JPH10293726A - 外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニット装置、暗号化システム、復号化システム、暗号化方法及び復号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第三者による不正なコピーを防止することが
できる処理機能を有する外部記憶装置を提供すること。 【解決手段】 計算機のＣＰＵバスを介さず入力したデ
ータを所定の記録媒体に記録する前に暗号化する装置の
ためにデータ暗号化鍵を生成し記録するＣＰＵバスに接
続され使用される、処理機能を持つ外部記憶装置であっ
て、予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿し
た形で記憶するための手段と、暗号化対象のデータの識
別情報を生成するための手段と、データの暗号化に用い
るデータ暗号化鍵を生成するための手段と、識別情報と
マスター鍵のうち所定数の鍵で夫々暗号化したデータ暗
号化鍵とデータ暗号化鍵自身で暗号化したデータ暗号化
鍵を対応付けて記録するための手段と、ＣＰＵバスを介
して暗号化する装置にデータ暗号化鍵を外部から取得さ
れることなく安全に伝えるための手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル化され
た文書、音声、画像、プログラムなどのデータをネット
ワークを介して通信を行うシステムあるいは前記ディジ
タルデータを記録保存し、読み出しするシステムのため
の外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニット
装置、暗号化システム、復号化システム、暗号化方法及
び復号化方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、計算機が広範に普及しており、種
々の分野で情報を電子化して処理し、あるいは情報を電
子化して記録装置に保存することが通常行われるように
なっている。また、ネットワーク環境も益々整ってきて
おり、情報を電子化して通信することも通常行われるよ
うになってきている。さらには、文書情報だけでなく、
音声や画像などのデータを電子化して扱う技術も急速に
進歩してきている。

【０００３】ところで、電子化して扱う情報には、もち
ろん企業秘密や個人情報のように秘匿性を要する情報が
含まれる。また、著作権に係る情報のように扱いに注意
を要する情報も含まれる。

【０００４】そこで、情報を電子化して扱う際に、暗号
化を行っておき、正当な者だけがこれを復号できるよう
にする技術が良く使われている。

【０００５】例えば、データを暗号化して記録媒体に保
存し、また記録媒体から暗号化データを読み出して復号
し元のデータを取り出す暗号システムでは、予め暗号化
と復号に用いる秘密鍵を定めておき、この秘密鍵を用い
て保存、読み出しが行われる。このシステムによれば、
秘密鍵を用いることができる者だけが保存された暗号化
データを復号することができ、秘密鍵が解読されない限
り、秘密鍵を用いることができない第三者が暗号化され
たデータを不正に解読することはできない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
ステムでは、もし第三者の不正な攻撃により秘密鍵が解
読されると、すべての暗号化データが解読されるばかり
でなく、解読により得たデータ（プレインデータ）を自
由にコピーすることが可能となってしまう。

【０００７】また、秘密鍵が解読されなくても、他の暗
号化システムにも同一の秘密鍵を内蔵するような場合に
は、暗号化データをそのままコピーすることにより、簡
単に海賊版の作成ができてしまう。

【０００８】さらに、秘密鍵が暴かれたことが発覚した
場合、該当する暗号化システムの秘密鍵を更新する必要
があり繁雑であるだけでなく、秘密鍵の更新後には当該
暴かれた秘密鍵が復号にも使用できなくなるような更新
形態をとるシステムにおいては、秘密鍵の更新後は当該
暴かれた秘密鍵で暗号化されていたデータを復号するこ
とができなくなり、正当な者も元の内容を得ることがで
きなくなってしまう不具合がある。

【０００９】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
のであり、第三者による不正なコピーを防止することが
できる外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニ
ット装置、暗号化システム、復号化システム、暗号化方
法及び復号化方法を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、第三者が鍵情報を取得し
あるいは暗号化データを解読することを困難にする外部
記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化ユニット装置、
暗号化システム、復号化システム、暗号化方法及び復号
化方法を提供することを目的とする。

【００１１】さらに、本発明は、鍵情報の更新手続きを
不要とする外部記憶装置、暗号化ユニット装置、復号化
ユニット装置、暗号化システム、復号化システム、暗号
化方法及び復号化方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、計算機のＣＰ
Ｕバスを介さずに入力したデータ（デジタル化されたデ
ータ；例えば、文書、音声、画像、プログラムなど）を
所定の記録媒体に記録する前に暗号化する装置のため
に、データ暗号化鍵を生成し記録する、計算機のＣＰＵ
バスに接続されて使用される処理機能を有する外部記憶
装置（例えば、ＩＣカード）であって、予め定められた
複数のマスター鍵を外部から秘匿した形で記憶するため
の手段と、暗号化対象となるデータの識別情報を生成す
るための手段と、前記データの暗号化に用いるデータ暗
号化鍵を生成するための手段と、前記識別情報と、前記
マスター鍵のうちの所定数のもの（例えば、任意に選ん
だ１つのマスター鍵、あるいは任意に選んだ複数のマス
ター鍵、あるいは全てのマスター鍵）で夫々暗号化した
データ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化した
データ暗号化鍵とを対応付けて記録するための手段と、
前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化する装置に
前記データ暗号化鍵を外部から取得されることなく安全
に伝えるための手段とを備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明は、上記構成において、自装置内に
識別情報と対応して記録されている、前記予め定められ
た複数のマスター鍵のうちの所定数のもので夫々暗号化
されたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号
化されたデータ暗号化鍵のうちから、識別情報とこれに
対応するデータ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録さ
れた前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介し
て与えられた識別情報に対応するものを求めるための手
段と、前記予め定められた複数のマスター鍵を外部から
秘匿した形で記憶するための手段を有し前記記録媒体か
ら読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた暗号化
されたデータを復号する装置に、該ＣＰＵバスを介し
て、求められた前記予め定められた複数のマスター鍵の
うちの所定数のもので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵
およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化
鍵を外部から取得されることなく安全に伝えるための手
段とをさらに備えたことを特徴とする。

【００１４】本発明は、計算機のＣＰＵバスを介さずに
入力されたデータを、所定の記録媒体に記録する前に暗
号化する暗号化ユニット装置であって、暗号化対象とな
るデータの識別番号と該データの暗号化に用いるデータ
暗号化鍵を生成し該識別番号と所定数のマスター鍵で夫
々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自
身で暗号化されたデータ暗号化鍵とを対応付けて記録す
る装置から、前記計算機のＣＰＵバスを介して、生成さ
れたデータ暗号化鍵を外部から取得されることなく安全
に受け取るための手段と、受け取った前記データ暗号化
鍵を用いて前記暗号化対象となるデータを暗号化するた
めの手段とを備えたことを特徴とする。本発明は、暗号
化されて所定の記録媒体に記録されたデータを復号す
る、計算機のＣＰＵバスに接続されて使用される復号化
ユニット装置であって、予め定められた複数のマスター
鍵を外部から秘匿した形で記憶するための手段と、暗号
化対象となったデータの識別番号と所定数のマスター鍵
で夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化
鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵とを対応付けて記
録している装置から、前記計算機のＣＰＵバスを介し
て、復号対象となる暗号化データの識別情報に対応する
所定数のマスター鍵で夫々暗号化されたデータ暗号化鍵
およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化
鍵を、外部から取得されることなく安全に受け取るため
の手段と、自装置内に記憶されている前記複数のマスタ
ー鍵と受け取った前記所定数のマスター鍵で夫々暗号化
されたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号
化されたデータ暗号化鍵とをもとにして、データ暗号化
鍵を求めるための手段と、求められた前記データ暗号化
鍵を復号鍵として、前記記録媒体から読み出され前記Ｃ
ＰＵバスを介して与えられた暗号化されたデータを復号
するための手段とを備えたことを特徴とする。

【００１５】好ましくは、前記データ暗号化鍵を求める
ための手段は、前記受け取ったいずれかのマスター鍵で
暗号化されたデータ暗号化鍵を自装置内に記録されてい
るいずれかのマスター鍵を復号鍵として復号して得られ
る鍵候補と、この鍵候補を復号鍵として前記受け取った
データ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵を復
号して得られる鍵候補とが一致するものを探し求め、該
一致が得られたときの鍵候補を求めるべきデータ暗号化
鍵とするものである。

【００１６】好ましくは、前記記録媒体から読み出され
た暗号化されたデータを復号して得られたもとのデータ
に所定の変換処理を施した後に、前記計算機のＣＰＵバ
スを介さずに外部に出力するための手段をさらに備えて
も良い。

【００１７】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と暗号化ユニット装置
を用いてＣＰＵバスを介さずに外部から入力されたデー
タを所定の記録媒体に記録する前に暗号化する暗号化シ
ステムであって、前記外部記憶装置は、予め定められた
複数のマスター鍵を外部から秘匿した形で記憶するため
の手段と、暗号化対象となるデータの識別情報を生成す
るための手段と、前記データの暗号化に用いるデータ暗
号化鍵を生成するための手段と、前記識別情報と、前記
マスター鍵のうちの所定数のもので夫々暗号化したデー
タ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化したデー
タ暗号化鍵とを対応付けて記録するための手段と、前記
計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニット装置に
前記データ暗号化鍵を外部から取得されることなく安全
に伝えるための手段とを備え、前記暗号化ユニット装置
は、前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵバスを介
して、生成された前記データ暗号化鍵を外部から取得さ
れることなく安全に受け取るための手段と、受け取った
前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象となるデー
タを暗号化するための手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００１８】好ましくは、前記伝えるための手段および
前記受け取るための手段は、それぞれ、前記計算機のＣ
ＰＵバスを介した情報のやり取りにより協調して行われ
る所定の鍵共有手順により所定の一時鍵を外部から取得
されることなく共有するための手段を備えるとともに、
前記伝えるための手段は、生成された前記データ暗号化
鍵を共有した前記一時鍵で復号して出力するための手段
を備え、前記受け取るための手段は、与えられた前記一
時鍵で復号されたデータ暗号化鍵を共有した前記一時鍵
で暗号化するための手段を備えるようにしても良い。

【００１９】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置
を用いて所定の記録媒体に記録された暗号化されたデー
タを復号する復号化システムであって、前記外部記憶装
置は、予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿
した形で記憶するための手段と、暗号化の際に生成され
た暗号化対象となったデータの識別情報と前記マスター
鍵のうちの所定数のもので夫々暗号化したデータ暗号化
鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化したデータ暗号化
鍵とを対応付けて記録するための手段と、自装置内に識
別情報と対応して記録されている、前記予め定められた
複数のマスター鍵のうちの所定数のもので夫々暗号化さ
れたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化
されたデータ暗号化鍵のうちから、識別情報とこれに対
応するデータ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録され
た前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して
与えられた識別情報に対応するものを求めるための手段
と、求められた前記予め定められた複数のマスター鍵の
うちの所定数のもので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵
およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化
鍵を外部から取得されることなく安全に伝えるための手
段とを備え、前記復号化ユニット装置は、予め定められ
た複数のマスター鍵を外部から秘匿した形で記憶するた
めの手段と、前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵ
バスを介して、前記所定数のマスター鍵で夫々暗号化さ
れたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化
されたデータ暗号化鍵を、外部から取得されることなく
安全に受け取るための手段と、自装置内に記憶されてい
る前記複数のマスター鍵と受け取った前記所定数のマス
ター鍵で夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデータ
暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵とをもとに
して、データ暗号化鍵を求めるための手段と、求められ
た前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記録媒体か
ら読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた暗号化
されたデータを復号するための手段とを備えたことを特
徴とする。

【００２０】好ましくは、前記伝えるための手段および
前記受け取るための手段は、それぞれ、前記計算機のＣ
ＰＵバスを介した情報のやり取りにより協調して行われ
る所定の鍵共有手順により所定の一時鍵を外部から取得
されることなく共有するための手段を備えるとともに、
前記伝えるための手段は、生成された前記データ暗号化
鍵を共有した前記一時鍵で暗号化して出力するための手
段を備え、前記受け取るための手段は、与えられた前記
一時鍵で復号されたデータ暗号化鍵を共有した前記一時
鍵で復号するための手段を備えるようにしても良い。

【００２１】好ましくは、前記データ暗号化鍵を求める
ための手段は、前記受け取ったいずれかのマスター鍵で
暗号化されたデータ暗号化鍵を自装置内に記録されてい
るいずれかのマスター鍵を復号鍵として復号して得られ
る鍵候補と、この鍵候補を復号鍵として前記受け取った
データ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵を復
号して得られる鍵候補とが一致するものを探し求め、該
一致が得られたときの鍵候補を求めるべきデータ暗号化
鍵とするものである。

