JP4729888B2 - Information transmission method, transmitter and receiver - Google Patents

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本発明は情報伝送方式、送信装置及び受信装置に係り、特に任意の装置へ秘匿性を確保して任意のディジタル情報を伝送する情報伝送方式、送信装置及び受信装置に関する。   The present invention relates to an information transmission method, a transmission device, and a reception device, and more particularly, to an information transmission method, a transmission device, and a reception device that transmit arbitrary digital information while ensuring confidentiality to an arbitrary device.

任意の装置へ任意のディジタル情報を伝送する場合、一般的には図7に示すような信号フォーマットで伝送することが行われる。同図において、所定の伝送信号単位毎に伝送するディジタル情報であるデータ2の直前に、伝送情報の先頭ビットを識別するための同期ビット1を付加し、データ2の誤りを検出するためのパリティ3がデータ2の後ろに付加される。   In the case of transmitting arbitrary digital information to an arbitrary device, transmission is generally performed in a signal format as shown in FIG. In the figure, a synchronization bit 1 for identifying the first bit of transmission information is added immediately before data 2 which is digital information transmitted every predetermined transmission signal unit, and a parity for detecting an error in data 2 3 is added after the data 2.

しかし、このような信号フォーマットでディジタル情報(データ)を所定伝送信号単位で伝送した場合、フォーマットがわかってしまえばデータ2を誰でも盗聴などすることができる。従って、データ2の秘匿性確保のためデータ2を隠蔽するためには、暗号化するのが一般的である。この暗号化を行うに際して、最も良く使われる暗号にDES(Data Encryption Standard)がある。DESはブロック暗号であるため、伝送路に1ビットのエラーが生じてもブロック全体の例えば64ビットがエラーになってしまい、訂正能力を著しく損なうといった不都合が生じる。   However, when digital information (data) is transmitted in a predetermined transmission signal unit in such a signal format, anyone can wiretap the data 2 once the format is known. Therefore, in order to conceal the data 2 in order to ensure the confidentiality of the data 2, it is generally encrypted. When performing this encryption, DES (Data Encryption Standard) is the most frequently used cipher. Since DES is a block cipher, even if a 1-bit error occurs in the transmission path, for example, 64 bits in the entire block result in an error, resulting in a problem that the correction capability is significantly impaired.

そこで、ビットエラーが生じ易い伝送路でディジタル情報を伝送するような用途ではDESのOFB(output feedback)モードを使用する。OFBモードでは、DESの出力を次のブロックのDES入力とすることによりDES出力を擬似乱数とし、このDES出力と伝送情報との排他論理和をとることにより、伝送情報を隠蔽しようとするものである(例えば、非特許文献1参照)。このように、暗号化を行って情報伝送を行う場合には、暗号鍵の送受、及び共有が必要となり、暗号鍵の送受、及び共有をするためには、複雑な演算を要する認証方式を使用するのが一般的である。   Therefore, the OFS (output feedback) mode of DES is used in an application where digital information is transmitted through a transmission path in which bit errors are likely to occur. In the OFB mode, the DES output is set as a pseudo random number by setting the DES output as the DES input of the next block, and the transmission information is concealed by taking the exclusive OR of the DES output and the transmission information. Yes (see Non-Patent Document 1, for example). In this way, when performing encryption and transmitting information, it is necessary to send / receive and share the encryption key. To send / receive and share the encryption key, an authentication method that requires complicated operations is used. It is common to do.

岡本龍明、山本博資著、「現代暗号」、初版、産業図書株式会社、1997年6月、p.73−75Okamoto Tatsuaki and Yamamoto Hiroshi, “Contemporary Cryptography”, first edition, Sangyo Tosho Co., Ltd., June 1997, p. 73-75

しかるに、従来の情報伝送方式では、暗号鍵の送受及び認証の方式などに複雑(高度)な演算を必要とするために、回路規模が大きな演算装置が必要であったり、演算に時間を要したり、認証時間が長くなるといった不都合が生じている。更に、秘匿性を高めるためには、頻繁に暗号鍵の更新を行うことが一般的であり、その都度、複雑な演算を有する認証方式を使用しなければならないといった不都合も生じている。また、DES−OFBモードでは、初期値を変えることでスクランブルパターンを変更する操作が行われるが、この初期値の変更にも、その都度、複雑な演算を要する認証方式を使用しなければならないといった不都合も生じている。   However, the conventional information transmission method requires complicated (advanced) computation for encryption key transmission / reception and authentication, etc., so that a computation device with a large circuit scale is required or computation takes time. Inconveniences such as long authentication time. Furthermore, in order to improve confidentiality, it is common to update the encryption key frequently, and there is a disadvantage that an authentication method having a complicated calculation must be used each time. Further, in the DES-OFB mode, an operation for changing the scramble pattern is performed by changing the initial value. For this change of the initial value, it is necessary to use an authentication method that requires complicated calculation each time. There are also inconveniences.

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、安価に暗号鍵の更新を行うことができ、かつ、隠蔽能力の高い暗号化を行って情報を伝送し得る情報伝送方式、送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, an information transmission method, a transmission apparatus, and a reception apparatus that can update an encryption key at low cost and can transmit information by performing encryption with high concealment capability. The purpose is to provide.

本発明の他の目的は、頻繁に暗号鍵の更新を行うに際し、従来は切り替え情報を暗号化情報と共に伝送する必要があったものを、ストリーム情報から暗号鍵の切り替え情報を削除し、追加ビット無しに効率的に暗号鍵の切り替え情報を伝送し得る情報伝送方式、送信装置及び受信装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to delete the encryption key switching information from the stream information and add an additional bit, which conventionally required to transmit the switching information together with the encryption information when frequently updating the encryption key. It is an object of the present invention to provide an information transmission method, a transmission device, and a reception device that can efficiently transmit encryption key switching information without using the device.

上記の目的を達成するため、第1の発明の情報伝送方式は、送信装置により、所定間隔で複数伝送される垂直同期信号と第1及び第2のパターンの水平同期信号と共に、所望の情報を暗号化して送信し、受信装置により受信信号中の垂直同期信号及び水平同期信号を検出し、暗号化された所望の情報を暗号解読する情報伝送方式であって、
送信装置は、入来する信号から垂直同期信号及び水平同期信号を検出する第1の検出手段と、第1の検出手段にて検出された水平同期信号に応じて第1の擬似ランダム信号を発生する第1の擬似ランダム信号発生手段と、第1の擬似ランダム信号に基づいて水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、第1の検出手段が垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、第1の検出手段が第1のパターンの水平同期信号を検出するか第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、第1の記憶器に記憶された暗号鍵と第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵を用いて所望の情報を暗号化して、暗号化された所望の情報を垂直同期信号及び水平同期信号と共に送出する暗号化手段とを有し、
受信装置は、受信信号中から垂直同期信号及び水平同期信号を検出する第2の検出手段と、第2の検出手段にて検出された水平同期信号に応じて第2の擬似ランダム信号を発生する第2の擬似ランダム信号発生手段と、第2の擬似ランダム信号に基づいて水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、第1の検出手段が垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、第1の検出手段が第1のパターンの水平同期信号を検出するか第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、第1の記憶器に記憶された暗号鍵と第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵で受信信号中の暗号化された所望の情報を暗号解読する復号化手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an information transmission system according to a first aspect of the present invention provides desired information together with a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal of the first and second patterns transmitted by a transmission device at a predetermined interval. encrypt and send, to detect a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal in the received signal by the receiving device, an information transmission method to decrypt the desired information is encrypted,
Transmission equipment generates a first detection means and the first pseudo random signal in accordance with the detected horizontal synchronizing signal by the first detection means for detecting a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal from the incoming signal A first pseudo-random signal generating means that generates a different encryption key for each horizontal synchronization signal section based on the first pseudo-random signal, and each time the first detection means detects a vertical synchronization signal, The encryption key is written in either the storage device or the second storage device, and depending on whether the first detection means detects the horizontal synchronization signal of the first pattern or the horizontal synchronization signal of the second pattern, The encryption key stored in the first storage device and the encryption key stored in the second storage device are selected, the desired information is encrypted using the selected encryption key, and the encrypted desired to send information along with vertical and horizontal synchronization signals And an encryption unit,
Receiving device generates a second pseudo random signal in response to the second detection means and the detected horizontal synchronizing signal by the second detection means for detecting a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal from the received signal A different pseudo key is generated for each horizontal synchronizing signal section based on the second pseudo random signal generating means and the second pseudo random signal, and the first memory is detected each time the first detecting means detects the vertical synchronizing signal. Depending on whether the first detection means detects the horizontal sync signal of the first pattern or the horizontal sync signal of the second pattern. 1 select a storage encryption key stored in the device and the encryption key stored in the second storage device, the desired information is encrypted in the received signal in the selected encryption key to decrypt decryption And a means for generating data.

