JPH06276188A

JPH06276188A - 電子通信装置

Info

Publication number: JPH06276188A
Application number: JP5060794A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Ota; 哲生太田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-09-30

Abstract

(57)【要約】【目的】機密保持通信を行う際の、処理速度と安全性
の向上を目的とする。【構成】本発明は、コンピュータネットワーク上で動
作する電子通信装置において、利用者相互の認証、共通
鍵の配布、前記共通鍵を用い通信情報の送受信を命令す
るシステム本体部と、利用者相互の認証、共通鍵の配
布、前記共通鍵を用い通信情報の送受信を行うために暗
号化処理と復号化処理を行う暗号処理部と、前記共通鍵
を作成する鍵作成部とを具備する。【効果】通信情報が正しい利用者から発信されたこと
を保証し、同通信情報が正しい利用者のみに解読でき、
効率のよい相互認証と安全な通信が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数のコンピュータシ
ステムが通信媒体により相互に接続されたコンピュータ
ネットワーク上で、機密を保持する機能をもつ電子通信
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機密保持を行う通信は、通信以前にコン
ピュータシステムを使用する利用者が正しい利用者であ
るかを確認すること（以下、認証と呼ぶ。）がまず重要
である。

【０００３】従来、通常の秘密保持通信と通常の秘密通
信通信を行う前の認証を考慮した通信装置として、以下
に示す慣用暗号方式を用いた第１の電子通信装置と第２
の電子通信装置と、公開鍵暗号方式を用いた第３の電子
通信装置があった。

【０００４】慣用暗号方式による２つの電子通信装置
は、以下に示す２つの暗号化の方法の組み合わせによっ
て構成される。第１の暗号化の方法は、あらかじめ通信
情報の暗号化と暗号化された通信情報の復号を行うため
の一つの鍵を作成し、この鍵をそれぞれ利用者のコンピ
ュータシステムに配布し、配布されたこの鍵を持つ利用
者のコンピュータシステムのみ通信可能とする暗号化の
方法である。

【０００５】第２の暗号化の方法は、それぞれの利用者
のコンピュータシステムが通信する特定のコンピュータ
システム間にのみ有効な鍵を持ち、通信相手ごとに異な
るこの鍵を用いて、受信人毎に異なる暗号化した情報を
作成し通信を行うための暗号化の方法である。

【０００６】この第２の暗号化の方法でｎ人の利用者が
暗号化通信する場合、鍵は全部でｎ（ｎ−１）／２個必
要であった。例えば、利用者αと利用者βが通信すると
きの鍵を［α：β］とする。（ここで、［α：β］と
［β：α］は同じ鍵であるとする。）５人の利用者α、
利用者β、利用者γ、利用者δ、利用者εが通信すると
き、鍵は全部で［α：β］、［α：γ］、［α：δ］、
［α：ε］、［β：γ］、［β：δ］、［β：ε］、
［γ：δ］、［γ：ε］、［δ：ε］と１０個必要であ
った。

【０００７】従来の慣用暗号方式を用いた第１の電子通
信装置は、利用者同士の認証と他のコンピュータシステ
ム利用者への通信情報の送信を上述の慣用暗号方式の第
２の暗号化の方法で暗号化通信を行うことを特徴とした
装置であり、第２の電子通信装置は、利用者同士の認証
を慣用暗号方式の第２の暗号化の方法で行い、他のコン
ピュータシステム利用者への通信情報の送信を慣用暗号
方式の第１の暗号化の方法で行うことを特徴とした装置
であった。

【０００８】公開暗号方式を用いた第３の電子通信装置
について以下、「利用者αが利用者βに情報を送信し、
利用者βが利用者αからのこの情報を受信する」という
通信を例に説明する。

【０００９】利用者は、それぞれ自分のみが持つ秘密鍵
と自分以外の利用者の公開された公開鍵を持つ。この秘
密鍵と公開鍵は、（イ）利用者αの公開鍵で暗号化され
た情報は、利用者αの秘密鍵で復号する、（ロ）利用者
αの秘密鍵で暗号化された情報は、利用者αの公開鍵で
復号する、という対応関係をもっている。

【００１０】この対応関係を利用して、利用者αのコン
ピュータシステムは、利用者βの公開鍵で情報を暗号化
し、さらにこの利用者βの公開鍵で暗号化した情報を、
利用者αの秘密鍵で暗号化し送信する。

【００１１】利用者βのコンピュータシステムは、受信
した情報を利用者αの公開鍵で復号し、さらにこの利用
者αの公開鍵で復号した情報を利用者βの秘密鍵で復号
する。

【００１２】このような手順で、情報をやりとりする方
法が公開暗号方式を用いた電子通信装置である。これを
以下第３の電子通信装置と呼ぶ。この公開暗号方式を用
いた電子通信装置は、ｎ人の利用者が通信するためには
自分の秘密鍵と自分以外の利用者の公開鍵を用い、電子
通信装置全体で２ｎ個の鍵を用いる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】上述したような第１の
電子通信装置で認証と通信する場合および第２の電子通
信装置で認証する場合は、ｎ人の利用者の認証をする場
合、装置全体でｎ（ｎ−１）／２個という大量の鍵が必
要で、鍵の配布だけでも時間がかかり、また、鍵を記憶
させるだけで多くの記憶領域や作業領域を使用してしま
い、高速で効率のよい通信が不可能であるという問題点
があった。更に、鍵の漏洩については特に対策がなされ
ておらず、通信情報の安全性についての問題点と、１つ
の情報の送信を行う利用者がｎ（ｎ−１）／２個の鍵を
用いて受信者ごとに送信する通信情報が異なるためネッ
トワーク上の同報機能が使用できず、個別に送信しなけ
ればならないという問題点があった。

