整合された複数の符号器及び複数の復号器による複数の光通信の暗号化及び解読
1つの符号器(206)と、1つの整合された復号器(303)とを用いて1つの光信号を暗号化及び解読できる。このように、符号器(206)に整合する1つの復号器(303)を用いて、1つの符号化された信号を回復することができる。符号器(206)は信号の位相または振幅を変更できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、広義には複数の光信号の伝送に関し、より詳細には複数の光信号伝送システムにおいて複数の光信号を暗号化及び解読する複数の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
1つの電気信号を、その電送より前に暗号化することは周知である。受信端では、複数の電気信号を解読できる。その結果、ある権限のない人が1つの通信を傍受できる容易さを充分に軽減させて傍受の可能性を減少させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
複数の光学システムでは、複数の信号を暗号化または解読することは不必要であると一般に見なされている。普通、複数の光信号は複数の電気信号から生じ、これら電気信号は既に暗号化されている場合がある。
【0004】
特に、複数の光信号が複数の長距離にわたって伝送される場合、これら信号を暗号化し、その後、解読して安全性を改善するのが望ましい。従って、複数の光信号を暗号化及び解読する複数のより良い方法が必要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0005】
複数の光通信を安全にする1つのシステムにおいて、図1Aに示す1つのデータストリームは、図1Cに示す相補データストリームと一緒に1つの媒体に沿って伝送される。このデータストリーム内のすべての「1」が1つの第1符号の存在により表され、データストリーム内のすべての「0」が1つの第2符号の存在により表されようにデータストリームは、図1Bに示す1つの所定の光符号(「A」)で識別され、相補データストリームは、1つの異なる光符号(「B」)で識別される。データシーケンス及び相補データシーケンスが同時に送信されると、幾つかの実施形態では、平均エネルギーがほぼ一定になりうる。本発明の一実施形態による共通の時間の複数のデータ及び相補データシーケンスを図1Dに示す。
【0006】
本発明の一実施形態による1つの安全なデータシーケンスを発生できる1つの送信器を図2に示す。光チップ発生器201は、一連の短パルスまたは複数の光チップをクロック速度で発生する。これら複数の光チップは光移送部202に供給される。その後、複数の光チップは1つの光スイッチ203により受信され、この光スイッチ203は、1つのデータ発生器204からの入力電気データシーケンスにより決定される状態を有する。
【0007】
一実施形態では、光移送部202の長さを、光スイッチ203が2つの状態の一方であって1つの切り換えの過渡期でない時に1つのチップが光スイッチ203に入るようにすることができる。「1」の1つのデータ値に対して光スイッチ203は光チップを光移送部205aへ指向し、「0」の1つのデータ値に対して光スイッチ203は光チップを光移送部205bへ指向する。
【0008】
光移送部205aに沿って進行する1つの光チップは、1つの符号器206aにより光学的に符号化される。光移送部205bに沿って進行する1つの光チップは、符号器206bにより光学的に符号化される。複数の光符号器206a,206bを複数のブラッググレーティング(ファイバまたは複数の平面導波路)あるいは、1つの表面格子、1つの薄膜フィルタ、1つの集積干渉装置(アレイ導波路格子)などのようなその他のいかなる光符号化装置とすることができる。一般に、光チップの位相及び/または振幅を、1つの制御された再現可能な形に変えるいかなる装置も、本発明の複数の実施形態による1つの光符号器とみなすことができる。このような1つの符号器を、静的またはプログラマブルとすることができる。複数の光符号器206a,206bが複数のブラッググレーティングである場合には、後方反射され、符号化された光を抽出するのに複数の光サーキュレータを挿入できる。あるいはまた、符号化された光を、複数のマッハツェンダ干渉計のような複数の干渉装置を用いて抽出できる。複数の光ストリームは1つのパッシブスプリッタ207で再結合され、このパッシブスプリッタは、共通の時間の複数の符号化されたデータ及び符号化された相補データストリームを発生する。
【0009】
本発明の一実施形態による1つの安全なデータストリームを検出する1つの受信器を図3に示す。共通の時間の複数の符号化されたデータ及び相補データストリームは、光移送部301に沿って受信器に入る。1つのパッシブスプリッタ302を用いて(一実施形態では、複数の等しい割り当てにすることができる)2つの部分に分割された複数のデータストリームを複数の復号器303a,303bへ指向できる。複数の復号化された出力は複数の光検出器304a,304bへ指向され、複数のしきい値装置305a,305bと、出力電気データシーケンス及びその相補体を発生するクロックアンドデータリカバリ(CDR)部306a,306bとを用いて電子的に処理される。これら整合された複数の符号器及び複数の復号器は、光信号を暗号化及び解読するのに用いられる。1つの別の実施形態では、実際のデータシーケンスだけが回復され、相補データシーケンスは回復されない。
