JPH01284890A - 鍵の共有方法 - 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」 この発明は、ネットワーク内などで、複数端末間、及び
、端末とホスト間で、暗号通信などで使う鍵を共有する
方法に関するものである。

「従来の技術」 最初に、この発明が主な適用対象とするネットワークの
概念を、第１図を用いて説明する。ネットワークは、ホ
スト系１と端末系２とに大別される。ホスト系１は、ホ
ストＨｈ、、ｈ＝１．　２．・・・、が通信回線により
、直接または間接的に結合される。端末系は、端末Ｔｉ
、ｉ＝１．２．・・・、から成り、各端末は、ホストに
通信回線で結合される。

端末と通信回線で結合されないホストもある。ここで通
信回線は、有線通信回線か無線通信かを問わない、各端
末Ｔｉは、ネットワーク内で唯一に識別出来る端末コー
ドＸｉ、を持つ、端末コードＸｉは公開して良い情報で
ある。ネットワークの１つの目的は、任意の端末間通信
であり、他の１つの目的は、ホストと端末間通信である
。ホスト系は、端末間の通信を司どり、端末の通信の秘
密を守る。

すべてのホストは、端末の通信の秘密を守るため協力す
る。ネットワークは、２つのタイプ、即ち、端末の一部
または全部が、ホストとの通信回線による結合関係を固
定しているものと、通信中にホストとの通信回線との結
合関係を切り替えることが許されるものとがあり、これ
らがこの発明の対象分野である。ホストは、一つの場合
と複数の場合とがある。ネットワークの具体例を次に示
す。

例１？！ｊ数の端末が計算センタ（ホスＨに通信回線で
接続されて出来るネットワークである。

例２：自自動電電を含む電話網である。端末は、自動車
に搭載する電話機や加入者宅の電話機である。端末コー
ドは、自動車電話機や一般の電話機の電話番号であり、
公開される。ホストは、通信中に自動車との通信を行う
自動車電話の基地局や一般の電話局、中継局等である。

自動車電話機は、自動車が移動するため、基地局との通
信による結合関係が切り替わる。電話網は、通信の秘密
を守る。

次に、例１のネットワークにより、ホストと端末が鍵を
共有する従来の方法を説明する。ホストＨと端末Ｔｉは
、鍵Ｋｉを個別に約束して決める。端末の個数が、ｎあ
ると、ホストＨは、鍵Ｋｉをｎ個保有する必要がある。

ｎの値が大きくなると、ホストは多数のＫｉを保持する
必要があり、鍵Ｋｉの保持コストが大きくなる欠点があ
る。

次に例２の電話網で、自動車に搭載された電話機Ｔｉと
加入者宅の電話機Ｔｊが、暗号通信を行うために鍵をど
のように共有するかを例として、従来技術を説明する。

電話機ＴｉとＴｊとも、暗号通信を行うための暗号化と
復号化手段および、鍵の記憶手段をもつ。

第一の方法； 電話ｌｌＴｉとＴｊの所有者は、例えば手紙を使って予
め通信量のＲを交換し、共有する。通信の開始時に、通
信量Ｒを、電話機ＴｉとＴｊに設定する。

この方法は、通信相手が増えると、鍵共有のコストが大
きくなる欠点がある。また通信相手が不特定の場合、こ
の方法は役立たない。

第二の方法： 電話機対応に、Ｔｉの端末鍵Ｋｉや、Ｔｊの端末鍵Ｋｊ
を決めておく。適当な電話局内に漏気中管理センタを作
り、端末鍵ＫｔやＫｊは、この漏気中管理センタに登録
しておく。

電話機Ｔ＋からＴＩに電話をかける。電話局は、漏気中
管理センタから、端末鍵ＫｉとＫｊを入手する。

次に乱数を用いるなどの適当な方法で通信量Ｒを決める
。電話局は、通信ＷＩＲを平文データとみなして、端末
鍵Ｋｌで通信量Ｒを暗号化して電話機Ｔｉに送り、更に
、通信量Ｒを平文データとみなして、端末鍵Ｋｌで通信
量Ｒを暗号化して電話機Ｔ３に送る。

電話機Ｔ＋は、送られてきた暗号文を端末鍵Ｋｉを用い
て復号化し、通信量Ｒを得る。同様に、電話機Ｔｊは、
送られてきた暗号文を端末鍵Ｋｊを用いて復号化し、通
信量Ｒを得る。この結果、電話機ＴｉとＴｊは通信量Ｒ
を共有出来た０次に電話機ＴｉとＴｊは、通信量Ｒで暗
号通信する。

