JP5033243B2 - 安全ファクシミリ送信方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプレアンブル部による安全ファクシミリ送信方法、および請求項７のプレアンブル部による安全ファクシミリ送信装置に関するものである。一般的には、本発明は電気通信技術の分野に属する。

従来技術

ファクシミリ送信は、ＵＰＳ（登録商標）やＦｅｄＥｘ（登録商標）のような規則的な郵便または配達サービスに代わって用いられることが多くなりつつある。何故なら、ファクシミリ送信は高速で信頼性が高く、受け取り側は、何時間もの代わりに、あるいは何日または何週間という期間の代わりに、数分以内にメッセージを受信することができるからである。例えば、社内技術図面、コンフィデンシャルな財政データまたはビジネス・データ、あるいは個人情報というような機密情報は、ファクシミリ送信によって送信しなければならないことが多い。しかしながら、例えば、大きな事務所またはホテルにおいては、かえって多数の人々がファクシミリ・マシンにアクセスすることも頻繁にある。したがって、実際に意図した受取人よりも前に、ある人が着信したファクシミリの内容を見てしまう可能性が蔓延しており、これは秘密の侵害に至ることになり得る。

ファクシミリ送信は、大抵、ＩＴＵ（国際電気通信ユニット）電気通信標準化セクタ（ＩＴＵ‐Ｔ）、以前のＣＣＩＴＴ（電話および電信国際審議会）によって定められた電気通信規格にしたがって公衆ネットワークを通じて行われる。この規格による送信は、平文(planetext)と同様、読み取りが容易であり、したがって傍受が容易であり、これによって産業スパイの手助けとなる。

更に、例えば、受取人のファクシミリ番号のタイプミスのためまたはスピード・ダイアル・キーの誤った押下のために、あるいは電話ネットワークにおける誤りのために、意図した受取人にファクシミリが到達しない場合、代わりに別の受取人の元に到達してしまい、送信されたデータが悪人の手に落ちる可能性がある。

したがって、安全なファクシミリ送信、特に、公衆電話ネットワークを通じた安全なファクシミリ送信が求められていた。
ＵＳ−Ａ−６ ０１４ ４４４から、暗号化通信装置が公知である。この装置は、送信する文書を読み取るスキャナ・ユニットと、プリンタ・ユニットと、データ処理ユニットと、モデムを有するデータ送信ユニットと、制御ユニットとを備えているファクシミリ・マシンとすることができる。また、この装置は、パーソナル・コンピュータであってもよい。送信データが送信され、受信データが、電話回線を通じて、データ送信ユニットによって受信される。スキャナ・ユニットのＣＣＤライン画像センサが、文書を走査してライン単位でデータを読み取る。データ処理ユニットは、送信データおよび受信データを格納するメモリと、データを圧縮および伸張する圧縮／伸張回路と、送信データを暗号化し受信データを複号化する暗号化／複号化回路と、データ処理回路とによって構成することができる。メモリは、秘密の受信に備えている。圧縮／伸張回路は、ＭＭＲ（拡張拡張読み取り）符号化システムに基づいて、更に加えてＭＨ（拡張ハフマン）またはＭＲ（拡張読み取り）符号化システムに基づいて、送信データを圧縮し、受信データを伸張することができる。暗号化／複号化回路は、所定の暗号鍵を用いて、データを暗号化および複号化する。制御ユニットは、暗号鍵をそのＲＡＭに格納し、暗号鍵チェック手段が設けられている。受信側のファクシミリ・マシンは、モデムを通じて、送信側のファクシミリ・マシンから送られた暗号テキストを受信し、受信された暗号テキストは、暗号鍵を用いることによって、暗号化／複号化回路によって複号化され、最初のデータに復元される。最初の状態に復元されたデータは、圧縮／伸張回路によって復号（伸張）され、復号されたデータはプリンタに送られ、印刷される。制御ユニットは、ＲＴＣ（return to control）符号、即ち、圧縮された暗号化データの終端に添付されている符号が、送信され復号されたデータの５０のラインに含まれているか否かチェックする。

ＵＳ−Ａ−５ ６９２ ０４８は、安全なファクシミリ送信および保証された(certified)ファクシミリ送信を送る方法および装置を開示する。これは、第１の位置において文書を一連の第１ディジタル・データ値に走査する機能を備えている。一連の第１データ値を暗号化する。暗号化されたデータ値の集合を第２の場所に通信ネットワークを通じて送る。第２の現場において、暗号化されたデータ値を受信し印刷して、暗号化された文書を生成する。走査、次いで複号化によって、暗号化したデータ値を元に戻すことができる。また、このデータには圧縮および伸張を行うこともできる。

ＵＳ−Ｂ１−６ ９５０ ２１３には、ファックス復号／再符号化装置が記載されている。これは、走査ラインの列によって定められた符号化ファックス画像に応答するデコーダと、走査ライン操作デバイスと、再符号化画像を生成するリエンコーダ（再圧縮器）とを備えている。ビットマップ表現ではなく、走査ラインのラン・レングス表現が用いられる。各走査ラインは、ラン・レングスのシーケンスとして、即ち、白のラン・レングスから始まって、白画素または黒画素の交互するシーケンスの長さを表す整数のアレイまたはリストとして表すことができる。二次元符号化は、いずれの所与の時点においても２本の走査ライン、即ち、基準ラインおよびコーディング・ラインを用いる。これらは、一般に、元のビットマップ走査ラインのそれぞれのラン・レングス符号化である。

