JP3053106B2 - 暗号化処理装置、及び復号化処理装置 - Google Patents
暗号化処理装置、及び復号化処理装置Info
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- JP3053106B2 JP3053106B2 JP2295351A JP29535190A JP3053106B2 JP 3053106 B2 JP3053106 B2 JP 3053106B2 JP 2295351 A JP2295351 A JP 2295351A JP 29535190 A JP29535190 A JP 29535190A JP 3053106 B2 JP3053106 B2 JP 3053106B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
- H04L9/0618—Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation
- H04L9/0625—Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation with splitting of the data block into left and right halves, e.g. Feistel based algorithms, DES, FEAL, IDEA or KASUMI
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
- H04L2209/12—Details relating to cryptographic hardware or logic circuitry
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
- H04L2209/24—Key scheduling, i.e. generating round keys or sub-keys for block encryption
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンピュータのメッセージ等を暗号化する
暗号化処理装置、及び、暗号処理方法に関する。
暗号化処理装置、及び、暗号処理方法に関する。
現在、多くの企業がビジネスの目的で情報ネットワー
ク設備を強化している。近い将来、一つの組織内ばかり
でなく様々な取引関係にある複数の組織の間で、情報交
換が頻繁に行なわれるようになると予想される。このよ
うな状況下で通信のセキュリティを確保するのに、暗号
は不可欠である。
ク設備を強化している。近い将来、一つの組織内ばかり
でなく様々な取引関係にある複数の組織の間で、情報交
換が頻繁に行なわれるようになると予想される。このよ
うな状況下で通信のセキュリティを確保するのに、暗号
は不可欠である。
暗号は、共通鍵暗号と公開鍵暗号という二種に大別さ
れる。共通鍵暗号は、大量データの暗号化，復号化を行
なったり、メッセージ認証コードを作成するのに用いら
れる。
れる。共通鍵暗号は、大量データの暗号化，復号化を行
なったり、メッセージ認証コードを作成するのに用いら
れる。
公開鍵暗号は、通信し合う双方で共通鍵を秘密に配送
したり、ディジタル署名を行なったりするのに用いられ
る。また。共通鍵暗号は、送信者と受信者の間で同一の
鍵（共通鍵）が共有されたという前提のもとで、送信者
がメッセージを共通鍵で暗号化変換して送り、受信者は
受け取った暗号文を同じ共通鍵で復号化変換してもとの
メッセージに戻すような暗号化／復号化変換を行なうた
めに用いられる。
したり、ディジタル署名を行なったりするのに用いられ
る。また。共通鍵暗号は、送信者と受信者の間で同一の
鍵（共通鍵）が共有されたという前提のもとで、送信者
がメッセージを共通鍵で暗号化変換して送り、受信者は
受け取った暗号文を同じ共通鍵で復号化変換してもとの
メッセージに戻すような暗号化／復号化変換を行なうた
めに用いられる。
従来の共通鍵暗号のアルゴリズムとしては、DES（Dat
a Encryption Standard）とFEAL−８（Fast Encryption
Algorithm）が知られており、DESの関しては例えば、
（１）小山他、「現代暗号理論」、電子通信学会、pp.4
1〜49、昭和61年９月において、また、FEAL−８に関し
ては、（２）清水他、「高速データ暗号アルゴリズムFE
AL」、電子通信学会論文誌D.Vol.J70−Ｄ、No.7、pp.14
13〜1423、1987年７月において、それぞれ詳細に述べら
れている。
a Encryption Standard）とFEAL−８（Fast Encryption
Algorithm）が知られており、DESの関しては例えば、
（１）小山他、「現代暗号理論」、電子通信学会、pp.4
1〜49、昭和61年９月において、また、FEAL−８に関し
ては、（２）清水他、「高速データ暗号アルゴリズムFE
AL」、電子通信学会論文誌D.Vol.J70−Ｄ、No.7、pp.14
13〜1423、1987年７月において、それぞれ詳細に述べら
れている。
またデータ攪乱の効率と処理速度の向上を目的とした
ものとして、「マルチメディア向け高速暗号方式」（情
報処理学会、マルチメディア通信と分散処理研究会、19
89年１月19日）および、特開昭63−103919号に開示され
た暗号アルゴリズム（以下、MULTI2という）が知られて
いる。
ものとして、「マルチメディア向け高速暗号方式」（情
報処理学会、マルチメディア通信と分散処理研究会、19
89年１月19日）および、特開昭63−103919号に開示され
た暗号アルゴリズム（以下、MULTI2という）が知られて
いる。
MULTI2は、平文データ64ビットの上位32ビット，下位
32ビットに対し、第14図に示す基本関数（インボリュー
ション関数）π１〜π４を所定順序で実行することによ
って暗号文64ビットを得るようにしたものである。
32ビットに対し、第14図に示す基本関数（インボリュー
ション関数）π１〜π４を所定順序で実行することによ
って暗号文64ビットを得るようにしたものである。
尚、図中はビット毎の排他的論理和、＋は232を法
とした加算、−は232を法とした演算、ROtnはｎビット
の循環シフト、Ｖはビット毎の論理和を示す。
とした加算、−は232を法とした演算、ROtnはｎビット
の循環シフト、Ｖはビット毎の論理和を示す。
一般に、かなりのランダム性を有していると考えられ
る暗号アルゴリズムであっても、その暗号アルゴリズム
に任意に与えた平文とその平文から生成される暗号文を
解析ある手法（いわゆる選択平文攻撃）によって、暗号
鍵が推定でき、その結果暗号破りが成立する危険性があ
ることが知られている（Boer,“Crypto−analysis of
F.E.E.L.",Proc.EUROCRYPTO,1987参照）。
