JPH0466416B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、同期信号の伝送方式に関するもの
で、特に外部同期方式を用いる暗号通信における
同期信号の伝送方式に関するものである。

（従来技術とその問題点） データ通信において暗号のもつ役割が大きくな
つている。特に無線通信を利用する場合は、通信
媒体の性質上、プライバシーの保護等を考えると
暗号の使用は不可欠であるといえる。無線データ
伝送における暗号方式としては、無線データ伝送
においては誤りの発生が避けることが出来ない現
象である等の理由により、誤りの伝搬が起こらな
い外部同期方式がよく用いられる。暗号通信にお
ける外部同期方式の信号形は図１のような信号形
式を持つのが従来の方式である。

ここで、「Ｐ」は同期用の補助信号を表し、こ
の部分が受信されたとき、この信号に続くある決
められたビツト数によつて暗号の開始位置が
「Ｉ」として伝送される。この開始位置信号「Ｉ」
を用い、暗号化回路によつて暗号化されたデータ
が、この「Ｉ」に続くデータ「Ｄ」である。暗号
の開始位置「Ｉ」はデータの通信毎に変えるのが
通常である。

本方式の欠点は、同期用補助信号「Ｐ」がデー
タの通信毎に共通であることである。通信を傍受
する者にとつて、同期用補助信号と暗号の開始位
置が容易に区別がつく場合は、暗号の解読の第１
歩となる大きな手掛りとなる欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、従来技術が有する上述の如き欠点を
解消し、第三者によつては容易に同期信号の検出
が出来ないようにした同期信号の伝送方式を提供
するものである。

（発明の構成） 以下本発明を詳細に説明する。

本発明は同期用補助信号「Ｐ」と暗号の開始位
置信号「Ｉ」が傍受者に容易に識別出来ない方式
を与えるものである。同期用補助信号「Ｐ」はデ
ータ伝送を行おうとする送受信者間に共通の暗号
であり、また受信側での同期を可能とするため
に、ある一定の信号で通信毎に変えられるもので
はなく、通常ランダムな特定の信号である。開始
位置信号「Ｉ」は通常毎に異なるものであり、ラ
ンダムな符号列である。また暗号化されたデータ
「Ｄ」も通常ランダムな符号列となる。従つて、
「Ｐ」「Ｉ」「Ｄ」のデータ列は通常ランダムな信
号列となるが、これを２回傍受すると、「Ｐ」は
変わらないが、「Ｉ」と「Ｄ」は変わるため、
「Ｐ」が容易に求まる危険性があるため、本発明
では、これを避けることを目的として同期用補助
信号「Ｐ」を開始位置信号「Ｉ」で変調すること
を特徴とする。変調する方法としては、２値デー
タの場合は、例えば「２」を法とする加算即ち排
他的論理和でなされる。この場合、変調された信
号は同期用補助信号「Ｐ」が不変であるときで
も、開始位置「Ｉ」が変わると、異なる信号にな
る。従つて、変調された信号は通信毎に開始位置
が変わるため、それによつて通信毎に変わり、傍
受を行つている者にとつては、何回通信を傍受し
たとしても、同期用補助信号と開始位置を容易に
判別することが出来なくなる。また、受信を行な
おうとする者は変調の方法と、同期用補助信号
「Ｐ」を予め知つているために容易に開始位置の
信号と同期を確立することが出来る。

図２に従来の信号の形式と本発明の信号の形式
を示す。図２ａ，ｂは従来の信号の形式、即ち同
期用補助信号「Ｐ」として14ビツトの信号を又、
開始位置「Ｉ」として７ビツトの信号を示してあ
る。ａとｂの違う点は開始位置の内容が異なるこ
とである。次にｃ，ｄは本発明により同期用補助
信号「Ｐ」を、ａとｂの信号に相当するそれぞれ
の開始位置の信号で変調した場合を示している。
従つてａはｃに、ｂはｄに相当することとなる。

なお、ここでの変調は排他的論理和によつてい
る。また、変調の方法として開始位置の左から７
ビツトは、各々、同期用補助信号の左から２ビツ
トずつ対応させて変調する例を示した。このよう
な変調の方法はここで示した例以外にも種々の変
形例を採用し得ることは自明である。

図２からわかるように、ａとｂの信号を傍受し
た場合、同期補助信号は変わらないから容易に判
断がつくが、ｃとｄの信号を傍受した場合同期用
補助信号とその他の信号（暗号化されたデータの
部分図２は「d_i」で示している）を切り分けるこ
とは困難であることは明らかである。これはまた
ある平文を乱数で変調することによつて暗号文が
出来、これを解読するには乱数列を知らなければ
解けないのと同じ処理であることと等価である。
従つて、本発明によつて傍受が困難な同期方式を
実現することが出来る。

発明の実施例として、同期信号発生回路の例を
図３に、また、そのタイムチヤート図４に示す。
図３において、暗号化部１はデータ入力を開始位
置メモリ２で決められる条件によつて暗号化して
出力する。この暗号化された信号の送出前に同期
用補助信号と開始位置を受信側へ送出する必要が
ある。このために、切替器５は最初は信号線Ｘの
側に接続され、開始位置メモリ２に記憶された開
始位置信号データと同期用補助信号メモリ３に記
憶された同期用補助信号とをそれぞれクロツク
Ｂ，Ａで読み出し排他的論理和回路（EXOR回
路）４によつて同期用補助信号を開始位置信号で
変調した信号ｃを出力する。この信号ｃの送出が
終了したならば切替器５は信号線Ｙの側に切替え
接続されて暗号化部１からの暗号化されたデータ
を出力する。

