JPH0147061B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0147061B2 JPH0147061B2 JP10421383A JP10421383A JPH0147061B2 JP H0147061 B2 JPH0147061 B2 JP H0147061B2 JP 10421383 A JP10421383 A JP 10421383A JP 10421383 A JP10421383 A JP 10421383A JP H0147061 B2 JPH0147061 B2 JP H0147061B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spectrum
- zone
- signal
- frequency
- zones
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K1/00—Secret communication
- H04K1/04—Secret communication by frequency scrambling, i.e. by transposing or inverting parts of the frequency band or by inverting the whole band
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、音声あるいはデータ等の周波数特性
が非平担な信号を有線もしくは無線等の伝送路に
よつて伝送する際、伝送路で盗聴されたりあるい
混信等で誤つて情報等が漏れる事を防止するた
め、信号の周波数特性に処理を加え秘話隠匿性を
高めるようにする伝送方式に関するものである。
が非平担な信号を有線もしくは無線等の伝送路に
よつて伝送する際、伝送路で盗聴されたりあるい
混信等で誤つて情報等が漏れる事を防止するた
め、信号の周波数特性に処理を加え秘話隠匿性を
高めるようにする伝送方式に関するものである。
従来この種方式は第１図に示す装置構成を有
し、第２図に模式的に示すスペクトラムを成すよ
うに信号が逐時処理され伝送路上の信号スペクト
ラムが原信号スペクトラムと互いにスペクトラム
反転されており、スペクトラム反転機能を有さな
い限り伝送路の秘話性は保たれていたが、スペク
トラム反転機能を有する受信装置に混入したりす
る情報は全く保護されない欠点があつた。
し、第２図に模式的に示すスペクトラムを成すよ
うに信号が逐時処理され伝送路上の信号スペクト
ラムが原信号スペクトラムと互いにスペクトラム
反転されており、スペクトラム反転機能を有さな
い限り伝送路の秘話性は保たれていたが、スペク
トラム反転機能を有する受信装置に混入したりす
る情報は全く保護されない欠点があつた。
以下、図面をもつて詳細に説明する。
第１図は従来の系構成とスペクトラムインバー
タの構造を示す。第１図において、１は伝送路、
２はスペクトラムインバータ、３，４はそれぞれ
係数１，−１なる値を有する係数器、５，６はア
ナログスイツチ、７はインバータ、８は発振周波
数がf1＋f2であり、Duty50％の方形波信号発振
器、９はカツトオフ周波数がf1＋f2であるローパ
スフイルタ、１０と１１ははそれぞれ送信側のス
ペクトラムインバータの入、出力端子、１２と１
３はそれぞれ受信側のスペクトラムインバータの
入、出力端子であり、受信側スペクトラムインバ
ータは、送信側スペクトラムインバータと同型で
あり、番号１４で示す。
タの構造を示す。第１図において、１は伝送路、
２はスペクトラムインバータ、３，４はそれぞれ
係数１，−１なる値を有する係数器、５，６はア
ナログスイツチ、７はインバータ、８は発振周波
数がf1＋f2であり、Duty50％の方形波信号発振
器、９はカツトオフ周波数がf1＋f2であるローパ
スフイルタ、１０と１１ははそれぞれ送信側のス
ペクトラムインバータの入、出力端子、１２と１
３はそれぞれ受信側のスペクトラムインバータの
