局側装置と加入者側装置とを備え、IP網に接続する上記局側装置と、上記加入者側装置とがPONシステム上の光伝送媒体を介して接続され、暗号鍵を用いて上記光伝送媒体上でデータフレームによってデータ送受信を行う共通鍵暗号通信システムにおいて、上記局側装置から全ての上記加入者側装置へ送信すると判定されたマルチキャストフレームについて、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、上記マルチキャストフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとしてサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して平文データを暗号化する暗号化部を備えて構成されたことを特徴とする共通鍵暗号通信システム。局側装置と加入者側装置とを備え、IP網に接続する上記局側装置と、上記加入者側装置とがPONシステム上の光伝送媒体を介して接続され、暗号鍵を用いて上記光伝送媒体上でデータフレームによってデータ送受信を行う共通鍵暗号通信システムにおいて、上記局側装置からシングルコピーブロードキャストにて送信されたマルチキャストフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する復号化部を備えたことを特徴とする共通鍵暗号通信システム。上記暗号化部で暗号化されたマルチキャストフレームをシングルコピーブロードキャストにて上記加入者側装置へ送信する送信部と、上記加入者側装置との間のPON区間に固有のフレームであることを示すPON固有情報をプリアンブルに付加したデータフレームを、上記加入者側装置へ送信するよう制御する制御部とを備え、上記暗号化部が、上記加入者側装置へ送信するデータフレームが上記加入者側装置との間のPON区間に固有のデータフレームである場合に、事前に上記加入者側装置が生成して上記局側装置に通知した個別の暗号鍵を選択し、上記データフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとして任意の値およびクロックカウンタの組み合わせを使用して、平文データを暗号化することを特徴とする、請求項1に記載の共通鍵暗号通信システム。上記復号化部が、上記局側装置から受信したデータフレームが上記局側装置との間のPON区間に固有のデータフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、事前に上記加入者側装置にて生成して上記局側装置に通知した暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化することを特徴とする、請求項2に記載の共通鍵暗号通信システム。上記局側装置へ送信するデータフレームが上記局側装置との間のPON区間に固有のデータフレームである場合に、事前に上記加入者側装置にて生成して上記局側装置に通知した暗号鍵を選択し、上記データフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、平文データを暗号化する暗号化部と、上記局側装置との間のPON区間に固有のフレームであることを示すPON固有情報をプリアンブルに付加したデータフレームを、上記局側装置へ送信するよう制御する制御部とを備えたことを特徴とする、請求項2又は4に記載の共通鍵暗号通信システム。上記加入者側装置から受信したデータフレームが上記加入者側装置との間のPON区間に固有のデータフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、事前に上記加入者側装置にて生成して上記局側装置に通知した個別の暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして任意の値およびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する復号化部を備えたことを特徴とする、請求項1又は3に記載の共通鍵暗号通信システム。局側装置と加入者側装置とを備え、IP網に接続する上記局側装置と、上記加入者側装置とがPONシステム上の光伝送媒体を介して接続され、暗号鍵を用いて上記光伝送媒体上でデータフレームによってデータ送受信を行う共通鍵暗号通信システムにおいて、上記局側装置が、当該局側装置から全ての上記加入者側装置へ送信すると判定されたマルチキャストフレームについて、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、上記マルチキャストフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとしてサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して平文データを暗号化する暗号化部と、上記暗号化部で暗号化されたマルチキャストフレームをシングルコピーブロードキャストにて上記加入者側装置へ送信する送信部と、上記加入者側装置との間のPON区間に固有のフレームであることを示すPON固有情報をプリアンブルに付加したデータフレームを、上記加入者側装置へ送信するよう制御する制御部と、上記加入者側装置から受信したデータフレームが上記加入者側装置との間のPON区間に固有のデータフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、事前に上記加入者側装置にて生成して上記局側装置に通知した個別の暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして任意の値およびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する復号化部とを備え、上記局側装置の暗号化部が、上記加入者側装置へ送信するデータフレームが上記加入者側装置との間のPON区間に固有のデータフレームである場合に、事前に上記加入者側装置が生成して上記局側装置に通知した個別の暗号鍵を選択し、上記データフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとして任意の値およびクロックカウンタの組み合わせを使用して、平文データを暗号化し、上記加入者側装置が、上記局側装置からシングルコピーブロードキャストにて送信されたマルチキャストフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する復号化部と、上記局側装置へ送信するデータフレームが上記局側装置との間のPON区間に固有のデータフレームである場合に、事前に上記加入者側装置にて生成して上記局側装置に通知した暗号鍵を選択し、上記データフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、平文データを暗号化する暗号化部と、上記局側装置との間のPON区間に固有のフレームであることを示すPON固有情報をプリアンブルに付加したデータフレームを、上記局側装置へ送信するよう制御する制御部とを備え、上記加入者側装置の復号化部が、上記局側装置から受信したデータフレームが上記局側装置との間のPON区間に固有のデータフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、事前に上記加入者側装置にて生成して上記局側装置に通知した暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化することを特徴とする、請求項2に記載の共通鍵暗号通信システム。しかしながら、上記従来技術のようにIEEEStd8021AE準拠のフレームを用いると、SecTAGに定義された32ビット長のPNPacketNumberフィールドにパケット毎にインクリメントされるカウンタ値を使用することになる。この場合、CounterMode固有の脆弱性が存在するので、PNフィールドに一度使用した値を二度以上使用することは許されない為、PNの値がオーバーフローする前に暗号鍵を更新しなければならない。一つの暗号鍵の寿命は、PNフィールドから暗号化するパケット数により決まる。SCIオプションヘッダを付与しないSecTAGのサイズが8バイト、ICVのサイズが16バイトの場合、IEEE8021AE準拠のフレームサイズは24バイト増えることになるが、非特許文献2のIEEE8023av準拠の光伝送路においての寿命を算出すると、最短で約426秒である。なお、算出根拠は以下の通りである。最小パケットの時間は864ns64バイト長が暗号化されて88バイトとなるので、プリアンブル8バイトとIFG12バイトを加算すると108バイトかつバイト当たりの時間08nsから算出であるので、8709GbpsのFEC前方誤り訂正レートだと、約10080645個/秒と算出できる。よって、PNフィールドで表せる2の32乗1の値から最短時間を算出すると、約426秒と計算できる。このように、IEEE8023avにおける8021AE準拠の暗号方式を使用した暗号鍵の最短の寿命時間は、約426秒と短い。また、LLID毎に異なる暗号鍵を使用するユニキャストのデータ通信においては、新しい鍵交換は、再認証のシーケンスにより、ONUにてLLID毎に新しい暗号鍵を生成し、それをOLTに伝えることにより行われる。このとき、もしも再認証のシーケンスに異常があり、再認証に失敗すると、寿命が切れた古い暗号鍵を継続して使用することになる。この結果、脆弱性を持ったまま通信サービスを提供することになるか、もしくは、再認証が失敗したとして通信サービスを停止することになる。このため、新しい鍵交換の時間間隔は極力長いほうが望ましい。さらに、全てのONUが同一のPSKを使用するブロードキャストのデータ通信においては、鍵更新が困難ゆえ、鍵の寿命を極力長くして、脆弱性を低減する仕組みが必要である。本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、PONシステム上で、暗号鍵の寿命を延ばし、安全なデータ通信を行うことができる共通鍵暗号通信システムを提供するものである。本発明は、局側装置と加入者側装置とを備え、IP網に接続する上記局側装置と、上記加入者側装置とがPONシステム上の光伝送媒体を介して接続され、暗号鍵を用いて上記光伝送媒体上でデータフレームによってデータ送受信を行う共通鍵暗号通信システムにおいて、上記局側装置から全ての上記加入者側装置へ送信すると判定されたマルチキャストフレームについて、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、上記マルチキャストフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとしてサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して平文データを暗号化する暗号化部を備えたことを特徴とする。また、上記局側装置からシングルコピーブロードキャストにて送信されたマルチキャストフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記局側装置と同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する復号化部を備えたことを特徴とする。上記発明の構成により、暗号鍵の寿命が延びて、安全なデータ通信を行うことができるようになる。以下に、本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の実施形態に係るEPON暗号化システムの構成例を示すブロック図である。本発明の共通鍵暗号通信システムを構成するEPON暗号化システムは、局側装置と加入者側装置とを備えて構成されている。IP網に接続する上記局側装置と、上記加入者側装置とが、PONシステム上の光伝送媒体光ファイバー及び光スプリッタを介して接続され、暗号鍵を用いて上記光伝送媒体上でデータフレームによってデータ送受信を行う。局側装置及び加入者側装置は、送信機300と受信機400とを備えている。送信機300は、送信平文フレーム310を暗号化パケット301に変換し、受信機400に送信する装置である。受信機400は、送信機300からの暗号化パケット301を受けて、暗号を復号し、受信平文フレーム410に変換する装置である。送信機300は、OLTの下流方向への送信側、およびONUの上流方向への送信側に搭載される。受信機400は、ONUの下流方向の受信側、およびOLTの上流方向の受信側に搭載される。送信機300内の各ブロックの構成は以下のようになっている。送信平文フレーム310は、図3の13の平文のパケットフォーマットである。ヘッダ判定部311は、送信平文フレーム310のプリアンブルに含まれるLLIDPON固有のロジカルリンクIDを参照し、このLLIDの値で一意に決まる、個別のONU宛てか、PON内の全ONU宛のブロードキャストLLIDつまり下位15ビットが0x7FFEであるかを判定する。SCIPNテーブル351は、ヘッダ判定部311から受信したLLID値に対応したSCIの情報を読み出し、カウンタ処理部32へ送る。また、SCIPNテーブル351は、LLID値と、そのLLIDに対応した現在使用中のANAssociationNumberの組み合わせに対応したPNPacketNumberの値を読み出し、カウンタ処理部32へ送る。なお、読み出しPNPacketNumberの値を1加算して、PNテーブルを更新しておく。暗号鍵ハッシュ鍵テーブル352は、暗号鍵及びハッシュ鍵を記録しておく記憶手段である。さらに、SCIPNテーブル351は、LLID値と、そのLLIDに対応した現在使用中のANAssociationNumberの組み合わせに対応した暗号鍵およびハッシュ鍵を暗号鍵ハッシュ鍵テーブル352から読み出して、暗号鍵Kを暗号コア381に送り、ハッシュ鍵Hをハッシュ演算部386へ送る。フレーム内カウンタ36は平文をブロック単位、つまり128ビット単位に分割した場合の通し番号を生成し、カウンタ処理部32へ送る。PONクロックカウンタ33は、16ns周期でカウントアップされる32ビット長で、かつ、OLTとONUで同期しているPONクロックカウンタであり、カウンタ処理部32に接続される。サイクルカウンタ34は、PONクロックカウンタ33のオーバーフロー時に加算される周期カウンタであり、カウンタ処理部32に接続される。カウンタ処理部32は、入力ブロックカウンタ37を生成するブロックである。カウンタ処理部32の具体的な機能は後述する。暗号認証生成部38は、暗号文とintegritycheckvalueを生成するブロックである。