Software Development of disposable Keyboard Mobile phone based on Quantum key Distribution

トップページ > 広報活動 > プレスリリース > 量子鍵配送を用いたワンタイムパッド携帯電話ソフトウェアを開発

The world's first mobile phone software that physically guarantees that it is impossible to eavesdrop on calls.

Mitsubishi Electric Co., Ltd. (hereinafter referred to as "Mitsubishi Electric"). CEO: Kenichiro Yamanishi) and independent administrative legal person Information and Communication Research Institute (hereinafter referred to as "NICT"). Chairman: Hideo Miyahara) developed disposable mobile phone software, which physically ensures that calls between mobile phone terminals (hereinafter referred to as "terminals") cannot be eavesdropped by using quantum key distribution. Using the optical line, through the quantum key distribution, the encryption key is distributed between the two, and the caller downloads the encryption key to the mobile phone from the respective quantum key distribution device to carry out encrypted communication. The encryption key used for call encryption is one-time, and the past call records will not be cracked even if the terminal is lost or stolen.

In addition, part of this development is the result of the research and development of "practical research and development of quantum cryptography" commissioned by NICT (Pingcheng 1822).

The current mobile phone encrypts the wireless communication interval between the terminal and the base station to prevent eavesdropping, but after the base station is decrypted, it is possible to be eavesdropped in the wired communication interval between base stations operated by previous mobile phone operators and the network between connecting operators.

In order to reliably prevent eavesdropping, it is effective to encrypt the entire interval between the opposite terminals by encrypting on the terminal and decrypting it in the other terminal, but in order to carry out this kind of encrypted communication, the technology of securely sharing encryption keys between terminals is essential.

This time, we develop mobile phone software, use quantum key distribution to share the encryption key between terminals, and use the encryption key to encrypt all calls between terminals. By combining quantum key distribution with mobile phones, mobile phone software that is theoretically impossible to crack calls has been developed for the first time in the world.

1. 量子鍵配送を用いて暗号鍵を共有、ワンタイムパッド暗号により音声を暗号化、解読不可能な通話を実現 通話を暗号化するための暗号鍵の共有を、量子鍵配送を用いて実現しました。量子鍵配送は盗聴を即座に検知することが可能であり、物理学の基本法則により乱数を安全に共有できることが保証されています。暗号化には量子鍵配送で共有した乱数を暗号鍵として使用します。また、暗号鍵には暗号化する前のデータと同じ長さの鍵を使用し、さらに一度使った暗号鍵を二度と使わないワンタイムパッド暗号方式を用いており、通話音声を暗号化する機能を、端末上で動作するソフトウェアとして開発しました。
2. 暗号鍵を使用後すぐに消去することにより端末の紛失・盗難に対するリスクを回避 暗号鍵は、使用後ただちに端末から消去するようにしました。したがって、端末間の区間で通話を記録されていた場合でも、暗号鍵は残っていないため、過去の会話を解読される心配がありません。

Take the next 3-5 years as the goal, take the practicality of this disposable pad mobile phone software as the goal.

The details of the results will be demonstrated at the International Conference on Quantum Cryptography Quantum Communication hosted by NICT et al., which will be held at ANA Continental Hotel in Tokyo from Monday to Wednesday, October 18, 2010.

1. 量子鍵配送により暗号鍵を共有 ｢量子鍵配送｣は、解読が不可能な鍵共有機能を実現します。「現代暗号」と呼ばれる現在の暗号技術は、盗聴された暗号化されたデータの解読に膨大な計算時間が必要であることを安全性の根拠にしています。このため将来超高速な計算機が出現した場合には、安全性が脅かされることが指摘されています。これに対し量子鍵配送は、光子を利用してデータを運ぶもので、盗聴されたことを必ず検出できるという特長があることから、絶対に解読されない究極の暗号として実用化が期待されています。
2. ワンタイムパッド暗号により通話内容を全区間で暗号化 ｢ワンタイムパッド暗号｣は、暗号化対象のデータ(通話内容)と同じ長さの乱数を暗号鍵として暗号化し、さらに一度使用した乱数は二度と使わないようにする暗号方式です。ワンタイムパッド暗号は、解読が不可能であることが情報理論の創始者であるC. D. Shannonにより数学的に証明されています。今回開発した携帯電話ソフトウェアは、乱数を量子鍵配送により共有し、共有した乱数を暗号鍵として端末同士の通話内容をワンタイムパッド暗号方式で暗号化します。一方の端末で通話内容を暗号化し、他方の端末で復号するため、経路上での盗聴を確実に防止できます。暗号化された通話内容は、携帯電話通信事業者が提供するデータ通信サービスを利用して端末間で交換します。
3. ソフトウェアによるワンタイムパッド携帯電話の実現 ワンタイムパッド携帯電話は、Microsoft® Windows Mobile®を搭載した端末（スマートフォン）用のソフトウェアとして実現しています。Microsoft® Windows Mobile®を搭載したさまざまな市販端末で利用することができます。
4. 量子鍵配送装置からの乱数の供給と端末の紛失・盗難対策 今回開発したワンタイムパッド携帯電話ソフトウェアでは、音声データと同じ長さの暗号鍵で暗号化するため、長い暗号鍵を必要とします。例えば二者間の通話内容を10分間暗号化するために1,200,000バイトの暗号鍵を事前共有しておくことが必要となります。ワンタイムパッド携帯電話端末は、暗号鍵転送用PCを介して量子鍵配送装置と接続した際に、量子鍵配送を用いて共有した乱数をワンタイムパッド用の暗号鍵として補充します。また、ワンタイムパッドに使用する暗号鍵は、一回限りの使い捨てとし、暗号化または復号処理が終了した時点で端末から消去します。従って、端末の紛失や盗難が発生した時、端末から抜き出した暗号鍵を用いて、傍受しておいた暗号化通話内容を復号するという盗聴を不可能としています。

Microsoft,Windows Mobile is a trademark or registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries.

Tel: 03-3218-2333

Tel: 042-327-6923

プレスリリース