JP2001333076A - 暗号通信システム - Google Patents
暗号通信システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 契約者間あるいは利用者間毎に暗号化機能を
利用しなくても、ＡＴＭ網上で暗号データ通信を容易に
実現できるようにする。 【解決手段】 暗号通信システム１０は、ＬＡＮ１２に
接続された端末１４と、別のＬＡＮ１６に接続された端
末１８とがＡＴＭ網２０を介して接続され、網間接続シ
ステムには、ＬＡＮ側からＡＴＭ側のＬＡＮパケット又
はＡＴＭセルを変換・逆変換したり、これと同時にパケ
ット又はセルの行き先を示すアドレス情報を付加するＩ
ＷＵ２２，２４と、アドレス情報の生成及び管理を行う
ＮＨＳ２６，２８とを備えている。ＩＷＵ２２，２４に
は、さらに暗号鍵の受信・管理、および暗号化・復号化
を行う機能が追加され、ＮＨＳ２６，２８には、暗号化
通信を行うのに必要な暗号鍵の生成及び配送機能が追加
されている。暗号化通信を行う際は、送信元のＩＷＵ２
２で平文を暗号化して暗号文を生成し、その暗号文を宛
先側のＩＷＵ２４に伝送し、ＩＷＵ２４で暗号文を復号
化して平文を得る。
利用しなくても、ＡＴＭ網上で暗号データ通信を容易に
実現できるようにする。 【解決手段】 暗号通信システム１０は、ＬＡＮ１２に
接続された端末１４と、別のＬＡＮ１６に接続された端
末１８とがＡＴＭ網２０を介して接続され、網間接続シ
ステムには、ＬＡＮ側からＡＴＭ側のＬＡＮパケット又
はＡＴＭセルを変換・逆変換したり、これと同時にパケ
ット又はセルの行き先を示すアドレス情報を付加するＩ
ＷＵ２２，２４と、アドレス情報の生成及び管理を行う
ＮＨＳ２６，２８とを備えている。ＩＷＵ２２，２４に
は、さらに暗号鍵の受信・管理、および暗号化・復号化
を行う機能が追加され、ＮＨＳ２６，２８には、暗号化
通信を行うのに必要な暗号鍵の生成及び配送機能が追加
されている。暗号化通信を行う際は、送信元のＩＷＵ２
２で平文を暗号化して暗号文を生成し、その暗号文を宛
先側のＩＷＵ２４に伝送し、ＩＷＵ２４で暗号文を復号
化して平文を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗号通信システム
に係り、より詳しくは、ＡＴＭによる暗号化ＩＰパケッ
ト通信を実現する暗号通信システムに関する。
に係り、より詳しくは、ＡＴＭによる暗号化ＩＰパケッ
ト通信を実現する暗号通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ＡＴＭ（Asynchronous Trans
fer Mode）ネットワーク、Ｘ．２５あるいはフレーム・
リレーに代表されるＮＢＭＡ（Non-Broadcast,Multi-Ac
cess）ネットワークなどでは、インターネット・プロト
コル（Internet Protocol：以下ＩＰ）を使用した通信
を行う際に、ネットワーク層アドレスからデータリンク
層アドレスへ変換するアドレス解決プロトコルとしてＩ
ＥＴＦ（Internet Engineering Task Force ）から発行
されるインターネット関係の公式標準文書ＲＦＣ（Requ
est For Comments）２３３２において、ＮＨＲＰ（Next
Hop ResolutionProtocol）が規格化されている。ま
た、ネットワークを介して複数の端末間で通信を行う際
には、通信データを安全に伝送したり管理するための情
報セキュリティが要求されてきており、その情報セキュ
リティの核として暗号技術がある。一般的な暗号通信方
式は、送信者が送信したい暗号化前の平文データを所定
の暗号化用鍵を用いて暗号化処理して暗号文データと
し、通信網を介してこれを送信して、受信者側で受信さ
れた暗号文を復号化用鍵を用いて復号化処理することに
より、元の平文データ内容と同一の復号文を得るもので
ある。このため、暗号文の内容は、送信者、受信者以外
の第三者にとって一見何の意味性も持たないように見え
るので、第三者は暗号文データ内容から平文データの内
容を伺い知ることができないか、仮にできたとしても非
常に困難である。暗号方式には、暗号化用鍵と復号化用
鍵が同一である「共通鍵暗号方式」（ＤＥＳやＦＥＡＬ
等）と、暗号化用鍵と復号化用鍵とが異なる「公開鍵暗
号方式」の２つに大きく分類することができる。ここ
で、一般の通信事業者が提供している通信網は、通信事
業者提供サービスの契約者に対して通信内容の秘匿性が
保証されていなかった。すなわち、契約者の通信内容に
ついては、第三者によって傍受される可能性があった。
これに対し、契約者は契約者間で暗号通信機能を利用す
ることにより、契約者の責任に基づいて、通信内容に一
定の秘匿性を確保することが可能であった。このよう
に、通信事業者は、契約者間の通信の秘匿性を契約者間
の責任とする場合がある一方、通信事業者側でも、一定
の秘匿性を契約者に保証したい場合がある。そのような
場合、通信事業者としては、複数の契約者が通信を行う
ある通信網区間の回線を一括して暗号化するという方法
が考えられる。こうすることにより、契約者間毎に暗号
化機能を利用しなくても、一定の通信網区間において通
信事業者が保証する範囲で暗号化通信を行うことが可能
となる。
fer Mode）ネットワーク、Ｘ．２５あるいはフレーム・
リレーに代表されるＮＢＭＡ（Non-Broadcast,Multi-Ac
cess）ネットワークなどでは、インターネット・プロト
コル（Internet Protocol：以下ＩＰ）を使用した通信
を行う際に、ネットワーク層アドレスからデータリンク
層アドレスへ変換するアドレス解決プロトコルとしてＩ
ＥＴＦ（Internet Engineering Task Force ）から発行
されるインターネット関係の公式標準文書ＲＦＣ（Requ
est For Comments）２３３２において、ＮＨＲＰ（Next
Hop ResolutionProtocol）が規格化されている。ま
た、ネットワークを介して複数の端末間で通信を行う際
には、通信データを安全に伝送したり管理するための情
報セキュリティが要求されてきており、その情報セキュ
リティの核として暗号技術がある。一般的な暗号通信方
式は、送信者が送信したい暗号化前の平文データを所定
の暗号化用鍵を用いて暗号化処理して暗号文データと
し、通信網を介してこれを送信して、受信者側で受信さ
れた暗号文を復号化用鍵を用いて復号化処理することに
より、元の平文データ内容と同一の復号文を得るもので
ある。このため、暗号文の内容は、送信者、受信者以外
の第三者にとって一見何の意味性も持たないように見え
るので、第三者は暗号文データ内容から平文データの内
容を伺い知ることができないか、仮にできたとしても非
常に困難である。暗号方式には、暗号化用鍵と復号化用
鍵が同一である「共通鍵暗号方式」（ＤＥＳやＦＥＡＬ
等）と、暗号化用鍵と復号化用鍵とが異なる「公開鍵暗
号方式」の２つに大きく分類することができる。ここ
で、一般の通信事業者が提供している通信網は、通信事
業者提供サービスの契約者に対して通信内容の秘匿性が
保証されていなかった。すなわち、契約者の通信内容に
ついては、第三者によって傍受される可能性があった。
これに対し、契約者は契約者間で暗号通信機能を利用す
ることにより、契約者の責任に基づいて、通信内容に一
定の秘匿性を確保することが可能であった。このよう
に、通信事業者は、契約者間の通信の秘匿性を契約者間
の責任とする場合がある一方、通信事業者側でも、一定