本発明の目的は、既存の従来からのファクシミリ規格およびプロトコルと互換性のある、安全なファクシミリの送信方法および装置を提供することである。本発明の別の目的は、ファクシミリの送信および受信のために従来のファクシミリ・マシンを用いることもできる、安全ファクシミリ送信方法および装置を提供することである。本発明の更に別の目的は、意図した受信者のみが受信したファクシミリを見ることができる、即ち、意図した受信者以外の他の人は受信したファクシミリを見ることができないように構成された、安全ファクシミリ送信方法および装置を提供することである。本発明の更に別の目的は、公衆ネットワークとの互換性を維持し、ユーザの使い易さを与えつつも、公衆ネットワークにおける送信傍受の危険性を最小限に抑える、または根絶さえするように構成された方法および装置を提供することである。

本発明のこれらの目的および更に別の目的は、説明が進むに連れて一層容易に明らかとなろうが、これらを実現するために、安全ファクシミリ送信方法を提供する。本発明は、文書の安全なファクシミリ送信方法に関し、送信する文書の少なくとも１つの画像を生成するステップ（ステップａ））と、少なくとも１つの画像の画素を読み取り、一連の所定サイズのブロックとするステップ（ステップｂ））と、変換テーブルに基づいて、一連のブロックをキャラクタ・ストリングに変換するステップ（ステップｃ））と、キャラクタ・ストリングを暗号化して、暗号化キャラクタ・ストリングの形態とした暗号データを作成するステップ（ステップｄ））と、暗号化したキャラクタ・ストリングを圧縮して、縮小したデータの形態としたスクランブル化画像（圧縮画像を意味する）を作成するステップ（ステップｅ））と、スクランブル化画像を送信するステップ（ステップｆ））とを備えている。特に、ハフマン符号化画像のスクランブル化画像の作成のために、生成したキャラクタ・ストリングを画像に逆変換する、即ち、画素に逆変換することが好ましい。標準暗号化モードと最適暗号化モードとの間で選択肢を設け、標準暗号化モードでは、ステップａ）において、文書全体から１つの画像を生成し、最適暗号化モードでは、ステップａ）において、各画像が送信する文書の１本のラインに対応する、一連の画像を生成し、ステップｂ）において一連の画像の各画像の画素を読み取って所定サイズの一連のブロックとし、ステップｃ）において、各画像に対応する一連のブロックを、各々、１つのキャラクタ・ストリングに変換して、画像およびライン当たり１つのキャラクタ・ストリングを得て、ステップｄ）において、少なくとも１つの白でない画素を有する画像およびラインに対応するキャラクタ・ストリングのみを暗号化する。文書のラインを、文書の行と呼ぶ場合もある。

更に、文書の安全なファクシミリ送信を提供する装置を提供する。この装置は、文書のファクシミリを送信する送信デバイスを備えている。この送信デバイスは、文書の少なくとも１つの画像を生成する画像生成手段と、暗号化キャラクタ・ストリングを生成する暗号化ユニットと、生成したキャラクタ・ストリングを圧縮して、スクランブル化した送信画像を作成する圧縮手段とを備えている。スクランブル化画像の作成のために、生成したキャラクタ・ストリングを画像に逆変換する、即ち、画素に逆変換することが好ましい。暗号化ユニットは、少なくとも１つの画像を格納するメモリと、少なくとも１つの画像の画素を読み取って一連の所定サイズのブロックとし、更に変換テーブルに基づいて一連のブロックをキャラクタ・ストリングに変換する変換手段と、キャラクタ・ストリングを暗号化して暗号化キャラクタ・ストリングを作成する暗号化手段とを有する。暗号化手段は、標準暗号化モードと最適暗号化モードとを設けるように設計されている。標準暗号化モードでは、画像生成手段によって文書全体から１つの画像を生成する。最適暗号化モードでは、各画像が文書の１本のラインに対応する、一連の画像を画像生成手段によって生成し、一連の画像の各画像の画素を読み取って一連の所定サイズのブロックとし、各画像および各ラインに対応する一連のブロックを、各々、変換手段によって１つのキャラクタ・ストリングに変換して、画像およびライン当たり１つのキャラクタ・ストリングを得る。次いで、少なくとも１つの白でない画素を有する画像およびラインに対応するキャラクタ・ストリングのみを、暗号化手段によって暗号化する。

したがって、最適暗号化モードでは、文書の空白ラインの画像、即ち、白画素のみのラインのキャラクタ・ストリングは、圧縮前に暗号化されない。最適暗号化モードでは、少なくとも１つの黒画素があるラインに対応するキャラクタ・ストリングのみが、圧縮前に暗号化される。空白ラインに対応する文字列は、暗号化しないままにしておくことにより、全体的な画像サイズが小さくそして短くなり、圧縮率が高くなり、したがって送信時間が短くなる。標準暗号化モードでは、ラインが白画素のみで構成されているか否かには係わらず、ラインの画素全てを暗号化する。

通常のファクシミリ・マシンはいずれも、以上のような暗号化ユニットを後から組み込んで、本発明による装置を得ることができるという利点がある。また、ファクシミリを送信するためのしかるべきソフトウェアを有するパーソナル・コンピュータも用いることができる。

本発明の更に別の進んだ特徴および用途は、従属請求項、および以下の発明を図示する図面の説明において見出すことができる。図面においては、同様の参照符号は、様々な図全てを通じて同一部分または同様の部分を示すこととする。