この方法は、端末鍵Ｋ１４）Ｋｊを取得するために、漏
気中管理センタを必要とし、かつ各電話局と鍵集中管理
センタ間の通信量が増加する欠点がある。

この発明の目的は、ネットワーク内等において、複数端
末間、及び、端末とホスト間で、経済的に鍵を共有する
鍵の共有方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段」 この発明によればホストはアルゴリズムＦの演算手段を
もち、端末ＴＩの端末コートＸｉから端末鍵Ｋｉ＝Ｆ　
（Ｐ、　Ｘｉ）を決める（ＰはＦのパラメータ）。

端末Ｔｉは端末鍵記憶手段に端末鍵Ｋｉを記憶して端末
鍵Ｋｉをホストと端末Ｔｉとで共有する。

（端末がネットワークに加入するとき）端末Ｔｉの端末
コードをＸｉ、端末鍵をＸｉで表す。

但し、ｉ＝１．　２．・・・、である。ホストは、全ホ
スト共通のアルゴリズムのＦを持つ。アルゴリズムのＦ
は次のように表す。

Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ） ここで、Ｐは、アルゴリズムＦのパラメータであり、端
末に秘密とする。端末がネットワークに加入するとき、
ホストは、端末コードＸｉから、端末源Ｋｉを次のよう
に決める。

Ｘｉ＝　Ｆ　（Ｐ　、　Ｘｉ） ホストは、端末源Ｋｉを端末Ｔｉに安全な手段で渡し、
端末Ｔｉは端末源Ｋｉを自己の端末源記憶手段に設定す
る。ここで、端末は、例えば自動車電話機や一般の電話
機であり、端末コードＸｉは例えば電話番号である。電
話機は、端末源記憶手段を持つ。

ここで、端末源記憶手段の一部または全部が、端末Ｔｉ
から切り離せる形態でも良い、この切り離しは、例えば
、端末Ｔｉから分離出来る磁気カードやＩＣカード中に
、端末源記憶手段を設けることにより実現する。

なおホストは、例えば数カ月あるいは数年経過毎に、ア
ルゴリズムのＦやパラメータＰを変更しても良い、この
場合、端末源は再設定する必要がある。

（ホストによる端末源の生成） ホストが端末源Ｋｉを入手したいときは、端末コードＸ
ｉを用イテ、Ｋｉ−Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）により、端末源
Ｋｉを算出する。ホストは、端末源Ｋｉが不要になれば
、Ｋｉを抹消する。同様にホストは、端末コードｘ３か
ら、端末源に３を算出できる。

（通信鍵配送通信要求による鍵共有） 端末Ｔｉはホストに、“通信鍵配送通信要求”により、
端末Ｔｊとの通信鍵配送つきの通信を要求する。即ち、
端末Ｔ＋は、通信鍵配送通信要求を通知する手段により
、端末Ｔｉの端末コードＸｉと、端末Ｔｊの端末コード
Ｘｊを、ホストに送信する。ホストは通信鍵配送通信要
求を検出する手段により、端末Ｔｉからの要求を検出し
、次に、適当な方法で、例えば乱数を生成し、Ｒ＝乱数
、とする等により、通信鍵のＲを決める。ホストは、鍵
をＫｉとして、通信鍵Ｒを暗号化し、即ち、Ｃｉ−ＥＣ
ＰＨ（Ｋｉ。

Ｒ）を求め、通信鍵配送通信モードを通知する手段によ
り、通信鍵配送通信モードとＣｉ、を端末Ｔｉに送信す
る。但し、ＥＣＰＨ（ｋ、ｄ）は、鍵をｋとして、ｄを
暗号化した暗号文を表す、同様にして、ホストは、鍵を
Ｋｊとして、通信鍵Ｒを暗号化し、即ち、Ｃｉ＝ＥＣＰ
Ｈ（Ｋｊ、Ｒ）を求め、通信鍵配送通信モードとＣｊ、
を端末Ｔｊに送信する。

端末Ｔｉは、通信鍵配送通信モードを検出する手段を用
いて、ホストからの通信鍵配送通信モードを検出すると
共に、受信したＣｉを、端末源記憶手段から取出した端
末源Ｋｉを用いて復号化し、通信鍵Ｒを求める。即ち、
ＤＣＰＨ（Ｋｉ、　Ｃｔ）として、通信鍵のＲを得る。