の秘匿性を契約者に保証したい場合がある。そのような
場合、通信事業者としては、複数の契約者が通信を行う
ある通信網区間の回線を一括して暗号化するという方法
が考えられる。こうすることにより、契約者間毎に暗号
化機能を利用しなくても、一定の通信網区間において通
信事業者が保証する範囲で暗号化通信を行うことが可能
となる。
【０００３】また、ＬＡＮのように複数の利用者が通信
路を共有していて、公衆網など通信事業者が提供する通
信網を介して秘匿性の高い通信を行いたい場合は、公衆
網との接続点に設置する公衆網接続装置（あるいは、網
間接続装置）にて通信回線ごとに暗号化するという方法
も考えられる。こうすることにより、利用者間毎に暗号
化機能を利用しなくても、公衆網接続装置間の範囲で暗
号化通信を行うことが可能となる。例えば、図７は、従
来の網間接続装置の適用例を示したネットワーク構成図
である。図７に示すように、通信事業者Ｂは、ＡＴＭベ
ースの公衆網１３６を契約者Ａ、あるいは契約者Ｃなど
に提供しているものとする。まず、このＡＴＭベースの
公衆網１３６上には、複数の契約者の通信データが流れ
ていて、契約者の私設ＬＡＮ（あるいは、端末）１３
２，１４０とＡＴＭ公衆網１３６との接続点に網間接続
装置１３４，１３８を設置することにより、ＡＴＭ公衆
網１３６を介したＬＡＮ（あるいは、端末）１３２と１
４０との間で通信を行っている。ここで、上記の網間接
続装置１３４，１３８を通信事業者Ｂ（１３６）が設置
したものであれば、通信事業者Ｂは網間接続装置１３
４，１３８に暗号化機能を搭載することにより、ＡＴＭ
公衆網１３６を介した通信における秘匿性の保証を提供
サービスの品目として追加することができる。また、契
約者Ａ（１３２），Ｃ（１４０）は、ＡＴＭ公衆網１３
６上に流れるデータの秘匿性の保証を受けることができ
るようになる。
路を共有していて、公衆網など通信事業者が提供する通
信網を介して秘匿性の高い通信を行いたい場合は、公衆
網との接続点に設置する公衆網接続装置（あるいは、網
間接続装置）にて通信回線ごとに暗号化するという方法
も考えられる。こうすることにより、利用者間毎に暗号
化機能を利用しなくても、公衆網接続装置間の範囲で暗
号化通信を行うことが可能となる。例えば、図７は、従
来の網間接続装置の適用例を示したネットワーク構成図
である。図７に示すように、通信事業者Ｂは、ＡＴＭベ
ースの公衆網１３６を契約者Ａ、あるいは契約者Ｃなど
に提供しているものとする。まず、このＡＴＭベースの
公衆網１３６上には、複数の契約者の通信データが流れ
ていて、契約者の私設ＬＡＮ（あるいは、端末）１３
２，１４０とＡＴＭ公衆網１３６との接続点に網間接続
装置１３４，１３８を設置することにより、ＡＴＭ公衆
網１３６を介したＬＡＮ（あるいは、端末）１３２と１
４０との間で通信を行っている。ここで、上記の網間接
続装置１３４，１３８を通信事業者Ｂ（１３６）が設置
したものであれば、通信事業者Ｂは網間接続装置１３
４，１３８に暗号化機能を搭載することにより、ＡＴＭ
公衆網１３６を介した通信における秘匿性の保証を提供
サービスの品目として追加することができる。また、契
約者Ａ（１３２），Ｃ（１４０）は、ＡＴＭ公衆網１３
６上に流れるデータの秘匿性の保証を受けることができ
るようになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の網間接続装置にあっては、必ずしも暗号化機
能などが標準実装されているわけではなく、上記のよう
な各種サービスを受けることができないという問題があ
った。そこで、例えば上記した網間接続装置１３４，１
３８を契約者Ａ（１３２），Ｃ（１４０）がそれぞれ設
置し、契約者Ａ，Ｃは協議の上、その網間接続装置１３
４，１３８に暗号化機能を搭載することにより、ＡＴＭ
公衆網１３６を介した通信における秘匿性を契約者自身
の責任範囲で保証することが可能となる。しかし、契約
者自身が網間接続装置を管理運用し、暗号化機能につい
て他の契約者と協議するなど煩雑な業務を行わなければ
ならないという問題がある。本発明は、上記課題に鑑み
てなされたもので、契約者間あるいは利用者間毎に暗号
化機能を利用しなくても、ＡＴＭ網上で暗号データ通信
を容易に実現することが可能な暗号通信システムを提供
することを目的としている。
うな従来の網間接続装置にあっては、必ずしも暗号化機
能などが標準実装されているわけではなく、上記のよう
な各種サービスを受けることができないという問題があ
った。そこで、例えば上記した網間接続装置１３４，１
３８を契約者Ａ（１３２），Ｃ（１４０）がそれぞれ設
置し、契約者Ａ，Ｃは協議の上、その網間接続装置１３
４，１３８に暗号化機能を搭載することにより、ＡＴＭ
公衆網１３６を介した通信における秘匿性を契約者自身
の責任範囲で保証することが可能となる。しかし、契約
者自身が網間接続装置を管理運用し、暗号化機能につい
て他の契約者と協議するなど煩雑な業務を行わなければ
ならないという問題がある。本発明は、上記課題に鑑み
てなされたもので、契約者間あるいは利用者間毎に暗号
化機能を利用しなくても、ＡＴＭ網上で暗号データ通信
を容易に実現することが可能な暗号通信システムを提供
することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１に記載の暗号通信システムは、網間接続シ
ステムに、アドレス解決プロトコルに組み込まれた暗号
鍵配送プロトコルと、宛先情報に対応した暗号鍵を使用
して暗号化／復号化を行うＡＴＭ利用暗号プロトコル
と、復号して正常な情報が得られたかどうかを検知する
ための手順を含む暗号化／復号化の正常性確認機能と、
が実装され、ＡＴＭによる暗号化ＩＰパケット通信を実
現するものである。これによれば、網間接続システムに
暗号鍵配送プロトコル、ＡＴＭ利用暗号プロトコル、お
よび暗号化／復号化の正常性確認機能が実装されてい
る。そして、前記暗号鍵配送プロトコルは、アドレス解
決プロトコルに組み込まれているため、１つのプロトコ
ルで暗号化通信に必要な情報を伝送することができ、前
記ＡＴＭ利用暗号プロトコルは、宛先情報に対応した暗
号鍵を使用して暗号化／復号化を行うため、暗号強度を
一層向上させることが可能になると共に、暗号・復号時
に発生する同期外れに強くなり、前記暗号化／復号化の
正常性確認機能は、復号の結果、正常な情報が得られた
かどうかを検知するための手順を備えているため、受信
側の網間接続装置に接続されたイーサー網などのネット
ワークに暗号通信エラーデータが流れ込むのを防止する
ことができる。このため、契約者間あるいは利用者間毎
に暗号化機能を利用することなく、一定の通信網区間に
おいてＡＴＭによる暗号化ＩＰパケット通信を容易に行
うことができる。請求項２に記載の暗号通信システム
は、請求項１において、前記網間接続システムが、イー
サー網とＡＴＭ網間のフレーム交換を行う装置と、該フ
レーム変換時に必要となるアドレス情報を格納するサー
バーと、を備えているものである。これによれば、網間
接続システムは、イーサー網とＡＴＭ網との間でフレー
ム交換を行う装置であるＩＷＵ（Inter Working Unit）
と、そのフレーム変換時に必要となるアドレス情報を格
納するサーバーであるＮＨＳ（Next Hop Server ）とを
備えているため、このＩＷＵとＮＨＳとに暗号・復号処
理や暗号鍵の生成・配送処理、暗号鍵の受信・管理など
を分担させることにより、ＡＴＭ網上での暗号通信を容
易に実現することができる。
め、請求項１に記載の暗号通信システムは、網間接続シ
