JP6499519B2 - メッセージを安全に交換する暗号方式並びにこの方式を実施する装置及びシステム - Google Patents
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Description
-データ交換(M´、R1、R2、...)のための、特にデータを少なくとも1つの他の装置と交換するための通信インタフェース1、
-共有秘密鍵Kを格納するための安全メモリ2、
-メッセージMを交換する必要があるとき、好ましくは、この種のメッセージを交換する必要があるたびに乱数R1を発生するための乱数発生器3、
-入力としてオペランド(例えば、R1、R2、K、M)を使用して演算(OP1、OP2、OP3,OP4)の少なくとも1つの結果を出力するための少なくとも1つの算出ユニット7、
-少なくとも1つの暗号鍵(K1、K2、K3)によってアルゴリズム(A1、A2)を実行する少なくとも1つの暗号ユニット8、及び
-上述の暗号方式の段階に従って前記の構成要素(1、2、3、7、8)を管理することを担当する中央処理ユニット5。
2 安全メモリ
3 乱数発生器
5 中央処理ユニット
7 算出ユニット
8 暗号ユニット
10 暗号装置
20 暗号装置
11 ボックス
12 ボックス
14 ボックス
16 ボックス
18 ボックス
21 ボックス
23 ボックス
25 ボックス
33 ボックス
35 ボックス
37 ボックス
A1 第1のアルゴリズム
A2 第2のアルゴリズム
C 暗号
D1 送信装置
D2 受信装置
D3 装置
K 暗号鍵
K1 第1の暗号鍵
K2 第2の暗号鍵
K3 第3の暗号鍵
M メッセージ
M’ 擬似メッセージ
OP1 第1の演算
OP2 第2の演算
OP3 第3の演算
OP4 第4の演算
R1 乱数
R2 乱数
R3 乱数
Claims (13)
- 少なくとも2つの装置(D1、D2)に共通の共有秘密鍵(K)を各々格納する前記装置の間でメッセージ(M)を安全に交換するための暗号方式であって、
各装置で乱数(R1、R2)を発生する段階と、
各装置によって前記発生した乱数(R1、R2)を他の装置に送信する段階と、
各装置で、オペランドとして前記共有秘密鍵(K)及び各乱数(R1、R1)の両方を使用する第1の演算を算出することによって第1の鍵(K1)を決定する段階と、
各装置で、暗号鍵として前記第1の鍵(K1)を用いて第1のアルゴリズムで第2の演算の結果を暗号化することによって第2の鍵(K2)を決定する段階であって、前記第2の演算は、少なくとも、オペランドとして各乱数(R1、R2)を使用する段階と、
送信装置(D1)として機能する前記装置のうちの1つによってオペランドとして前記メッセージ(M)及び各乱数(R1、R2)の両方を使用する可逆的な第3の演算を算出することによって疑似メッセージ(M´)を決定する段階と、
前記送信装置(D1)によって直接的又は間接的な暗号鍵として前記第2の鍵(K2)を用いた第2のアルゴリズムによって前記疑似メッセージ(M´)の暗号化から生じる暗号(C)を算出する段階と、
前記送信装置(D1)から受信装置(D2)として機能する少なくとも1つの他の装置へ前記暗号(C)を送信する段階と、
前記受信装置(D2)で前記暗号(C)を受信する段階と、
前記疑似メッセージ(M´)を回復するために、前記第2のアルゴリズムの直接的又は間接的な解読鍵として前記第2の鍵(K2)を用いて前記受信装置(D2)で前記暗号(C)を解読する段階と、
前記第3の演算を反転させることによって前記メッセージ(M)を前記疑似メッセージ(M´)から検索する段階と、
を含む暗号方式。 - 前記第2のアルゴリズムの中で、間接的な暗号又は解読鍵としての前記第2の鍵(K2)の使用は、各装置で、オペランドとして前記第2の鍵(K2)及び前記共有秘密鍵(K)を使用して第4の演算により決定される第3の鍵(K3)で実行される請求項1に記載の暗号方式。
- 前記演算の少なくともいずれかの少なくとも一部は論理演算を含む請求項1又は2に記載の暗号方式。
- 前記論理演算は排他的論理和演算である請求項3に記載の暗号方式。
- 前記演算のいずれか1つのオペランドがいろいろなビット長を有する場合、前記オペランドの各々に対して同じビット長を復元する請求項1〜4のいずれか一項に記載の暗号方式。
- 同じビット長を復元することは、そのビット長が他のオペランドのいずれかのビット長に等しくなるまで、最小ビット長を有するオペランドを補充することを目的とする平衡段階によって、そしてすべての前記オペランド(又は補充されたオペランド)が同じビット長を有するまで、前記平衡段階を繰り返すことにより達成される請求項5に記載の暗号方式。
- 前記平衡段階は、他のオペランドと同じビット長に達するまで、又は連結されたオペランドのビット長より小さい残余値だけ減少したビット長に達するまで、最小ビット長を有する前記オペランドをそれ自体と連結することによって最初に実行される請求項6に記載の暗号方式。
- 前記平衡段階は前記第3の演算に適用されて、最小ビット長を有する前記オペランドは前記乱数(R1、R2)のいずれかであるが、前記他のオペランドは前記メッセージ(M)である請求項7に記載の暗号方式。
- 前記第1のアルゴリズムは一方向性関数を使用する請求項1〜8のいずれか1項に記載の暗号方式。
- 前記演算の少なくともいずれかの少なくとも一部は累乗にされた数を含み、前記オペランドのいずれも、他のオペランドから選択される前記数の累指数として使われる請求項1〜9のいずれか1項に記載の暗号方式。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の前記暗号方式を実施するための暗号装置(10、20)であって、
データ交換のための通信インタフェース(1)と、
共有秘密鍵(K)を格納するための安全メモリ(2)と、
乱数(R1、R2)を発生するための乱数発生器(3)と、
入力としてオペランドを使用して演算の結果を出力する少なくとも1つの算出ユニット(7)と、
少なくとも1つの暗号鍵(K1、K2、K3)によってアルゴリズムを実行するための少なくとも1つの暗号ユニット(8)と、
前記暗号方式の前記段階に従って前記構成要素を管理することを担当する中央処理ユニット(5)と、
を少なくとも含むいくつかの構成要素を備える暗号装置(10、20)。 - モノリシック回路で作られていることを特徴とする請求項11に記載の暗号装置(10、20)。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の前記暗号方式を実施するために相互に接続された少なくとも2つの暗号装置(10、20)を備えるシステムであって、
前記装置の各々は、
データ交換のための通信インタフェース(1)と、
共有秘密鍵(K)を格納するための安全メモリ(2)と、
乱数(R1、R2)を発生するための乱数発生器(3)と、
入力としてオペランドを使用して演算の結果を出力する少なくとも1つの算出ユニット(7)と、
少なくとも1つの暗号鍵(K1、K2、K3)によってアルゴリズムを実行するための少なくとも1つの暗号ユニット(8)と、
前記暗号方式の前記段階に従って前記構成要素を管理することを担当する中央処理ユニット(5)と、
を少なくとも含むいくつかの構成要素を備えるシステム。
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