The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014
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Feistel
構造
用い
暗
化
ー
ン
開発
Development of file encryption application using the Feistel structure
小林清哉
*1
井上聡
*1*2
Seiya Kobayashi Satoru Inoue
*1
埼玉
業大学大学院
学研究科
*2
埼玉
業大学
Graduate School of Engineering, Saitama Institute of Technology Saitama Institute of Technology
In this paper, by focusing on the characteristics of the Feistel structure which is a typical example of a common key block encryption method, we propose an encryption method using the Game of Life, which is one of the cellular automaton in the round function sections. Our proposed system can realize not only the encryption but also the decryption of music, image and text file whose format is commonly used.
1.
じめに
近 ，情報技術(IT) 発展 ン ーネッ 上 犯罪
増 ， 伴う キ 対策 一
暗 化 用い い ． 代表的 AES 呼ば
カ 暗 規格 在 ． ， 暗 技術 い
安全 使用 限 い ． 暗 歴 暗
開発者 暗 解読者 知恵比べ あ ，時代 共 新 い
暗 提案 い あ ． ，解
読不可能 あ 数学的 証明 ワン ッ 暗
呼ば 暗 方式 在 文 同等 く 以上
情報量 持 鍵 必要 例外 . 所属
い 研究室 Feistel構造 ー 利用 暗 化
研究 数 わ 行わ ． ，行わ 研究
べ 画像や キ ー 小 い あ ，実
行 特 手順 踏 ば ． 研究
先行研究 行わ い い， 実用的 ー
あ 音楽 暗 化 検証 誰 ウ 上
暗 化 行え 作成 目指 ．
2.
ブロック暗号
ロッ 暗 固 長 ー 一 ロッ 暗
化 あ ．代表的 例 Feistel構造 AES
用い い SPN構造 挙 ．前者 入力 ー 2
分 ，F関数 交互 通過 構造 い (図1)．後
者 換 変換 転置変換 組 合わ ウン 関数
構造 あ (図2)．
図1 Feistel構造 図2 SPN構造
3.
研究内容
研究 行 暗 化 方法 ，初 ー 指
読 行う． 時，読 既
暗 化済 ビッ 参考 判断 ．
次 ー 任意 ワー (半角数 ･最大 17 桁) 指
． 後 鍵 生成時 用い ． 後暗 化
行 い ー 暗 化 返 ． 際
ー 尾 ビッ 追 行う 読
開始時，既 暗 化済 あ 場合 復 化
ロ 移行 作成 行 ． 復 化 流
暗 化時 同 最後 ビッ 削除 行
い ー 返 ． ，復 化 際 ー 暗
化時 異 ワー 入力 場合 復 化処理 行
わ ，元 ー 出力 ．以上 暗 ，
復 化方法 あ ． 方法 暗 化 際，
ー 共 書式 情報 暗 化 う．
， 閲覧 困 ，攻撃者 対
暗 化済 教え い う あ ．
研究 形 式 情報 記載 い ッ
残 状態 暗 化 行い，攻撃者 対 カ ー
暗 化済 閲覧 可能 ．
4.
暗号化手順
4.1
暗号化ア
ゴ
ム
概要
研究 用い い 暗 化及び，復 化処理 方法
読 ー 32×16(512bit) 取 出 順次暗 化
行 う． ， ー 撹拌部 鍵 ー
部 分 い ．前者 主 Feistel構造 用い ，処
理 中核 担 い ． 後 者 ー 用い Ｆ関数
送 鍵 生成 行 い ．
4.2
データ撹拌部
ー 撹拌部 取 出 入力 ー 64byte 2
ロッ 分 ． 鍵 ー 部 更新
鍵 ロッ ー Ｆ関数 ， 出力 ー
ロッ ー XOR演算 ． 最初 ロッ 組
合わ 次 ウン 入力 ー ．以上
程 10回繰 返 暗 化，全 程 逆 進
復 化 行 い (図3)．
連 絡先 小林 清哉，埼玉 業大学 大学院 ，埼玉県深谷市普
済寺 ６ ，048-585-2521，[email protected]
The 28th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2014
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図3 暗 化 模式図
4.3 鍵
ケ
ュー
部
ー 指 ワー 2進数 変換 ，
側 あ 設 32×16 2値 数列(512bit)
XOR演算 行う 仮 鍵 作成 ． 仮 鍵
ー 表現 ， ー ー 従い10
ッ 更新 ． 時1 ッ 毎 鍵 作成 行う．
図4 例 8×8 鍵作成時 流 示 ．
図 4 鍵(8×8)作成時 流
4.4 Ｆ関数
Ｆ関数 ， ー 撹拌 行う暗 処理 核 部分 あ ．
入力 ー ロッ ウン 鍵 XOR演算 ，
ー 規則 1 ッ 更新 ． Ｆ
関数 出力 ．
5.
研究結果
形式 様 々 あ 今回 特 ，音 楽
中 一般的 ォーマッ 一 あ WAV
暗 化，復 化 作成 行 ．図 5 暗 化
前 ー 図6 暗 化後 ー あ ．
図 6 ッ (44byte)以降 図 5 暗 化
前 比べ 異 配列 い
形状 維持 暗 化 い 確 ．
， ー 復 化 結果 図7 あ ．図5 比較
同 配列 い 復 化 成 い 分
．
図5 暗 化前 ー
図6 暗 化後 ー
図7 復 化後 ー
6.
考察
研究 提 案 ，暗 化 際 ，カ ー
形式 情報 保持 い ，暗 化
再生 雑音 流 攻撃者 対 効
果 薄 い 問題 挙 ． 暗 化後
特 音情報 変化 秘匿性 上 可
能 考え ． 現在 ， ッ 残 暗 化
ロ WAV 対応 ，各書式 対応
暗 化，復 化 ロ 作成 今後 課題 あ ．
参考文献
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