JPH11161162A

JPH11161162A - 暗号化方法または復号化方法およびそれを用いた装置

Info

Publication number: JPH11161162A
Application number: JP9326455A
Authority: JP
Inventors: Shin Aikawa; 慎相川; Kazuo Takaragi; 和夫宝木; Soichi Furuya; 聡一古屋; Shigeru Hirahata; 茂平畠
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】データの暗号変換および復号変換を並列に処理
することができる、暗号／復号変換システムを提供する
こと。【解決手段】暗号および復号変換を行う情報処理機器
に、複数の演算を並列に行う、複数の演算手段を備え、
暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから
１ブロックずつデータを取り出して、取り出した複数ブ
ロックを、同時に、暗号変換および復号変換を行う構成
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ、情
報処理装置、情報家電機器等の間で伝送されるデータ
の、暗号／復号技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の、パーソナルコンピュータや、デ
ジタル情報家電の普及に伴い、画像、音声、データなど
のマルチメディア情報を機器間でやり取りする機会が増
えてきた。マルチメディア・データは、デジタル・デー
タなので、簡単に複製できてしまい、不正コピーや、著
作権侵害などが、大きな問題となっている。この問題を
解決するには、暗号技術が必須となる。機器間を接続す
る通信路上を流れるデータを暗号化することで、盗聴お
よび改ざんを防止し、不正コピーを防ぐことができる。
データの暗号化に関しては、ブロック暗号を用いる場合
が多い。

【０００３】ブロック暗号とは暗号化したいデータを一
定長のデータ（ブロックデータ）に分割し、ブロック単
位に、同一長の暗号データに暗号化する共通鍵暗合方式
である。ブロック暗号においては、通常一定の期間に同
一の暗号鍵が使用されるため、同一のブロックデータが
いつも同一の暗号データに変換されることになり、安全
上あまり望ましくない。そこで、その対処法として、ブ
ロック暗号の利用モードのある暗号文ブロック連鎖（Ci
pher Block Chaining, ＣＢＣ）モードを用いること
が多い。以下、ＣＢＣモードによる暗号変換および復号
変換方式についての説明を図２４を用いて行う。ここ
で、ブロックデータの長さは64ビットとして説明してい
く。図２４において、2001から2003はブロック暗号変換
部であり、2011から2013はブロック復号変換部である。
すべてのブロック暗号部およびブロック復号部は、同じ
鍵データを用いる。また、2021から2026は排他的論理和
演算部である。

【０００４】まず、ＣＢＣモードによる暗号変換につい
て説明する。暗号化したいデータ（平文データ）は、先
頭から、64ビット長のブロックデータに分割されてい
く。これを平文ブロックと呼ぶ。図２４においては、平
文データは、平文ブロックM[1]241、平文ブロックM[2]2
42、平文ブロックM[3]243、... というように分割され
ていく。平文ブロックは、暗号変換され、暗号文ブロッ
クとなる。最初の平文ブロックM[1]241の暗号変換に
は、64ビット長の初期値IV2061を用いる。M[1]241と初
期値IV2061は排他的論理和部2021で、排他的論理和をと
った後に、ブロック暗号部2001で暗号変換されて、暗号
文ブロックC[1]251になる。次に、平文ブロックM[2]242
は、暗号文ブロックC[1]251と排他的論理和部2022で、
排他的論理和をとった後に、ブロック暗号部2002に入力
され、暗号化されて、暗号文ブロックC[2]252になる。
以下、同様の処理を、繰り返して、暗号文ブロックを生
成していく。変換された、暗号文ブロックを順番に結合
したものが、暗号文データになる。以上が、ＣＢＣモー
ドによる暗号変換である。ＣＢＣモードによる暗号変換
は、直前に変換した暗号文ブロックを、順次、フィード
バックしていくので、最初の平文ブロックから順番に変
換していく必要がある。

【０００５】次に、ＣＢＣモードによる復号変換につい
て説明する。前述したＣＢＣモードによる暗号変換で、
暗号変換された、暗号文データは、暗号文ブロックC[1]
251、暗号文ブロックC[2]252、平文ブロックC[3]25
3、... というように分割されていく。最初の暗号文ブ
ロックC[1]251の暗号変換には、64ビット長の初期値IV2
061を用いる。これは、前述の暗号変換の際に用いた初
期値と同じ値である。C[1]251は、ブロック復号部2011
で復号変換して、初期値IV2061と、排他的論理和部2024
で、排他的論理和をとって、平文ブロックM[1]241にな
る。

【０００６】次に、暗号文ブロックC[2]252は、ブロッ
ク復号部2012で復号変換して、暗号文ブロックC[1]251
と排他的論理和部2025で、排他的論理和をとって、平文
ブロックM[2]242になる。以下、同様の処理を、繰り返
して、平文ブロックを生成していく。生成された、平文
ブロックを順番に結合したものが、平文データになる。
以上が、ＣＢＣモードによる復号変換である。ＣＢＣモ
ードによる復号変換は、前述したＣＢＣモードの暗号変
換とは異なり、変換結果は、フィードバックされない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ＣＢ
Ｃモードによる暗号変換は、最初のブロックデータから
順番に処理していく必要があるので、高速処理の妨げと
なっていた。

【０００８】本発明の目的は、ＣＢＣモードによる暗号
変換および復号変換の処理速度を向上させることにあ
る。

【０００９】より具体的には、データの暗号変換および
復号変換を並列化する手段を提供し、暗号変換および復
号変換の処理速度を向上させることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、暗号および復号変換を行う情報処理機器は、複数
の演算を並列に行う、複数の演算手段を備え、暗号変換
すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本単位であ
る１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレームとす
る、複数フレームに分割し、複数フレームから１ブロッ
クずつデータを取り出して、取り出した複数ブロック
を、同時に、暗号変換および復号変換を行う。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を用いて説明する。

【００１２】図１は、本発明の第１実施形態に係る、暗
号／復号変換システムを内蔵した、情報処理機器の構成
図である。図１において、100は情報処理機器、119は外
部バスである。また、情報処理機器100は、暗号／復号
変換システム101と、外部バスインターフェイス116と、
内部データ処理部118が、内部バス171で接続された形態
で構成されている。情報処理機器100は、外部バス119を
介して、他の機器から暗号文データを受け取り、暗号／
復号変換システム101で、復号化して、平文データを得
て、内部データ処理部118でデータ処理をする機能と、
内部データ処理部118から、出力される平文データを、
暗号／復号変換システム101で、暗号化して、暗号文デ
ータを得て、外部バス119を介して、他の機器に送信す
る機能を持っている。このような情報処理機器100の具
体例として、たとえば、デジタルＶＴＲや、デジタル放
送受信機内蔵ＴＶなどが考えられる。

【００１３】暗号／復号変換システム101は、暗号／復
号変換部Ａ111と、暗号／復号変換部Ｂ112と、暗号／復
号変換部Ｃ113と、メモリ115と、並列処理制御部117と
で構成される。

【００１４】暗号／復号変換部Ａ111と、暗号／復号変
換部Ｂ112と、暗号／復号変換部Ｃ113は、制御部121
と、変換部131で構成される。変換部131は、従来の技術
で説明した、ＣＢＣモードによる暗号変換および復号変
換を行う。

【００１５】メモリ115には、データ領域135と、鍵デー
タ領域136と、初期値領域137に分割される。データ領域
135は、暗号／復号変換するデータを一時的に保存する
領域である。鍵データ領域136は、暗号／復号変換に用
いる、鍵データを保存する領域である。初期値領域137
は、ＣＢＣモードにおける、暗号／復号変換の際に用い
る初期値を保存しておく領域である。ここで、鍵データ
および初期値は、暗号通信を行いたい機器間で、共有し
ておく必要がある。本発明においては、機器間での鍵共
有については直接関係しないので詳細は省略することに
する。

