JP2003198535A - データ転送システム - Google Patents
データ転送システムInfo
- Publication number
- JP2003198535A JP2003198535A JP2001396429A JP2001396429A JP2003198535A JP 2003198535 A JP2003198535 A JP 2003198535A JP 2001396429 A JP2001396429 A JP 2001396429A JP 2001396429 A JP2001396429 A JP 2001396429A JP 2003198535 A JP2003198535 A JP 2003198535A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- data
- transfer
- bit
- unit
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012546 transfer Methods 0.000 title claims abstract description 174
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 16
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
- H04L9/065—Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
- H04L9/0656—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
- H04L9/0662—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
- H04L2209/60—Digital content management, e.g. content distribution
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Storage Device Security (AREA)
- Communication Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 データ転送システムにおいて、低消費電力と
セキュリティ向上の両立を低コストで実現する。 【解決手段】 データ送信装置１０において、データ生
成部１３は転送対象データＤＴ１、またはこれをビット
反転したデータのいずれかを転送データＤＴ２として生
成し、かつ、転送データＤＴ２がビット反転されたもの
か否かを示す反転信号ＳＩを生成する。暗号化部１８は
転送データＤＴ２のいずれかのビット位置に反転信号Ｓ
Ｉを挿入して、実転送データＤＴ３を生成する。データ
受信装置２０は受信した実転送データＤＴ３から反転信
号ＳＩを抜き取り、反転信号ＳＩを基にして、転送対象
データＤＴ１Ａを復元する。
セキュリティ向上の両立を低コストで実現する。 【解決手段】 データ送信装置１０において、データ生
成部１３は転送対象データＤＴ１、またはこれをビット
反転したデータのいずれかを転送データＤＴ２として生
成し、かつ、転送データＤＴ２がビット反転されたもの
か否かを示す反転信号ＳＩを生成する。暗号化部１８は
転送データＤＴ２のいずれかのビット位置に反転信号Ｓ
Ｉを挿入して、実転送データＤＴ３を生成する。データ
受信装置２０は受信した実転送データＤＴ３から反転信
号ＳＩを抜き取り、反転信号ＳＩを基にして、転送対象
データＤＴ１Ａを復元する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、データ転送システ
ムにおける通信データの保全に関する技術に属する。
ムにおける通信データの保全に関する技術に属する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話に代表される携帯機器に
おいて、クレジットカード番号など秘匿性の高いデータ
が扱われつつある。携帯機器は持ち歩くことが多いた
め、紛失して第３者に渡る可能性も少なくない。また、
携帯電話においては、端末が頻繁に買い替えられるた
め、古い端末は回収されるかそのまま使い捨てにされ
る。もし、機密データを端末に保持したままであれば、
その機密データが外部へ漏洩する危険性が高い。そのた
め、携帯機器におけるセキュリティ技術が非常に重要と
なっている。
おいて、クレジットカード番号など秘匿性の高いデータ
が扱われつつある。携帯機器は持ち歩くことが多いた
め、紛失して第３者に渡る可能性も少なくない。また、
携帯電話においては、端末が頻繁に買い替えられるた
め、古い端末は回収されるかそのまま使い捨てにされ
る。もし、機密データを端末に保持したままであれば、
その機密データが外部へ漏洩する危険性が高い。そのた
め、携帯機器におけるセキュリティ技術が非常に重要と
なっている。
【０００３】一方、携帯機器はバッテリー駆動型である
ため、電力を消費しないことが重要である。携帯機器向
けのシステムの低消費電力化は年々進んでおり、さまざ
まな技術が提案されている。例えば、“Bus-Invert Cod
ing for Low Power I/O"(IEEE Transaction on VLSI Sy
stems,Vol.3,No.1,1995)に、半導体デバイス間のデータ
転送路における電力消費を低減する手法が開示されてい
る。この手法では、時刻Ｔにおける転送データと時刻Ｔ
＋１における転送データのビットの不一致の数が多い場
合は、時刻Ｔ＋１の転送データをビット反転して転送す
る。これにより、Ｉ／Ｏパッドでのスイッチング回数が
削減され、消費電力の削減が可能となる。
ため、電力を消費しないことが重要である。携帯機器向
けのシステムの低消費電力化は年々進んでおり、さまざ
まな技術が提案されている。例えば、“Bus-Invert Cod
ing for Low Power I/O"(IEEE Transaction on VLSI Sy
stems,Vol.3,No.1,1995)に、半導体デバイス間のデータ
転送路における電力消費を低減する手法が開示されてい
る。この手法では、時刻Ｔにおける転送データと時刻Ｔ
＋１における転送データのビットの不一致の数が多い場
合は、時刻Ｔ＋１の転送データをビット反転して転送す
る。これにより、Ｉ／Ｏパッドでのスイッチング回数が
削減され、消費電力の削減が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
手法は、消費電力の削減に特化したものであり、セキュ
リティに関しては特に考慮はなされていない。図９は上
述の従来手法を採用したデータ転送システムの構成を示
す概念図である。図９において、信号線５１には転送デ
ータが、信号線５２には転送データが反転されているか
否かを示す１ビットの信号が流れている。したがって、
これらの信号線５１，５２を外部からプローブできる場
合、転送データを容易に観測することができる。
手法は、消費電力の削減に特化したものであり、セキュ
リティに関しては特に考慮はなされていない。図９は上
述の従来手法を採用したデータ転送システムの構成を示
す概念図である。図９において、信号線５１には転送デ
ータが、信号線５２には転送データが反転されているか
否かを示す１ビットの信号が流れている。したがって、
これらの信号線５１，５２を外部からプローブできる場
合、転送データを容易に観測することができる。
【０００５】デバイス間のデータ転送におけるセキュリ
ティを向上させる技術として、特開平０８−３２５７４
号公報に、同期式のシリアルデータ転送装置におけるデ
ータ保全を実現する方法が開示されている。この方法で
は、データを暗号化することに加えて、同期信号を暗号
化することによって、データの保全性を比較的低コスト
で改善している。
ティを向上させる技術として、特開平０８−３２５７４
号公報に、同期式のシリアルデータ転送装置におけるデ
ータ保全を実現する方法が開示されている。この方法で
は、データを暗号化することに加えて、同期信号を暗号
化することによって、データの保全性を比較的低コスト
で改善している。
【０００６】しかしながら、この手法はシリアル転送を
想定した方法であり、これをパラレル転送に転用する
と、回路面積の増大を引き起こす。また、パラレル通信
の暗号化として、複雑な暗号化技術を用いる方法がある
が、この場合には、暗号化のための回路が必要となる。
さらに、暗号化回路自体によって電力が消費されるの
で、コスト削減と消費電力の削減が困難であった。
想定した方法であり、これをパラレル転送に転用する
と、回路面積の増大を引き起こす。また、パラレル通信
の暗号化として、複雑な暗号化技術を用いる方法がある
が、この場合には、暗号化のための回路が必要となる。
さらに、暗号化回路自体によって電力が消費されるの
で、コスト削減と消費電力の削減が困難であった。
【０００７】前記の問題に鑑み、本発明は、データ送信
装置とデータ受信装置との間でデータ転送を行うデータ
転送システムにおいて、消費電力の低減と、セキュリテ
ィレベルの向上との両立を、低いコストで実現すること
を課題とする。