但し、ＤＣＰＨ（ｋ、ｄ）は、鍵をｋとして、ｄを復号
化して得られる平文を表す。同様に、端末Ｔｊは、受信
したＣｊを、端末源記憶手段から取出した端末源Ｋｊを
用いて復号化し、通信鍵Ｒを求める。

以上述べた手続きの結果、端末Ｔｉと端末Ｔｊは、ホス
トが端末の通信の秘密を守ることを前提に、秘密に同じ
通信鍵Ｒを共有出来る。端末は、取得した通信ｉ！Ｒを
用いて暗号通信や、別の目的のため通信鍵Ｒを使う。

端末Ｔｉと端末Ｔｊは、共有した通信鍵Ｒを変更したり
、あるいは、必要に応じてＲを通信鍵記憶手段に記憶す
る。

また、以上の説明において、端末による通信鍵配送通信
要求の通知、および、ホストによる通信鍵配送通信要求
の検出、および、ホストによる通信鍵配送通信モードの
通知、および、端末による通信鍵配送通信モードの検出
なる一連の手順は省いても差し支えない。

（３以上の端末間で鍵を共有する方法）ｍ個の端末、Ｔ
＋、　、　Ｔ１．　、・・・、Ｔｉｓ間で通信鍵Ｒを共
有する場合、ホストは、適当な通信鍵端末Ｒを決め、Ｃ
ｉ＝ＥＣＰＨ（Ｋｉ、Ｒ）を求め、ｍ個の端末Ｔｔに、
Ｃｉを送る、端末ＴｉはＤＣＰＨ（Ｋｉ。

Ｃｉ）により、通信端末源Ｒを入手する、但し、ｉ”１
ｌＩ２、・・・、ｉ、。

（通信鍵配送通信モード 端末Ｔｉは、ホストに、端末Ｔｊとの通信鍵の配送なし
の通信を要求する。即ち、端末Ｔｉは、通信鍵非配送通
信要求を通知する手段により、端末Ｔｊとの通信を要求
する。

ホストは通信鍵非配送通信要求を検出する手段により、
端末からの要求を検出し、次に、通信遊郭配送通信モー
ドを通知する手段により、通信遊郭配送通信モードを、
端末Ｔｉに送信する。同様にして、ホストは、通信遊郭
配送通信モードを端末Ｔｊに送信する。

端末Ｔｉは、通信遊郭配送通信モードを検出する手段に
より、ホストから端末Ｔｊとの通信遊郭配送通信モード
の要求であることを検出すると共に、自己の通信鍵記憶
手段からＴｊとで共有する通信鍵Ｒを取得する。通信鍵
記憶手段への通信端末Ｒの記憶は前記通信鍵配送通信要
求による鍵共存によって行う。

同様に、端末Ｔｊは、ホストから、端末Ｔｉとの通信遊
郭配送通信モードの要求であることを検出し、自己の通
信鍵記憶手段からＴｉとで共有する通信鍵Ｒを取得する
。また、端末ＴｉとＴＪは、通信鍵Ｒを変更した値のＲ
′を、通信鍵記憶手段に記憶し、別の通信で再利用して
も良い。

また、以上の説明において、端末による通信鍵非配送通
信要求の通知、および、ホストによる通信鍵非配送通信
要求の検出、および、ホストによる通信遊郭配送通信モ
ードの通知、および、端末による通信遊郭配送通信モー
ドの検出なる一連の手順は省いても差し支えない。

（端末による端末鍵Ｋｉの生成） 端末Ｔｉが、アルゴリズムＦ　（Ｐ、　Ｘｉ）の演算手
段を持っても良い、この場合は、今までの説明において
、「端末鍵記憶手段から取出した端末鍵Ｋｉ」の変わり
に、「端末ＴｉがアルゴリズムＦにより生成した端末鍵
Ｋｉ」に置き換える。

ホストと端末Ｔｉが適当な手段でＸｉ基以外他の数値、
ＸＸ　ｔ、を決め、Ｋｉ＝Ｆ（Ｐ、ＸＸ１）によりＫｉ
を決めても良い。端末Ｔｉが、アルゴリズムＦ（Ｐ、　
Ｘｉ）の演算手段を持つ場合、Ｔｉは、端末鍵記憶手段
を持たなくとも良い。

（端末鍵の利用） ホストと端末ＴＩは、端末鍵Ｋｉを通信鍵の暗号化の目
的以外に用いても良い０例えば、端末鍵Ｋｉは、ホスト
一端末間の暗号通信、あるいは、データ完全性、あるい
は、通信相手の確認に用いてもよい。

