JP3558488B2

JP3558488B2 - 暗号通信システム

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Publication number: JP3558488B2
Application number: JP12940597A
Authority: JP
Inventors: 泰朗府川
Original assignee: エニー株式会社
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2017-05-20
Also published as: JPH10322327A; HK1092615A1; EP1378870B1; CN1801700A; EP0880115B1; CN1248100C; DE69824792D1; DE69839784D1; US6112187A; EP0880115A3; HK1015910A1; EP1378870A1; EP0880115A2; CN100592687C; DE69824792T2; CN1199892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、暗号通信システムに関し、より具体的にはさらに、暗号通信装置、パスワード生成制御プログラムを記録した記録媒体、暗号化制御プログラムを記録した記録媒体および復号制御プログラムを記録した記録媒体に関し、パスワード生成の改善と暗号化の複雑性の改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信やデータの保全（セキュリティ）を目的として、種々の暗号化方式が実用化されている。たとえば、ＤＥＳ（ＤａｔａＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄ：データ暗号化規格）方式やＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ，Ｓｈａｍｉｒ，Ａｄｌｅｍａｎ：リベスト・シャミール・アドルマン）公開鍵暗号化方式などが実用化されている。
【０００３】
ＤＥＳ暗号化方式は、転置と換字を合成した暗号アルゴリズム公開型の共通鍵暗号方式である。ＲＳＡ公開鍵暗号化方式は、膨大な計算量が必要なため、大量データの暗号化には向いていない。２者間で秘密の通信を行うに先立っての認証と鍵共有を行う場合によく利用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、最近は、プリペイドカードやテレフォンカードなどが偽造されるなどによる犯罪が起きつつあり、また、コンピュータ通信において、パスワードが盗まれ、コンピュータや通信ネットワークに妨害を与えるなどの問題が社会問題となりつつある。
【０００５】
現在のコンピュータシステムや通信システムにおいても、ある程度の暗号化が実施され保全が図られているが、すべてのシステムや端末に高度な暗号化が実施されているわけではなく不十分である。しかも、暗号化を高度にしようとすればするほど、複雑なプログラム構成や回路構成を必要とし、小型の端末や装置で高度な暗号化を施すことは困難な状態である。
【０００６】
最近は、磁気カードに代えて、記憶容量の大きいＩＣカードを使用して、金銭情報の管理や、プライベート情報の管理など、日常の生活に必要な情報を総合的に管理するなども研究されている。また、テレフォンカードや電車乗車のためのプリペイドカードやパチンコに使用するプリペイドカードなどをＩＣカードに使用することなども提案されている。ＩＣカードに記憶される上述の情報を保全し、ＩＣカードをホスト装置に接続し通信する場合にも漏洩解読されないように暗号化を行うことが不可欠である。しかも、小型で実現することが必要である。
【０００７】
近年のコンピュータ通信システムにおいては、通信やデータのセキュリティを確保するために、いろいろな暗号化方式が採用されている。現在採用されている暗号化方式は、数値や文章の複雑な組み合わせで実現されている。数値や文章の複雑な組み合わせで実現する暗号化方式であっても、静態的（一様で簡単）な一定の定数文の表現状態であれば、大容量の超高速コンピュータによって解読する可能性がある。
【０００８】
このようなことから、オープン性のあるコンピュータネットワーク間やデータカード端末でデータ通信を行う場合、データの高度なセキュリティの確保を行うことができ、データカード端末などの不正使用を行うことが困難で、暗号化データの漏洩解読によるデータの不正使用流出の防止を図ることができるシステムの実現が要請されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、通信接続毎に異なるパスワードを生成するために有意なパスワード生成用情報を作成し通信相手の第１の通信装置に与える第２の通信装置と、この第２の通信装置で生成されたパスワード生成用情報に基づき、パスワードを生成し、通信相手の第２の通信装置に与える第１の通信装置とを含む暗号通信システムであって、第２の通信装置は、（１）不規則信号に基づきパスワード生成用情報を作成するパスワード生成用情報作成手段と、（２）このパスワード生成用情報に基づき、パスワード生成用プログラムを使用してパスワードを生成する第１のパスワード生成手段と、（３）第１の通信装置で生成されたパスワードと第１のパスワード生成手段で生成されたパスワードとを比較し、一致／不一致を判定し、対応する一致信号または不一致信号を出力するパスワード一致／不一致判定手段と、（４）一致信号が出力されると、第１の通信装置と暗号通信を開始する第１の暗号通信開始手段とを備える。
【００１０】
さらに、第１の通信装置は、（５）パスワード生成用情報に基づき、パスワード生成用プログラムと同じプログラムを使用してパスワードを生成する第２のパスワード生成手段と、（６）一致信号が出力されると、第２の通信装置と暗号通信を開始する第２の暗号通信開始手段とを含む。
【００１１】
このような構成で、通信接続毎に異なるパスワード生成用情報を作成し、これに基づいてパスワードを生成するので、第３者がパスワード生成用情報を盗用したとしても、パスワード生成用プログラムによるパスワード発生方法を知らない限り、第１の通信装置、第２の通信装置で生成されているパスワードと同じパスワードを生成することはできない。また、パスワードが盗用されたとしても、通信接続毎に、雑音や気象信号などを利用して予見できないパスワードに変更されるため、過去に盗用されたパスワードで暗号通信しようとしても、第２の通信装置のパスワード一致／不一致判定手段でパスワードが不一致と判断される。
【００１２】
さらに、パスワード生成用開始情報とこの情報に対するパスワードとを両方とも盗用されたとしても、パスワード生成用情報とパスワードとの因果関係を導き出すことは、非常に困難である。
【００１３】
また、本発明の暗号通信装置は、予めいくつかの異なる暗号化プログラムおよび暗号化用乱数発生プログラムと、時刻信号またはタイミング信号を発生する時計回路とを含み、暗号化用乱数発生プログラムによって指定される時刻信号またはタイミング信号に基づき、不規則時間間隔でいずれかの前記暗号化プログラムを選択し、且つ選択変更を行いながら、平文データを暗号化して暗号化データを出力する暗号化手段を含む。
【００１４】
