JPS6035865B2 - デ−タ伝送方式 - Google Patents

デ−タ伝送方式

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JPS6035865B2
JPS6035865B2 JP54171643A JP17164379A JPS6035865B2 JP S6035865 B2 JPS6035865 B2 JP S6035865B2 JP 54171643 A JP54171643 A JP 54171643A JP 17164379 A JP17164379 A JP 17164379A JP S6035865 B2 JPS6035865 B2 JP S6035865B2
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JP
Japan
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pseudo
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clock
transmission
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JP54171643A
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JPS5694859A (en
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文夫 杉山
誠 中村
繁 浅川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/065Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
    • H04L9/0656Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
    • H04L9/0662Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/12Details relating to cryptographic hardware or logic circuitry

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、秘密通信のためのデータ伝送方式に係り、
特に単信方式のように送受信が間欠的に行なわれる場合
に適したデータ伝送方式に関する。
秘密通信のためのデータ伝送方式として、送信データを
擬似ランダム系列によりスクランブルすることでランダ
ム化して送信し、受信側では送信側で用いたと同じ擬似
ランダム系列により受信データをデスクランブルして、
大のデータを再生する方式が知られている。
スクランフル、デスクランブルはデータ系列に擬似ラン
ダム系列を“2”を法として加算することで達成できる
。擬似ランダム系列はM系列がよく使用されるが、これ
が長周期であるほどスクランブルされた信号から元のデ
ータを推定し1こくくなり、秘密保持性は高くなる。
ところで、このような方式を単信方式、すなわちプレス
トークスイッチにより送信し、送信中は受信できない通
信方式に適用して、データ例えば音声信号のやりとりを
行なう場合は、間欠受信となるため、送信側と受信側と
の擬似ランダム系列の同期の保持に問題が生じる。
すなわち、受信休止期間においても受信側では送信側と
クロックを同期させて、送信側と全く同じタイミングで
擬似ランダム系列を発生させ、受信再開の際誤りなくデ
スクランブルを行なう必要がある。このため、通常、受
信側では送信側と独立したクロック源を用意するが、送
信側のクロック源との相対安定度でクロックのタイミン
グがずれてくる。例えば相対安定度を1×10‐5とす
れば、32Kb/Sのデータレィトでのクロック周波数
3次Hzでは約3秒で1クロック分の時間だけタイミン
グがずれる。すなわち、約3秒しか受信の休止は許され
ないことになり、これ以上の受信休止期間後に受信を再
開すると擬似ランダム系列が受信側のそれと時間的にず
れるため、擬似ランダム系列の鍵コードが分っていても
、デスクランブルによって元のデータを再生することは
不可能となる。このような同期の問題を防ぐために受信
休止後、受信再開するとき、擬似ランダム系列を送受信
側とも最初から発生させる方法もあるが、これでは擬似
ランダム系列の1周期の最初の方を繰返し使用すること
になり、擬似ランダム系列が解読され易くなる。
