JPH0851421A - ビット攪拌器 - Google Patents
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- H04L9/06—Cryptographic 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
- H04L9/0618—Block ciphers, i.e. encrypting groups of characters of a plain text message using fixed encryption transformation
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- H04L9/065—Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
- H04L9/0656—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
- H04L9/0662—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 従来のビット攪拌器よりも安全性が高く、し
かもユーザインターフェースの良好なビット攪拌器を提
供することである。 【構成】 １０進ｎ桁の入力値Ａ及び予め準備された拡
張用固定値Ｌを拡張関数ｆに代入することにより、当該
入力値Ａを１０進ｍ桁の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張する。そ
して、この拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪拌用鍵
Ｒを用いてビット攪拌する。さらに、ビット攪拌処理に
より得られた値Ｃを縮小関数ｇに代入することにより、
１０進ｎ桁の出力値Ｂを得るようにしている。このよう
に、入力値Ａを拡張処理によって拡張した後、ビット攪
拌処理を施すようにしているので、入力値Ａの桁数を増
やすことなく、機密の安全性を高めることができる。ま
た、ビット攪拌後、縮小演算するようにしているので、
出力値Ｂを人間の記憶力に耐えうる桁数に低減できる。
従って、従来のビット攪拌器よりも安全性が高く、しか
もユーザインターフェースの良好なビット攪拌器が得ら
れる。
かもユーザインターフェースの良好なビット攪拌器を提
供することである。 【構成】 １０進ｎ桁の入力値Ａ及び予め準備された拡
張用固定値Ｌを拡張関数ｆに代入することにより、当該
入力値Ａを１０進ｍ桁の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張する。そ
して、この拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪拌用鍵
Ｒを用いてビット攪拌する。さらに、ビット攪拌処理に
より得られた値Ｃを縮小関数ｇに代入することにより、
１０進ｎ桁の出力値Ｂを得るようにしている。このよう
に、入力値Ａを拡張処理によって拡張した後、ビット攪
拌処理を施すようにしているので、入力値Ａの桁数を増
やすことなく、機密の安全性を高めることができる。ま
た、ビット攪拌後、縮小演算するようにしているので、
出力値Ｂを人間の記憶力に耐えうる桁数に低減できる。
従って、従来のビット攪拌器よりも安全性が高く、しか
もユーザインターフェースの良好なビット攪拌器が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビット攪拌器に関し、
より特定的には、１０進ｎ桁の入力値Ａをビット攪拌し
て１０進ｍ桁の出力値Ｂを得るためのビット攪拌器に関
する。
より特定的には、１０進ｎ桁の入力値Ａをビット攪拌し
て１０進ｍ桁の出力値Ｂを得るためのビット攪拌器に関
する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル化された情報を送信するとき、
第三者が容易にその情報を得たり改ざんしたりすること
ができないようにするために、送信側は情報を攪拌して
送信し、受信側で攪拌された情報を元に戻すことがしば
しば行なわれる。また、個人認証を行う際に、認証側は
あるデータを認証する側に送信し、被認証側はそのデー
タをその人のもつ秘密情報で攪拌した値を認証側に提示
し、認証側でも独立に被認証者の秘密情報を用いて上記
データを攪拌した値を求め、被認証者によって提示され
た値が認証者により求められた値に一致するかどうかに
よって、個人認証を行うことが行われている。
第三者が容易にその情報を得たり改ざんしたりすること
ができないようにするために、送信側は情報を攪拌して
送信し、受信側で攪拌された情報を元に戻すことがしば
しば行なわれる。また、個人認証を行う際に、認証側は
あるデータを認証する側に送信し、被認証側はそのデー
タをその人のもつ秘密情報で攪拌した値を認証側に提示
し、認証側でも独立に被認証者の秘密情報を用いて上記
データを攪拌した値を求め、被認証者によって提示され
た値が認証者により求められた値に一致するかどうかに
よって、個人認証を行うことが行われている。
【０００３】上記のような技術に用いられるのがビット
攪拌器である。すなわち、ビット攪拌は、秘密鍵通信方
式の一つであり、高速で攪拌率が高いことが要求され
る。また、個人認証に用いる場合には、入力するデータ
が人間が記憶できる程度の長さであることが望まれる。
以下、ビット攪拌を行うための従来技術について説明す
る。
攪拌器である。すなわち、ビット攪拌は、秘密鍵通信方
式の一つであり、高速で攪拌率が高いことが要求され
る。また、個人認証に用いる場合には、入力するデータ
が人間が記憶できる程度の長さであることが望まれる。
以下、ビット攪拌を行うための従来技術について説明す
る。
【０００４】（第１の従来例）ビット攪拌器の第１の従
来例として、ＮＴＴにより開発されたＦＥＡＬというビ
ット攪拌器がある。詳しくは、清水ほか著：「高速デー
タ暗号アルゴリズムＦＥＡＬ」、電子通信学会技術報告
（情報理論）、ｖｏｌ．８０，Ｎｏ．１１３，ＩＴ８６
−３３，ｐ１−６，１９８６を参照されたい。図８は、
この従来例のデータ攪乱部を示している。
来例として、ＮＴＴにより開発されたＦＥＡＬというビ
ット攪拌器がある。詳しくは、清水ほか著：「高速デー
タ暗号アルゴリズムＦＥＡＬ」、電子通信学会技術報告
（情報理論）、ｖｏｌ．８０，Ｎｏ．１１３，ＩＴ８６
−３３，ｐ１−６，１９８６を参照されたい。図８は、
この従来例のデータ攪乱部を示している。
【０００５】図８において、ＦＥＡＬは、６４ビット入
出力のビット攪拌器である。すなわち、ＦＥＡＬは、入
力６４ビットの右半分の３２ビットをデータ攪乱部に入
力して暗号化した結果と入力の左半分とのビット毎の排
他的論理和を出力の左半分とし、入力の左半分を出力の
右半分とするという構成であり、この操作を何回か繰り
返して用いている。以下、ＦＥＡＬのデータ攪乱部につ
いてより詳細に説明する。
出力のビット攪拌器である。すなわち、ＦＥＡＬは、入
力６４ビットの右半分の３２ビットをデータ攪乱部に入
力して暗号化した結果と入力の左半分とのビット毎の排
他的論理和を出力の左半分とし、入力の左半分を出力の
右半分とするという構成であり、この操作を何回か繰り
返して用いている。以下、ＦＥＡＬのデータ攪乱部につ
いてより詳細に説明する。
【０００６】［１．鍵と入力の分割］１６ビットの鍵を
Ｋ、３２ビットの入力をＡとする。Ｋを８ビットの２ブ
ロックＫ１、Ｋ２に分け、Ａを８ビットの４ブロックＡ
１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に分ける。
Ｋ、３２ビットの入力をＡとする。Ｋを８ビットの２ブ
ロックＫ１、Ｋ２に分け、Ａを８ビットの４ブロックＡ
１、Ａ２、Ａ３、Ａ４に分ける。
【０００７】［２．鍵と入力の関与］Ｋ１とＡ２のビッ
ト毎の排他的論理和をとったものをＢ１とし、Ｋ２とＡ
３のビット毎の排他的論理和をとったものをＢ２とす
る。
ト毎の排他的論理和をとったものをＢ１とし、Ｋ２とＡ
３のビット毎の排他的論理和をとったものをＢ２とす
る。
【０００８】［３．入力の攪乱部］Ｂ１とＡ１とのビッ
ト毎の排他的論理和を取ったものをＤ１とし、Ｂ２とＡ
４とのビット毎の排他的論理和をとったものをＤ２と
し、３２ビットの出力Ｃを４ブロックＣ１、Ｃ２、Ｃ
３、Ｃ４に分けて、（（Ｄ１＋Ｄ２＋１） ｍｏｄ ２
５６）を出力Ｃ３とし、（（Ｃ３＋Ｄ１） ｍｏｄ ２
５６）を出力Ｃ２とし、（（Ｃ２＋Ａ１＋１） ｍｏｄ
２５６）を出力Ｃ１とし、（（Ｃ３＋Ａ４） ｍｏｄ
２５６）を出力Ｃ４とする。ここで、一般に、（α
ｍｏｄ β）は、αをβで割った際の余りを示してい
