JP3882900B2 - 符号変換方法及び変換装置 - Google Patents
符号変換方法及び変換装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3882900B2 JP3882900B2 JP2002022647A JP2002022647A JP3882900B2 JP 3882900 B2 JP3882900 B2 JP 3882900B2 JP 2002022647 A JP2002022647 A JP 2002022647A JP 2002022647 A JP2002022647 A JP 2002022647A JP 3882900 B2 JP3882900 B2 JP 3882900B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- conversion
- unit
- latin
- code
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は符号変換方法及び装置に係り、特にディジタル情報化された平文の内容の秘密を保持して伝送あるいは保存を行うために、符号化鍵及び復号化鍵としてラテン方体を変換表として使用し、入力データである平文の所定ビッ卜数（１ビットでもよい）の平文信号を単位にブロックとしてフィードバック符号化及びフィードフォワード復号化を行う連鎖式符号変換方法及び変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル情報化された平文の内容の秘密を保持して伝送あるいは保存を行うための手段として、これまでにも様々なアルゴリズムの符号（暗号）発生装置が提案されているが、その代表的なものに米国の標準暗号であるＤＥＳ（Data Encryption Standard）及び日本電子電話株式会社（ＮＴＴ）が開発した暗号であるＦＥＡＬ−８（Fast Data Encipherment Algorithm-8）がある。
【０００３】
これらは、秘密の符号化鍵（秘密鍵）の制御のもとで、入力データをブロック単位に符号化（暗号化）または復号化するブロック暗号の一つであり、変換を繰り返し行うことによって強固な符号（暗号）を得ている。
【０００４】
しかし、この（ブロック）符号には、同じ鍵を使用する限り、同じ平文ブロック（以下、単に平文信号と記す）からは同じ符号ブロック（以下、符号信号と記す）しか生成されないと云う欠点がある。
【０００５】
この欠点から、直ちに符号の解析が容易になると云うわけではないが、例えば大量の入力データを符号化したとき、その中に多数の同じ符号信号が散在していると、解読を企てる者に何らかのヒントを与えることにもなりかねない。
【０００６】
この欠点を解消すべく、従来は図１１の符号化装置と図１２の復号化装置からなるフィードバック符号化方式が採用されている。このフィードバック符号化方式では、図１１に示す符号化装置では、鍵を用いて平文信号Ｐｉ（ブロック番号ｉ＝１、２、・・・）から符号信号Ｃｉを生成するに際して、先行の符号信号Ｃｉ−１をフィードバック信号Ｃｂとしてスイッチ１１２を介して一時記憶部１１３に記憶しておき、このフィードバック信号Ｃｂと平文信号Ｐｉとを演算ｘｏｒ部１１１で演算したものを符号信号Ｃｉとする。
【０００７】
一方、図１２に示す復号化装置では、符号化装置と同じ鍵を用いて符号信号Ｃｉから平文信号Ｐｉを復号生成するに際して、先行の符号信号Ｃｉ−１をフィードフォワード信号Ｃｆとしてスイッチ１２２を介して一時記憶部１２３に記憶しておき、このフィードフォワード信号Ｃｆと符号信号Ｃｉとを演算ｘｏｒ部１２１で演算したものを平文信号Ｐｉとして復号化を行っている。
【０００８】
なお、図１１及び図１２において、ＩＶは初期値信号で、最初の平文信号Ｐｉの符号化信号Ｃｉの復号化に用い、予め用意した値（初期値信号ＩＶは、符号化装置側と復号化装置側の双方のために配布しておくか、あるいは平文信号Ｐｉと一緒に配布する）を用いる。
【０００９】
上記した従来のフィードバック符号化方式においては、演算ｘｏｒ部１１１、１２１は、入力された平文信号Ｐｉと先行の符号信号Ｃｉ−１に対して、あるいは符号信号Ｃｉと先行の符号信号Ｃｉ−１に対して、排他的論理和（モデュロ２の加算）と云う固定の常に決まった演算を行い、その演算値を結果として返すものとなる。
【００１０】
このため、フィードバック符号化方式で符号化／復号化の演算ｘｏｒ、すなわち排他的論理和（モデュロ２の加算）を用いるに際して、演算結果が入力値とフィードバック値とで常にモデュロ２の加算の値で変換結果が固定になる、すなわち入力値とフィードバック値と出力値のブロック（１桁の２進数）において、入力値とフィードバック値がいずれも０あるいは１のとき出力値は０であり、また入力値とフィードバック値が０と１または１と０のとき出力値は１となるため、出力結果がビット毎に固定的に決定されてしまい、データの解読のヒントを与える可能性があると云う欠点があった。
【００１１】
そこで、この従来のフィードバック符号化方式の欠点を解消すべく、本発明者は、先に特開２０００−２２７７５３号公報にて、フィードバック符号化方式で符号化／復号化の演算ｘｏｒ、すなわち排他的論理和（モデュロ２の加算）の演算結果の値を自在とし、符号化されたデータから入力データを不正に解読することがきわめて困難となるようにするため、演算ｘｏｒ部に代えてラテン方体を変換表とした変換部を用いた符号変換方法を提案している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者の提案になる上記の特開２０００−２２７７５３号公報記載の符号変換方法では、複数ビットの暗号化ができるので符号化が非線形となり、変換単位のビット数が多くなるので、優れた秘匿性及びランダム性を発揮でき、またラテン方体の行の値、列の値、奥行きの値、要素の値のいずれか三つから残りの一つを決定して符号化及び復号化を行うので、符号化部及び復号化部の変換が正確で簡単にできるという特長を有する。しかし、近年、符号変換方法及び変換装置には、より一層の高い秘匿性を発揮し、またより簡単で同期のとり易いことが要求されるようになっている。
【００１３】
そこで、本発明は上記の要求を満たすべく創案されたもので、より一層高い秘匿性を有し、また確実かつ簡単に実施し得る符号変換方法及び変換装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の符号変換方法は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換方法において、符号化装置は、ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部に対して、最初の変換では最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号のうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とのうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして出力する。
【００１５】
また、第１の発明の符号化変換方法における復号化装置は、符号化ラテン方体に対応した逆変換を行う復号化ラテン方体を変換表として使用する第２の変換部に対して、最初の変換では、最初に入力された符号信号Ｃ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された最初の平文信号Ｐ１’として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された符号信号Ｃ２と最初に入力された符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された２番目の平文信号Ｐ２’として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された符号信号Ｃｋとｋ−１番目に入力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に入力された符号信号Ｃ k-2 とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐｋ’として出力する。
【００１６】
第１の発明では、フィードバック符号化方式で平文信号の符号変換を行い暗号化された符号信号を得る符号化装置において、最初の変換では、所定ビット数の入力平文信号（Ｐｉ）と第１の初期値信号（ＩＶ１）と第２の初期値信号（ＩＶ２）とを用い、２回目の変換では、入力平文信号（Ｐｉ）と一つ前に変換されて出力された符号信号（Ｃｉ−１）と第２の初期値信号（ＩＶ２）とを用い、３回目以降の変換では、入力平文信号（Ｐｉ）と一つ前に変換されて出力された符号信号（Ｃｉ−１）と二つ前に変換されて出力された符号信号（Ｃｉ−２）とを用いて、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を符号信号（Ｃｉ）として出力する。
【００１７】
また、フィードフォワード復号化方式で暗号化された符号信号を復号化して平文信号を得る復号化装置では、入力された符号信号に対して、最初の変換では上記の第１及び第２の初期値信号を、２回目の変換では一つ前に変換されて出力された復号化信号と第２の初期値信号を、３回目以降の変換では一つ前と二つ前にそれぞれ変換された復号化信号を入力符号信号と共に復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を符号信号、すなわち復号化された平文信号として出力する。
【００１８】
すなわち、第１の発明では、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う演算部分である変換部に符号化ラテン方体／復号化ラテン方体を使用するようにしたので、演算結果の値を複数の自然数とすることができ、複数ビット単位で変換が行われて非線形となり、また行の値、列の値、奥行きの値、要素の値の何れか三つが決まれば、残りの一つが必然的に決定されるので、変換が正確かつ簡単に行われる。
【００１９】
ラテン方体の各要素の値は、行、列、奥行きの各方向に同じものがない、すなわち重複がないので、一様性が保証され、これにより乱数性、すなわちランダム性がきわめて良くなる。更に、変換表としてラテン方陣を使用した場合と比べると、行、列、に奥行きが追加されることにより、その分、入力パラメータが増えて複雑性が増大することになる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の符号変換方法は、第１の発明の符号化装置において、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して第１の信号変換部により信号変換を施してから符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定するステップを更に含み、復号化装置において、第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して第１の信号変換部と同一の信号変換を行う第２の信号変換部により信号変換を施してから復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明では、第１及び第２の信号変換部により、ラテン方体の行と列と奥行きの位置の少なくとも２つの位置を指定する値を変換するようにしたため、符号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードバックされる符号信号や第１及び第２の初期値信号を、また、復号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードフォワード入力される符号信号や第１及び第２の初期値信号をそのまま用いず、それらを別の値の信号に変換して用いることによって第１の発明に比べて複雑な変換をもたらすことができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明の符号変換方法は、符号化装置において第１の変換部から出力される符号信号に対して、第３の信号変換部により符号化関数を用いた信号変換を行うと共に、第３の信号変換部の出力符号信号又は第３の信号変換部の出力符号信号及び入力符号信号を第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部の一方又は両方に入力するステップを更に含み、復号化装置において、符号信号に対して、第４の信号変換部により符号化関数の逆関数である復号化関数を用いた信号変換を行うと共に、第４の信号変換部の入力符号信号又は第４の信号変換部の入力符号信号及び出力符号信号を第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち予め定めた一又は二の指定部に入力するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２３】
また、上記の目的を達成するため、第４の発明の符号変換方法は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換方法において、符号化装置は、ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部に対して、最初の変換では最初に入力された平文信号Ｐ１に基づいて、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち所定の一の指定部により符号化ラテン方体の対応する所定の一つの位置を指定し、かつ、第１の初期値信号と第２の初期値信号とに基づいて、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち所定の一の指定部を除く残りの２つの指定部により、所定の一つの位置を除く残りの二つの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２に基づいて所定の一の指定部により所定の一つの位置を指定し、符号信号Ｃ１と第２の初期値信号に基づいて残りの２つの指定部により符号化ラテン方体の残りの二つの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋに基づいて所定の一の指定部により所定の一つの位置を指定し、ｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 に基づいて残りの２つの指定部により符号化ラテン方体の残りの二つの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃ kとして出力する。
【００２４】
また、第４の発明の符号化変換方法における復号化装置は、符号化ラテン方体と同一のラテン方体である復号化ラテン方体を変換表として用いる第２の変換部に対して、最初の変換では、最初に入力された符号信号Ｃ１が示す復号化ラテン方体の要素の値と、第１の初期値信号及び第２の初期値信号に基づいて第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち所定の２つの指定部により復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された符号信号Ｃ２が示す復号化ラテン方体の要素の値と、最初に入力された符号信号Ｃ１及び第２の初期値信号に基づいて所定の２つの指定部により復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された符号信号Ｃｋが示す復号化ラテン方体の要素の値と、ｋ−１番目に入力された符号信号Ｃ k-1 及びｋ−２番目に入力された符号信号Ｃ k-2 に基づいて所定の２つの指定部により復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐk'として出力する。この発明では、符号化ラテン方体と復号化ラテン方体は、同一のラテン方体を使用することができる。
【００２５】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明の符号変換装置は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換装置において、上記の符号化装置を、符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部と、符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の指定部と、最初の変換では、最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号とを第１の指定部に供給して、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として第１の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とを第１の指定部に供給して、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として第１の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とを第１の指定部に供給して、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして第１の変換部から出力させる符号化制御手段とを有する構成としたものである。
【００２６】
また、第５の発明の符号化変換装置は、上記の復号化装置を、符号化ラテン方体に対応した逆変換を行う復号化ラテン方体を変換表として用いる第２の変換部と、復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の指定部と、最初の変換では、最初に入力された符号信号Ｃ１と符号化に用いた第１の初期値信号及び第２の初期値信号とを第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として第２の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された符号信号Ｃ２と最初に入力された符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とを第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として第２の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された符号信号Ｃｋとｋ−１番目に入力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に入力された符号信号Ｃ k-2とを第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐ k'として第２の変換部から出力させる復号化制御手段とを有する構成としたものである。
【００２７】
第５の発明は、第１の発明の符号変換方法と同様に、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う演算部分である変換部に符号化ラテン方体／復号化ラテン方体を使用するようにしたので、演算結果の値を複数の自然数とすることができ、複数ビットの暗号化ができる。
【００２８】
また、上記の目的を達成するため、第６の発明の符号変換装置は、第５の発明において、第１の指定部は符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部からなり、符号化装置が、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して信号変換を施してから符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定する第１の信号変換部を更に有し、第２の指定部は復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部からなり、復号化装置が、第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して信号変換を施してから復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定する、第１の信号変換部と同一の信号変換を行う第２の信号変換部を更に有することを特徴とする。
【００２９】
また、上記の目的を達成するため、第７の発明の符号変換装置は、符号化装置が、第１の変換部から出力される符号信号に対して符号化関数を用いた信号変換を行う第３の信号変換部を更に有し、第３の信号変換部の出力符号信号又は第３の信号変換部の出力符号信号及び入力符号信号を第１の指定部にフィードバック入力して符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、所定の２つの位置を指定させる構成であり、復号化装置が、第２の変換部に入力される符号信号に対して符号化関数の逆関数である復号化関数を用いた信号変換を行う第４の信号変換部を更に有し、第４の信号変換部の入力符号信号又は第４の信号変換部の入力符号信号及び出力符号信号を第２の指定部にフィードフォワード入力して復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、所定の２つの位置を指定させ、かつ、第４の信号変換部の出力符号信号を第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の所定の２つの位置を除く残りの１つの位置を指定させる構成であることを特徴とする。この発明では、第３及び第４の信号変換部により、第１及び第２の変換部から出力される符号信号を更に信号変換しているため、より複雑な符号化ができる。
【００３０】
更に、上記の目的を達成するため、第８の発明の符号変換装置は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換装置において、第４の発明の符号変換方法と同様に、復号化装置は符号化ラテン方体と同一の復号化ラテン方体を変換表として使用する構成としたものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。本発明になる符号変換装置及び変換方法はディジタル情報化された平文の内容を、秘密を保持して伝送あるいは保存することを目的とする情報秘匿システムにおける符号変換装置及び変換方法であって、符号変換装置は、ディジタル情報化された平文に対してラテン方体を用いて暗号化（符号化）を行う符号化装置と、符号化装置により得られた暗号文（符号）に対してラテン方体を用いて復号化を行う復号化装置とからなり、また、本発明になる符号変換方法は、符号化装置により平文に対してラテン方体を用いて暗号化（符号化）を行い、得られた暗号文（符号）に対してラテン方体を用いて復号化を行って元の平文を得る方法である。
【００３２】
図１は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図２は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図１に示す符号化装置１０は、４次のラテン方体を変換表として有する変換部１１と、行ポインタを指定する行（Ｘ軸）指定部１２と、列ポインタを一時的に記憶して指定する列（Ｙ軸）指定部１３と、奥行きポインタを一時的に記憶して指定する奥行き（Ｚ軸）指定部１４と、スイッチ１５及び１６とから構成されている。また、図２に示す復号化装置２０は、４次のラテン方体を変換表として有する変換部２１と、行ポインタを指定する行（Ｘ軸）指定部２２と、列ポインタを一時的に記憶して指定する列（Ｙ軸）指定部２３と、奥行きポインタを一時的に記憶して指定する奥行き（Ｚ軸）指定部２４と、スイッチ２５及び２６とから構成されている。
【００３３】
ここで、ラテン方体とは、ｎ個の記号からなる集合Ａ＝｛ａ１，ａ２，・・・，ａｎ｝の各元をｎ回ずつ使って得た合計ｎ３個の記号を、行（Ｘ軸）方向、列（Ｙ軸）方向、奥行き（Ｚ軸）方向の３方向にそれぞれｎ個ずつ、計ｎ３個の要素を持つ立方体の各要素に配置し、各方向において集合Ａの各元（記号）が一度ずつ現れるように配置した、すなわち互いの同じ位置に同じ値を持たないｎ次ラテン方陣をｎ個重ねたものをＡ上のラテン方体、あるいはｎ次ラテン方体と云う。
【００３４】
従って、変換部１１及び２１が変換表として用いる４次のラテン方体は、４つの記号（ここでは、図１及び図２に示すように自然数０、１、２、３）を、行（Ｘ軸：縦）方向、列（Ｙ軸：横）方向、奥行き（Ｚ軸：前後）方向の３方向にそれぞれ４個ずつ、かつ、各方向において４つの記号が１度ずつ現われる立方体に配置されている。なお、ラテン方体を構成する記号は０から始まる自然数でなく、０以外の数値から始まる自然数でもよく、また自然数でなくアルファベット等の、予め定めた順序を持たせた文字や記号でもよく、更には色や音でも予め順序を持たせれば使用可能である。
【００３５】
復号化装置２０が変換表として用いる復号化ラテン方体Ｌ−１は、符号化装置１０が変換表として用いる符号化ラテン方体Ｌの逆関数になっている。また、符号化装置１０の行指定部１２には、平文信号Ｐｉが行ポインタとして、また列指定部１３には初期値信号ＩＶ１又はフィードバック信号Ｃｂ１が列ポインタとして、奥行き指定部１４には初期値信号ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ２が奥行きポインタとして入力される。
【００３６】
符号化ラテン方体Ｌおよび復号化ラテン方体Ｌ−１は、４次の３次元配置表であるので、信号の変換処理を２ビット単位で行い、この変換処理動作を繰り返すことにより、任意の長さの符号の発生が可能となる。
【００３７】
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１の符号化装置１０において、ディジタル情報化された平文信号Ｐｉが行指定部１２に２ビット単位で行ポインタとして供給される。ここで、最初の符号変換では、スイッチ１５が予め選択した２ビットの初期値信号ＩＶ１を列指定部１３が一時的に記憶して列ポインタとして変換部１１へ出力すると共に、スイッチ１６が予め選択した２ビットの初期値信号ＩＶ２を奥行き指定部１４が一時的に記憶して奥行きポインタとして変換部１１へ出力する。
【００３８】
これにより、最初の符号変換では、変換部１１を構成する符号化ラテン方体Ｌの行位置が平文信号Ｐ１の最初の２ビットにより指定され、列位置が初期値信号ＩＶ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号Ｃ１として出力される。なお、スイッチ１５及び１６は、符号信号Ｃｉ入力時以降はＣｉを選択するように切り替わっている。
【００３９】
２回目の符号変換では、列指定部１３がスイッチ１５を介してフィードバック信号Ｃｂ１として供給されて一時的に記憶しておいた上記の２ビットの符号信号Ｃ１を列ポインタとして出力するが、奥行き指定部１４は初期値信号ＩＶ２と共に符号信号Ｃ１を一時的に記憶するが、初期値信号ＩＶ２を奥行きポインタとして出力する。つまり、符号信号Ｃｉの出力がクロックに同期して行われるものとすると、列指定部１３は入力符号信号（フィードバック信号Ｃｂ１）を１クロック分遅延して列ポインタとして出力し、奥行き指定部１４は入力符号信号（フィードバック信号Ｃｂ２）を２クロック分遅延して奥行きポインタとして出力する。
【００４０】
これにより、２回目の符号変換では、変換部１１を構成する符号化ラテン方体Ｌの行位置が次の２ビットの平文信号Ｐ２により指定され、列位置が符号信号Ｃ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号Ｃ２として出力される。
【００４１】
３回目の符号変換では、変換部１１を構成する符号化ラテン方体Ｌの行位置が３番目の２ビットの平文信号Ｐ３により指定され、列位置が符号信号Ｃ２（＝Ｃｂ１）により指定され、奥行き位置が符号信号Ｃ１（＝Ｃｂ２）により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号Ｃ３として出力される。４回目以降の符号変換も、３回目の符号変換と同様に、入力平文信号は、その平文信号を行ポインタとし、先行した２つの符号信号であるフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を列ポインタ及び奥行きポインタとして用いて指定された符号化ラテン方体Ｌの一の要素に変換されて符号信号Ｃｉとして出力される。
【００４２】
このように、符号化装置１０は、２ビット単位で入力された平文信号Ｐｉ（ただし、ｉ＝１，２，・・・）に対して、符号化ラテン方体Ｌを使用して平文信号Ｐｉを単位ブロックとしてフィードバック符号化方式により、次式で表される暗号化された符号信号Ｃｉに変換する。
【００４３】
Ｃｉ＝Ｌ（Ｐｉ，Ｃｉ−１，Ｃｉ−２） （１）
ここで、上式は、行ポインタＰｉ、列ポインタＣｉ−１、奥行きポインタＣｉ−２で指定される符号化ラテン方体Ｌの要素の値がＣｉであることを示している。また、上式中、符号化ラテン方体Ｌの列ポインタを示すＣｉ−１は、Ｃ０のとき（ｉ＝１）はＩＶ１を示し、奥行きポインタを示すＣｉ−２は、Ｃ−１のとき（ｉ＝１）とＣ０のとき（ｉ＝２）はそれぞれＩＶ２を示す。初期値信号ＩＶ１とＩＶ２はそれぞれ任意の値を示す（以下、同じ）。
【００４４】
次に、図２の復号化装置２０の動作について説明する。図２において、復号化装置２０に入力された、暗号化された平文、すなわち符号信号Ｃｉは、２ビット単位で行指定部２２に行ポインタとして供給されて、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置を指定する。一方、最初の２ビットの符号信号Ｃ１入力時の復号化は、スイッチ２５及び２６が予め選択して列位置指定部２３、奥行き指定部２４にそれぞれ一時的に記憶しておいた符号化時に用いたのと同じ２ビットの初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２を列ポインタ、奥行きポインタとして変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１に出力して列位置、奥行き位置を指定する。
【００４５】
これにより、最初の復号化のための符号変換では、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置が、最初の２ビットの符号信号Ｃ１により指定され、列位置が初期値信号ＩＶ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号として出力される。ここで、復号化ラテン方体Ｌ−１は、符号化ラテン方体Ｌの行または列または奥行きに関して可逆となる逆関数のラテン方体として考えた場合、符号信号Ｃｉを行ポインタとすると、復号化ラテン方体は行に関する逆関数である。これにより、変換部２１からは最初の平文信号Ｐ１が出力として得られる。なお、スイッチ２５及び２６は、符号信号Ｃｉ入力時以降はＣｉを選択するように切り替わっている。
【００４６】
２回目の入力符号信号Ｃ２の復号化のための符号変換では、列指定部２３がスイッチ２５を介してフィードフォワード信号Ｃｆ１（＝Ｃ２）として供給されてこれを一時的に記憶すると共に、先に記憶しておいた上記の２ビットの符号信号Ｃ１を列ポインタとして出力し、奥行き指定部２４がスイッチ２６を介してフィードフォワード信号Ｃｆ２（＝Ｃ２）として供給されてこれを一時的に記憶すると共に、先に記憶している初期値信号ＩＶ２及び符号信号Ｃ１のうち初期値信号ＩＶ２を奥行きポインタとして再び出力する。
【００４７】
３回目の入力符号信号Ｃ３の復号化のための符号変換では、列指定部２３がフィードフォワード信号Ｃｆ１（＝Ｃ３）を一時的に記憶すると共に、先に記憶しておいた符号信号Ｃ２を列ポインタとして出力し、奥行き指定部２４がフィードフォワード信号Ｃｆ２（＝Ｃ３）を一時的に記憶すると共に、先に記憶しておいた符号信号Ｃ１を奥行きポインタとして出力する。
【００４８】
つまり、変換部２１への符号信号Ｃｉの入力がクロックに同期して行われるものとすると、列指定部２３は入力符号信号（フィードフォワード信号Ｃｆ１）を１クロック分遅延して列ポインタとして出力し、奥行き指定部２４は入力符号信号（フィードフォワード信号Ｃｆ２）を２クロック分遅延して奥行きポインタとして出力する。
【００４９】
これにより、２回目の符号変換では、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置が次の符号信号Ｃ２により指定され、列位置が１つ先行する符号信号Ｃ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号、すなわち元の２番目の平文信号Ｐ２が出力される。
【００５０】
３回目の符号変換では、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置が３番目の符号信号Ｃ３により指定され、列位置が１つ先行する符号信号Ｃ２（＝Ｃｆ１）により指定され、奥行き位置が２つ先行する符号信号Ｃ１（＝Ｃｆ２）により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号、すなわち復号化された平文信号Ｐ３として出力される。４回目以降の符号変換も、３回目の符号変換と同様に、入力符号信号は、その符号信号を行ポインタとし、先行した２つの符号信号であるフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を列ポインタ及び奥行きポインタとして用いて指定された復号化ラテン方体Ｌ−１の一の要素に変換されて元の平文信号として出力される。
