JPH0440128A - 鍵管理システム - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は、秘密通信システムに関してなされたもので
あり、特に受信端末ごとに異なる暗号鍵を用いて暗号化
された情報の伝送を行うシステムに関する。

（従来の技術） 通信回線を利用して行われる個別情報の伝達は、通信シ
ステムを含めた情報のセキュリティが管理されて成り立
つ。

第４図に示す通信システムは、１つ又は多数の送信装置
から、多数の受信端末の各々に個別情報を送信する公衆
通信網である。同図中、各点線で囲ったブロック１．２
はそれぞれ送信装置と受信端末を示す。

送信装置１は、データ発生手段１１によって、個々の受
信端末２に伝送する個別情報１１ａを平文にて発生して
いる０発生した個別情報１１ａは暗号手段１２にて暗号
化され、暗号化された個別情報は、送信信号１ａとして
伝送路３に送出される。暗号手段１２は、鍵記憶手段１
４からの暗号鍵１４ａで個別情報１１ａを撹拌すること
で暗号化している。鍵記憶手段１４は、鍵管理手段１３
の発生する個人検索子（以下ＩＤと呼ぶ）に対して異な
った暗号鍵１４ａを与えるようにしている。このための
制御信号は、言わば第２の暗号鍵とも呼ぶべき信号であ
って、例えば乱数列を暗号鍵１４ａを対応させている。

乱数列は信号１３ｄに示すように鍵管理手段１３から供
給される。

受信端末２は、送信側の鍵管理手段１３より伝送される
管理データ１ｂに基づいて受信処理のための制御を行う
制御手段２１と、送信側の鍵記憶手段１４と共通の暗号
鍵を復号鍵として記憶している鍵記憶手段２２と、ＩＤ
を記憶したＩＤ記憶手段２３と、鍵管理手段２２からの
復号鍵２２ａに基づいて送信信号１ａを復号する復号手
段２４と、受信された送信信号ｌａ中のＩＤと比較を行
うＩＤ比較手段２５と、復号手段２４からの平文の個別
情報２４ａをデータ処理するデータ処理回路２６とから
構成される。尚、管理データ１ｂの伝送手段は、回線を
使用する以外にカード発行手段や電話を利用する方法が
考えられる。

鍵管理システムは、第５図に示すように、鍵管理手段１
３が、ＩＤ発生手段１３１と、乱数発生手段１３２を有
している。これら乱数発生手段１３２とより発生手段１
３１とは、制御手段１３３からのトリガ信号１３３ａの
タイミングでそれぞれ乱数列１３ｄとＩＤの組を発生し
ている。制御手段１３３は、発生した乱数列１３ｄ及び
ＩＤの組を書込み制御する信号１３ｃを鍵記憶手段１４
に供給して、鍵記憶手段１４の書込み制御を行っている
。

上記通信システムは、先ず、送信装置１では、制御手段
１３が、各受信端末２に対応したＩＤ、例えばカウンタ
出力のように１づつインクリメントする順序アドレスを
発生する。データ発生手段１１は、ＩＤに対応した個別
情報１１ａを発生し、鍵記憶手段１４は、ＩＤに対応し
た暗号鍵１４ａを発生する。個別情報１１ａは暗号鍵１
４ａによって撹拌され、第６図に示すように、暗号化情
報にＩＤを付した送信信号１ａとなる。

第１表はＩＤと暗号鍵１１ａとのテーブル例を示す。

第１表 受信端末２は、ＩＤ比較手段２５が、送信信号１ａに付
されたＩＤとＩＤ記憶手段２３に記憶した自己ＩＤとを
比較し、一致していると判断すると、それに基づいて制
御手段２１を起動する。制御手段２１は、予め送信側の
乱数列１３ｄと同じ乱数列を発生する手段を受は取って
いる。これにより、制御手段２１は、送信側の乱数列１
３ｄと同じ乱数列に基づき鍵記憶手段２２をアクセスし
、自己の個別情報に加えられた暗号鍵と同じ復号鍵２２
ａを得ることができる。こうして、自己の個別情報だけ
を受信することができる。

