JPS63151136A - 秘匿通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディジタル信号を暗号化して通信を行なう秘
匿通信システムに関する。

〔従来の技術〕

従来、秘匿通信システムは、送受信の暗号化鍵を固定し
秘匿を行なう固定方式、あるいは暗号化鍵を主局から従
局に配送する暗号化鍵配送方式、あるいは暗号化鍵の配
送はしないが、暗号化鍵に識別番号を付与し、変更すべ
き鍵の識別番号を基準となるコントロールセンターから
配送し、コントロールセンターの制御により送受信を同
期して鍵を切換える外部同期形鍵変更方式が一般的であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の各秘匿通信システムは、以下の通り問題
点がある。まず、暗号化鍵固定方式の場゛合には、暗号
化鍵が固定されているため、第３者が伝送路上にて暗号
文を抽出しそのデータ列を調べれば、比較的容易に暗号
化鍵ヲ解読でき、暗号文も解読できることが知られてい
る。

このため、暗号化Ｉ！を固定化せず、予め定めた周期（
ごて暗号化鍵の変更を行ない、第３者が暗号文の解読Ｖ
？試みようとしたとしても、鍵の変更を行なうことによ
り、容易に暗号化鍵の内容を知られないようにする方式
が採用されている。この暗号化鍵の変更は、送受信の相
手方に伝送路を介して暗号化鍵を配送することにより行
なう暗号化鍵配送方式が、前述したように一般的である
。

しかしながらこの方式では暗号化鍵が伝送されるため、
伝送路の途中で暗号化鍵が盗まれれば、第３者による解
読は比較的容易に行なわれる。

このため、通常のメツセージチャネルの暗号化Ｉ！をざ
らに、マスター暗号化鍵で暗号化してから相手方に配送
し、マスター暗号化鍵は配送しない階層構造の秘匿方式
が考えられ採用されつつある。この場合、秘匿の強度を
上げるためマスター暗号化鍵も変更し、その変更指定は
、予め暗号化鍵に付与した識別番号を指定する暗号化鍵
変更指定方式が有効である。

しかし、暗号化鍵変更指定方式は、自己同期方式ではな
いので、外部制御により暗号化回路動作を同期化させる
必要があり、これを一般に外部同期形鍵変更方式と呼ん
でいる。この方式では秘匿通信製Ｍをスクートアップす
るとき、送受信の暗号化鍵の一致のみならず、暗号化鍵
によって生成される鍵情報列と暗号化文との対応が、送
受信とも同じにしないと正しく復号されない欠点がある
。第３図は従来例を示すブロック図、第４図はその動作
を示すタイムチャートである。篤３図は、第１の局Ａと
第２の局Ｂとの間で秘匿通信システムを介して通信し、
基準局Ｃが秘匿通信システムの鍵変更を制御する構成を
示しでいる。なお、Ｍ３図は、秘匿の鍵変更に関するも
ののみを対象とし他の部分は省略しである。

秘匿通信システムの送信部１１ならびに受信部２１の構
成は殆んど同じであり、暗号化回路１１４と復合化回路
２１４が異なるのみである。

暗号化鍵の変更は次のようにして行なわれる。

まず基準局Ｃは、第４図に示される如く、暗号化鍵の変
更のために基準となる鍵切換信号Ｓ］をそれぞれ第１な
らびに第２の局Ａ、８の装置監視制御部１２．２２に対
して送出する。

第１の局Ａにおいては、基準局Ｃから受信した鍵切換信
号Ｓ１に基づき、局Ａ側の時間調整ＴＡを行なった後、
切換信号ＫＳＡを１！設定器１１１へ送る。

鍵設定器１１１では、現状の鍵番号から予め定められた
鍵番号へ切換信号にＳＡのタイミングで切換える。切換
えられた鍵番号によって鍵情報発生器１１２では、新し
い鍵情報を鍵情報列発生器１１３へ切換信号にＳＡから
ｔｌの時間調整後に送出する。

鍵情報列発生器１１３では、暗号化すべき平文ｄ］の情
報速度に整合した鍵情報列を発生し、切換信号にＳＡか
らｔ２の時間調整後に暗号化回路１１４へ送出する。暗
号化回路１１４では、端子１３から与えられた平文ｄ１
を鍵情報列との排他的論理和をとることによって、暗号
化し、暗号文ｄ２を端子１４を介して第２局Ｂの端子２
３に送出する。

第２局Ｂの復号動作は、第１局Ａがら送信された暗号文
ｄ２を端子２３を介し復合化回路２１４に受信し、復合
化回路２１４では笛］局Ａと同様に、鍵情報列発生器２
１３から入力された鍵情報列と暗号文ｄ２との排他的論
理和をとり平文ｄ１に復号して端子２４を介して出力す
る。

