(57)【要約】【課題】秘密鍵データの秘匿性を高める。【解決手段】暗号処理装置は、鍵データを用いて、入力データに対して暗号化または復号化を施して出力する暗号処理部と、所定の鍵データを鍵データとし、秘密鍵データを入力データとして暗号化して得られる暗号化秘密鍵データを入力データとして暗号処理部に入力するとともに、所定の鍵データを鍵データとして暗号処理部に入力することにより、秘密鍵データを生成させ、秘密鍵データを用いて暗号化された暗号化データを入力データとして暗号処理部に入力するとともに、生成された秘密鍵データを鍵データとして暗号処理部に入力することにより、暗号化データを復号化した復号化データを生成させる制御部と、を備える。【選択図】図１
2008283463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鍵データを用いて、入力データに対して暗号化または復号化を施して出力する暗号処理部と、
所定の鍵データを前記鍵データとし、秘密鍵データを前記入力データとして暗号化して得られる暗号化秘密鍵データを前記入力データとして前記暗号処理部に入力するとともに、前記所定の鍵データを前記鍵データとして前記暗号処理部に入力することにより、前記秘密鍵データを生成させ、前記秘密鍵データを用いて暗号化された暗号化データを前記入力データとして前記暗号処理部に入力するとともに、前記生成された前記秘密鍵データを前記鍵データとして前記暗号処理部に入力することにより、前記暗号化データを復号化した復号化データを生成させる制御部と、
を備えることを特徴とする暗号処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の暗号処理装置であって、
前記制御部は、
前記暗号化秘密鍵データまたは前記暗号化データの何れか一方を前記入力データとして前記暗号処理部に出力する入力選択部と、
前記暗号処理部から出力されるデータを前記秘密鍵データとして出力するか、前記復号化データとして出力するかを選択する出力選択部と、
前記所定の鍵データまたは前記出力選択部から出力される前記秘密鍵データの何れか一方を前記鍵データとして前記暗号処理部に出力する鍵選択部と、
前記入力選択部に前記暗号化秘密鍵データを出力させるとともに、前記鍵選択部に前記所定の鍵データを出力させることによって前記暗号処理部から出力される前記秘密鍵データを前記出力選択部に出力させ、前記入力選択部に前記暗号化データを出力させるとともに、前記鍵選択部に前記秘密鍵データを出力させることによって前記暗号処理部から出力される前記復号化データを前記出力選択部に出力させる選択制御部と、
を含んで構成されることを特徴とする暗号処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の暗号処理装置であって、
前記暗号化秘密鍵データは、前記所定の鍵データを前記鍵データとし、前記秘密鍵データに対して所定の暗号化を施したデータを前記入力データとして暗号化した後に前記所定の暗号化に応じた所定の復号化を施したデータであり、
前記暗号化秘密鍵データに対して前記所定の暗号化を施して前記入力選択部に出力する暗号化部と、
前記暗号処理部によって生成される前記秘密鍵データに対して前記所定の復号化を施して前記出力選択部に出力する復号化部と、
を更に備えることを特徴とする暗号処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の暗号処理装置であって、
前記暗号化部は、入力されるデータを所定規則で並び替えて出力する回路であり、
前記復号化部は、入力されるデータを前記所定規則に応じた規則で並び替えて出力する回路であること、
を特徴とする暗号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、暗号処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の違法コピー対策の仕組みの一つとして、ＣＰＲＭ（Content Protection for Recordable Media）がある。ＣＰＲＭに対応した再生装置では、装置ごとに割り当てられたデバイス鍵という秘密鍵データを用いて、ＤＶＤに記録されたデータの復号化が行われる（例えば、特許文献１）。なお、再生装置で用いられるデバイス鍵は、ライセンサから再生装置ごとに割り当てられ、再生装置の生産工程において不揮発性メモリに書き込まれることが一般的である。
【特許文献１】特開２００７−６０６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
デバイス鍵は秘密情報であるため、漏洩しないように堅牢に管理する必要があるが、ライセンサから割り当てられたデバイス鍵をそのまま不揮発性メモリに書き込んだ状態では、再生装置を分解すれば不揮発性メモリからデバイス鍵を読み出すことが可能であり、秘匿性が低くなってしまう。