ステムに、アドレス解決プロトコルに組み込まれた暗号
鍵配送プロトコルと、宛先情報に対応した暗号鍵を使用
して暗号化／復号化を行うＡＴＭ利用暗号プロトコル
と、復号して正常な情報が得られたかどうかを検知する
ための手順を含む暗号化／復号化の正常性確認機能と、
が実装され、ＡＴＭによる暗号化ＩＰパケット通信を実
現するものである。これによれば、網間接続システムに
暗号鍵配送プロトコル、ＡＴＭ利用暗号プロトコル、お
よび暗号化／復号化の正常性確認機能が実装されてい
る。そして、前記暗号鍵配送プロトコルは、アドレス解
決プロトコルに組み込まれているため、１つのプロトコ
ルで暗号化通信に必要な情報を伝送することができ、前
記ＡＴＭ利用暗号プロトコルは、宛先情報に対応した暗
号鍵を使用して暗号化／復号化を行うため、暗号強度を
一層向上させることが可能になると共に、暗号・復号時
に発生する同期外れに強くなり、前記暗号化／復号化の
正常性確認機能は、復号の結果、正常な情報が得られた
かどうかを検知するための手順を備えているため、受信
側の網間接続装置に接続されたイーサー網などのネット
ワークに暗号通信エラーデータが流れ込むのを防止する
ことができる。このため、契約者間あるいは利用者間毎
に暗号化機能を利用することなく、一定の通信網区間に
おいてＡＴＭによる暗号化ＩＰパケット通信を容易に行
うことができる。請求項２に記載の暗号通信システム
は、請求項１において、前記網間接続システムが、イー
サー網とＡＴＭ網間のフレーム交換を行う装置と、該フ
レーム変換時に必要となるアドレス情報を格納するサー
バーと、を備えているものである。これによれば、網間
接続システムは、イーサー網とＡＴＭ網との間でフレー
ム交換を行う装置であるＩＷＵ（Inter Working Unit）
と、そのフレーム変換時に必要となるアドレス情報を格
納するサーバーであるＮＨＳ（Next Hop Server ）とを
備えているため、このＩＷＵとＮＨＳとに暗号・復号処
理や暗号鍵の生成・配送処理、暗号鍵の受信・管理など
を分担させることにより、ＡＴＭ網上での暗号通信を容
易に実現することができる。
【０００６】請求項３に記載の暗号通信システムは、請
求項１又は２において、前記暗号化／復号化の正常性確
認機能として、暗号化ＩＰパケットに付加されたダミー
ヘッダに格納されている情報と、それを復号して得られ
たデータとを一致比較する手順により、暗号化／復号化
の正常性を確認するものである。これによれば、暗号化
ＩＰパケットにダミーヘッダを付加し、そのダミーヘッ
ダに格納され暗号化された既知の情報と、それを復号し
て得られたデータとを一致比較する手順を用いているた
め、受信側の網間接続装置に接続されたネットワークに
暗号通信エラーデータが流れ込むことで生じるトラブル
を未然に防ぐことができる。請求項４に記載の暗号通信
システムは、請求項１又は２において、前記暗号化／復
号化の正常性確認機能として、ある固定データを暗号化
し、復号時にその固定データが正しく復号できたかをチ
ェックする手順により、暗号化／復号化の正常性を確認
するものである。これによれば、ある固定データを暗号
化し、復号時にその固定データが正しく復号できたかを
チェックする手順を用いているため、受信側の網間接続
装置に接続されたネットワークに暗号通信エラーデータ
が流れ込むことで生じるトラブルを未然に防ぐことがで
きる
求項１又は２において、前記暗号化／復号化の正常性確
認機能として、暗号化ＩＰパケットに付加されたダミー
ヘッダに格納されている情報と、それを復号して得られ
たデータとを一致比較する手順により、暗号化／復号化
の正常性を確認するものである。これによれば、暗号化
ＩＰパケットにダミーヘッダを付加し、そのダミーヘッ
ダに格納され暗号化された既知の情報と、それを復号し
て得られたデータとを一致比較する手順を用いているた
め、受信側の網間接続装置に接続されたネットワークに
暗号通信エラーデータが流れ込むことで生じるトラブル
を未然に防ぐことができる。請求項４に記載の暗号通信
システムは、請求項１又は２において、前記暗号化／復
号化の正常性確認機能として、ある固定データを暗号化
し、復号時にその固定データが正しく復号できたかをチ
ェックする手順により、暗号化／復号化の正常性を確認
するものである。これによれば、ある固定データを暗号
化し、復号時にその固定データが正しく復号できたかを
チェックする手順を用いているため、受信側の網間接続
装置に接続されたネットワークに暗号通信エラーデータ
が流れ込むことで生じるトラブルを未然に防ぐことがで
きる
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る暗
号通信システム１０を説明する構成図である。本実施の
形態の暗号通信システム１０は、従来より提案されてい
た図７の「網間接続装置１３４，１３８」に対して、暗
号化に必要な機能を追加することで構成したシステムで
ある。まず、図１に示す暗号通信システム１０は、ＬＡ
Ｎ１２に接続された端末１４と、別のＬＡＮ１６に接続
された端末１８とをＡＴＭ網２０を介して接続するシス
テムである。そして、図１中に示すＩＷＵ（Inter Work
ing Unit）２２，２４とは、ＬＡＮ側からＡＴＭ側のＬ
ＡＮパケットまたはＡＴＭセルの変換、およびその逆変
換を行ったり、これと同時にパケットまたはセルの行き
先を示すアドレス情報を付加したりする装置のことであ
る。また、図１中のＮＨＳ（Next Hop Server ）２６，
２８とは、アドレス情報の生成および管理を行う装置の
ことである。また、図１中の暗号通信システム１０は、
ＩＷＵ〜ＩＷＵ間の暗号化を行うものである。このた
め、ＩＷＵ２２，２４には、暗号鍵の受信・管理、およ
び暗号化・復号化を行う機能が新たに追加されている。
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る暗
号通信システム１０を説明する構成図である。本実施の
形態の暗号通信システム１０は、従来より提案されてい
た図７の「網間接続装置１３４，１３８」に対して、暗
号化に必要な機能を追加することで構成したシステムで
ある。まず、図１に示す暗号通信システム１０は、ＬＡ
Ｎ１２に接続された端末１４と、別のＬＡＮ１６に接続
された端末１８とをＡＴＭ網２０を介して接続するシス
テムである。そして、図１中に示すＩＷＵ（Inter Work
ing Unit）２２，２４とは、ＬＡＮ側からＡＴＭ側のＬ
ＡＮパケットまたはＡＴＭセルの変換、およびその逆変
換を行ったり、これと同時にパケットまたはセルの行き
先を示すアドレス情報を付加したりする装置のことであ
る。また、図１中のＮＨＳ（Next Hop Server ）２６，
２８とは、アドレス情報の生成および管理を行う装置の
ことである。また、図１中の暗号通信システム１０は、
ＩＷＵ〜ＩＷＵ間の暗号化を行うものである。このた
め、ＩＷＵ２２，２４には、暗号鍵の受信・管理、およ
び暗号化・復号化を行う機能が新たに追加されている。
【０００８】さらに、図１の暗号通信システム１０に
は、暗号化通信を行うために必要となる暗号鍵の生成お
よび暗号鍵の配送を行う処理が追加されている。このた
め、本実施の形態では、暗号・復号処理機能をＩＷＵ側
に実装し、鍵の生成・配送処理機能をＮＨＳ側に実装す
るように構成したが、必ずしもこの構成に限定されるも
のではなく、新規に追加される処理機能すべてをＩＷＵ
に実装してもよく、その実装形態としてはソフトあるい
はハードの何れで構成するものであってもよい。また、
本実施の形態では、ＩＷＵ〜ＩＷＵ間の暗号通信である
