JPH04326221A - Scrambling/descrambling device - Google Patents

Scrambling/descrambling device

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JPH04326221A
JPH04326221A JP3095562A JP9556291A JPH04326221A JP H04326221 A JPH04326221 A JP H04326221A JP 3095562 A JP3095562 A JP 3095562A JP 9556291 A JP9556291 A JP 9556291A JP H04326221 A JPH04326221 A JP H04326221A
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random number
pseudo
scramble key
scrambling
area
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JP3095562A
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Takeshi Kimura
武史 木村
Akira Otani
明 大谷
Toshiro Yoshimura
吉村 俊郎
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

PURPOSE:To improve safety from illegal descramble by preventing a pseudo random signal from synchronizing step-out by losing a packet while preventing bit error from being propagated and facilitating a high-speed operation. CONSTITUTION:In packet data composed of a scrambling area and an out-of- scrambling area excepting for the scrambling area, a correcting word composed of all the parts or a part of the out-of-scrambling area is held by a correcting word holding register 6 and based on the held correcting word, a scrambling key is corrected by a scrambling key correcting circuit 4. Based on initialization for each packet due to the corrected scramble key, the pseudo random signal is generated by a pseudo random signal generating circuit 3, and the generated pseudo random signal is added to the scrambling area of the relevant packet data by an adder 1 with '2' as a divisor.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】この発明は、パケット形式のデー
タをスクランブルまたはデスクランブルするスクランブ
ル・デスクランブル装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scrambling/descrambling device for scrambling or descrambling packet-format data.

【0002】0002

【発明の概要】この発明は、パケット形式のデータをス
クランブルまたはデスクランブルするスクランブル・デ
スクランブル装置において、スクランブル領域とそれ以
外のスクランブル外領域よりなるパケットデータのうち
、スクランブル外領域の全部または一部のビットよりな
る修整ワードを保持し、保持された修整ワードに基づき
スクランブル鍵を修整し、修整されたスクランブル鍵に
よるパケットごとの初期化に基づき擬似乱数信号を発生
し、発生された擬似乱数信号を当該パケットデータのス
クランブル領域に2を法として加算するすることにより
、ビット誤りの伝搬を防止するとともに、高速動作を容
易にし、かつ、パケット紛失による擬似乱数信号の同期
ずれを防止し、不正デスクランブルに対する安全性を高
めるようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a scrambling/descrambling device for scrambling or descrambling data in a packet format. It holds a modified word consisting of bits, modifies the scramble key based on the stored modified word, generates a pseudo-random number signal based on initialization for each packet using the modified scramble key, and generates a pseudo-random number signal. By adding 2 modulo to the scramble area of the packet data, it prevents the propagation of bit errors, facilitates high-speed operation, prevents synchronization of pseudo-random number signals due to packet loss, and prevents unauthorized descrambling. This is designed to increase safety against.

【0003】0003

【従来の技術】従来、パケットデータをスクランブルま
たはデスクランブルする方法として次の(1)〜(3)
の方法が考えられていた。
[Prior Art] Conventionally, the following methods (1) to (3) are used to scramble or descramble packet data.
method was considered.

【0004】(1)パケットデータをスクランブル鍵に
よって暗号化あるいは復号化する方法、(2)パケット
データに擬似乱数信号を2を法として加算する方法で、
スクランブル鍵による擬似乱数信号の初期化を先頭のパ
ケットのスクランブル開始時点において1度だけ行う方
法、(3)パケットデータに擬似乱数信号を2を法とし
て加算する方法で、各鍵による擬似乱数信号の初期化を
それぞれのパケットのスクランブル開始時点において繰
り返し行う方法。
(1) A method of encrypting or decoding packet data using a scramble key, (2) A method of adding a pseudo-random number signal modulo 2 to the packet data.
A method in which the pseudo-random number signal is initialized using a scrambling key only once at the start of scrambling of the first packet, and (3) a method in which the pseudo-random number signal is added modulo 2 to the packet data. A method of repeatedly initializing each packet at the start of scrambling.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記(
1)の方法では、伝送路における単一ビットの誤りが、
暗号の利用モードにもよるが、1暗号ブロック以上の範
囲で伝搬するという問題点がある。また、暗号装置は一
般に多段の置換、換字回路の組み合わせによりなってお
り、高スループットを得るにはそれなりの難しい回路技
術を要する。
[Problem to be solved by the invention] However, the above (
In method 1), a single bit error in the transmission path is
Although it depends on the usage mode of the cipher, there is a problem in that it propagates over a range of one cipher block or more. Furthermore, cryptographic devices generally consist of a combination of multi-stage permutation and substitution circuits, and require a certain amount of difficult circuit technology to achieve high throughput.

