JP5601668B2 - ネットワーク・メッセージ・パケットを保護するための方法 - Google Patents

ネットワーク・メッセージ・パケットを保護するための方法 Download PDF

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Description

本発明は、ノーダル・ネットワーク（ｎｏｄａｌ ｎｅｔｗｏｒｋ）内においてネットワーク・メッセージ・パケットを保護するためのセキュア送信に関する。
インターネット上でインターネットの第１ノードから第２ノードへ送信されるメッセージのセキュリティが重要となる場合がある。したがって、メッセージを暗号化して、招かれざるサードパーティ盗聴者がメッセージの実質的内容を知ることを防ぐ必要がある。しかし、残念ながら、招かれざるサードパーティ盗聴者は、メッセージにアクセスして暗号化するのに十分なほどに巧妙である場合がある。したがって、インターネット上でインターネットの第１ノードから第２ノードへ送信されるメッセージを保護する改善されたセキュリティが必要とされている。
本発明の第１の態様は、
複数のメッセージ・パケットを含むメッセージを提供することと、
複数のノードを含み、前記複数のノードにおいて前記メッセージ・パケットに対してノーダル動作の実行が可能であるノーダル・ネットワークを提供することと、
前記ノーダル・ネットワークの第１ノードによって第１メッセージ・パケットを得ることと、
前記第１ノードによって前記第１メッセージ・パケットを処理することと、
前記第１ノードによって処理された前記第１メッセージ・パケットを手放すことと、
前記ノーダル・ネットワークの他のいずれかのノードによって少なくとも１つの他のメッセージ・パケットを得ることと、
前記他のいずれかのノードによってその前記少なくとも１つの他のメッセージ・パケットを処理することと、
前記他のいずれかのノードによって処理された前記少なくとも１つの他のメッセージ・パケットを手放すことと、
前記ノーダル・ネットワークのメッセージ宛先ノードによって前記第１メッセージ・パケットを受信することと、
前記メッセージ宛先ノードによって少なくとも第２メッセージ・パケットを受信することと、
再生されたメッセージを提供するために前記第１メッセージ・パケットおよび少なくとも前記第２メッセージ・パケットを処理することと
を含む、メッセージのセキュア通信の方法を提供するものである。
本発明の第２の態様は、メッセージのセキュア通信のノーダル・ネットワークであって、複数のノードを含み、前記メッセージは、第１メッセージ・パケットおよび少なくとも１つの他のメッセージ・パケットを含み、前記複数のノードは、第１ノードを含み、前記第１ノードは、暗号化された第１メッセージ・パケットを得て前記第１メッセージ・パケットを処理するように構成されて、前記メッセージを再生する、ノーダル・ネットワークを提供するものである。
本発明の第３の態様は、メッセージのセキュア通信の方法であって、
ノーダル・ネットワークの複数のノードのうちの第１ノードによって、前記複数のノードのうちの第２ノードから送信された第１の真のメッセージを受信することと、
前記第１ノードによって前記第１の真のメッセージを処理することと、
メッセージを再生することとを含んでいて、
前記第２ノードからはさらに、前記第１ノードと、前記複数のノードのうちの第３ノードと、その組合せとからなる群から選択されたノードに第１ダミー・メッセージが送信される、という方法を提供するものである。
本発明は、ノーダル・ネットワーク内において、第１ノードから第２ノードへ送信されるメッセージを保護するための、改善されたセキュリティを提供する。
本発明の実施形態による、ノーダル・ネットワークのノードの間で送信されるメッセージ・パケットおよびダミー・パケットを有するノーダル・ネットワークを示す図である。 本発明の一実施形態における、メッセージの暗号化されたパケットへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、図２Ａで暗号化されたパケットの図２Ａのメッセージへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、メッセージの暗号化されたパケットへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、図３Ａで暗号化されたパケットの図３Ａのメッセージへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、メッセージの一部の暗号化されたパケットへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、図４Ａに示されたように生成されたパケットの図４Ａに示されたメッセージへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、メッセージの一部の暗号化パケットへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、図５Ａに示されたように生成されたパケットの図５Ａに示されたメッセージへの変換を示す図である。 本発明の一実施形態における、ノーダル・ネットワークのノードの間で送信される真のメッセージおよびダミー・メッセージを有する図１のノーダル・ネットワークを示す図である。
図１に、本発明の実施形態によるノーダル・ネットワーク１００を示す。ノーダル・ネットワーク１００は、ノード１〜２０を含み、ノード１〜２０のいずれもが、ノーダル・ネットワーク１００のデータ通信経路を介してノード１〜２０の他のいずれとも通信することができる。ノーダル・ネットワーク１００は、なかんずく、インターネット・ノーダル・ネットワーク、郵便ノーダル・ネットワーク、小包ノーダル・ネットワーク、無線ノーダル・ネットワーク、車両通信ネットワーク、動物通信システム、マルチメディア・ノーダル・ネットワーク、その他あらゆる通信媒体タイプを含むことができる。インターネット・ノーダル・ネットワークは、なかんずく、電子メール通信システムで実施することができる。郵便ノーダル・ネットワークは、米国郵便システムで実施することができる。小包ノーダル・ネットワークは、なかんずく、Ｕｎｉｔｅｄ Ｐａｒｃｅｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ社、Ａｉｒｂｏｒｎｅ Ｅｘｐｒｅｓｓ社、その他の包装貨物サービスで実施することができる。無線ノーダル・ネットワークは、なかんずく、衛星通信システムで実施することができる。車両通信ネットワークは、なかんずく、タクシー、トラック、列車、船、宇宙船（例えば、ノードを異なる惑星に分散することができる）を介するメッセージ転送で実施することができる。動物通信システムは、なかんずく、馬、ラクダ、ロバ、伝書鳩などを介するメッセージ転送を含むことができる。マルチメディア・ノーダル・ネットワークは、複数の通信媒体を含む。例えば、マルチメディア・ノーダル・ネットワークでは、いくつかのノードの間または中での通信を、インターネットを介するものとし、他のノードの間または中での通信を、米国郵便システムを介するものとすることができる。要約すると、本発明のノーダル・ネットワーク１００の範囲は、個別のまたは組み合わされた、任意のすべての通信媒体を含む。
