JPS63237632A - 有線情報通信システムの秘話通信方式 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は通信情報の秘匿性を効果的に確保し得る秘話通
信方式に関する。

（従来の技術） 近時、各種め情報通信ネットワークが提唱されている。

この種のネットワークの１つに、例えば第５図に示すよ
うに複数の加入者端末（モデム）ｌａ、　ｌｂ、〜ｉｎ
と、中央装置（センタ；例えば交換機）２とを上り線路
と下り線路とからなる伝送路３を介して結び、各加入者
端末１ａ、　ｌｂ、〜ｌｎがらは上り線路を介して中央
装置２に情報通信し、中央装置２から各加入者端末１ａ
、　ｌｂ、〜１ｎに対しては下り線路を介してブロード
キャストに情報通信するシステムが提唱されている。　
・ 加入者端末ｌは、例えば第６図（ａ）に示すように電話
機１１が接続される加入者線インターフェース１２．フ
レーム合成・分解回路１３．制御信号処理回路１４．そ
してダイプレクサ１５を介して伝送路に接続された変調
器１Ｂと復調器１７を備えて構成される。また中央装置
２は第６図（ｂ）に示すように、ダイプレクサ２１を介
して伝送路に接続された変調器２２と復調器２３．制御
信号処理回路２４．フレーム合成φ分解回路２５．そし
て複数の加入者端末間の交換制御を担う交換機２６を備
えて構成される。

そして複数の加入者端末１ａ、　ｌｂ、〜１ｎと中央装
置２との間で、第７図に示すように上り線路と下り線路
とを介して制御用信号（ＡＧＳ、ＲＰＳ）を送受し、加
入者端末１ａ、　Ｉｂ、〜１ｎは割当てられた音声タイ
ムスロットを用いて音声信号を中央装置２に通信し、中
央装置２はこれを交換制御して通信相手先の加入者端末
に割当てた音声タイムスロット・を用いて該加入者端末
に音声信号を送信するものとなっている。

尚、上記制御用信号（ＡＧＳ、ＲＰＳ）は、中央装置２
に対して伝送路長の異なる複数の加入者端末１ａ、　Ｉ
ｂ、〜１ｎでの信号送出タイミングや送出レベルの調整
や、呼設定処理、音声タイムスロットの割当て等に用い
られるものである。またＦＳはフレーム同期信号を示し
ている。

ところがこのようなシステムにあっては、一旦、中央装
置２に集められた通信情報が複数の加入者端末１ａ、　
ｌｂ、〜１ｎにブロードキャストに情報通信される為、
その情報通信の秘匿性を確保する上で問題があった。

そこで従来、このような通信系に適した暗号化体系（秘
話化方式）として公開鍵暗号化方式が提唱され、大きく
注目されている。

然し乍ら、この公開鍵暗号化方式にあっては秘話化に要
するハードウェア量が多くなり、また秘話化を行なう為
の公開鍵の選択制御に起因して通信遅延時開が大きくな
る等の問題があった。特に電話サービスのような多くの
加入者を対象どした音声通信と云う実時間性の高い通信
システムに適用するには、ハードウェア的、ソフトウェ
ア的に多くの問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来の通信システムにあっては、複数の加入
者端末から中央装置に通信情報を集めた後、上記複数の
加入者端末に通信情報をブロードキャストに伝送するに
際し、その通信情報の秘匿性を簡易に確保することが非
常に困難である等の問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、少ないハードウェア量と単純な
アルゴリズムで通信情報の秘匿性を十分に確保し得るよ
うにした秘話通信方式を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、複数の加入者端末から中央装置へ第１の伝送
路を介して信号伝送し、上記中央装置から前記複数の加
入者端末へ第２の伝送路を介して信号伝送する通信シス
テムにおいて、各加入者端末にて中央装置との間で通信
される信号の他の加入者端末に対する秘話化の為の鍵を
それぞれ生成し、この鍵を中央装置に対する応答信号の
送信時に該中央装置に与えるようにし、加入者端末は上
記中央装置に与えた鍵に基いて該中央装置に送信する通
信情報を秘話化して情報通信するようにし、また中央装
置では加入者端末から与えられた鍵に基いて該加入者端
末に送信する通信情報を秘話化するようにしたものであ
る。

つまり各加入者端末と中央装置との間で通信される情報
に対する秘話化の為の鍵を各加入者端末にてそれぞれ生
成し、これを中央装置に個々に与えるようにしたもので
ある。

（作用） かくして本発明によれば、複数の加入者端末と中央装置
との間でそれぞれ送受される制御用信号（中央装置に対
する応答信号）を用いて各加入者端末が秘話化の為の鍵
を中央装置に与えるので、その鍵を他の加入者端末に傍
受されることがない。

ちなみに、中央装置からの制御用信号（確認信号やタイ
ムスロット指定信号等）を用いて該中央装置から特定の
加入者端末に秘話化の為の鍵を！ｊえるものとすると、
その鍵を他の加入者端末にて傍受可能である。この結果
、第３者によって秘話化された通信情報が解読される虞
れがある。

また各加入者端末が個々に秘話化の為の鍵を生成するの
で、従来のように中央装置が各端末に対する秘話化の鍵
を管理する必要がない。故に中央装置における処理負担
を大幅に軽減することができる。

この結果、ハードウェア量の増大やその制御アルゴリズ
ムの複雑化を招来することなしに、複数の加入者端末と
中央装置との間で通信される情報の秘話化を効果的に実
現することが可能となる。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例につき説明する
。

本発明はｔＪｓ図に示す如く構成された通信システムに
おいて、複数の加入者端末１ａ、　ｌｂ、〜１ｎ。

および中央装置２をそれぞれ第１図（ａ）（ｂ）に示す
ように構成し、第２図に示すようなタイムスロットで情
報通信するようにしたものである。

尚、第６図に示した従来回路（加入者端末、中央装置）
の構成と同一部分には同−打号を付して説明する。

この通信システムにおいて本発明が特徴とするところは
、加入者端末ｌにおいて、第１図（ａ）に示すように暗
号化鍵発生回路１８を備え、該暗号化鍵発生回路１８に
て生成した秘話化の為の暗号化鍵を制御信号処理回路１
４を介して中央装置２に送信すると共に、暗号化器１９
にて中央装置２に送信する情報信号を上記暗号化鍵に基
いて暗号化し、また中央装置２から暗号化されて通信さ
れてきた信号を復号化器２０にて上記暗号化鍵に基いて
復号化するようにした点にある。

また同時に中央装置２においては、加入者端末ｌから通
信されてきた暗号化鍵を制御信号処理回路２４にて受信
し、これをその加入者端末に対応して暗号鍵保持回路２
７に格納すると共に、該加入者端末から暗号化されて通
信されてきた情報信号を復号化器２Ｂにて復号化して取
込み、また該加入者端末に送信すべき情報信号を暗号化
器２９にて前記暗号鍵保持回路２７に保持された暗号鍵
に従って暗号化して送信するようにした点にある。

しかして暗号化鍵は次のようにして各加入者端末１にて
それぞれ生成され、中央装置ｌに与えられる。即ち、加
入者端末ｌは、中央装置ｌに対して呼設定の要求を出す
とき、また中央領置１から着呼がある等の呼が発生した
とき、暗号鍵発生回路１８にて暗号鍵をランダムに生成
するものとなっている。そしてこの暗号鍵を第２図に示
すように中央装置１との間で通信される制御用信号を利
用して該中央装置ｌに通知するものとなっている。

例えば加入者端末に呼が発生すると該加入者端末ｌは上
り線路（アップリンク）を介して中央装置２に呼設定要
求の制御用信号（ＲＳＰ）を送信する。この呼設定要求
を受けた中央装置２は、その加入者端末１に対して下り
線路（ダウンリンク）を介して呼設定に対する確認要求
の制御用信号（ＡＳＧ）を送信する。しかして上述した
呼設定要求を発した加入者端末２はこの制御用信号（Ａ
　Ｓ　Ｇ）を受け、これに対する確認応答信号を制御用
信号（ＲＳＰ）として中央装置１に送信するが、このと
き前述した如く生成した暗号鍵を中央装置２に同時に与
えるものとなっている。

中央装置２ではこのようにして与えられる暗号鍵をその
加入者端末１に対応して記憶保存し、その後、該加入者
端末１に対して音声タイムスロットを指定する制御用信
号（Ａ　Ｓ　Ｇ）を送信する。

以上の処理手続きによって加入者端末ｌが生成した暗号
鍵が該加入者端末１に対応して中央装置２に伝えられ、
該加入者端末ｌと中央装置２との間に共通の暗号鍵が設
定される。そして中央装置２の制御の下で割当てられた
タイムスロットを用いて、上記加入者端末ｌと中央装置
２との間で上記暗号鍵を用いた通信情報の暗号化が行わ
れ、秘話通信が行われることになる。

尚、発呼側の加入者端末１と中央装置２との間での暗号
鍵の設定は上述したようにして行われるが、被呼側の加
入者端末１と中央装置２との間の暗号鍵の設定も基本的
には同様にして行われる。

即ち、第３図（ａ）に示すように発呼側加入者端末ｌと
中央装置２との間では、その発呼手続きの一連の流れに
おける制御用信号（ＲＳＰ）を用いて暗号鍵を中央装置
２に与えることができる。

尚、発呼に対する確認要求を受けて応答するときに暗号
鍵を送信しても良いが、その後のタイムスロット指定に
対する応答時に暗号鍵を送信するようにしても良い。

しかして着呼側加入者端末１では、第３図（ｂ）に示す
ように中央装置２からタイムスロットの指定信号（Ａ　
Ｓ　Ｇ）を受けてその着呼を知り、これに対する応答（
ＲＳＰ）を中、実装置２に返すことから、このときに該
着呼側加入者端末１にて生成した暗号鍵を中央装置２に
与えるようにすれば良いＯ このようにして発呼側加入者端末ｌと中央装置２、およ
び被呼側加入者端末ｌと中央装置２との間でそ゛れぞれ
独立に２つの暗号鍵が設定される。

そして発呼側端末１から中央装置２に対しては、例えば
暗号鍵Ａに従って秘話化された通信情報が該発呼側加入
者端末１に割当てられた音声タイムスロットを用いて伝
送され、中央装置２はこれを復号化する。そして中央装
置２は復号した通信情報を被呼側加入者端末１との間で
設定した暗号鍵Ｂに従って暗号化し、これを該被呼側加
入者端末ｌに割当てた音声タイムスロットを用いて伝送
する。

同様にして被呼側加入者端末ｌは上記暗号鍵Ｂを用いて
秘話化した通信情報を該被呼側加入者端末１に割当てら
れた音声タイムスロットを用いて中央装置２に伝送し、
中央装置２はこれを復号する。そして暗号鍵Ａに従って
その通信情報を秘話化し、これを発呼側加入者端末ｌに
割当てた音声タイムスロットを用いて該発呼側加入者端
末１に送信する。

従って発呼側および被呼側の各加入者端末１は、それぞ
れ中央装置２との間で独立に設定した暗号鍵Ａ、Ｂに従
ってそれぞれ独立に通信情報を秘話化して該中央装置２
との間で情報通信することになる。そして中央装置２は
これらの通信情報を復号化し、音声タイムスロットの入
替えによる交換サービスを行ない、且つ秘話化して前記
発呼側と被呼側の加入者端末１間の情報通信を中継する
ことになる。

かくして本発明によれば、加入者端末１と中央装置２と
の間で設定される暗号鍵が、呼が発生する都度、加入者
端末１側から上り線路を介して中央装置２に与えられる
。そしてこの上り線路を介する制御用信号（ＲＳＰ）と
して加入者端末１から中央装置２に暗号鍵が伝送される
だけなので、暗号鍵が他の加入者回路に傍受されること
がない。

従って加入者回路１と中央装置２との間だけで、それぞ
れ特定の暗号鍵を効果的に設定することができ、その暗
号鍵を用いて通信情報の秘匿性を十分に確保した情報通
信を行なうことが可能となる。

また上述した方式によれば、暗号鍵の設定が各加入者回
路１にそれぞれ委ねられるので、中央装置の処理負担が
増えることがなく、またそのハードウェア量の増大を招
くことがない等の効果が奏せられる。そして簡易な制御
アルゴリズムの下で、効果的な秘話通信を行なうことが
可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。実施例ではフレーム合成した後の通信情報を暗号化し
、受信した信号をフレーム分解する前に復号化したが、
例えば第４図に例示するようにフレーム合成する前の通
話音声信号を秘話化し、またフレーム分解して抽出した
信号を復号化するようにしても良い。またその暗号化に
ついては、ディジタル化された音声信号をランダム系列
発生器３１．３２が発生するＭ系列信号（ランダムパタ
ーン）と排他的論理和処理して秘話化、復号化するよう
にしても良い。この際、暗号鍵により上記ランダム系列
発生器が発生する上記ランダムパターンの初期値を設定
するよにすれば良い。その他、秘話化のアルゴリズムも
従来より提唱されている種々の方式を適宜採用すること
が可能である。

要するに本発明は暗号鍵を端末が生成すると云う要旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、簡易な制御アルゴ
リズムにより、またハードウェア量の増大を招くことな
く加入者端末と中央装置との間の暗号鍵を個々に設定し
、その秘匿性を十分に確保して効果的に情報通信を行な
うことが可能となる。しかね中央装置の処理負担を招く
ことがなく、加入者端末の増大に対しても十分に対処し
得る等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例方式を適用して構成される加入
者端末と中央装置の構成例を示す図、第２図および第３
図はそれぞれ実施例方式における暗号鍵の通信形態を示
す図、第４図は本発明の別の実施例を示す加入者端末の
構成例を示す図、第５図は本発明方式が対象とする通信
システムの概略構成図、第６図は従来システムにおける
加入者端末と中央装置の構成例を示す図、第７図は加入
者端末と中央装置との間における情報通信の形態を示す
図である。 １、　ｌａ、　ｌｂ、〜ｉｎ・・・加入者端末、２・・
・中央装置３・・・伝送路（上り線路と下り線路）　、
１３．２５・・・フレーム合成分解回路、１４．２４・
・・制御信号処理回路１５、２１・・・ダイプレクサ、
１８．２２・・・変調器、１７．２３・・・復調器、１
８・・・暗号鍵発生回路、１９．２９・・・暗号化器、
２０．２８・・・復号化器、２６・・・交換機、２７・
・・暗号鍵保持回路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （ａ） 主 第１図 第２図 第３図 第４図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の加入者端末から中央装置へ第１の伝送路を
   介して信号伝送し、上記中央装置から前記複数の加入者
   端末へ第２の伝送路を介して信号伝送する通信システム
   において、 各加入者端末は中央装置との間で通信される信号の秘話
   化の為の鍵をそれぞれ生成し、この鍵を中央装置に対す
   る送信時に該中央装置に与えてなることを特徴とする秘
   話通信方式。
2. （２）加入者端末は中央装置に与えた鍵に基いて該中央
   装置に送信する通信情報を秘話化し、中央装置は加入者
   端末から与えられた鍵に基いて該加入者端末に送信する
   通信情報を秘話化するものである特許請求の範囲第１項
   記載の秘話通信方式。