【0010】
1つの安全な伝送システムを図4に示す。図6aに示すデータシーケンスと、選択された一連の符号とに対して、図6b及び6cに示す復号化されたデータと複数の相補信号とが回復される。一実施形態では、簡素なしきい値処理電子機器は、複数の1と複数の0とを容易に区別できるようにする。
【0011】
あるいはまた、受信された複数の「1」と複数の「0」との対比を増大させるしきい値処理を、複数の非線形光検出方法を用いて達成できる。このような複数の方法は、低強度及び高強度の複数の光パルス間の対比を高める効果を有する入力信号に非線形に応答する1つの光材料を用いる。図6a及び図6bにおける複数の整合された符号からの受信データと、複数の非整合された符号からの背景信号との間の比を、非線形光検出を用いて著しく増大できる。非線形光しきい値処理の場合では、複数の光検出器(図3における304a,304b)の前にしきい値処理機能を発生できる。非線形光しきい値処理の主な利点は速度である。複数の非線形光処理は複数の電子処理よりもずっと速いので、複数の検出電子速度要件が緩和される。欠点は、複数の非線形光処理の効率が全般的に悪くて、直接電子検出及びしきい値処理を用いる場合よりも多くの光パワーが検出に必要とされるということである。
【0012】
図4の点Aで回線を盗聴しているある人物は、データ速度に相当する1つの帯域幅を有する1つの光受信器を用いて、図6dに示す「クロック」のみを観測する。データと相互に関連する幾つかの変動が存在するが、これら複数の変動の大きさは典型的に、複数のビットを実質的に区別できないようにする雑音レベルに相当するか、あるいは、これよりも小さい。
【0013】
図7で示す本発明の更なる一実施形態では、光学分散を用いて安全性を改善する。分散は、本発明の一実施形態による1つの符号化技術として単独で用いることができる1つの制御された再現可能な周波数依存位相シフトを行う。しかし、幾つかの実施形態では、データチャネル及び相補データチャネルの双方に同じ分散を適用する。伝送の前に、安全な伝送信号は、信号に更にスクランブルをかけるため、既知の文字の1つの分散発生器209に挿入される。この発生器209の文字を、安全性を高めるために導入ごとに変更できる1つの変数とみなすことができる。
【0014】
図8に示す受信器では、1つの分散補償器300は、送信器内の分散発生器により生じた分散を無効にするのに用いられる。分散の使用は、伝送中、複数の続いて起こるビット間で符号間干渉及びコーヒレントなビーティングを生じさせ、安全性を更に高める。更なる一実施形態では、受信器における分散補償器300は、送信器内の分散補償器209により生じた分散と、伝送媒体の分散とを補償できる。
【0015】
幾つかの実施形態では、複数の異なる光符号が、データストリーム及び相補データストリームを識別する。データストリーム及び相補データストリームに対する複数の符号は、正確な復号器を用いずに実質的に区別できない。複数の光データ符号は、それらの時間及び/またはスペクトル構造により区別できる。2つの制限的な場合は、(1)時間的に区別でき、スペクトル的には区別できない複数の符号と、(2)時間的には区別できなく、スペクトル的に区別できる複数の符号とである。スペクトル的に区別できない複数の符号は、1つの重要なクラスである。その理由は、回線を盗聴しているある人物は、複数の符号(すなわち、複数の「1」及び「0」ビット)を首尾良く区別する1つの狭帯域スペクトルフィルタを用いることができないためである。更に、符号の帯域幅を、時間領域で複数の符号を区別するのに必要とされる信号処理電子機器に対して極めて高くすることができる。
【0016】
符号化帯域幅が大きければ大きい程、データを区別するのが困難になる。(1)の簡単な一例として、相互に時間反転された複数のデータ及び相補データ符号はスペクトル的に同一であるが、時間的には異なる(それらは、時間に関して完全に対称でないと仮定する)。複数の符号化された信号の時間構造が、直接光検出を用いて解決できないくらいに高速であった場合、盗聴されたデータストリームは、極めて解読し難い。しかし、一般には、複数の最適な符号セットは、ある程度の識別能力を複数の時間及び周波数領域の双方で有する場合がある。
【0017】
この実施形態の一態様は、2つの符号化されたデータストリームが時間に関して重なり合わないということである。暗号化された信号が時間に関してほぼ一様に見えるように、すなわち、複数の「1」及び「0」ビットの違いが微小であるように複数の符号化が設計されている。幾つかの実施形態では、複数の符号を、複数の周期的な、または無作為な間隔で変更できる。
【0018】
図5に示す1つの第2実施形態では、複数のデータビットのみを符号化し、伝送する。この場合、複数の「1」及び「0」ビットに1つの明らかな違いがあるので、安全な伝送を達成するため、複数のデータビットと重複する1つ以上の追加の符号が送信される。データは501で符号化され、複数の重複符号が、例えば1つの1xNカップラ503を用いて信号に追加される。複数の追加された符号は、複数の符号化されたデータビットとかなりの重複が存在するようにいかなるビットパターン(例えば、無作為またはすべて「1」)をも含むことができる。
