JP2000089667A - アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式 - Google Patents
アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＤＥＳやＦＥＡＬに代表される
秘密鍵暗号方式のアルゴリズムは一意的に定められ、さ
らに公開されているため、暗号解読攻撃にさらされてい
る。本発明はアルゴリズム生成秘密鍵を元に、任意の要
素を組み合わせてアルゴリズムを生成することにより、
このような攻撃を困難にすることを目的とする。 【解決手段】 本発明によるアルゴリズム生成
型秘密鍵暗号方式は、アルゴリズム生成秘密鍵を元にア
ルゴリズムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴ
リズム生成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力工程と、
上記アルゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵
された要素群から要素を特定し、取り出す要素特定工程
と、上記アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを
組み合わせて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアル
ゴリズム生成工程とを有することを特徴とする。
秘密鍵暗号方式のアルゴリズムは一意的に定められ、さ
らに公開されているため、暗号解読攻撃にさらされてい
る。本発明はアルゴリズム生成秘密鍵を元に、任意の要
素を組み合わせてアルゴリズムを生成することにより、
このような攻撃を困難にすることを目的とする。 【解決手段】 本発明によるアルゴリズム生成
型秘密鍵暗号方式は、アルゴリズム生成秘密鍵を元にア
ルゴリズムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴ
リズム生成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力工程と、
上記アルゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵
された要素群から要素を特定し、取り出す要素特定工程
と、上記アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを
組み合わせて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアル
ゴリズム生成工程とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本秘密鍵暗号方式は電子情報
をネットワークを通じて送受信したり、電子記録媒体に
保管する場合に当事者以外の第三者に対して情報を隠蔽
したり、または改竄を防ぐ方式に関するものである。
をネットワークを通じて送受信したり、電子記録媒体に
保管する場合に当事者以外の第三者に対して情報を隠蔽
したり、または改竄を防ぐ方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の秘密鍵暗号方式（あるいは、共通
鍵暗号方式、対称鍵暗号方式、慣用暗号方式とも呼ばれ
る）は、暗号化及び復号においてインボリューション処
理、初期置換及び逆初期置換、関数ｆ、関数Ｓ、鍵生成
など全てが固定化された要素から構成されているため、
アルゴリズムは一意的に定められており、かつ暗号アル
ゴリズムは公開されている。
鍵暗号方式、対称鍵暗号方式、慣用暗号方式とも呼ばれ
る）は、暗号化及び復号においてインボリューション処
理、初期置換及び逆初期置換、関数ｆ、関数Ｓ、鍵生成
など全てが固定化された要素から構成されているため、
アルゴリズムは一意的に定められており、かつ暗号アル
ゴリズムは公開されている。
【０００３】例としてインボリューションが４段（関数
ｆが４個）のＦＥＡＬ暗号による暗号化及び復号につい
て、図２を参照しながら説明する。
ｆが４個）のＦＥＡＬ暗号による暗号化及び復号につい
て、図２を参照しながら説明する。
【０００４】暗号化を行う場合、まず、６４ビットの平
文Ａ（復号の場合は６４ビットの暗号文Ｂ）を入力し、
また、６４ビットの鍵Ｋを入力として鍵生成（ステップ
Ｓ１４）により１６ビットの鍵Ｋi（ｉ＝０、１、…、
９、Ａ、Ｂ）を生成する。この入力データＡと、ステッ
プＳ１４により作成した６４ビット鍵Ｋ4567（Ｋ4、
Ｋ5、Ｋ6、Ｋ7を合わせた６４ビットの鍵）（復号の場
合は６４ビット鍵Ｋ89AB（Ｋ8、Ｋ9、ＫA、ＫBを合わせ
た６４ビットの鍵））の排他論理和を計算し（ステップ
