JPS63314585A

JPS63314585A - 順序変換表作成装置

Info

Publication number: JPS63314585A
Application number: JP15182287A
Authority: JP
Inventors: 青▲やぎ▼　秀仁
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1987-06-17
Filing date: 1987-06-17
Publication date: 1988-12-22

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、情報の暗号化時に作成される順序変換表を作
成する順序変換表作成装置に関する。

（従来の技術）周知のように、情報の暗号化は、情報の保存または伝送
に際して、第３者にその内容が洩れることを防ぎ、情報
を保護する目的で行われ、その暗号化の１手段として順
序変換がよく使用される。

暗号化の手段としては、この他にも種々の方式が考えら
れておシ、現実の場面においては、複数の手段が組み合
わされて使用されることが多い。

本発明の対象は、情報を暗号化する１手段であるところ
の順序変換方法であシ、従来の順序変換手法について簡
単に説明する。順序変換とは、例えば、暗号化しようと
する情報をｎ個の部分に分解し、分解した後の各部分の
順序を入れ替えることによシ、元の情報が持っている本
来の意味を失わせようとするものである。復元の際には
これと逆の処理が施される。そして、この順序変換に際
しては、ｎ元順序変換表なるものが使用される。

ｎ元順序変換表は、例えば、１〜ｎの数字各１つずつの
要素から成っておシ、その配列はランダムである。

暗号化に際しては、前述のように、あらかじめ暗号化し
ようとする情報をｎ個の部分に分解する。

分解した各部分には、便宜的に１〜ｎの番号を割り振っ
ておく。番号を割り振られた各部分は、ｎ元順序変換表
から順番に取り出される要素が示す位置へ配置される。

例えば、ｎ元順序変換表から最初に取り出された要素が
数字の５であるならば、番号１の部分は番号５の部分の
ある場所へ配置される。以下同様に番号ｎの部分まで配
置される。この際ｎ元順序変換表には、１〜ｎの数字が
各１つずつしか入っていないため、１つの場所へ複数の
部分が配置されることはない。即ち、重複することはな
い。

次に、このような順序変換表は次のようにして作成され
る。暗号化のための順序変換においては、順序変換表の
内容、即ち、配列のランダム性が、暗号の強さに大きく
影響することは明らかである。

従って順序変換表を作成する際には、乱数発生源を用意
し、そこから取シ出される乱数に従って作成する方法が
用いられている。但し、前述のように、順序変換表の要
素としては重複したものを含んではならないという制約
があるため、従来の作成方法としては以下の方法を採っ
ている。

まず、乱数発生源から乱数を取シ出す。この乱数の範囲
は、あらかじめ１〜ｎとなるように設定されている。取
り出した乱数を順序変換表の第１の要素とする。次に、
２番目の乱数を取り出し、この乱数が第１の要素と重複
していなければ、これを第２の要素とする。もし重複し
ていたならばこれを廃棄し、新たな乱数を取シ出して、
同様の評価を行う。この動作を繰シ返すことにより、最
終的にｎ個の要素から成るｎ元順序変換表を完成させる
。

（発明が解決しようとする問題点）従来の方法によれば、乱数を取シ出す毎の逐次評価にお
いて、取り出した乱数が戻棄される結果となった場合に
は、再度新たな乱数を取シ出して評価する必要がある。

このため、順序変換表が完成されるまでの時間が多大か
つ不定となってしまう。

また、一般に、順序変換表の作成は頻繁に行われる。即
ち、同一の順序変換表を用いて大量の情報を暗号化する
と、何らかの理由で第３者がそζで使用された順序変換
表の内容を知シ得た場合には、その順序変換表を用いて
暗号化された大量の情報が全て解読されることになる。

この危険を避けるために、一定の情報量毎に内容の異な
る順序変換表を用いることが一般的に行われているので
ある。従って順序変換表の作成時間が多大であるという
ことは、暗号処理の能率を著しく低下さぜることにつな
がる。また、作成時間が一定でなく不定であるというこ
とは、連続した情報をリアルタイムで逐次暗号化しよう
とするような場面にはこの方法を適用しにくいなど各種
の問題点がある。

本発明は、上述の問題点を解決すべくなされたもので、
順序変換表の作成を短時間かつ一定時間内でなし得る順
序変換表作成装置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）前記目的を達成するために、本発明の順序変換表作成装
置は次のような構成を有する。

即ち、本発明の順序変換表作成装置は、ｎ個のｎ元乱数
を発生する乱数発生手段と；前記ｎ元乱数のｎ個をその
発生の順序に従って格納する第１の記憶手段と：前記乱
数発生手段の出力を受けて、前記第１の記憶手段が格納
したｎ元乱数のｎ個の中に含まれていない要素を格納す
る第２の記憶手段と；第１の記憶手段において重複して
いる乱数のうちの２個目以降については第２の記憶手段
が格納する要素よシ順番に選択した要素でもって置換す
る選択手段と；を備えていることを特徴とする。

（作用）次に、前記のように構成される本発明の順序変換表作成
装置の作用を説明する。

乱数発生手段の出力であるｎ元乱数のｎ個は第１および
第２の記憶手段へ入力する。第１の記憶手段は、前記ｎ
元乱数のｎ個をその発生の順序に従って格納する。従っ
て、仁の段階では、第１の記憶手段が格納したｎ個の乱
数には重複したものが存在する可能性が高い。そこで、
第２の記憶手段は、前記乱数発生手段の出力を受けて、
前記第１の記憶手段が格納したｎ元乱数のｎ個の中に含
まれていない要素を格納するのである。

そして、最後に、選択手段が、第１の記憶手段において
重複している乱数のうちの２個目以降については第２の
記憶手段が格納する要素よシ順番に選択した要素でもっ
て置換する。斯くして、第１の記憶手段には重複部分の
ないｎ元乱数のｎ個が格納されることとなシ、所要の順
序変換表が作成された訳である。

以上説明したように、本発明の順序変換表作成装置によ
れば、乱数発生手段から取シ出した乱数のうち、重複し
ていない乱数と、重複している乱数のうちの１個目につ
いては、そのまま順序変換表の要素とし、重複している
乱数のうちの２個目以降については、重複したために未
使用として残されてい要素候補より順番に選択した要素
を重複している要素と置換するようにして順序変換表を
作成するので、乱数発生手段から取シ出す乱数の個数が
記憶手段との係わシで必要最小限であシ、従来よシも順
序変換表の作成時間が大幅に削減される効果がある。

また、順序変換表が完成されるまでの最大時間が一意に
定まるため、連続情報をリアルタイムで逐次暗号化しよ
うとする場面にも使用し得る利点がある。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図は本発明の一実施例に係る順序変換表作成装置を示す
。

この順序変換表作成装置は、乱数発生回路１と、第１の
記憶手段としての順序変換表メモリ２と、第２の記憶手
段としての残シ要素メモリ３と、選択回路４とで基本的
に構成される。

以上の構成において、８元順序変換表を作成する場合の
動作を説明する。

乱数発生回路１は、整数１〜８の範囲の乱数１０１の８
個を出力する。この乱数１０１は、順序変換表メモリ２
と残シ要素メモリ３に入力される。

順序変換表メモリ２は、８個のアドレスを持っておシ、
入力される乱数１０１をアドレスの低位から順番に記憶
する。順序変換表メモリ２に記憶された状態の例を第２
図（ａ）に示す。

第２図ｔａ）は、アドレス５の整数３とアドレス７の整
数５において乱数が重複している例を示している。

残り要素メモリ３は、８個のアドレスを持っておシ、動
作の初期状態においては、アドレスの低位から順番に整
数１〜８が記憶されている。

この状態で乱数１０１が入力すると、入力した乱数の値
で示されるアドレスの内容が消去される（第２図（ｂ）
）。

第２図（ｂ）は、整数１〜８において、２と７以外の整
数が順序変換表の要素として使用され、即ち、順序変換
表メモリ２に格納され、整数２と同７が未使用として残
シの要素となっていることを示している。第２図（ｂ）
中の「×」印の整数は使用済の要素を示す。残シ要素メ
モリ３の消去方法とじては、整数１〜８以外の数値を書
込む方法が一般的に使用される。即ち、残シ要素メモリ
３の内容としては、数値１〜８のみが意味を持つものと
して取シ扱う。

選択回路４は、残）要素を順番に、残シ要素メモリ３か
ら取シ出し、それを順序変換表メモリ２の該当アドレス
に入力する、即ち置換する動作を行う。第２図（ａ）に
おいては、まず、アドレス５に格納される５番目の乱数
である「３」が重複している２個目の乱数であるので、
残シ要素メモリ３に残っている要素２と同７のうちから
最初の「２」を選択し、これを被選択乱数１０２として
出力し順序変換表メモリ２のアドレス５に格納されてい
る重複乱数「３」と置き換える。次の重複乱数について
も同様の動作を行う。

その結果、順序変換表メモリ２には、第２図（Ｃ）に示
すように、８元乱数の１〜８までの各整数の８個が重複
せずに格納されることとな）、所要の８元順序変換表を
作成できた訳である。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明の順序変換表作成装置によ
れば、乱数発生手段から取シ出した乱数のうち、重複し
ていない乱数と、重複している乱数のうちの１個目につ
いては、そのまま順序変換表の要素とし、重複している
乱数のうちの２個目以降については、重複したために未
使用として残されている要素候補のうちより順番に要素
とするようにして順序変換表を作成するので、乱数発生
手段から取シ出す乱数の個数が記憶手段との係わシで必
要最小限で７！ｈり、従来よシも順序変換表の作成時間
が大幅に削減される効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る順序変換表作成装置の
構成ブロック図、第２図は順序変換表作成動作の説明図
である。１・・・・・・乱数発生回路、２・・・・・・順序変換
表メモリ、３・・・・・・残シ要素メモリ、４・・・・
・・選択回路。代理人　弁理士　　内　原　　　晋 ′！Ａ１　図（（Ｌ）残′７宇第１ノそり／）言乙桃内暮ｃ′Ｉ））第２旧

Claims

【特許請求の範囲】

ｎ個のｎ元乱数を発生する乱数発生手段と；前記ｎ元乱
数のｎ個をその発生の順序に従って格納する第１の記憶
手段と；前記乱数発生手段の出力を受けて、前記第１の
記憶手段が格納したｎ元乱数のｎ個の中に含まれていな
い要素を格納する第２の記憶手段と；第１の記憶手段に
おいて重復している乱数のうちの２個目以降については
第２の記憶手段が格納する要素より順番に選択した要素
でもって置換する選択手段と；を備えていることを特徴
とする順序変換表作成装置。