特開 2015-233173 通信システム、通信装置及び通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-233173(P2015-233173A)

(43)【公開日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】通信システム、通信装置及び通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04L 9/14 20060101AFI20151201BHJP

【ＦＩ】

   H04L9/00 641

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-118407(P2014-118407)

(22)【出願日】2014年6月9日

(71)【出願人】

【識別番号】303013763

【氏名又は名称】ＮＥＣエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】篠原 広志

【テーマコード（参考）】

5J104

【Ｆターム（参考）】

5J104AA01

5J104AA16

5J104AA35

5J104EA04

5J104JA03

5J104PA07

5J104PA10

(57)【要約】

【課題】通信装置間の情報の秘匿性を向上することが可能な通信システム、通信装置及び通信方法を提供する。
【解決手段】第１の通信装置１０は、第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、生成した二次暗号化データを中継装置２０へ送信し、中継装置２０は、送信された二次暗号化データを受信し、受信した二次暗号化データに対し第２の暗号鍵を用いた復号化を行い、取得した一次暗号化データに基づく転送データを第２の通信装置３０へ送信し、第２の通信装置３０は、中継装置２０から送信された転送データを受信し、受信した転送データに基づいて第１の暗号鍵を用いた復号化を行う。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の通信装置と、第２の通信装置と、前記第１及び第２の通信装置の間の通信を中継する中継装置とを備えた通信システムであって、
前記第１の通信装置は、
第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成する第１の暗号化部と、
前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成する第２の暗号化部と、
前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信する第１の送信部と、
を備え、
前記中継装置は、
前記第１の通信装置から送信された二次暗号化データを受信する第１の受信部と、
前記受信した二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記一次暗号化データ及び前記第２の情報を取得する第１の復号化部と、
前記取得した一次暗号化データに基づく転送データを前記第２の通信装置へ送信する第２の送信部と、
を備え、
前記第２の通信装置は、
前記中継装置から送信された転送データを受信する第２の受信部と、
前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得する第２の復号化部と、
を備える、通信システム。

【請求項2】

前記第２の送信部は、前記取得した一次暗号化データを含む前記転送データを前記第２の通信装置へ送信し、
前記第２の復号化部は、前記受信した転送データに対し前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行う、
請求項１に記載の通信システム。

【請求項3】

前記中継装置は、前記取得した一次暗号化データに対し第３の暗号鍵を用いた暗号化を行い、第２の二次暗号化データを生成する第３の暗号化部を備え、
前記第２の送信部は、前記生成した第２の二次暗号化データを含む前記転送データを第２の通信装置へ送信し、
前記第２の通信装置は、前記受信した転送データに対し前記第３の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記一次暗号化データを取得する第３の復号化部を備え、
前記第２の復号化部は、前記取得した一次暗号化データに対し前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行う、
請求項１に記載の通信システム。

【請求項4】

複数の前記第３の暗号鍵が、それぞれ複数の前記第２の通信装置に対応しており、
前記第３の暗号化部は、送信先の前記第２の通信装置に対応した前記第３の暗号鍵を用いて暗号化を行う、
請求項３に記載の通信システム。

【請求項5】

前記第２の情報は、前記中継装置が前記第１の情報を前記第２の通信装置へ転送するためのヘッダ情報である、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の通信システム。

【請求項6】

中継装置を介して他の通信装置へ第１の情報を送信する通信装置であって、
前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成する第１の暗号化部と、
前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成する第２の暗号化部と、
前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信する送信部と、
を備える、通信装置。

【請求項7】

中継装置を介して他の通信装置から第１の情報を受信する通信装置であって、
前記他の通信装置が前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いて暗号化を行った一次暗号化データし、さらに前記一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いて暗号化を行った二次暗号化データを前記中継装置へ送信した後、前記中継装置が前記二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いて復号化を行った一次暗号化データに基づく転送データを、前記中継装置から受信する受信部と、
前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得する復号化部と、
を備える、通信装置。

