JPH0522283A - 秘話通信方式 - Google Patents

秘話通信方式

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JPH0522283A
JPH0522283A JP3026402A JP2640291A JPH0522283A JP H0522283 A JPH0522283 A JP H0522283A JP 3026402 A JP3026402 A JP 3026402A JP 2640291 A JP2640291 A JP 2640291A JP H0522283 A JPH0522283 A JP H0522283A
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JP
Japan
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key
ciphering
public key
terminal device
encryption
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Pending
Application number
JP3026402A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisayoshi Totsuka
久義 戸塚
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C EE T V KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
CATV KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO
Original Assignee
C EE T V KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO KK
CATV KIBAN GIJUTSU KENKYUSHO
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Publication date
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Publication of JPH0522283A publication Critical patent/JPH0522283A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鍵管理を不要とし、かつ呼接続品質を劣化す
ることなく、呼毎に暗号鍵の変更を可能とする。 【構成】 各端末装置T1 〜Tn ではセンタから公開鍵
の収集が終了するごとに乱数生成部17を起動して乱数
を生成し、その乱数から公開鍵を算出して公開鍵配送部
14に保持し、かつ共有鍵を算出し、その共有鍵を分割
して複数の暗号鍵を作って共有鍵算出部15に保持して
おく。センタは周期的に各端末から公開鍵を収集し、各
端末対応に共有鍵を演算し、更に分割して複数の暗号鍵
を得る。センタは各呼ごとに対応端末の暗号鍵を1つず
つ順に使用し、その使用暗号鍵を対応端末に通知し、セ
ンタ−端末内で同一暗号鍵で暗号化/復号化して秘密通
信を行う。1回に生成した複数の暗号鍵を使用し終らな
いうちに、新らたな公開鍵を生成し、次の複数の暗号鍵
を作っておく。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はセンタ装置及び端末装
置でそれぞれの秘密鍵から公開鍵を算出し、その公開鍵
をセンタ装置及び端末装置間で通信路を通じて授受し、
お互いに自分の秘密鍵と相手の公開鍵とからセンタ装置
と端末装置との間で共有の鍵を算出し、その共有の鍵を
暗号鍵としてセンタ装置−端末装置間での信号の暗号化
/復号化を行って、センタ装置を介して端末装置−端末
装置間で秘密通信を行う秘話通信方式に関し、特に暗号
鍵の配送に係わる。
【0002】
【従来の技術】慣用暗号方式による暗号化は暗号鍵によ
り行っており、鍵が異なれば復号できない。従来、この
暗号鍵はそのものが製作時端末装置のIC等に作り込ま
れるか、またはICカード等の外部機器によってセット
されていた。また、製作時に各端末装置全てに同じセン
タ装置の公開鍵がセットされ、端末装置設置(電源投
入)時に生成する疑似乱数によりセンタ装置に配送する
ための公開鍵及びセンタ装置の公開鍵から共有鍵が算出
され、センタ装置も各端末装置からの公開鍵により各端
末装置対応にその端末装置と共有な鍵が算出されること
により、暗号鍵がセットされていた。その他にも各端末
装置固有のマスタ鍵が製作時IC等に作り込まれるか、
またはICカード等の外部機器によってセットされ、セ
ンタ装置あるいは各端末装置で生成した固有の値をマス
タ鍵で暗号化し、そのデータを授受することにより暗号
鍵を得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の暗号
鍵配送方式では、暗号鍵そのものまたはマスタ鍵を製作
時IC等に作り込むか、あるいはICカード等の外部機
器によってセットした場合には鍵の設定・変更において
鍵管理が必要であったり、そのための製作費または工事
費が必要であった。
【0004】また、公開鍵配送方式では暗号鍵の生成に
多くの計算量を要することから計算時間を多く必要とす
るため、呼接続毎に暗号鍵を変更しようとして呼接続毎
に暗号鍵を計算させることは接続品質上好ましくなく、
従って、従来では端末装置設置時にのみ公開鍵授受によ
る暗号鍵の設定を行っていた。このため、高い安全性が
得られなかった。
【0005】この発明の目的はこのような課題を解決す
るためになされたもので、オペレータが暗号鍵を意識し
ないでシステムの運用ができ、製造業者、工事業者も暗
号鍵を意識しないで製造・工事ができ、しかも呼接続毎
に呼接続許容時間以内に暗号鍵を替えることができ、暗
号化強度をより高め、つまり安全性の高い秘密通信方式
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明によれば秘密鍵
と相手の公開鍵とから演算した共有の鍵から複数の暗号
鍵を取り出し、その各暗号鍵に番号を付与し、呼毎に使
用する暗号鍵の番号をセンタ装置から端末装置へ通知
し、呼毎に使用する暗号鍵を変更する。一方、1つの共
有の鍵から得られた複数の暗号鍵を全て使用し終わらな
い内に、呼処理とは別のタイミングで新たな公開鍵を算
出してセンタ装置−端末装置間でその公開鍵の授受を行
い、次段階に用いる複数の暗号鍵を用意しておく。
【0007】
【作用】この発明によれば、公開鍵方式を用い暗号鍵に
関して、端末装置製造時または設置時に固有の値をセッ
トする必要がなく、鍵管理も必要がない。また、予め暗
号鍵を演算しておくから、呼接続許容時間以内に暗号鍵
の設定ができることから良好な接続品質で電話システム
に対する秘話が可能となり且つ、呼接続毎に暗号鍵の変
更をすることから盗聴に対する強度が大きい。
【0008】
【実施例】以下、図1を参照して、この発明の一実施例
を説明する。この実施例は時分割多重通信方式にこの発
明を適用した場合である。センタ装置Aは交換機1、秘
話装置2及び伝送装置3から構成され、秘話装置2は暗
号化/復号化部6、暗号鍵設定部7、公開鍵収集部8及
び共有鍵算出部9から成る。端末装置T1 〜Tn はそれ
ぞれ伝送部11、暗号化/復号化部12、暗号鍵設定部
13、公開鍵配送部14、共有鍵算出部15、公開鍵算
出部16及び乱数生成部17から成る。
【0009】センタ装置Aから各端末装置T1 〜Tn
の放送用、公開鍵収集用及び通話用等の下り情報は時分
割され、伝送装置3にて搬送波を変調して、伝送路10
を通じて各端末装置T1 〜Tn に全て伝送される。端末
装置T1 〜Tn からの公開鍵配送用及び通話用等の上り
情報も各端末装置において時分割されたそれぞれのタイ
ムスロットにセットされ、伝送部11により下りの搬送
波周波数とは別搬送波周波数を変調して伝送路10を通
じてセンタ装置Aに伝送される。
【0010】交換機1は送信しようとする端末装置に対
し、放送用タイムスロットにより通話のためのタイムス
ロットを指示し、このタイムスロットに通話データをの
せて端末装置T1 〜Tn に送り出す。当該端末装置はこ
のタイムスロットを取り出してセンタ装置Aからの通話
データを受け取る。当該端末装置においても交換機1か
ら指示された上り用タイムスロットに通話データをのせ
てセンタ装置Aに送り出す。このとき交換機1からの下
り通話データに対し、秘話装置2は交換機1から制御デ
ータ授受信号路5を通して指示されたタイムスロットの
通話データを該当する端末装置の暗号鍵で暗号化する。
当該端末装置はこの通話データを受け取り、同じ暗号鍵
で復号する。当該端末装置は上り通話データも同じ暗号
鍵で暗号化し、センタ装置Aに伝送する。センタ装置A
では秘話装置2によりそのタイムスロットの通話データ
を同じ暗号鍵で復号し、交換機1に送る。このようにし
てセンタ装置と端末装置との通話データに対して暗号化
/復号化を行い、秘密通話を行う。
【0011】公開鍵収集と共有鍵算出は上記の通話とは
非同期で行う。公開鍵収集は収集するためのタイムスロ
ットを予め割り当てておき、秘話装置2からのポーリン
グにより各端末装置T1 〜Tn に対して一定時間毎に行
う。この一定時間とは1つの公開鍵から得られた複数の
暗号鍵の数と呼率により決定する。つまりその一定時間
内に発生した各呼ごとに異なる暗号鍵を割当てた時に暗
号鍵が不足しないように上記一定時間を設定する。秘話
装置2が公開鍵収集用タイムスロットを通じて指定した
端末装置Ti に対し、配送要求を出すと、その端末装置
i の公開鍵配送部14は既に公開鍵算出部16にて算
出されている公開鍵を上りの配送用タイムスロットにて
送出する。センタ装置Aはその端末装置Ti の公開鍵を
公開鍵収集部8にて収集すると、その公開鍵と自己の秘
密鍵とから共有鍵算出部9にてその端末装置Ti との共
有鍵を算出し、この共有鍵を例えばビット分割して複数
の暗号鍵を得る。これらの暗号鍵に対し予め決めた順番
に番号を付与し、更に現在使われている暗号鍵と区別す
るために属性データも付与する。属性データはセンタ装
置A、端末装置共、初期値を「0」とし、以降「1」と
「0」を繰り返す。
【0012】端末装置T1 〜Tn においては電源投入時
(初期時)及びセンタ装置Aに対して公開鍵を配送した
時に乱数生成部17により乱数を生成し、この乱数値か
ら公開鍵算出部16により例えば一方向性関数を使って
公開鍵が算出される。この乱数は各端末装置T1 〜Tn
に設定されるID(識別)番号等との組み合せにより端
末装置毎に固有の値となるようにする。更に、この乱数
値と予め設定されているセンタ装置Aの公開鍵とにより
共有鍵算出部15は共有鍵を算出する。この時、秘話装
置2と同様な方法でこの共有鍵を例えばビット分割して
複数の暗号鍵を得、これらの暗号鍵に対しその決めた順
番に番号を付与すると共に、属性を与える。このように
して公開鍵算出部16に得られた公開鍵は、次に秘話装
置2から収集要求がある迄保持しており、共有鍵算出部
15に得られた暗号鍵は公開鍵送出後、秘話装置2から
の暗号鍵指示においてその属性が切り替えられている
と、これにより使用されることになる。センタ装置から
の公開鍵収集要求に対して送出を完了後、各端末装置は
次の公開鍵および共有鍵を生成する処理を起動する。
【0013】交換機1は端末装置T1 〜Tn との通信に
先立ち、暗号鍵の設定を行うために、秘話装置2に対し
て端末名と使用タイムスロット指示及び暗号鍵番号の問
い合わせを制御データ授受信号路5を通じて行う。秘話
装置2の暗号鍵設定部7は指示のあった端末装置Ti
暗号鍵属性と暗号鍵番号とを交換機1に応答する。その
暗号鍵番号は呼ごとに順次変更する。交換機1ではこの
暗号鍵属性と番号を放送用タイムスロットを使ってその
端末装置Ti に通知する。端末装置Ti は通知された属
性及び番号の暗号鍵を暗号鍵設定部13に設定し、また
秘話装置2もその属性及び番号の暗号鍵を暗号鍵設定部
7に設定する。
【0014】暗号鍵設定が行われた後、秘話装置2の暗
号鍵設定部7は暗号化/復号化部6に対し交換機1から
指示されたタイムスロット及び暗号鍵を指示する。暗号
化/復号化部6はデータ通信部4によって送られてきた
交換機1からの下りデータのそのタイムスロットのデー
タを当該端末装置Ti の暗号鍵で暗号化する。また、伝
送装置3からの上りデータのそのタイムスロットのデー
タもその端末装置Ti の暗号鍵で復号化する。端末装置
i においても暗号化/復号化部12では暗号鍵設定部
13からのタイムスロット番号及び暗号鍵の指示により
下りデータの復号化、上りデータの暗号化を行う。この
ようにして交換機1と端末装置Ti との通信データに対
して暗号化/復号化を行い、データ授受を行う。
【0015】センタ装置では公開鍵の収集を行い、共有
鍵を演算し、複数の暗号鍵を得ると、次からその新たな
暗号鍵を使用する。この時、それまで用いた暗号鍵と、
新たな暗号鍵とは属性データにより区別される。
【0016】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば鍵
管理が不要になり、呼処理とは別のタイミングで新たな
公開鍵、共有鍵と複数の暗号鍵との生成を行って予め準
備してあるから、通話毎に暗号鍵の変更を、呼接続許容
時間以内に可能となり、呼接続品質を劣化することがな
く、かつ通話毎に暗号鍵を変更するため高い秘密性が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示すブロック図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 センタ装置及び端末装置でそれぞれの秘
    密鍵から公開鍵を算出し、上記センタ装置と端末装置間
    でそれぞれの上記公開鍵を通信路にて授受し、お互いに
    自分の秘密鍵と相手の公開鍵とから、上記センタ装置と
    上記端末装置との間で共有の鍵を算出し、その共有の鍵
    を暗号鍵としてセンタ装置−端末装置間での信号の暗号
    化/復号化を行って上記センタ装置を介して端末装置−
    端末装置間で秘密通信を行う秘話通信方式において、 自分の秘密鍵と相手の公開鍵から算出した上記共有の鍵
    から複数の暗号鍵を取り出し、その複数の暗号鍵に番号
    を付与し、 その暗号鍵の番号を呼毎に通信路にて上記センタ装置か
    ら端末装置に対し、通知することにより、呼毎に使用す
    る暗号鍵を変更し、 1つの上記共有の鍵から得られた複数の暗号鍵の全てを
    使い終わらない内に呼処理とは別のタイミングにて新た
    な公開鍵を算出して授受を行い、次段階の上記複数の暗
    号鍵を用意しておくことを特徴とした秘話通信方式。
JP3026402A 1991-02-20 1991-02-20 秘話通信方式 Pending JPH0522283A (ja)

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