【０００４】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、秘密鍵データの秘匿性を高めることが可能な暗号処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の暗号処理装置は、鍵データを用いて、入力データに対して暗号化または復号化を施して出力する暗号処理部と、所定の鍵データを前記鍵データとし、秘密鍵データを前記入力データとして暗号化して得られる暗号化秘密鍵データを前記入力データとして前記暗号処理部に入力するとともに、前記所定の鍵データを前記鍵データとして前記暗号処理部に入力することにより、前記秘密鍵データを生成させ、前記秘密鍵データを用いて暗号化された暗号化データを前記入力データとして前記暗号処理部に入力するとともに、前記生成された前記秘密鍵データを前記鍵データとして前記暗号処理部に入力することにより、前記暗号化データを復号化した復号化データを生成させる制御部と、を備えることとする。
【発明の効果】
【０００６】
秘密鍵データの秘匿性を高めることが可能な暗号処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、本発明の実施形態である暗号処理装置の構成例を示す図である。暗号処理装置１０ａは、暗号処理部２０、ユーザコード記憶部２１、暗号化鍵記憶部２２、セレクタ２３〜２５、レジスタ２６、及びセレクタ制御部３０を含んで構成されている。
【０００８】
暗号処理部２０は、例えばＣ２（Cryptomeria Cipher）やＤＥＳ（Data Encryption Standard）等の、秘密鍵データを用いた暗号化及び復号化を行う処理部である。なお、暗号処理部２０は、ハードウェアにより実現することもできるし、暗号処理装置１０ａが備えるプロセッサ（不図示）がプログラムを実行することによっても実現することができる。
【０００９】
ユーザコード記憶部２１は、ユーザ（例えば暗号処理装置１０ａの製造者）が任意に定めた鍵データ（所定の鍵データ）が記憶される記憶領域であり、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリによって実現される。
【００１０】
暗号化鍵記憶部２２は、ライセンサから与えられた秘密鍵データを暗号化した暗号化秘密鍵データが記憶される記憶領域であり、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリによって実現される。図２は、秘密鍵データを暗号化する処理の流れの一例を示す図である。図２に示すように、ライセンサから与えられた秘密鍵データは、暗号処理部２０において、ユーザコード記憶部２１に記憶されているユーザコードを用いて暗号化され、暗号化鍵記憶部２２に記憶される。そして、暗号処理装置１０ａにおいては、ライセンサから与えられた秘密鍵データは、暗号化秘密鍵データを生成する際に入力されるのみであり、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに常に記憶されているわけではない。
【００１１】
セレクタ２３〜２５は、セレクタ制御部３０の指示に基づいて、入出力の選択制御を行う。なお、セレクタ２３〜２５は、ハードウェアにより実現することもできるし、プロセッサ（不図示）がプログラムを実行することによっても実現することができる。セレクタ２３（鍵選択部）は、ユーザコード記憶部２１に記憶されたユーザコードか、レジスタ２６に記憶されたデータの何れか一方を、秘密鍵データとして暗号処理部２０に出力する。セレクタ２４（入力選択部）は、暗号化鍵記憶部２２に記憶された暗号化秘密鍵データか、暗号処理装置１０ａに入力される、ライセンサから与えられた秘密鍵データで暗号化された暗号化データの何れか一方を、復号化の対象データとして暗号処理部２０に入力する。セレクタ２５（出力選択部）は、暗号処理部２０から出力される復号化されたデータを、暗号化鍵記憶部２２に記憶された暗号化秘密鍵データを復号化した秘密鍵データとしてレジスタ２６に出力するか、暗号処理装置１０ａに入力された暗号化データを復号化した復号化データとして出力する。
【００１２】
レジスタ２６は、データを一時的に記憶する記憶領域であり、暗号化鍵記憶部２２に記憶された暗号化秘密鍵データが暗号処理部２０で復号化されて生成される秘密鍵データが記憶される。
【００１３】
セレクタ制御部３０（選択制御部）は、セレクタ２３〜２５の選択動作を制御することにより、暗号処理装置１０ａに入力される暗号化データを、ライセンサから与えられた秘密鍵データを用いて復号化した復号化データを出力する。なお、セレクタ２３〜２５及びセレクタ制御部３０が本発明の制御部に相当する。
【００１４】
暗号処理装置１０ａにおける復号化処理の流れについて説明する。まず、セレクタ制御部３０の制御により、セレクタ２３はユーザコード記憶部２１に記憶されているユーザコードを秘密鍵データとして暗号処理部２０に出力し、セレクタ２４は暗号化鍵記憶部２２に記憶されている暗号化秘密鍵データを復号化の対象データとして暗号処理部２０に出力する。これにより、暗号処理部２０では、暗号化秘密鍵データがユーザコードを用いて復号化され、ライセンサから与えられた秘密鍵データが生成されて出力される。そして、セレクタ２５は、セレクタ制御部３０の制御により、暗号処理部２０から出力される復号化された秘密鍵データをレジスタ２６に格納する。
【００１５】
