JPH06282227A - 公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置 - Google Patents
公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置Info
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- JPH06282227A JPH06282227A JP5070437A JP7043793A JPH06282227A JP H06282227 A JPH06282227 A JP H06282227A JP 5070437 A JP5070437 A JP 5070437A JP 7043793 A JP7043793 A JP 7043793A JP H06282227 A JPH06282227 A JP H06282227A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は、暗号をかけようとしたと
き、平文データを暗号化データが常に同じ桁数となるよ
うな公開暗号化装置及び公開鍵復号装置を提供すること
である。 【構成】 平文をｋ桁毎のブロックに区切る平文ブロッ
ク化手段100 と、２つの平文ブロックに分離する平文分
離手段110 と、０≦ｎ1 以下のいずれかの領域に写像す
る平文写像手段120 と、第１の平文ブロックを第１の暗
号文ブロックに変換し、第２の平文ブロックを第２の暗
号文ブロックに変換する暗号化手段130 と、第１の平文
ブロック暗号文ブロックをｎ1 以上の値に写像の逆写像
する暗号文逆写像手段140 と、分割する前の順序に合成
する暗号文合成手段150 を含む。
き、平文データを暗号化データが常に同じ桁数となるよ
うな公開暗号化装置及び公開鍵復号装置を提供すること
である。 【構成】 平文をｋ桁毎のブロックに区切る平文ブロッ
ク化手段100 と、２つの平文ブロックに分離する平文分
離手段110 と、０≦ｎ1 以下のいずれかの領域に写像す
る平文写像手段120 と、第１の平文ブロックを第１の暗
号文ブロックに変換し、第２の平文ブロックを第２の暗
号文ブロックに変換する暗号化手段130 と、第１の平文
ブロック暗号文ブロックをｎ1 以上の値に写像の逆写像
する暗号文逆写像手段140 と、分割する前の順序に合成
する暗号文合成手段150 を含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、公開鍵暗号化装置及び
公開鍵復号装置に係り、特に、ｍ進数（ｍ≧２）でｋ桁
（ｋ：自然数）より十分長いデータを平文とし、その平
文をｍ進数でｋ桁の法ｎ1 及び法ｎ2 （但し、２k ＝ｎ
1 ＋ｎ2 ）を使用する冪乗剰余計算を利用するＲＳＡ公
開鍵暗号アルゴリズム（以下、ＲＳＡ暗号と略す）等で
知られている公開鍵暗号システムにおいて、暗号強度を
低下させることなく、剰余演算の法と同じ桁数の平文の
暗号化及び暗号文の復号ができる公開鍵暗号システムに
おける公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置に関する。
公開鍵復号装置に係り、特に、ｍ進数（ｍ≧２）でｋ桁
（ｋ：自然数）より十分長いデータを平文とし、その平
文をｍ進数でｋ桁の法ｎ1 及び法ｎ2 （但し、２k ＝ｎ
1 ＋ｎ2 ）を使用する冪乗剰余計算を利用するＲＳＡ公
開鍵暗号アルゴリズム（以下、ＲＳＡ暗号と略す）等で
知られている公開鍵暗号システムにおいて、暗号強度を
低下させることなく、剰余演算の法と同じ桁数の平文の
暗号化及び暗号文の復号ができる公開鍵暗号システムに
おける公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の公開鍵暗号アルゴリズムの代表的
な例として、ＲＳＡ暗号が知られている。公開鍵暗号ア
ルゴリズムの特徴として、暗号化鍵を公表することがで
きる（暗号化鍵を秘密に配送する必要がないという長所
を持っている）。
な例として、ＲＳＡ暗号が知られている。公開鍵暗号ア
ルゴリズムの特徴として、暗号化鍵を公表することがで
きる（暗号化鍵を秘密に配送する必要がないという長所
を持っている）。
【０００３】ＲＳＡ暗号の詳細については、「社団法人
電子情報通信学会発行現代暗号理論第６章」を参照され
たい。
電子情報通信学会発行現代暗号理論第６章」を参照され
たい。
【０００４】ＲＳＡ暗号は、２つの大きな素数の合成数
（実システムでは、２の６００乗程度）の素因数分解の
困難さに安全性の根拠をおいている。冪乗剰余の計算に
より暗号化／復号を行う暗号である。
（実システムでは、２の６００乗程度）の素因数分解の
困難さに安全性の根拠をおいている。冪乗剰余の計算に
より暗号化／復号を行う暗号である。
【０００５】ここで、暗号化をＥ、復号をＤ，平文を
Ｍ，暗号文をＣ、暗号化鍵を（ｅ，ｎ）、復号鍵を
（ｄ，ｎ）とする。