【００５１】
このように、復号化装置２０は、入力された所定ビット数の符号信号Ｃｉ（ただし、ｉ＝１，２，・・・）に対して、復号化ラテン方体Ｌ−１を使用して符号信号Ｃｉを単位ブロックとしてフィードフォワード復号化方式により、次式で表される平文信号Ｐｉに変換する。
【００５２】
Ｐｉ＝Ｌ−１（Ｃｉ，Ｃｉ−１，Ｃｉ−２） （２）
ここで、上式は、行ポインタＣｉ、列ポインタＣｉ−１、奥行きポインタＣｉ−２で指定される復号化ラテン方体Ｌ−１の要素の値がＰｉであることを示している。また、上式中、復号化ラテン方体Ｌ−１の列ポインタを示すＣｉ−１は、Ｃ０のとき（ｉ＝１）はＩＶ１を示し、奥行きポインタを示すＣｉ−２は、Ｃ−１のとき（ｉ＝１）とＣ０のとき（ｉ＝２）はそれぞれＩＶ２を示す。
【００５３】
このように、本実施の形態によれば、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う変換部１１、２１が使用する変換表としてラテン方体を用いたので、演算結果の値を複数の自然数とすることができ、また複数ビットの暗号化が行われ、これにより符号化が非線形となり、変換単位のビット数が多くなるので複雑度が増加し、各要素の値の重複がないので一様性が保証され、これによりランダム性がきわめて良いので、きわめて高い秘匿性を発揮する暗号を簡単に得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、前述した本発明者の提案になる符号変換方法及び変換装置に比べて２倍の量のフィードバック量（あるいは初期値）を使用しており、これを組み合わせて変換したデータとして利用することで、より一層高い秘匿性が得られる。また、線形シフトレジスタを使用しないことから、線形シフトレジスタが不要であり、回路が簡単となる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図４は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図３及び図４中、図１、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図３に示す符号化装置３０は、列指定部１３と奥行き指定部１４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部１７を設けた点に特徴がある。また、図４に示す復号化装置４０は、列指定部２３と奥行き指定部２４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部２７を設けた点に特徴がある。信号変換部１７と２７は、それぞれ同一の変換表を用いた変換あるいは置換を行う。
【００５７】
これにより、符号化装置３０では、変換部１１から出力される符号信号Ｃｉは次式で表される。
【００５８】
Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行きポインタの値＝Ｃ'i-2） （３）
ただし、上式中、Ｃ'i-1、Ｃ'i-2は、信号変換部１７によりフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を変換した値を示す。また、復号化装置４０では、変換部２１から出力される信号Ｐｉは、次式で表される。
【００５９】
Ｐｉ＝Ｌ−１（行ポインタの値＝Ｃｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行きポインタの値＝Ｃ'i-2） （４）
この第２の実施の形態では、信号変換部１７、２７による信号変換により、第１の実施の形態よりも複雑な変換ができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図６は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図５及び図６中、図１及び図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
図５に示す符号化装置５０は、符号化ラテン方体Ｌを変換表として有する変換部１１により符号変換された信号に対して、所定の符号化アルゴリズムである符号化関数ｆｘを用いて信号変換を行う信号変換部５１を有する点に特徴がある。一方、図６に示す復号化装置６０は、復号化ラテン方体Ｌ−１を変換表として有する変換部２１に対して行ポインタを指定する行指定部２２の入力側に復号化関数ｆｘ−１を用いて信号変換を行う信号変換部６１を有する点に特徴がある。
【００６２】
図５に示す符号化装置５０では、変換部１１より符号化ラテン方体Ｌを変換表として用いた変換された平文Ｐｉが取り出されて、符号化関数ｆｘを用いた信号変換部５１に供給され、ここで更に信号変換された後、暗号化された符号Ｃｉとして出力されると共に、フィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２として列指定部１３、奥行き指定部１４にスイッチ１５、１６を介して供給される。これにより、符号化装置５０では、入力された平文Ｐｉを暗号化して次式で示される符号信号Ｃｉを出力する。
【００６３】
Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃi-1，奥行きポ インタの値＝Ｃi-2） （５）
ただし、上式中、Ｃi-1、Ｃi-2は、符号化関数を用いた信号変換部５１によりフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を変換した値を示す。
【００６４】
また、図６に示す復号化装置６０では、暗号化された符号信号Ｃｉがフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２としてスイッチ２５、２６を介して列指定部２３、奥行き指定部２４に供給されて復号化ラテン方体Ｌ−１の列ポインタ、奥行きポインタを指定すると共に、復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換部６１により信号変換されて行指定部２２に供給されて復号化ラテン方体Ｌ−１の行ポインタを指定する。ただし、列ポインタは最初の２ビットの符号Ｃ１復号化時は初期信号ＩＶ１により指定され、奥行きポインタは最初と２回目の各２ビットの符号Ｃ１及びＣ２の復号化時は初期信号ＩＶ２により指定される。これにより、復号化装置６０は、入力された符号Ｃｉを復号化して次式で示される平文Ｐｉを出力する。
【００６５】
Ｐｉ＝Ｌ−１（行ポインタの値＝Ｃ"ｉ，列ポインタの値＝Ｃi-1，奥行きポインタの値＝Ｃi-2） （６）
ただし、上式中、Ｃ"iは、復号化関数を用いた信号変換部６１により入力符号Ｃｉを変換した値を示す。
【００６６】
この第３の実施の形態では、符号化関数を用いた信号変換部５１、復号化関数を用いた信号変換部６１による信号変換により、第１の実施の形態よりも複雑な変換ができる。
【００６７】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図７は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図８は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図７及び図８中、図５、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
図７に示す符号化装置７０は、図５に示した符号化装置５０に更に、列指定部１３と奥行き指定部１４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部７１を設けた点に特徴がある。また、図８に示す復号化装置８０は、図６に示した復号化装置６０に更に、列指定部２３と奥行き指定部２４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部８１を設けた点に特徴がある。信号変換部７１と８１は、それぞれ同一の変換表を用いた変換あるいは置換を行う。
【００６９】
これにより、図７に示す符号化装置７０では、２ビット単位で入力平文Ｐｉにより行ポインタが指定され、列指定部１３と奥行き指定部１４から出力され、信号変換部７１により列ポインタ、奥行きポインタが指定された符号化ラテン方体Ｌにより平文Ｐｉが変換されて取り出され、符号化関数ｆｘを用いた信号変換部５１に供給され、ここで更に信号変換された後、暗号化された符号Ｃｉとして出力されると共に、フィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２として列指定部１３、奥行き指定部１４にスイッチ１５、１６を介して供給される。これにより、符号化装置７０では、入力された平文Ｐｉを暗号化して次式で示される符号信号Ｃｉを出力する。
【００７０】
Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行きポインタの値＝Ｃ'i-2） （７）
ただし、上式中、Ｃ'i-1、Ｃ'i-2は、信号変換部７１によりフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を変換した値を示す。
【００７１】
また、復号化装置８０では、入力符号Ｃｉは復号化関数を用いた信号変換部６１により信号変換された後、２ビット単位で行指定部２２に供給されて行ポインタが指定され、初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又は入力符号Ｃｉがフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２としてスイッチ２５、２６を介して供給される列指定部２３と奥行き指定部２４から出力され、更に信号変換部８１により信号変換された列ポインタ、奥行きポインタが指定された復号化ラテン方体Ｌ−１により平文Ｐｉが復号化されて取り出される。復号化装置８０から出力される平文Ｐｉは、次式で表される。
【００７２】
Ｐｉ＝Ｌ−１（行ポインタの値＝Ｃ"ｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行き ポインタの値＝Ｃ'i-2） （８）
ただし、上式中、Ｃ"iは、復号化関数を用いた信号変換部６１により入力符号Ｃｉを変換した値、Ｃ'I-1、Ｃ'I-2は、信号変換部８１から出力される値を示す。
【００７３】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図９は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図１０は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図９及び図１０中、図１、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
図９に示す符号化装置９０は、図１に示した符号化装置１０において、変換部１１から出力された符号を符号化関数を用いた信号変換部９１により符号化関数ｆｘを用いた信号変換を行って暗号化された符号Ｃｉを出力し、また、信号変換部９１の出力符号Ｃｉと、信号変換部９１の入力符号をそれぞれフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２としてスイッチ１５、１６を介して列指定部１３、奥行き指定部９２に供給し、更に列指定部１３と奥行き指定部９２から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部９３を設けた点に特徴がある。
【００７５】
また、図１０に示す復号化装置１００は、入力符号Ｃｉを、復号化関数を用いた信号変換部１０１により復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換を行った符号を出力し、また、信号変換部１０１の入力符号Ｃｉと、信号変換部１０１の出力符号をそれぞれフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２としてスイッチ２５、２６を介して列指定部２３、奥行き指定部１０２に供給し、更に列指定部２３と奥行き指定部１０２から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部１０３を設けた点に特徴がある。信号変換部９３と１０３は、それぞれ同一の変換表を用いた変換あるいは置換を行う。
【００７６】
図７の符号化装置７０では２つのフィードバック信号Ｃｂ１及びＣｂ２の両方に対して符号化関数を用いた信号変換部５１で符号化関数ｆｘを用いた信号変換を行っているのに対し、本実施の形態の符号化装置９０では２つのフィードバック信号Ｃｂ１及びＣｂ２の一方の信号Ｃｂ１のみに対して符号化関数を用いた信号変換部９１で符号化関数ｆｘを用いた信号変換を行っている点が相違する。また、図８の復号化装置８０では２つのフィードフォワード信号Ｃｆ１及びＣｆ２の両方に対して復号化関数を用いた信号変換部６１で復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換を行っているのに対し、本実施の形態の復号化装置１００では２つのフィードフォワード信号Ｃｆ１及びＣｆ２の一方の信号Ｃｆ１のみに対して復号化関数を用いた信号変換部１０１で復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換を行っている点が相違する。本実施の形態も前記の各実施の形態と同様の特長を有する。
【００７７】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、復号化装置において使用するラテン方体を符号化装置に使用した符号化ラテン方体と同じラテン方体としてもよい。この場合、例えば、図１の符号化装置１０による符号化は、
変換表の値＝Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃｉ−１，奥行きポインタの値＝Ｃｉ−２）
と表されるので、これに対応した復号化は、
行ポインタの値＝Ｐｉ＝Ｌ−１（変換表の値＝Ｃｉ，列ポインタの値＝Ｃｉ−１，奥行きポインタの値＝Ｃｉ−２）
と表される。すなわち、復号化装置では、入力される符号Ｃｉが示すラテン方体（変換表）の値と、列ポインタの値Ｃｉ−１と、奥行きポインタの値Ｃｉ−２の計３つの値から残る一つの行ポインタの値をラテン方体から求め、その行ポインタの値を復号化した平文Ｐｉとして得る。
【００７８】
同様に、符号化を図３に示した符号化装置３０で行った場合は、その符号化ラテン方体Ｌと同じラテン方体を用いた復号化は、
行ポインタの値＝Ｐｉ＝Ｌ−１（変換表の値＝Ｃｉ，列ポインタの値＝Ｃ’ｉ−１，奥行きポインタの値＝Ｃ’ｉ−２）
と表される。これらのように、符号化装置と復号化装置で各々の変換部に同じラテン方体を変換表として用いた場合は、復号化専用の逆関数のラテン方体を不要にできるという特長がある。
【００７９】
また、ラテン方体は行ポインタ、列ポインタ、奥行きポインタ、要素の記号（変換表の値）の計４つの情報で構成され、これら何れか３つの情報が指定されれば残りの一つの情報を特定できるので、符号化装置に入力される平文はラテン方体の行ポインタに用いる実施の形態に限定されるものではなく、平文は列ポインタあるいは奥行きポインタあるいは要素の記号を指定するようにしてもよい。更に、フィードバック信号Ｃｂ２のみを符号化関数を用いた信号変換を行い、かつ、フィードフォワード信号Ｃｆ１のみを復号化関数を用いた信号変換を行うようにしてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、第１及び第５の発明によれば、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う演算部分である変換部にラテン方体を用い、ラテン方体の行の値、列の値、奥行きの値、要素の値のいずれか三つから残りの一つを決定して符号化および復号化を行うようにしたため、符号化および復号化における変換が正確で簡単なものとすることができるだけでなく、使用される鍵信号が三つもあるので、秘匿性を高めることができ、また、特開２０００−２２７７５３号公報記載の符号変換方法に比べて２倍の量のフィードバック量（あるいは初期値）を使用しており、これを組み合わせて変換したデータとして利用することで、より一層高い秘匿性が得られる。また、線形シフトレジスタを使用しないことから、線形シフトレジスタが不要であり、回路が簡単となる。
