JPH04506137A - 保安段階を考慮した、公衆通信網での鍵分配方法 - 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】 保安段階を考慮した、公衆通信網での鍵分配方法本発明は、請求項１の上位概念 に記載の鍵の伝送装置およびこの種の装置の作動方法に関する。

例えばｌ５ＤＮとして表現されるディジタル総合サービス網を備えた通信網では 、音声、テキスト、データおよび画像がディジタルで１つの線路上を伝送される 。加入者のすべてのサービスは同じ加入者−主接続局にて同じ呼出番号によって 得られる。このことは種々異なる加入者間でのフレキシブルで多様なデータ交換 を可能にする。ここでは提供された種々のサービスの多様性のため、通信および データを、公衆ではなく暗号化して交換したいという要求が生じる。その際、第 ３者が通信およびデータを知ることが困難にならなければならない。

データを暗号化するための種々の暗号方法、例えば対称暗号法、またはいわゆる 公開鍵（パブリックキー）による暗号法が公知である。その他の暗号方法として 、３パスプロトコル（ＵＳ特許明細書４５６７６０００、ＵＳ特許明細書４５８ ７６２７）、合言葉による方法（ドイツ特許明細書３１２３１６８）が重要であ る。

使用される暗号方法は次のようなものでなければならない。すなわち、ネットワ ークの種々のサービス、例えば会議接続、短縮呼出しおよび頻繁に選択する接続 を記憶することによる、名前キーボードを介した短縮接続形成等のサービスが完 全に保持されなければならない。

加入者の正当性を保証するため、すなわち、実際に所望の加入者と伝送を行って いることを証明するために、ネットワークには公開鍵暗号化方式に基づいた鍵分 配センタが通常設けられる。ここでは、伝送のために鍵が形成され、分配される 。さらに、そこでは全呼出し番号およびそれに所属する加入者の全公開鍵が処理 されなければならない。

この種の鍵分配センタはメインの攻撃点であり、全ネットワークの保安上の弱点 である。従い、このセンタをコストをかけて保護しなければならない。

複数の通信サービスに対する通信網ではさらに、使用されるサービスに適合して 、興なる保安段階を有する保全方法を使用したいという要望がある０例えば電話 サービスに対しては、通信を阻害しない特に簡単に管理できるシステムが使用さ れるべきである。その他のサービス、例えばテキストおよびデータに対しては自 動的に実行される保安方法が有利であろう。

本発明の課題は、大きなコストをかけず、確実性を損することなく、機密性の他 に加入者の正当性を保証する、冒頭に述べた形式の装置および方法を提供するこ とである。

この課題は、請求項１の特徴部分に記載された構成により解決される。

本発明の有利な実施例が従属請求項に記載されている。

本発明の加入者認証用装置によって鍵の伝送の際、対称暗号法（この方法では各 接続の際に特別の鍵が取決められる）を使用した場合でも、加入者の正当性が保 証される。装置全体はあらゆる種類の侵入に対して安全である。

本発明の装置は、すべての通信サービスに対するネットワークの種々のサービス にフレキシブルに適合される。第１の保安段階、有利には電話通信では、簡単に 構成された装置によって、時間フレームが鍵伝送の際に監視され、使用される鍵 がビット低減された形で加入局のディスプレイ上に表示される。ｍ表示はその際 、低減された形からは鍵自体に対する推測が不可能なように選択される。これは 例えば、Ｈａｓｃｈ関数、例えば鍵の第１、第５および第８ビツトがディスプレ イに表示されるようにして行われる。その際加入者は電話を通して、表示された ビットの値を比較し、正当性を検査する。どの値を図示するかは、例えば合言葉 の形で取決めておくことができる。鍵伝送自体の時間フレームの監視により、正 体不明の侵入者を識別し、相応に防護することが可能である。

この装置の構成は例えば社内通信に対して有利であ自動トラフィック処理を例え ばテキスト、データおよび画像の保全伝送の際にも有利に保証するために、ｊｌ Ｉ２段階の通信システムは集積暗号化装置を備えた鑓−マネージメント−センタ を有している。この鍵−マネージメント−センタは発局と着局との間の正当的な 接続を確実にする。この鍵−マネージメント−センタ（以下、ＳＭＺと称する） は、リレー局の形に構成されており、実際の鍵伝送自体はこのＳＭＺを介しては 行われない、従い、ＳＭＺは鍵分配センタとは異なり、使用される鍵に関するデ ータ（セツションキー）を含まない、従って、通信の際にＳＭＺを特別に保護す る必要はなく、例えばプライベート装置としてネットワークに設けることができ る。ＳＭＺへの操作介入は加入者により早期に識別され得る。

