JP3579022B2 - 暗号化装置、及び復号化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットを暗号化する暗号化装置、及び暗号化されたパケットを復号化する復号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ１３９４などのシリアル・インターフェースでは、動画などのリアルタイム性の要求されるデータ転送において、送信側が送出したタイミングを受信側まで保持するアイソクロナス伝送を行うことができる。しかしながら、かかるアイソクロナス伝送はブロードキャスト伝送であるため、伝送内容を第三者に知られ得るというセキュリティー面での問題があった。
【０００３】
かかる問題を解決する方法として、データを暗号化してアイソクロナス伝送を行う方法が知られており、その方法を利用した従来の暗号化装置、及び復号化装置としては、特開平１０−２２４４０２号公報に開示されているものが知られている。その伝送方法を用いれば、ディジタルビデオレコーダー、ＳＴＢ（ＳｅｔＴｏｐ Ｂｏｘ）、パーソナルコンピュータ等におけるアイソクロナス伝送において、データの伝送を第３者に対して秘匿し、安全に行うことができる。
【０００４】
以下、従来の暗号化装置、及び復号化装置について、図面を参照しながら説明する。
まず、従来の暗号化装置について説明する。
図６は、従来の暗号化装置の構成を示すブロック図である。
図６において、従来の暗号化装置は、一時的に送信パケットを記憶するバッファ１０と、複数の送信パケットを結合するパケット結合手段１２と、選択手段１４と、リンク層１７と、物理層１８と、バッファ１０に記憶されている送信パケットを暗号化する暗号化手段６０と、暗号化された送信パケットを複数のパケットに分割するパケット分割処理手段６１と、暗号化された送信パケットの一部を保持する送信パケット保持手段６２と、バッファ１０、選択器１４、暗号化手段６０、及び送信パケット保持手段６２の制御を行うパケット送信制御手段６３とを備える。
【０００５】
図６では、マルチメディアデータの転送に適した規格である「ＩＥＥＥ１３９４ Ｓｔｄ １３９４−１９９５、Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ」（以下、単にＩＥＥＥ１３９４と呼ぶ）によりパケットを伝送する暗号化装置について示している。
【０００６】
次に、従来の暗号化装置の動作について説明する。
ＩＥＥＥ１３９４では、一定の伝送レートを確保するために、１アイソクロナス周期（１２５μｓｅｃ）に同期してパケットを伝送する方式である、アイソクロナス伝送が規定されている。また、伝送帯域を有効に利用するため、バッファ１０に入力される送信パケットのうち、伝送速度の速いパケットに対しては複数の送信パケットを結合し、伝送速度の遅いパケットに対しては送信パケットを分割する処理（以下、スムージング処理と呼ぶ）が規定されている。
【０００７】
このスムージング処理を行うために、バッファ１０に一時的に記憶された送信パケットは、アイソクロナス周期に同期して読み出され、暗号化手段６０において暗号化される。
【０００８】
伝送速度が速いパケットに対しては、パケット結合手段１２で複数のパケットが結合され、送信に必要なヘッダが付加される。パケット送信制御手段６３は、パケットの伝送速度が速い場合に選択手段１４を制御してパケット結合手段１２の出力をリンク層１７、物理層１８へ送る。リンク層１７、物理層１８は、相手側との接続互換性を維持するため、ＩＥＥＥ１３９４を介しての伝送で必要とされる共通の処理を行う。
【０００９】
伝送速度が遅いパケットに対しては、パケット分割処理手段６１で１つのパケットが複数のパケットへと分割され、送信に必要なヘッダが付加される。パケット送信制御手段６３は、パケットの伝送速度の遅い場合に選択手段１４を制御してパケット分割処理手段６１の出力をリンク層１７、物理層１８へ送る。
【００１０】
パケット分割処理手段６１、送信パケット保持手段６２による送信パケットの分割動作について、図７を用いて詳しく説明する。
図７は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ ２）のトランスポートストリームパケット（以下、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットと呼ぶ）を分割する例を説明するための図である。
【００１１】
図７（ａ）は、送信するＭＰＥＧ−ＴＳパケットを示す。ＭＰＥＧ−ＴＳパケットは１パケット１８８バイトで構成されており、これに４バイトのタイムスタンプを付加してＩＥＥＥ１３９４バス上へ伝送する。
図７（ｂ）は、このパケットを２分割する例を示している。２分割の場合、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケット１８８バイトとタイムスタンプ４バイトを合わせた１９２バイトを、９６バイトずつの２つのパケット（パケットＡ、パケットＢ）に分割する。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケットは９２バイトと９６バイトへ分割される。
【００１２】
暗号化手段６０には通常ブロック暗号化が使用されるため、暗号化を行うブロック単位毎でしか暗号化を行うことができない。例えば米国の標準暗号方式であるＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）では、８バイトを１ブロックとして暗号化を行っている。そして、８バイトの倍数でないデータを暗号化するときには、端数処理を行うことになる。しかし、パケットを分割したときに最終位置以外で端数処理を行うことは、データの整合性を保つことがでないため、適切でない。したがって、パケットＡの９２バイトを暗号化することはできない。
【００１３】
そこで、図７（ｂ）に示すように、暗号化のブロックの境界がｎバイト（ｎ≠９２）とｍバイト（ｎ＋ｍ＝１８８）の場合、パケットＡの暗号化には９２バイトではなく、ｎバイト暗号化することとなる。例えばＤＥＳの場合、ｎは８の倍数でなければならないため、ｎ＝９６となる。よってパケットＢを送信する前に、パケットＢの先頭ｎ−９２バイトだけ先に暗号化し、暗号化されたｎ−９２バイトを一旦保持しておく必要がある。
【００１４】
送信パケット保持手段６２は、先に暗号化されたｎ−９２バイトを保持する。パケット分割処理手段６１は、パケットＢを送信する際に、先頭ｎ−９２バイトは送信パケット保持手段６２の出力を使用し、残りｍバイトは暗号化手段６０の出力を使用する。これらの動作の制御は、パケット送信制御手段６３により行われる。
【００１５】
図７（ｃ）は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを４分割する例を示している。４分割の場合、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケット１８８バイトとタイムスタンプ４バイトを合わせた１９２バイトを、４８バイトずつ４つのパケット（パケットＥ、パケットＦ、パケットＧ、パケットＨ）に分割する。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケットは４４バイト、４８バイト、４８バイト、４８バイトへ分割される。
【００１６】
暗号化のブロックの境界は、上述の２分割の場合と同様に、例えばｋバイト、ｋバイト、ｋバイト、ｌバイトである。例えばＤＥＳの場合、ｋは８の倍数でなければならないため、ｋ＝４８となる。送信パケット保持手段６２は、暗号化されたｋ−４４バイトを保持する。パケット分割処理手段６１は、パケットＦ、パケットＧ、パケットＨを送信する際に、先頭ｋ−４４バイトは送信パケット保持手段６２の出力を使用し、残りは暗号化手段６０の出力を使用する。
【００１７】
次に、従来の復号化装置について説明する。
図８は、従来の復号化装置の構成を示すブロック図である。
図８において、従来の復号化装置は、リンク層１７と、物理層１８と、一時的にパケットを記憶するバッファ４０と、選択手段４４と、受信されたパケットのタイムスタンプにオフセットを加算するオフセット加算手段４５と、受信されたアイソクロナスパケットから不要なヘッダを分離するヘッダ分離手段４６と、パケットの復号化を行う復号化手段８０と、受信されたパケットを保持する受信パケット保持手段８１と、バッファ４０、選択手段４４、復号化手段８０、及び受信パケット保持手段８１の制御を行うパケット受信制御手段８２とを備える。図８では、ＩＥＥＥ１３９４における復号化装置の例を示している。
【００１８】
次に、従来の復号化装置の動作について説明する。
ＩＥＥＥ１３９４バス上のパケットを、物理層１８、リンク層１７にて受信処理する。ヘッダ分離手段４６は、受信されたアイソクロナスパケットから不要なヘッダを分離する。オフセット加算手段４５は、受信されたタイムスタンプにオフセットを加算し、受信処理の遅延を補償する。
【００１９】
結合されたパケットを受信した場合には、パケット受信制御手段８２はオフセット加算手段４５の出力を復号化するよう選択手段４４、復号化手段８０を制御する。バッファ４０は受信パケットのスムージング処理を行うためのメモリであり、パケット受信制御手段８２に制御され、タイムスタンプで決められた時刻に受信されたパケットを出力する。
【００２０】
分割されたパケットを受信した場合には、受信パケット保持手段８１は一旦パケットを保持する。例えば、図７（ｂ）の２分割したパケットＡを受信したとき、復号化手段８０でパケットＡを完全に復号化するためには、パケットＢの先頭ｎ−９２バイトがなければならない。そのため、受信パケット保持手段８１で一旦パケットＡの全て、あるいは復号化に必要な一部を保持し、パケットＢを受信した後に、復号化手段８０で復号化を行う。これらの動作の制御は、パケット受信制御手段８２により行われる。
【００２１】
同様に、図７（ｃ）の４分割したパケットＥを受信したとき、復号化手段８０でパケットＥを完全に復号化するためには、パケットＦの先頭ｋ−４４バイトがなければならない。そのため、受信パケット保持手段８１で一旦パケットＥの全て、あるいは復号化に必要な一部を保持し、パケットＦを受信した後に、復号化手段８０で復号化を行う。パケットＦ、Ｇの受信時も同様であり、それぞれパケットＧ、Ｈを受信した後に復号化手段８０で復号化を行う。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の暗号化装置では、暗号化手段６０は１８８バイト単位の暗号化以外に、ｎバイト、ｍバイト、ｋバイト、ｌバイトの暗号化を行う必要がある。また、送信パケット保持手段６２が必要であり、パケット分割処理手段６１の処理が複雑化する。
【００２３】
さらに、従来の復号化装置では、復号化手段８０は１８８バイト単位の復号化以外に、ｎバイト、ｍバイト、ｋバイト、ｌバイトの復号化を行う必要があり、また、受信パケット保持手段８１が必要である。
【００２４】
このように、従来の暗号化装置、及び復号化装置によれば、暗号化手段６０、及び復号化手段８０は様々な長さのパケットの暗号化・復号化を行わなければならず、さらに、送信パケット保持手段６２、受信パケット保持手段８１が必要となり、回路規模が増大するという問題点を有していた。