Ｍ，暗号文をＣ、暗号化鍵を（ｅ，ｎ）、復号鍵を
（ｄ，ｎ）とする。
【０００６】暗号鍵ｅ，ｎは公開し、ｄは復号側が秘密
にしておく。
にしておく。
【０００７】（１） 暗号化側と復号側の処理は、 Ｃ＝Ｅ（Ｍ）＝Ｍe mod ｎ ・・・・・・・暗号化側
の処理 Ｍ＝Ｄ（Ｃ）＝Ｃd mod ｎ ・・・・・・・復号側の
処理 のように行う。なお、０≦Ｍ≦ｎ−１なる任意の整数Ｍ
に対して Ｄ（Ｅ（Ｍ））＝Ｍ つまり、 ＭedＭ≡１（mod ｎ） が成り立つ。
の処理 Ｍ＝Ｄ（Ｃ）＝Ｃd mod ｎ ・・・・・・・復号側の
処理 のように行う。なお、０≦Ｍ≦ｎ−１なる任意の整数Ｍ
に対して Ｄ（Ｅ（Ｍ））＝Ｍ つまり、 ＭedＭ≡１（mod ｎ） が成り立つ。
【０００８】（２） パラメータの生成 (i) 相異なる２つの大きな素数ｐ，ｑを選択し、その
式ｎ＝ｐｑを計算する。 (ii) （ｐ−１）と（ｑ−１）の最小公倍数Ｌを計算
し、Ｌと互いに素でＬより小さい任意の整数ｅを求め
る。但し、０＜ｅ＜Ｌとする。 (iii) ｅｄ≡１(mod Ｌ）をユークリッド互除表により
解き、復号鍵ｄを求める。
式ｎ＝ｐｑを計算する。 (ii) （ｐ−１）と（ｑ−１）の最小公倍数Ｌを計算
し、Ｌと互いに素でＬより小さい任意の整数ｅを求め
る。但し、０＜ｅ＜Ｌとする。 (iii) ｅｄ≡１(mod Ｌ）をユークリッド互除表により
解き、復号鍵ｄを求める。
【０００９】これにより求められた復号鍵ｄにより暗号
文の復号を行い、平文Ｍを出力する。
文の復号を行い、平文Ｍを出力する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＲＳＡ
公開暗号鍵暗号アルゴリズム等の冪乗剰余を利用した公
開鍵暗号システムは、アルゴリズムの特徴から法ｎ未満
の正の整数のみの暗号化に制限されている。ここで、ｋ
桁より十分長い桁数あるいは、連続して発生するデータ
を暗号化しようとすると、データをｎ未満のデータに区
切る必要がでてくる。この区切られたデータは法ｎの桁
数ｋであるかも知れないし、ｋ−１桁であるかも知れな
い。
公開暗号鍵暗号アルゴリズム等の冪乗剰余を利用した公
開鍵暗号システムは、アルゴリズムの特徴から法ｎ未満
の正の整数のみの暗号化に制限されている。ここで、ｋ
桁より十分長い桁数あるいは、連続して発生するデータ
を暗号化しようとすると、データをｎ未満のデータに区
切る必要がでてくる。この区切られたデータは法ｎの桁
数ｋであるかも知れないし、ｋ−１桁であるかも知れな
い。
【００１１】一般に異なる桁数のビット長が含まれるデ
ータブロックをブロックの区切りなしに連続して送信す
ると、受信側（復号装置）は、データブロックの境界が
わからなくなり、送信側（暗号装置）と同じ、データブ
ロック長に区切ることができなくなり、ＲＳＡ暗号の場
合にも同様のことが言える。
ータブロックをブロックの区切りなしに連続して送信す
ると、受信側（復号装置）は、データブロックの境界が
わからなくなり、送信側（暗号装置）と同じ、データブ
ロック長に区切ることができなくなり、ＲＳＡ暗号の場
合にも同様のことが言える。
【００１２】図４は従来の方法によるＲＳＡ暗号を用い
て暗号化する場合の例を示す。
て暗号化する場合の例を示す。
【００１３】ある区切りデータがｋ−１桁であったとし
ても暗号化されたデータは、ｋ桁になる可能性もある。
即ち、元のデータと暗号化されたデータとでは、桁数が
増加することになる。
ても暗号化されたデータは、ｋ桁になる可能性もある。
即ち、元のデータと暗号化されたデータとでは、桁数が
増加することになる。
【００１４】これとは逆に、ｋ桁のデータを暗号化する
と、ｋ−１桁に減少する場合もある。さらに、このデー
タを復号するため桁揃えを行うために、ｋ−１桁の暗号
文に対しては、先頭ビットの頭に０を挿入しておかない
と復号できなくなる。
と、ｋ−１桁に減少する場合もある。さらに、このデー
タを復号するため桁揃えを行うために、ｋ−１桁の暗号
文に対しては、先頭ビットの頭に０を挿入しておかない
と復号できなくなる。
【００１５】同図は（ａ）にｍ＝２，ｎ＝２１，ｋ＝５
のときの具体例を示す。（ａ）において、“１０１１
０”はｎ（２１）以上であり、“００１００”はｎ
（２１）以下であり、、“１１１０１”はｎ（２１）
以上である。
のときの具体例を示す。（ａ）において、“１０１１
０”はｎ（２１）以上であり、“００１００”はｎ
（２１）以下であり、、“１１１０１”はｎ（２１）
以上である。
【００１６】同図において、桁数ｋ＝５であるが、の
平文データはｋ桁（５桁）のデータとｋ−１桁（４桁）
のデータが混在している。ここで、平文を暗号文に変換
すると同図（ｂ）に示すようになる。さらに、（ｂ）に
示す暗号文データのうち、ｋ桁未満のデータについては
（ｃ）に示すように、ｋ桁に桁揃えのために“０”をｋ
桁未満のデータの先頭に挿入する。その結果、記録時の
暗号文（ｃ）は、入力された平文より４ビット増加し
たことになる。
平文データはｋ桁（５桁）のデータとｋ−１桁（４桁）