る暗号アルゴリズムであっても、その暗号アルゴリズム
に任意に与えた平文とその平文から生成される暗号文を
解析ある手法（いわゆる選択平文攻撃）によって、暗号
鍵が推定でき、その結果暗号破りが成立する危険性があ
ることが知られている（Boer,“Crypto−analysis of
F.E.E.L.",Proc.EUROCRYPTO,1987参照）。
したがって、上述した従来のアルゴリズムも、将来に
わたって安全であるとは保証できない。
わたって安全であるとは保証できない。
また選択平文攻撃に対しては、暗号鍵の変更周期を短
くする等の運用面での対策と、暗号アルゴリズム自体を
より複雑にして暗号破りを会いにくくする等の技術的対
策を併用することが有効である。後者の技術的対策とし
て、DES、EFEL−８、あるいは、MULTI2において、イン
ボルーション変換の回数を増やすことが提案されている
（宝木他、「マルチメディア向け高速暗号アルゴリズム
Hisecurity−Multi2の開発と利用方法」、電子情報通信
学会、WCIS'89−D2,August28−30,1989、および、H.J.H
ighland,“Cracking the DES?",Computers ＆ Securit
y,8,1989,pp.274−275参照）。
くする等の運用面での対策と、暗号アルゴリズム自体を
より複雑にして暗号破りを会いにくくする等の技術的対
策を併用することが有効である。後者の技術的対策とし
て、DES、EFEL−８、あるいは、MULTI2において、イン
ボルーション変換の回数を増やすことが提案されている
（宝木他、「マルチメディア向け高速暗号アルゴリズム
Hisecurity−Multi2の開発と利用方法」、電子情報通信
学会、WCIS'89−D2,August28−30,1989、および、H.J.H
ighland,“Cracking the DES?",Computers ＆ Securit
y,8,1989,pp.274−275参照）。
しかし、最適なインボルーション繰り返し回数、すな
わち、この回数以上では安全であり、この回数未満では
安全でないというような最適なインボルーション回数は
知られていない。したがって、安全余裕を見て過度にイ
ンボルーション繰り返し回数を増やさざるを得ない。反
面、暗号変換速度は、インボルーション繰り返し回数が
増大するとそれに反比例して遅くなる。
わち、この回数以上では安全であり、この回数未満では
安全でないというような最適なインボルーション回数は
知られていない。したがって、安全余裕を見て過度にイ
ンボルーション繰り返し回数を増やさざるを得ない。反
面、暗号変換速度は、インボルーション繰り返し回数が
増大するとそれに反比例して遅くなる。
本発明の目的は、高速な暗号処理をおこない、かつ、
高い安全性を保証しうる暗号処理装置、及び、暗号処理
方法を提供することにある。
高い安全性を保証しうる暗号処理装置、及び、暗号処理
方法を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の暗号処理装置
は、基本となる複数種のインボリューション処理プログ
ラムと任意の鍵データとを用いて、メッセージデータ
（平文）を暗号化するための暗号プログラムを生成する
手段と、上記暗号プログラムを実行することにより、上
記メッセージデータを暗号文に変換する手段とを備え
る。
は、基本となる複数種のインボリューション処理プログ
ラムと任意の鍵データとを用いて、メッセージデータ
（平文）を暗号化するための暗号プログラムを生成する
手段と、上記暗号プログラムを実行することにより、上
記メッセージデータを暗号文に変換する手段とを備え
る。
また、上記インボリューション処理プログラムの一部
には、換字処理部と転置処理部とが含まれるため、上記
鍵データのビットパタンに応じて、各インボリューショ
ン処理プログラムの実行順序と、各インボリューション
処理プログラム内部の換字処理部及び転置処理部の実行
順序を決定する。
には、換字処理部と転置処理部とが含まれるため、上記
鍵データのビットパタンに応じて、各インボリューショ
ン処理プログラムの実行順序と、各インボリューション
処理プログラム内部の換字処理部及び転置処理部の実行
順序を決定する。
さらに、上記の複数の転置処理は、相異なる数ＸとＹ
に対して、Ｘビットだけ右または左に循環シフトすると
いう操作と、Ｙビットだけ右または左に循環シフトする
という操作を含み、該ＸとＹの具体的数値、あるいは、
右か左かのいずれに循環シフトするかといか指示は、鍵
データよって与える。
に対して、Ｘビットだけ右または左に循環シフトすると
いう操作と、Ｙビットだけ右または左に循環シフトする
という操作を含み、該ＸとＹの具体的数値、あるいは、
右か左かのいずれに循環シフトするかといか指示は、鍵
データよって与える。
また、上記の複数の換字処理は、右または左の循環シ
フト命令、および、モジュロ加算または減算命令を含
み、該命令をどのように組み合わせて該換字処理を構成
するかという指示は、鍵データによって与える。
フト命令、および、モジュロ加算または減算命令を含
み、該命令をどのように組み合わせて該換字処理を構成
するかという指示は、鍵データによって与える。
本発明によれば、鍵データによって、暗号アルゴリズ
ムを構成する関数の一部および関数の実行順序が変化す
る。これにより、関数の一部の変化個数と関数の実行順
の順列組合せの総数の積だけの膨大な数のアルゴリズム
変換形が生じ、暗号破りを飛躍的に困難にする。その結
果、従来の暗号方式と比べて暗号化、復号化変換速度を
ほとんど低下させることなしに、暗号破りに対する強度
の高い共通鍵暗号アルゴリズムを実現できる。
ムを構成する関数の一部および関数の実行順序が変化す
る。これにより、関数の一部の変化個数と関数の実行順
の順列組合せの総数の積だけの膨大な数のアルゴリズム
変換形が生じ、暗号破りを飛躍的に困難にする。その結
果、従来の暗号方式と比べて暗号化、復号化変換速度を
ほとんど低下させることなしに、暗号破りに対する強度
の高い共通鍵暗号アルゴリズムを実現できる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は、システム構成、第２図は、システム処理手
順を示した図である。このシステムは、暗号プログラム
A,Bを実行する32ビットプロセッサ（106）と暗号プログ
ラムＢを生成するサポートプロセッサ（101）からな
る。まず、システム全体の処理手順を説明する。
順を示した図である。このシステムは、暗号プログラム
A,Bを実行する32ビットプロセッサ（106）と暗号プログ
ラムＢを生成するサポートプロセッサ（101）からな
る。まず、システム全体の処理手順を説明する。
ステップ201:サポートプロセッサ（101）より暗号プロ
グラムＡ（102）を32ビットプロセッサ（106）に入力す
る。
グラムＡ（102）を32ビットプロセッサ（106）に入力す
る。