【００２２】好ましくは、前記記録媒体から読み出され
た暗号化されたデータを復号して得られたもとのデータ
に所定の変換処理を施した後に、前記計算機のＣＰＵバ
スを介さずに外部に出力するための手段をさらに備えて
も良い。

【００２３】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と暗号化ユニット装置
を用いてＣＰＵバスを介さずに外部から入力されたデー
タを所定の記録媒体に記録する前に暗号化する暗号化方
法であって、前記外部記憶装置にて、暗号化対象となる
データの識別情報を生成するとともに、該データの暗号
化に用いるデータ暗号化鍵を生成し、該識別情報と、外
部から秘匿した形で記憶された予め定められた複数のマ
スター鍵のうちの所定数のもので夫々暗号化したデータ
暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化したデータ
暗号化鍵とを対応付けて自装置内の所定の記録領域に記
録し、前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵバスを
介して前記暗号化ユニット装置に前記データ暗号化鍵を
外部から取得されることなく安全に伝え、前記暗号化ユ
ニット装置にて、受け取った前記データ暗号化鍵を用い
て前記暗号化対象となるデータを暗号化することを特徴
とする。

【００２４】本発明は、計算機のＣＰＵバスに接続され
た処理機能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置
を用いて所定の記録媒体に記録された暗号化されたデー
タを復号する復号化方法であって、前記外部記憶装置に
て、暗号化の際に生成され自装置内の所定の記憶領域
に、暗号化対象となったデータの識別情報と対応付けら
れて記録されている、外部から秘匿した形で自装置内に
記憶された予め定められた複数のマスター鍵のうちの所
定数のもので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデ
ータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵のうち
から、識別情報とこれに対応するデータ暗号化鍵で暗号
化されたデータが記録された前記記録媒体から読み出さ
れ前記ＣＰＵバスを介して与えられた識別情報に対応す
るものを求め、前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰ
Ｕバスを介して前記復号化ユニット装置に、求められた
前記予め定められた複数のマスター鍵のうちの所定数の
もので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデータ暗
号化鍵自身で暗号化したデータ暗号化鍵を外部から取得
されることなく安全に伝え、前記復号化ユニット装置に
て、外部から秘匿した形で自装置内に記憶されている予
め定められた複数のマスター鍵と受け取った前記所定数
のマスター鍵で夫々暗号化されたデータ暗号化鍵および
データ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵とを
もとにして、データ暗号化鍵を求め、求められた前記デ
ータ暗号化鍵を復号鍵として、前記記録媒体から読み出
され前記ＣＰＵバスを介して与えられた暗号化されたデ
ータを復号することを特徴とする。

【００２５】本発明によれば、データを暗号化したデー
タ暗号化鍵を所定のマスター鍵とデータ暗号化鍵自身で
それぞれ暗号化した上で、データに付与した識別情報に
対応して外部記憶装置内に記録しておくことにより、こ
の外部記憶装置と上記の暗号化に用いたマスター鍵を持
つ復号化ユニットとを用いなければ復号を行うことがで
きない。したがって、ＣＰＵバスから直接に他の記録媒
体に記録するなどして記録媒体の複製を作って頒布して
も他の者は復号をすることができない。

【００２６】また、本発明によれば、暗号化されたデー
タ暗号化鍵を、例えば共有化した一時鍵を用いてさらに
暗号化するなどして、外部記憶装置と暗号化ユニット装
置との間あるいは外部記憶装置と復号化ユニット装置と
の間でＣＰＵバスを介して共有するため、ＣＰＵバスか
らこれらの情報を記録することは無意味であるまた、本
発明によれば、データを暗号化するデータ暗号化鍵自体
も、またデータ暗号化鍵を共有化するために用いる一時
鍵も、毎回変わるため、第３者により暗号を解読するこ
とは極めて困難である。

【００２７】したがって、本発明によれば、第３者によ
る不正なコピーを防止することが可能となる。

【００２８】また、本発明によれば、鍵情報の更新手続
きが不要となる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら発明の
実施の形態を説明する。

【００３０】本実施形態では、データを暗号化して記録
媒体に記録し、また記録媒体から暗号化データを読み出
し復号するシステムを例にとって説明する。

【００３１】本実施形態では、暗号化の操作をＥｙ
（ｘ）と表す。ここで、ｘは暗号化の対象となるデータ
であり、ｙは暗号化に用いる暗号鍵である。また、復号
化の操作をＤｙ（ｚ）と表す。ここで、ｚは復号化の対
象となるデータであり、ｙは復号化に用いる復号鍵であ
る。

【００３２】本実施形態では、あるデータをまず復号化
し、その後、復号化されたデータを暗号化してもとのデ
ータに戻すことがある。これは、暗号の性質上、データ
の復号化に暗号化と同等の作用があることに基づいてい
る。つまり、復号化したデータをもとに戻すためには復
号化に用いた鍵がわからなければならず、鍵が判れば復
号化したデータを暗号化することにより最初に復号化し
たデータが得られる。この操作は、暗号鍵をｘとしデー
タをｙとすれば、 Ｅｘ（Ｄｘ（ｙ））＝ｙ で表される。

【００３３】本実施形態に係るシステムは、パーソナル
・コンピュータなどの計算機（以下、ＰＣ）内に備えら
れたＣＰＵ（図示せず）のＣＰＵバスに接続され、全体
的な処理の流れの制御はプログラムで実現される。本実
施形態では、データの入出力はＣＰＵバス以外の例えば
Ｉ／Ｏポート等を通じて行われるが、ディスクドライブ
装置（図示せず）とユニットとの間、ユニットとユニッ
トとの間でのデータ転送には、ＣＰＵバスが用いられ
る。従って、ＣＰＵバス上を流れるデータには、暗号化
（あるいは暗号化に先だって行う復号化）を施してい
る。

【００３４】本実施形態は、概略的には、一纏まりのデ
ータを暗号化する際に、データの暗号化に用いるデータ
暗号化鍵Ｓｋ１と識別情報ＩＤの対を生成し、ＩＤとＳ
ｋ１を暗号化した形でＩＣカード等の内部にデータベー
スとして記録しておくとともに、記録媒体にはＩＤとＳ
ｋ１で暗号化したデータを記録し、再生時には記録媒体
から読み出したＩＤの情報をもとにデータベースからＳ
ｋ１を求め、Ｓｋ１を復号鍵として記録媒体に記録され
た暗号化データを復号するものである。

【００３５】第１の実施形態ではＣＰＵを介したＩＣカ
ード等とユニットと間で鍵を共有する１つの例を、第
２，３の実施形態ではＣＰＵを介したＩＣカード等とユ
ニット間で鍵を共有する他の１つの例を示す。また、第
３の実施形態は第２の実施形態の構成の一部を簡素化し
たものである。

【００３６】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係るデータの暗号化に用いるシステムの構
成を示すブロック図である。なお、図１の鍵共有回路３
０ｂ，３０ｃの内部構成の一例を図２に示す。また、図
３に本システムの暗号化の際の手順を、図４に鍵共有手
順の一例を示す。

【００３７】図５は、本発明の第１の実施形態に係るデ
ータの復号に用いるシステムの構成を示すブロック図で
ある。なお、図５の鍵共有回路３０ａ，３０ｃの内部構
成の一例を図６に示す。また、図７に本システムの復号
の際の手順を、図４に鍵共有手順の一例を示す。

【００３８】図１に示すように、本実施形態に係るシス
テムは、処理機能を有する外部記憶装置（例えばＩＣカ
ード；以下ではＩＣカードとする）１００と暗号化ユニ
ット１２６と復号化ユニット２０３を備えている。ま
た、ＩＣカード１００と暗号化ユニット１２６と復号化
ユニット２０３は、ＰＣのＣＰＵバス１１６に接続され
ている。なお、ＩＣカード１００は使用時のみ接続し、
それ以外では取り外して保管しておくのが望ましい。

【００３９】また、ＣＰＵバス１１６にはディスクドラ
イブ装置（図示せず）が接続されており、ディスクドラ
イブ装置により記録媒体１２７への読み書きが行われ
る。

【００４０】図１および図５に示すように、ＩＣカード
１００は、暗号化に用いる部分として、データ暗号鍵生
成回路１０３、ＩＤ生成回路１０５、暗号化回路１０７
ａ，１０７ｂ、復号化回路１１０ｅを備え、復号に用い
る部分として、暗号化回路２０９ｂ，２０９ｃを備え、
暗号化と復号の両方に用いる部分としてＩＤ／鍵情報記
憶回路２００、鍵共有回路３０ｃを備えている。上記構
成部分は、独立した１つのＩＣチップとして形成され、
ＩＣカード内に封止されているものとする。

【００４１】暗号化ユニット１２６は、鍵共有回路３０
ｂ、暗号化回路１１９ｂ，１１９ｅを備えている。暗号
化ユニット１２６は、独立した１つのＩＣチップとして
形成されるものとする。

【００４２】復号化ユニット２０３は、鍵共有回路３０
ａ、復号化回路２１２ｂ〜２１２ｆ、鍵判定回路（図示
せず）を備えている。復号化ユニット２０３は、独立し
た１つのＩＣチップとして形成されるものとする。

【００４３】ＩＣカード１００内には、後述する複数の
マスター鍵Ｍｋｓ（図中１０２ｃ）が登録されている
（作り込まれている）。

【００４４】また、復号化ユニット２０３内には、ＩＣ
カード１００と同一の複数のマスター鍵Ｍｋｓ（図中１
０２ｃ）が登録されている（作り込まれている）。

【００４５】なお、万一、マスター鍵が破られたことが
発覚した場合、それ以降、ＩＣカード１００には、その
破られたものを除いてマスター鍵が作り込まれる。ただ
し、復号化ユニット２０３については、その破られたも
のを除いてマスター鍵が作り込まれても良いし、そうし
なくても良い。また、破られたマスター鍵が作り込まれ
ているＩＣカード１００は、その破られたものを除いて
マスター鍵が作り込まれている新しいもので更新するの
が望ましい。ただし、復号化ユニット２０３は、破られ
たマスター鍵が作り込まれているものをそのまま使用し
ても構わない。なお、全体の制御は図示しない制御部が
司るものとする。制御部は例えばプログラムを当該ＰＣ
のＣＰＵで実行することにより実現することができる。

【００４６】データＤａｔａは、暗号化して記録する対
象となる入力データであり、例えばＰＣのＩ／Ｏポート
から入力される映像、音声、テキストなどのマルチメデ
ィア・データである。

【００４７】ＩＤは、本実施形態では、一纏まりのデー
タ毎（例えばタイトル毎）に与えられる識別番号であ
る。なお、ＩＤは、ディスク毎に与えるようにしても良
いし、ディスクの片面毎あるいは複数のディスクからな
る組毎に与えるようにしても良いし、上記の一纏まりの
データをさらに細分化した部分毎（例えばチャプター毎
あるいは曲毎など）に与えるようにしても良い。

【００４８】Ｓｋ１は、データの暗号化および復号に用
いるデータ暗号鍵（共通鍵暗号方式における共通鍵）で
あり、ＩＤと対で生成される。

【００４９】Ｍｋｓ（ｓ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数）
は、マスター鍵（共通鍵暗号方式における共通鍵）の鍵
束である。マスター鍵は、例えばメーカ毎に所定個数づ
つが割り当てられる。この場合、マスター鍵は、メーカ
間で重複のないように割り当てられる。ここでは、一例
として、ｓ＝１，…１０（ｓ＝１０）とすると、Ｍｋ
１，Ｍｋ２，…，Ｍｋ１０のマスター鍵が、ＩＣカード
１００、復号化ユニット２０３のそれぞれに作り込まれ
る。

【００５０】前述したように、マスター鍵の鍵束は、利
用者が外部から取得できないように、ＩＣカード内に封
止されたチップ、復号化ユニットのチップそれぞれにお
いて、利用者が意図的に取り出せないようにチップ内部
の秘匿された領域に記録されているものとする。

【００５１】Ｓｋｔは、ＣＰＵバス１１６上に情報を流
す際に、該情報を暗号化あるいは復号（暗号化に先だっ
て行う復号）するための、その都度変化する一時鍵（共
通鍵暗号方式における共通鍵）である。

【００５２】ＩＤ生成回路１０５は、ＩＤ番号を生成す
る。ＩＤ番号は、１から順番に発番するようにしても良
いが、好ましくはランダムに発番する方が良い。後者の
場合、生成されるＩＤが全て異なるようにするために、
例えばＩＤ生成回路１０５を乱数発生器を用いて構成す
る方法が考えられる。なお、なお、重複発番する可能性
のある乱数等を用いる場合には、生成したＩＤが既発番
のものと同じであるかどうかチェックし、重複して発番
されたことが分かったならば、そのＩＤは破棄し、別の
ＩＤを生成し直すようにすると好ましい。

