專利名稱：加密通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作信息安全技術(shù)的加密技術(shù)。
背景技術(shù)：
近來，NTRU密碼系統(tǒng)正在受到關(guān)注，這是因?yàn)镹TRU密碼系統(tǒng)可以在具有相對較低處理能力的處理器中實(shí)現(xiàn)，而這種處理器通常用于家用電器中。
在NTRU密碼系統(tǒng)中，多項(xiàng)式運(yùn)算(加法和乘法)是基本的運(yùn)算，并且多項(xiàng)式的每個(gè)系數(shù)是8位或小于8位。因此，即使是8位CPU也可以容易地實(shí)現(xiàn)NTRU密碼系統(tǒng)。NTRU密碼系統(tǒng)的執(zhí)行速度是橢圓曲線加密的10到50倍，并且并不需要多倍精度算術(shù)庫，而橢圓曲線加密法則需要該多倍精度算術(shù)庫。因此，NTRU密碼系統(tǒng)相比于橢圓曲線加密法而言的一個(gè)優(yōu)勢是，它具有較小的代碼尺寸。非專利參考1和專利參考1中詳細(xì)描述了NTRU密碼系統(tǒng)，并且因此這里就不再詳細(xì)描述。
但是，有時(shí)NTRU密碼系統(tǒng)可能會(huì)引起解密錯(cuò)誤，并且在進(jìn)行解密時(shí)并不會(huì)檢測到這種錯(cuò)誤的發(fā)生。這是NTRU系統(tǒng)的一個(gè)問題，因?yàn)椴荒艽_保正確地進(jìn)行了加密。
為了解決該問題，專利參考2采用了下述方法。也就是，發(fā)送裝置使用一種單向函數(shù)對明文進(jìn)行處理以生成第一函數(shù)值，生成第一附加信息，對該明文和第一附加信息執(zhí)行一種可逆操作以生成連接信息，并且使用加密算法對連接信息進(jìn)行處理以生成密文。接收裝置生成與第一附加信息相同的第二附加信息，使用解密算法對密文進(jìn)行處理以生成解密連接信息，使用該可逆操作的逆操作對解密連接信息和第二附加信息進(jìn)行處理以生成解密后的文本，使用所示單向函數(shù)對解密后的文本進(jìn)行處理以生成第二函數(shù)值，比較該第一函數(shù)值和第二函數(shù)值，并且如果這兩個(gè)值相同，那么就認(rèn)為解密后的文本是正確的。按照上述方式，可以判斷明文是否已被正確地解密。
如果判斷出明文被錯(cuò)誤地解密，那么接收方可以要求發(fā)送方重新發(fā)送密文，然后再次接收密文。
(非專利參考1)由Jeffrey Hoffstein，、Jill Pipher以及Joseph H.Silverman所著的“NTRUA ring based public key cryptosystem”，發(fā)表在Lecture Notesin Computer Science中，1423，pp.267-288，Spinger-Verlag，1998。
(專利參考1)美國專利No.6081597(專利參考2)日本特開平No.2002-252611(非專利參考2)J.Proos所著的“Imperfect Decryption and an Attack on the NTRUEncryption Scheme”，發(fā)表在IACR ePrint Archive，2003/002，http//eprint.iacr.org/，(2003)。
技術(shù)問題非專利參考2公開了一種用于NTRU密碼系統(tǒng)的攻擊方法。在這種攻擊方法中，為了獲得密鑰，攻擊者向接收方發(fā)送任意數(shù)據(jù)，以檢查接收方是否發(fā)送重傳請求。因?yàn)檫@意味著在NTRU密碼系統(tǒng)中不能保證安全性，所以是一個(gè)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種加密通信系統(tǒng)、一種加密發(fā)送裝置、一種加密發(fā)送方法、一種加密發(fā)送程序、一種加密接收裝置、一種加密接收方法以及一種加密接收程序，它們可以防止利用密碼系統(tǒng)中的重發(fā)請求所進(jìn)行的攻擊。
(用于解決該問題的方法)考慮到上述問題，一種加密發(fā)送裝置對一條發(fā)送消息進(jìn)行五次加密以生成五條加密后的消息，計(jì)算該發(fā)送消息的hash(散列)值，并且發(fā)送這五個(gè)加密后的消息和hash值。一種加密接收裝置接收這五個(gè)加密后的消息和hash值，對五個(gè)加密后的消息進(jìn)行解密以生成五個(gè)解密后的消息，分別為解密后的消息計(jì)算解密hash值，如果這些解密hash值中至少有一個(gè)與該hash值相匹配，那么就認(rèn)為相應(yīng)的解密后的消息是正確的。如果五個(gè)解密hash值與該hash值都不匹配，那么就認(rèn)為出現(xiàn)了解密錯(cuò)誤。
附圖簡述

圖1是顯示圖像播放系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，該系統(tǒng)是與本發(fā)明有關(guān)的一個(gè)實(shí)施例；圖2是顯示服務(wù)器裝置100的結(jié)構(gòu)的功能框圖；圖3是顯示圖像播放裝置200的結(jié)構(gòu)的功能框圖；圖4是顯示服務(wù)器裝置100的操作的流程圖；圖5是顯示圖像播放裝置200的操作的流程圖，并且該圖在圖6中延續(xù)；圖6是顯示圖像播放裝置200的操作的流程圖，并且該圖是圖5的延續(xù)；圖7是顯示圖像播放裝置200b和存儲(chǔ)卡300b的結(jié)構(gòu)的功能框圖，該圖像播放裝置和存儲(chǔ)卡包括在圖像播放系統(tǒng)10中，該系統(tǒng)10是一個(gè)變形的實(shí)例；圖8是顯示BD播放系統(tǒng)10c的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，BD播放系統(tǒng)10c是與本發(fā)明有關(guān)的另一個(gè)實(shí)施例；圖9是顯示存儲(chǔ)卡300c和BD播放器200c的結(jié)構(gòu)的功能框圖，該圖像播放器和存儲(chǔ)卡包括在BD播放系統(tǒng)10c中。
具體實(shí)施例方式
接下來將說明圖像播放系統(tǒng)10，它是與本發(fā)明有關(guān)的一個(gè)實(shí)施例。
1.圖像播放系統(tǒng)10如圖1中所示，圖像播放系統(tǒng)10包括通過因特網(wǎng)20彼此互聯(lián)的服務(wù)器裝置100和圖像播放裝置200。
服務(wù)器裝置100對內(nèi)容進(jìn)行加密，并且通過因特網(wǎng)20將加密后的內(nèi)容發(fā)送到圖像播放裝置200。圖像播放裝置200接收該加密后的內(nèi)容，對接收到的加密后的內(nèi)容進(jìn)行解密以生成內(nèi)容，播放生成的內(nèi)容，并且將生成的圖像和音頻輸出到監(jiān)視器50和揚(yáng)聲器40，其中該監(jiān)視器和揚(yáng)聲器都連接到圖像播放裝置200。
1.1服務(wù)器裝置100的結(jié)構(gòu)如圖2中所示，服務(wù)器裝置100包括信息存儲(chǔ)單元101、隨機(jī)數(shù)生成單元102、第一加密單元103、hash單元104、第二加密單元105、發(fā)送/接收單元106、控制單元107、輸入單元108、顯示單元109。
具體地，服務(wù)器裝置100是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它包括微處理器、ROM、RAM、硬盤單元、顯示單元、鍵盤、鼠標(biāo)等等。RAM或硬盤單元上記錄有計(jì)算機(jī)程序。服務(wù)器裝置100通過根據(jù)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行的微處理器來實(shí)現(xiàn)它的部分功能。
(1)信息存儲(chǔ)單元101如圖2中所示，信息存儲(chǔ)單元101中存儲(chǔ)有公鑰Kp、內(nèi)容密鑰Kc以及內(nèi)容C。
根據(jù)私鑰Ks生成公鑰Kp，其中該私鑰Ks是使用NTRU密碼系統(tǒng)的密鑰生成方法生成的，并且對于263維NTRU密碼系統(tǒng)來說，該公鑰的長度為1841位。在后面的內(nèi)容中將會(huì)詳細(xì)描述私鑰Ks。