ノーダル・ネットワーク１００のノード１〜２０は、なかんずく、地上または水上（例えば、大西洋）を含む地球の表面のすべての場所のビジネス・オフィス内、住居内、航空機内、船または宇宙船内、水中、地中、太陽系のすべての衛星（例えば、火星）、銀河のすべての衛星または他の天体上など、すべての場所に配置することができる。
本発明のメッセージは、なかんずく、テキスト・モーダリティ、ビジュアル・モーダリティ、オーディオ・モーダリティ、またはその組合せなど、任意のフォーマットまたは「モーダリティ（ｍｏｄａｌｉｔｙ）」で表すことができる。テキスト・モーダリティは、書かれた言語に関する情報の表現（例えば、単語、文、数、記号など）を表す。ビジュアル・モーダリティは、なかんずく、ビデオ・モーダリティ（例えば、ビデオ・フレームのフィードまたはストリーム）およびグラフィックス・モーダリティ（すなわち、グラフ、画像ビット・パターン、その他の情報のすべての合成グラフィックス表現などの合成イメージ）を含む。オーディオ・モーダリティは、なかんずく、音声、音楽、その他の音に関する情報の表現を表す。１つのメッセージが、複数のモーダリティを含むことができる。例えば、メッセージの第１部分をテキスト・モーダリティで表し、そのメッセージの第２部分をオーディオ・モーダリティで表すことができる。もう１つの例として、メッセージの第１部分をテキスト・モーダリティで表し、そのメッセージの第２部分をビジュアル（例えば、グラフィックス）モーダリティで表すことができる。メッセージが複数のモーダリティを有する場合に、異なるモーダリティを、第１ノードから第２ノードへ、同一の通信媒体（例えば、インターネット）を介してまたは異なる通信媒体を介して送信することができる。異なる通信媒体を介する送信の例として、テキスト・モーダリティで表されたメッセージの第１部分を、インターネット・ノードを介して送信し、オーディオ・モーダリティで表された（例えば、オーディオ・テープ上で表された）そのメッセージの第２部分を、小包ノードを介して送信することができる。
図１は、ノード１からノード２へのメッセージの送信を示し、セキュリティ保護は、パケット化および暗号化の使用による。図２Ａ〜２Ｂ、３Ａ〜３Ｂ、４Ａ〜４Ｂ、および５Ａ〜５Ｂに、本発明の実施形態に従って、パケット化および暗号化をどのように組み合わせることができるかを示す。
図２Ａでは、メッセージＭが、メッセージ・パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３にパケット化される。次に、パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３は、それぞれ、暗号化されたパケットＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅに暗号化される。図２Ｂでは、図２Ａのプロセスが逆転され、暗号化されたパケットＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅが、それぞれパケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３に暗号化解除される。次に、図２ＢのパケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３は、メッセージＭに合成される。
図３Ａでは、メッセージＭが、暗号化されたメッセージＭＥに暗号化される。次に、暗号化されたメッセージＭＥは、暗号化パケットＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３にパケット化される。図３Ｂでは、図３Ａのプロセスが逆転され、暗号化パケットＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３が、暗号化されたメッセージＭＥに合成される。次に、暗号化されたメッセージＭＥが、メッセージＭに暗号化解除される。「暗号化されたパケット」（例えば、図２Ａ〜２ＢのＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅ）が、暗号化が続くパケット化から生じるが、「暗号化パケット」（例えば、図３Ａ〜３ＢのＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３）が、パケット化が続く暗号化から生じることに留意されたい。
図４Ａ〜４Ｂおよび５Ａ〜５Ｂに示されているように、ノード１からノード２にメッセージＭを送信するのに暗号化されたパケットまたは暗号化パケットを使用することは、メッセージＭのすべてまたはある部分が暗号化されるように構成することができる。例えば、暗号化されたパケットが使用される場合に、メッセージ・パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３のすべてを、図２Ａに示されているように暗号化されたパケットＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅに暗号化することができるが、代替案として、図４に示されているように、メッセージ・パケットＭ１およびＭ２だけを暗号化されたパケットＭ１ＥおよびＭ２Ｅに暗号化することができ、パケットＭ３は、暗号化されないままになり、メッセージＭを再構成する逆プロセスは、図４Ｂに示されている。もう１つの例として、暗号化パケットが使用される場合に、３つすべての暗号化パケットＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３を、図３Ａに示されているように生成することができるが、代替案として、図５Ａに示されているように、メッセージＭを、暗号化される部分ＭＥ１２（なかんずく、暗号化されない部分Ｍ１２を形成し、その後にＭ１２をＭＥ１２に暗号化することによって、）および暗号化されない部分Ｍ３に分割し、ＭＥ１２を暗号化パケットＭＥ１およびＭＥ２にパケット化できるが、暗号化されない部分Ｍ３は暗号化されないままにすることができ、メッセージＭを再構成する逆プロセスは、図５Ｂに示されている。（Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３）、または（ＭＥ１、ＭＥ２、およびＭ３）などのメッセージＭのパケット化は、本明細書では、「暗号化を伴うハイブリッド・パケット化」としてラベルを付けられる。