【００１６】データ領域135には、暗号／復号変換シス
テム101外部から、暗号あるいは復号変換を行いたいデ
ータが、順次、書き込まれてくる。データ領域135に書
き込まれてくるデータは、暗号／復号変換部Ａ111と、
暗号／復号変換部Ｂ112と、暗号／復号変換部Ｃ113に、
並列に読み込まれていき、暗号あるいは復号変換され、
その結果が再び、データ領域に書き込まれていく。これ
によって、データ領域135内のデータが暗号あるいは復
号変換処理されていく。データ領域135内の暗号あるい
は復号変換処理されたデータは、順次、暗号／復号変換
システム101外部に読み出されていく。

【００１７】以下、暗号／復号変換システム101が、平
文データを暗号変換する手順を図２を用いて説明してい
く。平文データ220は、データ領域135に書き込まれ、暗
号変換を行うために、フレームに分割されていく。ここ
で、フレームは、ブロック暗号変換の基本変換単位であ
るブロック長よりも、長いビット列である。ＣＢＣモー
ドにおける暗号変換は、フレーム毎に完結するものとす
る。これによって、各フレームの暗号変換は、鍵データ
と初期値が与えられれば、独立に行うことができる。Ｃ
ＢＣモードにおける暗号変換は、従来の技術で説明した
ように、ブロック単位に行われるので、データ領域135
に書き込まれたフレームは、ブロックに区切られる。こ
こで、ブロック長は64ビットとする。

【００１８】図２においては、平文フレームＡ221は、
平文ブロックM[1]241、平文ブロックM[2]242、平文ブロ
ックM[3]243、... 平文ブロックM[n]248とn個のブロッ
クに分割される。ここで、最後の平文ブロックM[n]248
の長さが、64ビット未満の場合は、端数平文ブロックと
して区別しておく。同様に、データ領域135内の他の平
文フレームもブロックに区切られていく。ブロックに分
割された、平文フレームＡ221は、暗号／復号変換部Ａ1
11において、ブロック単位に、データ領域135から読み
出され、CBCモードを用いて暗号変換されて、再びデー
タ領域135の同じ場所に書き込まれれいく。すなわち、
平文ブロックM[1]241は暗号文ブロックC[1]251に変換さ
れ、平文ブロックM[2]242は暗号文ブロックC[2]252に変
換され、....というように、順次ブロック列を暗号変換
していく。ここで、最後の平文ブロックが端数平文ブロ
ックの場合は、ＣＢＣモードとは異なる方法を用いて、
暗号変換する。これを端数処理と呼ぶ。詳細は後述す
る。暗号／復号変換部111で暗号変換された、暗号文ブ
ロックC[1]251、暗号文ブロックC[2]252、暗号文ブロッ
クC[3]253、... 暗号文ブロックC[n]258、は、暗号文
フレームＡ231として、結合される。

【００１９】同様な処理を、平文フレームＢについては
暗号／復号変換部Ｂ112が、暗号文フレームＢ232に変換
し、平文フレームＣ223については暗号／復号変換部Ｃ1
13が、暗号文フレームＣ233に変換してく。これによっ
て、平文フレームの暗号変換を、並列に行っていくこと
ができる。ここで、それぞれの暗号／復号変換部は、変
換の前に、鍵データ領域136から鍵データを、初期値領
域137から初期値データを読み込んでおく必要がある。
この並列処理の制御は、並列処理制御部117が行い、そ
れぞれの暗号／復号変換部が、平文データのどのフレー
ムを暗号変換すればよいかを指示していく。

【００２０】以上、平文データを複数の暗号／復号変換
部で暗号変換していく方法について説明したが、同様
に、暗号文データを複数の暗号／復号変換部で復号変換
していく手順について、図３を用いて説明する。

【００２１】暗号文データ230は、データ領域135に書き
込まれ、復号変換を行うために、フレームに分割されて
いく。前述の暗号変換で説明したのと同様に、それぞれ
のフレームは、さらに、下位構造であるブロックに区切
られ、暗号／復号変換部は、順次、暗号文ブロック列を
読み込んで、ＣＢＣモードを用いて、平文ブロックに復
号変換して、再びデータ領域135の同じ場所に書き込ん
でいく。ここで、最後の暗号文ブロックの長さが、６４
ビット未満の場合は、端数暗号文ブロックとして区別
し、端数処理によって、復号変換を行う。詳細は後述す
る。復号変換された、平文ブロック列は、平文フレーム
として結合される。ＣＢＣモードによる復号変換は、フ
レーム毎に完結するので、複数の暗号／復号変換部を用
いて、暗号文フレームを、並列に、復号変換していくこ
とが可能である。この並列処理の制御は、並列処理制御
部117が行い、それぞれの暗号／復号変換部が、暗号文
データのどのフレームを復号変換すればよいかを指示し
ていく。

【００２２】次に、図１における、変換部131の内部構
造について、詳細に説明する。

【００２３】図４は、変換部131の詳細構成図であり、
以下のモジュールより構成される。411と412と414は３
入力マルチプレクサ、413と415は２入力マルチプレク
サ、421と422はレジスタ、431は排他的論理和演算部、4
41はブロック暗号部である。上記モジュールの入力およ
び出力は、すべて64ビットのパラレル入出力である。ブ
ロック暗号部441は、従来の技術で説明したように、ブ
ロック暗号方式による暗号変換および復号変換を行う。
ブロック暗号方式は、通常、暗号変換と復号変換のアル
ゴリズムが、よく似ているので、容易に、暗号変換と復
号変換を共有できるブロック暗号器を設計することがで
きる（たとえば、本発明者によって提案されている（特
願平09-213327）に詳しい）。

【００２４】初めに、この変換部131がＣＢＣモードに
よる暗号変換を行う手順について説明する。変換部131
には、平文ブロック列が順次入力され、暗号文ブロック
を順次出力していく。一番目の平文ブロックの変換のと
きだけは、マルチプレクサ414を介して、レジスタ422に
初期値を設定して保持しておく。平文ブロックは、マル
チプレクサ411を介して、排他的論理和演算部431に入力
され、一方、レジスタ422の値は、マルチプレクサ415を
介して、排他的論理和演算部431に入力される。排他的
論理和演算部431の出力値は、マルチプレクサ412を介し
て、ブロック暗号部441に入力され、鍵データを用い
て、暗号化される。ここで、ブロック暗号部441は暗号
モードに設定する。ブロック暗号部441からの出力は、
暗号文ブロックとして、出力されるとともに、次の平文
ブロックへのフィードバック値として、マルチプレクサ
414を介して、レジスタ422の値を更新し保持される。以
上の様な変換を繰り返していくことで、平文ブロック
を、暗号文ブロックに順次変換していく。ここで、最後
の平文ブロックが、端数平文ブロックの場合は、以下の
ように端数処理を行って、端数暗号文ブロックに変換す
る。

【００２５】端数平文ブロックは、マルチプレクサ411
を介して排他的論理和演算部431に入力され、一方で、
レジスタ422の値（直前の暗号文ブロック）を、マルチ
プレクサ415および412を介して、ブロック暗号部441で
暗号変換し（このとき暗号モードに設定する）、出力結
果を、マルチプレクサ413と415を介して、排他的論理和
演算部431に入力する。排他的論理和演算部431の出力値
はマルチプレクサ413を介して、端数暗号文ブロックと
して、出力される。

