JPH10293723A - 外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニット装置、暗号化システム、復号化システム、暗号化方法及び復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第三者の不正コピーを防止する復号化ユニッ
ト装置を提供する。 【解決手段】 暗号化されて所定の記録媒体に記録され
たデータを復号する計算機のＣＰＵバスに接続されて使
用される復号化ユニット装置であって、所定数の秘密鍵
を記憶するための手段と、所定数の秘密鍵を用いた所定
の手順によりＣＰＵバスを介して所定の外部記憶装置か
ら該外部記憶装置内にその外部から秘匿された形で記録
された該外部記憶装置に固有の固有鍵を外部から取得さ
れることなく安全に受け取るための手段と、受け取った
固有鍵を復号鍵として記録媒体から読み出されＣＰＵバ
スを介して与えられた固有鍵で暗号化されたデータ暗号
化鍵を復号してデータ暗号化鍵を求めるための手段と、
求められたデータ暗号化鍵を復号鍵として記録媒体から
読み出されＣＰＵバスを介して与えられたデータ暗号化
鍵で暗号化されたデータを復号するための手段とを備え
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、ディジタル化され
た文書、音声、画像、プログラムなどのデータをネット
ワークを介して通信を行うシステムあるいは前記ディジ
タルデータを記録保存し、読み出しするシステムのため
の外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニット
装置、暗号化システム、復号化システム、暗号化方法及
び復号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、計算機が広範に普及しており、種
々の分野で情報を電子化して処理し、あるいは情報を電
子化して記録装置に保存することが通常行われるように
なっている。また、ネットワーク環境も益々整ってきて
おり、情報を電子化して通信することも通常行われるよ
うになってきている。さらには、文書情報だけでなく、
音声や画像などのデータを電子化して扱う技術も急速に
進歩してきている。

【０００３】ところで、電子化して扱う情報には、もち
ろん企業秘密や個人情報のように秘匿性を要する情報が
含まれる。また、著作権に係る情報のように扱いに注意
を要する情報も含まれる。

【０００４】そこで、情報を電子化して扱う際に、暗号
化を行っておき、正当な者だけがこれを復号できるよう
にする技術が良く使われている。例えば、データを暗号
化して記録媒体に保存し、また記録媒体から暗号化デー
タを読み出して復号し元のデータを取り出す暗号システ
ムでは、予め暗号化と復号に用いる秘密鍵を定めてお
き、この秘密鍵を用いて保存、読み出しが行われる。こ
のシステムによれば、秘密鍵を用いることができる者だ
けが保存された暗号化データを復号することができ、秘
密鍵が解読されない限り、秘密鍵を用いることができな
い第三者が暗号化されたデータを不正に解読することは
できない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
ステムでは、もし第三者の不正な攻撃により秘密鍵が解
読されると、すべての暗号化データが解読されるばかり
でなく、解読により得たデータ（プレインデータ）を自
由にコピーすることが可能となってしまう。

【０００６】また、秘密鍵が解読されなくても、他の暗
号化システムにも同一の秘密鍵を内蔵するような場合に
は、暗号化データをそのままコピーすることにより、簡
単に海賊版の作成ができてしまう。

【０００７】さらに、秘密鍵が暴かれたことが発覚した
場合、該当する暗号化システムの秘密鍵を更新する必要
があり繁雑であるだけでなく、秘密鍵の更新後には当該
暴かれた秘密鍵が復号にも使用できなくなるような更新
形態をとるシステムにおいては、秘密鍵の更新後は当該
暴かれた秘密鍵で暗号化されていたデータを復号するこ
とができなくなり、正当な者も元の内容を得ることがで
きなくなってしまう不具合がある。

【０００８】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、第三者による不正なコピーを防止することが
できる外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニ
ット装置、暗号化システム、復号化システム、暗号化方
法及び復号化方法を提供することを目的とする。

【０００９】また、本発明は、第三者が鍵情報を取得し
あるいは暗号化データを解読することを困難にする外部
記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニット装置、
暗号化システム、復号化システム、暗号化方法及び復号
化方法を提供することを目的とする。

【００１０】さらに、本発明は、鍵情報の更新手続きを
不要とする外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化
ユニット装置、暗号化システム、復号化システム、暗号
化方法及び復号化方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、所定数の公開
鍵を持ち計算機のＣＰＵバスを介さずに入力したデータ
（デジタル化されたデータ；例えば、文書、音声、画
像、プログラムなど）を所定の記録媒体に記録する前に
所定のデータ暗号化鍵で暗号化するとともに該所定のデ
ータ暗号化鍵をも該記録媒体に記録する前に所定の固有
鍵で暗号化する装置のために、該計算機のＣＰＵバスに
接続されて使用される処理機能を有する外部記憶装置
（例えば、ＩＣカード）であって、自装置に固有の固有
鍵を外部から秘匿された形で記録するための手段と、所
定数の公開鍵を記憶するための手段と、前記所定数の公
開鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰＵバスを介し
て、所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
Ｕバスを介して前記暗号化する装置に所定の情報を中継
するための手段を有する装置に、前記固有鍵を外部から
取得されることなく安全に伝えるための手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１２】本発明は、所定数の秘密鍵を持ち、所定の
記録媒体から読み出され計算機のＣＰＵバスを介して与
えられた所定の固有鍵で暗号化されたデータ暗号化鍵を
復号し、得られたデータ暗号化鍵を用いて該記録媒体か
ら読み出され該ＣＰＵバスを介して与えられた所定のデ
ータ暗号化鍵で暗号化されたデータを復号する装置のた
めに、該計算機のＣＰＵバスに接続されて使用される処
理機能を有する外部記憶装置であって、自装置に固有の
固有鍵を外部から秘匿された形で記録するための手段
と、所定数の公開鍵を記憶するための手段と、前記所定
数の公開鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰＵバスを
介して前記復号する装置に、前記固有鍵を外部から取得
されることなく安全に伝えるための手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１３】好ましくは、前記伝えるための手段は、所
定の一時鍵を生成し、生成された一時鍵を所定数の公開
鍵夫々で暗号化するとともに一時鍵自身で一時鍵を暗号
化した上で出力することにより相手側と一時鍵を共有す
るための手段と、共有された前記一時鍵で前記固有鍵を
暗号化して出力するための手段とを有するようにしても
良い。

【００１４】本発明は、計算機のＣＰＵバスを介さずに
入力されたデータを、所定の記録媒体に記録する前に暗
号化する暗号化ユニット装置であって、所定数の公開鍵
を記憶するための手段と、前記所定数の公開鍵を用いた
所定の手順により前記計算機のＣＰＵバスを介して、所
定の外部記憶装置内にその外部から秘匿された形で記録
された該外部記憶装置に固有の固有鍵を該外部記憶装置
から該ＣＰＵバスを介して外部から取得されることなく
安全に受け取りこれを中継する所定のユニット装置か
ら、該固有鍵を外部から取得されることなく安全に受け
取るとともに、該所定のユニット装置内にて生成された
データ暗号化鍵を該所定のユニット装置から該ＣＰＵバ
スを介して外部から取得されることなく安全に受け取る
ための手段と、受け取った前記固有鍵を用いて受け取っ
た前記データ暗号化鍵を暗号化するための手段と、受け
取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象とな
るデータを暗号化するための手段とを備えたことを特徴
とする。

【００１５】好ましくは、前記受け取るための手段は、
所定の一時鍵を生成し、生成された一時鍵を所定数の公
開鍵夫々で暗号化するとともに一時鍵自身で一時鍵を暗
号化した上で出力することにより前記所定のユニット装
置との間で一時鍵を共有するための手段と、前記所定の
ユニット装置から渡された共有された一時鍵で暗号化さ
れた固有鍵を該共有化した一時鍵で復号するとともに、
前記所定のユニット装置から渡された共有された一時鍵
で暗号化されたデータ暗号化鍵を該共有化した一時鍵で
復号するための手段とを有するようにしても良い。

