JPH09270785A - 情報処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータのメモリの管理方法に依存せず
に、少ない計算量の暗号アルゴリズム及び簡単な鍵管理
により暗号強度の高い暗号化データを得る。 【解決手段】 暗号化対象データ１は任意の暗号化方式
により暗号化され暗号データ１１ａとなる。配置手段１
３により、暗号化方式を示す暗号化方式識別データ１２
ａが暗号データ１１ａ内に配置され、暗号データ１３ａ
が生成される。暗号データ１３ａは、記憶手段３０に格
納される。暗号データ１３ａのデータ処理が必要になる
と、分離手段２１により、暗号データ１３ａが復号対象
データ２１ａと復号方式識別データ２１ｂとに分離され
る。復号方式決定手段２２が、復号方式識別データ２１
ｂから復号方式を決定し、その復号方式により復号手段
２３が、復号対象データ２１ａを復号する。復号手段２
３により復号されたデータ２ａは、暗号化対象データ１
と同一のデータとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はソフトウェアの保護
機能付情報処理装置に関し、特に処理が行われたデータ
を逐次暗号化する暗号化装置を有するか、処理を行うべ
き暗号化データを逐次復号する復号装置を有するか、あ
るいはそれらの双方を有する情報処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作成したプログラムやデータ（以下、特
にことわりのない限りプログラムとデータとを含めて単
に「データ」と呼ぶ）を流通させる場合、データを盗用
や改ざんあるいは不正使用から保護する必要がある。こ
れまでの保護手段としては、データをロム化したり、フ
ロッピー等に記憶しコピープロテクトをかける等の方法
がとられてきた。ところが、このような方法ではデータ
の内容を容易に読み出すことが可能であるためデータを
完全に保護することはできない。

【０００３】また、データを暗号化して流通させ、復号
鍵を持ったユーザのみがデータを復号して使用できるよ
うにすることが可能である。ただし、この方法では復号
された後のプログラムまたはデータが無防備であり、そ
こがセキュリティホールとなり盗用や改ざん及び不正使
用を許してしまう結果となる。

【０００４】これらの問題を解決する技術として、復号
された後のプログラムまたはデータを不正に入手できな
いようにするために、データを暗号化しメモリ等に格納
しておきそれを中央処理装置で実行する時に復号する方
式が、特開平２−１５５０３４号の「セキュリティ機能
付き情報処理装置」に示されている。この方式では、デ
ータを保護するために、情報処理装置内部に暗号化装置
と復号装置とを設けており、これにより、ソフトウェア
の保護を図っている。この情報処理装置について具体的
に説明する。

【０００５】図１８は従来のソフトウェアの保護を図っ
た情報処理装置のブロック図である。図１８に示した情
報処理装置は、中央処理装置５１０、記憶装置５２３、
入力装置５２１、出力装置５２２、及び鍵入力装置５２
４を備えている。さらに、中央処理装置５１０は、内部
に演算部５１１、制御部５１２、暗号化・復号部５１
３、及び鍵格納部５１４を備えている。

【０００６】中央処理装置５１０は、情報処理装置の中
心部分として機能し、データの演算や他の装置の制御等
を行う。記憶装置５２３は、データが格納される装置で
あり、中央処理装置５１０からの制御によって中央処理
装置５１０内の暗号化・復号部５１３とデータの授受を
行う。

【０００７】入力装置５２１は、中央処理装置５１０か
らの制御で情報処理装置の外部からのデータを受け取
る。出力装置５２２は、中央処理装置５１０からの制御
で情報処理装置のデータを外部に出力する。鍵入力装置
５２４は、中央処理装置５１０の暗号化や復号を行うの
に必要な鍵をセットする。

【０００８】中央処理装置５１０内の演算部５１１は入
力装置５２１や記憶装置５２３から与えられたデータに
対して算術演算や論理演算を行う。制御部５１２は記憶
装置５２３からの命令を解釈し情報処理装置全体の制御
を行う。鍵格納部５１４は、鍵入力装置５２４がセット
した鍵を格納する。暗号化・復号部５１３は記憶装置５
２３と演算部５１１との間にあり、暗号化されている記
憶装置５２３上の命令及びデータを、鍵格納部５１４内
の鍵を用いて演算部５１１が解釈できるように復号する
とともに、演算部５１１で演算された結果を記憶装置５
２３に書き込む際に、鍵格納部５１４内の鍵を用いて暗
号化し記憶装置５２３に格納する。

【０００９】このような構成により、記憶装置５２３に
格納されるデータを常に暗号化しておくことができる。
そのため、記憶装置５２３内のデータを盗用してもその
内容を解釈することは困難となり、データの秘匿性を高
めることができる。

【００１０】ところで、この様なソフトウェアの保護機
能が付いた情報処理装置においては、暗号化して格納さ
れたプログラムやデータを実行時に逐次復号して実行し
なければならない。そのため、復号する際のオーバーヘ
ッドを考慮して計算量が少ない比較的簡単なアルゴリズ
ムの暗号化方式（例えばＸＯＲ等）を用いなければなら
ず、結果として暗号強度が低くなるという問題がある。
従って、比較的簡単なアルゴリズムの暗号化方式でも暗
号強度を出来るだけ高める必要がある。

【００１１】そこで、情報処理装置ごとに暗号化の方法
を変えて非公開にする努力がなされている。ただし、こ
のような方法を用いるとデータの互換性が大きく失われ
てしまうという新たな問題が発生する。しかも、プログ
ラム内の命令コードの出現頻度や暗号化されたプログラ
ムと装置の動作の対応などから、暗号化アルゴリズムや
暗号鍵が類推できるので、装置単位で見ると必ずしも暗
号強度が高くなったとは言えない。

【００１２】このように、単に暗号化の方式を非公開に
するだけでは十分な暗号強度が得られないため、少ない
計算量で高い暗号強度を得られるような、他の手法がい
くつか考えられている。その例を、以下に説明する。

【００１３】第１の例として、メモリのアドレス（エリ
ア）ごとに暗号化アルゴリズムを変える方式がある。こ
れは、特開昭６３−１８４８５３号公報「携帯可能電子
装置」に開示されている。これには、複数のエリアに分
割されたデータメモリ部と、このデータメモリ部に対し
てデータの読み出し及びデータの書き込みを行うための
制御部とを設け、データメモリ部のエリアごとに異なる
暗号化アルゴリズムが割当てられている。これにより、
アドレスやエリアにより暗号化アルゴリズムや暗号鍵を
変えることができ、データの秘匿性がより高いものとな
る。

【００１４】第２の例として、メモリ内のあるアドレス
上のデータによりそのデータ自身及び残りのデータ全て
を暗号化する方式がある。これは、特開平４−２２９３
４６号公報「プログラムコード保護用に使用すべきアド
レスした情報のストリームのエンクリプシヨン」に開示
されている。この方式は、ＥＰＲＯＭ（Erasable andPr
ogrammable Read Only Memory) 内の保護されたプログ
ラムまたはデータを開示することなしに検査または転送
するためのものである。この方法によれば、暗号鍵がメ
モリ内のデータであるので暗号鍵を格納するキーバイト
を特別に設ける必要がなく、ＥＰＲＯＭのシリコン面積
を無駄に使用することがない。また、暗号鍵に用いたデ
ータ領域も自身よって暗号化されるので、例えば暗号化
方法に排他的ＮＯＲゲートを用いた場合には暗号鍵に用
いたデータ領域が論理値１の出力バイトとなり暗号鍵を
秘匿することができる。

【００１５】第３の例として、複数の暗号鍵を用いる代
わりにＤＥＳ（Data Encryption Standard: 米商務省標
準局〔現在の米国標準技術協会〕が１９７７年に公表し
た暗号アルゴリズム）の動作モードであるＣＢＣ（Ciph
er Block Chaining)やＣＦＢ（Cipher Feed Back) を用
いて暗号強度を高める方式がある。これらは１つの暗号
化ステップの出力を用いて次の暗号化ステップの入力を
修正するものである。

【００１６】ＤＥＳは、暗号化の対象となるデータを６
４ビットのブロックに分割し、１ブロックずつ処置する
が、ＣＢＣでは、ブロック毎のデータと暗号鍵だけでな
く、前のブロックの暗号化によって得られる値も使用す
る。一方、ＣＦＢは、最初のブロックを暗号化し、それ
によって得られた暗号化データをＤＥＳへの入力として
使用して、擬似ランダム出力を生成する。この出力をさ
らに次のブロックのデータに結合し暗号文を生成する。
これを繰り返し、暗号文を次々に連結していく。ＣＢＣ
やＣＦＢのようにすることでそれぞれの暗号ブロックは
影響し合い、直前の暗号ブロックだけではなく全ての暗
号ブロックを関連づけることができるので所与の順序以
外では復号できないようにすることができる。

【００１７】第４の例として、特開平４−１０１５２９
号公報「暗号化通信方式」が公開されている。これは、
暗号化した電文中に暗号鍵を挿入して伝送し、受信され
た暗号化電文中から前記暗号鍵を抽出し、抽出された暗
号鍵を使用して前記暗号化電文を解読することを特徴と
する暗号化通信方式について記載したものである。この
暗号化通信方式では、暗号鍵をそのまま暗号化電文中に
挿入し、暗号鍵を挿入する位置は送信先との通信回数で
決まる乱数値によって決定される。送信側と受信側で
は、お互いに通信回数をカウントするカウンタと、その
カウンタの値に応じた乱数値を発生させる乱数発生手段
を共有している。この様にすることで、暗号鍵を通信ご
とに変えることができ、盗聴者による盗聴を困難にする
ことができる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記に示した
ような計算量が少なくかつ暗号強度を高めるための方式
には、それぞれ次のような問題点がある。

【００１９】第１の例に示したアドレスやエリアにより
暗号化アルゴリズムや暗号鍵を変える方法は、ＲＯＭ
（Read Only Memory) のようなデータとデータアドレス
の関係が変わらないようなメモリに対しては有効であ
る。ところが、現在主流となっている仮想メモリを有す
るコンピュータには、この方法を適用することができな
い。

【００２０】つまり、仮想メモリを有するコンピュータ
では、プロセッサに対して記憶装置がメインメモリと補
助メモリとの階層構造をなしている。この場合、暗号化
されたデータが補助メモリからメインメモリへスワップ
インしたり、メインメモリから補助メモリへスワップア
ウトするたびに暗号化されたデータのメインメモリ上の
アドレスが頻繁に変化する。その結果、暗号化アルゴリ
ズムまたは暗号鍵とデータアドレス上の暗号化されたデ
ータとの整合が取れなくなるという問題が生じる。

【００２１】第２の例に示した方式は、暗号化の領域が
アドレスにより決定されており、第１の例に示した方式
と同様にメモリの階層構造を持った記憶装置には適用で
きない。

【００２２】第３の例に示した方式は、実質的には１つ
の暗号鍵しか用いていないので、その暗号鍵が露呈した
場合には他の全てのデータが解読されてしまうという問
題は解決されない。

【００２３】第４の例に示した方式は、通信に用いる暗
号化方式であり、通信側と受信側で暗号鍵を共用しない
ですむように、暗号鍵そのものを暗号化電文中に挿入し
ている。従って、暗号鍵を挿入する位置が盗聴者に知ら
れてしまうと、暗号鍵そのものが露呈してしまうという
問題が生じる。それを防ぐために第４の例では、通信回
数で決まる乱数値によって暗号鍵を挿入する位置を変化
させてこの問題を解消させていた。従って、通信側と受
信側で正確にデータをやり取りするためには、互いに同
期を取る必要があり、暗号化される順番と復号される順
番を同じにする必要がある。しかし、ランダムアクセス
を基本とした情報処理装置のメモリにおいて、上記の方
式を適用することは事実上不可能である。

【００２４】また、情報処理装置で取り扱われるデータ
の単位は、処理の効率上同一のビット数（３２ビットや
６４ビット）となることが多い。従って、暗号化するこ
とにより暗号鍵のビット数分データが付加されると、暗
号化前と暗号化さた後とではデータのサイズが変化して
しまうため、それを前提にしてソフトウェアを設計しな
ければならず、ソフトウェアの汎用性が大きく損なわれ
てしまうと共に、一部暗号化方式の情報をソフトウェア
開発者に公開しなければならなくなり、暗号強度が著し
く低下することになる。

【００２５】また、ソフトウェアの汎用性を保とうとす
ると、データのサイズの変化をハードウェアで補わなけ
ればならなくなり情報処理装置のアーキテクチャの大幅
な設計変更が必要となる。

【００２６】さらに、情報処理装置で取り扱われるデー
タの単位は一般に通信の場合よりも短く、暗号化される
データに対する暗号鍵データのサイズの割合が大きくな
り記憶装置のメモリ空間を有効に活用できなくなるとい
う問題が生じる。また、メモリ空間を浪費しないように
暗号鍵データのサイズを短くすると、暗号強度が低下し
てしまう。

【００２７】なお、第１の例に示した方式の問題点を解
決する手段として、アドレスやエリアを仮想メモリ空間
に対応させることにより、暗号化アルゴリズムまたは暗
号鍵とアドレス上の暗号化されたデータとの整合を取る
ことも可能である。ただし、このような仮想アドレスの
管理はオペレーションシステム（以下、ＯＳと呼ぶ）で
行わなければならない。一般にＯＳはソフトウェアであ
るので、特に暗号強度が低いこのようなシステムでは、
ＯＳ内の暗号化アルゴリズムまたは暗号鍵の切替えを制
御している部分を集中的に解読することで容易に改ざん
可能である。その結果、一旦装置内部で復号したデータ
をそのまま外部に出力するような改ざんが可能となり、
ＯＳの一部を改ざんしただけで全てのデータが解読され
るという問題が生じる。

【００２８】以上のように、従来は、コンピュータのメ
モリの管理方法に依存せずに、少ない計算量で高い暗号
強度を得ることが困難であった。なお、複数の鍵又は暗
号アルゴリズムを用いた暗号方法を用いれば、少ない計
算で強い暗号強度が得られるが、この場合であっても、
ＯＳの制御による複雑な鍵管理が介在しないことが条件
である。

【００２９】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、コンピュータのメモリの管理方法に依存せず
に、少ない計算量の暗号アルゴリズム及び簡単な鍵管理
により暗号強度の高い暗号化データを得る暗号化装置を
有する情報処理装置を提供することを目的とする。

【００３０】また、本発明の他の目的は、コンピュータ
のメモリの管理方法に依存せずに、暗号強度の高い暗号
化データを少ない計算量の復号アルゴリズム及び簡単な
鍵管理で復号することができる復号装置を有する情報処
理装置を提供することである。

【００３１】さらに、本発明の別の目的は、コンピュー
タのメモリの管理方法に依存せずに、暗号強度の高い暗
号化データへの暗号化とその暗号化データの復号とを、
少ない計算量の暗号化／復号アルゴリズム及び簡単な鍵
管理で行うことのできる暗号化／復号装置を有する情報
処理装置を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第１の発明では、入力されたデータを、識別データ
と暗号化対象データとに分離する入力データ分離手段
と、前記入力データ分離手段が分離した識別データに応
じて、暗号鍵と暗号化アルゴリズムの組み合わせにより
特定される暗号化方式を決定する暗号化方式決定手段
と、前記暗号化方式決定手段により決定された暗号化方
式を用いて暗号化対象データを暗号化し、暗号化データ
を生成する暗号化手段と、前記暗号化データの暗号化に
用いられた暗号化方式を示す識別データを、前記暗号化
データ内の所定の位置に配置する配置手段と、前記配置
手段により前記識別データが配置された暗号化データを
格納する記憶手段と、前記記憶手段に格納された前記識
別データが配置された暗号化データを、識別データと暗
号化データとに分離する分離手段と、前記分離手段によ
り分離された識別データに応じて、復号鍵と復号アルゴ
リズムとの組み合わせにより特定される復号方式を決定
する復号方式決定手段と、前記復号方式決定手段で決定
された復号方式を用いて、前記暗号化データを復号する
復号手段と、前記識別データを前記復号手段で復号され
たデータ内の所定の位置に配置する再配置手段と、前記
再配置手段により識別データが配置されたデータの処理
を行う情報処理手段と、を有することを特徴とする情報
処理装置が提供される。

【００３３】この情報処理装置によれば、暗号化されて
いるデータが識別データと暗号化データとに分離され、
分離された識別データにより暗号化データの復号方式を
特定することができるため、暗号化データの復号方式を
コンピュータのメモリ管理方法に依存せずに特定するこ
とができる。従って、情報処理装置で取り扱われるデー
タを複数の暗号方式で暗号化することが可能となり、計
算量の少ない暗号化アルゴリズムを用いた場合でも暗号
化強度の高い暗号化データを得ることができる。また、
入力されたデータの一部を識別データとして用いている
ので、復号方式を特定するために余分な情報を付加する
必要がない。また、暗号鍵そのものではなく識別データ
を用いることによって暗号鍵のビット長に制約がなくな
るとともに、暗号化アルゴリズムも複数のものを使用す
ることが可能となる。

【００３４】また、第２の発明では、暗号鍵と暗号化ア
ルゴリズムとの組み合わせにより特定される暗号化方式
を決定する暗号化方式決定手段と、前記暗号化方式決定
手段により決定された暗号化方式を用いて暗号化対象デ
ータを暗号化し、暗号化データを生成する暗号化手段
と、前記暗号化手段により暗号化された暗号化データ
を、所定の関数に入力して関数値を計算する第１の計算
手段と、前記暗号化データを復号する復号鍵と復号アル
ゴリズムとから特定される復号方式を、前記第１の計算
手段により得られた関数値に対応づけて格納する復号方
式記憶手段と、前記暗号化手段により暗号化された暗号
化データを格納する記憶手段と、前記記憶手段に格納さ
れた暗号化データを、前記第１の計算手段で用いられた
関数に入力して関数値を計算する第２の計算手段と、前
記第２の計算手段により算出された関数値に対応する復
号方式を前記復号方式記憶手段内から選択し、復号方式
を決定する復号方式決定手段と、前記復号方式決定手段
で決定された復号方式を用いて、前記暗号化データを復
号する復号手段と、前記復号手段により復号されたデー
タの処理を行う情報処理手段と、を有することを特徴と
する情報処理装置が提供される。

【００３５】この情報処理装置によれば、暗号化データ
の関数値により暗号化データの復号方式を特定すること
ができるため、暗号化データの復号方式をコンピュータ
のメモリ管理方法に依存せずに特定することができる。
従って、情報処理装置で取り扱われるデータを複数の暗
号化方式で暗号化することが可能となり、計算量の少な
い暗号化アルゴリズムを用いた場合でも暗号化強度の高
い暗号化データを得ることができる。

【００３６】また、第３の発明では、暗号鍵と暗号化ア
ルゴリズムの組み合わせにより特定される暗号化方式を
決定する決定手段と、前記決定手段により決定された暗
号化方式を用いて暗号化対象データを暗号化し暗号化デ
ータを生成する暗号化手段と、前記暗号化データの暗号
化に用いられた暗号化方式を示す識別データを、前記暗
号化データ内の所定の位置に配置する配置手段と、を有
することを特徴とする情報処理装置が提供される。

【００３７】前記第３の発明においては、課題で述べた
ように暗号化した場合にデータのサイズが増加してしま
うためソフトウェアを一部書き換えるか又はアーキテク
チャの設計変更が必要となるが、暗号鍵そのものでなく
識別データを付加しているのでソフトウェア設計者に識
別データのビット長を公開したとしても、暗号鍵そのも
ののビット長は秘密にすることができるので、暗号強度
の低下を防ぐことができる。従って、この情報処理装置
によれば、暗号化されているデータにより暗号化データ
の復号方式を特定することができるため、暗号化データ
の復号方式をコンピュータのメモリ管理方法に依存せず
に特定することができる。従って、情報処理装置で取り
扱われるデータを複数の暗号化方式で暗号化することが
可能となり、計算量の少ない暗号化アルゴリズムを用い
た場合でも暗号化強度の高い暗号化データを得ることが
できる。また、暗号鍵そのものではなく識別データを用
いることによって暗号鍵のビット長に制約がなくなると
ともに、暗号化アルゴリズムも複数のものを使用するこ
とが可能となる。

【００３８】また、第４の発明では、入力された暗号化
対象データのパリティビットの値に応じて、暗号鍵と暗
号化アルゴリズムの組み合わせにより特定される暗号化
方式を決定する暗号化方式決定手段と、前記暗号化方式
決定手段により決定された暗号化方式を用いて前記暗号
化対象データを暗号化し、暗号化データを生成する暗号
化手段と、前記暗号化手段により生成された前記暗号化
データを格納する記憶手段と、前記記憶手段内に格納さ
れた前記暗号化データのパリティビットの値に応じて、
復号鍵と復号アルゴリズムとから特定される復号方式を
決定する復号方式決定手段と、前記復号方式決定手段で
決定された復号方式を用いて、前記暗号化データを復号
する復号手段と、を有することを特徴とする情報処理装
置が提供される。

【００３９】第４の発明の情報処理装置によれば、パリ
ティビットの値により暗号化方式と復号方式を決定する
ことができるため、メモリのエリアごとの管理やアドレ
スごとの管理がまったく必要なくなるとともに、汎用の
パリティチェック機構を暗号化方式又は復号方式の決定
に利用することで、複数の暗号化方式又は復号方式の管
理に必要な機構を大幅に削減することができる。

【００４０】図１は本発明の情報処理装置の原理構成を
示す図である。第１の発明では、暗号鍵と暗号化アルゴ
リズムとの組み合わせにより特定される暗号化方式を決
定する暗号化方式決定手段１２と、前記暗号化方式決定
手段１２により決定された暗号化方式を用いて暗号化対
象データ１を暗号化し、暗号データ１１ａを生成する暗
号化手段１１と、前記暗号データ１の暗号化に用いられ
た暗号化方式を示す暗号化方式識別データ１２ａを、前
記暗号データ内の所定の位置に配置する配置手段１３
と、前記配置手段１３により暗号化方式識別データ１２
ａが配置された暗号データ１３ａを格納する記憶手段３
０と、前記記憶手段３０に格納された暗号データ１３ａ
を、復号方式識別データ２１ｂと復号対象データ２１ａ
とに分離する分離手段２１と、前記分離手段２１により
分離された復号方式識別データ２１ｂに応じて、復号鍵
と復号アルゴリズムとの組み合わせにより特定される復
号方式を決定する復号方式決定手段２２と、前記復号方
式決定手段２２で決定された復号方式を用いて、前記復
号対象データ２１ａを復号する復号手段２３と、復号手
段２３が復号したデータに含まれる命令に従って、復号
したデータを処理する処理手段２と、暗号化方式決定手
段１２及び復号方式決定手段２２で取り扱う暗号化方式
と復号方式とを対応づける暗号化／復号方式管理手段３
と、を有することを特徴とする情報処理装置が提供され
る。

【００４１】この情報処理装置によれば、暗号化対象デ
ータ１は任意の暗号化方式により暗号化され暗号データ
１１ａとなる。さらに、暗号化方式を示す暗号化方式識
別データ１２ａが暗号データ１１ａ内に配置された暗号
データ１３ａが生成される。暗号データ１３ａは、記憶
手段３０に格納される。そして、暗号データ１３ａのデ
ータ処理が必要になると、分離手段２１により、暗号デ
ータ１３ａが復号対象データ２１ａと復号方式識別デー
タ２１ｂとに分離される。そして、復号方式決定手段２
２が、復号方式識別データ２１ｂから復号方式を決定
し、その復号方式により復号手段２３が、復号対象デー
タ２１ａを復号する。復号手段２３により復号されたデ
ータ２ａは、暗号化対象データ１と同一のデータとな
る。データ２ａは、自己に含まれた命令に基づき、処理
手段２によって処理される。暗号化方式決定手段１２及
び復号方式決定手段２２で取り扱う暗号鍵や復号鍵及び
暗号化アルゴリズムや復号アルゴリズムは、暗号化／復
号方式管理手段３で管理されており、識別データに対応
した暗号鍵や復号鍵及び暗号化アルゴリズムや復号アル
ゴリズムが暗号化／復号方式管理手段３から供給され
る。

【００４２】このようにして、暗号データ内に識別デー
タを含ませることによりコンピュータのメモリの管理方
法に依存せずに、復号の際の復号アルゴリズムと復号鍵
とを特定することができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の情報処理装置の原
理構成を示す図である。本発明の情報処理装置は、入力
された暗号化対象データ１を暗号化する暗号化装置１
０、処理を行うべきデータを復号して出力する復号装置
２０、暗号化装置１０で暗号化された暗号化データ１３
ａを格納しておく記憶手段３０、復号手段２３が復号し
たデータに含まれる命令に従って、復号したデータを処
理する処理手段２、及び暗号化方式決定手段１２及び復
号方式決定手段２２で取り扱う暗号化方式と復号方式と
を対応づける暗号化／復号方式管理手段３から構成され
る。

【００４４】暗号化装置１０には、暗号鍵と暗号化アル
ゴリズムとの組み合わせにより特定される暗号化方式を
決定する暗号化方式決定手段１２と、暗号化方式決定手
段１２により決定された暗号化方式を用いて暗号化対象
データ１を暗号化し、暗号化データ１１ａを生成する暗
号化手段１１と、暗号化データ１１ａの暗号化に用いら
れた暗号化方式を示す暗号化方式識別データ１２ａを、
暗号化データ内の所定の位置に配置する配置手段１３と
が設けられている。

【００４５】復号装置２０には、記憶手段３０に格納さ
れた暗号化データ１３ａを、復号対象データ２１ａと復
号方式識別データ２１ｂとに分離する分離手段２１と、
分離手段２１により分離された復号方式識別データ２１
ｂに応じて、復号鍵と復号アルゴリズムとの組み合わせ
により特定される復号方式を決定する復号方式決定手段
２２と、復号方式決定手段２２で決定された復号方式を
用いて、復号対象データ２１ａを復号する復号手段２３
とが設けられている。

【００４６】この情報処理装置によれば、暗号化装置１
０に暗号化対象データ１が入力されると、暗号化方式決
定手段１２は暗号化方式識別データ１２ａを定め、その
暗号化方式識別データ１２ａに応じた暗号鍵及び暗号化
アルゴリズムが、暗号化／復号方式管理手段３から暗号
化方式決定手段１２に供給される。暗号化方式決定手段
１２は、暗号化対象データ１の暗号化方式を、暗号化／
復号方式管理手段３から供給された暗号化方式に決定す
る。そして、暗号化対象データ１は、暗号化方式決定手
段１２が決定した暗号化方式で、暗号化手段１１により
暗号化され暗号化データ１１ａとなる。さらに、配置手
段１３により、暗号化方式を示す識別データ１２ａが暗
号化データ１１ａ内に配置され暗号化データ１３ａとな
る。この暗号化データ１３ａは、記憶手段３０に格納さ
れる。これで、暗号化の処理は終了する。

【００４７】暗号化データ１３ａのデータ処理を行う要
求が発生すると、復号装置２０内の分離手段２１が、記
憶手段３０に格納されている暗号化データ１３ａを復号
対象データ２１ａと復号方式識別データ２１ｂとに分離
する。すると、復号方式決定手段２２は、暗号化／復号
方式管理手段３から復号方式識別データ２１ｂに応じた
復号鍵及び復号アルゴリズムの供給をうける。そして、
復号方式決定手段２２は、復号対象データ２１ａの復号
方式を、暗号化／復号方式管理手段３から供給された復
号方式に決定する。復号対象データ２１ａは、復号方式
決定手段２２で決定された復号方式で、復号手段２３に
より復号される。復号されたデータ２ａは、暗号化対象
データ１と同じ内容のデータに戻っている。処理手段２
は、復号されたデータ２ａに含まれる命令に従って処理
を行う。

【００４８】これにより、暗号化方式は任意に定めるこ
とができるため、暗号化アルゴリズムと暗号鍵との組み
合わせを複数用意し、暗号化対象データごとに異なる暗
号化方式とすることができる。そのため、少ない計算量
の暗号化アルゴリズムであっても暗号化強度の高い暗号
化データを得ることができる。さらに、暗号化データ内
に識別データを含ませることにより、復号の際には、コ
ンピュータのメモリの管理方法に依存せずに復号方式を
特定することができる。しかも、暗号化方式と復号方式
とは、暗号化／復号方式管理手段３によって対応関係が
管理されているため、もし暗号化データ内の識別データ
の位置が解読されたとしても、復号アルゴリズムや復号
鍵が露呈することはなく、その暗号化データの復号方式
を解読することはできない。

【００４９】図２は本発明を実施するソフトウェアの保
護機能付き情報処理装置の概略構成を示すブロック図で
ある。ソフトウェアの保護機能付き情報処理装置は、プ
ログラムに従ってデータの処理を行うＭＰＵ（Micro Pr
ocessing Unit ）１１１と、ＭＰＵ１１１で取り扱われ
るデータの暗号化及び復号を行う暗号化／復号装置１１
２と、暗号化／復号装置１１２で用いる暗号鍵及び復号
鍵を格納する鍵テーブル１１３と、ＭＰＵ１１１によっ
て処理されるデータを転送するためのシステムバス１３
１と、暗号化／復号装置１１２で暗号化されたデータを
格納するメインメモリ１２１と、Ｉ／Ｏインターフェー
ス１２２と、Ｉ／Ｏインターフェース１２２を介して接
続される補助メモリ１２３から構成されている。

【００５０】ここでは示していないがＭＰＵ１１１は内
部にキャッシュメモリを含んでいる場合もある。また、
メインメモリ１２１は主にＲＡＭ（Random Access Memo
ry）等で構成される。補助メモリ１２３はハードディス
ク、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等で構成され
る。暗号化／復号装置１１２は、暗号化及び復号のアル
ゴリズムは特定されており、暗号鍵と復号鍵が決まるこ
とにより、データの暗号化及び暗号化データの復号を実
行することができる。

【００５１】図２に従ってソフトウェアの保護機能付き
情報処理装置の動作を説明する。保護を受けるデータ
は、暗号化／復号装置１１２で暗号化された後に、メイ
ンメモリ１２１または補助メモリ１２３に格納される。
この時、暗号化／復号装置１１２で用いる暗号化には複
数の暗号鍵が用意され、暗号鍵は暗号化されるデータの
特定の数ビットを参照することにより鍵テーブル１１３
から選択される。どのビットをどのように参照するか、
その方法はソフトウェアの保護機能付き情報処理装置の
各々に関して決定される。暗号化されたデータがＭＰＵ
１１１で処理される時は、まず暗号化／復号装置１１２
へ読み込まれ、ＭＰＵ１１１が処理を行えるように復号
される。復号する時に用いられる復号鍵は、暗号化され
ているデータの特定の数ビットを参照することで、鍵テ
ーブル１１３から選択される。この時の参照する数ビッ
トを選ぶ方法は、前述の暗号鍵の選択の際に使用した方
法との関係が一意であるように決定されている。ＭＰＵ
１１１で処理されたデータが再びメインメモリ１２１ま
たは補助メモリ１２３に格納される時は、暗号化／復号
装置１１２により再び暗号化される。以下、暗号化／復
号装置１１２で行われる暗号化の詳細な説明を図３及び
図４を用いて、また復号の詳細な説明を図５及び図６を
用いて行う。

【００５２】図３は、図２に示される暗号化／復号装置
１１２で用いられる暗号化方法のフローチャートを示
す。このフローチャートの説明を行う。 ［Ｓ１］暗号化されるべきデータを暗号化／復号装置１
１２へ読み込む（ステップ１）。 ［Ｓ２］暗号化／復号装置１１２において、読み込んだ
データから特定の数ビットを抜き出す（ステップ２）。 ［Ｓ３］ステップ２において抜き出した数ビットに対応
する暗号鍵を、鍵テーブル１１３より選択する（ステッ
プ３）。 ［Ｓ４］ステップ３において選択した暗号鍵を用いて、
暗号化されるべきデータの、抜き出した数ビット以外の
部分を暗号化する（ステップ４）。 ［Ｓ５］暗号化したデータに、ステップ２において抜き
出した数ビットを埋め込む（ステップ５）。

【００５３】以上の各ステップにおいて、暗号化される
データの状態がどのように変化するかを、図４の状態遷
移図に従って説明する。なお、鍵テーブル１１３に格納
される内容は、暗号化／復号方式ごと異なる。そこで、
以後の説明において、鍵テーブル１１３の内容に言及す
る場合には、鍵テーブルには暗号化／復号方式ごとに個
別の番号を付すこととするが、ハードウェアとしては図
２に示す鍵テーブル１１３を指している。

【００５４】（Ａ）は、ステップ１の状態を示す図であ
る。暗号化すべきデータ３１が読み込まれる。暗号化さ
れる前のデータ３１は３２ビットからなり、ＭＰＵ１１
１で直接処理を行うことのできる状態にある。

【００５５】（Ｂ）は、ステップ２の状態を示す図であ
る。暗号化される前のデータ３１から、特定の数ビット
を抜き出す。例では７、１１、１５及び２３ビット目の
４ビットのデータを抜き出している。従って、２８ビッ
トのデータ３２が残ることとなる。抜き出したビット
は、所定の配列に並べられビット情報３３となる。この
ビット情報３３は、図１に示す暗号化方式識別データ１
２ａに対応する。（Ｃ）は、ステップ３の状態を示す図
である。４ビットのビット情報３３に対応する暗号鍵
を、予め用意された鍵テーブル４０から選択する。鍵テ
ーブル４０は図２における鍵テーブル１１３にあたり、
抜き出したビットによるビット情報４０ａに対応する鍵
４０ｂが一意に選択できるようになっている。例では抜
き出すビット数が４ビットであることから鍵も４ビット
で分類されており、１６個のビット情報「００００」，
「０００１」，「００１０」・・・のそれぞれに対応す
る１６個の鍵４１，４２，４３・・・が存在する。この
例では、抜き出したビットによるビット情報３３の値が
「００１０」であるため、鍵４３が暗号鍵として選択さ
れている。

【００５６】（Ｄ）は、ステップ４の状態を示す図であ
る。選択された鍵４３を暗号鍵に用いて、抜き出した４
ビットのビット情報３３以外の２８ビットのデータ３２
を暗号化し、２８ビットの暗号化データ３４を生成す
る。

【００５７】（Ｅ）は、ステップ５の状態を示す図であ
る。（Ｂ）において抜き出した４ビットのビット情報３
３を、２８ビットの暗号化データ３４に埋め込み、３２
ビットの暗号化データ３５としてメインメモリ１２１に
格納する。

【００５８】抜き出した４ビットのビット情報３３を埋
め込む方法は、復号の際にビット情報３３を分離するた
めの方法とセットで決定されている。この２つの方法が
一意に決定できるのであれば、埋め込む位置を最初に抜
き出したビット位置と同じにする必要はない。また、最
後にスクランブル等を行い、第三者に暗号鍵の選択に用
いたビットの位置を容易に見つけられないようにするこ
とも可能である。なお、最後にスクランブルを行う場合
には、ステップ４で行う暗号化はスクランブル以外の方
法であることが望ましい。更に、抜き出した４ビットの
ビット情報３３を暗号化した２８ビットのデータ３４に
埋めこむ際、ＸＯＲ等の暗号化方法で暗号化して埋めこ
んでもよい。

【００５９】図５には、図２に示される暗号化／復号装
置１１２で用いられる復号方法のフローチャートを示
す。このフローチャートの説明を行う。 ［Ｓ１１］暗号化されているデータを暗号化／復号装置
１１２へ読み込む（ステップ１１）。 ［Ｓ１２］暗号化／復号装置１１２において、読み込ん
だデータから鍵の選択に用いた数ビットを抜き出す（ス
テップ１２）。 ［Ｓ１３］ステップ１２において抜き出した数ビットに
対応する復号鍵を、鍵テーブル１１３より選択する（ス
テップ１３）。 ［Ｓ１４］ステップ１３において選択した復号鍵を用い
て、復号されるべきデータの、抜き出した数ビット以外
の部分を復号する（ステップ１４）。 ［Ｓ１５］復号したデータに、ステップ１２において抜
き出した数ビットを埋め込む（ステップ１５）。

【００６０】復号されるデータの状態がどのように変化
するかを、図６の状態遷移図に従って説明する。３２ビ
ットのデータを復号する場合を考える。但しこの３２ビ
ットのデータは、図３及び図４に示した暗号化方法に従
って暗号化された後、メインメモリ１２１に格納されて
いたものとする。なお、この例は暗号鍵と同じ鍵を復号
鍵とする場合である。

【００６１】（Ａ）は、ステップ１１の状態を示す図で
ある。暗号化データ３５を記憶装置から読み込む。暗号
化データ３５は３２ビットからなり、ＭＰＵ１１１で直
接処理を行うことのできない状態にある。

【００６２】（Ｂ）は、ステップ１２の状態を示す図で
ある。暗号化データ３５から、特定の数ビットを抜き出
し、ビット情報３３を得る。例では６、１３、２７及び
３０ビット目の４ビットを抜き出している。この４ビッ
トのデータを抜き出す位置は、暗号化の際に、ビット情
報３３の各ビットを埋め込んだ位置である。この結果、
２８ビットの暗号化データ３４が残ることとなる。

【００６３】（Ｃ）は、ステップ１３の状態を示す図で
ある。抜き出した４ビットのビット情報３３に対応する
鍵４３を、予め用意された鍵テーブル４０から選択す
る。ビット情報３３の値は「００１０」であるため、鍵
テーブル４０を用いて、暗号化の際の鍵４３と同一の鍵
４３を選択することができる。この選択された鍵４３が
復号鍵となる。

【００６４】（Ｄ）は、ステップ１４の状態を示す図で
ある。選択した鍵４３を復号鍵として、抜き出した４ビ
ットのビット情報３３以外の２８ビットの暗号化データ
３４を復号し、２８ビットのデータ３２を生成する。

【００６５】（Ｅ）は、ステップ１５の状態を示す図で
ある。（Ｂ）において抜き出した４ビットのビット情報
３３を、２８ビットのデータ３２に埋め込み、３２ビッ
トのデータ３１を得る。埋め込む位置は、暗号化の際に
４ビットのデータを抜き出した位置と同じ位置である。
この結果、暗号化する前のデータと同一のデータ３１が
得られる。

【００６６】以上のような方法により、復号鍵の抽出に
用いるデータが復号の対象となる暗号化されたデータの
一部で構成される。そのため、余分な情報をデータに付
加する必要がなく、メモリ空間を有効に使用できる。上
記の例では具体的なビット数を示して説明を行ったが、
これは説明を解りやすくするためであり、ビット数はソ
フトウェアの保護機能付き情報処理装置の各々で任意に
選ぶことができる。従ってある単位、例えばバスで取り
扱うビット単位（８ビット、１６ビット、３２ビット、
６４ビット、１２８ビット等）や仮想記憶で用いられる
ページ単位、キャッシュメモリのデータを交換するビッ
ト単位等に関連させて暗号化のブロックを選択すること
で効率的な暗号化及び復号を行うことができる（このこ
とは以下の説明においても同様である）。

【００６７】上記の例では、暗号化の鍵と復号の鍵とを
選択する際に、同じ鍵テーブルを用いているため、暗号
鍵と復号鍵が同一となっているが、暗号化の鍵テーブル
と復号の鍵テーブルとを個別に設けることにより、暗号
鍵と復号鍵とを個別のものにすることができる。これに
より、暗号化の際に用いた暗号鍵と異なる復号鍵により
復号するような暗号化／復号アルゴリズムを利用するこ
ともできる。

【００６８】また、上記の例では抜き出した数ビットか
ら暗号鍵を選択する時に鍵テーブルを用いたが、抜き出
した数ビットをある特定の関数に入力し、その出力値を
暗号鍵として用いてもよく、そのようにすれば鍵テーブ
ルを持つ必要がなくなる。勿論抜き出した特定の数ビッ
トそのものを暗号鍵としてもよい。

【００６９】以上のような方法により、メインメモリ１
２１または補助メモリ１２３に格納されたデータの内容
を秘密にすることができる。また、暗号鍵及び復号鍵の
選択がデータのみに依存しており、保護の対象であるデ
ータの一部あるいは全部から暗号鍵を導出することがで
きるため、特にアドレスに依存せずに、複数の暗号鍵で
データを暗号化することができる。その為、ＯＳによる
複雑なアドレス管理が行われている場合でも、ＯＳに依
存することなく複数の暗号鍵を管理することができる。
つまり、ＯＳを改ざんすることにより秘匿データを盗用
するという攻撃に対して、有効な防御を実現することが
できる。

【００７０】また、暗号化に複数の暗号鍵を使用してい
るので、計算量の少ない暗号化方法（例えばＸＯＲな
ど）を用いても十分な暗号強度を得ることができ、暗号
化及び復号のプロセスがデータの処理速度に及ぼす影響
を少なくすることができる。従って、メモリ中のデータ
を逐次復号しながらプログラムを実行する場合でも十分
な実行速度と暗号強度を実現することができる。これに
より、常にメインメモリ中に常駐するようなＯＳ自身を
防御することも可能である。

【００７１】上記の例は、暗号化及び復号のアルゴリズ
ムが一定であり、データごとに異なる暗号鍵と復号鍵と
を使用した場合であるが、データごとに異なる暗号化及
び復号のアルゴリズムを使用することもできる。図７は
複数の暗号化及び復号のアルゴリズムを使用するソフト
ウェアの保護機能付き情報処理装置の概略構成を示すブ
ロック図である。このソフトウェアの保護機能付き情報
処理装置は、プログラムに従ってデータの処理を行うＭ
ＰＵ（Micro Processing Unit ）２１１と、ＭＰＵ２１
１で取り扱われるデータの暗号化及び復号を行う暗号化
／復号装置２１２と、暗号化／復号装置２１２で用いる
暗号化／復号のアルゴリズム及び暗号／復号鍵を格納す
る暗号化／復号アルゴリズム＆鍵テーブル２１４と、Ｍ
ＰＵ２１１によって処理されるデータを転送するための
システムバス２３１と、暗号化／復号装置２１２で暗号
化されたデータを格納するメインメモリ２２１と、Ｉ／
Ｏインターフェース２２２と、Ｉ／Ｏインターフェース
２２２を介して接続される補助メモリ２２３から構成さ
れている。

【００７２】ここでは示していないがＭＰＵ２１１は内
部にキャッシュメモリを含んでいる場合もある。また、
メインメモリ２２１は主にＲＡＭ等で構成される。補助
メモリ２２３はハードディスク、フロッピーディスク、
ＣＤ−ＲＯＭ等で構成される。暗号化／復号アルゴリズ
ム＆鍵テーブル２１４は、ＸＯＲやシフト等の複数種の
暗号化アルゴリズム２１４ａと、各暗号化アルゴリズム
に一意に対応する同数の復号アルゴリズム２１４ｂと、
各暗号化アルゴリズムに一意に対応する同数の暗号鍵２
１４ｃ、及び各復号アルゴリズム２１４ｂに一意に対応
する同数の復号鍵２１４ｄを持つ。ここで、対応関係に
ある暗号化アルゴリズムと復号アルゴリズムとは、同じ
方式のアルゴリズムである。

【００７３】この装置の動作は図２に示したソフトウェ
ア保護機能付き情報処理装置とほぼ同様であるが、この
例では暗号化される前のデータから抜き出す特定の数ビ
ットを用いて、暗号化アルゴリズムの選択を行う。１つ
の暗号化アルゴリズムには、暗号鍵と、復号アルゴリズ
ムと、復号鍵がそれぞれ１つずつ対応し、暗号化／復号
アルゴリズム＆鍵テーブル２１４に記憶されている。復
号する場合は抜き出した特定の数ビットから復号アルゴ
リズム及び復号鍵を抽出して、データの復号を行う。

【００７４】このような方法で複数の暗号化／復号のア
ルゴリズムを用いてデータを暗号化することができ、更
に暗号強度を高くすることができる。以上の２つの例で
は、いずれも暗号化の対象となるデータから抜き出され
たビットを基に暗号鍵や暗号アルゴリズムを特定してい
るが、暗号鍵と暗号化対象データとの関連性は必ずしも
必要ではない。そのため、任意の鍵を適当に選択して暗
号鍵とすることもできる。なお、任意の鍵を適当に選択
して暗号鍵とする場合の基本的なハードウェア構成につ
いては図２に示したソフトウェア保護機能付き情報処理
装置と同じであり、暗号化／復号装置１１２の機能のみ
が異なる。そこで、適当に選択した鍵を暗号鍵とする場
合の暗号化／復号装置の処理機能のみを、以下に説明す
る。

【００７５】図８は適当に選択した鍵を暗号鍵とする場
合のフローチャートである。 ［Ｓ２１］暗号化されるべきデータを暗号化／復号装置
へ読み込む（ステップ２１）。 ［Ｓ２２］暗号鍵を、鍵テーブルより任意に選択する
（ステップ２２）。 ［Ｓ２３］ステップ２２において選択した暗号鍵を用い
て、暗号化されるべきデータ全てを暗号化する（ステッ
プ２３）。 ［Ｓ２４］暗号化されたデータに、ステップ２２におい
て選択した暗号鍵のビット情報を埋め込む（ステップ２
４）。

【００７６】次に、これらの各ステップにより、暗号化
されるデータの状態がどのように変化するかを、図９の
状態遷移図に従って説明する。ここでは、３２ビットの
データを暗号化する場合を考える。なお、図９における
鍵テーブル６０は、図１における鍵テーブル１１３に相
当する。鍵の長さとしては、例えば暗号化対象データと
同じビット数、すなわち３２ビットを採用する。このよ
うに鍵のビット数も長くすること（できれば、暗号化対
象データ長と同じビット数）によって、単に鍵を入力デ
ータから抽出した場合に比べ暗号化強度の向上が図れ
る。

【００７７】（Ａ）は、ステップ２１の状態を示す図で
ある。暗号化される前のデータ５１は３２ビットからな
り、ＭＰＵで直接処理を行うことのできる状態にある。
（Ｂ）は、ステップ２２の状態を示す図である。鍵テー
ブル６０から任意に暗号鍵を選択し、対応するビット情
報を調査する。鍵テーブル６０内の鍵６０ｂには、全て
一意に定められた分類のためのビット情報６０ａが対応
しており、図では４ビットの分類がされているので、合
計１６個の鍵６１，６２，６３，・・・にビット情報
「００００」，「０００１」，「００１０」・・・が対
応付けられている。この例では、鍵６３が暗号鍵として
選択されたものとする。鍵６３に対応するビット情報の
値は「００１０」である。

【００７８】（Ｃ）は、ステップ２３の状態を示す図で
ある。選択した鍵６３を暗号鍵に用いて、３２ビットの
データ５１を全て暗号化し、３２ビットの暗号化データ
５２を生成する。

【００７９】（Ｄ）は、ステップ２４の状態を示す図で
ある。（Ｂ）において調査したビット情報５３を、３２
ビットの暗号化データ５２に埋め込み、３６ビットの暗
号化データ５４として記憶装置に格納する。

【００８０】調査した情報ビット５３を埋め込む方法
は、ソフトウェアの保護機能付き情報処理装置の各々に
よって、任意に決定される。暗号化データ５４を復号す
る場合は上記と逆のステップを行い、データ５１を得
る。

【００８１】以上のような方法により、暗号鍵の選択を
データに依存せずに行うことができる。また復号鍵を選
択する場合に鍵テーブルを用いず、ある特定の関数に抜
き出した４ビットを入力すると復号鍵が得られるように
してもよい。

【００８２】次に、暗号化データに暗号鍵の情報を埋め
込むのではなく、ハッシュ関数を用いて暗号化データと
暗号鍵とを対応付けるソフトウェアの保護機能付き情報
処理装置について説明する。

【００８３】図１０はハッシュ関数を用いて暗号化デー
タと暗号鍵とを対応付ける場合のフローチャートであ
る。これは、図２に示すソフトウェアの保護機能付き情
報処理装置内部の、暗号化／復号装置１１２で用いる暗
号化方法を変更したものの１つである。暗号化／復号装
置以外の機能については図２に示すソフトウェアの保護
機能付き情報処理装置と同じであるため、この例では、
暗号化／復号装置の処理機能のみを説明する。 ［Ｓ３１］暗号化されるべきデータを暗号化／復号装置
１１２へ読み込む（ステップ３１）。 ［Ｓ３２］暗号鍵を、鍵テーブル１１３より任意に選択
する（ステップ３２）。 ［Ｓ３３］ステップ３２において選択した暗号鍵を用い
て、暗号化されるべきデータ全てを暗号化する（ステッ
プ３３）。 ［Ｓ３４］暗号化したデータのハッシュ値を計算する
（ステップ３４）。 ［Ｓ３５］ステップ３４において計算したハッシュ値
と、暗号鍵をセットにしてハッシュテーブルに登録する
（ステップ３５）。

【００８４】暗号化されるデータの状態がどのように変
化するかを、図１１の状態遷移図に従って説明する。こ
の例では、３２ビットのデータを暗号化する場合を考え
る。なお、図１１における鍵テーブル８０は、図２にお
ける鍵テーブル１１３に相当する。

【００８５】（Ａ）は、ステップ３１の状態を示す図で
ある。暗号化される前のデータ７１は３２ビットからな
り、ＭＰＵで直接処理を行うことのできる状態にある。
（Ｂ）は、ステップ３２の状態を示す図である。鍵テー
ブル８０内の鍵８０ｂには、全て一意に定められた分類
のためのビット情報８０ａが対応している。図では４ビ
ットの分類がされているので、合計１６個の鍵８１，８
２，８３，・・・にビット情報「００００」，「０００
１」，「００１０」・・・が対応付けられている。この
例では、鍵８３が暗号鍵として選択されたものとする。
鍵８３に対応するビット情報の値は「００１０」であ
る。

【００８６】（Ｃ）は、ステップ３３の状態を示す図で
ある。選択した鍵８３を暗号鍵に用いて、３２ビットの
データ７１を全て暗号化し、３２ビットの暗号化データ
７２を生成する。

【００８７】（Ｄ）は、ステップ３４の状態を示す図で
ある。３２ビットの暗号化データ７２をハッシュ関数８
４に入力して、ハッシュ値７３を得る。（Ｅ）は、ステ
ップ３５の状態を示す図である。ハッシュ値７３と、暗
号化に使用した鍵８３をセットにして、ハッシュテーブ
ル９０に登録する。ハッシュテーブル９０はハッシュ値
９０ａと鍵９０ｂとが各々一意に対応している。図で
は、ハッシュ値「０１０１０００１」、「０００１０１
００」、「１００１０１１１」・・・に対応して鍵９
１，９２，９３・・・が登録されている。３２ビットの
暗号化データ７２は記憶装置に格納される。

【００８８】暗号化されたデータを復号する場合には、
暗号化されたデータのハッシュ値を求めハッシュテーブ
ルより鍵を抽出し、その鍵を復号鍵として復号を行う。
以上のような手段により、暗号化されたデータのハッシ
ュ値からハッシュテーブルを基に復号鍵を抽出できるの
で、ＯＳによる複雑なアドレス管理が行われている場合
でもＯＳに依存することなく複数の暗号鍵を管理するこ
とができる。また、ハッシュ関数を用いることで、暗号
化されるデータの膨大なデータ空間（この例では２３２
ビット）をハッシュ値のデータ空間（この例では２８ビ
ット）に圧縮することができるので、鍵の管理に用いる
メモリ空間を小さくすることができる。

【００８９】なお、異なる２つのデータが、それぞれ異
なる暗号鍵によって暗号化されたにも拘わらず同じハッ
シュ値を持つようになってしまった場合、１つのハッシ
ュ値に対して暗号鍵が２つ存在することになり、どちら
の暗号鍵を用いて暗号化したのか判らなくなることが考
えられる。このような場合は、暗号化したデータのハッ
シュ値が、既に登録されているものと同じになった時点
で、もう一度更に異なる暗号鍵で暗号化する等の処置を
とることで問題を解決する。なお、この場合には、暗号
化されたデータのハッシュ値が他のハッシュ値と同じで
ないことを確認するまで、暗号化前のデータをバッファ
等に保持しておく必要がある。

【００９０】以上の例では、情報処理装置の内部で暗号
化したデータを復号して実行する場合を想定している
が、これだけでは、この情報処理装置で使用するための
ソフトウェアを、他の装置で開発することが難しくなっ
てしまう。そこで、他の装置から提供されるデータを復
号するための別の復号装置を新たに設けることにより、
この問題に対処することができる。以下にその例を説明
する。

【００９１】図１２は他の装置から提供される暗号化デ
ータを復号できるソフトウェアの保護機能付き情報処理
装置を示すブロック図である。このソフトウェアの保護
機能付き情報処理装置は、データの処理を行うＭＰＵ
（Micro Processing Unit ）３１１と、暗号化されたデ
ータの復号を行う復号装置３１２と、復号されたデータ
をすぐに暗号化する暗号化装置３１３と、暗号化装置３
１３で暗号化されたデータを記憶するメインメモリ３２
１と、暗号化装置３１３で暗号化され、メインメモリ３
２１に記憶されているデータの復号を行う復号装置３１
４と、システムバス３３１と、Ｉ／Ｏインターフェース
（Ｉ／Ｏ）３２２と、補助メモリ３２３及びネットワー
ク３２５から構成されている。

【００９２】さらに、ＭＰＵ３１１、復号装置３１２、
暗号化装置３１３及び復号装置３１４は、外部からの観
測またはプログラム及びデータの改ざんを防止する安全
保護容器３１０内に格納されている。安全保護容器とし
ては特開昭６３−１２４１５３号公報「記憶情報保護装
置」に示されたようなものを用いることができる。この
安全保護容器は、複雑な経路をたどる導体路が表面に形
成された包囲体で秘密情報を取り扱う回路カードを囲
み、内部の秘密情報を不正に解析しようとして包囲体を
破壊した場合に導体路の切断や短絡が生じ、それをトリ
ガーとして秘密情報を消去するという構造になってい
る。

【００９３】以上の構成において、まずデータは暗号化
された状態で、ネットワーク３２５やＣＤ−ＲＯＭ等に
よってソフトウェア提供者からユーザに提供される。こ
の時用いられる暗号化方式は汎用的で暗号強度の高いも
のである。例えば、ソフトウェア提供者は前記暗号化方
式としてＤＥＳ（Data Encryption Standard）等を用い
てユーザに提供するデータを暗号化する。そして暗号鍵
は例えばＲＳＡ（Rivest Shamir Adleman ：Ronald Riv
est,Adi Shamir,Leonard Adlemanの３氏が考案したアル
ゴリズム）暗号によってソフトウェアの保護機能付き情
報処理装置の公開鍵で暗号化され、暗号化されたデータ
とペアにしてユーザに提供される。ユーザは、ＤＥＳを
用いて暗号化されたデータをＩ／Ｏ３２２を介して復号
装置３１２に送る。

【００９４】復号装置３１２で復号されたデータは、直
接暗号化装置３１３に送られソフトウェアの保護機能付
き情報処理装置各々に固有の非公開の暗号化アルゴリズ
ム及び暗号鍵で暗号化される。この際の暗号化アルゴリ
ズム及び暗号鍵を特定するための識別情報は、暗号化さ
れたデータ内の所定の位置に埋め込まれるか、あるい
は、暗号化されたデータのハッシュ値に対応付けて管理
される。暗号化装置３１３で暗号化されたデータはメイ
ンメモリ３２１に格納される。

【００９５】ＭＰＵ３１１はメインメモリ３２１に格納
されている暗号化されたデータを復号装置３１４で復号
して受け取り、実行する。復号装置３１４が復号を行う
際の復号鍵及び復号アルゴリズムは、暗号化データに埋
め込まれた識別情報を解析するか、あるいは暗号化デー
タのハッシュ値から求めることができる。ＭＰＵ３１１
が処理を終了し出力するデータの中で暗号化が必要なも
のは、暗号装置３１３で暗号化されてからメインメモリ
３２１に格納される。

【００９６】以上のように、公開された暗号方式と暗号
鍵を用い暗号化されたデータを、ソフトウェアの保護機
能付き情報処理装置内に取り込んで復号装置３１２で復
号できるので、ソフトウェアの供者は暗号化装置３１３
及び復号装置３１４で使用する暗号化／復号方式または
暗号／復号鍵を知る必要はなく、ただＭＰＵ３１１用に
ソフトウェアの開発すればよい。つまり、ソフトウェア
の保護機能付き情報処理装置内の暗号化／復号方式また
は暗号／復号鍵を知りえない第三者が、ソフトウェアの
保護機能付き情報処理装置に守られるソフトウェアの自
由に開発できる。また、復号されたデータは直接暗号化
されるので、ユーザが復号されたデータにアクセスする
ことはできない。

【００９７】暗号化装置３１３及び復号装置３１４で用
いられる暗号化方法及び復号方法に、前の例で示したよ
うに、アルゴリズムと鍵とを特定する識別情報を暗号化
データに埋め込んだり、あるいはハッシュ値と識別情報
を対応付ける方法を用いることにより、暗号化に複数の
暗号鍵を使用できる。これにより、計算量の少ない暗号
化アルゴリズムを利用しても十分な暗号強度を得ること
ができる。その結果、暗号化及び復号のプロセスがデー
タの処理速度に及ぼす影響を小さくすることができ、メ
モリ中のデータを逐次復号しながらプログラムを実行す
る場合でも、十分な実行速度と暗号強度を実現できる。

【００９８】また、暗号化装置３１３及び復号装置３１
４で用いられる暗号化方法及び復号方法は、他の情報処
理装置と共有する必要がないので、暗号化及び復号のア
ルゴリズムや暗号鍵及び復号鍵を、１つの情報処理装置
内だけで独自に設定または更新することが可能である。
ある条件（例えば電源オン／オフや１日ごと）で暗号化
及び復号のアルゴリズムや暗号鍵及び復号鍵を更新する
ようにすれば、さらに暗号強度を高めることができる。
電源オン／オフ時に暗号鍵及び復号鍵を更新するには、
図２に示した鍵テーブル内の鍵の値を電源オン時に変更
すればよい。

【００９９】また、ＭＰＵ３１１、復号装置３１２、暗
号化装置３１３及び復号装置３１４が安全保護容器３１
０内に格納されているため、内部の秘密情報を不正に解
析しようとすると、安全保護容器３１０の包囲体が破壊
され、秘密情報が消去される。その結果、暗号鍵、復号
鍵及び暗号化されていないデータ等を取り扱うＭＰＵ、
暗号化装置及び復号装置を安全保護容器内に格納すれ
ば、不正を行おうとする者は暗号を解読する手掛かりを
ほとんど失うことになり、プログラム及びデータの秘匿
性が、さらに高められる。

【０１００】ところで、図１２で示した例は他の装置で
開発されたソフトウェアを受け取るための情報処理装置
であるが、逆に、自己の内部で開発したソフトウェアを
他の装置へ暗号化して送信する場合には、別の暗号化装
置を新たに設ける。この暗号化装置では、ＤＥＳ等の暗
号強度の高い暗号アルゴリズムで暗号化を行う。これに
より、開発途中のソフトウェアは、計算量の少ないアル
ゴリズムと複数の鍵を組み合わせることにより暗号強度
を高め、ソフトウェアを他の装置へ送信する際には、暗
号強度の高いアルゴリズムを用いて暗号強度を高めるこ
とができる。

【０１０１】なお、以上の本発明の説明ではＭＰＵやメ
インメモリ等の現在コンピュータシステムで使われてい
る用語を用いたが、これらの用語は本発明をなんら限定
するものではなく同等の機能を有するものであればよ
い。また、計算量の少ない暗号化及び復号アルゴリズム
として、ＸＯＲ、シフト及びスクランブル等を例にして
述べてきたが、これらはコンピュータの処理能力が向上
してくれば、さらに複雑な暗号化及び復号アルゴリズム
と置き換えることが可能である。

【０１０２】図１３は本発明の情報処理装置の他の実施
形態を示す図である。図１３において、３４０はネット
ワーク等から暗号化された情報を取り込み記憶する記憶
装置を表す。３５０は記憶手段３４０に格納されている
暗号化された情報を復号し、処理装置３６０が処理でき
るように復号する復号装置を表す。復号装置３５０には
分離手段３５１、復号方式決定手段３５２、復号手段３
５３、復号方式管理手段３５４、及び再配置手段３５５
が含まれており、これらにより記憶装置３４０内に格納
された暗号化されたデータ３４１の復号を行う。処理装
置３６０は復号装置３５０により復号されたデータに基
づいて処理を行う。図１３の装置の動作を以下に説明す
る。

【０１０３】記憶装置３４０は、ネットワークやＣＤ−
ＲＯＭ等から暗号化されたデータを取り込み格納する。
記憶装置３４０に格納されたデータ３４１は、復号装置
３５０内の分離手段３５１に読み込まれ復号対象データ
３５１ａと認識データ３５１ｂとに分離される。そし
て、復号対象データ３５１ａは復号手段３５３に読み込
まれ、認識データ３５１ｂは復号方式決定手段３５２に
読み込まれる。復号方式決定手段３５２は認識データ３
５１ｂに対応した復号方式を復号方式管理手段３５４か
ら選択し、復号アルゴリズム又は復号鍵を復号手段３５
３に与える。復号手段３５３は与えられた復号アルゴリ
ズム又は復号鍵を用いて復号対象データ３５１ａを復号
する。復号手段３５３で復号されたデータと認識データ
３５１ｂは再配置手段３５５により結合され、処理装置
３６０で取り扱うことのできるデータ３６１となり、処
理装置３６０により処理される。

【０１０４】このように、本発明の実施形態には復号装
置のみを有する構成も考えられ、暗号化された情報は、
予め復号方式管理手段３５４に保持されている復号方法
と対応した暗号化方法を用いて暗号化されてネットワー
クやＣＤ−ＲＯＭ等で提供される。この装置構成が適用
される領域としては、与えられた情報を変更する必要の
ない家庭用ゲーム機器や電子出版物等が挙げられる。ま
た、これらの装置で取り扱う情報を暗号化する装置は、
暗号化装置のみを有する構成となる。

【０１０５】また、暗号化すべきデータから抜き出すべ
き数ビットとして、パリティビットを用いることもでき
る。その例を以下に示す。この場合のハードウェア構成
は、図２に示した制御装置と同様の構成であるため、図
２の構成を用いて説明する。

【０１０６】図１４は、パリティビットにより鍵を特定
する暗号化方法のフローチャートである。以下に、この
フローチャートの説明を行う。ここでは、暗号化されて
いない３２ビットデータを４組で、暗号化の１単位とし
た場合を考える。 ［Ｓ４１］暗号化／復号装置１１２は、暗号化されてい
ない４組の３２ビットデータを読み込む（ステップ４
１）。 ［Ｓ４２］暗号化／復号装置１１２において、３２ビッ
トデータごとのパリティビットを算出し、暗号鍵の選択
に用いる４ビットを得る（ステップ４２）。 ［Ｓ４３］ステップ４２において算出した４ビットに対
応する暗号鍵を、予め用意している鍵テーブル１１３か
ら選択する。それぞれの暗号鍵は４ビットで分類されて
おり、この場合、合計１６個の暗号化鍵が存在する（ス
テップ４３）。 ［Ｓ４４］ステップ４３において選択した暗号鍵を用い
て、入力データを暗号化する（ステップ４４）。この
際、パリティビットの値が変化しないような暗号化方式
を用いる。例えば、スクランブルや置換等である。 ［Ｓ４５］算出した４ビットをパリティビットとして暗
号化したデータに付加してメインメモリ１２１又は補助
メモリ１２３に格納する（ステップ４５）。

【０１０７】以上の各ステップにおいて、暗号化される
データがどのように変化するかを、図１５の状態遷移図
に従って説明する。この図において、鍵テーブル４１０
は図２の鍵テーブル１１３の内容を示すものである。

【０１０８】（Ａ）は、ステップ４１の状態を示す図で
ある。暗号化すべきデータ４０１が読み込まれる。暗号
化される前のデータ４０１は、３２ビットのデータが４
つで１単位である。

【０１０９】（Ｂ）は、ステップ４２の状態を示す図で
ある。暗号化される前のデータ４０１から、３２ビット
のデータごとのパリティビットを求める。求められたパ
リティビットが所定の配列に並べられ、４ビットのビッ
ト情報４０２となる。

【０１１０】（Ｃ）は、ステップ４３の状態を示す図で
ある。４ビットのビット情報４０２に対応する暗号鍵
を、予め用意された鍵テーブル４１０から選択する。鍵
テーブル４１０は図２における鍵テーブル１１３にあた
り、ステップ４２で抜き出したビット情報４０２に対応
する鍵４１３が一意に選択できる。この例では抜き出す
ビット数が４ビットであることから鍵も４ビットで分類
されており、１６個のビット情報「００００」，「００
０１」，「００１０」・・・のそれぞれに対応する１６
個の鍵４１１，４１２，４１３・・・が存在する。この
図では、ビット情報４０２の値「００１０」に対応する
鍵４１３が暗号鍵として選択される。

【０１１１】（Ｄ）は、ステップ４４の状態を示す図で
ある。選択された鍵４１３を暗号鍵に用いて、３２ビッ
ト×４のデータ４０１を暗号化し、暗号化データ４０３
を生成する。なお、この際の暗号化方式は、パリティビ
ットの値が変化しないような暗号化方式である。

【０１１２】（Ｅ）は、ステップ４５の状態を示す図で
ある。（Ｂ）において算出した４ビットのビット情報４
０２を、暗号化データ４０３のパリティビットとして付
加し、パリティビット付きの暗号化データ４０４がメイ
ンメモリ１２１に格納される。

【０１１３】図１６はパリティビットにより鍵を特定す
る復号方法のフローチャートである。 ［Ｓ５１］１組として暗号化されているデータ４０４を
暗号化／復号装置１１２へ読み込む（ステップ５１）。 ［Ｓ５２］暗号化／復号装置１１２において、読み込ん
だデータからパリティビットを抜き出し、復号鍵の選択
に用いる４ビットのビット情報４０２を得る（ステップ
５２）。 ［Ｓ５３］ステップ５２において抜き出したビット情報
４０２に対応する復号鍵４１３を、鍵テーブル４１０よ
り選択する（ステップ５３）。 ［Ｓ５４］ステップ５３において選択した復号鍵４１３
を用いて、復号されるべきデータ４０４の、パリティビ
ット以外の部分を復号する（ステップ５４）。

【０１１４】図１７は図１６の各ステップの状態遷移図
である。なお、この例は暗号鍵と同じ鍵を復号鍵とする
場合である。（Ａ）は、ステップ５１の状態を示す図で
ある。暗号化データ４０４を記憶装置から読み込む。暗
号化データ４０４は３２ビット×４のデータとパリティ
ビットからなり、ＭＰＵ１１１で直接処理を行うことの
できない状態にある。

【０１１５】（Ｂ）は、ステップ５２の状態を示す図で
ある。暗号化データ４０４から、パリティビットを抜き
出し、ビット情報４０２を得る。この結果、暗号化デー
タ４０３が残ることとなる。

【０１１６】（Ｃ）は、ステップ５３の状態を示す図で
ある。抜き出した４ビットのビット情報４０２に対応す
る鍵４１３を、予め用意された鍵テーブル４１０から選
択する。ビット情報４０２の値は「００１０」であるた
め、鍵テーブル４１０を用いて、暗号化の際の鍵と同一
の鍵４１３を選択することができる。

【０１１７】（Ｄ）は、ステップ５４の状態を示す図で
ある。選択した鍵４１３を復号鍵として、抜き出した４
ビットのビット情報４０２以外の暗号化データ４０３を
復号し、３２ビット×４のデータ４０１を生成する。

【０１１８】なお、以上の説明で具体的なビット数が示
したが、これは説明を分かりやすくするためであり、ビ
ット数を任意に選ぶことができることは、図３〜図６で
示した暗号化／復号方法と同様である。即ち、例えばバ
スで取り扱うビット単位（８ビット、１６ビット、３２
ビット、６４ビット、１２８ビット等）や仮想記憶で用
いられるページ単位やキャッシュメモリのライン（ブロ
ック）単位等に関連させて暗号化のブロックを選択する
ことで効率的な暗号化及び復号を行うことができる。

【０１１９】パリティビットを用いて鍵を選択する場合
も、図３〜図６で示した暗号化／復号方法と同様の効果
を有しており、ＯＳを介在させずに、計算量の少ない暗
号化／復号方法を用いても十分な暗号強度を得ることが
でる。しかも、このパリティビットを用いて鍵を選択す
る方法では、暗号鍵及び復号鍵の選択に用いるビットを
抽出する機構として一般のコンピュータシステムに標準
的に用いられているパリティチェックの機構を利用して
いる。そのため、その部分の機構を装置に新たに付加す
る必要がなく、装置構成を簡単にすることができる。

【０１２０】なお、パリティビットにより鍵を選択する
場合においても、図７に示したように、鍵テーブル１１
３を暗号化／復号アルゴリズム＆鍵テーブル２１４に置
き換えることにより、鍵と暗号化／復号のアルゴリズム
との組み合わせを選択することも可能である。このよう
にすることで複数の暗号化／復号のアルゴリズムを用い
てプログラムやデータを暗号化することができ、計算量
の少ない暗号化方式においても暗号強度を十分高くする
ことができる。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、情報処理装置に係
る第１の発明では、暗号化されたデータそのものが識別
データと暗号化対象データとに分離され、分離された識
別データにより暗号化データの復号方式を特定すること
ができるため、暗号化データの復号方式をコンピュータ
のメモリ管理方法に依存せずに特定することができ
る。。従って、情報処理装置で取り扱われるデータを複
数の暗号方式で暗号化することが可能となり、計算量の
少ない暗号化アルゴリズムを用いた場合でも暗号化強度
の高い暗号化データを得ることができる。また、暗号化
されるデータの一部を識別データとして用いているの
で、復号方式を特定するために余分な情報を付加する必
要がなく、データサイズが増加することによる複雑なア
ドレス管理やメモリの浪費を避けることができ、一般の
コンピュータシステムに適用する場合に極めて有効であ
る。また、識別データの位置が解析され識別データが露
呈した場合でも暗号方式そのものが露呈することはな
く、識別データの位置を固定とした場合でも暗号強度を
十分強く保つことが可能である。これにより、暗号化デ
ータに対するランダムアクセスが可能となる。

【０１２２】また、情報処理装置に係る第２の発明で
は、暗号化データの関数値により暗号化データの復号方
式を特定することができるため、暗号化データの復号方
式をコンピュータのメモリ管理方法に依存せずに特定す
ることができる。従って、情報処理装置で取り扱われる
データを複数の暗号化方式で暗号化することが可能とな
り、計算量の少ない暗号化アルゴリズムを用いた場合で
も暗号化強度の高い暗号化データを得ることができる。
また、暗号化データに対するランダムアクセスも可能と
なる。

【０１２３】また、情報処理装置に係る第３の発明で
は、暗号鍵そのものではなく識別データを付加している
のでソフトウェア設計者に識別データのビット長を公開
したとしても、暗号鍵そのもののビット長は秘密にする
ことができるので、暗号強度の低下を防ぐことができ
る。従って、この情報処理装置によれば、暗号化されて
いるデータにより暗号化データの復号方式を特定するこ
とができるため、暗号化データの復号方式をコンピュー
タのメモリ管理方法に依存せずに特定することができ
る。従って、情報処理装置で取り扱われるデータを複数
の暗号化方式で暗号化することが可能となり、計算量の
少ない暗号化アルゴリズムを用いた場合でも暗号化強度
の高い暗号化データを得ることができる。また、暗号鍵
そのものではなく識別データを用いることによって暗号
鍵のビット長に制約がなくなる。また、識別データの位
置が解析され識別データが露呈した場合でも暗号方式そ
のものが露呈することはなく、識別データの位置を固定
とした場合でも暗号強度を十分強く保つことが可能であ
る。これにより暗号化データに対するランダムアクセス
が可能となる。

【０１２４】また、情報処理装置に係る第４の発明で
は、データのパリティビットをもとに暗号化方式又は復
号方式を決定するので、プログラムやデータを複数の暗
号化方式又は復号方式で暗号化して一つのメモリに格納
しても、メモリのエリアごとの管理やアドレスごとの管
理がまったく必要なくなるとともに、汎用のパリティチ
ェック機構を暗号化方式又は復号方式の決定に利用する
ことで、複数の暗号化方式又は復号方式の管理に必要な
機構を大幅に削減することができる。従って大幅なコス
ト低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暗号化復号装置の原理構成を示す図で
ある。

【図２】本発明を実施するソフトウェアの保護機能付き
情報処理装置の概略構成を示すブロック図である。

【図３】図２に示される暗号化／復号装置の暗号化の処
理手順を示すフローチャートである。

【図４】図３の各ステップの状態遷移を示す図である。
（Ａ）はステップ１の状態を示す図であり、（Ｂ）はス
テップ２の状態を示す図であり、（Ｃ）はステップ３の
状態を示す図であり、（Ｄ）はステップ４の状態を示す
図であり、（Ｅ）はステップ５の状態を示す図である。

【図５】図２に示される暗号化／復号装置の復号の処理
手順を示すフローチャートである。

【図６】図５の各ステップの状態遷移を示す図である。
（Ａ）はステップ１１の状態を示す図であり、（Ｂ）は
ステップ１２の状態を示す図であり、（Ｃ）はステップ
１３の状態を示す図であり、（Ｄ）はステップ１４の状
態を示す図であり、（Ｅ）はステップ１５の状態を示す
図である。

【図７】複数の暗号化及び復号のアルゴリズムを使用す
るソフトウェアの保護機能付き情報処理装置の概略構成
を示すブロック図である。

【図８】適当に選択した鍵を暗号鍵とする場合の処理手
順を示すフローチャートである。

【図９】図８の各ステップの状態遷移を示す図である。
（Ａ）はステップ２１の状態を示す図であり、（Ｂ）は
ステップ２２の状態を示す図であり、（Ｃ）はステップ
２３の状態を示す図であり、（Ｄ）はステップ２４の状
態を示す図である。

【図１０】ハッシュ関数を用いて暗号化データと暗号鍵
とを対応付ける場合の処理手順を示すフローチャートで
ある。

【図１１】図１０の各ステップの状態遷移を示す図であ
る。（Ａ）はステップ３１の状態を示す図であり、
（Ｂ）はステップ３２の状態を示す図であり、（Ｃ）は
ステップ３３の状態を示す図であり、（Ｄ）はステップ
３４の状態を示す図であり、（Ｅ）はステップ３５の状
態を示す図である。

【図１２】他の装置から提供される暗号化データを復号
できるソフトウェアの保護機能付き情報処理装置を示す
ブロック図である。

【図１３】本発明の情報処理装置の他の実施形態を示す
図である。

【図１４】パリティビットにより鍵を特定する暗号化方
法のフローチャートである。

【図１５】図１４の各ステップの状態遷移図である。
（Ａ）はステップ４１の状態を示す図であり、（Ｂ）は
ステップ４２の状態を示す図であり、（Ｃ）はステップ
４３の状態を示す図であり、（Ｄ）はステップ４４の状
態を示す図であり、（Ｅ）はステップ４５の状態を示す
図である。

【図１６】パリティビットにより鍵を特定する復号方法
のフローチャートである。

【図１７】図１６の各ステップの状態遷移図である。
（Ａ）はステップ５１の状態を示す図であり、（Ｂ）
は、ステップ５２の状態を示す図であり、（Ｃ）はステ
ップ５３の状態を示す図であり、（Ｄ）はステップ５４
の状態を示す図である。

【図１８】従来のソフトウェアの保護を図った情報処理
装置のブロック図である。

【符号の説明】

１ 暗号化対象データ ２ 処理手段 ３ 暗号化／復号方式管理手段 １０ 暗号化装置 １１ 暗号化手段 １１ａ 暗号化データ １２ 暗号化方式決定手段 １２ａ 暗号化方式識別データ １３ 配置手段 １３ａ 暗号化データ ２０ 復号装置 ２１ 分離手段 ２１ａ 復号対象データ ２１ｂ 復号方式識別データ ２２ 復号方式決定手段 ２３ 復号手段 １１１ ＭＰＵ １１２ 暗号化／復号装置 １１３ 鍵テーブル １２１ メインメモリ １２２ Ｉ／Ｏインターフェース １２３ 補助メモリ １３１ システムバス

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力されたデータを、識別データと暗号
   化対象データとに分離する分離手段と、 前記分離手段が分離した識別データに応じて、暗号鍵と
   暗号化アルゴリズムの組み合わせにより特定される暗号
   化方式を決定する決定手段と、 前記決定手段により決定された暗号化方式を用いて前記
   暗号化対象データを暗号化し、前記暗号化対象データと
   同ビット数の暗号化データを生成する暗号化手段と、 前記暗号化データの暗号化に用いられた暗号化方式を示
   す識別データを、前記暗号化データ内の所定の位置に配
   置する配置手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
2. 【請求項２】 入力されたデータを暗号化する暗号化装
   置を有する報処理装置において、 暗号鍵と暗号化アルゴリズムとの組み合わせにより特定
   される暗号化方式を選択する選択手段と、 前記選択手段により選択された暗号化方式を用いて前記
   入力されたデータを暗号化し、暗号化データを生成する
   暗号化手段と、 前記暗号化手段により暗号化された暗号化データを、所
   定の関数に入力して関数値を計算する計算手段と、 前記暗号化データを復号する復号鍵と復号アルゴリズム
   とから特定される復号方式を、前記計算手段により得ら
   れた関数値に対応付けて格納する復号方式記憶手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
3. 【請求項３】 暗号鍵と暗号化アルゴリズムの組み合わ
   せにより特定される暗号化方式を決定する決定手段と、 前記決定手段により決定された暗号化方式を用いて暗号
   化対象データを暗号化し、暗号化データを生成する暗号
   化手段と、 前記暗号化データの暗号化に用いられた暗号化方式を示
   す識別データを、前記暗号化データ内の所定の位置に配
   置する配置手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
4. 【請求項４】 前記暗号化手段を囲む包囲体に対して外
   部から物理的な作用を受けると、前記暗号化手段の処置
   機能を司るデータを消去する安全保護手段を、さらに有
   することを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項
   ３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
5. 【請求項５】 前記決定手段により決定される暗号化方
   式を変更する変更手段をさらに有することを特徴とする
   請求項１、請求項２、又は請求項３のいずれか１項に記
   載の情報処理装置。
6. 【請求項６】 識別データが復号対象データ内の所定の
   位置に配置された入力データを、前記識別データと前記
   復号対象データとに分離する分離手段と、 前記分離手段が分離した前記識別データに応じて、復号
   鍵と復号アルゴリズムとから特定される復号方式を決定
   する決定手段と、 前記決定手段で決定された復号方式を用いて、前記復号
   対象データを前記復号対象データと同ビット数に復号す
   る復号手段と、 前記識別データを、前記復号手段で復号されたデータ内
   の所定の位置に配置する配置手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
7. 【請求項７】 入力された暗号化データを復号する復号
   装置を有する情報処理装置において、 前記暗号化データを、所定の関数に入力して関数値を計
   算する計算手段と、 前記暗号化データを復号する復号鍵と復号アルゴリズム
   とから特定される復号方式を、前記関数値に対応づけて
   格納する復号方式記憶手段と、 前記計算手段により算出された関数値に対応する復号方
   式を前記復号方式記憶手段内から選択する復号方式選択
   手段と、 前記復号方式選択手段で選択された復号方式を用いて、
   前記暗号化データを復号する復号手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
8. 【請求項８】 前記復号手段を囲む包囲体に対して外部
   から物理的な作用を受けると、前記復号手段の処理機能
   を司るデータを消去する安全保護手段を、さらに有する
   ことを特徴とする請求項６又は請求項７のいずれか１項
   に記載の情報処理装置。
9. 【請求項９】 前記決定手段により決定される復号方式
   を変更する変更手段を、さらに有することを特徴とする
   請求項６又は請求項７のいずれか１項に記載の情報処理
   装置。
10. 【請求項１０】 データの暗号化及び暗号化データの復
    号を行う暗号化装置及び復号装置を有する情報処理装置
    において、 入力されたデータを、識別データと暗号化対象データと
    に分離する入力データ分離手段と、 前記入力データ分離手段が分離した識別データに応じ
    て、暗号鍵と暗号化アルゴリズムの組み合わせにより特
    定される暗号化方式を決定する暗号化方式決定手段と、 前記暗号化方式決定手段により決定された暗号化方式を
    用いて暗号化対象データを暗号化し、前記暗号化対象デ
    ータと同ビット数の暗号化データを生成する暗号化手段
    と、 前記暗号化データの暗号化に用いられた暗号化方式を示
    す識別データを、前記暗号化データ内の所定の位置に配
    置する配置手段と、 前記配置手段により前記識別データが配置された暗号化
    データを格納する記憶手段と、 前記記憶手段に格納された前記識別データが配置された
    暗号化データを、識別データと暗号化データとに分離す
    る分離手段と、 前記分離手段により分離された識別データに応じて、暗
    号化方式に対応した復号鍵と復号アルゴリズムとの組み
    合わせにより特定される復号方式を決定する復号方式決
    定手段と、 前記復号方式決定手段で決定された復号方式を用いて、
    前記暗号化データを前記暗号化データと同ビット数に復
    号する復号手段と、 前記復号方式決定手段による復号方式を示す識別データ
    を、前記復号手段で復号されたデータ内の所定の位置に
    配置する再配置手段と、 前記復号手段により復号されたデータの処理を行う情報
    処理手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
11. 【請求項１１】 データの暗号化及び暗号化データの復
    号を行う暗号化復号装置を有する情報処理装置におい
    て、 暗号鍵と暗号化アルゴリズムとの組み合わせにより特定
    される暗号化方式を選択する暗号化方式選択手段と、 前記暗号化方式選択手段により選択された暗号化方式を
    用いて暗号化対象データを暗号化し、暗号化データを生
    成する暗号化手段と、 前記暗号化手段により暗号化された暗号化データを、特
    定の関数に入力して関数値を計算する第１の計算手段
    と、 前記暗号化データを復号する復号鍵と復号アルゴリズム
    とから特定される復号方式を、前記第１の計算手段によ
    り得られた関数値に対応づけて格納する復号方式記憶手
    段と、 前記暗号化手段により暗号化された暗号化データを格納
    する記憶手段と、 前記記憶手段に格納された暗号化データを、特定の関数
    に入力して関数値を計算する第２の計算手段と、 前記第２の計算手段により算出された関数値に対応する
    復号方式を、前記復号方式記憶手段内から選択する復号
    方式選択手段と、 前記復号方式選択手段で選択された復号方式を用いて、
    前記暗号化データを復号する復号手段と、 前記復号手段により復号されたデータの処理を行う情報
    処理手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
12. 【請求項１２】 予め復号鍵と復号アルゴリズムとが特
    定されている暗号化データが入力されると、入力された
    暗号化データを復号する既知方式復号手段をさらに有
    し、 前記暗号化手段は、前記既知方式復号手段で復号された
    データも、暗号化対象データとして暗号化することを特
    徴とする請求項２、請求項３、請求項１０、又は請求項
    １１のいずれか１項に記載の情報処理装置。
13. 【請求項１３】 入力された暗号化データが暗号化され
    た際の暗号化方式と異なる暗号化方式により、前記復号
    手段が復号したデータを暗号化する別方式暗号化手段
    を、さらに有することを特徴とする請求項６、請求項
    ７、請求項１０、又は請求項１１のいずれか１項に記載
    の情報処理装置。
14. 【請求項１４】 入力された暗号化対象データのパリテ
    ィビットの値に応じて、暗号鍵と暗号化アルゴリズムの
    組み合わせにより特定される暗号化方式を決定する決定
    手段と、 前記決定手段により決定された暗号化方式を用いて前記
    暗号化対象データを暗号化する暗号化手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
15. 【請求項１５】 復号対象データのパリティビットの値
    に応じて、復号鍵と復号アルゴリズムとから特定される
    復号方式を決定する決定手段と、 前記決定手段で決定された復号方式を用いて、前記復号
    対象データを復号する復号手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。
16. 【請求項１６】 入力された暗号化対象データのパリテ
    ィビットの値に応じて、暗号鍵と暗号化アルゴリズムの
    組み合わせにより特定される暗号化方式を決定する暗号
    化方式決定手段と、 前記暗号化方式決定手段により決定された暗号化方式を
    用いて前記暗号化対象データを暗号化し、暗号化データ
    を生成する暗号化手段と、 前記暗号化手段により生成された前記暗号化データを格
    納する記憶手段と、 前記記憶手段内に格納された前記暗号化データのパリテ
    ィビットの値に応じて、復号鍵と復号アルゴリズムとか
    ら特定される復号方式を決定する復号方式決定手段と、 前記復号方式決定手段で決定された復号方式を用いて、
    前記暗号化データを復号する復号手段と、 を有することを特徴とする情報処理装置。