図１は、本発明の装置の一実施形態のブロック図を示す。 図２ａは、本発明の方法の一実施形態による文書の送出／送信を図示するフローチャートを示す。 図２ｂは、本発明の方法の一実施形態による文書の送出／送信を図示するフローチャートを示す。 図３は、本発明の方法の一実施形態による文書の受信を図示するフローチャートを示す。 図４ａは、標準暗号化モードについて、本発明の方法の一実施形態のステップｂ）からｄ）までを図示するフローチャートを示す。 図４ｂは、最適化暗号化モードについて、本発明の方法の一実施形態のステップｂ）からｄ）までを図示するフローチャートを示す。 図５は、本発明の方法の実施形態にしたがって、ファクシミリのヘッダの後に付加することができるマーカの代表例を示す。 図６は、最適化暗号化モードにおける本発明の方法によって生成し、スクランブル化画像の形態においてファクシミリ・ヘッダ（またはバナー）とその内容との間の境界にマーカ２００を有する、ファクシミリの代表例を示す。 図７は、最適化暗号化モードにおいて本発明の方法によって生成し、マーカ２００を有する、ファクシミリの別の代表例を示す。 図８は、標準暗号化モードにおいて本発明による方法によって生成したファクシミリの代表例を示す。

図１は、本発明による安全ファクシミリ送信装置の好適な実施形態１０を示す。この好適な実施形態は、ファクシミリ・マシン１の形態をなす。勿論、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）も本発明による安全ファクシミリ送信装置として採用することができる。

ファクシミリ・マシン１０は、送信する文書を走査する（即ち、送信する文書からの画像生成のための）スキャナ１２を備えている。スキャナ１２は、画像生成手段を表し、ライン毎に、走査する文書の画素を読み取ることができる。パーソナル・コンピュータを安全ファクシミリ送信装置として用いる場合、文書の画素の読み取りは、特にＴＩＦＦ（Tagged Image File Format） Ｇｒｏｕｐ３画像を作成するためのしかるべきソフトウェア・プログラムによって、好ましくは、スキャナ・ドライバおよび／またはプリンタ・ドライバによって行われる。
ファクシミリ・マシン１０は、好ましくは、文書フィーダ（図示せず）も備えている。更に、ファクシミリを送信／送出する送信デバイスと、好ましくは、ファクシミリを受信する受信デバイスとを備えている。図示する実施形態１０では、送信デバイスおよび受信デバイスは、一例として、１つの送信および受信デバイス１１によって形成されている。しかしながら、これらは別個のデバイスであってもよい。

送信デバイスは圧縮手段を備えており、受信デバイスは伸張手段を備えている。送信および受信デバイス１１を用いる場合、圧縮手段および伸張手段は、圧縮および伸張手段１４によって形成すること、即ち、これらを１つのユニットに統合することが好ましい。圧縮手段および／または伸張手段は、電子回路および／またはソフトウェア・プログラムによって形成することができる。これらは、各々または一緒に、別個のモジュールとして構成してもよい。圧縮手段および伸張手段は、これらがＭＲ（拡張ＲＥＡＤ）またはＭＨ（拡張ハフマン）符号化にしたがってデータを圧縮および伸張できるように構成することが好ましく、こうすることによって、ＣＣＩＴＴ規制にしたがって圧縮手段によって生成したスクランブル化画像を送信することが可能となる。ＭＲまたはＭＨ符号化は、類推によって従来のアナログ／ディジタル変換に例えることができる。圧縮レベルは、送信する文書の走査画像の複雑度に応じて決めることが好ましい。
送信および受信デバイスは、更に、モデム１６を備えている。モデム１６は、ネットワーク制御ユニット１８を介して電話回線２０に接続されている。モデム１６は、アナログ搬送波信号を変調してディジタル情報を符号化し、更にこのようなアナログ搬送波信号を復調して送信情報を復号するデバイスである。電話回線２０との接続のために、モデム１６は、いわゆる音声帯域モデムとすることを選択する。音声帯域モデムは、ディジタル情報を音響（即ち、アナログ信号）に変換し、この音響を電話回線２０を通じて送信することができる。また、音声帯域モデムは、受信したアナログログ信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号は送信および受信デバイス１１によって扱うことができる。データを送信するために、圧縮手段１４によって圧縮が行われ、スクランブル化画像を生成する。次いで、このスクランブル画像は、モデム１６によってネットワーク制御ユニット１８および電話回線２０を通じて送出／送信される。モデム１６からデータを受信するときは、受信デバイス１１の伸張手段１４が、受信データをそれぞれ伸張即ち圧縮解除(decompress)する。安全ファクシミリ送信装置としてパーソナル・コンピュータを用いる場合、いわゆるファクシミリ・モデムを用いることができる。