【００１６】本発明は、暗号化されて所定の記録媒体に
記録されたデータを復号する、計算機のＣＰＵバスに接
続されて使用される復号化ユニット装置であって、所定
数の秘密鍵を記憶するための手段と、前記所定数の秘密
鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰＵバスを介して、
所定の外部記憶装置から該外部記憶装置内にその外部か
ら秘匿された形で記録された該外部記憶装置に固有の固
有鍵を、外部から取得されることなく安全に受け取るた
めの手段と、受け取った前記固有鍵を復号鍵として、前
記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与え
られた固有鍵で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号し
て、データ暗号化鍵を求めるための手段と、求められた
前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記録媒体から
読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられたデータ暗
号化鍵で暗号化されたデータを復号するための手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１７】本発明は、暗号化されて所定の記録媒体に
記録されたデータを復号する、計算機のＣＰＵバスに接
続されて使用される復号化ユニット装置であって、所定
数の秘密鍵を外部から秘匿された形で記録するための手
段と、前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前
記ＣＰＵバスを介して、所定の外部記憶装置から該外部
記憶装置内にその外部から秘匿された形で記録された該
外部記憶装置に固有の固有鍵を、外部から取得されるこ
となく安全に受け取るための手段と、暗号化の際に、前
記ＣＰＵバスを介さずに入力されたデータを暗号化する
暗号化ユニット装置が暗号化対象とするデータの暗号化
に用いるデータ暗号化鍵を生成するための手段と、暗号
化の際に、前記所定数の秘密鍵を用いて前記ＣＰＵバス
を介して前記暗号化ユニット装置に、受け取った前記固
有鍵と生成された前記データ暗号化鍵を外部から取得さ
れることなく安全に伝えるための手段と、受け取った前
記固有鍵を復号鍵として、前記記録媒体から読み出され
前記ＣＰＵバスを介して与えられた固有鍵で暗号化され
たデータ暗号化鍵を復号して、データ暗号化鍵を求める
ための手段と、求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵
として、前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを
介して与えられたデータ暗号化鍵で暗号化されたデータ
を復号するための手段とを備えたことを特徴とする。

【００１８】好ましくは、前記受け取るための手段は、
前記外部記憶装置から渡された所定数の公開鍵夫々で暗
号化された一時鍵のいずれかを自装置内に記録されてい
るいずれかの秘密鍵で復号して得られる鍵候補と、この
鍵候補を復号鍵として該外部記憶装置から渡された一時
鍵自身で暗号化された一時鍵を復号して得られる鍵候補
とが一致するものを探し求め、該一致が得られたときの
鍵候補を求めるべき一時鍵とすることにより該外部記憶
装置との間で一時鍵を共有するための手段と、前記外部
記憶装置から渡された共有された一時鍵で暗号化された
固有鍵を該共有化した一時鍵で復号するための手段とを
有するようにしても良い。

【００１９】好ましくは、前記伝えるための手段は、前
記暗号化ユニット装置から渡された所定数の公開鍵夫々
で暗号化された一時鍵のいずれかを自装置内に記録され
ているいずれかの秘密鍵で復号して得られる鍵候補と、
この鍵候補を復号鍵として該暗号化ユニット装置から渡
された一時鍵自身で暗号化された一時鍵を復号して得ら
れる鍵候補とが一致するものを探し求め、該一致が得ら
れたときの鍵候補を求めるべき一時鍵とすることにより
該暗号化ユニット装置との間で一時鍵を共有するための
手段と、共有化された前記一時鍵で前記固有鍵を復号し
て出力するとともに、共有化された該一時鍵で前記デー
タ暗号化鍵を復号して出力するための手段とを有するよ
うにしても良い。

【００２０】好ましくは、前記記録媒体から読み出され
た暗号化されたデータを復号して得られたもとのデータ
に所定の変換処理を施した後に、前記計算機のＣＰＵバ
スを介さずに外部に出力するための手段をさらに備えて
も良い。

【００２１】なお、以上の各装置において、処理を簡単
にするために、前記秘密鍵や前記公開鍵は、各装置に１
つのみ持たせても良い。本発明は、計算機のＣＰＵバス
に接続された処理機能を有する外部記憶装置と、暗号化
ユニット装置と、データ暗号化鍵を生成するとともに該
外部記憶装置装置から該暗号化ユニット装置へ情報の中
継を行う所定のユニット装置とを用いて該ＣＰＵバスを
介さずに外部から入力されたデータを所定の記録媒体に
記録する前に暗号化する暗号化システムであって、前記
外部記憶装置は、自装置に固有の固有鍵を外部から秘匿
された形で記録するための手段と、所定数の公開鍵を記
憶するための手段と、前記所定数の公開鍵を用いた所定
の手順により前記ＣＰＵバスを介して前記所定のユニッ
ト装置に、前記固有鍵を外部から取得されることなく安
全に伝えるための手段とを備え、前記所定のユニット装
置は、所定数の秘密鍵を外部から秘匿された形で記録す
るための手段と、前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手
順により前記ＣＰＵバスを介して前記外部記憶装置か
ら、前記固有鍵を外部から取得されることなく安全に受
け取るための手段と、前記暗号化ユニット装置が暗号化
対象とするデータの暗号化に用いるデータ暗号化鍵を生
成するための手段と、前記所定数の秘密鍵を用いた所定
の手順により前記ＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニッ
ト装置に、受け取った前記固有鍵と生成された前記デー
タ暗号化鍵を外部から取得されることなく安全に伝える
ための手段とを備え、前記暗号化ユニット装置は、所定
数の公開鍵を記憶するための手段と、前記所定数の公開
鍵を用いた所定の手順により前記計算機のＣＰＵバスを
介して前記所定のユニット装置から、前記固有鍵を外部
から取得されることなく安全に受け取るとともに、該所
定のユニット装置内にて生成されたデータ暗号化鍵を外
部から取得されることなく安全に受け取るための手段
と、受け取った前記固有鍵を用いて受け取った前記デー
タ暗号化鍵を暗号化するための手段と、受け取った前記
データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象となるデータを
暗号化するための手段とを備えたことを特徴とする。

【００２２】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置
を用いて所定の記録媒体に記録された暗号化されたデー
タを復号する復号化システムであって、前記外部記憶装
置は、自装置に固有の固有鍵を外部から秘匿された形で
記録するための手段と、所定数の公開鍵を記憶するため
の手段と、前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順によ
り前記ＣＰＵバスを介して前記復号化ユニット装置に、
前記固有鍵を外部から取得されることなく安全に伝える
ための手段とを備え、前記復号化ユニット装置は、所定
数の秘密鍵を記憶するための手段と、前記所定数の秘密
鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰＵバスを介して前
記外部記憶装置から、前記固有鍵を外部から取得される
ことなく安全に受け取るための手段と、受け取った前記
固有鍵を復号鍵として、前記記録媒体から読み出され前
記ＣＰＵバスを介して与えられた固有鍵で暗号化された
データ暗号化鍵を復号して、データ暗号化鍵を求めるた
めの手段と、求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵と
して、前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介
して与えられたデータ暗号化鍵で暗号化されたデータを
復号するための手段とを備えたことを特徴とする。

【００２３】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と、暗号化ユニット装
置と、データ暗号化鍵を生成するとともに該外部記憶装
置装置から該暗号化ユニット装置へ情報の中継を行う所
定のユニット装置とを用いて該ＣＰＵバスを介さずに外
部から入力されたデータを所定の記録媒体に記録する前
に暗号化する暗号化方法であって、前記外部記憶装置に
て所定数の公開鍵を用い前記所定のユニット装置にて所
定数の秘密鍵を用い前記暗号化ユニット装置にて所定数
の公開鍵を用いた所定の手順により、前記ＣＰＵバスを
介して前記外部記憶装置から前記所定のユニット装置を
中継して前記暗号化ユニット装置に、該外部記憶装置内
に外部から秘匿された形で記録された該外部記憶装置に
固有の秘密鍵を、外部から取得されることなく安全に伝
える処理と、前記所定のユニット装置にて所定数の秘密
鍵を用い前記暗号化ユニット装置にて所定数の公開鍵を
用いた所定の手順により、前記ＣＰＵバスを介して前記
所定のユニット装置から前記暗号化ユニット装置に、該
所定のユニット装置内で生成されたデータ暗号化鍵を、
外部から取得されることなく安全に伝える処理と、前記
暗号化ユニット装置にて、受け取った前記固有鍵を用い
て受け取った前記データ暗号化鍵を暗号化する処理と、
前記暗号化ユニット装置にて、受け取った前記データ暗
号化鍵を用いて前記暗号化対象となるデータを暗号化す
る処理とを、所定の順番で実行することを特徴とする。