【0019】
この手段の1つの利点は、複数の符号が時間及びスペクトルに関して重なり合うので、暗号化された信号に1つの動的疑似雑音性を発生する著しい光学干渉が、伝送される信号に存在するということである。信号は無作為に時間で変化するので、場合によっては第1実施形態よりも解読し難い。この実施形態は同期光符号分割多重化(CDM)に概念的に類似し、従って、複数の適切な符号セットは、同期CDMに用いられる符号セットに類似または同一である。
【0020】
この実施形態のもう1つの利点は、複数の追加されたチャネルを用いて、追加情報、例えば、チャネルまたはその他の複数のデータチャネル(すなわち、CDM)に関する情報をリンク上に送信するという可能性である。複数の暗号化チャネルを追加することにより、1つの高水準の安全性が達成される。しかし、暗号化に用いられるより多くの符号は、より多くの帯域幅を必要とする。しかも、複数の重複符号なので、複数の利用できる符号の数が前の実施形態の場合よりも少ない。受信器では、データ符号に整合された1つの復号器が処理電子機器と併用されて、伝送されたデータを回復する。
【0021】
1つの第3実施形態は、データ暗号化のために1つの符号器/復号器の使用を含む。この実施形態は、複数の個々のビットの時間的な引き伸ばしと、複数の続いて起こるビット間の干渉(符号間干渉)とに依存して安全性を達成する。複数のビットが1つのビット期間より長く引き伸ばされている場合、連続した複数の「1」は相互に干渉し、区別し難くなる。より大きい引き伸ばしは、より大きい干渉と、より安全な伝送とをもたらす。
【0022】
複数の前の実施形態に用いられる装置に類似する複数の装置を用いて符号化を達成できる。例外は、複数のビットの著しい重複を確実にするために複数の符号器をビット期間よりも長くするということである。しかし、過度の重複は、データを回復できないようにしておくデータの著しいスペクトル歪みにつながる可能性がある。
【0023】
前の複数の実施形態の場合のように、1つの整合された符号器及び復号器はデータを適切に解読する。(例えば、ファイバまたはブラッググレーティングデバイスからの)従来の光学分散は、この種類の暗号化の簡単な一例である。この種類の暗号化に対して最適化された複数のもっと複雑な位相及び振幅符号が好ましい場合がある。最後に、この実施形態を単独で用いて、または、前の複数の実施形態と併用して安全性を高めることができる。
【0024】
1つの限定された数の実施形態に関して本発明を説明したが、これら実施形態から当業者が多数の修正形態及び変形形態を理解するであろう。添付する複数の請求項は、本発明の真の精神及び範囲に含まれるこのような複数の修正形態及び変形形態のすべてに当てはまるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1A】本発明の一実施形態による元データの1つの概略図である。
【図1B】本発明の一実施形態による符号化されたデータの1つの概略図である。
【図1C】本発明の一実施形態による相補的な符号化されたデータの1つの概略図である。
【図1D】本発明の一実施形態による伝送され、符号化されたデータの1つの概略図である。
【図2】本発明の一実施形態による1つの符号器の1つの概略図である。
【図3】本発明の一実施形態による1つの復号器の1つの概略図である。
【図4】本発明の一実施形態による1つの安全な送信器と1つの安全な受信器との間の1つの通信リンクを盗聴しようとするAで示す1つの介入装置の1つの概略図である。
【図5】本発明の他の実施形態による1つの符号器の1つの概略図である。
【図6A】本発明の一実施形態による入力データの一例の1つの図である。
【図6B】本発明の一実施形態による復号化されたデータの一例の1つの図である。
【図6C】本発明の一実施形態による復号化された相補データの一例である。
【図6D】図6A〜6Cに示す一実施形態において、図4Aで得られる可能性がある情報の種類を表す1つの概略図である。
【図7】本発明の一実施形態による1つの変形符号器の1つの概略図である。
【図8】本発明の一実施形態による1つの変形復号器の1つの概略図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は、広義には複数の光信号の伝送に関し、より詳細には複数の光信号伝送システムにおいて複数の光信号を暗号化及び解読する複数の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
1つの電気信号を、その電送より前に暗号化することは周知である。受信端では、複数の電気信号を解読できる。その結果、ある権限のない人が1つの通信を傍受できる容易さを充分に軽減させて傍受の可能性を減少させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
