JPH08107409A

JPH08107409A - 通信装置

Info

Publication number: JPH08107409A
Application number: JP6239854A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shibata; 浩一柴田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1994-10-04
Filing date: 1994-10-04
Publication date: 1996-04-23

Abstract

(57)【要約】【目的】暗号通信を行う通信システムを構成する通信
装置において、暗号強度を強化する通信装置を提供する
ことを目的とする。【構成】制御部１内で、送信側と受信側で共通の拡散
用データテーブルを持ち、通信毎に乱数Ｒを発生し、そ
の値Ｒで上記のテーブルから値を読みだして通信データ
を拡散し、送信データを送信するとともに乱数ＲをＮＳ
Ｓ信号に付加して送る。受信時には、ＮＳＳ信号に付加
されていた乱数Ｒの値を用いて通信データの拡散を解除
し、記録部１５から出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暗号通信機能を有する
通信装置、特に電話回線を用いたファクシミリ等に好適
な通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ファクシミリ通信では同一メーカのファ
クシミリ同士の通信では、付加機能として種々の特殊通
信を行うことができる。そのような特殊通信の一つに暗
号通信がある。

【０００３】図５はそのようなファクシミリ通信装置の
一般的な暗号通信の手順を示している。図５のパス
（Ａ）において９１〜９４は送信側の信号処理の手順で
ある。送信しようとする原稿は、まず、スキャナ９１に
よって読み取られ、読み取られた原稿の画像データは、
９２においてＭＨ（モディファイド・ホフマン）或いは
ＭＲ（モディファイド・リード）等のアルゴリズムによ
ってデータ圧縮、即ち符号化処理される。次いで、この
圧縮された画像データに対して秘密通信とすべく、９３
において暗号鍵を用いて暗号化処理され、その暗号化デ
ータが送信側モデム９４としてのファクシミリ通信装置
から電話回線に送出される。

【０００４】このように従来においては、ファクシミリ
通信装置を用いて暗号通信を行う際には、スキャナ９１
で読み取った画像データを、何等加工することなく、ス
キャナ９１で読み取った順序そのままに暗号化送信して
いた。

【０００５】図５のパス（Ｂ）に示す９５〜９８のブロ
ックは、受信側の信号処理手順である。受信側モデム９
５としてのファクシミリ通信装置で電話回線から受信さ
れた原稿の暗号受信データは、９６で送信側と同一の暗
号鍵を用いて平文化処理（暗号文の解読）がなされる。
平文化された画像データは、９７においてデータ伸張、
即ち復号化され、元の画像データに復元されてプリンタ
９８により印刷される。これら一連の処理によって、受
信側で原稿が取り出される。ここで、暗号鍵とは、一種
の数値データである。

【０００６】図６は典型的な送信原稿の一例である。図
示の原稿は、ＣＣＩＴＴ（国際電信電話諮問委員会）の
定める標準原稿である。この原稿Ｍから明らかなよう
に、通常の送信原稿は、殆どの部分が”白”、即ち文字
や図柄の書き込まれていない白地の部分で占められてい
る。

【０００７】いま、従来のファクシミリ通信装置におい
て、スキャナ９１により最初にスキャンされる部分、言
い替えれば通信データの最初の部分または、最初に暗号
化される部分について考えると、原稿Ｍで最初にスキャ
ンされるのは、その先頭部分Ｈである。通常、この先頭
部分Ｈは全白であることが多い。このような理由により
従来のファクシミリ通信装置で何らかの原稿を送出しよ
うとすると、その送出データの最初の部分は全白に対す
るデータに対応する可能性が非常に高いといえる。

【０００８】図７はファクシミリ通信装置における一般
的な暗号化処理部の代表的な一例として、図７の（Ａ）
には、ＥＣＢ（Electric CodeBook）モードを用いた例
を、また図７の（Ｂ）には、ＣＢＣ（Cipher Blook Cha
ining）モードを用いた例を示す。図７の（Ａ）と
（Ｂ）の両者ともに、通常は上述のように平文Ｐに対し
て暗号鍵Ｋを用いて暗号文Ｃを出力するものである。

【０００９】ＥＣＢモードでは、図７の（Ａ）に示すよ
うに、暗号を掛けようとする画像データと暗号が１対１
に対応する。一方、ＣＢＣモードでは図７の（Ｂ）に示
すように、例えばｎ番目の平文Ｐ_nを暗号化する際、そ
の１回前の暗号文Ｃ_n-1と平文Ｐ_nとの間のＥＯＲ（排他
的論理和）を取り、その結果を暗号化する。なお、この
場合、１番目の画像データは暗号文が存在していないた
め、予め秘密に設定された初期値ＩＶを用い、この初期
値ＩＶと平文Ｐ₁とのＥＯＲを取るものである。

