JPH11509940A - データブロックおよび鍵を非線形的に結合する暗号方法および装置 - Google Patents
データブロックおよび鍵を非線形的に結合する暗号方法および装置Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.ディジタル入力ブロックをディジタル出力ブロックに暗号的に変換する方法 であって、前記変換が、前記ディジタル入力ブロックの選択された部分M1を第 1鍵K1と結合し、前記選択された部分M1および第1鍵K1に非線形的に依存 するデータブロックB1を発生するステップを具え、前記ディジタル出力ブロッ クの選択された部分を前記データブロックB1から得る方法において、 前記結合ステップを、前記選択された部分M1および第1鍵K1を、1つの 逐次的に分離できないステップにおいて非線形的に結合する非線形関数gを実行 することによって行うことを特徴とする方法。 2.請求の範囲1に請求の方法において、該方法が、 − 前記結合ステップの前に、前記ディジタル入力ブロックを、前記選択され た部分M1と、第2の部分M2とに分割するステップと、 − 前記第2ブロックを第2鍵K2に1つの逐次的に分離できないステップに おいて結合する非線形関数g-1を実行し、データブロックB2を出力として発生 し、前記非線形関数g-1を前記非線形関数gの逆関数としたステップと、 − 前記データブロックB1におけるデータと前記データブロックB2におけ るデータとから結合されたデータを形成するステップとを具え、前記ディジタル 出力ブロックを前記結合されたデータから得ることを特徴とする方法。 3.請求の範囲1に請求の方法において、前記結合ステップが、 − 前記選択された部分M1を、ほぼ等しい長さの第1の複数nのサブブロッ クm0,..,mn-1に分割するステップと、 − 前記第1鍵K1を、ほぼ等しい長さを有する第1の複数nのサブ鍵k0, ..,kn-1に分割し、前記サブ鍵kiがi=0ないしn−1に対して前記サブブ ロックmiに対応させるステップと、 − 前記サブブロックmiの各々を、前記サブブロックmiの各々に対して、前 記サブブロックmiから得られたサブブロックbiを前記対応するサブ鍵kiに1 つの逐次的に分離できないステップにおいて非線形的に結合する同じ非線形関数 hを実行することによって別々に処理し、前記第1の複数の出力サブ ブロックh(bi,ki)を発生するステップと、 − 前記第1の複数の出力サブブロックh(bi,ki)から得られたサブブロ ックtiを結合し、前記データブロックB1を形成するステップとを具えること を特徴とする方法。 4.請求の範囲2または3に請求の方法において、前記非線形関数g-1を実行す るステップが、 − 前記第2部分M2を、ほぼ等しい長さを有する第1の複数nのサブブロッ クmn,..,m2n-1に分割するステップと、 − 前記第2鍵K2を、ほぼ等しい長さを有する第1の複数nのサブ鍵kn, ..,k2n-1に分割し、前記サブ鍵kiがi=nないし2n−1に対して前記サ ブブロックmiに対応させるステップと、 − 前記サブブロックmiの各々に対して、前記サブブロックmiから得られた サブブロックbiを前記対応するサブ鍵kiに1つの逐次的に分離できないステッ プにおいて非線形的に結合する同じ非線形関数h-1を実行し、前記第1の複数の 出力サブブロックh-1(bi,ki)を発生し、前記関数h-1を前記関数hの逆関 数としたステップと、 − 前記第1の複数の出力サブブロックh-1(bi,ki)から得られたサブブ ロックtiを結合し、前記データブロックB2を形成するステップとを具えるこ とを特徴とする方法。 5.請求の範囲3に請求の方法において、前記サブブロックbiを、前記サブブ ロックmiから、定数piを前記サブブロックmiにビット幅加算することによっ て得て、前記定数piが前記サブブロックmiとほぼ等しい長さを有することを特 徴とする方法。 6.請求の範囲3に請求の方法において、前記関数h(bi,ki)を、 bj≠0,kj≠0かつbj≠kjならば、h(bj,kj)= (bj,kj)-1 bj=0ならば、h(bj,kj)= (kj)-2 kj=0ならば、h(bj,kj)= (qj)-2 bj=kjならば、h(bj,kj)= 0 によって規定し、前記乗算および逆演算を、予め決められたガロア域乗算およ び逆演算としたことを特徴とする方法。 7.請求の範囲6に請求の方法において、前記サブブロックtiを前記出力サブ ブロックh(bi,ki)から得ることが、定数diを前記出力サブブロックh( bi,ki)にビット幅加算することを具え、前記定数diが前記サブブロックmi とほぼ等しい長さを有することを特徴とする方法。 8.請求の範囲7に請求の方法において、前記サブブロックtiを前記出力サブ ブロックh(bi,ki)から得ることが、前記予め決められたガロア域乗算 特徴とする方法。 9.請求の範囲6に請求の方法において、前記サブブロックtiを前記出力サブ ブロックh(bi,ki)から得ることが、前記予め決められたガロア域(GF) 乗算を使用して、前記出力サブブロックh(bi,ki)を2i乗することを具え ることを特徴とする方法。 10.請求の範囲4に請求の方法において、前記結合されたデータを、 − 前記サブブロックtiおよびt2n-1-iをi=0ないしn−1に関して交換 し、 − これらの交換されたサブブロックを連結することによって形成することを 特徴とする方法。 11.