JPS5843743B2 - 暗号化方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子計算機などで処理するデーダの暗号化と、
その暗号化データの復号化に関する。

周知の暗号化法としては、パスワード又はキーを用いて
入力データとの逆演算の存在する演算を施し、暗号化処
理を行う換字法と、データのブロック内の順序を入れ換
えて暗号化処理を行う転字法などがある。

しかし、これらの方法の一つたけでは暗号破りが可能と
されいくつかの方法を組み合せることでキー又はパスワ
ードの推測を殆んど不可能にしている。

従って暗号破りに対し、充分耐えられる暗号化処理は、
そのシステムが複雑になるという欠点がある。

本発明の目的は、Ｍ系列（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｅｎｇｔ
ｈＩ ｎｅａｒ Ｓｈｉｆｔｒｅｇｉｓｔｅｒ Ｓｅ
ｑｕｉｕｃｅ ）とよばれる擬似乱数列を発生させる
、シフトレジスタと論理帰還回路とからなるランダムデ
ータ発生回路を、暗号化処理に用いることにより、暗号
破りに充分な効力を持ち、しかも、簡単で安価な暗号処
理を行う方法を提供することである。

暗号化処理は、通常、暗号キーが演算を決定する。

例えば暗号キーと入力データとのＥＸＣＬＮＳＩＶＥ−
ＯＲ演算を行なったり、入力データの一ブロックを暗号
キーの指数乗演算し、更に別の暗号キーとの剰余をもっ
て暗号データとしている。

本発明は、暗号キーが演算を決定するものでなく、ラン
ダムデータ発生回路の初期状態を決める。

以下この発明の図により詳しく説明する。

第１図は本発明の復号化の一実施例構成図、第２図は本
発明の復号化の一実施例構成図、第３図はこの発明の説
明図である。

第１図において、１１は入力レジスタ、１２はランダム
データ発生回路、１３はキーレジスタ、１４は関数発生
回路、１５は排他論理和演算回路である。

第２図において、２１は入力レジスタ、２２はランダム
データ発生回路、２３はキーレジスタ、２４は関数発生
回路、２５は排他論理和演算回路である。

第３図において、ｂは暗号化の説明図、ｂは復号化の説
明図である。

第３図においてＳ７．Ｓ２・・・・・・５ｎ−１゜Ｓｎ
はシフトレジスタを構成している。

第１図において、最初に、暗号キーレジスタ１３の値を
関数発生回路１４に入力させることにより、２進データ
を発生させ、ランダムデータ発生回路１２を初期化する
。

次に入カデータ即ち平文を一担入カレジスメ１１に格納
する。

そして、入力レジスタ１１のデータをランダムデータ発
生回路１２に通して得られる擬似ランダム系列と入力レ
ジスタ１１のデータとの排他論理和を排他論理和演算回
路１５にて暗号化データとする。

第２図においてランダムデータ発生回路２２の初期化は
第１図と同じである。

暗号化データを一担、入力レジスタ２１に格納した後、
ランダムデータ発生回路２２を駆動し、その結果発生さ
れた擬似ランダム系列と、入力レジスタ２１の暗号化デ
ータとの排他論理和を排他論理和演算回路２５にて演算
することで、元の入カデータ即ち平文が現られれ復号化
が終了する。

第３図においてａ、ｂともシフトレジスタＳｉの初期状
態は、暗号キーにより値が設定される。

※今、その値をｆ（Ｂｏ）とし、入力データの最初の２
進値をＡ、とすればａの回路で発生した２進値はＢ、＝
Ａ、■ｆ（Ｂｏ）、この時シフトレジスタの最終値はｆ
（Ｂ１）。