【００１０】以上のように、暗号通信を行う場合、通
常、人目に触れるのは、暗号文Ｃのみであり、その暗号
文Ｃが解読される可能性はかなり低くなるというもので
ある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送信デ
ータのうち最初にスキャンされる部分は、上述のよう
に”全白”に対応するデータであることが多いことか
ら、画像データと暗号が１対１に対応するＥＣＢモード
では、スキャナ９１で原稿Ｍを読み取らせるとき、受信
された暗号化データの最初の部分は、”白”に相当する
画像データを暗号化したものであることが容易に判明し
てしまい、暗号化アルゴリズムの強度に欠けるという問
題点がある。

【００１２】また、ＣＢＣモードにおいては、初期値Ｉ
Ｖが既知でないため、１番目の画像データが”白”であ
っても、この”白”を表す平文Ｐ₁にもスクランブルが
掛けられているため、ＥＣＢモードの場合よりも暗号化
アルゴリズムの強度は高いといえるが、送出データの最
初の部分が”白”である点はＥＣＢモードと同じであ
る。従って、両モードにおいて平文Ｐ（全白のデータ）
と、それに対応する暗号文Ｃが事実上公開されているよ
うなものであるという問題点がある。

【００１３】即ち、以上のように従来の通信装置では、
特定の平文とそれに対する暗号文が既知になるので、そ
の暗号の強度はかなり低下するという問題点がある。

【００１４】本発明は、上記問題点に鑑み成されたもの
であり、暗号通信を行う通信システムを構成する通信装
置において、暗号強度を強化する通信装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の通信装置は、請求項１のように、通信デー
タを暗号化する機能を有し、かつ複数の値が記録された
表を有する送受信可能な通信装置において、通信相手に
対応して割り当てられた複数の計数手段と、この係数手
段の出力に応じて上記表からいずれかの値を選択的に読
み出す読出手段と、この読出手段の出力値を基に上記通
信データを拡散して送信する送信手段と、上記通信相手
と通信を行う毎に上記割り当てられた計数手段の計数値
を所定値だけ変化させる手段とを備えるものである。

【００１６】また、請求項２のように、通信データを暗
号化する機能と通信の手順を示す手順情報を予め送受信
する機能を有し、かつ複数の値が記録された表を有する
送受信可能な通信装置において、所定の規則に従った乱
数を発生する乱数発生手段と、この乱数に応じて上記表
からいずれかの値を選択的に読み出す読出手段と、この
値を基に上記通信データを拡散する拡散手段と、この拡
散手段の出力とともに上記乱数の値を上記手順情報に載
せて送信する送信手段とを備えるものである。

【００１７】

【作用】請求項１に記載の構成によると、通信相手に応
じて設けた計数手段の出力を元に拡散データを読出手段
において表から読みだし、通信手段において通信データ
を拡散して送受信し、この計数手段の値を通信毎にイン
クリメントすることにより、暗号強度が強化されること
となる。

【００１８】また、請求項２に記載の構成によると、乱
数発生手段で発生した乱数を元に拡散データを読出手段
において表から読みだし、通信手段において通信データ
を拡散し、かつこの乱数を手順情報に載せて送信するこ
とにより、暗号強度が強化されることとなる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の通信装置を、ＣＢＣモードに
よる暗号通信を行うファクシミリ通信装置に適用した例
につき図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の
通信装置における第１の実施例に係るファクシミリ通信
装置の全体構成を示すブロック図である。同図におい
て、１はマイクロコンピュータ等から成る制御部であっ
て、全体の制御を司る。

【００２０】なお、この制御部１は、図２に示すように
中央処理装置（以下「ＣＰＵ」と略す）２、プログラム
読出専用記憶素子（以下「ＲＯＭ」と略す）３、ランダ
ム・アクセス・メモリ（以下「ＲＡＭ」と略す）４から
構成されている。また、ＲＡＭ４は、図２に示すよう
に、ＣＢＣモードにおける初期値（ＩＶ）記憶領域、記
憶領域の一つの形態としてのワーク領域、暗号鍵Ｋの記
憶領域、拡散用データテーブルやカウンタ等として利用
される。