モデム１６およびネットワーク制御ユニット１８は、中央制御ユニット２２、即ち、中央演算装置（ＣＰＵ）に接続することが好ましい。中央演算装置は、送信および受信デバイス１１の一部である。中央制御ユニット２２は、プロセッサ、即ち、マイクロプロセッサと、メモリとを備えている。メモリは、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２４およびリード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）２６で構成することを選択する。
更に、ファクシミリ・マシン１０は、受信したファクシミリの少なくとも１つのハード・コピーを作成するプリンタ２８を含む。プリンタ２８は、例えば、感熱プリンタ、レーザ・プリンタ、インクジェット・プリンタ、またはドット・マトリクス・プリンタとすることができる。更に、送信および受信デバイス１１は、電源３０および操作パネル３２（ユーザ・インターフェースとも呼ぶ）も備えている。操作パネル３２は、ユーザ入力要求またはメッセージを表示するディスプレイ３４と、ユーザ入力、即ち、ユーザによるキャラクタ入力のためのキーボード３６とを備えている。任意に、カード・リーダ３８を操作パネル３２に接続し、例えば、公開鍵暗号化システムの秘密鍵（プライベート・キーとも呼ぶ）を読み込むようにすることもできる。安全ファクシミリ送信装置としてパーソナル・コンピュータを用いる場合、ユーザ・インターフェースまたは操作パネルは、モニタ、キーボード、マウス、および／またはその他のあらゆる入力／出力デバイスというようなインターフェース・デバイスを備えることができる。
更に、装置１０の送信デバイスは、暗号化キャラクタ・ストリングを生成する暗号化ユニットも有する。送信デバイスは、受信したスクランブル化画像を複号化する複号化ユニットを有する。暗号化ユニットおよび複号化ユニットは、１つの暗号化および複号化ユニット３９に統合することができる。暗号化および複号化ユニット３９は、ファクシミリおよび受信デバイス１１の一部をなす。暗号化ユニットまたは／および複号化ユニットは、別個のモジュールとして設計することができる。暗号化ユニットは、送信する文書の少なくとも１つの走査画像を格納するメモリ４２と、送信する文書の少なくとも１つの画像の画素を読み取って一連の所定サイズのブロックとし、変換テーブルに基づいてこの一連のブロックをキャラクタ・ストリングに変換する変換手段（図示せず）と、このキャラクタ・ストリングを暗号化して暗号化キャラクタ・ストリングを作成する暗号化手段とを備えている。変換テーブルは、メモリ４２または変換手段自体の中に格納することが好ましい。複号化ユニットは、メモリ４２と、キャラクタ・ストリングを複号化する複号化手段と、複号化したキャラクタ・ストリングを送信文書の画像に変換する変換手段とを備えている。暗号化ユニットおよび複号化ユニットを同じ暗号化および複号化ユニット３９に統合する場合、これらは同じメモリ４２を共有することが好ましく、これらの変換手段は１つの変換手段に統合され、暗号化手段および複号化手段は１つの暗号化および複号化手段４０に統合される。メモリ４２は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）であることが好ましく、暗号化／複号化手段および／または変換手段だけを優先的に補助する。
暗号化および複号化ユニット３９およびそのメモリ４２によって、画像暗号化手順および安全ファクシミリ送信が可能となる。装置１０がファクシミリ・マシンとして設計されている場合、暗号化手段および／または複号化手段および／またはそれぞれの変換手段は、電子回路として構成することができる。装置１０がパーソナル・コンピュータとして設計されている場合、暗号化手段および／または複号化手段および／またはそれぞれの変換手段は、１つ以上のソフトウェア・プログラムによって実現することができる。
中央制御ユニット２２は、少なくともスキャナ１２、プリンタ２８、操作パネル３２、圧縮手段、伸張手段、暗号化ユニット、複号化ユニット（または直接暗号化手段および複号化手段および／または図示しないそれぞれの変換手段から）、およびモデム１６からの入力をライン４４を通じて受け取る、および／またはこれらを制御する。中央制御ユニット２２は、更に、ＲＡＭ２４およびＲＯＭ２６を制御し、これらにアクセスすることができる。

図２から図４は、本発明による安全ファクシミリ送信方法の好適な実施形態を図示するフローチャートを示す。図２ａおよび図２ｂは、文書の送出／送信を図示するフローチャートを示す。

判断ステップ５０において、本発明による装置１０の文書フィーダ（ページ・フィーダとも呼ぶ）に文書が既に挿入されているか否かチェックする。文書が未だ挿入されていない場合、本方法は、送信する文書の挿入を待つ。文書が既に挿入されている場合、本方法は入力ステップ５２に進み、操作パネル３２のディスプレイ３４上にしかるべき要求を出力することによって、ユーザ入力を待つ。ユーザは、ステップ５２において、例えば、文書を最適暗号化モードで送信したい場合には操作パネル３２上にある特定の機能キー（例えば、Ｆ７）を押下することによって、または標準暗号化モードを選択するためには「０」を押下し最適暗号化モードを選択するためには「１」を押下することによって、標準暗号化モードと最適暗号化モードとの間で選択することができる。

更に、ステップ５２において、ユーザが安全送信を望んでいるか否か、具体的には、送信する文書の最初のページがカバー・ページである（即ち、非安全(non-secured)で送信する）か否か示すように、ユーザに要求することが好ましい。また、これは、操作パネル５２のキーボード５６上においてしかるべきキーを押下することによって行うこともできる。例えば、ユーザが安全送信を望んでいない場合（例えば、最初のページがカバー・ページである場合）には「１」を押下し、ユーザが安全送信を望んでいる場合（例えば、最初のページがカバー・ページでない場合）には「０」を押下する。ユーザが非安全送信を選択した場合、（例えば、ユーザが最初のページをカバー・ページと見なした場合）、暗号化を行わない（例えば、最初のページを暗号化しない）。
更に、ステップ５２において、ユーザが既に受信者と合意しているパスワード（プライベート・キー、秘密鍵）または公開鍵を入力するようにユーザに要求することが好ましい。送信の安全性は、パスワードの強さに左右される。所定のパスワードは、別個で安全な通信路を通じて、受信者に伝達することができる。勿論、いずれの時点においても、例えば、セキュリティの理由で変更することができる。対称鍵アルゴリズム／システムを暗号化に用いる場合、受信者とのパスワードの交換が必要なのは１度だけである。何故なら、同じユーザおよび受信者が文書を安全に送信したい次のときには、数個のパスワードを有するリストを受信者に（または、受信者からユーザに）安全ファクシミリ送信を通じて送ることができるからである。ユーザによるパスワードの選択に代わって、公開鍵アルゴリズム／システムを実施することもできる。ここでは、受信者は、誰でも知ることができる公開鍵と、他人には知られていないプライベート・キー（秘密鍵）とを有する。プライベート・キーのみによって、受信者は、送信されたファクシミリを開く／にアクセスすることができる。しかしながら、公開鍵を用いると、鍵供託(key escrow)の可能性が存在する。即ち、採用した暗号システム／アルゴリズムがいわゆる「バックドア・パスワード」(backdoor password)を保持している可能性があり、これによって通常の認証を迂回することが可能になる。一例として、いわゆるクリッパ暗号システム(clipper cryptographic system)および金融ソフトウェアQuickenについて述べる。他方、ここで示唆するように対称鍵管理を用いる場合、鍵供託の可能性はない。