【請求項8】

第１の通信装置と、第２の通信装置と、前記第１及び第２の通信装置の間の通信を中継する中継装置とを備えた通信システムにおける通信方法であって、
前記第１の通信装置は、
第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成し、
前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成し、
前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信し、
前記中継装置は、
前記第１の通信装置から送信された二次暗号化データを受信し、
前記受信した二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記一次暗号化データ及び前記第２の情報を取得し、
前記取得した一次暗号化データに基づく転送データを前記第２の通信装置へ送信し、
前記第２の通信装置は、
前記中継装置から送信された転送データを受信し、
前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得する、
通信方法。

【請求項9】

中継装置を介して他の通信装置へ第１の情報を送信する通信装置における通信方法であって、
前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成し、
前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成し、
前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信する、
通信方法。

【請求項10】

中継装置を介して他の通信装置から第１の情報を受信する通信装置における通信方法であって、
前記他の通信装置が前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いて暗号化を行った一次暗号化データし、さらに前記一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いて暗号化を行った二次暗号化データを前記中継装置へ送信した後、前記中継装置が前記二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いて復号化を行った一次暗号化データに基づく転送データを、前記中継装置から受信し、
前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得する、
通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、通信システム、通信装置及び通信方法に関し、特に、中継装置を介して通信を行う通信システム、通信装置及び通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

インターネットなどのネットワークでは、送受信するデータが第三者に取得されたり改竄されたりする恐れがある。そこで、機密情報などの安全性を高めるため、送信装置と受信装置間で、暗号化されたデータを送受信する方法が利用されている。例えば、送信装置と受信装置間で暗号化通信を行うための通信プロトコルが規格化されている。

【0003】

関連する技術として、特許文献１や２が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００１−２１７８４３号公報

【特許文献2】特開２００６−２９５５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

一方、送信装置と受信装置間で暗号化通信を行う際に、送信装置と受信装置がネットワークなどを介して直接通信できない場合、中継パソコン（パーソナルコンピュータ）などの中継装置を介して通信を行う方法が考えられる。例えば、一般的な通信プロトコルによる暗号化通信を利用した場合、送信装置と中継装置間の通信において暗号化通信を行い、さらに中継装置と受信装置間で暗号化通信を行う。その場合、中継装置で通信データが復号されてしまい、送信装置と受信装置間の情報の秘匿性が確保できない恐れがあるという問題がある。

【0006】

本発明は、このような課題に鑑み、通信装置間の情報の秘匿性を向上することが可能な通信システム、通信装置及び通信方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る通信システムは、第１の通信装置と、第２の通信装置と、前記第１及び第２の通信装置の間の通信を中継する中継装置とを備えた通信システムであって、前記第１の通信装置は、第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成する第１の暗号化部と、前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成する第２の暗号化部と、前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信する第１の送信部と、を備え、前記中継装置は、前記第１の通信装置から送信された二次暗号化データを受信する第１の受信部と、前記受信した二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記一次暗号化データ及び前記第２の情報を取得する第１の復号化部と、前記取得した一次暗号化データに基づく転送データを前記第２の通信装置へ送信する第２の送信部と、を備え、前記第２の通信装置は、前記中継装置から送信された転送データを受信する第２の受信部と、前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得する第２の復号化部と、を備えるものである。

【0008】

本発明に係る通信装置は、中継装置を介して他の通信装置へ第１の情報を送信する通信装置であって、前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成する第１の暗号化部と、前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成する第２の暗号化部と、前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信する送信部と、を備えるものである。

【0009】

本発明に係る通信装置は、中継装置を介して他の通信装置から第１の情報を受信する通信装置であって、前記他の通信装置が前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いて暗号化を行った一次暗号化データし、さらに前記一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いて暗号化を行った二次暗号化データを前記中継装置へ送信した後、前記中継装置が前記二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いて復号化を行った一次暗号化データに基づく転送データを、前記中継装置から受信する受信部と、前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得する復号化部と、を備えるものである。

【0010】

本発明に係る通信方法は、第１の通信装置と、第２の通信装置と、前記第１及び第２の通信装置の間の通信を中継する中継装置とを備えた通信システムにおける通信方法であって、前記第１の通信装置は、第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成し、前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成し、前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信し、前記中継装置は、前記第１の通信装置から送信された二次暗号化データを受信し、前記受信した二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記一次暗号化データ及び前記第２の情報を取得し、前記取得した一次暗号化データに基づく転送データを前記第２の通信装置へ送信し、前記第２の通信装置は、前記中継装置から送信された転送データを受信し、前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得するものである。