Ｓ１１）、計算結果を左右に３２ビットずつに分割し
（ステップＳ１２）、分割した同士で排他論理和を計算
し（ステップＳ１３）、右側の値とする。
文Ａ（復号の場合は６４ビットの暗号文Ｂ）を入力し、
また、６４ビットの鍵Ｋを入力として鍵生成（ステップ
Ｓ１４）により１６ビットの鍵Ｋi（ｉ＝０、１、…、
９、Ａ、Ｂ）を生成する。この入力データＡと、ステッ
プＳ１４により作成した６４ビット鍵Ｋ4567（Ｋ4、
Ｋ5、Ｋ6、Ｋ7を合わせた６４ビットの鍵）（復号の場
合は６４ビット鍵Ｋ89AB（Ｋ8、Ｋ9、ＫA、ＫBを合わせ
た６４ビットの鍵））の排他論理和を計算し（ステップ
Ｓ１１）、計算結果を左右に３２ビットずつに分割し
（ステップＳ１２）、分割した同士で排他論理和を計算
し（ステップＳ１３）、右側の値とする。
【０００５】次に１個目のインボリューションを行う。
ステップＳ１３で計算した値と鍵生成により生成した１
６ビット鍵Ｋ0（上位８ビットがＫ00、下位８ビットが
Ｋ01）（復号の場合は１６ビット鍵Ｋ3）を入力として
関数ｆで計算した（ステップＳ１５）結果を、ステップ
Ｓ１２で左に分割したデータと排他論理和を計算する
（ステップＳ１６）。
ステップＳ１３で計算した値と鍵生成により生成した１
６ビット鍵Ｋ0（上位８ビットがＫ00、下位８ビットが
Ｋ01）（復号の場合は１６ビット鍵Ｋ3）を入力として
関数ｆで計算した（ステップＳ１５）結果を、ステップ
Ｓ１２で左に分割したデータと排他論理和を計算する
（ステップＳ１６）。
【０００６】１個目のインボリューション終了後、２個
目のインボリューションを行う。左側の３２ビットデー
タと鍵生成により生成した１６ビット鍵Ｋ1（復号の場
合は１６ビット鍵Ｋ2）を入力として関数ｆで計算した
（ステップＳ１７）結果と右側の３２ビットとで排他論
理和を計算する（ステップＳ１８）。
目のインボリューションを行う。左側の３２ビットデー
タと鍵生成により生成した１６ビット鍵Ｋ1（復号の場
合は１６ビット鍵Ｋ2）を入力として関数ｆで計算した
（ステップＳ１７）結果と右側の３２ビットとで排他論
理和を計算する（ステップＳ１８）。
【０００７】３個目、４個目のインボリューションにつ
いては１個目、２個目のインボリューションと同様に計
算する（ステップＳ１９〜Ｓ２２）。
いては１個目、２個目のインボリューションと同様に計
算する（ステップＳ１９〜Ｓ２２）。
【０００８】４個目のインボリューション終了後、左側
の３２ビットデータと右側の３２ビットデータとで排他
論理和を計算し（ステップＳ２３）、左右の３２ビット
データを結合して（ステップＳ２４）６４ビットデータ
を作成し、６４ビット鍵Ｋ89 AB（復号化の場合は６４ビ
ット鍵Ｋ4567）と排他論理和を計算し（ステップＳ２
５）、６４ビットの暗号文Ｂ（復号の場合は６４ビット
の平文Ａ）を出力する。
の３２ビットデータと右側の３２ビットデータとで排他
論理和を計算し（ステップＳ２３）、左右の３２ビット
データを結合して（ステップＳ２４）６４ビットデータ
を作成し、６４ビット鍵Ｋ89 AB（復号化の場合は６４ビ
ット鍵Ｋ4567）と排他論理和を計算し（ステップＳ２
５）、６４ビットの暗号文Ｂ（復号の場合は６４ビット
の平文Ａ）を出力する。
【０００９】関数ｆの処理は、ステップＳ１３で得られ
た３２ビットデータを８ビットずつのデータα0、α1、
α2、α3に分割し、α1と鍵Ｋi0との排他論理和をα1に
出力、α2と鍵Ｋi1との排他論理和をα2に出力、これら
の出力α1、α2をそれぞれα 0、α3と排他論理和を計算
し、α1、α2に出力する。この後順番に、α1とα2を入
力として関数Ｓの計算しα1に出力、α2とα1を入力と
して関数Ｓの計算しα2に出力、α0とα1を入力として
関数Ｓの計算しα0に出力、α3とα2を入力として関数
Ｓの計算しα3に出力を行う。最後に、計算されたα0、
α1、α2、α3を結合して３２ビットデータとし、出力
する。なお、Ｘ0、Ｘ1は入力データを、Ｙは出力データ
を表す。
た３２ビットデータを８ビットずつのデータα0、α1、
α2、α3に分割し、α1と鍵Ｋi0との排他論理和をα1に
出力、α2と鍵Ｋi1との排他論理和をα2に出力、これら
の出力α1、α2をそれぞれα 0、α3と排他論理和を計算
し、α1、α2に出力する。この後順番に、α1とα2を入
力として関数Ｓの計算しα1に出力、α2とα1を入力と
して関数Ｓの計算しα2に出力、α0とα1を入力として
関数Ｓの計算しα0に出力、α3とα2を入力として関数
Ｓの計算しα3に出力を行う。最後に、計算されたα0、
α1、α2、α3を結合して３２ビットデータとし、出力
する。なお、Ｘ0、Ｘ1は入力データを、Ｙは出力データ
を表す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ＤＥＳやＦＥＡＬに代
