(57)【要約】【課題】本発明は、ビデオデータをより安全に管理し、不法的な映像情報の取得を防ぎ、権限があるユーザのみが変更規則を再生成して本来のビデオデータを復元し、ビデオデータを不法で用いることができないようにできるビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置および方法を提供する。【解決手段】本発明のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置は、ビデオ暗号化装置と復号化装置の間に共有するキーを格納し、このキーを用いて乱数を生成する乱数およびキー管理部、および入力映像を分析して所定の規則にしたがって分類し、分類情報にしたがって置換群を生成し、前記乱数およびキー管理部によって生成された乱数を用いて生成された置換規則にしたがって前記置換群における構成要素の位置を変更するブロック置換処理部を備える。【選択図】図１
2011113084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ暗号化装置と復号化装置の間に共有するキーを格納し、このキーを用いて乱数を生成する乱数およびキー管理部と、
入力映像を分析して所定の規則にしたがって分類し、分類情報にしたがって置換群を生成し、前記乱数およびキー管理部によって生成された乱数を用いて生成された置換規則にしたがって前記置換群における構成要素の位置を変更するブロック置換処理部と
を備えたことを特徴とするビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置。
【請求項２】
前記乱数およびキー管理部は、
ビデオ暗号化装置と復号化装置の間に共有するキーを格納するキー管理部と、
前記キーを用いて乱数を生成する乱数生成部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置。
【請求項３】
前記ブロック置換処理部は、
入力映像を分析して各ブロックを構成する情報を収集して所定の条件にしたがって構成要素に分類し、該当情報を格納するブロック情報収集部と、
前記ブロック情報収集部によって分類された情報に基づいて互いに位置を変更するグループである置換群を生成する置換群生成部と
を含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置。
【請求項４】
前記ブロック情報収集部は、入力映像を分析して各ブロックを構成する情報を値要素と位置要素に区分することを特徴とする請求項３に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置。
【請求項５】
前記位置要素は、大略的な位置を示す要素と、正確な位置を示す要素に区分されることを特徴とする請求項４に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置。
【請求項６】
前記乱数を用いて置換規則を生成する置換規則生成部と、
前記置換規則生成部によって生成された置換規則を置換群内で構成要素の位置を変更する置換実行部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置。
【請求項７】
ビデオデータ構成要素のうちで互いに位置を変更する置換群を生成する過程と、
各置換群内で位置変更のための置換規則を生成する過程と、
生成した置換規則にしたがって各置換群内の構成要素間に位置を変更する過程と
を備えたことを特徴とするビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【請求項８】
前記置換群生成過程は、
ビデオデータがブロック単位で処理される場合に各ブロックと隣接したブロックの情報を収集する情報収集ステップと、
各ブロックを構成するデータのうちで係数の値を表現する要素と係数のブロック内の位置を表現する要素に区分する要素区分ステップと、
複数のブロックに対して係数の値を表現する要素と係数のブロック内の位置を表現する要素をそれぞれグループに区分するグループ区分ステップと
を含むことを特徴とする請求項７に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【請求項９】
前記情報収集ステップは、左側ブロックで正数である係数の個数と上側ブロックで正数である係数の個数を平均した平均値を求めることを特徴とする請求項８に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【請求項１０】
前記要素区分ステップは、ＣＡＶＬＣ（Context Adaptive Variable Length Coding）方式で符号化されたブロックにおいて、０ではない係数の数と、０ではない各係数の値、および各係数のブロック内の位置で係数の位置を表現する要素に区分することを特徴とする請求項８に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【請求項１１】
