(57)【要約】信頼できない公衆交換電話ネットワーク（１１６）を通して安全なアクセスを行うためのシステムおよび方法が記載されている。このシステムおよび方法は通話の少なくとも１つの検出された属性に基づいてとられるべき安全モードでの通話の実行を含む処置を定めるセキュリティポリシーによって開始できる。
2004519929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の企業ロケーション内の１つ以上のエンドユーザー局間の通話を公衆交換電話ネットワークを通して第２の企業ロケーション内の１つ以上のエンドユーザー局へ安全にトランスポートするための仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステムであって、該システムが前記１つ以上のエンドユーザー局と前記公衆交換電話ネットワークへのそれぞれの回路との間に位置しており、該仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステムが、
少なくとも１つのセキュリティ規則を含むデータベースを備え、前記少なくとも１つのセキュリティ規則が着信通話および発信通話時に、または選択された着信通話および発信通話時に、回線上の前記着信通話または発信通話の少なくとも１つの属性に基づいてとるべき少なくとも１つの処置を指定しており、前記少なくとも１つの処置が安全モードで着信通話または発信通話を行うことを含み、前記少なくとも１つの属性が前記企業ロケーション内で決定され、
前記第１企業ロケーション内および前記第２企業ロケーション内に設けられた少なくとも１つの電話装置を備え、
前記少なくとも１つの電話装置が前記少なくとも１つの属性を決定すると共に、すべての着信通話および発信通話時に、または所定の着信通話および発信通話時に、前記少なくとも１つのセキュリティ規則に従って前記着信通話および発信通話の前記少なくとも１つの属性に基づいて、前記少なくとも１つの処置を実行するための手段を含む、仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステム。
【請求項２】
通話の前記少なくとも１つの属性が、通話方向、入通話ソース番号、出通話ソース番号、入通話宛て先番号、出通話宛て先番号、回線識別、通話タイプ、通話日、通話時刻、通話内容および通話期間を含む群から選択されたものである、請求項１記載の仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステム。
【請求項３】
前記着信通話および発信通話の前記所定の通話タイプが、音声、ファックスおよびデータ送信（モデム）のうちの少なくとも１つを含む、請求項２記載の仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステム。
【請求項４】
前記少なくとも１つのセキュリティ規則が、通話の許可または拒否、トーンまたはメッセージの送信、通話内容のモニタ、通話のログ、レポートの発生および警告をすることのうちの１つ以上を含む追加処置を指定し、前記警告が電子メール通知、ページャーダイヤリング、コンソールメッセージングまたは簡単なネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）トラップを介することを含む群から選択されたものである、請求項１記載の仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステム。
【請求項５】
前記電話装置が前記電話装置にプログラムされているか、または管理サーバーからプログラムされている、請求項１記載の仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステム。
【請求項６】
前記発生されたレポートが事象の分析またはバッチ分析を含む、請求項４記載の仮想的パーソナル交換電話ネットワークシステム。
【請求項７】
第１の企業ロケーション内の１つ以上のエンドユーザー局間の通話を公衆交換電話ネットワークを通して第２の企業ロケーション内の１つ以上のエンドユーザー局へ安全にトランスポートするための方法であって、このシステムが前記１つ以上のエンドユーザー局と前記公衆交換電話ネットワークへのそれぞれの回路との間に位置しており、この方法が、
企業ロケーション内のエンドユーザー局の各々に対し、前記第１企業ロケーションおよび前記第２企業ロケーションの双方内に少なくとも１つのセキュリティ規則を定める工程を備え、前記少なくとも１つのセキュリティ規則が安全モードで着信通話および発信通話を実行すること、すべての着信通話および発信通話時に、または前記少なくとも１つのセキュリティ規則に含まれ、回線上の通話の少なくとも１つの属性に基づき選択された着信通話および発信通話時に、前記少なくとも１つの処置を実行することを含む群から選択された少なくとも１つの処置を指定し、
通話の前記少なくとも１つの属性を決定するよう、通話のアクティビティを検出し、かつ分析する工程を備え、通話の前記少なくとも１つの属性が、通話方向、入通話ソース番号、出通話ソース番号、入通話宛て先番号、出通話宛て先番号、回線識別、通話タイプ、通話日、通話時刻、通話内容および通話期間を含む群から選択された少なくとも１つの属性を含み、前記検出し、分析する工程が企業のロケーション内で行われ、
前記少なくとも１つのセキュリティ規則に従い、前記少なくとも１つの属性に基づき、選択された着信通話または発信通話時に前記少なくとも１つの処置を実行する工程を備える、通話の安全なトランスポートを行うための方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つのセキュリティ規則が、通話の許可または拒否、トーンまたはメッセージの送信、通話内容のモニタ、通話のログ、レポートの発生および警告をすることのうちの１つ以上を含む追加処置を指定し、前記警告が電子メール通知、ページャーダイヤリング、コンソールメッセージングまたは簡単なネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）トラップを介することを含む群から選択されたものである、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記着信通話および発信通話の前記所定の通話タイプが、音声、ファックスおよびデータ送信（モデム）のうちの少なくとも１つを含む、請求項７記載の方法。
【請求項１０】
安全モードでの通話を行うことが、安全な通話データの交換と同時に第１の企業と第２の企業との間でのメッセージを連続して交換することを含む、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（関連出願とのクロスレファレンス）
本願は１９９８年１２月１１日に出願された「電話セキュリティシステム」を発明の名称とする米国特許出願第０９／２１０，３４７号の一部継続出願であり、現在は米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号に関連し、更に１９９９年１２月８日に出願された「分散能力を有する、高度に統合された協働通信ファイアーウォールおよびスキャナー」を発明の名称とする米国特許出願第０９／４５７，４９４号であり、現在は米国特許第６，２２６，３７２Ｂ１号に関連する出願であり、いずれの特許も本願出願人に譲渡されており、双方の特許を本明細書で参考例として援用する。
【０００２】
（技術分野）
本発明は一般的には通信アクセス制御システムに関し、より詳細には、少なくとも２つのインラインデバイス間で仮想的パーソナル交換通信ネットワークを自律的に構築するシステムおよび方法に関する。
【０００３】
（発明の背景）
歴史的に、政府およびビジネス機関は電話、ファックスまたはモデムにより伝送される秘密情報は信頼できるものであり、自らの計画および戦略を誰もモニタしたり、盗聴したりしないと、合理的に確信している。もはやこのようなことは正しくない。過去数年において、傍受および侵入技術が豊富になるにつれ、使用を意図する当事者間で情報を転送する際に、情報資産は驚くほど傍受されやすくなった。