（パラメータの変更による端末鍵の変更）アルゴリズム
Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）の秘密のパラメータＰの値を変更す
ることにより、端末鍵Ｋｉの値を変更できる。

パラメータをＰからＰ′に変更し、これによって、端末
鍵をに１からＫｉ′に変更する。ホストは、Ｃｉ’　＝
ＥＣＰＨ（Ｘｉ、　Ｋｉ’　）を算出し、端末鍵変更通
信モードを通知する手段により、端末鍵変更通信モード
とＣｉ’を、端末Ｔｉに通知する。端末Ｔｉは、端末鍵
変更通信モードを検出する手段により、端末鍵変更通信
モードを検出し、端末鍵記憶手段からに＋を取り出し、
ＤＣＰＨ（Ｋｉ、　ｃｔ’　）　−Ｋｉ’の計算により
新しい端末鍵Ｋｉ’を取得する。次にＫｉ’を端末鍵記
憶手段に設定する。

（端末コード） 端末コードの典型的なものは、端末対応の電話番号やネ
ットワーク内で識別出来るようにした、端末名称や端末
アドレス、端末を表す数字や記号、これらの組合せ等で
あり、ネットワーク毎に定めるものである。

（アルゴリズムＦ　（Ｐ、　Ｘｉ）の作り方）第一の方
法は、暗号アルゴリズムを用いてアルゴリズムを作る方
法である。Ｆは、次のように定める。

Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）　＝ＥＣＰＨ（Ｐ、　Ｘｉ）即ち、
アルゴリズムの秘密のパラメータＰを鍵として端末コー
ドＸｉを暗号化する。端末コードＸｉが長い場合は、端
末コードＸｉをＮビットずつｎ個のデータＸｉｕ　（ｕ
＝１．２．　・＝、ｎ）に分け、以下に示すＣＢＣモー
ドで暗号化し、最後に得られる暗号文ブロックＣｎを、
Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）の出力とする。

Ｃ２＝ＥＣＰＨ（Ｐ、Ｘ１ｌ） Ｃ２＝ＥＣＰＨ（Ｐ、Ｘ１２６３ＣＩ）Ｃ２＝ＥＣＰＨ
（Ｐ、Ｘｉｋ■Ｃｋ−１）Ｃｎ＝ＥＣＰＨ（Ｐ、Ｘｉｎ
■Ｃｎ−１）ここで、■はビット対応の排他的論理和を
表す。

なお、Ｘｉをｎ等分するとき出来る端数ビットについて
は、Ｘｉｎの末尾データとしてダミーデータ、例えば零
を設定する。ＤＢＳ暗号（ＦＩＰＳ−ＰＵＢ−４６）な
どを使う場合はＮ＝６４ビットである。また、Ｆ　（Ｐ
、　Ｘｉ）　＝ＤＣＰＨ（Ｐ、　Ｘｉ）としてアルゴリ
ズムＦを決めてもよい。更にまた、アルゴリズムＦは、
Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）　＝ＥＣＰＨ（Ｘｉ、　Ｐ）として
決めてもよい。

第二の方法は、ハツシュ関数を用いてアルゴリズムを作
る方法である。ここでハツシュ関数は以下に述べるもの
である。

Ｈｕ＝ｆ　（Ｍｕ、　Ｈｕ−１）、ｕ−１，２，・＝、
　　ｎＭｕ：データブロック、ＨＯ−初期値（零など）
ここで、ＨｕやＭｕは、Ｎビットの長さがある。

ｆは、ＭｕとＨｕ−１を入力変数とし、Ｎビット長デー
タを出力する形式の関数である。上述したデータＸｉｕ
とＨＯを使い、Ｍｕ＝Ｘｉｕ　、　ＨＯ＝Ｐとして、ハ
ツシュ関数により順次計算し、最後に得られるＨｎを、
アルゴリズムＦ　（Ｐ、　Ｘｉ）の出力とする。

アルゴリズムを作る場合、端末コードに一定情報を付加
して、端末コードを変更しても良い０例えば、Ｆを求め
る過程で、定数ａｂｃを使って、次の様に、端末コード
を変更する。

Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）　＝ＥＣＰＨ（Ｐ、　Ｘ１ｌｌ　ａ
　ｂ　ｃ）ｃｋ＝ＥＣＰＨ（Ｐ、Ｘｉｋ　＄ＣＩ　ＩＩ
　ａ　ｂｃ）（ホスト） ホストの要素例を、第２図により説明する。ホスト１０
はアルゴリズムＦの演算手段３０、通信鍵配送通信要求
を検出する手段３１、通信鍵非配送通信要求を検出する
手段３２、通信鍵配送通信モードを通知する手段３３、
通信鍵非配送通信モードを通知する手段３４、端末鍵変
更通信モードを通知する手段３５、その他の処理を受は
持つ手段３６を備える０手段３１〜３５のいずれか一以
上を持たないホストもある。

