JP6517436B2 - 暗号化デバイス及び符号化デバイス - Google Patents
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Description
− 暗号化デバイスが鍵依存暗号化関数を計算するために作用する複数の変数を記憶するように構成されたデータストアであって、変数が複数のシェアに分散され、データストアにおいて複数の符号化済みシェアとして表され、符号化済みシェアがシェアとステートとの符号化であり、同一の変数に対応する複数のステートが、入力メッセージから複数のステートへの単射写像が存在するような、入力メッセージとの関係を有する、データストアと、
− 複数のルックアップテーブルを記憶するテーブルストアであって、ルックアップテーブルが1つ又は複数の変数の1つ又は複数の符号化済みシェアを入力とし、複数のルックアップテーブルが鍵依存暗号化関数を実装するテーブルネットワークを共に形成する、テーブルストアと、
− データストアに表された変数に複数のルックアップテーブルを適用することによって、入力メッセージに鍵依存暗号化関数を適用するように構成された制御ユニットと
を備える。
− テーブルストアが、第1の複数のシェアに分散され、データストアに第1の複数の符号化済みシェアとして表される第1の変数と、第2の複数のシェアに分散され、データストアに第2の複数の符号化済みシェアとして表される第2の変数とを乗算するための乗算テーブルネットワークを記憶し、乗算テーブルネットワークが第1及び第2の複数の符号化済みシェアに作用して、第1及び第2の変数の積を表す第3の複数の符号化済みシェアを取得し、
− 乗算テーブルネットワークが、第1の複数のシェアのうちの第1のシェアと第2の複数のシェアのうちの第2のシェアとの積を計算するための1つ又は複数の外積テーブルサブネットワークを有し、外積テーブルサブネットワークが、対応する符号化済みシェアからの第1のシェア及び第2のシェアの積と、入力メッセージからのランダム化関数との和を計算する。
− 入力メッセージを受信するための受信ユニットであって、入力メッセージが複数の入力パートを有する、受信ユニットと、
− 入力メッセージの各パートについて、
− 入力メッセージのパートを複数のシェアに分散させることを、複数の分散関数を入力メッセージに適用して複数のシェアを取得することによって行い、分散関数に適用された結合関数が、入力メッセージのパートに等しく、
− 入力メッセージからの単射写像を適用して複数のステートを取得し、複数のシェア及び複数のステートの数が同一であり、
− 複数のシェアの各シェアを複数のステートの対応するステートと共に符号化して、パートを表す複数の符号化済みシェアを取得する
ように構成された符号化ユニットと
を備える。
− 暗号化デバイスが鍵K依存暗号化関数を計算するために作用する複数の変数wを記憶するステップ510であって、変数wが複数のシェアwjに分散され、データストアにおいて複数の符号化済みシェアxjとして表され、符号化済みシェアがシェアwjとステートsjとの符号化xj=Encj(wj,sj)であり、同一の変数wに対応する複数のステートsjが、入力メッセージMから複数のステートへの単射写像Σが存在するようなΣ(M)=(s0,...,sn−1)、入力メッセージMとの関係を有する、記憶するステップ510と、
− 複数のルックアップテーブルを記憶するステップ520であって、ルックアップテーブルが1つ又は複数の変数の1つ又は複数の符号化済みシェアを入力とし、複数のルックアップテーブルが鍵K依存暗号化関数を実装するテーブルネットワークを共に形成する、記憶するステップ520と、
− データストアに表された変数に複数のルックアップテーブルを適用することによって、入力メッセージに鍵K依存暗号化関数を適用するステップ530と
を有する。
− 入力メッセージMを受信するステップ560であって、入力メッセージが複数の入力パートを有するM=(m0,m1,...)、受信するステップ560と、
− 入力メッセージMの各パートmiについて、
− 入力メッセージMのパートmiを複数のシェアに分散させることを、複数の分散関数
− 入力メッセージMからの単射写像Σiを適用して複数のステート