【０００４】
軍事、政府および法律執行行為に関係する通信から契約交渉、法的措置および個人の問題までの広範な通信はいずれも新製品開発、戦略的プラン、金融取引またはその他の競争に影響を受けやすい事項に関する通信を行う際に秘密を必要とする。これら秘密事項は、電話、ファックス、テレビ会議（ＶＴＣ）、データ（モデム）伝送およびその他の電子通信を介し通信を行わなければならないことが多い。ビジネス界が次第に通信システムに依存するようになるにつれて、これら通信システムは次第に量が増加する情報を送るようになり、この情報の多くには所有権があり、この情報は競争者にとって極めて有益なものである。
【０００５】
会社が関心を持たなければならないのはビジネス上の競争者ではない。米国外で営業をする企業にとってリスクは特に高い。多くの国は自国の安全を経済上の安全であると定めており、自国の諜報機関を工業上および経済的ビジネスにもスパイ活動を向けている。この結果、外国の一部の情報機関は技術および所有権のある情報を集めるために企業に対して積極的かつ攻撃的なスパイ活動を行っている。
【０００６】
デジタル通信システムの普及が広まったことにより、通信のセキュリティに関心のある政府および企業によりデジタル暗号化システムを使用することが広まった。これらシステムはデータの仮想的パーソナルネットワーク（ＶＰＮ）から安全な音声／データターミナルまでの種々の形態をとる。
【０００７】
通信およびコンピュータシステムは膨大な量の情報を迅速かつ定期的に移動させる。企業は信頼できない公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）を通して音声、ファックス、データおよびビデオ信号を使用して通信を行っている。不幸なことにデータＶＰＮはインターネットを通して送られる情報を保護するが、データＶＰＮは信頼できないＰＳＴＮを通る音声、ファックス、モデムおよびビデオの通話を保護するようにはなっていない。
【０００８】
インターネットプロトコル（ＩＰ）をベースとするＶＰＮ技術は自動化されており、広く利用できるが、ＰＳＴＮを通した安全なトンネルを作成するための解決案は主にマニュアルであり、通話を安全にするのに双方の側でユーザーが参加しなければならない。これは、安全な音声／データターミナル、例えば安全な電話ユニット（ＳＴＵ−ＩＩＩ）、安全な電話機器（ＳＴＥ）およびハンドヘルドの電話暗号化デバイスを使用する場合のことである。
【０００９】
安全な音声／データターミナルを使用すると、これらターミナルは秘密の音声およびデータの通話を効果的に保護する。しかしながら、これらの設計および代表的な設置は自己防衛的なものになり得る。例えば、ＳＴＵ−ＩＩＩまたはＳＴＥデバイスで安全モードに入るには、双方の通話当事者は安全記憶ロケーションから物理的な暗号鍵を検索し、呼び出しをするたび、または呼び出しを受けるたびに個々のＳＴＵ−ＩＩＩまたはＳＴＥデバイスに鍵を挿入しなければならない。更に、これらＳＴＵ−ＩＩＩおよびＳＴＥデバイスは高価であるので、これら各作業ステーションではなく設置センターまたは作業センター内の特別な場所または中心場所に一般に設けられる。ＳＴＵ−ＩＩＩまたはＳＴＥの呼び出しが予め予定されていない場合、被呼者が鍵のついた電話まで出る間、発呼者は待機しなければならないことがある。
【００１０】
安全な音声／データターミナルがアナログラインに設置されている場合、伝送速度および音声認識の質は低い。安全なデータ転送を行うのに低速度を許容できるが、伝送速度が遅い場合、音声通信が困難になり、かつフラストレーションを起こし得る。統合サービスデジタルネットワーク（ＩＳＤＮ）またはトランクレベル１（Ｔ１）のスパンでは良好な速度および音質が得られるが、アナログラインの設置は高価につき、多くの組識は現在の機器を使用し続けたがっている。
【００１１】
手動で起動する安全な音声／データターミナルを使用する不便さ、フラストレーションおよび不良な音質のため個人は安全でない電話で秘密事項をしゃべる動機となり得る。秘密情報は直接話されないが、保護すべきと推定される情報の正しいアイデアを入手するようこれら不明瞭な会話をまとめることができる。秘密情報を伝送するために安全な音声／データターミナルを使用することをポリシーにより強制できるが、現在のところ、かかる条件を正しく実施する方法はない。
【００１２】
更に、安全な音声／データターミナルは、デバイスごとに１つのエンドユーザーの局しか安全にできない。これらターミナルはポイント対ポイントデバイスであるので安全な音声／データターミナルは機器にアクセスしないユーザー間で行われる大多数の通話を保護できない。更にこれを特に禁止するポリシーがあるが、安全でない電話で秘密データについて不適切に議論し、よって安全でないＰＳＴＮを通してこれらデータが広がることがある。
【００１３】
安全な音声／データターミナルは階層の上部から下に命令される企業をめぐって基本的なセキュリティ構造を確立する会社のセキュリティポリシーの企業規模のマルチ階層化されたポリシーに基づく実施を実現できない。音声／データターミナルを安全にすることはできないし、かつ階層まで中継すべき選択的な事象のロギングおよびおよび統合されたレポートの企業規模のマルチ階層化されたポリシーに基づく実施を実現することもできない。
【００１４】
安全な音声／データターミナルは、デバイスにより実行されるすべての安全な通話行為をライブで見る能力を提供できない。
【００１５】
最後に、安全な音声／データターミナルは安全な通話に関する情報を詳細にする通話事象ログを提供できない。従って、組織のセキュリティの態度を評価する際にセキュリティ要員および管理者により使用するために通話事象のログを統合された詳細でかつ要約されたレポートを作成することはできない。
【００１６】
マルチ階層化されたポリシーに基づく実行能力およびセキュリティ事象への可視性を提供する、通話の少なくとも１つの属性に基づいてとられる処置を定めるセキュリティポリシーによって開始できる電話リソースを通し、信頼できないＰＳＴＮを通した安全なアクセスを行うためのシステムおよび方法が明らかに求められている。
【００１７】
（発明の概要）
次に、信頼できないＰＳＴＮを通した安全なアクセスを提供するシステムおよび方法について説明する。このシステムおよび方法は米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号および同第６，２２６，３７２Ｂ１号に記載されているようなポリシーに類似したセキュリティポリシーにより開始できる電話リソースを利用するものであり、上記米国特許においては通話の少なくとも１つの属性およびマルチ階層化されたポリシーに基づく実行能力およびセキュリティ事象に対する可視性に基づき、所定の措置がとられる。
【００１８】
ここに開示したシステムおよび方法の主な特徴は、（１）オペレータに対してトランスペアレントであること、すなわちセキュリティポリシーを通して安全な通信を実現し、実施でき、安全な通話を行うのに通話当事者による処置は不要であること、（２）各エンドユーザー局にポイントデバイスを設置する代わりに中央局（ＣＯ）からのスパンに設置することにより、多数のエンドユーザー局に対し（すなわちスパン上のすべての通話に対し）安全な通信ができること、（３）すべての通話を安全モードで実施し、選択通話を許可したり、拒否したりし、通話を安全モードで行うことができない場合に別の措置を実行すること、例えばトーンまたはメッセージを送信すること、通話内容をモニタすること、通話をログすること、通知を送ることを指定するセキュリティポリシーを実現し、実施できること、（４）通話の少なくとも１つの指定された属性に基づき、安全モードで選択通話を実施することを指定し、通話を許可したり、拒否すること、および通話を安全モードで行うことができない場合に他の処置を実行すること、例えばトーンもしくはメッセージを送ること、通話内容をモニタすること、通話をログすることまたは通知を送るセキュリティポリシーを実現し、実施できること、（５）選択通話を許可したり、または拒否したりすること、および通話を安全モードで行うことができない理由に基づき、他の処置を実行できること、（６）音声、ファックスおよびモデムの通話を安全にトランスポートできること、（７）トランスコーディングにより影響を受けない通信を安全にトランスポートできること、（８）安全な通話データとメッセージチャンネルとを別個にし、メッセージと安全な通話とを同時に送ることができること、（９）セキュリティポリシーを自動的に実施できること、（１０）通話属性、例えば通話方向、入通話ソース、出通話ソース、入通話宛て先、出通話宛て先、通話タイプ、通話内容、通話日、通話時刻、通話期間などに基づきセキュリティポリシーを実現し、実施できること、（１１）階層の上部から下向きに命令された企業全体にわたって基本的なセキュリティ構造およびポリシーを実現し、実施できること、および（１２）階層まで中継すべき選択的な事象のログおよび統合レポートの企業規模のポリシーを実現し、実施できることである。
