JP3070072B2 - データ伝送方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、数字，文字等のデータを送信側の暗号鍵，
受信側の復号鍵を用いた暗号化方式で暗号化して伝送す
るデータ伝送方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種鍵を用いた暗号化方式のデータ伝送は、
第２図に示すように送信側の暗号化装置（1A）と受信側
の復号化装置（2A）とを無線又は有線の伝送路（３）で
結合して行われる。

そして、暗号化装置（1A）は暗号化部（４）及びメモ
リ等で形成された暗号鍵管理部（5A）を備え、この管理
部（5A）は上位装置又は人手の書込みによって与えられ
た特定データの１個の暗号鍵を保持する。

また、復号化装置（2A）は復号化部（６）及びメモリ
等で形成された復号鍵管理部（7A）を備え、この管理部
（7A）は暗号鍵に対応する１個の復号鍵を保持する。

そして、暗号化装置（1A）の数字，文字等の送信デー
タDiは順次に暗号化部（４）に送られ、この暗号化部
（４）により暗号鍵管理部（5A）の暗号鍵を用いて暗号
化される。

この暗号化は、例えば送信データDiと暗号鍵のデータ
Kaとの四則演算により施される。

そして、暗号化された送信データDiは、伝送路（３）
を介して復号化装置（2A）に順次に伝送される。

つぎに、復号化装置（2A）においては、暗号化された
送信データDiが受信データとして順次に復号化部（６）
に供給される。

そして、復号化部（６）により、復号鍵管理部（7A）
の復号鍵を用いて受信データが復号化され、送信データ
Diと同一の復号データDoが再生される。

なお、復号化は、例えば復号鍵のデータKbを用いた暗
号化の逆演算により施される。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来のデータ伝送方法の場合、暗号鍵，復号鍵が
１組だけ用いられるとともに、両鍵の内容（データ）は
上位装置又は人手で書換えられない限り変わらない。

そして、暗号化と復号化との鍵の不一致に基づく復号
化ミス等を防止するため、少なくともデータ伝送中に両
鍵の内容が書換えられて変更されることはなく、通常は
両鍵が初めに与えられた内容に固定されて用いられる。

したがって、例えば管理部（5A），（7A）の書込み時
に両鍵それぞれのデータKa,Kbが盗まれたりすると、極
めて簡単に暗号解読が行われてデータが盗用され、機密
保持の信頼性が低い問題点がある。

本発明は、暗号鍵，復号鍵を周期的に変更し、機密保
持の信頼性を向上するようにしたデータ伝送方法を提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明のデータ伝送方法
においては、送信側に複数の暗号鍵を保持した暗号鍵管
理部を設けるとともに、受信側に前記暗号鍵管理部の各
暗号鍵に対応する複数の復号鍵を保持した復号鍵管理部
を設け、 暗号化する一定数の送信データ毎に誤り訂正符号の生
成に基づいて送信側のランダム選択信号を形成し、 該送信側のランダム選択信号に基づき、前記暗号鍵管
理部の各暗号鍵を前記一定数の送信データの暗号化毎に
ランダムに選択して暗号化の鍵を周期的にランダムに変
更し、 一定数の受信データの復号化毎に誤り訂正符号の生成
に基づいて前記送信側のランダム選択信号に相当する受
信側のランダム選択信号を形成し、 該受信側のランダム選択信号に基づき、前記復号化鍵
管理部の各復号鍵を前記一定数の受信データの復号毎に
ランダムに選択し、復号化の鍵を前記暗号化の鍵の変更
に連動してランダムに変更する。

〔作 用〕

前記のように構成された本発明のデータ伝送方法の場
合、暗号鍵管理部，復号鍵管理部には、従来と異なり、
複数の暗号鍵，復号鍵それぞれが保持される。

そして、送信側のランダム選択信号に基づき、一定数
の送信データの暗号化毎に暗号鍵管理部の各暗号鍵のい
ずれか１つがランダムに選択されてつぎの暗号化の鍵に
なる。

また、送信側のランダム選択信号に相当する受信側の
ランダム選択信号に基づき、一定数の受信データの復号
化毎に、暗号鍵管理部の選択された暗号鍵に対応する復
号鍵が復号鍵管理部から選択されてつぎの復号化の鍵に
なる。

したがって、周期的なランダム選択により、データ伝
送中に暗号化の鍵と復号化の鍵とが常に対応するように
連動して変更される。

そして、暗号化，復号化の鍵がそれぞれ複数になり、
しかも、データ伝送中に両鍵が設定された周期でランダ
ムに変わるため、例えば暗号鍵管理部，復号鍵管理部の
書込み時に鍵のデータが盗まれても、暗号解読が行え
ず、機密保持の信頼性が向上する。

〔実施例〕

１実施例について、第１図を参照して説明する。

第１図において、（1B），（2B）は第２図の装置（1
A），（1B）に相当する暗号化装置，復号化装置であ
り、暗号化部（４），復号化部（６）それぞれを有す
る。

（８）は暗号化部（４）の前段に設けられた送信側ラ
ンダム選択信号形成用の誤り訂正符号生成部、（5B）は
第２図の管理部（5A）の代わりに設けられた暗号鍵管理
部であり、順次のアドレスA₁,A₂,…,Anに１番目,2番
目，…,N番目の暗号鍵のデータKa₁,Ka₂,…,Kanを保持す
る。

（９）は復号化部（６）の後段に設けられた受信デー
タ側ランダム選択信号形成用の誤り訂正符号生成部、
（7B）は第２図の管理部（7A）の代わりに設けられた復
号鍵管理部であり、順次のアドレスA₁,A₂,…,Anに管理
部（5B）の各暗号鍵それぞれに対応する各復号鍵のデー
タKb₁,Kb₂,…,Kbnを保持する。

そして、管理部（5B），（7B）はそれぞれメモリ等で
形成され、上位装置又は人手により予め各暗号鍵のデー
タKa₁〜Kan,各復号鍵のデータKb₁〜Kbnが書込まれる。

また、生成部（８），（９）は例えばカウンタ機能及
びチェックサム方式の誤り訂正符号の生成機能を有する
同一構成の誤り訂正符号生成回路により形成され、暗号
化部（４）に供給される暗号化前の送信データDi,復号
化部（６）から出力された復号化後の受信データすなわ
ち復号データDoそれぞれを一定数Ｍ（Ｍは1,…の整数）
計数する毎に、送信側，受信側のランダム選択信号とし
ての誤り訂正符号の信号Ax,Ayそれぞれを生成する。

この誤り訂正符号の信号Ax,Ayは、Ｍ個の送信データD
i,復号データDoそれぞれのうちの１又は複数個を用いた
公知の誤り訂正符号生成で形成され、アドレスA₁,A₂,
…,Anのいずれかにランダムに変化し、管理部（5B），
（7B）の同一アドレスのデータを読出す。

そして、データ伝送が開始されると、装置（1B），
（2B）のスタート操作等により生成部（８），（９）が
初期化され、信号Ax,Ayが共にアドレスA₁の信号にな
る。

このとき、管理部（5B）から暗号化部（４）に１番目
の暗号鍵のデータKa₁が読出されるとともに、管理部（7
B）から復号化部（６）に１番目の復号鍵のデータKb₁が
読出され、暗号化の鍵及び復号化の鍵の初期設定が行わ
れる。

そして、生成部（８）を介して暗号化部（４）に供給
された送信データDiは、１番目の暗号鍵を用いて暗号化
される。

さらに、暗号化された送信データDiは、伝送路（３）
を介して復号化装置（2B）に順次に伝送される。

このとき、受信した送信データDiは受信データとして
復号化部（６）に供給され、この復号化部（６）によ
り、受信データが１番目の復号鍵を用いて正しく復号化
される。

そして、Ｍ個の送信データDiが１番目の暗号鍵を用い
て順次に暗号化され、一定数の暗号化が終了すると、生
成部（８）が新たな誤り訂正符号を生成して信号Axを変
更する。

このとき、信号Axは符号生成に用いられた送信データ
Diの内容に応じてアドレスA₁〜Anのいずれかにランダム
に変化する。

さらに、信号Axの変更に基づき、管理部（5B）から読
出される暗号化の鍵のデータKaxは、Ｍ番目の送信デー
タDiの暗号化直後に１番目の暗号鍵のデータKa₁から指
定されたアドレスの暗号鍵のデータに変わる。

また、前記Ｍ個の送信データDiに基づく各受信データ
が１番目の復号鍵を用いて復号化され、一定数の復号化
が終了すると、生成部（９）により、生成部（８）で生
成された復号と同一の新たな誤り訂正符号が生成されて
信号Ayが変更される。

そして、信号Ayの変更に基づき、管理部（7B）から読
出される復号鍵のデータKbyも１番目の復号鍵のデータK
b₁から指定されたアドレスの復号鍵のデータに変わる。

このとき、信号Ax,Ayが同じアドレスの信号になるた
め、管理部（7B）から読出される復号鍵は管理部（5B）
から読出される暗号鍵に対応した鍵になる。

したがって、つぎにＭ個の送信データDiはランダムに
選択された新たな暗号鍵を用いて暗号化され、この暗号
化に基づくＭ個の受信データは暗号鍵に応じて変更され
た復号鍵を用いて復号化される。

以降、Ｍ個の送信データDiの暗号化が終了する毎に、
暗号化の鍵が管理部（5B）に保持された各暗号鍵のいず
れかにランダムに変更される。

また、Ｍ個の受信データの復号化が終了する毎に、復
号化の鍵も暗号化の鍵の変更に連動して管理部（7B）の
対応する復号鍵にランダムに変更される。

そして、データ伝送中に暗号化の鍵が周期的にランダ
ムに変わるため、暗号鍵のデータKa₁〜Kan,復号鍵のデ
ータKb₁〜Kbnが盗まれても、それらの変更の順序及び周
期が全く分らず、暗号解読はほぼ不可能になる。

なお、解読を一層困難にするため、変更の周期につい
ては、送信データDiのビットパターンの出現状況等を考
慮して調整することが望ましい。

そして、回路構成及び送信側，受信側のランダム選択
信号の形成手法等は、実施例に限定されるものではな
い。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように構成されているため、以
下に記載する効果を奏する。

暗号鍵管理部（5B），復号鍵管理部（7B）に複数の暗
号鍵，復号鍵を保持し、送信データの一定数の暗号化毎
に管理部（5B）の各暗号鍵のいずれかをランダムに選択
して暗号化の鍵を周期的にランダムに変更するととも
に、受信データの一定数の復号化毎に管理部（7B）の対
応する復号鍵を選択し、復号化の鍵を暗号化の鍵の変更
に連動してランダムに変更したため、伝送中に復号化の
鍵を自動的にランダムに変更して暗号化方式のデータ伝
送が行え、このとき、暗号解読がほぼ不可能になり、機
密保持の信頼性が飛躍的に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のデータ伝送方法の１実施例のブロック
図、第２図は従来例のブロック図である。 （1B）……暗号化装置、（2B）……復号化装置、（３）
……伝送路、（４）……暗号化部、（5B）……暗号鍵管
理部、（６）……復号化部、（7B）……復号鍵管理部、
（８），（９）……誤り訂正符号生成部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信側により数字，文字等の送信データを
   暗号鍵を用いて順次に暗号化して送信し、受信側により
   暗号化された受信データを復号鍵を用いて順次に復号化
   するデータ伝送方法において、 送信側に複数の暗号鍵を保持した暗号鍵管理部を設ける
   とともに、受信側に前記暗号鍵管理部の各暗号鍵に対応
   する複数の復号鍵を保持した復号鍵管理部を設け、 暗号化する一定数の送信データ毎に誤り訂正符号の生成
   に基づいて送信側のランダム選択信号を形成し、 該送信側のランダム選択信号に基づき、前記暗号鍵管理
   部の各暗号鍵を前記一定数の送信データの暗号化毎にラ
   ンダムに選択して暗号化の鍵を周期的にランダムに変更
   し、 一定数の受信データの復号化毎に誤り訂正符号の生成に
   基づいて前記送信側のランダム選択信号に相当する受信
   側のランダム選択信号を形成し、 該受信側のランダム選択信号に基づき、前記復号化鍵管
   理部の各復号鍵を前記一定数の受信データの復号毎にラ
   ンダムに選択し、復号化の鍵を前記暗号化の鍵の変更に
   連動してランダムに変更する ことを特徴とするデータ伝送方法。