JPH0918469A

JPH0918469A - 暗号通信装置、システム及び暗号装置

Info

Publication number: JPH0918469A
Application number: JP7165932A
Authority: JP
Inventors: Takahisa Yamamoto; 貴久山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 1997-01-17

Abstract

(57)【要約】【目的】暗号通信ネットワークにおいて送受信者が適
切な暗号方式を設定できるようにする。【構成】通信用端末１０には、それぞれ暗号方式の異
る暗号化及び復号を行う暗号装置１１、暗号装置１１の
１つを選択する選択手段１４、その選択に応じて暗号の
鍵を生成する鍵生成・選択装置１３が設けられ、相手側
の通信用端末１０とその通信に適した暗号方式を互いに
打合わせをして決定し、選択できるようにする。【効果】通信する情報に要求される機密性に応じた暗
号強度を有する暗号方式を設定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データを秘匿するため
にデータを暗号化して通信を行う暗号通信装置、システ
ム及びそれに用いる暗号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、幹線通信網における光ファイバネ
ットワークの整備、ケーブルテレビシステムの普及、衛
生通信の実用化、ローカルエアリネットワークの普及等
に伴い、かかる通信網を利用して様々な情報をやり取り
することが実現されようとしている。加えて、その情報
として動画像データ、静止画像データ、音声データ、コ
ンピュータデータ等のマルチメディア情報を伝送するこ
とが考えられている。このような通信網においては、情
報を安全に伝達することが重要であり、そのための手段
として種々の暗号が知られている。それらの暗号は大き
く分けて、共通鍵暗号と公開鍵暗号との２つ暗号方式に
分類されるが、それぞれの分類に対して種々の方式が考
えられている。

【０００３】図１４は共通鍵暗号通信ネットワーク、図
１５は公開鍵暗号通信ネットワークを示す。図１６は共
通鍵、公開鍵暗号ネットワークを示し、図１４の共通鍵
暗号通信ネットワークに図１５の公開鍵暗号通信ネット
ワークを付加した構成になっている。

【０００４】まず、共通鍵暗号方式による暗号通信につ
いて述べる。共通鍵暗号通信ネットワークでは、図１４
に示すように、あらかじめネットワークの加入者間で固
有かつ秘密の鍵を共有している。Ａ、Ｂ、Ｃ、…、Ｍは
そのネットワークの加入者、Ｋ_AB、Ｋ_AC、…はそれぞれ
加入者Ａ−Ｂ間で共有している鍵、加入者Ａ−Ｃ間で共
有している鍵、…を示している。さらにそれぞれの加入
者は、図１７に示すような、ネットワークで決められた
アルゴリズムに従って暗号化（及び復号）を行う暗号装
置を備えた通信用端末を持っている。従来の加入者Ａか
らＢへの共通鍵暗号通信は以下の手順で行う。

【０００５】１．Ａは、あらかじめ送信先Ｂと共有して
いる秘密の鍵Ｋ_ABを本通信の暗号装置の鍵として用いて
暗号装置により通信文を暗号化し、その暗号化したもの
をＢに送信する。２．Ｂはあらかじめ送信元Ａと共有している秘密の鍵Ｋ
_ABを本通信の暗号装置の鍵として用いて暗号装置により
Ａからの受信文を復号し、通信文を得る。

【０００６】次に、公開鍵暗号方式による暗号通信につ
いて述べる。図１５に示すように、公開鍵暗号通信ネッ
トワークの電子掲示板には、各加入者の公開鍵が加入者
のＩＤ（名前等）と対応がとれる形で掲示されている。
図１５においては、加入者Ａ、Ｂ、…、Ｍの公開鍵をＫ
^p _A、Ｋ^p _B、…、Ｋ^p _Mで示している。また各加入者
は自分の公開鍵に対応した秘密鍵を秘密に保有する。図
１５においては、加入者Ａ、Ｂ、…、Ｍの秘密鍵をＫ^s
_A、Ｋ^s _B、…、Ｋ^s _Mで示している。さらにそれぞ
れの加入者は、図１７に示されるような、ネットワーク
で決められたアルゴリズムに従って暗号化（及び復号）
を行う暗号装置を備えた通信用端末を持っている。従来
の加入者ＡからＢへの公開鍵暗号通信は以下の手順で行
う。

【０００７】従来の加入者ＡからＢの公開１．Ａは送信先Ｂの公開鍵Ｋ^p _Bを本通信の暗号装置の
鍵として用いて暗号装置により通信文を暗号化し、その
暗号化したものをＢに送信する。２．Ｂは、自分の秘密鍵Ｋ^p _Bを本通信の暗号装置の鍵
として用いて暗号装置によりＡからの受信文を復号し、
通信文を得る。これらの手順により暗号通信が行われ
る。

【０００８】以上述べたように、信頼できる通信を実現
するために必要な技術である暗号技術に関し、現在のと
ころ知られている代表的な暗号方式に限っても種々の方
式が考えられている。また、同じ暗号方式でもいろいろ
な使用モードが考えられており、さらに暗号解読に対し
て強度を増すように、いろいろな対策が考えられてい
る。

【０００９】ここで、従来の暗号方式としてＤＥＳ暗号
について簡単に説明する。ＤＥＳ暗号では、６４ビット
のデータブロックを単位に暗号化及び復号が行われ、鍵
の長さは５６ビット（８ビットのパリティビットを加え
ると６４ビット）とされている。暗号アルゴリズムは転
置式と換字式とを基本としており、これらの転置と換字
を適当に組み合わせた処理を１６段繰り返すことによ
り、平文のビットパターンをかき混ぜ、意味の分からな
い暗号文に変換している。復号する場合は、逆にかき混
ぜることにより、元の平文を復元する。

【００１０】このかき混ぜかたのパラメータを５６ビッ
トの鍵で指定する。鍵の候補の数は２の５６乗（約１０
の１７乗）個であり、総当たりの解読、つまり入手した
暗号文と平文のペアに対し、鍵を１回ずつ変化させてチ
ェックする解読を行うと、１回のチェックに５００ｎｓ
かかるとすると（１２８Ｍｂｐｓの処理速度）、全体で
１０００年程度かかる計算になる。

【００１１】ＤＥＳの暗号化処理では、まず６４ビット
の平文に対して転置（初期転置ＩＰ）が行われる。この
初期転置は固定である。この転置処理の出力は途中複雑
な１６段の暗号化処理を経た後に最後に転置（最終転置
ＩＰ^-1）が行われる。この最終転置も固定である。

【００１２】初期転置が行われた６４ビットのデータ
は、３２ビットずつ左右に分割され左半分がＬ₀、右半
分がＲ₀となる。このＬ₀とＲ₀からＬ₁₆とＲ₁₆になる
まで１６段にわたって図１８に示す処理が行われる。つ
まり、ｎ段目の処理を終了したときの左右の３２ビット
をそれぞれＬ_n、Ｒ_nとすると、Ｌ_n、Ｒ_nは次式で表
されるものとなる。

【００１３】Ｌ_n＝Ｒ_n-1 Ｒ_n＝Ｌ_n-1＃ｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）

