JPH02278934A - 鍵管理方式 - 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】 〔産業上の利用分前〕 本発明は鍵管理方式に関し、特に暗号化鍵を利用して行
なう場合の鍵管理方式に関する。

〔従来の技術〕

暗号通信は１対の通信端末装置間に個有の暗号化を行な
うもので、暗号化のために利用する暗号化鍵は、通信を
行う対向通信端末装置の組み合せ数だけ必要となる。更
に、経済的な安全性を保証するために、発呼毎に個有の
暗号化鍵を必要とする。なお、複合化鍵は、一般には暗
号化鍵と同一のものが利用される。

今、通信端末装置の数をｍとし、各通信端末装置は平均
ｎ回の発呼を行う可能性があり、通信相手は自己以外の
全ての通信端末装置とし、通信形態は双方向通信で、上
り１下り別々の暗号化鍵を使用するものとすると、予め
暗号化鍵を作成し、如何なる通信にも対応できるように
するための暗号化鍵の総数は（１）式で求まるＭとなる
。

Ｍ＝２　ｎ　・（ｍ　−１）　！　−−−−−−（１）
（１）式のＭは、ｍ、ｎの値によっては膨大な数となる
が、実際にその都度運用される数に限定して考えても暗
号化鍵の総数は（２１式のＭ′となる。

Ｍ　’　＝　２　ｎ　ｍ・・・・・・（２１従って、有
線通信網においては、通信端末装置の発呼要求に応じて
暗号化鍵を作成し、発呼及び被呼の双方の通信端末装置
へこの暗号化鍵を自動配送する鍵管理装置を網内に設置
することにより、暗号化鍵の総数をＭ′とすることが行
われている。

一方、無線通信網においては、使用周波数、地形等によ
って通信不能となるいわゆる隠れ端末が出来て、有線通
信網のように全ての通信端末装置が互に通信できるとい
う保証が無く、有線通信網の如く鍵管理装置を設置して
、全ての通信端末装置の暗号化鍵を管理することは不可
能である。

よって、従来の無線通信網では、（１）式のＭを全ての
無線機に持たせ絶対に暗号化鍵を重複させないようにす
るか、このＭが膨大になり過ぎる場合には（３）式のよ
うに圧縮率αを設け、この（３）式で示される暗号化鍵
の総数Ｍ′から無作為に抽出した暗号化鍵を使用し、重
複の可能性を１／αに圧縮する方法を採っている。

Ｍ　”　＝　２　ｎ　ｍα・・・・・・（３）（１）式
において、たとえばｍとｎを１０と仮定すると、Ｍは約
７．３Ｘ１０　　となり、１つの暗号化鍵のビット数を
６３と仮定すると総ビット数は約４．６Ｘ１０”　ビッ
トとなり、簡単な構成の無線機では扱えない値となる。

従って、一般には（３）式に示すＭ　”が用いられるが
、αの値にも限度があり、重複の可能性が残る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の鍵管理方式は、暗号通信を行なう無線通
信網にあって、使用周波数や地形等によって通信不能に
陥る隠れ端末が存在する場合には、通信端末装置の数ｍ
と、各通信端末装置の平均発呼数ｎによって決定される
Ｍ’　＝２ｎ・　（ｍ−１）！個の膨大な数の暗号化鍵
が必要となるが、この数は簡易な構成の無線機では取扱
い不能であり、また、その都度運用される数に限定した
観点に立って減少してみても２ｎｍ個でも負循が過大な
ことが多く、これを解決するため運用規模１通信頻度等
の運用条件を勘案して圧縮率αを乗じた２ｎｍαとする
ことが一般的に利用されているが、この圧縮にも限度が
あり、圧縮程度に対応して重複の危険性が増大するとい
う欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、暗号通信を行な
う無線通信網において、通信不能に陥る隠れ端末の無い
無線通信網にあっては、安全率によって暗号化鍵数を圧
縮せずとも重複使用を生ぜず、また、隠れ端末が有って
も暗号化鍵の重複使用を１／α以上に大幅に低減できる
鍵管理方式を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の鍵管理方式は、暗号通信を目的とする無線機に
おける複数の暗号化鍵を記憶する手段と、送信時には記
憶している暗号化鍵を無作為に抽出するとともに重複し
て抽出されることを防止する手段と、受信時には送信側
において抽出した暗号化鍵が過去に使用されたか否かを
判別し、過去において使用されたと判断した時には送信
側に改めて暗号化鍵の抽出を行うことを要求する手段、
とを備えて構成される。

〔実施例〕

次に、図面を参照して本発明の説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成図であり、送信側を構
成する鍵記憶部１９選定部２．−時記憶部３、制御部４
１判別部５および記憶部６と、暗号化部１００．および
受信側を構成する一時記憶部７、制御部８２判別部９お
よび記憶部１０と復号化部２００を備えて構成され、こ
れら構成中、暗号化部１００と復号化部２００以外の実
線で示す部分が本発明に直接かかわる部分である。

次に、第１図の実施例の動作について説明する。

鍵記憶部１は、第（３）式に示す総数Ｍ　”　＝　２　
ｎ　ｍαの暗号化鍵を記憶し、暗号化鍵を無作意に選択
する選定部２の指定する暗号化鍵を出力する。

選定部２は、制御部４の指令にもとづき、例えば自然乱
数のような生起確率のランダムなものを利用して鍵記憶
部１内の暗号化鍵を無作意に指定する。

制御部４は、発呼に相当する送信指令をプレススイッチ
等を利用して受け、後述する判別部５から受ける重複判
断信号と受信側の制御部８から暗号化鍵に関する再抽出
要求信号を受けたとき選定部２に選定指令を出し、選定
部２から鍵記憶部１に鍵指定信号が供給される。

鍵記憶部１は、この鍵指定信号を受けて暗号化鍵を出力
し、−時記憶装置３に記憶されるとともにこの暗号化鍵
は判別部５にも供給される。

判別部５は、こうして提供される選定された暗号化鍵と
過去に選定された暗号化鍵との一致の有無を判別し一致
するときは重複判断信号を制御部４に供給する０重複を
判別するに必要な過去に選定された暗号化鍵は、制御部
４の送出する制御信号の制御のもとに記憶部６から読み
出される。

記憶部６から過去の暗号化鍵の内容がすべて読み出され
て判別部５による重複判断信号がないことが判別される
と、これを制御部４が検知し、この制御部４の制御のも
とに一時記憶部３の内容が記憶部６と、暗号化部１００
へ送信され無線の伝送路を介して受信側へ伝送される。

受信側では、スケルチ信号および受信機番号等による受
信指令を受けた制御部８のもとに、−時記憶部３から提
供された暗号化鍵を一時記憶部７に記憶するとともに、
過去に使用された暗号化鍵と受信した暗号化鍵の一致を
判別する判別部９で記憶部１０の過去に使用された暗号
化鍵の内容と照合し、過去に使用されたものと同じもの
であれば判別部９から制御部８へ重複判断信号を送出す
る。

制御部８は、受信機番号等であって傍受信号ではなく、
相手が自局と通信を希望していると判断できるときは、
判別部９から提供される重複判断信号に従って相手に暗
号化鍵の再抽出要求を無線で送出する。

記憶部１０の内容が全部判別部９に送られ、重複が無い
か、重複があっても傍受信号である場は、制御部８は次
に述べる制御を行う。すなわち、重複のない場合は、−
時記憶部７の内容を記憶部１０に記憶させるとともに、
傍受信号でないと判断しているときは復号化部２００へ
送出する。重複がある場合は、−時記憶部７の内容を消
去し、次の動作に備える。

このようにして、対向局間だけで無く、傍受できる範囲
の暗号化鍵も管理され、重複の可能性を著しく低減する
ことができる。

尚、上述した実施例では、説明の都合上、暗号化鍵を傍
受することにしたが、実際には暗号化鍵は秘密にされる
べきもので、上述した暗号化鍵はこれに代わる管理番号
、一連番号もしくは記憶部のアドレス等で傍受されるも
のである。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明は、暗号通信を行なう無線通
信網において、通信時には記憶した暗号化鍵が重複抽出
されることなく無作意に選定され、受信時には過去に使
用されたか否かを判定して、過去に使用実績のある場合
は送信側に暗号化鍵の再抽出を行なう方法を採ることに
より、隠れ端末が無い場合には安全率を適用することな
く暗号化鍵数の利用限度を著しく増大し、また隠れ端末
がある場合でも暗号化鍵の重複使用の可能性を著しく低
減できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図である。 １・・・鍵、２・・・選定部、３・・・−時記憶部、４
・・・制御部、５・・・判別部、６・・・記憶部、７・
・・−時記憶部、８・・・制御部、９・・・判別部、１
０・・・記憶部、１００・・・暗号化部、２００・・・
復号化部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 暗号通信を目的とする無線機における複数の暗号化鍵を
   記憶する手段と、 送信時には記憶している暗号化鍵を無作為に抽出すると
   ともに重複して抽出されることを防止する手段と、 受信時には送信側において抽出した暗号化鍵が過去に使
   用されたか否かを判別し、過去において使用されたと判
   断した時には送信側に改めて暗号化鍵の抽出を行うこと
   を要求する手段、 とを備えて暗号化鍵を管理することを特徴とする鍵管理
   方式。