ユーザがステップ５２において要求された入力を与えた後、ステップ５４において、送信デバイスは、モデム１６およびネットワーク制御ユニット１８を介して文書を送信すべき受信デバイスにダイアルし、これとの接続を開始し確立する。次いで、送信デバイスと受信デバイスとの間に通信チャネルを構築する（いわゆるネゴシエーション・フェーズ）。

通信チャネルを構築した後、ステップ５６において、送信する文書をスキャナ１２によって１ラインずつ、文書全体を走査し終えるまで、走査して、ＣＣＩＴＴ規制に応じた文書（好ましくはグループ３ＴＩＦＦ画像）の画像を作成する。この画像は、まだ未圧縮であり、ディジタル画像データ（画素）によって与えられる。

判断ステップ５８において、ユーザが入力ステップ５２において、例えば、カバー・ページに対して非安全送信を選択したか否かチェックする。非安全送信が選択されている場合、本方法はステップ６４に移り、作成された画像を受信者の受信デバイスに送信する。暗号化は行われないが、圧縮手段によって圧縮された後、スクランブル化／圧縮画像、即ち、ハフマン符号化画像を作成する。

逆に、ユーザがステップ５２において、安全送信を望むことを示した場合、ステップ６０において文書の画像を暗号化ユニットのメモリ４２に移動してここに格納する。メモリ４２は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）であることが好ましい。ステップ６２において、格納された画像を暗号化ユニット３９によって処理し、画像の画素を読み取って、所定サイズの一連のブロックとし、変換テーブルに基づいて、この一連のブロックをキャラクタ・ストリングに変換し、このキャラクタ・ストリングを暗号化して暗号化キャラクタ・ストリングを作成する。ステップ６２については、図４ａおよび図４ｂに関して詳細に説明する。

ステップ６４において、暗号化したキャラクタ・ストリングを画素に変換した後に、これを圧縮手段によって圧縮することにより、文書のスクランブル化画像、好ましくは、ＴＩＦＦグループ３画像を作成する。次いで、スクランブル化画像は、ネットワーク制御ユニット１８によって受信デバイスに送信される。ステップ６６において、入力５２において設定された設定値、特に、安全送信に関する設定値を、それらの初期値にリセットする。

図３は、本発明による方法の一実施形態にしたがった文書の受信を図示するフローチャートを示す。つまり、図３は、受信側を示す。ステップ７０において、受信デバイスは、送信デバイス（即ち、そのモデム／ネットワーク制御ユニット）の呼び出し(ring)およびハンドシェークを待ち、これらを認識する。送信デバイスとの通信チャネルが確立された後、文書のスクランブル化画像の形態とした送信データ（ファクシミリ）を受信する。次いで、スクランブル化画像を伸張手段によって伸張する。

判断ステップ７２において、この送信が安全送信であったか否か判断する。安全送信が行われなかったと判断した場合、本方法は直接ステップ８０に進み、プリンタ２８において伸張したスクランブル化画像を印刷する。安全送信が行われたと判断した場合、本方法はステップ７４に進み、伸張したスクランブル化画像を、複号化ユニットがアクセスすることができる、特定の割り当てメモリ４２に格納する。伸張したスクランブル化画像は、キャラクタ・ストリングの形態をなす。このキャラクタ・ストリングは符号化されており、これを更に処理するために、ステップ７６においてパスワードを入力するように、ユーザに要求する。パスワードが正しい場合、ステップ７８において複号化ユニットによってキャラクタ・ストリングを処理する。即ち、複号化ユニットの複号化手段によってキャラクタ・ストリングを複号化し、次いで変換手段によって、複号化したキャラクタ・ストリングを送信された文書の画像に変換する。次いで、ステップ８０において、この画像を、判読可能なコピーとして印刷出力する。複号化ユニットによって実行する処理は、基本的に、暗号化ユニットによって実行する処理の逆に対応する。その処理については、図４ａおよび図４ｂを参照して以下で説明する。

図４ａおよび図４ｂは、標準暗号化モードおよび最適暗号化モードについて、本発明による方法の一実施形態のステップｂ）からｄ）までを図示するフローチャートを示す。
ステップ６０（図２ｂ参照）において走査画像をメモリ４２に移動させた後、ステップ１００において、パスワードを安全な２０キャラクタ長のストリング（２０キャラクタ×８ビット／キャラクタ＝１６０ビット）にハッシュする。この２０キャラクタ長のストリングは、好ましくは、ＡＳＣＩＩテーブルの２５６キャラクタ全てを含むとよい。例えば、ＳＨＡ−Ｉ（セキュア・ハッシュ・アルゴリズム１）のようなハッシュ・アルゴリズムを用いて、パスワードをハッシュして、ＡＳＣＩＩテーブルの全てのキャラクタの中から組み合わされた２０バイト長のストリングにする。パスワードは、通常、キーボード上でアクセス可能なキャラクタの組み合わせ（即ち、９６キャラクタからの組み合わせ）によって与えられる。１６０ビット長の鍵には、２＾１６０の可能性がある。勿論、他のアッシュ・アルゴリズムを用いてもよい。

