(57)【要約】【課題】スペクトラム解析による暗号解読が困難で、かつ、伝送性能の劣化が原理的に生じない秘匿通信システムを提供する。【解決手段】データ送信機１０は、直交変調器１１にて送信データ列１５を直交変換した変調信号に対して、送信暗号鍵発生器１２にてデータ受信機２０との間で予め取り決めたデータパターンを送信暗号鍵として発生させて、群遅延歪発生器１３にて群遅延歪を付加することにより、前記変調信号を暗号化した暗号化変調信号として、伝送回線３０を介して送信する。データ受信機２０は、受信暗号鍵発生器２２にて群遅延歪発生用としてデータ送信機１０側にて用いたデータパターンと同一のデータパターンを受信暗号鍵として発生させて、データ送信機１０から受信した暗号化変調信号を等化することにより、変調信号に復号した後、直交復調器２１にて元のデータ列に復調して受信データ列２５として出力する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信機とデータ受信機との間で伝送回線を介して送受信するデータ列を秘匿化して通信を行う秘匿通信システムであって、前記データ送信機は、送信しようとする前記データ列を変調した変調信号に対して、前記データ送信機と前記データ受信機との間であらかじめ取り決めた特定のデータパターンを用いて群遅延歪を発生させて付加することにより暗号化した暗号化変調信号を生成して、前記伝送回線を介して、前記データ受信機に対して送信することを特徴とする秘匿通信システム。
【請求項２】
前記データ送信機から送信されてきた前記暗号化変調信号を受信した前記データ受信機は、前記データ送信機において前記群遅延歪の発生用に用いた前記データパターンと同じデータパターンを用いて、受信した前記暗号化変調信号を等化することにより、前記変調信号に復号した後、該変調信号を元の前記データ列に復調することを特徴とする請求項１に記載の秘匿通信システム。
【請求項３】
前記データ送信機において前記データ列を変調した前記変調信号は、前記データ列を直交変調した直交変調信号であり、前記データ受信機において元の前記データ列に復調する前記変調信号は、直交復調により元の前記データ列に復調される直交変調信号であることを特徴とする請求項１または２に記載の秘匿通信システム。
【請求項４】
データ送信機とデータ受信機との間で伝送回線を介して送受信するデータ列を秘匿化して通信を行う秘匿通信方法であって、前記データ送信機は、送信しようとする前記データ列を変調した変調信号に対して、前記データ送信機と前記データ受信機との間であらかじめ取り決めた特定のデータパターンを用いて群遅延歪を発生させて付加することにより暗号化した暗号化変調信号を生成して、前記伝送回線を介して、前記データ受信機に対して送信することを特徴とする秘匿通信方法。
【請求項５】
前記データ送信機から送信されてきた前記暗号化変調信号を受信した前記データ受信機は、前記データ送信機において前記群遅延歪の発生用に用いた前記データパターンと同じデータパターンを用いて、受信した前記暗号化変調信号を等化することにより、前記変調信号に復号した後、該変調信号を元の前記データ列に復調することを特徴とする請求項４に記載の秘匿通信方法。
【請求項６】
前記データ送信機において前記データ列を変調した前記変調信号は、前記データ列を直交変調した直交変調信号であり、前記データ受信機において元の前記データ列に復調する前記変調信号は、直交復調により元の前記データ列に復調される直交変調信号であることを特徴とする請求項４または５に記載の秘匿通信方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の秘匿通信方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする秘匿通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、秘匿通信システム、秘匿通信方法および秘匿通信プログラムに関し、特に、衛星通信やマイクロ波通信等、無線電波の傍受が比較的容易に実現することが可能な無線伝送路において、伝送すべきデジタルデータを秘匿化して伝送するための秘匿通信システム、秘匿通信方法および秘匿通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会の到来により、通信情報に基づいて各種の処理が実施されるようになってきており、通信情報の漏洩を防止するための秘匿化処理が益々重要になってきている。