JP6036442B2 - 暗号通信装置、暗号通信方法、および暗号通信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、暗号通信装置、暗号通信方法、および暗号通信プログラムに関する。

近年、Internet Protocol（ＩＰ）は、固定通信および移動体通信を問わず、多くの通信基盤で用いられつつある。また、移動体通信の分野では、インターネットに接続してデータを送受信する様々なアプリケーションプログラムを実装可能な多機能携帯電話が普及しつつある。こうした多機能携帯電話は、スマートフォンとも称される。

上述した多機能携帯電話には、例えば、Voice over IP（ＶｏＩＰ）を利用した通話アプリケーションソフトウェアや、ＩＰテレビ電話アプリケーションソフトウェアが実装され得る。こうしたアプリケーションソフトウェアによる通信には、伝送遅延を抑えるために、６４バイトや１２８バイト等のショートパケットが用いられる。ショートパケットは、１つのパケットで伝送可能なデータ量が少ないため、データを伝送するためのパケット数が多くなる。また、こうしたアプリケーションソフトウェアでは、ユーザデータ信号が通信されない間においても、制御信号が定期的に通信される。この結果、多機能携帯電話によるこうしたアプリケーションソフトウェアの利用が増加するにつれて、通信システム内のトラフィックは増加している。

通信システム内において、ユーザデータ信号および制御信号等のＩＰパケットは、セキュリティ対策のために暗号化されて伝送され得る。暗号化プロトコルには、例えば、Security Architecture for Internet Protocol（ＩＰｓｅｃ）が挙げられる。ＩＰｓｅｃによるデータの暗号化は、ＩＰ層で行われ、ＩＰｓｅｃよりも上層のアプリケーションソフトウェアに従った通信は、ＩＰｓｅｃによる暗号化が意識されずに実行される。セキュリティゲートウェイ等のＩＰパケットの暗号通信処理を行う装置の処理負担は、上述したような通信システム内のトラフィックの増加に伴い増加している。

なお、ＩＰパケットの暗号通信処理を行う装置の処理負担を軽減し得る技術としては、次のような技術が知られている。すなわち、セキュリティ機能を有するＩＰネットワークシステムにおいて、送信側装置は、パケットデータを複数のパケットにフラグメント化し、フラグメント化された複数のパケットそれぞれについて、暗号化送信する対象のパケットか否かを判定する。そして、送信側装置は、フラグメント化された複数のパケットの内、暗号化送信する対象のパケットのみにＩＰｓｅｃ通信を適用し、残りのパケットを暗号化せずに送信する。

特開２０１０−３４８６０号公報

上述した周知技術では、送信側装置は、複数のパケットにフラグメント化された一部のパケットデータを暗号化して送信し、フラグメント化された残りのパケットデータを暗号化せずに送信するにすぎない。すなわち、上述した周知技術では、全てのパケットデータが通信システム内に伝送されるため、前述したような通信システム内のトラフィックの増加は、抑制されない。

発明が解決しようとする課題は、通信システム内で伝送されるパケット内のデータのセキュリティが確保されながら通信システム内のトラフィックが削減される暗号通信を実現することである。

一実施形態に従えば、暗号通信装置は、パターン生成部、鍵情報交換部、および鍵情報部を含む。パターン生成部は、処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定する。鍵情報交換部は、パターン生成部によりセキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを対向装置へ送信する。また、鍵情報交換部は、セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを対向装置から受信する。そして、鍵情報交換部は、セキュリティアソシエーションを対向装置との間で確立する。鍵情報部には、鍵情報交換部により確立されたセキュリティアソシエーションのマッチングデータ、鍵データ、およびセキュリティアソシエーション識別子が格納される。

一実施形態に従えば、通信システム内で伝送されるパケット内のデータのセキュリティが確保されながら通信システム内のトラフィックが削減される暗号通信を実現できる。

第１の実施形態に従った通信システムの例示的構成図である。 無線通信端末装置の例示的ハードウェア構成図である。 無線基地局装置の例示的ハードウェア構成図である。 ゲートウェイの例示的ハードウェア構成図である。 第１の実施形態に従った暗号通信装置の例示的機能構成図である。 鍵情報部に格納されるデータベースの説明図である。 ＳＡの例示的構成図である。 例示的なマッチングデータの説明図である。 例示的なマッチングデータの説明図である。 図８Ｂの例示的マッチングデータが用いられた暗号通信の説明図である。 図８Ｂの例示的マッチングデータが用いられた暗号通信の説明図である。 第１の実施形態に従った暗号処理の例示的フロー図である。 専用トンネル生成処理の例示的フロー図である。 １つのパケットを基に作成される例示的なマッチングデータの説明図である。 １つのパケットを基に作成される例示的なマッチングデータの説明図である。 第１の実施形態に従った復号処理の例示的フロー図である。 第１の実施形態に従った通信システムの例示的な暗号通信処理シーケンス図である。 第１の実施形態に従った通信システムの例示的な暗号通信処理シーケンス図である。 第１の実施形態に従った通信システムの例示的な暗号通信処理シーケンス図である。 第１の実施形態に従った通信システムの例示的な暗号通信処理シーケンス図である。 第２の実施形態に従った暗号通信装置の例示的機能構成図である。 第２の実施形態に従った暗号処理の例示的フロー図である。 第２の実施形態に従った復号処理の例示的フロー図である。 第３の実施形態に従った暗号通信装置の例示的機能構成図である。

以下、発明を実施するための形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態に従った通信システムの例示的構成図である。図１に示すように、通信システム１は、無線通信端末装置２−１および２−２、無線基地局装置３−１および３−２、ゲートウェイ（ＧＷ）４、ならびにコアネットワーク５を含む。また、図１に示した一例では、無線基地局装置３−１および３−２、ならびにゲートウェイ４は、第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含む。

図１には、無線基地局装置３−1と無線回線を介して接続された無線通信端末装置２−１、および無線基地局装置３−２と無線回線を介して接続された無線通信端末装置２−２が示されている。しかしながら、無線基地局装置３−１および３−２とそれぞれ接続される無線通信端末装置の数は任意であってよい。図１には、ゲートウェイ４と有線回線を介して接続された２つの無線基地局装置３−１および３−２が示されている。しかしながら、ゲートウェイ４と接続される無線基地局装置の数は、任意であってよい。図１には、コアネットワーク５と有線回線を介して接続される１つのゲートウェイ４が示されている。しかしながら、コアネットワーク５と接続されるゲートウェイの数は、任意であってよい。以下の説明において無線通信端末装置２−１および２−２を特に区別しない場合には、無線通信端末装置２と記載する。また、無線基地局装置３−１および３−２を特に区別しない場合には、無線基地局装置３と記載する。

無線通信端末装置２は、無線基地局装置３との間で無線回線を介してデータを送信および受信する装置である。無線通信端末装置２は、例えば、Third Generation Partnership Project（３ＧＰＰ）の技術標準仕様書で定義されるUser Equipment（ＵＥ）である。無線通信端末装置２は、例えば、スマートフォンと称される多機能携帯電話や、タブレット端末と称される無線通信機能を有する携帯端末装置を含む。

図２は、無線通信端末装置の例示的ハードウェア構成図である。図２に示すように、無線通信端末装置２は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）２０１、メモリ２０２、セキュリティ装置２０３、Digital Signal Processor（ＤＳＰ）２０４、増幅器２０５、アンテナ２０６、Gigabit Ethernet Layer 2 Switch（ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ）２０７、メモリ・周辺装置間入出力（ＩＯ）コントローラ２０８、および記録媒体読み書き装置２０９を含む。

ＣＰＵ２０１は、無線通信端末装置２全体の動作を制御する。メモリ２０２は、主記憶装置および補助記憶装置を含む。主記憶装置は、例えば、Random Access Memory（ＲＡＭ）およびRead Only Memory（ＲＯＭ）であり、補助記憶装置は、例えば、Hard Disk Drive（ＨＤＤ）である。セキュリティ装置２０３は、外部装置へ送信されるデータを暗号化し、外部装置から受信したデータを復号する装置である。ＤＳＰ２０４は、ＣＰＵ２０１および／またはセキュリティ装置２０３により処理された有線信号を無線信号に変換し、アンテナ２０６および増幅器２０５を介して無線基地局装置３から受信した無線信号を有線信号に変換する無線信号処理モジュールである。増幅器２０５は、ＤＳＰ２０４により変換された無線信号を増幅してアンテナ２０６へ出力し、アンテナ２０６を介して受信した無線信号を増幅してＤＳＰ２０４へ出力する装置である。無線通信端末装置２は、アンテナ２０６を介して無線基地局装置３へ無線信号を送信し、無線基地局装置３から送信された無線信号をアンテナ２０６を介して受信する。

ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ２０７は、ＣＰＵ２０１およびセキュリティ装置２０３等の装置とＤＳＰ２０４との間で送受信されるパケットの宛先を判別し、判別された宛先装置へパケットを転送する装置である。メモリ・周辺装置間入出力コントローラ２０８は、ＣＰＵ２０１、セキュリティ装置２０３、およびＧｂＥ Ｌ２ＳＷ２０７等の周辺装置とメモリ２０２との間のデータの入出力を制御する装置である。記録媒体読み書き装置２０９は、記録媒体に記録されたプログラムおよびデータを読み取り、読み取られたプログラムおよびデータをメモリ２０２へ書き込む装置である。記録媒体は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、およびフラッシュメモリ等の半導体メモリである。

無線基地局装置３は、例えば、３ＧＧＰの技術標準仕様書で定義されるEvolved Node B（ｅＮｏｄｅＢ）である。無線基地局装置３は、無線基地局装置３の通信エリア内に位置する無線通信端末装置２から送信されたデータを無線回線を介して受信し、受信されたデータをゲートウェイ４を介してコアネットワーク５側へ送信する。また、無線基地局装置３は、コアネットワーク５側から送信されたデータをゲートウェイ４を介して受信し、受信されたデータを無線回線を介して無線通信端末装置２へ送信する。

図３は、無線基地局装置の例示的ハードウェア構成図である。図３に示すように、無線基地局装置３は、ＣＰＵ３０１、メモリ３０２、セキュリティ装置３０３、ＤＳＰ３０４、増幅器３０５、アンテナ３０６、ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ３０７、メモリ・周辺装置間入出力コントローラ３０８、通信インタフェース３０９、および記録媒体読み書き装置３１０を含む。

ＣＰＵ３０１は、無線基地局装置３全体の動作を制御する。メモリ３０２は、ＲＡＭおよびＲＯＭ等の主記憶装置とＨＤＤ等の補助記憶装置とを含む。セキュリティ装置３０３は、外部装置へ送信されるデータを暗号化し、外部装置から受信したデータを復号する装置である。ＤＳＰ３０４は、ＣＰＵ３０１および／またはセキュリティ装置３０３により処理された有線信号を無線信号に変換し、アンテナ３０６および増幅器３０５を介して無線通信端末装置２から受信した無線信号を有線信号に変換する無線信号処理モジュールである。増幅器３０５は、ＤＳＰ３０４により変換された無線信号を増幅してアンテナ３０６へ出力し、アンテナ３０６を介して受信された無線信号を増幅してＤＳＰ３０４へ出力する装置である。無線基地局装置３は、アンテナ３０６を介して無線通信端末装置２へ無線信号を送信し、無線通信端末装置２から送信された無線信号をアンテナ３０６を介して受信する。

ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ３０７は、ＣＰＵ３０１およびセキュリティ装置３０３等の装置とＤＳＰ３０４および通信インタフェース３０９等の装置との間で送受信されるパケットの宛先を判別し、判別された宛先装置へパケットを転送する装置である。通信インタフェース３０９は、ゲートウェイ４やコアネットワーク５内の装置といった外部装置との間で送受信される有線信号のインタフェースであり、例えば、Ethernet PHY装置である。メモリ・周辺装置間入出力コントローラ３０８は、ＣＰＵ３０１、セキュリティ装置３０３、およびＧｂＥ Ｌ２ＳＷ３０７等の装置とメモリ３０２との間のデータの入出力を制御する装置である。記録媒体読み書き装置３１０は、記録媒体に記録されたプログラムおよびデータを読み取り、読み取られたプログラムおよびデータをメモリ３０２へ書き込む装置である。

ゲートウェイ４は、無線基地局装置３とコアネットワーク５内の装置との間で送受信される有線信号（パケット）を中継する装置である。

図４は、ゲートウェイの例示的ハードウェア構成図である。図４に示すように、ゲートウェイ４は、ＣＰＵ４０１、メモリ４０２、セキュリティ装置４０３、ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ４０４、メモリ・周辺装置間入出力コントローラ４０５、通信インタフェース４０６、および記録媒体読み書き装置４０７を含む。

ＣＰＵ４０１は、ゲートウェイ４全体の動作を制御する。メモリ４０２は、ＲＡＭおよびＲＯＭ等の主記憶装置とＨＤＤ等の補助記憶装置とを含む。セキュリティ装置４０３は、外部装置へ送信されるデータを暗号化し、外部装置から受信したデータを復号する装置である。ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ４０４は、ＣＰＵ４０１およびセキュリティ装置４０３等の装置と通信インタフェース４０６との間で送受信されるパケットの宛先を判別し、判別された宛先装置へパケットを転送する装置である。通信インタフェース４０６は、無線基地局装置３やコアネットワーク５内の装置といった外部装置との間で送受信される有線信号のインタフェースであり、例えば、Ethernet PHY装置である。メモリ・周辺装置間入出力コントローラ４０５は、ＣＰＵ４０１、セキュリティ装置４０３、およびＧｂＥ Ｌ２ＳＷ４０４等の装置とメモリ４０２との間のデータの入出力を制御する装置である。記録媒体読み書き装置４０７は、記録媒体に記録されたプログラムおよびデータを読み取り、読み取られたプログラムおよびデータをメモリ４０２へ書き込む装置である。

コアネットワーク５は、例えば、３ＧＧＰの技術標準仕様書で定義されるEvolved Packet Core（ＥＰＣ）である。コアネットワーク５は、例えば、Mobility Management Entity（ＭＭＥ）、Serving Gateway（Ｓ−ＧＷ）、およびPacket data network Gateway（Ｐ−ＧＷ）を含む。ＭＭＥは、制御信号のパケットをControl plane（Ｃ−ｐｌａｎｅ）で伝送する装置である。Ｓ−ＧＷは、ユーザデータ信号のパケットをUser plane（Ｕ−Ｐｌａｎｅ）で伝送する装置である。Ｐ−ＧＷは、インターネット等の外部ネットワークへ接続する装置である。コアネットワーク５と接続された外部ネットワークには、コンテンツサーバといった、無線通信端末装置２との間でデータを送受信し得るサーバ装置が接続され得る。外部ネットワークは、例えば、インターネットである。

図１に示した一例では、無線基地局装置３およびゲートウェイ４は、第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含む。暗号通信装置６を含む無線基地局装置３は、ゲートウェイ４との間で送受信されるパケットを第１の実施形態の暗号通信方法に従って暗号化および復号し得る。また、暗号通信装置６を含むゲートウェイ４は、無線基地局装置３との間で送受信されるパケットを第１の実施形態の暗号通信方法に従って暗号化および復号し得る。そこで、図１に示すように、無線基地局装置３とゲートウェイ４との間には、暗号化されたパケットが伝送される経路であるトンネル７が確立されて、無線基地局装置３とゲートウェイ４との間で暗号通信が実行され得る。なお、図１には、無線基地局装置３−１とゲートウェイ４との間のトンネル７が図示されているが、無線基地局装置３−２とゲートウェイ４との間にもトンネル７が確立され得る。

トンネル７は、一般トンネル７Ａと、その一般トンネル７Ａと同じセキュリティポリシー（Security Policy、ＳＰ）に関連付けられた１つ以上の専用トンネル７Ｂとを含む。ＳＰとは、暗号通信を実行する、暗号通信を実行しない、およびパケットを破棄するといったパケットに対する通信処理の方針を指す。ＳＰは、パケットの送信元アドレス、宛先アドレス、およびプロトコル等を選択基準にして決定される。通信処理の選択基準は、セレクタと称される。

本明細書において、一般トンネル７Ａとは、対向する暗号通信装置６へ送信される送信対象パケット内のデータが暗号化された暗号化パケットが伝送されるトンネルを指す。また、専用トンネル７Ｂとは、送信対象パケット内のデータの内、後述するようなマッチングデータと一致するデータ部分が削除された残部データが暗号化された暗号化パケットが伝送されるトンネルを指す。専用トンネル７Ｂを介して伝送される暗号化パケットのペイロードは、送信対象パケット内の残部データで構成される。このため、当該送信対象パケットが一般トンネル７Ａを介して伝送されるケースと比較して、当該送信対象パケットが専用トンネル７Ｂを介して伝送されるケースのトラフィックは小さい。一般トンネル７Ａおよび専用トンネル７Ｂを介して伝送される暗号化パケットは、例えば、Encapsulating Security Payload（ＥＳＰ）パケットである。

図１には、１つの一般トンネル７Ａが示されている。しかしながら、暗号通信装置６を含む複数の装置間で生成される一般トンネル７Ａの数は、複数の暗号通信装置６間で送受信されるパケットの宛先アドレス等に応じて複数であり得る。

図５は、第１の実施形態に従った暗号通信装置の例示的機能構成図である。図５に示すように、暗号通信装置６は、信号インタフェース６０１、鍵情報交換部６０２、パケット終端部６０３、パターンマッチ部６０４、パケットバッファ６０５、鍵情報部６０６、データ削除部６０７、暗号化部６０８、セキュリティアソシエーション（Security Association、ＳＡ）識別子付与部６０９、パターン生成部６１０、ＳＡ識別子検索部６１１、復号部６１２、およびデータ復元部６１３を含む。

暗号通信装置６は、例えば、ＩＰｓｅｃに従い通信可能な装置である。しかしながら、暗号通信装置６は、アプリケーションソフトウェアよりも下層のＩＰ層（レイヤ３）で暗号通信が実行され得る任意のセキュリティプロトコルに従い通信可能な装置であってよい。

信号インタフェース６０１は、対向する装置との間でＩＰパケットを送受信する。鍵情報交換部６０２は、対向装置との間で信号インタフェース６０１を介して暗号鍵交換パケットを送受信し、セキュリティアソシエーション（ＳＡ）を確立する。また、鍵情報交換部６０２は、鍵データを含むＳＡの生成、更新、および削除を行う。ＳＡは、当該トンネル７を介した暗号通信に関する取り決めであり、暗号化アルゴリズムや暗号鍵等の暗号通信時に使用される定義されたセキュリティパラーメータを含む。暗号鍵交換パケットは、例えば、Internet Key Exchange（ＩＫＥ）パケットである。

鍵情報交換部６０２は、一般トンネル７Ａに関するＳＡを対向装置との間で確立する際に、対向装置が専用トンネル７Ｂを介した暗号通信を実行できる暗号通信装置６であるか否かを対向装置に確認する。対向装置が専用トンネル７Ｂを介した暗号通信を実行できる暗号通信装置６であると確認された場合、鍵情報交換部６０２は、専用トンネル７Ｂに関するＳＡを対向装置との間で確立する。すなわち、鍵情報交換部６０２は、鍵情報交換パケットを用いて、専用トンネル７Ｂを介した暗号通信に必要なデータを対向する暗号通信装置６との間で送受信する。また、鍵情報交換部６０２は、専用トンネル７Ｂを介した暗号通信に必要なデータを鍵情報部６０６内に登録する。専用トンネル７Ｂを介した暗号通信に必要なデータは、鍵データ、専用トンネル７Ｂを介した通信の際に送信対象パケット内から削除されるデータを示すマッチングデータ、および専用トンネル７Ｂに関するＳＡを識別するためのＳＡ識別子を含む。ＳＡ識別子は、例えばセキュリティパラメータインデックス（Security Parameter Index、ＳＰＩ）である。

パケット終端部６０３は、各種プロトコルの送受信パケットの終端を行う。例えば、暗号通信装置６がゲートウェイ４に含まれる場合、パケット終端部６０３は、通信インタフェース４０６に対応する信号インタフェース（不図示）を介して、外部装置である無線基地局装置３と有線回線で接続される。また、暗号通信装置６が無線基地局装置３に含まれる場合、パケット終端部６０３は、ＤＳＰ３０４および増幅器３０５に対応する無線信号処理部（不図示）を介して、外部装置である無線通信端末装置２と無線回線で接続され得る。パケット終端部６０３は、こうした外部装置との間で送受される平文パケットの終端を行う。

パケット終端部６０３が外部装置から受信したパケットは、対向する暗号通信装置６への送信対象となるパケットであり得る。また、パケット終端部６０３が外部装置へ送信するパケットは、対向する暗号通信装置６から受信した暗号化パケットが復号および復元されたパケットであり得る。

パターンマッチ部６０４は、対向する暗号通信装置６への送信対象パケットをパケット終端部６０３から受信し、受信したパケットをパケットバッファ６０５に格納する。図５には、１つのパケットバッファ６０５が示されている。しかしながら、暗号通信装置６内には複数のパケットバッファがあってよく、パケット長、通信プロトコル、および通信区間（送信元アドレス、宛先アドレス）等によって複数のパケットバッファに分けられてパケットが格納されるように構成し得る。

パターンマッチ部６０４は、対向する暗号通信装置６への送信対象パケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡを鍵情報部６０６から検索する。「データパターン」或は「パターン」が一致するとは、例えば、「パケット内の当該データの位置（オフセット値）、当該データのサイズ、および当該データの内容」が一致することを指す。

データパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡが検索された場合、データ削除部６０７は、マッチングデータと一致するデータ部分を送信対象パケットから削除する。暗号化部６０８は、検索されたＳＡの鍵データに従って、マッチングデータと一致するデータ部分が削除された送信対象パケット内の残部データを暗号化する。ＳＡ識別子付与部６０９は、暗号化部６０８により暗号化された残部データをペイロードとする暗号化パケットに検索されたＳＡのＳＡ識別子を付与して、暗号化パケットを生成する。ＳＡ識別子付与部６０９は、生成された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して対向する暗号通信装置６へ送信する。

パターン生成部６１０は、パターンマッチ部６０４によりパケットバッファ６０５に新たに格納された処理対象パケットと、パケットバッファ６０５に既に格納されているその他のパケットとを比較する。本明細書において、パケットバッファ６０５に既に格納されているその他のパケットをサンプルパケットと称する。

パターン生成部６１０は、サンプルパケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するデータ部分を処理対象パケット内から抽出し、抽出されたデータ部分を表すマッチンデータを作成する。また、マッチングデータが作成される場合、パターン生成部６１０は、マッチングデータと一致する部分が削除された処理対象パケット内の残部データを暗号通信するための専用トンネル７Ｂの作成が必要と判断し、専用トンネル７Ｂに関するＳＡの作成を鍵情報交換部６０２に指示する。指示を受けた鍵情報交換部６０２は、専用トンネル７Ｂに関するＳＡを対向する暗号通信装置６との間で確立し、パターン生成部６１０により作成されたマッチングデータを含む専用トンネル７Ｂに関するＳＡデータを鍵情報部６０６に登録する。