ステップ202:64ビット長のアルゴリズム決定鍵Ａ（10
5）および32ビット×８＝256ビット長のシステム鍵Ａ
（111）を32ビットプロセッサ106に入力する。
5）および32ビット×８＝256ビット長のシステム鍵Ａ
（111）を32ビットプロセッサ106に入力する。
ステップ203:32ビットプロセッサ（106）を動作させ、6
4ビット長のアルゴリズム決定鍵Ｂ（107）を生成する。
4ビット長のアルゴリズム決定鍵Ｂ（107）を生成する。
ステップ204:生成された64ビット長のアルゴリズム決定
鍵Ｂ（107）をサポートプロセッサ（101）に送り、暗号
プログラム生成機能（104）を動作させる。
鍵Ｂ（107）をサポートプロセッサ（101）に送り、暗号
プログラム生成機能（104）を動作させる。
ステップ205:暗号プログラム生成機能（104）は64ビッ
ト長のアルゴリズム決定鍵Ｂ（107）をもとにして暗号
プログラムＢ（103）を生成する。そして、この暗号プ
ログラムＢ（103）を32ビットプロセッサ（106）に入力
する。
ト長のアルゴリズム決定鍵Ｂ（107）をもとにして暗号
プログラムＢ（103）を生成する。そして、この暗号プ
ログラムＢ（103）を32ビットプロセッサ（106）に入力
する。
ステップ206:32ビットプロセッサ（106）は、暗号プロ
グラムＢ（103）による制御の下で、データ鍵（108）と
システム鍵Ｂ（112）をパラメータとして平文（109）を
暗号化し、その結果得られる暗号文（110）を出力す
る。
グラムＢ（103）による制御の下で、データ鍵（108）と
システム鍵Ｂ（112）をパラメータとして平文（109）を
暗号化し、その結果得られる暗号文（110）を出力す
る。
第３図は、32ビットプロセッサ（106）の構成を示し
た図である。32ビットプロセッサ（106）は、制御プロ
グラム部（303）、該制御プログラム部からの制御信号
に基づき演算処理を行なう演算部（302）、および、該
演算部への入力データを保持する入力バッファ（30
1）、および、該演算部からの出力データを保持する出
力バッファ（304）からなる。
た図である。32ビットプロセッサ（106）は、制御プロ
グラム部（303）、該制御プログラム部からの制御信号
に基づき演算処理を行なう演算部（302）、および、該
演算部への入力データを保持する入力バッファ（30
1）、および、該演算部からの出力データを保持する出
力バッファ（304）からなる。
第４図は演算部（302）の詳細、第５図は制御プログ
ラム部（303）に最初に格納される暗号プログラムＡ（1
02）の詳細を説明するための図である。
ラム部（303）に最初に格納される暗号プログラムＡ（1
02）の詳細を説明するための図である。
第２図のアルゴリズム決定鍵Ｂの生成（201〜203）の
処理手順を第４図，第５図と参照しつつさらに詳しく述
べる。
処理手順を第４図，第５図と参照しつつさらに詳しく述
べる。
ステップ201において、32ビットプロセッサ（106）に
入力された暗号プログラムＡ（102）は、制御プログラ
ム部（303）に格納される。
入力された暗号プログラムＡ（102）は、制御プログラ
ム部（303）に格納される。
ステップ202において、入力された64ビット長のアル
ゴリズム決定鍵Ａ（105）は、上位32ビットと下位32ビ
ットとに分割され上位32ビットは演算部（302）の中の3
2ビットレジスタＬ（401）とＸ（402）にそれぞれ格納
され、下位32ビットはレジスタＲ（403）に格納され
る。
ゴリズム決定鍵Ａ（105）は、上位32ビットと下位32ビ
ットとに分割され上位32ビットは演算部（302）の中の3
2ビットレジスタＬ（401）とＸ（402）にそれぞれ格納
され、下位32ビットはレジスタＲ（403）に格納され
る。
また、システムによって定められた32ビット×８＝25
6ビット長のシステム鍵Ａ（111）を32ビット毎に分割
し、入力バッファ（301）経由で32ビットレジスタW1（4
04）〜W8（411）にそれぞれ格納しておく。
6ビット長のシステム鍵Ａ（111）を32ビット毎に分割
し、入力バッファ（301）経由で32ビットレジスタW1（4
04）〜W8（411）にそれぞれ格納しておく。
上述したステップ203においては、第５図において示
されている暗号プログラムＡ（102）を１行ずつ実行す
る。尚、第５図と対応する流れ図については第６図に示
してある。
されている暗号プログラムＡ（102）を１行ずつ実行す
る。尚、第５図と対応する流れ図については第６図に示
してある。
また、第５図中の記号については、次のように定義さ
れる。
れる。
Ln :データを左（下位ビット方向）にｎビット循環
シフトする。
シフトする。
Rn :データを右（上位ビット方向）にｎビット循環
シフトする。
シフトする。
EOR :レジスタＸに格納されたデータと他のレジスタ
に格納されたデータとの排他論理和をとる。
に格納されたデータとの排他論理和をとる。
＋ :レジスタＸに格納されたデータとゲートＡに入
力されるデータとを用いた232を法としたモジュロ加
算。
力されるデータとを用いた232を法としたモジュロ加
算。
− :レジスタＸに格納されたデータとゲートＡに入
力されるデータとを用いた232を法としたモジュロ減
算。
力されるデータとを用いた232を法としたモジュロ減
算。
＋+1 :レジスタＸに格納されたデータに１を加えたも
のと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ加
算。
のと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ加
算。
＋-1 :レジスタＸに格納されたデータに−１を加えた
ものと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ加
算。
ものと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ加
算。
−+1 :レジスタＸに格納されたデータに１を加えたも
のと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ減
算。
のと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ減
算。
−-1 :レジスタＸに格納されたデータに−１を加えた
ものと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ減
算。
ものと、他のデータとを用いた23を法としたモジュロ減
算。
∧ :ビットごとの論理和 ∧ :ビットごとの論理積 ［Wn］：レジスタWnが鍵スケジュール時にのみ出力先と
なる。
なる。
第５図のステップ501の処理においては、レジスタＲ
（403）はゲートＡ（412）への入力となり、Rotationの
数は０であり、Rotation以外の演算はExclusive、ORで
あり、演算結果はレジスタＲ（403）に入力されること
を示している。
（403）はゲートＡ（412）への入力となり、Rotationの
数は０であり、Rotation以外の演算はExclusive、ORで
あり、演算結果はレジスタＲ（403）に入力されること
を示している。
具体的な数値を用いると、次のようになる。ただし、
数値は16進数表示とする。64ビット長のアルゴリズム決
定鍵Ａ（105）として、“0000000000000000",8個の32ビ
ット長のシステム鍵Ａ（109）として、８個の“0000000
0"を与える。
数値は16進数表示とする。64ビット長のアルゴリズム決
定鍵Ａ（105）として、“0000000000000000",8個の32ビ
ット長のシステム鍵Ａ（109）として、８個の“0000000
0"を与える。
つまり、レジスタＬ（401）,X（402）に上位32ビット
長データ“00…0",レジスタＲ（403）に下位32ビット長
データ“00…0",レジスタW1（404）〜W8（411）に“00
…0"を格納する。
長データ“00…0",レジスタＲ（403）に下位32ビット長
データ“00…0",レジスタW1（404）〜W8（411）に“00
…0"を格納する。
ステップ501において、レジスタＸ（402）、および、
Ｒ（403）に格納されているデータの排他的論理和がと
られ、その結果“00000000"がレジスタＸ（402）及びＲ
（403）に格納される。
Ｒ（403）に格納されているデータの排他的論理和がと
られ、その結果“00000000"がレジスタＸ（402）及びＲ
（403）に格納される。
ステップ502において、レジスタＸ（402）、および、
W1（404）に格納されているデータの和がとられ、その
結果“00000000"がレジスタＸに格納される。
W1（404）に格納されているデータの和がとられ、その
結果“00000000"がレジスタＸに格納される。
ステップ503において、レジスタＸ（402）に格納され
ているデータに−１を加算したデータと、レジスタＸに
格納されているデータを左１ビット循環シフトしたデー
タとの和をとり、その結果“ffffffff"をレジスタＸ（4
02）に格納する。
ているデータに−１を加算したデータと、レジスタＸに
格納されているデータを左１ビット循環シフトしたデー
タとの和をとり、その結果“ffffffff"をレジスタＸ（4
02）に格納する。
ステップ504において、レジスタＸ（402）に格納され
ているデータと、レジスタＸ（402）に格納されている
データを左４ビット循環シフトしたデータとの排他的論
理和をとり、その結果“00000000"がレジスタＸ（402）
に格納する。
ているデータと、レジスタＸ（402）に格納されている
データを左４ビット循環シフトしたデータとの排他的論
理和をとり、その結果“00000000"がレジスタＸ（402）
に格納する。
ステップ505において、レジスタＸ（402）に格納され
ているデータとレジスタＬ（401）に格納されているデ
ータとの排他的論理和をとり、その結果“00000000"が
レジスタＸ（402）、およびＬ（401）に格納する。但
し、暗号プログラムＡ（102）は、アルゴリズム決定鍵
Ｂを生成するためのもの（つまり、鍵スケジュールのプ
ログラム）であるので、レジスタW1（404）にも“00000
000"を格納するように設計される。
ているデータとレジスタＬ（401）に格納されているデ
ータとの排他的論理和をとり、その結果“00000000"が
レジスタＸ（402）、およびＬ（401）に格納する。但
し、暗号プログラムＡ（102）は、アルゴリズム決定鍵
Ｂを生成するためのもの（つまり、鍵スケジュールのプ
ログラム）であるので、レジスタW1（404）にも“00000
000"を格納するように設計される。
ステップ506において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータとレジスタW2（405）に格納されたデータとの
和をとり、その結果“00000000"がレジスタＸに格納す
る。
たデータとレジスタW2（405）に格納されたデータとの
和をとり、その結果“00000000"がレジスタＸに格納す
る。
ステップ507において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータに＋１を加算したデータと、レジスタＸ（40
2）に格納されたデータを左２ビット循環シフトしたデ
ータとの和をとり、その結果“00000000"をレジスタＸ
に格納する。
たデータに＋１を加算したデータと、レジスタＸ（40
2）に格納されたデータを左２ビット循環シフトしたデ
ータとの和をとり、その結果“00000000"をレジスタＸ
に格納する。
ステップ508において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータと、レジスタＸ（402）に格納されたデータを
左８ビット循環シフトしたデータとの排他的論理和をと
り、その結果“00000000"がレジスタＸ（402）に格納す
る。
たデータと、レジスタＸ（402）に格納されたデータを
左８ビット循環シフトしたデータとの排他的論理和をと
り、その結果“00000000"がレジスタＸ（402）に格納す
る。
ステップ509において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータとレジスタW3（406）に格納されたデータとの
和をとり、その結果“00000101"がレジスタＸに格納す
る。
たデータとレジスタW3（406）に格納されたデータとの
和をとり、その結果“00000101"がレジスタＸに格納す
る。
ステップ510において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータ左１ビット循環シフトしたデータと、レジスタ
Ｘ（402）に格納されたデータとの差をとり、その結果
“00000101"がレジスタＸ（402）に格納する。
たデータ左１ビット循環シフトしたデータと、レジスタ
Ｘ（402）に格納されたデータとの差をとり、その結果
“00000101"がレジスタＸ（402）に格納する。
ステップ511において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータとレジスタＬ（401）に格納されたデータとの
ビット毎の論理和をとり、その結果“00000101"とレジ
スタＸに格納されたデータを左16ビットシフトしたデー
タとの排他的論理和をとり、その結果“01010101"をレ
ジスタＸに格納する。
たデータとレジスタＬ（401）に格納されたデータとの
ビット毎の論理和をとり、その結果“00000101"とレジ
スタＸに格納されたデータを左16ビットシフトしたデー
タとの排他的論理和をとり、その結果“01010101"をレ