以上のタイムチヤートが図４に示されている。
信号ａはクロツクＢで読み出される開始位置デー
タである。信号ｂはクロツクＡで読み出される同
期用補助信号である。信号ｂを信号ａで変調した
ものでありEXOR回路４の出力に相当する。信
号ｄは切替器５の入力側に接続される信号線の名
称を示している。信号ｅは切替器５の出力を表
す。このタイムチヤートの開始位置及び同期用補
助信号のデータは図２の信号と同じものを示して
いる。信号ａと信号ｂは同期用信号を送出すると
き、それぞれのクロツクで同時に、それぞれのメ
モリから読み出しが開始される。

図５に本発明により伝送された同期信号の受信
回路を示す。同期用補助信号メモリ１１は14ビツ
トの信号を記憶するものである。入力レジスタ１
２は直列データとして本回路に入力される受信デ
ータを記憶し、14ビツトの並列出力が得られるも
のである。従つて、受信データの14ビツトと同期
用補助信号メモリ１のデータを１ビツト毎に照合
することが出来る。EXOR回路１３は、この照
合を１ビツト毎にするために14個ある。この出力
は加算器１４で２ビツト毎に加算される。この加
算時のビツトの振り分けは、送信側で同期用補助
信号を開始位置データで変調するときのビツトの
対応の仕方に対応するものである。判定器１５
は、それぞれの加算器が「２」のとき「１」を、
「０」のとき「０」を判定して出力し、「１」のと
きは不定でいずれかの値をとるものである。出力
レジスタ１６は判定器１５の出力を記憶するもの
であり、この内容が開始位置を示すものとなる。
この出力レジスタ１６の内容が送信された開始位
置データと同じものか否かの判定は次のようにし
て行われる。

レベル変換回路１７は加算器１４のレベルを変
換するものであり、加算器１４の出力が「２」の
ときは「１」を、「１」のときは「０」を、「０」
のときは「１」を出力する。加算器１８はレベル
変換回路１７の出力を加算するものである。

判定回路１９は加算器１８の出力を判定するも
のであり、加算器１８の出力がある決められた値
を示したとき同期がとれた、即ち出力レジスタ１
６の内容が送信側から送られた開始位置データと
同じものであると判定し、同期がとれたことを示
す同期確立信号を出力する。

この同期確立信号が出力レジスタ１６に与えら
れると送信側から送られた開始位置データと同じ
開始位置信号が出力レジスタ１６から検出され
る。この検出された開始位置信号で指定される位
置から入力レジスタ１２に取り込んだデータが解
読される。

図６，図７に同期回路のタイムチヤートを示
す。図６には同期がとれた状態を示し、図７には
同期がとれる１ビツト前の状態を示す。また図
６，図７ではレジスタの右側のデータが時間的に
古いものを示す。これは図１とは時間的には逆の
関係になつている。図６，図７においてａは入力
データであり、ｂは送信側と受信側に共通で、受
信側に記憶された同期用補助信号である。ｃはａ
の入力データの各ビツトとそれに対応するｂの同
期用補助信号の各ビツトとのビツト単位の
EXOR出力である。図６の場合には２ビツト毎
に等しいものが隣りあつているが、図７では隣り
合うものが異なるものが多い。ｄはこれらの隣り
合うものを加算したものであり、図６では「０」
又は「２」であるが、図７では「０」又は「１」
である。

ｅはｄの出力を「１」と比較し、「１」より大
きければ「１」、小さければ「０」を出力するも
のである。ここで、「Ｘ」は不定を表わし、「１」
でも「０」でも構わない。

ｆはｄの出力を「１」から引算したあとの値の
絶対値に相当するものであり、図６では全てが
「１」になつているが、図７では「１」は４個で
残りは「０」である。

ｇはｆの出力のそれぞれを加算したものであ
り、この値が「７」のときには同期がとれた状
態、即ち、受信した同期用補助信号は特定のデー
タ列の開始位置信号すなわち図６のｅに示す内容
のデータ列で変調されたものであることを示して
いる。この値が「７」以外のときは、同期が取れ
ない状態であるから、そのときの開始位置は無視
され、次の状態に進む、即ち、次の１ビツトを入
力し、判定を行なう。このようにして送受信期間
の同期確立と暗号の開始位置を知ることが出来
る。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、
外部同期方式を用いた暗号通信において、同期用
補助信号を開始位置で変調して伝送することによ
つて、同期用補助信号と開始位置の区別を変調の
処理手段を知らない傍受者にとつては困難となら
しめる効果を得ることができる。従つて、通信の
秘匿強度を増加した同期信号の伝送方式を実現す
ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

図１は従来方式に用いられる同期信号の信号形
式を示す図、図２は従来例を本発明に用いられる
同期信号例を説明するための図、図３は本発明の
実施例を示すブロツク図、図４は図３の実施例の
動作を説明するためのタイムチヤート、図５は本
発明により伝送された信号の受信回路例を示すブ
ロツク図、図６及び図７は図５の受信回路の動作
を説明するためのタイムチヤートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 暗号化された伝送データの前に同期用補助信
   号と暗号の開始位置信号を付加して伝送する同期
   信号伝送方式において、 送信側では、 前記開始位置信号には通信毎に毎回異なる信号
   が用いられ、前記同期用補助信号には送受信者に
   共通する信号が用いられ、かつ該同期用補助信号
   は予め受信側に知らされた変調方法により前記開
   始位置信号で変調することによつてランダム化さ
   れて伝送され、 受信側では、 送信側と共通する前記同期用補助信号と受信信
   号から送信側で用いられた前記開始位置信号を所
   定の方法で検出し、該検出された開始位置信号に
   よつて指定される位置から受信データの解読を行
   うように構成したことを特徴とする同期信号伝送
   方式。