內(nèi)容C是包括圖像信息和音頻信息的電影數(shù)據(jù)。
(2)隨機(jī)數(shù)生成單元102在控制單元107的控制下，隨機(jī)數(shù)生成單元102重復(fù)五次以下一系列操作生成長度為64位的隨機(jī)數(shù)Ri；并且將生成的隨機(jī)數(shù)Ri輸出到第一加密單元103。
(3)第一加密單元103通過控制單元107的控制，第一加密單元103從信息存儲(chǔ)單元101讀取公鑰Kp和內(nèi)容密鑰Kc。然后，在控制單元107控制下，第一加密單元103重復(fù)五次下述操作(a)-(c)。
(a)從隨機(jī)數(shù)生成單元102接收隨機(jī)數(shù)Ri。
(b)將讀取的內(nèi)容密鑰Kc和接收到的隨機(jī)數(shù)Ri連接在一起(即Kc‖Ri)。
(c)使用加密算法Enc1對連接在一起的內(nèi)容密鑰Kc和隨機(jī)數(shù)Ri進(jìn)行處理，從而生成加密后的內(nèi)容密鑰Ekci，即Ekci＝Enc1(Kp，Kc‖Ri)這里，“‖”是代表連接的運(yùn)算符，加密算法Enc1是NTRU密碼系統(tǒng)的一種算法，并且X＝Enc1(Y，Z)表示了使用密鑰Y，通過加密算法Enc1對明文Z進(jìn)行處理，以生成密文X。
通過上述方式，就生成了五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2，…，Ekc5。
接下來，第一加密單元103將這五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2，…，Ekc5輸出到發(fā)送/接收單元106。
這里應(yīng)該注意到，在圖2中，每個(gè)方框都通過連接線(圖中并未示出全部連接線)連接到其它方框。每條連接線都表示了一條信號或信息的傳輸路徑。另外，在連接到表示第一加密單元103的方框的連接線當(dāng)中，其上標(biāo)有密鑰標(biāo)記的連接線表示將信息作為密鑰發(fā)送到第一加密單元103的路徑。對于代表第二加密單元105的方框來說，情況也是如此。并且對于其它圖來說，情況也是如此。
(4)Hash單元104在控制單元107的控制下，hash單元104從信息存儲(chǔ)單元101讀取內(nèi)容密鑰Kc并且使用hash函數(shù)“Hash”對讀取的內(nèi)容密鑰Kc進(jìn)行處理以生成hash值H，其中hash函數(shù)“Hash”是一種單向函數(shù)。
H＝Hash(Kc)這里，hash函數(shù)“Hash”的一個(gè)例子是SHA-1。因?yàn)镾HA-1是公知的，所以這里就省略對其的描述。在該情況下，hash值H的長度是160位。
接下來，hash單元104將生成的hash值H輸出到發(fā)送/接收單元106。
(5)第二加密單元105在控制單元107的控制下，第二加密單元105從信息存儲(chǔ)單元101讀取內(nèi)容密鑰Kc和內(nèi)容C，并且使用讀取的內(nèi)容密鑰Kc，通過加密算法Enc2對讀取的內(nèi)容C進(jìn)行處理，以生成加密后的內(nèi)容EC。
EC＝Enc2(Kc，C)這里，加密算法Enc2是一種三重DES算法。因?yàn)槿谼ES是公知的，所以這里就省略了對其的解釋。
接下來，第二加密單元105將生成的加密后的內(nèi)容EC輸出到發(fā)送/接收單元106。
(6)發(fā)送/接收單元106發(fā)送/接收單元106通過因特網(wǎng)20連接到圖像播放裝置200。
在控制單元107的控制下，發(fā)送/接收單元106從第一加密單元103接收五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2，…，Ekc5，從hash單元104接收hash值H，并且從第二加密單元105接收加密后的內(nèi)容EC。然后，發(fā)送/接收單元106通過因特網(wǎng)20將接收到的五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5、hash值H以及加密后的內(nèi)容EC發(fā)送到圖像播放裝置200。
(7)控制單元107、輸入單元108以及顯示單元109控制單元107控制隨機(jī)數(shù)生成102、第一加密單元103、hash單元104、第二加密單元105以及發(fā)送/接收單元106。
輸入單元108接收服務(wù)器裝置100的操作者發(fā)出的操作指令，并且將接收到的指令輸出到控制單元107。
在控制單元107的控制下，顯示單元109顯示各種信息。
1.2圖像播放裝置200的結(jié)構(gòu)如圖3中所示，圖像播放裝置200包括發(fā)送/接收單元201、第一解密單元202、hash單元203、判斷單元204、信息存儲(chǔ)單元205、第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209以及顯示單元210。
與服務(wù)器裝置100一樣，圖像播放裝置200包括微處理器、ROM、RAM等等。RAM中記錄有計(jì)算機(jī)程序。圖像播放裝置200通過根據(jù)計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行的微處理器來實(shí)現(xiàn)它的部分功能。
(1)圖像存儲(chǔ)單元205
如圖3中所示，圖像存儲(chǔ)單元205中存儲(chǔ)有私鑰Ks。
私鑰Ks是通過使用NTRU密碼系統(tǒng)的密鑰生成方法生成的，并且對于263維NTRU密碼系統(tǒng)來說，私鑰Ks的長度為415位。
(2)發(fā)送/接收單元201發(fā)送/接收單元201通過因特網(wǎng)20連接到服務(wù)器裝置100。
在控制單元208的控制下，發(fā)送/接收單元201接收五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5、hash值H以及加密后的內(nèi)容EC。發(fā)送/接收單元201將五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5輸出到第一解密單元202，將hash值H輸出到判斷單元204，并且將加密后的內(nèi)容EC輸出到第二解密單元206。
(3)第一解密單元202在控制單元208的控制下，第一解密單元202從發(fā)送/接收單元201接收五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5，并且從信息存儲(chǔ)單元205讀取私鑰Ks。在控制單元208的控制下，第一解密單元202重復(fù)五次下述操作(a)-(c)。
(a)使用私鑰Ks，使用解密算法Dec1對加密后的內(nèi)容密鑰Ekci進(jìn)行處理以生成內(nèi)容密鑰Dkci。
Dkci＝Dec1(Ks，Ekci)這里，解密算法Dec1是NTRU密碼系統(tǒng)的一種算法，并且對根據(jù)加密算法Enc1生成的密文進(jìn)行解密。Z＝Dec1(Y，X)意味著使用解密算法Dec1對密文X進(jìn)行處理以獲得解密后的文本Z。
(b)刪除生成的內(nèi)容密鑰Dkci中最后64位的隨機(jī)數(shù)部分。
(c)將已經(jīng)刪除了隨機(jī)數(shù)部分的內(nèi)容密鑰Dkci輸出到hash單元203和判斷單元204。
通過上述方式，五個(gè)內(nèi)容密鑰Dkci被輸出到hash單元203和判斷單元204。
(4)Hash單元203在控制單元208的控制下，hash單元203執(zhí)行五次下述操作(a)-(b)。
(a)從第一解密單元202接收內(nèi)容密鑰Dkci。
(b)使用hash函數(shù)“Hash”對接收到的內(nèi)容密鑰Dkci進(jìn)行處理，以生成hash值Hi。
Hi＝Hash(Dkci)接下來，hash單元203將生成的hash值Hi輸出到判斷單元204。
(5)判斷單元204在控制單元208的控制下，判斷單元204從發(fā)送/接收單元201接收hash值H，并且重復(fù)五次下述操作(a)-(d)。
(a)從hash單元203接收hash值Hi。