前記グループ区分ステップは、ブロック内の正数である係数の数と要素の大きさが同じであるもの同士のグループで生成することを特徴とする請求項８に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【請求項１２】
前記グループ区分ステップは、左側ブロックで正数である係数の個数と上側ブロックで正数である係数の個数を平均した平均値、ブロック内の正数である係数の数、要素の大きさが同じであるもの同士でグループ化することを特徴とする請求項８に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【請求項１３】
前記置換規則生成過程は、
置換群を構成する要素の個数だけ乱数を生成するステップと、
生成した乱数を各要素と連関させるステップと、
乱数を整列して各要素の変更された位置を決定するステップと
を含むことを特徴とする請求項７に記載のビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はビデオデータを暗号化する装置および方法に関し、より詳しくは、データがネットワークを介して送信されたり格納されている間に権限がないユーザが不法でビデオデータを取得しても、有用な情報を得ることができないようにする装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ビデオデータを暗号化する方法としては、ビデオデータ全体を標準暗号アルゴリズムで暗号化したり、ビデオデータのうちで重要な一部のみを選択的に暗号化する方法などがある。
【０００３】
後者の方法を選択的暗号化（Selective Encryption)または部分暗号化(Partial Encryption）という。選択的暗号化はビデオデータの一部のみを暗号化するため、全体を暗号化する場合に比べて処理性能が優れる。さらに、暗号化されたデータがビデオ標準規格を満たすようにできるため、選択的暗号化方法を主に用いる。
【０００４】
選択的暗号化は、ビデオデータのうちで重要な要素である残差情報（residual data）と動きベクトル（motion vector）などを暗号化するものである。このような暗号化はビデオ符号化過程の中に含むこともでき、符号化後に生成されたビデオデータを対象とすることもできる。ビデオ符号化過程はエントロピー符号化前の段階とエントロピー符号化の段階に大別することができるが、エントロピー符号化前に暗号化を行えばビデオ圧縮率が低くなるという問題があるため、主にエントロピー符号化の段階で暗号化を行う。そして、ビデオコーデックが既に設置されていてコーデックに暗号化機能を追加することが困難な場合には、符号化後に生成されたビデオデータから重要な情報を把握し、これを暗号化するのも良い方法である。
【０００５】
ビデオデータから重要な情報を把握した後、これを暗号化するために乱数を生成した後、該当データとＸＯＲを行う方法を主に用いる。このようにＸＯＲを行えば値は変わるが、その要素の位置はそのままであるため、ビデオコーデックの特性上において暗号化を完全に解かなくても有用な情報を取得できるという問題がある。たとえ、離散コサイン変換（discrete cosine transform）によって生成された係数全体を暗号化しても、この係数の符号のみが正確に分かれば映像の輪郭情報が分かるという問題がある。したがって、係数全体を正確に復号化せずに係数の符号のみを正確に類推し出せば良いため、全体を復号化するために攻撃するときよりもより少ない努力で所望する情報が得られるようになる。このような問題は、暗号化過程において暗号化する要素の位置は変更しないまま値のみを変えるために発生する。
【０００６】
離散コサイン変換によって生成された係数は、それぞれが１つのピクセルを表現するのではなく、各ブロックを構成する係数が集まることによってブロック内のピクセルを再構成することができる。
【０００７】
ブロックを正確に再構成するためには、各係数の値だけではなく係数のブロック内の位置も重要となる。したがって、このような重要情報のうちの１つである位置が変わらないため攻撃が容易になる。ブロック単位で位置変更をする方法が提案されたが、ブロックの位置は変更されるがブロック内の係数の位置はそのままであるため、問題点を完全に解決することができない。さらに、エントロピー符号化前に係数の位置を変更する方法も提案されたが、ビデオ圧縮率が低くなるという更なる問題を引き起こす。ビデオデータのうちで一部の値のみを変更する従来技術は攻撃に脆弱であるという問題があり、位置変更を追加で適用した方法も脆弱性を完全に除去することができなかったり圧縮率を低めるという更なる問題を引き起こすため、暗号化されたビデオデータの安全性を保障するには不足である。
【０００８】
