JP2000252974A - ディジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置 - Google Patents
ディジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置Info
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- JP2000252974A JP2000252974A JP11054927A JP5492799A JP2000252974A JP 2000252974 A JP2000252974 A JP 2000252974A JP 11054927 A JP11054927 A JP 11054927A JP 5492799 A JP5492799 A JP 5492799A JP 2000252974 A JP2000252974 A JP 2000252974A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 復号化に要する演算量を低減させつつ，暗号
解読の困難性の低下を最小限に抑えることができ，安価
な装置構成でもリアルタイムの情報再生を可能とするデ
ィジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置
を提供する。 【解決手段】 暗号化対象であるディジタル情報におけ
る所定の第１の領域を，それ以外の第２の領域の暗号化
に用いられる暗号化鍵と共に暗号化する。これにより，
上記第２の領域を簡易な暗号化手法によって暗号化した
としても，上記第１の領域の暗号化を解読困難性の高い
強固なものにしておけば，ディジタル情報全体としての
解読困難性は高く維持される。更に，上記第１の領域を
上記ディジタル情報の先頭部分の領域に設定すれば，こ
の部分の復号化演算量が増加しても，情報の再生開始ま
でに若干の遅れを生じるだけである。従って，復号化に
要する演算量を低減させつつ，暗号解読の困難性の低下
を最小限に抑えることができ，安価な構成の再生装置で
もリアルタイムの情報再生が可能となる。
解読の困難性の低下を最小限に抑えることができ，安価
な装置構成でもリアルタイムの情報再生を可能とするデ
ィジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置
を提供する。 【解決手段】 暗号化対象であるディジタル情報におけ
る所定の第１の領域を，それ以外の第２の領域の暗号化
に用いられる暗号化鍵と共に暗号化する。これにより，
上記第２の領域を簡易な暗号化手法によって暗号化した
としても，上記第１の領域の暗号化を解読困難性の高い
強固なものにしておけば，ディジタル情報全体としての
解読困難性は高く維持される。更に，上記第１の領域を
上記ディジタル情報の先頭部分の領域に設定すれば，こ
の部分の復号化演算量が増加しても，情報の再生開始ま
でに若干の遅れを生じるだけである。従って，復号化に
要する演算量を低減させつつ，暗号解読の困難性の低下
を最小限に抑えることができ，安価な構成の再生装置で
もリアルタイムの情報再生が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，ディジタル情報を
暗号化するディジタル情報暗号化装置，及び暗号化され
たディジタル情報を再生するディジタル情報再生装置に
関するものである。
暗号化するディジタル情報暗号化装置，及び暗号化され
たディジタル情報を再生するディジタル情報再生装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年，音楽，映像などの情報はディジタ
ル化された状態で流通されることが多くなってきた。そ
のため，著作権を保護する手段の一例として上記ディジ
タル情報に暗号化処理を施すことが行われている。とこ
ろが，暗号化されたディジタル情報の復号化には多くの
演算量が必要であるため，暗号化された情報をリアルタ
イムに再生するためにはそれなりのハードウェア資源が
必要となる。しかしながら，例えば携帯型の情報再生装
置などでは，コストやサイズなどの制約から，高性能の
ハードウェア資源を搭載するには限界がある。そこで，
安価な装置構成でもリアルタイムの情報再生を可能とす
る暗号化方法が，例えば特開平１０−１４５７７３号公
報に提案されている。上記暗号化方法は，ＭＰＥＧ２な
どでディジタル圧縮符号化された動画データに対して，
フレーム内符号化画像（Ｉピクチャ）のみを暗号化する
ものである。上記フレーム内符号化画像以外のフレーム
間予測符号化画像（Ｐピクチャ，Ｂピクチャ）は，上記
フレーム内符号化画像を用いなくては復号化できないか
ら，上記フレーム内符号化画像のみを暗号化することに
より，解読の困難性を維持しながら復号化に要する総演
算量を低減できるとしている。
ル化された状態で流通されることが多くなってきた。そ
のため，著作権を保護する手段の一例として上記ディジ
タル情報に暗号化処理を施すことが行われている。とこ
ろが，暗号化されたディジタル情報の復号化には多くの
演算量が必要であるため，暗号化された情報をリアルタ
イムに再生するためにはそれなりのハードウェア資源が
必要となる。しかしながら，例えば携帯型の情報再生装
置などでは，コストやサイズなどの制約から，高性能の
ハードウェア資源を搭載するには限界がある。そこで，
安価な装置構成でもリアルタイムの情報再生を可能とす
る暗号化方法が，例えば特開平１０−１４５７７３号公
報に提案されている。上記暗号化方法は，ＭＰＥＧ２な
