JP3351305B2 - 暗号装置及び暗号装置を実現するプログラムを記録したコンピューターが読みとり可能な記録媒体 - Google Patents
暗号装置及び暗号装置を実現するプログラムを記録したコンピューターが読みとり可能な記録媒体Info
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
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- 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
- H04L9/0637—Modes of operation, e.g. cipher block chaining [CBC], electronic codebook [ECB] or Galois/counter mode [GCM]
-
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- Storage Device Security (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データの通信や蓄
積の際にデータを秘匿するための暗号装置及び暗号装置
を実現するためのプログラムを記録した記憶媒体に関す
る。
積の際にデータを秘匿するための暗号装置及び暗号装置
を実現するためのプログラムを記録した記憶媒体に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＤＥＳ（ＤａｔａＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎ
Ｓｔａｎｄａｒｄ）と呼ばれる暗号方式（特開昭５１−
１０８７０１号公報「暗号装置」）に代表される共通鍵
暗号の多くは、比較的簡単な変換操作を繰り返し行うこ
とによって複雑な暗号化変換を実現することを特徴とし
ている。これらの暗号をより安全なものにしようとする
工夫は従来からさまざまな形でなされてきた。
Ｓｔａｎｄａｒｄ）と呼ばれる暗号方式（特開昭５１−
１０８７０１号公報「暗号装置」）に代表される共通鍵
暗号の多くは、比較的簡単な変換操作を繰り返し行うこ
とによって複雑な暗号化変換を実現することを特徴とし
ている。これらの暗号をより安全なものにしようとする
工夫は従来からさまざまな形でなされてきた。
【０００３】例えば、暗号連鎖方式のひとつであるＤＥ
ＳのＣＢＣモード（例えば特開昭４８−１７２３４号公
報、「現代暗号理論」池野信一／小山謙二著、社団法人
電子通信学会１９８６年のＰ．６６に解説）などはその
一例であり、ひとつのブロックの暗号化がそれ以前の暗
号化処理の結果の影響をうけるために平文の統計的な特
徴が攪乱され解読が困難になることを目的とした方式で
ある。
ＳのＣＢＣモード（例えば特開昭４８−１７２３４号公
報、「現代暗号理論」池野信一／小山謙二著、社団法人
電子通信学会１９８６年のＰ．６６に解説）などはその
一例であり、ひとつのブロックの暗号化がそれ以前の暗
号化処理の結果の影響をうけるために平文の統計的な特
徴が攪乱され解読が困難になることを目的とした方式で
ある。
【０００４】しかし、この方式はひとつのブロックの暗
号化が完了しないと次のブロックの暗号化を開始できな
いという点と、同じ鍵を用いて多くの回数の暗号化を行
うために、暗号を解読しようとする人間に多くの手がか
りを与えてしまうという点の危険性が依然として解決さ
れていない。
号化が完了しないと次のブロックの暗号化を開始できな
いという点と、同じ鍵を用いて多くの回数の暗号化を行
うために、暗号を解読しようとする人間に多くの手がか
りを与えてしまうという点の危険性が依然として解決さ
れていない。
【０００５】これらの暗号をより安全なものにしようと
する工夫の一つに、特開平６−２６６２８４号公報に記
載の「暗号連鎖方式」がある。これは、暗号化を行なう
変換手段に作用させる中間鍵を、中間鍵の初期値と中間
鍵更新情報によって、対応する平文毎に変化させる方式
である。
する工夫の一つに、特開平６−２６６２８４号公報に記
載の「暗号連鎖方式」がある。これは、暗号化を行なう
変換手段に作用させる中間鍵を、中間鍵の初期値と中間
鍵更新情報によって、対応する平文毎に変化させる方式
である。
【０００６】しかし、この方式では、中間鍵の初期値が
一通りしか準備されていない。
一通りしか準備されていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の暗号連鎖方式で
は、同一の平文を入力し続けるような選択平文攻撃を行
なえば、中間鍵の更新情報が同一のものとなり、中間鍵
の初期値が一定であるために中間鍵の更新が行われない
状態になる。従って、同一の平文を入力し続けながら暗
号文を観察することで中間鍵の更新が行なわれたかある
いは行なわれなかったかという状態の変化を認知させて
しまう危険性があった。
は、同一の平文を入力し続けるような選択平文攻撃を行
なえば、中間鍵の更新情報が同一のものとなり、中間鍵
の初期値が一定であるために中間鍵の更新が行われない
状態になる。従って、同一の平文を入力し続けながら暗
号文を観察することで中間鍵の更新が行なわれたかある
いは行なわれなかったかという状態の変化を認知させて
しまう危険性があった。
【０００８】本発明の目的は、長い平文の列を暗号化し
ても同じ鍵で暗号化した多量の暗号文を攻撃者に与える
ことなく、さらに選択平文攻撃に対しても暗号装置内部
の鍵更新情報の推定を困難にし、かつ、並列化による高
速化が可能であり、しかも変換の繰り返し回数を増やし
てもそれに応じてより多重の並列化が可能になることに
よって速度の低下をきたさない暗号装置を提供すること
である。
ても同じ鍵で暗号化した多量の暗号文を攻撃者に与える
ことなく、さらに選択平文攻撃に対しても暗号装置内部
の鍵更新情報の推定を困難にし、かつ、並列化による高
速化が可能であり、しかも変換の繰り返し回数を増やし
てもそれに応じてより多重の並列化が可能になることに
よって速度の低下をきたさない暗号装置を提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の発明の暗号装置
は、暗号化鍵に基づき平文の列から該平文に対応する暗
号文の列を生成する暗号装置であって、中間鍵を用いて
線形または非線形のビット列変換を行う１個以上の変換
手段と入力された暗号鍵に対し線形または非線形のビッ
ト列変換を行い、中間鍵の初期値を生成する中間鍵生成
手段と、中間鍵更新情報を用いて中間鍵を更新、記憶す
る中間鍵記憶手段とを備えた暗号装置において、前記変
換手段のうち少なくとも１個は、前記中間鍵記憶手段と
対をなし、対となった前記変換手段は、前記中間鍵記憶
手段に記憶された中間鍵による制御を受け、前記対にな
った変換手段のうち少なくとも１個は、ビット列変換が
行われるたびに中間鍵を更新するための中間鍵更新情報
を生成し、対になった中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報
を送り、前記各中間鍵記憶手段は前記中間鍵生成手段か
ら受け取った中間鍵の初期値を１個以上の予め定められ
た個数分保持し、かつビット列変換が行われるたびに１
個以上保持している中間鍵の初期値から少なくとも１個
の中間鍵の初期値を選択する手段を持ち、前記対になっ
た変換手段を制御し、前記中間鍵更新情報に基づいて中
間鍵を更新することを特徴とする。
は、暗号化鍵に基づき平文の列から該平文に対応する暗
号文の列を生成する暗号装置であって、中間鍵を用いて
線形または非線形のビット列変換を行う１個以上の変換
手段と入力された暗号鍵に対し線形または非線形のビッ
ト列変換を行い、中間鍵の初期値を生成する中間鍵生成
手段と、中間鍵更新情報を用いて中間鍵を更新、記憶す
る中間鍵記憶手段とを備えた暗号装置において、前記変
換手段のうち少なくとも１個は、前記中間鍵記憶手段と
対をなし、対となった前記変換手段は、前記中間鍵記憶
手段に記憶された中間鍵による制御を受け、前記対にな
った変換手段のうち少なくとも１個は、ビット列変換が
行われるたびに中間鍵を更新するための中間鍵更新情報
を生成し、対になった中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報
を送り、前記各中間鍵記憶手段は前記中間鍵生成手段か
ら受け取った中間鍵の初期値を１個以上の予め定められ
た個数分保持し、かつビット列変換が行われるたびに１
個以上保持している中間鍵の初期値から少なくとも１個
の中間鍵の初期値を選択する手段を持ち、前記対になっ
た変換手段を制御し、前記中間鍵更新情報に基づいて中
間鍵を更新することを特徴とする。
【００１０】第１の発明の暗号装置では、暗号化変換を
制御しているビット列（中間鍵）を暗号化が行われるた
びに更新していくことを特徴としている。このことによ
って、事実上１ブロック暗号化する度に暗号鍵が更新さ
れていることになり、結果として解読者に同じ鍵で暗号
化された大量の暗号文を与えないようにできる。特に、
中間鍵の初期値が１個以上存在し、異なる初期値を使っ
た鍵の更新が行えるため、初期値を１個に限る場合に比
べ、解読が困難になる。
制御しているビット列（中間鍵）を暗号化が行われるた
びに更新していくことを特徴としている。このことによ
って、事実上１ブロック暗号化する度に暗号鍵が更新さ
れていることになり、結果として解読者に同じ鍵で暗号
化された大量の暗号文を与えないようにできる。特に、
中間鍵の初期値が１個以上存在し、異なる初期値を使っ
た鍵の更新が行えるため、初期値を１個に限る場合に比
べ、解読が困難になる。
【００１１】第２の発明の暗号装置は、第１の発明にお
いて、前記中間鍵更新情報を送る変換手段と対になった
中間鍵記憶手段は、過去に受け取った中間鍵更新情報を
１個以上の予め定められた回数分記憶し、更に中間鍵更
新情報を受け取るたびに最も古い中間鍵更新情報を破棄
し、更に記憶している中間鍵更新情報の集合と中間鍵の
初期値の集合を入力として、次に変換手段に送るべき中
間鍵を生成することを特徴とする。
いて、前記中間鍵更新情報を送る変換手段と対になった
中間鍵記憶手段は、過去に受け取った中間鍵更新情報を
１個以上の予め定められた回数分記憶し、更に中間鍵更
新情報を受け取るたびに最も古い中間鍵更新情報を破棄
し、更に記憶している中間鍵更新情報の集合と中間鍵の
初期値の集合を入力として、次に変換手段に送るべき中
間鍵を生成することを特徴とする。
【００１２】第２の発明の暗号装置では、中間鍵の初期
値および中間鍵を更新する際の中間鍵更新情報の双方を
複数のバッファに記憶しておくことにより、通信時のビ
ット誤りの後続ビットへの波及を極力抑えている。
値および中間鍵を更新する際の中間鍵更新情報の双方を
複数のバッファに記憶しておくことにより、通信時のビ
ット誤りの後続ビットへの波及を極力抑えている。
【００１３】第３の発明の暗号装置は、第１または第２
の発明において、２個以上の前記変換手段をもち、か
つ、前記各中間鍵記憶手段は対となる変換手段以外の変
換手段と対をなす中間鍵記憶手段が保持する中間鍵更新
情報の集合または中間鍵の初期値の集合から、１個以上
の中間鍵更新情報または中間鍵の初期値もしくは中間鍵
更新情報および中間鍵の初期値を選択する手段を持ち、
それにより選択された１個以上の中間鍵更新情報または
中間鍵の初期値もしくは中間鍵更新情報および中間鍵の
初期値を入力として次に変換手段に送るべき中間鍵を生
成することを特徴とする。
の発明において、２個以上の前記変換手段をもち、か
つ、前記各中間鍵記憶手段は対となる変換手段以外の変
換手段と対をなす中間鍵記憶手段が保持する中間鍵更新
情報の集合または中間鍵の初期値の集合から、１個以上
の中間鍵更新情報または中間鍵の初期値もしくは中間鍵
更新情報および中間鍵の初期値を選択する手段を持ち、
それにより選択された１個以上の中間鍵更新情報または
中間鍵の初期値もしくは中間鍵更新情報および中間鍵の
初期値を入力として次に変換手段に送るべき中間鍵を生
成することを特徴とする。
【００１４】第３の発明の暗号装置では、中間鍵記憶手
段に記憶された中間鍵の初期値や更新情報を対となる変
換手段のみならず、他の変換手段にまで使用させること
により、更新によって生じる中間鍵の種類を増やし、解
読を困難にする。
段に記憶された中間鍵の初期値や更新情報を対となる変
換手段のみならず、他の変換手段にまで使用させること
により、更新によって生じる中間鍵の種類を増やし、解
読を困難にする。
【００１５】第４の発明の暗号装置は、第１、第２また
は第３の発明において、２個以上の前記変換手段をも
ち、かつ、前記各中間鍵記憶手段は対となる変換手段以
外の変換手段と対をなす中間鍵記憶手段が保持する中間
鍵更新情報の集合または中間鍵の初期値の集合から、１
個以上の中間鍵更新情報または中間鍵の初期値もしくは
中間鍵更新情報および中間鍵の初期値を選択する手段を
持ち、かつ、それにより選択された１個以上の中間鍵更
新情報または中間鍵の初期値もしくは中間鍵更新情報お
よび中間鍵の初期値が、前記変換手段の個数と同じ回数
以上には連続して同一のものが選択されないことを特徴
とする。
は第３の発明において、２個以上の前記変換手段をも
ち、かつ、前記各中間鍵記憶手段は対となる変換手段以
外の変換手段と対をなす中間鍵記憶手段が保持する中間
鍵更新情報の集合または中間鍵の初期値の集合から、１
個以上の中間鍵更新情報または中間鍵の初期値もしくは
中間鍵更新情報および中間鍵の初期値を選択する手段を
持ち、かつ、それにより選択された１個以上の中間鍵更
新情報または中間鍵の初期値もしくは中間鍵更新情報お
よび中間鍵の初期値が、前記変換手段の個数と同じ回数
