JPH096238A - 暗号通信のための端末装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ファクシミリ装置の暗号化／平文化装置６で
は、複数段のインボリューションが実行されることによ
り暗号化／平文化が行われる。暗号送信の場合、乱数Ｘ
に基づいて求められた段数選択データＰに応じた段数だ
け暗号化インボリューションが実行された暗号化データ
が送信される。このとき、データＰを得る際に必要なパ
ラメータαを含むＮＳＳが暗号化データに先立って送信
される。暗号受信の場合には、ＮＳＳに含まれているパ
ラメータαからデータＰが求められ、当該データＰに応
じた段数だけ暗号化インボリューションとは逆の平文化
インボリューションが実行された平文化データが出力さ
れる。 【効果】平文化インボリューションの段数は可変設定さ
れるので、暗号強度を向上できる。しかも、平文化イン
ボリューションの段数は乱数に基づいて求められるの
で、通信ごとに異なり、第三者に知られることはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暗号通信のための端末
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、通信分野において、通信デー
タの機密保持という観点から、通信データに所定の暗号
鍵を用いて暗号化処理を施すことにより暗号化データを
作成して送信する、いわゆる暗号通信が行われている。
暗号通信の１つの手法に、たとえばＤＥＳ（Data Encry
ption Standard）型暗号装置を用いた公開アルゴリズム
方式がある。

【０００３】図７は、上記ＤＥＳ型暗号装置の電気的構
成を示すブロック図である。ＤＥＳ型暗号装置には、前
処理部Ｂ０、攪拌処理部Ｂ１、後処理部Ｂ２およびキー
スケジューリング部ＫＳが備えられている。キースケジ
ューリング部ＫＳは、暗号鍵Ｋを元に、複数の単位暗号
鍵ｋ_a ，ｋ₀ 〜ｋ₇ ，ｋ_b を作成し、前処理部Ｂ０、攪
拌処理部Ｂ１および後処理部Ｂ２に与える。

【０００４】暗号化すべきデータＤ_inは、前処理部Ｂ０
において、複数の単位暗号鍵のうちの１つであるｋ_a と
の間の排他的論理和がゲートＧ_inでとられた後二分割さ
れる。二分割されたデータのうちの一方のデータは、デ
ータＬ₀ としてそのまま攪拌処理部Ｂ１に与えられる。
攪拌処理部Ｂ１にはさらに、二分割されたデータ相互間
で排他的論理和をとって得られるデータＲ₀ がゲートＧ
_p から与えられる。

【０００５】攪拌処理部Ｂ１には、キースケジューリン
グ部ＫＳで作成された単位暗号鍵ｋ ₀ 〜ｋ₇ がそれぞれ
与えられる演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₈ （以下総称するときは「演
算部Ｅ」という）、およびゲートＧ₁ 〜Ｇ₈ （以下総称
するときは「ゲートＧ」という）が備えられている。攪
拌処理部Ｂ１では、１つの演算部ＥおよびゲートＧにお
いて１段のインボリューションが実行される。そして、
このインボリューションが複数段繰り返し実行されるこ
とにより暗号化処理が達成される。

【０００６】上記インボリューションについてより詳述
する。演算部Ｅでは、データＲ₀ 〜Ｒ₇ を一方の入力と
し、単位暗号鍵ｋ₀ 〜ｋ₇ を他方の入力として、所定の
ｆ関数による演算が実行される。一方、ゲートＧでは、
データＬ₀ 〜Ｌ₇ を一方の入力とし、上記演算部Ｅにお
ける演算結果を他方の入力として、データＬ₀ 〜Ｌ₇と
演算部Ｅの演算結果との排他的論理和がとられる。

【０００７】データＲ₁ 〜Ｒ₇ は、前段のインボリュー
ションのためのゲートＧにおける演算結果、すなわち入
力データＬ₀ 〜Ｌ₆ と演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₇ の出力との排他
的論理和にそれぞれ対応する。また、データＬ₁ 〜Ｌ₇
は、前段の演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₇への入力データＲ₀ 〜Ｒ₆
とそれぞれ同一である。すなわち、攪拌処理部Ｂ１で
は、１段のインボリューションが終了すると、その処理
結果がデータ交換されて次段の演算部ＥおよびゲートＧ
に与えられ、次段の演算部ＥおよびゲートＧにおいて前
段のインボリューションの処理結果に対してインボリュ
ーションが施される。これにより、攪拌処理部Ｂ１に与
えられる元のデータＬ₀ ，Ｒ₀ とは全く異なるデータＬ
₈ ，Ｒ₈ が作成される。これらのデータＬ₈ ，Ｒ₈ は後
処理部Ｂ２に与えられる。

【０００８】後処理部Ｂ２では、ゲートＧ_a において各
データＬ₈ ，Ｒ₈ の排他的論理和がとられる。これによ
り、ゲートＧ_a の出力データと上記データＬ₈ とは、結
合されて１つのデータにまとめられる。そして、このま
とめられたデータと単位暗号鍵ｋ_b との間の排他的論理
和がゲートＧ_out でとられる。これにより、元のデータ
Ｄ_inとは全く異なる暗号化データＤ_out が得られる。

