JP4598744B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Description
Bruce Schneier,「Description of a New Variable−Lengh Key, 64−Bit Block Cipher (Blowfish)」, Lecture Notes in Computer Science, Vol.809, p.191−204, 1994年7月21日JICST受入,引用非特許03−004170
上記データ処理部は、データを非線形変換する非線形変換部を備え、
非線形変換部は、
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換部(s1)と、
変換するデータの少なくとも他の一部分のデータを第2部分データとして入力して上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換部(s2)と
を備えたことを特徴とする。
上記第2変換部(s2 )は、変換テーブルTにデータy2 を入力してデータs1 (y2)を出力させ、データs1(y2 )を巡回シフト処理したデータ(rot(s1 (y2)))をデータz2=rot(s1 (y2 ))として出力することを特徴とする。
変換するデータの第1部分データと第2部分データとは異なる一部分のデータを第3部分データとして入力し、第1部分データと第2部分データと第3部分データとは異なる一部分のデータを第4部分データとしてそれぞれ入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と、第2変換部(s2)の第2部分用演算とはそれぞれ異なる第3部分用演算と第4部分用演算とにより、第3部分データと第4部分データとをそれぞれ変換し、変換したデータを出力する第3変換部(s3)と第4変換部(s4)とを備えたことを特徴とする。
上記データ処理部は、変換するデータを入力し、入力したデータをある体(field)の元と見なし、その部分体を用いた逆元回路を用いて変換し、変換したデータを出力する部分体変換部と、
上記部分体変換部の前段と後段との少なくともいずれか一方に変換するGF(2n )上のデータを自然な対応でGF(2)nの元とみなし、GF(2)上のベクトル空間GF(2)nのアフィン変換部を備えたことを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換部を有し、
上記鍵生成部は、上記複数段の非線形データ変換部の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、鍵データと鍵データから生成された鍵データに依存するデータとの少なくともいずれかを入力して予め定められたビット数Z1,Z2,・・・,Zm (ここで、i,j,kは1〜mのいずれか1つの値とし、Zk −Zj=I×(Zi+1−Zi )=I×B(Iは整数、B=Zi+1 −Zi ))だけ、巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換部の拡大鍵を生成する鍵シフト部を有するとともに、
上記鍵シフト部は、
1回の動作で(Zi+1 −Zi )ビット(Bビット)の巡回シフトをする巡回シフトレジスタと、
Zi ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフトレジスタを1回動作させて(Zi+1 −Zi)ビット(Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフトレジスタにZi+1ビット巡回シフトされた鍵データを生成させ、Zi+1ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフトレジスタをI回動作させてI×(Zi+1−Zi )ビット(I×Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフトレジスタにZi+2ビット巡回シフトされた鍵データを生成させる制御部と
を有することを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換部を有し、
上記鍵生成部は、上記複数段の非線形データ変換部の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、ある鍵データを予め定められたビット数(Bビット)だけ順に巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換部の拡大鍵を生成する鍵シフト部を有するとともに、
上記鍵シフト部は、Bビットだけ順に巡回シフトしたデータのうち、一部のデータを無視して拡大鍵を生成せず、残りの他のデータから拡大鍵を生成することを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記鍵生成部は、
GビットのGビット鍵データを入力して変換し、Gビットの第1のGビット変換鍵データを出力する第1のGビット鍵変換部と、
上記第1のGビット鍵変換部から出力された第1のGビット変換鍵データを入力し、更に変換してGビットの第2のGビット変換鍵データを出力する第2のGビット変換部と
を備え、
