JP2003195749A

JP2003195749A - データ変換装置、データ変換プログラム、記録媒体及びデータ変換方法

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Publication number: JP2003195749A
Application number: JP2001394109A
Authority: JP
Inventors: Shisho Chin; 志松陳; Masakazu Jinbo; 雅一神保
Original assignee: Denso Create Inc
Current assignee: Denso Create Inc
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ＡＥＳ暗号方式を用いてデータを暗号化又は
復号化する装置に必要なデータ記憶容量を小さくする。【解決手段】このデータ変換処理では、ＡＥＳ暗号方
式でデータを暗号化又は復号化するために行うＢｙｔｅ
Ｓｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲ
ｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの４種類の変換につい
て、各変換で用いる引数を、暗号化と復号化とで異なる
所定の引数に設定することで（Ｓ１００〜Ｓ１６０）、
データの暗号化及び復号化を、ＡＥＳ暗号方式の暗号化
手順と同じ順序で上記４種類の変換を施すことにより行
うようになっている（１７０〜Ｓ２２０）。また、Ｓ１
８０では、４行４列の行列で表される１２８ビットの処
理対象データに上記４種類の変換を順に施すことで得ら
れる処理後データを、下記の式により求めるようになっ
ている。【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＥＳ暗号方式を
用いてデータを暗号化又は復号化する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、データを暗号化するための様
々な暗号方式が知られている。そして、最近では、米国
連邦標準技術局（ＮＩＳＴ）により、ＡＥＳ（Ａｄｖａ
ｎｃｅｄＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄ）
と呼ばれる新しい共通暗号方式が発表され、今後の普及
が見込まれている。

【０００３】ここで、周知ではあるが、ＡＥＳ暗号方式
（以下、単に「ＡＥＳ」ともいう）の概要について説明
する。ＡＥＳは、図７に示すように、ブロック長が１２
８ビットのブロック暗号である。そして、この１２８ビ
ットのブロックデータは、１バイト（８ビット）単位の
データ（以下、「部分データ」ともいう）に分割され、
４×４（４行４列）の正方行列として表現される。尚、
図７では、ブロックデータにおけるｉ行目（ｉ＝０，
１，２，３）のｊ列目（ｊ＝０，１，２，３）の部分デ
ータを、ｂ（ｉ，ｊ）と表している。

【０００４】また、図８に示すように、ＡＥＳに用いら
れる鍵の鍵長は１２８ビット、１９２ビット、２５６ビ
ットの３種類である。そして、この鍵も、１バイト単位
のデータに分割され、４×Ｎｋ（Ｎｋ＝４，６，８）の
長方形行列として表現される。

【０００５】そして、ＡＥＳでは、次のような手順でブ
ロックデータを暗号化する。即ち、図９に示すように、
まず、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎ（ラウンドキ
ー加算）と呼ばれる変換を１回行う。次に、ＢｙｔｅＳ
ｕｂ（バイト置換）、ＳｈｉｆｔＲｏｗ（行シフト）、
ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ（列ミックス）及び上記Ｒｏｕｎｄ
ＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの４種類の変換を順に行うＲｏ
ｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎ（ラウンド変換）と呼ばれる一
連の変換を、複数のラウンド（（ラウンド数Ｎｒ）−１
回）に渡って繰り返す。そして最後に、ＲｏｕｎｄＦｕ
ｎｃｔｉｏｎの中からＭｉｘＣｏｌｕｍｎだけを除いた
ＦｉｎａｌＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎ（最終ラウンド
変換）と呼ばれる変換を、１回行う。尚、ラウンド数Ｎ
ｒは、下記第１表に示すように、鍵長に対応して決めら
れている。

【０００６】

【表１】

【０００７】次に、ＡＥＳ暗号方式を用いてデータを暗
号化するための上記４種類の変換について、それぞれ説
明する。［ＢｙｔｅＳｕｂ］ＢｙｔｅＳｕｂでは、ブロ
ックデータの各単位である各部分データに対して、以下
の，の計算を行う。

【０００８】ＧＦ（２⁸）における乗法的逆元を計算
する（乗算は多項式の積を「ｘ⁸＋ｘ ⁴＋ｘ³＋ｘ＋１」
でｍｏｄをとる）。上記の結果に、各ビットに式（２）のアファイン変
換を行う。

【０００９】

【数６】

【００１０】このように、ＢｙｔｅＳｕｂで行う本来の
処理は、上記，のようなものであるが、本処理で
は、入力された１バイト長のデータに対して出力を一意
に決定できることから、実際には、図１０に示すよう
に、１バイトのデータを１バイトのデータに変換するＳ
−ｂｏｘと呼ばれるルックアップテーブルを先に計算し
ておき、このルックアップテーブルを用いて、各部分デ
ータを変換する。

【００１１】つまり、ＢｙｔｅＳｕｂでは、引数である
Ｓ−ｂｏｘを用いて、ブロックデータを部分データ単位
（８ビット単位）で変換するようになっている。［ＳｈｉｆｔＲｏｗ］ＳｈｉｆｔＲｏｗでは、図１１に
示すように、ブロックデータにおける１行目から３行目
の各行にそれぞれ対応する引数であるＣ１，Ｃ２，Ｃ３
に基づき、各行のデータをバイト単位で循環左シフトす
る。これにより、各行の部分データは、下記第２表に示
すオフセット値だけ左方向へ循環シフトする。

【００１２】

【表２】

【００１３】つまり、ＳｈｉｆｔＲｏｗでは、各行に対
応する引数Ｃｉを用いて、ブロックデータを行単位（３
２ビット単位）で変換するようになっている。［ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ］ＭｉｘＣｏｌｕｍｎでは、ブロ
ックデータにおける各列に対して、ＧＦ（２⁸）におい
て、各部分データを係数とする多項式と下記の式（３）
との乗算を行い、その積を「ｘ⁴＋１」でｍｏｄをと
る。