【００２６】以上の処理によって、変換部131は、平文
ブロック列を、暗号文ブロック列に暗号変換していくこ
とができる。ここで、マルチプレクサのスイッチング、
レジスタの値の保存と書き換え、ブロック暗号部の暗号
モードの設定は、制御部121が行う。

【００２７】次に、この変換部131がＣＢＣモードによ
る復号変換を行う手順について説明する。変換部131に
は、暗号文ブロック列が順次入力され、平文ブロックを
順次出力していく。一番目の暗号文ブロックの変換のと
きだけは、マルチプレクサ414を介して、レジスタ422に
初期値を設定して保持しておく。暗号文ブロックは、レ
ジスタ421に保持されるとともに、マルチプレクサ412を
介して、ブロック暗号部441に入力されて、復号化され
る。ここで、ブロック暗号部441は復号モードに設定す
る。ブロック暗号器441の出力値はマルチプレクサ411を
介し、排他的論理和演算部431に入力され、一方で、レ
ジスタ422の値は、マルチプレクサ415を介して、排他的
論理和演算部431に入力される。排他的論理和演算部431
の出力値はマルチプレクサ413を介して、平文ブロック
として、出力される。この時、レジスタ421に保持され
ていた値を、マルチプレクサ414を介して、レジスタ422
に保持する。以上の様な変換を繰り返していくことで、
文ブロックを、暗号文ブロックに順次変換していく。こ
こで、最後の暗号文ブロックが、端数暗号文ブロックの
場合は、以下のように端数処理を行って、端数平文ブロ
ックに変換する。

【００２８】端数暗号文ブロックは、マルチプレクサ41
1を介して排他的論理和演算部431に入力され、一方で、
レジスタ422の値を、マルチプレクサ412を介して、ブロ
ック暗号部441で暗号変換し（このとき暗号モードに設
定する）、出力結果を、マルチプレクサ413と415を介し
て、排他的論理和演算部431に入力する。排他的論理和
演算部431の出力はマルチプレクサ413を介して、端数平
文ブロックとして、出力される。

【００２９】以上の処理によって、変換部131は、暗号
文ブロック列を、平文ブロック列に復号変換していくこ
とができる。ここで、マルチプレクサのスイッチング、
レジスタの値の保存と書き換え、ブロック暗号部441の
暗号および復号モードの設定は、制御部121が行う。

【００３０】以上より、変換部131は、暗号変換および
復号変換の両方を行うことが可能である。

【００３１】前述したように、暗号／復号変換システム
101は、複数の暗号／復号変換部を用いて、ＣＢＣモー
ドによるの暗号変換、あるいは復号変換を、並列に行う
ことができ、一つの暗号／復号変換部のみを用いた場合
よりも、より高速に暗号／復号変換を行うことができ
る。この暗号／復号変換システム101は、複数の暗号
文データおよび平文データを、同時に、暗号／復号変換
することも可能である。たとえば、図５において、暗号
／復号変換システム101は、内部データ処理部118から出
力される平文データＡ511を、暗号変換すると同時に、
外部バスインターフェイス116が、外部バス119から受信
する暗号文データＢ521を、復号変換している。ここ
で、平文データＡおよび暗号文データＢは、リアルタイ
ム・データであるとし、平文データＡの方が、暗号文デ
ータＢより、ビットレートが大きいものとする。また、
暗号／復号変換部Ａ111と、暗号／復号変換部Ｂ112と、
暗号／復号変換部Ｃ113の暗号変換および復号変換の処
理速度は、すべて同じであるとし、単独では、暗号文デ
ータＢは、リアルタイムで復号変換できるが、平文デー
タＡの暗号変換は、不可能であるとする。しかし、２つ
の暗号／復号変換部を並列化して用いて、処理速度を２
倍にすれば、平文データＡを、リアルタイムに暗号変換
できるものとする。

【００３２】この場合、平文データＡはデータ領域135
に書き込まれていき、暗号／復号変換部Ａ111と、暗号
／復号変換部Ｂ112で、並列に暗号変換されていく。こ
の並列暗号変換方法は前述した通りである。また、暗号
文データＢ135も同時に、データ領域135に書き込まれて
いき、暗号／復号変換部Ｃ113で、復号変換されてい
く。また、鍵データ領域136には、平文データＡの暗号
化に用いる鍵データＡ512と、暗号文データＢの復号化
に用いる、鍵データＢ513が保存されており、初期値領
域137には、平文データＡの暗号化に用いる初期値Ａ522
と、暗号文データＢの復号化に用いる、初期値Ｂ523が
保存されている。平文データＡ511を暗号変換するため
に、事前に、鍵データＡ512と初期値Ａ522を、暗号／復
号変換部Ａ111と、暗号／復号変換部Ｂ112に設定し、暗
号文データＢ521を復号変換するために、鍵データＢ513
と初期値Ｂ523を、暗号／復号変換部Ｃ113に設定してお
く。これによって、二つの、データの暗号変換および復
号変換を、同時にリアルタイムで行うことが可能にな
る。

【００３３】次に、暗号／復号変換システム101を用い
て、複数のリアルタイム・データを暗号／復号変換する
ための、暗号／復号変換部の管理方法について述べる。
暗号／復号変換システム101を用いてリアルタイム・デ
ータの暗号変換および復号変換を行う場合、それぞれの
リアルタイム・データのビットレートに合せて、使用す
る暗号／復号変換部の数を動的に設定することができ
る。これによって、効率的に、暗号／復号変換部を使用
することができる。以下、この管理方法について、図面
を用いて説明していく。ここで、以下の説明におい
て、暗号／復号変換システム101内のにはＮ個の暗号／
復号変換部が並列化されているものとして一般化する。
また、それぞれの暗号／復号変換部の処理速度をA[bps]
とする。また、暗号／復号変換システム101の並列処理
制御部117は、図６に示すような変換部管理情報330を保
持している。変換部管理情報330は、未使用の暗号／復
号変換部の数Ｍ331と、管理変数ｎ332と、管理テーブル
340から構成される。管理テーブル340は、それぞれの暗
号／復号変換部の、識別番号341と、変換するリアルタ
イム・データの識別番号342と、暗号／復号変換部の変
換モード343と、使用状態344から成る。

【００３４】図７は、暗号／復号変換システム101の並
列処理制御部117が行う、暗号／復号変換部の管理手順
を示したフローチャートである。このフローチャートを
元に、管理手順をステップ毎に説明していく。

【００３５】まず初めに、ステップ301で管理テーブル
が初期化される。すなわち、すべての暗号／復号変換部
の使用状態344を「未使用」にする。次に、ステップ3
02で未使用の暗号／復号変換部の数Ｍ331に、全暗号／
復号変換部数Ｎを代入する。

【００３６】次に、ステップ303で並列暗号／復号変換
システムに入力される、リアルタイム・データの増減を
監視する。

【００３７】まず、ステップ303で、リアルタイム・デ
ータが新たに増えた場合を説明する。この場合、まず、
ステップ305でこのリアルタイム・データを処理するた
めに使用する暗号／復号変換部の数を計算して、管理変
数ｎ332に代入する。新たに入力されるリアルタイム・
データのビットレートをＢ[bps]とすれば、暗号／復号
変換部の数ｍは、以下の不等式Ｂ＜ｍＡを満たさなければ、リアルタイムに暗号／復号変換を行
うことができない。そこで、ステップ304では、使用す
る暗号／復号変換部の数を［Ｂ／Ａ］と定め、管理変数
ｎ332に代入する。ここで、［Ｂ／Ａ］は、ＢをＡで割
った結果の少数部を切り上げて整数化する演算を表す。
次に、ステップ305で現在の未使用な暗号／復号変換部
の数Ｍ331と管理変数ｎ332を比較し、ｎのほうが小さけ
れば、割当て成功となり、ステップ306で管理テーブル3
40の変更を行う。これは以下のように処理する。まず、
管理テーブル340の使用状態344を検索していき、「未使
用」の暗号／復号変換部をｎ個選び出す。検索方法は、
たとえば、暗号／復号変換部の識別番号341の若い順に
検索していけばよい。選び出したｎ個について、識別番
号342にリアルタイム・データの識別番号を設定し、リ
アルタイム・データを暗号変換するならモード343を
「暗号」に、復号変換するなら「復号」に設定する。最
後に選び出したｎ個暗号／復号変換部の使用状態344を
「使用」に変更する。次に、ステップ306で未使用の暗
号／復号変換部の数Ｍ331をＭ−ｎに更新する。最後
に、ステップ311で、更新された管理テーブル340の各項
目を元に、並列処理制御部117が、必要な暗号／復号変
換部を制御して、リアルタイム・データの暗号／復号変
換を開始する。

【００３８】前記ステップ305において、もし割当てが
失敗したら、ステップ310で適切なエラー処理を行い、
再びステップ303に戻る。エラー処理は、たとえば、必
要な暗号／復号変換部がすべて、未使用になるまで待機
するなどの処理を行う。以上、入力リアルタイム・デー
タが新たに増えた場合の処理について説明した。

【００３９】次に、入力リアルタイム・データが減った
場合について説明する。この場合は任意のリアルタイム
・データの暗号／復号変換が終了した後に、使用してい
た暗号／復号変換部を開放する処理を行う。まず、ステ
ップ308で管理テーブル340の更新を行う。これは以下の
ように処理する。まず、管理変数ｎ332を０に初期化す
る。次に暗号／復号変換が終了したリアルタイム・デー
タの識別番号を管理テーブル340から、すべて選び出
す。この選択方法は、たとえば、暗号／復号変換部の識
別番号の若い順に最後まで検索してけばよい。識別番号
が見つかった場合、その暗号／復号変換部の使用状態34
4を「未使用」に変更し、管理変数ｎ332を１増やす。最
後まで検索が終了すると、管理変数ｎ332には、使用し
ていた暗号／復号変換部の数が入力されていることにな
る。次に、ステップ309で未使用の暗号／復号変換部の
数Ｍ331をＭ＋ｎに更新し、ステップ303に戻る。以上、
入力リアルタイム・データが減った場合の処理について
説明した。

【００４０】上述した、本発明を用いた実施形態の説明
において、暗号／復号変換システム101による、暗号お
よび復号変換は、ＣＢＣモードを用いていたが、他の暗
号運用モードを用いることも可能である。例えば、ブロ
ック暗号方式をそのまま適用する基本モードである、Ｅ
ＣＢ(Electronic Code Book)モードを用いる場合を考
える。この場合、各フレーム内の各ブロックは、独立に
処理することができるので、一つのフレームから、ブロ
ックを複数個取り出し、取り出したそれぞれのブロック
を、別々の暗号／復号変換器で、同時に変換していく、
ということを繰り返していくことで、並列処理を行うこ
とができる。

【００４１】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図８は、本発明の他の実施形態に係る、復号変換システ
ムを内蔵した、情報処理機器の構成図である。情報処理
機器800は、前記第１実施形態の情報処理機器100と同様
の、外部バスインターフェイス116と、内部データ処理
部118とに加えて、復号変換システム801が、内部バス17
1で接続された形態で構成されている。情報処理機器800
は、外部バス119を介して、他の機器から暗号文データ
を受け取り、復号変換システム801で、復号化して、平
文データを得て、内部データ処理部118でデータ処理を
する機能を持っている。情報処理機器800は、機器内部
で復号変換しか行わないので、復号変換システム801
は、本発明の第１実施形態の暗号／復号変換システム10
1よりも、簡単な構成で実現できる。ような情報処理機
器800の具体例として、たとえば、デジタルＴＶなどが
考えられる。

【００４２】本実施形態においても、データの復号変換
にＣＢＣモードを用いるとすれば、本発明の第１実施形
態で説明したように、暗号／復号変換システム101で
は、フレーム単位でしか並列処理が行えなかったのに対
して、復号変換システム801は、復号変換のみ行えばよ
いので、ブロック単位に並列処理を行うことができ、暗
号／復号変換システム101に比べて、少ないメモリ容量
で、並列処理できる。

【００４３】復号変換システム801は、第１実施形態の
暗号／復号変換システム101と同様に、メモリ115に加え
て、復号変換部Ａ811と、復号変換部Ｂ812と、復号変換
部Ｃ813と、メモリ115と、並列処理制御部817とで構成
される。

【００４４】復号変換部Ａ811と、復号変換部Ｂ812と、
復号変換部Ｃ813は、制御部821と、変換部831で構成さ
れる。変換部831は、従来の技術で説明した、ＣＢＣモ
ードによる復号変換を行う。

【００４５】以下、暗号／復号変換システム801が、暗
号文データを復号変換する手順を図９を用いて説明して
いく。暗号文データ230は、データ領域135に書き込まれ
ていき、ＣＢＣモードで復号変換を行うために、フレー
ムに分割され、さらに各フレームは、ブロックに分割さ
れる。ここで、ブロック長は64ビットとする。従来の技
術で説明したように、ＣＢＣモードにおける、暗号文ブ
ロックの復号変換は、直前の暗号文ブロックをを用いる
だけでよいので、暗号変換のように、変換したブロック
を、フィードバックする必要がない。したがって、同一
フレーム内でも、直前の暗号文ブロックを参照できれ
ば、ブロック単位に独立に復号変換を行うことができ
る。

【００４６】図９においては、暗号文データは、暗号文
フレームA231、暗号文フレームＢ232、暗号文フレーム
Ｃ233、...というようにフレーム分割される。暗号文フ
レームＡ231は、暗号文ブロックＣ[1]251、暗号文ブロ
ックＣ[2]252、暗号文ブロックＣ[3]253、...暗号文ブ
ロックＣ[n]258とn個のブロックに分割される。ここ
で、最後の暗号文ブロックＣ[n]258の長さが、64ビット
未満の場合は、端数暗号文ブロックとして区別してお
く。暗号ブロックが、順番にデータ領域135に書き込ま
れていくと、復号変換部Ａ811は、暗号文ブロックC[1]2
51と、初期値領域から、初期値を読み込み、復号変換し
て、平文ブロックM[1]をデータ領域135に書きむ。復号
変換部Ｂ812は、暗号文ブロックC[2]252と、暗号文ブロ
ックC[2]251を読み込み、復号変換して、平文ブロックM
[2]をデータ領域135に書きむ。同様に、復号変換部Ｃ81
2は、暗号文ブロックC[3]253と、暗号文ブロックC[2]25
2を読み込み、復号変換して、平文ブロックM[3]をデー
タ領域135に書きむ。以上のような暗号ブロックの復号
化を、復号変換部Ａ811と、復号変換部Ｂ812と、復号変
換部Ｃ813が、最後のブロックまで、並列に処理してい
く。これによって、同一フレーム内での、並列復号変換
を行うことが可能になる。この並列処理の制御は、並列
処理制御部817が行い、それぞれの復号変換部が、どの
暗号文ブロックを復号変換すればよいかを指示してい
く。

【００４７】次に、本実施例の変換部831の内部構造に
ついて、詳細に説明する。

【００４８】図１０は、変換部831の詳細構成図であ
り、以下のモジュールより構成される。1011は２入力マ
ルチプレクサ、1012は３入力マルチプレクサ、431は排
他的論理和演算部、441はブロック暗号部である。上記
モジュールの入力および出力は、すべて64ビットのパラ
レル入出力である。ブロック暗号部441は、第１実施形
態で説明したものと同様である。

【００４９】まず、一番先頭の暗号文ブロックの復号変
換を考える。この場合、変換部431には暗号文ブロック
Ｃ[1]と、初期値と、鍵データが入力さる。暗号文Ｃ[1]
はマルチプレクサ1011を介して、ブロック暗号部441に
入力され、鍵データを用いて、復号変換される。ここ
で、ブロック暗号部441は復号モードに設定する。ブロ
ック暗号部441からの出力は、排他的論理輪演算部431に
入力される。一方で、初期値がマルチプレクサ1012を介
して、排他的論理和演算部431に入力される。排他的論
理和演算部431の出力値が、平文ブロックM[1]となる。

【００５０】次に、2からn-1の間の任意の整数をkと
し、k番目の暗号文ブロックの復号変換を考える。この
場合、変換部431には暗号文ブロックC[k]とその直前の
暗号文ブロックC[k-1]と、鍵データが入力される。暗号
文ブロックＣ[k]はマルチプレクサ1011を介して、ブロ
ック暗号部441に入力され、鍵データを用いて、復号変
換される。ここで、ブロック暗号部441は復号モードに
設定する。ブロック暗号部441からの出力は、排他的論
理輪演算部431に入力される。一方で、暗号文ブロック
Ｃ[k-1]がマルチプレクサ1012を介して、排他的論理和
演算部431に入力される。排他的論理和演算部431の出力
値が、平文ブロックM[k]となる。

【００５１】次に、ｎ番目すなわち最後の暗号文ブロッ
クの復号変換を考える。この場合、変換部431には、暗
号文ブロックC[n]とその直前の暗号文ブロックC[n-1]
と、鍵データが入力される。

【００５２】まず、暗号文ブロックC[n]が、端数暗号文
ブロックである場合は、以下のように端数処理を行う。
暗号文ブロックＣ[n]はマルチプレクサ1012を介して、
排他的論理輪演算部431に入力される。一方で、暗号文
ブロックＣ[n-1]がマルチプレクサ1011を介して、ブロ
ック暗号部441に入力され、鍵データを用いて、暗号変
換される。ここで、ブロック暗号部441は暗号モードに
設定する。ブロック暗号部441からの出力は、排他的論
理和演算部431に入力される。排他的論理和演算部431の
出力値が、平文ブロックM[n]となる。

【００５３】次に暗号文ブロックC[n]が、端数ブロック
でなければ以下のように変換を行う。暗号文ブロックＣ
[n]はマルチプレクサ1011を介して、ブロック暗号部441
に入力され、鍵データを用いて、復号変換される。ここ
で、ブロック暗号部441は復号モードに設定する。ブロ
ック暗号部441からの出力は、排他的論理輪演算部431に
入力される。一方で、暗号文ブロックＣ[n-1]がマルチ
プレクサ1012を介して、排他的論理和演算部431に入力
される。排他的論理和演算部431の出力値が、平文ブロ
ックM[n]となる。

【００５４】以上の処理によって、変換部431は、暗号
文ブロック列を、暗号文ブロック列に暗号変換していく
ことができる。ここで、マルチプレクサのスイッチン
グ、ブロック暗号部の暗号および復号モードの設定は、
制御部821が行う。

【００５５】上述した実施形態の説明において、復号変
換システム801による、復号変換は、ＣＢＣモードを用
いていたが、他の暗号運用モードを用いることも可能で
ある。例えば、ブロック暗号方式をそのまま適用する基
本モードである、ＥＣＢ(Electronic Code Book)モー
ドを用いる場合を考える。この場合、各フレーム内の各
ブロックは、独立に処理することができるので、一つの
フレームから、ブロックを複数個取り出し、取り出した
それぞれのブロックを、別々の復号変換器で、同時に変
換していく、ということを繰り返していくことで、並列
処理を行うことができる。

【００５６】次に、本発明の他の実施形態を説明する。
図１１は、本発明の他の実施形態に係る、暗号／復号変
換システムを内蔵した、情報処理機器の構成図である。
情報処理機器1100は、前記第１実施形態の情報処理機器
100と同様の、外部バスインターフェイス116と、内部デ
ータ処理部118とに加えて、暗号／復号変換システム110
1が、内部バス171で接続された形態で構成されている。

【００５７】暗号／復号変換システム1101は、ＣＰＵ11
01と、メモリ1115とで構成される。ＣＰＵ1101は、実行
部Ａ1111と、実行部Ｂ1112と、実行部Ｃ1113と、命令部
1121と、レジスタ部1130が、内部ＣＰＵバス1141で接続
されている構成で、３本のパイプラインをもつ、スーパ
ースカラ方式のＣＰＵである。ここで、スーパースカラ
方式とは、複数の実行部を備えることで、１クロック・
サイクル当たり、複数の独立した命令を同時に実行する
ことができる方式である。

【００５８】メモリ1115は、前記第１実施形態のメモリ
115と同様の、データ領域135と、鍵データ領域136と、
初期値領域137とに加えて、プログラム領域1181に分割
される。プログラム領域1181には、ＣＰＵ1101で暗号／
復号変換を行うための、制御プログラムが格納される。

【００５９】この制御プログラムは、ＲＯＭ、Floppy d
isk、または、ネットワークを介して本システムに接続
されたサーバ上の記憶装置から取り込まれることがあ
る。

【００６０】レジスタ部1130内には、レジスタＡ1131
と、レジスタＢ1132と、レジスタＣ1133が含まれ、それ
ぞれ１個以上のレジスタから構成される、このような、
情報処理機器1100の具体例として、パーソナルコンピュ
ーターなどが考えられる。

【００６１】データ領域135には、暗号／復号変換シス
テム101外部から、暗号あるいは復号変換を行いたいデ
ータが、順次、書き込まれてくる。一方、プログラム領
域に格納されている、制御プログラムをＣＰＵ1110の命
令部1121が、順次読み込んで実行していく。制御プログ
ラムは、データ領域135に書き込まれてくるデータを、
レジスタ部1130のレジスタＡ1131と、レジスタＢ1132
と、レジスタＣ1133に、読み込んで、実行部Ａ1111と、
実行部Ｂ1112と、実行部Ｃ1113を、並列に用いて、暗号
あるいは復号変換させ、その結果を再び、データ領域13
5に書き込んでいくように、プログラムされている。こ
れによって、データ領域135内のデータが暗号あるいは
復号変換処理されていく。データ領域135内の暗号ある
いは復号変換処理されたデータは、順次、暗号／復号変
換システム1101外部に読み出されていく。

【００６２】以下、暗号／復号変換システム1101が、具
体的にはＣＰＵ1110が制御プログラムを実行し、平文デ
ータを暗号変換する手順を図１２を用いて説明してい
く。第１実施例の暗号／復号変換システム101と同様
に、平文データ220は、データ領域135に書き込まれ、暗
号変換を行うために、フレームに分割され、さらにブロ
ックに区切られていく。次に、平文フレームＡ221の、
先頭の平文ブロックを、レジスタＡ1131に読み込み、続
いて、平文フレームＢ222の、先頭の平文ブロックを、
レジスタＢ1132に読み込み、続いて、平文フレームＣ22
3の、先頭の平文ブロックを、レジスタＣ1133に読み込
む。レジスタＡ1131およびレジスタＢ1132およびレジス
タＣ1133に読み込まれた平文ブロックは、すべて独立で
あり、かつ、同じ暗号変換処理を行ことになる。したが
って、ＣＰＵ内の制御部1141が、レジスタＡの暗号変換
処理に実行部Ａ1111を割当てて、レジスタＢの暗号変換
処理に実行部Ｂ1111を割当てて、レジスタＣの暗号変換
処理に実行部Ｃ1111を割当る。これによって、レジスタ
Ａ1131とレジスタＢ1132とレジスタＣ1133の処理を、３
本のパイプラインを用いて並列実行することができる。
暗号変換処理が終了すると、それぞれのレジスタの値
を、データ領域135の同じ場所に書きこみ、先頭の暗号
文ブロックが生成される。これを、以降の平文ブロック
に対しても、行っていくことで、平文フレームＡ221
と、平文フレームＢ222と、平文フレームＣ223を、暗号
文フレームＡ231と、暗号文フレームＢ232と、暗号文フ
レームＣ233に、並列に、暗号変換していく。同様な処
理を、他の平文フレームでも行っていくことで、平文デ
ータ220の暗号変換を、並列処理することができる。

【００６３】次に、暗号／復号変換システム1101が、具
体的にはＣＰＵ1110が制御プログラムを実行し、暗号文
データを復号変換する手順を図１３を用いて説明してい
く。前述の実施例の復号変換システム801と同様に、暗
号文データ230は、データ領域135に書き込まれていき、
復号変換を行うために、フレームに分割され、さらに各
フレームは、ブロックに分割される。図１３において
は、暗号文フレームＡ231が、暗号文ブロックC[1]251か
ら暗号文ブロックC[n]258に分割される。

【００６４】まず、レジスタＡ1131は、初期値領域か
ら、初期値を読み込み、続いて、データ領域135から暗
号文ブロックC[1]251を読み込みこむ。次にレジスタＢ1
132は、データ領域135から、暗号文ブロックC[2]252
と、暗号文ブロックC[2]251を読み込む。次に、レジス
タＣ1133は、データ領域135から、暗号文ブロックC[3]2
53と、暗号文ブロックC[2]252を読み込む。レジスタＡ1
131およびレジスタＢ1132およびレジスタＣ1133の処理
は、すべて独立であるので、ＣＰＵ内の制御部1141が、
レジスタＡの暗号変換処理に実行部Ａ1111を割当てて、
レジスタＢの暗号変換処理に実行部Ｂ1111を割当てて、
レジスタＣの暗号変換処理に実行部Ｃ1111を割当る。こ
れによって、レジスタＡ1131とレジスタＢ1132とレジス
タＣ1133の処理を、３本のパイプラインを用いて並列実
行することができる。暗号変換処理が終了すると、それ
ぞれのレジスタの値を、データ領域135に書きこんでい
く。レジスタＡ1131からは、平文ブロックM[1]が得ら
れ、レジスタＢ1132からは、平文ブロックM[2]が得ら
れ、レジスタＣ1133からは、平文ブロックM[3]が得られ
る。

【００６５】同様な処理を、以降の暗号文ブロックにつ
いても行っていくことで、暗号文フレーム231の復号変
換を、並列処理することができる。さらに、他の暗号文
フレームに対しても、同様な処理を行うことで、暗号文
データ230を並列に平文データ220に変換できる。

【００６６】次に、暗号／復号変換システム1101が、並
列に暗号／復号変換を行うための、メモリ1115のプログ
ラム領域1181に格納される、制御プログラムの構成につ
いて、説明していく。

【００６７】図１４は、暗号変換の制御を行う暗号変換
プログラム1203、および復号変換の制御を行う復号変換
プログラム1213の生成手順を表している。暗号変換プロ
グラム1203、および復号変換プログラム1213は、機械語
であるので、暗号変換プログラム1203を生成するには、
プログラム言語で書かれた、ソースコード1201を、コン
パイラ1202でコンパイルする。同様に、復号変換1213を
生成するには、ソースコード1211を、コンパイラ1202で
コンパイルする必要がある。

【００６８】次に、並列に暗号変換を行うためのソース
コード1201の構成を説明する。まず、並列に暗号変換を
行わない、通常の処理手順を記述した、ソースコードを
図１５に示す。前述したように、暗号変換はフレーム毎
に行われる。それぞれのフレームの暗号変換処理は、複
数の処理手順に分割されるが、それぞれの処理手順は、
相関があるので、並列に処理することはできない。図１
５において、処理Ａ１(1311)、処理Ａ２(1312)、処理Ａ
３(1313)、...は、フレームＡの暗号変換処理を表して
いる。また、処理Ｂ１(1321)、処理Ｂ２(1322)、処理Ｂ
３(1323)、...は、フレームＢの暗号変換処理を表して
いる。また、処理Ｃ１(1311)、処理Ｃ２(1312)、処理Ｃ
３(1313)、...は、フレームＣの暗号変換処理を表して
いる。図１３のソースコードのように、まず、フレーム
Ａを処理し、次にフレームＢを処理し、次にフレームＣ
を処理し、...というように、処理を記述していくと、
全体の暗号変換処理は、並列化されない。次に、並列に
暗号変換を行うように記述された、ソースコードを図１
６に示す。図１６のソースコードは、まず、フレームＡ
の処理Ａ１(1311)と、フレームＢの処理Ｂ１(1321)と、
フレームＣの処理Ｃ１(1331)を実行し、次に、フレーム
Ａの処理Ａ２(1312)と、フレームＢの処理Ｂ２(1322)
と、フレームＣの処理Ｃ２(1332)を実行し、次に、フレ
ームＡの処理Ａ３(1313)と、フレームＢの処理Ｂ３(132
3)と、フレームＣの処理Ｃ３(1333)を実行し、...とい
うように、記述されている。このように記述すると、処
理Ａ１(1311)と、処理Ｂ１(1321)と、処理Ｃ１(1331)は
独立であるので、並列に実行され、処理Ａ２(1312)と、
処理Ｂ２(1322)と、処理Ｃ２(1332)は独立であるので、
並列に実行され、...というように、暗号変換を並列に
処理していくことが可能になる。

【００６９】次に、並列に復号変換を行うためのソース
コード1211の構成を説明する。まず、並列に復号変換を
行わない、通常の処理手順を記述した、ソースコードを
図１７に示す。前述したように、復号変換はブロック毎
に行われる。それぞれのブロックの復号変換処理は、複
数の処理手順に分割されるが、それぞれの処理手順は、
相関があるので、並列に処理することはできない。図１
５において、処理ａ１(1511)、処理ａ２(1512)、処理ａ
３(1513)、...は、ブロックａの復号変換処理を表して
いる。また、処理ｂ１(1521)、処理ｂ２(1522)、処理ｂ
３(1523)、...は、ブロックｂの復号変換処理を表して
いる。また、処理ｃ１(1511)、処理ｃ２(1512)、処理ｃ
３(1513)、...は、ブロックｃの復号変換処理を表して
いる。図１７のソースコードのように、まず、ブロック
ａを処理し、次にブロックｂを処理し、次にブロックｃ
を処理し、...というように、処理を記述していくと、
全体の復号変換処理は、並列化されない。次に、並列に
復号変換を行うように記述された、ソースコードを図１
８に示す。図１８のソースコードは、まず、ブロックａ
の処理ａ１(1511)と、ブロックｂの処理ｂ１(1521)と、
ブロックｃの処理ｃ１(1531)を実行し、次に、ブロック
ａの処理ａ２(1512)と、ブロックｂの処理ｂ２(1522)
と、ブロックｃの処理ｃ２(1532)を実行し、次に、ブロ
ックａの処理ａ３(1513)と、ブロックｂの処理ｂ３(152
3)と、ブロックｃの処理ｃ３(1533)を実行し、...とい
うように、記述されている。このように記述すると、処
理ａ１(1511)と、処理ｂ１(1521)と、処理ｃ１(1531)は
独立であるので、並列に実行され、処理ａ２(1512)と、
処理ｂ２(1522)と、処理ｃ２(1532)は独立であるので、
並列に実行され、...というように、復号変換を並列に
処理していくことが可能になる。

【００７０】上述した、実施形態の説明において、暗号
／復号変換システム1001による、暗号および復号変換
は、ＣＢＣモードを用いていたが、他の暗号運用モード
を用いることも可能である。例えば、ブロック暗号方式
をそのまま適用する基本モードである、ＥＣＢ(Electro
nic Code Book)モードを用いる場合を考える。この場
合、各フレーム内の各ブロックは、独立に処理すること
ができるので、一つのフレームから、ブロックを複数個
取り出し、取り出したそれぞれのブロックを、ＣＰＵ11
01内の別々の実行部で、同時に変換していく、というこ
とを繰り返していくことで、並列処理を行うことができ
る。

【００７１】次に、本発明の他の実施形態として、ＤＶ
Ｄ（Digital Video Disc）などのパッケージコンテン
ツを流通させるシステムの実施例を図１９に示す。

【００７２】コンテンツプロバイダー1401は、著作権管
理機関1418に著作権情報を登録し、コンテンツID情報ID
A 1402を得る。IDAはデジタルデータにID情報などを隠
しもたせる技術である電子透かしを用いてコンテンツデ
ータ1403に埋め込まれ、パッケージコンテンツ1404とな
る。ここで、図２０はパッケージコンテンツ1404内のコ
ンテンツデータを表しており、コンテンツ情報IDA 140
2が電子透かしとして含まれている。

【００７３】情報家電B 1405がパッケージコンテンツ1
404内のコンテンツデータをパーソナルコンピュータC
1411に転送する場合、情報家電B 1405は著作権管理機
関1419から発行されたユーザID情報IDB 1407を電子透
かしとしてコンテンツデータ内に埋め込み、本発明を用
いた暗号装置1406で鍵データK 1408により暗号化し、
外部バス上に暗号データを流す。図２１は経路1409を流
れるコンテンツデータを表しており、コンテンツ情報ID
A 1402およびユーザID情報IDB 1407が電子透かしとし
て含まれている。

【００７４】受信側であるパーソナルコンピュータC 1
411は、暗号データを、本発明を用いた復号装置1413で
鍵データK 1415により復号化する。以上の処理におい
て、ユーザ情報や鍵データの管理にICカード1410を用い
てもよい。

【００７５】パーソナルコンピュータC 1411がネット
ワーク上にコンテンツデータを流通させる場合、パーソ
ナルコンピュータC 1411は著作権管理機関1419から発
行されたユーザID情報IDC 1414を電子透かしとしてコ
ンテンツデータ内に埋め込み、本発明を用いた暗号装置
1410で、データを鍵データK 1415により暗号化する。
図２２は経路1409を流れるコンテンツデータを表してお
り、コンテンツ情報IDA 1402、ユーザID情報IDB 1407
およびユーザID情報IDC 1414が電子透かしとして含ま
れている。以上の処理において、ユーザ情報や鍵データ
の管理にICカード1417を用いてもよい。

【００７６】著作権管理機1419は、検査装置1419を用い
て、ネットワーク上を流れるデータを監視し、暗号化さ
れていないデータを検出した場合、データ内のコンテン
ツID情報を著作権情報管理データベース1420と照合し、
不正コピーと判断すれば、不正コピーの発生場所をユー
ザID情報から追跡し、ペナルティを課す。

【００７７】また、本発明を用いたデジタル衛星放送な
どのデジタルコンテンツの流通システムの実施例を図２
３に示す。コンテンツプロバイダー1401は、著作権管理
機関1418に著作権情報を登録し、コンテンツID情報IDA
1402を得る。IDAを電子透かしとして埋め込んだコン
テンツデータ1403は、放送センタ1801に送られ、既存の
暗号装置1802で暗号化され、デジタル衛星放送受信機な
どの情報家電に向けて放送される。情報家電は既存の復
号化装置1803で放送データを復号化する。情報家電に
は、既存の復号装置1803に加えて本発明を用いた暗号装
置1406を備えており、その後のコンテンツデータの流通
過程は図１９における例と同様に行うことができる。

【００７８】このように、デジタル衛星放送などの既存
の暗号システムと本発明の暗号システムを組み合わせ
て、デジタルコンテンツの流通システムを構築すること
も可能であり、パッケージメディア、放送メディア、通
信メディアと幅広く本発明の適用が可能である。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、データの暗号変換を、
または復号変換をそれぞれ高速に処理することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた、情報処理機器の第１実施例で
ある。

