JPH10293724A - ユニット装置、復号化ユニット装置、暗号化ユニット装置、暗号処理システム、暗号化方法及び復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第三者による不正コピーを防止可能な復号化
装置を提供すること。 【解決手段】 記録媒体に記録された暗号化データを復
号するＣＰＵバスに接続される復号化装置であって、Ｃ
ＰＵバスを介さずに入力されたデータを暗号化する暗号
化装置が対象とするデータの識別番号と該データのため
の暗号鍵を生成するための手段と、暗号鍵と識別番号を
対応付けて記録するための手段と、ＣＰＵバスを介して
暗号化装置に暗号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、自装置内に識別情報と対応して
記録されている暗号鍵のうちから、識別情報とこれに対
応する暗号鍵で暗号化されたデータが記録された記録媒
体から読み出されＣＰＵバスを介して与えられた識別情
報に対応する暗号鍵を求め、該暗号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暗
号化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。

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
のユニット装置、復号化ユニット装置、暗号化ユニット
装置、暗号処理システム、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
できるユニット装置、復号化ユニット装置、暗号化ユニ
ット装置、暗号処理システム、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ユニ
ット装置、復号化ユニット装置、暗号化ユニット装置、
暗号処理システム、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
不要とするユニット装置、復号化ユニット装置、暗号化
ユニット装置、暗号処理システム、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、計算機のＣＰ
Ｕ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暗号化する装置のため
に、データ暗号化鍵を生成し記録する、計算機のＣＰＵ
バスに接続されて使用されるユニット装置であって、暗
号化対象となるデータの識別番号を生成するための手段
と、前記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、生成されたデータ暗号化鍵と識別番
号とを対応付けて記録するための手段と、前記計算機の
ＣＰＵバスを介して前記暗号化する装置に前記データ暗
号化鍵または前記データ暗号化鍵と前記識別情報の両方
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、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、前記
計算機の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
識別番号を生成するための手段と、前記暗号化ユニット
装置が前記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、生成されたデータ暗号化鍵と識別
番号とを対応付けて記録するための手段と、前記計算機
のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに前記データ
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、自装置内に識別情報と対応して記録されて
いるデータ暗号化鍵のうちから、識別情報とこれに対応
するデータ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録された
前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与
えられた識別情報に対応する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。

【００１３】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、前記
計算機の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
識別番号を生成するための手段と、前記暗号化ユニット
装置が前記データと前記識別情報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、生成されたデータ
暗号化鍵と識別番号とを対応付けて記録するための手段
と、前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニッ
トに前記データ暗号化鍵と前記識別情報を外部から取得
されることなく安全に伝えるための手段と、自装置内に
識別情報と対応して記録されているデータ暗号化鍵のう
ちから、データ暗号化鍵で暗号化された識別情報と該デ
ータ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録された前記記
録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
た暗号化された識別情報に対応する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。

【００１４】好ましくは、前記データ暗号化鍵を求める
ための手段は、自装置内に記録されている識別情報とデ
ータ暗号化鍵の組のうちから、前記記録媒体から読み出
されたデータ暗号化鍵で暗号化された識別情報を自装置
内に記録されているデータ暗号化鍵で復号して得られる
識別情報と、該データ暗号化鍵に対応して自装置内に記
録されている識別情報とが等しくなる組を探すことによ
り、復号に用いるべきデータ暗号化鍵を求めるものであ
る。

【００１５】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。

【００１６】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、暗号化対象とな
るデータの識別番号と該データの暗号化に用いるデータ
暗号化鍵を生成しこれらを対応付けて記録する装置か
ら、前記計算機のＣＰＵバスを介して前記データ暗号化
鍵または前記データ暗号化鍵と前記識別情報の両方を外
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、受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化
対象となるデータまたは前記暗号化対象となるデータと
受け取った前記識別情報の両方を暗号化するための手段
とを備えたことを特徴とする。

【００１７】本発明は、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、暗号化対象とな
るデータの識別番号と該データの暗号化に用いるデータ
暗号化鍵を生成しこれらを対応付けて記録し、与えられ
た識別情報またはデータ暗号化鍵で暗号化された識別情
報をもとにして求めたデータ暗号化鍵を用いて与えられ
た暗号化されたデータを復号する復号化ユニットから、
前記計算機のＣＰＵバスを介して前記データ暗号化鍵ま
たは前記データ暗号化鍵と前記識別情報の両方を外部か
ら取得されることなく安全に受け取るための手段と、受
け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象と
なるデータまたは前記暗号化対象となるデータと受け取
った前記識別情報の両方を暗号化するための手段とを備
えたことを特徴とする。

【００１８】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た暗号化ユニットと復号化ユニットを用いて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しおよび該復号化ユニットを用い
て該記録媒体に記録された暗号化されたデータを復号す
る暗号処理システムであって、前記復号化ユニットは、
暗号化対象とな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、前記データの識別番号を生
成するための手段と、生成されたデータ暗号化鍵と識別
番号とを対応付けて記録するための手段と、前記計算機
のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに前記データ
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、自ユニット内に識別情報と対応して記録さ
れているデータ暗号化鍵のうちから、識別情報とこれに
対応するデータ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録さ
れた前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介し
て与えられた識別情報に対応する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暗号化されたデータを復号するため
の手段を備え、前記暗号化ユニットは、前記計算機のＣ
ＰＵバスを介して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受け取るための手段と、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。

【００１９】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。

【００２０】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た暗号化ユニットと復号化ユニットを用いて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しおよび該復号化ユニットを用い
て該記録媒体に記録された暗号化されたデータを復号す
る暗号処理システムであって、前記復号化ユニットは、
暗号化対象とな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、前記データの識別番号を生
成するための手段と、生成されたデータ暗号化鍵と識別
番号とを対応付けて記録するための手段と、前記計算機
のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに前記データ
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、自ユニット内に識別情報と対応して記録さ
れているデータ暗号化鍵のうちから、データ暗号化鍵で
暗号化された識別情報と該データ暗号化鍵で暗号化され
たデータが記録された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暗号化された識別情報に
対応する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暗号
化されたデータを復号するための手段を備え、前記暗号
化ユニットは、前記計算機のＣＰＵバスを介して前記デ
ータ暗号化鍵と前記識別情報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、受け取った前記デー
タ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象となるデータと受け
取った前記識別情報とをそれぞれ暗号化するための手段
とを備えたことを特徴とする。

【００２１】好ましくは、前記データ暗号化鍵を求める
ための手段は、自ユニット内に記録されている識別情報
とデータ暗号化鍵の組のうちから、前記記録媒体から読
み出されたデータ暗号化鍵で暗号化された識別情報を自
ユニット内に記録されているデータ暗号化鍵で復号して
得られる識別情報と、該データ暗号化鍵に対応して自ユ
ニット内に記録されている識別情報とが等しくなる組を
探すことにより、復号に用いるべきデータ暗号化鍵を求
めるものである。

【００２２】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。

【００２３】好ましくは、前記伝えるための手段および
前記受け取るための手段は、それぞれ、前記計算機のＣ
ＰＵバスを介した情報のやり取りにより協調して行われ
る所定の鍵共有手順により所定の一時鍵を外部から取得
されることなく共有するための手段を備えるとともに、
前記伝えるための手段は、生成された前記データ暗号化
鍵を共有した前記一時鍵で復号して出力するための手段
を備え、前記受け取るための手段は、与えられた前記一
時鍵で復号されたデータ暗号化鍵を共有した前記一時鍵
で暗号化するための手段を備えても良い。