（端末） 端末の要素例を、第３図により説明する。端末２０は端
末鍵記憶手段３７、通信鍵記憶手段３８、通信鍵配送通
信要求を通知する手段３９、通信鍵非配送通信要求を通
知する手段４０、通信鍵配送通信モードを検出する手段
４１、通信鍵非配送通信モードを検出する手段４２、端
末鍵変更通信モードを検出する手段４３、その他の処理
を受は持つ手段４４を備える０手段３日は、１個、また
は、複数の通信鍵を保持する。また、こ・れら鍵記憶手
段の一部または全部を、端末Ｔｉから切り離し、例えば
、磁気カードやＩＣカードを用いて、端末Ｔｉから切り
離しても良い、アルゴリズムＦの演算手段を持ち、手段
３７を持たない端末２０もある。

手段３８〜４３のいずれか一以上を持たない端末もある
。

端末の他の要素例を、第４図に示す、第３図と対応する
部分には同一符号を付けである０回線終端装置（ＤＳＵ
、）２０−１にパソコン４５−１、ファクシミリ送受信
機４５−２、電話機４５−３がそれぞれ信号線の４６−
Ｌ　４６−２．４６−３を経て接続される。端末２０は
、通信回線４７を経てホストにつながれる。この例では
、パソコン４５−１とファクシミリ送受信機４５−２と
電話１１４５−３は回線終端装置２０−１に内蔵してい
る手段３７．３Ｂ、３９，４０．４１，４２゜４３を共
有している。アルゴリズムＦの演算手段を持ち、手段３
７を持たない端末２０もある６手段３８〜４３のいずれ
か一以上を持たない端末も菖る。

（Ｉ！の利用方法） 共有した鍵（端末鍵Ｋｉ又は通信鍵Ｒ）の使い方につい
て説明する。

第１の方法は、この発明で共有した鍵（Ｋｉ又はＲ）を
、暗号通信用の暗号鍵として使う方法である。第２の方
法は、この発明で共有した通信鍵Ｒで、他の暗号鍵ＫＤ
を暗号化して通信相手に配送し、受信者は、共有した通
信鍵Ｒで復号化してＫＤを得る。ＫＤは、暗号通信に使
うか、更に同様の手順で鍵ＫＤで、他の鍵ＫＤ’を暗号
化して通信相手に配送しても良い。第３の方法はこの発
明で共有した鍵（Ｋｉ又はＲ）を用いて、通信文の改ざ
んを検出するための“データ完全性の技法”で使う鍵と
して良い。

ここでデータ完全性の技法は幾つかあるが、−例を次に
示す。

最初にこの発明を適用して、端末Ｔｉと端末Ｔｊ　（又
はホスト）が鍵（Ｋｉ又はＲ）を共有したとしよう。端
末Ｔｉは、ｎ個の通信文Ｍｉを、通信鍵Ｋを用いて、次
のようにＣＢＣモードで暗号化し、最後に得られる暗号
文ブロックＣｎを、ＭＡＣ−１とおく。

即ち、 ＣＩ−ＥＣＰＨ（Ｋ、Ｍｌ） Ｃ２＝ＥＣＰＨ（Ｋ、Ｍ２＄ＣＩ） Ｃｉ＝ＥＣＰＨ（Ｋ、Ｍｋ■Ｃｋ−１）Ｃｎ−ＥＣＰＨ
（Ｋ、ＭｎｅＣｎ−１）ＭＡＣ−１−Ｃｎ 端末Ｔｉは、ｎ個の通信文ＭｉとＭＡＣ−１を端末Ｔｊ
　（又はホスト）に送信する。端末Ｔｊ　（又はホスト
）は通信文とＭＡＣ−１を受信し、通信鍵Ｋを用いて、
受信した通信文ＭｌをＣＢＣモードで暗号化し、最後に
得られる暗号文ブロックＣｎを、ＭＡＣ−２とおく。端
末Ｔｊ　（又はホスト）は、受信したＭＡＣ−１と自ら
生成したＭＡＣ−２とを比較し、ＭＡＣ−１＝ＭＡＣ−
２が成立すれば、通信文が改ざんされていないと判断す
る。もしＭ’ＡＣ−１≠ＭＡＣ−２であれば、通信文が
改ざんされていると判断する。

