JPH01149636A

JPH01149636A - 秘話方式

Info

Publication number: JPH01149636A
Application number: JP62307646A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nakajima; 繁雄中島
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1989-06-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は無線通信分野における秘話方法に関するもので
ある。

（従来の技術）加入者に衛星回線を直接に設定する５ｃｐｃ衛星通信で
は、地球局の設備を有する第３者が電波を傍受してその
情報を盗聴することが容易であり、この盗聴を防止する
だめの有効な秘話の方法が望まれている。

従来のこの種の秘話方式としては、（１）慣用暗号系に
基づく方法が用いられている。すなわち、−例を示すと
次のようになる。送信側では音声信号の周波数帯域を複
数に分割し、その分割した帯域の順序に対しである変換
（順序の入れ替え）を施して送信し、受信側では送信側
と逆の変換を施して情報を復元する方法である。この方
法では、送信側の“変換”と受信側の“逆変換”を行う
だめの鍵が同一であり、通信相手の全ての地球局に対し
ての鍵を予め装置製造時に定めて置き、保有しておく必
要がある。このため、新たに追加される通信相手に対す
る鍵の対応が必要となシ、鍵の管理が重要となる。この
ことより、次の方法の適用が考えられる。（２）地球局
では複数の鍵を用意（メモリに保存）しておき、通信回
線を設定する毎に、複数の鍵の任意の一つを選択し、そ
の鍵を通信相手に衛星回線を介して配送する方法である
。この方法では、通信回線を設定する毎に使用される鍵
の種類が異なシ、鍵の管理が不要となる。しかし、鍵の
配送時において鍵が識別されて、情報が盗聴される可能
性がある。すなわち、同一種類の地球局を用いて、送信
された鍵に基づく回路動作が知られると、各地球局への
情報を解読することができる。（３）一方、近年注目さ
れている秘話の方法に公開鍵暗号系がある。この方法は
、送信側の秘話のための“変換″を施す鍵と受信側の“
逆変換”のだめの鍵が異なり、送信側の鍵を一般に公開
しておくことである。この方法は秘話のための情報の“
変換”は容易であるが、“逆変換″が困難であることに
基づく。すなわち、変換の錐を知っても逆変換の鍵を得
ることがむずかしいことによる。

この方法では、情報の受信地球局が送信地球局に−秘話
のだめの変換鍵を衛星回線を介して伝送し、その鍵で秘
話を施した情報を送信してもらうことができるため、各
地球局で多数の送信鍵を管理する必要がなく、この送信
鍵の種類が少なくてよい利点がある。しかし、本方法で
は送信鍵より受信鍵を見破られないようにするために、
暗号化を複雑にする必要があシ、情報の変換・逆変換に
時間を必要とする欠点がある。例えば、よく知られてい
るＲ８Ａ暗号方式では、伝送すべき情報をＸ１送信鍵を
ＥＸＥ　（ＥＫＥは情報Ｍ′！ｉ−ｅ乗してｎの法を行
う操作を示す）、受信鍵をＤＫＤ　（Ｉ）ＫＤは受信情
報をｄ乗してｎの法を行う操作を示す）とすると暗号化
はつぎの操作により行われる。

Ｔ　＝　ＥＫＥ　０Ｑ＝Ｘｅ　（ｍｏｄｕｌｏ　ｎ　）
Ｒ＝　ＤＫＤ　（’ｌ’ｌ＝　Ｔｄ　（ｍｏｄｕｌｏ　
ｎ　）ただし、Ｏ＜Ｍ＜ｎ−１、ｏ＜’ｒ＜ｎ−ｉ、ｅ
”ｔ　　’Ｌｎは正数である。

この操作において、送信鍵よシ受信鍵を見つけ出すのに
高速計算機で数年以上とするためにはｎを百桁程度に選
ぶ必要があり、その演算に長い時間を必要とする。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は暗号化のための鍵の管理が容易で、情報
データの暗号化のための変換・逆変換時間を短縮す石暗
号方法を提供することにあシ、特に上記（２）及び（３
）の方法を組合せて、それらの欠点を除去することにあ
る。

（問題点を解決するための手段）前記目的を達成するための本発明の特徴は、無線回線に
おける情報データの秘話方式において、送信側では、受
信側から送られる暗号化の送信鍵にもとずいて、選択さ
れる第１暗号鍵を暗号化して受信側に送信すると共に当
該第１暗号鍵により情報データを暗号化して送信し、受
信側では、前記送信鍵に対応する受信鍵により前記第１
暗号鍵を復号し、復号された第１暗号鍵を用いて情報デ
ータを復号する秘話方式にある。

（作用）本発明によると、情報データ自身は第１暗号鍵により保
護される。そして第１暗号鍵自身の伝送は、別の暗号鍵
により保護される。従って、暗号鍵の伝送が安全で、か
つ、情報データの暗号化及び復号化が簡単となり発明の
目的が達成される。

（実施例）本発明を説明するための準備として、第１図、第２図に
ついて説明する。

第１図は以下の説明のための５ｃｐｃ通信を想定した衛
星回線のモデルを示したものである。１は地球局Ａ、２
は地球局Ｂ、３は衛星である。本構成では、地球局Ａと
地球局８間には、無線回線設定のための制御信号を伝送
する制御チャネルと通信情報を伝送する通信チャネルの
２種類のチャネルを有しているものとする。また、制御
チャネルは主に通信チャネルを設定するための制御信号
を伝送するチャネルであシ、通信チャネルは電話信号等
の生のデータ（情報データ）を伝送するチャネルである
。従って、第１図の地球局ＡとＢは制御チャネルで発呼
信号、応答信号、無線周波数指定信号等の各種信号を送
信・受信した後に通信チャネルで情報データの送信・受
信を行う。このため、秘話は通信チャネルに対して行う
ものである。

