JPH088898A - Enciphering device - Google Patents
Enciphering deviceInfo
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- JPH088898A JPH088898A JP6158166A JP15816694A JPH088898A JP H088898 A JPH088898 A JP H088898A JP 6158166 A JP6158166 A JP 6158166A JP 15816694 A JP15816694 A JP 15816694A JP H088898 A JPH088898 A JP H088898A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、暗号化装置に関し、特
に音声や画像のディジタル通信に用いられる暗号化とそ
の復号化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 an encryption device, and more particularly to an encryption and decryption device used for digital communication of voice and images.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディジタル化された信号の通信をする際
は、一般に、低レート符号化すると共に、誤りの検出や
訂正、インターリーブ化や暗号化を必要とする場合が多
い。そのようなシステムの符号化側の構成は、一般的に
図1のようになる。この方式では、全ビットに対して暗
号化とその復号操作を施している場合が多い。2. Description of the Related Art Generally, when performing communication of digitized signals, it is often necessary to perform low-rate coding, as well as error detection and correction, interleaving and encryption. The coding side configuration of such a system is generally as shown in FIG. In this method, all bits are often encrypted and decrypted.
【0003】つまり、図2の例のように、VSELP(Vector
Sum Excited Linear Predictive )方式のような音声符
号化器(200)によって、20msec.当り134
ビットに符号化された信号は、音声情報の特徴に基づい
て、ビット分配器(201)によって重要度別に次のよ
うなパラメータに分配される。That is, as in the example of FIG. 2, VSELP (Vector
20 msec. By a speech coder (200) such as Sum Excited Linear Predictive method. Per 134
The bit-encoded signal is distributed to the following parameters according to importance by the bit distributor (201) based on the characteristics of the audio information.
【0004】 a)聴覚的に最重要なビット: 44ビット b)重要ビット: 31ビット c)比較的重要度の低いビット: 59ビット その後、a.からはCRC(Cycle Redundancy Check)符
号化器(202)によって7ビットのCRC誤り検出ビ
ットが算出され、a.+b.の75ビットと5ビットの
テール・ビットと共に合わせて(203)部で畳み込み
符号化されて、165ビットの信号となる。そして、
(204)部でc.と結合された後、(205)部で他
スロットとのビット・インターリーブがかけられる。そ
して、この結果の1スロット当り224ビットの全デー
タに対し、後段の(206)部で所定の暗号化を行って
いる。受信側では、この操作と逆の順に、まず暗号文を
平文に復号してから、デ・インターリーブ化、誤り訂
正、誤り検出し、音声復号している。A) most important bits for hearing: 44 bits b) important bits: 31 bits c) less important bits: 59 bits then a. From the above, a CRC (Cycle Redundancy Check) encoder (202) calculates 7-bit CRC error detection bits, and a. + B. 75 bits and 5 tail bits are combined and convolutionally coded in the (203) section to form a 165-bit signal. And
In part (204) c. After being combined with, the bit is interleaved with other slots in the (205) part. Then, all the data of 224 bits per slot as a result of this is subjected to predetermined encryption in the (206) section in the subsequent stage. On the receiving side, in the reverse order of this operation, the ciphertext is first decrypted into plaintext, and then deinterleaved, error corrected, error detected, and voice decoded.
【0005】図3は、この従来方式による符号化手順を
図示したものである。ここで示すように、CRCビット
を計算した後に、誤り訂正符号化、スロット間でビット
・インターリーブして、その出力データの全ビットに対
して暗号化処理をかけている。FIG. 3 illustrates an encoding procedure according to this conventional method. As shown here, after calculating the CRC bits, error correction coding and bit interleaving between slots are performed, and all bits of the output data are encrypted.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のような暗号化で
は、1スロット当り224ビットの平文に対して、例え
ば、DESやFEALの暗号化、復号化をかける場合は
64ビット単位の計算を4回実施する必要があるために
計算量が多大になり、リアルタイム性が要求されるシス
テムへの適用には、不利になる。しかも、最重要ビット
に対して誤り検出用CRCコードを計算した後に暗号化
しているために、このCRC誤り検出コードが暗号解読
の際の補助情報として利用される危険があり、暗号強度
の劣化要素となる。In the above-described encryption, when a 224-bit plaintext per slot is subjected to, for example, DES or FEAL encryption / decryption, a 64-bit unit calculation is required. Since it has to be performed once, the amount of calculation becomes large, which is disadvantageous for application to a system that requires real-time processing. Moreover, since the CRC code for error detection is calculated after encryption for the most important bits, there is a risk that this CRC error detection code will be used as auxiliary information when decrypting the code, and this is a factor that deteriorates the encryption strength. Becomes
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の問題を
解決するためになされたものである。音声や画像の符号
化ディジタル信号の特徴を利用して、演算量の少ない、
かつ、安全性の高い暗号装置を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems. Utilizing the characteristics of coded digital signals of voice and images, the amount of calculation is small,
In addition, it is to provide a highly secure encryption device.
【0008】すなわち、本発明に係わる暗号化装置で
は、情報源を符号化した中で音声や画像情報を特徴付け
る重要ビットにのみ暗号化をした後に、CRCやFEC
といった誤り検出や誤り訂正符号化を施して送信するこ
とによって、暗号化秘匿度や暗号強度の劣化無しに、送
受信側双方における演算量を低減するものである。That is, in the encryption device according to the present invention, only the important bits that characterize voice and image information in the encoded information source are encrypted, and then the CRC or FEC is used.
By performing error detection and error correction coding as described above and transmitting, the amount of calculation on both the transmitting and receiving sides is reduced without deterioration of the encryption confidentiality and encryption strength.
【0009】[0009]
【実施例】第4図は、本発明の一実施例を示すブロック
図であって、音声符号化方式としてVSELPを使った
場合を想定している。但し、系全体の中では第1図中の
ベースバンド符号化装置の内部に相当する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 4 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and assumes the case where VSELP is used as a voice encoding system. However, it corresponds to the inside of the baseband coding apparatus in FIG. 1 in the entire system.
【0010】音声符号化器(400)出力の20mse
c.当たり134ビットは従来方式と同様に、まず、ビ
ット分配器(401)によって、その重要度別にa(4
4ビット)、b(31ビット)、c(59ビット)に分
けられる。このa.に対しては、まず、(406)部に
おいて暗号化がかけられる。この際の暗号化アルゴルズ
ムとしては、DES、FEAL等が適用でき、通常は更
に、図6にあるようなCFB(Cipher Feedback Mode)モ
ード、あるいはOFB(Output Feedback Mode)等で特定
ビット単位で目的や用途に応じた連鎖モードで暗号化す
る。次に、この暗号化出力については、(402)部で
7ビットのCRCビットを算出し、b.と合わせた合計
の75ビットの情報と5ビットのテール・ビットと共に
(403)部で畳み込み符号化等の誤り訂正符号化をし
て、165ビットとする。そして、(404)部でc.
とビット結合して224ビットとし、(405)部でス
ロット単位のビット・インターリーブをかけて出力とす
る。20 mse of the output of the speech encoder (400)
c. Similar to the conventional method, the 134 bits per hit are first set by the bit distributor (401) by a (4
It is divided into 4 bits), b (31 bits), and c (59 bits). This a. First, the encryption is applied in the (406) part. As the encryption algorithm at this time, DES, FEAL, or the like can be applied, and normally, in addition to the purpose in a specific bit unit in CFB (Cipher Feedback Mode) mode as shown in FIG. 6 or OFB (Output Feedback Mode). Encrypt in chain mode according to the purpose. Next, regarding this encrypted output, the CRC bits of 7 bits are calculated in the (402) section, and b. Together with the total of 75 bits of information and 5 bits of tail bits, error correction coding such as convolutional coding is performed in the (403) section to obtain 165 bits. Then, in section (404), c.
Is bit-combined to form 224 bits, and bit interleaving is performed on a slot-by-slot basis in the (405) section and output.
【0011】図5は、図4の例において実施される処理
手順を示した図である。つまり、まず聴覚上で特徴的な
最重要ビットに対してのみ適当な暗号化を施して、これ
に対してCRCコードを計算、付加して、誤り訂正符号
化やスロット間インターリーブをかけることになる。FIG. 5 is a diagram showing a processing procedure executed in the example of FIG. That is, first, appropriate encryption is performed only on the most important bit that is auditory characteristic, and a CRC code is calculated and added to this, and error correction encoding and inter-slot interleaving are applied. .
【0012】受信側では、以上の各々の操作に対応する
復号化処理を、符号化の反対順に進めていって音声デー
タを復号する。On the receiving side, the decoding process corresponding to each of the above operations is carried out in the reverse order of encoding to decode the audio data.
【0013】なお、以上の説明は一例についてのもので
あり、本発明はこれに限定したものではない。すなわ
ち、各フレーム内のビット数やビット配分は上記に限っ
たものでは無く、ビット分配器が音声符号化器内に備わ
っている場合も対象とし、音声等の符号化方式や暗号化
方式、暗号連鎖モード適用の有無や種類、適用ビット範
囲は限定しない。また、誤り検出コードや誤り訂正符号
化方式の種類やそれらの適用対象ビット、或いはインタ
ーリーブの有無やかけ方についても限定するものではな
い。The above description is for one example, and the present invention is not limited to this. That is, the number of bits and the bit allocation in each frame are not limited to the above, and the case where the bit distributor is provided in the audio encoder is also targeted, and the encoding method, the encryption method, the encryption method, and the encryption method of the voice, etc. Whether or not the chain mode is applied, its type, and applicable bit range are not limited. Further, the types of error detection codes and error correction coding systems, the bits to which they are applied, the presence or absence of interleaving, and the way of applying them are not limited.
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明を用いることにより、音声や画像
等のディジタル通信において、必要とされる低レート符
号化器、暗号化装置、誤り検出や誤り訂正器の特徴を活
かしたまま一体化し、暗号として安全で実現しやすい装
置となる。つまり、従来装置と比較して以下の点におい
て有利になる。EFFECTS OF THE INVENTION By using the present invention, in digital communication such as voice or image, the low rate encoder, the encryption device, the error detector and the error corrector are integrated while making the most of them. It is a device that is secure and easy to implement as encryption. That is, it is advantageous in the following points as compared with the conventional device.
【0015】1.暗号化した後に、誤り検出用コードを
計算するために、このチェック・ビットは暗号解読情報
としては使えない。1. This check bit cannot be used as decryption information to calculate the error detection code after encryption.
【0016】2.音声や画像情報に特徴的な重要ビット
のみに暗号をかけるので、その暗号化や復号化に要する
演算量が少なく、ハード化が用意になり、また、リアル
タイム性が要求されるシステムに対する実現性が高い。2. Since only the important bits that are characteristic of voice and image information are encrypted, the amount of calculation required for the encryption and decryption is small, hardware is ready, and the feasibility for a system that requires real-time performance high.
【0017】3.暗号化においては、その鍵の総数は変
わらない。また、一つの鍵当たりの暗号化の対象ビット
数が少なくなったため、暗号文に対する攻撃には、より
強い。更に、OFBやCFB等の連鎖技法を採用する場
合は、中のレジスタの初期値を適当な頻度で変えること
によれば、暗号強度をより高めることができる。3. The total number of keys does not change in encryption. Moreover, since the number of bits to be encrypted per key is reduced, the attack against the ciphertext is stronger. Further, when adopting a chain technique such as OFB and CFB, the encryption strength can be further increased by changing the initial value of the register in the inside at an appropriate frequency.
【図1】音声のディジタル通信システムの概念図であ
る。FIG. 1 is a conceptual diagram of a voice digital communication system.
【図2】従来の音声符号化装置の構成と、暗号化装置と
の関係を示す。FIG. 2 shows a relationship between a configuration of a conventional speech encoding device and an encryption device.
【図3】従来の音声符号化と暗号化による符号化処理手
順を示す。FIG. 3 shows an encoding processing procedure by conventional voice encoding and encryption.
【図4】本発明による音声符号化装置の構成と、暗号化
装置との関係を例示する。FIG. 4 illustrates the relationship between the configuration of a voice encoding device according to the present invention and an encryption device.
【図5】本発明による音声符号化と暗号化による符号化
処理手順を示す。FIG. 5 shows a coding processing procedure by voice coding and encryption according to the present invention.
【図6】暗号化における一般的連鎖技法を示す。FIG. 6 illustrates a general chaining technique in encryption.
200,400 音声符号化器(VSELP等) 201,401 ビット分配器 202,402 CRC符号化器 203,403 畳込み符号化器 204,404 ビット結合器 205,405 スロット間ビット・インターリーブ化
器 206,406 暗号化装置 210,410 チャネルコーダ200,400 Speech coder (VSELP etc.) 201,401 Bit distributor 202,402 CRC coder 203,403 Convolutional coder 204,404 Bit combiner 205,405 Inter-slot bit interleaver 206, 406 Encryption device 210,410 Channel coder
Claims (9)
暗号化装置において:前記ディジタル・データのうち予
め定める暗号化すべきデータとそれ以外の残余データと
を分配する分配手段と、 前記暗号化すべきデータに暗号化処理を施し暗号化デー
タを出力する暗号化手段と、 該暗号化データと前記以外のデータを結合する手段を含
むチャネル・コーダから構成されることを特徴とする装
置。1. An encryption device for encrypting digital data: distribution means for distributing predetermined data to be encrypted of the digital data and residual data other than the digital data, and the data to be encrypted. An apparatus comprising: an encryption means for performing encryption processing on the encrypted data and outputting encrypted data; and a channel coder including means for combining the encrypted data and data other than the above.
した信号から複数の音声パラメータを算出し、前記複数
の音声パラメータから定めるビットだけ抽出して暗号化
すべきデータと前記複数の音声パラメータから前記定め
るビットを取り除いた残余データとを分配する機能を備
えた音声符号化装置と、 前記暗号化すべきデータに暗号化処理を施し暗号化デー
タを出力する暗号化手段と、 該出力に続いてこの暗号化データと前記残余データとを
結合する手段を含むチャネル・コーダから構成されるこ
とを特徴とする暗号化処理を行う音声符号化及び復号化
装置。2. A plurality of voice parameters are calculated from a signal obtained by encoding a voice signal into digital data, and only the bits determined from the plurality of voice parameters are extracted to be encrypted and the predetermined number is determined from the plurality of voice parameters. A voice encoding device having a function of distributing residual data with bits removed, an encryption means for performing an encryption process on the data to be encrypted and outputting the encrypted data, and following this output, this encryption A voice encoding / decoding device for performing an encryption process, comprising a channel coder including means for combining data and the residual data.
暗号化装置において:前記ディジタル・データのうち予
め定める暗号化術記データとそれ以外のデータとを分離
する分離手段と、 前記暗号化すべきデータに暗号化処理を施して暗号化デ
ータを出力する暗号化手段と、 前記暗号化データと前記それ以外のデータを結合する結
合手段から構成されることを特徴とする暗号化装置。3. An encryption device for performing an encryption process on digital data, comprising: a separation means for separating predetermined encryption technique data from the digital data and other data, and the encryption device. An encryption device comprising: an encryption unit that performs an encryption process on data to be output and outputs the encrypted data; and a combining unit that combines the encrypted data and the other data.
音声ディジタル信号から複数の音声パラメータを算出
し、前記複数の音声パラメータから予め定めるビットを
抽出下暗号化すべきデータと、前記複数の音声パラメー
タから前記予め定めるビットを取り除いた残余のデータ
とを分離するスピーチ・コーダと、 前記音声化すべきデータに暗号化処理を施し、暗号化デ
ータを出力する暗号化手段と、 前記暗号化されたデータと前記算よデータとを結合する
チャネル・コーダとから構成されることを特徴とする暗
号化装置を有するベクトル和励起線形予測符号化装置。4. A plurality of voice parameters are calculated from a voice digital signal obtained by converting a voice signal into a digital signal, and the data to be encrypted by extracting a predetermined bit from the plurality of voice parameters and the plurality of voice parameters. A speech coder that separates the remaining data from which the predetermined bits have been removed, an encryption unit that performs an encryption process on the data to be voiced, and outputs encrypted data, the encrypted data and the A vector sum excitation linear predictive coding device having an encryption device, characterized in that it comprises a channel coder for combining arithmetic and data.
るデータにCRC符号を付加する手段を含むことを特徴
とする請求項1又は2記載の暗号化装置に結合する装
置。5. An apparatus as claimed in claim 1 or 2, wherein the channel coder comprises means for adding a CRC code to the combined data.
号を付加されたデータに更にFEC(誤り訂正)符号化
する手段を含むことを特徴とする請求項1又は2記載の
暗号化装置に結合する装置。6. The encryption device according to claim 1, wherein the channel coder includes means for further FEC (error correction) encoding the CRC code added data. apparatus.
号を付加されたデータにFEC(誤り訂正)符号化し、
更にビット・インターリーブ手段を含むことを特徴とす
る請求項1又は2記載の暗号化装置に結合する装置。7. The channel coder performs FEC (error correction) coding on the data to which the CRC code is added,
Device for coupling to an encryption device according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises bit interleaving means.
たデータにCRC符号を付加する手段を含むことを特徴
とする請求項4記載の装置。8. The apparatus of claim 4, wherein the channel coder includes means for adding a CRC code to the combined data.
号を付加されたデータにさらに畳み込み符号化する手段
を含むことを特徴とする請求項8記載の装置。9. The apparatus of claim 8, wherein the channel coder comprises means for further convolutionally encoding the CRC coded data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6158166A JPH088898A (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Enciphering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6158166A JPH088898A (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Enciphering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH088898A true JPH088898A (en) | 1996-01-12 |
Family
ID=15665719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6158166A Pending JPH088898A (en) | 1994-06-17 | 1994-06-17 | Enciphering device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH088898A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007020151A (en) * | 2005-05-20 | 2007-01-25 | Ntt Docomo Inc | Communication equipment and method for providing encryption array of information unit |
WO2007052991A1 (en) * | 2005-11-07 | 2007-05-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for stopping iterative decoding in a mobile communication system |
JP2008283415A (en) * | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | Ciphering device, ciphering method, ciphering program, deciphering device, deciphering method, and deciphering program |
-
1994
- 1994-06-17 JP JP6158166A patent/JPH088898A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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