【０００９】一方、受信された暗号化データから平文化
データを得る平文化処理は、暗号化処理において実行さ
れるデータ攪拌処理と反対の手順でデータ攪拌が実行さ
れることにより達成される。公開アルゴリズム方式で
は、ｆ関数の内容およびインボリューションの段数を含
む暗号化アルゴリズムの内容が公開されている。暗号通
信を行う当事者は、予め秘密の暗号鍵を打ち合わせてお
く。そして、送信側および受信側の通信装置に共通の暗
号鍵Ｋを設定しておくことにより暗号通信が達成され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＤＥＳ
型暗号装置では、上記インボリューションの段数は固定
されている。しかも、ｆ関数の内容、ならびにインボリ
ューションおよびデータ交換を含む全体の処理の流れが
公開されている。したがって、上記ＤＥＳ型暗号装置で
は、暗号強度（暗号化の度合い）が必ずしも十分ではな
い場合もあり、暗号強度のさらなる向上が望まれること
も考えられる。

【００１１】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、暗号強度の向上を図ることができる暗号通
信のための端末装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の端末装置は、所定の通信回線を介して
接続された被呼側端末装置に対して暗号化データを送信
するための端末装置であって、暗号化インボリューショ
ンの段数を可変設定することができ、設定された段数の
暗号化インボリューションを送信すべきデータに施すこ
とによって暗号化データを作成する暗号化手段と、乱数
を発生させる乱数発生手段と、この乱数発生手段が発生
した乱数に基づいて、上記暗号化手段において実行され
る暗号化インボリューションの段数を設定する段数設定
手段と、この段数設定手段によって設定された暗号化イ
ンボリューションの段数に対応する段数データ、および
上記暗号化手段で作成された暗号化データを上記所定の
通信回線に送出する送出手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項２記載の端末装置は、送信す
べきデータに乱数に基づいて設定された段数の暗号化イ
ンボリューションが施されることにより作成された暗号
化データ、および上記設定された暗号化インボリューシ
ョンの段数に対応した段数データを、接続された発呼側
端末装置から所定の通信回線を介して受信するための端
末装置であって、平文化インボリューションの段数を可
変設定することができ、設定された段数の平文化インボ
リューションを上記発呼側端末装置から上記所定の通信
回線を介して受信される暗号化データに施すことにより
平文化データを作成する平文化手段と、上記発呼側端末
装置から上記所定の通信回線を介して受信される段数デ
ータに基づいて、暗号化の際に実行された暗号化インボ
リューションの段数と等しい段数を上記平文化手段で実
行される平文化インボリューションの段数として上記平
文化手段に設定する段数設定手段とを含むことを特徴と
する。

【００１４】

【作用】上記構成において、発呼側端末装置では、乱数
発生手段で発生された乱数に基づいて暗号化インボリュ
ーションの段数が設定され、この設定された段数の暗号
化インボリューションが送信すべきデータに施される。
これにより暗号化データが作成される。そして、設定さ
れた暗号化インボリューションの段数に対応する段数デ
ータと、暗号化データとが所定の通信回線に送出され
る。

【００１５】一方、被呼側端末装置では、受信された段
数データに基づいて、暗号化の際に実行された暗号化イ
ンボリューションの段数と等しい段数が平文化インボリ
ューションの段数として設定される。そして、この設定
されたの平文化インボリューションが受信された暗号化
データに施されることにより平文化データが得られる。

【００１６】このように、本発明によれば、暗号化デー
タの作成に際に実行される暗号化インボリューションの
段数が可変設定されるので、暗号強度の向上を図ること
ができる。また、上記暗号化インボリューションの段数
は乱数に基づいて求めているので、通信ごとに異なる。
したがって、第三者に暗号化インボリューションの段数
が知られることはない。

【００１７】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例のフ
ァクシミリ装置の電気的構成を示すブロック図である。
このファクシミリ装置は、送信すべき原稿をたとえば光
学的に読取り、原画データを出力する読取部１を備えて
いる。読取部１から出力される原画データには、画像処
理部２で所定の画像処理が施される。画像処理が施され
た原画データは、制御部３を介して符号化／復号化装置
４に与えられ、ＭＨ（Modified Huffman），ＭＲ（Modi
fied READ , READ:Relative Element Address Designat
e）等のファクシミリ通信に必要な圧縮符号化が施され
て送信符号に変換される。この送信符号は、通常のファ
クシミリ通信の場合には、直接、モデム５に与えられ
る。一方、暗号通信の場合には、上記送信符号は、暗号
化／平文化装置６に与えられて暗号化データに変換され
る。そして、この暗号化データがモデム５に与えられ
る。モデム５では、上記送信符号または暗号化データに
所定の変調処理が施されることにより送信信号が作成さ
れる。作成された送信信号は、網制御部（ＮＣＵ）７を
介して公衆電話回線８に送出される。

【００１８】一方、データが受信される場合、受信信号
は網制御部７を介してモデム５に与えられ、受信符号に
復調される。受信符号が暗号化されたものでない場合、
すなわち通常のファクシミリ通信の場合、受信符号は符
号化／復号化装置４で復号化（伸長化）され、原画デー
タに復元される。一方、受信符号が暗号化されたものの
場合、すなわち暗号通信の場合、受信符号は暗号化／平
文化装置６で平文化データに変換された後、符号化／復
号化装置４で復号化され、原画データに復元される。復
元された原画データは記録部９に与えられ、受信画像が
用紙上に記録される。