既存に提案された置換方法はブロックの位置を変えるために各ブロックに該当するデータ全体を移すことであったが、このようにすればブロック内の係数の値と位置情報はそのまま維持されるようになり、互いに位置を交換するブロックの数が少ない場合に保安性も低くなるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、ビデオデータをより安全に管理することができるビデオデータ暗号化装置および方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、不法的な映像情報の取得を防ぐことができる装置および方法を提供することを他の目的とする。
【００１１】
また、本発明は、権限があるユーザのみが変更規則を再生成して本来のビデオデータを復元することができる装置および方法を提供することを他の目的とする。
【００１２】
さらに、本発明は、ビデオデータを不法で用いることができないようにできる装置および方法を提供することをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような目的を達成するために、本発明に係るビデオデータ暗号化装置は、ビデオデータを構成する各ブロックの位置を変更すると共にブロック内の係数の位置も変更することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置の詳細な特徴は、位置を変更した後にもビデオコーデック標準に符合し、位置変更による性能低下を最小化できるように互いに位置を変更するグループを生成する点である。
【００１５】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置の他の詳細な特徴は、各グループ内で位置を変更するために適用する規則を乱数を基盤として生成する点である。
【００１６】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置のさらに他の詳細な特徴は、ビデオ暗号化装置と復号化装置の間に共有するキーを格納し、このキーを用いて乱数を生成する乱数およびキー管理部、および入力映像を分析して所定の規則にしたがって分類し、分類情報にしたがって置換群を生成し、前記乱数およびキー管理部によって生成された乱数を用いて生成された置換規則にしたがって前記置換群の構成要素の位置を変更するブロック置換処理部を備えてなされる点である。
【００１７】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置のさらに他の詳細な特徴は、前記乱数およびキー管理部は、ビデオ暗号化装置と復号化装置の間に共有するキーを格納するキー管理部、および前記キーを用いて乱数を生成する乱数生成部を備えてなされる点である。
【００１８】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置のさらに他の詳細な特徴は、前記ブロック置換処理部は、入力映像を分析して各ブロックを構成する情報を収集して所定の条件にしたがって構成要素に分類し、該当情報を格納するブロック情報収集部、前記ブロック情報収集部によって分類された情報に基づいて互いに位置を変更するグループである置換群を生成する置換群生成部、前記乱数を用いて置換規則を生成する置換規則生成部、および前記置換規則生成部によって生成された置換規則を置換群内において構成要素の位置を変更する置換実行部を備えてなされる点である。
【００１９】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置のさらに他の詳細な特徴は、前記ブロック情報収集部は、入力映像を分析して各ブロックを構成する情報を値要素と位置要素に区分する点である。
【００２０】
本発明に係るビデオデータ暗号化装置のさらに他の詳細な特徴は、前記位置要素を大略的な位置を示す要素と、正確な位置を示す要素に区分する点である。
【００２１】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法は、ビデオデータ構成要素のうちで互いに位置を変更する置換群を生成する過程、各置換群内において位置変更のための置換規則を生成する過程、および生成した置換規則にしたがって各置換群内の構成要素間に位置を変更する過程を含んでなされることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法の詳細な特徴は、前記置換群生成過程が、ビデオデータがブロック単位で処理される場合に各ブロックと隣接したブロックの情報を収集する情報収集ステップ、各ブロックを構成するデータのうちで係数の値を表現する要素と係数のブロック内の位置を表現する要素に区分する要素区分ステップ、および複数のブロックに対して係数の値を表現する要素と係数のブロック内の位置を表現する要素をそれぞれグループで区分するグループ区分ステップを含んでなされる点である。
【００２３】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法の詳細な特徴は、情報収集ステップが左側ブロックで正数である係数の個数と上側ブロックで正数である係数の個数を平均した平均値を求める点である。
