JP2002190798A - 暗号化装置および復号化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種データに対して暗号化および復号化の処
理の負担を軽減することができると共に重要なデータに
対して強度の暗号化処理が可能な暗号化装置および復号
化装置を得ること。 【解決手段】 送信するデータの元となる原データは解
析ルール格納部２２４に格納された解析ルール２４１に
よって、まずデータの種類別にデータブロック分割手段
２４２で分割される。そして解析ルール２４１の内容に
沿って重要度に応じて、データブロック単位でデータブ
ロック暗号化手段２４４が暗号化を行い暗号化データブ
ロックを作成する。データブロック統合手段２４５は暗
号化データブロックのそれぞれの暗号化方法と、暗号化
データブロックの格納されている記憶領域の位置情報と
を暗号化データとして統合し、クライアント側に送出す
る。原データを構成するデータの種類に応じて暗号化の
強度を変えることができるので、効率的な暗号化処理お
よび復号を行うことができ、暗号化装置および復号化装
置の負担を軽減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は暗号化装置および復
号化装置に係わり、特に暗号化あるいは復号化の負担を
軽減することのできる暗号化装置および復号化装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットに代表される通信ネット
ワークが広く利用されるようになってきている。またこ
のような通信ネットワークを使用して通信を行う通信機
器として各種のものが登場している。これに伴って、各
種のデータがこれらの通信機器によって送受信されるよ
うになっている。たとえばインターネットおよび携帯型
電話機に代表される情報通信端末の発展によって、音楽
データ等の各種のデータを格納した種々のサーバから各
種の情報通信端末にデータをダウンロードする機会が増
えている。

【０００３】これらのサーバの中には前記した音楽デー
タを配信するサーバや、特別に編集された経済情報を会
員に配布するサーバのように配布するデータが特定の通
信先に限定されているものがある。たとえば有料で音楽
データを配布するような場合には、料金を支払う特定の
通信先の情報通信端末に限定してデータを送出する必要
がある。そこで、このようなデータは暗号化して情報通
信端末に送信することで、他の情報通信端末がこれを受
信して不当に解読を行わないようにすることが多い。

【０００４】ところが、特に携帯型電話機やＰＤＡ（pe
rsonal digital assistants：個人向け携帯型情報通信
機器）に代表される情報通信端末は通常のパーソナルコ
ンピュータと比較すると搭載するハードウェアの制限等
によって信号の処理能力が低い場合が多い。このため、
送出するデータに対して高度な暗号化を行うと、受信し
た情報通信端末側での復号化のための演算処理に手間取
ったり過負荷がかかり他の処理に影響を与えるという不
具合が発生するおそれがある。

【０００５】そこで、このような問題を解決するための
提案が行われている。特開平７−２８１５９６号公報に
示される第１の提案では、各データ・セグメントについ
て、複数個の暗号化関数の１つを選択し、選択した暗号
化関数を使用してデータ・セグメントを暗号化して、暗
号化データ・セグメントを形成している。そして、暗号
化データ・セグメントを含む暗号化データ・ブロックを
作成し、暗号化データ・ブロックに関して、データを暗
号化するために使用された暗号化関数の指示を有する関
連した制御ブロックを作成している。

【０００６】図１７は、特開平７−２８１５９６号公報
に示される第１の提案の概要を示したものである。この
提案では同図（ａ）に示すように、送信しようとするデ
ータ１０１を複数個のデータブロック１０２₁〜１０２_n
に分割する。そして、それぞれのデータブロック１０２
₁〜１０２_nに対して順次異なった種類の暗号化を施し、
同図（ｂ）に示すように暗号化されたデータブロック１
０３₁〜１０３_nの前に暗号化情報１０４₁〜１０４_nを配
置して、送信を行うようにしている。

【０００７】一方、特開平２０００−４７５８０号公報
記載の第２の提案では、簡単な変換を繰り返し行うこと
で、複雑な暗号変換を構成する従来の手法に代えて、送
信側のサーバと受信側の情報通信端末が異なった複数の
暗号アルゴリズムで暗号化あるいは復号化を行う手段を
用意している。データの送信を行う前に送信側のサーバ
と受信側の情報通信端末は、アルゴリズム情報と共通鍵
をＰＫＩ (Public KeyInfrastructure：認証局サービ
ス)等によって、互いに交換し、その交換された情報に
基づいて暗号化したデータをサーバ側から送信し、受信
側の情報通信端末で復号化するようにしている。

【０００８】これら２つの提案に共通している点は、受
信側の情報通信端末が過負荷とならないように、従来と
比較すると簡単に復号化できるような簡単なアルゴリズ
ムを使用していることである。そして、他の情報通信端
末が暗号アルゴリズムや暗号鍵の推定を容易に行えない
ようにするために、データの各構成部分あるいは各通信
単位でこれら暗号アルゴリズムや暗号鍵を異なるものに
していることも共通している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような提案を採用
することによって、受信側の情報通信端末における暗号
の解読の負担が多少軽減されることになる。しかし、こ
のような手法を採ると、全てのデータブロックに対し
て、強度の弱い暗号化方法を採用してしまうこととなる
ので、データの中でも特に重要な部分が偶然復号化され
てしまう恐れがある。一方で、インターネットで送受信
するデータは全て重要であるケースはまれで、特定の重
要部分が復号されなければ、他の部分が復号されても、
データ送信者にとって不都合とならない場合が多い。例
えば、画像データを配信する場合、画像サイズの１ピク
セルあたりのデータ長、カラーマップなどを記載したヘ
ッダが復号化されなければ、各画素のデータが仮に復号
化されたとしてもクラッカは画像の内容を復元すること
はできない。

【００１０】そこで本発明の目的は、復号化の際の処理
の負担を軽減でき、なおかつデータ送信者にとって復号
されると不都合な重要なデータについては、強度の暗号
化処理を行うことのできる暗号化および復号化装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）送信すべき原データの重要度をその原データ
の各部分について判別する重要度判別手段と、（ロ）こ
の重要度判別手段によって判別した重要度に応じて原デ
ータのそれぞれの部分の暗号化の強度を選択する暗号化
強度選択手段と、（ハ）この暗号化強度選択手段によっ
て選択された強度で原データのそれぞれ該当する部分を
暗号化する原データ暗号化手段とを暗号化装置に具備さ
せる。