【００１４】ｃ（ｘ）＝'０３'ｘ³＋'０１'ｘ²＋'０１'ｘ＋'０２' …式（３）そして、得られた多項式の係数を対応する各部分データ
の値とする。つまり、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎでは、図１２
に示すように、ブロックデータにおける各列のデータに
対して行列Ｃをかけ算することで変換する（即ち、引数
である行列Ｃを用いて、ブロックデータを列単位（３２
ビット単位）で変換する）ようになっている。

【００１５】［ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎ］Ｒ
ｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎでは、引数としてＲｏ
ｕｎｄＫｅｙ（ラウンドキー）と呼ばれる鍵を用いる。
そして、このＲｏｕｎｄＫｅｙは、前述した元々の鍵
（図８）から生成される。

【００１６】即ち、図１３に示すように、元々の鍵を拡
張アルゴリズムに従って拡張し、その拡張した鍵をブロ
ックデータのブロック長（１２８ビット）で順番に区切
ることにより、図９に示したブロックデータの暗号化手
順に含まれるＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの回数
分（（ラウンド数Ｎｒ）＋１回分）のＲｏｕｎｄＫｅｙ
を生成する。こうして生成した複数のＲｏｕｎｄＫｅｙ
は、データの暗号化のために複数回行われるＲｏｕｎｄ
ＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで順に用いられる。

【００１７】そして、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏ
ｎでは、図１４に示すように、ブロックデータとＲｏｕ
ｎｄＫｅｙとのＥＸＯＲ（排他論理和）をビット単位で
とる。つまり、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで
は、引数であるＲｏｕｎｄＫｅｙを用いて、ブロックデ
ータを１ビット単位で変換するようになっている。

【００１８】以上説明した４種類の変換からなるＲｏｕ
ｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎの処理のイメージを図１５に示
す。ところで、こうしたデータの暗号化処理では、処理
速度を向上させるための手法として、ルックアップテー
ブルが一般に用いられる。

【００１９】ここで、ＡＥＳでは、１２８ビットのブロ
ックデータ毎に変換が行われるため、これを１つのルッ
クアップテーブルを用いて変換しようとすると、「２
¹²⁸×１６バイト」といった膨大な大きさのルックアッ
プテーブルが必要となってしまい、現実的ではない。

【００２０】そこで、本発明者は、ＡＥＳ暗号方式の特
徴に着目して、次のようなルックアップテーブルを考え
た。即ち、ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎでは、行単位の
変換であるＳｈｉｆｔＲｏｗと、列単位の変換であるＭ
ｉｘＣｏｌｕｍｎとが行われることで、結果として１２
８ビット単位で変換が行われるようになっているが、Ｓ
ｈｉｆｔＲｏｗでは、部分データの位置を移動させてい
るだけであるため、この点を考慮すれば、ＲｏｕｎｄＦ
ｕｎｃｔｉｏｎ１回分の処理については、列単位（３２
ビット単位）の変換であるとみなすことができる。つま
り、ルックアップテーブルを用いて変換する３２ビット
のデータとして、ＳｈｉｆｔＲｏｗの変換を施すことに
より同じ列に移動する４つの部分データを予め選択する
ことで、ＳｈｉｆｔＲｏｗを考慮する必要がなくなるの
である。

【００２１】このため、列単位（３２ビット単位）で変
換を行うルックアップテーブルを用いてデータを変換す
ることが可能となる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、列単位
のルックアップテーブルであっても、「２³²×４バイト
＝１６３８４メガバイト」といった非常に大きなものと
なるため、データを暗号化する装置にも非常に大きなデ
ータ記憶容量が必要になってしまう。

【００２３】一方また、こうした問題に加え、データの
暗号化と復号化との両方を行うためのプログラムでは、
暗号化のみを行うためのプログラムに比べ、更に大きな
データ記憶容量が必要となってしまう。ＡＥＳ暗号方式
を用いて暗号化されたデータは、暗号化の処理と全く逆
の処理を行うことで復号化することができるが、この場
合には、暗号化と復号化とで２種類のプログラムが必要
となってしまうからである。

【００２４】以上のように、暗号化や復号化といったデ
ータ変換処理を行う装置に大きなデータ記憶容量が必要
になると、特に携帯電話装置のような小型機器への実装
が困難になる。本発明は、こうした問題に鑑みなされた
ものであり、ＡＥＳ暗号方式を用いてデータを暗号化又
は復号化する装置に必要なデータ記憶容量を小さくする
ことを目的としている。

【００２５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するためになされた請求項１に記載のデータ変換
装置は、４行４列の行列で表される１２８ビットの変換
対象データに、ＡＥＳ暗号方式におけるＢｙｔｅＳｕ
ｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換
を順に施すことで得られる変換後データを、下記式
（１）により求めるように構成されている。

【００２６】

【数７】

【００２７】つまり、請求項１のデータ変換装置では、
変換対象データにＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及
びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換を順に施すことで得られ
る変換後データを上記式（１）により求める、といった
請求項４のデータ変換方法を用いている。

【００２８】ここで、各ルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃
の大きさは、それぞれ「２⁸×４バイト＝１０２４バイ
ト」であるから、４つのルックアップテーブルを合わせ
ても４０９６バイトである。この値は、前述した列単位
で変換を行うルックアップテーブルの大きさ（１６３８
４メガバイト）に比べ、格段に小さい。