次のステップ１０２は、暗号化ユニットによって実行する暗号化プロセスの開始点を表し、ここでは、少なくとも１つの画像の各ライン、即ち、各ラインの画素が８ビットのブロックで読み取られ、一連のブロックが作成される。次いで、変換手段によって、各８ビットのブロックをＡＳＣＩＩキャラクタ、即ち、８ビットＡＣＳＩＩキャラクタにビット・シフトすることによって変換し、こうすることによりＡＳＣＩＩキャラクタ・ストリングを作成する。１つのキャラクタは、通例、８ビットまたは１バイトでそれぞれ表される。標準的な８．５インチ（２１．５９ｃｍ）幅のページ上におけるファクシミリのラインは、各々、１７２８個の画素によって表され、米国のレター・サイズまたはＤＩＮ Ａ４がフォーマットとして用いられる場合、これらの画素が２１６個のキャラクタ、即ち、２１６バイトに独立して変換される。ライン数は様々であるが、通常、米国のレター・サイズでは、またはＴＩＦＦグループ３によれば１０２４本であり、殆どのファクシミリ・マシンによって現在規定されている。暗号化プロセスは、暗号化モードの選択に応じて異なる。

判断ステップ１０４において、ユーザがステップ５２で標準暗号化モードまたは最適暗号化モードのどちらを選択したのか判断する。ステップ１０５は、標準暗号化モードに関係する。標準暗号化モードでは、送信する文書全体を一度に走査することによって、文書のライン全てを直ちに走査する。これらのラインの全てにおける画素の全ては、１ラインずつ読み取られて８ビット・ブロックとされ、１本のラインが白画素のみで構成されているか否かには係わらず、１つのキャラクタ・ストリングに変換される。全てのラインが読み取られキャラクタに変換されるまで、次に続くラインの２１６個のキャラクタは、それまでのラインに対応するキャラクタを含むキャラクタ・ストリングに追加されることによって、１つのキャラクタ・ストリングを作成する。ラインの本数は様々であるが、通常は１０２４本である。ライン当たり２１６個のキャラクタおよび１０２４本のラインによって、それぞれに２２１１８４個のキャラクタ、即ち、２２１１８４バイトがあり、長さが２２１１８４バイトのキャラクタ・ストリングが得られる。ラインの本数が変数Ｌに等しいとすると、キャラクタ・ストリングの長さは２１６×Ｌとなる。次いで、暗号化手段が採用した、しかるべき暗号化アルゴリズムによって、このキャラクタ・ストリングを暗号化する。暗号化アルゴリズムは、既に知られており定着している暗号化アルゴリズムであればいずれでもよい。標準暗号化モードは、最適暗号化モードよりも高いセキュリティ・レベルを提供する。

最適暗号化モードを選択した場合、ステップ１０６において、送信する文書から一連の画像を生成する。各画像は、文書の１本のラインに対応し、各画像の画素が読み取られて８ビット・ブロックとなり、これらの８ビット・ブロックをキャラクタ・ストリングに変換して、画像およびライン当たり１つのキャラクタ・ストリングが得られる。ステップ１０６において行われる動作については、更に、図４ｂのステップ１２０からステップ１２８において詳細に説明し、ステップ１２２については後に説明する。

ステップ１２０において、現在処理中のキャラクタ・ストリングが空白ラインに対応するか否か、即ち、キャラクタ・ストリングが２１６回のキャラクタ「０」で構成されているか否か判断する。白画素のみを有するラインに対応するキャラクタ・ストリングは、暗号化されない。即ち、少なくとも１つの白でない画素がある画像／ラインに対応するキャラクタ・ストリングのみを、ステップ１２４において暗号化手段によって、好ましくは定着している暗号化アルゴリズムを用いて暗号化して、暗号化キャラクタ・ストリングを作成する。空白ラインは、暗号化されない。ステップ１２６において、キャラクタ・ストリングは連続的に追加していく。即ち、空白でないラインに対応する暗号化キャラクタ・ストリング、および全体的にキャラクタ「０」で構成されている空白ラインに対応する非暗号化キャラクタ・ストリングを、これらが現れる順に集計して、１つのキャラクタ・ストリングを形成する。ステップ１２８において、画像の最後のラインに達し処理を終えたか否かチェックする。

最終キャラクタ・ストリング（画素、即ち、一連のビットに逆変換された後）の圧縮は、ステップ６４（図２ｂ参照）において行われ、ＭＨ（拡張ハフマン）符号化にしたがって行うことを選択する。これは、最終キャラクタ・ストリングの効率的特質のためであり、ファクシミリ・サイズの縮小および送信時間の短縮に役立つ。ＭＨ符号化が効率的に機能するのは、多くの画素ブロックが白または黒のいずれかである場合である。９５１個の白画素のラン・レングスは、「０ １１０１ ００１１」という構成コード(make up code)および「０１０１ １０００」という終端コードに対応し、９５１ビットよりも遥かに短い。好ましくは、ラン・レングスをＭＨ（拡張ハフマン）規制にしたがって保持する。あるいは、例えば、ＭＲ（拡張ＲＥＡＤ）符号化を圧縮に用いてもよい。ＭＨまたはＭＲ符号化によって圧縮を行うことによって、ＣＣＩＴＴ規制にしたがってファクシミリが確実に送信される。

