JP2004350025A - 暗号通信システムおよび暗号装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】冗長化構成を有する複数の暗号装置がスイッチングハブに挟まれて構成される暗号通信システムにおいて、マスタ状態の暗号装置の切り替えが生じた際に、それまでマスタ状態にあった暗号装置に接続されるスイッチングハブの通信経路の情報を、切り替え後の暗号装置に接続されるスイッチングハブに引き継ぐことが可能な暗号通信システムを得ること。
【解決手段】バックアップ状態にある暗号装置１１が、マスタ状態に切り替ったときに、平文ポート１１１側に接続される機器のアドレス情報を格納する平文ポート情報格納部１１２と、暗号文ポート１１３側に接続される機器のアドレス情報を格納する暗号文ポート情報格納部１１４に格納されるアドレス情報に基づいて、自暗号装置１１に接続されるスイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御部１１７を備える。
【選択図】 図１
【解決手段】バックアップ状態にある暗号装置１１が、マスタ状態に切り替ったときに、平文ポート１１１側に接続される機器のアドレス情報を格納する平文ポート情報格納部１１２と、暗号文ポート１１３側に接続される機器のアドレス情報を格納する暗号文ポート情報格納部１１４に格納されるアドレス情報に基づいて、自暗号装置１１に接続されるスイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御部１１７を備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間でデータを中継する暗号装置が冗長構成を有するネットワークにおいて、暗号装置の切り替え時に、暗号装置のポートに接続されるスイッチングハブの経路の切り替えも行うことが可能な暗号通信システムおよび暗号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間でデータを中継する暗号装置として、他の暗号装置とこの暗号装置に接続される平文ネットワークのアドレスとを予め対応付けした対応付け情報を保持し、平文ネットワークから受信した平文データを暗号化し、暗号化した暗号文データを対応付け情報を参照して、宛先の端末が収容される平文ネットワークに接続される暗号装置まで送信することが可能な暗号装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この特許文献１に記載の暗号装置では、暗号装置に冗長性を持たせた場合の具体的構成、すなわち、平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間に接続される暗号装置が故障した場合でも、この故障した暗号装置に代わって動作する予備の暗号装置を有する場合の構成については記載されていない。
【０００４】
これに対して、セキュリティゲートウェイなどの暗号装置が何らかの原因で故障しても、ＩＰｓｅｃなどの暗号化通信を行うことができるように暗号装置を冗長化（多重化）した暗号化通信システムが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２では、現在稼動中の暗号装置が利用不可能となり、予備の暗号装置に切替える場合に、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスの変化を伴わないＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に基づいた暗号装置の多重化方式において、各暗号装置同士を専用線で接続して共通鍵に関する情報を現在稼動中の暗号装置から冗長化のために備えられる予備の暗号装置に送信するようにしている。これによって、暗号装置の切り替えが行なわれても、切り替えが行なわれた新たな暗号装置と通信相手先の暗号装置との間で暗号化通信を行うための共通鍵に関する情報の交換を再度実施する必要がなく、スムーズな切り替えが達成される。なお、ＶＲＲＰに基づいた冗長化構成を有する複数の暗号装置において、暗号化通信を行うのは１台の暗号装置のみであり、この状態をマスタ状態にあるといい、その他の暗号化装置はバックアップ状態にあるという。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２５９７２４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−２４７１１３号公報（第８頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載の暗号化通信システムにおけるマスタ状態の暗号装置とバックアップ状態の暗号装置との間では、共通鍵の情報のみをやり取りしており、経路に関する情報については何ら記載されていない。そのため、暗号装置間で切り替えが行なわれた場合には、新たにマスタ状態になった暗号装置は、故障する前まで稼動していた暗号装置との間で行なわれていた経路の変更を行なわなければならないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、冗長化構成を有する複数の暗号装置がスイッチングハブに挟まれて構成される暗号通信システムにおいて、マスタ状態の暗号装置の切り替えが生じた際に、それまでマスタ状態にあった暗号装置に接続されるスイッチングハブの通信経路の情報を、切り替え後の暗号装置に接続されるスイッチングハブに引き継ぐことが可能な暗号通信システムおよび暗号装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる暗号通信システムは、平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間で通信データを中継する１台のマスタ状態の暗号装置と、前記マスタ状態の暗号装置が故障したときのためのバックアップ状態の暗号装置が、同じサブネットマスクを有するＩＰサブネットワーク内の前記平文ネットワーク側と前記暗号文ネットワーク側のそれぞれに設けられる２台のスイッチングハブの間に備えられる暗号通信システムであって、前記暗号装置は、前記平文ネットワーク側に設けられる平文ポートと、前記暗号文ネットワーク側に設けられる暗号文ポートと、前記平文ポートと前記暗号文ポートの先に接続される機器のアドレス情報を格納するポート情報格納手段と、マスタ状態にある場合に、前記平文ポートまたは前記暗号文ポートから受信する通信データのヘッダ情報から前記アドレス情報を検出し、前記ポート情報格納手段に格納する接続状態検出手段と、マスタ状態にある場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報を、所定の周期でバックアップ状態の他の暗号装置に送信し、バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報に基づいて、自暗号装置に接続される前記スイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御手段と、バックアップ状態にある場合に、マスタ状態の他の暗号装置から送信される前記アドレス情報を、前記ポート情報格納手段に格納する受信情報処理手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる暗号通信システムおよび暗号装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる暗号装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図であり、図２は、この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。なお、この明細書では、暗号装置として、ネットワーク上に既存の各機器のネットワークパラメータを変更せずに設置可能なリピータを基本アーキテクチャとするリピータ型暗号装置を用いる場合を説明する。
【００１１】
図２に示されるように、ＩＰアドレスについて同一のサブネットマスクを有する機器からそれぞれ構成される第１と第２のＩＰサブネットワーク１０，２０が暗号文側ゲートウェイ１５，２２（図中では、それぞれＣＧＷ１，ＣＧＷ２と表記）を介してインターネット３０に接続されている。第１のＩＰサブネットワーク１０には、平文側ゲートウェイ１６（図中では、ＰＧＷと表記）を介して別のサブネットマスクを有する端末Ａが接続されている。
【００１２】
第１のＩＰサブネットワーク１０は、ＶＲＲＰに基づいて動作し、後述する構成を有する第１と第２の暗号装置１１，１２（図中では、ＲＥ１１，ＲＥ１２と表記）が、２つのスイッチングハブ１３，１４（図中では、ＨＵＢ１，ＨＵＢ２と表記）に挟まれた構成を有している。以下では、２つのスイッチングハブのうち、平文側ゲートウェイ１６に配置されるスイッチングハブを第１のスイッチングハブ１３といい、暗号文側ゲートウェイ１５に配置されるスイッチングハブを第２のスイッチングハブ１４という。また、第１のＩＰサブネットワーク１０には、端末Ｂが接続されている。第２のＩＰサブネットワーク２０は、１つの暗号装置２１（図中では、ＲＥ２と表記）を備え、暗号装置２１を挟んで、暗号文側ゲートウェイ２２とは反対側に端末Ｃが接続されている。インターネット３０には、端末Ｄが接続されている。
【００１３】
このようなネットワーク構成において、第１のＩＰサブネットワーク１０の暗号装置１１（１２）と第２のＩＰサブネットワーク２０の暗号装置２１との間で、暗号化通信が行われる暗号文ネットワークが形成され、第１および第２のＩＰサブネットワーク１０，２０の暗号装置１１，１２，２１をはさんで暗号文ネットワークの反対側には平文ネットワークが形成される。
【００１４】
このような第１のＩＰサブネットワーク１０で使用される暗号装置１１，１２は、図１に示されるように、平文ネットワーク側に位置する論理的な平文ポート１１１と、暗号文ネットワーク側に位置する論理的な暗号文ポート１１３と、これらのポート１１１，１１３から入力される通信データをその要求にしたがって転送処理を行う転送処理部１１５と、上記のポートから受信した通信データからそれぞれのポート１１１，１１３の先に接続されている機器を検出する接続状態検出部１１６と、ＶＲＲＰに基づいたパケットなどを送信するパケット送信制御部１１７と、マスタ状態にある他の暗号装置から受信したそれぞれのポート１１１，１１３の先に接続されている機器のアドレス情報を含むポート情報の格納処理を行う受信情報処理部１１８と、マスタ状態にある他の暗号装置の故障を検知する切替検知部１１９と、これらの構成要素を含む暗号装置全体を制御する制御部１２０と、を備えて構成される。
【００１５】
平文ポート１１１は、平文ポート１１１側に接続される接続状態検出部１１６によって検出された機器のアドレス情報を含むポート情報を格納する平文ポート情報格納部１１２を備え、暗号文ポート１１３は、暗号文ポート１１３側に接続される接続状態検出部１１６によって検出された機器のアドレス情報を含むポート情報を格納する暗号文ポート情報格納部１１４を備える。図３は、平文ポート情報格納部と暗号文ポート情報格納部に格納されるポート情報の一例を示す図である。この図３では、第２層としてイーサネット（登録商標）を使用した場合を例示しており、それぞれのポート情報格納部１１２，１１４は、それぞれのポートの先に接続される機器の接続状態に関するポート情報を格納するために、その機器のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとＩＰアドレスの組合せをポート情報として格納する。ただし、その機器が暗号装置１１（１２）と同一のサブネットマスクを有する第１のＩＰサブネットワーク１０内にない場合には、その機器のＭＡＣアドレスとして、第１のＩＰサブネットワーク１０と他のネットワークとの接続点に位置する暗号文側ゲートウェイ１５または平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスが格納される。なお、これらの平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４は、それぞれ初期状態では何も入力されていない状態にある。
【００１６】
転送処理部１１５は、たとえば平文ポート１１１側から入力される通信データについて、そのまま中継処理、廃棄処理、または暗号化処理のいずれかをその通信データに格納されている要求に応じて実行し、暗号文ポート１１３側から入力される通信データについて、そのまま中継処理、廃棄処理、または復号化処理のいずれかをその通信データに格納されている要求に応じて実行する。なお、この転送処理は、たとえば上記特許文献１などに記載されている公知の技術を使用することができる。
【００１７】
接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３を介してやり取りされる通信データを使用して、各ポートの先に接続されている機器の状態を検出し、検出した情報を平文ポート情報格納部１１２または暗号文ポート情報格納部１１４に格納する機能を有する。たとえば、第２層としてイーサネット（登録商標）を使用する場合には、イーサネット（登録商標）フレームの宛先アドレスには、ＩＰサブネットワークの境界に位置する機器のＭＡＣアドレスが格納されており、送信元アドレスにはそのＩＰサブネットワーク内でそのイーサネット（登録商標）フレームを送信した機器のＭＡＣアドレスが格納されているので、イーサネット（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスと、第３層の宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスとを抽出して、それぞれのポート１１１，１１３の先に接続されている機器のアドレス情報を得ることができる。これによって、暗号装置１１（１２）の各ポート１１１，１１３の先に接続されている機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組合せからなるポート情報が検出される。
【００１８】
受信情報処理部１１８は、自暗号装置１１（１２）がバックアップ状態にある場合に、マスタ状態の暗号装置１２（１１）から受信した後述するＭＡＣアドレス通知を、平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納する機能を有する。これによって、マスタ状態にある暗号装置１２（１１）と同じポート情報が、バックアップ状態にある暗号装置１１（１２）に格納される。
【００１９】
切替検知部１１９は、バックアップ状態にある自暗号装置１１（１２）がＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを所定時間経過しても受信できない場合に、マスタ状態にある他の暗号装置１２（１１）が故障であると検知し、自暗号装置１１（１２）をバックアップ状態からマスタ状態に切り替える機能を有する。これによって、バックアップ状態からマスタ状態への切り替え処理が開始される。
【００２０】
パケット送信制御部１１７は、自暗号装置１１（１２）がマスタ状態にある場合には、予め決められた時間に定期的にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する機能を有する。このＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信によって、マスタ状態にある暗号装置１１（１２）が正常であることを他のバックアップ状態にある他の暗号装置１２（１１）に対して通知する。
【００２１】
また、パケット送信制御部１１７は、自暗号装置１１（１２）がマスタ状態にある場合には、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３に格納されるポート情報を含むＭＡＣアドレス通知を、同じＩＰサブネットワーク内のバックアップ状態にある他の暗号装置１２（１１）に対して送信する機能も有する。このＭＡＣアドレス通知は、ブロードキャスト通知で行われる。ＭＡＣアドレス通知は、前回ＭＡＣアドレス通知を送信してからそれぞれのポート情報格納部１１２，１１４に新たに格納されたＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組合せであるポート情報であることが望ましい。このＭＡＣアドレス通知によって、バックアップ状態にある暗号装置１２（１１）の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に、マスタ状態の暗号装置１１（１２）の有するポート情報と同じポート情報が格納され、マスタ状態にある暗号装置１１（１２）とバックアップ状態にある暗号装置１２（１１）との間でポート情報の同期をとることができる。
【００２２】
さらに、パケット送信制御部１１７は、バックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、自暗号装置１１（１２）に接続されるスイッチングハブ１３，１４のポートに、そのスイッチングハブ１３，１４の先に接続される機器のＭＡＣアドレスを認識させるための通信データ（パケット）を送信する機能も有する。
【００２３】
たとえば、平文ポート１１１に接続されるスイッチングハブ１３のポートに、自暗号装置１１（１２）の暗号文ポート１１３側に接続される機器のＭＡＣアドレスが格納されるように、暗号文ポート情報格納部１１４に格納されるＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするｐｉｎｇパケット（ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｅｃｈｏリクエストパケット）やＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）リクエストパケットを送信し、暗号文ポート１１３に接続されるスイッチングハブ１４のポートに、自暗号装置１１（１２）の平文ポート１１１側に接続される機器のＭＡＣアドレスが格納されるように、平文ポート情報格納部１１２に格納されるＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするｐｉｎｇパケットやＡＲＰリクエストパケットを送信する。これによって、暗号装置１１（１２）の切り替え時に、暗号装置１１（１２）の各ポート１１１，１１３に接続されるスイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報も変更される。
【００２４】
このような構成を有する暗号装置が図２の第１のＩＰサブネットワーク１０内のスイッチングハブ１３，１４の間に複数設けられた暗号通信システムにおける暗号装置の動作を、通常時と暗号装置の切り替え（遷移）時のそれぞれについて説明する。なお、第１のＩＰサブネットワーク１０において、第１の暗号装置１１がマスタ状態にあり、第２の暗号装置１２がバックアップ状態にあるものとする。
【００２５】
図４は、通常時におけるマスタ状態の暗号装置とバックアップ状態の暗号装置の動作を示すフローチャートである。マスタ状態の暗号装置１１が起動されると、パケット送信制御部１１７は、予め設定された所定時間を経過したか否かを確認する（ステップＳ１０１）。予め決められた時間が経過していない場合（ステップＳ１０１でＮｏの場合）には、その時間が経過するまで待ち状態となる。予め決められた時間が経過すると（ステップＳ１０１でＹｅｓの場合）、パケット送信制御部１１７は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを接続されるバックアップ状態の暗号装置１２にブロードキャストで送信する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
その後、平文ポート１１１または暗号文ポート１１３から入力した通信データの中継があるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。通信データの中継がある場合（ステップＳ１０３でＹｅｓの場合）には、転送処理部１１５によってその通信データに格納される要求にしたがって、たとえば平文パケットを暗号文パケットに暗号化、カプセル化したり、平文パケットをそのまま平文通信したりするなどの転送、中継処理が実行される（ステップＳ１０４）。また、同時に接続状態検出部１１６によって、イーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部とＩＰパケットのヘッダ部から、自暗号装置１１の入出力されるポート１１１，１１３に接続される機器のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組合せであるポート情報を取得し、平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に対応するポート情報を格納する（ステップＳ１０５）。
【００２７】
その後、または、ステップＳ１０３で通信データの中継がない場合（ステップＳ１０３でＮｏの場合）には、パケット送信制御部１１７によって、再び所定時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ１０６）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ１０６でＮｏの場合）には、再びステップＳ１０３に戻り、上述した処理が繰り返される。また、所定時間が経過した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）には、パケット送信制御部１１７は、前回ＭＡＣアドレス通知を送信したときに比べて、平文ポート情報格納部１１２の平文ポート情報と、暗号文ポート情報格納部１１４の暗号文ポート情報に変更があるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。これらのポート情報に変更がある場合（ステップＳ１０７でＹｅｓの場合）には、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットと上記変更があった分のポート情報をＭＡＣアドレス通知として、バックアップ状態にある暗号装置１２に対してブロードキャスト通知する（ステップＳ１０８）。
【００２８】
一方、上記ポート情報に変更がない場合（ステップＳ１０７でＮｏの場合）には、パケット送信制御部１１７は、バックアップ状態にある暗号装置に対してＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットをブロードキャスト通知する（ステップＳ１０９）。
【００２９】
その後、またはステップＳ１０８の後、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ１１０）、終了しない場合（ステップＳ１１０でＮｏの場合）には再びステップＳ１０３に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ１１０でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００３０】
なお、ステップＳ１０８において、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知を、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの後半部分の付加情報として送信してもよいし、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットとは異なる単独のパケットとして送信してもよい。
【００３１】
一方、バックアップ状態の暗号装置１２は、起動されてから所定時間内にマスタ状態の暗号装置１１からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２１）。所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した場合（ステップＳ１２１でＹｅｓの場合）には、異常なしと判断され（ステップＳ１２２）、そのまま待ち状態となる。一方、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信しなかった場合（ステップＳ１２１でＮｏの場合）には、切替検知部１１９によってマスタ状態の暗号装置１１の異常が検知され（ステップＳ１２３）、後述する図５の切替処理が行われる。
【００３２】
ステップＳ１２２の後、再び所定時間内にマスタ状態の暗号装置１１からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した場合（ステップＳ１２４でＹｅｓの場合）には、異常なしと判断される（ステップＳ１２５）。一方、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信しなかった場合（ステップＳ１２４でＮｏの場合）には、切替検知部１１９によってマスタ状態の暗号装置１１の異常が検知され（ステップＳ１２９）、後述する図５の切り替え処理が行われる。
【００３３】
ステップＳ１２５の後、ＭＡＣアドレス通知を受信したか否かが判断される（ステップＳ１２６）。ＭＡＣアドレス通知を受信した場合（ステップＳ１２６でＹｅｓの場合）には、受信情報処理部１１８は、ＭＡＣアドレス通知の内容を平文ポート情報格納部１１２および／または暗号文ポート情報格納部１１４に格納する（ステップＳ１２７）。
【００３４】
その後、またはステップＳ１２６でＭＡＣアドレス通知を受信していない場合（ステップＳ１２６でＮｏの場合）には、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ１２８）、終了しない場合（ステップＳ１２８でＮｏの場合）には再びステップＳ１２４に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ１２８でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００３５】
図５は、マスタ状態に遷移した暗号装置の動作を示すフローチャートである。バックアップ状態にある暗号装置１２の切替検知部１１９は、マスタ状態の暗号装置１１の異常を検知すると（ステップＳ２０１）、バックアップ状態からマスタ状態に切り替える（ステップＳ２０２）。その後、パケット送信制御部１１７は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットをブロードキャスト通知し（ステップＳ２０３）、さらに、自暗号装置１２に接続される第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートに、そのポートに接続される機器のＭＡＣアドレスを認識できる情報を送信する（ステップＳ２０４）。この情報として、たとえば、送信するポート１１１，１１３とは逆側のポート情報格納部１１４，１１２に格納されるＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスに設定したｐｉｎｇパケットやＡＲＰリクエストパケットなどを送信することができる。なお、このとき送信されるｐｉｎｇパケットやＡＲＰリクエストパケットなどは、送信するポート１１１，１１３とは逆側のポート情報格納部１１４，１１２に格納されているＭＡＣアドレスの種類の数だけ送信する必要がある。
【００３６】
そして、パケット送信制御部１１７は、所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２０５）、所定時間が経過した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓの場合）には、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを他のバックアップ状態の暗号装置に対してブロードキャストで送信する（ステップＳ２０６）。その後、またはステップＳ２０５で所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０５でＮｏの場合）には、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ２０７）、終了しない場合（ステップＳ２０７でＮｏの場合）には再びステップＳ２０５に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ２０７でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００３７】