以上には連続して同一のものが選択されないことを特徴
とする。
【００１６】第４の発明の暗号装置では、中間鍵の更新
周期を繰り返し型共通鍵暗号系の繰り返し回数以下にす
ることにより、同一の平文を入力し続ける操作に対し、
内部の鍵更新が行われなくなる（全ての中間鍵更新情報
が同一になってしまう）といった状態を防止し、解読の
手がかりを与えなくなる。
周期を繰り返し型共通鍵暗号系の繰り返し回数以下にす
ることにより、同一の平文を入力し続ける操作に対し、
内部の鍵更新が行われなくなる（全ての中間鍵更新情報
が同一になってしまう）といった状態を防止し、解読の
手がかりを与えなくなる。
【００１７】第５の発明の暗号装置は、第１、第２、第
３または第４の発明において、前記変換手段が中間鍵を
更新するための中間鍵更新情報を生成するに際し、該変
換手段の入力となるビット列のうち該変換手段を制御す
る中間鍵を除くビット列を基に前記中間鍵更新情報を生
成し、前記中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報を送り、前
記中間鍵更新手段が更新した中間鍵を該中間鍵更新情報
を採用したデータブロックの変換に用いるかまたは用い
ないかを予め設定しておくことを特徴とする。
３または第４の発明において、前記変換手段が中間鍵を
更新するための中間鍵更新情報を生成するに際し、該変
換手段の入力となるビット列のうち該変換手段を制御す
る中間鍵を除くビット列を基に前記中間鍵更新情報を生
成し、前記中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報を送り、前
記中間鍵更新手段が更新した中間鍵を該中間鍵更新情報
を採用したデータブロックの変換に用いるかまたは用い
ないかを予め設定しておくことを特徴とする。
【００１８】第５の発明の暗号装置では、中間鍵の更新
情報の基となるデータを変換手段の入力データから採用
することにより、更新された中間鍵を、該入力データを
変換を行う時および該入力データより後の入力データブ
ロックの変換を行う時、に対して適用可能となり、更新
によって生じる中間鍵の種類を増やすのみならず適用時
期をも変更可能となり、解読を困難にする。
情報の基となるデータを変換手段の入力データから採用
することにより、更新された中間鍵を、該入力データを
変換を行う時および該入力データより後の入力データブ
ロックの変換を行う時、に対して適用可能となり、更新
によって生じる中間鍵の種類を増やすのみならず適用時
期をも変更可能となり、解読を困難にする。
【００１９】第６の発明の暗号装置は、第１、第２、第
３または第４の発明において、前記変換手段が中間鍵を
更新するための中間鍵更新情報を生成するに際し、該変
換手段が入力となるビット列から出力となるビット列を
生成する過程の途中で発生するビット列を基に前記中間
鍵更新情報を生成し、前記中間鍵記憶手段に中間鍵更新
情報を送り、前記中間鍵更新手段が更新した中間鍵を該
中間鍵更新情報を採用したデータブロックの変換に用い
るかまたは用いないかを予め設定しておくことを特徴と
する。
３または第４の発明において、前記変換手段が中間鍵を
更新するための中間鍵更新情報を生成するに際し、該変
換手段が入力となるビット列から出力となるビット列を
生成する過程の途中で発生するビット列を基に前記中間
鍵更新情報を生成し、前記中間鍵記憶手段に中間鍵更新
情報を送り、前記中間鍵更新手段が更新した中間鍵を該
中間鍵更新情報を採用したデータブロックの変換に用い
るかまたは用いないかを予め設定しておくことを特徴と
する。
【００２０】第６の発明の暗号装置では、中間鍵の更新
情報の基となるデータを変換手段の変換途中のデータか
ら採用することにより、更新された中間鍵を該変換手段
の残りの変換過程を実施する時および該変換より後の入
力データブロックに対する変換を行う時、に対して適用
可となり、更新によって生じる中間鍵の種類を増やすの
みならず適用時期をも変更可能となり、解読を困難にす
る。
情報の基となるデータを変換手段の変換途中のデータか
ら採用することにより、更新された中間鍵を該変換手段
の残りの変換過程を実施する時および該変換より後の入
力データブロックに対する変換を行う時、に対して適用
可となり、更新によって生じる中間鍵の種類を増やすの
みならず適用時期をも変更可能となり、解読を困難にす
る。
【００２１】第７の発明の暗号装置は、第１、第２、第
３または第４の発明において、前記変換手段が中間鍵を
更新するための中間鍵更新情報を生成するに際し、該変
換手段の出力となるビット列を基に前記中間鍵更新情報
を生成し、前記中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報を送
り、前記中間鍵更新手段が更新した中間鍵を該中間鍵更
新情報を採用したデータブロックの変換に用いるかまた
は用いないかを予め設定しておくことを特徴とする。
３または第４の発明において、前記変換手段が中間鍵を
更新するための中間鍵更新情報を生成するに際し、該変
換手段の出力となるビット列を基に前記中間鍵更新情報
を生成し、前記中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報を送
り、前記中間鍵更新手段が更新した中間鍵を該中間鍵更
新情報を採用したデータブロックの変換に用いるかまた
は用いないかを予め設定しておくことを特徴とする。
【００２２】第７の発明の暗号装置では、中間鍵の更新
情報の基となるデータを変換手段の出力データから取る
ことにより、該変換手段で攪拌された更新情報を用いる
ことができ、更新によって生じる中間鍵の推定が困難に
なる。
情報の基となるデータを変換手段の出力データから取る
ことにより、該変換手段で攪拌された更新情報を用いる
ことができ、更新によって生じる中間鍵の推定が困難に
なる。
【００２３】第８の発明の暗号装置は、第１、第２、第
３、第４、第５、第６または第７の発明において、前記
各変換手段を並列に稼働することにより同時に複数個の
平文の暗号化処理を行うことを特徴とする。
３、第４、第５、第６または第７の発明において、前記
各変換手段を並列に稼働することにより同時に複数個の
平文の暗号化処理を行うことを特徴とする。
【００２４】第８の発明の暗号装置では、第１〜７の発
明では、各段の変換においてテキストの処理が終了し中
間鍵が更新されれば、それに続く段の処理を待つことな
く次のテキストの処理の入力待ち状態に入ることがで
き、これによって並列化が可能になる。
明では、各段の変換においてテキストの処理が終了し中
間鍵が更新されれば、それに続く段の処理を待つことな
く次のテキストの処理の入力待ち状態に入ることがで
き、これによって並列化が可能になる。
【００２５】
【発明の実施の形態】図１は、本願の第１の発明の一実
施形態を示すブロック図である。図２、３、４は、特開
平６−２６６２８４号公報に記載された発明を説明する
ための図である。これらの図を参考に使いながら、本発
明の特徴を説明する。
施形態を示すブロック図である。図２、３、４は、特開
平６−２６６２８４号公報に記載された発明を説明する
ための図である。これらの図を参考に使いながら、本発
明の特徴を説明する。
【００２６】図１において平文と呼ばれるビット列が装
置内部に取り込まれ、１個以上の直列に接続された変換
手段１１１〜１１５によって、変換操作が行われ、最終
的に装置外に暗号文として出力される。変換手段１１１
〜１１５は、それぞれが必ずしも機能が同一である必要
はなく、各々線形または非線形のビット列変換を行う機
能を有し、その機能は各変換手段それぞれに対応した中
間鍵記憶手段１３１〜１３５に保持されている中間鍵に
よって制御され、かつ、ビット列変換が行われる度に中
間鍵更新情報を生成し、これを中間鍵記憶手段に転送す
る機能をもつ。
置内部に取り込まれ、１個以上の直列に接続された変換
手段１１１〜１１５によって、変換操作が行われ、最終
的に装置外に暗号文として出力される。変換手段１１１
〜１１５は、それぞれが必ずしも機能が同一である必要
はなく、各々線形または非線形のビット列変換を行う機
能を有し、その機能は各変換手段それぞれに対応した中
間鍵記憶手段１３１〜１３５に保持されている中間鍵に
よって制御され、かつ、ビット列変換が行われる度に中
間鍵更新情報を生成し、これを中間鍵記憶手段に転送す
る機能をもつ。
【００２７】一方、鍵と呼ばれるビット列は、外部より
中間鍵生成手段１２において、鍵に対し線形または非線
形の変換を施すことによって各中間鍵に対応する中間鍵
の初期値を生成し、中間鍵記憶手段に転送する。
中間鍵生成手段１２において、鍵に対し線形または非線
形の変換を施すことによって各中間鍵に対応する中間鍵
の初期値を生成し、中間鍵記憶手段に転送する。
【００２８】中間鍵記憶手段１３１〜１３５は、中間鍵
を記憶する手段の他に、中間鍵を変換手段に送ることに
よって変換手段を制御する機能と、変換手段によって生
成、転送された中間鍵更新情報を受け取り、その制御の
もとに中間鍵を更新する機能とを持つ。
を記憶する手段の他に、中間鍵を変換手段に送ることに
よって変換手段を制御する機能と、変換手段によって生
成、転送された中間鍵更新情報を受け取り、その制御の
もとに中間鍵を更新する機能とを持つ。
【００２９】図２は、特開平６−２６６２８４号公報に
記載された第１の発明である暗号連鎖方式をＤＥＳに適
用した一実施形態を示すブロック図であり、図３は、Ｄ
ＥＳのＦ関数を示す図である。図５は、本発明の第１の
発明である暗号連鎖方式をＤＥＳに適用した実施形態を
示すブロック図である。図２と図５を比較すると、中間
鍵初期値記憶部５７が付加されている点が大きく異な
る。
記載された第１の発明である暗号連鎖方式をＤＥＳに適
用した一実施形態を示すブロック図であり、図３は、Ｄ
ＥＳのＦ関数を示す図である。図５は、本発明の第１の
発明である暗号連鎖方式をＤＥＳに適用した実施形態を
示すブロック図である。図２と図５を比較すると、中間
鍵初期値記憶部５７が付加されている点が大きく異な
る。
【００３０】鍵スケジューリング部５１は、図１におけ
る中間鍵生成手段１２に相当するものである。まず、暗
号化開始時に、６４ビットの暗号鍵を鍵スケジューリン
グ部５１に入力する。暗号鍵スケジューリング部５１
は、入力された暗号鍵をもとに中間鍵の初期値を出力と
して中間鍵初期値記憶部５７に送る。中間鍵は、後述す
る暗号化部内に１６個存在するＦ関数と呼ばれるデータ
変換装置のそれぞれに対応する各４８ビット×６個、す
なわち全体では４６０８ビット（ＤＥＳの６倍の中間鍵
初期値）から成っている。
る中間鍵生成手段１２に相当するものである。まず、暗
号化開始時に、６４ビットの暗号鍵を鍵スケジューリン
グ部５１に入力する。暗号鍵スケジューリング部５１
は、入力された暗号鍵をもとに中間鍵の初期値を出力と
して中間鍵初期値記憶部５７に送る。中間鍵は、後述す
る暗号化部内に１６個存在するＦ関数と呼ばれるデータ
変換装置のそれぞれに対応する各４８ビット×６個、す
なわち全体では４６０８ビット（ＤＥＳの６倍の中間鍵
初期値）から成っている。
【００３１】特開平６−２６６２８４号公報には、ＤＥ
Ｓの鍵スケジューラの動作が詳述されているが、ここで
は要点を説明する。
Ｓの鍵スケジューラの動作が詳述されているが、ここで
は要点を説明する。
【００３２】鍵スケジューリング部５１では、６４ビッ
トから５６ビットを取り出す縮約型転置ＰＣ−１と、５
６ビットから４８ビットを取り出す縮約型転置ＰＣ−２
と、巡回シフト動作を組み合わせて各Ｆ関数の中間鍵初
期値を生成する。鍵スケジューリング部５１では、まず
入力された暗号鍵に対して縮約型転置ＰＣ−１を施して
５６ビットからなる出力を得る。この５６ビットの出力
を前半２８ビットと後半２８ビットに分ける。この前半
２８ビットと後半２８ビットに対して、予め定められた
数の巡回シフト動作を行った後に縮約型転置ＰＣ−２を
施して得られる４８ビットを、中間鍵の初期値の１個
（これをｋn ）とする。各段に対応する巡回シフト数
は、予め定められている。さらに、Ｒｏｔx （ｋn ），
（ｘ＝１，３，５，７，９ｘはシフト数）のような予め
定められた数の巡回シフト動作を行い、これら６個の値
を第ｎ段のＦ関数に対する中間鍵の初期値、すなわち鍵
スケジューリング部の出力とする。この例では、Ｒｏｔ
x （ｋn ）を生成関数として用いたが、予め定められた
他の関数を用いても良い。
トから５６ビットを取り出す縮約型転置ＰＣ−１と、５
６ビットから４８ビットを取り出す縮約型転置ＰＣ−２
と、巡回シフト動作を組み合わせて各Ｆ関数の中間鍵初
期値を生成する。鍵スケジューリング部５１では、まず
入力された暗号鍵に対して縮約型転置ＰＣ−１を施して
５６ビットからなる出力を得る。この５６ビットの出力
を前半２８ビットと後半２８ビットに分ける。この前半
２８ビットと後半２８ビットに対して、予め定められた
数の巡回シフト動作を行った後に縮約型転置ＰＣ−２を
施して得られる４８ビットを、中間鍵の初期値の１個
（これをｋn ）とする。各段に対応する巡回シフト数
は、予め定められている。さらに、Ｒｏｔx （ｋn ），
（ｘ＝１，３，５，７，９ｘはシフト数）のような予め
定められた数の巡回シフト動作を行い、これら６個の値
を第ｎ段のＦ関数に対する中間鍵の初期値、すなわち鍵
スケジューリング部の出力とする。この例では、Ｒｏｔ
x （ｋn ）を生成関数として用いたが、予め定められた
他の関数を用いても良い。
【００３３】暗号化部は、本実施形態における鍵スケジ
ューリング部以外の部分を指し、初期転置ＩＰ５３、最
終転置ＩＰ-1５５、１６個のＦ関数５４、Ｆ関数内にあ
るものとは別に１６個の拡大転置Ｅ５６、１６個の中間
鍵更新記憶部５２、１６個の中間鍵初期値記憶部５７
（この実施形態では予め６個の中間鍵初期値を保持する
ように設定している）およびこれらが保持するデータを
下記の手順に従って処理するために必要なデータ通進路
と排他的論理和を計算するための演算器からなる。
ューリング部以外の部分を指し、初期転置ＩＰ５３、最
終転置ＩＰ-1５５、１６個のＦ関数５４、Ｆ関数内にあ
るものとは別に１６個の拡大転置Ｅ５６、１６個の中間
鍵更新記憶部５２、１６個の中間鍵初期値記憶部５７
（この実施形態では予め６個の中間鍵初期値を保持する
ように設定している）およびこれらが保持するデータを
下記の手順に従って処理するために必要なデータ通進路
と排他的論理和を計算するための演算器からなる。
【００３４】鍵スケジューリング部５１による処理が終
了し各Ｆ関数に対する中間鍵の初期値がセットされた
ら、暗号化しようとする平文の先頭６４ビットを暗号化
部入力する。この６４ビットの入力は、まず初期転置Ｉ
Ｐ５３が施される。初期転置ＩＰ５３は、予め定められ
たテーブルの値に従った、ビット列の並び換え操作であ
る。初期転置ＩＰ５３の出力６４ビットは、前半３２ビ
ットと後半３２ビットに分割される。前半３２ビットを
Ｌ0 、後半３２ビットをＲ0 とする。これをもとに以下
の式に従って順次Ｌ1 、Ｒ1 、Ｌ2 、Ｒ2 、…、Ｌ16、
Ｒ16を生成する。
了し各Ｆ関数に対する中間鍵の初期値がセットされた
ら、暗号化しようとする平文の先頭６４ビットを暗号化
部入力する。この６４ビットの入力は、まず初期転置Ｉ
Ｐ５３が施される。初期転置ＩＰ５３は、予め定められ
たテーブルの値に従った、ビット列の並び換え操作であ
る。初期転置ＩＰ５３の出力６４ビットは、前半３２ビ
ットと後半３２ビットに分割される。前半３２ビットを
Ｌ0 、後半３２ビットをＲ0 とする。これをもとに以下
の式に従って順次Ｌ1 、Ｒ1 、Ｌ2 、Ｒ2 、…、Ｌ16、
Ｒ16を生成する。
【００３５】Ｌn＝Ｒn-1 Ｒn＝Ｌn-1 EXOR Ｆ（Ｒn-1，Ｋn） ＥＸＯＲは排他的論理和、Ｆは後述するＦ関数５４であ
る。またＫn は、ｎ番目のＦ関数に対する中間鍵更新記
憶部５２が保持する中間鍵である。中間鍵は、初期値と
しては前述の鍵スケジューリング部５１で生成された値
の内の１個になっているが、Ｆ関数で演算がおこなわれ
る度に後述のとおり値が更新される。上記の式を実行し
た結果得られたＲ16、Ｌ16からなる６４ビットに対して
最終転置ＩＰ-1５５が施され、その出力をもとの平文に
対する暗号文の最初の６４ビットとする。最終転置ＩＰ
-1５５は、予め定められたテーブルの値に従った、ビッ
ト列の並び換え操作である。
る。またＫn は、ｎ番目のＦ関数に対する中間鍵更新記
憶部５２が保持する中間鍵である。中間鍵は、初期値と
しては前述の鍵スケジューリング部５１で生成された値
の内の１個になっているが、Ｆ関数で演算がおこなわれ
る度に後述のとおり値が更新される。上記の式を実行し
た結果得られたＲ16、Ｌ16からなる６４ビットに対して
最終転置ＩＰ-1５５が施され、その出力をもとの平文に
対する暗号文の最初の６４ビットとする。最終転置ＩＰ
-1５５は、予め定められたテーブルの値に従った、ビッ
ト列の並び換え操作である。
【００３６】図１における変換手段は、この実施形態に
おいては、初期転置、最終転置、およびＬn-1 、Ｒn-1
からＬn 、Ｒn を求める操作を指している。次に、後述
する方法により、各Ｆ関数の中間鍵が更新される。
おいては、初期転置、最終転置、およびＬn-1 、Ｒn-1
からＬn 、Ｒn を求める操作を指している。次に、後述
する方法により、各Ｆ関数の中間鍵が更新される。
【００３７】続いて、平文の次の６４ビットが暗号化部
に入力され、上記と同様の手順で暗号文の次の６４ビッ
トが生成され、再び各Ｆ関数の中間鍵が更新される。以
下この手順が平文が無くなるまで繰り返され、最終的な
暗号文が得られる。
に入力され、上記と同様の手順で暗号文の次の６４ビッ
トが生成され、再び各Ｆ関数の中間鍵が更新される。以
下この手順が平文が無くなるまで繰り返され、最終的な
暗号文が得られる。
【００３８】１６個のＦ関数はどれも同じ構造を持ち、
４８ビットの中間鍵によって制御され、３２ビットの入
力を受けて３２ビットを出力する。Ｆ関数の構造を図３
に示す。特開平６−２６６２８４号公報には、図３のＦ
関数の動作が詳述されているが、ここでは要点を説明す
る。拡大転置Ｅ３１は、予め定められたテーブルの値に
従った、３２ビットの中から重複を許して、４８ビット
を取り出すビット列の選択操作である。Ｆ関数の３２ビ
ットの入力は、拡大転置Ｅ３１によって４８ビットに拡
大され、さらに中間鍵とのビット毎の排他的論理和が取
られる。この結果の４８ビットを、６ビットずつの８つ
のブロックに分ける。
４８ビットの中間鍵によって制御され、３２ビットの入
力を受けて３２ビットを出力する。Ｆ関数の構造を図３
に示す。特開平６−２６６２８４号公報には、図３のＦ
関数の動作が詳述されているが、ここでは要点を説明す
る。拡大転置Ｅ３１は、予め定められたテーブルの値に
従った、３２ビットの中から重複を許して、４８ビット
を取り出すビット列の選択操作である。Ｆ関数の３２ビ
ットの入力は、拡大転置Ｅ３１によって４８ビットに拡
大され、さらに中間鍵とのビット毎の排他的論理和が取
られる。この結果の４８ビットを、６ビットずつの８つ
のブロックに分ける。
【００３９】この８つのブロックはそれぞれ、Ｓ1 ，Ｓ
2 ，…Ｓ8 というＳ−ｂｏｘの入力となる。各Ｓ−ｂｏ
ｘの入力は６ビットであり、出力は４ビットである。８
つのＳ−ｂｏｘは、それぞれ異なる８つの予め定められ
たテーブルと６ビットの入力に従って、出力の４ビット
の値を選択する変換である。
2 ，…Ｓ8 というＳ−ｂｏｘの入力となる。各Ｓ−ｂｏ
ｘの入力は６ビットであり、出力は４ビットである。８
つのＳ−ｂｏｘは、それぞれ異なる８つの予め定められ
たテーブルと６ビットの入力に従って、出力の４ビット
の値を選択する変換である。
【００４０】８つのＳ−ｂｏｘのそれぞれ４ビットずつ
計３２ビットの出力は、転置Ｐ３３によって転置され
る。転置Ｐ３３の出力がこのＦ関数の出力になる。転置
Ｐ３３は、予め定められたテーブルの値に従った、ビッ
ト列の並び換え操作である。
計３２ビットの出力は、転置Ｐ３３によって転置され
る。転置Ｐ３３の出力がこのＦ関数の出力になる。転置
Ｐ３３は、予め定められたテーブルの値に従った、ビッ
ト列の並び換え操作である。
【００４１】図６は、図５のなかの繰り返し処理の一つ
を拡大したものである。中間鍵更新記憶部５２と中間鍵
更新記憶部６４が、Ｆ関数５４とＦ関数６１が、拡大転
置Ｅ５６と拡大転置Ｅ６２が、１個以上の中間鍵初期値
を保持する中間鍵初期値記憶部５７と中間鍵初期値記憶
部６３が、それぞれ対応する。
を拡大したものである。中間鍵更新記憶部５２と中間鍵
更新記憶部６４が、Ｆ関数５４とＦ関数６１が、拡大転
置Ｅ５６と拡大転置Ｅ６２が、１個以上の中間鍵初期値
を保持する中間鍵初期値記憶部５７と中間鍵初期値記憶
部６３が、それぞれ対応する。
【００４２】各Ｆ関数の中間鍵は、そのＦ関数で操作が
行われる度に、以下の式に従って更新され、対応する前
記中間鍵更新記憶部６４に記憶される。
行われる度に、以下の式に従って更新され、対応する前
記中間鍵更新記憶部６４に記憶される。
【００４３】Ｋnew ＝Ｋold EXOR Ｅ（Ｏ）EXOR Ｓｅ
ｌ（Ｅ（Ｏ），Ｋ中間鍵初期値集合） ここで、新しい中間鍵をＫnew 、古い中間鍵をＫold 、
Ｆ関数で行われた操作によって得られた出力をＯとし
た。また、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）を、ｘの
値に従って、１個以上の中間鍵初期値記憶部６３から、
中間鍵をひとつ取り出す操作とし、Ｅ（）を３２ビット
入力から４８ビットを出力する拡大転置とした。
ｌ（Ｅ（Ｏ），Ｋ中間鍵初期値集合） ここで、新しい中間鍵をＫnew 、古い中間鍵をＫold 、
Ｆ関数で行われた操作によって得られた出力をＯとし
た。また、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）を、ｘの
値に従って、１個以上の中間鍵初期値記憶部６３から、
中間鍵をひとつ取り出す操作とし、Ｅ（）を３２ビット
入力から４８ビットを出力する拡大転置とした。
【００４４】Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）は、予
め定められた操作であり、ｘを中間鍵初期値集合の要素
数で割った余りに従って取り出す操作等が考えられる。
本実施形態では、中間鍵初期値が予め６個に設定されて
いるので、ｘが１３ならば、１個目の中間鍵初期値を、
ｘが９ならば、３個目の中間鍵初期値を選択することに
なる。他に、予めテーブルで取り出す順序を指定してお
き、ｘの値を無視してしまうといった特殊な操作も考え
られる。さらに、ｘと、中間鍵初期値の１個目と２個目
の３者の排他的論理和を計算して値を、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ
中間鍵初期値集合）の値とするといった、複数の初期値
を使用する操作も考えられる。特に、複数の中間鍵初期
値を使って、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）の値と
する場合には、Ｋnew のビット数が複数の中間鍵初期値
の合計のビット数よりも小さくなっている。この場合
は、Ｋnew から中間鍵初期値を逆に計算しようとして
も、複数の候補が存在して解が一意に定まらない。すな
わち、鍵の逆演算を困難にする効果をさらに高めてい
る。
め定められた操作であり、ｘを中間鍵初期値集合の要素
数で割った余りに従って取り出す操作等が考えられる。
本実施形態では、中間鍵初期値が予め６個に設定されて
いるので、ｘが１３ならば、１個目の中間鍵初期値を、
ｘが９ならば、３個目の中間鍵初期値を選択することに
なる。他に、予めテーブルで取り出す順序を指定してお
き、ｘの値を無視してしまうといった特殊な操作も考え
られる。さらに、ｘと、中間鍵初期値の１個目と２個目
の３者の排他的論理和を計算して値を、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ
中間鍵初期値集合）の値とするといった、複数の初期値
を使用する操作も考えられる。特に、複数の中間鍵初期
値を使って、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）の値と
する場合には、Ｋnew のビット数が複数の中間鍵初期値
の合計のビット数よりも小さくなっている。この場合
は、Ｋnew から中間鍵初期値を逆に計算しようとして
も、複数の候補が存在して解が一意に定まらない。すな
わち、鍵の逆演算を困難にする効果をさらに高めてい
る。
【００４５】本発明の特徴は、中間鍵初期値集合をつか
って中間鍵を更新するという方式を導入したことであ
る。上記の中間鍵更新方法は一例に過ぎない。また、上
記の例はＤＥＳに本発明の方式を組み込んだ例である
が、一般に繰り返し型共通鍵暗号系の範疇に属する暗号
系であれば本発明の方式を組み入れることができる。
って中間鍵を更新するという方式を導入したことであ
る。上記の中間鍵更新方法は一例に過ぎない。また、上
記の例はＤＥＳに本発明の方式を組み込んだ例である
が、一般に繰り返し型共通鍵暗号系の範疇に属する暗号
系であれば本発明の方式を組み入れることができる。
【００４６】図２と図５を比較してわかるように、特開
平６−２６６２８４号公報に記載の発明では、（１）中
間鍵生成手段１２において生成される中間鍵の初期値
が、中間鍵記憶手段ごとに１個である。という、条件が
あるが、本発明では、１個以上の中間鍵初期値（本実施
形態では予め６個に設定した）を保持する中間鍵初期値
記憶部５７が付加されることにより、更新されたあとの
中間鍵のとりうる種類を飛躍的に増加させることができ
る。
平６−２６６２８４号公報に記載の発明では、（１）中
間鍵生成手段１２において生成される中間鍵の初期値
が、中間鍵記憶手段ごとに１個である。という、条件が
あるが、本発明では、１個以上の中間鍵初期値（本実施
形態では予め６個に設定した）を保持する中間鍵初期値
記憶部５７が付加されることにより、更新されたあとの
中間鍵のとりうる種類を飛躍的に増加させることができ
る。
【００４７】次に、第２の発明の一実施形態を図７を用
いて説明する。ここに示す実施形態は上記の第１の発明
の実施形態のうち、各変換手段が送出する中間鍵更新情
報と、それを受け取って次回変換手段に受け渡すための
中間鍵を生成するための中間鍵更新処理部の構成を変更
し、過去に受け取った中間鍵更新情報を１個以上の予め
定められた回数分記憶し、更に中間鍵更新情報を受け取
るたびに最も古い中間鍵更新情報を破棄し、更に記憶し
ている中間鍵更新情報の集合と中間鍵の初期値の集合を
入力として、次に変換手段に送るべき中間鍵を生成する
ようにしたものである。
いて説明する。ここに示す実施形態は上記の第１の発明
の実施形態のうち、各変換手段が送出する中間鍵更新情
報と、それを受け取って次回変換手段に受け渡すための
中間鍵を生成するための中間鍵更新処理部の構成を変更
し、過去に受け取った中間鍵更新情報を１個以上の予め
定められた回数分記憶し、更に中間鍵更新情報を受け取
るたびに最も古い中間鍵更新情報を破棄し、更に記憶し
ている中間鍵更新情報の集合と中間鍵の初期値の集合を
入力として、次に変換手段に送るべき中間鍵を生成する
ようにしたものである。
【００４８】図７は、第２の発明の実施形態のうち上記
第１の発明から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り
返し段のひとつを取り出したものである。Ｆ関数７１お
よび拡大転置Ｅ７２は上記第１の発明のＦ関数６１およ
び拡大転置Ｅ６２のものと同一で、１個以上の中間鍵初
期値を保持する中間鍵初期値記憶部７５は中間鍵初期値
記憶部６３と同一である。本実施形態では、Ｆ関数の入
力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置したものを１
個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新情報記憶
部７３に格納する。また、鍵スケジューラから生成され
た中間鍵の初期値は、中間鍵初期値記憶部７５に格納さ
れている。
第１の発明から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り
返し段のひとつを取り出したものである。Ｆ関数７１お
よび拡大転置Ｅ７２は上記第１の発明のＦ関数６１およ
び拡大転置Ｅ６２のものと同一で、１個以上の中間鍵初
期値を保持する中間鍵初期値記憶部７５は中間鍵初期値
記憶部６３と同一である。本実施形態では、Ｆ関数の入
力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置したものを１
個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新情報記憶
部７３に格納する。また、鍵スケジューラから生成され
た中間鍵の初期値は、中間鍵初期値記憶部７５に格納さ
れている。
【００４９】図７の例では、最も新しく格納された情報
を含めて６つの情報が格納されることになる。すなわ
ち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロックを暗号
化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の入力を拡大
転置したものになっている。これらのうち、最も新しい
情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おうとしている
入力から生成された情報を除く５つの情報と、鍵スケジ
ューリング部において一連の暗号化の初期に生成されて
以降該中間鍵初期値記憶部７５に格納されている中間鍵
の初期値の集合から取り出された中間鍵初期値のひとつ
とのビット毎の排他的論理和を該Ｆ関数を制御する中間
鍵とする。
を含めて６つの情報が格納されることになる。すなわ
ち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロックを暗号
化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の入力を拡大
転置したものになっている。これらのうち、最も新しい
情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おうとしている
入力から生成された情報を除く５つの情報と、鍵スケジ
ューリング部において一連の暗号化の初期に生成されて
以降該中間鍵初期値記憶部７５に格納されている中間鍵
の初期値の集合から取り出された中間鍵初期値のひとつ
とのビット毎の排他的論理和を該Ｆ関数を制御する中間
鍵とする。
【００５０】すなわち、本実施形態では、中間鍵更新処
理部７４は、中間鍵初期値記憶部７５に格納されている
初期値を１個目，２個目，…，６個目，１個目，…のよ
うに、巡回して順に取り出す処理を行なっている。中間
鍵更新処理部７４の動作としては、図６の実施形態で示
した、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）のような、予
め定められた操作も可能である。このように、中間鍵更
新処理部７４により取り出された、中間鍵初期値と、中
間鍵更新情報記憶部７３から取り出された、中間鍵更新
情報の排他的論理和を計算して、Ｆ関数７１の中間鍵と
する。該中間鍵の制御の下でＦ関数の処理が終了し、Ｆ
関数の次の入力を該繰り返し段が受け取ると、上記手順
を繰り返すことにより更新情報記憶装置７３に新しい情
報が追加され最も古い情報が破棄される。
理部７４は、中間鍵初期値記憶部７５に格納されている
初期値を１個目，２個目，…，６個目，１個目，…のよ
うに、巡回して順に取り出す処理を行なっている。中間
鍵更新処理部７４の動作としては、図６の実施形態で示
した、Ｓｅｌ（ｘ，Ｋ中間鍵初期値集合）のような、予
め定められた操作も可能である。このように、中間鍵更
新処理部７４により取り出された、中間鍵初期値と、中
間鍵更新情報記憶部７３から取り出された、中間鍵更新
情報の排他的論理和を計算して、Ｆ関数７１の中間鍵と
する。該中間鍵の制御の下でＦ関数の処理が終了し、Ｆ
関数の次の入力を該繰り返し段が受け取ると、上記手順
を繰り返すことにより更新情報記憶装置７３に新しい情
報が追加され最も古い情報が破棄される。
【００５１】比較のため、図４に示した特開平６−２６
６２８４号公報に記載の鍵更新方式の概要を説明する。
中間鍵更新情報記憶部４３は、過去に受け取った中間鍵
更新情報を予め定められた回数分記憶する（図４では６
個である）。さらに、中間鍵更新情報を受け取る度に最
も古い中間鍵更新情報を破棄し、さらに記憶している中
間鍵更新情報の集合と中間鍵の初期値を入力として、次
ぎに変換手段に送るべき中間鍵を生成している。
６２８４号公報に記載の鍵更新方式の概要を説明する。
中間鍵更新情報記憶部４３は、過去に受け取った中間鍵
更新情報を予め定められた回数分記憶する（図４では６
個である）。さらに、中間鍵更新情報を受け取る度に最
も古い中間鍵更新情報を破棄し、さらに記憶している中
間鍵更新情報の集合と中間鍵の初期値を入力として、次
ぎに変換手段に送るべき中間鍵を生成している。
【００５２】図４と図７を比較してわかるように、特開
平６−２６６２８４号公報に記載の発明では、（１）中
間鍵生成手段１２において生成される中間鍵の初期値
が、中間鍵記憶手段ごとに１個である。
平６−２６６２８４号公報に記載の発明では、（１）中
間鍵生成手段１２において生成される中間鍵の初期値
が、中間鍵記憶手段ごとに１個である。
【００５３】という、条件があるが、本発明では、１個
以上の中間鍵初期値（本実施形態では予め６個に設定し
た）を保持する中間鍵初期値記憶部７５が付加されるこ
とにより、更新されたあとの中間鍵のとりうる種類を飛
躍的に増加させることができる。
以上の中間鍵初期値（本実施形態では予め６個に設定し
た）を保持する中間鍵初期値記憶部７５が付加されるこ
とにより、更新されたあとの中間鍵のとりうる種類を飛
躍的に増加させることができる。
【００５４】また、特開平６−２６６２８４号公報に記
載の発明では、（２）中間鍵を更新するのは、変換手段
が動作した後である。すなわち、時刻ｔにデータブロッ
クが変換手段に入力され、時刻ｔに中間鍵が更新された
とすると、更新された鍵は時刻（ｔ＋１）以降のデータ
ブロックにしか作用しない（時刻ｔのデータブロックに
作用できない）。
載の発明では、（２）中間鍵を更新するのは、変換手段
が動作した後である。すなわち、時刻ｔにデータブロッ
クが変換手段に入力され、時刻ｔに中間鍵が更新された
とすると、更新された鍵は時刻（ｔ＋１）以降のデータ
ブロックにしか作用しない（時刻ｔのデータブロックに
作用できない）。
【００５５】という、条件がある。これに関しては、後
述する第５の発明および第６の発明で解決されている。
述する第５の発明および第６の発明で解決されている。
【００５６】次に、第２の発明の別の実施形態を図８を
用いて説明する。ここに示す実施形態は上記の図７を用
いて説明した第２の発明の実施形態のうち、各変換手段
が送出する中間鍵更新情報と、それを受け取って次回変
換手段に受け渡すための中間鍵を生成するための処理に
おいて、中間鍵更新情報記憶部の内容を順次書き換える
機能を有するように変更したものである。
用いて説明する。ここに示す実施形態は上記の図７を用
いて説明した第２の発明の実施形態のうち、各変換手段
が送出する中間鍵更新情報と、それを受け取って次回変
換手段に受け渡すための中間鍵を生成するための処理に
おいて、中間鍵更新情報記憶部の内容を順次書き換える
機能を有するように変更したものである。
【００５７】図８は、該実施形態のうち上記第１の発明
から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り返し段のひ
とつを取り出したものである。Ｆ関数８１および拡大転
置Ｅ８２は上記第１の発明のＦ関数６１および拡大転置
Ｅ６２のものと同一で、中間鍵初期値記憶部８５は中間
鍵初期値記憶部７５と同一である。本実施形態では、Ｆ
関数の入力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置した
ものを中間鍵更新情報記憶部８３に格納する。また、鍵
スケジューラから生成された中間鍵の初期値は、中間鍵
初期値記憶部８５に格納されている。
から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り返し段のひ
とつを取り出したものである。Ｆ関数８１および拡大転
置Ｅ８２は上記第１の発明のＦ関数６１および拡大転置
Ｅ６２のものと同一で、中間鍵初期値記憶部８５は中間
鍵初期値記憶部７５と同一である。本実施形態では、Ｆ
関数の入力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置した
ものを中間鍵更新情報記憶部８３に格納する。また、鍵
スケジューラから生成された中間鍵の初期値は、中間鍵
初期値記憶部８５に格納されている。
【００５８】図８の例では、最も新しく格納された情報
を含めて６つの情報が格納されることになる。すなわ
ち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロックを暗号
化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の入力を拡大
転置したものになっている。これらのうち、最も新しい
情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おうとしている
入力から生成された情報を除く５つの情報と、中間鍵初
期値記憶部８５に格納されている中間鍵の初期値の集合
を入力として４８ビットの中間鍵を生成する中間鍵更新
処理部８４が、該Ｆ関数を制御する中間鍵を生成する。
同時に、中間鍵更新情報記憶部８３内にある、６個の中
間鍵更新情報を変換する。
を含めて６つの情報が格納されることになる。すなわ
ち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロックを暗号
化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の入力を拡大
転置したものになっている。これらのうち、最も新しい
情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おうとしている
入力から生成された情報を除く５つの情報と、中間鍵初
期値記憶部８５に格納されている中間鍵の初期値の集合
を入力として４８ビットの中間鍵を生成する中間鍵更新
処理部８４が、該Ｆ関数を制御する中間鍵を生成する。
同時に、中間鍵更新情報記憶部８３内にある、６個の中
間鍵更新情報を変換する。
【００５９】中間鍵更新処理部８４の動作の例として、
中間鍵初期値記憶部８５に格納されている中間鍵の初期
値から格納順序に従って、一個取り出しｗｋ1 とする。
次ぎに、中間鍵更新情報記憶部８３に格納された最も古
い中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ2 とする。Ｋn ＝
ｗｋ1 ＋ｗｋ2 を計算し、Ｋn を中間鍵とする。さら
に、中間鍵更新情報記憶部８３に格納されたすべての、
中間鍵更新情報に対してＫn の排他的論理和を行なう。
といった一連の操作ｆが考えられる。この例は、ｆの一
実施例であり、他の手続きを使用しても構わない。
中間鍵初期値記憶部８５に格納されている中間鍵の初期
値から格納順序に従って、一個取り出しｗｋ1 とする。
次ぎに、中間鍵更新情報記憶部８３に格納された最も古
い中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ2 とする。Ｋn ＝
ｗｋ1 ＋ｗｋ2 を計算し、Ｋn を中間鍵とする。さら
に、中間鍵更新情報記憶部８３に格納されたすべての、
中間鍵更新情報に対してＫn の排他的論理和を行なう。
といった一連の操作ｆが考えられる。この例は、ｆの一
実施例であり、他の手続きを使用しても構わない。
【００６０】この変換によって、次回以降に使用される
中間鍵更新情報が単純な入力ブロックも基にしたもので
は無くなり、更新される中間鍵がとりうる種類を増加さ
せ、解読を困難にすろ。該中間鍵の制御の下でＦ関数の
処理が終了し、Ｆ関数の次の入力を該繰り返し段が受け
取ると、上記手順を繰り返すことにより中間鍵更新情報
記憶部８３に新しい情報が追加され最も古い情報が破棄
される。
中間鍵更新情報が単純な入力ブロックも基にしたもので
は無くなり、更新される中間鍵がとりうる種類を増加さ
せ、解読を困難にすろ。該中間鍵の制御の下でＦ関数の
処理が終了し、Ｆ関数の次の入力を該繰り返し段が受け
取ると、上記手順を繰り返すことにより中間鍵更新情報
記憶部８３に新しい情報が追加され最も古い情報が破棄
される。
【００６１】次に、第３の発明の一実施形態を図９を用
いて説明する。ここに示す実施形態は上記の図８を用い
て説明した第２の発明の実施形態のうち、次回変換手段
に受け渡すための中間鍵を生成するための処理におい
