JPH07177139A - Data disturbance circuit - Google Patents

Data disturbance circuit

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Publication number
JPH07177139A
JPH07177139A JP5320144A JP32014493A JPH07177139A JP H07177139 A JPH07177139 A JP H07177139A JP 5320144 A JP5320144 A JP 5320144A JP 32014493 A JP32014493 A JP 32014493A JP H07177139 A JPH07177139 A JP H07177139A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
transposition
bit
unit
variable
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5320144A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Hasebe
高行 長谷部
Naoya Torii
直哉 鳥居
Masahiko Takenaka
正彦 武仲
Ryota Akiyama
良太 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP5320144A priority Critical patent/JPH07177139A/en
Publication of JPH07177139A publication Critical patent/JPH07177139A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To simplify the configuration and to reduce the cost by applying different transposition to bit data comprising plural bit strings based on the value of a received key and applying prescribed character conversion to the transposed bit data. CONSTITUTION:A variable transposition section 11 applies different transposition to bit data comprising plural bit strings based on the value of a received key and a fixed character conversion section 12 applies predetermined character conversion to the transposed bit data. Thus, character conversion and transposition are applied to bit data and the character conversion is fixed, then the configuration of character conversion is simplified. Furthermore, a data disturbance control section 15 is provided, which controls implementation of plural number of times of transposition and character conversion to the variable transposition section 11 and the fixed character conversion section 12, and the variable transposition section 11 is preferably provided with a variable bit replacement section 111 replacing bit data with a key between adjacent bit data and a fixed transposition section 112 applying prescribed transposition to the replaced bit data.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、計算機システムあるい
は通信システムなどにおけるデータの暗号化・認証に適
用できるデータ撹乱回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a data disturbing circuit applicable to data encryption / authentication in a computer system or a communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、コンピュータシステムのOA化及
び電子化に伴い、1つのコンピュータシステムに対して
多数の利用者がアクセスするようになってきた。このた
め、機密データを授受する際に他人に漏洩する虞れがあ
る。このため、外部記憶媒体に対して機密データを格納
する場合には、暗号化により機密データを保持する必要
がある。
2. Description of the Related Art In recent years, as computer systems have become OA and electronic, many users have come to access one computer system. Therefore, there is a possibility that the confidential data may be leaked to another person when the confidential data is transmitted and received. Therefore, when storing confidential data in the external storage medium, it is necessary to retain the confidential data by encryption.

【0003】また、近年、携帯電話などの小型軽量の通
信機器などが普及しており、このような機器においても
データの暗号化が盗聴防止のために要求されている。あ
るいはある通信端末が通信を要求する場合に、その通信
端末が正規の通信端末であるかを判別することにより、
その端末の正当性を照明する認証技術が要求されてい
る。
In recent years, small and lightweight communication devices such as mobile phones have become widespread, and even in such devices, data encryption is required to prevent wiretapping. Alternatively, when a communication terminal requests communication, by determining whether the communication terminal is a legitimate communication terminal,
There is a demand for an authentication technology that illuminates the validity of the terminal.

【0004】この場合、認証を受けるために通信すべき
端末は相手の通信端末に固有の識別番号を転送するが、
他の機器によって識別符号が傍受されても、その内容が
分からないようにするため、データを暗号化する必要が
あった。
In this case, the terminal to be communicated to receive the authentication transfers a unique identification number to the communication terminal of the other party,
Even if the identification code was intercepted by another device, the data had to be encrypted so that the content could not be understood.

【0005】このデータの暗号化・認証にはDES(Da
ta Encryption Standard)方式やFEAL(Fast Data
Encipherment Algorithm)方式といった暗号化方式が採
用されている。FEALはアルゴリズム公開型の秘密鍵
暗号方式であり、ソフトウェアでも高速の暗号処理が実
現できる。
DES (Da
ta Encryption Standard) method and FEAL (Fast Data)
An encryption method such as the Encipherment Algorithm) method is adopted. FEAL is an algorithm open type secret key cryptosystem, and high-speed cryptographic processing can be realized by software.

