JPS63103533A - 暗号通信処理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばテレテックス、パソコン通信、オフ
ィス・オートメーションや、同様の情報通信システムに
おけるデータ、メツセージ、画像等の通信に用いられる
機密保護のための暗号通信処理システムに関するもので
ある。

〔従来の技術〕

従来、情報通信システムまたはネットワークにおける端
末装置ヤコンピュータでやりとりされるデータやメツセ
ージに関する機密保護またはブライバシ保護金実現する
手段として暗号通信処理システムが実用されてきた。

この場合、端末におけるデータ入出力装置と回線との間
に独立した暗号通信装置が設置され、暗号文モードの場
合、必要な通信処理を全てデータ入出力装置及び暗号通
信装置の論理回路と、その制御プログラムに依存して行
っていた。

第３図は例えば１コ／ピユータ・セキュリティ１（近代
科学社；昭和５６年発行）に示された従来の暗号通信処
理システム？示すブロック図である。

図において、１１けデータ入出力装置、１２は回線接続
全行なうための回線アダプタ装置、１３は前記データ入
出力装置１１と回線アダプタ装置１２との間に設置され
た暗号通信装置、１４ばこの暗号通信装置１３に接続さ
れた暗号キー人力装置である。また、２０はマイクロプ
ロセッサを用いて平文または暗号文の通信制御を行う通
信制御プロセッサとしての中央処理装置、２１は通信制
御プログラム及びデータを格納する記憶回路、２２は送
信する平文を一定のアルゴリズムを用いて暗号文に変換
したシ、逆に受信した暗号文を平文に変換する場合に演
算処理を行う演算処理プロセスサ、２３はこの演算処理
プロセッサ２２に対して処理プログラムのパラメータと
なるキーデータ？与えるキーデータ論理回路、２４は暗
号文または平文を一時格納するためのレジスタ、２５は
通信制御回路と回線アダプタ装置１２を接続し送受信デ
ータをやりとシする回線インターフェース回路、２６は
データ入出力装置１１との間のデータの授受を行なうバ
スインターフェース回路、２７ｕこのバスインターフェ
ース回路２６と前記各回路装置とを結合する情報伝送路
としての内部バス、２８゜２９はモード切シ換えのため
のバイパス−スイッチ及びキーセットモード・スイッチ
、３ｏはキーロックキーであシ、前記暗号通信装置１３
はこれらによって構成はれている。

次に動作について説明する。第４図はその動作を示すフ
ローチャートであり、まず、暗号通信装置１３をデータ
入力装置１１に接続して回線を通じて、相手側データセ
ンタへ暗号文または平文を送信する場合の動作及び装置
の操作手順を説明する０ 暗号通信装置１３のバイパス・スイッチ２８及びキーセ
ットモード・スイッチ２９がＯＦＦである場合、すなわ
ち、バイパス・スイッチ２８及びキーセットモード０ス
イツチ２９がＰ極で閉じている場合が暗号モードである
。暗号文を送信するオペレータがバイパス会スイッチ２
８及びキーセットモード・スイッチ２９に−Ｐ極の位置
にセットしくステップ５Ｔ１）、データ入出力装置１１
の送信キーｅＯＮにすることにより、データ入出力装置
１１のバッファ・メモリに蓄えられた平文データが暗号
通信装置１３に転送される（ステップ５Ｔ４）。転送さ
れた平文データは中央処理装［２０の制御のもとに、キ
ーデータ論理回路２３にセットされた暗号キー及び、一
定の暗号アルゴリズムに基いて暗号化、復号化処理を行
う演算処理プロセッサ２２によって暗号文に変換され、
レジスタ２４及び回線イ／ターフエース回路２５ｆｔ経
由して、回線へ暗号化データを送信する（ステップ５Ｔ
５）。

暗号化データの送信が終了すると（ステップ５Ｔ６）、
中央処理装置２０のプログラムにより、終了処理を行い
暗号文送信動作を終了する（ステラ：７’５Ｔ７）。暗
号文送信動作におけるキーデータ論理回路２３は、暗号
アルゴリズムによる暗号文変換を制御するパラメータ、
「鍵」を与えるものあシ、管理者が必要に応じて、その
内容変更ができる曹替え可能メモリ？もっている。