ＳＭＺと加入者との間の接続路を保安するために、接続形成の際にＩＤ通信ブロ ックが伝送される。このＩＤ通信ブロックは発呼加入者によってＳＭＺの公開鍵 （パブリックキー）を用い解読される。ＳＭＺにより解読された通信ブロックは 新たにＳＭＺにより暗号化される。これはＳＭＺのプライベートなステーション 鍵を用いて、または早期のトラフィック分析を回避するため着局の公開鍵（パブ リックキー）を用いて行われる。

従いＳＭＺは、発局から着局へ認証のために伝送された通信ブロックを知らせる 。侵入者は通信の内容、すなわちＩＤ通信ブロックを検出することはできる。

しかしこの内容を他に知られずに変化させることはできない０通信ブロック中に 認証コード語（ＭＡＣ）の形で伝送される情報によって、被呼加入者は鍵伝送自 体の際に発呼側加入者を識別することができる。取り決めた鍵を認証コード語か ら推測することは不可能である。

鑓−マネージメント−センタを使用することにより、公衆通信システムにおいて 簡単にかつ確実に、加入者を保全することができる。鍵伝送自体に対しては任意 の通信暗号方法を使用することができる。ディジタル総合サービス網において本 発明の装置を使用する他、移動無線において使用することも有利である。

本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。

図１は、複数の通信サービスに対する、暗号発生（Ｃｒｙｐｔｏ）ユニットを有 する通信システムでの加入者局を模式的に示し、 図２は、統合鍵−マネージメントーセンタを有する、複数の通信サービスに対す る公衆通信システムの模式的ブロック回路図、 図３は、鍵−マネージメント−センタの構造を示す模式図である。

ここには詳細に図示されていない、すべての通信サービスに対するｌ５ＤＮでは 、音声、データおよび画像がディジタルで１つの線路上に伝送される。加入者の すべてのサービスは同じ呼出番号により得られる。

その際ネットワークは、公衆通信の他に暗号化された通信も加入者間で行うこと ができるように構成されており、その際暗号化の種層は要求される保安段階１ニ 依存している。

ネットワークの各加入者は他の各加入者と通信を交換することができる。わかり やすくするため、図２に相応して構成された通信網では２つの主接続局（トラン クリンクネットワーク）、すなわちＴ　Ｌ　Ｎ　ＡとＴＬＮＢのみが示されてい る。しかし個々の主接続路は構成段階に応じて、複数の副局ＴＬＮＡＩ〜ＴＬＮ Ａ３を含んでいる。これらの副局は副局施設の構成部である。主接続局ＴＬＮＡ 、ＴＬＮＢには通常、それぞれ網接続ユニットＮＴが配濡されている。接続形成 は中継局ＶＳＴ　１〜ＶＳＴｎを介して行われる（図２）。

さらに通信網は鍵−マネージメント−センタＳＭＺを有している。このＳＭＺの 機能および構成は後で説明する。

各主接続局はｌ５ＤＮインターフエースＳ○を有しており、このインターフェー スを介して複数の副局ＴＬＮＡＩ〜ＴＬＮＡ３が相互に接続され得る。

加入者主接続局ＴＬＮＡは図１では、制御部ＳＴと所属の電流供給部Ｓｖを有し ている。制御部ＳＴには入出力機器が接続されている。この入出力機器の形式お よび数は通信網の種々のサービスの形式と数に依存する０図１の実施例では制御 部に次の入出力機器が配属されている。すなわち、キーボードＴＡ；マイクロフ ォン／スピーカユニットＭ／Ｌ；サンプリングユニット（スキャナ）ＳＣ；プリ ンタＤＲおよびモニタＭである。暗号化された通信を伝送および受信するために 、制御部には暗号発生ユニットＣＥが配属されている。この暗号発生ユニットは 操作部ＢＦを介して操作することができる。暗号発生ユニットＣＥは低減された 形（ＨＡＳＨ関数）で伝送された鍵を表示するために指示装置人を有している。