以下に、図２に示される暗号通信システムにおける暗号装置１１，１２の切り替え処理の具体例を説明する。ここでは、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われ、つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、そして、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる場合を例に挙げて説明する。図６〜図９は、これらの端末間で行われるイーサネット（登録商標）フレーム（通信データ）の構成の概要を示す図であり、図６は、端末Ａと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示し、図７は、端末Ａと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示し、図８は、端末Ｂと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示し、図９は、端末Ｂと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示している。
【００３８】
また、図１０〜図１６は、上記端末間の通信による第１のＩＰサブネットワーク１０の暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。これらの図に示されるように、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａは第１の暗号装置１１と接続されており、ポートｂは第２の暗号装置１２と接続されており、ポートｃはそれぞれ平文ネットワーク、暗号文ネットワークに接続されている。また、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４は、これらのポートａ〜ｃと、これらのポートａ〜ｃの先に接続されている機器のＭＡＣアドレスとを対応付けるアドレス対応情報を格納するアドレス対応表を内部に有している。これらの図面では、アドレス対応表のうちポートａに関するアドレス対応情報をポートａの枠内に記載し、ポートｂに関するアドレス対応情報をポートｂの枠内に記載し、ポートｃに関するアドレス対応情報をポートｃの枠内に記載している。
【００３９】
なお、以下の説明において、第１のスイッチングハブ１３のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＨＵＢ１」とし、第２のスイッチングハブ１４のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＨＵＢ２」とし、暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＣＧＷ１」とし、平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＰＧＷ」とし、端末ＡのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ａ」とし、端末ＢのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ｂ」とし、端末ＣのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ｃ」とし、端末ＤのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ｄ」とし、そして、第２のＩＰサブネットワーク２０の暗号装置２１のＩＰアドレスは「ＲＥ２」とする。また、第１と第２の暗号装置１１，１２は、いずれか１つの暗号装置しか動作しないので、これらの暗号装置１１，１２の全体に対して１つの仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」と仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」が付与されるものとする。
【００４０】
図１０は、通信が開始されていない初期状態を示している。２つの暗号装置１１，１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４にはポート情報が何も格納されておらず、２つのスイッチングハブ１３，１４の各ポートａ〜ｃにもアドレス対応情報が何も格納されていない。なお、以下の図中では、暗号装置１１，１２のマスタ状態を「ＭＲ状態」と表記し、バックアップ状態を「ＢＲ状態」と表記している。
【００４１】
この状態で、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で図６に示される形式の暗号化通信が行われるとする。図６の（ａ）は端末Ａから端末Ｃへの平文パケットを含むフレームの構成を示しており、（ｂ）は（ａ）の平文パケットが暗号化された暗号文パケットを含むフレームの構成を示しており、（ｃ）は端末Ｃから端末Ａへの平文パケットを含むフレームの構成を示しており、そして、（ｄ）は端末Ｃから端末Ａへの暗号文パケットを含むフレームの構成を示している。
【００４２】
第１のスイッチングハブ１３は、端末Ａと端末Ｃとの間の通信において、端末Ａからの図６（ａ）に示される平文パケットを受信し、端末Ｃからの図６（ｃ）に示される平文パケットを端末Ａに送信する。このとき、第１のスイッチングハブ１３は、図６（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図６（ｃ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートｃには平文側ゲートウェイ１６が接続されていること検出する。そして、ポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶する。また、図６（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図６（ｃ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。
【００４３】
第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ａから端末Ｃへの通信において、図６（ａ）に示すパケット形式の平文パケットを図６（ｂ）に示すパケット形式の暗号文パケットに暗号化する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１から受信した図６（ａ）に示される平文パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＡのＩＰアドレス「Ａ」と平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に記憶する。同様に図６（ａ）に示される平文パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＣのＩＰアドレス「Ｃ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組からなるポート情報を暗号文ポート情報格納部１１４に記憶する。
【００４４】
また、第１の暗号装置の転送処理部１１５は、端末Ｃから端末Ａへの通信において、図６（ｄ）に示すパケット形式の暗号文パケットを暗号文ポート１１３から受信し、図６（ｃ）に示すパケット形式の平文パケットに復号化する。さらに、接続状態検出部１１６は、図６（ｃ）に示される復号後の平文パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＡのＩＰアドレス「Ａ」と平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に記憶する。同様に図６（ｃ）に示される平文パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＣのＩＰアドレス「Ｃ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組からなるポート情報を暗号文ポート情報格納部１１４に記憶する。
【００４５】
以上の暗号装置の接続状態検出部１１６による接続状態の検出において、端末Ａと端末Ｃとの間の通信はどちら側から先に通信を開始するか分からないが、上記のように処理することによって、暗号化する時も復号化する時も同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に記憶することが可能となる。
【００４６】
第２のスイッチングハブ１４は、端末Ａと端末Ｃとの間の通信において、端末Ａ側から図６（ｂ）に示される暗号文パケットを受信し、端末Ｃからの図６（ｄ）に示される暗号文パケットを端末Ａに送信する。このとき、第２のスイッチングハブ１４は、図６（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図６（ｄ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートｃには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。また、図６（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図６（ｄ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートａには第１の暗号装置１１が接続されていることを検出する。そして、ポートａと第１の暗号装置１１の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」とを対応付けて記憶する。
【００４７】
つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で図７に示される通信データで平文通信が行われるとする。図７の（ａ）は端末Ａから端末Ｄへの通信データの構成を示しており、（ｂ）は端末Ｄから端末Ａへの通信データの構成を示している。
【００４８】
第１のスイッチングハブは、端末Ａと端末Ｄとの間の通信において、端末Ａからの図７（ａ）に示される通信データを受信し、端末Ｄからの図７（ｂ）に示される通信データを端末Ａに送信する。このとき、第１のスイッチングハブ１３は、図７（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートｃには平文側ゲートウェイ１６が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶する。また、図７（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。しかし、このポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスとの対応付けと、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレスとの対応付けは、既に記憶されているので、改めて上書きしなくてもよい。
【００４９】
第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ａから端末Ｄへの通信において、図７（ａ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１から受信した図７（ａ）に示される通信データの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＤのＩＰアドレス「Ｄ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組を暗号文ポート情報格納部１１４に格納する。
【００５０】
また、第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ｄから端末Ａへの通信において、図７（ｂ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１へ送信する図７（ｂ）に示される通信データの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＤのＩＰアドレス「Ｄ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組を暗号文ポート情報格納部１１４に記憶する。
【００５１】
なお、以上の第１の暗号装置１１の接続状態検出部１１６による接続状態の検出において、端末Ａと端末Ｄとの間の通信はどちら側から先に通信を開始するか分からないが、上記のように処理することによって、どちらから通信が開始されても同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶することが可能となる。
【００５２】
第２のスイッチングハブ１４は、端末Ａと端末Ｄとの間の通信において、端末Ａ側から図７（ａ）の通信データを受信し、端末Ｄからの図７（ｂ）の通信データを端末Ａに送信する。このとき、第２のスイッチングハブ１４は、図７（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートｃには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。また、図７（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートａには平文側ゲートウェイ１６が接続されていることを検出する。そして、ポートａと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶する。しかし、このポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスとの対応付けは、既に記憶されているので、改めて上書きしなくてもよい。
【００５３】
以上の処理によって得られる暗号装置とスイッチングハブの状態を示したものが図１１である。この図１１に示されるように、第１および第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ，ｃには、これらのポートの先に接続される機器のＭＡＣアドレス（アドレス対応情報）が格納され、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４には、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のポート情報が格納されている。
【００５４】
第１の暗号装置１１は、マスタ状態にあるので、所定の時間間隔で定期的にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信しているが、あわせてＭＡＣアドレス通知も送信する。前回のＭＡＣアドレス通知を送信してから新たに記憶した平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を含むポート情報を、バックアップ状態である他の暗号装置（図２の場合には、第２の暗号装置１２）へ通知する。ここでは、図１０の状態と図１１の状態とを比較して、新たに格納されたポート情報がＭＡＣアドレス通知として送信される。図１７は、ＭＡＣアドレス通知の内容の一例を示す図であり、図１７（ａ）のＭＡＣアドレス通知＃１が、このときバックアップ状態の第２の暗号装置１２に送信されるものである。
【００５５】
暗号装置１１が所定の時間間隔で定期的に送信しているＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの宛先ＭＡＣアドレスはブロードキャストアドレスであり、送信元ＭＡＣアドレスは暗号装置１１の仮想ＭＡＣアドレスであるＶＲＥＭＡＣである。第１のスイッチングハブ１３は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａにはＭＡＣアドレスがＶＲＥＭＡＣである暗号装置１１が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号装置１１のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」とを対応付けて記憶する。
【００５６】
第２の暗号装置１２の受信情報処理部１１８は、第１の暗号装置１１からのＭＡＣアドレス通知＃１を受信すると、ＭＡＣアドレス通知＃１に格納されているポート情報を平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納する。これによって、マスタ状態の第１の暗号装置１１の保持するポート情報と、バックアップ状態の第２の暗号装置１２の保持するポート情報との間で同期を取ることができる。以上の処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１２である。この図１２に示されるように、第２の暗号装置１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているポート情報は、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているポート情報と一致したものとなる。
【００５７】
この後に、端末Ｂと端末Ｄとの間で図８に示される形式の平文通信が行われるとする。図８の（ａ）は端末Ｂから端末Ｄへの通信データの構成を示しており、（ｂ）は端末Ｄから端末Ｂへの通信データの構成を示している。
【００５８】
第１のスイッチングハブ１３は、端末Ｂと端末Ｄとの間の通信において、端末Ｂからの図８（ａ）に示される通信データを受信し、端末Ｄからの図８（ｂ）に示される通信データを端末Ａへ送信する。このとき、第１のスイッチングハブ１３は、図８（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートｃには端末Ｂが接続されていることを検出する。そして、ポートｃと端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」とを対応付けて記憶する。また、図８（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。しかし、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」との対応付けは、既に記憶されているので、改めて記憶しなくてもよい。
【００５９】
第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ｂから端末Ｄへの通信において、図８（ａ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１から受信した図８（ａ）に示される通信データの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に格納する。
【００６０】
また、第１の暗号装置の転送処理部１１５は、端末Ｄから端末Ｂへの通信において、図８（ｂ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１へ送信する図８（ｂ）に示される通信データの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に記憶する。
【００６１】
なお、以上の暗号装置の接続状態検出部１１６による接続状態の検出において、端末Ｂと端末Ｄ間の通信はどちら側から先に通信を開始するか分からないが、上記のような処理を行うことによって、どちら側からの通信でも同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶することが可能となる。
【００６２】
第２のスイッチングハブ１４は、端末Ｂと端末Ｄとの間の通信において、端末Ｂ側から図８（ａ）の通信データを受信し、端末Ｄからの図８（ｂ）の通信データを端末Ｂへ送信する。このとき、第２のスイッチングハブ１４は、図８（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートｃには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。ただし、既にこの組合せは記憶されているので、改めて記憶しなおさなくてもよい。また、図８（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートａには端末Ｂが接続されていることを検出する。そして、ポートａと端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」とを対応付けて記憶する。
【００６３】
つぎに、端末Ｂと端末Ｃとの間で図９に示される形式の暗号通信が行われるとする。図９の（ａ）は端末Ｂから端末Ｃへの平文パケットの構成を示しており、（ｂ）は（ａ）の平文パケットが暗号化された暗号文パケットの構成を示しており、（ｃ）は端末Ｃから端末Ｂへの平文パケットの構成を示しており、そして、（ｄ）は端末Ｃから端末Ｂへの暗号文パケットの構成を示している。しかし、この端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号通信で得られる第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ，ｃに格納されるアドレス対応情報や、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されるポート情報は、既に検出されているものであるので、その説明を省略する。ただし、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４によるアドレス対応情報の抽出や、第１の暗号装置１１の接続状態検出部１１６によるポート情報の検出は、上述した端末Ａと端末Ｃとの間の暗号通信の場合と同様である。
【００６４】
以上の処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１３である。この図１３では、上記端末Ｂと端末Ｄとの間の通信と端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号通信によって得られた新たなポート情報とアドレス対応情報が、点線で囲まれて表示されている。
【００６５】
その後、所定時間が経過すると、第１の暗号装置１１はＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信するが、このときあわせてＭＡＣアドレス通知も送信する。ここでは、図１２の状態と図１３の状態とを比較して、図１３の暗号装置１１中の新たに格納された点線で囲まれている部分のポート情報が、ＭＡＣアドレス通知＃２として送信される。ここで通知されるＭＡＣアドレス通知＃２は、図１７（ｂ）に示されている。
【００６６】
第２の暗号装置１２の受信情報処理部１１８は、ＭＡＣアドレス通知＃２を第１の暗号装置１１から受信すると、平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４にＭＡＣアドレス通知＃２に格納されているポート情報を格納する。図１３と図１７（ｂ）の例では、平文ポート情報格納部１１２に、端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」の組を平文ポート情報として追加して記憶する。以上のＭＡＣアドレス通知＃２の送信処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１４である。この図１４に示されるように、第２の暗号装置１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているポート情報は、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４のそれと一致したものとなる。
【００６７】
この図１４に示される状態の後、第１の暗号装置１１が何らかの異常によって定期的にＡＤＶＥＲＴＩＳＭＥＮＴパケットを送信できなくなると、第２の暗号装置１２の切替検知部１１９が第１の暗号装置１１の異常を検知して、バックアップ状態からマスタ状態に遷移し、パケット送信制御部１１７は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを定期的に送信する。このとき送信されるＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信元ＭＡＣアドレスは、第１と第２の暗号装置１１，１２の全体に対して仮想的に割り振られる仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」である。
【００６８】
第１のスイッチングハブ１３は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットをポートｂで受信すると、そのＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信元ＭＡＣアドレスが暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」になっているため、ポートａに暗号装置が接続されていた状態から、ポートｂの先に暗号装置が接続されたと判断する。そして、ポートｂと暗号装置のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」とを対応付けて記憶する。この結果、既に対応付けられていたポートａと暗号装置のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」の組合せは削除されることになる。これ以降、第１のスイッチングハブ１３は、ＭＡＣアドレスが暗号装置宛のパケットをポートｂへ中継するようになる。
【００６９】
第２のスイッチングハブ１４も、同様に、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信すると、ポートａ側からポートｂ側に暗号装置のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を記憶するように、アドレス対応表を変更する。そして、これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが暗号装置宛のパケットをポートｂへ中継する。以上の第２の暗号装置１２がマスタ状態に遷移した後の処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１５である。
【００７０】
バックアップ状態からマスタ状態に遷移した第２の暗号装置１２のパケット送信制御部１１７は、暗号文ポート情報格納部１１４に記憶されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするｐｉｎｇパケットを平文ポート１１１側へ送信する。図１８は、第２の暗号装置１２のパケット送信制御部１１７によって送信されるｐｉｎｇパケットの構成を模式的に示す図である。上述したように、暗号文ポート情報格納部１１４のＭＡＣアドレスには、暗号文側ゲートウェイのＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」のみが格納されているので、パケット送信制御部１１７は、図１８（ａ）に示される送信元ＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１（送信元ＩＰアドレスは暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」である）」を設定したｐｉｎｇパケットのみを平文ポート１１１側から送信する。なお、この図１８（ａ）の宛先は端末Ｂとなっているが、このｐｉｎｇパケットの目的は、第１のスイッチングハブ１３の第２の暗号装置１２と接続されるポートｂに、このポートｂの先に接続されている機器のＭＡＣアドレスを認識させることであるので、平文ポート情報格納部１１２に格納されているＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組のいずれを宛先としてもよい。
【００７１】
このｐｉｎｇパケットを受信した第１のスイッチングハブ１３は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」になっているので、ポートａに暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていた状態から、ポートｂの先に暗号文側ゲートウェイ１５が接続されたと判断する。そして、ポートｂと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第１のスイッチングハブ１３は、ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５宛のパケットをポートｂへ中継する。
【００７２】