ＭＥ１２のＭＥ１およびＭＥ２へのパケット化は、暗号化されたパケットを少なくとも２つのより小さい暗号化されたパケットに分割できることを示す。暗号化されないパケットを少なくとも２つのより小さい暗号化されないパケットに分割することも、本発明の範囲に含まれる。
メッセージを、完全に１つのモーダリティで表すことができるが、メッセージのパケット化は、オプションで、第１モーダリティで表された内容を有するメッセージの第１メッセージ・パケット（暗号化されるか、またはそうではない）および第２モーダリティで表された内容を有するメッセージの第２メッセージ・パケット（暗号化されるか、またはそうではない）に向いている。第１モーダリティを、テキスト・モーダリティ、ビジュアル・モーダリティ、またはオーディオ・モーダリティとすることができる。第２モーダリティが第１モーダリティと異なるならば、第２モーダリティを、同様に、テキスト・モーダリティ、ビジュアル・モーダリティ、またはオーディオ・モーダリティとすることができる。
暗号化は、単一暗号化または複数暗号化を含むことができる。メッセージ・パケットは、一回暗号化される場合に、単一暗号化される。メッセージ・パケットは、複数回暗号化される場合に、複数暗号化される。例えば、二重暗号化されるメッセージ・パケットは、１回目には第１の暗号化方法またはアルゴリズムに従って暗号化され、その後、２回目には第２の暗号化方法またはアルゴリズムに従って暗号化される。
図１は、パケット化および暗号化の使用によるセキュリティ保護を伴うノード１からノード２へのメッセージの送信を示すが、その図１を参照すると、ノード１のメッセージＭは、３つのメッセージ・パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３にパケット化される。パケットＭ１は、ノード１から、ノード７および１１を介してノード２へ送信される。パケットＭ２は、ノード１から、ノード８および１２を介してノード２へ送信される。パケットＭ３は、ノード１から、ノード９および１３を介してノード２へ送信される。
代替案では、パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３のいずれかまたはすべてを、ノード１からノード２へのパケットＭ１の送信の中間ノード７および１１など、ノード１からノード２への送信経路内の中間ノードの使用を伴わずにノード１からノード２に直接に送信することができる。したがって、ノード１からノード２に送信されるメッセージは、中間ノードがノード１からノード２への送信経路内で使用されるときにはノード１からノード２へ「間接に送信される」と言われ、ノード１からノード２に送信されるメッセージは、中間ノードがノード１からノード２への送信経路内で使用されないときには、ノード１からノード２へ「直接に送信される」と言われる。したがって、単語「送信される」は、特殊事例として「間接に送信される」および「直接に送信される」を含む。同様に、ノード２によってノード１から受信されるメッセージは、中間ノードがノード１からの送信経路内でノード２によって使用されるときには、ノード２によってノード１から「間接に受信される」と言われ、ノード２によってノード１から受信されるメッセージは、中間ノードがノード１からノード２への送信経路内で使用されないときにはノード２によってノード１から「直接に受信される」と言われる。したがって、図１では、メッセージ・パケットＭ１は、中間ノード７および１１を介して、ノード１からノード２に間接に送信され、ノード２によってノード１から間接に受信される。また、図１では、メッセージ・パケットＭ１は、ノード１からノード１９に直接に送信され、ノード１９によってノード１から直接に受信される。したがって、単語「受信される」は、特殊事例として「間接に受信される」および「直接に受信される」を含む。
パケットＭ１を、図１で、暗号化されたパケット（図２Ａ〜２Ｂおよび４Ａ〜４Ｂと付随する説明とを参照されたい）または暗号化パケット（図３Ａ〜３Ｂおよび５Ａ〜５Ｂと付随する説明とを参照されたい）として暗号化された形によって置換することができる。
パケットＭ１が図１で暗号化されたパケットによって置換される場合に、メッセージＭのＭ１、Ｍ２、およびＭ３へのパケット化は、暗号化されたパケットＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅへの暗号化に先行する。メッセージＭのそのようなパケット化は、ノード１で行われ、パケットＭ１は、ノード１、７、または１１のいずれにおいても暗号化されたパケットＭ１Ｅに暗号化され得る。Ｍ１Ｅがノード１で生成される場合には、Ｍ１Ｅは、図１でノード１と７との間、ノード７と１１との間、およびノード１１と２との間（並びに、下で述べるように、関連する場合にはノード２と１５との間）でＭ１を置換する。同様に、Ｍ１Ｅがノード７で生成される場合には、Ｍ１Ｅは、図１でノード７と１１との間、およびノード１１と２との間（並びに、関連する場合にはノード２と１５との間）でＭ１を置換する。やはり、同様に、Ｍ１Ｅがノード１１で生成される場合には、Ｍ１Ｅは、図１でノード１１と２との間（並びに、関連する場合にはノード２と１５との間）でＭ１を置換する。代替案では、Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅのそれぞれを、ノード１、７、および１１で独立に生成することができ、Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅを、同一ノードでまたは異なるノードで生成できるようになる。
パケットＭ１が図１で暗号化パケットによって置換される場合に、暗号化されたメッセージＭＥを生成するためのノード１でのメッセージＭの暗号化は、暗号化パケットＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３を生成するためのノード１でのパケット化に先行した。したがって、パケットＭ１が図１で暗号化パケットによって置換される場合に、暗号化パケットＭＥ１は、図１では、ノード１と７との間、ノード７と１１との間、およびノード１１と１２との間（並びに、下で述べるように、関連する場合にはノード２と１５との間）でＭ１を置換する。