のデータが混在している。ここで、平文を暗号文に変換
すると同図（ｂ）に示すようになる。さらに、（ｂ）に
示す暗号文データのうち、ｋ桁未満のデータについては
（ｃ）に示すように、ｋ桁に桁揃えのために“０”をｋ
桁未満のデータの先頭に挿入する。その結果、記録時の
暗号文（ｃ）は、入力された平文より４ビット増加し
たことになる。
【００１７】このように、上記従来の方法は、元のデー
タと暗号化されたデータでは桁数の増減が発生するため
に、復号する際には、データの桁数を揃える必要があ
り、ｋ桁に満たないｋ−１型の暗号文に対しては先頭ビ
ットの頭に０を挿入しておかないと復号できない。
タと暗号化されたデータでは桁数の増減が発生するため
に、復号する際には、データの桁数を揃える必要があ
り、ｋ桁に満たないｋ−１型の暗号文に対しては先頭ビ
ットの頭に０を挿入しておかないと復号できない。
【００１８】さらにＲＳＡ暗号をデータ通信やデータ蓄
積に使用しようとしたときに、先に述べたように、元の
データと暗号化されたデータの桁数が必ずしも一致する
とは限らないため、暗号文の桁数を変えることができな
い磁気ディスク等のセクタや、通信時のフレーム長等が
固定されているブロックデータの暗号処理を行うことは
できない。
積に使用しようとしたときに、先に述べたように、元の
データと暗号化されたデータの桁数が必ずしも一致する
とは限らないため、暗号文の桁数を変えることができな
い磁気ディスク等のセクタや、通信時のフレーム長等が
固定されているブロックデータの暗号処理を行うことは
できない。
【００１９】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、データ通信やデータ蓄積等のデータに公開鍵暗号ア
ルゴリズムを利用し、暗号をかけようとしたとき、平文
データを暗号化データが常に同じ桁数となるような公開
暗号化装置及び公開鍵復号装置を提供することを目的と
する。
で、データ通信やデータ蓄積等のデータに公開鍵暗号ア
ルゴリズムを利用し、暗号をかけようとしたとき、平文
データを暗号化データが常に同じ桁数となるような公開
暗号化装置及び公開鍵復号装置を提供することを目的と
する。
【００２０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図である。同図（ａ）は公開鍵暗号化装置を示す。
図である。同図（ａ）は公開鍵暗号化装置を示す。
【００２１】本発明の公開鍵暗号化装置は、ｍ進数（ｍ
≧２）で桁（ｋ：自然数）より十分長いデータを平文と
し、その平文をｍ進数でｋ桁の法ｎ1 、及び法ｎ2 （但
し、２k ＝ｎ1 ＋ｎ2 ）を使用する冪乗剰余計算を利用
する公開鍵暗号化装置において、入力された平文をｋ桁
毎のブロックに区切る平文ブロック化手段１００と、平
文ブロック化手段によりｋ桁に分割されたｎ1 以上の第
１の平文ブロックとｎ1 未満の第２の平文ブロックとを
それぞれ別々に暗号化するために２つの平文ブロックに
分離する平文分離手段１１０と、平文分離手段１１０に
より２分割された平文ブロックのうち第１の平文ブロッ
クを、０以上ｎ1 以下のいずれかの領域に写像する平文
写像手段１２０と、平文写像手段１２０で写像された第
１の平文ブロックは第１の暗号化鍵（ｅ2，ｎ2 ）を用
いて第１の暗号文ブロックに変換し、平文分離手段１１
０により分離された第２の平文ブロックは第２の暗号化
鍵（ｅ1 ，ｎ1 ）を用いて第２の暗号文ブロックに変換
する暗号化手段１３０と、平文写像手段１２０で写像さ
れた後に、暗号手段により暗号化された第１の平文ブロ
ック暗号文ブロックをｎ1 以上の値に写像の逆写像する
暗号文逆写像手段１４０と、暗号化手段１４０により別
々に暗号化された第１の暗号文ブロックと、第２の暗号
文ブロックを平文分割手段１１０により分割する前の順
序に合成する暗号文合成手段１５０を含む。
≧２）で桁（ｋ：自然数）より十分長いデータを平文と
し、その平文をｍ進数でｋ桁の法ｎ1 、及び法ｎ2 （但
し、２k ＝ｎ1 ＋ｎ2 ）を使用する冪乗剰余計算を利用
する公開鍵暗号化装置において、入力された平文をｋ桁
毎のブロックに区切る平文ブロック化手段１００と、平
文ブロック化手段によりｋ桁に分割されたｎ1 以上の第
１の平文ブロックとｎ1 未満の第２の平文ブロックとを
それぞれ別々に暗号化するために２つの平文ブロックに
分離する平文分離手段１１０と、平文分離手段１１０に
より２分割された平文ブロックのうち第１の平文ブロッ
クを、０以上ｎ1 以下のいずれかの領域に写像する平文
写像手段１２０と、平文写像手段１２０で写像された第
１の平文ブロックは第１の暗号化鍵（ｅ2，ｎ2 ）を用
いて第１の暗号文ブロックに変換し、平文分離手段１１
０により分離された第２の平文ブロックは第２の暗号化
鍵（ｅ1 ，ｎ1 ）を用いて第２の暗号文ブロックに変換
する暗号化手段１３０と、平文写像手段１２０で写像さ
れた後に、暗号手段により暗号化された第１の平文ブロ
ック暗号文ブロックをｎ1 以上の値に写像の逆写像する
暗号文逆写像手段１４０と、暗号化手段１４０により別
々に暗号化された第１の暗号文ブロックと、第２の暗号
文ブロックを平文分割手段１１０により分割する前の順
序に合成する暗号文合成手段１５０を含む。
【００２２】また、図１（ｂ）は公開鍵復号装置を示
す。
す。
【００２３】本発明の公開鍵復号装置は、ｍ進数（ｍ≧
２）で桁（ｋ：自然数）より十分長いデータを平文と
し、その平文をｍ進数でｋ桁の法ｎ1 及び法ｎ2 （但
し、２k＝ｎ1 ＋ｎ2 ）を使用する冪乗剰余計算を利用
する公開鍵復号装置において、平文をｋ桁毎のブロック
に区切る暗号文ブロック化手段２００と、暗号文ブロッ
ク化手段２００でｋ桁に分割された暗号文ブロックをｎ
1 以上の第１の暗号文ブロックと、ｎ1 未満の第２の暗
号文ブロックをそれぞれ別々に復号するために２つの暗
号文ブロックに分離する暗号文分離手段２１０と、暗号
文分離手段２００で２分割された第１の暗号文ブロック
を０以上ｎ1 以下のいずれかの領域に写像する暗号文写
像手段２２０と、暗号文分離手段２００で分離された第
１の暗号文ブロックは、第１の復号鍵（ｄ2 ，ｎ2 ）を
用いて第１の平文ブロックに変換し、第２の暗号文ブロ
ックは第２の復号鍵（ｄ1,ｎ1 ）を用いて第２の平文ブ
ロックに変換する復号手段２３０と、暗号文写像手段２
２０で写像された後に、復号手段２３０により復号され
た第１の平文ブロックをｎ1 以上の値に写像の逆写像す
る平文逆写像手段２４０と、第１の平文ブロックと第２
の平文ブロックを暗号文分離手段２１０により分割する
前の順序に構成する平文合成手段２５０を含む。
２）で桁（ｋ：自然数）より十分長いデータを平文と
し、その平文をｍ進数でｋ桁の法ｎ1 及び法ｎ2 （但
し、２k＝ｎ1 ＋ｎ2 ）を使用する冪乗剰余計算を利用
する公開鍵復号装置において、平文をｋ桁毎のブロック
に区切る暗号文ブロック化手段２００と、暗号文ブロッ
ク化手段２００でｋ桁に分割された暗号文ブロックをｎ
1 以上の第１の暗号文ブロックと、ｎ1 未満の第２の暗
号文ブロックをそれぞれ別々に復号するために２つの暗
号文ブロックに分離する暗号文分離手段２１０と、暗号
文分離手段２００で２分割された第１の暗号文ブロック
を０以上ｎ1 以下のいずれかの領域に写像する暗号文写
像手段２２０と、暗号文分離手段２００で分離された第
１の暗号文ブロックは、第１の復号鍵（ｄ2 ，ｎ2 ）を
用いて第１の平文ブロックに変換し、第２の暗号文ブロ
ックは第２の復号鍵（ｄ1,ｎ1 ）を用いて第２の平文ブ
ロックに変換する復号手段２３０と、暗号文写像手段２
２０で写像された後に、復号手段２３０により復号され
た第１の平文ブロックをｎ1 以上の値に写像の逆写像す
る平文逆写像手段２４０と、第１の平文ブロックと第２
の平文ブロックを暗号文分離手段２１０により分割する
前の順序に構成する平文合成手段２５０を含む。
【００２４】
【作用】本発明は、暗号化装置において平文データをあ
る桁数で２分割し、分割された平文データの桁数に基づ
いて別々に暗号化し、合成して暗号文データを受信側に
送信し、復号装置において、暗号文データをある桁数で
２分割し、分割された暗号データの桁数に基づいて別々
に復号化し、合成して平文データを得る。これにより、
暗号化されたデータの桁数が平文データの桁数と同じに
なるような公開解暗号システムであるため、従来のよう
に、平文と暗号文の桁が必ずしも一致しない場合に、暗
号文の桁数を変えることができない媒体や、通信時のフ
レーム長が固定されていたブロックデータの暗号処理が
できないという問題を解決し、平文の桁数を変化させず
に暗号文を生成することができる。
る桁数で２分割し、分割された平文データの桁数に基づ
いて別々に暗号化し、合成して暗号文データを受信側に
送信し、復号装置において、暗号文データをある桁数で
２分割し、分割された暗号データの桁数に基づいて別々
に復号化し、合成して平文データを得る。これにより、
暗号化されたデータの桁数が平文データの桁数と同じに
なるような公開解暗号システムであるため、従来のよう
に、平文と暗号文の桁が必ずしも一致しない場合に、暗
号文の桁数を変えることができない媒体や、通信時のフ
レーム長が固定されていたブロックデータの暗号処理が
できないという問題を解決し、平文の桁数を変化させず
に暗号文を生成することができる。
【００２５】
【実施例】以下、図面と共に本発明の実施例について図
面と共に説明する。
面と共に説明する。
【００２６】コンピュータデータの記録・伝送方法には
さまざまな方法が採用されているが、その共通の特徴と
して、ある一定のデータ長を単位（センタ・フレーム）
として記録・伝送される場合が多い。このように、ある
一定長のデータに暗号を変えるときに、必要なことは、
元の平文と暗号文とでデータの増減がないことである。
特に暗号文が平文に比べて増加する場合、増加した分、
暗号文は元の平文のあったセクタフレーム等と同一の場
所にすべての情報を記録することができない。そこで、
本実施例ではデータ増減のない暗号化方法を以下に説明
する。
さまざまな方法が採用されているが、その共通の特徴と
して、ある一定のデータ長を単位（センタ・フレーム）
として記録・伝送される場合が多い。このように、ある
一定長のデータに暗号を変えるときに、必要なことは、
元の平文と暗号文とでデータの増減がないことである。
特に暗号文が平文に比べて増加する場合、増加した分、
暗号文は元の平文のあったセクタフレーム等と同一の場
所にすべての情報を記録することができない。そこで、
本実施例ではデータ増減のない暗号化方法を以下に説明
する。
【００２７】まず、暗号化鍵・復号鍵の生成について説
明する。本発明では、２組の暗号鍵と復号鍵を利用す
る。その２組の暗号鍵・復号鍵は、（ｎ1 ，ｅ1 ，
ｄ1 ）と（ｎ2 ，ｅ2 ，ｄ2 ）である。（ｎ1 ，ｅ1 ，
ｄ1 ）は素数ｐ1 ，ｑ1 を基に、（ｎ2 ，ｅ2 ，ｄ2 ）
は素数ｐ2 ，ｑ2 を基に生成される。本発明を実現する
には２k ＝ｎ1 ＋ｎ2 が成り立つことが必要条件とな
る。
明する。本発明では、２組の暗号鍵と復号鍵を利用す
る。その２組の暗号鍵・復号鍵は、（ｎ1 ，ｅ1 ，
ｄ1 ）と（ｎ2 ，ｅ2 ，ｄ2 ）である。（ｎ1 ，ｅ1 ，
ｄ1 ）は素数ｐ1 ，ｑ1 を基に、（ｎ2 ，ｅ2 ，ｄ2 ）
は素数ｐ2 ，ｑ2 を基に生成される。本発明を実現する
には２k ＝ｎ1 ＋ｎ2 が成り立つことが必要条件とな
る。
【００２８】（１）暗号化装置 図２は本発明の一実施例の暗号化装置のブロック図を示
す。同図において、暗号化装置はｋビットブロック化部
１、平文ブロック分離部２、写像部３、暗号化鍵
（ｎ2 ，ｅ2 ）５、暗号化部ＲＳＡ４、暗号化鍵
（ｎ1 ，ｅ1 ）６、逆写像部７、暗号文ブロック合成部
８により構成される。
す。同図において、暗号化装置はｋビットブロック化部
１、平文ブロック分離部２、写像部３、暗号化鍵
（ｎ2 ，ｅ2 ）５、暗号化部ＲＳＡ４、暗号化鍵
（ｎ1 ，ｅ1 ）６、逆写像部７、暗号文ブロック合成部
８により構成される。
【００２９】まず、ｋビットブロック化部１は、ｋビッ
トを越えるビット長の平文を暗号化するためにｋビット
毎の固定長データブロックにブロック化する。（以下、
このブロックを平文ブロックとする）。
トを越えるビット長の平文を暗号化するためにｋビット
毎の固定長データブロックにブロック化する。（以下、
このブロックを平文ブロックとする）。
【００３０】平文ブロック分離部２は、ｋビットブロッ
ク化部１でｋビット毎に区切られた平文ブロックを従来
のＲＳＡ暗号を利用して暗号化できる０以上ｎ1 未満の
平文ブロック（以下、下位平文ブロックとする）と、従
来では暗号化の対象外であった、ｎ1 以上２k 未満の平
文ブロック（以下、上位平文ブロックとする）とに分離
する必要がある。平文ブロック分離部２で分離された下
位平文ブロックは、従来のＲＳＡ暗号と同様に、暗号化
鍵（ｎ1 ，ｅ1 ）６を用いてＲＳＡ４で暗号化し、暗号
化された下位平文ブロックができる（以下、下位暗号文
ブロックとする）。
ク化部１でｋビット毎に区切られた平文ブロックを従来
のＲＳＡ暗号を利用して暗号化できる０以上ｎ1 未満の
平文ブロック（以下、下位平文ブロックとする）と、従
来では暗号化の対象外であった、ｎ1 以上２k 未満の平
文ブロック（以下、上位平文ブロックとする）とに分離
する必要がある。平文ブロック分離部２で分離された下
位平文ブロックは、従来のＲＳＡ暗号と同様に、暗号化
鍵（ｎ1 ，ｅ1 ）６を用いてＲＳＡ４で暗号化し、暗号
化された下位平文ブロックができる（以下、下位暗号文
ブロックとする）。
【００３１】一方、上位暗号ブロックはそのまま暗号化
することができないので、写像部３は、上位平文ブロッ
クのいずれからもｎ1 を引くことにより、０以上２k −
ｎ1未満の領域に写像する。
することができないので、写像部３は、上位平文ブロッ
クのいずれからもｎ1 を引くことにより、０以上２k −
ｎ1未満の領域に写像する。
【００３２】次に、ＲＳＡ４は、写像後の上位平文ブロ
ックを暗号化鍵５（ｎ2 ，ｅ2 ）を用いて暗号化する
（以下、上位暗号文ブロックとする）。
ックを暗号化鍵５（ｎ2 ，ｅ2 ）を用いて暗号化する
（以下、上位暗号文ブロックとする）。
【００３３】逆写像部７は、ＲＳＡ４で暗号化された上
位暗号文ブロックに、写像部３で引いた分のｎ1 を加え
ることにより、再び元のｎ1 以上２k 未満の領域に戻さ
れる。このようにして上位平文ブロックも暗号化するこ
とができる。
位暗号文ブロックに、写像部３で引いた分のｎ1 を加え
ることにより、再び元のｎ1 以上２k 未満の領域に戻さ
れる。このようにして上位平文ブロックも暗号化するこ
とができる。
【００３４】最後に、暗号文ブロック合成部８は、上位
暗号文ブロックと下位暗号文ブロックを元の平文ブロッ
クと同じ順序に合成する。このようにして、ｋヒットの
ビットパターンすべてを暗号化でき、かつ、暗号化結果