暗号認証生成部38の内部の構成は次のようになっている。暗号コア381は、入力ブロックカウンタ37を入力として、暗号ストリームを出力するブロックである。ExOR部382は、送信平文フレーム310の暗号範囲の平文と、暗号コア381の出力した暗号ストリームとで、排他的論理和をかけて、結果をセレクタ385およびフレーム生成部39へ送る。Ek384は、各パケットの最初の入力ブロックカウンタ値にて暗号化されたカウンタを保持するレジスターであり、セレクタ385に接続される。Length383は、非暗号文ブロックAの長さ、および暗号文Cの長さを保持するレジスターであり、セレクタ385に接続される。セレクタ385は、ハッシュ演算部386への入力を、図6の動作のように、適切に切り替えるセレクタである。ハッシュ演算部386は、内部に入力0をAES暗号コアで暗号化して演算されたハッシュ鍵Hを入力して保持するレジスター、直前のハッシュ演算結果Gを保持するレジスター、Gと入力の排他的論理和、および排他的論理和の出力とHを掛け算するGFのガロア体乗算器を備えている。ハッシュ演算部386のハッシュ演算の最終出力Tは、ICV値としてフレーム生成部39に送られる。図1のフレーム生成部39は、平文フレームを暗号化パケット301のフォーマットに変換する機能を有する。暗号化パケット301のフォーマットは、図3の15のIEEE8021AEに準拠したフレームフォーマットであり、MACSecurityTAG、integritycheckvalueを付与し、FCSを再演算して付与する。次に、受信機400内の各ブロックの構成について説明する。ヘッダ判定部411は、送信機300から受信した暗号化パケット301のプリアンブルに含まれるLLIDPON固有のロジカルリンクIDを参照し、LLIDの値で一意に決まる個別のONU宛てか、PON内の全ONU宛てのブロードキャストLLIDつまり下位15ビットが0x7FFEであるかを判定する。SCIPNテーブル451は、ヘッダ判定部411からのLLID値に対応したSCIの情報を読み出し、カウンタ処理部42へ送る。暗号鍵ハッシュ鍵テーブル452は、暗号鍵及びハッシュ鍵を記録しておく記憶手段である。また、SCIPNテーブル451は、LLID値と、受信フレームのSecTAGヘッダ内のANAssociationNumberフィールド値との組み合わせに対応した暗号鍵Kおよびハッシュ鍵Hを暗号鍵ハッシュ鍵テーブル452から読み出す。そして、暗号鍵Kは暗号コア481に送り、ハッシュ鍵Hはハッシュ演算部486へ送る。また、上記ヘッダ判定部411は、SecTAGヘッダ内のPNフィールド値をカウンタ処理部42へ送る。フレーム内カウンタ46は暗号文をブロック単位つまり128ビット単位に分割した場合の通し番号を生成し、カウンタ処理部42へ送る。PONクロックカウンタ43は、16ns周期でカウントアップされる32ビット長、かつOLTとONUで同期しているクロックカウンタであり、カウンタ処理部42に接続される。サイクルカウンタ44は、PONクロックカウンタのオーバーフロー時に加算される周期カウンタであり、カウンタ処理部42に接続される。カウンタ処理部42は、入力ブロックカウンタ47を生成するブロックである。カウンタ処理部42の具体的な機能は後述する。暗号認証復号部48は、暗号文を復号し、かつ、integritycheckvalueの正常性を判定するブロックである。暗号認証復号部48の内部の構成は次のようになっている。暗号コア481は、カウンタ処理部42からの入力ブロックカウンタ47を入力として、暗号ストリームを出力するブロックである。ExOR部482は、暗号化フレーム301の暗号範囲の暗号文と、暗号コア481の出力した暗号ストリームとで、排他的論理和をかけて、結果をセレクタ485およびフレーム復号部49へ送る。Ek484は、各パケットの最初の入力ブロックカウンタ値にて暗号化されたカウンタを保持するレジスターであり、セレクタ485に接続される。Length483は、非暗号文ブロックAの長さ、および暗号文Cの長さを保持するレジスターであり、セレクタ485に接続される。セレクタ485は、ハッシュ演算部486への入力を、図6の動作のように、適切に切り替えるセレクタである。ハッシュ演算部486は、内部に入力0をAES暗号コアで暗号して演算されたハッシュ鍵Hを入力して保持するレジスター、直前のハッシュ演算結果Gを保持するレジスター、Gと入力の排他的論理和、および排他的論理和の出力とHを掛け算するGFのガロア体乗算器を備えている。ハッシュ演算部486のハッシュ演算の最終出力Tは、ICV比較487へ接続される。ICV比較487は、受信した暗号化フレーム301内のICVフィールド値と、ハッシュ演算部486の出力Tとを比較し、一致すれば正常、不一致であれば異常と判定する。ICVの正常性の判定結果は、フレーム復号部49へ送られる。