どでディジタル圧縮符号化された動画データに対して，
フレーム内符号化画像（Ｉピクチャ）のみを暗号化する
ものである。上記フレーム内符号化画像以外のフレーム
間予測符号化画像（Ｐピクチャ，Ｂピクチャ）は，上記
フレーム内符号化画像を用いなくては復号化できないか
ら，上記フレーム内符号化画像のみを暗号化することに
より，解読の困難性を維持しながら復号化に要する総演
算量を低減できるとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記従
来の暗号化方法では，単に暗号化対象領域を一部の領域
に絞り込んでいるだけであるため，復号化に要する総演
算量が低減される分だけ暗号解読の困難性も低減されて
しまうという問題点があった。また，復号化に要する総
演算量は低減できても，暗号化対象フレームのみに注目
すればその復号化に要する演算量は変わらないため，リ
アルタイムの再生を行うためには結局従来と同じ高速な
演算器を搭載するか，或いは上記暗号化対象フレームで
の処理遅延を吸収できるだけの大きなバッファを搭載す
る必要があり，コスト低減や小型化というメリットは期
待できない。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり，その目的とするところは，復号化に要する演算量
を低減させつつ，暗号解読の困難性の低下を最小限に抑
えることができ，安価な装置構成でもリアルタイムの情
報再生を可能とするディジタル情報暗号化装置，及びデ
ィジタル情報再生装置を提供することである。
来の暗号化方法では，単に暗号化対象領域を一部の領域
に絞り込んでいるだけであるため，復号化に要する総演
算量が低減される分だけ暗号解読の困難性も低減されて
しまうという問題点があった。また，復号化に要する総
演算量は低減できても，暗号化対象フレームのみに注目
すればその復号化に要する演算量は変わらないため，リ
アルタイムの再生を行うためには結局従来と同じ高速な
演算器を搭載するか，或いは上記暗号化対象フレームで
の処理遅延を吸収できるだけの大きなバッファを搭載す
る必要があり，コスト低減や小型化というメリットは期
待できない。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり，その目的とするところは，復号化に要する演算量
を低減させつつ，暗号解読の困難性の低下を最小限に抑
えることができ，安価な装置構成でもリアルタイムの情
報再生を可能とするディジタル情報暗号化装置，及びデ
ィジタル情報再生装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に，第１の発明は，暗号化対象であるディジタル情報に
おける所定の第１の領域を暗号化する第１の暗号化手段
と，上記ディジタル情報における所定の第２の領域を暗
号化する第２の暗号化手段とを具備すると共に，上記第
１の暗号化手段が，上記第２の暗号化手段で用いる暗号
化鍵を含めて上記第１の領域の暗号化を行うように構成
されてなることを特徴とするディジタル情報暗号化装置
として構成されている。ここで，上記第１の暗号化手段
は，上記第２の暗号化手段よりも解読困難性の高い，例
えば単位データ量当たりの演算量をより多く要する暗号
化方法を用いて暗号化すれば，暗号化対象情報の大部分
を占める第２の領域の復号化演算を少なくしたままで，
情報全体としての解読困難性を高めることができる。更
に，上記第１の領域を上記ディジタル情報の先頭部分の
領域に設定すれば，この部分の復号化演算量が増加して
も，情報の再生開始までに若干の遅れを生じるだけであ
り，情報のリアルタイム再生に支障を来すことはない。
また，上記第１及び第２の領域を，上記ディジタル情報
の中の部分的な領域とすれば，復号化における演算量を
更に低減させることができる。この時，上記第１及び第
２の領域に，例えばその他の領域の情報の再生に必要な
情報などのなるべく重要な情報が含まれるようにすれ
ば，情報の違法再生の防止効果は高くなる。また，上記
第１若しくは第２の領域に，著作権保護に用いられる情
報が格納されたヘッダ情報が含まれるようにすれば，そ
れら重要情報が直接暗号化されるため，望ましい。ま
た，第２の発明は，上記第１の発明によって暗号化され
たディジタル情報を再生する装置であって，所定の第１
の領域が所定の第２の領域の暗号化に用いられた暗号化
鍵を含めて暗号化されているディジタル情報に対して，
上記第１の領域を復号化し，上記第２の領域の暗号化鍵
を取得する第１の復号化手段と，上記第１の復号化手段
で得られた上記暗号化鍵を用いて，上記第２の領域を復
号化する第２の復号化手段とを具備してなることを特徴
とするディジタル情報再生装置として構成されている。
に，第１の発明は，暗号化対象であるディジタル情報に
おける所定の第１の領域を暗号化する第１の暗号化手段
と，上記ディジタル情報における所定の第２の領域を暗
号化する第２の暗号化手段とを具備すると共に，上記第
１の暗号化手段が，上記第２の暗号化手段で用いる暗号
化鍵を含めて上記第１の領域の暗号化を行うように構成
されてなることを特徴とするディジタル情報暗号化装置
として構成されている。ここで，上記第１の暗号化手段
は，上記第２の暗号化手段よりも解読困難性の高い，例
えば単位データ量当たりの演算量をより多く要する暗号
化方法を用いて暗号化すれば，暗号化対象情報の大部分
を占める第２の領域の復号化演算を少なくしたままで，
情報全体としての解読困難性を高めることができる。更
に，上記第１の領域を上記ディジタル情報の先頭部分の
領域に設定すれば，この部分の復号化演算量が増加して
も，情報の再生開始までに若干の遅れを生じるだけであ