が、ＬＡＮに接続された端末（送信元）〜ＬＡＮに接続
された端末（宛先）間であったり、また、任意の交換機
〜任意の交換機間の暗号通信であってもよい。そして、
上記の暗号化通信をさらに説明すると、送信元（上記例
の場合、ＩＷＵ２２）で元データ（以下、平文ともい
う）を暗号化して暗号文を生成し、その暗号文を宛先側
（上記例の場合、ＩＷＵ２４）に対して伝送する。そし
て、宛先側（ＩＷＵ２４）で暗号文を復号化することに
より、平文を得ることができる。このように、伝送路
（ＡＴＭ網２０）上では、意味不明の暗号文が流れるた
め、第三者が平文データ内容を見ることができず。秘匿
性を保つことができる。このように、本実施の形態は、
ＡＴＭ網上での暗号通信を実施するための暗号通信シス
テムである。
は、暗号化通信を行うために必要となる暗号鍵の生成お
よび暗号鍵の配送を行う処理が追加されている。このた
め、本実施の形態では、暗号・復号処理機能をＩＷＵ側
に実装し、鍵の生成・配送処理機能をＮＨＳ側に実装す
るように構成したが、必ずしもこの構成に限定されるも
のではなく、新規に追加される処理機能すべてをＩＷＵ
に実装してもよく、その実装形態としてはソフトあるい
はハードの何れで構成するものであってもよい。また、
本実施の形態では、ＩＷＵ〜ＩＷＵ間の暗号通信である
が、ＬＡＮに接続された端末（送信元）〜ＬＡＮに接続
された端末（宛先）間であったり、また、任意の交換機
〜任意の交換機間の暗号通信であってもよい。そして、
上記の暗号化通信をさらに説明すると、送信元（上記例
の場合、ＩＷＵ２２）で元データ（以下、平文ともい
う）を暗号化して暗号文を生成し、その暗号文を宛先側
（上記例の場合、ＩＷＵ２４）に対して伝送する。そし
て、宛先側（ＩＷＵ２４）で暗号文を復号化することに
より、平文を得ることができる。このように、伝送路
（ＡＴＭ網２０）上では、意味不明の暗号文が流れるた
め、第三者が平文データ内容を見ることができず。秘匿
性を保つことができる。このように、本実施の形態は、
ＡＴＭ網上での暗号通信を実施するための暗号通信シス
テムである。
【０００９】図２は、本実施の形態において暗号化・復
号化処理を行うための暗号プロトコルを説明する図であ
り、図３は、図２の暗号プロトコルによって暗号化され
たデータを格納するパケットフォーマット例を示した図
である。まず、図２に示す暗号プロトコルに従ってデー
タの暗号化や復号化が行われるが、ここでは図１のＩＷ
Ｕ２２，２４間で「ＡＴＭ利用暗号プロトコル」が適用
される。その実施の形態として、同期型ストリーム暗号
を適用した場合について説明する。これは、共通鍵暗号
方式であれば何でも良く、また、暗号化・復号化につい
ては、暗号文が簡単に見破られることなく、高速処理の
可能な暗号方式であれば何でも良い。次に、その手順に
ついて説明する。まず、図２に示すように、送信側にＩ
Ｐデータグラムが入力される毎に乱数が生成され、その
乱数と配送された暗号鍵とを演算した結果得られたセッ
ション鍵を用いることにより、入力ＩＰデータグラムが
暗号化される。そして、その暗号化された図２の暗号化
ＩＰデータグラム４２は、図３に示すパケットフォーマ
ットに格納される。その時、図３に示すＬＡＮ側のＩＰ
パケット５０のＩＰヘッダ（ＩＰＨ）５２から復号時に
必要となる情報のみを抽出して生成したダミーＩＰヘッ
ダ（ダミーＩＰＨ）５８と、復号に使用する乱数６０と
を復号時に必要な情報のみを抽出して生成したＳｅｃ層
で処理されるプロトコル・データ・ユニット（Ｓｅｃ−
ＰＤＵ）４４（図２参照）に格納するようにする。その
後、その暗号化ＩＰパケット５６は、ＡＡＬ５（ＡＴＭ
Adaptation Layer 5 ）のＰＣＳ−ＰＤＵとしてＡＴＭ
セルが生成されて、ＡＴＭ網２０へ送出される。そし
て、図２に示す受信側では、ＡＡＬ５にてパケットが生
成された後、Ｓｅｃ−ＰＤＵ４６から乱数が抽出され、
配送された暗号鍵と送信側の暗号部で行った演算の逆演
算を行うことにより、上記暗号化時と同様のセッション
鍵を生成することができる。本実施の形態において、暗
号鍵を使い直接暗号・復号を行わない理由は、暗号に使
用する鍵をＩＰパケット毎に替えることによって暗号強
度を上げると共に、暗号・復号時に発生する同期外れに
強くなるためである。なお、本実施の形態では、ＩＰデ
ータについて説明を行ったが、必ずしもＩＰパケットに
限定される必要はなく、ＬＡＮパケットや単にデータ単
位のものであってもよい。また、図３に示したダミーＩ
Ｐヘッダ５８についても同様であり、通信を行うデータ
のヘッダに合わせて生成したヘッダや固定パターンで生
成したヘッダなどであっても勿論よい。
号化処理を行うための暗号プロトコルを説明する図であ
り、図３は、図２の暗号プロトコルによって暗号化され
たデータを格納するパケットフォーマット例を示した図
である。まず、図２に示す暗号プロトコルに従ってデー
タの暗号化や復号化が行われるが、ここでは図１のＩＷ
Ｕ２２，２４間で「ＡＴＭ利用暗号プロトコル」が適用
される。その実施の形態として、同期型ストリーム暗号
を適用した場合について説明する。これは、共通鍵暗号
方式であれば何でも良く、また、暗号化・復号化につい
ては、暗号文が簡単に見破られることなく、高速処理の
可能な暗号方式であれば何でも良い。次に、その手順に
ついて説明する。まず、図２に示すように、送信側にＩ
Ｐデータグラムが入力される毎に乱数が生成され、その
乱数と配送された暗号鍵とを演算した結果得られたセッ
ション鍵を用いることにより、入力ＩＰデータグラムが
暗号化される。そして、その暗号化された図２の暗号化
ＩＰデータグラム４２は、図３に示すパケットフォーマ
ットに格納される。その時、図３に示すＬＡＮ側のＩＰ
パケット５０のＩＰヘッダ（ＩＰＨ）５２から復号時に
必要となる情報のみを抽出して生成したダミーＩＰヘッ
ダ（ダミーＩＰＨ）５８と、復号に使用する乱数６０と
を復号時に必要な情報のみを抽出して生成したＳｅｃ層
で処理されるプロトコル・データ・ユニット（Ｓｅｃ−
ＰＤＵ）４４（図２参照）に格納するようにする。その
後、その暗号化ＩＰパケット５６は、ＡＡＬ５（ＡＴＭ
Adaptation Layer 5 ）のＰＣＳ−ＰＤＵとしてＡＴＭ
セルが生成されて、ＡＴＭ網２０へ送出される。そし
て、図２に示す受信側では、ＡＡＬ５にてパケットが生
成された後、Ｓｅｃ−ＰＤＵ４６から乱数が抽出され、
配送された暗号鍵と送信側の暗号部で行った演算の逆演
算を行うことにより、上記暗号化時と同様のセッション
鍵を生成することができる。本実施の形態において、暗
号鍵を使い直接暗号・復号を行わない理由は、暗号に使
用する鍵をＩＰパケット毎に替えることによって暗号強
度を上げると共に、暗号・復号時に発生する同期外れに
強くなるためである。なお、本実施の形態では、ＩＰデ
ータについて説明を行ったが、必ずしもＩＰパケットに
限定される必要はなく、ＬＡＮパケットや単にデータ単
位のものであってもよい。また、図３に示したダミーＩ
Ｐヘッダ５８についても同様であり、通信を行うデータ
のヘッダに合わせて生成したヘッダや固定パターンで生
成したヘッダなどであっても勿論よい。
【００１０】また、復号が正常に行えたかどうかを判断
する場合は、ＩＷＵ間に適用されるＡＴＭ利用暗号プロ
トコルに、さらに「暗号化／復号化の正常性確認機能」
を追加するようにする。すなわち、本実施の形態では、
上記したダミーＩＰヘッダ５８に格納された情報と、そ
れを復号して得られたデータとを一致比較することによ
り判断している。例えば、ダミーＩＰヘッダの送信元Ｉ