(b)從第一解密單元202接收內(nèi)容密鑰Dkci。
(c)判斷hash值H是否與hash值Hi相同。
(d)如果判斷為相同，那么就相互關(guān)聯(lián)地存儲(chǔ)值“i”和內(nèi)容密鑰Dkci。
如果在重復(fù)五次上述操作(a)-(d)之后有“i”值被存儲(chǔ)，那么就認(rèn)為已經(jīng)正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行了解密，并且將與“i”值相關(guān)聯(lián)而存儲(chǔ)的內(nèi)容密鑰Dkci輸出到第二解密單元206，并且向控制單元208輸出顯示已經(jīng)正確地執(zhí)行了解密的解密結(jié)果。
如果并沒有“i”值被存儲(chǔ)，那么就認(rèn)為未正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密，并且向控制單元208輸出一個(gè)表示這一結(jié)果的解密結(jié)果。
(6)第二解密單元206在控制單元208的控制下，第二解密單元206從判斷單元204接收內(nèi)容密鑰Dkci，從發(fā)送/接收單元201接收加密后的內(nèi)容EC，并且使用接收到的內(nèi)容密鑰Dkci，使用解密算法Dec2對加密后的內(nèi)容EC進(jìn)行處理，以生成內(nèi)容C。
這里，解密算法Dec2是三重DES算法，并且對根據(jù)加密算法Ene2生成的密文進(jìn)行解密。
然后，第二解密單元206將生成的內(nèi)容C輸出到播放單元207。
(7)播放單元207在控制單元208的控制下，播放單元207接收內(nèi)容C，播放接收到的內(nèi)容C，生成圖像信號和音頻信號，并且分別將圖像信號和音頻信號分別輸出到監(jiān)視器50和揚(yáng)聲器40。
監(jiān)視器50和揚(yáng)聲器40分別輸出圖像和音頻。
(8)控制單元208、輸入單元209以及顯示單元210控制單元208控制發(fā)送/接收單元201、第一解密單元202、hash單元203、判斷單元204、第二解密單元206以及播放單元207。
控制單元208接收解密結(jié)果，該結(jié)果或者顯示已經(jīng)正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行了解密，或者顯示并未正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密。
當(dāng)接收到顯示并未正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密的解密結(jié)果時(shí)，控制單元208就控制第二解密單元206使其不進(jìn)行解密，并且控制顯示單元210以顯示“解密錯(cuò)誤”。
當(dāng)接收到顯示已經(jīng)正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密的解密結(jié)果時(shí)，控制單元208就控制第二解密單元206以進(jìn)行解密。
輸入單元209接收來自圖像播放裝置200的用戶的操作指令，并且將接收到的指令輸出到控制單元208。
在控制單元208的控制下，顯示單元210顯示各種信息。
1.3圖像播放系統(tǒng)10的操作接下來將描述圖像播放系統(tǒng)10執(zhí)行的操作。
(1)服務(wù)器裝置100的操作接下來將使用圖4中所示的流程圖，描述服務(wù)器裝置100的操作。
第一加密單元103從信息存儲(chǔ)單元101讀取內(nèi)容密鑰Kc(步驟S101)，然后讀取公鑰Kp(步驟S102)。
接下來，控制單元107執(zhí)行控制，以便重復(fù)五次步驟S103-S106之間的步驟S104-S105。應(yīng)該注意到，在隨機(jī)數(shù)Ri和加密后的內(nèi)容密鑰Ekci的表示中，“i”是表示重復(fù)次數(shù)的后綴，并且在每次重復(fù)時(shí)分別變?yōu)閕＝1，2，3，4，5。
隨機(jī)數(shù)生成單元102生成64位的隨機(jī)數(shù)Ri，將生成的隨機(jī)數(shù)Ri輸出到第一加密單元103(步驟S104)。第一加密單元103將內(nèi)容密鑰Kc和隨機(jī)數(shù)Ri連接在一起，并且使用加密算法Enc1對連接在一起的內(nèi)容密鑰Kc和隨機(jī)數(shù)Ri進(jìn)行處理，從而生成加密后的內(nèi)容密鑰Ekci(步驟S105)。
通過按照上述方式重復(fù)五次步驟S104-S105，就生成了五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5。
接下來，hash單元104從信息存儲(chǔ)單元101讀取內(nèi)容密鑰Kc，并且使用hash函數(shù)“Hash”(單向函數(shù))對讀取的內(nèi)容密鑰Kc進(jìn)行處理，由此生成hash值H(步驟S107)。
第二加密單元105從信息存儲(chǔ)單元101讀取內(nèi)容密鑰Kc(步驟S108)，讀取內(nèi)容C(步驟S 109)，并且使用讀取的內(nèi)容密鑰Kc，使用加密算法Enc2對讀取的內(nèi)容C進(jìn)行處理，從而生成加密后的內(nèi)容EC(步驟S110)。
發(fā)送/接收單元106通過因特網(wǎng)20將五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5、hash值H以及加密后的內(nèi)容EC發(fā)送到圖像播放裝置200(步驟S111)。
(2)圖像播放裝置200的操作接下來，使用圖5和圖6中所示的流程圖，對圖像播放裝置200的操作進(jìn)行描述。
發(fā)送/接收單元201通過因特網(wǎng)10從服務(wù)器裝置100接收五個(gè)內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5、hash值H以及加密后的內(nèi)容EC，并且將內(nèi)容密鑰Ekc1、Ekc2、…、Ekc5輸出到第一解密單元202，將hash值H輸出到判斷單元204，并且將加密后的內(nèi)容EC輸出到第二解密單元206(步驟S131)。
第一解密單元202從信息存儲(chǔ)單元205讀取私鑰Ks(步驟S132)。接下來，控制單元208執(zhí)行控制從而重復(fù)五次步驟S133-S139之間的步驟S134-S138。應(yīng)該注意到，在加密后的內(nèi)容密鑰Ekci、內(nèi)容密鑰Dkci和hash值Hi的表示中，后綴“i”表示重復(fù)次數(shù)，并且在每次重復(fù)時(shí)分別變?yōu)閕＝1，2，3，4，5。
第一解密單元202使用私鑰Ks，通過解密算法Dec1對加密后的內(nèi)容密鑰Ekci進(jìn)行處理，從而生成內(nèi)容密鑰Dkci(步驟S134)，并且從生成的內(nèi)容密鑰Dkci中刪除位于最后64位的隨機(jī)數(shù)部分，并且將已刪除了隨機(jī)數(shù)部分的內(nèi)容密鑰Dkci輸出到hash單元203和判斷單元204(步驟S135)。
然后，hash單元203從第一解密單元202接收內(nèi)容密鑰Dkci，并且使用hash函數(shù)“Hash”對接收到的內(nèi)容密鑰Dkci進(jìn)行處理，從而生成hash值Hi(步驟S136)。
判斷單元204從hash單元203接收hash值Hi，從第一解密單元202接收內(nèi)容密鑰Dkci，判斷hash值H和hash值Hi是否相同(步驟S137)，并且如果它們相同(步驟S137)，那么就記錄下這時(shí)的對應(yīng)于內(nèi)容密鑰Dkci的“i”值(步驟S138)。
在重復(fù)五次步驟S134-S138之后，如果有記錄下的“i”值(步驟S140)，那么就認(rèn)為已經(jīng)正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行了解密，因此第二解密單元206從判斷單元204接收內(nèi)容密鑰Dkci，從發(fā)送/接收單元201接收加密后的內(nèi)容EC，并且使用接收到的內(nèi)容密鑰Dkci，通過解密算法Dec2對接收到的加密后的內(nèi)容EC進(jìn)行處理，從而生成內(nèi)容C(步驟S141)。播放單元207從第二解密單元206接收內(nèi)容C，播放內(nèi)容C，生成圖像信號和音頻信號，并且將圖像信號和音頻信號分別輸出到監(jiān)視器50和揚(yáng)聲器40。監(jiān)視器50和揚(yáng)聲器40分別輸出圖像和音頻(步驟S142)。