り，情報のリアルタイム再生に支障を来すことはない。
また，上記第１及び第２の領域を，上記ディジタル情報
の中の部分的な領域とすれば，復号化における演算量を
更に低減させることができる。この時，上記第１及び第
２の領域に，例えばその他の領域の情報の再生に必要な
情報などのなるべく重要な情報が含まれるようにすれ
ば，情報の違法再生の防止効果は高くなる。また，上記
第１若しくは第２の領域に，著作権保護に用いられる情
報が格納されたヘッダ情報が含まれるようにすれば，そ
れら重要情報が直接暗号化されるため，望ましい。ま
た，第２の発明は，上記第１の発明によって暗号化され
たディジタル情報を再生する装置であって，所定の第１
の領域が所定の第２の領域の暗号化に用いられた暗号化
鍵を含めて暗号化されているディジタル情報に対して，
上記第１の領域を復号化し，上記第２の領域の暗号化鍵
を取得する第１の復号化手段と，上記第１の復号化手段
で得られた上記暗号化鍵を用いて，上記第２の領域を復
号化する第２の復号化手段とを具備してなることを特徴
とするディジタル情報再生装置として構成されている。
【０００５】
【作用】本発明によれば，暗号化対象であるディジタル
情報における所定の第１の領域が，それ以外の第２の領
域の暗号化に用いられる暗号化鍵と共に暗号化される。
従って，上記第２の領域を簡易な暗号化手法によって暗
号化したとしても，上記第１の領域の暗号化を解読困難
性の高い強固なものにしておけば，ディジタル情報全体
としての解読困難性は高く維持される。更に，上記第１
の領域を上記ディジタル情報の先頭部分の領域に設定す
れば，この部分の復号化演算量が増加しても，情報の再
生開始までに若干の遅れを生じるだけである。従って，
復号化に要する演算量を低減させつつ，暗号解読の困難
性の低下を最小限に抑えることができ，安価な構成の再
生装置でもリアルタイムの情報再生が可能となる。
情報における所定の第１の領域が，それ以外の第２の領
域の暗号化に用いられる暗号化鍵と共に暗号化される。
従って，上記第２の領域を簡易な暗号化手法によって暗
号化したとしても，上記第１の領域の暗号化を解読困難
性の高い強固なものにしておけば，ディジタル情報全体
としての解読困難性は高く維持される。更に，上記第１
の領域を上記ディジタル情報の先頭部分の領域に設定す
れば，この部分の復号化演算量が増加しても，情報の再
生開始までに若干の遅れを生じるだけである。従って，
復号化に要する演算量を低減させつつ，暗号解読の困難
性の低下を最小限に抑えることができ，安価な構成の再
生装置でもリアルタイムの情報再生が可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して本発明
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の
形態に係る暗号化装置０の概略構成，及びその暗号化処
理の概略を示すフローブロック図，図２は上記暗号化装
置０に対応する再生装置１０の概略構成，及びその復号
化処理の概略を示すフローブロック図，図３は本発明の
実施例に係る暗号化装置０′の概略構成，及びその暗号
化処理の概略を示すフローブロック図，図４は上記暗号
化装置０′に対応する再生装置１０′の概略構成，及び
その復号化処理の概略を示すフローブロック図である。
本実施の形態に係る暗号化装置０は，図１に示すよう
に，第１の暗号化手段１と第２の暗号化手段２とを具備
して構成されている。上記第１の暗号化手段１は，暗号
化対象である情報ビット列の先頭部分にあたる第１の領
域を，上記第２の暗号化手段２で用いられる第２の暗号
化鍵を含めて暗号化する。上記第１の領域は，例えば情
報ビット列のヘッダ情報を含む領域である。上記第１の
暗号化手段１で用いる暗号化方式としては，例えば公知
のＤＥＳ(Data Encryption Standard)や公開鍵方式の暗
号化など，解読の困難性の高い手法を用いることが望ま
しい。これらの解読困難性の高い暗号化アルゴリズムを
用いると，一般に復号化に多くの演算量が必要とされる
が，この暗号化が行われるのは情報の先頭部分のみであ
るため，その復号化に時間を要したとしても，情報の再
生開始までに若干の遅れを生じるだけであり，情報のリ
アルタイム再生に支障を来すことはない。
の実施の形態及び実施例につき説明し，本発明の理解に
供する。尚，以下の実施の形態及び実施例は，本発明を
具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定す
る性格のものではない。ここに，図１は本発明の実施の
形態に係る暗号化装置０の概略構成，及びその暗号化処
理の概略を示すフローブロック図，図２は上記暗号化装
置０に対応する再生装置１０の概略構成，及びその復号
化処理の概略を示すフローブロック図，図３は本発明の
実施例に係る暗号化装置０′の概略構成，及びその暗号
化処理の概略を示すフローブロック図，図４は上記暗号
化装置０′に対応する再生装置１０′の概略構成，及び
その復号化処理の概略を示すフローブロック図である。
本実施の形態に係る暗号化装置０は，図１に示すよう
に，第１の暗号化手段１と第２の暗号化手段２とを具備
して構成されている。上記第１の暗号化手段１は，暗号
化対象である情報ビット列の先頭部分にあたる第１の領
域を，上記第２の暗号化手段２で用いられる第２の暗号
化鍵を含めて暗号化する。上記第１の領域は，例えば情
報ビット列のヘッダ情報を含む領域である。上記第１の
暗号化手段１で用いる暗号化方式としては，例えば公知
のＤＥＳ(Data Encryption Standard)や公開鍵方式の暗
号化など，解読の困難性の高い手法を用いることが望ま
しい。これらの解読困難性の高い暗号化アルゴリズムを
用いると，一般に復号化に多くの演算量が必要とされる
が，この暗号化が行われるのは情報の先頭部分のみであ
るため，その復号化に時間を要したとしても，情報の再
生開始までに若干の遅れを生じるだけであり，情報のリ
アルタイム再生に支障を来すことはない。
【０００７】また，上記第２の暗号化手段２は，暗号化
対象である情報ビット列のうち，上記第１の領域以外の
領域（第２の領域とする）を暗号化する。この第２の暗
号化手段２で用いる暗号化方式は，上記第１の暗号化手
段１で用いたものに比べて簡易な手法を用いることが望
ましい。例えば，鍵を用いて乱数など決まったルールで
次々とビットパターンを発生させ，そのビットパターン
と元の情報ビットとの排他的論理和をとる方法などが考
えられる。或いは，乱数以外の更に簡易なルールによっ
て鍵を加工して得られるビット列を排他的論理和のため
のビットパターンとしてもよいし，鍵自体を固定のビッ
トパターンとして用いてもよい。また，排他的論理和で
はなく，元の情報ビット列を並べ替える方法などでもよ
い。これら以外にも種々の方法が考えられ，それぞれ解
読の困難性に差が生じるが，再生装置に搭載可能なハー
ドウェアとの兼ね合いなどによって適当な方法を用いれ
ばよい。暗号化対象である情報ビット列の大部分を占め
る上記第２の領域の暗号化に，復号化演算量の少ないこ
れらの簡易な暗号化手法を用いることにより，簡易なハ
ードウェアを用いた再生装置によっても情報のリアルタ
イム再生が可能となる。勿論，上記のような簡易な暗号
化では一般に暗号解読の困難性は低いが，その暗号化に
用いられる鍵は上記第１の領域と共に強力な暗号化アル
ゴリズムによって暗号化されているため，復号化演算量
の減少による暗号解読の困難性の低下は最小限に抑えら
れる。
対象である情報ビット列のうち，上記第１の領域以外の
領域（第２の領域とする）を暗号化する。この第２の暗
号化手段２で用いる暗号化方式は，上記第１の暗号化手
段１で用いたものに比べて簡易な手法を用いることが望
ましい。例えば，鍵を用いて乱数など決まったルールで
次々とビットパターンを発生させ，そのビットパターン
と元の情報ビットとの排他的論理和をとる方法などが考
えられる。或いは，乱数以外の更に簡易なルールによっ
て鍵を加工して得られるビット列を排他的論理和のため
のビットパターンとしてもよいし，鍵自体を固定のビッ
トパターンとして用いてもよい。また，排他的論理和で
はなく，元の情報ビット列を並べ替える方法などでもよ
い。これら以外にも種々の方法が考えられ，それぞれ解
読の困難性に差が生じるが，再生装置に搭載可能なハー
ドウェアとの兼ね合いなどによって適当な方法を用いれ
ばよい。暗号化対象である情報ビット列の大部分を占め
る上記第２の領域の暗号化に，復号化演算量の少ないこ
れらの簡易な暗号化手法を用いることにより，簡易なハ
ードウェアを用いた再生装置によっても情報のリアルタ
イム再生が可能となる。勿論，上記のような簡易な暗号
化では一般に暗号解読の困難性は低いが，その暗号化に
用いられる鍵は上記第１の領域と共に強力な暗号化アル
ゴリズムによって暗号化されているため，復号化演算量
の減少による暗号解読の困難性の低下は最小限に抑えら
れる。
【０００８】上述した暗号化装置０で暗号化された情報
は，図２に示すような再生装置１０で再生される。上記
再生装置１０は，第１の復号化手段１１と，第２の復号
化手段１２とを具備して構成されている。上記第１の復
号化手段１１は，復号化対象である情報ビット列の先頭
の第１の領域を復号化する。この第１の領域の復号化に
は，上記暗号化装置０の第１の暗号化手段１で用いられ
た暗号化手法に対応して，例えばＤＥＳなどの復号化ア
ルゴリズムが用いられる。このＤＥＳなどによる復号化
には多くの演算量が必要となるが，この復号化が行われ
るのは情報の先頭部分のみであるため，情報の再生開始
までに若干の遅れを生じるだけであり，情報のリアルタ
イム再生に支障を来すことはない。上記第１の復号化手
段１１による上記第１の領域の復号化に伴って上記第２
の復号化手段１２で用いる第２の暗号化鍵が出力され
る。上記第２の復号化手段１２では，上記第２の暗号化
鍵を用いて上記第１の領域以外の第２の領域の復号化が
行われる。この第２の領域は比較的簡易な暗号化手法に
よって暗号化されているため，復号化演算量も少なくて
すみ，上記第２の復号化手段１２を簡易なハードウェア
によって構成したとしても情報のリアルタイム再生が可
能である。
は，図２に示すような再生装置１０で再生される。上記
再生装置１０は，第１の復号化手段１１と，第２の復号
化手段１２とを具備して構成されている。上記第１の復
号化手段１１は，復号化対象である情報ビット列の先頭
の第１の領域を復号化する。この第１の領域の復号化に
は，上記暗号化装置０の第１の暗号化手段１で用いられ
た暗号化手法に対応して，例えばＤＥＳなどの復号化ア
ルゴリズムが用いられる。このＤＥＳなどによる復号化
には多くの演算量が必要となるが，この復号化が行われ
るのは情報の先頭部分のみであるため，情報の再生開始
までに若干の遅れを生じるだけであり，情報のリアルタ
イム再生に支障を来すことはない。上記第１の復号化手
段１１による上記第１の領域の復号化に伴って上記第２
の復号化手段１２で用いる第２の暗号化鍵が出力され
る。上記第２の復号化手段１２では，上記第２の暗号化
鍵を用いて上記第１の領域以外の第２の領域の復号化が
行われる。この第２の領域は比較的簡易な暗号化手法に
よって暗号化されているため，復号化演算量も少なくて