第４の方法は、通信相手の（１１認である。この方法は
いくつかあるが、−例を説明する０通信当事者を、Ｔａ
とＴｂとする。Ｔａとｉｂは、通信鍵Ｒを求める０次に
Ｔａは、乱数Ｑを生成し、ｃ＝ＥＣＰＨ（Ｒ，Ｑ）を求
め、ＣをＴｂへ送る。Ｔｂは、ＤＣＰＨ（Ｒ，ｃ）によ
りＣを復号化してＱを求め、次にＴｂが乱数Ｑ′を生成
し、ＱとＱ′を結合したデータの、ＱＩＩＱ’（１１は
データの結合を表す）を暗号化して、ｃ　’−ＥＣＰＨ
（Ｒ，ＱＩＩＱ’）を求め、Ｃ゛をＴａへ送り返す、　
Ｔａは、ＤＣＰＨ（Ｒ。

ｃ’）から、Ｑ　ＩＩ　Ｑ　’を求め、次にＱ’だけを
再びＴｂへ送り返す、この手順により、ＴａはＱが送り
返されてくるのを確認でき、ＴｂはＱ′が送り返されて
くるのを確認できる。ＱとＱ′の確認ができるのは、通
信鍵Ｒを保持しているＴａとＴｂだけであることから、
ＴａとＴｂは互いを正しい通信相手であることが確認で
きる。

「実施例−１」 自動車電話機Ｔｉから、電話機Ｔｊを呼び出すときに、
電話機ＴｉとＴｊが通信鍵のＲを共有する例により説明
する。ここで両電話機は、端末鍵Ｋｉまたは端末鍵Ｋｊ
の端末鍵記憶手段をもつ、利用者は、自動車電話機Ｔｉ
を購入し、電話局から自動車電話番号Ｘｉを付与しても
らう、電話局は、アルゴリズム（７）Ｆを使ッテ、Ｋｉ
＝Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）　ニより、端末鍵Ｋｉを決める。

電話局は端末Ｔｉの端末鍵Ｋｉを、自動車電話機Ｔｉの
端末鍵記憶手段に設定する。

同様に、他の利用者は、電話機Ｔｊを購入し、電話局か
ら電話番号Ｘｊを付与してもらう、電話局は、アルゴリ
ズムのＦを使って、Ｋｊ＝Ｆ　（Ｐ、　Ｘｊ）により、
端末鍵Ｋｊを決める。電話局は、端末鍵にｊを電話機Ｔ
ｊの端末鍵記憶手段に設定する。

電話機ＴｉからＴｊに電話をかける。即ち、電話機Ｔｉ
は、通信鍵配送通信要求を通知する手段を用いて、最寄
りの自動車電話の電話局Ｈ１を呼び出す。

電話局Ｈ１は、通信鍵配送通信要求を検出する手段によ
り、電話機ＴｉからＴｊへの通信要求であることを知り
、端末鍵ＸｉとＸｊを取得し、次に乱数を生成するなど
の適当な手段で、通信鍵Ｒを生成する。

同時に電話局Ｈ１は、アルゴリズムのＦを用いて、次の
方法で端末鍵Ｋｉとｌ［ｊを生成する。

Ｋｉ＝Ｆ　（Ｐ、　Ｘｌ） Ｋｊ＝Ｆ　（Ｐ、　Ｘｊ） 電話局Ｈ１は、端末鍵ＫｉとＫｊを鍵として、通信鍵Ｒ
を暗号化し、暗号文ＣｉとＣｊを得る。即ち、Ｃｉ＝Ｅ
ＣＰＨ（Ｋｉ、Ｒ） Ｃｉ＝ＥＣＰＨ（Ｋｊ、Ｒ） 電話局Ｈ１は、通信鍵配送通信モードを通知する手段に
より、暗号文Ｃｉを電話機Ｔｉに送り、暗号文Ｃｊを電
話機Ｔｊに送る。電話機Ｔｔは通信鍵配送通信モードを
検出する手段により、暗号文Ｃｉが送られてきたことを
知り、暗号文Ｃｉを受けとる。次に、端末源記憶手段に
保持している端末源Ｋｉを用いて暗号文Ｃｉを復号化し
、通信鍵Ｒを得る。同様に電話機Ｔｊは、保持している
端末源Ｋｊを用いて暗号文Ｃｊを復号化し、通信鍵Ｒを
得る。即ち、Ｒ＝ＤＣＰＨ（Ｋｉ、　Ｃ４） Ｒ＝ＤＣＰＨ（Ｋｊ、　Ｃｊ） 以上の手続きで、電話局Ｈ１は、端末源ＫｉやＫｊを事
前に保持しておく必要がないこと、また、電話機Ｔｉと
Ｔｊが通信鍵を共有後は、電話機Ｔｉを搭載している自
動車が移動して、電話機Ｔｉと結合している自動車電話
の電話局が、電話局Ｈ１から他の自動車電話の電話局に
移動しても、通信鍵Ｒの共有関係は保てる。なお、この
実施例では、電話機Ｔｉと通信回線で結ばれている電話
局Ｈ１がアルゴリズムＦを使う例を説明したが、電話局
Ｈ１でなくとも、他の電話局のＨ２がアルゴリズムＦを
使っても良い。

この実施例で述べた電話機の代わりに、ｌ５ＤＮ（総合
ディジタル通信網）端末、ＦＡＸ端末、ＴＶ会議通信用
端末など、ネットワークに結合される通信端末の場合も
同様にこの発明が適用出来る。

「実施例−２」 実施例−１と類似している。異なる点は、電話機Ｔｉと
Ｔｊそれぞれは、通信鍵Ｒを、自己の通信鍵記憶手段か
ら読み出して使うことである。電話機Ｔｉは通信開始時
に、通信鍵非配送通信要求を電話局に通知する。電話局
は、通信鍵非配送通信要求を検出する手段により、通信
鍵Ｒの生成の必要が無いことを検出し、次に通信鍵非配
送通信要求モードを通知する手段により、電話機Ｔｉに
通信鍵Ｒを配送しないことを、知らせる。電話機Ｔｉは
、通信遊郭配送通信モードを検出するとともに、自己の
通信鍵記憶手段から通信鍵Ｒを取り出し、電話機Ｔｉと
７３間の暗号通信等に使う。電話機Ｔｊも同様にして自
己の通信鍵記憶手段から通信鍵Ｒを読みだす。

「実施例−３」 第５図により説明する。ホスｌ−１０−６が１つと、こ
のホストと通信回線でつながれた、複数のＩＣカー１人
出力装置５０−１〜５０−２、および多数のＩＣカード
５１−１〜５１−２からなるシステムを例として説明す
る。端末はＩＣカードであり、記号Ｔｉで表ず。端末Ｔ
１は、任意のＩＣカード入出力装置５０−１〜５０−２
を利用して、ホスト１０−６にアクセス出来るとする。

このシステムの目的は、ＩＣカードとホストとの通信で
あり、ホストは、ＩＣカードが要求する一定の処理を行
う。

ＩＣカードの所有者がこのシステムに加入するには、ま
ずＩＣカードのＴｉに端末コードＸｉを付与してもらう
。端末コードＸｉは、本システムで唯一に識別出来るも
ので、公開しても安全上は差し支えない情報である。ホ
ストは、アルゴリズムＦを使ッテ、Ｋｉ−Ｆ　（Ｐ、　
Ｘｉ）を決め、端末鍵ＫｉＯ値をＩＣカードＴｉの端末
源記憶手段に書き込む。

ｌＣカードのＴｉから、データＤａをホストに送信する
には、データＤａを端末源Ｋｉで暗号化して送る。ホス
トは、ＩＣカードのＴｉから、暗号文Ｃｉを受信すると
、まず、Ｋｉ＝Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）で、ＩＣカードＴｉ
の端末源Ｋｉを算出し、次にこの端末源Ｋｉを用いて、
暗号文Ｃ４を復号化し、データＤａを得る。ホストから
ＩＣカードＴ１に暗号文を送る場合は、この逆の順序で
ある０以上の手続きにおいて、ＩＣカードは任意のＩＣ
カード入出力装置を使える特徴がある。ＩＣカードのＴ
ｉとＴｊとが鍵を共有することも可能であり、この場合
は、実施例−１に′示した方法と同様に、ホストが乱数
を生成するなどして、通信鍵Ｒを生成する。ＩＣカード
の代わりに磁気カード、ＩＣカード入出力装置の代わり
に、磁気カード入出力装置と置き換えこともできる。こ
の場合、磁気カード入出力装置で、ＩＣカードのＴ１が
必要とする処理を受は持たせても良い、ＩＣカード毎の
端末源をホストで保持する従来の方式と比較すると、ホ
ストで端末源を常時保持しないだけ、システムの運用が
容易化する。