また、暗号化、復号化処理を行う演算処理プロセッサ２
２は、平文の構成単位を暗号辞書により符号化、復号化
しｆｃ９、平文の一定長ごとに、置換・演算処理・順序
制御を反復して行うことにより、順次暗号化または復号
化する一足のアルゴリズム金実行するプログラム金内蔵
する読み出し専用メモリ（リードオンリーメモリ：　Ｒ
ＯＭ　）、及び制御・処理の論理回路にょシ構成される
。この場合、暗号キー及び暗号アルゴリズムの内容、処
理動作については、不発明と直接関係がないので説明を
省略する。

つぎに平文と送信する場合の動作及び装置の操作手順を
説明する。暗号通信装置１３のバイパス・スイッチ２８
がＯＮであシ、キーセットモード・スイッチ２９がＯＦ
Ｆである場合、すなわち、バイパス・スイッチ２８がｑ
極、キーセットモード・スイッチ２９がＰ極で閉じてい
る場合が平文モ−ドである。平文を送信するオペレータ
がバイパス中スイッチ２８とキーセットモード・スイッ
チ２９を前記、百足の位置にセットしくステップＳＴ１
，５Ｔ８）、データ入出力装↑冴１１の送信キーｅＯＮ
にすることにより、データ入出力装置１１のバッファ・
メモリに蓄えられた平文データは暗号通信装置１３へ転
送され（ステップＳＴ１１　）、その暗号通信機能をバ
イパスして、直接回線インターフェース回路２５より回
線アダプタ装置１２を介して回線へ送信される（ステッ
プ５Ｔ１２）。

この場合、データ？やりとりする相互の端末オペレータ
ーぼ、データ送信に先だち送受信モードのセットまたは
切替えを、データセンターまたは直接相手端末に対して
、他の通信手段金剛いて連絡全行う必要がある。このよ
うに平文送信モードにおける平文データの送信が行われ
、終了すれば、中央処理装置２０により終了処理を行い
（ステップ５Ｔ１４）、平文送信動作を終了する。

つぎに暗号キー人力装ｆｉ１１４ｆ：暗号通信装置１３
に接続して、システムの起動時に暗号キーｆ：奔−デー
タ論理回路２３にセットしたり、その内容？変更する場
合に用いるキーセットモードにおける動作及び装置の操
作手順を説明する。

バイパス拳スイッチ２８がｑ極で閉じ、キーセットモー
ド・スイッチ２９がキー人力装置１４　側のｒ極に閉じ
（ステップＳＴ８　、ＳＴ１５　）、キーロックキー３
０　ｅ　ＯＦＦとする（ステップ５Ｔ１６）。キーロッ
クキー３０　ｔ　ＯＦＦとしたあと、接続したキー人力
装置１４を操作し、所定のキー（暗号化、復号化キー、
パラメータ）をセット（ステップ５Ｔ１７）した後、キ
ー人力装置１４を切離しくステップＳＴ１８　）、キー
ロックキー３０をＯＮとする（ステップ５Ｔ１９）。

このキーロックキー３０は通常、システムの管理者によ
り操作、保管され、一般のオペレータは関与できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の暗号通信処理システムは以上のように構成されて
いるので暗号通信処理機能の主要部分である演算処理プ
ロセッサ２２、キーデータ論理回路２３、及びレジスタ
２４が、それらを制御し、データ転送を行う共通機能部
分と混然一体となって暗号通信装置１３を形成するよう
に構成されているので、このため装置が大型化し、各デ
ータ入出力装置１１と独立した暗号通信装置１３を設置
する必要があり、システムの信頼性、保全及びコスト面
で雑煮があるばかりか送信モードの切替。

