JPS61228744A - 秘匿通信方式 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、通信回線において、データの傍受、数置を防
止するための、秘匿通信方式に関する。

〔発明の背景〕

従来の秘匿通信方式としては、特開昭５４−４９００２
があるが、この方法は、情報の符号変換方式を逐次変更
可能なプログラムにより変更しながら、情報を伝送する
ものであるが、この方法では、情報全体を暗号化してし
まうので、装置が複雑になったり、高速処理ができない
という問題があった。

また、情報全体を暗号化しない方法とし、では、特開昭
５４−５２９０４号があるが、この方法は、同期符号の
みを秘匿する方法であり、本特許で示すような同期符号
と伝送情報との混同を防ぐための機能を有しておらず、
このことから、同期符号のみを検出してしまえば、それ
以外の部分は、まったく秘匿がおこなわれていない情報
になってしまう。

従って、情報そのものを秘匿する機能はなく、主にアナ
ログ信号にたいする、秘匿通信方式である。

今後、衛星通信技術や光通信技術の発展により、通信速
度は高速化されていく、それにともない従来の技術では
、困難であった高速回線に適応可能な暗号化方式のニー
ズは、高まっていくと考えられる。

〔発明の目的〕

本発明は、複雑な処理過程を経る事なく、情報の秘匿を
行うことにより、高速で処理が可能な秘匿通信方式を実
現することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため本発明では、フレームの開始、
終了を示すしるしく同期符号）を時間的に変更し、それ
にともない、同期符号と他のデータとの混同を防ぐ機能
を追加することによりフレームの識別を困難ならしめ、
情報の秘匿及び数量の検知を行うものである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明による秘匿通信方式の一実施例を示した
ものである。

まず初めに、第１図において従来の通信回線と同様な基
本的構成及び、動作について簡単に説明する。データ端
末装置１０，１７０はデータ通信システムと利用者との
接点に位置する装置であり、情報の入出力を行う計算機
、端末装置等である。

その情報は、信号伝送用ケーブル７０，１１０により伝
送され、データ回線終端装置８０，１００に入力される
。データ回線終端装置８０，１００では、データ端末装
置１０，１７０間の距離かはなれている等の理由により
、データ端末装置からの信号を変換して伝送する働きを
もっている。データ端末装置により変換された信号は、
信号伝送用ケーブル９０により伝送され通信が成立する
。

本発明は、Ｉ　Ｓ　Ｏ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　
Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｆｏｒ　　５ｔａｎｄａｒｄ
ｉｚａｔｉｏｎ）　　のＯＳ　　Ｉ　　（Ｏｐｅｎ　　
ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モ
デルの中のデータリンク層に相当する伝送手順おいて、
透過性が保証されているものであれば、はとんどの通信
回線に適用可能である。しかしながら、ここでは第１図
に示した通信回線をもとに、データ端末装置１０゜１７
０が計算機、信号伝送用ケーブル７０゜１１０がベース
バンド伝送、データ回線終端装置８０．１００がモデム
、信号伝送用ケーブル９０がブロードバンド伝送、であ
る場合を例に説明する。

また、ネットワークアーキテクチャとしては、ＩＳＯの
Ｏ８Ｉ参照モデルに準拠している場合を例にとり、秘匿
を実現するために、データリンク層としては、ＨＤＬＣ
手順に新しい機能を追加したものを採用した場合につい
て説明する。

本発明の、基本的な考え方は、各フレームを区別するた
めのフラグシーケンスを第３者が、識別、変更、作成す
ることを困難ならしめることにより、情報の傍受及び数
量を防止しようとするものである。

本実施例では、第２図に示したフレームフォーマットに
より情報の伝送が行なわれ、フラグシーケンス２００　
：　８ビツト、フラグ制御シーケンス２１０　：　８ビ
ツト、アドレスシーケンス２２０：８ビツト、制御シー
ケンス２３０　：　８ビツト、情報シーケンス２４０：
任意ビット、フレームチェックシーケンス２５０　：１
６ビツト、フラグシーケンス２６０：８ビツト、より構
成される。