Ｐアドレスを使って復号チェックに利用したり、また、
送信元ＩＰアドレスの代わりにダミーＩＰヘッダ内の他
の領域の「ヘッダチェックサム」や「time to live」な
どと、暗号化ＩＰデータとを一致比較するものであって
も良い。さらに、上記以外の手法としては、ある固定デ
ータを暗号化し、復号時にその固定データが正しく復号
できたかをチェックするものであってもよい。例えば、
ダミーＩＰヘッダに復号後のＩＰデータが推測できるパ
ターンを挿入しておき、そのパターンと復号後のＩＰデ
ータとを比較することで、上記と同様の復号チェックを
行うようにしても良い。仮に、暗号通信が正常に行われ
ずに、それがチェックできない場合は、不完全な復号文
データ、すなわち無意味なビット列データが受信側のＩ
ＷＵ２４に接続されたネットワーク（ＬＡＮ１６など）
に流れ込むことになる。この場合、そのネットワークに
接続されている他のユーザに対し、予測できない深刻な
悪影響を及ぼしかねない可能性が発生することになる。
しかし、本実施の形態では、上記手段により復号が正常
に行われたか否かを判断することが可能であり、受信側
のＩＷＵ２４に接続されたネットワークに暗号通信エラ
ーデータが流れ込むのを確実に防止することができる。
そして、上記した暗号通信を行う場合は、送信元および
宛先で同一の暗号鍵を共有する必要があるが、第三者に
はその暗号鍵の内容を絶対に知られないようにする必要
がある。また、その暗号鍵は、公衆網を通して交換する
必要があるため、公開鍵暗号を利用することによって鍵
配送が行われる。
する場合は、ＩＷＵ間に適用されるＡＴＭ利用暗号プロ
トコルに、さらに「暗号化／復号化の正常性確認機能」
を追加するようにする。すなわち、本実施の形態では、
上記したダミーＩＰヘッダ５８に格納された情報と、そ
れを復号して得られたデータとを一致比較することによ
り判断している。例えば、ダミーＩＰヘッダの送信元Ｉ
Ｐアドレスを使って復号チェックに利用したり、また、
送信元ＩＰアドレスの代わりにダミーＩＰヘッダ内の他
の領域の「ヘッダチェックサム」や「time to live」な
どと、暗号化ＩＰデータとを一致比較するものであって
も良い。さらに、上記以外の手法としては、ある固定デ
ータを暗号化し、復号時にその固定データが正しく復号
できたかをチェックするものであってもよい。例えば、
ダミーＩＰヘッダに復号後のＩＰデータが推測できるパ
ターンを挿入しておき、そのパターンと復号後のＩＰデ
ータとを比較することで、上記と同様の復号チェックを
行うようにしても良い。仮に、暗号通信が正常に行われ
ずに、それがチェックできない場合は、不完全な復号文
データ、すなわち無意味なビット列データが受信側のＩ
ＷＵ２４に接続されたネットワーク（ＬＡＮ１６など）
に流れ込むことになる。この場合、そのネットワークに
接続されている他のユーザに対し、予測できない深刻な
悪影響を及ぼしかねない可能性が発生することになる。
しかし、本実施の形態では、上記手段により復号が正常
に行われたか否かを判断することが可能であり、受信側
のＩＷＵ２４に接続されたネットワークに暗号通信エラ
ーデータが流れ込むのを確実に防止することができる。
そして、上記した暗号通信を行う場合は、送信元および
宛先で同一の暗号鍵を共有する必要があるが、第三者に
はその暗号鍵の内容を絶対に知られないようにする必要
がある。また、その暗号鍵は、公衆網を通して交換する
必要があるため、公開鍵暗号を利用することによって鍵
配送が行われる。
【００１１】図４は、本実施の形態に係る鍵配送の流れ
を説明する図である。そこで、ＡＴＭ利用暗号プロトコ
ルを利用するにあたって、必要となる暗号鍵の配送・管
理プロトコルとしては、ＩＷＵ（送信元）２２〜ＩＷＵ
（宛先）２４の間に「暗号鍵配送プロトコル」が適用さ
れる。本実施の形態では、通信経路毎に異なる暗号鍵を
使用するようにする。新規に通信を始める場合は、通信
経路等を示すアドレス情報を交換する必要があるため、
このシステムではアドレス解決プロトコルとしてＮＨＲ
Ｐプロトコルを使用しているが、暗号鍵の配送手順をＮ
ＨＲＰプロトコルに組み込むことにより、１つのプロト
コルで暗号化通信に必要な情報伝送を行うことができ
る。まず、図１における送信側の端末１４と宛先側の端
末１８との間で通信を開始するにあたって、アドレス解
決という処理が実行される。このプロトコルは、アドレ
ス解決プロトコル（ Address Resolution Protocol：Ａ
ＲＰ）と称され、端末からノードへＩＰパケットが伝送
されると、そのＩＰパケットの送り先アドレス（Destin
ation Address）から宛先端末のＭＡＣ（メディア・ア
クセス・コントロール：媒体アクセス制御）アドレスを
求める。ＭＡＣアドレスの求め方は、ＬＡＮのブロード
キャスト機能を利用し、全ての端末に対して問い合わせ
を行って、該当する端末が自分のＭＡＣアドレスを返答
するという手順で行われる。ここでＭＡＣとは、ＯＳＩ
参照モデルのデータリンク層の下位層を構成するもの
で、ＭＡＣアドレスは、イーサーネット（Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔ（登録商標））におけるデータリンク層でのアドレ
スを意味している。このようなＭＡＣアドレスは、ネッ
トワーク上に接続された端末や機器同士で通信するのに
必要であって、データリンク層で動作する機器全てに割
り振られ、端末や機器がそれぞれ固有のアドレスを持っ
ている。そこで、図４に示すように、送信元となるＩＷ
Ｕ２２から送信元のＩＷＵ２２を管轄するＮＨＳ（以
下、送信元ＮＨＳという）２６にアドレス解決（要求）
を送る（破線矢印↑）。次いで、宛先となるＩＷＵ２４
を管轄しているＮＨＳ（以下、宛先ＮＨＳという）２８
に対してアドレス解決要求を生成し、これと同時に公開
鍵も合わせて送信する（破線矢印→）。すると、宛先Ｎ
ＨＳ２８にて暗号鍵が生成され、宛先ＩＷＵ２４に暗号
鍵が配送されて（実線矢印↓）、その受信応答（破線矢
印↑）が宛先ＮＨＳ２８で受信されると、上記公開鍵に
て暗号鍵が暗号化され、アドレス解決応答に付加されて
受信側ＮＨＳ２６に配送される（実線矢印←）。そし
て、受信側ＮＨＳ２６では、秘密鍵を用いて暗号化され
た暗号鍵を復号して暗号鍵を得た後、送信元ＩＷＵ２２
に配送する（実線矢印↓）。このようにして、暗号鍵の
交換が行われる。この暗号鍵は、異なるＩＷＵ毎に共有
・管理が行われ、本実施の形態では、ＩＷＵとＮＨＳで
別々に処理を行っているが、これに限定されず、ＩＷＵ
だけで全処理を行うようにすることも可能である。ここ
で、暗号鍵の使用頻度について説明すると、暗号鍵を一
度交換すれば永久的にその暗号鍵を使用し続けてもよい
し、ある期間、または、ある回数使用したら再度暗号鍵
を交換するように設定することも可能である。
を説明する図である。そこで、ＡＴＭ利用暗号プロトコ
ルを利用するにあたって、必要となる暗号鍵の配送・管
理プロトコルとしては、ＩＷＵ（送信元）２２〜ＩＷＵ
（宛先）２４の間に「暗号鍵配送プロトコル」が適用さ
れる。本実施の形態では、通信経路毎に異なる暗号鍵を
使用するようにする。新規に通信を始める場合は、通信
経路等を示すアドレス情報を交換する必要があるため、
このシステムではアドレス解決プロトコルとしてＮＨＲ
Ｐプロトコルを使用しているが、暗号鍵の配送手順をＮ
ＨＲＰプロトコルに組み込むことにより、１つのプロト
コルで暗号化通信に必要な情報伝送を行うことができ
る。まず、図１における送信側の端末１４と宛先側の端
末１８との間で通信を開始するにあたって、アドレス解