【００１９】
本書に開示したシステムおよび方法の第２の利点は、（１）セッションごとに新しい鍵が作成され、静的な秘密鍵が不要となること、（２）各セッション用の鍵が自動的に作成され、マニュアル鍵が不要となること、（３）通話期間にわたってメッセージチャンネルがアクティブなままとなり、このメッセージチャンネルが通話進行中に安全モードの送信を開始させたり、又は中断させるための制御およびステータスメッセージを送ること、（４）安全モードの通話設定の一部として、回線の結果を評価し、回線状態が安全な通信をサポートできない場合、安全な通話の設定を中断すること、および（５）音質が市外通話の質、すなわち６４０００ｂｐｓにおける圧縮されないパルス符号変調デジタル信号レベル０のチャンネルの質に等しいことである。
【００２０】
従って、これまでの概要に従い、添付図面を参照し、次の説明および特許請求の範囲を読めば、当業者には本発明の目的、特徴および利点が明らかとなろう。
【００２１】
添付図面を参照すれば、少なくとも２つのインラインデバイス間で仮想的なパーソナル交換通信ネットワークを自律的に構築するためのシステムおよび方法について良好に理解できよう。
【００２２】
（好ましい実施例の詳細な説明）
下記のいくつかの例により、本発明について説明する。しかしながら、下記の例は必ずしも本発明を限定するものではなく、これら例は代表的な作動の実施例を説明するために用いられているものであることが理解できよう。
【００２３】
図１Ａは本発明の仮想的パーソナル交換通信ネットワーク（ＶＰＳＴＮ）１００の一例のブロック略図であり、このネットワーク１００は米国特許出願第０９／２１０，３４７号（現在は米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号である）に示され、記載されているように実現された通信ファイアーウォールに類似したものである。ＶＰＳＴＮ１００は同時に統合ＶＰＳＴＮ１００およびファイアーウォールとして作動したり、また各デバイスの能力の組み合わせから構成された実施例となるように通信ファイアーウォールと組み合わせることができる。
【００２４】
ＶＰＳＴＮ１００は少なくとも２つのインラインデバイス、例えば電話装置（ＴＡ）１０２および１０４と、管理サーバー１０６および１０８と、クライアント１１０および１１２とを含み、これらはいずれも後述するように相互に作用するよう、伝送制御プロトコル／インターネットプロトコルＴＣＰ／ＩＰに基づくローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、またはインターネット（これらのいずれも本書では番号１１３で表示されている）によって相互に接続されている。当業者であれば、ＴＡ１０２、管理サーバー１０６およびクライアント１１０によって実行されるように、本書に記載されている本発明の機能は同じようにＴＡ１０４、管理サーバー１０８およびクライアント１１２によっても実行されることが理解できよう。
【００２５】
ＶＰＳＴＮ１００は２つの地理的に離れた、グローバルにも分散されているロケーションの間の安全な通信を行うものである。ＴＡ１０２またはＴＡ１０４はデジタル信号レベル１（ＤＳ−１）回路にインラインで設置される。ＤＳ−１回路上の容量（すなわちチャンネルの量および速度）はグローバルロケーションに対して変化する。例えば北米および日本でそれぞれ使用されるＴ１またはＪ１は毎秒１，５４４，０００ビット（ｂｐｓ）で作動し、２４の時間分割多重化された（ＴＤＭ）デジタル信号レベル０（ＤＳ−０）チャンネルを搬送する。更に北米では問う行サービスデジタルネットワークの主なレートインターフェース（ＩＳＤＮ  ＰＲＩ）スパンは、２３のＴＤＮ  ＤＳ−０チャンネルおよび１つの信号チャンネルを搬送するか、または２４のＴＤＮ  ＤＳ−０チャンネルのいずれかを搬送できる。欧州ではＥ１スパンは２，０４８，０００ｂｐｓで作動し、２つの信号チャンネルの他に３０のＴＤＮ  ＤＳ−０チャンネルを帆走する。１つのＤＳ−０チャンネルは６４，０００ｂｐｓで作動する。グローバルロケーションに対する別の変化はＰＣＭコード化の形態の差である。
【００２６】
一般に北米および日本の電話ネットワークで使用されている規格は、ミュー規格であり、欧州および他のほとんどの国の公衆交換電話ネットワークで使用されている規格は、Ａ規格である。異なるネットワークを通してデータストリームを搬送できるように、ミュー規格からＡ規格へデータストリームをトランスコーディングすること、すなわち変更することによってＰＣＭ値が変わることがある。ＶＰＳＴＮ１００とＰＳＴＮとの間でＤＳ１回路をサポートするＴ１、Ｊ１、ＩＳＤＮ  ＰＲＩ、Ｅ１などのスパンが、ＰＳＴＮの両側で同一（すなわち北米内で行われる通話で生じ得るようなＴ１スパンからＰＳＴＮを介してＴ１スパンへ）であるか、またはスパンタイプのある種の組み合わせ（北米と欧州との間の国際通話で生じるようなＴ１スパンからＰＳＴＮを介してＥ１スパンへ）であるかどうかに係わらず、呼び出しを行う個人および呼び出しを受ける個人にとってすべての運用はトランスペアレントである（すなわちいずれの通話当事者は安全な通話を開始するかまたは通話を行うのに特別な処置をとらなくてもよい）。
【００２７】
米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号および米国特許第６，２２６，３７２Ｂ１号に記載されているインラインデバイスの接続性と同じように、公衆ブランチ交換（ＰＢＸ）１１４と公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）１１６との間、またはエンドユーザー局１３６とＰＳＴＮ１１６との間のＤＳ−１回路１０３にＴＡ１０２が直列に設置されている（図１Ｂ参照）。同じようにＰＳＴＮ１１６とＰＢＸ１１８との間でＤＳ−１回路１０５にＴＡ１０４が直列に設置されている。ＴＡ１０２は２つの入力ポートと２つの出力ポートを有する。より詳細には、ＰＢＸ入力ポート１２０と、ＰＳＴＮ出力ポート１２２と、ＰＳＴＮ入力ポート１２４と、ＰＢＸ出力ポート１２６とを有する。同様に、ＴＡ１０４は２つの入力ポートと２つの出力ポートとを有する。詳細には、ＰＳＴＮ入力ポート１２８と、ＰＢＸ出力ポート１３０と、ＰＢＸ入力ポート１３２と、ＰＳＴＮ出力ポート１３４とを有する。
【００２８】
クライアント１１０と１１２とはセキュリティポリシーを構成し、リアルタイムの警告をディスプレイし、かつ見るようにし、リアルタイムの事象ログを見るようにし、事象ログおよび統合されたレポートをプリントするシステムアドミニストレータ、およびＢＰＳＴＮ１００のその他の運用上の機能のためのユーザーインターフェースのポイントとなっている。
【００２９】