る。
ト毎の排他的論理和を取ったものをＤ１とし、Ｂ２とＡ
４とのビット毎の排他的論理和をとったものをＤ２と
し、３２ビットの出力Ｃを４ブロックＣ１、Ｃ２、Ｃ
３、Ｃ４に分けて、（（Ｄ１＋Ｄ２＋１） ｍｏｄ ２
５６）を出力Ｃ３とし、（（Ｃ３＋Ｄ１） ｍｏｄ ２
５６）を出力Ｃ２とし、（（Ｃ２＋Ａ１＋１） ｍｏｄ
２５６）を出力Ｃ１とし、（（Ｃ３＋Ａ４） ｍｏｄ
２５６）を出力Ｃ４とする。ここで、一般に、（α
ｍｏｄ β）は、αをβで割った際の余りを示してい
る。
【０００９】ＦＥＡＬは、高速ビット攪拌器として開発
されたが、データ入出力が６４ビットの２進数である。
そのため、個人認証等において、被認証者が認証者から
提示された６４ビットデータをＦＥＡＬに入力し、その
処理結果である６４ビット出力値を認証者に提示するの
は、通常の人間の記憶力から見て困難である。そこで、
データ入出力が人間の記憶力にあうように、例えば１０
進の６〜７桁の入出力の攪拌器を構成した例を第２の従
来例として次に示す。
されたが、データ入出力が６４ビットの２進数である。
そのため、個人認証等において、被認証者が認証者から
提示された６４ビットデータをＦＥＡＬに入力し、その
処理結果である６４ビット出力値を認証者に提示するの
は、通常の人間の記憶力から見て困難である。そこで、
データ入出力が人間の記憶力にあうように、例えば１０
進の６〜７桁の入出力の攪拌器を構成した例を第２の従
来例として次に示す。
【００１０】（第２の従来例）図９は、デジタル化され
た１０進６桁の情報を、ある特定値との和により攪拌す
るビット攪拌器の従来例を示している。以下、このビッ
ト攪拌器について説明する。
た１０進６桁の情報を、ある特定値との和により攪拌す
るビット攪拌器の従来例を示している。以下、このビッ
ト攪拌器について説明する。
【００１１】図９において、このビット攪拌器は、１０
進６桁の入力［ａ0 ，ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 ，ａ5 ］
と、特定値ｋ＝［０，１，２，３，４，５］との各桁毎
の和を出力［ｂ0 ，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，ｂ4 ，ｂ5 ］と
している。
進６桁の入力［ａ0 ，ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 ，ａ5 ］
と、特定値ｋ＝［０，１，２，３，４，５］との各桁毎
の和を出力［ｂ0 ，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，ｂ4 ，ｂ5 ］と
している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図９のビット攪拌器の
場合、前述の第１の従来例と比較して、人間の記憶力に
頼った入出力に十分耐え得る攪拌器になっている。しか
しながら、鍵のデータ量が１０6 のため、総当たり法に
より簡単に解読されてしまうという問題がある。ここ
で、総当たり法とは、１つの入力値を固定し鍵を全て動
かしたときの出力を求めて表にすることにより、鍵を見
つけようとする解読法である。通常、ビット攪拌器は、
安易に構成されると、この解読法によって容易に解法さ
れることになるので、総当たり法を回避することが安全
性の目安になる。
場合、前述の第１の従来例と比較して、人間の記憶力に
頼った入出力に十分耐え得る攪拌器になっている。しか
しながら、鍵のデータ量が１０6 のため、総当たり法に
より簡単に解読されてしまうという問題がある。ここ
で、総当たり法とは、１つの入力値を固定し鍵を全て動
かしたときの出力を求めて表にすることにより、鍵を見
つけようとする解読法である。通常、ビット攪拌器は、
安易に構成されると、この解読法によって容易に解法さ
れることになるので、総当たり法を回避することが安全
性の目安になる。
【００１３】それゆえに、本発明の目的は、従来のビッ
ト攪拌器よりも安全性が高く、しかもユーザインターフ
ェースの良好なビット攪拌器を提供することである。
ト攪拌器よりも安全性が高く、しかもユーザインターフ
ェースの良好なビット攪拌器を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
１０進ｎ桁の入力値Ａ（０≦Ａ≦１０n −１）をビット
攪拌して１０進ｍ桁の出力値Ｂ（０≦Ｂ≦１０m −１）
を得るためのビット攪拌器であって、入力値Ａおよび予
め準備された拡張用固定値Ｌを拡張関数ｆに代入するこ
とにより、当該入力値Ａを拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）に
変換するための拡張手段と、拡張手段により得られた値
ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪拌用鍵を用いてビット攪拌する
ことにより、値Ｃを得るためのビット攪拌手段と、値Ｃ
を縮小関数ｇに代入することにより、１０進ｍ桁の出力
値Ｂを得るための縮小手段とを備えている。
１０進ｎ桁の入力値Ａ（０≦Ａ≦１０n −１）をビット
攪拌して１０進ｍ桁の出力値Ｂ（０≦Ｂ≦１０m −１）
を得るためのビット攪拌器であって、入力値Ａおよび予
め準備された拡張用固定値Ｌを拡張関数ｆに代入するこ
とにより、当該入力値Ａを拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）に
変換するための拡張手段と、拡張手段により得られた値
ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪拌用鍵を用いてビット攪拌する
ことにより、値Ｃを得るためのビット攪拌手段と、値Ｃ
を縮小関数ｇに代入することにより、１０進ｍ桁の出力
値Ｂを得るための縮小手段とを備えている。
【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、拡張手段は、入力値Ａを１０進ｋ桁（ｋは、ｎ
よりも大きい正の整数）の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張し（０
≦ｆ（Ａ，Ｌ）≦１０k −１）、ビット攪拌手段は、拡
張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪拌して１０進ｋ桁の
値Ｃ（０≦Ｃ≦１０k −１）を得ることを特徴とする。
おいて、拡張手段は、入力値Ａを１０進ｋ桁（ｋは、ｎ
よりも大きい正の整数）の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張し（０
≦ｆ（Ａ，Ｌ）≦１０k −１）、ビット攪拌手段は、拡
張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪拌して１０進ｋ桁の
値Ｃ（０≦Ｃ≦１０k −１）を得ることを特徴とする。
【００１６】請求項３に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、拡張用固定値Ｌは、１０進（ｋ−ｎ）桁の値で
あり（０≦Ｌ≦１０k-n −１）、拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ で規定される関数が用いられることを特徴とする。
おいて、拡張用固定値Ｌは、１０進（ｋ−ｎ）桁の値で
あり（０≦Ｌ≦１０k-n −１）、拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ で規定される関数が用いられることを特徴とする。
【００１７】請求項４に係る発明は、請求項２の発明に
おいて、拡張用固定値Ｌは、１０進（ｋ−ｎ）桁の値で
あり（０≦Ｌ≦１０k-n −１）、拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される関数が用いられることを特徴とする。
おいて、拡張用固定値Ｌは、１０進（ｋ−ｎ）桁の値で
あり（０≦Ｌ≦１０k-n −１）、拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される関数が用いられることを特徴とする。
【００１８】請求項５に係る発明は、請求項２〜４のい
ずれかの発明において、縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（Ｃ ｍｏｄ １０m ）は、
Ｃを１０m で割ったときの余りを表している）が用いら
れることを特徴とする。
ずれかの発明において、縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（Ｃ ｍｏｄ １０m ）は、
