JP2001285281A - 暗号方式 - Google Patents

暗号方式

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JP2001285281A JP2000100807A JP2000100807A JP2001285281A JP 2001285281 A JP2001285281 A JP 2001285281A JP 2000100807 A JP2000100807 A JP 2000100807A JP 2000100807 A JP2000100807 A JP 2000100807A JP 2001285281 A JP2001285281 A JP 2001285281A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期ベクトル値を暗号分の中に含めて通知す
ることにより、データ通信量を減らし、かつ容易に解読
されることのない暗号方式を提供する。 【解決手段】 先頭ブロックの平文２に対してはＥＣＢ
モード暗号化装置１の暗号化処理手段３で暗号化して暗
号文４を出力する。この暗号文４は、ＯＦＢモード暗号
化装置５で使用する初期ベクトル値としても使用するた
めにシフトレジスタ６に渡される。ＯＦＢモード暗号化
装置５は、シフトレジスタ６の出力を固定長ビット単位
で暗号化処理手段７により暗号化した出力と次ブロック
の平文８を１ビット単位で排他的論理和回路２７により
排他的論理和して暗号文１１を出力する。平文９から最
終ブロックである平文１０までを同様にＯＦＢモードで
暗号化して暗号文１２から最終ブロックである暗号文１
３まで出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗号方式に関し、
特にＯＦＢ（Output Feed Back）モードとＥＣＢ（Elec
tric Code Book)モードを併用した暗号方式に関する
【従来の技術】暗号演算によるデータの暗号化、復号化
には種々の操作モードが標準化されており、適用アプリ
ケーションにより適切な処理モードが選択されて使用さ
れている。図５〜図６は、これらの処理モードの一つで
あるＯＦＢ（Output Feed Back）モードによる暗号方式
及び復号方式の概略ブロック図である。
【０００２】図５において、初期ベクトル値５０は、Ｏ
ＦＢモード暗号化装置５で使用する初期ベクトル値とし
てシフトレジスタ６に渡される。シフトレジスタ６は、
ｎビットで構成され暗号化処理手段７と同一固定長ビッ
トからなる。ＯＦＢモード暗号化装置５は、シフトレジ
スタ６の出力を固定長ビット単位で暗号化する暗号化処
理手段７の出力と平文５１を排他的論理和回路２７によ
り１ビット単位で排他的論理和した暗号文５５を出力す
る。
【０００３】暗号化処理手段７で暗号化された出力は、
シフトレジスタ６へ戻され固定長ビットシフトされる。
平文５２から最終ブロックである平文５４までを同様に
ＯＦＢモード暗号化装置５で暗号化すると暗号文５６か
ら暗号文５８までが出力される。
【０００４】一方図６の復号方式では、初期ベクトル値
６０をＯＦＢモード復号化装置１８で使用する初期ベク
トル値としてシフトレジスタ１９に設定する。シフトレ
ジスタ１９は、ｎビットで構成され復号化処理手段２０
と同一固定長ビットからなる。
【０００５】ＯＦＢモード復号化装置１８は、シフトレ
ジスタ１９の出力を復号化処理手段２０で復号化した出
力と暗号文６１を１ビット単位で排他的論理和回路２８
により排他的論理和した平文６５を出力する。復号化処
理手段２０で復号化された出力は、シフトレジスタ１９
へ戻され固定長ビットシフトされる。
【０００６】暗号文６２から最終ブロックである暗号文
６４を同様にＯＦＢモード復号化装置１８で復号化する
と、平文６６から最終ブロックである平文６８までが出
力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようにＯＦＢモー
ドにおいて暗号文を復号化するには、受信側へ初期ベク
トルの通知が必要であり、そのため送信側から初期ベク
トル値が通信開始毎に受信側へ通知されるが、この初期
ベクトル値は解読する暗号文以外のデータとして送信側
から受信側に送られるので、その分不要なデータ通信が
行われることになる。
【０００８】初期ベクトル値を送信側及び受信側で固定
データとして持っていれば、初期ベクトル値を通知する
必要はなくなるが、その場合には、初期ベクトル値が一
旦知られてしまうと暗号文が容易に解読されてしまうお
それがある。
【０００９】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、初期
ベクトル値を暗号分の中に含めて通知することにより、
不要なデータ通信を行うことなく、かつ容易に解読され
ることのない暗号方式を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明における暗号方式
は、送信側からはデータの先頭ブロックをＥＣＢ（Elec
tric Code Book）モードで暗号化して送信するととも
に、この暗号化された先頭ブロックを初期ベクトル値と
して次ブロック以降をＯＦＢモードで暗号化した後送信
し、受信側では暗号文の先頭ブロックをＥＣＢモードで
復号するとともに、この暗号文の先頭ブロックを初期ベ