て、同一の段の対となる各変換手段が送出する中間鍵更
新情報および対となる中間鍵初期値記憶部が保持する中
間鍵初期値のみならず、他の段の変換手段が送出する中
間鍵更新情報および中間鍵初期値記憶部が保持する中間
鍵初期値をも使用して、中間鍵を生成するための中間鍵
更新処理を行う機能を有するように変更したものであ
る。
いて説明する。ここに示す実施形態は上記の図８を用い
て説明した第２の発明の実施形態のうち、次回変換手段
に受け渡すための中間鍵を生成するための処理におい
て、同一の段の対となる各変換手段が送出する中間鍵更
新情報および対となる中間鍵初期値記憶部が保持する中
間鍵初期値のみならず、他の段の変換手段が送出する中
間鍵更新情報および中間鍵初期値記憶部が保持する中間
鍵初期値をも使用して、中間鍵を生成するための中間鍵
更新処理を行う機能を有するように変更したものであ
る。
【００６２】図９は、該実施形態のうち前記第２の発明
から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り返し段のひ
とつを取り出したものである。Ｆ関数９１および拡大転
置Ｅ９２は前記第２の発明のＦ関数８１および拡大転置
Ｅ８２のものと同一で、中間鍵初期値記憶部９５は中間
鍵初期値記憶部８５と同一である。本実施形態では、Ｆ
関数の入力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置した
ものを中間鍵更新情報記憶部９３に格納する。また、鍵
スケジューラから生成された中間鍵の初期値は、中間鍵
初期値記憶部９５に格納されている。さらに、中間鍵を
生成する中間鍵更新処理部９４は、当該段の中間鍵更新
情報記憶部９３と隣接段の中間鍵更新情報記憶部が保持
している中間鍵更新情報および、当該段の中間鍵初期値
記憶部９５と隣接段の中間鍵初期値記憶部が保持してい
る中間鍵初期値を使って、次回使用する中間鍵を生成す
るための中間鍵更新処理を行う。
から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り返し段のひ
とつを取り出したものである。Ｆ関数９１および拡大転
置Ｅ９２は前記第２の発明のＦ関数８１および拡大転置
Ｅ８２のものと同一で、中間鍵初期値記憶部９５は中間
鍵初期値記憶部８５と同一である。本実施形態では、Ｆ
関数の入力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置した
ものを中間鍵更新情報記憶部９３に格納する。また、鍵
スケジューラから生成された中間鍵の初期値は、中間鍵
初期値記憶部９５に格納されている。さらに、中間鍵を
生成する中間鍵更新処理部９４は、当該段の中間鍵更新
情報記憶部９３と隣接段の中間鍵更新情報記憶部が保持
している中間鍵更新情報および、当該段の中間鍵初期値
記憶部９５と隣接段の中間鍵初期値記憶部が保持してい
る中間鍵初期値を使って、次回使用する中間鍵を生成す
るための中間鍵更新処理を行う。
【００６３】中間鍵更新処理部９４の動作の例を挙げて
みる。中間鍵初期値記憶部９５に格納されている中間鍵
の初期値から格納順序に従って、一個取り出しｗｋ1 ＿
ｓｅｌｆとする。次ぎに、中間鍵更新情報記憶部９３に
格納された最も古い中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ
2 ＿ｓｅｌｆとする。同様に隣接段の、中間鍵初期値記
憶部９５に格納されている中間鍵の初期値から格納順序
に従って、一個取り出しｗｋ1 ＿ｏｔｈｅｒとし、隣接
段の、中間鍵更新情報記憶部９３に格納された最も古い
中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ2 ＿ｏｔｈｅｒとす
る。Ｋn ＝ｗｋ1 ＿ｓｅｌｆ＋ｗｋ2 ＿ｓｅｌｆ＋ｗｋ
1 ＿ｏｔｈｅｒ＋ｗｋ2 ＿ｏｔｈｅｒを計算し、Ｋnを
中間鍵とする。といった一連の操作ｆが考えられる。
みる。中間鍵初期値記憶部９５に格納されている中間鍵
の初期値から格納順序に従って、一個取り出しｗｋ1 ＿
ｓｅｌｆとする。次ぎに、中間鍵更新情報記憶部９３に
格納された最も古い中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ
2 ＿ｓｅｌｆとする。同様に隣接段の、中間鍵初期値記
憶部９５に格納されている中間鍵の初期値から格納順序
に従って、一個取り出しｗｋ1 ＿ｏｔｈｅｒとし、隣接
段の、中間鍵更新情報記憶部９３に格納された最も古い
中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ2 ＿ｏｔｈｅｒとす
る。Ｋn ＝ｗｋ1 ＿ｓｅｌｆ＋ｗｋ2 ＿ｓｅｌｆ＋ｗｋ
1 ＿ｏｔｈｅｒ＋ｗｋ2 ＿ｏｔｈｅｒを計算し、Ｋnを
中間鍵とする。といった一連の操作ｆが考えられる。
【００６４】この例は、ｆの一実施形態であり、他の手
続きを使用しても構わない。この実施形態における隣接
段の設定例として、１段目の隣接段を２段目、２段目の
隣接段を３段目、…、１６段目の隣接段を１段目と予め
定めておく。この、隣接段の設定は、１段目の隣接段を
（２段目と１６段目）、２段目の隣接段を（３段目と１
段目）、…、１６段目の隣接段を（１段目と１５段目）
のように、複数設定したりすることも可能である。ま
た、予め設定すれば、１段目の隣接段を５段目とする等
の設定も可能である。
続きを使用しても構わない。この実施形態における隣接
段の設定例として、１段目の隣接段を２段目、２段目の
隣接段を３段目、…、１６段目の隣接段を１段目と予め
定めておく。この、隣接段の設定は、１段目の隣接段を
（２段目と１６段目）、２段目の隣接段を（３段目と１
段目）、…、１６段目の隣接段を（１段目と１５段目）
のように、複数設定したりすることも可能である。ま
た、予め設定すれば、１段目の隣接段を５段目とする等
の設定も可能である。
【００６５】図９の例では、最も新しく格納された情報
を含めて６つの中間鍵更新情報が格納されることにな
る。すなわち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロ
ックを暗号化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の
入力を拡大転置したものになっている。これらのうち、
最も新しい情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おう
としている入力から生成された情報を除く５つの情報
と、中間鍵初期値記憶部９５に格納されている中間鍵の
初期値の集合と、隣接段の５つの中間鍵更新情報と、中
間鍵初期値の集合に格納されている情報、を入力として
４８ビットの中間鍵を生成する中間鍵更新処理部９４
が、該Ｆ関数を制御する中間鍵を生成する。
を含めて６つの中間鍵更新情報が格納されることにな
る。すなわち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロ
ックを暗号化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の
入力を拡大転置したものになっている。これらのうち、
最も新しい情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おう
としている入力から生成された情報を除く５つの情報
と、中間鍵初期値記憶部９５に格納されている中間鍵の
初期値の集合と、隣接段の５つの中間鍵更新情報と、中
間鍵初期値の集合に格納されている情報、を入力として
４８ビットの中間鍵を生成する中間鍵更新処理部９４
が、該Ｆ関数を制御する中間鍵を生成する。
【００６６】すなわち、５＋６＋５＋６＝２２個の情報
をもとに中間鍵が生成される。該中間鍵の制御の下でＦ
関数の処理が終了し、Ｆ関数の次の入力を該繰り返し段
が受け取ると、上記手順を繰り返すことにより９３の中
間鍵更新情報記憶部９３に新しい情報が追加され最も古
い情報が破棄される。
をもとに中間鍵が生成される。該中間鍵の制御の下でＦ
関数の処理が終了し、Ｆ関数の次の入力を該繰り返し段
が受け取ると、上記手順を繰り返すことにより９３の中
間鍵更新情報記憶部９３に新しい情報が追加され最も古
い情報が破棄される。
【００６７】次に、第４の発明の一実施形態を図１０を
用いて説明する。ここに示す実施形態は上記の図８を用
いて説明した第２の発明の実施形態のうち、次回変換手
段に受け渡すための中間鍵を生成するための処理におい
て、中間鍵初期値記憶部が保持する中間鍵初期値の同一
の値を、変換手段の総数以上に連続して使用することが
無いように制御する機能を有するように変更したもので
ある。
用いて説明する。ここに示す実施形態は上記の図８を用
いて説明した第２の発明の実施形態のうち、次回変換手
段に受け渡すための中間鍵を生成するための処理におい
て、中間鍵初期値記憶部が保持する中間鍵初期値の同一
の値を、変換手段の総数以上に連続して使用することが
無いように制御する機能を有するように変更したもので
ある。
【００６８】図１０は、該実施形態のうち前記第２の発
明から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り返し段の
ひとつを取り出したものである。Ｆ関数Ａ１および拡大
転置ＥＡ２は前記第２の発明のＦ関数８１および拡大転
置Ｅ８２のものと同一で、中間鍵初期値記憶部Ａ５は中
間鍵初期値記憶部８５と同一である。本実施形態では、
Ｆ関数の入力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置し
たものを中間鍵記憶部内にある中間鍵更新情報記憶部Ａ
３に格納する。また、鍵スケジューラから生成された中
間鍵の初期値は、中間鍵初期値記憶部Ａ５に格納されて
いる。さらに、中間鍵を生成する中間鍵更新処理部Ａ４
は、中間鍵更新情報記憶部Ａ３と中間鍵初期値記憶部Ａ
５が保持している中間鍵初期値を使って、次回使用する
中間鍵を生成するための中間鍵更新処理を行う。この実
施形態では、変換手段の総数（１６）が設定されている
ので、同一の初期値を連続して使用できるのは１５回ま
でと予め定めておく。
明から変更した部分、すなわち暗号化部の繰り返し段の
ひとつを取り出したものである。Ｆ関数Ａ１および拡大
転置ＥＡ２は前記第２の発明のＦ関数８１および拡大転
置Ｅ８２のものと同一で、中間鍵初期値記憶部Ａ５は中
間鍵初期値記憶部８５と同一である。本実施形態では、
Ｆ関数の入力を中間鍵更新情報とし、それを拡大転置し
たものを中間鍵記憶部内にある中間鍵更新情報記憶部Ａ
３に格納する。また、鍵スケジューラから生成された中
間鍵の初期値は、中間鍵初期値記憶部Ａ５に格納されて
いる。さらに、中間鍵を生成する中間鍵更新処理部Ａ４
は、中間鍵更新情報記憶部Ａ３と中間鍵初期値記憶部Ａ
５が保持している中間鍵初期値を使って、次回使用する
中間鍵を生成するための中間鍵更新処理を行う。この実
施形態では、変換手段の総数（１６）が設定されている
ので、同一の初期値を連続して使用できるのは１５回ま
でと予め定めておく。
【００６９】図１０の例では、最も新しく格納された情
報を含めて６つの中間鍵更新情報格納されることにな
る。すなわち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロ
ックを暗号化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の
入力を拡大転置したものになっている。これらのうち、
最も新しい情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おう
としている入力から生成された情報を除く５つの情報
と、中間鍵初期値記憶部Ａ５に格納されている中間鍵の
初期値の集合、を入力として４８ビットの中間鍵を生成
する中間鍵更新処理部Ａ４が、該Ｆ関数を制御する中間
鍵を生成する。該中間鍵の制御の下でＦ関数の処理が終
了し、Ｆ関数の次の入力を該繰り返し段が受け取ると、
上記手順を繰り返すことによりＡ３の記憶装置に新しい
情報が追加され最も古い情報が破棄される。
報を含めて６つの中間鍵更新情報格納されることにな
る。すなわち、最も古い情報は５ブロック前の平文ブロ
ックを暗号化したさいの該繰り返し段におけるＦ関数の
入力を拡大転置したものになっている。これらのうち、
最も新しい情報、すなわちまさにＦ関数で処理を行おう
としている入力から生成された情報を除く５つの情報
と、中間鍵初期値記憶部Ａ５に格納されている中間鍵の
初期値の集合、を入力として４８ビットの中間鍵を生成
する中間鍵更新処理部Ａ４が、該Ｆ関数を制御する中間
鍵を生成する。該中間鍵の制御の下でＦ関数の処理が終
了し、Ｆ関数の次の入力を該繰り返し段が受け取ると、
上記手順を繰り返すことによりＡ３の記憶装置に新しい
情報が追加され最も古い情報が破棄される。
【００７０】中間鍵更新処理部Ａ４の動作の例を挙げて
説明する。中間鍵初期値記憶部Ａ５に格納されている中
間鍵の初期値から格納順序に従って、一個取り出しｗｋ
1 ＿１とし、中間鍵更新情報記憶部Ａ３に格納された最
も古い中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ2 とする。Ｋ
n ＝ｗｋ1 ＿１＋ｗｋ2 を計算し、Ｋn を中間鍵とす
る。ここで、ｗｋ1 ＿１を１回使ったことを記録してお
く。次のデータを処理する時は、中間鍵初期値記憶部Ａ
５に格納されている中間鍵の初期値から格納順序に従っ
て、一個取り出しｗｋ1 ＿１とし、中間鍵更新情報記憶
部Ａ３に格納された最も古い中間鍵更新情報を一個取り
出しｗｋ2 とする。Ｋn ＝ｗｋ1 ＿１＋ｗｋ2 を計算
し、Ｋn を中間鍵とする。１回目の中間鍵と２回目の中
間鍵では、中間鍵の初期値は同じで、中間鍵更新情報が
異なることになる。ここで、ｗｋ1 ＿１を２回使ったこ
とを記録しておく。この操作をデータを処理する度に繰
り返すと、１５回処理した時点で、ｗｋ1 ＿１が１５回
使われたことが分る。次ぎに、ｗｋ1 ＿１を使うと、設
定された変換手段の総数（１６）と同じ回数使用する事
になるので、次回からは、ｗｋ1 ＿１を使わずに、ｗｋ
1 ＿２（ｗｋ1 ＿１の次ぎの格納順序の中間鍵の初期
値）を使用することにする。以下、順にこの手順を繰り
返す。といった一連の操作ｆが考えられる。この例は、
ｆの一実施形態であり、他の手続きを使用しても構わな
い。
説明する。中間鍵初期値記憶部Ａ５に格納されている中
間鍵の初期値から格納順序に従って、一個取り出しｗｋ
1 ＿１とし、中間鍵更新情報記憶部Ａ３に格納された最
も古い中間鍵更新情報を一個取り出しｗｋ2 とする。Ｋ
n ＝ｗｋ1 ＿１＋ｗｋ2 を計算し、Ｋn を中間鍵とす
る。ここで、ｗｋ1 ＿１を１回使ったことを記録してお
く。次のデータを処理する時は、中間鍵初期値記憶部Ａ
５に格納されている中間鍵の初期値から格納順序に従っ
て、一個取り出しｗｋ1 ＿１とし、中間鍵更新情報記憶
部Ａ３に格納された最も古い中間鍵更新情報を一個取り
出しｗｋ2 とする。Ｋn ＝ｗｋ1 ＿１＋ｗｋ2 を計算
し、Ｋn を中間鍵とする。１回目の中間鍵と２回目の中
間鍵では、中間鍵の初期値は同じで、中間鍵更新情報が
異なることになる。ここで、ｗｋ1 ＿１を２回使ったこ
とを記録しておく。この操作をデータを処理する度に繰
り返すと、１５回処理した時点で、ｗｋ1 ＿１が１５回
使われたことが分る。次ぎに、ｗｋ1 ＿１を使うと、設
定された変換手段の総数（１６）と同じ回数使用する事
になるので、次回からは、ｗｋ1 ＿１を使わずに、ｗｋ
1 ＿２（ｗｋ1 ＿１の次ぎの格納順序の中間鍵の初期
値）を使用することにする。以下、順にこの手順を繰り
返す。といった一連の操作ｆが考えられる。この例は、
ｆの一実施形態であり、他の手続きを使用しても構わな
い。
【００７１】この例では、同一の初期値を連続して使用
できるのは１５回までと予め定めているが、他にも種々
の定め方が可能である。例えば、最初の１５個の平文を
処理する時に、各段の１個目の中間鍵初期値を使用し、
次の１５個の平文を処理する時には、１段目の中間鍵初
期値のみを２個目の中間鍵初期値に変更し、さらに次の
１５個の平文を処理する時には、１段目の中間鍵初期値
のみを３個目の中間鍵初期値に変更する。１段目の中間
鍵初期値を全て使い終えたら、２段目の中間鍵初期値を
２個目の中間鍵初期値に変更し、１段目の中間鍵初期値
を１個目の中間鍵初期値に戻して使用する。このように
して、全ての段の中間鍵初期値を組み合わせて、連続し
て同一の中間鍵初期値が使われないようにする、といっ
た方法も考えられる。
できるのは１５回までと予め定めているが、他にも種々
の定め方が可能である。例えば、最初の１５個の平文を
処理する時に、各段の１個目の中間鍵初期値を使用し、
次の１５個の平文を処理する時には、１段目の中間鍵初
期値のみを２個目の中間鍵初期値に変更し、さらに次の
１５個の平文を処理する時には、１段目の中間鍵初期値
のみを３個目の中間鍵初期値に変更する。１段目の中間
鍵初期値を全て使い終えたら、２段目の中間鍵初期値を
２個目の中間鍵初期値に変更し、１段目の中間鍵初期値
を１個目の中間鍵初期値に戻して使用する。このように
して、全ての段の中間鍵初期値を組み合わせて、連続し
て同一の中間鍵初期値が使われないようにする、といっ
た方法も考えられる。
【００７２】次に、第５の発明の一実施形態を図１１を
用いて説明する。ここに示す実施形態は前記第２の発明
の実施形態のうち、中間鍵を生成するための中間鍵更新
処理手段が使用する中間鍵更新情報を、変換手段に入力
されるデータブロックから採用して中間鍵を更新するこ
とにより、特開平６−２６６２８４号公報に記載の発明
の、（２）中間鍵を更新するのは、変換手段が動作した
後である。すなわち、時刻ｔにデータブロックが変換手
段に入力され、時刻ｔに中間鍵が更新されたとすると、
更新された鍵は時刻（ｔ＋１）以降のデータブロックに
しか作用しない（時刻ｔのデータブロックに作用できな
い）。
用いて説明する。ここに示す実施形態は前記第２の発明
の実施形態のうち、中間鍵を生成するための中間鍵更新
処理手段が使用する中間鍵更新情報を、変換手段に入力
されるデータブロックから採用して中間鍵を更新するこ
とにより、特開平６−２６６２８４号公報に記載の発明
の、（２）中間鍵を更新するのは、変換手段が動作した
後である。すなわち、時刻ｔにデータブロックが変換手
段に入力され、時刻ｔに中間鍵が更新されたとすると、
更新された鍵は時刻（ｔ＋１）以降のデータブロックに
しか作用しない（時刻ｔのデータブロックに作用できな
い）。
【００７３】という条件を解除するように変更したもの
である。
である。
【００７４】図１１は、本実施形態の動作を示す概念図
である。変換手段Ｂ１は図７のＦ関数７１と同一とし、
中間鍵更新記憶手段Ｂ２は図７の拡大転置７２，中間鍵
更新情報記憶部７３，中間鍵更新処理部７４，中間鍵初
期値記憶部７５から構成されるものとする。中間鍵更新
記憶手段Ｂ２は更新した中間鍵を、Ｂ３の中間鍵更新情
報を採用したデータブロックの変換に用いる（設定１）
か、Ｂ３の中間鍵更新情報を採用したデータブロックの
変換に用いない（設定２）か、のいずれかを予め設定し
ておく。
である。変換手段Ｂ１は図７のＦ関数７１と同一とし、
中間鍵更新記憶手段Ｂ２は図７の拡大転置７２，中間鍵
更新情報記憶部７３，中間鍵更新処理部７４，中間鍵初
期値記憶部７５から構成されるものとする。中間鍵更新
記憶手段Ｂ２は更新した中間鍵を、Ｂ３の中間鍵更新情
報を採用したデータブロックの変換に用いる（設定１）
か、Ｂ３の中間鍵更新情報を採用したデータブロックの
変換に用いない（設定２）か、のいずれかを予め設定し
ておく。
【００７５】上記の（設定１）か（設定２）のいずれを
選択したかが、攻撃者に秘密にされることにより、更新
され変換手段Ｂ１に適用される中間鍵の推定がさらに困
難になる。
選択したかが、攻撃者に秘密にされることにより、更新
され変換手段Ｂ１に適用される中間鍵の推定がさらに困
難になる。
【００７６】次に、第６の発明の一実施形態を図１２を
用いて説明する。ここに示す実施形態は前記第５の発明
の実施形態のうち、中間鍵を生成するための中間鍵更新
処理手段が使用する中間鍵更新情報を、変換手段が変換
処理を行う過程の中間データから採用して中間鍵を更新
することにより、特開平６−２６６２８４号公報に記載
の発明の、（２）中間鍵を更新するのは、変換手段が動
作した後である。すなわち、時刻ｔにデータブロックが
変換手段に入力され、時刻ｔに中間鍵が更新されたとす
ると、更新された鍵は時刻（ｔ＋１）以降のデータブロ
ックにしか作用しない（時刻ｔのデータブロックに作用
できない）。
用いて説明する。ここに示す実施形態は前記第５の発明
の実施形態のうち、中間鍵を生成するための中間鍵更新
処理手段が使用する中間鍵更新情報を、変換手段が変換
処理を行う過程の中間データから採用して中間鍵を更新
することにより、特開平６−２６６２８４号公報に記載
の発明の、（２）中間鍵を更新するのは、変換手段が動
作した後である。すなわち、時刻ｔにデータブロックが
変換手段に入力され、時刻ｔに中間鍵が更新されたとす
ると、更新された鍵は時刻（ｔ＋１）以降のデータブロ
ックにしか作用しない（時刻ｔのデータブロックに作用
できない）。
【００７７】という条件を解除するように変更したもの
である。
である。
【００７８】図１２は、本実施形態の動作を示す概念図
である。変換手段Ｃ１は図７のＦ関数７１を２個連結し
たものとし、中間鍵更新記憶手段Ｃ２は図７の拡大転置
７２，中間鍵更新情報記憶部７３，中間鍵更新処理部７
４，中間鍵初期値記憶部７５から構成されるものとす
る。また、変換手段Ｃ１はその変換過程をＣ５，Ｃ４の
変換手段に分解できるものとする。すなわち、Ｃ５の変
換手段およびＣ４の変換手段は、図７のＦ関数７１と同
一である。中間鍵更新記憶手段Ｃ２は更新した中間鍵
を、Ｃ３の中間鍵更新情報を採用したデータブロックの
変換に用いる（設定１）か、Ｃ３の中間鍵更新情報を採
用したデータブロックの変換に用いない（設定２）か、
のいずれかを予め設定しておく。また、（設定１）の場
合にはＣ４に用いる中間鍵を０に設定し、（設定２）の
場合にはＣ５に用いる中間鍵を０に設定するものとす
る。
である。変換手段Ｃ１は図７のＦ関数７１を２個連結し
たものとし、中間鍵更新記憶手段Ｃ２は図７の拡大転置
７２，中間鍵更新情報記憶部７３，中間鍵更新処理部７
４，中間鍵初期値記憶部７５から構成されるものとす
る。また、変換手段Ｃ１はその変換過程をＣ５，Ｃ４の
変換手段に分解できるものとする。すなわち、Ｃ５の変
換手段およびＣ４の変換手段は、図７のＦ関数７１と同
一である。中間鍵更新記憶手段Ｃ２は更新した中間鍵
を、Ｃ３の中間鍵更新情報を採用したデータブロックの
変換に用いる（設定１）か、Ｃ３の中間鍵更新情報を採
用したデータブロックの変換に用いない（設定２）か、
のいずれかを予め設定しておく。また、（設定１）の場
合にはＣ４に用いる中間鍵を０に設定し、（設定２）の
場合にはＣ５に用いる中間鍵を０に設定するものとす
る。
【００７９】上記の（設定１）か（設定２）のいずれを
選択したかが、攻撃者に秘密にされることにより、更新
され変換手段Ｃ１に適用される中間鍵の推定がさらに困
難になる。
選択したかが、攻撃者に秘密にされることにより、更新
され変換手段Ｃ１に適用される中間鍵の推定がさらに困
難になる。
【００８０】次に、第７の発明の一実施形態を図１３を
用いて説明する。ここに示す実施形態は前記第５の発明
の実施形態のうち、中間鍵を生成するための中間鍵更新
処理手段が使用する中間鍵更新情報を、該変換手段の出
力データから採用して中間鍵を更新するものである。第
７の発明は、第５，６の発明にあわせて中間鍵更新情報
を採用する位置を明示したものであり、図６で説明した
第１の発明において暗黙の内に示されていたものであ
る。
用いて説明する。ここに示す実施形態は前記第５の発明
の実施形態のうち、中間鍵を生成するための中間鍵更新
処理手段が使用する中間鍵更新情報を、該変換手段の出
力データから採用して中間鍵を更新するものである。第
７の発明は、第５，６の発明にあわせて中間鍵更新情報
を採用する位置を明示したものであり、図６で説明した
第１の発明において暗黙の内に示されていたものであ
る。
【００８１】図１３は、本実施形態の動作を示す概念図
である。
である。
【００８２】変換手段Ｄ１は図６のＦ関数６１と同一と
し、中間鍵更新記憶手段Ｄ２は図６の拡大転置６２，中
間鍵更新処理部６４，中間鍵初期値記憶部６３から構成
されるものとする。この構成を採用すると、本発明の実
施形態は、第１の発明の実施形態と同一になる。
し、中間鍵更新記憶手段Ｄ２は図６の拡大転置６２，中
間鍵更新処理部６４，中間鍵初期値記憶部６３から構成
されるものとする。この構成を採用すると、本発明の実
施形態は、第１の発明の実施形態と同一になる。
【００８３】また、変換手段Ｄ１は図７のＦ関数７１と
同一とし、中間鍵更新記憶手段Ｄ２は図７の拡大転置７
２，中間鍵更新情報記憶部７３，中間鍵更新処理部７
４，中間鍵初期値記憶部７５から構成されるものとす
る。この構成を採用すると、本発明の実施形態は、第２
の発明の実施形態において、中間鍵更新情報を変換手段
Ｄ１の出力から採用し、更新した中間鍵を、中間鍵更新
情報を採用したデータブロックの変換に用いない例とな
る。
同一とし、中間鍵更新記憶手段Ｄ２は図７の拡大転置７
２，中間鍵更新情報記憶部７３，中間鍵更新処理部７
４，中間鍵初期値記憶部７５から構成されるものとす
る。この構成を採用すると、本発明の実施形態は、第２
の発明の実施形態において、中間鍵更新情報を変換手段
Ｄ１の出力から採用し、更新した中間鍵を、中間鍵更新
情報を採用したデータブロックの変換に用いない例とな
る。
【００８４】第７の発明が、第５，６の発明よりも安全
な点は、変換手段Ｄ１によって攪拌されたデータを用い
て中間鍵更新情報が生成されるため、中間鍵更新情報の
推定がより困難になる点があげられる。
な点は、変換手段Ｄ１によって攪拌されたデータを用い
て中間鍵更新情報が生成されるため、中間鍵更新情報の
推定がより困難になる点があげられる。
【００８５】次に、第８の発明の一実施形態について説
明する。第８の発明では、第１の発明、第２の発明、第
３の発明、第４の発明、第５の発明、第６の発明および
第７の発明の実施形態において、各変換手段を並列に処
理する。
明する。第８の発明では、第１の発明、第２の発明、第
３の発明、第４の発明、第５の発明、第６の発明および
第７の発明の実施形態において、各変換手段を並列に処
理する。
【００８６】但し、以下で説明する並列処理において、
図９で説明した第３の発明と図１１で説明した第５の発
明の組合せでは、中間鍵更新情報を採用したデータブロ
ックの変換に用いる（設定１）の場合を除く。また、図
９で説明した第３の発明と図１２で説明した第６の発明
の組合せでは、中間鍵更新情報を採用したデータブロッ
クの変換に用いる（設定１）の場合を除く。
図９で説明した第３の発明と図１１で説明した第５の発
明の組合せでは、中間鍵更新情報を採用したデータブロ
ックの変換に用いる（設定１）の場合を除く。また、図
９で説明した第３の発明と図１２で説明した第６の発明
の組合せでは、中間鍵更新情報を採用したデータブロッ
クの変換に用いる（設定１）の場合を除く。
【００８７】暗号化部の１８個の変換手段、すなわち初
期転置、最終転置およびそれぞれ１個ずつＦ関数を擁す
るＬn-1 、Ｒn-1 からＬn 、Ｒn を生成する機能を有す
