JP2000505214A

JP2000505214A - 機密ナンバー発生方法

Info

Publication number: JP2000505214A
Application number: JP9512961A
Authority: JP
Inventors: ジェイ．，ジュニアクープマン，フィリップ
Original assignee: リアーオートモーティブディアボーン，インコーポレイテッド
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1996-09-20
Publication date: 2000-04-25
Also published as: EP0852033A2; US5757923A; WO1997011423A3; WO1997011423A2

Abstract

(57)【要約】本発明においては、複数の乱数を発生する方法の教示が開示されている。方法は無秩序なノイズを発生する初期のステップによって構成されている。複数のサンプルが発生されるように、無秩序なノイズはサンプルされる。複数のサンプルの各サンプルはデジタルデータに変換され、各変換されたサンプルは複数の乱数の各乱数に相当する。

Description

【発明の詳細な説明】機密ナンバー発生方法技術分野本発明は暗号に関し、特にカオスに基づく乱数を発生するためのプロセスとシステムに関する。発明の背景擬似乱数発生器は暗号科学において良く知られている。暗号は、盗聴者がメッセージの意味を理解することを防止する技術と科学として規定される。そのような安全性において、意図される適用は直乱数発生器と同様に情報の暗号化と解読を支持するために使用される。これらのナンバー発生器は２つの別々の目的のために使用される。すなわち、１）割当てられた情報の暗号的な符号化と解読のための公共＋私的の“機密キー”を発生すること、２）メッセージ内容を不明瞭にするために使用されるナンバーの流れを発生することである。このキーが許可されないパーティによって知られることもなく、メッセージの知識に基づく許可されていない暗号解析によって識別できないことは、非常に重要である。かくして、複数の機密キーを製作するために明確な乱数のシーケンスを使用することが望ましい。その特殊なナンバーの値を再構築する実用的な方法もなく、アルゴリズム，設備，およびシーケンスにおける全ての他のナンバーにアクセスするにしてもその特殊なナンバーの可能な値のセットを狭くするものでないように、我々は、ナンバーのシーケンス内の数として、“ 明確にランダム”な数を規定する。機密キーに対する安価な製造工程により、ランダム又は擬似乱数を発生させる場合の特殊な仕様が提起される。特に、１）広く有用なオフーザーセルフのみが、調達，保守および修理コストを小さくするために、使用される。２）機密キーを生成するために使用されるナンバーのシーケンスを製作者によってもまた工程で使用される全ての設備の所有においても再製することは可能であってはならない。３）発生されている機密キーの複写がないという保証があってはならず、かつ実際のキーの値の記録が製作者によって保持されてもよくない。製作工程のクラックスによって外見上の乱数の流れを安価に生成できる。この説明は、伝統的なワンタイムパッド／ベルマン暗号技術によって使用されるような外見上の乱数の流れを発生することに等しく適用される説明を理解することによって、“精密キー生成のための外見上の乱数を発生させることについての適用に集中している。外見上の乱数を生成するための伝統的な方法では、擬似乱数が使用されている。擬似乱数は確定的なアルゴリズムを使用して生成される。通常の擬似乱数発生器の目的は外見上の乱数のシーケンスを発生することであり、いかなる相手であってもアルゴリズムを発生することを理解することを望んではならない。擬似乱数は、限られた目的に対する真の乱数に近いものとして機能し、シミュレーションとゲームで共通に使用される。典形的な擬似乱数発生器はリニアーフィードバックシフトレジスタ又はリニアな適合した発生器（しばしばソフトウェアにおいて実施される）に基づいている。アルゴリズムと現状（例えば、コンピュータソフトウェア変数の値）を支えれば、擬似乱数発生器出力は確実に模写できる。この情報がシーケンスにおける一つまたは２，３の値を調査することによって得られるので、通常の擬似乱数発生器は我々の目的に対して不適合である。暗号的に安全な擬似乱数発生器は、発生した擬似乱数の流れの試験によって現状を決めようとする試みを抑制するように設計されている特別な擬似乱数発生器である。それらは、相手がアルゴリズムへのアクセスを完成することであって、現状の値へのアクセスの完成ではない。しかしながら、そのような発生器は確定的なものではない。それ故に、現状の保障が暗号解析又は他の方法によって侵害されると、将来（および過去）における発生器によって発生された全てのナンバーは抽出される。この分野における働きは、発生器の正当な所有者が現在の発生器の状態についての知識を明らかにしかつ活用しないと信じられていると伝統的に推測されている。しかしながら、退職する雇用者又は産業スパイは暗号的に安全な発生器に和解し、それは我々の目的に不適切である。