JP6367639B2 - 光送信装置、光中継装置、光受信装置、光通信システムおよび光通信方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態における光通信システムの構成例を示す図である。図1に示すように、実施例1における光通信システムは、光通信装置の送信側であるY−00送信装置100と、光通信装置の受信側であるY−00受信装置300とY−00送信装置100との通信を中継する1または複数のY−00中継装置200と、上述したY−00受信装置300とが光ネットワークNによって接続されている。以下では、Y−00送信装置100とY−00受信装置300とは、送信側と受信側の機能とを分けた異なる構成として説明しているが、これらの機能を備えた1つの装置として構成してもよい。
実施例1では、宛先情報が記憶されているフレームのヘッダ管理情報部を暗号化する前提で説明したが、宛先情報を暗号化する必要がない場合には、ペイロード部のみを暗号化して送信することも可能である。そこで、実施例2では、ヘッダ管理情報部を平文のまま送信する場合について説明する。
101、102 擬似乱数発生部(送信装置)
103 鍵選択部(送信装置)
104 基底選択制御部(送信装置)
105 搬送波発生部(送信装置)
106 M−ary強度変調部(送信装置)
107 データ系列ランダム化部(送信装置)
108 送信データ発生部(送信装置)
200 Y−00中継装置
201 擬似乱数発生部(中継装置)
202 基底選択制御部(中継装置)
203 光スイッチ部(中継装置)
204 フォトダイオード(中継装置)
205 強度判定部(中継装置)
206 信号判定部(中継装置)
207 データ系列再構築部(中継装置)
208 フレーム検出部(中継装置)
209 光スイッチ制御部(中継装置)
300 Y−00受信装置
301、302 擬似乱数発生部(受信装置)
303 鍵選択部(受信装置)
304 基底選択制御部(受信装置)
305 フォトダイオード(受信装置)
306 強度判定部(受信装置)
307 信号判定部(受信装置)
308 データ系列再構築部(受信装置)
309 フレーム検出部(受信装置)
N 光ネットワーク。
Claims (6)
- 多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、データを光信号に変調して送信する光送信装置であって、
第2のRunning鍵を生成する第2の擬似乱数発生部と、
タイミング情報に基づいて、前記第2のRunning鍵を選択する鍵選択部と、
送信データ発生部により発生された宛先情報を含むヘッダ情報管理部とデータ部とを有した2値データを入力とし、第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を暗号化するランダム化部と、
選択された前記第2のRunning鍵に基づいて、搬送波発生部により発生された搬送波の光強度を多値変調し、暗号化された前記データを送信する強度変調部と、
を備えることを特徴とする光送信装置。 - 第1のRunning鍵を生成する第1の擬似乱数発生部を備え、
前記鍵選択部は、タイミング情報に基づいて、前記第1のRunning鍵または前記第2のRunning鍵を選択し、
前記ランダム化部は、第1のRunning鍵に基づいて前記宛先情報を含むヘッダ情報管理部を暗号化し、
前記強度変調部は、選択された前記第1のRunning鍵および前記第2のRunning鍵に基づいて、前記光強度を多値変調し、暗号化された前記データを送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の光送信装置。 - 多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、光送信装置から光信号に変調して送信されたデータを中継する光中継装置であって、
光送信装置から受信した第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを所定の閾値に基づいて2値化する信号判定部と、
2値化された多値変調データに含まれるヘッダ情報管理部に保持されている宛先情報を検出する検出部と、
検出された前記宛先情報にしたがって前記データを他の光中継装置または光受信装置に送信する光スイッチ部と、
第1のRunning鍵を生成する第1の擬似乱数発生部と、を備え、
前記信号判定部は、光送信装置から受信した、第1のRunning鍵により宛先情報を含むヘッダ情報管理部が暗号化され、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを入力とし、前記ヘッダ情報管理部を第1のRunning鍵に基づいて2値化し、
第1のRunning鍵に基づいて、前記2値化されたデータに保持されている宛先情報を含むヘッダ情報管理部を復号化する再構築部と、
復号化された前記ヘッダ情報管理部に保持されている宛先情報を検出する検出部と、
を備えることを特徴とする光中継装置。 - 多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、光送信装置から光信号に変調して送信されたデータを受信する光受信装置であって、
第2のRunning鍵を生成する第2の擬似乱数発生部と、
タイミング情報に基づいて前記第2のRunning鍵を選択する鍵選択部と、
光送信装置または中継装置から受信した、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データに含まれる前記データ部を第2のRunning鍵に基づいて2値化する信号判定部と、
第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を復号化する再構築部と、
第1のRunning鍵を生成する第1の擬似乱数発生部と、を備え、
前記鍵選択部は、タイミング情報に基づいて、前記第1のRunning鍵または前記第2のRunning鍵を選択する鍵選択部と、
光送信装置または中継装置から受信した、第1のRunning鍵により宛先情報を含むヘッダ情報管理部が暗号化され、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを入力とし、前記ヘッダ情報管理部を第1のRunning鍵に基づいて2値化し、前記データ部を第1のRunning鍵に基づいて2値化する信号判定部と、
第1のRunning鍵に基づいて前記ヘッダ情報管理部を復号化し、第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を復号化する再構築部と、
を備えることを特徴とする光受信装置。 - 多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、データを光信号に変調して送受信する光送信システムであって、
光送信装置は、
第1のRunning鍵を生成する送信側第1の擬似乱数発生部と、
第2のRunning鍵を生成する送信側第2の擬似乱数発生部と、
タイミング情報に基づいて、前記第1のRunning鍵または前記第2のRunning鍵を選択する送信側鍵選択部と、
送信データ発生部により発生された宛先情報を含むヘッダ情報管理部とデータ部とを有した2値データを入力とし、第1のRunning鍵に基づいて前記宛先情報を含むヘッダ情報管理部を暗号化し、第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を暗号化するランダム化部と、
選択された前記第1のRunning鍵および前記第2のRunning鍵に基づいて、搬送波発生部により発生された搬送波の光強度を多値変調し、暗号化された前記データを送信する強度変調部と、を備え、
前記光信号を中継する光中継装置は、
第1のRunning鍵を生成する中継側第1の擬似乱数発生部と、
光送信装置から受信した、第1のRunning鍵により宛先情報を含むヘッダ情報管理部が暗号化され、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを入力とし、前記ヘッダ情報管理部を第1のRunning鍵に基づいて2値化する中継側信号判定部と、
第1のRunning鍵に基づいて、前記2値化されたデータに保持されている宛先情報を含むヘッダ情報管理部を復号化する中継側再構築部と、
復号化された前記ヘッダ情報管理部に保持されている宛先情報を検出する中継側検出部と、
検出された前記宛先情報にしたがって前記データを他の光中継装置または光受信装置に送信する中継側光スイッチ部と、を備え、
光受信装置は、
第1のRunning鍵を生成する受信側第1の擬似乱数発生部と、
第2のRunning鍵を生成する受信側第2の擬似乱数発生部と、
タイミング情報に基づいて、前記第1のRunning鍵または前記第2のRunning鍵を選択する受信側鍵選択部と、
光送信装置または中継装置から受信した、第1のRunning鍵により宛先情報を含むヘッダ情報管理部が暗号化され、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを入力とし、前記ヘッダ情報管理部を第1のRunning鍵に基づいて2値化し、前記データ部を第1のRunning鍵に基づいて2値化する受信側信号判定部と、
第1のRunning鍵に基づいて前記ヘッダ情報管理部を復号化し、第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を復号化する受信側再構築部と、
を備えることを特徴とする光通信システム。 - 多値強度変調による光通信量子暗号を用いて、データを光信号に変調して送受信する光送信方法であって、
タイミング情報に基づいて、送信側第1の擬似乱数発生部により生成された第1のRunning鍵または送信側第2の擬似乱数発生部により生成された第2のRunning鍵を選択する送信側鍵選択ステップと、
送信データ発生部により発生された宛先情報を含むヘッダ情報管理部とデータ部とを有した2値データを入力とし、第1のRunning鍵に基づいて前記宛先情報を含むヘッダ情報管理部を暗号化し、第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を暗号化するランダム化ステップと、
選択された前記第1のRunning鍵および前記第2のRunning鍵に基づいて、搬送波発生部により発生された搬送波の光強度を多値変調し、暗号化された前記データを送信する強度変調ステップと、
光送信装置から受信した、第1のRunning鍵により宛先情報を含むヘッダ情報管理部が暗号化され、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを入力とし、前記ヘッダ情報管理部を第1のRunning鍵に基づいて2値化する中継側信号判定ステップと、
第1のRunning鍵に基づいて、前記2値化されたデータに保持されている宛先情報を含むヘッダ情報管理部を復号化する中継側再構築ステップと、
復号化された前記ヘッダ情報管理部に保持されている宛先情報を検出する中継側検出ステップと、
検出された前記宛先情報にしたがって前記データを他の光中継装置または光受信装置に送信する中継側光スイッチステップと、
タイミング情報に基づいて、受信側第1の擬似乱数発生部により生成された第1のRunning鍵または受信側第2の擬似乱数発生部により生成された第2のRunning鍵を選択する受信側鍵選択ステップと、
光送信装置または中継装置から受信した、第1のRunning鍵により宛先情報を含むヘッダ情報管理部が暗号化され、第2のRunning鍵によりデータ部が暗号化された多値変調データを入力とし、前記ヘッダ情報管理部を第1のRunning鍵に基づいて2値化し、前記データ部を第1のRunning鍵に基づいて2値化する受信側信号判定ステップと、
第1のRunning鍵に基づいて前記ヘッダ情報管理部を復号化し、第2のRunning鍵に基づいて前記データ部を復号化する受信側再構築ステップと、
を含むことを特徴とする光通信方法。
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