【００２９】このような請求項１のデータ変換装置によ
れば、ＡＥＳ暗号方式を用いたデータの暗号化の処理速
度を向上させつつ、ＡＥＳ暗号方式を用いてデータを暗
号化する装置に必要なデータ記憶容量を小さくすること
ができる。即ち、ＡＥＳ暗号方式を用いたデータの暗号
化では、ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘ
Ｃｏｌｕｍｎの各変換を順に行う処理を複数回繰り返す
ようになっているが、この処理で得られる値を本データ
変換装置（請求項４のデータ変換方法）により求めるこ
とで、各変換を順に行う必要が無くなり、処理速度を向
上させることができる。しかも、使用するルックアップ
テーブルが小さいことから、ＡＥＳ暗号方式を用いてデ
ータを暗号化する装置に必要なデータ記憶容量を小さく
することができる。

【００３０】次に、請求項２に記載のデータ変換プログ
ラムは、４行４列の行列で表される１２８ビットの変換
対象データに、ＡＥＳ暗号方式におけるＢｙｔｅＳｕ
ｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換
を順に施すことで得られる変換後データを、上記式
（１）により求める機能をコンピュータに実現させるた
めのものである。

【００３１】つまり、請求項２のデータ変換プログラム
でも、変換対象データにＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲ
ｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換を順に施すことで
得られる変換後データを、請求項４のデータ変換方法を
用いて求めるようになっている。

【００３２】このような請求項２のデータ変換プログラ
ムを、ＡＥＳ暗号方式の暗号化を行うために用いれば、
データの暗号化の処理速度を向上させつつ、ＡＥＳ暗号
方式を用いてデータを暗号化する装置に必要なデータ記
憶容量を小さくすることができる。また、請求項２のデ
ータ変換プログラムは、請求項３のようにコンピュータ
読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。

【００３３】次に、請求項５に記載のデータ変換方法
は、ＡＥＳ暗号方式を用いて暗号化されたデータを、下
記（ａ１）〜（ａ４）の条件に従い復号化することを特
徴としている。（ａ１）：ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、Ｍｉｘ
Ｃｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの
各変換を、ＡＥＳ暗号方式の暗号化手順と同じ順序で行
う。

【００３４】（ａ２）：上記（ａ１）に従い行うＢｙｔ
ｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎで
は、暗号化で行われる変換の逆変換となるような引数を
用いる。（ａ３）：上記（ａ１）に従い行うＲｏｕｎｄＫｅｙＡ
ｄｄｉｔｉｏｎでは、暗号化で用いられた複数のＲｏｕ
ｎｄＫｅｙを、暗号化と逆の順序で用いる。

【００３５】（ａ４）：更に、上記（ａ１）に従い行う
ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎのうち、ＭｉｘＣｏ
ｌｕｍｎの次に行うＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎ
では、上記（ａ３）に従い用いるＲｏｕｎｄＫｅｙに、
復号化で行うＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を施したもの
を、ＲｏｕｎｄＫｅｙとして用いる。

【００３６】つまり、請求項５のデータ変換方法では、
ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、ＭｉｘＣｏｌｕｍ
ｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの各変換に、
暗号化の場合とは異なる引数を用いることで、ＡＥＳ暗
号方式の暗号化手順と同じ順序で各変換を行いつつデー
タを復号化するようになっている。

【００３７】このような請求項５のデータ変換方法を、
ＡＥＳ暗号方式の暗号化及び復号化を行うためのプログ
ラムに用いれば、そのプログラムサイズを小さくするこ
とができる。つまり、ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏ
ｗ、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉ
ｔｉｏｎの各変換を暗号化手順と同じ順序で行うための
プログラムを共用できるからである。

【００３８】次に、上記請求項５のデータ変換方法を用
いた請求項７に記載のデータ変換プログラムは、ＡＥＳ
暗号方式を用いたデータの暗号化と、ＡＥＳ暗号方式を
用いて暗号化されたデータの復号化とを、コンピュータ
に行わせるためのものである。

【００３９】そして、このデータ変換プログラムは、デ
ータの暗号化及び復号化で共通に用いられると共に、そ
のデータに対してＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、
ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉ
ｏｎの各変換をＡＥＳ暗号方式の暗号化手順と同じ順序
で行うための共通プログラムと、この共通プログラムで
の各変換に用いられる引数を、暗号化の場合にはＡＥＳ
暗号方式の暗号化手順において用いられる引数に設定
し、復号化の場合には下記（ｂ１）〜（ｂ３）の条件に
従い設定する設定プログラムと、を備えている。

【００４０】（ｂ１）：ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲ
ｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎでは、暗号化で行われる変
換の逆変換となるような引数が用いられるようにする。（ｂ２）：ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いら
れる引数であるＲｏｕｎｄＫｅｙとしては、暗号化で用
いられた複数のＲｏｕｎｄＫｅｙが、暗号化と逆の順序
で用いられるようにする。

【００４１】（ｂ３）：更に、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎの次
に行われるＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いら
れる引数であるＲｏｕｎｄＫｅｙとしては、上記（ｂ
２）に従い用いられるＲｏｕｎｄＫｅｙに、復号化で行
われるＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を施したものが用いら
れるようにする。

【００４２】このような請求項７のデータ変換プログラ
ムは、データを暗号化するためのプログラムとデータを
復号化するためのプログラムとを独立して備えるものに
比べ、プログラムサイズが格段に小さい。したがって、
このデータ変換プログラムによれば、ＡＥＳ暗号方式を
用いてデータの暗号化及び復号化を行う装置に必要なデ
ータ記憶容量を小さくすることができる。