【００２４】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た暗号化ユニットと復号化ユニットを用いて、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
記復号化ユニットにて、暗号化対象となるデータの暗号
化に用いるデータ暗号化鍵を生成するとともに、該デー
タの識別番号を生成し、これら生成されたデータ暗号化
鍵と識別番号とを対応付けて自ユニット内の所定の記録
領域に記録し、前記復号化ユニットから前記計算機のＣ
ＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに前記データ暗号
化鍵を外部から取得されることなく安全に伝え、前記暗
号化ユニットにて、前記暗号化対象となるデータを伝え
られた前記データ暗号化鍵で暗号化することを特徴とす
る。

【００２５】本発明は、所定の記録媒体に識別情報とと
もに記録された暗号化されたデータを、計算機のＣＰＵ
バスに接続された、識別情報とデータ暗号化鍵とを組に
して記憶している復号化ユニットを用いて復号する復号
化方法であって、自ユニット内に記録されているデータ
暗号化鍵のうちから、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識別情報に対応するデー
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暗号化されたデータを復号するこ
とを特徴とする。

【００２６】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た暗号化ユニットと復号化ユニットを用いて、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
記復号化ユニットにて、暗号化対象となるデータの暗号
化に用いるデータ暗号化鍵を生成するとともに、該デー
タの識別番号を生成し、これら生成されたデータ暗号化
鍵と識別番号とを対応付けて自ユニット内の所定の記録
領域に記録し、前記復号化ユニットから前記計算機のＣ
ＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに前記データ暗号
化鍵と前記識別情報を外部から取得されることなく安全
に伝え、前記暗号化ユニットにて、前記暗号化対象とな
るデータと伝えられた前記識別情報とを、伝えられた前
記データ暗号化鍵でそれぞれ暗号化することを特徴とす
る。

【００２７】本発明は、所定の記録媒体に暗号化された
識別情報とともに記録された暗号化されたデータを、計
算機のＣＰＵバスに接続された、識別情報とデータ暗号
化鍵とを組にして記憶している復号化ユニットを用いて
復号する復号化方法であって、自ユニット内に記録され
ているデータ暗号化鍵のうちから、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識別情報に対応するデータ暗号化鍵
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
て与えられた暗号化されたデータを復号することを特徴
とする。

【００２８】本発明によれば、データを暗号化した暗号
鍵をデータに付与した識別情報に対応して復号化ユニッ
ト内にデータベースとして記録しておくことにより、デ
ータを暗号化した計算機（あるいはデータの暗号化に用
いた復号化ユニットそのものを組み込んだ計算機）でな
ければ復号を行うことができない。したがって、記録媒
体の複製を作って頒布しても他の計算機では復号するこ
とができない。

【００２９】また、本発明によれば、データを暗号化す
るためのデータ暗号化鍵を、例えば共有化した一時鍵あ
るいはマスター鍵の鍵束の中の何れかを用いて暗号化す
るなどして、復号化ユニットと暗号化ユニットとの間で
ＣＰＵバスを介して共有するため、ＣＰＵバスからこれ
らの情報を記録することは無意味である。

【００３０】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。

【００３１】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。また、本
発明によれば、鍵情報の更新手続きが不要となる。

【００３２】

【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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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Ｓｋ１と識別情報ＩＤの対を生成し、この対を
データベースに記録しておくとともに、記録媒体にはＩ
Ｄの情報とＳｋ１で暗号化したデータを記録し、再生時
には記録媒体から読み出したＩＤの情報をもとにデータ
ベースからＳｋ１を求め、Ｓｋ１を復号鍵として記録媒
体に記録された暗号化データを復号するものである。

【００３７】第１，３の実施形態ではＩＤを暗号化せず
に記録媒体に記録する例を、第２，４の実施形態ではＩ
Ｄをデータ暗号化鍵で暗号化して記録する例を示す。第
１，３の実施形態では、データを暗号化した暗号鍵の検
索を容易にし、復号時間を短縮することが可能となる。
第２，４の実施形態ではＩＤを暗号化して記録媒体に記
録することにより、暗号化されたデータをより厳密に第
３者から守ることが可能となる。

【００３８】また、第１，２の実施形態ではＣＰＵを介
したユニット間で鍵を共有する１つの例を、第３，４の
実施形態ではＣＰＵを介したユニット間で鍵を共有する
他の１つの例を示す。

【００３９】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係るシステムの構成を示すブロック図であ
る。なお、図１の鍵共有回路３０ａ，３０ｂの内部構成
の一例を図２に示す。また、図３に本システムの暗号化
の際の手順を、図４に鍵共有手順の一例を、図５に本シ
ステムの復号の際の手順をそれぞれ示す。

【００４０】図１に示すように、本実施形態に係るシス
テムは、暗号化ユニット１１８と復号化ユニット１２１
を備えている。また、暗号化ユニット１１８と復号化ユ
ニット１２１は、ＰＣのＣＰＵバス１２０に接続されて
いる。

【００４１】また、ＣＰＵバス１２０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１１７への読み書きが行われ
る。図１に示すように、暗号化ユニット１１８は、鍵共
有回路３０ｂ、暗号化回路３４，１０５ｃを備えてい
る。暗号化ユニット１１８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】復号化ユニット１２１は、データ暗号鍵生
成回路１０７、ＩＤ生成回路１０８、復号化回路３２，
１０６ｃ、ＩＤ／鍵情報記憶回路１０９を備えている。
復号化ユニット１２１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。

【００４３】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。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。

【００４４】ＩＤは、本実施形態では、一纏まりのデー
タ毎（例えばタイトル毎）に与えられる識別番号であ
る。なお、ＩＤは、ディスク毎に与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
る組毎に与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）に与えるようにしても良い。

【００４５】Ｓｋ１は、データの暗号化および復号に用
いるデータ暗号鍵（共通鍵暗号方式における共通鍵）で
あり、ＩＤと対で生成される。Ｓｋｔは、ＣＰＵバス１
２０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
（共通鍵暗号方式における共通鍵）である。

【００４６】ＩＤ生成回路１０８は、ＩＤ番号を生成す
る。ＩＤ番号は、１から順番に発番するようにしても良
いが、好ましくはランダムに発番する方が良い。後者の
場合、生成されるＩＤが全て異なるようにするために、
例えばＩＤ生成回路１０８を乱数発生器を用いて構成す
る方法が考えられる。なお、重複発番する可能性のある
乱数等を用いる場合には、生成したＩＤが既発番のもの
と同じであるかどうかチェックし、重複して発番された
ことが分かったならば、そのＩＤは破棄し、別のＩＤを
生成し直すようにすると好ましい。

【００４７】データ暗号鍵生成回路１０７は、ＩＤと対
になるデータ暗号鍵Ｓｋ１を生成する。データ暗号鍵生
成回路１０７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。

【００４８】ＩＤ／鍵情報記憶回路１０９は、対になる
ＩＤとＳｋ１とを対応づけて記憶するためのものでる。
例えば、ＩＤとＳｋ１をデータベース化して保管してお
く。鍵共有回路３０ａ，３０ｂは、少なくとも論理的に
同一の構成を有し、後述する手順により相互に情報の受
け渡しをして同一の一時鍵（バス鍵）Ｓｋｔを生成し共
有する。復号化ユニット１２１と暗号化ユニット１１８
は、鍵共有回路３０ａ，３０ｂを用いて、同一の一時鍵
Ｓｋｔを外部から知得されることなく安全に共有する。
鍵共有回路３０ａ，３０ｂは外部からその内部の論理が
解析されないようにＩＣチップ内に作り込むものとす
る。

【００４９】記録媒体１１７は、暗号化されたＩ／Ｏポ
ートからの入力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
ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどを用いることが考えられる。

【００５０】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。

【００５１】また、本実施形態では、復号化ユニット１
２１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
２１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１２１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。

【００５２】最初に、図１〜図４を参照しながら、暗号
化の際の手順について説明する。なお、図４におけるＣ
ＰＵはプログラムで実現した場合の制御部に相当し、こ
こではＣＰＵすなわち制御部が手順の仲介を行っている
ことを示している。なお、制御部の仲介なしにユニット
間で直接情報のやり取りを行うようにしても構わない。

【００５３】まず、記録媒体１１７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。ステップＳ１１では、復号化
ユニット１２１にて、ＩＤ生成回路１０８により入力デ
ータに対するＩＤを生成する。また、データ暗号鍵生成
回路１０７により入力データを暗号化するための暗号鍵
Ｓｋ１を生成する。そして、生成されたＩＤとＳｋ１と
を対応付けて復号化ユニット１２１内の記憶領域１０９
に記録しておく。また、生成されたＩＤを記録媒体１１
７に記録する。

【００５４】なお、ＩＤは、復号化ユニット１２１から
ＣＰＵバスを介して直接、ディスクドライブ装置に与え
ても良いし、復号化ユニット１２１からＣＰＵバスを介
して暗号化ユニット１１８に与え、暗号化ユニット１１
８からＣＰＵバスを介してディスクドライブ装置に与え
るようにしても良い。

【００５５】ステップＳ１２では、復号化ユニット１２
１と暗号化ユニット１１８との間で鍵共有手順により一
時鍵Ｓｋｔを共有する。ここでは、「日経エレクトロニ
クス Ｎｏ．６７６ ｐｐ．１３−１４ １９９６．１
１．１８」に開示された技術を応用するものとする。

【００５６】まず、本実施形態における鍵共有手順に用
いる図２に示される鍵共有回路３０ａ，３０ｂの構成に
ついて説明する。鍵共有回路３０ａは、チャレンジ鍵生
成回路３１ａ、認証鍵生成回路３３ａ、比較回路３５
ａ、バス鍵生成回路３７ａを備えている。また、鍵共有
回路３０ｂは、チャレンジ鍵生成回路３１ｂ、認証鍵生
成回路３３ｂ、比較回路３５ｂ、バス鍵生成回路３７ｂ
を備えている。

【００５７】チャレンジ鍵生成回路３１ａ，３１ｂは、
例えば乱数生成アルゴリズムを用いて、生成の都度変化
するチャレンジ鍵を生成する。認証鍵生成回路３３ａ，
３３ｂは、例えば一方向性関数を用いて、チャレンジ鍵
から認証鍵を生成する。

【００５８】比較回路３５ａ，３５ｂは、２つの認証鍵
が一致するか否か比較する。バス鍵生成回路３７ａ，３
７ｂは、例えば一方向性関数を利用して、２つの認証鍵
からバス鍵、すなわち一時鍵を生成する。

【００５９】認証鍵生成回路３３ａと認証鍵生成回路３
３ｂは、例えば同一のアルゴリズムを用いることによ
り、同一のチャレンジ鍵に対して同一の認証鍵を生成す
るものとする。

【００６０】バス鍵生成回路３７ａとバス鍵生成回路３
７ｂは、例えば同一のアルゴリズムを用いることによ
り、同一の２つの認証鍵から同一のバス鍵を生成するも
のとする。

【００６１】次に、図２、図４を参照しながら、鍵共有
手順について説明する。まず、鍵共有手順のフェイズ１
では、復号化ユニット１２１にて、チャレンジ鍵生成回
路３１ａによりチャレンジ鍵（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｋ
ｅｙ）１を生成し、これを暗号化ユニット１１８にも伝
える。次に、復号化ユニット１２１の認証鍵生成回路３
３ａと暗号化ユニット１１８の認証鍵生成回路３３ｂの
それぞれにて、チャレンジ鍵１をもとに認証鍵１（Ｋｅ
ｙ１）を生成し、また暗号化ユニット１１８から復号化
ユニット１２１へ生成した認証鍵１を転送する。そし
て、復号化ユニット１２１にて、比較回路３５ａによ
り、復号化ユニット１２１と暗号化ユニット１１８のそ
れぞれで生成された２つの認証鍵１を比較する。もし一
致すれば次のフェイズ２に移行する。もし一致しなけれ
ば異常終了となる。

【００６２】次に、フェイズ２では、暗号化ユニット１
１８にて、チャレンジ鍵生成回路３１ｂによりチャレン
ジ鍵（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｋｅｙ）２を生成し、これ
を復号化ユニット１２１にも伝える。次に、暗号化ユニ
ット１１８の認証鍵生成回路３３ｂと復号化ユニット１
２１の認証鍵生成回路３３ａのそれぞれにて、チャレン
ジ鍵２をもとに認証鍵２（Ｋｅｙ２）を生成し、また復
号化ユニット１２１から暗号化ユニット１１８へ生成し
た認証鍵２を転送する。そして、暗号化ユニット１１８
にて、比較回路３５ｂにより、暗号化ユニット１１８と
復号化ユニット１２１のそれぞれで生成された２つの認
証鍵２を比較する。もし一致すれば次のフェイズ３に移
行する。もし一致しなければ異常終了となる。

【００６３】そして、フェイズ３では、復号化ユニット
１２１のバス鍵生成回路３７ａと暗号化ユニット１１８
のバス鍵生成回路３７ｂのそれぞれにて、認証鍵１およ
び認証鍵２をもとにバス鍵（ＢＵＳ Ｋｅｙ）すなわち
一時鍵Ｓｋｔを生成する。

【００６４】これによって、復号化ユニット１２１と暗
号化ユニット１１８との間で安全に一時鍵Ｓｋｔが共有
化される。ステップＳ１３では、復号化ユニット１２１
から暗号化ユニット１１８へ、共有化した一時鍵Ｓｋｔ
を用いてデータ暗号鍵Ｓｋ１を伝える。すなわち、ま
ず、復号化ユニット１２１にて、復号化回路３２により
ＳｋｔでＳｋ１を復号して、ＤＳｋｔ（Ｓｋ１）を得
る。次に、復号化ユニット１２１から暗号化ユニット１
１８へ、ＤＳｋｔ（Ｓｋ１）を送る。そして、暗号化ユ
ニット１１８にて、暗号化回路３４により、ＳｋｔでＤ
Ｓｋｔ（Ｓｋ１）を暗号化して、Ｓｋ１を得る。

【００６５】ステップＳ１４では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。

【００６６】ステップＳ１５では、ＥＳｋ１（Ｄａｔ
ａ）を記録媒体１１７に記録する。なお、１つの記録媒
体に複数のＩＤが格納される場合、ＩＤとＥＳｋ１（Ｄ
ａｔａ）とを対応付けて格納する。

【００６７】次に、図１、図５を参照しながら、復号の
際の手順について説明する。まず、記録媒体１１７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。

【００６８】ステップＳ２１では、記録媒体１１７に記
録されたＩＤを復号化ユニット１２１へ送る。ステップ
Ｓ２２では、復号化ユニット１２１にて、送られたＩＤ
をもとに、記録領域１０９から、対応するＳｋ１を検索
して取り出し、復号化回路１０６ｅに与える。

【００６９】ステップＳ２３では、記録媒体１１７に記
録されたＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号化ユニット１２１
へ送る。ステップＳ２４では、復号化ユニット１２１に
て、復号化回路１０６ｅにより、Ｓｋ１を復号鍵として
ＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号し、もとの入力データ（Ｄ
ａｔａ）を得る。

【００７０】なお、復号対象となるデータの暗号化に用
いた復号化ユニットと当該復号化ユニット１２１とが相
違するものである場合、すなわち記録媒体１１７に暗号
化データを記録したＰＣと当該ＰＣが相違するものであ
る場合、復号化ユニット１２１内に対応するＩＤとＳｋ
１の組が登録されていないので、上記のステップＳ２２
にて対応するＳｋ１を検索して取り出すことに成功せ
ず、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１１
７に暗号化データを記録したＰＣにおいてのみ復号を行
うことができる。

【００７１】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３において、ス
テップＳ１２の一時鍵の共有は最初に行っても良い。ま
た、ステップＳ１２のＩＤの生成、データベースへの登
録、記録媒体への記録は、それぞれどのようなタイミン
グで行っても良い。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。

【００７２】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暗号化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。

【００７３】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）。

【００７４】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。
すなわち、復号化ユニット１２１の復号化回路２１と暗
号化ユニット１１８の暗号化回路３２の暗号化方式と、
復号化ユニット１２１の復号化回路１０６ｃと暗号化ユ
ニット１１８の暗号化回路１０５ｃの暗号化方式が同じ
である場合に、復号化ユニット１２１において復号化回
路２１と復号化回路１０６ｃを１つの回路で構成しても
良いし、同様に暗号化ユニット１１８において暗号化回
路３２と暗号化回路１０５ｃを１つの回路で構成しても
良い。

【００７５】本実施形態では、暗号化ユニットはＰＣ内
に例えば暗号化ボードとして組み込まれＣＰＵバスに接
続されるものであったが、暗号化ユニットはディスクド
ライブ装置内に内蔵されることもある。

【００７６】なお、図１の構成において、復号化ユニッ
ト１２１を２つのＩＣチップに分離して構成することも
可能である。例えば、復号化ユニット１２１から復号化
回路１０６ｃを分離し、これに鍵共有回路３０ａと同じ
ものと暗号化回路を付加してＩＣチップ化し（これを第
３ユニットとする）、復号の際には復号化ユニット１２
１と第３ユニットとの間で鍵共有回路により一時鍵を共
有化した後、復号化ユニット１２１から第３ユニットへ
ＣＰＵバス１２０を介して一時鍵で復号化したデータ暗
号化鍵を送り、第３ユニットにてこれを一時鍵で暗号化
してデータ暗号化鍵を得るようにしても良い。なお、こ
の場合、復号化ユニット１２１に新たに復号化回路を付
け加えても良いが、すでに存在する復号化回路を兼用し
ても良い。

【００７７】（第２の実施形態）図６は、本発明の第２
の実施形態に係るシステムの構成を示すブロック図であ
る。なお、図６の鍵共有回路３０ａ，３０ｂの内部構成
の一例を図２に示す。また、図７に本システムの暗号化
の際の手順を、図４に鍵共有手順の一例を、図８に本シ
ステムの復号の際の手順をそれぞれ示す。

【００７８】本実施形態は、基本的には第１の実施形態
と同様の構成を有するものであり、以下では、主に相違
する点について説明する。まず、暗号化ユニット１１８
は、図１の構成と同様であるが、復号化ユニット１２１
から渡されたＤＳｋｔ（ＩＤ）を、暗号化回路３２によ
り一時鍵で復号する点、復号されたＩＤを暗号化回路１
０５ｃによりＳｋ１で暗号化する点が相違する。

【００７９】また、復号化ユニット１２１は、図１の構
成に加えて、与えられたＥＳｋ１（ＩＤ）からＳｋ１を
得るための復号化回路１０６ｄとＩＤ判定回路１１０が
付加されており、また生成したＩＤをも復号化回路３２
により一時鍵Ｓｋｔで復号化して暗号化ユニット１１８
に送る点が相違する。

【００８０】次に、図６、図７、図２、図４を参照しな
がら、暗号化の際の手順について説明する。ステップＳ
３１では、復号化ユニット１２１にて、ＩＤ生成回路１
０８により入力データに対するＩＤを生成する。また、
データ暗号鍵生成回路１０７により入力データを暗号化
するための暗号鍵Ｓｋ１を生成する。そして、生成され
たＩＤとＳｋ１とを対応付けて復号化ユニット１２１内
の記憶領域１０９に記録しておく。

【００８１】ステップＳ３２では、ステップＳ１２と同
様にして、復号化ユニット１２１と暗号化ユニット１１
８との間で鍵共有手順により一時鍵Ｓｋｔを共有する。
ステップＳ３３では、復号化ユニット１２１から暗号化
ユニット１１８へ、共有化した一時鍵Ｓｋｔを用いてデ
ータ暗号鍵Ｓｋ１とＩＤを伝える。

【００８２】すなわち、データ暗号鍵Ｓｋ１について
は、まず、復号化ユニット１２１にて、復号化回路３２
によりＳｋｔでＳｋ１を復号して、ＤＳｋｔ（Ｓｋ１）
を得る。次に、復号化ユニット１２１から暗号化ユニッ
ト１１８へ、ＤＳｋｔ（Ｓｋ１）を送る。そして、暗号
化ユニット１１８にて、暗号化回路３４により、Ｓｋｔ
でＤＳｋｔ（Ｓｋ１）を暗号化して、Ｓｋ１を得る。

【００８３】また、ＩＤについては上記と同様に、復号
化ユニット１２１にて、復号化回路３２によりＳｋｔで
ＩＤを復号して、ＤＳｋｔ（ＩＤ）を得る。次に、復号
化ユニット１２１から暗号化ユニット１１８へ、ＤＳｋ
ｔ（ＩＤ）を送る。そして、暗号化ユニット１１８に
て、暗号化回路３４により、ＳｋｔでＤＳｋｔ（ＩＤ）
を暗号化して、ＩＤを得る。

【００８４】ステップＳ３４では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いてＩＤを暗号化して、ＥＳｋ１（ＩＤ）を得
る。そして、ＥＳｋ１（ＩＤ）を記録媒体１１７に記録
する。

【００８５】ステップＳ３５では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。そして、ＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を
記録媒体１１７に記録する。

【００８６】なお、１つの記録媒体に複数のＥＳｋ１
（ＩＤ）が格納される場合、ＥＳｋ１（ＩＤ）とＥＳｋ
１（Ｄａｔａ）とを対応付けて格納する。次に、図６、
図８を参照しながら、復号の際の手順について説明す
る。

【００８７】まず、記録媒体１１７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。ステップＳ４１では、記録媒
体１１７に記録されたＥＳｋ１（ＩＤ）を復号化ユニッ
ト１２１へ送る。

【００８８】ステップＳ４２では、復号化ユニット１２
１にて、送られたＥＳｋ１（ＩＤ）をもとに記録領域１
０９から対応するＳｋ１を求める。すなわち、まず、復
号化回路１０６ｄにより、記録領域１０９に記録されて
いる１つの暗号鍵を使って、ＥＳｋ１（ＩＤ）を復号
し、この結果をＩＤ候補とし、ＩＤ判定回路１１０に与
える。また、この１つの暗号鍵に対応して記録領域１０
９に記録されているＩＤをＩＤ判定回路１１０に与え
る。そして、ＩＤ判定回路１１０により、両者を比較し
て、一致しなければ、記録領域１０９に記憶されている
他の暗号鍵を使って同様の手順を行う。そして、ＩＤ判
定回路１１０により、両者を比較して、一致すれば、そ
のＳｋ１とＩＤの組が求めるべきものであるので、記録
領域１０９からあるいは復号化回路１０６からそのＳｋ
１を復号化回路１０６ｄに与える。