この発明では、送信装置において、暗号鍵及び初期値を伝送することなく、同期信号に同期して異なる暗号鍵で頻繁に暗号化された所望の情報を伝送することを特徴とする。この発明では、同期信号の種類に応じて異なる暗号鍵を用いるようにしているため、追加情報なしに任意の時点で同期信号の種類を切り替えることにより、暗号鍵を切り替えることができる。   The present invention is characterized in that the transmitting apparatus transmits desired information frequently encrypted with a different encryption key in synchronization with the synchronization signal without transmitting the encryption key and the initial value. In the present invention, since different encryption keys are used according to the type of the synchronization signal, the encryption key can be switched by switching the type of the synchronization signal at any time without additional information.

また、上記の目的を達成するため、第2の発明の送信装置は、所定間隔で複数伝送される垂直同期信号と第1及び第2のパターンの水平同期信号と共に、所望の情報を暗号化して送信する送信装置であって、入来する信号から垂直同期信号及び水平同期信号を検出する検出手段と、検出手段にて検出された水平同期信号に同期した線形シフトレジスタのシフト動作により擬似ランダム信号を発生する擬似ランダム信号発生手段と、擬似ランダム信号に基づいて水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、検出手段が垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、検出手段が第1のパターンの水平同期信号を検出するか第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、第1の記憶器に記憶された暗号鍵と第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵を用いて所望の情報を暗号化して、暗号化された所望の情報を垂直同期信号及び水平同期信号と共に送出する暗号化手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the transmission device of the second invention encrypts desired information together with a vertical synchronization signal transmitted in a plurality at predetermined intervals and horizontal synchronization signals of the first and second patterns. A transmission apparatus for transmitting, wherein a detection means for detecting a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal from an incoming signal, and a pseudo random signal by a shift operation of a linear shift register synchronized with the horizontal synchronization signal detected by the detection means And a pseudo random signal generating means for generating a different encryption key for each horizontal synchronization signal section based on the pseudo random signal, and a first storage and a second storage each time the detection means detects a vertical synchronization signal. An encryption key is written in one of the storage devices and stored in the first storage device depending on whether the detection means detects the horizontal synchronization signal of the first pattern or the horizontal synchronization signal of the second pattern. Select the an encryption key and encryption key stored in the second storage device, it encrypts the desired information using the selected encryption key, encrypted desired information vertical sync signal and has And encryption means for sending out together with the horizontal synchronizing signal .

また、上記の目的を達成するため、第の発明の送信装置は、擬似ランダム信号発生手段が発生する擬似ランダム信号に基づき初期値を生成する初期値生成手段を更に備え、暗号化手段は、初期値生成手段にて生成され、線形シフトレジスタのシフト動作毎に値が変化する初期値を用いて所望の情報の暗号化を開始することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the transmitting apparatus of the third invention further includes an initial value generating means for generating an initial value based on a pseudo random signal generated by the pseudo random signal generating means, and the encrypting means includes: Encryption of desired information is started using an initial value that is generated by an initial value generating means and changes every time a linear shift register performs a shift operation.

また、上記の目的を達成するため、第の発明の受信装置は、送信装置により送信された、所定間隔で複数伝送される垂直同期信号と第1及び第2のパターンの水平同期信号と、水平同期信号のパターンに応じて異なる暗号鍵で暗号化された所望の情報とからなる多重信号を受信し、その受信信号から垂直同期信号及び水平同期信号を検出し、暗号化された所望の情報を暗号解読する受信装置であって、受信信号から垂直同期信号及び水平同期信号を検出する検出手段と、検出手段にて検出された水平同期信号に同期した線形シフトレジスタのシフト動作により擬似ランダム信号を発生する擬似ランダム信号発生手段と、擬似ランダム信号に基づいて水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、検出手段が垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、検出手段が第1のパターンの水平同期信号を検出するか第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、第1の記憶器に記憶された暗号鍵と第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵を用いて所望の情報を暗号解読する復号化手段とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a receiving device according to a fourth aspect of the invention includes a vertical synchronizing signal transmitted by a transmitting device and transmitted in a plurality at predetermined intervals, and horizontal synchronizing signals of first and second patterns , Receives a multiplexed signal composed of desired information encrypted with different encryption keys according to the horizontal synchronization signal pattern , detects the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal from the received signal, and encrypts the desired information A detecting device for detecting a vertical synchronizing signal and a horizontal synchronizing signal from a received signal, and a pseudo random signal by a shift operation of a linear shift register synchronized with the horizontal synchronizing signal detected by the detecting device a pseudo random signal generating means for generating, to generate different encryption keys for each horizontal synchronizing signal period on the basis of a pseudo-random signal, first each time the detecting means detects a vertical synchronization signal The encryption key is written in either the storage device or the second storage device, and the detection means detects whether the first pattern horizontal synchronization signal or the second pattern horizontal synchronization signal is detected. And a decryption unit that selects an encryption key stored in the storage device and an encryption key stored in the second storage device, and decrypts desired information using the selected encryption key. To do.

また、上記の目的を達成するため、第の発明の受信装置は、擬似ランダム信号発生手段が発生する擬似ランダム信号に基づき初期値を生成する初期値生成手段を更に備え、復号化手段は、初期値生成手段にて生成され、線形シフトレジスタのシフト動作毎に値が変化する初期値を用いて所望の情報の暗号解読を開始することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the receiving apparatus according to the fifth aspect of the present invention further comprises an initial value generating means for generating an initial value based on a pseudo random signal generated by the pseudo random signal generating means, and the decoding means comprises: Decryption of desired information is started using an initial value generated by an initial value generating means and changing every time a linear shift register performs a shift operation.

本発明によれば、同期信号の種類に応じて異なる暗号鍵を用いることにより、追加情報なしに任意の時点で同期信号の種類を切り替えることにより、暗号鍵を切り替えるようにしているため、秘匿性の高い情報伝送を実現することができる。   According to the present invention, the encryption key is switched by switching the type of the synchronization signal at any time without additional information by using different encryption keys according to the type of the synchronization signal. High information transmission can be realized.

また、本発明によれば、同期信号の種類の切り替わりタイミングを適宜設定することにより、擬似ランダム信号のシーケンス解読をより困難なものとすることができる。   Further, according to the present invention, the sequence decoding of the pseudo random signal can be made more difficult by appropriately setting the switching timing of the type of the synchronization signal.

次に、本発明を実施するための最良の実施の形態について、図面と共に説明する。図1は本発明になる情報伝送方式の一実施の形態の送信装置のブロック図、図2は本発明になる情報伝送方式で伝送する伝送信号の一実施の形態の信号フォーマット図、図3は本発明になる情報伝送方式の一実施の形態の受信装置のブロック図を示す。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a transmitting apparatus according to an embodiment of an information transmission system according to the present invention, FIG. 2 is a signal format diagram of an embodiment of a transmission signal transmitted by the information transmission system according to the present invention, and FIG. The block diagram of the receiver of one Embodiment of the information transmission system which becomes this invention is shown.

まず、送信装置について図1と共に説明する。伝送しようとする入力信号(水平同期信号、垂直同期信号、ブランキング信号、映像データ等のストリームデータからなる信号)は、同期検出器11に供給されて水平同期信号及び垂直同期信号が検出される。同期検出器11の検出信号出力はM系列発生器12及び64ビットレジスタ13にそれぞれ供給される。また、入力信号は後述する加算器14に供給される。   First, the transmission apparatus will be described with reference to FIG. An input signal to be transmitted (a signal made up of stream data such as a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, a blanking signal, and video data) is supplied to the synchronization detector 11 to detect a horizontal synchronization signal and a vertical synchronization signal. . The detection signal output of the synchronization detector 11 is supplied to the M-sequence generator 12 and the 64-bit register 13, respectively. The input signal is supplied to an adder 14 which will be described later.

ここで、上記のM系列発生器12は、周知の線形シフトレジスタで構成された乱数発生器(擬似ランダム信号発生手段)であり、同期検出器11から垂直同期信号検出信号が入力されてからブランキングエリア内ではシフト動作を停止しており、ブランキングエリア以降は、水平同期信号検出信号入力毎に64ビットレジスタ13と共に1ビットのシフトが行われる。なお、このM系列発生器12は、初期状態では、予め伝送される、若しくは予め定められている初期値をロードした待機状態にある。   Here, the M-sequence generator 12 is a random number generator (pseudo-random signal generating means) composed of a well-known linear shift register, and the block after the vertical synchronization signal detection signal is input from the synchronization detector 11. The shift operation is stopped in the ranking area, and after the blanking area, 1-bit shift is performed together with the 64-bit register 13 every time the horizontal synchronization signal detection signal is input. In the initial state, the M-sequence generator 12 is in a standby state in which it is transmitted in advance or is loaded with a predetermined initial value.

64ビットレジスタ13は、M系列発生器12の出力信号を保持すると同時に、変換器15、16及び17にそれぞれ保持している値を供給する。変換器15、16及び17は、一方向性関数による変換器で、64ビットレジスタ13から供給された値を、それぞれ互いに異なる値に変換する。第1の変換器15により変換して得られた値は、DESの鍵として暗号鍵記憶器18に一時記憶される。   The 64-bit register 13 holds the output signal of the M-sequence generator 12 and at the same time supplies the values held in the converters 15, 16 and 17, respectively. The converters 15, 16 and 17 are converters based on a one-way function, and convert the values supplied from the 64-bit register 13 into different values. The value obtained by conversion by the first converter 15 is temporarily stored in the encryption key storage 18 as a DES key.

上記のブランキングエリア内の最後の水平同期信号検出信号入力時に出力された64ビットレジスタ13の値は、第3の変換器17により変換された後、後述する合成器21にイニシャルベクタとして供給される。また、ブランキングエリア以後のストリームデータが伝送されるデータエリア期間では、水平同期信号検出毎にM系列発生器12と64ビットレジスタ13の1ビットシフトが行われ、そのときの64ビットレジスタ13の値を変換する第2の変換器16から出力された値が、イニシャルベクタとしてレジスタ19に供給される。   The value of the 64-bit register 13 output when the last horizontal synchronization signal detection signal in the blanking area is input is converted by the third converter 17 and then supplied as an initial vector to the combiner 21 described later. The Further, in the data area period in which the stream data after the blanking area is transmitted, 1-bit shift of the M-sequence generator 12 and the 64-bit register 13 is performed every time the horizontal synchronization signal is detected. The value output from the second converter 16 that converts the value is supplied to the register 19 as an initial vector.

レジスタ19、暗号器20及び加算器14は、公知のOFBモードの暗号化回路を構成しており、レジスタ19から出力されるイニシャルベクタ(初期値)を最初のワードとして暗号器20に供給して、暗号鍵記憶器18からの暗号鍵を用いて暗号化し、暗号器20の出力をレジスタ19に戻して次のワードとして公知のOFBモードを形成する一方、暗号器20の出力を加算器14に供給する。   The register 19, the encryptor 20 and the adder 14 constitute a known OFB mode encryption circuit, and supplies the initial vector (initial value) output from the register 19 to the encryptor 20 as the first word. Then, encryption is performed using the encryption key from the encryption key storage unit 18, and the output of the encryption unit 20 is returned to the register 19 to form a known OFB mode as the next word, while the output of the encryption unit 20 is supplied to the adder 14. Supply.

これにより、同期検出器11からの信号は、加算器14で暗号器20の出力信号と排他的論理和演算されることにより、水平・垂直同期信号及びブランキング信号を除く部分が暗号化されて取り出されて合成器21に供給され、ここで変換器17からのブランキングエリア内のイニシャルベクタと時系列的に合成される。   As a result, the signal from the synchronization detector 11 is subjected to an exclusive OR operation with the output signal of the encryptor 20 by the adder 14, thereby encrypting the portion excluding the horizontal / vertical synchronization signal and the blanking signal. It is taken out and supplied to the combiner 21 where it is combined with the initial vector in the blanking area from the converter 17 in time series.

なお、同期検出器11において垂直同期信号を検出することにより、フレームの先頭の検出が行われ、垂直同期信号に続くブランキングエリア内では、M系列発生器12のシフト動作は停止される。   Note that the synchronization detector 11 detects the vertical synchronization signal to detect the beginning of the frame, and the shift operation of the M-sequence generator 12 is stopped in the blanking area following the vertical synchronization signal.

このようにして、合成器21からは図2に示すような1フレーム(又は1フィールド)の信号フォーマットの伝送信号が取り出され、情報受信装置へ送信される。ここで、図2において、V同期23は垂直同期信号を示し、H同期24は水平同期信号を示す。また、ブランキングエリア25内の最後の水平同期信号に続いて前記変換器17から出力されたイニシャルベクタ26が時系列的に合成されている。   In this way, a transmission signal having a signal format of one frame (or one field) as shown in FIG. 2 is extracted from the combiner 21 and transmitted to the information receiving apparatus. Here, in FIG. 2, V synchronization 23 indicates a vertical synchronization signal, and H synchronization 24 indicates a horizontal synchronization signal. Further, the initial vector 26 output from the converter 17 is synthesized in time series following the last horizontal synchronizing signal in the blanking area 25.

また、データエリア27のストリームデータは前述したように暗号化が施されるが、各水平同期信号区間毎に、先頭の水平同期信号(H同期)に基づき、M系列発生器12及び64ビットレジスタ13がそれぞれ1ビットシフトされ、それに伴い変換器16から出力されてOFBモード暗号化回路に入力されるイニシャルベクタと、変換器15から出力される暗号鍵も変更されるため、暗号器20から出力される値も水平同期信号区間毎に別の値に変更される。   Further, the stream data in the data area 27 is encrypted as described above, but for each horizontal synchronization signal section, the M-sequence generator 12 and the 64-bit register are used based on the leading horizontal synchronization signal (H synchronization). 13 is shifted by 1 bit, and the initial vector output from the converter 16 and input to the OFB mode encryption circuit and the encryption key output from the converter 15 are also changed. The value to be changed is also changed to another value for each horizontal sync signal interval.

すなわち、本実施の形態によれば、データエリア27のストリームデータは、水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵で暗号化され、また、ブランキングエリア25に同期検出のためのイニシャルベクタ26を時系列的に合成した伝送信号を伝送し、暗号鍵の初期値(最初のワード)と暗号鍵そのものは伝送しない。なお、図2に示す伝送信号フォーマット中のパリティ28は図1には図示しない誤り検査符号生成回路により、各水平同期信号区間の信号に基づいて生成されて付加される。   That is, according to the present embodiment, the stream data in the data area 27 is encrypted with a different encryption key for each horizontal synchronization signal section, and the initial vector 26 for synchronization detection is time-sequentially placed in the blanking area 25. The transmission signal that is synthesized is transmitted, and the initial value (first word) of the encryption key and the encryption key itself are not transmitted. It should be noted that the parity 28 in the transmission signal format shown in FIG. 2 is generated and added based on the signal of each horizontal synchronization signal section by an error check code generation circuit (not shown in FIG. 1).

次に、受信装置について図3と共に説明する。受信装置は図1の送信装置と略同じ構成とされているが、比較器38が付加されている点が異なる。図3において、図2に示した信号フォーマットの受信信号は、同期検出器31に供給されて垂直同期信号及び水平同期信号の検出が行われ、その検出信号出力はM系列発生器32及び64ビットレジスタ33にそれぞれ供給される一方、入力信号は後述する加算器34に供給される。   Next, the receiving apparatus will be described with reference to FIG. The receiving apparatus has substantially the same configuration as that of the transmitting apparatus in FIG. 1 except that a comparator 38 is added. In FIG. 3, the received signal having the signal format shown in FIG. 2 is supplied to the synchronization detector 31 to detect the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal, and the detection signal output is the M-sequence generator 32 and 64 bits. While being supplied to each of the registers 33, the input signal is supplied to an adder 34 described later.

ここで、M系列発生器32は、送信側のM系列発生器12と同一の構成であり、同期検出器31から垂直同期信号検出信号が入力されてからブランキングエリア内ではシフト動作を停止しており、ブランキングエリア以降水平同期信号検出信号入力毎に64ビットレジスタ33と共に1ビットのシフトが行われる。もしも、データエリア内の同期未検出エラーが生じた場合は、次のフレームのブランキングエリアで、M系列発生器12の規定個数のシフト動作を行い、常に、1フレームでのシフト回数が規定値になるよう補正する。つまり、1フレームでの水平同期信号検出毎に行われるM系列発生器12のシフトの総数は既知の規定値であるので、この規定値でないときには、ブランキングエリア内でシフトを行って規定値となるように調整する。   Here, the M-sequence generator 32 has the same configuration as the M-sequence generator 12 on the transmission side, and stops the shift operation in the blanking area after the vertical synchronization signal detection signal is input from the synchronization detector 31. After the blanking area, a 1-bit shift is performed together with the 64-bit register 33 every time a horizontal synchronization signal detection signal is input. If a synchronization undetected error occurs in the data area, the prescribed number of shift operations of the M-sequence generator 12 are performed in the blanking area of the next frame, and the number of shifts in one frame is always the prescribed value. Correct so that That is, since the total number of shifts of the M-sequence generator 12 performed every time the horizontal synchronization signal is detected in one frame is a known specified value, if it is not this specified value, the shift is performed within the blanking area and Adjust so that

64ビットレジスタ33は、M系列発生器32の出力信号を保持すると同時に、変換器35、36及び37にそれぞれその値を供給する。変換器35、36及び37は、一方向性関数による変換器で、64ビットレジスタ33から供給された値を、それぞれ互いに異なる値に変換する。   The 64-bit register 33 holds the output signal of the M-sequence generator 32 and simultaneously supplies the values to the converters 35, 36 and 37, respectively. The converters 35, 36 and 37 are converters based on a one-way function, and convert the values supplied from the 64-bit register 33 into different values.

ただし、変換器35、36及び37は、送信側の対応する変換器15、16及び17と同じ構成であり、変換器35と変換器15の出力変換値は同じ入力値に対して同じ値の変換値を出力し、同様に、変換器36と変換器16の出力変換値、変換器37と変換器17の出力変換値は、それぞれ同じ入力値に対して同じ値の変換値を出力する。第1の変換器35により変換して得られた値は、DESの鍵として暗号鍵記憶器39に一時記憶される。   However, the converters 35, 36, and 37 have the same configuration as the corresponding converters 15, 16, and 17 on the transmission side, and the output conversion values of the converter 35 and the converter 15 have the same value with respect to the same input value. Similarly, the conversion values are output, and the output conversion values of the converter 36 and the converter 16 and the output conversion values of the converter 37 and the converter 17 output the same conversion value for the same input value. The value obtained by the conversion by the first converter 35 is temporarily stored in the encryption key storage 39 as a DES key.

ここで、上記のブランキングエリア内の最後の水平同期信号検出信号入力時に出力された64ビットレジスタ33の値は、第3の変換器37により変換されてイニシャルベクタとして生成されるが、M系列発生器32は、送信側のM系列発生器12と同一の構成であり、伝送エラーが無いときには、このイニシャルベクタの値は、同期検出器31で検出された図2に示した信号フォーマットの受信信号中のイニシャルベクタ26と同一の値となる。   Here, the value of the 64-bit register 33 output when the last horizontal synchronizing signal detection signal in the blanking area is input is converted by the third converter 37 and generated as an initial vector. The generator 32 has the same configuration as that of the M-sequence generator 12 on the transmission side, and when there is no transmission error, the value of this initial vector is the reception of the signal format shown in FIG. It becomes the same value as the initial vector 26 in the signal.

そこで、本実施の形態では、上記の変換器37から出力される受信装置で生成されたイニシャルベクタと、受信信号中から得られたイニシャルベクタ26と同一の値であるか否か比較器38で比較し、同一であれば、その後に得られる暗号鍵(復号鍵)は送信装置のものと同一であると判断できるので、以下説明する動作を継続するが、異なるときには暗号鍵(復号鍵)は送信装置のものと同一ではないと判断できるので、その旨を示す信号を送信装置へ送信すると共に、M系列発生器32を初期リセットする。上記の送信信号により、送信装置内のM系列発生器12も初期リセットされる。   Therefore, in the present embodiment, the comparator 38 determines whether or not the initial vector generated by the receiving device output from the converter 37 is the same value as the initial vector 26 obtained from the received signal. If compared, if it is the same, it can be determined that the encryption key (decryption key) obtained thereafter is the same as that of the transmitting device, so the operation described below is continued, but when different, the encryption key (decryption key) is Since it can be determined that it is not the same as that of the transmitting apparatus, a signal indicating that is transmitted to the transmitting apparatus, and the M-sequence generator 32 is initially reset. The M-sequence generator 12 in the transmission device is also initially reset by the transmission signal.

比較器38により同一の比較結果が得られた場合、受信信号のブランキングエリア以後のストリームデータが伝送されるデータエリア期間では、同期検出器31による水平同期信号検出毎にM系列発生器32と64ビットレジスタ33の1ビットシフトが行われ、そのときの64ビットレジスタ33の出力値を変換する第2の変換器36から出力された値が、イニシャルベクタとしてレジスタ40に供給される。   When the same comparison result is obtained by the comparator 38, in the data area period in which the stream data after the blanking area of the received signal is transmitted, the M sequence generator 32 The 64-bit register 33 is shifted by 1 bit, and the value output from the second converter 36 that converts the output value of the 64-bit register 33 at that time is supplied to the register 40 as an initial vector.

レジスタ40、暗号器41及び加算器34は、公知のOFBモードの暗号化回路を構成しており、レジスタ40から出力されるイニシャルベクタ(初期値)を最初のワードとして暗号器41に供給して、暗号鍵記憶器39からの暗号鍵を用いて暗号化し、暗号器41の出力をレジスタ40に戻して次のワードとして公知のOFBモードを形成する一方、暗号器41の出力信号を加算器34に供給する。   The register 40, the encryptor 41, and the adder 34 constitute a known OFB mode encryption circuit, and supplies the initial vector (initial value) output from the register 40 to the encryptor 41 as the first word. The encryption key is encrypted using the encryption key from the encryption key storage device 39, and the output of the encryption device 41 is returned to the register 40 to form a known OFB mode as the next word, while the output signal of the encryption device 41 is added to the adder 34. To supply.

ここで、本実施の形態では送信装置と受信装置は、互いに同期させてイニシャルベクタを生成しているため、OFBモードの暗号化回路と復号化回路は送信装置と受信装置で図1、図3に示すように同じ構成となっている。これにより、同期検出器31からの受信信号は、加算器34で送信側と同じ暗号鍵と排他的論理和演算されることにより、暗号解読(復号化)されて取り出される。加算器34から取り出された暗号解読されたストリームデータ及びパリティは、誤り検出器42に供給されてパリティに基づき誤り検査されて出力される。   Here, in the present embodiment, the transmitting device and the receiving device generate initial vectors in synchronization with each other, and therefore the OFB mode encryption circuit and decryption circuit are the transmission device and the reception device, respectively, as shown in FIGS. As shown in FIG. As a result, the received signal from the synchronization detector 31 is subjected to an exclusive OR operation with the same encryption key as that of the transmission side by the adder 34, and is decrypted (decrypted) and taken out. The decrypted stream data and parity extracted from the adder 34 are supplied to the error detector 42, where an error check is performed based on the parity, and output.

このように、本実施の形態によれば、フレーム(又はフィールド)期間毎にイニシャルベクタを伝送し、受信側でフレーム(又はフィールド)毎に生成したイニシャルベクタと受信イニシャルベクタとを比較して一致することを検査することで、送信側で生成された暗号鍵と受信側で生成される暗号鍵とが同じであることをフレーム(又はフィールド)毎に確認してから、フレーム(又はフィールド)のデータエリア内で受信側において暗号化回路の初期値(最初のワード)と暗号鍵を、水平同期信号区間毎に変換器36と35により送信側と各々同じ値を生成して水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵で暗号化されたデータストリームを、暗号解読することができる。   As described above, according to the present embodiment, the initial vector is transmitted for each frame (or field) period, and the initial vector generated for each frame (or field) on the receiving side is compared with the received initial vector to match. By checking that the encryption key generated on the transmission side and the encryption key generated on the reception side are the same for each frame (or field), In the data area, the initial value (first word) and encryption key of the encryption circuit are generated on the receiving side by the converters 36 and 35 for each horizontal synchronizing signal section, and the same values as those on the transmitting side are generated for each horizontal synchronizing signal section. Data streams encrypted with different encryption keys can be decrypted.

また、データエリア内の同期未検出エラーが生じた場合は、本来はM系列発生器32のシフト動作を行わない受信信号のブランキングエリアで、M系列発生器32の規定個数のシフト動作を行い、常に、1フレームでのシフト回数が規定値になるよう補正する。これにより、同期未検出エラーによる送信側と受信側との非同期を防止している。   When a synchronization undetected error occurs in the data area, the M-sequence generator 32 performs a specified number of shift operations in the blanking area of the received signal that is not originally shifted by the M-sequence generator 32. The correction is always performed so that the number of shifts in one frame becomes a specified value. This prevents asynchronization between the transmission side and the reception side due to a synchronization non-detection error.

従って、本実施の形態によれば、暗号鍵と暗号化回路の初期値(最初のワード)を水平同期信号区間毎に異なる値に頻繁に変更することで隠蔽能力の高い暗号方式を提供でき、またそれらの暗号鍵と暗号化回路の初期値(最初のワード)は伝送せず、送信側と受信側とで同期して生成させるようにしているため、それらを伝送する場合の効率の悪さやアタッカーに暗号アタックの情報を与えることを防止でき、送信側と受信側との同期関係をチェックすることにより、効率の良い安価な暗号方式を提供できる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide an encryption method with high concealment capability by frequently changing the initial value (first word) of the encryption key and the encryption circuit to a different value for each horizontal synchronization signal section, In addition, since the encryption key and the initial value (first word) of the encryption circuit are not transmitted and are generated synchronously on the transmission side and the reception side, the efficiency of transmitting them is low. It is possible to prevent the attacker from giving the information of the encryption attack, and by checking the synchronization relationship between the transmission side and the reception side, an efficient and inexpensive encryption method can be provided.

次に、第2の発明を実施するための最良の実施の形態について、図面と共に説明する。図4は本発明になる情報伝送方式の他の実施の形態の送信装置のブロック図、図5は本発明になる情報伝送方式で伝送する伝送信号の他の実施の形態の信号フォーマット図、図6は本発明になる情報伝送方式の他の実施の形態の受信装置のブロック図を示す。各図中、図1、図2又は図3と同一構成部分には同一符号を付してある。   Next, the best mode for carrying out the second invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram of a transmitting apparatus according to another embodiment of the information transmission method according to the present invention. FIG. 5 is a signal format diagram of another embodiment of a transmission signal transmitted by the information transmission method according to the present invention. 6 shows a block diagram of a receiving apparatus according to another embodiment of the information transmission system according to the present invention. In each figure, the same components as those in FIG. 1, FIG. 2, or FIG.

まず、送信装置について図4と共に説明する。同期検出器45、暗号鍵記憶器46、暗号鍵記憶器47、暗号鍵選択器48以外の動作は、図1に示した送信装置の動作と同一であるので省略する。図4において、伝送しようとする入力信号は水平同期信号、垂直同期信号、ブランキング信号、映像データ等のストリームデータからなる信号であるが、この実施の形態では、入力信号の同期信号については、垂直同期信号は上記の実施の形態と同様に1パターンであるのに対し、水平同期信号は上記の実施の形態とは異なり、2パターン(水平同期信号A及び水平同期信号B)がある。   First, the transmission apparatus will be described with reference to FIG. The operations other than the synchronization detector 45, the encryption key storage 46, the encryption key storage 47, and the encryption key selector 48 are the same as the operations of the transmission apparatus shown in FIG. In FIG. 4, an input signal to be transmitted is a signal composed of stream data such as a horizontal synchronization signal, a vertical synchronization signal, a blanking signal, and video data. In this embodiment, the synchronization signal of the input signal is Unlike the above-described embodiment, the vertical synchronization signal has one pattern as in the above embodiment, whereas the horizontal synchronization signal has two patterns (horizontal synchronization signal A and horizontal synchronization signal B).

同期検出器45が入力信号から水平同期信号Aを検出すると、その検出信号が供給される暗号鍵選択器48は、暗号鍵記憶器46の暗号鍵を選択して暗号器20に供給し、暗号器20は、公知のOFBモードにて暗号ストリームを発生し、その出力を加算器14に供給する。これにより、同期検出器45からの信号は、加算器14で暗号器20の出力信号と排他的論理和演算されることにより、水平・垂直同期信号及びブランキング信号を除く部分が暗号化されて取り出されて合成器21に供給され、ここで変換器17からのブランキングエリア内のイニシャルベクタと時系列的に合成される。   When the synchronization detector 45 detects the horizontal synchronization signal A from the input signal, the encryption key selector 48 to which the detection signal is supplied selects the encryption key of the encryption key storage 46 and supplies it to the encryptor 20 for encryption. The unit 20 generates a cipher stream in a known OFB mode and supplies the output to the adder 14. As a result, the signal from the synchronization detector 45 is subjected to an exclusive OR operation with the output signal of the encryptor 20 by the adder 14, thereby encrypting the portion excluding the horizontal / vertical synchronization signal and the blanking signal. It is taken out and supplied to the combiner 21 where it is combined with the initial vector in the blanking area from the converter 17 in time series.

同様に、同期検出器45が入力信号から水平同期信号Bを検出すると、その検出信号が供給される暗号鍵選択器48は、暗号鍵記憶器47の暗号鍵を選択して暗号器20に供給し、暗号器20は、公知のOFBモードにて暗号ストリームを発生し、その出力を加算器14に供給する。これにより、同期検出器45からの信号は、加算器14で暗号器20の出力信号と排他的論理和演算されることにより、水平・垂直同期信号及びブランキング信号を除く部分が暗号化されて取り出されて合成器21に供給され、ここで変換器17からのブランキングエリア内のイニシャルベクタと時系列的に合成される。   Similarly, when the synchronization detector 45 detects the horizontal synchronization signal B from the input signal, the encryption key selector 48 to which the detection signal is supplied selects the encryption key in the encryption key storage 47 and supplies it to the encryptor 20. Then, the encryptor 20 generates an encrypted stream in a known OFB mode and supplies the output to the adder 14. As a result, the signal from the synchronization detector 45 is subjected to an exclusive OR operation with the output signal of the encryptor 20 by the adder 14, thereby encrypting the portion excluding the horizontal / vertical synchronization signal and the blanking signal. It is taken out and supplied to the combiner 21 where it is combined with the initial vector in the blanking area from the converter 17 in time series.

また、同期検出器45は垂直同期信号を検出すると、暗号鍵記憶器46若しくは暗号鍵記憶器47に記憶命令を出力し、その時の変換器15の出力値を記憶させる。暗号鍵選択器48が暗号鍵記憶器46の暗号鍵を選択している時は暗号鍵記憶器47が、暗号鍵選択器48が暗号鍵記憶器47の暗号鍵を選択している時は暗号鍵記憶器46が、新たな値を記憶する。   Further, when detecting the vertical synchronization signal, the synchronization detector 45 outputs a storage command to the encryption key storage 46 or the encryption key storage 47 and stores the output value of the converter 15 at that time. When the encryption key selector 48 selects the encryption key of the encryption key storage 46, the encryption key storage 47 is encrypted. When the encryption key selector 48 selects the encryption key of the encryption key storage 47, the encryption key is stored. The key memory 46 stores the new value.

こうして、入力信号の水平同期信号A、水平同期信号Bの配置を選ぶことにより、暗号鍵の切り替えポイントを自由に設定することができる。入力信号の水平同期信号A、水平同期信号Bの配置の一例を図5に示す。同図中、図2と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。図5において、H同期A51は水平同期信号A、H同期B52は水平同期信号Bを示し、データエリア53はブランキングエリア25以外の水平同期信号A又はBに続くエリアに設けられる。ブランキングエリア25においては、上記の実施の形態と同様に、64ビットレジスタ13の値は更新されず、映像信号の暗号化も行われない。   Thus, by selecting the arrangement of the horizontal synchronization signal A and the horizontal synchronization signal B of the input signal, the encryption key switching point can be freely set. An example of the arrangement of the horizontal synchronizing signal A and the horizontal synchronizing signal B of the input signal is shown in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG. In FIG. 5, H synchronization A 51 indicates horizontal synchronization signal A, H synchronization B 52 indicates horizontal synchronization signal B, and data area 53 is provided in an area following horizontal synchronization signal A or B other than blanking area 25. In the blanking area 25, as in the above embodiment, the value of the 64-bit register 13 is not updated, and the video signal is not encrypted.

この実施の形態では、垂直同期信号を同期検出器45が検出した時点で、2つの暗号鍵記憶器46及び暗号鍵記憶器47のどちら側の記憶器に変換器15からの暗号鍵を書き込むかについては、その時の暗号鍵選択器48が2つの暗号鍵記憶器46及び暗号鍵記憶器47のうち選択していない方の記憶器に書き込まれるため、両暗号鍵記憶器46及び47に交互に暗号鍵が書き込まれるとは限らない。また、水平同期信号パターン(水平同期信号A、水平同期信号B)についても不定期で変化するため、得られる暗号鍵は不規則に変化する。   In this embodiment, at the time when the synchronization detector 45 detects the vertical synchronization signal, the encryption key from the converter 15 is written in which of the two encryption key storage units 46 and 47. , Since the encryption key selector 48 at that time is written in the non-selected storage device of the two encryption key storage devices 46 and 47, the encryption key storage devices 46 and 47 alternately The encryption key is not always written. Further, since the horizontal synchronization signal pattern (horizontal synchronization signal A, horizontal synchronization signal B) also changes irregularly, the obtained encryption key changes irregularly.

次に、受信装置について図6と共に説明する。同図中、図3と同一構成部分には同一符号を付してある。図6において、同期検出器55、暗号鍵記憶器56、暗号鍵記憶器57、暗号鍵選択器58以外の動作は、図3に示した受信装置の動作と同一であるので省略する。   Next, the receiving apparatus will be described with reference to FIG. In the figure, the same components as in FIG. In FIG. 6, operations other than the synchronization detector 55, the encryption key storage 56, the encryption key storage 57, and the encryption key selector 58 are the same as the operations of the receiving apparatus shown in FIG.

図6において、受信信号は、前記送信装置と同様に同期検出器55に供給されて水平同期信号A、水平同期信号B及び垂直同期信号が検出される。水平同期信号Aが検出されると、暗号鍵選択器58は、暗号鍵記憶器56の暗号鍵を選択して暗号器41に供給し、暗号器41は、公知のOFBモードにて暗号ストリームを発生し、その出力を加算器34に供給する。これにより、同期検出器55からの信号は、加算器34で暗号器41の出力信号と排他的論理和演算されることにより、水平・垂直同期信号及びブランキング信号を除く部分が暗号読解されて取り出されて誤り検出器42に供給され、パリティに基づき誤り検査されて出力される。   In FIG. 6, the received signal is supplied to the synchronization detector 55 in the same manner as the transmitting device, and the horizontal synchronization signal A, the horizontal synchronization signal B, and the vertical synchronization signal are detected. When the horizontal synchronization signal A is detected, the encryption key selector 58 selects the encryption key of the encryption key storage 56 and supplies it to the encryption device 41. The encryption device 41 receives the encryption stream in a known OFB mode. And the output is supplied to the adder 34. As a result, the signal from the synchronization detector 55 is subjected to an exclusive OR operation with the output signal of the encryptor 41 by the adder 34, so that the portion excluding the horizontal / vertical sync signal and the blanking signal is decrypted. The data is taken out and supplied to the error detector 42. The error is checked based on the parity and output.

同様に、同期検出器55により、水平同期信号が検出されると、暗号鍵選択器58は、暗号鍵記憶器57の暗号鍵を選択して暗号器41に供給し、暗号器41は、公知のOFBモードにて暗号ストリームを発生し、その出力を加算器34に供給する。これにより、同期検出器55からの信号は、加算器34で暗号器41の出力信号と排他的論理和演算されることにより、水平・垂直同期信号及びブランキング信号を除く部分が暗号解読されて取り出されて誤り検出器42に供給され、パリティに基づき誤り検査されて出力される。
Similarly, when the horizontal synchronization signal B is detected by the synchronization detector 55, the encryption key selector 58 selects the encryption key of the encryption key storage 57 and supplies it to the encryption device 41. The encryption device 41 An encrypted stream is generated in a known OFB mode, and the output is supplied to the adder 34. As a result, the signal from the synchronization detector 55 is subjected to an exclusive OR operation with the output signal of the encryptor 41 by the adder 34, and the portion excluding the horizontal / vertical synchronization signal and the blanking signal is decrypted. The data is taken out and supplied to the error detector 42. The error is checked based on the parity and output.

また、同期検出器55は垂直同期信号を検出すると、暗号鍵記憶器56若しくは暗号鍵記憶器57に記憶命令を出力し、その時の変換器35の出力値を記憶する。暗号鍵選択器58が暗号鍵記憶器56の暗号鍵を選択している時は暗号鍵記憶器57が、暗号鍵選択器58が暗号鍵記憶器57の暗号鍵を選択している時は暗号鍵記憶器56が、新たな値を記憶する。こうして、図5のフォーマットのように自由に配置された水平同期信号A、水平同期信号Bに基づいてデータエリア53のデータの暗号が解読される。   When the synchronization detector 55 detects the vertical synchronization signal, it outputs a storage command to the encryption key storage 56 or the encryption key storage 57, and stores the output value of the converter 35 at that time. When the encryption key selector 58 selects the encryption key of the encryption key storage device 56, the encryption key storage device 57 selects the encryption key. When the encryption key selector 58 selects the encryption key of the encryption key storage device 57, encryption is performed. The key memory 56 stores the new value. Thus, the encryption of the data in the data area 53 is decrypted based on the horizontal synchronization signal A and the horizontal synchronization signal B which are freely arranged as in the format of FIG.

本実施の形態によれば、2つの水平同期信号パターン(水平同期信号A及び水平同期信号B)の切り替わりタイミングを適宜設定することにより、図4に示したM系列発生器12のシーケンス解読をより困難なものにすることができる。   According to the present embodiment, by properly setting the switching timing of two horizontal synchronization signal patterns (horizontal synchronization signal A and horizontal synchronization signal B), the sequence decoding of the M-sequence generator 12 shown in FIG. Can be difficult.

なお、以上の実施の形態では、暗号化回路及び暗号解読回路は、DESのOFBモードを採用していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、通常のDESでもそれ以外の暗号方式でも初期値を使用するすべての暗号に適用可能である。   In the above embodiment, the encryption circuit and the decryption circuit employ the DES OFB mode. However, the present invention is not limited to this, and other encryption schemes can be used even in a normal DES. But it is applicable to all ciphers that use initial values.

また、以上の実施の形態では、暗号鍵、暗号回路の初期値は、同期に更新される形態としたが、これに限定されものではなく、暗号鍵は、暗号鍵記憶部を有しているので、例えば、垂直同期信号の入来により更新し、暗号回路の初期値は、水平同期信号の入来により更新するというように、別々に更新することもできることはいうまでもない。   In the above embodiment, the encryption key and the initial value of the encryption circuit are updated synchronously. However, the present invention is not limited to this, and the encryption key has an encryption key storage unit. Therefore, it goes without saying that, for example, the initial value of the encryption circuit is updated by the incoming of the vertical synchronizing signal, and the initial value of the encryption circuit is updated by the incoming of the horizontal synchronizing signal.

また、以上の実施の形態では、情報の送受信装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録再生装置に用いることもできる。記録再生装置においては、再生装置において情報が暗号解読されずに出力されても、出力ストリームには、暗号鍵の切り替え情報が存在しないので、不正な再生装置で再生されてもより解読のむずかしい、安全な情報記録装置を提供することができる。   In the above embodiment, the information transmitting / receiving apparatus has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be used for a recording / reproducing apparatus. In the recording / reproducing apparatus, even if the information is output without being decrypted in the reproducing apparatus, since there is no encryption key switching information in the output stream, it is more difficult to decrypt even if the information is reproduced by an unauthorized reproducing apparatus. A safe information recording apparatus can be provided.

本発明方式の一実施の形態の送信装置のブロック図である。It is a block diagram of a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明方式で伝送する伝送信号の一実施の形態の信号フォーマット図である。It is a signal format figure of one Embodiment of the transmission signal transmitted with this invention system. 本発明方式の一実施の形態の受信装置のブロック図である。It is a block diagram of the receiver of one embodiment of the system of the present invention. 本発明方式の他の実施の形態の送信装置のブロック図である。It is a block diagram of the transmission apparatus of other embodiment of this invention system. 本発明方式で伝送する伝送信号の他の実施の形態の信号フォーマット図である。It is a signal format figure of other embodiment of the transmission signal transmitted by this invention system. 本発明方式の他の実施の形態の受信装置のブロック図である。It is a block diagram of the receiver of other embodiment of this invention system. 従来方式で伝送する伝送信号の一例の信号フォーマット図である。It is a signal format figure of an example of the transmission signal transmitted with a conventional system.

符号の説明Explanation of symbols

11、31、45、55 同期検出器
12、32 M系列発生器
13、33 64ビットレジスタ
14、34 加算器
15、16、17、35、36、37 変換器
18、39、46、47、56、57 暗号鍵記憶器
19、40 レジスタ
20、41 暗号器
21 合成器
23 垂直同期信号(V同期)
24 水平同期信号(H同期)
25 ブランキングエリア
26 イニシャルベクタ
27 データエリア
38 比較器
48、58 暗号鍵選択器

11, 31, 45, 55 Sync detector 12, 32 M-sequence generator 13, 33 64-bit register 14, 34 Adder 15, 16, 17, 35, 36, 37 Converter 18, 39, 46, 47, 56 57 Encryption key storage 19, 40 Register 20, 41 Encryption 21 Synthesizer 23 Vertical synchronization signal (V synchronization)
24 Horizontal sync signal (H sync)
25 Blanking area 26 Initial vector 27 Data area 38 Comparator 48, 58 Encryption key selector

Claims (5)

送信装置により、所定間隔で複数伝送される垂直同期信号と第1及び第2のパターンの水平同期信号と共に、所望の情報を暗号化して送信し、受信装置により受信信号中の前記垂直同期信号及び前記水平同期信号を検出し、暗号化された前記所望の情報を暗号解読する情報伝送方式であって、
前記送信装置は、
入来する信号から前記垂直同期信号及び前記水平同期信号を検出する第1の検出手段と、
前記第1の検出手段にて検出された前記水平同期信号に応じて第1の擬似ランダム信号を発生する第1の擬似ランダム信号発生手段と、
前記第1の擬似ランダム信号に基づいて前記水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、前記第1の検出手段が前記垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、前記第1の検出手段が前記第1のパターンの水平同期信号を検出するか前記第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、前記第1の記憶器に記憶された暗号鍵と前記第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵を用いて前記所望の情報を暗号化して、暗号化された前記所望の情報を前記垂直同期信号及び前記水平同期信号と共に送出する暗号化手段とを有し、
前記受信装置は、
前記受信信号中から前記垂直同期信号及び前記水平同期信号を検出する第2の検出手段と、
前記第2の検出手段にて検出された前記水平同期信号に応じて第2の擬似ランダム信号を発生する第2の擬似ランダム信号発生手段と、
前記第2の擬似ランダム信号に基づいて前記水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、前記第1の検出手段が前記垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、前記第1の検出手段が前記第1のパターンの水平同期信号を検出するか前記第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、前記第1の記憶器に記憶された暗号鍵と前記第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵で前記受信信号中の暗号化された前記所望の情報を暗号解読する復号化手段とを有する
ことを特徴とする情報伝送方式。
The transmission device encrypts and transmits the desired information together with the vertical synchronization signal transmitted in a plurality of intervals at predetermined intervals and the horizontal synchronization signals of the first and second patterns, and the reception device transmits the vertical synchronization signal in the reception signal and wherein detecting a horizontal synchronizing signal, an information transmission method for decrypting said desired information is encrypted,
The transmitter is
First detecting means for detecting the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal from an incoming signal;
First pseudo random signal generation means for generating a first pseudo random signal in response to the horizontal synchronization signal detected by the first detection means;
A different encryption key is generated for each of the horizontal synchronization signal sections based on the first pseudo-random signal, and each time the first detection means detects the vertical synchronization signal, a first memory and a second memory are generated. An encryption key is written in any of the first and second detectors, and the first detecting means detects the first pattern horizontal synchronizing signal or the second pattern horizontal synchronizing signal. select stored in the storage unit cryptographic key and a cryptographic key stored in the second storage device, encrypts the desired information using the selected encryption key, the desired encrypted Encryption means for sending information together with the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal ;
The receiving device is:
Second detection means for detecting the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal from the received signal;
Second pseudo random signal generating means for generating a second pseudo random signal in response to the horizontal synchronization signal detected by the second detection means;
A different encryption key is generated for each of the horizontal synchronization signal sections based on the second pseudo-random signal, and each time the first detection means detects the vertical synchronization signal, a first memory and a second memory are generated. An encryption key is written in any of the first and second detectors, and the first detecting means detects the first pattern horizontal synchronizing signal or the second pattern horizontal synchronizing signal. select stored in the storage unit cryptographic key and a cryptographic key stored in the second storage unit, the encrypted said desired information is in said received signal in the selected encryption key to decrypt An information transmission system characterized by comprising a decoding means.
所定間隔で複数伝送される垂直同期信号と第1及び第2のパターンの水平同期信号と共に、所望の情報を暗号化して送信する送信装置であって、
入来する信号から前記垂直同期信号及び前記水平同期信号を検出する検出手段と、
前記検出手段にて検出された前記水平同期信号に同期した線形シフトレジスタのシフト動作により擬似ランダム信号を発生する擬似ランダム信号発生手段と、
前記擬似ランダム信号に基づいて前記水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、前記検出手段が前記垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、前記検出手段が前記第1のパターンの水平同期信号を検出するか前記第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、前記第1の記憶器に記憶された暗号鍵と前記第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵を用いて前記所望の情報を暗号化して、暗号化された前記所望の情報を前記垂直同期信号及び前記水平同期信号と共に送出する暗号化手段と
を有することを特徴とする送信装置。
A transmission device that encrypts and transmits desired information together with a vertical synchronization signal transmitted in a plurality at a predetermined interval and horizontal synchronization signals of first and second patterns ,
Detecting means for detecting the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal from incoming signals;
A pseudo-random signal generating means for generating a pseudo-random signal by a shift operation of a linear shift register synchronized with the horizontal synchronizing signal detected by the detecting means;
A different encryption key is generated for each horizontal synchronization signal section based on the pseudo-random signal, and each time the detection unit detects the vertical synchronization signal, the encryption key is set to one of the first storage device and the second storage device. An encryption key is written, and depending on whether the detection means detects the horizontal synchronization signal of the first pattern or the horizontal synchronization signal of the second pattern, the encryption key stored in the first storage device and It said second selecting an encryption key stored in the storage device, encrypts the desired information using the selected encryption key, the vertical synchronizing signal and the said desired information is encrypted And an encryption means for sending out together with the horizontal synchronizing signal .
前記擬似ランダム信号発生手段が発生する前記擬似ランダム信号に基づき初期値を生成する初期値生成手段を更に備え、
前記暗号化手段は、前記初期値生成手段にて生成され、前記線形シフトレジスタのシフト動作毎に値が変化する前記初期値を用いて前記所望の情報の暗号化を開始することを特徴とする請求項記載の送信装置。
An initial value generating means for generating an initial value based on the pseudo random signal generated by the pseudo random signal generating means;
The encryption means starts encryption of the desired information using the initial value generated by the initial value generation means, and the value is changed for each shift operation of the linear shift register. The transmission device according to claim 2 .
送信装置により送信された、所定間隔で複数伝送される垂直同期信号と第1及び第2のパターンの水平同期信号と、前記水平同期信号のパターンに応じて異なる暗号鍵で暗号化された所望の情報とからなる多重信号を受信し、その受信信号から前記垂直同期信号及び水平同期信号を検出し、暗号化された前記所望の情報を暗号解読する受信装置であって、
前記受信信号から前記垂直同期信号及び前記水平同期信号を検出する検出手段と、
前記検出手段にて検出された前記水平同期信号に同期した線形シフトレジスタのシフト動作により擬似ランダム信号を発生する擬似ランダム信号発生手段と、
前記擬似ランダム信号に基づいて前記水平同期信号区間毎に異なる暗号鍵を生成し、前記検出手段が前記垂直同期信号を検出する毎に第1の記憶器と第2の記憶器とのいずれかに暗号鍵を書き込み、前記検出手段が前記第1のパターンの水平同期信号を検出するか前記第2のパターンの水平同期信号を検出するかによって、前記第1の記憶器に記憶された暗号鍵と前記第2の記憶器に記憶された暗号鍵とを選択し、この選択した暗号鍵を用いて前記所望の情報を暗号解読する復号化手段と
を有することを特徴とする受信装置。
A plurality of vertical synchronization signals transmitted by the transmission apparatus and transmitted at predetermined intervals, horizontal synchronization signals of the first and second patterns, and a desired encryption key encrypted according to a pattern of the horizontal synchronization signal. receiving a multiplexed signal composed of information, detects the vertical synchronization signal and the horizontal synchronizing signal from the received signal, the desired information encrypted a receiver for decryption,
Detecting means for detecting the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal from the received signal;
A pseudo-random signal generating means for generating a pseudo-random signal by a shift operation of a linear shift register synchronized with the horizontal synchronizing signal detected by the detecting means;
A different encryption key is generated for each horizontal synchronization signal section based on the pseudo-random signal, and each time the detection unit detects the vertical synchronization signal, the encryption key is set to one of the first storage device and the second storage device. An encryption key is written, and depending on whether the detection means detects the horizontal synchronization signal of the first pattern or the horizontal synchronization signal of the second pattern, the encryption key stored in the first storage device and A receiving apparatus comprising: decryption means for selecting an encryption key stored in the second storage device and decrypting the desired information using the selected encryption key.
前記擬似ランダム信号発生手段が発生する前記擬似ランダム信号に基づき初期値を生成する初期値生成手段を更に備え、
前記復号化手段は、前記初期値生成手段にて生成され、前記線形シフトレジスタのシフト動作毎に値が変化する前記初期値を用いて前記所望の情報の暗号解読を開始することを特徴とする請求項記載の受信装置。
An initial value generating means for generating an initial value based on the pseudo random signal generated by the pseudo random signal generating means;
The decrypting means starts decrypting the desired information using the initial value generated by the initial value generating means and changing every time a shift operation of the linear shift register is performed. The receiving device according to claim 4 .
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