ＳＡ識別子検索部６１１は、対向する暗号通信装置６から送信された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットからＳＡ識別子を検索し、受信された暗号化パケットのＳＡを特定する。復号部６１２は、ＳＡ識別子検索部６１１により特定されたＳＡの鍵データを鍵情報部６０６から取得し、取得された鍵データに従って暗号化パケットを復号する。

ＳＡ識別子検索部６１１により特定されたＳＡが専用トンネル７Ｂに関するＳＡである場合、データ復元部６１３は、特定されたＳＡのマッチングデータを鍵情報部６０６内から取得する。データ復元部６１３は、取得されたマッチングデータが示すデータ部分を復号されたパケット内のデータに挿入し、対向する暗号通信装置６によりデータが削除される前のパケットに復元する。パケット終端部６０３は、データ復元部６１３により復元されたパケットを受信する。受信されたパケットは、例えば、パケット終端部６０３と接続された信号インタフェース（不図示）または無線信号処理部（不図示）を介して、パケットの宛先装置へ送信される。或は、受信されたパケットは、例えば、暗号通信装置６内で処理される。

図６は、鍵情報部に格納されるデータベースの説明図である。図６に示すように、鍵情報部６０６には、セキュリティポリシー（Security Policy、ＳＰ）データベースＳＰＤと、ＳＰデータベースＳＰＤ内のＳＰと関連付けられたＳＡが格納される。ＳＰと関連付けられたＳＡは、鍵情報部６０６のＳＡデータベースＳＡＤ内に格納される。ＳＡデータベースＳＡＤは、ＳＡを管理するためのデータベースである。

ＳＰデータベースＳＰＤは、ＳＰに関するデータを管理するためのデータベースである。ＳＰデータベースＳＰＤに格納されるＳＰデータは、当該パケットのセキュア化を行うポリシー、当該パケットのセキュア化を行わないポリシー、および当該パケットを破棄するポリシーに関するデータである。図６には、１つのＳＰデータベースＳＰＤが示されているが、鍵情報部６０６に含まれるＳＰデータベースは複数であり得る。

図６に示すように、マッチングデータを含むＳＡは、ＳＰと関連付けられて鍵情報部６０６に格納される。したがって、暗号処理の際には、送信対象パケットに対応するＳＰの特定に伴ってＳＡの検索範囲が絞り込まれるため、送信対象パケット内のデータと比較されるマッチングデータは、迅速に検索され得る。

また、図６に示すように、鍵情報交換部６０２によるリキー処理時には、鍵情報部６０６に格納されたＳＡに対して新たなＳＡ（図６に示すＳＡ´）が作成される。鍵情報交換部６０２は、既に存在するＳＡのマッチングデータをコピーし、コピーされたマッチングデータを新たなＳＡのマッチングデータとして記録する。したがって、既に存在するＳＡのマッチングデータとリキー時に新たに作成されたＳＡのマッチングデータとは同一である。新たなＳＡが作成された後、従前のＳＡは、一定時間経過後および／または一定数のＩＰパケットの処理後に鍵情報交換部６０２により削除される。このように、既に存在するマッチングデータは、リキー時に引き継がれるため、同様のマッチングデータを作成するための処理負担は発生しない。また、既に存在するマッチングデータを含むＳＡによってリキー後も暗号通信が実行され得るため、通信システム内のトラフィックがリキー後に増加するといった不都合は生じない。

図７は、ＳＡの例示的構成図である。図７に示すように、ＳＡには、鍵データ、マッチングデータ、およびＳＡ識別子が含まれる。図７には、鍵データ、マッチングデータ、およびＳＡ識別子を含む１つのＳＡが示されているが、鍵情報部６０６内のＳＡデータベースＳＡＤに含まれるＳＡは複数存在し得る。ＳＡは、送信元アドレス、宛先アドレス、マッチングデータにより示されるデータのデータサイズ、通信プロトコル、およびポート番号等によって分類されてＳＡデータベースＳＡＤに格納されるように構成し得る。こうした構成によって、送信対象パケット内のデータとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡの検索が容易になり、パターンマッチ部６０４によるマッチング処理の処理速度を向上させることができる。

鍵データは、暗号鍵、鍵長、および暗号化アルゴリズムに関するデータを含む。専用トンネル７Ｂに関するＳＡの鍵データは、同じＳＰに関連付けられた一般トンネル７Ａに関するＳＡの鍵データと同じであり得る。ＳＡ識別子は、ＳＡを識別するための識別子であり、例えばＳＰＩである。マッチングデータは、当該ＳＡの専用トンネル７Ｂを介して送信対象パケットが送信される際に、送信対象パケット内から削除されるデータ部分に関するデータである。また、マッチングデータは、当該ＳＡの専用トンネル７Ｂを介して送信された暗号化パケットを復号した後に、復号されたパケットに挿入されるデータ部分に関するデータである。

図８Ａおよび図８Ｂは、例示的なマッチングデータの説明図である。図８Ａおよび図８Ｂに示すように、処理対象パケットＰｔ内のデータと、パケットバッファ６０５に格納されたｎ個（ｎは1以上の整数）のサンプルパケットＰｓ−１〜Ｐｓ−ｎ内のデータとのデータパターンがパターン生成部６１０により比較される。後述する専用トンネル生成処理が暗号処理と並行して行われる場合、処理対象パケットＰｔは、対向する暗号通信装置６への送信対象パケットである。また、後述する専用トンネル生成処理が復号処理と並行して行われる場合、処理対象パケットは、対向する暗号通信装置６から受信した暗号化パケットが復号および復元されたパケットである。

例えば、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、処理対象パケットＰｔ内の網掛け表示部分のデータと、サンプルパケットＰｓ−１およびＰｓ−ｎ内の網掛け表示部分のデータとのデータパターンが一致したと仮定する。図８Ａおよび図８Ｂに示した一例では、一致した部分のデータに対するマッチングデータがパターン生成部６１０により作成される。作成されたマッチングデータは、例えば、処理対象パケットの先頭バイトから、マッチングデータとして連続して記録されるデータ部分の先頭バイトまでのオフセット値、当該データ部分のデータサイズ、および当該データ部分のデータ内容を含む。図８Ｂに示すように、マッチングデータとして連続して記録されるデータ部分は、処理対象パケット内に複数存在してもよい。マッチングデータに含まれるオフセット値、データサイズ、およびデータ内容は、データ部分毎に相互に関連付けられて記録される。

図９Ａおよび図９Ｂは、図８Ｂの例示的マッチングデータが用いられた暗号通信の説明図である。送信側の暗号通信装置６のパターンマッチ部６０４は、送信対象パケット内のデータと鍵情報部６０６に格納されているＳＡのマッチングデータとを比較する。図９に示した一例では、送信対象パケット内のデータ（図９Ａの（ａ））の内、一部データが図８Ｂに示したマッチングデータとデータパターンが一致したと判定される。この一例では、送信側の暗号通信装置６のデータ削除部６０７は、送信対象パケット内のデータ（（図９Ａの（ａ）））の内、マッチングデータと一致するデータ部分を削除する。

図９Ａの（ｂ）に示すデータは、送信対象パケット内のデータ（図９Ａの（ａ））の内、マッチングデータと一致する部分が削除された残部データを表す。暗号化部６０８は、残部データ（図９Ａの（ｂ））のみを暗号化パケットのペイロードとして暗号化し、ＳＡ識別子付与部６０９は、暗号化されたペイロードにＳＡ識別子を付与して暗号化パケットを生成する。そして、生成された暗号化パケットは、信号インタフェース６０１を介して受信側の暗号通信装置６へ送信される。

このように、第１の実施形態に従った暗号通信方法では、マッチングデータを含むＳＡに従って暗号通信される場合には、残部データのみが暗号化されるため、暗号処理を実行する装置の処理負担を削減できる。また、マッチングデータを含むＳＡに従った暗号化パケットのペイロードは、上述したような残部データのみである。このため、マッチングデータを含むＳＡに従った暗号化パケットが通信に用いられることで、送信対象パケット内の元のデータ（図９Ａの（ａ））がペイロードとしてそのまま生成された暗号化パケットが通信されるケースと比較して、通信システム内のトラフィックを削減できる。

残部データ（図９Ａの（ｂ））をペイロードとする暗号化パケットは、受信側の暗号通信装置６の信号インタフェース６０１を介して受信される。受信された暗号化パケットは、ＳＡ識別子検索部６１１によりＳＡが特定された後、復号部６１２により復号される。そして、データ復元部６１３は、復号されたパケットにＳＡ識別子検索部６１１により特定されたＳＡのマッチングデータを挿入し、復号されたパケットを送信対象パケット内の元のデータ（図９Ａの（ａ））に復元する。図９Ｂの（ｃ）は、復元後のパケット内のデータを表す。

このように、第１の実施形態に従った暗号通信方法では、受信側の装置おいて送信対象パケット内の元のデータを復元できるため、送信側の装置において送信対象パケット内の一部データが伝送されなくても、送信対象パケット内のデータのセキュリティが確保された通信を実現できる。

暗号通信装置６により実行される暗号通信の処理フローの一例を説明する。暗号通信装置６により実行される暗号通信処理は、暗号処理、復号処理、および専用トンネル生成処理に大別できる。また、第１の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理は、暗号処理と並行して行われる。

図１０は、第１の実施形態に従った暗号処理の例示的フロー図である。
ステップＳ１０１において、パケット終端部６０３は、平文の送信対象パケットを受信する。前述したように、パケット終端部６０３により受信される送信対象パケットは、例えば、パケット終端部６０３と接続された信号インタフェース（不図示）または無線信号処理部（不図示）を介して外部装置から受信した平文パケットであり得る。また、パケット終端部６０３により受信される送信対象パケットは、例えば、暗号通信装置６内で生成された平文パケットであり得る。パケット終端部６０３は、受信された送信対象パケットをパターンマッチ部６０４へ送信する。

パターンマッチ部６０４は、送信対象パケットをパケット終端部６０３から受信する。パターンマッチ部６０４は、鍵情報部６０６のＳＰデータベースＳＰＤ内に記録されたＳＰを検索して、送信対象パケットに対応するＳＰを特定する（ステップＳ１０２）。ＳＰを特定するための選択基準であるセレクタ値としては、例えば、パケットの送信元ＩＰアドレス、宛て先ＩＰアドレス、プロトコル、およびポート番号等が挙げられる。パターンマッチ部６０４は、ＳＰデータベースＳＰＤ内に記録されたＳＰの中から、送信対象パケットとセレクタ値が一致するＳＰを特定する。

パターンマッチ部６０４は、特定されたＳＰに関連付けられたＳＡの中から、送信対象パケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡ、すなわち、専用トンネル７Ｂに関するＳＡを検索する（ステップＳ１０３）。

検索の結果、専用トンネル７Ｂに関するＳＡがない場合（ステップＳ１０４で“ＮＯ”）、パターンマッチ部６０４は、特定されたＳＰに関連付けられた一般トンネル７Ａに関するＳＡをＳＡデータベースＳＡＤから検索する（ステップＳ１０５）。そして、パターンマッチ部６０４は、特定されたＳＰが示すＳＡの選択方針に従って、特定されたＳＰまたは送信対象パケットとセレクタ値が一致する、一般トンネル７Ａに関するＳＡを特定する。

一方、検索の結果、専用トンネル７Ｂに関するＳＡがある場合（ステップＳ１０４で“ＹＥＳ”）、データ削除部６０７は、検索により特定されたＳＡのマッチングデータが示すデータ部分を送信対象パケットから削除する（ステップＳ１０６）。なお、検索の結果、複数のＳＡがある場合、パターンマッチ部６０４は、マッチングデータのデータサイズが最も大きいＳＡを選択し、データ削除部６０７は、選択されたＳＡのマッチングデータが示すデータ部分を送信対象パケットから削除する。

