JPH096235A

JPH096235A - 暗号化装置および平文化装置

Info

Publication number: JPH096235A
Application number: JP15637595A
Authority: JP
Inventors: Koichi Shibata; 浩一柴田
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1995-06-22
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【構成】ファクシミリ装置の暗号化／平文化装置６で
は、暗号送信または暗号受信の場合、原データまたは暗
号化データに対して、通信相手先ごとに備えられたカウ
ンタのカウント値に対応する段数だけ暗号鍵を用いた互
いに反対のインボリューションが施される。これによ
り、暗号化または平文化が達成される。カウンタでは、
カウント値が「＋１」だけ暗号化または平文化ごとにイ
ンクリメントされる。したがって、受信側では、送信側
で設定されたインボリューションの段数が送信されなく
ても、送信側で設定されたインボリューションの段数と
同じ段数で反対のインボリューションを暗号化データに
施すことができる。【効果】通常の暗号鍵に加えてインボリューションの段
数が可変設定されるので、暗号強度を向上できる。しか
も、インボリューションの段数は通信回線上に送出され
ない。そのため、通信内容の機密性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原データに複数段の暗
号化インボリューションを施すことによって暗号化デー
タを得るための暗号化装置、および暗号化データに複数
段の平文化インボリューションを施すことによって原デ
ータに相当する平文化データを得るための平文化装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、とりわけ通信分野において、
通信データの機密保持という観点から、通信データに所
定の暗号鍵を用いて暗号化処理を施すことにより暗号化
データを作成して送信する、いわゆる暗号通信が行われ
ている。暗号通信の１つの手法に、たとえばＤＥＳ（Da
ta Encryption Standard）型暗号装置を用いた公開アル
ゴリズム方式がある。

【０００３】図６は、上記ＤＥＳ型暗号装置の電気的構
成を示すブロック図である。ＤＥＳ型暗号装置には、前
処理部Ｂ０、攪拌処理部Ｂ１、後処理部Ｂ２およびキー
スケジューリング部ＫＳが備えられている。キースケジ
ューリング部ＫＳは、暗号鍵Ｋを元に、複数の単位暗号
鍵ｋ_a，ｋ₀〜ｋ₇，ｋ_bを作成し、前処理部Ｂ０、攪
拌処理部Ｂ１および後処理部Ｂ２に与える。

【０００４】暗号化すべきデータＤ_inは、前処理部Ｂ０
において、複数の単位暗号鍵のうちの１つであるｋ_aと
の間の排他的論理和がゲートＧ_inでとられた後二分割さ
れる。二分割されたデータのうちの一方のデータは、デ
ータＬ₀としてそのまま攪拌処理部Ｂ１に与えられる。
攪拌処理部Ｂ１にはさらに、二分割されたデータ相互間
で排他的論理和をとって得られるデータＲ₀がゲートＧ
_pから与えられる。

【０００５】攪拌処理部Ｂ１には、キースケジューリン
グ部ＫＳで作成された単位暗号鍵ｋ ₀〜ｋ₇がそれぞれ
与えられる演算部Ｅ₁〜Ｅ₈（以下総称するときは「演
算部Ｅ」という）、およびゲートＧ₁〜Ｇ₈（以下総称
するときは「ゲートＧ」という）が備えられている。攪
拌処理部Ｂ１では、１つの演算部ＥおよびゲートＧにお
いて１段のインボリューションが実行される。そして、
このインボリューションが複数段繰り返し実行されるこ
とにより暗号化処理が達成される。

【０００６】上記インボリューションについてより詳述
する。演算部Ｅでは、データＲ₀〜Ｒ₇を一方の入力と
し、単位暗号鍵ｋ₀〜ｋ₇を他方の入力として、所定の
ｆ関数による演算が実行される。一方、ゲートＧでは、
データＬ₀〜Ｌ₇を一方の入力とし、上記演算部Ｅにお
ける演算結果を他方の入力として、データＬ₀〜Ｌ₇と
演算部Ｅの演算結果との排他的論理和がとられる。

【０００７】データＲ₁〜Ｒ₇は、前段のインボリュー
ションのためのゲートＧにおける演算結果、すなわち入
力データＬ₀〜Ｌ₆と演算部Ｅ₁〜Ｅ₇の出力との排他
的論理和にそれぞれ対応する。また、データＬ₁〜Ｌ₇
は、前段の演算部Ｅ₁〜Ｅ₇への入力データＲ₀〜Ｒ₆
とそれぞれ同一である。すなわち、攪拌処理部Ｂ１で
は、１段のインボリューションが終了すると、その処理
結果がデータ交換されて次段の演算部ＥおよびゲートＧ
に与えられ、次段の演算部ＥおよびゲートＧにおいて前
段のインボリューションの処理結果に対してインボリュ
ーションが施される。これにより、攪拌処理部Ｂ１に与
えられる元のデータＬ₀，Ｒ₀とは全く異なるデータＬ
₈，Ｒ₈が作成される。これらのデータＬ₈，Ｒ₈は後
処理部Ｂ２に与えられる。

【０００８】後処理部Ｂ２では、ゲートＧ_aにおいて各
データＬ₈，Ｒ₈の排他的論理和がとられる。これによ
り、ゲートＧ_aの出力データと上記データＬ₈とは、結
合されて１つのデータにまとめられる。そして、このま
とめられたデータと単位暗号鍵ｋ_bとの間の排他的論理
和がゲートＧ_outでとられる。これにより、元のデータ
Ｄ_inとは全く異なる暗号化データＤ_outが得られる。