【0006】DES方式は同一の鍵または一方から他方
が容易に導ける鍵の対を用いる暗号の方式である共通鍵
方式の一つであって、乱数、換字や転置を複雑に組み合
わせたものである。換字は鍵によって指定された方法で
文字を他の文字で置き換える手順である。転置は文字の
順序を入れ換える手順である。このような換字及び転置
を行うことにより他人にデータを解読されないようにデ
ータを撹乱させるデータ撹乱回路がある。
The DES method is one of common key methods which is an encryption method using the same key or a pair of keys from which one can be easily derived, and is a complex combination of random numbers, substitutions and transpositions. . Substitution is the procedure of replacing a character with another character in the manner specified by the key. Transposition is a procedure for changing the order of characters. There is a data disturbing circuit that disturbs the data by performing such substitution and transposition so that the data cannot be decrypted by others.

【0007】例えば、図8(a)(b)に示すようなデ
ータ撹乱回路20は、基本的な構成であり、固定転置部
21と可変換字部22とを並列に接続して構成される。
この固定転置部21においては例えば図9に示すように
8ビットのビットデータに対して予め定められた転置を
行う。
For example, a data disturbing circuit 20 as shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b) has a basic structure and is constructed by connecting a fixed transposing unit 21 and a convertible character unit 22 in parallel. .
In this fixed transposition unit 21, for example, as shown in FIG. 9, a predetermined transposition is performed on 8-bit bit data.

【0008】可変換字部22は図10に示すように例え
ば互いに異なる換字を行う4つの換字テーブル23a〜
23dと、セレクタ26とから構成される。換字テーブ
ル23aはビットデータ”0”がくると、Aに換字を行
い、換字テーブル23bはビットデータ”0”がくる
と、Bに換字を行うという具合いである。そして、セレ
クタ26では、セレクタ信号によっていずかれの換字テ
ーブルを選択することで可変換字を行うようにしてい
る。
As shown in FIG. 10, the convertible character part 22 has, for example, four replacement tables 23a to 23a which perform different replacements.
23d and a selector 26. In the substitution table 23a, when bit data "0" arrives, the substitution is performed for A, and when the substitution data 23b receives bit data "0", the substitution is performed for B. Then, the selector 26 selects one of the substitution tables according to the selector signal so as to perform the convertible letters.

【0009】このような転置と換字とを複数回繰り返す
ことによりデータを解読されないように複雑に暗号化し
ていた。さらに、図11に示す例では、図8に示すよう
なデータ撹乱回路を複数の縦続接続し、各データ撹乱回
路で入力されたデータビットに対して順番に換字及び転
置を行う。従って、データ撹乱回路の数分だけ換字及び
転置を行うことでデータを撹乱する。例えば、DES方
式の場合には換字及び転置を16回分繰り返し行ってい
た。
By repeating such transposition and substitution, the data is complicatedly encrypted so that it cannot be decrypted. Further, in the example shown in FIG. 11, a plurality of data disturbing circuits as shown in FIG. 8 are connected in cascade, and the data bits input in each data disturbing circuit are replaced and transposed in order. Therefore, the data is disturbed by transposing and transposing by the number of data disturbing circuits. For example, in the case of the DES method, character substitution and transposition are repeated 16 times.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、換字を
可変にするために可変換字部22では多くの素子を必要
としていた。例えば、大規模集積回路(LSI)で回路
を構成した場合には、5千ゲート以上のハードウェアが
必要であった。このため、回路が複雑化するとともに、
コスト高になっていた。
However, the convertible character portion 22 requires many elements in order to make the character substitution variable. For example, when a circuit is composed of a large-scale integrated circuit (LSI), hardware of 5000 gates or more is required. For this reason, the circuit becomes complicated and
The cost was high.

【0011】さらに、ソフトウェアで換字及び転置を行
う場合でもメモリ容量や処理速度との関係で汎用プロセ
ッサが必要となり、コスト高になっていた。本発明は、
このような点に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、簡単な構成であってコストを低減することの
できるデータ撹乱回路を提供することにある。
Further, even when the characters are transposed and transposed by software, a general-purpose processor is required due to the memory capacity and the processing speed, resulting in a high cost. The present invention is
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a data disturbing circuit having a simple configuration and capable of reducing the cost.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために下記の構成とした。図1は本発明の原理図
である。
The present invention has the following constitution in order to solve the above problems. FIG. 1 shows the principle of the present invention.

【0013】本発明のデータ撹乱回路は、可変転置部1
1、固定換字部12とを備えた。可変転置部11は複数
のビット列からなるビットデータに対して入力される鍵
の値によって異なる転置を行う。
The data disturbing circuit of the present invention comprises a variable transposing unit 1
1, the fixed character-changing part 12 was provided. The variable transposing unit 11 performs different transposition on the bit data composed of a plurality of bit strings depending on the value of the input key.