同様に、第２の暗号装置１２のパケット送信制御部１１７は、平文ポート情報格納部１１２に記憶されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス（送信元ＩＰアドレスは暗号装置の仮想ＩＰアドレスである）とするｐｉｎｇパケットを暗号文ポート１１３側へ送信する。図１５の第２の暗号装置１２の平文ポート情報格納部１１２を見ると、平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」が格納されているので、２種類のｐｉｎｇパケットを暗号文ポート１１３側へ送信する。このとき送信されるｐｉｎｇパケットの例が図１８（ｂ），（ｃ）に示されている。この場合も、ｐｉｎｇパケットの宛先には暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているアドレスのうち任意のものを選択することができる。
【００７３】
図１８（ｂ）に示されるｐｉｎｇパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」になっているので、ポートａに平文側ゲートウェイ１６が接続されていた状態から、ポートｂの先に平文側ゲートウェイ１６が接続されたと判断する。そして、ポートｂと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６宛のパケットをポートｂへ中継する。
【００７４】
同様に、図１８（ｃ）に示されるｐｉｎｇパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、ポートａに端末Ｂが接続されていた状態から、ポートｂの先に端末Ｂが接続されたと判断する。そして、ポートｂと端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」とを対応付けて記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが端末Ｂ宛のパケットをポートｂへ中継する。以上の第２の暗号装置１２によるｐｉｎｇパケットの送信処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１６である。これによって、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａのアドレス対応情報はなくなり、ポートｂにそれまでポートａに格納されていたＭＡＣアドレス（アドレス対応情報）が格納される。
【００７５】
なお、図１６では、第１と第２のスイッチングハブのアドレス対応表を変更するためにｐｉｎｇパケットを送信するようにしているが、上述したように、ＡＲＰリクエストパケットを送信することもできる。図１９は、第２の暗号装置のパケット送信制御部によって送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平文ポート側から送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を示し、（ｂ）と（ｃ）は暗号文ポート側から送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を示している。このＡＲＰリクエストパケットでも、ｐｉｎｇパケットの場合と同様に、送信元ＭＡＣアドレスには、平文ポート１１１側に送信する場合には暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているＭＡＣアドレスを設定し、暗号文ポート１１３側に送信する場合には平文ポート情報格納部１１２に格納されているＭＡＣアドレスを設定する。宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスが設定され、送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」が設定され、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」が設定される。また、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには、平文ポート１１１側に送信する場合には平文ポート情報格納部１１２に格納されているどれか一つの組を選択すればよく、暗号文ポート１１３側に送信する場合には暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているどれか一つの組を選択すればよい。
【００７６】
これらのＡＲＰリクエストパケットを受信した第１と第２のスイッチングハブ１３，１４は、上述したｐｉｎｇパケットの場合と同様にして、ポートｂとそのポートｂの先に接続されている機器のＭＡＣアドレスとの対応関係を格納するアドレス対応表の変更を行う。図２０は、このＡＲＰリクエストパケットの送信によって変更された暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示図である。
【００７７】
このような処理によって、図６に示される形式の端末Ａと端末Ｃ間の通信パケット、図９に示される形式の端末Ｂと端末Ｃ間の通信パケットのすべては、第２の暗号装置１２経由で暗号化通信が可能となる。また、図８に示される形式の端末Ｂと端末Ｄ間の通信パケット、図７に示される端末Ａと端末Ｄ間の通信パケットの全ては、第２の暗号装置１２経由で平文通信される。
【００７８】
この実施の形態１では、第１の暗号装置１１はＭＡＣアドレス通知を平文ネットワークへ送信していたが、暗号文ネットワークへ送信するようにしてもよい。そして、暗号文ネットワークへＭＡＣアドレスを通知する時はＭＡＣアドレス通知を暗号化して送信するようにしてもよい。
【００７９】
また、この実施の形態１では、図１２と図１４で第１の暗号装置１１がＭＡＣアドレス通知＃１とＭＡＣアドレス通知＃２を通知するポート情報（ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組み合わせ）は、前回のＭＡＣアドレス通知送信時から新規に記憶したポート情報を通知しているが、新規に記憶したポート情報ではなく、記憶されているすべてのポート情報を通知してもよい。この場合、記憶されたすべてのポート情報の通知を行うＭＡＣアドレス通知は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する度に送信するのではなく、ｎ回（ｎは自然数）のＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信に一度、たとえば、５回のＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信に一度の頻度で送信するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、この実施の形態１では、第１のＩＰサブネットワーク１０における冗長構成を成すリピータ型暗号装置１１，１２が２台の場合を例に挙げて説明したが、３台以上の構成であってもよい。
【００８１】
この実施の形態１によれば、暗号装置１１，１２に、バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、平文ポート１１１側には、暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするメッセージを送信し、暗号文ポート１１３側には、平文ポート情報格納部１１２に格納されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするメッセージを送信するパケット送信制御部１１７を備えるように構成したので、暗号装置１１，１２の平文ポート１１１側と暗号文ポート１１３側に接続される第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートと、このポートの先に接続される機器のＭＡＣアドレスとの対応関係を示すアドレス対応情報の変更が、暗号装置１１，１２の切り替えとほぼ同時に行うことができる。その結果、暗号装置１１，１２が切り替った場合に、改めて第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の経路の変更を行う必要がなくなるという効果を有する。
【００８２】
以上の説明では、第１の暗号装置１１が平文ネットワークから平文データを受信し平文データを暗号化して新規ＩＰヘッダを付加し、暗号文ネットワークへ送信する時に平文データのＩＰヘッダよりＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶するようにしているが、第１の暗号装置１１が暗号文ネットワークから暗号文データを受信し暗号文データを復号化し、平文ネットワークへ送信する時に平文データのＩＰヘッダよりＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
実施の形態２．
図２１は、この発明にかかる暗号装置の実施の形態２の構成を示すブロック図であり、図２２は、この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。この暗号装置１１（１２）は、実施の形態１の図１の暗号装置１１（１２）において、暗号化通信において使用される暗号アルゴリズムや認証アルゴリズム、暗号鍵や認証鍵などを含むＳＡ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）付属情報を格納するＳＡ情報格納部１２１と、冗長構成をなす他の暗号装置１２（１１）と専用通信回線４０で接続してＳＡ付属情報の通信を他の暗号装置１２（１１）との間で行う通信部１２２と、をさらに備えている。専用通信回線４０は、図２２に示されるように、第１のＩＰサブネットワーク１０内の第１の暗号装置１１と第２の暗号装置１２との間を接続している。なお、ＳＡ情報格納部１２１に格納されるＳＡ付属情報は、端末同士で行われる暗号化通信に先立って、それらの端末間の経路に存在する２つの暗号装置が、ＩＫＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｋｅｙ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）によってＳＡを確立したときに、両者間で共有されるものである。
【００８４】
また、パケット送信制御部１１７は、ＳＡ付属情報をバックアップ状態にある暗号装置に送信するためのＳＡ情報通知も送信する機能を有する。そして、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知とＳＡ情報通知に関しては、通信部１２２と専用通信回線４０を介して送信し、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットに関しては、平文ポート１１１または暗号文ポート１１３と、通信部１２２の両方を介して送信し、暗号装置１１，１２の切り替え時に送信されるｐｉｎｇパケットまたはＡＲＰリクエストパケットなどに関しては、平文ポート１１１および暗号文ポート１１３を介して送信するように制御する点が、実施の形態１の場合と異なる。
【００８５】
受信情報処理部１１８は、専用通信回線４０と通信部１２２を介して受信したＳＡ情報通知を、ＳＡ情報格納部１２１に格納する機能をさらに有する。なお、図１，２と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略している。
【００８６】
つぎに、動作について説明する。図２３は、通常時におけるマスタ状態の暗号装置とバックアップ状態の暗号装置の動作処理手順を示すフローチャートである。マスタ状態の暗号装置１１（１２）が起動されると、まず、パケット送信制御部１１７は、予め設定された所定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ３０１でＮｏの場合）には、その時間が経過するまで待ち状態となる。予め決められた時間が経過すると（ステップＳ３０１でＹｅｓの場合）、パケット送信制御部１１７は、専用通信回線４０で接続されるバックアップ状態の暗号装置１２（１１）に通信部１２２からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する（ステップＳ３０２）。
【００８７】
その後、実施の形態１の図４で説明したステップＳ１０３〜Ｓ１０６と同じ処理を行って、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信してから所定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ３０３〜Ｓ３０６）。すなわち、通信データがある場合にはその通信データの転送、中継処理を行い、同時にその通信データからポート情報を検出して、平文ポート情報格納部１１２および／または暗号文ポート情報格納部１１４に格納し、その後に所定時間経過したか否かを確認する。
【００８８】
所定時間が経過していない場合（ステップＳ３０６でＮｏの場合）には、再びステップＳ３０３へ戻り、所定時間が経過した場合（ステップＳ３０６でＹｅｓの場合）には、パケット送信制御部１１７は、前回ＭＡＣアドレス通知を送信したときに比べて、平文ポート情報格納部１１２の平文ポート情報と、暗号文ポート情報格納部１１４の暗号文ポート情報に変更があるか否かを判断する（ステップＳ３０７）。いずれかのポート情報に変更がある場合（ステップＳ３０７でＹｅｓの場合）には、パケット送信制御部１１７は、専用通信回線４０で接続されるバックアップ状態にある暗号装置１２（１１）に、通信部１２２を介してＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットと、上記変更した分のポート情報を含むＭＡＣアドレス通知を送信する（ステップＳ３０８）。
【００８９】
また、ＭＡＣアドレス通知と同時に、パケット送信制御部１１７は、上記ステップＳ３０４での暗号化通信の転送処理を行った際に使用される暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を含むＳＡ情報通知を、専用通信回線４０を介して、バックアップ状態にある暗号装置１２（１１）に送信する（ステップＳ３０９）。ＳＡ情報通知は、たとえば図２２の端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信を行う際に、第１の暗号装置１１と第２のＩＰサブネットワーク２０内の暗号装置２１との間で共有されるＳＡ付属情報の内容に基づいている。ＳＡ情報通知には、このＳＡ情報通知に含まれるＳＡ付属情報の個数と、平文側ポートに接続される端末のＩＰアドレスと、暗号文側ポートに接続される端末のＩＰアドレスと、暗号鍵、認証鍵、ＳＡの寿命などのＳＡ付属情報とを含む情報が格納される。
【００９０】
一方、上記ポート情報に変更がない場合（ステップＳ３０７でＮｏの場合）には、パケット送信制御部１１７は、専用通信回線４０で接続されるバックアップ状態にある暗号装置１２（１１）に、通信部１２２からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する（ステップＳ３１０）。
【００９１】
その後、またはステップＳ３０９の後、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ３１１）、終了しない場合（ステップＳ３１１でＮｏの場合）には再びステップＳ３０３に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ３１１でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００９２】
なお、ステップＳ３０８において、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知を、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの後半部分の付加情報として送信してもよいし、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットとは異なる単独のパケットとして送信してもよい。
【００９３】
一方、バックアップ状態の暗号装置１２（１１）は、実施の形態１の図４で説明したステップＳ１２１〜Ｓ１２５，Ｓ１２９と同じ処理を行って、マスタ状態の暗号装置１１（１２）の異常の有無を判断する（ステップＳ３２１〜Ｓ３２５，Ｓ３３０）。すなわち、起動されてから所定時間内にマスタ状態の暗号装置１１（１２）からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信したか否かを判定し、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信すればマスタ状態の暗号装置１１（１２）に異常がないと判断し、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信しなければマスタ状態の暗号装置１１（１２）の異常を検知して、上述した図５の切り替え処理が実行される。
【００９４】
ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した後に、マスタ状態の暗号装置１１（１２）からＭＡＣアドレス通知を受信したか否かが判断される（ステップＳ３２６）。ＭＡＣアドレス通知を受信した場合（ステップＳ３２６でＹｅｓの場合）には、受信情報処理部１１８は、ＭＡＣアドレス通知の内容を平文ポート情報格納部１１２および／または暗号文ポート情報格納部１１４に格納する（ステップＳ３２７）。また、受信情報処理部１１８は、マスタ状態の暗号装置１１（１２）から受信したＳＡ情報通知の内容を、ＳＡ情報格納部１２１に格納する（ステップＳ３２８）。
【００９５】
その後、またはステップＳ３２６でＭＡＣアドレス通知を受信していない場合（ステップＳ３２６でＮｏの場合）には、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ３２９）、終了しない場合（ステップＳ３２９でＮｏの場合）には再びステップＳ３２４に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ３２９でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００９６】
なお、この実施の形態２の暗号通信システムにおける暗号装置の切り替えについては、実施の形態１の場合と同一であるので、説明を省略する。
【００９７】
つぎに、図２２に示される暗号通信システムにおける暗号装置の切り替え処理の具体例を説明する。ここでは、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われ、つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、そして、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる場合を例に挙げて説明する。なお、これらの端末間の通信による暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の処理は、実施の形態１で説明した具体例とほとんど同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００９８】
図２４〜図２７は、上記端末間の通信による第１のＩＰサブネットワーク１０の第１と第２の暗号装置１１，１２の平文ポート情報格納部１１２、暗号文ポート情報格納部１１４、ＳＡ情報格納部１２１と、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ〜ｃの状態を模式的に示す図である。実施の形態１の図１０〜図１６との違いは、第１と第２の暗号装置１１，１２に、ＳＡ情報格納部１２１が設けられている点である。
【００９９】
図２４は、通信が開始されていない初期状態を示している。第１と第２の暗号装置１１，１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４にはポート情報が何も格納されておらず、ＳＡ情報格納部１２１にもＳＡ付属情報が何も格納されていない。また、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の各ポートａ〜ｃにもアドレス対応情報が何も格納されていない。
【０１００】
この状態で、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が開始されるが、端末Ａと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃに接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用する暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの第１の暗号装置１１と暗号装置２１との間で共有している。そして、端末Ａと端末Ｃとの間で図６に示される形式で暗号化通信が行われる。つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で図７に示される形式で平文通信が行われる。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが専用通信回線４０を介して送信される。このとき、図１７（ａ）に示されるＭＡＣアドレス通知＃１と、ＳＡ情報通知＃１も送信される。図２８は、マスタ状態の暗号装置１１から送信されるＳＡ情報通知の構成の一例を示す図であり、図２８（ａ）に示される端末Ａと端末Ｃとの間で行われる暗号化通信のＳＡ付属情報を含むＳＡ情報通知＃１が、ここでは送信される。そして、これらのＭＡＣアドレス情報通知＃１とＳＡ情報通知＃１の内容が第２の暗号装置１２に格納される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図２５に示されている。
【０１０１】
つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる。なお、端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃが接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用するアルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの第１の暗号装置１１と暗号装置２１との間で共有している。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが専用通信回線４０を介して送信される。このとき、図１７（ｂ）に示されるＭＡＣアドレス通知＃２と、図２８（ｂ）に示されるＳＡ情報通知＃２も送信される。図２８（ｂ）に示されるＳＡ情報通知＃２には、端末Ｂと端末Ｃとの間で行われる暗号化通信のＳＡ付属情報が含まれている。そして、これらのＭＡＣアドレス情報通知＃２とＳＡ情報通知＃２の内容が第２の暗号装置１２に格納される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図２６に示されている。
【０１０２】
その後、第１の暗号装置１１がなんらかの原因によってＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信できなくなると、第２の暗号装置１２がマスタ状態となる切り替え処理を行って、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する。その後、第２の暗号装置１２は、図１８に示されるようなｐｉｎｇパケット（または図１９に示されるようなＡＲＰリクエストパケット）を送信して、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の暗号装置側に接続されるポートａ，ｂのアドレス対応情報が変更される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図２７に示されている。以上のようにして、第１と第２の暗号装置１１，１２の間でポート情報とＳＡ付属情報の通知が行われ、暗号装置１１，１２の切り替えが生じた場合でも、切り替った第２の暗号装置１２と通信相手の暗号装置２１との間でＳＡ情報の交換をすることなく、スムーズに暗号化通信を継続することが可能となる。
【０１０３】
この実施の形態２によれば、暗号装置１１，１２同士を専用通信回線４０で接続したので、暗号化通信ではセキュリティの関係でネットワーク上に流すことが危険な暗号化通信を行う端末間の暗号装置１１（１２），２１同士で必要になる、暗号化に使用される暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、冗長構成をなす暗号装置１１，１２間で共有することが可能となる。その結果、暗号装置１１（１２）の故障による切り替えが生じた場合でも、新たにマスタ状態となった暗号装置１２（１１）と、通信相手の暗号装置２１との間で新たなＩＫＥによるＳＡの確立処理を行うことなく、暗号化通信を引き継ぐことが可能となる。
【０１０４】
なお、上述した説明では、冗長構成を成す暗号装置１１，１２が２台の場合を例に挙げて説明したが、３台以上の構成であっても全く同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
実施の形態３．
図２９は、この発明にかかる暗号装置の構成を示すブロック図である。この暗号装置１１（１２）は、実施の形態１の図１の暗号装置において、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組合せからなるポート情報を格納していた平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４が、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＩＰアドレスのみを格納する平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に置き換わり、接続状態検出部１１６と受信情報処理部１１８が削除された構成を有している。平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２には、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先にそれぞれ接続されている機器のＩＰアドレスが、たとえば暗号装置の管理者によって予め設定されている。そのために、暗号装置１１（１２）によって転送、中継処理される通信データからポート情報を得る必要がなく、それらの情報をバックアップ状態の暗号装置１２（１１）に送信する必要がないので、接続状態検出部１１６と受信情報処理部１１８を設けなくてもよい。
【０１０６】
また、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知をバックアップ状態の暗号装置１２（１１）に送信する機能を有しない点を除いては、基本的に実施の形態１の図１で説明した機能と同じ機能を有する。ただし、自暗号装置１１（１２）がバックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、ＡＲＰリクエストパケットを送信する方法が異なる。この実施の形態３では、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に格納されているＩＰアドレスにＡＲＰリクエストパケットを送信し、その応答であるＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、反対側のポートに接続されているスイッチングハブ１３，１４に中継する。このＡＲＰレスポンスパケットをスイッチングハブ１３，１４が受け取ることによって、その送信元ＭＡＣアドレスからスイッチングハブ１３，１４は、ポートとＭＡＣアドレスとの対応付けを変更することができる。
【０１０７】
なお、この暗号装置１１（１２）は、実施の形態１の図２に示されるようなネットワークシステムに適用して、暗号通信システムを構成することができる。
【０１０８】