請求の範囲6に請求の方法において、前記サブブロックmiが8データビッ トを具え、前記GF(28)の2つの要素bおよびcの乗算が、GF(24)にお ける乗算および加算の列を実行することを具えることを特徴とする方法。 12.請求の範囲11に請求の方法において、前記2つの要素bおよびcの乗算が 、 − bをa0+a1.Dとして表し、cをa2+a3.Dとして表し、a0、a1、 a2およびa3をGF(24)の要素とし、Dを、GF(24)に関する既約多項式 h(x)=x2+x+βの根として規定されるGF(28)の要素とし、βをGF (24)の要素とすることと、 − (a0a2+a1a3β)+(a1a2+a0a3+a1a3).Dを計算すること とを具えることを特徴とする方法。 13.請求の範囲12に請求の方法において、βを、GF(2)に関する既約多項 式h(x)=x4+x3+x2+x+1の根としたことを特徴とする方法。 14.請求の範囲6に請求の方法において、前記サブブロックmiが8データビッ トを具え、前記GF(28)の要素bの逆数を計算することが、GF(24)にお ける計算の列を実行することを具えることを特徴とする方法。 15.請求の範囲14に請求の方法において、前記要素bの逆数を計算することが 、 − bをa0+a1.Dとして表し、a0およびa1をGF(24)の要素とし、 Dを、GF(24)に関する既約多項式h(x)=x2+x+βの根として規定さ れるGF(28)の要素とし、βをGF(24)の要素とすることと、 − (a0 2+a0a1+a1 2β)((a0+a1)+a1D)を計算することとを 具えることを特徴とする方法。 16.ディジタル入力ブロックをディジタル出力ブロックに暗号的に変換する装置 であって、 前記ディジタル入力ブロックを得る第1入力手段と、 第1鍵K1を得る第2入力手段と、 前記ディジタル入力ブロックを前記ディジタル出力ブロックに変換する暗号 処理手段であって、前記変換が、前記ディジタル入力ブロックの選択された部分 M1を前記第1鍵K1と結合することと、前記選択された部分M1および第1鍵 K1に非線形的に依存するデータブロックB1を発生することとを具え、前記デ ィジタル出力ブロックの選択された部分を前記データブロックB1から得る、暗 号処理手段と、 前記ディジタル出力ブロックを出力する出力手段とを具える装置において、 前記暗号処理手段を、前記結合を、前記選択された部分M1および第1鍵K1を 、1つの逐次的に分離できないステップにおいて非線形的に結合する非線形関数 gを実行することによって行うように配置したことを特徴とする装置。 17.請求の範囲16に請求の装置において、該装置が、第2鍵K2を得る第3入 力手段を具え、前記変換が、 − 前記結合を行う前に、前記ディジタル入力ブロックを、前記選択された部 分M1と、第2の部分M2とに分割することと、 − 前記第2ブロックを第2鍵K2に1つの逐次的に分離できないステップに おいて結合する非線形関数g-1を実行し、データブロックB2を出力として発生 し、前記非線形関数g-1を前記非線形関数gの逆関数とすることと、 − 前記データブロックB1におけるデータと前記データブロックB2におけ るデータとから結合されたデータを形成することとを具え、前記ディジタル出力 ブロックを前記結合されたデータから得るようにしたことを特徴とする装置。 18.請求の範囲16に請求の装置において、前記結合ステップが、 − 前記選択された部分M1を、ほぼ等しい長さの第1の複数nのサブブロッ クm0,..,mn-1に分割するステップと、 − 前記第1鍵K1を、ほぼ等しい長さを有する第1の複数nのサブ鍵k0, ..,kn-1に分割し、前記サブ鍵kiがi=0ないしn−1に対して前記サブブ ロックmiに対応させるステップと、 − 前記サブブロックmiの各々を、前記サブブロックmiの各々に対して、前 記サブブロックmiから得られたサブブロックbiを前記対応するサブ鍵kiに1 つの逐次的に分離できないステップにおいて非線形的に結合する同じ非線形関数 hを実行することによって別々に処理し、前記第1の複数の出力サブブロックh (bi,ki)を発生するステップと、 − 前記第1の複数の出力サブブロックh(bi,ki)から得られたサブブロ ックtiを結合し、前記データブロックB1を形成するステップとを具えること を特徴とする装置。 19.請求の範囲18に請求の装置において、前記関数h(bi,ki)を、 bj≠0,kj≠0かつbj≠kjならば、h(bj,kj)= (bj,kj)-1 bj=0ならば、h(bj,kj)= (kj)-2 kj=0ならば、h(bj,kj)= (qj)-2 bj=kjならば、h(bj,kj)= 0 によって規定し、前記乗算および逆演算を、予め決められたガロア域乗算およ び逆演算としたことを特徴とする装置。 20.請求の範囲19に請求の装置において、前記サブブロックmiが8データビ ットを具え、前記GF(28)の2つの要素bおよびcの乗算が、 − bをa0+a1.Dとして表し、cをa2+a3.Dとして表し、a0、a1、 a2およびa3をGF(24)の要素とし、Dを、GF(24)に関する既約多項式 h(x)=x2+x+βの根として規定されるGF(28)の要素とし、βをGF (24)の要素とすることと、 − (a0a2+a1a3β)+(a1a2+a0a3+a1a3).Dを計算すること とを具え、 前記GF(28)の要素bの逆数を計算することが、(a0 2+a0a1+a1 2 β)((a0+a1)+a1D)の計算することを具えることを特徴とする装置。
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