JP2005117511A - 量子暗号通信システム及びそれに用いる量子暗号鍵配布方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基地局1と基地局2との間で量子暗号のプロトコルによって量子暗号の共有鍵K1を生成し、基地局2と基地局3との間で量子暗号の共有鍵K2を生成する。基地局2は量子暗号の共有鍵K2を使って量子暗号の共有鍵K1自体を暗号化し、バーナム暗号文201を基地局3へ送信する。基地局3では基地局2から送られてきたバーナム暗号文201を、量子暗号の共有鍵K2を使って復号化することで量子暗号の共有鍵K1を得る。
【選択図】 図1
Description
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化している。
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置から前記第Nのデータ通信装置の間で前記量子暗号のプロトコルによって第2から第N−1の共有鍵をそれぞれ生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信し、
前記第3から第N−1のデータ通信装置がそれぞれ前記第2から第N−2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化しかつその復号化した前記第1の共有鍵自体を前記第3から第N−1の共有鍵を使ってそれぞれ暗号化した後に前記第4から第Nのデータ通信装置へ送信し、
前記第Nのデータ通信装置が前記第N−1の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化している。
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1及び第2の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信し、
前記第2のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵自体を暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化し、
前記第4のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を復号化している。
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第1のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置とそれに隣り合う次段のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成し、前記第3のデータ通信装置とそれに隣り合う次段のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後にそれに隣り合う次段のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵自体を暗号化した後にそれに隣り合う次段のデータ通信装置へ送信している。
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第1のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成し、前記第3のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成するとともに、
前記第1のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第4のデータ通信装置に配布すべき配布鍵を暗号化し、その暗号化した配布鍵を前記第1の共有鍵を使って暗号化した後に前記第2のデータ通信装置へ送信し、
前記第2のデータ通信装置が前記第1の共有鍵を使って前記暗号化した配布鍵を復号化し、その復号した前記暗号化した配布鍵を前記第3の共有鍵を使って暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信し、
前記第4のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を復号化し、その復号した前記第2の共有鍵を使って前記配布鍵を復号化している。
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置において前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第3のデータ通信装置において前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化する手順とを備えている。
11,13〜17,
21〜28,31,
33〜37,41〜43 量子暗号通信器
12,32 データ送受信器
101,102,
104〜109 光ファイバ
103 通信路
Claims (20)
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2のデータ通信装置と、鍵の配布先である第3のデータ通信装置とを有し、
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化することを特徴とする量子暗号通信システム。 - 前記第1のデータ通信装置が前記第3のデータ通信装置に送信する平文を前記第1の共有鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項1記載の量子暗号通信システム。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2から第N−1(Nは3以上の正の整数)のデータ通信装置と、鍵の配布先である第Nのデータ通信装置とを有し、
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置から前記第Nのデータ通信装置の間で前記量子暗号のプロトコルによって第2から第N−1の共有鍵をそれぞれ生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信し、
前記第3から第N−1のデータ通信装置がそれぞれ前記第2から第N−2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化しかつその復号化した前記第1の共有鍵自体を前記第3から第N−1の共有鍵を使ってそれぞれ暗号化した後に前記第4から第Nのデータ通信装置へ送信し、
前記第Nのデータ通信装置が前記第N−1の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化することを特徴とする量子暗号通信システム。 - 前記第1のデータ通信装置が前記第Nのデータ通信装置に送信する平文を前記第1の共有鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項3記載の量子暗号通信システム。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2のデータ通信装置と、鍵の配布先である第3及び第4のデータ通信装置とを有し、
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1及び第2の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信し、
前記第2のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵自体を暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化し、
前記第4のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を復号化することを特徴とする量子暗号通信システム。 - 前記第1のデータ通信装置が前記第3及び第4のデータ通信装置にそれぞれ送信する平文を前記第1及び第2の共有鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項5記載の量子暗号通信システム。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2及び第3のデータ通信装置とを有し、
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第1のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置とそれに隣り合う次段のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成し、前記第3のデータ通信装置とそれに隣り合う次段のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成するとともに、
前記第2のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後にそれに隣り合う次段のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵自体を暗号化した後にそれに隣り合う次段のデータ通信装置へ送信することを特徴とする量子暗号通信システム。 - 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2及び第3のデータ通信装置と、鍵の配布先である第4のデータ通信装置とを有し、
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成し、前記第1のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成し、前記第2のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成し、前記第3のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成するとともに、
前記第1のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第4のデータ通信装置に配布すべき配布鍵を暗号化し、その暗号化した配布鍵を前記第1の共有鍵を使って暗号化した後に前記第2のデータ通信装置へ送信し、
前記第2のデータ通信装置が前記第1の共有鍵を使って前記暗号化した配布鍵を復号化し、その復号した前記暗号化した配布鍵を前記第3の共有鍵を使って暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信し、
前記第3のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信し、
前記第4のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を復号化し、その復号した前記第2の共有鍵を使って前記配布鍵を復号化することを特徴とする量子暗号通信システム。 - 前記第1のデータ通信装置が前記第4のデータ通信装置に送信する平文を前記配布鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項8記載の量子暗号通信システム。
- 前記データ通信装置は、少なくとも基地局であることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか記載の量子暗号通信システム。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2のデータ通信装置と、鍵の配布先である第3のデータ通信装置とからなる量子暗号通信システムの量子暗号鍵配布方法構成であって、
前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置において前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第3のデータ通信装置において前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化する手順とを有することを特徴とする量子暗号鍵配布方法。 - 前記第1のデータ通信装置において前記第3のデータ通信装置に送信する平文を前記第1の共有鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項11記載の量子暗号鍵配布方法。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2から第N−1(Nは3以上の正の整数)のデータ通信装置と、鍵の配布先である第Nのデータ通信装置とからなる量子暗号通信システムの量子暗号鍵配布方法構成であって、前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置から前記第Nのデータ通信装置の間で前記量子暗号のプロトコルによって第2から第N−1の共有鍵をそれぞれ生成する手順と、前記第2のデータ通信装置において前記第2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第3から第N−1のデータ通信装置において前記第2から第N−2の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化しかつその復号化した前記第1の共有鍵自体を前記第3から第N−1の共有鍵を使ってそれぞれ暗号化した後に前記第4から第Nのデータ通信装置へ送信する手順と、前記第Nのデータ通信装置において前記第N−1の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化する手順とを有することを特徴とする量子暗号鍵配布方法。
- 前記第1のデータ通信装置が前記第Nのデータ通信装置に送信する平文を前記第1の共有鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項13記載の量子暗号鍵配布方法。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2のデータ通信装置と、鍵の配布先である第3及び第4のデータ通信装置とからなる量子暗号通信システムの量子暗号鍵配布方法構成であって、前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1及び第2の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置において前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後に前記第3のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第2のデータ通信装置において前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵自体を暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第3のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵を復号化する手順と、前記第4のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を復号化する手順とを有することを特徴とする量子暗号鍵配布方法。
- 前記第1のデータ通信装置が前記第3及び第4のデータ通信装置にそれぞれ送信する平文を前記第1及び第2の共有鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項15記載の量子暗号鍵配布方法。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2及び第3のデータ通信装置とからなる量子暗号通信システムの量子暗号鍵配布方法構成であって、前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成する手順と、前記第1のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置とそれに隣り合う次段のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成する手順と、前記第3のデータ通信装置とそれに隣り合う次段のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置が前記第3の共有鍵を使って前記第1の共有鍵自体を暗号化した後にそれに隣り合う次段のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第3のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵自体を暗号化した後にそれに隣り合う次段のデータ通信装置へ送信する手順とを有することを特徴とする量子暗号鍵配布方法。
- 少なくとも、鍵の配布元である第1のデータ通信装置と、鍵の中継局である第2及び第3のデータ通信装置と、鍵の配布先である第4のデータ通信装置とからなる量子暗号通信システムの量子暗号鍵配布方法構成であって、前記第1のデータ通信装置と前記第2のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第1の共有鍵を生成する手順と、前記第1のデータ通信装置と前記第3のデータ通信装置との間で量子暗号のプロトコルによって第2の共有鍵を生成する手順と、前記第2のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第3の共有鍵を生成する手順と、前記第3のデータ通信装置と前記第4のデータ通信装置との間で前記量子暗号のプロトコルによって第4の共有鍵を生成する手順と、前記第1のデータ通信装置が前記第2の共有鍵を使って前記第4のデータ通信装置に配布すべき配布鍵を暗号化する手順と、その暗号化した配布鍵を前記第1の共有鍵を使って暗号化した後に前記第2のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第2のデータ通信装置が前記第1の共有鍵を使って前記暗号化した配布鍵を復号化する手順と、その復号した前記暗号化した配布鍵を前記第3の共有鍵を使って暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第3のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を暗号化した後に前記第4のデータ通信装置へ送信する手順と、前記第4のデータ通信装置が前記第4の共有鍵を使って前記第2の共有鍵を復号化する手順と、その復号した前記第2の共有鍵を使って前記配布鍵を復号化する手順とを有することを特徴とする量子暗号鍵配布方法。
- 前記第1のデータ通信装置が前記第4のデータ通信装置に送信する平文を前記配布鍵を用いて共有鍵方式にて暗号化することを特徴とする請求項18記載の量子暗号鍵配布方法。
- 前記データ通信装置は、少なくとも基地局であることを特徴とする請求項11から請求項19のいずれか記載の量子暗号鍵配布方法。
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