JPH01161938A - 暗号化情報通信システム - Google Patents

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、通信回線を介して情報の通信を行なう情報通
信システムに関し、特に情報送信時に暗号キーにより情
報を暗号化して通信する情報通信暗号化システムに関す
る。又、暗号キーに指紋画像の隆線方向を利用した情報
通信システムに関する。

〔従来技術〕

従来より通信回線を介して情報の交換を行なう場合、情
報の盗難防止の高程々の対策が取られている。その中で
情報の暗号化として特定の暗号キーを設定し、この暗号
キーと送信したい情報すなわち平文より暗号文を作成す
る方法がある。

その例について述べると、送信装置と受信装置に同一の
暗号キーを発生する暗号キー発生手段を備えており、こ
の暗号キー発生手段が暗号キー、例えば６，５．１・・
・、２進数に変換してｒｏｌｌｏＪ　。

ｒｏｌｏｌＪ　、　ｒｏｏｏＩＪ　、・・・を発生する
。送信装置は、これを情報である平文の２進値と各々を
対応した排他的論理和をとることにより暗号文を作成す
る。

例えば、平文が１１００１００１０１０１・・・であれ
ば、上記の暗号キー：　０１１００１０１０００１と各
々対応して排他的論理和をとり、暗号文：　１０１０１
１０００１００・・・が得られる。送信装置にて、この
暗号文を送信し、受信装置は受信し暗号文と受信装置と
同じ暗号キーとの間で排他的論理和をとることにより真
の情報である平文を得ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の暗号化では、途中の通信回線にお
いて一旦第三者に暗号文と平文情報が同時に盗まれると
、排他的論理和をとることにより簡単に暗号キーを推測
され、以後の暗号文を判読されるという問題がある。又
、受信側にて第三者によって復元された平文情報が引き
出されてしまうという問題がある。

従って、本発明の目的は、保安精度の極めて高い情報通
信暗号化システムの提供にあり、たとえ、暗号キーが盗
まれても以後の暗号文が解読されない情報通信暗号化シ
ステムを提供することにある。

又、本発明の他の目的は、正当な受信者にしか暗号文を
復元できない情報通信暗号化システムを提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の暗号化情報通信システムの原理ブロック図を第
１図に示す。本発明の暗号化情報通信システムは、通信
ラインを介して送信局と受信局とが接続されている。通
信ラインは有線、無線のいずれでもよい。

送信局は、受信者データおよび平文の通信文を入力す入
力手段１と、該入力手段からの受信者データおよび通信
文、および予め記憶された所定の受信者の指紋をコード
化した指紋コードデータに基いて暗号キーを発生する暗
号キー発生手段２と、該暗号キー発生手段からの暗号キ
ーと前記通信文とから暗号文を生成する暗号文作成手段
３と送信手段６とを存する。

受信局は、受信手段７と、受信者の指紋および受信者デ
ータを入力しこれら入力データに基いて受信者の正当さ
を確認する受信者確認手段１０と、受信者が正当な場合
、前記送信局の暗号キー発生手段で発生される暗号キー
に対応する暗号キーを発生する手段１３と、該暗号キー
発生手段からの暗号キーに基いて前記送信局からの暗号
文を平文に復元（復号）する手段１４とを有する。

送信手段６および受信手段７は通信ラインの通信形態に
応じて通信文を送信、受信するように構成される。

〔作　用〕

暗号キー発生手段２は、受信者個有のデータ、すなわち
指紋コードデータおよび受信者データ、および、通信文
に基いた暗号キーを発生させる。

この暗号キーは受信者が特定されるので、機密性が高い
。暗号文作成手段３はこの暗号キーに基いて通信文を暗
号文に作成する。

一方受信局では送信局と逆の処理、すなわち復号化を行
う。この場合、受信者確認手段ｌＯにおいて、受信者デ
ータと共に受信者の指紋をその都度入力し受信者が正当
か否か確認した上で、暗号キー発生手段１３において上
記送信局の暗号キー作成手段２と同様に暗号キーを発生
する。暗号文復元手段１４が受信手段７からの暗号化受
信文を発生した暗号キーを用いて復号する。このように
、受信局において、指紋を用いて受信者確認を行うので
、第三者により濫りに解読されることがない。