【００１４】第２の電子通信装置で通信する場合、通信
情報の暗号化と暗号化された通信情報の復号を行うため
の一つの鍵を使用するが、この装置も鍵が漏洩してしま
うと機密を保持した通信が不可能であると言う問題点が
あった。

【００１５】第３の電子通信装置は、１つの情報の送信
を行う利用者がそれぞれの受信者の公開鍵を用いて受信
者の数だけ暗号化通信を行う必要があるため、時間がか
かり、受信者ごとに送信する通信情報の内容が異なるた
めネットワーク上の同報機能が使用できず、個別に送信
しなければならないという問題点があった。また、長時
間同一の鍵を使用する場合、鍵の漏洩の可能性もあり、
通信情報の安全性についても問題点があった。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のコンピ
ュータシステムが通信媒体により相互に接続されたコン
ピュータネットワーク間で暗号化した通信情報の送受信
を行う電子通信装置において、（ａ）公開鍵暗号方式を用い利用者相互の認証（ｂ）公開鍵暗号方式を用い共通鍵の配布（ｃ）前記共通鍵を用い通信情報の送受信を命令するシステム本体部と、前記システム本体部の命
令を実行するための暗号化処理と復号化処理を行う暗号
処理部と、前記共通鍵を作成する鍵作成部とを具備する
ことを特徴とする。

【００１７】また、一定時間及び一定通信回数ごとに利
用者の一部が前記共通鍵を更新することのできる鍵作成
トークンを持つ前記鍵作成部と、前記利用者の一部が通
信を中止するとき、他の利用者に鍵作成トークンの使用
を命令するシステム本体部とを具備することを特徴とす
る。さらに、サブグループ間の機密保持通信を行うため
に、サブグループ間に有効な共通鍵を作成する前記鍵作
成部を具備することを特徴とする。

【００１８】

【作用】上記構成の電子通信装置によれば、あらかじめ
に公開鍵を利用者に配布し、通信情報を送信する利用者
の秘密鍵を用いて公開暗号方式で暗号化することによ
り、この通信情報が前記送信する利用者か送信したこと
を保証し、さらにこの通信情報を受信する利用者の公開
鍵を用いて暗号化することにより、この通信情報が受信
人のみに解読でき、従来の装置にくらべ認証の際送信す
る通信情報が少なく相互認証を効率よく行うことができ
る。

【００１９】利用者は、相互認証後利用者間で、その後
の通信の暗号に用いる共通鍵を共通鍵作成手段において
作成し、前記公開暗号方式で配布することにより、安全
に共通鍵を配布することができ、さらに定期的に更新す
ることにより、通信の安全性を高めることができる。

【００２０】利用者が送信する通信情報は、送信を行う
利用者の秘密鍵と前記公開暗号方式で配布された共通鍵
の双方を用いて機密保持暗号化を行い、送信する通信情
報が受信する利用者に関係なく同一のものとなり、同報
機能の使用が可能になる。

【００２１】安全性向上のため、定期的に共通鍵の更新
を行うが、利用者が勝手に更新を行うと共通鍵の一貫性
を保持することができないため、鍵作成のプログラムの
実行権である鍵作成トークンを使用可能な利用者に鍵の
作成を委任することにより、共通鍵の一貫性を保持する
ことが可能となる。

【００２２】鍵作成トークンを他の利用者に使用可能に
することにより、利用者は自由に通信に加入あるいは中
止することが可能になる。利用者の一部でさらに機密保
持通信を行うためのサブグループを作成する場合、複数
の鍵作成トークンを用いてサブグループごとに異なった
共通鍵を利用することにより、サブグループ内の通信に
おいても機密保持が可能となる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を基に説明す
る。図１は本発明の一実施例の構成図である。ここでは
まず、図１を用いて利用者Ａと利用者Ｂが認証しあう手
順を簡単に説明する。

【００２４】本電子通信装置は、通信媒体１を介して、
複数のコンピュータシステム２、３、４、５が接続され
ている。利用者Ａは、コンピュータシステム２の入出力
部２０に、利用者が利用者Ａであることを示す利用者Ａ
のパスワードを入力する。

【００２５】入出力部２０は、入力された利用者が利用
者Ａであることを示す利用者Ａのパスワードをシステム
本体部２１に送る。システム本体部２１は、入力された
利用者が利用者Ａであることを示す利用者Ａのパスワー
ドを暗号処理部２２に送る。

【００２６】システム本体部２１は、あらかじめ鍵管理
データベース２３に登録されている利用者Ｂの公開鍵と
利用者Ａの秘密鍵を暗号処理部２２に送り、暗号化を命
令する。

【００２７】暗号処理部２２は、利用者Ｂの公開鍵を用
いて、利用者Ａのパスワードを暗号化する。暗号処理部
２２は、利用者Ａの秘密鍵を用い暗号化されたパスワー
ドをさらに暗号化する。