【００２１】図１に戻って、５は操作部であり、ユーザ
が操作するキー・アレイを有する。６は符号化／復号化
回路であり、前述のように圧縮／伸張等を行う回路であ
る。７は暗号化／平文化回路であり、当該ファクシミリ
通信装置が送信側として動作するときにはＣＢＣモード
による暗号化を行い、受信側として動作するときには平
文化を行う。８は変復調部モデム、９はＮＣＵ（網制御
装置）、１０は電話回線である。

【００２２】１１は原稿を読み取るスキャナ１１ａを有
する読み取り部である。１２は読み取った画像データに
シェーディング補正等の処理を施す画像処理部である。
１３は送信機能部、１４は受信機能部、１５はプリント
部１５ａ等を有する記録部、１６はリアルタイム・クロ
ック（ＲＴＣ）である。上述した操作部５、変復調部モ
デム８、ＮＣＵ９、スキャナ１１ａ、プリント部１５ａ
とＣＰＵ２は、図２に示すように、データバス１７を介
して接続されている。

【００２３】さて、図３は、本実施例の動作を表すフロ
ーチャートである。同図に則り、以上のように構成され
た本実施例の動作を説明する。まず、送信側の動作を先
に説明する。図３の（ａ）はこの送信側の主要な動作を
表している。

【００２４】まず、ユーザが読み取り部１１に原稿をセ
ットし、操作部５から相手先の電話番号を入力すると、
ステップ３０１において、ＮＣＵ９を介して送信相手に
電話を掛ける等の送信動作を開始し、スキャナ１１ａに
よって原稿を読み込み、ステップ３０２において符号化
回路６でＭＨ、ＭＲ等の符号化しつつ、ＲＡＭ４のワー
ク領域に蓄えていく。

【００２５】次いで、ステップ３０３において、ＲＡＭ
４のワーク領域から送信先Ｂに対するカウンタ値Ｃ_Bを
読み込み、ステップ３０４においてこのカウンタ値Ｃ_B
に対する２バイト構成の拡散データＤをＲＡＭ４の拡散
データＤのテーブルから読み込んでくる。ここで、この
値Ｃ_Bは、ある特定の受信者に対して行った、通信回数
を示すものであり、また拡散データＤのテーブルは、次
表１のような内容となっており、受信側と共有してい
る。

【００２６】

【表１】

【００２７】さて、ステップ３０５において、符号化後
のデータの先頭２バイトをＲＡＭ４のワーク領域から読
みだし、カウンタ値Ｃ_Bをインデックスとして上表１か
ら読み込んだ２バイトの拡散データＤとのＥＯＲをと
り、符号化後のデータを拡散する。

【００２８】この後、ステップ３０６において、カウン
タ値Ｃ_Bを１だけインクリメントし、もしカウンタ値Ｃ_B
が１０以上となるか否かをステップ３０７で判別し、も
し１０以下であればステップ３０９を実行し、逆に１０
以上であればステップ３０８においてカウンタ値Ｃ_Bか
ら１０だけ引いて新たにカウンタ値Ｃ_Bとする。このよ
うなステップ３０７〜３０９の処理の後、ステップ３０
９においてこのカウンタ値Ｃ_Bを再びＲＡＭ４に格納す
る。

【００２９】ステップ３１０において、暗号鍵ＫをＲＡ
Ｍ４の暗号鍵記憶領域から読みだし、拡散の終わった符
号化後のデータを暗号化し、ステップ３１１において変
復調部モデム８とＮＣＵ９を介して電話回線１０に送信
する。これにより、一連の送信動作を完了する。

【００３０】さて、次に受信側の動作に付いて説明す
る。図３の（ｂ）はこの受信側の主要な動作を表してい
る。まずステップ３５１において、外部からの送信デー
タが受信され、相手の電話番号等が判明すると、画像デ
ータを読み込み、ＲＡＭ４のワーク領域に蓄える。次い
でステップ３５２において、ＲＡＭ４の暗号鍵記憶領域
から暗号鍵Ｋを読みだし、この画像データを平文化す
る。

【００３１】ステップ３５３において、送信相手Ａに対
応するカウンタ値Ｃ_AをＲＡＭ４から読み込み、ステッ
プ３５４において、このカウンタ値Ｃ_Aに対する拡散デ
ータＤをＲＡＭ４の拡散データＤのテーブルから読み込
んでくる。この拡散データＤのテーブルは、前述のよう
に送信側と共有している。

【００３２】ステップ３５５において、平文化後のデー
タの先頭２バイトをＲＡＭ４のワーク領域から読みだ
し、周知のように２回ＥＯＲの演算を行った結果は元の
値と同じであるから、カウンタ値Ｃ_Aをインデックスと
して上表１から読み込んだ２バイトの拡散データＤとの
ＥＯＲをとり、拡散を解いて元の符号化後のデータに戻
す。