上記鍵生成部がGビット鍵データKを入力した場合は、Gビット鍵データKを第1のGビット鍵変換部に入力して変換し、第1のGビット鍵変換部により出力された第1のGビット変換鍵データK1を変換されたGビット鍵データとして出力し、
上記鍵生成部が2Gビット鍵データKを入力した場合は、2Gビット鍵データKからGビット鍵データを生成して生成したGビット鍵データを第1のGビット鍵変換部に入力して変換して第1のGビット変換鍵データK1を出力し、第1のGビット変換鍵データK1を第2のGビット変換部に入力して変換して第2のGビット変換鍵データK2 を出力し、第1のGビット鍵変換部により出力された第1のGビット変換鍵データK1と、第2のGビット変換部により出力された第2のGビット変換鍵データK2とを連結して、変換された2Gビット鍵データ(K1,K2 )として出力することを特徴とする。
Gビット鍵データを非線形変換する2段の非線形データ変換部と、
2段目の非線形データ変換部から出力された変換途中のGビット鍵データと、
第1のGビット鍵変換部が入力したGビット鍵データとの論理演算を行う論理演算部と
を備えたことを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数部と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数部と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数部と
を有する非線形関数部(F)を備え、
非線形関数部(F)は、鍵関数部をS関数部とP関数部の間に配置したことを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数部と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数部と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数部と
を有する非線形関数部(F)を備え、
非線形関数部(F)は、鍵関数部をS関数部とP関数部との両者の前と両者の後とのいずれかに配置したことを特徴とする。
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換部(s1)と、
変換するデータの少なくとも他の一部分のデータを第2部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換部(s2)と
を備えたことを特徴とする。
上記P関数部は、z1 ,z2 ,・・・,z8 の8個の4n(nは1以上の整数)ビットデータを入力し、
上記z1 ,z2 ,z3 ,z4 の4個のデータのうち、少なくとも2個以上のデータ排他的論理和演算を行って4nビットの結果U1を得る回路と、
上記z5 ,z6 ,z7 ,z8 の4個のデータのうち、少なくとも2個以上のデータ排他的論理和演算を行って4nビットの結果U2を得る回路と、
U1 とU2 との排他的論理和演算を行って4nビットの結果U3 を得る回路と、
U1 に対して巡回シフトをする巡回回路と、
上記巡回回路の出力とU3 との排他的論理和演算を行って結果U4 を得る回路と
を備え、
上記U3 ,U4 をz1',z2',・・・,z8'として出力することを特徴とする。
上記データ処理は、データを非線形変換する非線形変換処理を備え、
非線形変換処理は、
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換処理(s1)と、
変換するデータの少なくとも他の一部分のデータを第2部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換処理(s2)とを備えたことを特徴とする。
上記データ処理は、変換するデータを入力し、入力したデータをある体(field)の元と見なし、その部分体を用いた逆元回路を用いて変換し、変換したデータを出力する部分体変換処理と、
上記部分体変換処理の前段処理と後段処理との少なくともいずれか一方に変換するGF(2n )上のデータを自然な対応でGF(2)nの元とみなし、GF(2)上のベクトル空間GF(2)nのアフィン変換処理とのいずれかを備えたことを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記データ処理は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換処理を有し、
上記鍵生成処理は、上記複数段の非線形データ変換処理の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、鍵データと鍵データから生成された鍵データに依存するデータとの少なくともいずれかを入力して予め定められたビット数Z1,Z2,・・・,Zm (ここで、i,j,kは、1〜mのいずれか1つの値とし、Zk −Zj=I×(Zi+1−Zi )=I×B(Iは整数、B=Zi+1 −Zi ))だけ、巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換処理へ供給する拡大鍵を生成する鍵シフト処理を有するとともに、
上記鍵シフト処理は、
1回の動作で(Zi+1 −Zi )ビット(Bビット)の巡回シフトをする巡回シフト処理と、
Zi ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフト処理を1回動作させて(Zi+1 −Zi)ビット(Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフト処理によりZi+1ビット巡回シフトされた鍵データを生成させ、Zi+1ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフト処理をI回動作させてI×(Zi+1−Zi )ビット(I×Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフト処理によりZi+2ビット巡回シフトされた鍵データを生成させる制御処理と
を有することを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記データ処理は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換処理を有し、
上記鍵生成処理は、上記複数段の非線形データ変換処理の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、ある鍵データを予め定められたビット数(Bビット)だけ順に巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換処理へ供給する拡大鍵を生成する鍵シフト処理を有するとともに、
上記鍵シフト処理は、Bビットだけ順に巡回シフトしたデータのうち、一部のデータを無視して拡大鍵を生成せず、残りの他のデータから拡大鍵を生成することを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記鍵生成処理は、
GビットのGビット鍵データを入力して変換し、Gビットの第1のGビット変換鍵データを出力する第1のGビット鍵変換処理と、
上記第1のGビット鍵変換処理から出力された第1のGビット変換鍵データを入力し、更に変換してGビットの第2のGビット変換鍵データを出力する第2のGビット変換処理と
を備え、
上記鍵生成処理がGビット鍵データKを入力した場合は、Gビット鍵データKを第1のGビット鍵変換処理に入力して変換し、第1のGビット鍵変換処理により出力された第1のGビット変換鍵データK1を変換されたGビット鍵データとして出力し、
上記鍵生成処理が2Gビット鍵データKを入力した場合は、2Gビット鍵データKからGビット鍵データを生成して生成したGビット鍵データを第1のGビット鍵変換処理に入力して変換して第1のGビット変換鍵データK1を出力し、第1のGビット変換鍵データK1を第2のGビット変換処理に入力して変換して第2のGビット変換鍵データK2 を出力し、第1のGビット鍵変換処理により出力された第1のGビット変換鍵データK1と、第2のGビット変換処理により出力された第2のGビット変換鍵データK2とを連結して、変換された2Gビット鍵データ(K1,K2 )として出力することを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数処理と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数処理と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数処理と
を有する非線形関数処理(F)を備え、
非線形関数処理(F)は、鍵関数をS関数処理とP関数処理の間に動作させることを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数処理と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数処理と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数処理と
を有する非線形関数処理(F)を備え、
非線形関数処理(F)は、鍵関数処理をS関数処理とP関数処理との両者の前と両者の後とのいずれかで動作させることを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、データ変換を行うデータを非線形変換する非線形関数部(F)を備え、
上記鍵生成部は、非線形関数部(F)に供給する鍵データを加工して、加工した鍵データをデータ処理部の非線形関数部(F)以外の部分に供給してデータと演算させることを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記データ処理は、データ変換を行うデータを非線形変換する非線形関数処理(F)を備え、
上記鍵生成処理は、非線形関数処理(F)に供給する鍵データを加工して、加工した鍵データをデータ処理の非線形関数処理(F)以外の処理に供給してデータと演算させることを特徴とする。
図1は、この実施の形態の暗号化用データ変換装置100と復号用データ変換装置400を示す図である。
x orn y:(not x)or y
x xorn y:(not x)xor y
最近のいくつかのCPUでは、notも含んだand,or,xor命令を備えているものがある。これらの命令は、and,or,xor命令と同様のコストで実行可能である。
上記データ処理部は、データ変換を行うデータを第1のデータ(L)と第2のデータ(R)に分割してデータ変換するとともに、