次に、セレクタ制御部３０の制御により、セレクタ２３はレジスタ２６に記憶されている秘密鍵データを暗号処理部２０に出力し、セレクタ２４は暗号処理装置１０ａに入力される暗号化データを復号化対象のデータとして暗号処理部２０に出力する。これにより、暗号処理部２０では、ライセンサから与えられた秘密鍵データを用いて暗号化データが復号化され、復号化データが出力される。そして、セレクタ２５は、セレクタ制御部３０の制御により、暗号処理部２０から出力される復号化データを、暗号処理装置１０ａに入力された暗号化データを復号化したデータとして出力する。
【００１６】
このように、暗号処理装置１０ａでは、ライセンサから与えられた秘密鍵データが、任意のユーザコードを秘密鍵データとして暗号化されて暗号化鍵記憶部２２に格納されている。そして、入力される暗号化データを復号化する際に、暗号化記憶部２２に格納されている暗号化秘密鍵データがユーザコードを用いて復号化されることにより、ライセンサから与えられた秘密鍵データが生成され、入力される暗号化データを復号化するための秘密鍵データとして用いられる。つまり、ライセンサから与えられた秘密鍵データは、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリに常に格納されているわけではなく、ユーザコードという秘密鍵データを用いて暗号化されており、入力される暗号化データの復号を行う際に一時的に生成されるだけである。そのため、暗号処理装置１０ａでは、ライセンサから与えられた秘密鍵データに対する秘匿性を高めることが可能となる。
【００１７】
図３は、本発明の実施形態である暗号処理装置の他の構成例を示す図である。暗号処理装置１０ｂは、図１に示した暗号処理装置１０ａの構成要素に加え、並び替え回路３１，３２を含んで構成されている。また、図４は、秘密鍵データを暗号化する処理の流れの一例を示す図である。
【００１８】
並び替え回路３１は、入力されるデータの各ビットを所定規則で並び替えて出力する。そして、並び替え回路３２は、入力されるデータの各ビットを並び替え回路３１での所定規則に応じた規則に並び替えて出力する。例えば、並び替え回路３１は、入力されるデータをｎビット右に巡回シフトして出力し、並び替え回路３２は、入力されるデータをｎビット左に巡回シフトして出力する回路とすることができる。並び替え回路３１は、例えば、暗号化鍵記憶部２２とセレクタ２４との間の結線の順序を変更することにより実現することができる。同様に、並び替え回路３２は、暗号処理部２０の出力とセレクタ２５との間の結線の順序を変更することにより実現することができる。なお、並び替え回路３１，３２と同様の機能を、ソフトウェアを用いて実現することも可能である。また、データの並び替えに限らず、並び替え回路３１，３２の代わりに所定の規則で暗号化・復号化を行う暗号化部・復号化部を用いることもできる。
【００１９】
図４に示すように、ライセンサから与えられた秘密鍵データは、並び替え回路３１で並び替えられた後に、暗号処理部２０で暗号化され、並び替え回路３２で再び並び替えられて、暗号化鍵記憶部２２に格納される。そして、暗号処理装置１０ｂにおける復号処理の際には、暗号化鍵記憶部２２に記憶されている暗号化秘密鍵データは、並び替え回路３１で並び替えられて出力され、暗号処理部２０で復号化された後、並び替え回路３２で並び替えられて出力される。
【００２０】
このように、暗号処理装置１０ｂでは、ライセンサから与えられた秘密鍵データを復号化する際に、暗号処理部２０での復号化の他に、並び替え回路３１での並び替え（暗号化）及び並び替え回路３２での並び替え（復号化）が行われる。そのため、暗号処理装置１０ｂに入力される暗号化データの復号処理と、暗号化鍵記憶部２２に記憶されている暗号化秘密鍵データの復号処理とが異なるものとなり、暗号処理部２０における復号化のロジックを第三者に解析されにくいものとすることができる。
【００２１】
図５は、本実施形態の暗号処理装置を適用した再生装置の構成例を示す図である。再生装置４０は、ＣＰＲＭ（Content Protection for Recordable Media）に対応したＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のメディア４５に格納されたデータを再生する装置であり、前述したユーザコード記憶部２１、暗号化鍵記憶部２２、セレクタ２３〜２５、レジスタ２６、セレクタ制御部３０に加え、ＭＫＢ処理部５０、Ｃ２＿Ｇ処理部５１，５２、Ｃ２＿Ｄ処理部５３、及びＣ２＿ＤＣＢＣ処理部５４を含んで構成されている。また、メディア４５には、ＭＫＢ６０、メディアＩＤ６１、暗号化タイトルキー６２、ＣＣＩ６３、及び暗号化コンテンツ６４が記録されている。
【００２２】
ＭＫＢ処理部５０は、再生装置４０ごとにライセンサから与えられるデバイス鍵を秘密鍵データとして、Ｃ２による暗号化・復号化を行うものであり、デバイス鍵を用いてＭＫＢ（Media Key Block）６０を復号化することにより、メディア鍵を生成する。なお、ＭＫＢ処理部５０が、暗号処理装置１０ａにおける暗号処理部２０に相当する。また、再生装置４０の暗号化鍵記憶部２２には、ユーザコード記憶部２１に記憶されているユーザコードを秘密鍵データとしてデバイス鍵を暗号化して得られる暗号化秘密鍵データが格納されている。
