JPH1063183A - Data encryption method for subscriber limitation receiving for digital broadcasting - Google Patents

Data encryption method for subscriber limitation receiving for digital broadcasting

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JPH1063183A
JPH1063183A JP9124524A JP12452497A JPH1063183A JP H1063183 A JPH1063183 A JP H1063183A JP 9124524 A JP9124524 A JP 9124524A JP 12452497 A JP12452497 A JP 12452497A JP H1063183 A JPH1063183 A JP H1063183A
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JP
Japan
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data
round
bit
block
data encryption
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JP9124524A
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Japanese (ja)
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Rii Jiyanuon
リー ジャンウォン
Chiyoo Hiyunsuuku
チョー ヒュンスーク
Chiyae Jiyonseooku
チャエ ジョンセオーク
Ho Kiyoon
ホ キヨーン
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KOREA TELECOMMUN AUTHORITY
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
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KOREA TELECOMMUN AUTHORITY
Electronics and Telecommunications Research Institute ETRI
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L2209/04Masking or blinding
    • H04L2209/043Masking or blinding of tables, e.g. lookup, substitution or mapping

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a data encryption method not inferior in terms of execution speed as well while maintaining high safety and confidentiality, by adding a byte shift function and dynamic allocation transform scheme to conventional data encryption standard algorithm. SOLUTION: The bit shift function(BSF) is executed before a right side block (32 bit)) is applied to the next round to deal with a linear cryptoanalysis. Namely, the bit shift function(BSF) is a method for comparing the input and output of an S box, analyzing the correlative relation thereof and determining a linear approximation equation relating to the nonlinear S box. The input of the bit shift function(BSF) is shifted by using a module path as an element for dealing with relating to the linear cryptoanalysis method. The dynamic allocation transform (DATA) is executed by using the round key (Ki) formed in order to intensify the function of an (f) function after the bit shift function(BSF) is executed. The confidentiality of the data is improved by proving the method with the element relating to differential cryptoanalysis.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ディジタル衛星
放送システムにおいて、有料放送サ−ビスを実現するた
めに制限受信システム(CAS:Conditional Access Syst
em)で資格統制機能と資格管理機能とを行うためのデ−
タ暗号化方法に関し、特に、従来の保護方法に線形暗号
解読(LC:Linear Cryptanalysis)と微分暗号解読(DC:D
ifferential Cryptanalysis)とを防御することができ
る要素を加えたディジタル放送のための加入者制限受信
用デ−タ暗号化方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conditional access system (CAS) for realizing a pay broadcasting service in a digital satellite broadcasting system.
em) provides data for performing qualification control and qualification management functions.
In particular, the conventional protection methods include linear cryptography (LC: Linear Cryptanalysis) and differential cryptography (DC: D
The present invention relates to a method for encrypting data for subscriber restriction reception for digital broadcasting, to which an element capable of protecting against digital data (ifferential cryptography) is added.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル放送システムの暗号化/復号
化は、64ビット暗号化体系を用いる。従来において、最
も広く用いられているデ−タ暗号化標準(DES:Data Enc
ryption Standard)アルゴリズムもまた64ビット入出力
とキ−との体系で構成されているため、制限受信システ
ムの暗号化/復号化システムに当てはまる。
2. Description of the Related Art The encryption / decryption of a digital broadcasting system uses a 64-bit encryption system. Conventionally, the most widely used data encryption standard (DES: Data Enc
The ryption standard) algorithm is also configured with a 64-bit input / output and key system, and thus is applicable to the encryption / decryption system of the restricted reception system.

【0003】しかしながら、従来のデ−タ暗号化標準(D
ES)アルゴリズムに関する解読方法は、多くの論文で発
表されており、さらに急速なコンピュ−タ−ハ−ドウェ
アの発達によってコンピュ−タ−の演算速度が日増しに
高速化されているので、従来のデ−タ暗号化標準(DES)
アルゴリズムよりは、一層向上した秘度を有した新たな
保護技術の開発が必要とされている。そして、通信衛星
から発射された電波は、地上で誰でも聴取することがで
きるので、通信線路を通じた伝送より暗号化された資料
に関する漏出が容易であるという問題点がある。
However, the conventional data encryption standard (D
The decoding method related to the (ES) algorithm has been published in many papers, and furthermore, with the rapid development of computer hardware, the operation speed of computers has been increasing day by day. Data Encryption Standard (DES)
There is a need for the development of new protection techniques with even higher confidentiality than algorithms. Since radio waves emitted from a communication satellite can be heard by anyone on the ground, there is a problem that leakage of encrypted data is easier than transmission through a communication line.