【0006】上記(2)の方法では、ビット誤りの伝搬
は起こらないとか、高速動作が容易であるといった特徴
があるものの、パケット紛失が起こった場合、擬似乱数
信号の同期ずれが生じ、以降のパケットのデスクランブ
ルが不可能になるという大きな問題点がある。
[0006] Although the above method (2) has the characteristics that bit error propagation does not occur and high-speed operation is easy, when a packet loss occurs, the pseudo-random number signal becomes out of synchronization, and the subsequent A major problem is that packet descrambling becomes impossible.

【0007】上記(3)の方法では、ビット誤りの伝搬
は起こらないとか、高速動作が容易であるといった特徴
に加え、パケット紛失による同期ずれの問題も生じない
が、加算される擬似乱数信号のパターンが全てのパケッ
トで同一であるので、不正デスクランブルに対する安全
性が著しく劣っている。
In method (3) above, in addition to the characteristics that bit error propagation does not occur and high-speed operation is easy, there is no problem of synchronization due to packet loss. Since the pattern is the same for all packets, it is significantly less secure against unauthorized descrambling.

【0008】この発明の目的は、上記のような問題点を
解決し、(a)ビット誤りの伝搬が生じない、(b)高
速動作が容易である、(c)パケット紛失による擬似乱
数信号の同期ずれが生じない、(d)不正デスクランブ
ルに対する安全性が高い、パケットデータのスクランブ
ル・デスクランブル装置を提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to (a) prevent propagation of bit errors, (b) facilitate high-speed operation, and (c) prevent pseudo-random number signals caused by packet loss. An object of the present invention is to provide a packet data scrambling/descrambling device that does not cause synchronization shift and (d) has high security against unauthorized descrambling.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は、スクランブル領域とそれ以外のスク
ランブル外領域よりなるパケットデータのうち、スクラ
ンブル外領域の全部または一部のビットよりなる修整ワ
ードを保持する保持手段と、該保持手段により保持され
た修整ワードに基づきスクランブル鍵を修整する修整手
段と、該修整手段により修整されたスクランブル鍵によ
るパケットごとの初期化に基づき擬似乱数信号を発生す
る擬似乱数信号発生手段と、該擬似乱数信号発生手段か
らの擬似乱数信号を当該パケットデータのスクランブル
領域に2を法として加算する加算手段とを備えたことを
特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a data processing system that consists of all or a part of the bits of the non-scrambled area, out of the packet data that consists of the scrambled area and the other non-scrambled area. a holding means for holding a modified word; a modifying means for modifying a scramble key based on the modified word held by the retaining means; and a pseudo-random number signal based on initialization for each packet using the scramble key modified by the modifying means. The present invention is characterized by comprising a pseudo-random number signal generation means for generating a pseudo-random number signal, and an addition means for adding the pseudo-random number signal from the pseudo-random number signal generation means to a scramble area of the packet data modulo 2.

【0010】また、本発明は、スクランブル領域とそれ
以外のスクランブル外領域よりなるパケットデータのう
ち、スクランブル外領域の全部または一部のビットより
なる修整ワードを保持する保持手段と、該保持手段によ
り保持された修整ワードのうちパケットが複数に亘る場
合の伝送順を表す連続性指標の桁上りを検出する検出手
段と、該検出手段により検出された検出回数を記憶する
記憶手段と、該記憶手段により記憶された検出回数と前
記保持手段により保持された修整ワードに基づきスクラ
ンブル鍵を修整する鍵修整手段と、該鍵修整手段により
修整されたスクランブル鍵によるパケットごとの初期化
に基づき擬似乱数信号を発生する擬似乱数信号発生手段
と、該擬似乱数信号発生手段からの擬似乱数信号を当該
パケットデータのスクランブル領域に2を法として加算
する加算手段とを備えたことを特徴とする。
The present invention also provides a holding means for holding a modified word consisting of all or part of the bits of the non-scrambled area out of packet data consisting of the scrambled area and the other non-scrambled area; Detection means for detecting a carry of a continuity index indicating the transmission order when a plurality of packets are included among the retained modified words; a storage means for storing the number of detections detected by the detection means; and the storage means. key modification means for modifying the scramble key based on the number of detections stored by and the modification word held by the holding means; and a pseudo-random number signal based on initialization for each packet using the scramble key modified by the key modification means. The present invention is characterized by comprising a pseudo-random number signal generation means for generating a pseudo-random number signal, and an addition means for adding the pseudo-random number signal from the pseudo-random number signal generation means to a scramble area of the packet data modulo 2.