つまり秘密保持性が低下する。この発明の目的は、送信
側、受信側で擬似ランダム系列により送信データのスク
ランフル、受信デ−夕のデスクランブルを行なうデ−タ
伝送方式において、受信休止期間が長くとも受信側の擬
似ランダム系列を送信側の擬似ランダム系列に同期させ
ることができ、しかも擬似ランダム系列の同じ部分のみ
を送受信毎に繰返し使用することがなく、高い秘密保持
性を確保し得るデータ伝送方式を提供することにある。
この発明は送信側および受信側において、データに最終
的に加算されるべき擬似ランダム系列を得るため、デー
タレィトのクロックで動作する擬似ランダム系列発生回
路のほかに、データレィトより長周期のクロックで動作
する擬似ランダム系列発生回路を新たに追加し、これに
より得られた擬似ランダム系列を送受信毎に先のデータ
レィトのクロックで動作する擬似ランダム系列発生回路
にプリセットデータとしてパラレルに入力するようにし
たものである。
ここで、送信側および受信側に設けられるデータレィト
より長周期のクロックで動作する第1、第3の擬似ラン
ダム系列発生回路は、それぞれ複数回の間欠的なデータ
送信動作からなる一連のデータ送信およびこの一連のデ
ータ送信に対応する一連のデータ受信における最初の送
信開始時および最初の受信開始時に、同じプリセットデ
ータがプリセツトされ、これによって両者の同期がとら
れることになる。以下、本発明を実施例により具体的に
説明する。
まず、第1図のタイミングチャートを用いて、この発明
の適用例である単信方式について説明する。
aは送信タイミングの例で、状態“1”のときのみデー
タを送るものとする。つまり状態“1”の期間はプレス
ト−クスィッチを押して送話を行なっている期間である
。bは送信信号フオーマツトの一例であり、A,A′は
プリアンブル信号、B,B′はスクランフルされた送信
データである。
cは一連の送信の最初の送信開始時刻を示す。
dは2回目以後の送信開始時刻をす。eはbにおけるプ
リアンブル信号の一例であり、A,は送受信間のクロッ
ク同期、または送信信号が変調信号ならばキャリア同期
をとるためのデータ例、A2はユニークコード列で例え
ばM系列またはファイアコード等で構成される送信開始
時刻を表わす同期信号である。
fはbにおけるプリアンブル信号A′の一例であり、A
′,はA,と同じくクロック同期またはキャリア同期の
ためのデータ列、A′2はA2と同じくユニークコード
列であるが、A,,A2とはそれぞれ異ならせてある。
第2図にこの発明に基〈送信側の構成図を示す。11,
12は第1および第2の擬似ランダム系列発生回路であ
り、111,121はシフトレジスタ、112,122
〜124はフイード/ゞック用の“法2”の加算回路(
ィクスクルーシブオア回路)である。
第1の擬似ランダム系列発生回路11は送信データレィ
トより長周期のクロック、つまりクロック発生器13の
出力クロツクをN分周回路14で分周したクロックによ
り動作する。一方、第2の擬似ランダム系列発生回路1
2は送信データレイトのクロツク、つまりクロツク発生
器13の出力クロツクにより動作する。第1の擬似ラン
ダム系列発生回路11は、端子T,.に第1図の時刻T
,.、すなわち複数回のデータ送信動作からなる一連の
データ送信における最初の送受信開始時に入力される。
プリセット信号によって、端子113に印加されている
プリセットデータ(鍵コード)がシフトレジスタ111
にパラレルに入力されることにより、このプリセットデ
ー外こ対応した個有の擬似ランダム系列を発生する。第
2の擬似ランダム系列発生回路12は、端子T,.に入
力されるプリセット信号および端子T,2に第1図の2
回目以後の送信開始時刻ら,,ら.・・・・・・に入力
されるプリセット信号がオアゲート15を介して与えら
れる毎に、つまり一連のデータ送信における各回の送信
開始時に、第1の擬似ランダム系列発生回路11のシフ
トレジスタ111の内容がシフトレジスタ121にパラ
レルに入力されることにより、第1の擬似ランダム系列
発生回路11から得られる擬似ランダム系列に対応した
擬似ランダム系列を発生する。端子T,oに入力された
送信データは、“法2”の加算回路16で第2の擬似ラ
ンダム系列発生回路12からの擬似ランダム系列と加算
されてスクランブルされた後、第1図のB,B′間に閉
じるスイッチ17を介して加算回路2川こ入力される。
加算回路20には、さらに端子T,3,T,4に第1図
の時亥比,。およびt数, tの・・・・・・に加えら
れるタイミング信号により起動されクロック発生器13
の出力クロツクにより動作するプリアンブル信号発生回
路18,19からの第1図e,fのプリアンプル信号が