【００１２】すなわち請求項１記載の発明では、送信す
べき原データの重要度をその原データの各部分について
判別し、判別した重要度に応じて原データのそれぞれの
部分の暗号化の強度を選択するようにしている。そし
て、これら選択された強度で原データのそれぞれ該当す
る部分を暗号化することにしているので、重要度の高い
部分は充分な強度で暗号化を行うことができる反面、こ
れ以外の一般部分については暗号化の強度を弱くするこ
とができるので、原データの全体に対して画一的に暗号
化を強化した場合と比べて全体的な復号化の負担を軽減
することができる。

【００１３】請求項２記載の発明では、（イ）送信すべ
き原データを構成する各部のデータの種類を判別する種
類判別手段と、（ロ）この種類判別手段によって判別さ
れた種類ごとに原データをデータブロックに分割する原
データ分割手段と、（ハ）この原データ分割手段によっ
て分割された各データブロックについてこれらを構成す
るデータの種類を基にして暗号化の強度の重要度を判別
する重要度判別手段と、（ニ）この重要度判別手段によ
って判別した重要度に応じてそれぞれのデータブロック
についての暗号化の強度を選択する暗号化強度選択手段
と、（ホ）この暗号化強度選択手段によって選択された
強度でデータブロックごとに暗号化を行う暗号化手段と
を暗号化装置に具備させる。

【００１４】すなわち請求項２記載の発明では、送信す
べき原データを構成する各部のデータの種類を判別し
て、これら種類に応じて原データをデータブロックに分
割するようにしている。そして、分割された各データブ
ロックについてこれらを構成するデータの種類を基にし
て暗号化の強度の重要度を判別し、判別された重要度に
応じてそれぞれのデータブロックについての暗号化の強
度を選択し、暗号化を行うようにしている。したがっ
て、原データを構成するデータの種類に応じた強度で暗
号化を行うことができ、きめ細かにかつ合理的に暗号化
を行うことができるので、復号の際の処理の負担を軽減
させることができる。

【００１５】請求項３記載の発明では、（イ）送信すべ
き原データを構成する各部のデータの種類を判別する種
類判別手段と、（ロ）この種類判別手段によって判別さ
れた種類ごとに原データをデータブロックに分割する原
データ分割手段と、（ハ）この原データ分割手段によっ
て分割された各データブロックの長さを判別するブロッ
ク長判別手段と、（ニ）このブロック長判別手段によっ
て判別されたブロック長およびデータブロックごとのデ
ータの種類を基にして暗号化の強度の重要度を判別する
重要度判別手段と、（ホ）この重要度判別手段によって
判別した重要度に応じてそれぞれのデータブロックにつ
いての暗号化の強度を選択する暗号化強度選択手段と、
（へ）この暗号化強度選択手段によって選択された強度
でデータブロックごとに暗号化を行う暗号化手段とを暗
号化装置に具備させる。

【００１６】すなわち請求項３記載の発明では、送信す
べき原データを構成する各部のデータの種類を判別し
て、これら種類に応じて原データをデータブロックに分
割するようにしている。そして、分割された各データブ
ロックごとにこれらを構成するデータの種類およびデー
タブロックの長さに応じた暗号化の強度を選択し、暗号
化を行うようにしている。したがって、データブロック
の長短を考慮した合理的な暗号化を行うことができ、復
号の際の処理の負担を軽減させることができる。

【００１７】請求項４記載の発明では、（イ）送信すべ
き原データを構成する各部のデータの種類を判別する種
類判別手段と、（ロ）この種類判別手段によって判別さ
れた種類ごとに原データをデータブロックに分割する原
データ分割手段と、（ハ）原データ分割手段によって分
割されたデータブロックの種類ごとに復号が行われる側
での復号の予定時間を検出する復号予定時間検出手段
と、（ニ）この復号予定時間検出手段によって検出され
た時間に合わせて暗号化の強度を選択する暗号化強度選
択手段と、（ホ）この暗号化強度選択手段によって選択
された強度でデータブロックごとに暗号化を行う暗号化
手段とを暗号化装置に具備させる。

【００１８】すなわち請求項４記載の発明では、送信す
べき原データを構成する各部のデータの種類を判別し
て、これら種類に応じて原データをデータブロックに分
割するようにしている。そして、分割されたデータブロ
ックの種類ごとに復号が行われる側での復号の予定時間
を検出し、検出された時間に合わせてデータの種類も考
慮しながら暗号化の強度を選択するようにしている。し
たがって、暗号化されたデータを復号する装置側の負荷
等を考慮しながら合理的な暗号化を行うことができ、復
号の際の処理の負担を軽減させることができる。

【００１９】請求項５記載の発明では、（イ）暗号化さ
れたデータを受信してこれをデータの種類別のデータブ
ロックに分割するデータブロック分割手段と、（ロ）こ
のデータブロック分割手段で分割したそれぞれのデータ
ブロックを暗号化されたデータの受信の際に受信された
データブロックごとの暗号化方法を示すデータを基にし
てデータブロック単位に復号するデータブロック復号手
段と、（ハ）このデータブロック復号手段によって復号
された各データブロックを統合して暗号化する前の原デ
ータを再現するデータ統合手段とを復号化装置に具備さ
せる。

【００２０】すなわち請求項５記載の発明では、請求項
１〜請求項４に記載した暗号化装置で暗号化されたデー
タを復号する復号化装置を扱っている。すなわち、デー
タブロック分割手段は暗号化されたデータを受信してこ
れをデータの種類別のデータブロックに分割し、データ
ブロック復号手段はそれぞれのデータブロックごとの暗
号化方法を示すデータを基にしてデータブロック単位に
復号を行う。データ統合手段は復号されたデータブロッ
クを統合して暗号化する前の原データを再現するように
している。