【００２４】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法の詳細な特徴は、要素区分ステップがＣＡＶＬＣで符号化されたブロックにおいて、ＴｒａｉｌｉｎｇＯｎｅｓとＬｅｖｅｌに対する情報を係数の値を表現する要素で区分し、ＴｏｔａｌＺｅｒｏｓとＲｕｎ＿Ｂｅｆｏｒｅに対する情報を係数の位置を表現する要素で区分する点である。
【００２５】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法の詳細な特徴は、グループ区分ステップが、ブロック内の正数である係数の数と要素の大きさが同じであるもの同士をグループで生成する点である。
【００２６】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法の詳細な特徴は、グループ区分ステップが、左側ブロックで正数である係数の個数と上側ブロックで正数である係数の個数を平均した平均値、ブロック内の正数である係数の数、要素の大きさが同じであるもの同士をグループ化する点である。
【００２７】
本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換方法の詳細な特徴は、置換規則生成過程は、置換群を構成する要素の個数だけ乱数を生成するステップ、生成した乱数を各要素と連関させるステップ、および乱数を整列して各要素の変更した位置を決定するステップを含んでなされる点である。
【発明の効果】
【００２８】
上述したように、本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置および方法は、次のような効果を期待することができる。  
第１に、権限がないユーザが不法でビデオデータを取得しても有用な情報を得ることができないようにする。  
第２に、既存のビデオ暗号化方法よりも向上した保安性を提供する。  
第３に、多様な分野に広く適用できるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】ビデオデータ構成要素のうちで互いに位置を変更する置換群を生成する過程を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施形態に係る互いに位置を変更する置換群構成の例示図である。
【図４】本発明の実施形態に係る乱数に基づいて生成した置換規則の例示図である。
【図５】本発明の実施形態によってブロックの位置を変更した例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明について添付の図面を参照しながら詳細に説明すれば次の通りである。ここで、繰り返される説明、本発明の要旨を不必要に不明瞭にする公知機能、および構成に対する詳細な説明は省略する。本発明の実施形態は、当業界で平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面における要素の形状および大きさなどは、より明確な説明のために誇張され得る。
【００３１】
発明の構成に対する理解を高めるために、Ｈ．２６４ビデオコーデックを対象として説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置の構成図である。図１に示すように、本発明に係るビデオ暗号化のための乱数基盤ブロック置換装置１００は、乱数およびキー管理部１１０とブロック置換処理部１２０とで構成される。
【００３３】
乱数およびキー管理部１１０は、ビデオ暗号化装置と復号化装置の間に共有するキー（ｋｅｙ）を格納するキー管理部１１１と、前記キーを用いて乱数（ｒａｎｄｏｍ）を生成する乱数生成部１１２とでなされる。
【００３４】
一方、前記ブロック置換処理部１２０は、入力映像を分析して各ブロックを構成する情報を収集して所定の条件にしたがって構成要素に分類し、該当情報を格納するブロック情報収集部１２１と、前記ブロック情報収集部１２１によって分類された情報に基づいて互いに位置を変更するグループである置換群を生成する置換群生成部１２２と、前記乱数を用いて置換規則を生成する置換規則生成部１２３と、前記置換規則生成部１２３によって生成された置換規則を置換群内で構成要素の位置を変更する置換実行部１２４とを備えてなされる。
【００３５】
前記ブロック情報収集部１２１は、入力映像を分析して各ブロックを構成する情報を値要素と位置要素に区分する。場合によっては、前記位置要素を大略的な位置を示す要素と正確な位置を示す要素に区分することができる。
【００３６】
図２は、本発明に係る符号化されたビデオデータを分析してビデオデータ構成要素のうちで互いに位置を変更する置換群を生成する過程を示すフローチャートであり、これを用いてブロック情報収集部１２１と置換群生成部１２２の機能について詳しく説明する。
【００３７】
符号化されたビデオ映像が入力されれば（Ｓ２０１）、符号化されたビットストリーム内で各ブロックに該当するデータを取得する（Ｓ２０２）。