複数の光学システムでは、複数の信号を暗号化または解読することは不必要であると一般に見なされている。普通、複数の光信号は複数の電気信号から生じ、これら電気信号は既に暗号化されている場合がある。
【0004】
特に、複数の光信号が複数の長距離にわたって伝送される場合、これら信号を暗号化し、その後、解読して安全性を改善するのが望ましい。従って、複数の光信号を暗号化及び解読する複数のより良い方法が必要である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0005】
複数の光通信を安全にする1つのシステムにおいて、図1Aに示す1つのデータストリームは、図1Cに示す相補データストリームと一緒に1つの媒体に沿って伝送される。このデータストリーム内のすべての「1」が1つの第1符号の存在により表され、データストリーム内のすべての「0」が1つの第2符号の存在により表されようにデータストリームは、図1Bに示す1つの所定の光符号(「A」)で識別され、相補データストリームは、1つの異なる光符号(「B」)で識別される。データシーケンス及び相補データシーケンスが同時に送信されると、幾つかの実施形態では、平均エネルギーがほぼ一定になりうる。本発明の一実施形態による共通の時間の複数のデータ及び相補データシーケンスを図1Dに示す。
【0006】
本発明の一実施形態による1つの安全なデータシーケンスを発生できる1つの送信器を図2に示す。光チップ発生器201は、一連の短パルスまたは複数の光チップをクロック速度で発生する。これら複数の光チップは光移送部202に供給される。その後、複数の光チップは1つの光スイッチ203により受信され、この光スイッチ203は、1つのデータ発生器204からの入力電気データシーケンスにより決定される状態を有する。
【0007】
一実施形態では、光移送部202の長さを、光スイッチ203が2つの状態の一方であって1つの切り換えの過渡期でない時に1つのチップが光スイッチ203に入るようにすることができる。「1」の1つのデータ値に対して光スイッチ203は光チップを光移送部205aへ指向し、「0」の1つのデータ値に対して光スイッチ203は光チップを光移送部205bへ指向する。
【0008】
光移送部205aに沿って進行する1つの光チップは、1つの符号器206aにより光学的に符号化される。光移送部205bに沿って進行する1つの光チップは、符号器206bにより光学的に符号化される。複数の光符号器206a,206bを複数のブラッググレーティング(ファイバまたは複数の平面導波路)あるいは、1つの表面格子、1つの薄膜フィルタ、1つの集積干渉装置(アレイ導波路格子)などのようなその他のいかなる光符号化装置とすることができる。一般に、光チップの位相及び/または振幅を、1つの制御された再現可能な形に変えるいかなる装置も、本発明の複数の実施形態による1つの光符号器とみなすことができる。このような1つの符号器を、静的またはプログラマブルとすることができる。複数の光符号器206a,206bが複数のブラッググレーティングである場合には、後方反射され、符号化された光を抽出するのに複数の光サーキュレータを挿入できる。あるいはまた、符号化された光を、複数のマッハツェンダ干渉計のような複数の干渉装置を用いて抽出できる。複数の光ストリームは1つのパッシブスプリッタ207で再結合され、このパッシブスプリッタは、共通の時間の複数の符号化されたデータ及び符号化された相補データストリームを発生する。
【0009】
本発明の一実施形態による1つの安全なデータストリームを検出する1つの受信器を図3に示す。共通の時間の複数の符号化されたデータ及び相補データストリームは、光移送部301に沿って受信器に入る。1つのパッシブスプリッタ302を用いて(一実施形態では、複数の等しい割り当てにすることができる)2つの部分に分割された複数のデータストリームを複数の復号器303a,303bへ指向できる。複数の復号化された出力は複数の光検出器304a,304bへ指向され、複数のしきい値装置305a,305bと、出力電気データシーケンス及びその相補体を発生するクロックアンドデータリカバリ(CDR)部306a,306bとを用いて電子的に処理される。これら整合された複数の符号器及び複数の復号器は、光信号を暗号化及び解読するのに用いられる。1つの別の実施形態では、実際のデータシーケンスだけが回復され、相補データシーケンスは回復されない。
【0010】
1つの安全な伝送システムを図4に示す。図6aに示すデータシーケンスと、選択された一連の符号とに対して、図6b及び6cに示す復号化されたデータと複数の相補信号とが回復される。一実施形態では、簡素なしきい値処理電子機器は、複数の1と複数の0とを容易に区別できるようにする。
【0011】
あるいはまた、受信された複数の「1」と複数の「0」との対比を増大させるしきい値処理を、複数の非線形光検出方法を用いて達成できる。このような複数の方法は、低強度及び高強度の複数の光パルス間の対比を高める効果を有する入力信号に非線形に応答する1つの光材料を用いる。図6a及び図6bにおける複数の整合された符号からの受信データと、複数の非整合された符号からの背景信号との間の比を、非線形光検出を用いて著しく増大できる。非線形光しきい値処理の場合では、複数の光検出器(図3における304a,304b)の前にしきい値処理機能を発生できる。非線形光しきい値処理の主な利点は速度である。複数の非線形光処理は複数の電子処理よりもずっと速いので、複数の検出電子速度要件が緩和される。欠点は、複数の非線形光処理の効率が全般的に悪くて、直接電子検出及びしきい値処理を用いる場合よりも多くの光パワーが検出に必要とされるということである。
【0012】
図4の点Aで回線を盗聴しているある人物は、データ速度に相当する1つの帯域幅を有する1つの光受信器を用いて、図6dに示す「クロック」のみを観測する。データと相互に関連する幾つかの変動が存在するが、これら複数の変動の大きさは典型的に、複数のビットを実質的に区別できないようにする雑音レベルに相当するか、あるいは、これよりも小さい。
【0013】
図7で示す本発明の更なる一実施形態では、光学分散を用いて安全性を改善する。分散は、本発明の一実施形態による1つの符号化技術として単独で用いることができる1つの制御された再現可能な周波数依存位相シフトを行う。しかし、幾つかの実施形態では、データチャネル及び相補データチャネルの双方に同じ分散を適用する。伝送の前に、安全な伝送信号は、信号に更にスクランブルをかけるため、既知の文字の1つの分散発生器209に挿入される。この発生器209の文字を、安全性を高めるために導入ごとに変更できる1つの変数とみなすことができる。
【0014】
図8に示す受信器では、1つの分散補償器300は、送信器内の分散発生器により生じた分散を無効にするのに用いられる。分散の使用は、伝送中、複数の続いて起こるビット間で符号間干渉及びコーヒレントなビーティングを生じさせ、安全性を更に高める。更なる一実施形態では、受信器における分散補償器300は、送信器内の分散補償器209により生じた分散と、伝送媒体の分散とを補償できる。
【0015】
幾つかの実施形態では、複数の異なる光符号が、データストリーム及び相補データストリームを識別する。データストリーム及び相補データストリームに対する複数の符号は、正確な復号器を用いずに実質的に区別できない。複数の光データ符号は、それらの時間及び/またはスペクトル構造により区別できる。2つの制限的な場合は、(1)時間的に区別でき、スペクトル的には区別できない複数の符号と、(2)時間的には区別できなく、スペクトル的に区別できる複数の符号とである。スペクトル的に区別できない複数の符号は、1つの重要なクラスである。その理由は、回線を盗聴しているある人物は、複数の符号(すなわち、複数の「1」及び「0」ビット)を首尾良く区別する1つの狭帯域スペクトルフィルタを用いることができないためである。更に、符号の帯域幅を、時間領域で複数の符号を区別するのに必要とされる信号処理電子機器に対して極めて高くすることができる。
【0016】
符号化帯域幅が大きければ大きい程、データを区別するのが困難になる。(1)の簡単な一例として、相互に時間反転された複数のデータ及び相補データ符号はスペクトル的に同一であるが、時間的には異なる(それらは、時間に関して完全に対称でないと仮定する)。複数の符号化された信号の時間構造が、直接光検出を用いて解決できないくらいに高速であった場合、盗聴されたデータストリームは、極めて解読し難い。しかし、一般には、複数の最適な符号セットは、ある程度の識別能力を複数の時間及び周波数領域の双方で有する場合がある。
【0017】
この実施形態の一態様は、2つの符号化されたデータストリームが時間に関して重なり合わないということである。暗号化された信号が時間に関してほぼ一様に見えるように、すなわち、複数の「1」及び「0」ビットの違いが微小であるように複数の符号化が設計されている。幾つかの実施形態では、複数の符号を、複数の周期的な、または無作為な間隔で変更できる。
【0018】
図5に示す1つの第2実施形態では、複数のデータビットのみを符号化し、伝送する。この場合、複数の「1」及び「0」ビットに1つの明らかな違いがあるので、安全な伝送を達成するため、複数のデータビットと重複する1つ以上の追加の符号が送信される。データは501で符号化され、複数の重複符号が、例えば1つの1xNカップラ503を用いて信号に追加される。複数の追加された符号は、複数の符号化されたデータビットとかなりの重複が存在するようにいかなるビットパターン(例えば、無作為またはすべて「1」)をも含むことができる。
【0019】
この手段の1つの利点は、複数の符号が時間及びスペクトルに関して重なり合うので、暗号化された信号に1つの動的疑似雑音性を発生する著しい光学干渉が、伝送される信号に存在するということである。信号は無作為に時間で変化するので、場合によっては第1実施形態よりも解読し難い。この実施形態は同期光符号分割多重化(CDM)に概念的に類似し、従って、複数の適切な符号セットは、同期CDMに用いられる符号セットに類似または同一である。
【0020】
この実施形態のもう1つの利点は、複数の追加されたチャネルを用いて、追加情報、例えば、チャネルまたはその他の複数のデータチャネル(すなわち、CDM)に関する情報をリンク上に送信するという可能性である。複数の暗号化チャネルを追加することにより、1つの高水準の安全性が達成される。しかし、暗号化に用いられるより多くの符号は、より多くの帯域幅を必要とする。しかも、複数の重複符号なので、複数の利用できる符号の数が前の実施形態の場合よりも少ない。受信器では、データ符号に整合された1つの復号器が処理電子機器と併用されて、伝送されたデータを回復する。