暗号化部６０８は、特定または選択されたＳＡの鍵データに従って、送信対象パケット内のデータを暗号化する（ステップＳ１０７）。すなわち、一般トンネル７Ａに関するＳＡが特定された場合には、暗号化部６０８は、特定されたＳＡの暗号通信モードがトンネルモードかトランスポートモードかによって決定される送信対象パケット内の全データを暗号化する。トンネルモードでは、送信対象パケットのＩＰヘッダおよびレイヤ４以上のデータが暗号化される。トランスポートモードでは、送信対象パケットのＩＰヘッダを除いたレイヤ４以上のデータが暗号化される。一方、専用トンネル７Ｂに関するＳＡが特定または選択された場合には、暗号化部６０８は、特定されたＳＡの暗号通信モードがトンネルモードかトランスポートモードかによって決定される送信対象パケット内の全データの内、マッチングデータと同じデータ部分が削除された残部データのみを暗号化する。

ＳＡ識別子付与部６０９は、暗号化部６０８により暗号化されたデータをペイロードとする暗号化パケットにＳＡ識別子を付与し、ＳＡ識別子が付与された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して送信する（ステップＳ１０７）。こうして、送信対象パケットに対する一連の暗号処理は終了される（ステップＳ１０８）。

一方、ステップＳ１０２でのＳＰ検索処理の後、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８での暗号処理と並行して専用トンネル生成処理が実行される（ステップＳ１０９）。第１に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理が暗号処理と並行して実行されるため、専用トンネル生成処理が単独で実行される場合と比較して、暗号処理の遅延が抑制され得る。ステップＳ１０９での専用トンネル生成処理の一例を図１１を参照しながら説明する。

図１１は、専用トンネル生成処理の例示的フロー図である。
専用トンネル生成処理が開始されると（ステップＳ２０１）、パターンマッチ部６０４は、処理対象パケットをパケットバッファ６０５へ格納する（ステップＳ２０２）。専用トンネル生成処理が第１の実施形態のように暗号処理と並行して行われる場合、処理対象パケットは、対向する暗号通信装置６への送信対象パケットである。パケットバッファ６０５に格納されたパケット数が予め定められた閾値を超える場合、時間的に先に格納されたパケットから順にパケットバッファ６０５から削除され、処理対象パケットがパケットバッファ６０５に新たに格納される。

なお、パターンマッチ部６０４によるステップＳ２０２での格納処理は、所定のパケット数間隔で行われるように構成してもよい。また、パケットバッファ６０５に格納される所定の上限パケット数を超えると、ステップＳ２０２での格納処理が行われないように構成してもよい。ステップＳ２０２での格納処理が行われない場合には、図１１に示したような専用トンネル生成処理は実行されないように構成される。こうした構成によれば、専用トンネル生成処理を実行することによる暗号通信装置６の処理負担を削減することが可能である。

ステップＳ２０２での格納処理が実行されると、パターン生成部６１０は、処理対象パケット内のデータとデータパターンが最も一致するデータを含むサンプルパケットをパケットバッファ６０５から抽出する（ステップＳ２０３）。送信対象パケット内のデータの内、一致対象とされるデータは、処理対象パケットに対応する一般トンネル７Ａに関するＳＡがトンネルモードかトランスポートモードかに従って決定され得る。

パターン生成部６１０は、抽出されたサンプルパケットとデータパターンが一致するデータ部分のバイト数が、マッチングデータ閾値を越えるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。マッチングデータ閾値は、ＳＡを新たに作成して専用トンネル７Ｂを介した暗号通信を行うことが効率的と判定できるマッチングデータの最低バイト数（最低データサイズ）であり、固定値として予め設定される。

一致するデータバイト数がマッチングデータ閾値以下であると判定される場合（ステップＳ２０４で“ＮＯ”）、専用トンネル生成処理は終了される（ステップＳ２１１）。一方、一致するデータバイト数がマッチングデータ閾値を超えると判定される場合（ステップＳ２０４で“ＹＥＳ”）、専用トンネル生成処理は、ステップＳ２０５へ進められる。

ステップＳ２０５において、パターン生成部６１０は、処理対象パケットに対応するＳＰに関連付けられたＳＡの中から、送信対象パケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡを検索する。なお、専用トンネル生成処理が第１の実施形態のように暗号処理と並行して行われる場合、パターン生成部６１０によるこうしたＳＡ検索処理に代えて、ステップＳ１０３での検索結果をパターン生成部６１０が取得するように構成してもよい。

ステップＳ２０５においてＳＡが検索ないし取得されなかった場合（ステップＳ２０６で“ＮＯ”）、専用トンネル生成処理は、ステップＳ２０８へ進められる。一方、ステップＳ２０５においてＳＡが検索ないし取得された場合（ステップＳ２０６で“ＹＥＳ”）、専用トンネル生成処理は、ステップＳ２０７へ進められる。

ステップＳ２０７において、パターン生成部６１０は、ステップＳ２０３で抽出されたサンプルパケットとデータパターンが一致する処理対象パケット内のデータ部分のデータサイズ、すなわちバイト数が、検索された各ＳＡのマッチングデータが示すバイト数を超えるか否かを判定する。

一致するデータ部分のバイト数が検索された各ＳＡのマッチングデータのバイト数以下であると判定される場合（ステップＳ２０７で“ＮＯ”）、既に登録されたＳＡを用いた暗号通信を実行すれば足りるため、専用トンネル生成処理は終了される（ステップＳ２１１）。一方、一致するデータ部分のバイト数が検索された各ＳＡのマッチングデータのバイト数をそれぞれ超えると判定される場合（ステップＳ２０７で“ＹＥＳ”）、専用トンネル生成処理は、ステップＳ２０８へ進められる。

ステップＳ２０８において、パターン生成部６１０は、ステップＳ２０３で抽出されたサンプルパケットに対するデータパターンと一致するデータ部分を含むサンプルパケットの数が、パターン生成閾値を超えるか否かを判定する。パターン生成閾値は、ＳＡを新たに作成して専用トンネル７Ｂを用いた暗号通信を行うことが効率的と判定できる、パケットバッファ６０５内に格納されたサンプルパケットの最低数であり、固定値として予め設定される。

サンプルパケット数がパターン生成閾値以下であると判定される場合（ステップＳ２０８で“ＮＯ”）、ステップＳ２０３で抽出されたサンプルパケットとデータパターンが一致する処理対象パケット内のデータ部分は、偶発的に一致した部分と判定されて、専用トンネル生成処理は、終了される（ステップＳ２１１）。

一方、サンプルパケット数がパターン生成閾値を超えると判定される場合（ステップＳ２０８で“ＹＥＳ”）、パターン生成部６１０は、ステップＳ２０３で抽出されたサンプルパケットとデータパターンが一致する処理対象パケット内のデータ部分を新たなマッチングデータとするＳＡの作成を必要と判断する。そして、パターン生成部６１０は、ＳＡの作成を鍵情報交換部６０２に指示する。

鍵情報交換部６０２は、処理対象パケットに対応するＳＰに関連付けられた一般トンネル７Ａに関するＳＡの鍵データをコピーする。そして、鍵情報交換部６０２は、新たなマッチングデータデータとコピーされた鍵データとを含むＳＡを作成する。鍵情報交換部６０２は、作成されたＳＡを処理対象パケットに対応するＳＰと関連付けて鍵情報部６０６に格納する（ステップＳ２０９）。

鍵情報交換部６０２は、作成されたＳＡを対向する暗号通信装置６との間で確立する（ステップＳ２１０）。具体的には、鍵情報交換部６０２は、ＩＫＥパケットといった鍵情報交換パケットを対向する暗号通信装置６へ送信する。送信される鍵情報交換パケットには、一般トンネル７Ａに関するＳＡのＳＡ識別子と新たに作成されたＳＡのマッチングデータとが含まれる。鍵情報交換部６０２は、対向する暗号通信装置６から送信された鍵情報交換パケットを受信する。受信される鍵情報パケットには、対向する暗号通信装置６により作成された、新たなＳＡのＳＡ識別子が含まれる。鍵情報交換部６０２は、受信されたＳＡ識別子を鍵情報部６０６内に格納する。このように、一般トンネル７Ａに関するＳＡの確立と同様に、専用トンネル７Ｂに関するＳＡを鍵情報交換パケットを用いて確立できるので、専用トンネル７Ｂに関するＳＡの確立に生じるオーバヘッドを少なくできる。

ステップＳ２１０での処理が終了されると、一連の専用トンネル生成処理は、終了される（ステップＳ２１１）。

図１０のステップＳ１０９での専用トンネル生成処理が終了されると、暗号処理と並行して実行された専用トンネル生成処理も終了される（ステップＳ１１０）。

なお、上述の一例のように並行実行される専用トンネル生成処理は、マッチングデータを含む所定数のＳＡが鍵情報部６０６内に既に作成されている場合には実行されないように構成してもよい。こうした構成によって、専用トンネル生成処理を実行することによる暗号通信装置６の処理負担を削減することが可能である。

また、上述した専用トンネル生成処理により生成されたマッチングデータを含むＳＡが所定の期間暗号処理に使用されない場合、使用されないＳＡは、パターン生成部６１０により削除されるように構成してもよい。また、専用トンネル生成処理により生成されたマッチングデータを含むＳＡが所定数のパケットに対する暗号処理に使用されない場合、使用されないＳＡは、パターン生成部６１０により削除されるように構成してもよい。こうした構成によって、マッチングデータを含むＳＡが作成された後においても不要なＳＡを削除でき、パターンマッチ部６０４によるマッチングデータの照合処理等の暗号処理の処理速度を向上できる。

さらに、上述した専用トンネル生成処理は、例えば、以下のように構成してもよい。
例えば、無線通信端末装置２といったユーザ装置とコンテンツサーバといったコアネットワーク５側のサーバ装置との間で呼接続が開始されてユーザデータ信号が送受信される前には、ユーザ装置とコアネットワーク５内の装置との間で制御信号が送受信される。ユーザデータ信号は、ユーザデータを含むＩＰパケットであり、例えば、Ｕ−ｐｌａｎｅ信号である。制御信号は、制御データを含むＩＰパケットであり、例えば、Ｃ−ｐｌａｎｅ信号である。

制御信号には、制御信号に続いて送受されるユーザデータ信号に含まれるデータとデータパターンが同じデータが含まれ得る。また、最初に送受信されるユーザデータ信号には、続いて送受信されるユーザデータ信号に含まれるデータとデータパターンが同じデータが含まれ得る。そこで、図１１に示したような専用トンネル生成処理が実行される前に、制御信号または最初に送受されるユーザデータ信号を基にマッチングデータを含むＳＡが作成される専用トンネル生成処理が実行されるように構成してもよい。或は、図１１に示したような専用トンネル生成処理が実行されることに代えて、制御信号または最初に送受信されるユーザデータ信号を基にマッチングデータを含むＳＡが作成される専用トンネル生成処理が実行されるように構成してもよい。

図１１を参照しながら前述した専用トンネル生成処理では、複数のパケットが比較されることによってマッチングデータが作成される。一方、制御信号または最初に送受信されるユーザデータ信号を基にマッチングデータが作成される場合、１つのパケットを基にマッチングデータが作成される。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、１つのパケットを基に作成される例示的なマッチングデータの説明図である。図１２Ａに示すパケット１は、最初に送受信されるユーザデータ信号である。図１２Ａおよび図１２Ｂに示すパケット２〜パケットｎは、パケット１に後続して送受信されるユーザデータ信号である。

