JP2000286830A - 暗号通信システムにおける暗号化処理方法 - Google Patents
暗号通信システムにおける暗号化処理方法Info
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- JP2000286830A JP2000286830A JP11086935A JP8693599A JP2000286830A JP 2000286830 A JP2000286830 A JP 2000286830A JP 11086935 A JP11086935 A JP 11086935A JP 8693599 A JP8693599 A JP 8693599A JP 2000286830 A JP2000286830 A JP 2000286830A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＫＰＳ方式の暗号通信システムを実現する際、
回路の簡素化を図り、低コスト化を実現する。 【解決手段】２つの通信機器間でそれぞれの機器固有の
識別情報を相互に交換し、交換した相手の識別情報を一
方向関数ｈを用いて、交換した相手機器の実行ＩＤとし
てＲ２を求め、その実行ＩＤ（Ｒ２）と自己機器固有に
生成された秘密アルゴリズムＸ１によって共通鍵を生成
する際の一方向関数ｈとして、送るべき情報を暗号化す
る暗号化アルゴリズムを用いる。さらに、秘密アルゴリ
ズムによる演算処理終了後に、他の一方向関数ｇを用い
て変換処理することで共通鍵を生成することも可能であ
って、その場合、一方向関数ｇの代わりとして、前記送
るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズムを用いて生
成するようにしている。なお、この場合、暗号鍵はそれ
ぞれの一次方向関数によって変えるようにする。
回路の簡素化を図り、低コスト化を実現する。 【解決手段】２つの通信機器間でそれぞれの機器固有の
識別情報を相互に交換し、交換した相手の識別情報を一
方向関数ｈを用いて、交換した相手機器の実行ＩＤとし
てＲ２を求め、その実行ＩＤ（Ｒ２）と自己機器固有に
生成された秘密アルゴリズムＸ１によって共通鍵を生成
する際の一方向関数ｈとして、送るべき情報を暗号化す
る暗号化アルゴリズムを用いる。さらに、秘密アルゴリ
ズムによる演算処理終了後に、他の一方向関数ｇを用い
て変換処理することで共通鍵を生成することも可能であ
って、その場合、一方向関数ｇの代わりとして、前記送
るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズムを用いて生
成するようにしている。なお、この場合、暗号鍵はそれ
ぞれの一次方向関数によって変えるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数の電子機器間で
通信を行う際、通信内容の機密を保持するための暗号鍵
を通信機器間で共有する暗号通信システムにおける暗号
化処理方法に関する。
通信を行う際、通信内容の機密を保持するための暗号鍵
を通信機器間で共有する暗号通信システムにおける暗号
化処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、２つの電子機器間で無線通信
を行う場合、信号の盗聴防止などのセキリュティを考慮
した通信を行うために、情報を暗号化して送信すること
が従来より行われている。
を行う場合、信号の盗聴防止などのセキリュティを考慮
した通信を行うために、情報を暗号化して送信すること
が従来より行われている。
【０００３】このように情報を暗号化して送信する際、
元の情報を平文と呼び、当事者以外にはわからないよう
に暗号化された情報を暗号文と呼ぶ。平文を暗号文に変
換するアルゴリズムを暗号化方式といい、その暗号化方
式に用いられるパラメータを暗号鍵と呼んでいる。
元の情報を平文と呼び、当事者以外にはわからないよう
に暗号化された情報を暗号文と呼ぶ。平文を暗号文に変
換するアルゴリズムを暗号化方式といい、その暗号化方
式に用いられるパラメータを暗号鍵と呼んでいる。
【０００４】この暗号化方式には、秘密鍵暗号方式と公
開鍵暗号方式が知られている。秘密鍵暗号方式は、送信
側Ａと受信側Ｂとが暗号鍵と復合鍵の両方を持ち、これ
ら暗号鍵と復号鍵を第三者に対して秘密にした状態で暗
号通信を行う方式である。
開鍵暗号方式が知られている。秘密鍵暗号方式は、送信
側Ａと受信側Ｂとが暗号鍵と復合鍵の両方を持ち、これ
ら暗号鍵と復号鍵を第三者に対して秘密にした状態で暗
号通信を行う方式である。
【０００５】この場合、送信側ＡがＢ以外の多くの相手
と暗号通信を行おうとすると、全ての送信相手と各々異
なった秘密鍵を共有する必要がある。したがって、不特
定多数の相手と暗号通信を行う場合、鍵の取り決めとそ
の管理はかなり面倒なものとなる欠点がある。
と暗号通信を行おうとすると、全ての送信相手と各々異
なった秘密鍵を共有する必要がある。したがって、不特
定多数の相手と暗号通信を行う場合、鍵の取り決めとそ
の管理はかなり面倒なものとなる欠点がある。
【０００６】一方、公開鍵暗号方式は、上述の秘密鍵暗
号方式の欠点を改良する暗号化方式として知られてい
る。この公開鍵暗号方式は、一対をなす暗号鍵と復号鍵
が異なり、暗号鍵は公開し、復号鍵のみを秘密に保持す
る方式である。この場合、当然のことながら、暗号鍵か
ら復号合鍵は容易には導けないようにしておく必要があ
る。
号方式の欠点を改良する暗号化方式として知られてい
る。この公開鍵暗号方式は、一対をなす暗号鍵と復号鍵