第２図は第１暗号鍵の例を説明するための図であシ、ス
クランブル回路を示したものである。４はデータ入力端
子、５はクロック入力端子、６は初期設定パルス入力端
子、７はデータ選択信号入力端子、８−１から８−９は
データをロードできるシフトレジスタ、９と１０はイク
スクルーシブ・オア（ＥＸ−ＯＲ）、１ｉ’は各シフト
レジスタの初期値を与えるデータが書き込まれているＲ
ＯＭ、１２はデータ出力端子である。ある一定の周期毎
の初期設定パルスが端子６に加えられることにより、各
シフトレジスタの初期値はある一定の周期毎に同一とな
シ、その周期によりある繰り返しのパターンが９の出力
に発生する。この繰り返しパターンと入力端子１からの
データとを排他的論理和（イクスクルーシプ・オア）す
ることによりスクランプルが行なわれる。受信側ではこ
の逆操作（デ・スクランブル）により、元のデータを得
ることができる。従って、この各シフトレジスタの初期
値のデータを秘話の第１暗号鍵として使用できる。

第３図は第１図に示した衛星回線を対象としたときの本
発明を説明した図である。ここで、Ａ局において自局向
けの情報信号を秘話化するための第１暗号鍵をＭＡ、　
　第１暗号鍵を秘話化する第２暗号化の送信鍵をＫＡＴ
　、受信鍵をＫＡＲとする。

また、Ｂ局において第１暗号鍵をＭＢ　、第２暗号化の
送信鍵をＫＢＴ　、受信鍵をＫＢＲとする。最初にＢ局
発呼の場合を説明する。

（１）Ｂ局ではＢ局の加入者の通信要求を検出してＡ局
への発呼信号を生成する。これと同時にＫＢＴを送信す
る。

（２）Ａ局では、複数のＭＡを用意してあり、上記の（
１）の信号を受信したときに複数のＭＡの中の一つを選
択して、これをＫＢＴで秘話化（ＫＢＴ（ＭＡ））する
。このＫＢＴ　（ＭＡ　）とＫＡＴ　　をＢ局に送信す
る。

（３）Ｂ局では、Ａ局からの信号を受信してＫＢＴ（Ｍ
Ａ）を取シ出し、これに受信鍵ＫＢＲを用いて解読しＭ
Ａを得る。また、Ｂ局ではＡ局と同様に複数のＭＢの中
から一つのＭＢを選択し、受信したＫＡＴを用いてＫＡ
Ｔ（ＭＢ）を生成し、Ａ局に送信する。なお、受信した
ＭＡを用いて通信チャネルのＡ局向けの送信情報のスク
ランブルの初期データをセットする。

（４）Ａ局ではＢ局からのＫＡＴ（ＭＢ）を受信して、
これに受信鍵ＫＡＲを用いて解読しＭＢを得る。このＭ
Ｂを用いてＢ局向けの通信チャネルの送信情報データの
スクランブルの初期データをセットする０（５）Ａ局では通信チャネルへの切シ替え信号を生成し
、Ｂ局に送信する。また、Ａ局の送信・受信チャネルを
通信チャネルに切シ替える。

（６）Ｂ局では通信チャネルへの切シ替え信号を受信し
てＢ局の送信・受信チャネルを通信チャネルに切シ替え
る。これにより、Ａ局とＢ局の情報データの送信・受信
を行う。

Ａ局発呼の場合もＢ局発呼の場合と同様な方法で情報デ
ータの秘話をはかることができる。

（発明の効果）以上説明したように、第１暗号鍵ＭＡ、　ＭＢを公開鍵
暗号系による第２暗号化の送信鍵により暗号化して伝送
しているので、伝送途中で盗聴されることなく相手局に
伝送でき、また通信チャネルの送信情報データはスクラ
ンブル回路の初期設定データ等の第１暗号鍵を用いて暗
号化するのでその変換・逆変換時間は短く、かつその第
１暗号鍵が回線設定する毎に変化するのでその盗聴を防
止できる利点がある。なお、上記の説明では第２暗号化
の送信鍵・受信鍵は時間的に変化しない場合を想定して
いるが、この第２暗号化の送信鍵・受信鍵は時間的に変
化させることにより、第２暗号化を簡易（暗号化の演算
桁数を小さく設定）とできることはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は衛星回線モデルを示した図であり、第２図は第
１暗号化鍵の例であるスクランブル回路の構成を示し、
第３図は本発明の方法を示す図である。１；地球局Ａ１２；地球局Ｂ１３；衛星、４；データ入
力端子、５；クロック入力端子、６；初期値セットパル
ス、７；選択信号入力端子、８−１〜８−９；シフトレ
ジスタ、９；イクスクルーシプ・オア、１０；イクスク
ルーシプ・オア、１１；初期値データ・メモリ（ＲＯＭ
）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無線回線における情報データの秘話方式において
、送信側では、受信側から送られる暗号化の送信鍵にもと
ずいて、選択される第１暗号鍵を暗号化して受信側に送
信すると共に当該第１暗号鍵により情報データを暗号化
して送信し、受信側では、前記送信鍵に対応する受信鍵により前記第
１暗号鍵を復号し、復号された第１暗号鍵を用いて情報
データを復号することを特徴とする秘話方式。
（２）前記第１暗号鍵の選択が時間的に変化することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の秘話方式。