− 複数のシェアの各シェアを複数のステートの対応するステートと共に符号化して、パートmiを表す複数の符号化済みシェア
を有する。
100 M 入力メッセージ
110 w 変数
121、122、123 w0、w1、...、wn−1 シェア
131、132、133 s0、s1、...、sn−1 シェア
141、142、143 x0、x1,...、xn−1 符号化済みシェア
151 h 分散写像
152 Σ 単射写像
161、162、163 Enc1、Enc2、...、Encn−1 符号化
200 暗号化デバイス
210 制御ユニット
220 データストア
230 テーブルストア
231、232、233 テーブル
240 変数
250 ネットワークインタフェース
300 符号化デバイス
310 受信ユニット
320 符号化ユニット
410 テーブルネットワーク入力
420 テーブルネットワーク
421〜424 テーブル
430 テーブルネットワーク出力
440 テーブルネットワーク
450 テーブルネットワーク
600 DESブロック暗号のフローチャート
605 入力メッセージ
606 出力メッセージ
Claims (16)
- 入力メッセージ(M)についての鍵(K)依存暗号化関数(f)、(fK(M))を計算する暗号化デバイスであって、前記暗号化デバイスが、
前記暗号化デバイスが前記鍵(K)依存暗号化関数を計算するために作用する複数の変数(w)を記憶するデータストアであって、前記変数(w)は、複数のシェア(wj)に分散されて、前記データストアにおいて複数の符号化済みシェア(xj)として表され、前記符号化済みシェアは前記シェア(wj)とステート(sj)との符号化したもの(xj=Encj(wj,sj))であり、同一の前記変数(w)に対応する複数のステート(sj)が、前記入力メッセージ(M)から前記複数のステートへの単射写像(Σ)が存在するような(Σ(M)=(s0,...,sn−1))、前記入力メッセージ(M)との関係を有する、データストアと、
複数のルックアップテーブルを記憶するテーブルストアであって、前記ルックアップテーブルが1つ又は複数の変数の1つ又は複数の符号化済みシェアを入力とし、前記複数のルックアップテーブルが前記鍵(K)依存暗号化関数を実装するテーブルネットワークを共に形成し、前記テーブルネットワークが前記符号化済み変数(w)の前記複数のシェア(wj)に演算を実施し、前記入力メッセージ(M)から前記複数のステートへの単射写像を維持する前記複数のステート(sj)に冗長な演算を同時に実施する、テーブルストアと、
前記データストアに表された前記変数に前記複数のルックアップテーブルを適用することによって、前記入力メッセージに前記鍵(K)依存暗号化関数を適用する制御ユニットと
を備える、暗号化デバイス。 - 同一の前記変数(w)に対応する前記複数のステート(sj)の合計ビットサイズが、少なくとも前記入力メッセージ(M)のビットサイズと同一の大きさである、請求項1に記載の暗号化デバイス。
- 前記符号化が全単射である、請求項1又は2に記載の暗号化デバイス。
- 結合関数(d(w0,...,wn−1)=w)が前記シェア(wj)を前記変数(w)に写像し、前記結合関数は、任意の単一のシェア(wk)から前記変数(w)への写像であって、他のシェア(w0,...,wk−1,wk+1,...,wn−1)の値を固定することによって得られる当該写像が全単射であるという特性を有する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の暗号化デバイス。
- 前記テーブルストアは、第1の複数のシェア(wj)に分散され、前記データストアに第1の複数の符号化済みシェア(xj)として表される第1の変数(w)と、第2の複数のシェア(vj)に分散され、前記データストアに第2の複数の符号化済みシェア(yj)として表される第2の変数(v)とを乗算するための乗算テーブルネットワークを記憶し、前記乗算テーブルネットワークが前記第1及び第2の複数の符号化済みシェア(xj、yj)に作用して、前記第1及び第2の変数の積を表す第3の複数の符号化済みシェア(zj)を取得し、
前記乗算テーブルネットワークが、前記第1の複数のシェアのうちの第1のシェア(w1)と前記第2の複数のシェアのうちの第2のシェア(v2)との積を計算するための1つ又は複数の外積テーブルサブネットワークを有し、前記外積テーブルサブネットワークが、対応する前記符号化済みシェアからの前記第1のシェア及び前記第2のシェアの積と、前記入力メッセージ(M)からのランダム化関数(R1,2)との和を計算する、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の暗号化デバイス。 - 入力メッセージ(M)を符号化するための符号化デバイスであって、前記符号化デバイスは、
前記入力メッセージ(M)を受信するための受信ユニットであって、前記入力メッセージが複数の入力パートを有する(M=(m0,m1,...))、受信ユニットと、
前記入力メッセージ(M)の各パート(mi)について、
前記入力メッセージ(M)の前記パート(mi)を複数のシェアに分散させることを、複数の分散関数
前記複数のシェアの各シェアを前記複数のステートの対応するステートと共に符号化して、前記パート(mi)を表す複数の符号化済みシェア
符号化ユニットと
を備える、符号化デバイス。 - 請求項8又は9に記載の符号化デバイスを備える、請求項1に記載の暗号化デバイス。
- 入力メッセージ(M)についての鍵(K)依存暗号化関数(f)、(fK(M))を計算する暗号化方法であって、前記暗号化方法が、
暗号化デバイスが前記鍵(K)依存暗号化関数を計算するために作用する複数の変数(w)を記憶するステップであって、前記変数(w)は、複数のシェア(wj)に分散されて、データストアにおいて複数の符号化済みシェア(xj)として表され、前記符号化済みシェアはシェア(wj)とステート(sj)との符号化したもの(xj=Encj(wj,sj))であり、同一の前記変数(w)に対応する複数のステート(sj)が、前記入力メッセージ(M)から前記複数のステートへの単射写像(Σ)が存在するような(Σ(M)=(s0,...,sn−1))、前記入力メッセージ(M)との関係を有する、記憶するステップと、
複数のルックアップテーブルを記憶するステップであって、前記ルックアップテーブルが1つ又は複数の変数の1つ又は複数の符号化済みシェアを入力とし、前記複数のルックアップテーブルが前記鍵(K)依存暗号化関数を実装するテーブルネットワークを共に形成し、前記ルックアップテーブルが符号化済み変数(w)の前記複数のシェア(wj)に演算を実施し、前記入力メッセージ(M)から前記複数のステートへの単射写像を維持する前記複数のステート(sj)に冗長な演算を同時に実施する、記憶するステップと、
前記データストアに表された前記変数に前記複数のルックアップテーブルを適用することによって、前記入力メッセージに前記鍵(K)依存暗号化関数を適用するステップと
を有する、暗号化方法。 - 入力メッセージ(M)を符号化するための符号化方法であって、前記符号化方法は、
符号化デバイスが前記入力メッセージ(M)を受信するステップであって、前記入力メッセージが複数の入力パートを有する(M=(m0,m1,...))、前記受信するステップと、
前記符号化デバイスが前記入力メッセージ(M)の各パート(mi)について、
前記入力メッセージ(M)の前記パート(mi)を複数のシェアに分散させることを、複数の分散関数
前記符号化デバイスが前記入力メッセージ(M)からの単射写像(Σi)を適用して複数のステート
前記符号化デバイスが前記複数のシェアの各シェアを前記複数のステートの対応するステートと共に符号化して、前記パート(mi)を表す複数の符号化済みシェア
を有する、符号化方法。 - コンピュータ上で実行された場合に当該コンピュータに請求項11に記載の方法を実施させる、コンピュータプログラム。
- コンピュータ上で実行された場合に当該コンピュータに請求項12に記載の方法を実施させる、コンピュータプログラム。
- 請求項13に記載のコンピュータプログラムを備える、コンピュータ可読媒体。
- 請求項14に記載のコンピュータプログラムを備える、コンピュータ可読媒体。
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