パケット１〜パケットｎには、ＩＰヘッダ、User Datagram Protocol（ＵＤＰ）ヘッダ、およびGeneral Packet Radio Service Tunnelling Protocol（ＧＴＰＵ） User plane（ＧＴＰＵ）ヘッダといったヘッダ部の一部データが網掛けされている。また、Version、IHL、およびTOSといったペイロードの一部データは、ヘッダ部の網掛された一部データと同様に網掛けされている。パケット１〜パケットｎのこれらの網掛されたデータ部分（図１２Ａおよび図１２Ｂの網掛け部分１）は、制御信号のヘッダ部のデータとデータパターンが一致し得る部分である。そこで、図１２Ｂに示すように、パケット１〜ｎに先立ち送受される制御信号のデータを基に、網掛け部分１に対するマッチングデータ１が予め作成されるよう構成してよい。１つのパケットを基に如何なるデータ部分に対してマッチングデータが作成されるかといった作成対象に関するデータは、予め設定され得る。

また、パケット１〜パケットｎには、網掛け部分１とは異なる網掛けによって、ペイロードの一部データが網掛けされている。パケット１〜パケットｎのこれらの網掛されたデータ部分（図１２Ａおよび図１２Ｂの網掛け部分２）は、複数のパケット内のデータが比較されることによってデータパターンが一致するデータ部分として抽出され得る部分である。そこで、図１２Ｂに示すように、図１１を参照しながら前述した専用トンネル生成処理によって網掛け部分２に対するマッチングデータ２が作成され得る。

図１１を参照しながら前述した専用トンネル生成処理に加えて、または図１１を参照しながら前述した専用トンネル生成処理に代えて上述した専用トンネル生成処理が実行されることによって、制御信号または最初のユーザデータ信号が送受信される時点でマッチングデータを含むＳＡを作成できる。また、最初のユーザデータ信号が送受信される時点から、作成されたＳＡの専用トンネル７Ｂを介した暗号通信が実行できる。したがって、最初のユーザデータ信号が送受信される時点から、通信システム内のトラフィックを削減しながら暗号通信を実行できる。

図１３は、第１の実施形態に従った復号処理の例示的フロー図である。
ＳＡ識別子検索部６１１は、対向する暗号通信装置６から送信された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する（ステップＳ３０１）。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットのＳＡ識別子を取得し、鍵情報部６０６内に格納されたＳＡ識別子と取得されたＳＡ識別子を照らし合わせて暗号化パケットに対するＳＡを特定する（ステップＳ３０２）。そして、ＳＡ識別子検索部６１１は、特定されたＳＡが専用トンネル７Ｂに関するＳＡであるか否かを判定する（ステップＳ３０３）。

特定されたＳＡが専用トンネル７Ｂに関するＳＡではないと判定された場合（ステップＳ３０３で“ＮＯ”）、復号部６１２は、受信された暗号化パケットを特定されたＳＡの鍵データに従って復号する（ステップＳ３０４）。

一方、特定されたＳＡが専用トンネル７Ｂに関するＳＡであると判定された場合（ステップＳ３０３で“ＹＥＳ”）、復号部６１２は、受信された暗号化パケットを特定されたＳＡの鍵データに従って復号する（ステップＳ３０５）。そして、データ復元部６１３は、特定されたＳＡのマッチングデータが示すデータ部分を復号されたパケットに挿入し、復号されたパケットを復元する（ステップＳ３０６）。

パケット終端部６０３は、ステップＳ３０４で復号されたパケットまたはステップＳ３０５で復元されたパケットを受信する。そして、パケット終端部６０３は、受信されたパケットをパケットのＩＰヘッダが示す宛先装置へ向けて送信する（ステップＳ３０７）。ステップＳ３０７での処理が終了されると、一連の復号処理は終了される（ステップＳ３０８）。

このように、第１の実施形態に従った送信側の暗号通信装置は、送信対象パケット内のデータの内、マッチングデータとデータパターンが一致するデータ部分を除く残部データを暗号化し得る。したがって、第１の実施形態の暗号通信装置に従えば、送信側の装置の暗号処理の負担を削減できる。また、マッチングデータを含むＳＡに従って暗号化された暗号化パケットのペイロードは、残部データで構成されるため、通信システム内のトラフィックを削減できる。

第１の実施形態に従った受信側の暗号通信装置は、送信対象パケットの元のデータを復元し得る。したがって、第１の実施形態の暗号通信装置に従えば、送信対象パケット内の一部データが暗号化パケットにより伝送されなくても、送信対象パケット内のデータのセキュリティが確保された通信を実現できる。

第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含む通信システム１による暗号通信処理シーケンスの一例を説明する。前述したように、図１に示す一例では、暗号通信装置６は、無線基地局装置３およびゲートウェイ４にそれぞれ含まれる。

暗号通信装置６が無線基地局装置３に含まれる場合、信号インタフェース６０１は、通信インタフェース３０９に対応する。鍵情報交換部６０２、パケット終端部６０３、パターンマッチ部６０４、データ削除部６０７、ＳＡ識別子付与部６０９、パターン生成部６１０、ＳＡ識別子検索部６１１、およびデータ復元部６１３は、ＣＰＵ３０１に対応する。パケットバッファ６０５および鍵情報部６０６は、メモリ３０２に対応する。暗号化部６０８および復号部６１２は、セキュリティ装置３０３に対応する。

暗号通信装置６がゲートウェイ４に含まれる場合、信号インタフェース６０１は、通信インタフェース４０６に対応する。鍵情報交換部６０２、パケット終端部６０３、パターンマッチ部６０４、データ削除部６０７、ＳＡ識別子付与部６０９、パターン生成部６１０、ＳＡ識別子検索部６１１、およびデータ復元部６１３は、ＣＰＵ４０１に対応する。パケットバッファ６０５および鍵情報部６０６は、メモリ４０２に対応する。暗号化部６０８および復号部６１２は、セキュリティ装置４０３に対応する。

図１４Ａ〜図１４Ｄは、第１の実施形態に従った通信システムの例示的な暗号通信処理シーケンス図である。
無線基地局装置３の鍵情報交換部６０２は、鍵情報交換パケットをゲートウェイ４の鍵情報交換部６０２との間で送受信し（処理ｐ１０１、処理ｐ１０２）、一般トンネル７Ａを介した暗号通信に関するＳＡをゲートウェイ４との間で確立する。無線基地局装置３およびゲートウェイ４のそれぞれの鍵情報交換部６０２は、確立されたＳＡを鍵情報部６０６に格納する。

無線基地局装置３のパケット終端部６０３は、ユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信する（処理ｐ１０３）。図１４Ａに示す一例では、処理ｐ１０３で受信されたユーザデータ信号は、データ“abcD1”を含む。

処理ｐ１０４において、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号をパケットバッファ６０５に格納する。また、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号のＳＰに関連付けられたＳＡを鍵情報部６０６内から検索し、受信されたユーザデータ信号内のデータとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡがあるか否かを判定する。

図１４Ａに示す一例では、マッチングデータを含むＳＡが鍵情報部６０６に存在しない。そこで、暗号化部６０８は、一般トンネル７Ａに関するＳＡの鍵データに従って、受信されたユーザデータ信号内のデータ“abcD1”を暗号化する。ＳＡ識別子付与部６０９は、データ“abcD1”を含みＳＡ識別子が付与された暗号化パケットを生成し、生成された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介してゲートウェイ４へ送信する。

また、パターンマッチ部６０４、暗号化部６０８、およびＳＡ識別子付与部６０９による処理ｐ１０４での暗号処理と並行して、パターン生成部６１０は、専用トンネル生成処理を開始する。パターン生成部６１０は、パターンマッチ部６０４によりパケットバッファ６０５に新たに格納されたユーザデータ信号と、パケットバッファ６０５に既に格納されているサンプルパケットとを比較する。そして、パターン生成部６１０は、比較された複数パケットのデータパターンの一致部分の割合が、当該一致部分をマッチングデータとする専用トンネル７Ｂを用いた暗号通信が効率的であると判断される所定の閾値を超えるか否かを判定する。

図１４Ａに示す一例では、パケットバッファ６０５に格納されたサンプルパケットは存在しない。そこで、所定の閾値以下と判断されて、受信されたユーザデータ信号のデータ“abcD1”に対するマッチングデータは作成されない。

ゲートウェイ４のＳＡ識別子検索部６１１は、無線基地局装置３から送信されたデータ“abcD1”を含む暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する（処理ｐ１０５）。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットのＳＡ識別子を参照して、受信された暗号化パケットのＳＡを特定する。図１４Ａに示す一例では、特定されるＳＡは、一般トンネル７Ａに関するＳＡである。受信された暗号化パケットは、特定されたＳＡの鍵データに従って復号部６１２により復号され、パケット終端部６０３によりコアネットワーク５へ送信される（処理ｐ１０６）。

無線基地局装置３のパケット終端部６０３は、ユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信する（処理ｐ１０７）。図１４Ｂに示す一例では、処理ｐ１０７で受信されたユーザデータ信号は、データ“abcE2”を含む。

処理ｐ１０８において、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号をパケットバッファ６０５に格納する。また、パターンマッチ部６０４は受信されたユーザデータ信号のＳＰに関連付けられたＳＡを鍵情報部６０６内から検索し、受信されたユーザデータ信号内のデータとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡがあるか否かを判定する。

図１４Ｂに示す一例では、マッチングデータを含むＳＡが鍵情報部６０６には存在しない。そこで、暗号化部６０８は、一般トンネル７Ａに関するＳＡの鍵データに従って、受信されたユーザデータ信号内のデータ“abcE2”を暗号化する。ＳＡ識別子付与部６０９は、データ“abcE2”を含みＳＡ識別子が付与された暗号化パケットを生成し、生成された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介してゲートウェイ４へ送信する。

ゲートウェイ４のＳＡ識別子検索部６１１は、無線基地局装置３から送信されたデータ“abcE2”を含む暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する（処理ｐ１０９）。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットのＳＡ識別子を参照して、受信された暗号化パケットのＳＡを特定する。図１４Ｂに示す一例では、特定されるＳＡは、一般トンネル７Ａに関するＳＡである。受信された暗号化パケットは、特定されたＳＡの鍵データに従って復号部６１２により復号され、パケット終端部６０３によりコアネットワーク５へ送信される（処理ｐ１１０）。

また、パターンマッチ部６０４、暗号化部６０８、およびＳＡ識別子付与部６０９による処理ｐ１０８での暗号処理と並行して、無線基地局装置３のパターン生成部６１０は、専用トンネル生成処理を開始する。パターン生成部６１０は、パターンマッチ部６０４によりパケットバッファ６０５に新たに格納されたユーザデータ信号と、パケットバッファ６０５に既に格納されているサンプルパケットとを比較する。そして、パターン生成部６１０は、比較された複数パケットのデータパターンの一致部分の割合が、当該一致部分をマッチングデータとする専用トンネル７Ｂを用いた暗号通信が効率的であると判断される所定の閾値を超えるか否かを判定する。

図１４Ｂに示す一例では、ユーザデータ信号のデータ“abcE2”とサンプルパケットのデータ“abcD1”とが比較される。そして、“abc”のデータ部分が一致し、且つ鍵情報部６０６に格納された全サンプルパケットについて“abc”のデータ部分が一致するため、“abc”をマッチングデータとするＳＡによる暗号通信の実行が効率的であると判定される。そこで、パターン生成部６１０は、“abc”をマッチングデータとするＳＡの作成を鍵情報交換部６０２へ指示する。

指示を受けた鍵情報交換部６０２は、鍵情報交換パケットをゲートウェイ４の鍵情報交換部６０２との間で送受信し（処理ｐ１１１、処理ｐ１１２）、“abc”をマッチングデータとするＳＡをゲートウェイ４との間で確立する。