セキュリティポリシーとはエンドユーザー局との間の所定の呼び出しを許可するか、拒否（ハングアップ）するか、安全モードで実行するか、競合をモニタするか、およびログするかを定めるルールのシーケンシャルなリストのことである。このセキュリティポリシーは通話を安全モードで行うことができるか、または行うことができないかを表示するためのトーンまたはメッセージを通話当事者に送ったり、電子メール通知、ページャー警告、コンソールメッセージまたは簡単なネットワーク管理プロトコル（ＳＮＭＰ）トラップ通知のような通知を送るような他の別の処置が必要であるかどうかも定める。
【００３０】
管理サーバー１０６および１０８はクライアント１１０および１１２からのセキュリティポリシーを受信し、セキュリティポリシーのコピーをＴＡ１０２および１０４へそれぞれ送る。ＴＡ１０２および１０４はセキュリティポリシーを受信し、適当な場合に入出通話をモニタし、すべてセキュリティポリシーに従い、少なくとも１つの通話属性（例えば通話のタイプ、音声、ファックス、モデム、ＶＴＣなど）に基づき、安全モードの通話を行うことを含む通話の許可、拒否またはそれ以外の操作を行う。管理サーバー１０６および１０８はレポートおよび通話ログの統合および管理のためにそれぞれＴＡ１０２および１０４へ接続されている。所定のセキュリティポリシーに従った通話の履歴ログおよびアーカイブ化はローカル管理サーバーで行うことができるし、またネットワークでアクセス可能なログサーバー（図示せず）を介して記憶できる。
【００３１】
ＴＡ１０２および１０４は所望するＶＰＳＰＮ機能を実現するためのマイクロプロセッサ制御装置、アクセス制御論理回路および通話割り込み回路により通話進行モニタ、発呼者ＩＤ（ＣＮＤ）および／または自動ナンバー識別（ＡＮＩ）復号化、デジタルラインプロトコル受信、復号化、復調、パルスダイアル検出、デュアルトーンマルチ周波数（ＤＴＭＦ）およびマルチ周波数（ＭＦ）トーン検出、圧縮化、暗号化、暗号解読および逆圧縮を組み合わせることができる。
【００３２】
米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号および米国特許第６，２２６，３７２Ｂ１号に記載され、明確にするために本書に記載されているように、セキュリティポリシー規則は通話の少なくとも１つの属性に基づき、個々の通話または通話のグループに関連する処置を定める。規則の基準は指定された通話属性、例えば通話方向、通話ソース番号、通話宛て先番号、通話タイプ、通話内容、通話日、通話期間および通話時刻の任意のブール組み合わせ演算（ＡＮＤ、ＯＲ、ＮＯＴ）とすることができる。いずれか１つの規則が満たされるか、またはいずれの規則も通話属性を満たさなくなるまで、順次通話事象に対して規則を評価する。ＴＡ１０２を通して接続された各エンドユーザー局１３６に対し、ＴＡ１０２は通話アクティビティを捕捉し、分析する。この通話アクティビティのアスペクトはファックス、モデムおよび音声通話タイプの間の区別に関係している。ＴＡ１０２はセキュリティポリシーに従って検出された通話属性に基づく処置を実行する。ＶＰＳＴＮ１００は通話属性を検出することおよび通話アクティビティを分析することを含む連続処理ループ内で作動できると同時に、定められたセキュリティポリシーにおける規則に従い、適当な処置（例えば安全モードでの通話の開始および実行）を行うことができる。管理サーバー１０６および１０８はレポートおよび通話ログの統合および管理のためにそれぞれＴＡ１０２および１０４に接続されている。通話に対して、通話の属性、例えば回線（内線）；通話番号（入ソース番号または出宛て先番号）；通話方向（入方向、出方向）；通話タイプ；日付および時刻；通話期間；および通話事象の記述（例えば日々受信可能なモデムグループへの安全な入モデム通話など）を指定する通話ログが発生される。レポートオプション例としては、事象後分析またはバッチ分析（トレンディング）レポートが挙げられ、警告オプションとしては電子メール通知、ページャー警告、コンソールメッセージおよびＳＭＮＰトラップ通知が挙げられる。ＶＰＳＴＮ１００はレポートおよび警告機能を実行するよう、種々のホストコンピュータと企業内ネットワーク内で通信できることが理解できよう。規則の組は、ＴＡ１０２内のソフトウェア命令によって実現でき、ＴＡ１０２は、例えばＴＡ１０２または管理サーバー１０６およびその近くに位置するクライアント１１０または企業内でサーバーから極めて離れた位置にてプログラムしたり、または変更することができる。
【００３３】
更に後述するように、本発明によって実行される発明の機能は当業者であれば理解できるように、市販されている部品によって実現できる。示されていないが、ＴＡ１０２および１０４はこれらＴＡ１０２および１０４内のメモリに記憶されたコンピュータプログラム命令によって制御される。これらプログラム命令はＴＡ１０２および１０４に接続されたＶＰＳＴＮ１００の他の部品内のメモリに記憶してもよい。
【００３４】
図１Ａにおいても、番号１３６および１３８はエンドユーザー局を示し、この局としては例えば１つ以上のモデム１４０および１４２、ファックス装置１４４および１４６、電話１４８および１５０、およびＶＴＣ局１４９および１５１があり、これらはＶＰＳＴＮ１００を通して通話を送受信できる。モデム１４０および１４２は例えばデスクトップパソコンまたはポータブルパソコンをサポートできる。個々の局の内線１５２および１５４はエンドユーザー局１３６および１３８をそれぞれＰＢＸ１１４および１１８に接続するか、またはＰＳＴＮ内の中央局（ＣＯ）１６６（図１Ｂ参照）に接続する。
【００３５】
説明を明瞭かつ簡潔にするために、図１Ａおよびその後の図はＴＡ１０２とＰＳＴＮ１１６とＴＡ１０４との間に接続された完全なＤＳ−１回路、特にＥ１スパン上の３２本のすべてのＤＳ−０チャンネルを示す。一般的ではあるが、ＤＳ−１回路を構成するＤＳ−０チャンネルはＰＳＴＮ１１６により通話宛て先に対応する異なるロケーションへ別々に交換できる。本明細書ではＤＳ−１回路上のＤＳ−０回路のすべてはＶＰＳＴＮ１００を使って処理されるように示されているが、少なくとも１つの通話属性、例えば通話方向（入方向、出方向）；通話ソース番号；通話宛て先番号；通話タイプ；通話内容、日；時刻、通話期間などに基づき、ＶＰＳＴＮ１００を通話に選択的に適用するようにセキュリティポリシーを構成できる。更に、記載した例では音声はトランスポートされるメディアであるが、本発明はファックス、モデムおよびＶＴＣを含む音声の他に複数のメディアに対して安全なトランスポートを提供することもできる。ＴＡ１０２によって実行されるような、本書に記載した本発明の機能はＴＡ１０４によって同じように実行される。
【００３６】
更に本システムおよび方法は米国特許第６，２２６，３７２Ｂ１号により詳細に記載されているように、セキュリティポリシーのマルチ階層化されたポリシーに基づく施行をサポートするものである。例えば会社で命令されるセキュリティポリシーはセキュリティ規則のデータベースのための基本規則を含む。これら規則は「必要な規則」または「オプションの規則」のいずれかに分類される。必要な規則には階層的環境の各レベルがついていなければならないが、この各レベルはオプションの規則を無視するように選択できる。階層の各レベルはそれらのローカル規則およびそれ以下の階層のための規則を会社が支配する規則よりもより厳格にすることができるが、これら規則をよりゆるやかにすることはできない。このように企業全体にわたって基本セキュリティ構造が保証される。
【００３７】
会社が命令するセキュリティポリシーは基本セキュリティ規則を含み、この規則はどんな情報も上へレポートし、会社レベルでも最も重要なローカルセキュリティ事象だけにビジビリティを提供するように定める。会社が命令する規則が上に送られる際により厳格となることができるセキュリティガイドラインを送る際に、セキュリティポリシーはｅメール、ログおよびレポートなどを上にルーティングする際に、より選択的となる情報フィルタを構成する。ローカルレベルでは重要であるが、より高いレベルでは重要でないような、会社が支配する規則も「トラック」コラム内のタスクは満たされた規則の通知を階層の上にルーティングすべき場合、フィルタで除去されるように指定される。すべてのロギングは事象が生じるロケーションおよびセキュリティポリシーに従って事象の通知を必要としたり、必要としなくてもよい組織の上部レベルの双方でリアルタイムとなっている。
【００３８】
図１Ｂは図１ＡのＶＰＳＴＮ１００の例の一部１６０のブロック略図である。番号１６２および１６４は（ＣＯ１６６からの直接回線上の）１つ以上のＴＡ１６２と（ＰＢＸ１１４の幹線側の）ＴＡ１６４との任意の組み合わせを含むＴＡ１０２（およびＴＡ１０４）の接続性が得られるような構成を示している。ＴＡ１６２および１６４、管理サーバー１０６およびクライアント１１０は、ＬＡＮ、ＷＡＮまたはインターネット１１３によって接続される。
【００３９】
図２は本発明のＶＰＳＴＮ  ＤＳ−０チャンネルサンプル１１００のブロック略図である。ＤＳ−０チャンネルは通話が音声、ファックス、モデムまたはＶＴＣのいずれかであるかどうかにかかわらず、標準的な電話の通話の原子レベル（最小レベル）である。上記のように、ＤＳ−０チャンネルは６４０００ｂｐｓで作動する。本発明はＶＰＳＴＮ  ＤＳ−０チャンネルのサンプル１１００を３つのサブレートチャンネルにサブ分割している。サブレートなる用語を使用した理由は、３つのチャンネルの各々が６４０００ｂｐｓのフルＤＳ−０チャンネルレートよりも低いレートで作動するからである。これら３つのサブレートチャンネルはベアラー（パケットペイロード）チャンネル１１０２と、暗号化パケット（ＥＰ）境界チャンネル１１０４と、メッセージチャンネル１１０６とを含む。パケットペイロードチャンネル１１０２は４００００ｂｐｓのＤＳ−０チャンネルサブレート（サンプルごとに５ビット）で作動する。ＥＰ境界チャンネル１１０４およびメッセージチャンネル１１０６の各々は８０００ｂｐｓのサブレート（サンプルごとに１ビット）で作動する。これら３つのサブレートチャンネルは５６（４０＋８＋８）Ｋｂｐｓのレートまで増加している。残りの８Ｋｂｐｓは最小位ビット（ＬＳＢ）１１０８の位置に対して使用される。このＬＳＢ１１０８は送信中にハイレベルにセットされ、受信後は廃棄される。
【００４０】
３つのサブレートチャンネルには各ＶＰＳＴＮ  ＤＳ−０チャンネルのサンプル１１００内のビット位置が割り当てられ、パケットペイロードチャンネル１１０２にはビット位置３、４、５、６および７が割り当てられる。ＥＰ境界チャンネル１１０４にはビット位置２が割り当てられ、メッセージチャンネル１１０６にはビット位置１が割り当てられる。
【００４１】
パケットペイロードチャンネル１１０２はオーディオ信号を圧縮フォーマットで搬送する。オーディオ信号を圧縮するのにＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．７２６勧告の５ビットモードの適応差分パルス符号変調（ＡＤＰＣＭ）が使用される。（４０Ｋｂｐｓで作動する）５ビットモードでは、音質は６０Ｋｂｐｓでの圧縮されていないパルス符号変調（ＰＣＭ）ＤＳ−０チャンネルの音質（すなわち市外音質）に等しい。５ビットのＡＤＰＣＭモードは特に４８００ボーよりも高いモデム速度でＡＤＰＣＭを使って音声バンドのデータモデム通話をトランスポートできるように設計されたものである。ＩＴＵは広範な試験を実行し、５ビットのＡＤＰＣＭ  Ｇ．７２６は１９２００ボーまでの速度できるよう音声バンドのデータモデムが作動できることを発見した。従って、ＶＰＳＴＮ１００を使用すると、ＶＰＳＴＮ１００を使用しないＤＳ−０チャンネルで可能であった速度よりも低速でＶ．９０またはＶ．３４モデムが接続され得る。更に、Ｇ３ファックス伝送は１９２００ボーよりも低い速度で作動するので、ＶＰＳＴＮ１００を使用してもファックス伝送速度に影響してはならない。
【００４２】
５つの６４ビットワード（ブロック）から構成された暗号パケットを作成するのにＥＰ境界チャンネル１１０４が使用される。６４ビットブロックサイズは６４ビットの暗号化／解読エンジンが６４ビットブロックを処理できるようにしている。５つの６４ビットブロックの暗号化パケットは長さが８ミリ秒（１秒の１２５分の１）である。ＥＰ境界はフレーミング、例えばＤ３／Ｄ４フレーミングまたは拡張スーパーフレーム（ＥＳＦ）フォーマットに対して相対的ではない。
【００４３】
ＴＡ１０２と１０４との間でメッセージを送るのにパケットペイロードチャンネル１１０２上の信号を圧縮した結果形成されるメッセージチャンネル１１０６が使用される。パケットペイロードチャンネル１１０２に対して設定された暗号化パケット境界と整合した状態で、８０００ｂｐｓチャンネルを通してメッセージパケットを送るのに拡張可能なプロトコルが使用される。安全な通話を設定し、ＴＡ能力を交換し、交渉し、暗号化鍵を交換し、誤りをレポートし、通話セッションを制御するのにメッセージが使用される。通話期間中全体にわたってメッセージチャンネル１１０６はアクティブなままであり、このメッセージチャンネルは通話が進行中に安全なモードを開始したり、中断するのに使用される。６４ビットのメッセージパケットは複数のフィールドにサブ分割できる。これらフィールドはパケットヘッダー、ＴＡ識別、メッセージシーケンスナンバー、タイムスタンプ、チェックサム等を含むことができる。
【００４４】
ＶＰＳＴＮ  ＤＳ−０チャンネルのサンプル１１００のＬＳＢ１１０８受信チャンネルでは廃棄され、送信チャンネルではハイレベル（１）にセットされる。トランスポート中、ＰＳＴＮ１１６が一部のＬＳＢ１１０８の値を変化させることがあるので、ＬＳＢ１１０８データは使用されない。ＬＳＢ１１０８の値の変化は盗まれたビット信号化、（ミュー規則からＡ規則を介しミュー規則への）トランスコーディングまたはデジタルパケットアセンブラー／ディアセンブラー（ＰＡＤ）回路およびその他の信号減衰回路によって生じ得る。
【００４５】
図３は安全モードで音声通話を行うようにするＶＰＳＴＮプロセス１２００を示すフローチャートである。次の例を想定する。米国内の銀行の頭取が電話１４８から「Ｘ国」内の銀行の支店の会計検査係へ電話をし、会計検査係が電話１５０で呼び出しを受ける。ＴＡ１０２によって保持されている会社セキュリティポリシーは次の規則、「すなわち任意の日における任意の時間におけるすべての内線からＸ国グループ内の宛て先番号へのすべての出音声、ファックス、モデムおよびＶＴＣトラヒックを暗号化し、通話を安全にできない場合に通話を許可し、警告メッセージを実行し、電子メール通知を発生し、通話をログする」という規則を含む。この規則を守ることが必要である。通話を安全にできないことはセキュリティの態度の表示であるので、上部の命令系統に重要である。安全な通話を行えないという通知が階層の各上部レベルで行われる場合、システムはレポートの発生に対する事象をログするが、上部レベルからの電子メール通知のタスクをフィルタで除去する。システムは通話を安全にできなかった旨の電子メール通知を発生し、これをローカルおよびＸ国のセキュリティ要員（通話ソースおよび通話宛て先）にしか送らない。
【００４６】
ＶＰＳＴＮ１００は、セキュリティポリシーに従い、呼び出しを開始した頭取および呼び出しを受けた会計検査係の双方にトランスペアレントな安全な音声通話を自律的に設定し、実行する。ＶＰＳＴＮ１００はセキュリティポリシーに従い事象のログも行い、警告または通知を発生する。
【００４７】
次に図３を参照する（本例のために図１Ａ内の要素も参照する）。ステップ１２０２にてＰＳＴＮ１１６は２つのターミナル（電話機１４８と１５０）を接続するための通常の安全でない通信プロセスを使用する。Ｘ国の電話番号と安全な通信を必要とするセキュリティポリシー規則が満たされると、ＴＡ１０２はＴＡ１０４に接触し、２つのロケーション間の通話をどんな条件で安全なモードで行うことができるかを確認する。
【００４８】
ステップ１２０４にて、ＴＡ１０２とＴＡ１０４との間でセッションの秘密鍵を交換する。各方向のパケットペイロードチャンネル１１０２の暗号化および暗号解読解読のために、発信側ＴＡによりセッションごとに発生されるユニークな秘密鍵がＴＡ１０２とＴＡ１０４との双方の間で交換され、使用される。このセッション用秘密鍵の交換はメッセージチャンネル１１０６上の公開鍵交換（ＰＫＥ）を使って行われる。ステップ１２０２および１２０４は３秒より短い時間で行われる。この時間中、ＴＡ１０２は電話機へトーンまたはその他のオーディオメッセージを送ることができ、このメッセージは通話に関係する両当事者により聴取される。