【００３３】この後、ステップ３５６において、カウン
タ値Ｃ_Aを１だけインクリメントし、ステップ３５７〜
３５９の処理を行う。これらステップ３５７〜３５８の
処理は送信側のステップ３０７〜３０９の処理と同一で
あり、説明を省略する。

【００３４】ステップ３６０において、拡散を解かれた
符号化後のデータを復号化回路６において復号し、ステ
ップ３６１において記録部１５のプリント部１５ａから
出力する。これにより、一連の受信動作を完了する。

【００３５】なお、本実施例では、カウンタ値Ｃ_Bは１
だけインクリメントしたが、任意の値をインクリメント
しても良い。このときはカウンタ値Ｃ_Aも同様にインク
リメントすればよい。また、カウンタ値Ｃ_A及びＣ_Bは、
所定値だけデクリメントしても全く同様の動作が可能で
ある。

【００３６】また、カウンタ値Ｃ_AとＣ_Bは、例えば４ビ
ット長として、拡散データＤのテーブルの数を１６個と
し、０〜１５のうちのいずれかの値を取るようにしてス
テップ３０７と３０８を省略しても良い。この場合、ス
テップ３０７と３０８のような例外処理を施さなくと
も、通常のマイクロコンピュータ等の演算では１５に１
を足してオーバーフローしても、カウンタの値は再び０
の値に戻るものが一般的である。従って、特殊な処理を
施すことなくても、上記のようなカウンタを自然かつ容
易に実現できる。またデクリメントのときには、カウン
タ値Ｃ_A及びＣ_Bは、例えば１５から１づつ減らしてゆ
き、０になったら次には１５に戻すというような動作を
させればよい。

【００３７】以上のように本実施例によれば、ステップ
３０３〜３０５のように通信するデータを拡散して送信
し、ステップ３０６において通信相手に応じてカウンタ
値Ｃ_Bを通信毎にインクリメントして変化させているの
で、平文と暗号文のペアが既知とならないので、同じ原
稿を繰り返し送信しても、先頭の画像データは常に異な
り、かつＣＢＣモードを使用しているので先頭だけでな
く全てのデータが異なり、暗号の強度が低下することが
ないという効果が得られる。

【００３８】また、符号化後にデータ拡散を行っている
ので、送信データの量に変化はなく、拡散するデータも
暗号化されるので、そのデータ自体も解読されることが
稀になるという効果が得られる。

【００３９】さて、図４は本発明の第２の実施例におけ
る通信装置の動作を表すフローチャートである。ハード
ウェアの構成は、第１の実施例と同一であり、説明は省
略する。はじめに、送信側の動作について説明する。図
４の（ａ）は、送信側の主な動作を表すフローチャート
である。同図において、ステップ４０１と４０２は、第
１の実施例におけるステップ３０１と３０２と同一であ
り、説明を省略する。

【００４０】ステップ４０３において、乱数発生ルーチ
ンを呼び出して、値が０〜１０となる平均値が５の乱数
Ｒを作る。この乱数Ｒの発生の方法としては、一様乱数
や正規乱数となる擬乱数で良い。また、その乱数の核と
してはＲＴＣ１６から読みだした日付・時間等を用いれ
ば良い。

【００４１】ステップ４０４において、この乱数Ｒをイ
ンデックスとして上表１から拡散データをＲＡＭ４の拡
散データＤのテーブルから読み込み、ステップ４０５に
おいて、先に符号化しておいたデータとの間のＥＯＲを
取り、拡散する。

【００４２】この後、ステップ４０６において、この乱
数Ｒを通信の前手順として送る”ＮＳＳ”信号（ＣＣＩ
ＴＴの勧告Ｔ．３０における非標準機能設定を与える信
号）に付加する。次いで、ステップ４０７において、暗
号鍵ＫをＲＡＭ４の暗号鍵記憶領域から読みだし、拡散
の終わった符号化後のデータを暗号化し、ステップ４０
８においてこのデータとともに”ＮＳＳ”信号を変復調
部モデム８とＮＣＵ９を介して電話回線１０に送信す
る。これにより、一連の送信動作を完了する。

【００４３】さて、次に受信側の動作に付いて説明す
る。図４の（ｂ）はこの受信側の主要な動作を表してい
る。まずステップ４５１において、外部からの送信デー
タが受信され、相手の電話番号等が判明すると、”ＮＳ
Ｓ”信号を読み込み、送信側で使用した乱数Ｒを読み取
る。次のステップ４５２と４５３の動作は、第１の実施
例におけるステップ３５１と３５２と同一であり、説明
を省略する。