さらに鍵伝送ＺＵの時間フレームを監視するための装置が設けられている。ｌ５ ＤＮインターフエースＳＯとの接続は制御部を介して行われる。すなわち、加入 者主接続局ＴＬＮＡは接続ユニットＡＥを介して行う。

鍵伝送の所望の保安段階および／または加入者局の動作形式に依存して、通信網 は相応に構成された認証用装置を有している。

この認証用装置は第１の拡張段において一有利には副局ＴＬＮＡＩ〜Ｔ　Ｌ　Ｎ 　Ａ　３との間の言語伝送のために−、既述の暗号発生ユニットＣＥ、低減され た形（ＨＡ　Ｓ　Ｈ関数）で取決め鍵を加入者側で表示するための所属の指示装 置Ａおよび／または鍵伝送の時間フレームを監視するための装置からなる。

監視装置ＺＵは鍵伝送の際に時間フレームを監視し、所定のフレームを上回った り下回ったりするとこれを操作部ＢＦにおいて通報する。この種の上回りないし 時間フレームのずれは、正体不明の侵入者がネットワークに接続し、他の加入者 を装うと発生する。

さらに指示装置Ａはディスプレイの形に構成することができる。このディスプレ イには加入者の取決めに従い、例えば取決め鍵の第１、第５および第８ビツトが 鍵交換の後に表示される。

加入者を認証するために、鍵伝送後にこの取決めビットの交互検査を電話を介し てすなわち言語識別で行うことができる。保安段階の低い通信は例えば、副局相 互の言語伝送に適する。しかし通信網を介した複数の主接続局間で行うことも可 能である。

図示の実施例では対称暗号法が使用される。しかし他の暗号化法を用いることも 一般的に可能である。

鍵分配方法においては例えば、３パスプロトコル（ＵＳ特許明細書４５６７６０ ００．４５８７６２７）および合言葉による方法（ドイツ特許明細書３１２３１ ６８）が重要である。

低度の保安段階、有利には言語伝送に対して、この２つの鍵分配法に基づいた本 発明を説明する。

加入者ＴＬＮＡは加入者ＴＬＮＢと、３パスプロトコル鍵分配法を使用して電話 で通信したいと仮定する。

この場合、以下の経過が生じる。

加入者Ａはまず、発局Ａのステーション鍵（セツション１ｌｓＫＡ）並びにパラ メータｅＡをランダム化し、パラメータｄＡを計算する。ここではｅＡＸｄＡ＝ １が成り立つ。その際、φ（Ｍ−Ｐ−１）が適用される。

この基本パラメータを設定した後、発局Ａ　（ＴＬＮＡ）は、パラメータｅＡお よびＰ　（ｍｏｄＰ）で暗号化した、局Ａのステーション鍵ＳＫＡを加入者Ｂ（ ＴＬＮＢ）に送信する。

ｅＡ 加入者ＢはパラメータｅＢをランダム化し、ｄＢを計算する。このようにして加 入者ＴＬＮＢは、加入者Ａから受信した鍵（ＳＫＡ）、ｅＡを、その固有の鍵ｅ Ｂ、Ｐ進（ｍｏｄＰ）で暗号化し、このように２重暗号化された加入者Ａ鍵を加 入者Ａに送り戻す。

加入者は再び、加入者Ｂから受信した鍵ブロックを、ｄＡ、ｍｏｄＰにより、以 下のようにさらに暗号化する。

加入者Ｂにはそこから次式に従い到達される。

このようにして２つの局は、局Ａの鍵５ＫＡ（セツション鍵）を有する。

加入者を認証するために、監視装置ＺＵにより鍵交換の時間フレームが監視され る。この監視装置は通常のように構成することができ、鍵交換の際に取決め設定 された時間フレームを検出する。時間フレームを上回ると、これは正体不明の侵 入者が通信に接続したことの指標である得る。この時間フレームの上回りは加入 者側で発局でも操作部ＢＦに表示される。付加的な安全性のためまたはそれとは 別個に、交換された鍵はＨＡＳＨ関数のフレーム内で低減された形で両方の加入 者のディスプレイに表示される。これは例えば次のようにして行われる。すなわ ち、取決めに従い、鍵の第１．第５および第６ビツトがビット毎に指示ユニット Ａに現れ、電話を介してこの表示を検査するようにして行われる。

