JP2007065253A - 文字コード暗号処理プログラム、および文字コード暗号処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 平文3が入力されると、平文符号化手段1bにより、平文3に含まれる文字コードが数値に変換される。次に、暗号化手段1dにより、平文符号化手段1bで得られた文字コード毎の数値が順次取得され、初期値が設定されたレジスタ1cの値を用いて、最初の数値が同一ビット数の暗号値に暗号化される。以後、暗号化によって得られた暗号値の少なくとも一部を用いたレジスタの値の更新と、更新されたレジスタの値を用いた数値の暗号化とが交互に繰り返され、入力された全ての数値が暗号化される。そして、文字コード生成手段1eにより、暗号化手段1dで得られた各暗号値が文字コードに変換され、暗号文4が生成される。
【選択図】 図1
Description
例えば、SiftJISやEUC(Extended UNIX(登録商標) Code)では、1文字が2バイトの文字コードで表されるが、2バイト分(16ビット)の全てのビットが文字コードとして使用されているわけではない。すなわち、2バイト中の12〜13ビットを用いれば、日本語で日常使用される文字を表現することができる。そのため、文字コードを取り扱うプログラムでは、2バイト中の文字コードを表すビットのみを読み出す場合もある。このとき、2バイトの文字コード全体がAESやDESで暗号化されていると、一部のデータを読み出しても正しく復号することができない。
そこで、文字コード列の暗号化後も文字コードとなるような暗号化技術が考えられている。そのような暗号化技術としては、例えば、文字コード変換テーブル(乱数表)を用いる技術がある。
例えば、文字コード「0x20」、「0x21」という2バイトコードの2文字(合わせて4バイト)をAESで暗号化し、「0xF901」という4バイトのバイナリデータが得られたものとする。このバイナリデータを2進数で表すと「1111100100000001」となる。バイナリデータをBASE64で文字コードに変換する場合、バイナリデータが6ビット毎に区切られる。そして、6ビット毎のデータが、それぞれ2バイトの文字コードとして取り扱われる。
図1は、本実施の形態の概略を示す図である。図1に示すように、本実施の形態では、平文3を暗号化装置1で暗号化し、暗号文4を生成する。そして、その暗号文4を復号装置2で復号し、平文5を生成する。
変換テーブル記憶手段1aは、所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルを記憶する。変換テーブルに登録可能な文字コードの数は、2のn乗(nは数値のビット長)となる。例えば、文字コードの種別数が2の12乗内に収まる場合、12ビットの数値に符号化される。
変換テーブル記憶手段2aは、所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルを記憶する。
[第1の実施の形態]
次に、第1の実施の形態の詳細を説明する。
クライアント21は、ネットワーク10を介してサーバ100に接続されている。サーバ100には、データベース110が接続されている。
以上のようなハードウェア構成によって、第1の実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、図3には、サーバ100のハードウェア構成を示したが、クライアント21も同様のハードウェアで実現できる。
図7は、暗号化部内の文字コード符号化部の処理を示す図である。図7には、「FACE」という文字列が平文31として入力された場合の例が示されている。文字コード符号化部141は、変換テーブル133を参照し、平文31の先頭の文字から順に符号化する。この例では、「F」の文字が「3」に変換され、「A」の文字が「2」に変換され、「C」の文字が「4」に変換され、「E」の文字が「5」に変換されている。
第3の状態[ST3]には、符号化データ33の3つめの数値の暗号化状況が示されている。この例では、「5」と「4」との排他的論理和の演算結果34cとして「1」が得られている。
図10は、復号部の機能を示すブロック図である。復号部150は、文字コード符号化部151、シフトレジスタ152、暗号化処理部153、暗号データ記憶部154、排他的論理和演算部155、および文字コード生成部156を有している。
図11は、復号部内の文字コード符号化部の処理を示す図である。図11には、「EFBG」という文字列が暗号文32として入力された場合の例が示されている。文字コード符号化部151は、変換テーブル133を参照し、暗号文32の先頭の文字から順に符号化する。この例では、「E」の文字が「5」に変換され、「F」の文字が「3」に変換され、「B」の文字が「1」に変換され、「G」の文字が「0」に変換されている。
第3の状態[ST13]には、符号化データ36の3つめの数値の復号状況が示されている。この例では、「5」と「1」との排他的論理和の演算結果37cとして「4」が得られている。
次に第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態は、複数の文字コードの暗号化を並列処理するものである。なお、第2の実施の形態では、文字コードを13ビットの数値(2の13乗=8192種のキャラクタ空間)に符号化するものとする。
暗号化部140aは、文字コード符号化部141a、シフトレジスタ142a、暗号化処理部143a、暗号データ記憶部144a、9つの排他的論理和演算部145a,145b,145c,・・・,145i、および文字コード生成部146aを有している。