白画素だけでないラインの画像に対応するキャラクタ・ストリングを暗号化する場合、その特定のラインの番号に基づいて生成するストリングだけ、パスワードを延長することが好ましい。ステップ１２０（図４ｂ参照）において、現在処理中のキャラクタ・ストリングが空白ラインに対応するか否か、即ち、そのキャラクタ・ストリングが２１６回のキャラクタ「０」で構成されているか否かの判断が既に行われている。該当しない場合、ステップ１２２（これはステップ１２０およびステップ１２４で行われる）において、現在のライン／行番号に基づいて疑似番号を計算する。この疑似番号を、好ましくは、パスワードと同じハッシング・アルゴリズムによってハッシュし、ハッシュしたパスワードに追加する。このような方法でパスワードを延長しない場合、ファクシミリは、暗号化は行われたが誰にでも読むことができる特定のパターンを示す場合もあり得る。

暗号化のために、可変鍵サイズ・ストリーム暗号による対称鍵管理アルゴリズム／システムを用いることを選択する。好ましくは、ＲＣ４（Ｒｏｎのコード４）アルゴリズムを、キャラクタ・ストリングの暗号化のために、暗号化手段によって用いる。勿論、例えば、いわゆるBlowfishのような他の適した暗号化／暗号アルゴリズムを用いてもよい。ＲＣ４アルゴリズムは、基本的に、差分および線形暗号分析に対して耐性がある。ＲＣ４アルゴリズムは、２＾１７００（２５６×２５６＾２）通りの異なる状態を提供し、非常に速いアルゴリズムである。

ファクシミリにヘッダがある場合それがどこで終了し、実際の文書またはメッセージがどこから開始するか判断するために、マーカ２００をステップ１０８（図４ａ参照）において作成することを選択する。ステップ１１０において、次に、暗号化され文書を表すキャラクタ・ストリングを、マーカ２００に付加するか、またはその逆として、暗号化キャラクタ・ストリングの先頭または暗号化キャラクタ・ストリングの前にそれぞれマーカ２００を位置付けるようにする。マーカ２００は、いずれのビット・パターンでもよく、具体的にはストリングの形態でもよい。

図５は、３２ビットのマーカ２００の一例を示す。ステップ１１２において、基本的にＡＳＣＩＩキャラクタ・ストリングであるマーカ２００を有する暗号化キャラクタ・ストリングを画素に逆変換する。次いで、ステップ６４においてこれらの画素を圧縮し、好ましくは２００ｄｐｉに設定した分解能で送信する。

図６および図７において、最適化暗号化モードで生成し、受信したファクシミリの代表例を示す。図６において、暗号化されていないヘッダ「ＸＹＺ」と共に文書を送っており、マーカ２００が付加されている。図７において、文書は、その先頭にマーカ２００を有し、ヘッダなしで公衆ネットワークを通じて送られている。

図８は、受信したファクシミリの代表例を示すが、受信者が正しいパスワードを入力しなかったためまたは正しいハードウェアを用いていなかったために、このファクシミリは、標準暗号化モードで生成したが、複号化ユニットによって伸張や複号化が行われていない。画像全体は、未だスクランブルされたままであり、伸張されておらず、そのように印刷出力されている。これは読むことができない。

本発明では、送信デバイスおよび／または受信デバイスは、定着しているファクシミリ送信規格に準拠したファクシミリを送信および／または受信する能力(capacity)を有するファクシミリ・マシンおよび／またはパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）とすることができる。これは、本発明による装置にも該当する。

本発明による方法および装置には、ユーザによる扱いが容易であり、ファクシミリ・マシン業界による実施が容易であるという利点がある。文書の画像は、好ましくはＴＩＦＦグループ３画像であり、相変わらずＣＣＩＴＴ規制にしたがって符号化されているので、本発明の方法および装置は、既存のファクシミリ・マシンと組み合わせることができる。更に、暗号化／複号化ユニットを追加することによって、既存のファクシミリ・マシンを容易に本発明による装置（またはその送信および／または受信デバイス）に組立直すことができる。既存のファクシミリ・マシンは、送信された文書が適正に受信されたことを確認することができるので、認証(certification)が保証されている。

複号化のためには、受信したファクシミリを印刷出力し、印刷出力を走査し、次いで読み取ることができるようにするために複号化することは必要でない。複号化は、直接複号化ユニットによって行うことができる。ファックスのヘッダは暗号化しないまま残しておくこともできるので、読み取り可能であり続ける。好ましくは、ユーザは、多くの場合カバー・ページである最初のページを暗号化させたいか否か選択することができる。

好ましくは、受信デバイスは、例えば、特定の機能キーを押下することによって、意中の受信者が正しいパスワードを入力するまで、ファクシミリを特定のメモリに格納したままにしておく。したがって、ファクシミリを送るために、特定の時刻に同意して、その時刻に受信者が受信デバイスのところにいなければならない必要がない。これは、特に、受信デバイスが様々な人によって専有される場合には、非常に不便なこともある。