【００４３】ところで、請求項４のデータ変換方法によ
れば、変換対象データにＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲ
ｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換を順に施すことで
得られる変換後データを上記式（１）により求めること
で、データの暗号化の処理速度を向上させつつ、ＡＥＳ
暗号方式を用いてデータを暗号化する装置に必要なデー
タ記憶容量を小さくすることができる。一方、上記請求
項５のデータ変換方法ではデータを復号化する場合に、
また上記請求項７のデータ変換プログラムではデータを
復号化する場合にも、ＡＥＳ暗号方式の暗号化手順と同
じ順序でＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、ＭｉｘＣ
ｏｌｕｍｎの各変換を行うこととなる。よって、上記請
求項４のデータ変換方法は、請求項６又は請求項８に記
載のように、請求項５と請求項７とのそれぞれにも適用
することができる。

【００４４】即ち、請求項６に記載のデータ変換方法で
は、上記請求項５のデータ変換方法において、４行４列
の行列で表される１２８ビットの変換対象データにＢｙ
ｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎ
の各変換を順に施すことで得られる変換後データを、上
記式（１）により求めることを特徴としている。

【００４５】また、請求項８に記載のデータ変換プログ
ラムでは、上記請求項７のデータ変換プログラムにおい
て、共通プログラムが、４行４列の行列で表される１２
８ビットの変換対象データにＢｙｔｅＳｕｂ、Ｓｈｉｆ
ｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換を順に施すこ
とで得られる変換後データを、上記式（１）により求め
るようになっている。

【００４６】そして、上記請求項６のデータ変換方法に
よれば、ＡＥＳ暗号方式を用いて暗号化されたデータの
復号化の処理速度を向上させつつ、ＡＥＳ暗号方式を用
いてデータを復号化する装置に必要なデータ記憶容量を
小さくすることができる。更に、データの暗号化と復号
化との両方をコンピュータに行わせるためのデータ変換
プログラムに適用すれば、請求項５の効果に加え、デー
タの暗号化と復号化との両方の処理速度を向上させるこ
とができる。

【００４７】また、上記請求項８のデータ変換プログラ
ムによれば、請求項７の効果に加え、データの暗号化及
び復号化の処理速度を向上させつつ、ＡＥＳ暗号方式を
用いてデータの暗号化及び復号化を行う装置に必要なデ
ータ記憶容量を小さくすることができる。

【００４８】尚、請求項７，８のデータ変換プログラム
は、請求項９のようにコンピュータ読み取り可能な記録
媒体に記録されていてもよい。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施形
態のデータ変換装置としての携帯電話装置について、図
面を用いて説明する。まず図１は、本実施形態の携帯電
話装置１０の構成を表すブロック図である。

【００５０】この携帯電話装置１０は、送受信部１２、
ＣＰＵ１４、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１８及びデータの書き
換えが可能な不揮発性メモリ２０を備えている。送受信
部１２は、無線通信によりデータの送受信を行う。ま
た、不揮発性メモリ２０には、外部のデータベースとの
間でデータをやりとりするデータ送受信処理をＣＰＵ１
４に行わせるためのアプリケーションプログラムと、こ
のデータ送受信処理で送受信されるデータをＡＥＳ暗号
方式を用いて暗号化又は復号化する処理（以下、「デー
タ変換処理という」）をＣＰＵ１４に行わせるためのデ
ータ変換プログラムとが記憶されている。

【００５１】ここで、上記データ変換プログラムに従い
ＣＰＵ１４が行うデータ変換処理について、図２のフロ
ーチャートを用いて説明する。尚、本データ変換処理
は、上記データ送受信処理にて平文データ（即ち、暗号
化されていないデータ）を外部のデータベースへ送信し
ようとする場合又は外部のデータベースから暗号データ
を受信した場合に開始される。

【００５２】このデータ変換処理が開始されると、まず
Ｓ１００にて、暗号化と復号化との何れの処理を行うの
かを判定する。具体的には、上記データ送受信処理にて
平文データを送信しようとする場合には、暗号化を行う
と判定し、上記データ送受信処理にて暗号データを受信
した場合には、復号化を行うと判定する。

【００５３】そして、Ｓ１００で、暗号化を行うと判定
した場合には、Ｓ１１０へ移行し、暗号化用のＲｏｕｎ
ｄＫｅｙを生成して、ＲＡＭ１６に記憶させる。ここ
で、暗号化用のＲｏｕｎｄＫｅｙとは、平文データを暗
号化する際に行うＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで
用いるＲｏｕｎｄＫｅｙのことであり、従来技術（図１
３）で説明したように、鍵を拡張して順番に区切ること
により複数生成する。

【００５４】このＳ１１０で暗号化用のＲｏｕｎｄＫｅ
ｙを生成した後は、Ｓ１２０へ移行し、後述するＢｙｔ
ｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄ
ｄｉｔｉｏｎの各変換に用いる引数を、暗号化用の引数
に設定する。具体的には、従来技術で説明したように、
ＢｙｔｅＳｕｂで用いる引数を、図１０で説明したＳ−
ｂｏｘに設定する。また、ＳｈｉｆｔＲｏｗで用いる引
数を、図１１で説明したＣｉに設定する。更に、Ｒｏｕ
ｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いる引数を、図１４で
説明したＲｏｕｎｄＫｅｙ（即ち、Ｓ１１０にて生成し
た暗号化用のＲｏｕｎｄＫｅｙ）に設定する。

【００５５】そして次に、Ｓ１３０へ移行し、後述する
ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎで用いる暗号化用の４つの
ルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃を生成して、ＲＡＭ１６
に記憶させる。一方、Ｓ１００で、復号化を行うと判定
した場合には、Ｓ１４０へ移行し、復号化用のＲｏｕｎ
ｄＫｅｙを生成して、ＲＡＭ１６に記憶させる。ここ
で、復号化用のＲｏｕｎｄＫｅｙとは、暗号データを復
号化する際に行うＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで
用いるＲｏｕｎｄＫｅｙのことであり、次の（ｃ１），
（ｃ２）の条件を満たすものである。