【0021】
1つの第3実施形態は、データ暗号化のために1つの符号器/復号器の使用を含む。この実施形態は、複数の個々のビットの時間的な引き伸ばしと、複数の続いて起こるビット間の干渉(符号間干渉)とに依存して安全性を達成する。複数のビットが1つのビット期間より長く引き伸ばされている場合、連続した複数の「1」は相互に干渉し、区別し難くなる。より大きい引き伸ばしは、より大きい干渉と、より安全な伝送とをもたらす。
【0022】
複数の前の実施形態に用いられる装置に類似する複数の装置を用いて符号化を達成できる。例外は、複数のビットの著しい重複を確実にするために複数の符号器をビット期間よりも長くするということである。しかし、過度の重複は、データを回復できないようにしておくデータの著しいスペクトル歪みにつながる可能性がある。
【0023】
前の複数の実施形態の場合のように、1つの整合された符号器及び復号器はデータを適切に解読する。(例えば、ファイバまたはブラッググレーティングデバイスからの)従来の光学分散は、この種類の暗号化の簡単な一例である。この種類の暗号化に対して最適化された複数のもっと複雑な位相及び振幅符号が好ましい場合がある。最後に、この実施形態を単独で用いて、または、前の複数の実施形態と併用して安全性を高めることができる。
【0024】
1つの限定された数の実施形態に関して本発明を説明したが、これら実施形態から当業者が多数の修正形態及び変形形態を理解するであろう。添付する複数の請求項は、本発明の真の精神及び範囲に含まれるこのような複数の修正形態及び変形形態のすべてに当てはまるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1A】本発明の一実施形態による元データの1つの概略図である。
【図1B】本発明の一実施形態による符号化されたデータの1つの概略図である。
【図1C】本発明の一実施形態による相補的な符号化されたデータの1つの概略図である。
【図1D】本発明の一実施形態による伝送され、符号化されたデータの1つの概略図である。
【図2】本発明の一実施形態による1つの符号器の1つの概略図である。
【図3】本発明の一実施形態による1つの復号器の1つの概略図である。
【図4】本発明の一実施形態による1つの安全な送信器と1つの安全な受信器との間の1つの通信リンクを盗聴しようとするAで示す1つの介入装置の1つの概略図である。
【図5】本発明の他の実施形態による1つの符号器の1つの概略図である。
【図6A】本発明の一実施形態による入力データの一例の1つの図である。
【図6B】本発明の一実施形態による復号化されたデータの一例の1つの図である。
【図6C】本発明の一実施形態による復号化された相補データの一例である。
【図6D】図6A〜6Cに示す一実施形態において、図4Aで得られる可能性がある情報の種類を表す1つの概略図である。
【図7】本発明の一実施形態による1つの変形符号器の1つの概略図である。
【図8】本発明の一実施形態による1つの変形復号器の1つの概略図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1つの方法であって、
1つの符号器を用いて1つの光信号を暗号化する段階と、
前記符号器に整合された1つの復号器を用いて信号を光学的に解読する段階と
を備える、方法。
【請求項2】
前記信号に対して1つのデータ符号及びその相補データ符号を発生する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
伝送すべき情報を含む信号と、その他の信号との間に時間重複を生じさせる段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
光符号分割多重化に対して設計された複数の符号を用いる段階を備える、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
時間に関して重複するように前記信号の一連のビットを生じさせる段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
1つの符号及び1つの相補符号を暗号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
1つの符号及び1つの相補符号を暗号化し、1つの符号のみを解読する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
暗号化された信号の平均エネルギーを、時間に関してほぼ一定にするように生じさせる段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
複数のブラッググレーティングを用いて前記信号を暗号化または解読する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記信号を解読する段階が、1つのしきい値検出装置を用いて前記信号を復号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
分散を補償する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記信号を、その時間またはスペクトル振幅を変更することにより符号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記信号を、その時間またはスペクトル位相を変更することにより符号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
1つの光伝送システムであって、
1つの光リンクと、
1つの符号器を用いて1つの光信号を暗号化するために前記リンクに結合された1つの光送信器と、
前記符号器に整合された1つの復号器を用いて、1つの受信された信号を解読するために前記リンクに結合された1つの光受信器と
を備える、光伝送システム。
【請求項15】
前記符号器が1つの相補符号及び1つのデータ符号を発生する、請求項14に記載のシステム。
【請求項16】
前記符号器が前記光信号とその他の信号との間に時間重複を生じさせる、請求項14に記載のシステム。
【請求項17】
前記符号器が符号分割多重化を用いる、請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
前記符号器が、連続した複数のビットを時間に関して重複するように生じさせる、請求項14に記載のシステム。
【請求項19】
前記符号器が1つの符号及び1つの符号相補体を含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項20】
前記復号器が、1つの符号あるいは1つの符号相補体のみを解読する、請求項19に記載のシステム。
【請求項21】
前記符号器が1つのブラッググレーティングを含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項22】
前記復号器が1つのしきい値検出装置を含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項23】
前記受信器が、分散を補償する1つの装置を含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項24】
前記符号器が、1つの光信号の時間またはスペクトル振幅を変更する、請求項14に記載のシステム。
【請求項25】
前記符号器が、1つの光信号の時間またはスペクトル位相を変更する、請求項14に記載のシステム。
【請求項26】
1つの光暗号化装置であって、
1つのチップ発生器と、
前記チップ発生器に結合された1つの光スイッチと、
一対の符号器と
を備え、
前記一対の符号器の1つが前記光スイッチからの1つのデータ信号の1つの第1符号を符号化し、前記一対の符号器のもう1つが、前記データ信号の相補体である1つの信号を符号化する、
装置。
【請求項27】
前記符号器の各々が、1つの異なる符号をデータ及びその相補体に適用する、請求項26に記載の装置。
【請求項28】
分散補償または分散発生を含む、請求項26に記載の装置。
【請求項29】
前記符号化された複数の信号の平均エネルギーが、時間に関してほぼ一定である、請求項26に記載の装置。
【請求項30】
前記符号器が、1つの光ビットの振幅または位相を変更する1つの構成要素を含む、請求項26に記載の装置。
【請求項31】
前記構成要素が1つのブラッググレーティングである、請求項30に記載の装置。
【請求項32】
前記構成要素が1つのアレイ導波路格子である、請求項30に記載の装置。
【請求項33】
前記構成要素が1つの薄膜フィルタである、請求項30に記載の装置。
【請求項1】
1つの方法であって、
1つの符号器を用いて1つの光信号を暗号化する段階と、
前記符号器に整合された1つの復号器を用いて信号を光学的に解読する段階と
を備える、方法。
【請求項2】
前記信号に対して1つのデータ符号及びその相補データ符号を発生する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
伝送すべき情報を含む信号と、その他の信号との間に時間重複を生じさせる段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
光符号分割多重化に対して設計された複数の符号を用いる段階を備える、請求項3に記載の方法。
【請求項5】
時間に関して重複するように前記信号の一連のビットを生じさせる段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
1つの符号及び1つの相補符号を暗号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
1つの符号及び1つの相補符号を暗号化し、1つの符号のみを解読する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
暗号化された信号の平均エネルギーを、時間に関してほぼ一定にするように生じさせる段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
複数のブラッググレーティングを用いて前記信号を暗号化または解読する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項10】
前記信号を解読する段階が、1つのしきい値検出装置を用いて前記信号を復号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項11】
分散を補償する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項12】
前記信号を、その時間またはスペクトル振幅を変更することにより符号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
前記信号を、その時間またはスペクトル位相を変更することにより符号化する段階を備える、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
1つの光伝送システムであって、
1つの光リンクと、
1つの符号器を用いて1つの光信号を暗号化するために前記リンクに結合された1つの光送信器と、
前記符号器に整合された1つの復号器を用いて、1つの受信された信号を解読するために前記リンクに結合された1つの光受信器と
を備える、光伝送システム。
【請求項15】
前記符号器が1つの相補符号及び1つのデータ符号を発生する、請求項14に記載のシステム。
【請求項16】
前記符号器が前記光信号とその他の信号との間に時間重複を生じさせる、請求項14に記載のシステム。
【請求項17】
前記符号器が符号分割多重化を用いる、請求項16に記載のシステム。
【請求項18】
前記符号器が、連続した複数のビットを時間に関して重複するように生じさせる、請求項14に記載のシステム。
【請求項19】
前記符号器が1つの符号及び1つの符号相補体を含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項20】
前記復号器が、1つの符号あるいは1つの符号相補体のみを解読する、請求項19に記載のシステム。
【請求項21】
前記符号器が1つのブラッググレーティングを含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項22】
前記復号器が1つのしきい値検出装置を含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項23】
前記受信器が、分散を補償する1つの装置を含む、請求項14に記載のシステム。
【請求項24】
前記符号器が、1つの光信号の時間またはスペクトル振幅を変更する、請求項14に記載のシステム。
【請求項25】
前記符号器が、1つの光信号の時間またはスペクトル位相を変更する、請求項14に記載のシステム。
【請求項26】
1つの光暗号化装置であって、
1つのチップ発生器と、
前記チップ発生器に結合された1つの光スイッチと、
一対の符号器と
を備え、
前記一対の符号器の1つが前記光スイッチからの1つのデータ信号の1つの第1符号を符号化し、前記一対の符号器のもう1つが、前記データ信号の相補体である1つの信号を符号化する、
装置。
【請求項27】
前記符号器の各々が、1つの異なる符号をデータ及びその相補体に適用する、請求項26に記載の装置。
【請求項28】
分散補償または分散発生を含む、請求項26に記載の装置。
【請求項29】
前記符号化された複数の信号の平均エネルギーが、時間に関してほぼ一定である、請求項26に記載の装置。
【請求項30】
前記符号器が、1つの光ビットの振幅または位相を変更する1つの構成要素を含む、請求項26に記載の装置。
【請求項31】
前記構成要素が1つのブラッググレーティングである、請求項30に記載の装置。
【請求項32】
前記構成要素が1つのアレイ導波路格子である、請求項30に記載の装置。
【請求項33】
前記構成要素が1つの薄膜フィルタである、請求項30に記載の装置。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図6D】
【図7】
【図8】
【公表番号】特表2006−505214(P2006−505214A)
【公表日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−550132(P2004−550132)
【出願日】平成15年10月23日(2003.10.23)
【国際出願番号】PCT/US2003/034039
【国際公開番号】WO2004/042975
【国際公開日】平成16年5月21日(2004.5.21)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成18年2月9日(2006.2.9)
【国際特許分類】
【出願日】平成15年10月23日(2003.10.23)
【国際出願番号】PCT/US2003/034039
【国際公開番号】WO2004/042975
【国際公開日】平成16年5月21日(2004.5.21)
【出願人】(591003943)インテル・コーポレーション (1,101)
【Fターム(参考)】
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