これによって、暗号化用乱数プログラムの制御によって不規則間隔で異なるいくつかの暗号化プログラムを不規則に選択して、それぞれの暗号化プログラムによる暗号化方法によって暗号化するので、従来に比べ、より複雑な暗号化を実現することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施例を説明する。そこで、まず、本実施例では、暗号化データを静態的（一様な）定数文の状態ではなく、常に動態的（ダイナミック）に暗号方法を変化させて解読の方式を捉えられないようにする。これによって解読に対する意欲をなくすように働きかける。たとえば、パソコン通信などにおいて、ＩＤコードやパスワードを回線接続するごとに毎回異なり、しかも規則性のないＩＤコードやパスワードに変更して、さらに一回使用したＩＤコードやパスワードを再度使用しないように構成する。このように構成することで、第三者による解読や不正使用を防止することができる。
【００１６】
二つのコンピュータの間で、たとえば、データカード端末と、データカード読取装置やネットワークシステムの間でセキュリティのため暗号を常に動態的に変化させる。このような場合には、二つのコンピュータの間で、暗号化と復号のスタート時点や途中での同期を確保することが重要であり、暗号化と復号の同期が確保されない場合は、暗号化データが平文に復元することができない。したがって、暗号化側と復号側の時計の時刻が一致していることが必要であり、このためクロック回路のクロックを基準時刻に基づき一致させる。基準時刻としては、基準時刻を送信している標準電波局やＧＰＳ衛星からの電波信号に含まれている精度の高い時刻信号によって時刻を合わせることもできる。
【００１７】
本実施例では、コンピュータ間（たとえば、データカード端末とこの端末の情報を読み取る読取装置、またはネットワークで通信するコンピュータ同士）で、データ通信を行うときに、データの保護を目的としてパスワードやデータをそれぞれのコンピュータが暗号化してデータを保護し、外部にデータが漏洩し解読されないように暗号化を制御する。
【００１８】
また、二つのコンピュータ間で暗号化を行うために暗号化係数（暗号化を制御する情報）や暗号コードなどを時間系列的に変化させ、固定的且つ静態的（一様、スタティック）な暗号化方式ではなく、常にプログラムで暗号化方法を変化させる。
【００１９】
さらに、二つのコンピュータ間でスタート時に双方のコンピュータ同士の通信を行い、コンピュータのプログラムのスタート時刻を一致させ、暗号化の手順を変化させると共にこれに同調して復号の手順を適応させ、暗号化・復号の整合性を図る。
【００２０】
さらにまた、暗号数値を時間的経過に伴って動態的（ダイナミック）に変化させ、静態的な暗号化に比べて解読されにくくさせる。
【００２１】
また、不規則な暗号化方法によって、暗号化の方法を変化させ、復号においてはこの暗号化の変化に同期させて行うために時刻をキーとして対応させる。暗号化方法の時間変化間隔は、一定ではなく不規則な時間間隔（たとえば、乱数表の数値）で数値変化させるとよい。
【００２２】
また、わずかなクロックのずれによる暗号化データに対する復号の不能を回避するため、復号処理のタイミング調節を行い得るようにするとよい。
【００２３】
次に、図面を用いて具体的な実施例を詳細に説明する。
【００２４】
図１は、データ端末カード装置２とホスト装置１との間での暗号化方法を説明するためのシステム構成図である。この図１において、データ端末カード装置２は、たとえば、プリペイドカード（たとえば、テレフォンカード、パチンコカード）のようなものをＩＣカードにしたもので、ホスト装置１と接続され通信を行うものである。ホスト装置１は、プリペイドカードのようなデータ端末カード装置２と接続され通信を行うものである。また、通信装置であってもよい。また、データ端末カード装置２とホスト装置１との間は、無線接続でも、有線接続でもよい。
【００２５】
データ端末カード装置２とホスト装置１との間の暗号データによる通信を行うためには、最初にデータ端末カード装置２からホスト装置１へパスワードを送りパスワードの認証を受ける必要がある。このため、データ端末カード装置２は、パスワードを生成し、ホスト装置１に与え、生成したパスワードの認証を受けて、認証されると、暗号データの通信許可がおり暗号通信を行うことができるようになる。
【００２６】
特に、パスワードは、第３者によるパスワードの盗用を防止するため、毎回異なるパスワードでなければならず、しかも、使用されるパスワードがどのような方法や仕組みで作成されているかを予見することができないように構成しなければならない。そこで、パスワードの生成方法も、規則性のないパスワードが作成されるように構成する。本実施例では、具体的に、ホスト装置１から与えられるパスワードを生成するための予見できない開始情報を使用してパスワードを作成する。
【００２７】
この予見できないパスワード生成用開始情報は、ホスト装置１内のパスワード生成用開始情報生成プログラム回路１１によって生成する。ホスト装置１は、生成したパスワード生成用開始情報をデータ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１に与えると共に、ホスト装置１内のパスワード生成プログラム回路１２によってパスワードを作成する。
【００２８】
パスワード生成用開始情報生成プログラム回路１１は、予見できない情報に基づき、パスワード生成用開始情報を二度と同じ情報を出力しないように管理しながら生成する。データ端末カード装置２は、回線接続が行われると、ホスト装置１から与えられるパスワード生成用開始情報に基づき、パスワード生成プログラム回路２１によってパスワードを生成する。そして、このパスワードをホスト装置１に送り認証を求める。このパスワードが、ホスト装置１で生成されたパスワードと一致すれば認証され暗号データの通信が可能になり、一方、一致しなければ暗号データの通信は行われない。
【００２９】
パスワードの認証がホスト装置１で行われると、次に、暗号化データの通信が可能になる。データ端末カード装置２は、平文データを暗号化して暗号化データをホスト装置１に送るため、特に、従来にない暗号化方法で平文データを暗号化する。具体的には、データ端末カード装置２の時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路２２を備え、この回路で複数の暗号化プログラムを複雑に制御して時間的に不規則な制御を行い暗号化データを生成しホスト装置１に与え、ホスト装置１の復号回路で暗号化データの平文データへの復号を行わせる。
【００３０】
次に、上述の図１のパスワードの生成の具体的な構成およびパスワードの認証に基づく暗号化・復号の流れを図２を用いて説明する。そこで、この図２において、ホスト装置１には、パスワード生成用開始情報生成プログラム回路１１と、パスワード生成プログラム回路１２などを備えている。パスワード生成用開始情報生成プログラム回路１１では、乱数発生プログラム回路１１１によって、予見することができない乱数をプログラム処理で生成し、この乱数から所定ブロックであるパスワード生成用開始情報（所定ビット数からなる情報）を作成し、乱数検定プログラム回路１１２で、このパスワード生成用開始情報が過去に使用された情報でないか否かをプログラム処理で検定し、新しいパスワード生成用開始情報として確認されれば、有効なパスワード生成用開始情報としてホスト装置１のパスワード生成プログラム回路１２へ与えると共にデータ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１に送る。
