JP2000092044A

JP2000092044A - 通信システム

Info

Publication number: JP2000092044A
Application number: JP10260641A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Suzuki; 康之鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-09-14
Filing date: 1998-09-14
Publication date: 2000-03-31

Abstract

(57)【要約】【課題】比較的短い暗号化のキーを用いて高い秘匿性
を得る通信システムを提供する。【解決手段】この通信システムの送信端末３１は、送
信データを複数のブロックに分割するデータ分割ブロッ
ク１１と送信データをブロック毎に異なるキーで暗号化
する暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂとを具備し、受信端
末３２は受信データをブロック毎に復号化する復号化ブ
ロック２２Ａ、２２Ｂと復号化が終了したブロックを多
重化して元のデータを再生する多重化ブロック２３とを
具備し、データをブロック単位に異なるキーで暗号化お
よび復号化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばネットワー
ク上に送信端末と受信端末とを備え、通信の秘密を保持
する上で用いられる通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、通信データの守秘のため通信デー
タをキー（鍵）に依存して符号化する暗号化方式があ
る。暗号化方式では、送信端末及び受信端末が特定のキ
ーを持ち、送信端末はキーを用いてデータに暗号化処理
を行って受信端末に送信する。送信端末で暗号化処理を
行ったデータを受信した受信端末は、キーを用いて復号
を行う（非公開方式）。あるいは、受信端末は全ての人
にキーを公開し、送信端末は公開されたキーを用いて暗
号化を行い受信端末に送信する。受信端末は受信した
（暗号化された）データを特定の方法で復号を行う（公
開方式）。従来、通常のネットワークでは、上記２方式
のうちのどちらかの方式でデータを暗号化し、通信を行
っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
暗号化方式では下記のような問題があった。

【０００４】近年、各種通信が一般化し、いわゆるハッ
カーのような他人の通信を盗み見る者が出現し、これに
伴い通信の秘密を保持することが要望されるようになっ
てきている。通信の暗号化の方法は、公開方式・非公開
方式を問わず送信端末で暗号化し、受信端末で復号化を
行う。一般的に非公開方式は公開方式に比べ、情報の秘
匿性が弱く（容易に見破られる）、また公開方式ではキ
ーが長いほど秘匿性が強くなっている。

【０００５】上記のような特徴から強い秘匿性を確保す
るためには、公開方式・非公開方式のどちらの方式を用
いるにせよキーを長くすればよい。しかし、キーを長く
することは、暗号化あるいは復号化時の端末処理量が増
大し、特に会話などの音声通信を行う上では遅延問題の
ため無闇にキーを長くすることはできないという問題が
あった。

【０００６】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、比較的短いキーを用いて高い秘匿性が
得られる通信システムを提供することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明の通信システムは、送信端
末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信システム
において、前記送信端末は、送信データを複数のブロッ
クに分割する分割手段と、前記分割手段により分割され
たブロック毎の送信データを異なるキーで暗号化する暗
号化手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブ
ロック毎に復号化する復号化手段と、前記復号化手段に
より復号化されたブロックを多重化する多重化手段とを
具備している。

【０００８】請求項１記載の発明では、前記送信端末
は、送信データをブロック毎に異なるキーで暗号化し、
前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する
ので、例えばＡＴＭのようなマルチメディア・高速通信
のアプリケーションの中で、特に注目を集めると共に、
内容の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理量
（処理時間）でこなすリアルタイム通信が要求されるＴ
Ｖ会議等のシステムに最適な、比較的短いキーを用いて
高い秘匿性が得られる通信システムを提供できる。請求
項２記載の発明の通信システムは、送信端末でデータを
暗号化し受信端末へ送信する通信システムにおいて、前
記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する
分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎
の送信データを異なるキーで暗号化する複数の暗号化手
段と、前記暗号化手段を選択する暗号化選択手段とを具
備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号
化する複数の復号化手段と、前記復号化手段を選択する
復号化選択手段と、前記復号化選択手段により選択され
た復号化手段により復号化されたブロックを多重化する
多重化手段とを具備している。

【０００９】請求項２記載の発明では、前記送信端末
は、選択された暗号化手段で送信データをブロック毎に
異なるキーで暗号化し、前記受信端末は、選択された復
号化段で受信データをブロック毎に復号化するので、例
えばＡＴＭのようなマルチメディア・高速通信のアプリ
ケーションの中で特に注目を集めると共に、内容の秘匿
性やより質の高い機能をより少ない処理量（処理時間）
でこなすリアルタイム通信が要求されるＴＶ会議等のシ
ステムに最適な、比較的短いキーを用いて高い秘匿性が
得られる通信システムを提供できる。

【００１０】請求項３記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブ
ロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割
されたブロック毎の送信データを異なるキーで暗号化す
る複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロッ
ク生成順に所定の組み合わせで切り換える暗号化選択手
段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック
毎に復号化する複数の復号化手段と、前記複数の復号化
手段をブロック生成順に所定の組み合わせで切り換える
復号化選択手段と、前記復号化選択手段により所定の組
み合わせで切り換えられた前記復号化手段により復号化
されたブロックを多重化する多重化手段とを具備してい
る。