如果沒有記錄下的“i”值(步驟S140)，那么判斷單元204就認(rèn)為五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰都沒有被正確地解密，因此將指示這一結(jié)果的解密結(jié)果輸出到控制單元208。控制單元208控制第二解密單元206不進(jìn)行解密，控制顯示單元210顯示“解密錯(cuò)誤”，因此顯示單元顯示“解密錯(cuò)誤”。
在上述描述中，控制單元208進(jìn)行控制，從而重復(fù)五次執(zhí)行步驟S133-S139之間的步驟S134-S138。如果在步驟S137判斷出hash值H和hash值Hi相同，那么控制也有可能跳出步驟S134-S138的循環(huán)。
1.4總結(jié)如上所述，本實(shí)施例的目的在于通過多次對消息m進(jìn)行加密并發(fā)送，從而降低無法對消息m(在本實(shí)施例中是內(nèi)容密鑰)進(jìn)行解密的可能性。因此，不會(huì)多次出現(xiàn)重發(fā)消息的請求。
發(fā)送裝置(本實(shí)施例中是“服務(wù)器裝置”)生成隨機(jī)數(shù)R1-R5，生成m‖R1、m‖R2、m‖R3、m‖R4以及m‖R1，并且對它們中的每個(gè)都進(jìn)行加密，以生成Enc(m‖R1)、Enc(m‖R2)、Enc(m‖R3)、Enc(m‖R4)以及Enc(m‖R5)。這里，Enc(x)表示使用加密算法Enc對明文X進(jìn)行處理，以生成密文。接下來，計(jì)算hash值H(m)。然后，將生成的Enc(m‖R1)、Enc(m‖R2)、Enc(m‖R3)、Enc(m‖R4)以及Enc(m‖R5)，連同hash值H(m)發(fā)送到接收裝置(在本實(shí)施例中是“圖像播放裝置”)。
接收裝置接收Enc(m‖R1)、Enc(m‖R2)、Enc(m‖R3)、Enc(m‖R4)以及Enc(m‖R5)，連同hash值H(m)，并且對Enc(m‖R1)、Enc(m‖R2)、Enc(m‖R3)、Enc(m‖R4)以及Enc(m‖R5)進(jìn)行解密，以獲得它們中每個(gè)的一部分，即m1、m2、…、m5，它們對應(yīng)于一條消息。此外，計(jì)算m1、m2、…、m5中每一個(gè)的hash值(H(m1)、H(m2)、…、H(m5))。然后，用計(jì)算得到的每個(gè)hash值與hash值H(m)進(jìn)行比較。通過這種比較，如果至少存在一對計(jì)算得到的hash值和接收到的hash值H(m)是匹配的，那么就將對應(yīng)于該匹配的hash值的消息(m1、m2、…、m5中的一條消息)作為解密后的文本輸出。如果不存在這樣的匹配對，那么就輸出指示解密錯(cuò)誤的“False”。
在263維的NTRU密碼系統(tǒng)中，對于一個(gè)密文而言，出現(xiàn)解密錯(cuò)誤的概率大約是10-5。因?yàn)樵谏鲜鰧?shí)施例中發(fā)送了五個(gè)密文，所以出現(xiàn)重發(fā)請求的概率大約為10-25(＝10-5*10-5*10-5*10-5*10-5)。另一方面，對于1024位RSA加密來說，攻擊成功的概率是2-80＝10-24。因此，如果上述實(shí)施例應(yīng)用于263維NTRU密碼系統(tǒng)，那么攻擊成功的概率會(huì)低于1024位RSA加密情況下的攻擊成功概率。
2.其它變形的例子到目前為止，已經(jīng)基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述。但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，其可以包括下述情況。
(1)在上述實(shí)施例中，發(fā)送了五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰。但是，也可以發(fā)送五個(gè)加密后的內(nèi)容。
(2)在上述實(shí)施例中，發(fā)送裝置生成五個(gè)密文并且發(fā)送它們，接收裝置接收這五個(gè)密文并且對它們進(jìn)行解密。但是，密文的數(shù)量并不限于5，例如，可以是3，也可以是7。另外，發(fā)送裝置可以生成兩個(gè)或多個(gè)密文并且發(fā)送它們，然后接收裝置接收這些密文并且對它們進(jìn)行解密，并且將它們用于判斷是否發(fā)生了解密錯(cuò)誤。如上所述，密文的數(shù)量會(huì)影響攻擊成功的概率，并且密文的數(shù)量越多，攻擊成功的概率也就越小。
(3)在上述實(shí)施例中，使用加密算法對要被加密的消息m與每次生成的隨機(jī)數(shù)的連接進(jìn)行處理。然而，發(fā)送裝置可以預(yù)先對消息m執(zhí)行另一種運(yùn)算處理，然后使用加密算法對連接在一起的運(yùn)算結(jié)果和隨機(jī)數(shù)進(jìn)行處理。
例如，發(fā)送裝置可以分別將“0”、“1”、“2”、“3”、“4”與消息m相加，以獲得“m”、“m+1”、“m+2”、“m+3”、“m+4”。然后，發(fā)送裝置使用加密算法對連接在一起的每對計(jì)算結(jié)果和隨機(jī)數(shù)進(jìn)行處理，以生成Enc(m‖R1)、Enc(m+1‖R2)、Enc(m+2‖R3)、Enc(m+3‖R4)以及Enc(m+4‖R5)。
接收裝置對Enc(m‖R1)、Enc(m+1‖R2)、Enc(m+2‖R3)、Enc(m+3‖R4)以及Enc(m+4‖R5)進(jìn)行解密，并且從每個(gè)解密結(jié)果中刪除位于最后的隨機(jī)數(shù)部分，其中該隨機(jī)數(shù)部分具有預(yù)先確定的長度。然后，接收裝置分別從已經(jīng)被去除了隨機(jī)數(shù)部分的解密結(jié)果減去“0”、“1”、“2”、“3”、“4”，從而獲得對應(yīng)于消息m的信息。
(4)在上述實(shí)施例中，發(fā)送裝置將消息m與隨機(jī)數(shù)按照所述順序連接在一起，然后使用加密算法對連接結(jié)果進(jìn)行處理。然而，該連接的順序可以顛倒(即，可以按照先隨機(jī)數(shù)后消息的順序?qū)⑺鼈冞B接在一起)。而且，可以一位接一位的交替地將該消息m和隨機(jī)數(shù)連接在一起。如果采用了這種連接方法，那么接收裝置可以通過分別執(zhí)行它們的逆操作，而獲得對應(yīng)于消息m的信息。
(5)在上述實(shí)施例中，服務(wù)器裝置通過因特網(wǎng)將五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰、加密后的內(nèi)容以及hash值發(fā)送到圖像播放裝置。然而，本發(fā)明并不限于此。
也可以由一種數(shù)字廣播發(fā)送裝置(而不是服務(wù)器裝置)通過數(shù)字廣播電波(而不是因特網(wǎng))廣播五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰、加密后的內(nèi)容以及hash值，然后數(shù)字廣播接收裝置(而不是圖像播放裝置)接收數(shù)字廣播電波，以從接收到的數(shù)字廣播電波中提取五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰、加密后的內(nèi)容以及hash值。
(6)圖像播放系統(tǒng)10可以包括圖像播放裝置200b和存儲(chǔ)卡300b，而不包括圖像播放裝置200。
圖像播放裝置200b具有圖像播放裝置200所具有的部分功能，并且存儲(chǔ)卡300b具有圖像播放裝置200所具有的其它部分功能。
