JPS63245035A - 暗号通信装置 - 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〕 この発明は、例えばテレテックス、パソコン通信、オフ
ィス・オートメーションや、同様の情報通信システムに
おけるデータ１．メツセージ、画像等の通信に用いる機
密保護のための暗号通信装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は「コンピュータ・セキュリティ」、近代科学社
；昭５６年発行に示された従来の暗号通信装置のブロッ
ク接続図であり、図において、１６は暗号通信装置、１
７は回線接続を行なうためのアダプタ装置としてのモデ
ム、２０は平文または暗号文の通信制御を行なう中央処
理装置、２１は通信制御プログラム及びデータを格納す
る記憶回路、２２はキーデータ論理回路であり、これが
一定の暗号アルゴリズムによる暗号−平文相互変換を制
御する関数、パラメータ、「鍵」を与えるもので、シス
テムの管理者が必要に応じて、その内容を変更できる書
き替え可能なメモリを有する。

２３は暗号化、複合化を行なうプロセッサ、２４は暗号
文や平文を一時格納するためのレジスタ、２５は暗号通
信装置１６とモデム１７との間に接続されて、送受信デ
ータのやりとりをする回線インターフェース回路、２６
はバスインターフェース回路、２７は内部バス、２８．
２９はバイパス・スイッチ、３０はキーロックキー、１
９はデータ入出力装置、１８は暗号キー人力装置である
。

次に第５図に示したものの動作を第６図により説明する
。暗号通信装置１６をデータ入出力装置１９に接続し、
回線を通じて相手側データセンタから暗号文を受信する
場合の動作及び装置の操作手順を説明する。

まず、暗号通信装置１６のバイパス・スイッチ２８．２
９をオフにする（ステップ５１Ｓ）。

このように第５図の可動接片Ｓ、、Ｓ、がＰ極に継がれ
て閉じている場合が、暗号文モードである（ステップ５
２Ｓ）。

オペレータの操作またはプログラムのコマンド（命令）
により、上記暗号文モードをセットし、暗号通信装置１
６が受信モードであるとき、（ステップ５３Ｓ）、相手
側データセンタと接続している回転およびモデム１７を
経由して暗号文データを受信しくステップ５４３）、こ
れが回線インターフェース回路２５及び内部バス２７を
経由して、復号化処理へ導くためのレジスタ２４に取り
込まれ、中央処理装置２０の制御プログラムに従い、キ
ーデータ論理回路２２にセットされた暗号キー及び一定
の暗号アルゴリズムに基づいて、暗号文データを平文デ
ータに復号化処理するプロセッサ２３によって平文に変
換され（ステップ５５Ｓ）、順次記憶回路２１に一時格
納される。記憶回路２１に格納された平文化受信データ
は、中央処理装置２０のプログラムに従って、バスイン
ターフェース回路２６を経由してデータ入出力装置１９
に転送され、表示画面上または印刷装置に出力される（
ステップ５６Ｓ）。

暗号文データの受信が正しく終了すると（ステップ５７
Ｓ）、中央処理装置２０のプログラムに従って終了処理
を行い、当該端末における暗号文受信動作を終了する（
ステップ５８Ｓ）。

なお、暗号化、復号化処理を行なうプロセッサ２３は、
平文の構成単位を暗号辞書により符号化。

復号化したり、平文の一定長ごとに、置換・演算処理・
順序制御を反復して行なうことにより、暗号化または復
号化を実行する。

このプロセッサ２３は、一定のアルゴリズムを実行する
プログラムを内蔵する読み出し専用メモリ（リードオン
リーメモリ：ＲＯＭ）及び制御の論理回路で構成される
。

暗号キー及び暗号アルゴリズムの内容、処理動作につい
ては、本発明と直接関係がないので説明を省略する。

つぎに、平文データ受信の場合における動作及び装置の
操作を説明する。

オペレータの操作またはプログラムの命令により、バイ
パス・スイッチ２８がオンとなり、キーセットモードで
ある場合、すなわち、第５図の接片Ｓ１がｑ極、接片Ｓ
２がＰ極で閉じている場合が、平文モードである。

暗号通信装置１６が受信モードにあるとき（ステップ５
９Ｓ）、相手側データセンタと接続している回線、モデ
ム１７を経由して平文データを受信するモードとなった
とき（ステップ６０Ｓ）、暗号通信装置１６が回線イン
ターフェース回路２５にてデータをビット並列にフォー
マット変換した後（ステップ６１３）、直接データ入出
力装置１９に転送する（ステップ６２Ｓ）。

