JPH08139718A - 暗号装置およびそれを利用した端末間通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】鍵管理センターの負荷を小とし、ＩＣカードで
の実現を容易とし、同報暗号通信の場合も処理の量と時
間を抑える。 【構成】鍵管理者１１３が外部メモリ１１１に秘密鍵を
書き込み、ＩＣカード１０６まで運ぶ。外部メモリ１１
１内の秘密鍵１２６をＩＣカードへ入力すると、記憶さ
れているマスター鍵１２１とカード固有番号１２９で秘
密鍵１２６が暗号化され、その結果が出力される。暗号
化された秘密鍵１２５は別の外部メモリ１１０に書き込
み、ユーザ１３０の管理に任せる。ユーザ１３０と他の
ユーザ１３１が暗号通信を行う場合、外部メモリ１１０
内にある暗号化秘密鍵１２５をＩＣカード１０６内へ入
力し、マスター鍵１２１とカード固有番号１２９で秘密
鍵１２５を復号化し記憶する。暗号通信のためのセッシ
ョン鍵を生成し、秘密鍵で暗号化して通信相手に送り、
それを受け取ったＩＣカードは秘密鍵で復号化しもとの
セッション鍵を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信制御装置において
通信データを暗号化および復号化する技術に関し、例え
ば、通信データの暗号化およびその復号化に用いる鍵デ
ータをＰＣカード型の通信制御装置に設定して端末間暗
号通信に用いるような暗号装置およびそれを利用した端
末間通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】通信ネットワークの普及、進展ととも
に、通信途中のデータの盗難を防ぐため何らかのセキュ
リティ対策が必要になっている。

【０００３】通信ネットワークのうち、特に、ローカル
エリアネットワーク（ＬＡＮ）においては、プロトコル
アナライザを用いればＬＡＮ上を流れるデータを誰でも
傍受し、自分のファイルに取り込み悪用することが可能
であり、このようなセキュリティ上の問題があることが
指摘されている。さらに、ＬＡＮの通信路の一部を有線
ケーブルではなく無線にするような無線ＬＡＮを使用す
る場合、電波の届く比較的広い範囲のどこかに受信端末
を置けば、誰でも通信データを傍受し得るといった問題
もあると考えられる。

【０００４】このようなセキュリティ上の問題を解決す
るため、従来より、ＬＡＮにつながる端末同士が通信す
るときに、送信端末側では通信データを暗号化して暗号
文を送信し、受信端末側では受け取った暗号文を復号化
してもとの通信データを得るといった、ＬＡＮの通信デ
ータの暗号化を行う方法が提案されている。そのような
端末間通信における暗号化の技術として、通信制御装置
に暗号機能を持たせる技術、例えばＬＡＮ通信ボードに
暗号機能を実現する方法が提案されている。

【０００５】図８は、従来の暗号通信方法を説明するた
めの図である。同図において、鍵センター１００２は、
利用者パソコンｉ１００３、および利用者パソコンｊ１
００４と、ＬＡＮ１００１を介して通信できるようにな
っている。鍵センター１００２には、予め、秘密パラメ
ータＰ１００６が秘密に保持されている。この状態にお
いて、利用者パソコンｉ１００３と利用者パソコンｊ１
００４間の暗号通信は次のように実現される。

【０００６】ステップ０（事前準備）：鍵管理者１０２
７は、利用者パソコンｉ１００３のＲＯＭ１０２２に秘
密パラメータＰ１００６から所定の手続き（ここでは、
秘密パラメータＰ１００６と利用者パソコンｉ１００３
を特定する数値ｉとを用いて鍵生成プログラム１００５
により秘密鍵を作成する）で計算された秘密鍵Ｋｉ１０
１１を秘密裡に書き込む。

【０００７】ここで、ＲＯＭ１０２２は、電源が供給さ
れなくても記憶済みの情報を保持するという性質を持
つ。同様に、利用者パソコンｊ１００４に、秘密パラメ
ータＰ１００６から所定の手続きで計算された秘密鍵Ｋ
ｊ１０１５を秘密裡に書き込む。

【０００８】ステップ１：利用者パソコンｉ１００３
は、ＬＡＮ暗号通信ボード１０２８において、ＲＯＭ１
０２２内の暗号制御プログラム１０１０によって乱数Ｒ
ｉ１０１７を生成し、インタフェース１００９を介して
利用者パソコンｊ１００４に送信する。なお、図８にお
いて、は本ステップ１の動作に対応している。、
、およびも同様に、それぞれ、下記のステップ２〜
４の動作に対応している。

【０００９】ステップ２：利用者パソコンｊ１００４
は、乱数Ｒｊを生成し、乱数Ｒｉと乱数Ｒｊとの組１０
１８を鍵センター１００２に送信する。

【００１０】ステップ３：鍵センター１００２は、鍵生
成プログラム１００５で、秘密パラメータＰ１００６か
ら秘密鍵Ｋｉ１０１１と秘密鍵Ｋｊ１０１５とを所定の
手続きで計算する。また、乱数発生によりセッション鍵
Ｋｓを生成する。そして、鍵センター１００２は、暗号
処理部１００７で、Ｃｉ＝Ｅ（Ｋｉ，Ｋｓ）と、Ｃｊ＝
Ｅ（Ｋｊ，Ｋｓ）とを計算し、計算結果であるＣｉ、Ｃ
ｊの組１０１９をインタフェース１００８を介して利用
者パソコンｊ１００４に送信する。ここで、Ｅ（Ｋ，
＊）は、データ＊を鍵Ｋで暗号化する変換処理を示す。

【００１１】ステップ４：利用者パソコンｊ１００４
は、受信したＣｉ、Ｃｊの組１０１９のうち、Ｃｉ１０
２０を利用者パソコンｉ１００３に送信する。利用者パ
ソコンｊ１００４は、秘密鍵Ｋｊ１０１５を用いてＣｊ
１０２０に対してＫｓ＝Ｄ（Ｋｊ，Ｃｊ）を計算し、セ
ッション鍵Ｋｓを得る。ここで、Ｄ（Ｋ，＊）は、デー
タ＊を鍵Ｋで復号化する変換処理を示す。

【００１２】ステップ５：利用者パソコンｉ１００３の
ＣＰＵ１０２１は、受信したＣｉ１０２０に対して、暗
号制御プログラム１０１０の制御のもとで、暗号ＬＳＩ
１０２５と秘密鍵Ｋｉ１０１１とを用いて、Ｋｓ＝Ｄ
（Ｋｉ，Ｃｉ）を計算し、セッション鍵Ｋｓを得てＲＡ
Ｍ１０２３に設定する。ここで、ＲＡＭ１０２３は、電
源が供給されなくなると記憶済みの情報は消去される、
という性質を持つ。

【００１３】ステップ６：利用者パソコンｉ１００３の
アプリケーションプログラム１０１２と利用者パソコン
ｊ１００４との間でセッション鍵Ｋｓを用いて暗号通信
を行う。

【００１４】ここで、利用者パソコンｉ１００３側の暗
号化の動作をさらに詳しく述べる。まず、パソコンボー
ド１０２６内のアプリケーションプログラム１０１２
は、暗号処理したいメッセージを共有ＲＡＭ１０２４に
置く。すると、ＣＰＵ１０２１は、暗号制御プログラム
１０１０の制御のもとで、暗号ＬＳＩ１０２５とＲＡＭ
１０２３上のセッション鍵Ｋｓを用いて該メッセージを
暗号処理し、その結果をインタフェース１００９、およ
びＬＡＮ１００１経由で利用者パソコンｊ１０１５に送
信する。この暗号文を受けると、利用者パソコンｊ１０
１５では、セッション鍵Ｋｓを用いてもとのメッセージ
に復号することができる。

【００１５】いま、ＬＡＮ１００１上の通信データが不
正な第三者により傍受された場合を考える。ステップ３
において通信されたＣｉ＝Ｅ（Ｋｉ，Ｋｓ）、あるい
は、Ｃｊ＝Ｅ（Ｋｊ，Ｋｓ）からセッション鍵Ｋｓを復
号化できるのは、鍵センター１００２、利用者パソコン
ｉ１００３、および利用者パソコンｊ１００４だけであ
る。これ以外のところは、秘密パラメータＰ１００６、
秘密鍵Ｋｉ１０１１、あるいは、秘密鍵Ｋｊ１０１５の
いずれをも持っていないため、Ｃｉ＝Ｅ（Ｋｉ，Ｋ
ｓ）、あるいは、Ｃｊ＝Ｅ（Ｋｊ，Ｋｓ）からセッショ
ン鍵Ｋｓを復号化によって得ることはできない。したが
って、セッション鍵Ｋｓで暗号化された暗号通信文を傍
受してもそれを復号化してもとの平文に戻すことはでき
ない。つまり、通信のプライバシーは保護される。

【００１６】上述した従来技術は、例えば、文献「ＬＡ
Ｎ暗号通信方式の実総と評価」（山口他、信学技法ＯＳ
Ｆ９３−３８、（社）電子情報通信学会、１９９４年３
月、ＰＰ７〜１２）に詳細に記述されている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上述した鍵管理方法に
よれば、ＬＡＮに接続する任意の二つのパソコン間で暗
号通信ができるという利点がある。しかし、この方法に
は、以下のような問題点がある。

【００１８】（１）鍵管理センター１００２の負荷が大
きい。つまり、二つのパソコン間で暗号通信を行おうと
する度に、鍵管理センター１００２が動作する必要があ
る。これは、鍵管理センター１００２が、セッション鍵
Ｋｓを生成する役割を担っているためである。

【００１９】（２）ＬＡＮ暗号通信ボード１０２８の実
装が重い。つまり、ステップ０の準備段階において、鍵
管理者１０２７が秘密鍵Ｋｉ１０１１をＲＯＭ１０２２
に書き込むようになっている。ＲＯＭ１０２２の製造時
以外にこれを行おうとすれば、ＲＯＭ１０２２として、
書き換え可能、かつ、電源遮断時に記憶保持可能なメモ
リを用いなければならない。

【００２０】すなわち、同じＲＯＭ１０２２内の暗号制
御プログラム１０１０は、読み込み専用、かつ、電源遮
断時に記憶保持可能で良いのに対し、秘密鍵Ｋｉ１０１
１を書き込むために、コストが高く実装に必要なゲート
数が多いような、書き換え可能、かつ、電源遮断時に記
憶保持可能なメモリを使用する必要が生じている。この
ため、本ＬＡＮ暗号通信ボード１０２８の機能をＰＣカ
ードのような小さな装置で実現しようとする場合、コス
トが高くなる、あるいは、実装のためのエリアが不足す
るといった問題が生じる可能性が高くなっている。

