JP2539164B2 - 商用デ―タ・マスキング - Google Patents

商用デ―タ・マスキング

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    • H04L2209/04—Masking or blinding
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    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広義にはデータ処理シ
ステムに関し、詳細には安全性を高めるためにデータ処
理システムで使用される暗号システムおよびその方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】以下の特許および特許出願は本発明に関
連するもので、参照により本明細書に合体する。インタ
ーナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイショ
ン（ＩＢＭ）に譲渡された、１９７６年５月１８日発行
の、Ｗ．Ｆ．エールザム(Ehrsam)他の"Block Cipher Sy
stem for Data Security"と題する米国特許第３９５８
０８１号。ＩＢＭに譲渡された、１９７６年６月８日発
行の、Ｗ．Ｆ．エールザム他の"ProductBlock Cipher S
ystem"と題する米国特許第３９６２５３９号。ＩＢＭに
譲渡された、１９９０年７月１０日発行の、Ｓ．Ｍ．マ
チャス(Matyas)他の"Secure Management of Keys Using
Control Vectors"と題する米国特許第４９４１１７６
号。ＩＢＭに譲渡された、１９９０年４月１７日発行
の、Ｓ．Ｍ．マチャス他の"Data Cryptography Operati
ons Using Control Vectors"と題する米国特許第４９１
８７２８号。ＩＢＭに譲渡された、１９９０年５月８日
発行の、Ｓ．Ｍ．マチャス他の"Personal Identificati
on Number Processing Using Control Vectors"と題す
る米国特許第４９２４５１４号。ＩＢＭに譲渡された、
１９９０年５月８日発行の、Ｓ．Ｍ．マチャス他の"Sec
ure Management of Keys Using Extended Control Vect
ros"と題する米国特許第４９２４５１５号。ＩＢＭに譲
渡された、１９９０年１０月１２日出願の、Ｓ．Ｍ．マ
チャス他の"Secure Management of Keys Using Control
Vectors with Multi-Path Checking"と題する米国特許
出願第０７／５９６６３７号。ＩＢＭに譲渡された、１
９９０年８月２２日出願の、Ｓ．Ｍ．マチャス他の"Sec
ure Cryptographic Operations Using Alternate Modes
of Control Vector Enforcement"と題する米国特許出
願第０７／５７４０１２号。ＩＢＭに譲渡された、１９
９１年４月９日発行の、Ｓ．Ｍ．マチャス他の"Secure
Keys Management Using Programmable Control Vectro
Checking"と題する米国特許第５００７０８９号。ＩＢ
Ｍに譲渡された、１９９１年２月１２日発行の、Ｓ．
Ｍ．マチャス他の"Secure Keys Management Using Cont
rol Vector Translation"と題する米国特許第５４９９
３０６９号。ＩＢＭに譲渡された、１９９０年３月１３
日発行の、Ｂ．ブラハトル（Brachtl）他の"Data Authe
ntication Using Modification Detection Codes Based
ona Public One Way Encryption Function"と題する米
国特許第４９０８８６１号。ＩＢＭテクニカル・ディス
クロージャ・ブルテン、Ｖｏｌ．３５、Ｎｏ．１Ｂ、４
３１頁〜４３４頁（１９９２年６月）に所載のＤ．エイ
ブラハム(Abraham)他の論文"DEA-Based Pseudorandom N
umber Generator"。
【０００３】電子データ処理の出現によって、膨大な量
のデジタル・データが、大型コンピュータ・データ・ベ
ースに記憶され、また複雑な通信網によって結ばれたコ
ンピュータおよびワークステーションの間で伝送される
ようになった。暗号アルゴリズムが、記憶され伝送され
るデータを暗号化し保護するための製品として開発され
実施されてきた。
【０００４】米国特許第３９５８０８１号および米国特
許第３９６２５３９号は、本出願人の発明した暗号アル
ゴリズムを記載している。このアルゴリズムは、１９７
７年７月１５日に米国連邦データ暗号化規格（ＤＥＳ：
Data Encryption Standard）として採用され、また米国
連邦情報処理標準(Federal Information ProcessingSta
ndard)ＦＩＰＳ４６−１に記載された。ＤＥＳアルゴリ
ズムはまた、標準業界アルゴリズム（"データ暗号化ア
ルゴリズム（ＤＥＡ）"Ｘ３．９２）として、米国規格
協会（ＡＮＳＩ）によって採用されている。ＡＮＳＩ
Ｘ３．９２−１９８１を参照のこと。ＤＥＡは、秘密の
６４ビットのキーを使って６４ビットの入力平文を暗号
化して６４ビットの出力暗号文を作成する、対称的（秘
密キーが）なブロック暗号である。６４ビット・キー
は、５６個の独立したキー・ビットと、パリティ検査に
使用可能な８個の非キー・ビットから構成される。ＤＥ
Ａは、商用暗号化アルゴリズムとして最も広く使用され
ており、事実上の国際規格になっている。また、ＤＥＡ
は、大量データの暗号化に特に適している。ＤＥＡのハ
ードウェア実施態様は、毎秒数百メガビットのデータを
暗号化することができる。
【０００５】他の暗号アルゴリズムも、特に公開キー・
アルゴリズムとして、商業用に開発されてきた。公開キ
ー暗号化アルゴリズムは、Proceedings of the IEEE、
Ｖｏｌ．６７、Ｎｏ．３、１９７９年３月、３９７頁〜
４２７頁に所載のＷ．ディフィ(Diffie)とＭ．Ｅ．ヘル
マン(Hellman)の論文"Privacy and Authentication:An
Introduction to Cryptography"に記載されている。公
開キー暗号システムでは、暗号化用に１つと解読用に１
つ、計２つのキーが使用される。公開キー・アルゴリズ
ム・システムは、（１）ランダムな対の逆のキー、ＰＵ
（暗号化用）とＰＲ（解読用）を生成するのが容易で、
（２）ＰＵとＰＲによる処理が容易であるが、（３）Ｐ
ＵからＰＲを計算することは実行不可能であるように設
計されている。各ユーザは、１対の逆変換ＰＵとＰＲを
生成する。ユーザは、解読用変換ＰＲを秘密にし、暗号
化用変換ＰＵは公用ディレクトリに登録して公開する。
だれでもメッセージを暗号化してそれをユーザに送るこ
とができるが、ユーザ宛のメッセージはそのユーザ以外
誰も解読することはできない。ＰＵを使って暗号化しＰ
Ｒを使って解読することが可能であり、多くの場合それ
が望ましい。このため、ＰＵは通常公用キーと呼ばれ、
ＰＲは通常私用キーと呼ばれる。公開キー暗号システム
の必然的特徴は、メッセージの送信者を一義的に識別す
るデジタル署名の提供である。ユーザＡは、署名付きメ
ッセージＭをユーザＢに送りたい場合、公用キーＰＲで
メッセージを処理して、署名付きメッセージＳを作成す
る。ＰＲは、プライバシーが望まれる場合にユーザＡの
解読用キーとして使用されていたが、今はユーザの「暗
号化」用キーとして使用されている。ユーザＢは、メッ
セージＳを受け取ると、Ａの公用ＰＵで暗号テキストＳ
を処理することによって、メッセージＭを回復すること
ができる。Ａからのメッセージをうまく解読することに
よって、受信者Ｂはそのメッセージが送信者Ａからのも
のであるという決定的な証拠を得る。公開キー暗号化の
例は、米国特許第４２１８５８２号、第４２００７７０
号、および第４４０５８２９号に出ている。
【０００６】データ暗号化アルゴリズム（ＤＥＡ）は、
データの機密保持の目的で使用される場合、暗号に関す
る輸出規制のために米国から輸出できない。輸入が自由
に行えない国もある。一般にデータの保全性、識別と認
証、パスワードの一方向暗号化、キー管理、およびキー
配布に関する電子データ処理適用業務には輸出規制が免
除される。
【０００７】米国政府の輸出規制によって暗号適用業務
に課されている制限を克服するために、米国政府は、Ｒ
ＳＡアルゴリズムを輸出し、キーの長さが合意され制限
または限定されることを条件として、これを、データ保
全性とキー配布に関する適用業務に使用することを許可
した。たとえば、ＲＳＡアルゴリズムを混成キー配布方
式で使用して、送信装置から受信装置に配布されるＤＥ
Ａキーを暗号化する場合、ＲＳＡキーは５１２ビットに
制限される。市場では、米国から自由に輸出することが
できるデータの機密保護に適した高速暗号化アルゴリズ
ムを求め続けている。この市場要求を満たすために少数
の知的所有権を伴うアルゴリズムが開発されたが、その
アルゴリズムの詳細は（当然であるが）公開されていな
い。
【０００８】所有権を伴うアルゴリズムの一般的な問題
