JPH0326578B2 - - Google Patents
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- JPH0326578B2 JPH0326578B2 JP58034478A JP3447883A JPH0326578B2 JP H0326578 B2 JPH0326578 B2 JP H0326578B2 JP 58034478 A JP58034478 A JP 58034478A JP 3447883 A JP3447883 A JP 3447883A JP H0326578 B2 JPH0326578 B2 JP H0326578B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 8
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- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Description
(技術分野)
本発明は、容易に暗号化、復号化が行なえる誤
り訂正符号及びその構成に関するものである。 (背景技術) 従来の暗号化方式(DES方式、RSA方式)は、
誤り訂正符号化と独立に構成されており、転字と
換字を組み合わせた処理(DES)、演算により得
た剰余(RSA)を暗号の鍵として、生データを
直接暗号化している。従つて、暗号化に加えて誤
り訂正符号化が必要であり、また生データと同等
の長さ(bit数)を持つ鍵が必要であるので、処
理時間の短縮化及びハードウエアの小型化に障害
を持つ欠点があつた。 (発明の課題) 本発明は、(1)誤り訂正符号化と同時に行なう暗
号化及び(2)生データを直接処理しない容易な暗号
化と復号化を特徴とし、その目的は、処理時間の
短縮化、ハードウエアの小型化であり、以下詳細
に説明する。 (発明の構成および作用) 本発明の誤り訂正符号方式は、1次元パリテイ
検査点や、2次元パリテイ検査点の位置の組合せ
に十分な自由度があることに着目してなされたも
のであり、 符号の2次元配列について2方向に検査方向を
取り、 前記各検査方向の各検査線について1ビツト以
上を対応させて前記2次元配列の中に検査点を設
定し、 前記2次元配列の他のビツト位置に送出すべき
情報を組み込ものにおいて、 前記2次元配列における前記検査点の位置につ
いての組み合わせを暗号化の鍵とし、 当該鍵を変更可能に設定するようにしたことを
特徴とするものである。 (実施例) 第1図は本発明の第1の実施例であつて1は組
織符号、2は伝送方向、3は検査方向H、4は検
査方向V、5はH検査線、6はV検査線、7は検
査点、8は情報点である。 組織符号1は、伝送方向2に沿つて順次伝送す
る2次元の符号配列(m×n)である。検査方向
は、2次元平面の取り得る4方向の内、伝送方向
と異なる2方向(H,V)3,4に選択する。m
又はn〔bit〕で構成される(m+n)本の各検査
線(H検査線5、V検査線6)の中に1〔bit〕の
パリテイ検査情報を組み込む。このとき全体で
(m+n)個の検査点7が、2次元符号配列の内
部に含まれる。送信する情報は、情報点8に組み
込む。 第2図は、H検査線とV検査線上にある検査点
と情報点を示したものであり、2方向の各検査方
向の各検査方向に対応して重複しないで1ビツト
の検査点を設けた例を示している。 これらのパリテイ検査方程式は、各検査上で I1+I2+…+Io-c+CH=0(mod2) [H検査線](1) I1+I2+…+In-c+CV=0(mod2) 〔V検査線〕(2) となる。ここにCH,CV:検査点、I:情報点、
C:検査点数。従つて各検査点は、検査点に交差
する2本の検査線の内、1本の検査線上の情報点
だけについてパリテイ検査条件を満たす。1次元
パリテイ検査点となる。 検査点が符号配列内部に組込まれたことによ
り、受信側で検査点と情報点を区別することが必
要である。この区別のために、符号配列内部に組
込まれた検査点の位置が、情報として必要にな
る。即ち、本発明では、このような検査点の位置
についての情報を積極的に利用して暗号化を行な