【００８９】ステップＳ４３では、記録媒体１１７に記
録されたＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号化ユニット１２１
へ送る。ステップＳ４４では、復号化ユニット１２１に
て、復号化回路１０６ｃにより、Ｓｋ１を復号鍵として
ＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号し、もとの入力データを得
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７において、ス
テップＳ３２の一時鍵の共有は最初に行っても良い。ま
た、ステップＳ３１のＩＤの生成、Ｓｋ１の生成は、ス
テップＳ３２の後に行っても良い。また、ステップＳ３
１のデータベースへの登録は、どのようなタイミングで
行っても良い。また、ステップＳ３３において、ＩＤと
Ｓｋ１のいずれを先に共有しても構わない。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８において、復号化ユニッ
ト内にバッファがあれば暗号化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】なお、第１の実施形態と同様に、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
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。本実施形態では、復号化ユニット１２１
において、復号化回路３２，１０６ｃ，１０６ｄを１つ
の回路で構成することも可能であり、また、２つの回路
（例えば、復号化回路３２と、復号化回路１０６ｃ，１
０６ｄに共用する回路）で構成することも可能である。

【００９３】（第３の実施形態）図９は、本発明の第３
の実施形態に係るシステムの構成を示すブロック図であ
る。図１０は、本システムの暗号化の際の手順を示すフ
ローチャートである。図１１は、本システムの復号の際
の手順を示すフローチャートである。

【００９４】図９に示すように、本実施形態に係るシス
テムは、暗号化ユニット１１８と復号化ユニット１２１
を備えている。また、暗号化ユニット１１８と復号化ユ
ニット１２１は、ＰＣのＣＰＵバス１２０に接続されて
いる。

【００９５】また、ＣＰＵバス１２０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１１７への読み書きが行われ
る。図９に示すように、暗号化ユニット１１８は、暗号
化回路１０５ａ〜１０５ｃ、鍵判定回路２１０を備えて
いる。暗号化ユニット１１８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。

【００９６】復号化ユニット１２１は、データ暗号鍵生
成回路１０７、ＩＤ生成回路１０８、復号化回路１０６
ａ〜１０６ｃ、ＩＤ／鍵情報記憶回路１０９を備えてい
る。復号化ユニット１２１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。

【００９７】復号化ユニット１２１内には、後述する複
数のマスター鍵Ｍｋｓ（図中１０２ａ）が登録されてい
る（作り込まれている）。また、暗号化ユニット１１８
内には、復号化ユニット１２１と同一の複数のマスター
鍵Ｍｋｓ（図中１０２ｂ）が登録されている（作り込ま
れている）。

【００９８】なお、万一、マスター鍵が破られたことが
発覚した場合、それ以降、復号化ユニット１２１には、
その破られたものを除いてマスター鍵が作り込まれる。
ただし、暗号化ユニット１１８については、その破られ
たものを除いてマスター鍵が作り込まれても良いし、そ
うしなくても良い。また、破られたマスター鍵が作り込
まれている復号化ユニット２０３は、その破られたもの
を除いてマスター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、暗号化ユニット１１８
は、破られたマスター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。

【００９９】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。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。

【０１００】ＩＤは、本実施形態では、一纏まりのデー
タ毎（例えばタイトル毎）に与えられる識別番号であ
る。なお、ＩＤは、ディスク毎に与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
る組毎に与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）に与えるようにしても良い。

【０１０１】Ｓｋ１は、データの暗号化および復号に用
いるデータ暗号鍵（共通鍵暗号方式における共通鍵）で
あり、ＩＤと対で生成される。Ｍｋｓ（ｓ＝１〜ｎ、ｎ
は２以上の整数）は、マスター鍵（共通鍵暗号方式にお
ける共通鍵）の鍵束である。マスター鍵は、例えばメー
カ毎に所定個数づつが割り当てられる。この場合、マス
ター鍵は、メーカ間で重複のないように割り当てられ
る。ここでは、一例として、ｓ＝１，…１０（ｓ＝１
０）とする。つまり、Ｍｋ１，Ｍｋ２，…，Ｍｋ１０の
マスター鍵が、暗号化ユニット１１８、復号化ユニット
１２１のそれぞれに作り込まれる。

【０１０２】前述したように、マスター鍵の鍵束は、利
用者が外部から取得できないように、暗号化ユニットの
チップ、復号化ユニットのチップそれぞれにおいて、利
用者が意図的に取り出せないようにチップ内部の秘匿さ
れた領域に記録されているものとする。

【０１０３】ＩＤ生成回路１０８は、ＩＤ番号を生成す
る。ＩＤ番号は、１から順番に発番するようにしても良
いが、好ましくはランダムに発番する方が良い。後者の
場合、生成されるＩＤが全て異なるようにするために、
例えばＩＤ生成回路１０８を乱数発生器を用いて構成す
る方法が考えられる。なお、重複発番する可能性のある
乱数等を用いる場合には、生成したＩＤが既発番のもの
と同じであるかどうかチェックし、重複して発番された
ことが分かったならば、そのＩＤは破棄し、別のＩＤを
生成し直すようにすると好ましい。

【０１０４】データ暗号鍵生成回路１０７は、ＩＤと対
になるデータ暗号鍵Ｓｋ１を生成する。一時鍵生成回路
１０７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。

【０１０５】ＩＤ／鍵情報記憶回路１０９は、対になる
ＩＤとＳｋ１とを対応づけて記憶するためのものでる。
例えば、ＩＤとＳｋ１をデータベース化して保管してお
く。記録媒体１１７は、暗号化されたＩ／Ｏポートから
の入力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ＣＤ、Ｄ
ＶＤ−ＲＡＭなどを用いることが考えられる。

【０１０６】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。

【０１０７】また、本実施形態では、復号化ユニット１
２１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
２１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１２１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。

【０１０８】最初に、図９、図１０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、記録媒体１１
７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。

【０１０９】ステップＳ５１では、復号化ユニット１２
１にて、ＩＤ生成回路１０８により入力データに対する
ＩＤを生成する。また、データ暗号鍵生成回路１０７に
より入力データを暗号化するための暗号鍵Ｓｋ１を生成
する。そして、生成されたＩＤとＳｋ１とを対応付けて
復号化ユニット１２１内の記憶領域１０９に記録してお
く。また、生成されたＩＤを記録媒体１１７に記録す
る。

【０１１０】なお、ＩＤは、復号化ユニット１２１から
ＣＰＵバスを介して直接、ディスクドライブ装置に与え
ても良いし、復号化ユニット１２１からＣＰＵバスを介
して暗号化ユニット１１８に与え、暗号化ユニット１１
８からＣＰＵバスを介してディスクドライブ装置に与え
るようにしても良い。

【０１１１】ステップＳ５２では、以下に示すような手
順を用いて、復号化ユニット１２１から暗号化ユニット
１１８へ、生成されたデータ暗号鍵Ｓｋ１を伝える。Ｓ
ｋ１のプレインデータを取得されないように、Ｓｋ１
は、復号化ユニット１２１内に記録されたマスター鍵Ｍ
ｋｓ（ｓ＝１，…，ｎ）のうちのいずれか（これをＭｋ
ｉとする）で暗号化され、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）としてＣ
ＰＵバス１２０を通って暗号化ユニット１１８へ送られ
る。

【０１１２】ここで、もしマスター鍵が１つだけ存在す
るのであれば（これをＭｋ０とする）、単に復号化ユニ
ット１２１にてＭｋ０でＳｋ１を復号し、このＥＭｋ０
（Ｓｋ１）を暗号化ユニット１１８へ送り、暗号化ユニ
ット１１８にてＭｋ０でＥＭｋ０（Ｓｋ１）を暗号化す
ることにより、Ｓｋ１を取り出すことができるが、本実
施形態では、複数のマスター鍵からなる鍵束のうちの使
用したマスター鍵Ｍｋｉを直接的に指し示す識別情報は
復号化ユニット１２１から暗号化ユニット１１８へ伝え
ないようにし、その代わりに、上記マスター鍵Ｍｋｉを
特定可能とする情報を復号化ユニット１２１から復号化
ユニット１２１へ送り、暗号化ユニット１１８にて、Ｓ
ｋｔの復号に使用されたマスター鍵Ｍｋｉがｎ個のマス
ター鍵のうちのいずれであるかを特定するとともに、こ
のマスター鍵の特定を通じてＳｋ１を得る。

【０１１３】以下、ステップＳ５２のより詳しい手順に
ついて説明する。まず、復号化ユニット１２１にて、復
号化回路１０６ａにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｉ
＝１，…，ｎ）のうちから例えばランダムあるいは順番
に選んだ１つ（これをＭｋｉとする）でデータ暗号化鍵
Ｓｋ１を復号して、ＤＭｋｉ（Ｓｋ１）を得る。また、
復号化回路１０６ｂにより、Ｓｋ１自身を復号鍵として
用いてＳｋ１を復号して、ＤＳｋ１（Ｓｋ１）を得る。
そして、ＤＭｋｉ（Ｓｋ１）とＤＳｋ１（Ｓｋ１）を、
ＣＰＵバス１２０を通じて暗号化ユニット１１８へ送
る。

【０１１４】次に、暗号化ユニット１１８にて、まずマ
スター鍵を１つ選ぶ（これをＭｋｐとする）。選んだＭ
ｋｐを復号鍵として、暗号化回路１０５ａにより、ＤＭ
ｋｉ（Ｓｋ１）を暗号化し、 ＥＭｋｐ（ＤＭｋｉ（Ｓｋ１））＝Ｓｋａ を得る。

【０１１５】次に、暗号化回路１０５ａの出力Ｓｋａを
復号鍵として、暗号化回路１０５ｂにより、ＤＳｋ１
（Ｓｋ１）を暗号化し、 ＥＳｋａ（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋｂ を得る。

【０１１６】次に、鍵判定回路２１０により、Ｓｋａと
Ｓｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、復号化ユニ
ット１２１にてＳｋ１を暗号化したマスター鍵Ｍｋｉが
Ｍｋｐであったならば、 Ｓｋａ＝ＥＭｋｐ（ＤＭｋｉ（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＥＳｋａ（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））＝ＥＳｋ１
（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１ となる。

【０１１７】つまり、鍵判定回路２１０により、Ｓｋａ
とＳｋｂとが一致することがわかった場合には、Ｍｋｉ
＝Ｍｋｐ、かつ、Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１であり、この
場合、鍵判定回路２１０はＳｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１を出
力する。

【０１１８】一方、鍵判定回路２１０により、Ｓｋａと
Ｓｋｂとが一致しないことがわかった場合には、Ｍｋｉ
≠Ｍｋｐであり、復号化ユニット１２１にてＳｋ１はこ
のＭｋｐでは暗号化されておらず、それ以外のマスター
鍵で暗号化されたことが判る。この場合、鍵判定回路２
１０は出力をしない（あるいは鍵判定回路２１０の出力
が暗号化回路１０５ｃには伝えられない）。

【０１１９】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、暗号化に用いるマスター鍵Ｍｋｐを変更して、上記
の手順を繰り返す。例えば、最初にＭｋｐとしてＭｋ１
を用いて上記の手順を行ってＳｋａとＳｋｂとが一致し
なかった場合に、次にＭｋ２へと更新して再び上記の手
順を繰り返すのである。

【０１２０】以上のような手順を用いて、復号化ユニッ
ト１２１にてどのマスター鍵を用いたのかを暗号化ユニ
ット１１８側で特定することができるとともに、復号化
ユニット１２１と暗号化ユニット１１８との間でデータ
暗号化鍵Ｓｋ１を安全に共有することが可能となる。

【０１２１】ステップＳ５３では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。

【０１２２】ステップＳ５４では、ＥＳｋ１（Ｄａｔ
ａ）を記録媒体１１７に記録する。なお、１つの記録媒
体に複数のＩＤが格納される場合、ＩＤとＥＳｋ１（Ｄ
ａｔａ）とを対応付けて格納する。

【０１２３】次に、図９、図１１を参照しながら、復号
の際の手順について説明する。まず、記録媒体１１７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。

【０１２４】ステップＳ６１では、記録媒体１１７に記
録されたＩＤを復号化ユニット１２１へ送る。ステップ
Ｓ６２では、復号化ユニット１２１にて、送られたＩＤ
をもとに、記録領域１０９から、対応するＳｋ１を検索
して取り出し、復号化回路１０６ｅに与える。

【０１２５】ステップＳ６３では、記録媒体１１７に記
録されたＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号化ユニット１２１
へ送る。ステップＳ６４では、復号化ユニット１２１に
て、復号化回路１０６ｅにより、Ｓｋ１を復号鍵として
ＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号し、もとの入力データ（Ｄ
ａｔａ）を得る。

【０１２６】なお、復号対象となるデータの暗号化に用
いた復号化ユニットと当該復号化ユニット１２１とが相
違するものである場合、すなわち記録媒体１１７に暗号
化データを記録したＰＣと当該ＰＣが相違するものであ
る場合、復号化ユニット１２１内に対応するＩＤとＳｋ
１の組が登録されていないので、上記のステップＳ２２
にて対応するＳｋ１を検索して取り出すことに成功せ
ず、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１１
７に暗号化データを記録したＰＣにおいてのみ復号を行
うことができる。

【０１２７】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１０において、
ステップＳ５１のＩＤの生成、データベースへの登録、
記録媒体への記録は、それぞれどのようなタイミングで
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。図１１については、第１の実施形態と同様である。

【０１２８】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）。

【０１２９】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、復号化ユニット１２１において、復号化回路１
０６ａ，１０６ｂ，１０６ｃを１つの回路で構成するこ
とも可能であり、また、２つの回路（例えば、復号化回
路１０６ａ，１０６ｂに共用する回路と、復号化回路１
０６ｃ）で構成することも可能である。また、例えば、
暗号化ユニット１１８において、暗号化回路１０５ａ，
１０５ｂ，１０５ｃを１つの回路で構成することも可能
であり、また、２つの回路（例えば、暗号化回路１０５
ａ，１０５ｂに共用する回路と、暗号化回路１０５ｃ）
で構成することも可能である。

【０１３０】なお、第１の実施形態と同様に、図９の構
成においても、復号化ユニット１２１を２つのＩＣチッ
プに分離して構成することも可能である。 （第４の実施形態）図１２は、本発明の第４の実施形態
に係るシステムの構成を示すブロック図である。図１３
は、本システムの暗号化の際の手順を示すフローチャー
トである。図１４は、本システムの復号の際の手順を示
すフローチャートである。

【０１３１】本実施形態は、基本的には第３の実施形態
と同様の構成を有するものであり、以下では、主に相違
する点について説明する。まず、暗号化ユニット１１８
は、図９の構成と同様であるが、復号化ユニット１２１
から渡されたＤＭｋｉ（ＩＤ）を、マスター鍵Ｍｋｉが
特定された後に暗号化回路１０５ａによりこのマスター
鍵Ｍｋｉで復号する点、復号されたＩＤを暗号化回路１
０５ｃによりＳｋ１で暗号化する点が相違する。