【００４９】
ステップ１２０６において、ＰＢＸ入力ポート１２０はＰＢＸ１１４からの安全でないＤＳ−１回路データを受信する。ＴＡ１０２はこの安全でないデータビットストリームを操作し、圧縮し、暗号化し、よって安全なＶＰＳＴＮ  ＤＳ−０チャンネルのサンプル１１００ビットストリームを発生する。ＰＳＴＮ出力ポート１２２は安全なＤＳ−１回路データをＰＳＴＮ１１６へ送信し、ここでデータはＰＢＸ１１８へ切り換えられる。
【００５０】
ステップ１２０８において、ＰＳＴＮ入力ポート１２８はＰＳＴＮ１１６からの安全なＤＳ−１回路データを受信する。ＴＡ１０４は安全なデータストリームを操作し、暗号解読し、逆圧縮し、よって以前ステップ１２０６で圧縮され、暗号化された安全でないＤＳ−１回路データを回復する。ＰＢＸ出力ポート１３０は安全でないＤＳ−１回路データストリームをＰＢＸ１１８へ送信し、このＰＢＸは信号を電話機１５０へ送信する。
【００５１】
図示されていないが、ＶＰＳＴＮ１００は連続ループ内で作動し、同時に受信中および送信中のＤＳ−０チャンネルデータストリームの双方の流れを扱うことができる。このプロセスループは通話が「ハングアップ」されるまで続く。ＰＳＴＮ１１６はステップ１２１０および１２１２に示されるように、２つの電話機１４８と１５０とを切るための通常の通信プロセスを使って通話をティアダウンする（階層を下げる）。
【００５２】
ステップ１２１４において通話事象をログし、セキュリティポリシーが必要とする他の任意の処置、例えば通知の発生を実行する。
【００５３】
図４Ａおよび４Ｂは、セッションの秘密鍵の交換に先立ち、通話ソースと宛て先との間の安全モードの機能を確立するよう、図３の安全な通話設定プロセス１２０２のためのフローチャートを総合的に示す（このフローチャートのために図１Ａ内の要素も参照する）。ステップ１３０２において、ＰＳＴＮ１１６を通して２台の電話機を接続するのに使用される通常の安全でない方法では、電話１４８と、ＰＢＸ１１４と、ＰＳＴＮ１１６と、ＰＢＸ１１８と、電話１５０との間でオーディオ接続が確立される。一旦、このオーディオ接続が確立されると、２つの安全でないＤＳ−０チャンネルデータストリームが２台の電話機の間でフルデュプレクス状に流れる。
【００５４】
ステップ１３０４における判断は米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号および米国特許第６，２２６，３７２Ｂ１号に記載されているプロセスに類似する。これら米国特許ではＴＡ１０２により通話の属性を検出し、分析し、セキュリティポリシーに含まれる規則と比較する。規則内のすべての基準が通話の所定の属性と一致した場合、規則が満たされる。満たされたセキュリティ規則が通話を安全モードで行うことを求めない場合、ステップ１３０６にてＰＳＴＮ１１６により使用される通常の安全でない方法により通話の実行が続けられる。ステップ１３０４にて、少なくとも１つの通話属性（例えばソース番号、宛て先番号、通話のタイプ、通話の時間など）が安全モードで通話を行うことを求めるセキュリティ規則が満たされた場合、従ってＴＡ１０２は後述するようにＴＡ１０４との安全な通話を設定するように応答する。
【００５５】
ステップ１３０７にて、ＴＡ１０２はＰＳＴＮエコー抑制器をディスエーブルする。このエコー抑制器はデータのフルデュプレックス送信を阻害するので、これをディスエーブルしなければならない。暗号化されたデータブロックを同期した状態でＴＡ１０２および１０４の双方により送受信するには、フルデュプレックス送信が必要である。ＴＡ１０２は次のｘ秒の間にＤＳ−０チャンネルを通して（一般に２０２５Ｈｚに等しい）エコー抑制器ディスエーブラートーンを発生することを表示するためのメッセージパケットをＴＡ１０４へ送る。ＴＡ１０２がＴＡ１０４からの受信確認メッセージを受信すると、ＴＡ１０２はディスエーブラートーンを発生する。
【００５６】
ステップ１３０８にて、２つの電話１４８と１５０との間の改良されたオーディオ設定の直後にＴＡ１０２はメッセージチャンネル１１０６を通して「招待」メッセージパケットを送り、応答を待つ。この招待メッセージはＴＡ１０２がＴＡ１０４との安全な通話を開始しようと試みていることを示すものである。この招待メッセージはＴＡ１０２の機能、例えば圧縮および暗号化オプションも表示する。
【００５７】
ステップ１３１０にて、ＴＡ１０４にＶＰＳＴＮ能力がない場合、または宛て先にＴＡ１０４がない場合、ＴＡ１０２はＴＡ１０４からの受信確認メッセージを待機する間にタイムアウトする。ステップ１３１０にてＴＡ１０２がタイムアウトした場合、ＴＡ１０２は安全な通話設定プロセス１２０２を中断し、セキュリティポリシーに従い、ステップ１３１２において安全な通話の設定に失敗したことに応答する。
【００５８】
安全通話設定プロセス１２０２が中断された場合、ステップ１３１２においてセキュリティポリシーはＴＡ１０２および管理サーバー１０６による次の応答のうちの１つ以上を必要とすることがある。すなわち応答として通話を終了させること、通話を安全でないモードで続行できるようにすること、通話が安全でない旨を通話当事者に表示する警告トーンまたはメッセージを提供すること、通話内容をモニタすること、事象をログすることまたは指定された個人に通知を送ることのいずれかを必要とすることがある。
【００５９】
ＴＡ１０４にＶＰＳＴＮ能力がある場合、このＴＡはメッセージチャンネル１１０６を通して招待メッセージを受信し、「受信確認」メッセージを送り、このメッセージはステップ１３１０にてＴＡ１０２によって受信される。
【００６０】
ステップ１３１４では、このセッションに使用しなければならない暗号化アルゴリズムおよび圧縮アルゴリズムのような機能をコーディネートするために、追加メッセージパケットを交換する。
【００６１】
ＴＡ１０２とＴＡ１０４はステップ１３１４にてこれらＴＡ１０２とＴＡ１０４との間を流れる２つのＤＳ−０チャンネルの回線に欠陥が存在することを判断するためのメッセージを交換する。ＴＡ１０２は内容がＴＡ１０２とＴＡ１０４の双方に知られている「既知」のフレームをパケットペイロードチャンネル１１０２を通して送る。例えばこの既知のフレームは０〜６３の順次カウントから構成できる。ＴＡ１０４は受信した既知のフレームと変更されていない既知のフレームとを比較し、ＴＡ１０２からＴＡ１０４へのフレームの送信中にラインの欠陥がパケットペイロードチャンネルの「既知」フレームビット値の一部を変えたかどうかを判断する。
【００６２】
ステップ１３２０にて、ビットが送信中に値を変えたとＴＡ１０４が判断した場合、パケットペイロードチャンネル１１０２はＶＰＳＴＮプロセス１２００をサポートできない。このことが真の場合、ＴＡ１０４はステップ１３２２にて安全な通話設定プロセス１２０２を中断させることをＴＡ１０２に通知するメッセージパケットを送る。
【００６３】
ＴＡ１０２と管理サーバー１０６とはステップ１３１２にてセキュリティポリシーに従い、中断メッセージの受信時に安全モードでの通話の実行に失敗したことに応答する（通話の終了、通話の許可、警告トーンまたはメッセージの提供、通話内容のモニタ、事象のログ、通知の送信などを行う）。
【００６４】
ステップ１３２０にて送信中にビット値が変化しなかったとＴＡ１０４が判断した場合、リターンＤＳ−０チャンネル上で回線欠陥検査を行う。ステップ１３２４にてＴＡ１０４はパケットペイロードチャンネル１１０２を通してＴＡ１０２へ「既知」のフレームを送る。ＴＡ１０２は受信した「既知」のフレームと変更していない既知のフレームとを比較し、ビット値が変わっているかどうかを判断する。
【００６５】
送信中にビット値が変化したとＴＡ１０２が判断した場合、ＴＡ１０２はステップ１３２６にて安全な通話設定プロセス１２０２を中断する。ＴＡ１０２と管理サーバー１０６はステップ１３１２にて、セキュリティポリシーに従って安全モードでの通話の実行の失敗に応答する（通話の終了、通話の許可、警告トーンまたはメッセージの提供、通話内容のモニタ、事象のログ、通知の送信などを行う）。ビット値が変化していないとＴＡ１０２が判断した場合、ＴＡ１０２と１０４とはステップ１２０４にて通話セッション秘密鍵を交換する。
【００６６】
図５Ａおよび５ＢはＰＳＴＮ１１６への安全なトランスポートを行うために、安全でないＤＳ−１回路データを処理するための圧縮および暗号化プロセス１２０６のフローチャートを総合的に示す。ステップ１５００にてＴＡ１０２はＰＢＸ１１４からの安全でないＤＳ−１回路データを受信する。
【００６７】
ステップ１５０２において、シリアルデータストリームからデータ信号、フレーム信号およびクロック信号が抽出され、これら信号はＴＤＭハイウェイに載せられる。ＴＤＭハイウェイは２．０４８Ｍｂｐｓでクロック制御された３２本のタイムスロットチャンネルを有し、このハイウェイはデータ信号と、フレーム信号と、ビットクロック信号から成る。データ信号はＤＳ−０チャンネルデータビットストリームを搬送する。フレーム信号は最初の８ビットのタイムスロットの開始を表示し、８ビットのタイムスロットの境界を設定し、８ＫＨｚで作動する。ビットクロック信号はＤＳ−０チャンネルデータビットストリームを同期化し、２．０４８ＭＨｚで作動する。ＰＢＸ入力リンクがＴ１スパンまたはＪ１スパンである場合、タイムスロット０〜２３に２４のＤＳ−０チャンネルデータビットストリームが入れられ、一方、残りの８個のタイムスロットは空のままである（ある値にセットされる）。ＰＢＸ入力リンクがＥ１スパンである場合、それぞれのタイムスロットに３０のＤＳ−０チャンネルデータビットストリームが入れられ、一方、信号化のためにタイムスロット０および１６が保留されている。
【００６８】
ステップ１５０４において、データ信号シリアルビットストリームは８ビットのワードストリームに変換される。毎秒２５６，０００回（３．９マイクロ秒ごとに１回）８ビットのサンプルが出力される。ステップ１５０６において、８ビットのワードストリームが５ビットのＡＤＰＣＭワードストリームに圧縮される。ステップ１５０８では５ビットのＡＤＰＣＭワードストリームが各ＤＳ−０チャンネル（０〜３１）に対し、個々の非ＴＤＭの５ビットＡＤＰＣＭワードストリームに逆多重化される。
【００６９】
ステップ１５１０では各ＤＳ−０チャンネルに対し、暗号化アルゴリズムが必要とするように６４の５ビットＡＤＰＣＭワードが５つの６４ビットの平文ブロックにフォーマット化される。ステップ１５１２にて、５つの６４ビットの平文ブロックが暗号化され、５つの６４ビットの暗号テキスト（暗号化された）ブロックとして出力される。
【００７０】
暗号化を必要とする各ＤＳ−０チャンネルデータビットストリームに対し、毎秒６２５（５×１２５）個の６４ビット平文ブロックが暗号化／解読されることが理解できよう。Ｔ１またはＪ１スパン内のＤＳ−０チャンネルデータビットストリームのすべてが安全な通信を必要とする場合、毎秒１５０００（２４×６２５）の６４ビットの平文ブロックが暗号化／解読される。このレートは６６．７マイクロ秒よりも短い時間で１つの６６４ビットの平文ブロックが暗号化／解読されることを意味する。Ｅ１スパン内のＤＳ−０チャンネルデータビットストリームのすべてが安全な通信を必要とする場合、毎秒１８７５０（３０×５×１２５）個の６４ビットの平文ブロックが暗号化／解読される。このレートは５３．３マイクロ秒よりも短い時間で１つの６４ビットの平文ブロックが暗号化／解読されることを意味する。更にＴＡ１０２が４つのＥ１スパンを取り扱い、どのＤＳ−０チャンネルデータビットストリームも安全にしなければならない場合、毎秒７５０００（４×１８７５０）個の６４ビット平文ブロックが暗号化／解読されるが、この速度は１３．３マイクロ秒ごとに１つのブロックが暗号化／解読されることに等しい。
【００７１】
ステップ１５１４では各ＤＳ−０チャンネルに対し５つの６４ビットの暗号テキスト（暗号化された）ブロックが５ビットの暗号化されたワードストリーム（パケットペイロードチャンネル１１０２で搬送されるようになっている）へフォーマット化され、６４ビットの暗号化パケット（ＥＰ）境界パターンが発生されＥＰ境界チャンネル１１０４で搬送されるようになっている）、６４ビットのメッセージパケットが発生され（メッセージチャンネル１１０６で搬送されるようになっている）、ＬＳＢシリアルビットストリームがアップロードされる。ＥＰ境界チャンネルは暗号パケット境界機能を実行する一定の６４ビットパターンである。上記のようにＴＡ１０２とＴＡ１０４との間でメッセージチャンネル１１０６上のメッセージが交換され、安全な通話を設定し、ＴＡ機能を交換し、交渉し、セッション秘密鍵を交換し、誤りをレポートするなどを行う。ＤＳ−１回路上の「１」の密度を増すためにＬＳＢ１１０８は常にハイレベルにセットされる。
【００７２】
ステップ１５１６では各ＤＳ−０チャンネルに対し、５ビットの暗号化されたワードストリーム、６４ビットのＥＰ境界パターン、６４ビットのメッセージパケットおよびＬＳＢビットストリームがＶＰＳＴＮのＤＳ−０チャンネルサンプル１１００のシリアルストリーム（すなわち安全なＤＳ−０チャンネルデータビットストリーム）として出力できるようにフォーマット化される。
【００７３】
ステップ１５１８では、各別個の安全なＤＳ−０チャンネルデータビットストリーム（チャンネル０〜３１）が安全なデータ信号として１つの２．０４８ＭｂｐｓのＴＤＭハイウェイタムスロットに多重化される。出ＴＤＭハイウェイ上の各暗号化されたＤＳ−０チャンネルデータビットストリームのタイムスロットはステップ１５０２を参照して前に説明した入ＴＤＭハイウェイ上の安全でないＤＳ−０チャンネルデータビットストリームによって使用されるタイムスロットと同じである。この安全なデータ信号の他にＴＤＭハイウェイ上にはフレーム信号およびビットクロック信号も載せられる。
【００７４】
ステップ１５２０では、安全なデータ信号がフレーム化され、ＰＳＴＮ出力ポート１２２は安全なＤＳ−１回路データをＰＳＴＮ１１６へ送信し、このＰＳＴＮで各ＤＳ−０チャンネルデータビットストリームは１つ以上の宛て先に切り換えられる。ステップ１５００から１５２０は６４０００ｂｐｓのレートで実行される。
【００７５】
ほとんどのケースにおいてＴ１、Ｊ１またはＥ１スパン内の２４または３０の暗号化されたＤＳ−０チャンネルデータビットストリームが多数のロケーションへルーティングされる。しかしながら、図６Ａおよび６Ｂの暗号解読および逆圧縮プロセスに関連した次の説明をするために、ＴＡ１０２とＴＡ１０４との間全Ｔ１、Ｊ１またはＥ１スパン（すなわち全ＤＳ−１回路）が切り換えられると仮定する。
【００７６】
図６Ａおよび６Ｂは安全なＤＳ−０チャンネルデータビットストリームを元の安全でない状態に回復するための暗号解読および逆圧縮プロセス１２０８のプロセスフローチャートを総合的に示す。
【００７７】
ステップ２７００ではＴＡ１０４がＰＳＴＮ入力ポート１２８上のＰＳＴＮ１１６からの安全なＤＳ−１回路データを受信する。ステップ２７０２では、シリアルデータストリームから安全なデータ信号、フレーム信号およびビットクロック信号が抽出され、これら信号はＴＤＭハイウェイ上に載せられる。ＴＤＭハイウェイは２．０４８Ｍｂｐｓでクロック制御された３２のタイムスロットチャンネルを有する。
【００７８】
ステップ２７０４では安全なデータ信号が８ビットの暗号化されたワードストリームに変換される。この８ビットの暗号化されたワードストリームは８ビットのＶＰＳＴＮ  ＤＳ−０チャンネルサンプル１１００から構成され、このサンプルは毎秒２５６０００回（３．９ミリ秒ごとに１回）出力される。ステップ２７０６では８ビットの暗号化されたワードストリームは逆多重化される（すなわち３２−ＴＤＭの８ビット暗号化されたワードストリームは各ＤＳ−０チャンネル０〜３１に対し、個々の非ＴＤＭの８ビットの暗号化されたワードストリームに分離される。