決という処理が実行される。このプロトコルは、アドレ
ス解決プロトコル（ Address Resolution Protocol：Ａ
ＲＰ）と称され、端末からノードへＩＰパケットが伝送
されると、そのＩＰパケットの送り先アドレス（Destin
ation Address）から宛先端末のＭＡＣ（メディア・ア
クセス・コントロール：媒体アクセス制御）アドレスを
求める。ＭＡＣアドレスの求め方は、ＬＡＮのブロード
キャスト機能を利用し、全ての端末に対して問い合わせ
を行って、該当する端末が自分のＭＡＣアドレスを返答
するという手順で行われる。ここでＭＡＣとは、ＯＳＩ
参照モデルのデータリンク層の下位層を構成するもの
で、ＭＡＣアドレスは、イーサーネット（Ｅｔｈｅｒｎ
ｅｔ（登録商標））におけるデータリンク層でのアドレ
スを意味している。このようなＭＡＣアドレスは、ネッ
トワーク上に接続された端末や機器同士で通信するのに
必要であって、データリンク層で動作する機器全てに割
り振られ、端末や機器がそれぞれ固有のアドレスを持っ
ている。そこで、図４に示すように、送信元となるＩＷ
Ｕ２２から送信元のＩＷＵ２２を管轄するＮＨＳ（以
下、送信元ＮＨＳという）２６にアドレス解決（要求）
を送る（破線矢印↑）。次いで、宛先となるＩＷＵ２４
を管轄しているＮＨＳ（以下、宛先ＮＨＳという）２８
に対してアドレス解決要求を生成し、これと同時に公開
鍵も合わせて送信する（破線矢印→）。すると、宛先Ｎ
ＨＳ２８にて暗号鍵が生成され、宛先ＩＷＵ２４に暗号
鍵が配送されて（実線矢印↓）、その受信応答（破線矢
印↑）が宛先ＮＨＳ２８で受信されると、上記公開鍵に
て暗号鍵が暗号化され、アドレス解決応答に付加されて
受信側ＮＨＳ２６に配送される（実線矢印←）。そし
て、受信側ＮＨＳ２６では、秘密鍵を用いて暗号化され
た暗号鍵を復号して暗号鍵を得た後、送信元ＩＷＵ２２
に配送する（実線矢印↓）。このようにして、暗号鍵の
交換が行われる。この暗号鍵は、異なるＩＷＵ毎に共有
・管理が行われ、本実施の形態では、ＩＷＵとＮＨＳで
別々に処理を行っているが、これに限定されず、ＩＷＵ
だけで全処理を行うようにすることも可能である。ここ
で、暗号鍵の使用頻度について説明すると、暗号鍵を一
度交換すれば永久的にその暗号鍵を使用し続けてもよい
し、ある期間、または、ある回数使用したら再度暗号鍵
を交換するように設定することも可能である。
【００１２】図５は、上記ＮＨＳにおける処理手順を示
す流れ図である。図５に示すように、ＮＨＳの処理が開
始されると、ステップＳ１００においてパケット受信処
理が行われ、次いでチェックサム等によるパケット判定
処理が行われる（ステップＳ１０２）。このパケット判
定処理を具体的に説明すると、パケット長チェック、チ
ェックサム演算、およびＮＨＲＰパケット識別を行うこ
とにより、正常なパケットであるか否かを判定するもの
である。次いで、パケット種別判定部にて当該パケット
が要求なのか応答なのかを判定すると共に、暗号鍵を配
送しているのかアドレス情報を配送しているのかを判定
するパケット種別判定を行い（ステップＳ１０４）、そ
れらの判定情報に応じて、アドレス解決処理（ステップ
Ｓ１０６）、鍵生成・暗号復号処理（ステップＳ１０
８）が行われ、パケットの生成・出力（ステップＳ１１
０）が行われることになる。本発明に係る暗号通信シス
テムの構成は、暗号鍵配送によって変更されたパケット
種別の種別判定部と、鍵の生成および暗号・復号処理部
とが従来のサーバー処理部に追加された点に特徴があ
る。そして、鍵の配送が完了すると、ＮＨＳ上から暗号
鍵が廃棄される。これは、サーバーのメモリ等が直接覗
き見られた場合であっても、第三者に暗号鍵が知られる
のを防ぐためである。一方、ＩＷＵ側では、ＩＣのピン
等から容易に暗号鍵が読み出せないようにするため、変
換処理を施した後、その暗号鍵はメモリへ格納される。
す流れ図である。図５に示すように、ＮＨＳの処理が開
始されると、ステップＳ１００においてパケット受信処
理が行われ、次いでチェックサム等によるパケット判定
処理が行われる（ステップＳ１０２）。このパケット判
定処理を具体的に説明すると、パケット長チェック、チ
ェックサム演算、およびＮＨＲＰパケット識別を行うこ
とにより、正常なパケットであるか否かを判定するもの
である。次いで、パケット種別判定部にて当該パケット
が要求なのか応答なのかを判定すると共に、暗号鍵を配
送しているのかアドレス情報を配送しているのかを判定
するパケット種別判定を行い（ステップＳ１０４）、そ
れらの判定情報に応じて、アドレス解決処理（ステップ
Ｓ１０６）、鍵生成・暗号復号処理（ステップＳ１０
８）が行われ、パケットの生成・出力（ステップＳ１１
０）が行われることになる。本発明に係る暗号通信シス
テムの構成は、暗号鍵配送によって変更されたパケット
種別の種別判定部と、鍵の生成および暗号・復号処理部
とが従来のサーバー処理部に追加された点に特徴があ
る。そして、鍵の配送が完了すると、ＮＨＳ上から暗号
鍵が廃棄される。これは、サーバーのメモリ等が直接覗
き見られた場合であっても、第三者に暗号鍵が知られる
のを防ぐためである。一方、ＩＷＵ側では、ＩＣのピン
等から容易に暗号鍵が読み出せないようにするため、変
換処理を施した後、その暗号鍵はメモリへ格納される。
【００１３】図６は、本実施の形態に係るＩＷＵの構成
例を示すブロック図である。この図６を用いて、本実施
の形態の暗号通信システムの動作を説明する。まず、イ
ーサー（Ether）網１２０からＩＷＵ２２にＩＰパケッ
トが入力されると、イーサーＩ／Ｆ８０およびセレクタ
８２を介してイーサー入力パケット処理部８４に入力さ
れる。そして、ＩＰパケットであった場合は、ＩＰ判定
部８６にて宛先ＩＰアドレスを見て、暗号化するＩＰア
ドレスなのか、暗号化しないＩＰアドレスなのかを判定
し、セレクタ９０を制御してルーティング部９１に送ら
れるパケットを選択出力する。そこで、暗号化するＩＰ
アドレスであった場合は、ＩＰパケット暗号部８８にて
該当する暗号鍵をテーブルＩ／Ｆ９６を介して情報テー
ブル１０２から取り出し、前述の暗号プロトコルにて暗
号化が行われる。また、暗号化しないＩＰアドレスであ
った場合は、暗号化せずにＩＰパケットのままルーティ
ング部９１に送られる。そして、ルーティング部９１で
ＡＴＭ網２０に送信する暗号化ＩＰパケット、または、
ＩＰパケットにルーティング情報が付加され、セレクタ
９８を介してセルアセンブル部１００にて、ＡＡＬ５に
よりＡＴＭ網２０にＡＴＭセルが送信される。一方、暗
号鍵配送プロトコルは、アドレス解決部９２に追加実装
されており、暗号化を行うＩＰアドレスの場合で暗号鍵
が無い場合、鍵配送解決プロトコルに従って、アドレス
解決部９２、パケット生成部９４にて、宛先ＩＷＵ（図
１，図４ではＩＷＵ２４）に対して暗号鍵を要求するＮ
ＨＲＰパケットが生成され、セレクタ９８を介してセル
アセンブル部１００にてＡＡＬ５によりＡＴＭ網２０に
ＡＴＭセルが送信される。続いて、図６のＡＴＭ網２０
側からイーサー網１２０上に接続されたＩＷＵに入力さ
れるパケット処理について説明する。まず、ＡＴＭ網２
０からＡＴＭセルがＩＷＵ２２に入力されると、ディセ
ルアセンブル部１０４にてＡＡＬ５によりパケットが生
成され、セレクタ１０６を介してＡＴＭ入力パケット処
理部１０８に入力される。暗号鍵を乗せたＮＨＲＰパケ
ットは、暗号鍵格納部１１２において暗号鍵が抽出され
格納されると共に、アドレス解決部１１０およびテーブ
ルＩ／Ｆ１１４を介して情報テーブル１０２へ暗号鍵が
格納される。一方、ＩＰパケットがＡＴＭ網２０から入
