JPH02125286A

JPH02125286A - 暗号化回路および復号化回路

Info

Publication number: JPH02125286A
Application number: JP63277327A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Kitajima; 光彦北島
Original assignee: Kokusai Electric Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp
Priority date: 1988-11-04
Filing date: 1988-11-04
Publication date: 1990-05-14
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPH0719125B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の属する技術分野）本発明は、ディジタルデータの暗号同期信号の暗号化回
路と復号化回路に関するものである。

（従来技術とその問題点）暗号はディジタルデータの秘匿に使用されるが、暗号を
使用する場合、送信と受信の間で暗号同期をとる必要が
ある。

この暗号同期は回線の品質によっては、受信中に同期が
ずれることがあり、もしずれた場合は暗号が解けないた
め、データの再現が不可能になる。

第４図は従来の暗号化データの送信系のブロック図、第
５図は受信系のブロック図である。これらの図において
、１は排他論理和（■）、２０は乱数発生器（ＰＮ（１
））　、２１は切替器（舖）、２２は暗号開始位置信号
発生器（ＳＹＮ）　、２３は暗号開始位置信号の検出器
（ＤＥＴ）である。

第４図の送信系において、通信に先立って制御信号によ
り５ＹＮ２２から暗号開始位置信号が５Ｗ２Ｌを経て出
力され、その後引続き入力データと乱数発生器２０の出
力が■１で乱数加算され（暗号化され）で暗号化出力が
送信される。

一方、第５図の受信系では、前述の第４図の暗号化出力
が入力され、暗号開始位置信号を検出器２３で検出し、
乱数発生器２０により乱数を発生させ、暗号化された入
力データと■１で乱数加算することにより、暗号化され
た入力データが復号されて出力データが得られる。

このように、従来は通信に先立って暗号同期が取られる
だけのため、通信の途中で外乱等により同期がずれた場
合には、その後のデータの翻訳が出来ず情報の損失が発
生する。これらの損失情報は、受信側から送信側への通
報により、同一データを異なる乱数により再度暗号化し
再送信されることになる。この方法の欠点は、同一デー
タに異なる乱数を使用して暗号化するため、暗号化の方
法並びにその乱数の発生方法等に関する情報を第３者に
与えることになり、暗号の強度を落とすことである。

（発明の目的）本発明の目的は、上述のような問題点を解決し、通信の
途中で外乱等による同期ずれが起きても、直ちに再同期
引き込みのできる再引込み可能な暗号同期信号の復号化
回路と暗号化回路を提供することにある。

（発明の構成および作用）本発明による再引込み可能な暗号同期信号の復号化回路
と暗号化回路は、入力データに集中同期信号と飛び越し
同期信号を併用し、暗号化に際してはこれらの同期信号
をそれぞれ開始位置信号と同期モニターとして用い、送
受信間で同期合わせを行った時計（クロック）を使用し
て通信開始後同期モニターを確認しなから外乱等で暗号
同期がずれた場合、この同期モニターにより再同期引込
みを行うようにしたことを最も主要な特徴とする。

以下図面により、本発明の詳細な説明する。

第１図及び第２図は本発明の構成例を示すブロック図で
ある。第１図は送信系の暗号化回路であり、第２図は受
信系の復号化回路である。

第１図の暗号化回路において、１は排他論理和（■）、
２及び及び４はそれぞれ暗号化に使用される種類の異な
る乱数発生器（ＰＮ（Ｐ））、　（ＰＮ（（１））であ
り、３はその二つの乱数発生器の出力を切替える切替器
（舖）である。又５は発振器とカウンタで構成されて時
計（クロック）の役割を果たす時計回路（ＴＩＭ’）で
ある。又６は暗号開始位置信号発生器（ＳＹＮ）で、通
信に先立って送出され集中同期として用いられる。７は
開始位置信号発生器６の出力を送出した後引き続き排他
論理和■１の暗号化データ出力を送出するための切替器
（ＳＷ）である。