が異なり、暗号鍵は公開し、復号鍵のみを秘密に保持す
る方式である。この場合、当然のことながら、暗号鍵か
ら復号合鍵は容易には導けないようにしておく必要があ
る。
【０００７】この公開鍵暗号方式は、秘密鍵暗号方式に
比べて、鍵の配送が容易である、秘密鍵の保持数が少な
くて済む、認証（ディジタル署名）機能があるなど幾つ
もの利点があるが、実用性という観点から見た場合に
は、暗号化・復号化の処理の計算量が多く、通信に時間
がかかり、登録した公開鍵の管理が難しいなどの問題点
もある。
比べて、鍵の配送が容易である、秘密鍵の保持数が少な
くて済む、認証（ディジタル署名）機能があるなど幾つ
もの利点があるが、実用性という観点から見た場合に
は、暗号化・復号化の処理の計算量が多く、通信に時間
がかかり、登録した公開鍵の管理が難しいなどの問題点
もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように、秘密鍵暗
号方式の欠点を改善するために考えられた公開鍵暗号方
式であったが、この公開鍵暗号方式も、前述したような
幾つかの問題点がある。
号方式の欠点を改善するために考えられた公開鍵暗号方
式であったが、この公開鍵暗号方式も、前述したような
幾つかの問題点がある。
【０００９】先に述べた秘密鍵暗号方式で問題となるの
は、秘密鍵の配送である。したがって、第三者が通信を
盗聴しても鍵を割り出せないような公開鍵暗号方式に類
似の方法を利用して、送り手と受け手が秘密鍵を生成し
て共有し、その秘密鍵を使って暗号通信を行う方式が考
えられた。
は、秘密鍵の配送である。したがって、第三者が通信を
盗聴しても鍵を割り出せないような公開鍵暗号方式に類
似の方法を利用して、送り手と受け手が秘密鍵を生成し
て共有し、その秘密鍵を使って暗号通信を行う方式が考
えられた。
【００１０】その１つの方法としてＫＰＳ（Key Predis
tribution System)方式がある。このＫＰＳはＩＤに基
づく暗号鍵配送方式で、通信機器間で暗号鍵を共有する
ために、公開鍵を交換するなどの予備的な通信を行う必
要なしで暗号鍵の共有を可能とする方式である。このＫ
ＰＳ方式については特公平５−４８９８０に記載されて
いる。
tribution System)方式がある。このＫＰＳはＩＤに基
づく暗号鍵配送方式で、通信機器間で暗号鍵を共有する
ために、公開鍵を交換するなどの予備的な通信を行う必
要なしで暗号鍵の共有を可能とする方式である。このＫ
ＰＳ方式については特公平５−４８９８０に記載されて
いる。
【００１１】このＫＰＳ方式における共通鍵生成処理内
容は、おおまかには、少なくとも２つの通信機器間で信
号の送受を行う際、自己機器の識別情報を用いて一方向
関数により自己機器固有の秘密の識別情報を作成すると
ともに、少なくとも２つの通信機器間でそれぞれの機器
固有の識別情報を相互に交換し、交換した相手の識別情
報を一方向関数を用いて、交換した相手機器固有の秘密
の識別情報を生成し、その相手機器固有の秘密の識別情
報と自己機器固有に生成された秘密アルゴリズムによっ
て共通鍵を生成するというものである。
容は、おおまかには、少なくとも２つの通信機器間で信
号の送受を行う際、自己機器の識別情報を用いて一方向
関数により自己機器固有の秘密の識別情報を作成すると
ともに、少なくとも２つの通信機器間でそれぞれの機器
固有の識別情報を相互に交換し、交換した相手の識別情
報を一方向関数を用いて、交換した相手機器固有の秘密
の識別情報を生成し、その相手機器固有の秘密の識別情
報と自己機器固有に生成された秘密アルゴリズムによっ
て共通鍵を生成するというものである。
【００１２】このように、ＫＰＳ方式では、一方向関数
を用いて、機器固有の秘密の識別情報（実行ＩＤとい
う）を生成しているが、この一方向関数は、ある暗号化
アルゴリズムが用いられる。たとえば、ＤＥＳ（Date E
ncryption Standard）と呼ばれる暗号化アルゴリズムが
用いられている。
を用いて、機器固有の秘密の識別情報（実行ＩＤとい
う）を生成しているが、この一方向関数は、ある暗号化
アルゴリズムが用いられる。たとえば、ＤＥＳ（Date E
ncryption Standard）と呼ばれる暗号化アルゴリズムが
用いられている。
【００１３】一方、このＫＰＳ方式では、生成された共
通鍵は、送るべき情報を暗号化するためのワーク鍵の暗
号化に用いられ、送るべき情報は前記ワーク鍵により暗
号化して相手機器に送信するということが行われる。
通鍵は、送るべき情報を暗号化するためのワーク鍵の暗
号化に用いられ、送るべき情報は前記ワーク鍵により暗
号化して相手機器に送信するということが行われる。
【００１４】この情報の暗号化には、たとえば、ＲＣ５
と呼ばれるブロック暗号による暗号化アルゴリズムが用
いられたり、ＲＣ４と呼ばれるストリーム暗号による暗
号化アルゴリズムが用いられたりする。
と呼ばれるブロック暗号による暗号化アルゴリズムが用
いられたり、ＲＣ４と呼ばれるストリーム暗号による暗
号化アルゴリズムが用いられたりする。
【００１５】このように、このＫＰＳ方式は、一方向関
数として、或る暗号化アルゴリズムを用い、情報の暗号
化にもそれとは異なった暗号化アルゴリズムを用いてい
る。つまり、少なくとも２つの異なった種類の暗号化ア
ルゴリズムが用いられることになる。
数として、或る暗号化アルゴリズムを用い、情報の暗号
化にもそれとは異なった暗号化アルゴリズムを用いてい
る。つまり、少なくとも２つの異なった種類の暗号化ア
ルゴリズムが用いられることになる。
【００１６】したがって、このＫＰＳ方式を実現するに
は、一方向関数としてのアルゴリズムと、情報の暗号化