【0004】したがって、より高い秘度の暗号化システ
ムの開発は必然的と言うことができ、暗号化/復号化機
能のためには速い実行速度と十分な秘度を有するデ−タ
暗号化方法が必要である。
[0004] Therefore, it can be said that the development of an encryption system having a higher degree of security is inevitable, and a data encryption method having a high execution speed and a sufficient level of security is required for an encryption / decryption function. is required.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来技術
の問題点を解決するために提案されたこの発明は、従来
のデ−タ暗号化方法に比べて高い安全性と秘度を持ちな
がら実行速度面においても劣らないというディジタル放
送のための加入者制限受信用のデ−タ暗号化方法を提供
することにこの発明の目的がある。
The present invention, which has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, has higher security and confidentiality than the conventional data encryption method. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a data encryption method for subscriber limited reception for digital broadcasting which is not inferior in execution speed.

【0006】前記目的を達するためのこの発明は、ディ
ジタル衛星放送システムに適用される加入者制限受信用
デ−タ暗号化方法において、入力されたメッセ−ジに対
して、与えられた最初の置換テ−ブルによって最初の置
換を行った後、メッセ−ジを左側と右側とで2等分して
貯蔵し、貯蔵された右側のブロックを読み出し、4等分
してバイト移動機能の関数により再配置を行ない、0、
4、8、12、 16、 20、24、 28ビットの位置の1の個数を
2進表現にしたものを6に分けた、残りのビットを非線
形構造のルックアップテ−ブルの列の値と決め、残りの
ビットを前記ルックアップテ−ブルの行の値と決め、決
められた行と列とに該する前記ルックアップテ−ブルの
値を出力した後、16ラウンドを繰り返して行ったのかを
調べる第1段階、及び前記第1段階で16ラウンドを繰り
返して行わなかったら、現在のラウンドの左側ブロック
と前記ルックアップテ−ブルの出力値とを排他的論理和
し、排他的論理和を行った値は次のラウンドの右側ブロ
ック位置に適用し、現在のラウンドのルックアップテ−
ブルに適用される以前の右側ブロックは、次のラウンド
の左側ブロック位置に適用した後、前記第1段階の右側
のブロックを読み出して4等分する過程以下を行い、16
ラウンドを繰り返して行ったら、置換テ−ブルによって
最終の置換を行ない、暗号化されたメッセ−ジを出力す
る第2段階を含むことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a data encryption method for subscriber limited reception applied to a digital satellite broadcasting system, wherein an initial message given to an input message is replaced. After the first replacement with the table, the message is stored in two equal parts on the left and right sides, the stored right block is read out, divided into four equal parts and re-used by the function of the byte transfer function. Make the placement, 0,
The binary representation of the number of 1's at 4, 8, 12, 16, 20, 24, and 28 bit positions is divided into 6, and the remaining bits are compared with the values of the non-linear look-up table column. After determining the remaining bits as the value of the row of the look-up table and outputting the value of the look-up table corresponding to the determined row and column, did 16 rounds be repeated? , And if the 16th round is not repeated in the first step, the left block of the current round and the output value of the look-up table are XORed, and the XOR is calculated. The value made is applied to the right block position of the next round, and the look-up table of the current round is used.
The right block before being applied to the first block is applied to the left block position of the next round, and then the first block of the right block is read and divided into four equal parts.
If the round is repeated, a final step of performing a final substitution by a substitution table and outputting an encrypted message is included.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、添附された図面を参照して
この発明の一実施の形態を詳しく説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