秘匿が必要なデータを無線回線や有線回線で伝送する際の通信情報の漏洩を防ぐ方法として、伝送しようとする原データをデジタル的に暗号化する方法以外に、特許文献１の特開平０６−２０４９８２号公報「デジタル／アナログ同時伝送方式、および、この伝送方式を用いた秘話通信装置」や特許文献２の特開２００６−３１９５２３号公報「多重伝送装置および多重伝送方法」等にも記載されているように、無線や有線の伝送路に伝送される原データに対して様々な暗号化用の歪を付与するという方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０６−２０４９８２号公報（第３−６頁）
【特許文献２】特開２００６−３１９５２３号公報（第１９−２２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記特許文献１や前記特許文献２のような従来の暗号化用歪の付与方法においては、いずれも、傍受した第三者にとって、スペクトラム解析によって、比較的容易に暗号化用の歪を解析することができたり、あるいは、伝送性能が大幅に劣化したりするという課題が存在していた。
【０００５】
（本発明の目的）
本発明は、かくのごとき課題に鑑みてなされたものであり、第三者のスペクトラム解析による暗号解読が困難で、かつ、伝送性能の劣化が原理的に生じない仕組みを有する秘匿通信システム、秘匿通信方法および秘匿通信プログラムを提供することを、その目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するため、本発明による秘匿通信システム、秘匿通信方法および秘匿通信プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
【０００７】
（１）本発明による秘匿通信システムは、データ送信機とデータ受信機との間で伝送回線を介して送受信するデータ列を秘匿化して通信を行う秘匿通信システムであって、前記データ送信機は、送信しようとする前記データ列を変調した変調信号に対して、前記データ送信機と前記データ受信機との間であらかじめ取り決めた特定のデータパターンを用いて群遅延歪を発生させて付加することにより暗号化した暗号化変調信号を生成して、前記伝送回線を介して、前記データ受信機に対して送信することを特徴とする。
【０００８】
（２）本発明による秘匿通信方法は、データ送信機とデータ受信機との間で伝送回線を介して送受信するデータ列を秘匿化して通信を行う秘匿通信方法であって、前記データ送信機は、送信しようとする前記データ列を変調した変調信号に対して、前記データ送信機と前記データ受信機との間であらかじめ取り決めた特定のデータパターンを用いて群遅延歪を発生させて付加することにより暗号化した暗号化変調信号を生成して、前記伝送回線を介して、前記データ受信機に対して送信することを特徴とする。
【０００９】
（３）本発明による秘匿通信プログラムは、少なくとも前記（２）に記載の秘匿通信方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の秘匿通信システム、秘匿通信方法および秘匿通信プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。
【００１１】
本発明においては、原データである送信データ列の変調後の変調信号に対して、データ送信機、データ受信機の間であらかじめ取り決めたデータパターンを送信暗号鍵として用いて群遅延歪を発生させて、該群遅延歪の付与により暗号化した暗号化変調信号を生成し、生成した該暗号化変調信号を、データ送信機から伝送回線を介してデータ受信機に送信し、該暗号化変調信号を受け取ったデータ受信機側においては、データ送信機側において群遅延歪発生用の送信暗号鍵として用いた前記データパターンと同一のデータパターンを受信暗号鍵として用いて、該暗号化変調信号の群遅延歪を等化することによって、該暗号化変調信号を復号した後、復号後の変調信号を原データと同じ受信データ列に復調するという仕組みを採用している。
【００１２】