つぎに、この暗号装置１１（１２）の動作について説明する。上述したように、この実施の形態３における暗号装置１１（１２）は、上述した実施の形態１の図１や実施の形態２の図２１に示される暗号装置１１（１２）のように、接続状態検出部１１６と受信情報処理部１１８を有さない。そのため、この暗号装置１１（１２）の通常時の動作は、基本的には、暗号装置１１（１２）に入力される通信データの転送処理と、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの所定の時間間隔での送信のみである。また、異常時の暗号装置１１，１２の切り替え動作の概要は、実施の形態１の図５と同様であるので、説明を省略する。ただし、上述したように、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に格納されているＩＰアドレスにＡＲＰリクエストパケットを送信し、その応答であるＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、反対側のポートに接続されているスイッチングハブ１３，１４に中継する点が実施の形態１とは異なる。この点については、以下の具体例で詳述する。
【０１０９】
つぎに、図２９の暗号装置を有する暗号通信システムにおける暗号装置の切り替え処理の具体例を説明する。なお、ここで適用される暗号通信システムは、図２に示されるネットワーク構成を有するものとする。また、ここでは、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われ、つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、そして、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる場合を例に挙げて説明する。なお、これらの端末間の通信による暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の処理は、実施の形態１で説明した具体例とほとんど同じであるので、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
図３０〜図３５は、上記端末間の通信による第１のＩＰサブネットワーク１０の第１と第２の暗号装置１１，１２の平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１、暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２と、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ〜ｃの状態を模式的に示す図である。実施の形態１の図１０〜図１６との違いは、第１と第２の暗号装置１１，１２は、平文ポート情報格納部１１２ではなく平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１を有し、暗号文ポート情報格納部１１４ではなく暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２を有する点であり、そして、これらの平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２には予めこれらの平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の側に接続される機器のＩＰアドレスが格納されている点である。
【０１１１】
図３０は、通信が開始されていない初期状態を示している。第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の各ポートａ〜ｃにはアドレス対応情報が何も格納されていない。
【０１１２】
この状態で、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が開始されるが、端末Ａと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃに接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用するアルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの第１の暗号装置１１と暗号装置２１との間で共有している。そして、端末Ａと端末Ｃとの間で図６に示される形式で暗号化通信が行われる。つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で図７に示される形式でデータ通信が行われる。このとき、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４では、通信データを基に、ポートａ，ｃと、これらのポートａ，ｃの先に接続される機器のＭＡＣアドレスを取得し、アドレス対応表に格納する。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが平文ネットワークを介して送信される。
【０１１３】
つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる。なお、端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃに接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用する暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの暗号装置１１，２１間で共有している。これらの通信によって、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４では、通信データを基に、ポートａ，ｃと、これらのポートａ，ｃの先に接続される機器のＭＡＣアドレスを取得し、アドレス対応表に格納する。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが平文ネットワークを介して送信される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３１に示されている。
【０１１４】
その後、第１の暗号装置１１がなんらかの原因によってＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信できなくなると、第２の暗号装置１２がマスタ状態となる切り替え処理を行って、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する。このＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した第１と第２のスイッチングハブ１３，１４は、それぞれのポートｂの先に暗号装置が接続されたと判断して、ポートｂ側に暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を記憶するようにアドレス対応表を変更する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が図３２に示されている。
【０１１５】
バックアップ状態からマスタ状態に遷移した第２の暗号装置１２は、暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に記憶しているＩＰアドレスを宛先とするＡＲＰリクエストを暗号文ポート１１３側へ送信する。図３６（ａ）は、第２の暗号装置から暗号文側ゲートウェイに送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成の一例を示す図である。この図３６（ａ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＩＰアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスを設定する。
【０１１６】
ＡＲＰリクエストパケットを受信した暗号文側ゲートウェイ１５は、第２の暗号装置１２宛のＡＲＰレスポンスパケットを送信する。図３６（ｂ）は、暗号文側ゲートウェイから第２の暗号装置に送信されるＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。この図３６（ｂ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＩＰアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定する。
【０１１７】
第２の暗号装置１２は、ＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、平文ポート１１１から平文ネットワーク側に中継する。
【０１１８】
図３６（ｂ）に示される形式のＡＲＰレスポンスパケットを受信した第１のスイッチングハブ１３は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」になっているため、ポートａの先に暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていた状態から、ポートｂの先に暗号文側ゲートウェイ１５が接続されたと判断する。そして、ポートｂ側に暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」を記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第１のスイッチングハブ１３は、ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５宛のパケットをポートｂへ中継する。
【０１１９】
第２の暗号装置１２は、この処理を暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に記憶しているＩＰアドレスの数だけ実行する。図３２の例では、暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２には、１つのＩＰアドレスしか格納されていないので、ここでの処理は終了する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３３に示されている。
【０１２０】
同様に、バックアップ状態からマスタ状態に遷移した第２の暗号装置１２は、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１に記憶しているＩＰアドレスを宛先とするＡＲＰリクエストパケットを平文ネットワーク側へ送信する。図３７（ａ）は、第２の暗号装置から平文側ゲートウェイに送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成の一例を示す図である。この図３７（ａ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＩＰアドレス「ＰＧＷ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスを設定する。
【０１２１】
ＡＲＰリクエストパケットを受信した平文側ゲートウェイ１６は、第２の暗号装置１２宛のＡＲＰレスポンスパケットを送信する。図３７（ｂ）は、平文側ゲートウェイから第２の暗号装置に送信されるＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。この図３７（ｂ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＩＰアドレス「ＰＧＷ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定する。
【０１２２】
第２の暗号装置１２は、ＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、暗号文ポート１１３から暗号文ネットワーク側に中継する。
【０１２３】
図３７（ｂ）に示される形式のＡＲＰレスポンスパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」になっているため、ポートａの先に平文側ゲートウェイ１６が接続されていた状態から、ポートｂの先に平文側ゲートウェイ１６が接続されたと判断する。そして、ポートｂ側に平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」を記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６宛のパケットをポートｂへ中継する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３４に示されている。
【０１２４】
第２の暗号装置１２は、この処理を平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１に記憶しているＩＰアドレスの数だけ実行する。この図３２の例では、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１には、他のＩＰアドレスとして端末Ｂのものが格納されているので、この端末ＢのＩＰアドレスに対しても同様の処理を行う。
【０１２５】
すなわち、第２の暗号装置１２は、端末Ｂ宛のＡＲＰリクエストパケットを平文ポート１１１側へ送信する。図３８（ａ）は、第２の暗号装置１２から端末Ｂに送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成の一例を示す図である。この図３８（ａ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスを設定する。
【０１２６】
ＡＲＰリクエストパケットを受信した端末Ｂは、第２の暗号装置１２宛のＡＲＰレスポンスパケットを送信する。図３８（ｂ）は、端末Ｂから第２の暗号装置に送信されるＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。この図３８（ｂ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定する。
【０１２７】
第２の暗号装置１２は、ＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、暗号文ポート１１３から暗号文ネットワーク側に中継する。
【０１２８】
図３８（ｂ）に示される形式のＡＲＰレスポンスパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」になっているため、ポートａの先に端末Ｂが接続されていた状態から、ポートｂの先に端末Ｂが接続されたと判断する。そして、ポートｂ側に端末ＢのＭＡＣアドレスを記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが端末Ｂ宛のパケットをポートｂへ中継する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３５に示されている。
【０１２９】
このような処理によって、図６に示される形式の端末Ａと端末Ｃ間の通信パケット、図９に示される形式の端末Ｂと端末Ｃ間の通信パケットのすべては、第２の暗号装置１２経由で暗号化通信が可能となる。また、図８に示される形式の端末Ｂと端末Ｄ間の通信パケット、図７に示される端末Ａと端末Ｄ間の通信パケットの全ては、第２の暗号装置１２経由で平文通信される。
【０１３０】
この実施の形態３では、暗号装置１１，１２の平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＩＰアドレスを予めそれぞれの暗号装置１１，１２に登録しておき、暗号装置１１，１２の間で切り替えが生じたときに、登録したＩＰアドレスの端末やルータなどの機器からの応答データを、端末やルータなどの機器のアドレス対応情報が格納されていないスイッチングハブ１３，１４のポートへ中継することによって、スイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報を変更させているが、暗号装置１１，１２の平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組からなるポート情報を予めそれぞれの暗号装置１１，１２に設定しておき、暗号装置１１，１２がバックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、端末やルータが存在しないポートへ、上記登録されたＩＰアドレスを送信元ＩＰアドレスとし、上記登録されたＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとした通信パケットを送信して、スイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報を変更するようにしてもよい。
【０１３１】
この実施の形態３によれば、暗号装置１１（１２）がバックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に格納されているＩＰアドレスに対してＡＲＰリクエストパケットを送信し、その応答であるＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、受信したポートと反対側のポートに中継するように構成したので、切り替え後のマスタ状態の暗号装置１１（１２）に接続されるスイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報が格納されていないポートに、暗号装置１１（１２）の切り替えとほぼ同時にアドレス対応情報を通知することができるという効果を有する。
【０１３２】
この実施の形態３では、冗長構成を成すリピータ型暗号装置は２台の場合を例に挙げて説明したが、３台以上の構成であっても全く同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、冗長化構成を有する複数の暗号装置がスイッチングハブに挟まれて構成される暗号通信システムにおいて、マスタ状態の暗号装置の切り替えが生じた際に、平文ポート側に接続される機器のアドレス情報を格納する平文ポート情報格納部と、暗号文ポート側に接続される機器のアドレス情報を格納する暗号文ポート情報格納部に格納されるアドレス情報に基づいて、自暗号装置に接続されるスイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御部を備えるように暗号装置を構成したので、暗号装置の切り替りとほぼ同時に、それまでマスタ状態にあった暗号装置に接続されるスイッチングハブのポートの有するアドレス情報を、切り替え後の暗号装置に接続されるスイッチングハブのポートに引き継ぐことができる。その結果、暗号装置の切り替えが生じた場合でも、暗号装置を介した通信をスムーズに行うことが可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による暗号装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図３】平文ポート情報格納部と暗号文ポート情報格納部に格納されるポート情報の一例を示す図である。
【図４】通常時におけるマスタ状態の暗号装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】マスタ状態に遷移した暗号装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】端末Ａと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図７】端末Ａと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図８】端末Ｂと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図９】端末Ｂと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図１０】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１１】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１２】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１３】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１４】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１５】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１６】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１７】ＭＡＣアドレス通知の内容の一例を示す図である。
【図１８】第２の暗号装置によって送信されるｐｉｎｇパケットの構成を模式的に示す図である。
【図１９】第２の暗号装置によって送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を模式的に示す図である。
【図２０】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２１】この発明による暗号装置の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図２２】この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図２３】通常時における暗号装置の動作処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２５】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２６】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２７】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２８】マスタ状態の暗号装置から送信されるＳＡ情報通知の構成の一例を示す図である。
【図２９】この発明による暗号装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３１】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３２】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３３】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３４】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３５】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３６】第２の暗号装置と暗号文側ゲートウェイとで通信されるＡＲＰリクエストパケットとＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。
【図３７】第２の暗号装置と平文側ゲートウェイとで通信されるＡＲＰリクエストパケットとＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。
【図３８】第２の暗号装置と端末Ｂとの間で通信されるＡＲＰリクエストパケットとＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０，２０ 第１のＩＰサブネットワーク、１１，１２，２１ 暗号装置、１３，１４ スイッチングハブ、１５，２２ 暗号文側ゲートウェイ、１６ 平文側ゲートウェイ、３０ インターネット、４０ 専用通信回線、１１１ 平文ポート、１１２ 平文ポート情報格納部、１１３ 暗号文ポート、１１４ 暗号文ポート情報格納部、１１５ 転送処理部、１１６ 接続状態検出部、１１７ パケット送信制御部、１１８ 受信情報処理部、１１９ 切替検知部、１２０ 制御部、１２１ ＳＡ情報格納部、１２２ 通信部、１３１ 平文ポートＩＰアドレス情報格納部、１３２ 暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部。
【発明の属する技術分野】
この発明は、平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間でデータを中継する暗号装置が冗長構成を有するネットワークにおいて、暗号装置の切り替え時に、暗号装置のポートに接続されるスイッチングハブの経路の切り替えも行うことが可能な暗号通信システムおよび暗号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間でデータを中継する暗号装置として、他の暗号装置とこの暗号装置に接続される平文ネットワークのアドレスとを予め対応付けした対応付け情報を保持し、平文ネットワークから受信した平文データを暗号化し、暗号化した暗号文データを対応付け情報を参照して、宛先の端末が収容される平文ネットワークに接続される暗号装置まで送信することが可能な暗号装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、この特許文献１に記載の暗号装置では、暗号装置に冗長性を持たせた場合の具体的構成、すなわち、平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間に接続される暗号装置が故障した場合でも、この故障した暗号装置に代わって動作する予備の暗号装置を有する場合の構成については記載されていない。
【０００４】
これに対して、セキュリティゲートウェイなどの暗号装置が何らかの原因で故障しても、ＩＰｓｅｃなどの暗号化通信を行うことができるように暗号装置を冗長化（多重化）した暗号化通信システムが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。この特許文献２では、現在稼動中の暗号装置が利用不可能となり、予備の暗号装置に切替える場合に、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスの変化を伴わないＶＲＲＰ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｏｕｔｅｒ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に基づいた暗号装置の多重化方式において、各暗号装置同士を専用線で接続して共通鍵に関する情報を現在稼動中の暗号装置から冗長化のために備えられる予備の暗号装置に送信するようにしている。これによって、暗号装置の切り替えが行なわれても、切り替えが行なわれた新たな暗号装置と通信相手先の暗号装置との間で暗号化通信を行うための共通鍵に関する情報の交換を再度実施する必要がなく、スムーズな切り替えが達成される。なお、ＶＲＲＰに基づいた冗長化構成を有する複数の暗号装置において、暗号化通信を行うのは１台の暗号装置のみであり、この状態をマスタ状態にあるといい、その他の暗号化装置はバックアップ状態にあるという。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２５９７２４号公報（第１頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−２４７１１３号公報（第８頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献２に記載の暗号化通信システムにおけるマスタ状態の暗号装置とバックアップ状態の暗号装置との間では、共通鍵の情報のみをやり取りしており、経路に関する情報については何ら記載されていない。そのため、暗号装置間で切り替えが行なわれた場合には、新たにマスタ状態になった暗号装置は、故障する前まで稼動していた暗号装置との間で行なわれていた経路の変更を行なわなければならないという問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたもので、冗長化構成を有する複数の暗号装置がスイッチングハブに挟まれて構成される暗号通信システムにおいて、マスタ状態の暗号装置の切り替えが生じた際に、それまでマスタ状態にあった暗号装置に接続されるスイッチングハブの通信経路の情報を、切り替え後の暗号装置に接続されるスイッチングハブに引き継ぐことが可能な暗号通信システムおよび暗号装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる暗号通信システムは、平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間で通信データを中継する１台のマスタ状態の暗号装置と、前記マスタ状態の暗号装置が故障したときのためのバックアップ状態の暗号装置が、同じサブネットマスクを有するＩＰサブネットワーク内の前記平文ネットワーク側と前記暗号文ネットワーク側のそれぞれに設けられる２台のスイッチングハブの間に備えられる暗号通信システムであって、前記暗号装置は、前記平文ネットワーク側に設けられる平文ポートと、前記暗号文ネットワーク側に設けられる暗号文ポートと、前記平文ポートと前記暗号文ポートの先に接続される機器のアドレス情報を格納するポート情報格納手段と、マスタ状態にある場合に、前記平文ポートまたは前記暗号文ポートから受信する通信データのヘッダ情報から前記アドレス情報を検出し、前記ポート情報格納手段に格納する接続状態検出手段と、マスタ状態にある場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報を、所定の周期でバックアップ状態の他の暗号装置に送信し、バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報に基づいて、自暗号装置に接続される前記スイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御手段と、バックアップ状態にある場合に、マスタ状態の他の暗号装置から送信される前記アドレス情報を、前記ポート情報格納手段に格納する受信情報処理手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる暗号通信システムおよび暗号装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明にかかる暗号装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図であり、図２は、この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。なお、この明細書では、暗号装置として、ネットワーク上に既存の各機器のネットワークパラメータを変更せずに設置可能なリピータを基本アーキテクチャとするリピータ型暗号装置を用いる場合を説明する。