ここで、上記フレームフォーマットより、フラグ制御シ
ーケンス２１０を取り除くことにより、ＨＤＬＣ手順の
基本病なフレームフォーマットと同じになることがわか
る。したがって、フラグシーケンス以外の各シーケンス
の機能はＨＤＬＣ手順における機能と同様である。

次に本実施例の説明を容易に行うためにＨＤＬＣ手順に
おける、フレームの開始と終了を検出する方法について
記述する。

ＨＤＬＣ手順における、フレームフォーマットの中で、
フラグシーケンス２００，２６０は、各フレームの開始
と終了を示すシーケンスであり、’０１１１１１１０’
　というビットパターンで表わされている。従って’０
１１１１１１０’　というビットパターンを監視するだ
けで、フレームの開始と終了を検出することが可能とな
る。ただし、フラグシーケンス以外の場所にも、　’０
１１１１１０’というビットパタ−ンが出現する可能性
があるため、そのビットパターンをフラグシーケンスと
誤って検出しないように、受信側においてフラグシーケ
ンス以外の場所に′１′ビットが連続して五つ表われた
場合は、次にＩ　Ｏ１ビットを挿入することによりフラ
グシーケンスとの混合を防いでいる。また、フレームの
開始と終了を検出したあとで伝送された情報を読み取る
場合は、′１″ビットが連続して五つあられれた後の′
０′ビットを取り除くことにより元の状態に戻すことが
できる。

以上の方法によりどのようなビットパターンの情報であ
っても伝送することが可能である。しがしながら、この
ような方法では、第３者がフラグシーケンスを監視して
いるだけで、フレームの開始と終了を検出することが可
能であり、データの傍受及び数量が容易におこなわれて
しまう。

そこで、本実施例では、フラグシーケンスのビットパタ
ーンのフラグシーケンスと混同しないために挿入するビ
ットパターン及びその挿入位置を各フレームごとに変更
することによりデータの傍受及び数量を困難にするもの
である。

具体的には、第２図に示したフレームフォーマットのフ
ラグ制御シーケンス２１０により、上記のフラグシーケ
ンスのパターン及び挿入するビットパターンの情報を伝
送することにより、各フレーム単位でフラグシーケンス
及び挿入するビットパターンの変更を行う。

ただし本実施例では、基本的な信号処理方法についての
み説明し、付加的な機能については省いているため、−
フレーム内の開始フラグシーケンスは、一つ前のフレー
ムの終了フラグシーケンスと同じビットパターンなって
いる。この点はフレーム内のフラグ制御シーケンス挿入
場所により変更可能である。

次に、具体的な装置を例に説明を行う、第一図に示すよ
うに、従来の通信回線における、データ端末装置に、乱
数発生器３０，１５０及びメモリ５０．１３０を追加し
、第３図、第４図に示すような、開始・終了フラグシー
ケンスの追加、削除及びフラグシーケンスとフレーム内
の他のビットパターンとを混合しないための処置を、デ
ータ端末装置１０，１７０に追加することによって行わ
れる。

ここでは、理解を容易にするために、第１図においてデ
ータ端末装置１０から送信をおこない、データ端末装置
１７０で受信する場合についてのみ説明をおこなうが、
逆の場合であっても同様に通信が可能であり、従って全
二重通信への適用も可能である。

初めに、データを伝送する場合であるが、この場合は従
来のデータ端末装置の機能に第３図に示したデータ処理
フローを追加することにより行われる。

まず、データが送信されることによって５ＴＡＲＴする
。

ブロック３００では、最初のフレームのみ開始フラグシ
ーケンス’０１１１１１１０’の伝送を行う。

ブロック３１０では、乱数発生器３０（１から２５６ま
での乱数を発生する）からフラグ制御番号を入力する。

ブロック３２０では、メモリ５ｏがらフラグ制御番号に
対応したフラグシーケンス、ビット挿入箇所、ビットパ
ターンを入力する。

尚、メモリ５０，１３０内には、第５図に示すような、
各フラグ制御番号に対応したフラグシーケンス、ビット
挿入箇所、ビットパターンのそれぞれが記憶されている
ものとする。

ブロック３３０では、フラグ制御番号に関する情報であ
るフラグ制御シーケンスを伝送する。このときフラグ制
御番号を暗号の形で伝送することにより、データの傍受
及び数量をより一層困難にすることが可能である。