【０００９】一方、受信された暗号化データから平文化
データを得る平文化処理は、暗号化処理において実行さ
れるデータ攪拌処理と反対の手順でデータ攪拌が実行さ
れることにより達成される。公開アルゴリズム方式で
は、ｆ関数の内容およびインボリューションの段数を含
む暗号化アルゴリズムの内容が公開されている。暗号通
信を行う当事者は、予め秘密の暗号鍵を打ち合わせてお
く。そして、送信側および受信側の通信装置に共通の暗
号鍵Ｋを設定しておくことにより暗号通信が達成され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ＤＥＳ
型暗号装置では、上記インボリューションの段数は固定
されている。しかも、ｆ関数の内容、ならびにインボリ
ューションおよびデータ交換を含む全体の処理の流れが
公開されている。したがって、上記ＤＥＳ型暗号装置で
は、暗号強度（暗号化の度合い）が必ずしも十分ではな
い場合もあり、暗号強度のさらなる向上が望まれること
も考えられる。

【００１１】そこで、本発明の第１の目的は、上述の技
術的課題を解決し、暗号鍵に代えて、または暗号鍵とと
もに、暗号鍵以外の情報を使用することにより、暗号強
度の向上を図ることができる暗号化装置を提供すること
である。また、本発明の第２の目的は、暗号鍵以外の情
報を使用して作成された暗号化データを平文化して、原
データに相当する平文化データを得ることができる平文
化装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１記載の暗号化装置は、原データに複数段の暗
号化インボリューションを施すことによって、暗号化デ
ータを得るための装置であって、任意の識別情報を入力
することができる入力手段と、暗号化インボリューショ
ンの段数を可変設定することができ、設定された段数の
暗号化インボリューションを原データに施し、それによ
り得られる暗号化データを出力する暗号化手段と、複数
の識別情報にそれぞれ対応したカウント値を保有してい
るとともに、上記入力手段から識別情報が入力され、か
つ上記暗号化手段によって原データが暗号化されること
を条件に、所定の規則に従って上記入力された識別情報
に対応するカウント値を更新するカウンタ手段と、この
カウンタ手段のカウント値に基づいて、上記暗号化手段
において実行される暗号化インボリューションの段数を
設定するための段数設定手段とを含むことを特徴とす
る。

【００１３】また、請求項２記載の平文化装置は、原デ
ータに複数段の暗号化インボリューションを施すことに
よって得られた暗号化データに対して、暗号化インボリ
ューションとは逆の平文化インボリューションを施すこ
とにより、暗号化データを平文化して、原データに相当
する平文化データを得るための装置であって、任意の識
別情報を入力することができる入力手段と、平文化イン
ボリューションの段数を可変設定することができ、設定
された段数の平文化インボリューションを暗号化データ
に施し、それにより得られる平文化データを出力する平
文化手段と、複数の識別情報にそれぞれ対応したカウン
ト値を保有しているとともに、上記入力手段から識別情
報が入力され、かつ上記平文化手段によって暗号化デー
タが平文化されることを条件に、所定の規則に従って上
記入力された識別情報に対応するカウント値を更新する
カウンタ手段と、このカウンタ手段のカウント値に基づ
いて、上記平文化手段において実行される平文化インボ
リューションの段数を設定するための段数設定手段とを
含むことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記請求項１記載の構成では、入力手段から識
別情報が入力される一方、段数設定手段により設定され
た段数の暗号化インボリューションが原データに施さ
れ、これにより暗号化データが作成される。上記暗号化
インボリューションの段数は、上記入力された識別情報
に対応するカウンタ手段のカウント値に基づいて設定さ
れる。カウンタ手段のカウント値は、所定の規則に従っ
て更新される。すなわち、暗号化インボリューションの
段数は可変設定される。そのため、暗号化インボリュー
ションの段数が固定されていた従来技術に比べて、暗号
強度の向上を図ることができる。

【００１５】しかも、固定的な暗号鍵を用いて暗号化イ
ンボリューションを実行する場合であっても、充分に情
報量の多い暗号鍵を用いれば、充分な暗号強度が得られ
る。この請求項１記載の暗号化装置で作成された暗号化
データは、請求項２記載の平文化装置によって平文化す
ることができる。すなわち、請求項２記載の平文化装置
は、カウンタ手段における入力識別情報に対応したカウ
ント値に基づいて平文化インボリューションの段数を設
定する段数設定手段と、この段数設定手段で設定された
段数の平文化インボリューションを暗号化データに施す
ことにより平文化データを得る平文化手段とを備えてい
る。

【００１６】カウンタ手段は、所定の規則に従ってカウ
ント値を更新するので、請求項１記載の暗号化装置にお
けるカウント値と同じ規則でカウント値が更新されるよ
うにしておけば、暗号化の際と等しい段数の平文化イン
ボリューションが暗号化データに施されることになる。
これにより、請求項１記載の暗号化装置によって作成さ
れた暗号化データを平文化できる。

【００１７】

【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例のフ
ァクシミリ装置の電気的構成を示すブロック図である。
このファクシミリ装置は、送信すべき原稿をたとえば光
学的に読取り、原画データを出力する読取部１を備えて
いる。読取部１から出力される原画データには、画像処
理部２で所定の画像処理が施される。画像処理が施され
た原画データは、制御部３を介して符号化／復号化装置
４に与えられ、ＭＨ（Modified Huffman），ＭＲ（Modi
fied READ , READ:Relative Element Address Designat
e）等のファクシミリ通信に必要な圧縮符号化が施され
て送信符号に変換される。この送信符号は、通常のファ
クシミリ通信の場合には、直接、モデム５に与えられ
る。一方、暗号通信の場合には、上記送信符号は、暗号
化／平文化装置６に与えられて暗号化データに変換され
る。そして、この暗号化データがモデム５に与えられ
る。モデム５では、上記送信符号または暗号化データに
所定の変調処理が施されることにより送信信号が作成さ
れる。作成された送信信号は、網制御部（ＮＣＵ）７を
介して公衆電話回線８に送出される。