也就是說，被用戶插入到圖像播放裝置200b中的存儲(chǔ)卡300b從服務(wù)器裝置100接收五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值，判斷是否正確地對加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行了解密，并且如果判斷出正確地進(jìn)行了解密，那么就將被正確地解密的內(nèi)容密鑰輸出到圖像播放裝置200b。圖像播放裝置200b從存儲(chǔ)卡300b接收該內(nèi)容密鑰，并且對從服務(wù)器裝置100接收到的加密后的內(nèi)容進(jìn)行解密以用于播放。
具體地，如圖7中所示，圖像播放裝置200b包括發(fā)送/接收單元201、第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209、顯示單元210、輸入/輸出單元211以及認(rèn)證單元212。
這里，在圖像播放裝置200b的組成部分中，發(fā)送/接收單元201、第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209以及顯示單元210分別與圖像播放單元200中的相應(yīng)組成部分相同，即，分別與發(fā)送/接收單元201、第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209以及顯示單元210相同。另外，輸入/輸出單元211在存儲(chǔ)卡300b和圖像播放裝置200b的其它組成部分之間執(zhí)行信息輸入/輸出。而且，當(dāng)存儲(chǔ)卡插入到圖像播放裝置200b中時(shí)，認(rèn)證單元212與所插入的存儲(chǔ)卡執(zhí)行相互之間的裝置認(rèn)證。僅當(dāng)該裝置認(rèn)證成功時(shí)，才會(huì)執(zhí)行隨后的輸入/輸出。
如圖7中所示，存儲(chǔ)卡300b包括輸入/輸出單元301、認(rèn)證單元302、第一解密單元202b、hash單元203b、判斷單元204b以及信息存儲(chǔ)單元205b。
這里，第一解密單元202b、hash單元203b、判斷單元204b以及信息存儲(chǔ)單元205b分別與圖像播放裝置200中的相應(yīng)部分相同，即，分別與第一解密單元202、hash單元203、判斷單元204和信息存儲(chǔ)單元205相同。另外，輸入/輸出單元301執(zhí)行存儲(chǔ)卡300b與播放裝置200b的其它部分之間的信息輸入/輸出。而且，當(dāng)存儲(chǔ)卡300b被插入到一種裝置中時(shí)，認(rèn)證單元302與其中插有存儲(chǔ)卡300b的裝置執(zhí)行相互之間的裝置認(rèn)證。僅當(dāng)該裝置認(rèn)證成功時(shí)，才可以進(jìn)行隨后的輸入/輸出。
(7)另一個(gè)實(shí)施例接下來描述BD(藍(lán)光光盤)播放系統(tǒng)10C，它是與本發(fā)明有關(guān)的另一個(gè)實(shí)施例。
如圖8中所示，BD播放系統(tǒng)10c包括服務(wù)器裝置100c、BD播放器200c以及便攜式電話400c。服務(wù)器裝置100c和便攜式電話400c通過因特網(wǎng)20、便攜式電話網(wǎng)絡(luò)25以及無線基站26相互連接在一起。
(BD播放系統(tǒng)10c的結(jié)構(gòu))服務(wù)器裝置100c具有與服務(wù)器裝置100相同的結(jié)構(gòu)。
如圖9中所示，BD播放器200c包括驅(qū)動(dòng)單元213、第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209、顯示單元210、輸入/輸出單元211以及認(rèn)證單元212。
這里，在BD播放器200c的組成部分中，第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209以及顯示單元210分別與圖像播放單元200中的相應(yīng)組成部分相同，即，分別與發(fā)送/接收單元201、第二解密單元206、播放單元207、控制單元208、輸入單元209以及顯示單元210相同。另外，輸入單元211執(zhí)行存儲(chǔ)卡300c和BD播放裝置200c的其它組成部分之間的信息輸入/輸出。而且，當(dāng)存儲(chǔ)卡插入到BD播放裝置200c中時(shí)，認(rèn)證單元212與所插入的存儲(chǔ)卡執(zhí)行相互之間的裝置認(rèn)證。僅當(dāng)該裝置認(rèn)證成功時(shí)，才會(huì)執(zhí)行隨后的輸入/輸出。驅(qū)動(dòng)單元213從所插入的BD 60中讀取加密后的內(nèi)容，并且將讀取的加密后的內(nèi)容輸出到第二解密單元206。
如圖9中所示，存儲(chǔ)卡300c包括輸入/輸出單元301c、認(rèn)證單元302c、第一解密單元202c、hash單元203c、判斷單元204c以及信息存儲(chǔ)單元205c。
這里，第一解密單元202c、hash單元203c、判斷單元204c以及信息存儲(chǔ)單元205c分別與圖像播放裝置200中的相應(yīng)部分相同，即，分別與第一解密單元202、hash單元203、判斷單元204以及信息存儲(chǔ)單元205相同。另外，輸入/輸出單元301c執(zhí)行存儲(chǔ)卡300c與BD播放器200c的其它部分之間的信息輸入/輸出。而且，當(dāng)存儲(chǔ)卡300c被插入到一種裝置中時(shí)，認(rèn)證單元302c認(rèn)證與其中插有存儲(chǔ)卡300c的裝置執(zhí)行相互之間的裝置認(rèn)證。僅當(dāng)該裝置認(rèn)證成功時(shí)，才可以進(jìn)行隨后的輸入/輸出。信息存儲(chǔ)單元205具有用于存儲(chǔ)私鑰Ks、五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰、hash值以及已被復(fù)制的內(nèi)容密鑰的區(qū)域。
(BD播放系統(tǒng)10c的操作)BD 60被分發(fā)，并且BD 60存儲(chǔ)有通過使用內(nèi)容密鑰對內(nèi)容進(jìn)行加密而生成的加密后的內(nèi)容。用戶獲取該BD 60。
通過與BD 60的分發(fā)路徑不同的路徑分發(fā)內(nèi)容密鑰。
與服務(wù)器裝置100一樣，服務(wù)器裝置100c根據(jù)該內(nèi)容密鑰生成五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和一個(gè)hash值，并且通過因特網(wǎng)20、便攜式電話網(wǎng)絡(luò)25以及無線基站26將該五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值發(fā)送到便攜式電話400c。
用戶將存儲(chǔ)卡300c插入到便攜式電話400c。
便攜式電話400c從服務(wù)器裝置100c接收五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值，并且通過存儲(chǔ)卡300c的輸入/輸出單元301c將該五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值寫入到信息存儲(chǔ)單元205c。
存儲(chǔ)卡300c的信息存儲(chǔ)單元205c暫時(shí)性地存儲(chǔ)五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值。第一解密單元202c從信息存儲(chǔ)單元205c讀取加密后的內(nèi)容密鑰并且對它們進(jìn)行解密，然后在解密之后將這些內(nèi)容密鑰輸出到hash單元203c和判斷單元204c。判斷單元204c從信息存儲(chǔ)單元205c讀取hash值，并且參照解密后得到的這些內(nèi)容密鑰來判斷加密后的內(nèi)容密鑰是否被正確地解碼。如果判斷是肯定的，那么判斷單元204c將正確解碼的內(nèi)容密鑰寫入到信息存儲(chǔ)單元205c。
用戶將存儲(chǔ)卡300c和BD 60插入到BD播放器200c。
BD播放器200c從BD 60讀取加密后的內(nèi)容，從存儲(chǔ)卡300c的信息存儲(chǔ)單元205c讀取被正確地解碼的內(nèi)容密鑰，然后使用讀取的內(nèi)容密鑰對讀取的加密后的內(nèi)容進(jìn)行解碼，以生成內(nèi)容，然后播放該生成的內(nèi)容，并且分別將圖像和音頻輸出到與BD播放器200c相連的監(jiān)視器50和揚(yáng)聲器40。
