JP2009296217A - 暗号通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の誤り訂正符合、誤り拡大符号、第2の誤り訂正符合の3段階からなる符合化を行う。復号は3段階の符号化とは逆の順番で行う。正規受信者のBERが盗聴者のBERよりも小さいことを利用して、第2の誤り訂正符合を復号する際に正規受信者の誤りは訂正するが盗聴者の誤りは訂正しない。次に誤り拡大符号の復号により盗聴者のBERが増大する。この際、正規受信者に誤りが残っていれば正規受信者もBERが増大してしまうが、引き続く第1の誤り訂正符合の復号によりそれは訂正される。盗聴者のBERは、誤り拡大符号の復号後は十分に大きく、第1の誤り訂正符合の復号時には訂正できない。
【選択図】図1
Description
実施例6及び本実施例における符号では復号前にブロック内に2箇所以上のビット誤りがある場合、ビット誤りが相殺されるビットもある。あるいはブロック内にビット誤りがなければ復号後もビット誤りがない。盗聴者に対しては完全にランダムで0.5のBERが理想的である。これを実現するためには実施例6や本実施例の方法で符合化を行った後、ブロックをまたがってビット並べ替えを行い、その上で再度ブロック別に同様な誤り拡大符号化を行えばよい。このビット並べ替えと誤り拡大符合化を繰り返し実装すれば盗聴者のビット誤りに関するランダム性はさらに増す。
20…復号器、
100…符号器、110…乱数発生器、151…第1の誤り訂正符号器、152…誤り拡大符号器、153…第2の誤り拡大符号器、
200…送信機、210…アンチスクイズド光発生器、211…LD光源、212…乱数発生器、213…揺らぎ発生器、220…位相変調器、230…擬似乱数発生器、
300…受信機、310…検出器、311…局発光源、312…ビームスプリッタ、313…光検出器、314…光検出器、315…差動出力器、
320…位相変調器、330…擬似乱数発生器、
400…復号器、451…第1の誤り訂正符号の復号器、452…誤り拡大符号の復号器、453…第2の誤り拡大符号の復号器、
901…伝送路。
Claims (19)
- 入力信号に符号化処理を行う符号器と前記符号化処理された信号を送信する送信機とを具備してなる送信部と、
前記符号化処理された信号を受信する受信機と前記受信機で受信された前記符号化処理された信号に復号化処理を行う復号器とを具備してなる受信部とを備え、
前記符号器において、前記入力される信号に対して第1の誤り訂正符号と、前記受信側における復号時にビット誤りが拡大する拡大符合と、第2の誤り訂正符合との3段階からなる3段符号化を行い、
前記復号器では、その逆に前記符号化された信号に対して前記第2の誤り訂正符合と、前記ビット誤り拡大符号と、前記第1の誤り訂正符合との順番で復号化することを特徴とする暗号通信装置。 - 前記第2の誤り訂正符合の能力は、前記受信部において前記符号化処理された信号を正規に受信する正規受信者のビット誤りが訂正可能であるように設定されていることを特徴とする請求項1記載の暗号通信装置。
- 前記正規受信者以外の前記符号化処理された信号の受信者を不正受信者と定義した時、
前記不正受信者のビット誤り率をPeveとし、前記正規受信者のビット誤り率をPbobとすれば、Peve > Pbobとなる手段を有することを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。 - 前記不正受信者のビット誤り率Peveが前記正規受信者のビット誤り率Pbobよりも大きくなる(Peve > Pbob)手段を有し、
前記第2の誤り訂正符合の能力が、前記正規受信者のビット誤り率Pbobでは訂正可能であるが前記不正受信者のビット誤り率Peveでは訂正できない程度に設定され、
前記誤り拡大符号の復号時に、前記不正受信者の誤り率が増大することを特徴とする請求項3記載の暗号通信装置。 - 前記送信部と前記正規受信者間で予め種鍵が共有され、
前記3段符号化により符号化された2値の信号がキャリア光を用いて伝送される際に、前記種鍵を用いて互いに非直交な送信基底の中からひとつが選択され、
前記送信基底を用いて前記符号化された2値の信号が伝送され、
前記受信部では前記種鍵を用いて受信基底が選択された上で受信され、
前記符号化された2値の信号が前記3段符号化により復号化されることを特徴とする請求項4記載の暗号通信装置。 - 前記送信部から前記受信部へのキャリア光にアンチスクイズド光を用いることを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。
- 前記送信部から前記受信部へのキャリア光に揺らぎを重畳した光を用いることを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。
- 前記送信部に乱数発生器と位相変調器を具備し、
前記乱数発生器と前記位相変調器を用いて付加的にキャリア光に乱数が重畳されることを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。 - 2値にされた信号列は2値の乱数を加えてビット列が長くされ、
前記長くされたビット列は並べ替えが行なわれ、
その後前記3段符号化を用いて符号化されることを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。 - 前記送信部と前記受信部で予め種鍵が共有され、
2値にされた信号は前記種鍵により暗号化され、
その暗号化された信号列に乱数を加えてビット列が長くされ、
前記長くされたビット列は並べ替えが行なわれ、
その後前記3段符号化により符号化されて伝送され、
前記受信部では前記3段符号化により復号化され、
暗号列と乱数が分離され、
前記暗号列は前記種鍵で復号化され、
前記乱数は次回の送受信のための種鍵にされることを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。 - 前記送信側と前記受信側で予め種鍵が共有され、
2値にされた信号は前記種鍵の一部により暗号化され、
その暗号化された信号列は2値の乱数を加えてビット列が長くされ、
前記長くされたビット列は並べ替えが行なわれ、
その後前記3段符号化により符号化され、
符号化された2値の信号を伝送する際に前記一部を除いた残りの種鍵を用いて互いに非直交な送信基底の中からひとつが選択され、
その基底を用いて信号が伝送され、
前記受信部では前記種鍵を用いて受信基底が選択された上で受信され、
前記3段符号化により復号化され、
暗号列と乱数が分離され、
前記暗号列は前記種鍵を用いて復号化され、
前記乱数は、次回の送受信における暗号化のための種鍵と前記送信基底の選択のための種鍵に用いられることを特徴とする請求項2記載の暗号通信装置。 - 前記送信部から前記受信部へのキャリア光にアンチスクイズド光を用いることを特徴とする請求項11記載の暗号通信装置。
- 前記送信部から前記受信部へのキャリア光に揺らぎを重畳した光を用いることを特徴とする請求項11記載の暗号通信装置。
- 前記送信部に乱数発生器と位相変調器を具備し、
前記乱数発生器と前記位相変調器を用いて付加的にキャリア光に乱数が重畳されることを特徴とする請求項11記載の暗号通信装置。 - 前記第1の誤り訂正符号を省略したことを特徴とする請求項1記載の暗号通信装置。
- 入力信号に符号化処理を行う符号器と前記符号化処理された信号を送信する送信機とを具備してなる送信部と、
前記符号化処理された信号を受信する受信機と前記受信機で受信された前記符号化処理された信号に復号化処理を行う復号器とを具備してなる受信部とを備え、
前記符号器において、第1の誤り訂正符号化と、復号時にビット誤りが拡大する符号及び誤り訂正符号の2段階からなる符号化を2回以上繰り返し、
前記復号器において、符号化時とは逆の順番で復号することを特徴とする暗号通信装置。 - 前記第1の誤り訂正符号を省略したことを特徴とする請求項16記載の暗号通信装置。
- 請求項1記載の暗号通信装置の送信部を用いて構成することを特徴とする送信装置。
- 請求項1記載の暗号通信装置の受信部を用いて構成することを特徴とする受信装置。
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