〔実施例〕

以下に、添付図を参照しながら本発明の一実施例を説明
する。

第２図（ａ）は、情報を送信する送信局のブロック図で
ある。ｌａは例えばキーボードで構成され、情報やデー
タ、受信者となる受信者名を入力する送信局の入力装置
を示す。２ａは入力装置１より入力した受信者名に基づ
いて暗号化のための暗号キーを作成する暗号キー作成部
であり、受信者名を構成するアルファベット又は、カタ
カナと対応する予め定めた数字から乱数発生の為の初期
値を設定する初期値設定回路２１と、初期値設定回路２
１にて設定した初期値により定められた乱数を発生させ
る乱数発生回路を有し、発生させた乱数より後述する予
め入力された受信者となりうる容認者の指紋方向コード
メモリの座標を計算する座標計算部２２と、座標計算部
２２にて計算した座標及び入力装置１ａにて入力した受
信者名に基づき指紋方向コードメモリ２４から該当する
方向コードを読みだし暗号キーとする暗号キー読取装置
２３、受信者の指紋の隆線方向を所定の分割された領域
ごとに方向コードとして受信者名コードＩＤＮ０ととも
にメモリする指紋方向コードメモリ２４、および入力し
た平文情報の情報数をカウントするカウンタ２５から構
成される。３ａは、暗号キー作成部２で作成した暗号キ
ーと入力装置ｌａで入力した平文情報とから暗号文を作
成する暗号文作成部を示し、入力装置１ａで入力した平
文を一時スドアする平文バッファ３１と、暗号キー作成
部２ａで作成した暗号キーを一時スドアする暗号キーバ
ッファ３２と、前記平文バッファ３１からのデータと前
記暗号キーバッファ３２からのデータとを各々ビット対
応させて排他的論理和をとり暗号化する排他的論理和回
路３３と、暗号化された暗号文を一担スドアする暗号文
バッファ３４で構成される。４ａは通信文作成部を示し
、暗号文作成部３ａで作成された暗号文と入力装置１で
入力された受信者名とを通信文として作成する。５ａは
送信装置を示し、通信文作成部４ａで作成された通信文
を所定の通信回線に適合する様にフォーマット変換して
送出する。上記諸回路のタイミング等の制御は図示しな
い送信局に設けられた制御手段によって行なう。

第３図は、送信局で作成される通信文の一実施例を示す
通信文フレームである。先頭には同期を取るための同期
コード：ＳＹＮ、次いで受信者名コードの開始を示す受
信者名開始コード：ＳＩＤ、受信者コード？　ｌ０ＮＯ
１暗号文の開始を示す暗号文開始コード：　ＳＴＸ、暗
号文、暗号文の終わりを示す暗号文終了コード：　ＥＴ
Ｘ、通信文全体のチエツクの為のＢＣＣコードとが一連
で通信文を構成する。

