JPH09214556A

JPH09214556A - パケット転送方法、パケット処理装置、パケット暗号化方法、パケット復号化方法及びパケット暗号処理方法

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Publication number: JPH09214556A
Application number: JP29511696A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shinpo; 淳新保; Atsushi Inoue; 淳井上; Masahiro Ishiyama; 政浩石山; Toshio Okamoto; 利夫岡本
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1997-08-15
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: US6092191A; JP3688830B2; US6185680B1

Abstract

(57)【要約】【課題】階層化された個々の計算機ネットワークを安
全に保護可能なパケット転送方法を提供すること。【解決手段】所定管理単位のネットワークとその外部
の接続点に通過パケットを認証するパケット管理装置が
パケット転送する方法で、送信端末を管理するパケット
管理装置は、パケット内のアドレス情報にて少なくとも
定まる次段と最終段のパケット管理装置に対する認証鍵
を用いて得た２つの認証データをパケットに添付して転
送し、パケットを中継するあるいは受信端末を管理する
パケット管理装置は、パケット内のアドレス情報にて定
まる認証鍵を用いパケット内の自装置対応の認証データ
の正当性を検査し、検査に通った場合、パケットを次段
あるいは受信端末に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動計算機を含む
複数の計算機間でオープンなネットワークを介してデー
タ通信を行なう場合に、受信したパケットが正当な計算
機もしくは利用者からのものであるかどうかを認証し、
正当なパケットのみを転送制御し、さらには組織外部へ
のデータ転送にあたり外部への情報漏洩を防ぐためパケ
ットの暗号化を行う、パケット転送方法、パケット処理
装置、パケット暗号化方法、パケット復号化方法及びパ
ケット暗号処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットの普及により、遠隔地の
計算機にログインしたり、遠隔地の計算機に対しファイ
ルを転送したりすることが可能となっている。電子メー
ルやｗｏｒｌｄｗｉｄｅｗｅｂ（ＷＷＷ）などのサ
ービスも利用できる。その一方、インターネットではセ
キュリティを考慮したプロトコルやシステムの構築が遅
れてきたため、悪意の利用者が遠隔ネットワークの計算
機に侵入して機密情報を盗んだり、重要なファイルを消
去したり、さらには外部への通信情報が盗聴されるとい
った不正行為が行われる可能性があった。

【０００３】このような不正行為に対抗するため、企業
などのネットワークにはファイアウォール、もしくはセ
キュリティゲートウェイと呼ばれるシステムが構築され
る場合が多い。ファイアウォールは企業のローカルなネ
ットワークと広域なインターネットの接続点に設けら
れ、外部からの不正な侵入や情報漏洩を防止するために
通信のフィルタリング（通信の遮断・通過の制御）を実
現するシステムである。

【０００４】ファイアウォールが危険な外部からの通信
を遮断するので、内部のネットワーク（内部ネット）に
接続された計算機（ホスト）には特別にセキュリティを
強化するための仕組みを講じなくても済むという利点が
ある。

【０００５】ファイアウォールの基本手法に、パケット
フィルタがある。パケットフィルタは通信パケットに添
付されている送信元ホストと受信元ホストのアドレスと
利用サービス（遠隔ログイン（ｔｅｌｎｅｔ）、ファイ
ル転送（ｆｔｐ）、電子メール（ＳＭＴＰ）、電子ニュ
ース（ＮＮＴＰ）、ＷＷＷサービス（ｈｔｔｐなど）に
対応するポート番号を基に許可された通信かどうかを判
定し、許可されている通信のパケットのみをリレーする
手法である。この手法ではパケット内のホスト・アドレ
スとサービス（ポート番号）を改変困難と仮定すれば十
分なセキュリティ機能を提供するが、実際には送信ホス
トのアドレスを偽ってパケットを送出することは可能で
ある。このような不正行為に対抗するために、暗号を利
用した認証機能を用いてパケットのフィルタリングを実
施するシステムがある。

【０００６】暗号によるパケット認証には一般にＭＡＣ
（ＭｅｓｓａｇｅＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＣ
ｏｄｅ）と呼ばれる手法が用いられる。これは、パケッ
トの送信側と受信側が秘密の鍵情報を共有していること
を前提とする。送信側は各パケットごとに、そのデータ
の全ビットと鍵Ｋに依存したダイジェスト情報を計算
し、パケットに添付する。すなわち、ＭＡＣ＝ｆ（Ｋ，
ｄａｔａ）を計算する。ここでｆはＭＡＣ計算アルゴリ
ズム、ｄａｔａはパケットの内容を表す。一方、パケッ
トの受信側は受け取ったパケットの内容と鍵Ｋから送信
側と同じ計算を行い、計算したＭＡＣの値とパケットに
添付されたＭＡＣが一致する場合には、送信者とパケッ
ト内容が送信データそのものであることを認証する。

【０００７】ファイアウォールにＭＡＣによる認証機能
を導入することは、例えば文献Ｊ．Ｉｏａｎｎｉｄｉｓ
ａｎｄＭ．Ｂｌａｚｅ，“ＴｈｅＡｒｃｈｉｔｅ
ｃｔｕｒｅａｎｄＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｏｆＮｅｔｗｏｒｋ−ＬａｙｅｒＳｅｃｕｒｉｔｙ
ｕｎｄｅｒＵｎｉｘ，”ＵＳＥＮＩＸ／４ｔｈＵＮ
ＩＸＳｅｃｕｒｉｔｙｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，ｐｐ．
２９−３９（１９９３）に示されている。

【０００８】このようにすると、パケット中のアドレス
やポート番号を偽った送信や伝送中のパケットの改ざん
は検出できるため、ファイアウォールシステムの安全性
が飛躍的に向上する。これを認証機能付きファイアウォ
ールと呼ぶことにする。

【０００９】しかし、従来の認証機能付きファイアウォ
ールが対象としているのは、保護すべきネットワークが
１階層の場合に限定されていた。すなわち、送信ホスト
もしくは送信ホストを収容するネットワークのファイア
ウォールがＭＡＣをパケットに添付し、受信ホストを収
容するネットワークのファイアウォールをＭＡＣを検査
する仕組みである。保護ネットワークが階層的になった
場合には十分に対応できない。なぜなら受信側の保護ネ
ットワークが２階層の場合、送信ホスト側のファイアウ
ォールと受信側第１階層のファイアウォールは鍵Ｋを共
有するため、ＭＡＣを検査することはできるが、受信側
第２階層のファイアウォールは鍵Ｋを持たないので同じ
パケットを受け取ってもＭＡＣ検査ができないからであ
る。

【００１０】仮に受信側第１階層のファイアウォール、
受信側第２階層のファイアウォール、送信側ファイアウ
ォールが鍵Ｋを共有することにすると、受信側第１階層
のファイアウォールから送信側ファイアウォールになり
すまして受信側第２階層ファイアウォールへパケットを
送り込むことができる。

【００１１】最近では携帯型計算機を利用する場面も多
くなっており、多部署のネットワークに携帯計算機を接
続して、その移動計算機が本来所属しているネットワー
クのサーバ計算機や移動先の計算機などと通信する場面
も増加している。このような場合でも従来の認証機能付
きファイアウォールの機能では限界がある。すなわち、
認証機能付きファイアウォールでは、訪問先のネットワ
ークのファイアウォールと通信相手のネットワークのフ
ァイアウォールの間でパケットの検査は行えるが、移動
計算機と訪問先のファイアウォールとの認証や移動計算
機と通信先のファイアウォールとの認証をどのようにし
て一貫して行うかは未解決のままである。

【００１２】以上の説明した認証の問題以外に、通信パ
ケット内容の保護という問題もある。すなわち、特に機
密性の高いデータを外部ネットワークを介して通信する
状況では、外部にデータパケットを送出する前にその内
容を暗号化し、受信したサイトで復号化するという方法
がある。この方法も保護すべきネットワークが１階層の
場合にはパケットの方向性のみを暗号化・復号化の判定
に利用すれば良いが、保護すべきネットワークが階層さ
れた場合や、移動計算機を利用したモバイル・コンピュ
ーティング環境では、暗号化・復号化の制御をどのマシ
ンで、どのような判断基準で行うかという問題がある。
特に、パケットを階層間に亘って転送する場合に各階層
での復号・再暗号化の繰り返しによる処理効率の低下を
回避しかつ安全性を確保することは困難であった。ま
た、暗号通信すべき領域と平文で通信すべき領域を柔軟
に制御しかつ安全性を確保することは困難であった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
システムでは、保護すべきネットワークが階層化された
計算機ネットワーク等では、各階層のネットワークを安
全に保護することは困難であった。また、暗号通信を効
率的かつ安全に行うことは困難であった。

【００１４】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、保護すべき計算機ネットワークが階層化され
た場合や移動計算機をサポートするモバイル・コンピュ
ーティング環境においても、個々のネットワークを安全
に保護可能なパケット転送方法及びパケット処理装置を
提供することを目的とする。

【００１５】また、本発明は、保護すべき計算機ネット
ワークが階層化された場合や移動計算機をサポートする
モバイル・コンピューティング環境においても、通信さ
れるデータ内容を効率的かつ安全に保護可能なパケット
暗号化方法、パケット復号化方法及びパケット暗号処理
方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）は、
所定の管理単位の計算機ネットワークと該計算機ネット
ワーク外部との接続点に、通過するパケットを認証し、
該パケット内のアドレス情報に基づき転送するパケット
処理装置（例えば、セキュリティゲートウェイ）を設
け、送信元計算機から受信先計算機に至るまでに複数の
パケット処理装置を経由してパケットを転送するパケッ
ト転送方法であって、前記送信元計算機を管理するパケ
ット処理装置は、少なくとも、該送信元計算機から受信
したパケット内のアドレス情報により定まる、受信先計
算機を管理するパケット処理装置に対する認証鍵（証明
用認証鍵）を用いて、該パケットに対する第１の認証デ
ータを求めるとともに、該アドレス情報により定まる、
該パケットの次の転送先となるパケット処理装置に対す
る認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該パケットに対す
る第２の認証データを求め、求められた認証データを該
パケットに添付して該次の転送先となるパケット処理装
置に転送し、前記パケットを中継するパケット処理装置
は、受信した前記パケット内のアドレス情報により定ま
る認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該パケットに添付
された自装置に対応する認証データの正当性を検査し、
検査に通った場合、該パケットをそのまま又は所定の処
理を施した後に、次の転送先となるパケット処理装置に
転送し、前記パケットの受信先となる計算機を管理する
パケット処理装置は、少なくとも、受信したパケット内
のアドレス情報により定まる、送信元計算機を管理する
パケット処理装置に対応する認証鍵（検査用認証鍵）を
用いて、該パケット内に添付された自装置に対応する認
証データの正当性を検査し、検査に通った場合、該パケ
ットを受信先計算機に転送することを特徴とする。

【００１７】本発明によれば、前記パケットを中継する
パケット処理装置は、自装置に対応する認証データの正
当性を検査するので、パケットが経路に沿って隣のパケ
ット処理装置から転送されていること、内容に改ざんが
ないことを確認できる。また、受信先計算機を管理する
パケット処理装置は、少なくとも、送信元計算機を管理
するパケット処理装置により添付された認証データを検
査するので、パケットが送信元を管理するパケット処理
装置により発信されたものであること、内容に改ざんが
ないことを確認できる。

【００１８】本発明（請求項２）は、請求項１に記載の
パケット転送方法において、前記パケットを中継するパ
ケット処理装置は、受信した前記パケット内のアドレス
情報により定まる認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該
パケットに添付された自装置に対応する認証データの正
当性を検査し、検査に通った場合、前記アドレス情報に
より定まる、次の転送先となるパケット処理装置に対す
る認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該パケットに対す
る新たな第２の認証データを求め、この新たな第２の認
証データを該パケットに添付して該次の転送先となるパ
ケット処理装置に転送することを特徴とする。

【００１９】前記パケットの受信先となる計算機を管理
するパケット処理装置は、受信したパケット内のアドレ
ス情報により定まる、送信元計算機を管理するパケット
処理装置に対応する認証鍵（検査用認証鍵）を用いて、
該パケット内に添付された自装置に対応する第１の認証
データの正当性を検査し、その検査に通った場合、該パ
ケットを受信先計算機に転送する。

【００２０】あるいは、前記パケットの受信先となる計
算機を管理するパケット処理装置は、受信したパケット
内のアドレス情報により定まる、送信元計算機を管理す
るパケット処理装置に対応する認証鍵（検査用認証鍵）
と、前段のパケット処理装置に対応する認証鍵（検査用
認証鍵）を夫々用いて、該パケット内に添付された自装
置に対応する第１の認証データと第２の認証データの正
当性を検査し、両方の検査に通った場合、該パケットを
受信先計算機に転送する。

【００２１】本発明によれば、パケット転送経路上に存
在してパケットを中継するパケット処理装置では、隣の
パケット処理装置との間で第２の認証データの検査・生
成を繰り返しながら、パケットの転送が行われる。これ
により、各パケット処理装置は、パケットが経路に沿っ
て隣のパケット処理装置から転送されていること、内容
に改ざんがないことを確認できる。また、受信先計算機
を管理するパケット処理装置は、少なくとも、送信元計
算機を管理するパケット処理装置により添付された第１
の認証データをも検査する。この認証データの検査によ
りパケットが送信元を管理するパケット処理装置により
発信されたものであること、内容に改ざんがないことを
確認できる。さらに、受信先計算機を管理するパケット
処理装置は、隣のパケット処理装置との間での第２の認
証データの検査を行うようにした場合、パケットが経路
に沿って隣のパケット処理装置から転送されているこ
と、内容に改ざんがないことをも確認できる。

【００２２】本発明（請求項３）は、請求項１に記載の
パケット転送方法において、前記送信元計算機を管理す
るパケット処理装置は、該送信元計算機から受信したパ
ケット内のアドレス情報により定まる、受信先計算機を
管理するパケット処理装置に対する認証鍵（証明用認証
鍵）を用いて、該パケットに対する第１の認証データを
求めるとともに、該アドレス情報により定まる、該パケ
ットの転送経路上に存在する他のパケット処理装置対応
に設けられた認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該パケ
ットに対する第２の認証データを該認証鍵ごとに求め、
第１の認証データおよび各認証鍵に対応する第２の認証
データを該パケットに添付して該次の転送先となるパケ
ット処理装置に転送することを特徴とする。

【００２３】前記パケットの受信先となる計算機を管理
するパケット処理装置は、受信したパケット内のアドレ
ス情報により定まる、送信元計算機を管理するパケット
処理装置に対応する認証鍵（検査用認証鍵）を用いて、
該パケット内に添付された第１の認証データの正当性を
検査し、検査に通った場合、該パケットを受信先計算機
に転送することになる。

【００２４】本発明によれば、パケット転送経路上に存
在するパケット処理装置では、自装置に対応する認証コ
ードの検査を行い、検査に通ればパケットを転送する。
これにより、パケットが送信元計算機を管理するパケッ
ト処理装置により発信されたものであること、内容に改
ざんがないことを各経路上のパケット処理装置が確認で
きる。

【００２５】本発明（請求項４）は、請求項１に記載の
パケット処理装置において、前記送信元計算機を管理す
るパケット処理装置は、該送信元計算機から受信したパ
ケット内のアドレス情報により定まる、受信先計算機を
管理するパケット処理装置に対する認証鍵（証明用認証
鍵）を用いて、該パケットに対する第１の認証データ
（受信用認証コード）を求めるとともに、該アドレス情
報により定まる、転送経路上に存在する他のパケット処
理装置に共通の認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該パ
ケットに対する第２の認証データ（通過用認証コード）
を求め、第１の認証データおよび第２の認証データを該
パケットに添付して該次の転送先となるパケット処理装
置に転送することを特徴とする。

【００２６】前記パケットを中継するパケット処理装置
は、受信したパケット内のアドレス情報により定まる認
証鍵（検査用認証鍵）を用いて、該パケット内に添付さ
れた第２の認証データ（通過用認証コード）の正当性を
検査することになる。