このようにして加入者の正当性を検査した後、次のステップでは暗号発生部の通 常の同期化が上述の対称法で行われ、暗号化した通信伝送を開始することができ る。

本発明の装置では、ドイツ特許明細書３１２３１６８に相応する、合言葉による 鍵分配法が実行される。

ここでは合言葉、ＰＯ，Ｐ４．Ｐ５およびＰ６は例えばパスワードの形で加入者 Ａおよび加入者Ｂのみが知っている。さらに前記の方法と同様に素数１体ｐは網 で既知である。

前記の方法に相応して発局（ＴＬＮＡ）はまず、ステーション鍵ＳＫＡと値ｅＡ をランダム化し、ｄＡを計算する。次に加入者ＴＬＮＡはこのように暗号化され たステーション鍵ＳＫＡを、次の関数に相応して暗号化し、加入者Ｂに送信する 。

加入者Ｂは値ｅＢをランダム化し、ｄＡを計算する。

次に加入者Ｂは、加入者Ａから受け取った暗号化された鍵をさらに暗号化して加 入者Ａに送り戻す。これは次の間数に相応して行われる。

ここではｍｏｄ　２　Ｐ４　ｎｏｄ　２　Ｐ４が零であることに注意しなければ ならない。

次のステップでは、加入者Ａが、加入者Ｂにより暗号化された鍵ブロックを新た に次の関数に相応して暗号化し、加入者Ｂに送信する。

（任（（ＳＫＡ　ｎｏｄ　２　ＰＯ）ｅＡ）　濃へ、ｎｏｄ　２　Ｐ５］ｎｏｄ 　２　Ｐ５）　：Ｃｄ、ｎｏｄ　２　ＰＯ）そこからＰＯのｎｏｄ２を加算する ことにより、および（ｉＢにより階乗することにより、次式が得られる。

これにＰＯを加算すれば、ＳＫＡ、すなわち発局のステーション鍵（セツション 鍵）が得られる。このようにして両方の加入者は鍵を有するようになり、ここで も時間監視装置ＺＵは所定の時間窓にわたって鍵交換を監視し、時間窓を上回る 際、操作部ＢＦにて警報装置を作動する。

次のステップでは、取り決めた鍵が加入者側の指示器に、ＨＡＳＨ関数により低 減された形で表示され、電話線路を介してビットの債々の呼出しにより検査され る。正当性を検査した後、加入者は暗号発生部の通常の同期化と暗号化された通 信の伝送を行う。

本発明の認証装置を用いた前記の２つの方法によって、第１の保安段階で鍵伝送 が行われる。この際、例えば言語を介した加入者の認証が可能である０機械によ る加入者の認証はできない。

このような機械による加入者の認証は次のように行われる。すなわち、図２では 通信網に鍵−マネージメント−センタＳＭＺが配置されている。この鍵−マネー ジメント−センタＳＭＺは自動トラフィック処理を、テキスト、データおよび画 像の伝送の際に可能にする。

鍵−マネージメント−センタは、発局と着局との間の正当性な接続を保証する。

ここで、鍵−マネージメント−センタはある種のリレー局を形成し、実際の鍵伝 送自体はこの鍵−マネージメント−センタを介して行われない、公知の鍵分配セ ンタとは異なり、鍵−マネージメント−センタは使用する鍵に関するデータは有 しておらず、むしろ中継局に相応する。鍵−マネージメント−センタは、発局か ら着局へ認証のために伝送される通信ブロックを表し、正当性を確実にする。

これは一般的には次のようにして行われる。すなわち、まず加入者Ａ、すなわち 発局Ａはステーション鍵ＳＫＡをランダム化し、これにより、伝送すべき通信お よびチェックシーケンスの認証コードＣＭＡＣ数）を計算する。この認証コード から発局加入省人は、その中に、発呼加入者および被呼加入者Ｂを識別するため のＩＤコードを含んだＩＤ通信ブロックを形成する。