【0011】さらに、本発明は、スクランブル鍵を保持
するとともに、鍵更新タイミングに応じてスクランブル
鍵が更新されるスクランブル鍵保持手段を備え、該スク
ランブル鍵保持手段は前記連続性指標の桁上りがあった
ときシフトされるフィードバックシフトレジスタよりな
ることを特徴とする。
Further, the present invention includes a scramble key holding means that holds a scramble key and updates the scramble key in accordance with key update timing, and the scramble key holding means is configured to hold a scramble key when there is a carry of the continuity index. It is characterized by consisting of a feedback shift register that is shifted when

【0012】0012

【作用】本発明では、スクランブル領域とそれ以外のス
クランブル外領域よりなるパケットデータのうち、スク
ランブル外領域の全部または一部のビットよりなる修整
ワードを保持手段により保持し、保持手段により保持さ
れた修整ワードに基づき修整手段によりスクランブル鍵
を修整し、修整手段により修整されたスクランブル鍵に
よるパケットごとの初期化に基づき擬似乱数信号発生手
段により擬似乱数信号を発生し、擬似乱数信号発生手段
からの擬似乱数信号を当該パケットデータのスクランブ
ル領域に2を法として加算手段により加算する。
[Operation] According to the present invention, among packet data consisting of a scrambled area and a non-scrambled area, a modified word consisting of all or a part of the bits of the non-scrambled area is held by the holding means; A scramble key is modified by a modification means based on the modification word, a pseudo-random number signal is generated by a pseudo-random number signal generation means based on the initialization of each packet by the scramble key modified by the modification means, and a pseudo-random number signal is generated by a pseudo-random number signal generation means. A random number signal is added modulo 2 to the scramble area of the packet data by an adding means.

【0013】また、本発明では、スクランブル領域とそ
れ以外のスクランブル外領域よりなるパケットデータの
うち、スクランブル外領域の全部または一部のビットよ
りなる修整ワードを保持手段により保持し、保持手段に
より保持された修整ワードのうちパケットが複数に亘る
場合の伝送順を表す連続性指標の桁上りを検出手段によ
り検出し、検出手段により検出された検出回数を記憶手
段により記憶し、記憶手段により記憶された検出回数と
前記保持手段により保持された修整ワードに基づき鍵修
整手段によりスクランブル鍵を修整し、鍵修整手段によ
り修整されたスクランブル鍵によるパケットごとの初期
化に基づき擬似乱数信号発生手段により擬似乱数信号を
発生し、擬似乱数信号発生手段からの擬似乱数信号を当
該パケットデータのスクランブル領域に2を法として加
算手段により加算する。
Further, in the present invention, among packet data consisting of a scrambled area and a non-scrambled area, a modified word consisting of all or part of the bits of the non-scrambled area is held by the holding means; The detecting means detects a carry of a continuity index representing the transmission order when a plurality of packets are transmitted among the corrected words, the storage means stores the number of detections detected by the detecting means, and the storage means stores the number of detections detected by the detecting means. A scramble key is modified by a key modification means based on the number of detections and the modification word held by the storage means, and a pseudorandom number is generated by a pseudorandom number signal generation means based on initialization for each packet using the scramble key modified by the key modification means. A signal is generated, and the pseudo random number signal from the pseudo random number signal generating means is added to the scramble area of the packet data by an adding means modulo 2.

【0014】さらに、本発明では、スクランブル鍵はス
クランブル鍵保持手段により保持され、鍵更新タイミン
グに応じて更新されるとともに、該スクランブル鍵保持
手段は前記連続性指標の桁上りがあったときにシフトさ
れるフィードバックシフトレジスタよりなり、連続性指
標の桁上りを検出した回数によりスクランブル鍵を修整
する作用をする。
Furthermore, in the present invention, the scramble key is held by the scramble key holding means and updated in accordance with the key update timing, and the scramble key holding means is shifted when the continuity index carries over. It has the function of modifying the scramble key based on the number of times a carry of the continuity index is detected.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0016】第1の実施例 図1は本発明の第1の実施例を示す。First embodiment FIG. 1 shows a first embodiment of the invention.

【0017】図において、6は修整ワード保持レジスタ
で、シフトレジスタで構成され、パケットデータ入力の
うちスクランブル領域以外の領域(スクランブルを施さ
ない領域)の全部または一部を保持するものである。4
はスクランブル鍵修整回路で、一般的な組合わせロジッ
ク回路により構成され、スクランブル鍵を修整ワード保
持レジスタ6からの修整ワードにより修整するものであ
る。3は擬似乱数信号発生回路で、線形フィードバック
シフトレジスタに非線形ロジックを組み合わせものによ
り構成され、擬似乱数信号が発生され、初期化タイミン
グ信号で指示されるタイミングでスクランブル鍵修整回
路4からの初期化ワードによって初期化されるようにな
っている。擬似乱数信号発生回路3は線形フィードバッ
クシフトレジスタあるいは、非線形フィードバックシフ
トレジスタ等により構成しても良い。初期化タイミング
信号はパケットごとに修整ワードの確定後で、かつ、ゲ
ート信号の解放前の一定のタイミングで発生される信号
である。2はANDゲートで、擬似乱数信号発生回路3
からの擬似乱数信号を、スクランブルを施す範囲を指示
するゲート信号でゲートするものである。1は加算器で
、ANDゲート2によりゲートされた擬似乱数信号をパ
ケットデータ入力に2を法として加算するものである。
In the figure, reference numeral 6 denotes a modified word holding register, which is composed of a shift register and holds all or part of the area other than the scramble area (area where no scrambling is applied) of the packet data input. 4
1 is a scramble key modification circuit, which is constituted by a general combinational logic circuit, and modifies the scramble key using a modification word from the modification word holding register 6. 3 is a pseudo-random number signal generation circuit, which is configured by combining a linear feedback shift register with non-linear logic, generates a pseudo-random number signal, and outputs the initialization word from the scramble key modification circuit 4 at the timing specified by the initialization timing signal. It is initialized by . The pseudorandom number signal generation circuit 3 may be constituted by a linear feedback shift register, a nonlinear feedback shift register, or the like. The initialization timing signal is a signal that is generated at a constant timing after the modification word is determined for each packet and before the release of the gate signal. 2 is an AND gate, and pseudo random number signal generation circuit 3
The pseudo-random number signal from the 1st page is gated with a gate signal that indicates the range to be scrambled. Reference numeral 1 denotes an adder which adds a pseudo-random number signal gated by AND gate 2 to the packet data input modulo 2.

【0018】次に、動作を説明する。Next, the operation will be explained.

【0019】パケットデータ入力のうちスクランブルを
施さない領域の全部または一部は、修整ワード保持レジ
スタ6において保持され、修整ワードとしてスクランブ
ル鍵修整回路4に導かれる。一方、スクランブル鍵はス
クランブル鍵修整回路4においてこの修整ワードによる
修整を受けた後、初期化ワードとして擬似乱数信号発生
回路3に導かれる。ついで、この初期化ワードによって
初期化タイミング信号で指示されるタイミングにおいて
、擬似乱数信号発生回路3が初期化される。
All or a portion of the non-scrambled area of the packet data input is held in a modified word holding register 6 and guided to the scramble key modification circuit 4 as a modified word. On the other hand, after the scramble key is modified by the modification word in the scramble key modification circuit 4, it is led to the pseudorandom number signal generation circuit 3 as an initialization word. Then, the pseudo random number signal generation circuit 3 is initialized by this initialization word at the timing specified by the initialization timing signal.

【0020】そして、擬似乱数信号発生回路3からの擬
似乱数信号はスクランブルを施す範囲を指示するゲート
信号でゲートされた後、加算器1により、パケットデー
タ入力に2を法として加算され、パケットデータ出力が
得られる。
After the pseudo-random number signal from the pseudo-random number signal generation circuit 3 is gated with a gate signal instructing the range to be scrambled, it is added modulo 2 to the packet data input by the adder 1, and the packet data is I get the output.

【0021】従って、パケットデータとしてスクランブ
ルされていないパケットデータが入力された場合は、パ
ケットデータ出力にはスクランブルされたパケットデー
タが出力されることになる。すなわち、スクランブル動
作が行われる。
Therefore, if unscrambled packet data is input as packet data, scrambled packet data will be output as the packet data output. That is, a scrambling operation is performed.

【0022】他方、パケットデータとしてスクランブル
されたパケットデータが入力された場合は、パケットデ
ータ出力にはスクランブルが解かれたパケットデータが
出力されることになる。すなわち、デスクランブル動作
が行われる。
On the other hand, if scrambled packet data is input as packet data, unscrambled packet data will be output as the packet data output. That is, a descrambling operation is performed.

【0023】次に、図2に示すパケット形式に従ってス
クランブル領域と修整ワードの関係を説明する。このパ
ケット形式は衛星テレビジョン放送または高精細度テレ
ビジョン放送のデータチャンネルにおける形式の例であ
る。
Next, the relationship between the scramble area and the modified word will be explained according to the packet format shown in FIG. This packet format is an example of the format in a data channel of satellite television broadcast or high definition television broadcast.

【0024】パケットは288ビットの長さを持ち、1
6ビットのヘッダ部と272ビットのデータ部で構成さ
れている。
[0024] A packet has a length of 288 bits and has a length of 1
It consists of a 6-bit header section and a 272-bit data section.

【0025】i.ヘッダ部 サービス識別5ビットと冗長ビット11ビットにより構
成されている。
i. The header section consists of 5 bits for service identification and 11 redundant bits.

【0026】サービス識別はいわゆるパケットのアドレ
ス値としての働きを有する。
[0026] The service identification functions as a so-called packet address value.

【0027】ii.データ部 先頭14ビットはプリフィクスであり、サブ論理チャン
ネル識別6ビット、連続性指標4ビット、スクランブル
制御2ビット、およびデータグループ制御2ビットによ
り構成されている。
ii. The first 14 bits of the data section are a prefix, and are composed of 6 bits for sub logical channel identification, 4 bits for continuity indicator, 2 bits for scrambling control, and 2 bits for data group control.

【0028】サブ論理チャンネル識別はいわゆるパケッ
トのアドレス値としての働きを有する。
The sub logical channel identification functions as a so-called packet address value.

【0029】連続性指標は受信側でパケットの連続性を
確認するために、送出順に16を法として1づつ増加さ
せた値を与える。
The continuity index is given a value incremented by 1 modulo 16 in the sending order in order to confirm the continuity of the packets on the receiving side.