【００１８】一方、データが受信される場合、受信信号
は網制御部７を介してモデム５に与えられ、受信符号に
復調される。受信符号が暗号化されたものでない場合、
すなわち通常のファクシミリ通信の場合、受信符号は符
号化／復号化装置４で復号化（伸長化）され、原画デー
タに復元される。一方、受信符号が暗号化されたものの
場合、すなわち暗号通信の場合、受信符号は暗号化／平
文化装置６で平文化データに変換された後、符号化／復
号化装置４で復号化され、原画データに復元される。復
元された原画データは記録部９に与えられ、受信画像が
用紙上に記録される。

【００１９】なお、送信機能部１０は、送信時の回線接
続制御や送信プロトコル処理等を実行するためのもので
ある。また、受信機能部１１は、受信時の回線接続制御
や受信プロトコル処理等を実行するためのものである。
このファクシミリ装置はまた、この装置が暗号通信の発
呼側装置となる場合において入力手段として機能する操
作部１２を備えている。操作部１２には、通信相手先の
ファクシミリ番号等の数値データを入力するためのテン
キー１２ａ、ファクシミリ通信の開始を指示するための
スタートキー１２ｂ、暗号通信を指示するための暗号通
信キー１２ｃが配列されている。操作部１２における上
述したキーの種類等は一例であり、必要に応じて他の機
能のためのキーを追加したり、キーの配置を変更したり
してもよい。

【００２０】なお、装置が被呼側装置となるときには、
符号化／復号化装置４および暗号化／平文化装置５など
が入力手段として把握される。ファクシミリ装置はさら
に、ＤＲＡＭ等で構成された画像メモリ１３を備えてい
る。この画像メモリ１３は、その記憶領域の一部が親展
通信の際に用いられる親展ボックスとして利用可能にさ
れている。親展通信では、送信側ファクシミリ装置から
送信されたデータはいったんメモリに格納され、予め定
める暗証番号（ＩＤ）等が入力されたことに応答してメ
モリからデータが読出され、この読出されたデータに基
づいて受信画像がプリントアウトされる。

【００２１】上記画像メモリ１３は、図１に示すよう
に、複数の親展ボックスＢＯＸ₁，ＢＯＸ₂，・・・，
ＢＯＸ_nが利用可能にされている。親展ボックスＢＯＸ
には、互いに異なるボックス番号が付与されている。暗
号通信では、たとえば画像メモリ１３内の親展ボックス
ＢＯＸに割り当てられた番号とは異なる架空の親展ボッ
クス番号が用いられてもよい。すなわち、暗号通信用親
展ボックス番号が通信相手ごとに予め定められており、
暗号通信用親展ボックス番号に対応する親展ボックスは
画像メモリ１３内には存在しない。

【００２２】なお、暗号通信用親展ボックス番号を画像
メモリ１３内に存在する親展ボックスに対応付けておけ
ば、暗号通信を親展機能を利用して行える。上記制御部
３には、予め定める規則に従って計数動作を行うカウン
タＣＮＴ₁，ＣＮＴ₂，・・・，ＣＮＴ_n（以下総称す
るときは「カウンタＣＮＴ」という）が暗号通信用親展
ボックス番号に対応付けてそれぞれ備えられている。本
実施例では、暗号通信用親展ボックス番号が識別情報に
相当する。カウンタＣＮＴは、制御部３が備えるメモリ
の記憶領域の一部をカウンタ用としておき、制御部３が
プログラム処理によってカウンタ用領域の記憶値を変更
することにより実現されるソフトウエアカウンタであっ
てもよい。制御部３は、暗号化／平文化処理を実行する
場合、後述するように、通信相手先に対応する暗号通信
用親展ボックス番号に応じたカウンタＣＮＴのカウント
値Ｃに基づいて通信相手先に対応する暗号通信用親展ボ
ックス番号に応じた段数選択データＰを求め、この求め
られた段数選択データＰに対応する選択信号ＳＥＬを暗
号化／平文化装置６に与える。

【００２３】ファクシミリ装置はまた、ＥＥＰＲＯＭ等
で構成されたメモリ１４を備えている。メモリ１４に
は、暗号化／平文化処理に必要な暗号鍵Ｋが暗号通信用
親展ボックス番号と対応付けて格納されている。暗号鍵
Ｋは、第三者に漏洩しないように、暗号通信を行う当事
者間において予め秘密に打合せして取決められたもので
ある。取決められた暗号鍵Ｋは、たとえばテンキー１２
ａからの入力操作によって、取決められた暗号通信用親
展ボックス番号に対応付けてメモリ１４に登録される。

【００２４】符号化／復号化装置４は、暗号化／平文化
装置６に接続されたＡ端子と、モデム５に接続されたＢ
端子とを有する。制御部３は、通常のファクシミリ通信
を実行する場合、符号化／復号化装置４にＢ端子を選択
することを指示する制御信号を与える。このとき、制御
部３は、暗号化／平文化装置６にＯＦＦ信号を与え、そ
の動作を禁止する。その結果、符号化／復号化装置４か
ら出力される送信符号は、直接モデム５に与えられる。
また、モデム５から出力される受信符号は、符号化／復
号化装置４に与えられて原画データに復元される。

【００２５】また、制御部３は、暗号通信を実行する場
合、符号化／復号化装置４にＡ端子を選択することを指
示する制御信号を与える。このとき、制御部３は、暗号
化／平文化装置６にメモリ１４に格納されている暗号鍵
Ｋ、および通信相手先に対応する暗号通信用親展ボック
ス番号に応じたカウンタＣＮＴのカウント値Ｃに基づい
て求められた段数選択データＰに対応する選択信号ＳＥ
Ｌを与えるとともに、ＯＮ信号を与える。その結果、符
号化／復号化装置４から出力される送信符号は、暗号化
／平文化装置６に与えられ、暗号化データに変換され
る。そして、この暗号化データがモデム５に与えられ
る。また、モデム５から出力される受信符号は、暗号化
／平文化装置６に与えられて平文化データに変換され
る。そして、この平文化データが符号化／復号化装置４
に与えられ、原画データに復元される。