表される秘密鍵暗号方式のアルゴリズムは一意的に定め
られ、さらに公開されているため、暗号文は当事者以外
の第三者により、取り得る秘密鍵を総当りで試してみる
総当り法や、固定化された暗号方式の構造的特性を利用
した暗号解読（差分解読法とか線形解読法などとよばれ
る）などの暗号解読攻撃にさらされている。
表される秘密鍵暗号方式のアルゴリズムは一意的に定め
られ、さらに公開されているため、暗号文は当事者以外
の第三者により、取り得る秘密鍵を総当りで試してみる
総当り法や、固定化された暗号方式の構造的特性を利用
した暗号解読（差分解読法とか線形解読法などとよばれ
る）などの暗号解読攻撃にさらされている。
【００１１】これは、一意的に定められたアルゴリズム
が公開されているために生じる必然的な問題点であっ
た。
が公開されているために生じる必然的な問題点であっ
た。
【００１２】本発明による秘密鍵暗号方式は、このよう
な暗号方式のアルゴリズムに対する攻撃を困難にするこ
とを目的にする。
な暗号方式のアルゴリズムに対する攻撃を困難にするこ
とを目的にする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による秘密鍵暗号
方式は、アルゴリズム生成秘密鍵を元に、任意の要素
（関数を含む広い概念）を組み合わせてアルゴリズムを
生成することにより、従来の一意的に定められたアルゴ
リズムの暗号方式に対する攻撃を困難にするものであ
る。
方式は、アルゴリズム生成秘密鍵を元に、任意の要素
（関数を含む広い概念）を組み合わせてアルゴリズムを
生成することにより、従来の一意的に定められたアルゴ
リズムの暗号方式に対する攻撃を困難にするものであ
る。
【００１４】すなわち、本発明によるアルゴリズム生成
型秘密鍵暗号方式は、アルゴリズム生成秘密鍵を元にア
ルゴリズムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴ
リズム生成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力工程と、
上記アルゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵
された要素群から要素を特定し、取り出す要素特定工程
と、上記アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを
組み合わせて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアル
ゴリズム生成工程とを有することを特徴とする。
型秘密鍵暗号方式は、アルゴリズム生成秘密鍵を元にア
ルゴリズムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴ
リズム生成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力工程と、
上記アルゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵
された要素群から要素を特定し、取り出す要素特定工程
と、上記アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを
組み合わせて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアル
ゴリズム生成工程とを有することを特徴とする。
【００１５】また、本発明によるアルゴリズム生成型秘
密鍵暗号システムは、上記各工程を実行する手段を有す
ることを特徴とし、本発明によるコンピュータ読みとり
可能な媒体は、上記アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
たことを特徴とする。
密鍵暗号システムは、上記各工程を実行する手段を有す
ることを特徴とし、本発明によるコンピュータ読みとり
可能な媒体は、上記アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
たことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１を参照しながらアルゴリズム
生成型秘密鍵暗号方式の実施の形態を説明する。
生成型秘密鍵暗号方式の実施の形態を説明する。
【００１７】本秘密鍵暗号方式は、パラメータ入力工程
（ステップＳ１）で入力されたアルゴリズム生成秘密鍵
Ｋを元に、予めデータベースに貯蔵された要素群Ｃから
選択する要素を特定し（要素を特定することは、要素の
基になる関数も特定することになる。ここでは、要素は
関数を含む広い概念で用いている。）、要素を取り出し
（ステップＳ２）、取り出した要素と秘密鍵Ｋ（秘密鍵
Ｋを元に生成された鍵Ｋiを含む）を組み合わせてアル