【００２１】請求項６記載の発明では、請求項５記載の
復号化装置で、データブロック復号手段は、データブロ
ックごとの暗号化方法を示すデータが暗号化されている
か否かを判別する暗号化有無判別手段と、この暗号化有
無判別手段が暗号化されていると判別したとき予め取得
した暗号鍵を使用してデータブロックごとの暗号化方法
を復号する暗号化方法復号手段を備え、暗号化方法復号
手段によって復号された暗号化方法を使用して対応する
データブロックの復号を行うことを特徴としている。

【００２２】すなわち請求項６記載の発明では、データ
ブロックごとの暗号化方法を暗号化して復号化装置側に
送ってきた場合には、予め通信等で取得した暗号鍵を使
用してデータブロックごとの暗号化方法を復号し、これ
を用いて対応するデータブロックの復号を行うことにし
ている。

【００２３】

【発明の実施の形態】

【００２４】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００２５】図１は本発明の一実施例における暗号化装
置としてのサーバと復号化装置としての携帯電話機を備
えた通信システムの概要を表わしたものである。インタ
ーネット網２０１には各種データを格納したサーバ２０
２(図では１つのみを例示。）が接続されている。ま
た、インターネット網２０１は携帯電話網２０３とも接
続されている。携帯電話網２０３はエリアごとに基地局
２０４(図では１つのみを例示。）と接続されている。
基地局２０４は無線２０５によって情報通信端末の１つ
としての携帯電話機２０６と接続されるようになってい
る。

【００２６】図２は、図１に示した暗号化装置としての
サーバの構成の概要を表わしたものである。サーバ２０
２はＣＰＵ（中央処理装置）２２１を備えている。ＣＰ
Ｕ２２１はデータバス等のバス２２２を通じて各部と接
続されている。このうち制御プログラム格納部２２３、
解析ルール格納部２２４および送信データ格納部２２５
は磁気ディスク（図示せず）の一部の記憶領域で構成で
きるもので、このうち制御プログラム格納部２２３には
サーバ２０２の各種機能を実現するための制御プログラ
ムが格納されている。解析ルール格納部２２４は後に詳
細に説明する暗号化するデータの分割や解析を行うため
のルールが格納されている。送信データ格納部２２５
は、送信する各種のデータを格納している。作業用メモ
リ２２６は、ＣＰＵ２２１の作業に伴って各種の手順や
データを一時的に格納するメモリであり、ランダム・ア
クセス・メモリ（ＲＡＭ）によって構成されている。通
信制御部２２７は図１に示したインターネット網２０１
と接続されており、データの送受信を行う回路装置であ
る。

【００２７】なお、図１に示した携帯電話機２０６も図
示しないがＣＰＵと、制御プログラムを格納したＲＯＭ
（リード・オンリ・メモリ）および作業用メモリとして
のランダム・アクセス・メモリを備えている。そして、
受信したデータを解読して元のデータに再現することが
できるようになっている。

【００２８】図３は、サーバの機能的な構成を示したも
のである。サーバ２０２は、図２に示した解析ルール格
納部２２４に格納された解析ルール２４１を用いてデー
タの中身を解析してその結果に応じて複数のデータブロ
ックに分割するデータブロック分割手段２４２と、分割
されたそれぞれのデータブロックについての暗号の強度
を決定する暗号強度決定手段２４３を備えている。暗号
強度決定手段２４３は、データの重要度に応じて暗号の
強度を決定する。この決定に基づいてデータブロック暗
号化手段２４４はデータブロック単位で暗号化を行い暗
号化データブロックを作成する手段である。暗号化デー
タブロックはそれぞれ作業用メモリ２２６の所定の位置
に格納されるようになっている。

【００２９】データブロック統合手段２４５は暗号化デ
ータブロックのそれぞれの暗号化方法と、暗号化データ
ブロックの格納されている記憶領域の位置情報と、暗号
化データブロックとを暗号化データとして統合する。こ
のようにして統合された暗号化データが送信データとし
て図１に示した携帯電話機２０６に送出されることにな
る。以下、これを更に詳しく説明する。

【００３０】図４は本実施例で使用するルール情報とし
ての重要部分を特定する情報の一覧を示したものであ
る。図３に示した解析ルール２４１は、データをそれら
の重要度に応じて分割するルールを表わした図４のよう
なルール情報２６１から構成されている。ルール情報２
６１は、サーバ２０２から携帯電話機２０６に送信する
暗号化データの元となる原データの種類ごとに用意され
ており、解析ルール格納部２２４に個別に格納されてい
る。本実施例では原データの種類を大きく（１）構造化
文書、（２）静止画像、映画等の動画像および（３）そ
の他に分けて、これらの重要部分とそうでない一般部分
を区分けしている。

【００３１】構造化文書では、タイトルおよび目次部分
は重要度が低い一般部分と見なしている。これに対して
本文については、重要度の高い重要部分と見なしてい
る。たとえばＷＷＷ（world wide web）用の文書記述言
語としてのＨＴＭＬ（Hyper Text Markup Language）文
書では、図４に示したように「＜ｂｏｄｙ＞」タグの次
から「＜／ｂｏｄｙ＞」タグに至るまでの文書部分を重
要部分としている。この部分は本文としてその内容が表
示されるからである。これ以外の文書部分は一般部分と
して重要度を低くしている。

【００３２】静止画像については、画像サイズ、ピクセ
ルのサイズ、画像の圧縮方法などが記述されているヘッ
ダ部分は画像を生成する上で重要であるので、重要部分
と見なしている。これに対して、各ピクセルの画素の値
を記載した箇所は重要度が低い一般部分と見なしてい
る。具体的には図４に示したようにＧＩＦ（Graphics I
nterchange Format）４９ａフォーマットを例にとる
と、ＧＩＦストリームの開始を示「ＧＩＦ Ｈｅａｄｅ
ｒ」、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｅｘｔｅｎｓｉｏ
ｎ」、「Ｇｒａｐｈｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｘｔｅｎ
ｓｉｏｎ」、「Ｔｒａｉｌｅｒ」の部分を重要部分とし
ている。これはこれらの部分はフォーマットならびに記
載データが規定されており、一連のデータの中から特定
することが可能である。これら以外の部分は一般部分と
して重要度を低くしている。

【００３３】これら以外にも、ｔｉｆｆ（Tag Image Fi
le Format）やｐｐｍ（Portable Pix Map)等のように各
種の画像ファイルの形式は多数存在する。これらについ
てはフォーマットが規定されているので、これらを原デ
ータ内で特定して重要部分として処理する。これらのヘ
ッダ部分以外は一般部分として重要度を低く設定する。

【００３４】ＪＰＥＧ（Joint Photographic Expert Gr
oup）およびＢＭＰ（Bit Map）ファイルについては、そ
れぞれファイルの先頭から３０バイトおよび５４バイト
がヘッダと規定されている。そこでこれらの部分を特定
して重要部分とすることができる。これに対して米国ア
ップル社の「Ｑｕｉｃｋ Ｔｉｍｅ」や、カラー動画像
符号化方式としてのＭＰＥＧ（Moving Picture Experts
Group）、動画と音声を交互に記録するＡＶＩ（Audio
Video Interleaving）等の動画像については、最後の１
０パーセントにクライマックスシーンが多い。そこで本
実施例ではこれらについて原データの最後の１０パーセ
ントの部分を重要部分とし、それら以外を一般部分とし
ている。

【００３５】その他のファイルとしての以上説明した以
外のファイル、たとえば実行可能を示す拡張子「ｅｘ
ｅ」の存在する実行用ファイルについては、そのファイ
ルの内部を解析することは困難である。このため、図４
に示したように原データの先頭および末尾のＮバイトを
重要部分とし、それら以外を一般部分と見なすことにし
ている。ここで数値Ｎは正の整数であるが、通常の場
合、復号困難なバイト数を確保するという意味で数値Ｎ
は８（バイト）以上であることが好ましい。このように
データの先頭および末尾を重要部分としたのは、コンピ
ューターネットワークに不正にアクセスして、データを
改ざんしたり破壊する等の行為を行うクラッカがデータ
を復号するにあたって、対象となるデータの先頭あるい
は末尾の部分から作業を開始する可能性が高いからであ
る。

【００３６】図４に示した重要部分を特定するルールは
原データが解析可能な場合を中心とした解析ルールであ
る。これ以外にも、バイナリデータからそのまま重要部
分とそれ以外の一般部分の識別を行うことも可能であ
る。たとえば原データのうちの同じ値が連続する部分は
解読されてもクラッカがそのデータを復元しにくい。そ
こでこのような部分を一般部分とし、それ以外の部分を
重要部分とすることができる。このように図４に示した
解析ルール格納部２２４は種々の定義を行うことができ
る。このため、図４に示した重要部分を特定するルール
は、原データの性質に応じて各種の設定が可能であり、
図４に示すものに限定されるものではない。

【００３７】データブロック分割手段２４２は、図４に
示した重要部分を特定するルールに基づいてサーバ２０
２からクライアントとしての携帯電話機２０６に送信す
る原データの内容を解析して、重要度別となったデータ
ブロックに区分けあるいは分割する。

【００３８】図５は、このデータブロック分割処理の流
れを表わしたものである。図２に示したＣＰＵ２２１は
拡張子あるいはファイルの先頭に存在する識別子を基に
して、処理の対象となる原データが構造化文書であるか
どうかを判別する（ステップＳ３０１）。ＨＴＭＬ文書
に代表される構造化文書であれば（Ｙ）、そのタグを解
析する（ステップＳ３０２）。そして、これにより重要
度別にデータブロックを分割する（ステップＳ３０
３）。

【００３９】一方、同様にしてＣＰＵ２２１が原データ
を静止画であると判別したときには（ステップＳ３０
４：Ｙ）、ヘッダの解析を行って（ステップＳ３０
５）、重要度別にデータブロックを分割する（ステップ
Ｓ３０３）。

【００４０】以上と異なり原データが動画像であると判
別したときには（ステップＳ３０６：Ｙ）、フレームの
解析を行って（ステップＳ３０７）、重要度別にデータ
ブロックを分割する（ステップＳ３０３）。

【００４１】原データが以上のいずれにも該当しない場
合には（ステップＳ３０６：Ｎ）、その先頭と末尾の解
析を行う（ステップＳ３０８）。そして、図４で示した
内容に従って重要度別にデータブロックを分割する（ス
テップＳ３０３）。ステップＳ３０３の処理が終了した
ら、その結果を暗号強度決定手段２４３に出力して（ス
テップＳ３０９）、データブロック分割処理が終了する
（エンド）。

【００４２】図６は暗号強度決定手段の処理の流れを表
わしたものである。暗号強度決定手段２４３はデータブ
ロックを１ブロック分読み込み（ステップＳ３２１）、
そのデータブロックの重要度に応じて暗号アルゴリズム
と暗号鍵の長さを決定する（ステップＳ３２２）。図４
ではデータブロックの重要度を重要部分のとそれ以外の
一般部分の２つに分類しているので、データブロック分
割手段２４２で分割されたデータブロックのそれぞれを
前記した２つの重要度のいずれかに分類することができ
る。

【００４３】決定された暗号強度が強いほど、暗号とし
ての強度の強いアルゴリズムや長い暗号鍵の選択が行わ
れる。したがって、前記したテーブルは暗号アルゴリズ
ムや暗号鍵の長さを対応付けておくことでそれぞれのデ
ータブロックから暗号アルゴリズムや暗号鍵の長さの決
定を簡単に行うことができる。