暗号キーの入力または変更の際、手動操作が複雑で誤操
作を生じ易いなどの問題点があった。この発明は上記の
ような問題点を解消するためになされたもので、システ
ムの信頼性、保全性を向上させ低コスト化をはかるとと
もに、簡便な操作で平文や暗号文の通信を実現すること
ができる暗号通信処理システムを得ることを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る暗号通信処理システムは守秘データなど
暗号通信処理に必要なキーデータ論理回路、暗号化、復
号化の念めの演算処理プロセッサ、などの機能をＩＣカ
ード化し、このＩＣカードをＩＣカートイ／ターフエー
スを有するデータ入出力装置コ等に挿入することにより
当該ＩＣカードを駆動し、暗号化、復号化通信処理を行
うとともに、データ入力装置のキーボードにより直接挿
入されたＩＣカード内のキーデータ論理回路に暗号キー
の入力、変更を行うものである。

〔作用〕

この発明における暗号通信処理システムは、暗号通信処
理に必要な機能をＩＣカード化し、データ入出力装置に
ＩＣカードインタフェースを持たせたことにより、独立
した暗号通信装置や暗号キー人力装置を不要とし、シス
テム及び装置の信頼性、保全性、操作性を向上させると
ともに、このＩＣカードが管理者の個人カードとしての
データの登録・照合・確認、何時どの様なデータを何処
と送受信したか、などの記録をとることもでき、このＩ
Ｃカードにより携帯、可搬の暗号文通も可能となる。

〔実施例〕

以丁、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１１，１２．２０〜２５゜２７及び３０は
第３図に同一符号を付した従来のものに相当するもので
あるので詳しい説明は省略する。また、１５は暗号通信
処理に必要な機能を実装した暗号通信処理ＩＣカード（
以下、ＩＣカードと略記する）であり、１６．１７はデ
ータ入出力装置１１の通信制御回路、及び主制御回路で
ある。

前記ＩＣカード１５ば、演算処理プロセッサ２２、キー
データ論理回路２３、レジスタ２４と、一定の暗号化、
復号化アルゴリズムを実行するプログラムを内蔵する読
取り専用メモリ、各種データテーブル、バッファメモリ
等で構成される記憶回路３１を実装している。また、デ
ータ入出力装置１１の通信制御回路１６は、通信制御プ
ロセッサ２０、記憶回路２１、回線インターフェース回
路２５を含み、主制御回路１Ｔは、マイクロプロセッサ
金円いたこのデータ入出力装置１１の主制御プロセッサ
３２及びこのデータ入出力装置１１の制御プログラム及
びデータを格納する記憶回路３３を含んでおシ、この通
信制御回路の機能部分１６と主制御回路の機能部分１７
の各回路装置は内部バス２７に接続されている。

このデータ入出力装置１１は、さらに、ＩＣカード１５
を通信制御回路１６に接続し、ＩＣカード１５に電源、
クロック、制御情報等を供給し、データの授受を行なう
機構及び論理回路を有するＩＣカードインターフェース
回路３４、データ入出力装置１１内の各回路装置及びＩ
Ｃカード１５に供給されるクロックを発生するクロック
回路３５、キーロックキー３０を有する表示及びキーボ
ード機構部３６を備えており、これらの各回路装置も前
記内部バス２７に接続されている。

次に動作について説明する。第２図はその動作金示すフ
ローチャートであシ、まずデータ入出力装置１１を回線
に接続し、ＩＣカード１５全用いてデータセンターへ暗
号文を送信する場合における動作及び操作平頭全説明す
る。

ＩＣカード１５がデータ入出力装置１１に挿入され（ス
テップ５Ｔ２０）、キーロックキー３０がＯＮの場合（
ステップＳＴ２２　）が暗号文モードである。暗号文を
送信したいオペレータはＩＣカードを装置に挿入し、送
信モードとした後、データ入出力装置の送信キーをＯＮ
にして、データ入出力装置１１の通信制御回路１６を起
動しくステラ７’５Ｔ２４）、通信制御プロセッサ２０
にコマンドを与えて、記憶回路２１へ送信すべき平文の
データを転送する。つぎに通信制御プロセッサ２０はＩ
Ｃカードインターフェース回路３４を通じてＩＣカード
１５に対して起動を行い、ＩＣカード１５に電源、クロ
ック、コマンドを供給し、ＩＣカード１５を活性化する
（ステップＳＴ２５　）。