【0011】

本発明に係る通信方法は、中継装置を介して他の通信装置へ第１の情報を送信する通信装置における通信方法であって、前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成し、前記生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成し、前記生成した二次暗号化データを前記中継装置へ送信するものである。

【0012】

本発明に係る通信方法は、中継装置を介して他の通信装置から第１の情報を受信する通信装置における通信方法であって、前記他の通信装置が前記第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いて暗号化を行った一次暗号化データし、さらに前記一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いて暗号化を行った二次暗号化データを前記中継装置へ送信した後、前記中継装置が前記二次暗号化データに対し前記第２の暗号鍵を用いて復号化を行った一次暗号化データに基づく転送データを、前記中継装置から受信し、前記受信した転送データに基づいて前記第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、前記第１の情報を取得するものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、通信装置間の情報の秘匿性を向上することが可能な通信システム、通信装置及び通信方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施の形態に係る通信システムの概要を示す構成図である。

【図2】実施の形態１に係る通信システムの構成を示す構成図である。

【図3】実施の形態１に係る通信システムの機能ブロック及びデータの流れを示すブロック図である。

【図4】実施の形態１に係る通信システムの動作を示すフローチャートである。

【図5】実施の形態１に係る暗号化処理部の機能ブロック及びデータの流れを示すブロック図である。

【図6】実施の形態１に係る通信システムで用いる二重暗号化データの構成を示す図である。

【図7】実施の形態１に係る復号化処理部の機能ブロック及びデータの流れを示すブロック図である。

【図8】実施の形態２に係る通信システムの構成を示す構成図である。

【図9】実施の形態３に係る通信システムの機能ブロック及びデータの流れを示すブロック図である。

【図10】実施の形態４に係る通信システムの構成を示す構成図である。

【図11】実施の形態５に係る通信システムの構成を示す構成図である。

【図12】参考例の通信システムの構成を示す構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（実施の形態の概要）
まず、実施の形態適用前の参考例について検討する。図１２は、参考例の通信システム９００の構成を示している。図１２に示すように、参考例の通信システム９００は、システム管理パソコン９１０、インターネット９２０、複数の中継パソコン９３０（９３０−１〜９３０−２）、複数の携帯端末装置９４０（９４０−１〜９４０−４）を備えている。

【0016】

携帯端末装置９４０は、機密情報を扱う装置であり、インターネット９２０に接続する機能は実装されておらず、シリアル通信で中継パソコン９３０と通信を行うことが可能である。システム管理パソコン９１０は、機密情報の管理を行い、インターネット９２０に接続可能である。携帯端末装置９４０は、取り扱う機密情報をシステム管理パソコン９１０と秘匿性を確保して送受信する必要がある。

【0017】

携帯端末装置９４０は、インターネット９２０に接続することが不可能なため、中継パソコン９３０を介してシステム管理パソコン９１０と通信を行う。この時、機密情報はシステム管理パソコン９１０と各携帯端末装置９４０間で秘匿性を確保する必要があるため、中継パソコン９３０や他の携帯端末装置９４０に機密情報が開示されてはならない。

【0018】

しかし、インターネットの通信プロトコルを利用した関連する暗号化通信（例えば特許文献１参照）で、システム管理パソコン９１０と中継パソコン９３０間の通信を行った場合、中継パソコン９３０で通信を受信した際に暗号化通信は復号化されてしまうため、機密情報が中継パソコン９３０に開示されてしまう。また、中継パソコン９３０と携帯端末装置９４０間の通信はシリアル通信を使用するため、インターネットの通信プロトコルを利用した暗号化通信は使用できない。すなわち、参考例では次のような問題点がある。

【0019】

第１の問題点は、機密データを送信する装置と受信する装置が直接通信することが不可能であり、中継用パソコンが必要となる場合に、送信装置と受信装置間でのデータの秘匿性が守られないことである。その理由は、インターネットの通信プロトコルを利用した関連する暗号化通信の場合、送信装置と中継パソコンの通信の際に中継パソコンで暗号化された通信データが復号されるので、中継パソコンに通信データが開示されてしまい、送信装置と受信装置間のデータの秘匿性が失われてしまうからである。