クトル値として次ブロック以降のデータをＯＦＢモード
で復号することを特徴とする。
【００１１】本発明によれば、受信側へ初期ベクトルを
別途通知するためのデータ通信が不要となり、また、Ｅ
ＣＢモードとＯＦＢモードを併用することで可変長デー
タの暗号と暗号の復号を行うことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
す暗号化装置の概略ブロック図である。本実施の形態で
は、先頭ブロックの平文２に対してはＥＣＢモード暗号
化装置１の暗号化処理手段３で暗号化を行い、暗号文４
を出力する。またこの暗号文４は、ＯＦＢモード暗号化
装置５で使用する初期ベクトル値としてシフトレジスタ
６に渡される。
【００１３】シフトレジスタ６は、ｎビットで構成され
暗号化処理手段７と同一固定長ビットからなる。ＯＦＢ
モード暗号化装置５は、シフトレジスタ６の出力を固定
長ビット単位で暗号化処理手段７により暗号化した出力
と次ブロックの平文８を１ビット単位で排他的論理和回
路２７により排他的論理和して暗号文１１を出力する。
【００１４】また、シフトレジスタ６の出力を固定長ビ
ット単位で暗号化処理手段７により暗号化した出力は、
シフトレジスタ６へ戻され固定長ビットシフトされる。
平文９から最終ブロックである平文１０までを同様にＯ
ＦＢモードで暗号化すると暗号文１２から最終ブロック
である暗号文１３までが出力される。
【００１５】図２は、本発明の実施の形態を示す復号化
装置の概略ブロック図である。本実施の形態では、ＥＣ
Ｂモード復号化装置１４が先頭ブロックである暗号文１
５を復号化処理手段１６により復号して平文１７を出力
する。
【００１６】また、この先頭ブロックの暗号文１５は、
ＯＦＢモード復号化装置１８で使用するための初期ベク
トル値としてシフトレジスタ１９に設定される。シフト
レジスタ１９はｎビットで構成され復号化処理手段２０
と同一固定長ビットで構成される。
【００１７】ＯＦＢモード復号化装置１８は、シフトレ
ジスタ１９の出力を復号化処理手段２０により復号化し
た出力と暗号文２１を１ビット単位で排他的論理和回路
２８により排他的論理和して平文２４を出力する。ま
た、シフトレジスタ１９の出力を復号化処理手段２０に
より復号化した出力は、シフトレジスタ１９へ戻され固
定長ビットシフトされる。
【００１８】暗号文２２から最終ブロックである暗号文
２３を同様にＯＦＢモード１８で復号化すると、平文２
５から最終ブロックである平文２６までが出力される。
【００１９】このように、本実施の形態の暗号化装置に
おいては、平文の先頭ブロックをＥＣＢモード１で暗号
化した出力暗号文４を初期ベクトル値として、平文８か
ら最終ブロックの平文１０までをＯＦＢモード５で暗号
化し、復号化装置では、暗号文の先頭ブロックをＥＣＢ
モードで復号化して平文１７を出力するとともに、先頭
ブロックの暗号文１５を初期ベクトル値として、次ブロ
ック以降の暗号文をＯＦＢモードで復号化するので、初
期ベクトル値を送信しなくてもＯＦＢモードでの復号化
が可能となる。
【００２０】図３は、本発明の他の実施の形態を示す暗
号化装置の概略ブロック図である。この実施の形態で
は、ＯＦＢモードで暗号化するための初期ベクトル値と
して、先頭ブロックの平文２を使用している点で前記の
実施の形態と異なるが、他の構成及び動作は前期の実施
の形態と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００２１】図４は、図３の暗号化装置で暗号化された
暗号文を復号する本発明の他の実施の形態を示す復号化
装置の概略ブロック図である。
【００２２】本実施の形態の復号化装置では、受信した
暗号文の先頭ブロックの暗号文１５をＥＣＢモード復号
化装置１４の復号化処理手段１６で復号することにより
先頭ブロックの平文１７を求め、この平文１７を初期ベ
クトル値として、次ブロック以降の暗号文２１〜２３を
ＯＦＢモードで復号化する。ＯＦＢモードでの復号化は
前記の実施の形態と同様であるので詳細な説明は省略す
る。
【００２３】なお、上記の各実施の形態では、初期ベク
トル値として先頭ブロックを使用しているが、初期ベク
トルは必ずしも先頭ブロックを使用する必要性は無く、
複数のブロックで構成された１フレーム単位の任意のブ
ロック位置を初期ベクトル値として選定することができ
る。
【００２４】例えば、暗号側では平文８をＥＣＢモード
で暗号化した出力を初期ベクトルとして平文２、平文９
から平文１０までの順にＯＦＢモードで暗号化し、復号
側では、暗号文２１を初期ベクトル値として暗号文１
５、暗号文２２から暗号文２３までの順にＯＦＢモード
で復号化する等適宜の形態とすることができる。
【００２５】さらに他の実施の形態として、暗号側で
は、平文２から平文１０の前までをＥＣＢモードで暗号
化し、このＥＣＢモードで暗号化された複数ブロックか
ら１つのブロックを初期ベクトル値として選定して最終
ブロックである平文１０のみＯＦＢモードで暗号化し、
復号側では、暗号文１５から暗号文２３の前までをＥＣ
Ｂモードで復号化し、最終ブロックである暗号文２３の
み前記選定されたブロックを初期ベクトル値としてＯＦ
Ｂモードで復号化する構成とすることもできる。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、初期ベクトル値を暗号分の中
に含めて通知しているので、不要なデータ通信を行うこ
となくその分通信量を減らすことができ、かつ容易に解
読されることのない暗号方式を提供することができる。
【００２７】また、ＥＣＢモードとＯＦＢモードを併用
することで可変長データの暗号化及び復号化が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す暗号化装置の概略ブ
ロック図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す復号化装置の概略ブ
ロック図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す暗号化装置の概
略ブロック図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す復号化装置の概
略ブロック図である。
【図５】従来のＯＦＢモードによる暗号化装置の概略ブ
ロック図である。
【図６】従来のＯＦＢモードによる復号化装置の概略ブ
ロック図である。
【符号の説明】
１ ＥＣＢモード暗号化装置 ２，８〜１０，１７，２４〜２６，５１〜５４，６５〜
６８ 平文 ３，７ 暗号化処理手段 ４，１１〜１３，１５、２１〜２３，５５〜５８，６１
〜６４ 暗号文 ５ ＯＦＢモード暗号化装置 ６，１９ シフトレジスタ ７ 暗号化回路 １４ ＥＣＢモード復号化装置 １６，２０ 復号化処理手段 ２７，２８ 排他的論理和回路 ５０，６０ 初期ベクトル値

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数ブロックからなる平文のうちの任意
    に選択された１つのブロックをＥＣＢモードで暗号化し
    て出力するとともに、該ＥＣＢモードで暗号化したブロ
    ックを初期ベクトル値として用いることにより他のブロ
    ックの平文をＯＦＢモードで暗号化することを特徴とす
    る暗号方式。
  2. 【請求項２】 前記選択されたブロックが前記複数ブロ
    ックからなる平文の先頭ブロックであることを特徴とす
    る請求項１記載の暗号方式。
  3. 【請求項３】 複数ブロックからなる平文のうち、任意
    の複数ブロックをＥＣＢモードで暗号化して出力すると
    ともに、該ＥＣＢモードで暗号化した複数ブロックの中
    から選択された１つのブロックを初期ベクトル値として
    用いることにより残りのブロックの平文をＯＦＢモード
    で暗号化することを特徴とする暗号方式。
  4. 【請求項４】 複数ブロックからなる平文のうち、最終
    ブロックを除く全てのブロックをＥＣＢモードで暗号化
    して出力するとともに、該ＥＣＢモードで暗号化した先
    頭ブロックを初期ベクトル値として用いることにより、
    最終ブロックの平文をＯＦＢモードで暗号化することを
    特徴とする請求項３記載の暗号方式。
  5. 【請求項５】 前記ＥＣＢモードで暗号化されたブロッ
    クをＥＣＢモードで復号して平文化するとともに、前記
    初期ベクトル値として選択された暗号化ブロックを用い
    て前記ＯＦＢモードで暗号化されたブロックをＯＦＢモ
    ードで平文化することを特徴とする請求項１〜４のいず
    れかに記載の暗号方式で暗号化された暗号文を復号する
    復号方式。
  6. 【請求項６】 複数ブロックからなる平文のうちの任意
    に選択された１つのブロックをＥＣＢモードで暗号化し
    て出力するとともに、該ＥＣＢモードで暗号化したブロ
    ックの平文を初期ベクトル値として用いることにより、
    他のブロックの平文をＯＦＢモードで暗号化することを
    特徴とする暗号方式。
  7. 【請求項７】 前記選択されたブロックが前記複数ブロ
    ックからなる平文の先頭ブロックであることを特徴とす
    る請求項６記載の暗号方式。
  8. 【請求項８】 複数ブロックからなる平文のうち、任意
    の複数ブロックをＥＣＢモードで暗号化して出力すると
    ともに、該ＥＣＢモードで暗号化した複数ブロックの中
    から選択された１つのブロックの平文を初期ベクトル値
    として用いることにより、残りのブロックの平文をＯＦ
    Ｂモードで暗号化することを特徴とする暗号方式。
  9. 【請求項９】 複数ブロックからなる平文のうち、最終
    ブロックを除く全てのブロックをＥＣＢモードで暗号化
    して出力するとともに、該ＥＣＢモードで暗号化した先
    頭ブロックの平文を初期ベクトル値として用いることに
    より、最終ブロックの平文をＯＦＢモードで暗号化する
    ことを特徴とする請求項８記載の暗号方式。
  10. 【請求項１０】 前記ＥＣＢモードで暗号化されたブロ
    ックをＥＣＢモードで復号して平文化するとともに、該
    平文化されたブロックの中で前記初期ベクトル値として
    選択された平文ブロックを用いて前記ＯＦＢモードで暗
    号化されたブロックをＯＦＢモードで平文化することを
    特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の暗号方式で
    暗号化された暗号文を復号する復号方式。
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