上記データ処理部は、
第1のデータ(L)を変換するデータ正変換部(FL)と、
第2のデータ(R)を上記データ正変換部(FL)の変換とは逆の変換をするデータ逆変換部(FL -1 )と
を備えたことを特徴とする。
上記データ正変換部(FL)は、変換したデータをデータ処理部の第1の入力へ出力し、
上記データ逆変換部(FL -1 )は、データ処理部の第2の出力から出力されたデータを変換して出力することを特徴とする。
上記データ正変換部(FL)は、変換したデータをデータ処理部の第2の入力へ出力し、
上記データ逆変換部(FL -1 )は、データ処理部の第1の出力から出力されたデータを変換して出力することを特徴とする。
上記データ処理は、データ変換を行うデータを第1のデータ(L)と第2のデータ(R)に分割するとともに、
上記データ処理は、第1のデータ(L)を変換するデータ正変換処理(FL)と、
第2のデータ(R)を上記データ正変換処理(FL)の変換とは逆の変換をするデータ逆変換処理(FL -1 )と
を備えたことを特徴とする。
上記データ処理部は、
第1の入力部と、
第2の入力部と、
第1の出力部と、
第2の出力部と
データの暗号化とデータの復号とを同一のアルゴリズムで行う非線形変換部と、
第1の入力部に入力されるデータを変換する第1入力データ正変換部と、
第2の出力部から出力されるデータを入力して上記第1入力データ正変換部の変換とは逆の変換をする第2出力データ逆変換部と
を備えたことを特徴とする。
第1の入力データを第1の入力部から入力し、
第2の入力データを第2の入力部から入力し、
第1の入力データと第2の入力データとを暗号化用鍵データを用いて非線形変換し、第1の変換データと第2の変換データとを生成し、
第1の変換データを第1の出力部から出力し、
第2の変換データを第2の出力部から出力し、
上記第1の変換データを第2の入力部から入力し、
上記第2の変換データを第1の入力部から入力し、第1の変換データと第2の変換データとを復号用鍵データを用いて非線形変換し、第1の出力データと第2の出力データとを生成し、
第1の出力データを第2の出力部から出力し、
第2の出力データを第1の出力部から出力した場合に、
第1の入力データと第2の出力データとが同一となり、第2の入力データと第1の出力データとが同一となるアルゴリズムを備えたことを特徴とする。
第2の入力部に入力されるデータを変換する第2入力データ正変換部と、
第1の出力部から出力されるデータを入力して、上記第2入力データ正変換部の変換とは逆の変換をする第1出力データ逆変換部と
を備えたことを特徴とする。
図11は、非線形データ変換部280の非線形関数部Fの構成図である。
また、鍵生成部がホワイトニング拡大鍵の一部kw1lowと第2の拡大鍵k2 との排他的論理和演算を予め行い(即ち、鍵生成部が拡大鍵を加工して)、XOR回路297に供給している場合を示している。
上記データ処理部は、データを非線形変換する非線形変換部を備え、
非線形変換部は、
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換部(s 1 )と、
変換するデータの少なくとも他の一部分のデータを第2部分データとして入力して上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換部(s 2 )と
を備えたことを特徴とする。
上記第2変換部(s 2 )は、変換テーブルTにデータy 2 を入力してデータs 1 (y 2 )を出力させ、データs 1 (y 2 )を巡回シフト処理したデータ(rot(s 1 (y 2 )))をデータz 2 =rot(s 1 (y 2 ))として出力することを特徴とする。
変換するデータの第1部分データと第2部分データとは異なる一部分のデータを第3部分データとして入力し、第1部分データと第2部分データと第3部分データとは異なる一部分のデータを第4部分データとしてそれぞれ入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と、第2変換部(s 2 )の第2部分用演算とはそれぞれ異なる第3部分用演算と第4部分用演算とにより、第3部分データと第4部分データとをそれぞれ変換し、変換したデータを出力する第3変換部(s 3 )と第4変換部(s 4 )とを備えたことを特徴とする。
上記データ処理部は、変換するデータを入力し、入力したデータをある体(field)の元と見なし、その部分体を用いた逆元回路を用いて変換し、変換したデータを出力する部分体変換部と、
上記部分体変換部の前段と後段との少なくともいずれか一方に変換するGF(2 n )上のデータを自然な対応でGF(2) n の元とみなし、GF(2)上のベクトル空間GF(2) n のアフィン変換部を備えたことを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数部と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数部と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数部と
を有する非線形関数部(F)を備え、