【００３８】
Ｈ．２６４で定義されたブロックの大きさは４×４であり、各ブロックはＣＡＶＬＣ（Context Adaptive Variable Length Coding）方式で符号化される。ＣＡＶＬＣは各ブロックに対する情報を次のように大きく３種類に分類する。
【００３９】
ブロックを構成する０ではない係数の数（ｎｕｍＣｏｅｆｆ）、０ではない各係数の値（Ｔｒａｉｌｉｎｇ  ｏｎｅｓとＬｅｖｅｌ）、または各係数のブロック内の位置（Ｔｏｔａｌ  ＺｅｒｏｓとＲｕｎ  Ｂｅｆｏｒｅ）に区分するようになる。そして、それぞれの情報を順次に符号化すればブロックを符号化したビットストリームが生成されるようになる。
【００４０】
ＣＡＶＬＣは各ブロック内の情報のみを用いて符号化せずに、隣接ブロックの情報を活用して圧縮率を最大限に高める方式を用いる。すなわち、隣接ブロックの情報を用いて最も効率的なコードテーブルを選択し、このテーブルを用いて符号化を行うのである。したがって、ブロックの位置を変更したときに隣接ブロックにしたがって該当ブロックの復号化時に用いるコードテーブルが異なり得る。符号化時に用いたコードテーブルとは異なるコードテーブルを用いればエラーが発生し得る。これは暗号化されたビデオデータがビデオ標準に適するようにする趣旨に符合しないものであり、互いに位置を変更する置換群を生成する時に格別に注意しなければならないことを示す。
【００４１】
ＣＡＶＬＣで用いる隣接ブロックの情報は、ブロックを構成する０ではない係数の数である。隣接ブロックのうちで先に符号化されるブロックである左側と上側ブロックの０ではない係数の数を平均した値を求め、これにしたがって符号化に用いるコードテーブルを決定するようになる。このように求めた０ではない係数の平均個数をｎＣとし、各ブロックごとにこのｎＣ情報を求めて記録するようになる（Ｓ２０３）。
【００４２】
ＣＡＶＬＣで符号化されたブロックは、その特徴にしたがって２つのグループに分けることができる。この２つのグループを独立的に置換することによって既存の方法の限界を克服することができる。２つのグループをそれぞれグループ＿１とグループ＿２とする。グループ＿１には０ではない係数の値（Ｔｒａｉｌｉｎｇ  ｏｎｅｓとＬｅｖｅｌ）に対する符号化情報が含まれ、グループ＿２には各係数のブロック内の位置（Ｔｏｔａｌ  ＺｅｒｏｓとＲｕｎ  Ｂｅｆｏｒｅ）情報が含まれるようになる。
【００４３】
グループ＿１はブロック内の係数の値と０ではない係数の間の相対的な位置情報を含むようになり、グループ＿２はブロック内の係数の位置情報を含むようになる。０ではない係数間の相対的な位置情報のみではブロックを正確に再構成することができないため、グループ＿２に含まれた情報が必要となる。したがって、複数のブロックを対象としてグループ＿１とグループ＿２に対するそれぞれの置換群を生成し、各置換群内で位置変更をするようになればブロック単位で置換群を生成し、位置変更をするときに比べて保安性が格段に高くなる。置換規則が分からない場合に各ブロックの正確な位置を把握するよりは、１つのブロックを構成するグループ＿１とグループ＿２の正確な位置をそれぞれ探すための場合の数がより多いためである。
【００４４】
ところが、各ブロックのグループ＿１で構成された置換群を１つ生成し、グループ＿２で構成された置換群を生成して各置換群内で何らの制約条件もなく位置変更を行うようになれば処理性能が問題となり得る。ＣＡＶＬＣで符号化された場合に、各グループに該当するデータがバイト単位で区分されるのではなく、ビット単位で区分されるためである。グループ＿１で構成された置換群の２つの要素をＡとＢとし、Ａの大きさがＢよりも大きい場合に、ＡをＢの位置に移せば本来Ｂが占める空間のみでは不足であるため、Ｂ以後のすべてのビットストリームをＡとＢの大きさの差だけ移さなければならないという問題が発生する。これは大きいデータに対するビット単位処理となるため性能問題を引き起こし得る。したがって、各置換群内で大きさが同じである要素同士でサブグループを生成し、このサブグループ内でのみ位置変更を行うことが良い。
【００４５】
このために、ブロックの開始からＬｅｖｅｌが符号化された部分までの大きさを記録するステップ（Ｓ２０５）と、ブロックのＬｅｖｅｌ符号化された部分の後から最後までの大きさを記録するステップ（Ｓ２０６）が必要となる。
【００４６】
そして、ブロック内の各グループの置換後にもビデオコーデック標準に符合するようにするために、サブグループを生成するときに追加的な制約条件が必要となる。グループ＿１はｎＣ、ｎｕｍＣｏｅｆｆ、そして大きさが同じであるもの同士でサブグループを生成しなければならず、これに必要な情報を収集する（Ｓ２０７）。グループ＿２は０ではない係数の数（ｎｕｍＣｏｅｆｆ）が同じであり、大きさが同じであるもの同士でサブグループを生成しなければならず、これに必要な情報を収集する（Ｓ２０８）。
【００４７】
各グループとサブグループの構成は図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の実施形態に係る互いに位置を変更する置換群構成の例示図である。各ブロックをグループ＿１に属する要素とグループ＿２に属する要素に分けた後、これを集めてグループ＿１とグループ＿２を構成する。グループ＿１を上述した制約条件にしたがってサブグループで分けた後、このサブグループを置換群として用いて位置変更をするようになる。各要素の位置変更のためには、各要素のメモリアドレスと１番目バイトにおいて何番目ビットからであるかに対する情報が必要となる。各サーバーグループを構成する要素の大きさは同じであるため、要素別に大きさ情報を維持する必要はない。この大きさはサブグループの構成要素を構成するビット数である。したがって、メモリアドレスに該当するバイト内の特定ビットから開始して大きさだけのビット列がサブグループの構成要素に該当する情報となる。このように生成したサブグループそれぞれが位置変更を実行する単位である置換群となる。
【００４８】
置換群が生成されれば各置換群内で構成要素の位置変更をするために必要な置換規則を生成しなければならず、これについて図４を参照しながら説明する。
【００４９】
図４は、本発明の実施形態に係る乱数に基づいて生成した置換規則の例示図である。サブグループ（１、１）に５つの構成要素があれば、乱数５つを生成してそれぞれに割り当てる。乱数の大きさが増加すれば同じ乱数が出る可能性が低くなって良いが、乱数生成による時間遅延が発生し得るため、乱数は８ビットで仮定する。そして、乱数を昇順で整列すれば各構成要素の新たな順序を求めることができ、各構成要素をどの位置に移すかが分かるようになる。置換規則は乱数にしたがって異なり、キーが分からない者は必要な乱数を生成することができないため、権限がない者が置換規則を知ることはできない。
【００５０】
図５は、本発明の実施形態によって各サブグループ別に位置変更を実行した例示図である。グループ＿１はＡ、Ｂ、Ｃの３つのサブグループで構成され、Ａは４つの構成要素、Ｂは３つの構成要素、Ｃは３つの構成要素からなる。グループ＿２はＡとＢの２つサブグループで構成される。グループ＿２でサブグループを構成するときに適用する制約条件がグループ＿１に比べて少ないため、グループ＿２のサブグループの個数がグループ＿１に比べて少ない場合が一般的であろう。置換後の結果を見れば、各サブグループの構成要素の位置が変わり、本来１つのブロックを構成していたグループ＿１とグループ＿２の構成要素が置換後にも１つのブロックを構成する場合がないことが分かる。
【００５１】
本発明の一部ステップは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体にコンピュータが読み取り可能なコードで具現することが可能である。コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが格納されるすべての種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取り可能な記録媒体の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、フロッピーディスク、ＨＤＤ、光ディスク、光磁気格納装置などがあり得るし、さらに搬送波（例えば、インターネットを介した送信）の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体はネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散され、分散方式によってコンピュータが読み取り可能なコードで格納されて実行されることができる。
【００５２】
以上のように図面と明細書において最適な実施形態が開示された。ここで特定の用語が用いられたが、これは単に本発明を説明するための目的で用いられたものに過ぎず、意味の限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために用いられたものではない。したがって、本技術分野において通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施形態が可能であるという点を理解するであろう。よって、本発明の真正な技術的な保護範囲は、添付の特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならない。
【符号の説明】
【００５３】
１１０  乱数およびキー管理部
１１１  キー管理部
１１２  乱数生成部
１２０  ブロック置換処理部
１２１  ブロック情報収集部
１２２  置換群生成部
１２３  置換規則生成部
１２４  置換実行部
【図１】
2011113084.tif 000003
【図２】
2011113084.tif 000004
【図３】
2011113084.tif 000005
【図４】
2011113084.tif 000006
【図５】
2011113084.tif 000007