もｋビットであることから、暗号文を伝送したり、蓄積
するときに平文と比べてデータを増加させることなく暗
号化できる。
暗号文ブロックと下位暗号文ブロックを元の平文ブロッ
クと同じ順序に合成する。このようにして、ｋヒットの
ビットパターンすべてを暗号化でき、かつ、暗号化結果
もｋビットであることから、暗号文を伝送したり、蓄積
するときに平文と比べてデータを増加させることなく暗
号化できる。
【００３５】（２）復号化装置 図３は本発明の一実施例の復号化装置のブロック図を示
す。同図において、復号化装置は、ｋビットブロック化
部９、暗号文ブロック分離部１０、写像部１１、ＲＳＡ
１２、復号鍵１３（ｎ2,ｅ2 ）、復号鍵１４（ｎ1 ，ｅ
1 ）、逆写像部１５及び平文ブロック合成部１６から構
成される。
す。同図において、復号化装置は、ｋビットブロック化
部９、暗号文ブロック分離部１０、写像部１１、ＲＳＡ
１２、復号鍵１３（ｎ2,ｅ2 ）、復号鍵１４（ｎ1 ，ｅ
1 ）、逆写像部１５及び平文ブロック合成部１６から構
成される。
【００３６】暗号文を復号するには、暗号化側と同じｋ
ビットブロックを復号する必要がある。そこで、ｋビッ
トブロック化部９は、最初にｋビットブロック化部９で
ｋビット毎の固定長データブロックにブロック化する
（以下、このブロックを暗号文ブロック）。
ビットブロックを復号する必要がある。そこで、ｋビッ
トブロック化部９は、最初にｋビットブロック化部９で
ｋビット毎の固定長データブロックにブロック化する
（以下、このブロックを暗号文ブロック）。
【００３７】次に、暗号文ブロック分離部１０は、ｋビ
ットブロック化部９によりｋビット毎に区切られた暗号
文ブロックを従来のＲＳＡ暗号を利用して復号できる０
以上、ｎ1 未満の暗号文ブロック（以下、下位暗号文ブ
ロックとする）と、従来は復号の対象外であったｎ1 以
上２k 未満の暗号文ブロック（以下、上位暗号文とす
る）とに分離する必要がある。
ットブロック化部９によりｋビット毎に区切られた暗号
文ブロックを従来のＲＳＡ暗号を利用して復号できる０
以上、ｎ1 未満の暗号文ブロック（以下、下位暗号文ブ
ロックとする）と、従来は復号の対象外であったｎ1 以
上２k 未満の暗号文ブロック（以下、上位暗号文とす
る）とに分離する必要がある。
【００３８】下位暗号文ブロックは、従来のＲＳＡ暗号
と同様に、復号鍵１３（ｎ1 ，ｅ1）を用いてＲＳＡ１
２で復号し、復号された下位平文ブロックができる。
と同様に、復号鍵１３（ｎ1 ，ｅ1）を用いてＲＳＡ１
２で復号し、復号された下位平文ブロックができる。
【００３９】一方、上位暗号文ブロックは写像部１１に
おいて、そのまま復号することができないので、上位暗
号文ブロックはいずれからもｎ1 を引くことにより、０
以上２k −ｎ1 未満の領域に写像する。
おいて、そのまま復号することができないので、上位暗
号文ブロックはいずれからもｎ1 を引くことにより、０
以上２k −ｎ1 未満の領域に写像する。
【００４０】ＲＳＡ１２は、復号鍵（ｎ2 ，ｄ2 ）１４
を用いて写像後の上位暗号文ブロックを復号して上位平
文ブロックとする。
を用いて写像後の上位暗号文ブロックを復号して上位平
文ブロックとする。
【００４１】ＲＳＡ１２で復号された上位平文ブロック
は、次に逆写像部１５で写像部１１で引いた分のｎ1 を
加えることにより、再び元のｎ1 以上２k 未満の領域に
戻される。このようにして、上位暗号文ブロックも復号
することができる。
は、次に逆写像部１５で写像部１１で引いた分のｎ1 を
加えることにより、再び元のｎ1 以上２k 未満の領域に
戻される。このようにして、上位暗号文ブロックも復号
することができる。
【００４２】最後に、平文ブロック合成部１６は、上位
平文ブロックと下位平文ブロックを元の平文ブロックと
同じ順序に合成する。以上により、暗号化されたｋビッ
トのビットパターン全てを復号することができる。
平文ブロックと下位平文ブロックを元の平文ブロックと
同じ順序に合成する。以上により、暗号化されたｋビッ
トのビットパターン全てを復号することができる。
【００４３】前述した暗号化装置は、例えば、上記のｋ
ビットブロック化部１において、平文ブロックを０〜ｎ
1 −４とｎ1 −３〜２k −１の２つのグループに分け
る。
ビットブロック化部１において、平文ブロックを０〜ｎ
1 −４とｎ1 −３〜２k −１の２つのグループに分け
る。
【００４４】ここで、０〜ｎ1 −４のグループは平文ブ
ロック＝０，１を暗号化したときに暗号文ブロック＝
０，１になることを避けるために２を加えてから、法ｎ
1 、暗号化指数ｅ1 を利用して暗号化する。一方、ｎ1
−３〜２k −１のグループはそれぞれ、ｎ1 −１を引い
てから法ｎ2 、暗号化指数ｅ2 を利用して暗号化する。
ロック＝０，１を暗号化したときに暗号文ブロック＝
０，１になることを避けるために２を加えてから、法ｎ
1 、暗号化指数ｅ1 を利用して暗号化する。一方、ｎ1
−３〜２k −１のグループはそれぞれ、ｎ1 −１を引い
てから法ｎ2 、暗号化指数ｅ2 を利用して暗号化する。
【００４５】さらに、暗号文ブロック合成部８において
０〜ｎ1 −４のグループは２を引いて送信し、一方ｎ1
−３〜２k −１のグループはｎ1 −１を加えて送信す
る。
０〜ｎ1 −４のグループは２を引いて送信し、一方ｎ1
−３〜２k −１のグループはｎ1 −１を加えて送信す
る。
【００４６】また、復号装置は、例えば、上記ｋビット
ブロック化部１において、暗号文ブロックを０〜ｎ1 −
４とｎ1 −３〜２k −１の２つのグループに分ける。
ブロック化部１において、暗号文ブロックを０〜ｎ1 −
４とｎ1 −３〜２k −１の２つのグループに分ける。
【００４７】ここで、区切られた暗号文ブロックの０〜
ｎ1 −４のグループは、それぞれ２を加えてから法
ｎ1 、復号指数ｄ1 を利用して復号する。一方、暗号化
ブロックのｎ1 −３〜２k −１のグループはそれぞれ、
ｎ1 −１を引いてから法ｎ2 、復号化指数ｄ2 を利用し
て復号する。
ｎ1 −４のグループは、それぞれ２を加えてから法
ｎ1 、復号指数ｄ1 を利用して復号する。一方、暗号化
ブロックのｎ1 −３〜２k −１のグループはそれぞれ、
ｎ1 −１を引いてから法ｎ2 、復号化指数ｄ2 を利用し
て復号する。
【００４８】さらに、平文ブロック合成部１６８におい
て、０〜ｎ1 −４のグループは２を引いて平文に戻し、
一方ｎ1 −３〜２k −１のグループはｎ1 −１を加えて
平文に戻す。
て、０〜ｎ1 −４のグループは２を引いて平文に戻し、
一方ｎ1 −３〜２k −１のグループはｎ1 −１を加えて
平文に戻す。
【００４９】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、平文の桁
数を変化させずに暗号文を生成することができるため、
暗号文を伝送したり、蓄積するときに暗号強度を低下さ
せることなく、ｍ進数表現で暗号鍵ｎと同じ桁数のデー
タの暗号化及び復号をすることができる。
数を変化させずに暗号文を生成することができるため、
暗号文を伝送したり、蓄積するときに暗号強度を低下さ
せることなく、ｍ進数表現で暗号鍵ｎと同じ桁数のデー
タの暗号化及び復号をすることができる。
【図１】本発明の原理構成図である。
【図２】本発明の一実施例の暗号化装置のブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の一実施例の復号装置のブロック図であ
る。
る。
【図４】従来の方法によるＲＳＡ暗号を用いて暗号化す
る場合の例を示す図である。
る場合の例を示す図である。
１，９ ｋビットブロック化部 ２ 平文ブロック分離部 ３，１１ 写像部 ４，１２ ＲＳＡ ５，６ 暗号化鍵 ７ 逆写像部 ８ 暗号文ブロック合成部 １０ 暗号文ブロック分離部 １３，１４ 復号鍵 １５ 逆写像部 １６ 平文ブロック合成部 １００ 平文ブロック化手段 １１０ 平文分離手段 １２０ 平文写像手段 １３０ 暗号化手段 １４０ 暗号文逆写像手段 １５０ 暗号文合成手段 ２００ 暗号文ブロック化手段 ２１０ 暗号文分離手段 ２２０ 暗号文写像手段 ２３０ 復号手段 ２４０ 平文逆写像手段 ２５０ 平文合成手段
Claims (2)
- 【請求項１】 ｍ進数（ｍ≧２）で桁（ｋ：自然数）よ
り十分長いデータを平文とし、その平文をｍ進数でｋ桁
の法ｎ1 及び法ｎ2 （但し、２k ＝ｎ1 ＋ｎ 2 ）を使用
する冪乗剰余計算を利用する公開鍵暗号化装置におい
て、 入力された平文をｋ桁毎のブロックに区切る平文ブロッ
ク化手段と、 該平文ブロック化手段によりｋ桁に分割されたｎ1 以上
の第１の平文ブロックとｎ1 未満の第２の平文ブロック
とをそれぞれ別々に暗号化するために２つの平文ブロッ
クに分離する平文分離手段と、 該平文分離手段により２分割された平文ブロックのうち
該第１の平文ブロックを、０以上ｎ1 以下のいずれかの
領域に写像する平文写像手段と、 該平文写像手段で写像された該第１の平文ブロックは第
１の暗号化鍵（ｅ2 ，ｎ2 ）を用いて第１の暗号文ブロ
ックに変換し、該平文分離手段により分離された該第２
の平文ブロックは第２の暗号化鍵（ｅ1 ，ｎ1 ）を用い
て第２の暗号文ブロックに変換する暗号化手段と、 該平文写像手段で写像された後に、該暗号手段により暗
号化された第１の平文ブロック暗号文ブロックをｎ1 以
上の値に該写像の逆写像する暗号文逆写像手段と、 該暗号化手段により別々に暗号化された該第１の暗号文
ブロックと、該第２の暗号文ブロックを該平文分割手段
により分割する前の順序に合成する暗号文合成手段を含
む公開鍵暗号化装置。 - 【請求項２】 ｍ進数（ｍ≧２）で桁（ｋ：自然数）よ
り十分長いデータを平文とし、その平文をｍ進数でｋ桁
の法ｎ1 及び法ｎ2 （但し、２k ＝ｎ1 ＋ｎ 2 ）を使用
する冪乗剰余計算を利用する公開鍵復号装置において、 平文をｋ桁毎のブロックに区切る暗号文ブロック化手段
と、 該暗号文ブロック化手段でｋ桁に分割された暗号文ブロ
ックをｎ1 以上の第１の暗号文ブロックと、ｎ1 未満の
第２の暗号文ブロックとをそれぞれ別々に復号するため
に２つの暗号文ブロックに分離する暗号文分離手段と、 該暗号文分離手段で２分割された第１の暗号文ブロック
を０以上ｎ1 以下のいずれかの領域に写像する暗号文写
像手段と、 該暗号文分離手段で分離された該第１の暗号文ブロック
は第１の復号鍵（ｄ2，ｎ2 ）を用いて第１の平文ブロ
ックに変換し、該第２の暗号文ブロックは第２の復号鍵
（ｄ1,ｎ1 ）を用いて第２の平文ブロックに変換する復
号手段と、 該暗号文写像手段で写像された後に、該復号手段により
復号された第１の平文ブロックをｎ1 以上の値に該写像
の逆写像する平文逆写像手段と、 該第１の平文ブロックと該第２の平文ブロックを該暗号
文分割手段により分割する前の順序に構成する平文合成
手段を含む公開鍵暗号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5070437A JPH06282227A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5070437A JPH06282227A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06282227A true JPH06282227A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13431469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5070437A Pending JPH06282227A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 公開鍵暗号化装置及び公開鍵復号装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06282227A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11112491A (ja) * | 1997-10-06 | 1999-04-23 | Toshiba Corp | 発信情報監視方法及び端末装置 |
| JP2004048336A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Renesas Technology Corp | データの暗号化，復号機能有する入出力装置、記憶装置及びこれらを含むデータ管理システム |
| US6742122B1 (en) | 1998-10-19 | 2004-05-25 | Nec Corporation | Data encipherment apparatus and illegal alteration prevention system |
| JP2010186076A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 整数の暗号化及び復号化方法 |
| JP2011180390A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 整数を暗号化及び復号化する方法、装置及びシステム |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP5070437A patent/JPH06282227A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11112491A (ja) * | 1997-10-06 | 1999-04-23 | Toshiba Corp | 発信情報監視方法及び端末装置 |
| US6742122B1 (en) | 1998-10-19 | 2004-05-25 | Nec Corporation | Data encipherment apparatus and illegal alteration prevention system |
| JP2004048336A (ja) * | 2002-07-11 | 2004-02-12 | Renesas Technology Corp | データの暗号化，復号機能有する入出力装置、記憶装置及びこれらを含むデータ管理システム |
| JP2010186076A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 整数の暗号化及び復号化方法 |
| JP2011180390A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 整数を暗号化及び復号化する方法、装置及びシステム |
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