ゴリズムを生成（ステップＳ３）、出力する。
（ステップＳ１）で入力されたアルゴリズム生成秘密鍵
Ｋを元に、予めデータベースに貯蔵された要素群Ｃから
選択する要素を特定し（要素を特定することは、要素の
基になる関数も特定することになる。ここでは、要素は
関数を含む広い概念で用いている。）、要素を取り出し
（ステップＳ２）、取り出した要素と秘密鍵Ｋ（秘密鍵
Ｋを元に生成された鍵Ｋiを含む）を組み合わせてアル
ゴリズムを生成（ステップＳ３）、出力する。
【００１８】出力されたアルゴリズムＲによって暗号化
および復号を行う。
および復号を行う。
【００１９】
【実施例】アルゴリズム生成秘密鍵によってよりＦＥＡ
Ｌ暗号とは異なるアルゴリズムを生成する実施例を説明
する。
Ｌ暗号とは異なるアルゴリズムを生成する実施例を説明
する。
【００２０】この実施例では、インボリューションの段
数、インボリューションの向き、関数ｆ、関数Ｓの計算
方法を要素としている。
数、インボリューションの向き、関数ｆ、関数Ｓの計算
方法を要素としている。
【００２１】入力データを表１のフォーマットの６４ビ
ットアルゴリズム生成秘密鍵Ｋとする。
ットアルゴリズム生成秘密鍵Ｋとする。
【表１】
【００２２】この入力データを図１のパラメータ入力工
程（ステップＳ１）で入力し、アルゴリズム生成秘密鍵
Ｋを受け付ける。鍵Ｋの各ビットがパラメータである。
程（ステップＳ１）で入力し、アルゴリズム生成秘密鍵
Ｋを受け付ける。鍵Ｋの各ビットがパラメータである。
【００２３】要素特定工程では入力されたアルゴリズム
生成秘密鍵Ｋを元に、データベースに貯蔵された、当該
鍵に対応する６つの要素群（表１参照）から要素を特定
し、取り出す。
生成秘密鍵Ｋを元に、データベースに貯蔵された、当該
鍵に対応する６つの要素群（表１参照）から要素を特定
し、取り出す。
【００２４】ここで図１の要素群Ｃには入力されたアル
ゴリズム生成秘密鍵Ｋを元に取り出されるインボリュー
ションの段数、インボリューションの向き、関数ｆで鍵
と排他論理和を計算する場所、関数ｆの計算方法、関数
Ｓの計算方法、関数Ｓの循環ビット数が貯蔵されてい
る。
ゴリズム生成秘密鍵Ｋを元に取り出されるインボリュー
ションの段数、インボリューションの向き、関数ｆで鍵
と排他論理和を計算する場所、関数ｆの計算方法、関数
Ｓの計算方法、関数Ｓの循環ビット数が貯蔵されてい
る。
【００２５】インボリューションの段数のデータベース
には表２で示すように、段数１７〜３２に対応して４ビ
ットの２進数と対応する１６個の数値が格納されてい
る。
には表２で示すように、段数１７〜３２に対応して４ビ
ットの２進数と対応する１６個の数値が格納されてい
る。
【表２】
【００２６】関数の向きのデータベースには表３で示す
よう各インボリューションごとに（３２段）に、０なら
左向き、１なら右向きであるという情報が合計３２ビッ
ト格納されている。
よう各インボリューションごとに（３２段）に、０なら
左向き、１なら右向きであるという情報が合計３２ビッ
ト格納されている。
【表３】
【００２７】関数ｆで鍵と排他論理和を計算する場所の
データベースには、α0、α1、α2、α3が１６ビット鍵
Ｋｉ（鍵Ｋを元に鍵生成ステップで生成される）の上位
８ビットＫi0、下位８ビットＫi1とどのような排他論理
和計算を行うかの情報が表４で示すように、２ビットの
２進数と対応する計算方法が格納されている。
データベースには、α0、α1、α2、α3が１６ビット鍵
Ｋｉ（鍵Ｋを元に鍵生成ステップで生成される）の上位
８ビットＫi0、下位８ビットＫi1とどのような排他論理
和計算を行うかの情報が表４で示すように、２ビットの
２進数と対応する計算方法が格納されている。
【表４】
【００２８】関数ｆの計算方法のデータベースには、α
0、α1、α2、α3をどのように組み合わせて計算を行う
かの情報が表５で示すように、１ビットの２進数と対応
する計算方法が格納されている。
0、α1、α2、α3をどのように組み合わせて計算を行う
かの情報が表５で示すように、１ビットの２進数と対応
する計算方法が格納されている。
【表５】
【００２９】関数Ｓの計算方法のデータベースには表６
で示すように、４ビットの２進数と対応する計算方法が
格納されている。
で示すように、４ビットの２進数と対応する計算方法が
格納されている。
【表６】
【００３０】関数Ｓの循環ビット数のデータベースには
表７で示すように、２ビットの２進数と対応する循環ビ
ット数Ｍが格納されている。
表７で示すように、２ビットの２進数と対応する循環ビ
ット数Ｍが格納されている。
【表７】
【００３１】アルゴリズム特定手段は、最初に要素名
“インボリューションの段数”に基づき、図３のインボ
リューション段数Ｎが特定され取り出されることにな
る。
“インボリューションの段数”に基づき、図３のインボ