【0020】

第２の問題点は、シリアル通信などの場合はインターネットに通信プロトコルを利用した暗号化通信を使用することができないことである。

【0021】

そこで、実施の形態では、インターネットなどを使用してデータ通信を行う際に、送信装置と受信装置の間に中継パソコンなどが必要な場合に、通信データを二重に暗号化して、中継パソコンに通信データを開示することなく送信装置と受信装置間で通信データの秘匿性を確保してデータ通信を行う。

【0022】

図１は、実施の形態に係る通信システムの概要を示している。図１に示すように、実施の形態に係る通信システムは、第１の通信装置１０と、第２の通信装置３０と、第１の通信装置１０及び第２の通信装置３０の間の通信を中継する中継装置２０とを備えている。

【0023】

第１の通信装置１０は、第１の暗号化部１１、第２の暗号化部１２、第１の送信部１３を備えている。第１の暗号化部１１は、第１の情報に対し第１の暗号鍵を用いた暗号化を行い、一次暗号化データを生成する。第２の暗号化部１２は、生成した一次暗号化データ及び第２の情報に対し第２の暗号鍵を用いた暗号化を行い、二次暗号化データを生成する。第１の送信部１３は、生成した二次暗号化データを中継装置２０へ送信する。

【0024】

中継装置２０は、第１の受信部２１、第１の復号化部２２、第２の送信部２３を備えている。第１の受信部２１は、第１の通信装置１０から送信された二次暗号化データを受信する。第１の復号化部２２は、受信した二次暗号化データに対し第２の暗号鍵を用いた復号化を行い、一次暗号化データ及び第２の情報を取得する。第２の送信部２３は、取得した一次暗号化データに基づく転送データを第２の通信装置３０へ送信する。

【0025】

第２の通信装置３０は、第２の受信部３１、第２の復号化部３２を備えている。第２の受信部３１は、中継装置２０から送信された転送データを受信する。第２の復号化部３２は、受信した転送データに基づいて第１の暗号鍵を用いた復号化を行い、第１の情報を取得する。

【0026】

このように、暗号化を二重に行うことにより、データ送信を行う送信側の通信装置とデータ受信を行う受信側の通信装置が直接通信を行うことが不可能で中継装置が必要な場合において、中継装置に送信データの内容を開示することがないため、通信装置間の情報の秘匿性を向上することができる。

【0027】

（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。図２は、本実施の形態に係る通信システム１００の構成を示している。図２に示すように、本実施の形態に係る通信システム１００は、送受信装置（第１の通信装置）１１０、インターネット１２０、中継パソコン１３０、送受信装置（第２の通信装置）１４０を備えている。

【0028】

送受信装置１１０と中継パソコン１３０は、インターネット１２０を介して通信可能に接続されており、中継パソコン１３０と送受信装置１４０は、シリアル回線１２１を介して通信（シリアル通信）可能に接続されている。なお、インターネット１２０及びシリアル回線１２１は、一例であり、その他のネットワークや回線を介して接続してもよい。

【0029】

送受信装置１１０及び１４０は、送信するデータを暗号化し、暗号化したデータを他方の装置へ送信し、また、他方の装置からデータを受信し、受信したデータを復号化する。中継パソコン１３０は、送受信装置１１０とインターネット１２０を介して通信を行い、通信データを送受信装置１４０へ中継する。

【0030】

例えば、送受信装置１１０はシステム管理を行うサーバ（システム管理パソコン）であり、中継パソコン１３０はパーソナルコンピュータであり、インターネット１２０に接続可能である。また、送受信装置１４０はインターネット１２０に接続することができない携帯端末装置などの装置であり、パーソナルコンピュータとはシリアル通信によるデータ通信が可能である。例えば、中継パソコン１３０と送受信装置１４０は同一の場所に存在し、送受信装置１１０は遠隔地に存在する。送受信装置１４０が、送受信装置１１０に保存されている機密情報を受信する場合に、本実施の形態を使用して暗号化通信を行う。

【0031】

図３は、本実施の形態に係る通信システム１００における機能ブロックと二重暗号化のデータの流れを示している。図３では、一例として、送受信装置１１０が主にデータを送信する送信装置、送受信装置１４０が主にデータを受信する受信装置として示されている。