入力されており、この加算回路20の出力が第1図bの
送信信号として端子T,5から送出される。次に、受信
例の構成を第3図により説明する。
21,22は受信側における第1および第2の擬似ラン
ダム系列発生回路11,12と同一構成の第3および第
4の擬似ランダム系列発生回路で211,221はシフ
トレジスタ、212,222〜224は“法2”の加算
回路である。
第3の擬似ランダム系列発生回路21はクロック発生器
23の出力クロツクをN分周回路24で分周したクロッ
クにより動作する。このクロック周期は第2図における
第1の擬似ランダム系列発生回路11へのクロック周期
とほぼ等しく選んである。一方、第4の擬似ランダム系
列発生回路22は端子Loに入力された受信データから
クロック再生回路25により再生したクロックによって
動作する。端子T2oに入力された受信信号は、IJタ
イミング回路26でクロック再生回路25からのクロッ
クによってリタイミングされ適宜波形整形された後、“
法2”の加算回路27で第4の擬似ランダム系列発生回
路22からの擬似ランダム系列と加算されてデスクラン
ブルされ、端子T2,に再生データとして取出される。
リタィミング回路26の出力の受信データは、さらに符
号検出器28,29に入力され、ここで第1図e,fに
おけるユニークコード列A2,A′2から送信開始時刻
ち,およびt2,,t3.・・・・・・が検出される。
第3の擬似ランダム系列発生回路21は符号検出器28
のの検出出力をプリセット信号として与えられることに
より、一連のデータ受信における最初の受信開始時に、
端子213に印加されているプリセットデータ(鍵コー
ド)がシフトレジスタ211にパラレルに入力される。
ここで、端子213に印加されるプリセットデータは、
送信側で端子113に印加されるプリセットデータと同
じものであり、これら両データが一致したときのみスク
ランブルされたデータをデスクランフルして再生するこ
とが可能である。一方、第4の擬似ランダム系列発生回
路22は符号検出器28,29の検出出力がオアゲート
20を介してプリセット信号として与えられる毎に、つ
まり一連のデータ受信における各回の受信開始時に、第
3の擬似ランダム系列発生回路21のシフトレジスタ2
11の内容がシフトレジスタ221にパラレルに入力さ
れる。以上の場合、シフトレジスタ221の内容がシフ
トレジスタ121の内容と常に一致していれば、つまり
受信側でデスクランブルに用いる第4の擬似ランダム系
列発生回路22から得られる擬似ランダム系列が、送信
側でスクランブルに用いた第2の擬似ランダム系列発生
回路12から得られる擬似ランダム系列と時間的に一致
していれば、受信側でのデスクランブルを完全に行なう
ことができる。
ここで、第2、第4の擬似ランダム系列発生回路12,
22は第1、第3の擬似ランダム系列発生回路11,2
1からの擬似ランダム系列が送信、受信開始毎に入力さ
れ、送受信側で互いに同期したクロックにより動作する
従って、結局シフトレジスター11と211の内容が時
刻t,.のみならずt2,,t3・……においても一致
していれば、つまり第1、第3の擬似ランダム系列発生
回路11,21からの擬似ランダム系列が時間的に常に
一致していれば、受信側でのデスクランフルは完全に行
なわれる。ところで、第1、第3の擬似ランダム系列発
生回路11,21は送受信側間で互いに独立したクロッ
クにより動作しているため、両クロックの相対安定度に
よりそれぞれが発生する擬似ランダム系列は時間的にず
れてくる。
しかし、これらのクロックはデータレィトより長周期、
つまりデータレィトのN倍の周期を持つため、先の例同
様これらのクロック間の相対安定度が1×10‐5の場
合、約3xN秒で1クロック分だけ時間ずれを生じる。
この時間ずれはNの値を十分大きくとれば少なくできる
。すなわち、例えばNiloooとすれば第1、第3の
擬似ランダム系列発生回路11,21が発生する擬似ラ
ンダム系列は、300の砂つまり50分で1クロツク分
だけ時間ずれを生じるのみである。以上のことから、こ
の発明によれば単信方式の如く間欠的に送受信を行なう
場合、受信休止期間が比較的長くとも、送受信側でそれ
ぞれ用いられる擬似ランダム系列を同期させて、受信側
でのデスクランブルを正しく行なうことができる。
しかも、この発明では実際にスクランフル、デスクラン
ブルに使用される第2、第4の擬似ランダム系列発生回
路12,22からの擬似ランダム系列を、送受信の再開
毎に最初から発生させることは行なわず、時々刻々変化
する第1、第2の擬似ランダム系列発生回路11,21
からの擬似ランダム系列を基準にして発生させるため、