【0014】固定換字部12はこの可変転置部11で転
置されたビットデータに対して予め定められた換字を行
う。さらに、本発明は前記可変転置部11及び固定換字
部12に対して転置及び換字を複数回行うように制御を
行うデータ撹乱制御部15を備えるようにする。
The fixed substituting unit 12 performs a predetermined substituting on the bit data transposed by the variable transposing unit 11. Further, the present invention is provided with a data disturbance control unit 15 for controlling the variable transposition unit 11 and the fixed transposition unit 12 to transpose and transpose a plurality of times.

【0015】前記可変転置部11は、可変ビット入れ換
え部111、固定転置部112とを備えるようにする。
可変ビット入れ換え部111は隣接するビットデータの
間でビットデータの入れ換えを鍵の値によって行う。
The variable transposing unit 11 includes a variable bit replacing unit 111 and a fixed transposing unit 112.
The variable bit swapping unit 111 swaps bit data between adjacent bit data according to a key value.

【0016】固定転置部112はこの可変ビット入れ換
え部111で入れ換えられたビットデータに対して予め
定められた転置を行う。また、前記可変ビット入れ換え
部111は、前記ビットの数に対応するセレクタ24で
構成され、各セレクタ24は、鍵の値によって隣接する
2つのビットデータの一方のビットデータを選択するよ
う構成されてなる。
The fixed transposition unit 112 performs a predetermined transposition on the bit data exchanged by the variable bit exchange unit 111. Also, the variable bit replacement unit 111 is configured by selectors 24 corresponding to the number of bits, and each selector 24 is configured to select one bit data of two adjacent bit data according to a key value. Become.

【0017】[0017]

【作用】本発明によれば、まず、可変転置部11が複数
のビット列からなるビットデータに対して入力される鍵
の値によって異なる転置を行う。そして、固定換字部1
2が可変転置部11で転置されたビットデータに対して
予め定められた換字を行う。
According to the present invention, first, the variable transposing unit 11 performs different transposition on the bit data consisting of a plurality of bit strings depending on the value of the input key. And the fixed replacement part 1
2 performs a predetermined substitution on the bit data transposed by the variable transposing unit 11.

【0018】これにより、ビットデータに対して換字及
び転置を行えると共に、換字を固定とするので、換字の
構成を簡単化することができる。
As a result, the character substitution and transposition can be performed on the bit data, and the character substitution is fixed, so that the composition of the character substitution can be simplified.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明のデータ撹乱回路の実施例を説
明する。図2は本発明のデータ撹乱回路の実施例の構成
ブロック図である。 <実施例の構成>図2において、データ撹乱回路10は
可変転置部11、固定換字部12、データ撹乱制御部1
5、鍵生成回路130を備える。
Embodiments of the data disturbing circuit of the present invention will be described below. FIG. 2 is a configuration block diagram of an embodiment of the data disturbing circuit of the present invention. <Structure of Embodiment> In FIG. 2, the data disturbing circuit 10 includes a variable transposing unit 11, a fixed character changing unit 12, and a data disturbing control unit 1.
5, a key generation circuit 130 is provided.

【0020】可変転置部11は複数のビット列からなる
ビットデータに対して入力される鍵の値によって異なる
転置を行う。固定換字部12はこの可変転置部11で転
置されたビットデータに対して予め定められた換字を行
う。
The variable transposing unit 11 performs different transposition on the bit data consisting of a plurality of bit strings depending on the value of the input key. The fixed substituting unit 12 performs predetermined substituting on the bit data transposed by the variable transposing unit 11.

【0021】データ撹乱制御部15は前記可変転置部1
1及び固定換字部12に接続され、可変転置部11及び
固定換字部12に対して転置及び換字を複数回行うよう
に制御を行う。
The data disturbance control unit 15 includes the variable transposition unit 1
1 and the fixed substituting unit 12, and controls the variable transposing unit 11 and the fixed substituting unit 12 to perform transposition and substituting a plurality of times.

