JP3526522B2 - 暗号通信システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル化され
た文書、音声、画像、プログラムなどのデータを伝送媒
体や記録媒体を介して暗号伝送するシステムに関し、特
に、１台の送信装置が秘密鍵を用いて複数の受信装置に
暗号伝送する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディジタル化された文書、音声、
画像、プログラムなどのデータを秘密鍵で暗号化し伝送
媒体を介して通信したり、記録媒体を介して記録・再生
したりする秘密鍵暗号通信システムにおいては、送信装
置及び受信装置それぞれは、予め装置間で定めた１個の
共通の秘密鍵を用いて暗号化及び復号化を行なってい
る。

【０００３】つまり、送信装置及び受信装置それぞれ
は、複数の秘密鍵を有している場合であっても、通信を
行なう直前においては、１個の秘密鍵を特定し、それを
用いることとしている。これは、送信装置から送られた
暗号文が受信装置において確実に復号されることを保証
するためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の暗号通信システムでは、通信システムの形態
が１対多、即ち、１台の送信装置が多数の受信装置に情
報を提供するような形態の場合には、もし秘密鍵が解読
されたときには全ての受信装置について新たな秘密鍵を
設定し直さなければならず、システム構築の変更という
多大な作業が強いられる。

【０００５】例えば、もし、１台の放送局と、その放送
局から提供される番組を受信する１００台の受信機とが
有していた秘密鍵が解読された場合には、その放送局及
び１００台の受信機に記憶されている全ての秘密鍵を変
更しなければならない。つまり、１台の送信装置と１台
の受信装置間での通信の盗聴によって秘密鍵が解読され
た場合であっても、それら２台の装置だけでなく、同じ
秘密鍵を共有し合う全ての受信装置に影響が及んでしま
う。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、第三者の攻撃による秘密鍵の推定を困
難にすると共に、秘密鍵が解読された場合のシステムへ
の影響を小さく抑えることが可能な暗号通信システムを
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る暗号通信システムは、１台の送信装置
と複数のグループ化された受信装置からなる暗号通信シ
ステムであって、各グループには相異なる複数の秘密鍵
から重複しないで選択した２個以上の秘密鍵を予め配布
しておき、その送信装置は、各グループについて１個ず
つ選択した秘密鍵それぞれを用いて１つの平文を暗号化
し、得られた暗号文を対応するグループに属する受信装
置に送信する。受信装置それぞれは、受信した暗号文に
対して自己が属するグループに配布された複数の秘密鍵
それぞれを用いて復号化し、得られた復号文それぞれに
ついて一定の規則性が存在するか否かを判断すること
で、正しい復号文を特定する。

【０００８】ここで、送信装置は、前記規則性を示す暗
号文を前記暗号文に添付して各受信装置に送信すること
もできる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、本発明に係る暗号通信システム
の実施の形態１について図面を用いて詳細に説明する。
本暗号通信システムは、秘密鍵が解読された場合であっ
ても、それによる被害規模を抑えることができることを
特徴とする。 ［暗号通信システムの概要］図１は、実施形態１に係る
暗号通信システム全体のシステム構成と暗号通信の原理
を説明するための図である。

【００１０】本システムは、１台の送信装置１０と、そ
の送信装置１０から一方向で伝送される伝送情報を受信
する２８台の受信装置Ａ1〜Ｇ4から構成される。２８台
の受信装置Ａ1〜Ｇ4は、４台で１つのグループを形成す
る合計７つのグループＡ〜Ｇのいずれかに属する。具体
的には、２８台の受信装置Ａ1〜Ｇ4は、バスライン１４
ａに接続されたグループＡに属する４台の受信装置Ａ1
〜Ａ4（うち２台のみが図示されている。）、バスライ
ン１４ｂに接続されたグループＢに属する４台の受信装
置Ｂ1〜Ｂ4（うち２台のみが図示されている。）、・
・、バスライン１４ｇに接続されたグループＧに属する
４台の受信装置Ｇ1〜Ｇ4（うち２台のみが図示されてい
る。）からなる。

【００１１】送信装置１０は、全ての受信装置Ａ1〜Ｇ4
に伝えるべきメッセージ１３と、１４個の相異なる秘密
鍵１１と、１個の暗号器１２とを備え、独立して接続さ
れた７本のバスライン１４ａ〜１４ｇを用いることで、
グループ単位、即ち、４台の受信装置ごとに、一斉同報
することができる。受信装置Ａ1〜Ｇ4それぞれは、２個
の秘密鍵２１ａ〜２１ｇ、２６ａ〜２６ｇと、上記暗号
器１２に対応する（逆変換をする）１個の復号器２２ａ
〜２２ｇ、２７ａ〜２７ｇとを備える。

【００１２】本システムの目的は、秘密鍵を用いた暗号
通信により、１台の送信装置１０が２８台の受信装置Ａ
1〜Ｇ4に対して１つの（同一の）メッセージＭを伝える
ことである。まず、送信装置１０が備える１４個の秘密
鍵１１と各受信装置が備える２個の秘密鍵との関係（秘
密鍵の配布形態）を説明する。

【００１３】７つのグループＡ〜Ｇそれぞれには、相異
なる１４種類の秘密鍵の中から重複しないで選択した２
個の秘密鍵を予め配布しておく。つまり、グループＡに
は秘密鍵Ｋa1及びＫa2を配布し、グループＢには秘密鍵
Ｋb1及びＫb2を配布し、・・、グループＧには秘密鍵Ｋ
g1及びＫg2を配布しておく。そして、各受信装置Ａ1〜
Ｇ4それぞれは、自己が属するグループに配布された２
個の秘密鍵を記憶しておく。

【００１４】一方、送信装置１０は、７つのグループＡ
〜Ｇに配布されたものと同一の１４個の秘密鍵を各グル
ープに対応づけて記憶しておく。このようにして、１４
個の秘密鍵は、同一のグループに属する受信装置間では
共通化され、異なるグループに属する受信装置間では、
共通化されないようにしている。

【００１５】次に、送信装置１０が２８台の受信装置Ａ
1〜Ｇ4に伝送する具体的な暗号文の内容を説明する。送
信装置１０が２８台の受信装置Ａ1〜Ｇ4に伝送する暗号
文は、本図のバスライン１４ａ〜１４ｇに示されている
通りである。ここで、記号Ｅ（Ｍ，Ｋ）は、平文Ｍに対
して暗号鍵Ｋを用いて暗号アルゴリズムＥに基づいて暗
号化して得られた暗号文を意味する。同様に、記号Ｄ
（Ｃ，Ｋ）は、暗号文Ｃに対して復号鍵Ｋを用いて復号
アルゴリズムＤに基づいて復号化して得られた復号文を
意味する。

【００１６】すなわち、送信装置１０は、バスライン１
４ａを介してグループＡに属する４台の受信装置Ａ1〜
Ａ4に対しては暗号文Ｅ（Ｍ，Ｋa1）又はＥ（Ｍ，Ｋa
2）（本図では、Ｅ（Ｍ，Ｋa1）／Ｅ（Ｍ，Ｋa2）と記
されている）を伝送し、バスライン１４ｂを介してグル
ープＢに属する４台の受信装置Ｂ1〜Ｂ4に対しては暗号
文Ｅ（Ｍ，Ｋb1）又はＥ（Ｍ，Ｋb2）を伝送し、・・、
バスライン１４ｇを介してグループＧに属する４台の受
信装置Ｇ1〜Ｇ4に対しては暗号文Ｅ（Ｍ，Ｋg1）又はＥ
（Ｍ，Ｋg2）を伝送する。