非線形関数部(F)は、鍵関数部をS関数部とP関数部の間に配置したことを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数部と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数部と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数部と
を有する非線形関数部(F)を備え、
非線形関数部(F)は、鍵関数部をS関数部とP関数部との両者の前と両者の後とのいずれかに配置したことを特徴とする。
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換部(s 1 )と、
変換するデータの少なくとも他の一部分のデータを第2部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換部(s 2 )と
を備えたことを特徴とする。
上記P関数部は、z 1 ,z 2 ,・・・,z 8 の8個の4n(nは1以上の整数)ビットデータを入力し、
上記z 1 ,z 2 ,z 3 ,z 4 の4個のデータのうち、少なくとも2個以上のデータ排他的論理和演算を行って4nビットの結果U 1 を得る回路と、
上記z 5 ,z 6 ,z 7 ,z 8 の4個のデータのうち、少なくとも2個以上のデータ排他的論理和演算を行って4nビットの結果U 2 を得る回路と、
U 1 とU 2 との排他的論理和演算を行って4nビットの結果U 3 を得る回路と、
U 1 に対して巡回シフトをする巡回回路と、
上記巡回回路の出力とU 3 との排他的論理和演算を行って結果U 4 を得る回路と
を備え、
上記U 3 ,U 4 をz 1 ',z 2 ',・・・,z 8 'として出力することを特徴とする。
上記データ処理は、データを非線形変換する非線形変換処理を備え、
非線形変換処理は、
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換処理(s 1 )と、
変換するデータの少なくとも他の一部分のデータを第2部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換処理(s 2 )とを備えたことを特徴とする。
上記データ処理は、変換するデータを入力し、入力したデータをある体(field)の元と見なし、その部分体を用いた逆元回路を用いて変換し、変換したデータを出力する部分体変換処理と、
上記部分体変換処理の前段処理と後段処理との少なくともいずれか一方に変換するGF(2 n )上のデータを自然な対応でGF(2) n の元とみなし、GF(2)上のベクトル空間GF(2) n のアフィン変換処理とのいずれかを備えたことを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数処理と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数処理と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数処理と
を有する非線形関数処理(F)を備え、
非線形関数処理(F)は、鍵関数をS関数処理とP関数処理の間に動作させることを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
データ変換を行うデータと鍵データとを論理演算する鍵関数処理と、
データ変換を行うデータを他のデータへ置換変換するS関数処理と、
データ変換を行うデータ同士で論理演算するP関数処理と
を有する非線形関数処理(F)を備え、
非線形関数処理(F)は、鍵関数処理をS関数処理とP関数処理との両者の前と両者の後とのいずれかで動作させることを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、データ変換を行うデータを非線形変換する非線形関数部(F)を備え、
上記鍵生成部は、非線形関数部(F)に供給する鍵データを加工して、加工した鍵データをデータ処理部の非線形関数部(F)以外の部分に供給してデータと演算させることを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記データ処理は、データ変換を行うデータを非線形変換する非線形関数処理(F)を備え、
上記鍵生成処理は、非線形関数処理(F)に供給する鍵データを加工して、加工した鍵データをデータ処理の非線形関数処理(F)以外の処理に供給してデータと演算させることを特徴とする。
図16は、図1に示した鍵生成部300(又は鍵生成部600)の構成図である。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換部を有し、
上記鍵生成部は、上記複数段の非線形データ変換部の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、鍵データと鍵データから生成された鍵データに依存するデータとの少なくともいずれかを入力して予め定められたビット数Z 1 ,Z 2 ,・・・,Z m (ここで、i,j,kは1〜mのいずれか1つの値とし、Z k −Z j =I×(Z i+1 −Z i )=I×B(Iは整数、B=Z i+1 −Z i ))だけ、巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換部の拡大鍵を生成する鍵シフト部を有するとともに、
上記鍵シフト部は、
