JPH0585140U - データ暗号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレームに相当する周期で暗号文に規則性が
現われることを防止する。 【構成】 フレーム毎に暗号鍵を変えるためのリード・
オンリ・メモリ及びフレームカウンタを具備した。 【効果】 暗号文にフレームに相当する周期で規則性が
現われることを防止し、暗号鍵を類推しようとしてこれ
を傍受する第三者が得る周期性に関するサンプルを削減
することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、暗号通信システムにおける暗号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

デイジタル通信の分野においては、情報源からの信号は、一般に”１”および ”０”からなる数値列に変換され、この二値により搬送波信号が変調され、無線 あるいは有線伝送路に送出され目的地へ伝達される。ここで通常いずれの伝送路 上においても、第三者による傍受は不可能ではない。したがって秘匿性を有する 情報源データについては送信側で暗号化し、目的地の受信側でこれを解読しても との情報源からの信号を復元する、いわゆる暗号通信システムが構成される。

【０００３】 暗号通信システムとしては、様々な原理に基づくものが提案され、また実用化 されているが、よく用いられる方式の一つに秘密鍵暗号方式と呼ばれるものがあ る。この秘密鍵暗号方式においては、文字等の情報の順序を置き換える転置式、 文字等の情報を他の文字等に置き換える換字式等の手法が採用されている。これ らの文字転置や文字置換などの操作は、そのアルゴリズム自体と、暗号鍵と呼ば れる数値パラメーターにより一意に決定されるが、この暗号鍵が公開されていな いものが秘密鍵暗号方式である。この場合には、暗号化されて伝送路に送出され る送信源からのデータは、暗号鍵を知らない第三者には解読できず、それを知っ ている正規の受信側でのみ解読可能となる。

【０００４】 したがって伝送路上において不正に信号を傍受する第三者は、伝送路において 傍受した暗号文（暗号化された情報）から、何等かの手段によって暗号鍵を推定 することを試みる。これには平文（暗号化される前の情報）に意図的に既知の平 文を潜り込ませ、それに対応する暗号文を傍受する既知平文攻撃が代表的なもの であるが、暗号文に現われるデータの規則性から種々のサンプルを集め、カット ・アンド・トライで暗号鍵を類推する手法もよく取られる。データを伝送するた めにはフレーム同期パターンや超フレーム同期パターン等が必要となるが、これ らのいわゆる通信の同期のためのオーバーヘッドは暗号化しないのが普通である ため、伝送路上で傍受されるデータには必ず何らかの周期性が現われるからであ る。

【０００５】 これを防ぐためには、フレーム長を長くしたり、同期パターンを短くしたりす ることが考えられるが、いずれにしてもフレームに等しい周期で暗号文に規則性 が現われてしまう。また通信の品質を保つために、これらの操作には限界がある 。したがって、フレーム同期パターンをデータと同様に暗号化し、超フレーム同 期パターンだけを暗号化しない方法がもっとも有効であると考えられる。この方 法は、傍受されるデータに現われる規則的なパターンの周期を等価的に長くする ことにより、暗号鍵を類推しようとする第三者が傍受によって得る周期性に関す るサンプルを削減しようとするものである。

【０００６】 図２は上記の超フレーム同期パターンだけを暗号化しないデータ暗号装置のブ ロック図であり、図において２は超フレーム検出回路、７は超フレーム暗号器、 ９は超フレームパルス、１２は平文、１３は暗号文である。

【０００７】 次に動作について説明する。超フレーム検出回路２は平文１２中の超フレーム 同期パターンを検出し、超フレーム暗号器７に超フレームパルス９を供給する。 超フレーム暗号器７は、超フレーム同期パターンを除く全ての平文データを暗号 化することになる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記の実施例においては、データと同様にフレーム同期パターンも暗号化され る。しかし換字や転置による暗号化においては、平文データが同じであれば、暗 号文に現われるビットパターンも極めて類似したものになってしまう欠点がある 。したがって、同一のビットパターンを持つフレーム同期パターンが、お互いに 極めて類似したビットパターンに暗号化される確率が非常に高くなることが予想 される。この場合には、超フレーム同期パターンが暗号化されずに周期的に暗号 文に現われる他に、フレーム同期パターンと同じ周期で、お互いに類似したビッ トパターンが周期的に暗号文に現われることになる。即ち、暗号化されない超フ レーム同期パターンが超フレームに等しい周期で、またフレーム同期パターンが お互いに類似したビットパターンに暗号化されてフレームに等しい周期で、暗号 文に現われる。これは、暗号文を傍受する第三者にとっては、暗号鍵を推定する 有力な情報となり得る。

【０００９】 この考案は上記のような課題を解消するためになされたもので、フレームごと に異なる暗号鍵を用いることにより、フレーム周期が暗号文に現われるのを防止 する事を目的としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

この考案に係わる暗号装置は、超フレーム内のフレームに対応する暗号鍵をリ ード・オンリ・メモリに格納し、フレーム毎に読み出すことによって、フレーム 毎に異なる暗号鍵を用いた暗号化を行う。さらに、この中間的な暗号文中の超フ レーム同期パターンを除いた部分を、別の暗号鍵を用い暗号化する。これらの操 作により、最終的な暗号文に、フレームに等しい周期性が現われないことを可能 にしたものである。

【００１１】

【作用】

この暗号装置から出力される暗号文は、超フレーム同期パターンで示される周 期性を持つものの、フレームに相当する周期性は持たないため、これを傍受する 第三者が、暗号文の周期性から得る暗号解読のためのサンプルを大きく削減する ことができる。

【００１２】

【実施例】

図１はこの考案の一実施例を示すデータ暗号装置のブロック図であり、図にお いて１はフレーム検出回路、２は超フレーム検出回路、３はフレームカウンタ、 ４はフレーム暗号鍵を格納したリード・オンリ・メモリ、５は暗号鍵読み出し回 路、６はフレーム暗号器、７は超フレーム暗号器、８はフレームパルス、９は超 フレームパルス、１０はフレーム番号、１１はフレーム暗号鍵、１２は外部から 入力される平文、１３は暗号文である。

【００１３】 さて上記の実施例においては、リード・オンリ・メモリに、各フレームに対 応する暗号鍵があらかじめ格納されているものとする。ここで、平文中のフレー ム同期パターンを検出することによりフレーム番号が計数され、各フレームに対 応する暗号鍵がこのリード・オンリ・メモリから読み出される。この暗号鍵を用 いてフレーム単位の暗号化が行なわれる。さらにこの後、超フレーム同期パター ンを除いた部分が別の暗号鍵で暗号化される。

【００１４】

【考案の効果】

以上のようにこの考案の実施例においては、フレームパルスによってフレーム 番号を計数し、フレーム毎に異なる暗号鍵をリード・オンリ・メモリから読み出 し、フレーム単位の暗号化が行なわれる。したがって、フレーム同期パターンが 互いに類似するビットパターンに暗号化される可能性は極めて小さくなる。さら にこの後、超フレーム同期パターンを除いた部分が別の暗号鍵で暗号化されるた め、フレーム同期パターンが互いに類似するビットパターンで最終的な暗号文に 現われる可能性はさらに小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例を示す図である。

【図２】従来の実施例を示す図である。

【符号の説明】

１ フレーム検出回路 ２ 超フレーム検出回路 ３ フレームカウンタ ４ リード・オンリ・メモリ ５ 暗号鍵読み出し回路 ６ フレーム暗号器 ７ 超フレーム暗号器 ８ フレームパルス ９ 超フレームパルス １０ フレーム番号 １１ フレーム暗号鍵 １２ 平文 １３ 暗号文

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部から入力される平文中のフレーム同
   期パターンを検出してフレームパルスを出力するフレー
   ム検出回路と、超フレーム同期パターンと複数のフレー
   ムから構成される超フレームの先頭を検出して超フレー
   ムパルスを出力する超フレーム検出回路と、前記フレー
   ムパルスと前記超フレームパルスとを受信して超フレー
   ム内のフレーム番号を計数するフレームカウンタと、前
   記のフレーム番号に相当するアドレスにそのフレームに
   使用されるフレーム暗号鍵が格納されたリード・オンリ
   ・メモリと、前記フレームカウンタからフレーム番号を
   受信し前記リード・オンリ・メモリからフレーム暗号鍵
   を読み出す暗号鍵読み出し回路と、前記暗号鍵読み出し
   回路から供給されるフレーム暗号鍵を使用しまた前記フ
   レームパルスを受信してフレーム毎にリセットされるフ
   レーム暗号器と、前記超フレームパルスを受信し超フレ
   ーム同期信号以外を暗号化して暗号文を出力する超フレ
   ーム暗号器とを備えたことを特徴とするデータ暗号装
   置。