JPH04157837A

JPH04157837A - 暗号処理用鍵供給方式

Info

Publication number: JPH04157837A
Application number: JP2283195A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Hasebe; 高行長谷部; Ryota Akiyama; 良太秋山
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-10-20
Filing date: 1990-10-20
Publication date: 1992-05-29
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JP2932665B2

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】〔概要〕ＤＥＳ方式に基づく暗号処理を採用する暗号通信システ
ム、或いは認証システムにおける暗号処理用鍵供給方式
に関し、収容すべき手段を極力減少させることにより、収容手段
量に制限のある装置においてもＤＥＳ方式に基づく暗号
処理を適用可能とすることを目的とし、平文と暗号文との間の変換処理をＤＥＳ方式に基づき実
行する暗号化処理部を具備し、相手装置との間で暗号通
信を実行する装置において、装置外で生成された、暗号
化処理部が変換処理を実行する為に必要とするそれぞれ
４８ビットから成る十六段分の暗号鍵および復号鍵の少
なくも何れかを記憶し、暗号化処理部に供給する鍵記憶
手段を設ける様に構成し、また装置外で生成された、暗
号化処理部が変換処理を実行する為に必要とするそれぞ
れ４８ビットから成る十六段分の暗号鍵を記憶する鍵記
憶手段と、鍵記憶手段が記憶する暗号鍵を抽出し、各十
六段の順序を反転させて復号鍵を生成し、暗号化処理部
に供給する反転処理手段とを設ける様に構成し、また装
置外で生成された、暗号化処理部が変換処理を実行する
為に必要とするそれぞれ４８ビットから成る十六段分の
マスタ鍵を記憶するマスタ鍵記憶手段と、相手装置と共
用する４８Ｘ１６ビットから成る同一の乱数を、共有す
るマスタ鍵を用いてＤＥＳ方式に基づき暗号化処理し、
それぞれ４８ビットから成る十六段分のセツション暗号
鍵を生成する暗号処理手段と、暗号処理手段が生成する
セツション暗号鍵の、各十六段の順序を反転させてセツ
ション復号鍵を生成し、暗号化処理部に供給する反転処
理手段とを設ける様に構成し、また入力情報を暗号化処
理部によりＤＥＳ方式に基づき暗号化処理し、暗号処理
結果を相手装置との間で比較することにより相手装置を
認証する装置において、装置外で生成された、暗号化処
理部が暗号処理を実行する為に必要とするそれぞれ４８
ビットから成る十六段分の認証鍵を記憶し、暗号化処理
部に供給する認証鍵記憶手段を設ける様に構成し、なお
暗号鍵、復号鍵、マスタ鍵および認証鍵は、パリティビ
ットを含む６４ビットから成るオリジナル鍵から、ＤＥ
Ｓ方式に基づき生成される様に構成し、またＤＥＳ方式
に基づくこと無く生成される様に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ＤＥＳ方式に基づく暗号処理を採用する暗号
通信システム、或いは認証システムにおける暗号処理用
鍵供給方式に関する。

所要の情報を、第三者に秘匿して所定の相手との間で授
受する暗号処理の一つとして、米国商務省により制定公
布されたデータ暗号化規格（Ｄａｔａ　Ｅｎｃｒｙｐｔ
ｉｏｎ　Ｓ　ｔａｎｄａｒｄ　、以後ＤＥＳと称する）
が公知である。

一方、例えば銀行における窓口の無人化に伴い、顧客が
所持するＩＣカードと銀行センタとの間で、第三者に秘
匿すべき情報の授受、或いは情報授受相手の認証に、前
述のＤＥＳ方式を採用する機会が増加しつつある。

〔従来の技術〕

第１０図は従来ある暗号通信システムの一例を示す図で
あり、第１１図は第１θ図における銀行センタ側装置の
一例を示す図であり、第１２図は第１０図におけるＩＣ
カード側装置の一例を示す図である。

第１θ図において、銀行センタｌには、入力される平文
ＰをＤＥＳ方式に基づき暗号文Ｃに変換する暗号化処理
部１１と、銀行センタ１およびＩＣカード２が第三者に
秘匿して保有する、パリティピットを含む６４ビットか
ら成るオリジナル鍵Ｋ。から、暗号化処理部ｌｌが暗号
化を実行する為に必要とする、それぞれ４８ビットから
成る十六段分の暗号鍵に、を生成する鍵生成部１２とが
設けられ、またＩＣカード２には、銀行センタｌから転
送される暗号文Ｃを、ＤＥＳ方式に基づき平文Ｐに変換
する暗号化処理部２１と、銀行センタ１およびＩＣカー
ド２が第三者に秘匿して保有する、パリティピットを含
む６４ビットから成るオリジナル鍵に０から、暗号化処
理部２１が復号化を実行する為に必要とする、それぞれ
４８ビットから成る十六段分の復号鍵に、を生成する鍵
生成部２２とが設けられている。