その同じ部分が繰返し使用されることはない。このため
、擬似ランダム系列が第3者によって解読されるおそれ
はなく、高い秘密保持性を確保することができる。なお
、第3図において第3の擬似ランダム系列発生回路22
へ供給されるクロックは、第2図において第1の擬似ラ
ンダム系列発生回路11へ供給されるクロックと同一周
波数であればよいから、第3図のクロック発生器23お
よびN分周回路24の部分は単なるクロック発生器でも
よく、さらには受信信号から再生されたクロックに従っ
て位相が修正される従属型のいわゆるクロツク同期回路
でもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の適用例でありる単信方式を説明する
ためのタイミングチャート、第2図はこの発明の−実施
例に係る送信側の構成図、第3図は同じく受信側の構成
図である。 11・・・・・・第1の擬似ランダム系列発生回路、1
2・・・・・・第2の擬似ランダム系列発生回路、13
・・・・・・クロック発生器、14・・・・・・N分周
回路、16・・・・・・“法2”の加算回路、21・・
・・・・第3の擬似ランダム系列発生回路、22・・・
・・・第4の擬似ランダム系列発生回路、23・・・・
・・クロツク発生器、24・・・…N分周回路、25・
・・・・・クロツク発生回路、27・・・・・・“法2
”の加算回路。 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 データの送受信を間欠的に行なうデータ伝送方式に
    おいて、送信側に送信データレイトより長周期のクロツ
    クで動作する第1の擬似ランダム系列発生回路と、この
    第1の擬似ランダム系列発生回路に対し、間欠的な複数
    回のデータ送信動作からなる一連のデータ送信における
    最初の送信開始時に所定のプリセツトデータをプリセツ
    トする手段と、送信データレイトと同一周期のクロツク
    で動作する第2の擬似ランダム系列発生回路と、この第
    2の擬似ランダム系列発生回路に対し、前記一連のデー
    タ送信における各回の送信開始時に前記第1の擬似ラン
    ダム系列発生回路からの擬似ランダム系列をプリセツト
    する手段と、前記第2の擬似ランダム系列発生回路から
    の擬似ランダム系列により送信データをスクランブルし
    て送信する手段とを備え、受信側に前記第1の擬似ラン
    ダム系列発生回路へのクロツクとほぼ同一周期のクロツ
    クで動作する第3の擬似ランダム系列発生回路と、この
    第3の擬似ランダム系列発生回路に対し、前記一連のデ
    ータ送信に対応する一連のデータ受信における最初の受
    信開始時に前記第1の擬似ランダム系列発生回路へのプ
    リセツトデータと同一のプリセツトデータをプリセツト
    する手段と、受信データから再生されたクロツクで動作
    する第4の擬似ランダム系列発生回路と、この第4の擬
    似ランダム系列発生回路に対し、前記一連のデータ受信
    における各回の受信開始時に前記第3の擬似ランダム系
    列発生回路からの擬似ランダム系列をプリセツトする手
    段と、前記第4の擬似ランダム系列発生回路からの擬似
    ランダム系列により受信データをデスクランブルする手
    段とを備えたことを特徴とするデータ伝送方式。
JP54171643A 1979-12-27 1979-12-27 デ−タ伝送方式 Expired JPS6035865B2 (ja)

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JPS5694859A JPS5694859A (en) 1981-07-31
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JPH09165947A (ja) * 1995-12-18 1997-06-24 Takigen Mfg Co Ltd 錠前用防水キャップ装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3138523A1 (de) * 1981-09-28 1983-04-07 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zur abhoersicheren frequenzbandkomprimierten uebertragung von sprachsignalen
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