入、出力端子であり、受信側スペクトラムインバ
ータは、送信側スペクトラムインバータと同型で
あり、番号１４で示す。
被反転信号を入力端子１又は入力端子２に入力
すると係数器３で係数１倍、係数器４で係数−１
倍される。方形波発振器８は周波数f1＋f2，
Duty50％で発振しており、アナログスイツチ５，
６のゲートに印加されるレベルが互いに補の関係
になるようインバータ７で反転されており、係数
１又は−１倍された被反転信号がアナログスイツ
チ出力として求まる。
すると係数器３で係数１倍、係数器４で係数−１
倍される。方形波発振器８は周波数f1＋f2，
Duty50％で発振しており、アナログスイツチ５，
６のゲートに印加されるレベルが互いに補の関係
になるようインバータ７で反転されており、係数
１又は−１倍された被反転信号がアナログスイツ
チ出力として求まる。
これは例えばアナログミキサと等価な作用を為
し被反転信号に周波数（f1＋f2）の局部発振周波
数を乗じて得られるf∈〔f1，f2〕成分に等しい信
号が求まる。ローパスフイルタ９はf∈〔f1，f2〕
の高周波成分を除去するために挿入されている。
このようにしてスペクトラムインバータ２は機能
する。
し被反転信号に周波数（f1＋f2）の局部発振周波
数を乗じて得られるf∈〔f1，f2〕成分に等しい信
号が求まる。ローパスフイルタ９はf∈〔f1，f2〕
の高周波成分を除去するために挿入されている。
このようにしてスペクトラムインバータ２は機能
する。
したがつて、第２図に示すようなスペクトラム
が得られる。すわち、第２図ａで示される信号が
入力端子１０に印加される音声スペクトラムとす
ると、第２図ｂが出力端子１１および伝送路１が
理想的な場合の入力端子１２におけるスペクトラ
ムであり、第２図ｃが出力端子１３の出力スペク
トラムを示す。
が得られる。すわち、第２図ａで示される信号が
入力端子１０に印加される音声スペクトラムとす
ると、第２図ｂが出力端子１１および伝送路１が
理想的な場合の入力端子１２におけるスペクトラ
ムであり、第２図ｃが出力端子１３の出力スペク
トラムを示す。
任意の受信装置はすべて等しい周波数特性を有
しているので、いかなる送信装置からの反転信号
も正しく復調してしまい、特定一組み間の通信の
秘話性を高く保つことができない。
しているので、いかなる送信装置からの反転信号
も正しく復調してしまい、特定一組み間の通信の
秘話性を高く保つことができない。
本発明は特定送信装置と特定の受信装置との間
でのみ正しく信号が伝送できるように、送信側で
周波数をｎ個のゾーン〔f0，f1〕，〔f1，f2〕，…
…，〔fo-1，fo〕（f0＜f1＜f2＜……＜fo-1＜fo）に
分割し、各ゾーンに対しスペクトラム反転処理を
施して得られるスペクトラムパターンと、分割周
波数f1，f2，……，fo-1とを特定送受信装置の暗
号化鍵として秘話隠匿性を付与し、ゾーンの反転
パターンと分割周波数f1，f2，……，fo-1の組み
合わせで鍵の数を十分多くし混入した情報が特定
の受信装置以外の受信装置で再生されることを防
止することを目的とするものであり、以下図面に
ついて詳細に説明する。
でのみ正しく信号が伝送できるように、送信側で
周波数をｎ個のゾーン〔f0，f1〕，〔f1，f2〕，…
…，〔fo-1，fo〕（f0＜f1＜f2＜……＜fo-1＜fo）に
分割し、各ゾーンに対しスペクトラム反転処理を
施して得られるスペクトラムパターンと、分割周
波数f1，f2，……，fo-1とを特定送受信装置の暗
号化鍵として秘話隠匿性を付与し、ゾーンの反転
パターンと分割周波数f1，f2，……，fo-1の組み
合わせで鍵の数を十分多くし混入した情報が特定
の受信装置以外の受信装置で再生されることを防
止することを目的とするものであり、以下図面に
ついて詳細に説明する。
第３図は本発明の第１実施例で、ｎ＝２、反転
するゾーンの個数ｍ＝１の場合の例である。ここ
でゾーン数を２に限定して説明をするが、ゾーン
数が２以上の場合においても、f1，f2，……，
fo-1およびゾーン反転パターンが鍵になることは
容易に類推でき、かつその効果は同様にあらわれ
るので、これらに関する説明は省略する。
するゾーンの個数ｍ＝１の場合の例である。ここ
でゾーン数を２に限定して説明をするが、ゾーン
数が２以上の場合においても、f1，f2，……，
fo-1およびゾーン反転パターンが鍵になることは
容易に類推でき、かつその効果は同様にあらわれ
るので、これらに関する説明は省略する。
第３図に示すように、送信側のエンクリプシヨ
ン（暗号化）と受信側のデクリプシヨン（解読な
いし復号）には同型の処理装置（点線で囲まれた
部分で、ハーフユニツトと呼ぶ）が用いられてお
り、これらの装置によつて秘話通信が実施され
る。
ン（暗号化）と受信側のデクリプシヨン（解読な
いし復号）には同型の処理装置（点線で囲まれた
部分で、ハーフユニツトと呼ぶ）が用いられてお
り、これらの装置によつて秘話通信が実施され
る。
第３図において１５はカツトオフ周波数がf1な
るローパスフイルタ、１８はカツトオフ周波数が
f1なるハイパスフイルタと同一機能を有する回
路、１６は反転基準周波数がf0＋f1なるゾーン１
に対するスペクトラムインバータ、１７は加算
器、１は伝送路である。
るローパスフイルタ、１８はカツトオフ周波数が
f1なるハイパスフイルタと同一機能を有する回
路、１６は反転基準周波数がf0＋f1なるゾーン１
に対するスペクトラムインバータ、１７は加算
器、１は伝送路である。
又図中ａ，ｂ，ｃ，……ｉの文字は観測点を示
し、第４図のａ，ｂ，ｃ……はそれぞれ観測点
ａ，ｂ，ｃ……における信号スペクトラムを示
す。第４図の横軸は周波数、縦軸は振幅を表わ
す。
し、第４図のａ，ｂ，ｃ……はそれぞれ観測点
ａ，ｂ，ｃ……における信号スペクトラムを示
す。第４図の横軸は周波数、縦軸は振幅を表わ
す。
この本発明の実施例の装置を動作するには、入
力端子１０に周波数帯域〔f0，f2〕なる信号を入
力し、ローパスフイルタ１５で成分〔f0，f1〕な
る信号と、又回路１８内の加算器で〔f1，f2〕な
る成分から成る信号に分割する。すなわち第４図
ａの入力信号が、ローパスフイルタ１５の出力(b)
と回路１８の出力(c)に分割される。第４図ｂの信
号をスペクトラムインバータ１６でスペクトラム
反転し、第４図ｄを得る。スペクトラムインバー
タ１６と回路１８の出力の合成波を加算器１７で
求め、第４図ｅが得られる。
力端子１０に周波数帯域〔f0，f2〕なる信号を入
力し、ローパスフイルタ１５で成分〔f0，f1〕な
る信号と、又回路１８内の加算器で〔f1，f2〕な
る成分から成る信号に分割する。すなわち第４図
ａの入力信号が、ローパスフイルタ１５の出力(b)
と回路１８の出力(c)に分割される。第４図ｂの信
号をスペクトラムインバータ１６でスペクトラム
反転し、第４図ｄを得る。スペクトラムインバー
タ１６と回路１８の出力の合成波を加算器１７で
求め、第４図ｅが得られる。
第４図ｅに示す信号を伝送路１で伝送し、送信
側と全く同一の処理を施すことにより、ハーフユ
ニツトの出力として復号信号が出力端子１３に現
われる。
側と全く同一の処理を施すことにより、ハーフユ
ニツトの出力として復号信号が出力端子１３に現
われる。
なお第３図中の１８は減算器を用いて入力信号
を分割したが、ローパスフイルタ１５と同じカツ
トオフ周波数を有するハイパスフイルタを用いて
も全く同様な結果が得られる。
を分割したが、ローパスフイルタ１５と同じカツ
トオフ周波数を有するハイパスフイルタを用いて
も全く同様な結果が得られる。
したがつて、伝送路上のスペクトラムは第４図
ｅに示す形を有し、スペクトラム反転しても元の
スペクトラムに整形できないし、又f1が不一致な
らば同様の処理を施しても元のスペクトラムが得
られない。
ｅに示す形を有し、スペクトラム反転しても元の
スペクトラムに整形できないし、又f1が不一致な
らば同様の処理を施しても元のスペクトラムが得
られない。
第５図および第６図にf1が不一致の場合の同様
の処理を施して得られるスペクトラムを示す。図
中ａ，ｂ，ｃ等は第３図の観測点ａ，ｂ，ｃ等に
対応している。
の処理を施して得られるスペクトラムを示す。図
中ａ，ｂ，ｃ等は第３図の観測点ａ，ｂ，ｃ等に
対応している。
第５図はf1′＞f1とした場合、送信側の分割周波
数がf1、受信側の分割周波数がf1′の場合を示す。
数がf1、受信側の分割周波数がf1′の場合を示す。
第６図は送信側の分割周波数がf1′で、受信側
の分割周波数がf1の場合を示す。
の分割周波数がf1の場合を示す。
第５図ｉおよび第６図ｉが示すように同様の処
理でもf1とf1′が互いに異なる場合には、復号信号
が正しく得られず、f1およびf1′が暗号化の鍵にな
ることが明らかになる。
理でもf1とf1′が互いに異なる場合には、復号信号
が正しく得られず、f1およびf1′が暗号化の鍵にな
ることが明らかになる。
例えばf1＝αf0＋（１−α）f2，α＝0.3，0.4，
0.5，0.6，0.7と選べば、f1として鍵が５種類得ら
れる。αをさらに細分化してゆくと鍵の数を多く
取ることが可能となる。
0.5，0.6，0.7と選べば、f1として鍵が５種類得ら
れる。αをさらに細分化してゆくと鍵の数を多く
取ることが可能となる。
第７図は本発明の第２の実施例であり、ｎ＝
２，ｍ＝１の場合である。第１の実施例のハーフ
ユニツトの後に反転基準周波数がf0tf2なるスペク
トラムインバータを挿入し伝送路上のスペクトラ
ムを、第１の実施例の伝送路上のスペクトラムに
対しゾーン１とゾーン２を置換した関係を有する
ようにしたものである。第７図におけるハーフユ
ニツトは第３図のハーフユニツトに等しく、１９
は反転基準周波数がf0＋f2なるスペクトラムイン
バータである。第７図におけるａ，ｂ，ｃ……ｋ
は観測点であり、各観測点におけるスペクトラム
をそれぞれ第８図ａ，ｂ，ｃ……(k)に示す。
２，ｍ＝１の場合である。第１の実施例のハーフ
ユニツトの後に反転基準周波数がf0tf2なるスペク
トラムインバータを挿入し伝送路上のスペクトラ
ムを、第１の実施例の伝送路上のスペクトラムに
対しゾーン１とゾーン２を置換した関係を有する
ようにしたものである。第７図におけるハーフユ
ニツトは第３図のハーフユニツトに等しく、１９
は反転基準周波数がf0＋f2なるスペクトラムイン
バータである。第７図におけるａ，ｂ，ｃ……ｋ
は観測点であり、各観測点におけるスペクトラム
をそれぞれ第８図ａ，ｂ，ｃ……(k)に示す。
第２の実施例の動作は第１の実施例の動作と類
似であり、又f1が暗号化の鍵になることも容易に
理解できよう。しかし、f1が仮に一致していても
第２の実施例の送信信号を第１の実施例の受信装
置で受信することはできない。それは受信信号が
元の信号に対しスペクトラム反転した関係になつ
ているからである。
似であり、又f1が暗号化の鍵になることも容易に
理解できよう。しかし、f1が仮に一致していても
第２の実施例の送信信号を第１の実施例の受信装
置で受信することはできない。それは受信信号が
元の信号に対しスペクトラム反転した関係になつ
ているからである。
ゾーン数ｎの場合の置換パターン数は（ni−
１）であり、鍵の数は極めて多くなる。そして、
いかなる置換パターンも互換の回数を重ねること
により必ず実現できる。
１）であり、鍵の数は極めて多くなる。そして、
いかなる置換パターンも互換の回数を重ねること
により必ず実現できる。
例えばゾーン〔１，２，３，４，〕なる場合、
〔４，３，１，２〕なる置換パターンへの写像は、
例えば互換（２，３）で〔１，３，２，４〕を
得、次に（１，３），（２，４）の互換で〔３，
１，４，２〕、第３に互換（１，４）で〔３，４，
１，２〕、最後に（３，４）で〔４，３，１，２〕
を得る。全域を反転する置換、すなわち、f0＝f0
＋f4なるインバータを用いると第１に〔４，３，
２，１〕が得られ、次に（２，１）の互換で最終
的置換パターン〔４，３，１，２〕が得られる。
〔４，３，１，２〕なる置換パターンへの写像は、
例えば互換（２，３）で〔１，３，２，４〕を
得、次に（１，３），（２，４）の互換で〔３，
１，４，２〕、第３に互換（１，４）で〔３，４，
１，２〕、最後に（３，４）で〔４，３，１，２〕
を得る。全域を反転する置換、すなわち、f0＝f0
＋f4なるインバータを用いると第１に〔４，３，
２，１〕が得られ、次に（２，１）の互換で最終
的置換パターン〔４，３，１，２〕が得られる。
ゾーン２とゾーン３の互換はf0＝f1＋f3なるス
ペクトラムインバータでゾーン２およびゾーン３
の信号成分を反転を伴つた互換をした後、各ゾー
ン成分をゾーン内で反転して得られる。
ペクトラムインバータでゾーン２およびゾーン３
の信号成分を反転を伴つた互換をした後、各ゾー
ン成分をゾーン内で反転して得られる。
以上、反転と置換処理を分割した形で説明した
が、互換の毎に各ゾーン成分が反転されるので反
転と置換を統括的に扱い処理量を削減し効率良く
処理することは容易に類推できる。又説明をｎ＝
２すなわちゾーン数が２の場合に限定したが、ｎ
＞２以上の、より多くのゾーンに分割する場合、
f1，f2，……，fo-1なる分割周波数、反転パター
ン、置換が秘話鍵になることは容易に類推でき
る。
が、互換の毎に各ゾーン成分が反転されるので反
転と置換を統括的に扱い処理量を削減し効率良く
処理することは容易に類推できる。又説明をｎ＝
２すなわちゾーン数が２の場合に限定したが、ｎ
＞２以上の、より多くのゾーンに分割する場合、
f1，f2，……，fo-1なる分割周波数、反転パター
ン、置換が秘話鍵になることは容易に類推でき
る。
さらに、信号処理はアナログ処理のみならず、
AD変換後、信号処理プロセツサ等でデイジタル
信号処理し、DA変換し、折り返し雑音を除去す
ればデイジタル処理でも同様に処理でき、本発明
のデイジタル信号処理形式は容易に類推できる。
AD変換後、信号処理プロセツサ等でデイジタル
信号処理し、DA変換し、折り返し雑音を除去す
ればデイジタル処理でも同様に処理でき、本発明
のデイジタル信号処理形式は容易に類推できる。
以上説明したように、本発明によれば帯域分割
用フイルタのカツトオフ周波数f1，f2，……，
fo-1と伝送スペクトラムパターンとを秘話鍵にで
きるため、伝送時に同期信号等を付加することな
く、例えばアナログ伝送路等にも直接適用可能で
あり、かつ鍵の数を（f1の種類）×（伝送スペクト
ラムパターン）と多数にできるため秘話性を飛躍
的に向上することができる利点がある。
用フイルタのカツトオフ周波数f1，f2，……，
fo-1と伝送スペクトラムパターンとを秘話鍵にで
きるため、伝送時に同期信号等を付加することな
く、例えばアナログ伝送路等にも直接適用可能で
あり、かつ鍵の数を（f1の種類）×（伝送スペクト
ラムパターン）と多数にできるため秘話性を飛躍
的に向上することができる利点がある。
第１図は従来の反転秘話伝送方式の系構成例、
第２図ａないしｃは第１図の観測点ａないしｃに
おけるスペクトラム図、第３図は本発明の第１の
実施例の構成を示す図、第４図ａないしｉは第３
図の観測点ａないしｉにおけるスペクトラム図。
第５図ａないしｉは第３図の構成において送信側
の分割周波数f1が受信側の分割周波数f1′より低い
場合の各観測点のスペクトラム図、第６図ａない
しｉは第３図の構成において送信側の分割周波数
f1′が受信側の分割周波数f1より高い場合の各観測
点のスペクトラム図、第７図は本発明の第２の実
施例の構成を示す図、第８図ａないしｋは第７図
の観測点ａないしｋの各点におけるスペクトラム
図。 １……伝送路、２，１４……スペクトラムイン
バータ、３，４……係数器、５，６……アナログ
スイツチ、７……インバータ、８……方形波発振
器、９……ローパスフイルタ、１０，１２……入
力端子、１１，１３……出力端子、１５……ロー
パスフイルタ、１６，１９……スペクトラムイン
バータ、１７……加算器、１８……ハイパスフイ
ルタと同じ機能を有する回路。
第２図ａないしｃは第１図の観測点ａないしｃに
おけるスペクトラム図、第３図は本発明の第１の
実施例の構成を示す図、第４図ａないしｉは第３
図の観測点ａないしｉにおけるスペクトラム図。
第５図ａないしｉは第３図の構成において送信側
の分割周波数f1が受信側の分割周波数f1′より低い
場合の各観測点のスペクトラム図、第６図ａない
しｉは第３図の構成において送信側の分割周波数
f1′が受信側の分割周波数f1より高い場合の各観測
点のスペクトラム図、第７図は本発明の第２の実
施例の構成を示す図、第８図ａないしｋは第７図
の観測点ａないしｋの各点におけるスペクトラム
図。 １……伝送路、２，１４……スペクトラムイン
バータ、３，４……係数器、５，６……アナログ
スイツチ、７……インバータ、８……方形波発振
器、９……ローパスフイルタ、１０，１２……入
力端子、１１，１３……出力端子、１５……ロー
パスフイルタ、１６，１９……スペクトラムイン
バータ、１７……加算器、１８……ハイパスフイ
ルタと同じ機能を有する回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 伝送する信号の占有周波数帯域が〔f0，fo〕
（f0，foは帯域の下、上限周波数）である信号伝
送において、送信側および受信側に周波数帯域分
割回路とスペクトラム反転回路を有し、送信側で
は該信号帯域を〔f0，f1〕，〔f1，f2〕，……，
〔fo-1，fo〕（但しf1＜f2＜……＜fo - 1＜fo）のｎ個
のゾーンに分割し（各々のゾーンをゾーン１，ゾ
ーン２，……，ゾーンｎとする）該ゾーンのうち
ｍ個（０＜ｍｎ）のゾーンに対応する信号成分
をゾーン内においてスペクトラム反転するか又は
各ゾーンの周波数配置上の順序を置換し又は前記
周波数の反転と順序の置換の両者を行ない、その
結果得られるｎ個のゾーンの信号成分の総和を送
信すると共に、受信側へは分割周波数がf1，f2，
……fo-1である情報と反転または／および順序の
置換をしたゾーン名の情報を伝達し、受信側で
は、前記情報を鍵として、受信信号の周波数帯域
を分割し、スペクトラム反転されているゾーンの
スペクトラムの再反転または／および順序の復元
を行ない復号することを特徴とする秘話伝送方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421383A JPS59229944A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 秘話伝送方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10421383A JPS59229944A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 秘話伝送方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59229944A JPS59229944A (ja) | 1984-12-24 |
| JPH0147061B2 true JPH0147061B2 (ja) | 1989-10-12 |
Family
ID=14374678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10421383A Granted JPS59229944A (ja) | 1983-06-13 | 1983-06-13 | 秘話伝送方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59229944A (ja) |
-
1983
- 1983-06-13 JP JP10421383A patent/JPS59229944A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59229944A (ja) | 1984-12-24 |
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