【００５６】（ｃ１）：復号化で行うＲｏｕｎｄＫｅｙ
Ａｄｄｉｔｉｏｎでは、暗号化で用いられた複数のＲｏ
ｕｎｄＫｅｙを、暗号化と逆の順序で用いる。（ｃ２）：但し、（ｃ１）の条件に従い用いるＲｏｕｎ
ｄＫｅｙのうち、ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎで行うＲ
ｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いるＲｏｕｎｄＫ
ｅｙについては、更に、暗号化で行うＭｉｘＣｏｌｕｍ
ｎの逆変換を施したものをＲｏｕｎｄＫｅｙとして用い
る。

【００５７】したがって、復号化用のＲｏｕｎｄＫｅｙ
は、次のように生成される。まず、暗号化の場合と同様
に、鍵を拡張して順番に区切ることにより複数のＲｏｕ
ｎｄＫｅｙ（即ち、暗号化で用いられるＲｏｕｎｄＫｅ
ｙ）を生成する。次に、生成した複数のＲｏｕｎｄＫｅ
ｙを、暗号化とは逆の順序で各ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄ
ｉｔｉｏｎに割り振る。更に、ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉ
ｏｎで用いるＲｏｕｎｄＫｅｙについては、暗号化で行
うＭｉｘＣｏｌｕｍｎの逆変換を施す。

【００５８】こうしてＳ１４０で復号化用のＲｏｕｎｄ
Ｋｅｙを生成した後は、Ｓ１５０へ移行し、後述するＢ
ｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＲｏｕｎｄＫｅｙ
Ａｄｄｉｔｉｏｎの各変換に用いる引数を、復号化用の
引数に設定する。具体的には、ＢｙｔｅＳｕｂで用いる
引数を、暗号化で用いるＳ−ｂｏｘの逆変換となるルッ
クアップテーブルに設定する。また、ＳｈｉｆｔＲｏｗ
で用いる引数を、暗号化で用いるＣｉの逆変換となる引
数（即ち、ブロックデータにおける各行の部分データを
暗号化の場合と同じオフセット値だけ右方向へ循環シフ
トする引数）に設定する。更に、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄ
ｄｉｔｉｏｎで用いる引数を、Ｓ１４０にて生成した復
号化用のＲｏｕｎｄＫｅｙに設定する。

【００５９】そして次に、Ｓ１６０へ移行し、後述する
ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎで用いる復号化用の４つの
ルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃を生成して、ＲＡＭ１６
に記憶させる。こうして、Ｓ１３０又はＳ１６０でルッ
クアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃を生成した後は、以下のＳ１
７０〜Ｓ２２０にて、ＡＥＳ暗号方式の暗号化手順と同
じ順序でＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、ＭｉｘＣ
ｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの各
変換を行うようになっている。尚、Ｓ１００〜Ｓ１６０
の処理をＣＰＵ１４に行わせるためのプログラムが、設
定プログラムに相当し、Ｓ１７０〜Ｓ２２０の処理をＣ
ＰＵ１４に行わせるためのプログラムが、共通プログラ
ムに相当する。

【００６０】まず、Ｓ１７０では、暗号データ又は平文
データであるブロックデータに対して、ＲｏｕｎｄＫｅ
ｙＡｄｄｉｔｉｏｎの変換を１回行う。次に、Ｓ１８０
へ移行し、ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎを行う。ここ
で、本データ変換処理におけるＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉ
ｏｎの処理について説明する。

【００６１】ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎは、Ｂｙｔｅ
Ｓｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲ
ｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの各変換を順に施す処
理であるが、このＳ１８０では、各変換をそれぞれ行う
のではなく、４行４列の行列で表される１２８ビットの
処理対象データ（変換対象データに相当）にＲｏｕｎｄ
Ｆｕｎｃｔｉｏｎを行うことで得られる処理後データ
を、下記式（４）により求めるようになっている。

【００６２】

【数８】

【００６３】上記式（４）では、処理対象データから処
理後データへの変換を３２ビット単位で行う。具体的に
は、図３に示すように、処理対象データを構成する部分
データ（８ビット）の中から、ＳｈｉｆｔＲｏｗの変換
を施すことにより同列に移動する４つの部分データ（ａ
_0,j、ａ_1,j-C1、ａ_2,j-C2、ａ_3,j-C3）を選択し、この
選択した４つの部分データからなる３２ビットのデータ
を、処理後データにおける同列の４つの部分データから
なる３２ビットのデータｅ_jに変換するようになってい
る。

【００６４】また、上記式（４）では、処理対象データ
にＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌ
ｕｍｎの各変換を順に施すことで得られるデータ（変換
後データに相当）を、４つのルックアップテーブルＴ₀
〜Ｔ₃を用いて求めるようになっている。具体的には、
処理対象データから選択した各部分データ（ａ_0,j、ａ₁
_,j-C1、ａ_2,j-C2、ａ_3,j-C3）を、対応するルックアッ
プテーブルＴ₀〜Ｔ₃を用いてそれぞれ変換し、この変換
後の値の排他論理和をとることで求めている。そして更
に、このように求めたデータに、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄ
ｄｉｔｉｏｎの変換（即ち、上記式（４）におけるｋ_j
の加算）を施して、処理後データを求めるようになって
いる。尚、このＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの変
換が、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎの次に行うＲｏｕｎｄＫｅｙ
Ａｄｄｉｔｉｏｎに相当する。

【００６５】ここで、各ルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃
は、処理対象データの部分データ（８ビット）を３２ビ
ットのデータに変換するものである。したがって、各ル
ックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃の大きさは、それぞれ「２
⁸×４バイト＝１０２４バイト」であり、４つのルック
アップテーブルを合わせても４０９６バイトである。