装置とデータ受信装置との間でデータ転送を行うデータ
転送システムにおいて、消費電力の低減と、セキュリテ
ィレベルの向上との両立を、低いコストで実現すること
を課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明が講じた解決手段は、データ送信
装置とデータ受信装置との間でデータ転送を行うデータ
転送システムとして、前記データ送信装置は、転送対象
データを入力し、この転送対象データ、またはこの転送
対象データをビット反転したデータのいずれかを転送デ
ータとして生成するとともに、この転送データが前記転
送対象データをビット反転したものであるか否かを示す
反転信号を生成するデータ生成部と、前記転送データお
よび反転信号を入力し、前記転送データのいずれかのビ
ット位置に前記反転信号を挿入することによって、実転
送データを生成する暗号化部とを備え、前記実転送デー
タを送信するものであり、前記データ受信装置は、受信
した前記実転送データから前記反転信号を抜き取ること
によって前記転送データを得て、この転送データおよび
前記反転信号を基にして、前記転送対象データを復元す
る復元部を備えたものである。
めに、請求項１の発明が講じた解決手段は、データ送信
装置とデータ受信装置との間でデータ転送を行うデータ
転送システムとして、前記データ送信装置は、転送対象
データを入力し、この転送対象データ、またはこの転送
対象データをビット反転したデータのいずれかを転送デ
ータとして生成するとともに、この転送データが前記転
送対象データをビット反転したものであるか否かを示す
反転信号を生成するデータ生成部と、前記転送データお
よび反転信号を入力し、前記転送データのいずれかのビ
ット位置に前記反転信号を挿入することによって、実転
送データを生成する暗号化部とを備え、前記実転送デー
タを送信するものであり、前記データ受信装置は、受信
した前記実転送データから前記反転信号を抜き取ること
によって前記転送データを得て、この転送データおよび
前記反転信号を基にして、前記転送対象データを復元す
る復元部を備えたものである。
【０００９】請求項１の発明によると、反転信号が、転
送データのいずれかのビット位置に挿入されて、転送さ
れるので、データ転送に用いる信号線のどのビット線に
反転信号が転送されているのか、外部からすぐには分か
らない。このため、セキュリティレベルが従来よりも向
上する。また、複雑な暗号化回路を必要としないため、
低コストで、伝送路の暗号化を実現することができる。
送データのいずれかのビット位置に挿入されて、転送さ
れるので、データ転送に用いる信号線のどのビット線に
反転信号が転送されているのか、外部からすぐには分か
らない。このため、セキュリティレベルが従来よりも向
上する。また、複雑な暗号化回路を必要としないため、
低コストで、伝送路の暗号化を実現することができる。
【００１０】請求項２の発明では、前記請求項１におい
て、前記データ送信装置における前記暗号化部は、第１
の疑似乱数発生部を有し、この第１の疑似乱数発生部に
よって発生した乱数に応じて前記反転信号を挿入するビ
ット位置を定めるものとし、前記データ受信装置におけ
る前記復元部は、前記第１の疑似乱数発生部と同一の乱
数を発生する第２の疑似乱数発生部を有し、この第２の
疑似乱数発生部によって発生した乱数に応じて、前記反
転信号を抜き取るビット位置を定めるものとする。
て、前記データ送信装置における前記暗号化部は、第１
の疑似乱数発生部を有し、この第１の疑似乱数発生部に
よって発生した乱数に応じて前記反転信号を挿入するビ
ット位置を定めるものとし、前記データ受信装置におけ
る前記復元部は、前記第１の疑似乱数発生部と同一の乱
数を発生する第２の疑似乱数発生部を有し、この第２の
疑似乱数発生部によって発生した乱数に応じて、前記反
転信号を抜き取るビット位置を定めるものとする。
【００１１】請求項３の発明では、前記請求項１におい
て、前記データ送信装置における前記暗号化部は、前記
反転信号を挿入するビット位置をデータ転送中に変更す
るものとし、前記データ受信装置における前記復元部
は、前記反転信号を抜き取るビット位置を、前記暗号化
部が前記反転信号を挿入するビット位置を変更するタイ
ミングに同期して変更するものとする。
て、前記データ送信装置における前記暗号化部は、前記
反転信号を挿入するビット位置をデータ転送中に変更す
るものとし、前記データ受信装置における前記復元部
は、前記反転信号を抜き取るビット位置を、前記暗号化
部が前記反転信号を挿入するビット位置を変更するタイ
ミングに同期して変更するものとする。
【００１２】請求項３の発明によると、データ転送中
に、反転信号の挿入位置が変更されるので、外部からの
信号の解読がさらに困難になり、セキュリティレベルが
より一層向上する。
に、反転信号の挿入位置が変更されるので、外部からの
信号の解読がさらに困難になり、セキュリティレベルが
より一層向上する。
【００１３】請求項４の発明では、前記請求項１におい
て、前記データ送信装置における前記データ生成部は、
入力した転送対象データと１時刻前に転送される転送デ
ータとのハミング距離をとり、そのハミング距離の値に
基づいて当該転送対象データをビット反転するか否かを
決定するものとする。
て、前記データ送信装置における前記データ生成部は、
入力した転送対象データと１時刻前に転送される転送デ
ータとのハミング距離をとり、そのハミング距離の値に
基づいて当該転送対象データをビット反転するか否かを
決定するものとする。
【００１４】請求項４の発明によると、ハミング距離を
用いることによって、前に転送される転送データとのビ
ット反転数が削減され、低消費電力が可能になる。
用いることによって、前に転送される転送データとのビ
ット反転数が削減され、低消費電力が可能になる。
【００１５】請求項５の発明では、前記請求項１におい
て、前記データ送信装置における前記暗号化部は、前記
実転送データを生成する際に前記転送データのビット位
置を入れ替えるものとし、前記データ受信装置における
前記復元部は、受信した前記実転送データから前記反転
信号を抜き取るとともに、ビット位置を元に戻して、前
記転送データを得るものとする。
て、前記データ送信装置における前記暗号化部は、前記
実転送データを生成する際に前記転送データのビット位
置を入れ替えるものとし、前記データ受信装置における
前記復元部は、受信した前記実転送データから前記反転
信号を抜き取るとともに、ビット位置を元に戻して、前
記転送データを得るものとする。
【００１６】請求項５の発明によると、反転信号の挿入
に加えて、転送データのビット位置も入れ替えられるの
で、外部からの信号の解読がさらに困難になり、セキュ
リティレベルがより一層向上する。
に加えて、転送データのビット位置も入れ替えられるの
で、外部からの信号の解読がさらに困難になり、セキュ
リティレベルがより一層向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。
て、図面を参照して説明する。
【００１８】（第１の実施形態）図１は本発明の第１の
実施形態に係るデータ転送システムの構成を示すブロッ
ク図である。図１のデータ転送システムは、データ送信
装置１０とデータ受信装置２０とを備えており、データ
送信装置１０からデータ受信装置２０へ信号線３１を介
してデータ転送が実施される。なお、本実施形態では、
３２ビットのパラレルデータを転送するものとして、説
明を行う。
実施形態に係るデータ転送システムの構成を示すブロッ
ク図である。図１のデータ転送システムは、データ送信
装置１０とデータ受信装置２０とを備えており、データ
送信装置１０からデータ受信装置２０へ信号線３１を介
してデータ転送が実施される。なお、本実施形態では、
３２ビットのパラレルデータを転送するものとして、説
明を行う。
【００１９】データ送信装置１０は反転判断部１１、デ
ータ反転部１２、第１の位置情報決定部１６およびスク
ランブル部１７を備えており、反転判断部１１およびデ
ータ反転部１２によってデータ生成部１３が構成され、
第１の位置情報決定部１６およびスクランブル部１７に
よって暗号化部１８が構成されている。一方、データ受
信装置２０は、第２の位置情報決定部２１およびデータ
分離部２２を有する復元部２３を備えている。
ータ反転部１２、第１の位置情報決定部１６およびスク
ランブル部１７を備えており、反転判断部１１およびデ
ータ反転部１２によってデータ生成部１３が構成され、
第１の位置情報決定部１６およびスクランブル部１７に
よって暗号化部１８が構成されている。一方、データ受
信装置２０は、第２の位置情報決定部２１およびデータ
分離部２２を有する復元部２３を備えている。
【００２０】データ送信装置１０において、データ生成
部１３は転送対象データＤＴ１を信号線３２を介して入
力し、この転送対象データＤＴ１そのもの、または転送
対象データＤＴ１をビット反転したデータのいずれかを
転送データＤＴ２として生成するとともに、この転送デ
ータＤＴ２が転送対象データＤＴ１をビット反転したも
のであるか否かを示す反転信号ＳＩを生成する。なおこ
こでは、説明の簡略化のため、反転信号ＳＩは１ビット
の信号とする。
部１３は転送対象データＤＴ１を信号線３２を介して入
力し、この転送対象データＤＴ１そのもの、または転送