【0030】スクランブル領域はプリフィクスを除くデ
ータ部分258ビットと仮定する。データ部の誤り訂正
符号として短縮化差集合巡回符号(272,190)を
使用する場合、末尾82ビットは冗長ビットとなる。図
2では、この冗長ビットをスクランブル領域に含めてい
るが、冗長ビットの部分をスクランブル領域に含めるか
否かは実質的に差はない。というのは、送信側では、ス
クランブル後に冗長ビットの部分は計算された値で置き
換えられ、受信側では、最終的に冗長ビットの部分は捨
てられるからである。
It is assumed that the scramble area has a data portion of 258 bits excluding the prefix. When a shortened difference set cyclic code (272, 190) is used as an error correction code for the data part, the last 82 bits become redundant bits. In FIG. 2, the redundant bits are included in the scramble area, but there is virtually no difference whether the redundant bits are included in the scramble area or not. This is because on the transmitting side, after scrambling, the redundant bit part is replaced with the calculated value, and on the receiving side, the redundant bit part is finally discarded.

【0031】なお、修整ワードとして、スクランブル領
域の外にある、サービス識別、ヘッダの冗長ビット、サ
ブ論理チャンネル識別、連続性指標、スクランブル制御
、データグループ制御の計30ビットが使用可能である
。修整ワードとして、そのすべてを使用しても良いし、
一部分を使用しても良い。ここでは、サービス識別、サ
ブ論理チャンネル識別、連続性指標の計15ビットを修
整ワードとして使用した例を示している。
It should be noted that a total of 30 bits outside the scramble area, including service identification, header redundant bits, sub logical channel identification, continuity index, scrambling control, and data group control, can be used as modification words. You can use all of them as correction words,
You may use a portion. Here, an example is shown in which a total of 15 bits, including service identification, sub logical channel identification, and continuity index, are used as modification words.

【0032】つぎに、スクランブル鍵修整回路4による
修整方法の例をあげる。スクランブル鍵の幅をn1ビッ
ト、修整ワードの幅をn2ビット、初期化ワードの幅を
n3ビットとする。
Next, an example of a modification method using the scramble key modification circuit 4 will be given. The width of the scramble key is n1 bits, the width of the modification word is n2 bits, and the width of the initialization word is n3 bits.

【0033】n1+n2=n3の場合 単純なビットの連結、ビットの連結にビットの入れ替え
を組合わせたもの、さらに、それをn3ビット入出力の
関数を通したもの等が考えられる。
In the case of n1+n2=n3, a simple concatenation of bits, a combination of bit concatenation and bit swapping, and furthermore, a concatenation of bits through an n3-bit input/output function can be considered.

【0034】n1+n2<n3の場合 ビットの連結と不足するビットに定数を割り当てたもの
、ビットの連結にビットの拡張を組合わせたもの、ビッ
トの連結にn1+n2ビット入力、n3ビット出力の関
数を組合わせたもの等が考えられる。
When n1+n2<n3, bit concatenation and assigning constants to missing bits, bit concatenation combined with bit extension, bit concatenation combined with a function of n1+n2 bit input and n3 bit output. A combination of these is possible.

【0035】n1+n2>n3の場合 n1+n2ビット入力、n3ビット出力のデータ圧縮関
数の使用が考えられる。
When n1+n2>n3, it is conceivable to use a data compression function with n1+n2 bits input and n3 bits output.

【0036】本実施例は、図2に示すパケット形式の例
を説明したが、これ以外の任意のパケット形式に適用す
ることができることは勿論である。その場合、スクラン
ブル領域以外のデータの全部または一部(任意)をもっ
て修整ワードとする。
Although this embodiment has been explained using the example of the packet format shown in FIG. 2, it goes without saying that the present invention can be applied to any other packet format. In that case, all or part (optional) of the data other than the scramble area is used as a modified word.

【0037】任意のパケット形式を対象とした場合は、
修整ワードの一部がスクランブル領域の後または間にあ
ることも考えられる。この場合、上記実施例を例に説明
すると、初期化タイミング信号の条件、すなわち、修整
ワードの確定後で、かつ、ゲート信号の解放前を満足す
るタイミングが存在しない。しかし、図1において、パ
ケットデータ入力とXOR回路、すなわち加算器1の間
に適当なディレイ回路を挿入すれば、これを解決するこ
とは可能である。
[0037] When targeting an arbitrary packet format,
It is also possible that some of the modified words are after or between the scrambled regions. In this case, taking the above embodiment as an example, there is no timing that satisfies the conditions of the initialization timing signal, that is, after the modification word is determined and before the gate signal is released. However, in FIG. 1, this problem can be solved by inserting a suitable delay circuit between the packet data input and the XOR circuit, that is, the adder 1.