第２図（ｂ）は、情報を受信する受信局のブロック図で
ある。７ａは通信文を受信する受信装置を示す。８ａは
通信文を一時スドアする通信文バッファを示す。９ａは
受信者が自分の受信者名を入力する受信者名入力装置で
ある。１０ａは受信者が正当な受信者であることを確認
する受信者確認部を示し、受信者が自分の指紋を例えば
ＣＯＤカメラで撮影入力する指紋入力部１０１と、入力
した指紋画像を受信者コードｌ０ＮＯによって照合する
照合部１０２で構成される。ｌｌａは制御部を示し、受
信者確認部１０ａで照合した結果正当な受信者であると
確認された場合、通信文バッファ８ａより受信者名入力
装置９ａにて入力した受信者名に相当する受信者コード
ＩＤＮ０に該当する通信文を読みだし、後述するカウン
タ１３５を介して読み出した通信文を暗号文バッファ１
４２に出力する。１３ａは受信局の暗号キー作成部を示
し、制御部１１ａで正当な受信者が確認されると受信者
名に基づき第２図（ａ）の送信局と同一の暗号キーを作
成する。暗号キー作成部１３ａは、送信局の暗号キー作
成部２と同じように乱数発生用初期値設定回路１３１、
座標計算部１３２、読取装置１３３、指紋方向コードメ
モリ１３４、および暗号文の情報数をカウントするカウ
ンタ１３５とから構成される。１４ａは受信装置７ａに
て受信した暗号文と暗号キー作成部１３ａで作成した暗
号キーより平文を復元する平文復元部（復号部）であり
、暗号キー作成部１３ａで作成した暗号キーを一時スド
アする暗号キーバッファ１４１と、受信した暗号文を一
時スドアする暗号文バッファ１４２と、暗号キーと受信
暗号文とを各々ビット対応させながら排他的論理和をと
り暗号文を復元する排他的論理和回路１４３と、復元さ
れた平文を一時スドアする平文バッファ１４４とから構
成される。１５ａはＣＲＴやプリンタで構成された出力
装置を示す。

次に、第４図（ａ）（ｂ）を参照しながら第２図（ａ）
（ｂ）の送受信局からなる情報通信暗号化システムの動
作を説明する。第４図（ａ）は送信局の動作、第４図（
ｂ）は受信局の動作を示す。

先ず第４図（ａ）を参照して送信局の動作について述べ
る。

ＯＯＩ 先ず、本発明の実施例にて受信者となりうる容認者の氏
名と共に、指紋方向コードを図示しない装置で各々別個
に送信局、受信局に予め入力する。

これらは、暗号キーとして利用される。送信者は、送信
しようとする情報、及び送信先、つまり宛先となる受信
者名を入力装置１ａにより入力する。

入力された送信情報、即ち平文が入力される毎にカウン
タ２５で漢字の場合２バイト、その他英数字、仮名は１
バイトとして加算される。

Ｓ’００３ 次に初期値設定回路２１が入力された受信者名に相当す
る受信者名コードＩＤＮ０より乱数発生の為の初期値を
設定する。例えば、受信者名に相当する受信者名コード
ＩＤＮ０がｒ２６４８Ｊとすると初期値は下１桁目の８
とする。次いで座標計算部２２で設定した初期値よりカ
ウンタ２５のカウント値から計算された個数の乱数を発
生させる。この座標計算部内の乱数発生回路は初期値を
設定するとその初期値により毎回同一の乱数を発生させ
る。発生させる乱数としては、例えば、単に前回値を２
乗するもの、モンヂカルロ法によるもの等種々のものが
適用できる。

次に乱数発生個数の計算を説明する。後述する指紋方向
コードメモリ２４の数値がθ〜１５の範囲内とすると、
４ビツトデータが各領域に各々メモリされていることに
なる。従って、入力された平文が３０バイト（２４０ビ
ツト）とすると６０個の暗号キーを選択するべくカウン
タ値（総計バイト数）を２で乗算した回数分だけ暗号キ
ーを選択するように座標計算部２２で０〜１５の範囲の
乱数を発生させる。ここで座標を特定するためには直交
する２軸方向の位置（ｘ　、　ｙ）を指定する必要があ
るので、６０Ｘ　２　＝１２０個乱数を発生させること
になる。従って本実施例では平文の語長のバイト数、上
記例では３０バイトに４を乗算することになり、この乗
算は座標計算部２２で行なうものとする。ここで発生し
た乱数の連続２つの数字をペアとして（ｘ　、　ｙ）座
標を示すものとする。

先に入力された受信者名コードＩＤＮ０に該当する指紋
方向コードにより、これら（ｘ　、　ｙ）座標により定
まる指紋方向コードを読取装置２３を介して指紋方向コ
ードメモリ２４から読みだし、これを暗号キーとして、
暗号キーパソファ３２に出力する。指紋方向コードは第
６図に図示の如くｏ〜７の範囲にあり、これについては
後述する。

