JP5302360B2 - 信号処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号の全てまたは一部を変換処理（例えば暗号処理）する信号処理装置に係り、特にネットワーク機器における暗号方式のように、相互接続性を確保するために変換方式が標準仕様または要求仕様として定められていて、複数の変換方式を実装する場合の信号処理装置に関するものである。

イーサネット（登録商標）フレームの暗号方式の標準仕様では、（ａ）演算方法、の他に（ｂ）暗号化するフレーム種類や、（ｃ）ネットワーク制御等の他の機能との処理順序の前後関係やレイヤ構成、が定義される場合がある。装置化に際しては、所定の暗号処理機能を、暗号化する対象フレームの種類や他の機能との処理の前後関係を満たす位置に実装する。仕様が標準化されている場合には、フレームを授受する装置がともに標準仕様に準拠するように仕様を合わせることによって相互接続性を確保している。装置に搭載される複数の異なる暗号方式（例えば暗号方式Ａと暗号方式Ｂ）のうち、Ａを規定する標準仕様（例えば非特許文献１に開示された標準仕様（I））では、暗号機能をネットワーク制御レイヤよりも上位に定義しネットワーク制御レイヤで生成する制御フレームを暗号化対象外とする。これに対して、Ｂを規定する標準仕様（例えば非特許文献２に開示された標準仕様（II））では、レイヤに関する定義は規定されないものの、暗号方式Ｂの仕様として暗号化するフレーム種別は全てのユニキャストフレーム（即ち制御フレームを含む）としているためにネットワーク制御機能の後段（下位レイヤ側）に暗号機能を配置することが必要となる例がある。

これら暗号方式Ａと暗号方式Ｂの両方を標準仕様に準拠して実装する装置の形態の一つは、ネットワーク制御レイヤよりも上位側に暗号方式Ａの処理部を実装し、下位側に暗号方式Ｂの処理部を実装する形態である。つまり、フレームを暗号化してネットワークを介して受信側装置に向けて送信する送信側装置においては、ネットワーク制御処理ブロックの前段に暗号方式Ａの処理部を実装し、後段に暗号方式Ｂの処理部を実装することになる。このような装置形態から一般的に想定される従来の信号処理装置の構成を図７に示し、非特許文献１に開示された標準仕様（I）における暗号機能の論理配置を示すプロトコルスタックを図８に示す。

信号処理装置１００の暗号処理回路１０１は、受信フレームと信号処理装置１００内で生成された生成フレーム（ネットワーク制御フレームを除く）とのうち、暗号化対象指定情報で暗号化対象に指定されたフレームを暗号方式Ａで暗号化する。多重化回路１０２は、受信フレームと生成フレームに対して暗号方式Ｂの処理を行うための回路で、受信フレームと生成フレームとを多重化して後段に送る。選択回路１０３は、暗号方式Ａの処理を行う場合、暗号処理回路１０１の出力フレームを選択して出力し、暗号方式Ｂの処理を行う場合、多重化回路１０２の出力フレームを選択して出力する。

ネットワーク制御機能部１０４は、ネットワーク制御フレームを生成し、ネットワーク制御機能部１０４内の選択回路１０５は、選択回路１０３の出力フレームとネットワーク制御フレームとを多重して後段に送る。暗号処理回路１０６は、暗号方式Ｂの処理を行うための回路で、ネットワーク制御フレームを含む全てのユニキャストフレームを暗号化する。選択回路１０７は、暗号方式Ａの処理を行う場合、ネットワーク制御機能部１０４の出力フレームを選択して出力し、暗号方式Ｂの処理を行う場合、暗号処理回路１０６の出力フレームを選択して出力する。

IEEE802.1AE，"Media Access Control (MAC) Security"，2006 NIST 800-38A(AES-CTR)，"Advanced Encryption Standard (AES)"，2001

図７に示した従来の信号処理装置では、暗号方式Ａの暗号化対象とするフレーム種別を全てのユニキャストフレームに拡張して暗号方式Ｂと同等のセキュリティを確保しようとしても、暗号方式Ａの暗号処理回路１０１がネットワーク制御機能部１０４の前段に実装されているため、ネットワーク制御機能部１０４により生成されるフレームを暗号化することができないという問題点があった。