復号部150は、文字コード符号化部151a、シフトレジスタ152a、暗号化処理部153a、暗号データ記憶部154a、9つの排他的論理和演算部155a,155b,155c,・・・,155i、および文字コード生成部156aを有している。
[応用例]
変換テーブル133,133aにおいて、任意の文字コードに除外コードを設定することもできる。除外コードは、対応する文字コードを暗号化の対象外とすることを指定するフラグである。除外コードが設定された文字コードに関しては、文字コード符号化部141,151,141a,151aで符号化されず、そのまま文字コード生成部146,156,146a,156aに渡される。
また、除外コードが設定された文字コードについては、暗号化または復号の結果出力からも除外することができる。その場合、文字コード符号化部141,151,141a,151aは、除外コードが設定された文字コードが入力されると、その文字コードを破棄する。これにより、例えば、終端文字等が不要な場合、その文字コードを処理結果から除外することができる。
また、上記の例では、シフトレジスタを用いた暗号化のモードとしてCFBモードを用いているが、ブロック暗号化モードとしては、前回の暗号化によって生成された暗号値が次回の暗号化で使用されるような連鎖関系があればよい。このような連鎖関系があれば、同じ文字が連続していても、暗号化後には異なる文字として出力される。連鎖関系があるブロック暗号化モードとしては、OFB(Oftput Feed Back)モードやCBC(Cipher Block Chaining)モードがある。
以上説明した実施の形態の主な技術的特徴は、以下の付記の通りである。
コンピュータを、
所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段、
少なくとも1つの文字コードで構成される平文が入力されると、前記平文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記平文に含まれる文字コードを数値に変換する平文符号化手段、
前記平文符号化手段で得られた文字コード毎の数値を順次取得し、初期値が設定されたレジスタの値を用いて、最初の数値を同一ビット数の暗号値に暗号化し、以後、暗号化によって得られた暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた数値の暗号化とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の数値を暗号化する暗号化手段、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記暗号化手段で得られた各暗号値を文字コードに変換する文字コード生成手段、
として機能させることを特徴とする文字コード暗号処理プログラム。
前記平文符号化手段は、前記除外コードによって指定された文字コードについては、符号化の対象から除外し、
前記文字コード生成手段は、前記平文を構成したときの文字コードの配列に従って、暗号値からの変換によって得られた文字コードの配列内に前記平文符号化手段で符号化の対象から除外された文字コードを挿入することを特徴とする付記1記載の文字コード暗号処理プログラム。
前記平文符号化手段は、前記除外コードによって指定された文字コードを破棄することを特徴とする付記1記載の文字コード暗号処理プログラム。
少なくとも1つの文字コードで構成される暗号文が入力されると、前記暗号文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記暗号文に含まれる文字コードを暗号値に変換する暗号文符号化手段、
前記暗号文符号化手段で得られた文字コード毎の暗号値を順次取得し、前記初期値が設定された前記レジスタの値を用いて、最初の暗号値を同一ビット数に復号し、以後、復号対象となった暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた暗号値の復号とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の暗号値を復号する復号手段、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記復号手段で得られた各数値を文字コードに変換する文字コード再生手段、
として機能させることを特徴とする付記1記載の文字コード暗号処理プログラム。
所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルが変換テーブル記憶手段に予め記憶されており、少なくとも1つの文字コードで構成される平文が入力されると、前記平文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記平文に含まれる文字コードを数値に変換し、
符号化によって得られた文字コード毎の数値を順次取得し、初期値が設定されたレジスタの値を用いて、最初の数値を同一ビット数の暗号値に暗号化し、以後、暗号化によって得られた暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた数値の暗号化とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の数値を暗号化し、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、暗号化によって得られた各暗号値を文字コードに変換する、