つぎにＩＣカード１５における演算処理プロセッサ２２
ばＩＣカード１５内の演算処理プロセッサ２２、キーデ
ータ論理回路２３、レジスタ２４及び記憶回路３１を活
性化し、正常な動作が可能であれば、通信制御回路１６
にＩＣカード１５の状態情報として’ＩＣカードＲＥＤ
Ｙ’を転送する（ステップ５Ｔ２６）。つぎにＩＣカー
ド１５の演算処理プロセッサ２２は記憶回路３１より、
登録されたパーソナルコード（オペレータ管理コード、
番号）及び暗号キー、ジョブコードなトラ読みだし、通
信制御回路１６における回線インターフェース回路２５
、及び回線アダプタ１２を経由して、相手側端末または
データセンターへ、当該初期情報を送信する（ステップ
５Ｔ２７）。

このとき当該初期情報がＩＣカード１５上の図示を省略
した液晶ディスプレイ等に表示され、オペレータが正常
動作を確認できる。

相手側端末またはデータセンターでは、登録されたパー
ソナルコード及び暗号キー、ジョブコードなど関連コー
ドを検査、照合処理を行った上、応答確認情報を返送す
る。

当該端末における通信制御回路１６が肯定応答を受取れ
ば（ステップＳＴ２．８）、通信制御プロセッサ２０の
プログラムに従って、先に格納した記憶回路２１の平文
のデータを読みだし、ＩＣカードインターフェース３４
を経由してＩＣカード１５に転送する。ＩＣカード１５
側では、それらの平文のデータをレジスター２４にて受
はトリ、演算処理プロセッサ２２に転送する。演算処理
プロセッサ２２はキーデータ論理回路２３にセットされ
た暗号キー及び一定のアルゴリズムに基いて、この平文
を暗号化処理する。暗号化処理された暗号文のデータは
再びレジスター２４へ転送され、ＩＣカードインターフ
ェース３４を経由して通信制御回路１６へ転送される。

つぎに暗号文のデータは回線インターフェース回路２５
を経由し回線側へ暗号化データとして送信される（ステ
ップ５Ｔ２９）。これらの暗号化データ送信動作は一定
のデータブロック単位でくり返し行われ、送信データま
たはメツセージが終了すれば（ステップ５Ｔ３０）、通
信制御プロセッサ２０のプログラムにより終了処理を行
い送信動作を終了する（ステップＳＴ３２　）。またこ
のとき終了処理の一環として通信の送受信者、通信の種
別、日時など通信の記録データがＩＣカードの記憶回路
３１に記録される（ステップ５Ｔ３１）。暗号通信処理
に関する暗号キー及び暗号化、復号化アルゴリズムの内
容、演算処理動作については本発明と直接関係がないの
で説明を省略する。

つぎに暗号キーをＩＣカード１５にセットしたりその内
容を変更する場合の動作及び操作手順につき説明する。

ＩＣカード１５がデータ入出力装置１１に挿入され、キ
ーロックキー３０がＯＦＦの場合（ステップＳＴ３３　
）がキーセットモードである（ステップ５Ｔ３４）。

オペレータまたはキー管理者が表示及びキーボード機構
部３６のキーボードを操作し、通信制御プロセッサ２０
、ＩＣインターフェース回路３４を通じてＩＣカード１
５の演算処理プロセッサ２２にキーセット要求を行う（
ステップ５Ｔ３５）。

演算処理プロセッサ２２は記憶回路３１に登録すしたパ
ーソナルコード及び関連情報を読みだし、照合の結果、
入力データと粂件が合致すれば通信制御プロセッサ２０
、及びデータ入力装置１１の主制御回路１Ｔを通じて表
示及びキーボード機構部３６の表示部などによりオペレ
ータまたはキー管理者へキーセットの認許を行う（ステ
ップ５Ｔ３６）。オペレータまたはキー管理者は表示及
びキーボード機構部３６のキーボード操作により工Ｃカ
ード１５のキーデータ論理回路２３へ必要なキーセット
（ステップ５Ｔ３７）を行った後、キーロックキー３０
１−ＯＮとし、キーセットモードの動作を終了する（ス
テップ５Ｔ３８）。