尚、上記第４図及び第５図に示すシステムは、送信側の
鍵管理手段１３が、データ出力動作のタイミングを与え
るデータ出力トリガ１３ａを、データ発生手段１１に入
力するとともに、暗号動作のタイミングを与える暗号ト
リガ１３ｂを暗号手段１２に入力している。また、受信
側の制御手段２１が、復号動作のタイミングを与える復
号トリガ２１ａを復号手段２４に入力し、データ処理手
段２６にデータ処理トリガ２１ｂを入力し、ＩＤ比較ト
リガ２１ｃをＩＤ比較手段２５に入力し、鍵記憶手段２
２に送信側と同じ乱数列の発生タイミングを与える乱数
列出力トリガ２１ｄを入力し、ＩＤ記憶手段２３にＩＤ
出力トリガ２１ｅを入力し、ＩＤ比較手段２５がＩＤ一
致フラグ２５ａを制御手段２１に入力し、復号手段２４
が正常復号フラグ２４ｂを制御手段２１に入力している
。

従来のシステムは、暗号鍵１１ａを乱数列１３ｄにて発
生しているので、既に発生したことのある鍵を発生する
ことがある。第１表では、例えば暗号鍵に１２９とに１
が同じであるとする。

また、ＩＤとして１づつインクリメントする順序アドレ
スを用いているので、ＩＤの最小符号間距離が１となる
。一方、通信システムでは、データ伝送路３上で発生す
るデータ誤りが不可避であり、ＩＤ符号間距離が１の場
合、伝送路上で発生するデータ誤りによって容易に他の
ＴＤに化けてしまう。

このようなデータ誤りが生じた場合、例えば、同じ暗号
鍵が割り当てられたｒｏｏｏｏｏｏｏｌ」の受信端末と
ｒｌｏｏｏｏｏｏｌＪの受信端末のうち化けたＩＤを受
信した受信端末は、他方の受信端末の個別情報１１ａを
正しく復号してしまう。

個別情報１１ａは、預金内容など個人の秘密に関わる重
要度の高いものであるから、受信した内容が誤っている
と重大な問題を引き起こす。

このようなとき、−船釣には、既発性済みの暗号鍵の中
に新たに発行した暗号鍵と同じものがないか否かチエツ
クし、同じ暗号鍵が見つかったら、乱数を新たに発生し
直して同じチエツクをするという手順が取られる。しか
し、これでは暗号鍵の数が多い場合チエツクに時間がか
かり過ぎてしまう。

（発明が解決しようとする課題） 以上の述べたように、従来のシステムは、ＩＤに誤りが
生じた場合、たまたま同じ暗号鍵が割り振られた受信端
末は、他の端末の情報を誤って使用してしまうという重
大な欠点がある。

そこで、この発明は、暗号鍵のチエツクに時間が割かれ
ず、情報のセキュリティを高めるようにした鍵管理シス
テムの提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 第１の発明は、各受信端末に割り振るＩＤを冗長部を付
して発生するＩＤ発生手段と、上記冗長部の付されたＩ
Ｄに対しランダム発生させた暗号鍵を与える暗号鍵発生
手段とを設けている。

第２の発明は、各受信端末に割り振るＩＤを発生するＩ
Ｄ発生手段と、上記ＩＤに対しランダム発生する暗号鍵
を与える暗号鍵発生手段と、過去に発生したＩＤをファ
イルし、新規に発生したＩＤに対して符号間距離が所定
範囲内のＩＤを読出すＩＤファイル手段と、書込み時に
前記暗号鍵発生手段の発生した暗号鍵を記憶し、読出し
時に、前記ＩＤファイル手段がら続出されるＩＤに付与
された暗号鍵を読出す鍵ファイル手段と、前記暗号鍵発
生手段からの新規に発生した暗号鍵と前記鍵ファイル手
段がらの暗号鍵とを比較し、鍵が一致したとき一致信号
を出力する鍵検査手段とを設けている。