【００１１】請求項３記載の発明では、前記送信端末
は、複数の暗号化手段をブロック生成順に所定の組み合
わせで切り換え、送信データをブロック毎に異なるキー
で暗号化し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブロ
ック生成順に所定の組み合わせで切り換え、受信データ
をブロック毎に復号化するので、例えばＡＴＭのような
マルチメディア・高速通信のアプリケーションの中で特
に注目を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機
能をより少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイ
ム通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比
較的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信システ
ムを提供できる。

【００１２】請求項４記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブ
ロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割
されたブロック毎の送信データを異なるキーで暗号化す
る複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロッ
ク生成順に巡回組み合わせで切り換える暗号化選択手段
とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎
に復号化する複数の復号化手段と、前記複数の復号化手
段をブロック生成順に巡回組み合わせで切り換える復号
化選択手段と、前記復号化選択手段により巡回組み合わ
せで切り換えられた前記復号化手段により復号化された
ブロックを多重化する多重化手段とを具備している。

【００１３】請求項４記載の発明では、前記送信端末
は、複数の暗号化手段をブロック生成順に巡回組み合わ
せで切り換え、送信データをブロック毎に異なるキーで
暗号化し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブロッ
ク生成順に巡回組み合わせで切り換え、受信データをブ
ロック毎に復号化するので、例えばＡＴＭのようなマル
チメディア・高速通信のアプリケーションの中で特に注
目を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能を
より少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイム通
信が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的
短いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信システムを
提供できる。

【００１４】請求項５記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブ
ロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割
されたブロック毎の送信データを異なるキーで暗号化す
る複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロッ
ク生成順に前記送信端末及び前記受信端末間で予め設定
した組み合わせで切り換える暗号化選択手段とを具備
し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化
する複数の復号化手段と、前記複数の復号化手段をブロ
ック生成順に前記送信端末及び前記受信端末間で予め設
定した組み合わせで切り換える復号化選択手段と、前記
復号化選択手段により前記送信端末及び前記受信端末間
で予め設定した組み合わせで切り換えられた復号化手段
により復号化されたブロックを多重化する多重化手段と
を具備している。

【００１５】請求項５記載の発明では、前記送信端末
は、複数の暗号化手段をブロック生成順に前記送信端末
及び前記受信端末間で予め設定した組み合わせで切り換
え、送信データをブロック毎に異なるキーで暗号化し、
前記受信端末は、複数の復号化手段をブロック生成順に
前記送信端末及び前記受信端末間で予め設定した組み合
わせで切り換え、受信データをブロック毎に復号化する
ので、例えばＡＴＭのようなマルチメディア・高速通信
のアプリケーションの中で特に注目を集めると共に、内
容の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理量（処
理時間）でこなすリアルタイム通信が要求されるＴＶ会
議等のシステムに最適な、比較的短いキーを用いて高い
秘匿性が得られる通信システムを提供できる。

【００１６】請求項６記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブ
ロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割
されたブロック毎の送信データを異なるキーで暗号化す
る複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロッ
ク生成順に一定の割合で切り換える暗号化選択手段とを
具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復
号化する複数の復号化手段と、前記複数の復号化手段を
ブロック生成順に一定の割合で切り換える復号化選択手
段と、前記復号化選択手段によりブロック生成順に一定
の割合で切り換えられた復号化手段により復号化された
ブロックを多重化する多重化手段とを具備している。

【００１７】請求項６記載の発明では、前記送信端末
は、複数の暗号化手段をブロック生成順に一定の割合で
切り換え、送信データをブロック毎に異なるキーで暗号
化し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブロック生
成順に一定の割合で切り換え、受信データをブロック毎
に復号化するので、例えばＡＴＭのようなマルチメディ
ア・高速通信のアプリケーションの中で特に注目を集め
ると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能をより少な
い処理量（処理時間）でこなすリアルタイム通信が要求
されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的短いキー
を用いて高い秘匿性が得られる通信システムを提供でき
る。

【００１８】請求項７記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末に送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブ
ロックに分割すると共に各ブロックに識別子を付加する
分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎
の送信データを異なるキーで暗号化する複数の暗号化手
段と、前記識別子に基づき前記暗号化手段を選択する暗
号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データ
をブロック毎に復号化する複数の復号化手段と、前記識
別子に基づき前記復号化手段を選択する復号化選択手段
と、復号化が終了したブロックを多重化する多重化手段
とを具備している。

【００１９】請求項７記載の発明では、前記送信端末
は、送信データを識別子が付加されたブロック毎に異な
るキーで暗号化し、前記受信端末は、識別子に基づき復
号化手段を選択し、受信データをブロック毎に復号化す
るので、例えばＡＴＭのようなマルチメディア・高速通
信のアプリケーションの中で特に注目を集めると共に、
内容の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理量
（処理時間）でこなすリアルタイム通信が要求されるＴ
Ｖ会議等のシステムに最適な、比較的短いキーを用いて
高い秘匿性が得られる通信システムを提供できる。