【００１４】ここで、＃はビット毎のｍｏｄ２の排他的
論理和を意味し、Ｋ_nはｎ段目に入力される４８ビット
の鍵、Ｌ_n-1とＲ_n-1はそれぞれｎ−１段目の出力、ｆ
はＲ _n-1とＫ_nを用いて３２ビットのデータを出力する
関数である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
暗号通信においては、送信側と受信側でどの暗号方式や
使用モードを使用し、また暗号解読に対してどのような
対策を施した方式を使用して暗号通信を行うのかという
調整に関しては考慮されていなかった。そのため、送信
者と受信者で複数の暗号方式を実行できる暗号装置を持
つ場合や、複数の使用モードが実行できる場合に、どの
ようにして送受信者間で調整を行うことにより、暗号通
信を行うのか、あるいは両者の共通の暗号方式を検知し
て、その暗号方式により暗号通信を行う、というような
ことができなかった。

【００１６】さらに、やり取りする情報の種類に応じ
て、送信側と受信側とで暗号方式を打ち合わせるなどの
調整に関しては考慮されていなかった。特に、やり取り
する情報の種類に応じて暗号の強度を調整することに関
しては考慮されてなかった。例えば、やり取りする情報
が機密性の高い情報であれば従来の技術で述べたような
暗号解読に対し対策を施した方式を用いて安全性の高い
暗号通信を行い、やり取りする情報が機密性の高い情報
でなければ、通常の暗号方式を用いることにより、暗号
装置の負荷を軽減する、というようなことができなかっ
た。従来の暗号通信においては、以上のような問題があ
った。

【００１７】本発明は、上記の問題点を解決するために
成されたもので、暗号方式を選択できる暗号通信装置、
システム及び暗号装置を得ることを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明において
は、それぞれ送信データの暗号化及び受信暗号化データ
の復号を行い、互いに通信を行う複数の通信手段と、上
記通信手段に設けられ、複数の暗号化方式の１つを選択
する選択手段とを設けている。

【００１９】請求項７の発明においては、複数の暗号化
方式を選択的に用いて情報を暗号化する暗号化手段と、
動作モードを指定するモード指定手段とを備え、上記暗
号化手段は、指定されたモードに応じて暗号化方式を選
択する。

【００２０】請求項８の発明においては、複数の暗号化
方式を選択的に用いて情報を暗号化する暗号化手段と、
セキュリティランクを指定する指定手段とを備え、上記
暗号化手段は、指定されたセキュリティランクに応じて
暗号化方式を選択する。

【００２１】請求項９の発明においては、ネットワーク
上の複数端末間で暗号化されたデータの通信を行うとと
もに、暗号化方式を選択し得るようにした暗号通信シス
テムであって、所定の端末装置により指定された暗号化
方式を他の端末装置により変更する場合に、上記所定の
端末装置側の承諾を必要とする。

【００２２】

【作用】本発明によれば、暗号通信を行う送受信者の利
用する通信手段に、暗号方式を選択できる選択手段を設
けることにより、暗号方式を任意に設定できると共に、
その設定した暗号方式を暗号文の送信に先立って送受信
者間で共有することにより、従来考慮されていなかった
暗号方式の選択を可能にし、自由度の高い暗号通信を可
能にしている。また、暗号強度の選択も可能にしてい
る。

【００２３】

【実施例】以下に実施例１〜８を示すが、各実施例は次
に示すような観点から成り立っている。［実施例１］複数の暗号の中から暗号方式を設定す
る。［実施例２］共通鍵暗号と公開鍵暗号の中から暗号方
式を設定する。［実施例３］複数のブロック暗号の中から暗号方式を
設定する。［実施例４］ＤＥＳ型暗号に対し、複数のｆ関数を用
意し、それらを選択することにより、暗号方式を設定す
る。

【００２４】［実施例５］ブロック暗号に対し、使用
モードの中から暗号方式を設定する。［実施例６］「鍵を更新しながら暗号化を行う」複数
の暗号方式の中から暗号方式を設定する。［実施例７］ブロック暗号に対し、「固定の鍵を用い
て暗号化を行う」暗号方式と、「鍵を更新しながら暗号
化を行う」暗号方式の中から暗号方式を設定する。［実施例８］実施例７の「鍵を更新しながら暗号化を
行う」暗号方式の鍵生成・選択装置の内部変数を読み出
し可能にする。

【００２５】ただし、本発明の本質は、複数の暗号方式
の中から特定の暗号方式を実行できるように選択する手
段を有することにある。また、それによって暗号の強度
を選択できるようにしたことにある。従って、選択され
る複数の暗号方式としては、実施例に示した暗号方式に
限定されるものではない。従来の技術でも述べたが、現
在提案されている暗号方式は多数存在するため、その全
ての暗号方式について実施例で示すことは困難である。
また、複数の暗号方式を組み合わせたような暗号方式
も、本発明により選択される暗号方式として含まれる。

【００２６】［実施例１］本実施例では、図１に示すよ
うに、暗号化（及び復号）を行う複数の暗号装置１１
と、通信インタフエース１２と、鍵生成・選択装置１３
と、複数の暗号装置１１の出力の中から１つを選択する
選択手段１４とを備えた通信用端末１０を用いて暗号通
信を行う。

【００２７】各々の暗号装置１１は、それぞれ異なる暗
号方式の処理を実現する。本実施例では暗号方式とし
て、・暗号方式１・暗号方式２・… ・暗号方式ｔのｔ種類の暗号とし、それぞれ暗号装置１、暗号装置
２、…、暗号装置ｔの各暗号装置１１でその処理が実現
されているとする。さらに、どの暗号装置１１を使用す
るかを暗号方式設定信号により設定できる。尚、以下の
説明では、暗号装置１１を必要に応じて暗号装置１…ｔ
と呼ぶものとする。

【００２８】選択手段１４は、暗号方式設定信号によっ
て制御され、複数の暗号装置１１の出力の中から１つ選
択することができる。例えば、暗号方式１の暗号処理を
行いたい場合には、暗号方式設定信号によって選択手段
１４を暗号装置１からの出力を選択するように設定すれ
ばよい。同様に暗号方式２の暗号処理を行いたい場合に
は暗号方式設定信号によって選択手段１４を暗号装置２
からの出力を選択するように設定すればよい。

【００２９】通信インタフェース１２は、暗号方式を示
す情報と暗号装置１１で暗号化された送信文とを伝送路
に送信するとともに、通信相手からの暗号方式を示す情
報と暗号装置１１で暗号化された送信文とを伝送路から
受信するための通信インタフェースである。

【００３０】さらに、一般に暗号方式毎に鍵の長さは異
なっているため、暗号方式設定信号によって選択された
暗号方式に対応した鍵を生成、または選択する手段とし
て鍵生成・選択装置１３がある、鍵生成・選択装置１３
では、ある長さを持つ１つの鍵から選択された暗号方式
に対応した鍵を生成する。あるいはあらかじめ暗号装置
で実現できる暗号方式の数だけ対応する鍵を用意してお
き、選択された暗号方式に対応した鍵を選択する。

