JP2002152193A - 暗号化装置、通信装置、情報再生装置及びそれらの方法 - Google Patents
暗号化装置、通信装置、情報再生装置及びそれらの方法Info
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- JP2002152193A JP2002152193A JP2000348450A JP2000348450A JP2002152193A JP 2002152193 A JP2002152193 A JP 2002152193A JP 2000348450 A JP2000348450 A JP 2000348450A JP 2000348450 A JP2000348450 A JP 2000348450A JP 2002152193 A JP2002152193 A JP 2002152193A
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- Television Systems (AREA)
- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、情報再生装置に関し、標準インター
フェイスを用いても安全な暗号通信を行い得ることを提
案する。 【解決手段】情報再生装置３内部に発生するノイズ信号
を基に乱数を生成し、当該生成された乱数に基づいて暗
号化鍵を生成することにより、乱数を生成するための回
路を追加することなく、再現性のない高品質な乱数を高
速に生成することができ、従って標準インターフェイス
を用いても安全な暗号通信を行い得る。
フェイスを用いても安全な暗号通信を行い得ることを提
案する。 【解決手段】情報再生装置３内部に発生するノイズ信号
を基に乱数を生成し、当該生成された乱数に基づいて暗
号化鍵を生成することにより、乱数を生成するための回
路を追加することなく、再現性のない高品質な乱数を高
速に生成することができ、従って標準インターフェイス
を用いても安全な暗号通信を行い得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は暗号化装置、通信装
置、情報再生装置及びそれらの方法に関し、例えばハー
ドディスクドライブに適用して好適なものである。
置、情報再生装置及びそれらの方法に関し、例えばハー
ドディスクドライブに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、音楽や映像などの著作権のある情
報をハードディスクドライブに記録する際には、当該情
報を制作した制作者の著作権を保護する必要があること
から、不正コピーを防止するための種々の方法が提案さ
れている。
報をハードディスクドライブに記録する際には、当該情
報を制作した制作者の著作権を保護する必要があること
から、不正コピーを防止するための種々の方法が提案さ
れている。
【０００３】そこで、この不正コピーを防止するための
方法として、情報Ｍを暗号化鍵Ｋで暗号文Ｃに暗号化し
て記録する方法が開発されている。この暗号化の方法と
しては、例えばＤＥＳ（Data Encryption Standard）規
格による方法が知られており、このＤＥＳ規格による暗
号化方法は、５６ビットの暗号化鍵Ｋによって６４ビッ
ト単位の情報をブロック毎に暗号化するようになされて
いる。
方法として、情報Ｍを暗号化鍵Ｋで暗号文Ｃに暗号化し
て記録する方法が開発されている。この暗号化の方法と
しては、例えばＤＥＳ（Data Encryption Standard）規
格による方法が知られており、このＤＥＳ規格による暗
号化方法は、５６ビットの暗号化鍵Ｋによって６４ビッ
ト単位の情報をブロック毎に暗号化するようになされて
いる。
【０００４】ところで、ハードディスクドライブにおい
ては、ハードディスクの交換が可能であることから、ユ
ーザがハードディスクのみを携帯した状態で当該ハード
ディスクに記録された暗号文Ｃの再生を可能とするた
め、暗号文Ｃと暗号化鍵Ｋを共に当該ハードディスクに
記録しておくことが望ましい。
ては、ハードディスクの交換が可能であることから、ユ
ーザがハードディスクのみを携帯した状態で当該ハード
ディスクに記録された暗号文Ｃの再生を可能とするた
め、暗号文Ｃと暗号化鍵Ｋを共に当該ハードディスクに
記録しておくことが望ましい。
【０００５】しかしながら、暗号化鍵Ｋが正規に許諾を
受けたユーザ以外の者に知られてしまうと、暗号文Ｃか
ら容易に情報Ｍを復号することができるため、暗号化鍵
Ｋは厳重に保管される必要がある。従って、ハードディ
スクドライブとパーソナルコンピュータとの間で暗号化
鍵Ｋを通信する際には、当該暗号化鍵Ｋを傍受されない
ようにする必要がある。
受けたユーザ以外の者に知られてしまうと、暗号文Ｃか
ら容易に情報Ｍを復号することができるため、暗号化鍵
Ｋは厳重に保管される必要がある。従って、ハードディ
スクドライブとパーソナルコンピュータとの間で暗号化
鍵Ｋを通信する際には、当該暗号化鍵Ｋを傍受されない
ようにする必要がある。
【０００６】ところで、ハードディスクドライブとパー
ソナルコンピュータとの間は、例えばＩＤＥ（Intellig
ent Drive Electronics ）やＳＣＳＩ（Small Computer
System Interface ）のなどの標準インターフェイスを
用いて接続される場合が多い。これらＩＤＥやＳＣＳＩ
のインターフェイスは規格が公開されていることから、
第三者はこれらの規格のバスを流れる情報を傍受するこ
とを容易に行うことができる。
ソナルコンピュータとの間は、例えばＩＤＥ（Intellig
ent Drive Electronics ）やＳＣＳＩ（Small Computer
System Interface ）のなどの標準インターフェイスを
用いて接続される場合が多い。これらＩＤＥやＳＣＳＩ
のインターフェイスは規格が公開されていることから、
第三者はこれらの規格のバスを流れる情報を傍受するこ
とを容易に行うことができる。
【０００７】そこで、暗号化鍵Ｋを別の鍵Ｋｓで暗号化
して通信する方法が考えられており、当該暗号化鍵Ｋを
暗号化する鍵Ｋｓを作成する際には、乱数を用いること
が提案されている。この鍵Ｋｓは、任意のビット長の乱
数を発生させ、当該乱数をそのまま鍵Ｋｓとするか、又
は当該乱数に所定の変換処理を施してこれを鍵Ｋｓとす
ることにより生成される。この鍵Ｋｓは、通信のたびに
捨てられてる使い捨ての鍵であり、セッション鍵と呼ば
れるものである。
して通信する方法が考えられており、当該暗号化鍵Ｋを
暗号化する鍵Ｋｓを作成する際には、乱数を用いること
が提案されている。この鍵Ｋｓは、任意のビット長の乱
数を発生させ、当該乱数をそのまま鍵Ｋｓとするか、又
は当該乱数に所定の変換処理を施してこれを鍵Ｋｓとす
ることにより生成される。この鍵Ｋｓは、通信のたびに
捨てられてる使い捨ての鍵であり、セッション鍵と呼ば
れるものである。
【０００８】この方法では、乱数が推定されないような
品質のよいものであることが望ましい。しかしながら、
例えば擬似乱数発生装置を用いて毎回同一の値の乱数の
種（すなわち乱数の基になる情報）から乱数を生成する
ようにすると、得られる乱数は、毎回同じものになる可
能性が高く、この場合、乱数が容易に推定されてしまい
セッション鍵Ｋｓが解読されるおそれがある。
品質のよいものであることが望ましい。しかしながら、
例えば擬似乱数発生装置を用いて毎回同一の値の乱数の
種（すなわち乱数の基になる情報）から乱数を生成する
ようにすると、得られる乱数は、毎回同じものになる可
能性が高く、この場合、乱数が容易に推定されてしまい
セッション鍵Ｋｓが解読されるおそれがある。
【０００９】そこで、品質の高い乱数を得るための方法
として、例えば特開平１１−２３７８３７号公報に開示
されているように、任意のイベントの発生間隔をカウン
タで計数してこれを乱数の種とする方法が考えられてい
る。このイベントの発生間隔の代表的なものとしては、
例えばハードディスクを回転させるスピンドルモータを
起動するための起動コマンドを与えてから実際にスピン
ドルモータが回転して定常回転するまでの時間がある。
として、例えば特開平１１−２３７８３７号公報に開示
されているように、任意のイベントの発生間隔をカウン
タで計数してこれを乱数の種とする方法が考えられてい
る。このイベントの発生間隔の代表的なものとしては、
例えばハードディスクを回転させるスピンドルモータを
起動するための起動コマンドを与えてから実際にスピン