【００２８】暗号処理部２２は、さらに暗号化された利
用者Ａのパスワードをシステム本体部２１に送る。シス
テム本体部２１は、このさらに暗号化された利用者Ａの
パスワードを通信制御部２４に送り、コンピュータシス
テム３への送信を命令する。

【００２９】通信制御部２４は、さらに暗号化された利
用者Ａのパスワード３０２を通信媒体１を介してコンピ
ュータシステム３の通信制御部３４に送る。通信制御部
３４は、通信媒体１を介し通信制御部２４が送信したさ
らに暗号化された利用者Ａのパスワード３０２を受信す
る。

【００３０】通信制御部３４は、さらに暗号化された利
用者Ａのパスワードをシステム本体部３１に送る。シス
テム本体部３１は、このさらに暗号化された利用者Ａの
パスワードを暗号処理部３２に送る。

【００３１】システム本体部３１は、鍵管理データベー
ス３３に登録されている利用者Ａの公開鍵と利用者Ｂの
秘密鍵を暗号処理部２２に送り、復号化を命令する。暗
号処理部３２は、利用者Ａの公開鍵で、さらに暗号化さ
れた利用者Ａのパスワードを復号する。ここでは、さら
に暗号化された利用者Ａのパスワードは、復号化された
利用者Ａのパスワードになる。

【００３２】暗号処理部３２は、復号化された利用者Ａ
のパスワードをシステム本体部３１に送る。システム本
体部３１は、正しく復号できたかを判断する。

【００３３】システム本体部３１は、復号できなかった
場合、本装置を終了させる。システム本体部３１は、正
しく復号できた場合、暗号処理部３２に復号化を命令す
る。

【００３４】暗号処理部３２は、利用者Ｂの秘密鍵で、
復号化された利用者Ａのパスワードを復号する。暗号処
理部３２は、さらに復号化された利用者Ａのパスワード
をシステム本体部３１に送る。

【００３５】システム本体部３１は、正しく復号できた
かを判断する。システム本体部３１は、復号できなかっ
た場合、本装置を終了させる。なお、正しく復号できた
場合、このさらに復号化された利用者Ａのパスワード
は、利用者Ａのパスワードと同じものである。

【００３６】システム本体部３１は、正しく復号できた
場合、さらに復号化された利用者Ａのパスワードを入出
力部３０に送る。入出力部３０は、さらに復号化された
利用者Ａのパスワード、つまり、利用者Ａのパスワード
を出力する。

【００３７】利用者Ｂは、入出力部３０にさらに復号化
された利用者Ａのパスワード、つまり、利用者Ａのパス
ワードが出力されたことにより、送信者が利用者Ａであ
ることを認証する。

【００３８】この後、逆に利用者Ｂから利用者Ａに同様
の手続きで送信することにより、利用者Ａと利用者Ｂの
相互の認証を行う。以下、上述の利用者Ａと利用者Ｂの
認証の手順を図２のフローチャートと図３の通信情報の
形式を示す図を基に詳しく説明する。

【００３９】利用者Ａは、図２に示す「Ａのパスワード
を入力」２００のステップで、図１のコンピュータシス
テム２の入出力部２０に、図３に示す利用者が利用者Ａ
であることを示す利用者Ａのパスワード３００を入力す
る。

【００４０】入出力部２０は、入力された利用者が利用
者Ａであることを示す利用者Ａのパスワード３００をシ
ステム本体部２１に送る。システム本体部２１は、入力
された利用者が利用者Ａであることを示す利用者Ａのパ
スワード３００を暗号処理部２２に送る。

【００４１】システム本体部２１は、あらかじめされて
いる鍵管理データベース２３に登録されている利用者Ｂ
の公開鍵と利用者Ａの秘密鍵を暗号処理部２２に送り、
暗号化を命令する。

【００４２】暗号処理部２２は、ステップ「Ｂの公開鍵
で暗号化」２０１にあるように、利用者Ｂの公開鍵を用
いて、利用者Ａのパスワード３００を暗号化する。ここ
では、利用者Ａのパスワード３００は、暗号化された利
用者Ａのパスワード３０１になる。

【００４３】暗号処理部２２は、ステップ「Ａの秘密鍵
で暗号化」２０２にあるように、利用者Ａの秘密鍵を用
いて、暗号化された利用者Ａのパスワード３０１を暗号
化する。ここでは、暗号化された利用者Ａのパスワード
３０１は、さらに暗号化された利用者Ａのパスワード３
０２になる。

【００４４】暗号処理部２２は、さらに暗号化された利
用者Ａのパスワード３０２をシステム本体部２１に送
る。システム本体部２１は、このさらに暗号化された利
用者Ａのパスワード３０２を通信制御部２４に送り、コ
ンピュータシステム３への送信を命令する。

【００４５】通信制御部２４は、ステップ「暗号化され
たパスワードの送信」２０３にあるように、さらに暗号
化された利用者Ａのパスワード３０２を通信媒体１を介
してコンピュータシステム３の通信制御部３４に送る。

【００４６】通信制御部３４は、ステップ「暗号化され
たパスワードの受信」２０４にあるように、通信媒体１
を介し通信制御部２４が送信したさらに暗号化された利
用者Ａのパスワード３０２を受信する。

【００４７】通信制御部３４は、さらに暗号化された利
用者Ａのパスワード３０２をシステム本体部３１に送
る。システム本体部３１は、このさらに暗号化された利
用者Ａのパスワード３０２を暗号処理部３２に送る。