うものであり、検査点の位置の組み合わせを所定
の条件に従つて設定すると共に、暗号化の鍵とす
る。鍵の個数は2次元配列上で取り得る検査点の
位置の組み合わせの数に等しい。 ここで鍵の個数について詳細する。簡単にする
ため各検査線に存在する検査点を、それぞれ2個
に限定する。このとき符号配列は、正方形符号配
列となる。 第3図は、正方形符号配列の一例を座標系を用
いて表わしたものである。始めに検査点CHを、
座標平面上にn個選択する。選択した1個のCH
と交差するH検査線5、V検査線6上には、新た
にCHを設定することができない。したがつて、
取り得る交点の組合せの数CCHは(3)式になる。 CCH=o πi=1 (n−i+1)2/n! =(n!)2/n!=n! (3) 次に検査点CVを、n個選択する。CVの取り得
る組合せの数は、CHの位置により変化するので、
正確に定式化できない。ここでは、CVとして設
定できる交点の数が一率に減少するものとして、
(4)式で近似する。 CCV o πi=1 {(n−1)−i+1}=(n−1)! (4) 故に、鍵の総数CKは、 CK=CCH・CCVn!(n−1)! (5) となる。いくつかの組織部号の例について、CK
を求めたものを表1に示す。
り訂正符号及びその構成に関するものである。 (背景技術) 従来の暗号化方式(DES方式、RSA方式)は、
誤り訂正符号化と独立に構成されており、転字と
換字を組み合わせた処理(DES)、演算により得
た剰余(RSA)を暗号の鍵として、生データを
直接暗号化している。従つて、暗号化に加えて誤
り訂正符号化が必要であり、また生データと同等
の長さ(bit数)を持つ鍵が必要であるので、処
理時間の短縮化及びハードウエアの小型化に障害
を持つ欠点があつた。 (発明の課題) 本発明は、(1)誤り訂正符号化と同時に行なう暗
号化及び(2)生データを直接処理しない容易な暗号
化と復号化を特徴とし、その目的は、処理時間の
短縮化、ハードウエアの小型化であり、以下詳細
に説明する。 (発明の構成および作用) 本発明の誤り訂正符号方式は、1次元パリテイ
検査点や、2次元パリテイ検査点の位置の組合せ
に十分な自由度があることに着目してなされたも
のであり、 符号の2次元配列について2方向に検査方向を
取り、 前記各検査方向の各検査線について1ビツト以
上を対応させて前記2次元配列の中に検査点を設
定し、 前記2次元配列の他のビツト位置に送出すべき
情報を組み込ものにおいて、 前記2次元配列における前記検査点の位置につ
いての組み合わせを暗号化の鍵とし、 当該鍵を変更可能に設定するようにしたことを
特徴とするものである。 (実施例) 第1図は本発明の第1の実施例であつて1は組
織符号、2は伝送方向、3は検査方向H、4は検
査方向V、5はH検査線、6はV検査線、7は検
査点、8は情報点である。 組織符号1は、伝送方向2に沿つて順次伝送す
る2次元の符号配列(m×n)である。検査方向
は、2次元平面の取り得る4方向の内、伝送方向
と異なる2方向(H,V)3,4に選択する。m
又はn〔bit〕で構成される(m+n)本の各検査
線(H検査線5、V検査線6)の中に1〔bit〕の
パリテイ検査情報を組み込む。このとき全体で
(m+n)個の検査点7が、2次元符号配列の内
部に含まれる。送信する情報は、情報点8に組み
込む。 第2図は、H検査線とV検査線上にある検査点
と情報点を示したものであり、2方向の各検査方
向の各検査方向に対応して重複しないで1ビツト
の検査点を設けた例を示している。 これらのパリテイ検査方程式は、各検査上で I1+I2+…+Io-c+CH=0(mod2) [H検査線](1) I1+I2+…+In-c+CV=0(mod2) 〔V検査線〕(2) となる。ここにCH,CV:検査点、I:情報点、
C:検査点数。従つて各検査点は、検査点に交差
する2本の検査線の内、1本の検査線上の情報点
だけについてパリテイ検査条件を満たす。1次元
パリテイ検査点となる。 検査点が符号配列内部に組込まれたことによ
り、受信側で検査点と情報点を区別することが必
要である。この区別のために、符号配列内部に組
込まれた検査点の位置が、情報として必要にな
る。即ち、本発明では、このような検査点の位置