すみ，上記第２の復号化手段１２を簡易なハードウェア
によって構成したとしても情報のリアルタイム再生が可
能である。
【０００９】以上説明したように，本実施の形態に係る
暗号化装置０では，暗号化対象であるディジタル情報ビ
ット列における先頭部分である第１の領域が，それ以外
の第２の領域の暗号化に用いられる暗号化鍵を含めて解
読困難性の高い暗号化手法によって暗号化されるため，
上記第２の領域の暗号化に復号化時の演算量の少ない簡
易な暗号化手法を用いて復号化演算量を減少させても，
暗号解読の困難性の低下は最小限に抑えられる。また，
上記第１の領域の暗号化に解読困難性の高い暗号化アル
ゴリズムを用いることによってその部分の復号化に多く
の演算量が必要とされるが，この暗号化が行われるのは
情報の先頭部分のみであるため，その復号化に時間を要
したとしても，情報の再生開始までに若干の遅れを生じ
るだけであり，情報のリアルタイム再生に支障を来すこ
とはない。
暗号化装置０では，暗号化対象であるディジタル情報ビ
ット列における先頭部分である第１の領域が，それ以外
の第２の領域の暗号化に用いられる暗号化鍵を含めて解
読困難性の高い暗号化手法によって暗号化されるため，
上記第２の領域の暗号化に復号化時の演算量の少ない簡
易な暗号化手法を用いて復号化演算量を減少させても，
暗号解読の困難性の低下は最小限に抑えられる。また，
上記第１の領域の暗号化に解読困難性の高い暗号化アル
ゴリズムを用いることによってその部分の復号化に多く
の演算量が必要とされるが，この暗号化が行われるのは
情報の先頭部分のみであるため，その復号化に時間を要
したとしても，情報の再生開始までに若干の遅れを生じ
るだけであり，情報のリアルタイム再生に支障を来すこ
とはない。
【００１０】
【実施例】上記実施の形態に係る暗号化装置０では，暗
号化対象である情報ビット列の全領域に暗号化を施すこ
ととしたが，情報ビット列の部分的な領域にのみ暗号化
を施すようにすれば，復号化演算量を更に減少させるこ
とができる。一例を，図３を用いて説明する。本実施例
に係る暗号化装置０′は，情報ビット選択分離手段３
と，暗号化手段４と，暗号化ビット統合手段５とを具備
して構成されている。上記情報ビット選択分離手段３
は，暗号化対象である情報ビット列のうち，先頭部分の
第１の領域以外の第２の領域から所定のビットのみを選
択し，それら選択されたビットを上記暗号化手段４へ，
それ以外のビットを上記暗号化ビット統合手段５へ送
る。ここで，上記情報ビット選択分離手段３による暗号
化対象ビットの選択方法としては，例えばＮバイト毎に
分割された各ブロックにおけるある規則で決められた位
置のｎビットを選択するようにしてもよいが，情報を再
生する上で重要な情報を表すビット，例えばそれらの情
報がなければ他のビットの再生を正しく行えないような
ビットを選択することが有効である。例えば，音声やオ
ーディオデータでは，スペクトル包絡，ゲイン，ピッチ
などに対応する情報が特に重要であり，これらの情報を
表すビットを暗号化対象ビットとすることが望ましい。
スペクトル包絡パラメータとしては，ＬＳＰやＬＰＣ係
数，反射係数などがよく知られており，それらの情報か
ら音のスペクトル全体の外形が復元できる。また，ピッ
チには音の中に特に多く含まれる周波数成分に関する情
報が含まれ，ゲインは音量に関する情報であるから，こ
れらの情報があれば音のスペクトルに関するかなりの情
報が復元できる。逆に言えば，これらの情報がなければ
情報を正しく復元することは不可能である。携帯電話な
どで用いられるＣＥＬＰ系の音声圧縮やＴｗｉｎＶＱな
どのオーディオ圧縮方式では，これらのパラメータが符
号化データの中に含まれるが，全体のビットの中でのそ
れらの割合は僅かである。従って，これらの情報に関す
るビットを暗号化対象ビットとして選択すれば，演算量
の削減と違法再生の防止の両面での効果が期待できる。
暗号化手段４では，上記第１の領域と，上記情報ビット
選択分離手段３で選択された暗号化対象ビットとが暗号
化される。上記第１の領域としては，ヘッダに相当する
最初のＮバイトとしてもよいし，そのＮバイトのうちの
ある規則で選ばれたいくつかのビットとしてもよい。上
記ヘッダには，著作権者名，オリジナルかコピーかの区
別，コピー可能回数などの著作権保護に関する重要な情
報が含まれているため，これらの情報を暗号化しておく
ことは有効である。尚，上記暗号化手段４は，上記暗号
化装置０における第１，第２の暗号化手段と同様の構成
とし，第１の暗号化手段で上記第１の領域（第２の暗号
化手段による暗号化鍵を含む）を，第２の暗号化手段で
上記情報ビット選択分離手段３で選択された暗号化対象
ビットをそれぞれ暗号化するように構成することが望ま
しい。上記暗号化ビット統合手段５では，上記暗号化手
段４で暗号化された上記第２の領域の暗号化対象ビット
と，上記情報ビット選択分離手段３から直接受け取った
上記第２の領域の非暗号化ビットとが統合され，暗号化
した第２の領域のビット列として出力する。出力された
上記第２の領域のビット列は，上記暗号化手段４から出
力された上記第１の領域の暗号化ビット列と統合されて
暗号化ビット列として出力される。
号化対象である情報ビット列の全領域に暗号化を施すこ
ととしたが，情報ビット列の部分的な領域にのみ暗号化
を施すようにすれば，復号化演算量を更に減少させるこ
とができる。一例を，図３を用いて説明する。本実施例
に係る暗号化装置０′は，情報ビット選択分離手段３
と，暗号化手段４と，暗号化ビット統合手段５とを具備
して構成されている。上記情報ビット選択分離手段３
は，暗号化対象である情報ビット列のうち，先頭部分の