【００６６】そして、このようなＳ１８０の処理を行っ
た後はＳ１９０へ移行し、Ｓ１８０の処理をＮｒ−１回
行ったか否かを判定する。尚、ラウンド数Ｎｒは、前述
したように、第１表に示す値である。このＳ１９０で、
Ｎｒ−１回行っていないと判定した場合には、Ｓ１８０
へ戻る。つまり、Ｓ１８０の処理をＮｒ−１回繰り返す
ようになっている。

【００６７】一方、Ｓ１９０で、Ｎｒ−１回行ったと判
定した場合には、Ｓ２００へ移行してＢｙｔｅＳｕｂの
変換を行い、次に、Ｓ２１０へ移行してＳｈｉｆｔＲｏ
ｗの変換を行い、更に、Ｓ２２０へ移行してＲｏｕｎｄ
ＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの変換を行い、本データ変換処
理を終了する。

【００６８】以上説明したように、上記データ変換処理
では、平文データを暗号化する場合だけでなく、暗号デ
ータを復号化する場合にも、ＡＥＳ暗号方式の暗号化手
順と同じ順序でＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、Ｍ
ｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏ
ｎの各変換を行うようになっている。ここで、暗号デー
タの復号化を平文データの暗号化と同じ変換順序で行う
ことができる理由について説明する。

【００６９】そもそもＡＥＳ暗号方式を用いて暗号化さ
れた暗号データは、暗号化の処理と全く逆の処理を行う
（即ち、暗号化で行う各変換の逆変換を暗号化とは逆の
順序で行う）ことで復号化することができる。Ｒｏｕｎ
ｄＦｕｎｃｔｉｏｎを例にして説明すると、図４に示す
ように、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎ→ＩｎｖＭ
ｉｘＣｏｌｕｍｎ→ＩｎｖＳｈｉｆｔＲｏｗ→ＩｎｖＢ
ｙｔｅＳｕｂの順に変換を行えばよい。

【００７０】ここで、ＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎ，Ｉｎ
ｖＳｈｉｆｔＲｏｗ，ＩｎｖＢｙｔｅＳｕｂは、それぞ
れ、暗号化の場合のＭｉｘＣｏｌｕｍｎ，ＳｈｉｆｔＲ
ｏｗ，ＢｙｔｅＳｕｂの逆変換であり、変換に用いる引
数が異なるだけである。即ち、ＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍ
ｎでは、暗号化で用いる行列Ｃの逆変換となる行列を引
数として用いてデータを変換する。また、ＩｎｖＳｈｉ
ｆｔＲｏｗでは、暗号化で用いるＣｉの逆変換となる引
数を用いてデータを変換する。また更に、ＩｎｖＢｙｔ
ｅＳｕｂでは、暗号化で用いるＳ−ｂｏｘの逆変換とな
るルックアップテーブルを引数として用いてデータを変
換する。尚、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎについ
ては、ＲｏｕｎｄＫｅｙの排他論理和をとる変換である
ため、暗号化と同じＲｏｕｎｄＫｅｙを用いて変換すれ
ば、逆変換となる。

【００７１】そして、ＩｎｖＳｈｉｆｔＲｏｗ→Ｉｎｖ
ＢｙｔｅＳｕｂという変換順序は、ＩｎｖＢｙｔｅＳｕ
ｂ→ＩｎｖＳｈｉｆｔＲｏｗという順序に入れ替えて
も、結果は変わらない。また、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄ
ｉｔｉｏｎ→ＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎという変換順序
は、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いるＲｏｕ
ｎｄＫｅｙにＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を施せ
ば、ＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎ→ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄ
ｄｉｔｉｏｎという順序に入れ替えても、結果は変わら
ない。

【００７２】即ち、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎ
で用いるＲｏｕｎｄＫｅｙを「Ｋ」、ＩｎｖＭｉｘＣｏ
ｌｕｍｎの変換行列を「Ｄ」、変換の対象となるデータ
を「Ｂ」とすると、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎ
→ＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎという復号化処理は、下記
式（５）の左辺のように表すことができ、更に、右辺の
ように展開することができる。

【００７３】（Ｂ＋Ｋ）・Ｄ＝Ｂ・Ｄ＋Ｋ・Ｄ …式
（５）そのため、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで、Ｒｏ
ｕｎｄＫｅｙにＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を施し
て得られる値「Ｋ・Ｄ」をＲｏｕｎｄＫｅｙとして用い
れば、ＩｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎ→ＲｏｕｎｄＫｅｙＡ
ｄｄｉｔｉｏｎという順序に入れ替えることができる。

【００７４】その結果、図５の左側に示すような復号化
の変換順序（即ち、暗号化手順と逆の順序）を、Ｉｎｖ
ＳｈｉｆｔＲｏｗとＩｎｖＢｙｔｅＳｕｂとの順序を入
れ替え、更に、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎとＩ
ｎｖＭｉｘＣｏｌｕｍｎとの順序を入れ替えることで、
図５の右側に示すように、暗号化手順と同じ順序に変更
することができる。

【００７５】以上の理由から、各変換に用いる引数を、
下記（ｄ１）〜（ｄ３）の条件に従い設定すれば、暗号
化手順と同じ変換順序で復号化を行うことができる。（ｄ１）：ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉ
ｘＣｏｌｕｍｎでは、暗号化で行われる変換の逆変換と
なるような引数を用いる。

【００７６】（ｄ２）：ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉ
ｏｎで用いるＲｏｕｎｄＫｅｙとしては、暗号化で用い
られた複数のＲｏｕｎｄＫｅｙを、暗号化と逆の順序で
用いる。（ｄ３）：更に、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎの次に行うＲｏｕ
ｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いるＲｏｕｎｄＫｅｙ
としては、上記（ｄ２）に従い用いるＲｏｕｎｄＫｅｙ
に、復号化で行うＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を施したも
のを用いる。