【００４８】システム本体部３１は、鍵管理データベー
ス３３に登録されている利用者Ａの公開鍵と利用者Ｂの
秘密鍵を暗号処理部２２に送り、復号化を命令する。暗
号処理部３２は、ステップ「Ａの公開鍵で復号化」２０
５にあるように、利用者Ａの公開鍵で、さらに暗号化さ
れた利用者Ａのパスワード３０２を復号する。ここで
は、さらに暗号化された利用者Ａのパスワード３０２
は、復号化された利用者Ａのパスワード３０３になる。

【００４９】暗号処理部３２は、復号化された利用者Ａ
のパスワード３０３をシステム本体部３１に送る。シス
テム本体部３１は、ステップ「復号できた？」２０６に
あるように正しく復号できたかを判断する。

【００５０】システム本体部３１は、復号できなかった
場合、ステップ「エラー終了」２０７にあるように、本
装置を終了させる。なお、正しく復号できた場合、この
復号化された利用者Ａのパスワード３０３は、暗号化さ
れた利用者Ａのパスワード３０１と同じものになる。

【００５１】システム本体部３１は、正しく復号できた
場合、暗号処理部３２に復号化を命令する。暗号処理部
３２は、ステップ「Ｂの秘密鍵で復号化」２０８にある
ように、利用者Ｂの秘密鍵で、復号化された利用者Ａの
パスワード３０３を復号する。ここでは、復号化された
利用者Ａのパスワード３０３は、さらに復号化された利
用者Ａのパスワード３０４になる。

【００５２】暗号処理部３２は、さらに復号化された利
用者Ａのパスワード３０４をシステム本体部３１に送
る。システム本体部３１は、ステップ「復号できた？」
２０９にあるように、正しく復号できたかを判断する。

【００５３】システム本体部３１は、復号できなかった
場合、ステップ「エラー終了」２０７にあるように、本
装置を終了させる。なお、正しく復号できた場合、この
さらに復号化された利用者Ａのパスワード３０４は、利
用者Ａのパスワード３００と同じものになる。

【００５４】システム本体部３１は、正しく復号できた
場合、さらに復号化された利用者Ａのパスワード３０
４、つまり、利用者Ａのパスワード３００を入出力部３
０に送る。

【００５５】入出力部３０は、ステップ「Ａのパスワー
ドの出力」２１０にあるように、さらに復号化された利
用者Ａのパスワード３０４、つまり、利用者Ａのパスワ
ード３００を出力する。

【００５６】利用者Ｂは、入出力部３０にさらに復号化
された利用者Ａのパスワード３０４、つまり、利用者Ａ
のパスワード３００が出力されたことにより、送信者が
利用者Ａであることを認証する。

【００５７】利用者全員が暗号化処理のためにもつ共通
鍵を配布する手順は、共通鍵を持つ利用者あるいは、共
通鍵を作成した利用者が、上述のパスワードを送信する
手順で、パスワードではなく共通鍵を通信情報として送
信することにより配布する。

【００５８】また、パスワードと共通鍵を同時に送信す
ることにより、認証と共通鍵の配布が一度に行うことが
できる。本電子通信装置の機密保持暗号化通信の手順
を、図１の構成図を基に簡単に説明する。

【００５９】利用者Ａは、入出力部２０に利用者Ａの通
信情報を入力する。入出力部２０は、利用者Ａの通信情
報をシステム本体部２１に送る。システム本体部２１
は、利用者Ａの通信情報を暗号処理部２２に送る。

【００６０】システム本体部２１は、鍵管理データベー
ス２３に登録されている利用者Ａの秘密鍵と共通鍵を暗
号処理部２２に送り、暗号化を命令する。暗号処理部２
２は、利用者Ａの通信情報を利用者Ａの秘密鍵を用いて
暗号化する。

【００６１】暗号処理部２２は、暗号化された利用者Ａ
の通信情報を鍵管理データベース２３に登録されている
共通鍵を用いてさらに暗号化する。暗号処理部２２は、
さらに暗号化された利用者Ａの通信情報をシステム本体
部２１に送る。

【００６２】システム本体部２１は、さらに暗号化され
た利用者Ａの通信情報を通信制御部２４に送り、コンピ
ュータシステム３、４、５に送信を命令する。通信制御
部２４は、通信媒体１を介して、さらに暗号化された利
用者Ａの通信情報を利用者Ｂ、利用者Ｃ、利用者Ｄのコ
ンピュータシステム３、４、５の通信制御部３４、４
４、５４に送信する。

【００６３】コンピュータシステム３、４、５の通信制
御部３４、４４、５４は、さらに暗号化された利用者Ａ
の通信情報を受信する。通信制御部３４、４４、５４
は、さらに暗号化された利用者Ａの通信情報を本体シス
テム部３１、４１、５１に送る。

【００６４】本体システム部３１、４１、５１は、さら
に暗号化された利用者Ａの通信情報を暗号処理部３２、
４２、５２に送る。本体システム部３１、４１、５１
は、鍵管理データベース３３、４３、５３に登録されて
いる共通鍵と利用者Ａの公開鍵を暗号処理部３２、４
２、５２に送り、復号化を命令する。

【００６５】暗号処理部３２、４２、５２は、さらに暗
号化された利用者Ａの通信情報を、共通鍵で復号する。
暗号処理部３２、４２、５２は、復号化された利用者Ａ
の通信情報を本体システム部３１、４１、５１に送る。

【００６６】本体システム部３１、４１、５１は、正し
く復号できたかを判断する。本体システム部３１、４
１、５１は、復号できなかった場合は、本装置を終了さ
せる。

【００６７】本体システム部３１、４１、５１は、復号
化された利用者Ａの通信情報の復号化を暗号処理部３
２、４２、５２に命令する。暗号処理部３２、４２、５
２は、利用者Ａの公開鍵で復号化された利用者Ａの通信
情報を復号する。

【００６８】暗号処理部３２、４２、５２は、このさら
に復号化された利用者Ａの通信情報を本体システム部３
１、４１、５１に送る。本体システム部３１、４１、５
１は、正しく復号できたかを判断する。本体システム部
３１、４１、５１は、復号できなかった場合は、本装置
を終了させる。

【００６９】本体システム部３１、４１、５１は、正し
く復号できた場合、このさらに復号化された利用者Ａの
通信情報、つまり、利用者Ａの通信情報を入出力部３
０、４０、５０に送り、出力を命令する。

【００７０】入出力部３０、４０、５０は、さらに復号
化された利用者Ａの通信情報、つまり、利用者Ａの通信
情報を出力する。以下、上述した通信情報の機密保持暗
号化通信を具体的に、図４のフローチャートと図５の通
信情報の形式を示す図を基に説明する。

【００７１】利用者Ａは、図４のステップ「Ａの通信情
報入力」４００にあるように、図１の入出力部２０に図
５に示す利用者Ａの通信情報５００を入力する。入出力
部２０は、利用者Ａの通信情報５００をシステム本体部
２１に送る。

【００７２】システム本体部２１は、利用者Ａの通信情
報５００を暗号処理部２２に送る。システム本体部２１
は、鍵管理データベース２３に登録されている利用者Ａ
の秘密鍵と共通鍵を暗号処理部２２に送り、暗号化を命
令する。

【００７３】暗号処理部２２は、ステップ「Ａの秘密鍵
で暗号化」４０１にあるように、利用者Ａの通信情報５
００を利用者Ａの秘密鍵を用いて暗号化する。ここで
は、利用者Ａの通信情報５００は、暗号化された利用者
Ａの通信情報５０１になる。

【００７４】なお、この暗号化は秘密鍵を有する真の利
用者しか行えないため、通信情報に署名を行うことと同
様の効果がある。暗号処理部２２は、ステップ「共通鍵
で暗号化」４０２にあるように、暗号化された利用者Ａ
の通信情報５０１を、鍵管理データベース２３に登録さ
れている共通鍵を用いて暗号化する。ここでは、暗号化
された利用者Ａの通信情報５０１は、さらに暗号化され
た利用者Ａの通信情報５０２になる。

【００７５】暗号処理部２２は、さらに暗号化された利
用者Ａの通信情報５０２をシステム本体部２１に送る。
システム本体部２１は、さらに暗号化された利用者Ａの
通信情報５０２を通信制御部２４に送り、コンピュータ
システム３、４、５に送信を命令する。

【００７６】通信制御部２４は、ステップ「通信情報の
送信」４０３にあるように、通信媒体１を介して、さら
に暗号化された利用者Ａの通信情報５０２を利用者Ｂ、
利用者Ｃ、利用者Ｄのコンピュータシステム３、４、５
の通信制御部３４、４４、５４に送信する。

【００７７】コンピュータシステム３、４、５の通信制
御部３４、４４、５４は、ステップ「通信情報の受信」
４０４にあるように、さらに暗号化された利用者Ａの通
信情報５０２を受信する。

【００７８】通信制御部３４、４４、５４は、さらに暗
号化された利用者Ａの通信情報５０２を本体システム部
３１、４１、５１に送る。本体システム部３１、４１、
５１は、さらに暗号化された利用者Ａの通信情報５０２
を暗号処理部３２、４２、５２に送る。

【００７９】本体システム部３１、４１、５１は、鍵管
理データベース３３、４３、５３に登録されている共通
鍵と利用者Ａの公開鍵を暗号処理部３２、４２、５２に
送り、復号化を命令する。

【００８０】暗号処理部３２、４２、５２は、ステップ
「共通鍵で復号化」４０５にあるように、さらに暗号化
された利用者Ａの通信情報５０２を、共通鍵で復号す
る。ここでは、さらに暗号化された利用者Ａの通信情報
５０２は、復号化された利用者Ａの通信情報５０３にな
る。

【００８１】暗号処理部３２、４２、５２は、復号化さ
れた利用者Ａの通信情報５０３を本体システム部３１、
４１、５１に送る。本体システム部３１、４１、５１
は、ステップ「復号できた？」４０６にあるように、正
しく復号できたかを判断する。

【００８２】本体システム部３１、４１、５１は、復号
できなかった場合は、ステップ「エラー終了」４０７に
あるように、本装置を終了させる。なお、正しく復号で
きた場合、この復号化された利用者Ａの通信情報５０３
は、暗号化された利用者Ａの通信情報５０１と同じもの
になる。

【００８３】本体システム部３１、４１、５１は、復号
化された利用者Ａの通信情報５０３の復号化を暗号処理
部３２、４２、５２に命令する。暗号処理部３２、４
２、５２は、ステップ「Ａの公開鍵で復号化」４０８に
あるように、利用者Ａの公開鍵で復号化された利用者Ａ
の通信情報５０３を復号する。ここでは、復号化された
利用者Ａの通信情報５０３は、さらに復号化された利用
者Ａの通信情報５０４になる。

【００８４】暗号処理部３２、４２、５２は、このさら
に復号化された利用者Ａの通信情報５０４を本体システ
ム部３１、４１、５１に送る。本体システム部３１、４
１、５１は、ステップ「復号できた？」４０９にあるよ
うに、正しく復号できたかを判断する。本体システム部
３１、４１、５１は、復号できなかった場合は、ステッ
プ「エラー終了」４０７にあるように、本装置を終了さ
せる。

【００８５】なお、正しく復号できた場合、このさらに
復号化された利用者Ａの通信情報５０４は、利用者Ａの
通信情報５００と同じものになる。。本体システム部３
１、４１、５１は、正しく復号できた場合、このさらに
復号化された利用者Ａの通信情報５０４、つまり、利用
者Ａの通信情報５００を入出力部３０、４０、５０に送
り、出力を命令する。

【００８６】入出力部３０、４０、５０は、ステップ
「通信情報の出力」４１０にあるように、さらに復号化
された利用者Ａの通信情報５０４、つまり、利用者Ａの
通信情報５００を出力する。

【００８７】安全性を確保するため、共通鍵を更新する
例を図６のフローチャートを基に説明する。共通鍵の更
新は、上述した機密保持暗号化通信において、鍵管理デ
ータベース２３に登録されている共通鍵を用いて暗号化
するとき（図４のフローチャートのステップ「共通鍵で
暗号化」４０２の処理）に行う。ここでは、利用者Ａが
鍵作成部に共通鍵を作成するプログラムの実行権である
共通鍵作成トークンを持ち、利用者Ａが一定回数ごとに
通信を行うと、共通鍵を更新作成するものとする。

【００８８】本体システム部２１は、ステップ「共通鍵
作成トークンの有無？」６００にあるように鍵作成部２
５に共通鍵作成トークンがあるか否か判断する。共通鍵
作成トークンが無い場合、つまり、利用者Ａ以外の利用
者が共通鍵を用いて通信情報を暗号化する場合、ステッ
プ「今までの共通鍵で暗号化」６０１にあるように、本
体システム部２１は、現在使われている共通鍵での暗号
化を命令（上述の図４のフローチャートのステップ「共
通鍵で暗号化」４０２の処理）し、機密保持暗号化通信
を行う。

【００８９】共通鍵作成トークンを持つ場合、つまり、
利用者Ａが共通鍵を用いて通信情報を暗号化する場合、
本体システム部２１は、ステップ「カウンタを＋１」６
０２にあるように、鍵管理データベース２３にあるカウ
ンタを更新する。

【００９０】本体システム部２１は、ステップ「カウン
タが設定値以上？」６０３にあるように、カウンタが設
定値以上かどうか判断する。カウンタが、設定値未満の
場合、ステップ「今までの共通鍵で暗号化」６０１にあ
るように、本体システム部２１は、現在使われている共
通鍵での暗号化を命令（上述の図４のフローチャートの
ステップ「共通鍵で暗号化」４０２の処理）し、機密保
持暗号化通信を行う。

【００９１】設定値に達した場合、本体システム部２１
は、ステップ「共通鍵を作成」６０４にあるように、新
しい共通鍵を作成することを鍵作成部２５に命令する。
鍵作成部２５は、新しい共通鍵を作成し、ステップ「共
通鍵を登録」６０５にあるように、鍵管理データベース
２３に登録する。

【００９２】本体システム部２１は、ステップ「カウン
タを０」６０６にあるように、鍵管理データベース２３
のカウンタを０にする。本体システム部２１は、鍵管理
データベース２３に登録した新しい共通鍵を暗号処理部
２２に送り、暗号化の処理を命令する。

【００９３】暗号処理部２２は、上述の認証の手順つま
り、共通鍵配布の手順で暗号化の処理をし、本体システ
ム部２１に送る。本体システム部２１は、この暗号化の
処理をされた共通鍵を通信制御部２４に送る。

【００９４】通信制御部２４は、ステップ「共通鍵の配
布」６０７にあるように、上述の認証の手順つまり、共
通鍵配布の手順で他の利用者全員に配布する。利用者
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのコンピュータシステム２、３、４、５
は、ステップ「新しい共通鍵で暗号化」６０８にあるよ
うに、この新しい共通鍵で通信情報を暗号化（上述の図
４のフローチャートの「共通鍵で暗号化」４０２の処
理）し、機密保持暗号化通信を行う。

【００９５】このように定期的に共通鍵を更新すること
により、万が一、共通鍵が漏洩した場合でも通信の安全
性を保持することができる。共通鍵作成トークンを持つ
利用者が、他の利用者に共通鍵作成トークンを移す共通
鍵作成トークンの委譲処理について説明する。

【００９６】通常の通信において、共通鍵作成トークン
の委譲は共通鍵の一貫性の保持と、一定回数ごとの共通
鍵の更新ということを考慮すると避けるべきことであ
る。しかし、共通鍵作成トークンを持つ者が通信を中止
する場合、一定回数及び一定時間ごとの共通鍵の更新が
できなくなるため、他のメンバに対して共通鍵作成トー
クンを委譲する必要がある。