【図２】第１実施例における、暗号変換手順の詳細図で
ある。

【図３】第１実施例における、復号変換手順の詳細図で
ある。

【図４】図１における、変換部の詳細図である。

【図５】図１における、情報処理機器が、暗号変換と、
復号変換を同時に行う場合の概要図である。

【図６】図１における、暗号／復号変換システムで、複
数のデータを、リアルタイムに、暗号／復号変換するた
めに用いる管理情報の詳細図である。

【図７】図１における、暗号／復号変換システムで、複
数のデータを、リアルタイムに、暗号／復号変換するた
めの、管理手順ののフローチャートである。

【図８】本発明を用いた、情報処理機器の他の実施例で
ある。

【図９】他の実施例における、復号変換手順の詳細図で
ある。

【図１０】図８における、変換部の詳細図である。

【図１１】本発明を用いた、情報処理機器の他の実施例
である。

【図１２】他の実施例における、暗号変換手順の詳細図
である。

【図１３】他の実施例における、復号変換手順の詳細図
である。

【図１４】制御プログラムの、生成手順の概要図であ
る。

【図１５】暗号変換を行うように記述された、ソースコ
ードの概念図（その１）である。

【図１６】暗号変換を行うように記述された、ソースコ
ードの概念図（その２）である。

【図１７】復号変換を行うように記述された、ソースコ
ードの概念図（その１）である。

【図１８】復号変換を行うように記述された、ソースコ
ードの概念図（その２）である。

【図１９】本発明を用いたパッケージコンテンツの流通
システムに関する一実施例である。

【図２０】電子透かしを含むコンテンツデータ（その
１）である。

【図２１】電子透かしを含むコンテンツデータ（その
２）である。

【図２２】電子透かしを含むコンテンツデータ（その
３）である。

【図２３】本発明を用いた放送コンテンツの流通システ
ムに関する一実施例である。

【図２４】ＣＢＣモードによる、暗号変換および復号変
換の処理手順の詳細図である。

【符号の説明】

100…情報処理機器、 101…暗号／復号変換システム、 111…暗号／復号変換部Ａ、 112…暗号／復号変換部Ｂ、 113…暗号／復号変換部Ｃ、 115…メモリ、 116…外部バスインターフェイス、 117…並列処理制御部、 118…内部データ処理部、 119…外部バス、 121…制御部、 131…変換部、 135…データ領域、 136…鍵データ領域、 137…初期値領域、 171…内部バス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古屋聡一神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者平畠茂神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の演算を並列に行う、複数の演算手段
と、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割する手段と、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、前記複数の演算手段に、並
列に入力する手段とを備えることを特徴とする並列暗号
化装置。
【請求項２】複数の演算を並列に行う、複数の演算手段
を用い、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、並列に、暗号変換する処理
を行うことを特徴とする並列暗号化方法。
【請求項３】複数の演算を並列に行う、複数の演算手段
と、復号変換すべき暗号文メッセージを、ブロック暗号の基
本単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フ
レームとする、複数フレームに分割する手段と、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、前記複数の演算手段に、並
列に入力する手段とを備えることを特徴とする並列復号
化装置。
【請求項４】複数の演算を並列に行う、複数演算手段を
用い、復号変換すべき暗号文メッセージを、ブロック暗号の基
本単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フ
レームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、同時に、復号変換する処理
を行うことを特徴とする並列復号化方法。
【請求項５】複数の演算を並列に行う、複数の演算手段
と、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割する手段と複数フレー
ムから１ブロックずつデータを取り出して、取り出した
複数ブロックを、前記複数の演算手段に、並列に入力す
る手段と、復号変換すべき暗号文メッセージを、ブロック暗号の基
本単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フ
レームとする、複数フレームに分割する手段と、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、前記複数の演算手段に、並
列に入力する手段とを備えることを特徴とする並列暗号
化／復号化装置。
【請求項６】複数の演算を並列に行う、複数演算手段を
用い、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、並列に、暗号変換する処理
を行い、復号変換すべき暗号文メッセージを、ブロック暗号の基
本単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フ
レームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから１ブロックずつデータを取り出して、
取り出した複数ブロックを、並列に、復号変換する処理
を行うことを特徴とする並列暗号化／復号化方法。
【請求項７】複数の演算を並列に行う、２個以上のＮ個
の演算手段を含む暗号変換装置であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、一つのフレームか
ら２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、取り出した２乃
至Ｎ個のブロックを、同時に、該暗号変換装置に入力す
ることを特徴とする並列暗号方法および装置。
【請求項８】複数の演算を並列に行う、２個以上のＮ個
の演算手段を含むコンピューターの制御方式であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、一つのフレームか
ら２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、取り出した２乃
至Ｎ個のブロックを、同時に、暗号変換する処理を含む
ことを特徴とする並列暗号方法および装置。
【請求項９】複数の演算を並列に行う、２個以上のＮ個
の演算手段を含む復号変換装置であって、復号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、一つのフレームか
ら２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、取り出した２乃
至Ｎ個のブロックを、同時に、該復号変換装置に入力す
ることを特徴とする並列復号方法および装置。
【請求項１０】複数の演算を並列に行う、２個以上のＮ
個の演算手段を含むコンピューターの制御方式であっ
て、復号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、一つのフレームか
ら２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、取り出した２乃
至Ｎ個のブロックを、同時に、復号変換する処理を含む
ことを特徴とする並列復号方法および装置。
【請求項１１】複数の演算を並列に行う、２個以上のＮ
個の演算手段を含む暗号／復号変換装置であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、一つのフレームか
ら２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、取り出した２乃
至Ｎ個のブロックを、同時に、該暗号／復号変換装置に
入力する、並列暗号方法、および、復号変換すべき平文
メッセージを、ブロック暗号の基本単位である１ブロッ
ク長よりも長い、ビット列を１フレームとする、複数フ
レームに分割し、一つのフレームから２乃至Ｎ個のブロ
ックを取り出して、取り出した２乃至Ｎ個のブロック
を、同時に、該暗号／復号変換装置に入力する、並列復
号方法、を用いることを特徴とする並列暗号／復号方法
および装置。
【請求項１２】複数の演算を並列に行う、２個以上のＮ
個の演算手段を含むコンピューターの制御方式であっ
て、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、一つのフレームか
ら２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、取り出した２乃
至Ｎ個のブロックを、同時に、暗号変換する、並列暗号
方法、および、復号変換すべき平文メッセージを、ブロ
ック暗号の基本単位である１ブロック長よりも長い、ビ
ット列を１フレームとする、複数フレームに分割し、一
つのフレームから２乃至Ｎ個のブロックを取り出して、
取り出した２乃至Ｎ個のブロックを、同時に、復号変換
する、並列復号方法、を用いる処理を含むことを特徴と
する並列暗号／復号方法および装置。
【請求項１３】複数の演算を並列に行う、複数の演算手
段を含む暗号変換装置であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから
１ブロックずつデータを取り出して、取り出した複数ブ
ロックを、同時に、該暗号変換装置に入力し、複数個の
暗号文ブロックを出力し、該複数個の暗号文ブロック
を、再度、該暗号変換装置に入力することを特徴とする
並列暗号方法および装置。
【請求項１４】複数の演算を並列に行う、複数の演算手
段を含むコンピューターの制御方式であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから
１ブロックずつデータを取り出して、取り出した複数ブ
ロックを、同時に、暗号変換し、複数個の暗号文ブロッ
クを出力し、該複数個の暗号文ブロックを、次に暗号変
換する、複数個の平文ブロックの暗号変換に用いる処理
を含むことを特徴とする並列暗号方法および装置。
【請求項１５】複数の演算を並列に行う、複数の演算手
段を含む暗号変換装置であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから
１ブロックずつデータを取り出して、取り出した複数ブ
ロックを、同時に、該暗号変換装置に入力し、各複数ブ
ロックに対して、暗号変換を行い、各暗号変換途中に得
られる、複数個の中間ブロックを、再度、暗号変換装置
に入力することを特徴とする並列暗号方法および装置。
【請求項１６】複数の演算を並列に行う、複数の演算手
段を含むコンピューターの制御方式であって、暗号変換すべき平文メッセージを、ブロック暗号の基本
単位である１ブロック長よりも長い、ビット列を１フレ
ームとする、複数フレームに分割し、複数フレームから
１ブロックずつデータを取り出して、取り出した複数ブ
ロックを、同時に、暗号変換し、各暗号変換途中に得ら
れる、複数個の中間ブロックを、次に暗号変換する、複
数個の平文ブロックの暗号変換に用いる処理を含むこと
を特徴とする並列暗号方法および装置。
【請求項１７】装置Aと装置Bと装置Cは、お互いに暗号
通信できるように構成されており、前記装置Aまたは前
記装置Bから前記装置Cに送信されたデータは、暗号変換
されないままであるかどうかを前記装置Cが検査する手
段と、該データが暗号変換されないままであることが検
知された場合には、そのことを示す信号を別の装置Dに
送信する手段とを備えること特徴とする暗号通信システ
ム。
【請求項１８】前記装置Dは、前記データが暗号変換さ
れないままであることが検知されたことを示す信号を受
信した場合、前記装置Dから前記装置Aまたは前記装置B
に送信するデータを制限する手段を有することを特徴と
する請求項１７記載の暗号通信システム。
【請求項１９】前記装置AまたはBは装置Eと通信できる
ように構成されており、前記装置Eは前記装置Aに平文データを暗号方式１により
暗号化した暗号文１を送る手段を備え、前記装置Aは該暗号文１を該暗号方式１に対応する復号
方式１により復号する手段と、もとの平文データを得た後、暗号方式１とは異なる暗号
方式２で平文データを再暗号化して暗号文２を得た後、
前記装置Bに暗号文２を送信する手段とを備えることを
特徴とする請求項１７記載の暗号通信システム。