【0008】図1は、この発明が適用されるディジタル
放送システムの全体的な構成図であって、図面におい
て、「1」は放送分配網、「2」は再多重化装置、
「3」は入力デ−タフォ−マット部、「4」は監視・警
報制御部(MAC:Monitor、Alarm andControl)、「5」は
エンコ−ダ、「6」は資源及び加入者管理システム/制
限受信システム、「7」はマルチプレクサ(MUX)、
「8」は衛星伝送装置、「9」は衛星、「10」は受信ア
ンテナ、「11」は加入者結合部をそれぞれ示している。
FIG. 1 is an overall block diagram of a digital broadcasting system to which the present invention is applied. In the drawing, "1" is a broadcast distribution network, "2" is a remultiplexing apparatus,
"3" is an input data format section, "4" is a monitor / alarm control section (MAC: Monitor, Alarm and Control), "5" is an encoder, "6" is a resource and subscriber management system / limitation. Receiving system, "7" is a multiplexer (MUX),
“8” indicates a satellite transmission device, “9” indicates a satellite, “10” indicates a receiving antenna, and “11” indicates a subscriber coupling unit.

【0009】この発明は資源及び加入者管理システム/
制限受信システム(6)と受信機の加入者結合部(Set-T
op-Box)11に挿入して用いることができるスマ−トカ−
ド内で行われる。
The present invention relates to a resource and subscriber management system.
Restricted reception system (6) and receiver connection unit (Set-T
op-Box) 11
It is done in the world.

【0010】放送分配網1を通じて入力された放送事業
者が生成した放送プログラム中、MPEG2デ−タ列は、再
多重化装置2によって多重化された後、マルチプレクサ
7に入力され、ビデオ/オ−ディオディジタルアナログ
デ−タは、入力デ−タフォ−マット部3で形態化されて
エンコ−ダ5によって符号化(encoding)された後、マ
ルチプレクサ7に入力される。
[0010] In the broadcast program generated by the broadcaster inputted through the broadcast distribution network 1, the MPEG2 data sequence is multiplexed by the remultiplexing device 2 and then inputted to the multiplexer 7 to be video / audio. The digital digital analog data is formed in the input data format section 3 and encoded by the encoder 5 and then input to the multiplexer 7.

【0011】監視・警報制御部(MAC:Monitor、Alarm a
nd Control)は、放送分配網1と再多重化装置2と入力
デ−タフォ−マット部3との状態を制御する機能を有す
る。
A monitoring / alarm control unit (MAC: Monitor, Alarm a)
nd Control) has a function of controlling the states of the broadcast distribution network 1, the remultiplexing device 2, and the input data format unit 3.

【0012】送信局における放送の有料化のために資源
及び加入者管理システム/制限受信システム6は、マル
チプレクサ7にRSMSデ−タストリ−ムを出力し、マルチ
プレクサ7は、衛星伝送装置8によって衛星9に伝送す
る。この時、放送情報デ−タの保護のために、資源及び
加入者管理システム/制限受信システム6でこのような
デ−タを暗号化して伝送する。
The resource and subscriber management system / restricted reception system 6 outputs an RSMS data stream to a multiplexer 7 for paying for broadcasting at the transmitting station. To be transmitted. At this time, in order to protect the broadcast information data, such data is encrypted and transmitted by the resource and subscriber management system / restricted reception system 6.

【0013】受信部では、受信アンテナ10によってこの
放送デ−タを受信し、この暗号化されたデ−タは、加入
者と結合された加入者結合部(Set-Top-Box)11内に挿
入されるスマ−トカ−ドによって復号化される。これ
は、スマ−トカ−ド内にデ−タを復元することができる
情報保護アルゴリズムが搭載されているためである。
The receiving section receives the broadcast data by the receiving antenna 10 and stores the encrypted data in a subscriber combining section (Set-Top-Box) 11 combined with the subscriber. Decoding is performed by the inserted smart card. This is because an information protection algorithm capable of restoring data is installed in the smart card.

【0014】図2は、一般的なデ−タ暗号化標準(DES)
アルゴリズムの説明図を示している。
FIG. 2 shows a general data encryption standard (DES).
FIG. 4 shows an explanatory diagram of the algorithm.