【0032】

送受信装置１１０は、暗号化処理部１１１、データ通信部１１２を備え、さらに、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２、通信データ、ヘッダ情報、二重暗号化データを記憶する記憶部（不図示）を備えている。送受信装置１１０は、予め、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２を保持している。

【0033】

中継パソコン１３０は、復号化処理部１３１、暗号化処理部１３２、データ通信部１３３及び１３４を備え、さらに、暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３、暗号化データ、二重暗号化データ（受信二重暗号化データ、送信二重暗号化データ）を記憶する記憶部（不図示）を備えている。中継パソコン１３０は、予め、暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３を保持している。

【0034】

送受信装置１４０は、復号化処理部１４１、データ通信部１４２を備え、さらに、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３、二重暗号化データ、通信データを記憶する記憶部（不図示）を備えている。送受信装置１４０は、予め、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３を備えている。

【0035】

図３を参照しつつ、図４〜図７を用いて、本実施の形態に係る通信システム１００の動作について説明する。図４は、本実施の形態に係る通信システム１００において、送受信装置１１０から中継パソコン１３０を介して送受信装置１４０へデータを送信する場合の動作を示すフローチャートである。

【0036】

図４に示すように、送受信装置１１０の暗号化処理部１１１は、機密情報などの通信データ（第１の情報）に対し暗号鍵Ｋ１を使用して暗号化し、暗号化データ（一次暗号化データ）を生成する（Ｓ１０１）。さらに、暗号化処理部１１１は、生成した暗号化データと暗号鍵Ｋ１を使用してメッセージ認証コードを生成する（Ｓ１０２）。暗号化処理部１１１は、生成した暗号化データに生成したメッセージ認証コードと、中継パソコン１３０における転送に必要なヘッダ情報（第２の情報）を付与したのちに、暗号鍵Ｋ２を使用して暗号化を行い、二重暗号化データ（二次暗号化データ）を生成する（Ｓ１０３）。

【0037】

図５は、図４のＳ１０１〜Ｓ１０３の動作を実現する暗号化処理部１１１の一例を示している。例えば、暗号化処理部１１１は、第１の暗号化部２０１、ハッシュ計算部２０２、第２の暗号化部２０３を備えている。

【0038】

暗号化処理部１１１の第１の暗号化部２０１は、通信データと暗号鍵Ｋ１を使用して暗号化を行い、暗号化データを生成する。暗号化処理部１１１のハッシュ計算部２０２は、生成した暗号化データと暗号鍵Ｋ１を結合してハッシュ計算を行い、メッセージ認証コードを生成する。暗号化処理部１１１の第２の暗号化部２０３は、生成された暗号化データ、メッセージ認証コード、ヘッダ情報を結合して暗号鍵Ｋ２で暗号化を行い、二重暗号化データを生成する。

【0039】

図６は、暗号化処理部１１１で生成される二重暗号化データのデータ構造の一例を示している。通信データは、送信装置（送受信装置１１０）と受信装置（送受信装置１４０）間で情報秘匿を確保するデータである。ヘッダ情報は、中継パソコン１３０が受信装置にデータを転送するために必要な情報であり、中継パソコン１３０に内容を開示しても良い情報である。メッセージ認証コードは、通信データの改竄を検出するために図５のハッシュ計算で算出されるコードである。本実施の形態では、通信データを暗号化した暗号化データに、ヘッダ情報、メッセージ認証コードを付与したデータをまとめて暗号化することを特徴とする。

【0040】

図４のＳ１０３に続いて、送受信装置１１０のデータ通信部（第１の送信部）１１２は、暗号化処理部１１１が生成した二重暗号化データを、インターネット１２０を介して中継パソコン１３０へ送信する（Ｓ１０４）。そうすると、中継パソコン１３０のデータ通信部（第１の受信部）１３３は、送受信装置１１０から送信された二重暗号化データを、インターネット１２０を介して受信する（Ｓ１０５）。

【0041】

中継パソコン１３０の復号化処理部（第１の復号化部）１３１は、受信した二重暗号化データを暗号鍵Ｋ２で復号化し、暗号化された通信データ（暗号化データ）とヘッダ情報を生成する（Ｓ１０６）。つまり、図６のように、二重暗号化データに含まれる暗号化データとヘッダ情報を取得する。取得したヘッダ情報を参照し、送信先の（データを受信する）送受信装置を特定する。送信先の送受信装置の特定は、復号化処理部１３１、暗号化処理部１３２、データ通信部１３４のいずれの処理（タイミング）で行われてもよい。

【0042】

中継パソコン１３０の暗号化処理部１３２は、暗号化された通信データ（暗号化データ）を暗号鍵Ｋ３で暗号化して、送受信装置１４０（受信装置）に送信する二重暗号化データを生成する（Ｓ１０７）。例えば、図６のうち、暗号化データとメッセージ認証コードを含めて暗号化して二重暗号化データを生成する。なお、図６と同様に、ヘッダ情報、暗号化データ、メッセージ認証コードを含めて暗号化して二重暗号化データを生成してもよい。

【0043】

中継パソコン１３０のデータ通信部（第２の送信部）１３４は、生成した二重暗号化データを、シリアル回線１２１を介して送信先の送受信装置１４０へ送信する（Ｓ１０８）。そうすると、送受信装置１４０のデータ通信部（第２の受信部）１４２は、中継パソコン１３０から送信された二重暗号化データを、シリアル回線１２１を介して受信する（Ｓ１０９）。

【0044】

送受信装置１４０の復号化処理部１４１は、受信した二重暗号化データを暗号鍵Ｋ３で復号化を行い、暗号化データとメッセージ認証コードを取り出す（Ｓ１１０）。復号化処理部１４１は、暗号化データと暗号鍵Ｋ１を使用してメッセージ認証コードを生成し、送られてきたメッセージ認証コードと比較を行い、暗号化データの改竄の有無を確認（認証）する（Ｓ１１１）。復号化処理部１４１は、暗号化データの改竄がなければ、暗号化データを暗号鍵Ｋ１で復号化して通信データを生成する（Ｓ１１２）。

【0045】

図７は、図４のＳ１１０〜Ｓ１１２の動作を実現する復号化処理部１４１の一例を示している。例えば、復号化処理部１４１は、第１の復号化部２１１、ハッシュ計算部２１２、第２の復号化部２１３を備えている。

【0046】

復号化処理部１４１の第１の復号化部２１１は、二重暗号化データを暗号鍵Ｋ３で復号化を行い、暗号化データとメッセージ認証コードを取得する。復号化処理部１４１のハッシュ計算部２１２は、取得した暗号化データと暗号鍵Ｋ１を結合してハッシュ計算を行い、メッセージ認証コードを生成し、生成したメッセージ認証コードと、二重暗号化データから取得したメッセージ認証コードとを比較する。復号化処理部１４１の第２の復号化部２１３は、生成したメッセージ認証コードと、二重暗号化データから取得したメッセージ認証コードとが一致した場合、取得した暗号化データを暗号鍵Ｋ１で復号化し、通信データを生成する。

【0047】

なお、送受信装置１１０を受信装置、送受信装置１４０を送信装置とした場合、図３において、送受信装置１１０に復号化処理部１４１を設け、送受信装置１４０に暗号化処理部１１１を設けて、暗号鍵Ｋ２と暗号鍵Ｋ３を入れ替えて処理を行うことで、同様に二重暗号化データを用いて通信することができる。

【0048】

以上のような構成とすることにより、本実施の形態では次のような効果が得られる。

【0049】

第１の効果は、送信装置と受信装置間のデータの秘匿性が守られることである。その理由は、送信装置は通信データを中継パソコンで復号できない暗号鍵で暗号化を行い、暗号化された通信データと中継に必要な情報を中継パソコンで復号できる鍵で二重に暗号化して中継パソコンに送信することで、中継パソコンに通信データの内容を開示することなく、受信装置へ送信することが可能であるためである。

【0050】

第２の効果は、インターネットの通信プロトコルを利用した暗号化通信を行えない環境であっても暗号化通信が可能となることである。その理由は、本手法では通信データを暗号化してから通信を行うので、インターネットの通信プロトコルに依存せず、通信データの暗号化が可能である。

【0051】

（実施の形態２）
図８は、通信システム１００の他の構成例として、中継パソコン１３０に複数の受信装置（送受信装置１４０−１〜１４０−２）が接続された例を示している。