指紋方向コードメモリ２４は、特願昭６２−１４４０２
２で明示したように、指紋をＣＣＤカメラ等で構成され
た指紋入力装置及び指紋隆線方向検出装置を用いて第５
図で示す指紋方向コードのように（１５×１５）の各領
域毎にどの隆線方向かを割り出し、第６図に示す方向に
よって０〜７（２進数ｒ　００００　Ｊ７　ｒｏｌｌｌ
Ｊ　＞　を割り当てる。このように構成した指紋方向コ
ードを、予め入力した受信者名コードＩＤＮ０と共に指
紋方向コードメモリ２４に記４ｇさせておく。次に、入
力装置１ａにて入力し平文バッファ３１にストアされた
平文と、前記の如く読み取られた暗号キーとを、図示し
ないタイミング制御手段で、各々ビット対応をとるよう
にタイミング制御し、排他的論理和回路３３に出力して
暗号文を作成し、その結果を順次暗号文バッファ３４に
ストアする。

次に、入力装置１ａにて入力された受信者名コードＩＤ
Ｎ０と前記暗号文バッファ３４にストアされた暗号文と
を通信文作成回路４ａにて、第３図に示す通信文フレー
ムの如く作成する。

この通信文を送信装置５ａで対応する受信局に接続され
た所定の通信回線に適合するよう様変換して受信局に送
信する。例えば、電話回線で通信文を送信する場合には
、当然電話回線を捕捉してから送出する。

次いで第４図（ｂ）を参照して受信局の動作について述
べる。

通信回線を介して送出された通信文は受信装置７ａにて
受信され通信文バッファ８ａに一時記憶される。

受信者は、自己の名前を入力装置９ａにて入力すると共
に自己の指紋を受信者確認部１０ａ内の指紋入力部１０
１にて入力する 入力された指紋画像は、第５図および第６図を参照して
述べた前記の方法にて指紋方向コード化され、照合部１
０２にて、予め該当する自己に相当する受信者名コード
ＩＤＮ０と共に同様の方法で入力記憶され該ＩＤＮ０と
対応した指紋画像と、照合される。照合部１０２の結果
は制御部１１ａに出力される。

基０１４工旦叶り 制御部１１ａでは、指紋照合の結果、正当な受信者であ
る場合、その受信者に対応する通信文を前記通信文バッ
ファ８ａより読みだしてその暗号文をカウンタ１３５を
介して暗号文バッファ１４２に出力する（ステップ１４
）。それと共に、暗号キー作成部１３ａの乱数発生用初
期値設定回路１３１に対して入力された受信者名コード
ＩＤＮ０を出力する。

カウンタ１３５は暗号文のバイト数をカウントする（ス
テップ１５）。

暗号文バッファ１４２は、制御部１１によって通信文バ
ッファ８ａより読みだされた暗号文を一時記憶する。

５Ｏ１６、３０１？ 次に、乱数発生用初期値設定回路１３１は、制御部１１
ａからの受信者名コードｌ０ＮＯ入力によって乱数発生
のための初期値を作成する。初期値は送信局と同一とな
るようにする。座標計算部１３２の乱数発生回路は送信
局の乱数発生回路と同じ乱数を発生するものを使用する
ので、初期値が同一であるから送信局と同じパターンの
乱数を発生する事になる。指紋方向コードメモリ１３４
、読取装置１３３も、送信局と同様のものを用いて構成
される。このように、受信側の暗号キー作成部１３ａは
送信局の暗号キー作成部２ａと同様の動作を行い（ステ
ップ１６、ステップ１７）、カウンタ１３５でカウント
された暗号文のバイト数に対応する暗号キーを作成する
。つまり、送信局で作成した暗号キーと同一の暗号キー
が受信局で作成される。この暗号キーは、暗号キーバッ
ファ１４１に一時スドアされる。

次に、暗号キーバッファ１４１、暗号文バッファ１４２
より、図示しないタイミング制御回路にて各ビット対応
された、暗号キー及び暗号文は排他的論理和回路１４３
にて平文が復元され、−担、平文バッファ１４４にスト
アされる。