【００４４】このようにして暗号アルゴリズムと暗号鍵
の長さが決定されたら、後続のデータブロックが存在し
ているかどうかをチェックして（ステップＳ３２３）、
存在していれば（Ｙ）、ステップＳ３２１に戻ってその
処理を開始する。すべてのデータブロックの処理が終了
したら（ステップＳ３２３：Ｎ）、それぞれの結果をデ
ータブロック暗号化手段２４４に出力して（ステップＳ
３２４）、暗号強度決定手段２４３による処理が終了す
る（エンド）。なお、暗号強度決定手段２４３はデータ
ブロックの処理が１つずつ終了するたびにこれらの結果
を逐次データブロック暗号化手段２４４に出力してもよ
い。

【００４５】図７は、データブロック暗号化手段の処理
の流れを表わしたものである。データブロック暗号化手
段２４４はデータブロックを１ブロック分読み込み（ス
テップＳ３４１）、指示された暗号アルゴリズムおよび
暗号鍵の長さからなる暗号化方法でそのデータブロック
を暗号化する（ステップＳ３４２）。

【００４６】このようにして暗号化データが生成された
ら、後続のデータブロックが存在しているかどうかをチ
ェックして（ステップＳ３４３）、存在していれば
（Ｙ）、ステップＳ３４１に戻ってその処理を開始す
る。すべてのデータブロックの処理が終了したら（ステ
ップＳ３４３：Ｎ）、これら暗号化ブロックとこれらに
対応する暗号化方法とを組にしてデータブロック統合手
段２４５に出力して（ステップＳ３４４）、データブロ
ック暗号化手段２４４による処理が終了する（エン
ド）。

【００４７】データブロック統合手段２４５は、データ
ブロック暗号化手段２４４から出力された暗号化データ
ブロックと、各データブロックにおける暗号化方法およ
びデータ位置情報が記憶されている暗号化情報ブロック
を統合する。そして暗号化データとして出力することに
なる。ここでデータ位置情報とは、暗号化データブロッ
クの位置を特定するための先頭および末尾のアドレスあ
るいは先頭のアドレスおよびデータ長からなる情報であ
る。このデータブロック統合手段２４５の統合の手法は
２通り存在する。

【００４８】図８は第１の手法で統合された暗号化デー
タの構成を示したものである。第１の手法で統合された
暗号化データ４０１の先頭には、統合された暗号化情報
ブロック４０２が１つ配置されており、これに続いてそ
れぞれの暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……
４０３_mが配置されている。このような暗号化データ４
０１では、暗号化情報ブロック４０２が先頭に総合され
た形で配置されているので、復号の処理が簡単になると
いう長所がある。

【００４９】この暗号化情報ブロック４０２は必ずしも
暗号化データ４０１の先頭に配置する必要はない。すな
わち、暗号化情報ブロック４０２を識別可能にするため
の特別のフラグを配置したり、あるいは暗号化データ４
０１の先頭に暗号化情報ブロック４０２の先頭のアドレ
スを記載しておく等の手法を採ることで任意の位置に配
置することが可能になる。

【００５０】暗号化情報ブロック４０２内には、それぞ
れの暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……４０
３_mについての暗号化方法とこれらの先頭アドレスおよ
び末尾アドレスが格納されている。先頭アドレスはデー
タの先頭あるいは暗号化データブロック４０３の終端か
らのバイト数あるいはビット数で表わされる。末尾アド
レスを格納する代わりに、先頭アドレスから末尾アドレ
スまでのデータ長を格納してもよい。また、クライアン
トとしての携帯電話機２０６側に事前に復号鍵を送付し
ていないような場合には、復号鍵もこの暗号化情報ブロ
ック４０２内に格納することができる。

【００５１】図９は第２の手法で統合された暗号化デー
タの構成を示したものである。第２の手法で統合された
暗号化データ４１１は、それぞれの暗号化データブロッ
ク４０３₁、４０３₂、……４０３_mの直前に個別に暗号
化情報ブロック４１２₁、４１２₂、……４１２_mを配置
している。ただし、それぞれの暗号化データブロック４
０３₁、４０３₂、……４０３_mの開始位置を第三者が解
読しにくいようにするためには、特開平０７−２８１５
９６号公報にも開示されているように暗号化情報ブロッ
ク４１２と暗号化データブロック４０３の間に乱数を挿
入することも有効である。

【００５２】この図９に示した手法では、それぞれの暗
号化情報ブロック４１２₁、４１２₂、……４１２_mに、
暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……４０３_m
のうちの対応するものの暗号化情報およびデータ長を格
納することになる。暗号化情報ブロック４１２₁、４１
２₂、……４１２_mのデータ長が可変であったり、暗号化
情報ブロック４１２₁、４１２₂、……４１２_mと暗号化
データブロック４０３₁、４０３₂、……４０３_mのうち
の対応するものとの間に何らかのダミーデータが挿入さ
れているような場合がある。このような場合には、先頭
アドレスあるいは末尾アドレスのいずれかをデータ長に
加えたり、あるいはデータ長自体は記録せずに先頭アド
レスと末尾アドレスの双方を記録するようにすればよ
い。この第２の手法でも、第１の手法と同様に、携帯電
話機２０６側に事前に復号鍵を送付していないような場
合では、暗号化情報ブロック４０２内に復号鍵を格納す
ることができる。

【００５３】以上の第１の手法と第２の手法いずれの場
合でも、暗号化情報ブロック４０２、４１２₁、４１
２₂、……４１２_mとして暗号化していないデータを使用
することもできるし、セキュリティを高めるためにサー
バ２０２と携帯電話機２０６の間で事前に取り決めた暗
号アルゴリズムで暗号化したデータを使用することもで
きる。

【００５４】図１０は携帯電話機側の復号化装置の構成
の概要を表わしたものである。図１に示したクライアン
トとしての携帯電話機２０６は、インターネット網２０
１、携帯電話網２０３および基地局２０４を介して受信
した暗号化データ４０１（４１１）からデータブロック
を分割するデータブロック分割手段５０１を備えてい
る。データブロック分割手段５０１で分割された個々の
データブロックは、データブロック復号手段５０２で復
号化され、データ統合手段５０３によって原データに統
合されるようになっている。