【００２４】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置
を用いて所定の記録媒体に記録された暗号化されたデー
タを復号する復号化方法であって、前記外部記憶装置に
て所定数の公開鍵を用い前記復号化ユニット装置にて所
定数の秘密鍵を用いた所定の手順により、前記ＣＰＵバ
スを介して前記外部記憶装置から前記復号化ユニット装
置に、該外部記憶装置内に外部から秘匿された形で記録
された該外部記憶装置に固有の秘密鍵を、外部から取得
されることなく安全に伝え、前記復号化ユニット装置に
て、受け取った前記固有鍵を復号鍵として、前記記録媒
体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた固
有鍵で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号して、データ
暗号化鍵を求め、求められた前記データ暗号化鍵を復号
鍵として、前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバス
を介して与えられたデータ暗号化鍵で暗号化されたデー
タを復号することを特徴とする。

【００２５】本発明によれば、データ暗号化鍵をその都
度生成してデータを暗号化して記録媒体に記録するとと
もに、データ暗号化鍵を外部記憶装置内に記憶された固
有の秘密鍵により暗号化して記録媒体に記録することに
より、暗号化の際に用いた固有の秘密鍵を記憶している
外部記憶装置を使用しなければ復号をすることができな
いことになる。このための、ＣＰＵバスから直接に他の
記録媒体に記録するなどして記録媒体の複製を作って頒
布しても、他の者は復号をすることができない（別の外
部記憶装置では復号できない）。

【００２６】また、本発明によれば、データ暗号化鍵や
固有の秘密鍵は、例えば所定の手順により共有化した一
時鍵を用いて暗号化するなどして、ＣＰＵバスを介して
装置間で共有するため、ＣＰＵバス上を流れる情報を記
録したとしても、後にこれを利用することができず（一
時鍵が異なるので復号できない）、ＣＰＵバスから情報
を記録することは無意味になる。

【００２７】また、上記の一時鍵は、暗号化ユニット装
置や外部記憶装置内で生成され、暗号化ユニット装置や
外部記憶装置にて公開鍵の鍵束で暗号化されて（一時鍵
自身で暗号化された一時鍵とともに）ＣＰＵバス上を流
され、復号化ユニット内で秘密鍵の鍵束を用いて復号さ
れるので、ＣＰＵバスを流れる暗号化された一時鍵を取
得しても対応する秘密鍵がなければ復号することができ
ない。

【００２８】また、本発明によれば、データを暗号化す
るデータ暗号化鍵自体も、またデータ暗号化鍵を共有化
するために用いる一時鍵も、毎回変わるため、第３者に
より暗号を解読することは極めて困難である。

【００２９】したがって、本発明によれば、第３者によ
る不正なコピーを防止することが可能となる。この結
果、海賊版などの作成を未然に阻止し、効果的に著作権
を守ることができる。また、本発明によれば、鍵情報の
更新手続きが不要となる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態を説明する。本実施形態では、データを暗号
化して記録媒体に記録し、また記録媒体から暗号化デー
タを読み出し復号するシステムを例にとって説明する。

【００３１】本実施形態では、暗号化の操作をＥｙ
（ｘ）と表す。ここで、ｘは暗号化の対象となるデータ
であり、ｙは暗号化に用いる暗号鍵である。また、復号
化の操作をＤｙ（ｚ）と表す。ここで、ｚは復号化の対
象となるデータであり、ｙは復号化に用いる復号鍵であ
る。

【００３２】本実施形態では、あるデータをまず復号化
し、その後、復号化されたデータを暗号化してもとのデ
ータに戻すことがある。これは、暗号の性質上、データ
の復号化に暗号化と同等の作用があることに基づいてい
る。つまり、復号化したデータをもとに戻すためには復
号化に用いた鍵がわからなければならず、鍵が判れば復
号化したデータを暗号化することにより最初に復号化し
たデータが得られる。この操作は、暗号鍵をｘとしデー
タをｙとすれば、 Ｅｘ（Ｄｘ（ｙ））＝ｙ で表される。

【００３３】本実施形態に係るシステムは、パーソナル
・コンピュータなどの計算機（以下、ＰＣ）内に備えら
れたＣＰＵ（図示せず）のＣＰＵバスに接続され、全体
的な処理の流れの制御はプログラムで実現される。本実
施形態では、データの入出力はＣＰＵバス以外の例えば
Ｉ／Ｏポート等を通じて行われるが、ディスクドライブ
装置（図示せず）とユニットとの間、ユニットとユニッ
トとの間でのデータ転送には、ＣＰＵバスが用いられ
る。従って、ＣＰＵバス上を流れるデータには、暗号化
（あるいは暗号化に先だって行う復号化）を施してい
る。

【００３４】本実施形態は、概略的には、一纏まりのデ
ータを暗号化する際に、データの暗号化に用いるデータ
暗号化鍵Ｓｄｋを生成し、記録媒体にはＩＣカード等に
格納された固有鍵Ｋｉｃで暗号化したＳｄｋとＳｄｋで
暗号化したデータを記録し、再生時には固有鍵Ｋｉｃを
用いて記録媒体から読み出したデータ暗号化鍵を復号
し、これを用いて記録媒体に記録された暗号化データを
復号するものである。

【００３５】図１は、本発明の一実施形態に係るデータ
の暗号化に用いるシステムの構成を示すブロック図であ
る。また、この場合の動作の一例を図２、図３のフロー
チャートに示す。

【００３６】図４は、本発明の一実施形態に係るデータ
の復号に用いるシステムの構成を示すブロック図であ
る。また、この場合の動作の一例を図５のフローチャー
トに示す。

【００３７】図１に示すように、本実施形態に係るシス
テムは、処理機能を有する外部記憶装置（例えばＩＣカ
ード；以下ではＩＣカードとする）１０３と暗号化ユニ
ット１０１と復号化ユニット１０２を備えている。ま
た、ＩＣカード１０３と暗号化ユニット１０１と復号化
ユニット１０２は、ＰＣのＣＰＵバス１０４に接続され
ている。なお、ＩＣカード１０３は使用時のみ接続し、
それ以外では取り外して保管しておくのが望ましい。

【００３８】また、ＣＰＵバス１０４にはディスクドラ
イブ装置（図示せず）が接続されており、ディスクドラ
イブ装置により記録媒体１２９への読み書きが行われ
る。図１に示すように、ＩＣカード１０３は、一時鍵生
成回路１０５ｂ、公開鍵暗号方式による暗号化回路１０
９ｂ、共通鍵暗号方式による暗号化回路１１５ｆ，１１
５ｇ、鍵判定回路２１１を備えている。上記構成部分
は、独立した１つのＩＣチップとして形成され、ＩＣカ
ード内に封止されているものとする。

【００３９】なお、ＩＣカード１０３は、暗号化の際に
用いる部分（図１）と、復号の際に用いる部分（図４）
の２つに分離して、２つのＩＣカードとして構成しても
構わない。

【００４０】暗号化ユニット１０１は、一時鍵生成回路
１０５ａ、公開鍵暗号方式による暗号化回路１０９ａ、
共通鍵暗号方式による暗号化回路１１５ａ〜１１５ｅを
備えている。暗号化ユニット１０１は、独立した１つの
ＩＣチップとして形成されるものとする。

【００４１】復号化ユニット１０２は、暗号化に用いる
部分として、データ暗号鍵生成回路１２０、公開鍵暗号
方式による復号化回路１１０ａ、共通鍵暗号方式による
復号化回路１１９ａ、１１９ｃ〜１１９ｅ、判定回路１
２２ａを備え、復号に用いる部分として、共通鍵暗号方
式による復号化回路２１３ｃ，２１３ｄを備え、暗号化
と復号の両方に用いる部分として、公開鍵暗号方式によ
る復号化回路１１０ｂ、共通鍵暗号方式による復号化回
路１１９ｂ、判定回路１２２ｂを備えている。復号化ユ
ニット１０２は、独立した１つのＩＣチップとして形成
されるものとする。

【００４２】なお、上記では、暗号化ユニット１０１に
対応する復号化回路１１０ａ、復号化回路１１９ａ、判
定回路１２２ａの部分と、ＩＣカード１０３に対応する
復号化回路１１０ｂ、共通鍵暗号方式による復号化回路
１１９ｂ、判定回路１２２ｂの部分とを独立して２組設
けているが、暗号化ユニット１０１とＩＣカード１０３
の両方に対応する復号化回路、復号化回路、判定回路を
１組設ける（すなわち共有化）するように構成しても構
わない。

【００４３】また、復号化ユニット１０２は、暗号化の
際に用いる部分（図１）と、復号の際に用いる部分（図
４）の２つに分離して、２つの復号化ユニット（ＩＣチ
ップ）として構成しても構わない。

【００４４】復号化ユニット１０２内には、後述する所
定個数（１または複数）の秘密鍵ＫＳｄｓ（図中１０
８）が登録されている（作り込まれている）。ＩＣカー
ド１０３内には、後述する１または複数の公開鍵ＫＰｄ
１ｔ（図中１０７ｂ）が登録されている（作り込まれて
いる）。

【００４５】暗号化ユニット１０１内には、後述する１
または複数の公開鍵ＫＰｄ２ｕ（図中１０７ａ）が登録
されている（作り込まれている）。なお、全体の制御は
図示しない制御部が司るものとする。制御部は例えばプ
ログラムを当該ＰＣのＣＰＵで実行することにより実現
することができる。

【００４６】データＤａｔａは、暗号化して記録する対
象となる入力データであり、例えばＰＣのＩ／Ｏポート
から入力される映像、音声、テキストなどのマルチメデ
ィア・データである。

【００４７】本実施形態では、公開鍵暗号方式による部
分と、共通鍵暗号方式による部分を用いる。共通鍵暗号
方式による部分では、一時鍵Ｓｋｆ，Ｓｋｓ、固有鍵Ｋ
ｉｃ、データ暗号鍵Ｓｄｋを用いる。

【００４８】Ｓｄｋは、データの暗号化および復号に用
いるデータ暗号鍵である。なお、本実施形態では、Ｓｄ
ｋは、一纏まりのデータ毎（例えばタイトル毎）に生成
する（変える）ものとする。なお、Ｓｄｋは、ディスク
毎に生成する（変える）ようにしても良いし、ディスク
の片面毎あるいは複数のディスクからなる組毎に生成す
る（変える）ようにしても良いし、上記の一纏まりのデ
ータをさらに細分化した部分毎（例えばチャプター毎あ
るいは曲毎など）に生成する（変える）ようにしても良
い。

【００４９】Ｓｋｆ，Ｓｋｓは、ＣＰＵバス１０３上に
情報を流す際に、該情報を復号（暗号化に先だって行う
復号）するための、その都度変化する一時鍵である。Ｋ
ｉｃは、ＩＣカード１０３内の利用者が取り出すことが
できない秘匿された領域に記録された、当該ＩＣカード
１０３に固有の秘密鍵である。この秘密鍵ＫｉｃはＩＣ
カードごとに異なるものである。

【００５０】公開鍵暗号方式による部分では、秘密鍵Ｋ
Ｓｄｓと、公開鍵ＫＰｄ１ｔ，ＫＰｄ２ｕを用いる。Ｋ
Ｓｄｓ（ｓ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）は、復号化ユ
ニット１０２に格納される秘密鍵の鍵束である。秘密鍵
の鍵束ＫＰｄｓは、復号化ユニット１０２内の外部から
取り出せない秘匿された領域に記録されているものとす
る。

【００５１】ＫＰｄ１ｔ（ｔ＝１〜ｎ、ｎは１以上の整
数）は、ＩＣカード１０３に格納される公開鍵の鍵束で
ある。ＫＰｄ２ｕ（ｕ＝１〜ｒ、ｒは１以上の整数）
は、暗号化ユニット１０１に格納される公開鍵の鍵束で
ある。

【００５２】公開鍵と秘密鍵の組は、復号化ユニットの
メーカ毎に所定個数づつが割り当てられるものとする。
ただし、公開鍵と秘密鍵の組は、メーカ間で重複のない
ように割り当てる。

【００５３】なお、ＩＣカードのメーカーと復号化ユニ
ットのメーカーが同じで暗号化ユニットのメーカーが異
なる場合、暗号化ユニットのメーカーと復号化ユニット
のメーカーが同じでＩＣカードのメーカーが異なる場
合、暗号化ユニットのメーカーとＩＣカードのメーカー
が同じで復号化ユニットのメーカーが異なる場合、ＩＣ
カードのメーカーと暗号化ユニットのメーカーと復号化
ユニットのメーカーがすべて同じ場合、ＩＣカードのメ
ーカーと暗号化ユニットのメーカーと復号化ユニットの
メーカーがすべて異なる場合のそれぞれがあり得るが、
いずれの場合も、復号化ユニットのメーカに対して公開
鍵と秘密鍵の組が割り当てられるものとする。そして、
公開鍵の性質上、ＩＣカードと暗号化ユニットのそれぞ
れについては、どのメーカーに対応する公開鍵を格納す
るかを自由に選択できる。

【００５４】すなわち、復号化ユニット１０２には、割
り当てられた所定個数の秘密鍵ＫＳｄｓが格納される。
ＩＣカード１０３には、当該ＩＣカード１０３が対象と
する１または複数のメーカの復号化ユニットに対応する
すべての公開鍵ＫＰｄ１ｔが格納される。

【００５５】暗号化ユニット１０１には、当該暗号化ユ
ニット１０１が対象とする１または複数のメーカの復号
化ユニットに対応するすべての公開鍵ＫＰｄ２ｕが格納
される。

【００５６】公開鍵暗号方式の性質上、ある秘密鍵（例
えばＫＳｄ１）に対応する公開鍵で暗号化した場合はそ
の秘密鍵（本例ではＫＳｄ１）でないと正しく復号する
ことができない。なお、公開鍵暗号方式については、例
えば「暗号理論入門」，岡本栄司 著，共立出版株式会
社に詳しい。

【００５７】なお、復号化ユニットのメーカには、万一
の秘密鍵が破られたときのことを考慮して、公開鍵と秘
密鍵の組を複数組割り当てるのが望ましい。そして、万
一、あるメーカーの復号化ユニット１０２内の秘密鍵が
破られたことが発覚した場合、それ以降、そのメーカー
の復号化ユニット１０２には、その破られたものを除い
て秘密鍵を作り込むようにする。ただし、ＩＣカード１
０３および暗号化ユニット１０１については、その破ら
れた秘密鍵に対応する公開鍵を除いて公開鍵を作り込ん
でも良いし、そうしなくても良い。また、破られた秘密
鍵が作り込まれている復号化ユニット１０２は、その破
られたものを除いて秘密鍵が作り込まれている新しいも
のに差し替えるのが望ましい。ただし、ＩＣカード１０
３および暗号化ユニット１０１は、破られた秘密鍵に対
応する公開鍵が作り込まれているものをそのまま使用し
ても構わない。

【００５８】なお、本実施形態では、説明を簡潔にする
ために、各復号化ユニットのメーカには公開鍵と秘密鍵
の組が２つ与えられるものとする。すなわち、復号化ユ
ニット１０２には、２つの秘密鍵ＫＳｄｓ（ｓ＝１すな
わちＫＳｄ１，ＫＳｄ２）が格納される。また、本実施
形態では、ＩＣカード１０３と暗号化ユニット１０１に
は、上記の秘密鍵ＫＳｄ１に対応する公開鍵を含む５種
類のメーカに対応する公開鍵を格納するものとする。す
なわち、ＩＣカード１０３には、５つの公開鍵ＫＰｄ１
ｔ（ｔ＝１〜５）が格納され、暗号化ユニット１０１に
は、５つの公開鍵ＫＰｄ２ｕ（ｕ＝１〜５）が格納され
る。

【００５９】データ暗号鍵生成回路１２０は、データ暗
号鍵Ｓｄｋを生成する。一時鍵生成回路１０３は、例え
ば鍵長分の乱数発生器で構成しても良い。また、乱数を
発生するにあたって、例えば時計（図示せず）からの時
間情報を用いるようにしても良い。なお、全てのビット
が０や１になる可能性のある乱数で鍵を生成する場合
は、全てのビットが０や１になることがないようにチェ
ック処理等をする必要がある。

【００６０】一時鍵生成回路１０５ａは、一時鍵Ｓｋｓ
を生成するためのものであり、その都度生成する。一時
鍵生成回路１０５ａは、例えば鍵長分の乱数発生器で構
成する方法が考えられる。また、乱数を発生するにあた
って、例えば時計（図示せず）からの時間情報を用いる
ようにしても良い。なお、全てのビットが０や１になる
可能性のある乱数で鍵を生成する場合は、全てのビット
が０や１になることがないようにチェック処理等をする
必要がある。

【００６１】一時鍵生成回路１０５ｂは、一時鍵Ｓｋｆ
を生成するためのものであり、その都度生成する。一時
鍵生成回路１０５ｂは、例えば鍵長分の乱数発生器で構
成する方法が考えられる。また、乱数を発生するにあた
って、例えば時計（図示せず）からの時間情報を用いる
ようにしても良い。なお、全てのビットが０や１になる
可能性のある乱数で鍵を生成する場合は、全てのビット
が０や１になることがないようにチェック処理等をする
必要がある。

【００６２】記録媒体１２９は、暗号化されたＩ／Ｏポ
ートからのデータを記録するためのものであり、例えば
ハードディスク、ＭＯ、ＦＤ、１回書き込み可能なＣ
Ｄ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどを用いることが考えられる。

【００６３】なお、ディスクドライブ装置内には、記録
の際に変調、誤り訂正回路を行い、再生の際に復調、誤
り訂正回路を行う変復調／誤り訂正回路が内蔵される場
合がある。

【００６４】また、本実施形態では、復号化ユニット１
０２にはディジタルデータＤａｔａをアナログデータに
変換するＤ／Ａ変換回路が備えられ、復号化ユニット１
０２からはアナログに変換されらデータが出力されるも
のとする。また、ディジタルデータＤａｔａが復号すべ
きものである場合にはこれを復号する復号回路をＤ／Ａ
変換回路の前に設けるものとする。例えばディジタルデ
ータＤａｔａがＭＰＥＧ方式で圧縮された画像データで
ある場合に、ＭＰＥＧ復号回路を設けるものとする。ま
た、種々の方式で圧縮等されたデータあるいは復号の必
要ないデータのいずれも出力できるように、複数種類の
復号回路を設け、これを適宜切替て使用し、あるいはこ
れらを使用しないように構成することも可能である。な
お、復号化ユニット１０２からの出力は例えば画像とし
てディスプレイなどに表示される。

【００６５】最初に、図１〜図３を参照しながら、暗号
化の際の手順について説明する。まず、ＩＣカード１０
３をＰＣのカードスロットなど（図示せず）に差し込ん
でおく。また、記録媒体１２９がリムーバブルな媒体で
ある場合には、これをディスクドライブ装置（図示せ
ず）にセットしておく。

【００６６】ステップＳ１１では、ＩＣカード１０３に
て、一時鍵生成回路１０５ｂにより一時鍵Ｓｋｆを生成
するとともに、暗号化ユニット１０１にて、一時鍵生成
回路１０５ａにより一時鍵Ｓｋｓを生成する。

【００６７】ステップＳ１２では、ＩＣカード１０３か
ら復号化ユニット１０２へＣＰＵバス１０４を通して一
時鍵Ｓｋｆを伝える。具体的には、以下のような手順に
なる。

【００６８】まず、ＩＣカード１０３にて、暗号化回路
１０９ｂにより一時鍵Ｓｋｆを、該ＩＣカード１０３に
登録されているすべての公開鍵ＫＰｄ１ｔそれぞれを用
いて暗号化して、ｎ個のＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ）を得る
とともに、暗号化回路１１５ｆによりＳｋｆ自身でＳｋ
ｆを暗号化して、ＥＳｋｆ（Ｓｋｆ）を得る。そして、
ｎ個のＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ）とＥＳｋｆ（Ｓｋｆ）を
ＣＰＵバス１０４を通して復号化ユニット１０２へ渡
す。

【００６９】例えば、前述のように各メーカには２組の
公開鍵と秘密鍵が与えられ、ＩＣカード１０１には５社
分の公開鍵を記録してあるものとすると、ＥＫＰｄ１１
（Ｓｋｆ）、ＥＫＰｄ１２（Ｓｋｆ）、…の１０種類の
公開鍵で暗号化されたＳｋｆとＥＳｋｆ（Ｓｋｆ）が復
号化ユニット１０２へ伝えられる。

【００７０】次に、復号化ユニット１０２では、各メー
カの公開鍵で暗号化された一時鍵Ｓｋｆを復号してＳｋ
ｆを取り出す処理を行う。まず、復号化ユニット１０２
内に複数の秘密鍵が登録されている場合には、秘密鍵を
１つ選ぶ（これをＫＳｄｐとする）。なお、復号化ユニ
ット１０２内に１つの秘密鍵が登録されている場合に
は、その秘密鍵を選ぶことになる。

【００７１】選んだＫＳｄｐを復号鍵として、復号化回
路１１０ｂにより、ｎ個のＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ）のう
ちの１つを選んで復号し、 ＤＫＳｄｐ（ＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ））＝Ｓｋａ を得る。

【００７２】次に、復号化回路１１０ｂの出力Ｓｋａを
復号鍵として、復号化回路１１９ｂにより、ＥＳｋｆ
（Ｓｋｆ）を復号し、 ＤＳｋａ（ＥＳｋｆ（Ｓｋｆ））＝Ｓｋｂ を得る。

【００７３】次に、鍵判定回路１２２ｂにより、Ｓｋａ
とＳｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、選択した
秘密鍵Ｓｄｐと選択したＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ）におけ
る公開鍵ＫＰｄ１ｔが対応するものであったならば、 Ｓｋａ＝ＤＫＳｄｐ（ＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ））＝Ｓｋ
ｆ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＤＳｋａ（ＥＳｋｆ（Ｓｋｆ））＝ＤＳｋｆ
（ＥＳｋｆ（Ｓｋｆ））＝Ｓｋｆ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋｆ となる。

【００７４】従って、鍵判定回路１１２ｂによる判定の
結果、ＳｋａとＳｋｂとが一致したならば、鍵判定回路
１１２ｂから復号化回路１１９ｄへＳｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓ
ｋｔを出力する。

【００７５】一方、鍵判定回路１１２ｂによる判定の結
果、ＳｋａとＳｋｂとが一致しなかったならば、秘密鍵
と公開鍵が対応するものでなかったことになるので、こ
の場合、鍵判定回路１１２ｂは出力をしない。

【００７６】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、復号対象のｎ個のＥＫＰｄ１ｔ（Ｓｋｆ）のうちの
他の１つを選択し直して、上記の手順を繰り返す。以上
のような手順を用いて、ＩＣカード１０３と復号化ユニ
ット１０２との間で一時鍵Ｓｋｔを安全に共有すること
が可能となる。

【００７７】ステップＳ１３では、暗号化ユニット１０
１から復号化ユニット１０２へＣＰＵバス１０４を通し
て一時鍵Ｓｋｓを伝える。この手順は、上記のステップ
Ｓ１２における手順と同じであるので、ここでの詳細な
説明は省略する。

【００７８】ステップＳ１４では、復号化ユニット１０
２にて、データ暗号鍵生成回路１２０にて、データを暗
号化するのに用いるデータ暗号鍵Ｓｄｋを生成する。ス
テップＳ１５では、生成されたＳｄｋを復号化ユニット
１０２から暗号化ユニット１０１へ伝える。すなわち、
まず、復号化ユニット１０２にて、復号回路１２４によ
り、一時鍵Ｓｋｓを用いてデータ暗号鍵Ｓｄｋを復号し
て、ＤＳｋｓ（ＳｄＫ）を得る。そして、ＤＳｋｓ（Ｓ
ｄＫ）をＣＰＵバス１０４を通してを暗号化ユニット１
０１へ送る。そして、暗号化ユニット１０１にて、暗号
か回路１１５ｃにより、送られたＤＳｋｓ（ＳｄＫ）を
一時鍵Ｓｋｓで暗号化して、データ暗号鍵Ｓｄｋを得
る。

【００７９】ステップＳ１６では、ＩＣカード１０３内
に記憶された該ＩＣカード１０３に固有の秘密鍵Ｋｉｃ
を復号化ユニット１０２へ伝える。すなわち、まず、Ｉ
Ｃカード１０３にて、暗号化回路１１５ｆにより、一時
鍵Ｓｋｆを用いて、固有の秘密鍵Ｋｉｃを暗号化して、
ＤＳｋｆ（Ｋｉｃ）を得る。そして、ＤＳｋｆ（Ｋｉ
ｃ）をＣＰＵバス１０４を通して復号化ユニット１０２
へ送る。次に、復号化ユニット１０２にて、復号化回路
１１９ｄにより、一時鍵ＳｋｆでＤＳｋｆ（Ｋｉｃ）を
復号して、Ｋｉｃを得る。

【００８０】ステップＳ１７では、復号化ユニット１０
２から暗号化ユニット１０１へ秘密鍵Ｋｉｃを伝える。
すなわち、まず、復号化ユニット１０２にて、復号化回
路１１９ｅにより、一時鍵Ｓｋｓを用いて、固有の秘密
鍵Ｋｉｃを復号して、ＤＳｋｓ（Ｋｉｃ）を得る。そし
て、ＤＳｋｆ（Ｋｉｃ）をＣＰＵバス１０４を通して暗
号化ユニット１０１へ送る。次に、暗号化ユニット１０
１にて、暗号化回路１１５ｂにより、一時鍵ＳｋｓでＤ
Ｓｋｓ（Ｋｉｃ）を暗号化して、Ｋｉｃを得る。

【００８１】ステップＳ１８では、暗号化ユニット１０
１にて、暗号化回路１１５ｄにより、Ｋｉｃを暗号鍵と
して用いてＳｄｋを暗号化して、ＥＫｉｃ（Ｓｄｋ）を
得る。そして、ＥＫｉｃ（Ｓｄｋ）を記録媒体１２９に
記録する。

【００８２】ステップＳ１９では、暗号化ユニット１０
１にて、暗号化回路１１５ｅにより、Ｓｄｋを暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｄｋ
（Ｄａｔａ）を得る。そして、ＥＳｄｋ（Ｄａｔａ）を
記録媒体１２９に記録する。

【００８３】なお、１つの記録媒体に複数のＥＫｉｃ
（Ｓｄｋ）が格納される場合、ＥＫｉｃ（Ｓｄｋ）とＥ
Ｓｄｋ（Ｄａｔａ）とを対応付けて格納する。次に、図
４、図５を参照しながら、復号の際の手順について説明
する。

【００８４】まず、ＩＣカード１０３をＰＣのカードス
ロットなど（図示せず）に差し込んでおく。また、記録
媒体１２９がリムーバブルな媒体である場合には、これ
をディスクドライブ装置（図示せず）にセットしてお
く。

【００８５】ステップＳ２１では、ＩＣカード１０３に
て、一時鍵生成回路１０５ｂにより一時鍵Ｓｋｆを生成
する。ステップＳ２２では、先のステップＳ１２にて用
いた手順と同様の手順を利用して、ＩＣカード１０３か
ら復号化ユニット１０２へ、生成された一時鍵Ｓｋｆを
伝える。

【００８６】ステップＳ２３では、ＩＣカード１０３内
に記憶された該ＩＣカード１０３に固有の秘密鍵Ｋｉｃ
を復号化ユニット１０２へ伝える。すなわち、まず、Ｉ
Ｃカード１０３にて、暗号化回路１１５ｆにより、一時
鍵Ｓｋｆを用いて、固有の秘密鍵Ｋｉｃを暗号化して、
ＤＳｋｆ（Ｋｉｃ）を得る。そして、ＤＳｋｆ（Ｋｉ
ｃ）をＣＰＵバス１０４を通して復号化ユニット１０２
へ送る。次に、復号化ユニット１０２にて、復号化回路
１１９ｄにより、一時鍵ＳｋｆでＤＳｋｆ（Ｋｉｃ）を
復号して、Ｋｉｃを得る。

【００８７】ステップＳ２４では、記録媒体１２９に記
録されたＥＫｉｃ（Ｓｋｄ）を復号化ユニット１０２へ
送る。そして、復号化ユニット１０２にて、復号化回路
２１３ｃにより、Ｋｉｃを復号鍵としてＥＫｉｃ（Ｓｄ
ｋ）を復号し、Ｓｄｋを得る。

【００８８】ステップＳ２５では、記録媒体１２９に記
録されたＥＳｄｋ（Ｄａｔａ）を復号化ユニット１０２
へ送る。そして、復号化ユニット１０２にて、復号化回
路２１３ｄにより、Ｓｄｋを復号鍵としてＥＳｄｋ（Ｄ
ａｔａ）を復号し、もとの入力データを得る。

【００８９】なお、復号対象となるデータの暗号化に用
いたＩＣカードと当該ＩＣカード１０３とが相違するも
のである場合、ＩＣカード１０３内に対応するＫｉｃが
格納されていないので、結局、対象となる暗号化データ
を復号することはできない。言い換えると、本実施形態
では、記録媒体１２９とこれに暗号化データを記録した
際に用いたＩＣカードをセットで用いてのみ復号を行う
ことができる。なお、仮にＩＣカードが破損等して使用
できなくなった場合、このＩＣカードを用いて暗号化し
記録したデータは復号することができなくなるが、ＩＣ
カードに固有の鍵Ｋｉｃを管理する機関により同じＫｉ
ｃが格納されたＩＣカードが再発行されれば、再び復号
することが可能となる。

【００９０】本実施形態で示した手順は一例であり種々
変形することが可能である。例えば、図２、図３におい
て、ステップＳ１４はステップＳ１１の前後で行っても
良いし、ステップＳ１２とステップＳ１３はいずれを先
に行っても良いし、ステップＳ１５とステップＳ１６、
ステップＳ１７はいずれを先に行っても良いし、Ｓｋｆ
を用いる部分とＳｋｆを用いる部分に分けて順番に行っ
ても良い。また、暗号化ユニット内にバッファがあれば
データはどのようなタイミングで読み込んでも良い。ま
た、すべてのデータを暗号化してから記録媒体に記録し
ても良いが、所定の単位ごとに暗号化と記録（あるいは
読み込みと暗号化と記録）を繰り返し行っても良い。

【００９１】また、例えば図５において、復号化ユニッ
ト内にバッファがあればＥＫｉｃ（Ｓｋｄ）あるいはＥ
Ｓｄｋ（Ｄａｔａ）はどのようなタイミングで記録媒体
から読み込んでも良い。また、すべての暗号化データを
復号してから出力しても良いが、所定の単位ごとに復号
と出力（あるいは読み込みと復号と出力）を繰り返し行
っても良い。

【００９２】上記の暗号化回路や復号化回路で用いる暗
号化方式は、すべての部分で同じものを用いても良い
し、対になる暗号化回路と復号化回路の組ごとに、用い
る暗号化方式を適宜決めても良い（すべて異なるように
することも可能である）。

【００９３】また、上記では暗号化回路や復号化回路は
独立した回路として示したが、暗号化回路や復号化回路
は暗号化方式が同じであればユニット内あるいはＩＣカ
ード内において１つまたは複数のもので兼用するように
構成しても構わない。例えば、暗号化ユニット１０１に
おいて暗号化回路１１５ａ〜１１５ｅの暗号化方式がす
べて同じであれば、それらを１つの回路で構成しても良
いし、適宜共通化して２つあるいは４つの回路で構成し
ても良い。また、例えば暗号化回路１１５ａ〜１１５ｃ
の暗号化方式が同じで、暗号化回路１１５ｄと１１５ｅ
の暗号化方式が同じ（前者と後者は相違する）であれ
ば、暗号化回路１１５ａ〜１１５ｃについて１つまたは
２つの回路で構成しても良いし、暗号化回路１１５ｄと
１１５ｅについて１つの回路で構成しても良い。本発明
は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、そ
の技術的範囲において種々変形して実施することができ
る。

【００９４】

【発明の効果】本発明によれば、データ暗号化鍵をその
都度生成してデータを暗号化して記録媒体に記録すると
ともに、データ暗号化鍵を外部記憶装置内に記憶された
固有の秘密鍵により暗号化して記録媒体に記録すること
により、暗号化の際に用いた固有の秘密鍵を記憶してい
る外部記憶装置を使用しなければ復号をすることができ
ないことになる。

【００９５】また、本発明によれば、データ暗号化鍵や
固有の秘密鍵は、例えば所定の手順により共有化した一
時鍵を用いて暗号化するなどして、ＣＰＵバスを介して
装置間で共有するため、ＣＰＵバス上を流れる情報を記
録したとしても、後にこれを利用することができない。

【００９６】また、本発明によれば、データを暗号化す
るデータ暗号化鍵自体も、またデータ暗号化鍵を共有化
するために用いる一時鍵も、毎回変わるため、第３者に
より暗号を解読することは極めて困難である。

【００９７】したがって、本発明によれば、第３者によ
る不正なコピーを防止することが可能となる。この結
果、海賊版などの作成を未然に阻止し、効果的に著作権
を守ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る暗号化に用いるシス
テムの構成を示すブロック図

【図２】同実施形態における暗号化の際の手順を示すフ
ローチャート

【図３】同実施形態における暗号化の際の手順を示すフ
ローチャート

【図４】同実施形態に係る復号に用いるシステムの構成
を示すブロック図

【図５】同実施形態における復号の際の手順を示すフロ
ーチャート

【符号の説明】

１０１…暗号化ユニット １０２…復号化ユニット １０３…ＩＣカード １０４…ＣＰＵバス １０５ａ，１０５ｂ…一時鍵生成回路 １０７ａ，１０７ｂ…公開鍵の鍵束 １０８…秘密鍵の鍵束 １０９ａ，１０９ｂ…公開鍵暗号方式による暗号化回路 １１０ａ，１１０ｂ…公開鍵暗号方式による復号化回路 １１５ａ〜１１５ｅ，１１５ｆ，１１５ｇ…共通鍵暗号
方式による暗号化回路 １１９ａ〜１１９ｅ，２１３ｃ，２１３ｄ…共通鍵暗号
方式による復号化回路 １２０…データ暗号鍵生成回路 １２２ａ，１２２ｂ…判定回路 １２９…記録媒体 ２１１…鍵判定回路

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定数の公開鍵を持ち計算機のＣＰＵバス
   を介さずに入力したデータを所定の記録媒体に記録する
   前に所定のデータ暗号化鍵で暗号化するとともに該所定
   のデータ暗号化鍵をも該記録媒体に記録する前に所定の
   固有鍵で暗号化する装置のために、該計算機のＣＰＵバ
   スに接続されて使用される処理機能を有する外部記憶装
   置であって、 自装置に固有の固有鍵を外部から秘匿された形で記録す
   るための手段と、 所定数の公開鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
   Ｕバスを介して、所定数の秘密鍵を用いた所定の手順に
   より前記ＣＰＵバスを介して前記暗号化する装置に所定
   の情報を中継するための手段を有する装置に、前記固有
   鍵を外部から取得されることなく安全に伝えるための手
   段とを備えたことを特徴とする外部記憶装置。
2. 【請求項２】所定数の秘密鍵を持ち、所定の記録媒体か
   ら読み出され計算機のＣＰＵバスを介して与えられた所
   定の固有鍵で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号し、得
   られたデータ暗号化鍵を用いて該記録媒体から読み出さ
   れ該ＣＰＵバスを介して与えられた所定のデータ暗号化
   鍵で暗号化されたデータを復号する装置のために、該計
   算機のＣＰＵバスに接続されて使用される処理機能を有
   する外部記憶装置であって、 自装置に固有の固有鍵を外部から秘匿された形で記録す
   るための手段と、 所定数の公開鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
   Ｕバスを介して前記復号する装置に、前記固有鍵を外部
   から取得されることなく安全に伝えるための手段とを備
   えたことを特徴とする外部記憶装置。
3. 【請求項３】前記伝えるための手段は、 所定の一時鍵を生成し、生成された一時鍵を所定数の公
   開鍵夫々で暗号化するとともに一時鍵自身で一時鍵を暗
   号化した上で出力することにより相手側と一時鍵を共有
   するための手段と、 共有された前記一時鍵で前記固有鍵を暗号化して出力す
   るための手段とを有することを特徴とする請求項１また
   は２に記載の外部記憶装置。
4. 【請求項４】計算機のＣＰＵバスを介さずに入力された
   データを、所定の記録媒体に記録する前に暗号化する暗
   号化ユニット装置であって、 所定数の公開鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順により前記計算
   機のＣＰＵバスを介して、所定の外部記憶装置内にその
   外部から秘匿された形で記録された該外部記憶装置に固
   有の固有鍵を該外部記憶装置から該ＣＰＵバスを介して
   外部から取得されることなく安全に受け取りこれを中継
   する所定のユニット装置から、該固有鍵を外部から取得
   されることなく安全に受け取るとともに、該所定のユニ
   ット装置内にて生成されたデータ暗号化鍵を該所定のユ
   ニット装置から該ＣＰＵバスを介して外部から取得され
   ることなく安全に受け取るための手段と、 受け取った前記固有鍵を用いて受け取った前記データ暗
   号化鍵を暗号化するための手段と、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
   となるデータを暗号化するための手段とを備えたことを
   特徴とする暗号化ユニット装置。
5. 【請求項５】前記受け取るための手段は、 所定の一時鍵を生成し、生成された一時鍵を所定数の公
   開鍵夫々で暗号化するとともに一時鍵自身で一時鍵を暗
   号化した上で出力することにより前記所定のユニット装
   置との間で一時鍵を共有するための手段と、 前記所定のユニット装置から渡された共有された一時鍵
   で暗号化された固有鍵を該共有化した一時鍵で復号する
   とともに、前記所定のユニット装置から渡された共有さ
   れた一時鍵で暗号化されたデータ暗号化鍵を該共有化し
   た一時鍵で復号するための手段とを有することを特徴と
   する請求項４に記載の暗号化ユニット装置。
6. 【請求項６】暗号化されて所定の記録媒体に記録された
   データを復号する、計算機のＣＰＵバスに接続されて使
   用される復号化ユニット装置であって、 所定数の秘密鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
   Ｕバスを介して、所定の外部記憶装置から該外部記憶装
   置内にその外部から秘匿された形で記録された該外部記
   憶装置に固有の固有鍵を、外部から取得されることなく
   安全に受け取るための手段と、 受け取った前記固有鍵を復号鍵として、前記記録媒体か
   ら読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた固有鍵
   で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号して、データ暗号
   化鍵を求めるための手段と、 求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記
   録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
   たデータ暗号化鍵で暗号化されたデータを復号するため
   の手段とを備えたことを特徴とする復号化ユニット装
   置。
7. 【請求項７】暗号化されて所定の記録媒体に記録された
   データを復号する、計算機のＣＰＵバスに接続されて使
   用される復号化ユニット装置であって、 所定数の秘密鍵を外部から秘匿された形で記録するため
   の手段と、 前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
   Ｕバスを介して、所定の外部記憶装置から該外部記憶装
   置内にその外部から秘匿された形で記録された該外部記
   憶装置に固有の固有鍵を、外部から取得されることなく
   安全に受け取るための手段と、 暗号化の際に、前記ＣＰＵバスを介さずに入力されたデ
   ータを暗号化する暗号化ユニット装置が暗号化対象とす
   るデータの暗号化に用いるデータ暗号化鍵を生成するた
   めの手段と、 暗号化の際に、前記所定数の秘密鍵を用いて前記ＣＰＵ
   バスを介して前記暗号化ユニット装置に、受け取った前
   記固有鍵と生成された前記データ暗号化鍵を外部から取
   得されることなく安全に伝えるための手段と、 受け取った前記固有鍵を復号鍵として、前記記録媒体か
   ら読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた固有鍵
   で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号して、データ暗号
   化鍵を求めるための手段と、 求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記
   録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
   たデータ暗号化鍵で暗号化されたデータを復号するため
   の手段とを備えたことを特徴とする復号化ユニット装
   置。
8. 【請求項８】前記受け取るための手段は、 前記外部記憶装置から渡された所定数の公開鍵夫々で暗
   号化された一時鍵のいずれかを自装置内に記録されてい
   るいずれかの秘密鍵で復号して得られる鍵候補と、この
   鍵候補を復号鍵として該外部記憶装置から渡された一時
   鍵自身で暗号化された一時鍵を復号して得られる鍵候補
   とが一致するものを探し求め、該一致が得られたときの
   鍵候補を求めるべき一時鍵とすることにより該外部記憶
   装置との間で一時鍵を共有するための手段と、 前記外部記憶装置から渡された共有された一時鍵で暗号
   化された固有鍵を該共有化した一時鍵で復号するための
   手段とを有することを特徴とする請求項６または７に記
   載の復号化ユニット装置。
9. 【請求項９】前記伝えるための手段は、 前記暗号化ユニット装置から渡された所定数の公開鍵夫
   々で暗号化された一時鍵のいずれかを自装置内に記録さ
   れているいずれかの秘密鍵で復号して得られる鍵候補
   と、この鍵候補を復号鍵として該暗号化ユニット装置か
   ら渡された一時鍵自身で暗号化された一時鍵を復号して
   得られる鍵候補とが一致するものを探し求め、該一致が
   得られたときの鍵候補を求めるべき一時鍵とすることに
   より該暗号化ユニット装置との間で一時鍵を共有するた
   めの手段と、 共有化された前記一時鍵で前記固有鍵を復号して出力す
   るとともに、共有化された該一時鍵で前記データ暗号化
   鍵を復号して出力するための手段とを有することを特徴
   とする請求項７に記載の復号化ユニット装置。
10. 【請求項１０】前記記録媒体から読み出された暗号化さ
    れたデータを復号して得られたもとのデータに所定の変
    換処理を施した後に、前記計算機のＣＰＵバスを介さず
    に外部に出力するための手段をさらに備えたことを特徴
    とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の復号化
    ユニット装置。
11. 【請求項１１】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機
    能を有する外部記憶装置と、暗号化ユニット装置と、デ
    ータ暗号化鍵を生成するとともに該外部記憶装置装置か
    ら該暗号化ユニット装置へ情報の中継を行う所定のユニ
    ット装置とを用いて該ＣＰＵバスを介さずに外部から入
    力されたデータを所定の記録媒体に記録する前に暗号化
    する暗号化システムであって、 前記外部記憶装置は、 自装置に固有の固有鍵を外部から秘匿された形で記録す
    るための手段と、 所定数の公開鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
    Ｕバスを介して前記所定のユニット装置に、前記固有鍵
    を外部から取得されることなく安全に伝えるための手段
    とを備え、 前記所定のユニット装置は、 所定数の秘密鍵を外部から秘匿された形で記録するため
    の手段と、 前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
    Ｕバスを介して前記外部記憶装置から、前記固有鍵を外
    部から取得されることなく安全に受け取るための手段
    と、 前記暗号化ユニット装置が暗号化対象とするデータの暗
    号化に用いるデータ暗号化鍵を生成するための手段と、 前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
    Ｕバスを介して前記暗号化ユニット装置に、受け取った
    前記固有鍵と生成された前記データ暗号化鍵を外部から
    取得されることなく安全に伝えるための手段とを備え、 前記暗号化ユニット装置は、 所定数の公開鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順により前記計算
    機のＣＰＵバスを介して前記所定のユニット装置から、
    前記固有鍵を外部から取得されることなく安全に受け取
    るとともに、該所定のユニット装置内にて生成されたデ
    ータ暗号化鍵を外部から取得されることなく安全に受け
    取るための手段と、 受け取った前記固有鍵を用いて受け取った前記データ暗
    号化鍵を暗号化するための手段と、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
    となるデータを暗号化するための手段とを備えたことを
    特徴とする暗号化システム。
12. 【請求項１２】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機
    能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置を用いて
    所定の記録媒体に記録された暗号化されたデータを復号
    する復号化システムであって、 前記外部記憶装置は、 自装置に固有の固有鍵を外部から秘匿された形で記録す
    るための手段と、 所定数の公開鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の公開鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
    Ｕバスを介して前記復号化ユニット装置に、前記固有鍵
    を外部から取得されることなく安全に伝えるための手段
    とを備え、 前記復号化ユニット装置は、 所定数の秘密鍵を記憶するための手段と、 前記所定数の秘密鍵を用いた所定の手順により前記ＣＰ
    Ｕバスを介して前記外部記憶装置から、前記固有鍵を外
    部から取得されることなく安全に受け取るための手段
    と、 受け取った前記固有鍵を復号鍵として、前記記録媒体か
    ら読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた固有鍵
    で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号して、データ暗号
    化鍵を求めるための手段と、 求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記
    録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
    たデータ暗号化鍵で暗号化されたデータを復号するため
    の手段とを備えたことを特徴とする復号化システム。
13. 【請求項１３】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機
    能を有する外部記憶装置と、暗号化ユニット装置と、デ
    ータ暗号化鍵を生成するとともに該外部記憶装置装置か
    ら該暗号化ユニット装置へ情報の中継を行う所定のユニ
    ット装置とを用いて該ＣＰＵバスを介さずに外部から入
    力されたデータを所定の記録媒体に記録する前に暗号化
    する暗号化方法であって、 前記外部記憶装置にて所定数の公開鍵を用い前記所定の
    ユニット装置にて所定数の秘密鍵を用い前記暗号化ユニ
    ット装置にて所定数の公開鍵を用いた所定の手順によ
    り、前記ＣＰＵバスを介して前記外部記憶装置から前記
    所定のユニット装置を中継して前記暗号化ユニット装置
    に、該外部記憶装置内に外部から秘匿された形で記録さ
    れた該外部記憶装置に固有の秘密鍵を、外部から取得さ
    れることなく安全に伝える処理と、 前記所定のユニット装置にて所定数の秘密鍵を用い前記
    暗号化ユニット装置にて所定数の公開鍵を用いた所定の
    手順により、前記ＣＰＵバスを介して前記所定のユニッ
    ト装置から前記暗号化ユニット装置に、該所定のユニッ
    ト装置内で生成されたデータ暗号化鍵を、外部から取得
    されることなく安全に伝える処理と、 前記暗号化ユニット装置にて、受け取った前記固有鍵を
    用いて受け取った前記データ暗号化鍵を暗号化する処理
    と、 前記暗号化ユニット装置にて、受け取った前記データ暗
    号化鍵を用いて前記暗号化対象となるデータを暗号化す
    る処理とを、 所定の順番で実行することを特徴とする暗号化方法。
14. 【請求項１４】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機
    能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置を用いて
    所定の記録媒体に記録された暗号化されたデータを復号
    する復号化方法であって、 前記外部記憶装置にて所定数の公開鍵を用い前記復号化
    ユニット装置にて所定数の秘密鍵を用いた所定の手順に
    より、前記ＣＰＵバスを介して前記外部記憶装置から前
    記復号化ユニット装置に、該外部記憶装置内に外部から
    秘匿された形で記録された該外部記憶装置に固有の秘密
    鍵を、外部から取得されることなく安全に伝え、 前記復号化ユニット装置にて、受け取った前記固有鍵を
    復号鍵として、前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵ
    バスを介して与えられた固有鍵で暗号化されたデータ暗
    号化鍵を復号して、データ暗号化鍵を求め、求められた
    前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記録媒体から
    読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられたデータ暗
    号化鍵で暗号化されたデータを復号することを特徴とす
    る復号化方法。