ドルモータが回転して定常回転するまでの時間がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、イベントの
発生間隔をカウンタで計数してこれを乱数の種とする方
法においては、イベントを入力するための手段やその発
生間隔を計数するための手段が必要になることから、ハ
ードディスクドライブの回路構成が大きくなるとことを
避け得ないという問題が発生する。
発生間隔をカウンタで計数してこれを乱数の種とする方
法においては、イベントを入力するための手段やその発
生間隔を計数するための手段が必要になることから、ハ
ードディスクドライブの回路構成が大きくなるとことを
避け得ないという問題が発生する。
【００１１】さらにこの方法では、例えばスピンドルモ
ータなどによる機械的な動作の時間を測定していること
から、乱数を生成するのに時間がかかり、またビット数
の長い乱数を生成するという用途には適していないとい
う問題がある。
ータなどによる機械的な動作の時間を測定していること
から、乱数を生成するのに時間がかかり、またビット数
の長い乱数を生成するという用途には適していないとい
う問題がある。
【００１２】すなわちこの方法では、例えば１秒程度の
時間を１００ＭＨｚのクロックでカウントした場合に
は、１０8 程度の値をカウントできることになるが、こ
れをビット幅にすると２６ビット程度の情報であり、１
秒程度のカウント時間で２６ビットの乱数しか得られな
いことになる。ところで乱数としては、１６０ないし１
０２４ビット程度のビット数が必要であることから、こ
れでは乱数生成に非常に時間がかかることになる。
時間を１００ＭＨｚのクロックでカウントした場合に
は、１０8 程度の値をカウントできることになるが、こ
れをビット幅にすると２６ビット程度の情報であり、１
秒程度のカウント時間で２６ビットの乱数しか得られな
いことになる。ところで乱数としては、１６０ないし１
０２４ビット程度のビット数が必要であることから、こ
れでは乱数生成に非常に時間がかかることになる。
【００１３】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な構成で高速に高品質な乱数を生成し得る暗号
化装置、通信装置、情報再生装置及びそれらの方法を提
案しようとするものである。
で、簡易な構成で高速に高品質な乱数を生成し得る暗号
化装置、通信装置、情報再生装置及びそれらの方法を提
案しようとするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、情報再生装置内部に発生するノイ
ズ信号を基に乱数を生成し、当該生成された乱数に基づ
いて暗号化鍵を生成することにより、乱数を生成するた
めの回路を追加することなく、再現性のない高品質な乱
数を高速に生成することができる。
め本発明においては、情報再生装置内部に発生するノイ
ズ信号を基に乱数を生成し、当該生成された乱数に基づ
いて暗号化鍵を生成することにより、乱数を生成するた
めの回路を追加することなく、再現性のない高品質な乱
数を高速に生成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。
施の形態を詳述する。
【００１６】（１）第１の実施の形態 図１において、１は全体として第１の実施の形態の記録
再生システムの構成を示し、パーソナルコンピュータ２
にハードディスクドライブ３を接続することにより構成
されている。
再生システムの構成を示し、パーソナルコンピュータ２
にハードディスクドライブ３を接続することにより構成
されている。
【００１７】パーソナルコンピュータ２は、ユーザの入
力操作に応じて例えばネットワーク上から音楽や映画な
どのコンテンツをダウンロードすることにより、当該コ
ンテンツをハードディスクドライブ３に記録する。
力操作に応じて例えばネットワーク上から音楽や映画な
どのコンテンツをダウンロードすることにより、当該コ
ンテンツをハードディスクドライブ３に記録する。
【００１８】このパーソナルコンピュータ２は、コンテ
ンツなどからなる記録データをハードディスクドライブ
３に記録する際、当該ハードディスクドライブ３と暗号
通信を行うための書込みコマンドをハードディスクドラ
イブ３に送出し、記録動作を行う前に当該ハードディス
クドライブ３との間で暗号通信を行うようになされてい
る。
ンツなどからなる記録データをハードディスクドライブ
３に記録する際、当該ハードディスクドライブ３と暗号
通信を行うための書込みコマンドをハードディスクドラ
イブ３に送出し、記録動作を行う前に当該ハードディス
クドライブ３との間で暗号通信を行うようになされてい
る。
【００１９】ハードディスクドライブ３は、この書込み
コマンドをハードディスクコントローラ５を介してＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）６に送出する。ＣＰＵ
６は、この書込みコマンドを解析し、その解析結果を位
置制御回路７及びホームインデックス検出回路８に送出
する。
コマンドをハードディスクコントローラ５を介してＣＰ
Ｕ（Central Processing Unit ）６に送出する。ＣＰＵ
６は、この書込みコマンドを解析し、その解析結果を位
置制御回路７及びホームインデックス検出回路８に送出
する。
【００２０】位置制御回路７は、この解析結果に応じて
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）９を駆動することによ
り、ヘッド１０の位置決め制御を行う。またホームイン
デックス検出回路８は、周方向の原点を示すホームイン
デックスを検出し、その検出結果をハードディスクコン
トローラ５及びタイミング発生回路１５に送出する。タ
イミング発生回路１５は、この検出結果を基に所望のセ
クタからデータを読み出すためのタイミング情報を生成
し、これを再生アンプ１６に送出する。
ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）９を駆動することによ
り、ヘッド１０の位置決め制御を行う。またホームイン
デックス検出回路８は、周方向の原点を示すホームイン
デックスを検出し、その検出結果をハードディスクコン
トローラ５及びタイミング発生回路１５に送出する。タ
イミング発生回路１５は、この検出結果を基に所望のセ
クタからデータを読み出すためのタイミング情報を生成
し、これを再生アンプ１６に送出する。
【００２１】これによりハードディスク１７の所望のデ
ータ領域からヘッド１０によって再生された再生信号
は、再生アンプ１６によって所望レベルに増幅された
後、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１８に送出さ
れ、アナログディジタル変換される。
ータ領域からヘッド１０によって再生された再生信号
は、再生アンプ１６によって所望レベルに増幅された
後、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器１８に送出さ
れ、アナログディジタル変換される。
【００２２】ここで、Ａ／Ｄ変換器１８から出力される
ディジタルデータでなる再生データは、ノイズや等化歪
がなければそのサンプル値は｛-16,0,+16 ｝になるが、
図３に示すように、実際のデータにはばらつきが存在す
る。この図３に示すデータの例では、Ａ／Ｄ変換器１８
の出力サンプル列は｛1,14,-1,-15,0,…｝のようにな
る。これを２の補数表現された６ビットの２進数で表す
と、｛000001,001110,111111,110001,000000, …｝とな
る。
ディジタルデータでなる再生データは、ノイズや等化歪
がなければそのサンプル値は｛-16,0,+16 ｝になるが、
図３に示すように、実際のデータにはばらつきが存在す
る。この図３に示すデータの例では、Ａ／Ｄ変換器１８
の出力サンプル列は｛1,14,-1,-15,0,…｝のようにな
る。これを２の補数表現された６ビットの２進数で表す
と、｛000001,001110,111111,110001,000000, …｝とな
る。
【００２３】ノイズを含む再生データのＳＮ比（信号対
雑音比）が２０〔ｄＢ〕、信号振幅Ｓ＝１６で、ノイズ
がガウス分布に従うものとすると、ノイズの標準偏差は
１．６となる。従って、｛-16,0,+16 ｝に対して高い確
率で±１．６の範囲でばらついていることになり、この
場合、下位２ビット程度は、記録したデータのパターン
にかかわらずほぼランダムであるとみなすことができ
る。
雑音比）が２０〔ｄＢ〕、信号振幅Ｓ＝１６で、ノイズ