本発明による方法は、２つの異なる暗号化モード間でユーザに選択させる利点がある。第１暗号化モードは標準暗号化モードであり、この場合、空白ライン、即ち、白画素しかないラインがあるか否かには係わらず、文書の画像全体を暗号化する。標準暗号化モードは、最高ではないとしても、高いレベルのセキュリティを提供する。第２暗号化モードは、最適暗号化モードであり、この場合、暗号化ユニット／手段は、走査した画像のラインが白画素のみで構成されているか否かについて考慮する。白画素のみのラインは暗号化しない。

尚、本明細書では本発明のある種の実施形態について例示し記載したが、本発明は、これら記載し図示した具体的な実施形態に限定されるのではないことは言うまでもない。

Claims (10)

1. 文書の安全なファクシミリ送信方法であって、
   ａ）前記文書の少なくとも１つの画像を生成するステップと、
   ｂ）前記少なくとも１つの画像の画素を読み取り、所定サイズを有する一連のブロックとするステップと、
   ｃ）変換テーブルに基づいて、前記一連のブロックをキャラクタ・ストリングに変換するステップと、
   ｄ）前記キャラクタ・ストリングを暗号化して、暗号化キャラクタ・ストリングを作成するステップと、
   ｅ）前記暗号化キャラクタ・ストリングを画素に変換した後に圧縮し、これによりスクランブル化された画像を作成するステップと、
   ｆ）前記スクランブル化画像を送信するステップと、
   を備えており、標準暗号化モードと最適暗号化モードとの間で選択肢を設け、前記標準暗号化モードでは、ステップａ）において、前記文書全体から１つの画像を生成し、前記最適暗号化モードでは、ステップａ）において、各画像が前記文書の１本のラインに対応する、一連の画像を生成し、ステップｂ）において、前記一連の画像の各画像の画素を読み取って所定サイズを有する一連のブロックとし、ステップｃ）において、各画像に対応する前記一連のブロックを、各々、１つのキャラクタ・ストリングに変換して、画像当たり１つのキャラクタ・ストリングとして、ステップｄ）において、少なくとも１つの白でない画素を有する画像に対応するキャラクタ・ストリングのみを暗号化することを特徴とする、方法。
2. 請求項１記載の方法であって、更に、前記キャラクタ・ストリングを暗号化するために、パスワードをハッシュするステップを備えている、方法。
3. 請求項１または２記載の方法であって、更に、マーカ（２００）を生成するステップを備えている、方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の方法であって、更に、安全ファクシミリ送信と非安全ファクシミリ送信との間で選択肢を設けるステップを備えている、方法。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の方法であって、更に、スクランブル化された画像を受信するステップを備えており、前記受信されたスクランブル化画像を、割り当てられたメモリ（４２）に格納し、前記受信されたスクランブル化画像をキャラクタ・ストリングに伸張し、該キャラクタ・ストリングを複号化し、該複号化されたキャラクタ・ストリングを文書の画像に変換する、方法。
6. 請求項５記載の方法において、前記受信されたスクランブル化画像をキャラクタ・ストリングに伸張する前に、ユーザにパスワードを要求し、このパスワードを検証する、方法。
7. 文書の安全なファクシミリ送信を提供する装置であって、文書のファクシミリを送信する送信デバイス（１１）を備えており、前記送信デバイス（１１）が、前記文書の少なくとも１つの画像を生成する画像生成手段（１２）と、暗号化キャラクタ・ストリングを生成する暗号化ユニット（３９）と、前記暗号化キャラクタ・ストリングを画素に変換した後に圧縮して、スクランブル化された送信画像を作成する圧縮手段（１４）とを備えており、
   前記暗号化ユニット（３９）が、前記少なくとも１つの画像を格納するメモリ（４２）と、前記少なくとも１つの画像の画素を読み取って所定サイズを有する一連のブロックとし、更に変換テーブルに基づいて前記一連のブロックをキャラクタ・ストリングに変換する変換手段と、前記変換されたキャラクタ・ストリングを暗号化して前記暗号化キャラクタ・ストリングを作成する暗号化手段（４０）とを備えており、
   前記暗号化手段（４０）が、前記画像生成手段（１２）によって前記文書全体から１つの画像を生成する標準暗号化モードと、前記画像生成手段（１２）によって一連の画像を生成し、各画像が前記文書の１本のラインに対応し、前記一連の画像の各画像の画素を読み取って所定サイズを有する一連のブロックとし、各画像に対応する前記一連のブロックを、各々、前記変換手段によって１つのキャラクタ・ストリングに変換して、画像当たり１つのキャラクタ・ストリングとして、少なくとも１つの白でない画素を有する画像に対応するキャラクタ・ストリングのみを、前記暗号化手段（４０）によって暗号化する最適暗号化モードとを設けるように設計されていることを特徴とする、装置。
8. 請求項７記載の装置において、前記送信デバイス（１１）は、更に、中央制御ユニット（２２）、特定すれば、中央演算装置を備えている、装置。
9. 請求項７または８記載の装置であって、更に、文書のファクシミリを受信する受信デバイス（１１）を備えており、該受信デバイス（１１）が、受信されたスクランブル化された画像を格納するメモリ（４２）と、前記受信されたスクランブル化画像をキャラクタ・ストリングに伸張する伸張手段（１４）と、前記キャラクタ・ストリングを複号化する複号化手段（４０）と、前記複号化されたキャラクタ・ストリングを前記文書の画像に変換する変換手段と、前記文書の画像を印刷する印刷手段（２８）とを備えている、装置。
10. 請求項９記載の装置において、前記受信デバイス（１１）は、更に、中央制御ユニット（２２）、特定すれば、中央演算装置を備えている、装置。

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