【００３１】図２に本発明による鍵生成・選択装置１３
の一例を示す。鍵生成・選択装置１３は、次に示すよう
なアルゴリズムに従って鍵を生成する。鍵生成・選択装
置１３に入力されるある長さを持つ１つの鍵は、以下の
アルゴリズムで初期値（ｘ₀）として用いられる。ｘ_i+1＝ｆ（ｘ_i）（ｉ＝０、１、…） ………（１）ｂ_i+1＝ｇ（ｘ_i+1）（ｉ＝０、１、…） ………（２）

【００３２】鍵生成・選択装置１３は、図２に示すよう
に、式（１）のフィードバック演算を行う処理回路１３
ａと、式（２）の演算を行う処理回路１３ｂと、暗号方
式設定信号で選択された暗号方式に対応した鍵に必要な
長さの出力が、式（２）の演算を行う処理回路１３ｂか
ら出されたときにそれを鍵に変換する演算器１３ｃとか
ら構成される。

【００３３】演算器１３ｃでは、式（２）の演算を行う
処理回路１３ｂから出力されるｂ₁、ｂ₂、…、ｂ_iを
暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対応した長さ
の鍵に変換することを行う。鍵は選択された暗号方式の
アルゴリズムで定められた長さのビット列であり、演算
器１３ｃによって例えばｂ₁、ｂ₂、…、ｂ_iをそのま
ま並べることにより、あるいはその順序を並び変えるこ
とにより生成される。

【００３４】従って、鍵生成・選択装置１３の動作は以
下のようになる。１．初期値としてｘ₀を、鍵生成・選択装置１３に入力
する。２．式（１）により、ｘ₁、ｘ₂、…、ｘ_iを生成す
る。３．生成されたｘ₁、ｘ₂、…、ｘ_iに対して式（２）
を実行し、得られたｂ ₁、ｂ₂、…、ｂ_iを出力する。４．演算器１３ｃによりｂ₁、ｂ₂、…、ｂ_iを暗号方
式設定信号で選択された暗号方式に対応した鍵として出
力する。

【００３５】鍵生成・選択装置１３は、暗号方式設定信
号によって、式（１）及び式（２）の演算を何回行う
か、さらに演算器１３ｃからどれだけの長さの鍵を出力
するか、を制御され、そのことにより暗号方式設定信号
によって選択された暗号方式に対応した長さを持つ鍵を
生成する。

【００３６】また、鍵生成・選択装置１３は図３のよう
に構成することも可能である。図３の鍵生成・選択装置
１３はｔ個の鍵（ｋ₁、ｋ₂、…、ｋ_t）と鍵選択手段
１３ｄとから構成される。鍵ｋ₁、ｋ₂、…、ｋ_tは鍵
選択手段１３ｄに入力され、暗号方式設定信号によって
いずれかが選択される。これにより暗号方式設定信号に
よって選択された暗号方式に対応した長さを持つ鍵を選
択する。

【００３７】上記通信用端末１０を用いて暗号通信を行
う暗号通信ネットワークとしては図１４のものを用い
る。鍵の共有は、あらかじめネットワークの管理者等が
鍵の設定しておくことによって実現できる。あるいは、
文献「暗号と情報セキリュティ」（辻井、笠原著、１９
９０年発行、株式会社昭晃社、７２〜７３、９７〜１０
４項）示されるような公知の鍵共有方式によっても実現
できる。

【００３８】本発明による加入者ＡからＢへの暗号通信
は以下の手順で行われる。以下の説明では、鍵生成・選
択装置１３としては、図２に示すものであるとし、上記
のように、ある長さを持つ１つの鍵から選択された暗号
方式に対応した鍵を生成する。

【００３９】［本発明による暗号通信の前手順１］１．送信者Ａは、暗号方式を示す情報を通信インタフェ
ース１２を介して受信者Ｂに送る。２．受信者Ｂは、送信者Ａから送られてきた暗号方式を
示す情報を情報通信インタフェース１２を介して受信
し、受信者Ｂが利用している通信用端末１０にある暗号
装置１１がその暗号方式で処理できることを確認し、暗
号通信の開始の了解を通信インタフェース１２を介して
送信者Ａに伝える。その暗号方式で処理することが困難
な場合には、可能な暗号方式を通信インタフェース１２
を介して送信者Ａに伝える。３．上記手順を送受信者間で暗号方式に関して合意がで
きるまで繰り返す。

【００４０】上記の前手順１では、暗号方式を示す情報
を送信者の方から示したが、逆に次のように受信者の方
から示すことも可能である。［本発明による暗号通信の前手順２］１．受信者Ｂは、情報の提供の要求とその情報を暗号化
する時の暗号方式を示す情報を通信インタフェース１２
を介して送信者Ａに送る。２．送信者Ａは、受信者Ｂから送られてきた情報の提供
の要求と暗号方式を示す情報とを情報通信インタフェー
ス１２を介して受信し、送信者Ａが利用している通信用
端末１０にある暗号装置がその暗号方式で処理できるこ
とを確認し、暗号通信の開始の了解を通信インタフェー
ス１２を介して受信者Ｂに伝える。その暗号方式で処理
することが困難な場合には、可能な暗号方式を通信イン
タフェース１２を介して受信者Ｂに伝える。３．上記手順を送受信者間で暗号方式に関して合意がで
きるまで繰り返す。

【００４１】上の手順は送信者が受信側の設定可能な暗
号方式を知らない場合、あるいは受信者が送信側の設定
可能な暗号方式を知らない場合に有効な手順である。送
信者が受信側で設定可能な暗号方式を知っている場合、
又は受信者が送信側の設定可能な暗号方式を知っている
場合には、上記の手順１、だけを行って次の暗号通信を
開始することが可能である。

【００４２】さらに、暗号通信に先立って暗号鍵を送受
信者間で交換するような鍵共有方式を行うような暗号通
信ネットワークにおいては、鍵共有のプロトコルにおい
て、鍵の共有のための情報と共に暗号方式の情報も共有
することが可能である。そのような場合には、上記の手
順を省略して暗号通信を開始することが可能である。

【００４３】上記前手順１、２によれば、送受信者間で
暗号方式を調整することができる。また、上記前手順
１、２は通信毎に毎回行う必要はない。例えば、あらか
じめ暗号方式を送受信者間で打ち合わせておき、その暗
号方式で暗号通信を行う場合には必要ない。

【００４４】以下、送信者Ａと受信者Ｂとの間で次の手
順を続ける。［本発明によるデータの暗号通信手順（送信者Ａに関す
る）］１．暗号方式設定信号により、前手順１、２で決定した
暗号方式からの出力が選択されるように選択手段１４を
設定する。２．あらかじめ受信者Ｂと共有している秘密の鍵Ｋ_ABを
通信用端末１０内の鍵生成・選択装置１３に初期値とし
て設定し、暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対
応した鍵を生成する。生成された鍵は暗号装置１１に設
定される。３．暗号装置１１によりデータを暗号化し、選択手段１
４により前手順で決定した暗号装置１１から出力される
暗号文を選択し、通信インタフェース１２を介してＢに
送信する。

【００４５】［本発明によるデータの暗号通信手順（受
信者Ｂに関する）］１．暗号方式設定信号により、前手順１、２で決定した
暗号方式からの出力が選択されるように選択手段１４を
設定する。２．あらかじめ送信者Ａと共有している秘密の鍵Ｋ_ABを
通信用端末１０内の鍵生成・選択装置１４に初期値とし
て設定し、暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対
応した鍵を生成する。生成された鍵は暗号装置１１に設
定される。３．通信インタフェース１２を介して伝送路から暗号化
データを受信し、暗号装置１１によりＡから送られてき
た暗号化データを復号し、選択手段１４により前手順で
決定した暗号装置１１から出力される平文を選択する。

【００４６】また、鍵生成・選択装置１３として図３の
ものを用いることも可能である。その場合には、図１４
に示された鍵は、複数の鍵を合わせたものを意味する。
つまり、加入者ＡとＢの間の鍵Ｋ_ABは、暗号方式１を使
う時の鍵Ｋ_AB1、暗号方式２を使う時の鍵Ｋ_AB2、…、
暗号方式ｔを使う時の鍵Ｋ_ABtからなる。この場合の本
発明による加入者ＡからＢへの暗号通信は以下の手順で
行われる。ただし、前手順１、２は上記と同じなので省
略する。

【００４７】［本発明によるデータの暗号通信手順（送
信者Ａに関する）］１．暗号方式設定信号により、前手順で決定した暗号方
式からの出力が選択されるように選択手段１４を設定す
る。２．あらかじめ受信者Ｂと共有している秘密の鍵Ｋ
_AB（Ｋ_AB1、Ｋ_AB2、…、Ｋ_ABtから構成される）を通
信用端末１０内の鍵生成・選択装置１３に設定し、暗号
方式設定信号により、複数の鍵Ｋ_AB1、Ｋ_AB2、…、Ｋ
_ABtから選択された暗号方式に対応した鍵を選択する。
選択された鍵は暗号装置１１に設定される。３．暗号装置１１によりデータを暗号化し、選択手段１
４により前手順で決定した暗号装置１１から出力される
暗号文を選択し、通信インタフェース１２を介してＢに
送信する。

【００４８】［本発明によるデータの暗号通信手順（受
信者Ｂに関する）］１．暗号方式設定信号により、前手順で決定した暗号方
式からの出力が選択されるように選択手段１４を設定す
る。２．あらかじめ送信者Ａと共有している秘密の鍵Ｋ
_AB（Ｋ_AB1、Ｋ_AB2、…、Ｋ_ABtから構成される）を通
信用端末１０内の鍵生成・選択装置１３に設定し、暗号
方式設定信号により、複数の鍵Ｋ_AB1、Ｋ_AB2、…、Ｋ
_ABtから選択された暗号方式に対応した鍵を選択する。
選択された鍵は暗号装置１１に設定される。３．通信インタフェース１２を介して伝送路から暗号化
データを受信し、暗号装置１１によりＡから送られてき
た暗号化データを復号し、選択手段１４により前手順で
決定した暗号装置１１から出力される平文を選択する。

【００４９】また暗号通信ネットワークの加入者はそれ
ぞれ、暗号通信するために必要な各ユーザの鍵などの秘
密情報を格納するために、図４に示されるような携帯型
記憶装置３０を保有していてもよい。携帯型記憶装置３
０には、暗号通信するために必要な各ユーザの秘密情報
が格納されており、安全性を考慮して通信用端末１０と
は別に各ユーザ毎に携帯型記憶装置３０を持つような構
成にしている。各ユーザ毎に物理的に安全な領域が確保
できるなら携帯型記憶装置３０は通信用端末１０の一部
であってもよいが、その場合は各ユーザ毎に暗号通信に
使用できる通信用端末１０が制限されてしまう。通信用
端末１０と携帯型記憶装置３０とを分離し、通信用端末
１０には各ユーザの秘密情報を格納しないようにするこ
とで、ユーザはどの通信用端末１０でも自分の携帯型記
憶装置３０を介してそのユーザの秘密情報をやりとりし
て暗号通信に使用することが可能となり便利である。

【００５０】携帯型記憶装置３０は、上記通信用端末と
安全な通信路を介して情報のやり取りを行えるようにな
っており、物理的に安全な領域を保持手段３０ａとして
持つ。携帯型記憶装置３０を正常に動作させることがで
きるのは正規の所有者だけであり、パスワード等の認証
手続きにより正規の所有者か否かを判断する。また、上
記の共有鍵のうちその携帯型記憶装置３０の所有者に関
係するものを保持手段３０ａに保持している。携帯型記
憶装置３０はＩＣカード等により実現できる。以下に説
明する全ての実施例２〜８において、この携帯型記憶装
置３０を用いる場合に関しても本発明の範囲である。

【００５１】［実施例２］本実施例では、図５に示すよ
うな、暗号化（及び復号）を行う複数の暗号装置１５、
１６と、通信インタフエース１２と、鍵生成・選択装置
１３と、複数の暗号装置１５、１６の出力の中から１つ
を選択する選択手段１４とを備えた通信用端末１０を用
いて暗号通信を行う。

【００５２】本実施例では、暗号方式を１．共通鍵暗号方式の代表としてＤＥＳ暗号方式（また
はＦＥＡＬ暗号方式）２．公開鍵暗号方式の代表としてＲＳＡ暗号方式（また
はＥｌＧａｍａｌ暗号方式）の２種類の暗号方式とし、
それぞれＤＥＳ暗号装置（またはＦＥＡＬ暗号装置）１
５と、ＲＳＡ暗号装置（またはＥｌＧａｍａｌ暗号装
置）１６とでその処理が実現されているものとする。た
だし、ここで例示したＤＥＳ暗号、ＦＥＡＬ暗号、ＲＳ
Ａ暗号、ＥｌＧａｍａｌ暗号は、共通鍵暗号或は公開鍵
暗号の代表例として挙げただけで、本発明はこれらに限
定されず他の暗号アルゴリズムにも適用可能である。

【００５３】図５の通信用端末１０をＤＥＳ暗号方式で
使用する場合には、選択手段１４ではＤＥＳ暗号装置１
５からの出力を選択するようにすればよい。図５の通信
用端末１０をＲＳＡ暗号方式で使用する場合には、選択
手段１４ではＲＳＡ暗号装置１６からの出力を選択する
ようにすればよい。

【００５４】鍵生成・選択装置１３、通信インタフェー
ス１２、選択手段１４は、実施例１と同様のものを用い
る。ただし、鍵生成・選択装置１３は図３に示されたも
のを用い、暗号方式設定信号によって選ばれた暗号方式
に対応する鍵を選択する。つまり、ＤＥＳ暗号方式が選
ばれた場合は、ＤＥＳ暗号用にあらかじめ配布されてい
る鍵を選択し、ＲＳＡ暗号方式が選ばれた場合は、ＲＳ
Ａ暗号用に公開されている公開鍵を選択する。

【００５５】また、本実施例では、暗号通信ネットワー
クとしては図１６のものを用いる。図１６の共通鍵、公
開鍵暗号通信ネットワークは図１４の共通鍵暗号通信ネ
ットワークに図１５の公開鍵暗号通信ネットワーク付加
した構成になっている。

【００５６】本発明による加入者ＡからＢへの暗号通信
は、以下の手順で行われる。ただし、前手順１、２は実
施例１と同様である。［本発明によるデータの暗号通信手順（送信者Ａに関す
る）］１．暗号方式設定信号により、前手順で決定した暗号方
式からの出力が選択されるように選択手段１４を設定す
る。２．暗号方式設定信号により、共通鍵Ｋ_ABと公開鍵Ｋ^p
_Bとから選択された暗号方式に対応した鍵を選択する。
選択された鍵は暗号装置１５、１６に設定される。３．暗号装置１５、１６によりデータを暗号化し、選択
手段１４により前手順で決定した暗号装置から出力され
る暗号文を選択し、通信インタフェース１２を介してＢ
に送信する。

【００５７】［本発明によるデータの暗号通信手順（受
信者Ｂに関する）］１．暗号方式設定信号により、前手順で決定した暗号方
式からの出力が選択されるように選択手段１４を設定す
る。２．暗号方式設定信号により、共通鍵Ｋ_ABと公開鍵Ｋ^s
_Bとから選択された暗号方式に対応した鍵を選択する。
選択された鍵は暗号装置１５、１６に設定される。３．通信インタフェース１２を介して伝送路から暗号化
データを受信し、暗号装置によりＡから送られてきた暗
号化データを復号し、選択手段１４により前手順で決定
した暗号装置から出力される平文を選択する。

【００５８】この手順により、送受信者間で暗号方式に
ついて調整することができ、暗号通信の安全性を選択す
ることができる。つまり、送信するデータの機密性に応
じて暗号方式を選択できる。例えば，特に機密性の高い
データの場合には、公開鍵暗号方式を選択し、そうでな
い場合には、共通鍵暗号方式を選択して処理を簡易にす
る。というようなことができる。

【００５９】［実施例３］本実施例では、図６に示され
るような、暗号化（及び復号）を行う複数の暗号装置１
７、１８と、通信インタフエース１２と、鍵生成・選択
装置１３と、複数の暗号装置１７、１８の出力の中から
１つを選択する選択手段１４とを備えた通信用端末１０
を用いて暗号通信を行う。

【００６０】本実施例では、暗号方式として１．ＤＥＳ暗号２．ＦＥＡＬ暗号の２種類のブロック暗号とし、それぞれＤＥＳ暗号装置
１７と、ＦＥＡＬ暗号装置１８とでその処理が実現され
るものとする。ただし、ここで例示したＤＥＳ暗号、Ｆ
ＥＡＬ暗号は共通鍵暗号の代表例として挙げただけで、
本発明はこれらに限定されず他の暗号アルゴリズムも適
用可能である。

【００６１】図６の通信用端末１０を用いてＤＥＳ暗号
処理を行いたい場合は、選択手段１４では常にＤＥＳ暗
号装置１７からの出力を選択するようにすればよい。ま
た、ＦＥＡＬ暗号処理を行いたい場合は、選択手段１４
では常にＦＥＡＬ暗号装置１８からの出力を選択するよ
うにすればよい。

【００６２】鍵生成・選択装置１３、通信インタフェー
ス１２、選択手段１４は、実施例１と同様のものを用い
る。また、上記通信用端末１０を用いて暗号通信を行う
暗号通信ネットワークとしては図１４のものを用いる。
そして本実施例による加入者ＡからＢへの暗号通信は実
施例１と同様の手順で行われる。

【００６３】［実施例４］本実施例では、図７に示すよ
うな、暗号化（及び復号）を行う暗号装置１９と、通信
インタフエース１２と、鍵生成・選択装置１３とを備え
た通信用端末１０を用いて暗号通信を行う。また、これ
までの実施例１〜３で用いている選択手段１４は、本実
施例では暗号装置１９内に含まれている。

【００６４】本実施例では、暗号方式としてＤＥＳ型
（インボリューション型）暗号を用いる。その構成要素
であるｆ関数を複数用意し、その中からあるｆ関数を選
択することにより、複数の暗号方式を設定できる。ＤＥ
Ｓ型暗号は前述したように同じ処理を繰り返すアルゴリ
ズムであるので、同じ回路で繰り返し処理を行うことが
可能である。例えば図１８に示されたＤＥＳ暗号の１段
分の１処理単位として回路化すれば、その回路を繰り返
し用いることにより、暗号処理を実現できる。

【００６５】この場合の暗号装置１９は図８のように構
成される。図８の暗号装置１９は、レジスタ１９ａ、１
９ｂと、排他的論理和回路１９ｃと、複数のｆ関数（ｆ
₁、ｆ₂、…、ｆ_t）と、複数のｆ関数の出力から１つ
を選択する選択手段１９ｄとから構成される。選択手段
１９ｄは、暗号方式設定信号によって制御されている。

【００６６】複数のｆ関数の構成は、例えばｆ関数と同
じ数のＳｂｏｘの組を用意しておくことにより実現可能
である。この場合には、ｆ関数ｆ₁に対してはＳ₁₁、Ｓ
₁₂、…、Ｓ₁₈ のＳｂｏｘを用い、ｆ関数ｆ₂に対して
はＳ₂₁、Ｓ₂₂、…、Ｓ₂₈のＳｂｏｘを用い、…、という
ようにすればよい。また、ｆ関数ｆ₁に対してはＤＥＳ
暗号のｆ関数を用い、ｆ関数ｆ₂に対してはＦＥＡＬ暗
号のｆ関数を用い、…、というように、全く異なる暗号
のｆ関数を用意することによっても実現できる。

【００６７】以上説明したような暗号装置１９を用い
て、実施例１と同様の手順により暗号通信を行うことが
可能である。尚、鍵生成・選択装置１３、通信インタフ
ェース１２は、実施例１と同様のものを用いる。本実施
例でも、暗号通信ネットワークとしては図１４のものを
用いる。本実施例により、送受信者間で暗号方式につい
て調整することができる。

【００６８】［実施例５］本実施例では、図７に示す通
信用端末１０と同一構成の通信用端末を用いて暗号通信
を行う。ただし、図７の暗号装置１９に代えて図９に示
すような暗号装置２０を用いる。また、選択手段は本実
施例でも暗号装置２０内に含まれている。また、本実施
例では、暗号方式によって鍵のビット長は変わらないの
で鍵生成・選択装置１３は必ずしも必要ではない。

【００６９】本実施例では、暗号方式としてブロック暗
号を考える。さらに、そのブロック暗号を１．ＥＣＢ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｄｅｂｏｏｋ）モ
ード２．ＣＢＣ（ＣｉｐｈｅｒＢｌｏｃｋＣｈａｉｎｉ
ｎｇ）モードのどちらで使用するか暗号方式設定信号により設定でき
るものとする。