【００５３】データ暗号鍵生成回路１０３は、ＩＤと対
になるデータ暗号鍵Ｓｋ１を生成する。データ暗号鍵生
成回路１０３は、例えば鍵長分の乱数発生器で構成して
も良い。また、乱数を発生するにあたって、例えば時計
（図示せず）からの時間情報を用いるようにしても良
い。なお、全てのビットが０や１になる可能性のある乱
数で鍵を生成する場合は、全てのビットが０や１になる
ことがないようにチェック処理等をする必要がある。

【００５４】ＩＤ／鍵情報記憶回路２００は、後述する
ようにＩＤとＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）
とを対応づけて記憶するためのものでる（ここで、ｉは
１〜ｎのうちのいずれか）。

【００５５】鍵共有回路３０ａ，３０ｂ，３０ｂは、少
なくとも論理的に同一の構成を有し、後述する手順によ
り相手側回路と相互に情報の受け渡しをして同一の一時
鍵（バス鍵）Ｓｋｔを生成し共有する。本実施形態では
暗号化の際に暗号化ユニット１２６とＩＣカード１００
が鍵共有回路３０ｂと３０ｃを用いて同一の一時鍵Ｓｋ
ｔを外部から知得されることなく安全に共有し、同様に
復号の際に復号化ユニット２０３とＩＣカード１００が
鍵共有回路３０ａと３０ｃを用いて同一の一時鍵Ｓｋｔ
を安全に共有する。鍵共有回路３０ａ，３０ｂ，３０ｂ
は外部からその内部の論理が解析されないようにＩＣチ
ップ内に作り込むものとする。

【００５６】記録媒体１２７は、暗号化されたＩ／Ｏポ
ートからの入力データを記録するためのものであり、例
えばハードディスク、ＭＯ、ＦＤ、１回書き込み可能な
ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどを用いることが考えられる。

【００５７】なお、ディスクドライブ装置内には、記録
の際に変調、誤り訂正回路を行い、再生の際に復調、誤
り訂正回路を行う変復調／誤り訂正回路が内蔵される場
合がある。

【００５８】また、本実施形態では、復号化ユニット２
０３にはディジタルデータＤａｔａをアナログデータに
変換するＤ／Ａ変換回路が備えられ、復号化ユニット２
０３からはアナログに変換されらデータが出力されるも
のとする。また、ディジタルデータＤａｔａが復号すべ
きものである場合にはこれを復号する復号回路をＤ／Ａ
変換回路の前に設けるものとする。例えばディジタルデ
ータＤａｔａがＭＰＥＧ方式で圧縮された画像データで
ある場合に、ＭＰＥＧ復号回路を設けるものとする。ま
た、種々の方式で圧縮等されたデータあるいは復号の必
要ないデータのいずれも出力できるように、複数種類の
復号回路を設け、これを適宜切替て使用し、あるいはこ
れらを使用しないように構成することも可能である。な
お、復号化ユニット２０３からの出力は例えば画像とし
てディスプレイなどに表示される。

【００５９】最初に、図１〜図４を参照しながら、暗号
化の際の手順について説明する。なお、図４におけるＣ
ＰＵはプログラムで実現した場合の制御部に相当し、こ
こではＣＰＵすなわち制御部が手順の仲介を行っている
ことを示している。なお、制御部の仲介なしにユニット
間で直接情報のやり取りを行うようにしても構わない。

【００６０】まず、ＩＣカード１００をＰＣのカードス
ロットなど（図示せず）に差し込んでおく。また、記録
媒体１２７がリムーバブルな媒体である場合には、これ
をディスクドライブ装置（図示せず）にセットしてお
く。

【００６１】ステップＳ１１では、ＩＣカード１００に
て、ＩＤ生成回路１０５により入力データに対するＩＤ
が生成される。また、データ暗号鍵生成回路１０３によ
り入力データを暗号化するための暗号鍵Ｓｋ１が生成さ
れる。

【００６２】ステップＳ１２では、ＩＣカード１００に
て、暗号化回路１０７ａによりＳｋ１自身でＳｋ１を暗
号化して、ＥＳｋ１（Ｓｋ１）を得るとともに、暗号化
回路１０７ｂにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｓ＝
１，…，ｎ）のうちから例えばランダムあるいは順番に
選んだ１つ（これをＭｋｉとする）でＳｋ１を暗号化し
て、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を得る。そして、得られたＩＤ
とＥＳｋ１（Ｓｋ１）とＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とを対応付
けてＩＣカード１００内の記憶領域２００に記録してお
く。また、生成されたＩＤを記録媒体１２７に記録す
る。

【００６３】なお、ＩＤは、ＩＣカード１００からＣＰ
Ｕバスを介して直接、ディスクドライブ装置に与えても
良いし、ＩＣカード１００からＣＰＵバスを介して暗号
化ユニット１２６に与え、暗号化ユニット１２６からＣ
ＰＵバスを介してディスクドライブ装置に与えるように
しても良い。

【００６４】ステップＳ１３では、暗号化ユニット１２
６とＩＣカード１００との間で鍵共有手順により一時鍵
Ｓｋｔを共有する。

【００６５】ここでは、「日経エレクトロニクス Ｎ
ｏ．６７６ ｐｐ．１３−１４ １９９６．１１．１
８」に開示された技術を応用するものとする。

【００６６】まず、本実施形態における鍵共有手順に用
いる図２に示される鍵共有回路３０ｂ，３０ｃの構成に
ついて説明する。なお、ここでは図６に示す鍵共有回路
３０ａについても併せて説明しておく。

【００６７】鍵共有回路３０ａは、チャレンジ鍵生成回
路３１ａ、認証鍵生成回路３３ａ、比較回路３５ａ、バ
ス鍵生成回路３７ａを備えている。同様に、鍵共有回路
３０ｂは、チャレンジ鍵生成回路３１ｂ、認証鍵生成回
路３３ｂ、比較回路３５ｂ、バス鍵生成回路３７ｂを備
えている。同様に、鍵共有回路３０ｃは、チャレンジ鍵
生成回路３１ｃ、認証鍵生成回路３３ｃ、比較回路３５
ｃ、バス鍵生成回路３７ｃを備えている。

【００６８】チャレンジ鍵生成回路３１ａ，３１ｂ，３
１ｃは、例えば乱数生成アルゴリズムを用いて、生成の
都度変化するチャレンジ鍵を生成する。

【００６９】認証鍵生成回路３３ａ，３３ｂ，３３ｃ
は、例えば一方向性関数を用いて、チャレンジ鍵から認
証鍵を生成する。

【００７０】比較回路３５ｂ，３５ｃは、２つの認証鍵
が一致するか否か比較する。

【００７１】バス鍵生成回路３７ａ，３７ｂ，３７ｃ
は、例えば一方向性関数を利用して、２つの認証鍵から
バス鍵、すなわち一時鍵を生成する。

【００７２】認証鍵生成回路３３ａと認証鍵生成回路３
３ｂと認証鍵生成回路３３ｃは、例えば同一のアルゴリ
ズムを用いることにより、同一のチャレンジ鍵に対して
同一の認証鍵を生成するものとする。

【００７３】バス鍵生成回路３７ａとバス鍵生成回路３
７ｂとバス鍵生成回路３７ｃは、例えば同一のアルゴリ
ズムを用いることにより、同一の２つの認証鍵から同一
のバス鍵を生成するものとする。

【００７４】次に、図２、図４を参照しながら、暗号化
ユニット１２６とＩＣカード１００との間で行われる鍵
共有手順について説明する。

【００７５】まず、鍵共有手順のフェイズ１では、暗号
化ユニット１２６にて、チャレンジ鍵生成回路３１ｂに
よりチャレンジ鍵（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｋｅｙ）１を
生成し、これをＩＣカード１００にも伝える。次に、暗
号化ユニット１２６の認証鍵生成回路３３ｂとＩＣカー
ド１００の認証鍵生成回路３３ｃのそれぞれにて、チャ
レンジ鍵１をもとに認証鍵１（Ｋｅｙ１）を生成し、ま
たＩＣカード１００から暗号化ユニット１２６へ生成し
た認証鍵１を転送する。そして、暗号化ユニット１２６
にて、比較回路３５ｂにより、暗号化ユニット１２６と
ＩＣカード１００のそれぞれで生成された２つの認証鍵
１を比較する。もし一致すれば次のフェイズ２に移行す
る。もし一致しなければ異常終了となる。

【００７６】次に、フェイズ２では、ＩＣカード１００
にて、チャレンジ鍵生成回路３１ｃによりチャレンジ鍵
（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｋｅｙ）２を生成し、これを暗
号化ユニット１２６にも伝える。次に、ＩＣカード１０
０の認証鍵生成回路３３ｃと暗号化ユニット１２６の認
証鍵生成回路３３ｂのそれぞれにて、チャレンジ鍵２を
もとに認証鍵２（Ｋｅｙ２）を生成し、また暗号化ユニ
ット１２６からＩＣカード１００へ生成した認証鍵２を
転送する。そして、ＩＣカード１００にて、比較回路３
５ｃにより、ＩＣカード１００と暗号化ユニット１２６
のそれぞれで生成された２つの認証鍵２を比較する。も
し一致すれば次のフェイズ３に移行する。もし一致しな
ければ異常終了となる。

【００７７】そして、フェイズ３では、暗号化ユニット
１２６のバス鍵生成回路３７ｂとＩＣカード１００のバ
ス鍵生成回路３７ｃのそれぞれにて、認証鍵１および認
証鍵２をもとにバス鍵（ＢＵＳ Ｋｅｙ）すなわち一時
鍵Ｓｋｔを生成する。

【００７８】これによって、暗号化ユニット１２６とＩ
Ｃカード１００との間で安全に一時鍵Ｓｋｔが共有化さ
れる。

【００７９】ステップＳ１４では、ＩＣカード１００か
ら暗号化ユニット１２６へ、共有化した一時鍵Ｓｋｔを
用いてデータ暗号鍵Ｓｋ１を伝える。すなわち、まず、
ＩＣカード１００にて、復号化回路１１０ｅによりＳｋ
ｔでＳｋ１を復号して、ＤＳｋｔ（Ｓｋ１）を得る。次
に、ＩＣカード１００から暗号化ユニット１２６へ、Ｄ
Ｓｋｔ（Ｓｋ１）を送る。そして、暗号化ユニット１２
６にて、暗号化回路１１９ｂにより、ＳｋｔでＤＳｋｔ
（Ｓｋ１）を暗号化して、Ｓｋ１を得る。

【００８０】ステップＳ１４では、暗号化ユニット１１
８にて、暗号化回路１０５ｃにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。

【００８１】ステップＳ１５では、暗号化ユニット１２
６にて、暗号化回路１１９ｅにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。

【００８２】ステップＳ１６では、ＥＳｋ１（Ｄａｔ
ａ）を記録媒体１１７に記録する。

【００８３】なお、１つの記録媒体に複数のＩＤが格納
される場合、ＩＤとＥＳｋ１（Ｄａｔａ）とを対応付け
て格納する。

【００８４】次に、図４〜図７を参照しながら、復号の
際の手順について説明する。

【００８５】まず、ＩＣカード１００をＰＣのカードス
ロットなど（図示せず）に差し込んでおく。また、記録
媒体１２７がリムーバブルな媒体である場合には、これ
をディスクドライブ装置（図示せず）にセットしてお
く。

【００８６】ステップＳ２１では、ステップＳ１３と同
様にして、復号化ユニット２０３とＩＣカード１００と
の間で鍵共有手順により一時鍵Ｓｋｔを共有する。

【００８７】まず、鍵共有手順のフェイズ１では、復号
化ユニット２０３にて、チャレンジ鍵生成回路３１ａに
よりチャレンジ鍵（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｋｅｙ）１を
生成し、これをＩＣカード１００にも伝える。次に、復
号化ユニット２０３の認証鍵生成回路３３ａとＩＣカー
ド１００の認証鍵生成回路３３ｃのそれぞれにて、チャ
レンジ鍵１をもとに認証鍵１（Ｋｅｙ１）を生成し、ま
たＩＣカード１００から復号化ユニット２０３へ生成し
た認証鍵１を転送する。そして、復号化ユニット２０３
にて、比較回路３５ａにより、復号化ユニット２０３と
ＩＣカード１００のそれぞれで生成された２つの認証鍵
１を比較する。もし一致すれば次のフェイズ２に移行す
る。もし一致しなければ異常終了となる。