真の乱数シーケンスは、相手にシーケンスの長い経歴を与えられたシーケンスにおける次のナンバーを予言することが出来る数学的又は科学的な方法がないということを説明するための理論的な根拠があるものである。特に、パターン，相関関係も無く、好機のパターン以外のシーケンスのナンバー間の依存もない。真のランダムなシーケンスの発生により、例えば放射能破壊のような機械的な不確実性の物理的な測定が必要とされる。真の乱数は外見上の乱数としての使用に対して完全であるけれども、この種の測定設備は有効なものではない。もちろん、可能性は低いが、乱数の繰返しに対する保証はない。無秩序に発生したナンバーは、コイン又はダイスの如き電子化された結果を有する無秩序なシステムを使用する試行を繰り返すことによって生成される。無秩序のシステムにおいて、初期の経験的な条件に最小の変化に従って大きく非直線的に変わる。それ故に、物理界に必然的に存在する経験的なエラーの小さな源は、システム入力（初期条件）の有用な測定とのシステム出力の相関関係には実用的でない点まで、拡大される。無秩序な実験結果の大きなボリュームを発生することは、例えば非直線性発振器のような特定な目的を必要としており、容易に役に立つものではない。さらに、無秩序に発生した乱数が実験装置内の偶然に又は予期しないバイアスのどちらかによって繰り返えされない保証はない。乱数を発生させる試みの一つとして、発生器が無秩序なシステムのシミュレーションを計算する確定的な数学アルゴリズムを使用している。そのようなシミュレーションが初期条件を表す特定化されたナンバーを正確に使用することによって計算されるので、初期条件の変化を小さくすることによる乱れの源は、物理的な実験の代りにシミュレーションを行う時に、失われる。それ故に、使用されている特殊な無秩序方程式が公知であり（例えば、関連特許を調べることによって）又は暗号解析によって推論されるならば、これらの試みは、確定的でありしかも弱いものであり、かつ妥協できるものである。同様にして、いくつかの擬似乱数発生器は、アルゴリズム方程式にもとづいて公知であり、もちろん妥協できるものである。しばしば、擬似乱数発生器設計で使用される戦略は、特殊化されたハードウェアに依存している。一つのそのような方法は、潜在する盗聴者の範囲外の長い期間の間に、シフトレジスタ又はシフトレジスタチェンからの直列なシフトアウトｎビットによるｎ−ビット擬似乱数を得るためのリニアフィードバックシフトレジスタ（“ＬＦＳＲ”）を使用する。例えば、１ＭＨｚの時計周波数で運転している６４ビット最大長さのＬＦＳＲは、乱数の流れに対して２，３秒毎にサンプルでき、５８５，０００年に対して繰り返さないことが保証される。しかしながら、ＬＦＳＲの試みはまだ確定的である。シフトレジスタの現在の状態が知られる時、全ての将来と過去の状態が予言される。例えば、機密キーを決めるための単一の製作されたユニットの購入は、同じ又は近似のバッチにおいて製作された他のユニットの値を知的に推測することが出来る。これらの問題の結果としてまた暗号応用の発展の面において、確定的でない擬似乱数に対して存在する要求は、共通の有効な設備を使用して実施され、機密キーを複写しないことが保証される。デジタイザー又は機密キー製作者によっても複写できない擬似乱数に対する必要性はさらに存在する。この書類の残りに対して、我々は、外見上の擬似乱数を示すために、不適任な言葉である“乱数”を使用する。真の乱数発生については論議されていないことが理解されるけれども、外見上の乱数は我々の目的に対して“ランダム”として考慮される。発明の開示本発明の主たる利点は従来技術の制限を克服することである。本発明の他の利点は、進歩した暗号的およびスタテスチカルな方法を有効に使用することにより、真の乱数流を識別できる数の流れを発生するための方法とシステムを提供することである。本発明の他の利点は、確定的でない乱数を発生するための方法とシステムを提供することである。本発明の他の利点は、乱数の特殊なシーケンス又は誘導値が２度と使用されなく、同時に発生した値の記録を保つことによる弱さを低減することを保証する方法とシステムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、乱数の製作者からのアタックと妥協に対して免疫性を有する乱数を発生するための方法とシステムを提供することである。本発明のさらに他の利点は、無秩序なシステムの外見上ランダムな性質を使用する乱数を発生するための方法とシステムを提供することである。本発明の利点を達成するために、複数の乱数を発生するための方法が開示されている。方法は無秩序なノイズ（雑音）を発生する初期のステップによって構成される。続いて、無秩序なノイズは、複数のサンプルが生成されるように、サンプルされる。複数のサンプルの各サンプルはそれからデジタルデータに変換され、各変換されたサンプルは複数の乱数の各乱数に対応する。本発明の他の実施例では、複数のサンプルはシングル乱数に対応する。これらのおよび他の利点は、添付された特許請求の範囲と添付図面に関する次の詳細な説明を読むことによって当業者にとって明らかになるであろう。図面の簡単な説明本発明は、添付した図面に関して、非制限された実施例の次の説明を読むことによって良く理解できるであろう。第１図は本発明の好ましい実施例のブロック図を示す。第２図は本発明の好ましい実施例の第１のいくつかのステップの高レベルフローチャートを示す。