【００３１】
パスワード生成用開始情報は、パスワード生成プログラム回路１２およびパスワード生成プログラム回路２１でパスワードをプログラム処理で生成するために、乱数を発生する論理回路（たとえば、Ｍ系列：ＭａｘｉｍｕｍＬｅｎｇｔｈｓｈｉｆｔｒｅｇｉｓｔｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅ）を規定するための情報（規約）として使用されると共に、さらに、この論理回路構成で乱数を発生させるための初期データ（初期値）として使用される。
【００３２】
ホスト装置１のパスワード生成プログラム回路１２と、データ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１とは同じプログラム回路によって構成されている。したがって、同じパスワード生成用開始情報を与えると、ホスト装置１のパスワード生成プログラム回路１２と、データ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１とは同じパスワードを生成し、ホスト装置１が生成したパスワードに対して、データ端末カード装置２で生成したパスワードが一致し正しいか否かを確認することができる。
【００３３】
すなわち、データ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１は、ホスト装置１からパスワード生成用開始情報を与えられると、このパスワード生成用開始情報が持つ情報にしたがって乱数発生プラグラムによって乱数発生のための論理回路を構成し、さらに、初期データを設定して乱数発生を行う、これによって得た乱数列の所定ビットをパスワードとして出力しホスト装置１の判定回路１３に与える。
【００３４】
ホスト装置１でもパスワード生成用開始情報に基づきパスワード生成プログラム回路１２で、データ端末カード装置２と同じ乱数発生プラグラムによって乱数発生のための論理回路を構成し、さらに、初期データを設定して乱数発生を行う、これによって得た乱数列の所定ビットをパスワードとして出力し判定回路１３に与える。
【００３５】
判定回路１３は、ホスト装置１で生成したパスワードに対して、データ端末カード装置２で生成したパスワードが一致するか否かを判定する。この判定で一致しなければ、データ端末カード装置２に対する通信許可を与えない。しかし、一致する場合は、一致信号をデータ端末カード装置２の時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路２２に与え暗号化を開始させると共に、ホスト装置１の時間的不規則変化制御に基づく暗号化データ復号回路１４にも与え復号を開始させる。
【００３６】
したがって、第３者がデータ端末カード装置２とホスト装置１との間でパスワード生成用開始情報を盗用したとしても、パスワード生成プログラム回路２１のパスワード発生方法を知らない限りホスト装置１で生成されているパスワードと同じパスワードを生成することはできない。また、パスワードが盗用されたとしても、データ端末カード装置２とホスト装置１とを回線接続するごとに、予見できないパスワードに変更されるため、過去に盗用されたパスワードでホスト装置１と暗号通信しようとしてもホスト装置１の判定回路１３でパスワードが不一致と判断される。
【００３７】
さらに、パスワード生成用開始情報と、この情報に対するパスワードとを両方とも盗用されたとしても、パスワード生成用開始情報とパスワードとの因果関係を導き出すことは非常に困難である。なぜならば、パスワード生成用開始情報が持つ一部情報によって、データ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１は、乱数発生のための論理回路構成を決定し、決定した論理回路をパスワード生成用開始情報が持つ他の情報によって初期データを設定して、乱数発生を行うため、パスワード生成用開始情報が変更されるごとに、論理回路構成が変更され、全く異なる乱数に変更されるため、第３者が規則性を推し量ろうとしても非常に困難で膨大な解析時間がかかる。
【００３８】
なお、データ端末カード装置２が盗まれてパスワード生成プログラム回路２１のプログラムが盗用されることも想定すると、データ端末カード装置２の製造番号（シリアル番号）などをホスト装置１で管理し、データ端末カード装置２が盗まれた場合には、当該データ端末カード装置２の製造番号を登録抹消し、データ端末カード装置２からホスト装置１に回線接続時にデータ端末カード装置２の製造番号を通知させ登録されていなければパスワード生成用開始情報を送らないように構成すればデータ端末カード装置２自体の盗用に対しても保全を図ることができる。
【００３９】
図３は、図２におけるパスワード生成用開始情報生成プログラム回路１１内の乱数発生プログラム回路１１１と、乱数検定プログラム回路１１２との具体的な一例の回路構成図である。この図３において、乱数発生プログラム回路１１１は、予見できないパスワード生成用開始情報を生成するために、自然現象から得られる信号をもとに生成する。すなわち、本実施例では、空間雑音・気象データ収集回路１１１ａが、たとえば、空間の雑音を簡単なアンテナで電磁波信号として捕捉し空間雑音捕捉信号として収集する。空間雑音の振幅変動は周期性のないでたらめな自然乱数と同様であるため都合がよい。また、その時々の温度や湿度の変化も予見できず、でたらめな自然乱数と同様であるためセンサで信号に変換し気象データとして上記空間雑音捕捉信号と共に量子化回路１１１ｂに与える。
【００４０】
量子化回路１１１ｂは、収集された空間雑音捕捉信号と気象データとをデジタル信号に変換する量子化する。量子化した信号は、ブロック数値化回路１１１ｃで量子化信号を、パスワード生成用開始情報として形成するために、パスワード生成のための論理回路構成を実現するための情報と、初期値データとするようにブロック数値化して乱数検定プログラム回路１１２に与える。
【００４１】
乱数検定プログラム回路１１２は、ブロック数値化回路１１１ｃで作成された仮のパスワード生成用開始情報を検定して、適性であれば、実際に使用するパスワード生成用開始情報として出力する。この検定では、再使用不可検定回路１１２ａによって、過去に使用されたものであれば使用不可とし、過去に使用されていないならば、実際に使用する有効なパスワード生成用開始情報として出力する。新たに形成されたこのパスワード生成用開始情報は、次回に新しいパスワード生成用開始情報を生成し検定するために保存管理する。
【００４２】
図４は、上述の図３のパスワード生成用開始情報生成プログラム回路１１のさらに具体的な一例の回路構成である。この図４において、アンテナ１１１ａ１で空間の雑音を捕捉し、捕捉した空間雑音捕捉信号は量子化回路１１１ｂのＡ／Ｄ変換回路１１１ｂ１に与えられる。温度センサ１１１ａ２は、周囲温度を測定し電気信号に変換してＡ／Ｄ変換回路１１１ｂ１に与える。湿度センサ１１１ａ３は、周囲の湿度を測定し電気信号に変換してＡ／Ｄ変換回路１１１ｂ１に与える。
【００４３】