メッセージ・パケットＭ１および関連する暗号化されたパケットＭ１Ｅ、並びに関連する暗号化パケットＭＥ１に関する先行する議論は、メッセージ・パケットＭ２および関連する暗号化されたパケットＭ２Ｅ、並びに関連する暗号化パケットＭＥ２に同様にあてはまり、メッセージ・パケットＭ３および関連する暗号化されたパケットＭ３Ｅ、並びに関連する暗号化パケットＭＥ３にも同様にあてはまる。
「単一ソース」実施形態では、メッセージＭは、ノード１に存在する。というのは、メッセージＭがノード１で生成されるからである。「分散ソース」実施形態では、メッセージＭは、ノード１に存在する。というのは、図１に示されているように、また、様々な代替案に従って、メッセージ・パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３の一部またはすべてが、それぞれノード３、４、および５から送信されるからである。第１の代替案では、メッセージ・パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３を、それぞれノード３、４、および５からノード１に送信し、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３のパケット化および暗号化をそれに続けて、上で説明したようにＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅを生成し、あるいは、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３の暗号化およびパケット化をそれに続けて、上で説明したようにＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３を生成することができる。第２の代替案では、暗号化されたパケットＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅを、それぞれノード３、４、および５からノード１に送信し、上で説明したノーダル経路のいずれかによるＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅのノード２への送信をそれに続けることができる。第３の代替案では、暗号化パケットＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３を、それぞれノード３、４、および５からノード１に送信し、上で説明したノーダル経路のいずれかによるＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３のノード２への送信をそれに続けることができる。第４の代替案では、ノード１は、上で説明した暗号化を伴うハイブリッド・パケット化と同様に、ノード３、４、および５から、パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３の暗号化された変形および暗号化されない変形の組合せを受信する。第５の代替案では、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３（あるいはＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅ、またはＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３）のすべてではなく一部が、ノード２で生成され、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３（あるいはＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅ、またはＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３）の残りが、ノード３、４、および５のサブセットからノード１に送信される。
したがって、単一ソース実施形態または分散ソース実施形態のいずれかに関して、ノード１は、メッセージ・パケットの生成（ノード１での）か、ノード３、４、および５からのメッセージ・パケットの受信（ノード１による）か、前記生成および前記受信の組合せによってメッセージ・パケットを「得る」。
図１では、ノード２は、メッセージ・パケット（Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３）、または（Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅ）、または（ＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３）、または（Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３）、もしくは（ＭＥ１、ＭＥ２、およびＭ３）などの暗号化を伴うハイブリッド・パケット化などを受信する。ノード２が、メッセージＭに関連するすべてのメッセージ・パケットを受信した場合に、ノード２は、前記メッセージ・パケットのすべてを使用してメッセージを生成することができる。ノード２によって受信されたメッセージ・パケットのすべてが、暗号化されたパケットＭ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３Ｅである場合に、ノード２は、図２Ｂに関連して上で説明した手順に従って、すなわち、Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３ＥをＭ１、Ｍ２、およびＭ３に暗号化解除し、その後、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３をメッセージＭに合成することによって、メッセージＭを生成することができる。Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３を用いるものなど暗号化を伴うハイブリッド・パケット化（図４Ｂを参照されたい）を用いると、先行する手順は、暗号化されたパケットだけを暗号化解除するように変更され、その結果、Ｍ１ＥおよびＭ２ＥがＭ１およびＭ２に暗号化解除され、その後、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３がメッセージＭに合成されるようになる。ノード２によって受信されたメッセージ・パケットのすべてが暗号化パケットＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３である場合に、ノード２は、上で図３Ｂに関連して説明した手順に従って、すなわちＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３をＭＥに合成し、その後、ＭＥをメッセージＭに暗号化解除することによって、メッセージＭを生成することができる。ＭＥ１、ＭＥ２、およびＭ３を用いるものなどの暗号化を伴うハイブリッド・パケット化（図５Ｂを参照されたい）を用いると、先行する手順は、暗号化パケットだけを合成するように変更され、その結果、ＭＥ１およびＭＥ２が、暗号化された部分ＭＥ１２に合成され、その後、ＭＥ１２を暗号化されていない部分Ｍ１２に暗号化解除し、Ｍ１２およびＭ３をメッセージＭに合成するようになる。