【0015】デ−タ暗号化標準(DES:Data Encryption
Standard)アルゴリズムは、基本的に16ラウンドに構
成し、暗号化は同一の動作過程の繰り返しによってなさ
れる。復号化は、暗号化過程と同一であるが使われるキ
−だけを逆順に働かせればよい。
[0015] Data encryption standard (DES)
Standard) algorithm basically consists of 16 rounds, and encryption is performed by repeating the same operation process. Decryption is the same as the encryption process, but only the keys used need to work in reverse order.

【0016】デ−タ暗号化標準(DES)アルゴリズムを実
現させる重要な技法は、置換え(P-box)、代置(S-box)そ
してキ−スケジュ−ル等がある。
Important techniques for implementing the Data Encryption Standard (DES) algorithm include replacement (P-box), substitution (S-box), and key scheduling.

【0017】デ−タ暗号化の内部は、16ラウンドのイン
ボリュ−ション(involution)形態になっており、入力部
の初期置換えIP(Initial Permutation)と出力部の逆初
期置換え(IP-1)で構成されている。初期置換えIPテ−ブ
ルにおいて、与えられた数字の意味は入力評文の初期置
換え後の位置を示す。
The inside of the data encryption is in the form of 16 rounds of involution (involution), with an initial replacement IP (Initial Permutation) at the input and an inverse initial replacement (IP -1 ) at the output. It is configured. In the initial replacement IP table, the meaning of the given number indicates the position of the input review after the initial replacement.

【0018】キ−の生成部において、まず、64ビットの
キ−から8ビットのパリティ−ビットが除去された後、
残りの56ビットのキ−から48ビットの動作キ−Ki(i=1、
2、...、16)が生成されてデ−タ暗号化部に作用する。
In the key generation unit, first, after removing 8 bits of parity bits from the 64 bits of key,
From the remaining 56-bit key to the 48-bit operation key Ki (i = 1,
2,..., 16) are generated and act on the data encryption unit.

【0019】f関数は、大きく線形構造をなすビット選
択表Eと置換えPとそして非線形構造を示すテ−ブルルッ
クアップ(Table Look-up)方式であるSボックス(S-bo
x)とで構成されている。
The f function is a bit selection table E having a large linear structure, a replacement P, and an S box (S-both) which is a table look-up method indicating a non-linear structure.
x).

【0020】f関数の構成は以前ラウンドの右側ブロッ
ク(32ビット)を48ビットにビット拡張テ−ブルによって
拡張し、各ラウンドキ−(48ビット)と排他的論理和(Exc
lusive-OR)する。その結果がSボックス(Box)に適用さ
れ、Sボックス(Box)は八つのSボックス(Box)(S1、S
2、...、S8)のテ−ブルで構成され、各Sボックス(B
ox)は(4×16)の行列形態で構成されており、6ビ
ットの入力のうち、最上位ビット(Most Significant
Bit;MSB)と最下位ビット(Least Significant Bit;LS
B)が行列の行のアドレスに、残りの4ビットが列のアド
レスに入力されて、このアドレスに貯蔵された4ビット
のデ−タが出力される非線形構造で構成されている。
The structure of the f-function is to extend the right block (32 bits) of the previous round to 48 bits by a bit extension table, and perform an exclusive OR (Exc) with each round key (48 bits).
lusive-OR). The result is applied to the S box, and the S box consists of eight S boxes (S1, S
2,..., S8), and each S box (B
ox) is configured in the form of a (4 × 16) matrix, and among the 6-bit inputs, the most significant bit (Most Significant)
Bit; MSB) and Least Significant Bit (LS)
B) has a non-linear structure in which the address of the row of the matrix is input to the address of the row, and the remaining 4 bits are input to the address of the column, and the 4-bit data stored at this address is output.

【0021】全体八つのSボックス(Box)の入力は48ビッ
トであり、出力は32ビットである。各Sボックス(Box)は
その入力が1ビットの値が変化した時、少なくとも出力
の2ビット値が変化する性質がある。
The input of all eight S boxes is 48 bits, and the output is 32 bits. Each S box (Box) has a property that when its input changes its one-bit value, at least its output two-bit value changes.