る１６個の変換装置に対して、それぞれ別個のプロセッ
サを割り当てる。これ以外に、鍵スケジューリング部に
もプロセッサを割り当てる。
期転置、最終転置およびそれぞれ１個ずつＦ関数を擁す
るＬn-1 、Ｒn-1 からＬn 、Ｒn を生成する機能を有す
る１６個の変換装置に対して、それぞれ別個のプロセッ
サを割り当てる。これ以外に、鍵スケジューリング部に
もプロセッサを割り当てる。
【００８８】まず、暗号化開始時に６４ビットの暗号鍵
を鍵スケジューリング部に入力する。鍵スケジューリン
グ部では、前述の操作により中間鍵を生成し、それぞれ
の中間鍵更新記憶部に転送する。
を鍵スケジューリング部に入力する。鍵スケジューリン
グ部では、前述の操作により中間鍵を生成し、それぞれ
の中間鍵更新記憶部に転送する。
【００８９】次に、平文の最初の６４ビットを初期転置
に入力する。初期転置が終了すると、結果を第１のＦ関
数を擁する変換装置に転送し、転送が終了したら平文の
次の６４ビットの入力を受け付ける。第１のＦ関数を擁
する変換装置は初期転置から受け取ったデータに前述の
処理を施し、直ちに前述の方法で中間鍵を更新する。そ
の後でデータを第２のＦ関数を擁する変換手段に転送
し、転送が終了したら初期転置からの次のデータの入力
を受け付ける。
に入力する。初期転置が終了すると、結果を第１のＦ関
数を擁する変換装置に転送し、転送が終了したら平文の
次の６４ビットの入力を受け付ける。第１のＦ関数を擁
する変換装置は初期転置から受け取ったデータに前述の
処理を施し、直ちに前述の方法で中間鍵を更新する。そ
の後でデータを第２のＦ関数を擁する変換手段に転送
し、転送が終了したら初期転置からの次のデータの入力
を受け付ける。
【００９０】以下同様にして、各変換装置は前段の変換
装置から受け渡されたデータの処理を行い中間鍵を更新
しデータを後続の変換装置に送った後に再び前段の変換
装置からデータの入力の受け付け状態に入る。最終段、
すなわち最終転置では受け取ったデータに最終転置を施
して暗号文の一部として出力する。
装置から受け渡されたデータの処理を行い中間鍵を更新
しデータを後続の変換装置に送った後に再び前段の変換
装置からデータの入力の受け付け状態に入る。最終段、
すなわち最終転置では受け取ったデータに最終転置を施
して暗号文の一部として出力する。
【００９１】各プロセッサは並列に動作する。従って、
例えば第１の変換装置において最初の６４ビットの処理
を終えて処理済のデータを第２の変換装置に転送し次の
６４ビットが入力された後では、第２の変換装置での最
初の６４ビットの処理が並列におこなわれることにな
る。同様にして、１６個のＦ関数を擁する変換装置と初
期転置および最終転置のそれぞれは処理を並列に行う。
例えば第１の変換装置において最初の６４ビットの処理
を終えて処理済のデータを第２の変換装置に転送し次の
６４ビットが入力された後では、第２の変換装置での最
初の６４ビットの処理が並列におこなわれることにな
る。同様にして、１６個のＦ関数を擁する変換装置と初
期転置および最終転置のそれぞれは処理を並列に行う。
【００９２】上記の例におけるプロセッサの割り当ては
一例に過ぎず、たとえばひとつのプロセッサに２つのＦ
関数を割り当てるというように、複数変換手段をひとつ
のプロセッサに割り当ててもよい。
一例に過ぎず、たとえばひとつのプロセッサに２つのＦ
関数を割り当てるというように、複数変換手段をひとつ
のプロセッサに割り当ててもよい。
【００９３】以上第１〜第８の発明の実施の形態につい
て説明したが、これらの暗号装置を複数構成（第１〜第
８の暗号装置のみに限られない）し、使用目的に応じた
暗号装置を選択できるような実施の形態も考えられる。
例えば、特に安全性を必要とする用途には強度を重視し
た暗号装置を準備し、また特に速度性能を重視する用途
には速度を重視した暗号を準備し、これらの暗号装置の
中から用途に応じた最適の暗号装置を選択する等であ
る。
て説明したが、これらの暗号装置を複数構成（第１〜第
８の暗号装置のみに限られない）し、使用目的に応じた
暗号装置を選択できるような実施の形態も考えられる。
例えば、特に安全性を必要とする用途には強度を重視し
た暗号装置を準備し、また特に速度性能を重視する用途
には速度を重視した暗号を準備し、これらの暗号装置の
中から用途に応じた最適の暗号装置を選択する等であ
る。
【００９４】また、第１〜第８の発明の実施の形態で
は、装置のみについて説明したが、最後に、本発明の暗
号装置を実現するプログラムを記録した記録媒体の実施
の形態について説明する。
は、装置のみについて説明したが、最後に、本発明の暗
号装置を実現するプログラムを記録した記録媒体の実施
の形態について説明する。
【００９５】本発明の暗号装置を実現するためのプログ
ラムを記録した記録媒体は、上述の暗号装置の機能をコ
ンピュータが読みとり実行可能なプログラム言語によっ
てプログラムし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭやＦＤ
等の記録媒体に記録することによって実現することがで
きる。
ラムを記録した記録媒体は、上述の暗号装置の機能をコ
ンピュータが読みとり実行可能なプログラム言語によっ
てプログラムし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭやＦＤ
等の記録媒体に記録することによって実現することがで
きる。
【００９６】また上記記録媒体はサーバ装置などに備え
られるハードディスクなどの記憶手段でも良く、更に該
記憶手段にこのコンピュータプログラムを記録しておき
ネットワークを介してこのコンピュータプログラムを読
み込むことによって、本発明の記録媒体を実現すること
も可能である。
られるハードディスクなどの記憶手段でも良く、更に該
記憶手段にこのコンピュータプログラムを記録しておき
ネットワークを介してこのコンピュータプログラムを読
み込むことによって、本発明の記録媒体を実現すること
も可能である。
【００９７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、データの通信や蓄積の際にデータを秘匿するため
の安全性の高い暗号装置を得ることができる。
れば、データの通信や蓄積の際にデータを秘匿するため
の安全性の高い暗号装置を得ることができる。
【図１】暗号連鎖方式の概念図である。
【図２】特開平６−２６６２８４号公報に記載された暗
号連鎖方式をＤＥＳに適用した一実施例を示すブロック
図である。
号連鎖方式をＤＥＳに適用した一実施例を示すブロック
図である。
【図３】特開平６−２６６２８４号公報に記載されたＤ
ＥＳのＦ関数を示す図である。
ＥＳのＦ関数を示す図である。
【図４】特開平６−２６６２８４号公報に記載された鍵
更新方式を示す図である。
更新方式を示す図である。
【図５】本発明の暗号連鎖方式をＤＥＳに適用した一実
施形態を示すブロック図である。
施形態を示すブロック図である。
【図６】中間鍵初期値が複数存在する（提案方式）鍵更
新方式を示す図である。
新方式を示す図である。
【図７】複数の更新情報を使用する（提案方式）鍵更新
方式を示す図（１）である。
方式を示す図（１）である。
【図８】複数の更新情報を使用する（提案方式）鍵更新
方式を示す図（２）である。
方式を示す図（２）である。
【図９】多段に渡って中間鍵の更新情報を共用する（提
案方式）鍵更新方式を示す図である。
案方式）鍵更新方式を示す図である。
【図１０】中間鍵の更新周期を段数以下に抑える（提案
方式）鍵更新方式を示す図である。
方式）鍵更新方式を示す図である。
【図１１】変換手段の入力から中間鍵更新情報を採用す
る（提案方式）鍵更新方式を示す図である。
る（提案方式）鍵更新方式を示す図である。
【図１２】変換手段の途中経過から中間鍵更新情報を採
用する（提案方式）鍵更新方式を示す図である。
用する（提案方式）鍵更新方式を示す図である。
【図１３】変換手段の出力から中間鍵更新情報を採用す
る（提案方式）鍵更新方式を示す図である。
る（提案方式）鍵更新方式を示す図である。
１１１、１１３、１１５ 中間鍵による制御を受け、中
間鍵更新情報を生成する機能を有する変換手段 １１２ 中間鍵による制御を受けない変換手段 １１４ 中間鍵による制御を受け、中間鍵更新情報を生
成する機能を有しない変換手段 １２ 中間鍵生成手段 １３１、１３３、１３４、１３５ 中間鍵記憶手段 ２１ 鍵スケジューリング部 ２２ 中間鍵記憶部 ２３ 初期転置ＩＰ ２４ Ｆ関数 ２５ 最終転置ＩＰ-1 ２６ 拡大転置Ｅ ３１ ＤＥＳの拡大転置Ｅ ３２ ＤＥＳのＳ−ｂｏｘ、Ｓ1 ，Ｓ2 ，…Ｓ8 ３３ ＤＥＳの転置Ｐ ４１ Ｆ関数 ４２ 拡大転置Ｅ ４３ 中間鍵更新情報記憶部 ４４ 中間鍵初期値記憶部 ５１ 鍵スケジューリング部 ５２ 中間鍵更新記憶部 ５３ 初期転置ＩＰ ５４ Ｆ関数 ５５ 最終転置ＩＰ-1 ５６ 拡大転置Ｅ ５７ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ６１ Ｆ関数 ６２ 拡大転置Ｅ ６３ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ６４ 中間鍵更新記憶部 ７１ Ｆ関数 ７２ 拡大転置Ｅ ７３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 ７４ 中間鍵更新記憶部 ７５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ８１ Ｆ関数 ８２ 拡大転置Ｅ ８３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 ８４ 中間鍵更新処理部 ８５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ９１ Ｆ関数 ９２ 拡大転置Ｅ ９３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 ９４ 中間鍵更新処理部 ９５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 Ａ１ Ｆ関数 Ａ２ 拡大転置Ｅ Ａ３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 Ａ４ 中間鍵更新処理部 Ａ５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 Ｂ１ 変換手段 Ｂ２ 中間鍵更新記憶手段 Ｂ３ 中間鍵更新情報 Ｃ１ 変換手段 Ｃ２ 中間鍵更新記憶手段 Ｃ３ 中間鍵更新情報 Ｃ４ 変更手段Ｂ１内部の先に動作する部分手段 Ｃ５ 変更手段Ｂ１内部の後に動作する部分手段 Ｄ１ 変換手段 Ｄ２ 中間鍵更新記憶手段 Ｄ３ 中間鍵更新情報
間鍵更新情報を生成する機能を有する変換手段 １１２ 中間鍵による制御を受けない変換手段 １１４ 中間鍵による制御を受け、中間鍵更新情報を生
成する機能を有しない変換手段 １２ 中間鍵生成手段 １３１、１３３、１３４、１３５ 中間鍵記憶手段 ２１ 鍵スケジューリング部 ２２ 中間鍵記憶部 ２３ 初期転置ＩＰ ２４ Ｆ関数 ２５ 最終転置ＩＰ-1 ２６ 拡大転置Ｅ ３１ ＤＥＳの拡大転置Ｅ ３２ ＤＥＳのＳ−ｂｏｘ、Ｓ1 ，Ｓ2 ，…Ｓ8 ３３ ＤＥＳの転置Ｐ ４１ Ｆ関数 ４２ 拡大転置Ｅ ４３ 中間鍵更新情報記憶部 ４４ 中間鍵初期値記憶部 ５１ 鍵スケジューリング部 ５２ 中間鍵更新記憶部 ５３ 初期転置ＩＰ ５４ Ｆ関数 ５５ 最終転置ＩＰ-1 ５６ 拡大転置Ｅ ５７ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ６１ Ｆ関数 ６２ 拡大転置Ｅ ６３ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ６４ 中間鍵更新記憶部 ７１ Ｆ関数 ７２ 拡大転置Ｅ ７３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 ７４ 中間鍵更新記憶部 ７５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ８１ Ｆ関数 ８２ 拡大転置Ｅ ８３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 ８４ 中間鍵更新処理部 ８５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 ９１ Ｆ関数 ９２ 拡大転置Ｅ ９３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 ９４ 中間鍵更新処理部 ９５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 Ａ１ Ｆ関数 Ａ２ 拡大転置Ｅ Ａ３ １個以上の中間鍵更新情報を保持する中間鍵更新
情報記憶部 Ａ４ 中間鍵更新処理部 Ａ５ １個以上の中間鍵初期値を保持する中間鍵初期値
記憶部 Ｂ１ 変換手段 Ｂ２ 中間鍵更新記憶手段 Ｂ３ 中間鍵更新情報 Ｃ１ 変換手段 Ｃ２ 中間鍵更新記憶手段 Ｃ３ 中間鍵更新情報 Ｃ４ 変更手段Ｂ１内部の先に動作する部分手段 Ｃ５ 変更手段Ｂ１内部の後に動作する部分手段 Ｄ１ 変換手段 Ｄ２ 中間鍵更新記憶手段 Ｄ３ 中間鍵更新情報
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−266284（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−216897（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−365240（ＪＰ，Ａ) 宮野浩，「既知および選択平文攻撃を 困難にする暗号連鎖方式」，電子情報通 信学会技術研究報告，ＶＯＬ．92 暗号連鎖方式の一提案，暗号と情報セ キュリティシンポジウム，1997年 １月 29日，18Ｃ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G09C 1/00 610 H04L 9/16 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (12)
- 【請求項１】暗号化鍵に基づき平文の列から該平文に対
応する暗号文の列を生成する暗号装置であって、中間鍵
を用いて線形または非線形のビット列変換を行う１個以
上の変換手段と、入力された暗号鍵に対し線形または非
線形のビット列変換を行い中間鍵の初期値を生成する中
間鍵生成手段と、中間鍵更新情報を用いて中間鍵を更
新、記憶する中間鍵記憶手段とを備えた暗号装置におい
て、 前記変換手段のうち少なくとも１個は、前記中間鍵記憶
手段と対をなし、対となった前記変換手段は、前記中間
鍵記憶手段に記憶された中間鍵による制御を受け、前記
対になった変換手段のうち少なくとも１個は、ビット列
変換が行われるたびに中間鍵を更新するための中間鍵更
新情報を生成し、対になった中間鍵記憶手段に中間鍵更
新情報を送り、 前記中間鍵記憶手段は前記中間鍵生成手段から受け取っ
た中間鍵の初期値を２個以上の予め定められた個数分保
持し、かつビット列変換が行われるたびに２個以上保持
している中間鍵の初期値から少なくとも１個の中間鍵の
初期値を選択する手段を持ち、該選択された中間鍵の初
期値と前記中間鍵更新情報に基づいて中間鍵を更新し、
該更新された中間鍵を使用して前記対になった変換手段
を制御し、該更新された中間鍵が更新に使用するために
選択された前記少なくとも１個の中間鍵の初期値の長さ
に更新されることを特徴とする暗号装置。 - 【請求項２】前記中間鍵更新情報を送る変換手段と対に
なった中間鍵記憶手段は、過去に受け取った中間鍵更新
情報を１個以上の予め定められた回数分記憶し、更に中
間鍵更新情報を受け取るたびに最も古い中間鍵更新情報
を破棄し、更に記憶している中間鍵更新情報の集合と中
間鍵の初期値の集合を入力として、次に変換手段に送る
べき中間鍵を生成することを特徴とする請求項１に記載
の暗号装置。 - 【請求項３】暗号化鍵に基づき平文の列から該平文に対
応する暗号文の列を生成する暗号装置であって、 中間鍵を用いて線形または非線形のビット列変換を行う
２個以上の変換手段と、 入力された暗号鍵に対し線形ま
たは非線形のビット列変換を行い中間鍵の初期値を生成
する中間鍵生成手段と、 中間鍵更新情報を用いて中間鍵を更新、記憶する中間鍵
記憶手段とを備え、 ２個以上の前記変換手段および該変換手段と対をなす２
個以上の前記中間鍵記憶手段をもつ暗号装置において、
前記変換手段は、この変換手段と対となった中間鍵記憶
手段に記憶された中間鍵による制御を受け、 前記変換手段のうち少なくとも１個は、 ビット列変換が行われるたびに中間鍵を更新するための
中間鍵更新情報を生成し、 対になった中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報を送り、 前記中間鍵記憶手段は前記中間鍵生成手段から受け取っ
た中間鍵の初期値を２個以上の予め定められた個数分保
持し、 かつ、ビット列変換が行われるたびに、 該中間鍵記憶手段は、該中間鍵記憶手段が保持する中間
鍵更新情報の集合、該中間鍵記憶手段が保持する中間鍵
の初期値の集合、該中間鍵記憶手段と異なる中間鍵記憶
手段が保持する中間鍵更新情報の集合、または、該中間
鍵記憶手段と異なる中間鍵記憶手段が保持する中間鍵の
初期値の集合から、 １個以上の中間鍵更新情報または２個以上の中間鍵の初
期値もしくは１個以上の中間鍵更新情報および２個以上
の中間鍵の初期値を選択する手段を持ち、 それにより選択された１個以上の中間鍵更新情報または
２個以上の中間鍵の初期値もしくは１個以上の中間鍵更
新情報および２個以上の中間鍵の初期値に基づいて前記
変換手段に送るべき中間鍵を生成・更新することを特徴
とする暗号装置。 - 【請求項４】前記中間鍵更新情報を送る変換手段と対に
なった中間鍵記憶手段は、過去に受け取った中間鍵更新
情報を１個以上の予め定められた回数分記憶し、更に中
間鍵更新情報を受け取るたびに最も古い中間鍵更新情報
を破棄し、更に記憶している中間鍵更新情報の集合と中
間鍵の初期値の集合を入力として、次に変換手段に送る
べき中間鍵を生成することを特徴とする請求項３に記載
の暗号装置。 - 【請求項５】前記選択された１個以上の中間鍵更新情報
または２個以上の中間鍵の初期値もしくは１個以上の中
間鍵更新情報および２個以上の中間鍵の初期値が、前記
変換手段の個数と同じ回数以上には連続して同一のもの
が選択されないことを特徴とする請求項３または請求項
４に記載の暗号装置。 - 【請求項６】前記各変換手段を並列に稼働することによ
り同時に複数個の平文の暗号化処理を行うことを特徴と
する請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請
求項５に記載の暗号装置。 - 【請求項７】暗号化鍵に基づき平文の列から該平文に対
応する暗号文の列を生成する暗号装置であって、中間鍵
を用いて線形または非線形のビット列変換を行う１個以
上の変換手段と入力された暗号鍵に対し線形または非線
形のビット列変換を行い、中間鍵の初期値を生成する中
間鍵生成手段と、中間鍵更新情報を用いて中間鍵を更
新、記憶する中間鍵記憶手段とを備えた暗号装置を実現
するためのプログラムを記録したコンピュータが読みと
り可能な記録媒体において、 前記変換手段のうち少なくとも１個は、前記中間鍵記憶
手段と対をなし、対となった前記変換手段は、前記中間
鍵記憶手段に記憶された中間鍵による制御を受け、前記
対になった変換手段のうち少なくとも１個は、ビット列
変換が行われるたびに中間鍵を更新するための中間鍵更
新情報を生成し、対になった中間鍵記憶手段に中間鍵更
新情報を送り、 前記中間鍵記憶手段は前記中間鍵生成手段から受け取っ
た中間鍵の初期値を２個以上の予め定められた個数分保
持し、かつビット列変換が行われるたびに２個以上保持
している中間鍵の初期値から少なくとも１個の中間鍵の
初期値を選択する手段を持ち、該選択された中間鍵の初
期値と前記中間鍵更新情報に基づいて中間鍵を更新し、
該更新された中間鍵を使用して前記対になった変換手段
を制御し、該更新された中間鍵が更新に使用するために
選択された前記少なくとも１個の中間鍵の初期値の長さ
に更新されることを特徴とする暗号装置を実現するため
のプログラムを記録したコンピュータが読みとり可能な
記録媒体。 - 【請求項８】前記中間鍵更新情報を送る変換手段と対に
なった中間鍵記憶手段は、過去に受け取った中間鍵更新
情報を１個以上の予め定められた回数分記憶し、更に中
間鍵更新情報を受け取るたびに最も古い中間鍵更新情報
を破棄し、更に記憶している中間鍵更新情報の集合と中
間鍵の初期値の集合を入力として、次に変換手段に送る
べき中間鍵を生成することを特徴とする請求項９に記載
の暗号装置を実現するためのプログラムを記録したコン
ピュータが読みとり可能な記録媒体。 - 【請求項９】暗号化鍵に基づき平文の列から該平文に対
応する暗号文の列を生成する暗号装置であって、 中間鍵を用いて線形または非線形のビット列変換を行う
２個以上の変換手段と、入力された暗号鍵に対し線形ま
たは非線形のビット列変換を行い中間鍵の初期値を生成
する中間鍵生成手段と、 中間鍵更新情報を用いて中間鍵を更新、記憶する中間鍵
記憶手段とを備え、 ２個以上の前記変換手段および該変換手段と対をなす２
個以上の前記中間鍵記憶手段をもつ暗号装置において、
前記変換手段は、この変換手段と対となった中間鍵記憶
手段に記憶された中間鍵による制御を受け、 前記変換手段のうち少なくとも１個は、 ビット列変換が行われるたびに中間鍵を更新するための
中間鍵更新情報を生成し、 対になった中間鍵記憶手段に中間鍵更新情報を送り、 前記中間鍵記憶手段は前記中間鍵生成手段から受け取っ
た中間鍵の初期値を２個以上の予め定められた個数分保
持し、 かつ、ビット列変換が行われるたびに、 該中間鍵記憶手段は、該中間鍵記憶手段が保持する中間
鍵更新情報の集合、該中間鍵記憶手段が保持する中間鍵
の初期値の集合、該中間鍵記憶手段と異なる中間鍵記憶
手段が保持する中間鍵更新情報の集合、または、該中間
鍵記憶手段と異なる中間鍵記憶手段が保持する中間鍵の
初期値の集合から、 １個以上の中間鍵更新情報または２個以上の中間鍵の初
期値もしくは１個以上の中間鍵更新情報および２個以上
の中間鍵の初期値を選択する手段を持ち、 それにより選択された１個以上の中間鍵更新情報または
２個以上の中間鍵の初期値もしくは１個以上の中間鍵更
新情報および２個以上の中間鍵の初期値に基づいて前記
変換手段に送るべき中間鍵を生成・更新することを特徴
とする暗号装置を実現するためのプログラムを記録した
コンピュータが読みとり可能な記録媒体。 - 【請求項１０】前記中間鍵更新情報を送る変換手段と対
になった中間鍵記憶手段は、過去に受け取った中間鍵更
新情報を１個以上の予め定められた回数分記憶し、更に
中間鍵更新情報を受け取るたびに最も古い中間鍵更新情
報を破棄し、更に記憶している中間鍵更新情報の集合と
中間鍵の初期値の集合を入力として、次に変換手段に送
るべき中間鍵を生成することを特徴とする請求項９に記
載の暗号装置を実現するためのプログラムを記録したコ
ンピュータが読みとり可能な記録媒体。 - 【請求項１１】前記選択された１個以上の中間鍵更新情
報または２個以上の中間鍵の初期値もしくは１個以上の
中間鍵更新情報および２個以上の中間鍵の初期値が、前
記変換手段の個数と同じ回数以上には連続して同一のも
のが選択されないことを特徴とする請求項９または請求
項１０に記載の暗号装置を実現するためのプログラムを
記録したコンピュータが読みとり可能な記録媒体。 - 【請求項１２】前記各変換手段を並列に稼働することに
より同時に複数個の平文の暗号化処理を行うことを特徴
とする請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０また
は請求項１１に記載の暗号装置を実現するためのプログ
ラムを記録したコンピュータが読みとり可能な記録媒
体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21327497A JP3351305B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 暗号装置及び暗号装置を実現するプログラムを記録したコンピューターが読みとり可能な記録媒体 |
| EP98114538A EP0896451B1 (en) | 1997-08-07 | 1998-08-03 | Encryption apparatus and computer-readable recording medium containing program for realizing the same |
| DE69834296T DE69834296T2 (de) | 1997-08-07 | 1998-08-03 | Verschlüsselungsvorrichtung und rechnerlesbares Aufzeichnungsmedium mit Ausführungsprogramm |
| US09/129,775 US6272221B1 (en) | 1997-08-07 | 1998-08-06 | Encryption apparatus and computor-readable recording medium containing program for realizing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21327497A JP3351305B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 暗号装置及び暗号装置を実現するプログラムを記録したコンピューターが読みとり可能な記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1152849A JPH1152849A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3351305B2 true JP3351305B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=16636400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21327497A Expired - Lifetime JP3351305B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 暗号装置及び暗号装置を実現するプログラムを記録したコンピューターが読みとり可能な記録媒体 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0896451B1 (ja) |
| JP (1) | JP3351305B2 (ja) |
| DE (1) | DE69834296T2 (ja) |
Families Citing this family (15)
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|---|---|---|---|---|
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