点は、アルゴリズムの詳細が開示されないために、暗号
作成者、暗号解析者、数学者などがそのアルゴリズムを
研究できず、その強さを確認できないことである。した
がって、ユーザは、その暗号アルゴリズムによってどの
程度の保護が与えられるのか確認することができない。
暗号アルゴリズムを開発しその有効性を確認するプロセ
スは、適切に行うなら長い時間と多くの費用を要するプ
ロセスである。たとえば、ＩＢＭは、ＤＥＡを開発しそ
の有効性を確認するために１７人年を要した。強さを適
度に弱化新しい暗号アルゴリズムを開発する代わりに、
ＤＥＡアルゴリズム自体（ｓボックス機能、置換、キー
・スケジュール）は変更または改変せず、キーだけを弱
め、すなわちキー空間を少数の許容されるキーの組み合
わせに限定することによって、ＤＥＡの弱化バージョン
（すなわちＤＥＡジュニア）を作成するなら特に有益で
あろう。このようにすると、ＤＥＡの基本的な強さは保
存され、したがってＤＥＡジュニアが偶然に手っ取り早
く攻撃を受けることはない。しかしキーを弱めることに
より、直接探索法またはキー全数検査（すなわち、次々
とキーを試す）を用いて未知のキーを回復することに基
づいて、ＤＥＡジュニアの暗号の強さ、すなわちワーク
・ファクタを予測可能にすることができる。この場合、
キー弱化プロセスの確認は、新しいアルゴリズムの有効
性を確認するプロセスに比べて比較的簡単なプロセスで
あり、開発者の費用と時間を明らかに節約することがで
きる。そのようなＤＥＡジュニア・アルゴリズムの強さ
は、ユーザに対して容易に実証することができる。ユー
ザや実施者が、そのアルゴリズムによって提供される安
全保護を容易に評価できることは、アルゴリズムを受け
入れるために不可欠であると見なされる。したがって、
データがＤＥＡジュニアを用いて暗号化される場合、ユ
ーザは、暗号保護のレベルが既知で予測可能であること
を確信して受け入れることができる。この場合、米国政
府の輸出規制の免除は、米国政府によって規定されるレ
ベルに、キーを弱め、または許容されるキーの組み合わ
せ数を調整することによって達成される。この従来技術
では、既知の予測可能な強さに弱化ブロック暗号アルゴ
リズムを構築するために、どうすれば、ＤＥＡのような
強いブロック暗号アルゴリズムに属するキーを弱めるこ
とができるかは教示していない。
【０００９】ＤＥＡキー弱化１つの方法は、一部のキー
・ビットを固定して、キー内の独立キー・ビットを少な
くすることである。米国特許第４９０８８６１号では、
一方向アルゴリズムで使用される２つのキーが異なるも
のとなるように、暗号キー中のビットを固定する方法を
開示している。第１キーのビットをＢ'１０'に設定し、
第２キーのビットをＢ'０１'に設定する。第１と第２の
キーを異なるものにすることにより、このアルゴリズム
構造は、一方向アルゴリズムを弱めるというまれではあ
るがありうるケースが発生するのを防止する。この点に
関連して、上記特許では、暗号の強さを改善するために
ビット固定をどのように有利に使用できるかを教示して
いる。しかし上記特許は、暗号の強さを弱める目的でビ
ット固定をどのように使用できるかについては教示して
いない。この従来技術は、キー・ビットを固定すること
によってキーを有利に弱める方法は教示していない。
【００１０】以下の議論では、弱化データ暗号化アルゴ
リズム（上記ではＤＥＡジュニアと称した）を、商用デ
ータ・マスキング（ＣＤＭ）と称することにする。
【００１１】前記に引用した、米国特許第４９４１１７
６号、第４９１８７２８号、第４９２４５１４号、第４
９２４５１５号、第４９９３０６９号、第５００７０８
９号、および米国特許出願第０７／５９６６３７号、第
０７／５７４０１２号は、データを処理するための１組
のハードウェア・レベルの暗号化命令と、個人識別番号
（ＰＩＮ）とキーとを組み込んだ暗号アーキテクチャを
記載している。それ自体が前述のハードウェア・レベル
の暗号命令を使って実施できる、暗号適用業務プログラ
ミング・インタフェース（ＡＰＩ）でアクセス可能な対
応する１組の暗号サービスを、ＩＢＭ共通暗号アーキテ
クチャ（ＩＢＭ ＣＣＡ）と称する。"Common Cryptogr
aphic Architecture Cryptographic Application Progr
amming Interface "、SC40-1675、IBM Corporation(199
0)を参照のこと。
【００１２】共通暗号アーキテクチャ（ＣＣＡ）は、デ
ータ暗号化アルゴリズム（ＤＥＡ）を基礎としている。
暗号ＡＰＩは、データのプライバシー、データの保全
性、暗号キーの導入と生成、暗号キーの電子的配布、お
よび個人識別番号（ＰＩＮ）の処理を提供する暗号サー
ビスを記述する。データ・プライバシー暗号サービス
は、ＤＥＡを使用してデータを暗号化し解読するための
暗号化サービスおよび解読サービスを含む。ＣＣＡに準
拠する暗号装置が、米国からＤＥＡベースの暗号化サー
ビスおよび解読サービスが受けられない地域に輸出され
る場合、ＤＥＡベースの暗号化サービスおよび解読サー
ビスを暗号装置内でＣＤＭベースの暗号化サービスおよ
び解読サービス、すなわち商用データ・マスキング・ア
ルゴリズムに基づくデータの暗号化と解読のサービスで
置き換える必要がある。同様に、ＣＤＭベースの暗号化
サービスおよび解読サービスに使用されるキーが、ＤＥ
Ａベースの暗号化サービスおよび解読サービスに使用さ
れるキーと同じ形式および長さであれば好都合である。
そうすれば、ＤＥＡベースのサービスとＣＤＭベースの
サービスの両方に使用されるキーが、ＣＣＡのキー管理
サービスおよびキー配布サービスによって（すなわち、
無修正で）生成され配布されることになる。このように
して、２台の通信装置が、商用データ・マスキング・ア
ルゴリズムを使用して、装置間で伝送されるデータをマ
スクすることができる。すなわち、送信側装置でＣＤＭ
暗号化サービスを呼び出すことによってデータがマスク
され、マスクされたデータは、受信側装置でＣＤＭ解読
サービスを呼び出すことによってマスクが外される。し
かし、ＤＥＡベースの暗号化サービスおよび解読サービ
ス用のキーと、ＣＤＭベースの暗号化サービスおよび解
読サービス用のキーが同じ形式および長さであり、同じ
１組のＣＣＡキー管理サービスとキー配布サービスを使
用して生成され配布されるときには、潜在的な問題が発
生する。ＤＥＡベースのサービスのキーが、ＣＤＭベー
スのサービスのキーと混合して使用されないように、キ
ーにタグを付けておかない限り、次の方法によって内部
の敵がＤＥＡキーを攻撃する可能性がある。すなわち、
（ａ）ＣＤＭベースの暗号化サービスに強いＤＥＡキー
を供給して、既知の平文を暗号化し、（ｂ）既知の平文
と生成された暗号文を使用して、キーの徹底的攻撃によ
って弱いＣＤＭキーを回復する。回復されたＣＤＭキー
は、元のＤＥＡキーのいくつかのキー・ビットを暴露す
る可能性があり、そのためにＤＥＡキーが弱まり、残り
の未知のキー・ビットを回復するのに必要な労力が減る
ことになる。従来技術では、ＤＥＡとＣＤＭのような異
なる強さの２つの異なるアルゴリズムをどうすれば同じ
暗号システムで安全に実施できるかについては教示して
いない。すなわち、従来技術では、どうすれば、キーの
形式と長さが同じで、同じキー生成サービスおよびキー
配布サービスを使用する、２つのアルゴリズムのキーが
共存でき、強い方のアルゴリズム（すなわちＤＥＡ）で
使用されるキーを弱い方のアルゴリズム（すなわちＣＤ
Ｍ）に属するキーとして取り扱っても、また提供された
ＣＤＭベースの暗号サービスを強い方の（ＤＥＡベース
の）キーを攻撃するための有効な手段として使用して
も、それを攻撃しあるいは弱めることができないように
なるかを教示していない。
【００１３】同じ形式および長さのＤＥＡキーとＣＤＭ
キーを、同じ暗号システム内で共存できるようにする１
つの方法は、キー・タイプと制御ベクトルを別々に定義
する、すなわちそれぞれ異なる各キー・タイプに暗号で
「タグ」をつけ、制御ベクトル暗号化手段を使用して制
御ベクトルをキーに結合させることである。
【００１４】前記の米国特許第４９４１１７６号、第４
９１８７２８号、第４９２４５１４号、第４９２４５１
５号、第４９９３０６９号、第５００７０８９号、およ
び米国特許出願第０７／５９６６３７号、第０７／５７
４０１２号では、制御ベクトルに基づく暗号命令とキー
管理能力を記載している。この概念は、「ＣＤＭデータ
・キー」と呼ばれる新しいタイプのデータ・キーを含む
ように拡張することができ、それはＣＤＭベースの新し
い１組の暗号化サービスと解読サービスで動作すること
になる。これは可能な解決策であるが、キー管理のアー
キテクチャの複雑さが増す。もう１つの方法は、弱化キ
ーに関する知識が漏れたとしても、弱化キーの知識から
引き出された強いキーに関する情報が漏れることがない
ように、キー弱化プロセスを、ＣＤＭアルゴリズム自体
と結合された不可逆的なプロセスにすることである。
【００１５】暗号一方向機能は従来技術に記述されてい
るが、その一方向機能がどのようにキー弱化プロセスで
有利に使用できるかは教示していない。たとえば、米国
特許第４９０８８６１号は、入力の一方向機能を計算す
る方法を開示している。その方法は、簡単なカーネル機
能を利用して、入力をＤＥＡキーで暗号化し、続いて入
力と出力暗号文の排他的論理和演算を行うものである。
カーネル機能は、より強い一方向機能を提供するための