対象データＤＴ１をビット反転したデータのいずれかを
転送データＤＴ２として生成するとともに、この転送デ
ータＤＴ２が転送対象データＤＴ１をビット反転したも
のであるか否かを示す反転信号ＳＩを生成する。なおこ
こでは、説明の簡略化のため、反転信号ＳＩは１ビット
の信号とする。
【００２１】そして、暗号化部１８が、転送データＤＴ
２および反転信号ＳＩを入力し、転送データＤＴ２のい
ずれかのビット位置に反転信号ＳＩを挿入することによ
って、実転送データＤＴ３を生成する。３３ビットの信
号線３１には、暗号化部１８によって生成された実転送
データＤＴ３が出力され、データ受信装置２０に転送さ
れる。これにより、反転信号ＳＩは、外部から隠匿され
る。
２および反転信号ＳＩを入力し、転送データＤＴ２のい
ずれかのビット位置に反転信号ＳＩを挿入することによ
って、実転送データＤＴ３を生成する。３３ビットの信
号線３１には、暗号化部１８によって生成された実転送
データＤＴ３が出力され、データ受信装置２０に転送さ
れる。これにより、反転信号ＳＩは、外部から隠匿され
る。
【００２２】データ受信装置２０では、復元部２３が、
信号線３１を介して受信した実転送データＤＴ３から反
転信号ＳＩを抜き取ることによって、転送データＤＴ２
Ａを得る。さらに、転送データＤＴ２および反転信号Ｓ
Ｉを基にして、転送対象データＤＴ１Ａを復元する。
信号線３１を介して受信した実転送データＤＴ３から反
転信号ＳＩを抜き取ることによって、転送データＤＴ２
Ａを得る。さらに、転送データＤＴ２および反転信号Ｓ
Ｉを基にして、転送対象データＤＴ１Ａを復元する。
【００２３】図２は本実施形態におけるデータ転送の特
徴を示す概念図である。図２は３２ビットバスを前提と
しており、（ａ）は従来の方法、（ｂ）は本実施形態に
係る方法である。図２（ａ）に示すように、従来では、
反転信号をデータと分離して転送していたため、外部か
ら反転信号を検知することによって、データがビット反
転しているか否かを容易に判別することができた。これ
に対して図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、反
転信号をデータのビット列に紛れ込ませることによっ
て、外部から反転信号を隠匿する。これにより、セキュ
リティレベルを従来よりも向上させることができる。
徴を示す概念図である。図２は３２ビットバスを前提と
しており、（ａ）は従来の方法、（ｂ）は本実施形態に
係る方法である。図２（ａ）に示すように、従来では、
反転信号をデータと分離して転送していたため、外部か
ら反転信号を検知することによって、データがビット反
転しているか否かを容易に判別することができた。これ
に対して図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、反
転信号をデータのビット列に紛れ込ませることによっ
て、外部から反転信号を隠匿する。これにより、セキュ
リティレベルを従来よりも向上させることができる。
【００２４】ただしこの場合、反転信号の挿入位置を固
定してしまうと、反転信号は１／３３の確率で外部から
発見され得る。すなわち、反転信号が挿入されている可
能性がある位置の個数は限られており、その全てを調べ
ることは容易であるので、反転信号を外部から発見する
ことはさほど困難ではない。
定してしまうと、反転信号は１／３３の確率で外部から
発見され得る。すなわち、反転信号が挿入されている可
能性がある位置の個数は限られており、その全てを調べ
ることは容易であるので、反転信号を外部から発見する
ことはさほど困難ではない。
【００２５】そこで、本実施形態では、反転信号の挿入
位置をデータ転送中に変更することによって、セキュリ
ティレベルをさらに向上させるものとする。
位置をデータ転送中に変更することによって、セキュリ
ティレベルをさらに向上させるものとする。
【００２６】以下、本実施形態に係るデータ転送システ
ムの動作と、その詳細な構成について、説明する。
ムの動作と、その詳細な構成について、説明する。
【００２７】時刻Ｔにおいて転送するデータ（転送対象
データ）ＤＴ１は、信号線３２を介してデータ送信装置
１０に入力される。反転判断部１１は入力された転送対
象データＤＴ１と、データ反転部１２から出力された時
刻Ｔ−１における転送データＤＴ２（以下「前転送デー
タ」と呼ぶ）から反転信号ＳＩを生成し、データ反転部
１２へ出力する。なお、前転送データは、反転判断部１
１内部に設けたレジスタに保持するようにしてもよい。
データ）ＤＴ１は、信号線３２を介してデータ送信装置
１０に入力される。反転判断部１１は入力された転送対
象データＤＴ１と、データ反転部１２から出力された時
刻Ｔ−１における転送データＤＴ２（以下「前転送デー
タ」と呼ぶ）から反転信号ＳＩを生成し、データ反転部
１２へ出力する。なお、前転送データは、反転判断部１
１内部に設けたレジスタに保持するようにしてもよい。
【００２８】反転信号ＳＩの生成法は次のとおりであ
る。まず、転送対象データＤＴ１と前転送データＤＴ２
とのハミング距離をとる。ハミング距離とは、同一の符
号長をもつ２つの符号語ａ＝（ａ１，ａ２，…，ａ
ｎ），ｂ＝（ｂ１，ｂ２，…，ｂｎ）において、ａｉ≠
ｂｉとなる要素数である。例えば、３ビットの信号
（１，０，１）と（０，１，１）ではハミング距離は
「２」となる。
る。まず、転送対象データＤＴ１と前転送データＤＴ２
とのハミング距離をとる。ハミング距離とは、同一の符
号長をもつ２つの符号語ａ＝（ａ１，ａ２，…，ａ
ｎ），ｂ＝（ｂ１，ｂ２，…，ｂｎ）において、ａｉ≠
ｂｉとなる要素数である。例えば、３ビットの信号
（１，０，１）と（０，１，１）ではハミング距離は
「２」となる。
【００２９】そして反転判断部１１は、求めたハミング
距離が予め設定された反転率よりも大きいときは、ビッ
ト反転を指示するための“１”を反転信号ＳＩとして出
力する。一方、そうでないときは、ビット非反転を指示
するための“０”を反転信号ＳＩとして出力する。な
お、反転率は、低消費電力の観点から、転送データのビ
ット幅の半分とする場合が多い。いま、転送データは３
２ビットであるので、反転率を１６ビットと仮定する
と、反転判断部１１は、ハミング距離が１６ビットより
も大きいときは“１”を、１６ビット以下のときは
“０”を、反転信号ＳＩとしてそれぞれ出力する。な
お、反転率は、データ転送途中に変更してもよいし、一
連の転送毎に変更してもよい。
距離が予め設定された反転率よりも大きいときは、ビッ
ト反転を指示するための“１”を反転信号ＳＩとして出
力する。一方、そうでないときは、ビット非反転を指示
するための“０”を反転信号ＳＩとして出力する。な
お、反転率は、低消費電力の観点から、転送データのビ
ット幅の半分とする場合が多い。いま、転送データは３
２ビットであるので、反転率を１６ビットと仮定する
と、反転判断部１１は、ハミング距離が１６ビットより
も大きいときは“１”を、１６ビット以下のときは
“０”を、反転信号ＳＩとしてそれぞれ出力する。な
お、反転率は、データ転送途中に変更してもよいし、一
連の転送毎に変更してもよい。
【００３０】図３は反転判断部１１の内部構成の一例で
ある。図３に示すように、反転判断部１１は、転送デー
タのビット幅に相当する個数のＸＯＲゲート１１１、加
算回路１１２および比較回路１１３を備えている。各Ｘ
ＯＲゲート１１１は、転送対象データＤＴ１と前転送デ
ータＤＴ２との共通のビットの値をそれぞれ入力する。
すなわち、各ＸＯＲゲート１１１の出力は、転送対象デ
ータＤＴ１と前転送データＤＴ２とでビットが反転して
いるときは“１”になり、ビットが反転していないとき
は“０”になる。各ＸＯＲゲート１１１の出力は加算回
路１１２において加算され、これにより、ハミング距離
が算出される。比較回路１１３は加算回路１１２から出
力されたハミング距離と予め定めた反転率とを比較し、
その比較結果を反転信号ＳＩとして出力する。
ある。図３に示すように、反転判断部１１は、転送デー
タのビット幅に相当する個数のＸＯＲゲート１１１、加
算回路１１２および比較回路１１３を備えている。各Ｘ
ＯＲゲート１１１は、転送対象データＤＴ１と前転送デ
ータＤＴ２との共通のビットの値をそれぞれ入力する。
すなわち、各ＸＯＲゲート１１１の出力は、転送対象デ
ータＤＴ１と前転送データＤＴ２とでビットが反転して
いるときは“１”になり、ビットが反転していないとき
は“０”になる。各ＸＯＲゲート１１１の出力は加算回
路１１２において加算され、これにより、ハミング距離
が算出される。比較回路１１３は加算回路１１２から出
力されたハミング距離と予め定めた反転率とを比較し、
その比較結果を反転信号ＳＩとして出力する。
【００３１】データ反転部１２は転送対象データＤＴ１
と反転信号ＳＩとを入力し、反転信号ＳＩが“１”のと
きは、転送対象データＤＴ１を反転して転送データＤＴ
２として出力する一方、反転信号ＳＩが“０”のとき
は、転送対象データＤＴ１を反転せずそのまま転送デー
タＤＴ２として出力する。またこれとともに、反転信号
ＳＩも出力する。
と反転信号ＳＩとを入力し、反転信号ＳＩが“１”のと
きは、転送対象データＤＴ１を反転して転送データＤＴ
２として出力する一方、反転信号ＳＩが“０”のとき
は、転送対象データＤＴ１を反転せずそのまま転送デー
タＤＴ２として出力する。またこれとともに、反転信号
ＳＩも出力する。
【００３２】図４はデータ反転部１２の内部構成の一例
である。図４に示すように、データ反転部１２は、転送
データのビット幅に相当する個数のＸＯＲゲート１２１
を備えている。各ＸＯＲゲート１２１は、転送対象デー
タＤＴ１の各ビットデータと、反転信号ＳＩとを入力と
する。各ＸＯＲゲート１２１の動作を表す真理値表は図
５のようになる。図５から分かるように、反転信号ＳＩ
が“１”のときは、転送対象データＤＴ１の各ビットは
反転される一方、反転信号ＳＩが“０”のときは、転送
対象データＤＴ１の各ビットは反転されずにそのまま出
力される。すなわち、排他的論理和演算によって、反転
信号ＳＩに応じたビット反転を実現できる。
である。図４に示すように、データ反転部１２は、転送
データのビット幅に相当する個数のＸＯＲゲート１２１
を備えている。各ＸＯＲゲート１２１は、転送対象デー
タＤＴ１の各ビットデータと、反転信号ＳＩとを入力と
する。各ＸＯＲゲート１２１の動作を表す真理値表は図
５のようになる。図５から分かるように、反転信号ＳＩ
が“１”のときは、転送対象データＤＴ１の各ビットは
反転される一方、反転信号ＳＩが“０”のときは、転送
対象データＤＴ１の各ビットは反転されずにそのまま出
力される。すなわち、排他的論理和演算によって、反転
信号ＳＩに応じたビット反転を実現できる。
【００３３】次に暗号化部１８において、第１の位置情
報決定部１６は反転信号ＳＩの転送データＤＴ２への挿
入位置を決定し、位置情報ＳＰとして出力する。ここで
は、位置情報ＳＰの生成のために第１の擬似乱数発生回
路１６ａを用いる。擬似乱数発生のアルゴリズムとして
は、平均採中法、混合法、Ｍ系列などがある。また乱数
の種類はどのようなものでもよく、例えば、正規分布乱
数、指数分布乱数、ポアソン分布乱数、二項分布乱数な
どがある。位置情報ＳＰの生成のために疑似乱数発生回
路１６ａを用いることによって、反転信号ＳＩの挿入位
置を動的に変更することができる。
報決定部１６は反転信号ＳＩの転送データＤＴ２への挿
入位置を決定し、位置情報ＳＰとして出力する。ここで
は、位置情報ＳＰの生成のために第１の擬似乱数発生回
路１６ａを用いる。擬似乱数発生のアルゴリズムとして
は、平均採中法、混合法、Ｍ系列などがある。また乱数
の種類はどのようなものでもよく、例えば、正規分布乱
数、指数分布乱数、ポアソン分布乱数、二項分布乱数な
どがある。位置情報ＳＰの生成のために疑似乱数発生回
路１６ａを用いることによって、反転信号ＳＩの挿入位
置を動的に変更することができる。
【００３４】スクランブル部１７はデータ反転部１２か
ら転送データＤＴ２および反転信号ＳＩを受けるととも
に、第１の位置情報決定部１６から位置情報ＳＰを受け
る。そして、位置情報ＳＰに基づいて、反転信号ＳＩ
を、転送データＤＴ２の位置情報ＳＰによって指定され
た位置に挿入する。
ら転送データＤＴ２および反転信号ＳＩを受けるととも
に、第１の位置情報決定部１６から位置情報ＳＰを受け
る。そして、位置情報ＳＰに基づいて、反転信号ＳＩ
を、転送データＤＴ２の位置情報ＳＰによって指定され
た位置に挿入する。
【００３５】図６はスクランブル部１７の内部構成の一
例である。図６に示すように、スクランブル部１７は、
転送対象データのビット幅に１を加えた値に相当する個
数のセレクタ１７１（簡略化のため３個のみ図示）と、
位置情報ＳＰを受けて各セレクタ１７１の動作を制御す
る制御回路１７２とを備えている。各セレクタ１７１
は、転送データＤＴ２の隣り合う２つのビットと、反転
信号ＳＩとを入力とし、これら入力のいずれか１つを、
実転送データＤＴ３のビット値として選択出力する。
例である。図６に示すように、スクランブル部１７は、
転送対象データのビット幅に１を加えた値に相当する個
数のセレクタ１７１（簡略化のため３個のみ図示）と、
位置情報ＳＰを受けて各セレクタ１７１の動作を制御す
る制御回路１７２とを備えている。各セレクタ１７１
は、転送データＤＴ２の隣り合う２つのビットと、反転
信号ＳＩとを入力とし、これら入力のいずれか１つを、
実転送データＤＴ３のビット値として選択出力する。
【００３６】すなわち、ＤＴ２［ｎ］（転送データＤＴ
２のｎビットの値）は、ＤＴ３［ｎ］（実転送データＤ
Ｔ３のｎビットの値）またはＤＴ３［ｎ＋１］として出
力される。反転信号ＳＩが転送データＤＴ２の（ｎ−
１）ビットとｎビットとの間に挿入されるとき、言い換
えると、反転信号ＳＩが実転送データＤＴ３のｎビット
として出力されるときは、ＤＴ２［ｌ］（ｌ＜ｎ）はＤ
Ｔ３［ｌ］として、ＤＴ２［ｍ］（ｍ≧ｎ）はＤＴ３
［ｍ＋１］として、それぞれ出力されるように、そし
て、反転信号ＳＩがＤＴ３［ｎ］として出力されるよう
に、制御回路１７２は各セレクタ１７１の動作を制御す
る。
２のｎビットの値）は、ＤＴ３［ｎ］（実転送データＤ
Ｔ３のｎビットの値）またはＤＴ３［ｎ＋１］として出
力される。反転信号ＳＩが転送データＤＴ２の（ｎ−
１）ビットとｎビットとの間に挿入されるとき、言い換
えると、反転信号ＳＩが実転送データＤＴ３のｎビット
として出力されるときは、ＤＴ２［ｌ］（ｌ＜ｎ）はＤ
Ｔ３［ｌ］として、ＤＴ２［ｍ］（ｍ≧ｎ）はＤＴ３
［ｍ＋１］として、それぞれ出力されるように、そし
て、反転信号ＳＩがＤＴ３［ｎ］として出力されるよう
に、制御回路１７２は各セレクタ１７１の動作を制御す
る。
【００３７】一方、データ受信装置２０において、第２
の位置情報決定部２１は、データ送信装置１０の第１の
位置情報決定部１６が有する第１の疑似乱数発生回路１
６ａと、同一の乱数を発生する第２の疑似乱数発生回路
２１ａを備えている。そして、第２の疑似乱数発生回路
２１ａによって発生された乱数に基づいて、反転信号Ｓ
Ｉが挿入された位置を示す位置情報ＳＰＡを生成する。
これにより、データ送信装置１０において反転信号ＳＩ
を挿入した位置を、データ受信装置２０において確実に
知ることができる。
の位置情報決定部２１は、データ送信装置１０の第１の
位置情報決定部１６が有する第１の疑似乱数発生回路１
６ａと、同一の乱数を発生する第２の疑似乱数発生回路
２１ａを備えている。そして、第２の疑似乱数発生回路
２１ａによって発生された乱数に基づいて、反転信号Ｓ
Ｉが挿入された位置を示す位置情報ＳＰＡを生成する。
これにより、データ送信装置１０において反転信号ＳＩ
を挿入した位置を、データ受信装置２０において確実に
知ることができる。
【００３８】同一の乱数を発生する仕組みとしては、様
々なものが考えられる。例えば、最も単純なものとし
て、０から３１までの整数を順番に発生させる方法があ
る。あるいは、共通の乱数関数に共通の初期値を与える
ことによっても、容易に実現できる。
々なものが考えられる。例えば、最も単純なものとし
て、０から３１までの整数を順番に発生させる方法があ
る。あるいは、共通の乱数関数に共通の初期値を与える
ことによっても、容易に実現できる。
【００３９】データ分離部２２は信号線３１を介して受
信した実転送データＤＴ３と、第２の位置情報決定部２
１から出力された位置情報ＳＰＡとを受け、実転送デー
タＤＴ３から反転信号ＳＩを分離する。
信した実転送データＤＴ３と、第２の位置情報決定部２
１から出力された位置情報ＳＰＡとを受け、実転送デー
タＤＴ３から反転信号ＳＩを分離する。
【００４０】図７はデータ分離部２２の内部構成の主要
部の一例である。図７に示すように、データ分離部２２
は、転送対象データのビット幅に相当する個数のセレク
タ２２１（簡略化のため３個のみ図示）と、位置情報Ｓ
ＰＡを受けて各セレクタ２２１の動作を制御する制御回
路２２２とを備える。各セレクタ２２１は、実転送デー
タＤＴ３の隣り合う２つのビットを入力とし、これら入
力のいずれか一方を、復元後の転送データＤＴ２Ａのビ
ット値として選択出力する。
部の一例である。図７に示すように、データ分離部２２
は、転送対象データのビット幅に相当する個数のセレク
タ２２１（簡略化のため３個のみ図示）と、位置情報Ｓ
ＰＡを受けて各セレクタ２２１の動作を制御する制御回
路２２２とを備える。各セレクタ２２１は、実転送デー
タＤＴ３の隣り合う２つのビットを入力とし、これら入
力のいずれか一方を、復元後の転送データＤＴ２Ａのビ
ット値として選択出力する。
【００４１】すなわち、ＤＴ３［ｎ］（実転送データＤ
Ｔ３のｎビットの値）は、ＤＴ２Ａ［ｎ−１］（復元後
の転送データＤＴ２Ａの（ｎ−１）ビットの値）または
ＤＴ２Ａ［ｎ］として出力される。反転信号ＳＩの挿入
位置が実転送データＤＴ３のｎビットであるとき、言い
換えると、反転信号ＳＩが転送データＤＴ２の（ｎ−
１）ビットとｎビットとの間に挿入されているときは、
ＤＴ３［ｌ］（ｌ＜ｎ）はＤＴ２Ａ［ｌ］として、ＤＴ
３［ｍ］（ｍ＞ｎ）はＤＴ２Ａ［ｍ−１］として、出力
されるように、制御回路２２２は各セレクタ２２１の動
作を制御する。
Ｔ３のｎビットの値）は、ＤＴ２Ａ［ｎ−１］（復元後
の転送データＤＴ２Ａの（ｎ−１）ビットの値）または
ＤＴ２Ａ［ｎ］として出力される。反転信号ＳＩの挿入
位置が実転送データＤＴ３のｎビットであるとき、言い
換えると、反転信号ＳＩが転送データＤＴ２の（ｎ−
１）ビットとｎビットとの間に挿入されているときは、
ＤＴ３［ｌ］（ｌ＜ｎ）はＤＴ２Ａ［ｌ］として、ＤＴ
３［ｍ］（ｍ＞ｎ）はＤＴ２Ａ［ｍ−１］として、出力
されるように、制御回路２２２は各セレクタ２２１の動
作を制御する。
【００４２】そして、図示は省略するが、ＤＴ３［ｎ］
が反転信号ＳＩとして抜き取られる。そして、復元され
た転送データＤＴ２Ａは、反転信号ＳＩが“１”のとき
は、ビット反転され、反転信号ＳＩが“０”のときはビ
ット反転されないで、復元された転送対象データＤＴ１
Ａとして、出力される。
が反転信号ＳＩとして抜き取られる。そして、復元され
た転送データＤＴ２Ａは、反転信号ＳＩが“１”のとき
は、ビット反転され、反転信号ＳＩが“０”のときはビ
ット反転されないで、復元された転送対象データＤＴ１
Ａとして、出力される。
【００４３】以上のような動作によって、データ転送経
路のバスのスイッチング回数を抑えることができ、消費
電力が削減されるとともに、反転信号が外部から観測で
きないので、データ経路にプローブを立てたとしても、
データを保全できる。したがって、本実施形態による
と、複雑な暗号化回路を必要とせず、比較的小規模な回
路によって、セキュリティ向上と低消費電力を両立する
ことができる。
路のバスのスイッチング回数を抑えることができ、消費
電力が削減されるとともに、反転信号が外部から観測で
きないので、データ経路にプローブを立てたとしても、
データを保全できる。したがって、本実施形態による
と、複雑な暗号化回路を必要とせず、比較的小規模な回
路によって、セキュリティ向上と低消費電力を両立する
ことができる。
【００４４】また、反転信号ＳＩの挿入位置を、データ
転送中に変更することができるので、これにより、外部
からのデータ解読がより難しくなり、セキュリティが向
上する。なお、反転信号の挿入位置の切り替えのタイミ
ングは、データ送信装置側とデータ受信装置側との間
で、予め定めておけばよい。もちろん、挿入位置の切り
替えを示す信号を別途送信するようにしてもよい。
転送中に変更することができるので、これにより、外部
からのデータ解読がより難しくなり、セキュリティが向
上する。なお、反転信号の挿入位置の切り替えのタイミ
ングは、データ送信装置側とデータ受信装置側との間
で、予め定めておけばよい。もちろん、挿入位置の切り
替えを示す信号を別途送信するようにしてもよい。
【００４５】なお、反転信号の挿入位置の切替は、デー
タ転送毎に行っても良いし、複数のデータ転送毎に行っ
ても良い。ただし、反転信号の挿入位置を切り替えたと
き、その前後の転送データでは、転送データの反転によ
るスイッチング回数の抑制という効果が損なわれる。こ
のため、消費電力の低減の面からみると、挿入位置の切
り替えの頻度は低い方が好ましい。一方、セキュリティ
の面からみると、挿入位置の切り替えの頻度は高い方が
よい。したがって、例えば、切り替え頻度について複数
のモードを設けておき、低消費電力重視か、セキュリテ
ィ重視かによって、いずれかのモードを選択できるよう
にしてもよい。
タ転送毎に行っても良いし、複数のデータ転送毎に行っ
ても良い。ただし、反転信号の挿入位置を切り替えたと
き、その前後の転送データでは、転送データの反転によ
るスイッチング回数の抑制という効果が損なわれる。こ
のため、消費電力の低減の面からみると、挿入位置の切
り替えの頻度は低い方が好ましい。一方、セキュリティ
の面からみると、挿入位置の切り替えの頻度は高い方が
よい。したがって、例えば、切り替え頻度について複数
のモードを設けておき、低消費電力重視か、セキュリテ
ィ重視かによって、いずれかのモードを選択できるよう
にしてもよい。
【００４６】また、反転判断部１１において、反転信号
ＳＩが挿入された実転送データＤＴ３を対象にして、ビ
ット反転するか否かを判断するようにしてもよい。この
場合には、反転信号ＳＩの挿入位置をたとえデータ転送
毎に切り替えるようにしたとしても、スイッチング回数
が抑制され、消費電力の低減が可能になる。ただし、こ
の場合には、反転判断部１１に対して、反転信号ＳＩの
挿入位置を示す位置情報ＳＰを、第１の位置情報決定部
１６から供給する必要がある。
ＳＩが挿入された実転送データＤＴ３を対象にして、ビ
ット反転するか否かを判断するようにしてもよい。この
場合には、反転信号ＳＩの挿入位置をたとえデータ転送
毎に切り替えるようにしたとしても、スイッチング回数
が抑制され、消費電力の低減が可能になる。ただし、こ
の場合には、反転判断部１１に対して、反転信号ＳＩの
挿入位置を示す位置情報ＳＰを、第１の位置情報決定部
１６から供給する必要がある。
【００４７】なお、反転信号は１ビットに限られるもの
ではなく、複数ビットであってもかまわない。例えば、
転送対象データを複数に分割し、分割したそれぞれの信
号についてハミング距離を算出し、算出したハミング距
離を所定の反転率とそれぞれ比較する。そして、その比
較結果を連結して１個の反転信号とする。例えば、３２
ビットデータを２個の１６ビットデータに分割し、１６
ビットデータ毎に反転の必要性を判断することによって
２ビットの反転信号を生成する。この場合、反転信号の
挿入は、１つにまとめて行ってもよいし、ビット毎に分
けて挿入してもかまわない。
ではなく、複数ビットであってもかまわない。例えば、
転送対象データを複数に分割し、分割したそれぞれの信
号についてハミング距離を算出し、算出したハミング距
離を所定の反転率とそれぞれ比較する。そして、その比
較結果を連結して１個の反転信号とする。例えば、３２
ビットデータを２個の１６ビットデータに分割し、１６
ビットデータ毎に反転の必要性を判断することによって
２ビットの反転信号を生成する。この場合、反転信号の
挿入は、１つにまとめて行ってもよいし、ビット毎に分
けて挿入してもかまわない。
【００４８】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態に係るデータ転送システムの構成は、図１に示す第１
の実施形態に係る構成と基本的には同様である。第１の
実施形態と異なるのは、暗号化部１８が、実転送データ
ＤＴ３を生成する際に、転送データＤＴ２のビット位置
を入れ替える点である。
態に係るデータ転送システムの構成は、図１に示す第１
の実施形態に係る構成と基本的には同様である。第１の
実施形態と異なるのは、暗号化部１８が、実転送データ
ＤＴ３を生成する際に、転送データＤＴ２のビット位置
を入れ替える点である。
【００４９】すなわち、本実施形態に係るスクランブル
部１７Ａは、第１の位置情報決定部１６から出力された
位置情報ＳＰに基づいて、転送データＤＴ２の所定のビ
ット位置に反転信号ＳＩを挿入するとともに、転送デー
タＤＴ２のビット位置を入れ替えて、実転送データＤＴ
３として出力する。
部１７Ａは、第１の位置情報決定部１６から出力された
位置情報ＳＰに基づいて、転送データＤＴ２の所定のビ
ット位置に反転信号ＳＩを挿入するとともに、転送デー
タＤＴ２のビット位置を入れ替えて、実転送データＤＴ
３として出力する。
【００５０】図８は本実施形態におけるスクランブル部
１７Ａの内部構成の一例である。図８に示すように、ス
クランブル部１７Ａは、転送対象データのビット幅に１
を加えた値に相当する個数のセレクタ１７３（簡略化の
ため３個のみ図示）と、位置情報ＳＰを受けて各セレク
タ１７３の動作を制御する制御回路１７４とを備えてい
る。各セレクタ１７３は、転送データＤＴ２の各ビット
と、反転信号ＳＩとを入力とし、これら入力のいずれか
１つを、実転送データＤＴ３のビット値として選択出力
する。
１７Ａの内部構成の一例である。図８に示すように、ス
クランブル部１７Ａは、転送対象データのビット幅に１
を加えた値に相当する個数のセレクタ１７３（簡略化の
ため３個のみ図示）と、位置情報ＳＰを受けて各セレク
タ１７３の動作を制御する制御回路１７４とを備えてい
る。各セレクタ１７３は、転送データＤＴ２の各ビット
と、反転信号ＳＩとを入力とし、これら入力のいずれか
１つを、実転送データＤＴ３のビット値として選択出力
する。
【００５１】図８の構成では、ＤＴ３［ｎ］として、転
送データＤＴ２の全てのビット、および反転信号ＳＩが
出力可能となる。制御回路１７４は、位置情報ＳＰが変
化すると、セレクタ１７３の選択動作の制御を行い、こ
れにより、転送データＤＴ２のビット位置を入れ替える
ことができる。この結果例えば、実転送データの０ビッ
トＤＴ３［０］として、転送対象データＤＴ１の０ビッ
ト目が出力されたり、１０ビット目が出力されたり、あ
るいは反転信号ＳＩが出力されたりする。
送データＤＴ２の全てのビット、および反転信号ＳＩが
出力可能となる。制御回路１７４は、位置情報ＳＰが変
化すると、セレクタ１７３の選択動作の制御を行い、こ
れにより、転送データＤＴ２のビット位置を入れ替える
ことができる。この結果例えば、実転送データの０ビッ
トＤＴ３［０］として、転送対象データＤＴ１の０ビッ
ト目が出力されたり、１０ビット目が出力されたり、あ
るいは反転信号ＳＩが出力されたりする。
【００５２】一方、データ受信装置２０のデータ分離部
２２では、第２の位置情報決定部２１から供給された位
置情報ＳＰＡに従って、受信した実転送データＤＴ３か
ら反転信号ＳＩを抜き取るとともに、残りのデータのビ
ット位置を元に戻して、転送対象データＤＴ１Ａを復元
する。
２２では、第２の位置情報決定部２１から供給された位
置情報ＳＰＡに従って、受信した実転送データＤＴ３か
ら反転信号ＳＩを抜き取るとともに、残りのデータのビ
ット位置を元に戻して、転送対象データＤＴ１Ａを復元
する。
【００５３】このように、反転信号を挿入するととも
に、転送データのビット位置を入れ替えることによっ
て、第１の実施形態よりも、さらに、セキュリティレベ
ルを向上させることができる。
に、転送データのビット位置を入れ替えることによっ
て、第１の実施形態よりも、さらに、セキュリティレベ
ルを向上させることができる。
【００５４】なお、ビット位置の入れ替えは、データ転
送毎に行ってもよいし、ある所定期間毎に行ってもよ
い。これにより、ビット位置が外部から判定できたとし
ても、データのビット並びが時間とともに変化するの
で、解読困難となりセキュリティが向上する。
送毎に行ってもよいし、ある所定期間毎に行ってもよ
い。これにより、ビット位置が外部から判定できたとし
ても、データのビット並びが時間とともに変化するの
で、解読困難となりセキュリティが向上する。
【００５５】ただし、入れ替えの頻度が高いと、セキュ
リティレベルは向上するものの、スイッチング回数の抑
制という効果が損なわれ、Ｉ／Ｏパッドでの電力消費が
大きくなる。一方、入れ替えの頻度が低い場合には、Ｉ
／Ｏパッドでの消費電力は削減されるものの、セキュリ
ティは相対的に低くなる。したがって、第１の実施形態
と同様に、ビット入れ替え頻度について複数のモードを
設けておき、低消費電力重視か、セキュリティ重視かに
よって、いずれかのモードを選択できるようにしてもよ
い。
リティレベルは向上するものの、スイッチング回数の抑
制という効果が損なわれ、Ｉ／Ｏパッドでの電力消費が
大きくなる。一方、入れ替えの頻度が低い場合には、Ｉ
／Ｏパッドでの消費電力は削減されるものの、セキュリ
ティは相対的に低くなる。したがって、第１の実施形態
と同様に、ビット入れ替え頻度について複数のモードを
設けておき、低消費電力重視か、セキュリティ重視かに
よって、いずれかのモードを選択できるようにしてもよ
い。
【００５６】また、反転判断部１１において、ビットが
入れ替えられた実転送データを対象にして、ビット反転
するか否かを判断するようにしてもよい。この場合に
は、たとえデータ転送毎にビットを入れ替えるようにし
たとしても、スイッチング回数が抑制され、消費電力の
低減が可能になる。ただし、この場合には、反転判断部
１１に対して、ビット入れ替えの状態を示す位置情報を
ＳＰを、第１の位置情報決定部１６から供給する必要が
ある。
入れ替えられた実転送データを対象にして、ビット反転
するか否かを判断するようにしてもよい。この場合に
は、たとえデータ転送毎にビットを入れ替えるようにし
たとしても、スイッチング回数が抑制され、消費電力の
低減が可能になる。ただし、この場合には、反転判断部
１１に対して、ビット入れ替えの状態を示す位置情報を
ＳＰを、第１の位置情報決定部１６から供給する必要が
ある。
【００５７】
【発明の効果】以上のように本発明によると、データ転
送システムにおいて、反転信号が転送データのいずれか
のビット位置に挿入されて転送されるので、従来よりも
セキュリティレベルが向上する。したがって、複雑な暗
号化回路を用いないで、低コストで、消費電力の低減と
セキュリティレベルの向上との両立を実現することがで
きる。
送システムにおいて、反転信号が転送データのいずれか
のビット位置に挿入されて転送されるので、従来よりも
セキュリティレベルが向上する。したがって、複雑な暗
号化回路を用いないで、低コストで、消費電力の低減と
セキュリティレベルの向上との両立を実現することがで
きる。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ転送シス
テムの構成を示すブロック図である。
テムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の構成におけるデータ転送の特徴を示す概
念図である。
念図である。
【図３】図１のデータ送信装置における反転判断部の構
成例を示す図である。
成例を示す図である。
【図４】図１のデータ送信装置におけるビット反転部の
構成例を示す図である。
構成例を示す図である。
【図５】ビット反転部におけるＸＯＲゲートの動作を表
す真理値表である。
す真理値表である。
【図６】図１のデータ送信装置におけるスクランブル部
の構成例を示す図である。
の構成例を示す図である。
【図７】図１のデータ受信装置における分離部の構成例
を示す図である。
を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るデータ送信装置
におけるスクランブル部の構成例を示す図である。
におけるスクランブル部の構成例を示す図である。
【図９】従来のデータ転送システムの構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１０ データ送信装置
１３ データ生成部
１６ 第１の位置情報決定部
１６ａ 第１の疑似乱数発生部
１８ 暗号化部
２０ データ受信装置
２１ 第２の位置情報決定部
２１ａ 第２の疑似乱数発生部
２３ 復元部
ＤＴ１ 転送対象データ
ＤＴ２ 転送データ
ＳＩ 反転信号
ＤＴ３ 実転送データ
ＤＴ２Ａ 復元された転送データ
ＤＴ１Ａ 復元された転送対象データ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 東島 勝義
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 橋本 隆
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5J104 CA04 FA10 NA04 NA10 PA07
Claims (5)
- 【請求項１】 データ送信装置とデータ受信装置との間
で、データ転送を行うデータ転送システムであって、 前記データ送信装置は、 転送対象データを入力し、この転送対象データ、または
この転送対象データをビット反転したデータのいずれか
を転送データとして生成するとともに、この転送データ
が前記転送対象データをビット反転したものであるか否
かを示す反転信号を生成するデータ生成部と、 前記転送データおよび反転信号を入力し、前記転送デー
タのいずれかのビット位置に前記反転信号を挿入するこ
とによって、実転送データを生成する暗号化部とを備
え、 前記実転送データを送信するものであり、 前記データ受信装置は、 受信した前記実転送データから前記反転信号を抜き取る
ことによって前記転送データを得て、この転送データお
よび前記反転信号を基にして、前記転送対象データを復
元する復元部を備えたものであることを特徴とするデー
タ転送システム。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記データ送信装置における前記暗号化部は、 第１の疑似乱数発生部を有し、この第１の疑似乱数発生
部によって発生した乱数に応じて、前記反転信号を挿入
するビット位置を定めるものであり、 前記データ受信装置における前記復元部は、 前記第１の疑似乱数発生部と同一の乱数を発生する第２
の疑似乱数発生部を有し、この第２の疑似乱数発生部に
よって発生した乱数に応じて、前記反転信号を抜き取る
ビット位置を定めるものであることを特徴とするデータ
転送システム。 - 【請求項３】 請求項１において、 前記データ送信装置における前記暗号化部は、 前記反転信号を挿入するビット位置を、データ転送中に
変更するものであり、 前記データ受信装置における前記復元部は、 前記反転信号を抜き取るビット位置を、前記暗号化部が
前記反転信号を挿入するビット位置を変更するタイミン
グに同期して、変更するものであることを特徴とするデ
ータ通信システム。 - 【請求項４】 請求項１において、 前記データ送信装置における前記データ生成部は、 入力した転送対象データと、１時刻前に転送される転送
データとのハミング距離をとり、そのハミング距離の値
に基づいて、当該転送対象データをビット反転するか否
かを決定するものであることを特徴とするデータ転送シ
ステム。 - 【請求項５】 請求項１において、 前記データ送信装置における前記暗号化部は、 前記実転送データを生成する際に、前記転送データのビ
ット位置を入れ替えるものであり、 前記データ受信装置における前記復元部は、 受信した前記実転送データから、前記反転信号を抜き取
るとともに、ビット位置を元に戻して、前記転送データ
を得るものであることを特徴とするデータ転送システ
ム。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001396429A JP4054190B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | データ転送システム |
| DE60209849T DE60209849T2 (de) | 2001-12-27 | 2002-11-28 | Datenübertragungssystem unter Verwendung einer Bitumkehrung |
| EP02026828A EP1324530B1 (en) | 2001-12-27 | 2002-11-28 | Data transfer system using bit inversion |
| CN02156982.7A CN1282321C (zh) | 2001-12-27 | 2002-12-24 | 数据传送系统 |
| US10/327,956 US7260223B2 (en) | 2001-12-27 | 2002-12-26 | Data transfer system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001396429A JP4054190B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | データ転送システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003198535A true JP2003198535A (ja) | 2003-07-11 |
| JP4054190B2 JP4054190B2 (ja) | 2008-02-27 |
Family
ID=19189091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001396429A Expired - Fee Related JP4054190B2 (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | データ転送システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7260223B2 (ja) |
| EP (1) | EP1324530B1 (ja) |
| JP (1) | JP4054190B2 (ja) |
| CN (1) | CN1282321C (ja) |
| DE (1) | DE60209849T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205815A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Le Tekku:Kk | 複数の乱数列を用いた情報通信装置及び情報通信方法 |
| JP2019045969A (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-22 | 富士通株式会社 | 生体画像処理装置、生体画像処理方法、及び生体画像処理プログラム |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4054190B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2008-02-27 | 松下電器産業株式会社 | データ転送システム |
| US6933862B2 (en) * | 2003-10-14 | 2005-08-23 | Agilent Technologies, Inc. | Power consumption stabilization system and method |
| GB2409617B (en) * | 2003-12-23 | 2006-07-12 | Toshiba Res Europ Ltd | Data encoding for static mimo channels |
| CN100466513C (zh) * | 2004-01-15 | 2009-03-04 | 凌阳科技股份有限公司 | 以同位检查比特保护收送资料的系统及其方法 |
| US7764792B1 (en) | 2005-01-13 | 2010-07-27 | Marvell International Ltd. | System and method for encoding data transmitted on a bus |
| US8205047B2 (en) * | 2007-03-14 | 2012-06-19 | Marvell Israel (M.I.S.L.) Ltd. | Method and apparatus for reducing simultaneous switching outputs |
| JP2009033623A (ja) * | 2007-07-30 | 2009-02-12 | Kyocera Corp | Ｏｆｄｍ送信装置及びｏｆｄｍ受信装置並びにインターリーブ方法 |
| CN101404558B (zh) * | 2008-10-31 | 2011-05-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 基于ami编码的数据传输方法及数据处理装置 |
| CN102293006B (zh) * | 2009-01-21 | 2013-10-09 | 松下电器产业株式会社 | 移动终端和视频数据修补方法 |
| EP2526492B1 (en) * | 2010-01-20 | 2016-01-06 | Rambus Inc. | Multiple word data bus inversion |
| US9294316B2 (en) * | 2010-06-24 | 2016-03-22 | Texas Instruments Incorporated | Scrambling sequences for wireless networks |
| US9219509B1 (en) * | 2012-05-04 | 2015-12-22 | Rambus Inc. | System performance improvement using data reordering and/or inversion |
| US20170302444A1 (en) * | 2016-04-19 | 2017-10-19 | Phillip H. Gillaspy | System and methods for keyed communications channel encryption and decryption |
| US9780948B1 (en) * | 2016-06-15 | 2017-10-03 | ISARA Corporation | Generating integers for cryptographic protocols |
| GB2580150B (en) * | 2018-12-21 | 2022-05-25 | Graphcore Ltd | Pseudo-random number generator |
| US10963405B2 (en) * | 2019-03-29 | 2021-03-30 | Intel Corporation | Minimum input/output toggling rate for interfaces |
| US11139830B2 (en) * | 2020-01-28 | 2021-10-05 | Qualcomm Incorporated | Bit inversion for data transmission |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2058796C3 (de) * | 1970-11-30 | 1979-04-05 | Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren und Einrichtung zur Synchronisation von Zufallszeichengeneratoren |
| US4888799A (en) * | 1986-01-03 | 1989-12-19 | Scientific Atlanta, Inc. | Scrambling of signals by inversion |
| US5535277A (en) * | 1994-03-10 | 1996-07-09 | Mita Industrial Co., Ltd. | Encryption communication apparatus |
| GB2288519A (en) * | 1994-04-05 | 1995-10-18 | Ibm | Data encryption |
| JPH0832574A (ja) | 1994-07-18 | 1996-02-02 | Oki Electric Ind Co Ltd | データ送信装置及びデータ受信装置 |
| US6996096B2 (en) * | 1997-02-14 | 2006-02-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Communication apparatus and a method of controlling a communication apparatus |
| JP2856190B2 (ja) * | 1997-02-27 | 1999-02-10 | 日本電気株式会社 | 演算処理装置および演算処理方法 |
| CN1130054C (zh) * | 1997-04-24 | 2003-12-03 | 松下电器产业株式会社 | 数据传送方法 |
| US6661469B1 (en) * | 1998-04-17 | 2003-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | False contour correcting apparatus and method |
| KR100320183B1 (ko) * | 1999-03-17 | 2002-01-10 | 구자홍 | 디지탈데이터 플레이어의 파일 암호화 장치 |
| EP1143658A1 (en) * | 2000-04-03 | 2001-10-10 | Canal+ Technologies Société Anonyme | Authentication of data transmitted in a digital transmission system |
| JP4054190B2 (ja) * | 2001-12-27 | 2008-02-27 | 松下電器産業株式会社 | データ転送システム |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001396429A patent/JP4054190B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-28 DE DE60209849T patent/DE60209849T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-28 EP EP02026828A patent/EP1324530B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-12-24 CN CN02156982.7A patent/CN1282321C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-26 US US10/327,956 patent/US7260223B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008205815A (ja) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Le Tekku:Kk | 複数の乱数列を用いた情報通信装置及び情報通信方法 |
| JP2019045969A (ja) * | 2017-08-30 | 2019-03-22 | 富士通株式会社 | 生体画像処理装置、生体画像処理方法、及び生体画像処理プログラム |
| JP7011152B2 (ja) | 2017-08-30 | 2022-01-26 | 富士通株式会社 | 生体画像処理装置、生体画像処理方法、及び生体画像処理プログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1428962A (zh) | 2003-07-09 |
| EP1324530A2 (en) | 2003-07-02 |
| DE60209849D1 (de) | 2006-05-11 |
| US20030125015A1 (en) | 2003-07-03 |
| EP1324530B1 (en) | 2006-03-15 |
| JP4054190B2 (ja) | 2008-02-27 |
| DE60209849T2 (de) | 2006-08-17 |
| US7260223B2 (en) | 2007-08-21 |
| EP1324530A3 (en) | 2003-11-12 |
| CN1282321C (zh) | 2006-10-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003198535A (ja) | データ転送システム | |
| Alanazi et al. | New comparative study between DES, 3DES and AES within nine factors | |
| US6434699B1 (en) | Encryption processor with shared memory interconnect | |
| US6014446A (en) | Apparatus for providing improved encryption protection in a communication system | |
| Liu et al. | Scan-based attacks on linear feedback shift register based stream ciphers | |
| De Canniere et al. | An introduction to block cipher cryptanalysis | |
| EP3143720B1 (en) | Differential power analysis countermeasures | |
| EP0471839B1 (en) | Encryption apparatus | |
| WO1996002992A1 (fr) | Procede d'emission de signaux et systeme de communication | |
| WO1995006373A1 (en) | Method and apparatus for decryption using cache storage | |
| Pramstaller et al. | Towards an AES crypto-chip resistant to differential power analysis | |
| McEvoy et al. | All-or-nothing transforms as a countermeasure to differential side-channel analysis | |
| Nohl et al. | Cryptanalysis of the DECT standard cipher | |
| CN108123792B (zh) | 一种sm4算法电路的功耗加扰方法 | |
| EP1416664A2 (en) | Data encryption method | |
| Muzaffar et al. | Lightweight, single-clock-cycle, multilayer cipher for single-channel IoT communication: Design and implementation | |
| Muzaffar et al. | Single-clock-cycle, multilayer encryption algorithm for single-channel IoT communications | |
| US7171437B2 (en) | Residue calculating unit immune to power analysis | |
| US6327654B1 (en) | Semiconductor integrated circuit for cryptographic process and encryption algorithm alternating method | |
| KR20060068006A (ko) | 전력분석에 의한 데이터 버스 공격을 막기 위한 랜덤 버스스크램블 장치 | |
| US20230299940A1 (en) | Single stream one time pad with encryption with expanded entropy | |
| Van Lan et al. | A low area, low power 8-bit AES-CCM authenticated encryption core in 180nm CMOS process | |
| Khamees et al. | Encryptoin and decryption of data by Using Geffe Algorithm | |
| WO2004105296A2 (en) | Scure communication | |
| McEvoy et al. | All-or-Nothing Transforms as a Countermeasure to Differential Side-Channel Analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041221 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071113 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071207 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101214 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111214 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121214 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131214 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |