JPH01500794A - データ暗号方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 データ暗号方式 発明の背景 本発明は、データ暗号装置に関し、また、実質的な長さのキーの制御のもとで１ ブロツクの入力ピットを１ブロツクの出力ビットに変換する方法に関する。

入力データが一連のビット交換操作（ｂｉｔ−ｐｅｒｍｕｔａｔｉｏｎＯｐ８ｒ ａｔｉＯｎＳ　：　データ・ワード内のビットの順序を配置換えする）及び転置 テープＡ、　（５ｕｂｓｔｉ　ｔｕｔｉｏｎ　ｔａｂｌｅｓ　：ビット群が新し いビット・パターンを生成するテーブルをアドレスするために使用される〕を経 て出力データに変換される場合に、幾つかのデータ暗号アルゴリズムが定義され てきた。典屋的なアルゴリズムは、６４ビツトの入力ワード及び出力ワードヲ有 し、６４ピツト長に及ぶキーによって制御される。正確な変換プロセスは、それ ぞれの場合に、データ・バスに作用するキー変数に依存するだけでなく、アルゴ リズムが樽成されるビット交換及び転置テーブルの定義にも依存する。

このような暗号化方法の一例は、ＤＥＳとして知られ、そして、連邦情報処理標 準公報４６（１９７７年１月１５日）に、１デ一タ暗号標準（Ｄａｔａ　Ｅｎｃ ｒｙｐｔｉｏｎ　５ｔａｎｄａｒｄ）”として米国防務省標準局によって公表さ れている５本明細書はこの標準の認識を前提としている。

ＤＥＳ標準は、５つのビット交換操作と８つの転置テーブルに基づくアルゴリズ ムを定義している。ビット交換テーブルはそれ自体各々テーブルによって定義さ れ、このテーブルは、各出刃ビットに対して５対応する入力ビットのビット番号 を載せている。１つの出力ビットは、１以上の入力ビツトから供給できないが、 ２又はそれ以上の出力ビットに対して、同一の入力ビットから供給可能であり（ これは拡張交換として知られているン、或いは幾つかの入力ビットに対し℃、全 く使用されないことが可能である（交換選択〕。

アルゴリズムのン７トウエアでの実現において、転置テーブル及びビット交換を 定義するテーブルは、読出専用メモリにデータ定数として格納される。

ビット交換及び／又は転置を用いる暗号アルゴリズムの他の例は、本件出願人の 英国特許出願第８６０７９６１号及び第８６１０７３３号（国際特許出願ＰＣＴ ／ＧＢ８７１００２１６及びＰＣＴ／ＧＢ８７１００２６６）に開示されている り発明の要約 本発明によれは、１ブロツクの入力ビツトを１ブロツクの出力ピットに震換する データ暗号方法及び装置が提供され、データは、実質的な長さを有するキーの制 御のもとで選択された複数のビット交換及び／又は転置の操作を定義するアルゴ リズムの作用を受け、キーによる選択に有効な操作は、外部のデータ源から得ら れる操作制御データに応答して変更可能である。

本明細書において、暗号の用語は、暗号化と解読の双方をカバーするために使用 されている。

このように、例えば、続出専用メモリに転置及びビット交換テーブルな格納する 代りにＤＢＳアルゴリズムにより、それらのテーブルは、それらが外部データ源 から得られるデータでロードできるように読出／書込メモリに格納される。この データ源は、テレテキスト又ｆｉビデオテックス（プレスチル）のような伝送技 術、或いｔ・工、カード・リーダ、バー・コード・リーグ又は直接キーボード入 力のような入力技術の使用を含むことが可能である。

これにより、アルゴリズムの作用は、キー変数のみを変化させる場合よりもはる かにドラスティックに変化し得る。従って、変化したアルゴリズムは最早定義さ れたＤＥＳアルゴリズムではなく、その非常に多くの可能な変形の１つである。

テーブルにロードされるデータは、変更されるアルゴリズムの特定の形式に対し て負わされる種々の制御に適合されなければならない。

図面の簡単な説明 本発明は、ＤＥＳアルゴリズムの論理構成を説暁するフローチャートで示された ＤＥＳアルゴリズムを参照して史に詳細に説明される。

好適な実施例の詳細な説明 ＤＥＳアルゴリズムはそれ自体知られているので１図面の簡単な説明は不要と考 えられ、また、前述のＤＥＳ標準が参照さレルべきである。（、：ｔｔＧ！、１ ９８２年）Ｎｏｒｔｈｗｏｏｄ　Ｐｕｂｌｉ−ＣａｔｉＯｎ　ｌ５ＢＮ　７１９ ８　２６１１Ｘで公表されたＨ、Ｂｅｋａｒ　及びＦ、Ｐｉｐｅｒ　ｉｃよる６ 暗号方式（Ｃ１ｐｈｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍｓ　）”における付加的な説明と共に再 版されている。〕１図は、ｌ５ＢＮ０４７１　９００６３ＸのＪｏｈｎ　’ｗｉ ｌｅｙ　ａｎｄ　５ｏｎｓ　Ｋ　ヨ’）　公表されたＤ　、Ｗ、Ｄａｖ　；ｅｓ 及びＷ、Ｌ、Ｐｒ１ｃｅ　によるａ　コ７ビエータ・ネッ）　７−クノ安全性（ ５ｅｃｕｒｉ　ｔＶ　ｆｏｒ　ｃｏｍｐｕｔｅｒＮｅｔＷＯｒｋＳ）　”の第５ ５頁から抜粋されている。四面の詳細な説明については当該書籍を参照すべきで ある。アルゴリズムは、データ・ワード内のビットの）−序が配列換えされる一 連の５ビット又換操作、ＰＣ１，ＰＣ２，ＩＰ、ＩＰ”、Ｅと、新しいビット・ パター７’ｆ：生成するルック・アップ−テーブルへの入力としてビット群が供 給されるＳボックス内の８つの転置テーブルと。

から成る。ＰＣＩ及びＰＣ２ｋＸ９ｆｉ選択（ｐｅｒｍｕｔｅａ　ｃｈｏ　１ｃ ｅ）であり、Ｅは拡張交換（ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｐｅｒｍｕｔａ　ｔｉｏｎ　） である。

種々の点で処理されているビット数が図面上に示されている。

幾つかの操作が破線のボックスＵ乃至Ｚにょっ℃示されていることが図面で理解 される。これらのボックスは、外的に再定義できる領域を規定している。これら の領域は以下の如き変更ＯＴ能なデータを与えるっ 変更可能データの表 Ｕ　ＩＰ及びＩＰ−”　６４　ｘ　６　３８４Ｖ　ＰＣＩ　５６Ｘ６　３３６ Ｗ　ＰＯ２４８ｘ６　２８８ Ｘ　Ｅ　４８Ｘ５　２４０ Ｙ　Ｐ　３２Ｘ５　１６０ Ｚ　Ｓボーｉクス　８Ｘ６４Ｘ　４　２０４８飴計：３４５に のように、ＤＥＳアルゴリズムに対して、ビット交換及び転置テーブルの全ての データ内容の総計は３５００ビツトにも及ぶ、これは、現在の５６ビツト・キー 変数のみによる場合より大きな変更の自由度を与える。

読出／書込メモリにテーブルをロードするための外部データ源がない場合に、− 組の適当なデフォルト値を、続出専用メモリの領域から読出／書込メモリに伝送 することができる。別の可能性は、読出専用メモリから得られる初期値で開始す る、テーブル内容の部分変更に対するものである。

テーブル内容を変更するデータは、より＾いレベルの安全性で別のアルゴリズム 及びキーによって暗号化される選択された転送チャネルを介して送ることができ る。他方、それは、機械的又は物理的方法（例えば、パンチ・カード、磁気カー ド、印刷されたバー・コード、タイプ印書の数字〕によって伝えることができ、 また郵便又はフーリエによって配達もできる。また、ボイ／ト間の電気的接続（ 陸線又は電話〕も使用できる。

アルゴリズムのハードウェアでの実現におい℃、外部データの制御のもとてビッ ト交換を変更することはかなり難しいが、転置テーブルの内容を変更する可能性 が依然としてあろうＤＥＳアルゴリズムと共に使用するためにＢＦ３Ａされたも のと同様の原理は、アルゴリズム、不作用り人の英国特許出願第８６０７９６１ 号及Ｄ［Ｇ３６１０７３３号（（３際特Ｆ？出ｋＰＣＴ／ＣＢ８７１００２１６ 及びＰＣＴ／ＧＢ８７１００２６６）の主題、を変更するために使用できろうこ れらのうちの第一の出願において、アルゴリズムは、キーワードに依存する一連 のビット交換より成り、第二の出願において、アルゴリズムは、制御ワードに依 存する初期転置パターンを科う１繰返される交換及び転置シーケンスより成る。

国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＦ、Ｅ　ｒＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥ ＰＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＸＯＮＡＬ　ＡＰＰ（ＪＣＡτ工ＯＮ　Ｎｏ、 　ＰＣ７７ＣＢ　８７／○０５５７　（ＳＡ　１８１８３）ＦＲ−Ａ−２４１６ ６８０１５１０ｎ／８２　ＮｏｎｅＵＳ−Ａ−４２７５２６５２３１０６／８１ 　Ｎｏｄｅ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．入力ビットのブロックが出力ビットのブロックに変換されるデータ暗号方法 において、実質的な長さのキーの制御のもとで選択された複数のビット交換及び ／又は転置操作を定義するアルゴリズムの作用に前記入力ビットを委ね，そして 外部データ源から受取られる操作制御データに応答して前記キーによる選択に有 効な操作を変化させることより成る前記方法。
2. ２．入力ビットのブロックを出力ビットのブロックに変換するデータ暗号装置に おいて、アルゴリズムにより定義されるビット交換及び／又は転置テーブルを格 納する記憶手段と、実質的長さのキーの制御のもとで選択されるときに、前記記 憶手段内のテーブルによって定義される複数のビット交換及び／又は転置操作に 前記入力ビットを委ねて前記出力ビットを与えるデータ変換手段と、外部データ 源から受取られる操作制御データに応答して格納された前記テーブルを変更する 手段と、 より成る前記データ暗号装置。
3. ３．前記アルゴリズムがＤＥＳアルゴリズムに基づく請求項２に記載の装置。