【００２１】（３）１対ｎの同報暗号通信をするための
事前通信が多い。つまり、同報暗号通信のためにセッシ
ョン鍵Ｋｓをｎ＋１人の間で共有しようとすると、図８
に示すような処理をｎ＋１個のパソコンに対してｎ＋１
回繰り返し行う必要があり、全体として処理量、および
処理時間が多くなる。

【００２２】本発明の目的は、上記従来の問題点を解決
するため、鍵管理センターの負荷を極力少なくし、ＰＣ
カードのような小さな装置での実現が容易であり、か
つ、１対ｎの同報暗号通信をする場合でも処理量および
処理時間を抑えることのできる端末間の暗号通信方法お
よびそのような方法に用いる暗号装置を提供することに
ある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、先ず、鍵管理者が外部メモリ（例え
ば、フロッピーディスク）に秘密鍵を書き込み、その外
部メモリを暗号装置（例えば、ＰＣカード）のところま
で運ぶ。次に、外部メモリ内の秘密鍵を暗号装置内へ入
力する。暗号装置は、内部の読み出し専用メモリＲＯＭ
に記憶されているマスター鍵と固有番号（例えば、ＰＣ
カードならカード固有番号）で該秘密鍵を暗号化し、そ
の暗号化結果を出力する。そのように出力された暗号化
された秘密鍵を別の外部メモリに書き込み、この外部メ
モリをユーザの管理に任せる。ここまでが、事前準備段
階である。

【００２４】その後、該ユーザと他のユーザが暗号通信
を行う必要が生じた場合には、該ユーザが管理している
外部メモリ内にある暗号化された秘密鍵を暗号装置内へ
入力する。暗号装置は、マスター鍵と固有番号で該秘密
鍵を復号化し、その復号化結果を例えばランダムアクセ
スメモリＲＡＭに記憶しておく。暗号通信を行なう相手
側の暗号装置でも、同様の処理を行なう。

【００２５】暗号通信を行なうためのセッション鍵は、
暗号通信を行なう何れの暗号装置で作成してもよい。セ
ッション鍵を作成した暗号装置は、そのセッション鍵を
記憶しておくとともに、前記秘密鍵で暗号化し暗号通信
をすべき相手側の暗号装置に送る。暗号化されたセッシ
ョン鍵を受け取った暗号装置は、前記秘密鍵で復号化
し、セッション鍵を得る。これにより、セッション鍵が
共有され、該セッション鍵を用いて暗号通信を行なうこ
とができる。

【００２６】なお、セッション鍵の暗号化および復号化
は、公開鍵暗号方式を用いてもよい。この場合、セッシ
ョン鍵を作成した暗号装置では、前記秘密鍵と対をなす
公開鍵をもらい、その公開鍵を使って公開鍵暗号方式で
セッション鍵を暗号化して送る。その手段として、暗号
装置内部の暗号機能を用いてもよいし、暗号装置外部の
暗号機能を用いてもよい。

【００２７】その後、暗号装置は送信すべきメッセージ
が入力されたら、記憶されている該セッション鍵で暗号
化し、その結果をネットワークを介して他の端末に送信
する。あるいは、暗号メッセージが入力されたら、記憶
されている該セッション鍵で復号化し、その結果を出力
する。これにより、暗号通信を実現する。このような暗
号装置は、ＰＣカード（ＩＣカード）などで実現すると
よい。ＰＣカードとはいわゆるＪＥＩＤＡ（日本）／Ｐ
ＣＭＣＩＡ（米国）規格に準拠するメモリまたはＩ／Ｏ
カードである。また、上記暗号装置は、デスクトップ形
パーソナルコンピュータで使用するボードの形態で実現
することもできる。

【００２８】

【作用】本発明によれば、従来技術の問題点を解決する
ことができる。すなわち、

【００２９】（１）鍵管理センターの負荷が比較的小さ
い。つまり、二者間で暗号通信を行う度に鍵管理センタ
ーが動作する必要はない。鍵管理センターが必要なの
は、事前準備において秘密鍵を暗号装置（ＰＣカードな
ど）に設定するときであるが、このとき鍵管理センター
はオフラインで動作すればよく、ＬＡＮに接続されてい
る必要はない。

【００３０】（２）ＬＡＮ暗号通信制御に必要なハード
ウェアの実装が比較的軽い。つまり、本発明では、秘密
鍵を保持するために書き換え可能、かつ、電源遮断時記
憶保持可能なメモリを特別に必要としない。

【００３１】（３）１対ｎの同報暗号通信をするための
事前通信が比較的少ない。つまり、本発明では鍵管理セ
ンターを介したセッション鍵共有を行わず、１＋ｎ人の
間でセッション鍵共有を、ＬＡＮでは本来実現し易い同
報通信を用いて、比較的簡単に実現できる。

【００３２】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。

【００３３】図１は、本発明を適用した暗号通信システ
ムの第１の実施例を示す図である。同図において、利用
者パソコンｉ１０７は、ＰＣカード１０６、無線送受信
機１０３、無線送受信機１０２、ＬＡＮ１０１、無線送
受信機１０４、無線送受信機１０５、およびＰＣカード
１０８を経由して、利用者パソコンｊ１０９と通信がで
きるように接続されている。ここで、無線送受信機１０
３と無線送受信機１０２との間、および無線送受信機１
０４と無線送受信機１０５との間は、無線による通信を
行う。

【００３４】ＰＣカード１０６内のＲＯＭ１１９は、読
み出し専用、かつ、電源遮断時に記憶保持可能なメモリ
であり、内部の情報、すなわち機器番号Ｎｉ１２９、マ
スター鍵Ｋｍ１２１、および暗号制御プログラムＡ１２
０は、ＲＯＭ１１９の製造時に書き込まれている。特
に、このうちマスター鍵Ｋｍ１２１は、秘密が漏れない
ように製造時前後において厳重に管理される。また、Ｐ
Ｃカード１０６は、不正な手段で内部の情報を盗み見る
のは困難である。

【００３５】利用者パソコンｉ１０７と利用者パソコン
ｊ１０９との間の暗号通信は、次のように実現される。

【００３６】（１）事前準備 事前準備は、システムのセットアップ時に、以下のステ
ップ１〜７のように行なわれる。

【００３７】ステップ１：鍵管理者１１３は、鍵暗号化
鍵Ｋｕ１２６を生成し、フロッピーディスク１１１に鍵
暗号化鍵Ｋｕ１２６を秘密裡に書き込む。

【００３８】ステップ２：鍵管理者１１３は、フロッピ
ーディスク１１１を利用者パソコンｉ１０７にセット
し、セットアップの指示を行なう。これにより、利用者
パソコンｉ１０７の暗号制御プログラムＢ１２２が起動
し、セットアップの動作を開始する。フロッピーディス
ク１１１内の鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６は、利用者パソコン
ｉ１０７で読み取れる状態となる。

【００３９】ステップ３：まず、暗号制御プログラムＢ
１２２は、フロッピーディスク１１１から鍵暗号化鍵Ｋ
ｕ１２６を読み出し、ＰＣカード１０６のインタフェー
スＢ１１７に送る。

【００４０】図６は、利用者パソコンｉ１０７からＰＣ
カード１０６のインタフェースＢ１１７に送出するデー
タのフォーマットを示す。本ステップに限らず、利用者
パソコンｉ１０７からＰＣカード１０６へデータを送る
場合は、図６のフォーマットを用いる。図６において、
６０１はＰＣカード１０６が実行すべき動作を指示する
コマンド、６０２は処理対象データである情報部を示
す。ＰＣカード１０６は、基本的に図６の入力データに
応じて動作する。

【００４１】本ステップ３では、コマンド６０１として
暗号化の指示を設定し、情報部６０２として鍵暗号化鍵
Ｋｕ１２６を設定して、ＰＣカード１０６のインタフェ
ースＢ１１７に送出する。

【００４２】ステップ４：ＰＣカード１０６のＣＰＵ１
１４は、インタフェースＢ１１７を介して上記暗号化の
指示および鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６を受け取ると、暗号制
御プログラムＡ１２０を起動し、暗号化の動作を開始す
る。まず、暗号制御プログラムＡ１２０は、鍵暗号化鍵
Ｋｕ１２６に対して、暗号ＬＳＩ１１６、機器番号Ｎｉ
１２９、およびマスター鍵Ｋｍ１２１を使って暗号化処
理を施し、暗号化された鍵暗号化鍵Ｃｉ１２５を得る。
つまり、 Ｃｉ＝Ｅ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【００４３】ここに、＋はビット毎の排他的論理和を表
わす。なお、暗号制御プログラムＡ１２０は、ＣＰＵ１
１４の動作を通じて所定の処理を実行する。また、暗号
化関数Ｅ（＊，＊）の計算は、暗号ＬＳＩ１１６が実行
する。

【００４４】暗号制御プログラムＡ１２０は、暗号化さ
れた鍵暗号化鍵Ｃｉ１２５をインタフェースＢ１１７に
送る。

【００４５】ステップ５：利用者パソコンｉ１０７の暗
号制御プログラムＢ１２２は、暗号化された鍵暗号化鍵
Ｃｉ１２５を受け取り、フロッピーディスク１１０に書
き込む。

【００４６】ステップ６：鍵管理者１１３は、フロッピ
ーディスク１１１を利用者パソコンｊ１０９にセットす
ることにより、上記ステップ２〜ステップ５と同様の処
理を利用者パソコンｊ１０９とＰＣカード１０８に行わ
せる。これにより、フロッピーディスク１１２には、暗
号化された鍵暗号化鍵Ｃｊ１２７が書き込まれる。ここ
で、 Ｃｊ＝Ｅ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【００４７】ステップ７：フロッピーディスク１１１と
フロッピーディスク１１２は、それぞれのユーザｉ１３
０、およびユーザｊ１３１によって、どこか安全な場所
に保管する。

【００４８】（２）暗号通信 システムセットアップが終わった後、日常的な業務にお
いて暗号通信の必要が生じたときには、次のステップ８
〜１５の処理を行う。

【００４９】ステップ８：ユーザｉ１３０は、フロッピ
ーディスク１１０を保管場所から取り出し、利用者パソ
コンｉ１０７にセットする。ユーザｊ１３１も同様に、
フロッピーディスク１１２を保管場所から取り出し、利
用者パソコンｊ１０９にセットする。

【００５０】ステップ９：暗号通信を行なう指示は、例
えばユーザｉ１３０が利用者パソコンｉ１０７に直接出
したり、あるいはユーザｉ１３０が動作させているアプ
リケーションプログラム１２４から出す。ここでは、ア
プリケーションプログラム１２４が暗号通信の要求を出
し、これにより暗号制御プログラムＢ１２２が起動し
て、暗号通信が開始するものとする。