ブロック３４０では、フラグシーケンス以外の部分にビ
ット挿入部分が存在するが否かの判定を行う。ビット挿
入箇所が存在する場合は、ブロック３５０により、ビッ
ト挿入箇所に対応するビットパターンを入力する。

ブロック３６０では、フラグシーケンス以外の総ての情
報を伝送する。

ブロック３７０では、ブロック３２０でメモリより入力
したフラグシーケンスを終了フラグシーケンスとして伝
送する。

ブロック３８０では、データ送信を終了するか否かを判
定して、もし終了するのであれば次のフレームの伝送は
行わずＥＮＤとなる。更にデータ伝送を続行する場合は
、ブロック３９０により終了フラグシーケンスと同じシ
ーケンスが開始フラグシーケンスとして伝送される。こ
の場合データが連続して伝送されるのであれば開始又は
終了フラグシーケンスのどちらか一方を省略しても、か
まわない。

次に、データ端末装置１７０でおこなわれている、受信
方法について説明する。

受信の場合は、第４図に示すごとくデータの受信と共に
５ＴＡＲＴ　シ、最初のフレームのみ、ブロック４００
により開始フラグシーケンス’０１１１１１１０’の検
出がおこなわれる。

ブロック４１０では、開始フラグシーケンスの除去がお
こなわれる。

ブロック４２０では、フラグ制御シーケンスの検出を行
いフラグ制御番号を求める。

ブロック４３０では、メモリ１３０よりフラグ制御番号
に対応した、フラグシーケンス、ビット挿入箇所、ビッ
トパターンの入力を行う。ここで、メモリ５０，１３０
には、同じデータが入力されているものとする。

ブロック４４０では、終了フラグシーケンスが検出され
たか、否かの判定を行う。

終了フラグシーケンスが検出されていなければ、ブロッ
ク４６０により、ビット挿入箇所が検出されたか、否か
の判定を行い、検出されていればブロック４７０により
、その次にくるビットパターン（ブロック４３０でメモ
リから入力したもの）の除去を行う。

ブロック４６０によりビット挿入箇所の検出が行われな
かった場合又は、ブロック４７０での処理が終了した後
は、再びブロック４４０により、終了フラグシーケンス
検出の判定がおこなわれる。

終了フラグシーケンスが検出された場合は、ブロック４
５０により終了フラグシーケンスの除去がおこなわれる
。

ブロック４８０では、データ送信終了か、否か、の判定
がおこなわれ、終了するのであればＥ付りとなる。

更にデータ送信が続行されるのであれば、ブロック４９
０により開始フラグシーケンスの検出が行われ、再びブ
ロック４１０に処理が移される。

以上の方法により、開始・終了フラグシーケンスを秘匿
し、さらにそれ以外の情報をも簡易な方法で暗号化する
ことができ、従来より高速で処理ができる秘匿通信方式
を実現することが可能である。

次に、従来の通信方式（ＨＤＬＣ手順によるもの）と、
本実施例により実際のデータを伝送した場合について述
べる。

第６図において、情報シーケンス６００を送信する場合
について考える。従来のＨＤＬＣ手順の場合は、フレー
ム７００が伝送され、本実施例の場合は、フレーム８０
０が伝送される。ただし、ここでは、理解を容易とする
ために、アドレス７２０・２２０、制御７３０・２３０
．フレームチェック７５０・２５０の各シーケンスにつ
いては、省略している。

以下、本実施例により情報シーケンス６００を伝送する
場合について簡単に説明する。

まず、第３図に示した手順に従って最初に開始フラグシ
ーケンス２００　’０１１１１１１０’が送られる。

次に、乱数発生器３０又は１５０より、フラグ制御番号
の入力が行われる、ここでは、’２５５’が入力された
ものとする。

つぎに、フラグ制御シーケンス２１０が伝送される。第
６図の例では、’２５５’　を’１１１１１１１１’で
表わして伝送しているが、既にふれたように暗号を用い
て伝送することにより、データの傍受・数置をより一層
困難にすることが可能である。適用する暗号については
、様々なものが考えられるが本実施例の本質ではないの
で、ここでは省略する。

次に、情報シーケンス’１１００００００’の伝送が行
われる。ただし、このシーケンスの中には、第５図に示
されるように、フラグ制御番号’２５５’　　・に対応
する、ビット挿入箇所’　ｏｏｏｏｏ↑′が存在するた
め、その次に、ビットパターン′１′が挿入され、情報
シーケンスは、’１１０００００１０’と変更される。

なお、第５図において、伝送は左側ビットよりおこなわ
れるものとする。

情報シーケンス２４０が伝送されると次に、フラグ制御
番号’２５５’に対応するフラグシーケンス’００００
００１０’が終了フラグシーケンス２６０として伝送さ
れる。

以上の結果より、ＨＤＬＣ手順により伝送されるフレー
ム７００の場合は、第３者が、開始・終了フラグシーケ
ンス’０１１１１１１０’を監視さえしていれば、必要
とする情報７４０を容易に傍受又は数量できるのに対し
、本実施例で示した方法によると、第５図に示した関係
や、第３・４図に示したデータ送受信手順、さらにはフ
ラグ制御シーケンスからフラグ制御番号を求める方法に
関する情報がなければ、データの傍受は困難であり、ま
た、データの数置がおこなわれたとしても、フラグ制御
シーケンスとフラグシーケンスのミスマツチにより、容
易に発見することが可能である。

また、本実施例では、フラグ制御番号に関する情報をフ
レーム内に追加して伝送しているが、他の方法として第
７図及び、第８図に示す実施例も考えられる。

第７図の例では、フラグ制御番号に関する情報とそれ以
外の情報とを、異なる周波数の信号により伝送するもの
である。機器構成は、データ端末装置１０，１７０、フ
ラグ制御番号伝送用ケーブル９１０，９６０、情報伝送
用ケーブル９２０゜９７０、周波数分波・合成装置９３
０，９５０、信号伝装用ケーブル９４０よりなる。

第８図の例では、フラグ制御番号に関する情報を伝送す
るケーブルと情報を伝送するためのケーブルを別々に設
けるものである。機器構成は、データ端末装置１０，１
７０、フラグ制御番号伝送用ケーブル１０００、情報伝
送用ケーブル１１００よりなる。

第７図、第８図に示した例では、第１図に示した例と異
なり、フラグ制御方法を変更するタイミングをフレーム
単位に限らず、自由に変更することが可能である。また
、伝送する情報としても、フラグ制御番号だけではなく
、第４図に示した関係の一部又は、総てを送ることが可
能である。

〔発明の効果〕

以上の説明したごとく本発明によれば、従来の秘匿通信
方式では困難であった暗号化及び、復号化の処理を高速
で行うことができ、今後高速化が予想される通信回線へ
の適応が可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である通信回線の構成を示し
た図、第２図は本実施例によるフレームフォーマットを
示した図、第３図は本実施例における送信器側の信号処
理手順を示すフローチャート、第４図は本実施例におけ
る、受信器側の信号処理手順を示すフローチャート、第
５図は本実施例において、フレームシーケンスを秘匿す
るためのフラグ制御番号、フラグシーケンス、ビット挿
入箇所、及びビットパターンの関係をあられした図、第
６図はＨＤＬＣ手順と、本実施例とにおいて実際に情報
をおくった場合の、ビットパターンの違いを示した図、
第７図、第８図は、本発明における他の実施例の機器構
成を示した図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、データ送信手段、データ受信手段及びデータ伝送手
   段から成る通信回線において、伝送される情報の単位で
   あるフレームの開始・終了を示す同期符号を、時間的に
   変更する手段と、該同期符号とそれ以外のフレーム内の
   情報とを混合しないための手段からなることを特徴とす
   る秘匿通信方式。 ２、上記同期符号の変更に関する情報を、データ伝送手
   段と異なる手段により伝えることを特徴とする第１項の
   秘匿通信方式。 ３、上記同期符号の変更に関する情報を、フレーム内に
   追加して伝えることを特徴とする第１項の秘匿通信方式
   。 ４、上記同期符号を時間的に変更する手段とに関する情
   報と、同期符号とそれ以外のフレーム内の情報とを混合
   しないための手段に関する情報とを秘匿することを特徴
   とする第１項の秘匿通信方式。