Ｃを１０m で割ったときの余りを表している）が用いら
れることを特徴とする。
【００１９】請求項６に係る発明は、請求項２〜４のい
ずれかの発明において、縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される関数（但し、［Ｃ／１０k-m ］は、Ｃを１
０k-m で割ったときの商を表している）が用いられるこ
とを特徴とする。
ずれかの発明において、縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される関数（但し、［Ｃ／１０k-m ］は、Ｃを１
０k-m で割ったときの商を表している）が用いられるこ
とを特徴とする。
【００２０】請求項７に係る発明は、請求項１の発明に
おいて、拡張手段は、入力値Ａを２進ｋビット（ｋは、
２k ≧１０n の条件を満足する正の整数）の値ｆ（Ａ，
Ｌ）に拡張し、ビット攪拌手段は、拡張された値ｆ
（Ａ，Ｌ）をビット攪拌して２進ｋビットの値Ｃを得る
ことを特徴とする。
おいて、拡張手段は、入力値Ａを２進ｋビット（ｋは、
２k ≧１０n の条件を満足する正の整数）の値ｆ（Ａ，
Ｌ）に拡張し、ビット攪拌手段は、拡張された値ｆ
（Ａ，Ｌ）をビット攪拌して２進ｋビットの値Ｃを得る
ことを特徴とする。
【００２１】請求項８に係る発明は、請求項７の発明に
おいて、拡張用固定値Ｌは、０≦Ｌ≦２k −１０n の条
件を満足する整数であり、拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される関数を用いることを特徴とする。
おいて、拡張用固定値Ｌは、０≦Ｌ≦２k −１０n の条
件を満足する整数であり、拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される関数を用いることを特徴とする。
【００２２】請求項９に係る発明は、請求項７または８
の発明において、縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（Ｃ ｍｏｄ １０m ）は、
Ｃを１０m で割ったときの余りを表している）が用いら
れることを特徴とする。
の発明において、縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（Ｃ ｍｏｄ １０m ）は、
Ｃを１０m で割ったときの余りを表している）が用いら
れることを特徴とする。
【００２３】請求項１０に係る発明は、請求項７または
８の発明において、値Ｃをビット置換関数ｈに代入する
ことにより、ビット位置が置換された値ｈ（Ｃ）を得る
ためのビット置換手段をさらに備え、縮小関数ｇとし
て、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０
m ）は、ｈ（Ｃ）を１０mで割ったときの余り）を用い
ることを特徴とする。
８の発明において、値Ｃをビット置換関数ｈに代入する
ことにより、ビット位置が置換された値ｈ（Ｃ）を得る
ためのビット置換手段をさらに備え、縮小関数ｇとし
て、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０
m ）は、ｈ（Ｃ）を１０mで割ったときの余り）を用い
ることを特徴とする。
【００２４】請求項１１に係る発明は、請求項１の発明
において、記憶手段をさらに備え、拡張用固定値Ｌは、
記憶手段において、ビット攪拌器の外部から読み出され
ない領域に格納されていることを特徴とする。
において、記憶手段をさらに備え、拡張用固定値Ｌは、
記憶手段において、ビット攪拌器の外部から読み出され
ない領域に格納されていることを特徴とする。
【００２５】請求項１２に係る発明は、請求項１の発明
において、ビット攪拌用鍵は、その一部が記憶手段にお
いてビット攪拌器の外部から読み出されない領域に格納
されており、その残りの部分がユーザによって入力され
ることを特徴とする。
において、ビット攪拌用鍵は、その一部が記憶手段にお
いてビット攪拌器の外部から読み出されない領域に格納
されており、その残りの部分がユーザによって入力され
ることを特徴とする。
【００２６】請求項１３に係る発明は、請求項１に記載
のビット攪拌器を用いた個人認証システムであって、入
力値Ａを生成してビット攪拌器に提示する入力値生成手
段と、ビット攪拌器によって入力値Ａから生成された出
力値Ｂが、正しい値であるか否かを照合する照合手段と
を含む認証装置を備えている。
のビット攪拌器を用いた個人認証システムであって、入
力値Ａを生成してビット攪拌器に提示する入力値生成手
段と、ビット攪拌器によって入力値Ａから生成された出
力値Ｂが、正しい値であるか否かを照合する照合手段と
を含む認証装置を備えている。
【００２７】請求項１４に係る発明は、請求項１３の発
明において、入力値生成手段は、乱数発生器を含む。
明において、入力値生成手段は、乱数発生器を含む。
【００２８】
【作用】請求項１に係る発明においては、入力値Ａおよ
び予め準備された拡張用固定値Ｌを拡張関数ｆに代入す
ることにより、当該入力値Ａを拡張された値ｆ（Ａ，
Ｌ）に変換し、この拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット
攪拌用鍵を用いてビット攪拌する。そして、ビット攪拌
処理により得られた値Ｃを縮小関数ｇに代入することに
より、１０進ｍ桁の出力値Ｂを得るようにしている。こ
のように、入力値Ａを拡張処理によって拡張した後、ビ
ット攪拌処理を施すようにしているので、入力値Ａの桁
数を増やすことなく、機密の安全性を高めることができ
る。また、ビット攪拌後、縮小演算するようにしている
ので、出力値Ｂを人間の記憶力に耐えうる桁数に低減で
きる。従って、従来のビット攪拌器よりも安全性が高
く、しかもユーザインターフェースの良好なビット攪拌
器が得られる。
び予め準備された拡張用固定値Ｌを拡張関数ｆに代入す
ることにより、当該入力値Ａを拡張された値ｆ（Ａ，
Ｌ）に変換し、この拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット
攪拌用鍵を用いてビット攪拌する。そして、ビット攪拌
処理により得られた値Ｃを縮小関数ｇに代入することに
より、１０進ｍ桁の出力値Ｂを得るようにしている。こ
のように、入力値Ａを拡張処理によって拡張した後、ビ
ット攪拌処理を施すようにしているので、入力値Ａの桁
数を増やすことなく、機密の安全性を高めることができ
る。また、ビット攪拌後、縮小演算するようにしている
ので、出力値Ｂを人間の記憶力に耐えうる桁数に低減で
きる。従って、従来のビット攪拌器よりも安全性が高
く、しかもユーザインターフェースの良好なビット攪拌
器が得られる。
【００２９】請求項２に係る発明においては、拡張手段
は、入力値Ａを１０進ｋ桁の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張し、
ビット攪拌手段は、拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット
攪拌して１０進ｋ桁の値Ｃを得るようにしている。
は、入力値Ａを１０進ｋ桁の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張し、
ビット攪拌手段は、拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット
攪拌して１０進ｋ桁の値Ｃを得るようにしている。
【００３０】請求項３に係る発明においては、拡張手段
は、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ で規定される拡張関数を用いて拡張演算を行うようにし
ている。
は、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ で規定される拡張関数を用いて拡張演算を行うようにし
ている。
【００３１】請求項４に係る発明においては、拡張手段
は、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される拡張関数を用いて拡張演算を行うようにし
ている。
は、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される拡張関数を用いて拡張演算を行うようにし
ている。
【００３２】請求項５に係る発明においては、縮小手段
は、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行うようにし
ている。
は、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行うようにし
ている。
【００３３】請求項６に係る発明においては、縮小手段
は、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行うようにし
ている。
は、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行うようにし
ている。
【００３４】請求項７に係る発明においては、拡張手段
は、入力値Ａを２進数ｋビットの値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張
し、ビット攪拌手段は、拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビ
ット攪拌して２進ｋビットの値Ｃを得るようにしてい
る。
は、入力値Ａを２進数ｋビットの値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張
し、ビット攪拌手段は、拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）をビ
ット攪拌して２進ｋビットの値Ｃを得るようにしてい
る。
【００３５】請求項８に係る発明においては、拡張手段
は、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される拡張関数を用いて拡張演算を行うようにし
ている。
は、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される拡張関数を用いて拡張演算を行うようにし
ている。
【００３６】請求項９に係る発明においては、縮小手段
は、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行うようにし
ている。
は、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行うようにし
ている。
【００３７】請求項１０に係る発明においては、ビット
置換手段が値Ｃをビット置換関数ｈに代入することによ
り、ビット位置が置換されたｈ（Ｃ）を得る。この場
合、縮小手段は、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行う。
置換手段が値Ｃをビット置換関数ｈに代入することによ
り、ビット位置が置換されたｈ（Ｃ）を得る。この場
合、縮小手段は、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される縮小関数を用いて縮小演算を行う。
【００３８】請求項１１に係る発明においては、拡張用
固定値Ｌは、記憶手段において、ビット攪拌器の外部か
ら読み出されない領域に格納されている。これによっ
て、拡張用固定値Ｌの安全性が確保される。
固定値Ｌは、記憶手段において、ビット攪拌器の外部か
ら読み出されない領域に格納されている。これによっ
て、拡張用固定値Ｌの安全性が確保される。
【００３９】請求項１２に係る発明においては、ビット
攪拌用鍵は、その一部が記憶手段においてビット攪拌器
の外部から読み出されない領域に格納され、その残りの
部分がユーザによって入力される。従って、ビット攪拌
用鍵全体の桁数が大きい場合でも、ユーザの記憶力に十
分耐え得るビット攪拌器が得られる。
攪拌用鍵は、その一部が記憶手段においてビット攪拌器
の外部から読み出されない領域に格納され、その残りの
部分がユーザによって入力される。従って、ビット攪拌
用鍵全体の桁数が大きい場合でも、ユーザの記憶力に十
分耐え得るビット攪拌器が得られる。
【００４０】請求項１３に係る発明においては、入力値
Ａを生成してビット攪拌器に提示し、ビット攪拌器によ
って入力値Ａから生成された出力値Ｂが正しい値である
か否かを照合することにより、個人認証を行うようにし
ている。
Ａを生成してビット攪拌器に提示し、ビット攪拌器によ
って入力値Ａから生成された出力値Ｂが正しい値である
か否かを照合することにより、個人認証を行うようにし
ている。
【００４１】請求項１４に係る発明においては、乱数発
生器によって入力値Ａを生成するようにしている。
生器によって入力値Ａを生成するようにしている。
【００４２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例に係るビット攪拌
器を用いた個人認証システムの構成の一例を示す図であ
る。なお、本実施例の個人認証システムは、例えば、株
取引や商品取引等のように、個人認証が必要な商取引の
ために用いられる。図１において、認証者側とユーザ側
（被認証者側）とは、一例として、電話回線１によって
接続されている。認証者側およびユーザ側間のデータ伝
送は、双方のオペレータが、電話機２および３を介し
て、音声による会話によって達成される。
器を用いた個人認証システムの構成の一例を示す図であ
る。なお、本実施例の個人認証システムは、例えば、株
取引や商品取引等のように、個人認証が必要な商取引の
ために用いられる。図１において、認証者側とユーザ側
（被認証者側）とは、一例として、電話回線１によって
接続されている。認証者側およびユーザ側間のデータ伝
送は、双方のオペレータが、電話機２および３を介し
て、音声による会話によって達成される。
【００４３】また、認証者側には、コンピュータ等によ
って構成された認証装置４が設けられる。一方、ユーザ
側には、コンピュータ等によって構成されたビット攪拌
器５が設けられる。なお、ビット攪拌器５は、携帯型の
コンピュータが好ましく、ノートブックタイプのパーソ
ナルコンピュータ、ペン入力コンピュータ、または電子
式卓上計算機にビット攪拌機能を加えたものであっても
良い。また、本実施例では、音声会話によるデータ伝送
を行っているが、図１に点線で示すように、認証装置４
とビット攪拌器５が、オンラインでデータ伝送を行うよ
うに構成されても良い。
って構成された認証装置４が設けられる。一方、ユーザ
側には、コンピュータ等によって構成されたビット攪拌
器５が設けられる。なお、ビット攪拌器５は、携帯型の
コンピュータが好ましく、ノートブックタイプのパーソ
ナルコンピュータ、ペン入力コンピュータ、または電子
式卓上計算機にビット攪拌機能を加えたものであっても
良い。また、本実施例では、音声会話によるデータ伝送
を行っているが、図１に点線で示すように、認証装置４
とビット攪拌器５が、オンラインでデータ伝送を行うよ
うに構成されても良い。
【００４４】図２は、図１に示す認証装置４の構成の一
例を示すブロック図である。図２において、この認証装
置４は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、
入力操作器４４と、表示器４５と、乱数発生器４６と、
個人別データ記憶部４７とを備えている。ＲＯＭ４２に
は、プログラムデータが格納され、ＣＰＵ４１は、この
プログラムデータに従って動作する。ＲＡＭ４３は、Ｃ
ＰＵ４１の動作に必要な種々のデータを記憶する。入力
操作器４４は、オペレータによって操作されるキーボー
ドやマウス等を含み、ＣＰＵ４１に種々のデータや指示
を入力する。表示器４５は、ＣＲＴディスプレイや液晶
表示器によって構成され、ＣＰＵ４２から与えられる画
像データを表示する。乱数発生器４６は、ユーザ側に提
示する乱数パラメータを発生する。個人別データ記憶部
４７には、各ユーザに割り当てられた識別番号それぞれ
について、対応する拡張用固定値Ｌとビット攪拌用鍵Ｒ
とを記憶している。
例を示すブロック図である。図２において、この認証装
置４は、ＣＰＵ４１と、ＲＯＭ４２と、ＲＡＭ４３と、
入力操作器４４と、表示器４５と、乱数発生器４６と、
個人別データ記憶部４７とを備えている。ＲＯＭ４２に
は、プログラムデータが格納され、ＣＰＵ４１は、この
プログラムデータに従って動作する。ＲＡＭ４３は、Ｃ
ＰＵ４１の動作に必要な種々のデータを記憶する。入力
操作器４４は、オペレータによって操作されるキーボー
ドやマウス等を含み、ＣＰＵ４１に種々のデータや指示
を入力する。表示器４５は、ＣＲＴディスプレイや液晶
表示器によって構成され、ＣＰＵ４２から与えられる画
像データを表示する。乱数発生器４６は、ユーザ側に提
示する乱数パラメータを発生する。個人別データ記憶部
４７には、各ユーザに割り当てられた識別番号それぞれ
について、対応する拡張用固定値Ｌとビット攪拌用鍵Ｒ
とを記憶している。
【００４５】図３は、図１に示すビット攪拌器５の構成
の一例を示すブロック図である。図３において、このビ
ット攪拌器５は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ
５３と、入力操作器５４と、表示器５５とを備えてい
る。ＲＯＭ５２には、プログラムデータが格納され、Ｃ
ＰＵ５１は、このプログラムデータに従って動作する。
また、ＲＯＭ５２において、外部から読み出されない領
域には、後述する拡張用固定値Ｌが格納されている。Ｒ
ＡＭ５３は、ＣＰＵ５１の動作に必要な種々のデータを
記憶する。入力操作器５４は、オペレータによって操作
されるキーボードやマウス等を含み、ＣＰＵ５１に種々
のデータや指示を入力する。表示器５５は、ＣＲＴディ
スプレイや液晶表示器によって構成され、ＣＰＵ５２か
ら与えられる画像データを表示する。
の一例を示すブロック図である。図３において、このビ
ット攪拌器５は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ
５３と、入力操作器５４と、表示器５５とを備えてい
る。ＲＯＭ５２には、プログラムデータが格納され、Ｃ
ＰＵ５１は、このプログラムデータに従って動作する。
また、ＲＯＭ５２において、外部から読み出されない領
域には、後述する拡張用固定値Ｌが格納されている。Ｒ
ＡＭ５３は、ＣＰＵ５１の動作に必要な種々のデータを
記憶する。入力操作器５４は、オペレータによって操作
されるキーボードやマウス等を含み、ＣＰＵ５１に種々
のデータや指示を入力する。表示器５５は、ＣＲＴディ
スプレイや液晶表示器によって構成され、ＣＰＵ５２か
ら与えられる画像データを表示する。
【００４６】図４は、図１に示す個人認証システム全体
の動作を示すシーケンスチャートである。図５は、図１
の認証装置４の動作を示すフローチャートである。図６
は、図１のビット攪拌器５の動作を示すフローチャート
である。以下、これら図４〜図６を参照して、上記実施
例の動作を説明する。
の動作を示すシーケンスチャートである。図５は、図１
の認証装置４の動作を示すフローチャートである。図６
は、図１のビット攪拌器５の動作を示すフローチャート
である。以下、これら図４〜図６を参照して、上記実施
例の動作を説明する。
【００４７】個人認証を必要とするデータ（商取引デー
タ等）が発生すると、ユーザは、図４に示すように、ま
ず認証者に電話をかける。電話機２と３との間で電話回
線１が接続されると、ユーザは、予め自分に割り当てら
れた識別番号を、電話回線１を介して、認証者に口頭で
伝える。認証者は、ユーザから伝えられた識別番号を認
証装置４に入力する（図５のステップＳ１０１）。次
に、認証装置４のＣＰＵ４１は、入力された識別番号に
基づいて、個人別データ格納部４７から対応する個人デ
ータ（拡張用固定値Ｌとビット攪拌用鍵Ｒ）を読み出
し、ＲＡＭ４３に一旦格納する（ステップＳ１０２）。
次に、認証者は、認証装置４に乱数の発生を指示する。
応じて、ＣＰＵ４１は、乱数発生器４６を用いて乱数パ
ラメータＡを発生する（ステップＳ１０３）。このとき
発生された乱数パラメータＡは、表示器４５に表示され
る。認証者は、表示器４５に表示された乱数パラメータ
Ａの値を、電話回線１を介して、ユーザに口頭で伝え
る。
タ等）が発生すると、ユーザは、図４に示すように、ま
ず認証者に電話をかける。電話機２と３との間で電話回
線１が接続されると、ユーザは、予め自分に割り当てら
れた識別番号を、電話回線１を介して、認証者に口頭で
伝える。認証者は、ユーザから伝えられた識別番号を認
証装置４に入力する（図５のステップＳ１０１）。次
に、認証装置４のＣＰＵ４１は、入力された識別番号に
基づいて、個人別データ格納部４７から対応する個人デ
ータ（拡張用固定値Ｌとビット攪拌用鍵Ｒ）を読み出
し、ＲＡＭ４３に一旦格納する（ステップＳ１０２）。
次に、認証者は、認証装置４に乱数の発生を指示する。
応じて、ＣＰＵ４１は、乱数発生器４６を用いて乱数パ
ラメータＡを発生する（ステップＳ１０３）。このとき
発生された乱数パラメータＡは、表示器４５に表示され
る。認証者は、表示器４５に表示された乱数パラメータ
Ａの値を、電話回線１を介して、ユーザに口頭で伝え
る。
【００４８】ユーザは、認証者から伝えられた乱数パラ
メータＡを、ビット攪拌器５に入力する（図６のステッ
プＳ２０１）。次に、ユーザは、自分に割り当てられた
ビット攪拌用鍵Ｒをビット攪拌器５に入力する（ステッ
プＳ２０２）。なお、各ユーザには、各個人毎に異なる
ビット攪拌用鍵（または、パスワード）が予め割り当て
られており、当該ビット攪拌用鍵は、それを所有するユ
ーザと認証者のみが知っている。ただし、ビット攪拌用
鍵の桁数が大きすぎる場合、その一部をＲＯＭ５２内の
外部から読み出されない領域に格納しておき、ユーザは
残りの部分をビット攪拌器５に入力するようにしても良
い。次に、ビット攪拌器５のＣＰＵ５１は、乱数パラメ
ータＡに対して拡張演算を行い、その桁数（または、ビ
ット数）を増加させる（ステップＳ２０３）。このと
き、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２から拡張用固定値Ｌを読
み出し、この拡張用固定値Ｌおよび乱数パラメータＡを
予め定められた拡張関数に代入することにより、拡張演
算を行う。この拡張用固定値Ｌは、機密の安全性の観点
から見て、各ビット攪拌器別に異ならせておくことが好
ましいが、実用上全てのビット攪拌器に異なる拡張用固
定値Ｌを与えることは、困難である。そのため、例え
ば、ビット攪拌器の生産時において、所定のロット別に
拡張固定値を異ならせるようにしても良い。
メータＡを、ビット攪拌器５に入力する（図６のステッ
プＳ２０１）。次に、ユーザは、自分に割り当てられた
ビット攪拌用鍵Ｒをビット攪拌器５に入力する（ステッ
プＳ２０２）。なお、各ユーザには、各個人毎に異なる
ビット攪拌用鍵（または、パスワード）が予め割り当て
られており、当該ビット攪拌用鍵は、それを所有するユ
ーザと認証者のみが知っている。ただし、ビット攪拌用
鍵の桁数が大きすぎる場合、その一部をＲＯＭ５２内の
外部から読み出されない領域に格納しておき、ユーザは
残りの部分をビット攪拌器５に入力するようにしても良
い。次に、ビット攪拌器５のＣＰＵ５１は、乱数パラメ
ータＡに対して拡張演算を行い、その桁数（または、ビ
ット数）を増加させる（ステップＳ２０３）。このと
き、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２から拡張用固定値Ｌを読
み出し、この拡張用固定値Ｌおよび乱数パラメータＡを
予め定められた拡張関数に代入することにより、拡張演
算を行う。この拡張用固定値Ｌは、機密の安全性の観点
から見て、各ビット攪拌器別に異ならせておくことが好
ましいが、実用上全てのビット攪拌器に異なる拡張用固
定値Ｌを与えることは、困難である。そのため、例え
ば、ビット攪拌器の生産時において、所定のロット別に
拡張固定値を異ならせるようにしても良い。
【００４９】次に、ＣＰＵ５１は、拡張演算の結果得ら
れた値に対し、ビット攪拌用鍵Ｒを用いてビット攪拌演
算を行う（ステップＳ２０４）。なお、ビット攪拌用鍵
Ｒは、上記ステップＳ２０２においてユーザによって入
力されるが、桁数が多いため、ユーザがビット攪拌用鍵
Ｒの一部のみを入力する場合は、ＣＰＵ５１は、ユーザ
によって入力された値と、ＲＯＭ５２から読み出した値
とを組み合わせて、ビット攪拌用鍵Ｒを得る。次に、Ｃ
ＰＵ５１は、ビット攪拌されたデータに対して縮小演算
を行い、その桁数（または、ビット数）を元の乱数パラ
メータＡと同じ桁数（ビット数）に縮小する（ステップ
Ｓ２０５）。次に、ＣＰＵ５１は、縮小演算によって得
られた値を表示器５５に表示させる（ステップＳ２０
６）。ユーザは、表示器５５に表示された値を、リスポ
ンス値として認証者に口頭で伝える。
れた値に対し、ビット攪拌用鍵Ｒを用いてビット攪拌演
算を行う（ステップＳ２０４）。なお、ビット攪拌用鍵
Ｒは、上記ステップＳ２０２においてユーザによって入
力されるが、桁数が多いため、ユーザがビット攪拌用鍵
Ｒの一部のみを入力する場合は、ＣＰＵ５１は、ユーザ
によって入力された値と、ＲＯＭ５２から読み出した値
とを組み合わせて、ビット攪拌用鍵Ｒを得る。次に、Ｃ
ＰＵ５１は、ビット攪拌されたデータに対して縮小演算
を行い、その桁数（または、ビット数）を元の乱数パラ
メータＡと同じ桁数（ビット数）に縮小する（ステップ
Ｓ２０５）。次に、ＣＰＵ５１は、縮小演算によって得
られた値を表示器５５に表示させる（ステップＳ２０
６）。ユーザは、表示器５５に表示された値を、リスポ
ンス値として認証者に口頭で伝える。
【００５０】認証者は、ユーザから伝えれたリスポンス
値を認証装置４に入力する（ステップＳ１０４）。この
とき入力されたリスポンス値は、ＲＡＭ４３に格納され
る。次に、認証装置４のＣＰＵ４１は、前述のステップ
Ｓ１０３においてユーザに与えた乱数パラメータＡに対
し、図６のステップＳ２０３〜Ｓ２０５と同様の拡張演
算，ビット攪拌処理および縮小演算を実行する（ステッ
プＳ１０５〜Ｓ１０７）。なお、このときＣＰＵ４１
は、前述のステップＳ１０２で個人別データ記憶部４７
から読み出された拡張用固定値Ｌおよびビット攪拌用鍵
Ｒを用いて、それぞれ、ステップＳ１０５の拡張演算お
よびステップＳ１０６のビット攪拌処理を実行する。次
に、ＣＰＵ４１は、上記ステップＳ１０４でＲＡＭ４３
に格納されたリスポンス値と、上記ステップＳ１０５〜
Ｓ１０７の処理で得られた値とを比較し、一致するか否
かを照合する（ステップＳ１０８）。次に、ＣＰＵ４１
は、ステップＳ１０８の照合結果を、表示器４５に表示
させる（ステップＳ１０９）。認証者は、表示器４５に
表示された照合結果を見て、そのユーザに対し、個人認
証を行うか否かを判断する。当該ユーザに対して個人認
証が得られた場合、当該ユーザは、その後、実際の商取
引データ（株の売買等のデータ）を、口頭で（または、
場合によってはコンピュータ間データ伝送によって）認
証者側に伝える。
値を認証装置４に入力する（ステップＳ１０４）。この
とき入力されたリスポンス値は、ＲＡＭ４３に格納され
る。次に、認証装置４のＣＰＵ４１は、前述のステップ
Ｓ１０３においてユーザに与えた乱数パラメータＡに対
し、図６のステップＳ２０３〜Ｓ２０５と同様の拡張演
算，ビット攪拌処理および縮小演算を実行する（ステッ
プＳ１０５〜Ｓ１０７）。なお、このときＣＰＵ４１
は、前述のステップＳ１０２で個人別データ記憶部４７
から読み出された拡張用固定値Ｌおよびビット攪拌用鍵
Ｒを用いて、それぞれ、ステップＳ１０５の拡張演算お
よびステップＳ１０６のビット攪拌処理を実行する。次
に、ＣＰＵ４１は、上記ステップＳ１０４でＲＡＭ４３
に格納されたリスポンス値と、上記ステップＳ１０５〜
Ｓ１０７の処理で得られた値とを比較し、一致するか否
かを照合する（ステップＳ１０８）。次に、ＣＰＵ４１
は、ステップＳ１０８の照合結果を、表示器４５に表示
させる（ステップＳ１０９）。認証者は、表示器４５に
表示された照合結果を見て、そのユーザに対し、個人認
証を行うか否かを判断する。当該ユーザに対して個人認
証が得られた場合、当該ユーザは、その後、実際の商取
引データ（株の売買等のデータ）を、口頭で（または、
場合によってはコンピュータ間データ伝送によって）認
証者側に伝える。
【００５１】図７は、前述のステップＳ２０３〜Ｓ２０
５（または、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）で実行され
るビット攪拌のための処理の一例を模式的に示した図で
ある。以下、同図を参照しながらビット攪拌のための処
理手順の一例を説明する。
５（または、ステップＳ１０５〜Ｓ１０７）で実行され
るビット攪拌のための処理の一例を模式的に示した図で
ある。以下、同図を参照しながらビット攪拌のための処
理手順の一例を説明する。
【００５２】今、入力値（乱数パラメータ）Ａを１０進
６桁の値、 Ａ＝［ａ0 ，ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 ，ａ5 ］ とし（０≦Ａ≦１０6 −１）、出力値（縮小演算結果）
Ｂを１０進６桁の値、 Ｂ＝［ｂ0 ，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，ｂ4 ，ｂ5 ］ とし（０≦Ｂ≦１０6 −１）、拡張用固定値Ｌを１０進
６桁の値、 Ｌ＝［ｌ0 ，ｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 ，ｌ4 ，ｌ5 ］ とし（０≦Ｌ≦１０6 −１）、ビット攪拌用鍵Ｒを１０
進１２桁の値、 Ｒ＝［ｒ0 ，ｒ1 ，…，ｒ11］ とし（０≦Ｒ≦１０12−１）、拡張関数ｆを、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０6 Ｌ とし、縮小関数ｇを、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０6 ） とする。
６桁の値、 Ａ＝［ａ0 ，ａ1 ，ａ2 ，ａ3 ，ａ4 ，ａ5 ］ とし（０≦Ａ≦１０6 −１）、出力値（縮小演算結果）
Ｂを１０進６桁の値、 Ｂ＝［ｂ0 ，ｂ1 ，ｂ2 ，ｂ3 ，ｂ4 ，ｂ5 ］ とし（０≦Ｂ≦１０6 −１）、拡張用固定値Ｌを１０進
６桁の値、 Ｌ＝［ｌ0 ，ｌ1 ，ｌ2 ，ｌ3 ，ｌ4 ，ｌ5 ］ とし（０≦Ｌ≦１０6 −１）、ビット攪拌用鍵Ｒを１０
進１２桁の値、 Ｒ＝［ｒ0 ，ｒ1 ，…，ｒ11］ とし（０≦Ｒ≦１０12−１）、拡張関数ｆを、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０6 Ｌ とし、縮小関数ｇを、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０6 ） とする。
【００５３】入力値Ａは、拡張用固定値Ｌとともに、拡
張関数ｆに代入され、その結果ｆ（Ａ，Ｌ）を既存の６
ビット攪拌器を１２桁の入出力に拡張したビット攪拌処
理Ｘに入力する。その処理結果Ｃを縮小関数ｇに代入
し、その結果ｇ（Ｃ）を出力値Ｂとする。
張関数ｆに代入され、その結果ｆ（Ａ，Ｌ）を既存の６
ビット攪拌器を１２桁の入出力に拡張したビット攪拌処
理Ｘに入力する。その処理結果Ｃを縮小関数ｇに代入
し、その結果ｇ（Ｃ）を出力値Ｂとする。
【００５４】上記のように構成されたビット攪拌器５
は、ユーザの使用する入出力部分が１０進６桁になるた
め、人間の記憶力に対して十分使用可能な範囲になって
いる。
は、ユーザの使用する入出力部分が１０進６桁になるた
め、人間の記憶力に対して十分使用可能な範囲になって
いる。
【００５５】また、上記のように構成されたビット攪拌
器５の安全性は、主としてビット攪拌処理Ｘに依存す
る。すなわち、ビット攪拌処理Ｘが総当たり法による解
法（１０12の操作回数を必要とする）以外の解法がない
ように構成されたビット攪拌処理であれば、上記のよう
に拡張されたビット攪拌器５の解法は、 １０12×１０6 の操作回数が必要になり、単に１２桁入出力のビット攪
拌器を用いた場合に比べて、より強度な機密安全性が保
てる。
器５の安全性は、主としてビット攪拌処理Ｘに依存す
る。すなわち、ビット攪拌処理Ｘが総当たり法による解
法（１０12の操作回数を必要とする）以外の解法がない
ように構成されたビット攪拌処理であれば、上記のよう
に拡張されたビット攪拌器５の解法は、 １０12×１０6 の操作回数が必要になり、単に１２桁入出力のビット攪
拌器を用いた場合に比べて、より強度な機密安全性が保
てる。
【００５６】以上説明したように、上記実施例のビット
攪拌器５は、ユーザインターフェースにあたる入出力桁
数を人間の処理可能な範囲である１０進６桁に抑えなが
ら、既存のビット攪拌器を拡張することにより、十分な
安全性を保つことが可能になる。
攪拌器５は、ユーザインターフェースにあたる入出力桁
数を人間の処理可能な範囲である１０進６桁に抑えなが
ら、既存のビット攪拌器を拡張することにより、十分な
安全性を保つことが可能になる。
【００５７】なお、上記実施例は、入力値Ａと出力値Ｂ
との桁数が等しい場合について説明されたが、これらの
桁数が相互に異なる場合でも本発明を適用することが可
能である。
との桁数が等しい場合について説明されたが、これらの
桁数が相互に異なる場合でも本発明を適用することが可
能である。
【００５８】また、上記実施例では、拡張関数ｆとし
て、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０6 Ｌ を用いたが、これを一般化して記述すれば、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ となる。但し、ｎは、入力値Ａの桁数である。また、こ
れに代えて、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される関数を用いるようにしても良い。ただし、
ｋは、拡張演算の結果ｆ（Ａ，Ｌ）の桁数であり、ｋ＞
ｎである。
て、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０6 Ｌ を用いたが、これを一般化して記述すれば、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ となる。但し、ｎは、入力値Ａの桁数である。また、こ
れに代えて、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される関数を用いるようにしても良い。ただし、
ｋは、拡張演算の結果ｆ（Ａ，Ｌ）の桁数であり、ｋ＞
ｎである。
【００５９】また、上記実施例では、縮小関数ｇとし
て、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０6 ） を用いたが、これを一般化して記述すれば、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） となる。また、これに代えて、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される関数（ただし、［Ｃ／１０k-m ］は、Ｃを
１０k-m で割ったときの商）を用いるようにしても良
い。
て、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０6 ） を用いたが、これを一般化して記述すれば、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） となる。また、これに代えて、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される関数（ただし、［Ｃ／１０k-m ］は、Ｃを
１０k-m で割ったときの商）を用いるようにしても良
い。
【００６０】また、上記実施例では、理解を容易にする
ため、拡張演算，ビット攪拌処理および縮小演算を１０
進数の状態で実行する場合について示したが、通常、コ
ンピュータでは、演算処理を２進数で取り扱うので、こ
れらの演算処理を２進数の状態で行うようにしても良
い。この場合、１０進ｎ桁の入力値Ａは、拡張用固定値
Ｌと共に、拡張関数ｆに代入され、２進ｋビットのデー
タに拡張される。このとき、ｋは、２k ≧１０n の条件
を満足する正の整数であり、拡張用固定値Ｌは、０≦Ｌ
≦２k −１０n の条件を満足する整数である。そして、
拡張関数ｆには、一例として、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される関数が用いられる。また、ビット攪拌処理
は、ｋビット入出力のものが準備される。また、縮小関
数ｇには、一例として、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数が用いられる。
ため、拡張演算，ビット攪拌処理および縮小演算を１０
進数の状態で実行する場合について示したが、通常、コ
ンピュータでは、演算処理を２進数で取り扱うので、こ
れらの演算処理を２進数の状態で行うようにしても良
い。この場合、１０進ｎ桁の入力値Ａは、拡張用固定値
Ｌと共に、拡張関数ｆに代入され、２進ｋビットのデー
タに拡張される。このとき、ｋは、２k ≧１０n の条件
を満足する正の整数であり、拡張用固定値Ｌは、０≦Ｌ
≦２k −１０n の条件を満足する整数である。そして、
拡張関数ｆには、一例として、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される関数が用いられる。また、ビット攪拌処理
は、ｋビット入出力のものが準備される。また、縮小関
数ｇには、一例として、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数が用いられる。
【００６１】なお、ビット攪拌処理後、縮小演算前に、
値Ｃをビット置換関数ｈに代入することにより、ビット
位置が置換されたＣ’を得る処理を追加しても良い。こ
の場合、縮小関数ｇとしては、一例として、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される関数が用いられる。
値Ｃをビット置換関数ｈに代入することにより、ビット
位置が置換されたＣ’を得る処理を追加しても良い。こ
の場合、縮小関数ｇとしては、一例として、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される関数が用いられる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力値Ａを拡張処理によって拡張した後、ビット攪拌処
理を施すようにしているので、入力値Ａの桁数を増やす
ことなく、機密の安全性を高めることができる。また、
ビット攪拌後、縮小演算するようにしているので、出力
値Ｂを人間の記憶力に耐えうる桁数に低減できる。従っ
て、従来のビット攪拌器よりも安全性が高く、しかもユ
ーザインターフェースの良好なビット攪拌器が得られ
る。
入力値Ａを拡張処理によって拡張した後、ビット攪拌処
理を施すようにしているので、入力値Ａの桁数を増やす
ことなく、機密の安全性を高めることができる。また、
ビット攪拌後、縮小演算するようにしているので、出力
値Ｂを人間の記憶力に耐えうる桁数に低減できる。従っ
て、従来のビット攪拌器よりも安全性が高く、しかもユ
ーザインターフェースの良好なビット攪拌器が得られ
る。
【００６３】また、ビット攪拌用鍵の一部を記憶手段に
おいてビット攪拌器の外部から読み出されない領域に格
納し、その残りの部分をユーザによって入力させること
により、ビット攪拌用鍵全体の桁数が大きい場合でも、
ユーザの記憶力に十分耐え得るビット攪拌器を構成でき
る。
おいてビット攪拌器の外部から読み出されない領域に格
納し、その残りの部分をユーザによって入力させること
により、ビット攪拌用鍵全体の桁数が大きい場合でも、
ユーザの記憶力に十分耐え得るビット攪拌器を構成でき
る。
【００６４】また、本発明のビット攪拌器を用いて個人
認証システムを構築することにより、安全性が高く、し
かもユーザインターフェースの良好なシステムが得られ
る。
認証システムを構築することにより、安全性が高く、し
かもユーザインターフェースの良好なシステムが得られ
る。
【図１】本発明の一実施例に係るビット攪拌器を用いた
個人認証システムの構成の一例を示す図である。
個人認証システムの構成の一例を示す図である。
【図２】図１に示す認証装置４の構成の一例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図１に示すビット攪拌器５の構成の一例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】図１に示す個人認証システム全体の動作を示す
シーケンスチャートである。
シーケンスチャートである。
【図５】図１の認証装置４の動作を示すフローチャート
である。
である。
【図６】図１のビット攪拌器５の動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】図６のステップＳ２０３〜Ｓ２０５で実行され
るビット攪拌のための処理の一例を模式的に示した図で
ある。
るビット攪拌のための処理の一例を模式的に示した図で
ある。
【図８】従来のビット攪拌処理の一例を示す図である。
【図９】デジタル化された１０進６桁の情報を、ある特
定値との和により攪拌するビット攪拌器の従来例を示し
ている。
定値との和により攪拌するビット攪拌器の従来例を示し
ている。
１…電話回線 ２，３…電話機 ４…認証装置 ５…ビット攪拌器 ４１，５１…ＣＰＵ ４２，５２…ＲＯＭ ４３，５３…ＲＡＭ ４４，５４…入力操作器 ４５，４６…表示器 ４６…乱数発生器 ４７…個人別データ記憶部
Claims (14)
- 【請求項１】 １０進ｎ桁の入力値Ａ（０≦Ａ≦１０n
−１）をビット攪拌して１０進ｍ桁の出力値Ｂ（０≦Ｂ
≦１０m −１）を得るためのビット攪拌器であって、 前記入力値Ａおよび予め準備された拡張用固定値Ｌを拡
張関数ｆに代入することにより、当該入力値Ａを拡張さ
れた値ｆ（Ａ，Ｌ）に変換するための拡張手段と、 前記拡張手段により得られた値ｆ（Ａ，Ｌ）をビット攪
拌用鍵を用いてビット攪拌することにより、値Ｃを得る
ためのビット攪拌手段と、 前記値Ｃを縮小関数ｇに代入することにより、前記１０
進ｍ桁の出力値Ｂを得るための縮小手段とを備える、ビ
ット攪拌器。 - 【請求項２】 前記拡張手段は、前記入力値Ａを１０進
ｋ桁（ｋは、ｎよりも大きい正の整数）の値ｆ（Ａ，
Ｌ）に拡張し（０≦ｆ（Ａ，Ｌ）≦１０k −１）、 前記ビット攪拌手段は、前記拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）
をビット攪拌して１０進ｋ桁の値Ｃ（０≦Ｃ≦１０k −
１）を得ることを特徴とする、請求項１に記載のビット
攪拌器。 - 【請求項３】 前記拡張用固定値Ｌは、１０進（ｋ−
ｎ）桁の値であり（０≦Ｌ≦１０k-n −１）、 前記拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋１０n Ｌ で規定される関数が用いられることを特徴とする、請求
項２に記載のビット攪拌器。 - 【請求項４】 前記拡張用固定値Ｌは、１０進（ｋ−
ｎ）桁の値であり（０≦Ｌ≦１０k-n −１）、前記拡張
関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝１０k-n Ａ＋Ｌ で規定される関数が用いられることを特徴とする、請求
項２に記載のビット攪拌器。 - 【請求項５】 前記縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（Ｃ ｍｏｄ １０m ）は、
Ｃを１０m で割ったときの余りを表している）が用いら
れることを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載
のビット攪拌器。 - 【請求項６】 前記縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝［Ｃ／１０k-m ］ で規定される関数（但し、［Ｃ／１０k-m ］は、Ｃを１
０k-m で割ったときの商を表している）が用いられるこ
とを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のビッ
ト攪拌器。 - 【請求項７】 前記拡張手段は、前記入力値Ａを２進ｋ
ビット（ｋは、２k≧１０n の条件を満足する正の整
数）の値ｆ（Ａ，Ｌ）に拡張し、 前記ビット攪拌手段は、前記拡張された値ｆ（Ａ，Ｌ）
をビット攪拌して２進ｋビットの値Ｃを得ることを特徴
とする、請求項１に記載のビット攪拌器。 - 【請求項８】 前記拡張用固定値Ｌは、０≦Ｌ≦２k −
１０n の条件を満足する整数であり、 前記拡張関数ｆとして、 ｆ（Ａ，Ｌ）＝Ａ＋Ｌ で規定される関数を用いることを特徴とする、請求項７
に記載のビット攪拌器。 - 【請求項９】 前記縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（Ｃ ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（Ｃ ｍｏｄ １０m ）は、
Ｃを１０m で割ったときの余りを表している）が用いら
れることを特徴とする、請求項７または８に記載のビッ
ト攪拌器。 - 【請求項１０】 前記値Ｃをビット置換関数ｈに代入す
ることにより、ビット位置が置換されたｈ（Ｃ）を得る
ためのビット置換手段をさらに備え、 前記縮小関数ｇとして、 ｇ（Ｃ）＝（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０m ） で規定される関数（但し、（ｈ（Ｃ） ｍｏｄ １０
m ）は、ｈ（Ｃ）を１０mで割ったときの余り）を用い
ることを特徴とする、請求項７または８に記載のビット
攪拌器。 - 【請求項１１】 記憶手段をさらに備え、 前記拡張用固定値Ｌは、前記記憶手段において、ビット
攪拌器の外部から読み出されない領域に格納されている
ことを特徴とする、請求項１に記載のビット攪拌器。 - 【請求項１２】 前記ビット攪拌用鍵は、その一部が前
記記憶手段においてビット攪拌器の外部から読み出され
ない領域に格納されており、その残りの部分がユーザに
よって入力されることを特徴とする、請求項１に記載の
ビット攪拌器。 - 【請求項１３】 請求項１に記載のビット攪拌器を用い
た個人認証システムであって、 前記入力値Ａを生成して前記ビット攪拌器に提示する入
力値生成手段と、前記ビット攪拌器によって前記入力値
Ａから生成された前記出力値Ｂが、正しい値であるか否
かを照合する照合手段とを含む認証装置を備える、請求
項１２に記載の個人認証システム。 - 【請求項１４】 前記入力値生成手段は、乱数発生器を
含む、請求項１３に記載の個人認証システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185958A JPH0851421A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | ビット攪拌器 |
| US08/511,851 US5751810A (en) | 1994-08-08 | 1995-08-07 | Bit agitator |
| US08/783,107 US5825885A (en) | 1994-08-08 | 1997-01-14 | Bit agitator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6185958A JPH0851421A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | ビット攪拌器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0851421A true JPH0851421A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16179858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6185958A Pending JPH0851421A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | ビット攪拌器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5751810A (ja) |
| JP (1) | JPH0851421A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6122375A (en) * | 1996-12-10 | 2000-09-19 | Hitachi, Ltd. | Hash value generating method and device, data encryption method and device, data decryption method and device |
| DE19914407A1 (de) * | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren zur Ableitung von Identifikationsnummern |
| US10754983B2 (en) * | 2017-03-31 | 2020-08-25 | Interset Software Inc. | Anonymization of sensitive data for use in user interfaces |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4694412A (en) * | 1982-09-22 | 1987-09-15 | Intel Corporation | Random number generator for use in an authenticated read-only memory |
| GB9212266D0 (en) * | 1992-06-10 | 1992-07-22 | Racal Datacom Ltd | Access control |
| JP2883243B2 (ja) * | 1992-06-11 | 1999-04-19 | ケイディディ株式会社 | 相手認証／暗号鍵配送方式 |
| JP2942913B2 (ja) * | 1993-06-10 | 1999-08-30 | ケイディディ株式会社 | 相手認証／暗号鍵配送方式 |
| US5546463A (en) * | 1994-07-12 | 1996-08-13 | Information Resource Engineering, Inc. | Pocket encrypting and authenticating communications device |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP6185958A patent/JPH0851421A/ja active Pending
-
1995
- 1995-08-07 US US08/511,851 patent/US5751810A/en not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-14 US US08/783,107 patent/US5825885A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5751810A (en) | 1998-05-12 |
| US5825885A (en) | 1998-10-20 |
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