【０１３２】また、復号化ユニット１２１は、図９の構
成に加えて、与えられたＥＳｋ１（ＩＤ）からＳｋ１を
得るための復号化回路１０６ｄとＩＤ判定回路１１０が
付加されており、また生成したＩＤをも復号化回路１０
６ａによりマスター鍵Ｍｋｉで復号化して暗号化ユニッ
ト１１８に送る点が相違している。

【０１３３】次に、図１２、図１３を参照しながら、暗
号化の際の手順について説明する。ステップＳ７１で
は、復号化ユニット１２１にて、ＩＤ生成回路１０８に
より入力データに対するＩＤを生成する。また、データ
暗号鍵生成回路１０７により入力データを暗号化するた
めの暗号鍵Ｓｋ１を生成する。そして、生成されたＩＤ
とＳｋ１とを対応付けて復号化ユニット１２１内の記憶
領域１０９に記録しておく。

【０１３４】ステップＳ７２では、以下に示すような手
順を用いて、復号化ユニット１２１から暗号化ユニット
１１８へ、生成されたデータ暗号鍵Ｓｋ１とＩＤを伝え
る。まず、復号化ユニット１２１にて、復号化回路１０
６ａにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｉ＝１，…，
ｎ）のうちのずれか（これをＭｋｉとする）でデータ暗
号化鍵Ｓｋ１を復号して、ＤＭｋｉ（Ｓｋ１）を得る。
また、復号化回路１０６ｂにより、Ｓｋ１自身を復号鍵
として用いてＳｋ１を復号して、ＤＳｋ１（Ｓｋ１）を
得る。そして、ＤＭｋｉ（Ｓｋ１）とＤＳｋ１（Ｓｋ
１）を、ＣＰＵバス１２０を通じて暗号化ユニット１１
８へ送る。また、復号化回路１０６ａにより、ＩＤも同
じＭｋｉで復号して、ＤＭｋｉ（ＩＤ）を求め、これも
ＣＰＵバス１２０を通じて暗号化ユニット１１８へ送
る。

【０１３５】次に、ステップＳ５２と同様にして、暗号
化ユニット１１８にて、マスター鍵Ｍｋｉを特定すると
ともに、データ暗号化鍵Ｓｋ１を求める。そして、暗号
化回路１０５ａにより、特定したＭｋｉでＥＭｋｉ（Ｉ
Ｄ）を復号して、ＩＤを得る。

【０１３６】ステップＳ７３では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いてＩＤを暗号化して、ＥＳｋ１（ＩＤ）を得
る。そして、ＥＳｋ１（ＩＤ）を記録媒体１１７に記録
する。

【０１３７】ステップＳ７４では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。そして、ＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を
記録媒体１１７に記録する。

【０１３８】なお、１つの記録媒体に複数のＥＳｋ１
（ＩＤ）が格納される場合、ＥＳｋ１（ＩＤ）とＥＳｋ
１（Ｄａｔａ）とを対応付けて格納する。次に、図１
２、図１４を参照しながら、復号の際の手順について説
明する。

【０１３９】まず、記録媒体１１７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。ステップＳ８１では、記録媒
体１１７に記録されたＥＳｋ１（ＩＤ）を復号化ユニッ
ト１２１へ送る。

【０１４０】ステップＳ８２では、復号化ユニット１２
１にて、送られたＥＳｋ１（ＩＤ）をもとに記録領域１
０９から対応するＳｋ１を求める。すなわち、まず、復
号化回路１０６ｄにより、記録領域１０９に記録されて
いる１つの暗号鍵を使って、ＥＳｋ１（ＩＤ）を復号
し、この結果をＩＤ候補とし、ＩＤ判定回路１１０に与
える。また、この１つの暗号鍵に対応して記録領域１０
９に記録されているＩＤをＩＤ判定回路１１０に与え
る。そして、ＩＤ判定回路１１０により、両者を比較し
て、一致しなければ、記録領域１０９に記憶されている
他の暗号鍵を使って同様の手順を行う。そして、ＩＤ判
定回路１１０により、両者を比較して、一致すれば、そ
のＳｋ１とＩＤの組が求めるべきものであるので、記録
領域１０９からあるいは復号化回路１０６からそのＳｋ
１を復号化回路１０６ｄに与える。

【０１４１】ステップＳ８３では、記録媒体１１７に記
録されたＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号化ユニット１２１
へ送る。ステップＳ８４では、復号化ユニット１２１に
て、復号化回路１０６ｃにより、Ｓｋ１を復号鍵として
ＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号し、もとの入力データを得
る。

【０１４２】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１３において、
ステップＳ７１のＩＤの生成、データベースへの登録、
記録媒体への記録は、それぞれどのようなタイミングで
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。図１１については、第２の実施形態と同様である。

【０１４３】第３の実施形態と同様に、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。本実施形態では、例えば、復号化ユニット１２
１において、復号化回路１０６ａ，１０６ｂ，１０６
ｃ，１０６ｄを１つの回路で構成することも可能であ
り、また、２つの回路（例えば、復号化回路１０６ａ，
１０６ｂに共用する回路と、復号化回路１０６ｃ，１０
６ｄに共用する回路）で構成することも可能であり、ま
た、３つの回路で構成することも可能である。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。

【０１４４】

【発明の効果】本発明によれば、その都度生成するデー
タ暗号化鍵を識別情報と対応させてユニット内に記録し
ておくことにより、このユニットそのものがなければ復
号を行うことができず、記録媒体の複製を作っても他の
計算機では復号することができない。

【０１４５】また、本発明によれば、ＣＰＵバスを流れ
るデータ暗号化鍵は暗号化されており、またデータ暗号
化鍵自体もその都度生成されるものであるため、第３者
により暗号を解読することは極めて困難である。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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係るシステムの構成
を示すブロック図

【図２】図１の鍵共有回路の内部構成の一例を示す図

【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】鍵共有手順の一例を示すフローチャート

【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

【図６】本発明の第２の実施形態に係るシステムの構成
を示すブロック図

【図７】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８】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

【図９】本発明の第３の実施形態に係るシステムの構成
を示すブロック図

【図１０】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１１】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

【図１２】本発明の第４の実施形態に係るシステムの構
成を示すブロック図

【図１３】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１４】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】

３０ａ，３０ｂ…鍵共有回路 ３１ａ，３１ｂ…チャレンジ鍵生成回路 ３３ａ，３３ｂ…認証鍵生成回路 ３５ａ，３５ｂ…比較回路 ３７ａ，３７ｂ…バス鍵生成回路 １０２ａ，１０２ｂ…マスター鍵の鍵束 １０５ａ〜１０５ｃ…暗号化回路 １０６ａ〜１０６ｄ…復号化回路 １０７…データ暗号鍵生成回路 １０８…ＩＤ生成回路 １０９…ＩＤ／鍵情報記憶回路 １１０…ＩＤ判定回路 １１７…記録媒体 １１８…暗号化ユニット １２０…ＣＰＵバス １２１…復号化ユニット ２１０…鍵判定回路

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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暗号化する装置の
   ために、データ暗号化鍵を生成し記録する、計算機のＣ
   ＰＵバスに接続されて使用されるユニット装置であっ
   て、 暗号化対象となるデータの識別番号を生成するための手
   段と、 前記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、 生成されたデータ暗号化鍵と識別番号とを対応付けて記
   録するための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化する装置に
   前記データ暗号化鍵または前記データ暗号化鍵と前記識
   別情報の両方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ユニット装
   置。
2. 【請求項２】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、 前記計算機の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
   タの識別番号を生成するための手段と、 前記暗号化ユニット装置が前記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、 生成されたデータ暗号化鍵と識別番号とを対応付けて記
   録するための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに
   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、 自装置内に識別情報と対応して記録されているデータ暗
   号化鍵のうちから、識別情報とこれに対応するデータ暗
   号化鍵で暗号化されたデータが記録された前記記録媒体
   から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた識別
   情報に対応する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。
3. 【請求項３】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、 前記計算機の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
   タの識別番号を生成するための手段と、 前記暗号化ユニット装置が前記データと前記識別情報の
   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、 生成されたデータ暗号化鍵と識別番号とを対応付けて記
   録するための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに
   前記データ暗号化鍵と前記識別情報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、 自装置内に識別情報と対応して記録されているデータ暗
   号化鍵のうちから、データ暗号化鍵で暗号化された識別
   情報と該データ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録さ
   れた前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介し
   て与えられた暗号化された識別情報に対応するデータ暗
   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。
4. 【請求項４】前記データ暗号化鍵を求めるための手段
   は、自装置内に記録されている識別情報とデータ暗号化
   鍵の組のうちから、前記記録媒体から読み出されたデー
   タ暗号化鍵で暗号化された識別情報を自装置内に記録さ
   れているデータ暗号化鍵で復号して得られる識別情報
   と、該データ暗号化鍵に対応して自装置内に記録されて
   いる識別情報とが等しくなる組を探すことにより、復号
   に用いるべきデータ暗号化鍵を求めるものであることを
   特徴とする請求項３に記載の復号化ユニット装置。
5. 【請求項５】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２ないし４のいずれか１項に記載の復号化ユ
   ニット装置。
6. 【請求項６】 暗号化ユニット装置 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、 暗号化対象となるデータの識別番号と該データの暗号化
   に用いるデータ暗号化鍵を生成しこれらを対応付けて記
   録する装置から、前記計算機のＣＰＵバスを介して前記
   データ暗号化鍵または前記データ暗号化鍵と前記識別情
   報の両方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、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
   となるデータまたは前記暗号化対象となるデータと受け
   取った前記識別情報の両方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。
7. 【請求項７】 暗号化ユニット装置 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、 暗号化対象となるデータの識別番号と該データの暗号化
   に用いるデータ暗号化鍵を生成しこれらを対応付けて記
   録し、与えられた識別情報またはデータ暗号化鍵で暗号
   化された識別情報をもとにして求めたデータ暗号化鍵を
   用いて与えられた暗号化されたデータを復号する復号化
   ユニットから、前記計算機のＣＰＵバスを介して前記デ
   ータ暗号化鍵または前記データ暗号化鍵と前記識別情報
   の両方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、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
   となるデータまたは前記暗号化対象となるデータと受け
   取った前記識別情報の両方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。
8. 【請求項８】計算機のＣＰＵバスに接続された暗号化ユ
   ニットと復号化ユニットを用いて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
   前に暗号化しおよび該復号化ユニットを用いて該記録媒
   体に記録された暗号化されたデータを復号する暗号処理
   システムであって、 前記復号化ユニットは、 暗号化対象とな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、 前記データの識別番号を生成するための手段と、 生成されたデータ暗号化鍵と識別番号とを対応付けて記
   録するための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに
   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、 自ユニット内に識別情報と対応して記録されているデー
   タ暗号化鍵のうちから、識別情報とこれに対応するデー
   タ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録された前記記録
   媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた
   識別情報に対応する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
   た暗号化されたデータを復号するための手段を備え、 前記暗号化ユニットは、 前記計算機のＣＰＵバスを介して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受け取るための手段
   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
   特徴とする暗号処理システム。
9. 【請求項９】計算機のＣＰＵバスに接続された暗号化ユ
   ニットと復号化ユニットを用いて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
   前に暗号化しおよび該復号化ユニットを用いて該記録媒
   体に記録された暗号化されたデータを復号する暗号処理
   システムであって、 前記復号化ユニットは、 暗号化対象とな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、 前記データの識別番号を生成するための手段と、 生成されたデータ暗号化鍵と識別番号とを対応付けて記
   録するための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに
   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、 自ユニット内に識別情報と対応して記録されているデー
   タ暗号化鍵のうちから、データ暗号化鍵で暗号化された
   識別情報と該データ暗号化鍵で暗号化されたデータが記
   録された前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを
   介して与えられた暗号化された識別情報に対応するデー
   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
   た暗号化されたデータを復号するための手段を備え、 前記暗号化ユニットは、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記データ暗号化鍵と
   前記識別情報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、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
   となるデータと受け取った前記識別情報とをそれぞれ暗
   号化するための手段とを備えたことを特徴とする暗号処
   理システム。
10. 【請求項１０】前記伝えるための手段および前記受け取
    るための手段は、それぞれ、前記計算機のＣＰＵバスを
    介した情報のやり取りにより協調して行われる所定の鍵
    共有手順により所定の一時鍵を外部から取得されること
    なく共有するための手段を備えるとともに、 前記伝えるための手段は、生成された前記データ暗号化
    鍵を共有した前記一時鍵で復号して出力するための手段
    を備え、 前記受け取るための手段は、与えられた前記一時鍵で復
    号されたデータ暗号化鍵を共有した前記一時鍵で暗号化
    するための手段を備えたことを特徴とする請求項８また
    は９に記載の暗号処理システム。
11. 【請求項１１】計算機のＣＰＵバスに接続された暗号化
    ユニットと復号化ユニットを用いて、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、 前記復号化ユニットにて、暗号化対象となるデータの暗
    号化に用いるデータ暗号化鍵を生成するとともに、該デ
    ータの識別番号を生成し、これら生成されたデータ暗号
    化鍵と識別番号とを対応付けて自ユニット内の所定の記
    録領域に記録し、 前記復号化ユニットから前記計算機のＣＰＵバスを介し
    て前記暗号化ユニットに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、 前記暗号化ユニットにて、前記暗号化対象となるデータ
    を伝えられた前記データ暗号化鍵で暗号化することを特
    徴とする暗号化方法。
12. 【請求項１２】所定の記録媒体に識別情報とともに記録
    された暗号化されたデータを、計算機のＣＰＵバスに接
    続された、識別情報とデータ暗号化鍵とを組にして記憶
    している復号化ユニットを用いて復号する復号化方法で
    あって、 自ユニット内に記録されているデータ暗号化鍵のうちか
    ら、前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介し
    て与えられた識別情報に対応する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。
13. 【請求項１３】計算機のＣＰＵバスに接続された暗号化
    ユニットと復号化ユニットを用いて、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、 前記復号化ユニットにて、暗号化対象となるデータの暗
    号化に用いるデータ暗号化鍵を生成するとともに、該デ
    ータの識別番号を生成し、これら生成されたデータ暗号
    化鍵と識別番号とを対応付けて自ユニット内の所定の記
    録領域に記録し、 前記復号化ユニットから前記計算機のＣＰＵバスを介し
    て前記暗号化ユニットに前記データ暗号化鍵と前記識別
    情報を外部から取得されることなく安全に伝え、 前記暗号化ユニットにて、前記暗号化対象となるデータ
    と伝えられた前記識別情報とを、伝えられた前記データ
    暗号化鍵でそれぞれ暗号化することを特徴とする暗号化
    方法。
14. 【請求項１４】所定の記録媒体に暗号化された識別情報
    とともに記録された暗号化されたデータを、計算機のＣ
    ＰＵバスに接続された、識別情報とデータ暗号化鍵とを
    組にして記憶している復号化ユニットを用いて復号する
    復号化方法であって、 自ユニット内に記録されているデータ暗号化鍵のうちか
    ら、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識別情報に
    対応する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。