メッセージＭの宛先としてのノード２がメッセージ・パケットを暗号化解除することが、自然ではあるが、ノーダル・ネットワーク１００のすべてのノードが、メッセージ・パケットを暗号化解除することができる。例えば、ノード１１は、暗号化された形のメッセージ・パケットＭ１（例えば、Ｍ１ＥまたはＭＥ１）を受信し、Ｍ１ＥまたはＭＥ１をＭ１に暗号化解除し、その後、Ｍ１を異なる暗号化された形に再暗号化するか、ノード１１からノード１９にＭ１を送信することができ、ここで、Ｍ１は、前と同一の暗号化された形または異なる暗号化された形に再暗号化され、その後、ノード１９からノード２へメッセージ・パケットＭ１（暗号化された形の）が送信される。
メッセージＭがノード２で生成された後に、ノード２でテストを実行して、Ｍが実際にメッセージであるかどうかを判定することができる。そのようなテストの例が、「メイク・センス（Ｍａｋｅ Ｓｅｎｓｅ）」テストであり、このテストは、Ｍが人、アルゴリズム、機械などにとって意味をなすかどうかを判定するためのＭの検査である。Ｍが意味をなす場合に、Ｍは、メッセージであると考えられる。Ｍは、Ｍが人間に理解できるものである場合に、人間にとって意味をなすと考えられる。Ｍは、アルゴリズムがそのメッセージを入力として処理し、成功して実行し、意味のある出力を生成することができる場合に、アルゴリズムにとって意味をなすと考えられる。Ｍは、Ｍが機械に供給され、機械がＭを処理し、機械がＭに基づいて機能を正しく実行する（例えば、Ｍの機能である製品を作る）場合に、機械にとって意味をなすと考えられる。Ｍがメイク・センス・テストに合格する場合に、Ｍはメッセージである。Ｍがメイク・センス・テストに合格しない場合に、Ｍはメッセージではない。
Ｍが実際にメッセージであるかどうかを判定するためのテストのもう１つの例が、「アルゴリズム的」テストであり、このテストは、メッセージに対して論理テストを実行する。例えば、アルゴリズム的テストは、Ｍが所定の個数の２進ビットを含むかどうかを判定するのに使用することができる。もう１つの例として、アルゴリズム的テストは、Ｍがビットの所定のシーケンス（例えば、「００１１１１０１０１」）を含むかどうかを判定するのに使用することができる。
Ｍの生成およびＭがメッセージであることの判定に加えて、ノード２は、Ｍの諸部分（例えばＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、Ｍ３Ｅ、ＭＥ１、ＭＥ２、ＭＥ３）をノーダル・ネットワーク１００の他のノードに送信することができ、これにより、招かれざるサードパーティ盗聴者が、メッセージＭがノード２で受信されたことを知るのを阻止することができる。このことは、図１では、ノード２からそれぞれノード１５および１６へのメッセージ・パケットＭ１およびＭ２の送信によって示されている。一般に、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、Ｍ３Ｅ、ＭＥ１、ＭＥ２、ＭＥ３のいずれをも、ノード２からノーダル・ネットワーク１００の任意のノード（１つまたは複数）に送信することができる。さらに、おとりまたは他の目的で、ノーダル・ネットワーク１００の任意の所与のノードが、その所与のノードにとってアクセス可能なＭの任意の部分をノーダル・ネットワーク１００の任意のノード（１つまたは複数）に送信することができる。一例として、ノード１２は、メッセージＭの所期の宛先であるノード２にメッセージ部分Ｍ２（またはその代わりに、Ｍ２ＥもしくはＭＥ２）を送信しているが、ノード１２は、メッセージ部分Ｍ２（またはその代わりに、Ｍ２ＥもしくはＭＥ２）をノード１３にも（おとりの目的で）送信し、ノード１３は、メッセージ部分Ｍ２（またはその代わりに、Ｍ２ＥもしくはＭＥ２）をノード１４に（おとりの目的で）送信する。もう１つの例として、ノード１（メッセージＭのソースとすることができる）は、メッセージ部分Ｍ１（またはその代わりに、Ｍ１ＥもしくはＭＥ１）を、ノード２への最終的な送信のためにノード７に送信しているが、ノード１は、メッセージ部分Ｍ１（またはその代わりに、Ｍ１ＥもしくはＭＥ１）を、ノード１９にも（おとりの目的で）送信する。
メッセージ・パケットを、ノーダル・ネットワーク１００の任意のノードでキル（削除）することができる。例えば、メッセージＭおよびメッセージ・パケットＭ１、Ｍ２、およびＭ３（または、Ｍ１Ｅ、Ｍ２Ｅ、およびＭ３ＥもしくはＭＥ１、ＭＥ２、およびＭＥ３など）を、メッセージＭが生成された後にノード２でキルすることができる。もう１つの例として、ノード１４が、メッセージ・パケットＭ２（またはＭ２Ｅ、ＭＥ２など）をキルすることができる。
ノーダル・ネットワーク１００のすべてのノードが、メッセージ・パケットに内容を追加することができ、これによって、メッセージ・パケットのサイズが増える。ノーダル・ネットワーク１００のすべてのノードが、メッセージ・パケットから内容を削除することができ、これによって、メッセージ・パケットのサイズが減る。
図１に、ダミー・メッセージ・パケットＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、およびＤ６が示されている。ダミー・メッセージ・パケットは、情報、データなどのパケットであり、メッセージＭは、ダミー・パケットを含まない。前記ダミー・パケットのそれぞれは、暗号化されまたは暗号化されないものとすることができる。ダミー・パケットＤ１は、ノード１からノード２へノード１０および１４を介して送信される。ダミー・パケットＤ２は、ノード２０からノード１へ送信される。ダミー・パケットＤ３は、ノード２からノード１８へ送信される。ダミー・パケットＤ４は、ノード１９からノード３へ送信される。ダミー・パケットＤ５は、ノード３からノード１９へ送信される。ダミー・パケットＤ６は、ノード９からノード１へ送信される。ダミー・パケットは、メッセージＭの内容を知ることを望む招かれざるサードパーティ盗聴者の注意をそらすように働く。ノード１のダミー・パケットＤ１は、ノード１での生成またはノーダル・ネットワーク１００の別のノードからノード１への送信によって得ることができる。ダミー・パケットＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、およびＤ６のいずれをも、前記ダミー・パケットにアクセスできる任意のノードで暗号化することができる。ダミー・パケットＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、およびＤ６のいずれをも、暗号化されている場合に、前記暗号化されたダミー・パケットにアクセスできる任意のノードで暗号化解除することができる。ダミー・パケットＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４、Ｄ５、およびＤ６のいずれをも、前記ダミー・パケットにアクセスできる任意のノードでキルすることができる。
