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JP2001524771A - データ通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送するための方法およびシステム - Google Patents

データ通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送するための方法およびシステム

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JP2001524771A
JP2001524771A JP2000522681A JP2000522681A JP2001524771A JP 2001524771 A JP2001524771 A JP 2001524771A JP 2000522681 A JP2000522681 A JP 2000522681A JP 2000522681 A JP2000522681 A JP 2000522681A JP 2001524771 A JP2001524771 A JP 2001524771A
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JP
Japan
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data
encrypted
data set
confidentiality
telecommunications system
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000522681A
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English (en)
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ゲーリイ・アラン・ゴールドステイン
テレンス・エドワード・サムナー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
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Publication date
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    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
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    • H04L9/088—Usage controlling of secret information, e.g. techniques for restricting cryptographic keys to pre-authorized uses, different access levels, validity of crypto-period, different key- or password length, or different strong and weak cryptographic algorithms
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  • Communication Control (AREA)
  • Exchange Systems With Centralized Control (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 電気通信システムにおいて、機密性のより高いデータと機密性のより低いデータとを有するデータがデータ・セット内に識別される。機密性のより高いデータが暗号化されて、被暗号化機密データが生成される。その後、機密性のより低いデータと被暗号化機密データとが暗号化されて、被暗号化データ・セットが生成される。その後で、被暗号化データ・セットが送付ユニットから受信ユニットに転送される。暗号解読情報が被暗号化機密データに付加されてから、機密性の低いデータと被暗号化機密データとが暗号化されて被暗号化データ・セットを生成する。暗号解読情報には、アルゴリズム識別子，キー識別子および受信機応答命令が含まれる。受信ユニットにおいて、データ・セットが暗号解読され、機密性の低いデータが回復される。被暗号化機密データの２回目の暗号解読により、機密性のより高いデータが回復される。付加された暗号解読情報が、被暗号化機密情報の位置の特定と暗号解読のために用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
（発明の分野） 本発明は、一般に通信システムにおける安全なデータ送信に関し、さらに詳し
くは、データ・セットの異なる部分に関して異なる安全性レベルを用いて、電気
通信システム内でデータ・セットを暗号化，転送および暗号解読するための改善
された方法およびシステムに関する。
【０００１】 （発明の背景） 秘密裡に意志を伝達したいという欲望は、古い時代までさかのぼる人間の特性
である。電気通信システムにおいてプライバシを維持するにはビジネス上の理由
もある。たとえば、電気通信システムのユーザは、ビジネス上の取引を行ったり
機密データや制御部にアクセスするために、財政データまたはパスワードなどの
機密データを頻繁に転送する。インターネットを介して商品やサービスを購入す
ることも、インターネットという電気通信システムを用いて機密データを転送す
る別の例である。
【０００２】 セルラ通信システムにおいては、セルラ加入者に関わる機密データが、セルラ
通信システムや、他のデータベースまたはセンタに認可のために接続する他のネ
ットワークを通じて、日常的に転送される。このような機密情報には、加入者の
クレジット・カード，秘密キー，移動装置のシリアル番号，パスワードなどが含
まれる。この情報は、無線周波数（RF）トランシーバ，移動交換装置および公衆
電話交換網（PSTN）のリース回線を介して通信される。
【０００３】 過去においては、安全性管理の努力の多くは、検出，包含および回復に向けら
れてきた。つまり、機密情報が収集されるのを阻止することに向けられる努力が
不足していた。
【０００４】 更なる機密保持の必要性に加えて、強力な暗号化アルゴリズムの政府による輸
出規制が、国際市場で競合する電気通信システムのメーカにとって問題となって
いる。たとえば、アメリカにおいては、政府は強力な暗号化アルゴリズムの輸出
を許可しないのに対して、世界の他の多くの政府は同様の制約を持たない。この
問題により、アメリカのメーカは外国での電気通信システムの設置に関する入札
に際して不利益を被る。
【０００５】 アメリカ国内では、政府は異なる安全性レベルにおける、異なる種類のデータ
の暗号化を許可している。たとえば、アメリカ政府は音声情報または音声データ
を認可された政府機関により監視できるレベルにおいて暗号化すること、あるい
は認可された政府機関による監視機能を提供することを命じる。アメリカ政府は
、財政，アクセスおよび制御データのより高度なレベルの暗号化を許可する。暗
号化法の安全性レベルは、暗号化アルゴリズムの複雑さと、暗号化を行う際に用
いられるキーの長さと、より安全性の高い暗号化法においては程度は小さいがア
ルゴリズムの動作詳細に対するアクセス制御とに関わる。
【０００６】 従って、認可された政府機関による盗聴と、安全性の高い財政および制御情報
の保護という必要性を同時に満たす１つの解決法では、２つの異なる暗号化エン
ジンを用いており、１つはより低い安全性レベルで音声データを暗号化し、他方
はより高い安全性レベルで財政または制御データを暗号化する。この解決法の問
題点は、安全性の高いほうのデータ・ストリームと低いほうのデータ・ストリー
ムとを監視する場合に、ストリームが２つのレベルの暗号化データを分ける必要
のあるヘッダにより明確に識別可能であることである。これは、認可を受けてい
ない盗聴者に対して、機密性の高いデータがデータ・ストリームのどこにあるか
を指摘することになる。機密性の高いデータをこのように目立った状態で露出す
ると、盗聴者が機密情報を判読する確率が大きくなる。これは、暗号化された機
密情報がの複数例が盗聴者に容易に入手できるためである。
【０００７】 従って、電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送するための改
善された方法およびシステムであって、データ・セット内のデータが異なる安全
性レベルで暗号化され、データ・セットのより機密性の高い部分が盗聴者には容
易に明確にならないような方法およびシステムが必要である。
【０００８】 （発明の詳細な説明） 図１を参照して、本発明の方法およびシステムを実現するために用いられる電
気通信システムのブロック図が示される。図示される如く、電気通信システム２
０は、送付ユニット２２と受信ユニット２４とを備える。送付ユニット２２と受
信ユニット２４とは、ワイヤレス・データ・チャネル２６またはネットワーク２
８などのいくつかの既知の結合手段のうちの１つを介して結合される。送付ユニ
ット２２から受信ユニット２４に転送されるデータ・セットの安全性を確保する
ために、送付ユニット２２は暗号化ユニット３０を備え、受信ユニット２４は暗
号解読ユニット３２を備える。
【０００９】 本明細書においては、データ暗号化とは、データ・チャネルの信頼性または機
密性を改善する目的でデータをエンコードする以上の意味をもつ。ここで用いら
れるデータ暗号化とは、データ・セットにより表されるメッセージの望ましくな
いあるいは認可されない受け手または傍受者の労力を無駄にするという明確な目
的を持って、データを操作することである。この種の「データ操作」は、データ
の暗号化と暗号解読の両方について１つのキーを要するのが普通である。
【００１０】 ワイヤレス・データ・チャネル２６は、セルラ電話産業，マイクロ波通信産業
または地上移動無線機産業で用いられる規準などの、いくつかの周知の空中媒体
インタフェース規準のいずれかにより実現することができる。空中媒体インタフ
ェース規準に関するより詳細な情報は、国際電気通信連合（ITU），電気通信に 関する米国ANSI委員会T1および米国電気通信工業会（TIA），ヨーロッパ電気通 信標準協会（ETSI），電信電話技術委員会（TTC）および電気電子技術者協会（I
EEE）などの主要な通信規準団体から得ることができる。同様に、ネットワーク ２８との通信を規定する規準も、これらと同じ規準団体のいくつかにより保持さ
れる。ネットワーク２８は公衆電話交換網（PSTN）も含んでおり、これについて
はIEEEおよび国際電信電話諮問委員会（CCITT）が電話システムの規準を持つ。
【００１１】 図１に関して、送付ユニット２２を受信ユニット２４に結合する媒体は、本発
明にとっては重要ではないことを認識することが重要である。媒体は、空中，配
線またはファイバを含む任意の周知の媒体でよい。本発明は、送付ユニット２２
および受信ユニット２４におけるデータの処理を扱うのであって、これら２つの
間にデータを転送するための手段を扱うのではない。
【００１２】 図２を参照して、本発明の方法およびシステムによる暗号化プロセスを示す高
レベル論理流れ図を示す。図示される如く、プロセスはブロック２００で始まり
、次にブロック２０２に進んで、データが送付ユニットから受信ユニットに転送
する用意が整っているか否かが判断される。データ転送の準備ができていない場
合は、プロセスはブロック２０２から「ノー」分岐により図示されるように反復
的にループする。いくつかの条件により、データが転送される準備ができていな
いことがある。たとえば、データが音声を表す場合、音声データを生成するため
に誰かが発声しなければならない。データが財政情報またはアクセス情報を表す
場合は、このような情報を必要とする取引を開始しなければならない。このよう
な取引の間に、システムがユーザに対してクレジット・カード番号を入力するよ
う促す。
【００１３】 データ転送の準備ができると、次にプロセスは、より高度な機密性を有するデ
ータとそれよりも機密性の低いデータとを、転送する準備のできたデータ群の中
で識別する。これをブロック２０４に示す。機密性の高いデータには、クレジッ
ト・カード・データまたは他の財政データが含まれる。機密性が高いと見なされ
る他のデータとしては、パスワード・データ，暗号解読キー・データ，システム
に対するアクセスを制御するデータまたは他の情報，住所や電話番号などの個人
データなどがある。機密性の低いデータには、音声または他の音響情報を表すデ
ータ，絵やグラフィックを表すデータ，テキストまたは他の機密性の低いコンピ
ュータが生成した情報を表すデータなどがある。
【００１４】 機密性の高いデータが識別されると、プロセスは、選択された暗号化アルゴリ
ズムと選択されたキーとを用いて機密性の高いデータを暗号化し、被暗号化機密
データを生成する。これをブロック２０６に示す。本発明のある実施例において
は、データを暗号化するために複数の暗号化エンジンを利用することができる。
これらの暗号化エンジンにより用いられるアルゴリズムの例としては、RC-2およ
びRC-4，政府が管理するファスシネータ／インディクタ(Fascinator/Indictor) アルゴリズムなどのDES（デジタル暗号化規準），RSA（Rivest Shamir Adeleman
）暗号化アルゴリズムが含まれる。さらに、利用可能な暗号化エンジンは、異な
るレベルの暗号化安全性においてファイルを暗号化する能力を有することがある
。好ましくは、機密性の高いデータを暗号化するためには安全性のより高い暗号
化アルゴリズムが選択される。
【００１５】 さらに、各々の利用可能な暗号化エンジンは、いくつかの暗号化キーと結びつ
いており、これらも個々に選択される。このために、暗号化エンジンと適切なキ
ーとが対として選択され、キーが暗号化エンジンと共に確実に機能するようにす
る。本明細書で用いられるキーとは、シード番号または他の周知の主要キー情報
のみならず、同期アルゴリズムに関して必要な時間または順列オフセット情報を
も意味する。
【００１６】 機密性の高いデータが暗号化されると、プロセスは被暗号化機密データにヘッ
ダを付け加える。このヘッダには、選択された記述アルゴリズム，選択された暗
号解読キーの識別子などの暗号解読情報が含まれる。これをブロック２０８に示
す。このヘッダには、受信ユニットが暗号解読アルゴリズムと暗号解読キーとを
選択するために用いる情報が含まれる。ユーザが定義するデータもヘッダに含ま
れることがある。ユーザ定義データは、受信ユニットに対して特定の条件下での
応答方法を命令する。
【００１７】 次にプロセスは機密性の低いデータをヘッダと被暗号化機密データにと付加す
る。これをブロック２１０に示す。この動作により、データのブロックが作成さ
れ、このデータのブロックが第２の被選択暗号化アルゴリズムおよび第２の被選
択キーを用いて暗号化される。これをブロック２１２に示す。本発明の重要な局
面により、被暗号化機密データには、第２の被選択被暗号化アルゴリズムと第２
の被選択キーとを用いて２回目の暗号化がなされる。この第２の暗号化により、
被暗号化機密データを後で暗号化されるデータ・ブロック内に埋め込むことによ
って、被暗号化機密データの安全性が高まる。この段階では、被暗号化機密デー
タの存在と位置とを明確に指摘する可能性のあるヘッダを隠すことも行われる。
【００１８】 本発明の好適な実施例においては、ブロック２０６で用いられる暗号化アルゴ
リズムおよびキーは、第２暗号化動作を行うためにブロック２１２で用いられる
暗号化アルゴリズムおよびキーよりも高い安全性レベルを有する。しかし、本発
明の他の実施例においては、ブロック２０６と２１２の両方で同じ暗号化アルゴ
リズムと暗号化エンジンとが用いられることもある。
【００１９】 同じ暗号化エンジンが用いられても、本発明の好適な実施例はブロック２０６
，２１２の動作に関して異なるキーを用いる。同じキーで再度暗号化すると被暗
号化データの安全性が悪くなることが研究によってわかっているので、２つのキ
ーを用いることが好ましい。
【００２０】 最後に、プロセスは第２の被選択暗号化アルゴリズムを用いて暗号化されたデ
ータにヘッダを追加することによって、被暗号化データ・セットを生成する。こ
のヘッダには、受信ユニットが第２の被選択暗号解読アルゴリズムと第２の被選
択暗号解読キーを識別するために用いる暗号解読情報が含まれる。これをブロッ
ク２１４に示す。そしてプロセスは、ブロック２１６に示されるように終了する
。
【００２１】 図２に示される暗号化アルゴリズムは、２つの機密性レベルを有するデータ・
ブロックを暗号化するが、本発明により、転送準備のできているデータに表され
る各機密性レベルについて、図２の流れ図を、たとえばブロック２１０からブロ
ック２１６までループすることによって、３つ以上の機密性レベルを有するデー
タ・ブロックを暗号化することができる。
【００２２】 この原理をさらに説明するために、図３では、３つの機密性レベルを有する転
送準備済みのデータ４０を示す：すなわち、高機密性データ４２，中間機密性デ
ータ４４および低機密性データ４６である。図２に関して説明されるように、高
機密性データ４２が暗号化され、ヘッダ４８が付加されて適切な暗号解読アルゴ
リズムと暗号解読キーとが識別される。次に中間機密性データ４４が追加されて
データ・ブロック５０を生成し、データ・ブロックが暗号化されて被暗号化デー
タ・ブロック５２が生成される。次に、ヘッダ５４と低機密性データ４６が被暗
号化データ・ブロック５２に追加されて、データ・ブロック５６を形成する。そ
の後、データ・ブロック５６が暗号化されて被暗号化データ・ブロック５８が生
成される。そして、ヘッダ６０が被暗号化データ・ブロック５８に追加され、送
付ユニット２２から受信ユニット２４に転送する準備の整ったデータ・セット６
２が形成される。
【００２３】 データ・セット６２は、３つの機密性レベルを有するデータの暗号化を表す。
この暗号化は、暗号化エンジンと暗号化キーとの任意の組み合わせを用いて実行
される。盗聴者にとっては、データ・ストリームはヘッダ６０の後に被暗号化デ
ータ・ブロック５８が続いた形に見えることに注目されたい。ヘッダ５４とヘッ
ダ４８とは、被暗号化データ・ブロック５８内で暗号化されるので、機密性の高
いデータの位置を盗聴者に知らせない。機密データとそれに関するヘッダとを隠
すことによって、盗聴者が情報を傍受することが困難になる。これが本発明の重
要な利点である。
【００２４】 図３に示される例の代替実施例においては、各データ・ブロック５０または５
６には、各々が被暗号化データ・ブロックと関連する２つ以上のヘッダが含まれ
る。解読中に、被暗号化データ・ブロックと関連するヘッダとは各ヘッダ内の情
報に従って、別々に位置が特定され暗号解読される。
【００２５】 次に図４を参照して、本発明の方法およびシステムを実現するために用いられ
るヘッダ例を示す。図示される如く、ヘッダ７０はヘッダ開始識別子７２と、ア
ルゴリズム識別子７４と、キー識別子７６と、ユーザ定義データ７８とを含む。
ヘッダ開始識別子７２は、暗号解読中に走査されるデータのブロック内で容易に
位置が特定される一連のビットまたはキャラクタである。このようなキャラクタ
の例としては、ASCII（アメリカ規格協会情報交換標準コード）のSOH（ヘッダ開
始）キャラクタまたは送付ユニットと受信ユニットとの間で合意される他の任意
の印刷不可キャラクタがある。
【００２６】 アルゴリズム識別子７４は受信ユニットにおいて、ヘッダに続く被暗号化デー
タ・ブロックを暗号解読するための適切な暗号解読アルゴリズムを識別するため
に用いられる。同様に、キー識別子７６は、受信ユニットにおいて、被暗号化デ
ータ・ブロックを暗号解読するために用いる適切なキーを識別する。アルゴリズ
ム識別子７４もキー識別子７６も、使用可能な暗号解読エンジンおよび暗号解読
キーのテーブルを指すポインタとして構築することができる。送付ユニットは、
受信ユニットが暗号解読することができるようにデータを暗号化しなければなら
ないことに注目されたい。これには、受信ユニットにおいて、どの暗号解読エン
ジンと暗号解読キーとが利用可能であるかの考察が含まれる。従って、送付ユニ
ットが暗号化エンジンを選択する前に、利用可能な暗号化エンジンおよび暗号解
読エンジンの互換性に関してある程度のネゴシエーションがなされる。同様に、
暗号化のためのキーを選択する前に、キーの使用可能性に関して照会するか、あ
るいは当技術で周知の方法で新たなキーを交換する。
【００２７】 ユーザ定義情報７８には、受信ユニット２４における暗号解読処理を助ける情
報が含まれる。このような情報には、ヘッダに続く被暗号化データ・ブロックの
サイズ，暗号解読された情報の宛先，エラー制御情報，情報ブロックを再構築す
るための連続番号などが含まれる。さらに、ユーザ定義データには、受信ユニッ
トに対してデータ・セットに応答する方法を命令する情報が含まれる場合もある
。たとえば、送付ユニットは、受信ユニットがデータ・セットの受信を肯定応答
する、あるいはデータ・セットの暗号解読に成功したことを肯定応答することを
命ずるユーザ定義データを含めることがある。ユーザ定義データは、受信ユニッ
トに暗号解読エラーからの回復方法を命令するためにも用いられる。
【００２８】 この種のユーザ定義データまたは暗号解読情報は、受信機応答命令として広義
に分類することができ、この命令によって受信機は特定の条件に特定の方法で応
答する。
【００２９】 さらに別の実施例においては、ユーザ定義データは、たとえば、暗号解読キー
およびアルゴリズム識別子に関する暗号解読情報を預託されて（エスクロ(escro
w)として）保持する受託者を識別することによって、追加の暗号解読情報の位置
を特定するために用いることもできる。受託者とは、証明機関などの委託を受け
た第三者である。かくして、この「エスクロ情報」により、認可された人または
組織は暗号解読キーを演算により決定する必要がなくなる。代わりに、暗号解読
キーは適切な手順および証拠によりエスクロから回復することができる。
【００３０】 次に図５を参照して、本発明の方法およびシステムによるデータ・セットの暗
号解読プロセスを示す高レベル論理流れ図が示される。図示される如く、プロセ
スはブロック３００で始まり、ブロック３０２に進んで、データ・セットが受信
されたか否かが判断される。データ・セットが受信されない場合、プロセスは、
データ・セットが受信されるまで「ノー」分岐を介して反復的にループする。
【００３１】 データ・セットが受信されると、プロセスは、ヘッダ内の暗号解読情報により
識別される暗号解読キーおよび暗号解読アルゴリズムを用いてデータ・セットを
暗号解読する。これをブロック３０４に示す。
【００３２】 次に、プロセスは暗号解読したデータを出力し、残りの被暗号化データを識別
するヘッダがさらにあるか検索する。これをブロック３０６に示す。出力された
暗号解読済みのデータを受信ユニットで利用するために、更なる暗号解読が必要
でないことに注目されたい。プロセスが別のヘッダを発見すると、受信ユニット
は有用なデータを回復するために再度暗号解読を実行しなければならない。ブロ
ック３０６のプロセスは、暗号解読済みのデータの残りのヘッダおよび被暗号化
データからの分離として特徴付けることもできる。
【００３３】 次に、プロセスは暗号解読済みの出力データ内に別のヘッダが発見されたか否
かを判断する。これをブロック３０８に示す。検索においてヘッダが発見されな
かった場合は、暗号解読すべき残りのデータはなく、プロセスはブロック３１０
に示されるように終了する。しかし、検索により別のヘッダが発見されると、プ
ロセスは、新たに発見されたヘッダにより識別される暗号解読キーおよび暗号解
読アルゴリズムを用いて残りの被暗号化データの暗号解読を行う。これをブロッ
ク３１２に示す。暗号化の各レベルまたはレイヤにおいて２つ以上のヘッダとそ
れに関連する被暗号化データ・ブロックとが発見される可能性があることに注目
されたい。
【００３４】 その後、プロセスは残りの暗号解読済みデータを出力する。これをブロック３
１４に示す。そしてブロック３１０で終了する。
【００３５】 図５に示される例では、２つのデータ機密性レベルを有するデータ・セットの
暗号解読が示されることに注目されたい。上記のように、また図３に示されるよ
うに、追加レベルのデータ機密性を受信されるデータ・セットにおいて暗号解読
することができる。各追加レベルのデータ機密性は、被暗号化ブロックを従える
ヘッダにより識別される。
【００３６】 次に図６を参照して、本発明の方法およびシステムによる暗号化ユニット３０
を構築するために用いられるデータ・プロセッサを示す。図示される如く、暗号
化ユニット３０は、スイッチ９８により着信データ９６に選択的に結合される暗
号化エンジン９０〜９４を具備する。スイッチ９８は、着信データ９６を監視し
データの機密性レベルを決定するデータ機密性検出器１００の出力によって制御
される。データ機密性検出器は、たとえば、図３に示される機密性の高いクレジ
ット・カード情報，中間の機密性の個人情報および機密性の低い音声データを識
別することができる。
【００３７】 図６に示す例においては、スイッチ９８は高機密性データを暗号化エンジン９
０に配信する位置にある。暗号化エンジンおよびキー・セレクタ１０２を用いて
、暗号化エンジン９０において利用可能な複数の利用可能な暗号化エンジンおよ
びキーから選択することができる。暗号化エンジン９０内には、利用可能な暗号
化エンジンＡ，Ｂ，Ｃが示されるが、これらのうちから暗号化エンジン９０は高
機密性データを暗号化するために選択し、利用可能なキーがメモリに格納される
。
【００３８】 入力１０４に受信されるデータが、選択された被暗号化エンジンおよびキーを
用いて暗号化されると、ヘッダ・クリエータ１０６が、受信ユニットにおいて被
暗号化データを暗号解読するために用いる暗号解読エンジンおよび暗号解読キー
を識別する適切なヘッダを作成する。暗号化エンジン９０の出力は、被暗号化デ
ータ・ブロック１０８と付加されるヘッダ１１０である。
【００３９】 被暗号化データ・ブロック１０８とヘッダ１１０とは、次に入力１１２におい
て暗号化エンジン９２に入力される。その後、暗号化エンジン９２は暗号化エン
ジンおよびキー・セレクタ１１４を用いて、その利用可能な暗号化エンジンおよ
び暗号化キーから１つを選択する。暗号化エンジン９２は、次に被暗号化データ
・ブロック１１６とヘッダ１１８とを出力するが、このヘッダはヘッダ・クリエ
ータ１２０によって作成される。
【００４０】 同様にして、被暗号化データ・ブロック１１６およびヘッダ１１８が暗号化エ
ンジン９４に入力され、暗号化エンジン９４は最終的に、送付ユニットから受信
ユニットに転送する準備のできたデータ・セット１２２を生成する。
【００４１】 暗号化エンジン９２においては、被暗号化データ・ブロック１０８およびヘッ
ダ１１０は、機密性が低いとデータ機密性セレクタ１００により判断された入力
１２４からのデータと合成されるか、あるいは付加されることに注目されたい。
同様に、入力１２６，１２８のデータも暗号化に先立ち合成あるいは付加され、
これが最終的には暗号化エンジン９４により出力されるデータ・セット１２２を
生成する。このため、被暗号化データ，関連のヘッダおよび暗号化されない機密
性の低いデータからなるデータ・ブロックを形成するには、入力１２４，１２８
における適切な遅延が必要になる。この遅延によって、図３に示される複数レベ
ルの暗号化が適切なタイミングで確実に実行されるようになる。
【００４２】 図６では、各々が複数の利用可能な暗号化エンジンを有してそこから選択する
ことができる３つの暗号化エンジン９０〜９４が図示されるが、本発明の代替実
施例では、被暗号化データおよびヘッダに関して１つの帰還ループを設けること
により１つの暗号化エンジンを繰り返し再利用する。この帰還ループは出力の被
暗号化データとヘッダを暗号化エンジンの入力に戻す。より機密性の低いデータ
を利用できる場合には、それが帰還された暗号化データおよびヘッダに追加され
て、１つのデータ・ブロックが形成され暗号化される。
【００４３】 最後に、図７を参照して、本発明の方法およびシステムによる暗号解読ユニッ
トを構築するために用いられるデータ・プロセッサの高レベル・ブロック図が示
される。図示される如く、暗号解読ユニット３２には、利用可能な暗号解読エン
ジン１４０〜１４４が含まれる。被受信データ１４６は、被暗号化データ・ブロ
ック１４８とヘッダ１５０とによって構成される。暗号解読エンジンおよびキー
・セレクタ１５２は、ヘッダ１５０を受信し、それを用いて利用可能な暗号解読
エンジンＡ，Ｂ，Ｃのうちの１つを選択する。ヘッダ１５０内の情報に基づいて
適切な暗号解読キーも選択される。
【００４４】 選択された暗号解読エンジンによる暗号解読に続き、データ・セパレータ１５
４が、残りのヘッダおよび被暗号化データから暗号解読済みデータを分離し、暗
号解読済みデータ１５６と被暗号化データ・ブロック１５８とを付加されたヘッ
ダ１６０と共に出力する。被受信データ１４６内に１つしか暗号化レベルがない
場合には、すべてのデータが暗号解読エンジン１４０から暗号解読済みデータ１
５６として出力される。しかし、複数の暗号化レベルが検出されると、被暗号化
データ１５８および付加ヘッダ１６０が分離されて、暗号解読エンジン１４２に
送られる。
【００４５】 暗号解読エンジン１４２は、暗号解読エンジン１４０に関して説明されたのと
同様の方法で動作する。暗号解読エンジン１４４にも同じことが当てはまるが、
暗号解読エンジン１４４はデータ・セパレータを持たない点が異なる。これは、
この例の暗号解読ユニット３２が３つのデータ機密性レベルに関してのみ設計さ
れるためである。４つ以上のデータ機密性レベルを有する暗号解読ユニットを上
記に解説図示された原理に従って設計することもできる。
【００４６】 図７の暗号解読ユニット３２は３つの異なる暗号解読エンジン１４０〜１４４
を伴って図示されるが、本発明の代替実施例は、複数の暗号化レベルをもつ被受
信データ１４６を暗号解読するために帰還ループを伴う１つの暗号解読エンジン
を繰り返し利用する。この代替実施例においては、被暗号化データ１５８とヘッ
ダ１６０とが、暗号解読エンジン１４０の入力に帰還されて、より機密性の高い
データがさらに暗号解読される。
【００４７】 本発明のさらに別の実施例においては、暗号化アルゴリズムを１つしか持たな
い単独の暗号化エンジンを、送付ユニットにおける複数回のデータ・セットの暗
号化に繰り返し用い、１つのアルゴリズム暗号解読が受信ユニットにおいて同様
に繰り返し用いられて、複数レイヤの暗号化を暗号解読する。
【００４８】 このような単独のアルゴリズム暗号化ユニットを構築する場合は、同じアルゴ
リズムで再度暗号化されるデータの安全性を高めるために、各データ機密性のレ
ベルの暗号化に関して異なるキーを用いるべきであるということが研究の結果明
らかにされている。
【００４９】 フレーム構造が一定であるか、あるいは受信ユニットにおいて前もってわかっ
ている本発明の代替の実施例においては、ヘッダを省略することができる。これ
は、受信ユニットがまだ知らない情報をヘッダが追加することがないからである
。さらに別の実施例においては、後続のデータ・セットの構造と解読情報が前の
データ・セット内に暗号化されることがある。
【００５０】 本発明の好適な実施例の上記説明は、図示および解説のために提示された。排
他的であったり、開示される特定の形式に本発明を制限する意図はない。上記の
教義に照らして修正または変形が可能である。実施例は本発明の原則およびその
実際的用途をもっとも良く説明するため、また当業者が種々の実施例において、
さらに意図される特定の用途に適する種々の修正を加えて本発明を利用すること
を可能にするために選択され解説されたものである。これらの修正および変形は
正当に、合法的にまた平等に資格を与えられる範囲に応じて解釈される場合、添
付の請求項により決定される本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
本発明に特徴的であると考えられる新規の特徴は、添付の請求項に明記される
。しかし、本発明そのものは、その好適な使用法，更なる目的およびその利点と
共に、詳細な説明と添付の図面とを関連させて参照することにより、良く理解頂
けよう。
【図１】 電気通信システムを示す。
【図２】 本発明の方法およびシステムのデータ暗号化動作を示す高レベル論
理流れ図である。
【図３】 本発明の方法およびシステムによる複数レベルの機密性を有するデ
ータの選択および暗号化をグラフに表す。
【図４】 本発明の方法およびシステムによるヘッダを示す。
【図５】 本発明の方法およびシステムによるデータ暗号化動作を示す高レベ
ル論理流れ図である。
【図６】 本発明の方法およびシステムにより送付ユニットの暗号化部分を実
現するために用いられるデータ処理システムを示す。
【図７】 本発明の方法およびシステムにより受信ユニットの暗号解読部分を
実現するために用いられるデータ処理システムを示す。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送する
    方法であって： 前記データ・セット内で、より高い機密性を有するデータとより低い機密性を
    有するデータとを識別する段階； より高い機密性を有する前記データを暗号化して、被暗号化機密データを生成
    する段階； より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データとを暗号化して
    被暗号化データ・セットを生成する段階；および 前記被暗号化データ・セットを送付ユニットから受信ユニットに転送する段階
    ； によって構成されることを特徴とする電気通信システムにおいてデータ・セッ
    トを安全に転送する方法。
  2. 【請求項２】 前記被暗号化機密データに暗号解読情報を付加する段階によ
    ってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載の電気通信システムにおい
    てデータ・セットを安全に転送する方法。
  3. 【請求項３】 前記暗号解読情報がアルゴリズム識別子をさらに備えること
    を特徴とする請求項２記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に
    転送する方法。
  4. 【請求項４】 前記暗号解読情報がキー識別子をさらに備えることを特徴と
    する請求項２記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送する
    方法。
  5. 【請求項５】 前記暗号解読情報が受信機応答命令をさらに備えることを特
    徴とする請求項２記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送
    する方法。
  6. 【請求項６】 より高い機密性を有する前記データを暗号化して被暗号化機
    密データを生成する前記段階が、より高い機密性を有する前記データをより高い
    安全性を有するアルゴリズムで暗号化して被暗号化機密データを生成する段階を
    さらに備え、より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データとを
    暗号化する前記段階が、より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密
    データとを、より低い安全性を有する暗号化アルゴリズムで暗号化して被暗号化
    データ・セットを生成する段階によってさらに構成されることを特徴とする請求
    項１記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送する方法。
  7. 【請求項７】 前記被暗号化データ・セットを暗号解読する段階； より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データとを回復する段
    階； 前記被暗号化機密データを暗号解読する段階；および より高い機密性を有する前記データを回復する段階； によってさらに構成されることを特徴とする請求項１記載の電気通信システム
    においてデータ・セットを安全に転送する方法。
  8. 【請求項８】 前記被暗号化データ・セットを暗号解読する前記段階が前記
    被暗号化機密データに付加される暗号解読情報を用いて前記被暗号化データ・セ
    ットを暗号解読する段階をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の電気通
    信システムにおいてデータ・セットを安全に転送する方法。
  9. 【請求項９】 前記被暗号化機密データに付加される前記暗号解読情報が受
    信機応答命令を備え： 前記受信ユニットにおいて条件を検出する段階；および 前記受信ユニットにおいて、前記受信応答命令において記述される方法で前記
    被検出条件に応答する段階； によってさらに構成されることを特徴とする請求項８記載の電気通信システム
    においてデータ・セットを安全に転送する方法。
  10. 【請求項１０】 電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送す
    るシステムであって： 前記データ・セット内で、より高い機密性を有するデータとより低い機密性を
    有するデータとを識別する手段； より高い機密性を有する前記データを暗号化して、被暗号化機密データを生成
    する手段； より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データとを暗号化して
    被暗号化データ・セットを生成する手段；および 前記被暗号化データ・セットを送付ユニットから受信ユニットに転送する手段
    ； によって構成されることを特徴とする電気通信システムにおいてデータ・セッ
    トを安全に転送するシステム。
  11. 【請求項１１】 前記被暗号化機密データに暗号解読情報を付加する手段に
    よってさらに構成されることを特徴とする請求項１０記載の電気通信システムに
    おいてデータ・セットを安全に転送するシステム。
  12. 【請求項１２】 前記暗号解読情報がアルゴリズム識別子をさらに備えるこ
    とを特徴とする請求項１１記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安
    全に転送するシステム。
  13. 【請求項１３】 前記暗号解読情報がキー識別子をさらに備えることを特徴
    とする請求項１１記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送
    するシステム。
  14. 【請求項１４】 前記暗号解読情報が受信機応答命令をさらに備えることを
    特徴とする請求項１１記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に
    転送するシステム。
  15. 【請求項１５】 より高い機密性を有する前記データを暗号化して被暗号化
    機密データを生成する前記手段が、より高い機密性を有する前記データをより高
    い安全性を有するアルゴリズムで暗号化して被暗号化機密データを生成する手段
    をさらに備え、より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データと
    を暗号化する前記手段が、より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機
    密データとを、より低い安全性を有する暗号化アルゴリズムで暗号化して被暗号
    化データ・セットを生成する手段によってさらに構成されることを特徴とする請
    求項１０記載の電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送するシス
    テム。
  16. 【請求項１６】 前記被暗号化データ・セットを暗号解読する手段； より低い機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データとを回復する手
    段； 前記被暗号化機密データを暗号解読する手段；および より高い機密性を有する前記データを回復する手段； によってさらに構成されることを特徴とする請求項１０記載の電気通信システ
    ムにおいてデータ・セットを安全に転送するシステム。
  17. 【請求項１７】 前記被暗号化データ・セットを暗号解読する前記手段が前
    記被暗号化機密データに付加される暗号解読情報を用いて前記被暗号化データ・
    セットを暗号解読する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１６記載の電
    気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送するシステム。
  18. 【請求項１８】 前記被暗号化機密データに付加される前記暗号解読情報が
    受信機応答命令を備え： 前記受信ユニットにおいて条件を検出する手段；および 前記受信ユニットにおいて、前記受信応答命令において記述される方法で前記
    被検出条件に応答する手段； によってさらに構成されることを特徴とする請求項１７記載の電気通信システ
    ムにおいてデータ・セットを安全に転送するシステム。
  19. 【請求項１９】 電気通信システムにおいてデータ・セットを安全に転送す
    るシステムであって： データ・セットに結合されて、前記データ・セット内でより高い機密性を有す
    るデータとより低い機密性を有するデータとを識別するデータ機密性検出器； 前記データ機密性検出器に結合され、より高い機密性を有する前記データを暗
    号化して被暗号化機密データを生成する暗号化エンジン； 前記データ機密性検出器と前記被暗号化機密データとに結合されて、より低い
    機密性を有する前記データと前記被暗号化機密データとを暗号化して被暗号化デ
    ータ・セットを生成する第２暗号化エンジン；および 前記被暗号化データ・セットに結合されて、前記被暗号化データ・セットを送
    付ユニットから受信ユニットに転送する送信ユニット； によって構成されることを特徴とするシステム。
  20. 【請求項２０】 前記データ機密性検出器に結合されて、前記データ機密性
    検出器に応答して暗号化アルゴリズムおよびキーを選択する暗号化エンジンおよ
    びキー・セレクタ；および 前記暗号化エンジンおよびキー・セレクタに結合されて、暗号解読情報を含む
    ヘッダを作成し、前記被暗号化機密データに付加するヘッダ・クリエータ； によってさらに構成されることを特徴とする請求項１９記載の電気通信システ
    ムにおいてデータ・セットを安全に転送するシステム。
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