【００２０】請求項８記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブ
ロックに分割すると共に各ブロックに所定のデータパタ
ーンを付加する分割手段と、前記分割手段により分割さ
れたブロック毎の送信データを異なるキーで暗号化する
複数の暗号化手段と、前記暗号化手段を選択する暗号化
選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブ
ロック毎に復号化する複数の復号化手段と、前記データ
パターンを検出する検出手段と、前記データパターンに
基づき前記復号化手段を選択する復号化選択手段と、前
記復号化選択手段により選択された前記復号化手段によ
り復号化されたブロックを多重化する多重化手段とを具
備している。

【００２１】請求項８記載の発明では、前記送信端末
は、送信データを所定のデータパターンた付加されたブ
ロック毎に異なるキーで暗号化し、前記受信端末は、検
出したデータパターンに基づき復号化手段を選択し、受
信データをブロック毎に復号化するので、例えば、ＡＴ
Ｍのようなマルチメディア・高速通信のアプリケーショ
ンの中で特に注目を集めると共に、内容の秘匿性やより
質の高い機能をより少ない処理量（処理時間）でこなす
リアルタイム通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに
最適な、比較的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる
通信システムを提供できる。

【００２２】請求項９記載の発明の通信システムは、送
信端末でデータを暗号化し受信端末へ送信する通信シス
テムにおいて、前記送信端末は、最初の送信データを自
己のキーで暗号化すると共に所定の演算方式による第２
のキーを作成する手段を具備し、前記受信端末は、受信
データを復号化する復号化手段と、前記送信端末からの
データ受信の度に新規にキーを作成し前記送信端末に返
送する返送手段とを具備している。

【００２３】請求項９記載の発明では、前記送信端末
は、最初の送信データを自己のキーで暗号化すると共
に、所定の演算方式による第２のキーを作成し、前記受
信端末は、受信データを復号化すると共に、前記送信端
末からのデータ受信のたびに新規にキーを作成し前記送
信端末に返送するので、例えばＡＴＭのようなマルチメ
ディア・高速通信のアプリケーションの中で特に注目を
集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能をより
少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイム通信が
要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的短い
キーを用いて高い秘匿性が得られる通信システムを提供
できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形
態の通信システムの構成例を示す概略図である。

【００２５】同図に示すように、この第１実施形態の通
信システムは、送信端末３１と受信端末３２とをネット
ワーク３３を介して接続して構成されている。送信端末
３１はパケット単位に暗号化したデータをネットワーク
３３を通じて受信端末３２へ送信する。受信端末３２は
ネットワーク３３から受信したパケット毎に暗号化され
たデータを復号化する。送信端末３１（送信端末利用
者）は、データの送信に先立ち、暗号化に用いるキー
（ｋ・ｌ）を受信端末３２（受信端末利用者）に送付す
る。ネットワーク３３は、例えばＡＴＭ（Asynchronous
Transfer Mode：非同期転送モード）などの通信網であ
る。この他、通信網としては、例えば回線を時分割多
重、周波数分割多重あるいは符号分割多重する通信形態
の通信網にも適用することができる。また無線ＬＡＮや
無線ＡＴＭなどにも適用できる。

【００２６】図２はこの通信システムの送信端末３１の
構成例を示すブロック図である。

【００２７】同図に示すように、送信端末３１は、処理
部４１、データ保持部４２、暗号化部４３、インタフェ
ース部４４を具備している。処理部４１は、ＣＰＵ・メ
モリ等で構成されており、データの処理を行う。データ
保持部４２は、メモリ等のデータ保持装置で構成されて
おり、処理部４１で処理したデータを一時蓄える。暗号
化部４３は、データ保持部４２に保持されている出力待
ちデータ（処理済みデータ）を読み出し、暗号化を行
う。インタフェース部４４は、暗号化の終了したデータ
ブロック（以下パケット）をネットワーク３３に出力す
る。

【００２８】図３は上記送信端末３１の暗号化部４３の
構成例を示すブロック図である。

【００２９】同図に示すように、送信端末３１の暗号化
部４３は、データ分割ブロック１１、分配ブロック１
２、暗号化ブロック１３Ａ、暗号化ブロック１３Ｂ、出
力ブロック１４を具備している。データ分割ブロック１
１は、入力データを通信パケット単位に分割する。分配
ブロック１２は、データ分割ブロック１１で分割された
パケットを暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂに分配する。
暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂは、分配ブロック１２か
らのパケットを暗号化する。出力ブロック１４は、暗号
化ブロック１３Ａ、１３Ｂからのパケットを多重化して
インタフェース部４４に出力する。

【００３０】図４はこの通信システムの受信端末３２の
構成例を示すブロック図である。

【００３１】同図に示すように、受信端末３２は、処理
部６１、データ保持部６２、復号化部６３、インタフェ
ース部６４を具備している。インタフェース部６４は、
ネットワーク３３に接続し、送信端末３１からのパケッ
トを受信する。復号化部６３は、インタフェース部６４
からのパケットを受け取り、送信端末３１で暗号化され
たパケットを復号する。データ保持部６２は、メモリ等
のデータ保持装置で構成されており、復号化部６３から
のデータを保持する。処理部６１は、ＣＰＵ・メモリ等
で構成されており、データの処理を行う。

【００３２】図５は上記受信端末３２の復号化部６３の
構成例を示すブロック図である。

【００３３】同図に示すように、受信端末３２の復号化
部６３は、分配ブロック２１、復号化ブロック２２Ａ、
復号化ブロック２２Ｂ、多重化ブロック２３、出力ブロ
ック２４を具備している。分配ブロック２１は、パケッ
トを分配する。復号化ブロック２２Ａ、２２Ｂは、復号
化処理を行う。多重化ブロック２３は、復号化ブロック
２２Ａ、２２Ｂからのパケットを多重化する。出力ブロ
ック２４は、多重化ブロック２３からのデータを出力す
る。

【００３４】以下、この通信システムにおける送信端末
３１の動作を説明する。

【００３５】この通信システムの場合、送信端末３１の
処理部４１は、演算結果等の処理済みデータをデータ保
持部４２に書き込む。ここで書き込むデータは、送信端
末３１（あるいは送信端末利用者）が受信端末３２（あ
るいは受信端末利用者）に送信したいデータ（いわゆる
平文）であり、通信に用いるパケット（例えばＡＴＭな
らばセルであり、５３バイトの情報ブロックのうちのヘ
ッダ５バイトを除いた４８バイト）に比べ十分に大きい
データである。

【００３６】データ保持部４２にデータを書き込むと、
処理部４１は、暗号化部４３にデータを書き込んだこと
を通知する。

【００３７】通知を受けた暗号化部４３は、データ保持
部４２からデータを受け取り、暗号化処理を行う。暗号
化部４３のデータ分割ブロック１１は、処理部４１から
の指示に従い、データ保持部４２からデータを読み出
す。読み出したデータをパケット単位に切り出し、分配
ブロック１２に転送する。パケットを受け取った分配ブ
ロック１２は、パケットの開始から偶数番目のパケット
は暗号化ブロック１３Ａに転送し、奇数番目のパケット
は暗号化ブロック１３Ｂに転送する。

【００３８】パケットを受け取った暗号化ブロック１３
Ａ、１３Ｂは、パケット毎の暗号化を実行する。この場
合、暗号化方式としては、例えばＤＥＳ（Data Encrypt
ionStandard：データ暗号規格）などを利用している。

【００３９】暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂは、パケッ
トとキーを受け取り所定の処理を実行して、暗号化した
パケットを出力する。

【００４０】ここで、暗号化機能について図６を参照し
て説明する。この図６では暗号化の変換処理をＦｋ
（）という関数式で表現しており、これはキーｋを与
え、上記ＤＥＳなどの暗号化技術を用いて暗号化を行う
ことを示している。

【００４１】この実施形態の場合、暗号化ブロック１３
Ａ、１３Ｂにはそれぞれ異なるキー（ｋ・ｌ）が与えら
れる。暗号化ブロック１３Ａに入力されたパケット（偶
数番目のパケット）はキー「ｋ」で暗号化され、暗号化
ブロック１３Ｂに入力されたパケット（奇数番目のパケ
ット）はキー「ｌ」で暗号化される。

【００４２】この結果、データは、パケット毎に交互に
異なったキーで暗号化されたものになる。出力ブロック
１４は、暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂからのパケット
を多重化し、インタフェース部４４にパケット毎に出力
する。インタフェース部４４は、暗号化部４３からパケ
ットを受け取り、ネットワーク３３に出力する上で必要
な処理（宛名情報の付加など）を実行してネットワーク
３３に出力する。

【００４３】次に、この通信システムの受信端末３２の
動作を説明する。この通信システムの場合、ネットワー
ク３３からパケットを受信した受信端末３２のインタフ
ェース部６４は、受信処理を行い、パケットを復号化部
６３に転送する。復号化部６３は、インタフェース部６
４からパケット（つまり暗号化されたデータブロック）
を受け取る。復号化部６３の分配ブロック２１は、２個
の復号化ブロック２２Ａ、２２Ｂに接続し、入力したパ
ケットが受信開始から偶数番目のパケットであれば復号
化ブロック２２Ａに転送し、奇数番目のパケットは復号
化ブロック２２Ｂに転送する。

【００４４】パケットが転送された復号化ブロック２２
Ａ、２２Ｂは、復号化処理を行う。ここで、各復号化ブ
ロック２２Ａ、２２Ｂの復号化機能について図７を参照
して説明する。

【００４５】図７において、Ｆ-1ｋ（）は上記ＤＥＳ
などの暗号化方式において、キーｋで復号化する関数式
を示している。

【００４６】従って、復号化ブロック２２Ａ、２２Ｂ
は、キーを受け取ると、暗号化されたデータＦｋ(Data
）を、受け取ったキーを上式Ｆ^-1ｋ（）に代入し復
号化を行い、パケットデータ（Data）に変換する。