【００２３】
再生装置４０では、まず、暗号化鍵記憶部２２に格納されている暗号化秘密鍵データが、ユーザコード記憶部に格納されているユーザコードを用いてＭＫＢ処理部５０で復号化されることにより、デバイス鍵が生成されてレジスタ２６に一時的に格納される。その後、ＭＫＢ処理部５０が、レジスタ２６に格納されたデバイス鍵を秘密鍵データとしてＭＫＢ６０を復号化することにより、メディア鍵が生成される。Ｃ２＿Ｇ処理部５１では、メディア鍵とメディアＩＤ６１とを用いてメディアユニーク鍵が生成される。さらに、Ｃ２＿Ｄ処理部５３では、暗号化タイトルキー６２がメディアユニーク鍵で復号化されることにより、タイトルキーが生成される。また、Ｃ２＿Ｇ処理部５２では、ＣＣＩ（Copy Control Information）とタイトルキーとを用いてコンテンツ鍵が生成される。そして、Ｃ２＿ＤＣＢＣ処理部５４において、暗号化コンテンツ６４がコンテンツ鍵で復号化されることにより、コンテンツが生成され、映像データや音声データとして処理が施される。
【００２４】
このように、再生装置４０では、ライセンサから与えられたデバイス鍵がフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに常に格納されているわけではないため、ライセンサから与えられたデバイス鍵に対する秘匿性を高めることが可能となる。
【００２５】
以上、本実施形態及び適用例について説明した。前述したように、暗号処理装置１０ａ，１０ｂでは、暗号化データを復号化するために必要となる秘密鍵データがフラッシュメモリ等の不揮発性メモリに常に格納しておく必要がないため、秘密鍵データの秘匿性を高めることができる。そして、秘密鍵データは、ユーザが任意に定めた鍵データを秘密鍵データとして暗号化されるため、暗号化の強度が高いものとなる。また、秘密鍵データの暗号化・復号化に用いられる暗号処理部２０は、暗号処理装置１０ａ，１０ｂが暗号化データの復号を行うために元来備えているものであるため、回路規模やプログラムサイズの増大を抑制することが可能である。
【００２６】
そして、暗号処理装置１０ａ，１０ｂでは、セレクタ２３〜２５によって秘密鍵データの復号処理と暗号化データの復号処理とを切り替えることにより、暗号化データの復号に必要な暗号処理部２０を用いて、秘密鍵データの秘匿性を高めることを実現している。
【００２７】
また、暗号処理装置１０ｂのように、暗号化秘密鍵データを暗号化した上で暗号処理部２０に入力し、暗号処理部２０から出力されるデータを復号化して秘密鍵データを生成する構成とすることにより、暗号化データの復号処理と、暗号化秘密鍵データの復号処理とが異なるものとなり、暗号処理部２０の暗号化・復号化のロジックを第三者に解析されにくいものとすることができる。
【００２８】
そして、暗号処理装置１０ｂに示したように、並び替え回路３１，３２によって暗号化・復号化を実現することにより、回路規模の増大を抑制することが可能となる。
【００２９】
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【００３０】
例えば、暗号処理装置１０ａの適用例である再生装置４０について説明したが、暗号処理装置１０ｂについても同様に適用可能である。また、秘密鍵データを用いる暗号アルゴリズムの一例としてＣ２を用いた再生装置４０について説明したが、適用可能な暗号アルゴリズムはＣ２に限られず、秘密鍵データを用いるものであればよい。例えば、ＤＥＳ（Data Encryption Standard）やＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）等についても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態である暗号処理装置の構成例を示す図である。
【図２】秘密鍵データを暗号化する処理の流れの一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態である暗号処理装置の他の構成例を示す図である。
【図４】秘密鍵データを暗号化する処理の流れの一例を示す図である。
【図５】本実施形態の暗号処理装置を適用した再生装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０ａ，１０ｂ  暗号処理装置
２０  暗号処理部
２１  ユーザコード記憶部
２２  暗号化鍵記憶部
２３〜２５  セレクタ
２６  レジスタ
３０  セレクタ制御部
３１，３２  並び替え回路
４０  再生装置
４５  メディア
５０  ＭＫＢ処理部
５１〜５３  Ｃ２＿Ｇ処理部
５４  Ｃ２＿Ｄ処理部
６０  ＭＫＢ
６１  メディアＩＤ
６２  暗号化タイトルキー
６３  ＣＣＩ
６４  暗号化コンテンツ
【図１】
2008283463.tif 000003
【図２】
2008283463.tif 000004
【図３】
2008283463.tif 000005
【図４】
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【図５】
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