JP6665204B2 - データ暗号化装置及び方法、並びにデータ復号化装置及び方法 - Google Patents

データ暗号化装置及び方法、並びにデータ復号化装置及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6665204B2
JP6665204B2 JP2017560305A JP2017560305A JP6665204B2 JP 6665204 B2 JP6665204 B2 JP 6665204B2 JP 2017560305 A JP2017560305 A JP 2017560305A JP 2017560305 A JP2017560305 A JP 2017560305A JP 6665204 B2 JP6665204 B2 JP 6665204B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
block
data
encryption
plaintext
decoding
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.)
Active
Application number
JP2017560305A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018515815A (ja
Inventor
チェ、ギュ−ヨン
ムン、ドク−ジェ
チョ、ジ−フン
Original Assignee
サムソン エスディーエス カンパニー リミテッド
サムソン エスディーエス カンパニー リミテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サムソン エスディーエス カンパニー リミテッド, サムソン エスディーエス カンパニー リミテッド filed Critical サムソン エスディーエス カンパニー リミテッド
Publication of JP2018515815A publication Critical patent/JP2018515815A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6665204B2 publication Critical patent/JP6665204B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/0618—Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation
    • H04L9/0631—Substitution permutation network [SPN], i.e. cipher composed of a number of stages or rounds each involving linear and nonlinear transformations, e.g. AES algorithms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/14—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using a plurality of keys or algorithms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/16—Obfuscation or hiding, e.g. involving white box

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)

Description

本発明は、データの暗号化及び復号化の技術に関する。
従来のブロック暗号アルゴリズムを用いるデータ暗号化では、暗号鍵が攻撃者に漏洩すると、暗号化されたデータの復号化が可能であり、データが露出するため、暗号鍵の保護・管理が非常に重要な問題であった。
一般に、ブロック暗号を用いるデータ暗号化では、暗号鍵の長さ、暗号ブロックのサイズ、ラウンド数がセキュリティ性に影響を与える。この中で、メッセージをブロック単位に分けて暗号化処理を行う際の運用モード（ｍｏｄｅ ｏｆ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）もまた、重要な役割を果たす。運用モードを使用するブロック暗号アルゴリズムは、ブロック単位で暗号化を行い、すべてのブロックに同一の暗号鍵で暗号化を行う。
しかしながら、従来のブロック暗号アルゴリズムを用いるデータ暗号化は、データ暗号化の長さが長ければ長いほど、データ暗号化ブロックが増え、その数だけ暗号アルゴリズムを使用して暗号化を行った。そのため、データが増えるほどデータ暗号化の速度も遅くなってしまい、大容量の暗号化などの暗号化速度が重要となる場合には使用が困難な問題点がある。
本発明は、ブロック暗号化方式およびエンコード方式を用いてデータ暗号化を行い、これにより、暗号文を復号化する新しい手法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態に係るデータ暗号化装置は、データを複数の平文ブロックに分割する分割部と、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、前記複数の平文ブロックの一部のブロックおよび前記データの暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化する暗号化部と、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて、前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックをエンコードするエンコード部とを含む。
前記ブロック暗号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる暗号化方式を含むことができる。
前記ブロック暗号化方式は、ホワイトボックスに基づく暗号化方式を含むことができる。
前記エンコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるエンコード方式を含むことができる。
前記初期値は、初期化ベクトルまたはカウンタ値を含むことができる。
前記暗号化部は、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記一部のブロックを暗号化することができる。
前記エンコード部は、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記残りのブロックをエンコードすることができる。
前記エンコード部は、以前に生成された暗号文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次エンコードすることができる。
前記エンコード部は、以前に生成された暗号文ブロックおよび前記以前に生成された暗号文ブロックの生成に用いられた平文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次エンコードすることができる。
本発明の一実施形態に係るデータ復号化装置は、暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化する復号化部と、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて、前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックをデコードするデコード部とを含む。
前記ブロック復号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる復号化方式を含むことができる。
前記ブロック復号化方式は、ホワイトボックスに基づく復号化方式を含むことができる。
前記デコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるデコード方式を含むことができる。
前記デコード部は、前記暗号化されたデータの生成に用いられた初期化ベクトルまたはカウンタ値を用いて、前記残りのブロックをデコードすることができる。
前記デコード部は、以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次デコードすることができる。
前記デコード部は、以前に生成された平文ブロックおよび前記以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次デコードすることができる。
本発明の一実施形態に係るデータ暗号化方法は、データを複数の平文ブロックに分割するステップと、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、前記複数の平文ブロックの一部のブロックおよび前記データの暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化するステップと、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて、前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックをエンコードするステップとを含む。
前記ブロック暗号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる暗号化方式を含むことができる。
前記ブロック暗号化方式は、ホワイトボックスに基づく暗号化方式を含むことができる。
前記エンコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるエンコード方式を含むことができる。
前記初期値は、初期化ベクトルまたはカウンタ値を含むことができる。
前記暗号化するステップは、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記一部のブロックに対する暗号文ブロックを生成することができる。
前記エンコードするステップは、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記残りのブロックをエンコードすることができる。
前記エンコードするステップは、以前に生成された暗号文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次エンコードすることができる。
前記エンコードするステップは、以前に生成された暗号文ブロックおよび前記以前に生成された暗号文ブロックの生成に用いられた平文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次エンコードすることができる。
本発明の一実施形態に係るデータ復号化方法は、暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化するステップと、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて、前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックをデコードするステップとを含む。
前記ブロック復号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる復号化方式を含むことができる。
前記ブロック復号化方式は、ホワイトボックスに基づく復号化方式を含むことができる。
前記デコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるデコード方式を含むことができる。
前記デコードするステップは、前記暗号化されたデータの生成に用いられた初期化ベクトルまたはカウンタ値を用いて、前記残りのブロックに対する平文ブロックを生成することができる。
前記デコードするステップは、以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次デコードすることができる。
前記デコードするステップは、以前に生成された平文ブロックおよび前記以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックを用いて、前記残りのブロックのそれぞれを順次デコードすることができる。
本発明の一実施形態に係る記録媒体に格納されたコンピュータプログラムは、ハードウェアと結合され、データを複数の平文ブロックに分割するステップと、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、前記複数の平文ブロックの一部のブロックおよび前記データの暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化するステップと、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて、前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックをエンコードするステップとを実行させる。
本発明の一実施形態に係る記録媒体に格納されたコンピュータプログラムは、ハードウェアと結合され、暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化するステップと、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて、前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックをデコードするステップとを実行させる。
本発明によると、暗号化されたデータの生成のために、ブロック暗号化方式を用いて一部の暗号文ブロックを生成するとともに、残りの暗号文ブロックをエンコード方式により処理することで、データ暗号化のための演算量を低減することにより、大容量の暗号化の場合であっても迅速な暗号化が可能となる。
図１は、本発明の一実施形態に係るデータ暗号化装置のブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るデータ復号化装置のブロック図である。 図３ａは、本発明の一実施形態に係るＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｄｅ Ｂｏｏｋ）モードを説明するための図である。 図３ｂは、本発明の一実施形態に係るＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｄｅ Ｂｏｏｋ）モードを説明するための図である。 図４ａは、本発明の一実施形態に係るＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図４ｂは、本発明の一実施形態に係るＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図５ａは、本発明の他の実施形態に係るＣＢＣモードを説明するための図である。 図５ｂは、本発明の他の実施形態に係るＣＢＣモードを説明するための図である。 図６ａは、本発明のまた他の実施形態に係るＣＢＣモードを説明するための図である。 図６ｂは、本発明のまた他の実施形態に係るＣＢＣモードを説明するための図である。 図７ａは、本発明の一実施形態に係るＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図７ｂは、本発明の一実施形態に係るＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図８ａは、本発明の他の実施形態に係るＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図８ｂは、本発明の他の実施形態に係るＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図９ａは、本発明のまた他の実施形態に係るＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図９ｂは、本発明のまた他の実施形態に係るＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モードを説明するための図である。 図１０ａは、本発明の一実施形態に係るＣＦＢ（Ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１０ｂは、本発明の一実施形態に係るＣＦＢ（Ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１１ａは、本発明の他の実施形態に係るＣＦＢ（Ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１１ｂは、本発明の他の実施形態に係るＣＦＢ（Ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１２ａは、本発明のまた他の実施形態に係るＣＦＢ（Ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１２ｂは、本発明のまた他の実施形態に係るＣＦＢ（Ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１３ａは、本発明の一実施形態に係るＯＦＢ（Ｏｕｔｐｕｔ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１３ｂは、本発明の一実施形態に係るＯＦＢ（Ｏｕｔｐｕｔ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１４ａは、本発明の他の実施形態に係るＯＦＢ（Ｏｕｔｐｕｔ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１４ｂは、本発明の他の実施形態に係るＯＦＢ（Ｏｕｔｐｕｔ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モードを説明するための図である。 図１５ａは、本発明の一実施形態に係るＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードを説明するための図である。 図１５ｂは、本発明の一実施形態に係るＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードを説明するための図である。 図１６ａは、本発明の他の実施形態に係るＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードを説明するための図である。 図１６ｂは、本発明の他の実施形態に係るＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードを説明するための図である。 図１７ａは、本発明のまた他の実施形態に係るＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードを説明するための図である。 図１７ｂは、本発明のまた他の実施形態に係るＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードを説明するための図である。 図１８は、本発明の一実施形態に係るデータ暗号化方法のフローチャートである。 図１９は、本発明の一実施形態に係るデータ復号化方法のフローチャートである。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより具体的に説明する。以下の詳細な説明は、本明細書に記載されている方法、装置及び／又はシステムに関する総合的な理解を助けるために提供される。但し、これらは例示に過ぎず、本発明はこれらに制限されるものではない。
本発明の実施形態を説明するにあたり、関連する公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明確にする虞があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。また、後述する用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であり、使用者、運用者の意図または慣例などによって異なり得る。従って、その定義は、本明細書全般に亘る内容に基づいて行われるべきである。詳細な説明で使用される用語は、単に本発明の実施形態を記述するためのものであり、決して制限的であってはならない。明確に異なる意味で使用されない限り、単数形の表現は複数形の意味を含む。本説明において、「含む」または「備える」のような表現は、如何なる特性、数字、段階、動作、要素、これらの一部または組合せを指すためのものであり、記述するもの以外に、一つ又はそれ以上の他の特性、数字、段階、動作、要素、これらの一部または組合せの存在又は可能性を排除して解釈してはならない。
図１は、例示的な実施形態に係るデータ暗号化装置を示す図であり、図２は、例示的な実施形態に係るデータ復号化装置を示す図である。いくつかの実施形態では、例示的なデータ暗号化装置１００および例示的なデータ復号化装置２００は、それぞれ別個のコンピューティング装置内に実現または包含され得る。それぞれのコンピューティング装置は、１以上のプロセッサと、該プロセッサによってアクセス可能なメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体とを含むことができる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プロセッサの内部または外部に配置してもよく、よく知られている様々な手段によりプロセッサと接続してもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、コンピュータ実行可能なコマンドが格納されていてもよい。プロセッサは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたコマンドを実行できる。そのコマンドは、プロセッサによって実行される場合、コンピューティング装置により例示的な実施形態に係る動作を実行するようにすることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係るデータ暗号化装置１００のブロック図である。
図１を参照すると、本発明の一実施形態に係るデータ暗号化装置１００は、分割部１１０と、暗号化部１３０と、エンコード部１５０とを含む。
データ暗号化装置１００は、平文データ（例えば、デジタル化された平文）を暗号化し、暗号化されたデータ（例えば、デジタル化された暗号文）を生成するように構成される。
分割部１１０は、暗号化の対象となる平文データを複数の平文ブロックに分割するものである。例えば、分割部１１０は、平文データを一定のサイズのブロック単位に分割し、複数の平文ブロックを生成することができる。その際に、例えば、分割されたブロックのサイズを揃えるために、最後のブロックに既に定義された値を詰め込むパディング（Ｐａｄｄｉｎｇ）を行うことができる。
暗号化部１３０は、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、複数の平文ブロックの一部のブロックおよび暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化する。
ここで、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いてデータをブロック単位で暗号化する様々な形態の暗号化方式を含むことができる。例えば、暗号化部１３０は、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、３ＤＥＳ、Ｂｌｏｗｆｉｓｈ、ＩＤＥＡ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、ＲＣ２、ＲＣ５、ＲＣ６、ＳＥＥＤ、ＡＲＩＡ、ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ ＳｈａｍｉｒＡｄｌｅｍａｎ）、ＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＥＣＣ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｃｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍ）、Ｅｌｇａｍａｌ、ホワイトボックスに基づく暗号化アルゴリズムなどの対称鍵または非対称鍵を用いる公知のブロック暗号化アルゴリズムを用いて暗号分ブロックを生成することができる。
一方、初期値は、例えば、任意のビット列である初期化ベクトル（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ：ＩＶ）、又は平文ブロックを暗号化するたびに１ずつ増加するカウンタ値を含むことができる。このとき、暗号化部１３０は、後述する運用モードによって、初期値（初期化ベクトルまたは初期カウンタ値）を暗号鍵に基づくブロック暗号化方式により暗号化して暗号文ブロックを生成するか、または初期値（例えば、初期化ベクトルまたは初期カウンタ値）を用いて、平文ブロックの一部のブロックを暗号鍵に基づくブロック暗号化方式により暗号化し、暗号文ブロックを生成することができる。
一方、エンコード部１５０は、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて、複数の平文ブロックのうち、暗号化部１３０により暗号化されていない残りのブロックをエンコードする。
その際に、一実施形態によると、非暗号鍵に基づくエンコード方式は、暗号鍵を用いずにデータを隠すことができる様々な形態のエンコード方式を含むことができる。例えば、非暗号鍵に基づくエンコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および複数の論理演算で構成される論理関数の少なくとも１つを用いるエンコード方式を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、エンコード部１５０は、後述する運用モードによって、初期値（例えば、初期化ベクトルまたはカウンタ値）を用いて、暗号化部１３０により暗号化されていない平文ブロックをエンコードし、暗号文ブロックを生成することができる。
また、本発明の一実施形態によると、エンコード部１５０は、後述する運用モードによって、暗号化部１３０により暗号化されていない平文ブロックを順次エンコードして暗号文ブロックを生成するが、以前のステップで生成された暗号文ブロックを用いるか、又は以前のステップで生成された暗号文ブロック及び当該暗号文ブロックの生成のために用いられた平文ブロックを用いて、暗号文ブロックを生成することができる。
一方、本発明の一実施形態によると、暗号化部１３０およびエンコード部１５０は、ブロック暗号化に利用される従来の暗号化運用モードと類似した方式により、平文データを暗号化することができる。例えば、暗号化部１３０およびエンコード部１５０は、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｄｅ Ｂｌｏｏｋ）モード、ＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｎｉｎｉｎｇ）モード、ＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モード、ＣＦＢ（ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モード、ＯＦＢ（Ｏｕｔｐｕｔ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モード、及びＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードのいずれかの運用モードで平文データを暗号化できる。但し、従来のブロック暗号化に利用される暗号化運用モードでは、平文データの暗号化のために一つの暗号化アルゴリズムが適用されるのに対して、本発明の実施形態で利用される運用モードでは、平文データの暗号化のために、ブロック暗号化方式とエンコード方式が適用される点で差異がある。つまり、本発明の実施形態により暗号化されたデータは、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式により生成された暗号文ブロックと、非暗号鍵に基づくエンコード方式により生成された暗号文ブロックとを含むことになる。運用モードを用いる具体的な動作の詳細については、後述することとする。
一方、本発明の一実施形態によると、データ暗号化装置１００は、初期値（例えば、初期化ベクトルまたはカウンタ値）を用いる運用モードによって暗号化されたデータを生成する場合は、初期値を生成するのための初期値生成部１７０をさらに含むことができる。
一方、分割部１１０、暗号化部１３０、エンコード部１５０および初期値生成部１７０は、データ暗号化装置１００内で行う機能によって分類したものである。図１では、分割部１１０、暗号化部１３０、エンコード部１５０および初期値生成部１７０を分離された構成として示しているが、これに限定されず、具体的な動作において明確に区分されないことがある。
また、前述の例では、暗号化部１３０が、公知の特定の暗号化アルゴリズムを用いて暗号化を行うとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、暗号化部１３０およびエンコード部１５０は、所定の運用モードに基づいて、平文データの一部を対称鍵または非対称鍵を用いてブロック暗号化方式により暗号化し、平文データの残りの一部を暗号鍵を使用しない所定のエンコード方式によりエンコードするように設計された暗号化アルゴリズムを用いて、平文データを暗号化することができる。
一方、一実施形態では、分割部１１０、暗号化部１３０、エンコード部１５０、及び初期値生成部１７０は、１以上のプロセッサと、該プロセッサと接続されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体とを備えるコンピューティング装置上で実現できる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プロセッサの内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段によりプロセッサと接続していてもよい。コンピューティング装置内のプロセッサは、各コンピューティング装置により、本明細書に記載の例示的な実施形態により動作するようにすることができる。例えば、プロセッサは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたコマンドを実行することができ、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたコマンドは、プロセッサによって実行される場合、コンピューティング装置により、本明細書に記載の例示的な実施形態による動作を実行するように構成できる。
図２は、本発明の一実施形態に係るデータ復号化装置２００のブロック図である。
図２に示すデータ復号化装置２００は、図１のデータ暗号化装置１００により暗号化されたデータを復号化して、平文データを生成するためのものである。
図２を参照すると、本発明の一実施形態に係るデータ復号化装置２００は、復号化部２１０とデコード部２３０とを含む。
復号化部２１０は、暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化することができる。例えば、図１で説明したように、データ暗号化装置１００により暗号化されたデータは、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて暗号化された暗号文ブロックと、非暗号鍵に基づくエンコード方式によりエンコードされた暗号文ブロックとを含むことができる。これにより、本発明の一実施形態によると、復号化部２１０は、暗号化されたデータのうち、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて暗号化された暗号文ブロックを、暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて復号化を行うことができる。
ここで、暗号鍵に基づくブロック復号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いて、データをブロック単位で復号化する様々な形態の復号化方式を含むことができる。例えば、復号化部２１０は、ＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、３ＤＥＳ、Ｂｌｏｗｆｉｓｈ、ＩＤＥＡ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、ＲＣ２、ＲＣ５、ＲＣ６、ＳＥＥＤ、ＡＲＩＡ、ＲＳＡ（Ｒｉｖｅｓｔ Ｓｈａｍｉｒ Ａｄｌｅｍａｎ）、ＤＳＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｔｕｒｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ）、ＥＣＣ（Ｅｌｌｉｐｔｉｃ Ｃｕｒｖｅ Ｃｒｙｐｔｏｓｙｓｔｅｍ）、ＥＬＧｍａｌ、ホワイトボックス（Ｗｈｉｔｅｂｏｘ）に基づく暗号化アルゴリズムなどの対称鍵または非対称鍵を用いる公知のブロック暗号化アルゴリズムを用いて、暗号文ブロックの一部のブロックを復号化することができる。
一方、デコード部２３０は、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて、暗号化されたデータのうち、復号化部２１０により復号化されていない暗号文ブロックをデコードすることができる。そのとき、非暗号鍵に基づくデコード方式は、論理演算、一方向性関数、一方向性置換、および論理関数の少なくとも１つを用いるデコード方式を含むことができる。
本発明の一実施形態によると、デコード部２３０は、暗号化されたデータを復号化するための運用モードによって、初期値またはカウンタ値を用いて、復号化部２１０により復号化されていない暗号文ブロックをデコードし、平文ブロックを生成することができる。
また、本発明の一実施形態によると、デコード部２３０は、暗号化されたデータを復号化するための運用モードによって、復号化部２３０により復号化されていない暗号文ブロックを順次デコードして平文ブロックを生成するが、以前のステップで生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックを用いるか、又は以前のステップで生成された平文ブロッ及び当該平文ブロックの生成のために用いられた暗号文ブロックを用いて、平文ブロックを生成することができる。
一方、本発明の一実施形態によると、復号化部２１０およびデコード部２３０は、暗号化されたデータを生成するためにデータ暗号化装置１００によって使用された運用モードと同一の運用モードを用いて、暗号化されたデータを復号化することができる。例えば、復号化部２１０およびデコード部２３０は、ＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｄｅ Ｂｌｏｏｋ）モード、ＣＢＣ（Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｎｉｎｉｎｇ）モード、ＰＣＢＣ（Ｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇ Ｃｉｐｈｅｒ Ｂｌｏｃｋ Ｃｈａｉｎｉｎｇ）モード、ＣＦＢ（ｃｉｐｈｅｒ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モード、ＯＦＢ（Ｏｕｔｐｕｔ ＦｅｅｄＢａｃｋ）モード、およびＣＴＲ（Ｃｏｕｎｔｅｒ）モードのいずれかの運用モードで暗号化されたデータを復号化することができる。この詳細については、後述することとする。
一方、本発明の一実施形態によると、データ復号化装置２００は、初期値（例えば、初期化ベクトルまたはカウンタ値）を用いる運用モードによって平文データを生成する場合は、初期値を生成するための初期値生成部２５０をさらに備えることができる。