についての情報を積極的に利用して暗号化を行な
うものであり、検査点の位置の組み合わせを所定
の条件に従つて設定すると共に、暗号化の鍵とす
る。鍵の個数は2次元配列上で取り得る検査点の
位置の組み合わせの数に等しい。 ここで鍵の個数について詳細する。簡単にする
ため各検査線に存在する検査点を、それぞれ2個
に限定する。このとき符号配列は、正方形符号配
列となる。 第3図は、正方形符号配列の一例を座標系を用
いて表わしたものである。始めに検査点CHを、
座標平面上にn個選択する。選択した1個のCH
と交差するH検査線5、V検査線6上には、新た
にCHを設定することができない。したがつて、
取り得る交点の組合せの数CCHは(3)式になる。 CCH=o πi=1 (n−i+1)2/n! =(n!)2/n!=n! (3) 次に検査点CVを、n個選択する。CVの取り得
る組合せの数は、CHの位置により変化するので、
正確に定式化できない。ここでは、CVとして設
定できる交点の数が一率に減少するものとして、
(4)式で近似する。 CCV o πi=1 {(n−1)−i+1}=(n−1)! (4) 故に、鍵の総数CKは、 CK=CCH・CCVn!(n−1)! (5) となる。いくつかの組織部号の例について、CK
を求めたものを表1に示す。
【表】
ここに、N=n2:符号長、k=N−2n:情報点
数。 符号配列内部に組込まれた検査点は、検査点に
交差する2本の検査線の内、1本の検査線上にあ
る1個の誤りを検出する。このため、受信した検
査点から得られるシンドロームにより、組織符号
に生起した1個の誤りを検出、訂正できる。故に
この組織符号は、単一誤り訂正符号である。 以上説明したように、第1の実施例では、誤り
訂正符号化と同時に暗号化を行なつているので、
従来の暗号化方式(DES方式、RSA方式)に比
較して、暗号化が容易である。また生データに直
接処理を施していないので、暗号化、復号化に必
要な電子処理装置の小型化、処理時間の短縮化を
計ることができる。 また、任意の符号長で組織符号を構成できる。 第1の実施例は2次元符号配列の内部に、1次
元パリテイ検査点を組み込んだ組織符号を説明し
たが、第4図のごとく正方形符号配列を構成すれ
ば、2次元パリテイ検査点を組み込むことができ
る。以下これについて詳述する。また2次パリテ
イ検査点とは、検査点と交差する2本の検差線
(H、S)について、各パリテイ検査条件を同時
に満たす検査点である。 第5図は、1個の検査点とそれに交差する2本
の検査線(H検査線5、S検査線11)である。
2本の検査線上にある全ての情報点に、任意の情
報が組み込まれたとする。このとき各検査線上で
情報点のみを法2で加算した結果を〔H、S〕と
して表わすと、次の4通り〔0、0〕、〔0、1〕、
〔1、0〕、〔1、1〕が考えられる。これら4通
り、即ち2〔bit〕の情報に対して、1〔bit〕の情
報を持つ検査点を2個用意し、考えられる4通り
の結果〔0、0〕、〔0、1〕、〔1、0〕、〔1、
1〕に対応させることにする。ここで第5図にあ
る検査点7がH検査線5において、パリテイ検査
条件を満たし、S検査線11でパリテイ検査条件
を満たしていないとする。このときS検査線上に
更に1個の検査点を配置すれば、検査点7はS検
差線上でパリテイ検査条件を満たすことができ
る。また逆に検査点7がS検査線上でパリテイ検
査条件を満たし、H検査線上で満たしていない場
合、H検査線上で更に1個の検査点を配置すれ
ば、検査点7はH検査線上でもパリテイ検査条件
を満たすことができる。従つて検査点7が2次元
パリテイ検査点であるためには、それと交差する
2本の検査線上で、更に1個の検査点が最低必要
となる。また同時に検査点7の他に配置した検査
点についても、同様である。このため、各検査線
において2個の検査点CH,CSを持つ。 正方形符号配列の場合、2種類の検査線(H検
査線、S検査線)の本数が互いにn本で等しいの
で、CHとCSを各1個ずつ各検査線に配置できる。
従つて、検査点を2次元パリテイ検査点にでき
る。 各検査点に対し次の手順で、その値を与える。 最初に各検査線において、情報点のみの暫定検
査符号を、 P=I1+I2+……+Io-2(mod2) (6) で与える。 各検査線において2個の検査点CH,CSを持つ
ので、それらのパリテイ検査方程式は、(7)式とな
る。 I1+I2+……+Io-2+CH +CS=0(mod2) (7) 最初に任意の1本のH検査線にあるCH1をその
検査線上で求めたPHで設定する。次にCH1と交差
するS検査線上にあるCS1が(2)式のCHの先にCH1を
代入し、このS検査線上で求めたPS=I1+I2+…
…+Io-2(mod2)を(2)式に代入することにより、
定まる。これを第3図に示す。この手順を繰り返
し、検査符号を与える。 検査点が定まつた順に配列したものを検査系列
12とする。一般に2n個の検査点に対して、1
本の検査系列のほか、複数の独立した検査系列が
存在する。 情報点の符号が1個変化したとき、その情報点
に交差する2本の検査線において、それぞれ1
個、計2個の暫定検査符号が変化する。ここで検
査系列が1本ならば、任意の数の情報点の変化に
対し、検査系列内で常に偶数個の暫定検査符号が
変化する。したがつて、任意の始点から法2で加
算して決定した検査符号は、最後に始点で設定し
た検査符号と一致する。このとき、始点となつた
検査点と交差する2本の検査線が、同時に満たさ
れたことになるので、2n個のパリテイ検査方程
式は、全て満たされる。 第2の実施例は、第1の実施例と同様に誤り訂
正符号であり、また符号配列内部に組み込まれた
検査点の位置を鍵として、暗号化されている。 第7図は、本発明の暗号化の説明のために、あ
る鍵を用いて符号化した第4図に示す7×7の場
合についての組織符号の配列を示す図である。 送信者が用いる鍵は、予め定めた方法、例えば
予め日付、時間等によつて異なるように設定され
る。正当な受信者は、送信者において設定した前
記鍵が与えられ、この鍵を用いて暗号化されてい
る受信2次元配列について解読を行なうことによ
り、正しい情報点の系列を得ることができる。 一方、このような鍵を持たない即ち不当な受信
者は、前記鍵が与えられていないので、正しい情
報点の系列を得ようとするならば、受信した2次
元配列について前述の第1表に記載する数だけ存
在する鍵の全てについて復号化を行ない、その結
果を評価する処理を行なわなければならない。 しかし、本発明における鍵の数は、組織符号の
大きさ(n×n)が増加するに従つて著しく増加
する。従つて、前述の第1表に記載する数だけ存
在する鍵の全てについて復号化を行なう作業は、
膨大なものとなり、正しい情報点の解読を事実上
で不可能なものにする。 (発明の効果) 本発明は、符号構成が簡単であり、暗号化及び
復号化に複雑な演算処理を必要としないので、処
理時間の短縮化、処理装置の小型化が計れる利点
があり、機密保持が要求され、かつ高速復号性、
小型化が必要とされるデイジタル情報伝送の端末
周辺に利用することができる。
数。 符号配列内部に組込まれた検査点は、検査点に
交差する2本の検査線の内、1本の検査線上にあ
る1個の誤りを検出する。このため、受信した検
査点から得られるシンドロームにより、組織符号
に生起した1個の誤りを検出、訂正できる。故に
この組織符号は、単一誤り訂正符号である。 以上説明したように、第1の実施例では、誤り
訂正符号化と同時に暗号化を行なつているので、
従来の暗号化方式(DES方式、RSA方式)に比
較して、暗号化が容易である。また生データに直
接処理を施していないので、暗号化、復号化に必
要な電子処理装置の小型化、処理時間の短縮化を
計ることができる。 また、任意の符号長で組織符号を構成できる。 第1の実施例は2次元符号配列の内部に、1次
元パリテイ検査点を組み込んだ組織符号を説明し
たが、第4図のごとく正方形符号配列を構成すれ
ば、2次元パリテイ検査点を組み込むことができ
る。以下これについて詳述する。また2次パリテ
イ検査点とは、検査点と交差する2本の検差線
(H、S)について、各パリテイ検査条件を同時
に満たす検査点である。 第5図は、1個の検査点とそれに交差する2本
の検査線(H検査線5、S検査線11)である。
2本の検査線上にある全ての情報点に、任意の情
報が組み込まれたとする。このとき各検査線上で
情報点のみを法2で加算した結果を〔H、S〕と
して表わすと、次の4通り〔0、0〕、〔0、1〕、
〔1、0〕、〔1、1〕が考えられる。これら4通
り、即ち2〔bit〕の情報に対して、1〔bit〕の情
報を持つ検査点を2個用意し、考えられる4通り
の結果〔0、0〕、〔0、1〕、〔1、0〕、〔1、
1〕に対応させることにする。ここで第5図にあ
る検査点7がH検査線5において、パリテイ検査
条件を満たし、S検査線11でパリテイ検査条件
を満たしていないとする。このときS検査線上に
更に1個の検査点を配置すれば、検査点7はS検
差線上でパリテイ検査条件を満たすことができ
る。また逆に検査点7がS検査線上でパリテイ検
査条件を満たし、H検査線上で満たしていない場
合、H検査線上で更に1個の検査点を配置すれ
ば、検査点7はH検査線上でもパリテイ検査条件
を満たすことができる。従つて検査点7が2次元
パリテイ検査点であるためには、それと交差する
2本の検査線上で、更に1個の検査点が最低必要
となる。また同時に検査点7の他に配置した検査
点についても、同様である。このため、各検査線
において2個の検査点CH,CSを持つ。 正方形符号配列の場合、2種類の検査線(H検
査線、S検査線)の本数が互いにn本で等しいの
で、CHとCSを各1個ずつ各検査線に配置できる。
従つて、検査点を2次元パリテイ検査点にでき
る。 各検査点に対し次の手順で、その値を与える。 最初に各検査線において、情報点のみの暫定検
査符号を、 P=I1+I2+……+Io-2(mod2) (6) で与える。 各検査線において2個の検査点CH,CSを持つ
ので、それらのパリテイ検査方程式は、(7)式とな
る。 I1+I2+……+Io-2+CH +CS=0(mod2) (7) 最初に任意の1本のH検査線にあるCH1をその
検査線上で求めたPHで設定する。次にCH1と交差
するS検査線上にあるCS1が(2)式のCHの先にCH1を
代入し、このS検査線上で求めたPS=I1+I2+…
…+Io-2(mod2)を(2)式に代入することにより、
定まる。これを第3図に示す。この手順を繰り返
し、検査符号を与える。 検査点が定まつた順に配列したものを検査系列
12とする。一般に2n個の検査点に対して、1
本の検査系列のほか、複数の独立した検査系列が
存在する。 情報点の符号が1個変化したとき、その情報点
に交差する2本の検査線において、それぞれ1
個、計2個の暫定検査符号が変化する。ここで検
査系列が1本ならば、任意の数の情報点の変化に
対し、検査系列内で常に偶数個の暫定検査符号が
変化する。したがつて、任意の始点から法2で加
算して決定した検査符号は、最後に始点で設定し
た検査符号と一致する。このとき、始点となつた
検査点と交差する2本の検査線が、同時に満たさ
れたことになるので、2n個のパリテイ検査方程
式は、全て満たされる。 第2の実施例は、第1の実施例と同様に誤り訂
正符号であり、また符号配列内部に組み込まれた
検査点の位置を鍵として、暗号化されている。 第7図は、本発明の暗号化の説明のために、あ
る鍵を用いて符号化した第4図に示す7×7の場
合についての組織符号の配列を示す図である。 送信者が用いる鍵は、予め定めた方法、例えば
予め日付、時間等によつて異なるように設定され
る。正当な受信者は、送信者において設定した前
記鍵が与えられ、この鍵を用いて暗号化されてい
る受信2次元配列について解読を行なうことによ
り、正しい情報点の系列を得ることができる。 一方、このような鍵を持たない即ち不当な受信
者は、前記鍵が与えられていないので、正しい情
報点の系列を得ようとするならば、受信した2次
元配列について前述の第1表に記載する数だけ存
在する鍵の全てについて復号化を行ない、その結
果を評価する処理を行なわなければならない。 しかし、本発明における鍵の数は、組織符号の
大きさ(n×n)が増加するに従つて著しく増加
する。従つて、前述の第1表に記載する数だけ存
在する鍵の全てについて復号化を行なう作業は、
膨大なものとなり、正しい情報点の解読を事実上
で不可能なものにする。 (発明の効果) 本発明は、符号構成が簡単であり、暗号化及び
復号化に複雑な演算処理を必要としないので、処
理時間の短縮化、処理装置の小型化が計れる利点
があり、機密保持が要求され、かつ高速復号性、
小型化が必要とされるデイジタル情報伝送の端末
周辺に利用することができる。
第1図は本発明の一実施例の組織符号、第2図
は検査点と情報点、第3図は検査点の配置、第4
図は他の実施例の組織符号、第5図は1個の検査
点とそれに交差する2本の検査線、第6図は検査
点と検査系列の説明図、第7図は第4図に示す7
×7の組織符号の配列を示す図である。 1……組織符号(6×7)、2……伝送方向、
3……検査方向H、4……検査方向V、5……H
検査線、6……V検査線、7……検査点、8……
情報点、9……組織符号(7×7)、10……検
査方向S、11……S検査線、12……検査系
列。
は検査点と情報点、第3図は検査点の配置、第4
図は他の実施例の組織符号、第5図は1個の検査
点とそれに交差する2本の検査線、第6図は検査
点と検査系列の説明図、第7図は第4図に示す7
×7の組織符号の配列を示す図である。 1……組織符号(6×7)、2……伝送方向、
3……検査方向H、4……検査方向V、5……H
検査線、6……V検査線、7……検査点、8……
情報点、9……組織符号(7×7)、10……検
査方向S、11……S検査線、12……検査系
列。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 符号の2次元配列について2方向に検査方向
を取り、 前記各検査方向の各検査線について1ビツト以
上を対応させて前記2次元配列の中に検査点を設
定し、 前記2次元配列の他のビツト位置に送出すべき
情報を組み込んだ誤り訂正符号方式において、 前記2次元配列における前記検査点の位置につ
いて組み合わせを暗号化の鍵とし、 当該鍵を変更可能に設定するようにしたことを
特徴とする誤り訂正符号方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58034478A JPS59161152A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 誤り訂正符号方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58034478A JPS59161152A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 誤り訂正符号方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59161152A JPS59161152A (ja) | 1984-09-11 |
JPH0326578B2 true JPH0326578B2 (ja) | 1991-04-11 |
Family
ID=12415354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58034478A Granted JPS59161152A (ja) | 1983-03-04 | 1983-03-04 | 誤り訂正符号方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59161152A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7080255B1 (en) | 1999-05-19 | 2006-07-18 | Murata Kikai Kabushiki Kaisha | Secret key generation method, encryption method, and cryptographic communications method and system |
-
1983
- 1983-03-04 JP JP58034478A patent/JPS59161152A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59161152A (ja) | 1984-09-11 |
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