【００７９】
ステップ２７０８では、各チャンネルｎに対し、８ビットの暗号化されたワードストリームのうちのＬＳＢ１１０８が廃棄される。この結果得られる７ビットの暗号化されたワードストリームのうちの、パケットペイロードチャンネル１１０２を構成する５ビットの各々は、暗号解読プロセスのための５つの６４ビットの暗号化されたブロックのうちの１つにフォーマット化される。ＥＰ境界チャンネル１１０４の内容を構成する単一ビットは６４ビットの暗号化されたブロックのうちの５つのすべてが完全にフォーマット化され、暗号解読プロセス（ステップ２７１２）のためにロードされたことを証明するために、１つの６４ビットブロックにフォーマット化され（ステップ２７１０）、メッセージチャンネル１１０６の内容を構成する残りの最終ビットも１つの６４ビットブロックにフォーマット化される。
【００８０】
ステップ２７１０において、ＥＰ境界チャンネル１１０４からの内容を含む６４ビットブロックがフォーマット化され、ロードされ、よって暗号解読プロセスのために６４ビットの暗号化ブロックのうちの５つのすべてが完全にロードされたことを証明するための判断がなされる。ステップ２７１０における判断が否定的であった場合、プロセスはステップ２７０８へ戻り、７ビットのワードストリームのフォーマット化およびロードを続ける。ステップ２７１０における判断が肯定的である場合、ステップ２７１２において５つの６４ビットブロックを暗号解読し、よって５つの６４ビットの平文（ＡＤＰＣＭ）ブロックを回復する。
【００８１】
ステップ２７１４にて先入れ先出し（ＦＩＦＯ）メモリバッファ内へメッセージブロックを構成する６４ビットのデータストリームがロードされ、このデータストリームはＴＡ１０４のホストコンピュータ処理ユニット（ＣＰＵ）によって非同期状態でアクセスされる。ステップ２７１６では、暗号解読プロセスから出力された５つの６４ビットのＡＤＰＣＭブロックが５ビットのＡＤＰＣＭワードストリームにフォーマット化される。ステップ２７１８では、各ＤＳ−０チャンネル（０〜３１）からの５ビットのＡＤＰＣＭワードストリームがＴＤＭ５ビットのＡＤＰＣＭワードストリームに時間分割多重化され、次にＴＤＭ８ビットのミュー法則ＰＣＭワードストリームに変換される。
【００８２】
ステップ２７２０では、ＴＤＭ８ビットのミュー法則ＰＣＭワードストリームはＴＤＭシリアルビットストリーム（データ信号）に変換され、フレーム信号およびビットクロック信号と共にＴＤＭハイウェイ上に載せられる。ステップ２７２２ではデータ信号がフレーム化され、ＰＢＸ出力ポート１３０がＴＤＭの安全でないＤＳ−１回路データをＰＢＸ１１８へ送信する。
【００８３】
米国特許第６，２４９，５７５Ｂ１号に示され、記載されている通信ファイアーウォールと、ＶＰＳＴＮ１００の動作および機能を組み合わせ、同時にＶＰＳＴＮ１００とファイアーウォールとして作動させるか、または各デバイスの機能の組み合わせから構成された実施例が得られるよう、上記実施例を含むような多数の実施例を考え付くことができる。例えばＶＰＳＴＮ１００を特定のＰＢＸ１１４に対するコンピュータの電話統合（ＣＴＩ）インターフェースにより捕捉できる。この別の実施例では、ＶＰＳＴＮ１００は通話に対し、ＰＢＸ１１４が指定された処置を実行するように（ＣＴＩインターフェースを介し）ＰＢＸ１１４へ命令を発生できる。更にＰＢＸ１１４は通話に対し、セキュリティ規則の組を適用する際に使用するために（ＣＴＩインターフェースを介し）ＶＰＳＴＮ１００へ指定された通話属性を提供してもよい。ＰＢＸ１１４へ発生される処置命令およびＰＢＸ１１４によって提供される通話属性は規則の組に従うものであり、ＰＢＸ１１４の機能の範囲内にある。
【００８４】
別のかかる実施例は米国特許第６，２２６，３７２Ｂ１号に示され、記載されているように実現された統合通信ファイアーウォールおよびスキャナーに類似しており、この米国特許では通信ファイアーウォールはセキュリティポリシーに従い、少なくとも１つの所定の通話属性に基づく少なくとも２つのインラインデバイスの間に仮想パーソナル交換通信ネットワークを構築させる作業を、ＶＰＳＴＮ１００にさせることができる。
【００８５】
本発明は、多数の形態および実施例をとり得ることができると理解できよう。本明細書に示した実施例は、本発明を限定すためではなく、本発明を説明するためのものであり、本発明の要旨から逸脱することなく種々の変形を行うことができると理解できよう。例えばセキュリティポリシーのために任意の数の異なる規則の基準を定めることができる。異なる属性の説明および規則の説明も考えつくことができる。システムによって実行されるアルゴリズムおよびプロセス機能はシステム内での１つ以上のプロセッサまたはワークステーションで作動するよう、任意の数の異なるモジュールまたはコンピュータプログラムに構成できる。
【００８６】
管理サーバーの機能をＴＡにあるシステムに挿入できるようにしたコンフィギュレーションを含む、システムのためのコンピュータおよびプロセッサの異なるコンフィギュレーションを考えつくことができる。システムの方法およびプロセスを実現するのに使用されるプログラムは適当なプログラム言語で実現でき、ハードウェアデバイスと協働して作動できる。数個の回線しか有しない個人の家庭またはビジネスのように小さい企業だけでなく、１つ以上の個人ネットワークまたは仮想的個人ネットワーク内で相互接続された、世界中に多数のＰＢＸロケーションを有する大企業のためにもこのシステムを使用できる。多数の内線が関係するケースでは、内線をＰＢＸ内線または直接回線の内線としてよいことが理解できよう。
【００８７】
以上で本発明の説明のための実施例を示し、説明したが、これまでの説明では種々の暗号化エンジン、暗号化アルゴリズム、圧縮アルゴリズム、その結果生じる種々のワードブロックサイズおよびパケットペイロードチャンネル１１０２、暗号化されたパケット境界チャンネル１１０４およびＤＳ−０チャンネルサンプル１１００の設置における種々の構造（すなわちペイロードチャンネルの後に続き、パケットペイロードチャンネルに先行し、パケットペイロードチャンネルを挟む）を含む広範な変形、変更および置換が可能であると理解できよう。所定の場合、本発明の一部の特徴は別の特徴を対応して使用することなく利用される。従って、特許請求の範囲は本発明の範囲と一貫して広範に考えることが適当である。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
本発明の仮想的パーソナル交換通信ネットワークの一例を示すブロック略図である。
【図１Ｂ】
図１Ａの仮想的パーソナル交換通信ネットワークの一例を示すブロック略図である。
【図２】
仮想的パーソナル交換通信ネットワークのデジタル信号レベル０（ＤＳ−０）チャンネルのサンプルのブロック略図である。
【図３】
仮想的パーソナル交換通信ネットワークにより安全モードでの通話の実行を示すプロセスフローチャートである。
【図４Ａ】
安全な通話のための設定を示すプロセスフローチャートである。
【図４Ｂ】
安全な通話のための設定を示すプロセスフローチャートである。
【図５Ａ】
安全なトランスポートのための安全でないデジタル信号レベル１（ＤＳ−１）回路データの圧縮および暗号化を示すプロセスフローチャートである。
【図５Ｂ】
安全でないデジタル信号レベル１（ＤＳ−１）回路データを安全にトランスポートするための圧縮および暗号化を示すプロセスフローチャートである。
【図６Ａ】
安全なデジタル信号レベル１（ＤＳ−１）回路データを元の安全でない状態に回復するための暗号解読および逆圧縮を示すプロセスフローチャートである。
【図６Ｂ】
安全なデジタル信号レベル１（ＤＳ−１）回路データを元の安全でない状態に回復するための暗号解読および逆圧縮を示すプロセスフローチャートである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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