がガウス分布に従うものとすると、ノイズの標準偏差は
１．６となる。従って、｛-16,0,+16 ｝に対して高い確
率で±１．６の範囲でばらついていることになり、この
場合、下位２ビット程度は、記録したデータのパターン
にかかわらずほぼランダムであるとみなすことができ
る。
【００２４】そこで、乱数保持回路２０は、乱数を生成
する際には、Ａ／Ｄ変換器１８の出力のうちの最下位ビ
ットを当該乱数保持回路２０内のレジスタに順に取り込
んでいく。例えば１６０ビットないし１０２４ビット程
度のビット数だけ取り込まれる。
する際には、Ａ／Ｄ変換器１８の出力のうちの最下位ビ
ットを当該乱数保持回路２０内のレジスタに順に取り込
んでいく。例えば１６０ビットないし１０２４ビット程
度のビット数だけ取り込まれる。
【００２５】乱数保持回路２０は、当該乱数保持回路２
０内のレジスタに所定のビット数のデータを取り込み、
当該取り込んだ所定のビット数のデータを乱数ｒ１とし
てＣＰＵ６に通知する。
０内のレジスタに所定のビット数のデータを取り込み、
当該取り込んだ所定のビット数のデータを乱数ｒ１とし
てＣＰＵ６に通知する。
【００２６】ところでハードディスクドライブ３は、こ
の発生した乱数ｒを用いてパーソナルコンピュータ２と
の間で暗号通信を行う。その際、ハードディスクドライ
ブ３は、例えばＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ（ディフ
ィーヘルマン）鍵共有方式を用いて暗号通信のための暗
号鍵を生成する。以下、このＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍ
ａｎ鍵共有方式について説明する。
の発生した乱数ｒを用いてパーソナルコンピュータ２と
の間で暗号通信を行う。その際、ハードディスクドライ
ブ３は、例えばＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ（ディフ
ィーヘルマン）鍵共有方式を用いて暗号通信のための暗
号鍵を生成する。以下、このＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍ
ａｎ鍵共有方式について説明する。
【００２７】始めにＣＰＵ６は、大きな素数ｎ及び生成
元ｇを生成し、これをハードディスクコントローラ５を
介してパーソナルコンピュータ２に送出することによ
り、素数ｎ及び生成元ｇをパーソナルコンピュータ２と
ハードディスクドライブ３とで共有する。因みに、乱数
保持回路２０から供給された乱数ｒ１は、素数ｎ未満の
自然数である。
元ｇを生成し、これをハードディスクコントローラ５を
介してパーソナルコンピュータ２に送出することによ
り、素数ｎ及び生成元ｇをパーソナルコンピュータ２と
ハードディスクドライブ３とで共有する。因みに、乱数
保持回路２０から供給された乱数ｒ１は、素数ｎ未満の
自然数である。
【００２８】ＣＰＵ６は、この乱数ｒ１を基に素数ｎを
法としてｇr1を算出し、当該ｇr1をハードディスクコン
トローラ５を介してパーソナルコンピュータ２に送出す
る。パーソナルコンピュータ２は、この受け取ったｇr1
と、当該パーソナルコンピュータ２内部で生成した別の
乱数ｒ２を用いて素数ｎを法とするｇr1r2を算出する。
その際、パーソナルコンピュータ２は、素数ｎを法とす
るｇr2を算出し、これをハードディスクドライブ３に送
出する。
法としてｇr1を算出し、当該ｇr1をハードディスクコン
トローラ５を介してパーソナルコンピュータ２に送出す
る。パーソナルコンピュータ２は、この受け取ったｇr1
と、当該パーソナルコンピュータ２内部で生成した別の
乱数ｒ２を用いて素数ｎを法とするｇr1r2を算出する。
その際、パーソナルコンピュータ２は、素数ｎを法とす
るｇr2を算出し、これをハードディスクドライブ３に送
出する。
【００２９】ハードディスクドライブ３は、パーソナル
コンピュータ２から送られてきたｇr2をハードディスク
コントローラ５を介してＣＰＵ６に送出する。ＣＰＵ６
は、このｇr2と乱数保持回路２０から供給された乱数ｒ
１とを基に素数ｎを法とするｇr1r2を算出する。
コンピュータ２から送られてきたｇr2をハードディスク
コントローラ５を介してＣＰＵ６に送出する。ＣＰＵ６
は、このｇr2と乱数保持回路２０から供給された乱数ｒ
１とを基に素数ｎを法とするｇr1r2を算出する。
【００３０】このようにパーソナルコンピュータ２及び
ハードディスクドライブ３は、いずれもｇr1r2を得るこ
とができ、当該ｇr1r2を共通鍵としてＤＥＳ規格による
共通鍵暗号方式を用いて暗号化及び復号化処理を行うこ
とにより、パーソナルコンピュータ２及びハードディス
クドライブ３間の暗号通信を可能にする。
ハードディスクドライブ３は、いずれもｇr1r2を得るこ
とができ、当該ｇr1r2を共通鍵としてＤＥＳ規格による
共通鍵暗号方式を用いて暗号化及び復号化処理を行うこ
とにより、パーソナルコンピュータ２及びハードディス
クドライブ３間の暗号通信を可能にする。
【００３１】ところで、この記録再生システム１は、パ
ーソナルコンピュータ２とハードディスクドライブ３の
間をＩＤＥなどの標準インターフェイスを介して接続し
ていることから、パーソナルコンピュータ２とハードデ
ィスクドライブ３との間を伝送する情報すなわちｎ、
ｇ、ｇr1、ｇr2を傍受することは容易に行われる。
ーソナルコンピュータ２とハードディスクドライブ３の
間をＩＤＥなどの標準インターフェイスを介して接続し
ていることから、パーソナルコンピュータ２とハードデ
ィスクドライブ３との間を伝送する情報すなわちｎ、
ｇ、ｇr1、ｇr2を傍受することは容易に行われる。
【００３２】しかしながら、素数ｎがある程度大きな値
（例えば１０２４ビット）の場合には、離散対数問題を
解くことが困難であるという性質から、値ｇr1、ｇr2を
基に乱数ｒ１、ｒ２を算出ことは困難であり、従って共
通鍵ｇr1r2を算出することは困難となる。
（例えば１０２４ビット）の場合には、離散対数問題を
解くことが困難であるという性質から、値ｇr1、ｇr2を
基に乱数ｒ１、ｒ２を算出ことは困難であり、従って共
通鍵ｇr1r2を算出することは困難となる。
【００３３】すなわち、容易に傍受される情報を基に共
通鍵ｇr1r2を知ることはできないとみなすことができる
ことから、共通鍵ｇr1r2の一部、例えば共通鍵ｇr1r2の
うちの５６ビットを暗号化鍵Ｋｓとすることができ、当
該暗号化鍵Ｋｓを用いたＤＥＳ規格による共通鍵暗号方
式によって暗号通信が行われる。これによりＩＤＥなど
の標準インターフェイスを用いても安全な暗号通信が可
能となる。
通鍵ｇr1r2を知ることはできないとみなすことができる
ことから、共通鍵ｇr1r2の一部、例えば共通鍵ｇr1r2の
うちの５６ビットを暗号化鍵Ｋｓとすることができ、当
該暗号化鍵Ｋｓを用いたＤＥＳ規格による共通鍵暗号方
式によって暗号通信が行われる。これによりＩＤＥなど
の標準インターフェイスを用いても安全な暗号通信が可
能となる。
【００３４】かくしてパーソナルコンピュータ２は、上
述の暗号化鍵Ｋｓを用いて記録データをすべて暗号化
し、当該暗号化された記録データをハードディスクドラ
イブ３に送出する。ハードディスクドライブ３は、この
記録データをハードディスクコントローラ５を介してバ
ッファＲＡＭ（Random Access Memory）２５に転送し、
当該バッファＲＡＭ２５に記録データを蓄積する。
述の暗号化鍵Ｋｓを用いて記録データをすべて暗号化
し、当該暗号化された記録データをハードディスクドラ
イブ３に送出する。ハードディスクドライブ３は、この
記録データをハードディスクコントローラ５を介してバ
ッファＲＡＭ（Random Access Memory）２５に転送し、
当該バッファＲＡＭ２５に記録データを蓄積する。
【００３５】そしてハードディスクコントローラ５は、
このバッファＲＡＭ２５から記録データを読み出し、当
該読み出した記録データをＣＰＵ６を介して暗号化処理
回路２６に送出する。暗号化処理回路２６は、暗号化鍵
Ｋｓを用いて記録データを復号化することにより元の記
録データを得、当該記録データをＣＰＵ６及びハードデ
ィスクコントローラ５を順次介してバッファＲＡＭ２５
に転送して蓄積する。
このバッファＲＡＭ２５から記録データを読み出し、当
該読み出した記録データをＣＰＵ６を介して暗号化処理
回路２６に送出する。暗号化処理回路２６は、暗号化鍵
Ｋｓを用いて記録データを復号化することにより元の記
録データを得、当該記録データをＣＰＵ６及びハードデ
ィスクコントローラ５を順次介してバッファＲＡＭ２５
に転送して蓄積する。