【００８８】次に、フェイズ２では、ＩＣカード１００
にて、チャレンジ鍵生成回路３１ｃによりチャレンジ鍵
（Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ Ｋｅｙ）２を生成し、これを復
号化ユニット２０３にも伝える。次に、ＩＣカード１０
０の認証鍵生成回路３３ｃと復号化ユニット２０３の認
証鍵生成回路３３ａのそれぞれにて、チャレンジ鍵２を
もとに認証鍵２（Ｋｅｙ２）を生成し、また復号化ユニ
ット２０３からＩＣカード１００へ生成した認証鍵２を
転送する。そして、ＩＣカード１００にて、比較回路３
５ｃにより、ＩＣカード１００と復号化ユニット２０３
のそれぞれで生成された２つの認証鍵２を比較する。も
し一致すれば次のフェイズ３に移行する。もし一致しな
ければ異常終了となる。

【００８９】そして、フェイズ３では、復号化ユニット
２０３のバス鍵生成回路３７ａとＩＣカード１００のバ
ス鍵生成回路３７ｃのそれぞれにて、認証鍵１および認
証鍵２をもとにバス鍵（ＢＵＳ Ｋｅｙ）すなわち一時
鍵Ｓｋｔを生成する。

【００９０】これによって、復号化ユニット２０３とＩ
Ｃカード１００との間で安全に一時鍵Ｓｋｔが共有化さ
れる。

【００９１】ステップＳ２２では、記録媒体１２７に記
録されたＩＤをＩＣカード１００へ送る。

【００９２】ステップＳ２３では、ＩＣカード１００に
て、送られたＩＤをもとに、記録領域２００から、対応
するＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）を取り出
す。ステップＳ２４では、復号化ユニット２０３へＥＭ
ｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）を送ることによっ
て、データ暗号鍵Ｓｋ１を復号化ユニット２０３へ伝え
るための処理が行われる。以下、この手順について詳し
く説明する。

【００９３】まず、暗号化回路２０９ｂにより、一時鍵
ＳｋｔでＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を暗号化して、ＥＳｋｔ
（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））を得る。また、暗号化回路２０
９ｂにより、一時鍵ＳｋｔでＥＳｋ１（Ｓｋ１）を暗号
化して、ＥＳｋｔ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））を得る。そし
て、ＥＳｋｔ（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））とＥＳｋｔ（ＥＳ
ｋ１（Ｓｋ１））をＣＰＵバス１１６を通して復号化ユ
ニット２０３へ送る。

【００９４】次に、復号化ユニット２０３にて、復号化
回路２１２ｂにより、一時鍵ＳｋｔでＥＳｋｔ（ＥＭｋ
ｉ（Ｓｋ１））を復号して、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を得
る。また、復号化回路２１２ｄにより、一時鍵Ｓｋｔで
ＥＳｋｔ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））を復号して、ＥＳｋ１
（Ｓｋ１）を得る。

【００９５】次に、マスター鍵を１つ選ぶ（これをＭｋ
ｐとする）。

【００９６】選んだＭｋｐを復号鍵として、復号化回路
２１２ｃにより、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を復号し、 ＤＭｋｐ（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））＝Ｓｋａ を得る。

【００９７】次に、復号化回路２１２ｃの出力Ｓｋａを
暗号鍵として、復号化回路２１２ｅにより、ＥＳｋ１
（Ｓｋ１）を復号し、 ＤＳｋａ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋｂ を得る。

【００９８】次に、図示しない鍵判定回路により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、マスタ
ー鍵ＭｋｉがＭｋｐであったならば、 Ｓｋａ＝ＤＭｋｐ（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＤＳｋａ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））＝ＤＳｋ１
（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１ となる。

【００９９】つまり、鍵判定回路により、ＳｋａとＳｋ
ｂとが一致することがわかった場合には、Ｍｋｉ＝Ｍｋ
ｐ、かつ、Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１であり、この場合、
復号化回路２１２ｅの出力（あるいは復号化回路２１２
ｃの出力）は、復号化回路２１２ｆに伝えられる。

【０１００】一方、鍵判定回路により、ＳｋａとＳｋｂ
とが一致しないことがわかった場合には、Ｍｋｉ≠Ｍｋ
ｐであり、ＩＣカード１００にてＳｋ１はこのＭｋｐで
は暗号化されておらず、それ以外のマスター鍵で暗号化
されたことが判る。

【０１０１】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、復号に用いるマスター鍵Ｍｋｐを変更して、上記の
手順を繰り返す。

【０１０２】以上のような手順を用いて、マスター鍵Ｍ
ｋｉを復号化ユニット２０３側で特定することができる
とともに、データ暗号鍵Ｓｋ１をＩＣカード１００から
暗号化ユニット１２６へ安全に伝えることが可能とな
る。

【０１０３】ステップＳ２５では、記録媒体１２７に記
録されたＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号化ユニット２０３
へ送る。

【０１０４】ステップＳ２７では、復号化ユニット２０
３にて、復号化回路２１２ｆにより、Ｓｋ１を復号鍵と
してＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号し、もとの入力データ
を得る。

【０１０５】なお、復号対象となるデータの暗号化に用
いたＩＣカードと当該ＩＣカード１００とが相違するも
のである場合、ＩＣカード１００内に対応するＩＤとＥ
Ｍｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）の組が登録され
ていないので、上記のステップＳ２４にてＭｋｉを特定
することもＳｋ１を得ることもできず、結局、対象とな
る暗号化データを復号することはできない。言い換える
と、本実施形態では、記録媒体１２７とこれに暗号化デ
ータを記録した際に用いたＩＣカードをセットで用いて
のみ復号を行うことができる。

【０１０６】本実施形態で示した手順は一例であり種々
変形することが可能である。

【０１０７】例えば、図３において、ステップＳ１３の
一時鍵の共有は最初に行っても良い。また、ステップＳ
１１，Ｓ１２のＩＤの生成、データベースへの登録、記
録媒体への記録は、それぞれどのようなタイミングで行
っても良い。また、ステップＳ１４はステップＳ１２よ
り先に行っても良い。また、暗号化ユニット内にバッフ
ァがあればデータはどのようなタイミングで読み込んで
も良い。また、すべてのデータを暗号化してから記録媒
体に記録しても良いが、所定の単位ごとに暗号化と記録
（あるいは読み込みと暗号化と記録）を繰り返し行って
も良い。

【０１０８】また、例えば図７において、ステップＳ２
１の一時鍵の共有は最初に行わなくても良い。復号化ユ
ニット内にバッファがあれば暗号化データはどのような
タイミングで読み込んでも良い。また、すべてのデータ
を復号してから出力しても良いが、所定の単位ごとに復
号と出力（あるいは読み込みと復号と出力）を繰り返し
行っても良い。

【０１０９】上記の暗号化回路や復号化回路で用いる暗
号化方式は、すべての部分で同じものを用いても良い
し、対になる暗号化回路と復号化回路の組ごとに、用い
る暗号化方式を適宜決めても良い（すべて異なるように
することも可能である）。

【０１１０】また、上記では暗号化回路や復号化回路は
独立した回路として示したが、暗号化回路や復号化回路
は暗号化方式が同じであればユニット内あるいはＩＣカ
ード内において１つまたは複数のもので兼用するように
構成しても構わない。例えば、暗号化ユニット１２６に
おいて暗号化回路１１９ｂと１１９ｅの暗号化方式が同
じであれば、それらを１つの回路で構成しても良い。ま
た、例えば、復号化ユニット２０３において復号化回路
２１２ｂ〜２１２ｆの暗号化方式がすべて同じであれ
ば、それらを１つの回路で構成しても良いし、あるいは
３つの回路（例えば、復号化回路２１２ｂ，２１２ｄに
共用する回路、復号化回路２１２ｃ，２１２ｅに共用す
る回路、復号化回路２１２ｆ）で構成しても良いし、そ
の他にも種々の構成が可能である。また、復号化ユニッ
ト２０３において復号化回路２１２ｂ〜２１２ｅの暗号
化方式が同じで復号化回路２１２ｆのみ相違するなら
ば、例えば２つの回路で構成することも可能であり、あ
るいは３つあるいは４つの回路で構成することも可能で
ある。また、ＩＣカード１００についても同様に、暗号
化回路１０７ａ，１０７ｂ，２０９ｂ，２０９ｃの４つ
を適宜共通化することが可能である。

【０１１１】ところで、ステップＳ１２では、ＩＣカー
ド１００にて、暗号化回路１０７ａによりＳｋ１自身で
Ｓｋ１を暗号化して、ＥＳｋ１（Ｓｋ１）を得るととも
に、暗号化回路１０７ｂにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋ
ｓ（ｓ＝１，…，ｎ）のうちから例えばランダムあるい
は順番に選んだ１つ（これをＭｋｉとする）でＳｋ１を
暗号化して、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を求め、そして、ＩＤ
とＥＳｋ１（Ｓｋ１）とＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とを対応付
けてＩＣカード１００内の記憶領域２００に記録してお
いた。

【０１１２】ここで、万一、マスター鍵が破られたこと
が発覚し、その破られたものを除いてマスター鍵が作り
込まれた復号化ユニット２０３に取り替えた場合、すで
にＩＣカード１００に記憶されているＥＭｋｉ（Ｓｋ
１）に対応するマスター鍵は復号化ユニット２０３内に
存在しないので、対応する暗号化データを復号すること
ができなくなる。

【０１１３】そこで、上記構成を拡張して、ｎ個のマス
ター鍵のうちから例えばランダムあるいは順番に選んだ
ｍ個（２≦ｍ≦ｎ）のマスター鍵で夫々Ｓｋ１を暗号化
して、ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を求め、ＩＤとＥＳｋ
１（Ｓｋ１）とｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）をとを対応付
けてＩＣカード１００内の記憶領域２００に記録してお
いても良い。

【０１１４】この場合、ステップＳ２４において、復号
化ユニット２０３にて、ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）のう
ちの１つを選択し、ステップＳ２４の処理を行い、復号
化ユニット２０３内のすべてのマスター鍵を用いても鍵
判定回路によりＳｋａとＳｋｂとの一致が得られず、マ
スター鍵Ｍｋｉが特定できなかったならば、ｍ個のＥＭ
ｋｉ（Ｓｋ１）のうちの他の１つを選択し、ステップＳ
２４の処理を行う。そして、上記手順を、鍵判定回路に
よりＳｋａとＳｋｂとの一致が得られるまで繰り返す。

【０１１５】このようにすれば、ＩＣカード１００内の
ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）のうちのいずれかに対応する
マスター鍵が破られ、その破られたものを除いてマスタ
ー鍵が作り込まれた復号化ユニット２０３に取り替えた
場合でも、ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）のすべてに対応す
るマスター鍵が破られない限り、対応する暗号化データ
を復号することができるようになる。

【０１１６】本実施形態では、暗号化ユニットはＰＣ内
に例えば暗号化ボードとして組み込まれＣＰＵバスに接
続されるものであったが、暗号化ユニットはディスクド
ライブ装置内に内蔵されることもある。

【０１１７】（第２の実施形態）図８は、本発明の第２
の実施形態に係るデータの暗号化に用いるシステムの構
成を示すブロック図である。なお、図８の３０５の部分
および３０３の部分の詳細と一時鍵生成回路１１７を図
９に示す。また、この場合の動作の一例を図１０のフロ
ーチャートに示す。

【０１１８】図１１は、本発明の第２の実施形態に係る
データの復号に用いるシステムの構成を示すブロック図
である。なお、図１１の２１５の部分および２１３の部
分の詳細と一時鍵生成回路２１０を図１２に示す。ま
た、この場合の動作の一例を図１３のフローチャートに
示す。

【０１１９】図８に示すように、本実施形態に係るシス
テムは、ＩＣカード１００と暗号化ユニット１２６と復
号化ユニット２０３を備えている。また、ＩＣカード１
００と暗号化ユニット１２６と復号化ユニット２０３
は、ＰＣのＣＰＵバス１１６に接続されている。なお、
ＩＣカード１００は使用時のみ接続し、それ以外では取
り外して保管しておくのが望ましい。

【０１２０】また、ＣＰＵバス１１６にはディスクドラ
イブ装置（図示せず）が接続されており、ディスクドラ
イブ装置により記録媒体１２７への読み書きが行われ
る。

【０１２１】図８および図９に示すように、ＩＣカード
１００は、暗号化に用いる部分として、データ暗号鍵生
成回路１０３、ＩＤ生成回路１０５、暗号化回路１０７
ａ，１０７ｂ、復号化回路１１０ａ〜１１０ｆ、一時鍵
判定回路３１３を備え、復号に用いる部分として、暗号
化回路２０９ａ〜２０９ｄ、一時鍵判定回路２１１を備
え、暗号化と復号の両方に用いる部分としてＩＤ／鍵情
報記憶回路２００を備えている。上記構成部分は、独立
した１つのＩＣチップとして形成され、ＩＣカード内に
封止されているものとする。