【0052】

送受信装置１４０−１と送受信装置１４０−２が異なる機密情報を扱う場合、送信装置である送受信装置１１０は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２を保有し、中継パソコン１３０は、暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３−１、暗号鍵Ｋ３−２を保有し、送受信装置１４０−１は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３−１を保有し、送受信装置１４０−２は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３−２を保有するものとする。

【0053】

送受信装置１１０はヘッダ情報に転送先の送受信装置１４０の情報を記載し、中継パソコン１３０は二重暗号化されたデータを暗号鍵Ｋ２で復号化しヘッダ情報から識別される読み取り目的とする送受信装置１４０へ通信データを転送することが可能である。

【0054】

送受信装置１１０から送受信装置１４０−１へ暗号化通信を行う場合は、図３において、暗号鍵Ｋ３を暗号鍵Ｋ３−１に置き換えて処理を行い、送受信装置１１０から送受信装置１４０−２へ暗号化通信を行う場合は、図３において、暗号鍵Ｋ３を暗号鍵Ｋ３−２に置き換えて処理を行うことで、同様に二重暗号化データを用いて通信することができる。

【0055】

この場合、暗号鍵は送受信装置１１０と送受信装置１４０で使用する暗号鍵Ｋ１、送受信装置１１０と中継パソコン１３０で使用する暗号鍵Ｋ２、中継パソコン１３０と送受信装置１４０−ｎで使用する暗号鍵Ｋ３−ｎが必要となり、中継パソコン１３０にｎ個の受信装置が接続されている場合にｎ＋２種類の暗号鍵が必要となる。

【0056】

このように、通信データを暗号化する暗号鍵Ｋ１と、通信相手ごとに異なる暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３を組み合わせて二重暗号化したデータで機器間の通信を行うことで、送受信装置間の秘匿性をされに向上することができる。

【0057】

（実施の形態３）
図８のような中継パソコン１３０に複数の受信装置（送受信装置１４０−１〜１４０−２）が接続された例において、送受信装置１４０−１と送受信装置１４０−２が同じ機密情報を扱う場合、中継パソコン１３０から送受信装置１４０へ暗号化データを転送する際に、二重暗号化を行わずに通信することも可能である。

【0058】

図９は、この場合の機能ブロックとデータの流れを示している。送信側の送受信装置１１０は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２を保有し、中継パソコン１３０は、暗号鍵Ｋ２を保有し、受信側の送受信装置１４０−１および送受信装置１４０−２は暗号鍵Ｋ１を保有するものとする。この場合、暗号鍵は送受信装置１１０と送受信装置１４０で使用する暗号鍵Ｋ１、送受信装置１１０と中継パソコン１３０で使用する暗号鍵Ｋ２の２種類の暗号鍵が必要となる。

【0059】

図９の例では、中継パソコン１３０は、復号化処理部１３１、データ通信部１３３及び１３４を備えている。データ通信部１３４は、復号化処理部１３１が復号化した暗号化データを送受信装置１４０へ送信する。送受信装置１４０の復号化処理部１４１は、受信した暗号化データを暗号鍵Ｋ１で復号化し、通信データを生成する。これにより、送受信装置１４０−１と送受信装置１４０−２とで、同様に情報の秘匿性を確保することができる。

【0060】

（実施の形態４）
図１０は、通信システム１００の他の構成例として、複数の中継パソコン１３０（１３０−１〜１３０−２）を経由する例を示している。

【0061】

例えば、送信側の送受信装置１１０は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２を保有し、中継パソコン１３０−１は、暗号鍵Ｋ２を保有し、中継パソコン１３０−２は、暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３を保有し、受信側の送受信装置１４０は暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３を保有する。

【0062】

中継パソコン１３０−１から中継パソコン１３０−２にデータを送信する際、中継パソコン１３０−１は、送受信装置１１０から受信した二重暗号化データを暗号鍵Ｋ２で復号化及び暗号化することで、二重暗号化データを生成し、中継パソコン１３０−２へ転送する。さらに、中継パソコン１３０−２は、図３と同様に処理することで、中継パソコン１３０−２から受信側の送受信装置１４０に通信データを転送することが可能である。これにより、複数の中継装置を介した場合でも、他の実施の形態と同様に情報の秘匿性を確保することができる。