図６に、本発明の実施形態による、ノーダル・ネットワークのノードの間で送信される真のメッセージおよびダミー・メッセージを有する図１のノーダル・ネットワーク１００を示す。図６は、ノード１からノード２への「真のメッセージ」ｍ１の送信並びにノード１からノード２への「ダミー・メッセージ」ｄ１、ｄ２、およびｄ３の送信を示す。ノード１からノード２への「真のメッセージ」は、ノード１によって、ノード２で受信され理解されることを意図されたメッセージである。
図６に係る「真のメッセージ」は、図１に係る「メッセージ」に類似する。図６に係るダミー・メッセージは、招かれざるサードパーティ盗聴者の注意を、真のメッセージの内容を発見することからそらすことを意図された、おとりメッセージである。図６では、ｄ１、ｄ２、およびｄ３（および、下で識別され、述べられる他のダミー・メッセージ）を含むダミー・メッセージは、招かれざるサードパーティ盗聴者の注意を、真のメッセージｍ１および下で識別され、述べられる図１の他の真のメッセージを発見することからそらすことを意図された、おとりメッセージである。ノード１が真のメッセージｍ１およびダミー・メッセージ（例えば、ｄ１、ｄ２、ｄ３、および下で述べるｄ５）を送信することの背後にあるアイデアは、真のメッセージｍ１の内容を発見するか知るかすることを試みる招かれざるサードパーティ盗聴者に、真のメッセージｍ１とダミー・メッセージとの間で区別することができないか、それがむずかしいことを気付かせることである。したがって、多数のダミー・メッセージがノーダル・ネットワーク１００のノードの間で送信される場合に、真のメッセージｍ１の内容を発見するか知るかすることを試みる、という招かれざるサードパーティ盗聴者の作業は、「干し草の山の中の針を見つける」ことを試みるのに似ている。
図６の後続の議論および添付の特許請求の範囲について、用語「送信される」、「直接に送信される」、「間接に送信される」、「受信される」、「直接に受信される」、および「間接に受信される」は、図６に関連して、上で図１に関連して説明したものと同一のまたは類似する意味を有する。
図６では、ノード１が、真のメッセージｍ１をノード７および１１を介してノード１からノード２へ送信する。代替案では、ノード１は、真のメッセージｍ１をノード１からノード２に直接に送信することができる。さらに、ノード１は、真のメッセージｍ２をノード２０に直接に送信し、ノード１は、真のメッセージｍ２をノード２０を介してノード１０に間接に送信する。ノード１は、真のメッセージｍ１およびｍ２を生成することができ、また、ノード１は、その代わりに、ノーダル・ネットワーク１００の他のノードから真のメッセージｍ１および／またはｍ２を受信することができる。図６は、ノード１が真のメッセージｍ１をノード４から受信し、また真のメッセージｍ３をノード５から受信することを示す。
ノード１は、ダミー・メッセージｄ１をノード８および１２を介してノード１からノード２に間接に送信するが、その代わりに、ダミー・メッセージｄ１をノード１からノード２に直接に送信することができる。ノード１は、ダミー・メッセージｄ２をノード９および１３を介してノード１からノード２に間接に送信するが、その代わりに、ダミー・メッセージｄ２をノード１からノード２に直接に送信することができる。ノード１は、ダミー・メッセージｄ３をノード１０および１４を介してノード１からノード２に間接に送信するが、その代わりに、ダミー・メッセージｄ３をノード１からノード２に直接に送信することができる。ノード１４は、ダミー・メッセージｄ３をノード２とノード１８との両方に送信する。ノード１は、ダミー・メッセージｄ１をノード１９に直接に送信し、ダミー・メッセージｄ１をノード１９を介してノード１からノード７に間接に送信する。ノード１は、ダミー・メッセージｄ３をノード１０に直接に送信し、ノード１は、ダミー・メッセージｄ５をノード３に直接に送信する。ノード１は、ダミー・メッセージｄ６をノード６から受信する。
ノード１において（またはノーダル・ネットワーク１００の任意の他のノードにおいて）送信、および／または、受信される真のメッセージおよびダミー・メッセージのいずれをも、暗号化することができる。
ノード２は、上で説明したように、ノード１から真のメッセージｍ１およびダミー・メッセージｄ１、ｄ２、およびｄ３を受信する。ノード２は、それぞれノード１７および１８からダミー・メッセージｄ８およびｄ９を受信する。ノード２は、ダミー・メッセージｄ１を、ノード１６に直接に、ノード１７にノード１６を介して間接に送信する。
真のメッセージｍ１が暗号化される場合に、ノード２は、真のメッセージｍ１を暗号化解除することができる。ノード２は、なかんずく、図１に関連して上で説明したメイク・センス・テストまたはアルゴリズム的テストなどの方法または技法によって、真のメッセージｍ１とダミー・メッセージ（例えば、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ８、およびｄ９）とを区別することができる。ノード２は、真のメッセージｍ１を読み取り、かつ／または解釈することができる。ノード２は、真のメッセージｍ１を保持するか、真のメッセージｍ１を別のノードに（例えば、図１６に示されているようにノード１５に）送信するか、真のメッセージｍ１をキルすることができる。
ノーダル・ネットワーク１００の任意の所与のノードは、真のメッセージｍ１、および／またはその所与のノードからアクセス可能な任意の他の真のメッセージ、および／またはその所与のノードからアクセス可能な任意のダミー・メッセージをキルすることができる。
本発明の実施形態を、例示のために本明細書で説明したが、多数の修正および変更が、当業者に明白になるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨および範囲に含まれるものとしてそのような修正および変更のすべてを含むことが意図されている。

Claims (10)

