JPS61177046A - 暗号通信方式 - Google Patents

暗号通信方式

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JPS61177046A
JPS61177046A JP60016432A JP1643285A JPS61177046A JP S61177046 A JPS61177046 A JP S61177046A JP 60016432 A JP60016432 A JP 60016432A JP 1643285 A JP1643285 A JP 1643285A JP S61177046 A JPS61177046 A JP S61177046A
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JP
Japan
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data
key
data encryption
encryption key
random number
Prior art date
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JP60016432A
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JPH0439935B2 (ja
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Hiroyuki Miyoshi
裕之 三好
Shunichiro Sakamoto
俊一郎 坂本
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH0439935B2 publication Critical patent/JPH0439935B2/ja
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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
    • H04L9/08Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • 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
    • H04L9/0618Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation
    • H04L9/0625Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation with splitting of the data block into left and right halves, e.g. Feistel based algorithms, DES, FEAL, IDEA or KASUMI

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  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、端末装置間で伝送する情報を暗号化し1通信
を行なう暗号通信方式に係り、特に情報を暗号化する、
データ暗号化キーの生成と配送に特徴を持つ暗号通信方
式に関する。
(従来の技術) 従来、第2図に示すように、主局A、従局Bの間で慣用
暗号系にて、暗号送信を行う場合、伝送路のデータを暗
号化する鍵すなわちデータ暗号化キーKSは、暗号強度
の点から暗号通信の度に交換する必要があり、主局Aの
図示しない中央処理部で、ソフトウェア処理により、公
知のアルゴリズム、たとえば、乗算合同法すなわちX□
1=λ・x、(+5odP)(n=o、1t2p ++
・++/’zoo Xx* −!n、 x、、、1は乱
数、λおよびPは整定数であり、初期値x6はP以下の
整数である。)で、再現性のない擬似乱数として生成し
、これを主局A、従局Bの間で、共通の秘密のマスター
キーKMにて暗号化されたデータ暗号化キーEKM(K
S)として配送を行い、従局では、EKM(KS)をマ
スターキーKMで復号して、データ暗号化キーKSを得
る。
その後、主局Aは、EKM(KS)を復号して得たデー
タ暗号化キーKSで伝送情報DATAをKSで暗号化し
てEKS(DATA)を従局Bへ伝送する。
従局Bは、E KS (D A T A )をKSで復
号化し、伝送情報DATAを得る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、以上述べた方法により、データ暗号化キ
ーを生成し、主局Aと従局Bの間で配送するには、暗号
通信の度に、ソフトウェア処理により0桁の乗算とモジ
ュロ計算(nは主局の中央処理部で処理可能な最大桁数
)を行う必要があり、主局の中央処理部の負荷が大きく
なり、また処理するのに時間を要するという、欠点があ
り、さらにそのつど配送を行うので伝送効率が悪いとい
う欠点があった。
この発明は、以上述べた従来方式の問題点を除去し、高