【００１１】
図２に示されるように、ＩＰアドレスについて同一のサブネットマスクを有する機器からそれぞれ構成される第１と第２のＩＰサブネットワーク１０，２０が暗号文側ゲートウェイ１５，２２（図中では、それぞれＣＧＷ１，ＣＧＷ２と表記）を介してインターネット３０に接続されている。第１のＩＰサブネットワーク１０には、平文側ゲートウェイ１６（図中では、ＰＧＷと表記）を介して別のサブネットマスクを有する端末Ａが接続されている。
【００１２】
第１のＩＰサブネットワーク１０は、ＶＲＲＰに基づいて動作し、後述する構成を有する第１と第２の暗号装置１１，１２（図中では、ＲＥ１１，ＲＥ１２と表記）が、２つのスイッチングハブ１３，１４（図中では、ＨＵＢ１，ＨＵＢ２と表記）に挟まれた構成を有している。以下では、２つのスイッチングハブのうち、平文側ゲートウェイ１６に配置されるスイッチングハブを第１のスイッチングハブ１３といい、暗号文側ゲートウェイ１５に配置されるスイッチングハブを第２のスイッチングハブ１４という。また、第１のＩＰサブネットワーク１０には、端末Ｂが接続されている。第２のＩＰサブネットワーク２０は、１つの暗号装置２１（図中では、ＲＥ２と表記）を備え、暗号装置２１を挟んで、暗号文側ゲートウェイ２２とは反対側に端末Ｃが接続されている。インターネット３０には、端末Ｄが接続されている。
【００１３】
このようなネットワーク構成において、第１のＩＰサブネットワーク１０の暗号装置１１（１２）と第２のＩＰサブネットワーク２０の暗号装置２１との間で、暗号化通信が行われる暗号文ネットワークが形成され、第１および第２のＩＰサブネットワーク１０，２０の暗号装置１１，１２，２１をはさんで暗号文ネットワークの反対側には平文ネットワークが形成される。
【００１４】
このような第１のＩＰサブネットワーク１０で使用される暗号装置１１，１２は、図１に示されるように、平文ネットワーク側に位置する論理的な平文ポート１１１と、暗号文ネットワーク側に位置する論理的な暗号文ポート１１３と、これらのポート１１１，１１３から入力される通信データをその要求にしたがって転送処理を行う転送処理部１１５と、上記のポートから受信した通信データからそれぞれのポート１１１，１１３の先に接続されている機器を検出する接続状態検出部１１６と、ＶＲＲＰに基づいたパケットなどを送信するパケット送信制御部１１７と、マスタ状態にある他の暗号装置から受信したそれぞれのポート１１１，１１３の先に接続されている機器のアドレス情報を含むポート情報の格納処理を行う受信情報処理部１１８と、マスタ状態にある他の暗号装置の故障を検知する切替検知部１１９と、これらの構成要素を含む暗号装置全体を制御する制御部１２０と、を備えて構成される。
【００１５】
平文ポート１１１は、平文ポート１１１側に接続される接続状態検出部１１６によって検出された機器のアドレス情報を含むポート情報を格納する平文ポート情報格納部１１２を備え、暗号文ポート１１３は、暗号文ポート１１３側に接続される接続状態検出部１１６によって検出された機器のアドレス情報を含むポート情報を格納する暗号文ポート情報格納部１１４を備える。図３は、平文ポート情報格納部と暗号文ポート情報格納部に格納されるポート情報の一例を示す図である。この図３では、第２層としてイーサネット（登録商標）を使用した場合を例示しており、それぞれのポート情報格納部１１２，１１４は、それぞれのポートの先に接続される機器の接続状態に関するポート情報を格納するために、その機器のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスとＩＰアドレスの組合せをポート情報として格納する。ただし、その機器が暗号装置１１（１２）と同一のサブネットマスクを有する第１のＩＰサブネットワーク１０内にない場合には、その機器のＭＡＣアドレスとして、第１のＩＰサブネットワーク１０と他のネットワークとの接続点に位置する暗号文側ゲートウェイ１５または平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスが格納される。なお、これらの平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４は、それぞれ初期状態では何も入力されていない状態にある。
【００１６】
転送処理部１１５は、たとえば平文ポート１１１側から入力される通信データについて、そのまま中継処理、廃棄処理、または暗号化処理のいずれかをその通信データに格納されている要求に応じて実行し、暗号文ポート１１３側から入力される通信データについて、そのまま中継処理、廃棄処理、または復号化処理のいずれかをその通信データに格納されている要求に応じて実行する。なお、この転送処理は、たとえば上記特許文献１などに記載されている公知の技術を使用することができる。
【００１７】
接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３を介してやり取りされる通信データを使用して、各ポートの先に接続されている機器の状態を検出し、検出した情報を平文ポート情報格納部１１２または暗号文ポート情報格納部１１４に格納する機能を有する。たとえば、第２層としてイーサネット（登録商標）を使用する場合には、イーサネット（登録商標）フレームの宛先アドレスには、ＩＰサブネットワークの境界に位置する機器のＭＡＣアドレスが格納されており、送信元アドレスにはそのＩＰサブネットワーク内でそのイーサネット（登録商標）フレームを送信した機器のＭＡＣアドレスが格納されているので、イーサネット（登録商標）フレームの宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスと、第３層の宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスとを抽出して、それぞれのポート１１１，１１３の先に接続されている機器のアドレス情報を得ることができる。これによって、暗号装置１１（１２）の各ポート１１１，１１３の先に接続されている機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組合せからなるポート情報が検出される。
【００１８】
受信情報処理部１１８は、自暗号装置１１（１２）がバックアップ状態にある場合に、マスタ状態の暗号装置１２（１１）から受信した後述するＭＡＣアドレス通知を、平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納する機能を有する。これによって、マスタ状態にある暗号装置１２（１１）と同じポート情報が、バックアップ状態にある暗号装置１１（１２）に格納される。
【００１９】
切替検知部１１９は、バックアップ状態にある自暗号装置１１（１２）がＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを所定時間経過しても受信できない場合に、マスタ状態にある他の暗号装置１２（１１）が故障であると検知し、自暗号装置１１（１２）をバックアップ状態からマスタ状態に切り替える機能を有する。これによって、バックアップ状態からマスタ状態への切り替え処理が開始される。
【００２０】
パケット送信制御部１１７は、自暗号装置１１（１２）がマスタ状態にある場合には、予め決められた時間に定期的にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する機能を有する。このＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信によって、マスタ状態にある暗号装置１１（１２）が正常であることを他のバックアップ状態にある他の暗号装置１２（１１）に対して通知する。
【００２１】
また、パケット送信制御部１１７は、自暗号装置１１（１２）がマスタ状態にある場合には、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３に格納されるポート情報を含むＭＡＣアドレス通知を、同じＩＰサブネットワーク内のバックアップ状態にある他の暗号装置１２（１１）に対して送信する機能も有する。このＭＡＣアドレス通知は、ブロードキャスト通知で行われる。ＭＡＣアドレス通知は、前回ＭＡＣアドレス通知を送信してからそれぞれのポート情報格納部１１２，１１４に新たに格納されたＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組合せであるポート情報であることが望ましい。このＭＡＣアドレス通知によって、バックアップ状態にある暗号装置１２（１１）の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に、マスタ状態の暗号装置１１（１２）の有するポート情報と同じポート情報が格納され、マスタ状態にある暗号装置１１（１２）とバックアップ状態にある暗号装置１２（１１）との間でポート情報の同期をとることができる。
【００２２】
さらに、パケット送信制御部１１７は、バックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、自暗号装置１１（１２）に接続されるスイッチングハブ１３，１４のポートに、そのスイッチングハブ１３，１４の先に接続される機器のＭＡＣアドレスを認識させるための通信データ（パケット）を送信する機能も有する。
【００２３】
たとえば、平文ポート１１１に接続されるスイッチングハブ１３のポートに、自暗号装置１１（１２）の暗号文ポート１１３側に接続される機器のＭＡＣアドレスが格納されるように、暗号文ポート情報格納部１１４に格納されるＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするｐｉｎｇパケット（ＩＣＭＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ） Ｅｃｈｏリクエストパケット）やＡＲＰ（Ａｄｄｒｅｓｓ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）リクエストパケットを送信し、暗号文ポート１１３に接続されるスイッチングハブ１４のポートに、自暗号装置１１（１２）の平文ポート１１１側に接続される機器のＭＡＣアドレスが格納されるように、平文ポート情報格納部１１２に格納されるＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするｐｉｎｇパケットやＡＲＰリクエストパケットを送信する。これによって、暗号装置１１（１２）の切り替え時に、暗号装置１１（１２）の各ポート１１１，１１３に接続されるスイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報も変更される。
【００２４】
このような構成を有する暗号装置が図２の第１のＩＰサブネットワーク１０内のスイッチングハブ１３，１４の間に複数設けられた暗号通信システムにおける暗号装置の動作を、通常時と暗号装置の切り替え（遷移）時のそれぞれについて説明する。なお、第１のＩＰサブネットワーク１０において、第１の暗号装置１１がマスタ状態にあり、第２の暗号装置１２がバックアップ状態にあるものとする。
【００２５】
図４は、通常時におけるマスタ状態の暗号装置とバックアップ状態の暗号装置の動作を示すフローチャートである。マスタ状態の暗号装置１１が起動されると、パケット送信制御部１１７は、予め設定された所定時間を経過したか否かを確認する（ステップＳ１０１）。予め決められた時間が経過していない場合（ステップＳ１０１でＮｏの場合）には、その時間が経過するまで待ち状態となる。予め決められた時間が経過すると（ステップＳ１０１でＹｅｓの場合）、パケット送信制御部１１７は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを接続されるバックアップ状態の暗号装置１２にブロードキャストで送信する（ステップＳ１０２）。
【００２６】
その後、平文ポート１１１または暗号文ポート１１３から入力した通信データの中継があるか否かが判定される（ステップＳ１０３）。通信データの中継がある場合（ステップＳ１０３でＹｅｓの場合）には、転送処理部１１５によってその通信データに格納される要求にしたがって、たとえば平文パケットを暗号文パケットに暗号化、カプセル化したり、平文パケットをそのまま平文通信したりするなどの転送、中継処理が実行される（ステップＳ１０４）。また、同時に接続状態検出部１１６によって、イーサネット（登録商標）フレームのヘッダ部とＩＰパケットのヘッダ部から、自暗号装置１１の入出力されるポート１１１，１１３に接続される機器のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組合せであるポート情報を取得し、平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に対応するポート情報を格納する（ステップＳ１０５）。
【００２７】
その後、または、ステップＳ１０３で通信データの中継がない場合（ステップＳ１０３でＮｏの場合）には、パケット送信制御部１１７によって、再び所定時間が経過したか否かが判定される（ステップＳ１０６）。所定時間が経過していない場合（ステップＳ１０６でＮｏの場合）には、再びステップＳ１０３に戻り、上述した処理が繰り返される。また、所定時間が経過した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓの場合）には、パケット送信制御部１１７は、前回ＭＡＣアドレス通知を送信したときに比べて、平文ポート情報格納部１１２の平文ポート情報と、暗号文ポート情報格納部１１４の暗号文ポート情報に変更があるか否かを判断する（ステップＳ１０７）。これらのポート情報に変更がある場合（ステップＳ１０７でＹｅｓの場合）には、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットと上記変更があった分のポート情報をＭＡＣアドレス通知として、バックアップ状態にある暗号装置１２に対してブロードキャスト通知する（ステップＳ１０８）。
【００２８】
一方、上記ポート情報に変更がない場合（ステップＳ１０７でＮｏの場合）には、パケット送信制御部１１７は、バックアップ状態にある暗号装置に対してＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットをブロードキャスト通知する（ステップＳ１０９）。
【００２９】
その後、またはステップＳ１０８の後、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ１１０）、終了しない場合（ステップＳ１１０でＮｏの場合）には再びステップＳ１０３に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ１１０でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００３０】
なお、ステップＳ１０８において、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知を、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの後半部分の付加情報として送信してもよいし、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットとは異なる単独のパケットとして送信してもよい。
【００３１】
一方、バックアップ状態の暗号装置１２は、起動されてから所定時間内にマスタ状態の暗号装置１１からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２１）。所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した場合（ステップＳ１２１でＹｅｓの場合）には、異常なしと判断され（ステップＳ１２２）、そのまま待ち状態となる。一方、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信しなかった場合（ステップＳ１２１でＮｏの場合）には、切替検知部１１９によってマスタ状態の暗号装置１１の異常が検知され（ステップＳ１２３）、後述する図５の切替処理が行われる。
【００３２】
ステップＳ１２２の後、再び所定時間内にマスタ状態の暗号装置１１からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ１２４）。所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した場合（ステップＳ１２４でＹｅｓの場合）には、異常なしと判断される（ステップＳ１２５）。一方、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信しなかった場合（ステップＳ１２４でＮｏの場合）には、切替検知部１１９によってマスタ状態の暗号装置１１の異常が検知され（ステップＳ１２９）、後述する図５の切り替え処理が行われる。
【００３３】
ステップＳ１２５の後、ＭＡＣアドレス通知を受信したか否かが判断される（ステップＳ１２６）。ＭＡＣアドレス通知を受信した場合（ステップＳ１２６でＹｅｓの場合）には、受信情報処理部１１８は、ＭＡＣアドレス通知の内容を平文ポート情報格納部１１２および／または暗号文ポート情報格納部１１４に格納する（ステップＳ１２７）。
【００３４】
その後、またはステップＳ１２６でＭＡＣアドレス通知を受信していない場合（ステップＳ１２６でＮｏの場合）には、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ１２８）、終了しない場合（ステップＳ１２８でＮｏの場合）には再びステップＳ１２４に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ１２８でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００３５】
図５は、マスタ状態に遷移した暗号装置の動作を示すフローチャートである。バックアップ状態にある暗号装置１２の切替検知部１１９は、マスタ状態の暗号装置１１の異常を検知すると（ステップＳ２０１）、バックアップ状態からマスタ状態に切り替える（ステップＳ２０２）。その後、パケット送信制御部１１７は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットをブロードキャスト通知し（ステップＳ２０３）、さらに、自暗号装置１２に接続される第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートに、そのポートに接続される機器のＭＡＣアドレスを認識できる情報を送信する（ステップＳ２０４）。この情報として、たとえば、送信するポート１１１，１１３とは逆側のポート情報格納部１１４，１１２に格納されるＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスに設定したｐｉｎｇパケットやＡＲＰリクエストパケットなどを送信することができる。なお、このとき送信されるｐｉｎｇパケットやＡＲＰリクエストパケットなどは、送信するポート１１１，１１３とは逆側のポート情報格納部１１４，１１２に格納されているＭＡＣアドレスの種類の数だけ送信する必要がある。
【００３６】
そして、パケット送信制御部１１７は、所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ２０５）、所定時間が経過した場合（ステップＳ２０５でＹｅｓの場合）には、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを他のバックアップ状態の暗号装置に対してブロードキャストで送信する（ステップＳ２０６）。その後、またはステップＳ２０５で所定時間が経過していない場合（ステップＳ２０５でＮｏの場合）には、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ２０７）、終了しない場合（ステップＳ２０７でＮｏの場合）には再びステップＳ２０５に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ２０７でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００３７】
以下に、図２に示される暗号通信システムにおける暗号装置１１，１２の切り替え処理の具体例を説明する。ここでは、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われ、つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、そして、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる場合を例に挙げて説明する。図６〜図９は、これらの端末間で行われるイーサネット（登録商標）フレーム（通信データ）の構成の概要を示す図であり、図６は、端末Ａと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示し、図７は、端末Ａと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示し、図８は、端末Ｂと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示し、図９は、端末Ｂと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示している。
【００３８】
また、図１０〜図１６は、上記端末間の通信による第１のＩＰサブネットワーク１０の暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。これらの図に示されるように、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａは第１の暗号装置１１と接続されており、ポートｂは第２の暗号装置１２と接続されており、ポートｃはそれぞれ平文ネットワーク、暗号文ネットワークに接続されている。また、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４は、これらのポートａ〜ｃと、これらのポートａ〜ｃの先に接続されている機器のＭＡＣアドレスとを対応付けるアドレス対応情報を格納するアドレス対応表を内部に有している。これらの図面では、アドレス対応表のうちポートａに関するアドレス対応情報をポートａの枠内に記載し、ポートｂに関するアドレス対応情報をポートｂの枠内に記載し、ポートｃに関するアドレス対応情報をポートｃの枠内に記載している。
【００３９】
なお、以下の説明において、第１のスイッチングハブ１３のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＨＵＢ１」とし、第２のスイッチングハブ１４のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＨＵＢ２」とし、暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＣＧＷ１」とし、平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「ＰＧＷ」とし、端末ＡのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ａ」とし、端末ＢのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ｂ」とし、端末ＣのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ｃ」とし、端末ＤのＭＡＣアドレスとＩＰアドレスは「Ｄ」とし、そして、第２のＩＰサブネットワーク２０の暗号装置２１のＩＰアドレスは「ＲＥ２」とする。また、第１と第２の暗号装置１１，１２は、いずれか１つの暗号装置しか動作しないので、これらの暗号装置１１，１２の全体に対して１つの仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」と仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」が付与されるものとする。
【００４０】
図１０は、通信が開始されていない初期状態を示している。２つの暗号装置１１，１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４にはポート情報が何も格納されておらず、２つのスイッチングハブ１３，１４の各ポートａ〜ｃにもアドレス対応情報が何も格納されていない。なお、以下の図中では、暗号装置１１，１２のマスタ状態を「ＭＲ状態」と表記し、バックアップ状態を「ＢＲ状態」と表記している。
【００４１】
この状態で、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で図６に示される形式の暗号化通信が行われるとする。図６の（ａ）は端末Ａから端末Ｃへの平文パケットを含むフレームの構成を示しており、（ｂ）は（ａ）の平文パケットが暗号化された暗号文パケットを含むフレームの構成を示しており、（ｃ）は端末Ｃから端末Ａへの平文パケットを含むフレームの構成を示しており、そして、（ｄ）は端末Ｃから端末Ａへの暗号文パケットを含むフレームの構成を示している。
【００４２】
第１のスイッチングハブ１３は、端末Ａと端末Ｃとの間の通信において、端末Ａからの図６（ａ）に示される平文パケットを受信し、端末Ｃからの図６（ｃ）に示される平文パケットを端末Ａに送信する。このとき、第１のスイッチングハブ１３は、図６（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図６（ｃ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートｃには平文側ゲートウェイ１６が接続されていること検出する。そして、ポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶する。また、図６（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図６（ｃ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。
【００４３】
第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ａから端末Ｃへの通信において、図６（ａ）に示すパケット形式の平文パケットを図６（ｂ）に示すパケット形式の暗号文パケットに暗号化する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１から受信した図６（ａ）に示される平文パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＡのＩＰアドレス「Ａ」と平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に記憶する。同様に図６（ａ）に示される平文パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＣのＩＰアドレス「Ｃ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組からなるポート情報を暗号文ポート情報格納部１１４に記憶する。