  1. インターネットで読取り可能な媒体に対してメッセージが提供されるステップであって、前記メッセージは、複数のメッセージ・パケットを含み、前記複数のメッセージ・パケットは、第１メッセージ・パケットおよび第２メッセージ・パケットを含む、ステップと、
    複数のノードを含むノーダル・ネットワークが提供されるステップであって、前記複数のノードは、少なくとも第１ノード、第２ノード、第３ノード、第４ノード、第５ノード、およびメッセージ宛先ノードを含み、前記複数のノードは、ノーダル動作を実行するコンピュータおよび電気部品のうちの少なくとも一方であり、前記ノーダル動作は、前記複数のノードにおいて前記メッセージ・パケットに対してノーダル動作の実行が可能である、ステップと、
    前記ノーダル・ネットワークを含む前記複数のノードのうちの前記第１ノードによって、前記第１メッセージ・パケットおよび前記第２メッセージ・パケットを得るステップと、
    前記第１ノードによって、前記第１メッセージ・パケットおよび前記第２メッセージ・パケットを処理するステップと、
    前記第１ノードによって処理された第１の処理済みメッセージ・パケットを前記第１ノードによって前記第２ノードおよび前記第３ノードに送信するステップであって、前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方に送信された前記第１の処理済みメッセージは、前記第１の処理済みメッセージ・パケットと同じ内容を有する第１ダミー・メッセージである、ステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって処理された前記第１の処理済みメッセージを得るステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１の処理済みメッセージを処理するステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって送信された前記第１ダミー・メッセージを得るステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの一方において、前記第１ダミー・メッセージを削除するステップと、
    前記第１ノードによって、第２の処理済みメッセージ・パケットを前記第４ノードおよび前記第５ノードに送信するステップであって、前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方に送信された前記第２の処理済みメッセージ・パケットは、前記第２の処理済みメッセージと同じ内容を有する第２ダミー・メッセージである、ステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって処理された前記第２の処理済みメッセージを得るステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第２の処理済みメッセージを処理するステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって処理された前記第２ダミー・メッセージを得るステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの一方において、前記第２ダミー・メッセージを削除するステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１の処理済みメッセージ・パケットを前記ノーダル・ネットワークの前記メッセージ宛先ノードに送信するステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第２の処理済みメッセージ・パケットを前記メッセージ宛先ノードに送信するステップと、
    前記メッセージ宛先ノードによって、前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって送信された前記第１の処理済みメッセージ・パケットを受信するステップと、
    前記メッセージ宛先ノードによって、前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって送信された前記第２の処理済みメッセージ・パケットを受信するステップと、
    前記メッセージ宛先ノードによって、受信した前記第１の処理済みメッセージ・パケットおよび前記第２の処理済みメッセージ・パケットを処理して再生したメッセージを提供するステップと、を含み、
    前記メッセージ・パケットの処理は、少なくとも１つのノーダル動作を実行することを含み、前記ノーダル動作は、暗号化、暗号化解除、コピー、分割、組合せ、追加、削除、アクションなし、およびこれらの組合せを含む、メッセージのセキュア通信方法。
  2. 前記得るステップは、生成するステップまたは受信するステップである、請求項１に記載の方法。
  3. 前記メッセージ・パケットを得るステップは、単一暗号化された前記メッセージ・パケットを得るステップを含み、前記メッセージ・パケットを処理するステップは、前記メッセージ・パケットを暗号化し、その結果、二重暗号化された前記メッセージ・パケットが形成されるステップを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 前記メッセージ・パケットは、真のメッセージ・パケットおよびダミー・メッセージ・パケットを含むことができる、請求項１に記載の方法。
  5. 前記再生されたメッセージに対してテストを実行するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記第１メッセージ・パケットおよび前記第２メッセージ・パケットは、Ｎ個のメッセージ・パケットからなり、前記第１メッセージ・パケットを得るステップおよび前記第２メッセージ・パケットを得るステップは、集合的に、
    前記第１ノードによって前記複数のノードのうちの少なくとも２つのノードから前記Ｎ個のメッセージ・パケットのうちのＭ個のメッセージ・パケットを、１≦Ｍ＜Ｎの関係が満たされるよう、かつ前記Ｍ個のメッセージが暗号化されて前記第１ノードによって受信されるように、受信するステップと、
    前記第１ノードによって前記Ｎ個のメッセージ・パケットのうちの残りのＮ−Ｍ個のメッセージ・パケットを生成するステップと、
    前記第１ノードによって前記残りのＮ−Ｍ個のメッセージ・パケットを暗号化するステップと、
    を含む、請求項１に記載の方法。
  7. 前記第１メッセージ・パケットは、第１モーダリティで表された内容を有し、前記第２メッセージ・パケットは、前記第１モーダリティとは異なる第２モーダリティで表された内容を有し、さらに、前記モーダリティは、テキスト・モーダリティ、ビジュアル・モーダリティ、およびオーディオ・モーダリティからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