したがって、第三者が伝送回線に伝送されている変調信号（暗号化変調信号）を傍受したとしても、暗号解読のための該変調信号のスペクトラム解析が困難な秘匿通信システムを実現することができ、さらに、伝送性能の劣化が原理的に生じない秘匿通信システムを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による秘匿通信システムのシステム構成の一例を説明するためのシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明による秘匿通信システム、秘匿通信方法および秘匿通信プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による秘匿通信システムおよび秘匿通信方法について説明するが、かかる秘匿通信方法をコンピュータにより実行可能な秘匿通信プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、秘匿通信プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
【００１５】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、伝送回線を介して送信するデジタルデータストリームの秘匿化技術に関するものであり、原データである送信データ列の変調後の変調信号に対して送受信間であらかじめ取り決めたデータパターンを用いて群遅延歪を発生させて、該群遅延歪の付与により暗号化した暗号化変調信号を生成して、生成した該暗号化変調信号を、伝送回線を介して受信側に送信し、該暗号化変調信号を受け取った受信側においては、送信側で群遅延歪発生用として用いた前記データパターンと同一のデータパターンを用いて、該暗号化変調信号の群遅延歪を等化することによって、該暗号化変調信号を復号した後、復号後の変調信号を原データに復調するという仕組みを採用することを主要な特徴としている。
【００１６】
而して、第三者が伝送回線に伝送されている変調信号（暗号化変調信号）を傍受したとしても、暗号解読のための該変調信号のスペクトラム解析が困難な秘匿通信システムを実現することができ、さらに、伝送性能の劣化が原理的には生じない秘匿通信システムを実現することが可能である。
【００１７】
（実施形態の構成例）
次に、本発明による秘匿通信システムのシステム構成の一例について、図１を用いて説明する。図１は、本発明による秘匿通信システムのシステム構成の一例を説明するためのシステム構成図であり、伝送回線３０を介して１台のデータ送信機１０と１台のデータ受信機２０とが互いに１対１で対向している場合を例にとって示している。本発明は、かかるシステム構成に限るものではなく、１台のデータ送信機１０に対して複数のｍ本の伝送回線を介してｍ台のデータ受信機２０がそれぞれ接続されている場合、あるいは、複数のｎ台のデータ送信機１０それぞれにｎ本の伝送回線を介して１台のデータ受信機２０が接続されている場合、さらに、一般的に、複数のｎ台のデータ送信機１０と複数のｍ台のデータ受信機２０とが伝送回線を介してメッシュ状に相互接続されている場合のいずれであっても全く同様に扱うことができる。なお、データ送信機１０とデータ受信機２０との間の伝送回線３０は、無線の回線に限るものではなく、有線の回線であっても構わない。
【００１８】
データストリームの送信側のデータ送信機１０は、送信データ列１５を直交変調して変調信号を生成する直交変調器１１、データ送信機１０側とデータ受信機２０側との間であらかじめ取り決めたデータパターンを送信暗号鍵として発生する送信暗号鍵発生器１２、該送信暗号鍵発生器１２が発生した送信暗号鍵を用いて、直交変調器１１が生成した変調信号に群遅延歪を付与することによって暗号化変調信号を生成し、生成した暗号化変調信号を、伝送回線３０を介して、受信側のデータ受信機２０に送信する群遅延歪発生器１３を少なくとも含んで構成される。
【００１９】
一方、データストリームの受信側のデータ受信機２０は、データ送信機１０側とデータ受信機２０側との間で送信暗号鍵としてあらかじめ取り決めたデータパターンと全く同一のデータパターンを受信暗号鍵として発生する受信暗号鍵発生器２２、受信暗号鍵発生器２２が発生した受信暗号鍵を用いて群遅延歪を等化することにより、データ送信機１０から伝送回線３０を介して送信されてきた暗号化変調信号を変調信号に復号する群遅延歪等化器２３、群遅延歪等化器２３により復号された前記復調信号を直交復調することによって、元のデータストリームに復調し、受信データ列２５として出力する直交復調器２１を少なくとも含んで構成される。
【００２０】
（実施形態の動作の説明）