【００４４】
また、第１の暗号装置の転送処理部１１５は、端末Ｃから端末Ａへの通信において、図６（ｄ）に示すパケット形式の暗号文パケットを暗号文ポート１１３から受信し、図６（ｃ）に示すパケット形式の平文パケットに復号化する。さらに、接続状態検出部１１６は、図６（ｃ）に示される復号後の平文パケットの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＡのＩＰアドレス「Ａ」と平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に記憶する。同様に図６（ｃ）に示される平文パケットの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＣのＩＰアドレス「Ｃ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組からなるポート情報を暗号文ポート情報格納部１１４に記憶する。
【００４５】
以上の暗号装置の接続状態検出部１１６による接続状態の検出において、端末Ａと端末Ｃとの間の通信はどちら側から先に通信を開始するか分からないが、上記のように処理することによって、暗号化する時も復号化する時も同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に記憶することが可能となる。
【００４６】
第２のスイッチングハブ１４は、端末Ａと端末Ｃとの間の通信において、端末Ａ側から図６（ｂ）に示される暗号文パケットを受信し、端末Ｃからの図６（ｄ）に示される暗号文パケットを端末Ａに送信する。このとき、第２のスイッチングハブ１４は、図６（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図６（ｄ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートｃには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。また、図６（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図６（ｄ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートａには第１の暗号装置１１が接続されていることを検出する。そして、ポートａと第１の暗号装置１１の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」とを対応付けて記憶する。
【００４７】
つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で図７に示される通信データで平文通信が行われるとする。図７の（ａ）は端末Ａから端末Ｄへの通信データの構成を示しており、（ｂ）は端末Ｄから端末Ａへの通信データの構成を示している。
【００４８】
第１のスイッチングハブは、端末Ａと端末Ｄとの間の通信において、端末Ａからの図７（ａ）に示される通信データを受信し、端末Ｄからの図７（ｂ）に示される通信データを端末Ａに送信する。このとき、第１のスイッチングハブ１３は、図７（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートｃには平文側ゲートウェイ１６が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶する。また、図７（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。しかし、このポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスとの対応付けと、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレスとの対応付けは、既に記憶されているので、改めて上書きしなくてもよい。
【００４９】
第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ａから端末Ｄへの通信において、図７（ａ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１から受信した図７（ａ）に示される通信データの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＤのＩＰアドレス「Ｄ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組を暗号文ポート情報格納部１１４に格納する。
【００５０】
また、第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ｄから端末Ａへの通信において、図７（ｂ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１へ送信する図７（ｂ）に示される通信データの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、暗号文ポート１１３側に位置する端末ＤのＩＰアドレス「Ｄ」と暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」の組を暗号文ポート情報格納部１１４に記憶する。
【００５１】
なお、以上の第１の暗号装置１１の接続状態検出部１１６による接続状態の検出において、端末Ａと端末Ｄとの間の通信はどちら側から先に通信を開始するか分からないが、上記のように処理することによって、どちらから通信が開始されても同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶することが可能となる。
【００５２】
第２のスイッチングハブ１４は、端末Ａと端末Ｄとの間の通信において、端末Ａ側から図７（ａ）の通信データを受信し、端末Ｄからの図７（ｂ）の通信データを端末Ａに送信する。このとき、第２のスイッチングハブ１４は、図７（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートｃには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。また、図７（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図７（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートａには平文側ゲートウェイ１６が接続されていることを検出する。そして、ポートａと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶する。しかし、このポートｃと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレスとの対応付けは、既に記憶されているので、改めて上書きしなくてもよい。
【００５３】
以上の処理によって得られる暗号装置とスイッチングハブの状態を示したものが図１１である。この図１１に示されるように、第１および第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ，ｃには、これらのポートの先に接続される機器のＭＡＣアドレス（アドレス対応情報）が格納され、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４には、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のポート情報が格納されている。
【００５４】
第１の暗号装置１１は、マスタ状態にあるので、所定の時間間隔で定期的にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信しているが、あわせてＭＡＣアドレス通知も送信する。前回のＭＡＣアドレス通知を送信してから新たに記憶した平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を含むポート情報を、バックアップ状態である他の暗号装置（図２の場合には、第２の暗号装置１２）へ通知する。ここでは、図１０の状態と図１１の状態とを比較して、新たに格納されたポート情報がＭＡＣアドレス通知として送信される。図１７は、ＭＡＣアドレス通知の内容の一例を示す図であり、図１７（ａ）のＭＡＣアドレス通知＃１が、このときバックアップ状態の第２の暗号装置１２に送信されるものである。
【００５５】
暗号装置１１が所定の時間間隔で定期的に送信しているＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの宛先ＭＡＣアドレスはブロードキャストアドレスであり、送信元ＭＡＣアドレスは暗号装置１１の仮想ＭＡＣアドレスであるＶＲＥＭＡＣである。第１のスイッチングハブ１３は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａにはＭＡＣアドレスがＶＲＥＭＡＣである暗号装置１１が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号装置１１のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」とを対応付けて記憶する。
【００５６】
第２の暗号装置１２の受信情報処理部１１８は、第１の暗号装置１１からのＭＡＣアドレス通知＃１を受信すると、ＭＡＣアドレス通知＃１に格納されているポート情報を平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納する。これによって、マスタ状態の第１の暗号装置１１の保持するポート情報と、バックアップ状態の第２の暗号装置１２の保持するポート情報との間で同期を取ることができる。以上の処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１２である。この図１２に示されるように、第２の暗号装置１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているポート情報は、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているポート情報と一致したものとなる。
【００５７】
この後に、端末Ｂと端末Ｄとの間で図８に示される形式の平文通信が行われるとする。図８の（ａ）は端末Ｂから端末Ｄへの通信データの構成を示しており、（ｂ）は端末Ｄから端末Ｂへの通信データの構成を示している。
【００５８】
第１のスイッチングハブ１３は、端末Ｂと端末Ｄとの間の通信において、端末Ｂからの図８（ａ）に示される通信データを受信し、端末Ｄからの図８（ｂ）に示される通信データを端末Ａへ送信する。このとき、第１のスイッチングハブ１３は、図８（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートｃには端末Ｂが接続されていることを検出する。そして、ポートｃと端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」とを対応付けて記憶する。また、図８（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートａには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。しかし、ポートａと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」との対応付けは、既に記憶されているので、改めて記憶しなくてもよい。
【００５９】
第１の暗号装置１１の転送処理部１１５は、端末Ｂから端末Ｄへの通信において、図８（ａ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１から受信した図８（ａ）に示される通信データの送信元ＩＰアドレスと送信元ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に格納する。
【００６０】
また、第１の暗号装置の転送処理部１１５は、端末Ｄから端末Ｂへの通信において、図８（ｂ）の形式の通信パケットを平文通信する。また、接続状態検出部１１６は、平文ポート１１１へ送信する図８（ｂ）に示される通信データの宛先ＩＰアドレスと宛先ＭＡＣアドレスから、平文ポート１１１側に位置する端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」の組からなるポート情報を平文ポート情報格納部１１２に記憶する。
【００６１】
なお、以上の暗号装置の接続状態検出部１１６による接続状態の検出において、端末Ｂと端末Ｄ間の通信はどちら側から先に通信を開始するか分からないが、上記のような処理を行うことによって、どちら側からの通信でも同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶することが可能となる。
【００６２】
第２のスイッチングハブ１４は、端末Ｂと端末Ｄとの間の通信において、端末Ｂ側から図８（ａ）の通信データを受信し、端末Ｄからの図８（ｂ）の通信データを端末Ｂへ送信する。このとき、第２のスイッチングハブ１４は、図８（ａ）の宛先ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の送信元ＭＡＣアドレスから、ポートｃには暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていることを検出する。そして、ポートｃと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶する。ただし、既にこの組合せは記憶されているので、改めて記憶しなおさなくてもよい。また、図８（ａ）の送信元ＭＡＣアドレスまたは図８（ｂ）の宛先ＭＡＣアドレスから、ポートａには端末Ｂが接続されていることを検出する。そして、ポートａと端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」とを対応付けて記憶する。
【００６３】
つぎに、端末Ｂと端末Ｃとの間で図９に示される形式の暗号通信が行われるとする。図９の（ａ）は端末Ｂから端末Ｃへの平文パケットの構成を示しており、（ｂ）は（ａ）の平文パケットが暗号化された暗号文パケットの構成を示しており、（ｃ）は端末Ｃから端末Ｂへの平文パケットの構成を示しており、そして、（ｄ）は端末Ｃから端末Ｂへの暗号文パケットの構成を示している。しかし、この端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号通信で得られる第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ，ｃに格納されるアドレス対応情報や、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されるポート情報は、既に検出されているものであるので、その説明を省略する。ただし、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４によるアドレス対応情報の抽出や、第１の暗号装置１１の接続状態検出部１１６によるポート情報の検出は、上述した端末Ａと端末Ｃとの間の暗号通信の場合と同様である。
【００６４】
以上の処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１３である。この図１３では、上記端末Ｂと端末Ｄとの間の通信と端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号通信によって得られた新たなポート情報とアドレス対応情報が、点線で囲まれて表示されている。
【００６５】
その後、所定時間が経過すると、第１の暗号装置１１はＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信するが、このときあわせてＭＡＣアドレス通知も送信する。ここでは、図１２の状態と図１３の状態とを比較して、図１３の暗号装置１１中の新たに格納された点線で囲まれている部分のポート情報が、ＭＡＣアドレス通知＃２として送信される。ここで通知されるＭＡＣアドレス通知＃２は、図１７（ｂ）に示されている。
【００６６】
第２の暗号装置１２の受信情報処理部１１８は、ＭＡＣアドレス通知＃２を第１の暗号装置１１から受信すると、平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４にＭＡＣアドレス通知＃２に格納されているポート情報を格納する。図１３と図１７（ｂ）の例では、平文ポート情報格納部１１２に、端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」の組を平文ポート情報として追加して記憶する。以上のＭＡＣアドレス通知＃２の送信処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１４である。この図１４に示されるように、第２の暗号装置１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているポート情報は、第１の暗号装置１１の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４のそれと一致したものとなる。
【００６７】
この図１４に示される状態の後、第１の暗号装置１１が何らかの異常によって定期的にＡＤＶＥＲＴＩＳＭＥＮＴパケットを送信できなくなると、第２の暗号装置１２の切替検知部１１９が第１の暗号装置１１の異常を検知して、バックアップ状態からマスタ状態に遷移し、パケット送信制御部１１７は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを定期的に送信する。このとき送信されるＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信元ＭＡＣアドレスは、第１と第２の暗号装置１１，１２の全体に対して仮想的に割り振られる仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」である。
【００６８】
第１のスイッチングハブ１３は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットをポートｂで受信すると、そのＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信元ＭＡＣアドレスが暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」になっているため、ポートａに暗号装置が接続されていた状態から、ポートｂの先に暗号装置が接続されたと判断する。そして、ポートｂと暗号装置のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」とを対応付けて記憶する。この結果、既に対応付けられていたポートａと暗号装置のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」の組合せは削除されることになる。これ以降、第１のスイッチングハブ１３は、ＭＡＣアドレスが暗号装置宛のパケットをポートｂへ中継するようになる。
【００６９】
第２のスイッチングハブ１４も、同様に、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信すると、ポートａ側からポートｂ側に暗号装置のＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を記憶するように、アドレス対応表を変更する。そして、これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが暗号装置宛のパケットをポートｂへ中継する。以上の第２の暗号装置１２がマスタ状態に遷移した後の処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１５である。
【００７０】
バックアップ状態からマスタ状態に遷移した第２の暗号装置１２のパケット送信制御部１１７は、暗号文ポート情報格納部１１４に記憶されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするｐｉｎｇパケットを平文ポート１１１側へ送信する。図１８は、第２の暗号装置１２のパケット送信制御部１１７によって送信されるｐｉｎｇパケットの構成を模式的に示す図である。上述したように、暗号文ポート情報格納部１１４のＭＡＣアドレスには、暗号文側ゲートウェイのＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」のみが格納されているので、パケット送信制御部１１７は、図１８（ａ）に示される送信元ＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１（送信元ＩＰアドレスは暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」である）」を設定したｐｉｎｇパケットのみを平文ポート１１１側から送信する。なお、この図１８（ａ）の宛先は端末Ｂとなっているが、このｐｉｎｇパケットの目的は、第１のスイッチングハブ１３の第２の暗号装置１２と接続されるポートｂに、このポートｂの先に接続されている機器のＭＡＣアドレスを認識させることであるので、平文ポート情報格納部１１２に格納されているＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組のいずれを宛先としてもよい。
【００７１】
このｐｉｎｇパケットを受信した第１のスイッチングハブ１３は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」になっているので、ポートａに暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていた状態から、ポートｂの先に暗号文側ゲートウェイ１５が接続されたと判断する。そして、ポートｂと暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」とを対応付けて記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第１のスイッチングハブ１３は、ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５宛のパケットをポートｂへ中継する。
【００７２】
同様に、第２の暗号装置１２のパケット送信制御部１１７は、平文ポート情報格納部１１２に記憶されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレス（送信元ＩＰアドレスは暗号装置の仮想ＩＰアドレスである）とするｐｉｎｇパケットを暗号文ポート１１３側へ送信する。図１５の第２の暗号装置１２の平文ポート情報格納部１１２を見ると、平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」と端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」が格納されているので、２種類のｐｉｎｇパケットを暗号文ポート１１３側へ送信する。このとき送信されるｐｉｎｇパケットの例が図１８（ｂ），（ｃ）に示されている。この場合も、ｐｉｎｇパケットの宛先には暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているアドレスのうち任意のものを選択することができる。
【００７３】
図１８（ｂ）に示されるｐｉｎｇパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」になっているので、ポートａに平文側ゲートウェイ１６が接続されていた状態から、ポートｂの先に平文側ゲートウェイ１６が接続されたと判断する。そして、ポートｂと平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」とを対応付けて記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６宛のパケットをポートｂへ中継する。
【００７４】
同様に、図１８（ｃ）に示されるｐｉｎｇパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、ポートａに端末Ｂが接続されていた状態から、ポートｂの先に端末Ｂが接続されたと判断する。そして、ポートｂと端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」とを対応付けて記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが端末Ｂ宛のパケットをポートｂへ中継する。以上の第２の暗号装置１２によるｐｉｎｇパケットの送信処理によって得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示したものが図１６である。これによって、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａのアドレス対応情報はなくなり、ポートｂにそれまでポートａに格納されていたＭＡＣアドレス（アドレス対応情報）が格納される。
【００７５】
なお、図１６では、第１と第２のスイッチングハブのアドレス対応表を変更するためにｐｉｎｇパケットを送信するようにしているが、上述したように、ＡＲＰリクエストパケットを送信することもできる。図１９は、第２の暗号装置のパケット送信制御部によって送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を模式的に示す図であり、（ａ）は平文ポート側から送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を示し、（ｂ）と（ｃ）は暗号文ポート側から送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を示している。このＡＲＰリクエストパケットでも、ｐｉｎｇパケットの場合と同様に、送信元ＭＡＣアドレスには、平文ポート１１１側に送信する場合には暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているＭＡＣアドレスを設定し、暗号文ポート１１３側に送信する場合には平文ポート情報格納部１１２に格納されているＭＡＣアドレスを設定する。宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスが設定され、送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」が設定され、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」が設定される。また、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには、平文ポート１１１側に送信する場合には平文ポート情報格納部１１２に格納されているどれか一つの組を選択すればよく、暗号文ポート１１３側に送信する場合には暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているどれか一つの組を選択すればよい。
【００７６】
これらのＡＲＰリクエストパケットを受信した第１と第２のスイッチングハブ１３，１４は、上述したｐｉｎｇパケットの場合と同様にして、ポートｂとそのポートｂの先に接続されている機器のＭＡＣアドレスとの対応関係を格納するアドレス対応表の変更を行う。図２０は、このＡＲＰリクエストパケットの送信によって変更された暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態を示図である。
【００７７】
このような処理によって、図６に示される形式の端末Ａと端末Ｃ間の通信パケット、図９に示される形式の端末Ｂと端末Ｃ間の通信パケットのすべては、第２の暗号装置１２経由で暗号化通信が可能となる。また、図８に示される形式の端末Ｂと端末Ｄ間の通信パケット、図７に示される端末Ａと端末Ｄ間の通信パケットの全ては、第２の暗号装置１２経由で平文通信される。
【００７８】
この実施の形態１では、第１の暗号装置１１はＭＡＣアドレス通知を平文ネットワークへ送信していたが、暗号文ネットワークへ送信するようにしてもよい。そして、暗号文ネットワークへＭＡＣアドレスを通知する時はＭＡＣアドレス通知を暗号化して送信するようにしてもよい。