【００５５】なお、データブロック分割手段５０１、デ
ータブロック復号手段５０２およびデータ統合手段５０
３は、サーバ２０２側の図３で示した各手段と同様に図
示しないＣＰＵとこれが実行するプログラムによって機
能的に実現する手段である。もちろん、これらの一部ま
たは全部をハードウェアで実現することも可能である。

【００５６】図１１はデータブロック分割手段の処理の
流れを表わしたものである。携帯電話機２０６は暗号化
データ４０１（４１１）を受信すると（ステップＳ５２
１：Ｙ）、暗号化情報ブロックが暗号化されているかど
うかを事前の取り決め内容等によって判別する（ステッ
プＳ５２２）。暗号化されている場合には（Ｙ）、図８
または図９に示した暗号化情報ブロック４０２（４１２
₁、４１２₂、……４１２_m）を復号化する（ステップＳ
５２３）。そして、暗号化情報ブロック４０２（４１２
₁、４１２₂、……４１２_m）の内容に基づいて、暗号化
データを元の複数の暗号化データブロック４０３₁、４
０３₂、……４０３_m（図８、図９参照）に分割する（ス
テップＳ５２４）。暗号化情報ブロック４０２（４１２
₁、４１２₂、……４１２_m）を暗号化していない場合に
は（ステップＳ５２２：Ｎ）、直ちにステップＳ５２４
の処理が行われる。ステップＳ５２４の処理が終了した
ら、暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……４０
３_mをデータブロック復号手段５０２に出力して（ステ
ップＳ５２５）、データブロック分割手段５０１の処理
を終了させる（エンド）。

【００５７】図１２は、データブロック復号手段の処理
の流れを表わしたものである。データブロック復号手段
５０２は、データブロック分割手段５０１から入力され
た暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……４０３
_mに暗号鍵が添付されているかどうかを判別し（ステッ
プＳ５４１）、添付されている場合にはその暗号鍵を使
用して暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……４
０３_mを復号する（ステップＳ５４２）。このとき、暗
号化情報ブロック４０２（４１２₁、４１２₂、……４１
２_m）に格納されている対応する暗号化方法に基づいて
これらの暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、……
４０３_mを復号することになる。特開平２０００−４７
５８０号公報に開示されているように、暗号鍵を所定の
方法（たとえばＰＫＩあるいはＤｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌ
ｍａｎ法）で事前に交換している場合には、（ステップ
Ｓ５４１：Ｎ）、事前に得られたその暗号鍵を使用し、
暗号化情報ブロック４０２（４１２₁、４１２₂、……４
１２_m）に格納されている対応する暗号化方法に基づい
てこれらの暗号化データブロック４０３₁、４０３₂、…
…４０３_mを復号する（ステップＳ５４３）。

【００５８】ステップＳ５４２あるいはステップＳ５４
３の処理がすべての暗号化データブロック４０３₁、４
０３₂、……４０３_mについて終了したら、データブロッ
ク復号手段５０２は復号された各データをデータ統合手
段５０３に出力することになる（ステップＳ５４４）。

【００５９】図１３は、データ統合手段の処理の流れを
表わしたものである。データ統合手段５０３は各ブロッ
クごとのデータを１つずつ統合し（ステップＳ５６
１）、統合するデータが存在する間はこの手順を繰り返
す（ステップＳ５６２：Ｎ）。すべてのデータの統合が
終了したら（Ｙ）、これによって復元された原データ
を、携帯電話機２０６（図１）の文字や映像等の情報再
生用の領域あるいは回路装置（図示せず）に出力するこ
とになる（ステップＳ５６３）。

【００６０】以上説明した実施例ではデータブロック分
割手段２４２が２種類のデータブロックに分割し、この
うちの重要部分のデータブロックには暗号強度の強い暗
号化手法を採用し、これ以外の一般部分のデータブロッ
クについては暗号強度の弱い暗号化手法を採用した。こ
れにより従来と比べると重要部分のセキュリティを充分
向上させることができる。もちろん、図４に示したルー
ル情報を複数の重要度に区分けしておけば暗号化強度を
多段階に設定することができる。

【００６１】発明の第１の変形例

【００６２】図１４は、本発明の第１の変形例における
サーバの構成の概要を表わしたものである。この図１４
で先の実施例の図３と同一部分には同一の符号を付して
おり、これらの説明を適宜省略する。第１の変形例のサ
ーバ２０２Ａのデータブロック分割手段２４２は、解析
ルール格納部２２４に格納された解析ルール２４１を用
いてデータの中身を解析し、原データを複数のデータブ
ロックに分割してブロック長検出手段６０１に出力する
ようになっている。ブロック長検出手段６０１はこれら
のデータブロック長を検出し、暗号強度決定手段２４３
Ａは検出されたデータブロック長に応じて暗号化の強度
を調整する。

【００６３】たとえば、データブロック長の短いものに
ついては暗号アルゴリズムが弱いと簡単にデータを復元
されてしまう危険性がある。そこで、このようなものに
ついては暗号の標準方式の１つとしてのＴｒｉｐｌｅ
ＤＥＳ（Triple Data Encryption Standard）のように
比較的暗号強度の強いものを選択する。また、中程度の
データブロック長の場合にはＤＥＳ（Data Encryption
Standard）のような中程度の暗号化強度を選択する。デ
ータブロック長の長いものの場合にはＤＥＳの撹乱回数
を少数にしたもののように暗号強度の比較的弱いものを
選択する。このような暗号化強度のきめ細かな選択によ
って、データブロック暗号化手段２４４はそれぞれのデ
ータブロックに応じた適切な暗号化を行うことができ
る。

【００６４】これにより、データのセキュリティを比較
的高く保ちながら、携帯電話機２０６側では暗号強度の
比較的弱いものについては復号に際する負担を軽減する
ことができ、全体としての復号に要する時間を従来より
も短縮することができる。

【００６５】発明の第２の変形例

【００６６】図１５は、本発明の第２の変形例における
サーバの構成の概要を表わしたものである。この図１５
で第１の変形例の図１４と同一部分には同一の符号を付
しており、これらの説明を適宜省略する。第２の変形例
のサーバ２０２Ｂは、第１の変形例のサーバ２０２Ａと
同様にデータブロック長の検出を行うブロック長検出手
段６０１を備えている。このブロック長検出手段６０１
の検出結果は復号予定時間検出手段６２１に入力される
ようになっている。

【００６７】図１６は復号予定時間検出手段の処理の流
れを表わしたものである。復号予定時間検出手段６２１
は原データの種類に応じて復号予定時間の検出を行う。
原データが動画の場合には（ステップＳ６４１：Ｙ）、
３３ｍｓｅｃ（ミリ秒）に設定する（ステップＳ６４
２）。アニメーションＧＩＦ（Graphics Interchange F
ormat）の場合には（ステップＳ６４３：Ｙ）、データ
の内部に記載されている表示間隔によって復号予定時間
を規定する（ステップＳ６４４）。これ以外の場合、す
なわち原データが静止画やテキスト情報の場合には（ス
テップＳ６４３：Ｎ）、デコード時間に違和感が無い程
度の時間として一例として復号予定時間を３秒に設定す
る（ステップＳ６４５）。このようにして復号予定時間
が検出されたらこれを暗号強度決定手段２４３Ｂに出力
する（ステップＳ６４６）。本実施例の暗号強度決定手
段２４３Ｂは図１５に示すように復号速度データ格納部
６２２から復号速度データ６２３の供給も受けるように
なっている。

【００６８】図１５に戻って説明を続ける。暗号強度決
定手段２４３Ｂでは、復号速度データ格納部６２２から
供給された復号速度データ６２３に基づいて各データブ
ロックの暗号強度を調整する。復号速度データ６２３
は、クライアントとしての携帯電話機２０６でサポート
している暗号化方法のすべてについてデコード速度Ｖｉ
（バイト／ｓｅｃ）を事前に測定して得られたデータで
あり、復号速度データ格納部６２２に格納されている。
ここで符号ｉは、暗号化方法を特定するためのインデッ
クスを示している。

【００６９】暗号強度決定手段２４３Ｂは、復号予定時
間をＴ（ｓｅｃ）、また各データブロック長をＬｊとし
たとき、次の（１）式を満足するように各データブロッ
クの暗号化方法を決定する。ここで符号ｊは、暗号化方
法を特定するためのインデックスを示している。

【００７０】

【数１】

【００７１】暗号化方法の決定については、各データブ
ロックの重要度を拘束条件とした線形計画法を使用して
最適な暗号化手法を計算することが可能である。しかし
ながら、このような手法に限定されるものではなく、重
要部分で暗号強度が強く、その他の一般部分で暗号強度
が弱くなっていれば、他の手法も利用可能である。この
ようにして決定された各データブロックの暗号化方法は
解析データ記憶手段６２４に順次格納される。

【００７２】データブロック暗号化手段２４４Ａは、解
析データ記憶手段６２４に格納されている暗号化方法で
それぞれ対応するデータブロックの暗号化を行う。デー
タブロック統合手段２４５は暗号化されたデータブロッ
クと各データブロックにおける暗号化方法およびデータ
位置情報が記憶されている暗号化情報ブロックを統合す
る。そしてこれを暗号化データとして出力することにな
る。

【００７３】この第２の変形例によれば、クライアント
でサポートしている全暗号化方法のデコード速度を予め
測定しておき、データブロックに応じて暗号化方法を適
応的に選択している。このため、復号予定時間に合わせ
て復号化データを作成することが可能になる。

【００７４】なお、実施例および変形例では携帯電話機
を例に挙げて説明したが、本発明の暗号化および復号化
の適用される装置はこれに限られるものではなく、ＰＨ
Ｓ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡその他の情
報通信端末を含むものであることは当然である。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１〜請求項４
記載の発明によれば、送信すべき原データを構成する各
部分の重要度に応じて暗号化の強度を選択することにし
たので、例えば一部のみ重要なデータについてはその部
分のみ暗号化の強度を高めればよく、復号化の際の処理
を全体的に迅速に行わせることができるという効果があ
る。

【００７６】また請求項２〜請求項４記載の発明によれ
ば、送信すべき原データを構成する各部のデータの種類
を判別して、暗号化の強度をこれに応じて定めているの
で、処理が画一的で簡単になるという利点がある。

【００７７】更に請求項３記載の発明では、ブロック長
判別手段によって判別されたブロック長を勘案して暗号
化の強度の重要度を判別するので、よりきめ細かな暗号
化を行うことができ、復号の際の処理の負担を軽減させ
ることができる。

【００７８】また請求項４記載の発明によれば、分割さ
れたデータブロックの種類ごとに復号が行われる側での
復号の予定時間を検出し、検出された時間に合わせてデ
ータの種類も考慮しながら暗号化の強度を選択するよう
にしているので、暗号化されたデータを復号する装置側
の負荷等を考慮しながら合理的な暗号化を行うことがで
き、復号の際の処理の負担を軽減させることができる。

【００７９】更に請求項５記載の発明によれば、暗号化
されたデータを受信してこれをデータの種類別のデータ
ブロックに分割し、それぞれのデータブロックごとの暗
号化方法を示すデータを基にしてデータブロック単位に
復号するので、重要度の低いデータブロックについての
処理が大幅に軽減され、全体的な処理の負担を軽減した
り、処理の速度を向上させることができる。

【００８０】また請求項６記載の発明によれば、予め取
得した暗号鍵を使用してデータブロックごとの暗号化方
法を復号し、これを用いて対応するデータブロックの復
号を行うので、データのセキュリティを充分確保するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における暗号化装置としての
サーバと復号化装置としての携帯電話機を備えた通信シ
ステムの概要を表わしたシステム構成図である。

【図２】図１に示した暗号化装置としてのサーバの構成
の要部を表わしたブロック図である。

【図３】本実施例のサーバの機能的な構成を示したブロ
ック図である。

【図４】本実施例で使用するルール情報としての重要部
分を特定する情報の一覧を示した説明図である。

【図５】本実施例のデータブロック分割処理を表わした
流れ図である。

【図６】本実施例の暗号強度決定手段の処理を表わした
流れ図である。

【図７】本実施例のデータブロック暗号化手段の処理を
表わした流れ図である。

【図８】本実施例で第１の手法で統合された暗号化デー
タの構成を示した説明図である。

【図９】本実施例で第２の手法で統合された暗号化デー
タの構成を示した説明図である。

【図１０】本実施例でクライアントとしての携帯電話機
側の復号化装置の構成の概要を表わしたブロック図であ
る。

【図１１】本実施例でデータブロック分割手段の処理を
表わした流れ図である。

【図１２】本実施例でデータブロック復号手段の処理を
表わした流れ図である。

【図１３】本実施例でデータ統合手段の処理を表わした
流れ図である。

【図１４】本発明の第１の変形例における暗号化装置と
してのサーバの構成の要部を表わしたブロック図であ
る。

【図１５】本発明の第２の変形例における暗号化装置と
してのサーバの構成の要部を表わしたブロック図であ
る。

【図１６】第２の変形例における復号予定時間検出手段
の処理の流れを表わした流れ図である。

【図１７】暗号化されたデータの復号化を簡略化するこ
とのできる第１の提案の概要を示した説明図である。

【符号の説明】

２０１ インターネット網 ２０２、２０２Ａ、２０２Ｂ サーバ ２０６ 携帯電話機（情報通信端末） ２２１ ＣＰＵ（中央処理装置） ２２３ 制御プログラム格納部 ２２４ 解析ルール格納部 ２４１ 解析ルール ２４２ データ分割手段 ２４３、２４３Ａ、２４３Ｂ 暗号強度決定手段 ２４４、２４４Ａ データブロック暗号化手段 ２４５ データブロック統合手段 ４０１、４１１ 暗号化データ ４０２、４１２ 暗号化情報ブロック ４０３ 暗号化データブロック ５０１ データブロック分割手段 ５０２ データブロック復号手段 ５０３ データ統合手段 ６０１ ブロック長検出手段 ６２１ 復号予定時間検出手段 ６２２ 復号速度データ格納部 ６２４ 解析データ記憶手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信すべき原データの重要度をその原デ
   ータの各部分について判別する重要度判別手段と、 この重要度判別手段によって判別した重要度に応じて原
   データのそれぞれの部分の暗号化の強度を選択する暗号
   化強度選択手段と、 この暗号化強度選択手段によって選択された強度で原デ
   ータのそれぞれ該当する部分を暗号化する原データ暗号
   化手段とを具備することを特徴とする暗号化装置。
2. 【請求項２】 送信すべき原データを構成する各部のデ
   ータの種類を判別する種類判別手段と、 この種類判別手段によって判別された種類ごとに原デー
   タをデータブロックに分割する原データ分割手段と、 この原データ分割手段によって分割された各データブロ
   ックについてこれらを構成するデータの種類を基にして
   暗号化の強度の重要度を判別する重要度判別手段と、 この重要度判別手段によって判別した重要度に応じてそ
   れぞれのデータブロックについての暗号化の強度を選択
   する暗号化強度選択手段と、 この暗号化強度選択手段によって選択された強度でデー
   タブロックごとに暗号化を行う暗号化手段とを具備する
   ことを特徴とする暗号化装置。
3. 【請求項３】 送信すべき原データを構成する各部のデ
   ータの種類を判別する種類判別手段と、 この種類判別手段によって判別された種類ごとに原デー
   タをデータブロックに分割する原データ分割手段と、 この原データ分割手段によって分割された各データブロ
   ックの長さを判別するブロック長判別手段と、 このブロック長判別手段によって判別されたブロック長
   およびデータブロックごとのデータの種類を基にして暗
   号化の強度の重要度を判別する重要度判別手段と、 この重要度判別手段によって判別した重要度に応じてそ
   れぞれのデータブロックについての暗号化の強度を選択
   する暗号化強度選択手段と、 この暗号化強度選択手段によって選択された強度でデー
   タブロックごとに暗号化を行う暗号化手段とを具備する
   ことを特徴とする暗号化装置。
4. 【請求項４】 送信すべき原データを構成する各部のデ
   ータの種類を判別する種類判別手段と、 この種類判別手段によって判別された種類ごとに原デー
   タをデータブロックに分割する原データ分割手段と、 前記原データ分割手段によって分割されたデータブロッ
   クの種類ごとに復号が行われる側での復号の予定時間を
   検出する復号予定時間検出手段と、 この復号予定時間検出手段によって検出された時間に合
   わせて暗号化の強度を選択する暗号化強度選択手段と、 この暗号化強度選択手段によって選択された強度でデー
   タブロックごとに暗号化を行う暗号化手段とを具備する
   ことを特徴とする暗号化装置。
5. 【請求項５】 暗号化されたデータを受信してこれをデ
   ータの種類別のデータブロックに分割するデータブロッ
   ク分割手段と、 このデータブロック分割手段で分割したそれぞれのデー
   タブロックを前記暗号化されたデータの受信の際に受信
   されたデータブロックごとの暗号化方法を示すデータを
   基にしてデータブロック単位に復号するデータブロック
   復号手段と、 このデータブロック復号手段によって復号された各デー
   タブロックを統合して暗号化する前の原データを再現す
   るデータ統合手段とを具備することを特徴とする復号化
   装置。
6. 【請求項６】 前記データブロック復号手段は、データ
   ブロックごとの暗号化方法を示すデータが暗号化されて
   いるか否かを判別する暗号化有無判別手段と、この暗号
   化有無判別手段が暗号化されていると判別したとき予め
   取得した暗号鍵を使用して前記データブロックごとの暗
   号化方法を復号する暗号化方法復号手段を備え、暗号化
   方法復号手段によって復号された暗号化方法を使用して
   対応するデータブロックの復号を行うことを特徴とする
   請求項５記載の復号化装置。