【0022】前記可変転置部11は、可変ビット入れ換
え部111、固定転置部112とを備えるようにする。
可変ビット入れ換え部111は隣接するビットデータの
間でビットデータの入れ換えを鍵生成回路130で生成
された鍵13の値によって行う。
The variable transposing unit 11 is provided with a variable bit replacing unit 111 and a fixed transposing unit 112.
The variable bit swapping unit 111 swaps bit data between adjacent bit data according to the value of the key 13 generated by the key generation circuit 130.

【0023】固定転置部112はこの可変ビット入れ換
え部111で入れ換えられたビットデータに対して予め
定められた転置を行う。また、前記可変ビット入れ換え
部111は、前記ビットの数に対応するセレクタ24で
構成され、各セレクタ24は、鍵の値によって隣接する
2つのビットデータの一方のビットデータを選択するよ
う構成されてなる。
The fixed transposition unit 112 performs a predetermined transposition on the bit data exchanged by the variable bit exchange unit 111. Also, the variable bit replacement unit 111 is configured by selectors 24 corresponding to the number of bits, and each selector 24 is configured to select one bit data of two adjacent bit data according to a key value. Become.

【0024】図3に可変転置部の一例の構成を示す。図
3に示すように可変ビット入れ換え部111は対になっ
た2入力セレクタ(以下、SELという。)24a〜2
4hを併設してなり、外部から入力される鍵13の値に
よって隣合うビットデータの入れ換えを行う。
FIG. 3 shows an example of the configuration of the variable transposition unit. As shown in FIG. 3, the variable bit interchange unit 111 is a pair of 2-input selectors (hereinafter, referred to as SEL) 24a to 2a.
4h is installed side by side, and adjacent bit data is exchanged according to the value of the key 13 input from the outside.

【0025】ここで、ビット数は一般には32ビットあ
るいは64ビット程度のビット数である。実施例では、
簡単のため、ビット数を8ビットとし、IN1〜IN8
から位置P1〜P8にビットデータ1〜8が入力される
ものとする。なお、ビットデータは”0”と”1”との
ディジタル値であるが、ビット入れ換えの説明上、ビッ
トデータ1〜8を用いた。
Here, the number of bits is generally about 32 or 64 bits. In the example,
For simplicity, the number of bits is 8 bits and IN1 to IN8
To bit positions 1 to 8 are input to positions P1 to P8. Note that the bit data is a digital value of "0" and "1", but the bit data 1 to 8 were used for the explanation of the bit interchange.

【0026】ここで、例えば、SEL24a,24bは
位置P1のビットデータ1または位置P2のビットデー
タ2のいずれかを選択する。固定転置部112は、SE
L24aからのデータを位置P1に、SEL24bから
のデータを位置P5に、SEL24cからのデータを位
置P2に転置する。固定転置部112は、SEL24d
からのデータを位置P6に、SEL24eからのデータ
を位置P3に、SEL24fからのデータを位置P7に
転置する。さらに、固定転置部112は、SEL24g
からのデータを位置P4に、SEL24hからのデータ
を位置P8に転置する。
Here, for example, the SELs 24a and 24b select either the bit data 1 at the position P1 or the bit data 2 at the position P2. The fixed transposition unit 112 is SE
The data from L24a is transposed to position P1, the data from SEL24b to position P5, and the data from SEL24c to position P2. The fixed transposing unit 112 is the SEL 24d.
The data from 1 is transposed to the position P6, the data from the SEL 24e is transposed to the position P3, and the data from the SEL 24f is transposed to the position P7. Furthermore, the fixed transposition unit 112 is SEL24g.
The data from 1 is transposed to the position P4, and the data from the SEL 24h is transposed to the position P8.

【0027】固定転置部112の各位置P1〜P8の出
力は固定換字部12、図示しないデータ撹乱制御部15
を介してIN1〜IN8に入力されるようになってい
る。すなわち、データ撹乱制御部15が複数回転置及び
換字をを繰り返すようになっている。
The outputs of the respective positions P1 to P8 of the fixed transposing unit 112 are the fixed character changing unit 12 and the data disturbance control unit 15 (not shown).
Is input to IN1 to IN8 via. That is, the data disturbance control unit 15 is configured to repeat a plurality of rotations and substitutions.

【0028】図4に可変ビット入れ換え部の詳細な構成
を示す。ここでは、例えば一部としてSEL24a,2
4bの構成を示す。SEL24a,24bの各々にはポ
ートPT1,PT2が設けられていて、ビットデータ1
がSEL24aのPT1またはSEL24bのPT2に
入力されるようになっている。ビットデータ2がSEL
24aのPT2またはSEL24bのPT1に入力され
るようになっている。
FIG. 4 shows the detailed structure of the variable bit replacement unit. Here, for example, as a part, the SEL 24a, 2
4b shows the configuration. Ports PT1 and PT2 are provided in each of the SELs 24a and 24b, and bit data 1
Is input to PT1 of SEL24a or PT2 of SEL24b. Bit data 2 is SEL
It is adapted to be input to PT2 of 24a or PT1 of SEL 24b.

【0029】鍵13が”H”のときにSEL24aは”
1”を出力し、SEL24bは”2”を出力する。鍵1
3が”L”のときにSEL24aは”2”を出力し、S
EL24bは”1”を出力する。 <実施例の動作>図5は実施例の処理を示すフローチャ
ートである。図5を参照することにより実施例の動作を
説明する。まず、鍵生成回路130が鍵13を生成する
と、その鍵13を可変ビット入れ換え部111が入力す
る(ステップ101)。
When the key 13 is "H", the SEL 24a is "
1 "is output, and the SEL 24b outputs" 2 ". Key 1
When 3 is "L", the SEL 24a outputs "2" and S
The EL 24b outputs "1". <Operation of Embodiment> FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the embodiment. The operation of the embodiment will be described with reference to FIG. First, when the key generation circuit 130 generates the key 13, the variable bit replacement unit 111 inputs the key 13 (step 101).

【0030】次に、鍵13の値によって各SEL24a
〜24hがビットデータの入れ換えを行う(ステップ1
02)。例えば、図3に示す例では、SEL24a,2
4bは位置P1のビットデータ1または位置P2のビッ
トデータ2のいずれかを選択する。SEL24c,24
dは位置P3のビットデータ3または位置P4のビット
データ4のいずれかを選択する。
Next, depending on the value of the key 13, each SEL 24a
24h replaces the bit data (step 1)
02). For example, in the example shown in FIG. 3, SELs 24a, 2
4b selects either bit data 1 at position P1 or bit data 2 at position P2. SEL24c, 24
d selects either bit data 3 at position P3 or bit data 4 at position P4.

【0031】SEL24e,24fは位置P5のビット
データ5または位置P6のビットデータ6のいずれかを
選択する。SEL24g,24hは位置P7のビットデ
ータ7または位置P8のビットデータ8のいずれかを選
択する。
The SELs 24e and 24f select either the bit data 5 at the position P5 or the bit data 6 at the position P6. SELs 24g and 24h select either bit data 7 at position P7 or bit data 8 at position P8.

【0032】さらに、固定転置部112が入れ換えられ
たビットデータに対して固定の転置を実行する(ステッ
プ103)。例えば、図3に示す例では、固定転置部1
12は、SEL24aからのデータ1/2を位置P1に
転置し、SEL24bからのデータ1/2を位置P5に
転置する。
Further, the fixed transposition unit 112 executes fixed transposition on the exchanged bit data (step 103). For example, in the example shown in FIG. 3, the fixed transposition unit 1
12, the data ½ from the SEL 24a is transposed to the position P1, and the data ½ from the SEL 24b is transposed to the position P5.

【0033】SEL24cからのデータ3/4を位置P
2に転置し、SEL24dからのデータ3または4を位
置P6に転置する。SEL24eからのデータ5/6を
位置P3に転置し、SEL24fからのデータ5/6を
位置P7に転置する。さらに、SEL24gからのデー
タ7/8を位置P4に転置し、SEL24hからのデー
タ7/8を位置P8に転置する。
The data 3/4 from the SEL 24c is set to the position P.
2 is transposed, and the data 3 or 4 from the SEL 24d is transposed to the position P6. The data 5/6 from the SEL 24e is transposed to the position P3, and the data 5/6 from the SEL 24f is transposed to the position P7. Further, the data 7/8 from the SEL 24g is transposed to the position P4, and the data 7/8 from the SEL 24h is transposed to the position P8.

【0034】さらに、固定換字部12がビットデータに
対して固定の換字を実行する(ステップ104)。ここ
では、固定換字部12が図10に示すような1つの換字
テーブル23aを用いて各ビットデータに対して固定の
換字を行うことになる。
Further, the fixed substitution part 12 executes fixed substitution on the bit data (step 104). Here, the fixed substitution part 12 performs fixed substitution on each bit data by using one substitution table 23a as shown in FIG.

【0035】次に、データ撹乱制御部15が可変転置及
び固定換字の処理を複数回繰り返し行うかどうかを判定
する(ステップ105)。ここで、繰り返し可変転置及
び固定換字の処理を行う必要がある場合には、ステップ
102の処理に戻り、ステップ102からステップ10
4の処理を繰り返し行う。
Next, it is determined whether the data disturbance control unit 15 repeats the variable transposition and fixed transposition processing a plurality of times (step 105). Here, when it is necessary to repeatedly perform variable transposition and fixed substitution, the process returns to step 102, and steps 102 to 10 are performed.
The process of 4 is repeated.

【0036】例えば、2回、3回のビット入れ換え動作
を説明する。ここでは、簡単のために、ビットデータ1
または2のビット入れ換え動作を説明することにする。
図6に示す2回目のビット入れ換え動作では、1回目の
ビット入れ換えにより固定転置部112の位置P5にあ
るビットデータ1/2が固定換字部12及びデータ撹乱
制御部15を介してIN5に戻る。
For example, the bit swapping operation twice or three times will be described. Here, for simplicity, bit data 1
Or, the bit swapping operation of 2 will be described.
In the second bit swapping operation shown in FIG. 6, the bit data 1/2 at the position P5 of the fixed transposing unit 112 returns to IN5 via the fixed transposing unit 12 and the data disturbance control unit 15 by the first bit swapping operation.

【0037】そして、このビットデータ1/2がSEL
24e,24fにより選択される。さらに、SEL24
eにより選択されたビットデータ1/2は固定転置部1
12の位置P3に転置される。SEL24fにより選択
されたビットデータ1/2は固定転置部112の位置P
7に転置される。
The bit data 1/2 is SEL
It is selected by 24e and 24f. Furthermore, SEL24
The bit data 1/2 selected by e is the fixed transposing unit 1
It is transposed to the 12th position P3. The bit data 1/2 selected by the SEL 24f is the position P of the fixed transposing unit 112.
Transposed to 7.

【0038】次に、図7に示す3回目のビット入れ換え
動作では、2回目のビット入れ換えにより固定転置部1
12の位置P3にあるビットデータ1/2が固定換字部
12及びデータ撹乱制御部15を介してIN3に戻る。
Next, in the third bit swapping operation shown in FIG. 7, the fixed transposition unit 1 is executed by the second bit swapping operation.
The bit data 1/2 at the position P3 of 12 returns to IN3 via the fixed substituting unit 12 and the data disturbance control unit 15.

【0039】そして、このビットデータ1/2がSEL
24c,24dにより選択されて、SEL24cにより
選択されたビットデータ1/2は固定転置部112の位
置P2に転置される。SEL24dにより選択されたビ
ットデータ1/2は固定転置部112の位置P6に転置
される。
This bit data 1/2 is SEL
The bit data 1/2 selected by 24c and 24d and selected by the SEL 24c are transposed to the position P2 of the fixed transposing unit 112. The bit data 1/2 selected by the SEL 24d is transposed to the position P6 of the fixed transposing unit 112.

【0040】このようにすると、もともとIN1の位置
P1にあったビットデータ1/2を固定転置部112の
任意の位置P1〜P8に入れ換えることができる。な
お、その他のビットデータ3/4,5/6,7/8につ
いても前記ビットデータ1/2の複数回処理と同様な複
数回処理を繰り返すことにより、任意の位置に入れ換え
ることができる。
In this way, the bit data 1/2 originally located at the position P1 of IN1 can be replaced with the arbitrary positions P1 to P8 of the fixed transposing unit 112. Note that other bit data 3/4, 5/6, and 7/8 can be replaced at arbitrary positions by repeating the same process as the above-described process of bit data 1/2.

【0041】すなわち、簡単な構成の複数のSEL24
a〜24hと固定転置部112とを用い、転置及び換字
を複数回行うと、任意の位置にビットデータを入れ換え
ることができる。
That is, a plurality of SELs 24 having a simple structure
When the transposition and the transposition are performed a plurality of times using a to 24h and the fixed transposition unit 112, the bit data can be exchanged at an arbitrary position.

【0042】これに対して従来の構成にあっては、換字
を行う場合に図10に示すように複数の換字テーブルと
セレクタを用いていたため、構成がふくざつであった。
本実施例によれば、前述したようにデータ撹乱回路の構
成を簡単化できるとともにコストを低減することができ
る。
On the other hand, in the conventional configuration, a plurality of substitution tables and selectors are used as shown in FIG. 10 when substituting, so that the construction is awkward.
According to this embodiment, as described above, the structure of the data disturbing circuit can be simplified and the cost can be reduced.

【0043】最後に、可変転置及び固定換字を複数回行
う必要がない場合や複数回これらの処理を行った後に
は、処理を終了する。このように実施例によれば、簡単
な構成によってビット入れ換え及び転置を複数回繰り返
し行うことによりビットデータをいずれの位置にも転置
することができる。
Finally, when it is not necessary to perform variable transposition and fixed substitution for a plurality of times, or after these processings have been performed a plurality of times, the processing ends. As described above, according to the embodiment, bit data can be transposed to any position by repeating the bit exchange and transposition a plurality of times with a simple configuration.

【0044】このようなデータ撹乱回路は計算機システ
ムや通信機器におけるデータの暗号化や認証に用いら
れ、その効果は大である。例えば、DES方式を用いて
データの暗号化を行う。
Such a data disturbing circuit is used for data encryption and authentication in a computer system and communication equipment, and its effect is great. For example, data encryption is performed using the DES method.

【0045】DESは、64ビットの平文(暗号文)を
入力し、56ビットの鍵の制御のもとに64ビットの暗
号文(平文)を出力するブロック暗号である。DESは
64ビットのデータブロックを単位に暗号化及び復号化
する。鍵の長さは56ビット(8ビットのパリティビッ
トを加えると64ビット)である。
DES is a block cipher that inputs 64-bit plaintext (ciphertext) and outputs 64-bit ciphertext (plaintext) under the control of a 56-bit key. DES encrypts and decrypts in units of 64-bit data blocks. The length of the key is 56 bits (64 bits if 8 parity bits are added).

【0046】暗号アルゴリズムは転置式と換字式とを基
本にしている。DESの暗号化では、これらの転置と換
字とを適当に組み合わせた処理を繰り返すことにより、
平文のビットパターンをかき混ぜ、意味のわからない暗
号文に変換している。また、復号化では、逆にかき混ぜ
ることによりもとの平文を復号する。
The cryptographic algorithm is based on the transposition type and the substitution type. In DES encryption, by repeating the process of appropriately combining these transpositions and substitutions,
The plaintext bit patterns are mixed and converted into ciphertexts that do not make sense. Further, in the decryption, the original plaintext is decrypted by reversely stirring.

【0047】さらに、ソフトウェアで換字及び転置を実
現する場合にも、メモリの容量や処理速度の点で低価格
のマイクロコンピュータなどで実現できる。なお、実施
例では、データ撹乱制御部を用いて換字及び転置の複数
回処理を行っていたが、例えば、実施例のデータ撹乱回
路を複数設けるとともにこれらを縦続接続する。そし
て、各データ撹乱回路で順次換字及び転置を行うように
してもよい。
Furthermore, even when substituting and transposing are realized by software, they can be realized by a low-priced microcomputer or the like in terms of memory capacity and processing speed. In the embodiment, the data disturbance control unit is used to perform the character changing and transposing processes a plurality of times. However, for example, a plurality of data disturbing circuits of the embodiment are provided and these are connected in cascade. Then, each data disturbing circuit may sequentially perform character substitution and transposition.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、可変転置部が複数のビ
ット列からなるビットデータに対して入力される鍵の値
によって異なる転置を行うと、固定換字部が可変転置部
で転置されたビットデータに対して予め定められた換字
を行う。
According to the present invention, when the variable transposing unit performs different transposition on the bit data consisting of a plurality of bit strings depending on the value of the input key, the fixed transposed portion is transposed by the variable transposing unit. Perform a predetermined substitution on the data.

【0049】これにより、ビットデータに対して換字及
び転置を行えると共に、換字を固定とするので、換字の
構成を簡単化することができる。
As a result, the substitution and transposition can be performed on the bit data, and the substitution is fixed, so that the configuration of the substitution can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のデータ撹乱回路の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of a data disturbing circuit of the present invention.

【図2】本発明のデータ撹乱回路の実施例の構成ブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a configuration block diagram of an embodiment of a data disturbing circuit of the present invention.

【図3】実施例の可変転置部の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a variable transposition unit according to an embodiment.

【図4】可変ビット入れ換え部の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a variable bit replacement unit.

【図5】実施例の処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing the processing of the embodiment.

【図6】可変転置部の2回目のビット入れ換え動作を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a second bit swapping operation of the variable transposing unit.

【図7】可変転置部の3回目のビット入れ換え動作を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a third bit swapping operation of the variable transposing unit.

【図8】従来のデータ撹乱回路の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional data disturbing circuit.

【図9】固定転置を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing fixed transposition.

【図10】可変換字部の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a convertible character portion.

【図11】従来のデータ撹乱回路の他の例を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing another example of a conventional data disturbance circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,20・・データ撹乱回路 11・・可変転置部 12・・固定換字部 13・・鍵 15・・データ撹乱制御部 21・・固定転置部 22・・可変換字部 23a〜23d・・換字テーブル 24a〜24h,26・・SEL(セレクタ) 111・・可変ビット入れ換え部 112・・固定転置部 130・・鍵生成回路 10, 20 ... Data disturbance circuit 11 ... Variable transposition unit 12 ... Fixed transposition unit 13 ... Key 15 ... Data disruption control unit 21 ... Fixed transposition unit 22 ... Convertable character unit 23a-23d ... Substitution Tables 24a to 24h, 26..SEL (selector) 111..Variable bit exchange unit 112..Fixed transposition unit 130..Key generation circuit

フロントページの続き (72)発明者 秋山 良太 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内Front page continuation (72) Inventor Ryota Akiyama 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Fujitsu Limited

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数のビット列からなるビットデータに
対して入力される鍵の値によって異なる転置を行う可変
転置部(11)と、 この可変転置部(11)で転置されたビットデータに対
して予め定められた換字を行う固定換字部(12)とを
備えたことを特徴とするデータ撹乱回路。
1. A variable transposing unit (11) that performs different transposition according to a key value input to bit data composed of a plurality of bit strings, and bit data transposed by the variable transposing unit (11). A data disturbing circuit, comprising: a fixed substitution part (12) for performing a predetermined substitution.
【請求項2】 請求項1において、さらに、前記可変転
置部(11)及び固定換字部(12)に対して転置及び
換字を複数回行うように制御を行うデータ撹乱制御部
(15)を備えることを特徴とするデータ撹乱回路。
2. The data disturbance control unit (15) according to claim 1, further comprising a data disturbance control unit (15) for controlling the variable transposition unit (11) and the fixed transposition unit (12) to perform transposition and transposition a plurality of times. A data disturbance circuit characterized by the above.
【請求項3】 請求項1において、前記可変転置部(1
1)は、隣接するビットデータの間でビットデータの入
れ換えを鍵の値によって行う可変ビット入れ換え部(1
11)と、 この可変ビット入れ換え部(111)で入れ換えられた
ビットデータに対して予め定められた転置を行う固定転
置部(112)とを備えることを特徴とするデータ撹乱
回路。
3. The variable transposition part (1) according to claim 1,
1) is a variable bit exchange unit (1) that exchanges bit data between adjacent bit data according to a key value.
11) and a fixed transposing unit (112) for performing a predetermined transposition on the bit data exchanged by the variable bit exchanging unit (111), a data disturbance circuit.
【請求項4】 請求項3において、前記可変ビット入れ
換え部(111)は、前記ビットの数に対応するセレク
タ(24)で構成され、各セレクタ(24)は、鍵の値
によって隣接する2つのビットデータの一方のビットデ
ータを選択するよう構成されてなることを特徴とするデ
ータ撹乱回路。
4. The variable bit replacement unit (111) according to claim 3, comprising selectors (24) corresponding to the number of bits, and each selector (24) has two adjacent keys depending on a key value. A data disturbing circuit, characterized in that it is configured to select one of the bit data.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013097161A (en) * 2011-10-31 2013-05-20 Kddi Corp Algorithm variable mac generation device, algorithm variable hash function generation device, algorithm variable mac generation method, algorithm variable hash function generation method and program
JP2013134414A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Kddi Corp Key encryption device, key decryption device, key encryption method, key decryption method, and program
US8560558B2 (en) 2010-04-28 2013-10-15 Fujitsu Limited Computer product, search apparatus, management apparatus, search method, and management method

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