ジスタＸに格納する。
ステップ512において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータとレジスタＲ（403）に格納されたデータとの
排他的論理和をとり、その結果“01010101"をレジスタ
Ｘ（402）、および、Ｒ（403）に格納する。但し、鍵ス
ケジュールのフェーズであるので、レジスタW2にも“01
010101"を格納する。
たデータとレジスタＲ（403）に格納されたデータとの
排他的論理和をとり、その結果“01010101"をレジスタ
Ｘ（402）、および、Ｒ（403）に格納する。但し、鍵ス
ケジュールのフェーズであるので、レジスタW2にも“01
010101"を格納する。
ステップ513において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータとレジスタW4（407）に格納されたデータとの
和をとり、その結果“01010101"をレジスタＸ（402）に
格納する。
たデータとレジスタW4（407）に格納されたデータとの
和をとり、その結果“01010101"をレジスタＸ（402）に
格納する。
ステップ514において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータに＋１を加算したデータと、レジスタＸ（40
2）に格納されたデータを左２ビット循環シフトしたデ
ータとの和をとり、その結果“05050506"をレジスタＸ
（402）に格納する。
たデータに＋１を加算したデータと、レジスタＸ（40
2）に格納されたデータを左２ビット循環シフトしたデ
ータとの和をとり、その結果“05050506"をレジスタＸ
（402）に格納する。
ステップ515において、レジスタＸ（402）に格納され
たデータレジスタＬ（401）に格納されたデータとの排
他的論理和をとり、その結果“05050506"をレジスタＸ
（402）、およびＬ（401）に格納する。但し、鍵スケジ
ュールのフェーズであるので、レジスタW3（406）にも
“05050506"を格納する。
たデータレジスタＬ（401）に格納されたデータとの排
他的論理和をとり、その結果“05050506"をレジスタＸ
（402）、およびＬ（401）に格納する。但し、鍵スケジ
ュールのフェーズであるので、レジスタW3（406）にも
“05050506"を格納する。
以下、同様の処理を繰り返し、さらに、インボリュー
ションπ１を実行する。この結果、レジスタW7（410）,
W8（411）には第７図に示すようなデータが得られる。
このW7（410）,W8（411）の計64ビットをアルゴリズム
決定鍵Ｂ（107）として出力する。
ションπ１を実行する。この結果、レジスタW7（410）,
W8（411）には第７図に示すようなデータが得られる。
このW7（410）,W8（411）の計64ビットをアルゴリズム
決定鍵Ｂ（107）として出力する。
次に、第８図を用いて、暗号プログラムＢの生成の処
理手順（204）について詳細に説明する。
理手順（204）について詳細に説明する。
前記ステップ204において、アルゴリズム決定鍵Ｂ（1
07）を用いて、次のアルゴリズム変換ルールに従って暗
号プログラムＡ（102）を変換する。アルゴリズム決定
鍵Ｂ（107）のうち、前記W7（410）に格納された32ビッ
トをL1,前記W8（411）に格納された32ビットをL2とす
る。L1およびL2の構成を第９図のように決める。
07）を用いて、次のアルゴリズム変換ルールに従って暗
号プログラムＡ（102）を変換する。アルゴリズム決定
鍵Ｂ（107）のうち、前記W7（410）に格納された32ビッ
トをL1,前記W8（411）に格納された32ビットをL2とす
る。L1およびL2の構成を第９図のように決める。
アルゴリズム変換ルールは次のとおりである。
ステップ601:L1の１ビット目〜５ビット目（701）を
見てMULTI2の前半をインボリューションπ１〜π４を決
定し、L2の１ビット目〜５ビット目によって後半のイン
ボルーションπ１〜π４の実行順序を決定する。例え
ば、１ビット目〜５ビット目（701）が“00000"のとき
は実行順序をπ１π２π３π４とし、“0001"のときは
実行順序をπ１π２π４π３とするように、１ビット目
〜５ビット目で表わさせる２進数が、１つ増える毎に、
インボルーションπ１〜π４の添字の順列が増加するよ
うに実行順序を決める。
見てMULTI2の前半をインボリューションπ１〜π４を決
定し、L2の１ビット目〜５ビット目によって後半のイン
ボルーションπ１〜π４の実行順序を決定する。例え
ば、１ビット目〜５ビット目（701）が“00000"のとき
は実行順序をπ１π２π３π４とし、“0001"のときは
実行順序をπ１π２π４π３とするように、１ビット目
〜５ビット目で表わさせる２進数が、１つ増える毎に、
インボルーションπ１〜π４の添字の順列が増加するよ
うに実行順序を決める。
尚、１ビット目〜５ビット目（701）が4!＝“11000"
のとき、実行順序をπ１π２π３π４に戻し、“11111"
のときπ２π１π４π３が割り当てられるまで、同様の
割当てを行なう。
のとき、実行順序をπ１π２π３π４に戻し、“11111"
のときπ２π１π４π３が割り当てられるまで、同様の
割当てを行なう。
さらに、この結果、割当てられた各インボルーション
の実行順序が、初期の実行順序（π1,π2,π3,π４）と
比較して偶数番目から奇数番目、あるいは、奇数番目か
ら偶数番目に変更した場合には、そのインボリューショ
ンの左右の各32ビットの入出力データを左右入れ換え
る。
の実行順序が、初期の実行順序（π1,π2,π3,π４）と
比較して偶数番目から奇数番目、あるいは、奇数番目か
ら偶数番目に変更した場合には、そのインボリューショ
ンの左右の各32ビットの入出力データを左右入れ換え
る。
ステップ602:L1の６ビット目〜16ビット目（702〜70
4）を見て、前半のインボルーションπ１〜π４内の各
関数（p21〜p23,p31〜p36,p41〜p42）の実行順序を決定
し、L2の６ビット目〜16ビット目によって、後半のイン
ボルーションπ１〜π４内の各関数の実行順序を決定す
る。具体的には６ビット目〜８ビット目（702）でπ２
内の関数p21〜p23の実行順序を決め、９ビット目〜15ビ
ット目（703）でπ３内の関数p31〜p36の実行関数を決
め、16ビット目（704）でπ４内の関数p41〜p42の実行
順序を決める。この実行順序の決め方はステップ601と
同様である。すなわち、各ビットがすべてゼロの場合、
暗号プログラムＡ（102）と同じ実行順序であり、それ
を起点として、関数の添字の順列の数値自体が増加数列
となるように順次割り当てる。順列が一巡したら、次か
ら起点と同じ配列を割当て、以下、同様の割当てを行な
う。
4）を見て、前半のインボルーションπ１〜π４内の各
関数（p21〜p23,p31〜p36,p41〜p42）の実行順序を決定
し、L2の６ビット目〜16ビット目によって、後半のイン
ボルーションπ１〜π４内の各関数の実行順序を決定す
る。具体的には６ビット目〜８ビット目（702）でπ２
内の関数p21〜p23の実行順序を決め、９ビット目〜15ビ
ット目（703）でπ３内の関数p31〜p36の実行関数を決
め、16ビット目（704）でπ４内の関数p41〜p42の実行
順序を決める。この実行順序の決め方はステップ601と
同様である。すなわち、各ビットがすべてゼロの場合、
暗号プログラムＡ（102）と同じ実行順序であり、それ
を起点として、関数の添字の順列の数値自体が増加数列
となるように順次割り当てる。順列が一巡したら、次か
ら起点と同じ配列を割当て、以下、同様の割当てを行な
う。
ステップ603:L1の17ビット目〜32ビット目（705〜70
9）を見て、前半のインボルーションπ１〜π４の関数
内の一部を決定し、L2の17ビット目〜32ビット目によっ
て、後半のインボルーションπ２〜π４の関数内の一部
を換える。例えば、関数p22,p32,p35,p36,p42の演算子
を第10図に示すように各エリアのビットパターンにした
がって変更する。
9）を見て、前半のインボルーションπ１〜π４の関数
内の一部を決定し、L2の17ビット目〜32ビット目によっ
て、後半のインボルーションπ２〜π４の関数内の一部
を換える。例えば、関数p22,p32,p35,p36,p42の演算子
を第10図に示すように各エリアのビットパターンにした
がって変更する。
ステップ604:アルゴリズム決定鍵Ａ（105）の上位８
ビットを見て、インボルーションの繰り返し回数を決定
する。すなわち、上位８ビットが“00000000"のとき、
ステップ603までに決定された８個のインボルーション
を実行する。“00000001"のとき、該８個のインボルー
ションの後、さらに、前半４個のインボルーションを１
回繰り返す。以下、数値が１つ増える毎に前半または後
半４個のインボルーションを交互に追加する。上位８ビ
ットが“11111111"となったとき、ステップ603までに決
定された８個のインボルーションが128回繰り返された
後、前半４個のインボルーションがさらに１回繰り返さ
れることになる。
ビットを見て、インボルーションの繰り返し回数を決定
する。すなわち、上位８ビットが“00000000"のとき、
ステップ603までに決定された８個のインボルーション
を実行する。“00000001"のとき、該８個のインボルー
ションの後、さらに、前半４個のインボルーションを１
回繰り返す。以下、数値が１つ増える毎に前半または後
半４個のインボルーションを交互に追加する。上位８ビ
ットが“11111111"となったとき、ステップ603までに決
定された８個のインボルーションが128回繰り返された
後、前半４個のインボルーションがさらに１回繰り返さ
れることになる。
L1,L2として第７図のビット列を用いる場合、第11図
に示すようなアルゴリズムに変換される。また、このと
き、アルゴリズム決定鍵Ａ（105）の上位８ビットは、
“00000000"であるので、８個のインボルーションが実
行される。つまり、マシーン命令30回で１ブロック64ビ
ットのデータを暗号化する処理となる。
に示すようなアルゴリズムに変換される。また、このと
き、アルゴリズム決定鍵Ａ（105）の上位８ビットは、
“00000000"であるので、８個のインボルーションが実
行される。つまり、マシーン命令30回で１ブロック64ビ
ットのデータを暗号化する処理となる。
以上のように決定された暗号プログラムは暗号プログ
ラムＢ（103）として、平文109の暗号化のため実行され
る。
ラムＢ（103）として、平文109の暗号化のため実行され
る。
次に、暗号化処理（205,206）について説明する。
第２図のステップ206は、更に、データ鍵（108）とシ
ステム鍵Ｂ（112）とからデータ実行鍵（K1〜K8）を生
成するプロセスと、そのデータ実行鍵を用いて平文（10
9）を暗号化するプロセスとに分けられる。
ステム鍵Ｂ（112）とからデータ実行鍵（K1〜K8）を生
成するプロセスと、そのデータ実行鍵を用いて平文（10
9）を暗号化するプロセスとに分けられる。
サポートプロセッサ101によって生成された暗号プロ
グラムＢのうち、アルゴリズム決定鍵Ｂの上位32ビット
から作成された４つのインボリューション関数をπa,π
b,πc,πｄとし、アルゴリズム決定鍵Ｂの下位32ビット
から作成された４つのインボリューション関数をπe,π
f,πg,πｈとすると、データ実行鍵（K1〜K8）を生成す
るプロセスは、それらを合わせた９つのインボリューシ
ョン関数をπa,πb,πc,πd,πe,πf,πg,πh,πａで実
行される。データ実行鍵（K1〜K8）を生成するプロセス
の流れ図を第12図に示す。
グラムＢのうち、アルゴリズム決定鍵Ｂの上位32ビット
から作成された４つのインボリューション関数をπa,π
b,πc,πｄとし、アルゴリズム決定鍵Ｂの下位32ビット
から作成された４つのインボリューション関数をπe,π
f,πg,πｈとすると、データ実行鍵（K1〜K8）を生成す
るプロセスは、それらを合わせた９つのインボリューシ
ョン関数をπa,πb,πc,πd,πe,πf,πg,πh,πａで実
行される。データ実行鍵（K1〜K8）を生成するプロセス
の流れ図を第12図に示す。
尚、アルゴリズム決定鍵Ｂの上位ビット，下位ビット
を第７図に示すL1,L2とすると、データ実行鍵（K1〜
K8）を生成するプロセスは、π3,π1,π4,π2,π1,π3,
π2,π4,π３という９つのインボリューション関数で構
成されることになる。
を第７図に示すL1,L2とすると、データ実行鍵（K1〜
K8）を生成するプロセスは、π3,π1,π4,π2,π1,π3,
π2,π4,π３という９つのインボリューション関数で構
成されることになる。
データ実行鍵（K1〜K8）を生成するプロセスでは、ま
ず、システム鍵Ｂ（112）をJ1〜J8に分割して、予めレ
ジスタW1（404）〜W8（411）に格納し、データ鍵（10
8）の上位32ビットをレジスタＬ（401）とＸ（402）に
書き込み、下位32ビットをレジスタＲ（403）に書き込
む。第11図のプログラムにおいて、鍵スケジュールの処
理（出力として大括弧に書かれたレジスタ［WX］への書
き込みを行なう処理）を実行すると、レジスタW1（40
4）〜W8（411）には、データ実行鍵（K1〜K8）が得られ
る。
ず、システム鍵Ｂ（112）をJ1〜J8に分割して、予めレ
ジスタW1（404）〜W8（411）に格納し、データ鍵（10
8）の上位32ビットをレジスタＬ（401）とＸ（402）に
書き込み、下位32ビットをレジスタＲ（403）に書き込
む。第11図のプログラムにおいて、鍵スケジュールの処
理（出力として大括弧に書かれたレジスタ［WX］への書
き込みを行なう処理）を実行すると、レジスタW1（40