【００７７】そして、前述したデータ変換処理では、こ
うした順序変更に加え、更に、ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉ
ｏｎを上記式（４）により行うようになっている。即
ち、暗号化の場合には、処理対象データに対して暗号化
用の引数を用いたＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、
ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉ
ｏｎの各変換を順に施すことで得られる処理後データ
を、式（４）により求めるようになっており、言い換え
れば、このような処理後データが得られるような暗号化
用のルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃をＳ１３０にて生成
するようになっている。

【００７８】また、復号化の場合には、処理対象データ
に対して復号化用の引数（即ち、上記（ｄ１）〜（ｄ
３）の条件を満たす引数）を用いたＢｙｔｅＳｕｂ、Ｓ
ｈｉｆｔＲｏｗ、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫ
ｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの各変換を順に施すことで得られ
る処理後データを、式（４）により求めるようになって
おり、言い換えれば、このような処理後データが得られ
るような復号化用のルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃をＳ
１６０にて生成するようになっている。

【００７９】次に、本発明者が行った試験内容について
簡単に説明する。本発明者は、ＡＥＳ暗号方式を用いて
データの暗号化及び復号化を行う上記実施形態のデータ
変換プログラムを市販の携帯電話装置へ実装し、動作の
確認を行った。

【００８０】今回、実装の対象とした携帯電話装置は、
Ｊａｖａ（登録商標）アプリケーションを実行可能な機
種であり、Ｊａｖａ（登録商標）アプリケーションの大
きさについて、Ｊａｒファイル（Ｊａｖａ（登録商標）
の圧縮ファイル）で１０キロバイト以内という制約事項
があった。本発明者は、実際にＡＥＳ暗号クラス（上記
実施形態のデータ変換プログラム）を作成して、その作
成したＡＥＳ暗号クラスをＪａｒファイルに圧縮した。
その結果、暗号クラス（圧縮後のプログラム）の大きさ
は２．４キロバイトとなり、この携帯電話装置に実装す
ることができた。

【００８１】そして、図６に示すように、この携帯電話
装置から外部の就職先データベースへアクセスするアプ
リケーションを開発し、送信データの暗号化及び受信デ
ータの復号化を実際に行えることを確認した。このよう
な本実施形態の携帯電話装置１０によれば、ＡＥＳ暗号
方式を用いたデータの暗号化及び復号化を、速い処理速
度で、しかも比較的小さなデータ記憶容量で実現するこ
とができる。

【００８２】ここで、暗号化及び復号化の処理速度が速
くなる理由としては、データ変換処理において、処理対
象データにＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎの処理を行うこ
とで得られる処理後データを上記式（４）により求める
といったデータ変換方法が用いられていることが挙げら
れる。

【００８３】一方、データ記憶容量を小さくすることが
できる理由としては、データ変換処理をＣＰＵ１４に行
わせるためのデータ変換プログラムのプログラムサイズ
が小さいことが挙げられる。即ち、データ変換処理にお
いて、暗号化と復号化とを同一の変換順序で行うといっ
たデータ変換方法が用いられており、しかも、上記式
（４）で使用するルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃を、デ
ータ変換処理の中で生成するようになっているからであ
る。

【００８４】また、データ記憶容量が小さくできるもう
一つの理由としては、上記式（４）で使用するルックア
ップテーブルＴ₀〜Ｔ₃が小さいことが挙げられる。以
上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明
は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【００８５】例えば、上記実施形態の携帯電話装置１０
では、データ変換処理を開始してからルックアップテー
ブルＴ₀〜Ｔ₃を生成するようになっているが、これに限
らず、データ変換プログラムの一部としてルックアップ
テーブルＴ₀〜Ｔ₃のデータを予め記憶していてもよい。
このようにすれば、ルックアップテーブルＴ₀〜Ｔ₃を生
成する必要が無くなる分、処理速度をより速くすること
ができる。

【００８６】また、上記実施形態の携帯電話装置１０で
は、データを暗号化又は復号化する際に行うＲｏｕｎｄ
ＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いる複数のＲｏｕｎｄＫｅ
ｙを一度に生成するようになっているが、これに限ら
ず、ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎを行う毎に、そ
こで必要となるＲｏｕｎｄＫｅｙのみを生成するように
し、不要になったＲｏｕｎｄＫｅｙについてはすぐに消
去するようにしてもよい。このようにすれば、ＲＡＭ１
６に必要なデータ容量をより小さくすることができる。

【００８７】一方、上記実施形態では、データの暗号化
及び復号化を行うデータ変換装置としての携帯電話装置
１０について述べたが、データ変換プログラム自体や、
このデータ変換プログラムが記録されたコンピュータ読
み取り可能な記録媒体（例えば、フロッピー（登録商
標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等）や、データ変換方法自
体も、本発明の範囲である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の携帯電話装置の構成を表すブロッ
ク図である。