Ａ／Ｄ変換回路１１１ｂ１は、空間雑音捕捉信号や温度信号や湿度信号などを、たとえば、１サンプルを２０ビット程度のデジタル信号に変換する。このように２０ビット程度のデジタル信号に変換することで２^２０（＝１０４８５７６）通りの組み合わせを作成することができる。１サンプルの語長が２０ビットにされた量子化信号は、ブロック数値化回路１１１ｃによって、仮のパスワード生成用開始情報とされる。具体的には、たとえば、２０ビットの内、半分の１０ビットを乱数発生の論理回路構成を規定するための情報として使用する。そして、残りの１０ビットを初期値データとして使用することができる。なお、さらに、２０ビット＋αビット（乱数）を付加するようにしてもよい。
【００４４】
このようにして作成された仮のパスワード生成用開始情報は、再使用不可検定回路１１２ａの一致・不一致判定回路１１２ａ１に与えられる。過去に使用した情報テーブル回路１１２ａ２には、過去に作成し出力したパスワード生成用開始情報が管理登録されている。一致・不一致判定回路１１２ａ１は、ブロック数値化回路１１１ｃから与えられる仮のパスワード生成用開始情報が、過去に使用した情報テーブル回路１１２ａ２に管理登録されている情報と一致するものがあるか否かを判定する。一致する仮のパスワード生成用開始情報であると判定されると、この情報は捨てられ、パスワードの生成には使用されない。一方、不一致であると判定されれば、過去に使用されていないと判定して、有効に使用できるパスワード生成用開始情報として出力すると共に過去に使用した情報テーブル回路１１２ａ２に登録し、以後再び使用されないように管理させる。
【００４５】
図５は、データ端末カード装置２のパスワード生成プログラム回路２１と、ホスト装置１のパスワード生成プログラム回路１２の一例の回路構成を示す図である。この図５において、パスワード生成プログラム回路１２，２１は、パスワード生成用開始情報を与えられると、デコーダ回路１２１によって、情報をデコードし、乱数発生回路１３１に対する論理回路構成を規定するデータ（たとえば、００１０）と、初期値データ（たとえば、１０１）とに分離し与える。
【００４６】
乱数発生回路１３１は、シフトレジスタ１２２〜１２４と排他的論理和回路１２９，１３０でなるＮ段のＭ系列発生回路を構成しているものである。上述のパスワード生成用開始情報に含まれている論理回路構成を規定するデータ（たとえば、００１０）によってスイッチ１２５，１２６，１２９，１３０をオン／オフ制御する。すなわち、スイッチ１２５は、デコーダ回路１２１の出力０によってオフ制御されており、これによってシフトレジスタ１２２の入力と排他的論理和回路１２７の入力との間は接続されていない。スイッチ１２９は、デコーダ回路１２１の出力０によってオフ制御されており、これによって排他的論理和回路１２７の動作を可能にしている。スイッチ１２６は、デコーダ回路１２１の出力１によってオン制御されており、これによってシフトレジスタ回路１２３の入力と排他的論理和回路１２８の入力との間は接続される。スイッチ１３０は、デコーダ回路１２１の出力０によってオフ制御されており、これによって排他的論理和回路１２８の動作を可能にしている。
【００４７】
そして、初期値データ（たとえば、１０１）として、まず、シストレジスタ１２２には、デコーダ回路１２１の出力１が初期値データとして設定されており、シフトレジスタ１２３には、デコーダ回路１２１の出力１が初期値データとして設定されており、シフトレジスタ１２４には、デコーダ回路１２１の出力１が初期値データとして設定されている。
【００４８】
これらの論理回路構成と、初期値データとの設定によって、排他的論理和回路１３０の出力から２^ｎ−１（ｎはシフトレジスタの段数）の長さのＭ系列の疑似乱数を出力することができ、この出力疑似乱数の内の所定のたとえば２０ビット（１６進数）で５桁）程度をパスワードとして使用するとよい。これによって２^２０＝１０４８５７６通りのパスワードの内のいずれかを選択し使用することができる。
【００４９】
このようにパスワード生成用開始情報のビット構成が変化すると、乱数発生回路１３１の論理回路構成は、変化することになり、さらにシフトレジスタに初期設定される初期値データも変化し、因果関係のない疑似乱数を発生でき、これによりパスワードも異なるビット構成になる。したがって、第３者がパスワード生成用開始情報からパスワードを予測しようとしても、パスワード生成用開始情報からデコーダ回路１２１のデコードの方法（たとえば、パスワード生成用開始情報の何ビットを初期値データとし、何ビットを論理回路構成を規定する情報とするかなど）も特定されなければ予測することはできない。したがって、デコード方法を変えれば容易に第３者によるパスワードの予測を回避することができる。
【００５０】
図６は、時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路２２の具体的な一例の回路構成図である。この図６において、時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路２２は、暗号化回路２２１〜２２３と、合成回路２２４と、時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５とから構成されている。暗号化回路２２１〜２２３は、それぞれ異なる乱数発生回路によって平文データを暗号化するものである。合成回路２２４は、暗号化回路２２１〜２２３で暗号化された暗号化データを合成し出力するものである。時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５は、乱数発生回路を内蔵し、暗号化回路２２１〜２２３を時間的に不規則に選択し動作させ平文データに対する暗号化を行わせる制御を行うものである。
【００５１】
時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５は、たとえば、暗号化回路２２１に対しては、時間ｔ１とｔ４に動作させ、暗号化回路２２２に対しては、時間ｔ２とｔ５に動作させ、暗号化回路２２３に対しては、時間ｔ３とｔ６に動作させる。時間ｔ１≠ｔ２≠ｔ３であり、時間ｔ４≠ｔ５≠ｔ６である。このように動作させることで、暗号化回路２２１〜２２３を不規則に選択し動作させて得られた暗号化データを出力することで従来にない複雑な暗号化を行うことができる。復号側においては、時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５による時間的不規則変化制御とは逆の制御を行う乱数発生プログラムを用意し復号制御を行うことで復号を行うことができる。
【００５２】
図７は、上述の図６の時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路２２のさらに具体的な一例の回路構成図である。この図７において、暗号化回路２２１には、乱数発生回路２２１ｂを備え、ここで発生した乱数によって平文データを排他的論理和回路２２１ａによって暗号化を行う。さらに、この乱数発生回路２２１ｂは、時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５に備えられている乱数発生回路２２５ａからの乱数によって、たとえば、図６に示したある時間ｔ１，ｔ４だけ動作される。また、暗号化回路２２２には、乱数発生回路２２２ｂを備え、ここで発生した乱数によって平文データを排他的論理和回路２２２ａによって暗号化を行う。
【００５３】