第２局Ｂでは、この復号動作を正しく行なうために、鍵
情報列と入力した暗号文ｄ２との同期化が必要であり、
第１局Ａと同様に基準局Ｃがら供給された鍵切換信号Ｓ
１に基づき、第１局へと第２局Ｂとの間のデータ伝送遅
延時間Ｔｐも考慮し、時間調整を行なう必要がある。こ
のため第２局Ｂでは装置監視制御部２２にて、基準局Ｃ
からの鍵切換信号Ｓ１からＴ８の時間調整後に、第４図
の如く、切換信号にＳＢ　ＩＦｒ発生し同期化を図って
いる。

従って、このような方式は大規模なシステムとなるのが
通例であった。ざらに、実際、オンラインで運用中に何
らかの原因で障害が発生して回線断となった場合、自動
的に再スタートをする必要があるが、従来このような問
題を解決する簡単で適切な手段は見受けられなかった。

本発明の目的は、秘匿通信システムの送受信間で暗号化
鍵の配送を行なわず、かつ基準局や制御センターなど外
部に制御の装置を設けずに、簡単な手段（こよって鍵の
変更と同期化ができる秘匿通信システムを提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の秘匿通信システムは、信号を暗号化して送受信
を行なう秘匿通信システムにおいて、少なくとも複数の
暗号化鍵を有すると共に、該暗号化鍵を指定する鍵識別
番号を周期的に発生して切り換えており、該ｍ識別番号
がプリセットされると、当該鍵識別番号を外部に送信す
ると共に、該鍵識別番号に対応する前記暗号化鍵を選択
して鍵情報列を発生し、該鍵情報列によって暗号化され
る信号を暗号化して外部に送信する送信部と、前記複数
の暗号化鍵を有すると共に、外部から前記鍵識別番号な
らびに暗号化信号を受信すると、該鍵識別番号に対応す
る前記暗号化鍵を選択して鍵情報列を発生し、該鍵情報
列によって前記暗号化信号を復合化する受信部と、を備
えていることを特徴とする。

〔作　用〕

したがって本発明は、送信間では暗号化鍵そのものの配
送は行なわず、かつ外部制御装置も股ゆずに、簡単な手
段によって暗号化鍵の変更が実現できる。

〔寅珈例〕

以下に本発明を、その実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は本発明による一冥施例を示すブロック図である
。第１図に示すように、秘匿通信システムは送信部１と
受信部２とからなる。送信部１においてプリセット信号
の受信回路１ｅはプリセット信号の入力端子１ｄに接続
され、その出力が鍵ＩＤの発生器１ｆに入力されるよう
に接続されている。なお、ＭＩＤとは、！！識別番号の
ことをいい以竣、ａｉｌ別番号を鍵ＩＤと略す。

ＲＩＤ発生器１ｆには、鍵の記憶回路１ｈ、鍵情報列の
発生回路１ｉ％介在して暗号化回路１ｊが接続されてい
る。暗号化回路１ｊに平文ｄ１の入力端子１ａが接続さ
れ、ここで鍵情報列の発生回路１１からの鍵情報列によ
り暗号文ｄ２を作成して、暗号文の出力端子１ｈより出
力するように接続されている。

一方、ＭＩＤの発生器１ｆは、そこで発生した鍵ＩＤ信
号が、鍵ＩＤの送信回路１９を介在してＭＩＤの出力端
子１Ｃより出力されるように接続されでいる。

離れた局に配設される受信部２においては、プリセット
信号の駆動回路２９がブリセ・ント信号の発生器２ｅが
接続され、プリセット信号発生器２ｅで発生してプリセ
・ント信号ｐｔは、その出力端子２ｄを介在して送信部
１のプリセット信号入力端子１ｄに出力されるように接
続されている。

鍵ＩＤの受信回路２ｆには送信部１の鍵ＩＤ出力、の端
子］Ｃが接続され、鍵の記憶回路２ｈ、ｍ情報列の発生
回路２１を介在して復合化回路２ｊに接続され、一方、
プリセット信号駆動回路２９に接続されている。複合化
回路２］には暗号文の入力端子２ｈが接続され、ここで
暗号文ｄ２が鍵情報列ｆこより平文ｄＢこ復合化されて
平文の出力端子２ａより出力される。

次に、第１図の秘匿通信システムの動作を第２図￥！参
照しで説明する。

まず、秘匿通信システムのスタートアップ時に、受信部
２のブリセ・ント信号ｐｔを、端子２ｄから送信部１の
端子１ｄを介してプリセット信号受信回路１ｄに送出す
る。プリセット信号受信回路１ｅは基準タイミングｒｔ
で、受信したプリセット信号ｏｔ％捕捉して、プリセッ
トパルスｐｐを発生し鍵より発生器１ｆに送出する。こ
のプリセットパルスｐｐＴ：鍵ＩＤ発生器］ｆを制御し
で、鍵識別番号（鍵ＩＤ）のプリセットと鍵ＩＤ切換タ
イミングのプリセットを行ない、暗号化回路１ｊ動作の
スタートクイミングを間接的にプリセット信号ｐｔで同
期化する。なお、ＭＩＤ発生器１ｆは、プリセットパル
スｐｐで制＋ｌｉＩ］されで鍵ＩＤを指定するとともに
、その鍵よりを鍵記憶回路１ｈに送出すると共に、ＭＩ
Ｄ送信回路］９より端子１Ｃを介して受信部２の端子２
Ｃに送出する。また、鍵記憶回路１ｈには、鍵情報列を
生成するための暗号化鍵が予め２ｎ個格納されている。

そして各々の暗号化鍵には、それぞれ鍵識別番号（ＭＩ
Ｄ）が付与されている。したがって、鍵より発生器１ｆ
より送出されるｊｌＩＤ信号の指定によって当該暗号化
鍵が定まる。

鍵情報列発生回路１１は、電記憶回路１ｈより送出され
た暗号化鍵に基づき予め定められたアルゴリズムによっ
て鍵情報列を生成し、暗号化回路１１に送出する。暗号
化すべき平文ｄ１は端子１ａより暗号化回路１ｊに供給
され、鍵情報列と平文との排他的論理和演算を行なって
暗号文ｄ２とし、端子１ｂを介しで離れた受信部２の端
子２ｂに送出する。

１１１Ｄの受信回路２ｆは、端子２ＣよりのｍＩＤ信号
を受信部２の基準タイミングｒｔ２で受信して、鍵記憶
回路２ｈに送出する０ｍ記憶回路２ｈは、鍵ＩＤ（識別
番号）に従い予め番号を付与されで格納されでいる暗号
化鍵を読み出し、鍵情報列の発生回路２１に送出する。

鍵情報列発生回路２１で暗号化鍵に基づき予め定められ
たアルゴリズムによって発生された鍵情報列は、復合化
回路２ｊに送出され、該復合化回路２Ｊは、該鍵情報列
と端子２ｂより受信した暗号文ｂ２との排他的論理和を
とって、暗号文ｂ２を平文ｂ］に復号して端子２ａより
出力する。

なお、プリセット信号ｐｔの発生ｒ８駆動するのがプリ
セット信号発生の駆動回路２９である。プリセット信号
発生器２ｅは、プリセット信号駆動回路２９により駆動
されて、プリセット信号ｐｔを発生する。また、送信部
１ならびに受信部２における基準タイミングｒｔ、ｒｔ
２と各動作のタイミングとは、上述した如く、第２図の
タイムチャートに示すように同期化されている。

また、ＭＩＤの切換えが実際の鍵情報列の変更に反映す
るように、送受信側でそれぞれタイミングを予め定めて
くことは勿論である。この様にすることにより、受信部
２ではＭＩＤならびに暗号文ｄ２を正しく受信すること
ができ、送信部１と同じ様に復合化回路２］の動作タイ
ミングを正しくでき、暗号文ｄ２を正しく復号できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、秘匿通信システムの送信
間で暗号化鍵の配送を行なわず、かつ基準局や制御セン
ターなどの外部制御製雪を設けずに、簡単な手段によっ
て鍵の変更と同期化が実現できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一寅施例を示すブロック図、第２
図は第１図を説明するタイムチャート、第３図は従来例
を示すブロック図、第４図は第３図を説明するタイムチ
ャートである。 １・・・・・・送信部、　　　　２・・・・・・受信部
、１ｅ・・・プリセット信号受信回路、 １ｆ・・・ＲＩＤ発生器、　　１９・・・鍵ＩＤ送信回
路１ｉ、２ｉ・・・・・・鍵情報列発生回路、１ｊ・・
・暗号化回路、 ２ｅ・・・プリセット信号発生器、 ２ｆ・・・鍵ＩＤ受信回路、 ２９・・・プリセット信号駆動回路、 ２ｊ・・・復合化回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 信号を暗号化して送受信を行なう秘匿通信システムにお
   いて少なくとも、 複数の暗号化鍵を有すると共に、該暗号化鍵を指定する
   鍵識別番号を周期的に発生して切り換えており、該鍵識
   別番号がプリセットされると、当該鍵識別番号を外部に
   送信すると共に、該鍵識別番号に対応する前記暗号鍵を
   選択して鍵情報列を発生し、該鍵情報列によって暗号化
   される信号を暗号化して外部に送信する送信部と、 前記複数の暗号化鍵を有すると共に、外部から前記鍵識
   別番号ならびに暗号化信号を受信すると、該鍵識別番号
   に対応する前記暗号化鍵を選択して鍵情報列を発生し、
   該鍵情報列によって前記暗号化信号を復号化する受信部
   と、を備えていることを特徴とする秘匿通信システム。