リューション段数Ｎが特定され取り出されることにな
る。
【００３２】二番目に要素名“インボリューションの向
き”に基づき左向きのインボリューション（図４）また
は右向きのインボリューション（図５）が特定され取り
出されることになる。なおＦＥＡＬ暗号の場合は、左向
きのインボリューションから始まり、右向き、左向き、
右向きの繰り返しが一意的に定められている。
き”に基づき左向きのインボリューション（図４）また
は右向きのインボリューション（図５）が特定され取り
出されることになる。なおＦＥＡＬ暗号の場合は、左向
きのインボリューションから始まり、右向き、左向き、
右向きの繰り返しが一意的に定められている。
【００３３】三番目に要素名“関数ｆで鍵と排他論理和
を計算する場所”から鍵Ｋiの上位８ビットデータ
Ｋi0、下位８ビットデータＫi1とα0、α1、α2、α3の
いずれか２つとの排他論理和を行うかが特定され取り出
されることになる。なおＦＥＡＬ暗号の場合は、Ｋi0と
α1、Ｋi1とα2の固定的組み合わせで計算を行う。
を計算する場所”から鍵Ｋiの上位８ビットデータ
Ｋi0、下位８ビットデータＫi1とα0、α1、α2、α3の
いずれか２つとの排他論理和を行うかが特定され取り出
されることになる。なおＦＥＡＬ暗号の場合は、Ｋi0と
α1、Ｋi1とα2の固定的組み合わせで計算を行う。
【００３４】四番目にＦＥＡＬにおいてα0とα1、α2
とα3の固定的組み合わせで行っていた計算方法に代わ
り、要素名“関数ｆの計算方法”でのα0、α1、α2、
α3の組み合わせで行う計算方法が特定され、取り出さ
れることになる。
とα3の固定的組み合わせで行っていた計算方法に代わ
り、要素名“関数ｆの計算方法”でのα0、α1、α2、
α3の組み合わせで行う計算方法が特定され、取り出さ
れることになる。
【００３５】五番目に要素名“関数Ｓの計算方法”と
“関数Ｓの循環ビット数”から関数ｆにある４個のＳ関
数それぞれの計算方法が特定され取り出されることにな
る。取り出した要素を元にアルゴリズム生成工程におい
てアルゴリズムを生成し、最後にアルゴリズムＲを出力
する。
“関数Ｓの循環ビット数”から関数ｆにある４個のＳ関
数それぞれの計算方法が特定され取り出されることにな
る。取り出した要素を元にアルゴリズム生成工程におい
てアルゴリズムを生成し、最後にアルゴリズムＲを出力
する。
【００３６】例えば、アルゴリズム生成秘密鍵Ｋのパラ
メータが全て０であれば、インボリューションは段数が
１７段、全て左向き、関数ｆで鍵と排他論理和を計算す
る場所、関数ｆの計算方法は、Ｋi0とα0、Ｋi1とα2の
組み合わせ、α0とα1、α2とα3の組み合わせで行わ
れ、関数Ｓの計算方法、循環ビット数はＬＲｏｔＭ（Ｘ
１＋Ｘ２）ｍｏｄ２５６、０ビット循環が行われるアル
ゴリズムが生成、出力される。
メータが全て０であれば、インボリューションは段数が
１７段、全て左向き、関数ｆで鍵と排他論理和を計算す
る場所、関数ｆの計算方法は、Ｋi0とα0、Ｋi1とα2の
組み合わせ、α0とα1、α2とα3の組み合わせで行わ
れ、関数Ｓの計算方法、循環ビット数はＬＲｏｔＭ（Ｘ
１＋Ｘ２）ｍｏｄ２５６、０ビット循環が行われるアル
ゴリズムが生成、出力される。
【００３７】そして鍵Ｋのパラメータを変えることによ
り、多種多様なアルゴリズムが生成されることになる。
り、多種多様なアルゴリズムが生成されることになる。
【００３８】次に、図３を参照し、本実施例により生成
されるアルゴリズムによる暗号化及び複合の工程を説明
する。暗号化を行う場合は６４ビットの平文Ａ（復号の
場合は暗号文Ｂ）を入力し、鍵ＫN,N+1,N+2,N+3（復号
の場合はＫN+4,N+5,N+6,N+7）と排他論理和を計算し
（ステップＳ３１）、結果の６４ビットデータを前部３
２ビット、後部３２ビットに分割し（ステップＳ３
２）、それぞれを左側、右側に出力し、右側に出力した
３２ビットデータと左側に出力した３２ビットデータと
で排他論理和を計算し（ステップＳ３３）、この計算結
果と左側のデータと鍵Ｋ 0（復号の場合はＫN-1）でイン
ボリューション１（ステップＳ３４）を行う。
されるアルゴリズムによる暗号化及び複合の工程を説明
する。暗号化を行う場合は６４ビットの平文Ａ（復号の
場合は暗号文Ｂ）を入力し、鍵ＫN,N+1,N+2,N+3（復号
の場合はＫN+4,N+5,N+6,N+7）と排他論理和を計算し
（ステップＳ３１）、結果の６４ビットデータを前部３
２ビット、後部３２ビットに分割し（ステップＳ３
２）、それぞれを左側、右側に出力し、右側に出力した
３２ビットデータと左側に出力した３２ビットデータと
で排他論理和を計算し（ステップＳ３３）、この計算結
果と左側のデータと鍵Ｋ 0（復号の場合はＫN-1）でイン
ボリューション１（ステップＳ３４）を行う。
【００３９】指定したインボリューションの回数Ｎだけ
インボリューションを行い、すべてのインボリューショ
ン終了後、最後のインボリューションＮが右側に出力し
た３２ビットデータと左側に出力した３２ビットデータ
とで排他論理和を計算し（ステップＳ３８）、この計算
結果を後部３２ビット、左側のデータを前部３２ビット
とし、これらを結合して（ステップＳ３９）６４ビット
データにし、鍵ＫN+4, N+5,N+6,N+7（復号の場合はＫ
N,N+1,N+2,N+3）と排他論理和を計算し（ステップＳ４
０）、暗号文Ｂ（復号の場合は復号文Ａ）を出力する。
インボリューションを行い、すべてのインボリューショ
ン終了後、最後のインボリューションＮが右側に出力し
た３２ビットデータと左側に出力した３２ビットデータ
とで排他論理和を計算し（ステップＳ３８）、この計算
結果を後部３２ビット、左側のデータを前部３２ビット
とし、これらを結合して（ステップＳ３９）６４ビット
データにし、鍵ＫN+4, N+5,N+6,N+7（復号の場合はＫ
N,N+1,N+2,N+3）と排他論理和を計算し（ステップＳ４
０）、暗号文Ｂ（復号の場合は復号文Ａ）を出力する。
【００４０】次に、各インボリューションの内部にある
ＦＥＡＬ暗号を元とした関数ｆ内の各計算方法からも要
素を抽出する。図６を参照して説明する。関数ｆへの３
２ビットの入力データＤを先頭から８ビットづつに分割
し（ステップＳ４１）、それぞれをα0、α1、α2、α3
とし，これらのいずれか２ヶと１６ビットの鍵Ｋiを前
８ビットのＫi0、後８ビットのＫi1に分けたデータとで
排他論理和を計算する（ステップＳ４２）。
ＦＥＡＬ暗号を元とした関数ｆ内の各計算方法からも要
素を抽出する。図６を参照して説明する。関数ｆへの３
２ビットの入力データＤを先頭から８ビットづつに分割
し（ステップＳ４１）、それぞれをα0、α1、α2、α3
とし，これらのいずれか２ヶと１６ビットの鍵Ｋiを前
８ビットのＫi0、後８ビットのＫi1に分けたデータとで
排他論理和を計算する（ステップＳ４２）。
【００４１】次に、ＦＥＡＬではα0とα1で排他論理
和、α2とα3で排他論理和の計算を行うが、実施例にお
いてはこの計算も要素と考え、他に（α0＋α1）ｍｏｄ
２５６と（α2＋α3）ｍｏｄ２５６を選択できるように
する（ステップＳ４４、Ｓ４５）。この後順番に、α1
とα2を入力として関数Ｓの計算しα1に出力、α2とα1
を入力として関数Ｓの計算しα2に出力、α0とα1を入
力として関数Ｓの計算しα0に出力、α3とα2を入力と
して関数Ｓの計算しα3に出力を行う（ステップＳ４６
〜４９）。関数Ｓでは、計算方法、循環ビット数も要素
とする。
和、α2とα3で排他論理和の計算を行うが、実施例にお
いてはこの計算も要素と考え、他に（α0＋α1）ｍｏｄ
２５６と（α2＋α3）ｍｏｄ２５６を選択できるように
する（ステップＳ４４、Ｓ４５）。この後順番に、α1
とα2を入力として関数Ｓの計算しα1に出力、α2とα1
を入力として関数Ｓの計算しα2に出力、α0とα1を入
力として関数Ｓの計算しα0に出力、α3とα2を入力と
して関数Ｓの計算しα3に出力を行う（ステップＳ４６
〜４９）。関数Ｓでは、計算方法、循環ビット数も要素
とする。
【００４２】関数ｆの最後の処理として、α0、α1、α
2、α3を結合して３２ビットデータにし（ステップＳ５
０）、このデータを関数ｆの出力とする。
2、α3を結合して３２ビットデータにし（ステップＳ５
０）、このデータを関数ｆの出力とする。
【００４３】この実施例では、鍵生成からの要素の抽出
は行わず、“データのランダム化”からのみ要素の抽出
及びアルゴリズムの生成を行ったが、もちろん鍵生成か
らも要素を抽出し任意の鍵生成アルゴリズムを生成する
ことができる。
は行わず、“データのランダム化”からのみ要素の抽出
及びアルゴリズムの生成を行ったが、もちろん鍵生成か
らも要素を抽出し任意の鍵生成アルゴリズムを生成する
ことができる。
【００４４】また、この実施例ではＦＥＡＬを元に要素
を抽出し、これら要素を組み合わせることにより任意の
アルゴリズムを生成したが、ＤＥＳ暗号、他の秘密鍵暗
号方式においても要素を抽出しアルゴリズムを生成する
ことができる。更にはＦＥＡＬ暗号の関数ｆの代わり
に、ＤＥＳの関数ｆを用いるといった他のアルゴリズム
の要素を使用しアルゴリズムを生成する方法も考えられ
る。
を抽出し、これら要素を組み合わせることにより任意の
アルゴリズムを生成したが、ＤＥＳ暗号、他の秘密鍵暗
号方式においても要素を抽出しアルゴリズムを生成する
ことができる。更にはＦＥＡＬ暗号の関数ｆの代わり
に、ＤＥＳの関数ｆを用いるといった他のアルゴリズム
の要素を使用しアルゴリズムを生成する方法も考えられ
る。
【００４５】また、この実施例では請求項１の秘密鍵暗
号方式について説明したが、本実施例におけるパラメー
タ入力工程を実行する手段と、要素特定工程を実行する
手段と、アルゴリズム生成工程を実行する手段とは、い
ずれもこれらの工程を実行させるプログラムを保有する
コンピュータで実現できるので、請求項２のアルゴリズ
ム生成型秘密鍵暗号システムを実現できる。また、これ
らの工程を実行させるプログラムを磁気媒体等に記録さ
せることにより、請求項３のコンピュータ読みとり可能
な媒体を実現できる。
号方式について説明したが、本実施例におけるパラメー
タ入力工程を実行する手段と、要素特定工程を実行する
手段と、アルゴリズム生成工程を実行する手段とは、い
ずれもこれらの工程を実行させるプログラムを保有する
コンピュータで実現できるので、請求項２のアルゴリズ
ム生成型秘密鍵暗号システムを実現できる。また、これ
らの工程を実行させるプログラムを磁気媒体等に記録さ
せることにより、請求項３のコンピュータ読みとり可能
な媒体を実現できる。
【００４６】
【発明の効果】本秘密鍵暗号方式は以上説明したような
形態で実施され、以下に記載される効果を発揮する。
形態で実施され、以下に記載される効果を発揮する。
【００４７】秘密のパラメータに基づいて任意の要素を
選択し組み合わせることにより、当事者間でしか解らな
い特定の秘密鍵暗号を作成することができる。
選択し組み合わせることにより、当事者間でしか解らな
い特定の秘密鍵暗号を作成することができる。
【００４８】よって、当事者以外の暗号文の解読は困難
である。
である。
【図１】本発明におけるアルゴリズム生成方式を示す図
である。
である。
【図２】インボリューションが４段のＦＥＡＬ暗号のア
ルゴリズムを示す図である。
ルゴリズムを示す図である。
【図３】本発明の実施例でＦＥＡＬを元にして作成した
秘密鍵暗号アルゴリズムを示す図である。
秘密鍵暗号アルゴリズムを示す図である。
【図４】左向きのインボリューションを示す図である。
【図５】右向きのインボリューションを示す図である。
【図６】図３の秘密鍵暗号アルゴリズムにおける関数ｆ
を示す図である。
を示す図である。
Ａ 平文 Ｂ 暗号文 Ｃ 要素群 Ｄ 入力データ Ｋ、Ｋi 鍵 Ｎ インボリューションの段数 Ｍ 関数Ｓの循環ビット数 Ｒ アルゴリズム Ｓ１〜Ｓ５０ ステップ Ｘ１、Ｘ２ 入力データ Ｙ 出力データ α0〜α3 分割データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 旭 東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内 (72)発明者 佐藤 一行 東京都武蔵野市御殿山一丁目１番３号 エ ヌ・ティ・ティ・アドバンステクノロジ株 式会社内 Ｆターム(参考） 5J104 AA43 JA14 NA02 NA27 PA07 PA14
Claims (3)
- 【請求項１】アルゴリズム生成秘密鍵を元にアルゴリズ
ムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴリズム生
成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力工程と、上記アル
ゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵された要
素群から要素を特定し、取り出す要素特定工程と、上記
アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを組み合わ
せて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアルゴリズム
生成工程とを有することを特徴とするアルゴリズム生成
型秘密鍵暗号方式。 - 【請求項２】アルゴリズム生成秘密鍵を元にアルゴリズ
ムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴリズム生
成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力手段と、上記アル
ゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵された要
素群から要素を特定し、取り出す要素特定手段と、上記
アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを組み合わ
せて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアルゴリズム
生成手段とを有することを特徴とするアルゴリズム生成
型秘密鍵暗号システム。 - 【請求項３】アルゴリズム生成秘密鍵を元にアルゴリズ
ムを生成する秘密鍵暗号方式において、アルゴリズム生
成秘密鍵を受け付けるパラメータ入力工程と、上記アル
ゴリズム生成秘密鍵を元にデータベースに貯蔵された要
素群から要素を特定し、取り出す要素特定工程と、上記
アルゴリズム生成秘密鍵と特定された要素とを組み合わ
せて、所要の暗号アルゴリズムを生成するアルゴリズム
生成工程とを有するアルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
たことを特徴とするコンピュータ読みとり可能な媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10260028A JP2000089667A (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10260028A JP2000089667A (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000089667A true JP2000089667A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17342310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10260028A Pending JP2000089667A (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | アルゴリズム生成型秘密鍵暗号方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000089667A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003005635A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Laurel Intelligent Systems Co Ltd | 暗号化装置および方法、ならびに復号化装置および方法 |
| JP2008109655A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Beijing Feitian Technologies Co Ltd | 保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置及びその使用方法 |
| JP2012169964A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kddi Corp | アルゴリズム可変型暗号装置、アルゴリズム可変型復号装置、アルゴリズム可変型暗号方法、アルゴリズム可変型復号方法およびプログラム |
| JP2014531175A (ja) * | 2011-10-28 | 2014-11-20 | ダンマークス・テクニスケ・ユニヴェルシテット | 動的な暗号化方法 |
-
1998
- 1998-09-14 JP JP10260028A patent/JP2000089667A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003005635A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-08 | Laurel Intelligent Systems Co Ltd | 暗号化装置および方法、ならびに復号化装置および方法 |
| JP2008109655A (ja) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Beijing Feitian Technologies Co Ltd | 保存設備を外付けする知能型秘密鍵装置及びその使用方法 |
| JP2012169964A (ja) * | 2011-02-16 | 2012-09-06 | Kddi Corp | アルゴリズム可変型暗号装置、アルゴリズム可変型復号装置、アルゴリズム可変型暗号方法、アルゴリズム可変型復号方法およびプログラム |
| JP2014531175A (ja) * | 2011-10-28 | 2014-11-20 | ダンマークス・テクニスケ・ユニヴェルシテット | 動的な暗号化方法 |
| US10469455B2 (en) | 2011-10-28 | 2019-11-05 | Danmarks Tekniske Universitet | Dynamic encryption method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050829 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20050829 |