【００１７】具体的には、送信装置１０は、グループＡ
に対しては、グループＡに配布された２個の秘密鍵（Ｋ
a1及びＫa2）のいずれかをランダムに選択し、それを用
いてメッセージＭを暗号器１２で暗号化し、得られた暗
号文Ｅ（Ｍ，Ｋa1）又はＥ（Ｍ，Ｋa2）をグループＡに
属する４台の受信装置Ａ1〜Ａ4に一斉同報する。同様
に、グループＢに対しては、グループＢに配布された２
個の秘密鍵（Ｋb1及びＫb2）のいずれかを選択し、それ
を用いてメッセージＭを暗号器１２で暗号化し、得られ
た暗号文Ｅ（Ｍ，Ｋb1）又はＥ（Ｍ，Ｋb2）をグループ
Ｂに属する４台の受信装置Ｂ1〜Ｂ4に一斉同報する。こ
のようにして、グループごとに異なる暗号文を順次、一
斉同報していく。

【００１８】一方、受信装置Ａ1〜Ｇ4それぞれは、受信
した暗号文に対して自己が保有する２個の秘密鍵それぞ
れを用いて復号化し、得られた２種類の復号文の少なく
とも１つが信頼できる内容であるならば、その復号文は
送信装置１０が伝えてきたメッセージＭであり、かつ、
その復号文を得るために用いた秘密鍵は送信装置１０が
用いたものと同一と認定する。

【００１９】具体的には、受信装置２０ａであれば、受
信した暗号文（Ｅ（Ｍ，Ｋa1）又はＥ（Ｍ，Ｋa2））に
対して、秘密鍵Ｋa1及びＫa2それぞれを用いて復号化
し、得られた２個の復号文について、少なくとも１つが
信頼できるか否かを、その内容に一定の規則性が存在す
るか否かで判断する。なお、「一定の規則性」の具体的
基準は後述する。

【００２０】以上のように、本暗号通信システムによっ
て、１つのメッセージＭが１台の送信装置１０から２８
台の受信装置２０ａに秘密伝送されたが、このシステム
には大きく２つの特徴がある。第１に、異なるグループ
に属する受信装置間では、秘密鍵が共通化されていない
ことである。

【００２１】従って、もし、１つのグループに配布され
た秘密鍵が不正者によって解読された場合であっても、
他のグループに属する受信装置は影響を受けない、即
ち、秘密鍵の変更を強いられないという利点がある。第
２に、１つのグループには２個の秘密鍵が配布されてい
るが、実際に用いられる秘密鍵は、それらから選択され
た１個のみである。

【００２２】従って、もし、その１個の秘密鍵が不正者
によって解読された場合であっても、以降の伝送におい
ては残る１個の秘密鍵を採用することにより、たとえ同
一グループに属する受信装置であっても、秘密鍵を入れ
替えることなく秘密通信を継続していくことができる。 ［具体的な構成］図２は、図１に示された暗号通信シス
テムにおける送信装置１０と１台の受信装置２０ａのみ
に着目し、それらの詳細な構成を示すブロック図であ
る。

【００２３】送信装置１００は、図１における送信装置
１０に相当し、デジタル著作物１０１、秘密鍵記憶部１
０３、秘密鍵選択部１０４、３個の暗号器１０２、１０
５、１０７、メッセージ生成部１０６及び３個の送信部
１１０〜１１２から構成される。この送信装置１００
は、自己が保有するデジタル著作物を暗号化して受信装
置Ａ1に転送することを最終的な目的とし、そのため
に、暗号化されたデジタル著作物Ｃdの他に、２種類の
暗号文、即ち、そのデジタル著作物の暗号化に用いた１
個の秘密鍵を暗に伝えるための暗号文Ｃaと、その秘密
鍵を特定するための判断基準となる一定の規則性を伝え
るための暗号文Ｃmとを併せて受信装置Ａ1に送信する。

【００２４】デジタル著作物１０１は、デジタル化され
た文書、音声、画像、プログラムなどのデータを予め保
持しているハードディスク等である。秘密鍵記憶部１０
３は、図１における秘密鍵１１に相当し、全てのグルー
プＡ〜Ｇに配布されたものと同一の１４個の秘密鍵を、
配布されたグループに対応づけて予め記憶する半導体メ
モリ等である。

【００２５】秘密鍵選択部１０４は、上記３つの暗号文
の生成・送信に先立ち、送信先となる受信装置が属する
グループに対応する２個の秘密鍵のいずれかをランダム
に選択して秘密鍵記憶部１０３から読み出し、それを２
個の暗号器１０２及び１０５それぞれに伝える。具体的
には、送信先が受信装置Ａ1の場合には、秘密鍵Ｋa1又
はＫa2を選択して秘密鍵記憶部１０３から読み出し、暗
号器１０２及び１０５に送る。

【００２６】暗号器１０２は、秘密の暗号アルゴリズム
Ｅ1に基づく暗号化をするＩＣ等であり、デジタル著作
物１０１からブロック単位でデジタルデータDataを読み
出し、それに対して秘密鍵選択部１０４から送られてき
た秘密鍵Ｋa1又はＫa2で暗号化し、得られた暗号文Ｃd
（＝Ｅ1（Data，Ｋa1）／Ｅ1（Data，Ｋa2））を送信部
１１０に送るという処理をデジタル著作物１０１全てに
ついて繰り返す。

【００２７】メッセージ生成部１０６は、図１における
メッセージ１３に相当し、送信先のグループが異なるご
とに新たな１個の乱数を発生し、メッセージＭとして保
持する乱数発生器等である。なお、本実施形態において
は、メッセージＭは、上記デジタル著作物１０１の暗号
化に用いた秘密鍵を受信装置Ａ1に伝達するためのキャ
リアとして用いられるダミーデータであり、その内容は
重要でない。

【００２８】暗号器１０５は、秘密の暗号アルゴリズム
Ｅ2に基づく暗号化をするＩＣ等であり、メッセージ生
成部１０６に保持されたメッセージＭを読み出し、それ
に対して秘密鍵選択部１０４から送られてきた秘密鍵Ｋ
a1又はＫa2で暗号化し、得られた暗号文Ｃa（＝Ｅ2
（Ｍ，Ｋa1）／Ｅ2（Ｍ，Ｋa2））を送信部１１１に送
る。

【００２９】暗号器１０７は、秘密の暗号アルゴリズム
Ｅ3に基づく暗号化をするＩＣ等であり、メッセージ生
成部１０６に保持されたメッセージＭを読み出し、その
メッセージＭに対してそのメッセージＭを暗号鍵として
暗号化し、得られた暗号文Ｃm（＝Ｅ3（Ｍ，Ｍ））を送
信部１１２に送る。送信部１１０、１１１、１１２は、
並列to直列変換器や増幅器等からなり、それぞれ、バス
ライン１２０、１２１、１２２を介して上記３種類の暗
号文Ｃd、Ｃa、Ｃmを受信装置Ａ1に送信する。なお、３
本のバスライン１２０〜１２２をまとめたものが図１に
おける１本のバスライン１４ａに相当する。

【００３０】一方、受信装置Ａ1は、図１における受信
装置２０ａに相当し、５個の復号器２０１、２２１、２
２２、２３１、２３２、２個の秘密鍵記憶部２２０、２
３０、２個の判定部２２３、２３３、総合判定部２０
３、秘密鍵選択部２０２、３個の受信部２１０〜２１２
から構成される。この受信装置Ａ1は、送信装置１００
から送られてきた暗号化デジタル著作物Ｃdを復号化し
て利用することを最終的な目的とし、その復号のために
用いるべき秘密鍵、即ち、送信装置１００が用いた秘密
鍵は、暗号化デジタル著作物Ｃdと共に受信した２種類
の暗号文Ｃa及びＣmから特定する。

【００３１】受信部２１０、２１１、２１２は、直列to
並列変換器等からなり、それぞれ、バスライン１２０、
１２１、１２２を介して上記３種類の暗号文Ｃd、Ｃa、
Ｃmを受信する。復号器２０１は、送信装置１００が備
える暗号器１０２の暗号アルゴリズムＥ1の逆変換であ
る秘密の復号アルゴリズムＤ1に基づく復号化をするＩ
Ｃ等であり、秘密鍵選択部２０２から秘密鍵Ｋa1又はＫ
a2が与えられた場合には、受信部２１０から送られてき
た暗号文Ｃdに対して、その秘密鍵を用いて復号化する
ことにより、元のデジタル著作物のブロックデータData
に復元する。

【００３２】なお、この復号器２０１は、送信装置１０
０から繰り返し暗号化デジタル著作物Ｃdが送られてく
る限り、その復号化を繰り返す。また、秘密鍵選択部２
０２から秘密鍵が与えられない場合には、秘密鍵の特定
に失敗したものと認識し、暗号化デジタル著作物Ｃdの
復号化は行なわない。秘密鍵記憶部２２０、復号器２２
１、復号器２２２及び判定部２２３からなる１組の回路
群は、送信装置１００で用いられた秘密鍵がＫa1である
か否かを判定することを目的とし、一方、秘密鍵記憶部
２３０、復号器２３１、復号器２３２及び判定部２３３
からなる他の１組の回路群は、送信装置１００で用いら
れた秘密鍵がＫa2であるか否かを判定することを目的と
する。これら２組の回路群は、秘密鍵記憶部２２０及び
２３０に記憶された１個の秘密鍵が異なる点を除いて基
本的な構成及び機能は同一である。従って、一方の組の
み詳述する。

【００３３】秘密鍵記憶部２２０は、図１における秘密
鍵２１ａに相当し、秘密鍵Ｋa1を予め記憶する半導体メ
モリ等である。復号器２２１は、送信装置１００が備え
る暗号器１０５の暗号アルゴリズムＥ2の逆変換である
秘密の復号アルゴリズムＤ2に基づく復号化をするＩＣ
等であり、図１における復号器２２ａに相当し、受信部
２１１から送られてきた暗号文Ｃaに対して秘密鍵記憶
部２２０から読み出した秘密鍵Ｋa1を用いて復号化し、
得られた復号文Ｍ1（＝Ｄ2（Ｃa，Ｋa1））を判定部２
２３及び復号器２２２に送る。

【００３４】復号器２２２は、送信装置１００が備える
暗号器１０７の暗号アルゴリズムＥ3の逆変換である秘
密の復号アルゴリズムＤ3に基づく復号化をするＩＣ等
であり、受信部２１２から送られてきた暗号文Ｃmに対
して復号器２２１から送られてきた復号文Ｍ1を復号鍵
として復号化し、得られた復号文Ｍ11（＝Ｄ3（Ｃm，Ｍ
1））を判定部２２３に送る。

【００３５】判定部２２３は、比較器及びセレクタ等か
らなり、復号器２２１から送られてきた復号文Ｍ1と復
号器２２２から送られてきた復号文Ｍ11とが一致するか
否かを判定し、一致する場合にはその復号文Ｍ1を、一
致しない場合には「０」を、総合判定部２０３に出力す
る。ここで、一致する場合（Ｍ1＝Ｍ11）とは、送信装
置１００において選択され用いられた秘密鍵がＫa1であ
る場合に相当する。その理由は、以下の通りである。

【００３６】いま、送信装置１００において、秘密鍵選
択部１０４は秘密鍵Ｋa1を選択したとする。すると、以
下が成立する。 Ｃa＝Ｅ2（Ｍ，Ｋa1） −式１ Ｃm＝Ｅ3（Ｍ，Ｍ） −式２ よって、受信装置Ａ1の復号器２２１が出力する復号文
Ｍ1は、式１を用いることにより、以下の通りとなる。

【００３７】 Ｍ1＝Ｄ2（Ｃa，Ｋa1） ＝Ｄ2（Ｅ2（Ｍ，Ｋa1），Ｋa1） ＝Ｍ −式３ 一方、受信装置Ａ1の復号器２２２が出力する復号文Ｍ1
1は、式２と式３を用いることにより、以下の通りとな
る。

【００３８】 Ｍ11＝Ｄ3（Ｃm，Ｍ1） ＝Ｄ3（Ｅ3（Ｍ，Ｍ），Ｍ） ＝Ｍ −式４ よって、式３と式４とから、以下が成立する。 Ｍ1＝Ｍ11 −式５ なお、同様にして、もう１組の回路群の判定部２３３
は、復号器２３１から送られてきた復号文Ｍ2と復号器
２３２から送られてきた復号文Ｍ22とが一致するか否か
を判定し、一致する場合にはその復号文Ｍ2を、一致し
ない場合には「０」を、総合判定部２０３に出力する。

【００３９】総合判定部２０３は、論理和回路及びセレ
クタ等からなり、判定部２２３及び判定部２３３から出
力された復号文に基づいて、受信した暗号化デジタル著
作物Ｃdの復号化に用いるべき復号鍵（Ｋa1及びＫa2の
いずれか）を特定する指示を、又は、復号鍵が見当たら
ない旨の指示を秘密鍵選択部２０２に送る。具体的に
は、判定部２２３が「０」でない復号文Ｍ2を出力した
場合には判定部２３３の出力いかんに拘わらず秘密鍵Ｋ
a1を選択する指示「１」を、判定部２２３が「０」を出
力し、かつ、判定部２３３が「０」でない復号文Ｍ2を
出力した場合には秘密鍵Ｋa2を選択する指示「２」を、
その他の場合には復号鍵が見当たらない旨の指示「０」
を、それぞれ秘密鍵選択部２０２に送る。

【００４０】秘密鍵選択部２０２は、セレクタ等からな
り、総合判定部２０３からの３種類の指示「０／１／
２」に基づいて、それぞれ、復号器２０１に秘密鍵を出
力しない／秘密鍵Ｋa1を出力する／秘密鍵Ｋa2を出力す
る。秘密鍵選択部２０２は、送信装置１００から暗号化
デジタル著作物Ｃdが繰り返し送信されてくる間、その
出力を継続する。