【００７９】
また、この実施の形態１では、図１２と図１４で第１の暗号装置１１がＭＡＣアドレス通知＃１とＭＡＣアドレス通知＃２を通知するポート情報（ＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組み合わせ）は、前回のＭＡＣアドレス通知送信時から新規に記憶したポート情報を通知しているが、新規に記憶したポート情報ではなく、記憶されているすべてのポート情報を通知してもよい。この場合、記憶されたすべてのポート情報の通知を行うＭＡＣアドレス通知は、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する度に送信するのではなく、ｎ回（ｎは自然数）のＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信に一度、たとえば、５回のＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの送信に一度の頻度で送信するようにしてもよい。
【００８０】
さらに、この実施の形態１では、第１のＩＰサブネットワーク１０における冗長構成を成すリピータ型暗号装置１１，１２が２台の場合を例に挙げて説明したが、３台以上の構成であってもよい。
【００８１】
この実施の形態１によれば、暗号装置１１，１２に、バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、平文ポート１１１側には、暗号文ポート情報格納部１１４に格納されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするメッセージを送信し、暗号文ポート１１３側には、平文ポート情報格納部１１２に格納されているＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとするメッセージを送信するパケット送信制御部１１７を備えるように構成したので、暗号装置１１，１２の平文ポート１１１側と暗号文ポート１１３側に接続される第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートと、このポートの先に接続される機器のＭＡＣアドレスとの対応関係を示すアドレス対応情報の変更が、暗号装置１１，１２の切り替えとほぼ同時に行うことができる。その結果、暗号装置１１，１２が切り替った場合に、改めて第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の経路の変更を行う必要がなくなるという効果を有する。
【００８２】
以上の説明では、第１の暗号装置１１が平文ネットワークから平文データを受信し平文データを暗号化して新規ＩＰヘッダを付加し、暗号文ネットワークへ送信する時に平文データのＩＰヘッダよりＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶するようにしているが、第１の暗号装置１１が暗号文ネットワークから暗号文データを受信し暗号文データを復号化し、平文ネットワークへ送信する時に平文データのＩＰヘッダよりＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組を記憶するようにしても同様の効果を得ることができる。
【００８３】
実施の形態２．
図２１は、この発明にかかる暗号装置の実施の形態２の構成を示すブロック図であり、図２２は、この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。この暗号装置１１（１２）は、実施の形態１の図１の暗号装置１１（１２）において、暗号化通信において使用される暗号アルゴリズムや認証アルゴリズム、暗号鍵や認証鍵などを含むＳＡ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）付属情報を格納するＳＡ情報格納部１２１と、冗長構成をなす他の暗号装置１２（１１）と専用通信回線４０で接続してＳＡ付属情報の通信を他の暗号装置１２（１１）との間で行う通信部１２２と、をさらに備えている。専用通信回線４０は、図２２に示されるように、第１のＩＰサブネットワーク１０内の第１の暗号装置１１と第２の暗号装置１２との間を接続している。なお、ＳＡ情報格納部１２１に格納されるＳＡ付属情報は、端末同士で行われる暗号化通信に先立って、それらの端末間の経路に存在する２つの暗号装置が、ＩＫＥ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｋｅｙ Ｅｘｃｈａｎｇｅ）によってＳＡを確立したときに、両者間で共有されるものである。
【００８４】
また、パケット送信制御部１１７は、ＳＡ付属情報をバックアップ状態にある暗号装置に送信するためのＳＡ情報通知も送信する機能を有する。そして、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知とＳＡ情報通知に関しては、通信部１２２と専用通信回線４０を介して送信し、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットに関しては、平文ポート１１１または暗号文ポート１１３と、通信部１２２の両方を介して送信し、暗号装置１１，１２の切り替え時に送信されるｐｉｎｇパケットまたはＡＲＰリクエストパケットなどに関しては、平文ポート１１１および暗号文ポート１１３を介して送信するように制御する点が、実施の形態１の場合と異なる。
【００８５】
受信情報処理部１１８は、専用通信回線４０と通信部１２２を介して受信したＳＡ情報通知を、ＳＡ情報格納部１２１に格納する機能をさらに有する。なお、図１，２と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略している。
【００８６】
つぎに、動作について説明する。図２３は、通常時におけるマスタ状態の暗号装置とバックアップ状態の暗号装置の動作処理手順を示すフローチャートである。マスタ状態の暗号装置１１（１２）が起動されると、まず、パケット送信制御部１１７は、予め設定された所定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０１）。所定の時間が経過していない場合（ステップＳ３０１でＮｏの場合）には、その時間が経過するまで待ち状態となる。予め決められた時間が経過すると（ステップＳ３０１でＹｅｓの場合）、パケット送信制御部１１７は、専用通信回線４０で接続されるバックアップ状態の暗号装置１２（１１）に通信部１２２からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する（ステップＳ３０２）。
【００８７】
その後、実施の形態１の図４で説明したステップＳ１０３〜Ｓ１０６と同じ処理を行って、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信してから所定時間が経過したか否かを確認する（ステップＳ３０３〜Ｓ３０６）。すなわち、通信データがある場合にはその通信データの転送、中継処理を行い、同時にその通信データからポート情報を検出して、平文ポート情報格納部１１２および／または暗号文ポート情報格納部１１４に格納し、その後に所定時間経過したか否かを確認する。
【００８８】
所定時間が経過していない場合（ステップＳ３０６でＮｏの場合）には、再びステップＳ３０３へ戻り、所定時間が経過した場合（ステップＳ３０６でＹｅｓの場合）には、パケット送信制御部１１７は、前回ＭＡＣアドレス通知を送信したときに比べて、平文ポート情報格納部１１２の平文ポート情報と、暗号文ポート情報格納部１１４の暗号文ポート情報に変更があるか否かを判断する（ステップＳ３０７）。いずれかのポート情報に変更がある場合（ステップＳ３０７でＹｅｓの場合）には、パケット送信制御部１１７は、専用通信回線４０で接続されるバックアップ状態にある暗号装置１２（１１）に、通信部１２２を介してＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットと、上記変更した分のポート情報を含むＭＡＣアドレス通知を送信する（ステップＳ３０８）。
【００８９】
また、ＭＡＣアドレス通知と同時に、パケット送信制御部１１７は、上記ステップＳ３０４での暗号化通信の転送処理を行った際に使用される暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を含むＳＡ情報通知を、専用通信回線４０を介して、バックアップ状態にある暗号装置１２（１１）に送信する（ステップＳ３０９）。ＳＡ情報通知は、たとえば図２２の端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信を行う際に、第１の暗号装置１１と第２のＩＰサブネットワーク２０内の暗号装置２１との間で共有されるＳＡ付属情報の内容に基づいている。ＳＡ情報通知には、このＳＡ情報通知に含まれるＳＡ付属情報の個数と、平文側ポートに接続される端末のＩＰアドレスと、暗号文側ポートに接続される端末のＩＰアドレスと、暗号鍵、認証鍵、ＳＡの寿命などのＳＡ付属情報とを含む情報が格納される。
【００９０】
一方、上記ポート情報に変更がない場合（ステップＳ３０７でＮｏの場合）には、パケット送信制御部１１７は、専用通信回線４０で接続されるバックアップ状態にある暗号装置１２（１１）に、通信部１２２からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する（ステップＳ３１０）。
【００９１】
その後、またはステップＳ３０９の後、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ３１１）、終了しない場合（ステップＳ３１１でＮｏの場合）には再びステップＳ３０３に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ３１１でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００９２】
なお、ステップＳ３０８において、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知を、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの後半部分の付加情報として送信してもよいし、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットとは異なる単独のパケットとして送信してもよい。
【００９３】
一方、バックアップ状態の暗号装置１２（１１）は、実施の形態１の図４で説明したステップＳ１２１〜Ｓ１２５，Ｓ１２９と同じ処理を行って、マスタ状態の暗号装置１１（１２）の異常の有無を判断する（ステップＳ３２１〜Ｓ３２５，Ｓ３３０）。すなわち、起動されてから所定時間内にマスタ状態の暗号装置１１（１２）からＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信したか否かを判定し、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信すればマスタ状態の暗号装置１１（１２）に異常がないと判断し、所定時間内にＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信しなければマスタ状態の暗号装置１１（１２）の異常を検知して、上述した図５の切り替え処理が実行される。
【００９４】
ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した後に、マスタ状態の暗号装置１１（１２）からＭＡＣアドレス通知を受信したか否かが判断される（ステップＳ３２６）。ＭＡＣアドレス通知を受信した場合（ステップＳ３２６でＹｅｓの場合）には、受信情報処理部１１８は、ＭＡＣアドレス通知の内容を平文ポート情報格納部１１２および／または暗号文ポート情報格納部１１４に格納する（ステップＳ３２７）。また、受信情報処理部１１８は、マスタ状態の暗号装置１１（１２）から受信したＳＡ情報通知の内容を、ＳＡ情報格納部１２１に格納する（ステップＳ３２８）。
【００９５】
その後、またはステップＳ３２６でＭＡＣアドレス通知を受信していない場合（ステップＳ３２６でＮｏの場合）には、処理が終了するか否かを判断し（ステップＳ３２９）、終了しない場合（ステップＳ３２９でＮｏの場合）には再びステップＳ３２４に戻って上述した処理が繰り返され、それ以外の場合（ステップＳ３２９でＹｅｓの場合）には、処理が終了する。
【００９６】
なお、この実施の形態２の暗号通信システムにおける暗号装置の切り替えについては、実施の形態１の場合と同一であるので、説明を省略する。
【００９７】
つぎに、図２２に示される暗号通信システムにおける暗号装置の切り替え処理の具体例を説明する。ここでは、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われ、つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、そして、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる場合を例に挙げて説明する。なお、これらの端末間の通信による暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の処理は、実施の形態１で説明した具体例とほとんど同じであるので、詳細な説明は省略する。
【００９８】
図２４〜図２７は、上記端末間の通信による第１のＩＰサブネットワーク１０の第１と第２の暗号装置１１，１２の平文ポート情報格納部１１２、暗号文ポート情報格納部１１４、ＳＡ情報格納部１２１と、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ〜ｃの状態を模式的に示す図である。実施の形態１の図１０〜図１６との違いは、第１と第２の暗号装置１１，１２に、ＳＡ情報格納部１２１が設けられている点である。
【００９９】
図２４は、通信が開始されていない初期状態を示している。第１と第２の暗号装置１１，１２の平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４にはポート情報が何も格納されておらず、ＳＡ情報格納部１２１にもＳＡ付属情報が何も格納されていない。また、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の各ポートａ〜ｃにもアドレス対応情報が何も格納されていない。
【０１００】
この状態で、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が開始されるが、端末Ａと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃに接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用する暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの第１の暗号装置１１と暗号装置２１との間で共有している。そして、端末Ａと端末Ｃとの間で図６に示される形式で暗号化通信が行われる。つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で図７に示される形式で平文通信が行われる。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが専用通信回線４０を介して送信される。このとき、図１７（ａ）に示されるＭＡＣアドレス通知＃１と、ＳＡ情報通知＃１も送信される。図２８は、マスタ状態の暗号装置１１から送信されるＳＡ情報通知の構成の一例を示す図であり、図２８（ａ）に示される端末Ａと端末Ｃとの間で行われる暗号化通信のＳＡ付属情報を含むＳＡ情報通知＃１が、ここでは送信される。そして、これらのＭＡＣアドレス情報通知＃１とＳＡ情報通知＃１の内容が第２の暗号装置１２に格納される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図２５に示されている。
【０１０１】
つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる。なお、端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃが接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用するアルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの第１の暗号装置１１と暗号装置２１との間で共有している。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが専用通信回線４０を介して送信される。このとき、図１７（ｂ）に示されるＭＡＣアドレス通知＃２と、図２８（ｂ）に示されるＳＡ情報通知＃２も送信される。図２８（ｂ）に示されるＳＡ情報通知＃２には、端末Ｂと端末Ｃとの間で行われる暗号化通信のＳＡ付属情報が含まれている。そして、これらのＭＡＣアドレス情報通知＃２とＳＡ情報通知＃２の内容が第２の暗号装置１２に格納される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図２６に示されている。
【０１０２】
その後、第１の暗号装置１１がなんらかの原因によってＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信できなくなると、第２の暗号装置１２がマスタ状態となる切り替え処理を行って、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する。その後、第２の暗号装置１２は、図１８に示されるようなｐｉｎｇパケット（または図１９に示されるようなＡＲＰリクエストパケット）を送信して、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の暗号装置側に接続されるポートａ，ｂのアドレス対応情報が変更される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図２７に示されている。以上のようにして、第１と第２の暗号装置１１，１２の間でポート情報とＳＡ付属情報の通知が行われ、暗号装置１１，１２の切り替えが生じた場合でも、切り替った第２の暗号装置１２と通信相手の暗号装置２１との間でＳＡ情報の交換をすることなく、スムーズに暗号化通信を継続することが可能となる。
【０１０３】
この実施の形態２によれば、暗号装置１１，１２同士を専用通信回線４０で接続したので、暗号化通信ではセキュリティの関係でネットワーク上に流すことが危険な暗号化通信を行う端末間の暗号装置１１（１２），２１同士で必要になる、暗号化に使用される暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、冗長構成をなす暗号装置１１，１２間で共有することが可能となる。その結果、暗号装置１１（１２）の故障による切り替えが生じた場合でも、新たにマスタ状態となった暗号装置１２（１１）と、通信相手の暗号装置２１との間で新たなＩＫＥによるＳＡの確立処理を行うことなく、暗号化通信を引き継ぐことが可能となる。
【０１０４】
なお、上述した説明では、冗長構成を成す暗号装置１１，１２が２台の場合を例に挙げて説明したが、３台以上の構成であっても全く同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
実施の形態３．
図２９は、この発明にかかる暗号装置の構成を示すブロック図である。この暗号装置１１（１２）は、実施の形態１の図１の暗号装置において、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＭＡＣアドレスとＩＰアドレスの組合せからなるポート情報を格納していた平文ポート情報格納部１１２と暗号文ポート情報格納部１１４が、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＩＰアドレスのみを格納する平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に置き換わり、接続状態検出部１１６と受信情報処理部１１８が削除された構成を有している。平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２には、平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先にそれぞれ接続されている機器のＩＰアドレスが、たとえば暗号装置の管理者によって予め設定されている。そのために、暗号装置１１（１２）によって転送、中継処理される通信データからポート情報を得る必要がなく、それらの情報をバックアップ状態の暗号装置１２（１１）に送信する必要がないので、接続状態検出部１１６と受信情報処理部１１８を設けなくてもよい。
【０１０６】
また、パケット送信制御部１１７は、ＭＡＣアドレス通知をバックアップ状態の暗号装置１２（１１）に送信する機能を有しない点を除いては、基本的に実施の形態１の図１で説明した機能と同じ機能を有する。ただし、自暗号装置１１（１２）がバックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、ＡＲＰリクエストパケットを送信する方法が異なる。この実施の形態３では、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に格納されているＩＰアドレスにＡＲＰリクエストパケットを送信し、その応答であるＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、反対側のポートに接続されているスイッチングハブ１３，１４に中継する。このＡＲＰレスポンスパケットをスイッチングハブ１３，１４が受け取ることによって、その送信元ＭＡＣアドレスからスイッチングハブ１３，１４は、ポートとＭＡＣアドレスとの対応付けを変更することができる。
【０１０７】
なお、この暗号装置１１（１２）は、実施の形態１の図２に示されるようなネットワークシステムに適用して、暗号通信システムを構成することができる。
【０１０８】
つぎに、この暗号装置１１（１２）の動作について説明する。上述したように、この実施の形態３における暗号装置１１（１２）は、上述した実施の形態１の図１や実施の形態２の図２１に示される暗号装置１１（１２）のように、接続状態検出部１１６と受信情報処理部１１８を有さない。そのため、この暗号装置１１（１２）の通常時の動作は、基本的には、暗号装置１１（１２）に入力される通信データの転送処理と、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットの所定の時間間隔での送信のみである。また、異常時の暗号装置１１，１２の切り替え動作の概要は、実施の形態１の図５と同様であるので、説明を省略する。ただし、上述したように、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に格納されているＩＰアドレスにＡＲＰリクエストパケットを送信し、その応答であるＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、反対側のポートに接続されているスイッチングハブ１３，１４に中継する点が実施の形態１とは異なる。この点については、以下の具体例で詳述する。
【０１０９】
つぎに、図２９の暗号装置を有する暗号通信システムにおける暗号装置の切り替え処理の具体例を説明する。なお、ここで適用される暗号通信システムは、図２に示されるネットワーク構成を有するものとする。また、ここでは、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われ、つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、そして、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる場合を例に挙げて説明する。なお、これらの端末間の通信による暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の処理は、実施の形態１で説明した具体例とほとんど同じであるので、詳細な説明は省略する。
【０１１０】
図３０〜図３５は、上記端末間の通信による第１のＩＰサブネットワーク１０の第１と第２の暗号装置１１，１２の平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１、暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２と、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４のポートａ〜ｃの状態を模式的に示す図である。実施の形態１の図１０〜図１６との違いは、第１と第２の暗号装置１１，１２は、平文ポート情報格納部１１２ではなく平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１を有し、暗号文ポート情報格納部１１４ではなく暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２を有する点であり、そして、これらの平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２には予めこれらの平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の側に接続される機器のＩＰアドレスが格納されている点である。
【０１１１】
図３０は、通信が開始されていない初期状態を示している。第１と第２のスイッチングハブ１３，１４の各ポートａ〜ｃにはアドレス対応情報が何も格納されていない。
【０１１２】
この状態で、まず、端末Ａと端末Ｃとの間で暗号化通信が開始されるが、端末Ａと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃに接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用するアルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの第１の暗号装置１１と暗号装置２１との間で共有している。そして、端末Ａと端末Ｃとの間で図６に示される形式で暗号化通信が行われる。つぎに、端末Ａと端末Ｄとの間で図７に示される形式でデータ通信が行われる。このとき、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４では、通信データを基に、ポートａ，ｃと、これらのポートａ，ｃの先に接続される機器のＭＡＣアドレスを取得し、アドレス対応表に格納する。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが平文ネットワークを介して送信される。
【０１１３】
つぎに、端末Ｂと端末Ｄとの間で平文通信が行われ、端末Ｂと端末Ｃとの間で暗号化通信が行われる。なお、端末Ｂと端末Ｃとの間の暗号化通信に先立って、第１の暗号装置１１と端末Ｃに接続される暗号装置２１は、ＩＫＥによってＳＡを確立し、使用する暗号アルゴリズムや認証アルゴリズムと暗号鍵や認証鍵などのＳＡ付属情報を、これらの暗号装置１１，２１間で共有している。これらの通信によって、第１と第２のスイッチングハブ１３，１４では、通信データを基に、ポートａ，ｃと、これらのポートａ，ｃの先に接続される機器のＭＡＣアドレスを取得し、アドレス対応表に格納する。その後、所定時間の経過によって、第１の暗号装置１１から第２の暗号装置１２に向けてＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットが平文ネットワークを介して送信される。これらの処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３１に示されている。
【０１１４】
その後、第１の暗号装置１１がなんらかの原因によってＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信できなくなると、第２の暗号装置１２がマスタ状態となる切り替え処理を行って、ＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを送信する。このＡＤＶＥＲＴＩＳＥＭＥＮＴパケットを受信した第１と第２のスイッチングハブ１３，１４は、それぞれのポートｂの先に暗号装置が接続されたと判断して、ポートｂ側に暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を記憶するようにアドレス対応表を変更する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が図３２に示されている。
【０１１５】
バックアップ状態からマスタ状態に遷移した第２の暗号装置１２は、暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に記憶しているＩＰアドレスを宛先とするＡＲＰリクエストを暗号文ポート１１３側へ送信する。図３６（ａ）は、第２の暗号装置から暗号文側ゲートウェイに送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成の一例を示す図である。この図３６（ａ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＩＰアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスを設定する。
【０１１６】
ＡＲＰリクエストパケットを受信した暗号文側ゲートウェイ１５は、第２の暗号装置１２宛のＡＲＰレスポンスパケットを送信する。図３６（ｂ）は、暗号文側ゲートウェイから第２の暗号装置に送信されるＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。この図３６（ｂ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＩＰアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定する。
【０１１７】
第２の暗号装置１２は、ＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、平文ポート１１１から平文ネットワーク側に中継する。
【０１１８】
図３６（ｂ）に示される形式のＡＲＰレスポンスパケットを受信した第１のスイッチングハブ１３は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」になっているため、ポートａの先に暗号文側ゲートウェイ１５が接続されていた状態から、ポートｂの先に暗号文側ゲートウェイ１５が接続されたと判断する。そして、ポートｂ側に暗号文側ゲートウェイ１５のＭＡＣアドレス「ＣＧＷ１」を記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第１のスイッチングハブ１３は、ＭＡＣアドレスが暗号文側ゲートウェイ１５宛のパケットをポートｂへ中継する。
【０１１９】
第２の暗号装置１２は、この処理を暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に記憶しているＩＰアドレスの数だけ実行する。図３２の例では、暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２には、１つのＩＰアドレスしか格納されていないので、ここでの処理は終了する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３３に示されている。
【０１２０】
同様に、バックアップ状態からマスタ状態に遷移した第２の暗号装置１２は、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１に記憶しているＩＰアドレスを宛先とするＡＲＰリクエストパケットを平文ネットワーク側へ送信する。図３７（ａ）は、第２の暗号装置から平文側ゲートウェイに送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成の一例を示す図である。この図３７（ａ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＩＰアドレス「ＰＧＷ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスを設定する。
【０１２１】
ＡＲＰリクエストパケットを受信した平文側ゲートウェイ１６は、第２の暗号装置１２宛のＡＲＰレスポンスパケットを送信する。図３７（ｂ）は、平文側ゲートウェイから第２の暗号装置に送信されるＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。この図３７（ｂ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＩＰアドレス「ＰＧＷ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定する。
【０１２２】
第２の暗号装置１２は、ＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、暗号文ポート１１３から暗号文ネットワーク側に中継する。
【０１２３】
図３７（ｂ）に示される形式のＡＲＰレスポンスパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」になっているため、ポートａの先に平文側ゲートウェイ１６が接続されていた状態から、ポートｂの先に平文側ゲートウェイ１６が接続されたと判断する。そして、ポートｂ側に平文側ゲートウェイ１６のＭＡＣアドレス「ＰＧＷ」を記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが平文側ゲートウェイ１６宛のパケットをポートｂへ中継する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３４に示されている。
【０１２４】
第２の暗号装置１２は、この処理を平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１に記憶しているＩＰアドレスの数だけ実行する。この図３２の例では、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１には、他のＩＰアドレスとして端末Ｂのものが格納されているので、この端末ＢのＩＰアドレスに対しても同様の処理を行う。
【０１２５】
すなわち、第２の暗号装置１２は、端末Ｂ宛のＡＲＰリクエストパケットを平文ポート１１１側へ送信する。図３８（ａ）は、第２の暗号装置１２から端末Ｂに送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成の一例を示す図である。この図３８（ａ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには「０」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスにはブロードキャストアドレスを設定する。
【０１２６】
ＡＲＰリクエストパケットを受信した端末Ｂは、第２の暗号装置１２宛のＡＲＰレスポンスパケットを送信する。図３８（ｂ）は、端末Ｂから第２の暗号装置に送信されるＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。この図３８（ｂ）に示されるように、ＡＲＰ宛先ＩＰアドレスには暗号装置の仮想ＩＰアドレス「ＶＲＥＩＰ」を設定し、ＡＲＰ宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＩＰアドレスには端末ＢのＩＰアドレス「Ｂ」を設定し、ＡＲＰ送信元ＭＡＣアドレスには端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」を設定し、送信元ＭＡＣアドレスには端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」を設定し、宛先ＭＡＣアドレスには暗号装置の仮想ＭＡＣアドレス「ＶＲＥＭＡＣ」を設定する。
【０１２７】
第２の暗号装置１２は、ＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、暗号文ポート１１３から暗号文ネットワーク側に中継する。
【０１２８】
図３８（ｂ）に示される形式のＡＲＰレスポンスパケットを受信した第２のスイッチングハブ１４は、受信したパケットの送信元ＭＡＣアドレスが端末ＢのＭＡＣアドレス「Ｂ」になっているため、ポートａの先に端末Ｂが接続されていた状態から、ポートｂの先に端末Ｂが接続されたと判断する。そして、ポートｂ側に端末ＢのＭＡＣアドレスを記憶するようにアドレス対応表を変更する。これ以降、第２のスイッチングハブ１４は、ＭＡＣアドレスが端末Ｂ宛のパケットをポートｂへ中継する。この処理の結果得られる暗号装置１１，１２とスイッチングハブ１３，１４の状態が、図３５に示されている。
【０１２９】
このような処理によって、図６に示される形式の端末Ａと端末Ｃ間の通信パケット、図９に示される形式の端末Ｂと端末Ｃ間の通信パケットのすべては、第２の暗号装置１２経由で暗号化通信が可能となる。また、図８に示される形式の端末Ｂと端末Ｄ間の通信パケット、図７に示される端末Ａと端末Ｄ間の通信パケットの全ては、第２の暗号装置１２経由で平文通信される。
【０１３０】
この実施の形態３では、暗号装置１１，１２の平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＩＰアドレスを予めそれぞれの暗号装置１１，１２に登録しておき、暗号装置１１，１２の間で切り替えが生じたときに、登録したＩＰアドレスの端末やルータなどの機器からの応答データを、端末やルータなどの機器のアドレス対応情報が格納されていないスイッチングハブ１３，１４のポートへ中継することによって、スイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報を変更させているが、暗号装置１１，１２の平文ポート１１１と暗号文ポート１１３の先に接続される機器のＩＰアドレスとＭＡＣアドレスの組からなるポート情報を予めそれぞれの暗号装置１１，１２に設定しておき、暗号装置１１，１２がバックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、端末やルータが存在しないポートへ、上記登録されたＩＰアドレスを送信元ＩＰアドレスとし、上記登録されたＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとした通信パケットを送信して、スイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報を変更するようにしてもよい。
【０１３１】
この実施の形態３によれば、暗号装置１１（１２）がバックアップ状態からマスタ状態に切り替ったときに、平文ポートＩＰアドレス情報格納部１３１と暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部１３２に格納されているＩＰアドレスに対してＡＲＰリクエストパケットを送信し、その応答であるＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、受信したポートと反対側のポートに中継するように構成したので、切り替え後のマスタ状態の暗号装置１１（１２）に接続されるスイッチングハブ１３，１４のアドレス対応情報が格納されていないポートに、暗号装置１１（１２）の切り替えとほぼ同時にアドレス対応情報を通知することができるという効果を有する。
【０１３２】
この実施の形態３では、冗長構成を成すリピータ型暗号装置は２台の場合を例に挙げて説明したが、３台以上の構成であっても全く同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、冗長化構成を有する複数の暗号装置がスイッチングハブに挟まれて構成される暗号通信システムにおいて、マスタ状態の暗号装置の切り替えが生じた際に、平文ポート側に接続される機器のアドレス情報を格納する平文ポート情報格納部と、暗号文ポート側に接続される機器のアドレス情報を格納する暗号文ポート情報格納部に格納されるアドレス情報に基づいて、自暗号装置に接続されるスイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御部を備えるように暗号装置を構成したので、暗号装置の切り替りとほぼ同時に、それまでマスタ状態にあった暗号装置に接続されるスイッチングハブのポートの有するアドレス情報を、切り替え後の暗号装置に接続されるスイッチングハブのポートに引き継ぐことができる。その結果、暗号装置の切り替えが生じた場合でも、暗号装置を介した通信をスムーズに行うことが可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による暗号装置の実施の形態１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図３】平文ポート情報格納部と暗号文ポート情報格納部に格納されるポート情報の一例を示す図である。
【図４】通常時におけるマスタ状態の暗号装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】マスタ状態に遷移した暗号装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】端末Ａと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図７】端末Ａと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図８】端末Ｂと端末Ｄとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図９】端末Ｂと端末Ｃとの間の通信データの構成の概要を示す図である。
【図１０】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１１】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１２】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１３】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１４】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１５】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１６】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図１７】ＭＡＣアドレス通知の内容の一例を示す図である。
【図１８】第２の暗号装置によって送信されるｐｉｎｇパケットの構成を模式的に示す図である。
【図１９】第２の暗号装置によって送信されるＡＲＰリクエストパケットの構成を模式的に示す図である。
【図２０】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２１】この発明による暗号装置の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図２２】この暗号装置が適用される暗号通信システムのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図２３】通常時における暗号装置の動作処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２５】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２６】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２７】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図２８】マスタ状態の暗号装置から送信されるＳＡ情報通知の構成の一例を示す図である。
【図２９】この発明による暗号装置の構成を示すブロック図である。
【図３０】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３１】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３２】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３３】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３４】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３５】第１のＩＰサブネットワークの暗号装置の各ポート情報格納部とスイッチングハブのポートの状態を模式的に示す図である。
【図３６】第２の暗号装置と暗号文側ゲートウェイとで通信されるＡＲＰリクエストパケットとＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。
【図３７】第２の暗号装置と平文側ゲートウェイとで通信されるＡＲＰリクエストパケットとＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。
【図３８】第２の暗号装置と端末Ｂとの間で通信されるＡＲＰリクエストパケットとＡＲＰレスポンスパケットの構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
１０，２０ 第１のＩＰサブネットワーク、１１，１２，２１ 暗号装置、１３，１４ スイッチングハブ、１５，２２ 暗号文側ゲートウェイ、１６ 平文側ゲートウェイ、３０ インターネット、４０ 専用通信回線、１１１ 平文ポート、１１２ 平文ポート情報格納部、１１３ 暗号文ポート、１１４ 暗号文ポート情報格納部、１１５ 転送処理部、１１６ 接続状態検出部、１１７ パケット送信制御部、１１８ 受信情報処理部、１１９ 切替検知部、１２０ 制御部、１２１ ＳＡ情報格納部、１２２ 通信部、１３１ 平文ポートＩＰアドレス情報格納部、１３２ 暗号文ポートＩＰアドレス情報格納部。
Claims (6)
- 平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間で通信データを中継する１台のマスタ状態の暗号装置と、前記マスタ状態の暗号装置が故障したときのためのバックアップ状態の暗号装置が、同じサブネットマスクを有するＩＰサブネットワーク内の前記平文ネットワーク側と前記暗号文ネットワーク側のそれぞれに設けられる２台のスイッチングハブの間に備えられる暗号通信システムであって、
前記暗号装置は、
前記平文ネットワーク側に設けられる平文ポートと、
前記暗号文ネットワーク側に設けられる暗号文ポートと、
前記平文ポートと前記暗号文ポートの先に接続される機器のアドレス情報を格納するポート情報格納手段と、
マスタ状態にある場合に、前記平文ポートまたは前記暗号文ポートから受信する通信データのヘッダ情報から前記アドレス情報を検出し、前記ポート情報格納手段に格納する接続状態検出手段と、
マスタ状態にある場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報を、所定の周期でバックアップ状態の他の暗号装置に送信し、バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報に基づいて、自暗号装置に接続される前記スイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御手段と、
バックアップ状態にある場合に、マスタ状態の他の暗号装置から送信される前記アドレス情報を、前記ポート情報格納手段に格納する受信情報処理手段と、
を備えることを特徴とする暗号通信システム。 - 前記暗号装置は、互いに専用通信回線を介して接続され、
前記暗号装置は、
マスタ状態にある場合に、前記暗号文ネットワークを介して接続される暗号化通信機能を備える通信端末との間で行われる暗号化通信に必要なセキュリティアソシエーション（以下、ＳＡという）付属情報を格納するＳＡ情報格納手段をさらに備え、
前記パケット送信制御手段は、マスタ状態にある場合に、前記ポート情報と前記ＳＡ付属情報を、前記専用通信回線を介して、所定の周期で前記バックアップ状態の暗号装置に送信し、
前記受信情報処理手段は、バックアップ状態にある場合に、前記マスタ状態の暗号装置から前記専用通信回線を介して受信する前記ポート情報を前記ポート情報格納手段に格納し、前記ＳＡ付属情報を前記ＳＡ情報格納手段に格納す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。 - 平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間で通信データを中継する１台のマスタ状態の暗号装置と、前記マスタ状態の暗号装置が故障したときのためのバックアップ状態の暗号装置が、同じサブネットマスクを有するＩＰサブネットワーク内の前記平文ネットワーク側と前記暗号文ネットワーク側のそれぞれに設けられる２台のスイッチングハブの間に備えられる暗号通信システムであって、
前記暗号装置は、
前記平文ネットワーク側に設けられる平文ポートと、
前記暗号文ネットワーク側に設けられる暗号文ポートと、
前記平文ポートと前記暗号文ポートの先に接続される機器のアドレス情報が予め格納されるポート情報格納手段と、
バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報を宛先とするＡＲＰリクエストパケットを前記平文ポートまたは前記暗号文ポートから送信するパケット送信制御手段と、
を備え、前記ＡＲＰリクエストパケットに対するＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、前記ＡＲＰリクエストパケットを送信したポートとは逆のポートに接続される前記スイッチングハブに前記ＡＲＰレスポンスパケットを中継することを特徴とする暗号通信システム。 - 平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間で通信データを中継する１台のマスタ状態の暗号装置と、前記マスタ状態の暗号装置が故障したときのためのバックアップ状態の暗号装置が、同じサブネットマスクを有するＩＰサブネットワーク内の前記平文ネットワーク側と前記暗号文ネットワーク側のそれぞれに設けられる２台のスイッチングハブの間に備えられる暗号通信システムに使用される暗号装置であって、
前記平文ネットワーク側に設けられる平文ポートと、
前記暗号文ネットワーク側に設けられる暗号文ポートと、
前記平文ポートと前記暗号文ポートの先に接続される機器のアドレス情報を格納するポート情報格納手段と、
マスタ状態にある場合に、前記平文ポートまたは前記暗号文ポートから受信する通信データのヘッダ情報から前記アドレス情報を検出し、前記ポート情報格納手段に格納する接続状態検出手段と、
マスタ状態にある場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報を、所定の周期でバックアップ状態の他の暗号装置に送信し、バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報に基づいて、自暗号装置に接続される前記スイッチングハブのポートに、このポートの先に接続される機器を認識させるための情報を送信するパケット送信制御手段と、
バックアップ状態にある場合に、マスタ状態の他の暗号装置から送信される前記アドレス情報を、前記ポート情報格納手段に格納する受信情報処理手段と、
を備えることを特徴とする暗号装置。 - 前記２台のスイッチングハブの間に接続される他の暗号装置と専用通信回線を介して通信する通信手段と、
マスタ状態にある場合に、前記暗号文ネットワークを介して接続される暗号化通信機能を備える通信端末との間で行われる暗号化通信に必要なＳＡ付属情報を格納するＳＡ情報格納手段と、
をさらに備え、
前記パケット送信制御手段は、マスタ状態にある場合に、前記ポート情報と前記ＳＡ付属情報を、前記通信手段を介して、所定の周期で前記バックアップ状態の暗号装置に送信し、
前記受信情報処理手段は、バックアップ状態にある場合に、前記マスタ状態の暗号装置から前記通信手段を介して受信する前記ポート情報を前記ポート情報格納手段に格納し、前記ＳＡ付属情報を前記ＳＡ情報格納手段に格納することを特徴とする請求項４に記載の暗号装置。 - 平文ネットワークと暗号文ネットワークとの間で通信データを中継する１台のマスタ状態の暗号装置と、前記マスタ状態の暗号装置が故障したときのためのバックアップ状態の暗号装置が、同じサブネットマスクを有するＩＰサブネットワーク内の前記平文ネットワーク側と前記暗号文ネットワーク側のそれぞれに設けられる２台のスイッチングハブの間に備えられる暗号通信システムに使用される暗号装置であって、
前記平文ネットワーク側に設けられる平文ポートと、
前記暗号文ネットワーク側に設けられる暗号文ポートと、
前記平文ポートと前記暗号文ポートの先に接続される機器のアドレス情報が予め格納されるポート情報格納手段と、
バックアップ状態からマスタ状態に切り替った場合に、前記ポート情報格納手段に格納される前記アドレス情報を宛先とするＡＲＰリクエストパケットを前記平文ポートまたは前記暗号文ポートから送信するパケット送信制御手段と、
を備え、前記ＡＲＰリクエストパケットに対するＡＲＰレスポンスパケットを受信すると、前記ＡＲＰリクエストパケットを送信したポートとは逆のポートに接続される前記スイッチングハブに前記ＡＲＰレスポンスパケットを中継することを特徴とする暗号装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003144676A JP2004350025A (ja) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | 暗号通信システムおよび暗号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003144676A JP2004350025A (ja) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | 暗号通信システムおよび暗号装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| JP2004350025A true JP2004350025A (ja) | 2004-12-09 |
Family
ID=33532073
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2003144676A Abandoned JP2004350025A (ja) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | 暗号通信システムおよび暗号装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009135577A (ja) * | 2007-11-28 | 2009-06-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | 情報中継システム、情報中継装置、方法及びプログラム |
| CN101572633B (zh) * | 2009-05-05 | 2012-01-11 | 北京系统工程研究所 | 网络取证方法及系统 |
| JP2013027020A (ja) * | 2011-07-26 | 2013-02-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 暗号化通信方法、要求元装置、要求先装置、及びプログラム |
| US8631234B2 (en) | 2010-03-17 | 2014-01-14 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for establishing encryption information common to a plurality of communication paths coupling two apparatuses |
| US11882100B2 (en) | 2019-03-04 | 2024-01-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication control device and communication system |
-
2003
- 2003-05-22 JP JP2003144676A patent/JP2004350025A/ja not_active Abandoned
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|---|---|---|---|---|
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