【００３６】このときタイミング発生回路１５は、ホー
ムインデックス検出回路８の検出結果を基に所望のセク
タにデータを書き込むためのタイミング情報を生成し、
これを記録アンプ１６、記録データ発生回路２８及びハ
ードディスクコントローラ５に送出する。
ムインデックス検出回路８の検出結果を基に所望のセク
タにデータを書き込むためのタイミング情報を生成し、
これを記録アンプ１６、記録データ発生回路２８及びハ
ードディスクコントローラ５に送出する。
【００３７】そしてハードディスクコントローラ５は、
バッファＲＡＭ２５から記録データを読み出し、当該読
み出した記録データを記録データ発生回路２８に送出す
る。記録データ発生回路２８は、この記録データをチャ
ネル符号化し、当該チャネル符号化した記録データを記
録アンプ２７によって所望レベルに増幅した後、ヘッド
１０によってハードディスク１７に記録する。
バッファＲＡＭ２５から記録データを読み出し、当該読
み出した記録データを記録データ発生回路２８に送出す
る。記録データ発生回路２８は、この記録データをチャ
ネル符号化し、当該チャネル符号化した記録データを記
録アンプ２７によって所望レベルに増幅した後、ヘッド
１０によってハードディスク１７に記録する。
【００３８】これに対して再生時、ハードディスク１７
からヘッド１０によって再生された再生信号は、再生ア
ンプ１６によって所望レベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変
換器１８に送出される。Ａ／Ｄ変換器１８は、再生信号
をアナログディジタル変換し、その結果得た再生データ
をデータ復調回路３０に送出する。
からヘッド１０によって再生された再生信号は、再生ア
ンプ１６によって所望レベルに増幅された後、Ａ／Ｄ変
換器１８に送出される。Ａ／Ｄ変換器１８は、再生信号
をアナログディジタル変換し、その結果得た再生データ
をデータ復調回路３０に送出する。
【００３９】データ復調回路３０は、再生データに対し
てＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood ）
などの信号処理を施すことにより、当該再生データにノ
イズが存在しても正確に元の情報を復元し得るようにな
されている。
てＰＲＭＬ（Partial Response Maximum Likelihood ）
などの信号処理を施すことにより、当該再生データにノ
イズが存在しても正確に元の情報を復元し得るようにな
されている。
【００４０】すなわち、データ復調回路３０は、再生デ
ータを例えばパーシャルレスポンスクラス４（ＰＲ４）
に等化する。ＰＲ４系列は、信号値として｛-1,0,+1 ｝
の３値になるので、Ａ／Ｄ変換器１８のビット幅が６ビ
ットのとき、＋１の信号レベルが１６となるように振幅
が調整される。
ータを例えばパーシャルレスポンスクラス４（ＰＲ４）
に等化する。ＰＲ４系列は、信号値として｛-1,0,+1 ｝
の３値になるので、Ａ／Ｄ変換器１８のビット幅が６ビ
ットのとき、＋１の信号レベルが１６となるように振幅
が調整される。
【００４１】そしてデータ復調回路３０は、この等化さ
れたＰＲ４系列をバイナリデータに変換し、これを再生
データとしてハードディスクコントローラ５を介してバ
ッファＲＡＭ２５に転送して当該バッファＲＡＭ２５に
格納する。この場合、ハードディスクコントローラ５
は、バッファＲＡＭ２５から再生データを読み出し、当
該読み出した再生データをＣＰＵ６を介して暗号化処理
回路２６に送出する。
れたＰＲ４系列をバイナリデータに変換し、これを再生
データとしてハードディスクコントローラ５を介してバ
ッファＲＡＭ２５に転送して当該バッファＲＡＭ２５に
格納する。この場合、ハードディスクコントローラ５
は、バッファＲＡＭ２５から再生データを読み出し、当
該読み出した再生データをＣＰＵ６を介して暗号化処理
回路２６に送出する。
【００４２】暗号化処理回路２６は、暗号化鍵Ｋｓを用
いて再生データを暗号化し、当該暗号化された再生デー
タをＣＰＵ６及びハードディスクコントローラ５を順次
介してバッファＲＡＭ２５に転送して格納する。そして
ハードディスクコントローラ５は、このバッファＲＡＭ
２５から暗号化された再生データを読み出し、当該再生
データをパーソナルコンピュータ２に送出することによ
り、この再生データに応じた画像や音声を外部に出力す
る。
いて再生データを暗号化し、当該暗号化された再生デー
タをＣＰＵ６及びハードディスクコントローラ５を順次
介してバッファＲＡＭ２５に転送して格納する。そして
ハードディスクコントローラ５は、このバッファＲＡＭ
２５から暗号化された再生データを読み出し、当該再生
データをパーソナルコンピュータ２に送出することによ
り、この再生データに応じた画像や音声を外部に出力す
る。
【００４３】以上の構成において、ハードディスクドラ
イブ３は、ハードディスク１７から信号を再生する際に
発生するノイズを利用して乱数の生成を行う。このハー
ドディスクドライブ３では、再生信号に対してＰＲＭＬ
などの信号処理を施すことによって、再生信号の品質を
示すＳＮ比（信号電力とノイズ電力の比）が悪くても正
確な再生を行うことができることから、再生信号のＳＮ
比が悪い状態で当該再生信号に対する信号処理が行われ
る。従って、Ａ／Ｄ変換器１８によって変換されたディ
ジタルサンプル値の下位ビットは、非常にランダムな値
とみなすことができる。
イブ３は、ハードディスク１７から信号を再生する際に
発生するノイズを利用して乱数の生成を行う。このハー
ドディスクドライブ３では、再生信号に対してＰＲＭＬ
などの信号処理を施すことによって、再生信号の品質を
示すＳＮ比（信号電力とノイズ電力の比）が悪くても正
確な再生を行うことができることから、再生信号のＳＮ
比が悪い状態で当該再生信号に対する信号処理が行われ
る。従って、Ａ／Ｄ変換器１８によって変換されたディ
ジタルサンプル値の下位ビットは、非常にランダムな値
とみなすことができる。
【００４４】例えばデータ復調回路３０における信号処
理方式としてＴＣＥＰＲ４（トレディス・コーディッド
・イクステンティッド・パーシャル・レスポンス・クラ
ス４）方式を適用する場合には、データ復調回路３０に
入力される再生データのＳＮ比は、１４〔ｄＢ〕程度あ
れば、ビットエラーレートとして１０-7が得られる。実
際のハードディスクドライブ３ではマージンを見込んで
２０〔ｄＢ〕のＳＮ比で使われるとしても、再生データ
の１／１０程度の大きさの振幅のノイズが常に発生して
いるとみなすことができる。信号振幅値を２０とする
と、ノイズの大きさは２ＬＳＢ程度になるから、サンプ
ル値のＬＳＢは十分ランダムな値になることがわかる。
理方式としてＴＣＥＰＲ４（トレディス・コーディッド
・イクステンティッド・パーシャル・レスポンス・クラ
ス４）方式を適用する場合には、データ復調回路３０に
入力される再生データのＳＮ比は、１４〔ｄＢ〕程度あ
れば、ビットエラーレートとして１０-7が得られる。実
際のハードディスクドライブ３ではマージンを見込んで
２０〔ｄＢ〕のＳＮ比で使われるとしても、再生データ
の１／１０程度の大きさの振幅のノイズが常に発生して
いるとみなすことができる。信号振幅値を２０とする
と、ノイズの大きさは２ＬＳＢ程度になるから、サンプ
ル値のＬＳＢは十分ランダムな値になることがわかる。
【００４５】そこでハードディスクドライブ３は、Ａ／
Ｄ変換器１８の出力のＬＳＢを乱数保持回路２０に所定
期間蓄えることにより、当該蓄えられたＡ／Ｄ変換器１
８の出力を乱数ｒ１として用いる。例えば１００〔ＭＨ
ｚ〕のクロックでサンプリングされたサンプリング値を
用いる場合には、わずか１０〔μｓ〕で１０００ビット
の乱数が得られることになる。
Ｄ変換器１８の出力のＬＳＢを乱数保持回路２０に所定
期間蓄えることにより、当該蓄えられたＡ／Ｄ変換器１
８の出力を乱数ｒ１として用いる。例えば１００〔ＭＨ
ｚ〕のクロックでサンプリングされたサンプリング値を
用いる場合には、わずか１０〔μｓ〕で１０００ビット
の乱数が得られることになる。
【００４６】以上の構成によれば、ハードディスク１７
から信号を再生する際に発生するノイズを基に乱数ｒ１
を生成し、当該生成した乱数Ｒ１を基に暗号通信のため
の暗号化鍵Ｋｓを生成することにより、乱数を生成する
ための回路を追加することなく、再現性のない高品質な
乱数を高速に生成することができ、従って標準インター
フェイスを用いても安全な暗号通信を行い得る。
から信号を再生する際に発生するノイズを基に乱数ｒ１
を生成し、当該生成した乱数Ｒ１を基に暗号通信のため
の暗号化鍵Ｋｓを生成することにより、乱数を生成する
ための回路を追加することなく、再現性のない高品質な
乱数を高速に生成することができ、従って標準インター
フェイスを用いても安全な暗号通信を行い得る。
【００４７】（２）第２の実施の形態 図２との対応部分に同一符号を付して示す図４は、第２
の実施の形態のハードディスクドライブ４０を示し、磁
気抵抗効果型（ＭＲ：Magnetoresistive effect ）ヘッ
ド４１、ＣＰＵ４２の構成及びハードディスクが装着さ
れていないことを除いて、第１の実施の形態のハードデ
ィスクドライブ３と同様に構成されている。
の実施の形態のハードディスクドライブ４０を示し、磁
気抵抗効果型（ＭＲ：Magnetoresistive effect ）ヘッ
ド４１、ＣＰＵ４２の構成及びハードディスクが装着さ
れていないことを除いて、第１の実施の形態のハードデ
ィスクドライブ３と同様に構成されている。
【００４８】このハードディスクドライブ４０は、例え
ばリムーバブルディスクドライブでなり、常時ハードデ
ィスクが装着されているとは限らず、ハードディスクが
装着されていない場合でも乱数を生成し得るようになさ
れている。
ばリムーバブルディスクドライブでなり、常時ハードデ
ィスクが装着されているとは限らず、ハードディスクが
装着されていない場合でも乱数を生成し得るようになさ
れている。
【００４９】ＭＲヘッド４１は、ＭＲ素子による再生動
作を行うものであり、当該ＭＲ素子自体は抵抗であるこ
とから熱雑音を生じる。従って、ハードディスクからの
再生磁束がない状態（すなわち信号を再生していない状
態）でも、熱雑音によるノイズが発生する。
作を行うものであり、当該ＭＲ素子自体は抵抗であるこ
とから熱雑音を生じる。従って、ハードディスクからの
再生磁束がない状態（すなわち信号を再生していない状
態）でも、熱雑音によるノイズが発生する。
【００５０】ＭＲヘッド４１から再生されるノイズ信号
は、再生アンプ１６に入力される。この場合、再生アン
プ１６の増幅利得は、ＣＰＵ４２の制御に基づいて最大
値又は最大値に近い値に保持されている。これにより熱
雑音による微妙なノイズ信号は、再生アンプ１６によっ
て大きな振幅値であるノイズ信号に増幅され、Ａ／Ｄ変
換器１８においてアナログディジタル変換される。
は、再生アンプ１６に入力される。この場合、再生アン
プ１６の増幅利得は、ＣＰＵ４２の制御に基づいて最大
値又は最大値に近い値に保持されている。これにより熱
雑音による微妙なノイズ信号は、再生アンプ１６によっ
て大きな振幅値であるノイズ信号に増幅され、Ａ／Ｄ変
換器１８においてアナログディジタル変換される。
【００５１】乱数保持回路２０は、Ａ／Ｄ変化器１８の
出力のうちの最下位ビットを当該乱数保持回路２０内部
のレジスタに順に取り込んでいく。乱数保持回路２０
は、例えば１６０ビットないし１０２４ビット程度の所
定のビット数だけ取り込み、これを乱数としてＣＰＵ４
２に通知する。このようにハードディスクドライブ４０
は、当該生成した乱数を用いてパーソナルコンピュータ
２との間で暗号通信を行うようになされている。
出力のうちの最下位ビットを当該乱数保持回路２０内部
のレジスタに順に取り込んでいく。乱数保持回路２０
は、例えば１６０ビットないし１０２４ビット程度の所
定のビット数だけ取り込み、これを乱数としてＣＰＵ４
２に通知する。このようにハードディスクドライブ４０
は、当該生成した乱数を用いてパーソナルコンピュータ
２との間で暗号通信を行うようになされている。
【００５２】以上の構成において、ハードディスクドラ
イブ４０は、信号を再生するヘッドとしてＭＲヘッド４
１を用いるが、当該ＭＲヘッド４１は、抵抗からなるこ
とから熱雑音を発生する。ハードディスクドライブ４０
は、この熱雑音を再生アンプ１６によって増幅し、振幅
の大きなノイズ信号を生成する。
イブ４０は、信号を再生するヘッドとしてＭＲヘッド４
１を用いるが、当該ＭＲヘッド４１は、抵抗からなるこ
とから熱雑音を発生する。ハードディスクドライブ４０
は、この熱雑音を再生アンプ１６によって増幅し、振幅
の大きなノイズ信号を生成する。
【００５３】ハードディスクドライブ４０は、このノイ
ズ信号をＡ／Ｄ変換器１８によってディジタルサンプル
値に変換し、当該ディジタルサンプル値のＬＳＢを乱数
保持回路２０に所定期間保持することにより乱数を生成
する。このようにハードディスクドライブ４０では、ハ
ードディスクが装着されていなくても乱数を発生させる
ことができる。
ズ信号をＡ／Ｄ変換器１８によってディジタルサンプル
値に変換し、当該ディジタルサンプル値のＬＳＢを乱数
保持回路２０に所定期間保持することにより乱数を生成
する。このようにハードディスクドライブ４０では、ハ
ードディスクが装着されていなくても乱数を発生させる
ことができる。
【００５４】以上の構成によれば、ＭＲヘッド４１が発
生する熱雑音によるノイズ信号を基に乱数を生成し、当
該生成した乱数を基に暗号通信のための暗号化鍵Ｋｓを
生成することにより、ハードディスクが装着されていな
くても、簡易な構成で高品質な乱数を高速に生成するこ
とができ、従って標準インターフェイスを用いても安全
な暗号通信を行い得る。
生する熱雑音によるノイズ信号を基に乱数を生成し、当
該生成した乱数を基に暗号通信のための暗号化鍵Ｋｓを
生成することにより、ハードディスクが装着されていな
くても、簡易な構成で高品質な乱数を高速に生成するこ
とができ、従って標準インターフェイスを用いても安全
な暗号通信を行い得る。
【００５５】（３）第３の実施の形態 図２との対応部分に同一符号を付して示す図５は、第３
の実施の形態のハードディスクドライブ５０を示し、Ｃ
ＰＵ５１の構成及びハードディスクが装着されていない
ことを除いて、第１の実施の形態のハードディスクドラ
イブ３と同様に構成されている。
の実施の形態のハードディスクドライブ５０を示し、Ｃ
ＰＵ５１の構成及びハードディスクが装着されていない
ことを除いて、第１の実施の形態のハードディスクドラ
イブ３と同様に構成されている。
【００５６】このハードディスクドライブ５０は、ハー
ドディスクが装着されていない場合でもヘッド１０を駆
動することなく乱数を生成し得るようになされている。
ドディスクが装着されていない場合でもヘッド１０を駆
動することなく乱数を生成し得るようになされている。
【００５７】再生アンプ１６は、本来ヘッド１０の出力
を増幅する目的で設けられているものであり、可能な限
りノイズを発生させないように構成される。しかしなが
らが再生アンプ１６は、当該再生アンプ１６を構成する
トランジスタが発生する雑音、例えばベース抵抗による
熱雑音や、エミッタ・ベース結合におけるフリッカ雑音
などによって、入力信号がなくても出力信号には雑音が
発生する。
を増幅する目的で設けられているものであり、可能な限
りノイズを発生させないように構成される。しかしなが
らが再生アンプ１６は、当該再生アンプ１６を構成する
トランジスタが発生する雑音、例えばベース抵抗による
熱雑音や、エミッタ・ベース結合におけるフリッカ雑音
などによって、入力信号がなくても出力信号には雑音が
発生する。
【００５８】そこで再生アンプ１６は、ＣＰＵ５１の制
御に基づいて、当該再生アンプ１６の入力段をショート
して入力を遮断すると共に、増幅利得を最大値又はこれ
に近い値に保持する。これにより、再生アンプ１６の初
段のトランジスタによって発生するノイズは、当該再生
アンプ１６自身によって大きな振幅値でなるノイズ信号
に増幅され、Ａ／Ｄ変換器１８においてアナログディジ
タル変換される。
御に基づいて、当該再生アンプ１６の入力段をショート
して入力を遮断すると共に、増幅利得を最大値又はこれ
に近い値に保持する。これにより、再生アンプ１６の初
段のトランジスタによって発生するノイズは、当該再生
アンプ１６自身によって大きな振幅値でなるノイズ信号
に増幅され、Ａ／Ｄ変換器１８においてアナログディジ
タル変換される。
【００５９】乱数保持回路２０は、Ａ／Ｄ変化器１８の
出力のうちの最下位ビットを当該乱数保持回路２０内部
のレジスタに順に取り込んでいく。乱数保持回路２０
は、例えば１６０ビットないし１０２４ビット程度の所
定のビット数だけ取り込み、これを乱数としてＣＰＵ５
１に通知する。このようにハードディスクドライブ５０
は、当該生成した乱数を用いてパーソナルコンピュータ
２との間で暗号通信を行うようになされている。
出力のうちの最下位ビットを当該乱数保持回路２０内部
のレジスタに順に取り込んでいく。乱数保持回路２０
は、例えば１６０ビットないし１０２４ビット程度の所
定のビット数だけ取り込み、これを乱数としてＣＰＵ５
１に通知する。このようにハードディスクドライブ５０
は、当該生成した乱数を用いてパーソナルコンピュータ
２との間で暗号通信を行うようになされている。
【００６０】以上の構成において、ハードディスクドラ
イブ５０は、信号を増幅させる再生アンプ１６内で発生
するノイズを乱数の生成に利用する。再生アンプ１６
は、通常可能な限りノイズを発生させないように構成さ
れるが、当該再生アンプ１６を構成するトランジスタが
発生する雑音によって、入力信号がなくても出力信号に
は雑音が発生する。
イブ５０は、信号を増幅させる再生アンプ１６内で発生
するノイズを乱数の生成に利用する。再生アンプ１６
は、通常可能な限りノイズを発生させないように構成さ
れるが、当該再生アンプ１６を構成するトランジスタが
発生する雑音によって、入力信号がなくても出力信号に
は雑音が発生する。
【００６１】従って、ハードディスクドライブ５０で
は、再生アンプ１６に入力信号がなくても当該再生アン
プ１６からノイズ信号を出力することから、当該ノイズ
信号をＡ／Ｄ変換器１８によってディジタルサンプル値
に変換し、このディジタルサンプル値のＬＳＢを乱数保
持回路２０に所定期間保持することにより乱数を生成す
る。このようにハードディスクドライブ５０は、ハード
ディスクが装着されておらず、さらにヘッド１０を駆動
していない場合でも、乱数を発生することができる。
は、再生アンプ１６に入力信号がなくても当該再生アン
プ１６からノイズ信号を出力することから、当該ノイズ
信号をＡ／Ｄ変換器１８によってディジタルサンプル値
に変換し、このディジタルサンプル値のＬＳＢを乱数保
持回路２０に所定期間保持することにより乱数を生成す
る。このようにハードディスクドライブ５０は、ハード
ディスクが装着されておらず、さらにヘッド１０を駆動
していない場合でも、乱数を発生することができる。
【００６２】以上の構成によれば、再生アンプ１６内部
で発生するノイズ信号を基に乱数を生成し、当該生成し
た乱数を基に暗号通信のための暗号化鍵Ｋｓを生成する
ことにより、ヘッド１０を駆動しなくても、簡易な構成
で高品質な乱数を高速に生成することができ、従って標
準インターフェイスを用いても安全な暗号通信を行い得
る。
で発生するノイズ信号を基に乱数を生成し、当該生成し
た乱数を基に暗号通信のための暗号化鍵Ｋｓを生成する
ことにより、ヘッド１０を駆動しなくても、簡易な構成
で高品質な乱数を高速に生成することができ、従って標
準インターフェイスを用いても安全な暗号通信を行い得
る。
【００６３】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、本発明をハードディ
スクドライブ３、４０、５０に適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ディスクのよ
うな他の種々の記録媒体から情報を再生する情報再生装
置に本発明を広く適用し得る。
スクドライブ３、４０、５０に適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、例えば光ディスクのよ
うな他の種々の記録媒体から情報を再生する情報再生装
置に本発明を広く適用し得る。
【００６４】また上述の実施の形態においては、Ａ／Ｄ
変換器１８の出力のうちの最下位ビットを乱数保持回路
２０内部のレジスタに取り込んだ場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば下位２ビット、下位
３ビットなどのように、再生信号のＳＮ比に応じてＡ／
Ｄ変換器１８の出力のうちの一部を取り込むようにすれ
ば良い。この場合、再生信号のＳＮ比が悪い場合には、
多くのビットを取り込むことができ、より短時間で取り
込むことができる。
変換器１８の出力のうちの最下位ビットを乱数保持回路
２０内部のレジスタに取り込んだ場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、例えば下位２ビット、下位
３ビットなどのように、再生信号のＳＮ比に応じてＡ／
Ｄ変換器１８の出力のうちの一部を取り込むようにすれ
ば良い。この場合、再生信号のＳＮ比が悪い場合には、
多くのビットを取り込むことができ、より短時間で取り
込むことができる。
【００６５】また上述の実施の形態においては、ハード
ディスク１７のデータ領域を再生することにより乱数ｒ
１を生成した場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、例えば当該乱数ｒ１が再生データのデータパター
ンに依存する場合には、ヘッド１０の位置決めを行うた
めのサーボ領域を再生することにより乱数を生成するよ
うにしても良い。サーボ領域では、データクロックとは
通常非同期に情報が記録されていることから、サーボ領
域から再生される再生信号に規則的な情報が現れる可能
性をデータ領域より低くすることができ、一段とランダ
ム性の高い乱数を得ることができる。
ディスク１７のデータ領域を再生することにより乱数ｒ
１を生成した場合について述べたが、本発明はこれに限
らず、例えば当該乱数ｒ１が再生データのデータパター
ンに依存する場合には、ヘッド１０の位置決めを行うた
めのサーボ領域を再生することにより乱数を生成するよ
うにしても良い。サーボ領域では、データクロックとは
通常非同期に情報が記録されていることから、サーボ領
域から再生される再生信号に規則的な情報が現れる可能
性をデータ領域より低くすることができ、一段とランダ
ム性の高い乱数を得ることができる。
【００６６】また上述の実施の形態においては、乱数保
持回路２０内のレジスタに所定のビット数のデータを取
り込み、当該取り込んだ所定のビット数のデータを乱数
ｒ１とした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば当該乱数ｒ１が示すトラック番号のトラック
にヘッド１０を移動させ、当該ヘッド１０が移動したト
ラックから信号を再生して新たな乱数ｒ１′を生成する
ことにより、ランダムなトラック番号ｒ１のトラックか
ら乱数ｒ１′を生成することができ、一段とランダム性
の高い乱数を得ることができる。
持回路２０内のレジスタに所定のビット数のデータを取
り込み、当該取り込んだ所定のビット数のデータを乱数
ｒ１とした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば当該乱数ｒ１が示すトラック番号のトラック
にヘッド１０を移動させ、当該ヘッド１０が移動したト
ラックから信号を再生して新たな乱数ｒ１′を生成する
ことにより、ランダムなトラック番号ｒ１のトラックか
ら乱数ｒ１′を生成することができ、一段とランダム性
の高い乱数を得ることができる。
【００６７】また上述の実施の形態においては、乱数保
持回路２０内のレジスタに所定のビット数のデータを取
り込み、当該取り込んだ所定のビット数のデータを乱数
ｒ１とした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、当該乱数ｒ１に対して所定の演算処理を施すことに
より得られた乱数ｒ１″を用いるようにしても良い。例
えばＰを大きな素数、その生成元をαとする。ここで生
成元とは、Ｐを法とするαのべき乗剰余演算を行った場
合、Ｐ未満の全ての自然数を表すことができる数であ
る。このＰとαを用いてｒ１″＝αr1ｍｏｄＰなるｒ
１″を乱数として用いる。ここで、ｍｏｄＰは、Ｐを法
とする剰余演算を表す。このようにｒ１を種として新た
な乱数ｒ１″を生成することにより、乱数の秘匿性を高
めることが可能になる。
持回路２０内のレジスタに所定のビット数のデータを取
り込み、当該取り込んだ所定のビット数のデータを乱数
ｒ１とした場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、当該乱数ｒ１に対して所定の演算処理を施すことに
より得られた乱数ｒ１″を用いるようにしても良い。例
えばＰを大きな素数、その生成元をαとする。ここで生
成元とは、Ｐを法とするαのべき乗剰余演算を行った場
合、Ｐ未満の全ての自然数を表すことができる数であ
る。このＰとαを用いてｒ１″＝αr1ｍｏｄＰなるｒ
１″を乱数として用いる。ここで、ｍｏｄＰは、Ｐを法
とする剰余演算を表す。このようにｒ１を種として新た
な乱数ｒ１″を生成することにより、乱数の秘匿性を高
めることが可能になる。
【００６８】また上述の実施の形態においては、ハード
ディスクドライブ３、４０、５０によって大きな素数ｎ
及び生成元ｇを生成し、これらをパーソナルコンピュー
タ２に送出した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、パーソナルコンピュータ２によって大きな素数
ｎ及び生成元ｇを生成し、これらをハードディスクドラ
イブ３、４０、５０に送出するようにしても良い。
ディスクドライブ３、４０、５０によって大きな素数ｎ
及び生成元ｇを生成し、これらをパーソナルコンピュー
タ２に送出した場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、パーソナルコンピュータ２によって大きな素数
ｎ及び生成元ｇを生成し、これらをハードディスクドラ
イブ３、４０、５０に送出するようにしても良い。
【００６９】また上述の実施の形態においては、暗号化
鍵Ｋｓを用いてデータ全てをＤＥＳ規格によって暗号化
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、暗
号化鍵Ｋｓとは異なる別の鍵Ｋを用いてデータをＤＥＳ
規格によって暗号化する際、鍵Ｋのみを暗号化鍵Ｋｓに
よって暗号化するようにしても良い。
鍵Ｋｓを用いてデータ全てをＤＥＳ規格によって暗号化
する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、暗
号化鍵Ｋｓとは異なる別の鍵Ｋを用いてデータをＤＥＳ
規格によって暗号化する際、鍵Ｋのみを暗号化鍵Ｋｓに
よって暗号化するようにしても良い。
【００７０】また上述の実施の形態においては、暗号化
処理回路２６によって暗号化及び復号化処理を行う場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、暗号化処理
回路２６を用いることなく、ＣＰＵ６によって暗号化及
び復号化処理を行うようにしても良い。
処理回路２６によって暗号化及び復号化処理を行う場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、暗号化処理
回路２６を用いることなく、ＣＰＵ６によって暗号化及
び復号化処理を行うようにしても良い。
【００７１】また上述の実施の形態においては、乱数保
持回路２０によって乱数を生成した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、装置内部に発生するノイズ
信号を基に乱数を生成する他の種々の乱数生成手段を適
用するようにしても良い。
持回路２０によって乱数を生成した場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、装置内部に発生するノイズ
信号を基に乱数を生成する他の種々の乱数生成手段を適
用するようにしても良い。
【００７２】また上述の実施の形態においては、ＣＰＵ
６、４２、５１によって暗号化鍵を生成する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、生成された乱数に
基づいて暗号化鍵を生成する他の種々の暗号化鍵生成手
段を適用するようにしても良い。
６、４２、５１によって暗号化鍵を生成する場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、生成された乱数に
基づいて暗号化鍵を生成する他の種々の暗号化鍵生成手
段を適用するようにしても良い。
【００７３】さらに上述の実施の形態においては、本発
明をハードディスクドライブ３、４０、５０に適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種
々の暗号化装置及び通信装置に本発明を広く適用し得
る。
明をハードディスクドライブ３、４０、５０に適用した
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種
々の暗号化装置及び通信装置に本発明を広く適用し得
る。
【００７４】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、情報再生
装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数を生成し、当
該生成された乱数に基づいて暗号化鍵を生成することに
より、乱数を生成するための回路を追加することなく、
再現性のない高品質な乱数を高速に生成することがで
き、従って標準インターフェイスを用いても安全な暗号
通信を行い得る。
装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数を生成し、当
該生成された乱数に基づいて暗号化鍵を生成することに
より、乱数を生成するための回路を追加することなく、
再現性のない高品質な乱数を高速に生成することがで
き、従って標準インターフェイスを用いても安全な暗号
通信を行い得る。
【図１】本発明による記録再生システムの一実施の形態
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態のハードディスクドライブの
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図３】アナログディジタル変換された信号の例を示す
略線図である。
略線図である。
【図４】第２の実施の形態のハードディスクドライブの
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図５】第３の実施の形態のハードディスクドライブの
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
１……記録再生システム、２……パーソナルコンピュー
タ、３、４０、５０……ハードディスクドライブ、５…
…ハードディスクコントローラ、６、４２、５１……Ｃ
ＰＵ、１０……ヘッド、１６……再生アンプ、１７……
ハードディスク、２０……乱数保持回路、２６……暗号
化処理回路、４１……ＭＲヘッド。
タ、３、４０、５０……ハードディスクドライブ、５…
…ハードディスクコントローラ、６、４２、５１……Ｃ
ＰＵ、１０……ヘッド、１６……再生アンプ、１７……
ハードディスク、２０……乱数保持回路、２６……暗号
化処理回路、４１……ＭＲヘッド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 英雄 東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー 株式会社内 Ｆターム(参考） 5C063 AB03 AB07 AC10 CA36 DA07 DA13 5J104 FA10 GA01 JA04 NA02
Claims (24)
- 【請求項１】所定の情報を暗号化鍵によって暗号化する
暗号化装置において、 上記暗号化装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数を
生成する乱数生成手段と、 上記生成された乱数に基づいて上記暗号化鍵を生成する
暗号化鍵生成手段とを具えることを特徴とする暗号化装
置。 - 【請求項２】上記乱数生成手段は、 上記暗号化装置に装着された記録媒体から信号を再生す
る際に発生するノイズ信号を基に乱数を生成することを
特徴とする請求項１に記載の暗号化装置。 - 【請求項３】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から信号を再生するための信号再生手段に
よって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成すること
を特徴とする請求項１に記載の暗号化装置。 - 【請求項４】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から再生された信号を増幅するための増幅
手段によって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成す
ることを特徴とする請求項１に記載の暗号化装置。 - 【請求項５】所定の情報を外部機器との間で通信する通
信装置において、 上記通信装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数を生
成する乱数生成手段と、 上記生成された乱数に基づいて暗号化鍵を生成する暗号
化鍵生成手段と、 上記情報を上記暗号化鍵によって暗号化する暗号化手段
と、 上記暗号化された上記情報を上記外部機器との間で通信
する通信手段とを具えることを特徴とする通信装置。 - 【請求項６】上記乱数生成手段は、 上記通信装置に装着された記録媒体から信号を再生する
際に発生するノイズ信号を基に乱数を生成することを特
徴とする請求項５に記載の通信装置。 - 【請求項７】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から信号を再生するための信号再生手段に
よって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成すること
を特徴とする請求項５に記載の通信装置。 - 【請求項８】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から再生された信号を増幅するための増幅
手段によって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成す
ることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。 - 【請求項９】所定の記録媒体に記録されている情報を再
生する情報再生装置において、 上記情報再生装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数
を生成する乱数生成手段と、 上記生成された乱数に基づいて上記再生された上記情報
を暗号化するための暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成手
段と上記記録媒体から再生された上記情報を上記暗号化
鍵によって暗号化する暗号化手段とを具えることを特徴
とする情報再生装置。 - 【請求項１０】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から信号を再生する際に発生するノイズ信
号を基に乱数を生成することを特徴とする請求項９に記
載の情報再生装置。 - 【請求項１１】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から信号を再生するための信号再生手段に
よって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成すること
を特徴とする請求項９に記載の情報再生装置。 - 【請求項１２】上記乱数生成手段は、 上記記録媒体から再生された信号を増幅するための増幅
手段によって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成す
ることを特徴とする請求項９に記載の情報再生装置。 - 【請求項１３】所定の情報を暗号化鍵によって暗号化す
る暗号化装置の暗号化方法において、 上記暗号化装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数を
生成する第１のステップと、 上記生成された乱数に基づいて上記暗号化鍵を生成する
第２のステップとを具えることを特徴とする暗号化方
法。 - 【請求項１４】上記第１のステップでは、 上記暗号化装置に装着された記録媒体から信号を再生す
る際に発生するノイズ信号を基に乱数を生成することを
特徴とする請求項１３に記載の暗号化方法。 - 【請求項１５】上記第１のステップでは、 上記記録媒体から信号を再生するための信号再生手段に
よって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成すること
を特徴とする請求項１３に記載の暗号化方法。 - 【請求項１６】上記第１のステップでは、 上記記録媒体から再生された信号を増幅するための増幅
手段によって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成す
ることを特徴とする請求項１３に記載の暗号化方法。 - 【請求項１７】所定の情報を外部機器との間で通信する
通信装置の通信方法において、 上記通信装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数を生
成する第１のステップと、 上記生成された乱数に基づいて暗号化鍵を生成する第２
のステップと、 上記情報を上記暗号化鍵によって暗号化する第３のステ
ップと、 上記暗号化された上記情報を上記外部機器との間で通信
する第４のステップとを具えることを特徴とする通信方
法。 - 【請求項１８】上記第１のステップでは、 上記通信装置に装着された記録媒体から信号を再生する
際に発生するノイズ信号を基に乱数を生成することを特
徴とする請求項１７に記載の通信方法。 - 【請求項１９】上記第１ステップでは、 上記記録媒体から信号を再生するための信号再生手段に
よって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成すること
を特徴とする請求項１７に記載の通信方法。 - 【請求項２０】上記第１のステップでは、 上記記録媒体から再生された信号を増幅するための増幅
手段によって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成す
ることを特徴とする請求項１７に記載の通信方法。 - 【請求項２１】所定の記録媒体に記録されている情報を
再生する情報再生装置の情報再生方法において、 上記情報再生装置内部に発生するノイズ信号を基に乱数
を生成する第１のステップと、 上記生成された乱数に基づいて上記再生された上記情報
を暗号化するための暗号化鍵を生成する第２のステップ
とを具えることを特徴とする情報再生方法。 - 【請求項２２】上記第１のステップでは、 上記記録媒体から信号を再生する際に発生するノイズ信
号を基に乱数を生成することを特徴とする請求項２１に
記載の情報再生方法。 - 【請求項２３】上記第１のステップでは、 上記記録媒体から信号を再生するための信号再生手段に
よって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成すること
を特徴とする請求項２１に記載の情報再生方法。 - 【請求項２４】上記第１のステップでは、 上記記録媒体から再生された信号を増幅するための増幅
手段によって発生されるノイズ信号を基に乱数を生成す
ることを特徴とする請求項２１に記載の情報再生方法。
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|---|---|---|---|
| JP2000348450A JP4565297B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 暗号化装置、通信装置、情報再生装置及びそれらの方法 |
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|---|---|---|---|
| JP2000348450A JP4565297B2 (ja) | 2000-11-15 | 2000-11-15 | 暗号化装置、通信装置、情報再生装置及びそれらの方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2002152193A true JP2002152193A (ja) | 2002-05-24 |
| JP4565297B2 JP4565297B2 (ja) | 2010-10-20 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007273030A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Toshiba Samsung Storage Technology Corp | 光ディスク装置における乱数データ発生装置、及び乱数データ発生方法 |
| US8842825B2 (en) | 2006-02-10 | 2014-09-23 | Ricoh Company, Ltd. | Data encoding apparatus, data encoding method, data encoding program, and recording medium |
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2000
- 2000-11-15 JP JP2000348450A patent/JP4565297B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP4565297B2 (ja) | 2010-10-20 |
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