【００５１】起動した暗号制御プログラムＢ１２２は、
フロッピーディスク１１０内の暗号化された鍵暗号化鍵
Ｃｉ１２５を読み出し、ＰＣカード１０６のインタフェ
ースＢ１１７に送る。具体的には、図６のコマンド６０
１として暗号通信の要求を示すコマンドを設定し、情報
部６０２として鍵暗号化鍵Ｃｉ１２５を設定したフォー
マットのデータを、ＰＣカード１０６のインタフェース
Ｂ１１７に送る。

【００５２】ステップ１０：ＰＣカード１０６のＣＰＵ
１１４は、インタフェースＢ１１７を介して上記暗号通
信の要求および鍵暗号化鍵Ｃｉ１２５を受け取ると、暗
号制御プログラムＡ１２０を起動し、暗号通信の動作を
開始する。まず、暗号制御プログラムＡ１２０は、暗号
ＬＳＩ１１６により、暗号化された鍵暗号化鍵Ｃｉ１２
５に対して、機器番号Ｎｉ１２９、およびマスター鍵Ｋ
ｍ１２１を使って復号化処理を施し、鍵暗号化鍵Ｋｕ１
２６を得る。つまり、 Ｋｕ＝Ｄ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｃｉ） である。ここで、復号化関数Ｄ（＊，＊）の計算は、暗
号ＬＳＩ１１６が実行する。

【００５３】そして、暗号制御プログラムＡ１２０は、
求めた鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６をＲＡＭ１１８にセットす
る。

【００５４】ステップ１１：利用者パソコンｊ１０９と
ＰＣカード１０８においても、同様に、 Ｋｕ＝Ｄ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｃｊ） の処理を行い、得られた鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６をＰＣカ
ード１０８内にセットする。

【００５５】なお、利用者パソコンｊ１０９では、受信
側の暗号制御プログラムが動作して上記の処理を行なう
が、その暗号制御プログラムの起動の契機はどのような
ものでもよい。例えば、常時他のパソコンからの暗号通
信の要求を待ち、その要求があったとき起動するように
してもよいし、ユーザｊ１３１が利用者パソコンｊ１０
９に暗号通信の受信要求を直接出すようにしてもよい。

【００５６】ステップ１２：ＰＣカード１０６の暗号制
御プログラムＡ１２０は、乱数等の発生によりセッショ
ン鍵Ｋｓを生成し、ＲＡＭ１１８にセットする。

【００５７】ステップ１３：また、暗号制御プログラム
Ａ１２０は、暗号ＬＳＩ１１６と鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６
を使ってセッション鍵Ｋｓを暗号化して、Ｃ１２３を得
る。すなわち、 Ｃ＝Ｅ（Ｋｕ，Ｋｓ） である。

【００５８】さらに、暗号制御プログラムＡ１２０は、
求めたＣ１２３を、インタフェースＡ１１５、無線送受
信機１０３、無線送受信機１０２、ＬＡＮ１０１、無線
送受信機１０４、無線送受信機１０５を経由して、ＰＣ
カード１０８に送信する。

【００５９】ステップ１４：ＰＣカード１０８では、受
信側の暗号制御プログラムが動作している。送られてき
たＣ１２３を受信したＰＣカード１０８の暗号制御プロ
グラムは、そのＣ１２３を復号化し、セッション鍵Ｋｓ
を得る。すなわち、 Ｋｓ＝Ｄ（Ｋｕ，Ｃ） である。

【００６０】ステップ１５：利用者パソコンｉ１０７の
アプリケーションプログラム１２４と利用者パソコンｊ
１０９との間で、双方のＰＣカード１０６，１０８内の
セッション鍵Ｋｓを用いて暗号通信を行う。

【００６１】ここで、利用者パソコンｉ１０７側の動作
をさらに詳しく述べる。まず、アプリケーションプログ
ラム１２４は、暗号処理したいメッセージをＰＣカード
１０６のインタフェースＢ１１７に送る。具体的には、
図６のコマンド６０１として暗号処理して送信する旨を
示すコマンドを設定し、情報部６０２として暗号処理し
たいメッセージを設定したフォーマットのデータを、Ｐ
Ｃカード１０６のインタフェースＢ１１７に送る。

【００６２】このデータを受けたＰＣカード１０６のＣ
ＰＵ１１４は、暗号制御プログラムＡ１２０の制御のも
とで、暗号ＬＳＩ１１６とＲＡＭ１１８上のセッション
鍵Ｋｓを用いて、該メッセージを暗号処理し、暗号文を
得る。得られた暗号文は、インタフェースＡ１１５、無
線送受信機１０３、無線送受信機１０２、ＬＡＮ１０
１、無線送受信機１０４、および無線送受信機１０５を
経由して、ＰＣカード１０８に送信する。

【００６３】この暗号文を受けると、ＰＣカード１０８
では、ＰＣカード１０８内のセッション鍵Ｋｓを用いて
元のメッセージに復号し、その結果を利用者パソコンｊ
１０９に送る。

【００６４】本実施例によって通信のプライバシーは保
護されることが分かる。いま、ＬＡＮ１００１上で、ス
テップ１３において通信されたＣ＝Ｅ（Ｋｕ，Ｋｓ）が
不正な第三者により傍受されたとする。

【００６５】ケース１：ＰＣカードへ電源が供給されて
いる場合 Ｃ＝Ｅ（Ｋｕ，Ｋｓ）からセッション鍵Ｋｓを復号化す
るのに必要な鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６を保持しているの
は、フロッピーディスク１１１、ＰＣカード１０６、お
よびＰＣカード１０８だけである。これらへアクセスで
きなければ、鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６を操作できない。つ
まり、フロッピーディスク１１１、ＰＣカード１０６、
またはＰＣカード１０８へアクセスを許可された人以外
には、通信中の暗号文をたとえ傍受しても復号化できな
いので、通信のプライバシーは保護される。

【００６６】ケース２：ＰＣカードへの電源が遮断され
ている場合 Ｃ＝Ｅ（Ｋｕ，Ｋｓ）からセッション鍵Ｋｓを復号化す
るのに必要な鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６を保持しているの
は、フロッピーディスク１１１，１１０，１１２だけで
ある。さらに、フロッピーディスク１１０内の鍵暗号化
鍵Ｋｕは、ＰＣカード１０６内に存在するマスター鍵Ｋ
ｍ１２１と機器番号Ｎｉ１２９を鍵として暗号化された
形（Ｃｉ＝Ｅ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｋｕ））で記録されてお
り、この鍵暗号化鍵ＫｕをＰＣカード１０６へのアクセ
スなしに復号化することはできない。フロッピーディス
ク１１２についても同様である。

【００６７】したがって、フロッピーディスク１１１へ
アクセスを許可された人、ＰＣカード１０６とフロッピ
ーディスク１１０へアクセスを許可された人、およびＰ
Ｃカード１０８とフロッピーディスク１１２へアクセス
を許可された人以外には、通信中の暗号文をたとえ傍受
しても復号化できないので、通信のプライバシーは保護
される。

【００６８】本実施例においては、前記従来の問題点
（１）〜（３）のうち、（１）と（２）が解決されてい
る。すなわち、

【００６９】（１）本実施例の図１のシステムでは、二
つのパソコン間（利用者パソコンｉ１０７と利用者パソ
コンｊ１０９との間）で暗号通信を行おうとする度に第
三者機関による動作（図８の鍵管理センター１００２の
動作）を必要とするということがない。本実施例は、鍵
管理センターを必要としないという点で比較的実現容易
である。

【００７０】（２）本実施例の図１のシステムでは、鍵
を常時保持するハードウェア（ＲＯＭ１２９）は、図８
のＲＯＭ１０２２のような書き換え可能、かつ、電源遮
断時に記憶保持可能なメモリでなくてもよく、読み出し
専用、かつ、電源遮断時に記憶保持可能なメモリでよ
い。本実施例は、鍵を常時保持するメモリは書き換え可
能でなくてよいという点でも比較的実現容易である。

【００７１】次に、本発明の第２の実施例を説明する。

【００７２】図２は、本発明の第２の実施例に係る暗号
通信システムである。同図において、図１と同一の番号
は同一のものを示すものとする。以下では、第１の実施
例と異なる部分について特に詳しく説明するものとす
る。本実施例では、３者間の同報暗号通信ができるよう
に、図１の構成に加えて、利用者パソコンｈ２０５、Ｐ
Ｃカード２０３、無線送受信機２０２、および無線送受
信機２０１が設けてある。利用者パソコンｈ２０５は、
ＰＣカード２０３、無線送受信機２０２、および無線送
受信機２０１経由で、ＬＡＮ１０１に接続されている。

【００７３】本実施例において、利用者パソコンｉ１０
７から利用者パソコンｊ１０９および利用者パソコンｈ
２０５への同報暗号通信は、次のように実現される。

【００７４】（１）事前準備 事前準備は、システムのセットアップ時に、以下のステ
ップ１〜７のように行なわれる。

【００７５】ステップ１〜５：上記第１の実施例のステ
ップ１〜５と同じであるので、説明を省略する。ステッ
プ１〜５により、フロッピーディスク１１０に暗号化さ
れた鍵暗号化鍵Ｃｉ１２５が書き込まれる。ここで、 Ｃｉ＝Ｅ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【００７６】ステップ６−１：鍵管理者１１３は、フロ
ッピーディスク１１１を利用者パソコンｊ１０９にセッ
トすることにより、上記ステップ２〜ステップ５と同様
の処理を利用者パソコンｊ１０９とＰＣカード１０８に
行わせる。これにより、フロッピーディスク１１２に
は、暗号化された鍵暗号化鍵Ｃｊ１２７が書き込まれ
る。ここで、 Ｃｊ＝Ｅ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【００７７】ステップ６−２：鍵管理者１１３は、フロ
ッピーディスク１１１を利用者パソコンｈ２０５にセッ
トすることにより、上記ステップ２〜ステップ５と同様
の処理を利用者パソコンｈ２０５とＰＣカード２０３に
行わせる。これにより、フロッピーディスク２０７に
は、暗号化された鍵暗号化鍵Ｃｈ２０６が書き込まれ
る。ここで、 Ｃｈ＝Ｅ（Ｎｈ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【００７８】ステップ７：フロッピーディスク１１０、
フロッピーディスク１１２、およびフロッピーディスク
２０７は、それぞれのユーザｉ１３０、ユーザｊ１３
１、およびユーザｈ２０８によって、どこか安全な場所
に保管する。

【００７９】（２）暗号通信 システムセットアップが終わった後、日常的な業務にお
いて暗号通信の必要が生じたときには、次のステップ８
〜１５の処理を行う。

【００８０】ステップ８：利用者パソコンｉ１０７およ
び利用者パソコンｊ１０９における処理は、第１の実施
例と同様である。本実施例では、加えてユーザｈ２０８
も同様に、フロッピーディスク２０７を保管場所から取
り出し、利用者パソコンｈ２０５にセットする。