力された場合は、ディセルアセンブル部１０４にてＡＡ
Ｌ５によりパケットが生成された後、セレクタ１０６を
介してＡＴＭ入力パケット処理部１０８のＩＰ判定部１
１６に入力され、宛先ＩＰアドレスを見て、暗号化ＩＰ
アドレスか、暗号化しないＩＰアドレスかを判定し、セ
レクタ１１８を制御することによってルーティング部１
２２に送るパケットを選択出力する。暗号化ＩＰアドレ
スの場合は、ＩＰパケット復号部１１９における暗号化
プロトコルに従って復号化が行われ、暗号化前のＩＰデ
ータを、また、暗号化しないＩＰアドレスの場合は、Ｉ
Ｐデータをそのままルーティング部１２２に送り、アド
レス情報を付加した後、セレクタ１２４とイーサーＩ／
Ｆ８０を介してイーサー網１２０に送信される。以上説
明したように、本実施の形態の暗号通信システムは、契
約者間あるいは利用者間毎に暗号化機能を利用しなくて
も、ＡＴＭ網上で暗号データ通信を容易に実現すること
ができる。なお、本実施の形態では、イーサーネットの
ＩＰ通信に限定しているが、必ずしもこれに限定される
ものではなく、ＬＡＮによるデータ通信などであっても
本発明の暗号通信システムを有効に実施することができ
る。
例を示すブロック図である。この図６を用いて、本実施
の形態の暗号通信システムの動作を説明する。まず、イ
ーサー（Ether）網１２０からＩＷＵ２２にＩＰパケッ
トが入力されると、イーサーＩ／Ｆ８０およびセレクタ
８２を介してイーサー入力パケット処理部８４に入力さ
れる。そして、ＩＰパケットであった場合は、ＩＰ判定
部８６にて宛先ＩＰアドレスを見て、暗号化するＩＰア
ドレスなのか、暗号化しないＩＰアドレスなのかを判定
し、セレクタ９０を制御してルーティング部９１に送ら
れるパケットを選択出力する。そこで、暗号化するＩＰ
アドレスであった場合は、ＩＰパケット暗号部８８にて
該当する暗号鍵をテーブルＩ／Ｆ９６を介して情報テー
ブル１０２から取り出し、前述の暗号プロトコルにて暗
号化が行われる。また、暗号化しないＩＰアドレスであ
った場合は、暗号化せずにＩＰパケットのままルーティ
ング部９１に送られる。そして、ルーティング部９１で
ＡＴＭ網２０に送信する暗号化ＩＰパケット、または、
ＩＰパケットにルーティング情報が付加され、セレクタ
９８を介してセルアセンブル部１００にて、ＡＡＬ５に
よりＡＴＭ網２０にＡＴＭセルが送信される。一方、暗
号鍵配送プロトコルは、アドレス解決部９２に追加実装
されており、暗号化を行うＩＰアドレスの場合で暗号鍵
が無い場合、鍵配送解決プロトコルに従って、アドレス
解決部９２、パケット生成部９４にて、宛先ＩＷＵ（図
１，図４ではＩＷＵ２４）に対して暗号鍵を要求するＮ
ＨＲＰパケットが生成され、セレクタ９８を介してセル
アセンブル部１００にてＡＡＬ５によりＡＴＭ網２０に
ＡＴＭセルが送信される。続いて、図６のＡＴＭ網２０
側からイーサー網１２０上に接続されたＩＷＵに入力さ
れるパケット処理について説明する。まず、ＡＴＭ網２
０からＡＴＭセルがＩＷＵ２２に入力されると、ディセ
ルアセンブル部１０４にてＡＡＬ５によりパケットが生
成され、セレクタ１０６を介してＡＴＭ入力パケット処
理部１０８に入力される。暗号鍵を乗せたＮＨＲＰパケ
ットは、暗号鍵格納部１１２において暗号鍵が抽出され
格納されると共に、アドレス解決部１１０およびテーブ
ルＩ／Ｆ１１４を介して情報テーブル１０２へ暗号鍵が
格納される。一方、ＩＰパケットがＡＴＭ網２０から入
力された場合は、ディセルアセンブル部１０４にてＡＡ
Ｌ５によりパケットが生成された後、セレクタ１０６を
介してＡＴＭ入力パケット処理部１０８のＩＰ判定部１
１６に入力され、宛先ＩＰアドレスを見て、暗号化ＩＰ
アドレスか、暗号化しないＩＰアドレスかを判定し、セ
レクタ１１８を制御することによってルーティング部１
２２に送るパケットを選択出力する。暗号化ＩＰアドレ
スの場合は、ＩＰパケット復号部１１９における暗号化
プロトコルに従って復号化が行われ、暗号化前のＩＰデ
ータを、また、暗号化しないＩＰアドレスの場合は、Ｉ
Ｐデータをそのままルーティング部１２２に送り、アド
レス情報を付加した後、セレクタ１２４とイーサーＩ／
Ｆ８０を介してイーサー網１２０に送信される。以上説
明したように、本実施の形態の暗号通信システムは、契
約者間あるいは利用者間毎に暗号化機能を利用しなくて
も、ＡＴＭ網上で暗号データ通信を容易に実現すること
ができる。なお、本実施の形態では、イーサーネットの
ＩＰ通信に限定しているが、必ずしもこれに限定される
ものではなく、ＬＡＮによるデータ通信などであっても
本発明の暗号通信システムを有効に実施することができ
る。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、網間接続システムに、アドレス解決プロ
トコルに組み込まれた暗号鍵配送プロトコルと、宛先情
報に対応した暗号鍵を使用して暗号化／復号化を行うＡ
ＴＭ利用暗号プロトコルと、復号の結果、正常な情報が
得られたかどうかを検知するための手順を備えた暗号化
／復号化の正常性確認機能とが実装されているので、１
つのプロトコルで暗号化通信に必要な情報を伝送するこ
とができ、暗号強度を一層向上させることができると共
に、暗号・復号時に発生する同期外れに強くなり、受信
側の網間接続装置に接続されたネットワークに暗号通信
エラーデータが流れ込むのを防止することが可能となっ
て、契約者間あるいは利用者間毎に暗号化機能を利用す
ることなく、一定の通信網区間においてＡＴＭによる暗
号化ＩＰパケット通信を容易に行うことができる。請求
項２に記載の発明によれば、網間接続システムは、イー
サー網とＡＴＭ網との間でフレーム交換を行う装置であ
るＩＷＵと、そのフレーム変換時に必要となるアドレス
情報を格納するサーバーであるＮＨＳとを備えているの
で、このＩＷＵとＮＨＳとに暗号・復号処理や暗号鍵の
生成・配送処理、暗号鍵の受信・管理などを分担させる
ことにより、ＡＴＭ網上での暗号通信を容易に実現する
ことができる。請求項３に記載の発明によれば、暗号化
ＩＰパケットにダミーヘッダを付加し、そのダミーヘッ
ダに格納され暗号化された既知の情報と、それを復号し
て得られたデータとを一致比較する手順を用いているの
で、受信側の網間接続装置に接続されたネットワークに
暗号通信エラーデータが流れ込むことで生じるトラブル
を未然に防ぐことができる。請求項４に記載の発明によ
れば、ある固定データを暗号化し、復号時にその固定デ
ータが正しく復号できたかをチェックする手順を用いて
いるため、受信側の網間接続装置に接続されたネットワ
ークに暗号通信エラーデータが流れ込むことで生じるト
ラブルを未然に防ぐことができる。
発明によれば、網間接続システムに、アドレス解決プロ
トコルに組み込まれた暗号鍵配送プロトコルと、宛先情
報に対応した暗号鍵を使用して暗号化／復号化を行うＡ
ＴＭ利用暗号プロトコルと、復号の結果、正常な情報が
得られたかどうかを検知するための手順を備えた暗号化
／復号化の正常性確認機能とが実装されているので、１
つのプロトコルで暗号化通信に必要な情報を伝送するこ
とができ、暗号強度を一層向上させることができると共
に、暗号・復号時に発生する同期外れに強くなり、受信
側の網間接続装置に接続されたネットワークに暗号通信
エラーデータが流れ込むのを防止することが可能となっ
て、契約者間あるいは利用者間毎に暗号化機能を利用す
ることなく、一定の通信網区間においてＡＴＭによる暗
号化ＩＰパケット通信を容易に行うことができる。請求
項２に記載の発明によれば、網間接続システムは、イー
サー網とＡＴＭ網との間でフレーム交換を行う装置であ
るＩＷＵと、そのフレーム変換時に必要となるアドレス
情報を格納するサーバーであるＮＨＳとを備えているの
で、このＩＷＵとＮＨＳとに暗号・復号処理や暗号鍵の
生成・配送処理、暗号鍵の受信・管理などを分担させる
ことにより、ＡＴＭ網上での暗号通信を容易に実現する
ことができる。請求項３に記載の発明によれば、暗号化
ＩＰパケットにダミーヘッダを付加し、そのダミーヘッ
ダに格納され暗号化された既知の情報と、それを復号し
て得られたデータとを一致比較する手順を用いているの
で、受信側の網間接続装置に接続されたネットワークに
暗号通信エラーデータが流れ込むことで生じるトラブル
を未然に防ぐことができる。請求項４に記載の発明によ
れば、ある固定データを暗号化し、復号時にその固定デ
ータが正しく復号できたかをチェックする手順を用いて
いるため、受信側の網間接続装置に接続されたネットワ
ークに暗号通信エラーデータが流れ込むことで生じるト
ラブルを未然に防ぐことができる。
【図１】本発明に係る暗号通信システムを説明する構成
図である。
図である。
【図２】本実施の形態において暗号化・復号化処理を行
うための暗号プロトコルを説明する図である。
うための暗号プロトコルを説明する図である。
【図３】図２の暗号プロトコルによって暗号化されたデ
ータを格納するパケットフォーマット例を示した図であ
る。
ータを格納するパケットフォーマット例を示した図であ
る。
【図４】本実施の形態に係る鍵配送の流れを説明する図
である。
である。
【図５】ＮＨＳにおける処理手順を示す流れ図である。
【図６】本実施の形態に係るＩＷＵの構成例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図７】従来の網間接続装置の適用例を示したネットワ
ーク構成図である。
ーク構成図である。
１０ 暗号通信システム、 １２ ＬＡＮ、 １４ 端末、 １６ ＬＡＮ、 １８ 端末、 ２０ ＡＴＭ網、 ２２，２４ ＩＷＵ、 ２６，２８ ＮＨＳ、 ３０，３２，３４，３６，３８ 交換機、 ４０ コア網（公衆網）、 ４２ 暗号化ＩＰデータグラム、 ４４ Ｓｅｃ−ＰＤＵ、 ４６ 暗号化ＩＰデータグラム、 ４８ Ｓｅｃ−ＰＤＵ、 ５０ ＩＰパケット、 ５２ ＩＰヘッダ、 ５４ ＩＰデータ、 ５６ 暗号化ＩＰパケット、 ５８ ダミーＩＰヘッダ、 ６０ 乱数、 ６２ 暗号化データ、 ７０，７２ ＡＴＭスイッチ、 ８０ イーサーＩ／Ｆ、 ８２ セレクタ、 ８４ イーサー入力パケット処理部、 ８６ ＩＰ判定部、 ８８ ＩＰパケット暗号部、 ９０ セレクタ、 ９１ ルーティング部、 ９２ アドレス解決部、 ９４ パケット生成部、 ９６ テーブルＩ／Ｆ、 ９８ セレクタ、 １００ セルアセンブル部、 １０２ 情報テーブル、 １２０ イーサー網、 １０４ ディセルアセンブル部、 １０６ セレクタ、 １０８ ＡＴＭ入力パケット処理部、 １１０ アドレス解決部、 １１２ 暗号鍵格納部、 １１４ テーブルＩ／Ｆ、 １１６ ＩＰ判定部、 １１８ セレクタ、 １１９ ＩＰパケット復号部、 １２２ ルーティング部、 １２４ セレクタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J104 AA01 AA16 AA28 EA04 EA19 NA02 NA03 NA07 PA07 5K030 GA15 HA09 HA10 HB18 HC01 HD03 HD06 HD09 KA15 LA07 LD19
Claims (4)
- 【請求項１】 網間接続システムに、アドレス解決プロ
トコルに組み込まれた暗号鍵配送プロトコルと、宛先情
報に対応した暗号鍵を使用して暗号化／復号化を行うＡ
ＴＭ利用暗号プロトコルと、復号して正常な情報が得ら
れたかどうかを検知するための手順を含む暗号化／復号
化の正常性確認機能と、が実装され、ＡＴＭによる暗号
化ＩＰパケット通信を実現することを特徴とする暗号通
信システム。 - 【請求項２】 前記網間接続システムが、イーサー網と
ＡＴＭ網間のフレーム交換を行う装置と、該フレーム変
換時に必要となるアドレス情報を格納するサーバーと、
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の暗号通
信システム。 - 【請求項３】 前記暗号化／復号化の正常性確認機能と
して、暗号化ＩＰパケットに付加されたダミーヘッダに
格納されている情報と、それを復号して得られたデータ
とを一致比較する手順により、暗号化／復号化の正常性
を確認することを特徴とする請求項１又は２に記載の暗
号通信システム。 - 【請求項４】 前記暗号化／復号化の正常性確認機能と
して、ある固定データを暗号化し、復号時にその固定デ
ータが正しく復号できたかをチェックする手順により、
暗号化／復号化の正常性を確認することを特徴とする請
求項１又は２に記載の暗号通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000152033A JP2001333076A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 暗号通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000152033A JP2001333076A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 暗号通信システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001333076A true JP2001333076A (ja) | 2001-11-30 |
Family
ID=18657508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000152033A Pending JP2001333076A (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | 暗号通信システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001333076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006146039A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Kddi Corp | 暗号化通信特徴抽出装置、暗号化通信特徴抽出プログラムおよび記録媒体 |
-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000152033A patent/JP2001333076A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006146039A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Kddi Corp | 暗号化通信特徴抽出装置、暗号化通信特徴抽出プログラムおよび記録媒体 |
| JP4679886B2 (ja) * | 2004-11-24 | 2011-05-11 | Ｋｄｄｉ株式会社 | 暗号化通信特徴抽出装置、暗号化通信特徴抽出プログラムおよび記録媒体 |
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