【0038】本実施例では、擬似乱数信号を2を法とし
て加算するようにしたので、すなわち、ビットごとに排
他的論理和(XOR)演算するようにしたので、伝送路
におけるビットの誤りが他のビットに伝搬することがな
い。
In this embodiment, since the pseudorandom number signals are added modulo 2, that is, exclusive OR (XOR) is performed for each bit, errors in bits in the transmission path can be avoided. There is no propagation to the bits.

【0039】また、擬似乱数信号発生回路3をパケット
ごとに初期化するようにしたので、パケット紛失による
同期ずれは起こらない。つまり、紛失したパケット以外
は正しく復元される。
Furthermore, since the pseudorandom number signal generation circuit 3 is initialized for each packet, synchronization errors due to packet loss do not occur. In other words, all packets other than those that were lost are correctly restored.

【0040】さらに、擬似乱数信号発生回路3を連続性
指標を含む修整ワードにより修整した初期化ワードで初
期化するようにしたので、連続性指標がとる値の数の範
囲でパケットごとに異なる擬似乱数信号でスクランブル
される。つまり、不正復元に対する安全性が高くなる。
Furthermore, since the pseudo-random number signal generation circuit 3 is initialized with the initialization word modified by the modified word containing the continuity index, the pseudo-random number signal generation circuit 3 is initialized with the initialization word modified by the modification word containing the continuity index. Scrambled with random number signal. In other words, security against unauthorized restoration is increased.

【0041】本実施例では、上記のように構成したので
、暗号回路等の複雑な回路は必要ではなく、パケットデ
ータのシフトクロックを越えるクロックレートも必要と
しない。つまり、回路が容易に実現可能である。
Since the present embodiment is constructed as described above, a complicated circuit such as an encryption circuit is not required, and a clock rate exceeding the shift clock of packet data is not required. In other words, the circuit can be easily realized.

【0042】このような効果の他に、修整ワードにいわ
ゆるパケットアドレスに相当するデータを含めた場合に
は、パケットアドレスが異なれば発生される擬似乱数信
号も異なったものになる。従って、たとえ異なるパケッ
トアドレスに対して同一のスクランブル鍵を使用した場
合においても、パケットアドレスを改ざんして契約外の
サービスをデスクランブルしようとする不正を防止する
ことができる。
In addition to this effect, when data corresponding to a so-called packet address is included in the modified word, the generated pseudo-random number signals will be different depending on the packet address. Therefore, even if the same scrambling key is used for different packet addresses, it is possible to prevent fraudulent attempts to descramble non-contracted services by tampering with packet addresses.

【0043】第2の実施例 図3は本発明の第2の実施例を示す。Second embodiment FIG. 3 shows a second embodiment of the invention.

【0044】図3において、1,2,3,6は図1と同
一部分を示す。7は検出回路で、修整ワード保持レジス
タ6からの修整ワードに含まれている連続性指標に桁上
りが生じたか否かを判定するものである。8は桁上りカ
ウンタで、検出回路7により桁上りが検出されるごとに
出力される桁上り信号をカウントするものである。なお
、桁上りカウンタ8は鍵更新タイミング信号によってリ
セットされ、スクランブルとデスクランブルの同期が確
立されている。この桁上りカウンタ8のカウント値は連
続性指標を拡張するものであり、このカウント値を拡張
連続性指標と呼ぶことにする。5はスクランブル鍵保持
レジスタで、次の鍵更新までスクランブル鍵を保持する
ものである。34はスクランブル鍵修整回路で、スクラ
ンブル鍵保持レジスタ5からのスクランブル鍵を、修整
ワード保持レジスタ6からの修整ワードと、桁上りカウ
ンタ8からの拡張連続性指標により修整し、初期化ワー
ドを生成するものである。
In FIG. 3, 1, 2, 3, and 6 indicate the same parts as in FIG. A detection circuit 7 determines whether a carry has occurred in the continuity index included in the modified word from the modified word holding register 6. A carry counter 8 counts the carry signal outputted every time a carry is detected by the detection circuit 7. Note that the carry counter 8 is reset by the key update timing signal, and synchronization between scrambling and descrambling is established. The count value of the carry counter 8 extends the continuity index, and this count value will be referred to as an extended continuity index. A scramble key holding register 5 holds the scramble key until the next key update. 34 is a scramble key modification circuit that modifies the scramble key from the scramble key holding register 5 using the modification word from the modification word storage register 6 and the extended continuity index from the carry counter 8 to generate an initialization word. It is something.

【0045】本実施例は第1の実施例との比較でいえば
、スクランブル鍵の修整方法が相違する。すなわち、第
1の実施例では、スクランブル鍵をスクランブル鍵修整
回路4により修整ワード保持レジスタ6からの修整ワー
ドにより修整したが、本実施例では、スクランブル鍵保
持レジスタ5からのスクランブル鍵を、スクランブル鍵
修整回路34により、修整ワード保持レジスタ6からの
修整ワードと、桁上りカウンタ8からの拡張連続性指標
により修整した。よって、不正復元に対する安全性がさ
らに高くなった。
This embodiment differs from the first embodiment in the method of modifying the scramble key. That is, in the first embodiment, the scramble key is modified by the scramble key modification circuit 4 using the modified word from the modified word holding register 6, but in this embodiment, the scramble key from the scramble key holding register 5 is modified by the scramble key The modification circuit 34 performs modification using the modification word from the modification word holding register 6 and the extended continuity index from the carry counter 8. Therefore, the security against unauthorized restoration is even higher.