さらに、この乱数発生回路２２２ｂは、時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５に備えられている乱数発生回路２２５ａからの乱数によって、たとえば、図６に示したある時間ｔ２，ｔ５だけ動作される。さらに、暗号化回路２２３には、乱数発生回路２２３ｂを備え、ここで発生した乱数によって平文データを排他的論理和回路２２３ａによって暗号化を行う。さらに、この乱数発生回路２２３ｂは、時間的不規則変化制御用乱数発生プログラム回路２２５に備えられている乱数発生回路２２５ａからの乱数によって、たとえば、図６に示したある時間ｔ３，ｔ６だけ動作される。
【００５４】
これらの乱数発生回路２２１ｂ，２２２ｂ，２２３ｂは、乱数発生方法が異なり、乱数の周期も異なるもので、上述の図５で示したような乱数発生回路１３１によって発生するとよい。また、乱数発生回路２２５ａは、乱数発生器とタイミング信号形成器とによって、上述の図６に示したタイミングの制御信号を形成することができる。
【００５５】
平文データに対する暗号化の例：
次に、暗号化方法の別の具体的な例を図８のフローチャートを用いて以下に説明する。平文データ（ステップＳ１０）として、
「ほんじつはせいてんなり」（本日は晴天なり）
を暗号化する例を以下に説明する。
【００５６】
先ず、図９に示す、文字から数値への変換テーブルＴＢ１を使用して、上記平文データ、「ほんじつはせいてんなり」を数値列Ａ１に変換する（ステップＳ２０）。すると、図１０（ａ）のようになる。すなわち、「ほ」は「３９」に、「ん」は「５５」に、「じ」は「２１」に、「つ」は「５６」に、「は」は「３５」に、「せ」は「２３」に、「い」は「１１」に、「て」は「２８」に、「ん」は「５５」に、「な」は「３０」に、そして「り」は「４９」となる。
【００５７】
次に、上記数値列Ａ１にある定数４６を加算した数値列Ａ２を求める（ステップＳ３０）。すなわち、図１０（ｂ）のように、
８５，１０１，６７，１０２，８１，６９，５７，７４，１０１，７６，９５
となる。なお、上記定数４６を、固定化せず、暗号化プログラムの制御によって不規則に変化させることもよい。
【００５８】
次に、上記数値列Ａ２の中から、３桁の数値をなくすため、５０以上の数値からは５０を減算し、数値列（Ａ２，Ａ３）を求める（ステップＳ４０）。これによって、図１０（ｃ）のように、
３５，５１，１７，５２，３１，１９，７，２４，５１，２６，４５
となる。なお、他の方法として減算値５０を乱数表で変更することもよい。また、乱数表の値をべき乗して決めることもよい。
【００５９】
次に、上記数値列Ａ１の先頭から特定ブロックＢ３（３９，５５，２１）を抽出する（ステップＳ５０）。この特定ブロックＢ３（３９，５５，２１）を上記数値列Ａ１に加算して数値列Ａ４を求める（ステップＳ６０）。すなわち、図１０（ｄ）にように、数値列Ａ４は、
７４，１０６，３８，９１，８６，４０，４６，７９，７２，６５，１００
となる。すなわち、ブロック暗号を数値列Ａ１にかける。なお、このときに、特定ブロックＢ３（３９，５５，２１）の数値列の値を、暗号化プログラムによって変化させることもよいし、数値列の長さを変化させることもよい。
【００６０】
この数値列Ａ４の中から５０以上の数値からは５０を減算し、数値列（Ａ４，Ａ５）を求める（ステップＳ７０）。これによって、数値列（Ａ４，Ａ５）は、図１０（ｅ）のように、
２４，５６，３８，４１，３６，４０，４６，２９，２２，１５，５０
となる。この数値列（Ａ４，Ａ５）を第１の暗号化データとして出力するとよい。なお、他の方法として減算値５０を乱数表の値で変更することもよい。また、乱数表の値をべき乗して決めることもよい。
【００６１】
さらに、上記ステップＳ４０で作成された数値列（Ａ２，Ａ３）（図１１（ａ））
３５，５１，１７，５２，３１，１９，７，２４，５１，２６，４５
に対して、上記ステップＳ５０で抽出した特定ブロックＢ３（３９，５５，２１）をたとえば１秒後に１ブロックシフトさせ、このシフトブロックＳＦ（ステップＳ８０）（図１１（ｂ））
２１，３９，５５，３９，５５，２１，３９，５５，２１，３９，５５
を加算し、図１１（ｃ）に示すように数値列Ａ６：
５６，９０，７２，９１，８６，４０，４６，７９，７２，９５，１００
を求める（ステップＳ９０）。
【００６２】
次に、上記数値列Ａ６の中から５０以上の数値からは５０を減算し、数値列（Ａ６，Ａ７）
６，４０，２２，４１，３６，４０，４６，２９，２２，４５，５０
を求める（ステップＳ１００）。この数値列（Ａ６，Ａ７）を第２の暗号化データとして出力するとよい。なお、他の方法として減算値５０を乱数表の値で変更することもよい。また、乱数表の値をべき乗して決めることもよい。
【００６３】
なお、上記ブロックシフトを、Ｎ秒後にＮブロックずらして、図１１（ｅ）
３５，５１，１７，５２，３１，１９，７，２４，５１，２６，４５
Ｎ・・・Ｎ，３９，５５，２１，３９，５５，２１，３９
数値列（Ａ２，Ａ３）（図１１（ａ））に加算した数値列Ａ８は、図１１（ｆ）に示すように
ＸＮ・・・ＺＮ，７０，７４，２８，６３，１０６，４７，８４
となる。そして、この数値列Ａ８の中から５０以上の数値からは５０を減算し、図１１（ｇ）に示すように
ＸＮ・・・ＺＮ，２０，２４，２８，１３，５６，４７，３４
を得る。これを、第Ｎの暗号化データとして出力するとよい。なお、他の方法として減算値５０を乱数表の値で変更することもよい。また、乱数表の値をべき乗して決めることもよい。
【００６４】
このようにして暗号化された第１の暗号化データから第Ｎの暗号化データを、復号するためには、復号側で暗号化と逆の処理を行い復号するわけであるが、そのために、図９のテーブルや、逆処理を行うための逆処理プログラムを起動させて行う。暗号化処理のタイミングに同期して復号処理を行う。
【００６５】
第１のコンピュータと第２のコンピュータとが通信を行う約束を行ったら双方で暗号化および暗号化の動態的変化法則のプログラムスタートのダウンロードを行い、その時刻を基点として暗号化プログラムをスタートさせ常に順次暗号文の暗号化キーである数値を変化させるとよい。
【００６６】
また、暗号化を複雑にする方法としては、データを乗算してべき乗演算して作成し、復号には逆立方根で行う方法や、平文と同じ数のキーの数で暗号化する方法もよい。
【００６７】
変化させる時間（たとえば、秒）の間隔は、ランダムで、たとえば、乱数表の数値などで規則性がなく変化時間の間隔を変化させる。さらには、乱数表の数値一つ一つを何乗かして数値を変化させて時間間隔の設定単位ごとに変化時間にかえ、なお且つ暗号化キー数値へ乗算する。すなわち、乗算数値は、乱数表から取った時間変化と暗号化文の変化キーを同調させて行くとよい。
【００６８】
第１のコンピュータと、第２のコンピュータとの処理時刻とが一致していれば、暗号化処理と復号処理と同期させることができる。たとえば。図１２に示すように、時間の変化と共に同期を取り第１のコンピュータと第２のコンピュータとの暗号化データを一致させることによって暗号通信を成立させることができる。そして、第３のコンピュータが途中で暗号化データを解読しようとしても解読した時点では、第１のコンピュータと第２のコンピュータとの間の暗号化データはすでに変化しており解読結果を使用することはできない。
【００６９】