「実施例−４」 第６図により説明する。ホスト１０−７が１つと、この
ホストと通信回線でつながれた、パソコンや端末（以下
、パソコンで代表する）の６０−１〜６０−２、からな
るシステムである。端末はパソコンであり、記号Ｔ＋で
表す、このシステムの一つの目的は、ホストとパソコン
間の通信であり、他の一つの目的は、任意のパソコン間
の通信である。

パソコンがこのシステムに加入するには、まずパソコン
Ｔｉに端末コードＸｉを付与してもらう。ホストは、ア
ルゴリズムＦを使って、Ｋｉ＝Ｆ　（Ｐ。

Ｘｉ）を決め、端末鍵ＫｉＯ値をパソコンのＴｉ内の端
末鍵記憶手段に書き込む。ここで、端末鍵記憶手段は、
パソコンのフロッピファイルや磁気カード、ＩＣカード
等で、パソコンから取り外せる形態でも良い、パソコン
ＴｉとＴｊとが端末鍵を共有するときは、実施例−１に
示した方法と同様に、ホストが適当な手段で通信鍵Ｒを
生成する。この方式では、ホストが鍵を常時保持しない
だけ、システムの運用が容易である。

「実施例−５」 第６図により説明する。ホストとパソコンとからなるパ
ソコン通信であることは、実施例−５と同じである。

パソコンＴｉには、端末コードＸｉを付与する。ホスト
とパソコンＴｉは共に、アルゴリズムＦの演算手段をも
つ。このときは、パラメータＰはホストとパソコンＴｉ
が合意して決める。ホストとパソコンは、端末コードＸ
ｉを使って、Ｋｉ＝Ｆ　（Ｐ、　Ｘｉ）により端末鍵Ｋ
ｉを決める。ホストとパソコンが適舊な手段でＸｉ以外
の他の数値ＸＸｉを決め、Ｋｉ＝Ｆ　（Ｐ、ＸＸ１）に
より端末鍵Ｋｉを決めても良い。

この場合、ＸＸｉが公開される情報であっても、端末鍵
Ｋｉは秘密に保たれる。

「発明の効果」 以上述べたように構成されているから、ホストは端末Ｔ
ｉの端末鍵Ｋｉを常時保持する必要がない。

このため、ホストが端末鍵集中管理をセンタを作る必要
がなく、経済化が図れる。この結果、ネットワーク内の
複数端末間等で、暗号通信などで使う鍵を共有すること
が経済的に実現出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が主な対象とするネットワークの例を
示す図、第２図はホストの要素例を示すブロック図、第
３図及び第４図はそれぞれ端末の要素例を示すブロック
図、第５図及び第６図はそれぞれネットワークの他の例
を示すブロック図である。 特許出願人　日本電信電話株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ホストは、アルゴリズムＦの演算手段をもち、端
   末Ｔｉの端末コードＸｉから端末鍵Ｋｉ＝Ｆ（Ｐ，Ｘｉ
   ）を決め、（ＰはＦのパラメータ）、上記端末Ｔｉは端
   末鍵記憶手段を持ち、上記端末鍵Ｋｉがその端末鍵記憶
   手段に記憶される鍵の共有方法。 （２）上記ホストは、上記端末鍵Ｋｉを鍵とし通信鍵Ｒ
   を平文データとみなして暗号化して暗号文Ｃｉを決め、
   その暗号文Ｃｉを上記端末Ｔｉに伝え、その端末Ｔｉは
   、端末鍵Ｋｉで上記暗号文Ｃｉを復号化して上記通信鍵
   Ｒを取得する請求項１記載の鍵の共有方法。（３）端末
   は、通信鍵記憶手段を持ち、上記取得した通信鍵Ｒをそ
   の通信鍵記憶手段に記憶する請求項２記載の鍵の共有方
   法。 （４）上記ホストは、パラメータをＰから、新しい値の
   Ｐ′に変更し、これに対応して、端末鍵Ｋｉ′＝Ｆ（Ｐ
   ′，Ｘｉ）を求め、鍵をＫｉとして、Ｋｉ′を平文デー
   タとみなして暗号化して暗号文Ｃｉ′を得、その暗号文
   Ｃｉ′を端末Ｔｉに送り、その端末Ｔｉは、ホストから
   暗号文Ｃｉ′を受けとり、鍵をＫｉとして上記暗号文Ｃ
   ｉ′を復号化して端末鍵Ｋｉ′を取得し、この新しい端
   末鍵Ｋｉ′を、端末鍵記憶手段に設定する請求項１記載
   の鍵の共有方法。