また、図７に示した従来の信号処理装置では、暗号処理回路１０１と暗号処理回路１０６の実装位置がネットワーク制御機能部１０４の前段と後段の２箇所に分かれる結果、暗号方式が異なっていても暗号化処理で同様に行う演算（例えばＡＥＳ−１２８など）があるにもかかわらず、暗号方式Ａと暗号方式Ｂで暗号処理回路を共用することが難しく、２箇所の実装位置に同じ回路を搭載する必要がある。したがって、回路が重複しハードウェアが増大するという問題点があった。
なお、以上のような問題点は、暗号処理に限らず、他の変換処理においても発生する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、複数の変換方式に準拠しつつ変換処理対象フレームを全てのユニキャストフレームに拡張することができ、ハードウェアの増大を防ぐことができる信号処理装置を提供することを目的とする。

本発明の信号処理装置は、信号処理装置が外部から受信した受信フレームまたは信号処理装置内で生成した生成フレームを受けて、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームか否かを示す区分情報を生成し、この区分情報を前記受信フレームまたは前記生成フレームに付随して出力する区分情報生成手段と、この区分情報生成手段が出力したフレームと区分情報を受けて、区分情報とチェック対象のフィールドの値に基づいて変換処理対象のフレームか否かを示す変換処理オン／オフ指定情報を生成し、この変換処理オン／オフ指定情報を前記区分情報生成手段が出力したフレームに付随して出力する変換オン／オフ判定手段と、前記変換処理オン／オフ指定情報に基づいて、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームの全部または一部を変換処理する変換処理手段とを有することを特徴とするものである。

また、本発明の信号処理装置の１構成例において、前記区分情報生成手段は、区分対象のフレームが信号処理装置が外部から受信した受信フレームの場合には、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報を生成し、区分対象のフレームが信号処理装置内で生成した生成フレームで且つ変換処理対象の場合には、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報を生成し、区分対象のフレームが信号処理装置内で生成した生成フレームで且つ変換処理対象外の場合には、特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームであることを示す区分情報を生成し、前記変換オン／オフ判定手段は、前記区分情報生成手段が出力したフレームが特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームで且つチェック対象のフィールドの値が変換処理対象の値の場合には、変換処理オンを指定する変換処理オン／オフ指定情報を生成し、前記区分情報生成手段が出力したフレームが特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームで且つチェック対象のフィールドの値が変換処理対象外の値の場合には、変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報を生成し、前記区分情報生成手段が出力したフレームが特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームの場合には、変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報を生成することを特徴とするものである。

また、本発明の信号処理装置の１構成例において、前記区分情報生成手段は、信号処理装置内で生成した生成フレームを受ける場合、このフレームが変換処理対象のフレームか否かを示す変換処理対象指定情報をフレームと共に受けることを特徴とするものである。
また、本発明の信号処理装置の１構成例において、前記区分情報生成手段は、生成した区分情報を、信号処理装置が外部から受信した受信フレームまたは信号処理装置内で生成した生成フレームに格納して出力し、前記変換オン／オフ判定手段は、生成した変換処理オン／オフ指定情報を、前記区分情報生成手段が出力したフレームに格納して出力することを特徴とするものである。
また、本発明の信号処理装置の１構成例において、前記変換処理手段は、複数の方式の変換処理に対応し、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームの送信速度を検出し、フレームの送信速度と変換方式との所定の対応関係に基づいて、前記検出した送信速度に対応する変換方式を決定し、この変換方式に則ってフレームを変換処理することを特徴とするものである。
また、本発明の信号処理装置の１構成例において、前記変換処理手段は、複数の方式の変換処理に対応し、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームの送信先ＭＡＣアドレスを検出し、フレームの送信先ＭＡＣアドレスと変換方式との所定の対応関係に基づいて、前記検出した送信先ＭＡＣアドレスに対応する変換方式を決定し、この変換方式に則ってフレームを変換処理することを特徴とするものである。