第３図は本発明の好ましい実施例の第１のいくつかのステップのより詳細なフローチャートを示す。第４図は本発明の好ましい実施例の残りステップのより詳細なフローチャートを示す。本願の図面は、寸法通りではなくて、単なる概略図であり、かつ発明の特定なパラメータ又は構造の詳細を描写するものではなく、情報を試験することによって当業者によって決定できる。発明の詳細な説明第１図を参照すると、複数の乱数を発生するシステム５が示されている。本説明と特に好ましい実施例を理解するにあたって明らかであるように、システム５は機密識別ナンバー（以後“ＩＤs”と称する）のシーケンスをランダムに発生する。発生した各ＩＤは遠隔キーレスエントリーシステムのホブに関連している。そのようなエントリーシステムの安全性を改良し確実にするために、暗号保障は、システムによって発生されたいかなるランダムＩＤに妥協する機会を本質的に制限するために合体とされている。ランダムＩＤを発生する目的を実現するために、システム５は無秩序なノイズを発生するための無秩序ノイズ源１０によって構成される。一つの実施例において、無秩序ノイズ源１０は乱気流を発生するための電気機械発生器によって構成される。乱気流は、確定的な数学によって生成されるカオスからの擬似乱数を有するこれらの素子に対向して、自然に起こる乱れとして組み分ける特性を持っている。本発明の実施例において、無秩序なノイズ発生器１０の乱気流出力は、乱気流を供給しかつ無秩序なノイズを生成するので、小さな高空気容積の“ノイズ ”ファンによって発生される。純粋な正弦波調のような純ノイズ源が非常に望ましくないものであることは明白である。システム５は、さらに、記録装置の独特な空間的な透視を捕えるための記録装置によって構成される。記録装置１５は、無秩序なノイズ源１０によって発生される無秩序なノイズ出力を記録するとともに、ファンモータノイズのような他の異質な音響と同様に空間座標に存在する。好ましい実施例において、記録装置１５は、マイクロホンのまわりの空気流を記録するための無秩序ノイズ源１０の近くに配置されたマイクロホンによって構成される。記録装置１５のまわりにわたる乱気流からの自己ノイズに組合される時、音響とノイズの関連する大きさが独特である時、記録装置１５は空間的な素材のみによって存在することは通常の当業者にとって明白である。ノイズ源１０によって発生される無秩序なノイズが記録装置１５によって記録されると、記録された音響はコンピュータ２０に供給され、特にサンプラーとデジタイザ２５に供給される。サンプラーとデジタイザ２５は２つの機能を行う。第１に、サンプラーとデジタイザ２５は所定の周波数で記録装置１５によって記録された音響をサンプルする。好ましい実施例において、所定の周波数は乱流ノイズを発生するファンの動作周波数以下である。記録された音響をサンプリングする結果として、サンプラーとデジタイザ２５は複数のサンプルを発生する。複数のサンプルは、アナログ／デジタル変換器によってデジタル化され、各サンプルは実施例では８ビットのデジタルデータに変換される。本発明の実施例において、サンプラーとデジタイザ２５の双方の機能はパーソナルＡＷＦ３２音響カードによって実現される。さらに、システム５はマイクロプロセッサ／マイクロコントローラ３５とメモリ３０によって構成される。マイクロプロセッサ３５は、発生した乱数を不明瞭にするために、メラリ３０に蓄えられた一連のアルゴリズム機能を遂行する。アルゴリズム機能としては、乱数のランダムさを保証することと、サンプル間の相関関係を減少させるための乱数の暗号化である。これらのアルゴリズムの機能を行う結果として、第２図に示すように乱数出力が発生される。これらのアルゴリズムの機能は、マイクロプロセッサによって直列的に行われるように詳述されているけれども、いくつかのものは並列な方法で行われる。同様にして、これらの機能が行われる順序は種々に配置されている。しかしながら、これらの意見のどちらかが減少したおよび／若しくは順スタンダードの乱数発生器が存在する。第３図を参照すると、外見上の乱数の流れを発生するための実施例の詳細なステップが示されている。マイクロプロセッサ３５によって遂行される第１の機能は各データセットを混合するアルゴリズムステップである。各変換されたサンプルのデジタルデータセットを受ける時に、マイクロプロセッサ３５は、変換されたサンプル間のサンプリング相関関係を不明瞭にするためのストライドの大きさにおいて８Ｋバイトであるデータアレイ３２内に配置する。連続的なアレイバイト内のデータ入力は、ドミナント周波成分の２倍のニクイスト周波数より低い速度でサンプルされるにつれて、隣り合うバイト間のデータ関係であることは、知られている。そのようにして、これらの相関関係を不明瞭にするために、データは収集されるにつれて散布される。データは収集が完了した後に散布されるけれども、そのような試みは効果が低い。好ましい実施例において、アレイ３２は、幅と大きさが比較的にプライムであるようなサイズを有する幅とストライドによって構成される。それにも拘わらず、各デジタルデータセットの散布機能は、各サンプルされたデータセットのまわりをつつみ込むアレイサイズに対するナンバーによってメモリアレイアドレスを増加させることによって完成される。アレイサイズに対するナンバーを使用することは、各アレイサイズ素子が一つのデータ点を正確に受けることを確実にする。そのようにして、プライムストライドは、データ点の最大のデスパーザルに対するアレイサイズのほぼ平方根であるように選択される。無秩序ノイズ源１０のドミナント周波数が、ファイングアレイ３２に対するアドレスが囲む周波数から区別されることは、好ましいことである。さらに、マイクロプロセッサ３５は、無秩序なノイズ内容をデステルするために各データを圧縮するアルゴリズムステップを実行する。流れにおける情報内容の部分又はエントロピーは、各データビットに関連する生データビットの数以下である。各データビットに関連するデータビットを圧縮することによって、情報エントロピーに基づく理論的な最小値に近いサイズであるデータ流に生データ流を移送することによって、データは小さな空間に“スクイーズ”される。ランダムデータがデータのビットに対するエントロピーの一つのエントロピーを持っているので、圧縮されたデータは、否圧縮されたデータに比べて、ランダムのアプロクシメーションである。かくして、暗号化を行う前にデータを圧縮することは周波数解析にもとづくハンパーズアタックであるので好ましいことである。実施例においては、各デジタルデータセットは、圧縮工程を行う前に混合される。各デジタルデータセットの圧縮を行うことによって、圧縮されたデータセットのナンバーは、システム５によって発生される可能性を有するナンバーの所定のセット内の乱数である。種々の圧縮技術は当業者にとって知られており、例えばＰＫＺＩＰ圧縮とＵＮＩＸ圧縮がある。ハフマンエンコーディングはバイト圧縮技術によるバイトをエンテイルし、バイト値の８Ｋバイト入力セットにおいて生じる０から２５５までのナンバーはテイルドされる。各バイト値はバイト値に指定されたストリングによりビットストリングに指定される。８ビット入力の全ての２５６値が生じる可能性がある場合に、データは有効ではない。しかしながら、より多くの場合のように、入力の可能な配分が均一でない場合において、ハフマンエンコーディング工程は、種々の長さのビット流のシーケンスをバイト値のアレイに置き換える。入力バイト配分に関連するビットストリング変化の長さとして、多くの出力バイト値は、望ましくない相関関係による入力バイト値のシーケンスの繰り返しに関係なく存在する。そのように、ハフマンエンコーディングは好ましい圧縮技術である。マイクロプロセッサ３５によって行われる第３のアルゴリズムステップはデータセットを解読する一つの方法である。予言技術による妥協を確実にする一つの方法である。予言技術による妥協を確実にするために、各圧縮されたサンプルは解読される一つの方法である。一つの方法の解読は２つの基本的な理由に対して行われる。第１に、入力ビットの解読はシステム５によって発生されたナンバーのランダムを確実にする。第２に、一つの方法の暗号化ステップを行うことは、モデルファンノイズに対する試みに基づく他の値をエクストラポレイトするためのランダムデータ流をサンプルする試みをフラストレートする。実施例において、選択の一方法である暗号化技術はＭＤ−５である。この選択は、いくつかの要素に基づくものであり、ＭＤ−５が一つの方法のハッシュ関数であるという事実を含んでおり、暗号キー仕様は持っていない。ＭＤ−５は、６４バイト入力アレイを１６バイト出力アレイまで減らすので、入力が実施不可であるとの推測に基づく力をアタックさせ、４×１０¹¹ ⁵ 入力の一つである。そのようにして、オリジナルデータ流は、オリジナル暗号化器によっても不可能にされる。さらに、ＭＤ−５は、変化する入力値の基本的なセットを有する入力が与えられる時、出力ビット値の均一に配分された可能性を有する。しかしながら、ＭＤ−５が本発明に鑑みて種々の他の暗号化方法によって置き換えられ、ＭＤ−５がＭＤ−２暗号化，ＭＤ−４暗号化，ＳＨＡ暗号化，ＳＮＥＦＲＵ暗号化を含んでいることは明白であり、同様に他の技術は本発明に鑑みて通常の当業者にとって明らかである。本発明の他の実施例において、システム５によって発生されるナンバーのランダムをさらに確実にするために、さらなるアルゴリズム工程はマイクロプロセッサ５によって実行される。ここで、各圧縮されたサンプルの一部分、又は各データセットの他の部分は、独立変数，繰り返さない保証された値，好ましくは日の日付と時間と同時に、エクスクルーシブＯＲ（“ＸＯＲ”）ゲート３８に入力される。ＸＯＲの出力はマイクロプロセッサ３５によって暗号化されるアルゴリズムステップの一つの方法である。そのようなことを行う場合において、あるバリエーションは不意に繰り返されるデータ入力が存在する場合に暗号化アルゴリズムの入力において構築される。表示の点として、ＭＤ−５暗号化を介しての日の時間又はカウンター出力が、プロセスを知っておりかつ推測する者によってアタックすることは当業者にとって明白である。上述のアルゴリズムステップの結果として、暗号化された乱数出力はコンピュータ２０特にマイクロプロセッサ３５によって発生される。この出力はランダムバイト６４の流れによって構成される。各バイト値は所定の範囲に対して配分の均一な可能性を持っている。本発明のさらに他の実施例において、コンピュータ２０によって発生されるランダムバイトの二重の暗号化された乱数は、乱数の安全をさらに確実にするために、低減される。ここで、コンピュータ２０の出力における２重のサンプルは、乱数サンプルの各々を各他の乱数と比較するためのコンパレータ４０によって検出される。これがコンピュータ２０内で行われることは、注目すべきである。この機能を効果的に遂行するために、コンパレータ４０は複数の暗号化されたサンプルを蓄えるためのメモリ４２によって構成される。さらに、投棄装置又は重複データダンプ４４は、複数の暗号化された乱数における重複を捨てるために、組み込まれている。コンパレータ４０の入力は複数の暗号化され，圧縮されおよび混ぜられた乱数であるけれども、コンパレータ４０の出力はナンバーセットによって構成され、ナンバーセットは、ランダムではなく、むしろ特定の数学的な特徴であり、この特徴はランダムに選択される。このアプローチは本発明の適用にあたって重要であり、ユニークな機密識別ナンバーは遠隔キーレスエントリー自動車システムの遠隔フォブ送信機に配置されている。第４図を参照すると、ランダムバイト値をＩＤ値に変換するための方法のフローチャートが示されている。ランダムバイト値の流れによって、いくつかの追加のステップは機密識別値を実現するために遂行される。これは、特に重要なものであって、機密ナンバーは、実施例におけるキーレスエントリーフォブ又はセリューラのような特別な対象物を均等に識別するために必要である。ランダムバイト値の流れについて実行される第１のステップは機密識別ナンバーが必要とされるかどうかについての決定を含んでいる。これは、フォブ送信機がキーレスエントリーシステムの部分として製作される実施例において特に重要である。ここで、フォブプログラマーは製作中にダウンロードするための識別ナンバーに対する現在の必要性を試験することである。プログラマーがネガティブであるとしての答えを出す場合に、ランダムバイトシステムは説明され、新しい値は連続的に発生される。しかしながら、プログラマーが機密識別ナンバーが必要とされることを確認すれば、ランダムバイト値はナンバーを生成するための基本として使用される。機密識別ナンバーを生成するプロセスはランダムビット流を使用することによって実現され、実際の機密識別ナンバーを選択する。機密識別値はカテゴリーすなわちリニアフィードバックシフトレジスタ（“ＬＦＳＲ”），サイクリックリダンダンシーコード（“ＣＲＣ”），および他の値内に入る。ＬＦＳＲ値は最大長フィードバック多項式に対応するように選択される。ＬＦＳＲにおいて使用される時、全ての可能な値を通してのサイクルは繰り返しの前のゼロを除くシーケンスを生成するフィードバック期間がある。双方の２０ビットと１９ビットのフィードバック期間の選択は、ファイルにおけるエントリーを予め計算された最大長さＬＦＳＲフィードバック期間でランダムに選択するために、ランダムバイトの流れを使用することによって成し遂げられる。同様にして、ＣＲＣ値は、１と０の混合であるフィードバック多項に対応するように選択される。使用される選択基準は、ランダムバイトがフィードバック期間のために使用されることであるが、２つの“１”ビット以下又は２つの“０” ビット以下は切り捨てられる。かくして、３９ビットＣＲＣフィードバック多項式の各バイトは同じ値の６ビット以上を持たないように保証される。もちろん、最高の多項式ビットは“１”にされ、それ以上のビットは、３９ビット多項式がバイトの４０ビットセットに含まれるという点から、“０”にセットされる。あるバイト値が切り捨てられると、ＣＲＣフィードバック期間に対して、（２３８＊＊５）／４又は１９０，９０８，２９２，７９２値があり、ここで５は２３８の可能な値を示し、４は最高の２つのビットの一定値の数に対応する。機密識別値の第３のカテゴリーに関して、他の値は単にランダムバイト値を使用することによって選択される。初期のＬＦＳＲ値の場合には、ゼロでないランダム値が必要とされ、全てのゼロは拒絶する。かくして、最大長リニアフィードバックシフトレジスタ（“ＬＦＳＲ”）のフィードバック期間は、メモリ装置において予め計算されたリフトからランダムに選択される。このことは、２０ビットＬＦＳＲフィードバックと１９ビットＬＦＳＲフィードバック装置からの結果である。さらにサイクリックリダンダンシーチェック（“ＣＲＣ”）装置は、３９ビットフィードバック構成を使用するフィードバック値をスクリーンし、各バイトは少なくとも２つの論理０ビットと２つの論理１ビットを持っている。プロセスの残りのものは、初期値として、ランダムバイト流からの他のデータを選択することを含んでいる。結果として、出力はキャンディデイト１２８ビット機密情報ナンバーである。受け入れに先立って、それは全ての前に発生された機密識別値に対してユニークであるべきである。一担、機密識別ナンバーがランダムバイト値に応じて選択されると、機密識別要約は計算される。全ての機密識別ナンバーの均一性が保持されるので、キャンディデイト機密識別ナンバーの安全な要約は計算される。この要約は３２ビットナンバーによって構成され、このナンバーは、オリジナルの機密識別ナンバーについてのいかなる有用な情報を表さないような方法で、１２８ビット識別ナンバーから計算される。各識別ナンバーが一つの要約関数のみを発生することができるので、要約値の均一性は確実にされ、識別値の均一性を確実にする。機密識別ナンバーが同じ要約値を公式化するので、発生されるべき特殊な要約値による機密識別ナンバーを参照することは困難である。機密識別ダイジェストは暗号保全ハッシュ関数を実行することによって実現される。ＭＤ−５暗号化方法は好ましい選択であるけれども、ＭＤ−２，ＭＤ−４，ＳＨＡ，ＳＮＥＦＲＵ暗号化工程は、本発明に鑑みて当業者にとって明白な他の技術と同様に使用される。１６バイト識別値はゼロにされ６４バ入力を形成する。ＭＤ−５は４つの３２ビットワードとして処理され、４つの３２ビットワードは３２ビット要約値を形成するために非他論理和がとられる。この要約値は３２ビット値の範囲にわたって均一に配分される。機密識別ダイジェストを計算する結果として、予め発生したダイジェスト値のビットマップテーブルは重複してチェックされる。実際の重複の可能性が小さいことは注目すべきである。米国特許第５，３９８，２８４におけるビットパターン２６は、ＩＤバイト値のナンバー（２５６），ＬＦＳＲフィードバック値のカウントナンバー（２０４８），ＬＦＳＲ初期化器値（２５５），フィードバック値のカウントナンバー（２０４８），ＬＦＳＲフィードバック値（８，３５５，８４０）およびＣＲＣフィードバック値のナンバー（３５６，９６０），およびＣＲＣフィードバック値のナンバー（１９０，９０８，２９２，７９２）又は７．６１×１０ｅ³¹の積に等しい数である。ランダムに発生する値に対して、識別ナンバーの期待される数はほぼ（２Ｖ）＊＊^1/2であり、ここでＶは識別ナンバーのトータルナンバーである。７．６１ ×１０ｅ³¹の可能な有効な識別ナンバーが存在するので、一つの重複は（２×（７．６１×１０ｅ³¹））＊＊^1/2又は１．２３×１０ｅ¹⁶の機密識別ナンバーとして期待される。識別ナンバーは秒に対して発生し、一つの重複３０億年毎に発生される。しかしながら、人間のエラー，ソフトウェアのバッグ，および機械的な故障は考慮しなければならない。かくして、二重チェック機能は実行される。重複に対するチェックによって、要約値を有する“コリジョン”は検出され、２つの機密識別ナンバーが発生する可能性に対して保証するために切り捨てられる。これは要約値を予め発生した要約値と比較することによって実現される。重複する要約値を有する機密識別ナンバーは切り捨てられる。そのようにして、１のビットマップ表を有する要約値を発生する識別ナンバーは切り捨てられる。切り捨てられた重複によって、次の識別ナンバーは０の値のビットマップ表を有する新しい要約値によって入力される。この識別番号は新しい要約値のビットマップ表を１にカットし、新しい識別ナンバーが発せられたことを示す。そのようにすることによって、プログラマーは次の機密識別ナンバーを機密ナンバーを必要とする目的に変換する。上記のプロセスを使用して、結果的な機密識別ナンバーは、遠隔キーレスエントリーシステムにおけるフォブ送信機にプログラムされる。フォブ送信機内に格納すると、遠隔キーレスエントリーシステムの基本受信機は機密識別ナンバーによってプログラムされる。この装置によって、機密破棄別ナンバーはコンピュータにより、技術分野において知られているように、妥協力に対して保証するために送信される。発明は例示の実施例に関して説明されているけれども、この説明は限定することを意味するものではなく、実施例の種々な変更および追加の実施例ができることは、当業者にとって明白である。それ故に、添付した特許請求の範囲は、発明の範囲を逸脱することなく、そのような変更又は実施例をカバーするものである。ここに揚げられている米国特許の全ては参考として組み入れられている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＪＰ

Claims

【特許請求の範囲】１．無秩序なノイズを発生するための無秩序ノイズ発生器と、複数のサンプルが生成されるように前記無秩序なノイズをサンプリングするためのサンプリング装置と、前記複数のサンプルの各サンプルをデジタルデータセットに変換するためのデジタイザー、および前記複数のサンプルの各変換されたサンプルが複数の乱数の各乱数に対応するように、前記複数のサンプルの各変換されたサンプルの前記デジタルデータセットを混ぜ合わせ、前記複数の各変換された前記デジタルデータセットを暗号化するためのコンピュータ、によって構成されていることを特徴とする、複数の乱数を発生するシステム。２．前記コンピュータは、前記サンプリング装置によって前記無秩序なノイズの前記サンプリングからのサンプリングのサンプリング相関関係を減らすためにストライドを使用して、前記複数のサンプルの各変換されたサンプルの前記デジタルデータセットを受信するためのデータアレイによって構成され、前記アレイは幅を有し、前記ストライドは大きさを有し、前記幅と大きさはプライムナンバーであることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の複数の乱数を発生するためのシステム。３．前記コンピュータは、さらに、前記複数のサンプルの前記変換されたサンプルのデジタルデータセットの各々を比較する比較装置、および重複する暗号化されたデジタルデータを前記暗号化されたデジタルデータセットの各々から切り捨てるための切り捨て装置、によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の、複数の乱数を発生するためのシステム。４．