を行うためののアルゴリズムがそれぞれ必要であり、そ
れぞれのアルゴリズム用の回路が必要となって、それを
ＩＣ化する場合は、回路規模が大きくなり、コスト高に
つながる問題があった。
は、一方向関数としてのアルゴリズムと、情報の暗号化
を行うためののアルゴリズムがそれぞれ必要であり、そ
れぞれのアルゴリズム用の回路が必要となって、それを
ＩＣ化する場合は、回路規模が大きくなり、コスト高に
つながる問題があった。
【００１７】そこで、本発明は、ＫＰＳ方式を採用した
暗号通信方法において、アルゴリズムの簡素化を図り、
回路規模の小規模化を可能とした暗号通信システムにお
ける暗号化処理方法を提供することを目的としている。
暗号通信方法において、アルゴリズムの簡素化を図り、
回路規模の小規模化を可能とした暗号通信システムにお
ける暗号化処理方法を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ために、本発明の暗号通信システムにおける暗号化処理
方法は、少なくとも２つの通信機器間で信号の送受を行
う際、自己機器の識別情報を用いて一方向関数により自
己機器固有の秘密の識別情報を作成するとともに、少な
くとも２つの通信機器間でそれぞれの機器固有の識別情
報を相互に交換し、交換した相手の識別情報を一方向関
数を用いて、交換した相手機器固有の秘密の識別情報を
生成し、その相手機器固有の秘密の識別情報と自己機器
固有に生成された秘密アルゴリズムによって共通鍵を生
成し、送るべき情報を暗号化するためのワーク鍵を当該
共通鍵により暗号化して相手機器に送信し、送るべき情
報は前記ワーク鍵により暗号化して前記相手機器に送信
する暗号通信システムにおける暗号化処理方法であっ
て、前記一方向関数として、前記送るべき情報を暗号化
する暗号化アルゴリズムを用いるようにしている。
ために、本発明の暗号通信システムにおける暗号化処理
方法は、少なくとも２つの通信機器間で信号の送受を行
う際、自己機器の識別情報を用いて一方向関数により自
己機器固有の秘密の識別情報を作成するとともに、少な
くとも２つの通信機器間でそれぞれの機器固有の識別情
報を相互に交換し、交換した相手の識別情報を一方向関
数を用いて、交換した相手機器固有の秘密の識別情報を
生成し、その相手機器固有の秘密の識別情報と自己機器
固有に生成された秘密アルゴリズムによって共通鍵を生
成し、送るべき情報を暗号化するためのワーク鍵を当該
共通鍵により暗号化して相手機器に送信し、送るべき情
報は前記ワーク鍵により暗号化して前記相手機器に送信
する暗号通信システムにおける暗号化処理方法であっ
て、前記一方向関数として、前記送るべき情報を暗号化
する暗号化アルゴリズムを用いるようにしている。
【００１９】そして、前記相手機器固有の秘密の識別情
報と自己機器固有に生成された秘密アルゴリズムを用い
て共通鍵を生成する際に、その秘密アルゴリズムによる
演算処理終了後に、再度、一方向関数を用いて変換処理
することで共通鍵を生成し、その場合、秘密アルゴリズ
ムによる処理終了後の一方向関数についても、その一方
向関数として前記送るべき情報を暗号化する暗号化アル
ゴリズムを用いるようにしている。
報と自己機器固有に生成された秘密アルゴリズムを用い
て共通鍵を生成する際に、その秘密アルゴリズムによる
演算処理終了後に、再度、一方向関数を用いて変換処理
することで共通鍵を生成し、その場合、秘密アルゴリズ
ムによる処理終了後の一方向関数についても、その一方
向関数として前記送るべき情報を暗号化する暗号化アル
ゴリズムを用いるようにしている。
【００２０】この場合、それぞれの一方向関数として、
前記同じ暗号化アルゴリズムを用いる場合、それぞれの
一方向関数ごとに異なる暗号鍵を用いるようにする。
前記同じ暗号化アルゴリズムを用いる場合、それぞれの
一方向関数ごとに異なる暗号鍵を用いるようにする。
【００２１】本発明はＫＰＳ方式を採用した暗号化方式
における暗号化処理方法であり、自己機器の識別情報を
用いて一方向関数により自己機器固有の秘密の識別情報
を作成するとともに、少なくとも２つの通信機器間でそ
れぞれの機器固有の識別情報を相互に交換し、交換した
相手の識別情報を一方向関数を用いて、交換した相手機
器固有の秘密の識別情報を生成し、その相手機器固有の
秘密の識別情報と自己機器固有に生成された秘密アルゴ
リズムによって共通鍵を生成するが、その一方向関数
を、送るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズムを用
いるようにしている。
における暗号化処理方法であり、自己機器の識別情報を
用いて一方向関数により自己機器固有の秘密の識別情報
を作成するとともに、少なくとも２つの通信機器間でそ
れぞれの機器固有の識別情報を相互に交換し、交換した
相手の識別情報を一方向関数を用いて、交換した相手機
器固有の秘密の識別情報を生成し、その相手機器固有の
秘密の識別情報と自己機器固有に生成された秘密アルゴ
リズムによって共通鍵を生成するが、その一方向関数
を、送るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズムを用
いるようにしている。
【００２２】このように、一方向関数として、もともと
システムが持つべき暗号化アルゴリズムを用いること
で、一方向関数としてのアルゴリズムを別に用意する必
要が無くなる。つまり、従来では、一方向関数として、
ある暗号アルゴリズム（たとえば、ＤＥＳなどの暗号化
アルゴリズム）を用い、情報の暗号化アルゴリズムとし
て、たとえば、ＲＣ４と呼ばれるストリーム暗号を用い
た暗号化アルゴリズムを用いるというように、それぞれ
を別の暗号化アルゴリズムによって動作させていたが、
情報を暗号化するための暗号化アルゴリズムを、一方向
関数を生成するためのアルゴリズムとしても利用できる
と考えられる。
システムが持つべき暗号化アルゴリズムを用いること
で、一方向関数としてのアルゴリズムを別に用意する必
要が無くなる。つまり、従来では、一方向関数として、
ある暗号アルゴリズム（たとえば、ＤＥＳなどの暗号化
アルゴリズム）を用い、情報の暗号化アルゴリズムとし
て、たとえば、ＲＣ４と呼ばれるストリーム暗号を用い
た暗号化アルゴリズムを用いるというように、それぞれ
を別の暗号化アルゴリズムによって動作させていたが、
情報を暗号化するための暗号化アルゴリズムを、一方向
関数を生成するためのアルゴリズムとしても利用できる
と考えられる。
【００２３】このように、一方向関数として、情報の暗
号化を行うための暗号化アルゴリズムを使用すれば、一
方向関数用として別な暗号アルゴリズムを用いなくて済
む。したがって、この暗号化処理を行うＩＣを作成する
場合、暗号化アルゴリズムが１種類で済むので回路を小
規模化することができ、ＩＣチップの小型化や低コスト
化に寄与できる。
号化を行うための暗号化アルゴリズムを使用すれば、一
方向関数用として別な暗号アルゴリズムを用いなくて済
む。したがって、この暗号化処理を行うＩＣを作成する
場合、暗号化アルゴリズムが１種類で済むので回路を小
規模化することができ、ＩＣチップの小型化や低コスト
化に寄与できる。
【００２４】また、相手機器の秘密の識別情報（実行Ｉ
Ｄ）と、自己の機器固有に生成された秘密アルゴリズム
を用いて共通鍵を生成する際に、その秘密アルゴリズム
二夜演算処理終了後に、再度、一方向関数を用いて変換
処理することで共通鍵を生成することも可能であって、
その場合、 秘密アルゴリズム二夜演算処理終了後の一
方向関数についても、前記送るべき情報を暗号化する暗
号化アルゴリズムを用いることもできる。このように、
一方向関数を複数回用いることで、より、安全性の高い
暗号通信が可能となる。しかも、それぞれの一方向関数
を異なるものとすれば、その効果はより一層大きい。
Ｄ）と、自己の機器固有に生成された秘密アルゴリズム
を用いて共通鍵を生成する際に、その秘密アルゴリズム
二夜演算処理終了後に、再度、一方向関数を用いて変換
処理することで共通鍵を生成することも可能であって、
その場合、 秘密アルゴリズム二夜演算処理終了後の一
方向関数についても、前記送るべき情報を暗号化する暗
号化アルゴリズムを用いることもできる。このように、
一方向関数を複数回用いることで、より、安全性の高い
暗号通信が可能となる。しかも、それぞれの一方向関数
を異なるものとすれば、その効果はより一層大きい。
【００２５】このように、一方向関数を複数回用いる際
も、それぞれの一方向関数として、情報を暗号化する暗
号化アルゴリズムを用いれば、回路規模が大きくならず
に済む。なお、このとき、同じ暗号化アルゴリズムを用
いる場合であっても、暗号鍵を異ならせればよい。
も、それぞれの一方向関数として、情報を暗号化する暗
号化アルゴリズムを用いれば、回路規模が大きくならず
に済む。なお、このとき、同じ暗号化アルゴリズムを用
いる場合であっても、暗号鍵を異ならせればよい。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００２７】図１は本発明が適用されたＫＰＳ方式によ
る暗号通信の処理手順を説明する図であり、第１の電子
機器１と第２の電子機器２の間で暗号通信を行う例であ
る。この図１によって、ＫＰＳ方式による暗号通信の概
略的な処理手順について説明する。
る暗号通信の処理手順を説明する図であり、第１の電子
機器１と第２の電子機器２の間で暗号通信を行う例であ
る。この図１によって、ＫＰＳ方式による暗号通信の概
略的な処理手順について説明する。
【００２８】第１の電子機器１から第２の電子機器２に
情報を送信する際、その送信対象となる情報（暗号化前
の情報を前述したように平文という）をワーク鍵として
の乱数を用いて平文を暗号化し、第２の電子機器２に送
るが、これに先だって、第１の電子機器１と第２の電子
機器２では、共に、それぞれ自己の識別情報（これをＫ
ＰＳ−ＩＤと呼ぶ。ただし、ここでは、第１の電子機器
１のＫＰＳ−ＩＤであるＫＰＳ−ＩＤ１を単にＩＤ１と
表現し、第２の電子機器１のＫＰＳ−ＩＤであるＫＰＳ
−ＩＤ２を単にＩＤ２と表現する）により、それぞれ一
方向関数を用いて自己機器の秘密の識別情報（これを実
行ＩＤと呼び、第１の機器の実行ＩＤをＲ１、第２の機
器の実行ＩＤをＲ２で表す）を生成して、それを自己機
器に記憶しておく（第１の電子器機器１ではステップｓ
１１，ｓ１２、第２の電子器機器２ではステップｓ２
１，ｓ２２）。なお、それぞれの電子機器、ここでは、
第１の電子機器１と第２の電子機器２の固有の識別情報
ＩＤ１，ＩＤ２には、それぞれの電子機器のＭＡＣアド
レスなどを用いることができる。
情報を送信する際、その送信対象となる情報（暗号化前
の情報を前述したように平文という）をワーク鍵として
の乱数を用いて平文を暗号化し、第２の電子機器２に送
るが、これに先だって、第１の電子機器１と第２の電子
機器２では、共に、それぞれ自己の識別情報（これをＫ
ＰＳ−ＩＤと呼ぶ。ただし、ここでは、第１の電子機器
１のＫＰＳ−ＩＤであるＫＰＳ−ＩＤ１を単にＩＤ１と
表現し、第２の電子機器１のＫＰＳ−ＩＤであるＫＰＳ
−ＩＤ２を単にＩＤ２と表現する）により、それぞれ一
方向関数を用いて自己機器の秘密の識別情報（これを実
行ＩＤと呼び、第１の機器の実行ＩＤをＲ１、第２の機
