JPH02110491A - 記憶装置 - Google Patents

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」 この発明は、記憶媒体の内容を暗号化及び復号化する機
能を有する記憶装置に関するものである。

「従来の技術」 従来における記憶媒体ＦＤの暗号化鍵の決定方法は、次
の通りである。

例１：全て同じ鍵゛を使う、この方法は讃が一旦他人に
知られると全ての記憶媒体ＦＤの内容を復号化されでし
まうという欠点がある。

例２：各ＦＤ毎に異なる個別鍵を使う０個別鍵は、鍵管
理簿を作って管理する。

二の方法では、記憶装置は記？ｆ媒体ＦＤの個数だげ讃
を保有する必要があるため、記ｎ媒体Ｆｉｌ数の増加と
共に鍵の管理コストが大きくなる欠点がある。

二め畿明め目的は、讃管理簿を使わずに各記憶線□体Ｆ
Ｏ’毎に異なる個別鍵′を使用し、１憧゛媒体ＦＯの内
容を階”号化及び復号化する機能ををする記憶装置を提
゛供することにある。

「課題を解決するための手段」 記憶装置は、記憶媒体ドライブＦＤＤと装置制御部とか
ら成る。情報を記憶する記憶媒体ＦＤは、記憶媒体ドラ
イブＦＤＤに着脱可能または固定である。

複数の記憶媒体ＦＤをＦＤｉ−ｉ　＝１＋２＋・・・、
で表す。

各ＦＤｉは、その識別名称【Ｄｉと保護コードＧｉを持
ち、ＩＤｉとＧｉをその内部に記憶する。ＩＤｉとＧｉ
は、暗号化と復号化の対象としない。

記憶媒体ＦＤに記憶するデータ（ＩＤｉとＧｉを除く）
を暗号化及び復号化する鍵Ｋｉは、次の様に定める。

Ｋｉ　＝　Ｆ　（ＳＧｉ、　［Ｄｉ） 但し、ＳＧｉ−ｒ　ｗ　（Ｓ、Ｇｉ） ここで、Ｆは記憶装置が有する鍵生成アルゴリズム、ｆ
ｘはＦの内部関数、ＳはＦの秘密パラメータである。Ｓ
はＦＤｉ側に秘密とする。

（他の鍵決定方法） 上記の鍵決定方法で、保護コードＧｉを使わない鍵決定
方法である。即ち、鍵は以下により決める。

Ｋｉ＝Ｆ　（Ｓ、ＩＤｉ） （アルゴリズムＦ　（Ｓ、ｘ、）の作り方）第一の方法
は、暗号化アルゴリズムＥを用いてアルゴリズムＦを作
る方法である。Ｆは、次のように定める。

Ｆ　（Ｓ、χｒ　）　＝Ｅ　（Ｓ、ｘ、　）即ち、アル
ゴリズムＦの秘密のパラメータＳを鍵として、識別名称
ＴＤｉを平文データと見なして暗号化する。ここでＥ（
Ｋ、Ｐ）は鍵をｋとしてｐを平文データとして暗号化し
た暗号文を表す、識別名称ＩＤｉが長い場合は、識別名
称ＩＤｉをＮビットずつｎ個のデータに分けてＣＢＣモ
ードで暗号化し、最後に得られる暗号文ブロックＣｎを
、Ｆ　（Ｓ　＋ｘ＋）の出力とする（ＣＢＣモードは国
際規格１５０８３７２により定義される）。

第二の方法は、ハシシュ関数を用いてアルゴリズムを作
る方法である。ここでハシシュ関数は以下に述べるもの
である。

Ｈｕ＝　ｆ　（Ｍｕ、Ｈｕ−１）　、ｕ　＝１，２＋−
＋　　ｎＨｕ：データブロック、Ｈｏ−初期値（零など
）ここで、ＨｕやＭｕは、Ｎピントの長さがある。ｒは
、＋ｌｕとＨｕ−１を入力変数とし、Ｎビット長データ
を出力する形式の関数である。上述した識別名称ｌＤｉ
をＮビットずつｎ個のデータに分け、左から順にＸｉｌ
＋Ｘ１２−、Ｘｉｎとおき、Ｍｕ＝Ｘｉｕ、Ｈｏ＝　Ｓ
として、ハツシュ関数により順次計算し、最後に得られ
るｌｌｎを、アルゴリズムＦ　（Ｓ、　Ｘｉ）　　の出
力とする。

Ｆの内部関数ｆ×は、例えばｆｘ（Ｓ、　Ｇｉ）・Ｓ■
Ｇｉ、或は、ｆｘ（Ｓ、　Ｇｉ）　＝　（Ｓ　１ｌＧｉ
）のｑ（■はビット対応の排他的論理和、　　１１はデ
ータの連結、ｑは秘密の定数）として決めるが、内部関
数ｆｘはＳとＧｉの関数であれば適当に決めて良い。

「実施例１」 第１図により説明する。記憶装置１は装置制御部２、記
憶媒体ドライブ５ａ−１，５ａ−２から成る。装置側？
１１部２は、内部にＳ保持手段、物理保護手段、鍵生成
手段４ａ、暗号処理部３ａを有する。記憶媒体ドライブ
５ａ−Ｎｊ＝１．２）には、記憶媒体６ａ−ｉ（ｉ＝１
．２）が着脱可能または固定である（第１図は記憶媒体
を記憶媒体ドライブに装着した図である）、ホストコン
ビ１−夕７は、記憶装置ｌとデータの授受を行う。

Ｓ保持手段は、例ばえバッテリバックアップによりパラ
メータＳを常時メモリに記憶したおく。物理保護手段は
、例えば物理対を付加することによりパラメータＳの投
入を制限し、またＳを外部に読み出せない性質を持たせ
る。鍵生成手段４ａは、パラメータＳをＳ保持手段から
入力し、識別名称ＩＤｉと保護コードＧｔを記憶媒体Ｆ
Ｄｉから入力し、鍵Ｋｉを生成し、この結果を暗号処理
部３ａに伝える。

暗号処理部３ａは、鍵生成手段４ａから鍵に１を受は取
り、対象とするデータを暗号化または復号化する。

この記憶装置を動作させるためには、まず、準備として
物理対を所有するシステム管理者がＳ保持手段に秘密パ
ラメータＳを入力しておく０次に、暗号化及び復号化に
より以下の手順に従う。

（暗号化の場合） ホストコンピュータ７からのデータを記憶すべき記憶媒
体ＦＤｉ、６ａ−ｉを記憶媒体ドライブ５ａ−ｊに装着
する（ＦＤｉが記憶媒体ドライブに固定されている場合
は除く）。装置制御部２は記憶媒体ＦＤｉ、６ａ暑の中
の識別名称ＩＤｉと保護コードＧｉを読み取り、鍵生成
手段４ａ内の鍵生成アルゴリズムＦとＳ保持手段内に保
持しているパラメータＳを用い、Ｋｉ　＝　Ｆ　（ＳＧ
ｉ　、　ＩＤｉ）但し、ＳＧｉ　＝　ｆｘ　（Ｓ、　Ｇ
ｉ）により！ｔＫｔを決め、得られたＫｉを用いてホス
トコンピュータ７からのデータＭを暗号処理部３ａによ
り、 Ｃ＝Ｅ（Ｋｉ　　Ｍ） と暗号化して記憶媒体ＦＤｉ、６ａ−ｉに記憶する。

ここで、Ｅ　（ｋ、　ｍ）は、暗号処理部３ａが有する
暗号化アルゴリズムであり、ｋは暗号化の鍵、ｍは平文
データとする。

（復号化の場合） 記憶媒体ＦＤｉ、６ａ−ｉ内のデータを復号化して読み
出す場合、まず、記憶媒体ＦＤｉ、６ａ−ｉを記憶媒体
ドライブ５ａ−ｊに装着する（ＦＤｉが記憶媒体ドライ
ブに固定されている場合は除く）。装置制御部２は、記
憶媒体ＦＤｉ、６ａ−ｉの中の識別名称［Ｄｉと保護コ
ードＧｉを読み取り、鍵生成手段４ａ内の鍵生成アルゴ
リズムＦとＳ保持手段内に保持しているパラメータＳを
用い、 Ｋｉ＝　Ｆ　（ＳＧｉ　、　ＩＤｉ） 但し、５Ｇｉ＝　ｆ　ｘ　（Ｓ、　Ｇｉ）により鍵Ｋｉ
を決め、得られたＸｉをもちいて記憶媒体ＦＤｉ、６ａ
−ｉ内のデータＣを暗号処理部３ａにより、Ｍ＝Ｅ−’
（Ｋｉ、Ｃ） と復号化してホストコンピュータ７へ転送する。

ここでＥ−’　（ｋ、ｃ）は、暗号処理手段３ａが有す
る復号化アルゴリズムであり、ｋは復号化の鍵、Ｃは暗
号文データとする。

「実施例２」 実施例１において保護コードＧｉを使わない方法である
。即ち、 Ｋｉ＝　Ｆ　（Ｓ、　１Ｄｉ） により鍵Ｋｉを生成する。他は実施例１と同様である。

「実施例３」 第２図により説明する。パソコン８はパソコン主部９、
記憶媒体ドライブ５ｂ−１，５ｂ−２から成る。

パソコン主部９は内部にＳ保持手段、鍵生成手段４ｂ、
暗号処理部３ｂを有する。記憶媒体ドライブ５ｂｊ（ｊ
＝１．２）には、記憶媒体６ｂ−ｉ（ｉ＝１，２）が着
脱可能または固定である（第２図は記憶媒体を記憶媒体
ドライブに装着した図である）。

Ｓ保持手段は、パラメータＳをメモリに記憶しておく。

鍵生成手段４ｂは、パラメータＳをＳ保持手段から入力
し、識別名称ＩＤｉと保護コードＧｉを記憶媒体ＦＤｉ
、６ｂ−ｉから入力し、鍵Ｋｆを生成し、この結果を暗
号処理部３ｂに伝える。暗号処理部３ｂは、鍵生成手段
４ｂから鍵Ｋｉを受は取り、対象とするデータを暗号化
または復号化する。

この記憶装置を動作させるためには、まず、利用者が、
各利用者ごとに秘密のパラメータＳを入力し、これをＳ
保持手段に保持する。次に、暗号化及び復号化により以
下の手順に従う。

（暗号化の場合） パソコン８上のデータを記憶すべき記憶媒体ＦＤｉ　、
６ｂ−ｉを記憶媒体ドライブ５ｂ−ｊに装着する（　Ｆ
Ｄｉが記憶媒体ドライブに固定されている場合は除く）
。パソコン主部９は、記憶媒体ＦＤｉ、６ｂ−ｉの中の
識別名称ＩＤｉと保護コードＧｉを読み取り、鍵生成手
段４ｂ内の鍵生成アルゴリズムＦとＳ保持手段内に保持
しているパラメータＳを用い、Ｋｉ　＝　Ｆ　（ＳＧｉ
、　　ＩＤｉ）但し、５Ｇｉ＝ｆに（Ｓ、　Ｇｉ） により鍵Ｋｉを決め、得られたＫｉを用いて記憶すべき
データＭを暗号処理部３ｂにより、 Ｃ＝Ｅ　（Ｋｉ、　Ｍ） と暗号化して記憶媒体ＦＤｉ、６ｂ−ｉに記憶する。こ
こで、Ｅ（ｋ、ｍ）は、暗号処理部３ｂが有する暗号化
アルゴリズムであり、ｋは暗号化の鍵、ｍは平文データ
とする。

（復号化の場合） 記憶媒体ＦＤｉ、６ｂ−ｉ内のデータを復号化して読み
出す場合、まず、記憶媒体ＦＤｉ、６ｂ−ｉを記憶媒体
ドライブ５ｂ−ｊに装着する（　ＦＤｔが記憶媒体ドラ
イブに固定されている場合は除く）。パソコン主部９は
、記憶媒体ＰＤｉ、６ｂ−ｉの中の識別名称ｒＤｉと保
護コードＧｊを読み取り、鍵生成手段４ｂ内の鍵生成ア
ルゴリズムＦとＳ保持手段内に保持しているパラメータ
Ｓを用い、 Ｋｉ　＝　Ｆ　（ＳＧｉ、　ＩＤｉ） 但し、ＳＧｉ　＝　ｆ　Ｘ　（Ｓ、Ｇｉ）により＠　Ｋ
　ｉを決め、得られたＫｉを用いて記憶媒体ＦＤｉ、　
６ｂ−４内のデータＣを暗号処理部３ｂにより、Ｍ＝Ｅ
−’（Ｋｉ　　Ｃ） と復号化してパソコン主部９へ転送する。ここで、巳−
’（ｋ、ｃ）は、暗号処理手段３ｂが有する復号化アル
ゴリズムであり、Ｋは復号化の鍵、Ｃは暗号文データと
する。

「発明の効果」 この発明による記憶装置は、記憶媒体ＦＤｉ毎に異なる
鍵Ｋｉが使えるので、一つの鍵Ｋｉが第３者に知られて
も、別の鍵にｊがＫｉから算出できず安全性が高い、し
かも、個別鍵を保持する鍵ファイルは不要で、鍵管理が
簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に基づく記憶装置の第１、第２の実
施例のブロック図、第２図は、この発明に基づく記憶装
置の第３の実施例のブロック図である。 特許出願人　　日本電信電話株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記憶媒体ＦＤｉに対し読み書きを行う記憶装置に
   おいて、 上記記憶媒体ＦＤｉは識別名称ＩＤｉを有し、鍵Ｋｉを
   生成する鍵生成手段と、 その鍵Ｋｉにより上記記憶媒体ＦＤｉ内のデータを暗号
   化および復号化する暗号処理部とを備え、上記鍵生成手
   段は Ｋｉ＝Ｆ（Ｓ、ＩＤｉ） Ｆは鍵生成手段の機能を表すアルゴリズム、ＳはＦの秘
   密パラメータ、により鍵Ｋｉを決めるものであることを
   特徴とする記憶装置。
2. （２）上記記憶媒体ＦＤｉは保護コードＧｉをも有し、
   鍵生成手段の機能を表すアルゴリズムはＫｉ＝Ｆ（ＳＧ
   ｉ、ＩＤｉ）、但しＳＧｉ＝ｆ＿ｘ（Ｓ、Ｇｉ）、ｆ＿
   ｘはＦの内部関数であることを特徴とする請求項１記載
   の記憶装置。