(8)在上述實(shí)施例中，使用了263維的NTRU密碼系統(tǒng)，并且分別將私鑰和公鑰的位長設(shè)置為415位和1841位。但是，上述維數(shù)和位長僅是一個(gè)例子。
另外，hash單元104和hash單元203將SHA-1用作hash函數(shù)“Hash”。但是，也可以使用其它hash函數(shù)。
(9)本發(fā)明可以是上述的方法。另外，本發(fā)明可以是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)上述這些方法的計(jì)算機(jī)程序，并且可以是計(jì)算機(jī)程序所構(gòu)成的數(shù)字信號。
而且，本發(fā)明可以是一種記錄有計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號的計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)。這種計(jì)算機(jī)可讀的記錄介質(zhì)的例子包括軟盤、硬盤、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、BD(藍(lán)光光盤)以及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。而且，本發(fā)明還可以是記錄在這樣的記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號。
另外，本發(fā)明可以是通過電子通信線路、無線/有線通信線路以及網(wǎng)絡(luò)(例如因特網(wǎng)和數(shù)據(jù)廣播)發(fā)送的計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號。
另外，本發(fā)明可以是配有微處理器和存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其中，存儲(chǔ)器存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，并且微處理器根據(jù)該計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行。
另外，通過以記錄介質(zhì)的形式或者通過網(wǎng)絡(luò)等等來發(fā)送計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號，可以在另一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序或數(shù)字信號。
(10)本發(fā)明可以是任意實(shí)施例和變形的組合。
3.本發(fā)明的作用如上所述，本發(fā)明是一種用于秘密消息通信的加密通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有加密發(fā)送裝置和加密接收裝置，其中，所述加密發(fā)送裝置包括存儲(chǔ)一條消息的存儲(chǔ)單元；加密單元，用于對該條消息執(zhí)行多次加密計(jì)算，從而生成與加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文；計(jì)算單元，用于對該消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送密文和比較計(jì)算值；而加密接收裝置包括接收單元，用于接收密文和比較計(jì)算值；解密單元，用于對每個(gè)密文執(zhí)行與加密計(jì)算相對應(yīng)的解密計(jì)算，從而生成與密文數(shù)量相同的解密后的消息；計(jì)算單元，用于對每個(gè)解密后的消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成與解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值；以及判斷單元，用于比較解密計(jì)算值和接收到的比較計(jì)算值，并且i)如果解密計(jì)算值中至少有一個(gè)與接收到的比較計(jì)算值相匹配，那么就將對應(yīng)的解密后的消息作為正確的解密后的文本輸出，并且ii)如果這些解密計(jì)算值都不與接收到的比較計(jì)算值匹配，那么就輸出解密錯(cuò)誤。
本發(fā)明還是一種用于秘密消息通信的加密發(fā)送裝置，該裝置具有存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)一條消息；加密單元，用于對該消息執(zhí)行多次加密計(jì)算，從而生成與加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文；計(jì)算單元，用于對該消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成一個(gè)比較計(jì)算值；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送密文和比較計(jì)算值。
本發(fā)明還是一種用于秘密消息通信的加密接收裝置，在秘密消息通信中，加密發(fā)送裝置存儲(chǔ)一條消息，對該消息執(zhí)行多次加密計(jì)算，從而生成與加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文，對該消息執(zhí)行單向操作，從而生成比較計(jì)算值，并且發(fā)送密文和比較計(jì)算值，所示加密接收裝置具有接收單元，用于接收密文和比較計(jì)算值；解密單元，用于對每個(gè)密文都執(zhí)行與加密計(jì)算相對應(yīng)的解密計(jì)算，從而生成與密文的數(shù)量相同的解密后的消息；計(jì)算單元，用于對每個(gè)解密后的消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成與解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值；以及判斷單元，用于比較解密計(jì)算值和接收到的比較計(jì)算值，并且i)如果所示解密計(jì)算值中的至少一個(gè)與接收到的比較計(jì)算值相匹配，那么就將相應(yīng)的解密后的消息作為正確的解密后的文本輸出，以及ii)，如果所示解密計(jì)算值都不與接收到的比較計(jì)算值匹配，那么就輸出解密錯(cuò)誤。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，加密發(fā)送裝置根據(jù)一條消息生成多個(gè)密文，并且對該消息執(zhí)行單向計(jì)算以生成比較計(jì)算值。加密接收裝置對密文進(jìn)行解密從而生成與密文數(shù)量相同的解密后的消息，并且對該解密后的消息執(zhí)行所述單向計(jì)算，以生成與解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值。如果所述解密計(jì)算值中至少有一個(gè)與所述比較計(jì)算值相匹配，那么加密發(fā)送裝置輸出對應(yīng)的解密消息，而如果這些解密計(jì)算值都不與該比較計(jì)算值匹配，那么輸出一個(gè)解密錯(cuò)誤。因此，這些結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率控制到較低的值，并且因此提高了避免利用重發(fā)請求所進(jìn)行的攻擊的概率。
這里，加密單元可以具有加密計(jì)算子單元，用于對消息進(jìn)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而生成轉(zhuǎn)換后的消息，并且使用加密算法對轉(zhuǎn)換后的消息進(jìn)行處理，從而生成密文；以及重復(fù)控制子單元，用于控制加密計(jì)算子單元重復(fù)多次生成轉(zhuǎn)換后的消息和生成密文。
