(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ送信装置とデータ受信装置との間で、データ転送を行うデータ転送システムであって、
前記データ送信装置は、
転送対象データを入力し、この転送対象データ、またはこの転送対象データをビット反転したデータのいずれかを転送データとして生成するとともに、この転送データが前記転送対象データをビット反転したものであるか否かを示す反転信号を生成するデータ生成部と、
前記転送データおよび反転信号を入力し、前記転送データのいずれかのビット位置に前記反転信号を挿入することによって、実転送データを生成する暗号化部とを備え、
前記実転送データを送信するものであり、
前記データ受信装置は、
受信した前記実転送データから前記反転信号を抜き取ることによって前記転送データを得て、この転送データおよび前記反転信号を基にして、前記転送対象データを復元する復元部を備えたものである
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記データ送信装置における前記暗号化部は、
第１の疑似乱数発生部を有し、この第１の疑似乱数発生部によって発生した乱数に応じて、前記反転信号を挿入するビット位置を定めるものであり、
前記データ受信装置における前記復元部は、
前記第１の疑似乱数発生部と同一の乱数を発生する第２の疑似乱数発生部を有し、この第２の疑似乱数発生部によって発生した乱数に応じて、前記反転信号を抜き取るビット位置を定めるものである
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項３】
請求項１において、
前記データ送信装置における前記暗号化部は、
前記反転信号を挿入するビット位置を、データ転送中に変更するものであり、
前記データ受信装置における前記復元部は、
前記反転信号を抜き取るビット位置を、前記暗号化部が前記反転信号を挿入するビット位置を変更するタイミングに同期して、変更するものである
ことを特徴とするデータ通信システム。
【請求項４】
請求項１において、
前記データ送信装置における前記データ生成部は、
入力した転送対象データと、１時刻前に転送される転送データとのハミング距離をとり、そのハミング距離の値に基づいて、当該転送対象データをビット反転するか否かを決定するものである
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項５】
請求項１において、
前記データ送信装置における前記暗号化部は、
前記実転送データを生成する際に、前記転送データのビット位置を入れ替えるものであり、
前記データ受信装置における前記復元部は、
受信した前記実転送データから、前記反転信号を抜き取るとともに、ビット位置を元に戻して、前記転送データを得るものである
ことを特徴とするデータ転送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ転送システムにおける通信データの保全に関する技術に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話に代表される携帯機器において、クレジットカード番号など秘匿性の高いデータが扱われつつある。携帯機器は持ち歩くことが多いため、紛失して第３者に渡る可能性も少なくない。また、携帯電話においては、端末が頻繁に買い替えられるため、古い端末は回収されるかそのまま使い捨てにされる。もし、機密データを端末に保持したままであれば、その機密データが外部へ漏洩する危険性が高い。そのため、携帯機器におけるセキュリティ技術が非常に重要となっている。
【０００３】