第１１図において、鍵生成部１２は、公知の如く、オリ
ジナル鍵に０を蓄積するレジスタＲＥＧ、第−縮約梨転
置部ＰＣ−１，十六段分の左シフタ５Ｆ−Ｌ、第二縮約
型転置部ＰＣ−２および各種レジスタＲＥＧ類から構成
され、オリジナル鍵Ｋ。

から十六段分の暗号鍵Ｋｍ（各段の暗号鍵をそれぞれ第
一段暗号鍵に０乃至乃至第十六段暗号鍵にε１６と称す
る）を生成し、暗号化処理部１１の各段に供給する。

また暗号化処理部１１は、公知の如く、入力される平文
Ｐを６４ビット宛蓄積するレジスタＲＥＧ１初期転置部
ＩＰ、十六段分の暗号関数部ｆ１排他論理和部（＋）、
レジスタＲＥＧ類、最終転置部ＩＰ”’、出力される暗
号文Ｃを６４ビット宛蓄積するレジスタＲＥＧから構成
され、鍵生成部１２から各段の暗号関数部ｆにそれぞれ
暗号鍵に８、乃至ＫＩｌｙｓを供給することにより、入
力される平文Ｐを６４ビット宛、暗号文Ｃに変換して出
力する。

一方第１２図において、鍵生成部２２は、公知の如く、
鍵生成部１２（第１１図）における各左シフタ５Ｆ−Ｌ
を右シフタ５Ｆ−Ｒに変更することにより、オリジナル
鍵に０から十六段分の復号鍵ＫＤ　（各段の復号鍵をそ
れぞれ第一段復号鍵Ｋｏ＋乃至第一段暗号鍵に０６．と
称する）を生成し、暗号化処理部２１の各段に供給する
。

また暗号化処理部２１は、公知の如く、入力される暗号
文Ｃを６４ビット宛蓄積するレジスタＲＥＧ、初期転置
部ＩＰ、十六段分の暗号関数部ｆ、排他論理和部（＋）
、レジスタＲＥＧ類、最終転置部ＩＰ”’、出力される
平文Ｐを６４ビット宛蓄積するレジスタＲＥＧから構成
され、鍵生成部２２から各段の暗号関数部ｆにそれぞれ
復号鍵に、、１乃至Ｋ。１．を供給することにより、入
力される暗号文Ｃを、平文Ｐに変換して出力する。

なおりＥＳ方式においては、鍵生成部１２が暗号化処理
部１１の各段に供給する第一段暗号鍵に８、乃至第一段
暗号鍵に６１６と、鍵生成部２２が暗号化処理部２１の
各段に供給する第一段復号鍵Ｋｏ＋乃至第十六段復号鍵
Ｋｏ＋ａとを、Ｋ　Ｅｌ　＝　Ｋ　ＤＩ８、Ｋ８゜＝Ｋ
ｏ＋ｓ、・・・・・・、Ｋ□８＝ＫＤｌとなる如く生成
することにより、暗号化処理部１１と２１とを同一構成
としている。

次に第１３図は従来ある認証システムの一例を示す図で
ある。

第１３図において、銀行センタｌには前述の暗号化処理
部１１および鍵生成部１２の他に、乱数Ｒ３を発生する
乱数発生部１３と、比較部１４とが設けられており、ま
たＩＣカード２には、前述と暗号化処理部２１と、銀行
センタｌに設けられている鍵生成部１２と同一構成を有
する鍵生成部２３とが設けられている。

銀行センタｌに設けられている鍵生成部１２と、ＩＣカ
ード２に設けられている鍵生成部２３とは、それぞれ保
有されている同一のオリジナル鍵に０から、それぞれ４
８ビットから成る十六段分の認証鍵ＫＡを生成し、それ
ぞれ暗号化処理部１１および２１の各段に供給する。

一方銀行センタｌに設けられている乱数発生部１３は、
乱数Ｒ１を発生して暗号化処理部１１に入力すると共に
、ＩＣカード２にも転送し、暗号化処理部２１に入力す
る。

各暗号化処理部１１および２１は、それぞれ鍵生成部１
２および２３から認証鍵ＫＡを供給されることにより、
入力される乱数Ｒ３を、それぞれ暗号化乱数ＲＣＩおよ
びＲａｔに変換し、銀行センタ１に設けられた比較部１
４に伝達する。