次に、図１に本発明の一実施形態として示した秘匿通信システムの動作について説明する。
【００２１】
まず、データストリームの送信側のデータ送信機１０においては、入力されてくる送信データ列１５を直交変調器１１においてデジタル直交変調して変調信号として出力する。出力されてきた該変調信号は、次段の群遅延歪発生器１３において、群遅延歪が付加されることにより、暗号化変調信号に変換されて、伝送回線３０を介して相手側のデータ受信機２０に送信される。ここで、群遅延歪発生器１３において付加される群遅延歪の特性は、送信暗号鍵発生器１２から出力される送信暗号鍵によって一意的に決定されるものであり、該送信暗号鍵は、データ送信機１０側とデータ受信機２０側との間であらかじめ取り決めたデータパターンからなっている。
【００２２】
データ送信機１０の群遅延歪発生器１３から送信された、群遅延歪が付加された暗号化変調信号を、伝送回線３０を介して受信したデータ受信機２０の群遅延歪等化器２３は、群遅延歪を等化することによって、群遅延歪を補正して、暗号化復調信号を暗号化前の変調信号に復号する。ここで、群遅延歪等化器２３において群遅延歪を補正するための特性は、受信暗号鍵発生器２２から出力される受信暗号鍵によって一意的に決定されるものであり、該受信暗号鍵は、変調信号の暗号化用として付加された群遅延歪を等化するために適した暗号鍵として、例えば、データ送信機１０側で群遅延歪の発生用として用いられたデータパターンと同一のデータパターンからなっている。
【００２３】
群遅延歪が補正された復調信号は、後段の直交復調器２１に送られ、直交復調器２１において、該復調信号に対して直交復調を行うことによって、正常に動作している限り、データ送信機１０に入力された送信データ列１５と同一のデータストリームからなる受信データ列２５として再生されて、出力される。
【００２４】
なお、データ送信機１０の群遅延歪発生器１３において群遅延歪が付加された暗号化変調信号を、たとえ、第三者が不正に傍受して取得したとしても、不正に通信を傍受した第三者のデータ受信機側が、該通信の送信側であるデータ送信機１０側の群遅延歪発生用のデータパターンと同じデータパターンからなる受信暗号鍵によって等化を行う群遅延歪等化器２３を備えていない場合においては、該通信の秘匿用として用いられる群遅延の歪量の推定とデータ復調とが著しく困難な状況になるように、群遅延歪を十分に複雑かつ大きな歪特性を有するようにすることが望ましい。
【００２５】
（実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。
【００２６】
つまり、本実施形態においては、前述のように、送信データ列１５の変調後の変調信号に対して、データ送信機１０、データ受信機２０の間であらかじめ取り決めたデータパターンを送信暗号鍵として用いて群遅延歪を発生させて、該群遅延歪の付与により暗号化した暗号化変調信号を生成し、生成した該暗号化変調信号を、データ送信機１０から伝送回線３０を介してデータ受信機２０に送信し、該暗号化変調信号を受け取ったデータ受信機２０側においては、データ送信機１０側において群遅延歪発生用の送信暗号鍵として用いた前記データパターンと同一のデータパターンを受信暗号鍵として用いて、該暗号化変調信号の群遅延歪を等化することによって、該暗号化変調信号を復号した後、復号後の変調信号を原データと同じ受信データ列２５に復調するという仕組みを採用している。
【００２７】
したがって、第三者が伝送回線３０に伝送されている変調信号（暗号化変調信号）を傍受したとしても、暗号解読のための該変調信号のスペクトラム解析が困難な秘匿通信システムを実現することができ、さらに、伝送性能の劣化が原理的に生じない秘匿通信システムを実現することが可能である。
【００２８】
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
【符号の説明】
【００２９】
１０      データ送信機
１１    直交変調器
１２    送信暗号鍵発生器
１３    群遅延歪発生器
１５    送信データ列
２０      データ受信機
２１    直交復調器
２２    受信暗号鍵発生器
２３    群遅延歪等化器
２５    受信データ列
３０      伝送回線
【図１】
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