器の実行ＩＤをＲ２で表す）を生成して、それを自己機
器に記憶しておく（第１の電子器機器１ではステップｓ
１１，ｓ１２、第２の電子器機器２ではステップｓ２
１，ｓ２２）。なお、それぞれの電子機器、ここでは、
第１の電子機器１と第２の電子機器２の固有の識別情報
ＩＤ１，ＩＤ２には、それぞれの電子機器のＭＡＣアド
レスなどを用いることができる。
【００２９】そして、第１の電子機器１と第２の電子機
器２は、互いに自己の識別情報ＩＤ１，ＩＤ２を交換
し、この交換処理後、ＫＰＳプロセスによって、共通の
暗号鍵（共通鍵という）を生成する（第１の電子器機器
１ではステップｓ１３，ｓ１４、第２の電子器機器２で
はステップｓ２３，ｓ２４）。
器２は、互いに自己の識別情報ＩＤ１，ＩＤ２を交換
し、この交換処理後、ＫＰＳプロセスによって、共通の
暗号鍵（共通鍵という）を生成する（第１の電子器機器
１ではステップｓ１３，ｓ１４、第２の電子器機器２で
はステップｓ２３，ｓ２４）。
【００３０】この場合、第１の電子機器１から第２の電
子機器に情報を送るのであるから、第１の電子機器１で
は、この共通鍵を用いて、送信すべき情報の暗号化に使
われるワーク鍵を暗号化して第２の電子機器２に送る
（ステップｓ１５，ｓ１６）。なお、送るべき情報（平
文）はワーク鍵を用いて暗号化して第２の電子機器２に
送る（ステップｓ１７，ｓ１８） 一方、受信側である第２の電子機器２では、生成された
共通鍵を用いて暗号化されたワーク鍵の復号を行う（ス
テップｓ２５，ｓ２６）。そして、復号されたワーク鍵
を用いて、暗号化された情報が複合され平文に戻される
（ステップｓ２７，ｓ２８）。
子機器に情報を送るのであるから、第１の電子機器１で
は、この共通鍵を用いて、送信すべき情報の暗号化に使
われるワーク鍵を暗号化して第２の電子機器２に送る
（ステップｓ１５，ｓ１６）。なお、送るべき情報（平
文）はワーク鍵を用いて暗号化して第２の電子機器２に
送る（ステップｓ１７，ｓ１８） 一方、受信側である第２の電子機器２では、生成された
共通鍵を用いて暗号化されたワーク鍵の復号を行う（ス
テップｓ２５，ｓ２６）。そして、復号されたワーク鍵
を用いて、暗号化された情報が複合され平文に戻される
（ステップｓ２７，ｓ２８）。
【００３１】以上が概略的な動作であり、次に、ＫＰＳ
プロセス（ステップｓ１３，ｓ２３）により共通鍵を生
成する処理について説明する。
プロセス（ステップｓ１３，ｓ２３）により共通鍵を生
成する処理について説明する。
【００３２】第１の電子機器１と第２の各電子機器２
に、予めＧと呼ばれるｋ個のｎ×ｎの対称行列を記憶さ
せておく。共通鍵を生成する他の電子機器がある場合に
は、その他の電子機器もこのＧと呼ばれる対称行列ｋ個
を予め登録しておく。
に、予めＧと呼ばれるｋ個のｎ×ｎの対称行列を記憶さ
せておく。共通鍵を生成する他の電子機器がある場合に
は、その他の電子機器もこのＧと呼ばれる対称行列ｋ個
を予め登録しておく。
【００３３】このＧは秘密にしておかなければならな
い。ここにおいて、ｎは結託数、ｋは共通鍵のビット数
を表す。
い。ここにおいて、ｎは結託数、ｋは共通鍵のビット数
を表す。
【００３４】Ｇの中のｋ個の対称行列をＭ１，Ｍ２、・
・・，Ｍｋとする。次に、一方向関数ｈ（ｘ）を使用し
てＩＤをｎビットの長さにランダムに拡大する。第１の
電子機器１では、ｈ（ＩＤ２）＝Ｒ２で表される第２の
電子機器の実行ＩＤとしてのＲ２を求め、第２の電子機
器１では、ｈ（ＩＤ１）＝Ｒ１で表される第１の電子機
器の実行ＩＤとしてのＲ１を求める。
・・，Ｍｋとする。次に、一方向関数ｈ（ｘ）を使用し
てＩＤをｎビットの長さにランダムに拡大する。第１の
電子機器１では、ｈ（ＩＤ２）＝Ｒ２で表される第２の
電子機器の実行ＩＤとしてのＲ２を求め、第２の電子機
器１では、ｈ（ＩＤ１）＝Ｒ１で表される第１の電子機
器の実行ＩＤとしてのＲ１を求める。
【００３５】一方、予め、Ｍｉ＊Ｒ１（ｉ＝１，２，・
・・，ｋ）を計算し、第１の電子機器１ではこれを秘密
アルゴリズムＸ１として記憶する。同様にして、 Ｍｉ
＊Ｒ２（ｉ＝１，２，・・・，ｋ）を計算し、第２の電
子機器２ではこれを秘密アルゴリズムＸ２として記憶す
る。
・・，ｋ）を計算し、第１の電子機器１ではこれを秘密
アルゴリズムＸ１として記憶する。同様にして、 Ｍｉ
＊Ｒ２（ｉ＝１，２，・・・，ｋ）を計算し、第２の電
子機器２ではこれを秘密アルゴリズムＸ２として記憶す
る。
【００３６】図２はこのＫＰＳプロセスが行う処理手順
を示すもので、この図２では、第１の電子機器１が、第
２の電子機器２のＩＤ２を受け取って、共通鍵を生成す
る場合について説明する。
を示すもので、この図２では、第１の電子機器１が、第
２の電子機器２のＩＤ２を受け取って、共通鍵を生成す
る場合について説明する。
【００３７】まず、第１の電子機器１は、第２の電子機
器２のＩＤ２を受け取って、それを一方向関数ｈを用い
て演算し、第２の電子機器２の実行ＩＤであるＲ２を、
Ｒ２＝ｈ（ＩＤ２）により求める（ステップｓ３１）。
器２のＩＤ２を受け取って、それを一方向関数ｈを用い
て演算し、第２の電子機器２の実行ＩＤであるＲ２を、
Ｒ２＝ｈ（ＩＤ２）により求める（ステップｓ３１）。
【００３８】次に、得られた実行ＩＤであるＲ２と、自
らの秘密アルゴリズムＸ１の積（Ｒ２＊Ｘ１）を計算す
る（ステップｓ３２）。そして、その演算結果を一方向
関数ｇで変換処理することにより共通鍵ｋ２１を求める
（ステップｓ３３）。
らの秘密アルゴリズムＸ１の積（Ｒ２＊Ｘ１）を計算す
る（ステップｓ３２）。そして、その演算結果を一方向
関数ｇで変換処理することにより共通鍵ｋ２１を求める
（ステップｓ３３）。