比較部１４は、暗号化処理部１１から伝達される暗号化
乱数ＲＣＩと、暗号化処理部２１から伝達される暗号化
乱数Ｒｃ、とを比較し、両者が一致した場合には、銀行
センタｌはＩＣカード２を認証する。

〔発明が解決しようとする課題〕

以上の説明から明らかな如く、従来ある暗号通信システ
ムにおいては、ＩＣカード２に鍵生成部２２を設ける必
要があり、また従来ある認証システムにおいても、ＩＣ
カード２に鍵生成部２３を設ける必要があり、ＩＣカー
ド２に収容し切れぬ問題があった。

本発明は、収容すべき手段を極力減少させることにより
、収容手段量に制限のある装置においてもＤＥＳ方式に
基づく暗号処理を適用可能とすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理を示す図であり、同図（ａ）は請
求項１に関する原理を示し、同図（ｂ）は請求項２に関
する原理を示し、同図（Ｃ）は請求項３に関する原理を
示し、同図（ｄ）は請求項４に関する原理を示す。

第１図において、１００は暗号通信を行う装置、２００
は装置１００との間の暗号通信の相手装置、３００は認
証を行う装置、４００は装置３００との認証の相手装置
、１１は相手装置２００が具備する暗号化処理部、２１
は装置１００および３００が具備する暗号化処理部であ
る。

１０１は、本発明（請求項１）により装置１００に設け
られた鍵記憶手段である。

１０２は、本発明（請求項２）により装置１００に設け
られた暗号鍵記憶手段である。

１０３は、本発明（請求項２および請求項３）により装
置１００に設けられた反転処理手段である。

１０４は、本発明（請求項３）により装置１００に設け
られた暗号処理手段である。

１０５は、本発明（請求項３）により装置１００に設け
られたマスタ鍵記憶手段である。

３０１は、本発明（請求項４）により装置３００に設け
られた認証鍵記憶手段３０１である。

〔作用〕

暗号化処理部２１は、平文Ｐと暗号文Ｃとの間の変換処
理をＤＥＳ方式に基づき実行する。

鍵記憶手段１０１は、装置１００外で生成された、暗号
化処理部２１が変換処理を実行する為に必要とする、そ
れぞれ４８ビットから成る十六段分の暗号鍵に、および
復号鍵に、の少なくも何れかを記憶し、暗号化処理部２
１に供給する。

暗号鍵記憶手段１０２は、装置１００外で生成された、
暗号化処理部２１が変換処理を実行する為に必要とする
、それぞれ４８ビットから成る十六段分の暗号鍵に、を
記憶する。

反転処理手段１０３は、暗号鍵記憶手段１０２が記憶す
る暗号鍵に、を抽出し、各十六段の順序を反転させて復
号鍵Ｋ。を生成し、暗号化処理部２１に供給する。

マスタ鍵記憶手段１０５は、装置１００外で生成された
、暗号化処理部２１が変換処理を実行する為に必要とす
る、それぞれ４８ビットから成る十六段分のマスタ鍵に
、を記憶する。

暗号処理手段１０４は、相手装置２００と共用する４８
Ｘ１６ビットから成る同一の乱数を、共有するマスタ鍵
に８を用いてＤＥＳ方式に基づき暗号化処理し、それぞ
れ４８ビットから成る十六段分のセッシジン暗号鍵Ｋ。

を生成する。

認証鍵記憶手段３０１は、装置３００外で生成された、
暗号化処理部２１が暗号処理を実行する為に必要とする
、それぞれ４８ビットから成る十六段分の認証鍵ＫＡを
記憶し、暗号化処理部２１に供給する。

なお暗号鍵Ｋ１１、復号鍵ＫＤｓマスタ鍵に、および認
証鍵に、は、パリティビットを含む６４ビットから成る
オリジナル鍵から、ＤＥＳ方式に基づき生成されること
が考慮される。

また暗号鍵Ｋ１１％復号鍵ＫＤ、マスタ鍵ＫＭおよび認
証鍵ＫＡは、パリティビットを含む６４ビットから成る
オリジナル鍵から、ＤＥＳ方式に基づくこと無く生成さ
れることが考慮される。

従って、本発明（請求項１乃至請求項６）によれば、装
置にはＤＥＳ方式に基づく暗号処理に必要とする鍵生成
部を設ける必要が無くなり、装置の小形化、軽量化およ
び経済化を大幅に向上する。

〔実施例］以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第２図は本発明（請求項１および請求項５）の一実施例
による暗号通信システムを示す図であり、第３図は本発
明（請求項２および請求項５〉の一実施例による暗号通
信システムを示す図であり、第４図は第３図における反
転処理部の一例を示す図であり、第５図は第３図に対応
する双方向暗号通信システムを示す図であり、第６図は
本発明（請求項２および請求項６）の一実施例による暗
号通信システムを示す図であり、第７図は本発明（請求
項３および請求項５）の一実施例による暗号通信システ
ムを示す図であり、第８図は本発明（請求項４および請
求項５）の一実施例による認証システムを示す図であり
、第９図は本発明（請求項４および請求項６）の一実施
例による認証システムを示す図である。なお、企図を通
じて同一符号は同一対象物を示す。また装置１００は何
れもＩＣカード２とし、相手装置２００は何れも銀行セ
ンタｌとする。

第２図においては、第１図（ａ）における線記憶手段１
０１として鍵レジスタ２４が設けられ、また第３図にお
いては、第１図（ｂ）における暗号鍵記憶手段１０２と
して鍵レジスタ２５が設けられ、また第１図（ｂ）にお
ける反転処理手段１０３として反転処理部２６が設けら
れ、また第６図においては、第１図（ｂ）における暗号
鍵記憶手段１０２として鍵レジスタ２７が設けられ、ま
た第１図（ｂ）における反転処理手段１０３として反転
処理部２６が設けられ、また第７図においては、第１図
（Ｃ）における暗号鍵記憶手段１０２として鍵レジスタ
４４が設けられ、また第１図（Ｃ）における暗号処理手
段１０４として暗号化処理部２１が使用され、また第１
図（Ｃ）における反転処理手段１０３として反転処理部
４５が設けられ、また第８図においては、第１図（ｄ）
における認証鍵記憶手段３０１として鍵レジスタ２５が
設けられ、また第９図においては、第１図（ｄ）におけ
る認証鍵記憶手段３０１として鍵レジスタ２７が設けら
れている。

最初に、第２図乃至第７図に基づき本発明の一実施例に
よる暗号通信システムを説明する。

第２図において、銀行センタｌには、前述（第１Ｏ図）
と同様の暗号化処理部１１および鍵生成部１２が設けら
れており、鍵生成部１２は、パリティビットを含む６４
ビットから成るオリジナル鍵に０から、それぞれ４８ビ
ットから成る十六段分の暗号鍵に、および復号鍵に０を
生成する。

一方ＩＣカード２には、第１Ｏ図における鍵生成部２２
の代わりに鍵レジスタ２４が設けられ、銀行センタｌに
おいて鍵生成部１２が生成する復号鍵ＫＤが蓄積されて
いる。

銀行センタｌにおいては、前述（第１θ図）と同様の過
程で、暗号化処理部１１が鍵生成部１２から暗号鍵に、
を供給されることにより、入力される平文Ｐを暗号文Ｃ
に変換し、ＩＣカード２に転送する。

ＩＣカード２における暗号化処理部２１は、鍵レジスタ
２４に蓄積済の復号鍵Ｋ。を供給されることにより、前
述（第１Ｏ図）と同様の過程で、銀行センタｌから転送
される暗号文Ｃを平文Ｐに変換し、出力する。

次に第３図において、銀行センタｌには、前述（第１θ
図）と同様に暗号化処理部１１および鍵生成部１２が設
けられており、鍵生成部１２は、前述（第１０図）と同
様に、オリジナル鍵に０から暗号鍵に８を生成して暗号
化処理部１１に供給し、暗号化処理部１１は、前述（第
２図）と同様に、鍵生成部１２から暗号鍵Ｋｌｌを供給
されることにより、入力される平文Ｐを暗号文Ｃに変換
し、ＩＣカード２に転送する。

一方ＩＣカード２には、第１０図における鍵生成部２２
の代わりに鍵レジスタ２５および反転処理部２６が設け
られ、鍵レジスタ２５には、銀行センタｌにおいて鍵生
成部１２が生成する暗号鍵に８が蓄積されている。

反転処理部２６は、第４図に示される如く、鍵レジスタ
２５に蓄積済の暗号鍵に８を抽出し、第一段暗号鍵Ｋ１
１ｌを第十六段復号鍵ＫＤＩ＠、第二段暗号鍵ＫＩＤを
第十五段復号鍵ＫＤＩＩ、以下同様にして、第十五段暗
号鍵に６１．を第二段復号鍵Ｋ　Ｄ２、第十六段暗号鍵
に、１．を第一段復号鍵Ｋ　ＤＩに、それぞれ各段の順
序を反転して暗号鍵に８から復号鍵ＫＤを生成し、暗号
化処理部２１に供給する。

暗号化処理部２１は、前述（第１１図および第１２図）
の如く、銀行センタｌにおいて暗号化処理部１１が供給
された暗号鍵に６の各段の順序を反転した復号鍵に、を
供給されることにより、暗号化処理部１１と同一構成を
育し、暗号化処理部１１から転送された暗号文Ｃを平文
Ｐに変換する。

第５図は、第３図における銀行センタｌに反転処理部１
８およびセレクタ１９を追加し、またＩＣカード２にセ
レクタ２８を追加することにより、銀行センタ１とＩＣ
カード２との間の双方向暗号通信を可能としたものであ
る。

第５図においては、銀行センタｌのセレクタ１９および
第２図のセレクタ２８をそれぞれ「ＡＪ側に設定するこ
とにより、第３図におけると同様に、銀行センタｌの暗
号化処理部１１が鍵生成部１２から暗号鍵に８を供給さ
れて平文Ｐを暗号文Ｃに変換してＩＣカード２に転送し
、ＩＣカード２の暗号化処理部２１が反転処理部２６か
ら復号鍵に、を供給されて暗号文Ｃを平文Ｐに変換して
出力するが、銀行センタｌのセレクタ１９およびＩＣカ
ード２のセレクタ２８をそれぞれ「Ｂ」側に設定するこ
とにより、第３図におけると逆に、ＩＣカード２の暗号
化処理部２工が鍵レジスタ２５から暗号鍵Ｋｌｌを供給
されて平文Ｐを暗号文Ｃに変換して銀行センタ１に転送
し、銀行センタ１の暗号化処理部１１が反転処理部１８
から復号鍵Ｋｌ）を供給されて暗号文Ｃを平文Ｐに変換
して出力する。

次に第６図においては、銀行センタｌにおいて、第３図
における鍵生成部１２の代わりに、乱数発生部１６およ
び鍵レジスタ１７が設けられており、またＩＣカード２
において、第３図における鍵レジスタ２５の代わりに鍵
レジスタ２７が設けられている。

銀行センタ１において、乱数発生部１６は、４８Ｘ１６
（＝７６８）ビットの乱数を暗号鍵ＫＥ、ｌとして発生
し、鍵レジスタ１７は、乱数発生部１６が発生した暗号
鍵に、を蓄積し、暗号化処理部１１に供給する。

ＩＣカード２において、鍵レジスタ２７には、銀行セン
タ１において鍵レジスタ１７が蓄積する暗号鍵に０が蓄
積されている。

銀行センタ１においては、暗号化処理部１１が、鍵レジ
スタ１７に蓄積済の暗号鍵に□を供給されることにより
、入力される平文Ｐを暗号文Ｃに変換し、ＩＣカード２
に転送する。

【Ｃカード２においては、反転処理部２６が、前述（第
３図）と同様に、鍵レジスタ２７に蓄積済の暗号鍵に□
を抽出し、それぞれ各段の順序を反転して復号鍵ＫＤＩ
を生成し、暗号化処理部２１に供給する。

暗号化処理部２１は、前述（第３図）と同様に、反転処
理部２６から復号鍵Ｋｌ）Ｒを供給されることにより、
暗号化処理部１１から転送された暗号文Ｃを、平文Ｐに
変換する。

次に第７図においては、銀行センタ１には第３図におけ
る暗号化処理部１１および鍵生成部１２の他に、セレク
タ３１乃至３３と、乱数発生部３４と、鍵レジスタ３５
とが設けられ、またＩＣカード２には第３図における暗
号化処理部２１、鍵レジスタ２５および反転処理部２６
の他に、セレクタ４１乃至４３および鍵レジスタ４４が
設けられている。

当初、銀行センタｌにおけるセレクタ３１乃至３３、お
よびＩＣカード２におけるセレクタ４１乃至４３は、何
れもｒＡＪ側に設定されている。

その結果、銀行センタ１においては、鍵生成部１２がマ
スタ鍵ＫＭから生成した暗号鍵に８が、セレクタ３３を
介して暗号化処理部１１に供給されており、またＩＣカ
ード２においては、鍵レジスタ２５に蓄積されている暗
号鍵に８がセレクタ４３を介して暗号化処理部２１に供
給されている。

かかる状態で、乱数発生部３４は、各セツション毎にそ
れぞれ４８Ｘ１６　（＝７６８）ビットから成るセツシ
ョン乱数Ｒ３を発生し、セレクタ３１を介して暗号化処
理部１１に入力すると共に、ＩＣカード２にも転送し、
セレクタ４Ｉを介して暗号化処理部１１と同一構成を有
する暗号化処理部２１に入力する。

暗号鍵に□を供給されている暗号化処理部１１は、入力
されたセツション乱数Ｒ，を暗号化してセツション暗号
鍵に０を生成し、セレクタ３２を介して鍵レジスタ３５
に蓄積する。

また暗号鍵に、を供給されている暗号化処理部２１も、
入力されたセツション乱数Ｒ３を暗号化し、暗号化処理
部ＩＩが生成したと同一のセツション暗号鍵に！ｓを生
成し、セレクタ４２を介して鍵レジスタ４４に蓄積する
。

反転処理部２６は、前述（第３図）と同様に、鍵レジス
タ４４に蓄積されているセツション暗号鍵Ｋｔａを抽出
し、それぞれ各段の順序を反転してセツション復号鍵Ｋ
Ｄ６を生成し、セレクタ４３の「Ｂ」側に供給する。

かかる状態で、銀行センタｌにおけるセレクタ３１乃至
３３、およびＩＣカード２におけるセレクタ４１乃至４
３を、それぞれｒＢＪ側に切替えると、銀行センタ１に
おいては、暗号化処理部１１が、鍵レジスタ３５に蓄積
されているセツション暗号鍵Ｋ１ｌ１をセレクタ３３を
介して供給されることにより、該セツションにおいて入
力される平文Ｐ、を暗号文Ｃ８に変換し、−セレクタ３
２を介してＩＣカード２に転送する。

ＩＣカード２においては、暗号化処理部２１が、反転処
理部２６からセレクタ４３を介してセツション復号鍵Ｋ
Ｉ、ｌｌを供給されることにより、銀行センタ１からセ
レクタ４１を介して転送される暗号文Ｃ８を平文Ｐ８に
変換し、セレクタ４２を介して出力する。

以上により、銀行センタ１とＩＣカード２との間では、
各セツション毎に異なるセツション乱数Ｒ８から暗号化
処理部１１と、暗号化処理部２１および反転処理部２６
とにより暗号化されて生成されたセツション暗号鍵に□
およびセツション復号鍵に、を用いて暗号通信が実行さ
れる。

次に、第８図および第９図に基づき本発明の一実施例に
よる認証システムを説明する。

第８図において、銀行センタｌには前述（第１３図）と
同様に、暗号化処理部１１、鍵生成部１２、乱数発生部
１３および比較部１４が設けられているが、ＩＣカード
２には鍵生成部２３の代わりに鍵レジスタ２５が設けら
れている。

鍵レジスタ２５には、銀行センタｌにおいて鍵生成部１
２がオリジナル鍵に０から生成する認証鍵ＫＡが蓄積さ
れており、暗号化処理部２１の各段に供給されている。

かかる状態で、銀行センタ１に設けられている乱数発生
部１３は、前述（第１３図）と同様に、乱数Ｒ，を発生
して暗号化処理部ｉｔに入力すると共に、ＩＣカード２
にも転送し、暗号化処理部２１に入力する。

各暗号化処理部１１および２１は、前述（第１３図）と
同様に、それぞれ鍵生成部１２および鍵レジスタ２５か
ら認証鍵に、を供給されることにより、入力される乱数
Ｒ１をそれぞれ暗号化乱数ＲｑおよびＲｃ！に変換し、
銀行センタｌに設けられた比較部１４に伝達する。

比較部！４は、暗号化処理部１１から伝達される暗号化
乱数Ｒｃｌと、暗号化処理部２１から伝達される暗号化
乱数Ｒ０，とを比較し、両者が一致した場合には、銀行
センタ１はＩＣカード２を認証する。

次に第９図において、銀行センタｌには、第８図におけ
る鍵生成部１２の代わりに、乱数発生部１６および鍵レ
ジスタ１７が設けられており、またＩＣカード２には、
第８図における鍵レジスタ２５の代わりに鍵レジスタ２
７が設けられている。

銀行センタｌにおいて、乱数発生部１６は、４８Ｘ１６
　（＝７６８）ビットの乱数を認証鍵Ｋ　ＡＲとして発
生し、鍵レジスタ１７は、乱数発生部１６か発生した認
証鍵に□を蓄積し、暗号化処理部１１に供給する。

ＩＣカード２において、鍵レジスタ２７には、銀行セン
タｌにおいて鍵レジスタ１７が蓄積する認証鍵Ｋ　Ａｍ
が蓄積され、暗号化処理部２１の各段に供給している。

かかる状態で、銀行センタｌに設けられている乱数発生
部１３は、前述（第８図）と同様に、乱数Ｒ１を発生し
て暗号化処理部！ｌに入力すると共に、ＩＣカード２に
も転送し、暗号化処理部２１に入力する。

各暗号化処理部１１および２１は、前述（第８図）と同
様に、それぞれ鍵レジスタ１７および２７から認証鍵に
□を供給されることにより、入カフされる乱数Ｒ１をそれぞれ暗号化乱数ＲＣＩおよびＲ４
に変換し、銀行センタ１に設けられた比較部１４に伝達
する。

比較部Ｉ４は、暗号化処理部ｉｔから伝達される暗号化
乱数ＲＣＩと、暗号化処理部２１から伝達される暗号化
乱数ＲＣ１とを比較し、両者が一致した場合には、銀行
センタｌはＩＣカード２を認証する。

以上の説明から明らかな如く、本実施例によれば、ＩＣ
カード２には鍵生成部２２を設ける代わりに、銀行セン
タｌで生成された復号鍵ＫＩｌｌを蓄積する鍵レジスタ
２４を設けるか、或いは銀行センタｌで生成された暗号
鍵ＫＩｌｓＫｇＲまたはセツション暗号鍵Ｋ１１．を蓄
積する鍵レジスタ２５．２７または４４と、反転処理部
２６とを設けることにより、暗号化処理部２１が暗号文
Ｃを平文Ｐに変換することが可能となり、所要の暗号通
信が実現可能となり、またＩＣカード２に鍵生成部２３
を設ける代わりに、銀行センタｌで生成された認証鍵Ｋ
ＡまたはＫ　ＡＲを蓄積する鍵レジスタ２５まＢたは２７を設けにことにより、暗号化処理部２１が乱数
Ｒ１を暗号化乱数Ｒ０，に変換可能となり、所要の認証
が可能となる。

なお、第２図乃至第９図はあく迄本発明の一実施例に過
ぎず、例えば第２図における暗号鍵Ｋ。

はオリジナル鍵に０から鍵生成部１２および鍵生成部１
５により生成されるものに限定されることは無く、乱数
発生部１６および反転処理部１８により生成する等、他
に幾多の変形が考慮されるが、何れの場合にも本発明の
効果は変わらない。また第２図、第６図および第７図に
示される暗号通信システムは、一方向通信のみに限定さ
れることは無く、第３図に対する第５図の如く、双方向
通信とすることも考慮されるが、かかる場合にも本発明
の効果は変わらない。また第８図および第９図に示され
る認証システムは、銀行センタｌからＩＣカード２を一
方向認証するものに限定されることは無く、ＩＣカード
２から銀行センタｌの認証、更には双方向認証とするこ
とも考慮されるが、かかる場合にも本発明の効果は変わ
らない。更に本発明の対象とする装置１００．３００お
よび相手装置２００．４００は、ＩＣカード２と銀行セ
ンタｌとに限定されぬことは言う迄も無い。

〔発明の効果〕

以上、本発明（請求項１乃至請求項６）によれば、装置
にはＤＥＳ方式に基づく暗号処理に必要とする鍵生成部
を設ける必要が無くなり、装置の小形化、軽量化および
経済化を大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す図で、同図（ａ）は請求項
１に関する原理を示し、同図（ｂ）は請求項２に関する
原理を示し、同図（Ｃ）は請求項３に関する原理を示し
、同図（ｄ）は請求項４に関する原理を示し、第２図は
本発明（請求項！および請求項５）の一実施例による暗
号通信システムを示す図、第３図は本発明（請求項２お
よび請求項５）の一実施例による暗号通信システムを示
す図、第４図は第３図における反転処理部の一例を示す
図、第５図は第３図に対応する双方向暗号通信システム
を示す図、第６図は本発明（請求項２および請求項６）
の一実施例による暗号通信システムを示す図、第７図は
本発明（請求項３および請求項５）の一実施例による暗
号通信システムを示す図、第８図は本発明（請求項４お
よび請求項５）の一実施例による認証システムを示す図
、第９図は本発明（請求項４および請求項６）の一実施
例による認証システムを示す図、第１θ図は従来ある暗
号通信システムの一例を示す図、第１１図は第１θ図に
おける銀行センタ側装置の一例を示す図、第１２図は第
１θ図におけるＩＣカード側装置の一例を示す図、第１
３図は従来ある認証システムの一例を示す図である。図において、ｌは銀行センタ、２はＩＣカード、１、１
および２１は暗号化処理部、！２．２２および２３は鍵
生成部、１３．１６および３４は乱数発生部、１４は比
較部、１７．２４．２５．２７．３５および４４は鍵レ
ジスタ、１８および２６は反転処理部、１９．２８．３
１乃至３３および４１乃至４３はセレクタ、１００およ
び３００は装置、２００および４００は相手装置、１０
１は鍵記憶手段、１０２は暗号鍵記憶手段、１０３は反
転処理手段、１０４は暗号処理手段、１０５はマスタ鍵
記憶手段、３０１は認証鍵記憶手段、を示■

Claims

【特許請求の範囲】【１】平文（Ｐ）と暗号文（Ｃ）との間の変換処理をＤ
ＥＳ方式に基づき実行する暗号化処理部（２１）を具備
し、相手装置（２００）との間で暗号通信を実行する装
置（１００）において、前記装置（１００）外で生成さ
れた、前記暗号化処理部（２１）が前記変換処理を実行
する為に必要とするそれぞれ４８ビットから成る十六段
分の暗号鍵（Ｋ＿Ｅ）および復号鍵（Ｋ＿Ｄ）の少なく
も何れかを記憶し、前記暗号化処理部（２１）に供給す
る鍵記憶手段（１０１）を設けることを特徴とする暗号
処理用鍵供給方式。【２】平文（Ｐ）と暗号文（Ｃ）との間の変換処理をＤ
ＥＳ方式に基づき実行する暗号化処理部（２１）を具備
し、相手装置（２００）との間で暗号通信を実行する装
置（１００）において、前記装置（１００）外で生成さ
れた、前記暗号化処理部（２１）が前記変換処理を実行
する為に必要とするそれぞれ４８ビットから成る十六段
分の暗号鍵（Ｋ＿Ｅ）を記憶する暗号鍵記憶手段（１０
２）と、前記暗号鍵記憶手段（１０２）が記憶する前記暗号鍵（
Ｋ＿Ｅ）を抽出し、各十六段の順序を反転させて復号鍵
（Ｋ＿Ｄ）を生成し、前記暗号化処理部（２１）に供給
する反転処理手段（１０３）とを設けることを特徴とす
る暗号処理用鍵供給方式。【３】平文（Ｐ）と暗号文（Ｃ）との間の変換処理をＤ
ＥＳ方式に基づき実行する暗号化処理部（２１）を具備
し、相手装置（２００）との間で暗号通信を実行する装
置（１００）において、前記装置（１００）外で生成さ
れた、前記暗号化処理部（２１）が前記変換処理を実行
する為に必要とするそれぞれ４８ビットから成る十六段
分のマスタ鍵（Ｋ＿Ｍ）を記憶するマスタ鍵記憶手段（
１０５）と、前記相手装置（２００）と共用する４８×１６ビットか
ら成る同一の乱数を、共有するマスタ鍵（Ｋ＿Ｍ）を用
いてＤＥＳ方式に基づき暗号化処理し、それぞれ４８ビ
ットから成る十六段分のセッション暗号鍵（Ｋ＿Ｅ＿Ｓ
）を生成する暗号処理手段（１０４）と、前記暗号処理手段（１０４）が生成する前記セッション
暗号鍵（Ｋ＿Ｅ＿Ｓ）の、各十六段の順序を反転させて
セッション復号鍵（Ｋ＿Ｄ＿Ｓ）を生成し、前記暗号化
処理部（２１）に供給する反転処理手段（１０３）とを
設けることを特徴とする暗号処理用鍵供給方式。【４】入力情報を暗号化処理部（２１）によりＤＥＳ方
式に基づき暗号化処理し、暗号処理結果を相手装置（４
００）との間で比較することにより相手装置（４００）
を認証する装置（３００）において、前記装置（３００）外で生成された、前記暗号化処理部
（２１）が前記暗号処理を実行する為に必要とするそれ
ぞれ４８ビットから成る十六段分の認証鍵（Ｋ＿Ａ）を
記憶し、前記暗号化処理部（２１）に供給する認証鍵記
憶手段（３０１）を設けることを特徴とする暗号処理用
鍵供給方式。【５】前記暗号鍵（Ｋ＿Ｅ）、復号鍵（Ｋ＿Ｄ）、マス
タ鍵（Ｋ＿Ｍ）および認証鍵（Ｋ＿Ａ）は、パリティビ
ットを含む６４ビットから成るオリジナル鍵から、ＤＥ
Ｓ方式に基づき生成されることを特徴とする請求項１、
２、３または４記載の暗号処理用鍵供給方式。【６】前記暗号鍵（Ｋ＿Ｅ）、復号鍵（Ｋ＿Ｄ）、マス
タ鍵（Ｋ＿Ｍ）および認証鍵（Ｋ＿Ａ）は、パリテイビ
ットを含む６４ビットから成るオリジナル鍵から、前記
ＤＥＳ方式に基づくこと無く生成されることを特徴とす
る請求項１、２、３または４記載の暗号処理用鍵供給方
式。