また、ＩＣカード１５が挿入されなければ（ステップ５
Ｔ２Ｇ）、平文モードの処理が行なわれる（ステップ５
Ｔ３９〜５Ｔ４４）。

なお、この上記実施例では、ＩＣカード１５への電源、
クロックは外部より供給する方式のものを示したが、Ｉ
Ｃカード１５に太陽電池等を内蔵させることによシ、電
源、クロクックを内部供給する方式としてもよい。

また、上記実施例では特に触れていないが、ＩＣカード
１５とデータ入出力装置１１を結合するＩＣカードイン
ターフェース回路３４の機構部は端子ソケット接触型で
あっても、光方式カードによる光結合、電磁方式カード
による電磁結合などの非接触方式であってもよく、いづ
れも同じ目的と効果を達成できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば暗号通信処理システム
を、暗号通信処理に必要な演算処理プロセッサ、キーデ
ータ論理回路等の機ｉをＩｃカード内に実装し、ＩＣカ
ードインターフェース回路を介して通常の端末やデータ
入出力装置の通信制御回路と論理的に結合するように構
成したので、守秘データやメツセージを暗号化、復号化
する暗号文通信にて送受信する場合、オペレータまたは
管理者が所有する暗号通信処理機能を有する暗号通信処
理ＩＣカードを通常のデータ入出力装置や端末等に挿入
し、単純な操作で信頼性が高い暗号文通信を行なうこと
ができ、また、このようにマイクロコンビエータ、メモ
リ等を含む電子回路を搭載したＩＣカードにより暗号通
信処理機能の独立性が確保されて、装置が小型・＠量化
され、携帯、可搬の暗号文通も可能になるとともに、平
文モード、暗号文モード及びキーセットモードの切替え
、データ交信記録、暗号キー管理が容易となり、暗号通
信装置及びシステムの信頼性、操作性及び効率が向上す
るなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

に１図はこの発明の一実施例による暗号通信処理システ
ムを示すブロック図、第２図はその動作を示すフローチ
ャート、第３図は従来の暗号通信処理システムを示すブ
ロック図、第４図はその動作を示すフローチャートであ
る。 １１はデータ人出力装置、１２は回線アダプタ回路、１
５は暗号通信処理ＩＣカード、１６は通信制御回路、１
７は主制御回路、２０は通信制御プロセッサ、２２は演
算処理プロセッサ、２′３はキーデータ論理回路、２５
は回線インターフェース回路、２７は内部バス（情報伝
送路）、３４けＩＣカードインターフェース回路、３６
は表示及びキーボード機構部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 （外２名〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 平文または暗号文の通信制御を行なう通信制御プロセッ
   サ及び回線アダプタ回路に接続されて送受信データの授
   受を行なう回線インターフエース回路を有する通信制御
   回路、主制御回路、後述する暗号通信処理ＩＣカードを
   前記通信制御回路に接続し、当該暗号通信処理ＩＣカー
   ドに電源、クロック、制御情報を供給してデータの授受
   を行なうＩＣカードインターフェース回路、及び表示及
   びキーボード機構部を情報伝送路によつて接続したデー
   タ入出力装置と、送信する平文を一定のアルゴリズムを
   用いて暗号文に変換したり、逆に受信した暗号文を平文
   に逆変換する演算処理を行なう演算処理プロセッサ、及
   び前記演算処理プロセッサに対して処理プログラムのパ
   ラメータとなるキーデータを与えるキーデータ論理回路
   を含み、前記データ入出力装置に挿入されて、前記ＩＣ
   カードインターフェース回路によつて前記通信制御回路
   に接続される暗号通信処理ＩＣカードを備えた暗号通信
   処理システム。