JPH06216897A - データ送受信装置 - Google Patents
データ送受信装置Info
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- JPH06216897A JPH06216897A JP5024750A JP2475093A JPH06216897A JP H06216897 A JPH06216897 A JP H06216897A JP 5024750 A JP5024750 A JP 5024750A JP 2475093 A JP2475093 A JP 2475093A JP H06216897 A JPH06216897 A JP H06216897A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共通鍵が解読されたとしても、すぐに別の共
通鍵に変更できるとともに、データランダム部のアルゴ
リズムも変更可能にして、極めて暗号強度の高いデータ
送受信装置を得る。 【構成】 送信側から送信する所定の送信データを所定
の共通鍵データを基にデータランダム部に格納されてい
る所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信側に
送出し、又はその受信側で受信したその暗号文データを
その所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納
されている所定のアルゴリズムに従って復号処理して平
文データを抽出するデータ送受信装置であって、複数の
共通鍵データを予め格納する鍵データ格納手段と、所定
時間経過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手段か
ら所定の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段と、
前記データランダム部に格納されている所定のアルゴリ
ズムを所定時間経過等の所定の条件下で変化させるアル
ゴリズム変更手段とを有している。
通鍵に変更できるとともに、データランダム部のアルゴ
リズムも変更可能にして、極めて暗号強度の高いデータ
送受信装置を得る。 【構成】 送信側から送信する所定の送信データを所定
の共通鍵データを基にデータランダム部に格納されてい
る所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信側に
送出し、又はその受信側で受信したその暗号文データを
その所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納
されている所定のアルゴリズムに従って復号処理して平
文データを抽出するデータ送受信装置であって、複数の
共通鍵データを予め格納する鍵データ格納手段と、所定
時間経過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手段か
ら所定の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段と、
前記データランダム部に格納されている所定のアルゴリ
ズムを所定時間経過等の所定の条件下で変化させるアル
ゴリズム変更手段とを有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データ送受信装置に係
り、特に暗号強度が高く、例えば、通信機能を備えたＩ
Ｃカード型の非接触式定期券を用いる自動改札システム
に好適なものに関する。
り、特に暗号強度が高く、例えば、通信機能を備えたＩ
Ｃカード型の非接触式定期券を用いる自動改札システム
に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、交信するデータの秘密を保持する
ために、データ内容を暗号化して通信を行うことが行わ
れている。この場合、通常、共通鍵暗号通信方式が採用
されている。
ために、データ内容を暗号化して通信を行うことが行わ
れている。この場合、通常、共通鍵暗号通信方式が採用
されている。
【０００３】共通鍵暗号通信方式は、受信相手Ａに送信
すべきデータ（以下、平文データというときもある）Ｄ
があるとき、先ず、受信相手Ａと共通の共通鍵データ
（以下、共通鍵という）ＫC を用いて暗号文ＫC ・Ｄを
作り、この暗号文ＫC ・Ｄを受信相手Ａに送信し、他
方、暗号文ＫC ・Ｄを受信した受信相手Ａは、暗号文Ｋ
C・Ｄを共通鍵ＫC を用いて復号処理してデータＤを抽
出するようにしている。
すべきデータ（以下、平文データというときもある）Ｄ
があるとき、先ず、受信相手Ａと共通の共通鍵データ
（以下、共通鍵という）ＫC を用いて暗号文ＫC ・Ｄを