次に第１の鍵を有するＩＤ通信ブロックが暗号化され、鍵−マネージメント−セ ンタＳＭＺに伝送される。第１の鍵は例えば鍵−マネージメント−センタＳＭＺ の公開鍵とすることができる。鍵−マネージメント−センタＳＭＺはＩＤ通信ブ ロックを解読し、ＴｌｎＡの記載を検査し、ＩＤ通信ブロックを変形して、第２ の鍵を有するＩＤ通信ブロックを暗号化して加入者Ｂ、すなわち着局に送信する 。第２の鍵は例えば鍵−マネージメント−センタＳＭＺのステーション鍵（セツ ション鍵）とすることができる。ついで着局は、局Ａでの通信ブロックの評価の 後取決め鍵の実際の鍵伝送を行うためシグナリングする。この実際の鍵伝送には 種々異なる鍵伝送方法を用いることができる。暗号発生部の同期化後に、対称暗 号法の場合、加入者Ａおよび加入者ＢにエラーチェックシーケンスＯ８が伝送さ れる。加入者Ｂは前もって受信した認証コード（ＭＡＣ数）により、加入者Ａが 実際に自分の瞬時の相手であるか否かを照合することができる。認証のこの原則 的経過から、次のような鍵−マネージメント−センタの構成が得られる。すなわ ち１発局Ａから送信されたＩＤ通信ブロックを記録および評価するためのチェッ クユニットを備えたメモリ装置並びに暗号化および解読のための鍵装置が設けら れている。さらに、ＳＭＺと被呼加入者との間の接続を形成する自動発呼装置が 設けられている。この構成を図３に基づき、以下詳細に説明する。

既に説明した種類の鍵−マネージメント−センタを備えた公衆通信システムに、 ＵＳ特許明細書４５６７６９０ないし４５８７６２７に相応する３パスプロトコ ルによる方法を用いれば、認証および鍵伝送に対して以下の偏別ステップが生じ る。機能を簡単に表示するため以下の略号を使用する。ＳＭＺ　：鍵−マネージ メント−センタ；　ＰＫＳＭＺ　：鍵−マネージメント−センタの公衆線：　Ｓ ＫＳＭＺ　、鍵−マネージメント−センタのステーションｍ（シークレットａ） ；Ｃ５：エラーチェックシーケンス、ＭＡＣ：通信認証コード（認証コートメツ セージ）；ｐｏ、Ｐ４．Ｐ５．ＰＯ：該当加入者（ＴＬＮＡ、ＴＬＮＢ）には既 知の合言葉（パスワード）；ＣＲＣ’：周期的冗長チェックワード；ＤＵ二日日 付７時 間示の方法では、使用する解読法の形式に応じて、伝送されるＩＤ通信ブロック の組成が異なることに注意しなければならない。その際重要なことは、実際の燵 伝送の前に加入者の認証を行うことである。３パスプロトコル法ではこれは次の ように行われる。

加入者ＴＬＮＡはステーション鍵ＳＫＡと関数ｅＡをランダム化する。さらに加 入者Ａは合言葉ｐｏ、ｐ４、Ｐ５、ＰＯを定め、エラーチェックシーケンスを設 定する０次に加入者Ａは関数ｄＡおよび認証コード（ＭＡＣ）を計算する。この 認証コードはエラーチェックシーケンスおよび接続鍵ＳＫＡの関数である。

ＭＡＣ（Ｃ８，５ＫＡ） さらに加入者Ａは必要に応じて、周期的冗長チェックワードＣＲＣを、加入者Ｔ ＬＮＡ、加入者ＴＬＮＢ　。

合言葉；優先度、日付／時間ＤＵ、認証コードＭＡＣ（Ｔｅｘｔ、５ＫＡ）：認 証コードＭＡＣ（Ｃ３，５ＫＡ）の関数として設定する。

加入者Ａの側でパラメータを設定した後、加入者Ａはこれらのパラメータから形 成したＩＤ通信ブロックを送信する。このＩＤ通信ブロックには、加入者ＴＬＮ ＡとＴＬＮＢの識別のためのＩＤコードが含まれている。このＩＤコードは、加 入者Ａから送信されたより通信ブロックを、本当に加入者Ａから送信されたもの であると識別し、加入者Ｂがさらに変形し得るようにするための、鍵−マネージ メント−センタに対する情報である。ＩＤ通信ブロックは以下の構成を有するこ とができる。

（ＴＬＮＡ；ＴＬＮＢ；Ｐｏ、４，５，６：優先度、ＤＬｌ、ＭＡＣ（テキスト 、　５ＫＡ）　；ＭＡＣ（Ｃ３，５ＫＡ）；ＣＲＣ）ＰＫＳＭＺ鍵−マネージメ ント−センタの公衆鍵により、加入者Ａから鍵−マネージメント−センタへ伝送 する際に暗号化されたこのＩＤ通信ブロックは鍵−マネージメント−センタにて 、その中に配置されている鍵装置により解読され、変形され、鍵−マネージメン ト−センタのステーションｔａ＜シークレットＩＩ）を用いて新たに暗号化され 、次の関数に相応して加入者Ｂに伝送される。