第１の領域以外の第２の領域から所定のビットのみを選
択し，それら選択されたビットを上記暗号化手段４へ，
それ以外のビットを上記暗号化ビット統合手段５へ送
る。ここで，上記情報ビット選択分離手段３による暗号
化対象ビットの選択方法としては，例えばＮバイト毎に
分割された各ブロックにおけるある規則で決められた位
置のｎビットを選択するようにしてもよいが，情報を再
生する上で重要な情報を表すビット，例えばそれらの情
報がなければ他のビットの再生を正しく行えないような
ビットを選択することが有効である。例えば，音声やオ
ーディオデータでは，スペクトル包絡，ゲイン，ピッチ
などに対応する情報が特に重要であり，これらの情報を
表すビットを暗号化対象ビットとすることが望ましい。
スペクトル包絡パラメータとしては，ＬＳＰやＬＰＣ係
数，反射係数などがよく知られており，それらの情報か
ら音のスペクトル全体の外形が復元できる。また，ピッ
チには音の中に特に多く含まれる周波数成分に関する情
報が含まれ，ゲインは音量に関する情報であるから，こ
れらの情報があれば音のスペクトルに関するかなりの情
報が復元できる。逆に言えば，これらの情報がなければ
情報を正しく復元することは不可能である。携帯電話な
どで用いられるＣＥＬＰ系の音声圧縮やＴｗｉｎＶＱな
どのオーディオ圧縮方式では，これらのパラメータが符
号化データの中に含まれるが，全体のビットの中でのそ
れらの割合は僅かである。従って，これらの情報に関す
るビットを暗号化対象ビットとして選択すれば，演算量
の削減と違法再生の防止の両面での効果が期待できる。
暗号化手段４では，上記第１の領域と，上記情報ビット
選択分離手段３で選択された暗号化対象ビットとが暗号
化される。上記第１の領域としては，ヘッダに相当する
最初のＮバイトとしてもよいし，そのＮバイトのうちの
ある規則で選ばれたいくつかのビットとしてもよい。上
記ヘッダには，著作権者名，オリジナルかコピーかの区
別，コピー可能回数などの著作権保護に関する重要な情
報が含まれているため，これらの情報を暗号化しておく
ことは有効である。尚，上記暗号化手段４は，上記暗号
化装置０における第１，第２の暗号化手段と同様の構成
とし，第１の暗号化手段で上記第１の領域（第２の暗号
化手段による暗号化鍵を含む）を，第２の暗号化手段で
上記情報ビット選択分離手段３で選択された暗号化対象
ビットをそれぞれ暗号化するように構成することが望ま
しい。上記暗号化ビット統合手段５では，上記暗号化手
段４で暗号化された上記第２の領域の暗号化対象ビット
と，上記情報ビット選択分離手段３から直接受け取った
上記第２の領域の非暗号化ビットとが統合され，暗号化
した第２の領域のビット列として出力する。出力された
上記第２の領域のビット列は，上記暗号化手段４から出
力された上記第１の領域の暗号化ビット列と統合されて
暗号化ビット列として出力される。
【００１１】上述した暗号化装置０′で暗号化された情
報は，図４に示すような再生装置１０′で再生される。
上記再生装置１０′は，暗号化ビット選択分離手段１３
と，復号化手段１４と，情報ビット統合手段１５とを具
備して構成されている。上記暗号化ビット選択分離手段
１３は，復号化対象である情報ビット列のうち，先頭部
分の第１の領域以外の第２の領域から暗号化された所定
のビットのみを選択し，それら選択されたビットを上記
復号化手段１４へ，それ以外の非暗号化ビットを上記情
報ビット統合手段１５へ送る。復号化手段１４では，復
号化対象である情報ビット列の先頭部分の第１の領域
と，上記暗号化ビット選択分離手段１３で選択された暗
号化ビットとが復号化される。上記復号化手段１４によ
る上記第１の領域の復号化に伴って，上記暗号化ビット
選択分離手段１３で選択された第２の領域内の暗号化ビ
ットの暗号化鍵（第２の暗号化鍵）が出力される。上記
復号化手段１４では，上記第２の暗号化鍵を用いて上記
暗号化ビット選択分離手段１３で選択された暗号化ビッ
トの復号化が行われる。この第２の領域は比較的簡易な
暗号化手法によって，限られたビットのみが暗号化され
ているため，復号化演算量は上記実施の形態に係る再生
装置１０と比べて更に少なくてすみ，上記復号化手段１
４を更に簡易なハードウェアによって構成したとしても
情報のリアルタイム再生が可能である。尚，上記実施の
形態，及び実施例では，上記第１の領域を情報ビット列
の先頭に設定したが，必ずしも先頭ビットを含まなけれ
ばならないというものではない。情報のリアルタイム再
生に支障がない範囲で任意の領域に設定できる。
報は，図４に示すような再生装置１０′で再生される。
上記再生装置１０′は，暗号化ビット選択分離手段１３
と，復号化手段１４と，情報ビット統合手段１５とを具
備して構成されている。上記暗号化ビット選択分離手段
１３は，復号化対象である情報ビット列のうち，先頭部
分の第１の領域以外の第２の領域から暗号化された所定
のビットのみを選択し，それら選択されたビットを上記
復号化手段１４へ，それ以外の非暗号化ビットを上記情
報ビット統合手段１５へ送る。復号化手段１４では，復
号化対象である情報ビット列の先頭部分の第１の領域
と，上記暗号化ビット選択分離手段１３で選択された暗
号化ビットとが復号化される。上記復号化手段１４によ
る上記第１の領域の復号化に伴って，上記暗号化ビット
選択分離手段１３で選択された第２の領域内の暗号化ビ
ットの暗号化鍵（第２の暗号化鍵）が出力される。上記
復号化手段１４では，上記第２の暗号化鍵を用いて上記
暗号化ビット選択分離手段１３で選択された暗号化ビッ
トの復号化が行われる。この第２の領域は比較的簡易な
暗号化手法によって，限られたビットのみが暗号化され
ているため，復号化演算量は上記実施の形態に係る再生
装置１０と比べて更に少なくてすみ，上記復号化手段１
４を更に簡易なハードウェアによって構成したとしても
情報のリアルタイム再生が可能である。尚，上記実施の
形態，及び実施例では，上記第１の領域を情報ビット列
の先頭に設定したが，必ずしも先頭ビットを含まなけれ
ばならないというものではない。情報のリアルタイム再
生に支障がない範囲で任意の領域に設定できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように，第１の発明は，暗
号化対象であるディジタル情報における所定の第１の領
域を暗号化する第１の暗号化手段と，上記ディジタル情
報における所定の第２の領域を暗号化する第２の暗号化
手段とを具備すると共に，上記第１の暗号化手段が，上
記第２の暗号化手段で用いる暗号化鍵を含めて上記第１
の領域の暗号化を行うように構成されてなることを特徴
とするディジタル情報暗号化装置として構成されている
ため，上記第２の領域を簡易な暗号化手法によって暗号
化したとしても，ディジタル情報全体としての解読困難
性の低下を抑えることができる。このように，復号化に
要する演算量を低減させつつ，暗号解読の困難性の低下
を抑えることができるため，安価な構成の再生装置でも
リアルタイムの情報再生が可能となる。ここで，上記第
１の暗号化手段は，上記第２の暗号化手段よりも解読困
難性の高い，例えば単位データ量当たりの演算量をより
多く要する暗号化方法を用いて暗号化すれば，暗号化対
象情報の大部分を占める第２の領域の復号化演算を少な
くしたままで，情報全体としての解読困難性の低下を更
に抑えることができる。更に，上記第１の領域を上記デ
ィジタル情報の先頭部分の領域に設定すれば，この部分
の復号化演算量が増加しても，情報の再生開始までに若
干の遅れを生じるだけであり，情報のリアルタイム再生
に支障を来すことはない。また，上記第１及び第２の領
域を，上記ディジタル情報の中の部分的な領域とすれ
ば，復号化における演算量を更に低減させることができ
る。この時，上記第１及び第２の領域に，例えばその他
の領域の情報の再生に必要な情報などのなるべく重要な
情報が含まれるようにすれば，情報の違法再生の防止効
果は高くなる。また，上記第１若しくは第２の領域に，
著作権保護に関する情報が格納されたヘッダ情報が含ま
れるようにすれば，それら重要情報が直接暗号化される
ため，望ましい。また，第２の発明は，上記第１の発明
によって暗号化されたディジタル情報を再生する装置で
あって，所定の第１の領域が所定の第２の領域の暗号化
に用いられた暗号化鍵を含めて暗号化されているディジ
タル情報に対して，上記第１の領域を復号化し，上記第
２の領域の暗号化鍵を取得する第１の復号化手段と，上
記第１の復号化手段で得られた上記暗号化鍵を用いて，
上記第２の領域を復号化する第２の復号化手段とを具備
してなることを特徴とするディジタル情報再生装置とし
て構成されているため，安価な構成でリアルタイムの情
報再生が可能である上に，違法再生の防止効果も高く維
持される。
号化対象であるディジタル情報における所定の第１の領
域を暗号化する第１の暗号化手段と，上記ディジタル情
報における所定の第２の領域を暗号化する第２の暗号化
手段とを具備すると共に，上記第１の暗号化手段が，上
記第２の暗号化手段で用いる暗号化鍵を含めて上記第１
の領域の暗号化を行うように構成されてなることを特徴
とするディジタル情報暗号化装置として構成されている
ため，上記第２の領域を簡易な暗号化手法によって暗号
化したとしても，ディジタル情報全体としての解読困難
性の低下を抑えることができる。このように，復号化に
要する演算量を低減させつつ，暗号解読の困難性の低下
を抑えることができるため，安価な構成の再生装置でも
リアルタイムの情報再生が可能となる。ここで，上記第
１の暗号化手段は，上記第２の暗号化手段よりも解読困
難性の高い，例えば単位データ量当たりの演算量をより
多く要する暗号化方法を用いて暗号化すれば，暗号化対
象情報の大部分を占める第２の領域の復号化演算を少な
くしたままで，情報全体としての解読困難性の低下を更
に抑えることができる。更に，上記第１の領域を上記デ
ィジタル情報の先頭部分の領域に設定すれば，この部分
の復号化演算量が増加しても，情報の再生開始までに若
干の遅れを生じるだけであり，情報のリアルタイム再生
に支障を来すことはない。また，上記第１及び第２の領
域を，上記ディジタル情報の中の部分的な領域とすれ
ば，復号化における演算量を更に低減させることができ
る。この時，上記第１及び第２の領域に，例えばその他
の領域の情報の再生に必要な情報などのなるべく重要な
情報が含まれるようにすれば，情報の違法再生の防止効
果は高くなる。また，上記第１若しくは第２の領域に，
著作権保護に関する情報が格納されたヘッダ情報が含ま
れるようにすれば，それら重要情報が直接暗号化される
ため，望ましい。また，第２の発明は，上記第１の発明
によって暗号化されたディジタル情報を再生する装置で
あって，所定の第１の領域が所定の第２の領域の暗号化
に用いられた暗号化鍵を含めて暗号化されているディジ
タル情報に対して，上記第１の領域を復号化し，上記第
２の領域の暗号化鍵を取得する第１の復号化手段と，上
記第１の復号化手段で得られた上記暗号化鍵を用いて，
上記第２の領域を復号化する第２の復号化手段とを具備
してなることを特徴とするディジタル情報再生装置とし
て構成されているため，安価な構成でリアルタイムの情
報再生が可能である上に，違法再生の防止効果も高く維
持される。
【図１】 本発明の実施の形態に係る暗号化装置０の概