具体的には、無線基地局装置３の鍵情報交換部６０２は、一般トンネル７Ａに関するＳＡのＳＡ識別子とマッチングデータ“abc”とを含む鍵情報交換パケットを生成し、生成された鍵情報交換パケットをゲートウェイ４へ送信する。ゲートウェイ４の鍵情報交換部６０２は、無線基地局装置３から送信された鍵情報交換パケットを受信し、受信された鍵情報交換パケットからＳＡ識別子とマッチングデータ“abc”とを取得する。ゲートウェイ４の鍵情報交換部６０２は、マッチングデータ“abc”を含むＳＡに対するＳＡ識別子を作成し、作成されたＳＡ識別子を含む鍵情報交換パケットを生成する。そして、ゲートウェイ４の鍵情報交換部６０２は、生成された鍵情報交換パケットを無線基地局装置３へ送信する。無線基地局装置３およびゲートウェイ４のそれぞれの鍵情報交換部６０２は、確立されたＳＡのデータを鍵情報部６０６に格納する。こうした処理によって、“abc”をマッチングデータとするＳＡが無線基地局装置３とゲートウェイ４との間で確立される。

無線基地局装置３のパケット終端部６０３は、ユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信する（処理ｐ１１３）。図１４Ｂに示す一例では、処理ｐ１１３で受信されたユーザデータ信号は、データ“abcF3”を含む。

処理ｐ１１４において、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号をパケットバッファ６０５に格納する。また、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号のＳＰに関連付けられたＳＡを鍵情報部６０６内から検索し、受信されたユーザデータ信号内のデータとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡがあるか否かを判定する。

図１４Ｂに示す一例では、データパターンが一致するマッチングデータ“abc”を含むＳＡが鍵情報部６０６に存在する。そこで、マッチングデータ“abc”を含むＳＡがパターンマッチ部６０４により特定される。データ削除部６０７は、特定されたＳＡのマッチングデータ“abc”に従って、受信されたユーザデータ信号内のデータ“abcF3”の内、マッチングデータ“abc”と一致する部分を削除する。削除後の残部データは、“F3”である。暗号化部６０８は、特定されたＳＡの鍵データに従って、受信されたユーザデータ信号内の残部データ“F3”を暗号化する。ＳＡ識別子付与部６０９は、残部データ“F3”を含み特定されたＳＡのＳＡ識別子が付与された暗号化パケットを生成し、生成された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介してゲートウェイ４へ送信する。

また、パターンマッチ部６０４、データ削除部６０７、暗号化部６０８、およびＳＡ識別子付与部６０９による処理ｐ１１４での暗号処理と並行して、パターン生成部６１０は、専用トンネル生成処理を開始する。パターン生成部６１０は、パターンマッチ部６０４によりパケットバッファ６０５に新たに格納されたユーザデータ信号と、パケットバッファ６０５に既に格納されているサンプルパケットとを比較する。そして、パターン生成部６１０は、比較された複数パケットのデータパターンの一致部分の割合が、当該一致部分をマッチングデータとする専用トンネル７Ｂを用いた暗号通信が効率的であると判断される所定の閾値を超えるか否かを判定する。

図１４Ｂに示す一例では、ユーザデータ信号のデータ“abcF3”と各サンプルパケットのデータ“abcD1”およびデータ“abcE2”とが比較される。比較された各データの一致部分“abc”に対しては、マッチングデータが既に作成されている。そこで、所定の閾値以下であると判定されて、一致部分“abc”に対する新たなマッチングデータは作成されない。

ゲートウェイ４のＳＡ識別子検索部６１１は、無線基地局装置３から送信された残部データ“F3”を含む暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する（処理ｐ１１５）。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットのＳＡ識別子を参照して、受信された暗号化パケットのＳＡを特定する。

図１４Ａに示す一例では、特定されるＳＡは、“abc”をマッチングデータとする専用トンネル７Ｂに関するＳＡである。そこで、復号部６１２は、受信された暗号化パケットを特定されたＳＡの鍵データに従って復号する。また、データ復元部６１３は、特定されたＳＡのマッチングデータに従って、マッチングデータ“abc”に対応するデータパターンを復号部６１２により復号された残部データに挿入し、データ“abcF3”を含むパケットに復元する。パケット終端部６０３は、データ“abcF3”を含む復元されたパケットをコアネットワーク５へ送信する（処理ｐ１１７）。

無線基地局装置３のパケット終端部６０３は、ユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信する（処理ｐ１１８）。図１４Ｃに示す一例では、処理ｐ１１８で受信されたユーザデータ信号は、データ“abcF4”を含む。

処理ｐ１１９において、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号をパケットバッファ６０５に格納する。また、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号のＳＰに関連付けられたＳＡを鍵情報部６０６内から検索し、受信されたユーザデータ信号内のデータとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡがあるか否かを判定する。

図１４Ｃに示す一例では、マッチングデータ“abc”を含むＳＡが鍵情報部６０６に存在する。そこで、マッチングデータ“abc”を含むＳＡがパターンマッチ部６０４により特定される。データ削除部６０７は、特定されたＳＡのマッチングデータ“abc”に従って、受信されたユーザデータ信号内のデータ“abcF4”の内、マッチングデータ“abc”と一致する部分を削除する。削除後の残部データは、“F4”である。暗号化部６０８は、特定されたＳＡの鍵データに従って残部データ“F4”を暗号化する。ＳＡ識別子付与部６０９は、残部データ“F4”を含み特定されたＳＡのＳＡ識別子が付与された暗号化パケットを生成し、生成された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介してゲートウェイ４へ送信する。

ゲートウェイ４のＳＡ識別子検索部６１１は、無線基地局装置３から送信された残部データ“F4”を含む暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する（処理ｐ１２０）。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットのＳＡ識別子を参照して、受信された暗号化パケットのＳＡを特定する。

図１４Ｃに示す一例では、特定されるＳＡは、“abc”をマッチングデータとする専用トンネル７Ｂに関するＳＡである。そこで、復号部６１２は、受信された暗号化パケットを特定されたＳＡの鍵データに従って復号する。また、データ復元部６１３は、特定されたＳＡのマッチングデータに従って、マッチングデータ“abc”に対応するデータパターンを復号部６１２により復号された残部データに挿入し、データ“abcF４”を含むパケットに復元する。パケット終端部６０３は、データ“abcF4”を含む復元されたパケットをコアネットワーク５へ送信する（処理ｐ１２１）。

また、パターンマッチ部６０４、データ削除部６０７、暗号化部６０８、およびＳＡ識別子付与部６０９による処理ｐ１１９での暗号処理と並行して、無線基地局装置３のパターン生成部６１０は、専用トンネル生成処理を開始する。パターン生成部６１０は、パターンマッチ部６０４によりパケットバッファ６０５に新たに格納されたユーザデータ信号と、パケットバッファ６０５に既に格納されているサンプルパケットとを比較する。そして、パターン生成部６１０は、比較された複数パケットのデータパターンの一致部分の割合が、当該一致部分をマッチングデータとする専用トンネル７Ｂを用いた暗号通信が効率的であると判断される所定の閾値を超えるか否かを判定する。

図１４Ｃに示す一例では、ユーザデータ信号のデータ“abcF4”と各サンプルパケットのデータ“abcD1”、データ“abcE2”、およびデータ“abcF3”とが比較される。そして、“abcF”のデータ部分が一致し、“abcF”のデータ部分が一致するサンプルパケットの割合が全サンプルパケットの３分の１であり、且つ既に存在するマッチングデータ“abc”よりもデータサイズが大きいため、“abcF”をマッチングデータとするＳＡによる暗号通信の実行が効率的であると判定される。そこで、パターン生成部６１０は、“abcF”をマッチングデータとするＳＡの作成を鍵情報交換部６０２へ指示する。

指示を受けた鍵情報交換部６０２は、鍵情報交換パケットをゲートウェイ４の鍵情報交換部６０２との間で送受信し（処理ｐ１２２、処理ｐ１２３）、“abcF”をマッチングデータとするＳＡをゲートウェイ４との間で確立する。

無線基地局装置３のパケット終端部６０３は、ユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信する（処理ｐ１２４）。図１４Ｃに示す一例では、処理ｐ１２４で受信されたユーザデータ信号は、データ“abcF5”を含む。

処理ｐ１２５において、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号をパケットバッファ６０５に格納する。また、パターンマッチ部６０４は、受信されたユーザデータ信号のＳＰに関連付けられたＳＡを鍵情報部６０６内から検索し、受信されたユーザデータ信号内のデータとデータパターンが一致するマッチングデータを含むＳＡがあるか否かを判定する。

図１４Ｃに示す一例では、マッチングデータ“abc”を含むＳＡ（マッチングパターンＡ）と、マッチングデータ“abcF”を含むＳＡ（マッチングパターンＢ）が鍵情報部６０６内に存在する。このように複数のＳＡが存在する場合、パターンマッチ部６０４は、トラフィックがより少ない効果的な暗号通信を実行するために、より大きなデータサイズのマッチングデータを含むＳＡを選択する。本例では、マッチングデータ“abcF”を含むＳＡ（マッチングパターンＢ）が選択される。

データ削除部６０７は、選択されたＳＡのマッチングデータ“abcF”に従って、受信されたユーザデータ信号内のデータ“abcF5”の内、マッチングデータ“abcF”と一致する部分を削除する。削除後の残部データは、“5”である。暗号化部６０８は、選択されたＳＡの鍵データに従って残部データ“5”を暗号化する。ＳＡ識別子付与部６０９は、残部データ“5”を含み選択されたＳＡのＳＡ識別子が付与された暗号化パケットを生成し、生成された暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介してゲートウェイ４へ送信する。

ゲートウェイ４のＳＡ識別子検索部６１１は、無線基地局装置３から送信された残部データ“5”を含む暗号化パケットを信号インタフェース６０１を介して受信する（処理ｐ１２６）。ＳＡ識別子検索部６１１は、受信された暗号化パケットのＳＡ識別子を参照して、受信された暗号化パケットのＳＡを特定する。

図１４Ｃに示す一例では、特定されるＳＡは、“abcF”をマッチングデータとするＳＡである。そこで、復号部６１２は、受信された暗号化パケットを特定されたＳＡの鍵データに従って復号する。また、データ復元部６１３は、特定されたＳＡのマッチングデータに従って、マッチングデータ“abcF”に対応するデータパターンを復号部６１２により復号された残部データに挿入し、データ“abcF5”を含むパケットに復元する。パケット終端部６０３は、データ“abcF5”を含む復元されたパケットをコアネットワーク５へ送信する（処理ｐ１２８）。

以後、同様の処理シーケンスに従って、無線通信端末装置２から送信されたユーザデータ信号に対して第１の実施形態に従った暗号通信処理が実行される。
例えば、図１４Ｄに示す処理ｐ１２９において、無線基地局装置３のパケット終端部６０３がデータ“abcG6”を含むユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信した場合、マッチングパターンＡに基づく暗号通信処理が実行される（処理ｐ１３０〜処理ｐ１３３）。マッチングパターンＡに基づく暗号通信処理は、処理ｐ１１４〜処理ｐ１１７について前述した処理と同様であり得る。また、データ“abc”に対するマッチングデータは、既にマッチングパターンＡとして存在するので、ステップＳ１１９では、新たなマッチングデータを含むＳＡは作成されない。

また、処理ｐ１３４において、無線基地局装置３のパケット終端部６０３がデータ“abhI”を含むユーザデータ信号を無線通信端末装置２から受信した場合、一般トンネル７Ａに関するＳＡに基づく暗号通信処理が実行される（処理ｐ１３５〜処理ｐ１３７）。一般トンネルに関するＳＡに基づく暗号通信処理は、処理ｐ１０８〜処理ｐ１１０について前述した処理と同様であり得る。また、各サンプルパケットとデータパターンが一致するユーザデータ信号内のデータ部分“ab”は、既に存在するマッチングデータよりもデータサイズが小さいため、ステップｓ１３５では、新たなマッチングデータを含むＳＡは作成されない。