【００９７】委譲処理は、上述の認証の手順、つまり、
共通鍵配布の手順と同様の通信手順で、共通鍵作成トー
クンの委譲の命令を通信情報として送信することで行
う。具体的に、図７のフローチャートを基に、利用者Ａ
が通信を中止し、利用者Ａが共通鍵作成トークンを持つ
場合には共通鍵作成トークンをＢに委譲処理する手順を
説明する。

【００９８】利用者Ａは、ステップ「通信中止コマンド
入力」７００にあるように、入出力部２１に通信を中止
するコマンドを入力する。入出力部２１は、暗号処理部
２２に通信中止の命令を送る。

【００９９】暗号処理部２２は、ステップ「共通鍵作成
トークンの有無？」７０１にあるように、鍵管理データ
ベース２３に共通鍵作成トークンがあるか否かを判断す
る。共通鍵作成トークンが無い場合、暗号処理部２２
は、通信制御部２４に通信を中止し、通信媒体１との接
続を解除する命令を送る。

【０１００】通信制御部２４は、ステップ「接続解除」
７０２にあるように、コンピュータシステム２と通信媒
体１との接続を解除する。共通鍵作成トークンがある場
合、暗号処理部２２は、入出力部２１に共通鍵作成トー
クンを委譲する利用者名の入力を促す提示を行わせる。

【０１０１】利用者Ａは、ステップ「委譲する利用者名
の入力」７０３にあるように、どの利用者に共通鍵作成
トークンを委譲するかの入力を入出力部２１に行う。入
出力部２１は、共通鍵作成トークンの委譲の命令を暗号
処理部２２に送る。

【０１０２】暗号処理部２２は、通信制御部２４に共通
鍵作成トークンの委譲の命令を送る。通信制御部２４
は、ステップ「共通鍵作成トークンの委譲命令の送信」
７０４にあるように、上述の認証の手順、つまり、共通
鍵配布の手順と同様の通信手順で、共通鍵作成トークン
の委譲の命令を利用者Ｂのコンピュータシステム３の通
信制御部３４に送信する。

【０１０３】通信制御部３４は、ステップ「共通鍵作成
トークンの委譲命令の受信」７０５にあるように、利用
者Ａの共通鍵作成トークンの委譲命令を受信し、暗号処
理部３２に送る。

【０１０４】暗号処理部３２は、ステップ「共通鍵作成
トークンの登録」７０６にあるように、利用者Ａの共通
鍵作成トークンの委譲命令を解読し、今後共通鍵作成ト
ークンを持つことを鍵管理データベース３３に登録す
る。

【０１０５】暗号処理部３２は、共通鍵作成トークンの
登録が完了したことを通信制御部３４に送る。通信制御
部３４は、ステップ「登録完了メッセージの送信」７０
７にあるように、共通鍵作成トークンの登録が完了した
ことを示すメッセージを利用者Ａのコンピュータシステ
ム２の通信制御部２４に送信する。

【０１０６】通信制御部２４は、ステップ「登録完了メ
ッセージの受信」７０８にあるように、共通鍵作成トー
クンの登録が完了したことを示すメッセージを受信。通
信制御部２４は、暗号処理部２２に共通鍵作成トークン
の登録が完了したことを示すメッセージを送る。

【０１０７】暗号処理部２２は、共通鍵作成トークンの
登録が完了したことを示すメッセージを解読し、通信を
中止し、通信媒体１との接続を解除する命令を通信制御
部２４に送る。

【０１０８】通信制御部２４は、ステップ「接続解除」
７０２にあるように、コンピュータシステム２と通信媒
体１との接続を解除する。このように、共通鍵作成トー
クンの委譲により、通信の自由な参加、退席が可能にな
る。

【０１０９】通信中に利用者の一部分で、さらに機密保
持通信を行いたい場合のサブグループ作成の手順につい
て、図８のフローチャートと図９のサブグループを管理
するためのグループ管理情報群の構造を示す図を基に説
明する。ここでは、グループ名、利用者情報リスト、鍵
作成トークンの有無、共通鍵、カウンタという横一列が
ひとつのグループ管理情報である。

【０１１０】利用者Ａは、図８に示すステップ「グルー
プ情報入力」８００にあるように、入出力部２１にサブ
グループの名称であるグループ名、利用者名や利用者の
アドレス、共通鍵作成トークンの有無の入力を行う。こ
こでは、入出力部２１は、グループ管理部２６に入力さ
れたグループ名、利用者情報（メンバ名、アドレス）、
共通鍵作成トークンの有無をグループ管理部２６に送
る。

【０１１１】グループ管理部２６は、ステップ「グルー
プ情報登録」８０１にあるように、図９に示すグループ
管理情報９０に、グループ名をグループ名９００のよう
に登録し、利用者情報を利用者情報リスト９０１、９０
２、９０３のように登録し、共通鍵作成トークンの有無
を共通鍵作成トークンの有無９０４のように登録する。
ここでは、「有」と登録する。

【０１１２】グループ管理部２６は、鍵作成部２５に共
通鍵の作成を命令する。鍵作成部２５は、ステップ「共
通鍵の作成」８０２にあるように、サブグループ内の共
通鍵を作成する。

【０１１３】鍵作成部２５は、作成したサブグループ内
の共通鍵をグループ管理部２６に送る。グループ管理部
２６は、ステップ「共通鍵の登録」８０３にあるよう
に、グループ管理情報９０に、サブグループ内の共通鍵
をサブグループ共通鍵９０５のように、グループ管理情
報９０に登録する。

【０１１４】グループ管理部２６は、ステップ「カウン
タを０」８０４にあるように、サブグループ内の共通鍵
の更新のため、サブグループ内の共通鍵の使用回数を数
えるためのグループ通信カウンタ９０６を０にセットす
る。

【０１１５】グループ管理部２６は、グループ管理情報
９０の共通鍵作成トークンの有無９０４を「無」とした
グループ管理情報を暗号処理部２２に送る。暗号処理部
２２は、サブグループの利用者のみに、ステップ「グル
ープ情報の配布」８０５にあるように、前記グループ管
理情報を上述の認証の手順つまり、共通鍵配布と同様の
手順で配布する。

【０１１６】配布された前記グループ管理情報のサブグ
ループ共通鍵を利用することにより、前記グループ情報
管理を持つサブグループの利用者間のみで、秘密情報通
信が可能となる。

【０１１７】

【発明の効果】本発明の電子通信装置によれば、相互認
証の際、利用者はあらかじめ配布された公開鍵を持ち、
通信情報を送信する利用者の秘密鍵を用いて公開暗号化
方式で暗号化することにより、前記通信情報が前記利用
者から送信されたことを保証し、さらに前記通信情報を
受信人の公開鍵を用いて暗号化することにより、通信情
報が受信人のみに解読でき、従来の装置にくらべ認証の
際送信する通信情報が少なく相互認証を効率よく行うこ
とができる。

【０１１８】鍵作成トークンを持つ利用者が共通鍵を作
成し、上述の公開暗号方式で配布することにより、安全
に共通鍵を配布することができ、さらに定期的に更新す
ることにより、通信の安全性を高めることができる。

【０１１９】また、複数の利用者の通信において、発信
人の秘密鍵と公開暗号方式で配布された共通鍵の双方を
用いて暗号化を行った場合、同一の通信情報の送信で共
通鍵を持つ利用者のみ受信が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示す図。

【図２】本発明の一実施例における利用者の認証の手順
を示す図。

【図３】本発明の一実施例における利用者の認証の際に
暗号化された通信情報の形式と復号化された通信情報の
形式をを示す図。

【図４】本発明の一実施例における機密暗号化通信の手
順を示す図。

【図５】本発明の一実施例における機密暗号化通信の際
に暗号化された通信情報の形式と復号化された通信情報
の形式をを示す図。

【図６】本発明の一実施例における共通鍵の更新の手順
を示す図。

【図７】本発明の一実施例における共通鍵作成トークン
の委譲処理の手順を示す図。

【図８】本発明の一実施例におけるサブグループの作成
の手順を示す図。

【図９】本発明の一実施例におけるサブグループ作成の
際のグループ管理情報群の構造を示す図。

【符号の説明】

１通信媒体２、３、４、５コンピュータシステム２０、３０、４０、５０入出力部２１、３１、４１、５１本体システム部２２、３２、４２、５２暗号処理部２３、３３、４３、５３鍵管理データベース２４、３４、４４、５４通信制御部２５、３５、４５、５５鍵作成部２６、３６、４６、５６グループ管理部３００利用者Ａが入力した通信情報３０１利用者Ｂの公開鍵で暗号化されたパスワードの
形式３０２利用者Ａの秘密鍵で暗号化されたパスワードの
形式３０３利用者Ａの公開鍵で復号化されたパスワードの
形式３０４利用者Ｂの秘密鍵で復号化されたパスワードの
形式５００利用者Ａが入力した通信情報の形式５０１利用者Ａの秘密鍵で暗号化された通信情報の形
式５０２共通鍵で暗号化された通信情報の形式５０３共通鍵で復号化された通信情報の形式５０４Ａの公開鍵で復号化された通信情報の形式９０グループ管理情報９００グループ名９０１、９０２、９０３利用者情報リスト９０４鍵作成トークンの有無９０５サブグループ共通鍵９０６グループ通信カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０６Ｆ 13/00 ３５１Ｚ 7368−5ＢＨ０４Ｌ 9/06 9/14 12/22 8732−5ＫＨ０４Ｌ 11/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のコンピュータシステムが通信媒体に
より相互に接続されたコンピュータネットワーク間で暗
号化した通信情報の送受信を行う電子通信装置におい
て、（ａ）公開鍵暗号方式を用い利用者相互の認証（ｂ）公開鍵暗号方式を用い共通鍵の配布（ｃ）前記共通鍵を用い通信情報の送受信を命令するシステム本体部と、前記システム本体部の命令を実行するための暗号化処理
と復号化処理を行う暗号処理部と、前記共通鍵を作成する鍵作成部とを具備する電子通信装
置。
【請求項２】一定時間及び一定通信回数ごとに利用者の
一部が前記共通鍵を更新することのできる鍵作成トーク
ンを持つ前記鍵作成部と、前記利用者の一部が通信を中止するとき、他の利用者に
鍵作成トークンの使用を命令するシステム本体部とを具
備する請求項１記載の電子通信装置。
【請求項３】サブグループ間の機密保持通信を行うため
に、サブグループ間に有効な共通鍵を作成する前記鍵作
成部を具備する請求項１記載の電子通信装置。