【0063】

（実施の形態５）
図１１は、通信システム１００の他の構成例として、複数の中継パソコン１３０（１３０−１〜１３０−２）にそれぞれ受信装置（送受信装置１４０−１〜１４０−２）が接続された例を示している。

【0064】

受信側の送受信装置１４０−１と送受信装置１４０−２で異なる機密情報を扱う場合、送信側の送受信装置１１０は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２を保有し、中継パソコン１３０−１は、暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３−１を保有し、中継パソコン１３０−２は、暗号鍵Ｋ２、暗号鍵Ｋ３−２を保有し、送受信装置１４０−１は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３−１を保有し、送受信装置１４０−２は、暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ３−２を保有するものとする。

【0065】

送受信装置１１０から送受信装置１４０−１へ暗号化通信を行う場合は、図３において、暗号鍵Ｋ３を暗号鍵Ｋ３−１に置き換えて暗号化通信を行い、送受信装置１１０から送受信装置１４０−２への暗号化通信を行う場合は、図３において、暗号鍵Ｋ３を暗号鍵Ｋ３−２に置き換えて暗号化通信を行うことで、同様に二重暗号化データを用いて通信することができる。

【0066】

中継パソコン１３０がｍ個存在しそれぞれ１つの送受信装置１４０が接続されている場合、暗号鍵は送受信装置１１０と送受信装置１４０で使用する暗号鍵Ｋ１、送受信装置１１０と中継パソコン１３０−ｍで使用する暗号鍵Ｋ２、中継パソコン１３０−ｍと送受信装置１４０で使用する暗号鍵Ｋ３−ｍが必要となり、ｍ＋２種類の鍵が必要となる。

【0067】

送受信装置１４０−１と送受信装置１４０−２が同じ機密情報を扱う場合、送受信装置１１０は暗号鍵Ｋ１、暗号鍵Ｋ２を保有し、中継パソコン１３０−１および中継パソコン１３０−２は暗号鍵Ｋ２を保有し、送受信装置１４０−１および送受信装置１４０−２は暗号鍵Ｋ１を保有するものとする。

【0068】

この場合、送受信装置１１０と送受信装置１４０−１、送受信装置１４０−２で暗号化通信を行う際に図９と同様の処理を行い、暗号鍵は送受信装置１１０と送受信装置１４０で使用する暗号鍵Ｋ１、送受信装置１１０と中継パソコン１３０で使用する暗号鍵Ｋ２の２種類の暗号鍵が必要となる。

【0069】

本実施の形態のように、複数の中継装置ごとに送受信装置を接続しても、他の実施の形態と同様に情報の秘匿性を確保することができる。また、図１２のように、複数の中継装置のそれぞれに、複数の送受信装置を接続してもよい。

【0070】

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

【0071】

上述の実施形態における各構成は、ハードウェア又はソフトウェア、もしくはその両方によって構成され、１つのハードウェア又はソフトウェアから構成してもよいし、複数のハードウェア又はソフトウェアから構成してもよい。各装置の各機能（各処理）を、ＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータにより実現してもよい。例えば、記憶装置に実施形態における通信方法を行うための通信プログラムを格納し、各機能を、記憶装置に格納された通信プログラムをＣＰＵで実行することにより実現してもよい。

【0072】

これらのプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

【符号の説明】

【0073】

１０ 第１の通信装置
１１ 第１の暗号化部
１２ 第２の暗号化部
１３ 第１の送信部
２０ 中継装置
２１ 第１の受信部
２２ 第１の復号化部
２３ 第２の送信部
３０ 第２の通信装置
３１ 第２の 受信部
３２ 第２の復号化部
１００ 通信システム
１１０ 送受信装置
１１１ 暗号化処理部
１１２ データ通信部
１２０ インターネット
１２１ シリアル回線
１３０ 中継パソコン
１３１ 復号化処理部
１３２ 暗号化処理部
１３３、１３４ データ通信部
１４０ 送受信装置
１４１ 復号化処理部
１４２ データ通信部
２０１ 第１の暗号化部
２０２ ハッシュ計算部
２０３ 第２の暗号化部
２１１ 第１の復号化部
２１２ ハッシュ計算部
２１３ 第２の復号化部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】