JPH03155591A - 逐次暗号装置 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は例えば打線や無線でデータを授受する場合に
、第三者にそのデータが盗聴されないようにデータを暗
号化するために用いられ、プロ、ンク暗号部から生成さ
れた擬似乱数と平文との排他的論理和をビット単位にと
って暗号化データとして出力すると共に、その暗号化デ
ータをブロック暗号部に帰還して新たな擬似乱数を得る
逐次暗号装置に関する。

「従来の技術」 第２図に従来の逐次暗号装置１０を示す。この逐次暗号
装置１０はブロック暗号部１１にシフトレジスタ１２か
ら複数ビット、例えば６４ビツトのフ゛口・ンクデータ
が人力され、このフ゛ロンクデータは鍵コードにで攪拌
され、同ビット数の擬似乱数のブロックデータが得られ
、このブロックデ−タの内の予め決められたビット数ｎ
が第１レジスタ１３に格納される。第１レジスタ１３の
データは鍵ビットにとして１ビツトずつ出力され、平文
Ｍと排他的論理和回路１４でビット単位で排他的論理和
かとられ、排他的論理和回路１４の出力は暗号化データ
として平文Ｍと同速度で伝送路１５に送出されると共に
シフトレジスタ１２に帰還される。第２レジスタ１３内
の全ビットが鍵にとして使用されると、次の鍵を得るた
めにシフトレジスタ１２の内容（ブロックデータ）がブ
ロック暗号部１１に入力され、ブロック暗号部１１は鍵
コードにで人力されたブロックデータをＩｔ？して、擬
（以乱数のブロックデータを出力し、そのｎビットが第
１レジスタ１３に格納される。以下同様のことを繰り返
す。

伝送路１５を伝送された暗号化データは復号装置１６内
の排他的論理和回路１７とシフトレジスタ１日とに人力
され、排他的論理和回路Ｉ７でｎビットのレジスタ１９
から１ビツトずつ出力される鍵ピッ）ｋと排他的論理和
がとられて平文Ｍに復号され、レジスタ１９の全ビット
が鍵ビットにとして使用されると、シフトレジスタ１８
内のブロックデータがブロック復号部２１に入力されて
鍵コードに″ｃ攪拌されて同一ビット数の擬似乱数のブ
ロックデータを発生し、このブロックデータのｎビット
がレジスタ１９に格納される。つまり復号装置１６は暗
号装置１０と同一のハードウェアで構成されている。な
おシフトレジスタ１２１８、レジスタ１３．１９にはそ
れぞれ予め決められた初期値が与えられている。

「発明が解決しようとする課題」 このように従来の逐次暗号装置では平文Ｍが一定の速度
のビット列で入力され、同じ速度で暗号化データが出力
される場合、ブロック暗号部１１がシフトレジスタ１２
を通じて帰還されてきたデータを処理して擬似乱数を得
る時間が、平文Ｍの１ビツトが暗号化されて出力されて
から、次の平文Ｍの１ビツトを暗号化するのに間に合う
ように短時間としなければならない。一般にブロック暗
号部１１の回路規模が大きいので高速で入力されてくる
平文を実時間で処理して出力するには限界があった。

この発明はこのような課題を解決するためになされたも
ので、ブロック暗号部の処理速度が平文の入出力ビット
速度より遅くても平文の入出力速度に影響を与えること
なく平文を実時間で暗号化することができる逐次暗号装
置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段Ｊ この発明によれば擬似乱数を生成するブロック暗号部と
、暗号化に使用する鍵ビットを出力する第１レジスタと
の間に第２レジスタが設けられ、ブロック暗号部から出
力された擬似乱数のブロックデータは第２レジスタに格
納され、第２レジスタ内のデータが第１レジスタに格納
される。第１レジスタのビット数ｎは２乃至ブロック暗
号部の出力ブロックデータのビット数とされ、第２レジ
スタのビット数はｎ以上とする。第１レジスタに記憶さ
れている全ビットデータと平文との排他的論理和がとら
れると、すぐに第２レジスタの内容が第１レジスタに移
される。この第１レジスタに移されたビット数分の暗号
化処理が行われている内に、次の８；１４９１乱数のブ
ロックデータを得るための処理をブロック暗号部で行い
、その結果を第２レジスタに入力しておくことにより、
間断なく平文と鍵ピッ）ｋとの排他的論理和がとれる。

「作　用」 この発明によれば、第１レジスタの鍵ビットｋをすべて
使用した時に、次に用いる鍵ピッ）ｋは第２レジスタに
あり、この第２レジスタより第１レジスタに転送したｎ
ビットをすべて鍵ビットにとして使用してしまう間に更
に次の鍵ビットを用意すればよいからブロック暗号部で
の処理時間をＴとすると平文に対する暗号化の処理速度
をｎ／Ｔとすることができる。つまり、従来の装置でｍ
のビットレートで処理できた暗号装置はｍｎのビットレ
ートで処理できることになる。

「実施例」 第１図にこの発明の実施例を示し、第２図と対応する部
分に同一符号を付けである。この発明においては逐次暗
号装置１０内のブロック暗号部１１と第１レジスタ１３
との間に第２レジスタ２２が挿入される。第１レジスタ
１３のビット数ｎは２以上でかつ、ブロック暗号部１１
の出力ブロックデータのビット数以下とされ、第２レジ
スタ２２のビット数はｎ以上とされる。ブロック暗号部
１１で生成された擬似乱数のブロックデータは第２レジ
スタ２２に格納され、第２レジスタ２２内のデータの所
定のｎビットが第１レジスタ１３内に移され、第１レジ
スタ１３内のデータが１ビットずつ鍵ビットにとして取
り出されて平文Ｍとその入力速度でビット単位で排他的
論理和がとられて平文Ｍが暗号化され、その暗号化デー
タは伝送路１５へ送出されると共に、シフトレジスタ１
２に帰還される。

第１レジスタ１３内のｎビットがすべてｌｋとして使用
されると、第２レジスタ２２内のデータの所定のｎビッ
トが第１レジスタ１３内に移されて平文Ｍに対する暗号
化の鍵ピッ）ｋとして利用される。これと同時に、シフ
トレジスタ１２内のブロックデータがブロック暗号部１
１に入力されて、鍵コードＫにより撹拌されて擬似乱数
のブロックデータが生成される。このブロックデータは
第２レジスタ２２に格納される。このブロック暗号部１
１での擬似乱数の発生は、第１レジスタ１３内に取り込
んだｎビットのデータをすべて鍵ビットにとして使用し
てしまう間に行う。つまりブロック暗号部１１での処理
時間は平文Ｍの伝送速度をｍ　ｂｉｔ／ｓとすると、平
文Ｍの１ビツトを暗号化処理する時間１／ｍのｎ倍、つ
まりｎ　／　ｍの時間内とする。従って第１レジスタ１
３内のデータがすべて鍵ビットにとして使用された時は
、新たに生成された擬似乱数が既に第２レジスタ２２内
に格納されであるから、このデータからｎビットを第１
レジスタ１３に移して次の鍵ビットにとして使用するこ
とができる。このようにして間断なく平文Ｍをその伝送
速度ｍで暗号化することができる。

復号装置１６も第２レジスタ２２と同様のレジスタ２３
がブロック復号部２１とレジスタ１９との間に挿入され
て、同様の動作が行われる。なおシフトレジスタ１２．
１８、レジスタ１３，１９２１．２２にはそれぞれ予め
決められた初期値が与えられている。

「発明の効果」 以上述べたように、この発明によれば第２レジスタを設
けることにより、第２レジスタのｎビットのデータをす
べて鍵ビットにとして使用する間にブロック暗号部で擬
（以乱数を生成すればよく、平文Ｍの伝送速度が比較的
速くても、処理速度が比較的遅いブロック暗号部を使用
して、実時間で平文を暗号化することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
従来の逐次暗号装置を示すブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブロック暗号部から生成された擬似乱数がｎビッ
   トの第１レジスタに格納され、その第１レジスタの各ビ
   ットと平文とが排他的論理和回路でビット単位で排他的
   論理和がとられて暗号化データとして出力されると共に
   、その暗号化データは上記ブロック暗号部に帰還されて
   、上記第１レジスタ内の全ビットを使用するごとに上記
   ブロック暗号部で新たな擬似乱数を発生する逐次暗号装
   置において、 上記第１レジスタのビット数ｎは２乃至上記ブロック暗
   号部の１回に生成する擬似乱数のビット数に選定されて
   おり、 上記ブロック暗号部と上記第１レジスタとの間に挿入さ
   れ、ビット数がｎ以上であり、上記ブロック暗号部から
   の擬似乱数が格納され、その格納された擬似乱数をｎビ
   ットずつ、上記第１レジスタに、その第１レジスタの全
   ビットが使用されるごとに転送する第２レジスタが設け
   られていることを特徴とする逐次暗号装置。