【００３９】第２の電子機器２でも同様に、第１の電子
機器１のＩＤ１を受け取って、それを一方向関数ｈを用
いて実行ＩＤであるＲ１を、Ｒ１＝ｈ（ＩＤ１）により
求める。そして、求めた実行ＩＤであるＲ１と、自らの
秘密アルゴリズムＸ２の積（Ｒ１＊Ｘ２）を計算する。
そして、その演算結果を一方向関数ｇで変換処理するこ
とにより共通鍵ｋ１２を求める。
機器１のＩＤ１を受け取って、それを一方向関数ｈを用
いて実行ＩＤであるＲ１を、Ｒ１＝ｈ（ＩＤ１）により
求める。そして、求めた実行ＩＤであるＲ１と、自らの
秘密アルゴリズムＸ２の積（Ｒ１＊Ｘ２）を計算する。
そして、その演算結果を一方向関数ｇで変換処理するこ
とにより共通鍵ｋ１２を求める。
【００４０】なお、この図２では、秘密アルゴリズムＸ
１，Ｘ２を用いた演算処理後に、再度、一方向関数ｇを
用い、この一方向関数ｇにより変換処理を行って共通鍵
を生成するようにしている。図１では、この一方向関数
ｇについては示されていないが、実際には、図２で示す
ように、秘密アルゴリズムを用いた演算処理後に、再
度、一方向関数ｇを用いて変換処理することが、安全性
の面から望ましい。なお、一次方向関数ｇは、最初に用
いられる一方向関数ｈと同じものでもよいが、異なる一
方向関数を用いる方がよい。
１，Ｘ２を用いた演算処理後に、再度、一方向関数ｇを
用い、この一方向関数ｇにより変換処理を行って共通鍵
を生成するようにしている。図１では、この一方向関数
ｇについては示されていないが、実際には、図２で示す
ように、秘密アルゴリズムを用いた演算処理後に、再
度、一方向関数ｇを用いて変換処理することが、安全性
の面から望ましい。なお、一次方向関数ｇは、最初に用
いられる一方向関数ｈと同じものでもよいが、異なる一
方向関数を用いる方がよい。
【００４１】このようにして、第１の電子機器１では共
通鍵Ｋ２１が生成され、第２の電子機器２では共通鍵Ｋ
１２が生成される。ここで、前述したＭｉが対称行列で
あるため、Ｋ２１＝Ｋ１２の関係が成り立ち、第１の電
子機器１で生成された共通鍵Ｋ２１と第２の電子機器２
で生成された共通鍵Ｋ１２は同じものとなる。
通鍵Ｋ２１が生成され、第２の電子機器２では共通鍵Ｋ
１２が生成される。ここで、前述したＭｉが対称行列で
あるため、Ｋ２１＝Ｋ１２の関係が成り立ち、第１の電
子機器１で生成された共通鍵Ｋ２１と第２の電子機器２
で生成された共通鍵Ｋ１２は同じものとなる。
【００４２】ところで、本発明では、前述の一方向関数
として、情報の暗号化を行う暗号化アルゴリズムを用い
ることを特徴としている。たとえば、その暗号化アルゴ
リズムとして、ＲＣ５と呼ばれているブロック暗号を用
いた暗号化アルゴリズムやＲＣ４と呼ばれているストリ
ーム暗号を用いた暗号化アルゴリズム、さらには、ＤＥ
Ｓなどの暗号化アルゴリズムが用いられる。なお、これ
らの暗号化アルゴリズムは、すでに広く知られた暗号化
アルゴリズムであるので、ここではそれらの説明は省略
する。
として、情報の暗号化を行う暗号化アルゴリズムを用い
ることを特徴としている。たとえば、その暗号化アルゴ
リズムとして、ＲＣ５と呼ばれているブロック暗号を用
いた暗号化アルゴリズムやＲＣ４と呼ばれているストリ
ーム暗号を用いた暗号化アルゴリズム、さらには、ＤＥ
Ｓなどの暗号化アルゴリズムが用いられる。なお、これ
らの暗号化アルゴリズムは、すでに広く知られた暗号化
アルゴリズムであるので、ここではそれらの説明は省略
する。
【００４３】このように、一方向関数として、情報の暗
号化を行う暗号化アルゴリズムを用いることで、一方向
関数用としての暗号化アルゴリズムを別に用意する必要
が無くなる。つまり、従来、たとえば、一方向関数を作
成するのにＤＥＳなどの暗号化アルゴリズムを用い、情
報の暗号化アルゴリズムとしてＲＣ４と呼ばれる暗号化
アルゴリズムを用いているとすれば、そのＲＣ４と呼ば
れる暗号化アルゴリズムを、一方向関数として用いられ
ているＤＥＳの代わりに用いることができると考えられ
る。
号化を行う暗号化アルゴリズムを用いることで、一方向
関数用としての暗号化アルゴリズムを別に用意する必要
が無くなる。つまり、従来、たとえば、一方向関数を作
成するのにＤＥＳなどの暗号化アルゴリズムを用い、情
報の暗号化アルゴリズムとしてＲＣ４と呼ばれる暗号化
アルゴリズムを用いているとすれば、そのＲＣ４と呼ば
れる暗号化アルゴリズムを、一方向関数として用いられ
ているＤＥＳの代わりに用いることができると考えられ
る。
【００４４】このように、一方向関数として、情報の暗
号化を行うための暗号化アルゴリズムを使用すれば、一
方向関数用としての別な暗号アルゴリズムを用いなくて
済む。したがって、この暗号化処理を行うＩＣを作成す
る場合、暗号アルゴリズムが一種類で済むので回路を小
規模化することができ、ＩＣチップの小型化や低コスト
化に寄与できる。
号化を行うための暗号化アルゴリズムを使用すれば、一
方向関数用としての別な暗号アルゴリズムを用いなくて
済む。したがって、この暗号化処理を行うＩＣを作成す
る場合、暗号アルゴリズムが一種類で済むので回路を小
規模化することができ、ＩＣチップの小型化や低コスト
化に寄与できる。
【００４５】また、図２の例では、求めた実行ＩＤであ
るＲ２と、自らの秘密アルゴリズムＸ１の積（Ｒ２＊Ｘ
１）を計算し、さらに、その演算結果を一方向関数ｇで
変換処理することにより共通鍵Ｋ２１を求めるようにし
ている。このように、最初の一次向関数ｈとは別の一方
向関数ｇを用いて変換処理を行っている。この場合も、
秘密アルゴリズムＸ１を用いた演算処理後の一方向関数
ｇとしての暗号アルゴリズムに、情報の暗号化を行う暗
号化アルゴりズムを用いることができる。なお、この場
合、暗号化を行うときの暗号鍵を一方向関数ｈと一方向
関数ｇとで変えれば、一方向関数ｈと一方向関数ｇに同
じ暗号化アルゴリズムを用いたとしても、両者は異なっ
た一方向関数として働かせることができる。
るＲ２と、自らの秘密アルゴリズムＸ１の積（Ｒ２＊Ｘ
１）を計算し、さらに、その演算結果を一方向関数ｇで
変換処理することにより共通鍵Ｋ２１を求めるようにし
ている。このように、最初の一次向関数ｈとは別の一方
向関数ｇを用いて変換処理を行っている。この場合も、
秘密アルゴリズムＸ１を用いた演算処理後の一方向関数
ｇとしての暗号アルゴリズムに、情報の暗号化を行う暗
号化アルゴりズムを用いることができる。なお、この場
合、暗号化を行うときの暗号鍵を一方向関数ｈと一方向
関数ｇとで変えれば、一方向関数ｈと一方向関数ｇに同
じ暗号化アルゴリズムを用いたとしても、両者は異なっ
た一方向関数として働かせることができる。
【００４６】以上説明したように、この発明の実施の形
態によれば、一方向関数（ここでは、一方向関数ｈ，
ｇ）として、情報の暗号化を行うための暗号アルゴリズ
ムを用いることで、一方向関数用としての暗号アルゴリ
ズムを組み込む必要がなくなり、回路の簡素化が図れ
る。
態によれば、一方向関数（ここでは、一方向関数ｈ，
ｇ）として、情報の暗号化を行うための暗号アルゴリズ
ムを用いることで、一方向関数用としての暗号アルゴリ
ズムを組み込む必要がなくなり、回路の簡素化が図れ
る。
【００４７】なお、本発明は以上説明した実施の形態に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能となるものである。
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々変形実施可能となるものである。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、Ｋ
ＰＳ方式を採用した暗号化方式における暗号化処理方法
において、自己の識別情報を用いて一方向関数により自
己の機器固有の識別情報を作成する際、一方向関数とし
て、送るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズムを用
いるようにしている。このように、一方向関数として、
もともとシステムが、送信すべき情報の暗号化を行うた
めに用意された暗号化アルゴリズムを用いることで、一
方向関数としての暗号化アルゴリズムを別に用意する必
要が無くなる。したがって、このような暗号化処理を実
行するためのＩＣを作成する場合、暗号アルゴリズムが
１種類で済むので回路を小規模化することができ、ＩＣ
チップの小型化や低コスト化に寄与できる。また、その
結果、回路の消費電力を小さくすることも出来、省エネ
に貢献できる。
ＰＳ方式を採用した暗号化方式における暗号化処理方法
において、自己の識別情報を用いて一方向関数により自
己の機器固有の識別情報を作成する際、一方向関数とし
て、送るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズムを用
いるようにしている。このように、一方向関数として、
もともとシステムが、送信すべき情報の暗号化を行うた
めに用意された暗号化アルゴリズムを用いることで、一
方向関数としての暗号化アルゴリズムを別に用意する必
要が無くなる。したがって、このような暗号化処理を実
行するためのＩＣを作成する場合、暗号アルゴリズムが
１種類で済むので回路を小規模化することができ、ＩＣ
チップの小型化や低コスト化に寄与できる。また、その
結果、回路の消費電力を小さくすることも出来、省エネ
に貢献できる。
【図１】第１の電子機器と第２の電子機器間におけるＫ
ＰＳ方式による暗号化通信処理手順を説明する図であ
る。
ＰＳ方式による暗号化通信処理手順を説明する図であ
る。
【図２】図１に示されたＫＰＳプロセスによる共通鍵の
生成処理手順を説明する図である。
生成処理手順を説明する図である。
１ 第１の電子機器 ２ 第２の電子機器 ＩＤ１ 第１の電子機器のＫＰＳ−ＩＤ ＩＤ２ 第２の電子機器のＫＰＳ−ＩＤ Ｒ１ 第１の電子機器の実行ＩＤ Ｒ２ 第２の電子機器の実行ＩＤ Ｘ１ 第１の電子機器の秘密アルゴリズム Ｘ１ 第２の電子機器の秘密アルゴリズム Ｋ１２，Ｋ２１ 生成された共通鍵 ｈ，ｇ 一方向関数
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくとも２つの通信機器間で信号の送
受を行う際、自己機器の識別情報を用いて一方向関数に
より自己機器固有の秘密の識別情報を作成するととも
に、少なくとも２つの通信機器間でそれぞれの機器固有
の識別情報を相互に交換し、交換した相手の識別情報を
一方向関数を用いて、交換した相手機器固有の秘密の識
別情報を生成し、その相手機器固有の秘密の識別情報と
自己機器固有に生成された秘密アルゴリズムによって共
通鍵を生成し、送るべき情報を暗号化するためのワーク
鍵を当該共通鍵により暗号化して相手機器に送信し、送
るべき情報は前記ワーク鍵により暗号化して前記相手機
器に送信する暗号通信システムにおける暗号化処理方法
であって、 前記一方向関数として、前記送るべき情報を暗号化する
暗号化アルゴリズムを用いることを特徴とする暗号通信
システムにおける暗号化処理方法。 - 【請求項２】 前記相手機器固有の秘密の識別情報と自
己機器固有に生成された秘密アルゴリズムを用いて共通
鍵を生成する際に、その秘密アルゴリズムによる演算処
理終了後に、再度、一方向関数を用いて変換処理するこ
とで共通鍵を生成し、その場合、秘密アルゴリズムによ
る処理終了後の一方向関数についても、その一方向関数
として前記送るべき情報を暗号化する暗号化アルゴリズ
ムを用いることを特徴とする請求項１記載の暗号通信シ
ステムにおける暗号化処理方法。 - 【請求項３】 前記それぞれの一方向関数として、前記
同じ暗号化アルゴリズムを用いる場合、それぞれの一方
向関数ごとに異なる暗号鍵を用いることを特徴とする請
求項２記載の暗号通信システムにおける暗号化処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086935A JP2000286830A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 暗号通信システムにおける暗号化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11086935A JP2000286830A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 暗号通信システムにおける暗号化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000286830A true JP2000286830A (ja) | 2000-10-13 |
Family
ID=13900736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11086935A Withdrawn JP2000286830A (ja) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | 暗号通信システムにおける暗号化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000286830A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004295201A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Seiko Epson Corp | 情報照合システム、サーバ、携帯情報端末および情報照合プログラム |
| JP2005532742A (ja) * | 2002-07-10 | 2005-10-27 | ジェネラル・インスツルメント・コーポレーション | 鍵シードにより電子鍵の不正配信および使用を防止するための方法 |
| JP2006108903A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Hiromi Fukaya | 暗号化データ配布方法、暗号化装置、復号化装置、暗号化プログラム及び復号化プログラム |
| WO2015056410A1 (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 株式会社デンソー | 電子キーシステム、車載装置、及び携帯機 |
| WO2023017865A1 (ja) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | 株式会社ギガ・システム | 認証システム、認証モジュール、および認証プログラム |
-
1999
- 1999-03-29 JP JP11086935A patent/JP2000286830A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005532742A (ja) * | 2002-07-10 | 2005-10-27 | ジェネラル・インスツルメント・コーポレーション | 鍵シードにより電子鍵の不正配信および使用を防止するための方法 |
| JP2004295201A (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Seiko Epson Corp | 情報照合システム、サーバ、携帯情報端末および情報照合プログラム |
| JP2006108903A (ja) * | 2004-10-01 | 2006-04-20 | Hiromi Fukaya | 暗号化データ配布方法、暗号化装置、復号化装置、暗号化プログラム及び復号化プログラム |
| WO2015056410A1 (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 株式会社デンソー | 電子キーシステム、車載装置、及び携帯機 |
| JP2015080111A (ja) * | 2013-10-17 | 2015-04-23 | 株式会社デンソー | 電子キーシステム、車載装置、及び携帯機 |
| US10166950B2 (en) | 2013-10-17 | 2019-01-01 | Denso Corporation | Electronic key system, onboard apparatus, and portable apparatus |
| WO2023017865A1 (ja) * | 2021-08-13 | 2023-02-16 | 株式会社ギガ・システム | 認証システム、認証モジュール、および認証プログラム |
| JP7412691B2 (ja) | 2021-08-13 | 2024-01-15 | 株式会社ギガ・システム | 認証システム、認証モジュール、および認証プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |