JPS62111542A

JPS62111542A - デ−タ暗号化及び解読方法及び装置

Info

Publication number: JPS62111542A
Application number: JP21907486A
Authority: JP
Inventors: ウィリアム　エドワード　ブライアリー
Original assignee: G II C EIBUIONITSUKUSU Ltd
Current assignee: G II C EIBUIONITSUKUSU Ltd
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1986-09-17
Publication date: 1987-05-22
Also published as: EP0216595A2; GB8622238D0; EP0216595A3; GB2180728A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はデータ暗号化、特に話し言葉のようなアナログ
データを狭帯域チャンネルで送信するために暗号化し、
受信された信号を次いで解読してデータを元の形に再構
成することに関する。

ラジオが最もいし・例であるが、どの「放送」システム
によって送信された信号も、適当に同調された適切な種
類の受信器を有している者であればだれでも傍受するこ
とが一般にはできる。しかしながら、多くの理由から信
号が意図され従って認可された受信者に対してのみ理解
されることが望ましい場合があり、このごとを保証する
ために、発信される前にデータを「スクランブル」即ち
暗号化して、信号を適切に「逆スクランブル」即ち解読
することのできる受信者のみが、データを元の平易な形
態で知ることができるようにするのが普通である。

このようなデータトランセプションシステムは、扱われ
るデータが盗聴者に対して守られるので「防衛」システ
ムと言われている。しかしながら、明細書の汀１占（内
容に変更なし）予測されるように防衛の仕方には異なるレベルがあり、
いくつかの暗号化法は簡単（かつ安価）であり適当な解
読技術によって数分内に解読されるが、別の暗号化法は
解読に１時間以上、−日取上あるいは一年以上もかかる
ほど複Ｈ（および高価）である。当然、採用される暗号
化の形態は必要とされる防衛レベルに一致するように選
ばれる。

データ暗号化の一つの公知の方法として、２つのシーク
エンシャルレジスタと２つの異なった転送速度を使用し
、一方の速度でクロック信号に従って入れられた（レジ
スタを埋める）各レジスタのデータを他方の速度でクロ
ック信号に従って取り出すという方法がある。この方法
において、各レジスタに対してクロック信号に従って取
り出されたデータは、クロック信号に従って入れられた
データを周波数シフトすることによって得られる型を表
わしている。データを暗号化し続いて解読するのはこの
周波数シフトである。各レジスタに対してシフトは上昇
または下降であり実際は一方から他方に変換する。この
変換の理由は簡単であ明細書の浄化（内容に変更なし）る。第１の速度でクロック信号に従って入れられたデー
タは、第２の速度でクロック信号に従って取り出される
が、クロック信号に従って自然に取り出された様に、別
のデータバッチが第２の速度でクロック信号に従って取
り入れられ、今度は第１の速度でクロック信号に従って
取り出され、以下同様作動するためである。従って、よ
り低速度でクロック信号に従って取り入れられかつより
高速度でクロック信号に従って取り出されるデータハツ
チは上方にシフトされ、必然的により高速度でクロック
信号に従って取り入れられより低速度でクロック信号に
従って取り出される次のバッチは下方にシフトされる（
そしてその次のバッチは上方にシフトされ、そのまた次
のバッチは下方にシフトされ、以下同様に続く）。

本発明はデータ、特に話し言葉（人間の音声は３００１
１ｚから３０００Ｈｚのバンド内にほぼ全部台まれる）
が典型的である狭帯域アナログデータの暗号化およびこ
の後の解読化に関する。単に簡明化のために、以後本発
明は話し言葉の暗号化／解読化意図されておらず即ち許
可されていない受信者には話し言葉による通信が分らな
くされることを望んでいる典型的な使用者は、警察、軍
およびビジネスマンある。警察は犯人が警察のラジオ放
送を聞くことによって有用な情報を得ることができない
ことを望む。軍は戦場で交される会話が敵に利用される
ことに反対する。また、ビジネスマンは電話の会話内容
が商売上のライハルに理解されることを望まない。パト
カーの無線ネットワークに対しては、送信される情報は
通常即時的な動作に対するものであり、低レベルの防衛
のみが要求され、長期間の計画に関するビジネスの議論
に対してはより高いレベルが望ましい。

多くの異なるデータ暗号化システムが提案されている。

これらの全てが長所と短所を有している。

本発明は基本的には極めて簡単（従って安価）ではある
が、はとんどいかなる度合の複雑性に対しても同化する
ことができるシステムを提案する。

従って、状況が低レベルの防御を特徴とする特許、小ｌ
Ｉｉ四の、′ＪＪ書（内容に変更なし）レベルの防衛を
必要とするかの重要性を本発明は有することができる。

従って、ある側面において、第１および第２のレジスタ
が暗号化に関連し、第３および第４のレジスタが解読に
関連し、平易な形態のデータが４つのアナし】グンフト
１／ジスタを通して順次転送されてデータ要素が異なる
クロッキング速度でクロックされるようにし、各レジス
タに対しであるクロ・２キング速度で送られたデータは
次に別のレジスタに送られ、データが第２のレジスタか
ら送り出されたとの同じクロッキング速度で第３のレジ
スタ中に送られ、また第２のレジスタに入れられたのと
同じクロッキング速度で第３のレジスタから送り出され
、データが第１のレジスタを出たのと同じクロッキング
速度で第４のレジスタに送り込まれ、また第１のレジス
タに送り込まれたのと同じクロッキング速度で第４のレ
ジスタから送り出され、これによって得られる周波数シ
フトによって、第２および第３のレジスタ間を転送する
データが暗号化され、第４のレジスタから送り出さ明細
書の浄書（内容に変更なし）れる時解読されて平易な形態にされるデータ暗号化／解
読化法を提供する。

別の側面において、本発明は第１のレジスタが暗号化に
関連しており、第２および第３のレジスタが解読化に関
連しており、平易な形態のデータが一連のクロック速度
で第１のレジスタに送り込まれ、次に別の一連のクロッ
ク速度で第１のレジスタから送り出されたのと同じ一連
のクロック速度で第２のレジスタへ送り込まれ、第２の
レジスタが一杯の場合は第１のレジスタから送り出され
たデータは第１のレジスタからクロック信号に従って送
り出されたのと同じ一連のクロック速度で第３のレジス
タに送り込まれ、第２のレジスタ内のデータは第１のレ
ジスタに送り込まれたのと同じ一連のクロック速度で送
り出され、第３のレジスタが一杯の場合は第１のレジス
タから送り出されたデータが、第１のレジスタから送り
出されたのと同じ一連のクロック速度で第２のレジスタ
に送り込まれ、第３のレジスタ内のデータは第１のレジ
スタに送り込まれたのと同じ一連のクロック明細書の浄
３（内容に変更なし）速度で送り出され、第２および第３のレジスタがこのサ
イクルで繰り返して使用され、レジスタに供給される複
数の一連のクロック速度は、第１の（／ジスタと第２お
よび第３のレジスタとの間で転送されるデータが暗号化
され、第２および第３のレジスタのデータ出力が平易な
形態であり、そして各レジスタをデータによって満たす
かあるいは空にするのに用する時間が一定となるような
ものである暗号化／解読化方法を提供する。

別の面から見れば本発明は、−列に配置した４つのｒ／
ソフトジスター第３のレジスタの入力へ第２のレジスタ
の出力を供給できるようにするトランセプション手段；
第３のレジスタへ平文のデータを供給する入力手段；第
４のレジスタから平文のデータを供給する出力手段；レ
ジスタを通してのその内容の転送を制御するためレジス
タヘ一連の異なるクロック信号を与えるために、個々の
レジスタに設けたクロックパルス手段；及び各レジスタ
が相互に同期するようクロックパルス手段を可能化する
同期化手段を含み、それにより平文の明細書の浄書（内
容に変更なし）データが４つのレジスタを順々に４つの異なるクロッキ
ングレートで転送されるとき、（ａｌ各レジスタで、１
つのクロッキングレニトで送られるテ′−夕が別のクロ
ッキングレートで送られ、そして（ｂｌ第２のレジスタ
から送り出されるのと同しクロッキングレートで第３の
レジスタヘデータが送り込まれ、そして第２のレジスタ
に送り込まれるのと同じクロッキングレートで第３のレ
ジスタからデータが送り出され、（Ｃ）第１のレジスタ
から送り出されるのと同しクロッキングレートで第４の
レジスタにデータが送り込まれ、そして第１のレジスタ
に送り込まれるのと同じクロッキングレートで第４のレ
ジスタからデータが送り出されるようにしたアナログデ
ータの暗号化／解読化装置を提供するものである。

更に別の面から見れば本発明は、暗号化に関係する第１
のシフトレジスタと解読化に関係する第２と第３のシフ
トレジスタ；第２又は第３のレジスタの人力へ第１のレ
ジスタの出力を送れるようにするトランセプション手段
：第１のレジスタヘ明細書の、イー（内容に変更なし）平文データを送る人力手段；第４のレジスタから平文デ
ータを供給する出力手段；レジスタを通しての内容の転
送を制御するためレジスタヘ一連の異なるクロック信号
を与えるためレジスタ毎に設けたクロックパルス手段；
各レジスタが相互に同期するようクロックパルスを可能
化する同期化手段；及び第１のレジスタの出力のセクシ
ョンが第２と第３のレジスタの入力へ交互に供給される
ようにするスイッチング手段（各セクションは１つのレ
ジスタを一杯にするだけのデータから成る）を含み、平
文データが異なるクロッキングレートでレジスタを転送
させられるとき、各レジスタで１つのクロッキングレー
トで送り込まれているデータは別のクロッキングレート
で送り出され、第１のレジスタから送り出されるのと同
じレートでデータは第２のレジスタへ送り込まれ、第１
のレジスタに送り込まれるのと同じレートで第２のレジ
スタからデータが送り出され、第１のレジスタに送り込
まれるのと同じレートでデータが第３のレジスタに送り
込まれ、そして第１のレジスタか明細書の浄：（内容に
変更なし）ら送り出されるのと同じレートでデータが第３のレジス
タから送り出されるように構成したデータ暗号化／解読
化装置を提供するものである。

本発明はデータの暗号化とそれに続く解読化とに係るも
のである。既に述べたように、このデータはどのような
型式のものでもよいが、本発明はアナログのスピーチ信
号（すなわち、約３００ヘルツから約３０００ヘルツま
での比較的狭い（−３ＫＨｚの巾）帯域を占めている音
声信号に係るものである。特に本発明は、スピーチデー
タを１つの処で暗号化し、そして別の処で解読する音声
通信に使用することを意図している。この通信システム
はどのような種類でもよく、２つの例として電話（有ｖ
Ａ）回路網と無線回路網とがある。有線電話ではある種
の交換機により相互に接続されている２個処の電話であ
り、無線電話では、「エーテル」情報搬送電磁波にして
送り出して他方で受ける２個処に配置した送信機と受信
機である。

本発明の方法により伝送されるデータ、入力データは平
文データとして記述されており、２個処明細書の昂Ｓ（
内容に変更なし）間で実際に伝送される暗号化したデータと区別する。入
力データは事実「平文」であり、システムを通して実際
に転送するのに必要とする場合を除き（例えば無線シス
テムで音声を電気パルスに変換し、それから電磁パルス
にして再び音声に戻す）、符号化はされることはなく、
そして符号化されない音声を簡単にそして廉価に認識不
能の形としてそれから元に戻すことが本発明の主たる利
用であると考えられている。入力データを暗号化でき、
解読できるということはこれまでになかったということ
ではないが、その場合「平文」とはた＼１述の区別する
意味しかない。

本発明の一方法において、データは４つのアナログシフ
トレジスタを順次に送られ、すなわちデータは１つのレ
ジスタに入力され、そのレジスタを転送され（「クロッ
クされ」）、そして出力され、それからそれは第２のレ
ジスタへ入力され、このレジスタを通って転送され、そ
して出力される。それからその暗号化されたデータは第
２の場所に送られ、そこでそれは第３のシフトレジスタ
明細書の汀：訓内容に変更なし）に入力され、それを通ってクロックされ、それから第４
のレジスタに入力され、それを通って出力される。デー
タは平文で第１のレジスタへ入力され、この第２のレジ
スタから出力され、そして第３のレジスタへ暗号化した
形（後述するように、この暗号化した形とは平文の周波
数シフト変換に過ぎない）で入力され、そして平文で第
４のレジスタにより出力される。データを２点間で転送
することを確実なものとするため本発明の方法を利用す
るどのようなシステムにおいても、第１と第２のレジス
タは送信側にあり、第３と第４のレジスタは受信側にあ
り、そしてこれら２点間で転送されるデータは暗号化さ
れている。

本発明のこの特徴は、少なくとも４つのアナログ・シフ
ト・レジスタを必要とすることにあり、より複雑な形式
では、６つ以上のレジスタを用い、付加的な第５番目と
第６番目のレジスタよって、データを前暗号化し、そし
て後解読する）。アナログ・シフト・レジスタは、幾つ
かの連続したレンジにおける値を有する電荷を持つ素子
あるいは明細：のＩ’Ｔ”：”：内容に変更なし）セル
のシーケンスを備えた電子装置である。セルのこのシー
ケンスがレジスタであり、その内容が（いくつかのレン
ジにおける）いかなる値をもアナログ的に示すので、そ
れはアナログ・レジスタである。各セルの内容は、トラ
ンスファ・クロック・パルスが望ましい状態で装置にデ
リバされていることを条件として、シーケンシヤリに次
のセルにシストされ、あるいはクロックされ（従ってこ
のレジスタはシフトレジスタである）、そしてこれを行
なうことにより、セルに印荷される電気的な信号あるい
は値は、そのセルに移送され、そして次のセルにシフト
され、最終的には最後のセルにトランスファされる。こ
のプロセスは、連続して配置されたバケツにおいて、一
つのバケツから次のバケツに水を注ぐときの態様に大変
似ている（確かに、この一つの形式の装置は、実際に「
パケット　ブリケート　素子Ｊとして知られており、水
−信号−は、第１バケツに注がれ、そして最後のバケツ
に達するまで次々に次のバケツに注がれ、そしてそこか
ら注ぎ出される。セルのシｎＡＩａ書の（Ｊ”：ｊ：（
１“ゴ存に変更なし）−ケンスに供給されるいかなる信
号もが、このシーケンスがセルを介して信号を通過させ
るまで、シーケンスをバイパスする信号以上に、遅延さ
せられることは、自明である。明らかに、このトランス
ファ時間は、クロック周波数の関数である。

周波数が低くなればなるほど、すなわち一つのセルから
他のセルへのトランスファをドライブするクロックパル
スのレースが低くなればなるほど、その遅延は長くなる
。

もし、アナログ信号がアナログ・シフト・レジスタにイ
ンプットされ、そしてそのインプットの時、ナイキスト
の法則により要求される最小のレートか、それより大き
なレート（サンプリングレートは、インプット信号の最
高周波数成分の周波数の少なくとも２倍である）で、信
号はレジスタに、またそこからトランスファされると、
アウトプット信号は、インプット信号と、それに加えら
れるクロック周波数成分とを正確に規定するシリーズの
パルスまたはビットから成ることとなる。

このクロック成分を除去することによって、オリ明細書
の浄書（内容に変更なし）ジナルのインプット信号が、遅延した状態ではあるが、
再び構成される。

はとんどのアナログ・シフト・レジスタは、電荷結合素
子として知られている電子装置である。

それらは、５１２セルの電荷結合素子が普通であるが、
２の５乗から１０乗個（即ち３２個から１０２４個）の
セルを含むもののいずれであってもよい。それらはまた
、（電荷の一つのセルから次のセルへトランスファに必
要な時間が限定されており、従ってクロッキングレート
が限定されているが）どのようなレートでクロックされ
てもよい。

典型的な、レートは、１から１００ヘルツである。

アナログ・シフト、レジスタを使用する時には、全レジ
スタを通じてクロック信号は一定レートである。しかし
ながら、ある応用例では（例えば、異なったテレビジョ
ン・フレームシステムの間のコンバージョン）、（レジ
スタが一杯になるまでは）ある一つのレートで信号をク
ロックインしており、また他のレートで信号をクロック
アウトしている。これは、信号を短くし又は広げる作用
を明細書の浄書（内容に変更なし）有している。短くされた信号（短縮された時間内ではあ
るが、同じ数のパルス又はビットである）は、オリジナ
ルのインプット時のものに比べて高い周波数を有してお
り、従ってこれは、オリジナル信号の周波数を高い側に
シフトしたバージョンである。逆に、広げられた信号（
延長された時間内ではあるが、同じ数のビットである）
は、オリジナルのインプット時のものに比べて低い周波
数を有しており、従ってこれは、オリジナル信号の周波
数を低い側にシフトしたバージョンである。

いずれの場合においても、周波数は、インプットとアウ
トプットのクロックのレートの比のファクタによってシ
フトされる。従って、周波数Ｆｉｎにおける信号は、レ
ートＲ４ｎにおいてクロックインされ、レートＲｏｕｔ
においてクロックアウトされ、次いで、アウトプット信
号の周波数Ｆｏｕ　ｔは次の式％式％例えば、もし３キロヘルツのサイン波インプット信号（
Ｆｉｎ　＝　３　ＫＨｚ　）が、１０キロヘルツ明細書
の４−１Σ（内容に変更なし）（Ｒ１ｎ＝　］　０ＫＨｚ　）でクロックインされ、そ
して２０キロヘルツ（Ｒｏｕｔ＝　２０　Ｋ１１ｚ　）
でクロックアウトされると、アウトプット信号の周波数
は、３・２０／１０＝６キロヘルツとなる。逆に、もし
３キロヘルツの信号が、２０キロ−・ルツでクロックイ
ンされ、そして１０キロヘルツでクロックアウトされる
と、アウトプット信号の周波数は、３・１０／２０＝１
．５キロヘルツとなる。

本発明の基本的な方法においては、４つのシーケンシャ
ルなレジスタおよび４つの異なったトランスファレート
が用いられ、そして各データのために、ある１つのレー
１−でクロックイン（レジスタが一杯になる）され、他
のレートでクロックアウトされる。前記したところから
、各レジスタのために、クロックアウトされるデータは
、クロックインされるデータの周波数シフトされたバー
ジョンであることが、認識されるであろう。データを暗
号化し、そして解読する周波数シフティングにおいては
、後に詳細に説明するように、各レジスタのために、シ
フトは、上げられ、または下げ明細書の？−ｐ丹（内容
に変更なし）られ、そして一方から他方へ、またはその逆が行われる
。このオルタネ−ジョンがシンプルな理由は、第ル−ト
でクロックインされたデータが、第２レートでクロック
アウトされるが２．それがそのように自然にクロックア
ウトされている時は、他のデータのバッチがこの第２レ
ートでクロックインされて、ついで第ル−トでクロック
アウトされ、それが続けられるからである。従って、比
較的低いレートでクロックインされ、そして比較的高い
レートでクロックアウトされるデータのバッチはアップ
シフトであり、一方、比較的高いレートでクロックイン
され、そして比較的低いレートでクロックアウトされる
データのバッチはダウンシフトである（そして、その次
のバッチはアップシフトされ、その次はダウンシフトさ
れ、それが続けられる）。各レジスタのために、２つの
レートのオルタネ−ジョンは、それ自体レジスタの長さ
くセルの数）のファンクションであるレートで生じ、そ
してそのための２つのクロッキングレートは、各レジス
タがクロックインされたデータ明細書の浄書（内容に変
更ないで一杯になったとき、生じる。全てのアナログ・シフト
　レジスタが全く同じ方法を採る訳ではないが、便宜上
、１０キロヘルツでクロックされる素子は、＋００００
　、／秒のレートでトランスファされるセルの内容を持
つものとし、従って、１０２４個のセルを持つ素子は、
約１０分の１秒（＝１０２４／１００００　）で一杯（
空）になる。２０キロヘルツでクロックされる同様の素
子は、従って約２０分の１秒（＝　１０２４　／２００
００）で一杯（空）になる。この素子を用いる際には、
１０および２０キロヘルツのクロノクレートのオルタネ
−シコンは、０．１．０．０５．０．１．０．０５（続
く）秒の間隔で行われる。音声信号におけるこの作用は
大変に混乱させることである。

４個のクロックレイトは、殆どのファクタによって変え
ることができ、１．１回といった低いクロックレイトに
よっても、許容できるスクランプリング・効果が得られ
る。

本発明の方法における特徴は、第３のレジスタに供給さ
れるデータは、それが第２のレジスタか明細書の浄書（
内容に変更なし）ら出力されるのと同一のレイトで、上記の第３のレジス
タに供給されるということであり、また、第３のレジス
タから出力されるデータは、それが第２のレジスタに供
給されるのと同一のレイトでその第３のレジスタから出
力されるということであり、また同様に、第４のレジス
タに供給されるデータは、それが第１のレジスタから出
力されるのと同一のレイトでその第４のレジスタに供給
されることであり、また、第４のレジスタから出力され
るデータは、それが第１のレジスタに供給されるのと同
一のレイトでその第４のレジスタに供給されるというこ
とである。この特徴と共に、各レジスタのレイトを変更
することによって、二組のレジスタを通過するデータは
、（アップシフトあるいはダウンシフトされた）暗号化
された形態となり、一方、第４のレジスタから出るデー
タは（その暗号化されたものが、好適にダウンシフトあ
るいはアップシフトされたものであるが）、解読された
簡単な形態となる。

二組のレジスタを通過するデータは、周波数が明細書の
浄書（内容に変更なし）シフトされて暗号化されたものである。更に、このシフ
トは、ア・ノブシフトとダウンシフトの間で切り替わり
、またそれらのアップ、ダウンシフト量も一定ではない
。周波数のシフトにおけるこのような方向およびその量
の変化によって、本発明の方法が効果的になり、特に音
声データの場合に効果的となり、この場合には、主要エ
ネルギは周波数領域の低域端（３００から１０００Ｈｚ
）にあるが、伝達情報、すなわちフォルマントは、その
ほとんどがその周波数領域の高域端（２０００から３０
００Ｈｚ）に存在している。このフォルマントを、通常
の周波数の二倍およびその半分の間でシフトさせること
により、さらにこのシフトを周期的に行うことにより、
聴覚を脳が認識する時間が与えられず、この結果音声信
号は究めて認識しにくいものとなる。

上記したように、データは各レジスタに対して成る一つ
のレイトで入力され、それらの各レジスタから別のレイ
訃で出力される。また、データは順次に４個のレジスタ
を通って供給される。さら明細書の（？１広（内容に変
更なし）に、データは第１のレジスタに入力されるのと同一のレ
イトで第４のレジスタから出力され、また第２のレジス
タに入力されるのと同一のレイトで第３のレイトから出
力される。出入力されるデータのレイトの決定は、レジ
スタの内容をセルからセルへと移動させるとともに、そ
のレジスタに対して入出力させるために、そのレジスタ
に供給されるクロックパルスによって行われる。すなわ
ち、このデータのレイトは、クロックパルスのレイトに
依存している。かかる動作をひとつずつ時間どうりに確
実に行うためには、本発明の装置を動作させるのに当た
って、４個の異なったクロックパルスの組を有する各レ
ジスタに対して装置を同期させるためのなんらかの方法
を用いなければならない。基本的には、第４のレジスタ
のタイミング・システムを第１のレジスタのそれに同期
させるとともに、第３のレジスタのタイミング・システ
ムを第２のレジスタのそれに同期させるだめのマスク・
タイミング信号があれば良く、この信号はコード化され
たデータと共に供給しても良く、ま明細書の浄書（内容
に変更なし）たこのコード化されたデータの中に組み込んで供給して
も良い。例えば、２個のレジスタからなる各組のレジス
タ群が、共通な、それ自身の名目上独立したクロックを
有していれば良い（このクロックの中心部は、水晶によ
って制御されて、究めて正確な時を刻む）。さらに、こ
のクロック信号は、一対の各レジスタに必要とされる異
なるタイミング信号を作りだすために用いることも可能
である。しかしながら、周波数が偶数のこのようなりロ
ックは、時間の経過とともに、周波数が“ドリフトオフ
する傾向があり、そのために、外部からクロックサイク
ルを再トリガするための何等らか手段が取り付けられる
。このように、各組のレジスタ・タイミング・システム
に対して、トリガ・パルスの送受手段が取り付けられる
と、暗号化レジスタのタイミング・システムによって、
解読レジスタのタイミング・システムに対して、成る適
切な時間に、好適なトリガ・パルスを送ることが可能に
なり、そのトリガ・パルスによって、解読レジスタのク
ロックの再トリガが可能になり、明細書の浄書（内′り
に変更なし）二つのクロックを完全な同期状態にすることができる。

同期を取るためのさらに別の実施例を、添付図面を参照
して以下に述べる。この実施例においては、まず第１に
、暗号化されていないトーンが暗号化レジスタから解読
レジスタに伝達するように構成されている。この伝達は
、連続して（したがって、レシーバにおいてろ過される
。）あるいは伝達の開始時に行ってもよい。（この１・
−ンは、暗号化クロック発生システムの出力を波形成形
して、可能ならば三角波に修正することによって作りだ
すことが便利であり、あるいは装置の特性に適するよう
なものとすることが便利である。）大きなグループのデ
ィレィを備えたシステムにおいては、トーン周波数は相
当に低くなり、典型的には２０（Ｈｌｚとなる。受信端
においては、受信装置それ自体からの暗号化された出力
が、トーン・デコード／フェイズ・ロック・アンプに入
力される。これによって、二つの出力が発生する。第１
の出力は、ｄｃ・パルスでありこれはロック・アンプ上
に発生し、コース・リセットとして解読り明細言の浄書
（内容に変更なし）ロック発生器に供給される。クロンク基準発生器は、水
晶によって制御され、その出力は、ゲートを介して、解
読クロック発生器に供給される。クロック発生器の出力
から導き出されたトーン発生器は、トランスミ・ツタに
おける場合と同一にセットされる。これが、フェイズ感
応整流器によってデコードされたフェイズ・ロック・ト
ーンの第２の出力と比較される。二つの信号が同位相で
ない場合には、整流器の出力は、一連のパルスからなり
、その幅は相対位相の関数となる。この出力は、成形さ
れてクロック発生器の入力側に供給される。

この結果、パルスあるいはパルス列は、クロック発生器
入力の゛ブランク”　となる。レシーバのトーンは、そ
れが入力信号と同位相となるまでスリップし、そのとき
には、フェイズ感応整流器の出力が消失する。両信号が
同位相にある場合には、ブランキングは発生しない。

水晶発信器のドリフトを可能にするために、ｄｃ倍信号
、ＰＲ３から導入して、基本的な水晶の周波数を極微調
整することができる。

明細書の浄書（内容に変更なし）より複雑なシステムにおいては、伝達されたトーンの周
波数を、トランス、ミッタにおいて“時刻。

を示すように変更することができる。

この方法は、暗号化情報を示さない同期の手段を与える
。

それの最も基本的な形式において、本発明は、４つのア
ナログシフトレジスタを順次に使用する。

この結果、受は入れ可能な低レベルの安全性になり得る
が、しかし、より高いレベルについて、結果として生じ
る暗号化は不適当である。

安全レベルを上昇させる１つの簡単な方法は、ある予め
同意されたコードに従って４つのクロック割合をゆっく
りと変更することである。代わりに、臨時のパルスを出
しておき、あるいは、追加のパルスを挿入さえすること
により、クロックパルス列は、それら自身で、予め構成
された方法で再び変更され得る。このような変更をすれ
ば、コードに関係しない認められていない“自動的な”
解読装置の作動を中断させ、それで、盗み聞きの仕事を
より困難にするという効果が生ずるであろぅ。　　　　
”綱勘浄ユ”’ｉ　’ｆｆに本孔３複数の別の可能性が
存在する。例えば、もし、４つのレジスタのシステムに
基づいて、全てのシステム遅延の固定期間が例えば８０
ミリ秒に採用されるならば、そうすれば、各レジスタは
、２０ミリ秒の通常遅延を有するであろう。しかしなが
ら、各期間についての固定クロック割合の代わりに、遅
い割合で擬似乱数的に変化するパルス列が与えられ得る
。２つの抑制は、まず第１に、パルス間の最大間隔が１
／３　Ｆより小さいべきことであり、ここで、Ｆは要求
される上の周波数応答であり、そして、第２に、全ての
スロットが満たされるときに期間内のパルス数がレジス
タ時間においてビット（セル）の数を越えなければなら
ないことである。

暗号化されたデータの安全性を改善する別の方法は、ク
ロック割合を変えることであり、すなわち、知られたシ
ステムにおいて２つの割合間の交互以外を変えることで
ある。しかしながら、クロック割合におけるこのような
変化は、システムを明細書の浄書（内容に変更なし）通過するデータによってとられる時間を変える。

結果として、データは、書き過ぎてデータの損失の結果
となり、あるいは、ブランクエリアが信号に現れる。

この問題は、暗号化レジスタに供給されるクロック周波
数を構成することにより解決されることができ、この結
果、データのあるセット量においてクロックにとられる
時間は、一定である。我々は、この時間の期間をフレー
ム時間とよふ。選択する最も簡単なこのような量は、デ
ータで満たされた１つの暗号化レジスタである。それゆ
え、信号は、信号のセクションの列として有効に処理さ
れ、信号のこれらのセクションのそれぞれは、フレーム
長Ｔである。各セクションは、異なったクロック割合の
列で暗号化レジスタ内に供給され、それから、クロック
割合の異なった列でレジスタから供給される。レジスタ
に供給されるクロックパルスの＆ＳＢがフレーム時間Ｔ
においてレジスタ内のセルの数に等しいように、クロッ
ク割合の列のそれぞれが選択される。

明細書の洋α（内容に変更なし）信号のこれらのセクションのそれぞれは、複数の異なっ
た周波数シフトによって暗号化され、なぜならば、クロ
ック割合の列でレジスタ内に読み込まれ、それから、ク
ロック割合の異なった列でレジスタから読み出される（
異なったクロック割合の数、クロック割合の順序、及び
クロック割合は、全て変えられてもよい）。なぜならば
、レジスタを通過する信号の各セクションを示すデータ
についてとられる時間は、一定であり、信号における書
き過ぎ及びブランクエリアの問題は、避けられる。

例えば、もし、４０９６セルラインが信号を暗号化する
ために使用されるならば、信号の５８．３６８ｍ５ｅｃ
のフレーム時間は、選択され得ることができ、そして、
信号の１つのフレーム長さは、次のように＝４つの異な
ったクロック割合でレジスタ内に供給され得ることがで
きる。

明細書の浄’：ＺＣｉ′１容に変更なし）−ク旦ヱクー
ｊｉＬｊ＊ヒフトの隘　　　　ｈ６ｆ１．４μ１１、　
　　　５０　　　　ＫＨｚ　　　　　　１０２４　　　
　　　１０．２４　　　　ｍ５ｅｃ。

２、　　　　４１．６６ＫＨ２１０２４１２，２８８ｍ
５ｅｃ。

３、　　　　３５．７１ＫＨｚ　　　　　　１０２４　
　　　　　１４．３３６　　　ｍ５ｅｃ。

４、　　　　２３．８１ＫＨｚ　　　　　　１０２４　
　　　　　２１．５０４　　　ｍ５ｅｃ。

合計　　　　　　　　４０９６　　　５８．３６８　　
ｍ５ｅｃ。

次の５８．３６８ｍ５ｅｃ、において、レジスタ内のデ
ータは、次のように供給されて出される。

りＵツク　割合　　　ビットの患　　　　３１１１１１
３１月１五■１、　　　　４１．６６ＫＨｚ　　　　　
　１０２４　　　　　　１２．２２８　　　ｍ５ｅｃ。

２、　　　　２６．３２ＫＩＩｚ　　　　　　１０２４
　　　　　　１９．４５６　　　ｍ５ｅｃ。

３、　　　　３１．２５Ｋ）Ｉｚ　　　　　　１０２４
　　　　　　１６．３８４　　　ｍ５ｅｃ。

４、　　　　５０　　　　ＫＨｚ　　　　　　１０２４
　　　　　　１０．２４　　　　ｍ５ｅｃ。

合計　　　　　　　　４０９６　　　５８．３６８　　
ｍ５ｅｃ。

信号セクションは、それゆえ、暗号化され、なぜならば
、それの１０２４ビツトのセクションのそれぞれは、異
なった割合でレジスタ内に読み込まれ及びレジスタから
読み出されるが、しかし、信号明細書の浄二ｉ”ｊ７ぶ
に変更なし）セクションを読み込むのにとられる時間は、信号を読み
出すのにとられる時間と同じである。セクションがレジ
スタから読み出されるにつれて、次の信号セクションは
、読み込まれ、そして、それは、後で、４つのクロック
割合の第３の系列で読み出される。信号は、暗号化レジ
スタから読み出されるクロック割合の同じ系列で解読レ
ジスタ内に読み込むこと、及び、それから、暗号化レジ
スタ内に読み込まれるクロック割合の同じ系列で解読レ
ジスタから読み出すこと、により、解読される。これは
、１つの信号セクションに、１つの割合で解読から読み
出されることを要求し、及び、次のセクションに、別の
割合で同時に解読に読み込ませることを要求するので、
事実、信号を解読するのに２つのレジスタを使用するこ
とが必要であり、２つの解読レジスタは、交互の信号セ
クションを解読する。

暗号化レジスタ及び解読レジスタが同じサイズであると
きには、このようなシステムは、最も簡単であり、暗号
化の最も高い度数を与える。しか明細書の浄書（内容に
変更なし）しながら、異なったサイズの暗号化レジスタ及び解読レ
ジスタを使用することが可能である。もし、異なったサ
イズの暗号化レジスタ及び解読レジスタを有するシステ
ムが使用されるならば、固定フレーム時間において供給
されるクロックパルスの数は、最も小さいレジスタの容
量よりも大きくてはいけない。

このようなシステムの安全レベルを増加させるために、
暗号化レジスタ及び解読レジスタの長さは、変えられ得
る。これは、信号が伝送されている間になされるはずが
なく、なぜならば、データの損失あるいはブランクセク
ションの出力信号内への導入を生ずるからである。しか
しながら、これは、ポーズ間にレジスタの長さを変える
ことにより、スピーチメツセージの中でなされ得る。

暗号化される信号は、もちろん、更に安全性を確保する
ためにブリエンコードすなわち暗号化される。

−または、例えば音声信号のようなアナログデータを上
方帯域と下方帯域との２つの帯域に分割し明細書の浄書
（内容に変更なし）て、独立して動作している２組の別々のレジスタに供給
する。受信器において、高域フィルタ及び低域フィルタ
は２つの帯域を分離してからその２つの帯域をそれぞれ
に対応する別々の組のレジスタに入力する。この方法に
は、また、それぞれの対のフレームにおいて２、ピッチ
及びフォーマットの瞬時及び周波数関係は完全に歪んで
しまい、クロック変化比を減少できるという利点がある
。

しかし、他の実施例によれば音声時間シーケンスが変更
される。２組の暗号化レジスタが直列に接続されていて
、全てのレジスタを満たすような時間中に信号が与えら
れるならば、その２＆ｌｌのレジスタは交換可能であっ
て、逆の順序で伝送される。２組の解読用レジスタにお
いての受信時に、内容が置き換えられてからクロック出
力される。

この方法は他の方法と組み合わされ、使用されたレジス
タの数によって置き換え量が決定される。

レジスタの数が多くなれば全体の遅れが増加することは
明らかである。しかし、置き換えによって、必要な相対
的なりロック変化が減少し、それぞれ明細書の？ＴＩ７
：り内容に変更なし）のフレームが短かくなる。

添付図面を参照して本発明の種々の実施例について以下
に説明する。

実施例第１図のシーケンスは、１６ケのセルからなるアナログ
シフトレジスタ（１０１）を通過する簡単な正弦波信号
下の伝送の様子を示している。時間Ｔ０において、全セ
ル１から１６までは空になっている。信号下は、入力線
（１０２）上のレジスタの入力端（図面を見たときの左
側）に与えられる。もしレジスタが（図には示されてい
ないが時間Ｔ１で）クロックパルスを受けとるならば、
その時間における信号値を示す電荷が第１のセルにだく
わえられる。（図に示されていないが時間Ｔ２で）第２
のパルスによってセル１の内容がセル２に転送されて、
セル１にはその時間で与えられる信号の新たな値を示す
新たな電荷かたくわえられる。時間Ｔ４での図は、（完
全に連続したｉパルスにおいて）そのようなパルスの３
つ後の様子を示している。時間Ｔ４までには、元のセル
の明細書の沸：（内容に変更なし）内容は、セル２，３を介してセル４に転送されて、セル
３，２．１は、その順で時間Ｔ　’ｓ、　Ｔ　ｚ、　Ｔ
　１においてセル１に与えられた信号の値を示す電荷を
保持している。

時間ＴＩ２までには、元のセルｌの内容がセル１２に達
っして、時間Ｔ１６までには、レジスタの出力端（図面
の右側）の最終セル（１６）に達っする。次のクロック
パルスにおいて、セル１６の内容は出力線（１０３）上
のレジスタから転送され、時間Ｔ２□においてそのよう
な転送が生じる。

時間Ｔ、において、これらの転送数は１−１６であり、
出力線上の信号は、一連のパルスであって、本質的に元
の正弦波下であってクロック周波数（クロック周波数は
、この場合、入力正弦波周波数の１６倍）が重畳されて
いる。簡単なフィルタでそのクロック周波数が除去され
、出力信号は入力信号と同じになる。

同じレジスタが第２図に示されていて、周波数Ｆｉｎの
正弦波が入力されている。しかし、シーケンスは、クロ
ック速度（ＣＲ，）がＣＲ，からＣＲ２明細書の順化（
内容に変更なし）に変わりそしてＣＲ２からＣＲ，に戻ったときに、出力
周波数Ｆｏｕ　ｔがいかに異なるかについて示している
。

時間ＴＩ６までに、クロック速度ＣＲ，は信号中で伝送
されて、そのレジスタを満たす。原理を説明するために
、図によれば、レジスタを時間Ｔ０からＴＩ６までにお
いて１波長で満たすようにＣＲ。

は正確であると仮定している。従って、ＣＲ＋　＝　１
６　Ｆｉｎが成り立つ。もしクロック速度が依然として
ＣＲ，であるならば、信号は転送され且つ出力され、出
力信号は入力信号と同じ周波数、すなわち、Ｆｏｕｔ＝
　Ｆｉｎとなる。しかし、もし、Ｔ、６からＴ３□まで
の時間に対して、クロック速度が半分になる（　ＣＲｚ
−％ＣＲ１）ならば、レジスタの内容はそのクロック速
度の半分、すなわちその周波数の半分で出力される。こ
の期間の間、Ｆｏｕｔ、＝　’Ａ　Ｆｉｎとなる。

もちろん、時間ＴＩ６からＴ３□までの間もまた、新た
な“バッチ”信号がＣＲ，というよりむしろＣＲ２にお
けるこの時間に入力される。故に、全明細書の浄ご（内
容に変更なし）レジスタは２つの波長（ＣＲｚ　＝８　Ｆｉｎ）を保持
し、次の時間Ｔ３２からＴ４Ｂにおいてこれがクロック
速度ＣＲ＋で出力されるとき、効果は、出力信号の周波
数Ｆｏｕ　ｔを入力信号の周波数の２倍にする（すなわ
ち、Ｆｏｕｔ＝　２　Ｆｉｎ）ことである。

一般的には次式で示され、Ｒｉｎ出力周波数は、入力クロック速度に対する出力クロック
速度の比に入力周波数を乗じたものである。

第３図は、本発明の回路の簡単な形を示す概略ダイアダ
ラムである。

第３図において、２対のレジスター（ディレィライン１
．２および３．４）は、トランスミ・ノション・パスに
より、連結されている。Ｉ　ＫＨｚの信号が、ライン１
に入力され、暗号化されて、ライン２に送られる。ライ
ン２は、この暗号化された信号を、再度暗号化し、二重
に暗号化された信号は、ライン３に送られる。ライン２
による暗号化は、ライン３により解読（ｄｅｃｒｙｐｔ
）され、得られ明細書の浄書（内容に変更なし）た単一に暗号化された信号は、ライン４に送られて、ラ
イン１による暗号化が取り除かれ、暗号化されていない
Ｉ　ＫＨｚの信号が再生される。４つのクロック（Ａ、
Ｂ、ＣおよびＤ）は、レジスターを通じてのデータトラ
ンスファーを制御し、クロ・７りＡおよびＢは、スイッ
チＳ１によってレジスター１および４に交互に適用され
、またクロックＣおよびＤは、スイッチＳ２によってレ
ジスター２および３に交互に適用される。

一般的な場合、Ｆｉｎの周波数の信号がライン１に入力
され、ＣＲＩ、ＣＲ２の速度で交互に、ライン１を通じ
てクロックされ、またＣＲ，３、ＣＲ４の速度で交互に
、ライン２を通じてクロックされる。この状態は、第４
図に示されており、Ｆｉｎの周波数の信号が、ＣＲＩの
クロック速度で、第１のディレィラインにクロックされ
る。ライン１が一杯のときは、信号はライン１からＣＲ
，２のクロック速度でクロックされ、ライン２にＣＲ３
のクロック速度で送られる。

うψイン２が一杯のときは、ライン２からクロッ明細書
の浄：（＋”４言に変更なし）りされ、ＣＲ４のクロック速度で送られる。

離れた位置で、この暗号化された信号は、受は取られ、
ＣＲ４のクロック速度で、ライン３にクロックされる。

ライン３が一杯のときは、信号はＣＲ３のクロック速度
でライン３からクロックされ、ＣＲ２のクロック速度で
ライン４にクロックされる。

最後に、ライン４が一杯のときは、信号は、周波数Ｆｉ
ｎで解読された信号として、ＣＲＩのクロック速度でラ
イン４からクロックされる。

この場合、遮断されやすい暗号化された伝送信トされて
いる。

ライン１乃至４は、等しいサイズで、クロック周波数Ｃ
ＲＩ乃至ＣＲ４は、異なっているので、この伝送信号は
、次の４つの周波数の間で変化する。

明細書の庁：（内容に変更なし）ＣＲ２ＣＲ３ＣＲＩ　　　ＣＲ４言語の暗号化に適用されるときは、暗号化された信号の
交互周波数のシフ１−に起因するハンド幅の増加のため
、言語の質の厳しい低下があるものと予測されるかもし
れない。実際には、例えば、標準の電話のような典型的
なリンクでは、言語の質は、きわめて印象的で、グツド
・スピーカー・レコグニソションを与える。

暗号化された言語は、アン・インテリシアプルで、はと
んどハンド・インバージョンに類似して現れるが、［ガ
ーブル（ｇａｒｂｌｅ）効果」を伴っている。

第５図のブロック・ダイアグラムは、暗号化および解読
レジスターの同期を実現する方法に関するものである。

明Ｉ書の浄書（ｒ’ｊ’ｆｆに変更なし）音（ｔｏｎｅ
）連続的に（そして、次いでレシーバ−でフィルターさ
れる）、あるいは、伝送のスタートで、伝送される。音
は、暗号化クロック発生システムの出力をシェイプし、
（可能な）三角形状に、あるいは、そのシステムの特性
に適した形に修正して、導き出される。信号は暗号化さ
れていない。大きなグループのディレィをもったシステ
ムに対しては、周波数はかなり低く、典型的には２００
Ｈｚである。

レシーバ−では、レシーバ−からの暗号化された出力は
、トーン・デコーダー／フェイズ−ロックド・ループへ
送られる。これは、２つの出力を発生させる。第１の出
力は、ロック・アップで生成される直流（ｄｃ）パルス
である。コース（ｃｏａｒｓｅ）リセットとしての、解
読クロック発生器へ送られる。

クロック参照発生器は、制御されたクリスタルで、その
出力は、ゲートを経て、解読クロック発生器へ送られる
。クロック発生器の出力から得られるトーン発生器は、
トランスミツターと同じ周明細書の浄ＺＣｒ′；容に変
更なし）波数にセットされる。これは、フェイズ惑受性整流器に
より、フェイズーロックド・トーン・デコーダーの第２
の出力と比較される。もし、２つの信号のフェイズが異
なっているならば、整流器の出力は、その幅が相対的フ
ェイズの関数である一連のパルスより構成されることに
なる。その出力は、シエイプされ、クロック発生器の入
力部のゲートに連結される。その結果、１つまたは複数
のパルスは、クロック発生器の入力部で、［ブランク（
ｂｌａｎｋ）される。レシーバ−において、音は、フェ
イズ惑受性検出出力が消えたとき、それが入ってくる信
号を伴うフェイズになるまで、スリップする。もし、信
号が同相に残っているときは、さらにブランキングは生
じない。

クリスタル発振器のドリフトを許容するため、直流信号
は、ＰＣＲから得ることができ、超微調整のために基本
的クリスタル周波数の調整に用いられる。

第６図において、アナログ言語エンコーダー／デコーダ
ーは、暗号化システムおよび解読システアナログ言語信
号は、１０に適用され、４０９６セルシフトレジスター
１１ヘクロソクされる。シフトレジスター１１は、一連
の異なった速度でクロックされる。これらのクロック速
度は、可変ディバイダー１３によって、周波数ソース１
２により発生せしめられたＩＭＨｚの参照周波数から得
られる。可変ディバイダー１３は、凝ランダムコード発
生器１５より与えられた信号に応答して、コードを選択
するコードセレクター１４によって制御される。

暗号化される信号のスタートにおいて、擬ランダムコー
ド発生器１５は、コードセレクター１４に供給される数
を生成する。コードセレクター１４は、シストレジスタ
ー１１をエンコードする際に、使用され得るすべての可
能な連続したクロック速度を含む大容量のリードオンリ
ーメモリと、メモリアドレシングシステムよりなってい
る。コードセレクター１４は、凝ランダムコード発生器
１５より数を受は取ると、アルゴリズムを用いて明細書
の浄書（内容に変更なし）この数をメモリアドレスに変換し、このメモリアト・レ
スに記憶されたクロック速度のシーケンスを使用する。

このアドレスを得るために用いるアルゴリズムは、コミ
ュニケーションを始める前に、コードセレクター１４に
プログラムされる。したがって、メソセージのオーソラ
イズされた受取人と同じレシーバ−を持った者でさえも
、使用されているアルゴリズムを知らない限りは、メソ
セージを解読することができない。

考えられるクロックレートの列はすべて４つのクロック
レートの序列であり、各クロックレートは１０２４ケの
クロックパルスに対して用いられ、全体で５８．３６８
ミリ秒の周期である。

次にコードセレクタ１４が可変分割器１３をセットしこ
れらクロックレートの中第１番目のものをレジスタ１１
へ送る。レジスタ１１へ送られたクロックパルスの数は
カウンタ１６で数えられ、１０２４番目のパルス毎にカ
ウンタ１６はコードセレクタ１４に信号を送り可変分割
器１３を次のクロック周波数に変える。４０９６番目パ
ルス毎にカウン明ａｔ書の７４．：：（内容に変更なし
）り１６は擬似コード発生器１５を次のセツティングに
ステップさせる。コード発生器１５がステップするとコ
ードセレクタ１４は新らしい序列のクロックレートにク
ロックアンプするアルゴリズムを用いる。このクロック
レート序列の変更は４０９６クロツクパルス毎に生ずる
。換言すれば、１旦レジスタがデータ一杯になると、こ
のデータはクロックインとは異ったレートで遅延線路か
らクロックアウトされる。従ってデータは周波数シフト
により暗号化される。と云うのは４０９６パルスサイク
ル毎に４つの違ったクロ・ツクレートが用いられ、信号
は１サイクルにつき４つの違った周波数シフトをもつ事
になるからである。

この暗号化された信号は送信器１７に与えられる。

この送信された信号は受信器１８で受けられるが次に解
読システムの入力に送り込まれる。

解読システムは２つのシフトレジスタ１９Ａ。

１９Ｂより成る。これらは可変分割器２１Ａ。

２１Ｂ夫々に依り、ＩＭＨｚ基準周波数発生器２０明細
書の浄暗内容に変更なし）から引き出されたクロックレートでクロックされる。こ
の可変分割器２１Ａ及び２１Ｂはコードセレクタ２２に
より制御されるが、このセレクタは擬似ランダムコード
発生器２３に依り制御される。

２つのスイッチ２４及び３０はレジスタ１９Ａ。

１９Ｂの１方が解読器９の入力に接続された時は、他方
が解読器９の出力に接続される様に構成される。

暗号化された信号が解読システム９に供給された時には
スイッチ２４はこれをシフトレジスタ１９Ａの入力端に
印加する。この信号を解読するのにシフトレジスタ１１
の読出しと同じクロックレートの序列でシフトレジスタ
１９Ａに読み込まれる。

これは同じ擬似ランダム序列を発生し、且つ同期してい
る擬似ランダム序列発生器１５及び２３に依り達成され
るが、必要な同期は容易に構成出来、詳述する必要はな
いと考える。従ってコードセレクタ１４及び線路２５Ａ
を経てコードセレクタ２２に与えられる数は同じものと
する。コード明細書の浄魯（内容に変更なし）セレクタ１４及び２２は等しいアドレスに記憶された同
じクロックパルス序列を有し、同じアルゴリズムを用い
て与えられた数からアドレスを導き出す。このアルゴリ
ズムは時間により、メツセージを誰が受取るか、或いは
他の予め定めたやり方で変えることが出来るがこの方法
については簡単であるから詳述はしない。

コードセレクタ２２は可変分割器２１Ａを制御し、暗号
化信号がレジスタ１１から読出された時と同時にレジス
タ１９Ａに読込まれる。カウンタ２６はレジスタ２１Ａ
に送られたクロックパルスの数を計数しそして線路２７
Ａを経てコードセレクタ２２に１０２４パルス毎に信号
する。コードセレクタ２２が線路２７Ａの信号を受信し
た時は可変分割器２１Ａの出力を次のクロック周波数へ
と変化する。

４０９６クロノクパルスの後、カウンタ２６は線路３１
を経てスイッチ２４及び３０に信号する。この信号に感
じてスイッチ２４及び３０は切換わる、シフトレジスタ
１９Ａが解読システム９の出力に明細書のイ・了’Ｓ’
（内容に変更なし）接続され、シフトレジスタ１９Ｂが
入力カウンタ２６に接続されて線路２９を通じて、擬似
ランダムコード発生器２３も信号し、この信号に感じて
擬似ランダムコード発生器２３は次のセツティングへと
ステップしこの数を線路２５Ｂを通じてコードセレクタ
２２に与え、又この数の２つ手前の数を線路２５Ａを通
じても与える。

コードセレクタ２２はこれら２つの数を用いて２つのメ
モリアドレスを探しそして２つの列のクロックレートを
得る。現在の数を用いて擬似ランダムコード発生器２３
から見出されたこのクロノクレートの列はクロック暗号
化レジスタ１１に用いられている列と同じであるが、コ
ードセレクタ２２で利用されて受信器１８で受けた信号
をシフトレジスタ１９Ｂにクロックする。２ステップ戻
った数を用いて（疑似ランダムコード発生器２３から見
出されたクロックレートの列はシフトレジスタ１１から
現在シフトレジスタ１９Ａにあるデータを読み出すに用
いた数の列と同じであるがこの数の列はコードセレクタ
２２で用いられレジスタ明細書の浄書（内容に変更なし
）１９Ａにデータをクロックアウトし解読ユニット９の出
力３２に至る。

カウンタ２６はレジスタ１９Ａ及び１９Ｂに行くクロ・
ツクパルスを別々に計数し線路２７Ａ及び２７Ｂ夫々の
適当な線路を経て１０２４パルス毎にコードセレクタに
信号する。４０９６パルス毎にこのカウンタは線路２８
を通じてコードセレクタ２２に信号する。用いられたす
べてのコード列は５８３６８ミリ秒内で４０９６パルス
を発生するから、両レジスタへのパルスの数は同時に４
０９６に達する。コードセレクタ２２が線路２７Ａの信
号を受けた時は可変分割器２ＬＡをセットし、シフトレ
ジスタ１９Ａをクロックするに用いられる次のクロック
周波数を発生し、同様に線路２７Ｂの信号を受けた時は
可変分割器２１Ｂをセットし、シフトレジスタ１９Ｂを
クロックするに用いられる次のクロック周波数を発生す
る。

従って暗号化されたデータは暗号化レジスタ１１から読
出されたものと同じ周波数の列に於いてレジスタ１９Ｂ
中に読み込まれ、暗号化レジス明細書の浄書（内容に変
更なし）夕１１から続出されたものと同じ周波数の列に於いてレ
ジスタ１９Ａ中に前取って読み込まれたデータはレジス
タ１９Ａに読み込まれたものと同じ周波数の列に於いて
レジスタ１９Ａから続出され、デコードされる。

レジスタ１９Ａが空になり、レジスタ１９Ｂが一杯にな
る４０９６個のクロックパルスの終りにおいて、スイッ
チ２４と３０とが切り替わって、レジスタ１９Ａをデー
タの読み込みに、レジスタ１９Ｂをデータの読み出しに
、そして擬似ランダムシーケンス発生器２３をステップ
させる。暗号化レジスタ１１からの暗号化データは、レ
ジスタ１９Ｂのデータが解読形態で読み出されている間
に、レジスタ１９Ａに送られる。２つのレジスタ１９Ａ
及び１９Ｂが使用されているこのサイクルは、読み込み
と読み出しを交替的に行うラインに続き、連続的に出力
３２に解読信号を与える。

上記したシステムは、各一連のクロック周波数の各クロ
ック周波数が同じ数のパルスに続くという制限を除くこ
とによってより安全にでき、このる。しかしながら、各
周波数シーケンスの各周波数がコードセレクタ１４及び
２２に適正な時間でクロック周波数を交互に与えるよう
に続けるパルス数で、コードセレクタ１４及び２２が、
カウンタ１６及び２６をそれぞれプログラムする必要が
ある。

本システムは、暗号化シフトレジスタ及び解読シフトレ
ジスタを可変の長さにすることによってもより安全にす
ることができる。シフトレジスタは、勿論その全てを同
時に長さを変えるようにしてもよい。この変更は、デー
タが出力信号を大きく低下することなくシステムを通過
している際にはできないが、信号の無い部分、すなわち
会話の中の無言部分で実施できる。この場合のシステム
は、暗号化装置に到来信号の無言すなわちブランクを検
知するセンサを必要とし、解読装置に新しいレジスタ長
さを知らせる手段を必要とする。セレクタ１４及び２２
によって作られたクロック周波数のシリーズを交替させ
各新レジスタ長さに合明細書の浄書（内容に変更なし）わせる必要もある。

送られるべき信号が予め暗号化されてもよく、別の類似
の、あるいは他の形式の暗号化／解読システムによって
後に解読されてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アナログシフトレジスタによる単純な信号の
転送を示すシーケンス、第２図は、異なる速度においてアナログシフトレジスタ
による単純な信号の転送を示す第１図に類似するシーケ
ンス、第３図は、本発明の一方法を用いている簡単な装置の回
路用ダイヤグラム、第４図は、データの本発明による暗号化／解読化システ
ムの通過を示す図、第５Ａ図及び第５Ｂ図は発明とともに使用する同期化シ
ステムのそれぞれブロック図およびタイミング図、第６図は、本発明の別の方法を用いている装置の回路用
ダイヤグラムである。図面の、ｐ亡（内容に変でなし）第、２図第、Ｊ図特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿　　　　　　　；
ｒＷｌ事件の表示　　　昭和６１年特許願第２１９０７
４号２発明の名称　　　データ暗号化及び解読方法及び
ｉｔ３、補正をする者事件との関係　　出願人名　称　　　ジ−イージー　エイヴイオニ−／　クスリ
ミテッド４代理人

Claims

【特許請求の範囲】

（１）データ暗号化および暗号解読方法において、第１
及び第２のレジスタが暗号化に関連付けられ、第３及び
第４のレジスタが暗号解読に関連付けられ、暗号化され
ていない形のデータが順次４つのアナログシフトレジス
タを通して転送され、各データエレメントが異なるクロ
ック割合で且つ各レジスタデータ毎にクロックされ、各
レジスタデータは１つのクロック割合で送られて他のレ
ジスタで取り出され、データが第２レジスタから取り出
されるのと同じクロック割合で該データが第３レジスタ
に送られ、且つデータが第２レジスタに送られるのと同
じクロック割合で該データが第３レジスタから取り出さ
れ、データが第１レジスタから取り出されるのと同じク
ロック割合で該データが第４レジスタに送られ、且つデ
ータが第１レジスタに送られるのと同じクロック割合で
該データが第４レジスタから取り出され、その結果生じ
る周波数シフトにより、２対のレジスタの間で転送され
たデータが暗号化され、４つのレジスタから取り出され
ると解読されて暗号化されていないデータ形式にされる
ことを特徴とするデータ暗号化および暗号解読方法。
（２）第３及び第４レジスタのクロック割合が、第１及
び第２レジスタのクロック割合と同じではなく、また同
期もしていない特許請求の範囲第項記載の方法。
（３）適当な２つの異なるクロックパルスのセットを各
レジスタに与える際の同期のために、２対のレジスタの
各々が通常独立のクロックパルス源を備え、各パルス源
はトリガパルス送信／受信手段と協働して、暗号化レジ
スタ対のタイミングシステムが解読レジスタ対のタイミ
ングシステムへ適正なトリガパルスを適当な時間に送る
ことができ、パルスが解読レジスタのクロックを再トリ
ガするように発生させられ、且つ２つのクロックを完全
に同期させる特許請求の範囲第１または２項記載の方法
。
（４）安全レベルを上げるために、４つのクロック割合
が予め約束されたコードに従ってゆっくりとモディファ
イされるか、あるいはクロックパルス列が予め用意され
た形式でモディファイされる特許請求の範囲第１〜３項
のいずれか１項に記載の方法。
（５）データ暗号化および暗号解読方法において、第１
のレジスタが暗号化に関連付けられ、第２のレジスタお
よび第３のレジスタが暗号解読に関連付けられ、暗号化
されていない形のデータは、ある一連のクロック割合に
て、前記第１のレジスタに供給され、それから、異なる
一連のクロック割合にて前記第１のレジスタから取り出
されて、この第１のレジスタから取り出されたのと同じ
一連のクロック割合にて前記第２のレジスタへ供給され
、前記第２のレジスタが一杯のときは、前記第１のレジ
スタから取り出されるデータは、それが第１のレジスタ
からクロックアウトされたのと同じ一連のクロック割合
にて前記第３のレジスタに供給され、且つ前記第２のレ
ジスタにおけるデータは、それが前記第１のレジスタへ
供給されたのと同じ一連のクロック割合にて取り出され
、前記第３のレジスタが一杯のときは、前記第１のレジ
スタから取り出されるデータは、それが前記第１のレジ
スタから取り出されたのと同じ一連のクロック割合にて
前記第２のレジスタへ供給され、且つ前記第３のレジス
タにおけるデータは、それが前記第１のレジスタへ供給
されたのと同じ一連のクロック割合にて取り出され、前
記第２のレジスタおよび前記第３のレジスタを使用する
このようなサイクルが繰り返され、前記各レジスタへ供
給される一連のクロック割合は、前記第１のレジスタと
前記第２のレジスタおよび前記第３のレジスタとの間で
転送されるデータが暗号化され、前記第２のレジスタお
よび前記第３のレジスタのデータ出力が暗号化されてい
ない形であり、且つ前記レジスタの各々をデータで満た
し又は前記レジスタからすべてのデータを取り出して空
にするに要する時間期間が一定であるようなものとされ
ていることを特徴とするデータ暗号化および暗号解読方
法。
（６）前記第１のシフトレジスタ、前記第２のシフトレ
ジスタおよび前記第３のシフトレジスタは、すべて等し
い容量であり、前記レジスタの各々をデータで満たし又
は前記レジスタからすべてのデータを取り出して空にす
るに要する時間期間は同じである特許請求の範囲第５項
記載の方法。
（７）前記データは、話し言葉である特許請求の範囲第
５項又は第６項記載の方法。
（８）前記各シフトレジスタは、電荷結合装置（ＣＣＤ
）である特許請求の範囲第５〜７項のいずれか１項に記
載の方法。
（９）前記データは、前記暗号化レジスタへ供給される
前に１つまたはそれ以上の特別なレジスタによって前暗
号化され、且つ、前記暗号解読レジスタから取り出され
た後に１つまたはそれ以上の特別なレジスタによって後
暗号解読される特許請求の範囲第５〜８項のいずれか１
項に記載の方法。
（１０）データ暗号化および暗号解読装置において、あ
るシーケンスにて配列された４つのシフトレジスタと、
第２のレジスタの出力が第３のレジスタの入力へ供給さ
れうるようにするトランセプション手段と、暗号化され
ていない形のデータを前記第１のレジスタへ供給するた
めの入力手段と、暗号化されていない形のデータを第４
のレジスタから供給するための出力手段と、各レジスタ
に対して設けられ前記レジスタへ異なるクロック信号か
らなるあるクロック信号シーケンスを与えてそれらの内
容の転送を制御するためのクロックパルス手段と、前記
各レジスタに対する前記クロックパルス手段が互いに同
期されるようにする同期化手段とを備えており、該同期
化手段は、暗号化されていない形のデータが４つの異な
るクロッキング割合にて前記４つのレジスタを通して順
次転送されるとき、（ａ）各レジスタに対して、そのう
ちの一つのクロッキング割合にて供給されるデータが、
それとは別のクロッキング割合にて取り出され、（ｂ）
データが、それが前記第２のレジスタから取り出された
のと同じクロッキング割合にて前記第３のレジスタへ供
給され、且つそれが前記第２のレジスタへ供給されたの
と同じクロッキング割合にて前記第３のレジスタから取
り出され、（ｃ）データが、それが前記第１のレジスタから取り出
されたのと同じクロッキング割合にて前記第４のレジス
タへ供給され、且つ、それが前記第１のレジスタへ供給
されたのと同じクロッキング割合にて前記第４のレジス
タから取り出されるようにすることを特徴とするデータ
暗号化および暗号解読装置。
（１１）データ暗号化および暗号解読装置において、暗
号化に関連付けられた第１のシフトレジスタと、暗号解
読に関連付けられた第２のシフトレジスタおよび第３の
シフトレジスタと、第１のレジスタの出力が第２のレジ
スタ又は第３のレジスタの入力へ供給されうるようにす
るトランセプション手段と、暗号化されていない形のデ
ータを前記第１のレジスタへ供給するための入力手段と
、暗号化されていない形のデータを第４のレジスタから
供給するための出力手段と、各レジスタに対して設けら
れ前記レジスタへ異なるクロック信号からなるあるクロ
ック信号シーケンスを与えてそれらの内容の転送を制御
するためのクロックパルス手段と、前記各レジスタに対
する前記クロックパルス手段が互いに同期されるように
する同期化手段と、前記第１のレジスタの出力の部分部
分が前記第２のレジスタおよび第３のレジスタの入力へ
交互に供給されるようにするスイッチング手段とを備え
ており、前記各部分部分は、１つのレジスタを満たすデ
ータ分であり、前記スイッチング手段は、暗号化されて
いない形のデータが複数の異なるクロッキング割合にて
レジスタを通して転送されるとき、各レジスタに対して
、そのうちの一つのクロッキング割合にて供給されるデ
ータが、それとは別のクロッキング割合にて取り出され
、データが、それが前記第１のレジスタから取り出され
たのと同じ割合にて前記第２のレジスタへ供給され、デ
ータが、それが第１のレジスタへ供給されたのと同じ割
合にて前記第２のレジスタから取り出され、データが、
それが前記第１のレジスタへ供給されたのと同じ割合に
て前記第３のレジスタへ供給され、且つデータが、それ
が前記第１のレジスタから取り出されたのと同じ割合に
て前記第３のレジスタから取り出されるように配列され
ていることを特徴とするデータ暗号化および暗号解読装
置。
（１２）前記第１のシフトレジスタ、前記第２のシフト
レジスタおよび前記第３のシフトレジスタは、すべて等
しい容量であり、前記レジスタの各々をデータで満たし
又は前記レジスタからすべてのデータを取り出して空に
するに要する時間期間は同じである特許請求の範囲第１
１項記載の装置。
（１３）各レジスタに対する前記クロックパルス手段は
、基準周波数源からのクロックパルスを分割する可変分
割器を備える特許請求の範囲第１１項又は第１２項記載
の装置。
（１４）前記各可変分割器は、異なるクロック周波数か
らなる複数の異なるクロック周波数シーケンスのうちの
一つを選択する制御手段によって制御され、前記クロッ
ク周波数シーケンスのどれかが疑似ランダムコード発生
器の出力によって決定されるように選択される特許請求
の範囲第１３項記載の装置。
（１５）前記疑似ランダムコード発生器の各生じうる出
力に応答して前記クロック周波数シーケンスのどれが選
択されるかは、可変とされうる特許請求の範囲第１４項
記載の装置。
（１６）前記クロック信号シーケンスにおける各クロッ
ク信号は、同じ数のビットを含んでいる特許請求の範囲
第１１〜１５項のいずれか１項に記載の装置。