ことを特徴とする文字コード暗号処理方法。
所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段と、
少なくとも1つの文字コードで構成される平文が入力されると、前記平文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記平文に含まれる文字コードを数値に変換する平文符号化手段と、
前記平文符号化手段で得られた文字コード毎の数値を順次取得し、初期値が設定されたレジスタの値を用いて、最初の数値を同一ビット数の暗号値に暗号化し、以後、暗号化によって得られた暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた数値の暗号化とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の数値を暗号化する暗号化手段と、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記暗号化手段で得られた各暗号値を文字コードに変換する文字コード生成手段と、
を有することを特徴とする文字コード暗号処理装置。
1a、2a 変換テーブル記憶手段
1b 平文符号化手段
1c、2c レジスタ
1d 暗号化手段
1e 文字コード生成手段
2 復号装置
2b 暗号文符号化手段
2d 復号手段
2e 文字コード再生手段
3、5 平文
4 暗号文
Claims (5)
- 文字コードを暗号化するための文字コード暗号処理プログラムにおいて、
コンピュータを、
所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶手段、
少なくとも1つの文字コードで構成される平文が入力されると、前記平文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記平文に含まれる文字コードを数値に変換する平文符号化手段、
前記平文符号化手段で得られた文字コード毎の数値を順次取得し、初期値が設定されたレジスタの値を用いて、最初の数値を同一ビット数の暗号値に暗号化し、以後、暗号化によって得られた暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた数値の暗号化とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の数値を暗号化する暗号化手段、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記暗号化手段で得られた各暗号値を文字コードに変換する文字コード生成手段、
として機能させることを特徴とする文字コード暗号処理プログラム。 - 前記暗号化手段は、前記レジスタの値を更新する際には、前記レジスタの値を所定の方向にシフトさせ、シフト処理によって空いた記憶領域に暗号値の少なくとも一部の値を格納することを特徴とする請求項1記載の文字コード暗号処理プログラム。
- 前記暗号化手段は、前記レジスタへの初期値の設定および値の更新毎に、複数の数値を並列処理で暗号化することを特徴する請求項1記載の文字コード暗号処理プログラム。
- 前記コンピュータを、さらに、
少なくとも1つの文字コードで構成される暗号文が入力されると、前記暗号文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記暗号文に含まれる文字コードを暗号値に変換する暗号文符号化手段、
前記暗号文符号化手段で得られた文字コード毎の暗号値を順次取得し、前記初期値が設定された前記レジスタの値を用いて、最初の暗号値を同一ビット数に復号し、以後、復号対象となった暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた暗号値の復号とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の暗号値を復号する復号手段、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記復号手段で得られた各数値を文字コードに変換する文字コード再生手段、
として機能させることを特徴とする請求項1記載の文字コード暗号処理プログラム。 - コンピュータの演算処理によって文字コードを暗号化するための文字コード暗号処理方法において、
所定の文字コード体系の文字コードと所定のビット長の数値との間で相互に変換するための対応関係が登録された少なくとも1つの変換テーブルが変換テーブル記憶手段に予め記憶されており、少なくとも1つの文字コードで構成される平文が入力されると、前記平文を構成する文字コードの文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、前記平文に含まれる文字コードを数値に変換し、
符号化によって得られた文字コード毎の数値を順次取得し、初期値が設定されたレジスタの値を用いて、最初の数値を同一ビット数の暗号値に暗号化し、以後、暗号化によって得られた暗号値の少なくとも一部を用いた前記レジスタの値の更新と、更新された前記レジスタの値を用いた数値の暗号化とを交互に繰り返すことで、2つめ以降の数値を暗号化し、
所定の文字コード体系に対応する前記変換テーブルを参照し、暗号化によって得られた各暗号値を文字コードに変換する、
ことを特徴とする文字コード暗号処理方法。
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