【図２】データ変換処理を表すフローチャートであ
る。

【図３】データ変換処理におけるＲｏｕｎｄＦｕｎｃ
ｔｉｏｎの処理のイメージを表す説明図である。

【図４】データを復号化する場合のＲｏｕｎｄＦｕｎ
ｃｔｉｏｎの処理のイメージを表す説明図である。

【図５】データを復号化する場合の変換順序を表す説
明図である。

【図６】データ変換プログラムを市販の携帯電話装置
へ実装した結果を説明する説明図である。

【図７】ＡＥＳ暗号方式に用いられるブロックデータ
を説明する説明図である。

【図８】ＡＥＳ暗号方式に用いられる鍵を説明する説
明図である。

【図９】ＡＥＳ暗号方式の暗号化手順を説明する説明
図である。

【図１０】ＢｙｔｅＳｕｂの変換を説明する説明図で
ある。

【図１１】ＳｈｉｆｔＲｏｗの変換を説明する説明図
である。

【図１２】ＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を説明する説明
図である。

【図１３】ＲｏｕｎｄＫｅｙの生成方法を説明する説
明図である。

【図１４】ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの変換
を説明する説明図である。

【図１５】ＲｏｕｎｄＦｕｎｃｔｉｏｎの処理のイメ
ージを表す説明図である。

【符号の説明】

１０…携帯電話装置、１２…送受信部、１４…ＣＰＵ、
１６…ＲＡＭ、１８…ＲＯＭ、２０…不揮発性メモリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者神保雅一岐阜県各務原市緑苑南４−112 Ｆターム(参考） 5J104 AA18 EA18 JA12 NA02 NA09 NA10 NA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】４行４列の行列で表される１２８ビット
の変換対象データに、ＡＥＳ暗号方式におけるＢｙｔｅ
Ｓｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各
変換を順に施すことで得られる変換後データを、下記式
（１）により求めるように構成されていることを特徴と
するデータ変換装置。【数１】
【請求項２】４行４列の行列で表される１２８ビット
の変換対象データに、ＡＥＳ暗号方式におけるＢｙｔｅ
Ｓｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各
変換を順に施すことで得られる変換後データを、下記式
（１）により求める機能をコンピュータに実現させるた
めのデータ変換プログラム。【数２】
【請求項３】請求項２に記載のデータ変換プログラム
が記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項４】４行４列の行列で表される１２８ビット
の変換対象データに、ＡＥＳ暗号方式におけるＢｙｔｅ
Ｓｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各
変換を順に施すことで得られる変換後データを、下記式
（１）により求めることを特徴とするデータ変換方法。【数３】
【請求項５】ＡＥＳ暗号方式を用いて暗号化されたデ
ータを、下記（ａ１）〜（ａ４）の条件に従い復号化す
ることを特徴とするデータ変換方法。（ａ１）：ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、Ｍｉｘ
Ｃｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎの
各変換を、ＡＥＳ暗号方式の暗号化手順と同じ順序で行
う。（ａ２）：上記（ａ１）に従い行うＢｙｔｅＳｕｂ、Ｓ
ｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎでは、暗号化で
行われる変換の逆変換となるような引数を用いる。（ａ３）：上記（ａ１）に従い行うＲｏｕｎｄＫｅｙＡ
ｄｄｉｔｉｏｎでは、暗号化で用いられた複数のＲｏｕ
ｎｄＫｅｙを、暗号化と逆の順序で用いる。（ａ４）：更に、上記（ａ１）に従い行うＲｏｕｎｄＫ
ｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎのうち、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎの次
に行うＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎでは、上記
（ａ３）に従い用いるＲｏｕｎｄＫｅｙに、復号化で行
うＭｉｘＣｏｌｕｍｎの変換を施したものを、Ｒｏｕｎ
ｄＫｅｙとして用いる。
【請求項６】請求項５に記載のデータ変換方法におい
て、４行４列の行列で表される１２８ビットの変換対象デー
タに、ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣ
ｏｌｕｍｎの各変換を順に施すことで得られる変換後デ
ータを、下記式（１）により求めることを特徴とするデ
ータ変換方法。【数４】
【請求項７】ＡＥＳ暗号方式を用いたデータの暗号化
と、ＡＥＳ暗号方式を用いて暗号化されたデータの復号
化とを、コンピュータに行わせるためのデータ変換プロ
グラムであって、データの暗号化及び復号化で共通に用いられると共に、
該データに対してＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ、
ＭｉｘＣｏｌｕｍｎ及びＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉ
ｏｎの各変換をＡＥＳ暗号方式の暗号化手順と同じ順序
で行うための共通プログラムと、前記共通プログラムでの各変換に用いられる引数を、暗
号化の場合にはＡＥＳ暗号方式の暗号化手順において用
いられる引数に設定し、復号化の場合には下記（ｂ１）
〜（ｂ３）の条件に従い設定する設定プログラムと、を備えたことを特徴とするデータ変換プログラム。（ｂ１）：ＢｙｔｅＳｕｂ、ＳｈｉｆｔＲｏｗ及びＭｉ
ｘＣｏｌｕｍｎでは、暗号化で行われる変換の逆変換と
なるような引数が用いられるようにする。（ｂ２）：ＲｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いら
れる引数であるＲｏｕｎｄＫｅｙとしては、暗号化で用
いられた複数のＲｏｕｎｄＫｅｙが、暗号化と逆の順序
で用いられるようにする。（ｂ３）：更に、ＭｉｘＣｏｌｕｍｎの次に行われるＲ
ｏｕｎｄＫｅｙＡｄｄｉｔｉｏｎで用いられる引数であ
るＲｏｕｎｄＫｅｙとしては、上記（ｂ２）に従い用い
られるＲｏｕｎｄＫｅｙに、復号化で行われるＭｉｘＣ
ｏｌｕｍｎの変換を施したものが用いられるようにす
る。
【請求項８】請求項７に記載のデータ変換プログラム
において、前記共通プログラムでは、４行４列の行列で表される１
２８ビットの変換対象データに、ＢｙｔｅＳｕｂ、Ｓｈ
ｉｆｔＲｏｗ及びＭｉｘＣｏｌｕｍｎの各変換を順に施
すことで得られる変換後データを、下記式（１）により
求めるようになっていることを特徴とするデータ変換プ
ログラム。【数５】
【請求項９】請求項７又は請求項８に記載のデータ変
換プログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な
記録媒体。