【００４４】ステップ４５４において、乱数Ｒをインデ
ックスとしてＲＡＭ４の拡散用データテーブルから拡散
データＤを読み込む。これ以降の処理ステップ４５５〜
４５７は第１の実施例におけるステップ３５５と３６０
〜３６１の処理と同一であり、説明を省略する。これに
より、一連の受信動作を完了する。

【００４５】以上のように本実施例によれば、ステップ
４０３で通信毎に乱数Ｒを発生させ、ステップ４０４〜
４０５でデータを拡散して送信しているので、平文と暗
号文のペアが既知とならないので、同じ原稿を繰り返し
送信しても、先頭の画像データは常に異なり、かつＣＢ
Ｃモードを使用しているので先頭だけでなく全てのデー
タが異なり、暗号の強度が低下することがないという効
果が得られる。

【００４６】また、符号化後にデータ拡散を行っている
ので、送信データの量に変化はなく、拡散するデータも
暗号化されるので、そのデータ自体も解読されることが
稀になるという効果が得られる。

【００４７】なお、以上の実施例では、拡散データＤ
は、ＲＡＭ４に格納しておいたが、ＲＯＭ３に予め設定
しておいてもよい。また、製造時に固定しても良いし、
使用者によって設定可能としても良い。またその数値及
びデータ長も任意でよい。

【００４８】また、符号化後のデータを拡散したが、原
稿読み取り直後の画像データや暗号化後の通信データに
ついて拡散しても良く、また、これらを拡散用データを
異ならせて複数回行ってもよいし、各処理の過程で拡散
しても良い。その他、本発明は種々変形実施可能であ
る。

【００４９】

【発明の効果】以上のように本発明の通信装置は、請求
項１の構成によれば、読出手段によって表から読みだし
た値で通信するデータを拡散して送信手段によって送信
し、計数手段で通信相手に応じて計数値を通信毎にイン
クリメントして変化させているので、平文と暗号文のペ
アが既知とならないので、同じ原稿を繰り返し送信して
も、先頭の画像データは常に異なり、暗号の強度が低下
することがないという効果が得られる。

【００５０】また、請求項２の構成によれば、乱数発生
手段で通信毎に乱数を発生させ、この乱数に応じて読出
手段によって表から読みだした値でデータを拡散して送
信手段によって送信しているので、平文と暗号文のペア
が既知とならないので、同じ原稿を繰り返し送信して
も、先頭の画像データは常に異なり、暗号の強度が低下
することがないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の通信装置における第１の実施例に係
るファクシミリ通信装置の全体構成を示すブロック図で
ある。

【図２】同実施例における制御部の具体的構成とその
他の周辺構成部分を示すブロック図である。

【図３】同実施例における送受信の動作を表すフロー
チャートである。

【図４】本発明の第２の実施例における通信装置の送
受信動作を表すフローチャートである。

【図５】一般的なファクシミリ通信装置における通常
の暗号送受信の手順を示すブロック図である。

【図６】送信原稿の一例を示す図である。

【図７】一般的なファクシミリ通信装置における暗号
化処理部の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１制御部５操作部６符号化／復号化回路７暗号化／平文化回路８変復調部モデム９ＮＣＵ１０電話回線１１読み取り部１２画像処理部１３送信機能部１４受信機能部１５記録部１６ＲＴＣ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 1/44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通信データを暗号化する機能を有し、か
つ複数の値が記録された表を有する送受信可能な通信装
置において、通信相手に対応して割り当てられた複数の計数手段と、この係数手段の出力に応じて上記表からいずれかの値を
選択的に読み出す読出手段と、この読出手段の出力値を基に上記通信データを拡散して
送信する送信手段と、上記通信相手と通信を行う毎に上記割り当てられた計数
手段の計数値を所定値だけ変化させる手段と、を備える
通信装置。
【請求項２】通信データを暗号化する機能と通信の手
順を示す手順情報を予め送受信する機能を有し、かつ複
数の値が記録された表を有する送受信可能な通信装置に
おいて、所定の規則に従った乱数を発生する乱数発生手段と、この乱数に応じて上記表からいずれかの値を選択的に読
み出す読出手段と、この値を基に上記通信データを拡散する拡散手段と、この拡散手段の出力とともに上記乱数の値を上記手順情
報に載せて送信する送信手段と、を備える通信装置。