【００２７】また、前記パケットの受信先となる計算機
を管理するパケット処理装置は、受信したパケット内の
アドレス情報により定まる、送信元計算機を管理するパ
ケット処理装置に対応する認証鍵（検査用認証鍵）を用
いて、該パケット内に添付された第１の認証データ（受
信用認証コード）の正当性を検査し、検査に通った場
合、該パケットを受信先計算機に転送することになる。

【００２８】本発明によれば、パケットの経路に存在す
るパケット処理装置は、自装置に対応する認証コードの
検査を行い、検査に通ればパケットを転送する。これに
より、パケットが送信元計算機を管理するパケット処理
装置により発信されたものであること、内容に改ざんが
ないことを各経路上のパケット処理装置が確認できる。

【００２９】本発明（請求項５）は、所定の管理単位の
計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との接
続点に、通過するパケットを認証し、該パケット内のア
ドレス情報に基づき転送するパケット処理装置（例え
ば、セキュリティゲートウェイ）を設け、送信元計算機
から受信先計算機に至るまでに複数のパケット処理装置
を経由してパケットを転送するパケット転送方法であっ
て、前記送信元計算機を管理するパケット処理装置は、
該送信元計算機から受信したパケット内のアドレス情報
により定まる、受信先計算機を管理するパケット処理装
置に対応する認証鍵（証明用認証鍵）を用いて、該パケ
ットに対する認証データを求め、求められた認証データ
を該パケットに添付して次段のパケット処理装置に転送
し、前記パケットを中継するパケット処理装置は、受信
した前記パケットが前段のパケット処理装置から転送さ
れたものであれば次段のパケット処理装置に転送し、前
記パケットの受信先となる計算機を管理するパケット処
理装置は、前記パケット内のアドレス情報により定まる
認証鍵（検査用認証鍵）を用いて、該パケットに添付さ
れた認証データの正当性を検査し、検査に通った場合、
該パケットを受信先計算機に転送することを特徴とす
る。

【００３０】本発明によれば、パケットの経路に存在す
るパケット処理装置は、パケットが前段のパケット処理
装置から転送されたものであり、さらに転送先が次段の
パケット処理装置であれば、パケットを転送する。ま
た、受信先計算機を管理するパケット処理装置は、自装
置に対応する認証コードの検査を行い、検査に通ればパ
ケットを転送する。これにより、パケットが送信元計算
機を管理するパケット処理装置により発信されたもので
あること、内容に改ざんがないことを確認できる。

【００３１】本発明（請求項６）は、請求項１ないし５
のいずれか１項に記載のパケット転送方法において、前
記送信元計算機または前記受信先計算機が、相互に接続
されたネットワーク間を移動して通信を行うことが可能
な移動計算機である場合に、前記送信元計算機を管理す
るパケット処理装置または前記受信先計算機を管理する
パケット処理装置の機能を前記送信元計算機内または前
記受信先計算機内で実現することを特徴とする。

【００３２】本発明（請求項７）は、請求項１ないし５
のいずれか１項に記載のパケット転送方法において、前
記送信元計算機が、相互に接続されたネットワーク間を
移動して通信を行うことが可能な移動計算機であって、
該移動計算機が本来接続されているネットワークを離れ
て他のネットワークに接続され、受信先計算機と通信を
行う場合、前記移動計算機は、少なくとも、受信先計算
機を管理するパケット処理装置に対する認証鍵（証明用
認証鍵）を用いて、該パケットに対する第１の認証デー
タを求めるとともに、最初にパケットを通過させるパケ
ット処理装置に対する認証鍵（証明用認証鍵）を用い
て、該パケットに対する第２の認証データを求め、求め
られた認証データを該パケットに添付して送出すること
を特徴とする。

【００３３】本発明（請求項８）は、請求項１ないし７
のいずれか１項に記載のパケット転送方法において、前
記第１の認証データは、送信元計算機が発信した送信パ
ケットの全てのビットに依存した認証データとし、前記
第２の認証データは、元の送信パケットと前記第１の認
証データを合わせたデータのうち、前記第１の認証デー
タを含む所定の一部のビットに依存した認証データとす
ることを特徴とする。

【００３４】本発明によれば、第２の認証データの生成
・検査を効率化することができる。

【００３５】本発明（請求項９）は、請求項１ないし７
のいずれか１項に記載のパケット転送方法において、前
記第１の認証データおよび前記第２の認証データはいず
れも、送信元計算機が発信した送信パケットの全てのビ
ットに依存した認証データとすることを特徴とする。

【００３６】本発明（請求項１０）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられ、自装置が管理する送信元計算機から
複数のパケット処理装置（例えば、セキュリティゲート
ウェイ）を介した先に存在する受信先計算機に向けてパ
ケットを転送するパケット処理装置であって、少なくと
も、受信先計算機を管理するパケット処理装置に対する
第１の認証鍵（証明用認証鍵）および次の転送先となる
パケット処理装置に対する第２の認証鍵（証明用認証
鍵）をパケット内のアドレス情報に対応付けて記憶する
認証鍵記憶手段と、受信した前記パケット内のアドレス
情報により定まる前記認証鍵を夫々用いて、該パケット
に対する認証データを該認証鍵ごとに生成する認証デー
タ生成手段と、前記認証データ生成手段により生成され
た認証データを該パケットに添付するパケット整形手段
と、前記アドレス情報に基づき前記パケット整形手段に
より認証データの添付されたパケットを次段のパケット
処理装置に転送する転送手段とを具備したことを特徴と
する。

【００３７】本発明（請求項１１）は、請求項１０に記
載のパケット処理装置において、前記認証鍵記憶手段に
は、転送経路上に存在するパケット処理装置対応に設け
られた認証鍵（証明用認証鍵）群をパケット内のアドレ
ス情報に対応付けて記憶することを特徴とする。

【００３８】本発明によれば、パケットの経路に存在す
るパケット処理装置は、転送に先だって、自装置に対応
する認証コードの検査を行うことができる。これによ
り、パケットが送信元計算機を管理するパケット処理装
置により発信されたものであること、内容に改ざんがな
いことを各経路上のパケット処理装置が確認できる。

【００３９】本発明（請求項１２）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられ、パケットを中継するパケット処理装
置（例えば、セキュリティゲートウェイ）であって、前
段のパケット処理装置に対応する第１の認証鍵（検査用
認証鍵）および後段のパケット処理装置に対応する第２
の認証鍵（証明用認証鍵）をパケット内のアドレス情報
に対応付けて記憶する認証鍵記憶手段と、受信した前記
パケット内のアドレス情報により定まる前記第１の認証
鍵を用いて、前段のパケット処理装置により該パケット
に添付された認証データの正当性を検査する認証データ
検査手段と、前記認証データ検査手段により正当性が確
認された場合に、前記アドレス情報により定まる前記第
２の認証鍵を用いて新たに生成された認証データを該パ
ケットに添付するパケット整形手段と、前記アドレス情
報に基づき前記パケット整形手段により認証データの添
付されたパケットを次段のパケット処理装置に転送する
転送手段とを具備したことを特徴とする。

【００４０】本発明によれば、パケット経路の間に存在
してパケットを中継するパケット処理装置では、隣のパ
ケット処理装置との間でパケット認証データの検査・生
成を繰り返しながら、パケットの転送が行われる。これ
により、各パケット処理装置は、パケットが経路に沿っ
て隣のパケット処理装置から転送されていること、内容
に改ざんがないことを確認できる。

【００４１】以上の各発明において、好ましくは、送信
元計算機を管理するパケット処理装置は、送信元計算機
自体に組み込まれたものであっても良いし、送信元計算
機を他のパケット処理装置を介さずに直接管理するパケ
ット処理装置でも良い。

【００４２】同様に、好ましくは、受信先計算機を管理
するパケット処理装置は、受信先計算機自体に組み込ま
れたものであっても良いし、受信先計算機を他のパケッ
ト処理装置を介さずに直接管理するパケット処理装置で
も良い。

【００４３】また、好ましくは、各パケット処理装置に
対応する認証データは、その都度、各パケット処理装置
にて転送に先だってパケットから除去しても良いし、受
信先となる計算機を管理するパケット処理装置にて、ま
とめて除去しても良い。

【００４４】本発明（請求項１３）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられるパケット処理装置（例えば、セキュ
リティゲートウェイ）にて外部方向に通信されるパケッ
トを暗号化するパケット暗号化方法において、予め格納
された、他のパケット処理装置を介さずに直接管理する
計算機群のアドレス情報と、通過するパケット内に書き
込まれている送信元計算機のアドレス情報とを比較し、
該パケットの送信元が直接管理する計算機であるか否か
を判断し、前記パケットの送信元が直接管理する計算機
であると判断された場合に、該パケット内のデータ本体
の部分を暗号化することを特徴とする。

【００４５】本発明によれば、重要な情報をネットワー
クを介して通信する際に、送信元計算機を直接管理する
パケット処理装置だけがパケットを暗号化するので、転
送にあたってパケットを暗号化する処理を１回のみ行う
ようにすることができ、暗号化の処理に起因するデータ
転送効率の低下を防止することができる。

【００４６】本発明（請求項１４）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられるパケット処理装置（例えば、セキュ
リティゲートウェイ）にて外部方向に通信されるパケッ
トを暗号化するパケット暗号化方法において、通過する
パケット内に書き込まれている暗号化完了または暗号化
未完了を示す暗号化情報の内容および署名情報の有無を
調べ、暗号化未完了であり、かつ、署名情報が存在しな
い場合、前記パケット内のデータ本体の部分を暗号化す
るとともに、該パケットに対して、前記暗号化情報を暗
号化完了を示す内容にし、および暗号化を行った自装置
の署名情報を付加することを特徴とする。

【００４７】本発明によれば、重要な情報をネットワー
クを介して通信する際に、送信元計算機を直接管理する
パケット処理装置だけがパケットを暗号化するので、転
送にあたってパケットを暗号化する処理を１回のみ行う
ようにすることができ、暗号化の処理に起因するデータ
転送効率の低下を防止することができる。

【００４８】本発明（請求項１５）は、請求項１４に記
載のパケット暗号化方法において、前記パケット内に書
き込まれている暗号化完了または暗号化未完了を示す暗
号化情報の内容および署名情報の有無を調べた結果、暗
号化完了でありかつ署名情報が存在しない場合または暗
号化未完了でありかつ署名情報が存在する場合は、エラ
ーを通知するように制御することを特徴とする。

【００４９】本発明（請求項１６）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられるパケット処理装置（例えば、セキュ
リティゲートウェイ）にて外部方向に通信されるパケッ
トを暗号化するパケット暗号化方法において、通過する
パケット内に書き込まれている暗号化完了または暗号化
未完了を示す暗号化情報の内容および署名情報の有無を
調べ、暗号化未完了であり、かつ、署名情報が存在しな
い場合、予め格納された、自装置の設置箇所から末端の
計算機に至る下位ネットワークに接続されている計算機
のアドレス情報と、各計算機に至るネットワーク経路内
に設置されたパケット処理装置の数の情報との対応情報
をもとに、前記パケット内に書き込まれている送信元計
算機のアドレス情報から、対応するパケット処理装置の
数の情報を求め、求められたパケット処理装置の数の情
報と、前記パケット内に書き込まれている暗号化レベル
情報とが等しい場合、前記パケット内のデータ本体の部
分を暗号化するとともに、該パケットに対して、前記暗
号化情報を暗号化完了を示す内容にし、および暗号化を
行った自装置の署名情報を付加することを特徴とする。

【００５０】本発明によれば、重要な情報をネットワー
クを介して通信する際に、送信側でパケットを暗号化す
る処理をユーザの指定する箇所のパケット処理装置で１
回のみ行うようにすることができ、暗号化の処理に起因
するデータ転送効率の低下を防止することができる。

【００５１】本発明（請求項１７）は、請求項１６に記
載のパケット暗号化方法において、前記パケット内に書
き込まれている暗号化完了または暗号化未完了を示す暗
号化情報の内容、署名情報の有無、および暗号化レベル
情報の内容の間に矛盾が存在する場合は、エラーを通知
するように制御することを特徴とする。

【００５２】本発明（請求項１８）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられるパケット処理装置（例えば、セキュ
リティゲートウェイ）にて外部方向から通信されるパケ
ットを復号化するパケット復号化方法において、予め格
納された、他のパケット処理装置を介さずに直接管理す
る計算機群のアドレス情報と、通過するパケット内に書
き込まれている受信先計算機のアドレス情報とを比較
し、該パケットの転送先が直接管理する計算機であるか
否かを判断し、前記パケットの転送先が直接管理する計
算機であると判断された場合に、該パケット内のデータ
本体の部分を復号化することを特徴とする。

【００５３】本発明によれば、重要な情報をネットワー
クを介して通信する際に、受信先計算機を直接管理する
パケット処理装置だけがパケットを復号化するので、転
送にあたってパケットを復号化する処理を１回のみ行う
ようにすることができ、復号化の処理に起因するデータ
転送効率の低下を防止することができる。

【００５４】本発明（請求項１９）は、所定の管理単位
の計算機ネットワークと該計算機ネットワーク外部との
接続点に設けられるパケット処理装置（例えば、セキュ
リティゲートウェイ）にて外部方向から通信されるパケ
ットを復号化するパケット復号化方法において、通過す
るパケット内に書き込まれている暗号化完了または暗号
化未完了を示す暗号化情報の内容および署名情報の有無
を調べ、暗号化完了であり、かつ、署名情報が存在する
場合、予め格納された、自装置の設置箇所から末端の計
算機に至る下位ネットワークに接続されている計算機の
アドレス情報と、各計算機に至るネットワーク経路内に
設置されたパケット処理装置の数の情報との対応情報を
もとに、前記パケット内に書き込まれている受信先計算
機のアドレス情報から、対応するパケット処理装置の数
の情報を求め、求められたパケット処理装置の数の情報
と、前記パケット内に書き込まれている復号化レベル情
報とが等しい場合、前記パケット内のデータ本体の部分
を復号化することを特徴とする。

【００５５】本発明によれば、重要な情報をネットワー
クを介して通信する際に、受信側でパケットを暗号化す
る処理をユーザの指定する箇所のパケット処理装置で１
回のみ行うようにすることができ、暗号化の処理に起因
するデータ転送効率の低下を防止することができる。

【００５６】本発明（請求項２０）は、請求項１９に記
載のパケット復号化方法において、前記復号化レベル情
報を、前記パケットの送信元計算機が暗号化を行なうパ
ケット処理装置を指定するための前記暗号化レベル情報
と共通化したことを特徴とする。

【００５７】パケット処理装置による相互接続は、外部
ネットワークとの接続のみならず、組織内の小グループ
間でも各組織内部の秘密情報の保護のため設置されるよ
うになっていくと考えられ、その場合、末端の計算機か
ら複数のパケット処理装置を通して各組織間の通信や外
部ネットワークとの通信を行うようになる。本発明によ
れば、そのようなネットワーク構成において、データに
含まれる情報を共有すべき最小のネットワーク範囲を認
識し、必要なネットワーク階層で１回のみ暗号化、復号
化を行い、かつ不要な多段階の暗号化を回避するよう制
御することが可能になる。

【００５８】本発明（請求項２１）に係るパケット転送
方法は、請求項１３ないし２０のいずれか１項におい
て、前記計算機が、相互に接続されたネットワーク間を
移動して通信を行うことが可能な移動計算機であって、
該移動計算機が本来接続されているネットワークを離れ
て他のネットワークに接続され、他の計算機と通信を行
う場合、該移動計算機は、自装置が送信元となる計算機
であるとき、自装置内で該パケット内のデータ本体の部
分を暗号化して送出し、自装置が受信先となる計算機で
あるとき、自装置内で該パケット内のデータ本体の部分
を復号化することを特徴とする。

【００５９】なお、以上の各装置に係る発明は、方法に
係る説明としても成立し、各方法に係る発明は、装置に
係る説明としても成立する。

【００６０】また、上記の発明は、コンピュータに上記
の発明に相当する各手順を実行させるためのプログラム
あるいはコンピュータを上記の発明に相当する各手段と
して機能させるためのプログラムを記録した機械読取り
可能な媒体としても成立する。

【００６１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態を説明する。

【００６２】図１は、本発明を適用する計算機ネットワ
ークの一例である。

【００６３】セキュリティゲートウェイの保護および管
理の対象となるネットワークを管理対象ネットワークと
呼ぶ。

【００６４】本実施形態においては、各々のセキュリテ
ィゲートウェイに対して、管理対象ネットワークとそれ
以外である外部ネットワークが定義され、セキュリティ
ゲートウェイは、外部ネットワークから管理ネットワー
クへの不審なパケットの侵入を防止し、さらには管理ネ
ットワークから外部ネットワークへの不審なパケットの
流出を防止する。例えば図１の計算機ネットワークで
は、セキュリティゲートウェイＧＡ１の管理ネットワー
クは部所Ａ１ネットワークであり、セキュリティゲート
ウェイＧＡ１１の管理ネットワークは部所Ａ１１ネット
ワークである。

【００６５】管理ネットワークに直接収容されている計
算機とは、次のことを指す。ある計算機から見て外部ネ
ットワークへの送信時に最初におよび外部からの受信時
に最後に通過しなければならないセキュリティゲートウ
ェイが存在するが、その計算機はそのセキュリティゲー
トウェイの管理ネットワークに直接収容されている（そ
のセキュリティゲートウェイが直接管理している）もの
とする。例えば図１の計算機ネットワークでは、計算機
Ｈ３は管理ネットワークＡ１に直接収容されており、計
算機Ｈ４は管理ネットワークＡに直接収容されている。

【００６６】本発明を適用する計算機ネットワークで
は、パケットが送信元のホストから最終的な宛先ホスト
に到達するまでに幾つかのセキュリティゲートウェイを
通過する。各セキュリティゲートウェイには、そこから
外部へのパケット送出あるいは外部からのパケット流入
にあたり、必要に応じてパケットの認証処理（認証情報
の付与や検査）を実行する。

【００６７】本発明１は、パケットの認証機能に関する
ものであり、パケットの通過パスに存在するセキュリテ
ィゲートウェイの間で通過パスに沿った形式でリンク・
バイ・リンクに認証鍵を共有する。さらに、送信ホスト
を直接収容するネットワークのセキュリティゲートウェ
イ（これを発信側ゲートウェイと呼ぶことにする）は最
終宛先ホストを直接収容するネットワークのセキュリテ
ィゲートウェイ（これを宛先側ゲートウェイと呼ぶこと
にする）との間でエンド・ツー・エンドで認証鍵を共有
する。

【００６８】発信側ゲートウェイは、パケット・データ
に対して、エンド・ツー・エンドで共有した認証鍵１に
よる認証コード１と、次のセキュリティゲートウェイと
の間で共有している認証鍵２による認証コード２の２つ
を計算し、パケットに添付して転送する。

【００６９】次のセキュリティゲートウェイは共有して
いる認証鍵２によりパケットに添付された認証コード２
を検査し、検査に通ればさらに次のセキュリティゲート
ウェイとの間で共有している認証鍵３によりパケットデ
ータに対する認証コード３を生成し、パケットから認証
コード２を除去し、代わりに認証コード３を添付して転
送する。このようにパケット経路の間に存在するセキュ
リティゲートウェイでは、隣のセキュリティゲートウェ
イとの間でパケット認証コードの検査・生成による付け
替えを繰り返しながら、パケットの転送が行われる。こ
のことにより各セキュリティゲートウェイは、パケット
が経路に沿って隣のセキュリティゲートウェイから転送
されていること、内容に改ざんがないことを確認でき
る。

【００７０】また、宛先側ゲートウェイは、前段のセキ
ュリティゲートウェイにより添付された認証コードの他
に、発信側ゲートウェイにより添付された認証コード１
を検査する。特に、認証コード１の検査によりパケット
が発信側ゲートウェイにより発信されたものであるこ
と、内容に改ざんがないことを確認できる。

【００７１】本発明２は、パケットの認証機能に関する
ものであり、パケットの通過パスに存在する個々のセキ
ュリティゲートウェイと発信側ゲートウェイとの間でペ
ア単位に別々の認証鍵を共有している。発信側ゲートウ
ェイは、それぞれの認証鍵を用いて複数の認証コードを
生成し、全てをパケットに添付して転送する。

【００７２】パケットの経路に存在するセキュリティゲ
ートウェイは、自らの装置に対応する認証コードの検査
を行い、検査に通ればパケットを転送する。このことに
より、パケットが発信側ゲートウェイにより発信された
ものであること、内容に改ざんがないことを各経路上の
セキュリティゲートウェイが確認できる。

【００７３】本発明３は、パケットの暗号化機能に関す
るものであり、複数の計算機ネットワーク間で、データ
を通信する際に、通信データパケットを暗号化するセキ
ュリティゲートウェイであって、各セキュリティゲート
ウェイは、自装置に直接接続されている計算機群のアド
レス情報を管理する手段と、通過するデータパケットの
送信元が自装置に直接接続されている計算機であるかど
うかを判断する手段と、通過するデータパケットの受信
先が自装置に直接接続されている計算機であるかどうか
を判断する手段とを備え、通過するデータパケットの送
信元が自装置に直接接続されている計算機であると判断
された場合にのみデータを暗号化し、通過するデータパ
ケットの受信先が、自装置に直接接続されている計算機
であると判断された場合にのみデータを復号化するよう
にしたものである。

【００７４】本発明４は、パケットの暗号化機能に関す
るものであり、複数の計算機ネットワーク間で、データ
を通信する際に、通信データパケットを暗号化するセキ
ュリティゲートウェイであって、各セキュリティゲート
ウェイは、自装置が暗号化を行った際にデータパケット
に暗号化完了を示す情報と自装置による署名情報とを付
加する手段と、通過するデータパケットの暗号化完了を
示す情報を検査し、もし暗号化完了でありデータに署名
情報が付加されている場合には自装置では暗号化を行わ
ないように制御し、もし暗号化完了でありデータに署名
情報が付加されていない場合にはエラーを通知し、もし
暗号化未完了であり、データに署名情報が付加されてい
ない場合には、データを暗号化し、データ内に暗号化完
了情報と自装置による署名情報を付加するように制御
し、もし暗号化未完了であり、かつデータに署名情報が
付加されている場合にはエラーを通知するように制御す
る手段と、自装置に直接接続されている計算機群のアド
レス情報を管理する手段とを備え、データ到達先では、
発明３のように、受信先計算機が、自装置に直接接続さ
れている計算機であると判断された場合にのみデータを
復号化するようにしたものである。

【００７５】以下、本実施形態をさらに詳しく説明す
る。

【００７６】図１は、本発明の一実施形態に係るセキュ
リティゲートウェイが用いられる計算機ネットワークの
一構成例を示す。この計算機ネットワークは、複数の組
織ネットワークを相互接続するインターネットなどの外
部ネットワーク１０１、組織Ａネットワーク１０２、組
織Ｂネットワーク１０３、組織Ｃネットワーク１０４、
組織Ｄネットワーク１０５、組織Ａネットワーク内の部
所ネットワークＡ１，Ａ２，Ａ３、部所ネットワークＡ
１内の部所ネットワークＡ１１、組織Ｂネットワーク内
の部所ネットワークＢ１，Ｂ２からなる。

【００７７】また、本発明の一実施形態に係るセキュリ
ティゲートウェイとして、組織Ａ用（ＧＡ）、部所Ａ１
用（ＧＡ１）、部所Ａ１１用（ＧＡ１１）、組織Ｂ用
（ＧＢ）、部所Ｂ１用（ＧＢ１）、組織Ｃ用（ＧＣ）、
組織Ｄ用（ＧＤ）が、それぞれ図１の位置に配置され
る。

【００７８】このようにセキュリティゲートウェイは、
保護すべきネットワークとその外部のネットワークとの
接続点に設置され、その保護ネットワーク内からの送信
パケットおよび保護ネットワーク内への受信パケットは
共にセキュリティゲートウェイを通過しなければならな
いように配置され、ファイアウォールと同様の機能を果
たす。ファイアウォールとは、内部ホストから外部への
サービス要求と外部から内部ネットワークへのサービス
要求を共に許可されたもの以外制限するものである。

【００７９】なお、本実施例では、図１における「部所
ネットワーク」を、本セキュリティゲートウェイで保護
されたネットワークを単位に定義している。

【００８０】まず最初に本発明のセキュリティゲートウ
ェイの認証機能について説明する。

【００８１】セキュリティゲートウェイの管理する対象
である管理ネットワークとは、セキュリティゲートウェ
イの保護対象となるネットワークをいう。例えば図１の
計算機ネットワークでは、セキュリティゲートウェイＧ
Ａ１の管理ネットワークは部所Ａ１ネットワークであ
り、セキュリティゲートウェイＧＡ１１の管理ネットワ
ークは部所Ａ１１ネットワークである。

【００８２】さらに、管理ネットワークに直接収容され
ている計算機とは、次のことを指す。計算機から見て外
部への送信時に最初におよび外部からの受信時に最後に
通過しなければならないセキュリティゲートウェイが存
在するが、そのセキュリティゲートウェイの管理ネット
ワークに直接収容されていると定義する。例えば図１の
計算機ネットワークでは、管理ネットワークＡ１に直接
収容されている計算機は例えばＨ３であり、計算機Ｈ４
は管理ネットワークＡに直接収容されている。

【００８３】なお、図１におけるホストＨ５はセキュリ
ティゲートウェイの存在しないネットワークに接続され
ている。このようなホストＨ５と安全に通信を行う場合
には、ホストＨ５自体がセキュリティゲートウェイの機
能を備えている必要がある。

【００８４】図２は、図１のネットワークにおけるパケ
ットの流れの一例を説明するための図である。図１にお
ける部所ネットワークＡ１１内の計算機（ホストとも呼
ぶ）Ｈ１から部所ネットワークＢ１内のホストＨ２宛て
に送出されるパケットは、送信ホストＨ１→セキュリテ
ィゲートウェイＧＡ１１→ＧＡ１→ＧＡ→ＧＢ→ＧＢ１
→受信ホストＨ２の経路を通る。

【００８５】本実施形態では、ホストＨ２からホストＨ
１宛てのパケットは、先の経路の逆順に流れる。ただ
し、場合によってはセキュリティゲートウェイを保護ネ
ットワークに複数設置することも可能であり、その場合
にはパケットの送信方向や通信相手により経由するセキ
ュリティゲートウェイが異なることもある。

【００８６】このようにパケット転送経路上に送信側と
受信側で一対のセキュリティゲートウェイに限定され
ず、複数のセキュリティゲートウェイが存在する場合、
従来では、個々のセキュリティゲートウェイがどのよう
に連携してパケットを認証すれば良いかといった問題が
発生する。本セキュリティゲートウェイでは、このよう
な状況に対処し、各々のセキュリティゲートウェイがパ
ケットの正当性を確認しながら自らの管理するネットワ
ークを保護可能とするものである。

【００８７】まず、第１の実施形態を説明する。

【００８８】図３に、本実施形態に係るセキュリティゲ
ートウェイの一構成例を示す。図３のように、セキュリ
ティゲートウェイ３１０は、パケット受信部３０１、認
証コード検査部３０２、認証鍵管理部３０３、パケット
フィルタリング部３０４、認証コード生成部３０５、パ
ケット整形部３０６、パケット転送部３０７を備えてい
る。

【００８９】パケット受信部３０１は、セキュリティゲ
ートウェイ３１０の保護するネットワークを経由するパ
ケットを受信する。

【００９０】認証鍵管理部３０３は、認証鍵テーブルを
管理し、認証コードの生成に用いられる証明用認証鍵、
認証コードの検査に用いられる検査用認証鍵を記憶して
いる。

【００９１】認証コード検査部３０２は、認証鍵管理部
３０３から得た検査用認証鍵を用いて、受信パケットの
認証コードの正当性を検査する。

【００９２】パケットフィルタリング部３０４は、受信
されたパケットに含まれる送信元ホスト識別情報、受信
先ホスト識別情報、コネクション識別情報を元にパケッ
トの転送を認めるかどうかの判定を行う。

【００９３】認証コード生成部３０５は、認証鍵管理部
３０３から得た証明用認証鍵を用いて、次の転送先での
検査に用いられる認証コードを生成する。

【００９４】パケット整形部３０６は、パケットに添付
され既に検査された認証コードの除去と新たに生成され
た認証コードの添付を行う。

【００９５】パケット転送部３０７は経路情報に基づい
てパケットの転送を行う。

【００９６】なお、以上の構成部分のうち、パケットフ
ィルタリング部３０４については、本セキュリティゲー
トウェイとは別にパケットフィルタリング装置として用
意し、（パケットフィルタリング部３０４を除いた）セ
キュリティゲートウェイとパケットフィルタリング装置
とが連係をとる形態にしても良い。この場合、セキュリ
ティゲートウェイでは、認証コード検査部３０２の出力
が認証コード生成部３０５の入力に結線された構造とな
る。

【００９７】認証コード（MESSAGE AUTHENTICATION COD
E ：略してＭＡＣと呼ばれる）の計算は、例えば次のよ
うな方法を用いる。第１の方法は、秘密鍵暗号であるＤ
ＥＳ（DATA ENCRYPTION STANDARD）のＣＢＣ（CIPHER-B
LOCK-CHAINING ）モードでパケットデータを暗号化し、
その暗号文の最終ブロックである６４ビットデータを用
いる方法（ISO/IEC JTC1/IS 9797に詳細な説明がある）
である。第２の方法は、ハッシュ関数であるＭＤ５（ME
SSAGE DIGEST ALGORITHM 5）を用いて、パケットデータ
の前後に認証鍵を連結したデータを、圧縮した結果であ
る、１２８ビットデータを用いる方法（IETF RFC1828に
詳細な説明がある）などによる。

【００９８】認証コードは、パケット内のフィールドに
おいて転送途中で変化するもの（例えば、ルータに到着
するごとにデクリメントされるTTL(TIME-TO-LIVE) フィ
ールドなど）を除いた全てのデータを反映したものとす
る。

【００９９】ここで、認証コードの生成・検査に用いら
れる認証鍵の設定単位について説明する。第１の方法
は、送信元ホストアドレス、受信先ホストアドレスの組
に対して１つの認証鍵を設定することである。この場合
には、同一ホスト間のパケットはどんなサービスでも同
じ認証鍵によって認証コードが生成されることになる。

【０１００】第２の方法は、送信元ホストアドレス、受
信先ホストアドレス、送信元のポート番号、受信先のポ
ート番号の組に対して設定することである。この場合、
ポート番号の組はコネクションに対応するので、通信セ
ッション単位に認証鍵を定義したことになる。

【０１０１】以下の説明では、送信ポート番号と受信先
ポート番号といった情報をコネクションＩＤと定義して
説明を行ない、認証鍵はコネクション単位に設定される
ものと仮定する。ただし、他の設定単位でも同様な適用
が可能である。

【０１０２】図４に、転送されるパケット・フォーマッ
トの一例を示す。パケットは、送信元ホストアドレス
（図中１５０１）、受信先ホストアドレス（１５０
２）、コネクションＩＤ（１５０３）、認証コード（１
５０４）、データ部（１５０５）の各領域を備える。認
証コード（１５０４）は複数を添付することも可能であ
り、その場合には個々の認証コードを識別するための通
し番号や認証コードＩＤがさらに付けられても良い。

【０１０３】図５に転送されるパケットフォーマットの
より詳細な一例を示す。パケットのうち、データ部（図
中のＤａｔａ）とＩＰヘッダ１（図中のＩＰ１）が送信
元ホストから送出されるＩＰパケットである。このＩＰ
ヘッダ１に送信元ホストアドレス、受信先ホストアドレ
スが含まれている。また認証コードは認証ヘッダ（Ａ
Ｈ）に含まれる。パケットに複数の認証コードを添付す
る場合には複数の認証ヘッダを用いる。認証ヘッダ（Ａ
ｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＨｅａｄｅｒ）はＩＥＴ
ＦＲＦＣ１８２６に詳しい。図５には認証ヘッダ１
（図中のＡＨ１）の外側にＩＰヘッダ２（図中のＩＰ
２）が、また認証ヘッダ２（図中のＡＨ２）の外側にＩ
Ｐヘッダ３（図中のＩＰ３）が挿入されている。これは
ＩＰヘッダ３により指定された宛先のノードで認証ヘッ
ダ２内の認証コードが検査され、ＩＰヘッダ２により指
定された宛先のノードで認証ヘッダ１内の認証コードが
検査されることを意味する。

【０１０４】例えば、図２に示した各ノードを介して送
信元ホストＨ１がパケットを受信先ホストＨ２に送信す
る場合、ホストＨ１では、ＩＰヘッダ１はソースアドレ
ス＝ホストＨ１、宛先アドレス＝ホストＨ２と設定した
パケット（ＩＰヘッダ１とＤａｔａ部）を送る。セキュ
リティゲートウェイＧＡ１１ではこのパケットを受信
し、認証ヘッダ１とＩＰヘッダ２を追加する。ここでＩ
Ｐヘッダ２のソースアドレス＝ゲートウェイＧＡ１１、
宛先アドレス＝ゲートウェイＧＢ１とする。さらに、こ
のパケットに認証ヘッダ２とＩＰヘッダ３を追加する。
ＩＰヘッダ３のソースアドレス＝ＧＡ１１、宛先アドレ
ス＝ＧＡ１とする。以下、パケットの中継を行うセキュ
リティゲートウェイではＩＰヘッダ３の内容を変更しな
がら、パケットを転送する。このとき各中継ゲートウェ
イでは認証ヘッダ２の検査・除去と新たな認証ヘッダ２
の作成・添付が行われる。

【０１０５】図６に、認証鍵管理部３０３に記憶される
認証鍵テーブルの一例を示す。認証鍵テーブルには、送
信元ホストアドレス，受信先ホストアドレス，コネクシ
ョンＩＤの組に対して検査用認証鍵と証明用認証鍵が登
録される。検査用認証鍵と証明用認証鍵のどちらか一方
は空欄の場合がある。すなわち、送信ホストが管理ネッ
トワーク内にあれば検査用認証鍵は空欄となる。このと
き、証明用認証鍵は最大２つが登録されることになる。
一方、受信ホストが管理ネットワーク内であれば生成用
認証鍵が空欄で、検査用認証鍵は最大２つが登録され
る。なお、検査用認証鍵と証明用認証鍵の両方が空欄と
なることはない。複数のセキュリティゲートウェイでの
認証鍵の配送・共有方法については後で例を説明する。

【０１０６】以上のような装置がどのように連係してパ
ケット転送を行うかを図７の例を基に説明する。前提と
して、パケット転送経路上のセキュリティゲートウェイ
であるＧＡ１１，ＧＡ１，ＧＡ，ＧＢ，ＧＢ１の間では
次のように認証鍵を共有しているものとする。すなわ
ち、ＧＡ１１とＧＡ１の間で認証鍵Ｋ１、ＧＡ１とＧＡ
の間で認証鍵Ｋ２、ＧＡとＧＢの間で認証鍵Ｋ３、ＧＢ
とＧＢ１の間で認証鍵Ｋ４、さらにはＧＡ１１とＧＢ１
の間で認証鍵Ｋ０がそれぞれ共有されている。

【０１０７】セキュリティゲートウェイＧＡ１１は、ホ
ストＨ１から受信したパケットに指定されている送信ホ
スト，受信ホスト，コネクションＩＤを調べ、対応する
認証鍵Ｋ０でパケットの内容に相当するデータに対する
認証コードＭＡＣ０を計算する。同様に、認証鍵Ｋ１を
用いて認証コードＭＡＣ１を計算する。この２つの認証
コードをパケットに添付して転送する。このパケットは
ルーティング処理に従って次のセキュリティゲートウェ
イＧＡ１に到着する。

【０１０８】セキュリティゲートウェイＧＡ１では、受
信したパケットに添付されている送信ホスト，受信ホス
ト，コネクションＩＤを調べ、対応する認証鍵Ｋ１によ
り認証コードＭＡＣ１を検査する。ＭＡＣ１の正当性が
確認された場合には、認証鍵Ｋ２によりパケットデータ
に対する認証コードＭＡＣ２を計算し、パケットに添付
されたＭＡＣ１を除去し、ＭＡＣ２を添付したパケット
を転送する。

【０１０９】以下、セキュリティゲートウェイＧＡ，Ｇ
Ｂでは、セキュリティゲートウェイＧＡ１と同様に認証
コードの検査、認証コードの生成と置き換えを行いなが
らパケットを転送する。異常がなければパケットはセキ
ュリティゲートウェイＧＢ１に到達する。

【０１１０】セキュリティゲートウェイＧＢ１では、ま
ず、ＭＡＣ４を認証鍵Ｋ４で検査し、これに以上がなけ
ればＭＡＣ０を認証鍵Ｋ０で検査する。この検査に以上
がなければ、受信したパケットはホストＨ１を収容する
ネットワークから発信され、途中で改ざんされることな
く上位のセキュリティゲートウェイＧＢを経由して受信
されたことが確認される。最後に、ＭＡＣ４とＭＡＣ０
を除去したパケットをホストＨ２に転送することでパケ
ットの転送は完了する。

【０１１１】なお、本実施形態の変形例として、セキュ
リティゲートウェイＧＢとＧＢ１の間では認証鍵Ｋ４を
共有せずに、ＧＢではＧＡから転送されたパケットのＭ
ＡＣ３を検査し、検査結果が異常でないときにはＭＡＣ
３を取り除いたパケット（ＭＡＣ０が付加されているだ
けのパケット）をＧＢ１に転送するようにしても良い。
この場合、ＧＢ１では認証鍵Ｋ０を用いてＭＡＣ０を検
査するのみとなる。上述のセキュリティゲートウェイＧ
ＢがＭＡＣ４を付ける実施形態は、受信パケットがセキ
ュリティゲートウェイＧＢを経たものであることを最初
に確認した上で、ホストＨ１を収容するネットワークの
セキュリティゲートウェイＧＡ１１から発信されたもの
であることを確認する方式となるが、セキュリティゲー
トウェイＧＢ１にとって特に重要なのはＧＡ１１からの
発信パケットであることの確認であるから、余分なＭＡ
Ｃ４の検査を省略しても良い。

【０１１２】さらに、外部からの管理ネットワークへの
不正な侵入の防止だけを目的とする場合には、パケット
の発信側のネットワークにおいて、セキュリティゲート
ウェイＧＡ１１とＧＡ１の間でのＭＡＣ１の生成・検
査、およびセキュリティゲートウェイＧＡ１とＧＡの間
でのＭＡＣ２の生成・検査は不要である。具体例として
は、セキュリティゲートウェイＧＡ１１が鍵Ｋ０を用い
てパケットにＭＡＣ０を添付し、セキュリティゲートウ
ェイＧＡ１はパケットが外向き（すなわち内部ネットワ
ークから外部ネットワーク向き）か内向き（すなわち外
部ネットワークから内部ネットワーク向き）かだけを検
査し、外向きの場合にはそのまま転送する。セキュリテ
ィゲートウェイＧＡはパケットが外向きか内向きかを検
査し、外向きであれば鍵Ｋ３でＭＡＣ３を生成し、パケ
ットに添付する。この場合には鍵Ｋ１とＫ２の共有が不
要となる。

【０１１３】以上に説明した第１の実施形態におけるセ
キュリティゲートウェイの処理手順を図８に示した。

【０１１４】本実施例のセキュリティゲートウェイは、
パケットを受信すると（ステップＳ８０１）、まず、パ
ケットの送信元ホストアドレスを調べ、直接収容する管
理ネットワーク内ホストからの送信かどうかを検査する
（ステップＳ８０２）。これは原理的には、セキュリテ
ィゲートウェイが管理ネットワークに直接収容されてい
る全てのホストのアドレスの一覧表を保持しており、そ
れと比較することで行う。ホストのアドレスが統一的に
付けられていれば、アドレスの一部を検査すればよい。
例えば、直接収容しているホストのアドレスがある範囲
内にあるように設定されていれば、送信元アドレスがそ
の範囲かどうかを調べれば良い。

【０１１５】ステップＳ８０２の検査の結果、直接収容
する管理ネットワーク外のホストからの送信であれば、
受信パケットには認証コードが添付されているはずであ
るから、認証コードの検査処理であるステップＳ８０３
からＳ８０６の処理を行う。一方、そうでない場合、認
証コードは添付されていないのでので、ステップＳ８０
７以降の処理に移る。

【０１１６】認証コードの検査処理においては、まず、
認証コードがパケットに添付されているかどうかを調べ
る（ステップＳ８０３）。

【０１１７】認証コードが添付されていない場合には、
不正な通信パケットと判断してエラー処理に移る（ステ
ップＳ８１２）。エラー処理の一例は、受信パケットの
転送を行わず、ログに記録を残すことである。

【０１１８】認証コードが添付されている場合には、認
証コードの検査を行う（ステップＳ８０４）。このとき
図６に示した認証鍵テーブルの送信元ホスト，受信先ホ
スト，コネクションＩＤのエントリを調べ、検査用の認
証鍵を用いる。認証コードの検査の結果、異常があれば
エラー処理に移る（ステップＳ８１２）。異常がなけれ
ば、受信パケットは正常とみなす。なお、ステップＳ８
０３からＳ８０５までの認証コードの検査は、認証鍵テ
ーブルの該当エントリに登録されている検査用認証鍵の
個数だけ行う。

【０１１９】そして、全ての認証コードが正当な場合の
みステップＳ８０６に移り、ここで検査した全ての認証
コードを除去する。

【０１２０】ここまででパケットの完全性（ホストアド
レスやポート番号などが改ざんされておらず、正規の送
信ホストからのものであること）が確認されたので、ス
テップＳ８０７のパケットフィルタリング処理を行う。

【０１２１】ステップＳ８０７のパケットフィルタリン
グ処理では、送信側と受信側双方のホストアドレス、ポ
ート番号などを基にパケットの通過を認めてよいかどう
かを判定する。この判定は、例えば、フィルタリングの
ルールを記述したテーブルを用意し、そのルール群と逐
一照合することで行う。フィルタリング処理で通過を許
可されないパケットに対しては転送を行わず、その行為
をログに残すなどの処理を行う。なお、前述したように
パケットフィルタリング部３０４は別装置の機能に委ね
ることも可能であり、この場合にはこの処理は省略され
る。

【０１２２】次に、受信先ホストのアドレスから、直接
収容する管理ネットワーク内ホストへの受信パケットか
どうかを判断する（ステップＳ８０８）。そうであれ
ば、そのままパケットの転送処理を行う（ステップＳ８
１１）。

【０１２３】一方、直接収容する管理ネットワーク外の
ホストへの受信パケットの場合には、以下の認証コード
の生成処理に移る。認証コードの生成では、認証鍵テー
ブルから証明用の認証鍵を求め、該当エントリに登録さ
れている全ての認証鍵を用いた認証コードを生成し（ス
テップＳ８０９）、それらをパケットに添付する（ステ
ップＳ８１０）。その後、パケット転送を行う（ステッ
プＳ８１１）。

【０１２４】以上の説明では、認証コードの生成・検査
において転送途中で変化する特定のエリア以外の全ての
ビットを対象に認証コードを計算することを想定した。
これは必ずしも必要ではない。この実施形態では、エン
ド・ツー・エンドの認証コードとリンク・バイ・リンク
の認証コードが併用されている。エンド・ツー・エンド
では送信されたパケットが１ビットも改変されることな
く受信されたことを保証する必要があるが、リンク・バ
イ・リンクでは必ずしも全てのビットが改変なく受信さ
れたことまで保証する必要はなく、そのパケットの転送
に隣のセキュリティゲートウェイが関与したことを保証
すれば十分であるとも考えられるからである。

【０１２５】このリンク・バイ・リンクの認証子の生成
対象のデータを図４のフォーマットで説明すれば、送信
元ホストアドレス（１５０１）、受信先ホストアドレス
（１５０２）、コネクションＩＤ（１５０３）、さらに
エンド・ツー・エンドの認証コード（１５０４）までを
対象にすればよい。

【０１２６】また、図５のフォーマットで説明すると、
認証ヘッダ１（図中のＡＨ１）がエンド・ツー・エンド
の認証コードを含むため、この中の認証コードの計算は
ＩＰヘッダ２（図中のＩＰ２）、認証ヘッダ１（ただし
認証コードのエリアは“０”で置き換える）、ＩＰヘッ
ダ１（図中のＩＰ１）、データ部（図中のＤａｔａ）を
対象とする。一方、認証ヘッダ２（図中のＡＨ２）はリ
ンク・バイ・リンクの認証コードを含むが、この部分の
認証コードの計算はＩＰヘッダ３（図中のＩＰ３）、認
証ヘッダ２、認証ヘッダ１を対象にすればよい。この認
証コード１、２とその保護対象のデータの関係を図９に
示した。

【０１２７】なお、このときにリンク・バイ・リンクの
認証コードによる保護の対象は、図９にハッチングして
示した領域の全てを含まなければならない訳ではない。
少なくとも含めなければならないのは、エンド・ツー・
エンドの認証コードの保護の対象外であるＩＰヘッダ３
と認証ヘッダ２である。さらに、エンド・ツー・エンド
の認証コードの保護対象のデータのうち毎回変化するデ
ータを含めなければならない。例えば、必ずカウントア
ップされるシーケンス番号や、あるいは十分な長さのラ
ンダムなデータである。十分な長さとは例えば１２８ビ
ットである。エンド・ツー・エンドの認証コードは、実
用上１２８ビットのランダムデータと見なすことが可能
であるため、先の説明ではこの認証コードを含む認証ヘ
ッダ１を対象に含めている。

【０１２８】このようにした場合のパケット転送処理の
一例を図７で説明すると、ＭＡＣ１、ＭＡＣ２、ＭＡＣ
３、ＭＡＣ４の生成・検査が効率化され、パケット転送
の効率化につながる効果がある。

【０１２９】以上に示したメッジセージ認証コードの多
重化は、この第１の実施形態のみならず以降で説明する
第２の実施形態などにも適用可能である。

【０１３０】次に、第２の実施形態について説明する。

【０１３１】本実施形態では、セキュリティゲートウェ
イの構成は、送信元のネットワークに接続されたセキュ
リティゲートウェイ（図１０）とそのパケットの転送経
路上のセキュリティゲートウェイ（図１１）の２種類に
分けられる。ただし、図１０の構成と図１１の構成の必
要部分を融合させて一つのセキュリティゲートウェイと
した構成も考えられ、その場合には図３と同様の構成に
なる。

【０１３２】図１０に示したように本実施形態に係る送
信元のセキュリティゲートウェイ５１０は、パケット受
信部５０１、パケット転送部５０２、認証鍵管理部５０
３、認証コード生成部５０４、パケット整形部５０５、
パケットフィルタリング部５０６を備える。

【０１３３】パケット受信部５０１は、セキュリティゲ
ートウェイ５１０の保護するネットワークから発信され
るパケットを受信する。

【０１３４】パケットフィルタリング部５０６は、受信
されたパケットに含まれる送信元ホスト識別情報，受信
先ホスト識別情報，コネクションＩＤ、および認証コー
ドを元にパケットの転送を認めるかどうかなどの制御を
行う。

【０１３５】認証鍵管理部５０３は、送信元ホスト識別
情報，受信先ホスト識別情報，コネクションＩＤの３つ
組データに対応する証明用認証鍵を登録したテーブルを
管理する。このとき、同一の３つ組データに対し、生成
用認証鍵が複数記憶されている点が特徴である。これら
の証明用認証鍵は、パケットが通過するセキュリティゲ
ートウェイと１つずつ共有されている。

【０１３６】認証コード生成部５０４は、認証鍵管理部
５０３から得た複数の証明用認証鍵を用いて、パケット
の転送先での検査に用いられる複数の認証コードを生成
する。

【０１３７】パケット整形部５０５は、認証コード生成
部５０４により得られる複数の認証コードを、転送経路
での検査の順番に従ってパケットに添付する。

【０１３８】パケット転送部５０２は、経路情報に基づ
いてパケットの転送を行う。

【０１３９】図１１に示したように本実施形態に係る転
送経路上のセキュリティゲートウェイ（送信元以外のも
の）６１０は、パケット受信部６０１、パケット転送部
６０２、認証鍵管理部６０３、認証コード検査部６０
４、パケット整形部６０５、パケットフィルタリング部
６０６を備える。

【０１４０】パケット受信部６０１、パケット転送部６
０２、パケットフィルタリング部６０６の構成・動作
は、図６および図１０と同様である。相違するのは、以
下の点である。認証鍵管理部６０３が送信元ホストアド
レス、受信先ホストアドレス、コネクションＩＤの３つ
組データに対応する検査用認証鍵（１つ）を登録したテ
ーブルを管理しており、認証コード検査部６０４はこの
検査用認証鍵を用いてパケットに添付されている認証コ
ードを検査する。パケット整形部６０５は、このセキュ
リティゲートウェイで検査された認証コード１つを除去
する。

【０１４１】なお、図１０と図１１の構成部分のうち、
パケットフィルタリング部５０６や６０６はセキュリテ
ィゲートウェイとは別にパケットフィルタリング装置を
用意し、セキュリティゲートウェイとパケットフィルタ
リング装置とが連係をとる形態にしても良い。この場
合、パケットフィルタリング部５０６や６０６は不要と
なる。

【０１４２】次に、本セキュリティゲートウェイを用い
たパケット転送の流れを図１２を用いて説明する。

【０１４３】前提として、パケット転送経路上のセキュ
リティゲートウェイであるＧＡ１１，ＧＡ１，ＧＡ，Ｇ
Ｂ，ＧＢ１の間では次のように認証鍵を共有しているも
のとする。すなわち、ＧＡ１１とＧＡ１の間で認証鍵Ｋ
１、ＧＡ１１とＧＡの間で認証鍵Ｋ２、ＧＡ１１とＧＢ
の間で認証鍵Ｋ３、ＧＡ１１とＧＢ１の間で認証鍵Ｋ４
がそれぞれ共有される。

【０１４４】セキュリティゲートウェイＧＡ１１は、受
信したパケットに指定されている送信元ホストアドレ
ス、受信先ホストアドレス、コネクションＩＤを調べ、
対応する認証鍵Ｋ１でパケットの内容に相当するデータ
に対する認証コードＭＡＣ１を計算する。同様に、認証
鍵Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４を夫々用いて認証コードＭＡＣ２，
ＭＡＣ３，ＭＡＣ４を計算する。これら４つの認証コー
ドを全てパケットに添付して転送する。

【０１４５】このパケットはルーティング処理に従って
次のセキュリティゲートウェイＧＡ１に到着する。

【０１４６】セキュリティゲートウェイＧＡ１では、受
信したパケットに指定されている送信元ホストアドレ
ス、受信先ホストアドレス、コネクションＩＤを調べ、
対応する認証鍵Ｋ１により認証コードＭＡＣ１を検査す
る。ここで、認証コードＭＡＣ１が添付されていない場
合やＭＡＣ１の正当性が確認されない場合にはエラー処
理に移る。ＭＡＣ１の正当性が確認された場合には、パ
ケットに添付されたＭＡＣ１を除去してパケットを転送
する。

【０１４７】以下、セキュリティゲートウェイＧＡ、Ｇ
ＢではセキュリティゲートウェイＧＡ１と同様に認証コ
ードの検査と除去を行いながらパケットを転送する。異
常がなければパケットはセキュリティゲートウェイＧＢ
１に到達する。

【０１４８】セキュリティゲートウェイＧＢ１では、Ｍ
ＡＣ４を認証鍵Ｋ４で検査し、これに異常がなければ、
受信したパケットはホストＨ１を収容するネットワーク
から発信され、途中で改ざんされることなく受信された
ことが確認される。最後にＭＡＣ４を除去したパケット
をホストＨ２に転送することでパケットの転送は完了す
る。

【０１４９】なお、本実施形態の変形例として、外部か
らの不正な侵入の防止だけを目的とする場合には、パケ
ットの発信側のネットワークにおいて、セキュリティゲ
ートウェイＧＡ１１とＧＡ１の間でのＭＡＣ１の生成・
検査、およびセキュリティゲートウェイＧＡ１とＧＡの
間でのＭＡＣ２の生成・検査は不要である。具体例とし
ては、セキュリティゲートウェイＧＡ１１とＧＢが鍵Ｋ
３を共有し、ＧＡ１１とＧＢ１が鍵Ｋ４を共有してお
く。セキュリティゲートウェイＧＡ１１はパケットに対
し、鍵Ｋ３で認証コードＭＡＣ３を、鍵Ｋ４で認証コー
ドＭＡＣ４をそれぞれ生成し、パケットに添付して転送
する。セキュリティゲートウェイＧＡ１とＧＡではパケ
ットの方向だけを監視し、方向が外向きならばそのまま
転送する。以下、セキュリティゲートウェイＧＢとＧＢ
１の処理は元の実施形態と同じである。この場合には鍵
Ｋ１とＫ２の共有が不要となる。

【０１５０】さらに、元の実施形態や上記の変形例にお
いて、転送経路上のセキュリティゲートウェイにおい
て、検査された認証コードの除去を行わない構成があげ
られる。この場合、検査された認証コードの除去は行わ
ないため、パケットの長さは送信元のセキュリティゲー
トウェイ（図１２の例ではＧＡ１１）から受信先のセキ
ュリティゲートウェイ（図１２の例ではＧＢ１）まで不
変である。

【０１５１】図１３にセキュリティゲートウェイ内の認
証鍵管理部５０３，６０３に登録されている認証鍵テー
ブルの一例を示す。認証鍵テーブルには送信元ホストア
ドレス、受信元ホストアドレス、コネクションＩＤの組
に対して検査用認証鍵と証明用認証鍵が登録される。検
査用認証鍵と証明用認証鍵のどちらか一方は常に空欄で
あるが、両方が空欄となることはない。すなわち、送信
ホストが管理ネットワーク内にあれば検査用認証鍵は空
欄となり、証明用認証鍵は一般に複数登録されるが、最
大でも経路に存在する他のセキュリティゲートウェイの
個数だけとなる。それ以外の場合で、自らのセキュリテ
ィゲートウェイが経路上にある場合には、検査用認証鍵
が１つ登録される。

【０１５２】以上に説明した第２の実施形態におけるセ
キュリティゲートウェイの処理手順を図１４に示した。

【０１５３】本実施形態のセキュリティゲートウェイ
は、パケットを受信すると（ステップＳ９０１）、ま
ず、パケットの送信元ホストアドレスを調べ、直接収容
する管理ネットワーク内ホストからの送信かどうかを判
断する（ステップＳ９０２）。

【０１５４】直接収容する管理ネットワーク外のホスト
からの送信であれば、ステップＳ９０３からＳ９０６の
認証コードの検査を行う。

【０１５５】まず、受信パケットに認証コードが添付さ
れているかどうかを調べる（ステップＳ９０３）。認証
コードが添付されていない場合には、不正な通信パケッ
トと判断してエラー処理に移る（ステップＳ９０９）。
認証コードが添付されている場合には、認証コードの検
査を行う（ステップＳ９０４）。このとき認証鍵テーブ
ルの送信ホスト，受信ホスト，コネクションＩＤのエン
トリを調べ、検査用の認証鍵を用いる。認証コードの検
査の結果異常があればエラー処理に移る（ステップＳ９
０９）。異常がなければ受信パケットは正常とみなし、
検査した認証コードを除去し（ステップＳ９０６）、パ
ケットのフィルタリング処理を行なう（ステップＳ９０
７）。フィルタを通過したパケットのみを転送する（ス
テップＳ９０８）。

【０１５６】一方、ステップＳ９０２において直接収容
する管理ネットワーク内ホストからの送信の場合には、
さらに受信ホストも直接収容する管理ネットワーク内か
どうかを判断する（ステップＳ９０７）。もしそうであ
れば管理ネットワーク内の通信パケットなのでセキュリ
ティゲートウェイは何も処理を行わずに終了する。

【０１５７】受信ホストが直接収容する管理ネットワー
クの外の場合には、まずパケットのフィルタリング処理
を行なう（ステップＳ９１１）。フィルタを通過したパ
ケットに対してステップＳ９１２からＳ９１３の認証コ
ード生成処理を行う。このとき、図１３に示した認証鍵
テーブルに記録された全ての認証鍵を用いて複数の認証
コードを生成し（ステップＳ９１２）、生成した全ての
認証コードをパケットに添付して（ステップＳ９１
３）、パケットを転送する（ステップＳ９１４）。な
お、先に説明したようにパケットフィルタリング部５０
６，６０６は別装置の機能に委ねることも可能であり、
この場合にはフィルタリング処理（ステップＳ９０７，
Ｓ９１１）は省略される。

【０１５８】次に、経路途上のセキュリティゲートウェ
イの処理量を削減する実施形態を幾つか説明する。

【０１５９】図１５に、第３の実施形態におけるパケッ
ト転送の流れを示す。

【０１６０】第３の実施形態は、第１の実施形態を変形
したものに相当し、例えば図７の例において転送経路上
のセキュリティゲートウェイ（ＧＡ１、ＧＡ、ＧＢ）で
検査するための認証コード（これを通過用認証コードと
呼ぶことにする）は全て同一とし、一方エンドのセキュ
リティゲートウェイでは別途エンド・ツー・エンドの認
証コード（これを受信用認証コードと呼ぶことにする）
を検査することにする。従って、例えば図１５のよう
に、送信側ゲートウェイであるＧＡ１１は証明用認証鍵
Ｋ０とＫ１を所持し、宛先側ゲートウェイであるＧＢ１
は検査用認証鍵Ｋ０（さらには検査用認証鍵Ｋ１）を所
持し、経路途上のセキュリティゲートウェイであるＧＡ
１、ＧＡ、ＧＢは検査用認証鍵Ｋ１を共有する。

【０１６１】送信側ゲートウェイは、パケットに対し、
受信用認証コードＭＡＣ０と通過用認証コードＭＡＣ１
を生成し、パケットに添付して送信する。経路途上のセ
キュリティゲートウェイは通過用認証コードＭＡＣ１の
みを検査し、検査に通ればそのままパケットを転送す
る。最後に受信側ゲートウェイは、受信用認証コードＭ
ＡＣ０（さらには通過用認証コードＭＡＣ１）を検査
し、検査に通れば認証コードを除去して受信ホスト宛に
転送する。

【０１６２】本実施形態では、送信側ゲートウェイは図
１０と同じ構成であり、受信側ゲートウェイは図１１と
同じ構成である。転送経路上のセキュリティゲートウェ
イは図１１においてパケット整形部６０５のない構成と
なる。

【０１６３】図１６および図１７に、第３の実施形態に
よるセキュリティゲートウェイの処理手順を示す。

【０１６４】本セキュリティゲートウェイは、パケット
を受信すると（ステップＳ１３０１）、最初にパケット
の送信元ホストアドレスを調べ、直接収容する管理ネッ
トワーク内ホストからの送信かどうかを判断する（ステ
ップＳ１３０２）。

【０１６５】直接収容する管理ネットワーク外のホスト
からの送信であれば、以下の認証コードの検査処理を行
う。

【０１６６】まず、パケットの受信先ホストアドレスを
調べ、直接収容する管理ネットワーク内ホストへの受信
パケットかどうかを判断する（ステップＳ１３０３）。
直接収容する管理ネットワーク内ホストへの受信パケッ
トであれば、自装置は宛先側ゲートウェイであるから、
ステップＳ１３０９からＳ１３１４までの受信用認証コ
ードの検査処理を行う。受信用認証コードの検査処理で
は、最初に受信用認証コードの有無を検査し（ステップ
Ｓ１３０９）、受信用認証コードの検査を行う（ステッ
プＳ１３１０）。これに異常がなければ認証コード（通
過用も受信用も全て）を除去し（ステップＳ１３１
２）、フィルタリング処理（ステップＳ１３１３）を行
い、フィルタを通過したパケットのみを転送する（ステ
ップＳ１３１４）。

【０１６７】一方、直接収容する管理ネットワーク外ホ
ストへのパケットであれば、自装置は経路上となるので
ステップＳ１３０４からＳ１３０８までの通過用認証コ
ードの検査処理を行う。通過用認証コードの検査処理で
は、最初に通過用認証コードの有無を検査し（ステップ
Ｓ１３０４）、通過用認証コードの検査（ステップＳ１
３０５）を行う。これに異常がなければフィルタリング
処理（ステップＳ１３０７）を行い、フィルタを通過し
たパケットのみを転送する（ステップＳ１３０８）。

【０１６８】上記の認証コードの検査過程（ステップＳ
１３０４，Ｓ１３０６，Ｓ１３０９，Ｓ１３１１）で異
常が発見された場合は、エラー処理（ステップＳ１３２
０）を行い、終了する。

【０１６９】また、ステップＳ１３０２の判定において
直接収容する管理ネットワーク内のホストからの送信で
あれば、受信アドレスを調べ、受信先も直接収容する管
理ネットワーク内かどうかを調べる（ステップＳ１３１
５）。もしそうであれば、直接収容する管理ネットワー
ク内での送受信であるので何もせずに終了する（ステッ
プＳ１３２１）。

【０１７０】受信先が直接収容する管理ネットワーク外
であれば、自装置は送信側ゲートウェイであるからステ
ップＳ１３１６からＳ１３１９までの認証コード生成処
理を行う。まず、パケットのフィルタリング処理（ステ
ップＳ１３１６）を行い、フィルタを通過したパケット
に対して認証コードの生成処理を行う（ステップＳ１３
１７）。そして、生成した認証コードをパケットに添付
して（ステップＳ１３１８）、転送する（ステップＳ１
３１９）。このとき、経路上に宛先側ゲートウェイ以外
が存在しない場合以外は、２種類の認証コード（受信用
認証コードと通過用認証コード）を生成する。

【０１７１】なお、先に説明したようにパケットフィル
タリング部は別装置の機能に委ねることも可能であり、
この場合にはフィルタリング処理（ステップＳ１３０
７，Ｓ１３１３、Ｓ１３１６）は省略される。

【０１７２】第４の実施形態は、転送経路上のセキュリ
ティゲートウェイの認証処理をさらに簡略化するもので
ある。図１８にホストＨ１からホストＨ２へのパケット
転送とそのときの認証処理を例示した。前提として、ホ
ストＨ１，Ｈ２を収容する管理ネットワークのセキュリ
ティゲートウェイＧＡ１１、ＧＢ１が認証鍵Ｋを共有し
ているものとする。また、各セキュリティゲートウェイ
は他のセキュリティゲートウェイのネットワーク上の位
置を把握しており、受信先ホストアドレスからその管理
ネットワークのセキュリティゲートウェイのアドレスの
対応が分かるものとする。例えば、通信可能な全てのホ
ストアドレスとそれに対応するセキュリティゲートウェ
イの一覧をテーブルに管理しているものとする。

【０１７３】まず、ホストＨ１からパケットを受信した
セキュリティゲートウェイＧＡ１１は受信先ホストアド
レスＨ２からそれに対応するセキュリティゲートウェイ
ＧＢ１のアドレスを求める。次に、パケット全体をデー
タとみなして、送信元アドレスとしてセキュリティゲー
トウェイＧＡ１１のアドレス、受信先アドレスとしてセ
キュリティゲートウェイＧＢ１のアドレスを添付したパ
ケットを作成する。この処理はカプセル化と呼ばれる。
さらに、認証鍵Ｋで元の受信パケットに対する認証コー
ドを計算し、これをカプセル化したパケットに添付して
転送する。

【０１７４】パケットはルーティング処理によりセキュ
リティゲートウェイＧＡ１に到着するが、セキュリティ
ゲートウェイＧＡ１では受信先のアドレスがセキュリテ
ィゲートウェイであることを認識すると、そのまま転送
する。このパケットは同様にしてセキュリティゲートウ
ェイＧＡ、ＧＢに到着するが、これらも受信先がセキュ
リティゲートウェイであればそのまま転送する。

【０１７５】最後にカプセル化されたパケットの宛先で
あるセキュリティゲートウェイＧＢ１ではまず送信元ア
ドレス、受信先アドレス、認証コードなどのヘッダを除
去してデカプセル化を行い、その後のパケットに対して
認証鍵Ｋで認証コードを検査する。認証に成功すればパ
ケットを転送してホストＨ２に届ける。

【０１７６】これは、宛先がセキュリティゲートウェイ
であれば、宛先側ゲートウェイでパケットの正当性が検
査されるため、途中のセキュリティゲートウェイでは正
当性の検査を簡略化したものである。

【０１７７】ここで、複数のセキュリティゲートウェイ
の間で認証鍵を共有する方法の一例を示す。

【０１７８】以下で説明する方法は公開鍵暗号をベース
にしている。前提として、各セキュリティゲートウェイ
には固有の秘密鍵と公開鍵が割り当てられているものと
する。また、各セキュリティゲートウェイはネットワー
ク内での全てのセキュリティゲートウェイの位置を把握
しており、パケットを転送するにあたりどのセキュリテ
ィゲートウェイを経由して受信先まで届くかが分かって
いるものとする。さらに、全てのセキュリティゲートウ
ェイの公開鍵を登録したテーブルを所持しているものと
する。

【０１７９】このような前提の下で、送信側のセキュリ
ティゲートウェイが認証鍵をランダムに決定し、受信側
のセキュリティゲートウェイの公開鍵で暗号化したデー
タを作成し、パケットと一緒に転送する。受信側では自
らの秘密鍵でこれを復号して認証鍵を得る。

【０１８０】具体的には、第１の実施形態（図７）にお
いて、ＧＡ１１が認証鍵Ｋ０とＫ１を決定し、Ｋ０をＧ
Ｂ１の公開鍵で暗号化したデータＣＫ０と、Ｋ１をＧＡ
１の公開鍵で暗号化したデータＣＫ１を計算し、これら
をコネクション確立時の最初のパケットに添付して送信
する。このパケットを受信したＧＡ１はＣＫ１を自分の
秘密鍵で復号して認証鍵Ｋ１を得る。さらにＧＡ１は認
証鍵Ｋ２をランダムに決定し、Ｋ２をＧＡの公開鍵で暗
号化したデータＣＫ２を作成し、パケットからＣＫ１を
削除しＣＫ２を添付して送信する。以上のことをセキュ
リティゲートウェイＧＢ１まで行えば図７に示したよう
にコネクションに対応した認証鍵が共有される。

【０１８１】第２の実施形態（図１２）でも、ＧＡ１１
が認証鍵Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３，Ｋ４をランダムに決定し、
これらを配布先のセキュリティゲートウェイの公開鍵で
暗号化してコネクション確立のパケットに添付して転送
すれば良い。このパケットを受信した各セキュリティゲ
ートウェイは自分宛の暗号化データを自分の秘密鍵で復
号して認証鍵を得る。

【０１８２】第３の実施形態および第４の実施形態に関
しても同様にして認証鍵を共有できる。

【０１８３】なお、鍵共有の前提条件を緩和するために
は、例えば経路上のゲートウェイ問い合わせプロトコル
を用意すればよい。すなわち、送信パケットを受信した
セキュリティゲートウェイＧＡ１１が、最初に経路上の
ゲートウェイ問い合わせ要求を受信先に向かって発信
し、この問い合わせ要求を受信した経路上のセキュリテ
ィゲートウェイが自らの公開鍵とアドレスを問い合わせ
パケットに添付しながら転送し、最終的に問い合わせパ
ケットを受け取ったセキュリティゲートウェイＧＢ１
が、このパケット自体を応答として送信元のセキュリテ
ィゲートウェイＧＡ１１に向かって返すことにする。問
い合わせ要求パケットを受信したセキュリティゲートウ
ェイは、経路上の１つ手前のセキュリティゲートウェイ
のアドレスと公開鍵を認識できる。さらに、応答パケッ
トをも受信することで、経路上の１つ先のセキュリティ
ゲートウェイのアドレスと公開鍵も認識できる。

【０１８４】以上の説明では、セキュリティゲートウェ
イと送受信ホストを区別してきたが、これを同一とする
構成も可能である。すなわち、送受信パケットの認証機
構を一般のホストに搭載することもできる。この場合に
は、パケット認証機構の保護対象はそれを搭載したホス
トとなる。例えば、これまでに説明した第１〜第４の実
施形態の場合、いずれにおいても送信側ゲートウェイ
（図２におけるＧＡ１１）の機能をホストＨ１に、宛先
側ゲートウェイ（図２におけるＧＢ１）の機能をホスト
Ｈ２に持たせれば良い。

【０１８５】次に、図１９に送信側および受信側のパケ
ット認証機構を搭載したホストの一構成を示す。

【０１８６】本ホストは、アプリケーション処理部１６
０１、トランスポート処理部１６０２、インターネット
プロトコル（ＩＰ）処理部１６０３、パケット認証処理
部１６０４、ネットワークインタフェース１６０５から
構成される。このうち、１６０１〜１６０３および１６
０５はＴＣＰ／ＩＰによるプロトコルモジュールそのも
のである。

【０１８７】パケット認証処理部１６０４は、認証コー
ド検査部１６１１、受信パケット整形部１６１２、認証
鍵管理部１６１３、認証コード生成部１６１４、送信パ
ケット整形部１６１５から構成される。

【０１８８】パケット認証処理部の動作は、送信時の処
理と受信時の処理の２つに分けられる。

【０１８９】まず、上位層から要求のあったパケットに
認証子を生成し、送信する処理においては、上位層から
のパケットに添付されている送信先アドレスとコネクシ
ョンＩＤにより認証鍵管理部１６１３のテーブルを検索
し、そのエントリに登録されている全ての証明用認証鍵
を用いてパケットに対する認証コードを生成し、それを
パケットに添付する。

【０１９０】一方、受信したパケットの認証を行ない、
上位層に渡す処理においては、受信パケットに添付され
ている送信元アドレスとコネクションＩＤにより認証鍵
管理部１６１３のテーブルを検索し、そのエントリに登
録されている検査用認証鍵を用いて認証コードを検査す
る。認証に成功したパケットのみを上位層に渡す。認証
に失敗したパケットに対してはエラー処理を行なう。

【０１９１】このようにセキュリティゲートウェイ機能
を送受信ホストにて動作させる構成は移動計算機を用い
るモバイル・コンピューティングにおいて必須となる。
このような状況での本実施形態のセキュリティゲートウ
ェイの動作を以下で説明する。

【０１９２】図１におけるホストＨ４が外部ネットに移
動し、ホストＨ５の位置に移動したものとする。ホスト
Ｈ５の位置から元の組織Ａネットのあるホストと通信す
るためにはセキュリティゲートウェイＧＡを通過するた
めのパケット認証子を添付したパケットを生成しなけれ
ばならない。外部ネットはセキュリティゲートウェイで
保護されていないため、認証子の生成・検査は移動ホス
ト自身が行う必要がある。

【０１９３】図２０におけるホストＨ４が組織Ｂネット
のホストＨ２の位置に移動し、組織ＡネットのホストＨ
３へパケットを送信する場合のセキュリティゲートウェ
イの動作例を示した。図２０の例は、ホストＨ４からセ
キュリティゲートウェイＧＡ１へのエンド・ツー・エン
ドの認証子ＭＡＣ０とリンク・バイ・リンクの認証子Ｍ
ＡＣ１をパケットに添付して送信する第１の実施例（図
７）に相当するものである。図７との違いは送信ホスト
であるＨ４自身がパケット認証子を生成して送信する点
にある。セキュリティゲートウェイＧＢ１にとっては、
受信したパケットの送信ホストを認証する必要があり、
このために移動ホストＨ４が認証子ＭＡＣ１を生成する
ことを要求することになる。

【０１９４】セキュリティゲートウェイが移動ホストを
も収容する場合、その移動ホストの正当性が確認される
ことは、モバイル環境でのホストのなりすましを防ぐ上
で極めて重要な意味を持つ。従って、本発明の骨子であ
る、多数のセキュリティノードを介して安全にデータを
転送する方法は、移動ホストの混在するイントラネット
構築において効果的である。

【０１９５】次に、本発明の他の実施形態に係るセキュ
リティゲートウェイの暗号処理機能について説明する。

【０１９６】以下では、このセキュリティゲートウェイ
（ファイアウォール）をデータ暗号化、復号化の制御方
式とそれに伴うデータパケットの形式の相違をもとに４
タイプに分け、各々の実現方法を説明する。

【０１９７】（タイプ１）まず、図２１と図２２を参照
しながら、本実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
の構成および動作について説明する。

【０１９８】図２１に、本実施形態のセキュリティゲー
トウェイ（タイプ１）の基本構成を示す。図２１に示す
ように、タイプ１のセキュリティゲートウェイ２は、暗
号化部１１、復号化部１２、暗号鍵記憶部１３、ホスト
アドレス管理部１４、ホストアドレス比較部１５を備え
る。

【０１９９】図２２は、本セキュリティゲートウェイを
通過するデータパケットの形式の一例を示す。データパ
ケットは、送信元ホストアドレス（図中２１）、受信先
ホストアドレス（２２）、データ属性（２３）、データ
本体（２４）から構成される。送信元ホストアドレス
（２１）は送信元ホスト計算機を、受信先ホストアドレ
ス（２２）は受信先ホスト計算機を、それぞれ一意に示
す識別子で、例えばネットワークアドレスを使用する。
データ属性（２３）は、例えば複数のビットで構成され
るフラグ情報である。なお、データ属性（２３）は、タ
イプ１のセキュリティゲートウェイでは使用しないの
で、ネットワーク内にタイプ１のセキュリティゲートウ
ェイ２のみを設ける場合には、データ属性（２３）のフ
ィールドは、他の用途で使用しない限り、不要である。

【０２００】図２１のセキュリティゲートウェイにおい
て、暗号化部１１は、データ本体（２４）を暗号化す
る。復号化部１２は、データ本体（２４）を復号化す
る。暗号鍵記憶部１３は、データの暗号化、復号化に使
用される暗号鍵の管理、記憶を行う。暗号鍵記憶部１３
には、例えばシステム管理者によって必要な暗号鍵情報
が格納される。ホストアドレス管理部１４は、自セキュ
リティゲートウェイに直接接続されているホスト計算機
のホストアドレスを格納している。ホストアドレス比較
部１５は、ホストアドレス管理部１４内に格納されてい
るホスト計算機のホストアドレスと、データパケット内
の送信元ホストアドレス（２１）および受信先ホストア
ドレス（２２）とを比較する。

【０２０１】図２３に、本セキュリティゲートウェイが
データパケットを受けとった際の動作を示す。もしホス
トアドレス比較部１５にて送信元ホストアドレス２１の
示すホスト計算機がホストアドレス管理部１４に登録さ
れていると判断したなら（ステップＳ１１，Ｓ１２）、
本セキュリティゲートウェイ２は暗号化部１１でデータ
本体（２４）を暗号化する（ステップＳ１３）。そし
て、データパケットを次段に転送する（ステップＳ１
７）。

【０２０２】また、ホストアドレス比較部１５が、受信
先ホストアドレス２２の示すホスト計算機がホストアド
レス管理部１４に登録されていると判断したなら（ステ
ップＳ１４，Ｓ１４）、復号化部１２でデータ本体（２
４）を復号化する（ステップＳ１６）。そして、データ
パケットを次段に転送する（ステップＳ１７）。

【０２０３】また、上記以外の条件の場合には、セキュ
リティゲートウェイ２はデータパケットに何も処理を行
わず通過させる（ステップＳ１７）。

【０２０４】なお、ホストアドレス管理部１４およびホ
ストアドレス比較部１５でのアドレスの比較は、前述の
方法の他に、このセキュリティゲートウェイの下位に構
築されているサブネットワークアドレスをホストアドレ
ス管理部１４に登録しておき、これとデータパケット内
の送信元ホストアドレス２１および受信先ホストアドレ
ス２２とを比較するといったように、他の構成を取るこ
とも可能である。

【０２０５】以上のような動作の結果、データパケット
は、図２４に示すように、送信元ホスト３ｓを出て最初
のセキュリティゲートウェイ２ｂで暗号化され、受信先
ホストの直前のセキュリティゲートウェイ２ｔで復号化
されることになる。すなわち、データは１回のみ暗号
化、復号化され、一度セキュリティゲートウェイを通過
した後は暗号化されていることになる。

【０２０６】（タイプ２）図２５に、本実施形態のセキ
ュリティゲートウェイ（タイプ２）の基本構成を示す。
タイプ２のセキュリティゲートウェイ２は、図２１の構
成に暗号化判定部１６を付加したものである。

【０２０７】本セキュリティゲートウェイを通過するデ
ータパケットの形式の一例は、先に説明した図２２のも
のと同様である。

【０２０８】本セキュリティゲートウェイは、上述した
タイプ１のセキュリティゲートウェイと同様の機能を、
図２２のデータ属性（２３）に基づく処理で実現したも
のである。すなわち、本実施形態では、データパケット
内のデータ属性（２３）として１ビットの暗号化ビット
をビット０（最下位ビット）に設け、その値が１の場合
データは暗号化されており、０の場合は暗号化されてい
ないこと（非暗号化）を示すものとする。暗号化判定部
１６にて暗号化ビットが１か０かを調べることにより、
容易に暗号化されているか否かを判定することができ
る。

【０２０９】ここでは、各セキュリティゲートウェイ
は、暗号化されていないデータパケットが来た場合、ホ
ストアドレス管理部１４を参照することなく、暗号化す
るようにしており、送信元を出て最初のセキュリティゲ
ートウェイに到達した時点でデータは暗号化される。そ
して受信先ホストの１つ前のセキュリティゲートウェイ
ではタイプ１と同様に、受信先ホストアドレス２２の示
すホスト計算機がホストアドレス管理部１４に登録され
ているなら、復号化部１２でデータ本体２４を復号化す
る。本セキュリティゲートウェイは、先のタイプ１のも
のに比較し、ホストアドレス管理部１４の検索、データ
内のホストアドレスとの比較処理が１回で済むので、よ
り効率の良いデータ転送が期待できる。

【０２１０】ただし、ここでは、データ転送の安全性を
保持するために、データ暗号化ビットの転送途中での改
ざんに対応することを考慮する。すなわち、転送経路で
のデータ改ざんに対処するため、データを暗号化したセ
キュリティゲートウェイは、暗号化ビットを１にすると
同時に、データパケット内の署名フィールドを自身の署
名情報（例えば、デジタル署名）で置き換える。これ
は、例えばデータ属性（２３）の一部のフィールドを使
用してもよいし、個別に設けてもよい。

【０２１１】もし経路途中で、何者かによって本来０
（未暗号化）のデータが１（暗号化）に改ざんされた場
合、署名情報は元データのままであるので、次の段階の
セキュリティゲートウェイはデータの矛盾を指摘でき、
エラーとして転送を中止できる。よって未暗号化のデー
タをそのまま外部ネットワークに送出してしまう事態を
回避できる。

【０２１２】また、本来、１（暗号化）の暗号化ビット
が０に改ざんされた場合、署名情報がないと、次の暗号
化装置で２回目の暗号化が行われてしまう。このケース
は情報が外に洩れることはないが、受信先で正しく復号
できないという事態を招く。しかし、このケースもデフ
ォルト以外の署名情報が付いているのに暗号化ビットが
０であるという矛盾を検出することでエラー処理に入る
ことができる。

【０２１３】以上のようなタイプ２のセキュリティゲー
トウェイの処理を図２６に示す。

【０２１４】本セキュリティゲートウェイでは、データ
パケットを受け取ると（ステップＳ２０）、まず、暗号
化判定部１６にて、暗号化ビットと署名情報を参照し、
次のステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４の判断が
行なわれる。

【０２１５】暗号化ビットが０で意味のある署名情報が
ついているか（ステップＳ２１，Ｓ２３）、暗号化ビッ
トが１で意味のある署名情報がついていない場合（ステ
ップＳ２２，Ｓ２４）は、エラー処理となる（ステップ
Ｓ３０）。

【０２１６】暗号化ビットが０で意味のある署名情報が
ついていない場合（ステップＳ２１，Ｓ２３）、データ
本体（２４）を暗号化して（ステップＳ２５）、次段に
転送する（ステップＳ２９）。

【０２１７】暗号化ビットが１で意味のある署名情報が
ついている場合（ステップＳ２２，Ｓ２４）、受信先ホ
ストアドレス（２２）がホストアドレス管理部１４内に
登録されているか判定し（ステップＳ２６）、登録され
ているときは（ステップＳ２７）、データ本体（２４）
を復号化して（ステップＳ２８）、次段に転送し（ステ
ップＳ２９）、一方、登録されていないときは（ステッ
プＳ２７）、何も処理をせずに、次段に転送する（ステ
ップＳ２９）。

【０２１８】ただし、この場合、暗号化ビットを１から
０に変え、かつ、署名情報を取り去ってしまうような改
ざんを受けてしまうと適当なエラー検出はできない。そ
のため、そのように改ざんされたデータをセキュリティ
ゲートウェイが受けとると、そのデータに２度目の暗号
化処理を施してしまうことになる。この場合、受け手が
正しくデータ内容を得られない不具合が生じるが、デー
タ内容の漏洩は起こらない。

【０２１９】（タイプ３，タイプ４）次に、タイプ３，
タイプ４のセキュリティゲートウェイについて説明す
る。

【０２２０】上記のタイプ１およびタイプ２のセキュリ
ティゲートウェイの動作例では、図２４に示すように、
転送されるデータが送信元、受信先の小組織のみの秘密
情報であり、経路途中のいかなる他の部署（たとえ上位
階層の部署であっても）にも開示されないことを保証す
るものであった。

【０２２１】しかし、一般にネットワークを介して通信
を行う場合、よりネットワークの外側でデータの暗号
化、復号化を行いたい場合がある。

【０２２２】ここでは、一例として、図２７に示すよう
なネットワークにおいて、マルチキャスト通信で複数の
受信先にデータを通信する場合、具体的には、ホストｘ
から自組織内の他部署のホストａ、ｂと外部組織内のホ
ストｃ、ｄ、ｅにデータを転送する場合を考える。

【０２２３】この場合、自組織内では、送信元ホストか
ら２つのセキュリティゲートウェイを通して接続されて
いる部署ａ、ｂに同じデータを送信するので、暗号化は
セキュリティゲートウェイＡ（送信元から３つめのセキ
ュリティゲートウェイ）で行うようにすると、自組織内
部署への送信は暗号化、復号化処理を行わずに高速に行
うことができる。

【０２２４】また、外部組織側では、セキュリティゲー
トウェイＢ（受信先ホストから２つめのセキュリティゲ
ートウェイ）で復号化を一度行えば、部署ｃ、ｄ、ｅの
各々の入口のセキュリティゲートウェイでの復号化処理
を回避でき、やはり転送効率を高めることが可能であ
る。

【０２２５】この例における暗号化、復号化を行うセキ
ュリティゲートウェイから送信元、受信先ホストへの経
路数を暗号化、復号化レベルと定義し、所定の暗号化、
復号化レベルのセキュリティゲートウェイで暗号化、復
号化処理されることをユーザが指定する場合の構成、動
作を考える。

【０２２６】まず、タイプ３のセキュリティゲートウェ
イについて説明する。

【０２２７】図２８に、上記要求に応じるためのタイプ
３のセキュリティゲートウェイの構成例である。図２８
の各構成部分の基本的な機能は、図２１と同様である。

【０２２８】各データパケットには図２９に示すように
データ属性（図２２中の２３）内にそのデータパケット
の発信者が要求する暗号化レベルおよび復号化レベルを
コード化して与えておく。各セキュリティゲートウェイ
内では、ホストアドレス管理部１４内の管理情報に、そ
のセキュリティゲートウェイから下位にある全てのホス
トアドレスおよびそれらのホストに到達するレベル数を
記録しておく。例えば、図２７のセキュリティゲートウ
ェイＡに含まれるセキュリティゲートウェイ内のホスト
アドレス管理部１４には、図２８に示すような情報が登
録される。

【０２２９】本セキュリティゲートウェイでは、これら
のデータパケット内に与えられた暗号化、復号化レベル
要求およびホストアドレス管理部１４内の情報を元に以
下のように動作する。

【０２３０】本セキュリティゲートウェイは、データパ
ケットの送信元ホストがホストアドレス管理部１４に登
録されており、かつ、そのホストのレベル数がデータパ
ケット内に示された暗号化レベルに等しい場合に、暗号
化部１１でデータの暗号化を行う。また、受信先ホスト
がホストアドレス管理部１４に登録されており、かつ、
そのホストのネストレベルがデータパケット内に示され
た復号化レベルに等しい場合に、復号化部１２でデータ
の復号化を行う。従って、図２９に示す形式のデータパ
ケットが図２７のネットワーク構成でホストｘから発信
された場合、セキュリティゲートウェイＡで暗号化さ
れ、セキュリティゲートウェイＢで復号化されることに
なる。

【０２３１】次に、タイプ４のセキュリティゲートウェ
イについて説明する。

【０２３２】本セキュリティゲートウェイの構成は、図
２８のタイプ３のものと同様である。ただし、本セキュ
リティゲートウェイでは、データパケット内の暗号化、
復号化レベルを１つの共通の情報で扱うと仮定し、１つ
のデータフィールドを共有して使用する。従って、ここ
では、扱うデータパケットの形式は図３０のようにな
る。

【０２３３】各セキュリティゲートウェイでは、送信元
ホストがホストアドレス管理部１４に登録されており、
かつ、そのホストのレベル数がデータパケット内に示さ
れた暗号化、復号化レベルに等しい場合に暗号化部１１
でデータの暗号化を行う。また、受信先ホストがホスト
アドレス管理部１４に登録されており、かつ、そのホス
トのレベル数がデータパケット内に示された暗号化、復
号化レベルに等しい場合に復号化部１２でデータの復号
化を行う。

【０２３４】このタイプ３、タイプ４の２つの実施形態
では、暗号化されていないデータがネットワークの複数
のパスを通るので、タイプ１、２に比べセキュリティ的
に劣ってしまうことが考えられる。また、データパケッ
ト内のデータについては、タイプ２で示した暗号化ビッ
トの改ざんだけでなく、暗号化、復号化レベル情報も改
ざんされる可能性があることを考慮しなくてはいけな
い。これを防ぐには、タイプ２で説明したと同様の、暗
号化を行ったセキュリティゲートウェイの署名機構、デ
ータのチェック機構を付加し、各ネットワーク経路上で
データの整合性をチェックし、もし矛盾のあるデータパ
ケットが入力された場合はエラー処理を行うようにすれ
ばよい。

【０２３５】一例として図３１でホストｘから暗号化レ
ベル３でデータが送出され、このデータがセキュリティ
ゲートウェイＢ、Ｃ間で改ざんされ、暗号化レベルが２
に変えられてしまう場合を考える。この場合、セキュリ
ティゲートウェイＡで暗号化されるはずであったにもか
かわらず、セキュリティゲートウェイＡに到達するとホ
ストｘはレベル３であるから自装置では暗号化しない、
と判断してしまい、暗号化されていないデータが外部に
洩れていってしまうことになる。ここで、タイプ２の実
施形態で説明したような暗号化ビットと暗号化署名情報
を使い、セキュリティゲートウェイＡで判定を行うと、
そのような未暗号化情報の外部への漏洩が防止できる。
すなわち、そのようなデータがセキュリティゲートウェ
イＡに到達した場合、暗号化署名情報が元データのまま
であるから、ネットワークの下位では暗号化されていな
いことになり、暗号化レベルの情報と矛盾する。また、
暗号化ビットも１になっていないので、その点でも矛盾
がある。従ってセキュリティゲートウェイＡはデータの
内容が途中経路で改ざんされたと判定でき、エラー処理
を行うことができる。

【０２３６】以上は、暗号化レベルが小さく改ざんされ
た場合であるが、暗号化レベルが大きく改ざんされる場
合（エラー判定しないと、２重の暗号化がされてしま
う）も同様に処理できる。

【０２３７】図３２には、改ざんに対処できるタイプ
３、タイプ４のセキュリティゲートウェイでの判定処理
を示す。なお、ここでは、図２５の暗号化判定部１６の
判定処理を最初に行なうものとしている。

【０２３８】本セキュリティゲートウェイでは、データ
パケットを受け取ると（ステップＳ４０）、まず、暗号
化判定部１６にて、暗号化ビットと署名情報を参照し、
次のステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ４３，Ｓ４６の判断が
行なわれる。

【０２３９】暗号化ビットが０で意味のある署名情報が
ついているか（ステップＳ４１，Ｓ４３）、暗号化ビッ
トが１で意味のある署名情報がついていない場合（ステ
ップＳ４２，Ｓ４６）は、エラー処理となる（ステップ
Ｓ５０）。

【０２４０】暗号化ビットが０で意味のある署名情報が
ついていない場合（ステップＳ４１，Ｓ４３）、データ
の暗号化レベルが登録された送信ホストのレベル数と同
じならば（ステップＳ４４）、ここで暗号化し（ステッ
プＳ４７）、データの暗号化レベルが登録された送信ホ
ストのレベル数より大きいならば（ステップＳ４５）、
上位で暗号化し（ステップＳ４８）、データの暗号化レ
ベルが登録された送信ホストのレベル数より小さいなら
ば、エラー処理となる（ステップＳ５０）。

【０２４１】暗号化ビットが１で意味のある署名情報が
ついている場合（ステップＳ４２，Ｓ４６）、既に暗号
化完了と判断する（ステップＳ４９）。

【０２４２】なお、ステップ４７のようにここで暗号化
すると判定された場合、暗号化した後に次段に転送す
る。また、ステップ４８のように上位で暗号化すると判
定された場合、またはステップ４９のように既に暗号化
完了と判定された場合、何も処理せずに次段に転送す
る。

【０２４３】本実施形態では、暗号化ビットの改ざんに
ついてはタイプ２のセキュリティゲートウェイの場合と
同様に処理することができる。

【０２４４】ここで、暗号化、復号化レベル情報や暗号
化ビットなどの制御情報に、データ本体（２４）とは別
の暗号化を行い、実際に暗号化、復号化を行うセキュリ
ティゲートウェイのみがこれらの情報を復号化できるよ
うにして、よりセキュリティを高めることも可能であ
る。

【０２４５】なお、タイプ３、４の実施形態における暗
号化鍵の配布については、転送経路の全てのノード間で
暗号化鍵を予め交換しておく方法や、転送要求が発生し
た際にデータ転送の前に送信元と受信先の間で鍵の交換
を行うなどの方法が考えられるが、適当な方法を選択し
て行うものと仮定する。

【０２４６】さらに、本実施形態では、パケット暗号処
理機能はセキュリティゲートウェイに一体化されている
が、送信ホストもしくは受信ホストにもパケット暗号処
理機能を内蔵することも可能である。特に、移動計算機
を用いるモバイル・コンピューティング環境で必要とな
る。例えば、図１におけるホストＨ４が外部ネットに移
動し、ホストＨ５の位置に移動したものとする。外部ネ
ットはセキュリティゲートウェイで保護されていないた
め、送信パケットの暗号化および受信パケットの復号を
移動ホスト自身が行う必要がある。

【０２４７】パケット暗号処理機能を送受信ホストに搭
載した一構成例としては、図１７において認証コード検
査部（１６１１）をパケット復号部に、認証鍵管理部
（１６１３）を暗号鍵管理部に、認証コード生成部（１
６１４）をパケット暗号化部に、それぞれ置き換えたも
のとなる。

【０２４８】第１〜第４の実施形態で説明した認証処理
機能に係る発明と他の実施形態で説明した暗号処理機能
に係る発明とは、独立実施可能である。すなわち、ゲー
トウェイにいずれかの認証処理機能およびいずれかの暗
号処理機能の一方を設けてセキュリティゲートウェイと
することも、ゲートウェイにいずれかの認証処理機能お
よびいずれかの暗号処理機能の両方を設けてセキュリテ
ィゲートウェイとすることも可能である。

【０２４９】また、本実施形態では、全ゲートウェイに
認証処理機能および／または暗号処理機能を設けてセキ
ュリティゲートウェイとしているが、本発明を適用する
ネットワークに応じて、認証処理機能および／または暗
号処理機能を設けないセキュリティゲートウェイが一部
存在していても構わない。

【０２５０】また、本実施形態の各セキュリティゲート
ウェイの機能や計算機の機能は、プログラムとして実現
することが可能である。

【０２５１】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その技術的範囲において種々変形して
実施することができる。

【０２５２】

【発明の効果】本発明によれば、送信元計算機を管理す
るパケット処理装置と受信先計算機を管理するパケット
処理装置との間で認証手続きを行い、受信先計算機を管
理するパケット処理装置は、認証法により受信したパケ
ットの正当性を確認することができる。また、隣接する
パケット処理装置間あるいは送信元計算機を管理するパ
ケット処理装置と転送経路上の各パケット処理装置との
間で認証手続きを行うことにより、各パケット装置はパ
ケットの正当性を確認することができる。

【０２５３】特に、複数のパケット処理装置が正当性を
確認可能であるため、保護ネットワークが階層化され、
各階層にパケット処理装置を配置する場合においても、
安全にパケット認証が行える。また、移動計算機を利用
したモバイル・コンピューティング環境でも、移動ホス
トにパケット処理装置の機能を実装することにより安全
にパケット認証を行うことができる。

【０２５４】また、本発明によれば、保護ネットワーク
が階層化され、各階層にパケット処理装置を配置する場
合においても、重要な情報をネットワークを介して通信
する際に、送信側でデータパケットを暗号化し、受信側
で復号化する処理を、ユーザの指定する箇所で１回のみ
行うことができ、暗号化、復号化の処理に起因するデー
タ転送効率の低下を防止することができる。さらに、そ
のようなネットワーク構成において、データに含まれる
情報を共有すべき最小のネットワーク範囲を認識し、必
要なネットワーク階層で１回のみ暗号化、復号化を行
い、かつ不要な多段階の暗号化を回避するよう制御する
ことが可能になる。

【０２５５】また、本発明によれば、各パケット処理装
置で暗号化を行った際にデータパケットに暗号化完了を
示す情報を付加し、この情報の付加されたデータパケッ
トに対しては、その暗号化装置では暗号化を行わないよ
うに制御することができるので、各暗号化装置毎に複雑
なネットワーク構成の設定を行うことなく、１回のみ暗
号、復号化を行うようにシステムを設定することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るセキュリティゲート
ウェイが用いられる計算機ネットワークの一構成例を示
す図

【図２】図１の計算機ネットワークにおけるパケットの
流れの一例を説明するための図

【図３】本発明の第１の実施形態に係るセキュリティゲ
ートウェイの構成を示す図

【図４】パケットフォーマットの一例を示す図

【図５】パケット認証機能を実施するためのパケットフ
ォーマットの一例を示す図

【図６】同本実施形態における認証鍵テーブルの一例を
示す図

【図７】同本実施形態の動作を説明するための図

【図８】同本実施形態におけるセキュリティゲートウェ
イの処理手順を示すフローチャート

【図９】メッセージ認証子の多重化を効率化する方法に
おけるメッセージ認証子の計算対象データの一例を示す
図

【図１０】本発明の第２の実施形態に係る送信側のセキ
ュリティゲートウェイの構成を示す図

【図１１】同実施形態に係る転送経路上のセキュリティ
ゲートウェイの構成を示す図

【図１２】同実施形態の動作を説明するための図

【図１３】同本実施形態における認証鍵テーブルの一例
を示す図

【図１４】同本実施形態におけるセキュリティゲートウ
ェイの処理手順を示すフローチャート

【図１５】本発明の第３の実施形態の動作を説明するた
めの図

【図１６】同実施形態におけるセキュリティゲートウェ
イの処理手順を示すフローチャート

【図１７】同実施形態におけるセキュリティゲートウェ
イの処理手順を示すフローチャート

【図１８】本発明の第４の実施形態の動作を説明するた
めの図

【図１９】パケット認証機構を送受信ホストに搭載した
場合の構成を示す図

【図２０】移動計算機を送信ホストとした場合のパケッ
ト認証機能の動作を説明するための図

【図２１】本発明の他の実施形態に係るセキュリティゲ
ートウェイ（タイプ１）の基本構成を示す図

【図２２】同実施形態におけるデータパケットの一形式
を示す図

【図２３】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
（タイプ１）がデータパケットを受けとった際の動作手
順を示すフローチャート

【図２４】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
により実現される暗号化通信を示す概念図

【図２５】データ属性に基づいて暗号化処理を行うセキ
ュリティゲートウェイ（タイプ２）の基本構成を示す図

【図２６】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
（タイプ２）がデータパケットを受けとった際の動作手
順を示すフローチャート

【図２７】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
によりマルチキャスト通信を行う際のネットワーク基本
構成およびデータ転送形態の一例を示す図

【図２８】ユーザが暗号化、復号化レベルを個別に指定
するセキュリティゲートウェイ（タイプ３）の基本構成
を示す図

【図２９】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
（タイプ３）におけるデータパケットのデータ属性の一
形式を示す図

【図３０】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
（タイプ４）におけるデータパケットのデータ属性の一
形式を示す図

【図３１】暗号化レベル情報が改ざんされる場合を説明
するための図

【図３２】同実施形態に係るセキュリティゲートウェイ
（タイプ３，タイプ４）で暗号化レベル情報の改ざんの
有無を判定するための処理の流れを示すフローチャート

【符号の説明】

１０１…インターネット１０２…組織Ａネットワーク１０３…組織Ｂネットワーク１０４…組織Ｃネットワーク１０５…組織Ｄネットワーク３０１，５０１，６０１…パケット受信部３０２，６０４…認証コード検査部３０３，５０３，６０３…認証鍵管理部３０４，５０６，６０６…パケットフィルタリング部３０５，５０４…認証コード生成部３０６，５０５，６０５…パケット整形部３０７，５０２，６０２…パケット転送部ＧＡ，ＧＡ１，ＧＡ１１，ＧＢ，ＧＢ１，ＧＣ，ＧＤ，
３１０…セキュリティゲートウェイ５１０…（送信元）セキュリティゲートウェイ６１０…（転送経路上）セキュリティゲートウェイ１５０１…送信元ホストアドレス１５０２…受信先ホストアドレス１５０３…コネクションＩＤ１５０４…認証コード１５０５…データ部Ｈ，Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４…ホスト２，２ａ，２ｂ，２ｔ…セキュリティゲートウェイ３，３ｓ，３ｄ，ｈｏｓｔａ〜ｈｏｓｔｅ，ｈｏｓ
ｔｖ〜ｈｏｓｔｘ…ホスト１１…暗号化部１２…復号化部１３…暗号鍵記憶部１４…ホストアドレス管理部１５…ホストアドレス比較部１６…暗号化判定部２１…送信元ホストアドレス２２…受信先ホストアドレス２３…データ属性２４…データ本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡本利夫神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の管理単位の計算機ネットワークと該
計算機ネットワーク外部との接続点に、通過するパケッ
トを認証し、該パケット内のアドレス情報に基づき転送
するパケット処理装置を設け、送信元計算機から受信先
計算機に至るまでに複数のパケット処理装置を経由して
パケットを転送するパケット転送方法であって、前記送信元計算機を管理するパケット処理装置は、少な
くとも、該送信元計算機から受信したパケット内のアド
レス情報により定まる、受信先計算機を管理するパケッ
ト処理装置に対する認証鍵を用いて、該パケットに対す
る第１の認証データを求めるとともに、該アドレス情報
により定まる、該パケットの次の転送先となるパケット
処理装置に対する認証鍵を用いて、該パケットに対する
第２の認証データを求め、求められた認証データを該パ
ケットに添付して該次の転送先となるパケット処理装置
に転送し、前記パケットを中継するパケット処理装置は、受信した
前記パケット内のアドレス情報により定まる認証鍵を用
いて、該パケットに添付された自装置に対応する認証デ
ータの正当性を検査し、検査に通った場合、該パケット
をそのまま又は所定の処理を施した後に、次の転送先と
なるパケット処理装置に転送し、前記パケットの受信先となる計算機を管理するパケット
処理装置は、少なくとも、受信したパケット内のアドレ
ス情報により定まる、送信元計算機を管理するパケット
処理装置に対応する認証鍵を用いて、該パケット内に添
付された自装置に対応する認証データの正当性を検査
し、検査に通った場合、該パケットを受信先計算機に転
送することを特徴とするパケット転送方法。
【請求項２】前記パケットを中継するパケット処理装置
は、受信した前記パケット内のアドレス情報により定ま
る認証鍵を用いて、該パケットに添付された自装置に対
応する認証データの正当性を検査し、検査に通った場
合、前記アドレス情報により定まる、次の転送先となる
パケット処理装置に対する認証鍵を用いて、該パケット
に対する新たな第２の認証データを求め、この新たな第
２の認証データを該パケットに添付して該次の転送先と
なるパケット処理装置に転送することを特徴とする請求
項１に記載のパケット転送方法。
【請求項３】前記送信元計算機を管理するパケット処理
装置は、該送信元計算機から受信したパケット内のアド
レス情報により定まる、受信先計算機を管理するパケッ
ト処理装置に対する認証鍵を用いて、該パケットに対す
る第１の認証データを求めるとともに、該アドレス情報
により定まる、該パケットの転送経路上に存在する他の
パケット処理装置対応に設けられた認証鍵を用いて、該
パケットに対する第２の認証データを該認証鍵ごとに求
め、第１の認証データおよび各認証鍵に対応する第２の
認証データを該パケットに添付して該次の転送先となる
パケット処理装置に転送することを特徴とする請求項１
に記載のパケット転送方法。
【請求項４】前記送信元計算機を管理するパケット処理
装置は、該送信元計算機から受信したパケット内のアド
レス情報により定まる、受信先計算機を管理するパケッ
ト処理装置に対する認証鍵を用いて、該パケットに対す
る第１の認証データを求めるとともに、該アドレス情報
により定まる、転送経路上に存在する他のパケット処理
装置に共通の認証鍵を用いて、該パケットに対する第２
の認証データを求め、第１の認証データおよび第２の認
証データを該パケットに添付して該次の転送先となるパ
ケット処理装置に転送することを特徴とする請求項１に
記載のパケット処理装置。
【請求項５】所定の管理単位の計算機ネットワークと該
計算機ネットワーク外部との接続点に、通過するパケッ
トを認証し、該パケット内のアドレス情報に基づき転送
するパケット処理装置を設け、送信元計算機から受信先
計算機に至るまでに複数のパケット処理装置を経由して
パケットを転送するパケット転送方法であって、前記送信元計算機を管理するパケット処理装置は、該送
信元計算機から受信したパケット内のアドレス情報によ
り定まる、受信先計算機を管理するパケット処理装置に
対応する認証鍵を用いて、該パケットに対する認証デー
タを求め、求められた認証データを該パケットに添付し
て次段のパケット処理装置に転送し、前記パケットを中継するパケット処理装置は、受信した
前記パケットが前段のパケット処理装置から転送された
ものであれば次段のパケット処理装置に転送し、前記パケットの受信先となる計算機を管理するパケット
処理装置は、前記パケット内のアドレス情報により定ま
る認証鍵を用いて、該パケットに添付された認証データ
の正当性を検査し、検査に通った場合、該パケットを受
信先計算機に転送することを特徴とするパケット転送方
法。
【請求項６】前記送信元計算機または前記受信先計算機
が、相互に接続されたネットワーク間を移動して通信を
行うことが可能な移動計算機である場合に、前記送信元
計算機を管理するパケット処理装置または前記受信先計
算機を管理するパケット処理装置の機能を前記送信元計
算機内または前記受信先計算機内で実現することを特徴
とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のパケッ
ト転送方法。
【請求項７】前記送信元計算機が、相互に接続されたネ
ットワーク間を移動して通信を行うことが可能な移動計
算機であって、該移動計算機が本来接続されているネッ
トワークを離れて他のネットワークに接続され、受信先
計算機と通信を行う場合、前記移動計算機は、少なくとも、受信先計算機を管理す
るパケット処理装置に対する認証鍵を用いて、該パケッ
トに対する第１の認証データを求めるとともに、最初に
パケットを通過させるパケット処理装置に対する認証鍵
を用いて、該パケットに対する第２の認証データを求
め、求められた認証データを該パケットに添付して送出
することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項
に記載のパケット転送方法。
【請求項８】前記第１の認証データは、送信元計算機が
発信した送信パケットの全てのビットに依存した認証デ
ータとし、前記第２の認証データは、元の送信パケット
と前記第１の認証データを合わせたデータのうち、前記
第１の認証データを含む所定の一部のビットに依存した
認証データとすることを特徴とする請求項１ないし７の
いずれか１項に記載のパケット転送方法。
【請求項９】前記第１の認証データおよび前記第２の認
証データはいずれも、送信元計算機が発信した送信パケ
ットの全てのビットに依存した認証データとすることを
特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のパ
ケット転送方法。
【請求項１０】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられ、自装
置が管理する送信元計算機から複数のパケット処理装置
を介した先に存在する受信先計算機に向けてパケットを
転送するパケット処理装置であって、少なくとも、受信先計算機を管理するパケット処理装置
に対する第１の認証鍵および次の転送先となるパケット
処理装置に対する第２の認証鍵をパケット内のアドレス
情報に対応付けて記憶する認証鍵記憶手段と、受信した前記パケット内のアドレス情報により定まる前
記認証鍵を夫々用いて、該パケットに対する認証データ
を該認証鍵ごとに生成する認証データ生成手段と、前記認証データ生成手段により生成された認証データを
該パケットに添付するパケット整形手段と、前記アドレス情報に基づき前記パケット整形手段により
認証データの添付されたパケットを次段のパケット処理
装置に転送する転送手段とを具備したことを特徴とする
パケット処理装置。
【請求項１１】前記認証鍵記憶手段には、転送経路上に
存在するパケット処理装置対応に設けられた認証鍵群を
パケット内のアドレス情報に対応付けて記憶することを
特徴とする請求項１０に記載のパケット処理装置。
【請求項１２】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられ、パケ
ットを中継するパケット処理装置であって、前段のパケット処理装置に対応する第１の認証鍵および
後段のパケット処理装置に対応する第２の認証鍵をパケ
ット内のアドレス情報に対応付けて記憶する認証鍵記憶
手段と、受信した前記パケット内のアドレス情報により定まる前
記第１の認証鍵を用いて、前段のパケット処理装置によ
り該パケットに添付された認証データの正当性を検査す
る認証データ検査手段と、前記認証データ検査手段により正当性が確認された場合
に、前記アドレス情報により定まる前記第２の認証鍵を
用いて新たに生成された認証データを該パケットに添付
するパケット整形手段と、前記アドレス情報に基づき前記パケット整形手段により
認証データの添付されたパケットを次段のパケット処理
装置に転送する転送手段とを具備したことを特徴とする
パケット処理装置。
【請求項１３】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられるパケ
ット処理装置にて外部方向に通信されるパケットを暗号
化するパケット暗号化方法において、予め格納された、他のパケット処理装置を介さずに直接
管理する計算機群のアドレス情報と、通過するパケット
内に書き込まれている送信元計算機のアドレス情報とを
比較し、該パケットの送信元が直接管理する計算機であ
るか否かを判断し、前記パケットの送信元が直接管理する計算機であると判
断された場合に、該パケット内のデータ本体の部分を暗
号化することを特徴とするパケット暗号化方法。
【請求項１４】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられるパケ
ット処理装置にて外部方向に通信されるパケットを暗号
化するパケット暗号化方法において、通過するパケット内に書き込まれている暗号化完了また
は暗号化未完了を示す暗号化情報の内容および署名情報
の有無を調べ、暗号化未完了であり、かつ、署名情報が存在しない場
合、前記パケット内のデータ本体の部分を暗号化すると
ともに、該パケットに対して、前記暗号化情報を暗号化
完了を示す内容にし、および暗号化を行った自装置の署
名情報を付加することを特徴とするパケット暗号化方
法。
【請求項１５】前記パケット内に書き込まれている暗号
化完了または暗号化未完了を示す暗号化情報の内容およ
び署名情報の有無を調べた結果、暗号化完了でありかつ署名情報が存在しない場合または
暗号化未完了でありかつ署名情報が存在する場合は、エ
ラーを通知するように制御することを特徴とする請求項
１４に記載のパケット暗号化方法。
【請求項１６】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられるパケ
ット処理装置にて外部方向に通信されるパケットを暗号
化するパケット暗号化方法において、通過するパケット内に書き込まれている暗号化完了また
は暗号化未完了を示す暗号化情報の内容および署名情報
の有無を調べ、暗号化未完了であり、かつ、署名情報が存在しない場
合、予め格納された、自装置の設置箇所から末端の計算
機に至る下位ネットワークに接続されている計算機のア
ドレス情報と、各計算機に至るネットワーク経路内に設
置されたパケット処理装置の数の情報との対応情報をも
とに、前記パケット内に書き込まれている送信元計算機
のアドレス情報から、対応するパケット処理装置の数の
情報を求め、求められたパケット処理装置の数の情報と、前記パケッ
ト内に書き込まれている暗号化レベル情報とが等しい場
合、前記パケット内のデータ本体の部分を暗号化すると
ともに、該パケットに対して、前記暗号化情報を暗号化
完了を示す内容にし、および暗号化を行った自装置の署
名情報を付加することを特徴とするパケット暗号化方
法。
【請求項１７】前記パケット内に書き込まれている暗号
化完了または暗号化未完了を示す暗号化情報の内容、署
名情報の有無、および暗号化レベル情報の内容の間に矛
盾が存在する場合は、エラーを通知するように制御する
ことを特徴とする請求項１６に記載のパケット暗号化方
法。
【請求項１８】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられるパケ
ット処理装置にて外部方向から通信されるパケットを復
号化するパケット復号化方法において、予め格納された、他のパケット処理装置を介さずに直接
管理する計算機群のアドレス情報と、通過するパケット
内に書き込まれている受信先計算機のアドレス情報とを
比較し、該パケットの転送先が直接管理する計算機であ
るか否かを判断し、前記パケットの転送先が直接管理する計算機であると判
断された場合に、該パケット内のデータ本体の部分を復
号化することを特徴とするパケット復号化方法。
【請求項１９】所定の管理単位の計算機ネットワークと
該計算機ネットワーク外部との接続点に設けられるパケ
ット処理装置にて外部方向から通信されるパケットを復
号化するパケット復号化方法において、通過するパケット内に書き込まれている暗号化完了また
は暗号化未完了を示す暗号化情報の内容および署名情報
の有無を調べ、暗号化完了であり、かつ、署名情報が存在する場合、予
め格納された、自装置の設置箇所から末端の計算機に至
る下位ネットワークに接続されている計算機のアドレス
情報と、各計算機に至るネットワーク経路内に設置され
たパケット処理装置の数の情報との対応情報をもとに、
前記パケット内に書き込まれている受信先計算機のアド
レス情報から、対応するパケット処理装置の数の情報を
求め、求められたパケット処理装置の数の情報と、前記パケッ
ト内に書き込まれている復号化レベル情報とが等しい場
合、前記パケット内のデータ本体の部分を復号化するこ
とを特徴とするパケット復号化方法。
【請求項２０】前記復号化レベル情報を、前記パケット
の送信元計算機が暗号化を行なう処理装置を指定するた
めの前記暗号化レベル情報と共通化したことを特徴とす
る請求項１９に記載のパケット復号化方法。
【請求項２１】前記計算機が、相互に接続されたネット
ワーク間を移動して通信を行うことが可能な移動計算機
であって、該移動計算機が本来接続されているネットワ
ークを離れて他のネットワークに接続され、他の計算機
と通信を行う場合、該移動計算機は、自装置が送信元となる計算機であると
き、自装置内で該パケット内のデータ本体の部分を暗号
化して送出し、自装置が受信先となる計算機であるとき、自装置内で該
パケット内のデータ本体の部分を復号化することを特徴
とする請求項１３ないし２０のいずれか１項に記載のパ
ケット暗号処理方法。