  8. インターネットで読取り可能な媒体に対するメッセージのセキュア通信の方法であって、前記方法は、
    インターネットで読取り可能な媒体に対して真のメッセージが提供されるステップであって、前記真のメッセージは、複数のメッセージ・パケットを含み、前記複数のメッセージ・パケットは、第１の真のメッセージ・パケットおよび第２の真のメッセージ・パケットを含む、ステップと、
    インターネットで読取り可能な媒体に対してダミー・メッセージが提供されるステップであって、前記ダミー・メッセージは、複数のダミー・メッセージ・パケットを含み、前記複数のダミー・メッセージ・パケットは、少なくとも第１ダミー・メッセージ・パケットおよび第２ダミー・メッセージ・パケットを含む、ステップと、
    複数のノードを含むノーダル・ネットワークが提供されるステップであって、前記複数のノードは、少なくとも第１ノード、第２ノード、第３ノード、第４ノード、第５ノード、およびメッセージ宛先ノードを含み、前記複数のノードは、ノーダル動作を実行するコンピュータおよび電気部品のうちの少なくとも一方であり、前記ノーダル動作は、前記メッセージ・パケットに対して実行が可能である、ステップと、
    前記ノーダル・ネットワークの前記複数のノードのうちの前記第１ノードによって、前記第１の真のメッセージおよび前記第２の真のメッセージを受信するステップと、
    前記第１ノードによって、前記第１ダミー・メッセージおよび前記第２ダミー・メッセージを受信するステップと、
    前記第１ノードによって、前記第１の真のメッセージおよび前記第２の真のメッセージを処理するステップと、
    前記第１ノードによって、前記第１ノードによって処理された第１の処理済みの真のメッセージ・パケットを、前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方に送信するステップと、
    前記第１ノードによって、第１ダミー・メッセージを前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方に送信するステップであって、前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方に送信された前記第１ダミー・メッセージは、前記第１の処理済みの真のメッセージとは異なる内容を有している、ステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって処理された前記第１の処理済みの真のメッセージを得るステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１の処理済みの真のメッセージを処理するステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって送信された前記第１ダミー・メッセージを得るステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ダミー・メッセージを削除するステップと、
    前記第１ノードによって、第２の処理済みの真のメッセージ・パケットを前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方に送信するステップと、
    前記第１ノードによって、第２ダミー・メッセージを前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方に送信するステップであって、前記第２ダミー・メッセージ・パケットは、前記第２の処理済みの真のメッセージとは異なる内容を有している、ステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって処理された前記第２の処理済みの真のメッセージを得るステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第２の処理済みの真のメッセージを処理するステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１ノードによって送信された前記第２ダミー・メッセージを得るステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方において、前記第２ダミー・メッセージを削除するステップと、
    前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第１の処理済みの真のメッセージ・パケットを前記ノーダル・ネットワークの前記メッセージ宛先ノードに送信するステップと、
    前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって、前記第２の処理済みの真のメッセージ・パケットを前記メッセージ宛先ノードに送信するステップと、
    前記メッセージ宛先ノードによって、前記第２ノードおよび前記第３ノードのうちの少なくとも一方によって送信された前記第１の処理済みの真のメッセージ・パケットを受信するステップと、
    前記メッセージ宛先ノードによって、前記第４ノードおよび前記第５ノードのうちの少なくとも一方によって送信された前記第２の処理済みの真のメッセージを受信するステップと、
    前記メッセージ宛先ノードによって、前記第１の処理済みの真のメッセージ・パケットおよび前記第２の処理済みの真のメッセージ・パケットを処理して再生したメッセージを提供するステップと、を含み、
    前記メッセージ・パケットの処理は、少なくとも１つのノーダル動作を実行することを含み、前記ノーダル動作は、暗号化、暗号化解除、コピー、分割、組合せ、追加、削除、アクションなし、およびこれらの組合せを含む、メッセージのセキュア通信方法。
  9. 前記第１の真のメッセージは、暗号化され、前記第１の真のメッセージを処理するステップは、前記第１の真のメッセージを暗号化解除するステップを含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記第１の真のメッセージを処理するステップは、少なくとも１つのノーダル動作を実行するステップを含み、前記ノーダル動作は、前記第１の真のメッセージを読取るステップと、前記第１の真のメッセージを送信するステップと、前記第１の真のメッセージを削除するステップとを含む、請求項８に記載の方法。
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