Ｏ１９ 平文バッファ１４４にストアされた平文情報は、ＣＲＴ
やプリンタ等の出力装置１５ａに出力される。

以上の実施例は、送信局の入力装置１ａが受信者名入力
と通信情報入力を共用する場合について述べたが、受信
者名入力キイボード又は［Ｄカード、通信情報をパソコ
ンからのデータ直接入力の如く、分離することができる
。

また以上の実施例は、暗号化、復号化に排他的論理和を
用いた場合を例示したが、これに限らず種々の暗号化と
その暗号化に対応する復号化を適用することができる。

〔発明の効果〕

以上に述べたように、本情報暗号化通信システムは、送
信側において受信者名コードおよび受信者の指紋を用い
て暗号化を行ない、受信側においてもその都度受信者名
コードおよび指紋を用いて個人識別および復号化を行う
ので、第３者による情報の解読は非常に困難となる。従
って、従来に比して情報の漏洩に対する保安度が極めて
高い。

一方、本発明の暗号情報通信システムにおいては、指紋
そのものを識別するのではなく、指紋方向をコード化し
て取扱うので、−情報の機密性を向上させつつそのシス
テム構成は比較的簡単になっている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の暗号化情報通信システムの原理ブロッ
ク図、 第２図（ａ）（ｂ）は本発明の実施例の暗号化情報通信
システムのブロック図、 第３図は第２図（ａ）（ｂ）の暗号化情報通信システム
において適用さる通信文フォーマット、第４図（ａ）（
ｂ）は第２図（ａ）（ｂ）の暗号化情報通信システムの
動作手順を示す図、第５図は本発明の実施例の指紋の隆
線方向をコード化した例を示す図、 第６図は第５図の指紋隆線方向に対応したコードを示す
図、である。 （符号の説明） １・・・入力手段、 １ａ・・・送信局入力装置、 ２・・・暗号キー発生手段、 ２ａ・・・送信局暗号キー作成部、 ３・・・暗号文作成手段、 ３ａ・・・暗号文作成部、 ４ａ・・・通信文作成部、 ５ａ・・・送信装置、 ６・・・送信手段、 ７・・・受信手段、 ７ａ・・・受信装置、 ８ａ・・・通信文バッファ、 ９ａ・・・受信者名入力装置、 １０・・・受信者確認手段、 １０ａ・・・受信者確認部、 １１ａ・・・受信局制御手段、 １３・・・暗号キー発生手段、 １３ａ・・・受信局暗号キー作成部、 １４・・・暗号文復元手段、 １４ａ・・・平文復元部、 １５ａ・・・出力装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信局と受信局との間で暗号化情報を通信するシス
   テムにおいて、 該送信局が、 受信者データおよび通信文を入力する入力手段（１）と
   、 該入力手段からの受信者データおよび通信文、および予
   め記憶された所定の受信者の指紋をコード化した指紋コ
   ードデータに基いて暗号キーを発生する手段（２）と、 該暗号キー発生手段からの暗号キーと前記通信文とから
   暗号文を生成する暗号文作成手段（３）とを有し、 前記受信局が、 受信者の指紋および受信者データを入力しこれら入力デ
   ータに基いて受信者の正当さを確認する受信者確認手段
   （１０）と、 受信者が正当な場合、前記送信局の暗号キー発生手段で
   発生される暗号キーに対応する暗号キーを発生する手段
   （１３）と、 該暗号キー発生手段からの暗号キーに基いて前記送信局
   からの暗号文を平文に復元する手段（１４）とを有する
   、 ことを特徴とする、暗号化情報通信システム。 ２、前記指紋コードデータは受信者の指紋の隆線の方向
   がコード化されて記憶されており、前記暗号キー発生手
   段（２）が、前記入力した受信者データの一部を初期値
   として前記入力した通信文のデータ数に応じて予め記憶
   された指紋コードデータをアクセスするアドレス用の乱
   数を発生させ、該アドレスに基いて対応する指紋コード
   データを選択し暗号キーとする、特許請求の範囲第１項
   に記載の暗号化情報通信システム。