暗号通信を行う第１のコンピュータと第２のコンピュータとは、時刻を一致させなければならない。このため、図１３に示すように、時刻修正電波発信所３ＡやＧＰＳ衛星などから、第１のコンピュータ１Ａａや第２のコンピュータ１Ａｂが時刻ずれの修正のために基準電波受信装置１Ａ１を備えて受信する。たとえば、郵政省の機関が送信している原子時計（時刻精度が１秒／３０万年の誤差）の基準電波を定期的に受信しそれぞれのコンピュータが持つ時計を正確な時刻に修正し暗号化データの周期変化の狂いを修正するとよい。図１４は、このようなことを行うためのさらに具体的なシステム概念図である。図１４において、データ端末カード装置２Ａは、内蔵アンテナＣ１、電波受信回路Ｃ２、ワーク用のＲＡＭＣ４、暗号プログラムを保持するフラッシュメモリＣ５、プログラムＲＯＭＣ６、電源回路Ｃ７、時計回路Ｃ８、外部接続回路Ｃ９、表示回路Ｃ１０、ＣＰＵＣ１１などから構成されている。
【００７０】
データ端末カード装置２Ａの内蔵アンテナＣ１および電波受信回路Ｃ２は、データ時刻修正用電波発信装置１１の基地局から基準電波信号を受けて時計回路Ｃ８の時刻を常に合わせておくとよい。フラッシュメモリＣ５には、パスワード生成用プログラムや暗号化プログラムや他の装置と通信を行うための通信プログラムなどを記憶しておくとよい。
【００７１】
時計が遅れて時刻のずれによってデータが狂った場合、正しい時刻までの暗号化データの変化を高速計算を行い正しい時刻までの暗号数値に進める。たとえば、時計が進んだ場合は、正しい時刻の暗号数値までプログラムによって暗号数値を修正するとよい。
【００７２】
電池でデータを保持しているカード端末装置の場合、電池消耗により修正時刻用の電波が受信できず、時計が狂った場合、電池が消耗して修正時刻用の電波を受信した最後の時刻および暗号数値を、電池がなくてもデータを保持できる半導体メモリ回路（たとえば、フラッシュメモリ回路）に常時データをバックアップしておき、修正時刻用電波を受信できる状態になったときに、その時刻を確認してカード端末の暗号アルゴリズムによって高速演算を行い正しい修正時刻までの暗号化数値に進めて暗号化データを書き換えるとよい。
【００７３】
コンピュータ通信においては、ネットワーク通信の発達と共にデータセキュリティ確保が重要な問題となる。データカード（たとえば、テレフォンカード、パチンコカード）は、セキュリティの甘さからいろいろ改良しても不正使用がたえない。静態的（一様で簡単）な暗号化システムはいつかは解読される要素を含んでいる。動態的に変化するセキュリティシステムを構成することによって暗号データを漏洩解読してもそのときには異なる暗号化方法による暗号化データに変化しているので、現実には第３者が解読することは不可能である。
【００７４】
また、変化法則が分かったとしてもスタート時刻が分からないためいつの暗号キーによる暗号化データであるかを判断することができない。たとえ、ある時点の数値をつかみ解読しても次々に変化してゆくので時間変化法則と暗号化法則とを捉える数値がつかめない。今後発展するであろうコンピュータネットワークシステムの不正使用からの保護を図りデータ通信の健全なコンピュータデータ通信の発展を可能にすることができる。
【００７５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、一方の通信装置が、通信接続毎に予見できない異なるパスワードを生成するために有意なパスワード生成用情報を作成し他方の通信装置に与え、他方の通信位置がパスワード生成用情報に基づきパスワードを生成し、一方の通信装置に与え、パスワードを照合するように構成したので、一致すれば暗号通信を開始できるように構成したので、パスワードの盗用による不正使用を防止することができる。
【００７６】
また、暗号化用乱数発生プログラムによって指定される時刻信号またはタイミング信号に基づき不規則時間間隔でいずれかの暗号化プログラムを選択し、且つ選択変更を行いながら平文データを暗号化するように構成したので、簡単な構成で解読困難な複雑な暗号化を実現することができる。
【００７７】
以上のようなことから、オープン性のあるコンピュータネットワーク間やデータカード端末でデータ通信を行う場合、データの高度なセキュリティの確保を行うことができ、データカード端末などの不正使用を行うことが困難で、暗号化データの漏洩解読によるデータの不正使用流出の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のデータ端末カード装置とホスト装置との間での暗号化方法を説明するためのシステム構成図である。
【図２】図１に示すパスワードの生成の具体的な構成およびパスワードの認証に基づく暗号化・復号の流れを説明する図である。
【図３】図２に示すパスワード生成用開始情報生成プログラム回路内の乱数発生プログラム回路と乱数検定プログラム回路との具体的な一例の回路構成図である。
【図４】図３に示すパスワード生成用開始情報生成プログラム回路のさらに具体的な一例の回路構成図である。
【図５】データ端末カード装置およびホスト装置のパスワード生成プログラム回路の一例の回路構成を示す図である。
【図６】図１に示す時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路の具体的な一例の回路構成図である。
【図７】図６に示す時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路のさらに具体的な一例の回路構成図である。
【図８】本発明の実施例の平文データに対する一例の暗号化の処理フローチャートである。
【図９】図８に示す処理フローにおける暗号化に使用するための文字から数値への変換のテーブルを示す図である。
【図１０】図８に示す処理フローにおける暗号化の処理過程での第１の暗号化データを生成するための数値を示す図である。
【図１１】図８に示す処理フローにおける暗号化の処理過程での第２の暗号化データおよび第Ｎの暗号化データを生成するための数値を示す図である。
【図１２】時間の変化に同期をとり、第１のコンピュータと第２のコンピュータの暗号化データを一致させて変化させることを説明する図である。
【図１３】第１のコンピュータと第２のコンピュータの時刻を一致させるために時刻修正電波発信所から基準電波を受けて修正するためのシステムの構成例を示す機能構成図である。
【図１４】時刻修正用電波発信装置から基準電波を受けてデータ端末カード装置の時刻を修正する機能と暗号化機能とパスワード生成機能とを備える構成例を示す機能構成図である。
【符号の説明】
１ホスト装置
２データ端末カード装置
１１パスワード生成用開始情報生成プログラム回路
２１パスワード生成プログラム回路
２２時間的不規則変化制御に基づくデータ暗号化回路

Claims

通信接続毎に異なるパスワードを生成するために有意なパスワード生成用開始情報を作成し、通信相手の第１の通信装置に与える第２の通信装置と、第２の通信装置で生成されたパスワード生成用開始情報に基づきパスワードを生成し、通信相手の前記第２の通信装置に与える第１の通信装置とを含む暗号通信システムであって、
前記第２の通信装置は、
不規則信号に基づき前記有意なパスワード生成用開始情報を作成するパスワード生成用開始情報作成手段を有し、
該パスワード生成用開始情報作成手段は、アンテナ手段および／または温度センサ手段、湿度センサ手段を含み、該アンテナ手段および／または温度センサ手段、湿度センサ手段により前記不規則信号である雑音信号および／または気象信号を生成する雑音・気象データ収集手段と、