4）〜W8（411）には、データ実行鍵（K1〜K8）が得られ
る。
次に、暗号化プロセスの流れ図を第13図に示す。
第13図はインボリューションの繰り返しが複数回おこ
なわれる場合を示しており、最終段のインボリューショ
ン（πａ）は省略してある。
なわれる場合を示しており、最終段のインボリューショ
ン（πａ）は省略してある。
アルゴリズム決定鍵Ａの上位８ビットが“00000000"
であるときには、第12図と同数のインボリューションと
なる。
であるときには、第12図と同数のインボリューションと
なる。
処理の前提として、１ブロック64ビットと平文データ
の上位32ビットをレジスタＬ（401）とＸ（402）に書き
込み、下位32ビットをレジスタＲ（403）に書き込んだ
後、暗号プログラムＢ（出力として大括弧に書かれたレ
ジスタ［WX］への書き込みを行なう処理）を実行する。
結果として、Ｌ（401）に暗号文の上位32ビット、Ｒ（4
03）に暗号文の下記32ビットがそれぞれ得られる。
の上位32ビットをレジスタＬ（401）とＸ（402）に書き
込み、下位32ビットをレジスタＲ（403）に書き込んだ
後、暗号プログラムＢ（出力として大括弧に書かれたレ
ジスタ［WX］への書き込みを行なう処理）を実行する。
結果として、Ｌ（401）に暗号文の上位32ビット、Ｒ（4
03）に暗号文の下記32ビットがそれぞれ得られる。
復号化は、暗号化プロセスで行なったインボルーショ
ンの実行順序を逆にして行なう。このようにすると、復
号化により元の平文を得られる。
ンの実行順序を逆にして行なう。このようにすると、復
号化により元の平文を得られる。
尚、第４図において、32ビットレジスタ12個、32ビッ
ト演算回路３個からなるプロセッサを用いたが、本構成
とは異なる汎用プロセッサを用いて実施例と同様の処理
を行なうようソフトウェアを構成してもよい。
ト演算回路３個からなるプロセッサを用いたが、本構成
とは異なる汎用プロセッサを用いて実施例と同様の処理
を行なうようソフトウェアを構成してもよい。
また、第５図、および、第11図においては、４ビッ
ト,8ビット、および、16ビットの左循環シフトを固定と
したが、４ビット,8ビット、および、16ビットの右循環
シフトにしてもよい。あるいは、５ビット,9ビット,17
ビットのようにビット攪乱の波及が効果的となる左また
は右の循環シフトビット数にしてもよい。更に、暗号プ
ログラム変換前は、４ビット,8ビット,16ビットの左循
環を含み、変換後は、３ビット,8ビット,18ビットの左
循環シフトを含むというように、プログラム変換によっ
て、±数ビットの変化が生じるようにしてもよい。
ト,8ビット、および、16ビットの左循環シフトを固定と
したが、４ビット,8ビット、および、16ビットの右循環
シフトにしてもよい。あるいは、５ビット,9ビット,17
ビットのようにビット攪乱の波及が効果的となる左また
は右の循環シフトビット数にしてもよい。更に、暗号プ
ログラム変換前は、４ビット,8ビット,16ビットの左循
環を含み、変換後は、３ビット,8ビット,18ビットの左
循環シフトを含むというように、プログラム変換によっ
て、±数ビットの変化が生じるようにしてもよい。
また、本実施例では、アルゴリズム決定鍵Ａ（10
5）、および、データ鍵（108）のビット長を64ビットと
したが、その代り、128ビット長としてもよい。
5）、および、データ鍵（108）のビット長を64ビットと
したが、その代り、128ビット長としてもよい。
すなわち、アルゴリズム決定鍵Ａ（105）を128ビット
長とする場合、システム鍵Ａ（111）、すなわち、32ビ
ット×８個のデータI1〜I8のうち、システムよって定ま
る任意の２個Ｉα,Iβを元のアルゴリズム決定鍵Ａに追
加して、計128ビット長のアルゴリズム決定鍵Ａとして
もよい。このとき、システム鍵Ａは、残りの32ビット×
６個となる。
長とする場合、システム鍵Ａ（111）、すなわち、32ビ
ット×８個のデータI1〜I8のうち、システムよって定ま
る任意の２個Ｉα,Iβを元のアルゴリズム決定鍵Ａに追
加して、計128ビット長のアルゴリズム決定鍵Ａとして
もよい。このとき、システム鍵Ａは、残りの32ビット×
６個となる。
同様に、データ鍵（108）を128ビット長とする場合、
システム鍵Ｂ（112）、すなわち、32ビット×８個のデ
ータJ1〜J8のうち、システムによって定まる任意の２個
Ｊγ,Jδを元のデータに追加して、計128ビット長のデ
ータ鍵としてもよい。このとき、システム鍵Ｂは、残り
の32ビット×６個となる。
システム鍵Ｂ（112）、すなわち、32ビット×８個のデ
ータJ1〜J8のうち、システムによって定まる任意の２個
Ｊγ,Jδを元のデータに追加して、計128ビット長のデ
ータ鍵としてもよい。このとき、システム鍵Ｂは、残り
の32ビット×６個となる。
また、上述した実施例では、あるデータにインボルー
ション変換を実行し、さらにもう一度同じインボルーシ
ョン変換を実行すると、元のデータに戻るというインボ
ルーションの特徴を活かし、複数個のインボルーション
を実行することにより暗号化関数を、同じインボルーシ
ョンを逆の順序に実行することにより、復号化関数を実
現していた。
ション変換を実行し、さらにもう一度同じインボルーシ
ョン変換を実行すると、元のデータに戻るというインボ
ルーションの特徴を活かし、複数個のインボルーション
を実行することにより暗号化関数を、同じインボルーシ
ョンを逆の順序に実行することにより、復号化関数を実
現していた。
しかしながら、本発明を平文の暗号化，復号化以外の
目的、例えば、平文をシステム鍵A,Bとして用いること
により、圧縮コードを作成する場合等に用いるときには
代わり、演算子を変えることによって、インボルーショ
ンの特徴をなくし、一方向暗号関数としてもよい。例え
ば、入力データの上位、または、下位32ビットを関数変
換したものと、入力データの残りの上位、または、下位
32ビットとビット毎の排他的論理和をとる代わりにモジ
ュロ加算やモジュロ積あるいは他の演算を実施する。
目的、例えば、平文をシステム鍵A,Bとして用いること
により、圧縮コードを作成する場合等に用いるときには
代わり、演算子を変えることによって、インボルーショ
ンの特徴をなくし、一方向暗号関数としてもよい。例え
ば、入力データの上位、または、下位32ビットを関数変
換したものと、入力データの残りの上位、または、下位
32ビットとビット毎の排他的論理和をとる代わりにモジ
ュロ加算やモジュロ積あるいは他の演算を実施する。
本発明によれば、アルゴリズム決定鍵Ａとデータ鍵に
基づき暗号化／復号化関数の決定を行なう処理と、デー
タの暗号化／復号化を行なう処理の２段階に分けること
によって暗号強度の強化が図れる。
基づき暗号化／復号化関数の決定を行なう処理と、デー
タの暗号化／復号化を行なう処理の２段階に分けること
によって暗号強度の強化が図れる。
尚、本発明で生成される暗号プログラムをインボルー
ション８個の処理に限定した場合においても、263個以
上のアルゴリズムのバリエーションが存在するため、選
択平文−暗号文攻撃に対して強固である。また、アルゴ
リズム鍵の上位８ビットのデータにより、インボルーシ
ョンの繰り返し回数を増やす場合には、暗号解読の手掛
かりは想像も付かない程複雑なものになる。
ション８個の処理に限定した場合においても、263個以
上のアルゴリズムのバリエーションが存在するため、選
択平文−暗号文攻撃に対して強固である。また、アルゴ
リズム鍵の上位８ビットのデータにより、インボルーシ
ョンの繰り返し回数を増やす場合には、暗号解読の手掛
かりは想像も付かない程複雑なものになる。
さらに、インボルーションの繰り返しが８回より大き
い場合には、一度使用したデータ実効鍵（K1〜K8）が繰
り返し使用されるので、ほとんどレジスタ−レジスタ間
の処理で、暗号化を行なうことができ、インボルーショ
ン繰り返し回数が増えたことによる暗号処理速度の低下
は軽減される。
い場合には、一度使用したデータ実効鍵（K1〜K8）が繰
り返し使用されるので、ほとんどレジスタ−レジスタ間
の処理で、暗号化を行なうことができ、インボルーショ
ン繰り返し回数が増えたことによる暗号処理速度の低下
は軽減される。
例えば、日立ワークステーション2050/32（日立製作
所（株）製品）を用いて、1028個のインボルーション処
理を含むプログラムを実効すると、36kbps以上の暗号化
処理速度が得られる。これは、８個のインボルーション
処理からなる暗号プログラムを、同装置で実行した場合
に得られる2.7Mbpsから反比例計算によって予測される2
1Kbpsよりも速い。
所（株）製品）を用いて、1028個のインボルーション処
理を含むプログラムを実効すると、36kbps以上の暗号化
処理速度が得られる。これは、８個のインボルーション
処理からなる暗号プログラムを、同装置で実行した場合
に得られる2.7Mbpsから反比例計算によって予測される2
1Kbpsよりも速い。
第１図は本発明を実施する暗号装置のブロック構成図、
第２図は暗号変換の処理を示すフローチャートを示す
図、第３図は32ビットプロセッサ（106）の構成を示す
図、第４図は演算部（302）の詳細を示す図、第５図は
暗号プログラムＡの詳細を説明するための図、第６図は
暗号プログラムＡのフローチャートを示す図、第７図は
暗号プログラムＡを実行することにより生成されたアル
ゴリズム決定鍵Ｂのビットパタンを示す図、第８図は暗
号プログラム生成機能の処理手順を示す図、第９図はア
ルゴリズム決定鍵Ｂの構成を示す図、第10図は演算子決
定部分に関する詳細を示した図、第11図は暗号プログラ
ムＢの具体例を示す図、第12図及び第13図は暗号プログ
ラムＢの一般的フローチャートを説明する図、第14図は
基本インボリューション関数を説明するための図であ
る。
第２図は暗号変換の処理を示すフローチャートを示す
図、第３図は32ビットプロセッサ（106）の構成を示す
図、第４図は演算部（302）の詳細を示す図、第５図は
暗号プログラムＡの詳細を説明するための図、第６図は
暗号プログラムＡのフローチャートを示す図、第７図は
暗号プログラムＡを実行することにより生成されたアル
ゴリズム決定鍵Ｂのビットパタンを示す図、第８図は暗
号プログラム生成機能の処理手順を示す図、第９図はア
ルゴリズム決定鍵Ｂの構成を示す図、第10図は演算子決
定部分に関する詳細を示した図、第11図は暗号プログラ
ムＢの具体例を示す図、第12図及び第13図は暗号プログ
ラムＢの一般的フローチャートを説明する図、第14図は
基本インボリューション関数を説明するための図であ
る。
フロントページの続き (72)発明者 中村 勤 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 山下 正弘 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社 日立製作所神奈川工場内 (72)発明者 橋本 和夫 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株式会社日立製作所システム開発研究所 内 (72)発明者 松本 浩 愛知県名古屋市中区栄３丁目10番22号 日立中部ソフトウエア株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−7080（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−302289（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−276189（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09C 1/00 - 5/00 H04K 1/00 - 3/00 H04L 9/00 ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ) ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (4)
- 【請求項１】換字処理手段と転置処理手段とを備えた暗
号化処理装置において、 同じ入力データに対して異なる結果を出力するｎ個（１
＜ｎ、ｎは自然数）の暗号化関数手段と、 前記ｎ個の暗号化関数手段を、ｋ（１≦ｋ≦ｎ−１、ｋ
は自然数）段目の前記暗号化関数手段の出力をｋ＋１段
目の暗号化関数手段の入力とすることにより、順次実行
させる制御手段と、 アルゴリズム鍵データを保持する保持手段と、 を備え、 前記制御手段は、前記保持されたアルゴリズム鍵データ
によって、前記ｎ個の暗号化関数手段の実行順序を決定
することを特徴とする暗号化処理装置。 - 【請求項２】請求項第１項記載の暗号化処理装置におい
て、 前記制御手段は、前記保持されたアルゴリズム鍵データ
によって、前記換字処理手段の処理内容を決定すること
を特徴とする暗号化処理装置。 - 【請求項３】換字処理手段と転置処理手段とを備えた暗
号化処理装置において、 同じ入力データに対して異なる結果を出力するｎ個（１
＜ｎ、ｎは自然数）の暗号化関数手段と、 前記ｎ個の復号化関数手段を、ｋ（１≦ｋ≦ｎ−１、ｋ
は自然数）段目の前記復号化関数手段の出力をｋ＋１段
目の復号化関数手段の入力とすることにより、順次実行
させる制御手段と、 アルゴリズム鍵データを保持する保持手段と、 を備え、 前記制御手段は、前記保持されたアルゴリズム鍵データ
によって、前記ｎ個の復号化関数手段の実行順序を決定
することを特徴とする復号化処理装置。 - 【請求項４】請求項第３項記載の復号化処理装置におい
て、 前記制御手段は、前記保持されたアルゴリズム鍵データ
によって、前記換字処理手段の処理内容を決定すること
を特徴とする復号化処理装置。
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