【００４７】この実施形態の通信システムの場合、復号
化ブロック２２Ａ、２２Ｂに異なるキー（ｋ・１）が与
えられる。復号化ブロック２２Ａに入力された偶数番目
のパケットはキー「ｋ」で復号化され、復号化ブロック
２２Ｂに入力された奇数番目のパケットはキー「ｌ」で
復号化される。各復号化ブロック２２Ａ、２２Ｂでそれ
ぞれ復号化が終了したパケットは多重化ブロック２３で
多重化され、出力ブロック２４からデータ保持部６２に
出力される。復号化部６３からデータを受け取ったデー
タ保持部６２は、処理部６１に通知を行い、処理部６１
は、所定の端末データ処理を行う。

【００４８】このようにこの第１実施形態の通信システ
ムによれば、送信端末３１の暗号化部４３は暗号化ブロ
ック１３Ａで偶数番目のパケットをキー「ｋ」で暗号化
し、暗号化ブロック１３Ｂで奇数番目のパケットをキー
「ｌ」で暗号化し、受信端末３２の復号化部６３は復号
化ブロック２２Ａで偶数番目のパケットをキー「ｋ」で
復号化し、復号化ブロック２２Ｂで奇数番目のパケット
をキー「ｌ」で復号化するので、例えばＡＴＭのような
マルチメディア・高速通信のアプリケーションの中で特
に注目を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機
能をより少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイ
ム通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比
較的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信システ
ムが提供される。

【００４９】次に、本発明の第２実施形態の通信システ
ムについて説明する。上述した本発明の第１実施形態で
は、非公開方式でパケット順にキー「ｋ」、「ｌ」を用
いて暗号化を行った。つまり第１実施形態はいわば複数
の暗号化手段や復号化手段を機械的に割り当てた例であ
ったが、この第２実施形態では、送信端末がデータの暗
号化の順序を所望により指定する例を、非公開方式の場
合で説明する。

【００５０】この第２実施形態の通信システムは、上記
第１実施形態と同様に、送信端末３１と、受信端末３２
と、ネットワーク３３とから構成されている（上記図１
参照）。送信端末３１も上記第１実施形態と同様に、処
理部４１、データ保持部４２、暗号化部４３およびイン
タフェース部４４などを備えている（上記図２参照）。
また送信端末３１の暗号化部４３は上記第１実施形態と
同様に、データ分割ブロック１１、分配ブロック１２、
暗号化ブロック１３Ａ、暗号化ブロック１３Ｂ、出力ブ
ロック１４などを備えている（上記図３参照）。また受
信端末３２は、上記第１実施形態と同様に、処理部６
１、データ保持部６２、復号化部６３、インタフェース
部６４を備えている（上記図４参照）。これら各部の構
成については上記第１実施形態で詳述したので説明を省
略する。

【００５１】図８は本発明の第２実施形態の受信端末３
２の復号化部６３の構成例を示すブロック図である。

【００５２】同図に示すように、受信端末３２の復号化
部６３は、分配ブロック１０１、復号化ブロック１０２
Ａ、復号化ブロック１０２Ｂ、多重化ブロック１０３、
出力ブロック１０４、管理ブロック１０５を具備してい
る。分配ブロック１０１は、パケットを分配する。復号
化ブロック１０２Ａ、１０２Ｂは、復号化処理を行う。
多重化ブロック１０３は、復号化ブロック１０２Ａ、１
０２Ｂからのパケットを多重化する。出力ブロック１０
４は、多重化ブロック１０３からのデータを出力する。
管理ブロック１０５は、分配ブロック１０１にキーの順
番を指示する。

【００５３】以下、この第２実施形態の通信システムの
送信端末３１及び受信端末３２の作を説明する。この通
信システムの場合、送信端末３１の暗号化部４３中のデ
ータ分割ブロック１１は、データ保持部４２からデータ
を受け取った後、図９に示すように、パケットの一部
（以下先頭とする）に特定のデータパターン（図示例で
は「１００１」）を付加する。この特定パターンはキー
の順番を送信側と受信側とで同期化するためのものであ
る。分配ブロック１２は、任意の組み合わせで暗号化ブ
ロック１３Ａ、１３Ｂにパケットを送付する（以下例で
はＡ−Ａ−Ｂの組み合わせで送付するものとする）。パ
ケットを受け取った暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂは、
図１０に示すように、特定パターン「１００１」により
示される順番でそれぞれのキー「ｋ」、「ｌ」で各デー
タブロックを暗号化して、ネットワーク３３に送付す
る。

【００５４】ネットワーク３３から暗号化されたパケッ
トを受信した受信端末３２のインタフェース部６４は、
特定の処理を行い、復号化部６３に暗号化されたパケッ
トを転送する。パケットを受信した復号化部６３の分配
ブロック１０１は、復号化ブロック１０２Ａ、１０２Ｂ
両方にパケットを送付する。パケットを受け取った復号
化ブロック１０２Ａ、１０２Ｂは、それぞれキー
「ｋ」、「ｌ」で復号化を行う。復号化後、送信端末３
１で添付した特定のデータパターン「１００１」を検出
した復号化ブロック１０２Ａ、１０２Ｂは、多重化ブロ
ック１０３にパケットを送ると共に特定のデータパター
ン「１００１」を管理ブロック１０５に通知する。

【００５５】管理ブロック１０５は、復号化ブロック１
０２Ａ、１０２Ｂから通知された特定のデータパターン
「１００１」から、キー「ｋ」、「ｋ」、「ｌ」の順序
を特定し、その順に復号化が成功していることを知る。

【００５６】このキー「ｋ」、「ｋ」、「ｌ」（あるい
は復号化ブロックＡ−Ａ−Ｂ）の順番を複数回（例えば
８回）連続して検出した場合、以後パケットはこの順番
に暗号化されて送付されるものとし、管理ブロック１０
５は、分配ブロック１０１にキー「ｋ」、「ｋ」、
「ｌ」（あるいは復号化ブロックＡ−Ａ−Ｂ）の順番を
指示する。順番を指示された分配ブロック１０１は、以
後パケットを復号化ブロックＡ−Ａ−Ｂの順番で転送を
行う。

【００５７】このようにこの第２実施形態の通信システ
ムによれば、送信端末３１の暗号化部４３のデータ分割
ブロック１１はパケットに特定のデータパターン「１０
０１」などを付加し、暗号化ブロック１３Ａ、１３Ｂは
それぞれのキー「ｋ」、「ｌ」で暗号化を行い、受信端
末３２の復号化部６３の復号化ブロック１０２Ａ、１０
２Ｂはそれぞれのキー「ｋ」、「ｌ」で復号化し、管理
ブロック１０５は特定のデータパターン「１００１」を
検出した復号化ブロック１０２Ａ、１０２Ｂからの通知
でキー「ｋ」、「ｋ」、「ｌ」（あるいは復号化ブロッ
クＡ−Ａ−Ｂ）の順番を特定し、その順序が複数回連続
して検出された場合、分配ブロック１０１に当該順番を
指示しその順に各復号化ブロック１０２Ａ、１０２Ｂに
データの転送を行い復号および多重化して元のデータを
得るので、予め送信側と受信側とでデータの転送順序を
決めておくことなく、送信側で所望の順序で暗号化した
データを受信側で復号化することができる。

【００５８】これにより、例えばＡＴＭのようなマルチ
メディア・高速通信のアプリケーションの中で特に注目
を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能をよ
り少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイム通信
が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的短
いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信システムを提
供できる。

【００５９】なお、本発明は上記の実施形態の内容に限
定されるものではない。上記実施形態ではＤＥＳ方式で
複数のキー（ｋ，ｌなど）を利用する場合を例にあげて
説明したが、暗号化方式自体をＤＥＳ方式以外のものに
変えてもよい。また、暗号化方式自体を複数用意しても
よい。

【００６０】さらに、例えば図１１に示すように、送信
側では最初にＫというキーで暗号化したデータを送付す
る。次に、送信側はキーＫに対して所定の演算を行い、
Ｋ’を作成し、Ｋ’というキーで暗号化を行いデータを
送信する。以降Ｋ’に所定の演算を行いＫ’’を作成、
さらに順次キーを作成する。

【００６１】受信側では、最初に受信したＫで復号化を
行い、Ｋから所定の演算でＫ’を作成する。そして、次
に受信したデータをＫ’で復号し、Ｋ’からＫ’’を作
成する。なお、ここでの所定の方法演算方法とは、Ｋに
１を加えるなどの方法がある。つまりＫ’＝Ｋ＋１とす
る方法がある。

【００６２】この方法を適用することにより、ネットワ
ーク上に流すデータの秘匿性をさらに向上することがで
きる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、前記送信端末は、送信データをブロック毎に
異なるキーで暗号化し、前記受信端末は、受信データを
ブロック毎に復号化するので、例えばＡＴＭのようなマ
ルチメディア・高速通信のアプリケーションの中で特に
注目を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能
をより少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイム
通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較
的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信システム
が提供される。

【００６４】請求項２記載の発明によれば、前記送信端
末は、選択された暗号化手段で送信データをブロック毎
に異なるキーで暗号化し、前記受信端末は、選択された
復号化手段で受信データをブロック毎に復号化するの
で、例えば、ＡＴＭのようなマルチメディア・高速通信
のアプリケーションの中で特に注目を集めると共に、内
容の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理量（処
理時間）でこなすリアルタイム通信が要求されるＴＶ会
議等のシステムに最適な、比較的短いキーを用いて高い
秘匿性が得られる通信システムが提供される。

【００６５】請求項３記載の発明によれば、前記送信端
末は、複数の暗号化手段をブロック生成順に所定の組み
合わせで切り換え、送信データをブロック毎に異なるキ
ーで暗号化し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブ
ロック生成順に所定の組み合わせで切り換え、受信デー
タをブロック毎に復号化するので、例えばＡＴＭのよう
なマルチメディア・高速通信のアプリケーションの中で
特に注目を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い
機能をより少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタ
イム通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、
比較的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信シス
テムを提供できる。

【００６６】請求項４記載の発明によれば、前記送信端
末は、複数の暗号化手段をブロック生成順に巡回組み合
わせで切り換え、送信データをブロック毎に異なるキー
で暗号化し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブロ
ック生成順に巡回組み合わせで切り換え、受信データを
ブロック毎に復号化するので、例えばＡＴＭのようなマ
ルチメディア・高速通信のアプリケーションの中で特に
注目を集めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能
をより少ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイム
通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較
的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる通信システム
を提供できる。

【００６７】請求項５記載の発明によれば、前記送信端
末は、複数の暗号化手段をブロック生成順に前記送信端
末及び前記受信端末間で予め設定した組み合わせで切り
換え、送信データをブロック毎に異なるキーで暗号化
し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブロック生成
順に前記送信端末及び前記受信端末間で予め設定した組
み合わせで切り換え、受信データをブロック毎に復号化
するので、例えばＡＴＭのようなマルチメディア・高速
通信のアプリケーションの中で特に注目を集めると共
に、内容の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理
量（処理時間）でこなすリアルタイム通信が要求される
ＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的短いキーを用い
て高い秘匿性が得られる通信システムを提供できる。

【００６８】請求項６記載の発明によれば、前記送信端
末は、複数の暗号化手段をブロック生成順に一定の割合
で切り換え、送信データをブロック毎に異なるキーで暗
号化し、前記受信端末は、複数の復号化手段をブロック
生成順に一定の割合で切り換え、受信データをブロック
毎に復号化するので、例えばＡＴＭのようなマルチメデ
ィア・高速通信のアプリケーションの中で特に注目を集
めると共に、内容の秘匿性やより質の高い機能をより少
ない処理量（処理時間）でこなすリアルタイム通信が要
求されるＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的短いキ
ーを用いて高い秘匿性が得られる通信システムを提供で
きる。

【００６９】請求項７記載の発明によれば、前記送信端
末は、送信データを識別子が付加されたブロック毎に異
なるキーで暗号化し、前記受信端末は、識別子に基づき
復号化手段を選択し、受信データをブロック毎に復号化
するので、例えばＡＴＭのようなマルチメディア・高速
通信のアプリケーションの中で特に注目を集めると共
に、内容の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理
量（処理時間）でこなすリアルタイム通信が要求される
ＴＶ会議等のシステムに最適な、比較的短いキーを用い
て高い秘匿性が得られる通信システムを提供できる。

【００７０】請求項８記載の発明によれば、前記送信端
末は、送信データを所定のデータパターンに付加された
ブロック毎に異なるキーで暗号化し、前記受信端末は、
検出したデータパターンに基づき復号化手段を選択し、
受信データをブロック毎に復号化するので、例えばＡＴ
Ｍのようなマルチメディア・高速通信のアプリケーショ
ンの中で特に注目を集めると共に、内容の秘匿性やより
質の高い機能をより少ない処理量（処理時間）でこなす
リアルタイム通信が要求されるＴＶ会議等のシステムに
最適な、比較的短いキーを用いて高い秘匿性が得られる
通信システムを提供できる。

【００７１】請求項９記載の発明によれば、前記送信端
末は、最初の送信データを自己のキーで暗号化すると共
に、以降の送信データを前記受信端末から返送されたキ
ーで暗号化し、前記受信端末は、受信データを復号化す
ると共に、前記送信端末からのデータ受信の度に新規に
キーを作成し前記送信端末に返送するので、例えば、Ａ
ＴＭのようなマルチメディア・高速通信のアプリケーシ
ョンの中で特に注目を集めると共に、内容の秘匿性やよ
り質の高い機能をより少ない処理量（処理時間）でこな
すリアルタイム通信が要求されるＴＶ会議等のシステム
に最適な、比較的短いキーを用いて高い秘匿性が得られ
る通信システムを提供できる。

【００７２】請求項１０記載の発明によれば、ＡＴＭに
適用したことでこようなマルチメディア・高速通信のア
プリケーションの中でも特に注目を集めると共に、内容
の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理量（処理
時間）でこなすリアルタイム通信が要求されるＴＶ会議
等のシステムに最適な、比較的短いキーを用いて高い秘
匿性が得られる通信システムを提供できる。

【００７３】請求項１１記載の発明によれば、請求項１
〜１０記載の通信システムにおいて、ＤＥＳを用いるこ
とにより、ＡＴＭのようなマルチメディア・高速通信の
アプリケーションの中で特に注目を集めると共に、内容
の秘匿性やより質の高い機能をより少ない処理量（処理
時間）でこなすリアルタイム通信が要求されるＴＶ会議
等のシステムに最適な、比較的短いキーを用いて高い秘
匿性が得られる通信システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１及び第２の実施形態の通信システ
ムの構成例を示す概略図である。

【図２】第１及び第２の実施形態の通信システムの送信
端末の構成例を示すブロック図である。

【図３】第１及び第２の実施形態の通信システムの送信
端末の暗号化部の構成例を示すブロック図である。

【図４】第１及び第２の実施形態の通信システムの受信
端末の構成例を示すブロック図である。

【図５】第１の実施形態の通信システムの受信端末の復
号化部の構成例を示すブロック図である。

【図６】第１の実施形態の通信システムの暗号化機能の
仕組みを示す概略図である。

【図７】第１の実施形態の復号化機能の仕組みを示す概
略図である。

【図８】本発明の第２の実施形態の通信システムにおい
て、受信端末の復号化部の構成例を示すブロック図であ
る。

【図９】第２の実施形態の通信システムにおいて、特定
データパターン「１００１」を付加したパケットの例を
示す概略図である。

【図１０】第２の実施形態の通信システムにおいて、送
信端末が暗号化して送信したパケット（データブロッ
ク）の例を示す概略図である。

【図１１】本発明の他の実施形態として、暗号化のキー
を徐々に変化させる場合の例を示す概略図である。

【符号の説明】

１１…データ分割ブロック、１２…分配ブロック、１３
Ａ、１３Ｂ…暗号化ブロック、２１…分配ブロック、２
２Ａ、２２Ｂ…復号化ブロック、２３…多重化ブロッ
ク、３１…送信端末、３２…受信端末、４３…暗号化
部、６３…復号化部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する暗号化手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する復号化手段と、前記復号化手段により復号化されたブロックを多重化す
る多重化手段とを具備することを特徴とする通信システ
ム。
【請求項２】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記暗号化手段を選択する暗号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記復号化手段を選択する復号化選択手段と、前記復号化選択手段により選択された復号化手段により
復号化されたブロックを多重化する多重化手段とを具備
することを特徴とする通信システム。
【請求項３】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロック生成順に所定の組み合
わせで切り換える暗号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記複数の復号化手段をブロック生成順に所定の組み合
わせで切り換える復号化選択手段と、前記復号化選択手段により所定の組み合わせで切り換え
られた前記復号化手段により復号化されたブロックを多
重化する多重化手段とを具備することを特徴とする通信
システム。
【請求項４】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロック生成順に巡回組み合わ
せで切り換える暗号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記複数の復号化手段をブロック生成順に巡回組み合わ
せで切り換える復号化選択手段と、前記復号化選択手段により巡回組み合わせで切り換えら
れた前記復号化手段により復号化されたブロックを多重
化する多重化手段とを具備することを特徴とする通信シ
ステム。
【請求項５】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロック生成順に前記送信端末
及び前記受信端末間で予め設定した組み合わせで切り換
える暗号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記複数の復号化手段をブロック生成順に前記送信端末
及び前記受信端末間で予め設定した組み合わせで切り換
える復号化選択手段と、前記復号化選択手段により前記送信端末及び前記受信端
末間で予め設定した組み合わせで切り換えられた復号化
手段により復号化されたブロックを多重化する多重化手
段とを具備することを特徴とする通信システム。
【請求項６】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記複数の暗号化手段をブロック生成順に一定の割合で
切り換える暗号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記複数の復号化手段をブロック生成順に一定の割合で
切り換える復号化選択手段と、前記復号化選択手段によ
りブロック生成順に一定の割合で切り換えられた復号化
手段により復号化されたブロックを多重化する多重化手
段とを具備することを特徴とする通信システム。
【請求項７】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割すると共に各ブロッ
クに識別子を付加する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記識別子に基づき前記暗号化手段を選択する暗号化選
択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記識別子に基づき前記復号化手段を選択する復号化選
択手段と、復号化が終了したブロックを多重化する多重化手段とを
具備することを特徴とする通信システム。
【請求項８】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、送信データを複数のブロックに分割すると共に各ブロッ
クに所定のデータパターンを付加する分割手段と、前記分割手段により分割されたブロック毎の送信データ
を異なるキーで暗号化する複数の暗号化手段と、前記暗号化手段を選択する暗号化選択手段とを具備し、前記受信端末は、受信データをブロック毎に復号化する複数の復号化手段
と、前記データパターンを検出する検出手段と、前記データパターンに基づき前記復号化手段を選択する
復号化選択手段と、前記復号化選択手段により選択された前記復号化手段に
より復号化されたブロックを多重化する多重化手段とを
具備することを特徴とする通信システム。
【請求項９】送信端末でデータを暗号化し受信端末へ
送信する通信システムにおいて、前記送信端末は、最初の送信データを自己のキーで暗号化すると共に所定
の演算方式による第２のキーを作成する手段を具備し、前記受信端末は、受信データを復号化する復号化手段と、前記送信端末からのデータ受信のたびに新規にキーを作
成し前記送信端末に返送する返送手段とを具備すること
を特徴とする通信システム。