フレーム復号部49は、通常の暗号化されていないパケットフォーマットへ変換する機能を有する。暗号化パケット301の場合、具体的には、図3の15のIEEE8021AEに準拠したフレームフォーマットから、MACSecurityTAG、integritycheckvalueを削除し、FCSの正常性を判定する。これにより、暗号化パケット301を図3の13のフレームフォーマットへ変換する。そして、上記送信機300及び受信機400を用いて以下の機能が実現される。局側装置OLTでは、暗号化部と、送信部と、制御部と、復号化部としての機能を備えている。上記暗号化部は、OLTから全ての加入者側装置ONUへ送信すると判定されたマルチキャストフレームについて、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、上記マルチキャストフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとしてサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して平文データを暗号化する。上記送信部は、上記暗号化部で暗号化されたマルチキャストフレームをシングルコピーブロードキャストにて上記ONUへ送信する。上記制御部は、上記ONUとの間のPON区間に固有のフレームであることを示すPON固有情報をプリアンブルに付加したデータフレームを、上記ONUへ送信するよう制御する。上記復号化部は、上記ONUから受信したデータフレームが上記ONUとの間のPON区間に固有のデータフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、事前に上記ONUにて生成して上記OLTに通知した個別の暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして任意の値およびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する。そして、上記OLTの暗号化部は、上記ONUへ送信するデータフレームが上記ONUとの間のPON区間に固有のデータフレームである場合に、事前に上記ONUが生成して上記OLTに通知した個別の暗号鍵を選択し、上記データフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとして任意の値およびクロックカウンタの組み合わせを使用して、平文データを暗号化する。上記ONUは、復号化部と、暗号化部と、制御部としての機能を備えている。上記復号化部は、上記OLTからシングルコピーブロードキャストにて送信されたマルチキャストフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、ブロードキャスト用の事前共有暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記OLTと同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する。上記暗号化部は、上記OLTへ送信するデータフレームが上記OLTとの間のPON区間に固有のデータフレームである場合に、事前に上記ONUにて生成して上記OLTに通知した暗号鍵を選択し、上記データフレームに暗号化に関する情報を付加し、暗号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記OLTと同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、平文データを暗号化する。上記制御部は、上記OLTとの間のPON区間に固有のフレームであることを示すPON固有情報をプリアンブルに付加したデータフレームを、上記OLTへ送信するよう制御する。上記ONUの復号化部は、上記OLTから受信したデータフレームが上記OLTとの間のPON区間に固有のデータフレームでかつ暗号化情報が付加されている場合に、事前に上記ONUにて生成して上記OLTに通知した暗号鍵を選択し、復号化の初期ベクトルの上位48ビットとして上記OLTと同期の取れたサイクルカウンタおよびクロックカウンタの組み合わせを使用して、暗号データを復号化する。以上のように構成された共通鍵暗号通信システムは、次のように動作する。図1の送信機300は、ユニキャストなどLLIDの値で一意に決まる個別のONU宛てのLLIDを付与するパケットに対しても、マルチキャストなど下り方向のPON内の全ONU宛てのBroadcastLLIDを付与するパケットに対しても、AES128GCM方式にて暗号化する。この送信機300によって、図3の13の平文パケットが、図3の15の暗号文パケットのフォーマットに変換されて出力される。図1の受信機400は、ユニキャストなどLLIDの値で一意に決まる個別のONU宛てのLLIDを付与するパケットに対しても、マルチキャストなど下り方向のPON内の全ONU宛てのBroadcastLLIDを付与するパケットに対しても、AES128GCM方式にて暗号を復号化する。受信機400によって、図3の15の暗号文パケットが、図3の13の平文パケットのフォーマットに変換されて出力される。まず、送信機300での暗号化動作について図5を用いて説明する。送信機300には、インプットブロックカウンタ72と暗号化回路73とExOR部74を備えられている。ExOR部74は、入力フレーム71のDestinationAddressとSourceAddressの次から128ビット長毎に分割した平文Pmm0nと、インプットブロックカウンタ72を入力とした暗号化回路73の出力暗号ストリームとを、排他的論理和をかけて、暗号文Cmm0nを生成する。ここで、インプットブロックカウンタ72は、初期ベクトルの上位64ビット、SecTAGに挿入するPN値32ビット、25ビットの0値、フレーム内カウンタ36の7ビットを結合した128ビットのカウンタである。インプットブロックカウンタ72では、パケット毎に初期化され、128ビットのブロック毎に1ずつ加算されていく。初期ベクトルの上位64ビットについては後述する。受信機400での暗号復号化動作では、暗号化されたイーサネットフレームのSecTAGの次から128ビット長毎に分割した平文Cmm0nと、インプットブロックカウンタを入力とした暗号化回路の出力暗号ストリームとを、排他的論理和をかけて、元の平文Pmm0nを生成する。上記インプットブロックカウンタは、初期ベクトルの上位64ビット、受信したSecTAG内のPN値32ビット、0値25ビット、フレーム内カウンタの7ビットを結合した128ビットのカウンタであり、パケット毎に初期化され、128ビットのブロック毎に1ずつ加算されていく値である。なお、Ek75は、インプットブロックカウンタ72の初期値を入力とした暗号化回路の出力最初に暗号化されたカウンタである。ハッシュ演算動作について、図6を用いて説明する。非暗号文ブロック81は、DestinationAddress、SourceAddressおよびMACSecurityTAGから構成されている。この非暗号文ブロック81を128ビット長のブロック毎に分割し、ハッシュ演算を行う。第一ブロックA0はDestinationAddress、SourceAddressおよびSecTAGのMACsecType16ビット、TCIANの8ビット、SLの8ビットである。SCIオプションを挿入する場合の第二ブロックA1は、SecTAGのPNの32ビット、SCI64ビットおよび0値32ビットであり、SCIオプションを挿入しない場合の第二ブロックA1は、SecTAGのPNの32ビットおよび0値96ビットである。なお、本発明ではSCIオプションを挿入せずに使用する。第一ブロックA0とハッシュ鍵HをGFのガロア体乗算器85上で乗算し、その結果G0と、第二ブロックA1の排他的論理和をおこない、その結果とハッシュ鍵HをGFのガロア体乗算器85上で乗算し、結果G1を得る。暗号文ブロック82は、DestinationAddressとSourceAddressの次から128ビット長毎に分割して、暗号化された暗号文C0、C1Cを指す。前述の結果G1と、暗号文C0の排他的論理和を行い、その結果とハッシュ鍵HをGFのガロア体乗算器85上で乗算し、結果G2を得る。以下、上記同様に繰り返し、結果Gと暗号文Cの排他的論理和を行い、その結果とハッシュ鍵HをGFのガロア体乗算器85上で乗算し、結果Gを得る。第一ブロックA0と、第二ブロックA1を結合したAのビット長を64ビットに拡張した値Lenと、暗号文ブロック82の全体Cのビット長を64ビットに拡張した値Lenを結合してできる128ビットの値と、前述の結果Gの排他的論理和を行い、その結果とハッシュ鍵HをGFのガロア体乗算器85上で乗算し、結果Gを得る。最後に、前述のEkと前述の結果Gの排他的論理和を行い、その結果Tがハッシュ演算部の出力となる。次いで、ICVの長さ8~16バイトに応じて、Tの上位ビットから取り出して、ICVの値となる。なお、本発明ではICVの長さは16バイトを用いる。ICVの値は、送信機300のフレーム生成部39により、暗号化フレーム301のICVフィールドに挿入される。また、受信機400の暗号認証復号部48内のICV比較487にて、受信した暗号化フレーム301内のICVの値と、ハッシュ演算部486で演算して得られたICVの結果を比較して、不一致の場合は、異常フレームとして廃棄させ、一致した場合は正常フレームとして透過させる。暗号化フレーム301へのSecTAGの付与動作について、説明する。SCIPNテーブル351では、個別ONU宛のLLIDに対するSCI値および現在のPN値と、ブロードキャストLLIDに対する共通のSCI値および現在のPN値を保持している。SCIPNテーブル451も同様に、個別ONU宛のLLIDに対するSCI値および現在のPN値と、ブロードキャストLLIDに対する共通のSCI値および現在のPN値を保持している。個別ONU宛のLLIDに対するSCI値は、カウンタ処理部32および42にて入力ブロックカウンタを生成する際に、使用される。この場合は、SecTAGのSCBビットは0かつ、SCビットは0とし、SCIオプションフィールドを暗号化フレームフォーマット301に含めない。ブロードキャストLLIDに対する共通のSCI値は、カウンタ処理部32および42にて入力ブロックカウンタを生成する際に、使用される。この場合は、SecTAGのSCBビットは1かつSCビットは0とし、SCIオプションフィールドを暗号化フレームフォーマット301に含めない。その他のVフィールドは0固定、ESEndStationフィールドは0固定とし、EビットおよびCビットは、ICV付き暗号化が有効なので、両方1として付与される。SCIフィールドと初期ベクトルInitialVectorの上位64ビットに関し、図4を用いて説明する。SCIフィールドは、システム識別子の上位48ビットと、ポート識別子の下位16ビットの二つの情報を持つ。システム識別子は、非特許文献4のIEEE8021AEによれば、送信元の暗号化ブロックに関連付けられたグローバルでユニークなMACアドレスと定義されている。また、ポート識別子は、前述のユニークなMACアドレスに関連するユニークなポート識別子を割り当てられると定義されている。ただし、ポート識別子は、ES1かつSCB0の時は、0x0001が予約されていて、SCB1の時は、0x0000が予約されている。すなわち、SCIフィールドは初期ベクトルInitialVectorの上位64ビットとして使用するが、システムが動作すると変更されることがない為、PNフィールドの値がオーバーフローすると暗号強度が脆弱になる。そこで、本発明では、PNフィールドの値がオーバーフローしても、暗号強度が下がらない仕組みを持つ。具体的には、図4のSCISIDおよびSCIPIDを初期ベクトルInitialVectorの上位64ビットとして使用する。図4の第1項目は、OLTからONUの下流方向へのディスカバリーゲートDiscoveryGateやレジスターRegisterに使用する場合の、暗号化ルールを示している。ディスカバリーゲートは、未接続のONUを探すために定義されたMPCPMultiPointControlProtocolと呼ばれるプロトコルの1つである。レジスターは、ONUにLLIDLogicalLinkIdentifierと呼ばれる論理リンク番号を付与するためのMPCPプロトコルの1つである。SCBは1をセットし、暗号鍵としては、システム固定のある値を事前に決めたPSKを用い、SCIPIDとしては、0x0000を使用する。SCISIDとしては、OLT側はOLT自身のMACアドレスの48ビットを使用し、ONU側は送信元MACアドレスから抽出したアドレスつまりOLT自身のMACアドレスの48ビットを使用する。図4の第2項目は、ONUからOLTへの上流方向への登録リクエストRegisterRequestに使用する場合の、暗号化ルールを示している。登録リクエストは、未接続のONUがOLTへリンク登録を要求する為に定義されたMPCPプロトコルの1つである。SCBは0をセットし、暗号鍵としては、システム固定のある値を事前に決めたPSKを用い、SCIPIDとしては、0x0000を使用する。SCISIDとしては、ONU側は受信したDiscoveryGateの送信元MACアドレスから抽出したアドレスつまりOLT自身のMACアドレスの48ビットを使用し、OLT側はOLT自身のMACアドレスの48ビットを使用する。図4の第3項目は、OLTからONUへの下流方向へのSCBSingleCopyBroadcastの対象となるユーザフレームの場合の暗号化ルールである。SCBは1をセットし、暗号鍵としては、システム固定のある値を事前に決めたPSKを用い、SCIPIDとしては、0x0000を使用する。SCISIDが特殊であることを示すために、SLの上位から2番目のビットすなわち図3のUD2のビットに1をセットする。SCISIDとしては、24ビットのサイクルカウンタと、PONクロックカウンタの上位24ビットを結合して48ビットを生成する。PONクロックカウンタとは、OpticalLineTerminalとOpticalNetworkUnitONU;加入者側装置間で同期しているPONクロックカウンタ図1の33および43のことである。24ビットのサイクルカウンタはOLT起動時から、PONクロックカウンタが桁あふれする度に1加算されるカウンタであり、本発明では、レジスターRegisterフレームの予約領域を用いて、サイクルカウンタの最新値がOLTからONUへ通知される。なお、サイクルカウンタとPONクロックカウンタの組み合わせを初期ベクトルの一部とすることは、文献CTRModeofEncryptionOnnHaranPassaveOlliPekkaHiironenNokia[online][平成22年8月25日検索]インターネット<URL:httpwwwieee802orn1linksecmeetingsPrevSep02haranp2mp20702pdf>に提案されている。以上は、フレームのプリアンブルに含まれるLLIDがブロードキャストBroadcastつまり下位15ビットが0x7FFEである場合であり、以下は、そのLLIDが個別のユニキャストの場合である。図4の第4項目は、OLTからONUへの下流方向へのSCBSingleCopyBroadcastの対象ではないユーザフレームや制御フレームMPCPやOAM等の場合の暗号化ルールである。SCBは0をセットし、暗号鍵としては、LLID毎のデフォルトのPSKまたは鍵交換したSAKSecurityAssociationKeyを用い、SCIPIDとしては、LLIDの値を使用する。SCISIDが特殊であることを示すために、SLの上位から2番目のビットすなわち図3のUD2のビットに1をセットする。SCISIDとしては、ONUのLLIDのMACアドレスの下位24ビットと、PONクロックカウンタの上位24ビットを結合して48ビットを生成する。図4の第5項目は、ONUからOLTへの上流方向へのSCBSingleCopyBroadcastの対象ではないユーザフレームや制御フレームMPCPやOAM等の場合の暗号化ルールである。SCBは0をセットし、暗号鍵としては、LLID毎のデフォルトのPSKまたは鍵交換したSAKSecurityAssociationKeyを用い、SCIPIDとしては、LLIDの値を使用する。SCISIDが特殊であることを示すために、SLの上位から2番目のビットすなわち図3のUD2のビットに1をセットする。SCISIDとしては、ONUのLLIDのMACアドレスの下位24ビットと、PONクロックカウンタの上位24ビットを結合して48ビットを生成する。なお、該当ONU側で暗号開始した時のPONクロックカウンタの値と、OLT側で復号開始する時のOLTのPONクロックカウンタは、OLTと該当ONU間の往復遅延時間RoundTripTime分の時間差が有る為、復号開始のPONクロックカウンタは前述の往復遅延時間だけ過去に戻したPONクロックカウンタの値を用いる。以上のように、SCB対象ユーザフレームの下流方向のブロードキャストLLIDに関し、暗号化または復号時の初期ベクトルの上位48ビットとして、サイクルカウンタ24ビットとPONクロックカウンタの上位24ビットの結合を使うことにより、暗号鍵の寿命を365年16ns単位で加算される48ビットのカウンタがオーバーフローするまでの時間に延ばすことができるようになる。この結果、実質的に暗号鍵を変更することなく、ブロードキャスト用のPSKPreSharedKey;事前共有鍵を継続使用することが可能となる。また、下流方向または上流方向のユニキャストLLIDのフレームに関し、初期ベクトルの上位48ビットとして、該当LLID自身のMACアドレスの下位24ビットと、PONクロックカウンタの上位24ビットの結合を使うことにより、PNPacketNumberフィールドのオーバーフローが発生し、2度以上同じPN値を使うことになっても、PONクロックカウンタにより初期ベクトルが変化するので、暗号強度の脆弱性が軽減され、実質的に暗号鍵の寿命を延ばすことができるようになる。この結果、PNPacketNumberフィールドの閾値超過の度に鍵交換をする必要がなくなる。これにより、1時間や24時間などの間隔で周期的に鍵交換を実施すれば済むようになる。なお、上記実施形態では、図4の第1項目~第3項目のSCIPIDの値として0x0000を指定したが、システムで共通の値を使うのであれば、任意の値でかまわない。また、図4の第1項目~第2項目のSCISIDの値としてOLT自身のMACアドレスを指定したが、システムで共通の値を使うのであれば、任意の値でかまわない。また、図4の第4項目~第5項目のSCISIDの値として、各ONUのLLID自身のMACアドレスの下位24ビットおよびPONクロックカウンタ上位24ビットを指定したが、OLTのMACアドレスの下位24ビットおよびPONクロックカウンタ上位24ビット、もしくは、OLTのMACアドレスの上位24ビットおよびPONクロックカウンタ上位24ビット、もしくは、システム共通の任意の24ビットの値およびPONクロックカウンタ上位24ビット使用してもかまわない。さらに、本発明は上記実施形態そのものに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々の構成要素、公知技術等を付加、削除、変更等が可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせて、種々の発明を形成できる。