1回の動作で(Z i+1 −Z i )ビット(Bビット)の巡回シフトをする巡回シフトレジスタと、
Z i ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフトレジスタを1回動作させて(Z i+1 −Z i )ビット(Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフトレジスタにZ i+1 ビット巡回シフトされた鍵データを生成させ、Z i+1 ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフトレジスタをI回動作させてI×(Z i+1 −Z i )ビット(I×Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフトレジスタにZ i+2 ビット巡回シフトされた鍵データを生成させる制御部と
を有することを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換部を有し、
上記鍵生成部は、上記複数段の非線形データ変換部の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、ある鍵データを予め定められたビット数(Bビット)だけ順に巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換部の拡大鍵を生成する鍵シフト部を有するとともに、
上記鍵シフト部は、Bビットだけ順に巡回シフトしたデータのうち、一部のデータを無視して拡大鍵を生成せず、残りの他のデータから拡大鍵を生成することを特徴とする。
上記データ処理部が用いる鍵データを生成してデータ処理部に供給する鍵生成部と
を備えたデータ変換装置において、
上記鍵生成部は、
GビットのGビット鍵データを入力して変換し、Gビットの第1のGビット変換鍵データを出力する第1のGビット鍵変換部と、
上記第1のGビット鍵変換部から出力された第1のGビット変換鍵データを入力し、更に変換してGビットの第2のGビット変換鍵データを出力する第2のGビット変換部と
を備え、
上記鍵生成部がGビット鍵データKを入力した場合は、Gビット鍵データKを第1のGビット鍵変換部に入力して変換し、第1のGビット鍵変換部により出力された第1のGビット変換鍵データK 1 を変換されたGビット鍵データとして出力し、
上記鍵生成部が2Gビット鍵データKを入力した場合は、2Gビット鍵データKからGビット鍵データを生成して生成したGビット鍵データを第1のGビット鍵変換部に入力して変換して第1のGビット変換鍵データK 1 を出力し、第1のGビット変換鍵データK 1 を第2のGビット変換部に入力して変換して第2のGビット変換鍵データK 2 を出力し、第1のGビット鍵変換部により出力された第1のGビット変換鍵データK 1 と、第2のGビット変換部により出力された第2のGビット変換鍵データK 2 とを連結して、変換された2Gビット鍵データ(K 1 ,K 2 )として出力することを特徴とする。
Gビット鍵データを非線形変換する2段の非線形データ変換部と、
2段目の非線形データ変換部から出力された変換途中のGビット鍵データと、
第1のGビット鍵変換部が入力したGビット鍵データとの論理演算を行う論理演算部と
を備えたことを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記データ処理は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換処理を有し、
上記鍵生成処理は、上記複数段の非線形データ変換処理の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、鍵データと鍵データから生成された鍵データに依存するデータとの少なくともいずれかを入力して予め定められたビット数Z 1 ,Z 2 ,・・・,Z m (ここで、i,j,kは、1〜mのいずれか1つの値とし、Z k −Z j =I×(Z i+1 −Z i )=I×B(Iは整数、B=Z i+1 −Z i ))だけ、巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換処理へ供給する拡大鍵を生成する鍵シフト処理を有するとともに、
上記鍵シフト処理は、
1回の動作で(Z i+1 −Z i )ビット(Bビット)の巡回シフトをする巡回シフト処理と、
Z i ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフト処理を1回動作させて(Z i+1 −Z i )ビット(Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフト処理によりZ i+1 ビット巡回シフトされた鍵データを生成させ、Z i+1 ビット巡回シフトされた鍵データに対して巡回シフト処理をI回動作させてI×(Z i+1 −Z i )ビット(I×Bビット)の巡回シフトを行わせることにより、巡回シフト処理によりZ i+2 ビット巡回シフトされた鍵データを生成させる制御処理と
を有することを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記データ処理は、各段ごとに拡大鍵を入力して非線形変換をする多段に接続された複数段の非線形データ変換処理を有し、
上記鍵生成処理は、上記複数段の非線形データ変換処理の各段毎に対して供給する拡大鍵を生成するにあたり、ある鍵データを予め定められたビット数(Bビット)だけ順に巡回シフトして、この巡回シフトした鍵データから各段の非線形データ変換処理へ供給する拡大鍵を生成する鍵シフト処理を有するとともに、
上記鍵シフト処理は、Bビットだけ順に巡回シフトしたデータのうち、一部のデータを無視して拡大鍵を生成せず、残りの他のデータから拡大鍵を生成することを特徴とする。
上記データ処理が用いる鍵データを生成してデータ処理に供給する鍵生成処理と
を実行するデータ変換方法において、
上記鍵生成処理は、
GビットのGビット鍵データを入力して変換し、Gビットの第1のGビット変換鍵データを出力する第1のGビット鍵変換処理と、
上記第1のGビット鍵変換処理から出力された第1のGビット変換鍵データを入力し、更に変換してGビットの第2のGビット変換鍵データを出力する第2のGビット変換処理と
を備え、
上記鍵生成処理がGビット鍵データKを入力した場合は、Gビット鍵データKを第1のGビット鍵変換処理に入力して変換し、第1のGビット鍵変換処理により出力された第1のGビット変換鍵データK 1 を変換されたGビット鍵データとして出力し、
上記鍵生成処理が2Gビット鍵データKを入力した場合は、2Gビット鍵データKからGビット鍵データを生成して生成したGビット鍵データを第1のGビット鍵変換処理に入力して変換して第1のGビット変換鍵データK 1 を出力し、第1のGビット変換鍵データK 1 を第2のGビット変換処理に入力して変換して第2のGビット変換鍵データK 2 を出力し、第1のGビット鍵変換処理により出力された第1のGビット変換鍵データK 1 と、第2のGビット変換処理により出力された第2のGビット変換鍵データK 2 とを連結して、変換された2Gビット鍵データ(K 1 ,K 2 )として出力することを特徴とする。
Claims (6)
- 鍵データを入力して少なくともデータの暗号化とデータの復号とのいずれかのデータ変換を行うデータ処理部を備えたデータ変換装置において、
上記データ処理部は、データを非線形変換する非線形変換部を備え、
非線形変換部は、
変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換部(s1)と、
変換するデータの第1部分データとは異なる一部分のデータを第2部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換部(s2)と
を備えたことを特徴とするデータ変換装置。 - 上記第1変換部(s1 )は、変換テーブルTにデータy1 を入力してデータs1(y1)を出力させ、このデータをデータz1 =s1 (y1 )として出力し、
上記第2変換部(s2 )は、変換テーブルTにデータy2 を入力してデータs1 (y2)を出力させ、データs1(y2 )を巡回シフト処理したデータ(rot(s1 (y2)))をデータz2=rot(s1 (y2 ))として出力することを特徴とする請求項1記載のデータ変換装置。 - 上記非線形変換部は、更に、
変換するデータの第1部分データと第2部分データとは異なる一部分のデータを第3部分データとして入力し、上記変換テーブルTを用いた変換と、上記第2変換部(s 2 )の第2部分用演算とは異なる第3部分用演算とを用いて第3部分データを変換し、変換したデータを出力する第3変換部(s 3 )と、
第1部分データと第2部分データと第3部分データとは異なる一部分のデータを第4部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と、第2変換部(s 2 )の第2部分用演算と上記第3変換部(s 3 )の第3部分用演算ととは異なる第4部分用演算とを用いて、第4部分データを変換し、変換したデータを出力する第4変換部(s 4 )と
を備えたことを特徴とする請求項1記載のデータ変換装置。 - 鍵データを入力して少なくともデータの暗号化とデータの復号とのいずれかのデータ変換を行うデータ処理部のデータ処理を実行するデータ変換装置のデータ変換方法において、
上記データ処理は、非線形変換部がデータを非線形変換する非線形変換処理を備え、
上記非線形変換処理は、
第1変換部(s 1 )が、変換するデータの一部分のデータを第1部分データとして入力して、メモリに記憶された変換テーブルTであって入力したデータの値を他の値に変換して出力する変換テーブルTを用いて第1部分データを変換し、変換したデータを出力する第1変換処理と、
第2変換部(s 2 )が、変換するデータの第1部分データとは異なる一部分のデータを第2部分データとして入力して、上記変換テーブルTを用いた変換と第2部分用演算とを用いて第2部分データを変換し、変換したデータを出力する第2変換処理とを備えたことを特徴とするデータ変換装置のデータ変換方法。 - 上記請求項4記載のデータ変換装置のデータ変換方法をコンピュータであるデータ変換装置に実行させるプログラム。
- 上記請求項4記載のデータ変換装置のデータ変換方法をコンピュータであるデータ変換装置に実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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