JP2005287025A - ステータス判定機能を備えるモジュール型暗号機器及び関連する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高レベルのセキュリティを備え、数多くのネットワーク環境及び関連する方法に比較的容易に形成可能な暗号機器。
【解決手段】暗号モジュール（３１）は、第１ハウジング（３４）と、第１ハウジングに収容されるユーザ・ネットワーク・インタフェース（３５）、第１ハウジングに収容され、ユーザ・ネットワーク・インタフェースに結合される暗号プロセッサ（３６）、第１ハウジングに収容され、暗号プロセッサに結合される第１コネクタ（３７）を含む。通信モジュール（３２）は、第２ハウジング（４５）、第２ハウジングに収容され、暗号モジュール（３１）の第１コネクタと着脱可能な第２コネクタ（４６）、及び第２ハウジングに収容され、第２コネクタに結合されるネットワーク通信インタフェース（４７）を含む。通信モジュール（３２）は、ステータスを判定する少なくとも１つの論理素子（１３１）を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、ステータス判定機能を備えるモジュール型暗号機器及び関連する方法に関する。

セキュリティは、ネットワーク通信において極めて重要な考慮事項である。インターネット利用の一層の増大によって、大半のネットワークは今日では、それらのネットワークを自称ハッカによる外部攻撃に開放するインターネット・ゲートウェイを有する。更に、無線ネットワークの人気も、技術によって無線通信の高速化と高信頼化とが可能になるにつれて劇的に高まってきている。それにもかかわらず、無線通信は、本来は有線通信よりも安全性が低いものであるが、それは無線通信信号が、多くの場合にアクセスが困難なケーブル上の信号よりも傍受することがずっと簡単であるからである。

その結果、暗号が、多くの場合、私的通信すなわち秘密通信を暗号化するよう用いられて、その通信が悪意のある個人又は組織体によって解読され、用いられることになる可能性を低減する。例として、無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）やＷＬＡＮ機器は、ケーブルを通すことが困難であるか、そうでなくても非実用的な場合にネットワーク通信を実施するうえで、広く用いられ、費用効果の高い手法を備える。ＷＬＡＮ内部での通信を規制するうえで策定されてきた重要な標準の１つとして、米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２ＬＡＮ／ＭＡＮ標準委員会によって公表されている、８０２．１１標準がある。無線通信プロトコルを備えることに加えて、８０２．１１標準は、無線信号が盗聴されることから保護するよう用いられるウェップ（ＷＥＰ：有線と同等のプライバシ）暗号アルゴリズムも規定する。

ＷＥＰは、無線局とアクセス・ポイントとの間で共有される秘密鍵に依拠する。秘密鍵は、データ・パケットを送信前に暗号化するのに用いられ、パッケージが送信中に修正されないよう完全性チェックが用いられる。それにもかかわらず、ＷＥＰアルゴリズムは、以前考えられていたほどは外部攻撃に強いものでないことが最近判明している。例えば、Ｂｏｒｉｓｏｖなどは、「Ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ： Ｔｈｅ Ｉｎｓｅｃｕｒｉｔｙ ｏｆ ８０２．１１， ＭＯＢＩＣＯＭ， Ｒｏｍｅ， Ｉｔａｌｙ」と題する西暦２００１年７月公表の論文において、ＷＥＰにおけるいくつかの脆弱性を表している。特に、２つのメッセージが同じ初期化ベクトル（ＩＶ）と秘密鍵とを用いて暗号化される場合に重大なセキュリティ違反が起こり、このことは両方のメッセージに関する情報を明らかにし得るからであるということが記載されている。

更に、ＷＥＰメッセージ暗号文が排他的ＯＲ演算を用いて生成される。同じＩＶを用いて生成される２つのメッセージからの暗号文の排他的ＯＲをとることによって、キー・ストリームは相殺され、その場合には、平文を復元することが可能である。そういうものとして、このようにキー・ストリームを再使用することは、同じＩＶによって生成される複数のメッセージを探すよういくつかのメッセージが記憶され、比較される、復号辞書攻撃を受けやすいものである。

その結果、更に頑強なネットワーク・セキュリティが多くの場合、多くのネットワーク・アプリケーションに必要である。保護クライアントとネットワークとの間で接続される対象のネットワーク・セキュリティ機器の一例を開示するものがある（Ｆｒｉｅｄｍａｎなどによる米国特許記載の特許出願１参照。）。このネットワーク・セキュリティ機器では、何れかの別の保護クライアントとセッション鍵が取り決められる。その場合、その２つのクライアント間の通信は全て、暗号化される。この機器は自己構成され、この機器自体をそのクライアントのＩＰアドレスにロックさせる。よって、クライアントはそのＩＰアドレスを一度設定すると変えることが可能でなく、したがって、別のクライアントのＩＰアドレスのエミュレーションを行うことが可能でない。パケットが保護ホストから送信される場合、セキュリティ機器はクライアントのＭＡＣアドレスをそれ自身のＭＡＣアドレスにパケットをネットワークに送信する前に変換する。ホストに対してアドレス指定されるパケットは、セキュリティ機器のＭＡＣアドレスを含む。セキュリティ機器はそのＭＡＣアドレスをクライアントのＭＡＣアドレスに、パケットをクライアントに送信する前に変換する。

更に頑健な暗号機器が、注意を要する通信又は機密通信を保護するのに要し得る。特に、米国では、注意を要する（が非機密の）情報を含む、政府機関の通信は、「Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｆｏｒ Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｍｏｄｕｌｅｓ」と題する、Ｆｅｄｅｒａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ （ＦＩＰＳ） ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ １４０−２を遵守しなければならない。通常、タイプ１通信と呼ばれる機密通信は、更に厳格な標準を遵守しなければならない。

タイプ１通信に認定されている暗号化機器の一例として、ジェネラル・ダイナミックス社（Ｇｅｎｅｒａｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ Ｃｏｒｐ．）によるタックレーン（ＴＡＣＬＡＮＥ）暗号化装置ＫＧ−１７５がある。ＴＡＣＬＮＥ暗号化装置の「クラシック」バージョンはインターネット・プロトコル（ＩＰ）インタフェース及び非同期転送モード（ＡＴＭ）インタフェースを有し、Ｅ１００バージョンは高速イーサネット（登録商標）・インタフェースを有する。クラシック・バージョンは更に、高速インターネットに、その中にあるＩＰ／ＡＴＭネットワーク・インタフェース・カードを２枚の新しいＥ１００のインタフェース・カードと置き換えることによってアップグレードさせ得る。

そのような機器によって備えられるセキュリティ上の恩恵にもかかわらず、これらの暗号化装置の多くは、かなりかさばり、相当の電力量を消費する場合がある。空間と電力とを節減する特徴を備える１つの特に効果的な暗号機器として、本願の譲受人である、ハリス社（Ｈａｒｒｉｓ Ｃｏｒｐ．）によるシエラ（Ｓｉｅｒｒａ）モジュールがある。シエラ・モジュールは、ハイグレード・セキュリティ（例えば、タイプ１）の効果を、再プログラム可能で、商用生産されている、ＦＩＰＳ１４０−２レベル３又は４の暗号化モジュールのコスト効率と組み合わせた、組み込み可能な暗号化機器である。シエラ・モジュールは、暗号化／復号機能、ディジタル音声処理（ボコーディング）機能及び暗号鍵管理支援機能を備えて、複数の暗号化の性質を特定のアプリケーションによって持ち得る。シエラ・モジュールは更に、タイプ１の機能を取り除く機能をユーザに備え、それによって、当該機器を非機密機器に格下げすることが可能になる。更に、その特性が相対的に、小型で、低電力で、高データ・レートであることから、この機器はバッテリ依存アプリケーションによく適している。

例として、シエラ・モジュールは、セクネット（ＳｅｃＮｅｔ）１１と呼ぶ、これもハリス社によって生産されているセキュアなＷＬＡＮ（ＳＷＬＡＮ）パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）カードにおいて実施されている。セクネット１１カードによって、マルチメディア情報（データ、音声、及びビデオ）の高速通信をセキュアな環境において可能にする。セクネット１１カードは、例えば、ＷＬＡＮ「局」用、無線ブリッジ用、及びアクセス・ポイント（ＡＰ）用の、無線ネットワーク・インタフェースとして用い得る。更に、セクネット１１機器を詳細に記載するものがあり（特許文献２及び３参照。）、該文献は何れも全体を、本明細書及び特許請求の範囲に援用することとする。

よって、セクネット１１カードは、サイズ、所要電力、及びＷＬＡＮ環境における柔軟性の点で数多くの効果を備える。しかし、そのような効果を別のネットワーク環境においても備えることが望ましい場合がある。
米国特許第６２４０５１３号明細書 米国特許出願公開第２００２／００９４０８７号明細書 米国特許出願公開第２００２／００９５５９４号明細書

上記背景に鑑みると、よって、本発明の目的は、高レベルのセキュリティを備え、数多くのネットワーク環境及び関連する方法に比較的容易に形成可能な暗号機器を備えることにある。

本発明による、これら及びその他の、目的、特徴、及び効果は、暗号モジュールと、それに取り外し可能に結合される通信モジュールとを含み得る暗号機器によって備えられる。特に、暗号モジュールは、第１ハウジング、第１ハウジングによって収容されるユーザ・ネットワーク・インタフェース（例えば、ユーザ・ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ） ・インタフェース）、第１ハウジングによって収容され、ユーザ・ネットワーク・インタフェースによって結合される暗号プロセッサ、及び第１ハウジングによって収容され、暗号プロセッサに結合される第１コネクタを含み得る。更に、通信モジュールは、第２ハウジング、第２ハウジングによって収容され、暗号モジュールの第１コネクタと取り外し可能につがわせることが可能である第２コネクタ、及び第２ハウジングによって収容され、第２コネクタに結合されるネットワーク通信インタフェース（例えば、ネットワークＬＡＮインタフェース）を含み得る。通信モジュールは、暗号プロセッサと協調して通信モジュールのステータスを判定する少なくとも１つの論理素子を含む場合もある。

更に、通信モジュールは、その各々が別々の通信媒体上を通信するその複数の相互交換可能な通信モジュールからの所定の１つであり得る。よって、効果的には、同じ暗号モジュールを数多くのネットワーク・アプリケーションに、所望のアプリケーションに適切な通信モジュールを単に相互交換することによって用いる場合がある。そういうものとして、ユーザは、特定のＬＡＮ機器に対して１つの暗号モジュールしか必要でないが、その１つの暗号モジュールを種々のネットワークに、通信モジュールを相互交換することによって容易に形成することが可能である。

このことは、暗号モジュールが、暗号プロセッサ及び、関連する暗号アルゴリズム並びに鍵を含むので、特に重要であり得る。すなわち、そのような機器を、注意を要する通信又は機密通信に用いるのに認定させる評価プロセスは、時間が非常に長くなり、範囲が非常に広くなり、よって費用が非常に多くかかり得る。しかし、種々の通信モジュールは、単に各種ネットワーク用インタフェースを備え、「赤」（すなわち、非暗号化）守秘／機密データを伝送するものでないので、認定させるうえでの同様な精査を必要とするものでない場合がある。よって、通信モジュールを相互交換することは、別々のネットワーク・インタフェースを備えている全く新たな暗号機器を所望のアプリケーション毎に取得することを必要とすることよりも費用がかからない場合がある。

特に、通信モジュールのステータスは、通信モジュールの種類（すなわち、暗号モジュールに結合される通信モジュールの種類の識別子）と、その動作ステータスとのうちの少なくとも１つであり得る。又、少なくとも１つの論理素子は、暗号プロセッサが通信モジュールのネットワーク通信インタフェースを構成することを可能にする場合もある。それに加えて、通信モジュールは更に、第２ハウジングによって収容され、少なくとも１つの論理素子に結合される少なくとも１つのステータス・インディケータを含む場合があり、少なくとも１つの論理素子は、例えば、複雑なプログラム可能論理素子（ＣＰＬＤ）であり得る。

それに加えて、ネットワーク通信インタフェースは、例えば、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）通信回路、有線ＬＡＮ通信回路、又は光ファイバＬＡＮ通信回路であり得る。更に、ユーザ・ネットワーク・インタフェースは例えば、イーサネット（登録商標）インタフェースであり得る。暗号プロセッサは、ユーザ・ネットワーク・インタフェースに結合されるホスト・ネットワーク・プロセッサ、及びホスト・ネットワーク・プロセッサに結合される暗号回路を含み得る。暗号プロセッサは更に、ユーザ・ネットワーク・インタフェースと暗号回路との間で結合される非暗号化データ・バッファ回路、及び暗号回路とネットワーク通信インタフェースとの間で結合される暗号化データ・バッファ回路を含み得る。

なお別のセキュリティ機能を備えるよう、暗号モジュールは効果的には、第１ハウジングによるタンパリングに基づいて暗号プロセッサを動作不能にするタンパ回路を含む場合もある。例として、タンパ回路は、暗号プロセッサを実質的に取り囲む１つ又は複数の導体を含む場合があり、暗号プロセッサは、導体における開路に基づいて動作不能にし得る。

本発明の通信方法の特徴は、上記に簡単に説明したものなどの暗号モジュールを備える工程及び、そのユーザ・インタフェースをネットワーク機器に取り外し可能に結合させる工程を含み得る。該方法は更に、上記に簡単に説明したものなどの通信モジュールに、暗号モジュールの第１コネクタと取り外し可能につがわせることが可能であるその第２コネクタを備える工程を含み得る。該方法は更に、ネットワーク・インタフェースを用いてネットワークと通信する工程、及び少なくとも１つの論理素子が暗号プロセッサと協調して通信モジュールのステータスを判定するようにする工程を含み得る。

本発明による通信システムは、ネットワーク（例えば、ＬＡＮ）を規定するようお互いに結合される複数のネットワーク機器及び、該ネットワーク機器のうちの少なくとも１つに結合される、上記に簡単に説明したものなどの暗号機器を含み得る。

本発明は次に、添付図面を参照しながら以下に更に全面的に説明することとし、添付図面においては本発明の好適実施例を表す。しかし、本発明は、多くの種々の形態において実施し得るものであり、本明細書及び特許請求の範囲記載の実施例に限定されるものとして解すべきでない。むしろ、これらの実施例は、本開示が徹底的で完全なものになり、本発明の範囲を当業者に十分伝達することになるように備えられている。同じ数字は全般的に同じ構成要素を表し、プライム符号は別々の実施例における同様な構成要素又は工程を示すのに用いられる。

まず、図１乃至図９を参照すれば、本発明による通信システム２９は図では、暗号機器３０、複数のネットワーク機器４０、及び無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＷＬＡＮ）４８などのネットワークを含む。暗号機器３０は図では、機器４０のうちの１つと通信モジュール３２とに結合される暗号モジュール３１を含む。図２に表すように、通信モジュール３２は、以下に更に記載するように、暗号モジュール３１に取り外し可能に結合される。一般的に言えば、本発明によって、複数の交換可能な通信モジュール３２を暗号モジュール３１に接続して種々の通信媒体上を通信し得る。図示した実施例では通信モジュール３２が、デュアル・トライバンド・アンテナ３３を含むＷＬＡＮモジュールであるが、暗号機器３０を数多くの種類の、有線ネットワーク及び無線ネットワークとともに用いることが可能であることは以下の記載に基づいて分かるものである。

適切なチップ・セット／インタフェース回路を種々の通信モジュール３２に含めることによって、これらのモジュールの各々は別々のネットワーク媒体（例えば、ＷＬＡＮ、有線媒体、光ファイバ媒体など）とインタフェースし得るが、全て同じ暗号モジュール３１とインタフェースする。すなわち、同じ暗号モジュール３１を数多くのネットワーク・アプリケーションに、単に、所望のアプリケーションに適切な通信モジュール３２をそこに結合させることによって用い得る。用い得る各種通信モジュール３２の例としては、ＷＬＡＮモジュール、既存電話サービス（ＰＯＴＳ）モジュール、軍事用機器モジュール、Ｅ１／Ｔ１モジュール、インライン・ネットワーク暗号化装置 （ＩＮＥ）モジュール、バーサ・モジュール・ユーロカード（ＶｅｒｓａＭｏｄｕｌｅ Ｅｕｒｏｃａｒｄ）（ＶＭＥ）バス・モジュールなどが含まれる。

モジュール型デザインと、容易に交換可能であることは、暗号モジュール３１を種々のアプリケーション用にすばやく構成するうえでの好都合な方法を備えるのみならず、タイプ１、ＦＩＰＳ １４０−２ レベル４などの高レベル・セキュリティ・アプリケーションに特に有用であり得る。これは、暗号機器をこれらのレベルでの、注意を要する通信又は機密通信に用いるために認定させるうえでの評価プロセスは時間が非常に多くかかり、非常に広い範囲に及び、よって費用が非常に多くかかり得る。よって、種々のネットワーク・アプリケーション用にめいめいの暗号機器を製造することは、費用が法外なものとなり得るが、それは各々のものが厳しくかつ費用のかかる認定を個々に経なければならないことになるからである。

しかし、本発明によって暗号モジュール３１は好ましくは、注意を要する暗号回路及び関連する暗号アルゴリズム／鍵の全てを含んでいるので、種々の通信モジュール３２は単に、各種ネットワーク用インタフェースを備える。すなわち、それらは、「赤」（すなわち、非暗号化）守秘／機密データを処理も送信もしないものであり、よって、認定されるうえで、暗号モジュール３１との同様な精査を必要としないと思われることになる。よって、通信モジュール３２は、所望のアプリケーション毎に異なるネットワーク・インタフェースを備えている全く新しい暗号機器を購入するよりもかなりの費用節減を備え得る。

特に、暗号モジュール３１は図では、第１ハウジング３４、第１ハウジングによって収容されるユーザ・ネットワーク３５、第１ハウジングによって収容され、ユーザ・ネットワーク・インタフェースに結合される暗号プロセッサ３６、及び第１ハウジングによって収容され、暗号プロセッサに結合される第１のモジュール間コネクタ３７を含む。ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５は、例えば、当業者が分かるように、ＩＥＥＥ８０２．３標準互換のイーサネット（登録商標）物理層（ＰＨＹ）インタフェースであり得る。種々のコネクタ３８は、更に、第１ハウジング３４によって収容されて、暗号モジュール３１を種々のネットワーク機器４０（例えば、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）、サーバ、携帯型通信機器など）に結合させる。

例として、コネクタ３８は、ＲＪ４５コネクタ８５（図８）などの有線コネクタ、又はＬＣ光ファイバ・コネクタ８６などの光ファイバ・コネクタであり得る。コネクタ３８を保護するのにキャップ３９も含み得る。電源スイッチ４１及びＬＥＤステータス表示器４２（すなわち、電源、リンク・ステート、フィル、アラーム）も第１ハウジング３４によって収容される。

なお、本明細書及び特許請求の範囲の原文記載の「ｕｓｅｒ」の語は、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５に関して用いていて、このインタフェースが、暗号機器３０の、ユーザ・ネットワーク機器側用であり、通信ネットワーク側用でないことを単に示している。すなわち、「ｕｓｅｒ」は、インタフェース３５がＰＣなどの個々のユーザ機器用のみであるということを表すものでない。その代わりに、ユーザ・ネットワーク・インタフェースは、上記のように、各種のＬＡＮ機器（例えば、サーバ、ブリッジ、アクセス・ポイントなど）に接続し得る。

通信モジュール３２は図では、第２ハウジング４５、第２ハウジングによって収容され、暗号モジュール３１の第１コネクタ３７と取り外し可能につがわせることが可能である第２のモジュール間コネクタ４６、及び第２ハウジング４５によって収容され、第２コネクタに結合されるネットワーク通信インタフェース４７を含む。本例では、ネットワーク通信インタフェース４７は、ＷＬＡＮ通信回路（例えば、８０２．１１チップ・セット）を含んでいて、以下に記載するように、アンテナ３３と協調してネットワーク（例えば、ＬＡＮ）４８と無線通信する。しかし、上記のように、ネットワーク通信インタフェース４７は、例えば、有線ＬＡＮ通信回路、光ＬＡＮ通信回路などであり得る。

暗号モジュール３１の種々の回路構成部分は、当業者が分かるように、例えば、暗号化回路カード（ＣＣＡ）５０において実施し得る。通信モジュール３２の回路は同様にＣＣＡ５１において実施し得る。通信モジュール３１は更に、第１ハウジング３４によって収容され、暗号プロセッサ３６、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５、及び通信モジュール３２に電源を供給する電源／フィルタ化回路５３を含む電源ＣＣＡ５２を含み得る。

暗号プロセッサ３６は、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５に接続されるホスト・ネットワーク・プロセッサ５４及び、ホスト・ネットワーク・プロセッサに接続される暗号回路５５を含み得る。特に、暗号回路５５は図では、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４に接続される、非暗号化（すなわち、「赤」）データ・バッファ５６、非暗号化データ・バッファに接続される暗号回路５７、及び暗号回路と第１コネクタ３７との間に接続される暗号化（すなわち、「黒」）データ・バッファ５８を含む。

例として、非暗号化データ・バッファ及び暗号化データ・バッファは、フィールドでプログラム可能なゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）を用いて実施される先入れ先出し（ＦＩＦＯ）バッファである場合があり、暗号回路５７は特定用途向集積回路（ＡＳＩＣ）において実施し得る。本発明に用いるのに特によく適した暗号ＡＳＩＣの１つに、ハリス社による上記シエラ（及びシエラＩＩ）素子がある。当然、別の適切な回路も用い得ることは当業者によって分かるものである。

ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４は図では、当業者には分かるように、ハードウェア及び／又はソフトウェアを用いて実施し得る複数のモジュールを含む。一般的に言えば、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４は、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５をインタフェースする第１の８０２．３媒体アクセス（ＭＡＣ）・コントローラ６０、以下に更に記載するように、暗号プロセッサ３６及びネットワーク通信インタフェース４７をインタフェースする第２の８０２．３ＭＡＣアクセス・コントローラ６１、及び上記ＭＡＣコントローラ間を結合するプロセッサ６２を含む。ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４及びユーザ・ネットワーク・インタフェース３５は、以下に記載するように、媒体独立インタフェース（ＭＩＩ）通信用専用線、及び、例えば、管理データ入出力バス（図６及び図８）を介して通信し得る。

特に、プロセッサ６２は、ハイパテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）サーバ・モジュール７３、簡易型ネットワーク管理プロトコル・エージェント６３、ファイヤウォール／ルーティング・モジュール６４、オーバ・ザ・エアでの鍵の再交換／オーバ・ザ・ネットワークでの鍵の再交換（ＯＴＡＲ／ＯＴＮＲ）のモジュール６５、及びオーバ・ザ・エアでのゼロ化／オーバ・ザ・ネットワークでのゼロ化（ＯＴＡＲ／ＯＴＮＲ）のモジュール６６を含み得る。更に、プロセッサ５４は、図では、それによって暗号モジュール３１が動作する対象のその特定のモード又は媒体（例えば、ＷＬＡＮアクセス・ポイント（ＡＰ）モード、アドホック・モード、インフラストラクチャ・モードなど）に基づいて適切な構成を備えるモード・コントローラ６７も含む。モード・コントローラ６７は更に、当業者が分かるように、暗号モジュール３１が用いられる対象の特定のアプリケーションによって、サービス・セット識別子（ＳＳＩＤ）、チャネル、送信レベル、データ・レート、８０２．１１バンド選択（すなわち、ａ、ｂ、ｇ）などについての、別の構成／監視機能を実行し得る。インターネット・プロトコル（ＩＰ）セキュリティ・プロトコル（ＩＰＳｅｃ）／高度保証レベルＩＰ暗号化（ＨＡＩＰＥ）モジュール６８、鍵管理モジュール６９、及び／又は機器発見モジュール７０などの別のモジュールも、この場合もまた当業者が分かるように、当該実施形態によって含み得る。暗号モジュールは好ましくは、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４と暗号回路５７との各々用のメモリ素子７１、７２も含む。

電源回路５３は図では、ＤＣ（直流）源（例えば、バッテリ）、壁いぼＡＣアダプタ、イーサネット（登録商標）電源などに接続し得る外部電源インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路７５を含む。当然、別の電源を種々の実施形態において用い得ることが分かるものである。電源回路５３は更に図では、外部電源Ｉ／Ｆ回路７５に結合される暗号／通信モジュール電源アイソレーション／フィルタリング回路７６を含む。暗号モジュール電源回路７７及び通信モジュール電源回路７８は、電源アイソレーション／フィルタ化回路７６に結合されて、各々、暗号モジュール３１と通信モジュール３２とに供給する。更に、当業者が分かるように、暗号モジュール３１と通信モジュール３２との間で通信される信号をフィルタリングするデータ・フィルタ／静電気放電（ＥＳＤ）保護回路７９が含まれる。

機密通信及び／又は秘密通信について高レベルの認定（例えば、レベル４、ＦＩＰＳ １４０−２、 タイプ１）を受けるよう、暗号機器は通常、悪意のある個人又は組織体が該機器を物理的に危殆化させ、使用されている秘密鍵又はアルゴリズムを発見することを妨げるよう、ある程度の物理的なタンパ保護を含んでいる必要がある。本発明によれば、暗号モジュール３１は更に、図では、第１ハウジング３４によるタンパリングに基づいて暗号回路５７を動作不能にするタンパ回路８０を含む。例として、タンパ回路８０は好ましくは、暗号プロセッサが、導体のうちの何れか１つにおける開路に基づいて動作不能にされるように暗号回路５７を実質的に取り囲む１つ又は複数の導体を含む。

特に、導体は、第１ハウジング３４の内側に印刷され、暗号プロセッサ３６に接続される比較的薄いプリント回路トレースであり得る。導体は暗号プロセッサ３６（又はその一部分）を実質的に取り囲むので、誰かが第１ハウジング３４を突き通して暗号プロセッサをアクセスしようとする場合、１つ又は複数のプリント・トレースは壊されることになる。同じことは、だれかが第１ハウジングを開けた場合にあてはまるが、それはトレースが暗号プロセッサ３６から引き離されることになり、それによってその中に開路がもたらされるからである。

いずれの場合でも、開路導体から生じる開回路状態によって、暗号電源インタフェース回路８１に対する電源が中断されて中止されることになる。すなわち、専用暗号化アルゴリズム／秘密鍵バッテリ８２からの電源は、暗号電源インタフェース回路８１に暗号モジュール電源回路７７を介して流入することが禁止される。その結果、揮発性メモリに好ましくは記憶される、アルゴリズム及び秘密鍵は、永久的にかつ即座に消去されるので、悪意のある個人又は組織体によって発見されることは可能でない。タンパ回路８０はよって、所望の場合、全ての角度からのタンパ保護を備え得る。

上記のように、暗号回路５７は、所定のセキュリティ・レベル（例えば、タイプ１、ＦＩＰＳ １４０−２レベル１乃至４など）を備えるよう所望の暗号化アルゴリズムを実施する。例として、ＡＥＳ（次世代暗号化標準）、ベートン（Ｂａｔｏｎ）、やメドレイ（Ｍｅｄｌｅｙ）の、暗号化アルゴリズムを用いてそのような高レベルのセキュリティを備え得る。当然、当業者に分かる別の高レベル・セキュリティ・アルゴリズムも用い得る。更に、上記よりもセキュアでないと考えられる別の暗号アルゴリズムも本発明によって、暗号機器３０が、より注意を要しない環境（例えば、一般の、商用又は企業向のアプリケーション）において用いる対象である場合に用い得る。

暗号回路５５は図では、ハードウェア及び／又はソフトウェアを用いて実施し得る複数のモジュールも含む。図８を特に参照すれば、非暗号化データ・バッファ（すなわち、赤のＦＰＧＡ）５６は図では、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４とＭＩＩプロトコルを介して通信するホスト・インタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュール９０及びホスト・インタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュールの出力を受信するトラフィック及びコマンド（ＣＭＤ）ＦＩＦＯ９１、９２を含む。なお、図８における種々のデータ・パスは、非暗号化データと暗号化データとの各々又は両方を伝達するか否かを示すよう「赤」及び／又は「黒」として印して本発明がよりよく分かるようにしている。

トラフィックＦＩＦＯ９１の出力はバッファ９３に接続され、該バッファは暗号回路５７の第１の高速並列インタフェース９４に接続される。コマンドＦＩＦＯ９２の出力は暗号回路５７の第１の外部バス・インタフェース装置（ＥＢＩＵ）１０６に接続される。このＥＢＩＵ１０６は更に、制御レジスタ９５とマルチプレクサ９６とに接続される。マルチプレクサ９６の別の入力は、暗号回路５７の第２の高速並列インタフェース９７の出力に接続される。マルチプレクサ９６の出力は巡回冗長度検査モジュール９８に転送され、該モジュールの出力は出力ＦＩＦＯ１００を通過してもう一度、ホスト・インタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュール９０に転送される。

暗号回路５７の第１高速並列インタフェース９４は、それと関連する当該ワード・カウンタ１０１を有する。暗号回路５７の暗号処理モジュール１０２は、第１と第２の高速並列インタフェース９４、９７及び１つ又は複数の暗号エンジン・モジュールをバス・コントローラ１０４を介してインタフェースする。暗号処理モジュール１０２は更に、暗号鍵をロードするフィル回路１０５と通信する。ＥＢＩＵ１０６は更に、暗号処理モジュール１０２をメモリ７２とインタフェースする。第２ＥＢＩＵ１０７は暗号処理モジュール１０２を、暗号化データ・バッファ（すなわち、黒のＦＰＧＡ）５８の、制御レジスタ１１０及びマルチプレクサ１１１とインタフェースする。第２ＥＢＩＵ１０７とマルチプレクサ１１１との間の信号パスはコマンド信号パスを備える。

ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４、赤のＦＰＧＡ５６、暗号回路５７、及び黒のＦＰＧＡ５８も、当業者が分かるように、図の１つ又は複数の汎用入出力（ＧＰＩＯ）バスを介して通信する。別の回路１１２も、これも又、当業者が分かるように、特定の実施例において暗号回路５７に結合させて、特定の実施形態について必要な、過大／過小電圧検知、温度検知、及び／又はパニック・ゼロ化を行い得る。

第２の高速並列インタフェース９７の出力はバッファ１１３を介して、赤データが黒ＦＰＧＡ５８に入るのを禁止する保護ゲーティングを含む入力インタフェース１１４に転送される。入力インタフェース１１４の出力は、そこへのトラフィック（すなわち、データ）・パスを規定するマルチプレクサ１１１の第２の入力に接続される。マルチプレクサ１１１の出力は、巡回冗長度検査モジュール１１５に備えられ、該モジュールの出力は出力ＦＩＦＯ１１７に備えられる。ＭＡＣインタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュール１１８の出力はトラフィックＦＩＦＯ１１６の入力に備えられる。トラフィックＦＩＦＯ１１６の出力はバッファ１２０を介して暗号回路５７の第１の高速並列インタフェース９４の入力にもう一度転送され、出力ＦＩＦＯ１１７の出力はＭＡＣインタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュール１１８に接続され、以下に更に記載するように、該モジュールは通信モジュール３２と通信する。

通信モジュール３２の種々の回路は次に、更に詳細に、図５乃至図７を特に参照しながら説明することとする。上記のように、通信モジュール３２の種々の回路は通信ＣＣＡ５１において実施される。特に、通信のＣＣＡ５１（又はこのＷＬＡＮの例においては無線のＣＣＡ５１）は図では、通信電源回路７８と連動して種々の通信回路構成部分に電源を供給する電源インタフェース１２６を含む。所望される場合、暗号モジュール３１からの信号パスにおいて、別のフィルタ／ＥＳＤ回路１２７も含み得る。

特に、暗号モジュール３１と通信モジュール３２との間の信号パスは、図６に見られるように、ＭＩＩ通信用の複数のライン、更には３線直列インタフェース（３ＷＳＩ）を含む。一般的に言えば、ＭＩＩラインは、暗号化データを暗号モジュール３１と通信モジュール３２との間で転送するためのものであり、３線直列インタフェースは、以下に更に記載するように、通信モジュールのステータス／構成動作用である。

特に、ＭＩＩラインはフィルタ／ＥＳＤ回路１２７を通過してネットワーク通信インタフェース４７まで延びている。本ＷＬＡＮ例では、ネットワーク通信インタフェース４７は、ＭＩＩラインに接続される８０２．１１ａ／ｂ／ｇＡＰ／ＭＡＣチップ・セット１２８を含み、更に、８０２．１１ａ／ｂ／ｇＡＰ／ＭＡＣチップ・セットに接続される関連８０２．１１ａ／ｂ／ｇ無線部１２９を含んで、ＷＬＡＮと無線通信する。１つ又は複数のメモリ１３０を８０２．１１ａ／ｂ／ｇＡＰ／ＭＡＣチップ・セット１２８に備え得る。８０２．１１ａ／ｂ／ｇＡＰ／ＭＡＣチップ・セット１２８は図では、処理モジュール１４１、暗号モジュール３１と通信するイーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール１４２、及び、当業者が分かるように、適切な８０２．１１ＷＬＡＮインタフェース動作及び処理動作を行うＷＬＡＮ ＭＡＣモジュール１４３を含む。

通信ＣＣＡ５１は更に、上記３線直列インタフェースに接続される複雑なプログラム可能論理素子（ＣＰＬＤ）などの論理素子１３１を含む。一般的に言えば、ＣＰＬＤ１３１は暗号プロセッサ３６と協調して、各種の通信モジュール３２のステータス及び構成を検知する。特に、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４は、当業者が分かるように、ＣＰＬＤ１３１をポーリングして、どの種類の通信モジュール３２が暗号モジュール３１（例えば、ＷＬＡＮ、有線、光ファイバなど）に接続されているか、更には、その動作ステータスを判定する。ＣＰＬＤ１３１は更に、これも又当業者が分かるように、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４が、特定のアプリケーションにおける動作用にネットワーク通信インタフェース４７を構成することを可能にする。

更に、図９及び図１０を参照すれば、３線直列インタフェースの３線は各々、暗号モジュールと通信モジュール３１、３２との間でクロック信号、データ信号及びイネーブル信号を伝達する。クロック信号は、（別のサイズも用い得るが）１６ビットのシリアル・パラレル・データ・コンバータ１３５、出力レジスタ１３６、１６ビットのパラレル・シリアル・データ・コンバータ１３７、及び制御ロジック１３８に備えられる。特に、データ・ラインを介した暗号プロセッサ３６からの制御データは、出力レジスタ１３６によって出力されるよう、シリアル・パラレル・データ・コンバータ１３５に書き込まれる。

特に、通信モジュール３２は更に、動作モード、バンド、又は別の適切なステータスの、情報を示す、第２ハウジング４５によって収容される１つ又は複数のステータス表示器１４０（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））を更に含み得る。ＬＥＤ１４０は複数ビット（例えば、８ビｔット）を出力レジスタ１３６から受信する。レジスタ１３６からの別のビット群（例えば、７ビット）は、通信モジュール伝送回路（例えば、無線電力増幅器（ＰＡ））を動作可能／不能にし、１６ビット出力の残りのビットは、通信モジュール３２用リセット信号を備える。

入力バッファ１３９は、複数ビット（例えば、８ビット）のステータス（例えば、ＷＬＡＮ実施形態についての無線ステータス）情報及び、８０２．１１チップ・セット１２８（又は別の実施例における別のネットワーク通信インタフェース）からの複数ビット（例えば、８ビット）のハードウェア情報を受信して、暗号プロセッサ３６に、パラレル・シリアル・データ・コンバータ１３７及び３線シリアル・バスのデータ・ラインを介して転送する。読み取り及び書き込みデータ・バッファ１５０、１５１は更に、所望の場合、データ・ラインに接続し得る。それに加えて、制御回路１３８は、更に、イネーブル信号を受信し、出力レジスタ１３６及び入力バッファ１３９を動作可能にする。

読み取り動作又は書き込み動作は、イネーブル信号が、図１０から分かるように、高になる場合に行われる。暗号プロセッサ３６からＣＰＬＤ１３１まで送出されるコマンド・パケットのフォーマットは以下の通りである。パケットの第１の４アドレス・ビット（Ａ１５−Ａ１２）はＣＰＬＤ１３１に、それは、データを暗号プロセッサ３６から受信する対象か否か、又はそれに対して要求データを供給する対象か否かを命令する。残りのアドレス・ビット（Ａ１１−Ａ０）は、要求されている適切な構成部分又は動作用のアドレスを備える一方、データ・ビット（Ｄ１５−Ｄ０）はデータ用にとっておく。そういうものとして、３２ビットのシリアル・ワードが暗号プロセッサ３６とＣＰＬＤ１３１との間で交換される。

例示的な読み取り／書き込みアドレス指定手法は、図示するように、書き込み動作についてはビットＡ１５乃至Ａ１２に対して０１１０を用い、読み取り動作については１０１１を用いるものであるが、別のアドレス指定手法も用い得る。暗号モジュール３１及び通信モジュール３２は好ましくは、クロック信号の立下りエッジでクロック・データ出力が行われ、立上がりエッジでクロック・データ入力が行われるが、別のタイミングの手順を種々の実施例で用い得る。

次に、暗号プロセッサ３６から通信モジュール３２までコマンド・パケットを転送する特に効果的な手法を説明することとする。ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４は暗号プロセッサ３６用暗号プロセッサ・コマンド・パケットを生成する。このパケットは各々、暗号回路５７をアドレス指定するイーサネット（登録商標）・アドレス部分と暗号コマンドをカプセル化するＩＰパケットとを含む。本発明によれば、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４は、図１１に表すように、通信モジュール３２によって操作される対象のコマンド・パケットを暗号コマンドにおいてカプセル化する。例えば、第２ＥＢＩＵ１０７を用いることによって、通信モジュール・コマンド・パケットは処理（すなわち、暗号化）なしで通信モジュール３２に転送し得る。これによって、セキュリティを潜在的に危殆化させることなく赤／黒データ境界（図６）を超える便利な方法を備える。

特に、暗号プロセッサ・コマンド・パケットのフォーマットは以下の通りである。パケットのイーサネット（登録商標）・アドレス部分は暗号回路５７にアドレス指定される。特に、アドレス部分は、当業者が分かるように、イーサネット（登録商標）・ヘッダ・アドレス、ＩＰヘッダ、及び暗号コマンド情報を含み得る。通信モジュール宛ての通信モジュール・コマンド・パケットはＩＰパケットのデータ部分においてカプセル化される。よって、暗号回路５７は、そのような暗号プロセッサ・コマンド・パケットを受信する場合、パケットを暗号コマンドとして認識することになる。そういうものとして、暗号回路５７はそれ自身のアドレス情報をパケットから取り除いて、残りの部分（すなわち、カプセル化された通信モジュール・コマンド・パケット）を通信モジュール３２に転送することになる。好ましくは、ホスト・ネットワーク・プロセッサ５４はＩＰパケットのデータ部分（、更には、通信モジュール３２用コマンド・パケット）を簡易型ネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）に基づいてフォーマット化するが、別のプロトコルも用い得る。

当業者がわかるように、通信モジュール・コマンド・データをＭＩＩライン又はＢＷＳＩを介して送出するのに上記手法を用い得るものであり、この手法はホスト・ネットワーク・プロセッサ５４に情報を逆方向に返信するよう用い得る。通常の従来の暗号機器は、同じハウジング内に暗号回路と通信回路との全てを含むので、通信回路用ステータス／構成コマンドのフォーマット化は通常、問題でない。しかし、当業者が分かるように、上記手法は、暗号モジュール３１と通信モジュール３２が分離されているにもかかわらず、そのようなコマンド／制御動作を行ううえでの好都合でかつセキュアな方法を備える。当然、当業者が分かるように、そのようなコマンド・パケットのフォーマット化及び／又はカプセル化を行う別の手法も用い得る。

通信モジュール３２の上記交換可能性と、コマンドが赤／黒境界を通過することができることは、同じ、所定のインタフェース・プロトコル、すなわちＭＩＩプロトコルを、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５とネットワーク通信インタフェース４７との間の信号経路全体に沿って用いることによって促進される。すなわち、暗号プロセッサ３６は、ＭＩＩベースのプロトコルを用いてユーザ・ネットワーク・インタフェース３５と通信するのみならず、ネットワーク通信インタフェース４７と、同じＭＩＩベースのプロトコルを用いて通信する。ＭＩＩプロトコルは、ＩＥＥＥ８０２．３標準に表されている元のＭＩＩ標準に基づくものであってよく、例えば、リデュースドＭＩＩ（ＲＭＭＩ）又はギガビットＭＩＩ（ＧＭＩＩ）などの、その変形であってもよいが、別のプロトコルも用い得る。

ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５からネットワーク通信インタフェース４７までの一連の回路を通してＭＩＩのプロトコルを一貫して用いることを維持することによって、暗号モジュール３１と通信モジュール３２との両方が、一意の外部ＭＡＣアドレスを用いると同時に、固定内部ＭＡＣアドレスを用いて動作することが可能である。特に、イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール６０及び１４３は各々、個々の暗号モジュール３１及び通信モジュール毎に一意の外部ＭＡＣアドレスを用いて動作する一方、イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール６１及び１４２は、暗号機器３０毎に同じ固定ＭＡＣアドレスを用いる。

よって、暗号回路５５は、イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール６１に直結されているようにその通信モジュールには見えるので、その通信モジュールに対して実質的に透過的なものとなる。更に、モジュール６１及び１４２におけるイーサネット（登録商標）ＭＡＣによって用いられる「ハード・コード」ＭＡＣアドレスは、当業者が分かるように、上記コマンド・パケットを転送できるようにするとともに暗号化データ・パケットの制御伝送ができるようにする。

本発明の別の特に効果的な特徴としては、種々の通信モジュール３２が、単一の暗号モジュール３１を複数の媒体種類（例えば、無線、有線、光ファイバなど）とともに用いることを可能にするよう用い得るのみならず、通信モジュールも、ＷＬＡＮの場合のように、特定の媒体について複数モードの動作を備えるよう用い得る。特に、ＷＬＡＮ通信モジュール３２は効果的には、例えば、上記コマンド・パケットを用いて暗号モジュール３１によって無線ＬＡＮモード（すなわち、アクセス・ポイント（ＡＰ）・モード、インフラストラクチャ・モード、及びアドホック・モード）間で切り替え可能な、８０２．１１ａ／ｂ／ｇチップ・セット１２８を効果的に用い得る。

よって、本発明による同じＷＬＡＮ通信モジュール３２は効果的には、当業者が分かるように、個々の局の動作、有線ネットワークへのブリッジ、ピア・ツー・ピア通信などの所望の機能をＷＬＡＮにおいて備えるうえでの何れかのアドバイスとともに用い得る。更に、モード変更はコマンド・パケットを用いて所望のように「その場で」実現し得る。よって、そのようなＷＬＡＮ通信モジュール３２によって、暗号機器３０は、単一ユニットにおいて８０２．１１の機能全部を、セキュアなネットワークをアクセスするのに用い得る無線ブリッジを備える一方で備える。暗号モジュール３０は効果的には、例えば、標準ウェブ・ブラウザを介して８０２．１１動作モジュールの選択と構成とを可能にするよう構成し得る。

あるいは、ＷＬＡＮ動作モジュール間で切り替えることは、別々のＷＬＡＮ通信モジュールにおける各々のＷＬＡＮ動作モードについて各種の８０２．１１のチップ・セット１２８を用いることによっても実現し得る。すなわち、別々のＷＬＡＮ通信モジュール３２を、ＡＰモード、インフラストラクチャ・モード、又はアドホック・モードが特定のＬＡＮ機器４０について所望されるかによって用いられることになる。

図１２乃至１４に移れば、暗号モジュール３１と通信モジュール３２との結合構造を次に、更に説明することとする。特に、暗号モジュール３１の第１ハウジング３４は第１ボディー１８０と、そこから外に伸びる第１エクステンション１８１とを含んでよく、第２ハウジング４５は第２ボディー１８２と、そこから外に伸びる第２エクステンション１８３とを含んでよい。そういうものとして、第１エクステンション１８１と第２エクステンション１８３は、第１コネクタ３７と第２コネクタ４６とを、取り外し可能にお互いにつがわせる場合に、重なり合う関係で位置合せし得る。

第１コネクタ３７は、図では、第１エクステンション１８１に隣接する第１ボディー１８０によって収容され、第２コネクタ４６は第２エクステンション１８６によって収容される。別の配置も本発明によって用い得るが、この配置は、第１エクステンション１８１の追加の長さ（更には、したがって、追加の表面積）を利用するよう、電源ＣＣＡ５２よりも回路を多く有する暗号ＣＣＡ５０を位置決めすることを可能にするという点で特に効果的である。同様に、通信ＣＣＡ５１は、第２エクステンション１８３の追加の長さを利用するよう位置決めされる。

第１エクステンション１８１と第２エクステンション１８３との各々は更に、その対向する表面上に表面特徴を有して、暗号モジュール３１と通信モジュール３２とをお互いにつがわせる関係で、摺動可能に係合させかつ案内させ得る。例として、表面特徴は、その間の（その２つを例示的実施形態において表す）その１つ又は複数の摺動可能なかみ合い（例えば、蟻継ぎ）接合部の範囲を定める、レール１８５と、相当するチャンネル１８６とを含み得る。相当するネジ穴１８８とつがわせるキャプティブ・スクリュー１８７などの１つ又は複数のファスナーも好ましくは、暗号モジュール３１と通信モジュール３２とをお互いに取り外し可能に締めるよう含まれる。

図の例に表すように、第１コネクタ３７と第２コネクタ４６はマルチピン電気コネクタであるが、当業者が分かる種々の電気コネクタを用い得る。更に、１つ又は複数のシール１９０を暗号モジュール３１と通信モジュール３２との間に配置させ得る。したがって、上記電気的／機械的構造は、所望のＥＭＩシールドと環境シールとを備えることができる、頑健ではあるが単純な相互接続を備えることが分かるものである。この場合も又、当業者が分かるように、種々の材料（例えば、金属、プラスティックなど）を第１ハウジング３７及び第２ハウジング４５に用い得る。

上記記載に基づいて、本発明の数多くの効果が当業者に明らかとなる。例えば、暗号機器３０は標準の商用の８０２．１１ネットワーキング機器及び８０２．３ネットワーキング機器と相互運用可能である。特に、暗号機器３０はイーサネット（登録商標）・インタフェースを備えている何れかのコンピュータ・プラットフォーム（例えば、リナックス／ユニックス（ＬＩＮＵＸ／ＵＮＩＸ（登録商標））、ブイエックスワークス（ＶｘＷｏｒｋｓ）、ウィンドウズ（登録商標）（Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標））、マッキントッシュ（Ｍａｃｉｎｔｏｓｈ）など）とともに用い得る。そういうものとして、独立系開発者は効果的には、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５と通信する特殊なドライバを記述する必要なくアプリケーションを開発することができる場合がある。同様に、独立系開発者は、明確に定義され、制御された電気的／機械的インタフェースを介して暗号モジュール３１とインタフェースすることになるので、効果的には、種々の通信アプリケーション及び／又は専門通信アプリケーション用通信モジュール３２を開発することができる場合がある。更に、結合構造は、種々の通信モジュール３２を、単一の暗号モジュールによって容易に相互交換する可能性を備えるのみならず、ハウジングとコネクタとの頑強な設計によって、広い範囲の環境と条件にわたる動作が可能となる。

更に図１５に移れば、本発明の通信方法の第１の特徴を次に説明することとする。ブロック２５０から始まって、暗号モジュール３１のユーザ・ネットワーク・インタフェース３５は、ブロック２５１で、ＬＡＮ機器４０に結合される。更に、暗号モジュール３１に接続されると、通信モジュール３２は更に、種々のネットワーク（すなわち、ＬＡＮ）４８と通信するよう用い得るものであり、よって、ブロック２５４で図の方法を終了する。

図１６を参照すれば、本発明の第１の通信方法の特徴が（ブロック２６０で）始まり、ブロック２６１では、暗号モジュール３１がネットワーキング機器４０に結合され、上記通信モジュール３２が暗号モジュールに結合される。該方法は更に、上記のように、ブロック２６３で、同じ所定のプロトコル（例えば、ＭＩＩ）を用いて、ユーザ・ネットワーク・インタフェース３５及びネットワーク通信インタフェース４７と通信するよう暗号プロセッサ３６を用いる工程、及び、ブロック２６４で、ネットワーク（すなわち、ＬＡＮ）４８と通信する工程を含み、よって、（ブロック２６５で）図の方法を終了する。

ＷＬＡＮ動作についての２つの別の方法の特徴を次に、図１７及び図１８を参照しながら説明する。ブロック２７０から始まって、ブロック２７１では、暗号モジュール３１はネットワーク機器４０に結合され、上記のように、通信モジュール３２は暗号モジュール３１に取り外し可能に結合される。ブロック２７３で、動作の過程の間に、別のＷＬＡＮ動作モードが必要であるということが判定された際に、マルチモードのネットワーク無線ネットワーク・インタフェース２７４がＷＬＡＮ通信モジュール３２に含まれる場合には、ブロック２７４で、インタフェースは所望の無線ＬＡＮモードに切り替え得る。その後、又は新たなＷＬＡＮモードが必要でない場合、ブロック２７５で、ネットワーク（すなわち、ＬＡＮ）４８との無線通信を行い得るものであり、よって（ブロック２７６で）図の方法を終了する。種々の８０２．１１モードが、上記のように、各々のＷＬＡＮ通信モジュール３２において実施される場合、ブロック２７４で図示する工程は、ブロック２８０’での、所望のＷＬＡＮ動作モードを暗号モジュール３１に備える新たな通信モジュールを取り外し可能に結合させる工程によって置き換え得る。

本発明の更に別の通信方法の特徴を次に、図１９を参照しながら説明する。方法は（ブロック２９０から）開始され、ブロック２９１では、暗号モジュール３１がネットワーク機器４０に結合され、通信モジュール３２は、暗号モジュールに取り外し可能に結合され、更に、ブロック２９３で、上記のように、通信モジュールを用いてネットワーク（すなわち、ＬＡＮ）４８と通信する。該方法は更に、ブロック２９４で、論理ＣＰＬＤ１３１を暗号プロセッサ３６と協調して用いて通信モジュール３２のステータスを判定する工程も含み、よってブロック２９５で、図の方法を終了する。当然、ネットワーク（すなわち、ＬＡＮ）４８との通信を開始する前にステータスが取得される（及び／又は構成が行われる）場合があり、かつ繰り返されるステータス更新が通信処理によって取得され続ける場合があることが分かるものである。

本発明の別の通信方法の特徴を次に、図２０を参照しながら説明することとする。該方法は（ブロック３００で）開始され、ブロック３０１で、上記のように、暗号モジュール３１がネットワーク機器４０に結合され、通信モジュール３２は暗号モジュールに取り外し可能に結合される。該方法は更に、上記のように、ブロック３０２で、ホスト・ネットワーク・プロセッサに、その各々がアドレス部分とデータ部分とを含む、暗号回路についてのその暗号パケットを生成させ、暗号パケットのデータ部分においてネットワーク通信インタフェース４７についてのコマンド・パケットをカプセル化させる工程を含み得る。よって、暗号回路５７は、コマンド・パケットが暗号パケットにおいてカプセル化されているということを判定した場合、この場合も又上記のように、ブロック３０４で、その上で暗号処理を行うことなく、暗号回路はそのコマンド・パケットを通信モジュール３２に転送する。さもなければ、暗号処理は、ブロック３０５で、暗号パケットにおけるデータに対して行われ、よって（ブロック３０６で）図の方法が終了する。

本発明による暗号機器の斜視図である。 その種々のモジュールを示す、図１のその暗号機器の組み立て分解図である。 図１の暗号機器の平面図である。 図１の暗号機器の種々の構成部分を示す概略構成図である。 図１の暗号機器の種々の構成部分を示す別の概略構成図である。 図１の暗号機器の種々の構成部分を示す更に別の概略構成図である。 図１の暗号機器の種々の構成部分を示す更に別の概略構成図である。 図１の暗号機器の種々の構成部分を示す更に別の概略構成図である。 図１の暗号機器の種々の構成部分を示す更に別の概略構成図である。 図１の暗号機器の通信モジュールについてのステータス動作と構成動作とを示すタイミング図である。 本発明によって生成される暗号パケットの構成図である。 図１の暗号機器の通信モジュールのコネクタ構成を示す斜視図である。 図１の暗号機器の暗号モジュールのコネクタ構成を示す斜視図である。 図１の暗号機器の下面を表し、更に、その種々のモジュールの結合を示す別の組み立て分解斜視図である。 本発明による種々の通信方法の特徴を示す流れ図である。 本発明による種々の通信方法の特徴を示す別の流れ図である。 本発明による種々の通信方法の特徴を示す更に別の流れ図である。 本発明による種々の通信方法の特徴を示す更に別の流れ図である。 本発明による種々の通信方法の特徴を示す更に別の流れ図である。 本発明による種々の通信方法の特徴を示す更に別の流れ図である。

符号の説明

０−３ クロック
１５−１６ クロック
２９−３１ クロック
２９ 通信システム
３０ 暗号機器
３１ 暗号モジュール
３２ 通信モジュール
３３ アンテナ
３４ 第１ハウジング
３５ ユーザ・ネットワーク・インタフェース
３５ イーサネット（登録商標）ＰＨＹ
３５ ８０２．３イーサネット（登録商標）ＰＨＹ
３５ デュアル・イーサネット（登録商標）ＰＨＹ
３６ 暗号プロセッサ
３７ 第１コネクタ
３８ コネクタ
３９ キャップ
４０ ネットワーク機器
４０ ＷＬＡＮ機器
４１ 電源スイッチ
４２ ＬＥＤステータス表示器
４５ 第２ハウジング
４６ 第２コネクタ
４７ ネットワーク通信インタフェース
４８ ネットワーク
５０ 暗号化回路カード（ＣＣＡ）、赤／黒境界
５１ 通信ＣＣＡ
５２ 電源ＣＣＡ
５３ 電源／フィルタ化回路
５４ 暗号モジュール
５４ ホスト・ネットワーク・プロセッサ
５５ 暗号回路
５６ データ・バッファ、赤ＦＰＧＡ
５７ 暗号回路（シエラＩＩ）
５８ データ・バッファ、黒ＦＰＧＡ
６０ 第１８０２．３媒体アクセス・コントローラ（ＭＡＣ）
６０ イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール
６１ 第２８０２．３媒体アクセス・コントローラ（ＭＡＣ）
６１ イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール
６２ プロセッサ
６３ ＳＮＭＰエージェント
６４ ファイヤウォール／ルーティング・モジュール
６５ ＯＴＡＲ／ＯＴＮＲモジュール
６６ ＯＴＡＺ／ＯＴＮＺモジュール
６７ モード・コントローラ
６８ ＩＰＳｅｃ／ＨＡＩＰＥモジュール
６９ 鍵管理モジュール
７０ 機器発見モジュール
７１ メモリ素子
７２ メモリ素子
７３ ＨＴＴＰサーバ
７５ 外部電源インタフェース回路
７６ 暗号／通信．電源アイソレーション及びフィルタリング回路
７７ 暗号モジュール電源回路
７８ 通信モジュール電源回路
７９ データ・フィルタ／ＥＳＤ保護回路
８０ タンパ回路
８１ 暗号電源インタフェース回路
８２ 専用暗号化アルゴリズム／秘密鍵バッテリ
８５ ＲＪ４５コネクタ
８６ ＬＣ光ファイバ・コネクタ
９０ ホスト・インタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュール
９１ トラフィックＦＩＦＯ
９２ コマンドＦＩＦＯ
９３ バッファ
９４ 第１の高速並列インタフェース
９５ 制御レジスタ、赤ＦＰＧＡ
９６ マルチプレクサ
９７ 第２の高速並列インタフェース
９８ 巡回冗長度検査モジュール
１００ 出力ＦＩＦＯ
１０１ ワード・カウンタ
１０２ 暗号ＡＳＩＣ
１０２ 暗号処理モジュール
１０３ 暗号エンジン・モジュール
１０４ バス・コントローラ
１０５ フィル回路
１０６ 第１の外部バス・インタフェース装置（ＥＢＩＵ）
１０７ 第２ＥＢＩＵ
１１０ 制御レジスタ
１１１ マルチプレクサ
１１２ 過大／過小電圧検知、温度検知、パニック・ゼロ化回路
１１３ バッファ
１１４ 入力インタフェース
１１５ 巡回冗長度検査モジュール
１１６ トラフィックＦＩＦＯ
１１７ 出力ＦＩＦＯ
１１８ ＭＡＣインタフェース／ＦＩＦＯ制御モジュール
１２０ バッファ
１２６ 電源ＩＦ
１２７ フィルタ／ＥＳＤ保護回路
１２８ 無線モジュール
１２８ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇＡＰ／ＭＡＣチップ・セット
１２９ ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ無線部
１２９ 無線ＣＣＡ
１３０ メモリ
１３１ 論理素子（ＣＰＬＤ）
１３５ １６ビット・シリアル・パラレル・データ・コンバータ
１３６ 出力レジスタ
１３７ １６ビット・パラレル・シリアル・データ・コンバータ
１３８ 制御ロジック
１３９ 入力バッファ
１４０ ステータス表示器（ＬＥＤ）
１４１ 処理モジュール
１４２ イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール
１４３ イーサネット（登録商標）ＭＡＣモジュール
１４３ ＷＬＡＮ ＭＡＣモジュール
１５０ 読み取り及び書き込みデータ・バッファ
１５１ 読み取り及び書き込みデータ・バッファ
１８０ 第１ボディー
１８１ 第１エクステンション
１８２ 第２ボディー
１８３ 第２エクステンション
１８５ レール
１８６ チャンネル
１８７ キャプティブ・スクリュー
１８８ ネジ穴
１９０ シール
２５０ ブロック
２５１ ブロック
２５３ ブロック
２５４ ブロック
２６０ ブロック
２６１ ブロック
２６３ ブロック
２６４ ブロック
２６５ ブロック
２７０ ブロック
２７１ ブロック
２７３ ブロック
２７４ ブロック
２７５ ブロック
２７６ ブロック
２７０’ ブロック
２７１’ ブロック
２７３’ ブロック
２８０’ ブロック
２７５’ ブロック
２７６’ ブロック
２９０ ブロック
２９１ ブロック
２９３ ブロック
２９４ ブロック
２９５ ブロック
３００ ブロック
３０１ ブロック
３０２ ブロック
３０３ ブロック
３０４ ブロック
３０５ ブロック
３０６ ブロック
Ａ０−Ａ１５ アドレス・ビット
Ｄ０−Ｄ１５ データ・ビット

Claims (10)

1. 暗号機器であって：
   暗号モジュール；及び
   該暗号モジュールに取り外し可能に結合される通信モジュール；
   を備え；
   該暗号モジュールは：
   第１ハウジング；
   該第１ハウジングによって収容されるユーザ・ネットワーク・インタフェース；
   該第１ハウジングによって収容され、該ユーザ・ネットワーク・インタフェースに結合される暗号プロセッサ；及び
   該第１ハウジングによって収容され、該暗号プロセッサに結合される第１コネクタ；
   を備え；
   該通信モジュールは：
   第２ハウジング；
   該第２ハウジングによって収容され、該暗号モジュールの該第１コネクタと取り外し可能につがわせることが可能である第２コネクタ；
   該第２ハウジングによって収容され、該第２コネクタに結合されるネットワーク・インタフェース；及び
   該暗号プロセッサと協調し、該通信モジュールのステータスを判定する少なくとも１つの論理素子；
   を備えることを特徴とする暗号機器。
2. 請求項１記載の暗号機器であって、該通信モジュールが：
   複数の相互交換可能な通信モジュールからの所定のもの；
   を備え；
   該複数の相互交換可能な通信モジュールの各々が別々の通信媒体上を通信することを特徴とする暗号機器。
3. 請求項１記載の暗号機器であって、該通信モジュールのステータスが：
   通信モジュールの種類と、該通信モジュールの動作ステータスとのうちの少なくとも１つ；
   を備えることを特徴とする暗号機器。
4. 請求項１記載の暗号機器であって、該少なくとも１つの論理素子が更に：
   該暗号プロセッサが該通信モジュールの該ネットワーク通信インタフェースを構成することを可能にすることを特徴とする暗号機器。
5. 請求項１記載の暗号機器であって、該少なくとも１つの論理素子が：
   複雑なプログラム可能論理素子（ＣＰＬＤ）；
   を備えることを特徴とする暗号機器。
6. 請求項１記載の暗号機器であって、該ユーザ・ネットワーク・インタフェースが：
   イーサネット（登録商標）ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）インタフェース；
   を備え；
   該ネットワーク通信インタフェースが：
   ネットワークＬＡＮインタフェース；
   を備えることを特徴とする暗号機器。
7. 通信する方法であって：
   暗号モジュールをネットワーク機器に結合させる工程；
   を備え；
   該暗号モジュールは：
   第１ハウジング；
   該第１ハウジングによって収容されるユーザ・ネットワーク・インタフェース；
   該第１ハウジングによって収容され、該ユーザ・ネットワーク・インタフェースに結合される暗号プロセッサ；及び
   該第１ハウジングによって収容され、該暗号プロセッサに結合される第１コネクタ；
   を備え；
   更に、通信モジュールを備える工程；
   を備え；
   該通信モジュールは：
   第２ハウジング；
   該第２ハウジングによって収容される第２コネクタ；
   該第２ハウジングによって収容され、該第２コネクタに結合されるネットワークＬＡＮインタフェース；及び
   該第２ハウジングによって収容され、該第２コネクタに結合される少なくとも１つの論理素子；
   を備え；
   該通信モジュールの該第２コネクタは、該暗号モジュールの該第１コネクタと取り外し可能につがわせることが可能であり；
   更に、ネットワークＬＡＮインタフェースを用いてネットワークと通信する工程；及び
   該少なくとも１つの論理素子が該暗号プロセッサと協調して該通信モジュールのステータスを判定するようにする工程；
   を備えることを特徴とする通信する方法。
8. 請求項７記載の方法であって、該通信モジュールが：
   複数の相互交換可能な通信モジュールからの所定のもの；
   を備え；
   該複数の相互交換可能な通信モジュールの各々が別々の通信媒体上を通信することを特徴とする方法。
9. 請求項７記載の方法であって、該通信モジュールのステータスが：
   通信モジュールの種類と、該通信モジュールの動作ステータスとのうちの少なくとも１つ；
   を備えることを特徴とする方法。
10. 請求項７記載の方法であって、更に：
    該少なくとも１つの論理素子を用いて該通信モジュールの該ネットワーク通信インタフェースを構成する工程；
    を備えることを特徴とする方法。

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