【００４１】なお、判定部２２３（２３３）は復号文Ｍ
1（Ｍ2）と復号文Ｍ11（Ｍ22）とが一致しない場合に
「０」を出力し、その結果、総合判定部２０３は、その
不一致に係る秘密鍵Ｋa1（Ｋa2）は送信装置１００にお
いて選択された秘密鍵ではないとして上記処理をしてい
るが、これは、本システムに採用されているような暗号
（復号）アルゴリズムが通常持つ以下の性質を利用して
いる。

【００４２】つまり、「暗号文に対して本来用いるべき
秘密鍵とは異なる秘密鍵を復号鍵として復号化した場合
に得られる復号文は、元の平文とは異なる。」という性
質である。 ［暗号通信システムの動作］次に、以上のように構成さ
れた本暗号通信システムの動作を説明する。

【００４３】図３は、送信装置１００の動作手順を示す
フローチャートである。送信装置１００は、７つのグル
ープＡ〜Ｇそれぞれについて以下の処理（ステップＳ５
１〜Ｓ５３）を繰り返す（ステップＳ５０〜Ｓ５４）。
なお、ステップＳ５１〜Ｓ５３に記入されてる記号・式
は、グループＡに対する処理の場合におけるものであ
り、以下、その場合のみについて説明する。

【００４４】まず、秘密鍵選択部１０４は、グループＡ
に対応する２個の秘密鍵Ｋa1及びＫa2からランダムに１
個を選択し、暗号器１０２及び暗号器１０５に送る（ス
テップＳ５１）。次に、暗号器１０２は上記ステップＳ
５１で選択された１個の秘密鍵Ｋa1／Ｋa2を用いてデジ
タル著作物１０１のブロックデータDataを暗号化するこ
とにより暗号文Ｃdを生成し、暗号器１０５は同じ１個
の秘密鍵Ｋa1／Ｋa2を用いてメッセージ生成部１０６で
生成されたメッセージＭを暗号化することにより暗号文
Ｃaを生成し、暗号器１０７は同じメッセージＭを暗号
鍵としてそのメッセージＭを暗号化することにより暗号
文Ｃmを生成する（ステップＳ５２）。これら３つの暗
号化は同時並列に行われる。

【００４５】最後に、３つの送信部１１０、１１１、１
１２それぞれは、上記ステップＳ５２で得られた３つの
暗号文Ｃd、Ｃa、Ｃmそれぞれをバスライン１２０、１
２１、１２２それぞれを介してグループＡに属する４台
の受信装置Ａ1〜Ａ4に一斉同報する（ステップＳ５
４）。このようにしてグループＡに対する送信が終了す
ると、送信装置１００は、次にグループＢに対しても同
様の送信処理を行うというように、順次７つのグループ
Ａ〜Ｇ全てに対して同様の処理を繰り返していく（ステ
ップＳ５０〜Ｓ５４）。

【００４６】図４は、受信装置Ａ1の動作手順を示すフ
ローチャートである。なお、他の受信装置Ａ2〜Ｇ4の動
作手順も基本的には本図と同じである。まず、受信部２
１０、２１１、２１２は、それぞれ、送信装置１００か
らバスライン１２０、１２１、１２２を介して送られて
きた３つの暗号文Ｃd、Ｃa、Ｃmを受信し、復号器２０
１、復号器２２１及び復号器２３１、復号器２２２及び
復号器２３２に送る（ステップＳ６０）。

【００４７】次に、第１段階の復号化として、受信部２
１１から送られてきた暗号文Ｃaに対して、復号器２２
１は秘密鍵記憶部２２０から読み出した秘密鍵Ｋa1を用
いて復号化することにより復号文Ｍ1を生成すると同時
に、復号器２３１は秘密鍵記憶部２３０から読み出した
秘密鍵Ｋa2を用いて復号化することにより復号文Ｍ2を
生成する（ステップＳ６１）。

【００４８】続いて、第２段階の復号化として、受信部
２１２から送られてきた暗号文Ｃmに対して、復号器２
２２は復号器２２１が生成した復号文Ｍ1を復号鍵とし
て用いて復号化することにより復号文Ｍ11を生成し、こ
れと同時並列に、復号器２３２は復号器２３１が生成し
た復号文Ｍ2を復号鍵として用いて復号化することによ
り復号文Ｍ22を生成する（ステップＳ６２）。

【００４９】そして、判定部２２３は復号器２２１が生
成した復号文Ｍ1と復号器２２２が生成した復号文Ｍ11
とが一致するか否かを判定し、一致する場合には復号文
Ｍ1を、一致しない場合には「０」を総合判定部２０３
に出力し、これと同時並列に、判定部２３３は復号器２
３１が生成した復号文Ｍ2と復号器２３２が生成した復
号文Ｍ22とが一致するか否かを判定し、一致する場合に
は復号文Ｍ2を、一致しない場合には「０」を総合判定
部２０３に出力する（ステップＳ６３、Ｓ６４）。

【００５０】その結果、判定部２２３から一致した旨の
通知（復号文Ｍ1）を受けた場合には、総合判定部２０
３は、その通知を判定部２３３からの通知に優先させ、
秘密鍵選択部２０２に対して秘密鍵Ｋa1を選択する旨の
指示「１」を送る。従って、復号器２０１は、受信部２
１０から送られてきた暗号文Ｃdに対して秘密鍵選択部
２０２から送られてきた秘密鍵Ｋa1を用いて元のデジタ
ル著作物Dataに復号化する（ステップＳ６５）。

【００５１】一方、判定部２２３から一致しない旨の通
知（「０」）を受けた場合には、総合判定部２０３は、
さらに判定部２３３から受けた通知内容を判断し、その
結果、一致した旨の通知（復号文Ｍ2）であるときに
は、秘密鍵選択部２０２に対して秘密鍵Ｋa2を選択する
旨の指示「２」を送る。従って、復号器２０１は、受信
部２１０から送られてきた暗号文Ｃdに対して秘密鍵選
択部２０２から送られてきた秘密鍵Ｋa2を用いて元のデ
ジタル著作物Dataに復号化する（ステップＳ６６）。

【００５２】判定部２２３及び判定部２３３のいずれか
らも一致しない旨の通知（「０」）を受けた場合には、
総合判定部２０３は、秘密鍵選択部２０２に対してその
旨の通知「０」を送る。従って、復号器２０１は、受信
部２１０から送られてきた暗号文Ｃdに対して復号化を
行なわない（ステップＳ６６）。以上のように、本実施
形態によれば、７つのグループそれぞれに１４種類の相
異なる秘密鍵から重複しないで選択した２個の秘密鍵を
予め配布しておき、送信装置１００は、各グループにつ
き任意に選択した１個の秘密鍵を用いて暗号化すること
で、デジタル著作物１０１及びメッセージＭを秘密にし
て２８台の受信装置Ａ1〜Ｅ4に伝達することができる。

【００５３】この方式によれば、例えば、バスライン１
４ａを繰り返し盗聴することで１個の秘密鍵Ｋa1が不正
者に解読された場合であっても、他のグループＢ〜Ｇに
属する受信装置は、その秘密鍵Ｋa1と異なる秘密鍵を用
いているので、それによる影響を受けることなく通信を
継続することができる。さらに、送信装置１０は、解読
された秘密鍵Ｋa1を用いることなく、残る秘密鍵Ｋa2を
用いることで、グループＡに属する受信装置との通信を
継続することができる。