【００２６】図２は、上記暗号化／平文化装置６の電気
的構成を示すブロック図である。この暗号化／平文化装
置６には、原／暗号化データＤ_inに暗号化／平文化処理
を施して暗号化／平文化データ候補を得るための暗号化
／平文化ブロック部６１が備えられている。暗号化／平
文化ブロック部６１は、対称暗号系の代表的な暗号化／
平文化手法であるＤＥＳ（Data Encryption Standard）
に基づいて暗号化／平文化を実行するもので、ライン６
２ａ〜６２ｅに５種類の暗号化／平文化データ候補を出
力し、セレクタ部６３に与える。セレクタ部６３は、制
御部３から与えられる段数選択データＰに対応した選択
信号ＳＥＬに基づいて、いずれか１つの暗号化／平文化
データ候補を暗号化／平文化データＤ_outとして出力す
る。

【００２７】図３は、上記暗号化／平文化ブロック部６
１の電気的構成を示すブロック図である。暗号化／平文
化ブロック部６１には、前処理部Ｂ０、攪拌処理部Ｂ
１、後処理部Ｂ２およびキースケジューリング部ＫＳが
備えられている。キースケジューリング部ＫＳは、暗号
鍵Ｋを元に、複数の単位暗号鍵ｋ_a，ｋ₀〜ｋ₇，ｋ_b
を作成し、前処理部Ｂ０、攪拌処理部Ｂ１および後処理
部Ｂ２に与える。

【００２８】暗号化すべき原データＤ_inは、前処理部Ｂ
０において、複数の単位暗号鍵のうちの１つｋ_aとの間
の排他的論理和がゲートＧ_inでとられた後二分割され
る。二分割されたデータのうちの一方のデータは、デー
タＬ₀としてそのまま攪拌処理部Ｂ１に与えられる。攪
拌処理部Ｂ１にはさらに、二分割されたデータの排他的
論理和をとって得られるデータＲ₀がゲートＧ_pから与
えられる。

【００２９】攪拌処理部Ｂ１には、キースケジューリン
グ部ＫＳで作成された単位暗号鍵ｋ ₀〜ｋ₇がそれぞれ
与えられる演算部Ｅ₁〜Ｅ₈（以下総称するときは「演
算部Ｅ」という）、およびゲートＧ₁〜Ｇ₈（以下総称
するときは「ゲートＧ」という）が備えられている。攪
拌処理部Ｂ１では、１つの演算部ＥおよびゲートＧにお
いて１段のインボリューションが実行される。そして、
このインボリューションが複数段繰り返し実行されるこ
とにより暗号化処理が達成される。

【００３０】上記インボリューションについてより詳述
する。演算部Ｅでは、データＲ₀〜Ｒ₇を一方の入力と
し、単位暗号鍵ｋ₀〜ｋ₇を他方の入力として、所定の
ｆ関数による演算が実行される。一方、ゲートＧでは、
データＬ₀〜Ｌ₇を一方の入力とし、上記演算部Ｅにお
ける演算結果を他方の入力として、データＬ₀〜Ｌ₇と
演算部Ｅ₁〜Ｅ₇の演算結果との排他的論理和がとられ
る。

【００３１】データＲ₁〜Ｒ₇は、前段のインボリュー
ションのためのゲートＧにおける演算結果、すなわち入
力データＬ₀〜Ｌ₆と演算部Ｅ₁〜Ｅ₇の出力との排他
的論理和にそれぞれ対応する。また、データＬ₁〜Ｌ₇
は、前段の演算部Ｅ₁〜Ｅ₇への入力データＲ₀〜Ｒ₆
とそれぞれ同一である。すなわち、攪拌処理部Ｂ１で
は、１段のインボリューションが終了すると、その処理
結果がデータ交換されて次段の演算部ＥおよびゲートＧ
に与えられ、次段の演算部ＥおよびゲートＧにおいて前
段のインボリューションの処理結果に対してインボリュ
ーションが施される。これにより、攪拌処理部Ｂ１に与
えられる元のデータＬ₀，Ｒ₀を十分に攪拌することが
できる。

【００３２】最終段の演算部Ｅ₈およびゲートＧ₈にお
けるインボリューションが終了すると、当該インボリュ
ーションの処理結果であるデータＬ₈，Ｒ₈は後処理部
Ｂ２に与えられる。後処理部Ｂ２では、ゲートＧ１_aに
おいて各データＬ₈，Ｒ₈の排他的論理和がとられる。
ゲートＧ１_aの出力データと上記データＬ₈とは、結合
されて１つのデータにまとめられる。そして、このまと
められたデータと単位暗号鍵ｋ_b（64ビット）との間の
排他的論理和がゲートＧ１_outでとられる。これによ
り、原データＤ_inとは全く異なる暗号化データ候補Ｄ１
_outが作成される。

【００３３】また、本実施例の後処理部Ｂ２では、第４
段目ないし第７段目の演算部Ｅ₄〜Ｅ₇およびゲートＧ
₄〜Ｇ₇におけるインボリューションの処理結果に対し
ても、上記と同様の後処理がそれぞれ施される。すなわ
ち、第４段目ないし第７段目のインボリューションの処
理結果に対して、上記と同様に、ゲートＧ２_a〜Ｇ５ _a
およびゲートＧ２_out〜Ｇ５_outにおいて排他的論理和
がとられ、さらにデータ結合が実行されることにより、
暗号化データ候補Ｄ２_out〜Ｄ５_outが作成される。

【００３４】一方、受信された暗号化データＤ_inから平
文化データ候補Ｄ１_out〜Ｄ５_outを作成する平文化処
理は、上記単位暗号鍵ｋ₀〜ｋ₈，ｋ_a，ｋ_bを、演算
部Ｅ ₁〜Ｅ₈，ゲートＧ_in，ゲートＧ１_out〜Ｇ５_out
に与える代わりに、それぞれ演算部Ｅ₈〜Ｅ₁，ゲート
Ｇ１_out〜Ｇ５_out，ゲートＧ_inに与えることにより達
成される。すなわち、暗号化処理において実行されるデ
ータ攪拌処理と反対の手順でデータ攪拌が実行されるこ
とにより平文化処理が達成される。

【００３５】なお、図３中、平文化処理の時に演算部Ｅ
に与えられる単位暗号鍵ｋ₀〜ｋ₈，ｋ_a，ｋ_bをかっ
こ中に記す。図２に戻って、上記暗号化／平文化ブロッ
ク部６１で作成された暗号化／平文化データ候補Ｄ１
_out〜Ｄ５_outは、ライン６２ａ〜６２ｅにそれぞれ送
出される。したがって、ライン６２ａ〜６２ｅには、イ
ンボリューションの段数が互いに異なる暗号化／平文化
データ候補Ｄ１_out〜Ｄ５_outがそれぞれ送出されるこ
とになる。

【００３６】セレクタ部６３は、段数選択データＰに対
応する選択信号ＳＥＬに応答して、上記ライン６２ａ〜
６２ｅのうちいずれかを選択する。その結果、選択され
たラインに送出されている暗号化／平文化データ候補が
暗号化／平文化データＤ_outとして抽出される。すなわ
ち、段数選択データＰに応じた段数だけインボリューシ
ョンが実行された暗号化／平文化データＤ_outが抽出さ
れる。

【００３７】段数選択データＰは、制御部３において、
下記(1) 式に示す演算によって求められる。Ｐ＝Ｐ_min＋α ‥‥(1) ここで、上記Ｐ_minは、傍受されても解読されるおそれ
がない暗号化データを作成するために最低限必要なイン
ボリューションの段数である。本実施例では、Ｐ_min＝
５に設定されている。

【００３８】また、上記パラメータαは、カウンタＣＮ
Ｔのカウント値Ｃに所定の演算を施すことにより求めら
れる。本実施例では、下記(2) 式に示すように、カウン
ト値Ｃがそのままパラメータαとされる。 α＝Ｃ ‥‥(2) 上記カウンタＣＮＴは、当該カウンタＣＮＴに対応した
通信相手と暗号通信をするたびに、そのカウント値Ｃが
インクリメントされるものである。このカウンタＣＮＴ
においてインクリメントすべきカウント幅は、適宜設定
されればよいが、本実施例では「＋１」に設定されてい
る。

【００３９】このカウンタＣＮＴのカウント値Ｃは、暗
号化／平文化ブロック部６１のインボリューションの最
大段数に等しい所定値Ｃ_THに達するとクリアされる。本
実施例では、暗号化／平文化ブロック部６１のインボリ
ューションの最大段数は８段なので、０≦α＜４になる
ように、Ｃ_TH＝３に設定されている。暗号化／平文化ブ
ロック部６１のインボリューションの最大段数は、一般
的には、その処理速度に基づいて定められればよい。イ
ンボリューションの段数をあまり大きくすると、暗号化
／平文化のための処理に長時間を要するから、通信時間
の長期化を招来するおそれがある。

【００４０】図４は、上記ファクシミリ装置における送
信動作を示すフローチャートである。ファクシミリ通信
を実行する場合、操作者は、まず、原稿をファクシミリ
装置にセットする。その後、受信側のファクシミリ番号
を操作部１２に備えられているテンキー１２ａから入力
し、スタートキー１２ｂを操作する。暗号通信を行うと
きには、スタートキー１２ｂの操作に先立って、暗号通
信キー１２ｃを操作し、さらに受信側ファクシミリ装置
で送信元を特定できるように、受信側と予め取決めてい
る暗号通信用親展ボックス番号をテンキー１２ａから入
力する。

【００４１】スタートキー１２ｂの操作に引き続き、送
信機能部１０により回線接続処理が行われる。受信側の
ファクシミリ装置との回線が接続すると、暗号通信キー
１２ｃが操作されたか否かに基づいて暗号通信であるか
否かが判別される（ステップＳ１）。その結果、暗号通
信ではないと判別されると、通常のファクシミリ通信で
あると判断され、送信制御処理が実行された後、原画デ
ータに対応する送信信号が送信される（ステップＳ１
０）。一方、暗号通信であると判別されると、送信制御
処理が実行された後、暗号送信処理が実行される（ステ
ップＳ２〜Ｓ１０）。

【００４２】上記送信制御処理は、ＮＳＳ(Non-Standar
d facilities Set-up)等の送信制御信号の送信を含む前
処理に相当する。ＮＳＳには、特定の複数ビットが暗号
通信用親展ボックス番号を示す番号データを書込むため
に割り当てられている。また、ＮＳＳには、特定の１ビ
ットが暗号通信であるか否かを示すフラグのために予め
割り当てられている。通常のファクシミリ通信である場
合、上記番号データは書き込まれておらず、しかもフラ
グが立てられていないＮＳＳが送信される。暗号通信で
ある場合には、上記番号データが書き込まれ、しかもフ
ラグを立てられたＮＳＳが送信される。

【００４３】暗号送信処理において、制御部３は、ま
ず、テンキー１２ａから入力された暗号通信用親展ボッ
クス番号に基づき、この暗号通信用親展ボックス番号に
対応付けて格納されている暗号鍵Ｋをメモリ１４から読
出す（ステップＳ４）。暗号通信用親展ボックス番号は
通信相手先ごとに設定されているので、読出された暗号
鍵Ｋは受信側ファクシミリ装置に対応するものである。
読出された暗号鍵Ｋは暗号化／平文化ブロック部６１に
与えられ、当該暗号化／平文化ブロック部６１におい
て、原データＤ_inに暗号化処理が施され、暗号化データ
候補Ｄ１_out〜Ｄ５ _outが作成される（ステップＳ
５）。

【００４４】一方、制御部３は、テンキー１２ａから入
力された暗号通信用親展ボックス番号に基づき、この暗
号通信用親展ボックス番号に対応するカウンタＣＮＴか
らカウント値Ｃを読込み（ステップＳ２）、この読込ま
れたカウント値Ｃに基づいて、上記(2) 式に示すよう
に、パラメータαを求める（ステップＳ３）。そして、
この求められたパラメータαに基づいて、上記(1) 式に
示すように、段数選択データＰを求める。その後、この
求められた段数選択データＰに対応する選択信号ＳＥＬ
をセレクタ部６３に与える。

【００４５】その結果、セレクタ部６３において、ライ
ン６２ａ〜６２ｅに送出されている暗号化データ候補Ｄ
１_out〜Ｄ５_outのうち、上記段数選択データＰに対応
した段数だけインボリューションが実行された暗号化デ
ータ候補が暗号化データＤ_ou _tとして抽出される。そし
て、この抽出された暗号化データＤ_outがモデム５で送
信信号に変換され、この送信信号が網制御部７を介して
公衆電話回線８に送出される（ステップＳ１０）。

【００４６】上記段数選択データＰを求める際に必要な
カウンタＣＮＴのカウント値Ｃは、上記暗号化処理が実
行されると、カウント幅である定数「＋１」だけインク
リメントされる（ステップＳ６）。その後、０≦α＜４
の条件を満足させるため、所定値Ｃ_THに達したか否かが
判別される（ステップＳ７）。その結果、カウント値Ｃ
が所定値Ｃ_TH未満であれば、カウント値Ｃはそのまま保
持される（ステップＳ９）。一方、カウント値Ｃが所定
値Ｃ_THに達していれば、カウント値Ｃはクリアされる
（ステップＳ８）。

【００４７】図５は、上記ファクシミリ装置における受
信動作を示すフローチャートである。ファクシミリ装置
では、送信側のファクシミリ装置との回線が接続する
と、まず、原画データに対応する信号に先立って受信さ
れるＮＳＳが参照される。そして、このＮＳＳの中の暗
号通信か否かを示すフラグが立っているか否かに基づい
て、暗号通信か否かが判別される（ステップＴ１）。こ
の判別の結果、通常のファクシミリ通信であると判断さ
れると、通常の受信処理が行われ、受信画像が用紙上に
記録される（ステップＴ１０）。

【００４８】一方、暗号通信であると判断されると、さ
らにＮＳＳを参照し、このＮＳＳに含まれている番号デ
ータに基づいて暗号通信用親展ボックス番号を取得し、
この取得された暗号通信用親展ボックス番号に対応付け
られて格納されている暗号鍵Ｋがメモリ１４から読出さ
れる（ステップＴ４）。暗号通信用親展ボックス番号は
通信相手先ごとに設定されているので、読出された暗号
鍵Ｋは送信側ファクシミリ装置に対応するものである。
読出された暗号鍵Ｋは暗号化／平文化ブロック部６１に
与えられ、当該暗号化／平文化ブロック部６１におい
て、暗号化データＤ_inにインボリューションが繰り返し
施されて平文化処理が行われ、平文化データ候補Ｄ１
_out〜Ｄ５_outが作成される（ステップＴ５）。

【００４９】一方、制御部３は、上記暗号通信用親展ボ
ックス暗号に対応するカウンタＣＮＴのカウント値Ｃを
読込み（ステップＴ２）、この読込まれたカウント値Ｃ
に基づいて、上記(2) 式に従って、パラメータαを求め
る（ステップＴ３）。そして、このパラメータαに基づ
いて、上記(1) 式に示すように、段数選択データＰを求
める。その後、その段数選択データＰに対応する選択信
号ＳＥＬをセレクタ部６３に与える。

【００５０】その結果、セレクタ部６３において、ライ
ン６２ａ〜６２ｅに送出されているい平文化データ候補
Ｄ１_out〜Ｄ５_outのうち、上記段数選択データＰに応
じた段数だけインボリューションが実行された平文化デ
ータ候補が、原データに相当する平文化データＤ_outと
して抽出される。そして、この抽出された平文化データ
Ｄ_outが符号化／復号化装置４に与えられて原画データ
が復元される。この復元された原画データに基づいて記
録部９が印刷出力動作を行うことにより、原稿画像が再
生される。

【００５１】受信側のファクシミリ装置のカウンタＣＮ
Ｔのカウント値Ｃは、上記平文化処理が実行されると、
カウント幅である定数「＋１」だけインクメントされる
（ステップＴ６）。すなわち、受信側のファクシミリ装
置のカウンタＣＮＴは、送信側のファクシミリ装置のカ
ウンタＣＮＴと全く同様に動作する。したがって、送信
側および受信側のファクシミリ装置の各カウンタＣＮＴ
のカウント値Ｃは等しくなっている。そのため、受信側
のファクシミリ装置では、送信側のファクシミリ装置と
同じ段数だけ送信側のファクシミリ装置と反対のインボ
リューションが実行される。その結果、原画データを忠
実に復元できる。そのため、元の原稿を正確に再現でき
る。

【００５２】制御部３は、カウント値Ｃの更新後、０≦
α＜４の条件を満足させるため、カウント値Ｃが所定値
Ｃ_TH（＝３）に達したか否かを判別する（ステップＴ
７）。その結果、所定値Ｃ_TH未満であれば、カウント値
Ｃはそのまま保持され（ステップＳ９）、所定値Ｃ_THに
達していれば、カウント値Ｃはクリアされる（ステップ
Ｓ８）。

【００５３】以上のように本実施例のファクシミリ装置
によれば、通常の暗号鍵Ｋだけでなく、暗号化処理の処
理単位であるインボリューションの段数が可変設定され
るので、暗号強度の向上を図ることができる。また、イ
ンボリューションの段数は、送信側および受信側のファ
クシミリ装置にそれぞれ備えられているカウンタＣＮＴ
のカウント値Ｃでそれぞれ決定される。換言すれば、イ
ンボリューションの段数は公衆通信回線８に送出されな
い。したがって、第三者にインボリューションの段数が
知られることない。

【００５４】そのため、通信内容の機密性の向上を図る
ことができる。本発明の実施例の説明は以上のとおりで
あるが、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
い。たとえば上記実施例では、図４および図５に示す送
信／受信動作において、カウント値Ｃのインクリメント
は、暗号化／平文化処理が実行された後に行われている
が、たとえば暗号通信であると判別された直後に行うよ
うにしてもよい。すなわち、図４のステップＳ１とステ
ップＳ２との間、および図５のステップＴ１とステップ
Ｔ２との間に、カウント値Ｃのインクリメントを実行す
る処理を挿入してもよい。また、上記実施例では、カウ
ンタＣＮＴにおいてインクリメントすべきカウント幅は
定数「＋１」に設定されているが、他の定数、たとえば
定数「＋２」，「＋３」，「−１」，「−２」，「−
３」をカウント幅として設定してもよい。

【００５５】また、たとえば通信相手先のファクシミリ
番号の予め定める桁の数字をカウント幅としてもよい。
さらに、暗号通信を実行するときの月または日をカウン
ト幅としてもよい。たとえば、暗号通信を２月にする場
合は、カウント幅を「＋２」としてもよい。また、暗号
通信を２４日にする場合には、カウント幅を「＋２４」
としてもよい。

【００５６】さらにまた、予め定める定数、あるいは暗
号通信を実行するときの月または日をカウント値Ｃに乗
除算するようにして新たなカウント値を求めてもよい。
ただし、この場合、カウント値Ｃの初期値Ｃ₀はＣ₀≠
０の条件を満足する必要がある。また、パラメータα
は、カウント値Ｃに基づいて所定の演算式により求めれ
ばよいが、カウント値Ｃとパラメータαとの対応関係を
示すテーブルをメモリ１３に格納しておき、当該テーブ
ルを参照してパラメータαを求めるようにしてもよい。

【００５７】また、上記実施例では、暗号鍵Ｋを通信相
手先に応じて変化させているが、たとえば通信相手先に
かかわらず固定としてもよい。この構成によれば、メモ
リ１３の容量に占める暗号通信のために必要な容量を小
さくできる。具体的には、暗号鍵Ｋは、通常、６４ビッ
トまたは１２８ビットで表現されるのに対して、インボ
リューションの段数を設定するためのカウンタＣＮＴの
カウント値Ｃは、たとえば２ビット（０，１，２，３が
表現可能）で表現可能であるから、通信相手先が多けれ
ば多いほど、暗号通信のために必要な容量を小さくでき
る。

【００５８】このように、暗号鍵Ｋを固定しておけば、
通信相手先と暗号情報についての通謀を行うことなく、
暗号通信が実現できる。しかも、一定の値とはいえ、充
分大きな情報量を持つ暗号鍵Ｋを用いて暗号化が行われ
るから、暗号強度も充分に高い。また、上記実施例で
は、暗号化処理および平文化処理を専用の暗号化／平文
化装置６において実行しているが、たとえば暗号化／平
文化処理は制御部３にてソフトウエア処理によって実現
してもよい。

【００５９】具体的には、制御部３は、暗号化処理を実
行する場合、通信相手先ファクシミリ番号に応じたカウ
ンタＣＮＴからカウント値Ｃを読込み、この読込まれた
カウント値Ｃに基づいてパラメータαを求める。次い
で、このパラメータαに基づいて段数選択データＰを求
める。また、メモリ１３から通信相手先ファクシミリ番
号に応じた暗号鍵Ｋを読出す。そして、原データに対し
てインボリューションを上記求められた段数選択データ
Ｐに応じた段数だけ施すことにより、暗号化データが作
成される。なお、平文化処理を実行する場合も同様であ
る。

【００６０】さらに、上記実施例では、送信側ファクシ
ミリ装置に対応する暗号鍵Ｋおよび段数選択データＰを
読出すための構成として、暗号鍵Ｋを通信相手先ごとに
備えられた暗号通信用親展ボックス番号に対応付けてメ
モリ１４に格納しておき、送信側ファクシミリ装置から
送信されるＮＳＳに含まれている番号データに基づいて
暗号通信用親展ボックス番号を取得し、この暗号通信用
親展ボックス番号に対応する暗号鍵Ｋを読出すようにし
ているが、たとえば暗号鍵Ｋを通信相手先ファクシミリ
番号に対応付けて格納しておき、送信側ファクシミリ装
置から暗号化データに先立って送信されるＴＳＩ(Trans
mitting Subscriber Identification)に含まれているフ
ァクシミリ番号に基づいて、このファクシミリ番号に対
応する暗号鍵Ｋを読出すようにしてもよい。

【００６１】さらにまた、上記実施例では、ファクシミ
リ装置を例にとって説明しているが、本発明は、たとえ
ばパーソナルコンピュータやワードプロセッサなど、デ
ータを扱うことができる装置について、広く適用するこ
とができる。たとえば、パーソナルコンピュータにおい
て、データを外部記憶媒体であるハードディスクに保存
する場合、第三者へのデータ漏洩を防止するため、デー
タを暗号化して保存する、というときに本発明を適用し
てもよい。

【００６２】より具体的に説明すると、たとえば識別情
報としてのユーザＩＤを入力した上で、データを暗号化
して記憶媒体に格納することが考えられる。すなわち、
ユーザＩＤごとにデータ書込用のカウンタを用意してお
き、入力されたユーザＩＤに対応するデータ書込用カウ
ンタのカウント値をインクリメントするようにする。そ
して、このカウンタのカウント値に基づいて暗号化イン
ボリューションの段数が設定され、この設定された段数
の暗号化インボリューションが保存すべきデータに施さ
れて暗号化データが作成されるようにすればよい。

【００６３】一方、保存されている暗号化データを読出
す場合にも、ユーザＩＤを入力するようにする。そし
て、ユーザＩＤごとにデータ読出用のカウンタを用意し
ておき、入力されたユーザＩＤに対応するデータ読出用
カウンタのカウント値をインクリメントするようにして
おく。このようにすれば、データ読出用カウンタのカウ
ント値は、暗号化データが作成されたときのデータ書込
用カウンタのカウント値に等しくなる。したがって、こ
のデータ読出用カウンタのカウント値に基づいて平文化
インボリューションの段数が設定され、この設定された
段数の平文化インボリューションが保存されている暗号
化データに施されるようにすればよい。その結果、保存
する前のデータを復元できる。

【００６４】なお、このユーザＩＤを使用してデータの
暗号化／平文化を実行する場合、データ書込用カウンタ
およびデータ読出用カウンタにおけるカウント値の更新
規則を各ユーザＩＤごとに変えるようにしてもよい。さ
らに、上記実施例では、伝送するデータとして原画デー
タを例にとって説明しているが、本発明は、原画データ
以外のデータを伝送する際にも適用できる。

【００６５】その他特許請求の範囲に記載された範囲で
種々の設計変更を施すことは可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の暗号化装置
によれば、暗号化データのために実行される暗号化イン
ボリューションの段数は可変設定されるので、暗号化イ
ンボリューションの段数が固定されていた従来技術に比
べて、暗号強度の向上を図ることができる。

【００６７】しかも、暗号化インボリューションの段数
は、予め定める規則に従って更新されるカウンタ手段の
カウント値に基づいて設定されるので、対応する識別情
報が入力されるたびに異なる。したがって、第三者に暗
号化インボリューションの段数が知られることがない。
そのため、たとえば本発明の暗号化装置を暗合通信に利
用する場合、通信内容の機密性の向上を図ることができ
る。

【００６８】また、固定的な暗号鍵を用いて暗号化イン
ボリューションを実行する場合には、暗号鍵に代えて他
の情報を用いるという目的を達成できる。この場合、充
分に情報量の多い暗号鍵を用いれば、充分な暗号強度が
得られる。また、請求項２記載の平文化装置によれば、
上記請求項１記載の暗号化装置で暗号化データを作成す
るときに入力される識別情報に対応する識別情報が入力
されることにより、上記請求項１記載の暗号化装置で作
成された暗号化データを平文化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のファクシミリ装置の電気的
構成を示すブロック図である。

【図２】上記ファクシミリ装置の一部を構成する暗号化
／平文化装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図３】上記暗号化／平文化装置の一部を構成する暗号
化／平文化ブロック部の電気的構成を示すブロック図で
ある。

【図４】上記ファクシミリ装置における送信動作を示す
フローチャートである。

【図５】上記ファクシミリ装置における受信動作を示す
フローチャートである。

【図６】従来のＤＥＳ型暗号装置の電気的構成を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

３制御部６暗号化／平文化装置６１暗号化／平文化ブロック部６２ライン６３セレクタ部ＣＮＴカウンタＰ段数選択データＳＥＬ選択信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原データに複数段の暗号化インボリューシ
ョンを施すことによって、暗号化データを得るための装
置であって、任意の識別情報を入力することができる入力手段と、暗号化インボリューションの段数を可変設定することが
でき、設定された段数の暗号化インボリューションを原
データに施し、それにより得られる暗号化データを出力
する暗号化手段と、複数の識別情報にそれぞれ対応したカウント値を保有し
ているとともに、上記入力手段から識別情報が入力さ
れ、かつ上記暗号化手段によって原データが暗号化され
ることを条件に、所定の規則に従って上記入力された識
別情報に対応するカウント値を更新するカウンタ手段
と、このカウンタ手段のカウント値に基づいて、上記暗号化
手段において実行される暗号化インボリューションの段
数を設定するための段数設定手段とを含むことを特徴と
する暗号化装置。
【請求項２】原データに複数段の暗号化インボリューシ
ョンを施すことによって得られた暗号化データに対し
て、暗号化インボリューションとは逆の平文化インボリ
ューションを施すことにより、暗号化データを平文化し
て、原データに相当する平文化データを得るための装置
であって、任意の識別情報を入力することができる入力手段と、平文化インボリューションの段数を可変設定することが
でき、設定された段数の平文化インボリューションを暗
号化データに施し、それにより得られる平文化データを
出力する平文化手段と、複数の識別情報にそれぞれ対応したカウント値を保有し
ているとともに、上記入力手段から識別情報が入力さ
れ、かつ上記平文化手段によって暗号化データが平文化
されることを条件に、所定の規則に従って上記入力され
た識別情報に対応するカウント値を更新するカウンタ手
段と、このカウンタ手段のカウント値に基づいて、上記平文化
手段において実行される平文化インボリューションの段
数を設定するための段数設定手段とを含むことを特徴と
する平文化装置。