また、本発明の信号処理装置の１構成例は、さらに、前記区分情報生成手段と前記変換オン／オフ判定手段との間に、前記区分情報生成手段が出力したフレームと、信号処理装置内で生成され前記区分情報を持っているフレームとを受けて、これらのフレームを多重化して前記変換オン／オフ判定手段に送る第１の多重化手段を有することを特徴とするものである。
また、本発明の信号処理装置の１構成例において、さらに、前記変換オン／オフ判定手段と前記変換処理手段との間に、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームと、信号処理装置内で生成され前記変換処理オン／オフ指定情報を持っているフレームとを受けて、これらのフレームを多重化して前記変換処理手段に送る第２の多重化手段を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、区分情報生成手段と、変換オン／オフ判定手段と、変換処理手段とを設けることにより、複数の変換方式に準拠しつつ、変換処理対象フレームを全てのユニキャストフレームに拡張することができる。また、本発明では、変換処理手段を１つにまとめることができるので、複数の変換方式で同様に行う演算（例えばＡＥＳ−１２８など）の回路の共用化が可能となり、ハードウェアの増大を防ぐことができる。

また、本発明では、第１の多重化手段を設けることにより、信号処理装置内で生成されたフレームを区分情報生成手段を経ずに変換オン／オフ判定手段に入力することができる。

また、本発明では、第２の多重化手段を設けることにより、信号処理装置内で生成されたフレームを区分情報生成手段と変換オン／オフ判定手段を経ずに変換処理手段に入力することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態においてフレーム内の特定のビット位置に区分情報を格納する例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態においてフレーム内の特定のビット位置に変換処理オン／オフ指定情報を格納する例を示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるフレーム構造の例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。 従来の信号処理装置の構成を示すブロック図である。 標準仕様（I）における暗号機能の論理配置を示すプロトコルスタックを説明する図である。

［発明の原理］
本発明では、ネットワーク制御機能部により生成されるフレームも暗号方式Ａで暗号化できるように、暗号方式Ａの暗号処理回路を暗号方式Ｂと同様にネットワーク制御機能部の後段に実装する。このとき、暗号処理対象を標準仕様（I）が規定するフレームに限定することもできるようにするため、ネットワーク制御機能よりも上位レイヤ側に暗号処理対象のフレームと暗号処理対象外のフレームとを区別する機能を残し、その区分情報を基に暗号処理回路をオン／オフすることで、暗号処理するフレームの種類も暗号演算の方式も標準仕様（I）と等価とすることを可能にする。これにより、暗号方式Ａの処理として、標準仕様（I）に準拠した処理と全てのユニキャストフレームを対象とする拡張処理の両方が可能となる。また、暗号方式Ａも暗号方式Ｂも暗号処理回路の実装位置を同じ位置、すなわちネットワーク制御機能部の後段にしたことによりＡＥＳ−１２８演算など共通の処理回路を暗号方式Ａと暗号方式Ｂで共用することが可能となり、回路の重複を回避しハードウェアの増大を防ぐことができる。

［第１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。図１は本発明の第１の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図である。
信号処理装置１は、フレームを受信する受信端子２と、フレームを送信する送信端子３と、変換制御機能部４と、変換処理手段となる暗号処理回路５とを有する。変換制御機能部４は、区分情報生成機能部６と、変換オン／オフ判定機能部７とを有する。

区分情報生成機能部６は、信号処理装置１が受信したフレームを受ける入力端子６０と、信号処理装置１内で生成された生成フレームを受ける入力端子６１と、この生成フレームが変換処理対象のフレームか否かを示す変換処理対象指定情報（本実施の形態では暗号化対象指定情報）を生成フレームとともに受ける入力端子６２と、変換オン／オフ判定機能部７にフレームおよびフレームに付随する区分情報を送る出力端子６３とを有する。区分情報生成機能部６は、変換オン／オフ判定を一括して行う前処理として、（１）フレームチェックが不要な生成フレームと、（２）フレームチェックが必要な生成フレームと、（３）フレームチェックが必要な受信フレームの区分を行う。

変換オン／オフ判定機能部７は、区分情報生成機能部６からフレームおよびフレームに付随する区分情報を受ける入力端子７０と、暗号処理回路５にフレームおよびフレームに付随する変換処理オン／オフ情報を送る出力端子７１とを有する。変換オン／オフ判定機能部７は、暗号処理回路５の前処理として、変換処理（本実施の形態では暗号処理）を行うか／行わないかを指定する。

暗号処理回路５は、変換オン／オフ判定機能部７からフレームおよびフレームに付随する変換処理オン／オフ情報を受ける入力端子５０と、フレームを送る出力端子５１とを有する。暗号処理回路５は、暗号処理を行うか／行わないかの指定に基づいて動作する。

以下、本実施の形態の動作を図１を用いて説明する。区分情報生成機能部６は、フレームを受信したとき、このフレームが信号処理装置１が受信したフレームの場合には、変換オン／オフ判定において特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報“０”を生成し、受信したフレームに区分情報“０”を格納して変換オン／オフ判定機能部７に送る。図２は区分情報をフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］に格納する例を示している。

また、区分情報生成機能部６は、フレームを受信したとき、このフレームが信号処理装置１が生成したフレームの場合には、暗号化対象であるか暗号化対象外であるかを示す暗号化対象指定情報をフレームと共に受信するが、受信したフレームが信号処理装置１が生成したフレームで且つ暗号化対象であれば、変換オン／オフ判定において特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報“０”を生成し、受信したフレームに区分情報“０”を格納して変換オン／オフ判定機能部７に送る。

また、区分情報生成機能部６は、フレームを受信したとき、このフレームが信号処理装置１が生成したフレームで且つ暗号化対象外であれば、変換オン／オフ判定において特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームであることを示す区分情報“１”を生成し、受信したフレームに区分情報“１”を格納して変換オン／オフ判定機能部７に送る。信号処理装置１が生成したフレームが暗号化対象であるか暗号化対象外であるかに関係なく、区分情報の格納位置は、信号処理装置１が受信したフレームの場合と同じフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］である。

また、区分情報生成機能部６は、信号処理装置１が生成したフレームが暗号鍵管理フレームのとき、このフレームと共に暗号化対象外であることを示す暗号化対象指定情報を受ける。そして、区分情報生成機能部６は、変換オン／オフ判定において特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームであることを示す区分情報“１”を生成し、暗号鍵管理フレームに区分情報“１”を格納して変換オン／オフ判定機能部７に送る。

本実施の形態では、ＥＰＯＮ（Ethernet Passive Optical Network）の送信フレームの信号処理を行うことを想定しており、信号処理装置１が生成したフレームと信号処理装置１が受信したフレームのうち、少なくとも一方がイーサネットフレームであることを想定している。この場合、チェック対象の特定のフィールドは、フレームの送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプ（Length／Type）フィールド、およびサブタイプ（Subtype）フィールドである。

変換オン／オフ判定機能部７は、区分情報生成機能部６からフレームを受信すると、このフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］を確認する。変換オン／オフ判定機能部７は、フレーム先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］が特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームであることを示す区分情報“１”であれば、受信したフレームの送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプフィールド、およびサブタイプフィールドの値のいかんによらず、このフレームに変換処理オフ（暗号処理オフ）を指定する変換処理オン／オフ指定情報“０”を格納して暗号処理回路５に送る。

図３は変換処理オン／オフ指定情報をフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［７］に格納する例を示している。
前記のとおり、信号処理装置１が生成したフレームが暗号鍵管理フレームのとき、フレームの２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］は区分情報“１”であるから、変換オン／オフ判定機能部７は、このフレームに変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報“０”を格納して暗号処理回路５に送る。

また、変換オン／オフ判定機能部７は、受信したフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］が特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報“０”であれば、このフレームの送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプフィールド、およびサブタイプフィールドの値をチェックする。変換オン／オフ判定機能部７は、これらのフィールドの値が変換処理対象（暗号化対象）の値であれば、このフレームに変換処理オン（暗号処理オン）を指定する変換処理オン／オフ指定情報“１”を格納して暗号処理回路５に送る。

図４はフレーム構造の例を示す図であり、変換オン／オフ判定機能部７がチェックするフィールドの位置の例を示す図である。ここでは、ＯＡＭＰＤＵ（OAM Protocol Data Unit）フレームの例を示している。前記のとおり、変換オン／オフ判定機能部７は、送信先アドレス（Destination Address）、長さ／タイプ（Length／Type）フィールド、およびサブタイプ（Subtype）フィールドをチェックする。

また、変換オン／オフ判定機能部７は、受信したフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［２］が特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報“０”で、このフレームの送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプフィールド、およびサブタイプフィールドの値をチェックした結果、これらのフィールドの値が変換処理対象外（暗号化対象外）の値であれば、このフレームに変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報“０”を格納して暗号処理回路５に送る。受信したフレームが暗号化対象であるか暗号化対象外であるかに関係なく、変換処理オン／オフ指定情報の格納位置は、特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームの場合と同じフレーム先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［７］である。

暗号処理回路５は、変換オン／オフ判定機能部７からフレームを受信すると、このフレームの送信速度を検出すると共に、このフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［７］を確認する。フレームの送信速度を検出する方法としては、例えば暗号処理回路５にフレームの送信速度ごとに入力端子５０を設けておき、変換オン／オフ判定機能部７から送信速度の異なるフレームをそれぞれ別の入力端子５０を介して暗号処理回路５に入力する構成とし、どの入力端子５０からフレームが入力されたかで暗号処理回路５がフレーム送信速度を検出する方法がある。なお、送信速度の検出方法は、このような方法に限るものではなく、フレーム送信速度を検出できるものであれば、他の一般的な方法であってもよい。

続いて、暗号処理回路５は、検出したフレームの送信速度に対応する暗号方式（例えば暗号方式Ａあるいは暗号方式Ｂ）を決定する。暗号処理回路５は、フレームの送信速度と変換方式（暗号方式）との対応関係が登録されたテーブル（不図示）を予め記憶している。したがって、暗号処理回路５は、このテーブルを参照して、フレームの送信速度に対応する暗号方式を決定することができる。そして、暗号処理回路５は、変換オン／オフ判定機能部７から受信したフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［７］が変換処理オンを指定する変換処理オン／オフ指定情報“１”であれば、このフレームに対して、先に決定した暗号方式に則って暗号処理を実施して、暗号処理したフレームを出力する。

また、暗号処理回路５は、変換オン／オフ判定機能部７から受信したフレームの先頭から２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［７］が変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報“０”であれば、暗号処理を実施せずに、このフレームを出力する。
前記のとおり、信号処理装置１が生成したフレームが暗号鍵管理フレームのとき、フレームの２ｂｙｔｅ目のｂｉｔ［７］は変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報“０”であるから、暗号処理回路５は、暗号処理を実施せずにフレームを出力する。

以上のように、本実施の形態によれば、標準仕様（I）と標準仕様（II）の両方に準拠しつつ、暗号化対象フレームを全てのユニキャストフレームに拡張することができる。また、本実施の形態では、暗号処理回路を１つにまとめることができるので、標準仕様（I）と標準仕様（II）の両方で同様に行う演算（例えばＡＥＳ−１２８など）の回路の共用化が可能となり、ハードウェアに無駄が生じるのを回避することができる。

なお、図２、図３には、区分情報および変換処理オン／オフ指定情報をフレームに格納する例を示したが、これらの情報は必ずしもフレームに格納されなくてもよい。例えばフレームを伝送する信号線とは別に、区分情報および変換処理オン／オフ指定情報を伝送する信号線を設け、この信号線を使って区分情報および変換処理オン／オフ指定情報をフレームとは別に送ることにより、区分情報および変換処理オン／オフ指定情報をフレームに格納する場合と同様の動作を実現可能である。

また、本実施の形態では、区分情報と変換処理オン／オフ指定情報とを格納するビット位置が異なる例を示したが、区分情報と同じビット位置に変換処理オン／オフ指定情報を上書きするようにしてもよい。

また、本実施の形態では、フレームの送信速度と変換方式（暗号方式）との対応関係を予め保持しておき、フレームの送信速度を検出することにより変換方式（暗号方式）を決定する例を示したが、これに限るものではなく、フレームの送信先ＭＡＣアドレスに応じて変換方式（暗号方式）を決定するようにしてもよい。この場合、暗号処理回路５は、送信先ＭＡＣアドレスと変換方式（暗号方式）との対応関係が登録されたテーブル（不図示）を予め記憶している。暗号処理回路５は、このテーブルを参照することにより、フレームの送信先ＭＡＣアドレスに対応する変換方式（暗号方式）を決定する。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
本実施の形態の信号処理装置１ａは、受信端子２と、送信端子３と、変換制御機能部４ａと、暗号処理回路５とを有する。変換制御機能部４ａは、区分情報生成機能部６と、変換オン／オフ判定機能部７と、多重化回路８とを有する。

第１の実施の形態との違いは、信号処理装置１ａで生成された生成フレームの一部を区分情報生成機能部６を経ずに変換オン／オフ判定機能部７に入力する点にある。第１の実施の形態では、信号処理装置１が受信したフレームと信号処理装置１が生成したフレームとを一括して変換オン／オフ判定するために、変換オン／オフ判定機能部７の前段に区分情報生成機能部６を配し、区分情報生成機能部６で区分情報を生成した上で、変換オン／オフ判定機能部７で送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプフィールド、およびサブタイプフィールドの値をチェックすることにより変換オン／オフを一括して判定するようにしていた。

これに対して、本実施の形態では、機能配置の上で、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであるか否かが予め決まっているために区分情報生成機能部６で区分情報を生成する必要がない場合には、信号処理装置１ａでフレームを生成する際に区分情報を当該フレームに格納しておくことによって、このフレームを変換オン／オフ判定機能部７で区分情報生成機能部６を経た他のフレームと同様に処理することができる。

多重化回路８は、区分情報生成機能部６からフレームを受信したときに受信したフレームを出力すると共に、信号処理装置１ａで生成され区分情報生成機能部６を経ずに入力されたフレームを受信したときに受信したフレームを出力することにより、区分情報生成機能部６を経たフレームと区分情報生成機能部６を経ないフレームとを多重化して変換オン／オフ判定機能部７に送る。
区分情報生成機能部６、変換オン／オフ判定機能部７および暗号処理回路５の動作は、第１の実施の形態と同じである。

以上のように、本実施の形態は、信号処理装置１ａで生成されたフレームを区分情報生成機能部６を経ずに変換オン／オフ判定機能部７に入力することを可能としたものである。信号処理装置１ａ内の図示しないフレーム生成手段のうち、多重化回路８にフレームを送信するフレーム生成手段は、生成したフレームに区分情報を格納する。当該フレーム生成手段は、生成したフレームが変換処理対象（暗号化対象）であれば、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報“０”をフレームに格納し、フレームが変換処理対象外（暗号化対象外）であれば、特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームであることを示す区分情報“１”をフレームに格納する。区分情報生成機能部６を経ないフレームの例としては、ネットワーク制御フレームがある。ネットワーク制御フレームを生成するフレーム生成手段は、図示しないネットワーク制御機能部である。

なお、第１の実施の形態と同様に、区分情報をフレームに格納しなくてもよい。第１の実施の形態と同様に、図示しないフレーム生成手段から多重化回路８へフレームを伝送する信号線とは別に、区分情報を伝送する信号線を設け、この信号線を使って区分情報をフレームとは別に多重化回路８に送ることにより、区分情報をフレームに格納する場合と同様の動作を実現可能である。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６は本発明の第３の実施の形態に係る信号処理装置の構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。
本実施の形態の信号処理装置１ｂは、受信端子２と、送信端子３と、変換制御機能部４と、暗号処理回路５と、多重化回路９とを有する。

第１の実施の形態との違いは、信号処理装置１ｂで生成された生成フレームの一部を区分情報生成機能部６および変換オン／オフ判定機能部７を経ずに暗号処理回路５に入力する点にある。第１の実施の形態では、信号処理装置１が受信したフレームと信号処理装置１が生成したフレームとを一括して変換オン／オフ判定するために、変換オン／オフ判定機能部７の前段に区分情報生成機能部６を配し、区分情報生成機能部６で区分情報を生成した上で、変換オン／オフ判定機能部７で送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプフィールド、およびサブタイプフィールドの値をチェックすることにより変換オン／オフを一括して判定するようにしていた。

これに対して、本実施の形態では、機能配置の上で、変換オン／オフ判定をする必要がないために区分情報が不要で、かつフレームを生成する時点で変換オン／オフが決まっているために送信先ＭＡＣアドレス、長さ／タイプフィールド、およびサブタイプフィールドの値のチェックも不要な場合には、信号処理装置１ｂでフレームを生成する際に変換処理オン／オフ指定情報を当該フレームに格納しておくことによって、このフレームを暗号処理回路５で区分情報生成機能部６および変換オン／オフ判定機能部７を経た他のフレームと同様に処理することができる。

多重化回路９は、変換オン／オフ判定機能部７からフレームを受信したときに受信したフレームを出力すると共に、信号処理装置１ｂで生成され区分情報生成機能部６および変換オン／オフ判定機能部７を経ずに入力されたフレームを受信したときに受信したフレームを出力することにより、区分情報生成機能部６および変換オン／オフ判定機能部７を経たフレームと区分情報生成機能部６および変換オン／オフ判定機能部７を経ないフレームとを多重化して暗号処理回路５に送る。
区分情報生成機能部６、変換オン／オフ判定機能部７および暗号処理回路５の動作は、第１の実施の形態と同じである。

以上のように、本実施の形態は、信号処理装置１ｂで生成されたフレームを区分情報生成機能部６および変換オン／オフ判定機能部７を経ずに暗号処理回路５に入力することを可能としたものである。信号処理装置１ｂ内の図示しないフレーム生成手段のうち、多重化回路９にフレームを送信するフレーム生成手段は、生成したフレームに変換処理オン／オフ指定情報を格納する。当該フレーム生成手段は、生成したフレームが変換処理対象（暗号化対象）であれば、変換処理オン（暗号処理オン）を指定する変換処理オン／オフ指定情報“１”をフレームに格納し、フレームが変換処理対象外（暗号化対象外）であれば、変換処理オフ（暗号処理オフ）を指定する変換処理オン／オフ指定情報“０”をフレームに格納する。

なお、第１の実施の形態と同様に、変換処理オン／オフ指定情報をフレームに格納しなくてもよい。第１の実施の形態と同様に、図示しないフレーム生成手段から多重化回路９へフレームを伝送する信号線とは別に、変換処理オン／オフ指定情報を伝送する信号線を設け、この信号線を使って変換処理オン／オフ指定情報をフレームとは別に多重化回路９に送ることにより、変換処理オン／オフ指定情報をフレームに格納する場合と同様の動作を実現可能である。

なお、信号処理装置が生成したフレームを区分情報生成機能部６と変換オン／オフ判定機能部７が受ける例を第２の実施の形態に示し、生成フレームを区分情報生成機能部６と暗号処理回路５が受ける例を第３の実施の形態に示したが、生成フレームを区分情報生成機能部６と変換オン／オフ判定機能部７と暗号処理回路５が受ける構成、すなわち第２の実施の形態と第３の実施の形態を組み合わせた構成としても同様に動作することは言うまでもない。
また、第１〜第３の実施の形態では、変換処理の１例として暗号処理を例に挙げて説明しているが、本発明は他の変換処理に適用することも可能である。

第１〜第３の実施の形態で説明した信号処理装置１，１ａ，１ｂは、ハードウェアで実現することもできるし、ＣＰＵと記憶装置とからなるコンピュータを用いてソフトウェアで実現することもできる。コンピュータを用いる場合、ＣＰＵは記憶装置に格納されたプログラムに従って第１〜第３の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、イーサネットフレーム等を変換処理する技術に適用することができる。

１，１ａ，１ｂ…信号処理装置、２…受信端子、３…送信端子、４，４ａ…変換制御機能部、５…暗号処理回路、６…区分情報生成機能部、７…変換オン／オフ判定機能部、８，９…多重化回路、５０，６０，６１、６２，７０…入力端子、５１，６３，７１…出力端子。

Claims (8)

1. 信号処理装置が外部から受信した受信フレームまたは信号処理装置内で生成した生成フレームを受けて、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームか否かを示す区分情報を生成し、この区分情報を前記受信フレームまたは前記生成フレームに付随して出力する区分情報生成手段と、
   この区分情報生成手段が出力したフレームと区分情報を受けて、区分情報とチェック対象のフィールドの値に基づいて変換処理対象のフレームか否かを示す変換処理オン／オフ指定情報を生成し、この変換処理オン／オフ指定情報を前記区分情報生成手段が出力したフレームに付随して出力する変換オン／オフ判定手段と、
   前記変換処理オン／オフ指定情報に基づいて、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームの全部または一部を変換処理する変換処理手段とを有することを特徴とする信号処理装置。
2. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   前記区分情報生成手段は、区分対象のフレームが信号処理装置が外部から受信した受信フレームの場合には、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報を生成し、区分対象のフレームが信号処理装置内で生成した生成フレームで且つ変換処理対象の場合には、特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームであることを示す区分情報を生成し、区分対象のフレームが信号処理装置内で生成した生成フレームで且つ変換処理対象外の場合には、特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームであることを示す区分情報を生成し、
   前記変換オン／オフ判定手段は、前記区分情報生成手段が出力したフレームが特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームで且つチェック対象のフィールドの値が変換処理対象の値の場合には、変換処理オンを指定する変換処理オン／オフ指定情報を生成し、前記区分情報生成手段が出力したフレームが特定のフィールドの値をチェックする必要のあるフレームで且つチェック対象のフィールドの値が変換処理対象外の値の場合には、変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報を生成し、前記区分情報生成手段が出力したフレームが特定のフィールドの値をチェックする必要のないフレームの場合には、変換処理オフを指定する変換処理オン／オフ指定情報を生成することを特徴とする信号処理装置。
3. 請求項２に記載の信号処理装置において、
   前記区分情報生成手段は、信号処理装置内で生成した生成フレームを受ける場合、このフレームが変換処理対象のフレームか否かを示す変換処理対象指定情報をフレームと共に受けることを特徴とする信号処理装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
   前記区分情報生成手段は、生成した区分情報を、信号処理装置が外部から受信した受信フレームまたは信号処理装置内で生成した生成フレームに格納して出力し、
   前記変換オン／オフ判定手段は、生成した変換処理オン／オフ指定情報を、前記区分情報生成手段が出力したフレームに格納して出力することを特徴とする信号処理装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
   前記変換処理手段は、複数の方式の変換処理に対応し、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームの送信速度を検出し、フレームの送信速度と変換方式との所定の対応関係に基づいて、前記検出した送信速度に対応する変換方式を決定し、この変換方式に則ってフレームを変換処理することを特徴とする信号処理装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
   前記変換処理手段は、複数の方式の変換処理に対応し、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームの送信先ＭＡＣアドレスを検出し、フレームの送信先ＭＡＣアドレスと変換方式との所定の対応関係に基づいて、前記検出した送信先ＭＡＣアドレスに対応する変換方式を決定し、この変換方式に則ってフレームを変換処理することを特徴とする信号処理装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
   さらに、前記区分情報生成手段と前記変換オン／オフ判定手段との間に、前記区分情報生成手段が出力したフレームと、信号処理装置内で生成され前記区分情報を持っているフレームとを受けて、これらのフレームを多重化して前記変換オン／オフ判定手段に送る第１の多重化手段を有することを特徴とする信号処理装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の信号処理装置において、
   さらに、前記変換オン／オフ判定手段と前記変換処理手段との間に、前記変換オン／オフ判定手段が出力したフレームと、信号処理装置内で生成され前記変換処理オン／オフ指定情報を持っているフレームとを受けて、これらのフレームを多重化して前記変換処理手段に送る第２の多重化手段を有することを特徴とする信号処理装置。

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