（作用） 第１の発明によれば、ＩＤに冗長ビットを付加すること
で、ＩＤの符号間距離を大きくすることができ、伝送路
上で生じるＩＤ誤りがあっても、同じ鍵を持つ他の受信
端末のＩＤに化けることが少なくなる。これにより、個
別情報が他の端末で利用される事故が発生率を抑えるこ
とができる。

第２の発明は、新規に発行されたＩＤに付された暗号鍵
と、過去に発行済みであって、前記新規の発行ＩＤと符
号間距離が近いＩＤとを比較することにより、符号間距
離の近いＩ　Ｉ）を持つ受信端末同士は、暗号鍵が一致
することがなように、暗号鍵が付与される。これにより
、チエツクの手順が複雑化せず、短時間で、確実に個別
情報の秘密性を高めることができる。

（実施例） 以下、この発明を図示の実施例によって詳細に説明する
。

第１図はこの発明に係る鍵管理システムの一実施例を示
す構成°図である。同図中、第５図と同一の要素には同
じ符号を付す０本実施例は、ＩＤ発生手段１３１として
、１づつインクリメント（あるいはデクリメント）する
順序アドレス１３１１ａを発生するカウンタ１３１１に
、冗長ビットを付加する冗長部付加回路１３１２を接続
したものである。この構成により、本件ＩＤ発生手段１
３１は、発生するＩＤの各符号間距離を大きくしている
。

上記ＩＤ発生手段１３１から発生したＩＤは、鍵記憶手
段１４に入力され、乱数発生手段１３２からの乱数列１
３ｄとアドレスの組となって、乱数列１３ｄに対応して
ランダムに発生する暗号鍵１４ａが各ＩＤに付与される
。

なお、制御手段１３３は、鍵記憶手段１４に暗号鍵の書
込み（作成）を実行する書込み信号１３ｃを供給すると
ともに、乱数発生手段１３２及びカウンタ１３１１にト
リガ信号１３３ａを供給している。また、図示しないが
、制御手段１３３の発生するトリガ信号１３ａ及び１３
ｂは、それぞれデータ発生手段１１及び暗号手段（第４
図参照）１２を動作させている。

上記構成において、乱数発生手段１３２とＩＤ発生手段
１３１は、トリガ信号１３３ａに基づいて、それぞれ乱
数列１３ｄ及び順序アドレス１３１１ａを発生する。

ＩＤ発生手段１３１の冗長部付加回路１３１２は、順序
アドレス１３１１ａを元に、例えばハミング符号をを作
成する回路であり、生成多項式は、例えばｇ（Ｘ）＝Ｘ
３＋Ｘ、＋１を用いる。

第２表は上記生成多項式を用いたＩＤテーブルの一例を
示す。

第２表 第２表において、上位５ビツトは、各符号間距離は小さ
いが、下位３ビツトが付加されることで、符号間距離が
大きくなり、暗号鍵に１〜に１７・・・のいずれかが一
致しても、受信端末間で他の個別情報を解読してしまう
ことはない。

次に他の実施例を説明する。

第２図はこの発明の他の実施例を説明する構成図である
。

本実施例は、第５図の構成に、点線ブロックにて示す鍵
検査手段１５を付加したものである。

鍵検査手段１５は、第１図の実施例と同様の順序アドレ
スを発生するＩＤ発生手段１３１からＯＩＤを全てファ
イルする鍵ファイル１５１を有し、鍵ファイル１５１は
、過去に発生したＩＤのうち、新規ＩＤに対して符号間
距離が例えば２以内のＩＤ１５１ａを発生している。一
方、鍵検査手段１５は、過去に発生した暗号鍵も鍵ファ
イル１５３によって記憶している。鍵ファイル１５３は
、乱数発生手段１３２からの乱数列１３ｄにて鍵記憶手
段１４の発生する暗号鍵１４ａと同じ暗号鍵を作成しフ
ァイルしている。

鍵ファイル１５３にファイルされた暗号鍵は、上記ＩＤ
ファイル１５１からのＩ　Ｄ　１５１ａに付与された暗
号鍵分が読出される。鍵ファイル１５３から読出される
暗号鍵１５３ａは、鍵記憶手段１４からの新規に発生す
る暗号鍵１４ａと、鍵比較手段１５２にて比較される。

鍵比較手段１５２は、鍵ファイル１５３の出力する鍵１
５３ａと、鍵記憶手段１４の出力する鍵１４ａとが一致
したとき一発生する一致フラグ１５２ａを、鍵検査手段
１５の出力として出力する。一致フラグ１５２ａは、乱
数発生手段１３２と制御手段１３３に供給される。乱数
発生手段１３２に供給された一致フラグ１５２ａは、乱
数発生を停止する信号として働き、制御手段１３３には
トリガ信号１３３ａとは別にＩＤ発生用のトリガ信号１
３３ｅを発生させる信号として働く。

トリガ信号１３３ｅは、ＩＤ発生手段１３１とＩＤファ
イル１５１に供給される。これにより、ＩＤ発生手段１
３１はＩＤを更新し、ＩＤファイル１５１は、ＩＤ発生
手段１３１の発生したさらに新しいＩＤと符号間距離が
例えば２以内のＩ　Ｄ　１５１ａを発生することになる
。

上記構成によれば、ＩＤ発生手段１３１から新規ＩＤが
発生するごとに、その新規ＩＤは、ＩＤファイル１５１
にファイルされる。新規ＩＤとそのときに発生した乱数
列１３ｄの組によって、暗号鍵１４ａが作成され、暗号
手段１２（第４図参照）で個別情報１１ａの暗号化が行
われる。乱数列１３ｄは、鍵ファイル１５３に供給され
て、鍵ファイル１５３においても暗号鍵手段１４と同じ
暗号鍵を作成する。

この暗号鍵は鍵ファイル１５３にファイルされる。

さて、ＩＤファイル１５１は、新規ＩＤと符号間距離が
２以内のＩ　Ｄ　１５１ａを全て読出す、読出されたＩ
Ｄ１５１ａは、鍵ファイル１５３の読出し信号となり、
Ｉ　Ｄ　１５１ａに対しそれぞれ組となった暗号鍵１５
３ａを鍵ファイル１５３から読出すことができる。

鍵比較手段１５２は、鍵ファイル１５３からの鍵１５３
ａと鍵記憶手段１４からの新規に発生した鍵１４ａとを
比較する。鍵比較手段１５２は、鍵１５３ａの中に、鍵
１４ａと一致するものがあるとき、一致フラグ１５２ａ
を出力する。一致フラグ１５２ａが発生すると、乱数発
生手段１３１は、新規乱数を発生したまま動作を停止し
、制御手段１３３は、トリガ信号１３３ｅをＩＤ発生手
段１３１とＩＤファイル１５１に供給して、次のＩＤと
、このＩＤに対し符号間距離が２以内のＩＤ全てを再び
発生させる。このように、一致フラグ１５２ａが立った
ＩＤは捨て去り、新たに発生したなＩＤに対して、現在
の暗号鍵１４ａを付与して、この組が有効か否かの検査
が実行される０以上の動作を、一致フラグ１５２ａが出
力されなくなるまで行うことで、符号間距離２以内のＩ
Ｄに、同じ暗号鍵が割り振られることのないシステムが
確立される。

このように第２図に示す実施例は、符号間距離の小さい
ＩＤに、同じ鍵が付与されることがなく、また、再度の
鍵付与とチエツクのための時間も、全てのＩＤを検査し
ないので、短時間で行うことができる。

第３図はさらに他の実施例を示す０本件実施例の特徴は
、鍵比較手段１５２から発生する一致フラグ１５２ａを
、ＩＤ発生手段１３１と制御手段１３３に供給している
ことにある。ＩＤ発生手段に供給された一致フラグ１５
２ａは、ＩＤ発生手段１３１にはＩＤ発生を停止する信
号として働き、制御手段１３３にはトリガ信号１３３ａ
とは別に鍵発生用のトリガ信号１３３ｅを発生ずる信号
として働＜、トリガ信号１３３ｅは、乱数発生手段１３
２とＩＤファイル１５１に供給される。乱数発生手段１
３２に供給されたトリガ信号１３３ｅは乱数発生手段１
３２の発生する乱数列１３ｄを更新する。ＩＤファイル
１５１に供給されるトリガ信号１３３ｅは、第２図の実
施例と同様の働きを行うことになる。

上記構成の場合も鍵規格手段１５２は、鍵ファイル１５
３かちの鍵１５３ａと鍵記憶手段１４がらの新規に発生
した鍵１４ａとを比較し、鍵１５３ａの中に、鍵１４ａ
と一致するものがあるとき、一致フラグ１５２ａを出力
する。一致フラグ１５２ａが発生すると、ＩＤ発生手段
１３１は、上記新規ＩＤを発生したまま動作を停止し、
制御手段１３３は、鍵発生トリガ１３３ｅを乱数発生手
段１３２とＩＤファイル１５１に供給して、次の乱数と
、上記ステップと同様に新規ＩＤと符号間距離が２以内
のＩＤ１５１ａ全てを再び発生させる。これにより、一
致フラグ１５２ａが立った新規ＩＤに対して、次の新た
な暗号鍵１４ａが付与されるとともに、この再度の新規
暗号鍵に対して、ＩＤファイル１５１からのＩ　Ｄ　１
５１ａによって、同じ鍵でないか否かの検査が実行され
る０以上の動作を、一致フラグ１５２ａが出力されなく
なるまで行うことで、符号間距離２以内のＩＤに、同じ
暗号鍵が割り振られることのないシステムが確立される
。

本実施例によれば、第２図の実施例と同様に、再度の鍵
付与とチエツクのための時間を短縮できるとともに、Ｉ
Ｄを捨て去ることができるので、第２図の実施例より、
ＩＤの使用効率が良い。

なお、さらに他の実施例として、第１図の発明と第２図
もしくは第３図の発明を組み合わせて、さらにセキュリ
ティの高いシステムを横築することもできる。

また、暗号鍵の種類をＩＤの数と同じに増やすことがで
きれば、検査対象を過去に発生させた全てのＩＤに設定
して、ＩＤが暗号鍵を共有することのないようにするこ
ともできる。

［発明の効果コ 以上述べたようにこの発明によれば、同じ暗号鍵が符号
間距離の近いＩＤに付与される確率が小さく抑えられ、
ＩＤ誤りに対する個別情報のセキユリティが高められる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る鍵管理システムの一実施例を示
す構成図、第２図及び第３図はそれぞれ他の実施例を示
す構成図、第４図はこの発明の適用可能な通信システム
の基本構成を示す構成図、第５図は従来の鍵管理システ
ムを示す構成図、第６図は個別情報の送信フォーマツ斗
を示す。 １４・・・鍵記憶手段、１３１１・・・ＩＤ発生手段、
１３２・・・乱数発生手段、１３３・・・制御手段、１
３１１・・・カウンタ、１３１２・・・冗長部付加回路
、 １５・・・鍵検査手段、１５１・・・ＩＤファイル、１
５２・・・鍵比較手段、１５２ａ・・・一致フラグ、１
５３・・・鍵ファイル。 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各受信端末に割り振るＩＤを冗長部を付して発生
   するＩＤ発生手段と、 上記冗長部の付されたＩＤに対しランダム発生させた暗
   号鍵を与える暗号鍵発生手段と、 を具備することを特徴とする鍵管理システム。
2. （２）各受信端末に割り振るＩＤを発生するＩＤ発生手
   段と、 上記ＩＤに対しランダム発生する暗号鍵を与える暗号鍵
   発生手段と、 過去に発生したＩＤをファイルし、新規に発生したＩＤ
   に対して符号間距離が所定範囲内のＩＤを読出すＩＤフ
   ァイル手段と、 書込み時に前記暗号鍵発生手段の発生した暗号鍵を記憶
   し、読出し時に、前記ＩＤファイル手段から読出される
   ＩＤに付与された暗号鍵を読出す鍵ファイル手段と、 前記暗号鍵発生手段からの新規に発生した暗号鍵と前記
   鍵ファイル手段からの暗号鍵とを比較し、鍵が一致した
   とき一致信号を出力する鍵検査手段と、 を具備することを特徴とする鍵管理システム。