【００１９】なお、送信機能部１０は、送信時の回線接
続制御や送信プロトコル処理等を実行するためのもので
ある。また、受信機能部１１は、受信時の回線接続制御
や受信プロトコル処理等を実行するためのものである。
このファクシミリ装置はまた、操作部１２を備えてい
る。操作部１２には、通信相手先のファクシミリ番号等
の数値データを入力するためのテンキー１２ａ、ファク
シミリ通信の開始を指示するためのスタートキー１２
ｂ、暗号通信を指示するための暗号通信キー１２ｃが配
列されている。操作部１２における上述したキーの種類
等は一例であり、必要に応じて他の機能のためのキーを
追加したり、キーの配置を変更したりしてもよい。

【００２０】このファクシミリ装置はさらに、乱数Ｘを
発生させる乱数発生部１３を備えている。乱数発生部１
３で発生された乱数Ｘは制御部３に与えられる。制御部
３は、後述するように、乱数Ｘに基づいてインボリュー
ションの段数を設定するための段数選択データＰを求
め、この求められた段数選択データＰに対応する選択信
号ＳＥＬが暗号化／平文化装置６に与える。

【００２１】ファクシミリ装置はさらにまた、ＤＲＡＭ
等で構成された画像メモリ１４を備えている。この画像
メモリ１４は、その記憶領域の一部が親展通信の際に用
いられる親展ボックスとして利用可能にされている。親
展通信では、送信側ファクシミリ装置から送信されたデ
ータはいったんメモリに格納され、予め定める暗証番号
（ＩＤ）等が入力されたことに応答してメモリからデー
タが読出され、この読出されたデータに基づいて受信画
像がプリントアウトされる。

【００２２】上記画像メモリ１４は、図１に示すよう
に、複数の親展ボックスＢＯＸ₁ ，ＢＯＸ₂ ，・・・，
ＢＯＸ_n が利用可能にされている。親展ボックスＢＯＸ
には、互いに異なるボックス番号が付与されている。暗
号通信では、たとえば画像メモリ１４内の親展ボックス
ＢＯＸに割り当てられた番号とは異なる架空の親展ボッ
クス番号が用いられてもよい。すなわち、暗号通信用親
展ボックス番号が通信相手ごとに予め定められており、
暗号通信用親展ボックス番号に対応する親展ボックスは
画像メモリ１４内には存在しない。

【００２３】なお、暗号通信用親展ボックス番号を画像
メモリ１４内に存在する親展ボックスに対応付けておけ
ば、暗号通信を親展機能を利用して行える。ファクシミ
リ装置はさらに、ＥＥＰＲＯＭ等で構成されたメモリ１
５を備えている。メモリ１５には、暗号化／平文化処理
に必要な暗号鍵Ｋが暗号通信用親展ボックス番号に対応
付けて格納されている。暗号鍵Ｋは、第三者に漏洩しな
いように、暗号通信を行う当事者間において予め秘密に
打合せして取決められている。同時に、暗号通信用親展
ボックス番号も取決められる。取決められた暗号鍵Ｋ
は、たとえばテンキー１２ａからの入力操作によって、
取決められた暗号通信用親展ボックス番号に対応付けて
メモリ１５に登録される。

【００２４】符号化／復号化装置４は、暗号化／平文化
装置６に接続されたＡ端子と、モデム５に接続されたＢ
端子とを有する。制御部３は、通常のファクシミリ通信
を実行する場合、符号化／復号化装置４にＢ端子を選択
することを指示する制御信号を与える。このとき、制御
部３は、暗号化／平文化装置６にＯＦＦ信号を与え、そ
の動作を禁止する。その結果、符号化／復号化装置４か
ら出力される送信符号は、直接モデム５に与えられる。
また、モデム５から出力される受信符号は、符号化／復
号化装置４に与えられて原画データに復元される。

【００２５】また、制御部３は、暗号通信を実行する場
合、符号化／復号化装置４にＡ端子を選択することを指
示する制御信号を与える。このとき、制御部３は、暗号
化／平文化装置６にメモリ１５に格納されている暗号鍵
Ｋ、および乱数Ｘに基づいて求められた段数選択データ
Ｐに対応する選択信号ＳＥＬを与えるとともに、ＯＮ信
号を与える。その結果、符号化／復号化装置４から出力
される送信符号は、暗号化／平文化装置６に与えられ、
暗号化データに変換される。そして、この暗号化データ
がモデム５に与えられる。また、モデム５から出力され
る受信符号は、暗号化／平文化装置６に与えられて平文
化データに変換される。そして、この平文化データが符
号化／復号化装置４に与えられ、原画データに復元され
る。

【００２６】図２は、上記暗号化／平文化装置６の電気
的構成を示すブロック図である。この暗号化／平文化装
置６には、原／暗号化データＤ_inに暗号化／平文化処理
を施して暗号化／平文化データ候補を得るための暗号化
／平文化ブロック部６１が備えられている。暗号化／平
文化ブロック部６１は、対称暗号系の代表的な暗号化／
平文化手法であるＤＥＳ（Data Encryption Standard）
に基づいて暗号化／平文化を実行するもので、ライン６
２ａ〜６２ｅに５種類の暗号化／平文化データ候補を出
力し、セレクタ部６３に与える。セレクタ部６３は、制
御部３から与えられる段数選択データＰに対応した選択
信号ＳＥＬに基づいて、いずれか１つの暗号化／平文化
データ候補を暗号化／平文化データＤ_out として出力す
る。

【００２７】図３は、上記暗号化／平文化ブロック部６
１の電気的構成を示すブロック図である。暗号化／平文
化ブロック部６１には、前処理部Ｂ０、攪拌処理部Ｂ
１、後処理部Ｂ２およびキースケジューリング部ＫＳが
備えられている。キースケジューリング部ＫＳは、暗号
鍵Ｋを元に、複数の単位暗号鍵ｋ_a ，ｋ₀ 〜ｋ₇ ，ｋ_b
を作成し、前処理部Ｂ０、攪拌処理部Ｂ１および後処理
部Ｂ２に与える。

【００２８】暗号化すべき原データＤ_inは、前処理部Ｂ
０において、複数の単位暗号鍵のうちの１つｋ_a との間
の排他的論理和がゲートＧ_inでとられた後二分割され
る。二分割されたデータのうちの一方のデータは、デー
タＬ₀ としてそのまま攪拌処理部Ｂ１に与えられる。攪
拌処理部Ｂ１にはさらに、二分割されたデータの排他的
論理和をとって得られるデータＲ₀ がゲートＧ_p から与
えられる。

【００２９】攪拌処理部Ｂ１には、キースケジューリン
グ部ＫＳで作成された単位暗号鍵ｋ ₀ 〜ｋ₇ がそれぞれ
与えられる演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₈ （以下総称するときは「演
算部Ｅ」という）、およびゲートＧ₁ 〜Ｇ₈ （以下総称
するときは「ゲートＧ」という）が備えられている。攪
拌処理部Ｂ１では、１つの演算部ＥおよびゲートＧにお
いて１段のインボリューションが実行される。そして、
このインボリューションが複数段繰り返し実行されるこ
とにより暗号化処理が達成される。

【００３０】上記インボリューションについてより詳述
する。演算部Ｅでは、データＲ₀ 〜Ｒ₇ を一方の入力と
し、単位暗号鍵ｋ₀ 〜ｋ₇ を他方の入力として、所定の
ｆ関数による演算が実行される。一方、ゲートＧでは、
データＬ₀ 〜Ｌ₇ を一方の入力とし、上記演算部Ｅにお
ける演算結果を他方の入力として、データＬ₀ 〜Ｌ₇と
演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₇ の演算結果との排他的論理和がとられ
る。

【００３１】データＲ₁ 〜Ｒ₇ は、前段のインボリュー
ションのためのゲートＧにおける演算結果、すなわち入
力データＬ₀ 〜Ｌ₆ と演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₇ の出力との排他
的論理和にそれぞれ対応する。また、データＬ₁ 〜Ｌ₇
は、前段の演算部Ｅ₁ 〜Ｅ₇への入力データＲ₀ 〜Ｒ₆
とそれぞれ同一である。すなわち、攪拌処理部Ｂ１で
は、１段のインボリューションが終了すると、その処理
結果がデータ交換されて次段の演算部ＥおよびゲートＧ
に与えられ、次段の演算部ＥおよびゲートＧにおいて前
段のインボリューションの処理結果に対してインボリュ
ーションが施される。これにより、攪拌処理部Ｂ１に与
えられる元のデータＬ₀ ，Ｒ₀ を十分に攪拌することが
できる。

【００３２】最終段の演算部Ｅ₈ およびゲートＧ₈ にお
けるインボリューションが終了すると、当該インボリュ
ーションの処理結果であるデータＬ₈ ，Ｒ₈ は後処理部
Ｂ２に与えられる。後処理部Ｂ２では、ゲートＧ１_a に
おいて各データＬ₈ ，Ｒ₈ の排他的論理和がとられる。
ゲートＧ１_a の出力データと上記データＬ₈ とは、結合
されて１つのデータにまとめられる。そして、このまと
められたデータと単位暗号鍵ｋ_b （64ビット）との間の
排他的論理和がゲートＧ１_out でとられる。これによ
り、原データＤ_inとは全く異なる暗号化データ候補Ｄ１
_out が作成される。

【００３３】また、本実施例の後処理部Ｂ２では、第４
段目ないし第７段目の演算部Ｅ₄ 〜Ｅ₇ およびゲートＧ
₄ 〜Ｇ₇ におけるインボリューションの処理結果に対し
ても、上記と同様の後処理がそれぞれ施される。すなわ
ち、第４段目ないし第７段目のインボリューションの処
理結果に対して、上記と同様に、ゲートＧ２_a 〜Ｇ５ _a
およびゲートＧ２_out 〜Ｇ５_out において排他的論理和
がとられ、さらにデータ結合が実行されることにより、
暗号化データ候補Ｄ２_out 〜Ｄ５_out が作成される。

【００３４】一方、受信された暗号化データＤ_inから平
文化データ候補Ｄ１_out 〜Ｄ５_outを作成する平文化処
理は、上記単位暗号鍵ｋ₀ 〜ｋ₈ ，ｋ_a ，ｋ_b を、演算
部Ｅ ₁ 〜Ｅ₈ ，ゲートＧ_in，ゲートＧ１_out 〜Ｇ５_out
に与える代わりに、それぞれ演算部Ｅ₈ 〜Ｅ₁ ，ゲート
Ｇ１_out 〜Ｇ５_out ，ゲートＧ_inに与えることにより達
成される。すなわち、暗号化処理において実行されるデ
ータ攪拌処理と反対の手順でデータ攪拌が実行されるこ
とにより平文化処理が達成される。

【００３５】なお、図３中、平文化処理の時に演算部Ｅ
に与えられる単位暗号鍵ｋ₀ 〜ｋ₈，ｋ_a ，ｋ_b をかっ
こ中に記す。図２に戻って、上記暗号化／平文化ブロッ
ク部６１で作成された暗号化／平文化データ候補Ｄ１
_out 〜Ｄ５_out は、ライン６２ａ〜６２ｅにそれぞれ送
出される。したがって、ライン６２ａ〜６２ｅには、イ
ンボリューションの段数が互いに異なる暗号化／平文化
データ候補Ｄ１_out 〜Ｄ５_out がそれぞれ送出されるこ
とになる。

【００３６】セレクタ部６３は、段数選択データＰに対
応する選択信号ＳＥＬに応答して、上記ライン６２ａ〜
６２ｅのうちいずれかを選択する。その結果、選択され
たラインに送出されている暗号化／平文化データ候補が
暗号化／平文化データＤ_outとして抽出される。すなわ
ち、段数選択データＰに応じた段数だけインボリューシ
ョンが実行された暗号化／平文化データＤ_out が抽出さ
れる。

【００３７】段数選択データＰは、制御部３において、
下記(1) 式に示す演算によって求められる。 Ｐ＝Ｐ_min ＋α ‥‥(1) ここで、上記Ｐ_min は、傍受されても解読されるおそれ
がない暗号化データを作成するために最低限必要なイン
ボリューションの段数である。本実施例では、Ｐ_min ＝
５に設定されている。

【００３８】また、上記パラメータαは、後述するよう
に、乱数発生部１３で発生した乱数Ｘに基づいて求めら
れるものである。本実施例では、このパラメータαが段
数データに相当する。パラメータαの取り得る値は、暗
号化／平文化ブロック部６１のインボリューションの最
大段数に基づいて定まる。本実施例では、暗号化／平文
化ブロック部６１のインボリューションの最大段数は８
段なので、Ｐ_min ＝５を考慮すると、パラメータαは、
０≦α＜４に制限されている。すなわち、パラメータα
は、０，１，２，３の４種類の値を採ることができる。
なお、以下では、パラメータαが採り得る数値の個数を
「設定数ｎ」という。

【００３９】一般的には、暗号化／平文化ブロック部６
１のインボリューションの最大段数は、その処理速度に
基づいて定められればよい。インボリューションの段数
をあまり大きくすると、暗号化／平文化のための処理に
長時間を要するから、通信時間の長期化を招来するおそ
れがある。図４は、上記ファクシミリ装置における送信
動作を示すフローチャートである。ファクシミリ通信を
実行する場合、操作者は、まず、原稿をファクシミリ装
置にセットする。その後、受信側のファクシミリ番号を
操作部１２に備えられているテンキー１２ａから入力
し、スタートキー１２ｂを操作する。暗号通信を行うと
きには、スタートキー１２ｂの操作に先立って、暗号通
信キー１２ｃを操作し、さらに受信側ファクシミリ装置
で送信元を特定できるように、受信側と予め取決めてい
る暗号通信用親展ボックス番号をテンキー１２ａから入
力する。

【００４０】スタートキー１２ｂの操作に引き続き、送
信機能部１０により回線接続処理が行われる。受信側の
ファクシミリ装置との回線が接続すると、暗号通信キー
１２ｃが操作されたか否かに基づいて暗号通信であるか
否かが判別される（ステップＳ１）。その結果、暗号通
信ではないと判別されると、通常のファクシミリ通信で
あると判断され、所定の送信制御処理が実行された後、
原画データに対応する送信信号が送信される（ステップ
Ｓ８）。

【００４１】上記送信制御処理は、ＮＳＳ（Non-Standa
rd facilities Set-up；非標準機能設定信号）等の送信
制御信号の送信を含む前処理である。ＮＳＳには、特定
の複数ビットが暗号通信用親展ボックス番号を示す番号
データを書込むために割り当てられている。また、ＮＳ
Ｓには、特定の１ビットが暗号通信であるか否かを示す
フラグのために割り当てられている。通常のファクシミ
リ通信である場合には、上記番号データが書き込まれて
おらず、しかもフラグが立てられていないＮＳＳが送信
される。