この様なサイクルにより入力データより暗号化データが
作られる。

次に復号化について述べる。

最初の状態を考えるとランダムデータ回路の初期値は暗
号キーにより設定されているからｆ（Ｂｏ）。

従って暗号化データの第１ビツトの入力によりｂの回路
の出力はＢ１■ｆ（Ｂｏ） （ＡＩ■ｆ（Ｂｏ））■ｆ （１３ｏ）−Ａ、となり復
号化データが得られている。

ｆをランダムデータ発生回路の帰還関数、入力データの
第ｎビットの値をＡｎ、暗号化データの第ｎビットをＢ
ｎ、復号化データの第ｎビットの値をＣｎとすれば、と
なる。

次にＭ系列の性質について述べる。

このＭ系列は、ｎ段のシフトレジスタと論理帰還回路か
ら構成されるランダムデータ発生回路により作り出され
る２ −１の周期を持つ乱数列である。

ここで、２ｎ−１の周期という意味は入力信号系列とし
てクロックパルスを採用した時のＭ系列の周期というこ
とである。

３２段のシフトレジスタで作成スれば約４Ｇビツト長周
期になる。

また、論理帰還回路は１周期内の２進符号であるパター
ンを決定し、シフトレジスタの初期値はパターンの初期
位相を決めるものである。

こういった諸環境に加えて本方式では入力信号系列とし
て入力データを採用しているので暗号破りは極めて困難
である。

しかも、この方式を実現する回路の構成も簡単である。

以上の説明においては暗号化、復号化においてビット−
ビット対応、即ち、入力信号列とＭ系列のビットの１対
１対応を保存して排他論理和演算を行う方法であるが、
本発明はこれに限られるものではなく、ビット−ブロッ
ク対応、ブロックブロック対応等の演算処理法がある。

ビット−ブロック対応はランダムデータ発生回路にＩＢ
ＩＴ入力させて、各シフトレジスタからｎビットの０２
進データをとり出す、即ち、入力データもｎビットを１
ブロツクとし、この中の適当な位置のビットを入力信号
としてその出力結果のｎビット・１ブロツクのＭ系列と
の排他論理和演算を行う方法である。

また、ブロック−ブロック対応の方法はデータをｎビッ
ト１ブロツクとし、ランダムデータ発生回路を各ビット
に対応させてｎ個設け、それらのｎ個の出力と入力デー
タとの暗号化データを作成する方法である。

尚、ランダムデータ発生回路の初期状態を、暗号キーに
より直接決めるのでなく、−和変換した２進データによ
り決定する方法もある。

以上説明したように、本発明は暗号キーにより初期化し
た暗号化データと入力データで暗号化データを得、この
暗号化データを入力としたランダム発生回路の出力で、
以下の入力データを操返し排他論理和演算にて暗号化す
ることにより、暗号破りの困難な暗号化を実施出来るば
かりか、簡易で安価に実装が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の暗号化の一実施例構成図、第２図は本
発明の復号化の一実施例構成図、第３図はこの発明の説
明図である。 第１図において、１１は入力レジスタ、１２はランダム
データ発生回路、１３はキーレジスタ、１４は関数発生
回路、１５は排他論理和演算回路である。 第２図において、２１は入力レジスタ、２２はランダム
データ発生回路、２３はキーレジスタ、２４は関数発生
回路、２５は排他論理和演算回路である。 第３図において、ｂは暗号化の説明図、ｂは復号化の説
明図である。 第３図において、Ｓｌ 、Ｓ２ 、ｓｎ−、、Ｓｎはシ
フトレジスタである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ データを暗号化するに当り、暗号キーにより初期状
   態が決り入力データにより擬似ランダム２進データを発
   生するランダムデータ発赤回路と、その擬似ランダム２
   進データと、それを発生させた入力データとの排他論理
   和演算により暗号データを作成する排他論理和演算回路
   とによる暗号化装置と、復号化に当っては暗号キーによ
   り初期状態が決り暗号データにより擬似ランダム２進デ
   ータを発生するランダムデータ・発生回路と、暗号デー
   タ及び暗号化データにより発生した擬似ランダム２進デ
   ータの排他論理和演算により復号化を行う排他論理和演
   算回路とによる復号化装置とによって構成されることを
   特徴とする暗号化方式。