【０１２２】なお、上記では一時鍵判定回路２１１と一
時鍵判定回路３１３は異なる回路としてあるが、その代
わりに一時鍵判定回路２１１と一時鍵判定回路３１３を
１つの回路で兼用しても構わない。

【０１２３】暗号化ユニット１２６は、一時鍵生成回路
１１７、暗号化回路１１９ａ〜１１９ｇ、鍵判定回路
（図示せず）を備えている。暗号化ユニット１２６は、
独立した１つのＩＣチップとして形成されるものとす
る。

【０１２４】復号化ユニット２０３は、一時鍵生成回路
２１０、復号化回路２１２ａ〜２１２ｇ、鍵判定回路
（図示せず）を備えている。復号化ユニット２０３は、
独立した１つのＩＣチップとして形成されるものとす
る。

【０１２５】復号化ユニット２０３内には、後述する複
数のマスター鍵Ｍｋｓ（図中１０２ａ）が登録されてい
る（作り込まれている）。

【０１２６】また、暗号化ユニット１２６内には、復号
化ユニット１２６と同一の複数のマスター鍵Ｍｋｓ（図
中１０２ｂ）が登録されている（作り込まれている）。

【０１２７】同様に、ＩＣカード１００内には、復号化
ユニット１２６と同一の複数のマスター鍵Ｍｋｓ（図中
１０２ｃ）が登録されている（作り込まれている）。

【０１２８】なお、万一、マスター鍵が破られたことが
発覚した場合、それ以降、ＩＣカード１００、暗号化ユ
ニット１２６、復号化ユニット２０３には、その破られ
たものを除いてマスター鍵が作り込まれる。また、破ら
れたマスター鍵が作り込まれているＩＣカード１００、
暗号化ユニット１２６、復号化ユニット２０３は、その
破られたものを除いてマスター鍵が作り込まれている新
しいものに差し替えるのが望ましい。

【０１２９】なお、全体の制御は図示しない制御部が司
るものとする。制御部は例えばプログラムを当該ＰＣの
ＣＰＵで実行することにより実現することができる。

【０１３０】データＤａｔａは、暗号化して記録する対
象となる入力データであり、例えばＰＣのＩ／Ｏポート
から入力される映像、音声、テキストなどのマルチメデ
ィア・データである。

【０１３１】ＩＤは、本実施形態では、一纏まりのデー
タ毎（例えばタイトル毎）に与えられる識別番号であ
る。なお、ＩＤは、ディスク毎に与えるようにしても良
いし、ディスクの片面毎あるいは複数のディスクからな
る組毎に与えるようにしても良いし、上記の一纏まりの
データをさらに細分化した部分毎（例えばチャプター毎
あるいは曲毎など）に与えるようにしても良い。

【０１３２】Ｓｋ１は、データの暗号化および復号に用
いるデータ暗号鍵（共通鍵暗号方式における共通鍵）で
あり、ＩＤと対で生成される。

【０１３３】Ｍｋｓ（ｓ＝１〜ｎ、ｎは２以上の整数）
は、マスター鍵（共通鍵暗号方式における共通鍵）の鍵
束である。マスター鍵は、例えばメーカ毎に所定個数づ
つが割り当てられる。この場合、マスター鍵は、メーカ
間で重複のないように割り当てられる。ここでは、一例
として、ｓ＝１，…１０（ｓ＝１０）とすると、Ｍｋ
１，Ｍｋ２，…，Ｍｋ１０のマスター鍵が、ＩＣカード
１００、暗号化ユニット１２６、復号化ユニット２０３
のそれぞれに作り込まれる。

【０１３４】前述したように、マスター鍵の鍵束は、利
用者が外部から取得できないように、ＩＣカード内に封
止されたチップ、暗号化ユニットのチップ、復号化ユニ
ットのチップそれぞれにおいて、利用者が意図的に取り
出せないようにチップ内部の秘匿された領域に記録され
ているものとする。

【０１３５】Ｓｋｔは、ＣＰＵバス１１６上に情報を流
す際に、該情報を暗号化あるいは復号（暗号化に先だっ
て行う復号）するための、その都度変化する一時鍵（共
通鍵暗号方式における共通鍵）である。

【０１３６】ＩＤ生成回路１０５は、ＩＤ番号を生成す
る。ＩＤ番号は、１から順番に発番するようにしても良
いが、好ましくはランダムに発番する方が良い。後者の
場合、生成されるＩＤが全て異なるようにするために、
例えばＩＤ生成回路１０５を乱数発生器を用いて構成す
る方法が考えられる。なお、重複発番する可能性のある
乱数等を用いる場合には、生成したＩＤが既発番のもの
と同じであるかどうかチェックし、重複して発番された
ことが分かったならば、そのＩＤは破棄し、別のＩＤを
生成し直すようにすると好ましい。

【０１３７】データ暗号鍵生成回路１０３は、ＩＤと対
になるデータ暗号鍵Ｓｋ１を生成する。データ暗号鍵生
成回路１０３は、例えば鍵長分の乱数発生器で構成して
も良い。また、乱数を発生するにあたって、例えば時計
（図示せず）からの時間情報を用いるようにしても良
い。なお、全てのビットが０や１になる可能性のある乱
数で鍵を生成する場合は、全てのビットが０や１になる
ことがないようにチェック処理等をする必要がある。

【０１３８】ＩＤ／鍵情報記憶回路２００は、後述する
ようにＩＤとＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）
とを対応づけて記憶するためのものでる（ここで、ｉは
１〜ｎのうちのいずれか）。

【０１３９】一時鍵生成回路１１７，２１０は、それぞ
れ一時鍵Ｓｋｔを生成するためのものであり、その都度
生成する。一時鍵生成回路１１７，２１０夫々は、例え
ば鍵長分の乱数発生器で構成する方法が考えられる。ま
た、乱数を発生するにあたって、例えば時計（図示せ
ず）からの時間情報を用いるようにしても良い。なお、
全てのビットが０や１になる可能性のある乱数で鍵を生
成する場合は、全てのビットが０や１になることがない
ようにチェック処理等をする必要がある。

【０１４０】記録媒体１２７は、暗号化されたＩ／Ｏポ
ートからの入力データを記録するためのものであり、例
えばハードディスク、ＭＯ、ＦＤ、１回書き込み可能な
ＣＤ、ＤＶＤ−ＲＡＭなどを用いることが考えられる。

【０１４１】なお、ディスクドライブ装置内には、記録
の際に変調、誤り訂正回路を行い、再生の際に復調、誤
り訂正回路を行う変復調／誤り訂正回路が内蔵される場
合がある。

【０１４２】また、本実施形態では、復号化ユニット２
０３にはディジタルデータＤａｔａをアナログデータに
変換するＤ／Ａ変換回路が備えられ、復号化ユニット２
０３からはアナログに変換されらデータが出力されるも
のとする。また、ディジタルデータＤａｔａが復号すべ
きものである場合にはこれを復号する復号回路をＤ／Ａ
変換回路の前に設けるものとする。例えばディジタルデ
ータＤａｔａがＭＰＥＧ方式で圧縮された画像データで
ある場合に、ＭＰＥＧ復号回路を設けるものとする。ま
た、種々の方式で圧縮等されたデータあるいは復号の必
要ないデータのいずれも出力できるように、複数種類の
復号回路を設け、これを適宜切替て使用し、あるいはこ
れらを使用しないように構成することも可能である。な
お、復号化ユニット２０３からの出力は例えば画像とし
てディスプレイなどに表示される。

【０１４３】最初に、図８〜図１０を参照しながら、暗
号化の際の手順について説明する。まず、ＩＣカード１
００をＰＣのカードスロットなど（図示せず）に差し込
んでおく。また、記録媒体１２７がリムーバブルな媒体
である場合には、これをディスクドライブ装置（図示せ
ず）にセットしておく。

【０１４４】ステップＳ３１では、ＩＣカード１００に
て、ＩＤ生成回路１０５により入力データに対するＩＤ
が生成される。また、データ暗号鍵生成回路１０３によ
り入力データを暗号化するための暗号鍵Ｓｋ１が生成さ
れる。

【０１４５】ステップＳ３２では、ＩＣカード１００に
て、暗号化回路１０７ａによりＳｋ１自身でＳｋ１を暗
号化して、ＥＳｋ１（Ｓｋ１）を得るとともに、暗号化
回路１０７ｂにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｓ＝
１，…，ｎ）のうちから例えばランダムあるいは順番に
選んだ１つ（これをＭｋｉとする）でＳｋ１を暗号化し
て、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を得る。そして、得られたＩＤ
とＥＳｋ１（Ｓｋ１）とＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とを対応付
けてＩＣカード１００内の記憶領域２００に記録してお
く。また、生成されたＩＤを記録媒体１２７に記録す
る。

【０１４６】なお、ＩＤは、ＩＣカード１００からＣＰ
Ｕバスを介して直接、ディスクドライブ装置に与えても
良いし、ＩＣカード１００からＣＰＵバスを介して暗号
化ユニット１２６に与え、暗号化ユニット１２６からＣ
ＰＵバスを介してディスクドライブ装置に与えるように
しても良い。

【０１４７】ステップＳ３３では、ＩＣカード１００内
で生成したデータ暗号鍵Ｓｋ１をＣＰＵバス１１６を介
して復号化ユニット１２６へ送るために用いる一時鍵Ｓ
ｋｔを、暗号化ユニット１２６側にて一時鍵生成回路１
１７により生成する。

【０１４８】ステップＳ３４では、以下に示すような手
順を用いて、暗号化ユニット１２６からＩＣカード１０
０へ、生成された一時鍵Ｓｋｔを伝える。

【０１４９】Ｓｋｔのプレインデータを取得されないよ
うに、Ｓｋｔは、暗号化ユニット１２６内に記録された
マスター鍵Ｍｋｓ（ｓ＝１，…，ｎ）のうちのいずれか
（これをＭｋｈとする）で暗号化され、ＥＭｋｈ（Ｓｋ
ｔ）としてＣＰＵバス１１６を通してＩＣカード１００
へ送られる。

【０１５０】ここで、もしマスター鍵が１つだけ存在す
るのであれば（これをＭｋ０とする）、単に暗号化ユニ
ット１２６にてＭｋ０でＳｋｔを暗号化し、このＥＭｋ
０（Ｓｋｔ）をＩＣカード１００へ送り、ＩＣカード１
００にてＭｋ０でＥＭｋ０（Ｓｋｔ）を復号することに
より、Ｓｋｔを取り出すことができるが、本実施形態で
は、複数のマスター鍵からなる鍵束のうちの使用したマ
スター鍵Ｍｋｈを直接的に指し示す識別情報は暗号化ユ
ニット１２６からＩＣカード１００へ伝えないように
し、その代わりに、上記マスター鍵Ｍｋｈを特定可能と
する情報を暗号化ユニット１２６からＩＣカード１００
へ送り、ＩＣカード１００にて、Ｓｋｔの暗号化に使用
されたマスター鍵Ｍｋｈがｎ個のマスター鍵のうちのい
ずれであるかを特定するとともに、このマスター鍵の特
定を通じてＳｋｔを得る。

【０１５１】以下、図９、図１０を参照しながら、ステ
ップＳ３４のより詳しい手順について説明する。

【０１５２】まず、暗号化ユニット１２６にて、暗号化
回路３０７ａにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｉ＝
１，…，ｎ）のうちから例えばランダムあるいは順番に
選んだ１つ（これをＭｋｈとする）で一時鍵Ｓｋｔを暗
号化して、ＥＭｋｈ（Ｓｋｔ）を得る。また、暗号化回
路１１９ｇにより、一時鍵Ｓｋｔ自身を暗号化鍵として
用いてＳｋｔを暗号化して、ＥＳｋｔ（Ｓｋｔ）を得
る。そして、ＥＭｋｈ（Ｓｋｔ）とＥＳｋｔ（Ｓｋｔ）
を、ＣＰＵバス１０６を通してＩＣカード１００へ送
る。

【０１５３】次に、ＩＣカード１００にて、まずマスタ
ー鍵を１つ選ぶ（これをＭｋｐとする）。

【０１５４】選んだＭｋｐを復号鍵として、復号化回路
１１０ｃにより、ＥＭｋｈ（Ｓｋｔ）を復号し、 ＤＭｋｐ（ＥＭｋｈ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋａ を得る。

【０１５５】次に、復号化回路１１０ｃの出力Ｓｋａを
復号鍵として、復号化回路１１０ｃにより、ＥＳｋｔ
（Ｓｋｔ）を復号し、 ＤＳｋａ（ＥＳｋｔ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋｂ を得る。

【０１５６】次に、一時鍵判定回路３１３により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、暗号化
ユニット１２６にてＳｋｔを暗号化したマスター鍵Ｍｋ
ｈがＭｋｐであったならば、 Ｓｋａ＝ＤＭｋｐ（ＥＭｋｉ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋｔ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＤＳｋａ（ＥＳｋｔ（Ｓｋｔ））＝ＤＳｋｔ
（ＥＳｋｔ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋｔ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋｔ となる。

【０１５７】つまり、一時鍵判定回路３１３により、Ｓ
ｋａとＳｋｂとが一致することがわかった場合には、Ｍ
ｋｈ＝Ｍｋｐ、かつ、Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋｔであり、
この場合、一時鍵判定回路３１３はＳｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓ
ｋｔを出力する。

【０１５８】一方、一時鍵判定回路３１３により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致しないことがわかった場合には、Ｍ
ｋｈ≠Ｍｋｐであり、暗号化ユニット１２６にてＳｋｔ
はこのＭｋｐでは暗号化されておらず、それ以外のマス
ター鍵で暗号化されたことが判る。この場合、一時鍵判
定回路３１３は出力をしない（あるいは一時鍵判定回路
３１３の出力が復号化回路１１０ｄ，１１０ｅには伝え
られない）。

【０１５９】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、復号に用いるマスター鍵Ｍｋｐを変更して、上記の
手順を繰り返す。例えば、最初にＭｋｐとしてＭｋ１を
用いて上記の手順を行ってＳｋａとＳｋｂとが一致しな
かった場合に、次にＭｋ２へと更新して再び上記の手順
を繰り返すのである。

【０１６０】以上のような手順を用いて、暗号化ユニッ
ト１２６にてどのマスター鍵を用いたのかをＩＣカード
１００側で特定することができるとともに、暗号化ユニ
ット１２６とＩＣカード１００との間で一時鍵Ｓｋｔを
安全に共有することが可能となる。

【０１６１】ステップＳ３５では、上記のようにして共
有化した一時鍵Ｓｋｔを用いて、ＩＣカード１００内で
生成したデータ暗号鍵Ｓｋ１をＣＰＵバス１１６を介し
て暗号化ユニット１２６へ伝える。

【０１６２】なおここでは、ＩＣカード１００にてデー
タ暗号鍵Ｓｋ１を一時鍵Ｓｋｔで復号化し、ＤＳｋｔ
（Ｓｋ１）をＩＣカード１００から暗号化ユニット１２
６に送り、暗号化ユニット１２６にてＤＳｋｔ（Ｓｋ
１）をＳｋｔで暗号化して、Ｓｋ１を得るのではなく、
上記のＳｋｔを共有した手順を併用する。

【０１６３】まず、ＩＣカード１００にて、復号化回路
１１０ｂにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｓ＝１，
…，ｎ）のうちから例えばランダムあるいは順番に選ん
だ１つ（これをＭｋｊとする）でデータ暗号鍵Ｓｋ１を
暗号化して、ＤＭｋｊ（Ｓｋ１）を得る。また、復号化
回路１１０ａにより、Ｓｋ１自身を復号鍵として用いて
Ｓｋ１を復号して、ＤＳｋ１（Ｓｋ１）を得る。

【０１６４】次に、復号化回路１１０ｅにより、一時鍵
ＳｋｔでＤＭｋｊ（Ｓｋ１）を復号して、ＤＳｋｔ（Ｄ
Ｍｋｊ（Ｓｋ１））を得る。また、復号化回路１１０ｄ
により、一時鍵ＳｋｔでＤＳｋ１（Ｓｋ１）を復号し
て、ＤＳｋｔ（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））を得る。そして、
ＤＳｋｔ（ＤＭｋｊ（Ｓｋ１））とＤＳｋｔ（ＤＳｋ１
（Ｓｋ１））をＣＰＵバス１１６を通して暗号化ユニッ
ト１２６へ送る。

【０１６５】次に、暗号化ユニット１２６にて、暗号化
回路１１９ｂにより、一時鍵ＳｋｔでＤＳｋｔ（ＤＭｋ
ｊ（Ｓｋ１））を暗号化して、ＤＭｋｊ（Ｓｋ１）を得
る。また、暗号化回路１１９ａにより、一時鍵Ｓｋｔで
ＤＳｋｔ（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））を暗号化して、ＤＳｋ
１（Ｓｋ１）を得る。

【０１６６】ここで、ＩＣカード１００にて用いられた
マスター鍵が、ｎ個のうちのどのマスター鍵であったか
は、暗号化ユニット１２６側ではわからない。そこで、
前述したＩＣカード１００にてマスター鍵の特定を通じ
て一時鍵Ｓｋｔを求める手順と同じ手順により、暗号化
ユニット１２６にてマスター鍵の特定を通じてデータ暗
号鍵Ｓｋ１を求める。

【０１６７】まず、暗号化ユニット１２６にて、マスタ
ー鍵を１つ選ぶ（これをＭｋｐとする）。

【０１６８】選んだＭｋｐを暗号鍵として、暗号化回路
１１９ｃにより、ＤＭｋｊ（Ｓｋ１）を暗号化し、 ＥＭｋｐ（ＤＭｋｊ（Ｓｋ１））＝Ｓｋａ を得る。

【０１６９】次に、暗号化回路１１９ｃの出力Ｓｋａを
暗号鍵として、暗号化回路１１９ｄにより、ＤＳｋ１
（Ｓｋ１）を暗号化し、 ＥＳｋａ（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋｂ を得る。

【０１７０】次に、図示しない鍵判定回路により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、ＩＣカ
ード１００にてＳｋ１を復号したマスター鍵ＭｋｊがＭ
ｋｐであったならば、 Ｓｋａ＝ＥＭｋｐ（ＤＭｋｊ（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＥＳｋａ（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））＝ＥＳｋ１
（ＤＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１ となる。

【０１７１】つまり、鍵判定回路により、ＳｋａとＳｋ
ｂとが一致することがわかった場合には、Ｍｋｊ＝Ｍｋ
ｐ、かつ、Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１であり、この場合、
暗号化回路１１９ｄの出力（あるいは暗号化回路１１９
ｃの出力）は、暗号化回路１１９ｅに伝えられる。

【０１７２】一方、鍵判定回路により、ＳｋａとＳｋｂ
とが一致しないことがわかった場合には、Ｍｋｊ≠Ｍｋ
ｐであり、ＩＣカード１００にてＳｋ１はこのＭｋｐで
は暗号化されておらず、それ以外のマスター鍵で復号さ
れたことが判る。

【０１７３】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、暗号化に用いるマスター鍵Ｍｋｐを変更して、上記
の手順を繰り返す。

【０１７４】以上のような手順を用いて、ＩＣカード１
００にてどのマスター鍵を用いたのかを暗号化ユニット
１２６側で特定することができるとともに、ＩＣカード
１００内にて生成されたデータ暗号鍵Ｓｋ１をＩＣカー
ド１００から暗号化ユニット１２６へ安全に伝えること
が可能となる。

【０１７５】ステップＳ３６では、暗号化ユニット１２
６にて、暗号化回路１１９ｅにより、Ｓｋ１を暗号鍵と
して用いて入力データＤａｔａを暗号化して、ＥＳｋ１
（Ｄａｔａ）を得る。

【０１７６】ステップＳ３７では、ＥＳｋ１（Ｄａｔ
ａ）を記録媒体１２７に記録する。

【０１７７】なお、１つの記録媒体に複数のＩＤが格納
される場合、ＩＤとＥＳｋ１（Ｄａｔａ）とを対応付け
て格納する。

【０１７８】次に、図１１〜図１３を参照しながら、復
号の際の手順について説明する。

【０１７９】。

【０１８０】まず、ＩＣカード１００をＰＣのカードス
ロットなど（図示せず）に差し込んでおく。また、記録
媒体１２７がリムーバブルな媒体である場合には、これ
をディスクドライブ装置（図示せず）にセットしてお
く。

【０１８１】ステップＳ４１では、ＩＣカード１００内
の記憶領域２００に格納された暗号化されたデータ暗号
鍵Ｓｋ１をＣＰＵバス１１６を介して復号化ユニット２
０３へ送るために用いる一時鍵Ｓｋｔを、復号化ユニッ
ト２０３側にて一時鍵生成回路２１０により生成する。

【０１８２】ステップＳ４２では、先のステップＳ３４
にて用いた手順と同様の手順を利用して、復号化ユニッ
ト２０３からＩＣカード１００へ、生成された一時鍵Ｓ
ｋｔを伝える。

【０１８３】以下、図１２、図１３を参照しながら、ス
テップＳ４２のより詳しい手順について説明する。

【０１８４】まず、復号化ユニット２０３にて、復号化
回路２１２ａにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋｓ（ｓ＝
１，…，ｎ）のうちのいずれか（これをＭｋｈとする）
で一時鍵Ｓｋｔを復号して、ＤＭｋｈ（Ｓｋｔ）を得
る。また、復号化回路２１２ｇにより、一時鍵Ｓｋｔ自
身を暗号化鍵として用いてＳｋｔを暗号化して、ＤＳｋ
ｔ（Ｓｋｔ）を得る。そして、ＤＭｋｈ（Ｓｋｔ）とＤ
Ｓｋｔ（Ｓｋｔ）を、ＣＰＵバス１０６を通してＩＣカ
ード１００へ送る。

【０１８５】次に、ＩＣカード１００にて、まずマスタ
ー鍵を１つ選ぶ（これをＭｋｐとする）。

【０１８６】選んだＭｋｐを暗号鍵として、暗号化回路
２０９ｃにより、ＤＭｋｈ（Ｓｋｔ）を暗号化し、 ＥＭｋｐ（ＤＭｋｈ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋａ を得る。

【０１８７】次に、暗号化回路２０９ｃの出力Ｓｋａを
復号鍵として、暗号化回路２０９ｄにより、ＤＳｋｔ
（Ｓｋｔ）を暗号化し、 ＥＳｋａ（ＤＳｋｔ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋｂ を得る。

【０１８８】次に、一時鍵判定回路２１１により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、暗号化
ユニット１２６にてＳｋｔを暗号化したマスター鍵Ｍｋ
ｈがＭｋｐであったならば、 Ｓｋａ＝ＥＭｋｐ（ＤＭｋｈ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋｔ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＥＳｋａ（ＤＳｋｔ（Ｓｋｔ））＝ＥＳｋｔ
（ＤＳｋｔ（Ｓｋｔ））＝Ｓｋｔ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋｔ となる。

【０１８９】つまり、一時鍵判定回路２１１により、Ｓ
ｋａとＳｋｂとが一致することがわかった場合には、Ｍ
ｋｈ＝Ｍｋｐ、かつ、Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋｔであり、
この場合、一時鍵判定回路２１１はＳｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓ
ｋｔを出力する。

【０１９０】一方、一時鍵判定回路２１１により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致しないことがわかった場合には、Ｍ
ｋｈ≠Ｍｋｐであり、復号化ユニット２０３にてＳｋｔ
はこのＭｋｐでは暗号化されておらず、それ以外のマス
ター鍵で復号されたことが判る。この場合、一時鍵判定
回路２１１は出力をしない（あるいは一時鍵判定回路２
１１の出力が復号化回路２０９ｂ，２０９ｃには伝えら
れない）。

【０１９１】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、暗号化に用いるマスター鍵Ｍｋｐを変更して、上記
の手順を繰り返す。

【０１９２】以上のような手順を用いて、復号化ユニッ
ト２０３にてどのマスター鍵を用いたのかをＩＣカード
１００側で特定することができるとともに、復号化ユニ
ット２０３とＩＣカード１００との間で一時鍵Ｓｋｔを
安全に共有することが可能となる。

【０１９３】ステップＳ４３では、記録媒体１２７に記
録されたＩＤをＩＣカード２００へ送る。

【０１９４】ステップＳ４４では、ＩＣカード１００に
て、送られたＩＤをもとに、記録領域２００から、対応
するＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）を取り出
す。ステップＳ４５では、復号化ユニット１２６へＥＭ
ｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）を送ることによっ
て、データ暗号鍵Ｓｋ１を復号化ユニット１２６へ伝え
るための処理が行われる。

【０１９５】ここでは、ステップＳ３５にて用いた手順
と同様の手順を利用して、ＩＣカード１００から復号化
ユニット２０３へＳｋ１を伝える。

【０１９６】まず、暗号化回路２０９ｂにより、一時鍵
ＳｋｔでＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を暗号化して、ＥＳｋｔ
（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））を得る。また、暗号化回路２０
９ｂにより、一時鍵ＳｋｔでＥＳｋ１（Ｓｋ１）を暗号
化して、ＥＳｋｔ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））を得る。そし
て、ＥＳｋｔ（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））とＥＳｋｔ（ＥＳ
ｋ１（Ｓｋ１））をＣＰＵバス１１６を通して復号化ユ
ニット２０３へ送る。

【０１９７】次に、復号化ユニット２０３にて、復号化
回路２１２ｂにより、一時鍵ＳｋｔでＥＳｋｔ（ＥＭｋ
ｉ（Ｓｋ１））を復号して、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を得
る。また、復号化回路２１２ｄにより、一時鍵Ｓｋｔで
ＥＳｋｔ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））を復号して、ＥＳｋ１
（Ｓｋ１）を得る。

【０１９８】次に、マスター鍵を１つ選ぶ（これをＭｋ
ｐとする）。

【０１９９】選んだＭｋｐを復号鍵として、復号化回路
２１２ｃにより、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を復号し、 ＤＭｋｐ（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））＝Ｓｋａ を得る。

【０２００】次に、復号化回路２１２ｃの出力Ｓｋａを
暗号鍵として、復号化回路２１２ｅにより、ＥＳｋ１
（Ｓｋ１）を復号し、 ＤＳｋａ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋｂ を得る。

【０２０１】次に、図示しない鍵判定回路により、Ｓｋ
ａとＳｋｂとが一致するか否か調べる。ここで、マスタ
ー鍵ＭｋｉがＭｋｐであったならば、 Ｓｋａ＝ＤＭｋｐ（ＥＭｋｉ（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、従って、 Ｓｋｂ＝ＤＳｋａ（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））＝ＤＳｋ１
（ＥＳｋ１（Ｓｋ１））＝Ｓｋ１ となり、ゆえに、 Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１ となる。

【０２０２】つまり、鍵判定回路により、ＳｋａとＳｋ
ｂとが一致することがわかった場合には、Ｍｋｉ＝Ｍｋ
ｐ、かつ、Ｓｋａ＝Ｓｋｂ＝Ｓｋ１であり、この場合、
復号化回路２１２ｅの出力（あるいは復号化回路２１２
ｃの出力）は、復号化回路２１２ｆに伝えられる。

【０２０３】一方、鍵判定回路により、ＳｋａとＳｋｂ
とが一致しないことがわかった場合には、Ｍｋｉ≠Ｍｋ
ｐであり、ＩＣカード１００にてＳｋ１はこのＭｋｐで
は暗号化されておらず、それ以外のマスター鍵で暗号化
されたことが判る。

【０２０４】以降は、ＳｋａとＳｋｂとが一致するま
で、復号に用いるマスター鍵Ｍｋｐを変更して、上記の
手順を繰り返す。

【０２０５】以上のような手順を用いて、マスター鍵Ｍ
ｋｉを復号化ユニット２０３側で特定することができる
とともに、データ暗号鍵Ｓｋ１をＩＣカード１００から
暗号化ユニット１２６へ安全に伝えることが可能とな
る。

【０２０６】ステップＳ４６では、記録媒体１２７に記
録されたＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号化ユニット２０３
へ送る。

【０２０７】ステップＳ４７では、復号化ユニット２０
３にて、復号化回路２１２ｆにより、Ｓｋ１を復号鍵と
してＥＳｋ１（Ｄａｔａ）を復号し、もとの入力データ
を得る。

【０２０８】なお、復号対象となるデータの暗号化に用
いたＩＣカードと当該ＩＣカード１００とが相違するも
のである場合、ＩＣカード１００内に対応するＩＤとＥ
Ｍｋｉ（Ｓｋ１）とＥＳｋ１（Ｓｋ１）の組が登録され
ていないので、上記のステップＳ４５にてＭｋｉを特定
することもＳｋ１を得ることもできず、結局、対象とな
る暗号化データを復号することはできない。言い換える
と、本実施形態では、記録媒体１２７とこれに暗号化デ
ータを記録した際に用いたＩＣカードをセットで用いて
のみ復号を行うことができる。

【０２０９】本実施形態で示した手順は一例であり種々
変形することが可能である。

【０２１０】例えば、図１０において、ステップＳ１３
の一時鍵の共有は最初に行っても良い。また、ステップ
Ｓ３１，Ｓ３２のＩＤの生成、データベースへの登録、
記録媒体への記録は、それぞれどのようなタイミングで
行っても良い。また、ステップＳ３５は、ステップＳ３
３あるいはＳ３４より先に行っても良い。また、ステッ
プＳ３３はＳ３２より先に行っても良い。また、暗号化
ユニット内にバッファがあればデータはどのようなタイ
ミングで読み込んでも良い。また、すべてのデータを暗
号化してから記録媒体に記録しても良いが、所定の単位
ごとに暗号化と記録（あるいは読み込みと暗号化と記
録）を繰り返し行っても良い。

【０２１１】また、例えば図１３において、ステップＳ
４１〜ステップＳ４５の順序は適宜入れ替えることが可
能である。また、復号化ユニット内にバッファがあれば
暗号化データはどのようなタイミングで読み込んでも良
い。また、すべてのデータを復号してから出力しても良
いが、所定の単位ごとに復号と出力（あるいは読み込み
と復号と出力）を繰り返し行っても良い。

【０２１２】ところで、ステップＳ３２では、ＩＣカー
ド１００にて、暗号化回路１０７ａによりＳｋ１自身で
Ｓｋ１を暗号化して、ＥＳｋ１（Ｓｋ１）を得るととも
に、暗号化回路１０７ｂにより、ｎ個のマスター鍵Ｍｋ
ｓ（ｓ＝１，…，ｎ）のうちから例えばランダムあるい
は順番に選んだ１つ（これをＭｋｉとする）でＳｋ１を
暗号化して、ＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を求め、そして、ＩＤ
とＥＳｋ１（Ｓｋ１）とＥＭｋｉ（Ｓｋ１）とを対応付
けてＩＣカード１００内の記憶領域２００に記録してお
いた。

【０２１３】ここで、万一、マスター鍵が破られたこと
が発覚し、その破られたものを除いてマスター鍵が作り
込まれた復号化ユニット２０３に取り替えた場合、すで
にＩＣカード１００に記憶されているＥＭｋｉ（Ｓｋ
１）に対応するマスター鍵は復号化ユニット２０３内に
存在しないので、対応する暗号化データを復号すること
ができなくなる。

【０２１４】そこで、上記構成を拡張して、ｎ個のマス
ター鍵のうちから例えばランダムあるいは順番に選んだ
ｍ個（２≦ｍ≦ｎ）のマスター鍵で夫々Ｓｋ１を暗号化
して、ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）を求め、ＩＤとＥＳｋ
１（Ｓｋ１）とｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）をとを対応付
けてＩＣカード１００内の記憶領域２００に記録してお
いても良い。

【０２１５】この場合、ステップＳ４５において、復号
化ユニット２０３にて、ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）のう
ちの１つを選択し、ステップＳ４５の処理を行い、復号
化ユニット２０３内のすべてのマスター鍵を用いても鍵
判定回路によりＳｋａとＳｋｂとの一致が得られず、マ
スター鍵Ｍｋｉが特定できなかったならば、ｍ個のＥＭ
ｋｉ（Ｓｋ１）のうちの他の１つを選択し、ステップＳ
４５の処理を行う。そして、上記手順を、鍵判定回路に
よりＳｋａとＳｋｂとの一致が得られるまで繰り返す。

【０２１６】このようにすれば、ＩＣカード１００内の
ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）のうちのいずれかに対応する
マスター鍵が破られ、その破られたものを除いてマスタ
ー鍵が作り込まれた復号化ユニット２０３に取り替えた
場合でも、ｍ個のＥＭｋｉ（Ｓｋ１）のすべてに対応す
るマスター鍵が破られない限り、対応する暗号化データ
を復号することができるようになる。

【０２１７】第１の実施形態と同様に、上記の暗号化回
路や復号化回路で用いる暗号化方式は、すべての部分で
同じものを用いても良いし、対になる暗号化回路と復号
化回路の組ごとに、用いる暗号化方式を適宜決めても良
い（すべて異なるようにすることも可能である）。

【０２１８】また、第１の実施形態と同様に、暗号化回
路や復号化回路は暗号化方式が同じであればユニット内
あるいはＩＣカード内において１つまたは複数のもので
兼用するように構成しても構わない。

【０２１９】（第３の実施形態）次に、本発明の第３の
実施形態について説明する。

【０２２０】本実施形態は、第３の実施形態において、
ステップＳ３５のデータ暗号鍵Ｓｋ１をＩＣカード１０
０から暗号化ユニット１２６へ伝えるための手順とその
ためのＩＣカード１００と暗号化ユニット１２６の構成
を簡略化したものであり、それ以外の点は先の実施形態
と同様である。

【０２２１】すなわち、先の実施形態では、ステップＳ
３５においてＳｋ１の復号（暗号化に先だって行う復
号）には一時鍵Ｓｋｔといずれかのマスター鍵Ｍｋｊの
２つを用いて２重の復号を行ったが、本実施形態では、
Ｓｋｔのみ用いるようにしたものである。

【０２２２】したがって、本実施形態では、図８の構成
から、暗号化ユニット１２６の暗号化回路１１９ａ，１
１９ｃ，１１９ｄ、図示しない鍵判定回路と、ＩＣカー
ド１００の復号回路１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｄを削
除した構成になる。これを図１４に示す。また、図１０
のフローチャートは、図１５のようになり、ステップＳ
３５の部分だけが相違する。図９、図１１〜図１３の構
成は、本実施形態でも同様である。

【０２２３】以下では、ステップＳ６５についてのみ説
明する。

【０２２４】ステップＳ６５では、まず、復号化回路１
１０ｅにより、一時鍵ＳｋｔでＳｋ１を復号して、ＤＳ
ｋｔ（Ｓｋ１）を得る。そして、ＤＳｋｔ（Ｓｋ１）を
ＣＰＵバス１１６を通して暗号化ユニット１２６へ送
る。

【０２２５】次に、暗号化ユニット１２６にて、暗号化
回路１１９ｂにより、一時鍵ＳｋｔでＤＳｋｔ（Ｓｋ
１）を暗号化して、Ｓｋ１を得る。

【０２２６】本発明は、上述した実施の形態に限定され
るものではなく、その技術的範囲において種々変形して
実施することができる。

【０２２７】

【発明の効果】本発明によれば、データを暗号化したデ
ータ暗号化鍵を所定のマスター鍵とデータ暗号化鍵自身
でそれぞれ暗号化した上で、データに付与した識別情報
に対応して外部記憶装置内に記録しておくことにより、
この外部記憶装置と上記の暗号化に用いたマスター鍵を
持つ復号化ユニット装置とを用いなければ復号を行うこ
とができない。したがって、ＣＰＵバスから直接に他の
記録媒体に記録するなどして記録媒体の複製を作って頒
布しても他の者は復号をすることができない。

【０２２８】また、本発明によれば、暗号化されたデー
タ暗号化鍵を、例えば共有化した一時鍵を用いてさらに
暗号化するなどして、外部記憶装置と暗号化ユニット装
置との間あるいは外部記憶装置と復号化ユニット装置と
の間でＣＰＵバスを介して共有するため、ＣＰＵバスか
らこれらの情報を記録することは無意味であるまた、本
発明によれば、データを暗号化するデータ暗号化鍵自体
も、またデータ暗号化鍵を共有化するために用いる一時
鍵も、毎回変わるため、第３者により暗号を解読するこ
とは極めて困難である。

【０２２９】したがって、本発明によれば、第３者によ
る不正なコピーを防止することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る暗号化に用いる
システムの構成を示すブロック図

【図２】図１の鍵共有回路の内部構成の一例を示す図

【図３】同実施形態における暗号化の際の手順を示すフ
ローチャート

【図４】鍵共有手順の一例を示すフローチャート

【図５】同実施形態に係る復号に用いるシステムの構成
を示すブロック図

【図６】図５の鍵共有回路の内部構成の一例を示す図

【図７】同実施形態における復号の際の手順を示すフロ
ーチャート

【図８】本発明の第２の実施形態に係る暗号化に用いる
システムの構成を示すブロック図

【図９】図８の鍵共有のための構成部分３０１，３０３
の詳しい構成の一例を示す図

【図１０】同実施形態における暗号化の際の手順を示す
フローチャート

【図１１】同実施形態に係る復号に用いるシステムの構
成を示すブロック図

【図１２】図１１の鍵共有のための構成部分２１３，２
１５の詳しい構成の一例を示す図

【図１３】同実施形態における復号の際の手順を示すフ
ローチャート

【図１４】本発明の第３の実施形態に係る暗号化に用い
るシステムの構成を示すブロック図

【図１５】同実施形態における暗号化の際の手順を示す
フローチャート

【符号の説明】

３０ａ，３０ｂ，３０ｃ…鍵共有回路 ３１ａ，３１ｂ，３１ｃ…チャレンジ鍵生成回路 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…認証鍵生成回路 ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ…比較回路 ３７ａ，３７ｂ，３７ｃ…バス鍵生成回路 １００…ＩＣカード １０２ａ〜１０２ｃ…マスター鍵の鍵束 １０３…データ暗号鍵生成回路 １０５…ＩＤ生成回路 １０７ａ，１０７ｂ，１１９ａ〜１１９ｇ，２０９ａ〜
２０９ｄ…暗号化回路 １１０ａ〜１１０ｆ，２１２ａ〜２１２ｇ…復号化回路 １１６…ＣＰＵバス １１７，２１０…一時鍵生成回路 １２６…暗号化ユニット １２７…記録媒体 ２００…ＩＤ／鍵情報記憶回路 ２０３…復号化ユニット ２１１，３１３…一時鍵判定回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 信博 東京都青梅市末広町２丁目９番地 株式会 社東芝青梅工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】計算機のＣＰＵバスを介さずに入力したデ
   ータを所定の記録媒体に記録する前に暗号化する装置の
   ために、データ暗号化鍵を生成し記録する、計算機のＣ
   ＰＵバスに接続されて使用される処理機能を有する外部
   記憶装置であって、 予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿した形
   で記憶するための手段と、 暗号化対象となるデータの識別情報を生成するための手
   段と、 前記データの暗号化に用いるデータ暗号化鍵を生成する
   ための手段と、 前記識別情報と、前記マスター鍵のうちの所定数のもの
   で夫々暗号化したデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵
   自身で暗号化したデータ暗号化鍵とを対応付けて記録す
   るための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化する装置に
   前記データ暗号化鍵を外部から取得されることなく安全
   に伝えるための手段とを備えたことを特徴とする外部記
   憶装置。
2. 【請求項２】自装置内に識別情報と対応して記録されて
   いる、前記予め定められた複数のマスター鍵のうちの所
   定数のもので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデ
   ータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵のうち
   から、識別情報とこれに対応するデータ暗号化鍵で暗号
   化されたデータが記録された前記記録媒体から読み出さ
   れ前記ＣＰＵバスを介して与えられた識別情報に対応す
   るものを求めるための手段と、 前記予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿し
   た形で記憶するための手段を有し前記記録媒体から読み
   出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた暗号化された
   データを復号する装置に、該ＣＰＵバスを介して、求め
   られた前記予め定められた複数のマスター鍵のうちの所
   定数のもので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデ
   ータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵を外部
   から取得されることなく安全に伝えるための手段とをさ
   らに備えたことを特徴とする請求項１に記載の外部記憶
   装置。
3. 【請求項３】計算機のＣＰＵバスを介さずに入力された
   データを、所定の記録媒体に記録する前に暗号化する暗
   号化ユニット装置であって、 暗号化対象となるデータの識別番号と該データの暗号化
   に用いるデータ暗号化鍵を生成し該識別番号と所定数の
   マスター鍵で夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデ
   ータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵とを対
   応付けて記録する装置から、前記計算機のＣＰＵバスを
   介して、生成されたデータ暗号化鍵を外部から取得され
   ることなく安全に受け取るための手段と、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
   となるデータを暗号化するための手段とを備えたことを
   特徴とする暗号化ユニット装置。
4. 【請求項４】暗号化されて所定の記録媒体に記録された
   データを復号する、計算機のＣＰＵバスに接続されて使
   用される復号化ユニット装置であって、 予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿した形
   で記憶するための手段と、 暗号化対象となったデータの識別番号と所定数のマスタ
   ー鍵で夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデータ暗
   号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵とを対応付け
   て記録している装置から、前記計算機のＣＰＵバスを介
   して、復号対象となる暗号化データの識別情報に対応す
   る所定数のマスター鍵で夫々暗号化されたデータ暗号化
   鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号
   化鍵を、外部から取得されることなく安全に受け取るた
   めの手段と、 自装置内に記憶されている前記複数のマスター鍵と受け
   取った前記所定数のマスター鍵で夫々暗号化されたデー
   タ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデ
   ータ暗号化鍵とをもとにして、データ暗号化鍵を求める
   ための手段と、 求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記
   録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
   た暗号化されたデータを復号するための手段とを備えた
   ことを特徴とする復号化ユニット装置。
5. 【請求項５】前記データ暗号化鍵を求めるための手段
   は、前記受け取ったいずれかのマスター鍵で暗号化され
   たデータ暗号化鍵を自装置内に記録されているいずれか
   のマスター鍵を復号鍵として復号して得られる鍵候補
   と、この鍵候補を復号鍵として前記受け取ったデータ暗
   号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵を復号して得
   られる鍵候補とが一致するものを探し求め、該一致が得
   られたときの鍵候補を求めるべきデータ暗号化鍵とする
   ものであることを特徴とする請求項４に記載の復号化ユ
   ニット装置。
6. 【請求項６】前記記録媒体から読み出された暗号化され
   たデータを復号して得られたもとのデータに所定の変換
   処理を施した後に、前記計算機のＣＰＵバスを介さずに
   外部に出力するための手段をさらに備えたことを特徴と
   する請求項４または５に記載の復号化ユニット装置。
7. 【請求項７】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機能
   を有する外部記憶装置と暗号化ユニット装置を用いてＣ
   ＰＵバスを介さずに外部から入力されたデータを所定の
   記録媒体に記録する前に暗号化する暗号化システムであ
   って、 前記外部記憶装置は、 予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿した形
   で記憶するための手段と、 暗号化対象となるデータの識別情報を生成するための手
   段と、 前記データの暗号化に用いるデータ暗号化鍵を生成する
   ための手段と、 前記識別情報と、前記マスター鍵のうちの所定数のもの
   で夫々暗号化したデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵
   自身で暗号化したデータ暗号化鍵とを対応付けて記録す
   るための手段と、 前記計算機のＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニット装
   置に前記データ暗号化鍵を外部から取得されることなく
   安全に伝えるための手段とを備え、 前記暗号化ユニット装置は、 前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵバスを介し
   て、生成された前記データ暗号化鍵を外部から取得され
   ることなく安全に受け取るための手段と、 受け取った前記データ暗号化鍵を用いて前記暗号化対象
   となるデータを暗号化するための手段とを備えたことを
   特徴とする暗号化システム。
8. 【請求項８】前記伝えるための手段および前記受け取る
   ための手段は、それぞれ、前記計算機のＣＰＵバスを介
   した情報のやり取りにより協調して行われる所定の鍵共
   有手順により所定の一時鍵を外部から取得されることな
   く共有するための手段を備えるとともに、 前記伝えるための手段は、生成された前記データ暗号化
   鍵を共有した前記一時鍵で復号して出力するための手段
   を備え、 前記受け取るための手段は、与えられた前記一時鍵で復
   号されたデータ暗号化鍵を共有した前記一時鍵で暗号化
   するための手段を備えたことを特徴とする請求項７に記
   載の暗号化システム。
9. 【請求項９】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機能
   を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置を用いて所
   定の記録媒体に記録された暗号化されたデータを復号す
   る復号化システムであって、 前記外部記憶装置は、 予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿した形
   で記憶するための手段と、 暗号化の際に生成された暗号化対象となったデータの識
   別情報と前記マスター鍵のうちの所定数のもので夫々暗
   号化したデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗
   号化したデータ暗号化鍵とを対応付けて記録するための
   手段と、 自装置内に識別情報と対応して記録されている、前記予
   め定められた複数のマスター鍵のうちの所定数のもので
   夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵
   自身で暗号化されたデータ暗号化鍵のうちから、識別情
   報とこれに対応するデータ暗号化鍵で暗号化されたデー
   タが記録された前記記録媒体から読み出され前記ＣＰＵ
   バスを介して与えられた識別情報に対応するものを求め
   るための手段と、 求められた前記予め定められた複数のマスター鍵のうち
   の所定数のもので夫々暗号化されたデータ暗号化鍵およ
   びデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデータ暗号化鍵を
   外部から取得されることなく安全に伝えるための手段と
   を備え、 前記復号化ユニット装置は、 予め定められた複数のマスター鍵を外部から秘匿した形
   で記憶するための手段と、 前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵバスを介し
   て、前記所定数のマスター鍵で夫々暗号化されたデータ
   暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデー
   タ暗号化鍵を、外部から取得されることなく安全に受け
   取るための手段と、 自装置内に記憶されている前記複数のマスター鍵と受け
   取った前記所定数のマスター鍵で夫々暗号化されたデー
   タ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデ
   ータ暗号化鍵とをもとにして、データ暗号化鍵を求める
   ための手段と、 求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記
   録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
   た暗号化されたデータを復号するための手段とを備えた
   ことを特徴とする復号化システム。
10. 【請求項１０】前記伝えるための手段および前記受け取
    るための手段は、それぞれ、前記計算機のＣＰＵバスを
    介した情報のやり取りにより協調して行われる所定の鍵
    共有手順により所定の一時鍵を外部から取得されること
    なく共有するための手段を備えるとともに、 前記伝えるための手段は、生成された前記データ暗号化
    鍵を共有した前記一時鍵で暗号化して出力するための手
    段を備え、 前記受け取るための手段は、与えられた前記一時鍵で復
    号されたデータ暗号化鍵を共有した前記一時鍵で復号す
    るための手段を備えたことを特徴とする請求項９に記載
    の復号化システム。
11. 【請求項１１】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機
    能を有する外部記憶装置と暗号化ユニット装置を用いて
    ＣＰＵバスを介さずに外部から入力されたデータを所定
    の記録媒体に記録する前に暗号化する暗号化方法であっ
    て、 前記外部記憶装置にて、暗号化対象となるデータの識別
    情報を生成するとともに、該データの暗号化に用いるデ
    ータ暗号化鍵を生成し、該識別情報と、外部から秘匿し
    た形で記憶された予め定められた複数のマスター鍵のう
    ちの所定数のもので夫々暗号化したデータ暗号化鍵およ
    びデータ暗号化鍵自身で暗号化したデータ暗号化鍵とを
    対応付けて自装置内の所定の記録領域に記録し、 前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵバスを介して
    前記暗号化ユニット装置に前記データ暗号化鍵を外部か
    ら取得されることなく安全に伝え、 前記暗号化ユニット装置にて、受け取った前記データ暗
    号化鍵を用いて前記暗号化対象となるデータを暗号化す
    ることを特徴とする暗号化方法。
12. 【請求項１２】計算機のＣＰＵバスに接続された処理機
    能を有する外部記憶装置と復号化ユニット装置を用いて
    所定の記録媒体に記録された暗号化されたデータを復号
    する復号化方法であって、 前記外部記憶装置にて、暗号化の際に生成され自装置内
    の所定の記憶領域に、暗号化対象となったデータの識別
    情報と対応付けられて記録されている、外部から秘匿し
    た形で自装置内に記憶された予め定められた複数のマス
    ター鍵のうちの所定数のもので夫々暗号化されたデータ
    暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化されたデー
    タ暗号化鍵のうちから、識別情報とこれに対応するデー
    タ暗号化鍵で暗号化されたデータが記録された前記記録
    媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられた
    識別情報に対応するものを求め、 前記外部記憶装置から前記計算機のＣＰＵバスを介して
    前記復号化ユニット装置に、求められた前記予め定めら
    れた複数のマスター鍵のうちの所定数のもので夫々暗号
    化されたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗
    号化したデータ暗号化鍵を外部から取得されることなく
    安全に伝え、 前記復号化ユニット装置にて、外部から秘匿した形で自
    装置内に記憶されている予め定められた複数のマスター
    鍵と受け取った前記所定数のマスター鍵で夫々暗号化さ
    れたデータ暗号化鍵およびデータ暗号化鍵自身で暗号化
    されたデータ暗号化鍵とをもとにして、データ暗号化鍵
    を求め、 求められた前記データ暗号化鍵を復号鍵として、前記記
    録媒体から読み出され前記ＣＰＵバスを介して与えられ
    た暗号化されたデータを復号することを特徴とする復号
    化方法。