ビルディング・ブロックとして使用でき、非常に簡単な
一方向機能を提供する。上記特許は、キー弱化プロセス
で使用される入力キーの保護については教示していな
い。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
１目的は、ＤＥＡよりも弱い商用データ・マスキング・
アルゴリズム（ＣＤＭ）を生成する方法を提供すること
である。本発明の他の目的は、キー弱化プロセスを使用
することによって、データ暗号化アルゴリズム（ＤＥ
Ａ）から生成されるＣＤＭアルゴリズムに基づくデータ
・プライバシーの保護を提供することである。本発明の
他の目的は、既知の強さのＣＤＭアルゴリズムを提供す
ることである。本発明の他の目的は、一般にアメリカ合
衆国から輸出することができ、データ・プライバシーの
保護のために使用することができる、ＣＤＭアルゴリズ
ムを提供することである。本発明の他の目的は、ＣＤＭ
アルゴリズムへの入力キーおよびＤＥＡアルゴリズムへ
の入力キーが同じ形式および長さとなるような、ＣＤＭ
アルゴリズムを提供することである。本発明の他の目的
は、ＣＤＭアルゴリズムへの入力キーとＤＥＡアルゴリ
ズムへの入力キーが同じ形式および長さであり、ＣＤＭ
ベースの暗号サービスで使用されるキーとＤＥＡベース
の暗号サービスで使用されるキーが、共通の１組のキー
管理サービスとキー配布サービスを使用して生成し配布
することができる、ＣＤＭアルゴリズムを提供すること
である。本発明の他の目的は、データをマスクするため
に使用される内部キーが回復可能な場合でも、ＣＤＭア
ルゴリズムへの入力キーを回復することがコンピュータ
によって実行不可能であるような、ＣＤＭアルゴリズム
を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の目的、特徴、およ
び利点は、本明細書に開示する本発明によって達成され
る。商用データ・マスキング・アルゴリズムは、データ
・プライバシーのために使用される特別なアルゴリズム
である。ＤＥＡベースの暗号化サービスおよび解読サー
ビスが、アメリカ合衆国から外国に輸出することができ
ない状況では、ＤＥＡベースの暗号化サービスおよび解
読サービスを、対応するＣＤＭベースの暗号化サービス
と解読サービスで置き換えて、アメリカ合衆国から外国
に輸出することができる。この場合、外国との間でのデ
ータ通信は、ＤＥＡベースの暗号化サービスおよび解読
サービスの代わりに、ＣＤＭベースの暗号化サービスお
よび解読サービスを使って保護される。
【００１８】ＤＥＡベースの暗号化サービスおよび解読
サービスがアメリカ合衆国の内外で提供される状況で
は、それらの装置がＣＤＭベースの暗号化サービスおよ
び解読サービスだけを含む装置と相互動作できるよう
に、ＣＤＭベースの暗号化サービスおよび解読サービス
を提供することができる。そのような場合、暗号システ
ムの所有者は、どのように、いつ、どんな条件の下で、
データ通信がＤＥＡベースの装置からＣＤＭベースの装
置にまたその逆の方向に経路指定されるかを判断しなけ
ればならない。
【００１９】ＣＤＭアルゴリズムは、以下の属性を有す
る。 １．ＣＤＭキーは、ＤＥＡキーと同様に６４ビットを有
し、そのうち５６ビットは、特定のスクランブル・アル
ゴリズムを決定し、８ビットはパリティに使用できる。
これによって、ＤＥＡキー配布機構を用いてＣＤＭキー
を配布することができるようになる。 ２．ＣＤＭキーは、４０ビットの有効強度を有する。こ
れは、ビット固定と暗号化を組み合わせて、２56キーの
空間から２40キーのランダムな集合を有効に選択するこ
とによって達成される。 ３．ＣＤＭキーのビットを固定する前に、キーを暗号一
方向機能中を通過させる。これによって、データをマス
クするために使用される内部キーが回復可能な場合で
も、入力ＣＤＭキーを回復することがコンピュータによ
って実行不可能となる。
【００２０】
【実施例】本発明の特定の実施例を開示したが、本発明
の趣旨および範囲から逸脱せずにこの特定の実施例に変
更を加えることができることは、当業者によって理解さ
れるであろう。
【００２１】商用データ・マスキング・アルゴリズム
（ＣＤＭ）とそれに関連するＣＤＭベースのデータ・プ
ライバシー・サービスの開発の前に、データ暗号化アル
ゴリズム（ＤＥＡ）とそれに関連するＤＥＡベースの暗
号サービス、たとえばＤＥＡベースのデータ・プライバ
シー・サービスを含む共通暗号アーキテクチャ（ＣＣ
Ａ）が開発されたので、開発された（たとえば、ＣＣＡ
またはＣＣＡに準拠する暗号装置で）既存のＤＥＡベー
スのプライバシー・サービスを増補しまたは置き換える
ことのできる、ＣＤＭアルゴリズムとＣＤＭベースの１
組のデータ・プライバシー・サービスが求められてい
る。そうすれば、ＤＥＡベースの同じ１組の暗号サービ
スを使用してＣＤＭキーとＤＥＡキーを生成し配布する
ことができ、またＣＤＭアルゴリズムとＣＤＭベースの
１組のデータ・プライバシー・サービスを含めるように
暗号システムを修正または拡張した結果、ＤＥＡキーが
弱められあるいは損われることなく、同じ暗号ネットワ
ークまたは暗号システム内で、ＣＤＭキーとＤＥＡキー
が安全に共存することができるようになる。
【００２２】図１は、１つの暗号ネットワーク内に存在
し得る、赤と緑と黄の３つタイプの暗号システムのブロ
ック・ダイアグラムである。赤の暗号システムは、ＤＥ
Ａベースのキー管理サービスと、ＤＥＡベースの個人識
別番号処理サービスと、ＤＥＡベースのデータ保全性サ
ービスと、ＤＥＡベースのデータ・プライバシー・サー
ビス１とからなる暗号サービスを有する。緑の暗号シス
テムは、ＤＥＡベースのキー管理サービスと、ＤＥＡベ
ースの個人識別番号処理サービスと、ＤＥＡベースのデ
ータ保全性サービスと、ＣＤＭベースのデータ・プライ
バシー・サービス２とからなる暗号サービスを有する。
黄の暗号化システムは、ＤＥＡベースのキー管理サービ
スと、ＤＥＡベースの個人識別番号処理サービスと、Ｄ
ＥＡベースのデータ保全性サービスと、ＤＥＡベースの
データ・プライバシー・サービス１と、ＣＤＭベースの
データ・プライバシー・サービス２とからなる暗号サー
ビスを有する。ＤＥＡベースの暗号サービスは、共通暗
号アーキテクチャ（ＣＣＡ）暗号ＡＰＩによって定義さ
れる暗号サービスでよい。Common Cryptographic Archi
tectureCryptographic Application Programing Interf
ace、SC40-1675、IBM Corporation (1990)を参照された
い。またＤＥＡベースの暗号サービスは、前記の米国特
許第４９４１１７６号、第４９１８７２８号、第４９２
４５１４号、第４９２４５１５号、第４９９３０６９
号、第５００７０８９号、および米国特許出願第０７／
５９６６３７号、第０７／５７４０１２号に記載された
ハードウェア・レベルの暗号命令を使用して実行するこ
とも可能である。このＣＤＭベースのデータ・プライバ
シー・サービスは、異なるサービス名が与えられてお
り、ＤＥＡアルゴリズムの代わりにＣＤＡアルゴリズム
を呼び出すこと以外は、ＤＥＡベースのデータ・プライ
バシー・サービスと同じである。
【００２３】図２は、世界を２つの地理的な地域、地域
Ａと地域Ｂに分けて示したブロック・ダイアグラムであ
る。地域Ａは、アメリカ合衆国、カナダ、およびＤＥＡ
ベースのプライバシー・サービスを含む赤と黄の暗号シ
ステムをアメリカ合衆国から輸出できるすべての地域を
含む。地域Ａに含まれる許容される外国地域の正確な詳
細は本発明にとって重要でないことを理解されたい。地
域Ｂは、ＣＤＭベースのデータ・プライバシー・サービ
スを含む緑の暗号システムをアメリカ合衆国から輸出で
きる他のあらゆる外国地域を含む。すなわち、地域Ａ
は、１組の赤の暗号システム１０および１組の黄の暗号
システム２０を含み、地域Ｂは、１組の緑の暗号システ
ム３０を含む。赤の暗号システムは、他の赤または黄の
暗号システムと通信する際に、ＤＥＡベースのデータ・
プライバシー・サービスを使用しなければならず、緑の
暗号システムは、他の緑または黄の暗号システムと通信
する際に、ＣＤＭベースのデータ・プライバシー・サー
ビスを使用しなければならず、黄の暗号システムは、他
の黄のシステムと通信するか、それとも赤または緑のシ
ステムと通信するかに応じて、ＤＥＡベースのデータ・
プライバシー・サービスまたはＣＤＭベースのデータ・
プライバシー・サービスのどちらかを使用することがで
きる。赤の暗号システムは、データ・プライバシー・サ
ービスを使用して緑の暗号システムと直接「交信」する
ことはできない。他のいくつかの組合せも可能であるこ
とも理解されたい。それらは、本実施例の説明には重要
ではない。たとえば、緑の暗号システムが地域Ａ内にあ
ることもできる。ただし、本発明を説明する上では、地
域Ａにある緑の装置の使用は、黄の装置として扱われる
と仮定できる。さらに、理論的には、赤および黄の暗号
システムは、アメリカ合衆国外の場所で製造しそこから
出荷するなら、地域Ｂにあっても米国や外国政府の規制
に違反することにならない。この点に関して、図２は、
アメリカ合衆国から暗号システムを出荷した結果起こり
うる暗号システム（赤、黄、緑）の配置を示したもので
ある。
【００２４】緑の暗号システムは、ＤＥＡベースの１組
の暗号サービス中に含まれるＤＥＡベースのデータ・プ
ライバシー・サービスを、ＣＤＭベースのデータ・プラ