第２図の復号化回路において、１３はビットパターン照
合回路（ＤＥＴ　（ｓ）　）、５は第１図の７１Ｍ５と
等しい周期を有する時間合わせのための時計回路（ＴＩ
Ｍ）である。２及び４は第１図に示した２、４と同じも
のでそれぞれ異種の乱数発生器である。ｌは排他論理和
（■）、１５はビットパターン照合回路（ＤＥＴ　（Ｍ
）　）である。１４は位相制御回路（ＣＮＴ）である。

（作用の説明）第３図は、第１図及び第２図に示した本発明の構成例の
各部の信号を示したタイムチャートである。

第３図において、（１）は第１図の入力データで、（ａ
ｉ　＋　　ａｉ＋Ｉ、　　ａｔ＋ｚ　”・〕はデータで
あり、ｂは飛び越し同期用として定期的又は定時に挿入
される固定パターンであり、通常ＰＮ系列を使用する。

（２）のＣＰ＝　、　ｐｒ−＋　、　ｐ＝−ｚ・・・〕
はＰＮ（Ｐ）２で発生される乱数系列を表す。又（３）
の（ｑ−ｉｔ　　ｑｉ＋Ｉ＋ｑ８．２・・・〕はＰＮ（
ｑ）４で発生される乱数系列であり、（２）と（３）に
はそれぞれ異なる乱数が使用される。これらの乱数出力
は定期的又は定時に７１Ｍ５で制御されるＳＷ３で切替
えられ出力（４）を得る。

又、集中同期に使用される暗号開始位置信号（ＳＹＮ）
は、通信に先立って、ＴＩＭ５で制御される暗号開始位
置信号発生器６からＳＷ７を通って出力される。

入力データ（１）は（４）と排他論理和■が行われると
同時に暗号開始位置信号ＳＹＮが先頭に付加されて符号
化出力（５）として送出される。タイムチャートにおけ
る■は排他論理和を表す。

第２図の回路構成における受信処理は次のように行われ
る。まず（５）゛　が入力されると、Ｄ　Ｅ　Ｔ　（Ｓ
）でによって先頭のＳＹＮが検出され、この結果でＴｉ
？１５が起動され、第１図の７１Ｍ５と時間合わせが行
われる。次にこの出力で乱数発生器ＰＮ（Ｐ）とＰＮ（
（２）も起動され、（ｐ＝　、　　ｐ；＋１　、　　Ｐ
ｔ＋ｚ・・・〕と（ｑ＋＋ｑＩ。ｌ＋　　ｑｉ＋２・・
・〕を発生させる。ＰＮ（ｐ）の出力（６）すなわち（
ｐｉ、Ｐ；。＋　＋　　　、Ｚ　＋　・・・〕は入力（
５）°　と暗号加算■が行われ、Ｃａｔ、ａｔ−重°°
°〕という出力データ（８）を得る。

この場合も常に受信系列の人力（５）°　はＰＮ（ｑ）
の出力（７）すなわち（ｑ＋　、ｑｔ＋＋　、１１．２
〕と常に暗号加算■を行い、その結果をＤＥＴ　（Ｍ）
　１５でパターン照合することによりｂパターン（９）
を検出する。

このｂパターン（９）の挿入位置が７１Ｍ５で指定され
た時刻にあればＰＮ（Ｐ）の発生はそのままの状態で連
続動作を行い位相制御回路１４での位相制御は行わない
。

次に、送信系からの暗号化出力（５）が外乱により入力
（５）”の時刻１３のようにずれた場合の動作を次に示
す。入力（５）“　とＰＮ（ｑ）の出力（７）（ｑ五＋
　　ｑｉ＊＋＋９８゜２・・・］はＴＩＭ５で制御され
て発生され、常に入力（５）“と排他論理和■が行われ
その結果がｂであるか否か同期モニターとして常に監視
される。

今、時刻１３．１４の位置で入力（５）゛の（ｂ■ｑｔ
−＋）が行われ、その結果すが検出されると、時刻１５
から（ｑ＋や、］のパターンに１対１で対応される（６
）のＣｐｒ、ｔ　）がＰＮ（ｐ）２から発生されるよう
に位相制御回路１４で位相を制御する。その結果（６）
のｐ４．。

（時刻８〜１３の間）と人力（５）′の暗号加算の結果
（８）（ａ’；。、〕が得られるが、この結果は（２）
の（ｐ＝。１〕と（６）のＣｐｒ。、〕の位相関係が異
なるため、［ａ’ｉ＋ｌ　）は誤ったデータ（斜線で図
示）になる。このままの状態で（ｐｒ。！ｑ　　Ｐｉｓ
：ｌ・・・〕が発生されて入力（５）′　と暗号加算さ
れると連続して誤ったデータを復元することになる。そ
こで本発明による構成では時刻１３．１４でｂが検出さ
れこの結果出力（９）によって位相制御回路１４を制御
しＰＮや）の発生系列の位相を制御し入力（５）′に同
期した（ｐ＝。２〕を発生させるため、直ちにその後の
データが正常に復帰する。

（効　果）本発明により、暗号化信号の受信中に外乱等により同期
がずれた場合直ちに再同期引き込みが可能となり正常な
データを継続して受信することができる。また、送信系
と受信系に時計回路を用いることによって固定パターン
を暗号化したため同期用パターンの第３者による認識が
困難になり、さらに、データと固定パターンやこ性質の
異なる乱数発生器を使用するため第３者による解読が困
難である等の効果が著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による暗号化回路の実施例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明による復号化回路の実施例を示す
ブロック図、第３図は第１図、第２図の回路の各部の信
号を示すタイムチャート、第４図は従来の暗号化回路の
ブロック図、第５図は従来の復号化回路のブロック図で
ある。１・・・排他的論理和■、　２．４．２０・・・乱数発
生器（ＰＮ［））、　３．７．２１・・・切替器（Ｓす
、　５・・・時計回路（ＴＩＭ）、　６，２２・・・暗
号開始位置信号発生器（ＳＹＮ）、　１３．１５．２３
・・・検出器（ＤＥＴ）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）暗号開始位置信号に続けてディジタルデータと該
ディジタルデータの予め定められた間隔で挿入された飛
び越し同期用の固定パターンがそれぞれ相異なる乱数で
加算されるようにクロックによって制御された暗号化信
号を受信して復号化するために、入力信号の前記暗号開始位置信号を検出して起動される
前記クロックと周期の等しい時計回路と、該時計回路の出力によって起動される前記入力信号を復
号化するための第１の乱数発生器と、前記時計回路の出
力によって起動される前記固定パターンを復号化するた
めの第２の乱数発生器と、該第２の乱数発生器の出力と前記入力信号との排他的論
理和をとって前記固定パターンと照合して等しいとき出
力を出す照合パターン検出器と、該照合パターン検出器の出力により前記ディジタルデー
タの位相と同じくなるように前記第１の乱数発生器の位
相を制御する位相制御回路と、を備えて、前記第１の乱数発生器の出力と前記入力信号
との排他的論理和をとって復号化出力が得られるように
構成されたことを特徴とする再引込み可能な暗号同期信
号の復号化回路。
（２）ディジタルデータを秘匿化して送信するために、
通信に先立って送信する暗号開始位置信号を発生する暗
号開始位置信号発生器と、前記ディジタルデータを暗号化するための乱数を発生さ
せる第１の乱数発生器と、前記ディジタルデータに予め定められた間隔で挿入され
た飛び越し同期用の固定パターンを暗号化するための乱
数を発生させる第２の乱数発生器と、前記第１の乱数発生器の出力と前記第２の乱数発生器の
出力を切り替えて出力する切替器と、前記暗号開始位置
信号発生器と前記第１の乱数発生器と前記第２の乱数発
生器と前記切替器とを予め定められたタイミングで制御
する時計回路とを備えて前記暗号開始位置信号に続けて前記ディジタル
データと前記切替器の出力との排他的論理和出力を送出
するように構成されたことを特徴とする暗号化回路。