JPH11296075A - メッセ―ジ符号化方法及び暗号解析装置 - Google Patents

メッセ―ジ符号化方法及び暗号解析装置

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JPH11296075A
JPH11296075A JP11064158A JP6415899A JPH11296075A JP H11296075 A JPH11296075 A JP H11296075A JP 11064158 A JP11064158 A JP 11064158A JP 6415899 A JP6415899 A JP 6415899A JP H11296075 A JPH11296075 A JP H11296075A
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Application number
JP11064158A
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English (en)
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Stefan Philipp
フィリップ ステファン
Frank Boeh
ベー フランク
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Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/60—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers
    • G06F7/72—Methods or arrangements for performing computations using a digital non-denominational number representation, i.e. number representation without radix; Computing devices using combinations of denominational and non-denominational quantity representations, e.g. using difunction pulse trains, STEELE computers, phase computers using residue arithmetic
    • G06F7/723—Modular exponentiation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/30—Public key, i.e. encryption algorithm being computationally infeasible to invert or user's encryption keys not requiring secrecy
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    • G—PHYSICS
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    • G06F2207/7233—Masking, e.g. (A**e)+r mod n
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗号解析行為による秘密鍵の決定をより一層
複雑にする方法及び装置を提供する。 【解決手段】 暗号解析装置は、メッセージ又はデータ
を権限のある人にのみアクセスしうるようにするために
用いられている。本発明では、秘密鍵及び公開鍵を用い
る方法を採用する。使用する鍵は常に同じビットパター
ンを有するため、権限のない人がこの装置の等価な構造
や適当な回数の時間測定を用いることにより、鍵をビッ
ト毎に解析しうる。この種類の解析を根本的に防止する
ために、本発明方法では、指数を形成する鍵をビットパ
ターンと結合させる。従って、メッセージを符号化する
ビットパターンは計算毎に変化し、暗号解析装置の構成
配置を模倣することができない。これにより、暗号解析
的な探索での秘密鍵の解読を一層困難にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、暗号解析的な符号
解読行為を防止する方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】符号化された情報が蓄積されたデータ記
録媒体は種々の日常生活の分野で広く受け入れられてい
る。情報は、権限のない人によるアクセスに対しできる
だけ有効に保護する必要がある。このデータ記録媒体の
一例は、例えば有料テレビジョンに対するアクセス符号
を入れることのできるスマートカードである。
【０００３】メッセージが権限のある人だけによりアク
セスされうるようにする、頻繁に使用されている、一般
に既知の方法は、例えばＲＳＡ（リヴェスト‐シャミア
‐エイドルマン）又はディフィ‐ヘルマン法のような標
準公開鍵法である。このＲＳＡ法では、公開鍵と秘密鍵
とが用いられている。符号化すべきメッセージは以下の
式により形成される。 Ｃ＝ＭｅmodＮ ここに、Ｍは符号化すべきメッセージであり、ｅ及びＮ
は公開鍵である。
【０００４】符号化されたメッセージは、以下の式に応
じて公開鍵と秘密鍵とによって復号化しうる。 Ｍ＝ＣｄmodＮ ここに、ｄは秘密鍵である。
【０００５】上記メッセージのべき指数は通常、二乗及
び乗算アルゴリズムを用いてモジュラ乗算の列に分割さ
れる。この実行方法は、特にいわゆるタイミング攻撃に
より暗号解析的に解読でき、このことは安全でないとい
うことを意味する。秘密鍵は変化しない為、暗号解析装
置の構成配置や形成された試験ベクトルの模倣により秘
密鍵を解析することができる。この目的のために、秘密
鍵のビットパターンが時間測定に基づいてビット毎に決
定される。この場合、異なるオペランドに対するモジュ
ラ乗算が異なる実行時間を有しうるという事実が用いら
れる。この方法やその対策は、ポールコッヒヤー（Paul
Kocher）氏により、論文“Cryptanalysis of Diffie‐
Hellmann, RSA, DSS and Other Systems Using Timing
Attacks"（１９９５年１２月）に開示されており、要約
はhttp://www.cryptography.comで見ることができる。
【０００６】秘密鍵を解析する他の可能な方法は、ある
種のエラー帰納法より成る。この場合、外的手段により
暗号解析装置の構成配置に影響を及ぼすことが企てられ
る。この際、指数、この場合秘密鍵を復号中に生じるエ
ラーに基づいて解析しうる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、暗号
解析行為による秘密鍵の決定をより一層複雑にする方法
及び装置を提供せんとするにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明方法は、メモリ中
に記憶された第２部分鍵Ｎを法とした、同じくメモリに
記憶された第１部分鍵ｅによる、符号化すべきメッセー
ジのべき乗を用いた公開鍵法に基づいた暗号解析装置に
おいてメッセージを符号化するに当り、乱数発生器によ
り発生させたビットパターンｒを第１部分鍵ｅに加え、
このビットパターンと、第２部分鍵Ｎに適用したオイラ
ーのファイ関数とを、べき乗の最終結果に影響を与えな
いように結合することを特徴とする。
【０００９】乱数ビットパターンｒをべき指数に加える
ことにより、復号化の各実行当り異なる指数が用いら
れ、この指数を前述した暗号解析的な探索方法により解
析できないようにしうる。
【００１０】公開鍵法は前述した式に基づいている。公
開鍵に乱数成分を加え、最終結果を何も変えずにビット
パターンを変えると、暗号解析的な探索行為において１
つの同一のハードウェアで数回の同一な再現可能な処理
を実行するのが困難となる。
【００１１】乱数成分は、モジュラべき乗の結果を変え
ることなく指数に加える。しかし、指数のビットパター
ンは計算毎に変えて、モジュラ乗算における数列を異な
らせる。乱数は暗号解析装置の外部では分らない為、計
算を再現できない。
【００１２】オイラーの式 Ｘφ（Ｎ）modＮ＝１ に基づけば、暗号解析装置に関する公開鍵アルゴリズム
を計算するためのモジュラべき乗を、 に置換えることができる。ここに、ｒは乱数である。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を以下に図面に
つき説明する。図１は、暗号解析装置１の構成を示す。
この装置は、本質的にプロセッサ１０と、メモリ２０
と、乱数発生器３０と、入出力装置４０とを有する。こ
れらのユニットは、データ交換の目的で接続手段５０に
より相互接続されている。メモリ２０は定数メモリ又は
揮発性メモリとして構成しうる。第１部分鍵ｅと第２部
分鍵Ｎとがこのメモリに記憶されている。これらの鍵は
装置の初期化時に外部から入出力装置を介して供給する
ことができ、或いはこれらの鍵をアプリケーションに応
じて例えばＥＥＰＲＯＭに一旦全て記憶させておくこと
ができる。これらの鍵は接続手段５０を介してプロセッ
サ１０に供給される。乱数発生器３０はアプリケーショ
ンに応じて異なる長さのビットパターンを発生し、この
ビットパターンを接続手段５０を介してプロセッサ１０
に供給する。プロセッサ１０は外部から入出力装置４０
及び接続手段５０を介して供給される符号化されていな
いメッセージＭを受ける。符号化されたメッセージがこ
の入出力装置４０を介して出力される。
【００１４】図２はプロセッサ１０の機能的な構成を示
す。第１部分鍵ｅと、第２部分鍵Ｎと、乱数発生器によ
り発生され、各計算に対し異なるビットパターンｒとが
第１ユニット６０に供給される。オイラーのファイ関数
値は追加の計算ユニット（図示せず）により計算でき、
或いはこの値を第２部分鍵Ｎにより表から見いだすこと
ができる。この場合、式 Ｃ＝Ｍｅ＋ｒ・φ（Ｎ）modＮ に対するべき指数６５がこれらの成分から成る。符号化
されていないメッセージＭと第１ユニット６０内で形成
されたべき指数６５とから、第２ユニット７０内で上記
の式に応じて符号化メッセージＣが形成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による暗号解析装置の原理を示すブロ
ック線図である。
【図２】 プロセッサの機能ユニットを示すブロック線
図である。
【符号の説明】
１ 暗号解析装置 １０ プロセッサ ２０ メモリ ３０ 乱数発生器 ４０ 入出力装置 ５０ 接続手段 ６０ 第１ユニット ６５ べき指数 ７０ 第２ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 590000248 Ｇｒｏｅｎｅｗｏｕｄｓｅｗｅｇ １, 5621 ＢＡ Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ， Ｔｈ ｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ (72)発明者 フランク ベー ドイツ連邦共和国 22303 ハンブルク フォルスマン シュトラーセ 18

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 メモリ中に記憶された第２部分鍵Ｎを法
    とした、同じくメモリに記憶された第１部分鍵ｅによ
    る、符号化すべきメッセージのべき乗を用いた公開鍵法
    に基づいた暗号解析装置においてメッセージを符号化す
    るに当り、 乱数発生器により発生させたビットパターンｒを第１部
    分鍵ｅに加え、このビットパターンと、第２部分鍵Ｎに
    適用したオイラーのファイ関数とを、べき乗の最終結果
    に影響を与えないように結合することを特徴とするメッ
    セージ符号化方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のメッセージ符号化方法
    において、Ｃが符号化されたメッセージを表し、Ｍが符
    号化されていないメッセージを表すものとした場合に、
    プロセッサで行う符号化を式 Ｃ＝Ｍｅ＋ｒ・φ（Ｎ）modＮ に応じて行うことを特徴とするメッセージ符号化方法。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の方法によりメッ
    セージを符号化する暗号解析装置であって、符号化を計
    算するプロセッサと、鍵を記憶するメモリと、乱数発生
    器と、入出力装置とを具える当該暗号解析装置におい
    て、 前記プロセッサは、このプロセッサに供給された第１部
    分鍵、ビットパターンｒ及び第２部分鍵Ｎのオイラーの
    ファイ関数を用いて、符号化されていないメッセージの
    べき乗を実行し、符号化されたメッセージを入出力装置
    を介して生ぜしめ、乱数発生器で発生させたビットパタ
    ーンｒ及び第２部分鍵Ｎと、プロセッサで発生させた第
    １部分鍵ｅとの結合によりべき指数を形成するように構
    成されていることを特徴とする暗号解析装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の暗号解析装置におい
    て、第２部分鍵Ｎのオイラーのファイ関数値がメモリに
    記憶されていることを特徴とする暗号解析装置。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載の暗号解析装置を
    有することを特徴とするデータ記録媒体。
JP11064158A 1998-03-14 1999-03-11 メッセ―ジ符号化方法及び暗号解析装置 Pending JPH11296075A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998111175 DE19811175A1 (de) 1998-03-14 1998-03-14 Verfahren und Anordnung zur Abwehr kryptoanalytischer Untersuchungen
DE19811175:4 1998-03-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11296075A true JPH11296075A (ja) 1999-10-29

Family

ID=7860944

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11064158A Pending JPH11296075A (ja) 1998-03-14 1999-03-11 メッセ―ジ符号化方法及び暗号解析装置

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JP (1) JPH11296075A (ja)
DE (1) DE19811175A1 (ja)

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EP0944202A2 (de) 1999-09-22
DE19811175A1 (de) 1999-09-16
EP0944202A3 (de) 2002-07-03

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