速かつ暗号強度の強いデータ暗号化キー生成、配送方式
を有する暗号通信方式を提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) この発明によると、暗号通信方式において中央処理部か
らの命令により暗号処理部で、DESアルゴリズムによ
り、複数ブロックの乱数データを作成し、メモリのデー
タ暗号化キーエリアに設定し、さらに主局、従局で共通
の秘密のマスターキーで該データを暗号化し、複数ブロ
ックの暗号化されたデータ暗号化キーを作成する。さら
にデータ暗号化キー配送用コマンドを付加して、従局に
配送し、それ以後は、データ暗号化キーエリアの任意の
データ暗号化キーにて伝送情報を暗号化し、暗文の伝送
情報とともにどのデータ暗号化キーで暗号化しているか
を示すコマンドを付加して主局。
従局間で暗号通信を行うようにしたものである。
(作用) 本発明によるとあらかじめ複数ブロックのデータ暗号化
キーが主局及び従局に共通に設置される。
そして、どのブロックのデータ暗号化キーを用いるかは
、暗号通信の度毎にコマンドにより相手側に知らされ、
相手側では正しく解読することができる。従って、暗号
通信の度毎のデータ暗号化キーの配送が不要で、中央処
理部の負荷が軽くなると共に伝送効率が向上する。
(実施例) 第1図は、本発明における実施例の主局および従局の構
成を示すブロック図であって、中央処理部1.メモリ2
2通信制御部3.暗号処理部4がバス5にて接続されて
いる。以下、本図と第3図に従って、主局でデータ暗号
化キーを生成する方式を詳細に説明する。
中央処理部1より乱数生成命令、乱数の転送先であるメ
モリ2のアドレス、転送ブロック数からなる乱数生成コ
マンドを受けつけた暗号処理部4は、暗号処理部内で電
源バックアップされたIVレジスタ43の初期値IV、
とその時点の2進カウンタ44のカウント値Cとの排他
的論理和をEXOR回路46にてとり、第3図(1)式
にて表わされるIV、■C=に0となる鍵データを生成
する。次に本鍵データをDESアルゴリズム処理部48
(Data Encode 5tandard)に設定
し、IVレジスタ43の内容IV0をDESアルゴリズ
ム処理部48へ入力すると、第3図(2)式で表わされ
る鍵に、テ暗号化されたIV。すなわちEKo(I V
、)=RNoなる第1ブロックの乱数データRN0が、
DESアルゴリズム処理部48より出力され、出力バッ
ファ47に書き込まれる。その後、乱数データRN、は
IVレジスタ43に入力されるとともに、入出力レジス
タ41を介してメモリ2のデータ暗号化キーエリアへ転
送される。次にIVレジスタ43の内容RN、と2進カ
ウンタ44のカウント値Cとの排他的論理和RNo■C
=に工を鍵データとし、DESアルゴリズム処理部48
に設定し、IVレジスタ43の内容RN、をDESアル
ゴリズム処理部48へ入力すると、fIaKlで暗号化
されたRN、すなわちEK□(RN、)=RN1なる第
2ブロックの乱数データRN1が、DESアルゴリズム
処理部48より出力され、出力バッファ47に書き込ま
れる。その後、乱数データRN1はIVレジスタ43に
入力されるとともに、入出力レジスタ41を介して、メ
モリ2へ転送され、先に転送されたRNoの次に書き込
まれる。以上の動作を繰り返し行って、n+1ブロック
数の乱数データRN、、RN□・・・RNnが、第3図
で示されるようにメモリ2に設定される。こ、:で乱数
データRNn、鍵データKnは、第3図(3)式、(4
)式で表わされるものである。
このようにして生成したRN、、RNl、・・・・・・
RN、をデータ暗号化キーとして使用する。
第4図(a)に本発明で使用する一般的な暗号通信のフ
レームフォーマットを示してあり、Fはフラグシーケン
ス、Aはアドレス部、Cは制御部、E (I)は暗号化
された情報部、Fe2はフレームチェックシーケンスで
ある。
以下、本図と第1図に従って主局、従局間で暗号通信を
行う場合について詳細に説明する。
中央処理部1よりデータ暗号化キーの暗号化コマンドを
受けつけた暗号処理部4は、あらかじめキーレジスタ4
5に設定されている主局、従局にて共通の秘密のマスタ
ーキーKMをDESアルゴリズム処理部48に設定し、
データ暗号化キーRN、。
RN□、・・・・・・RN、lをブロック単位に、メモ
リ2より入出力レジスタ41を介して読み出し、入力バ
ッファ42に設定する。その後、DESアルゴリズム処
理部48にて暗号化し、出力バッファ47に書き込み、
入出力レジスタ41を介してメモリ2の暗文のデータ暗
号化キーエリアに書き込む。このようにしてマスターキ
ーKMで暗号化されたn+1ブロックのデータ暗号化キ
ーEKM(RNo)、EKM(RN□)、・・・・・・
EKM(RN□)を第4図(b)のフレームフォーマッ
トにて通信制御部3より従局へ送信する。ここで制御部
Cには、データ暗号化キー配送用コマンドC1が設定さ
れている。本フレームを受信した従局では、データ暗号
化キー配送用コマンドC1であることを解析し、暗号化
された情報部をマスターキーKMにて復号し、データ暗
号化キーRN、、 RN工、・・・・・・RNnを得る
。このようにしてn + 1ブロックのデータ暗号化キ
ーの配送が終了したので5次に主局は従局への伝送情報
DATAをデータ暗号化キーRNoで暗号化しERN(
D A T A)を第4図(C)なるフレームフォーマ
ットにて、伝送する。ここで、制御部Cには第1ブロッ
クのデータ暗号化キーRN、で伝送情報DATAを暗号
化したことを示すコマンドC2が設定されている。本フ
レームを受信した従局では、制御部CのコマンドがC2
であることから暗号化された情報部をデータ暗号化キー
RNI、で復号し、伝送情報DATAを得る。このよう
に制御部Cのコマンドは、暗号化された情報部のデータ
暗号化キーRN、、RN1.・・・・・・RN、に対し
てC2,C3,・・・・・・C,n + 2が用意され
ているので、必要に応じてランダムにデータ暗号化キー
を使用することができる。
(倚岨の効果) 以上詳細に説明したように本発明によれば、1回の中央
処理部からの命令により、暗号処理部でDESアルゴリ
ズムを基本としたハードウェアにより、複数ブロック乱
数データを生成し、これをデータ暗号化キーとしたので
、中央処理部に負荷をかけることなく高速にデータ暗号
化キーを生成し、しかも暗号強度が強いという効果が期
待できる。さらに、該複数ブロックのデータ暗号化キー
をまとめて配送し、任意のデータ暗号化キーを使用でき
るようにしたので、伝送効率が向上するという効果が期
待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の実施例の主局および従局の構成を示
すブロック図、第2図は従来の主局、従局間での暗号通
信方式を示す図、第3図はこの発明の実施例のデータ暗
号化キー生成式とメモリへの格納形式を示す図、第4図
はこの発明の実施例の暗号通信フレームフォーマットを
示す図である。 1−−一中央処理部、  2−m−メモリ。 3−m−通信制御部、  4−m−暗号処理部、5−m
−バス、      41−−一人出力レジスタ、42
−一一人カバッファ、 43−m−電源バツクアップされたIVレジスタ、44
−−−2進カウンタ、45−m−キーレジスタ、46一
−−EXOR回路、47−−−出力バツフア、48−−
−DESアルゴリズム処理部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中央処理部とメモリと通信制御部と暗号処理部を有する
    主局装置とこれと同様の構成を有する従局装置の間での
    暗号通信方式において、主局装置では、中央処理部から
    の命令に従って、1ブロックの乱数データと計数器の値
    との排他的論理和を鍵データとして暗号化して第1ブロ
    ックのデータ暗号化キーとして前記メモリに書き込み、
    該キーと前記計数器の値との排他的論理和を鍵データと
    して乱数データを暗号化して第2ブロックのデータ暗号
    化キーとして前記メモリに書き込み、同様の操作により
    複数ブロックのデータ暗号化キーを生成し、該データ暗
    号化キーを主局装置と従局装置に共通の秘密のマスター
    キーで暗号化しデータ暗号化キー配送用コマンドと共に
    主局装置から従局装置に配送し、その後の主局装置と従
    局装置の間の情報伝送は、送信側では、情報を任意のブ
    ロックのデータ暗号化キーで暗号化すると共にどのブロ
    ックのデータ暗号化キーを用いたかを示すコマンドを付
    加して送信し、受信側ではコマンドで指定されるデータ
    暗号化キーにより解読することを特徴とする暗号通信方
    式。
JP60016432A 1985-02-01 1985-02-01 暗号通信方式 Granted JPS61177046A (ja)

Priority Applications (1)

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JP60016432A JPS61177046A (ja) 1985-02-01 1985-02-01 暗号通信方式

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JP60016432A JPS61177046A (ja) 1985-02-01 1985-02-01 暗号通信方式

Publications (2)

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JPS61177046A true JPS61177046A (ja) 1986-08-08
JPH0439935B2 JPH0439935B2 (ja) 1992-07-01

Family

ID=11916072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60016432A Granted JPS61177046A (ja) 1985-02-01 1985-02-01 暗号通信方式

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JP (1) JPS61177046A (ja)

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