另外，可能具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，加密發(fā)送裝置對消息執(zhí)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而生成轉(zhuǎn)換后的消息，通過加密算法對轉(zhuǎn)換后的消息進(jìn)行處理，從而生成密文，并且重復(fù)多次生成轉(zhuǎn)換后的消息和生成密文，重復(fù)次數(shù)與所述次數(shù)相同；并且解密單元具有解密計(jì)算子單元，用于使用一種與所述加密算法相對應(yīng)的解密算法對密文進(jìn)行處理，從而生成解密后的文本，并且對加密后的文本執(zhí)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的逆轉(zhuǎn)換從而生成解密后的消息；以及重復(fù)控制子單元，用于控制解密計(jì)算子單元重復(fù)多次生成解密后的內(nèi)容和解密后的消息，重復(fù)次數(shù)與所述次數(shù)相同。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，加密發(fā)送裝置對消息執(zhí)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以生成轉(zhuǎn)換后的消息，并且使用加密算法對轉(zhuǎn)換后的消息進(jìn)行處理以生成密文。因此，即使當(dāng)待發(fā)送的密文在發(fā)送路徑上被攔截并且被加密時(shí)，原始消息也幾乎不會(huì)被泄漏。另外，加密接收裝置使用對應(yīng)于所述加密算法的解密算法對密文進(jìn)行處理以生成解密后的文本，并且對解密后的文本執(zhí)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的逆轉(zhuǎn)換，以生成解密后的消息。因此，可以確保生成對應(yīng)于所述消息的解密后的消息。
這里，加密計(jì)算子單元可以生成固定長度的隨機(jī)數(shù)，并且通過將該隨機(jī)數(shù)附加到消息而生成轉(zhuǎn)換后的消息。
另外，可以具有這樣一種結(jié)構(gòu)，其中，加密發(fā)送裝置生成固定長度的隨機(jī)數(shù)，并且通過將該隨機(jī)數(shù)附加到消息上而生成轉(zhuǎn)換后的消息，解密計(jì)算子單元通過從解密后的內(nèi)容中移除固定長度的隨機(jī)數(shù)而生成解密后的消息。
根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，加密發(fā)送裝置將固定長度的隨機(jī)數(shù)附加到消息上從而生成轉(zhuǎn)換后的消息。因此，可以容易地執(zhí)行逆轉(zhuǎn)換。另外，加密接收裝置從生成的解密后的文本中移除固定長度的隨機(jī)數(shù)以生成解密后的消息。因此，可以確保生成解密后的消息。
行業(yè)應(yīng)用可以可管理地、連續(xù)地和重復(fù)地將本發(fā)明所包括的每種裝置和記錄介質(zhì)用于與秘密消息通信相關(guān)的任意行業(yè)。而且，可以在電器制造行業(yè)可管理地、連續(xù)地和重復(fù)地生產(chǎn)和銷售本發(fā)明所包括的每種裝置和每種記錄介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于秘密消息通信的加密通信系統(tǒng)，包括加密發(fā)送裝置和加密接收裝置，其中所述加密發(fā)送裝置包括存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)一條消息；加密單元，用于對所述消息執(zhí)行多次加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文；計(jì)算單元，用于對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值，以及所述加密接收裝置包括接收單元，用于接收所述密文和所述比較計(jì)算值；解密單元，用于對所述密文中的每一個(gè)執(zhí)行與所述加密計(jì)算相對應(yīng)的解密計(jì)算，從而生成與所述密文數(shù)量相同的解密后的消息；計(jì)算單元，用于對所述解密后的消息中的每一條執(zhí)行所述單向運(yùn)算，從而生成與所述解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值；以及判斷單元，用于將所述解密計(jì)算值與所述接收到的比較計(jì)算值進(jìn)行比較，并且i)如果所述解密計(jì)算值中至少有一個(gè)與所述接收到的比較計(jì)算值相匹配，那么就將對應(yīng)的解密后的消息作為正確的解密后的文本輸出，并且ii)如果所述解密計(jì)算值都不與所述接收到的比較計(jì)算值匹配，那么就輸出解密錯(cuò)誤。
2.如權(quán)利要求1所述的加密通信系統(tǒng)，其中由所述加密單元使用的所述加密計(jì)算符合NTRU密碼系統(tǒng)，以及由所述解密單元使用的所述解密計(jì)算符合所述NTRU密碼系統(tǒng)。
3.一種用于秘密消息通信的加密發(fā)送裝置，包括存儲(chǔ)單元，用于在其中存儲(chǔ)一條消息；加密單元，用于對所述消息執(zhí)行多次加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文；計(jì)算單元，用于對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值；以及發(fā)送單元，用于發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值。
4.如權(quán)利要求3所述的加密發(fā)送裝置，其中所述加密單元包括加密計(jì)算子單元，用于對所述消息進(jìn)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而生成轉(zhuǎn)換后的消息，以及使用加密算法對所述轉(zhuǎn)換后的消息進(jìn)行處理，從而生成密文；以及重復(fù)控制子單元，用于控制所述加密計(jì)算子單元以所述次數(shù)重復(fù)多次生成轉(zhuǎn)換后的消息以及生成密文。
5.如權(quán)利要求4所述的加密發(fā)送裝置，其中所述加密計(jì)算子單元生成固定長度的隨機(jī)數(shù)，以及通過將所述隨機(jī)數(shù)附加到所述消息而生成所述轉(zhuǎn)換后的消息。
6.如權(quán)利要求5所述的加密發(fā)送裝置，其中由所述加密計(jì)算子單元使用的所述加密算法符合NTRU密碼系統(tǒng)。
7.一種用于秘密消息通信的加密接收裝置，在所述秘密消息通信中，所述加密發(fā)送裝置存儲(chǔ)有一條消息，多次對所述消息執(zhí)行加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文，對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值，以及發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值，所述加密接收裝置包括接收單元，用于接收所述密文和所述比較計(jì)算值；解密單元，用于對所述密文中的每一個(gè)執(zhí)行與所述加密計(jì)算相對應(yīng)的解密計(jì)算，從而生成與所述密文的數(shù)量相同的解密后的消息；計(jì)算單元，用于對所述解密后的消息中的每一個(gè)執(zhí)行所述單向運(yùn)算，從而生成與所述解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值；以及判斷單元，用于將所述解密計(jì)算值與所述接收到的比較計(jì)算值進(jìn)行比較，并且i)如果所述解密計(jì)算值中的至少一個(gè)與所述接收到的比較計(jì)算值相匹配，那么就將相應(yīng)的解密后的消息作為正確的解密后的文本輸出，以及ii)如果所述解密計(jì)算值都不與所述接收到的比較計(jì)算值匹配，那么就輸出解密錯(cuò)誤。
8.如權(quán)利要求7所述的加密接收裝置，其中所述加密發(fā)送裝置對所述消息執(zhí)行可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從而生成轉(zhuǎn)換后的消息，使用加密算法對所述轉(zhuǎn)換后的消息進(jìn)行處理，從而生成密文，并且以所述次數(shù)重復(fù)多次生成轉(zhuǎn)換后的消息以及生成密文，重復(fù)次數(shù)與所述次數(shù)相同，并且其中所述解密單元包括解密計(jì)算子單元，用于使用與所述加密算法相對應(yīng)的解密算法對密文進(jìn)行處理，從而生成解密后的文本，并且對所述解密后的文本執(zhí)行所述可逆的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的逆轉(zhuǎn)換，從而生成解密后的消息；以及重復(fù)控制子單元，用于控制所述解密計(jì)算子單元以所述次數(shù)重復(fù)多次生成解密后的內(nèi)容以及生成解密后的消息。
9.如權(quán)利要求8所述的加密接收裝置，其中所述加密發(fā)送裝置生成固定長度的隨機(jī)數(shù)，以及通過將所述隨機(jī)數(shù)附加到所述消息而生成所述轉(zhuǎn)換后的消息，并且其中所述解密計(jì)算子單元通過從所述解密后的內(nèi)容移除所述固定長度的隨機(jī)數(shù)而生成所述解密后的消息。
10.如權(quán)利要求9所述的加密接收裝置，其中由所述加密發(fā)送裝置使用的所述加密算法符合NTRU密碼系統(tǒng)，并且其中由所述解密計(jì)算子單元使用的所述解密算法符合所述NTRU密碼系統(tǒng)。
11.一種在加密發(fā)送裝置中使用的加密發(fā)送方法，所述加密發(fā)送裝置存儲(chǔ)有一條消息并且秘密地發(fā)送該消息，所述加密發(fā)送方法包括加密步驟，用于多次對所述消息執(zhí)行加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文；計(jì)算步驟，用于對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值；以及發(fā)送步驟，用于發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值。
12.一種在加密發(fā)送裝置中使用的加密發(fā)送程序，所述加密發(fā)送裝置存儲(chǔ)有一條消息并且秘密地發(fā)送該消息，所述加密發(fā)送程序包括加密步驟，用于多次對所述消息執(zhí)行加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文；計(jì)算步驟，用于對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值；以及發(fā)送步驟，用于發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值。
13.如權(quán)利要求12所述的加密發(fā)送程序，其被記錄在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上。
14.一種在加密接收裝置中使用的加密接收方法，所述加密接收裝置從加密發(fā)送裝置秘密地接收消息，其中，所述加密發(fā)送裝置存儲(chǔ)有所述消息，多次對所述消息執(zhí)行加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文，對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值，以及發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值，所述加密接收方法包括接收步驟，用于接收所述密文和所述比較計(jì)算值；解密步驟，用于對所述密文中的每一個(gè)都執(zhí)行與所述加密計(jì)算相對應(yīng)的解密計(jì)算，從而生成與所述密文數(shù)量相同的解密后的消息；計(jì)算步驟，用于對所述解密后的消息中的每一個(gè)都執(zhí)行所述單向運(yùn)算，從而生成與所述解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值；以及判斷步驟，用于將所述解密計(jì)算值與所述接收到的比較計(jì)算值進(jìn)行比較，并且i)如果所述解密計(jì)算值中的至少一個(gè)與所述接收到的比較計(jì)算值相匹配，那么就將相應(yīng)的解密后的消息作為正確的解密后的文本輸出，以及ii)，如果所述解密計(jì)算值都不與所述接收到的比較計(jì)算值匹配，那么就輸出解密錯(cuò)誤。
15.一種在加密接收裝置中使用的加密接收程序，所述加密接收裝置從加密發(fā)送裝置秘密地接收消息，其中，所述加密發(fā)送裝置存儲(chǔ)有所述消息，多次對所述消息執(zhí)行加密計(jì)算，從而生成與所述加密計(jì)算的次數(shù)數(shù)量相同的密文，對所述消息執(zhí)行單向運(yùn)算，從而生成比較計(jì)算值，以及發(fā)送所述密文和所述比較計(jì)算值，所述加密接收程序包括接收步驟，用于接收所述密文和所述比較計(jì)算值；解密步驟，用于對所述密文中的每一個(gè)都執(zhí)行與所述加密計(jì)算相對應(yīng)的解密計(jì)算，從而生成與所述密文數(shù)量相同的解密后的消息；計(jì)算步驟，用于對所述解密后的消息中的每一個(gè)都執(zhí)行所述單向運(yùn)算，從而生成與所述解密后的消息數(shù)量相同的解密計(jì)算值；以及判斷步驟，用于將所述解密計(jì)算值與所述接收到的比較計(jì)算值進(jìn)行比較，并且i)如果所述解密計(jì)算值中的至少一個(gè)與所述接收到的比較計(jì)算值相匹配，那么就將相應(yīng)的解密后的消息作為正確的解密后的文本輸出，以及ii)如果所述解密計(jì)算值都不與所述接收到的比較計(jì)算值匹配，那么就輸出解密錯(cuò)誤。
16.如權(quán)利要求15所述的加密接收程序，其被記錄在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上。
全文摘要
一種加密發(fā)送裝置和加密接收裝置，它們可以避免利用重發(fā)請求而進(jìn)行的攻擊。一種服務(wù)器裝置對內(nèi)容密鑰加密五次，從而生成五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰，計(jì)算內(nèi)容密鑰的hash值，并且發(fā)送這五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值。一種圖像播放裝置接收這五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰和hash值，對五個(gè)加密后的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密從而生成五個(gè)內(nèi)容密鑰，計(jì)算對應(yīng)于每個(gè)生成的內(nèi)容密鑰的hash值，并且分別比較每個(gè)計(jì)算得到的hash值和接收到的hash值。如果五個(gè)計(jì)算得到的hash值中至少有一個(gè)與接收到的hash值相匹配，那么就認(rèn)為它所對應(yīng)的內(nèi)容密鑰是正確的。相反，如果五個(gè)計(jì)算得到的hash值都不與接收到的hash值匹配，那么就認(rèn)為發(fā)生了解密錯(cuò)誤。
文檔編號H04L9/32GK1806410SQ20048001636
公開日2006年7月19日 申請日期2004年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
發(fā)明者山道將人(已故), 布田裕一, 大森基司, 館林誠 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社