（ＴＬＮＡ；ＴＬＮＢ；Ｐｏ、４，５，６；優先度：Ｄｔｌ、ＭＡＣ（テキスト 、５ＫＡ）：ＭＡＣ（Ｃ３，５ＫＡ）　；ＣＲＣ）　ＳＫＳＭＺ着局ＴＬＮＢで ＩＤ通信ブロックが受信された後、加入者Ｂは記憶されている呼出番号のＩＤコ ードへの配属によって加入者Ａにて実際の鍵伝送のためにシグナリングする。実 際の鍵伝送は、前に説明した３パスプロトコルに相応して、またはドイツ特許明 細書２１２３１６８の方法に相応して、合言葉を用いて行う。

暗号発生発電機の単相後、加入者Ａは加入者ＢにエラーチェックシーケンスＣ８ を伝送する。加入者Ｂは前もって受信した認証コードＭＡＣ（Ｃ３，５ＫＡ）に よって、加入者Ａが本当に彼の瞬時のパートナ−であるか否かを照合することが できる。これにより両方の加入者の完全な認証が確実になる。

鍵−マネージメント−センタＳＭＺから加入者Ｂへ伝送する際にＩＤ通信ブロッ クを盗聴および解読することによって、場合により早期にトラフィック分析を行 うことが可能である。しかしこの分析は認証になんらの影響も及ぼさない、なぜ なら、侵入者はのぞき窓作用に相応してＩＤ通信ブロックの内容を読むことはで きる。しかしこれを変更することはできない、従フて侵入者は加入者の認証に介 入することはできない。

しかし早期のトラフィック分析を不可能にすべき場合、前述の方法を次のように 変更することができる。

すなわち、鍵−マネージメント−センタＳＭＺから加入者ＢへＩＤ通信ブロック を伝送する際に、ＩＤ通信ブロックを鍵−マネージメント−センタＳＭＺのステ ーション鑓ＳＫＳＭＺにより暗号化するのではなく、そのために加入者Ｂの公開 鍵（パブリックキー）ＰＫＴＬＮＢを使用するのである。これにより、一方では 鍵−マネージメント−センタにさらにコストがかがる。

すなわち、加入者の公開鍵のリストを整備する必要がある。しかし他方では網で の早期のトラフィック分析は不可能になる。鍵−マネージメント−センタの中自 体ではトラフィック分析のみが可能である。しかし通信の解読は行われない、と いうのは、暗号化した通信の実際の伝送は鍵−マネージメント−センタに依存し ないで行われるからである。

既述の鍵−マネージメント−センタＳＭＺは図３に相応して構成することができ る。

鍵−マネージメント−センタはマイクロプロセッサ制御され、加入者Ａから到来 するＩＤ通信ブロックを、相応の鍵、例えばＳＫＳＭＺで解読するための解読ユ ニットＥＥを有しており、さらに、識別符号ＰＫＴＬＮＡの解読によって、発呼 加入者Ａの正当性を検査するためのチェックユニットＰＥを有している。これは 日付、経過番号、共通の局番号および加入者番号を生じるようでなければならな い。

チェックユニットＰＥとは機能的にメモリＳＰが接続されている。メモリは加入 者（ＴＬＮＡ）の記号、例えばＰＫＴＬＮＡ、最後の経過番号および共通の局番 号を有している。Ｉ！−マネージメント−センタＳＭＺの変形実施例では、優先 度評価ＰＷのための装置ＰＡに所属の待機リストＷＳ（メモリ）を設けることが できる。これは多数の加入者がネットワークに存在する場合に有利である。装置 ＰＡは同様に通常のように構成することができる。

ＩＤ通信ブロックを鍵ＳＫＳＭＺまたはＰＫＴＬＮＢにより暗号化するために暗 号化ユニットＶＥが設けられている。被呼加入者の公開鍵ＰＫＴＬＮＢが暗号化 のために用いられるならば、暗号化ユニットＶＥは、所属のＰＫＴＬＮＢを有す る加入者（ＴＬＮＢ）の記号を記録するためにメモリＳＰＶを有している。暗号 化ユニットＶＥと接続された伝送ユニット（モデム）ＵＥは、ＳＭＺと被呼加入 者ＴＬＮＢとの間の接続を形成するための自動呼出装置として用いられる。

ＦＩＧ　３ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．多数の加入者局（ＴＬＮＡ、ＴＬＮＢ）を有する公衆通信システムの鍵伝送 装置であって、該公衆通信システムでは発局と着局との間で通信の暗号伝送のた めに鍵が取り決められ、発局と着局にはそれぞれ暗号発生装置（ＣＥ）が設けら れており、該暗号発生装置にはステーション鍵（ＳＫＡ）が配属されている鍵伝 送装置において、 ａ）前記通信システムは鍵伝送の際に加入者局を認証するための装置（Ａ、ＺＵ 、ＳＭＺ）を有しており、ｂ）かつ、鍵伝送の所望の保安段階および／または加 入者局（ＴＬＮＡ、ＴＬＮＢ）の動作形式に依存して、認証するための装置は相 応の構造を有しており、すなわち、 ｃ）有利には言語伝送のための第１の段階では、鍵伝送の時間フレームを監視す るための装置（ＺＵ）および／または取り決めた鍵を低減された形（ＨＡＳＨ関 数）で加入者側に表示するための装置が設けられており、 ｄ）自動トラフィック処理のための第２の段階では、統合暗号発生装置を備えた 鍵−マネージメントーセンタが設けられており、該鍵−マネージメントーセンタ は実際の鍵伝送の前に、第１の鍵（ＰＫＳＭＺ）を用い発局（ＴＬＮＡ）により 暗号化されたＩＤ通信ブロックを受取り、第２の鍵（ＳＫＳＭＺ、ＰＫＴＬＮＢ ）を用いて暗号化し、着局（ＴＬＮＢ）にさらに伝送し、ここでＩＤ通信ブロッ クは発局および着局、アドレスされたコードワード（ＴＬＮＡ、ＴＬＮＢ）、お よび取り決めた鍵から導出されたチェックシーケンスの認証コードワード（ＭＡ Ｃ）を有している、ことを特徴とする鍵伝送装置。
2. ２．第１の鍵として、鍵−マネージメントーセンタに所属する公開鍵（ＰＫＳＭ Ｚ）が用いられる請求項１記載の装置。
3. ３．第２の鍵として鍵−マネージメントーセンタに所属するプライベート鍵（Ｓ ＫＳＭＺ）が用いられる請求項２記載の装置。
4. ４．第２の鍵として着局に所属する公開鍵（ＰＫＴＬＮＢ）が用いられる請求項 ２記載の装置。
5. ５．公衆通信システムは複数通信サービスに対する通信システム（ＩＳＤＮ）と して構成されており、各加入者局（ＴＬＮＡ、ＴＬＮＢ）は種々異なる機能の多 数の端末機器（ＴＡ、ＳＣ、Ｍ）を有している請求項１から４までのいずれか１ 記載の装置。
6. ６．装置は移動通信網に使用される請求項１から４までのいずれか１記載の装置 。
7. ７．鍵−マネージメントーセンタを有する請求項１記載の公衆通信システムの作 動方法において、ａ）発局（ＴＬＮＡ）は取り決めるべき鍵（セッション鍵）（ ＳＫＡ）を定め、そのために認証コード（ＭＡＣ）を計算し、加入者（ＴＬＮＡ 、ＴＬＮＢ）のＩＤコードをその中に含むＩＤ通信ブロックを形成し、ｂ）ＩＤ 通信ブロックは発局（ＴＬＮＡ）により第１の鍵（ＰＫＳＭＺ）を用いて暗号化 され、鍵−マネージメントーセンタ（ＳＭＺ）に伝送され、ｃ）鍵−マネージメ ントーセンタ（ＳＭＺ）はＩＤ通信ブロックを解読し、加入者Ａの正当性を検査 し、第２の鍵（ＳＫＳＭＺ、ＰＫＴＬＮＢ）を用いて暗号化した（変形した）Ｉ Ｄ通信ブロックを着局（ＴＬＮＢ）に送信し、 ｄ）着局（ＴＬＮＢ）は取り決めた鍵の鍵伝送のため発局（ＴＬＮＡ）にてシグ ナリングすることを特徴とする作動方法。