略構成，及びその暗号化処理の概略を示すフローブロッ
ク図。
略構成，及びその暗号化処理の概略を示すフローブロッ
ク図。
【図２】 上記暗号化装置０に対応する再生装置１０の
概略構成，及びその復号化処理の概略を示すフローブロ
ック図。
概略構成，及びその復号化処理の概略を示すフローブロ
ック図。
【図３】 本発明の実施例に係る暗号化装置０′の概略
構成，及びその暗号化処理の概略を示すフローブロック
図。
構成，及びその暗号化処理の概略を示すフローブロック
図。
【図４】 上記暗号化装置０′に対応する再生装置１
０′の概略構成，及びその復号化処理の概略を示すフロ
ーブロック図。
０′の概略構成，及びその復号化処理の概略を示すフロ
ーブロック図。
０，０′…暗号化装置（ディジタル情報暗号化装置の一
例） １…第１の暗号化手段 ２…第２の暗号化手段 ３…情報ビット選択分離手段 ４…暗号化手段 ５…暗号化ビット統合手段 １０，１０′…再生装置（ディジタル情報再生装置の一
例） １１…第１の復号化手段 １２…第２の復号化手段 １３…暗号化ビット選択分離手段 １４…復号化手段 １５…情報ビット統合手段
例） １…第１の暗号化手段 ２…第２の暗号化手段 ３…情報ビット選択分離手段 ４…暗号化手段 ５…暗号化ビット統合手段 １０，１０′…再生装置（ディジタル情報再生装置の一
例） １１…第１の復号化手段 １２…第２の復号化手段 １３…暗号化ビット選択分離手段 １４…復号化手段 １５…情報ビット統合手段
フロントページの続き (72)発明者 山下 俊郎 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 5C064 CA14 CB01 CC04 5D044 DE03 GK17 5J104 AA01 AA16 AA18 EA17 JA03 NA03 PA14
Claims (9)
- 【請求項１】 暗号化対象であるディジタル情報におけ
る所定の第１の領域を暗号化する第１の暗号化手段と，
上記ディジタル情報における所定の第２の領域を暗号化
する第２の暗号化手段とを具備すると共に，上記第１の
暗号化手段が，上記第２の暗号化手段で用いる暗号化鍵
を含めて上記第１の領域の暗号化を行うように構成され
てなることを特徴とするディジタル情報暗号化装置。 - 【請求項２】 上記第１の暗号化手段が，上記第２の暗
号化手段よりも解読困難性の高い暗号化方法を用いて暗
号化する請求項１記載のディジタル情報暗号化装置。 - 【請求項３】 上記第１の暗号化手段が，上記第２の暗
号化手段よりも単位データ量当たりの演算量をより多く
要する暗号化方法を用いて暗号化する請求項２記載のデ
ィジタル情報暗号化装置。 - 【請求項４】 上記第１の領域が，上記ディジタル情報
の先頭部分の領域である請求項２又は３記載のディジタ
ル情報暗号化装置。 - 【請求項５】 上記第１及び第２の領域が，上記ディジ
タル情報の中の部分的な領域である請求項１〜４のいず
れかに記載のディジタル情報暗号化装置。 - 【請求項６】 上記第１及び第２の領域に，その他の領
域の情報の再生に必要な情報が含まれてなる請求項５記
載のディジタル情報暗号化装置。 - 【請求項７】 上記第１若しくは第２の領域に，上記デ
ィジタル情報のヘッダ情報が含まれてなる請求項１〜６
のいずれかに記載のディジタル情報暗号化装置。 - 【請求項８】 上記ヘッダ情報に，著作権保護に用いら
れる情報が含まれてなる請求項７記載のディジタル情報
暗号化装置。 - 【請求項９】 所定の第１の領域が所定の第２の領域の
暗号化に用いられた暗号化鍵を含めて暗号化されている
ディジタル情報に対して，上記第１の領域を復号化し，
上記第２の領域の暗号化鍵を取得する第１の復号化手段
と，上記第１の復号化手段で得られた上記暗号化鍵を用
いて，上記第２の領域を復号化する第２の復号化手段と
を具備してなることを特徴とするディジタル情報再生装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11054927A JP2000252974A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | ディジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11054927A JP2000252974A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | ディジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000252974A true JP2000252974A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12984264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11054927A Pending JP2000252974A (ja) | 1999-03-03 | 1999-03-03 | ディジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000252974A (ja) |
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-
1999
- 1999-03-03 JP JP11054927A patent/JP2000252974A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |