JPH05130098A - 暗号化データの伝送方法及び暗号化データが記録されたカード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リモートセンシングデータ、有料の放送内
容、コンピュータデータ、ＩＤカードなどの特定の符号
パターンの出現頻度が極端に高く、原文のパターンが容
易に推定されやすく、暗号が解読されやすい用途での暗
号化データの伝送方法を提供すること。 【構成】 原文において、出現頻度が高いパターン（符
号）のグループと低いパターン（符号）グループとに分
類し、それぞれのグループごとに別々の暗号化方式また
は、暗号化鍵を用いて暗号化する。 【効果】 本発明によれば、原文中の符号の出現頻度に
関する知識や、原文の推定を手がかりにして、暗号が第
三者に解読される畏れを少なくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、暗号化されたデータの
伝送の方法に係り、特に解読されにくい（暗号強度の高
い）暗号化データの伝送方法及び暗号化データが記録さ
れたカードに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から通信の秘密を確保するために、
通信文を暗号化して伝送することが行なわれてきた。と
くに近年では、コンピュータシステムの普及に伴う情報
化が進み、コンピュータ間を結ぶネットワークや、通信
路での情報の漏洩が問題となる。

【０００３】文献（松井 甲子雄著「コンピュータのた
めの暗号組立法入門、森北出版株式会社（１９８６）に
よると暗号化の方法には大きく分けて、原文の文字系列
の順序を入れ替える「転置式暗号」、原文の文字を他の
文字に置き換える「換字式暗号」に分けられる。また、
暗号の強度を増すために、これらを組み合わせる「混合
式暗号」が広く用いられている。

【０００４】「混合式暗号」のうち米国で標準化された
暗号化規格の一つに「ＤＥＳ（Ｄata Ｅncryption Ｓta
ndard）暗号」がある。この方法は、上記文献ｐｐ．９
４−１０５に示すように６４ビットを１ブロックとした
データを１６段にわたって転置と換字を繰り返すもので
ある。

【０００５】また原文中の文字の出現度数の分布が暗号
解読の手掛かりとなるのを防ぐために、原文中の文字の
出現度数分布を隠匿する「隠匿度数暗号」と呼ばれるも
のもある。この方法は、出現頻度の高い文字を出現頻度
に合わせて複数の暗号文の文字に変換する方式で、原文
の文字の出現頻度が暗号文の文字の出現頻度に反映しな
い特徴がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来から用いられてい
た「ＤＥＳ暗号」は、６４ビットを１ブロックとして処
理をするために、原文がブロック単位で同一のパターン
である場合には暗号文もブロック単位で同一のパターン
となる。従って以下に示すような用途に用いる場合は、
原文と暗号文のブロックごとの出現度数の関連から暗号
解読の手掛かりを第三者に与えるおそれがある。

【０００７】また、「ＤＥＳ暗号」に代表される混合式
暗号は、複数の暗号化手段を組み合わせても原文の出現
頻度が暗号文の出現頻度に伝搬する短所がある。

【０００８】従来から用いられている「隠匿度数暗号」
は、原文の文字の出現頻度が暗号文の文字の出現頻度に
反映しないように考慮した暗号化方式で、原文の内容の
推定を困難にすることにより、第三者に暗号解読の手掛
かりを与えないようにしている。この方法は、人間が日
常読み書きする文書を暗号化するのには十分な暗号強度
をもっている。しかし、近年急激に普及したコンピュー
タなどへの使用について、十分な考慮がされていなかっ
た。

【０００９】暗号の隠匿性を守るためには、暗号化の方
式すなわち「鍵」の隠匿性の保護はもとより、原文の内
容の隠匿性も必要である。原文の内容が容易に推定可能
な場合には、第三者に暗号解読の手がかりを与えること
になる。以下に示すような用途では、原文の内容が容易
に推定されやすい。

【００１０】遠隔地での計測値を伝送するリモートセン
シングでは、通常データの差分をとりだしてデータを圧
縮して伝送する際にデータの差分のみを伝送するＤＰＣ
Ｍ（Ｄifferential Ｐulse Ｃode Ｍodulation）方式と
呼ばれる方法がとられる。この場合、差分０を表す符号
の出現頻度が極めて高い。

【００１１】有料の衛星放送などの加入放送では、加入
者以外には放送番組が視聴できないように放送内容を暗
号化（スクランブリング）し、加入者のみにスクランブ
リングした信号を解読するデコーダを配布することが多
い。しかし、通常放送だけでなく、テストパターンまで
スクランブリングして送出すると、テストパターンの規
則性からスクランブリングされた信号解読の手がかりを
第三者に与えることになる。

【００１２】コンピュータで扱うデータには、いわゆる
人間が日常読み書きする文書の他に、プログラムや数値
データなどの多様なデータが含まれている。

【００１３】これらのうち機械語によるプログラムに
は、＄００や＄ＦＦ（＄は１６進数を示す。）、そして
ＮＯＰ（Ｎon Ｏperation）命令に相当する符号が極め
て高い頻度で出現する。これらの出現頻度は、人間が日
常読み書きする英語の文書で最も出現頻度の高いとされ
ている文字“Ｅ”の出現頻度とは比較にならないほどで
ある。

【００１４】仮りに＄００や＄ＦＦの符号が他の符号の
１０倍の出現頻度をもつとすると、出現頻度を隠匿する
ためにはそれぞれに１０種類の暗号の符号を割り当てな
ければならない。このように出現頻度の高い１つの原文
の符号に複数の暗号文の符号を割り当てるためには、本
例のように原文の符号の数と暗号文の符号の数とが２５
６個と同数である場合には、逆に出現頻度の低い複数の
原文の符号に１つの暗号文の符号を割り当てなければな
らない。従って暗号を解読するに当って、暗号文に対し
て一義的に原文が対応しない。このことは、機械的に暗
号を解読するコンピュータにおいては大きな問題とな
る。

【００１５】また、ＩＤカードや、キャッシュカードな
どでは、カードの磁気記録部分にＩＤカードにおいては
ＩＤ番号、キャッシュカードにおいては口座番号が、暗
証番号とともに記録されている。これらのカードは、通
常、ＩＤ番号、口座番号はカード表面に記入されている
場合が多い。従って、磁気記録部分が暗号化されている
場合には、原文であるＩＤ番号、口座番号とそれらに対
応する磁気記録部分の暗号文を比較することにより暗号
化方式を推定することができる。従って、暗証番号に相
当する原文を第三者に解読されてしまう畏れがある。ま
た、磁気記録部分が暗号化されておらず、公開されてい
るコード体系、記録方式を用いている場合でも、ＩＤ番
号、口座番号とそれらに対応する磁気記録部分を比較す
ることによりどのコード体系、記録方式を使用している
かが第三者にわかってしまい、暗証番号を読みだすため
の手掛かりを与えてしまう。

【００１６】リモートセンシングデータ、有料の放送内
容、コンピュータデータ、ＩＤカードなどにおいて特定
の符号パターンの出現頻度が極端に高く、原文のパター
ンが容易に推定されやすく、暗号が解読されやすい用途
での暗号化によるデータ伝送方式を提供することを目的
とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明では、伝送すべきデータの暗号化は以下のよう
に行われる。

【００１８】原文において、出現頻度が高いパターン
（符号）のグループと出現頻度が低いパターン（符号）
のグループとに分類し、それぞれのグループごとに別々
の暗号化方式または、暗号化鍵を用いて暗号化する。

【００１９】ＤＰＣＭ方式のリモートセンシングデータ
の伝送においては、差分０を表す符号と差分０以外を表
す符号とを別々の暗号化方式または、暗号化鍵を用いて
暗号化する。

【００２０】有料の衛星放送などの加入放送では、テス
トパターンの画像と通常の放送番組とで別々の暗号化方
式または、暗号化鍵を用いて暗号化（スクランブリン
グ）する。

【００２１】コンピュータで扱うデータの伝送において
は出現頻度の高い＄００や＄ＦＦ、そしてＮＯＰ（Ｎon
Ｏperation）命令に相当する符号と、それ以外の符号
とを別々の暗号化方式または、暗号化鍵を用いて暗号化
する。

【００２２】ＩＤカードや、キャッシュカードなどにお
いては、ＩＤ番号、口座番号と暗証番号とを別々の暗号
化方式または暗号化鍵を用いて暗号化する。

【００２３】

【作用】本発明によれば、原文において、出現頻度が高
いパターン（符号）のグループと低いパターン（符号）
グループとに分類しているために、それぞれのグループ
毎に別々の暗号化方式または、暗号化鍵を用いて暗号化
するため、出現頻度が高いパターン（符号）のグループ
が手がかりになって、出現頻度が低いパターン（符号）
グループの暗号が解読されることがない。

【００２４】またＤＰＣＭ方式のリモートセンシングデ
ータの伝送においては、差分０以外のデータが重要であ
り、本発明によれば差分０を表すデータの出現頻度が高
いという事前の知識から、差分０以外を表すデータに相
当する暗号文を第三者に解読される畏れが少なくなる。

【００２５】一方、有料の衛星放送では、テストパター
ンの画像の持つ規則性から、通常の放送番組のスクラン
ブリングを第三者に解読される畏れが少なくなる。

【００２６】またコンピュータで扱うデータの伝送にお
いては、原文中の＄００や＄ＦＦ、そしてＮＯＰ命令に
相当する符号の出現頻度が高いという知識からそれ以外
の符号に相当する暗号文が第三者に解読される畏れが少
なくなる。

【００２７】更にＩＤカードや、キャッシュカードなど
においては、カードに記載されているＩＤ番号、口座番
号を手掛かりに暗証番号に相当する暗号が第三者に解読
される畏れが少なくなる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００２９】図１には本発明に係る暗号化データの伝送
方法の原理が示されている。同図において原文１の符
号、文字、データは出現頻度に応じて、出現頻度の高い
符号、文字、データはグループＡに、出現頻度の低い符
号、文字、データはグループＢに分類される。グループ
Ａに分類された符号、文字、データはグループＡに対応
したＫＡなる暗号化方式または、暗号化鍵を用いる暗号
化操作１０により暗号化され、グループＢに分類された
符号、文字、データはグループＢに対応したＫＢなる暗
号化方式または、暗号化鍵を用いる暗号化操作１１によ
り暗号化され暗号文２が得られる。この暗号文２が送信
側から受信側へ種々の伝送手段により送信される。

【００３０】一方、暗号文の受信側では、それぞれのグ
ループに対応した暗号解読操作２０，２１で暗号を解読
し、原文３を得ることができる。出現頻度が高い符号、
文字、データの集合体であるグループＡの暗号は解読さ
れやすい。しかし、本実施例によれば、グループＢの暗
号はグループＡとは別個の暗号化方式、または暗号化鍵
を用いているので解読されにくい。

【００３１】また極端な場合、グループＡの原文の内容
は第三者に知られても構わない場合には、グループＡの
原文は暗号化せず、グループＢの原文のみ暗号化するこ
とも有効である。

【００３２】図２、図３には、本発明に係る暗号化デー
タの伝送方法における原文のグループ判別の方式が示さ
れている。図２に示すようにグループＡに属する原文は
ＫＡなる暗号化方式または、暗号化鍵を用いる暗号化操
作１０により暗号化され、グループＢに属する原文はＫ
Ｂなる暗号化方式または、暗号化鍵を用いる暗号化操作
１１により暗号化される。

【００３３】上記のように暗号化するとグループＢのう
ちサブグループｂとグループＡのうちサブグループａが
同じ暗号文に暗号化される場合がある。すると、暗号の
受信側では、暗号文の符号がグループＡに属するものな
のかグループＢに属するものなのか判別できない。コン
ピュータを用いて暗号化、暗号解読を行う場合には、ヒ
ューリスティックス（直感的知識）を使用できないため
に、暗号文と原文とは一義的に対応しなければならな
い。このような場合には、図３に示すようにグループ判
別手段４０の結果４１を暗号の受信側にも送ればよい。
図３において、グループ判別結果４１に基づきスイッチ
３０，３１，３２，３３を切り替えてグループごとに適
した暗号化方式または、暗号化鍵を選択して暗号化及
び、暗号解読を行う。

【００３４】図４にはグループ判別手段４０の具体的構
成が示されている。同図においてグループＡに属するパ
ターン群４２−１〜４２−Ｎと原文１のパターンとが比
較手段４３−１〜４３−Ｎで比較され、原文１がグルー
プＡに属するパターン群４２−１〜４２−Ｎのいずれか
と一致した場合には原文１のパターンがグループＡに属
すると判定され、オアゲート４４を介して判別結果４１
が出力される。

【００３５】次に図５、図６に図２、図３に示す実施例
においてグループ判定結果４１を暗号の送信側から受信
側へ送る必要をなくした実施例を示す。これらの図にお
いて暗号化方式または、暗号化鍵ＫＢを用いる暗号化操
作１１によってサブグループａと同じ暗号に暗号化され
るサブグループｂをＫＢとは異なる暗号化方式または、
暗号化鍵ＫＸを用いる暗号化操作１２で暗号化すること
によってサブグループａと同じ暗号に暗号化されること
を防止している。

【００３６】暗号化方式または、暗号化鍵ＫＸの定め方
は、暗号化方式または、暗号化鍵ＫＡ，ＫＢによって異
なる。たとえば式（１）のように排他的論理和（exclus
ive-or）により暗号化する場合を考える Ｃ＝ Ｋ eor ｘ ……（１） 但し、Ｃ：暗号 Ｋ：暗号化鍵 ｘ：原文 eor：排他的論理和演算子 図２においてサブグループａ，ｂに属する原文ｘａ，ｘ
ｂは暗号化鍵ＫＡ，ＫＢにより以下のように暗号Ｃａ，
Ｃｂに変換される。

【００３７】 Ｃａ＝ ＫＡ eor ｘａ ……（２） Ｃｂ＝ ＫＢ eor ｘｂ ……（３） サブグループａ，ｂに属する原文ｘａ，ｘｂは暗号化鍵
ＫＡ，ＫＢにより同一の暗号に変換されるから、 ＫＡ eor ｘａ＝ ＫＢ eor ｘｂ ……（４） ∴ｘｂ ＝ ＫＢ eor ＫＡ eor ｘａ ……（４′） である。ここで、サブグループｂに属する原文ｘｂは暗
号化鍵ＫＸにより暗号Ｃｂ′に暗号化されるから、 Ｃｂ′＝ ＫＸ eor ｘｂ ……（５） ここで、Ｃｂ′が他の暗号化鍵による暗号と識別が可能
であるためには、 Ｃｂ′！∈｛ＣＡ：ＣＡ＝ＫＡ eor ｘＡ｝かつ、 Ｃｂ′！∈｛ＣＢ：ＣＢ＝ＫＢ eor ｘＢ｝ ……（６） となるように暗号化鍵ＫＸを選べばよい。ここでｘＡは
グループＡに属する原文、ｘＢはグループＢに属する原
文であり、！∈は∈の否定、すなわち「属さない」こと
を表している。

【００３８】 ＫＸ＝ＫＡ ……（７） とおくと、 Ｃｂ′＝ＫＡ eor ｘｂ ！∈｛ＣＡ：ＣＡ＝ＫＡ eor ｘＡ｝ また、ＫＡ eor ＫＡ＝０であるから、式（４′）より Ｃｂ′＝ＫＢ eor ｘｂ ！∈｛ＣＢ：ＣＢ＝ＫＢ eor ｘＢ｝ となり、暗号化鍵ＫＸは式（６）の条件を満たすことが
できる。

【００３９】次に図７を参照して具体的なデータを例に
して説明する。同図において、＄ＦＦ（２進数で 1111
1111）、＄００（２進数で 0000 0000）をグループＡに
属す原文と仮定し、それ以外のデータをグループＢとす
る。また、暗号化鍵ＫＡ，ＫＢをそれぞれ＄ＡＡ（２進
数で 1010 1010）、＄９９（２進数で 1001 1001）と仮
定する。

【００４０】グループＡに属す原文＄ＦＦ、＄００は暗
号化鍵ＫＡとのビットごとの排他的論理和演算によって
図７に示すように暗号＄ＡＡ（２進数で 1010 1010）、
＄５５（２進数で 0101 0101）に変換される。

【００４１】一方、暗号化鍵ＫＢによって暗号＄ＡＡ、
＄５５に変換される符号すなわちサブグループｂに属す
る符号は、それぞれ＄３３（２進数で 0011 0011）、＄
ＣＣ（２進数で 1100 1100）である。従ってサブグルー
プｂに属する符号＄３３、＄ＣＣは暗号化鍵ＫＡによっ
てそれぞれ暗号＄６６（２進数で 0110 0110）、＄９９
（２進数で 1001 1001）に変換される。

【００４２】暗号の受信側では、暗号＄ＡＡ、＄５５、
＄６６、＄９９が来たら、暗号化鍵ＫＡを用いて暗号を
解読し、それ以外の暗号が来たら暗号化鍵ＫＢ用いて暗
号を解読すれば、原文を得ることができる。

【００４３】本実施例によれば、グループ判別結果を受
信側に送る必要がなくなるので、伝送する情報量が少な
くてすむほか、第３者に暗号解読のヒントを与える機会
も少なくなる。

【００４４】図８には、図５、図６に示した実施例にお
ける暗号化鍵ＫＡ，ＫＢが固定パターン（時系列的に変
化しないパターン）である場合のグループ判別手段４０
Ａの具体的構成が示されている。暗号化鍵が固定パター
ンである場合には、グループＡに属するパターン群４２
−１〜４２−Ｎが判れば、サブグループｂに属するパタ
ーン群４４−１〜４４−Ｎも固定パターンとして予め決
定できるため、以下のように原文１と固定パターンとを
比較することにより原文のグループ判別が可能となる。

【００４５】まずグループＡに属するパターン群４２−
１〜４２−Ｎと原文１のパターンとが比較手段４３−１
〜４３−Ｎで比較され、原文１がグループＡに属するパ
ターン群４２−１〜４２−Ｎのいずれかと一致した場合
には原文１のパターンがグループＡに属する判定され、
オアゲート５０−１を介して判別結果４１（４１Ａ）が
出力される。

【００４６】次にサブグループｂに属するパターン群４
４−１〜４４−Ｎと原文１のパターンとが比較器群４５
−１〜４５−Ｎで比較され、原文１がサブグループｂに
属するパターン群４４−１〜４４−Ｎのいずれかと一致
した場合には原文１のパターンがサブグループｂに属す
ると判定され、オアゲート５０−２を介して判別結果４
１（４１Ｂ）が出力される。

【００４７】また、上記（１）にも（２）にも該当しな
い場合には原文１のパターンがサブグループｂを含まな
いグループＢに属すると判定され、オアゲート５０−
２、アンドゲート５１を介して判別結果４１（４１ｃ）
が出力される。

【００４８】図９は、図５、図６に示した実施例におけ
る暗号化鍵ＫＡ，ＫＢが固定パターンである場合のグル
ープ判別手段４０Ｂの実施例である。この場合もグルー
プＡに属する暗号のパターン群４６−１〜４６−Ｎが判
れば、サブグループｂに属する暗号のパターン群４８−
１〜４８−Ｎも固定パターンとして予め決定できるた
め、以下のように原文１の暗号文２と固定パターンとを
比較することにより暗号文のグループ判別が可能とな
る。

【００４９】まずグループＡに属する暗号のパターン群
４６−１〜４６−Ｎと暗号文２のパターンとが比較手段
４７−１〜４７−Ｎで比較され、暗号文２がグループＡ
に属する暗号のパターン群４６−１〜４６−Ｎのいずれ
かと一致した場合には暗号文２のパターンがグループＡ
に属する暗号と判定され、オアゲート６０−１を介して
判別結果６２（６２Ａ）が出力される。

【００５０】次にサブグループｂに属する暗号のパター
ン部４８−１〜４８−Ｎと暗号文２のパターンとが比較
手段４９−１〜４９−Ｎで比較され、暗号文２がサブグ
ループｂに属する暗号のパターン群４８−１〜４８−Ｎ
のいずれかと一致した場合には暗号文２のパターンがサ
ブグループｂに属する暗号と判定され、オアゲート６０
−２を介して判別結果６２（６２Ｂ）が出力される。

【００５１】また、暗号文２がパターン群４６−１〜４
６−Ｎ、あるいはパターン群４８−１〜４８−Ｎのいず
れにも一致しない場合にはオアゲート６０−１，６０−
２及びアンドゲート６１により暗号文２のパターンがサ
ブグループｂの暗号を含まないグループＢに属すると判
定され、判別結果６２（６２Ｃ）が出力される。

【００５２】また、暗号化鍵ＫＡ，ＫＢが固定パターン
でなく、シフトレジスタなどを用いて生成されたＭ系列
などの乱数である場合には、サブグループｂに属するパ
ターン群４４−１〜４４−Ｎは、図１０に示すようにグ
ループＡに属するパターン群４２−１〜４２−Ｎ及び、
暗号化鍵ＫＡ，ＫＢによって決定される。

【００５３】この場合、サブグループｂに属する暗号の
パターン群４８−１〜４８−Ｎは、図１１に示すように
サブグループ（ｂ）に属するパターン群４４−１〜４４
−Ｎ及び、暗号化鍵ＫＸによって決定される。

【００５４】なお以下に示す実施例では、簡単のために
図２、図３に示した実施例の応用例について説明を加え
るが、図５，図６に示した実施例も適用可能であること
は勿論のことである。

【００５５】図１２，図１３には遠隔地の計測点１００
での計測データをＤＰＣＭ方式により圧縮して遠隔地の
処理センタ１０１へ伝送する暗号化データ伝送方式の実
施例が示されている。図１３に示すように差分０に相当
する符号をＫＡなる暗号化方式または、暗号化鍵を用い
た暗号化操作１０により暗号化し、差分０以外の値に相
当する符号をＫＢなる暗号化方式または、暗号化鍵を用
いた暗号化操作１１により暗号化して、暗号文２を得
る。得られた暗号文２は公衆通信回線などの種々の伝送
手段により受信側に伝送される。暗号文の受信側では、
それぞれのグループに対応した暗号解読操作２０，２１
で暗号を解読し、原文を得ることができる。

【００５６】本実施例によれば、差分０のＤＰＣＭ符号
の出現頻度が高いという知識から差分０以外の値を表す
ＤＰＣＭ符号の解読の手掛かりを第三者に与える畏れが
なくなる。

【００５７】次に図１４、図１５に本発明を加入放送の
スクランブリングに適用した実施例を示す。これらの図
において放送事業者１０２では、加入者以外が放送を聴
取するのを防ぐために、放送内容を暗号化（スクランブ
リング）して、無線又は有線により加入者１０３へ放送
内容を送る。加入者１０３では、放送事業者より配布さ
れたデコーダにより暗号（スクランブリング）を解読し
て放送を聴取することができる。本実施例では、図１５
に示すようにテストパターンをＫＡなる暗号化方式また
は、暗号化鍵による暗号化操作１０により暗号化（スク
ランブリング）し、通常の放送をＫＢなる暗号化方式ま
たは、暗号化鍵による暗号化操作１１により暗号化（ス
クランブリング）して、暗号文２を得る。得られた暗号
文２は無線や有線などの種々の伝送手段により受信側に
伝送される。暗号文の受信側では、それぞれのグループ
に対応した暗号解読操作２０，２１で暗号文を解読し、
原文を得ることができる。

【００５８】本実施例によれば、テストパターンの持つ
規則性を手がかりにして、ＫＡなる暗号化方式または、
暗号化鍵による暗号化操作１０によるスクランブリング
が第三者に解読されても、ＫＢなる暗号化方式または、
暗号化鍵を用いた暗号化操作１１によるスクランブリン
グが解読されるのを防ぐことができる。

【００５９】図１６、図１７にはコンピュータ１０４を
遠隔地にある保守センタ１０５から遠隔保守する場合に
本発明が適用された実施例が示されている。コンピュー
タを遠隔保守する際には保守センタ１０５からコンピュ
ータ１０４にプログラムを転送したり、コンピュータ１
０４内のデータをコンピュータ１０４から保守センタ１
０５へ転送したりする。この際に、コンピュータで扱う
データのうち＄００、＄ＦＦのデータやＮＯＰを表す機
械語コードをＫＡなる暗号化方式または、暗号化鍵によ
る暗号化操作１０により暗号化し、それ以外のデータを
ＫＢなる暗号化方式または、暗号化鍵による暗号化操作
１１により暗号化して、暗号文２を得る。得られた暗号
文２は無線や有線などの種々の伝送手段により受信側へ
伝送される。暗号文２の受信側では、それぞれのグルー
プに対応した暗号解読操作２０，２１で暗号文２を解読
し、原文３を得ることができる。

【００６０】図１８は、図１６、図１７に示す実施例に
おける暗号化の具体例である。

【００６１】原文“＄００００ＦＦＦＦ１２３４”（２
進数で 0000 0000 0000 0000 11111111 1111 1111 0001
0010 0011 0100）を暗号化鍵“＄ＡＡ”（２進数で 10
101010）との８ビットをブロックとしたビットごとの排
他的論理和（exclusive or）を採る従来の方法で暗号化
すると暗号文“＄ＡＡＡＡ５５５５Ｂ８９Ｅ”（２進数
で 1010 1010 1010 1010 0101 0101 0101 0101 1101 10
00 1001 1110）が得られる。

【００６２】また、原文“＄ＦＦ”（２進数で 1111 11
11）及び、“＄００”（２進数で0000 0000）を暗号化
鍵“＄ＡＡ”、それ以外の原文を暗号化鍵“＄９９”
（２進数で 1001 1001）との８ビットをブロックとした
ビットごとの排他的論理和（exclusive or）を採る本発
明の方法で暗号化すると暗号文“＄ＡＡＡＡ５５５５８
ＢＡＤ”（２進数で 1010 1010 1010 1010 0101 0101 0
101 0101 1000 1011 1010 1101）が得られる。

【００６３】従来の方法では、コンピュータデータ中
（原文中）の“＄ＦＦ”及び、“＄００”の出現頻度が
高いという知識から暗号文中で出現頻度の高い“＄Ａ
Ａ”、“＄５５”が原文“＄ＦＦ”、“＄００”に対応
する暗号であることが判る。従って暗号化鍵は“＄Ａ
Ａ”または“＄５５”のいずれかであることが判る。従
って暗号文“＄Ｂ８９Ｅ”に対応する原文は、“＄１２
３４”または、“＄８ＤＣＢ”（２進数で 1000 1101 1
100 1011）であると推定できる。

【００６４】しかし、本発明の方法によると、コンピュ
ータデータ中（原文中）の“＄ＦＦ”及び、“＄００”
の出現頻度が高いという知識から暗号文中で出現頻度の
高い“＄ＡＡ”、“＄５５”が原文“＄ＦＦ”、“＄０
０”に対応する暗号であることが判り、暗号化鍵は“＄
ＡＡ”または“＄５５”のいずれかであることが判って
も暗号文“＄８ＢＡＤ”はまったく異なる暗号化鍵で暗
号化されているために、上記の知識から原文を推定する
ことはできない。

【００６５】本実施例によれば、コンピュータデータの
出現度数分布を手がかりにして、ＫＡなる暗号化方式ま
たは、暗号化鍵を用いた暗号化操作１０による暗号文が
第三者に解読されても、ＫＢなる暗号化方式または、暗
号化鍵を用いた暗号化操作１１による暗号文が解読され
るのを防ぐことができる。

【００６６】図１９、図２０にはＩＤカードやキャッシ
ュカードに本発明が適用された実施例が示されている。
これらのカード１０６の磁気記録部分１０７にはＩＤ番
号、口座番号とともに正当な使用者であることを認証す
るために、暗証番号が記録されている場合が多い。この
場合、ＩＤ番号、口座番号（原文）１をＫＡなる暗号化
方式または、暗号化鍵による暗号化操作１０により暗号
化し、暗証番号をＫＢなる暗号化方式または、暗号化鍵
を用いた暗号化操作１１により暗号化して、暗号文２を
得る。得られた暗号文２は磁気記録手段などによりカー
ド１０６に記録される。カード読み取り機では、それぞ
れのグループに対応した暗号解読操作２０，２１で暗号
文２を解読し、原文３を得て、正当な使用者であるかど
うかを判断する。

【００６７】本実施例によれば、カード１０６表面に記
載されているＩＤ番号、口座番号を手がかりにして、Ｋ
Ａなる暗号化方式または、暗号化鍵を用いた暗号化操作
１０による暗号文が第三者に解読されても、暗証番号の
ＫＢなる暗号化方式または、暗号化鍵を用いた暗号化操
作１１による暗号文が解読されるのを防ぐことができ
る。

【００６８】また暗号化しないまでも、一般に公開され
ているコード体系、記録方式を用いる場合でも、ＩＤ番
号、口座番号と暗証番号を別個のコード体系、記録方式
により記録すれば、同様の効果が得られる。例えば、Ｉ
Ｄ番号、口座番号をアスキーコードで記録し、暗証番号
を二進化十進（ＢＣＤ）コードで記録する方法とか、Ｉ
Ｄ番号、口座番号と暗証番号を異なるアジマス角で記録
するなどの方法が考えられる。

【００６９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明を従来の暗号化方式と組み合わせて用いると更に
暗号強度が増すことはもちろんのことである。例えば、
本発明による暗号化を実施したのちにＤＥＳ暗号による
暗号化を施せば、コンピュータデータ伝送に最適な暗号
化によるデータ伝送方式を提供することができる。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、原文を構成する文字、
符号、データの種別に応じて複数の暗号化方式または暗
号化鍵を使い分けるようにしたので、原文中の符号の出
現頻度に関する知識や、原文の推定を手がかりにして、
暗号が第三者に解読される畏れを少なくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る暗号化データの伝送方法の基本的
原理を示す説明図である。

【図２】本発明に係る暗号化データの伝送方法の一実施
例を示す説明図である。

【図３】本発明に係る暗号化データの伝送方法の一実施
例を示す説明図である。

【図４】図３におけるグループ判別手段の具体的構成を
示すブロック図である。

【図５】本発明に係る暗号化データの伝送方法の他の実
施例を示す説明図である。

【図６】本発明に係る暗号化データの伝送方法の他の実
施例を示す説明図である。

【図７】データの暗号化の具体例を示す説明図である。

【図８】図６におけるグループの判別手段４０Ａの具体
的構成を示す説明図である。

【図９】図６におけるグループ判別手段４０Ｂの具体的
構成を示す説明図である。

【図１０】暗号化鍵が固定パターンでない場合における
暗号化の過程を示す説明図である。

【図１１】暗号化鍵が固定パターンでない場合における
暗号化の過程を示す説明図である。

【図１２】本発明が適用されるリモートセンシングシス
テムを概念的に示す説明図である。

【図１３】本発明が適用されるリモートセンシングステ
ムにおける暗号化データの伝送方法の実施例を示す説明
図である。

【図１４】本発明が適用される加入放送システムを概念
的に示す説明図である。

【図１５】本発明が適用される加入放送システムにおけ
る暗号化データの伝送方法の実施例を示す説明図であ
る。

【図１６】本発明が適用されるコンピュータの遠隔保守
システムを概念的に示した説明図である。

【図１７】本発明が適用されるコンピュータの遠隔保守
システムにおける暗号化データの伝送方法の実施例を示
す説明図である。

【図１８】図１７におけるデータの暗号化の具体例を示
す説明図である。

【図１９】本発明が適用されるＩＤカードの外観を示す
説明図である。

【図２０】本発明が適用されるＩＤカードを用いた暗号
化データの伝送方法の実施例を示す説明図である。

【符号の説明】

１，３ 原文 ２ 暗号文 １０〜１２ 暗号化操作 ２０〜２２ 暗号解読操作 ３０〜３３ スイッチ ４０，４０Ａ，４０Ｂ グループ判別手段 ４３−１〜４３−Ｎ 比較器群 ４５−１〜４５−Ｎ 比較器群 ４７−１〜４７−Ｎ 比較器群 ４９−１〜４９−Ｎ 比較器群 ５０−１，５０−２ オアゲート ６０−１，６０−２ オアゲート ５１，６１ アンドゲート

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０９Ｃ 1/00 9194−5Ｌ Ｈ０４Ｋ 1/00 Ｚ 7117−5Ｋ

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原文のデータを暗号化して伝送するデー
   タ伝送方法であって、原文を構成する文字、符号、デー
   タの種別に応じて複数の暗号化方式または、暗号化鍵を
   使いわけることを特徴とする暗号化データの伝送方法。
2. 【請求項２】 原文のデータを暗号化して伝送する暗号
   化データの伝送方法であって、暗号化データの送信側で
   原文において出現頻度が高いパターンが属するグループ
   と出現頻度の低いパターン（符号）が属するグループと
   に分類し、それぞれのグループ毎に異なる暗号化方式ま
   たは、暗号化鍵で原文を暗号化することを特徴とする暗
   号化データの伝送方法。
3. 【請求項３】 ＤＰＣＭ方式でデータ圧縮を行ってデー
   タ伝送を行う際に、ＤＰＣＭ方式の差分０を表す符号と
   差分０以外を表す符号とでは別個の暗号化方式または暗
   号化鍵を使用して暗号化することを特徴とする請求項１
   に記載の暗号化データの伝送方法。
4. 【請求項４】 加入放送におけるテストパターンの映像
   信号と通常の放送番組の映像信号とでは別個の暗号化方
   式または暗号化鍵を使用して暗号化することを特徴とす
   る請求項１に記載の暗号化データの伝送方法。
5. 【請求項５】 コンピュータデータのうち＄ＦＦ、＄０
   ０、またはＮＯＰを表す機械語に相当するデータとそれ
   以外のデータとでは別個の暗号化方式または暗号化鍵を
   使用して暗号化することを特徴とする請求項１に記載の
   暗号化データの伝送方法。
6. 【請求項６】 キャッシュカードに各種データを記録
   し、記録された前記各種データを読み取るデータ伝送方
   法であって、キャッシュカードの口座番号と暗証番号と
   では別個の暗号化方式または暗号化鍵を使用して暗号化
   することを特徴とする請求項１に記載の暗号化データの
   伝送方法。
7. 【請求項７】 ＩＤカードを用いてＩＤカードに記録さ
   れたデータを送信する際にＩＤ番号と暗証番号とでは別
   個の暗号化方式または暗号化鍵を使用して暗号化してＩ
   Ｄカードに記録することを特徴とする請求項１に記載の
   暗号化データの伝送方法。
8. 【請求項８】 ＤＰＣＭ方式でデータ圧縮を行ってデー
   タ伝送を行う際に、出現頻度が高いパターン（符号）の
   グループがＤＰＣＭ方式の差分０を表す符号から構成さ
   れ、出現頻度が低いパターン（符号）のグループがＤＰ
   ＣＭ方式の差分０以外を表す符号から構成されることを
   特徴とする請求項２に記載の暗号化データの伝送方法。
9. 【請求項９】 加入放送におけるデータ伝送であって、
   出現頻度が高いパターン（符号）のグループが加入放送
   におけるテストパターンの映像信号から構成され、出現
   頻度が低いパターン（符号）グループが通常の放送番組
   の映像信号から構成されていることを特徴とする請求項
   ２に記載の暗号化データの伝送方法。
10. 【請求項１０】 コンピュータデータを伝送する際に、
    出現頻度が高いパターン（符号）のグループがコンピュ
    ータデータのうち＄ＦＦ、＄００、またはＮＯＰを表す
    機械語から構成され、出現頻度が低いパターン（符号）
    グループがそれ以外のデータから構成されていることを
    特徴とする請求項２に記載の暗号化データの伝送方法。
11. 【請求項１１】 キャッシュカードに各種データを記録
    し、記録された前記各種データを読み取るデータ伝送方
    法であって、出現頻度が高いパターン（符号）のグルー
    プがキャッシュカードの口座番号から構成され、出現頻
    度が低いパターン（符号）のグループが暗証番号から構
    成されていることを特徴とする請求項２に記載の暗号化
    データの伝送方法。
12. 【請求項１２】 出現頻度が高いパターン（符号）のグ
    ループがＩＤカードのＩＤ番号から構成され、出現頻度
    が低いパターン（符号）のグループが暗証番号から構成
    されていることを特徴とする請求項２に記載の暗号化デ
    ータの伝送方法。
13. 【請求項１３】 原文を暗号化して伝送する暗号化デー
    タの伝送方法であって、原文において出現頻度が高いパ
    ターンが属する第１のグループと、出現頻度が低いパタ
    ーンが属する第２のグループとに分類し、これら各グル
    ープに対して相互に異なる暗号化方式または暗号化鍵を
    割り当てると共に、第１、第２のグループについて相互
    に異なる暗号化方式または暗号化鍵で暗号化された際に
    第２のグループに属する暗号文のパターンが第１のグル
    ープの暗号文のパターンと同一になる第２のグループの
    原文のパターンに対して第１、第２のグループとは異な
    る暗号化方式または暗号化鍵を割り当てて原文を暗号化
    することを特徴とする請求項２に記載の暗号化データの
    伝送方法。
14. 【請求項１４】 暗号化されたデータを伝送する暗号化
    データ伝送システムにおいて、原文と原文のうち出現頻
    度の高い第１のグループに属するパターン群とを比較
    し、一致するか否かを判定する第１の比較器群と、 前記原文と原文のうち出現頻度の低い第２のグループに
    属するパターン群とを比較し、一致するか否かを判定す
    る第２の比較器群と、 前記第１の比較器群の出力信号の論理和をとる第１の論
    理和演算手段と、 前記第２の比較器群の出力信号の論理和をとる第２の論
    理和演算手段と、 前記第１、第２の論理和演算手段の出力信号を取り込み
    負論理の論理積をとる論理積演算手段とを有し、前記第
    １、第２の論理和演算手段及び論理積演算手段の出力信
    号に基づいて前記原文のパターンをグループ分けするこ
    とを特徴とする暗号化データ伝送システムのグループ判
    別装置。
15. 【請求項１５】 暗号化されたデータを伝送する暗号化
    データ伝送システムにおいて、 原文の出現頻度に応じて所定の暗号化方式または暗号化
    鍵を用いて暗号化された暗号文と原文において出現頻度
    の高い第１のグループに属する原文のパターン群に対応
    する暗号文のパターン群とを比較し一致するか否かを判
    定する第１の比較器群と、 前記暗号文と原文において出現頻度の低い第２のグルー
    プに属する原文のパターン群に対応する暗号文のパター
    ン群とを比較し、一致するか否かを判定する第２の比較
    器群と、 前記第１の比較器群の出力信号の論理和をとる第１の論
    理和演算手段と、 前記第２の比較器群の出力信号の論理和をとる第２の論
    理和演算手段と、 前記第１、第２の論理和演算手段の出力信号を取り込み
    負論理の論理積をとる論理積演算手段とを有し、前記第
    １、第２の論理和演算手段及び論理積演算手段の出力信
    号に基づいて前記暗号文のパターンを原文に対応してグ
    ループ分けすることを特徴とする暗号化データ伝送シス
    テムのグループ判別装置。
16. 【請求項１６】 ＤＰＣＭ方式でデータ圧縮を行ってデ
    ータを伝送する圧縮化データの伝送方法であって、ＤＰ
    ＣＭ方式の差分０を表す符号と差分０以外を表す符号と
    では別個の暗号化方式または暗号化鍵を使用して暗号化
    することを特徴とする圧縮化データの伝送方法。
17. 【請求項１７】 加入放送におけるテストパターンの映
    像信号と通常の放送番組の映像信号とでは別個の暗号化
    方式または暗号化鍵を使用してスクランブリングするこ
    とを特徴とする加入放送番組のスクランブリング方法。
18. 【請求項１８】 コンピュータデータのうち＄ＦＦ、＄
    ００、またはＮＯＰを表す機械語に相当するデータとそ
    れ以外のデータとでは別個の暗号化方式または暗号化鍵
    を使用して暗号化することを特徴とするコンピュータデ
    ータの伝送方法。
19. 【請求項１９】 キャッシュカードの口座番号と暗証番
    号とでは別個の暗号化方式または暗号化鍵を使用して暗
    号化して記録されまたは、別個の記録方式を用いて記録
    されたことを特徴とするキャッシュカード。
20. 【請求項２０】 ＩＤカードのＩＤ番号と暗証番号とで
    は別個の暗号化方式または暗号化鍵を使用して暗号化し
    て記録されまたは、別個の記録方式を用いて記録された
    ことを特徴とするＩＤカード。