一方、復号化部２１０、デコード部２３０及び初期値生成部２５０は、データ復号化装置２００内で行う機能によって分類したものである。図２では、復号化部２１０、デコード部２３０及び初期値生成部２５０を分離された構成として示しているが、これに限定されるものではなく、具体的な動作において明確に区分されないことがある。
また、前述の例では、復号化部２１０が、公知の特定の暗号化アルゴリズムを用いて暗号化を行うとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、復号化部２１０およびデコード部２３０は、所定の運用モードに基づいて、暗号化されたデータの一部を対称鍵または非対称鍵を用いてブロック復号化方式で復号化し、暗号化されたデータの残りの一部を、暗号鍵を使用しない所定のデコード方式によりデコードするように設計された復号化アルゴリズムを用いて、暗号化されたデータから平文データを生成することができる。
一方、一実施形態では、復号化部２１０、エンコード部２３０及び初期値生成部２５０は、１以上のプロセッサと、該プロセッサと接続されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体とを備えるコンピューティング装置上で実現できる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プロセッサの内部または外部にあってもよく、よく知られている様々な手段によりプロセッサと接続していてもよい。コンピューティング装置内のプロセッサは、各コンピューティング装置により、本明細書に記載の例示的な実施形態により動作するようにすることができる。例えば、プロセッサは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたコマンドを実行することができ、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納されたコマンドは、プロセッサによって実行される場合、コンピューティング装置により、本明細書に記載の例示的な実施形態による動作を実行するように構成できる。
以下では、各運用モードによるデータ暗号化装置１００及びデータ復号化装置２００の例示的な動作について、より詳細に説明する。以下の実施例では、説明を容易にするために、ブロック暗号化方式としてＡＥＳアルゴリズムを用いると共に、エンコード方式として、ＸＯＲ演算またはＸＯＲ演算および論理関数を用いるとして例示するが、これに限定されるものではない。
なお、以下の実施例では、最初の暗号文の生成のために、ブロック暗号化方式を用いるとして説明するが、これに限定されるものではなく、暗号化速度などを考慮し、２以上の平文ブロックをブロック暗号化方式により暗号化することも可能である。
１．ＥＣＢモードを利用した実施例
本発明の一実施例によると、データ暗号化装置１００は、図３ａに示す例のようにＥＣＢモードを利用してデータを暗号化することができる。
図３ａに示すように、暗号化部１３０は、複数の平文ブロックのうち、最初の平文ブロックである平文ブロック１にブロック暗号アルゴリズムを適用し、暗号文ブロック１を生成する。その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２、平文ブロック３及び平文ブロック４のそれぞれに論理関数を適用し、暗号文ブロック２、暗号文ブロック３及び暗号文ブロック４を生成することができる。
データ復号化装置２００は、図３ａの例により暗号化されたデータに対して、図３ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図３ｂを参照すると、復号化部２１０は、複数の暗号文ブロックのうち、最初の暗号文ブロックである暗号文ブロック１にブロック暗号アルゴリズムを適用し、平文ブロック１を生成する。その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２、暗号文ブロック３及び暗号文ブロック４のそれぞれに論理関数を適用し、平文ブロック２、平文ブロック３及び平文ブロック４を生成することができる。
２．ＣＢＣモードを利用した実施例
本発明の一実施例によると、データ暗号化装置１００は、図４ａに示す例のようにＣＢＣモードを利用してデータを暗号化することができる。
図４ａを参照すると、暗号化部１３０は、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を初期化ベクトルと排他的論理和（ＸＯＲ）を行い、それに対してＡＥＳアルゴリズムを適用し、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された暗号文ブロックとＸＯＲして、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図４ａに示す暗号化動作は、次の数学式１のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
データ復号化装置２００は、図４ａの例により暗号化されたデータに対して、図４ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図４ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号化されたデータの最初のブロック（暗号文ブロック１）にＡＥＳアルゴリズムを用いて復号化を行った後、初期化ベクトルとＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれに対して、直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図４ｂに示す復号化動作は、次の数学式２のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、本発明の他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図５ａに示す例のようにＣＢＣモードを利用してデータを暗号化することができる。
図５ａを参照すると、暗号化部１３０は、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を初期化ベクトルと排他的論理和（ＸＯＲ）を行い、それに対してＡＥＳアルゴリズムを適用し、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された暗号文ブロックとＸＯＲした後、それに対して論理関数を適用し、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図５ａに示す暗号化動作は、次の数学式３のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図５ａの例により暗号化されたデータに対して、図５ｂに示すように復号化動作を行うことができる。
図５ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号化されたデータの最初のブロック（暗号文ブロック１）にＡＥＳアルゴリズムを用いて復号化を行った後、初期化ベクトルとＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれに論理関数を適用した後、直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図５ｂに示す復号化動作は、次の数学式４のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、本発明のまた他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図６ａに示す例のようにＣＢＣモードを利用してデータを暗号化することができる。
図６ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用し、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック１と初期化ベクトルＩＶをＸＯＲした後、論理関数を適用して暗号文ブロック１を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、以前に生成された暗号文ブロックとＸＯＲした後、それに対して論理関数を適用し、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図６ａに示す暗号化動作は、次の数学式５のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図６ａの例により暗号化されたデータに対して、図６ｂに示すように復号化動作を行うことができる。
図６ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号化されたデータの最初のブロック（暗号文ブロック０）にＡＥＳアルゴリズムを用いて復号化を行い、初期化ベクトルＩＶを生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック１に論理関数を適用した後、初期化ベクトルとＸＯＲして平文ブロック１を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれに論理関数を適用した後、直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図６ｂに示す復号化動作は、次の数学式６のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
３．ＰＣＢＣモードを利用した実施例
一方、本発明の一実施例によると、データ暗号化装置１００は、図７ａに示す例のようにＰＣＢＣモードを利用してデータを暗号化することができる。
図７ａを参照すると、暗号化部１３０は、データの最初の平文ブロック（平文ブロック１）を初期化ベクトルＩＶと排他的論理和（ＸＯＲ）をし、それに対してＡＥＳアルゴリズムを適用し、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された暗号文ブロック及び直前の平文ブロックとＸＯＲして、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図７ａに示す暗号化動作は、次の数学式７のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図７ａの例により暗号化されたデータに対して、図７ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図７ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号化されたデータの最初のブロック（暗号文ブロック１）にＡＥＳアルゴリズムを用いて復号化を行った後、初期化ベクトルＩＶとＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された平文ブロック及び直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図７ｂに示す復号化動作は、次の数学式８のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、本発明の他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図８ａに示す例のようにＰＣＢＣモードを利用してデータを暗号化することができる。
図８ａを参照すると、暗号化部１３０は、データの最初の平文ブロック（平文ブロック１）を初期化ベクトルＩＶと排他的論理和（ＸＯＲ）を行い、それに対してＡＥＳアルゴリズムを適用して、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された暗号文ブロック及び直前の平文ブロックとＸＯＲした後、それに対して論理関数を適用し、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図８ａに示す暗号化動作は、次の数学式９のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図９ａの例により暗号化されたデータに対して、図８ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図８ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号化されたデータの最初のブロック（暗号文ブロック１）にＡＥＳアルゴリズムを用いて復号化を行った後、初期化ベクトルＩＶとＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれに論理関数を適用した後、直前に生成された平文ブロック及び直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図８ｂに示す復号化動作は、次の数学式１０のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、本発明のまた他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図９ａに示す例のようにＰＣＢＣモードを利用してデータを暗号化することができる。
図９ａを参照すると、暗号化部１３０は、データの最初の平文ブロック（平文ブロック１）を初期化ベクトルＩＶと排他的論理和（ＸＯＲ）を行い、それに対してＡＥＳアルゴリズムを適用して、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック１と初期化ベクトルＩＶをＸＯＲした後、論理関数を適用して、暗号文ブロック１を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された暗号文ブロック及び直前の平文ブロックとＸＯＲした後、それに対して論理関数を適用し、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図９ａに示す暗号化動作は、次の数学式１１のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図９ａの例により暗号化されたデータに対して、図９ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図９ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号化されたデータの最初のブロック（暗号文ブロック０）にＡＥＳアルゴリズムを用いて復号化を行い、初期化ベクトルＩＶを生成することができる。
デコード部２３０は、暗号文ブロック１に論理関数を適用した後、初期化ベクトルＩＶとＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれに論理関数を適用した後、直前に生成された平文ブロック及び直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図９ｂに示す復号化動作は、次の数学式１２のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
４. ＣＦＢモードを利用した実施例
本発明の一実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１０ａに示す例のようにＣＦＢモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１０ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期化ベクトルにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、最初の平文ブロック（平文ブロック１）とＸＯＲして、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれを、直前に生成された暗号文ブロックとＸＯＲして、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１０ａに示す暗号化動作は、次の数学式１３のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１０ａの例により暗号化されたデータに対して、図１０ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１０ｂを参照すると、復号化部２１０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）とＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれを、直前の暗号文ブロックとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１０ｂに示す復号化動作は、次の数学式１４のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
本発明の他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１１ａに示す例のようにＣＦＢモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１１ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期化ベクトルにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、最初の平文ブロック（平文ブロック１）とＸＯＲして、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、直前に生成された暗号文ブロックに論理関数を適用した後、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１１ａに示す暗号化動作は、次の数学式１５のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１１ａの例により暗号化されたデータに対して、図１１ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１０ｂを参照すると、復号化部２１０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）とＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、以前の暗号文ブロックに論理関数を適用した後、ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１１ｂに示す復号化動作は、次の数学式１６のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
本発明のまた他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１２ａに示す例のようにＣＦＢモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１２ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用し、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期化ベクトルＩＶを最初の平文ブロック（平文ブロック１）とＸＯＲして、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、直前に生成された暗号文ブロックに論理関数を適用した後、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１２ａに示す暗号化動作は、次の数学式１７のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１２ａの例により暗号化されたデータに対して、図１２ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１２ｂを参照すると、復号化部２１０は、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）にＡＥＳアルゴリズムを適用し、初期化ベクトルＩＶを生成することができる。
その後、デコード部２３０は、初期化ベクトルＩＶと暗号文ブロック１をＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、以前の暗号文ブロックに論理関数を適用した後、ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１２ｂに示す復号化動作は、次の数学式１８のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＤＢＬＯＣＫはブロック復号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
５．ＯＦＢモードを利用した実施例
本発明の一実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１３ａに示す例のようにＯＦＢモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１３ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、最初の平文ブロック（平文ブロック１）とＸＯＲして、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用して生成されたブロックに論理関数を繰り返し適用した後、平文ブロック２〜平文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１３ａに示す暗号化動作は、次の数学式１９のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＩＶは初期化ベクトル、Ｏ１は初期化ベクトルにブロック暗号化アルゴリズムを適用して生成されたブロック、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、ＯｉはＯ１に初期化ベクトルに論理関数をｉ回適用して生成されたブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１３ａの例により暗号化されたデータに対して、図１３ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１３ｂを参照すると、復号化部２１０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック１）とＸＯＲして、最初の平文ブロック（平文ブロック１）を生成することができる。
その後、デコード部２３０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用して生成されたブロックに論理関数を繰り返し適用した後、暗号文ブロック２〜暗号文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、平文ブロック２〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１３ｂに示す復号化動作は、次の数学式２０のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＩＶは初期化ベクトル、Ｏ１は初期化ベクトルにブロック暗号化アルゴリズムを適用して生成されたブロック、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、ＯｉはＯ１に初期化ベクトルに論理関数をｉ回適用して生成されたブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
本発明の他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１４ａに示す例のようにＯＦＢモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１４ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期化ベクトルＩＶにＡＥＳアルゴリズムを適用し、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期化ベクトルＩＶに論理関数を繰り返し適用した後、平文ブロック１〜平文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、暗号文ブロック１〜暗号文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１４ａに示す暗号化動作は、次の数学式２１のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｏｉは初期化ベクトルに論理関数をｉ回適用して生成されたブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１４ａの例により暗号化されたデータに対して、図１４ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１４ｂを参照すると、復号化部２１０は、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）にＡＥＳアルゴリズムを適用し、初期化ベクトルＩＶを生成することができる。
その後、デコード部２３０は、生成された初期化ベクトルに論理関数を繰り返し適用した後、暗号文ブロック１〜暗号文ブロック４のそれぞれとＸＯＲして、平文ブロック１〜平文ブロック４を生成することができる。
具体的には、図１４ｂに示す復号化動作は、次の数学式２２のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｏｉは初期化ベクトルに論理関数をｉ回適用して生成されたブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＩＶは初期化ベクトル、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
６．カウンタ（ＣＴＲ）モードを利用した実施例
本発明の一実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１５ａに示す例のようにカウンタモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１５ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期カウンタ値（ＣＴＲ）にＡＥＳアルゴリズムを適用し、暗号文ブロック０を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期カウンタ値（ＣＴＲ）を平文ブロック１とＸＯＲして、暗号文ブロック１を生成することができる。
同様に、エンコード部１５０は、ｉ番目の平文ブロックをｉ番目のカウンタ値（例えば、図１５ａに示すようなＣＴＲ＋ｉ−１）とＸＯＲして、ｉ番目の暗号文ブロックを生成することができる。このとき、エンコード部１５０は、各暗号文ブロックを並列的に生成できる。
具体的には、図１５ａに示す暗号化動作は、次の数学式２３のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＣＴＲは初期カウンタ値、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１５ａの例により暗号化されたデータに対して、図１５ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１５ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号文ブロック０にＡＥＳアルゴリズムを適用して初期カウンタ値を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期カウンタ値ＣＴＲを暗号文ブロック１とＸＯＲして平文ブロック１を生成することができる。
同様に、エンコード部１５０は、ｉ番目の暗号文ブロックをｉ番目のカウンタ値（例えば、図１５ｂに示すようなＣＴＲ＋ｉ−１）とＸＯＲして、ｉ番目の平文ブロックを生成することができる。このとき、エンコード部１５０は、各平文ブロックを並列的に生成することができる。
具体的には、図１５ｂに示す復号化動作は、次の数学式２４のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＣＴＲは初期カウンタ値、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、本発明の他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１６ａに示す例のようにカウンタモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１６ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期カウンタ値ＣＴＲにＡＥＳアルゴリズムを適用し、暗号文ブロック０を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期カウンタ値ＣＴＲに論理関数を適用した後、平文ブロック１とＸＯＲして、暗号文ブロック１を生成することができる。
同様に、エンコード部１５０は、ｉ番目のカウンタ値（例えば、図１６ａに示すようなＣＴＲ＋ｉ−１）に論理関数を適用した後、ｉ番目の平文ブロックとＸＯＲして、ｉ番目の暗号文ブロックを生成することができる。このとき、エンコード部１５０は、各暗号文ブロックを並列的に生成できる。
具体的には、図１６ａに示す暗号化動作は、次の数学式２５のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＣＴＲは初期カウンタ値、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１６ａの例により暗号化されたデータに対して、図１６ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１６ｂを参照すると、復号化部２１０は、最初の暗号文ブロック（暗号文ブロック０）にＡＥＳアルゴリズムを適用して、初期カウンタ値ＣＴＲを生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、初期カウンタ値ＣＴＲに論理関数を適用した後、暗号文ブロック１とＸＯＲして平文ブロック１を生成することができる。
同様に、エンコード部１５０は、ｉ番目のカウンタ値（例えば、図１６ｂに示すようなＣＴＲ＋ｉ−１）に論理関数を適用した後、ｉ番目の暗号文ブロックとＸＯＲしてｉ番目の平文ブロックを生成することができる。このとき、エンコード部１５０は、各平文ブロックを並列的に生成できる。
具体的には、図１６ｂに示す復号化動作は、次の数学式２６のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＣＴＲは初期カウンタ値、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、本発明の他の実施例によると、データ暗号化装置１００は、図１７ａに示す例のようにカウンタモードを利用してデータを暗号化することができる。
図１７ａを参照すると、暗号化部１３０は、初期カウンタ値ＣＴＲにＡＥＳアルゴリズムを適用した後、平文ブロック１とＸＯＲして、暗号文ブロック１を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、ｉ番目のカウンタ値（例えば、図１７ａに示すようなＣＴＲ＋ｉ−１）に論理関数を適用した後、ｉ番目の平文ブロックとＸＯＲして、ｉ番目の暗号文ブロックを生成することができる。このとき、エンコード部１５０は、各暗号文ブロックを並列的に生成できる。
具体的には、図１７ａに示す暗号化動作は、次の数学式２７のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＣＴＲは初期カウンタ値、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
一方、データ復号化装置２００は、図１７ａの例により暗号化されたデータに対して、図１７ｂの例のように復号化動作を行うことができる。
図１７ｂを参照すると、復号化部２１０は、暗号文ブロック１にＡＥＳアルゴリズムを適用した後、暗号文ブロック１とＸＯＲして、平文ブロック１を生成することができる。
その後、エンコード部１５０は、ｉ番目のカウンタ値（例えば、図１７ｂに示すようなＣＴＲ＋ｉ−１）に論理関数を適用した後、ｉ番目の暗号文ブロックとＸＯＲして、ｉ番目の平文ブロックを生成することができる。このとき、エンコード部１５０は、各平文ブロックを並列的に生成できる。
具体的には、図１７ｂに示す復号化動作は、次の数学式２８のように表すことができる。
Figure 0006665204
 ここで、ＥＢＬＯＣＫはブロック暗号化アルゴリズム、ＣＴＲは初期カウンタ値、Ｃｉはｉ番目の暗号文ブロック、Ｐｉはｉ番目の平文ブロック、Ｆは論理関数、ＸＯＲはブロック間のＸＯＲ演算（例えば、各ブロックがビットシーケンスである場合は、ビットごとのＸＯＲ演算を示す。）を示す。
図１８は、本発明の一実施形態に係るデータ暗号化方法のフローチャートである。
図１８に示す方法は、例えば、図１に示すデータ暗号化装置１００により実行できる。
図１８を参照すると、データ暗号化装置１００は、暗号化の対象となる平文データを複数の平文ブロックに分割する（１８１０）。
その後、データ暗号化装置１００は、暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、分割された複数の平文ブロックの一部のブロックおよび初期値の少なくとも１つを暗号化する（１８２０）。
その後、データ暗号化装置１００は、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて、分割された複数の平文ブロックのうち、ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックをエンコードする（１８３０）。
図１９は、本発明の一実施形態に係るデータ復号化方法のフローチャートである。
図１９に示す方法は、例えば、図２に示すデータ復号化装置２００により実行できる。
図１９を参照すると、データ復号化装置２００は、暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックおよび初期値の少なくとも１つを復号化する（１９１０）。
その後、データ復号化装置２００は、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて、暗号化されたデータのうち、ブロック復号化方式により復号化されていない残りのブロックをデコードする（１９２０）。
一方、所定の実施例は、本明細書に記載されているプロセスをコンピュータ上で実行するためのプログラムを含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含むことができる。このコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、プログラム命令、ローカルデータファイル、ローカルデータ構造などを単独に又は組み合わせて備えることができる。そのコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明のために特別に設計されて構成されたものであり得る。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例には、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープなどの磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなどの光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、および、ロム、ラム、フラッシュメモリなどのプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェアデバイスが含まれる。プログラム命令の例には、コンパイラーによって作成されるような機械語コードのみならず、インタープリターなどを使用してコンピュータにより実行できる高級言語コードを含むことができる。
以上、代表的な実施形態により本発明を詳細に説明したが、当業者であれば、本発明の範疇を逸脱しない範囲内で、前述した実施形態に対する様々な変形が可能であることを理解するはずである。従って、本発明の権利範囲は、説明した実施形態に限定されてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、その特許請求の範囲と均等なものによって定められるべきである。
１００：データ暗号化装置
１１０：分割部
１３０：暗号化部
１５０：エンコード部
１７０：初期値生成部
２００：データ復号化装置
２１０：復号化部
２３０：デコード部
２５０：初期値生成部

Claims (30)

  1. データを複数の平文ブロックに分割する分割部と、
    暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、前記複数の平文ブロックの一部のブロックおよび前記データの暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化する暗号化部と、
    前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックのそれぞれと、前記暗号化部によって以前に生成された暗号文ブロックおよび前記以前に生成された暗号文ブロックの生成に用いられた平文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて順次エンコードして前記残りのブロックのそれぞれに対する暗号文ブロックを生成するエンコード部とを含むデータ暗号化装置。
  2. 前記ブロック暗号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる暗号化方式を含む請求項１に記載のデータ暗号化装置。
  3. 前記ブロック暗号化方式は、ホワイトボックスに基づく暗号化方式を含む請求項１に記載のデータ暗号化装置。
  4. 前記エンコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるエンコード方式を含む請求項１に記載のデータ暗号化装置。
  5. 前記初期値は、初期化ベクトルまたはカウンタ値を含む請求項１に記載のデータ暗号化装置。
  6. 前記暗号化部は、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記一部のブロックを暗号化する請求項５に記載のデータ暗号化装置。
  7. 前記エンコード部は、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記残りのブロックをエンコードする請求項５に記載のデータ暗号化装置。
  8. 前記エンコード部は、前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックと、前記暗号化部によって以前に生成された暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて順次エンコードする請求項１に記載のデータ暗号化装置。
  9. 暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化する復号化部と、
    前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックのそれぞれと、前記復号化部によって以前に生成された平文ブロックおよび前記以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて順次デコードして前記残りのブロックのそれぞれに対する平文ブロックを生成するデコード部とを含むデータ復号化装置。
  10. 前記ブロック復号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる復号化方式を含む請求項９に記載のデータ復号化装置。
  11. 前記ブロック復号化方式は、ホワイトボックスに基づく復号化方式を含む請求項９に記載のデータ復号化装置。
  12. 前記デコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるデコード方式を含む請求項９に記載のデータ復号化装置。
  13. 前記デコード部は、前記暗号化されたデータの生成に用いられた初期化ベクトルまたはカウンタ値を用いて、前記残りのブロックをデコードする請求項９に記載のデータ復号化装置。
  14. 前記デコード部は、前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックと、前記復号化部によって以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて順次デコードする請求項９に記載のデータ復号化装置。
  15. １以上のプロセッサ、および前記１以上のプロセッサによって実行される１以上のプログラムを格納するメモリを備えたコンピューティング装置を用いてデータを暗号化する方法であって、
    データを複数の平文ブロックに分割するステップと、
    暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、前記複数の平文ブロックの一部のブロックおよび前記データの暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化するステップと、
    前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックのそれぞれと、前記暗号化するステップによって以前に生成された暗号文ブロックおよび前記以前に生成された暗号文ブロックの生成に用いられた平文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて順次エンコードして前記残りのブロックのそれぞれに対する暗号文ブロックを生成するステップとを含むデータ暗号化方法。
  16. 前記ブロック暗号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる暗号化方式を含む請求項１５に記載のデータ暗号化方法。
  17. 前記ブロック暗号化方式は、ホワイトボックスに基づく暗号化方式を含む請求項１５に記載のデータ暗号化方法。
  18. 前記エンコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるエンコード方式を含む請求項１５に記載のデータ暗号化方法。
  19. 前記初期値は、初期化ベクトルまたはカウンタ値を含む請求項１５に記載のデータ暗号化方法。
  20. 前記暗号化するステップは、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記一部のブロックを暗号化する請求項１９に記載のデータ暗号化方法。
  21. 前記エンコードするステップは、前記初期化ベクトルまたは前記カウンタ値を用いて前記残りのブロックをエンコードする請求項１９に記載のデータ暗号化方法。
  22. 前記エンコードするステップは、前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックと、前記暗号化するステップによって以前に生成された暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて順次エンコードする請求項１５に記載のデータ暗号化方法。
  23. １以上のプロセッサ、および前記１以上のプロセッサによって実行される１以上のプログラムを格納するメモリを備えたコンピューティング装置を用いてデータを復号化する方法であって、
    暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化するステップと、
    前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックのそれぞれと、前記復号化するステップによって以前に生成された平文ブロックおよび前記以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて順次デコードして前記残りのブロックのそれぞれに対する平文ブロックを生成するステップとを含むデータ復号化方法。
  24. 前記ブロック復号化方式は、対称鍵または非対称鍵を用いる復号化方式を含む請求項２３に記載のデータ復号化方法。
  25. 前記ブロック復号化方式は、ホワイトボックスに基づく復号化方式を含む請求項２３に記載のデータ復号化方法。
  26. 前記デコード方式は、論理演算、一方向性関数（ｏｎｅ−ｗａｙ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、一方向性置換（ｏｎｅ−ｗａｙ ｐｅｒｍｕｔａｉｏｎ）、および論理関数の少なくとも１つを用いるデコード方式を含む請求項２３に記載のデータ復号化方法。
  27. 前記デコードするステップは、前記暗号化されたデータの生成に用いられた初期化ベクトルまたはカウンタ値を用いて、前記残りのブロックをデコードする請求項２３に記載のデータ復号化方法。
  28. 前記デコードするステップは、前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックと、前記復号化するステップによって以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて順次デコードする請求項２３に記載のデータ復号化方法。
  29. 以下のステップをコンピュータ上で実行させるための記録媒体に格納されたコンピュータプログラムであって、
    データを複数の平文ブロックに分割するステップと、
    暗号鍵に基づくブロック暗号化方式を用いて、前記複数の平文ブロックの一部のブロックおよび前記データの暗号化のための初期値の少なくとも１つを暗号化するステップと、
    前記複数の平文ブロックのうち、前記ブロック暗号化方式により暗号化されていない残りのブロックのそれぞれと、前記暗号化するステップによって以前に生成された暗号文ブロックおよび前記以前に生成された暗号文ブロックの生成に用いられた平文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくエンコード方式を用いて順次エンコードして前記残りのブロックのそれぞれに対する暗号文ブロックを生成するステップとを備える記録媒体に格納されたコンピュータプログラム。
  30. 以下のステップをコンピュータ上で実行させるための記録媒体に格納されたコンピュータプログラムであって、
    暗号鍵に基づくブロック復号化方式を用いて、暗号化されたデータの一部のブロックを復号化するステップと、
    前記暗号化されたデータの前記一部のブロックを除いた残りのブロックのそれぞれと、前記復号化するステップによって以前に生成された平文ブロックおよび前記以前に生成された平文ブロックの生成に用いられた暗号文ブロックとに対して、非暗号鍵に基づくデコード方式を用いて順次デコードして前記残りのブロックのそれぞれに対する平文ブロックを生成するステップとを備える記録媒体に格納されたコンピュータプログラム。
JP2017560305A 2015-05-19 2015-06-30 データ暗号化装置及び方法、並びにデータ復号化装置及び方法 Active JP6665204B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0069666 2015-05-19
KR1020150069666A KR101847492B1 (ko) 2015-05-19 2015-05-19 데이터 암호화 장치 및 방법, 데이터 복호화 장치 및 방법
PCT/KR2015/006730 WO2016186241A1 (ko) 2015-05-19 2015-06-30 데이터 암호화 장치 및 방법과 및 데이터 복호화 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018515815A JP2018515815A (ja) 2018-06-14
JP6665204B2 true JP6665204B2 (ja) 2020-03-13

Family

ID=57320448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017560305A Active JP6665204B2 (ja) 2015-05-19 2015-06-30 データ暗号化装置及び方法、並びにデータ復号化装置及び方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180139041A1 (ja)
EP (1) EP3300294B1 (ja)
JP (1) JP6665204B2 (ja)
KR (1) KR101847492B1 (ja)
CN (1) CN107637010B (ja)
WO (1) WO2016186241A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10492184B2 (en) * 2016-12-09 2019-11-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Multiplexing control information in a physical uplink data channel
KR101949579B1 (ko) * 2017-02-22 2019-02-19 인하대학교 산학협력단 바이오매트릭스를 이용하여 키를 생성하는 방법 및 시스템
US11146397B2 (en) * 2017-10-31 2021-10-12 Micro Focus Llc Encoding abelian variety-based ciphertext with metadata
CN108616351B (zh) * 2018-03-26 2020-09-18 山东大学 一种全动态加密解密方法及加密解密装置
CN110401527B (zh) * 2018-04-25 2022-03-08 腾讯科技（深圳）有限公司 数据加密、解密方法、装置以及存储介质
CN108848073B (zh) * 2018-05-31 2021-04-13 唐山智能电子有限公司 对实时数据采集系统的数据进行加密解密的方法以及系统
KR102168488B1 (ko) * 2018-10-24 2020-10-21 동서대학교 산학협력단 차량용 블랙박스 실시간 영상 위변조 방지방법
EP3654576B1 (en) 2018-11-16 2021-07-28 Siemens Aktiengesellschaft Computer-implemented method for error-correction-encoding and encrypting of a file
CN110289949A (zh) * 2019-05-23 2019-09-27 武汉船舶通信研究所（中国船舶重工集团公司第七二二研究所） 密钥管理方法及装置
CN110162989A (zh) * 2019-05-28 2019-08-23 上海海洋大学 基于cbc模式的多类型文件加密共享与访问控制方法
CN110601814B (zh) * 2019-09-24 2021-08-27 深圳前海微众银行股份有限公司 联邦学习数据加密方法、装置、设备及可读存储介质
KR102631694B1 (ko) * 2020-01-02 2024-01-31 재단법인 대구경북과학기술원 데이터에 대한 암/복호화 및 채널코딩을 수행하는 방법 및 시스템
CN111339547B (zh) * 2020-03-27 2024-03-19 苏州链原信息科技有限公司 用于生成数据标签的方法、电子设备及计算机存储介质
CN113079155B (zh) * 2021-03-29 2022-12-06 重庆富民银行股份有限公司 基于混合密码的文件加密处理方法
CN113014604A (zh) * 2021-04-12 2021-06-22 北京字节跳动网络技术有限公司 一种数据处理方法、装置、设备及介质、程序产品
CN113660620B (zh) * 2021-10-20 2022-01-21 北京卓建智菡科技有限公司 一种数据防伪加密方法、装置、计算机设备及存储介质
CN117527409B (zh) * 2023-12-04 2024-06-11 北京弗莱特智能软件开发有限公司 数据加密的方法、个人网关设备端及数据加密系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287882A (ja) * 1987-05-20 1988-11-24 株式会社日立製作所 暗号装置
JPH0488736A (ja) * 1990-07-31 1992-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd データ伝送方式
JPH10303879A (ja) * 1997-04-24 1998-11-13 Fuji Xerox Co Ltd 暗号化方法
JP2000252974A (ja) * 1999-03-03 2000-09-14 Kobe Steel Ltd ディジタル情報暗号化装置，及びディジタル情報再生装置
US7167560B2 (en) * 2002-08-08 2007-01-23 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Partial encryption of stream-formatted media
JP2007158967A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Ntt Data Corp 情報処理装置、耐タンパーデバイス、暗号処理方法及びコンピュータプログラム
EP1995710A1 (en) * 2006-03-14 2008-11-26 NEC Corporation Information processing system, information processing method, and information processing program
IL178488A0 (en) * 2006-10-05 2008-01-20 Nds Ltd Improved key production system
EP2092684A2 (en) * 2006-11-17 2009-08-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cryptographic method for a white-box implementation
JP2010515945A (ja) * 2007-01-11 2010-05-13 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 実装のコピーの追跡
US8175265B2 (en) * 2008-09-02 2012-05-08 Apple Inc. Systems and methods for implementing block cipher algorithms on attacker-controlled systems
CN102461058B (zh) * 2009-03-10 2015-06-03 耶德托公司 具有输入相关编码的白盒密码系统
WO2011123787A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 University Of Mississippi Secure wireless communication transceiver
US9178699B2 (en) * 2013-11-06 2015-11-03 Blackberry Limited Public key encryption algorithms for hard lock file encryption
KR101527329B1 (ko) 2014-09-12 2015-06-09 삼성에스디에스 주식회사 데이터 암호화 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160136023A (ko) 2016-11-29
US20180139041A1 (en) 2018-05-17
KR101847492B1 (ko) 2018-04-10
EP3300294A1 (en) 2018-03-28
CN107637010A (zh) 2018-01-26
WO2016186241A1 (ko) 2016-11-24
CN107637010B (zh) 2021-05-18
EP3300294A4 (en) 2018-06-20
JP2018515815A (ja) 2018-06-14
EP3300294B1 (en) 2023-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6665204B2 (ja) データ暗号化装置及び方法、並びにデータ復号化装置及び方法
CN105406969B (zh) 数据加密装置及方法
JP5855696B2 (ja) 完全性検証を含むブロック暗号化方法およびブロック復号化方法
JP6035459B2 (ja) 暗号化装置、復号化装置、及びプログラム
US10951402B2 (en) Apparatus and method for encryption
CN107438065B (zh) 数据加密装置及方法、数据解密装置及方法
JP6575532B2 (ja) 暗号化装置、復号装置、暗号処理システム、暗号化方法、復号方法、暗号化プログラム、及び復号プログラム
JP7367860B2 (ja) 認証暗号化装置、認証復号装置、認証暗号システム、方法及びプログラム
JP5992651B2 (ja) 暗号化方法、プログラム、および、システム
KR101914453B1 (ko) 암호화 장치 및 방법
KR101440680B1 (ko) 중국인 나머지 정리에 기반한 준동형 암복호화 방법 및 이를 이용한 장치
JP6631989B2 (ja) 暗号化装置、制御方法、及びプログラム
US11070356B2 (en) Text encryption
JP4658150B2 (ja) 暗号化方法および復号方法
JP2007158967A (ja) 情報処理装置、耐タンパーデバイス、暗号処理方法及びコンピュータプログラム
US20230044822A1 (en) Cypher system, encryption method, decryption method and program
KR101758233B1 (ko) 비대칭 특성을 이용한 외부 저장장치의 데이터에 대한 암호화를 수행하는 장치 및 방법
KR20090042624A (ko) 대칭키 암호 프로세싱 장치 및 방법
JP2006235291A (ja) 公開鍵の作成装置と作成プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181005

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190107

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190611

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191011

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20191206

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: 20200121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6665204

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250