該雑音・気象データ収集手段により生成された不規則信号を順次受け、該順次受けた不規則信号を１サンプル当たり所定の複数のビットからなる対応するデジタル信号に順次変換する量子化手段と、
該量子化手段により変換された１サンプル当たり所定の複数のビットからなるデジタル信号を受け、該受けたデジタル信号のうちの所定の複数のビットをパスワード生成用の論理回路の回路構成を規定する情報として使用するための所定の複数のビットとし、該論理回路の回路構成を規定する情報として使用するための所定の複数のビット以外の残りのいずれかの複数のビットを該論理回路の回路構成を規定する所定の複数のビットにより規定された論理回路の初期データとして使用するための複数のビットとするブロック数値化を行ない、該ブロック数値化した所定の各々複数のビットにおける各々複数のビット情報をパスワード生成用開始情報として出力するブロック数値化手段と、
該ブロック数値化手段から出力されるパスワード生成用開始情報を受け、該受けたパスワード生成用開始情報が過去に使用されていないパスワード生成用開始情報であるか否かを検定し、該検定結果過去に使用されていなければ、該受けたパスワード生成用開始情報を前記有意なパスワード生成用開始情報として出力する乱数検定プログラム手段とを含み、
前記第２の通信装置はさらに、
該乱数検定プログラム手段から出力される有意なパスワード生成用開始情報に基づき、パスワード生成用プログラム回路を使用してパスワードを生成する第１のパスワード生成手段と、
前記第１の通信装置で生成されたパスワードと前記第１のパスワード生成手段で生成されたパスワードとを比較し、一致／不一致を判定し、対応する一致信号または不一致信号を出力するパスワード一致／不一致判定手段と、
前記一致信号が出力されると、前記第１の通信装置と暗号通信を開始する第１の暗号通信開始手段とを有し、
前記第１の通信装置は、
前記第２の通信装置の乱数検定プログラム手段から出力される有意なパスワード生成用開始情報を受信し、該受信した有意なパスワード生成用開始情報に基づき、前記第２の通信装置のパスワード生成用プログラム回路と同じプログラム回路を使用して前記パスワードを生成する第２のパスワード生成手段と、
前記第２の通信装置のパスワード一致／不一致判定手段から出力される一致信号を受信すると、前記第２の通信装置と暗号通信を開始する第２の暗号通信開始手段とを有し、
前記第２の通信装置の第１のパスワード生成手段および前記第１の通信装置の第２のパスワード生成手段は、前記第２の通信装置の乱数検定プログラム手段から出力される有意なパスワード生成用開始情報を受け、該受けた有意なパスワード生成用開始情報を前記論理回路の回路構成を規定する情報と該情報により規定された回路構成による論理回路に初期設定する前記初期データとに分離するデコーダ手段と、
前記回路構成を規定する情報により回路構成の変わる前記論理回路を含み、該デコーダ手段により分離された論理回路の回路構成を規定する情報に基づいて該論理回路の回路構成を規定し、かつ該規定した回路構成による論理回路に該デコーダ手段により分離された初期データを設定し、該規定および設定した回路構成による論理回路により生成された情報を前記パスワードとして出力する乱数発生手段とを含み、
前記論理回路は、複数ビットのレジスタを含み、該複数ビットのレジスタの各々に前記分離された初期データが設定され、該設定された初期データに基づいて複数ビットの信号を発生するシフトレジスタ手段と、
第１の複数のスイッチ手段を含み、前記分離した論理回路の回路構成を規定する情報の中の所定の第１の複数の情報の各々によって該スイッチ手段の各々をオン／オフ制御し、該オン／オフ制御によって該スイッチ手段の各々入力に入力される該シフトレジスタ手段のレジスタの所定の各々ビット入力の該スイッチの各々出力への出力／出力停止を行なう第１のスイッチ手段群と、
複数の排他的論理和手段を含み、該複数の排他的論理和手段の中に、前記シフトレジスタ手段のレジスタの所定ビット出力と該第１のスイッチ手段群のスイッチ手段の所定のスイッチ出力とを入力してこれら入力の排他的論理和処理をして出力する第１の排他的論理和手段と、該第１の排他的論理和手段の排他的論理和出力または該第１の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段の所定の排他的論理和出力と該第１のスイッチ手段群のスイッチ手段の所定のスイッチ出力とを入力してこれら入力の排他的論理和処理をして出力し、該排他的論理和出力を該入力における第１の排他的論理和手段以外および第１の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段の所定の入力に出力するか、あるいは該排他的論理和出力を前記シフトレジスタ手段のレジスタの所定ビット入力に出力するとともに、前記パスワードとして出力する第２の排他的論理和手段とを含む排他的論理和手段群と、
第２の複数のスイッチ手段を含み、該第２の複数のスイッチ手段の中に、前記第１の複数の情報以外の所定の第２の複数の情報の中の所定の情報によって前記第１の排他的論理和手段における前記シフトレジスタ手段のレジスタの所定ビット出力が入力される入力と該第１の排他的論理和手段の排他的論理和出力との間をオン／オフ制御する第１のスイッチ手段と、前記所定の第２の複数の情報の中の所定の情報によって前記第２の排他的論理和手段における前記第１の排他的論理和手段の排他的論理和出力または前記第１の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段の排他的論理和出力が入力される入力と該第２の排他的論理和手段の排他的論理和出力との間をオン／オフ制御する第２のスイッチ手段とを含む第２のスイッチ手段群とを含むことを特徴とする暗号通信システム。
請求項１に記載される暗号通信システムにおいて、
前記第１の通信装置はさらに、
予めいくつかの異なる暗号化プログラムおよび暗号化用乱数発生プログラムと、時刻信号またはタイミング信号を発生する時計回路とを含み、前記第２の暗号通信開始手段から出力される前記暗号通信の開始に基づくとともに、前記暗号化用乱数発生プログラムによって指定される時刻信号またはタイミング信号に基づき、不規則時間間隔でいずれかの前記暗号化プログラムを選択し、且つ選択変更を行いながら、入力する平文データを暗号化して暗号化データを前記第２の通信装置に出力する暗号化手段を有し、
前記第２の通信装置はさらに、
予めいくつかの異なる復号プログラムおよび復号用乱数発生プログラムと、時刻信号またはタイミング信号を発生する時計回路とを含み、前記第１の暗号通信開始手段から出力される前記暗号通信の開始に基づくとともに、前記復号用乱数発生プログラムによって指定される時刻信号またはタイミングに基づき、不規則時間間隔でいずれかの前記復号プログラムを選択し、且つ選択変更を行いながら、前記第１の通信装置の前記暗号化手段から受信した暗号化データを復号して復号データを出力する復号手段を有することを特徴とする暗号通信システム。
通信接続毎に異なるパスワードを生成するために有意なパスワード生成用開始情報を作成し、通信相手の第１の通信装置に与える第２の通信装置と、第２の通信装置で生成されたパスワード生成用開始情報に基づきパスワードを生成し、通信相手の前記第２の通信装置に与える第１の通信装置とを含む暗号通信システムにおける暗号通信方法であって、
