專利名稱：實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)與實(shí)時(shí)解碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)時(shí)解碼的方法與系統(tǒng)，特別是涉及將具有同時(shí)平行比對(duì)功能的內(nèi)容可尋址內(nèi)存(Content Addressable Memory)應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域中的方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在已知無(wú)線通訊協(xié)議中有加密機(jī)制。例如在IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)中，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的間欲以加密方式互相通訊，則彼此必須共同擁有一把密鑰(Key)，做為加密(Encryption)和解密(Decryption)的工具。因此對(duì)一節(jié)點(diǎn)而言，所聯(lián)機(jī)的節(jié)點(diǎn)越多，必須儲(chǔ)存的密鑰數(shù)量也越多。如圖1a所示，一通訊包104中包含了源地址106，目的地址108以及密文數(shù)據(jù)110。當(dāng)一系統(tǒng)接收到該通訊包104后，必須以專用的密鑰才能解開該密文數(shù)據(jù)110。如圖1b所示，為一用于儲(chǔ)存源地址和解密密鑰的內(nèi)存102，供該系統(tǒng)在接收到一通訊包104時(shí)，找出正確的密鑰以供解碼。其中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)僅有兩個(gè)字段，即源地址網(wǎng)絡(luò)地址112與解密密鑰114，依序排列成串。當(dāng)系統(tǒng)欲尋找其中一源地址所對(duì)應(yīng)的解密密鑰114時(shí)，便從內(nèi)存102的開頭逐一比對(duì)每一字段，直到找到符合該源地址的字段為止。
顯然地，內(nèi)存102如此儲(chǔ)存數(shù)據(jù)有一大好處，一當(dāng)發(fā)現(xiàn)所儲(chǔ)存的某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址114便是某個(gè)包104的地址時(shí)，馬上便可以發(fā)現(xiàn)此包104所對(duì)應(yīng)的密鑰114(因?yàn)榫驮趦?nèi)存102的下一筆數(shù)據(jù))。但是，當(dāng)內(nèi)存102具有多筆數(shù)據(jù)而某包104所對(duì)應(yīng)到的網(wǎng)絡(luò)地址又不是位于內(nèi)存102的開端時(shí)，整個(gè)找尋過程不只需要讀取與確認(rèn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址112，還必須要讀取與確認(rèn)多個(gè)解密密鑰114。如此，平均搜尋時(shí)間隨著數(shù)據(jù)數(shù)量成正比增加，造成系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一較佳實(shí)施例提供一種實(shí)時(shí)解碼方法，用于無(wú)線通訊，以平行比對(duì)的方式一次找到所需的密鑰，不需耗費(fèi)大量時(shí)間。此實(shí)時(shí)解碼方法包含下列步驟。首先提供一網(wǎng)絡(luò)地址表，包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，以及一解密密鑰表，包含多個(gè)解密密鑰一一對(duì)應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)地址表中的每一網(wǎng)絡(luò)地址(即每個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址都會(huì)對(duì)應(yīng)到一個(gè)密鑰)。接著接收一包，該包包含一源地址與一密文數(shù)據(jù)。將該源地址與所述網(wǎng)絡(luò)地址同時(shí)進(jìn)行比對(duì)，如果該源地址與其中一網(wǎng)絡(luò)地址符合，則從該解密密鑰表中取得對(duì)應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)地址的一解密密鑰。最后利用該解密密鑰，將該密文數(shù)據(jù)解碼成明文數(shù)據(jù)。如果比對(duì)沒有找到任何符合的網(wǎng)絡(luò)地址，則丟棄該包。
本實(shí)施例在進(jìn)行比對(duì)后，即同時(shí)得到每一網(wǎng)絡(luò)地址的比對(duì)結(jié)果，并可以用第一位表示符合而用第二位表示不符合。而取得解密密鑰的步驟是直接根據(jù)比對(duì)結(jié)果為第一位的網(wǎng)絡(luò)地址在該網(wǎng)絡(luò)地址表中所在位置，從該解密密鑰表中對(duì)應(yīng)位置取得該解密密鑰。