【００４２】一方、暗号通信であると判別されると、ま
ず、次に説明する暗号送信制御処理が実行される（ステ
ップＳ２〜Ｓ４）。制御部３は、まず、乱数発生部１３
に乱数Ｘの発生を命令する。これに応答して、乱数発生
部１３では乱数Ｘが発生される（ステップＳ２）。具体
的には、乱数発生部１３では、たとえば制御部３に備え
られているカレンダー機能付時計（図示せず）から乱数
Ｘの発生が命令された日時が読込まれる。そして、この
読込まれた日時のうち、月日を表す数字が月，日の順に
並べられて１つの数字が作成される。また、時分を表す
数字が時，分の順に並べられて１つの数字が作成され
る。そして、各数字を互いに加算した数字が乱数Ｘとし
て発生される。

【００４３】たとえば乱数Ｘの発生が命令された日時が
「３月２７日 １５時２４分」であれば、「３２７」お
よび「１５２４」がそれぞれ作成され、当該各数字が互
いに加算されて「１８５１」という数字が乱数Ｘとして
発生される。制御部３は、発生された乱数Ｘに基づいて
パラメータαを求める（ステップＳ３）。具体的には、
パラメータαは、下記(2) 式に示すように、乱数Ｘをパ
ラメータαの設定数ｎで割った余りとして求められる。

【００４４】 α＝ＭＯＤ（Ｘ／ｎ） ‥‥(2) ただし、ＭＯＤ（ ）は、（ ）内の除算による剰余を
表す。たとえば、Ｘ＝１８５１の場合、本実施例では上
述のようにｎ＝４なので、α＝３となる。制御部３は、
パラメータαを求めると、この求められたパラメータα
を上記ＮＳＳにセットする（ステップＳ４）。本実施例
では、ＮＳＳには、パラメータαをセットするためのビ
ットが割り当てられている。本実施例の場合、この割り
当てられるビット数は、パラメータαの設定数ｎが４な
ので、２ビットとなる。そして、暗号通信用親展ボック
ス番号を示す番号データが書込まれるとともに、暗号通
信であるか否かを示すフラグが立てられたＮＳＳが送信
される。

【００４５】暗号送信制御処理が終了すると、制御部３
は、テンキー１２ａから入力された暗号通信用親展ボッ
クス番号に基づき、この暗号通信用親展ボックス番号に
対応付けて格納されている暗号鍵Ｋをメモリ１５から読
出す（ステップＳ６）。読出された暗号鍵Ｋは暗号化／
平文化ブロック部６１に与えられ、当該暗号化／平文化
ブロック部６１において、原データＤ_inに暗号化処理が
施され、暗号化データ候補Ｄ１_out 〜Ｄ５_out が作成さ
れる（ステップＳ７）。一方、制御部３は、上記求めら
れたパラメータαに基づいて、上記(1) 式に示す演算に
よって段数選択データＰを求め、この求められた段数選
択データＰをセレクタ部６３に与える（ステップＳ
５）。

【００４６】その結果、セレクタ部６３において、ライ
ン６２ａ〜６２ｅに送出されている暗号化データ候補Ｄ
１_out 〜Ｄ５_out のうち、上記段数選択データＰに対応
した段数だけインボリューションが実行された暗号化デ
ータ候補が暗号化データＤ_{ou t} として抽出される。そし
て、その抽出された暗号化データＤ_out がモデム５で送
信信号に変換され、この送信信号が網制御部７を介して
公衆電話回線８に送出される（ステップＳ８）。

【００４７】図５は、上記ファクシミリ装置における受
信動作を示すフローチャートである。ファクシミリ装置
では、送信側のファクシミリ装置との回線が接続する
と、まず、原画データに対応する信号に先立って受信さ
れるＮＳＳが参照される。そして、このＮＳＳの中の暗
号通信か否かを示すフラグが立っているか否かに基づい
て、暗号通信か否かが判別される（ステップＴ１）。こ
の判別の結果、通常のファクシミリ通信であると判断さ
れると、通常の受信処理が行われ、受信画像が用紙上に
記録される（ステップＴ６）。

【００４８】一方、暗号通信であると判断されると、さ
らにＮＳＳを参照し、このＮＳＳに含まれている番号デ
ータに基づいて暗号通信用親展ボックス番号を取得し、
この取得された暗号通信用親展ボックス番号に対応付け
られて格納されている暗号鍵Ｋがメモリ１５から読出さ
れる（ステップＴ４）。暗号通信用親展ボックス番号は
通信相手先ごとに設定されているので、読出された暗号
鍵Ｋは送信側ファクシミリ装置に対応する。読出された
暗号鍵Ｋは暗号化／平文化ブロック部６１に与えられ、
当該暗号化／平文化ブロック部６１において暗号化デー
タＤ_inにインボリューションが繰り返し施されて平文化
処理が行われ、平文化データ候補Ｄ１_{ou t} 〜Ｄ５_out が
作成される（ステップＴ５）。

【００４９】一方、制御部３は、上記ＮＳＳを参照し、
当該ＮＳＳにセットされているパラメータαを復元する
（ステップＴ２）。そして、この復元されたパラメータ
αに基づいて、上記(1) 式に示す演算によって段数選択
データＰを求める。これにより、送信側のファクシミリ
装置における段数選択データＰと同じ段数選択データＰ
を取得できる。段数選択データＰが求められると、当該
段数選択データＰに対応する選択信号ＳＥＬがセレクタ
部６３に与えられる（ステップＴ３）。