このように、第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含む無線基地局装置３は、送信対象パケットのデータの内、マッチングデータを除く残部データを暗号化し得る。したがって、無線基地局装置３の暗号処理の負担を削減できる。また、マッチングデータを含むＳＡに従い暗号化された暗号化パケットのペイロードは、送信対象パケット内の残部データで構成されるため、通信システム１内のトラフィックを削減できる。

また、第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含むゲートウェイ４は、無線基地局装置３から送信された暗号化パケットを基に送信対象パケット内の元のデータを復元し得る。したがって、送信対象パケット内の一部データが暗号化パケットにより伝送されなくても、送信対象パケットの暗号通信を実現できる。

なお、図１は、第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含む通信システム１の一例にすぎない。すなわち、図１に示した一例では、第１の実施形態に従った暗号通信装置６は、無線基地局装置３およびサーバ４にそれぞれ含まれ、無線基地局装置３とサーバ４との間で第１の実施形態に従った暗号通信が実行される。

しかしながら、第１の実施形態に従った暗号通信装置６が複数の無線基地局装置３に含まれ、複数の無線基地局装置３間で第１の実施形態に従った暗号通信が実行されるように構成してもよい。また、第１の実施形態に従った暗号通信装置６が複数のゲートウェイ４に含まれ、複数のゲートウェイ４間で第１の実施形態に従った暗号通信が実行されるように構成してもよい。

さらに、第１の実施形態に従った暗号通信装置６が無線通信端末装置２に含まれるように構成し、第１の実施形態に従った暗号通信装置６が含まれる他の装置との間で第１の実施形態に従った暗号通信が実行されるように構成してもよい。暗号通信装置６が無線通信端末装置２に含まれる場合、信号インタフェース６０１に対応する通信インタフェースをＤＳＰ２０４とＧｂＥ Ｌ２ＳＷ２０７との間に追加し得る。鍵情報交換部６０２、パケット終端部６０３、パターンマッチ部６０４、データ削除部６０７、ＳＡ識別子付与部６０９、パターン生成部６１０、ＳＡ識別子検索部６１１、およびデータ復元部６１３は、ＣＰＵ２０１に対応する。パケットバッファ６０５および鍵情報部６０６は、メモリ２０２に対応する。暗号化部６０８および復号部６１２は、セキュリティ装置２０３に対応する。

そして、Ｓ−ＧＷ、ＭＭＥ、Ｐ−ＧＷといったコアネットワーク５内に存在する装置が第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含むように構成してもよい。また、コアネットワーク５を介してインターネット等の外部ネットワークと接続されたサーバ装置が第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含むように構成してもよい。

上述したような通信システムにおいても、図１に示した一例と同様の効果を得ることができる。

＜第２の実施形態＞
図１０に示す一例のように、第１の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理は、暗号処理と並行して行われる。しかしながら、専用トンネル生成処理は、暗号処理に代えて復号処理と並行して行われるように構成してもよい。

図１５は、第２の実施形態に従った暗号通信装置の例示的機能構成図である。図１５に示した第２の実施形態に従った暗号通信装置８において、図５に示した暗号通信装置６と同じ構成要素には同じ参照符号がふられている。暗号通信装置８は、以下に説明するような暗号通信処理を実行するように構成される点を除いて、図５に示した第１の実施形態に従った暗号通信装置６と同様であり得る。

図１６は、第２の実施形態に従った暗号処理の例示的フロー図である。図１０に示したように、第１の実施形態に従った暗号通信処理では、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８での暗号処理と並行して、ステップＳ１０９において専用トンネル生成処理が実行される。一方、図１６に示したように、第２の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理は、暗号処理と並行して実行されない。なお、専用トンネル生成処理が並行して実行されない点を除いて、第２の実施形態に従った暗号処理は、第１の実施形態に従った暗号処理と同様であり得る。

図１７は、第２の実施形態に従った復号処理の例示的フロー図である。図１３に示したように、第１の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理は、復号処理と並行して実行されない。一方、図１７に示したように、第２の実施形態に従った暗号通信処理では、復号されたパケットが宛先装置へ送信される処理（ステップＳ３０７）と並行して、専用トンネル生成処理が実行される（ステップＳ３０９）。第２の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理が復号処理と並行して実行されるため、専用トンネル生成処理が単独で実行される場合と比較して復号処理の遅延を抑制できる。

図１７のステップＳ３０９で実行される専用トンネル生成処理は、以下のような処理を除いて、図１１に示したような一例を含めて第１の実施形態に従った専用トンネル生成処理と同様であり得る。

図１１に示した専用トンネル生成処理の一例では、ステップＳ２０２での処理対象パケットの格納処理は、パターンマッチ部６０４に代えて、復号部６１２またはデータ復元部６１３により実行される。すなわち、対向する暗号通信装置８から送信された暗号化パケットが一般トンネル７Ａを介して伝送されたパケットである場合、復号部６１２により復号されたパケットが処理対象パケットとしてパケットバッファ６０５に格納される。また、対向する暗号通信装置８から送信された暗号化パケットが専用トンネル７Ｂを介して伝送されたパケットである場合、データ復元部６１３により復元されたパケットが処理対象パケットとしてパケットバッファ６０５に格納される。

また、ステップＳ２０５では、パターン生成部６１０によるＳＡ検索処理に代えて、ステップＳ３０２でのＳＡ識別子検索部６１１によるＳＡ検索結果をパターン生成部６１０が取得するように構成し得る。

第２の実施形態に従った暗号通信装置、通信システムおよび暗号通信方法は、第１の実施形態のそれらと同様の効果を有し得る。また、第２の実施形態に従った暗号通信装置、通信システムおよび暗号通信方法によれば、送信側の暗号通信装置の処理負担や電力消費を抑制できる。

＜第３の実施形態＞
図１０に示す一例のように、第１の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理は、暗号処理と並行して行われる。また、図１７に示す一例のように、第２の実施形態に従った暗号通信処理では、専用トンネル生成処理は、復号処理と並行して行われる。しかしながら、専用トンネル生成処理は、暗号処理および復号処理と並行して行われるように構成してもよい。

図１８は、第３の実施形態に従った暗号通信装置の例示的機能構成図である。図１８に示した第３の実施形態に従った暗号通信装置９において、図５に示した暗号通信装置６および図１５に暗号通信装置８と同じ構成要素には同じ参照符号がふられている。第３の実施形態に従った暗号通信装置９は、前述したような第１の実施形態に従った暗号通信処理および第２の実施形態に従った暗号通信処理を実行し得る。

第３の実施形態に従った暗号通信装置、通信システムおよび暗号通信方法は、第１の実施形態および第２の実施形態のそれらと同様の効果を有し得る。
また、送信側の装置および受信側の装置の少なくとも一方の装置が暗号通信装置９を含む通信システムでは、送信側の暗号通信装置６、８または９と受信側の暗号通信装置６、８、または９との何れにおいて専用トンネル生成処理を行うかを通常トンネル７Ａに関するＳＡの確立時に暗号通信装置間で鍵情報交換パケットを用いて決定するように構成してもよい。

上述の構成によれば、例えば、送信側の装置が第３の実施形態に従った暗号通信装置９を含み、受信側の装置が第１の実施形態に従った暗号通信装置６を含む場合に、送信側の装置において専用トンネル生成処理を実行することを送受信装置間で決定し得る。したがって、上述の構成によって、対向する暗号通信装置との互換性を確保することができる。

また、上述の構成によれば、送信側の暗号通信装置および受信側の暗号通信装置が同じマッチングデータを生成するといった、専用トンネル生成処理の重複を避けることができる。

＜第４の実施形態＞
第１〜第３の実施形態に従った暗号通信装置６、８、および９により実行される暗号通信処理は、第１〜第３の実施形態に従った暗号通信処理をコンピュータに実行させるプログラム、すなわち、第４の実施形態に従った暗号通信プログラムによっても実現できる。

第４の実施形態に従った暗号通信プログラムは、磁気ディスク、光ディスク、および光磁気ディスク、およびフラッシュメモリ等半導体メモリといった記録媒体に記録される。記録媒体に記録された暗号通信プログラムは、例えば、記録媒体読み書き装置２０９、３１０、および４０７によってそれぞれ読み取られ、メモリ２０２〜４０２にそれぞれ格納され得る。また、記録媒体に記録された暗号通信プログラムは、アンテナ２０６および３０６や通信インタフェース３０９および４０６を介して装置２〜４内にそれぞれ取り込まれ、メモリ２０２〜４０２にそれぞれ格納され得る。ＣＰＵ２０１〜４０１は、メモリ２０２〜４０２に格納された暗号通信プログラムに従って暗号通信処理をそれぞれ実行し得る。

第４の実施形態に従った暗号通信プログラムによれば、第１〜第３の実施形態に従った暗号通信方法、暗号通信装置、および通信システムと同様の効果が得ることができる。

以上の第１〜第４の実施形態を含む発明の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定するパターン生成部と、
前記パターン生成部により前記セキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、前記マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを対向装置へ送信し、前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを前記対向装置から受信することにより、前記セキュリティアソシエーションを前記対向装置との間で確立する鍵情報交換部と、
前記鍵情報交換部により確立された前記セキュリティアソシエーションの前記マッチングデータ、前記鍵データ、および前記セキュリティアソシエーション識別子を格納する鍵情報部と、
を含む、暗号通信装置。
（付記２）
前記対向装置への送信対象パケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するマッチングデータを含むセキュリティアソシエーションを前記鍵情報部内から検索するパターンマッチ部と、
前記パターンマッチ部により検索された前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータが示すデータ部分を前記送信対象パケット内から削除するデータ削除部と、
前記データ削除部により削除された前記送信対象パケット内の残部データを暗号化する暗号化部と、
前記パターンマッチ部により検索された前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を前記格納部から取得し、取得された前記セキュリティアソシエーション識別子を前記暗号化部により暗号化された前記残部データに付与して暗号化パケットを生成し、生成された前記暗号化パケットを前記対向装置へ送信するセキュリティアソシエーション識別子付与部と
を含む付記１に記載の暗号通信装置。
（付記３）
前記対向装置から送信された暗号化パケットを受信し、受信された前記暗号化パケット内からセキュリティアソシエーション識別子を検索して受信された前記暗号化パケットのセキュリティアソシエーションを特定するセキュリティアソシエーション識別子検索部と、
前記セキュリティアソシエーション識別子検索部により特定された前記セキュリティアソシエーションに従って、受信された前記暗号化パケット内のデータを復号する復号部と、
前記セキュリティアソシエーション識別子検索部により特定された前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータを前記鍵情報部から取得し、取得された前記マッチングデータが示すデータ部分を前記復号部により復号された前記データに挿入するデータ復元部と
を含む付記２に記載の暗号通信装置。
（付記４）
前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記送信対象パケットに対する暗号処理と並行して実行する、
付記３に記載の暗号通信装置。
（付記５）
前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーション生成する専用トンネル生成処理を前記暗号化パケットに対する復号処理と並行して実行する、
付記３に記載の暗号通信装置。
（付記６）
前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記送信対象パケットに対する暗号処理および前記暗号化パケットに対する復号処理と並行して実行する、
付記３に記載の暗号通信装置。
（付記７）
前記鍵情報交換部は、リキー処理時に、前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータをコピーして新たなセキュリティアソシエーションを生成する、
付記１〜６の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記８）
前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションは、前記処理対象パケットに対するセキュリティポリシーと関連付けられて前記鍵情報部に格納される、
付記１〜７の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記９）
前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションは、前記マッチングデータが示すデータのデータサイズ、前記処理対象パケットのアドレス、およびポート番号により分類されて前記鍵情報部に格納される、
付記１〜８の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記１０）
前記鍵情報交換部は、前記処理対象パケットに対する前記マッチングデータを含まないセキュリティアソシエーションを確立するための鍵情報交換パケットを用いて、前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記暗号通信装置および前記対向装置の何れの装置で実行するかを前記対向装置との間で決定する、
付記１〜９の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記１１）
前記パターン生成部は、前記対向装置との間で通信される制御データを含むパケットに従って前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションの生成を決定する、
付記１〜１０の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記１２）
前記パターン生成部は、前記鍵情報部に格納されているセキュリティアソシエーションであって前記処理対象パケットと同じセキュリティポリシーに関連付けられた前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータが示すデータよりも前記データ部分のデータサイズが大きい場合に、前記データ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションの生成を決定する、
付記１〜１１の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記１３）
前記パターン生成部は、前記処理対象パケット内のデータと複数のサンプルパケット内のデータとデータパターンがそれぞれ一致する複数のデータ部分の中で、データサイズの最も大きいデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションの生成を決定する、
付記１〜１２の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記１４）
前記パターンマッチ部は、前記鍵情報部内から複数のセキュリティアソシエーションが検索された場合に、前記複数のセキュリティアソシエーションの中でデータサイズが最も大きいデータパターンを含むセキュリティアソシエーションを選択する、
付記２〜１３の何れか一項に記載の暗号通信装置。
（付記１５）
第１の暗号通信装置および第２の暗号通信装置により実行される暗号通信方法であって、
前記第１の暗号通信装置は、
処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定し、
前記セキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、前記マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを前記第２の暗号通信装置へ送信し、
前記第２の暗号通信装置は、
前記第１の暗号通信装置から送信された鍵情報交換パケットを受信し、
受信された前記鍵情報交換パケットに含まれる前記マッチングデータおよび前記鍵データを含む前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を作成し、
作成された前記セキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを前記対向装置へ送信し、
前記第１の暗号通信装置は、
前記第２の暗号通信装置から送信された前記鍵情報交換パケットを受信し、
前記マッチングデータ、前記鍵データ、および受信された鍵情報交換パケットに含まれる前記セキュリティアソシエーション識別子を鍵情報部に格納する
暗号通信方法。
（付記１６）
前記第１の暗号通信装置は、
前記第２の暗号通信装置への送信対象パケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するマッチングデータを含むセキュリティアソシエーションを前記鍵情報部内から検索し、
検索された前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータが示すデータ部分を前記送信対象パケット内から削除し、
削除された前記送信対象パケット内の残部データを暗号化し、
検索された前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を前記格納部から取得し、
取得された前記セキュリティアソシエーション識別子を、暗号化された前記残部データに付与して暗号化パケットを生成し、
生成された前記暗号化パケットを前記第２の暗号通信装置へ送信する、
付記１５に記載の暗号通信方法。
（付記１７）
前記第１の暗号通信装置は、
前記第２の暗号通信装置から送信された暗号化パケットを受信し、
受信された暗号化パケット内からセキュリティアソシエーション識別子を検索して受信された前記暗号化パケットのセキュリティアソシエーションを特定し、
特定された前記セキュリティアソシエーションに従って、受信された前記暗号化パケット内のデータを復号し、
特定された前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータを前記鍵情報部から取得し、
取得された前記マッチングデータが示すデータ部分を、復号された前記データに挿入する
付記１６に記載の暗号通信方法。
（付記１８）
前記第１の暗号通信装置は、前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記送信対象パケットに対する暗号処理と並行して実行する、
付記１７に記載の暗号通信方法。
（付記１９）
前記第１の暗号通信装置は、前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーション生成する専用トンネル生成処理を前記暗号化パケットに対する復号処理と並行して実行する、
付記１７に記載の暗号通信方法。
（付記２０）
処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定し、
前記セキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、前記マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを対向装置へ送信し、前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを前記対向装置から受信することにより、前記セキュリティアソシエーションを前記対向装置との間で確立し、
確立された前記セキュリティアソシエーションの前記マッチングデータ、前記鍵データ、および前記セキュリティアソシエーション識別子を鍵情報部に格納する、
暗号通信処理をコンピュータに実行させる暗号通信プログラム。

１ 通信システム
２ 無線通信端末装置
３ 無線基地局装置
４ ゲートウェイ
５ コアネットワーク
６、８、９ 暗号通信装置
７ トンネル
７Ａ 一般トンネル
７Ｂ 専用トンネル
２０１、３０１、４０１ ＣＰＵ
２０２、３０２、４０２ メモリ
２０３、２０３、４０３ セキュリティ装置
２０４、３０４ ＤＳＰ
２０５、３０５ 増幅器
２０６、３０６ アンテナ
２０７、３０７、４０４ ＧｂＥ Ｌ２ＳＷ
２０８、３０８、４０５ メモリ・周辺装置間入出力コントローラ
３０９、４０６ 通信インタフェース
２０９、３１０、４０７ 記録媒体読み書き装置
６０１ 信号インタフェース
６０２ 鍵情報交換部
６０３ パケット終端部
６０４ パターンマッチ部
６０５ パケットバッファ
６０６ 鍵情報部
６０７ データ削除部
６０８ 暗号化部
６０９ ＳＡ識別子付与部
６１０ パターン生成部
６１１ ＳＡ識別子検索部
６１２ 復号部
６１３ データ復元部

Claims (16)

1. 処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定するパターン生成部と、
   前記パターン生成部により前記セキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、前記マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを対向装置へ送信し、前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを前記対向装置から受信することにより、前記セキュリティアソシエーションを前記対向装置との間で確立する鍵情報交換部と、
   前記鍵情報交換部により確立された前記セキュリティアソシエーションの前記マッチングデータ、前記鍵データ、および前記セキュリティアソシエーション識別子を格納する鍵情報部と、
   を含む、暗号通信装置。
2. 前記対向装置への送信対象パケット内の少なくとも一部データとデータパターンが一致するマッチングデータを含むセキュリティアソシエーションを前記鍵情報部内から検索するパターンマッチ部と、
   前記パターンマッチ部により検索された前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータが示すデータ部分を前記送信対象パケット内から削除するデータ削除部と、
   前記データ削除部により削除された前記送信対象パケット内の残部データを暗号化する暗号化部と、
   前記パターンマッチ部により検索された前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を前記格納部から取得し、取得された前記セキュリティアソシエーション識別子を前記暗号化部により暗号化された前記残部データに付与して暗号化パケットを生成し、生成された前記暗号化パケットを前記対向装置へ送信するセキュリティアソシエーション識別子付与部と
   を含む請求項１に記載の暗号通信装置。
3. 前記対向装置から送信された暗号化パケットを受信し、受信された前記暗号化パケット内からセキュリティアソシエーション識別子を検索して受信された前記暗号化パケットのセキュリティアソシエーションを特定するセキュリティアソシエーション識別子検索部と、
   前記セキュリティアソシエーション識別子検索部により特定された前記セキュリティアソシエーションに従って、受信された前記暗号化パケット内のデータを復号する復号部と、
   前記セキュリティアソシエーション識別子検索部により特定された前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータを前記鍵情報部から取得し、取得された前記マッチングデータが示すデータ部分を前記復号部により復号された前記データに挿入するデータ復元部と
   を含む請求項２に記載の暗号通信装置。
4. 前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記送信対象パケットに対する暗号処理と並行して実行する、
   請求項３に記載の暗号通信装置。
5. 前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーション生成する専用トンネル生成処理を前記暗号化パケットに対する復号処理と並行して実行する、
   請求項３に記載の暗号通信装置。
6. 前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記送信対象パケットに対する暗号処理および前記暗号化パケットに対する復号処理と並行して実行する、
   請求項３に記載の暗号通信装置。
7. 前記鍵情報交換部は、リキー処理時に、前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータをコピーして新たなセキュリティアソシエーションを生成する、
   請求項１〜６の何れか一項に記載の暗号通信装置。
8. 前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションは、前記処理対象パケットに対するセキュリティポリシーと関連付けられて前記鍵情報部に格納される、
   請求項１〜７の何れか一項に記載の暗号通信装置。
9. 前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションは、前記マッチングデータが示すデータのデータサイズ、前記処理対象パケットのアドレス、およびポート番号により分類されて前記鍵情報部に格納される、
   請求項１〜８の何れか一項に記載の暗号通信装置。
10. 前記鍵情報交換部は、前記処理対象パケットに対する前記マッチングデータを含まないセキュリティアソシエーションを確立するための鍵情報交換パケットを用いて、前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションを生成する専用トンネル生成処理を前記暗号通信装置および前記対向装置の何れの装置で実行するかを前記対向装置との間で決定する、
    請求項１〜９の何れか一項に記載の暗号通信装置。
11. 前記パターン生成部は、前記対向装置との間で通信される制御データを含むパケットに従って前記マッチングデータを含む前記セキュリティアソシエーションの生成を決定する、
    請求項１〜１０の何れか一項に記載の暗号通信装置。
12. 前記パターン生成部は、前記鍵情報部に格納されているセキュリティアソシエーションであって前記処理対象パケットと同じセキュリティポリシーに関連付けられた前記セキュリティアソシエーションに含まれるマッチングデータが示すデータよりも前記データ部分のデータサイズが大きい場合に、前記データ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションの生成を決定する、
    請求項１〜１１の何れか一項に記載の暗号通信装置。
13. 前記パターン生成部は、前記処理対象パケット内のデータと複数のサンプルパケット内のデータとデータパターンがそれぞれ一致する複数のデータ部分の中で、データサイズの最も大きいデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションの生成を決定する、
    請求項１〜１２の何れか一項に記載の暗号通信装置。
14. 前記パターンマッチ部は、前記鍵情報部内から複数のセキュリティアソシエーションが検索された場合に、前記複数のセキュリティアソシエーションの中でデータサイズが最も大きいデータパターンを含むセキュリティアソシエーションを選択する、
    請求項２〜１３の何れか一項に記載の暗号通信装置。
15. 第１の暗号通信装置および第２の暗号通信装置により実行される暗号通信方法であって、
    前記第１の暗号通信装置は、
    処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定し、
    前記セキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、前記マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを前記第２の暗号通信装置へ送信し、
    前記第２の暗号通信装置は、
    前記第１の暗号通信装置から送信された鍵情報交換パケットを受信し、
    受信された前記鍵情報交換パケットに含まれる前記マッチングデータおよび前記鍵データを含む前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を作成し、
    作成された前記セキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを前記対向装置へ送信し、
    前記第１の暗号通信装置は、
    前記第２の暗号通信装置から送信された前記鍵情報交換パケットを受信し、
    前記マッチングデータ、前記鍵データ、および受信された鍵情報交換パケットに含まれる前記セキュリティアソシエーション識別子を鍵情報部に格納する
    暗号通信方法。
16. 処理対象パケット内のデータとサンプルパケット内のデータとのデータパターンが一致するデータ部分をマッチングデータとして含むセキュリティアソシエーションを生成するか否かを判定し、
    前記セキュリティアソシエーションを生成すると判定された場合に、前記マッチングデータおよび鍵データを含む鍵情報交換パケットを対向装置へ送信し、前記セキュリティアソシエーションのセキュリティアソシエーション識別子を含む鍵情報交換パケットを前記対向装置から受信することにより、前記セキュリティアソシエーションを前記対向装置との間で確立し、
    確立された前記セキュリティアソシエーションの前記マッチングデータ、前記鍵データ、および前記セキュリティアソシエーション識別子を鍵情報部に格納する、
    暗号通信処理をコンピュータに実行させる暗号通信プログラム。