イバシー・サービスで置き換え、既に存在するＤＥＡア
ルゴリズムにＣＤＭアルゴリズムを加えることによっ
て、赤の暗号システムから生成されることを理解された
い。黄の暗号システムは、既存のＤＥＡベースの暗号サ
ービスにＣＤＭベースのデータ・プライバシー・サービ
スを加え、既に存在するＤＥＡアルゴリズムにＣＤＭア
ルゴリズムを加えることによって赤の暗号システムから
生成される。すなわち、赤の暗号システムを修正する
と、緑と黄の暗号システムが生成される。赤の暗号シス
テムは既に設計されて製品として市場に出ているので、
赤の暗号システム中に既に存在するＤＥＡベースの同じ
１組の暗号サービスを使用してそのように生成された緑
または黄の暗号システムのＣＤＭベースのデータ・プラ
イバシー・サービスに関連するＣＤＭキーを生成し配布
すると好都合である。したがって、実用上はＣＤＭキー
はＤＥＡキーとまったく同じように見えるので、ＣＤＭ
キーの形式および長さをＤＥＡキーと同じにすると好都
合である。こうすると、既に設計され開発され赤の暗号
システム中に存在する既存のキー管理サービスを使用し
て、ＣＤＭキーを生成し配布できることが保証される。
【００２５】図３は、２つの暗号システムＡとＢのブロ
ック・ダイアグラムである。暗号システムＡは強いキー
配布チャネル５０を介してＣＤＭキーを伝送し、暗号シ
ステムＢは弱化プライバシー・チャネル６０を介してＣ
ＤＭでマスクされたデータを通信する。暗号システムＡ
は、強いキー配布システム１００と、ＣＤＭ暗号化サー
ビス１０５およびＣＤＭ解読サービス１０６を含むＣＤ
Ｍサブシステム１０４とを含む。暗号システムＢは、同
様の強いキー配布システム２００と、同様のＣＤＭ暗号
化サービス２０５およびＣＤＭ解読サービス２０６を含
むＣＤＭサブシステム２０４とを含む。どちらの暗号シ
ステムも、データをマスクしてそれを他方に送信するこ
とができる。
【００２６】図３は、暗号システムＡが送信側装置とし
て機能し、暗号システムＢが受信側装置として機能する
場合を示している。すなわち、Ａはデータをマスクして
それを、Ｂに送信し、Ｂはデータのマスクを外す。これ
を行うために、まずＣＤＭキーＫが暗号システムＡから
暗号システムＢに配布される。この段階では、ＣＤＭキ
ーＫを強いキー配布システム１００に提供し、そこから
ＣＤＭキーＫを強いキー配布チャネル５０を介して暗号
システムＢの強いキー配布システム２００に送る。具体
的に図示してないが、強いキー配布チャネル５０は、Ｃ
ＤＭキーＫが暗号システムＡとＢの間で共用されるキー
暗号化キーのもとで暗号化される、暗号化チャネルとす
ることができる。これはシステムの初期設定の段階の一
部として導入される。この場合、ＣＤＭキーＫは、暗号
システムＡの強いキー配布システム１００中で前記のキ
ー暗号化キーのもとで暗号化され、暗号システムＢの強
いキー配布システム２００中で前記のキー暗号化キーの
もとで解読される。暗号システムＡとＢはまた、システ
ムに記憶されたマスター・キー（ＫＭ）を使用すること
もできる。この場合、暗号システムＡで、Ｋの暗号化値
（すなわち、マスター・キーＫＭで暗号化された値）
が、強いキー配布システム１００とＣＤＭ暗号化サービ
ス１０５に提供される。次いで、強いキー配布システム
１００が、ＣＤＭキーＫをマスター・キーのもとでの暗
号化から暗号システムＢと共用される共通のキー暗号化
キーのもとでの暗号化に再暗号化する。同様に暗号シス
テムＢでは、受信したＫの暗号化値が、Ｂの同じキー暗
号化キーのコピーで解読され、Ｂのマスター・キーで再
暗号化される。さらに、マスター・キーによる暗号化と
前述のキー暗号化キーによる暗号化のプロセスでは、キ
ー分離およびキー使用制御のために制御ベクトルを使用
することができる。制御ベクトルと、制御ベクトルの暗
号化アルゴリズムおよび解読アルゴリズムの詳細は、前
記の米国特許第４９４１１７６号、第４９１８７２８
号、第４９２４５１４号、第４９２４５１５号、第４９
９３０６９号、第５００７０８９号、および米国特許出
願第０７／５９６６３７号、第０７／５７４０１２号に
記載されている。
【００２７】暗号システムＡでは、Ｋの暗号化値または
非暗号化値および平文データ（すなわち、暗号システム
Ｂに送られるデータ）が、ＣＤＭサブシステム１０４の
ＣＤＭ暗号化サービス１０５に入力として提供される。
必要なら、ＣＤＭ暗号化サービス１０５は、マスター・
キーでＣＤＭキーＫを暗号化する。次いで、クリアＣＤ
ＭキーＫと平文データが、マスキング・プロセスでデー
タをマスクするために、ＣＤＭ暗号化サービス１０５に
よって使用される。こうして生成されたマスクされたデ
ータは、弱化プライバシー・チャネル６０を介して暗号
システムＢに送られる。弱化プライバシー・チャネル６
０は、ＤＥＡよりも弱く設計されているＣＤＭアルゴリ
ズムによって生成されたマスクされたデータを伝送する
ので、弱化チャネルと呼ばれる。
【００２８】暗号システムＢでは、こうして回復された
Ｋの暗号化値または非暗号化値およびこうして受信され
たマスクされたデータが、対応するＣＤＭサブシステム
２０４のＣＤＭ解読サービス２０６に入力として提供さ
れる。必要ならば、ＣＤＭ解読サービス２０６は、マス
ター・キーでＣＤＭキーＫを解読する。次いで、クリア
ＣＤＭキーＫおよびマスクされたデータは、マスク解除
プロセスによってデータのマスクを外すために、ＣＤＭ
解読サービス２０６によって使用される。こうして生成
されたマスクを外されたデータまたは平文データが、出
力として戻される。
【００２９】図４は、ＣＤＭ暗号化サービス１０５のブ
ロック・ダイアグラムである。ＣＤＭ暗号化サービス１
０５は、ＣＤＭ暗号化サービス２０５と同じである。Ｃ
ＤＭ暗号化サービス１０５は、キー弱化機能３１０と暗
号化機能３２０から構成される。ＣＤＭ暗号化サービス
１０５でデータをマスクするために、ＣＤＭキーＫ３０
１が暗号化サービス１０５に供給され、平文データ３０
３が暗号化サービス１０５に供給される。これに応じ
て、ＣＤＭ暗号化サービス１０５は、まず供給されたＫ
の値を、キー弱化機能３１０に渡し、キー弱化機能３１
０は弱化キーKweak３０５を生成する。こうして生成さ
れた弱化キーKweak３０５および入力された平文データ
３０３は、データ暗号化機能３２０に渡され、入力され
た平文データ３０３は、データ暗号化機能３２０で暗号
化される。こうして生成された、暗号化データまたはマ
スクされたデータは、出力３０４として戻される。供給
されるクリアＣＤＭキーＫ３０１の代わりに、暗号化さ
れたＣＤＭキー、たとえば、前記の米国特許第４９４１
１７６号、第４９１８７２８号、第４９２４５１４号、
第４９２４５１５号、第４９９３０６９号、第５００７
０８９号、および米国特許出願第０７／５９６６３７
号、第０７／５７４０１２号に記載されているような、
マスター・キーで暗号化されたＣＤＭキー、またはマス
ター・キーと制御ベクトルで暗号化されたＣＤＭキーを
供給することもできることを理解されたい。どちらの場
合にも、暗号化されたＣＤＭキーは、まずＣＤＭ暗号化
サービス１０５によって解読されてからでないと使用で
きない。図には詳しく示してないが、そのような暗号化
手段はＣＤＭ暗号化サービス１０５内で容易に提供する
ことができる。
【００３０】図５は、ＣＤＭ解読サービス１０６のブロ
ック・ダイアグラムである。ＣＤＭ解読サービス１０６
は、ＣＤＭ解読サービス２０６と同じである。ＣＤＭ解
読サービス１０６は、キー弱化機能３１０と解読機能４
２０から構成される。ＣＤＭ解読サービス１０６でデー
タのマスクを外すために、ＣＤＭキーＫ４０１がＣＤＭ
解読サービス１０６に供給され、マスクされたデータ４
０３がＣＤＭ解読サービス１０６に供給される。これに
応じて、ＣＤＭ解読サービス１０６は、まず供給された
Ｋの値をキー弱化機能３１０に渡し、キー弱化機能３１
０は弱化キーKweak４０５を生成する。こうして生成さ
れた弱化キーKweak４０５と入力されたマスクされたデ
ータ４０３がデータ解読機能４２０に渡され、入力され
たマスクされたデータ４０３はデータ解読機能４２０で
解読される。こうして生成された平文データまたはマス
クを外されたデータは、出力４０４として戻される。供
給されるクリアＣＤＭキーＫ４０１の代わりには、暗号
化されたＣＤＭキー、たとえば、前記の米国特許第４９
４１１７６号、第４９１８７２８号、第４９２４５１４
号、第４９２４５１５号、第４９９３０６９号、第５０
０７０８９号、および米国特許出願第０７／５９６６３
７号、第０７／５７４０１２号に記載されている、マス
ター・キーで暗号化されたＣＤＭキーまたはマスター・
キーと制御ベクトルで暗号化されたＣＤＭキーを供給す
ることもできることを理解されたい。どちらの場合に
も、暗号化されたＣＤＭキーは、まずＣＤＭ解読サービ
ス１０６によって解読されないと使用できない。図には
詳しく示してないが、そのような解読手段はＣＤＭ解読
サービス１０６内で容易に提供することができる。
【００３１】図６は、キー弱化機能３１０とデータ暗号
化アルゴリズム５２０から構成されるＣＤＭアルゴリズ
ム５００のブロック・ダイアグラムである。キー弱化機
能３１０は、図４および図５のキー弱化機能と同じであ
る。ＣＤＭアルゴリズム５００への入力は、クリアＣＤ
ＭキーＫ５０１と、暗号化（選択信号＝０）または解読
（選択信号＝１）を指定する選択信号５０２と、暗号化
または解読すべき入力テキスト５０３からなる。こうし
て生成された暗号化または解読された出力テキスト５０
４が、ＣＤＭアルゴリズム５００によって戻される。テ
キストを暗号化または解読するための選択信号５０２に
応じて、ＣＤＭキーＫ５０１がキー弱化機能３１０に入
力として渡され、それによって弱化キーKweak５０５が
生成される。こうして生成された弱化キーKweak５０５
と、入力選択信号５０２と、入力テキスト５０３がデー
タ暗号化アルゴリズム５２０に渡され、入力テキスト５
０３が、データ暗号化アルゴリズム５２０を使用して、
弱化キーKweak５０５で、暗号化（選択信号＝０）また
は解読（選択信号＝１）される。こうして生成された暗
号化または解読されたテキストが、出力５０４として戻
される。
【００３２】ＤＥＡ暗号化モードとしては異なるいくつ
かのモードが存在し、かつ図６のデータ暗号化アルゴリ
ズム５２０はそれらの異なるモードのどれをも実施でき
ることを理解されたい。たとえば、データ暗号化アルゴ
リズム５２０は、電子コードブック（ＥＣＢ）モードの
ＤＥＡ暗号化を実施することができる。この場合、入力
データと出力データの長さは８バイトに制限される。図
では、データ暗号化アルゴリズム５２０が、ＥＣＢモー
ドのＤＥＡ暗号化を実施するものと仮定する。その代わ
りに、データ暗号化アルゴリズム５２０は、暗号ブロッ
ク連鎖（ＣＢＣ）モードのＤＥＡ暗号化を実施すること
もできる。この場合、入力データと出力データの長さは
８バイトの倍数に制限される。この場合、ＣＤＭアルゴ
リズム５００に対して、さらに２つの入力を指定しなけ
ればならない。それは、（ａ）８バイト・ブロック内の
入力データの長さを示す長さパラメータと、（ｂ）８バ
イトの初期連鎖値である。初期連鎖値がどのように使わ
れるかを含めて、ＣＢＣモードのＤＥＡ暗号化について
は、前記の米国特許第４９１８７２８号に記載されてい
る。
【００３３】図７は、ＣＤＭ暗号化サービス１０５の代
替実施例のブロック・ダイアグラムである。ＣＤＭ暗号
化サービス１０５は、ＣＤＭ暗号化サービス２０５と同
じである。図７の代替実施例は、任意選択の解読機能５
５０と、ＣＤＭアルゴリズム５００を組み込んである。
ＣＤＭアルゴリズム５００は、図６に示したＣＤＭアル
ゴリズム５００と同じである。ＣＤＭキーＫ３０１は、
暗号化されている場合、出力解読機能５５０で解読され
て、クリアＣＤＭキーＫ５０１を生成する。たとえば、
ＣＤＭキーＫ３０１は、前述のように、暗号システムの
安全なハードウェアに記憶されたマスター・キーＫＭで
暗号化されている可能性がある。そうではなくて、ＣＤ
ＭキーＫ３０１がクリアＣＤＭキーである場合、ＣＤＭ
キー５０１はクリアＣＤＭキーＫ３０１に等しく設定さ
れる。次に、ＣＤＭ暗号化サービス１０５は、マスキン
グ動作を要求するために、ＣＤＭアルゴリズム５００に
対して選択信号＝０を指定する。ＣＤＭ暗号化サービス
１０５は、こうして生成されたクリアＣＤＭキーＫ５０
１をＣＤＭアルゴリズム５００に渡し、平文データ３０
３を読み取り、それを５０３でＣＤＭアルゴリズム５０
０に渡す。これに応じて、ＣＤＭアルゴリズム５００
は、マスキング・プロセスを使用して入力平文データか
らマスクされたデータを生成し、そのマスクされたデー
タが５０４でＣＤＭ暗号化サービス１０５に戻される。
ＣＤＭ暗号化サービス１０５は、出力３０４としてマス
クされたデータを戻す。
【００３４】図８は、ＣＤＭ解読サービス１０６の代替
実施例のブロック・ダイアグラムである。ＣＤＭ解読サ
ービス１０６は、ＣＤＭ解読サービス２０６と同じであ
る。図８の代替実施例は、任意選択の解読機能５５０
と、ＣＤＭアルゴリズム５００を組み込んである。ＣＤ
Ｍアルゴリズム５００は、図６に示したＣＤＭアルゴリ
ズム５００と同じである。ＣＤＭキーＫ４０１は、暗号
化されている場合、解読機能５５０で解読されて、出力
クリアＣＤＭキーＫ５０１を生成する。たとえば、前述
のように、ＣＤＭキーＫ４０１は、暗号システムの安全
なハードウェアに記憶されたマスター・キーＫＭで暗号
化されている可能性がある。そうではなくて、ＣＤＭキ
ーＫ４０１がクリアＣＤＭキーである場合、ＣＤＭキー
Ｋ５０１はクリアＣＤＭキーＫ４０１に等しく設定され
る。次に、ＣＤＭ解読サービス１０６は、マスク解除動
作を要求するために、ＣＤＭアルゴリズム５００に対し
て選択信号＝１を指定する。ＣＤＭ解読サービス１０６
は、こうして生成されたクリアＣＤＭキーＫ５０１をＣ
ＤＭアルゴリズム５００に渡し、マスクされたデータ４
０３を読み取り、それを５０３でＣＤＭアルゴリズム５
００に渡す。これに応じて、ＣＤＭアルゴリズム５００
は、マスク解除プロセスを使用してマスクされた入力デ
ータから平文データを生成し、そのマスクを外されたデ
ータが５０４でＣＤＭ解読サービス１０６に戻される。
ＣＤＭ解読サービス１０６は、出力４０４として平文デ
ータを戻す。
【００３５】図９は、キー弱化機能３１０の好ましい実
施例のブロック・ダイアグラムである。このキー弱化機
能３１０は、非キー・ビット設定機能６３０と、一方向
機能６４０と、ビット選択機能６５０と、ランダム・キ
ー選択機能６６０からなる。ＣＤＭキーＫは、キー弱化
機能３１０によって次のように処理される。ＣＤＭキー
Ｋ５０１は非キー・ビット設定機能６３０に渡される。
これに応じて、非キー・ビット設定機能６３０は、Ｋ中
の非キー・ビットを所定の定数に設定し、その結果生じ
る中間キーI_zero６３５が出力される。たとえば、５６
個の独立キー・ビットと８個の非キー・ビット（最上位
ビット位置から最下位ビット位置へ０、１、・・・、６
３とビット番号をつけて、ビット位置７、１５、２３、
３１、３９、４７、５５、６３）からなる６４ビットの
ＣＤＭキーを０に設定することができる。すなわち、パ
リティ検査に使用される８個の非キー・ビットを０に設
定する。非キー・ビットを所定の定数に設定すると、Ｃ
ＤＭ暗号化サービスを実施する暗号システムとＣＤＭ解
読サービスを実施する暗号システムの間であるレベルの
互換性が確保される。たとえば、ＣＤＭキーがあるシス
テム内で生成されるとき、そのキーが奇数パリティに関
して調整される可能性がある。別のシステムでは生成さ
れたキーが奇数パリティに関して調整されない可能性が
ある。同様に、キーがあるシステムに移入されるとき、
そのキーが奇数パリティに関して調整される可能性があ
るが、キーが別のシステムに移入されるときは、そのキ
ーが奇数パリティに関して調整されない可能性がある。
同じＣＤＭキーがすべて同じパリティ設定をとることは
保証されないので、ＣＤＭアルゴリズムをすべてのキー
・パリティ設定条件のもとで正確に動作するように設計
するのが最善である。したがって、好ましい実施例で
は、キーがさらに処理を受ける前に、キーのパリティ・
ビットを所定の定数に設定する。これにより、キー・パ
リティが異なるシステム間でどのように処理されるかに
関係なく、すべてのＣＤＭキーが確実に互換性を持つよ
うになる。
【００３６】図１０は、６４ビットの出力キーI_zeroを
生成するために、６４ビットＣＤＭキー中の８個の非キ
ー・ビットを０に設定する、非キー・ビット設定機能６
３０の一例を示すブロック・ダイアグラムである。さら
に具体的には、図１０の方法では、ＡＮＤ演算を使っ
て、入力ＣＤＭキーＫ５０１を定数Ｘ'ＦＥＦＥＦＥＦ
ＥＦＥＦＥＦＥＦＥ'と結合して、出力キーI_zero６３
５を生成する。実際には、ＡＮＤ演算により、キー中の
ビット位置７、１５、２３、３１、３９、４７、５５、
６３にある８個の非キー・ビットが０に設定される。当
業者なら、ＣＤＭキーは非キー・ビットを有することも
有さないこともあり、すなわち非キー・ビット設定機能
６３０が好ましい実施例で必要なことも必要でないこと
もあることを理解するであろう。さらに、非キー・ビッ
トは（それが存在する場合）、その非キー・ビットが通
常使用される暗号アルゴリズムに応じて、キー中で異な
るビット位置にあってもよい。データ暗号アルゴリズム
の場合、８個の非キー・ビットがあり、それらのビット
はビット位置７、１５、２３、３１、３９、４７、５
５、６３にある。したがって、図１０の方法は、ＤＥＡ
キーと同じＣＤＭキー、すなわち８個の非キー・ビット
がビット位置７、１５、２３、３１、３９、４７、５
５、６３にある６４ビット・キーに適用できることを理
解するであろう。ＤＥＡキーの８個の非キー・ビットを
パリティ検査に使用することは、文献で広く論じられて
いる。たとえば奇数キー・パリティのキーの調整の方法
を記載している米国特許第４９４１１７６号を参照され
たい。ただし、キー弱化プロセスの一環として、キーの
パリティ・ビットを強制的に所定の定数値にすること
は、従来技術では教示されていない。
【００３７】再び図９を参照すると、こうして生成され
た中間キーI_zero６３５は、一方向機能６４０に入力さ
れる。これに応じて、一方向機能６４０は、入力キーI_
zeroを処理して、中間保護キーI_protect６４５を生成
する。一方向機能６４０は、I_protectの値が与えられ
ているとき、コンピュータによってI_zeroの値を引き出
すことは実行不可能であり、したがってＣＤＭキーＫ５
０１中の独立キーを引き出すのは実行不可能なようにな
っている。すなわち、出力キーの値から入力キーの値を
計算するように一方向機能６４０を逆に動作させること
はできない。当業者なら、ＤＥＡアルゴリズムと共存す
る必要のないＣＤＭアルゴリズムを構築しようとする場
合、およびＤＥＡベースのキー管理サービスを使用して
ＣＤＭキーを生成し、それを通信網全体に配布しようと
するのでない場合、およびＣＤＭアルゴリズムが動作す
る予定のネットワーク中に何も存在しないので、ＤＥＡ
キーの秘密を保護する必要がない場合に、一方向機能６
４０は必要でないことを理解するであろう。この場合
は、キー弱化機能３１０から一方向機能６４０を省略す
ることができる。しかし、本発明では、一方向機能６４
０は必要と見なされる。
【００３８】図１１は、６４ビットの入力キーI_zeroを
６４ビットの出力キーI_protectにマップするための一
方向機能の一例のブロック・ダイアグラムである。さら
に具体的には、図１１の方法では、データ暗号化アルゴ
リズムを使って、Ｘ'０１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥ
Ｆ'の値の所定の定数で６４ビット入力キーI_zero６３
５を暗号化して、中間暗号テキストＣを生成する。次い
で、中間暗号テキストＣを、入力キーI_zero６３５と排
他的論理和して、出力I_protect６４５を生成する。図
１１の方法は、図１０の方法と組み合わせて動作するこ
とができ、したがってＣＤＭキーがＤＥＡキーと同じで
ある場合を扱っていることを理解されたい。
【００３９】米国特許第４９０８８６１号は、入力の一
方向機能を計算する方法を開示している。その方法では
簡単なカーネル機能を使用し、（ａ）６４ビット入力を
固定キーで暗号化して出力暗号テキストを生成する暗号
化段階と、（ｂ）６４ビット入力を、暗号化段階で生成
された暗号テキストと排他的論理和して、６４ビット出
力を生成する排他的論理和段階とからなる。カーネル機
能はより強い一方向機能を設計する際のビルディング・
ブロックとして使用でき、非常に簡単な一方向機能であ
る。当業者なら、ＣＤＭアルゴリズムがＤＥＡアルゴリ
ズムと共に実施されない場合、および１つのネットワー
ク上でＣＤＭキーがＤＥＡキーと共存する必要がないと
き、キー弱化機能３１０から一方向機能を省略できるこ
とを理解するであろう。他の手段を使って、ＣＤＭキー
にタグをつけ、ＤＥＡキーから区別する場合にも、キー
弱化機能３１０から一方向機能６４０を省略することが
できるが、本発明ではこの手法はとらない。本発明はこ
れと全く逆の場合を想定しており、したがって一方向機
能６４０はキー弱化機能３１０の不可欠な一部分と見な
される。
【００４０】再び図９を参照すると、こうして生成され
た中間保護キーI_protect６４５は、キー・ビット選択
機能６５０に入力される。これに応じて、キー・ビット
選択機能６５０は、入力キーI_protectを処理して、中
間弱化キーI_weak６５５を生成する。キー・ビット選択
機能６５０は、I_protect中のビットの一部を選択し、
それを中間弱化キーI_weak中に記憶することによって、
入力キーI_protectを処理する。I_weak中の残りのビッ
トは、所定の定数に設定される。当業者なら、入力キー
I_protect中のビットの任意の一部を選択して出力キーI
_weakの任意のビット位置に記憶することができ、出力
キーI_weakの残りのビットは任意の所定の定数に設定で
きることを理解するであろう。したがって、入力キーI_
protectから出力キーI_weakを引き出す方法としては多
くの異なる方法がある。キー・ビット選択機能６５０
は、キー弱化機能３１０の実際にキー弱化最も重要な部
分であることを理解されたい。また、キー・ビット選択
機能６５０はビット選択プロセスとして記述したが、そ
の代わりにビット固定プロセスとしても記述できること
を理解されたい。この場合、I_protect中のビットの一
部を所定の定数に固定して、弱化キーの値I_weakを生成
する。実際には、ビット固定は、キー・ビットを選択す
るための前記の方法の特殊なケースである。米国特許第
４９０８８６１号は、暗号キー中のビットを固定する方
法を開示している。最初の６４ビット・キー中のビット
をＢ'１０'に設定し、第２の６４ビット・キー中のビッ
トをＢ'０１'に設定する。こうするのは、最後の各キー
中の残りの５４ビットがたまたま同じであった場合で
も、第１のキーと第２のキーが同じにならないようにす
るためである。しかし、米国特許第４９０８８６１号
は、キーを弱める目的でキー中のビットを固定する方法
は教示していない。
【００４１】図１２は、６４ビットの中間保護キーI_pr
otectから６４ビットの中間弱化キーI_weakを生成する
ための、キー・ビット選択機能６５０の一例を示すブロ
ック・ダイアグラムである。さらに具体的には、図１２
の方法では、出力キーI_weak中の４０個の所定のビット
位置にあるビットの値を、入力キーI_protect中の対応
するビット位置にあるビット値に等しく設定する。これ
は、ＡＮＤ演算を使用して、入力キーI_protectを所定
の定数値Ｘ'ＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦ８００００'と結合
することによって達成される。これによって、I_weak中
の８個のパリティ・ビット（ビット位置７、１５、２
３、３１、３９、４７、５５、６３）と１６個のキー・
ビット（ビット位置４５、４６、４８ないし５４、５６
ないし６２）が０に設定される。こうして、４０個の独
立キー・ビットを持つ６４ビット・キーI_weakが生成さ
れる。これによって、２40個の可能なキーを有するキー
空間ができる。この場合、図１２の方法は、図１０およ
び図１１の方法と組み合わせて動作することができ、し
たがってＣＤＭキーがＤＥＡキーと同じである場合を扱
っている。
【００４２】再び図９を参照すると、こうして生成され
た中間弱化キーI_weak６５５は、ランダム・キー選択機
能６６０に入力される。これに応じて、ランダム・キー
選択機能６６０は、入力キーI_weakを処理して、最終的
な弱化キーKweak５０５を生成する。ランダム・キー選
択機能６６０は、I_weakの可能な各値を、キー値の大き
な空間にある対応する値にランダムにマップすることに
より、入力キーI_weakを処理する。キー値のこれより大
きな空間は、こうして生成された弱化キーKweakで暗号
化するために使用される暗号アルゴリズムに属する、ま
たはそのような暗号アルゴリズムに対して定義される、
１組のキーそのものである。たとえば、Kweak がデータ
暗号化アルゴリズムによって処理される場合、Kweakは
ＤＥＡキーと同じ６４ビット・キーであり、ランダム・
キー選択機能６６０は、２56個の可能なキー値のうちか
らキー値の一部をランダムに選択する。ランダム・キー
選択機能６６０は、ＤＥＡを使用して所定のキー値でI_
weakを暗号化する段階から構成することができ、その際
に、出力暗号テキストは、弱化キーKweakであると定義
される。当業者なら、他のマッピング機能も可能なこと
を理解するであろう。乱数を生成する方法は、メイヤー
(Meyer)とマチャスの著Cryptgraphy -A NewDimension i
n Computer Data Security、John Wiley & Sons(1982
年)に教示されている。同書の３１５頁に、単一のＤＥ
Ａキーで増分カウンタを暗号化することに基づくキー生
成方法を記載している。この乱数生成方法の基本的アイ
デアは、繰り返しをしない十分な大きさの増分カウンタ
の値が、データ暗号化アルゴリズムを利用して所定の定
数の秘密キーで暗号化される場合に、このカウンタが未
知の値のランダムに見えるキーを生成するということで
ある。しかし、従来技術は、固定部分と可変部分からな
り、所定の定数キーで暗号化され、秘密を守るために所
定の定数キーを必要としない暗号の強さを持つ秘密のカ
ウンタ値を使用して、乱数を生成する方法を教示してい
ない。実際に、I_weakの値は固定部分と可変部分からな
るので、高度に構造化されている。ランダム・キー選択
機能６６０は、キー値の高度に構造化された部分を、キ
ー値の高度に構造化されていない（またはランダムな）
部分にマップする目的に役立つ。従来技術は、高度に構
造化されたキー空間を、ランダムなまたは高度に構造化
されていないキー空間にマップする方法を教示していな
い。この高度に構造化されたキー空間は、弱化キーの空
間である。
【００４３】図１３は、６４ビットの中間弱化キーI_we
akから６４ビットの弱化キーKweakを生成するための、
ランダム・キー選択機能６６０の一例を示すブロック・
ダイアグラムである。より具体的には、図１３の方法で
は、６４ビットの入力キーI_weakを所定の定数キーＸ'
ＦＥＤＣＢＡ９８７６５４３２１０'で暗号化して、弱
化出力キー(Kweak)であると定義される６４ビットの暗
号テキストを生成する。ランダム・キー選択機能６６０
で使用される所定の定数キーＸ'ＦＥＤＣＢＡ９８７６
５４３２１０'の値は、一方向機能６４０で使用される
所定の定数キーＸ'０１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦ'
の値と異なるが、これらの所定の定数キーの値を同じに
することもできる。当業者なら、所定の定数キーの値の
選択には様々な方法が可能であり、どんな値を選択して
も本発明の趣旨から逸脱しないことを理解するであろ
う。この場合、図１３の方法は、図１０、図１１、およ
び図１２の方法と組み合わせて動作することができ、し
たがってＣＤＭキーがＤＥＡキーと同じである場合を扱
っている。
【００４４】図１４は、図１０、図１１、図１２、およ
び図１３に示した方法に基づくキー弱化機能３１０の一
例のブロック・ダイアグラムである。このキー弱化方法
は、６４ビットの弱化キーKweakを生成するために使用
され、図６に示したデータ暗号化アルゴリズムで動作す
るはずの、６４ビットのＣＤＭキーに適用される。
【００４５】当業者なら、ＤＥＡアルゴリズムとＣＤＭ
アルゴリズムの両方を使用する暗号システムでは、スペ
ースがある程度節約できることを理解するであろう。た
とえば、図６のＣＤＭアルゴリズムを、ＣＤＭアルゴリ
ズムとしてもＤＥＡアルゴリズムとしてもサービスでき
るように修正することができる。この修正は、追加のア
ルゴリズム選択信号（０または１）を提供することによ
って実施できる。ただし、０はＤＥＡアルゴリズムを選
択することを意味し、１はＣＤＭアルゴリズムを選択す
ることを意味する。実際には、アルゴリズム選択信号が
０の場合、入力キーがキー弱化機能３１０を迂回してデ
ータ暗号化アルゴリズム５２０に直接送られ、またアル
ゴリズム選択信号が１の場合は、図６に示すように、入
力キーがキー弱化機能３１０に送られる。このようにし
て、この暗号システムは、ＣＤＭベースの暗号化または
ＤＥＡベースの暗号化という、あるレベルの選択的暗号
化を提供することができる。
【００４６】当業者なら、緑の暗号システムにキー弱化
機能３１０の外部化バージョンが追加して設けられる場
合、すなわち緑の暗号システムがＣＤＭキー弱化暗号サ
ービスを呼び出し、弱化キーKweakをアプリケーション
に戻すことができる場合、赤の暗号システムと緑の暗号
システムとの間で制限されたある形の互換性が達成でき
ることを理解するであろう。実用上は、弱化キーKweak
は、たとえばマスター・キーの暗号化のもとで、または
マスター・キーと制御ベクトルの排他的論理和の結果と
して形成されるバリアント・キーの暗号化のもとで暗号
化された形で戻される。これは、前記の米国特許第４９
４１１７６号、第４９１８７２８号、第４９２４５１４
号、第４９２４５１５号、第４９９３０６９号、第５０
０７０８９号、および米国特許出願第０７／５９６６３
７号、第０７／５７４０１２号に記載されている。この
ように暗号化された形では、図３に示すように、キー
を、強いキー配布チャネル５０を介して緑の暗号システ
ムから赤の暗号システムに送ることができる。赤の暗号
システムでは、弱化キーKweakを既存のＤＥＡベースの
プライバシー・サービスと一緒に使用して、データを暗
号化し解読する。緑の暗号システムでは、元のＣＤＭキ
ーをＣＤＭベースのプライバシー・サービスと一緒に使
用して、データを暗号化し解読する。この通信方法で
は、緑の暗号システムが、弱化キーKweakを赤の暗号シ
ステムに提供することが必要である。というのは、赤の
暗号システムは既に存在していると仮定され、緑の暗号
システムは新しいものであると仮定されているからであ
る。既存のシステムとは、この状況で変更できないシス
テムである。
【００４７】当業者なら、本発明がどんなブロック暗号
の暗号アルゴリズムを使用しても実施できることを理解
するであろう。たとえば、本発明は、現在のデータ暗号
アルゴリズムとキーの長さが同じまたは異なる、新しい
または代替のデータ暗号化アルゴリズムを使用して実施
することができる。したがって、代替ＤＥＡのキーの長
さが６４ビットではなくて１２８ビットである場合、１
２８ビットのＣＤＭキーを１２８ビットの弱化キーKwea
kに変換する、キー弱化機能３１０を使用して本発明を
実施することができる。その場合、新しいキー管理サー
ビスを、現在の６４ビットのキーの代わりに１２８ビッ
トのキーを扱えるように設計しなければならない点以外
は、同じ１組のキー管理サービスを使用して、この代替
ＤＥＡキーおよびＣＤＭキーが生成され配布される。当
業者なら、図９に示したキー弱化機能３１０が、暗号ア
ルゴリズムの特定のキー長さに依存しない、一般的機能
であることを理解するであろう。図１４に示したキー弱
化機能３１０の例は、６４ビットのＣＤＭキーと６４ビ
ットの弱化キーをはっきりと対象としている。図１４の
例は、１２８ビット・キーを扱えるように拡張できるこ
とを理解されたい。この拡張は、定数Ｘ'ＦＥＦＥＦＥ
ＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦ
Ｅ'を入力ＣＤＭキーとＡＮＤ演算して、非キー・ビッ
トを０に設定することによって実施できる。非キー・ビ
ット（またはパリティ・ビット）は、ビット位置７、１
５、２３、・・・、１２７（すなわち、８ビットごと）
にあると仮定されている。もちろん、非キー・ビットが
異なる位置にある場合は、異なる定数がキーとＡＮＤ演
算され、また非キー・ビットが存在しない場合はこのス
テップは省略できる。議論を続けると、こうして生成さ
れた１２８ビット・キーI_zeroは、所定の定数キーＸ'
０１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦ'の代わりに、所定
の定数キーＸ'０１２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦ０１
２３４５６７８９ＡＢＣＤＥＦ'で暗号化することがで
きる。他の点では、一方向機能はそのままである。こう
して生成された１２８ビット・キーI_protectは、次い
で所定の定数Ｘ'ＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦ８００００'の
代わりに、所定の定数Ｘ'ＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦ
ＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＥＦＦＦ８００００'とＡＮＤ論
理演算することができる。これにより、当然キーは１６
ビットだけ弱まるが、それで十分なこともそうでないこ
ともある。いずれにせよ、これは１例であり、異なる所
定の定数を使用して、任意の数の所望のビットだけ、キ
ー弱めることができることを理解されたい。こうして生
成された１２８ビット・キーI_weakを、次いで所定の定
数Ｘ'ＦＥＤＣＢＡ９８７６５４３２１０ＦＥＤＣＢＡ
９８７６５４３２１０'で暗号化して、最終的な１２８
ビットの弱化キーKweakを生成することができる。
【００４８】本発明の好ましい実施例を詳細に示し説明
したが、当業者には、本発明の範囲から逸脱することな
く様々な適合や修正が加えられることは明らかであろ
う。本発明は、頭記の特許請求の範囲によって定義され
る本発明の範囲内に含まれる、すべての適合および修正
を含むものである。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＤＥＡ
よりも弱い商用データ・マスキング・アルゴリズム（Ｃ
ＤＭ）を作成する方法を提供することができる。また本
発明によれば、キー弱化プロセスを使用することによっ
て、データ暗号化アルゴリズム（ＤＥＡ）から生成され
るＣＤＭアルゴリズムに基づくデータプライバシーの保
護を提供することができる。また本発明によれば、既知
の強さのＣＤＭアルゴリズムを提供することができる。
また本発明によれば、一般にアメリカ合衆国から輸出す
ることができ、データ・プライバシーの保護のために使
用することができるＣＤＭアルゴリズムを提供すること
ができる。また本発明によれば、ＣＤＭアルゴリズムへ
の入力キーおよびＤＥＡアルゴリズムへの入力キーが同
じ形式と長さとなるような、ＣＤＭアルゴリズムを提供
することができる。また本発明によれば、ＣＤＭアルゴ
リズムへの入力キーとＤＥＡアルゴリズムへの入力キー
が同じ形式および長さであり、ＣＤＭベースの暗号サー
ビスで使用されるキーとＤＥＡベースの暗号サービスで
使用されるキーが、共通の１組のキー管理サービスと配
布サービスを使用して生成と配布することができる、Ｃ
ＤＭアルゴリズムを提供することができる。また本発明
によれば、データをマスクするために使用される内部キ
ーが回復可能な場合でも、ＣＤＭアルゴリズムへの入力
するキーを回復することがコンピュータによって実行不
可能であるような、ＣＤＭアルゴリズムを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】単一の暗号ネットワーク内に存在し得る、赤と
緑と黄の３つのタイプの暗号システムのブロック・ダイ
アグラムである。
【図２】世界を２つの地理的な地域、地域Ａと地域Ｂと
に分けて示すブロック・ダイアグラムである。
【図３】強いキー配布チャネルを介してＣＤＭキーを伝
送する暗号システムＡと、弱化プライバシー・チャネル
を介してＣＤＭでマスクされたデータを伝送する暗号シ
ステムＢのブロック・ダイアグラムである。
【図４】ＣＤＭ暗号化サービス１０５と同じＣＤＭ暗号
化サービス２０５のブロック・ダイアグラムである。
【図５】ＣＤＭ解読サービス１０６と同じＣＤＭ解読サ
ービス２０６のブロック・ダイアグラムである。
【図６】キー弱化機能３１０とデータ暗号化アルゴリズ
ム５２０とから構成されるＣＤＭアルゴリズム５００の
ブロック・ダイアグラムである。
【図７】ＣＤＭ暗号化サービス１０５と同じＣＤＭ暗号
化サービス２０５の代替実施例のブロック・ダイアグラ
ムである。
【図８】ＣＤＭ解読サービス１０６と同じＣＤＭ解読サ
ービス２０６の代替実施例のブロック・ダイアグラムで
ある。
【図９】非キー・ビット設定機能６３０と一方向機能６
４０とキー・ビット選択機能６５０とランダム・キー選
択機能６６０とから構成される、キー弱化機能３１０の
好ましい実施例のブロック・ダイアグラムである。
【図１０】６４ビットの出力キーI_zeroを生成するため
に、６４ビットのＣＤＭキー内の８個の非キー・ビット
を０に設定する、非キー・ビット設定機能６３０の一例
を示すブロック・ダイアグラムである。
【図１１】６４ビットの入力キーI_zeroを、６４ビット
の出力キーI_protectにマップするための、一方向機能
の一例を示すブロック・ダイアグラムである。
【図１２】６４ビットの中間保護キーI_protectから６
４ビットの中間弱化キーI_weakを生成するための、キー
・ビット選択機能６５０の一例を示すブロック・ダイア
グラムである。
【図１３】６４ビットの中間弱化キーI_weakから６４ビ
ットの弱化キーKweakを生成するための、ランダム・キ
ー選択機能６６０の一例を示すブロック・ダイアグラム
である。
【図１４】図１０、図１１、図１２、および図１３に示
した方法に基づくキー弱化機能３１０の一例を示すブロ
ック・ダイアグラムである。
【符号の説明】
５０ 強いキー配布チャネル ６０ 弱化プライバシー・チャネル １００ 強いキー配布システム １０４ ＣＤＭサブシステム １０５ ＣＤＭ暗号化サービス １０６ ＣＤＭ解読サービス ２００ 強いキー配布システム ２０４ ＣＤＭサブシステム ２０５ ＣＤＭ暗号化サービス ２０６ ＣＤＭ解読サービス ３０１ ＣＤＭキーＫ ３０３ 平文データ ３０４ マスクされたデータ ３１０ キー弱化機能 ３２０ データ暗号化機能 ４０１ ＣＤＭキーＫ ４０３ マスクされたデータ ４０４ 平文データ ４０５ Ｋｗｅａｋ ５００ ＣＤＭアルゴリズム ５０１ ＣＤＭキーＫ ５０２ 選択信号 ５０３ 入力 ５０４ 出力 ５０５ Ｋｗｅａｋ ５２０ データ暗号化機能 ６３０ 非キー・ビット設定機能 ６３５ Ｉ＿ｚｅｒｏキー ６４０ 一方向機能 ６４５ Ｉ＿ｐｒｏｔｅｃｔキー ６５０ キー・ビット選択機能 ６５５ Ｉ＿ｗｅａｋ ６６０ ランダム・キー選択機能
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・ジェイ・ホロウェイ イギリス国ジー・ユー21、３エイチ・エ イ、サリー州、ウォーキング、ウィルダ ーズ・クローズ 13 (72)発明者 ドナルド・ビー・ジョンソン アメリカ合衆国22111、バージニア州、 マナサス、クリスタル・クリーク・レー ン 11635 (72)発明者 マイケル・ジェイ・ケリー アメリカ合衆国12603、ニューヨーク州、 ポーキープシー、パイン・リッジ・ロー ド 34 (72)発明者 アン・ヴィー・レー アメリカ合衆国22110、バージニア州、 マナサス、バトルフィールド・ドライブ 10227 (72)発明者 ポール・ジー・ルボルド アメリカ合衆国12401−1109、ニューヨ ーク州、キングストン、デンバー・ロー ド 33 (72)発明者 スチーブン・エム・マチャス アメリカ合衆国22110、バージニア州、 マナサス、シーダー・リッジ・ドライブ 10298 (72)発明者 ジェームズ・ディー・ランドール アメリカ合衆国22070、バージニア州、 ハーンドン、シェーカー・ドライブ 1237 (72)発明者 ジョン・ディー・ウィルキンス アメリカ合衆国22739、バージニア州、 サマービル、私書箱８

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】データ処理ネットワークにおいて、商用の
    マスクされたデータを送信位置から受信位置に伝送する
    ためのシステムであって、 送信位置にあり、強いキーの配布を管理するための、第
    １の強いキー配布システムと、 受信位置にあり、強いキーの配布を管理するための、第
    ２の強いキー配布システムと、 前記送信位置にある前記第１の強いキー配布システムと
    前記受信位置にある前記第２の強いキー配布システムと
    の間に結合された、強いキーを交換するための、強いキ
    ー配布チャネルと、 前記第１の強いキー配布システムに結合された第１の商
    用データ・マスキング・サブシステムと、前記第２の強いキー配布システムに結合された第２の商
    用データ・マスキング・サブシステム と、前記第１の商用データ・マスキング・サブシステムおよ
    び前記第２の商用データ・マスキング・サブシステムを
    結合する弱化データ・プライバシー・チャネルと、を具
    備してなり 、前記第１の商用データ・マスキング・サブシステムは 、強いキーを弱いキーに変換するための第１のキー弱化機
    能手段と 、前記弱いキーを用いてデータを暗号化することによりマ
    スクされたデータを生成し、前記弱化データ・プライバ
    シー・チャネルに送り出す暗号化機能手段とを含み 、前記第２の商用データ・マスキング・サブシステムは 、前記第２の強いキー配布システムから強いキーを受け取
    り、該強いキーを弱いキーに変換するための第２のキー
    弱化機能手段と 、前記第２の弱化機能手段の出力に結合されたキー入力お
    よび弱化データ・プライバシー・チャネルを介して伝送
    されるマスクされたデータを受け取るためのデータ入力
    を有し、前記第２の弱化機能手段からの弱いキーを使っ
    て前記マスクさ れたデータを解読して、平文テキストの
    形で前記データを回復するための解読機能手段とを含
    む 、 ことを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】前記第１の弱化機能手段および前記第２の
    弱化機能手段は、それぞれの強いキーに対して同じ一方
    向変換を実行する一方向機能手段を含む、請求項１に記
    載のシステム。
  3. 【請求項３】前記第１の弱化機能手段および前記第２の
    弱化機能手段は、前記一方向機能手段による一方向変換
    の前に、それぞれの強いキーにおける非キー・ビットを
    所定の定数値に設定する非キー・ビット設定機能手段を
    含む、請求項２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】前記第１の弱化機能手段および前記第２の
    弱化機能手段は、前記一方向機能手段の出力から所定の
    キー・ビットを選択し、残りのキー・ビットを前記定数
    値に設定するキー・ビット選択機能手段を含む、請求項
    ３に記載のシステム。
  5. 【請求項５】前記第１の弱化機能手段および前記第２の
    弱化機能手段は、前記キー・ビット選択機能手段の出力
    を所定の定数キーで暗号化することにより前記弱いキー
    を生成するランダム・キー選択機能手段を含む、請求項
    ４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】送信位置にある、強い暗号化キーの配布を
    管理するための第１の強いキー配布システムと、受信位
    置にある、強いキーの配布を管理するための第２のキー
    配布システムと、前記送信位置にある前記第１の強いキ
    ー配布システムと前記受信位置にある前記第２の強いキ
    ー配布システムとの間に結合された、強いキーを交換す
    るための強いキー配布チャネルと、前記送信位置にある
    前記第１の強いキー配布システムに結合された第１の商
    用データ・マスキング・サブシステムと、前記受信位置
    にある前記第２の強いキー配布システムに結合された第
    ２の商用データ・マスキング・サブシステムと、前記第
    １の商用データ・マスキング・サブシス テムと前記第２
    の商用データ・マスキング・サブシステムとの間に結合
    された、マスクされたデータ・ストリームを交換するた
    めの弱化データ・プライバシー・チャネルとを含むデー
    タ処理ネットワークにおいて、送信位置から受信位置に
    商用のマスクされたデータを伝送するための方法であっ
    て、前記第１の商用データ・マスキング・サブシステム内
    で、強いキーを弱いキーに変換する段階と 、前記第１の商用データ・マスキング・サブシステム内
    で、前記弱いキーでデータ・ストリームを暗号化して、
    マスクされたデータ・ストリームを生成する段階と 、前記マスクされたデータ・ストリームを、前記弱化デー
    タ・プライバシー・チャネルを介して前記送信位置から
    前記受信位置に伝送する段階と 、前記第２の商用データ・マスキング・サブシステム内
    で、前記第２の強いキー配布システムから強いキーを受
    け取る段階と 、前記第２の商用データ・マスキング・サブシステム内
    で、前記強いキーを弱いキーに変換する段階と 、第２の商用データ・マスキング・サブシステム内で、前
    記弱いキーで前記マスクされたデータ・ストリームを解
    読して、平文テキストのデータ・ストリームを生成する
    段階と を含むことを特徴とする方法 。
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