データ入出力装置１９は内蔵する″制御装置により、通
信制御２表示、印刷などに関するデータ入出力制御を行
い、平文データの受信が正しく終了すると（ステップ６
３Ｓ）、終了処理と行って平文データ受信動作を終了す
る（ステップ６４　Ｓ）　。

このように平文または暗号文データをモード切替えによ
って送受信する場合、データをやりとりする相互の端末
または計算機は、データ送受信に先だち、モードの設定
をコマンド（命令）及びレスポンス（応答）による自動
的方法またはオペレータ手動による方法で行なう必要が
ある。

つぎに、暗号キー人力装置１８を暗号通信装置１６に接
続して、システムの起動時に暗号キーとキーデータ論理
回路２２にセットしたり、その内容を変更する場合に用
いるキーセットモードにおける動作及び装置の操作手順
を説明する。まず、このようなキーセットモードにある
場合には（ステップ６５３）、第５図のバイパス・スイ
ッチ１８゜１９の回動接片Ｓ、をｑ極で閉じ、可動接片
Ｓ２を暗号キー人力装置１８側に閉じ（ステップ６６Ｓ
）、さらにキーロックキー３０をオフとする。

すなわち、第６図のキーセットモードにおける動作フロ
ーに示すように、キーロックキー３０をオフとしくステ
ップ６７３）、接続した暗号キー人力装置１８を操作し
、所定のキー（暗号化、復号化キー、パラメータ）をセ
ットする（ステップ６８Ｓ）。この後、暗号キー人力装
置１１８を暗号通信装置１６より切離しくステップ６９
Ｓ）、キーロックキー３０をオンとする（ステップ７０
Ｓ）。こうして、暗号キーの処理が終了する（ステップ
７１Ｓ）、このキーロックキー３０は、通常、システム
管理者により操作、保管され、一般のオペレータは関与
できない。

従来の暗号通信装置１６は、データ入出力装置１９、暗
号キー人力装置１８と物理的、論理的に独立しており、
データ入出力装置１９に転送された受信平文化データは
、必要により一般の汎用フロッピディスク（ＦＤＤ）な
どの外部記憶装置に転送、ファイルされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の暗号通信装置は以上のように構成されているので
、上記受信暗号たる受信暗号データは暗号通信装置１６
または、データ入出力装置１９に付属した暗号通信機能
によって平文データに変換された後、ＣＲＴディスプレ
イやプリンタなどに出力されるが、この平文データの記
録（ファイル）を必要とする場合は、通常のデータファ
イルと同一取扱いとなり、汎用フロッピディスク（ＦＤ
Ｄ）などの外部記憶装置、記憶媒体に記録（ファイル）
された後のデータは、当該秘守データ関係者以外の第３
者による故意または偶然の再生が容易であり、暗号通信
本来の目的と、その信鎖性を逸失する危険があるなどの
問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、データ入出力装置及び暗号通信処理ＩＣカ
ードにファイルモード及び再生モードに対応する機能を
設け、オペレータによる各モード指示、操作に従い、外
部記憶装置に暗号文データまたは平文データを選択的に
格納できるようにし、再生モードとした場合、当該オペ
レータはパーソナルカードをデータ入出力装置に挿入し
、操作することによって、随時、暗号文データファイル
を読み出し、平文データに再生できる暗号通信装置を得
ることを目的とする。

この回線からの暗号文を上記データ入出力装置に接続し
たキーデータ論理回路により平文化できるようにすると
ともに、上記暗号文を暗号文ファイルに格納できるよう
にし、この暗号文ファイルから再生した暗号文を、上記
データ入出力装置に対し着脱される暗号通信処理ＩＣカ
ードに設けた上記キーデータ論理回路によって、平文化
できるような構成としたものである。

〔作用〕

この発明におけるデータ入出力装置は、オペレータの指
示にもとづいて受信した暗号文データを平文化せずに、
そのまま暗号文ファイルに格納できるようにし、その暗
号文ファイルから暗号文データを取り出す際は、キーデ
ータ論理回路を持った暗号通信処理ＩＣカードを上記デ
ータ入出力装置に接続することによって、上記キーデー
タ論理回路によって、暗号文データを平文化して再生で
きるようにし、上記通信処理ＩＣカードを持たないオペ
レータによる暗号文の内容露見を確実に防止するように
作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１７は回線接続を行なうためのアダプタ装
置としてのモデム、２０はマイクロプロセッサを用いて
平文または暗号文の通信制御を行なう中央処理装置、２
１は通信制御プログラム及びデータを格納する記憶回路
、２２は送信する平文を一定のアルゴリズムを用いて暗
号文に変換したり、逆に受信した暗号文を平文に変換す
る場合に演算処理を行なうプロセッサ２３に対して処理
プログラムのパラメータとなるキーデータを与えるキー
データ論理回路、２４は暗号文または平文を一時格納す
るためのレジスタ、２５は通信制御回路とモデム１７と
を接続し、送受信データをやりとりする回線インターフ
ェース回路、３１は暗号通信処理ＩＣカード３７を通信
制御回路３９に接続し、この暗号通信処理ｔＣカード３
７にパワー、クロック、制御情報を供給し、データのや
りとりを行なう機構及び論理回路をもつＩＣカードイン
ターフェース回路である。

また、３２はキーデータ論理回路２２．プロセッサ２３
．レジスタ２４とともに暗号通信処理ＩＣカード３７に
内蔵する記憶回路である。この記憶回路３２は一定の暗
号化、復号化アルゴリズムを実行するプログラムを内蔵
するリードオンリーメモリ、各種データテーブル、バッ
ファメモリなどで構成される。２７はデータ入出力装置
３８の内部バス、３３はデータ入出力装置３８の各回路
及びＩＣカードに供給されるクロックである。また、３
４はデータ入出力装置３８の表示キーボード機構部、３
５はマイクロプロセッサを用いたデータ入出力制御装置
４０の主制御回路、３６はデータ入出力制御装置４０の
制御プログラム及びデータを格納する記憶回路、３７は
暗号通信処理ＩＣカード、３８はデータ入出力装置、３
９は通信制御回路、４０はデータ入出力制御装置を示す
。

また、３０はキーロックキーであり、キーセットモード
以外での暗号通信処理ＩＣカード３７内のキーデータ内
容変更を防止するもので、キーセット時ロックオフ、通
常動作時ロックオンとする。

５３はデータ入出力装置３８を暗号文データファイルモ
ードまたは暗号文データ再生モードにセットする場合に
操作する切替えスイッチである。

５４は暗号文データファイルモードまたは暗号文データ
再生モードのときに、外部記憶装置を論理的に接続、駆
動し、暗号文データの転送、形式変換、記憶媒体へのア
クセス、読み書き等の制御を行なうディスクコントロー
ラである。

また、５５は外部記憶装置として設けられ、暗号文ファ
イルとして利用されるディスク装置及び記憶媒体である
。

第２図はこの発明によるデータ入出力装置３８の外観を
例示するものである。１３はデータ入出力装置３８の筐
体、３７は暗号通信処理ＩＣカード、１５はＣＲＴディ
スクプレイ表示部、１２はキーボード入力機構部である
。

また、３０はキーロックキー、４２はデータ入出力装置
３Ｂを回線アダプタに接続するケーブル、５３は暗号文
データファイルモードまたは暗号文再生モードにセット
する切替えスイッチである。

第４図はこの発明による暗号通信処理ＩＣカード３７の
外観を例示するものであり、４４は液晶などによるディ
スプレイ、４５はモードセレクトボタンである。

次に、第１図及び第２図に示したものの動作を第３図に
より説明する。データ入出力装置３８をモデム１７を介
して回線に接続し、暗号通信処理ＩＣカード３７を用い
て、データセンタから暗号文を受信し、それを平文化（
復号化）して、データ入出力装置３８に出力する平文化
モード、受信した暗号文を暗号文のまま暗号文ファイル
に転送格納する暗号文ファイルモード及び格納された暗
号文ファイルの暗号文データを読み出して平文に再生し
、データ入出力装置３８に出力する暗号文再生モードに
つきそれぞれ説明する。

暗号通信処理ＩＣカード（以下ＩＣカードという）３７
をデータ入出力装置３８に第２図に示すよう挿入する（
ステップＩＳ）、キーロックキー機構３０をオンとし、
図示しない暗号ファイルスイッチ及び再生スイッチがオ
ンか否かを判定して（ステップ２３，３Ｓ）、そのいず
れもがオフのとき、受信暗号文を平文化する平文化モー
ドとなる（ステップ４Ｓ）、このとき、ＩＣカードイン
ターフェース回路（以下、ＩＣＣという）３１は活性化
され（ステップ５Ｓ）、通信制御回路３９の中央処理装
置２０が、データ入出力制御装置４０の主制御回路３５
の機能部分及びＩＣカード３７の機能部分が“ＲＥＡＤ
Ｙ″となり動作が可能か否かを判定しくステップ６Ｓ）
、可能なことを検知すれば、相手側端末またはデータセ
ンタからの暗号文受信要求に対して初期応答情報を送信
する。（ステップ７Ｓ）。

このとき初期情報がＩＣカード３７上のディスプレイ４
４に表示され、オペレータが正常動作を確認できる。

つぎに、相手側端末またはデータセンタから送信された
暗号文データは、回線インターフェース回路２５及びＩ
ＣＣ３１を経由してＩＣカード３７の機能部分に転送さ
れる（ステップ８Ｓ）。一定の単位で順次レジスタ２４
に送られたデータはプロセッサ２３に転送され、キーデ
ータ論理回路２２及び記憶回路３２と連動して暗号文デ
ータを一定のアルゴリズムに基いて復号化（平文化）処
理する（ステップ９Ｓ）。

平文化処理後の平文データは、中央処理装置２０のプロ
グラム及びデータ入出力制御装置４０の主制御回路３５
の制御に従って、順次データ入出力装置３８の表示・キ
ーボード機構部３４に出力する（ステップ１０３）、Ｉ
Ｃカード３７の機能部分及び中央処理袋！２０が、相手
側端末またはデータセンタからの暗号文送信終了指示を
検出するまで、上記の平文化処理および出力の動作はく
り返される（ステップ１１３）、そして受信暗号文が終
了すれば、中央処理装置２０は相手側端末またはデータ
センタへ確認応答を送信しくステップ１２３）、終了処
理を行ない、暗号文データの受信および平文化の動作を
終了する（ステップ１３Ｓ）。

つぎに、上記暗号文ファイルモードの動作を説明する。

暗号通信処理ｔＣカード３７をデータ入出力装置３８に
挿入し、キーロックキー３０をオンにし、暗号ファイル
スイッチである切替えスイッチ５３をオンにすると、暗
号文データファイルモードとなる（ステップ１４３）。

ＩＣＣ３１は通信制御回路３９の中央処理装置２０によ
る相手側端末またはデータセンタとの初期確認処理動作
を行ったあと、非活性化される（ステップ１５Ｓ）、こ
のあと、中央処理装置２０がファイル転送要求を受信し
くステップ１６Ｓ）、ディスクコントローラ（以下、Ｄ
ＳＣといつ）５４及びデータ入出力制御装置４０の主制
御回路３５の“ＲＥＡＤＹ″信号を検知すると（ステッ
プ１７Ｓ）、相手側端末またはデータセンタに初期応答
情報を送信する（ステップ１８３）。

このとき、外部記憶装置としてのディスク装置及び記憶
媒体５５は既に暗号文データを受は取り、書き込みを行
う準備ができている（ステップ１９Ｓ）。

つぎに、相手側端末またはデータセンタから送信された
暗号文データは、回線インターフェース回路２５、記憶
回路２１を経由してＤＳＣ５４へ転送され（ステップ２
０Ｓ）、順次ディスク装置及び記憶媒体５５の指定領域
に書き込まれる。

中央処理装置２０が相手側端末またはデータセンタから
の暗号文送信終了指示を検出するまで（ステップ２１３
）、ＤＳＣ５４への暗号文転送。

暗号文ファイルとしてのディスク装置及び記憶媒体５５
への書き込み動作はくり返され、受信暗号文が終了すれ
ば、中央処理装置２０は相手側端末またはデータセンタ
へ確認応答を送信しくステップ２２３）、終了処理を行
ない、暗号文データ受信および暗号文ファイルの動作を
終了する（ステップ２３Ｓ）。

つぎに、暗号文再生モードの動作を説明する。

暗号通信処理ＩＣカード３７をデータ入出力装置３８に
上記と同様にして挿入し、キーロックキー３０をオン、
再生スイッチをオンにすると、暗号文再生モードとなる
〔ステップ２４３）、すると、ＩＣＣ３１は活性化され
る（ステップ２５Ｓ）。

中央処理装置２０がＩＣカード３７の機能部分及び外部
記憶装置コントローラ、データ入出力制御装置４０の主
制御回路３５の“ＲＥＡＤＹ”信号を検知すると（ステ
ップ２７Ｓ）、オペレーターがデータ入出力装置３８の
再生キー（送信キーと同じ）が押されている場合に（ス
テップ２６Ｓ）、ＤＳＣ５４が“ＲＥＡＤＹ”信号を検
出した後（ステップ２８Ｓ）、ディスク装置及び記憶媒
体５５から暗号文データの読み出しおよび転送の動作を
開始する（ステップ２９Ｓ）。

読み出されたデータは、中央処理装置２０の制御のちと
にＩＣＣ３１を経由してＩＣカード３７に転送される。

一定の単位で順次レジスタ２４に送られたデータは、プ
ロセッサ２３に転送され、データ論理回路２２及び記憶
回路３２と連動して暗号文データを一定のアルゴリズム
に基づいて復号化（平文化）処理する（ステップ３０Ｓ
）。

平文化処理後の平文データは、中央処理装置２０及びデ
ータ入出力制御装置４０の主制御回路３５の制御に従っ
て、順次データ入出力装置３８の表示・キーボード機構
部３４に出力される（ステップ３１Ｓ）。

中央処理装置２０が再生暗号文の終了を検知すると（ス
テップ３２Ｓ）、終了処理を行ない、ＤＳＣ５４の暗号
文データ読み出し、転送および再生（平文化）さらには
出力の動作を終了する（ステップ３３Ｓ）。

なお、この発明の実施例では、ＩＣカード３７の機能部
分とデータ入出力装置３８の機能部分を結合するＩＣカ
ードインターフェース回路３１の機構部は端子ソケット
接触型とされるが、光方式カードによる光結合、電磁方
式カードによる電磁結合など、非接触方式にて結合して
もよい。

また、この発明の実施例では、ＩＣカード３７への電源
およびクロックは外部供給式であるが、ＩＣカード３７
に太陽電池を内蔵することにより、電源およびクロック
を内部供給としても、上記実施例と同様の効果を奏する
。

さらに、この発明の実施例では、暗号文データファイル
用の外部記憶装置がディスク装置であるが、データ装置
やＩＣメモリとしても、上記実施例と同様の効果を奏す
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、暗号通信処理機能を
実装したＩＣカードを通常の端末やデータ入出力装置と
接続し、論理的に結合、動作させることにより、暗号文
データの通信処理が、小型の装置で安全かつ容易に実現
でき、また、暗号文データ受信端末において暗号文デー
タファイルとそれと制御する機能を、データ入出力装置
及び通信制御用の中央処理装置に付加することにより、
受信暗号文のファイル、再生が随時可能となり、高度な
秘守暗号文の高信頼性管理を実現できるものが得られる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による暗号通信装置を示す
ブロック接続図、第２図はこの発明の暗号通信装置にお
けるデータ入出力装置を示す外観図、第３図はこの発明
における暗号通信処理ＩＣカード、中央処理装置、外部
記憶装置、データ入出力装置による暗号文データの平文
化、ファイル化および再生化の各動作を説明するフロー
チャート、第４図は暗号通信処理ＩＣカードの外観図、
第５図は従来の暗号通信装置を示すブロック接続図、第
６図はこの暗号通信装置の動作を説明するフローチャー
トである。 ２２はキーデータ論理回路、３７は暗号通信処理ＩＣカ
ード、３８はデータ入出力装置、５５は暗号文ファイル
。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）データ出力装置を回線に接続し、この回線からの
   暗号文を受信してキーデータ論理回路により平文化する
   機能、上記暗号文を受信してこれを暗号文ファイルに転
   送格納する暗号文ファイル機能およびこの格納された暗
   号文を読み出して平文化して再生する暗号文再生機能を
   有する暗号通信装置において、暗号通信時に上記データ
   入出力装置に接続される暗号通信処理ＩＣカードを設け
   、この暗号通信処理ＩＣカードに、上記暗号文ファイル
   に格納した暗号文を平文化する上記キーデータ論理回路
   を設けたことを特徴とする暗号通信装置。