前記第２の通信装置は、
不規則信号に基づき前記有意なパスワード生成用開始情報を作成するパスワード生成用開始情報作成手段による工程を有し、
該パスワード生成用開始情報作成手段による工程は、アンテナ手段および／または温度センサ手段、湿度センサ手段を含み、該アンテナ手段および／または温度センサ手段、湿度センサ手段により前記不規則信号である雑音信号および／または気象信号を生成する雑音・気象データ収集手段による工程と、
該生成された不規則信号を１サンプル当たり所定の複数のビットからなる対応するデジタル信号に順次変換する量子化手段による工程と、
該変換された１サンプル当たり所定の複数のビットからなるデジタル信号のうちの所定の複数のビットをパスワード生成用の論理回路の回路構成を規定する情報として使用するための所定の複数のビットとし、該論理回路の回路構成を規定する情報として使用するための所定の複数のビット以外の残りのいずれかの複数のビットを該論理回路の回路構成を規定する所定の複数のビットにより規定された論理回路の初期データとして使用するための複数のビットとするブロック数値化を行ない、該ブロック数値化した所定の各々複数のビットにおける各々複数のビット情報をパスワード生成用開始情報として出力するブロック数値化手段による工程と、
該出力されたパスワード生成用開始情報が過去に使用されていないパスワード生成用開始情報であるか否かを検定し、該検定結果過去に使用されていなければ、該出力されたパスワード生成用開始情報を前記有意なパスワード生成用開始情報として出力する乱数検定プログラム手段による工程とを含み、
前記第２の通信装置はさらに、
該出力された有意なパスワード生成用開始情報に基づき、パスワード生成用プログラム回路を使用してパスワードを生成する第１のパスワード生成手段による工程と、
前記第１の通信装置で生成されたパスワードと該第１のパスワード生成手段の工程により生成されたパスワードとを比較し、一致／不一致を判定し、対応する一致信号または不一致信号を出力するパスワード一致／不一致判定手段による工程と、
前記一致信号が出力されると、前記第１の通信装置と暗号通信を開始する第１の暗号通信開始手段による工程とを有し、
前記第１の通信装置は、
前記第２の通信装置の乱数検定プログラム手段による工程により出力された有意なパスワード生成用開始情報に基づき、前記第２の通信装置のパスワード生成用プログラム回路と同じプログラム回路を使用して前記パスワードを生成する第２のパスワード生成手段による工程と、
前記第２の通信装置のパスワード一致／不一致判定手段による工程により出力された一致信号を受信すると、前記第２の通信装置と暗号通信を開始する第２の暗号通信開始手段による工程とを有し、
前記第２の通信装置の第１のパスワード生成手段による工程および前記第１の通信装置の第２のパスワード生成手段による工程は、前記第２の通信装置の乱数検定プログラム手段による工程により出力された有意なパスワード生成用開始情報を前記論理回路の回路構成を規定する情報と該情報により規定された回路構成による論理回路に初期設定する前記初期データとに分離するデコーダ手段による工程と、
前記回路構成を規定する情報により回路構成の変わる前記論理回路を含み、該分離された論理回路の回路構成を規定する情報に基づいて該論理回路の回路構成を規定し、かつ該規定した回路構成による論理回路に該分離された初期データを設定し、該規定および設定した回路構成による論理回路により生成された情報を前記パスワードとして出力する乱数発生手段による工程とを含み、
前記論理回路は、複数ビットのレジスタを含み、該複数ビットのレジスタの各々に前記分離された初期データが設定され、該設定された初期データに基づいて複数ビットの信号を発生するシフトレジスタ手段による工程と、
第１の複数のスイッチ手段を含み、前記分離した論理回路の回路構成を規定する情報の中の所定の第１の複数の情報の各々によって該スイッチ手段の各々をオン／オフ制御し、該オン／オフ制御によって該スイッチ手段の各々入力に入力される該シフトレジスタ手段のレジスタの所定の各々ビット入力の該スイッチの各々出力への出力／出力停止を行なう第１のスイッチ手段群による工程と、
複数の排他的論理和手段を含み、該複数の排他的論理和手段の中に、前記シフトレジスタ手段のレジスタの所定ビット出力と該第１のスイッチ手段群のスイッチ手段の所定のスイッチ出力とを入力してこれら入力の排他的論理和処理をして出力する第１の排他的論理和手段による工程と、該第１の排他的論理和手段の排他的論理和出力または該第１の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段の所定の排他的論理和出力と該第１のスイッチ手段群のスイッチ手段の所定のスイッチ出力とを入力してこれら入力の排他的論理和処理をして出力し、該排他的論理和出力を該入力における第１の排他的論理和手段以外および第１の該排他的論理和手段以外の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段の所定の入力に出力するか、あるいは該排他的論理和出力を前記シフトレジスタ手段のレジスタの所定ビット入力に出力するとともに、前記パスワードとして出力する第２の排他的論理和手段による工程とを含む排他的論理和手段群による工程と、
第２の複数のスイッチ手段を含み、該第２の複数のスイッチ手段の中に、前記第１の複数の情報以外の所定の第２の複数の情報の中の所定の情報によって前記第１の排他的論理和手段における前記シフトレジスタ手段のレジスタの所定ビット出力が入力される入力と該第１の排他的論理和手段の排他的論理和出力との間をオン／オフ制御する第１のスイッチ手段による工程と、前記所定の第２の複数の情報の中の所定の情報によって前記第２の排他的論理和手段における前記第１の排他的論理和手段の排他的論理和出力または前記第１の排他的論理和手段以外の排他的論理和手段の排他的論理和出力が入力される入力と該第２の排他的論理和手段の排他的論理和出力との間をオン／オフ制御する第２のスイッチ手段による工程とを含む第２のスイッチ手段群による工程とを含むことを特徴とする暗号通信方法。
請求項３に記載される暗号通信方法において、
前記第１の通信装置はさらに、
予めいくつかの異なる暗号化プログラムおよび暗号化用乱数発生プログラムと、時刻信号またはタイミング信号を発生する時計回路とを含み、前記第２の暗号通信開始手段による工程により出力された前記暗号通信の開始に基づくとともに、前記暗号化用乱数発生プログラムによって指定される時刻信号またはタイミング信号に基づき、不規則時間間隔でいずれかの前記暗号化プログラムを選択し、且つ選択変更を行いながら、入力する平文データを暗号化して暗号化データを前記第２の通信装置に出力する暗号化手段による工程を有し、
前記第２の通信装置はさらに、
予めいくつかの異なる復号プログラムおよび復号用乱数発生プログラムと、時刻信号またはタイミング信号を発生する時計回路とを含み、前記第１の暗号通信開始手段による工程により出力された前記暗号通信の開始に基づくとともに、前記復号用乱数発生プログラムによって指定される時刻信号またはタイミングに基づき、不規則時間間隔でいずれかの前記復号プログラムを選択し、且つ選択変更を行いながら、前記第１の通信装置の前記暗号化手段による工程により出力された暗号化データを復号して復号データを出力する復号手段による工程を有することを特徴とする暗号通信方法。