本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例提供一種實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)，用以接收包含一源地址和一密文數(shù)據(jù)的一包，包含一內(nèi)容可尋址內(nèi)存，一內(nèi)存以及一解碼器。內(nèi)容可尋址內(nèi)存用以儲(chǔ)存多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，并可用來(lái)將源地址與這些網(wǎng)絡(luò)地址同時(shí)進(jìn)行比對(duì)，并送出一比對(duì)結(jié)果。內(nèi)存包含一一對(duì)應(yīng)到這些網(wǎng)絡(luò)地址的多個(gè)解密密鑰(即每個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址都會(huì)對(duì)應(yīng)到一個(gè)密鑰)，用以根據(jù)比對(duì)結(jié)果提供對(duì)應(yīng)的一解密密鑰。解碼器，用以根據(jù)被提供的解密密鑰，將密文數(shù)據(jù)解碼成明文數(shù)據(jù)。
在本實(shí)施例中，內(nèi)容可尋址內(nèi)存可用來(lái)將源地址與這些網(wǎng)絡(luò)地址比對(duì)，并輸出每一網(wǎng)絡(luò)地址的比對(duì)結(jié)果。其中可以符合用第一位表示，不符合用第二位表示。
在本實(shí)施例中，實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)可以進(jìn)一步包含一編碼器，用以根據(jù)比對(duì)結(jié)果為第一位的網(wǎng)絡(luò)地址在內(nèi)容可尋址內(nèi)存的位置，從內(nèi)存中相對(duì)應(yīng)位置取得解密密鑰。


圖1a為一通訊包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖1b為已知內(nèi)存存放數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明一實(shí)施例中的方法流程圖；
附圖符號(hào)說(shuō)明102～內(nèi)存104～通訊包106～源地址108～目的地址110～密文數(shù)據(jù)112～網(wǎng)絡(luò)地址114～解密密鑰202～內(nèi)容可尋址內(nèi)存204～編碼器206～內(nèi)存208～解碼器212～網(wǎng)絡(luò)地址216～解密密鑰具體實(shí)施方式
如圖2所示，為本發(fā)明的一實(shí)施例，利用內(nèi)容可尋址內(nèi)存解決搜尋效能問題的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，該內(nèi)容可尋址內(nèi)存202已預(yù)先包含n筆網(wǎng)絡(luò)地址212，對(duì)應(yīng)到使用此內(nèi)容可尋址內(nèi)存的節(jié)點(diǎn)所會(huì)連接到的n個(gè)其它節(jié)點(diǎn)。而內(nèi)存206當(dāng)中則儲(chǔ)存著一一相對(duì)應(yīng)到n筆網(wǎng)絡(luò)地址212的n筆解密密鑰216。當(dāng)系統(tǒng)接收到如圖1a所示的一通訊包104時(shí)，便將其中的源地址106輸入內(nèi)容可尋址內(nèi)存202。此時(shí)，內(nèi)容可尋址內(nèi)存202進(jìn)入平行比對(duì)模式，將源地址106與n筆網(wǎng)絡(luò)地址212同時(shí)比對(duì)，并平行輸出n組比對(duì)結(jié)果。其中不符合的字段輸出位0，符合的字段輸出位1。如果內(nèi)容可尋址內(nèi)存202中不存在源地址106的數(shù)據(jù)，則所有輸出位皆會(huì)是0，通訊包104即被拋棄，無(wú)法建立聯(lián)機(jī)?；旧弦勒毡景l(fā)明的設(shè)計(jì)方式，內(nèi)容可尋址內(nèi)存202中至多存在一組符合該源地址106的網(wǎng)絡(luò)地址212(除非一開始內(nèi)容可尋址內(nèi)存202所儲(chǔ)存的內(nèi)容便錯(cuò)誤地重復(fù)記載了相同的網(wǎng)絡(luò)地址212)，故所輸出的n組比對(duì)結(jié)果中，也將只有一個(gè)位值為1，其余n-1個(gè)位值為0。
接著，該n組比對(duì)結(jié)果(以位方式存在)，被傳送至一編碼器204，用以找出一對(duì)應(yīng)地址。更具體說(shuō)，該編碼器204可以判斷該n組位中哪一位的值為1。如果第2位的值為1，則內(nèi)存206中的第2筆字段即為真正要找的解密密鑰216。藉此可以自內(nèi)存206找出正確的解密密鑰216，再傳送至解碼器208。然后，解碼器208便可以利用解密密鑰216，將圖1a中的密文數(shù)據(jù)110解密，得到正確的明文數(shù)據(jù)。
圖3為本發(fā)明的一實(shí)施例，說(shuō)明實(shí)時(shí)解碼方法的步驟。在一系統(tǒng)中，已建有一內(nèi)容可尋址內(nèi)存202，包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址212，以及一內(nèi)存206，包含多個(gè)解密密鑰216，一一地對(duì)應(yīng)內(nèi)容可尋址內(nèi)存202中的每一網(wǎng)絡(luò)地址212。為了進(jìn)行通訊，首先在步驟302中，接收一通訊包104，此通訊包104包含一源地址106與一密文數(shù)據(jù)110。接著在步驟304中，利用將通訊包104與這些網(wǎng)絡(luò)地址212同時(shí)進(jìn)行比對(duì)。在步驟306中判斷是否存在一符合的網(wǎng)絡(luò)地址212。如果所述網(wǎng)絡(luò)地址212中沒有任何一個(gè)符合該通訊包104，則進(jìn)行步驟308，拋棄該通訊包104，亦即不將此通訊包104傳送至其它節(jié)點(diǎn)。相對(duì)地，如果在步驟306中找到一個(gè)符合通訊包104的網(wǎng)絡(luò)地址212，則進(jìn)行步驟310，從內(nèi)存206中取得對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)地址212的一解密密鑰216。最后在步驟312中，利用找出來(lái)的解密密鑰216，將密文數(shù)據(jù)110解碼成明文數(shù)據(jù)。
在上述實(shí)施例中，加解密是以對(duì)稱式密鑰為例，然而亦可以擴(kuò)展到非對(duì)稱式密碼系統(tǒng)的應(yīng)用。內(nèi)存206可以用隨機(jī)動(dòng)態(tài)存取內(nèi)存(DRAM)或者是靜態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(SRAM)來(lái)實(shí)施。編碼器204和解碼器208可以是中央處理器搭配軟件程序來(lái)執(zhí)行或是應(yīng)用特定集成電路(ASIC)。至于內(nèi)容可尋址內(nèi)存202，舉例來(lái)說(shuō)可以采用市面上現(xiàn)有組件如Net Logic、Altera APEX等產(chǎn)品。
顯然地，在本發(fā)明中，多個(gè)節(jié)點(diǎn)的多筆網(wǎng)絡(luò)地址與多筆解密密鑰分別在不同的內(nèi)存中(當(dāng)然也可以是分別儲(chǔ)存在同一內(nèi)存的不同部份)，并且在接收到某個(gè)包后只有對(duì)用以儲(chǔ)存多筆網(wǎng)絡(luò)地址的內(nèi)存，進(jìn)行包的網(wǎng)址與內(nèi)存中的多筆網(wǎng)絡(luò)地址的比對(duì)。因此，與已知技術(shù)相比，本發(fā)明可以省略掉對(duì)于多筆密鑰進(jìn)行讀取的操作，亦即可以節(jié)省掉讀取多筆密鑰所要花的時(shí)間。當(dāng)某包所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址并非位于用以儲(chǔ)存多筆網(wǎng)絡(luò)地址的內(nèi)存的開端時(shí)，這樣的優(yōu)點(diǎn)將更為明顯(因?yàn)榭梢允÷缘淖x取密鑰的次數(shù)將較多)。
特別是，本發(fā)明還可以利用內(nèi)容可尋址內(nèi)存的可以同時(shí)對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行平行比對(duì)的特性，將多筆網(wǎng)絡(luò)地址儲(chǔ)存于內(nèi)容可尋址內(nèi)存中。如此，在要比對(duì)某包的網(wǎng)絡(luò)地址與已儲(chǔ)存的多筆網(wǎng)絡(luò)地址時(shí)，便不需要如使用傳統(tǒng)常見的內(nèi)存時(shí)，必需要一筆一筆地逐一比對(duì)某包的網(wǎng)絡(luò)地址與已儲(chǔ)存的多筆網(wǎng)絡(luò)地址，而可以同時(shí)比對(duì)某包的網(wǎng)絡(luò)地址與已儲(chǔ)存的多筆網(wǎng)絡(luò)地址。如此一來(lái)，將可以大幅度地節(jié)省在多筆網(wǎng)絡(luò)地址中找尋出與某包對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址所需要的時(shí)間，特別是當(dāng)使包所對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)地址并未位于此內(nèi)存的開端時(shí)。
綜上所述，本發(fā)明可以利用修改了多筆網(wǎng)絡(luò)地址與多筆密鑰在內(nèi)存中的儲(chǔ)存方式，以及利用內(nèi)容可尋址內(nèi)存可以大量數(shù)據(jù)進(jìn)行平行比對(duì)的特性，建構(gòu)不需大量搜尋時(shí)間的實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)與方法，進(jìn)而大幅提升無(wú)線通訊在數(shù)據(jù)加解密方面的效能。
本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可做各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)解碼方法，用于無(wú)線通訊，包含下列步驟提供一網(wǎng)絡(luò)地址表與一解密密鑰表，該網(wǎng)絡(luò)地址表包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，而該解密密鑰表包含多個(gè)解密密鑰，對(duì)應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)地址表中的每一網(wǎng)絡(luò)地址；接收一包，該包包含一源地址與一密文數(shù)據(jù)；將該源地址與所述網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行比對(duì)；如果該源地址與其中一網(wǎng)絡(luò)地址符合，則從該解密密鑰表中取得對(duì)應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)地址的一解密密鑰；以及利用該解密密鑰，將該密文數(shù)據(jù)解碼成明文數(shù)據(jù)，其中該解密密鑰表所包含的多個(gè)解密密鑰是一對(duì)一地分別對(duì)應(yīng)到該網(wǎng)絡(luò)地址表所包含的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址。
2.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)解碼方法，其中該比對(duì)步驟如果沒有找到任何符合的網(wǎng)絡(luò)地址，則丟棄該包。
3.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)解碼方法，是將該網(wǎng)絡(luò)地址表與該解密密鑰表的儲(chǔ)存方式選自下列之一分別儲(chǔ)存在同一內(nèi)存的不同部份；以及分別儲(chǔ)存在不同的內(nèi)存。
4.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)解碼方法，是將該源地址與所述網(wǎng)絡(luò)地址同時(shí)進(jìn)行比對(duì)，并儲(chǔ)存在一內(nèi)容可尋址內(nèi)存。
5.如權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)解碼方法，其中該比對(duì)步驟包含同時(shí)輸出每一網(wǎng)絡(luò)地址的比對(duì)結(jié)果，其中符合以第一位表示，不符合以第二位表示。
6.如權(quán)利要求5所述的實(shí)時(shí)解碼方法，其中該取得解密密鑰的步驟包含根據(jù)比對(duì)結(jié)果為第一位的一網(wǎng)絡(luò)地址在該網(wǎng)絡(luò)地址表中所在位置，從該解密密鑰表中的一對(duì)應(yīng)位置取得該解密密鑰。
7.一種實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)，用以接收包含一源地址和一密文數(shù)據(jù)的一包，包含一第一內(nèi)存，用以儲(chǔ)存多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，并將該源地址與所述網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行比對(duì)，并送出一比對(duì)結(jié)果；一第二內(nèi)存，包含對(duì)應(yīng)所述網(wǎng)絡(luò)地址的多個(gè)解密密鑰，用以根據(jù)該比對(duì)結(jié)果提供對(duì)應(yīng)的一解密密鑰；一解碼器，用以根據(jù)該解密密鑰，將該密文數(shù)據(jù)解碼成一明文數(shù)據(jù)；其中所述解密密鑰一對(duì)一地分別對(duì)應(yīng)到所述網(wǎng)絡(luò)地址；以及該第一內(nèi)存是用以將該源地址與所述網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行同時(shí)比對(duì)。
8.如權(quán)利要求7所述的實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)，其中該第一內(nèi)存為一內(nèi)容可尋址內(nèi)存；以及內(nèi)容可尋址內(nèi)存將該源地址與所述網(wǎng)絡(luò)地址比對(duì)，輸出每一網(wǎng)絡(luò)地址的比對(duì)結(jié)果，其中符合以第一位表示，不符合以第二位表示。
9.如權(quán)利要求7所述的實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)，進(jìn)一步包含一編碼器，用以根據(jù)比對(duì)結(jié)果為第一位的一網(wǎng)絡(luò)地址在該內(nèi)容可尋址內(nèi)存的位置，從該第二內(nèi)存中對(duì)應(yīng)位置取得一解密密鑰。
10.如權(quán)利要求9所述的實(shí)時(shí)解碼系統(tǒng)，其中該第二內(nèi)存是選自下列之一靜態(tài)隨機(jī)取存內(nèi)存(SRAM)與動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(DRAM)。
全文摘要
實(shí)時(shí)解碼的方法與系統(tǒng)，尤其是將具有同時(shí)平行比對(duì)功能的內(nèi)容可尋址內(nèi)存(Content Addressable Memory)應(yīng)用在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域中的方法與系統(tǒng)。首先提供一網(wǎng)絡(luò)地址表，包含多個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址，以及一解密密鑰表，包含一一對(duì)應(yīng)到每一網(wǎng)絡(luò)地址的多個(gè)解密密鑰。接著接收一包，該包包含一源地址與一密文數(shù)據(jù)。將該源地址與該網(wǎng)絡(luò)地址表中所述網(wǎng)絡(luò)地址同時(shí)進(jìn)行比對(duì)，如果該源地址與其中一網(wǎng)絡(luò)地址符合，則從該解密密鑰表中取得對(duì)應(yīng)該網(wǎng)絡(luò)地址的一解密密鑰。最后利用該解密密鑰，將該密文數(shù)據(jù)解碼成明文數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04L9/12GK1610289SQ20041009535
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月24日
發(fā)明者徐榮燦 申請(qǐng)人:威盛電子股份有限公司