ）とし、Ｋ^pmod nをSaと
   し、Ｋ^q mod nをSbとし、Ｋ^r mod nをScとして、前記第
   ２の記憶手段の１つに前記第１の秘密情報として前記S
   a，ｐ，ｎを記憶し、他の１つに前記第２の秘密情報と
   して前記Sb，ｑ，ｎを記憶し、さらに他の１つに前記第
   ３の秘密情報として前記Sc，ｒ，ｎを記憶することを特
   徴とする請求項５に記載した暗号鍵バックアップ記憶装
   置。
7. 【請求項７】 暗号通信装置の暗号鍵バックアップ記憶
   装置において、通信に使う複数の通信暗号鍵を記憶する
   耐タンパー性の第１の記憶手段と、ｍ個（ｍ＞３）の秘
   密情報をそれぞれ記憶する耐タンパー性の独立のｍ個の
   記憶手段からなる第２の記憶手段と、暗号計算手段と、
   バックアップファイル手段とを具備し、前記暗号計算手
   段は、前記ｍ個の秘密情報の中の任意のｔ個（１＜ｔ＜
   ｍ）の秘密情報に基づいてバックアップ用暗号鍵を生成
   する手段と、前記バックアップ用暗号鍵で前記複数の通
   信暗号鍵を暗号化して前記バックアップファイル手段に
   格納する手段と、暗号化された前記複数の通信暗号鍵を
   前記バックアップファイル手段から取り出して前記バッ
   クアップ用暗号鍵で復号して前記第１の記憶手段に格納
   する手段とを有することを特徴とする暗号鍵バックアッ
   プ記憶装置。
8. 【請求項８】 前記第２の記憶手段のそれぞれをモジュ
   ール単位で交換できる１つのモジュールとして構成した
   ことを特徴とする請求項１、５、７のいずれかに記載し
   た暗号鍵バックアップ記憶装置。
9. 【請求項９】 前記第１の記憶手段と前記暗号計算手段
   を一体に構成した第１のモジュールと、前記第１のモジ
   ュールと前記第２の記憶手段との間を中継接続する耐タ
   ンパー性の第２のモジュールとを設けたことを特徴とす
   る請求項８に記載した暗号鍵バックアップ記憶装置。
10. 【請求項１０】 前記第２の記憶手段と前記第２のモジ
    ュールとが接続か非接続かを検出する手段と、前記第２
    の記憶手段のモジュールと前記第２のモジュールとが非
    接続となったことを検出したときに前記第２の記憶手段
    の記憶内容を消去する手段とを有することを特徴とする
    請求項９に記載した暗号鍵バックアップ記憶装置。
11. 【請求項１１】 前記第２の記憶手段の中の一部の記憶
    手段を離れた場所に設置して伝送路を介して接続したこ
    とを特徴とする請求項１、５、７のいずれかに記載した
    暗号鍵バックアップ記憶装置。