【００５０】その結果、セレクタ部６３において、ライ
ン６２ａ〜６２ｅに送出されている平文化データ候補Ｄ
１_out 〜Ｄ５_out のうち、上記段数選択データＰに応じ
た段数だけインボリューションが実行された平文化デー
タ候補が、原データに相当する平文化データＤ_out とし
て抽出される。そして、この抽出された平文化データＤ
_out が符号化／復号化装置４に与えられて原画データが
復元される。この復元された原画データに基づいて記録
部９が印刷出力動作を行うことにより、原稿画像が再生
される（ステップＴ６）。

【００５１】図６は、送信側のファクシミリ装置と受信
側のファクシミリ装置との間の信号の送受を示す信号シ
ーケンスである。回線が接続されると、送信側のファク
シミリ装置からは非音声端末であることを示すＣＮＧ(C
alling tone)が送出される。受信側のファクシミリ装置
からは、ＣＮＧに応答してＣＥＤ(Calling Station Ide
ntification)が送出され、さらにたとえば暗号通信機能
等の非標準機能を有するか否かを示す符号を含むＮＳＦ
(Non-Standard Facilities) 、および標準機能を有する
ことを示す符号を含むＤＩＳ(Digital Identification
Signal) が送出される。

【００５２】ＮＳＦおよびＤＩＳを受信した送信側のフ
ァクシミリ装置からは、ＮＳＳ、およびＤＩＳで示され
ている標準機能の中から所定の機能を示す符号を含むＤ
ＣＳ(Digtal Command Signal) が送出される。ＮＳＳ
は、ファクシミリ装置のメーカーが自由にその内容を設
定できるオプション信号である。本実施例では、ＮＳＳ
には、上述のように、暗号通信用親展ボックス番号を示
す番号データ、暗号通信か否かを示すフラグ、およびパ
ラメータαが含まれている。

【００５３】その後、送信側のファクシミリ装置から
は、受信側のファクシミリ装置のモデム５を調整するた
めのトレーニングが送出され、さらにその結果をチェッ
クするためのＴＣＦ(Training Check)が送出される。受
信準備が整うと、受信側のファクシミリ装置はＣＦＲ(C
onfirmation to Receive) を送出する。このＣＦＲを受
信した送信側のファクシミリ装置は、トレーニングとと
もに暗号化データを送出し、すべての暗号化データを送
出し終わると、送出終了を示すＥＯＰ(End of Procedur
es) を送出する。このＥＯＰを受信した受信側のファク
シミリ装置からは、受信確認を示すＭＣＦ(Message Con
firmation)が送出され、このＭＣＦを受信した送信側の
ファクシミリ装置からは、回線切断を示すＤＣＮ(Disco
nnect)が送出されて、回線が切断される。

【００５４】以上のように本実施例のファクシミリ装置
によれば、通常の暗号鍵Ｋだけでなく、暗号化処理の処
理単位であるインボリューションの段数を可変設定可能
としているので、暗号強度の向上を図ることができる。
また、インボリューションの段数を決定するための段数
選択データＰは乱数Ｘに基づいて作成されるので、イン
ボリューションの段数は通信ごとに異なる。したがっ
て、第三者にインボリューションの段数が知られること
はない。

【００５５】さらに、本実施例によれば、段数選択デー
タＰを決定するためのパラメータαはオプション信号で
あるＮＳＳに含ませて送信しているので、オプション信
号の形式や内容は非公開にされるのが通例であることを
鑑みると、インボリューションの段数の漏洩を特に効果
的に防止できる。そのため、通信内容の機密性の向上を
図ることができる。

【００５６】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。たとえば上記実施例では、送信側のファクシミリ装
置で暗号化データを作成するときに設定された段数選択
データＰを受信側のファクシミリ装置で取得させるた
め、乱数Ｘに基づいて求められたパラメータαを暗号化
データに先立って送信されるＮＳＳにセットすることに
しているが、たとえば乱数Ｘまたは段数選択データＰを
ＮＳＳにセットするようにしてもよい。

【００５７】また、上記実施例では、暗号鍵Ｋを通信相
手先に応じて変化させているが、たとえば通信相手先に
かかわらず固定としてもよい。この構成によれば、暗号
鍵Ｋを通信相手先ごとに記憶させる必要はないので、メ
モリ１５の容量に占める暗号通信のために必要な容量を
小さくできる。しかも、固定的とはいえ、充分大きな情
報量の暗号鍵Ｋを用いて暗号化／平文化処理が行われる
から、暗号強度が不足することもない。

【００５８】また、通信相手先と事前に打合せをする必
要がないので、暗号通信を簡単に行える。さらに、上記
実施例では、暗号化／平文化処理を専用の暗号化／平文
化装置６において実行しているが、たとえば暗号化／平
文化処理は制御部３にてソフトウエア処理によって実現
してもよい。具体的には、暗号化処理を実行する場合、
制御部３は、乱数発生部１３から乱数Ｘを取込み、この
乱数Ｘに基づいてパラメータαを求める。この求められ
たパラメータαはＮＳＳに含まれて送信される。制御部
３は、上記求められたパラメータαに基づいて段数選択
データＰを求める。その後、メモリ１５から暗号鍵Ｋを
読出す。そして、この読出された暗号鍵Ｋを用いて、上
記求められた段数選択データＰに応じた段数だけインボ
リューションを原データに施すことによって、暗号化デ
ータを作成する。