【0022】64ビットキ−デ−タは、ラウンドキ−スケ
ジュ−ルによって48ビットのラウンドキ−を生成して、
毎ラウンドごとに生成されたラウンドキ−(ki)として用
いられる。
The 64-bit key data generates a 48-bit round key according to a round key schedule.
Used as a round key (ki) generated for each round.

【0023】図3は、この発明に従うデ−タ暗号化方法
の概括的な説明図であって、この発明は、各ラウンド別
に同一の方法で16ラウンドを行う。これは従来のデ−タ
暗号化標準(DES:Data Encryption Standard)アルゴリ
ズムに比べてバイト移動機能(BSF:Byte Shifting Fun
ction)とダイナミック割り当て変換(DAT:Dynamic Allo
cation Transformation)スキ−ム(Scheme)が追加され
たことであって、線形暗号解読(LC)および微分暗号解読
(DC)とに対応することができるように設計された。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a data encryption method according to the present invention. In the present invention, 16 rounds are performed in the same manner for each round. This is a byte shifting function (BSF: Byte Shifting Fun) compared to the conventional Data Encryption Standard (DES) algorithm.
ction) and dynamic allocation conversion (DAT: Dynamic Allo
cation Transformation) The addition of a scheme, Linear Decryption (LC) and Differential Decryption
(DC).

【0024】この発明は、右側ブロック(32ビット)が次
のラウンドに適用される前にビット移動機能(BSF:Bit
Shifting Function)を行って、線形暗号解読(LC)に対
応することができ、ビット移動機能を行った後、f関数
の機能を強化するために生成されたラウンドキ−(Ki)を
用いてダイナミック割り当て変換(DAT)を行ない、微分
暗号解読に関する対応要素を備えることによってデ−タ
の秘度を向上させる構造を有する。
According to the present invention, before the right block (32 bits) is applied to the next round, a bit shift function (BSF: Bit
Shifting Function) to support linear decryption (LC), and after performing the bit transfer function, dynamically allocate using the round key (Ki) generated to enhance the function of the f function. It has a structure that performs conversion (DAT) and has a corresponding element relating to differential decryption to improve the confidentiality of data.

【0025】図4は、この発明によるビット移動機能(B
SF)の動作の説明図を示している。Sボックス(Box)の入
出力を比較してその相関関係を分析し、非線形のSボッ
クス(Box)に関する線形近似方程式を求める方法であっ
て、線形暗号解読方法に関する対応要素としてビット移
動機能(BSF)を利用し、ビット移動機能(BSF)の入力をモ
ジュ−ル路を用いて移動させる方法である。
FIG. 4 shows a bit transfer function (B) according to the present invention.
FIG. 4 shows an explanatory diagram of the operation of SF). This is a method of comparing the input and output of the S box (Box) and analyzing the correlation thereof to obtain a linear approximation equation for the non-linear S box (Box). ) Is used to move the input of the bit transfer function (BSF) using a module path.

【0026】Riをi番目ラウンドのビット移動機能(BSF)
の右側のブロック入力デ−タとし、入力された32ビット
デ−タを8ビットづつ4等分する。そして、ビット移動
機能(BSF)は、そのキ−(Ki)と共に次のように定義さ
れる。
Ri is the i-th round bit transfer function (BSF)
And the input 32-bit data is divided into four equal 8-bit blocks. The bit shift function (BSF) is defined as follows together with its key (Ki).

【0027】 BSF(Ri、Ki)= (Ri1、Ri2、Ri3、Ri4)Ki=0である場合 (Ri2、Ri3、Ri4、Ri1)Ki=1である場合 (Ri3、Ri4、Ri1、Ri2)Ki=2である場合 (Ri4、Ri1、Ri2、Ri3)Ki=3である場合 ここでKiは次のように定義される。BSF (Ri, Ki) = (Ri1, Ri2, Ri3, Ri4) Ki = 0 (Ri2, Ri3, Ri4, Ri1) Ki = 1 (Ri3, Ri4, Ri1, Ri2) Ki = 2 (Ri4, Ri1, Ri2, Ri3) Ki = 3 Here, Ki is defined as follows.

【0028】[0028]

【数1】 (Equation 1)

【0029】従ってKiは、任意で均等に次のような確率
で分布されている。
Accordingly, Ki is arbitrarily and evenly distributed with the following probability.

【0030】Prob{Ki=0}=Prob{Ki=1}=Prob{Ki=2}
=Prob{Ki=3}=0.25 ビット移動機能(BSF)の追加時安定性は267であって、
非常に安全である。
Prob {Ki = 0} = Prob {Ki = 1} = Prob {Ki = 2}
= Additional stability during the Prob {Ki = 3} = 0.25 bit shift function (BSF) is 2 67,
Very secure.

【0031】図5はこの発明に従うダイナミック割り当
て変換(DAT)の動作説明図を示している。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the dynamic assignment conversion (DAT) according to the present invention.

【0032】この発明に従うダイナミック割り当て変換
(DAT)は次のようである。
Dynamic allocation conversion according to the present invention
(DAT) is as follows.

【0033】各Sボックス(Box)の前に次のような置換
えが添加されていることと見られる。
It can be seen that the following substitutions have been added before each S box:

【0034】Ω:{0、1、2、3、4、5}→{0、
1、2、3、4、5} 即ち、26=64の場合の数が発生する。
Ω: {0, 1, 2, 3, 4, 5} → {0,
1, 2, 3, 4, 5}, that is, a number occurs when 2 6 = 64.

【0035】ダイナミック割り当て変換(DAT)は従来の
デ−タ暗号化標準(DES)アルゴリズムの場合、各Sボッ
クス(Box)に対して2×4!即ち、48の場合の数より33
%の増加を示している。これはSボックス(Box)が有し
た全体の置換え(4×16=64に対して)264場合から見れば
1/16、即ちおよそ6%の増加を意味する。
In the case of the conventional data encryption standard (DES) algorithm, the dynamic assignment conversion (DAT) is 2 × 4! For each S box. That is, 33 from the number in the case of 48
% Increase. This is from the case of 2 64 which is the total replacement (for 4 × 16 = 64) that the S box had
1/16, meaning an increase of approximately 6%.

【0036】これは、従来の排他的論理和(XOR)表の部
分行列Aπが有した60%の0の数字を6%くらい減少さ
せ、さらに均一な排他的論理和(XOR)表が作られるよう
にする。
This reduces the number of 0 of 60% of the sub-matrix Aπ of the conventional exclusive-OR (XOR) table by about 6%, and a more uniform exclusive-OR (XOR) table is created. To do.

【0037】図6は、この発明によるデ−タ暗号化方法
の一実施例のフロ−図であって、次のように動作する。
FIG. 6 is a flowchart of one embodiment of the data encryption method according to the present invention, and operates as follows.

【0038】まず、64ビット単位のメッセ−ジが入力さ
れると(100)、与えられた最初の置換テ−ブルによっ
て最初の置換(permutation)を行った後(101)、64ビ
ットメッセ−ジを左側と右側に32ビットづつ2等分して
貯蔵する(102)。
First, when a 64-bit message is input (100), the first permutation is performed by the given first replacement table (101), and then the 64-bit message is sent. Is stored in two equal parts of 32 bits each on the left and right sides (102).

【0039】貯蔵された右側のブロック(32ビット)を
読み出して8ビットづつ4等分して(103)、バイト移
動機能の関数により再配置を行ない(104)、0、4、
8、12、16、20、24、28ビットの位置の1の個数を2進
表現にしたものを6に分けた、残りのビットを非線形構
造のルックアップテ−ブルの列の値と決め(105)、残
りのビットを前記ルックアップテ−ブルの行の値と決め
て(106)、決められた行と列に該当する前記ルックア
ップテ−ブルの値を出力する(107)。この後、16ラウ
ンドを繰り返して行ったかを調べる(108)。
The stored right block (32 bits) is read out, divided into 4 equal portions of 8 bits (103), and rearranged by the function of the byte transfer function (104), 0, 4,
The binary representation of the number of ones at the 8, 12, 16, 20, 24, and 28 bit positions is divided into six, and the remaining bits are determined as the values of the non-linear look-up table column ( 105), the remaining bits are determined as the values of the rows of the look-up table (106), and the values of the look-up table corresponding to the determined rows and columns are output (107). Thereafter, it is checked whether or not 16 rounds have been repeated (108).

【0040】16ラウンドを繰り返して行わなかったら現
在のラウンドの左側ブロックと前記ルックアップテ−ブ
ルの出力値を排他的論理和(XOR)を行う(109)。この排
他的論理和を行った値は、次のラウンドの右側のブロッ
ク位置に適用され、現在のラウンドのルックアップテ−
ブルに適用される以前の右側ブロックは、次のラウンド
の左側のブロックの位置に適用された後(110)、右側
のブロックを読み出して4等分する過程103以下を16ラ
ウンドまで繰り返して行う。
If the 16 rounds have not been repeated, an exclusive OR (XOR) operation is performed between the left block of the current round and the output value of the lookup table (109). The value obtained by performing the exclusive OR operation is applied to the block position on the right side of the next round, and the look-up table of the current round is used.
After the right block before being applied to the next block is applied to the position of the left block in the next round (110), the process 103 and the subsequent steps of reading the right block and dividing it into four equal parts are repeated up to 16 rounds.

【0041】16ラウンドを繰り返して行ったら置換テ−
ブルによって最終の置換を行ない(111)、暗号化され
たメッセ−ジを出力する(112)。
After 16 rounds are repeated, the replacement text
The final replacement is performed by the table (111), and an encrypted message is output (112).

【0042】前記のように動作するこの発明は、暗号化
されたデ−タを容易に解読できないようにし、安全性面
で、理論的あるいは実験的な面で従来の方法に比べて優
れただけでなく、従来の標準方法に追加して設計された
ので、互換性の側面において従来の方法をそのまま再配
置して活用することができる効果がある。
The present invention, which operates as described above, prevents encrypted data from being easily decrypted, and is superior in security, theoretically or experimentally, to the conventional method. Instead, the conventional method is designed in addition to the standard method, so that in terms of compatibility, the conventional method can be rearranged and used as it is.

【0043】以上のように説明したこの発明は、この発
明が属する技術分野で通常の知識を有した者において、
この発明の技術的思想を外れない範囲内で種々の置換
え、変形及び変更が可能であるので、前述の実施例およ
び図面に限られることではない。
The present invention described above can be used by those having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs.
Since various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical concept of the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiments and drawings.

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

【図1】この発明が適用されるディジタル放送システム
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a digital broadcasting system to which the present invention is applied.

【図2】一般的なデ−タ暗号化標準(DES)アルゴリズム
の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a general data encryption standard (DES) algorithm.

【図3】この発明によるデ−タ暗号化方法の概括的な説
明図である。
FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a data encryption method according to the present invention.

【図4】この発明によるビット移動機能(BSF)の動作説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation of a bit transfer function (BSF) according to the present invention.

【図5】この発明によるダイナミック割り当て変換(DA
T)の動作説明図である。
FIG. 5 shows a dynamic assignment conversion (DA) according to the present invention.
It is operation | movement explanatory drawing of T).

【図6】この発明によるデ−タ暗号化方法の一実施例の
フロ−図である。
FIG. 6 is a flowchart of one embodiment of a data encryption method according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:放送分配網 2:再多重化装置 3:入力デ−タフォ−マット部(Formatter) 4:監視・警報制御部(MAC:Monitor Alarm and Contro
l) 5:エンコ−ダ 6:資源および加入者管理システム/制限受信システム 7:マルチプレクサ(MUX) 8:衛星伝送装置 9:衛星 10:受信アンテナ 11:加入者結合部(Set−Top Box)
1: Broadcast distribution network 2: Remultiplexer 3: Input data format unit (Formatter) 4: Monitor / alarm control unit (MAC: Monitor Alarm and Control)
l) 5: Encoder 6: Resource and subscriber management system / restricted reception system 7: Multiplexer (MUX) 8: Satellite transmission device 9: Satellite 10: Receiving antenna 11: Subscriber coupling unit (Set-Top Box)

フロントページの続き (72)発明者 ヒュンスーク チョー 大韓民国、デージョン、ユソンク、イォー ウンドン、ハンビィット アパートメント 131−1306 (72)発明者 ジョンセオーク チャエ 大韓民国、デージョン、ユソンク、イォー ウンドン、ハンビィット アパートメント 111−103 (72)発明者 キヨーン ホ 大韓民国、ソウル、チョンノク、ナエスド ン 167Continuing on the front page (72) Inventor Hyunsook Cho Republic of Korea, Daejeon, Yusong, Io-eun-dong, Hanvit Apartment 131-1306 ) Inventor Kyung Ho South Korea, Seoul, Jongnok, Naesdon 167

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディジタル衛星放送システムに適用される
加入者制限受信用デ−タ暗号化方法において、 入力されたメッセ−ジに対して、与えられた最初の前置
テ−ブルによって最初の前置を行った後、メッセ−ジを
左側と右側とに2等分して貯蔵し、貯蔵された右側のブ
ロックを読み出して4等分してバイト移動機能の関数に
よって再配置を行ない、0、4、8、12、16、20、24、
28ビットの位置の1の個数を2進表現にしたものを6で
分けた、残りのビットを非線形構造のルックアップテ−
ブルの列の値と決め、残りのビットを前記ルックアップ
テ−ブルの行の値と決めて、決められた行と列とに該す
る前記ルックアップテ−ブルの値を出力した後、16ラウ
ンドを繰り返して行ったのかを調べる第1段階(100〜10
8)と、 前記第1段階(100〜108)で、16ラウンドを繰り返して行
わなかったら、現在のラウンドの左側のブロックと前記
ルックアップテ−ブルの出力値を排他的論理和を行な
い、排他的論理和を行った値は、次のラウンドの右側ブ
ロックの位置に適用し、現在のラウンドのルックアップ
テ−ブルに適用される以前の右側ブロックは、次のラウ
ンドの左側ブロックの位置に適用した後、前記第1段階
(100〜108)の右側のブロックを読み出して4等分する過
程以下を行ない、16ラウンドを繰り返して行ったら前置
テ−ブルによって最終の前置を行ない、暗号化されたメ
ッセ−ジを出力する第2段階(109〜112)を含むことを特
徴とするディジタル放送のための加入者制限受信用デ−
タ暗号化方法。
In a data encryption method for subscriber limited reception applied to a digital satellite broadcasting system, an input message is provided with a first initial table given by a first initial table provided. After the message is stored, the message is divided into two equal parts on the left and right sides, and the stored right-hand block is read out, divided into four equal parts, and rearranged by the function of the byte transfer function. 4, 8, 12, 16, 20, 24,
The binary representation of the number of 1s at the 28-bit position is divided by 6, and the remaining bits are looked up in a non-linear look-up table.
After determining the value of the column of the table and the remaining bits as the value of the row of the look-up table, outputting the value of the look-up table corresponding to the determined row and column, 16 The first stage (100 to 100) to check if the round was repeated
8), If the 16th round is not repeated in the first stage (100 to 108), the block on the left side of the current round and the output value of the look-up table are XORed, and exclusive OR is performed. The value obtained by logical OR is applied to the position of the right block of the next round, and the previous right block applied to the lookup table of the current round is applied to the position of the left block of the next round. After the first stage
Read out the block on the right side of (100-108) and divide it into four equal parts.After repeating 16 rounds, perform the final prefix with the prefix table and output the encrypted message. Subscriber receiving data for digital broadcasting characterized by including a second step (109-112)
Data encryption method.
【請求項2】前記第1段階(100〜108)の入力デ−タは、
64ビット単位としてこれを前置した後、32ビットづつ2
等分することを特徴とする請求項1記載のディジタル放
送のための加入者制限受信用デ−タ暗号化方法。
2. The input data of the first stage (100-108) is:
After prefixing it as a 64-bit unit, 32 bits at a time
2. The method according to claim 1, wherein the data is divided into equal parts.
JP9124524A 1996-05-14 1997-05-14 Data encryption method for subscriber limitation receiving for digital broadcasting Pending JPH1063183A (en)

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KR20020071328A (en) * 2001-03-06 2002-09-12 미션텔레콤 주식회사 Hardware Architecture of the pipelined SEED

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