一方、携帯機器はバッテリー駆動型であるため、電力を消費しないことが重要である。携帯機器向けのシステムの低消費電力化は年々進んでおり、さまざまな技術が提案されている。例えば、“Bus-Invert Coding for Low Power I/O"(IEEE Transaction on VLSI Systems,Vol.3,No.1,1995)に、半導体デバイス間のデータ転送路における電力消費を低減する手法が開示されている。この手法では、時刻Ｔにおける転送データと時刻Ｔ＋１における転送データのビットの不一致の数が多い場合は、時刻Ｔ＋１の転送データをビット反転して転送する。これにより、Ｉ／Ｏパッドでのスイッチング回数が削減され、消費電力の削減が可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の手法は、消費電力の削減に特化したものであり、セキュリティに関しては特に考慮はなされていない。図９は上述の従来手法を採用したデータ転送システムの構成を示す概念図である。図９において、信号線５１には転送データが、信号線５２には転送データが反転されているか否かを示す１ビットの信号が流れている。したがって、これらの信号線５１，５２を外部からプローブできる場合、転送データを容易に観測することができる。
【０００５】
デバイス間のデータ転送におけるセキュリティを向上させる技術として、特開平０８−３２５７４号公報に、同期式のシリアルデータ転送装置におけるデータ保全を実現する方法が開示されている。この方法では、データを暗号化することに加えて、同期信号を暗号化することによって、データの保全性を比較的低コストで改善している。
【０００６】
しかしながら、この手法はシリアル転送を想定した方法であり、これをパラレル転送に転用すると、回路面積の増大を引き起こす。また、パラレル通信の暗号化として、複雑な暗号化技術を用いる方法があるが、この場合には、暗号化のための回路が必要となる。さらに、暗号化回路自体によって電力が消費されるので、コスト削減と消費電力の削減が困難であった。
【０００７】
前記の問題に鑑み、本発明は、データ送信装置とデータ受信装置との間でデータ転送を行うデータ転送システムにおいて、消費電力の低減と、セキュリティレベルの向上との両立を、低いコストで実現することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明が講じた解決手段は、データ送信装置とデータ受信装置との間でデータ転送を行うデータ転送システムとして、前記データ送信装置は、転送対象データを入力し、この転送対象データ、またはこの転送対象データをビット反転したデータのいずれかを転送データとして生成するとともに、この転送データが前記転送対象データをビット反転したものであるか否かを示す反転信号を生成するデータ生成部と、前記転送データおよび反転信号を入力し、前記転送データのいずれかのビット位置に前記反転信号を挿入することによって、実転送データを生成する暗号化部とを備え、前記実転送データを送信するものであり、前記データ受信装置は、受信した前記実転送データから前記反転信号を抜き取ることによって前記転送データを得て、この転送データおよび前記反転信号を基にして、前記転送対象データを復元する復元部を備えたものである。
【０００９】
請求項１の発明によると、反転信号が、転送データのいずれかのビット位置に挿入されて、転送されるので、データ転送に用いる信号線のどのビット線に反転信号が転送されているのか、外部からすぐには分からない。このため、セキュリティレベルが従来よりも向上する。また、複雑な暗号化回路を必要としないため、低コストで、伝送路の暗号化を実現することができる。
【００１０】
請求項２の発明では、前記請求項１において、前記データ送信装置における前記暗号化部は、第１の疑似乱数発生部を有し、この第１の疑似乱数発生部によって発生した乱数に応じて前記反転信号を挿入するビット位置を定めるものとし、前記データ受信装置における前記復元部は、前記第１の疑似乱数発生部と同一の乱数を発生する第２の疑似乱数発生部を有し、この第２の疑似乱数発生部によって発生した乱数に応じて、前記反転信号を抜き取るビット位置を定めるものとする。
【００１１】
請求項３の発明では、前記請求項１において、前記データ送信装置における前記暗号化部は、前記反転信号を挿入するビット位置をデータ転送中に変更するものとし、前記データ受信装置における前記復元部は、前記反転信号を抜き取るビット位置を、前記暗号化部が前記反転信号を挿入するビット位置を変更するタイミングに同期して変更するものとする。
【００１２】
請求項３の発明によると、データ転送中に、反転信号の挿入位置が変更されるので、外部からの信号の解読がさらに困難になり、セキュリティレベルがより一層向上する。
【００１３】
請求項４の発明では、前記請求項１において、前記データ送信装置における前記データ生成部は、入力した転送対象データと１時刻前に転送される転送データとのハミング距離をとり、そのハミング距離の値に基づいて当該転送対象データをビット反転するか否かを決定するものとする。
【００１４】
請求項４の発明によると、ハミング距離を用いることによって、前に転送される転送データとのビット反転数が削減され、低消費電力が可能になる。
【００１５】
請求項５の発明では、前記請求項１において、前記データ送信装置における前記暗号化部は、前記実転送データを生成する際に前記転送データのビット位置を入れ替えるものとし、前記データ受信装置における前記復元部は、受信した前記実転送データから前記反転信号を抜き取るとともに、ビット位置を元に戻して、前記転送データを得るものとする。
【００１６】
請求項５の発明によると、反転信号の挿入に加えて、転送データのビット位置も入れ替えられるので、外部からの信号の解読がさらに困難になり、セキュリティレベルがより一層向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態に係るデータ転送システムの構成を示すブロック図である。図１のデータ転送システムは、データ送信装置１０とデータ受信装置２０とを備えており、データ送信装置１０からデータ受信装置２０へ信号線３１を介してデータ転送が実施される。なお、本実施形態では、３２ビットのパラレルデータを転送するものとして、説明を行う。
【００１９】
データ送信装置１０は反転判断部１１、データ反転部１２、第１の位置情報決定部１６およびスクランブル部１７を備えており、反転判断部１１およびデータ反転部１２によってデータ生成部１３が構成され、第１の位置情報決定部１６およびスクランブル部１７によって暗号化部１８が構成されている。一方、データ受信装置２０は、第２の位置情報決定部２１およびデータ分離部２２を有する復元部２３を備えている。
【００２０】
データ送信装置１０において、データ生成部１３は転送対象データＤＴ１を信号線３２を介して入力し、この転送対象データＤＴ１そのもの、または転送対象データＤＴ１をビット反転したデータのいずれかを転送データＤＴ２として生成するとともに、この転送データＤＴ２が転送対象データＤＴ１をビット反転したものであるか否かを示す反転信号ＳＩを生成する。なおここでは、説明の簡略化のため、反転信号ＳＩは１ビットの信号とする。
【００２１】
そして、暗号化部１８が、転送データＤＴ２および反転信号ＳＩを入力し、転送データＤＴ２のいずれかのビット位置に反転信号ＳＩを挿入することによって、実転送データＤＴ３を生成する。３３ビットの信号線３１には、暗号化部１８によって生成された実転送データＤＴ３が出力され、データ受信装置２０に転送される。これにより、反転信号ＳＩは、外部から隠匿される。
【００２２】
データ受信装置２０では、復元部２３が、信号線３１を介して受信した実転送データＤＴ３から反転信号ＳＩを抜き取ることによって、転送データＤＴ２Ａを得る。さらに、転送データＤＴ２および反転信号ＳＩを基にして、転送対象データＤＴ１Ａを復元する。
【００２３】
図２は本実施形態におけるデータ転送の特徴を示す概念図である。図２は３２ビットバスを前提としており、（ａ）は従来の方法、（ｂ）は本実施形態に係る方法である。図２（ａ）に示すように、従来では、反転信号をデータと分離して転送していたため、外部から反転信号を検知することによって、データがビット反転しているか否かを容易に判別することができた。これに対して図２（ｂ）に示すように、本実施形態では、反転信号をデータのビット列に紛れ込ませることによって、外部から反転信号を隠匿する。これにより、セキュリティレベルを従来よりも向上させることができる。
【００２４】
ただしこの場合、反転信号の挿入位置を固定してしまうと、反転信号は１／３３の確率で外部から発見され得る。すなわち、反転信号が挿入されている可能性がある位置の個数は限られており、その全てを調べることは容易であるので、反転信号を外部から発見することはさほど困難ではない。
【００２５】
そこで、本実施形態では、反転信号の挿入位置をデータ転送中に変更することによって、セキュリティレベルをさらに向上させるものとする。
【００２６】
以下、本実施形態に係るデータ転送システムの動作と、その詳細な構成について、説明する。
【００２７】
時刻Ｔにおいて転送するデータ（転送対象データ）ＤＴ１は、信号線３２を介してデータ送信装置１０に入力される。反転判断部１１は入力された転送対象データＤＴ１と、データ反転部１２から出力された時刻Ｔ−１における転送データＤＴ２（以下「前転送データ」と呼ぶ）から反転信号ＳＩを生成し、データ反転部１２へ出力する。なお、前転送データは、反転判断部１１内部に設けたレジスタに保持するようにしてもよい。
【００２８】
反転信号ＳＩの生成法は次のとおりである。まず、転送対象データＤＴ１と前転送データＤＴ２とのハミング距離をとる。ハミング距離とは、同一の符号長をもつ２つの符号語ａ＝（ａ１，ａ２，…，ａｎ），ｂ＝（ｂ１，ｂ２，…，ｂｎ）において、ａｉ≠ｂｉとなる要素数である。例えば、３ビットの信号（１，０，１）と（０，１，１）ではハミング距離は「２」となる。
【００２９】
そして反転判断部１１は、求めたハミング距離が予め設定された反転率よりも大きいときは、ビット反転を指示するための“１”を反転信号ＳＩとして出力する。一方、そうでないときは、ビット非反転を指示するための“０”を反転信号ＳＩとして出力する。なお、反転率は、低消費電力の観点から、転送データのビット幅の半分とする場合が多い。いま、転送データは３２ビットであるので、反転率を１６ビットと仮定すると、反転判断部１１は、ハミング距離が１６ビットよりも大きいときは“１”を、１６ビット以下のときは“０”を、反転信号ＳＩとしてそれぞれ出力する。なお、反転率は、データ転送途中に変更してもよいし、一連の転送毎に変更してもよい。
【００３０】
図３は反転判断部１１の内部構成の一例である。図３に示すように、反転判断部１１は、転送データのビット幅に相当する個数のＸＯＲゲート１１１、加算回路１１２および比較回路１１３を備えている。各ＸＯＲゲート１１１は、転送対象データＤＴ１と前転送データＤＴ２との共通のビットの値をそれぞれ入力する。すなわち、各ＸＯＲゲート１１１の出力は、転送対象データＤＴ１と前転送データＤＴ２とでビットが反転しているときは“１”になり、ビットが反転していないときは“０”になる。各ＸＯＲゲート１１１の出力は加算回路１１２において加算され、これにより、ハミング距離が算出される。比較回路１１３は加算回路１１２から出力されたハミング距離と予め定めた反転率とを比較し、その比較結果を反転信号ＳＩとして出力する。
【００３１】
データ反転部１２は転送対象データＤＴ１と反転信号ＳＩとを入力し、反転信号ＳＩが“１”のときは、転送対象データＤＴ１を反転して転送データＤＴ２として出力する一方、反転信号ＳＩが“０”のときは、転送対象データＤＴ１を反転せずそのまま転送データＤＴ２として出力する。またこれとともに、反転信号ＳＩも出力する。
【００３２】
図４はデータ反転部１２の内部構成の一例である。図４に示すように、データ反転部１２は、転送データのビット幅に相当する個数のＸＯＲゲート１２１を備えている。各ＸＯＲゲート１２１は、転送対象データＤＴ１の各ビットデータと、反転信号ＳＩとを入力とする。各ＸＯＲゲート１２１の動作を表す真理値表は図５のようになる。図５から分かるように、反転信号ＳＩが“１”のときは、転送対象データＤＴ１の各ビットは反転される一方、反転信号ＳＩが“０”のときは、転送対象データＤＴ１の各ビットは反転されずにそのまま出力される。すなわち、排他的論理和演算によって、反転信号ＳＩに応じたビット反転を実現できる。
【００３３】
次に暗号化部１８において、第１の位置情報決定部１６は反転信号ＳＩの転送データＤＴ２への挿入位置を決定し、位置情報ＳＰとして出力する。ここでは、位置情報ＳＰの生成のために第１の擬似乱数発生回路１６ａを用いる。擬似乱数発生のアルゴリズムとしては、平均採中法、混合法、Ｍ系列などがある。また乱数の種類はどのようなものでもよく、例えば、正規分布乱数、指数分布乱数、ポアソン分布乱数、二項分布乱数などがある。位置情報ＳＰの生成のために疑似乱数発生回路１６ａを用いることによって、反転信号ＳＩの挿入位置を動的に変更することができる。
【００３４】
スクランブル部１７はデータ反転部１２から転送データＤＴ２および反転信号ＳＩを受けるとともに、第１の位置情報決定部１６から位置情報ＳＰを受ける。そして、位置情報ＳＰに基づいて、反転信号ＳＩを、転送データＤＴ２の位置情報ＳＰによって指定された位置に挿入する。
【００３５】
図６はスクランブル部１７の内部構成の一例である。図６に示すように、スクランブル部１７は、転送対象データのビット幅に１を加えた値に相当する個数のセレクタ１７１（簡略化のため３個のみ図示）と、位置情報ＳＰを受けて各セレクタ１７１の動作を制御する制御回路１７２とを備えている。各セレクタ１７１は、転送データＤＴ２の隣り合う２つのビットと、反転信号ＳＩとを入力とし、これら入力のいずれか１つを、実転送データＤＴ３のビット値として選択出力する。
【００３６】
すなわち、ＤＴ２［ｎ］（転送データＤＴ２のｎビットの値）は、ＤＴ３［ｎ］（実転送データＤＴ３のｎビットの値）またはＤＴ３［ｎ＋１］として出力される。反転信号ＳＩが転送データＤＴ２の（ｎ−１）ビットとｎビットとの間に挿入されるとき、言い換えると、反転信号ＳＩが実転送データＤＴ３のｎビットとして出力されるときは、ＤＴ２［ｌ］（ｌ＜ｎ）はＤＴ３［ｌ］として、ＤＴ２［ｍ］（ｍ≧ｎ）はＤＴ３［ｍ＋１］として、それぞれ出力されるように、そして、反転信号ＳＩがＤＴ３［ｎ］として出力されるように、制御回路１７２は各セレクタ１７１の動作を制御する。
【００３７】
一方、データ受信装置２０において、第２の位置情報決定部２１は、データ送信装置１０の第１の位置情報決定部１６が有する第１の疑似乱数発生回路１６ａと、同一の乱数を発生する第２の疑似乱数発生回路２１ａを備えている。そして、第２の疑似乱数発生回路２１ａによって発生された乱数に基づいて、反転信号ＳＩが挿入された位置を示す位置情報ＳＰＡを生成する。これにより、データ送信装置１０において反転信号ＳＩを挿入した位置を、データ受信装置２０において確実に知ることができる。
【００３８】
同一の乱数を発生する仕組みとしては、様々なものが考えられる。例えば、最も単純なものとして、０から３１までの整数を順番に発生させる方法がある。あるいは、共通の乱数関数に共通の初期値を与えることによっても、容易に実現できる。
【００３９】
データ分離部２２は信号線３１を介して受信した実転送データＤＴ３と、第２の位置情報決定部２１から出力された位置情報ＳＰＡとを受け、実転送データＤＴ３から反転信号ＳＩを分離する。
【００４０】
図７はデータ分離部２２の内部構成の主要部の一例である。図７に示すように、データ分離部２２は、転送対象データのビット幅に相当する個数のセレクタ２２１（簡略化のため３個のみ図示）と、位置情報ＳＰＡを受けて各セレクタ２２１の動作を制御する制御回路２２２とを備える。各セレクタ２２１は、実転送データＤＴ３の隣り合う２つのビットを入力とし、これら入力のいずれか一方を、復元後の転送データＤＴ２Ａのビット値として選択出力する。
【００４１】
すなわち、ＤＴ３［ｎ］（実転送データＤＴ３のｎビットの値）は、ＤＴ２Ａ［ｎ−１］（復元後の転送データＤＴ２Ａの（ｎ−１）ビットの値）またはＤＴ２Ａ［ｎ］として出力される。反転信号ＳＩの挿入位置が実転送データＤＴ３のｎビットであるとき、言い換えると、反転信号ＳＩが転送データＤＴ２の（ｎ−１）ビットとｎビットとの間に挿入されているときは、ＤＴ３［ｌ］（ｌ＜ｎ）はＤＴ２Ａ［ｌ］として、ＤＴ３［ｍ］（ｍ＞ｎ）はＤＴ２Ａ［ｍ−１］として、出力されるように、制御回路２２２は各セレクタ２２１の動作を制御する。
【００４２】
そして、図示は省略するが、ＤＴ３［ｎ］が反転信号ＳＩとして抜き取られる。そして、復元された転送データＤＴ２Ａは、反転信号ＳＩが“１”のときは、ビット反転され、反転信号ＳＩが“０”のときはビット反転されないで、復元された転送対象データＤＴ１Ａとして、出力される。
【００４３】
以上のような動作によって、データ転送経路のバスのスイッチング回数を抑えることができ、消費電力が削減されるとともに、反転信号が外部から観測できないので、データ経路にプローブを立てたとしても、データを保全できる。したがって、本実施形態によると、複雑な暗号化回路を必要とせず、比較的小規模な回路によって、セキュリティ向上と低消費電力を両立することができる。
【００４４】
また、反転信号ＳＩの挿入位置を、データ転送中に変更することができるので、これにより、外部からのデータ解読がより難しくなり、セキュリティが向上する。なお、反転信号の挿入位置の切り替えのタイミングは、データ送信装置側とデータ受信装置側との間で、予め定めておけばよい。もちろん、挿入位置の切り替えを示す信号を別途送信するようにしてもよい。
【００４５】
なお、反転信号の挿入位置の切替は、データ転送毎に行っても良いし、複数のデータ転送毎に行っても良い。ただし、反転信号の挿入位置を切り替えたとき、その前後の転送データでは、転送データの反転によるスイッチング回数の抑制という効果が損なわれる。このため、消費電力の低減の面からみると、挿入位置の切り替えの頻度は低い方が好ましい。一方、セキュリティの面からみると、挿入位置の切り替えの頻度は高い方がよい。したがって、例えば、切り替え頻度について複数のモードを設けておき、低消費電力重視か、セキュリティ重視かによって、いずれかのモードを選択できるようにしてもよい。
【００４６】
また、反転判断部１１において、反転信号ＳＩが挿入された実転送データＤＴ３を対象にして、ビット反転するか否かを判断するようにしてもよい。この場合には、反転信号ＳＩの挿入位置をたとえデータ転送毎に切り替えるようにしたとしても、スイッチング回数が抑制され、消費電力の低減が可能になる。ただし、この場合には、反転判断部１１に対して、反転信号ＳＩの挿入位置を示す位置情報ＳＰを、第１の位置情報決定部１６から供給する必要がある。
【００４７】
なお、反転信号は１ビットに限られるものではなく、複数ビットであってもかまわない。例えば、転送対象データを複数に分割し、分割したそれぞれの信号についてハミング距離を算出し、算出したハミング距離を所定の反転率とそれぞれ比較する。そして、その比較結果を連結して１個の反転信号とする。例えば、３２ビットデータを２個の１６ビットデータに分割し、１６ビットデータ毎に反転の必要性を判断することによって２ビットの反転信号を生成する。この場合、反転信号の挿入は、１つにまとめて行ってもよいし、ビット毎に分けて挿入してもかまわない。
【００４８】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るデータ転送システムの構成は、図１に示す第１の実施形態に係る構成と基本的には同様である。第１の実施形態と異なるのは、暗号化部１８が、実転送データＤＴ３を生成する際に、転送データＤＴ２のビット位置を入れ替える点である。
【００４９】
すなわち、本実施形態に係るスクランブル部１７Ａは、第１の位置情報決定部１６から出力された位置情報ＳＰに基づいて、転送データＤＴ２の所定のビット位置に反転信号ＳＩを挿入するとともに、転送データＤＴ２のビット位置を入れ替えて、実転送データＤＴ３として出力する。
【００５０】
図８は本実施形態におけるスクランブル部１７Ａの内部構成の一例である。図８に示すように、スクランブル部１７Ａは、転送対象データのビット幅に１を加えた値に相当する個数のセレクタ１７３（簡略化のため３個のみ図示）と、位置情報ＳＰを受けて各セレクタ１７３の動作を制御する制御回路１７４とを備えている。各セレクタ１７３は、転送データＤＴ２の各ビットと、反転信号ＳＩとを入力とし、これら入力のいずれか１つを、実転送データＤＴ３のビット値として選択出力する。
【００５１】
図８の構成では、ＤＴ３［ｎ］として、転送データＤＴ２の全てのビット、および反転信号ＳＩが出力可能となる。制御回路１７４は、位置情報ＳＰが変化すると、セレクタ１７３の選択動作の制御を行い、これにより、転送データＤＴ２のビット位置を入れ替えることができる。この結果例えば、実転送データの０ビットＤＴ３［０］として、転送対象データＤＴ１の０ビット目が出力されたり、１０ビット目が出力されたり、あるいは反転信号ＳＩが出力されたりする。
【００５２】
一方、データ受信装置２０のデータ分離部２２では、第２の位置情報決定部２１から供給された位置情報ＳＰＡに従って、受信した実転送データＤＴ３から反転信号ＳＩを抜き取るとともに、残りのデータのビット位置を元に戻して、転送対象データＤＴ１Ａを復元する。
【００５３】
このように、反転信号を挿入するとともに、転送データのビット位置を入れ替えることによって、第１の実施形態よりも、さらに、セキュリティレベルを向上させることができる。
【００５４】
なお、ビット位置の入れ替えは、データ転送毎に行ってもよいし、ある所定期間毎に行ってもよい。これにより、ビット位置が外部から判定できたとしても、データのビット並びが時間とともに変化するので、解読困難となりセキュリティが向上する。
【００５５】
ただし、入れ替えの頻度が高いと、セキュリティレベルは向上するものの、スイッチング回数の抑制という効果が損なわれ、Ｉ／Ｏパッドでの電力消費が大きくなる。一方、入れ替えの頻度が低い場合には、Ｉ／Ｏパッドでの消費電力は削減されるものの、セキュリティは相対的に低くなる。したがって、第１の実施形態と同様に、ビット入れ替え頻度について複数のモードを設けておき、低消費電力重視か、セキュリティ重視かによって、いずれかのモードを選択できるようにしてもよい。
【００５６】
また、反転判断部１１において、ビットが入れ替えられた実転送データを対象にして、ビット反転するか否かを判断するようにしてもよい。この場合には、たとえデータ転送毎にビットを入れ替えるようにしたとしても、スイッチング回数が抑制され、消費電力の低減が可能になる。ただし、この場合には、反転判断部１１に対して、ビット入れ替えの状態を示す位置情報をＳＰを、第１の位置情報決定部１６から供給する必要がある。
【００５７】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、データ転送システムにおいて、反転信号が転送データのいずれかのビット位置に挿入されて転送されるので、従来よりもセキュリティレベルが向上する。したがって、複雑な暗号化回路を用いないで、低コストで、消費電力の低減とセキュリティレベルの向上との両立を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るデータ転送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の構成におけるデータ転送の特徴を示す概念図である。
【図３】図１のデータ送信装置における反転判断部の構成例を示す図である。
【図４】図１のデータ送信装置におけるビット反転部の構成例を示す図である。
【図５】ビット反転部におけるＸＯＲゲートの動作を表す真理値表である。
【図６】図１のデータ送信装置におけるスクランブル部の構成例を示す図である。
【図７】図１のデータ受信装置における分離部の構成例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るデータ送信装置におけるスクランブル部の構成例を示す図である。
【図９】従来のデータ転送システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０  データ送信装置
１３  データ生成部
１６  第１の位置情報決定部
１６ａ  第１の疑似乱数発生部
１８  暗号化部
２０  データ受信装置
２１  第２の位置情報決定部
２１ａ  第２の疑似乱数発生部
２３  復元部
ＤＴ１  転送対象データ
ＤＴ２  転送データ
ＳＩ  反転信号
ＤＴ３  実転送データ
ＤＴ２Ａ  復元された転送データ
ＤＴ１Ａ  復元された転送対象データ
【図１】
0004054190.tif 000002
【図２】
0004054190.tif 000003
【図３】
0004054190.tif 000004
【図４】
0004054190.tif 000005
【図５】
0004054190.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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