【００２５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成でパケットの分割・結合に対応した暗号化・復号化を行うことができ、回路規模を削減可能な暗号化装置、及び復号化装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による暗号化装置は、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、前記記憶手段に一時記憶させて前記分割手段により分割させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明による暗号化装置は、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを前記パケット暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、暗号化前の送信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて前記パケット分割手段により分割させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明による暗号化装置は、前記暗号化装置において、前記制御手段は、前記入力された送信パケットの伝送速度に基づいて、送信パケットを結合するか、あるいは分割するかを決定する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明による暗号化装置は、前記暗号化装置において、前記パケット結合手段、または前記パケット分割手段から出力された送信パケットは、ＩＥＥＥ１３９４バスを介してアイソクロナス伝送方式で送信されるものである、ことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明による復号化装置は、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記パケット復号化手段により復号化された受信パケットと前記記憶手段に一時記憶されている復号化された受信パケットとのいずれかを選択し、出力する選択手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させて前記選択手段に選択させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて前記選択手段に選択させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明による復号化装置は、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶し、該復号化された受信パケットを出力する記憶手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、その復号化後の受信パケットを復号化前の受信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて出力させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて出力させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明による復号化装置は、前記復号化装置において、前記受信手段により受信された複数に分割された受信パケット、または複数結合されている受信パケットは、ＩＥＥＥ１３９４バスを介してアイソクロナス伝送方式で伝送されたものである、ことを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による暗号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態１では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化したアイソクロナスパケットを伝送する暗号化装置について説明する。
【００３４】
図１は、本実施の形態１による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施の形態１による暗号化装置は、バッファ１０と、パケット暗号化手段１１と、パケット結合手段１２と、パケット分割手段１３と、選択手段１４、１５、１６と、リンク層１７と、物理層１８と、送信制御手段１９とを備える。
【００３５】
バッファ１０は、暗号化装置に入力された送信パケット、あるいはパケット暗号化手段１１により暗号化された送信パケットを一時的に記憶するメモリである。
パケット暗号化手段１１は、暗号化装置に入力された送信パケット、あるいはバッファ１０から読み出した送信パケットをパケット単位で暗号化する。
パケット結合手段１２は、パケット暗号化手段１１により暗号化された送信パケットを複数結合する。
【００３６】
パケット分割手段１３は、バッファ１０に一時記憶されている、パケット暗号化手段１１により暗号化された送信パケットを複数に分割する。
選択手段１４、１５、１６は、送信制御手段１９からの指示により、図１中の０の方、あるいは１の方のいずれかを選択する。
送信制御手段１９は、暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝送速度に基づいて、選択手段１４、１５、１６の選択を制御し、また、バッファ１０、及びパケット暗号化手段１１のタイミング制御を行う。
【００３７】
次に、図１を参照しながら、本実施の形態１による暗号化装置の動作について説明する。
まず、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを結合して送信する場合について説明する。
暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝送速度が速い場合には、送信制御手段１９が図示しない経路によりそのことを検知し、パケットを結合して送信するように制御する。その制御にしたがって、選択手段１４、１５、１６は図１中の０の方を選択する。そこで、本実施の形態１による暗号化装置に入力された送信パケットはバッファ１０に書き込まれる。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケット（１８８バイト）にタイムスタンプ（４バイト）を付加されたパケットがバッファ１０に書き込まれる。このバッファ１０は、スムージング処理を行うためのものである。
【００３８】
パケット暗号化手段１１は、バッファ１０に記憶されているＭＰＥＧ−ＴＳパケットを１パケット単位、すなわち１８８バイト単位で暗号化する。この暗号化には、通常ブロック暗号化が使用される。なお、パケット暗号化手段１１がＤＥＳに基づいて８バイトを１ブロックとして暗号化を行う場合には、８バイトの倍数である１９２バイトの暗号化が行われ、余分な４バイトに対しては端数処理が行われる。パケット結合手段１２は、暗号化されたパケットを結合してアイソクロナスパケットを生成する。
【００３９】
図２は、本実施の形態１による暗号化装置から出力されるパケットを説明するための図である。
図２（ａ）は、１アイソクロナス周期中に２パケットを結合する例を示している。図２（ａ）において、パケット１、パケット２などは、それぞれＭＰＥＧ−ＴＳパケットである。パケット結合手段１２は、それらのパケットを結合するとともに、アイソクロナスパケットで必要とされるアイソクロナスヘッダとＣＩＰ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｐａｃｋｅｔ）ヘッダとを付加する。パケット結合手段１２で結合されたパケットには、リンク層１７でＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）が付加される。そして、物理層１８を介してＩＥＥＥ１３９４バスへアイソクロナスパケットが伝送される。
【００４０】
なお、パケット結合手段１２が２パケットを結合する場合について説明したが、３パケット以上を結合する場合も、同様にして結合処理を行うことができる。
【００４１】
次に、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを分割して送信する場合について説明する。
暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝送速度が遅い場合には、送信制御手段１９が図示しない経路によりそのことを検知し、パケットを分割して送信するように制御する。その制御にしたがって、選択手段１４、１５、１６は図１中の１の方を選択する。そこで、本実施の形態１による暗号化装置に入力された送信パケットは、まずパケット暗号化手段１１により１パケット単位で暗号化される。そして、暗号化されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットがタイムスタンプ（４バイト）を付加されてバッファ１０に書き込まれる。したがって、バッファ１０には、すでに暗号化されたパケットが記憶されている。
【００４２】
パケット分割手段１３は、バッファ１０に記憶されている暗号化されたパケットを必要な長さだけ読み出し、アイソクロナスヘッダとＣＩＰヘッダとを付加する。
【００４３】
図２（ｂ）は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、パケットＡとパケットＢへ２分割する例を示している。パケットＡは、タイムスタンプ（４バイト）とＭＰＥＧ−ＴＳパケット（９２バイト）から構成され、パケットＢは、ＭＰＥＧ−ＴＳパケット（９６バイト）から構成される。ＭＰＥＧ−ＴＳパケットはすでに暗号化されているので、ブロック暗号化の境界に関係なく、パケット分割手段１３で分割処理を行うことができる。
【００４４】
パケット暗号化手段１１による暗号化は、図２（ｂ）に示すように、パケットＡを送信する前のアイソクロナス周期中に行えばよい。パケットを分割する場合には、パケットをそのまま（分割・結合を行わないで）送信する場合に比べて１アイソクロナス周期中の暗号化の処理時間が１／２以下となるので、同じアイソクロナス周期中にパケットの送信処理を行っても、十分暗号化処理を行うことができる。
【００４５】
分割処理の後、アイソクロナスヘッダやＣＩＰヘッダなどが付加され、ＩＥＥＥ１３９４バスにアイソクロナスパケットが伝送される動作は、結合処理の場合と同様である。
なお、パケット分割手段１３がパケットを２分割する場合について説明したが、３分割以上する場合も、同様にして分割処理を行うことができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態１による暗号化装置によれば、パケット結合時にはバッファ１０からのパケットの読み出し後に暗号化を行い、パケット分割時にはバッファ１０への書き込み前に暗号化を行うことで、従来の暗号化装置の有していた送信パケット保持手段が不要となり、回路規模を削減できる。また、パケット暗号化手段１１は１パケットの暗号化が行えるだけでよく、簡易な構成でパケットの結合、分割時の暗号化処理を行うことができる。
【００４７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２による暗号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態２では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化されたアイソクロナスパケットを伝送する暗号化装置、特に実施の形態１より簡易な構成とした暗号化装置について説明する。
【００４８】
図３は、本実施の形態２による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
図３において、本実施の形態２による暗号化装置は、バッファ１０と、パケット暗号化手段１１と、パケット結合手段１２と、パケット分割手段１３と、選択手段１４と、リンク層１７と、物理層１８と、送信パケット制御手段３１とを備える。なお、図１と同一符号は、実施の形態１による暗号化装置におけるものと同様のものを示しており、それらの説明は省略する。
【００４９】
送信パケット制御手段３１は、暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝速度に基づいて、選択手段１４の選択を制御し、また、パケット暗号化手段１１のタイミング制御、及びバッファ１０のタイミング、アドレス等の制御を行う。
【００５０】
次に、図３を参照しながら、本実施の形態２による暗号化装置の動作について説明する。
まず、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを結合して送信する場合について説明する。
バッファ１０にはＭＰＥＧ−ＴＳパケット（１８８バイト）にタイムスタンプ（４バイト）が付加されて書き込まれる。パケット暗号化手段１１は、バッファ１０に記憶されているＭＰＥＧ−ＴＳパケットを１パケット単位、すなわち１８８バイト単位で暗号化する。パケット結合手段１２は、暗号化されたパケットを結合してアイソクロナスパケットを生成する。パケット結合時には、送信パケット制御手段３１による制御にしたがって、選択手段１４は図３中の０の方を選択しており、このアイソクロナスパケットは、リンク層１７、物理層１８を介してＩＥＥＥ１３９４バスへ伝送される。
【００５１】
次に、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを分割して送信する場合について説明する。
パケット分割時にも、暗号化装置に入力された送信パケットは、まず、バッファ１０に書き込まれる。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケット（１８８バイト）にタイムスタンプ（４バイト）が付加されて書き込まれる。パケット暗号化手段１１は、バッファ１０から１パケットを読み出し、１パケット単位で暗号化を行い、暗号化されたパケットをバッファ１０へ書き戻す。このとき、読み出した領域と同一の記憶領域に暗号化したパケットを書き戻せば、バッファ１０に余分な領域を必要としない。送信パケット制御手段３１は、このときのバッファ１０への読み書きのタイミング、及び読み書きのアドレス等を制御している。
【００５２】
パケット分割手段１３は、バッファ１０に記憶されている暗号化されたパケットを必要な長さだけ読み出し、アイソクロナスヘッダとＣＩＰヘッダとを付加する。このとき、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットはすでに暗号化されているので、ブロック暗号化の境界に関係なく、パケット分割手段１３で分割処理を行うことができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態２による暗号化装置によれば、パケット分割時に、バッファ１０から読み出されたパケットを暗号化した後、バッファ１０の読み出した領域と同一の領域に書き戻すため、バッファ１０に余分な記憶領域を設けることなく、さらに、実施の形態１よりも簡易な構成により、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、実施の形態１及び２においては、特にパケットの結合・分割処理を行う場合について説明したが、パケットの結合・分割処理を行わない場合、すなわち１アイソクロナス周期中にＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットを送信する場合には、パケットの結合・分割処理が不要となるだけであり、同様に暗号化処理を行うことができる。パケットの結合・分割処理を行わない場合には、例えば、暗号化されたパケットが、パケット結合手段１２、もしくはパケット分割手段１３を、結合・分割処理されることなく通るようにしてもよく、または暗号化されたパケットが、パケット暗号化手段１１から図示しない他の経路を通ってリンク層１７に至るようにしてもよい。
【００５５】
また、実施の形態１及び２では、暗号化装置が選択手段１４を備えた構成としたが、暗号化装置が選択手段１４を備えていない構成として、パケット結合手段１２、及びパケット分割手段１３の出力をリンク層１７に接続し、パケットを結合するときには、送信制御手段１９または送信パケット制御手段３１が、パケット分割手段１３が何も出力しないように制御し、パケットを分割するときには、その逆の制御を行うようにしてもよい。
【００５６】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３による復号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態３では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化されたアイソクロナスパケットを復号化する復号化装置について説明する。なお、伝送されてきたアイソクロナスパケットが、例えばＤＥＳなどの共通鍵暗号化方式で暗号化されている場合には、そのパケットの復号化に必要な秘密鍵は、アシンクロナス伝送などの安全性の高い方法により暗号化装置から復号化装置に伝送され、復号化装置ではその秘密鍵を用いて復号化を行う。
【００５７】
図４は、本実施の形態３による復号化装置の構成を示すブロック図である。
図４において、本実施の形態３による復号化装置は、バッファ４０と、パケット復号化手段４１と、選択手段４２、４３、４４と、受信制御手段４７と、受信手段４８とを備える。
【００５８】
バッファ４０は、受信手段４８により受信されたパケット、あるいはパケット復号化手段４１により復号化されたパケットを一時的に記憶するメモリである。パケット復号化手段４１は、受信手段４８により受信された、暗号化されているパケット、あるいは暗号化されており、バッファ４０に一時的に記憶されているパケットをパケット単位で復号化する。
【００５９】
選択手段４２、４３、４４は、受信制御手段４７からの指示により、図４中の０の方、あるいは１の方のいずれかを選択する。
受信制御手段４７は、受信手段４８の受信したパケットが結合されたものであるか、あるいは分割されたものであるかに基づいて、選択手段４２、４３、４４の選択を制御し、また、バッファ４０、及びパケット復号化手段４１のタイミング制御を行う。
【００６０】
受信手段４８は、ＩＥＥＥ１３９４バスからのアイソクロナスパケットを受信するものであり、さらに、リンク層１７と、物理層１８と、オフセット加算手段４５と、ヘッダ分離手段４６とを備える。
物理層１８、リンク層１７は、ＩＥＥＥ１３９４バス上のパケットを受信処理する。
ヘッダ分離手段４６は、受信されたアイソクロナスパケットから、不要なヘッダを分離する。
オフセット加算手段４５は、受信されたタイムスタンプにオフセットを加算し、受信処理による遅延を補償する。
【００６１】
次に、図４を参照しながら、本実施の形態３による復号化装置の動作について説明する。
まず、結合されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。結合されたパケットを受信手段４８が受信したときには、受信制御手段４７は、図示しない経路によりそのことを検知する。そして、受信制御手段４７による制御にしたがって、選択手段４２、４３、４４は図４中の０の方を選択する。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、パケット復号化手段４１により１パケットずつ復号化され、バッファ４０に書き込まれる。このバッファ４０は、スムージング処理を行うためのものであり、タイムスタンプのタイミングで、バッファ４０に記憶されているパケットが出力される。
【００６２】
次に、分割されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。分割されたパケットを受信手段４８が受信したときには、受信制御手段４７は、図示しない経路によりそのことを検知する。そして、受信制御手段４７による制御にしたがって、選択手段４２、４３、４４は図４中の１の方を選択する。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、一旦バッファ４０へ順次書き込まれ、そのバッファ４０において、元のＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットが復元される。復元された１パケットはタイムスタンプのタイミングにしたがってバッファ４０より出力され、パケット復号化手段４１により復号化され、選択手段４２を介して受信されたパケットとして出力される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態３による復号化装置によれば、パケット結合時にはバッファ４０への書き込み前に復号化を行い、パケット分割時にはバッファ４０で１パケットを復元し、読み出し後に復号化を行うことで、従来の復号化装置の有していた受信パケット保持手段が不要となり、回路規模を削減できる。また、パケット復号化手段４１は１パケットの復号化が行えるだけでよく、簡易な構成でパケットの結合、分割時の復号化処理を行うことができる。
【００６４】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４による復号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態４では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化されたアイソクロナスパケットを復号化する復号化装置、特に実施の形態３より簡易な構成とした復号化装置について説明する。
【００６５】
図５は、本実施の形態４による復号化装置の構成を示すブロック図である。
図５において、本実施の形態４による復号化装置は、バッファ４０と、パケット復号化手段４１と、選択手段４３、４４と、受信手段４８と、受信パケット制御手段５１とを備える。なお、図４と同一符号は、実施の形態３による暗号化装置におけるものと同様のものを示しており、それらの説明は省略する。
【００６６】
受信パケット制御手段５１は、受信手段４８の受信したパケットが結合されたものであるか、あるいは分割されたものであるかに基づいて、選択手段４３、４４の選択を制御し、また、パケット復号化手段４１のタイミング制御、及びバッファ４０のタイミング、アドレス等の制御を行う。
【００６７】
次に、図５を参照しながら、本実施の形態４による復号化装置の動作について説明する。
まず、結合されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。結合されたパケットを受信したときには、受信パケット制御手段５１による制御にしたがって、選択手段４３、４４が図５中の０の方を選択している。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、パケット復号化手段４１により１パケットずつ復号化され、バッファ４０に書き込まれる。このバッファ４０は、スムージング処理を行うためのものであり、タイムスタンプのタイミングで、バッファ４０に記憶されているパケットが出力される。
【００６８】
次に、分割されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。分割されたパケットを受信したときには、受信パケット制御手段５１による制御にしたがって、選択手段４３、４４は図５中の１の方を選択している。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、一旦バッファ４０へ順次書き込まれ、そのバッファ４０において、元のＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットが復元される。パケット復号化手段４１は、その復元された１パケットをバッファ４０から読み出して復号化し、復号化されたパケットをバッファ４０へ書き戻す。このとき、読み出した領域と同一の記憶領域に復号化したパケットを書き戻せば、バッファ４０に余分な領域を必要としない。そして、パケットが結合されているときと同様に、タイムスタンプのタイミングで、バッファ４０に記憶されているパケットが出力される。受信パケット制御手段５１は、このときのバッファ４０への読み書きのタイミング、及び読み書きのアドレス等を制御している。
【００６９】
以上のように、本実施の形態４による復号化装置によれば、分割されたパケットを受信したときに、バッファ４０から読み出されたパケットを復号化した後、バッファ４０の読み出した領域と同一の領域に書き戻すため、バッファ４０に余分な記憶領域を設けることなく、さらに、実施の形態３よりも簡易な構成により、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、実施の形態３及び４においては、特に結合された、あるいは分割されたパケットを受信した場合の復号化について説明したが、結合・分割処理の行われていないパケットを受信する場合、すなわち１アイソクロナス周期中にＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットを受信する場合には、パケットの分割・結合処理が不要となるだけであり、同様に復号化処理を行うことができる。
【００７１】
また、上記各実施の形態において、送信、あるいは受信するパケットとしてＭＰＥＧ−ＴＳパケットの場合について説明したが、伝送時にパケットの分割、結合を行うものであればＤＩＲＥＣＴＶパケット（１４０バイト）などの他のパケットに対しても同様に処理可能である。
【００７２】
また、上記各実施の形態においては、ＩＥＥＥ１３９４バスの場合について説明したが、本発明は、シリアルインターフェースであり、かつ、アイソクロナス伝送が可能なものであれば、ＩＥＥＥ１３９４バスに限定されるものではない。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による暗号化装置によれば、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、前記記憶手段に一時記憶させて前記分割手段により分割させる制御手段とを備えたことで、従来の暗号化装置よりも回路規模を削減することができ、さらに、前記パケット暗号化手段は１パケットの暗号化を行うだけのものであるため、簡易な構成でパケットの結合、分割時の暗号化処理を行うことができる効果が得られる。
【００７４】
また、本発明による暗号化装置によれば、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを前記パケット暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、暗号化前の送信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて前記パケット分割手段により分割させる制御手段とを備えたことで、パケット分割時には、前記記憶手段から読み出されたパケットを暗号化した後、該記憶手段から読み出した領域と同一の領域に暗号化したパケットを書き戻すため、記憶手段に余分な領域を設ける必要がなく、回路規模を削減することができる。さらに、より簡易な構成とすることができる効果が得られる。
【００７５】
また、本発明による復号化装置によれば、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記パケット復号化手段により復号化された受信パケットと前記記憶手段に一時記憶されている復号化された受信パケットとのいずれかを選択し、出力する選択手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させて前記選択手段に選択させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて前記選択手段に選択させる制御手段とを備えたことで、従来の復号化装置よりも回路規模を削減することができ、さらに、前記パケット復号化手段は１パケットの復号化を行うだけのものであるため、簡易な構成でパケットの結合、分割時の復号化処理を行うことができる効果が得られる。
【００７６】
また、本発明による復号化装置によれば、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶し、該復号化された受信パケットを出力する記憶手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、その復号化後の受信パケットを復号化前の受信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて出力させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて出力させる制御手段とを備えたことで、分割されたパケットを受信したときに、前記記憶手段から読み出されたパケットを復号化した後、該記憶手段から読み出した領域と同一の領域に復号化したパケットを書き戻すため、記憶手段に余分な領域を設ける必要がなく、回路規模を削減することができる。さらに、より簡易な構成とすることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるパケットを説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態２による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態３による復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態４による復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の暗号化装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の暗号化装置の動作について説明するための図である。
【図８】従来の復号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、４０ バッファ
１１ パケット暗号化手段
１２ パケット結合手段
１３ パケット分割手段
１４、１５、１６、４２、４３、４４ 選択手段
１７ リンク層
１８ 物理層
１９ 送信制御手段
３１ 送信パケット制御手段
４１ パケット復号化手段
４５ オフセット加算手段
４６ ヘッダ分離手段
４７ 受信制御手段
４８ 受信手段
５１ 受信パケット制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケットを暗号化する暗号化装置、及び暗号化されたパケットを復号化する復号化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ１３９４などのシリアル・インターフェースでは、動画などのリアルタイム性の要求されるデータ転送において、送信側が送出したタイミングを受信側まで保持するアイソクロナス伝送を行うことができる。しかしながら、かかるアイソクロナス伝送はブロードキャスト伝送であるため、伝送内容を第三者に知られ得るというセキュリティー面での問題があった。
【０００３】
かかる問題を解決する方法として、データを暗号化してアイソクロナス伝送を行う方法が知られており、その方法を利用した従来の暗号化装置、及び復号化装置としては、特開平１０−２２４４０２号公報に開示されているものが知られている。その伝送方法を用いれば、ディジタルビデオレコーダー、ＳＴＢ（ＳｅｔＴｏｐ Ｂｏｘ）、パーソナルコンピュータ等におけるアイソクロナス伝送において、データの伝送を第３者に対して秘匿し、安全に行うことができる。
【０００４】
以下、従来の暗号化装置、及び復号化装置について、図面を参照しながら説明する。
まず、従来の暗号化装置について説明する。
図６は、従来の暗号化装置の構成を示すブロック図である。
図６において、従来の暗号化装置は、一時的に送信パケットを記憶するバッファ１０と、複数の送信パケットを結合するパケット結合手段１２と、選択手段１４と、リンク層１７と、物理層１８と、バッファ１０に記憶されている送信パケットを暗号化する暗号化手段６０と、暗号化された送信パケットを複数のパケットに分割するパケット分割処理手段６１と、暗号化された送信パケットの一部を保持する送信パケット保持手段６２と、バッファ１０、選択器１４、暗号化手段６０、及び送信パケット保持手段６２の制御を行うパケット送信制御手段６３とを備える。
【０００５】
図６では、マルチメディアデータの転送に適した規格である「ＩＥＥＥ１３９４ Ｓｔｄ １３９４−１９９５、Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ａ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ」（以下、単にＩＥＥＥ１３９４と呼ぶ）によりパケットを伝送する暗号化装置について示している。
【０００６】
次に、従来の暗号化装置の動作について説明する。
ＩＥＥＥ１３９４では、一定の伝送レートを確保するために、１アイソクロナス周期（１２５μｓｅｃ）に同期してパケットを伝送する方式である、アイソクロナス伝送が規定されている。また、伝送帯域を有効に利用するため、バッファ１０に入力される送信パケットのうち、伝送速度の速いパケットに対しては複数の送信パケットを結合し、伝送速度の遅いパケットに対しては送信パケットを分割する処理（以下、スムージング処理と呼ぶ）が規定されている。
【０００７】
このスムージング処理を行うために、バッファ１０に一時的に記憶された送信パケットは、アイソクロナス周期に同期して読み出され、暗号化手段６０において暗号化される。
【０００８】
伝送速度が速いパケットに対しては、パケット結合手段１２で複数のパケットが結合され、送信に必要なヘッダが付加される。パケット送信制御手段６３は、パケットの伝送速度が速い場合に選択手段１４を制御してパケット結合手段１２の出力をリンク層１７、物理層１８へ送る。リンク層１７、物理層１８は、相手側との接続互換性を維持するため、ＩＥＥＥ１３９４を介しての伝送で必要とされる共通の処理を行う。
【０００９】
伝送速度が遅いパケットに対しては、パケット分割処理手段６１で１つのパケットが複数のパケットへと分割され、送信に必要なヘッダが付加される。パケット送信制御手段６３は、パケットの伝送速度の遅い場合に選択手段１４を制御してパケット分割処理手段６１の出力をリンク層１７、物理層１８へ送る。
【００１０】
パケット分割処理手段６１、送信パケット保持手段６２による送信パケットの分割動作について、図７を用いて詳しく説明する。
図７は、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ ｃｏｄｉｎｇ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ ２）のトランスポートストリームパケット（以下、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットと呼ぶ）を分割する例を説明するための図である。
【００１１】
図７（ａ）は、送信するＭＰＥＧ−ＴＳパケットを示す。ＭＰＥＧ−ＴＳパケットは１パケット１８８バイトで構成されており、これに４バイトのタイムスタンプを付加してＩＥＥＥ１３９４バス上へ伝送する。
図７（ｂ）は、このパケットを２分割する例を示している。２分割の場合、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケット１８８バイトとタイムスタンプ４バイトを合わせた１９２バイトを、９６バイトずつの２つのパケット（パケットＡ、パケットＢ）に分割する。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケットは９２バイトと９６バイトへ分割される。
【００１２】
暗号化手段６０には通常ブロック暗号化が使用されるため、暗号化を行うブロック単位毎でしか暗号化を行うことができない。例えば米国の標準暗号方式であるＤＥＳ（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）では、８バイトを１ブロックとして暗号化を行っている。そして、８バイトの倍数でないデータを暗号化するときには、端数処理を行うことになる。しかし、パケットを分割したときに最終位置以外で端数処理を行うことは、データの整合性を保つことがでないため、適切でない。したがって、パケットＡの９２バイトを暗号化することはできない。
【００１３】
そこで、図７（ｂ）に示すように、暗号化のブロックの境界がｎバイト（ｎ≠９２）とｍバイト（ｎ＋ｍ＝１８８）の場合、パケットＡの暗号化には９２バイトではなく、ｎバイト暗号化することとなる。例えばＤＥＳの場合、ｎは８の倍数でなければならないため、ｎ＝９６となる。よってパケットＢを送信する前に、パケットＢの先頭ｎ−９２バイトだけ先に暗号化し、暗号化されたｎ−９２バイトを一旦保持しておく必要がある。
【００１４】
送信パケット保持手段６２は、先に暗号化されたｎ−９２バイトを保持する。パケット分割処理手段６１は、パケットＢを送信する際に、先頭ｎ−９２バイトは送信パケット保持手段６２の出力を使用し、残りｍバイトは暗号化手段６０の出力を使用する。これらの動作の制御は、パケット送信制御手段６３により行われる。
【００１５】
図７（ｃ）は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを４分割する例を示している。４分割の場合、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケット１８８バイトとタイムスタンプ４バイトを合わせた１９２バイトを、４８バイトずつ４つのパケット（パケットＥ、パケットＦ、パケットＧ、パケットＨ）に分割する。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットの１パケットは４４バイト、４８バイト、４８バイト、４８バイトへ分割される。
【００１６】
暗号化のブロックの境界は、上述の２分割の場合と同様に、例えばｋバイト、ｋバイト、ｋバイト、ｌバイトである。例えばＤＥＳの場合、ｋは８の倍数でなければならないため、ｋ＝４８となる。送信パケット保持手段６２は、暗号化されたｋ−４４バイトを保持する。パケット分割処理手段６１は、パケットＦ、パケットＧ、パケットＨを送信する際に、先頭ｋ−４４バイトは送信パケット保持手段６２の出力を使用し、残りは暗号化手段６０の出力を使用する。
【００１７】
次に、従来の復号化装置について説明する。
図８は、従来の復号化装置の構成を示すブロック図である。
図８において、従来の復号化装置は、リンク層１７と、物理層１８と、一時的にパケットを記憶するバッファ４０と、選択手段４４と、受信されたパケットのタイムスタンプにオフセットを加算するオフセット加算手段４５と、受信されたアイソクロナスパケットから不要なヘッダを分離するヘッダ分離手段４６と、パケットの復号化を行う復号化手段８０と、受信されたパケットを保持する受信パケット保持手段８１と、バッファ４０、選択手段４４、復号化手段８０、及び受信パケット保持手段８１の制御を行うパケット受信制御手段８２とを備える。図８では、ＩＥＥＥ１３９４における復号化装置の例を示している。
【００１８】
次に、従来の復号化装置の動作について説明する。
ＩＥＥＥ１３９４バス上のパケットを、物理層１８、リンク層１７にて受信処理する。ヘッダ分離手段４６は、受信されたアイソクロナスパケットから不要なヘッダを分離する。オフセット加算手段４５は、受信されたタイムスタンプにオフセットを加算し、受信処理の遅延を補償する。
【００１９】
結合されたパケットを受信した場合には、パケット受信制御手段８２はオフセット加算手段４５の出力を復号化するよう選択手段４４、復号化手段８０を制御する。バッファ４０は受信パケットのスムージング処理を行うためのメモリであり、パケット受信制御手段８２に制御され、タイムスタンプで決められた時刻に受信されたパケットを出力する。
【００２０】
分割されたパケットを受信した場合には、受信パケット保持手段８１は一旦パケットを保持する。例えば、図７（ｂ）の２分割したパケットＡを受信したとき、復号化手段８０でパケットＡを完全に復号化するためには、パケットＢの先頭ｎ−９２バイトがなければならない。そのため、受信パケット保持手段８１で一旦パケットＡの全て、あるいは復号化に必要な一部を保持し、パケットＢを受信した後に、復号化手段８０で復号化を行う。これらの動作の制御は、パケット受信制御手段８２により行われる。
【００２１】
同様に、図７（ｃ）の４分割したパケットＥを受信したとき、復号化手段８０でパケットＥを完全に復号化するためには、パケットＦの先頭ｋ−４４バイトがなければならない。そのため、受信パケット保持手段８１で一旦パケットＥの全て、あるいは復号化に必要な一部を保持し、パケットＦを受信した後に、復号化手段８０で復号化を行う。パケットＦ、Ｇの受信時も同様であり、それぞれパケットＧ、Ｈを受信した後に復号化手段８０で復号化を行う。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の暗号化装置では、暗号化手段６０は１８８バイト単位の暗号化以外に、ｎバイト、ｍバイト、ｋバイト、ｌバイトの暗号化を行う必要がある。また、送信パケット保持手段６２が必要であり、パケット分割処理手段６１の処理が複雑化する。
【００２３】
さらに、従来の復号化装置では、復号化手段８０は１８８バイト単位の復号化以外に、ｎバイト、ｍバイト、ｋバイト、ｌバイトの復号化を行う必要があり、また、受信パケット保持手段８１が必要である。
【００２４】
このように、従来の暗号化装置、及び復号化装置によれば、暗号化手段６０、及び復号化手段８０は様々な長さのパケットの暗号化・復号化を行わなければならず、さらに、送信パケット保持手段６２、受信パケット保持手段８１が必要となり、回路規模が増大するという問題点を有していた。
【００２５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構成でパケットの分割・結合に対応した暗号化・復号化を行うことができ、回路規模を削減可能な暗号化装置、及び復号化装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による暗号化装置は、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、前記記憶手段に一時記憶させて前記分割手段により分割させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明による暗号化装置は、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを前記パケット暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、暗号化前の送信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて前記パケット分割手段により分割させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００２８】
また、本発明による暗号化装置は、前記暗号化装置において、前記制御手段は、前記入力された送信パケットの伝送速度に基づいて、送信パケットを結合するか、あるいは分割するかを決定する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
また、本発明による暗号化装置は、前記暗号化装置において、前記パケット結合手段、または前記パケット分割手段から出力された送信パケットは、ＩＥＥＥ１３９４バスを介してアイソクロナス伝送方式で送信されるものである、ことを特徴とするものである。
【００３０】
また、本発明による復号化装置は、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記パケット復号化手段により復号化された受信パケットと前記記憶手段に一時記憶されている復号化された受信パケットとのいずれかを選択し、出力する選択手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させて前記選択手段に選択させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて前記選択手段に選択させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００３１】
また、本発明による復号化装置は、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶し、該復号化された受信パケットを出力する記憶手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、その復号化後の受信パケットを復号化前の受信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて出力させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて出力させる制御手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
また、本発明による復号化装置は、前記復号化装置において、前記受信手段により受信された複数に分割された受信パケット、または複数結合されている受信パケットは、ＩＥＥＥ１３９４バスを介してアイソクロナス伝送方式で伝送されたものである、ことを特徴とするものである。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１による暗号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態１では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化したアイソクロナスパケットを伝送する暗号化装置について説明する。
【００３４】
図１は、本実施の形態１による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
図１において、本実施の形態１による暗号化装置は、バッファ１０と、パケット暗号化手段１１と、パケット結合手段１２と、パケット分割手段１３と、選択手段１４、１５、１６と、リンク層１７と、物理層１８と、送信制御手段１９とを備える。
【００３５】
バッファ１０は、暗号化装置に入力された送信パケット、あるいはパケット暗号化手段１１により暗号化された送信パケットを一時的に記憶するメモリである。
パケット暗号化手段１１は、暗号化装置に入力された送信パケット、あるいはバッファ１０から読み出した送信パケットをパケット単位で暗号化する。
パケット結合手段１２は、パケット暗号化手段１１により暗号化された送信パケットを複数結合する。
【００３６】
パケット分割手段１３は、バッファ１０に一時記憶されている、パケット暗号化手段１１により暗号化された送信パケットを複数に分割する。
選択手段１４、１５、１６は、送信制御手段１９からの指示により、図１中の０の方、あるいは１の方のいずれかを選択する。
送信制御手段１９は、暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝送速度に基づいて、選択手段１４、１５、１６の選択を制御し、また、バッファ１０、及びパケット暗号化手段１１のタイミング制御を行う。
【００３７】
次に、図１を参照しながら、本実施の形態１による暗号化装置の動作について説明する。
まず、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを結合して送信する場合について説明する。
暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝送速度が速い場合には、送信制御手段１９が図示しない経路によりそのことを検知し、パケットを結合して送信するように制御する。その制御にしたがって、選択手段１４、１５、１６は図１中の０の方を選択する。そこで、本実施の形態１による暗号化装置に入力された送信パケットはバッファ１０に書き込まれる。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケット（１８８バイト）にタイムスタンプ（４バイト）を付加されたパケットがバッファ１０に書き込まれる。このバッファ１０は、スムージング処理を行うためのものである。
【００３８】
パケット暗号化手段１１は、バッファ１０に記憶されているＭＰＥＧ−ＴＳパケットを１パケット単位、すなわち１８８バイト単位で暗号化する。この暗号化には、通常ブロック暗号化が使用される。なお、パケット暗号化手段１１がＤＥＳに基づいて８バイトを１ブロックとして暗号化を行う場合には、８バイトの倍数である１９２バイトの暗号化が行われ、余分な４バイトに対しては端数処理が行われる。パケット結合手段１２は、暗号化されたパケットを結合してアイソクロナスパケットを生成する。
【００３９】
図２は、本実施の形態１による暗号化装置から出力されるパケットを説明するための図である。
図２（ａ）は、１アイソクロナス周期中に２パケットを結合する例を示している。図２（ａ）において、パケット１、パケット２などは、それぞれＭＰＥＧ−ＴＳパケットである。パケット結合手段１２は、それらのパケットを結合するとともに、アイソクロナスパケットで必要とされるアイソクロナスヘッダとＣＩＰ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｐａｃｋｅｔ）ヘッダとを付加する。パケット結合手段１２で結合されたパケットには、リンク層１７でＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）が付加される。そして、物理層１８を介してＩＥＥＥ１３９４バスへアイソクロナスパケットが伝送される。
【００４０】
なお、パケット結合手段１２が２パケットを結合する場合について説明したが、３パケット以上を結合する場合も、同様にして結合処理を行うことができる。
【００４１】
次に、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを分割して送信する場合について説明する。
暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝送速度が遅い場合には、送信制御手段１９が図示しない経路によりそのことを検知し、パケットを分割して送信するように制御する。その制御にしたがって、選択手段１４、１５、１６は図１中の１の方を選択する。そこで、本実施の形態１による暗号化装置に入力された送信パケットは、まずパケット暗号化手段１１により１パケット単位で暗号化される。そして、暗号化されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットがタイムスタンプ（４バイト）を付加されてバッファ１０に書き込まれる。したがって、バッファ１０には、すでに暗号化されたパケットが記憶されている。
【００４２】
パケット分割手段１３は、バッファ１０に記憶されている暗号化されたパケットを必要な長さだけ読み出し、アイソクロナスヘッダとＣＩＰヘッダとを付加する。
【００４３】
図２（ｂ）は、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを、パケットＡとパケットＢへ２分割する例を示している。パケットＡは、タイムスタンプ（４バイト）とＭＰＥＧ−ＴＳパケット（９２バイト）から構成され、パケットＢは、ＭＰＥＧ−ＴＳパケット（９６バイト）から構成される。ＭＰＥＧ−ＴＳパケットはすでに暗号化されているので、ブロック暗号化の境界に関係なく、パケット分割手段１３で分割処理を行うことができる。
【００４４】
パケット暗号化手段１１による暗号化は、図２（ｂ）に示すように、パケットＡを送信する前のアイソクロナス周期中に行えばよい。パケットを分割する場合には、パケットをそのまま（分割・結合を行わないで）送信する場合に比べて１アイソクロナス周期中の暗号化の処理時間が１／２以下となるので、同じアイソクロナス周期中にパケットの送信処理を行っても、十分暗号化処理を行うことができる。
【００４５】
分割処理の後、アイソクロナスヘッダやＣＩＰヘッダなどが付加され、ＩＥＥＥ１３９４バスにアイソクロナスパケットが伝送される動作は、結合処理の場合と同様である。
なお、パケット分割手段１３がパケットを２分割する場合について説明したが、３分割以上する場合も、同様にして分割処理を行うことができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態１による暗号化装置によれば、パケット結合時にはバッファ１０からのパケットの読み出し後に暗号化を行い、パケット分割時にはバッファ１０への書き込み前に暗号化を行うことで、従来の暗号化装置の有していた送信パケット保持手段が不要となり、回路規模を削減できる。また、パケット暗号化手段１１は１パケットの暗号化が行えるだけでよく、簡易な構成でパケットの結合、分割時の暗号化処理を行うことができる。
【００４７】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２による暗号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態２では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化されたアイソクロナスパケットを伝送する暗号化装置、特に実施の形態１より簡易な構成とした暗号化装置について説明する。
【００４８】
図３は、本実施の形態２による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
図３において、本実施の形態２による暗号化装置は、バッファ１０と、パケット暗号化手段１１と、パケット結合手段１２と、パケット分割手段１３と、選択手段１４と、リンク層１７と、物理層１８と、送信パケット制御手段３１とを備える。なお、図１と同一符号は、実施の形態１による暗号化装置におけるものと同様のものを示しており、それらの説明は省略する。
【００４９】
送信パケット制御手段３１は、暗号化装置に入力されてくる送信パケットの伝速度に基づいて、選択手段１４の選択を制御し、また、パケット暗号化手段１１のタイミング制御、及びバッファ１０のタイミング、アドレス等の制御を行う。
【００５０】
次に、図３を参照しながら、本実施の形態２による暗号化装置の動作について説明する。
まず、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを結合して送信する場合について説明する。
バッファ１０にはＭＰＥＧ−ＴＳパケット（１８８バイト）にタイムスタンプ（４バイト）が付加されて書き込まれる。パケット暗号化手段１１は、バッファ１０に記憶されているＭＰＥＧ−ＴＳパケットを１パケット単位、すなわち１８８バイト単位で暗号化する。パケット結合手段１２は、暗号化されたパケットを結合してアイソクロナスパケットを生成する。パケット結合時には、送信パケット制御手段３１による制御にしたがって、選択手段１４は図３中の０の方を選択しており、このアイソクロナスパケットは、リンク層１７、物理層１８を介してＩＥＥＥ１３９４バスへ伝送される。
【００５１】
次に、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットを分割して送信する場合について説明する。
パケット分割時にも、暗号化装置に入力された送信パケットは、まず、バッファ１０に書き込まれる。すなわち、ＭＰＥＧ−ＴＳパケット（１８８バイト）にタイムスタンプ（４バイト）が付加されて書き込まれる。パケット暗号化手段１１は、バッファ１０から１パケットを読み出し、１パケット単位で暗号化を行い、暗号化されたパケットをバッファ１０へ書き戻す。このとき、読み出した領域と同一の記憶領域に暗号化したパケットを書き戻せば、バッファ１０に余分な領域を必要としない。送信パケット制御手段３１は、このときのバッファ１０への読み書きのタイミング、及び読み書きのアドレス等を制御している。
【００５２】
パケット分割手段１３は、バッファ１０に記憶されている暗号化されたパケットを必要な長さだけ読み出し、アイソクロナスヘッダとＣＩＰヘッダとを付加する。このとき、ＭＰＥＧ−ＴＳパケットはすでに暗号化されているので、ブロック暗号化の境界に関係なく、パケット分割手段１３で分割処理を行うことができる。
【００５３】
以上のように、本実施の形態２による暗号化装置によれば、パケット分割時に、バッファ１０から読み出されたパケットを暗号化した後、バッファ１０の読み出した領域と同一の領域に書き戻すため、バッファ１０に余分な記憶領域を設けることなく、さらに、実施の形態１よりも簡易な構成により、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
なお、実施の形態１及び２においては、特にパケットの結合・分割処理を行う場合について説明したが、パケットの結合・分割処理を行わない場合、すなわち１アイソクロナス周期中にＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットを送信する場合には、パケットの結合・分割処理が不要となるだけであり、同様に暗号化処理を行うことができる。パケットの結合・分割処理を行わない場合には、例えば、暗号化されたパケットが、パケット結合手段１２、もしくはパケット分割手段１３を、結合・分割処理されることなく通るようにしてもよく、または暗号化されたパケットが、パケット暗号化手段１１から図示しない他の経路を通ってリンク層１７に至るようにしてもよい。
【００５５】
また、実施の形態１及び２では、暗号化装置が選択手段１４を備えた構成としたが、暗号化装置が選択手段１４を備えていない構成として、パケット結合手段１２、及びパケット分割手段１３の出力をリンク層１７に接続し、パケットを結合するときには、送信制御手段１９または送信パケット制御手段３１が、パケット分割手段１３が何も出力しないように制御し、パケットを分割するときには、その逆の制御を行うようにしてもよい。
【００５６】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３による復号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態３では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化されたアイソクロナスパケットを復号化する復号化装置について説明する。なお、伝送されてきたアイソクロナスパケットが、例えばＤＥＳなどの共通鍵暗号化方式で暗号化されている場合には、そのパケットの復号化に必要な秘密鍵は、アシンクロナス伝送などの安全性の高い方法により暗号化装置から復号化装置に伝送され、復号化装置ではその秘密鍵を用いて復号化を行う。
【００５７】
図４は、本実施の形態３による復号化装置の構成を示すブロック図である。
図４において、本実施の形態３による復号化装置は、バッファ４０と、パケット復号化手段４１と、選択手段４２、４３、４４と、受信制御手段４７と、受信手段４８とを備える。
【００５８】
バッファ４０は、受信手段４８により受信されたパケット、あるいはパケット復号化手段４１により復号化されたパケットを一時的に記憶するメモリである。パケット復号化手段４１は、受信手段４８により受信された、暗号化されているパケット、あるいは暗号化されており、バッファ４０に一時的に記憶されているパケットをパケット単位で復号化する。
【００５９】
選択手段４２、４３、４４は、受信制御手段４７からの指示により、図４中の０の方、あるいは１の方のいずれかを選択する。
受信制御手段４７は、受信手段４８の受信したパケットが結合されたものであるか、あるいは分割されたものであるかに基づいて、選択手段４２、４３、４４の選択を制御し、また、バッファ４０、及びパケット復号化手段４１のタイミング制御を行う。
【００６０】
受信手段４８は、ＩＥＥＥ１３９４バスからのアイソクロナスパケットを受信するものであり、さらに、リンク層１７と、物理層１８と、オフセット加算手段４５と、ヘッダ分離手段４６とを備える。
物理層１８、リンク層１７は、ＩＥＥＥ１３９４バス上のパケットを受信処理する。
ヘッダ分離手段４６は、受信されたアイソクロナスパケットから、不要なヘッダを分離する。
オフセット加算手段４５は、受信されたタイムスタンプにオフセットを加算し、受信処理による遅延を補償する。
【００６１】
次に、図４を参照しながら、本実施の形態３による復号化装置の動作について説明する。
まず、結合されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。結合されたパケットを受信手段４８が受信したときには、受信制御手段４７は、図示しない経路によりそのことを検知する。そして、受信制御手段４７による制御にしたがって、選択手段４２、４３、４４は図４中の０の方を選択する。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、パケット復号化手段４１により１パケットずつ復号化され、バッファ４０に書き込まれる。このバッファ４０は、スムージング処理を行うためのものであり、タイムスタンプのタイミングで、バッファ４０に記憶されているパケットが出力される。
【００６２】
次に、分割されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。分割されたパケットを受信手段４８が受信したときには、受信制御手段４７は、図示しない経路によりそのことを検知する。そして、受信制御手段４７による制御にしたがって、選択手段４２、４３、４４は図４中の１の方を選択する。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、一旦バッファ４０へ順次書き込まれ、そのバッファ４０において、元のＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットが復元される。復元された１パケットはタイムスタンプのタイミングにしたがってバッファ４０より出力され、パケット復号化手段４１により復号化され、選択手段４２を介して受信されたパケットとして出力される。
【００６３】
以上のように、本実施の形態３による復号化装置によれば、パケット結合時にはバッファ４０への書き込み前に復号化を行い、パケット分割時にはバッファ４０で１パケットを復元し、読み出し後に復号化を行うことで、従来の復号化装置の有していた受信パケット保持手段が不要となり、回路規模を削減できる。また、パケット復号化手段４１は１パケットの復号化が行えるだけでよく、簡易な構成でパケットの結合、分割時の復号化処理を行うことができる。
【００６４】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４による復号化装置について、図面を参照しながら説明する。本実施の形態４では、ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナス伝送において、暗号化されたアイソクロナスパケットを復号化する復号化装置、特に実施の形態３より簡易な構成とした復号化装置について説明する。
【００６５】
図５は、本実施の形態４による復号化装置の構成を示すブロック図である。
図５において、本実施の形態４による復号化装置は、バッファ４０と、パケット復号化手段４１と、選択手段４３、４４と、受信手段４８と、受信パケット制御手段５１とを備える。なお、図４と同一符号は、実施の形態３による暗号化装置におけるものと同様のものを示しており、それらの説明は省略する。
【００６６】
受信パケット制御手段５１は、受信手段４８の受信したパケットが結合されたものであるか、あるいは分割されたものであるかに基づいて、選択手段４３、４４の選択を制御し、また、パケット復号化手段４１のタイミング制御、及びバッファ４０のタイミング、アドレス等の制御を行う。
【００６７】
次に、図５を参照しながら、本実施の形態４による復号化装置の動作について説明する。
まず、結合されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。結合されたパケットを受信したときには、受信パケット制御手段５１による制御にしたがって、選択手段４３、４４が図５中の０の方を選択している。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、パケット復号化手段４１により１パケットずつ復号化され、バッファ４０に書き込まれる。このバッファ４０は、スムージング処理を行うためのものであり、タイムスタンプのタイミングで、バッファ４０に記憶されているパケットが出力される。
【００６８】
次に、分割されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信した場合について説明する。分割されたパケットを受信したときには、受信パケット制御手段５１による制御にしたがって、選択手段４３、４４は図５中の１の方を選択している。そこで、受信手段４８により受信されたパケットは、一旦バッファ４０へ順次書き込まれ、そのバッファ４０において、元のＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットが復元される。パケット復号化手段４１は、その復元された１パケットをバッファ４０から読み出して復号化し、復号化されたパケットをバッファ４０へ書き戻す。このとき、読み出した領域と同一の記憶領域に復号化したパケットを書き戻せば、バッファ４０に余分な領域を必要としない。そして、パケットが結合されているときと同様に、タイムスタンプのタイミングで、バッファ４０に記憶されているパケットが出力される。受信パケット制御手段５１は、このときのバッファ４０への読み書きのタイミング、及び読み書きのアドレス等を制御している。
【００６９】
以上のように、本実施の形態４による復号化装置によれば、分割されたパケットを受信したときに、バッファ４０から読み出されたパケットを復号化した後、バッファ４０の読み出した領域と同一の領域に書き戻すため、バッファ４０に余分な記憶領域を設けることなく、さらに、実施の形態３よりも簡易な構成により、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、実施の形態３及び４においては、特に結合された、あるいは分割されたパケットを受信した場合の復号化について説明したが、結合・分割処理の行われていないパケットを受信する場合、すなわち１アイソクロナス周期中にＭＰＥＧ−ＴＳの１パケットを受信する場合には、パケットの分割・結合処理が不要となるだけであり、同様に復号化処理を行うことができる。
【００７１】
また、上記各実施の形態において、送信、あるいは受信するパケットとしてＭＰＥＧ−ＴＳパケットの場合について説明したが、伝送時にパケットの分割、結合を行うものであればＤＩＲＥＣＴＶパケット（１４０バイト）などの他のパケットに対しても同様に処理可能である。
【００７２】
また、上記各実施の形態においては、ＩＥＥＥ１３９４バスの場合について説明したが、本発明は、シリアルインターフェースであり、かつ、アイソクロナス伝送が可能なものであれば、ＩＥＥＥ１３９４バスに限定されるものではない。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明による暗号化装置によれば、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、前記記憶手段に一時記憶させて前記分割手段により分割させる制御手段とを備えたことで、従来の暗号化装置よりも回路規模を削減することができ、さらに、前記パケット暗号化手段は１パケットの暗号化を行うだけのものであるため、簡易な構成でパケットの結合、分割時の暗号化処理を行うことができる効果が得られる。
【００７４】
また、本発明による暗号化装置によれば、入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、送信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを前記パケット暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、暗号化前の送信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて前記パケット分割手段により分割させる制御手段とを備えたことで、パケット分割時には、前記記憶手段から読み出されたパケットを暗号化した後、該記憶手段から読み出した領域と同一の領域に暗号化したパケットを書き戻すため、記憶手段に余分な領域を設ける必要がなく、回路規模を削減することができる。さらに、より簡易な構成とすることができる効果が得られる。
【００７５】
また、本発明による復号化装置によれば、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶する記憶手段と、前記パケット復号化手段により復号化された受信パケットと前記記憶手段に一時記憶されている復号化された受信パケットとのいずれかを選択し、出力する選択手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させて前記選択手段に選択させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて前記選択手段に選択させる制御手段とを備えたことで、従来の復号化装置よりも回路規模を削減することができ、さらに、前記パケット復号化手段は１パケットの復号化を行うだけのものであるため、簡易な構成でパケットの結合、分割時の復号化処理を行うことができる効果が得られる。
【００７６】
また、本発明による復号化装置によれば、複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶し、該復号化された受信パケットを出力する記憶手段と、前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、その復号化後の受信パケットを復号化前の受信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて出力させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて出力させる制御手段とを備えたことで、分割されたパケットを受信したときに、前記記憶手段から読み出されたパケットを復号化した後、該記憶手段から読み出した領域と同一の領域に復号化したパケットを書き戻すため、記憶手段に余分な領域を設ける必要がなく、回路規模を削減することができる。さらに、より簡易な構成とすることができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１によるパケットを説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態２による暗号化装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態３による復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態４による復号化装置の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の暗号化装置の構成を示すブロック図である。
【図７】従来の暗号化装置の動作について説明するための図である。
【図８】従来の復号化装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０、４０ バッファ
１１ パケット暗号化手段
１２ パケット結合手段
１３ パケット分割手段
１４、１５、１６、４２、４３、４４ 選択手段
１７ リンク層
１８ 物理層
１９ 送信制御手段
３１ 送信パケット制御手段
４１ パケット復号化手段
４５ オフセット加算手段
４６ ヘッダ分離手段
４７ 受信制御手段
４８ 受信手段
５１ 受信パケット制御手段
Claims (7)
- 入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、
送信パケットを一時記憶する記憶手段と、
送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、
該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、
前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、
送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、前記記憶手段に一時記憶させて前記分割手段により分割させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする暗号化装置。 - 入力された送信パケットを暗号化するとともに、暗号化した送信パケットを結合、または分割して出力する暗号化装置であって、
送信パケットを一時記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットをパケット単位で暗号化するパケット暗号化手段と、
該パケット暗号化手段により暗号化された送信パケットを複数結合して出力するパケット結合手段と、
前記パケット暗号化手段により暗号化され、前記記憶手段に一時記憶されている送信パケットを複数に分割して出力するパケット分割手段と、
送信パケットを結合する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを、前記パケット暗号化手段に暗号化させて前記パケット結合手段により結合させ、送信パケットを分割する場合には、入力された送信パケットを前記記憶手段に一時記憶させ、その送信パケットを前記パケット暗号化手段に暗号化させ、その暗号化後の送信パケットを、暗号化前の送信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて前記パケット分割手段により分割させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする暗号化装置。 - 請求項１または２記載の暗号化装置において、
前記制御手段は、前記入力された送信パケットの伝送速度に基づいて、送信パケットを結合するか、あるいは分割するかを決定する、
ことを特徴とする暗号化装置。 - 請求項１または２記載の暗号化装置において、
前記パケット結合手段、または前記パケット分割手段から出力された送信パケットは、ＩＥＥＥ１３９４バスを介してアイソクロナス伝送方式で送信されるものである、
ことを特徴とする暗号化装置。 - 複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、
パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、
前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶する記憶手段と、
前記パケット復号化手段により復号化された受信パケットと前記記憶手段に一時記憶されている復号化された受信パケットとのいずれかを選択し、出力する選択手段と、
前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させて前記選択手段に選択させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて前記選択手段に選択させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする復号化装置。 - 複数に分割されている受信パケット、または複数結合されている受信パケットを受信する受信手段と、
パケット単位で受信パケットを復号化するパケット復号化手段と、
前記複数に分割された受信パケットを１つのパケットに結合して一時記憶するとともに、復号化された受信パケットを一時記憶し、該復号化された受信パケットを出力する記憶手段と、
前記受信手段が複数に分割された受信パケットを受信した場合には、該複数に分割された受信パケットを前記記憶手段に一時記憶させて１つのパケットに結合させ、その結合されたパケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、その復号化後の受信パケットを復号化前の受信パケットが記憶されていた前記記憶手段の領域に再び一時記憶させて出力させ、前記受信手段が複数結合されている受信パケットを受信した場合には、該複数結合されている受信パケットを前記パケット復号化手段に復号化させ、前記記憶手段に一時記憶させて出力させる制御手段と、
を備えたことを特徴とする復号化装置。 - 請求項５または６記載の復号化装置において、
前記受信手段により受信された複数に分割された受信パケット、または複数結合されている受信パケットは、ＩＥＥＥ１３９４バスを介してアイソクロナス伝送方式で伝送されたものである、
ことを特徴とする復号化装置。
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