【００８１】ステップ９，１０：第１の実施例のステッ
プ９，１０と同様の処理である。これにより、ＰＣカー
ド１０６内のＲＡＭ１１８に、鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６が
セットされる。

【００８２】ステップ１１−１：利用者パソコンｊ１０
９とＰＣカード１０８においても、同様に、 Ｋｕ＝Ｄ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｃｊ） の処理を行い、得られた鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６をＰＣカ
ード１０８内にセットする。

【００８３】ステップ１１−２：利用者パソコンｈ２０
５とＰＣカード２０３においても、同様に、 Ｋｕ＝Ｅ（Ｎｈ＋Ｋｍ，Ｃｈ） の処理を行い、得られた鍵暗号化鍵Ｋｕ１２６をＰＣカ
ード２０３内にセットする。

【００８４】ステップ１２，１３：第１の実施例のステ
ップ１２，１３と同様の処理である。ただし、本実施例
では、同報通信によりＣ１２３をＰＣカード１０８とＰ
Ｃカード２０３に送信する。Ｃ１２３は、Ｃ＝Ｅ（Ｋ
ｕ，Ｋｓ）である。

【００８５】ステップ１４：ＰＣカード１０８における
処理は、第１の実施例と同様である。さらに、ＰＣカー
ド２０３において同様の処理を行なう。すなわち、ＰＣ
カード２０３において、Ｃ１２３を復号化しセッション
鍵Ｋｓを得る。Ｋｓは、 Ｋｓ＝Ｄ（Ｋｕ，Ｃ） である。

【００８６】ステップ１５：利用者パソコンｉ１０７の
アプリケーションプログラム１２４と利用者パソコンｊ
１０９、および利用者パソコンｈ２０５との間で、各々
のＰＣカード１０６，１０８，２０３内のセッション鍵
Ｋｓを用いて、暗号通信を行う。

【００８７】ここで、利用者パソコンｉ１０７側の動作
をさらに詳しく述べる。まず、アプリケーションプログ
ラム１２４は、暗号処理したいメッセージをＰＣカード
１０６のインタフェースＢ１１７に送る。具体的には、
図６のコマンド６０１として暗号処理して同報通信で送
信する旨を示すコマンドを設定し、情報部６０２として
暗号処理したいメッセージを設定したフォーマットのデ
ータを、ＰＣカード１０６のインタフェースＢ１１７に
送る。

【００８８】このデータを受けたＰＣカード１０６のＣ
ＰＵ１１４は、暗号制御プログラムＡ１２０の制御のも
とで、暗号ＬＳＩ１１６とＲＡＭ１１８上のセッション
鍵Ｋｓを用いて、該メッセージを暗号処理し、暗号文を
得る。得られた暗号文は、インタフェースＡ１１５、無
線送受信機１０３、無線送受信機１０２、およびＬＡＮ
１０１を経由して、ＰＣカード１０８，２０３に同報通
信する。

【００８９】この暗号文を受けると、利用者パソコンｊ
１０９では、ＰＣカード１０８内のセッション鍵Ｋｓを
用いて元のメッセージに復号することができる。同様
に、利用者パソコンｈ２０５は、この暗号文を受ける
と、ＰＣカード２０３内のセッション鍵Ｋｓを用いて元
のメッセージに復号することができる。

【００９０】本実施例により、前記従来の問題点（１）
〜（３）のうち、（３）が解決される。すなわち、 （３）１対ｎの同報暗号通信をするための事前通信が少
ない。つまり、同報暗号通信のためにセッション鍵Ｋｓ
を１＋ｎ人の間で共有しようとする場合、暗号化された
Ｃ１２３を上記ステップ１３のように１回だけ事前通信
すればよい。

【００９１】次に、本発明の第３の実施例を説明する。

【００９２】図３は、本発明の第３の実施例に係る暗号
通信システムである。同図のハードウェア構成は、第１
の実施例の図１の構成とほぼ同じであり、図１と同一の
番号は同一のものを示すものとする。ただし、図３で
は、鍵管理者１１３が持つフロッピーディスクが３１１
および３１７と２枚になっている。また、各種メモリに
書かれている情報、すなわち暗号制御プログラムＡ３０
１、暗号制御プログラムＢ３０２、およびフロッピーデ
ィスク３１１，３１７に書かれている情報が、図１のも
のとは異なる。

【００９３】この状態において、利用者パソコンｉ１０
７と利用者パソコンｊ１０９との間の暗号通信は、次の
ように実現される。

【００９４】（１）事前準備 事前準備は、システムのセットアップ時に、以下のステ
ップ１〜７のように行なわれる。

【００９５】ステップ１：鍵管理者１１３は、秘密鍵Ｓ
ｉ３０６、公開鍵Ｐｉ３０７、認証子Ｑｉ３０９、およ
び親鍵Ｐ３１０からなる鍵ファイルＦｉ情報を生成し、
フロッピーディスク３１１に該鍵ファイルを秘密裡に書
き込む。ここで、 Ｑｉ＝ＲＳＡ（Ｓ，ｉ|| Ｐｉ） である。

【００９６】ｉは、ユーザｉ１３０（後述のフロッピー
ディスク１１０の所有者）を特定する数値である。秘密
鍵Ｓｉ３０６、および公開鍵Ｐｉ３０７は、公開鍵暗号
方式であるＲＳＡ暗号（Rivest,Shamir,Adleman により
提案された暗号方式）の秘密鍵、および公開鍵の一組で
ある。また、秘密鍵Ｓ、および公開鍵（親鍵）Ｐ３１０
は、ＲＳＡ暗号の秘密鍵、および公開鍵の別の一組であ
る。秘密鍵Ｓは、鍵管理者１１３のみが知っている。関
数ＲＳＡ（Ｘ，Ｙ）は、鍵Ｘを用いてデータＹをＲＳＡ
変換する処理を示し、Ａ || ＢはデータＡとＢの連接を
表わす。

【００９７】ステップ２：鍵管理者１１３は、フロッピ
ーディスク３１１を利用者パソコンｉ１０７にセット
し、セットアップの指示を行なう。これにより、利用者
パソコンｉ１０７の暗号制御プログラムＢ３０２が起動
し、セットアップの動作を開始する。

【００９８】ステップ３：暗号制御プログラムＢ３０２
は、フロッピーディスク３１１から秘密鍵Ｓｉ３０６、
公開鍵Ｐｉ３０７、認証子Ｑｉ３０９、および親鍵Ｐ３
１０からなる鍵ファイル情報Ｆｉを読み出し、ＰＣカー
ド１０６のインタフェースＢ１１７に送る。なお、Ｆｉ
＝Ｓｉ || Ｐｉ || Ｑｉ || Ｐ である。

【００９９】利用者パソコンｉ１０７からＰＣカード１
０６に送るデータのフォーマットは、第１の実施例の図
６と同じである。ここでは、コマンド６０１として暗号
化の指示を設定し、情報部６０２として鍵ファイル情報
Ｆｉを設定して、ＰＣカード１０６のインタフェースＢ
１１７に送出する。

【０１００】ステップ４：ＰＣカード１０６のＣＰＵ１
１４は、インタフェースＢ１１７を介して上記暗号化の
指示および鍵ファイル情報Ｆｉを受け取ると、暗号制御
プログラムＡ３０１を起動し、動作を開始する。まず、
暗号制御プログラムＡ３０１は、鍵ファイル情報Ｆｉに
対して、暗号ＬＳＩ１１６、機器番号Ｎｉ１２９、およ
びマスター鍵Ｋｍ１２１を使って暗号化処理を施し、暗
号化された鍵ファイル情報Ｃｉ３０３を得る。つまり、 Ｃｉ＝Ｅ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｆｉ） である。

【０１０１】ここに、＋はビット毎の排他的論理和を表
わす。なお、暗号制御プログラムＡ３０１は、ＣＰＵ１
１４の動作を通じて所定の処理を実行する。また、暗号
化関数Ｅ（＊，＊）の計算は、暗号ＬＳＩ１１６が実行
する。

【０１０２】暗号制御プログラムＡ３０１は、暗号化さ
れた鍵ファイル情報Ｃｉ３０３をインタフェースＢ１１
７に送る。

【０１０３】ステップ５：利用者パソコンｉ１０７の暗
号制御プログラムＢ３０２は、暗号化された鍵ファイル
情報Ｃｉ３０３を受け取り、フロッピーディスク１１０
に書き込む。

【０１０４】ステップ６：鍵管理者１１３は、秘密鍵Ｓ
ｊ３１２、公開鍵Ｐｊ３１３、認証子Ｑｊ３１５、およ
び親鍵Ｐ３１６からなる鍵ファイル情報Ｆｊを生成し、
フロッピーディスク３１７に該鍵ファイルを秘密裡に書
き込む。そして、鍵管理者１１３は、フロッピーディス
ク３１７を利用者パソコンｊ１０９にセットすることに
より、上記ステップ２〜ステップ５と同様の処理を利用
者パソコンｊ１０９とＰＣカード１０８に行わせる。

【０１０５】これにより、フロッピーディスク１１２に
は、暗号化された鍵ファイル情報Ｃｊ３０５が書き込ま
れる。ここで、 Ｃｊ＝Ｅ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｆｊ） である。なお、鍵ファイル情報Ｆｊは、Ｆｊ＝Ｓｊ ||
Ｐｊ || Ｑｊ || Ｐ である。また、認証子Ｑｊ３１５
は、Ｑｊ＝ＲＳＡ（Ｓ，ｊ|| Ｐｊ）によって計算され
る。ｊは、ユーザｊ１３１（フロッピーディスク１１２
の所有者）を特定する数値である。

【０１０６】ステップ７：フロッピーディスク１１０と
フロッピーディスク１１２は、それぞれのユーザｉ１３
０、およびユーザｊ１３１によって、どこか安全な場所
に保管する。

【０１０７】（２）暗号通信 システムセットアップが終わった後、日常的な業務にお
いて暗号通信の必要が生じたときには、次のステップ８
〜１５の処理を行う。

【０１０８】ステップ８：ユーザｉ１３０は、フロッピ
ーディスク１１０を保管場所から取り出し、利用者パソ
コンｉ１０７にセットする。ユーザｊ１３１も同様に、
フロッピーディスク１１２を保管場所から取り出し、利
用者パソコンｊ１０９にセットする。

【０１０９】ステップ９：暗号通信を行なう指示は、例
えばユーザｉ１３０が利用者パソコンｉ１０７に直接出
したり、あるいはユーザｉ１３０が動作させているアプ
リケーションプログラム１２４から出す。ここでは、ア
プリケーションプログラム１２４が暗号通信の要求を出
し、これにより暗号制御プログラムＢ３０２が起動し
て、暗号通信が開始するものとする。

【０１１０】起動した暗号制御プログラムＢ３０２は、
フロッピーディスク１１０内の暗号化された鍵ファイル
情報Ｃｉ３０３を読み出し、ＰＣカード１０６のインタ
フェースＢ１１７に送る。具体的には、図６のコマンド
６０１として暗号通信の要求を示すコマンドを設定し、
情報部６０２として鍵ファイル情報Ｃｉ３０３を設定し
たフォーマットのデータを、ＰＣカード１０６のインタ
フェースＢ１１７に送る。

【０１１１】ステップ１０：ＰＣカード１０６のＣＰＵ
１１４は、インタフェースＢ１１７を介して上記暗号通
信の要求および鍵ファイル情報Ｃｉ３０３を受け取る
と、暗号制御プログラムＡ３０１を起動し、暗号通信の
動作を開始する。まず、暗号制御プログラムＡ３０１
は、暗号ＬＳＩ１１６により、暗号化された鍵ファイル
情報Ｃｉ３０３に対して、機器番号Ｎｉ１２９、および
マスター鍵Ｋｍ１２１を使って復号化処理を施し、鍵フ
ァイル情報Ｆｉを得る。つまり、 Ｆｉ＝Ｄ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｃｉ） である。ここで、復号化関数Ｄ（＊，＊）の計算は、暗
号ＬＳＩ１１６が実行する。

【０１１２】そして、暗号制御プログラムＡ３０１は、
求めた鍵ファイル情報Ｆｉを暗号制御プログラムＢ３０
２に返す。

【０１１３】ステップ１１：利用者パソコンｉ１０７
は、利用者パソコンｊ１０９に認証子Ｑｉ３１０を送信
する。具体的には、利用者パソコンｉ１０７からＰＣカ
ード１０６に、認証子の送信を指示するコマンドと認証
子Ｑｉ３１０からなる図６のフォーマットのデータを送
り、これを受けたＰＣカード１０６が、認証子Ｑｉ３１
０を、無線送受信機１０３、無線送受信機１０２、ＬＡ
Ｎ１０１、無線送受信機１０４、無線送受信機１０５、
およびＰＣカード１０８を経由して、利用者パソコンｊ
１０９に送る。

【０１１４】ステップ１２：利用者パソコンｊ１０９
は、乱数等の発生によりセッション鍵Ｋｓを生成し、Ｐ
Ｃカード１０８にセットする。

【０１１５】ステップ１３：利用者パソコンｊ１０９
は、セッション鍵Ｋｓと利用者パソコンｉ１０７から受
け取った認証子Ｑｉ３１０とフロッピーディスク３１７
内の親鍵Ｐとを用いて、次のようにデータＣ３０４を作
成する。すなわち、 ｉ || Ｐｉ＝ＲＳＡ（Ｐ，Ｑｉ） Ｃ＝ＲＳＡ（Ｐｉ，Ｋｓ） である。利用者パソコンｊ１０９は、作成したＣ３０４
を利用者パソコンｉ１０７に送信する。

【０１１６】ステップ１４：暗号制御プログラムＢ３０
２は、受け取ったＣ３０４を復号化しセッション鍵Ｋｓ
を得る。すなわち、 ＲＳＡ（Ｐｉ，Ｋｓ）＝Ｃ Ｋｓ＝ＲＳＡ（Ｓｉ，ＲＳＡ（Ｐｉ，Ｋｓ）） である。

【０１１７】さらに、暗号制御プログラムＢ３０２は、
求めたセッション鍵Ｋｓを、インタフェースＢ１１７に
送る。暗号制御プログラムＡ３０１は、インタフェース
Ｂ１１７経由でセッション鍵Ｋｓを受け取り、ＲＡＭ１
１８にセットする。

【０１１８】ステップ１５：利用者パソコンｉ１０７の
アプリケーションプログラム１２４と利用者パソコンｊ
１０９との間で、双方のＰＣカード１０６，１０８内の
セッション鍵Ｋｓを用いて暗号通信を行う。

【０１１９】ここで、利用者パソコンｉ１０７側の動作
をさらに詳しく述べる。まず、アプリケーションプログ
ラム１２４は、暗号処理したいメッセージをＰＣカード
１０６のに送る。具体的には、図６のコマンド６０１と
して暗号処理して送信する旨を示すコマンドを設定し、
情報部６０２として暗号処理したいメッセージを設定し
たフォーマットのデータを、ＰＣカード１０６のインタ
フェースＢ１１７に送る。

【０１２０】このデータを受けたＰＣカード１０６のＣ
ＰＵ１１４は、暗号制御プログラムＡ１２０の制御のも
とで、暗号ＬＳＩ１１６とＲＡＭ１１８上のセッション
鍵Ｋｓを用いて、該メッセージを暗号処理し、暗号文を
得る。得られた暗号文は、インタフェースＡ１１５、無
線送受信機１０３、無線送受信機１０２、ＬＡＮ１０
１、無線送受信機１０４、および無線送受信機１０５を
経由して、ＰＣカード１０８に送信する。

【０１２１】この暗号文を受けると、ＰＣカード１０８
では、ＰＣカード１０８内のセッション鍵Ｋｓを用いて
元のメッセージに復号し、その結果を利用者パソコンｊ
１０９に送る。

【０１２２】本実施例により、公開鍵暗号を用いた鍵管
理の利点が生じる。つまり、一般にｎ人が各々鍵ファイ
ルを持つ（ユーザｉが、秘密鍵Ｓｉ、公開鍵鍵Ｐｉ、認
証子Ｑｉ、および親鍵Ｐの組を持つ。ただし、ｉ＝１〜
ｎである。）場合、任意の二人のユーザが暗号通信を行
い、かつ、それ以外のユーザに対しては通信のプライバ
シーは保護される。

【０１２３】次に、本発明の第４の実施例を説明する。

【０１２４】図４は、本発明の第４の実施例に係る暗号
通信システムである。本実施例は、上述の第３の実施例
において３者間の同報暗号通信ができるようにしたもの
である。図４において、図３と同一の番号は同一のもの
を示すものとする。以下では、第３の実施例と異なる部
分について特に詳しく説明するものとする。

【０１２５】図４では、３者間の同報暗号通信ができる
ように、図３の構成に加えて、利用者パソコンｈ４０
３、ＰＣカード４０１、無線送受信機４１３、および無
線送受信機４１２が設けてある。利用者パソコンｈ４０
３は、ＰＣカード４０１、無線送受信機４１３、および
無線送受信機４１２経由で、ＬＡＮ１０１に接続されて
いる。

【０１２６】本実施例において、利用者パソコンｉ１０
７から利用者パソコンｊ１０９および利用者パソコンｈ
４０３への同報暗号通信は、次のように実現される。

【０１２７】（１）事前準備 事前準備は、システムのセットアップ時に、以下のステ
ップ１〜７のように行なわれる。

【０１２８】ステップ１〜５：上記第３の実施例のステ
ップ１〜５と同じであるので、説明を省略する。ステッ
プ１〜５により、フロッピーディスク１１０に暗号化さ
れた鍵ファイル情報Ｃｉ３０３が書き込まれる。ここ
で、 Ｃｉ＝Ｅ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｆｉ） である。鍵ファイル情報Ｆｉは、秘密鍵Ｓｉ３０６、公
開鍵Ｐｉ３０７、認証子Ｑｉ３０９、および親鍵Ｐ３１
０からなる。すなわち、Ｆｉ＝Ｓｉ || Ｐｉ ||Ｑｉ ||
Ｐ である。また、認証子Ｑｉ３０９は、Ｑｉ＝ＲＳ
Ａ（Ｓ，ｉ|| Ｐｉ）によって計算される。

【０１２９】ステップ６−１：鍵管理者１１３は、フロ
ッピーディスク３１７を利用者パソコンｊ１０９にセッ
トすることにより、上記ステップ２〜ステップ５と同様
の処理を利用者パソコンｊ１０９とＰＣカード１０８に
行わせる。これにより、フロッピーディスク１１２に
は、暗号化された鍵ファイル情報Ｃｊ３０５が書き込ま
れる。ここで、 Ｃｊ＝Ｅ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｆｊ） である。鍵ファイルＦｊは、秘密鍵Ｓｊ３１２、公開鍵
Ｐｊ３１３、認証子Ｑｊ３１５、および親鍵Ｐ３１６か
らなる。すなわち、Ｆｊ＝Ｓｊ || Ｐｊ || Ｑｊ|| Ｐ
である。また、認証子Ｑｊ３１５は、Ｑｊ＝ＲＳＡ
（Ｓ，ｊ|| Ｐｊ）によって計算される。

【０１３０】ステップ６−２：鍵管理者１１３は、フロ
ッピーディスク４０７を利用者パソコンｊ１０９にセッ
トして上記ステップ２〜ステップ５と同様の処理を利用
者パソコンｊ１０９およびＰＣカード１０８に行わせ、
さらに同様にしてフロッピーディスク４０７を利用者パ
ソコンｈ４０３にセットして上記ステップ２〜ステップ
５と同様の処理を利用者パソコンｈ４０３およびＰＣカ
ード４０１に行わせる。これにより、フロッピーディス
ク１１２とフロッピーディスク４０５には、共に、暗号
化された鍵ファイル情報Ｃｒ３０５が書き込まれる。こ
こで、 Ｃｒ＝Ｅ（Ｎｈ＋Ｋｍ，Ｆｒ） である。

【０１３１】鍵ファイルＦｒは、秘密鍵Ｓｒ４０８、公
開鍵Ｐｒ４０９、認証子Ｑｒ４１０、および親鍵Ｐ４１
１からなる。すなわち、Ｆｒ＝Ｓｒ || Ｐｒ || Ｑｒ |
| Ｐである。また、認証子Ｑｒ４１０は、Ｑｒ＝ＲＳＡ
（Ｓ，ｒ|| Ｐｒ）によって計算される。

【０１３２】ステップ７：フロッピーディスク１１０、
フロッピーディスク１１２、およびフロッピーディスク
４０４は、それぞれのユーザｉ１３０、ユーザｊ１３
１、およびユーザｈ４０６によって、どこか安全な場所
に保管する。

【０１３３】（２）暗号通信 システムセットアップが終わった後、日常的な業務にお
いて、ユーザｉ１３０が役割（ロール）ｒを持つ複数の
ユーザ、すなわちユーザｊ１３１およびユーザｈ４０６
と同報暗号通信を行う必要が生じたときには、次のステ
ップ８〜１５の処理を行う。

【０１３４】ステップ８：ユーザｉ１３０は、フロッピ
ーディスク１１０を保管場所から取り出し、利用者パソ
コンｉ１０７にセットする。ユーザｊ１３１も同様に、
フロッピーディスク１１２を保管場所から取り出し、利
用者パソコンｊ１０９にセットする。ユーザｈ４０６も
同様に、フロッピーディスク４０４を保管場所から取り
出し、利用者パソコンｈ４０３にセットする。

【０１３５】ステップ９：利用者パソコンｊ１０９は、
フロッピーディスク１１２から暗号化された鍵ファイル
情報Ｃｒ３０５を読み出す。

【０１３６】ステップ１０：利用者パソコンｊ１０９
は、ＰＣカード１０８と協同して、暗号化された鍵ファ
イル情報Ｆｒ３０５を復号化し、鍵ファイルＦｒを得
る。つまり、 Ｆｒ＝Ｄ（Ｎｊ＋Ｋｍ，Ｃｒ） である。

【０１３７】ステップ１１：利用者パソコンｊ１０９
は、利用者パソコンｉ１０７に認証子Ｑｒ４１５を送信
する。

【０１３８】ステップ１２：暗号制御プログラムＢ３０
２は、乱数等の発生によりセッション鍵Ｋｓを生成し、
インタフェースＢ１１７に送る。暗号制御プログラムＡ
３０１は、セッション鍵Ｋｓを受け取り、ＲＡＭ１１８
にセットする。

【０１３９】ステップ１３：利用者パソコンｉ１０７
は、次のようにデータＣ４１４を得る。すなわち、 ｒ || Ｐｒ＝ＲＳＡ（Ｐ，Ｑｒ） Ｃ＝ＲＳＡ（Ｐｒ，Ｋｓ） である。利用者パソコンｉ１０７は、求めたＣ４１４
を、利用者パソコンｊ１０９と利用者パソコンｈ４０３
に同報通信する。

【０１４０】ステップ１４：利用者パソコンｊ１０９と
利用者パソコンｈ４０３は、Ｃ３０４を復号化しセッシ
ョン鍵Ｋｓを得る。すなわち、 ＲＳＡ（Ｐｒ，Ｋｓ）＝Ｃ Ｋｓ＝ＲＳＡ（Ｓｒ，ＲＳＡ（Ｐｒ，Ｋｓ）） である。利用者パソコンｊ１０９と利用者パソコンｈ４
０３は、セッション鍵ＫｓをそれぞれのＰＣカード１０
８，４０１にセットする。

【０１４１】ステップ１５：利用者パソコンｉ１０７の
アプリケーションプログラム１２４と利用者パソコンｊ
１０９および利用者パソコンｈ４０３との間で、双方の
ＰＣカード１０６，１０８，４０１内のセッション鍵Ｋ
ｓを用いて、暗号通信を行う。

【０１４２】ここで、利用者パソコンｉ１０７側の動作
をさらに詳しく述べる。まず、アプリケーションプログ
ラム１２４は、暗号処理したいメッセージをインタフェ
ースＢ１１７に送る。すると、ＣＰＵ１１４は、暗号制
御プログラムＡ１２０の制御のもとで、暗号ＬＳＩ１１
６とＲＡＭ１１８上のセッション鍵Ｋｓを用いて、該メ
ッセージを暗号処理し、暗号文を得る。得られた暗号文
を、インタフェースＡ１１５、無線送受信機１０３、無
線送受信機１０２、およびＬＡＮ１０１を経由して、同
報通信で送信する。ＰＣカード１０８は、無線送受信機
１０４、および無線送受信機１０５を経由して、この暗
号文を受信する。同様に、ＰＣカード４０１は、無線送
受信機４１２、および無線送受信機４１３を経由して、
この暗号文を受信する。

【０１４３】この暗号文を受けると、ＰＣカード１０
８、およびＰＣカード４０１では、それぞれ、内部のセ
ッション鍵Ｋｓを用いて、元のメッセージに復号するこ
とができる。

【０１４４】本実施例により、事前に共通の鍵ファイル
を与えられたｎ人と、共通の鍵ファイルを持たない１人
の間で、１対ｎの同報暗号通信ができるようになる。

【０１４５】図５は、上述の第１の実施例の変形例を示
す図である。図５において、図１と同一の番号は同一の
ものを示すものとする。図５のシステムでは、管理者パ
ソコン５０２が設けられており、図１のＰＣカード１０
６と同じハードウェア構成を持つＰＣカード５０１が管
理者パソコン５０２に接続されている。

【０１４６】本変形例は、第１の実施例の事前準備の処
理に関する変形例である。本変形例では、第１の実施例
のステップ１〜５を次のように置き換えて実現する。

【０１４７】ステップ１−１：鍵管理者１１３は、管理
者パソコン５０２にて鍵管理プログラム５１１を動作さ
せる。鍵管理プログラム５１１は、暗号化鍵Ｋｕを生成
し、インタフェースＢ５１０に暗号化鍵Ｋｕを送る。

【０１４８】ステップ１−２：暗号化鍵Ｋｕを受け取っ
た暗号制御プログラムＡ５０９は、その暗号化鍵Ｋｕに
対して、暗号ＬＳＩ５０５、機器番号Ｎｍ５０６、およ
びマスター鍵Ｋｍ５０７を使って暗号化処理を施し、暗
号化された鍵暗号化鍵Ｂ５１３を得る。つまり、 Ｂ＝Ｅ（Ｎｍ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【０１４９】ここに、＋はビット毎の排他的論理和を表
わす。また、暗号制御プログラムＡ５０９は、ＣＰＵ５
０３の動作を通じて該処理を実行する。また、暗号化関
数Ｅ（＊，＊）の計算は、暗号ＬＳＩ５０５が実行す
る。

【０１５０】暗号制御プログラムＡ５０９は、暗号化さ
れた鍵暗号化鍵Ｂ５１３と機器番号Ｎｍ５０６をインタ
フェースＢ５１０に送る。

【０１５１】ステップ１−３：鍵管理プログラム５１１
は、暗号化された鍵暗号化鍵Ｂ５１３と機器番号Ｎｍ５
０６をフロッピーディスク５１２に書き込む。

【０１５２】ステップ２：鍵管理者１１３は、フロッピ
ーディスク５１２を利用者パソコンｉ１０７にセットす
る。

【０１５３】ステップ３：暗号制御プログラムＢ３０２
は、暗号化された鍵暗号化鍵Ｂｉ５１３と機器番号Ｎｍ
５０６を受け取り、インタフェースＢ１１７に送る。

【０１５４】ステップ４：暗号制御プログラムＡ３０１
は、暗号化された鍵暗号化鍵Ｂ５１３と機器番号Ｎｍ５
０６に対して、暗号ＬＳＩ１１６、機器番号Ｎｉ１２
９、およびマスター鍵Ｋｍ１２１を使って暗号化処理を
施し、暗号化された鍵ファイルＣｉ３０３を得る。つま
り、 Ｋｕ＝Ｄ（Ｎｍ＋Ｋｍ，Ｂ） Ｃｉ＝Ｅ（Ｎｉ＋Ｋｍ，Ｋｕ） である。

【０１５５】ここに、＋はビット毎の排他的論理和を表
わす。また、暗号制御プログラムＡ３０１は、ＣＰＵ１
１４の動作を通じて所定の処理を実行する。また、暗号
化関数Ｅ（＊，＊）の計算は、暗号ＬＳＩ１１６が実行
する。

【０１５６】暗号制御プログラムＡ３０１は、暗号化さ
れた鍵ファイルＣｉ３０３をインタフェースＢ１１７に
送る。

【０１５７】ステップ５：暗号制御プログラムＢ３０２
は、暗号化された鍵ファイルＣｉ３０３を受け取り、フ
ロッピーディスク１１０に書き込む。

【０１５８】これ以降の実施は、第１の実施例のステッ
プ７以降と同じである。

【０１５９】本変形例により、フロッピーディスク５１
２、および、利用者パソコンｉ１０７内において、鍵暗
号化鍵Ｋｕが平文の形で現われることは一瞬たりともな
い。特に、第１の実施例ではステップ２とステップ３に
おいて鍵暗号化鍵Ｋｕが平文の形で存在していたが、本
変形例では、鍵暗号化鍵Ｋｕは平文の形ではなく、暗号
化された鍵暗号化鍵Ｂ５１３の形で存在する。

【０１６０】これは、暗号システムを構築するうえでの
望ましい条件、すなわち、厳重に保護されていると見な
されるエリア、すなわち、管理者１１３側のＰＣカード
５０１と管理者パソコン５０２、および、ユーザｉ１３
０側のＰＣカード１０６、以外では鍵が一瞬たりとも裸
の形で露見することはない、という条件を満足する。こ
れにより、通信のプライバシー保護に関する安全性は大
幅に向上する。

【０１６１】なお、本発明の第２、第３、第４の実施例
においても、同様の変形例を適用し、通信のプライバシ
ー保護に関する安全性を大幅に向上することが可能であ
る。

【０１６２】図７は、上述の第１の実施例の別の変形例
を示す。図７において、図１と同一の番号は同一のもの
を示すものとする。図７と図１との相違は、無線送受信
機１０３，１０５が接続されるインターフェースであ
る。図１では、ＰＣカード１０６，１０８が通信制御装
置の機能を果たしているので、無線送受信機１０３，１
０５は、ＰＣカード１０６，１０８のインターフェース
にそれぞれ接続されている。これに対し図７では、パソ
コン本体１０７，１０９の側に通信制御装置の機能が備
えられており、無線送受信機１０３，１０５は、パソコ
ン本体１０７，１０９に直接接続されている。

【０１６３】図７の変形例の動作は、上述の図１の実施
例と同様である。ただし、図１ではパソコンｉ１０７と
ＬＡＮ１０１との間の通信はＰＣカード１０６を介して
行なわれているが、図７ではパソコンｉ１０７が、直
接、無線送受信機１０３，１０２を介してＬＡＮ１０１
と通信する。パソコンｊの側でも同様である。

【０１６４】図９は別の変形例を示す。図９の変形例の
動作は、上述の図１の実施例と同様である。ただし、図
１では暗号化を実行する箇所はパソコン１０７に外部接
続されたＰＣカード１０６であるが、図９では、同様の
機能がパソコン１０７内部に装着されたボード１０６に
おいて実現されている。また、図７では、暗号化された
Ｋｕ１２５はフロッピ１１０に保持されたが、図９では
パソコン１０７に接続されたハードディスク１１０に保
持される。さらに、図７では送受信機１０３と送受信機
１０５はＬＡＮ１０１を介して通信したが、図９では，
ＬＡＮ１０１を介さず直接通信することができる。

【０１６５】なお、上記実施例および変形例では、端末
を無線機を介してＬＡＮに接続しあるいは直接接続する
ようにしているが、無線でなく有線で接続することもで
きる。動作などは同じである。

【０１６６】

【発明の効果】本発明によれば、実装容量が比較的限定
されたＰＣカードにおいて新たに暗号機能を追加するた
めのゲート量追加を最小に抑えたうえで、ＬＡＮ暗号通
信機能を実現できる。さらに、該ＬＡＮ暗号通信機能を
用いて暗号通信に望ましい特性、つまり、鍵管理センタ
ーの負荷が小さいこと、１対ｎの同報暗号通信が容易な
こと、という特性を持つ暗号通信システムを実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のシステムを示す図であ
る 。

【図２】本発明の第２の実施例のシステムを示す図であ
る。

【図３】本発明の第３の実施例のシステムを示す図であ
る。

【図４】本発明の第４の実施例のシステムを示す図であ
る。

【図５】第１の実施例の変形例を示す図である。

【図６】利用者パソコンからＰＣカードに送出するデー
タのフォーマットを示す図である。

【図７】第１の実施例の別の変形例を示す図である。

【図８】従来の暗号通信方法を示す図である。

【図９】第１の実施例の別の変形例を示す図である。

【符号の説明】

101・・・ローカルエリアネットワークLAN、102・・・無線送
受信機、103・・・無線送受信機、104・・・無線送受信機、10
5・・・無線送受信機、106・・・PCカード、107・・・利用者パソ
コンi、108・・・PCカード、109・・・利用者パソコンj、110・
・・フロッピーディスク、111・・・フロッピーディスク、11
2・・・フロッピーディスク、114・・・PCカード106内のCPU、
115・・・PCカード106内のインタフェースA、116・・・PCカー
ド106内の暗号LSI、117・・・PCカード106内のインタフェ
ースＢ、118・・・PCカード106内のRAM、119・・・PCカード10
6内のROM、120・・・ROM119内の暗号制御プログラム、121・
・・ROM119内のマスター鍵Km、122・・・利用者パソコンj107
内の暗号制御プログラムＢ、123・・・通信文C、124・・・利
用者パソコンj107内のアプリケーションプログラム、12
5・・・フロッピーディスク110内の暗号化された鍵暗号化
鍵、126・・・フロッピーディスク111内の暗号化された鍵
暗号化鍵、127・・・フロッピーディスク112内の暗号化さ
れた鍵暗号化鍵、128・・・PCカード108内の機器番号Nj、1
29・・・ROM119内の機器番号Ni。

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】端末本体に装着して端末間暗号通信に用い
   る通信制御機能付きの暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
   インターフェース手段と、 通信ネットワークに接続し、該通信ネットワークを介し
   て他の端末と通信するための第２のインターフェース手
   段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
   憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
   秘密鍵および暗号化の指示が入力されたら、前記マスタ
   ー鍵と固有番号とで該秘密鍵を暗号化し、該暗号化され
   た秘密鍵を前記第１のインターフェース手段を介して前
   記端末に出力する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
   前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
   たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
   番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
   憶する手段と、 セッション鍵を生成するとともに、生成したセッション
   鍵を前記秘密鍵で暗号化し、該暗号化したセッション鍵
   を、前記第２のインターフェース手段および前記通信ネ
   ットワークを介して他の端末に送信する手段と、 前記セッション鍵を用いて前記他の端末との間の暗号通
   信を行なう手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
2. 【請求項２】端末本体に装着して端末間暗号通信に用い
   る通信制御機能付きの暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
   インターフェース手段と、 通信ネットワークに接続し、該通信ネットワークを介し
   て他の端末と通信するための第２のインターフェース手
   段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
   憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
   秘密鍵および暗号化の指示が入力されたら、前記マスタ
   ー鍵と固有番号とで該秘密鍵を暗号化し、該暗号化され
   た秘密鍵を前記第１のインターフェース手段を介して前
   記端末に出力する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
   前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
   たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
   番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
   憶する手段と、 前記通信ネットワークおよび前記第２のインターフェー
   ス手段を介して他の端末から暗号化されたセッション鍵
   が入力されたら、前記秘密鍵を用いて該暗号化されたセ
   ッション鍵を復号化してセッション鍵を求め、そのセッ
   ション鍵を記憶する手段と、 前記セッション鍵を用いて前記他の端末との間の暗号通
   信を行なう手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
3. 【請求項３】前記マスター鍵と固有番号とを記憶した記
   憶手段は、読出し専用メモリである請求項１または２の
   いずれか１つに記載の暗号装置。
4. 【請求項４】通信し合う複数の暗号装置において、同一
   の値を持つ前記マスター鍵が記憶されている請求項１か
   ら３のいずれか１つに記載の暗号装置。
5. 【請求項５】前記暗号化したセッション鍵の他の端末へ
   の送信、および前記暗号化したメッセージの他の端末へ
   の送信は、同報通信による複数の端末への送信である請
   求項１に記載の暗号装置。
6. 【請求項６】前記セッション鍵の暗号化および復号化の
   方式が、公開鍵暗号方式である請求項１から５のいずれ
   か１つに記載の暗号装置。
7. 【請求項７】端末本体に装着して端末間暗号通信に用い
   る通信制御機能付きの暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
   インターフェース手段と、 通信ネットワークに接続し、該通信ネットワークを介し
   て他の端末と通信するための第２のインターフェース手
   段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
   憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
   秘密鍵および暗号化の指示が入力されたら、前記マスタ
   ー鍵と固有番号とで該秘密鍵を暗号化し、該暗号化され
   た秘密鍵を前記第１のインターフェース手段を介して前
   記端末に出力する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
   前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
   たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
   番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
   憶する手段と、 暗号化されたセッション鍵が入力され、該セッション鍵
   が公開鍵暗号方式により暗号化されていた場合、該暗号
   化されたセッション鍵および前記秘密鍵を暗号装置外部
   の暗号機能に渡して該セッション鍵の復号化を委託し復
   号化結果を記憶する手段と、 前記セッション鍵を用いて前記他の端末との間の暗号通
   信を行なう手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
8. 【請求項８】請求項１に記載の暗号装置を装着して、該
   暗号装置と共同して暗号通信を行なう端末装置であっ
   て、 事前準備として、鍵管理者のみが所有する秘密鍵および
   暗号化の指示を前記暗号装置に入力し、その結果、暗号
   装置から返される暗号化された秘密鍵を外部記憶装置に
   出力する手段と、 暗号通信を行なう際、前記外部記憶装置の暗号化された
   秘密鍵を読出して前記暗号装置に入力するとともに、前
   記暗号装置に、該暗号化された秘密鍵の復号化、セッシ
   ョン鍵の生成、該セッション鍵の暗号化、および暗号化
   した該セッション鍵の他の端末への送信を指示する手段
   と、 他の端末に送信すべきメッセージを前記暗号装置に入力
   して、該メッセージを前記セッション鍵で暗号化して送
   信することを指示する手段とを備えたことを特徴とする
   端末装置。
9. 【請求項９】請求項２に記載の暗号装置を装着して、該
   暗号装置と共同して暗号通信を行なう端末装置であっ
   て、 事前準備として、鍵管理者のみが所有する秘密鍵および
   暗号化の指示を前記暗号装置に入力し、その結果、暗号
   装置から返される暗号化された秘密鍵を外部記憶装置に
   出力する手段と、 暗号通信を行なう際、前記外部記憶装置の暗号化された
   秘密鍵を読出して前記暗号装置に入力するとともに、前
   記暗号装置に該暗号化された秘密鍵の復号化を指示する
   手段と、 他の端末から送信された暗号化されたメッセージが前記
   暗号装置で受信され復号化されたとき、該復号化された
   メッセージを受け取る手段とを備えたことを特徴とする
   端末装置。
10. 【請求項１０】通信ネットワークに通信制御機能付きの
    第１の暗号装置を介して接続された第１の端末ｉと、前
    記通信ネットワークに通信制御機能付きの第２の暗号装
    置を介して接続された第２の端末ｊとの間で暗号通信を
    行なう方法であって、 事前準備として、 鍵管理者のみが所有する秘密鍵Ｋｕを前記第１の端末ｉ
    に入力し、前記第１の端末ｉは、入力された秘密鍵Ｋｕ
    を前記第１の暗号装置に入力し、前記第１の暗号装置
    は、あらかじめ内部に記憶されているシステムに固有の
    マスター鍵Ｋｍと暗号装置に固有の固有番号Ｎｉとを用
    いて暗号化し、該暗号化された秘密鍵Ｃｉを前記第１の
    端末ｉに返し、前記第１の端末ｉは該暗号化された秘密
    鍵Ｃｉを外部記憶装置に出力するステップと、 鍵管理者のみが所有する秘密鍵Ｋｕを前記第２の端末ｊ
    に入力し、前記第２の端末ｊは、入力された秘密鍵Ｋｕ
    を前記第２の暗号装置に入力し、前記第２の暗号装置
    は、あらかじめ内部に記憶されているシステムに固有の
    マスター鍵Ｋｍと暗号装置に固有の固有番号Ｎｊとを用
    いて暗号化し、該暗号化された秘密鍵Ｃｊを前記第２の
    端末ｊに返し、前記第２の端末ｊは該暗号化された秘密
    鍵Ｃｊを外部記憶装置に出力するステップとを備え、 暗号通信を行なう際に、 前記第１の端末ｉにおいて、前記暗号化された秘密鍵Ｃ
    ｉを読出し、前記第１の暗号装置に送るステップと、 前記第１の暗号装置で、前記暗号化された秘密鍵Ｃｉ
    を、前記マスター鍵Ｋｍと固有番号Ｎｉとを用いて復号
    化し、秘密鍵Ｋｕを求めるステップと、 前記第２の端末ｊにおいて、前記暗号化された秘密鍵Ｃ
    ｊを読出し、前記第２の暗号装置に送るステップと、 前記第２の暗号装置で、前記暗号化された秘密鍵Ｃｊ
    を、前記マスター鍵Ｋｍと固有番号Ｎｊとを用いて復号
    化し、秘密鍵Ｋｕを求めるステップと、 前記第１の暗号装置で、セッション鍵Ｋｓを生成し、生
    成したセッション鍵Ｋｓを前記秘密鍵Ｋｕで暗号化し、
    暗号化したセッション鍵Ｃを前記通信ネットワークを介
    して前記第２の暗号装置に送信するステップと、 前記第２の暗号装置は、受信した前記暗号化したセッシ
    ョン鍵Ｃを前記秘密鍵Ｋｕで復号化してセッション鍵Ｋ
    ｓを求めるステップと、 前記セッション鍵Ｋｓを用いて、前記第１の端末と前記
    第２の端末との間の暗号通信を行なうステップとを備え
    たことを特徴とする端末間通信方法。
11. 【請求項１１】通信ネットワークに通信制御機能付きの
    第１の暗号装置を介して接続された第１の端末ｉと、前
    記通信ネットワークに通信制御機能付きの第２の暗号装
    置を介して接続された第２の端末ｊとの間で暗号通信を
    行なう方法であって、 事前準備として、 管理者計算機により、鍵管理者のみが所有すべき秘密鍵
    Ｋｕを生成し、システムに固有のマスター鍵Ｋｍと管理
    者計算機に固有の機器番号Ｎｍとを用いて暗号化し、該
    暗号化された秘密鍵Ｂおよび前記機器番号Ｎｍを第１の
    外部記憶装置に出力するステップと、 前記第１の外部記憶装置を前記第１の端末ｉに接続し、
    前記第１の外部記憶装置に記憶されている前記暗号化さ
    れた秘密鍵Ｂおよび前記機器番号Ｎｍを前記第１の端末
    ｉで読出して、前記第１の暗号装置に入力し、前記第１
    の暗号装置は、あらかじめ内部に記憶されているシステ
    ムに固有のマスター鍵Ｋｍと前記機器番号Ｎｍとを用い
    て前記暗号化された秘密鍵Ｂを復号化して秘密鍵Ｋｕを
    求め、該秘密鍵Ｋｕを前記マスター鍵Ｋｍと暗号装置に
    固有の固有番号Ｎｉとを用いて暗号化し、該暗号化され
    た秘密鍵Ｃｉを前記第１の端末ｉに返し、前記第１の端
    末ｉは該暗号化された秘密鍵Ｃｉを第２の外部記憶装置
    に出力するステップと、 前記第１の外部記憶装置を前記第２の端末ｊに接続し、
    前記第１の外部記憶装置に記憶されている前記暗号化さ
    れた秘密鍵Ｂおよび前記機器番号Ｎｍを前記第２の端末
    ｊで読出して、前記第２の暗号装置に入力し、前記第２
    の暗号装置は、あらかじめ内部に記憶されているシステ
    ムに固有のマスター鍵Ｋｍと前記機器番号Ｎｍとを用い
    て前記暗号化された秘密鍵Ｂを復号化して秘密鍵Ｋｕを
    求め、該秘密鍵Ｋｕを前記マスター鍵Ｋｍと暗号装置に
    固有の固有番号Ｎｊとを用いて暗号化し、該暗号化され
    た秘密鍵Ｃｊを前記第２の端末ｊに返し、前記第２の端
    末ｊは該暗号化された秘密鍵Ｃｊを第３の外部記憶装置
    に出力するステップとを備え、 暗号通信を行なう際に、 前記第１の端末ｉにおいて、前記第２の外部記憶装置か
    ら前記暗号化された秘密鍵Ｃｉを読出し、前記第１の暗
    号装置に送るステップと、 前記第１の暗号装置で、前記暗号化された秘密鍵Ｃｉ
    を、前記マスター鍵Ｋｍと固有番号Ｎｉとを用いて復号
    化し、秘密鍵Ｋｕを求めるステップと、 前記第２の端末ｊにおいて、前記第３の外部記憶装置か
    ら前記暗号化された秘密鍵Ｃｊを読出し、前記第２の暗
    号装置に送るステップと、 前記第２の暗号装置で、前記暗号化された秘密鍵Ｃｊ
    を、前記マスター鍵Ｋｍと固有番号Ｎｊとを用いて復号
    化し、秘密鍵Ｋｕを求めるステップと、 前記第１の暗号装置で、セッション鍵Ｋｓを生成し、生
    成したセッション鍵Ｋｓを前記秘密鍵Ｋｕで暗号化し、
    暗号化したセッション鍵Ｃを前記通信ネットワークを介
    して前記第２の暗号装置に送信するステップと、 前記第２の暗号装置は、受信した前記暗号化したセッシ
    ョン鍵Ｃを前記秘密鍵Ｋｕで復号化してセッション鍵Ｋ
    ｓを求めるステップと、 前記セッション鍵Ｋｓを用いて、前記第１の端末と前記
    第２の端末との間の暗号通信を行なうステップとを備え
    たことを特徴とする端末間通信方法。
12. 【請求項１２】端末本体に装着して端末間暗号通信に用
    いる通信制御機能付きの暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
    インターフェース手段と、 通信ネットワークに接続し、該通信ネットワークを介し
    て他の端末と通信するための第２のインターフェース手
    段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
    憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
    たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
    番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
    憶する手段と、 セッション鍵を生成するとともに、生成したセッション
    鍵を前記秘密鍵で暗号化し、該暗号化したセッション鍵
    を、前記第２のインターフェース手段および前記通信ネ
    ットワークを介して他の端末に送信する手段と、 前記セッション鍵を用いて前記他の端末との間の暗号通
    信を行なう手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
13. 【請求項１３】端末本体に装着して端末間暗号通信に用
    いる通信制御機能付きの暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
    インターフェース手段と、 通信ネットワークに接続し、該通信ネットワークを介し
    て他の端末と通信するための第２のインターフェース手
    段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
    憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
    たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
    番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
    憶する手段と、 前記通信ネットワークおよび前記第２のインターフェー
    ス手段を介して他の端末から暗号化されたセッション鍵
    が入力されたら、前記秘密鍵を用いて該暗号化されたセ
    ッション鍵を復号化してセッション鍵を求め、そのセッ
    ション鍵を記憶する手段と、 前記セッション鍵を用いて前記他の端末との間の暗号通
    信を行なう手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
14. 【請求項１４】端末本体に装着して端末間暗号通信に用
    いる暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
    インターフェース手段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
    憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    秘密鍵および暗号化の指示が入力されたら、前記マスタ
    ー鍵と固有番号とで該秘密鍵を暗号化し、該暗号化され
    た秘密鍵を前記第１のインターフェース手段を介して前
    記端末に返す手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
    たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
    番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
    憶する手段と、 セッション鍵を生成するとともに、生成したセッション
    鍵を前記秘密鍵で暗号化し、該暗号化したセッション鍵
    を、前記端末に返す手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    メッセージおよび暗号化の指示が入力されたら、前記セ
    ッション鍵で暗号化し、該暗号化したメッセージを前記
    端末に返す手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
15. 【請求項１５】請求項１４に記載の暗号装置を装着し
    て、該暗号装置と共同して暗号通信を行なう端末装置で
    あって、 事前準備として、鍵管理者のみが所有する秘密鍵および
    暗号化の指示を前記暗号装置に入力し、その結果、暗号
    装置から返される暗号化された秘密鍵を外部記憶装置に
    出力する手段と、 暗号通信を行なう際、前記外部記憶装置の暗号化された
    秘密鍵を読出して前記暗号装置に入力するとともに、前
    記暗号装置に、該暗号化された秘密鍵の復号化、セッシ
    ョン鍵の生成、および該セッション鍵の暗号化を指示す
    る手段と、 前記暗号装置から返された暗号化したセッション鍵を通
    信すべき他の端末へ送信する手段と、 他の端末に送信すべきメッセージを前記暗号装置に入力
    して、暗号化したメッセージを取得し、他の端末へ送信
    する手段とを備えたことを特徴とする端末装置。
16. 【請求項１６】端末本体に装着して端末間暗号通信に用
    いる暗号装置であって、 装着した端末との間でデータを入出力するための第１の
    インターフェース手段と、 マスター鍵と暗号装置に固有の固有番号とを記憶した記
    憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    秘密鍵および暗号化の指示が入力されたら、前記マスタ
    ー鍵と固有番号とで該秘密鍵を暗号化し、該暗号化され
    た秘密鍵を前記第１のインターフェース手段を介して前
    記端末に返す手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
    たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と固有
    番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵を記
    憶する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して暗号化された
    セッション鍵が入力されたら、該暗号化されたセッショ
    ン鍵を前記秘密鍵で復号化し、求めたセッション鍵を記
    憶する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    暗号化されたメッセージが入力されたら、前記セッショ
    ン鍵で復号化し、該復号化したメッセージを前記端末に
    返す手段とを備えたことを特徴とする暗号装置。
17. 【請求項１７】請求項１６に記載の暗号装置を装着し
    て、該暗号装置と共同して暗号通信を行なう端末装置で
    あって、 事前準備として、鍵管理者のみが所有する秘密鍵および
    暗号化の指示を前記暗号装置に入力し、その結果、暗号
    装置から返される暗号化された秘密鍵を外部記憶装置に
    出力する手段と、 暗号通信を行なう際、前記外部記憶装置の暗号化された
    秘密鍵を読出して前記暗号装置に入力するとともに、前
    記暗号装置に、該暗号化された秘密鍵の復号化を指示す
    る手段と、 他の端末から暗号化されたセッション鍵を受信したとき
    は、該暗号化されたセッション鍵を前記暗号装置に入力
    して復号化を指示する手段と、 他の端末から送信された暗号化されたメッセージを受信
    したときは、該暗号化されたメッセージを前記暗号装置
    に入力してその復号化を指示し、該復号化されたメッセ
    ージを受け取る手段とを備えたことを特徴とする端末装
    置。
18. 【請求項１８】端末本体に装着し、該端末との間でデー
    タを入出力するための第１のインターフェース手段、お
    よび通信ネットワークに接続し該通信ネットワークを介
    して他の端末と通信するための第２のインターフェース
    手段を備えた通信制御装置であって、 システムに固有のマスター鍵と通信制御装置に固有の装
    置固有番号とを記憶した記憶手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    秘密鍵および暗号化の指示が入力されたら、前記マスタ
    ー鍵と装置固有番号とで該秘密鍵を暗号化し、該暗号化
    された秘密鍵を前記第１のインターフェース手段を介し
    て前記端末に出力する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    前記暗号化された秘密鍵および復号化の指示が入力され
    たら、その暗号化された秘密鍵を前記マスター鍵と装置
    固有番号とで復号化して前記秘密鍵を求め、その秘密鍵
    を記憶する手段と、 セッション鍵を生成するとともに、生成したセッション
    鍵を前記秘密鍵で暗号化し、該暗号化したセッション鍵
    を、前記第２のインターフェース手段および前記通信ネ
    ットワークを介して他の端末に送信する手段と、 前記通信ネットワークおよび前記第２のインターフェー
    ス手段を介して他の端末から暗号化されたセッション鍵
    が入力されたら、前記秘密鍵を用いて該暗号化されたセ
    ッション鍵を復号化してセッション鍵を求め、そのセッ
    ション鍵を記憶する手段と、 前記第１のインターフェース手段を介して前記端末から
    メッセージおよび送信の指示が入力されたら、前記セッ
    ション鍵で暗号化し、該暗号化したメッセージを前記第
    ２のインターフェース手段および通信ネットワークを介
    して他の端末に送信する手段と、 前記通信ネットワークおよび前記第２のインターフェー
    ス手段を介して他の端末から暗号化されたメッセージが
    入力されたら、該暗号化されたメッセージを前記セッシ
    ョン鍵で復号化して前記メッセージを求め、求めた前記
    メッセージを前記第１のインターフェース手段を介して
    前記端末に出力する手段とを備えたことを特徴とする通
    信制御装置。