【００８１】
また、第２及び第６の発明によれば、第１及び第２の信号変換部により、符号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードバックされる符号信号や第１及び第２の初期値信号を、また、復号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードフォワード入力される符号信号や第１及び第２の初期値信号をそのまま用いず、それらを別の値の信号に変換して用いることによって第１及び第４の発明に比べて複雑な変換をもたらすことができる。
【００８２】
また、第３及び第７の発明によれば、第３及び第４の信号変換部により、変換部から出力される符号信号を更に信号変換することにより、より複雑な符号化ができるため、より秘匿性の高い符号化ができ、暗号化された平文のより信頼性の高い伝送ができる。
【００８３】
更に、第４及び第８の発明によれば、復号化装置は符号化ラテン方体と同一の復号化ラテン方体を変換表として使用するようにしたため、ラテン方体は一種類でよく、復号化専用のラテン方体を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図２】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図３】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図４】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図５】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図６】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図７】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図８】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図９】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図１０】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図１１】従来の符号化装置の一例の構成図である。
【図１２】従来の復号化装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
１０、３０、５０、７０、９０ 符号化装置
１１、２１ ラテン方体を変換表として用いた変換部
１２、２２ 行（Ｘ軸）指定部
１３、２３ 列（Ｙ軸）指定部
１４、２４、９２、１０２ 奥行き（Ｚ軸）指定部
１５、１６、２５、２６ スイッチ
１７、２７、７１、８１、９３、１０３ 信号変換部
２０、４０、６０、８０、１００ 復号化装置
５１、９１ 符号化関数を用いた信号変換部
６１、１０１ 復号化関数を用いた信号変換部
Ｐｉ 平文信号
Ｃｉ 符号信号（暗号化信号）
Ｃｂ１、Ｃｂ２ フィードバック信号
Ｃｆ１、Ｃｆ２ フィードフォワード信号
ＩＶ１、ＩＶ２ 初期値信号
【発明の属する技術分野】
本発明は符号変換方法及び装置に係り、特にディジタル情報化された平文の内容の秘密を保持して伝送あるいは保存を行うために、符号化鍵及び復号化鍵としてラテン方体を変換表として使用し、入力データである平文の所定ビッ卜数（１ビットでもよい）の平文信号を単位にブロックとしてフィードバック符号化及びフィードフォワード復号化を行う連鎖式符号変換方法及び変換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル情報化された平文の内容の秘密を保持して伝送あるいは保存を行うための手段として、これまでにも様々なアルゴリズムの符号（暗号）発生装置が提案されているが、その代表的なものに米国の標準暗号であるＤＥＳ（Data Encryption Standard）及び日本電子電話株式会社（ＮＴＴ）が開発した暗号であるＦＥＡＬ−８（Fast Data Encipherment Algorithm-8）がある。
【０００３】
これらは、秘密の符号化鍵（秘密鍵）の制御のもとで、入力データをブロック単位に符号化（暗号化）または復号化するブロック暗号の一つであり、変換を繰り返し行うことによって強固な符号（暗号）を得ている。
【０００４】
しかし、この（ブロック）符号には、同じ鍵を使用する限り、同じ平文ブロック（以下、単に平文信号と記す）からは同じ符号ブロック（以下、符号信号と記す）しか生成されないと云う欠点がある。
【０００５】
この欠点から、直ちに符号の解析が容易になると云うわけではないが、例えば大量の入力データを符号化したとき、その中に多数の同じ符号信号が散在していると、解読を企てる者に何らかのヒントを与えることにもなりかねない。
【０００６】
この欠点を解消すべく、従来は図１１の符号化装置と図１２の復号化装置からなるフィードバック符号化方式が採用されている。このフィードバック符号化方式では、図１１に示す符号化装置では、鍵を用いて平文信号Ｐｉ（ブロック番号ｉ＝１、２、・・・）から符号信号Ｃｉを生成するに際して、先行の符号信号Ｃｉ−１をフィードバック信号Ｃｂとしてスイッチ１１２を介して一時記憶部１１３に記憶しておき、このフィードバック信号Ｃｂと平文信号Ｐｉとを演算ｘｏｒ部１１１で演算したものを符号信号Ｃｉとする。
【０００７】
一方、図１２に示す復号化装置では、符号化装置と同じ鍵を用いて符号信号Ｃｉから平文信号Ｐｉを復号生成するに際して、先行の符号信号Ｃｉ−１をフィードフォワード信号Ｃｆとしてスイッチ１２２を介して一時記憶部１２３に記憶しておき、このフィードフォワード信号Ｃｆと符号信号Ｃｉとを演算ｘｏｒ部１２１で演算したものを平文信号Ｐｉとして復号化を行っている。
【０００８】
なお、図１１及び図１２において、ＩＶは初期値信号で、最初の平文信号Ｐｉの符号化信号Ｃｉの復号化に用い、予め用意した値（初期値信号ＩＶは、符号化装置側と復号化装置側の双方のために配布しておくか、あるいは平文信号Ｐｉと一緒に配布する）を用いる。
【０００９】
上記した従来のフィードバック符号化方式においては、演算ｘｏｒ部１１１、１２１は、入力された平文信号Ｐｉと先行の符号信号Ｃｉ−１に対して、あるいは符号信号Ｃｉと先行の符号信号Ｃｉ−１に対して、排他的論理和（モデュロ２の加算）と云う固定の常に決まった演算を行い、その演算値を結果として返すものとなる。
【００１０】
このため、フィードバック符号化方式で符号化／復号化の演算ｘｏｒ、すなわち排他的論理和（モデュロ２の加算）を用いるに際して、演算結果が入力値とフィードバック値とで常にモデュロ２の加算の値で変換結果が固定になる、すなわち入力値とフィードバック値と出力値のブロック（１桁の２進数）において、入力値とフィードバック値がいずれも０あるいは１のとき出力値は０であり、また入力値とフィードバック値が０と１または１と０のとき出力値は１となるため、出力結果がビット毎に固定的に決定されてしまい、データの解読のヒントを与える可能性があると云う欠点があった。
【００１１】
そこで、この従来のフィードバック符号化方式の欠点を解消すべく、本発明者は、先に特開２０００−２２７７５３号公報にて、フィードバック符号化方式で符号化／復号化の演算ｘｏｒ、すなわち排他的論理和（モデュロ２の加算）の演算結果の値を自在とし、符号化されたデータから入力データを不正に解読することがきわめて困難となるようにするため、演算ｘｏｒ部に代えてラテン方体を変換表とした変換部を用いた符号変換方法を提案している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者の提案になる上記の特開２０００−２２７７５３号公報記載の符号変換方法では、複数ビットの暗号化ができるので符号化が非線形となり、変換単位のビット数が多くなるので、優れた秘匿性及びランダム性を発揮でき、またラテン方体の行の値、列の値、奥行きの値、要素の値のいずれか三つから残りの一つを決定して符号化及び復号化を行うので、符号化部及び復号化部の変換が正確で簡単にできるという特長を有する。しかし、近年、符号変換方法及び変換装置には、より一層の高い秘匿性を発揮し、またより簡単で同期のとり易いことが要求されるようになっている。
【００１３】
そこで、本発明は上記の要求を満たすべく創案されたもので、より一層高い秘匿性を有し、また確実かつ簡単に実施し得る符号変換方法及び変換装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、第１の発明の符号変換方法は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換方法において、符号化装置は、ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部に対して、最初の変換では最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号のうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とのうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして出力する。
【００１５】
また、第１の発明の符号化変換方法における復号化装置は、符号化ラテン方体に対応した逆変換を行う復号化ラテン方体を変換表として使用する第２の変換部に対して、最初の変換では、最初に入力された符号信号Ｃ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された最初の平文信号Ｐ１’として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された符号信号Ｃ２と最初に入力された符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された２番目の平文信号Ｐ２’として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された符号信号Ｃｋとｋ−１番目に入力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に入力された符号信号Ｃ k-2 とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐｋ’として出力する。
【００１６】
第１の発明では、フィードバック符号化方式で平文信号の符号変換を行い暗号化された符号信号を得る符号化装置において、最初の変換では、所定ビット数の入力平文信号（Ｐｉ）と第１の初期値信号（ＩＶ１）と第２の初期値信号（ＩＶ２）とを用い、２回目の変換では、入力平文信号（Ｐｉ）と一つ前に変換されて出力された符号信号（Ｃｉ−１）と第２の初期値信号（ＩＶ２）とを用い、３回目以降の変換では、入力平文信号（Ｐｉ）と一つ前に変換されて出力された符号信号（Ｃｉ−１）と二つ前に変換されて出力された符号信号（Ｃｉ−２）とを用いて、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を符号信号（Ｃｉ）として出力する。
【００１７】
また、フィードフォワード復号化方式で暗号化された符号信号を復号化して平文信号を得る復号化装置では、入力された符号信号に対して、最初の変換では上記の第１及び第２の初期値信号を、２回目の変換では一つ前に変換されて出力された復号化信号と第２の初期値信号を、３回目以降の変換では一つ前と二つ前にそれぞれ変換された復号化信号を入力符号信号と共に復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を符号信号、すなわち復号化された平文信号として出力する。
【００１８】
すなわち、第１の発明では、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う演算部分である変換部に符号化ラテン方体／復号化ラテン方体を使用するようにしたので、演算結果の値を複数の自然数とすることができ、複数ビット単位で変換が行われて非線形となり、また行の値、列の値、奥行きの値、要素の値の何れか三つが決まれば、残りの一つが必然的に決定されるので、変換が正確かつ簡単に行われる。
【００１９】
ラテン方体の各要素の値は、行、列、奥行きの各方向に同じものがない、すなわち重複がないので、一様性が保証され、これにより乱数性、すなわちランダム性がきわめて良くなる。更に、変換表としてラテン方陣を使用した場合と比べると、行、列、に奥行きが追加されることにより、その分、入力パラメータが増えて複雑性が増大することになる。
【００２０】
また、上記の目的を達成するため、第２の発明の符号変換方法は、第１の発明の符号化装置において、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して第１の信号変換部により信号変換を施してから符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定するステップを更に含み、復号化装置において、第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して第１の信号変換部と同一の信号変換を行う第２の信号変換部により信号変換を施してから復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２１】
この発明では、第１及び第２の信号変換部により、ラテン方体の行と列と奥行きの位置の少なくとも２つの位置を指定する値を変換するようにしたため、符号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードバックされる符号信号や第１及び第２の初期値信号を、また、復号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードフォワード入力される符号信号や第１及び第２の初期値信号をそのまま用いず、それらを別の値の信号に変換して用いることによって第１の発明に比べて複雑な変換をもたらすことができる。
【００２２】
また、上記の目的を達成するため、第３の発明の符号変換方法は、符号化装置において第１の変換部から出力される符号信号に対して、第３の信号変換部により符号化関数を用いた信号変換を行うと共に、第３の信号変換部の出力符号信号又は第３の信号変換部の出力符号信号及び入力符号信号を第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部の一方又は両方に入力するステップを更に含み、復号化装置において、符号信号に対して、第４の信号変換部により符号化関数の逆関数である復号化関数を用いた信号変換を行うと共に、第４の信号変換部の入力符号信号又は第４の信号変換部の入力符号信号及び出力符号信号を第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち予め定めた一又は二の指定部に入力するステップを更に含むことを特徴とする。
【００２３】
また、上記の目的を達成するため、第４の発明の符号変換方法は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換方法において、符号化装置は、ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部に対して、最初の変換では最初に入力された平文信号Ｐ１に基づいて、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち所定の一の指定部により符号化ラテン方体の対応する所定の一つの位置を指定し、かつ、第１の初期値信号と第２の初期値信号とに基づいて、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち所定の一の指定部を除く残りの２つの指定部により、所定の一つの位置を除く残りの二つの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２に基づいて所定の一の指定部により所定の一つの位置を指定し、符号信号Ｃ１と第２の初期値信号に基づいて残りの２つの指定部により符号化ラテン方体の残りの二つの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋに基づいて所定の一の指定部により所定の一つの位置を指定し、ｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 に基づいて残りの２つの指定部により符号化ラテン方体の残りの二つの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃ kとして出力する。
【００２４】
また、第４の発明の符号化変換方法における復号化装置は、符号化ラテン方体と同一のラテン方体である復号化ラテン方体を変換表として用いる第２の変換部に対して、最初の変換では、最初に入力された符号信号Ｃ１が示す復号化ラテン方体の要素の値と、第１の初期値信号及び第２の初期値信号に基づいて第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち所定の２つの指定部により復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された符号信号Ｃ２が示す復号化ラテン方体の要素の値と、最初に入力された符号信号Ｃ１及び第２の初期値信号に基づいて所定の２つの指定部により復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された符号信号Ｃｋが示す復号化ラテン方体の要素の値と、ｋ−１番目に入力された符号信号Ｃ k-1 及びｋ−２番目に入力された符号信号Ｃ k-2 に基づいて所定の２つの指定部により復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐk'として出力する。この発明では、符号化ラテン方体と復号化ラテン方体は、同一のラテン方体を使用することができる。
【００２５】
また、上記の目的を達成するため、第５の発明の符号変換装置は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換装置において、上記の符号化装置を、符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部と、符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の指定部と、最初の変換では、最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号とを第１の指定部に供給して、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として第１の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とを第１の指定部に供給して、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として第１の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とを第１の指定部に供給して、符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして第１の変換部から出力させる符号化制御手段とを有する構成としたものである。
【００２６】
また、第５の発明の符号化変換装置は、上記の復号化装置を、符号化ラテン方体に対応した逆変換を行う復号化ラテン方体を変換表として用いる第２の変換部と、復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の指定部と、最初の変換では、最初に入力された符号信号Ｃ１と符号化に用いた第１の初期値信号及び第２の初期値信号とを第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として第２の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された符号信号Ｃ２と最初に入力された符号信号Ｃ１と第２の初期値信号とを第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として第２の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された符号信号Ｃｋとｋ−１番目に入力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に入力された符号信号Ｃ k-2とを第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、指定により決定された復号化ラテン方体の要素を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐ k'として第２の変換部から出力させる復号化制御手段とを有する構成としたものである。
【００２７】
第５の発明は、第１の発明の符号変換方法と同様に、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う演算部分である変換部に符号化ラテン方体／復号化ラテン方体を使用するようにしたので、演算結果の値を複数の自然数とすることができ、複数ビットの暗号化ができる。
【００２８】
また、上記の目的を達成するため、第６の発明の符号変換装置は、第５の発明において、第１の指定部は符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部からなり、符号化装置が、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して信号変換を施してから符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定する第１の信号変換部を更に有し、第２の指定部は復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部からなり、復号化装置が、第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して信号変換を施してから復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定する、第１の信号変換部と同一の信号変換を行う第２の信号変換部を更に有することを特徴とする。
【００２９】
また、上記の目的を達成するため、第７の発明の符号変換装置は、符号化装置が、第１の変換部から出力される符号信号に対して符号化関数を用いた信号変換を行う第３の信号変換部を更に有し、第３の信号変換部の出力符号信号又は第３の信号変換部の出力符号信号及び入力符号信号を第１の指定部にフィードバック入力して符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、所定の２つの位置を指定させる構成であり、復号化装置が、第２の変換部に入力される符号信号に対して符号化関数の逆関数である復号化関数を用いた信号変換を行う第４の信号変換部を更に有し、第４の信号変換部の入力符号信号又は第４の信号変換部の入力符号信号及び出力符号信号を第２の指定部にフィードフォワード入力して復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、所定の２つの位置を指定させ、かつ、第４の信号変換部の出力符号信号を第２の指定部に供給して、復号化ラテン方体の所定の２つの位置を除く残りの１つの位置を指定させる構成であることを特徴とする。この発明では、第３及び第４の信号変換部により、第１及び第２の変換部から出力される符号信号を更に信号変換しているため、より複雑な符号化ができる。
【００３０】
更に、上記の目的を達成するため、第８の発明の符号変換装置は、フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の符号信号を単位ブロックとする復号化を行って平文信号を出力する符号変換装置において、第４の発明の符号変換方法と同様に、復号化装置は符号化ラテン方体と同一の復号化ラテン方体を変換表として使用する構成としたものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。本発明になる符号変換装置及び変換方法はディジタル情報化された平文の内容を、秘密を保持して伝送あるいは保存することを目的とする情報秘匿システムにおける符号変換装置及び変換方法であって、符号変換装置は、ディジタル情報化された平文に対してラテン方体を用いて暗号化（符号化）を行う符号化装置と、符号化装置により得られた暗号文（符号）に対してラテン方体を用いて復号化を行う復号化装置とからなり、また、本発明になる符号変換方法は、符号化装置により平文に対してラテン方体を用いて暗号化（符号化）を行い、得られた暗号文（符号）に対してラテン方体を用いて復号化を行って元の平文を得る方法である。
【００３２】
図１は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図２は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図１に示す符号化装置１０は、４次のラテン方体を変換表として有する変換部１１と、行ポインタを指定する行（Ｘ軸）指定部１２と、列ポインタを一時的に記憶して指定する列（Ｙ軸）指定部１３と、奥行きポインタを一時的に記憶して指定する奥行き（Ｚ軸）指定部１４と、スイッチ１５及び１６とから構成されている。また、図２に示す復号化装置２０は、４次のラテン方体を変換表として有する変換部２１と、行ポインタを指定する行（Ｘ軸）指定部２２と、列ポインタを一時的に記憶して指定する列（Ｙ軸）指定部２３と、奥行きポインタを一時的に記憶して指定する奥行き（Ｚ軸）指定部２４と、スイッチ２５及び２６とから構成されている。
【００３３】
ここで、ラテン方体とは、ｎ個の記号からなる集合Ａ＝｛ａ１，ａ２，・・・，ａｎ｝の各元をｎ回ずつ使って得た合計ｎ３個の記号を、行（Ｘ軸）方向、列（Ｙ軸）方向、奥行き（Ｚ軸）方向の３方向にそれぞれｎ個ずつ、計ｎ３個の要素を持つ立方体の各要素に配置し、各方向において集合Ａの各元（記号）が一度ずつ現れるように配置した、すなわち互いの同じ位置に同じ値を持たないｎ次ラテン方陣をｎ個重ねたものをＡ上のラテン方体、あるいはｎ次ラテン方体と云う。
【００３４】
従って、変換部１１及び２１が変換表として用いる４次のラテン方体は、４つの記号（ここでは、図１及び図２に示すように自然数０、１、２、３）を、行（Ｘ軸：縦）方向、列（Ｙ軸：横）方向、奥行き（Ｚ軸：前後）方向の３方向にそれぞれ４個ずつ、かつ、各方向において４つの記号が１度ずつ現われる立方体に配置されている。なお、ラテン方体を構成する記号は０から始まる自然数でなく、０以外の数値から始まる自然数でもよく、また自然数でなくアルファベット等の、予め定めた順序を持たせた文字や記号でもよく、更には色や音でも予め順序を持たせれば使用可能である。
【００３５】
復号化装置２０が変換表として用いる復号化ラテン方体Ｌ−１は、符号化装置１０が変換表として用いる符号化ラテン方体Ｌの逆関数になっている。また、符号化装置１０の行指定部１２には、平文信号Ｐｉが行ポインタとして、また列指定部１３には初期値信号ＩＶ１又はフィードバック信号Ｃｂ１が列ポインタとして、奥行き指定部１４には初期値信号ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ２が奥行きポインタとして入力される。
【００３６】
符号化ラテン方体Ｌおよび復号化ラテン方体Ｌ−１は、４次の３次元配置表であるので、信号の変換処理を２ビット単位で行い、この変換処理動作を繰り返すことにより、任意の長さの符号の発生が可能となる。
【００３７】
次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、図１の符号化装置１０において、ディジタル情報化された平文信号Ｐｉが行指定部１２に２ビット単位で行ポインタとして供給される。ここで、最初の符号変換では、スイッチ１５が予め選択した２ビットの初期値信号ＩＶ１を列指定部１３が一時的に記憶して列ポインタとして変換部１１へ出力すると共に、スイッチ１６が予め選択した２ビットの初期値信号ＩＶ２を奥行き指定部１４が一時的に記憶して奥行きポインタとして変換部１１へ出力する。
【００３８】
これにより、最初の符号変換では、変換部１１を構成する符号化ラテン方体Ｌの行位置が平文信号Ｐ１の最初の２ビットにより指定され、列位置が初期値信号ＩＶ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号Ｃ１として出力される。なお、スイッチ１５及び１６は、符号信号Ｃｉ入力時以降はＣｉを選択するように切り替わっている。
【００３９】
２回目の符号変換では、列指定部１３がスイッチ１５を介してフィードバック信号Ｃｂ１として供給されて一時的に記憶しておいた上記の２ビットの符号信号Ｃ１を列ポインタとして出力するが、奥行き指定部１４は初期値信号ＩＶ２と共に符号信号Ｃ１を一時的に記憶するが、初期値信号ＩＶ２を奥行きポインタとして出力する。つまり、符号信号Ｃｉの出力がクロックに同期して行われるものとすると、列指定部１３は入力符号信号（フィードバック信号Ｃｂ１）を１クロック分遅延して列ポインタとして出力し、奥行き指定部１４は入力符号信号（フィードバック信号Ｃｂ２）を２クロック分遅延して奥行きポインタとして出力する。
【００４０】
これにより、２回目の符号変換では、変換部１１を構成する符号化ラテン方体Ｌの行位置が次の２ビットの平文信号Ｐ２により指定され、列位置が符号信号Ｃ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号Ｃ２として出力される。
【００４１】
３回目の符号変換では、変換部１１を構成する符号化ラテン方体Ｌの行位置が３番目の２ビットの平文信号Ｐ３により指定され、列位置が符号信号Ｃ２（＝Ｃｂ１）により指定され、奥行き位置が符号信号Ｃ１（＝Ｃｂ２）により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号Ｃ３として出力される。４回目以降の符号変換も、３回目の符号変換と同様に、入力平文信号は、その平文信号を行ポインタとし、先行した２つの符号信号であるフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を列ポインタ及び奥行きポインタとして用いて指定された符号化ラテン方体Ｌの一の要素に変換されて符号信号Ｃｉとして出力される。
【００４２】
このように、符号化装置１０は、２ビット単位で入力された平文信号Ｐｉ（ただし、ｉ＝１，２，・・・）に対して、符号化ラテン方体Ｌを使用して平文信号Ｐｉを単位ブロックとしてフィードバック符号化方式により、次式で表される暗号化された符号信号Ｃｉに変換する。
【００４３】
Ｃｉ＝Ｌ（Ｐｉ，Ｃｉ−１，Ｃｉ−２） （１）
ここで、上式は、行ポインタＰｉ、列ポインタＣｉ−１、奥行きポインタＣｉ−２で指定される符号化ラテン方体Ｌの要素の値がＣｉであることを示している。また、上式中、符号化ラテン方体Ｌの列ポインタを示すＣｉ−１は、Ｃ０のとき（ｉ＝１）はＩＶ１を示し、奥行きポインタを示すＣｉ−２は、Ｃ−１のとき（ｉ＝１）とＣ０のとき（ｉ＝２）はそれぞれＩＶ２を示す。初期値信号ＩＶ１とＩＶ２はそれぞれ任意の値を示す（以下、同じ）。
【００４４】
次に、図２の復号化装置２０の動作について説明する。図２において、復号化装置２０に入力された、暗号化された平文、すなわち符号信号Ｃｉは、２ビット単位で行指定部２２に行ポインタとして供給されて、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置を指定する。一方、最初の２ビットの符号信号Ｃ１入力時の復号化は、スイッチ２５及び２６が予め選択して列位置指定部２３、奥行き指定部２４にそれぞれ一時的に記憶しておいた符号化時に用いたのと同じ２ビットの初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２を列ポインタ、奥行きポインタとして変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１に出力して列位置、奥行き位置を指定する。
【００４５】
これにより、最初の復号化のための符号変換では、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置が、最初の２ビットの符号信号Ｃ１により指定され、列位置が初期値信号ＩＶ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号として出力される。ここで、復号化ラテン方体Ｌ−１は、符号化ラテン方体Ｌの行または列または奥行きに関して可逆となる逆関数のラテン方体として考えた場合、符号信号Ｃｉを行ポインタとすると、復号化ラテン方体は行に関する逆関数である。これにより、変換部２１からは最初の平文信号Ｐ１が出力として得られる。なお、スイッチ２５及び２６は、符号信号Ｃｉ入力時以降はＣｉを選択するように切り替わっている。
【００４６】
２回目の入力符号信号Ｃ２の復号化のための符号変換では、列指定部２３がスイッチ２５を介してフィードフォワード信号Ｃｆ１（＝Ｃ２）として供給されてこれを一時的に記憶すると共に、先に記憶しておいた上記の２ビットの符号信号Ｃ１を列ポインタとして出力し、奥行き指定部２４がスイッチ２６を介してフィードフォワード信号Ｃｆ２（＝Ｃ２）として供給されてこれを一時的に記憶すると共に、先に記憶している初期値信号ＩＶ２及び符号信号Ｃ１のうち初期値信号ＩＶ２を奥行きポインタとして再び出力する。
【００４７】
３回目の入力符号信号Ｃ３の復号化のための符号変換では、列指定部２３がフィードフォワード信号Ｃｆ１（＝Ｃ３）を一時的に記憶すると共に、先に記憶しておいた符号信号Ｃ２を列ポインタとして出力し、奥行き指定部２４がフィードフォワード信号Ｃｆ２（＝Ｃ３）を一時的に記憶すると共に、先に記憶しておいた符号信号Ｃ１を奥行きポインタとして出力する。
【００４８】
つまり、変換部２１への符号信号Ｃｉの入力がクロックに同期して行われるものとすると、列指定部２３は入力符号信号（フィードフォワード信号Ｃｆ１）を１クロック分遅延して列ポインタとして出力し、奥行き指定部２４は入力符号信号（フィードフォワード信号Ｃｆ２）を２クロック分遅延して奥行きポインタとして出力する。
【００４９】
これにより、２回目の符号変換では、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置が次の符号信号Ｃ２により指定され、列位置が１つ先行する符号信号Ｃ１により指定され、奥行き位置が初期値信号ＩＶ２により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号、すなわち元の２番目の平文信号Ｐ２が出力される。
【００５０】
３回目の符号変換では、変換部２１を構成する復号化ラテン方体Ｌ−１の行位置が３番目の符号信号Ｃ３により指定され、列位置が１つ先行する符号信号Ｃ２（＝Ｃｆ１）により指定され、奥行き位置が２つ先行する符号信号Ｃ１（＝Ｃｆ２）により指定され、それらの指定位置の要素の記号（ここでは自然数０〜３のいずれか一の自然数を示す２ビット値）が変換された符号信号、すなわち復号化された平文信号Ｐ３として出力される。４回目以降の符号変換も、３回目の符号変換と同様に、入力符号信号は、その符号信号を行ポインタとし、先行した２つの符号信号であるフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を列ポインタ及び奥行きポインタとして用いて指定された復号化ラテン方体Ｌ−１の一の要素に変換されて元の平文信号として出力される。
【００５１】
このように、復号化装置２０は、入力された所定ビット数の符号信号Ｃｉ（ただし、ｉ＝１，２，・・・）に対して、復号化ラテン方体Ｌ−１を使用して符号信号Ｃｉを単位ブロックとしてフィードフォワード復号化方式により、次式で表される平文信号Ｐｉに変換する。
【００５２】
Ｐｉ＝Ｌ−１（Ｃｉ，Ｃｉ−１，Ｃｉ−２） （２）
ここで、上式は、行ポインタＣｉ、列ポインタＣｉ−１、奥行きポインタＣｉ−２で指定される復号化ラテン方体Ｌ−１の要素の値がＰｉであることを示している。また、上式中、復号化ラテン方体Ｌ−１の列ポインタを示すＣｉ−１は、Ｃ０のとき（ｉ＝１）はＩＶ１を示し、奥行きポインタを示すＣｉ−２は、Ｃ−１のとき（ｉ＝１）とＣ０のとき（ｉ＝２）はそれぞれＩＶ２を示す。
【００５３】
このように、本実施の形態によれば、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う変換部１１、２１が使用する変換表としてラテン方体を用いたので、演算結果の値を複数の自然数とすることができ、また複数ビットの暗号化が行われ、これにより符号化が非線形となり、変換単位のビット数が多くなるので複雑度が増加し、各要素の値の重複がないので一様性が保証され、これによりランダム性がきわめて良いので、きわめて高い秘匿性を発揮する暗号を簡単に得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、前述した本発明者の提案になる符号変換方法及び変換装置に比べて２倍の量のフィードバック量（あるいは初期値）を使用しており、これを組み合わせて変換したデータとして利用することで、より一層高い秘匿性が得られる。また、線形シフトレジスタを使用しないことから、線形シフトレジスタが不要であり、回路が簡単となる。
【００５５】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図３は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図４は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図３及び図４中、図１、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００５６】
図３に示す符号化装置３０は、列指定部１３と奥行き指定部１４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部１７を設けた点に特徴がある。また、図４に示す復号化装置４０は、列指定部２３と奥行き指定部２４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部２７を設けた点に特徴がある。信号変換部１７と２７は、それぞれ同一の変換表を用いた変換あるいは置換を行う。
【００５７】
これにより、符号化装置３０では、変換部１１から出力される符号信号Ｃｉは次式で表される。
【００５８】
Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行きポインタの値＝Ｃ'i-2） （３）
ただし、上式中、Ｃ'i-1、Ｃ'i-2は、信号変換部１７によりフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を変換した値を示す。また、復号化装置４０では、変換部２１から出力される信号Ｐｉは、次式で表される。
【００５９】
Ｐｉ＝Ｌ−１（行ポインタの値＝Ｃｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行きポインタの値＝Ｃ'i-2） （４）
この第２の実施の形態では、信号変換部１７、２７による信号変換により、第１の実施の形態よりも複雑な変換ができる。
【００６０】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図５は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図６は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図５及び図６中、図１及び図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
図５に示す符号化装置５０は、符号化ラテン方体Ｌを変換表として有する変換部１１により符号変換された信号に対して、所定の符号化アルゴリズムである符号化関数ｆｘを用いて信号変換を行う信号変換部５１を有する点に特徴がある。一方、図６に示す復号化装置６０は、復号化ラテン方体Ｌ−１を変換表として有する変換部２１に対して行ポインタを指定する行指定部２２の入力側に復号化関数ｆｘ−１を用いて信号変換を行う信号変換部６１を有する点に特徴がある。
【００６２】
図５に示す符号化装置５０では、変換部１１より符号化ラテン方体Ｌを変換表として用いた変換された平文Ｐｉが取り出されて、符号化関数ｆｘを用いた信号変換部５１に供給され、ここで更に信号変換された後、暗号化された符号Ｃｉとして出力されると共に、フィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２として列指定部１３、奥行き指定部１４にスイッチ１５、１６を介して供給される。これにより、符号化装置５０では、入力された平文Ｐｉを暗号化して次式で示される符号信号Ｃｉを出力する。
【００６３】
Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃi-1，奥行きポ インタの値＝Ｃi-2） （５）
ただし、上式中、Ｃi-1、Ｃi-2は、符号化関数を用いた信号変換部５１によりフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を変換した値を示す。
【００６４】
また、図６に示す復号化装置６０では、暗号化された符号信号Ｃｉがフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２としてスイッチ２５、２６を介して列指定部２３、奥行き指定部２４に供給されて復号化ラテン方体Ｌ−１の列ポインタ、奥行きポインタを指定すると共に、復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換部６１により信号変換されて行指定部２２に供給されて復号化ラテン方体Ｌ−１の行ポインタを指定する。ただし、列ポインタは最初の２ビットの符号Ｃ１復号化時は初期信号ＩＶ１により指定され、奥行きポインタは最初と２回目の各２ビットの符号Ｃ１及びＣ２の復号化時は初期信号ＩＶ２により指定される。これにより、復号化装置６０は、入力された符号Ｃｉを復号化して次式で示される平文Ｐｉを出力する。
【００６５】
Ｐｉ＝Ｌ−１（行ポインタの値＝Ｃ"ｉ，列ポインタの値＝Ｃi-1，奥行きポインタの値＝Ｃi-2） （６）
ただし、上式中、Ｃ"iは、復号化関数を用いた信号変換部６１により入力符号Ｃｉを変換した値を示す。
【００６６】
この第３の実施の形態では、符号化関数を用いた信号変換部５１、復号化関数を用いた信号変換部６１による信号変換により、第１の実施の形態よりも複雑な変換ができる。
【００６７】
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図７は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図８は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図７及び図８中、図５、図６と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００６８】
図７に示す符号化装置７０は、図５に示した符号化装置５０に更に、列指定部１３と奥行き指定部１４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部７１を設けた点に特徴がある。また、図８に示す復号化装置８０は、図６に示した復号化装置６０に更に、列指定部２３と奥行き指定部２４から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部８１を設けた点に特徴がある。信号変換部７１と８１は、それぞれ同一の変換表を用いた変換あるいは置換を行う。
【００６９】
これにより、図７に示す符号化装置７０では、２ビット単位で入力平文Ｐｉにより行ポインタが指定され、列指定部１３と奥行き指定部１４から出力され、信号変換部７１により列ポインタ、奥行きポインタが指定された符号化ラテン方体Ｌにより平文Ｐｉが変換されて取り出され、符号化関数ｆｘを用いた信号変換部５１に供給され、ここで更に信号変換された後、暗号化された符号Ｃｉとして出力されると共に、フィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２として列指定部１３、奥行き指定部１４にスイッチ１５、１６を介して供給される。これにより、符号化装置７０では、入力された平文Ｐｉを暗号化して次式で示される符号信号Ｃｉを出力する。
【００７０】
Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行きポインタの値＝Ｃ'i-2） （７）
ただし、上式中、Ｃ'i-1、Ｃ'i-2は、信号変換部７１によりフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を変換した値を示す。
【００７１】
また、復号化装置８０では、入力符号Ｃｉは復号化関数を用いた信号変換部６１により信号変換された後、２ビット単位で行指定部２２に供給されて行ポインタが指定され、初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又は入力符号Ｃｉがフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２としてスイッチ２５、２６を介して供給される列指定部２３と奥行き指定部２４から出力され、更に信号変換部８１により信号変換された列ポインタ、奥行きポインタが指定された復号化ラテン方体Ｌ−１により平文Ｐｉが復号化されて取り出される。復号化装置８０から出力される平文Ｐｉは、次式で表される。
【００７２】
Ｐｉ＝Ｌ−１（行ポインタの値＝Ｃ"ｉ，列ポインタの値＝Ｃ'i-1，奥行き ポインタの値＝Ｃ'i-2） （８）
ただし、上式中、Ｃ"iは、復号化関数を用いた信号変換部６１により入力符号Ｃｉを変換した値、Ｃ'I-1、Ｃ'I-2は、信号変換部８１から出力される値を示す。
【００７３】
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図９は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の要部の符号化装置の構成図、図１０は本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図を示す。図９及び図１０中、図１、図２と同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
図９に示す符号化装置９０は、図１に示した符号化装置１０において、変換部１１から出力された符号を符号化関数を用いた信号変換部９１により符号化関数ｆｘを用いた信号変換を行って暗号化された符号Ｃｉを出力し、また、信号変換部９１の出力符号Ｃｉと、信号変換部９１の入力符号をそれぞれフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２としてスイッチ１５、１６を介して列指定部１３、奥行き指定部９２に供給し、更に列指定部１３と奥行き指定部９２から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードバック信号Ｃｂ１、Ｃｂ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部９３を設けた点に特徴がある。
【００７５】
また、図１０に示す復号化装置１００は、入力符号Ｃｉを、復号化関数を用いた信号変換部１０１により復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換を行った符号を出力し、また、信号変換部１０１の入力符号Ｃｉと、信号変換部１０１の出力符号をそれぞれフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２としてスイッチ２５、２６を介して列指定部２３、奥行き指定部１０２に供給し、更に列指定部２３と奥行き指定部１０２から出力される初期値信号ＩＶ１、ＩＶ２又はフィードフォワード信号Ｃｆ１、Ｃｆ２を別の値に変換して列ポインタ、奥行きポインタとする信号変換部１０３を設けた点に特徴がある。信号変換部９３と１０３は、それぞれ同一の変換表を用いた変換あるいは置換を行う。
【００７６】
図７の符号化装置７０では２つのフィードバック信号Ｃｂ１及びＣｂ２の両方に対して符号化関数を用いた信号変換部５１で符号化関数ｆｘを用いた信号変換を行っているのに対し、本実施の形態の符号化装置９０では２つのフィードバック信号Ｃｂ１及びＣｂ２の一方の信号Ｃｂ１のみに対して符号化関数を用いた信号変換部９１で符号化関数ｆｘを用いた信号変換を行っている点が相違する。また、図８の復号化装置８０では２つのフィードフォワード信号Ｃｆ１及びＣｆ２の両方に対して復号化関数を用いた信号変換部６１で復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換を行っているのに対し、本実施の形態の復号化装置１００では２つのフィードフォワード信号Ｃｆ１及びＣｆ２の一方の信号Ｃｆ１のみに対して復号化関数を用いた信号変換部１０１で復号化関数ｆｘ−１を用いた信号変換を行っている点が相違する。本実施の形態も前記の各実施の形態と同様の特長を有する。
【００７７】
なお、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、復号化装置において使用するラテン方体を符号化装置に使用した符号化ラテン方体と同じラテン方体としてもよい。この場合、例えば、図１の符号化装置１０による符号化は、
変換表の値＝Ｃｉ＝Ｌ（行ポインタの値＝Ｐｉ，列ポインタの値＝Ｃｉ−１，奥行きポインタの値＝Ｃｉ−２）
と表されるので、これに対応した復号化は、
行ポインタの値＝Ｐｉ＝Ｌ−１（変換表の値＝Ｃｉ，列ポインタの値＝Ｃｉ−１，奥行きポインタの値＝Ｃｉ−２）
と表される。すなわち、復号化装置では、入力される符号Ｃｉが示すラテン方体（変換表）の値と、列ポインタの値Ｃｉ−１と、奥行きポインタの値Ｃｉ−２の計３つの値から残る一つの行ポインタの値をラテン方体から求め、その行ポインタの値を復号化した平文Ｐｉとして得る。
【００７８】
同様に、符号化を図３に示した符号化装置３０で行った場合は、その符号化ラテン方体Ｌと同じラテン方体を用いた復号化は、
行ポインタの値＝Ｐｉ＝Ｌ−１（変換表の値＝Ｃｉ，列ポインタの値＝Ｃ’ｉ−１，奥行きポインタの値＝Ｃ’ｉ−２）
と表される。これらのように、符号化装置と復号化装置で各々の変換部に同じラテン方体を変換表として用いた場合は、復号化専用の逆関数のラテン方体を不要にできるという特長がある。
【００７９】
また、ラテン方体は行ポインタ、列ポインタ、奥行きポインタ、要素の記号（変換表の値）の計４つの情報で構成され、これら何れか３つの情報が指定されれば残りの一つの情報を特定できるので、符号化装置に入力される平文はラテン方体の行ポインタに用いる実施の形態に限定されるものではなく、平文は列ポインタあるいは奥行きポインタあるいは要素の記号を指定するようにしてもよい。更に、フィードバック信号Ｃｂ２のみを符号化関数を用いた信号変換を行い、かつ、フィードフォワード信号Ｃｆ１のみを復号化関数を用いた信号変換を行うようにしてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、第１及び第５の発明によれば、ブロック符号化方式の符号化／復号化を行う演算部分である変換部にラテン方体を用い、ラテン方体の行の値、列の値、奥行きの値、要素の値のいずれか三つから残りの一つを決定して符号化および復号化を行うようにしたため、符号化および復号化における変換が正確で簡単なものとすることができるだけでなく、使用される鍵信号が三つもあるので、秘匿性を高めることができ、また、特開２０００−２２７７５３号公報記載の符号変換方法に比べて２倍の量のフィードバック量（あるいは初期値）を使用しており、これを組み合わせて変換したデータとして利用することで、より一層高い秘匿性が得られる。また、線形シフトレジスタを使用しないことから、線形シフトレジスタが不要であり、回路が簡単となる。
【００８１】
また、第２及び第６の発明によれば、第１及び第２の信号変換部により、符号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードバックされる符号信号や第１及び第２の初期値信号を、また、復号化装置では予め定めた２つの指定部にフィードフォワード入力される符号信号や第１及び第２の初期値信号をそのまま用いず、それらを別の値の信号に変換して用いることによって第１及び第４の発明に比べて複雑な変換をもたらすことができる。
【００８２】
また、第３及び第７の発明によれば、第３及び第４の信号変換部により、変換部から出力される符号信号を更に信号変換することにより、より複雑な符号化ができるため、より秘匿性の高い符号化ができ、暗号化された平文のより信頼性の高い伝送ができる。
【００８３】
更に、第４及び第８の発明によれば、復号化装置は符号化ラテン方体と同一の復号化ラテン方体を変換表として使用するようにしたため、ラテン方体は一種類でよく、復号化専用のラテン方体を不要にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図２】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第１の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図３】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図４】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第２の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図５】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図６】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第３の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図７】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図８】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第４の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図９】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の要部の符号化装置の構成図である。
【図１０】本発明になる符号変換方法及び変換装置の第５の実施の形態の他の要部の復号化装置の構成図である。
【図１１】従来の符号化装置の一例の構成図である。
【図１２】従来の復号化装置の一例の構成図である。
【符号の説明】
１０、３０、５０、７０、９０ 符号化装置
１１、２１ ラテン方体を変換表として用いた変換部
１２、２２ 行（Ｘ軸）指定部
１３、２３ 列（Ｙ軸）指定部
１４、２４、９２、１０２ 奥行き（Ｚ軸）指定部
１５、１６、２５、２６ スイッチ
１７、２７、７１、８１、９３、１０３ 信号変換部
２０、４０、６０、８０、１００ 復号化装置
５１、９１ 符号化関数を用いた信号変換部
６１、１０１ 復号化関数を用いた信号変換部
Ｐｉ 平文信号
Ｃｉ 符号信号（暗号化信号）
Ｃｂ１、Ｃｂ２ フィードバック信号
Ｃｆ１、Ｃｆ２ フィードフォワード信号
ＩＶ１、ＩＶ２ 初期値信号
Claims (8)
- フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の前記符号信号を単位ブロックとする復号化を行って前記平文信号を出力する符号変換方法において、
前記符号化装置は、ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部に対して、最初の変換では最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号のうちの一の信号に基づいて第１の行指定部により前記符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第１の列指定部及び第１の奥行き指定部により前記符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と前記符号信号Ｃ１と前記第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて前記第１の行指定部により前記符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて前記第１の列指定部及び前記第１の奥行き指定部により前記符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とのうちの一の信号に基づいて前記第１の行指定部により前記符号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて前記第１の列指定部及び前記第１の奥行き指定部により前記符号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、該指定により決定された前記符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして出力し、
前記復号化装置は、前記符号化ラテン方体に対応した逆変換を行う復号化ラテン方体を変換表として使用する第２の変換部に対して、最初の変換では、最初に入力された前記符号信号Ｃ１と前記第１の初期値信号と前記第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて第２の行指定部により前記復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて第２の列指定部及び第２の奥行き指定部により前記復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の要素を復号化された最初の平文信号Ｐ１’として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された前記符号信号Ｃ２と最初に入力された前記符号信号Ｃ１と前記第２の初期値信号とのうちの一の信号に基づいて前記第２の行指定部により前記復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて前記第２の列指定部及び前記第２の奥行き指定部により前記復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の要素を復号化された２番目の平文信号Ｐ２’として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された前記符号信号Ｃｋとｋ−１番目に入力された前記符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に入力された前記符号信号Ｃ k-2 とのうちの一の信号に基づいて前記第２の行指定部により前記復号化ラテン方体の行の位置を指定すると共に、残りの２つの信号にそれぞれ基づいて前記第２の列指定部及び前記第２の奥行き指定部により前記復号化ラテン方体の列の位置及び奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の要素を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐｋ’として出力することを特徴とする符号変換方法。 - 前記符号化装置において、前記第１の行指定部、前記第１の列指定部及び前記第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して第１の信号変換部により信号変換を施してから前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定するステップを更に含み、
前記復号化装置において、前記第２の行指定部、前記第２の列指定部及び前記第２の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して前記第１の信号変換部と同一の信号変換を行う第２の信号変換部により信号変換を施してから前記復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載の符号変換方法。 - 前記符号化装置において、前記第１の変換部から出力される前記符号信号に対して、第３の信号変換部により符号化関数を用いた信号変換を行うと共に、該第３の信号変換部の出力符号信号又は該第３の信号変換部の出力符号信号及び入力符号信号を前記第１の行指定部、前記第１の列指定部及び前記第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部の一方又は両方に入力するステップを更に含み、
前記復号化装置において、前記符号信号に対して、第４の信号変換部により前記符号化関数の逆関数である復号化関数を用いた信号変換を行うと共に、該第４の信号変換部の入力符号信号又は該第４の信号変換部の入力符号信号及び出力符号信号を前記第２の行指定部、前記第２の列指定部及び前記第２の奥行き指定部のうち予め定めた一又は二の指定部に入力するステップを更に含むことを特徴とする請求項１又は２記載の符号変換方法。 - フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の前記符号信号を単位ブロックとする復号化を行って前記平文信号を出力する符号変換方法において、
前記符号化装置は、ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部に対して、最初の変換では最初に入力された平文信号Ｐ１に基づいて、第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部のうち所定の一の指定部により前記符号化ラテン方体の対応する所定の一つの位置を指定し、かつ、第１の初期値信号と第２の初期値信号とに基づいて、前記第１の行指定部、前記第１の列指定部及び前記第１の奥行き指定部のうち前記所定の一の指定部を除く残りの２つの指定部により、前記所定の一つの位置を除く残りの二つの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２に基づいて前記所定の一の指定部により前記所定の一つの位置を指定し、前記符号信号Ｃ１と前記第２の初期値信号に基づいて前記残りの２つの指定部により前記符号化ラテン方体の残りの二つの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋに基づいて前記所定の一の指定部により前記所定の一つの位置を指定し、ｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 に基づいて前記残りの２つの指定部により前記符号化ラテン方体の残りの二つの位置を指定し、該指定により決定された前記符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃ kとして出力し、
前記復号化装置は、前記符号化ラテン方体と同一のラテン方体である復号化ラテン方体を変換表として用いる第２の変換部に対して、最初の変換では、最初に入力された前記符号信号Ｃ１が示す前記復号化ラテン方体の要素の値と、前記第１の初期値信号及び前記第２の初期値信号に基づいて第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部のうち所定の２つの指定部により前記復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として出力し、２回目の変換では、２番目に入力された前記符号信号Ｃ２が示す前記復号化ラテン方体の要素の値と、最初に入力された前記符号信号Ｃ１及び前記第２の初期値信号に基づいて前記所定の２つの指定部により前記復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として出力し、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された前記符号信号Ｃｋが示す前記復号化ラテン方体の要素の値と、ｋ−１番目に入力された前記符号信号Ｃ k-1 及びｋ−２番目に入力された前記符号信号Ｃ k-2 に基づいて前記所定の２つの指定部により前記復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐk'として出力することを特徴とする符号変換方法。 - フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の前記符号信号を単位ブロックとする復号化を行って前記平文信号を出力する符号変換装置において、
前記符号化装置は、
ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部と、
前記符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の指定部と、
最初の変換では、最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号とを前記第１の指定部に供給して、前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として前記第１の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と前記符号信号Ｃ１と前記第２の初期値信号とを前記第１の指定部に供給して、前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として前記第１の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とを前記第１の指定部に供給して、前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された前記符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして前記第１の変換部から出力させる符号化制御手段とを有し、
前記復号化装置は、
前記符号化ラテン方体に対応した逆変換を行う復号化ラテン方体を変換表として用いる第２の変換部と、
前記復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の指定部と、
最初の変換では、最初に入力された前記符号信号Ｃ１と符号化に用いた前記第１の初期値信号及び前記第２の初期値信号とを前記第２の指定部に供給して、前記復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の要素を復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として前記第２の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された前記符号信号Ｃ２と最初に入力された前記符号信号Ｃ１と前記第２の初期値信号とを前記第２の指定部に供給して、前記復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の要素を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として前記第２の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された前記符号信号Ｃｋとｋ−１番目に入力された前記符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に入力された前記符号信号Ｃ k-2とを前記第２の指定部に供給して、前記復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の要素を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐ k'として前記第２の変換部から出力させる復号化制御手段と
を有することを特徴とする符号変換装置。 - 前記第１の指定部は前記符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の行指定部、第１の列指定部及び第１の奥行き指定部からなり、前記符号化装置は、前記第１の行指定部、前記第１の列指定部及び前記第１の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して信号変換を施してから前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定する第１の信号変換部を更に有し、
前記第２の指定部は前記復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の行指定部、第２の列指定部及び第２の奥行き指定部からなり、前記復号化装置は、前記第２の行指定部、前記第２の列指定部及び前記第２の奥行き指定部のうち予め定めた２つの指定部から出力される２つの信号のそれぞれに対して信号変換を施してから前記復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、対応する２つの位置を指定する、前記第１の信号変換部と同一の信号変換を行う第２の信号変換部を更に有することを特徴とする請求項５記載の符号変換装置。 - 前記符号化装置は、前記第１の変換部から出力される前記符号信号に対して符号化関数を用いた信号変換を行う第３の信号変換部を更に有し、該第３の信号変換部の出力符号信号又は該第３の信号変換部の出力符号信号及び入力符号信号を前記第１の指定部にフィードバック入力して前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、所定の２つの位置を指定させる構成であり、
前記復号化装置は、前記第２の変換部に入力される前記符号信号に対して前記符号化関数の逆関数である復号化関数を用いた信号変換を行う第４の信号変換部を更に有し、該第４の信号変換部の入力符号信号又は該第４の信号変換部の入力符号信号及び出力符号信号を前記第２の指定部にフィードフォワード入力して前記復号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置のうち、所定の２つの位置を指定させ、かつ、前記第４の信号変換部の出力符号信号を前記第２の指定部に供給して、前記復号化ラテン方体の前記所定の２つの位置を除く残りの１つの位置を指定させる構成であることを特徴とする請求項５又は６記載の符号変換装置。 - フィードバック符号化方式の符号化装置により、所定ビット数の平文信号を単位ブロックとする符号化を行って得た符号信号を生成して伝送し、フィードフォワード復号化方式の復号化装置により、所定ビット数の前記符号信号を単位ブロックとする復号化を行って前記平文信号を出力する符号変換装置において、
前記符号化装置は、
ｎ個の記号からなる集合の各元を、縦（Ｘ軸）方向、横（Ｙ軸）方向及び奥行き（Ｚ軸）方向の３方向の各ｎ個の要素にそれぞれ一つずつ使用し、かつ、同じ方向には同一の元を配置しないようにした、全部でｎ3個の要素からなる立方体で表される符号化ラテン方体を変換表として用いる第１の変換部と、
前記符号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第１の指定部と、
最初の変換では、最初に入力された平文信号Ｐ１と第１の初期値信号と第２の初期値信号とを前記第１の指定部に供給して、前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を最初の符号信号Ｃ１として前記第１の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された平文信号Ｐ２と前記符号信号Ｃ１と前記第２の初期値信号とを前記第１の指定部に供給して、前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された該符号化ラテン方体の要素を２番目の符号信号Ｃ２として前記第１の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目（ただし、ｋは３以上の自然数）に入力された平文信号Ｐｋとｋ−１番目に出力された符号信号Ｃ k-1 とｋ−２番目に出力された符号信号Ｃ k-2 とを前記第１の指定部に供給して、前記符号化ラテン方体の行と列と奥行きの位置を指定し、該指定により決定された前記符号化ラテン方体の要素をｋ番目の符号信号Ｃｋとして前記第１の変換部から出力させる符号化制御手段とを有し、
前記復号化装置は、
前記符号化ラテン方体と同一のラテン方体である復号化ラテン方体を変換表として使用する第２の変換部と、
前記復号化ラテン方体の行位置、列位置及び奥行き位置を互いに独立に指定する第２の指定部と、
最初の変換では、最初に入力された前記符号信号Ｃ１と、符号化に用いた前記第１の初期値信号及び前記第２の初期値信号とを前記第２の指定部に供給して、前記符号信号Ｃ１が示す前記復号化ラテン方体の要素の値と、前記第１の初期値信号及び前記第２の初期値信号に基づいて前記復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を、復号化された最初の平文信号Ｐ１ 'として前記第２の変換部から出力させ、２回目の変換では、２番目に入力された前記符号信号Ｃ２と、最初に入力された前記符号信号Ｃ１及び前記第２の初期値信号とを前記第２の指定部に供給して、前記符号信号Ｃ２が示す前記復号化ラテン方体の要素の値と、前記符号信号Ｃ１及び前記第２の初期値信号に基づいて前記復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化された２番目の平文信号Ｐ２ 'として前記第２の変換部から出力させ、３回目以降の変換では、ｋ番目に入力された前記符号信号Ｃｋと、ｋ−１番目に入力された前記符号信号Ｃ k-1 及びｋ−２番目に入力された前記符号信号Ｃ k-2とを前記第２の指定部に供給して、前記符号信号Ｃｋが示す前記復号化ラテン方体の要素の値と、前記符号信号Ｃ k-1 及びＣ k-2 に基づいて前記復号化ラテン方体の行、列、奥行きのうち所定の二つの位置とを指定し、該指定により決定された該復号化ラテン方体の残りの一つの位置の要素の値を復号化されたｋ番目の平文信号Ｐｋ 'として前記第２の変換部から出力させる復号化制御手段と
を有することを特徴とする符号変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022647A JP3882900B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 符号変換方法及び変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002022647A JP3882900B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 符号変換方法及び変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003223099A JP2003223099A (ja) | 2003-08-08 |
| JP3882900B2 true JP3882900B2 (ja) | 2007-02-21 |
Family
ID=27745590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002022647A Expired - Lifetime JP3882900B2 (ja) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | 符号変換方法及び変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3882900B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9195837B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-11-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Method and system for securely transmitting deterrent data |
-
2002
- 2002-01-31 JP JP2002022647A patent/JP3882900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003223099A (ja) | 2003-08-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5231662A (en) | Method and device for enciphering data to be transferred and for deciphering the enciphered data, and a computer system comprising such a device | |
| JP4127472B2 (ja) | データ変換装置及びデータ変換装置のデータ変換方法及びプログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 | |
| JP5055993B2 (ja) | 暗号処理装置、および暗号処理方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP4828068B2 (ja) | コンピュータで効率的な線形フィードバック・シフト・レジスタ | |
| CN101764684B (zh) | 实现sms4算法的加解密系统 | |
| WO2005073842A1 (ja) | 擬似乱数生成装置および擬似乱数生成プログラム | |
| JP2008058827A (ja) | 暗号処理装置、および暗号処理方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| GB2473154A (en) | A variation of the McEliece public key cryptosystem using a reduced public key | |
| JP2000066587A (ja) | データ処理装置及び通信システム並びに記録媒体 | |
| US20020114451A1 (en) | Variable width block cipher | |
| JPH10240500A (ja) | 乱数生成装置及び方法、暗号化装置及び方法、復号装置及び方法、並びにストリーム暗号システム | |
| Meghrajani et al. | Universal share for multisecret image sharing scheme based on Boolean operation | |
| US6128386A (en) | Multiple number base encoder/decoder using a corresponding exclusive or function | |
| JP3769804B2 (ja) | 解読化方法および電子機器 | |
| JP3882900B2 (ja) | 符号変換方法及び変換装置 | |
| JP2007532935A (ja) | 擬似ランダム系列を生成する方法 | |
| ES2287978T3 (es) | Metodo para la conversion criptografica de bloques de datos binarios. | |
| KR101617694B1 (ko) | 블록암호 hight 의 암호화/복호화 장치 | |
| JP4644053B2 (ja) | 暗号化装置及び方法、復号化装置及び方法 | |
| JPH04335730A (ja) | 暗号送信装置、暗号受信装置、暗号通信システム | |
| KR20110031822A (ko) | 스트림 모듈의 계층적 트리 구조를 통한 무작위 접근이 가능한 암호화/복호화 방법 및 장치 | |
| JP5020115B2 (ja) | 暗号化装置および復号化装置 | |
| US20220417012A1 (en) | Method for performing cryptographic operations in a processing device, corresponding processing device and computer program product | |
| KR200279546Y1 (ko) | 문서 암/복호화장치 | |
| EP0411712A1 (en) | Method and device for enciphering data to be transferred and for deciphering the enciphered data, and a computer system comprising such a device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040413 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060718 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060915 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20061017 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3882900 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101124 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111124 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111124 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121124 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121124 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131124 Year of fee payment: 7 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |