JPH04129344A

JPH04129344A - 暗号方式

Info

Publication number: JPH04129344A
Application number: JP2251419A
Authority: JP
Inventors: Masatada Hata; 畑　雅恭
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-04-30

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）本発明は、情報秘匿のための電子暗号表、暗号方式およ
び暗号装置、さらに拡散スペクトラム通信装置の拡散の
ためのランダム符号方式および装置に関する。

（従来の技＃）暗号方式として、送信者と受信者間で同一の暗号表を用
いるか、あるいは同一の鍵を用いて形成する最長系列符
号（Ｍ系列）などの符号を用いて暗号化する慣用暗号方
式が広く用いられる。また、拡散スペクトラム送信装置
において最長系列符号が拡散符号として用いられる。

（発明が解決しようとする問題点）慣用暗号方式において、暗号表を用いる方式の問題点と
して、暗号表を秘匿に保存する困難さと。

必要に応じて暗号表を変更する場合の困難さがあげられ
る。また、短い鍵を用いて長周期の擬似ランダムな符号
の形成を行うＭ系列では、その独立な符号系列の数が少
なく、また特有の性質をもつため、周期等の情報が求め
られると容易に解読される危険性が高い、また、拡散ス
ペクトラム通信における拡散符号として、選長符号系列
を用いる場合には、系列符号の数が少ない欠点に加えて
、符号間の相互相関特性が良好でないため干渉が多く、
良好な過信品質が得られない場合がある。

（問題点を解決するための手段）＜１）本発明においては、与えられた短い鍵により、以
下に説明する平方剰余式を用いて、計算により２値乱数
を形成する。平方剰余式の法となる基数ｐ（素数）と、
与える数ａに極めて多くの自由度が存在し−Ｐ＋　　ａ
に加えられる制約条件が殆どないため−極めて多くの種
類からなる秘匿性の高い２値乱数が得られる。また、平
方剰余式により形成される２値乱数間の相互相関は、計
算機シミュレーシ１ンによってほぼ理想的といえる稚魚
相関であり、互いの干渉を著しく改善できることが明ら
かにされている。

（２〕鍵となるのはｐと８の範！ｔｌ　ａ　ｔ〜ａ、で
あり、鍵に対応して２値乱数ｆ　（ａ）を計算により求
めて乱数表ないし暗号表とする。よって、　符号長はｎ
となる。一方、鍵は（ｐ＋　　ａｌ＋　　ｎ）　　また
は、　（Ｐ＋　　ａＩ＋　　ａｊ　となるが、ここで、
秘匿性向上の立場からＰｒ　　ａｌ＋　　Ｊｌｌｌｌ　
　は符号長ｎに較べ充分大きい数であることが望ましい
、しかしながら、鍵は２ｉ１！数として与えられるので
、鍵の長さｋは。

符号長より充分短い小さな鍵となる。すなわち、２’）
ｎとなるｋであり、短い鍵で充分長い多くの符号系列に
対応できるので、秘匿性の高い暗号方式に有利となる。

（実施例）第１図に本発明にかかわる暗号方式の一実施例を示す、
まず送るべき平文は、２値のデータと仮定して以下説明
を行うが、他の場合への拡張も可能である。送信者は平
文の長さＬに較べて充分長い長さｎの２億乱数を生成す
るよう、平文の長さＬより充分大きい素数の法ｐとａ、
〜ａ、（Ｌ＜ａ。

〜”　ｑ　＜　ｐ　／　２　）を任意に選び、（ｐ、ａ
、−ａｎ）を鍵として、相手方に送達する。なおここで
、ａ１〜ａ７に対する条件は、平方剰余により得られる
値がＬ＜ａ＜（ｐ−Ｌ）／２と＋（ｐ−１）／　２１＋
ｌ＜ａ＜ｐ−１の区間で５　ｐの値により偶または奇の
対称性をもつため、それを避ける必要から出ている。と
ころで上の鍵は第３看に対して秘密であることを要する
。この鍵の送達にあたっては、種々の手段、手法をとり
うるが、例えば、公開鍵暗号等の暗号により、通信回線
を用いて送ることもできる。受信者は得た鍵でｆ（ａ）＝ａ”−目′２　　ｍｏｄｐ　　　（１）なる
計算を計算機で行い得た値を、復号用の２値擬似乱数Ｒ
として保存する。

一方、送信者も相手方に送達した鍵でもって。

受信者と同様の２値擬似乱数を計算機により生成する。

平文Ｍの送信にあたり、最初に定めた開始コードを送り
、その後に平文を付は加えるがそ九と同時に、作成した
２値擬似乱数も順次２を法として平文に加算して、暗号
文Ｃを作成し伝送路に送信する。よって暗号文Ｃは次式
となる。

Ｃ＝　　Ｍ　　ｅ　　Ｒ（２ン一方受信者は、定められた開始コードを受信すると同時
に所有する２値Ｍ似乱数Ｒを順吹受信晴文に２を法とし
て加算して行く、その結果、Ｃｅ　Ｒ＝　Ｍ　＠　Ｒｅ
　Ｒ＝　Ｍ　　　　　　　　（３）となり平文Ｍが再現
される。

（発明の効果）発明の効果として、（１）短い鍵により長い２値乱数が
形成される。（２）短い鍵のみを送達するだけで２値乱
数、すなおち暗号表の更新が秘密裏に行いうる。（３〕
従って、従来の暗号表など保存する必要がなく、必要に
応じて作成すればよく秘匿性に優れる。（４）種々の鍵
に対して求められた平方剰余による２値乱数相互間の相
互相関特性を調べた結果、理想的な場合に近い無相関性
が確認され、干渉特性の大幅な改善が得られる。（５）
よって、暗号方式の秘匿性の向上のみならず、スペクト
ル拡散通信方式の干渉特性の向上が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかわる暗号方式の構成例を示す。第２図は第１図における鍵による２値擬似乱数の生成と
蓄積の構成を示す。第１図本発明にかかわる暗号方式の構成例

Claims

【特許請求の範囲】１、法ｐ、与える整数ａに関する平方剰余をａを順次変
化させて得られる２値数列を２値擬似ランダム符号、も
しくはそれらを組み合わせて作られる擬似ランダム符号
によって構成される暗号方式と装置、および通信方式と
装置。２、鍵として法ｐと整数ａないし整数の範囲を送達し、
送受信者間で対応する平方剰余数を暗号表ないし、２値
擬似ランダム符号として共通に所持し合う暗号方式、お
よび該符号を拡散符号として用いる拡散スペクトラム通
信方式。３、用いる擬似ランダム符号の長さｎに対し、法ｐを（
ｐ−１）／２＞ｎなる様に選ぶことを特徴とする平方剰
余による擬似ランダム符号生成方式と装置。４、整数ａを連続にとるのではなく、奇数、偶数あるい
は数個とび、あるいはある別の支配則によって与えて平
方剰余を計算し、より暗号性能を向上することを特徴と
する２値擬似ランダム符号生成方式。