【００５９】一方、平文化処理を実行する場合、制御部
３は、ＮＳＳに含まれているパラメータαに基づいて段
数選択データＰを求める。その後、メモリ１５から暗号
鍵Ｋを読出す。そして、この読出された暗号鍵Ｋを用い
て、上記求められた段数選択データＰに応じた段数だけ
送信側とは逆のインボリューションを暗号化データに施
すことによって、平文化データを得る。

【００６０】さらにまた、上記実施例では、送信側ファ
クシミリ装置に対応する暗号鍵Ｋを読出すための構成と
して、暗号鍵Ｋを通信相手先ごとに備えられた暗号通信
用親展ボックス番号に対応付けてメモリ１５に格納して
おき、送信側ファクシミリ装置から送信されるＮＳＳに
含まれている番号データに基づいて暗号通信用親展ボッ
クス番号を取得し、この暗号通信用親展ボックス番号に
対応する暗号鍵Ｋを読出すようにしているが、たとえば
暗号鍵Ｋを通信相手先ファクシミリ番号に対応付けて格
納しておき、送信側ファクシミリ装置から暗号化データ
に先立って送信されるＴＳＩ(Transmitting Subscriber
Identification)に含まれているファクシミリ番号に基
づいて、このファクシミリ番号に対応する暗号鍵Ｋを読
出すようにしてもよい。

【００６１】さらに、上記実施例では、端末装置として
ファクシミリ装置を例にとって説明しているが、本発明
は、たとえばパーソナルコンピュータやワードプロセッ
サなど他の端末装置にも適用でき、さらに暗号通信を行
うことができる他の様々な端末装置についても、広く適
用することができる。さらにまた、上記実施例では、伝
送するデータとして原画データを例にとって説明してい
るが、本発明は、原画データ以外のデータを伝送する際
にも適用できる。

【００６２】その他特許請求の範囲に記載された範囲で
種々の設計変更を施すことは可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、暗号化デ
ータの作成の際に実行される暗号化インボリューション
の段数を可変設定可能にしているので、暗号化インボリ
ューションの段数が固定されていた従来技術に比べて、
暗号強度の向上を図ることができる。

【００６４】しかも、暗号化インボリューションの段数
は、乱数発生手段で発生された乱数に基づいて設定され
るので、暗号通信のたびに異なる。したがって、第三者
に暗号化インボリューションの段数が知られることはな
い。そのため、通信内容の機密性の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のファクシミリ装置の電気的
構成を示すブロック図である。

【図２】上記ファクシミリ装置の一部を構成する暗号化
／平文化装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図３】上記暗号化／平文化装置の一部を構成する暗号
化／平文化ブロック部の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図４】上記ファクシミリ装置における送信動作を示す
フローチャートである。

【図５】上記ファクシミリ装置における受信動作を示す
フローチャートである。

【図６】送信側のファクシミリ装置と受信側のファクシ
ミリ装置との間の信号の送受を示す信号シーケンスであ
る。

【図７】従来のＤＥＳ型暗号装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

３ 制御部 ６ 暗号化／平文化装置 ６１ 暗号化／平文化ブロック部 ６２ ライン ６３ セレクタ部 １３ 乱数発生部 Ｐ 段数選択データ ＳＥＬ 選択信号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の通信回線を介して接続された被呼側
   端末装置に対して暗号化データを送信するための端末装
   置であって、 暗号化インボリューションの段数を可変設定することが
   でき、設定された段数の暗号化インボリューションを送
   信すべきデータに施すことによって暗号化データを作成
   する暗号化手段と、 乱数を発生させる乱数発生手段と、 この乱数発生手段が発生した乱数に基づいて、上記暗号
   化手段において実行される暗号化インボリューションの
   段数を設定する段数設定手段と、 この段数設定手段によって設定された暗号化インボリュ
   ーションの段数に対応する段数データ、および上記暗号
   化手段で作成された暗号化データを上記所定の通信回線
   に送出する送出手段とを含むことを特徴とする端末装
   置。
2. 【請求項２】送信すべきデータに乱数に基づいて設定さ
   れた段数の暗号化インボリューションが施されることに
   より作成された暗号化データ、および上記設定された暗
   号化インボリューションの段数に対応した段数データ
   を、接続された発呼側端末装置から所定の通信回線を介
   して受信するための端末装置であって、 平文化インボリューションの段数を可変設定することが
   でき、設定された段数の平文化インボリューションを上
   記発呼側端末装置から上記所定の通信回線を介して受信
   される暗号化データに施すことにより平文化データを作
   成する平文化手段と、 上記発呼側端末装置から上記所定の通信回線を介して受
   信される段数データに基づいて、暗号化の際に実行され
   た暗号化インボリューションの段数と等しい段数を上記
   平文化手段で実行される平文化インボリューションの段
   数として上記平文化手段に設定する段数設定手段とを含
   むことを特徴とする端末装置。