作り、この暗号文ＫC ・Ｄを受信相手Ａに送信し、他
方、暗号文ＫC ・Ｄを受信した受信相手Ａは、暗号文Ｋ
C・Ｄを共通鍵ＫC を用いて復号処理してデータＤを抽
出するようにしている。
【０００４】この共通鍵方式のデータ送受信装置におい
ては、通常、鍵生成部において共通鍵ＫC を基にサブ鍵
を多種生成するとともに、その生成されたサブ鍵を用い
てデータランダム部で所定のアルゴリズムに従って平文
データＤを暗号化したり、又は復号化するようにしてい
る。
ては、通常、鍵生成部において共通鍵ＫC を基にサブ鍵
を多種生成するとともに、その生成されたサブ鍵を用い
てデータランダム部で所定のアルゴリズムに従って平文
データＤを暗号化したり、又は復号化するようにしてい
る。
【０００５】ところで、非接触式定期券は、磁気カード
式の定期券に比べ、記憶容量が大きいので、定期券の機
能の他に、例えば駅の売店等で買物もできるようなスト
アード・フェアカードとしての機能も持たせることが考
えられる。このような多機能型とすると、非接触式定期
券はもはや単なる定期券ではなくなり、一種の金券の性
格を有するので、データの改ざんを困難にして安全性を
確保することが望まれている。このため、自動改札機と
非接触式定期券との間で交信されるデータを暗号化する
ことが考えられている。
式の定期券に比べ、記憶容量が大きいので、定期券の機
能の他に、例えば駅の売店等で買物もできるようなスト
アード・フェアカードとしての機能も持たせることが考
えられる。このような多機能型とすると、非接触式定期
券はもはや単なる定期券ではなくなり、一種の金券の性
格を有するので、データの改ざんを困難にして安全性を
確保することが望まれている。このため、自動改札機と
非接触式定期券との間で交信されるデータを暗号化する
ことが考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、共通鍵
データを用いて暗号文化してデータ授受を行うデータ送
受信装置においては、一旦、共通鍵が解読されてしまう
と、データの改ざんを許してしまうこととなる。
データを用いて暗号文化してデータ授受を行うデータ送
受信装置においては、一旦、共通鍵が解読されてしまう
と、データの改ざんを許してしまうこととなる。
【０００７】このような不正を阻止する手段としては、
共通鍵のビット数を多くして、解読を困難にし、暗号強
度を高めることも考えられる。
共通鍵のビット数を多くして、解読を困難にし、暗号強
度を高めることも考えられる。
【０００８】しかし、単にビット数を多くしても、共通
鍵が解読されたときは、データ送受信装置のシステムを
変更しなければならない。
鍵が解読されたときは、データ送受信装置のシステムを
変更しなければならない。
【０００９】殊に、非接触式自動改札システムにおい
て、共通鍵が解読されたときは、システム変更の対象と
なる機器類が膨大であるため、大変な費用を必要とす
る。
て、共通鍵が解読されたときは、システム変更の対象と
なる機器類が膨大であるため、大変な費用を必要とす
る。
【００１０】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ためになされたものであって、その目的は、暗号強度が
高く、仮りに共通鍵が解読されたとしても、速やかに対
応できるデータ送受信装置を提供することにある。
ためになされたものであって、その目的は、暗号強度が
高く、仮りに共通鍵が解読されたとしても、速やかに対
応できるデータ送受信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデータ送受
信装置は、送信側から送信する所定の送信データを所定
の共通鍵データを基にデータランダム部に格納されてい
る所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信側に
送出し、又はその受信側で受信したその暗号文データを
その所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納
されている所定のアルゴリズムに従って復号処理して平
文データを抽出するデータ送受信装置において、複数の
共通鍵データを予め格納する鍵データ格納手段と、所定
時間経過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手段か
ら所定の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段とを
設けたことを特徴としている。また、前記データランダ
ム部に格納されている所定のアルゴリズムを所定時間経
過等の所定の条件下で変化させるアルゴリズム変更手段
を設けたことを特徴としている。さらに、複数の共通鍵
データを予め格納する鍵データ格納手段と、所定時間経
過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手段から所定
の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段と、前記デ
ータランダム部に格納されている所定のアルゴリズムを
所定時間経過等の所定の条件下で変化させるアルゴリズ
ム変更手段とを設けたことを特徴としている。
信装置は、送信側から送信する所定の送信データを所定
の共通鍵データを基にデータランダム部に格納されてい
る所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信側に
送出し、又はその受信側で受信したその暗号文データを
その所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納
されている所定のアルゴリズムに従って復号処理して平
文データを抽出するデータ送受信装置において、複数の
共通鍵データを予め格納する鍵データ格納手段と、所定
時間経過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手段か
ら所定の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段とを
設けたことを特徴としている。また、前記データランダ
ム部に格納されている所定のアルゴリズムを所定時間経
過等の所定の条件下で変化させるアルゴリズム変更手段
を設けたことを特徴としている。さらに、複数の共通鍵
データを予め格納する鍵データ格納手段と、所定時間経
過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手段から所定
の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段と、前記デ
ータランダム部に格納されている所定のアルゴリズムを
所定時間経過等の所定の条件下で変化させるアルゴリズ
ム変更手段とを設けたことを特徴としている。
【００１２】
【作用】上記構成において、鍵データ選択手段は、所定
の条件下で共通鍵データを変更する。したがって、それ
までの共通鍵は無効となり、それまで使用されていた共
通鍵が解読されても支障が生じない。また、アルゴリズ
ム変更手段は、所定の条件下で平文データを暗号化する
アルゴリズムを変更する。したがって、仮に共通鍵が解
読され、かつ暗号文が復号化できたとしても、アルゴリ
ズム変更後は、暗号文の復号化が困難となる。さらに鍵
データ選択手段とアルゴリズム変更手段とを備えると、
暗号強度は格段に向上する。
の条件下で共通鍵データを変更する。したがって、それ
までの共通鍵は無効となり、それまで使用されていた共
通鍵が解読されても支障が生じない。また、アルゴリズ
ム変更手段は、所定の条件下で平文データを暗号化する
アルゴリズムを変更する。したがって、仮に共通鍵が解
読され、かつ暗号文が復号化できたとしても、アルゴリ
ズム変更後は、暗号文の復号化が困難となる。さらに鍵
データ選択手段とアルゴリズム変更手段とを備えると、
暗号強度は格段に向上する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、一実施例装置の概略構成を示すブロック
図であって、送信側イには、所定の共通鍵（図示の例で
はＫ1 ）を基に複数種のサブ鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn
を生成する鍵生成部１が設けられている。
する。図１は、一実施例装置の概略構成を示すブロック
図であって、送信側イには、所定の共通鍵（図示の例で
はＫ1 ）を基に複数種のサブ鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn
を生成する鍵生成部１が設けられている。
【００１４】鍵生成部１に供給される共通鍵Ｋ1 は、送
信側イに設けられている図示しないメモリに予め格納さ
れている複数の共通鍵Ｋ1 〜Ｋn から、鍵データ選択部
２により択一的に選択されるように構成されている。
信側イに設けられている図示しないメモリに予め格納さ
れている複数の共通鍵Ｋ1 〜Ｋn から、鍵データ選択部
２により択一的に選択されるように構成されている。
【００１５】データランブム部３は、鍵生成部１のサブ
鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を用いて、平文データＤを所
定のアルゴリズムに従って暗号文Ｋ・Ｄを生成するよう
に構成されている。
鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を用いて、平文データＤを所