前記コンピュータが、複数の乱数のランダムを保証するために、透視マーカーと、前記複数のサンプルの各変換されたサンプルの前記圧縮されたデジタルデータセットとのエクスクルーシブオアをとるための論理排他オアゲートによって、構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の、複数の乱数を発生するためのシステム。５．無秩序なノイズを発生するための前記無秩序ノイズ発生装置が、乱気流を発生するための動作ファンによって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の、複数の乱数を発生するためのシステム。６．前記サンプリング装置は、前記無秩序ノイズ発生装置が前記乱気流を発生するために動作する周波数よりも低い周波数で、前記無秩序なノイズをサンプルすることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の、複数の乱数を発生するための、特許請求の範囲第１項に記載のシステム。７．ランダムデジタルデータ流から機密識別ナンバーを発生させる方法であって、ランダムデジタルデータ流から、第１の数値を有する第１のグループのバイトを選択する選択ステップ、前記第１の数値に応答してリストからの第１の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間を調べる調査ステップと、前記デジタル流から選択されたバイトの第３のグループからのフィルタ出力所定値に応答してサイクリックリダンダンシーコードフィードバック期間を発生する発生ステップ、および前記第１の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間、前記サイクリックリダンダンシーコードフィードバック期間および前記ランダムデジタルデータ流からのバイトの第４のグループから機密識別ナンバーを形成する形成ステップ、によって構成されていることを特徴とする、機密識別ナンバーの発生方法。８．前記サイクリックリダンダンシーコードフィードバック期間を発生する発生ステップは、前記サイクリックリダンダンシーコードフィードバック期間が２つの“０”ビット又は“１”ビット以下によって構成されるかどうかを試験する試験ステップ、および前記サイクリックリダンダンシーコードフィードバック期間が２つの“０”ビット又は“１”ビット以下によって構成されていれば、前記サイクリックリダンダンシーコードフィードバック期間のための置き換えフィードバック期間を発生するステップ、によって構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の方法。９．さらに、ランダムデジタルデータ流からの、第２の数値を有するバイトの第２グループを選択するステップ、および前記機密識別ナンバーが前記第１と第２の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間、前記サイクリックリダンダンシーコードフィートバック期間および前記ランダムデジタルデータ流の第４のグループから形成されるように、前記第２の数値に応答してリストからの第２の最大長ＬＦＳＲフィートバック期間を調査するステップ、によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第７項に記載のステップ。１０．さらに、バイトの第１と第２のグループをランダムデジタルデータに選択し、第１の最大長ＬＦＳＲフィートバック期間を調査し、第２の最大長ＬＦＳＲフィートバック期間を調査し、Ｎ機密識別ナンバーを生成するためにＮ倍のサイクリックリダンダンシーコードフィートバック期間を発生する、ステップと、前記Ｎ機密識別ナンバーの各々を暗号化するステップと、前記Ｎ機密識別ナンバーの機密識別ナンバーを暗号化するために安全要約を計算するステップと、前記機密識別ナンバーの暗号化された機密識別ナンバーを前記要約内の前記Ｎ機密識別ナンバーの暗号化された各機密識別ナンバーと比較するステップ、および２つの同じ圧縮された暗号機密ナンバーが発見された時、前記要約内の多重の各識別された機密識別ナンバーを切り捨てるステップ、によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第９項に記載の方法。１１．多重の乱数を発生するための方法であって、無秩序なノイズを発生するステップと、複数のサンプルが発生されるように、前記無秩序なノイズをサンプリングするステップと、前記複数のサンプルをランダムデジタルデータ流に変換するステップ、および前記ランダムデジタルデータ流から多数の乱数を形成するステップ、によって構成されていることを特徴とする、乱数発生方法。１２．前記多数の乱数を形成するステップが、多数の乱数間の相関関係を不明瞭にするために前記複数の変換されたサンプルを混ぜ合わせるステップによって構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の乱数発生方法。１３．前記デシタルデータセットを混ぜ合わせるステップが、前記無秩序なノイズの前記サンプリングのサンプリング関係を減らすために、ストライドを使用するデータアレイに、前記複数の変換されたサンプルを位置決めするステップによって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１２項に記載の乱数発生方法。１４．前記アレイが幅を有し、前記ストライドが大きさを有し、前記幅と大きさがプライムナンバーであることを特徴とする、特許請求の範囲第１３項に記載の乱数発生方法。１５．前記多数の乱数を形成するステップが、多数の乱数の各々が均等な発生の可能性を持つように、前記複数の変換されたサンプルを圧縮するステップによって構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載の乱数発生方法。１６．前記多数の乱数を発生するステップが、前記発生された無秩序なノイズをモデル化することに基づいて他の発生された値にエクストラポレイトするためランダムデジタルデータ流をサンプリングするのを防ぐために、前記複数の変換されたサンプルを暗号化するステップによって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１６項に記載の乱数発生方法。１７．さらに、二重の変換されたサンプル用の暗号化された複数のサンプルを試験するステップ、および前記二重に暗号化された変換サンプルを切り捨てるステップ、によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１６項に記載の乱数発生方法。１８．さらに、多数の乱数のランダムを保証するために、独立のマーカを前記複数の変化されたサンプルと排他論理和をとるステップによって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１６項に記載の乱数発生方法。１９．前記無秩序なノイズを発生するステップが、乱気流を発生するステップによって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１１項に記載の乱数発生方法。２０．前記乱気流を発生するステップが、前記乱気流を発生させるためのファンを動作させるステップによって構成され、かつ前記サンプリングステップがファンが動作する周波数よりも低い周波数で行われることを特徴とする、特許請求の範囲第１９項に記載の乱数発生方法。２１．さらに、前記ランダムデジタルデータ流から第１の数値を有するバイトの第１のグループを選択するステップと、前記第１の数値に応答してリストから最大長ＬＦＳＲフィードバック期間を調査するステップと、前記ランダムデジタルデータ流から選択されたバイトの第３のグループからのフィルタ出力された所定の値に応答してサイクリックダンダンシーコードフィードバック期間を発生するステップ、および前記最大長ＬＦＳＲフィードバック期間、前記サイクリックダンダンシーコードフィード期間および前記ランダムデジタルデータ流からのバイトの第４のグループから機密識別ナンバーを形成するステップによって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第１１項に記載の乱数発生方法。２２．前記発生手段が、前記サイクリックダンダンシーコードフィード期間が２つの“０”ビット又は“１”ビット以下であるかどうかを試験するステップ、および前記サイクリックダンダンシーコードフィード期間が２つの“０”ビット又は“１”ビット以下であれば、前記サイクリックダンダンシーコードフィードバック期間の置き換えを発生するステップ、によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第２１項に記載の乱数発生方法。２３．さらに、ランダムデジタルデータ流、第２の数値を有する前記第２のバイトグループから第２のバイトグループを選択するステップ、および前記機密識別ナンバーが前記第１および第２の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間、前記サイクリックダンダンシーコードフィードバック期間および前記ランダムデジタルデータ流からのバイトの第４のグループによって形成されるように、前記第２の数値に応答してリストからの第２の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間を調査するステップ、によって構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第２１項に記載の乱数発生方法。２４．さらに、バイトの第１および第２のステップをランダムに選択するステップ、第１の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間を選択するステップ、第２の最大長ＬＦＳＲフィードバック期間を選択するステップ、Ｎ機密識別ナンバーを生成するためのＮ倍のサイクリックダンダンシーコードフィードバック期間を発生するステップと、前記Ｎ倍の機密識別ナンバーの各暗合化するステップと、前記Ｎ機密識別ナンバーの暗号化された機密識別ナンバーの各々の安全な要約を計算するステップと、前記要約内の前記Ｎ機密識別ナンバーの暗号化された各々を比較するステップ、および２つの同じ圧縮された暗号化機密ナンバーが発生された時、前記要約内の前記多数の暗号化された識別ナンバーを切り捨てるステップ、によって構成されていることを特徴とする、特許請求の範囲第２３項に記載の乱数発生方法。