【0046】次に、検出回路7による桁上り検出方法を
詳細に説明する。
Next, the carry detection method by the detection circuit 7 will be explained in detail.

【0047】最も簡単な桁上り検出方法は、現在の連続
性指標が0であった場合、桁上りがあったと判定する方
法であるが、この方法によると、連続性指標0のパケッ
トが紛失した場合、桁上りのカウントに失敗するという
問題がある。
The simplest carry detection method is to determine that a carry has occurred when the current continuity index is 0. According to this method, if a packet with a continuity index of 0 is lost, In this case, there is a problem that the carry count fails.

【0048】このような問題点を解決した検出回路の例
を図4に示す。
FIG. 4 shows an example of a detection circuit that solves these problems.

【0049】この検出回路は、1つ前の連続性指標(前
連続性指標という)を連続性指標記憶レジスタ41に記
憶し、この前連続性指標と当該連続性指標の大小関係を
比較器42により比較し、比較した結果、当該連続性指
標が前連続性指標より小さい場合、桁上りがあったと判
定して桁上り信号を活性化するようになっている。
This detection circuit stores the previous continuity index (referred to as the previous continuity index) in the continuity index storage register 41, and compares the magnitude relationship between the previous continuity index and the continuity index using the comparator 42. As a result of the comparison, if the continuity index is smaller than the previous continuity index, it is determined that there has been a carry and the carry signal is activated.

【0050】この検出回路によれば、連続性指標のビッ
ト数nに応じ連続する2n −1パケットの紛失が生じ
ても桁上りのカウントを行うことができる。
According to this detection circuit, even if 2n -1 consecutive packets are lost in accordance with the number n of bits of the continuity index, a carry count can be performed.

【0051】第3の実施例 図5は本発明の第3の実施例を示す。Third embodiment FIG. 5 shows a third embodiment of the invention.

【0052】本実施例は第2の実施例との比較でいえば
、連続性指標の桁上がりのカウントおよび記憶、スクラ
ンブル鍵の修整の方法が相違する。
This embodiment is different from the second embodiment in the counting and storage of carry of the continuity index and in the method of modifying the scramble key.

【0053】すなわち、第2の実施例では、連続性指標
の桁上がりのカウントおよび記憶は、桁上がりカウンタ
8で行うとともに、そのカウント値、すなわち拡張連続
性指標によるスクランブル鍵の修整はスクランブル鍵修
整回路34で行うようにした。他方、本実施例では、ス
クランブル鍵保持レジスタ55は初期化可能なフィード
バックシフトレジスタにより構成され、鍵更新タイミン
グ信号のタイミングにより初期化されるとともに、桁上
り信号が活性のときシフトされるようにした。従って、
本実施例では、スクランブル鍵保持レジスタ55により
、連続性指標の桁上りカウントおよび記憶と、スクラン
ブル鍵の修整が同時に行なわれる。
That is, in the second embodiment, the carry counter 8 counts and stores the carry of the continuity index, and the scramble key is modified using the count value, that is, the extended continuity index. This is done in circuit 34. On the other hand, in this embodiment, the scramble key holding register 55 is constituted by an initializable feedback shift register, and is initialized by the timing of the key update timing signal, and is shifted when the carry signal is active. . Therefore,
In this embodiment, the scramble key holding register 55 simultaneously counts and stores the continuity index and modifies the scramble key.

【0054】なお、本実施例のスクランブル鍵保持レジ
スタ55は、線形フィードバックシフトレジスタ、非線
形フィードバックシフトレジスタの他、カウンタ等の使
用が考えられる。ただし、擬似乱数信号発生回路3に使
用されるフィードバックシフトレジスタとは、フィード
バック係数等の異なるものを採用するほうが安全性の点
から望ましい。
Note that the scramble key holding register 55 of this embodiment may be a linear feedback shift register, a nonlinear feedback shift register, or a counter. However, from the viewpoint of safety, it is preferable to use a feedback shift register that has a different feedback coefficient from the feedback shift register used in the pseudo-random number signal generation circuit 3.

【0055】本実施例では、上記のように構成したので
、第2の実施例に比較して回路の構成が簡単になり、レ
ジスタ数にして桁上りカウンタのビット数の分だけ節約
することができる。しかも、スクランブル鍵のビット数
分の拡張連続性指標ビット数を確保したことに等しい効
果がえられる。
Since the present embodiment is configured as described above, the circuit configuration is simpler than that of the second embodiment, and the number of registers can be saved by the number of bits of the carry counter. can. Moreover, the same effect as securing the number of extended continuity index bits equal to the number of bits of the scramble key can be obtained.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上記のように構成したので、(a)ビット誤りの伝搬が
生じない、(b)高速動作が容易である、(c)パケッ
ト紛失による擬似乱数信号の同期ずれが生じない、(d
)不正デスクランブルに対する安全性が高い、スクラン
ブル・デスクランブル装置を提供することできる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention,
With the above configuration, (a) bit error propagation does not occur, (b) high-speed operation is easy, (c) pseudo-random number signal synchronization shift due to packet loss does not occur, (d
) It is possible to provide a scrambling/descrambling device that is highly secure against unauthorized descrambling.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示すブロック図である
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】パケット形式の例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a packet format.

【図3】本発明の第2の実施例を示すブロック図である
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the invention.

【図4】図2図示検出回路の構成例を示すブロック図で
ある。
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the detection circuit shown in FIG. 2;

【図5】本発明の第3の実施例を示すブロック図である
FIG. 5 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  加算器 2  ANDゲート 3  擬似乱数信号発生回路 4  スクランブル鍵修整回路 6  修整ワード保持レジスタ 1 Adder 2 AND gate 3 Pseudo-random number signal generation circuit 4 Scramble key modification circuit 6 Modified word holding register

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  スクランブル領域とそれ以外のスクラ
ンブル外領域よりなるパケットデータのうち、スクラン
ブル外領域の全部または一部のビットよりなる修整ワー
ドを保持する保持手段と、該保持手段により保持された
修整ワードに基づきスクランブル鍵を修整する修整手段
と、該修整手段により修整されたスクランブル鍵による
パケットごとの初期化に基づき擬似乱数信号を発生する
擬似乱数信号発生手段と、該擬似乱数信号発生手段から
の擬似乱数信号を当該パケットデータのスクランブル領
域に2を法として加算する加算手段とを備えたことを特
徴とするスクランブル・デスクランブル装置。
1. Holding means for holding a modified word consisting of all or part of the bits of a non-scrambled area out of packet data consisting of a scrambled area and a non-scrambled area, and a modified word held by the holding means. a modifying means for modifying a scramble key based on a word; a pseudo-random number signal generating means for generating a pseudo-random number signal based on the initialization of each packet by the scramble key modified by the modifying means; A scrambling/descrambling device comprising: an adding means for adding a pseudo-random number signal modulo 2 to a scramble area of the packet data.
【請求項2】  スクランブル領域とそれ以外のスクラ
ンブル外領域よりなるパケットデータのうち、スクラン
ブル外領域の全部または一部のビットよりなる修整ワー
ドを保持する保持手段と、該保持手段により保持された
修整ワードのうちパケットが複数に亘る場合の伝送順を
表す連続性指標の桁上りを検出する検出手段と、該検出
手段により検出された検出回数を記憶する記憶手段と、
該記憶手段により記憶された検出回数と前記保持手段に
より保持された修整ワードに基づきスクランブル鍵を修
整する鍵修整手段と、該鍵修整手段により修整されたス
クランブル鍵によるパケットごとの初期化に基づき擬似
乱数信号を発生する擬似乱数信号発生手段と、該擬似乱
数信号発生手段からの擬似乱数信号を当該パケットデー
タのスクランブル領域に2を法として加算する加算手段
とを備えたことを特徴とするスクランブル・デスクラン
ブル装置。
2. Holding means for holding a modified word made up of all or some bits of a non-scrambled area out of packet data made up of a scrambled area and a non-scrambled area, and a modified word held by the holding means. a detection means for detecting a carry of a continuity index representing the transmission order when a plurality of packets are included in a word; a storage means for storing the number of times of detection detected by the detection means;
key modification means for modifying the scramble key based on the number of detections stored by the storage means and modification words held by the storage means; A scrambling device characterized by comprising a pseudo-random number signal generation means for generating a random number signal, and an addition means for adding the pseudo-random number signal from the pseudo-random number signal generation means to a scramble area of the packet data modulo 2. Descrambling device.
【請求項3】  請求項2において、スクランブル鍵を
保持するとともに、鍵更新タイミングに応じてスクラン
ブル鍵が更新されるスクランブル鍵保持手段を備え、該
スクランブル鍵保持手段は前記連続性指標の桁上りがあ
ったときシフトされるフィードバックシフトレジスタよ
りなることを特徴とするスクランブル・デスクランブル
装置。
3. The scramble key holding means according to claim 2, further comprising a scramble key holding means that holds a scramble key and updates the scramble key in accordance with key update timing, and the scramble key holding means is arranged such that the carry of the continuity index is A scrambling/descrambling device comprising a feedback shift register that is shifted when a signal is present.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007311940A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Kddi Corp Encrypting device and decoding device
JP2008283415A (en) * 2007-05-10 2008-11-20 Mitsubishi Electric Corp Ciphering device, ciphering method, ciphering program, deciphering device, deciphering method, and deciphering program

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