【００５４】つまり、１個の秘密鍵が漏洩したり解読さ
れた場合であっても、送信装置及び全ての受信装置は、
新たな秘密鍵の配布を受けて記憶したり、記憶すべき秘
密鍵を更新したりすることなく、秘密通信を継続するこ
とができる。以上、本発明に係る暗号通信システムにつ
いて、実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれら
実施形態に限られないことは勿論である。即ち、 （１）本実施形態では、暗号通信システムのネットワー
ク形態はスター型であり、１台の送信装置が各受信装置
ごとに異なる暗号文を送信したが、本発明は、このよう
なネットワーク形態に限らない。１本の同軸ケーブルに
送信装置及び全ての受信装置が接続されたバス型のネッ
トワークであって、１台の送信装置が複数の受信装置に
対して全ての受信装置向けの暗号文をまとめて一斉同報
してもよい。 （２）また、本暗号通信システムにおける通信媒体は有
線のバスライン１４ａ〜１４ｇであったが、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ等の記録媒体であってもよい。

【００５５】図５は、本発明に係る暗号通信システムの
通信媒体がＣＤ−ＲＯＭ２５０である場合における、送
信装置によって書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ２５０の内容
を示す図である。送信装置（ＣＤ−ＲＯＭライタ）は、
各グループに対応して予め定められた７つの記録位置２
５１〜２５７それぞれに、各グループ充てに送信する３
つの暗号文Ｃd２５８、Ｃa２５９、Ｃm２６０を記録し
ておき、一方、受信装置（ＣＤ−ＲＯＭドライブ）は、
自己が属するグループに対応する記録位置に記録された
３つの暗号文Ｃd２５８、Ｃa２５９、Ｃm２６０を読み
出し、デジタル著作物Dataに復号化する、という暗号通
信システムであってもよい。 （３）また、本実施形態では、３種類の異なる暗号アル
ゴリズムが用いられたが、これらは同一であってもよ
い。さらに、複数の秘密鍵記憶部や複数の暗号器・復号
器を１個の半導体ＩＣに形成された回路で実現してもよ
い。 （４）また、本実施形態では、秘密鍵選択部１０４はラ
ンダムに秘密鍵を選択したが、このような選択方式に限
られず、例えば、予め定めらた優先順位に従って秘密鍵
を選択し、もしその秘密鍵が解読された場合に他の秘密
鍵を選択することとしてもよい。 （５）また、本実施形態では、各グループに２個ずつ秘
密鍵が配布され、それらから選択された１個だけが暗号
化に用いられたが、このような数値に限定されない。例
えば、送信装置１００は、各グループについて配布され
た４個の秘密鍵から選択した３個の秘密鍵を結合したも
の（例えばビットごとの排他的論理和をとったもの）を
暗号鍵として暗号文を生成し、各受信装置は、その暗号
文に対して、４個の秘密鍵から選択可能な３個の秘密鍵
の組み合わせ全てについてそれら３個の秘密鍵のビット
ごとの排他的論和によって得られるものを復号鍵として
それぞれ復号化することで本実施形態と同じ判定を行
い、少なくとも１組の復号鍵について上述の２つの復号
文Ｍn及びＭnnが一致した場合に、その一致に係る秘密
鍵の組合せが送信装置１００で選択されたものと判断す
ればよい。 （６）さらに、本実施形態では、２台以上の受信装置に
よって１つのグループが形成されたが、各グループに属
する受信装置は１台であってもよい。つまり、受信装置
ごとに異なる２個以上の秘密鍵を配布しておき、送信装
置は、受信装置ごとに異なる秘密鍵を用いた暗号文を送
信してもよい。 （実施の形態２）次に、本発明に係る暗号通信システム
の実施の形態２について図面を用いて詳細に説明する。
本暗号通信システムは、３階層の暗号化を行うことを特
徴とする。 ［暗号通信システムの構成］図６は、実施形態２に係る
暗号通信システム全体のシステム構成と暗号通信の原理
を説明するための図である。

【００５６】本システムは、３階層の暗号化によってデ
ジタル著作物等の著作権を保護せんとする暗号通信シス
テムであり、ＤＶＤ（Digital Video/Versatile Disc）
３１０用の記録装置３００と再生装置３２０とから構成
される。記録装置３００は、デジタルデータをＤＶＤ３
１０に記録する装置であり、マスター鍵（Ｋm）記憶部
３０１と、媒体鍵（Ｋd）生成部３０２と、タイトル鍵
（Ｋt）生成部３０３と、３種類の暗号器３０５〜３０
７と、文書、画像、音声等のデジタルデータを記憶する
デジタル著作物３０４とを備える。

【００５７】マスター鍵記憶部３０１は、マスター鍵Ｋ
m、即ち、正規の（再生が許可された）再生装置３２０
と共有し合う秘密鍵を予め保持し、媒体鍵生成部３０２
は、媒体鍵Ｋd、即ち、個々のＤＶＤ３１０を区別する
ための秘密鍵を生成し、タイトル鍵生成部３０３は、タ
イトル鍵Ｋt、即ち、ＤＶＤ３１０に記録するデジタル
著作物３０４のタイトル（例えば１本の映画）ごとに付
与する秘密鍵を生成する。

【００５８】３個の暗号器３０５〜３０７は、それぞ
れ、異なる秘密の暗号アルゴリズムＥ1、Ｅ2、Ｅ3に基
づいて、媒体鍵Ｋd、タイトル鍵Ｋt、デジタル著作物Da
taを暗号化し、それぞれ暗号化媒体鍵３１１、暗号化タ
イトル鍵３１２、暗号化デジタル著作物３１３を生成す
る。再生装置３２０は、記録装置３００によって記録さ
れたＤＶＤ３１０の暗号化デジタル著作物３１３を読み
出して復号化する正規の装置であり、記録装置３００が
備えるマスター鍵記憶部３０１と同一のマスター鍵Ｋm
を記憶するマスター鍵Ｋm記憶部３２１と、３個の復号
器３２２〜３２４とを備える。

【００５９】３個の復号器３２２〜３２４は、それぞ
れ、記録装置３００が備える暗号器３０５、３０６、３
０７の暗号アルゴリズムＥ1、Ｅ2、Ｅ3の逆変換である
秘密の復号アルゴリズムＤ1、Ｄ2、Ｄ3に基づいて、Ｄ
ＶＤ３１０から読み出された暗号化媒体鍵３１１、暗号
化タイトル鍵３１２、暗号化デジタル著作物３１３を復
号化する。 ［暗号通信システムの動作］以上のように構成された本
暗号通信システムの動作について図６に従って説明す
る。

【００６０】記録装置３００においては、以下の３階層
の暗号化が行われる。つまり、暗号器３０５はマスター
鍵記憶部３０１から読み出したマスター鍵Ｋmを暗号鍵
として媒体鍵生成部３０２で生成された媒体鍵Ｋdを暗
号化することで暗号化媒体鍵Ｅ1（Ｋd、Ｋm）３１１を
生成し、暗号器３０６はその媒体鍵Ｋdを暗号鍵として
タイトル鍵生成部３０３で生成されたタイトル鍵Ｋtを
暗号化することで暗号化タイトル鍵Ｅ2（Ｋt、Ｋd）３
１２を生成し、暗号器３０７はそのタイトル鍵Ｋtを暗
号鍵としてデジタル著作物Data３０４を暗号化すること
で暗号化デジタル著作物Ｅ3（Data、Ｋt）３１３を生成
する。

【００６１】生成された暗号化媒体鍵Ｅ1（Ｋd、Ｋm）
３１１、暗号化タイトル鍵Ｅ2（Ｋt、Ｋd）３１２、暗
号化デジタル著作物Ｅ3（Data、Ｋt）３１３は、記録装
置３００によってＤＶＤ３１０の所定箇所に記録され
る。一方、再生装置３２０においては、以下の３階層の
復号化が行われる。つまり、ＤＶＤ３１０に記録された
暗号化媒体鍵Ｅ1（Ｋd、Ｋm）３１１、暗号化タイトル
鍵Ｅ2（Ｋt、Ｋd）３１２、暗号化デジタル著作物Ｅ3
（Data、Ｋt）３１３が再生装置３２０によって読み出
された後に、まず、復号器３２２はマスター鍵Ｋm記憶
部３２１から読み出したマスター鍵Ｋmを復号鍵として
暗号化媒体鍵Ｅ1（Ｋd、Ｋm）３１１を復号化すること
で媒体鍵Ｋdを生成する。これは、以下の式６より明ら
かである。

【００６２】 Ｋd＝Ｄ1（Ｅ1（Ｋd、Ｋm）、Ｋm） −式６ 続いて、復号器３２３は、復号器３２２によって生成さ
れた媒体鍵Ｋdを復号鍵として暗号化タイトル鍵Ｅ2（Ｋ
t、Ｋd）３１２を復号化することでタイトル鍵Ｋtを生
成する。これは、以下の式７より明らかである。 Ｋt＝Ｄ2（Ｅ2（Ｋt、Ｋd）、Ｋd） −式７ 最後に、復号器３２４は、復号器３２３によって生成さ
れたタイトル鍵Ｋtを復号鍵として暗号化デジタル著作
物Ｅ3（Data、Ｋt）３１３を復号化することでデジタル
著作物Dataを生成する。これは、以下の式８より明らか
である。

【００６３】 Data＝Ｄ3（Ｅ3（Data、Ｋt）、Ｋt） −式８ ここで、もし、再生装置３２０が備えるマスター鍵Ｋm
が記録装置３００が備えるマスター鍵Ｋmと一致しない
ものである場合には、復号器３２２から生成された鍵
は、もはや記録装置３００が備えるタイトル鍵Ｋtと一
致しなくなる。従って、残る２階層の復号化が行われて
も、復号器３２４から出力されるデータは、元のデジタ
ル著作物Data３０４とは一致しない。

【００６４】つまり、記録装置３００が備えるマスター
鍵Ｋmと同じマスター鍵を備える再生装置３２０だけが
元のデジタル著作物３０４を得ることができる。以上の
ように、本暗号通信システムによれば、ＤＶＤ３１０に
はデジタル著作物３０４が暗号化されて記録されてお
り、その暗号化デジタル著作物３１３を読み出して復号
できるのは、マスター鍵Ｋmを備える再生装置３２０に
限定される。そして、ＤＶＤ３１０には更にＤＶＤ３１
０ごとに固有の媒体鍵Ｋd及びデジタル著作物３０４の
タイトルごとに固有のタイトル鍵Ｋtが暗号化されて記
録されており、これらを順次に復号化することに成功し
て初めて特定のタイトルに係るデジタル著作物Dataの復
号化に成功する。

【００６５】つまり、記録媒体に全ての暗号鍵が保存さ
れることによる暗号鍵の漏洩やデッドコピー等の不具合
・不正が防止されると共に、コンテンツの再生が許可さ
れた再生装置とそうでないものとの区別を設ける等の管
理が容易となる。 （実施の形態３）次に、本発明に係る暗号化装置の実施
の形態３について図面を用いて詳細に説明する。本暗号
装置は、秘密鍵をそのまま用いるのではなく、修正を加
えて得られる修正秘密鍵を用いて暗号化することを特徴
とする。 ［暗号化装置の構成］図７は、実施形態３に係る暗号化
装置４００の構成を示すブロック図である。

【００６６】暗号化装置４００は、デジタル著作物４０
２を暗号化して送信する装置であり、タイトル鍵Ｋt生
成部４０１、デジタル著作物４０２、修正部４０３、分
離部４０４、暗号器４０５及び結合部４０６を備える。
タイトル鍵Ｋt生成部４０１、デジタル著作物４０２及
び暗号器４０５は、実施形態２におけるタイトル鍵生成
部３０３、デジタル著作物３０４及び暗号器３０７と同
一である。

【００６７】分離部４０４は、ラッチ回路等からなり、
デジタル著作物４０２から取り出したブロックデータDa
taのうち、暗号化しない部分（分離データData1）と暗
号化する部分（分離データData2）とに分離し、前者を
修正部４０３及び結合部４０６に送り、後者を暗号器４
０５に送る。修正部４０３は、排他的論理和回路等から
なり、タイトル鍵Ｋt生成部４０１で生成されたタイト
ル鍵Ｋtと、分離部４０４から送られてきた分離データD
ata1とのビットごとの排他的論理和を算出し、その結果
得られたものを以下の式９に示される修正タイトル鍵Ｋ
pとして暗号器４０５に送る。

【００６８】Ｋp＝Ｋt(+)Data1 −式９ なお、記号(+)は、排他的論理和を示す演算子である。
暗号器４０５は、修正部４０３から送られてきた修正タ
イトル鍵Ｋpを暗号鍵とし分離部４０４から送られてき
た分離データData2を秘密の暗号アルゴリズムＥに基づ
いて暗号化し、得られた暗号文Ｅ（Data2、Ｋp）を結合
部４０６に送る。この暗号文Ｅ（Data2、Ｋp）は、上記
式９より、以下の式１０の如く表現される。

【００６９】 Ｅ（Data2、Ｋp）＝Ｅ（Data2、Ｋt(+)Data1） −式１０ 結合部４０６は、ラッチ回路等からなり、分離部４０４
から送られてきた分離データData1と、暗号器４０５か
ら送られてきた暗号文Ｅ（Data2、Ｋp）とを結合するこ
とで、元のブロックデータDataに対応する暗号化ブロッ
クデータEdataを出力する。

【００７０】図８は、暗号化される前のブロックデータ
Data及び暗号化された後のブロックデータＥdataの構造
を示す図である。分離データData1はそのまま変化しな
いが、分離データData2は、分離データData1によって修
正されたタイトル鍵Ｋpで暗号化される。以上のよう
に、本暗号化装置４００によれば、秘密鍵は、そのまま
暗号鍵として用いられるのではなく、修正を受けた後に
用いられる。そして、その修正内容は、暗号化の対象と
なるデジタル著作物の一部が用いられる。

【００７１】これによって、最終的な暗号鍵はコンテン
ツに依存して決定されることになり、不正な第３者によ
る秘密鍵の推定を困難にすると共に、秘密鍵だけが漏洩
することによって他の全てのコンテンツが解読されてし
まうという最悪自体の発生も回避される。

【００７２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る暗号通信システムは、１台の送信装置と複数のグ
ループ化された受信装置からなる暗号通信システムであ
って、各グループには相異なる複数の秘密鍵から重複し
ないで選択した２個以上の秘密鍵を予め配布しておき、
その送信装置は、各グループについて１個ずつ選択した
秘密鍵それぞれを用いて１つの平文を暗号化し、得られ
た暗号文を対応するグループに属する受信装置に送信す
る。受信装置それぞれは、受信した暗号文に対して自己
が属するグループに配布された複数の秘密鍵それぞれを
用いて復号化し、得られた復号文それぞれについて一定
の規則性が存在するか否かを判断することで、正しい復
号文を特定する。

【００７３】これにより、もし１個の秘密鍵が解読され
た場合であっても、その秘密鍵が配布されたグループと
は異なるグループについての暗号通信は影響を受けるこ
となく継続することができる。また、解読された秘密鍵
が配布されたグループについては、残る他の秘密鍵を用
いて暗号通信を継続することも可能である。さらに、送
信装置は各グループについて用いる秘密鍵を任意に変更
することができるので、繰り返し同じ秘密鍵を用いるこ
とが回避され、第三者による秘密鍵の解読は困難とな
る。

【００７４】つまり、第三者の攻撃による秘密鍵の推定
を困難にすると共に、秘密鍵が解読された場合のシステ
ムへの影響を小さく抑えることが可能な暗号通信システ
ムが実現される。ここで、送信装置は、前記規則性を示
す暗号文を前記暗号文に添付して各受信装置に送信して
もよい。

【００７５】これによって、受信装置が複数の復号文の
中から正しいものを特定する際の判断基準は暗号化され
て送信装置から受信装置に伝送されるので、送信装置が
選択した１個の秘密鍵がいずれであるかという情報も隠
ぺいされ、安全性の高い暗号通信が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係る暗号通信システム全
体の構成と暗号通信の原理を説明するための図である。

【図２】同暗号通信システムにおける送信装置１０と１
台の受信装置２０ａについての詳細な接続と構成を示す
ブロック図である。

【図３】送信装置１００の動作手順を示すフローチャー
トである。

【図４】受信装置Ａ1の動作手順を示すフローチャート
である。

【図５】本発明に係る暗号通信システムの通信媒体が記
録媒体である場合における、その記録媒体に書き込まれ
る内容を示す図である。

【図６】本発明の実施形態２に係る暗号通信システム全
体の構成と暗号通信の原理を説明するための図である。

【図７】本発明の実施形態３に係る暗号化装置の構成を
示すブロック図である。

【図８】同暗号化装置によって暗号化される前のブロッ
クデータData及び暗号化された後のブロックデータＥda
taの構造を示す図である。

【符号の説明】

１０ 送信装置 １１ 秘密鍵 １２ 暗号器 １３ メッセージ １４ａ〜１４ｇ バスライン ２０ａ、２５ａ グループＡの受信装置Ａ1、Ａ4 ２０ｂ、２５ｂ グループＢの受信装置Ｂ1、Ｂ4 ２０ｇ、２５ｇ グループＧの受信装置Ｇ1、Ｇ4 ２１ａ、２６ａ グレープＡ用の秘密鍵 ２１ｂ、２６ｂ グレープＢ用の秘密鍵 ２１ｃ、２６ｃ グレープＣ用の秘密鍵 ２２ａ〜２２ｇ、２７ａ〜２７ｇ 復号器 １００ 送信装置 １０１ デジタル著作物 １０２ 暗号器Ｅ1 １０３ 秘密鍵記憶部 １０４ 秘密鍵選択部 １０５ 暗号器Ｅ2 １０６ メッセージ生成部 １０７ 暗号器Ｅ3 １１０〜１１２ 送信部 １２０〜１２２ バスライン ２０１ 復号器Ｄ1 ２０２ 秘密鍵選択部 ２０３ 総合判定部 ２１０〜２１２ 受信部 ２２０ 秘密鍵（Ｋa1）記憶部 ２２１ 復号器Ｄ2 ２２２ 復号器Ｄ3 ２２３ 判定部 ２３０ 秘密鍵（Ｋa2）記憶部 ２３１ 復号器Ｄ2 ２３２ 復号器Ｄ3 ２３３ 判定部 ２５０ ＣＤ−ＲＯＭ ２５１〜２５７ 記録領域 ３００ 記録装置 ３０１ マスター鍵記憶部 ３０２ 媒体鍵生成部 ３０３ タイトル鍵生成部 ３０４ デジタル著作物 ３０５〜３０７ 暗号器Ｅ1〜Ｅ3 ３１０ ＤＶＤ ３１１ 暗号化媒体鍵 ３１２ 暗号化タイトル鍵 ３１３ 暗号化デジタル著作物 ３２０ 再生装置 ３２１ マスター鍵記憶部 ３２２〜３２４ 復号器Ｄ1〜Ｄ3 ４００ 暗号化装置 ４０１ タイトル鍵生成部 ４０２ デジタル著作物 ４０３ 修正部 ４０４ 分離部 ４０５ 暗号器Ｅ ４０６ 結合部

フロントページの続き (72)発明者 加藤 岳久 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社 東芝 柳町工場内 (72)発明者 遠藤 直樹 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社 東芝 柳町工場内 (72)発明者 平山 康一 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会 社 東芝 柳町工場内 (56)参考文献 特開 平３−82238（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−250251（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−79236（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−216897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−218061（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−140744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−34520（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 9/08 H04L 9/14 G09C 1/00

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｎ台の受信装置と、それらｎ台の受信装
   置に対してデジタル情報を伝送する１台の送信装置とか
   らなる暗号通信システムであって、 前記ｎ台の受信装置はｍ個のグループに分類され、各グ
   ループにはｍ×ｋ個の異なる秘密鍵から重複しないで選
   択されたｋ個の秘密鍵が配布されており、 前記送信装置は、 前記ｍ×ｋ個の秘密鍵と同一の秘密鍵を、配布されたグ
   ループに対応づけて予め記憶している秘密鍵記憶手段
   と、 前記ｍ個のグループそれぞれについて、前記秘密鍵記憶
   手段に記憶された各グループに対応するｋ個の秘密鍵か
   ら１個を選択して読み出す秘密鍵選択手段と、 読み出されたｍ個の秘密鍵それぞれを用いて１つの任意
   の平文を暗号化し、ｍ個の第１暗号文を生成する第１暗
   号化手段と、前記平文のみに依存する第２暗号文を生成する第２暗号
   化手段と、 前記ｍ個の第１暗号文それぞれと前記第２暗号文とを対
   にして、前記受信装置に 伝送する伝送手段とを備え、前記第１暗号文と前記第２暗号文との対は、その第１暗
   号文を生成するために用いられた秘密鍵と同一の秘密鍵
   を有する受信装置に伝送され、 前記ｎ台の受信装置それぞれは、 この受信装置が属するグループに配布された前記ｋ個の
   秘密鍵を予め記憶している秘密鍵記憶手段と、 前記送信装置から伝送されてきた前記第１暗号文と第２
   暗号文との対を受信する受信手段と、 受信した前記第１暗号文に対して前記ｋ個の秘密鍵それ
   ぞれを用いて復号化し、ｋ個の第１復号文を生成する第
   １復号手段と、前記ｋ個の第１復号文それぞれについて、前記第１復号
   文に依存して前記第２暗号文を復号して、第２復号文を
   生成し、前記第１復号文が生成された前記第２復号文と
   一致するか否かを判断し、少なくとも一つの第１復号文
   について一致する場合には、その第１復号文を得るため
   に用いられた秘密鍵が前記第１暗号文を生成するために
   用いられた秘密鍵であると 認定する判断手段とを備える
   ことを特徴とする暗号通信システム。
2. 【請求項２】 前記第２暗号化手段は、前記平文を鍵と
   して、前記平文を暗号化して前記第２暗号文を生成し、 前記判断手段は、前記第１復号文を鍵として、前記第２
   暗号文を復号することを特徴とする請求項１に記載の暗
   号通信システム。
3. 【請求項３】 デジタル情報をｎ台の受信装置に伝送す
   る送信装置であって、 前記ｎ台の受信装置はｍ個のグループに分類され、各グ
   ループにはｍ×ｋ個の異なる秘密鍵から重複しないで選
   択されたｋ個の秘密鍵が配布されており、各受信装置は
   自己が属するグループに配布されたｋ個の秘密鍵を有
   し、 前記送信装置は、 前記ｍ×ｋ個の秘密鍵と同一の秘密鍵を、配布されたグ
   ループに対応づけて予め記憶している秘密鍵記憶手段
   と、 前記ｍ個のグループそれぞれについて、前記秘密鍵記憶
   手段に記憶された各グループに対応するｋ個の秘密鍵か
   ら１個を選択して読み出す秘密鍵選択手段と、 読み出されたｍ個の秘密鍵それぞれを用いて１つの任意
   の平文を暗号化し、ｍ個の第１暗号文を生成する第１暗
   号化手段と、前記平文のみに依存する第２暗号文を生成する第２暗号
   化手段と、 前記ｍ個の第１暗号文それぞれと前記第２暗号文とを対
   にして、前記受信装置に 伝送する伝送手段とを備え、 前記第１暗号文と前記第２暗号文との対は、その第１暗
   号文を生成するために用いられた秘密鍵と同一の秘密鍵
   を有する受信装置に伝送される ことを特徴とする送信装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２暗号化手段は、前記平文を鍵と
   して、前記平文を暗号化して前記第２暗号文を生成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
5. 【請求項５】 前記送信装置は、さらに、 デジタル著作物を記憶している著作物記憶手段と、 前記著作物記憶手段から前記デジタル著作物を読み出
   し、前記秘密鍵選択手段により選択して読み出された前
   記秘密鍵を用いて、読み出した前記デジタル著作物を暗
   号化して、暗号化著作物を生成する第３暗号化手段とを
   備え、 前記伝送手段は、さらに、生成した前記暗号化著作物を
   前記受信装置に伝送することを特徴とする請求項４に記
   載の送信装置。
6. 【請求項６】 １台の送信装置から伝送されてくるデジ
   タル情報を受信する受信装置であって、 予め配布されたｋ個の秘密鍵を記憶している秘密鍵記憶
   手段と、 前記ｋ個の秘密鍵のいずれかを用いて任意の平文が暗号
   化されて生成された第１暗号文と、前記平文のみに依存
   して生成された第２暗号文との対を受信する受信手段
   と、 受信した前記第１暗号文に対して前記ｋ個の秘密鍵それ
   ぞれを用いて復号化し、ｋ個の第１復号文を生成する第
   １復号手段と、前記ｋ個の第１復号文それぞれについて、前記第１復号
   文に依存して前記第２暗号文を復号して、第２復号文を
   生成し、前記第１復号文が生成された前記第２復号文と
   一致するか否かを判断し、少なくとも一つの第１復号文
   について一致する場合には、その第１復号文を得るため
   に用いられた秘密鍵が前記第１暗号文を生成するために
   用いられた秘密鍵であると 認定する判断手段とを備える
   ことを特徴とする受信装置。
7. 【請求項７】 前記第２暗号文は、前記平文を鍵とし
   て、前記平文を暗号化して生成され、 前記判断手段は、前記第１復号文を鍵として、前記第２
   暗号文を復号することを特徴とする請求項６に記載の受
   信装置。
8. 【請求項８】 前記受信手段は、さらに、第１暗号文が
   生成される際に用いられた前記秘密鍵を用いて、デジタ
   ル著作物が暗号化されて生成された暗号化著作物を受信
   し、 前記受信装置は、さらに、判断手段により認定された前
   記秘密鍵を用いて、受信した前記暗号化著作物を復号し
   て再生デジタル著作物を生成する第３復号手段を備える
   ことを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
9. 【請求項９】 デジタル情報をｎ台の受信装置に伝送す
   る送信装置で用いられる送信方法であって、 前記ｎ台の受信装置はｍ個のグループに分類され、各グ
   ループにはｍ×ｋ個の異なる秘密鍵から重複しないで選
   択されたｋ個の秘密鍵が配布されており、各受信装置は
   自己が属するグループに配布されたｋ個の秘密鍵を有
   し、 前記送信装置は、前記ｍ×ｋ個の秘密鍵と同一の秘密鍵
   を、配布されたグループに対応づけて予め記憶している
   秘密鍵記憶手段を備え、 前記送信方法は、 秘密鍵選択手段により、前記ｍ個のグループそれぞれに
   ついて、前記秘密鍵記憶手段に記憶された各グループに
   対応するｋ個の秘密鍵から１個を選択して読み出す秘密
   鍵選択ステップと、 第１暗号化手段により、読み出されたｍ個の秘密鍵それ
   ぞれを用いて１つの任意の平文を暗号化し、ｍ個の第１
   暗号文を生成する第１暗号化ステップと、 第２暗号化手段により、前記平文のみに依存する第２暗
   号文を生成する第２暗号化ステップと、 伝送手段により、前記ｍ個の第１暗号文それぞれと前記
   第２暗号文とを対にして、前記受信装置に伝送する伝送
   ステップとを含み、 前記第１暗号文と前記第２暗号文との対は、その第１暗
   号文を生成するために用いられた秘密鍵と同一の秘密鍵
   を有する受信装置に伝送されることを特徴とする送信方
   法。
10. 【請求項１０】 １台の送信装置から伝送されてくるデ
    ジタル情報を受信する受信装置で用いられる受信方法で
    あって、 前記受信装置は、予め配布されたｋ個の秘密鍵を記憶し
    ている秘密鍵記憶手段を備え、 前記受信方法は、 受信手段により、前記ｋ個の秘密鍵のいずれかを用いて
    任意の平文が暗号化された第１暗号文と、前記平文のみ
    に依存して生成された第２暗号文との対を受信する受信
    ステップと、 第１復号手段により、受信した前記第１暗号文に対して
    前記ｋ個の秘密鍵それぞれを用いて復号化し、ｋ個の第
    １復号文を生成する第１復号ステップと、 判断手段により、前記ｋ個の第１復号文それぞれについ
    て、前記第１復号文に依存して前記第２暗号文を復号し
    て、第２復号文を生成し、前記第１復号文が生成された
    前記第２復号文と一致するか否かを判断し、少なくとも
    一つの第１復号文について一致する場合には、その第１
    復号文を得るために用いられた秘密鍵が前記第１暗号文
    を生成するために用いられた秘密鍵であると認定する判
    断ステップとを含むことを特徴とする受信方法。