【００７０】ＣＢＣモードについては後述するが、ここ
でも簡単に説明しておく。平文をＭ _i、暗号文をＣ_i、
初期値をＩＶとし、暗号鍵Ｋを用いた暗号化をＥ_K、復
号をＤ_KとするとＣＢＣモードは次式で表される。Ｃ₁＝Ｅ_K（Ｍ₁＋ＩＶ） ………（３）Ｃ_i＝Ｅ_K（Ｍ_i＋Ｃ_i-1）（ｉ＝２、３、…） ………（４）Ｍ₁＝Ｄ_K（Ｃ₁）＋ＩＶ ………（５）Ｍ_i＝Ｄ_K（Ｃ_i）＋Ｃ_i-1（ｉ＝２、３、…） ………（６）

【００７１】この場合の暗号装置２０は図９のように構
成される。図９の暗号装置２０は、ブロック暗号器２０
ａと、２つの入力から一方を選択する選択手段２０ｂ
と、ビット毎に排他的論理和演算を行う排他的論理和回
路２０ｃとからなる。選択手段２０ｂは、暗号方式設定
信号によって制御されている。

【００７２】この暗号装置２０をＥＣＢモードで使用す
る場合には、入力する初期値ＩＶとして全て０のビット
列とし、選択手段２０ｂでは常に初期値ＩＶを選択する
ようにすればよい。また暗号装置２０をＣＢＣモードで
使用する場合には、入力する初期値ＩＶとして任意のビ
ット列を設定し、選択手段２０ｂでは初期のブロックを
暗号化する時には初期値ＩＶを選択するようにし、以降
は暗号装置２０からの出力を選択するようにすればよ
い。初期値ＩＶは通信者間で秘密にする必要はない。

【００７３】以上説明したような暗号装置２０を用い
て、実施例１と同様の手順により暗号通信を行うことが
可能である。ただし、前手順において、ＣＢＣモードを
選択した場合には、初期値ＩＶを共有する手順が必要と
なる。例えば、暗号通信を行う前にＡからＢへ初期値Ｉ
Ｖを送信する手順が必要となる。初期値ＩＶは送受信者
間で秘密にする必要はないので、暗号化しなくてもよ
い。また、秘密の鍵Ｋ_ABだけでなく、共有した初期値Ｉ
Ｖを通信用端末１０内の暗号装置２０に設定しなければ
ならない。

【００７４】鍵生成・選択装置１３通信インタフェース
１２は実施例１と同じものを用いる。本実施例でも、暗
号通信ネットワークとしては図１４のものを用いる。本
実施例により、送受信者間で暗号方式の使用モードを調
整することができる。

【００７５】［実施例６］本実施例は、実施例１に基づ
いて暗号方式を改良したものである。本実施例では、実
施例１と同じく、図１に示す通信用端末１０を用いて暗
号通信を行う。

【００７６】本実施例が実施例１と異なる点は以下の通
りである。実施例１では暗号装置１１は複数存在した
が、各々の暗号装置１１に対する鍵は一度の暗号通信を
行っている間は固定である。つまり、暗号通信中には鍵
が随時変更されるということはなく、暗号通信の初めか
ら終わりまで同一の鍵を用いる。それに対して本実施例
では、第３者による暗号解読に対して安全性を向上させ
るために、暗号通信中に鍵を随時変更する。暗号通信中
に鍵を随時更新するために、鍵生成・選択装置１３では
暗号通信中も鍵生成を行い、暗号方式設定信号で選択さ
れた暗号方式に対応した長さの鍵が生成される毎に、暗
号装置１１の鍵の更新を行う。ただし、鍵の更新は暗号
通信の送信者と受信者とで同期をとって行う必要があ
る。

【００７７】本実施例の鍵生成・選択装置１３も、実施
例１の場合と同じく図２のように構成される。ただし、
本実施例の鍵生成・選択装置１３では上述のように、暗
号通信中も鍵生成を行い、暗号方式設定信号で選択され
た暗号方式に対応した長さの鍵が生成される毎に、暗号
装置１１の鍵の更新をする、ということを行うため、実
施例１の場合と動作が異っている。

【００７８】実施例１の場合の鍵生成・選択装置１３
は、暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対応した
長さの鍵が生成されればそれ以上動作させる必要はな
い。それに対して本実施例での鍵生成・選択装置１３で
は、暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対応した
長さの鍵を次々に生成する必要がある。つまり、本実施
例での鍵生成・選択装置１３は、実施例１の場合の鍵生
成・選択装置１３の動作を何度も繰り返し行っている。

【００７９】本発明に用いる鍵生成・選択装置１３の鍵
生成のアルゴリズムは、特に制限を受ける訳ではなく、
実施例１で示したような一般的なものを用いることが可
能であるが、本実施例では鍵生成のアルゴリズムとし
て、計算量的に安全な疑似乱数系列生成アルゴリズムを
用いた場合、特にその中でも２乗型疑似乱数系列を用い
た場合について説明する。

【００８０】２乗型疑似乱数系列とは、以下の手順で生
成される疑似乱数系列ｂ₁、ｂ₂、…である。［２乗型疑似乱数系列］ｐ、ｑをｐ≡ｑ≡３（ｍｏｄ
４）である素数とし、Ｎ＝ｐ・ｑとして、初期値ｘ
₀（１＜ｘ₀＜Ｎ−１なる整数）と再帰式ｘ_i+1＝ｘ_i ²ｍｏｄＮ（ｉ＝０、１、２、…） ………（７）ｂ_i＝ｌｓｂ_j（ｘ_i）（ｉ＝１、２、…） ………（８）によって得られるビット系列ｂ₁、ｂ₂、…を２乗型疑
似乱数系列という。但し、ｌｓｂ_j（ｘ_i）はｘ_iの下
位ｊビットを表わし、Ｎのビット数をｎとしたときｊ＝
Ｏ（ｌｏｇ₂ｎ）とする。

【００８１】２乗疑似乱数系列は、法Ｎにおける平方剰
余性の判定問題が計算量的に困難であるとの仮定の下で
計算量的に安全な疑似乱数系列となる。２乗疑似乱数を
十分安全なものとするため、２乗演算式（７）の法Ｎの
ビット数ｎを５１２ビット程度とすることが望ましい。
さらに、各加入者間であらかじめ秘密に共有されている
鍵（鍵生成・選択装置の初期値）Ｋ_AB、Ｋ_AC、…は、１
＜Ｋ_AB、Ｋ_AC、…＜Ｎ−１とする。

【００８２】この２乗疑似乱数系列を用いた鍵生成・選
択装置１３は図１０に示される。図１０の鍵生成・選択
装置１３は式（７）のフィードバック演算を行う処理回
路１３ｅと式（８）の演算を行う処理回路１３ｆと演算
装置１３ｇとから構成される。この鍵生成・選択装置１
３の動作は以下のようになる。１．初期値ｘ₀を鍵生成・選択装置１３に入力する。２．式（７）により、ｘ₁、ｘ₂、…を生成する。３．生成されたｘ₁、ｘ₂、…に対し、式（８）を実行
し、得られたｂ₁、ｂ ₂、…を出力する。４．演算器１３ｇではｂ₁、ｂ₂、…を暗号方式設定信
号で選択された暗号方式に対応した長さの鍵の鍵列
ｋ₁、ｋ₂、…に変換する。

【００８３】図１１に鍵を随時更新する場合の暗号通信
の図を示す。暗号方式としてブロック暗号を考える。図
１１において、Ｍ_uv（ｕ＝１、２、…、ｔ；ｖ＝１、
２、…、ｓ）は平文ブロックを、ｋ_u（ｕ＝１、２、
…、ｔ）はブロック暗号の鍵を、ｋ_u（Ｍ_uv）（ｕ＝
１、２、…、ｔ；ｖ＝１、２、…、ｓ）は平文ブロック
Ｍ_uvを鍵ｋ_uで暗号化して得られる暗号文ブロックを示
している。ここで、Ｍ_u1からＭ_usまでのｓ個のブロック
は同じ鍵ｋ_uで暗号化されている。前述の鍵生成・選択
装置１３によって更新される鍵系列ｋ₁、ｋ₂、…を順
にブロック暗号の鍵として用いることにより、図１１の
平文ブロックは複数の暗号鍵によって暗号化される。こ
のように随時鍵を更新することにより、同じ鍵で暗号化
される平文ブロックの数がｓ個になり、鍵の解析を困難
にすることができる。尚、本実施例でも、暗号通信ネッ
トワークとしては図１４のものを用いる。

【００８４】加入者ＡからＢへの暗号通信は、以下の手
順で行われる。ただし、前手順は実施例１と同様であ
る。［本発明によるデータの暗号通信手順（送信者Ａに関す
る）］１．暗号方式設定信号により、前手順で決定した暗号方
式からの出力が選択されるように選択手段１４を設定す
る。２．あらかじめ受信者Ｂと共有している秘密の鍵Ｋ_ABを
通信用端末１０内の鍵生成・選択装置１３に初期値とし
て設定し、暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対
応した鍵列を生成する。３．鍵生成・選択装置１３から出力される鍵列を暗号装
置１１の鍵として随時更新しつつ用いデータを暗号化
し、選択手段１４により前手順で決定した暗号装置１１
から出力される暗号文を選択し、通信インタフェース１
２を介してＢに送信する。

【００８５】［本発明によるデータの暗号通信手順（受
信者Ｂに関する）］１．暗号方式設定信号により、前手順で決定した暗号方
式からの出力が選択されるように選択手段１４を設定す
る。２．あらかじめ送信者Ａと共有している秘密の鍵Ｋ_ABを
通信用端末１０内の鍵生成・選択装置１３に初期値とし
て設定し、暗号方式設定信号で選択された暗号方式に対
応した鍵列を生成する。３．通信インタフェース１２を介して伝送路から暗号化
データを受信し、鍵生成・選択装置１３から出力される
鍵列を暗号装置１１の鍵として随時更新しつつ用いて、
送られてきた暗号化データを復号し、選択手段１４によ
り前手順で決定した暗号装置１１から出力される平文を
選択する。

【００８６】また、計算量的に安全な疑似乱数生成のア
ルゴリズムとして２乗型疑似乱数を用いたが、計算量的
に安全な疑似乱数生成アルゴリズムであればどのような
ものでも用いることができる。たとえば前記文献「暗号
と情報セキュリティ」（辻井、笠原著、１９９０年発
行、株式会社昭晃社、８６頁）に示されているように、
ＲＳＡ暗号、離散対数、逆数暗号を用いたものも本発明
の疑似乱数生成のアルゴリズムに用いることができる。
また、本実施例で説明した鍵を随時更新する方法は、実
施例１に基づいて説明したが、実施例１に適用できるだ
けでなく、実施例３、４、５に対しても適用できる。

【００８７】［実施例７］実施例１は鍵は固定の暗号方
式（複数）の中からある暗号方式を選択し、実施例６は
鍵は更新される暗号方式（複数）の中からある暗号方式
を選択するものである。上記２つの実施例１、６のバリ
エーションとして本実施例では、鍵は固定の暗号方式と
鍵は更新される暗号方式との間で暗号方式を選択できる
ようにしている。また、本実施例では、図１２に示され
るような、暗号化（及び復号）を行う暗号装置１１と、
通信インタフェース１２と、鍵生成・選択装置１３を備
えた通信用端末１０を用いて暗号通信を行う。ここで
は、説明の簡単のため暗号装置１１は１つであるとす
る。

【００８８】本実施例では、暗号方式としてブロック暗
号を考える。さらに、そのブロック暗号を、１．固定の鍵を用いて暗号化を行う。２．鍵を更新しながら暗号化を行う。のどちらの方式を使用するか暗号方式設定信号により設
定できるものとする。

【００８９】鍵生成・選択装置１３は暗号方式設定信号
によって制御され、「固定の鍵を用いて暗号化を行う」
暗号方式で使用する場合には、鍵生成・選択装置１３は
固定鍵（１つの鍵）を生成すれば処理を停止する。ま
た、鍵を更新しながら暗号化を行う」暗号方式で使用す
る場合には、鍵生成・選択装置１３は鍵列（複数の鍵）
を生成するために処理を繰り返し行う、という動作を行
う。図１２の通信用端末１０を「固定の鍵を用いて暗号
化を行う」暗号方式で使用する場合には、暗号方式設定
信号により鍵生成・選択装置１３では固定鍵を生成する
ようにし、暗号装置１１ではその固定鍵を用いて暗号化
すればよい。また、図１２の通信用端末１０を「鍵を更
新しながら暗号化を行う」暗号方式で使用する場合に
は、暗号方式設定信号により鍵生成・選択装置１３では
鍵列を生成するようにし、暗号装置１１ではその鍵列に
より順次鍵を更新しながら暗号化すればよい。鍵生成・
選択装置１３は図２と同じ構成で動作が実施例６と同じ
ものを用いる。暗号装置１１、通信インタフェース１２
は実施例１と同じものを用いる。また、暗号通信ネット
ワークとしては図１４のものを用いる。

【００９０】加入者ＡからＢへの暗号通信は、実施例１
と同様の手順で行われる。ただし、鍵を更新しながら暗
号化を行うことを選択した場合には、データの暗号通信
手順は実施例６と同様の手順で行われる。

【００９１】本実施例により、送受信者間で暗号方式に
ついて調整することができ、暗号通信の安全性を選択す
ることができる。つまり、送信するデータの機密性に応
じて暗号方式を選択できる。例えば、特に機密性の高い
データの場合には、「鍵を更新しながら暗号化を行う」
暗号方式を選択し、そうでない場合には、「固定の鍵を
用いて暗号化を行う」暗号方式を選択して処理を簡易に
する、というようなことができる。尚、本実施例では説
明の簡単のため、暗号装置１１は１つとしたが、複数の
暗号装置１１を用いてもよい。その場合には、複数の暗
号装置１１からの出力を選択するための選択手段１４が
必要となる。

【００９２】［実施例８］本実施例は、実施例６、７で
用いた鍵生成・選択装置１３の構成を少し変えた場合で
ある。実施例６、７では、各加入者間で共有されている
鍵が固定のため、「鍵を更新しながら暗号化を行う」暗
号方式においても、送受信者が同じ場合には鍵生成・選
択装置１３の初期値は常に同じ値となり、同じ鍵列が生
成されるという問題がある。

【００９３】そこで本実施例では、送受信者が同じでも
鍵生成・選択装置１３の初期値を利用する毎に変更する
ようにして安全性を向上させるようにしている。

【００９４】実施例６に示された鍵列生成の手順である
式（７）、式（８）において、フィードバック演算によ
り次々更新されるｘ_i+1を、鍵生成・選択装置１３の内
部変数と呼ぶことにする。本実施例の鍵生成・選択装置
１３は、図１３に示されるように式（７）のフィードバ
ック演算を行う処理回路１３ｈと式（８）の演算を行う
処理回路１３ｉと、演算器１３ｊとから構成され、さら
に式（７）の演算により更新される内部変数を読み出せ
る構成になっている。読み出された内部変数は、例えば
実施例１で説明したような通信用端末１０に接続された
携帯型記憶装置３０の保持手段３０ａに記憶される。

【００９５】実施例６、７では、鍵生成・選択装置１３
へ初期値を設定するだけでデータの移動は一方向である
が、本実施例では逆方向に鍵生成・選択装置１３の内部
変数の読み出しが行えるようになっている。読み出した
内部変数は、次回の暗号通信に用いられる共通鍵とし
て、今回の暗号通信に用いた共通鍵に対し置き換えが行
われる。

【００９６】また、この鍵生成・選択装置１３を図１０
の鍵生成・選択装置１３に置き換えることにより、鍵生
成・選択装置１３の初期値を利用する毎に変更できる通
信用端末１０を構成できる。

【００９７】加入者ＡからＢへの暗号通信は、実施例
６、７で示した手順と同様の手順で行われる。ただし、
「鍵を更新しながら暗号化を行う」暗号方式の場合に
は、送受信者双方に「暗号化データの復号が終了した時
の鍵生成・選択装置の内部変数の値を次回Ａ（又はＢ）
と暗号通信するための新しい初期値として携帯型記憶装
置の保持手段に秘密に保持する」という手順が最後に必
要となる。

【００９８】上述の各実施例は、暗号方式設定信号に基
づいていずれかの暗号方式を選択的に用いるように構成
される。ここで、上述の暗号方式設定信号は、送信者が
任意に選択してもよいし、送信されるデータの種類に応
じて自動的にいずれかの暗号方式を選択するようにして
もよい。さらに、送信者が送信内容のセキュリティラン
クを指定する場合には、指定されたセキュリティランク
に応じた強度を有する暗号方式を自動的に設定するよう
にしてもよい。また、上記暗号方式設定信号は、送信者
Ａ、Ｂ間での動作モード、すなわち送信者Ａ、Ｂとの間
の通信が、例えばＴＶ会議を行うモードや親展通信を行
うモード等、に応じて自動的に暗号強度を変えるように
してもよい。さらに、上記暗号方式の設定は、データを
通信する者が優先的に設定してもよいし、両送信者から
自由に設定し得るようにしてもよい。但し、暗号強度を
弱くする場合には、相手方の承諾を必要とし、その承諾
を得るための交渉を行う通信を行うことが好ましい。ま
た、さらに相手側の復号能力に応じて暗号化方式を設定
するようにしてもよい。

【００９９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
暗号通信を行う送受信者の利用する通信手段に、暗号方
式を選択できる選択手段を設けることにより、暗号方式
を変更できるようにし、さらにその選択した暗号方式を
暗号文の送信に先立って送受信者間で共有することによ
り、従来不可能であった暗号方式の選択を可能にし、自
由度の高い暗号通信を可能にしている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１、６による通信用端末のブロ
ック図である。

【図２】本発明の実施例１、６、７による鍵生成・選択
装置のブロック図である。

【図３】本発明の実施例１による他の鍵生成・選択装置
のブロック図である。

【図４】本発明の実施例１〜８による携帯型記憶装置の
ブロック図である。

【図５】本発明の実施例２による通信用端末のブロック
図である。

【図６】本発明の実施例３による通信用端末のブロック
図である。

【図７】本発明の実施例４による通信用端末のブロック
図である。

【図８】本発明の実施例４による暗号装置のブロック図
である。

【図９】本発明の実施例５による暗号装置のブロック図
である。

【図１０】本発明の実施例６による２乗型疑似乱数を用
いた鍵生成・選択装置のブロック図である。

【図１１】本発明の実施例６による鍵更新を行う場合の
暗号通信を説明するための構成図である。

【図１２】本発明の実施例７による通信用端末のブロッ
ク図である。

【図１３】本発明の実施例８による２乗型疑似乱数を用
いた鍵生成・選択装置のブロック図である。

【図１４】共通鍵暗号通信ネットワークの構成図であ
る。

【図１５】公開鍵暗号通信ネットワークの構成図であ
る。

【図１６】共通鍵、公開鍵暗号通信ネットワークの構成
図である。

【図１７】従来の通信用端末のブロック図である。

【図１８】ＤＥＳ暗号の１段分の処理を示すブロック図
である。

【符号の説明】

１０通信端末１１〜２０暗号装置１２通信インタフェース１３鍵生成・選択装置１４選択手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】それぞれ送信データの暗号化及び受信暗
号化データの復号を行い、互いに通信を行う複数の通信
手段と、上記通信手段に設けられ、複数の暗号化方式の１つを選
択する選択手段とを備えた暗号通信装置。
【請求項２】上記通信手段に設けられ、上記選択手段
が選択した暗号化方式に対応した鍵を生成する鍵生成手
段を備えた請求項１記載の暗号通信装置。
【請求項３】上記通信手段に設けられ、上記送信デー
タの暗号化処理時に上記鍵生成手段で生成される鍵を随
時更新させる更新手段を備えた請求項２記載の暗号通信
装置。
【請求項４】上記通信手段に設けられ、上記選択手段
が選択する暗号化方式を、互いに通信を行うことにより
決定する決定手段を備えた請求項１記載の暗号通信装
置。
【請求項５】上記鍵生成手段で用いるアルゴリズムと
して、計算量的に安全な疑似乱数生成のアルゴリズムを
用いることを特徴とする請求項２記載の暗号通信装置。
【請求項６】上記計算量的に安全な疑似乱数生成アル
ゴリズムとして２乗型疑似乱数生成アルゴリズムを用い
ることを特徴とする請求項５記載の暗号通信装置。
【請求項７】複数の暗号化方式を選択的に用いて情報
を暗号化する暗号化手段と、動作モードを指定するモード指定手段とを備え、上記暗号化手段は、指定されたモードに応じて暗号化方
式を選択することを特徴とする暗号装置。
【請求項８】複数の暗号化方式を選択的に用いて情報
を暗号化する暗号化手段と、セキュリティランクを指定する指定手段とを備え、上記暗号化手段は、指定されたセキュリティランクに応
じて暗号化方式を選択することを特徴とする暗号装置。
【請求項９】ネットワーク上の複数端末間で暗号化さ
れたデータの通信を行うとともに、暗号化方式を選択し
得るようにした暗号通信システムであって、所定の端末装置により指定された暗号化方式を他の端末
装置により変更する場合に、上記所定の端末装置側の承
諾を必要とすることを特徴とする暗号通信システム。