定のアルゴリズムに従って暗号文Ｋ・Ｄを生成するよう
に構成されている。
【００１６】このアルゴリズムは、共通鍵暗号方式とし
て一般的に用いられているフェイル（Ｆｅａｌ）−８方
式のｆ関数のＳ−ボックス（ＢＯＸ）が格納されてい
る。周知のＳ−ＢＯＸは、Ｓ1 （Ｘ1 ，Ｘ2 ）＝Ｒｏｔ
２（Ｘ1 ×Ｘ2 ＋Ｓ1 ）ｍｏｄ２５６であるが、本実施
例のＳ−ＢＯＸは、式中の「２」及び「Ｓ1 」がアルゴ
リズム変更部４によって変更されるように、つまり、Ｓ
×（Ｘ1 ，Ｘ2 ）＝ＲｏｔＮx （Ｘ1 ＋Ｘ2 ＋Ｓx ）ｍ
ｏｄ２５６に構成されている。
て一般的に用いられているフェイル（Ｆｅａｌ）−８方
式のｆ関数のＳ−ボックス（ＢＯＸ）が格納されてい
る。周知のＳ−ＢＯＸは、Ｓ1 （Ｘ1 ，Ｘ2 ）＝Ｒｏｔ
２（Ｘ1 ×Ｘ2 ＋Ｓ1 ）ｍｏｄ２５６であるが、本実施
例のＳ−ＢＯＸは、式中の「２」及び「Ｓ1 」がアルゴ
リズム変更部４によって変更されるように、つまり、Ｓ
×（Ｘ1 ，Ｘ2 ）＝ＲｏｔＮx （Ｘ1 ＋Ｘ2 ＋Ｓx ）ｍ
ｏｄ２５６に構成されている。
【００１７】送信部５は、周知の増幅器を備えて構成さ
れ、データランダム部３からの暗号文Ｋ・Ｄを受信側Ｄ
へ送信できるように構成されているとともに、受信側イ
で使用中の共通鍵（図示の例ではＫ1 ）の選択データ
（Ｋ1 ′）と、使用中のアルゴリズムの変数識別データ
（Ｎx ′，Ｓx ′）とを受信側ロへ送出するように構成
されている。
れ、データランダム部３からの暗号文Ｋ・Ｄを受信側Ｄ
へ送信できるように構成されているとともに、受信側イ
で使用中の共通鍵（図示の例ではＫ1 ）の選択データ
（Ｋ1 ′）と、使用中のアルゴリズムの変数識別データ
（Ｎx ′，Ｓx ′）とを受信側ロへ送出するように構成
されている。
【００１８】受信側ロには、送信側イと同一構成の鍵生
成部１１，鍵データ選択部１２，データランダム部１３
及びアルゴリズム変更部１４を備えているとともに、送
信側イの送信部５に対応した受信部１５を備えている。
また、送信側イの図示しないメモリには、送信側イと同
様に複数の共通鍵Ｋ1 ，Ｋ2 …Ｋn が予め格納されてい
る。
成部１１，鍵データ選択部１２，データランダム部１３
及びアルゴリズム変更部１４を備えているとともに、送
信側イの送信部５に対応した受信部１５を備えている。
また、送信側イの図示しないメモリには、送信側イと同
様に複数の共通鍵Ｋ1 ，Ｋ2 …Ｋn が予め格納されてい
る。
【００１９】次に、本実施例装置の動作について説明す
る。今、鍵データ選択部２は、共通鍵Ｋ1 を選択し、か
つアルゴリズム変更部４はＳ−ＢＯＸの変数をＮx1，Ｓ
x1を選択しているものとする。したがって、送信部５か
らは使用中の共通鍵とアルゴリズムを識別するための信
号（Ｋ1 ′，Ｎx1′，Ｓx1′）が受信側ロに送出され
る。
る。今、鍵データ選択部２は、共通鍵Ｋ1 を選択し、か
つアルゴリズム変更部４はＳ−ＢＯＸの変数をＮx1，Ｓ
x1を選択しているものとする。したがって、送信部５か
らは使用中の共通鍵とアルゴリズムを識別するための信
号（Ｋ1 ′，Ｎx1′，Ｓx1′）が受信側ロに送出され
る。
【００２０】鍵生成部１では、選択された共通鍵Ｋ1 を
用いて複数種（Ｆｅａｌ−８の場合は８個）のサブ鍵Ｋ
1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を生成し、データランダム部３で
は、これらサブ鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を用いて変数
Ｎx1，Ｓx1のアルゴリズムに従って平文データＤを暗号
文Ｋ・Ｄに変換する。そして、この暗号文Ｋ・Ｄは、送
信部５から受信側ロへ送出される。
用いて複数種（Ｆｅａｌ−８の場合は８個）のサブ鍵Ｋ
1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を生成し、データランダム部３で
は、これらサブ鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を用いて変数
Ｎx1，Ｓx1のアルゴリズムに従って平文データＤを暗号
文Ｋ・Ｄに変換する。そして、この暗号文Ｋ・Ｄは、送
信部５から受信側ロへ送出される。
【００２１】受信部５は、受信信号から使用中の共通鍵
データ（Ｋ1 ′）と使用中アルゴリズムの識別データ
（Ｎx1′，Ｓx1′）を鍵データ選択部１２及びアルゴリ
ズム変更部１４にそれぞれ送出する。したがって、鍵デ
ータ選択部１２は、共通鍵Ｋ1を選択するとともに、デ
ータランダム部１３は変数Ｎx1，Ｓx1を選択する。
データ（Ｋ1 ′）と使用中アルゴリズムの識別データ
（Ｎx1′，Ｓx1′）を鍵データ選択部１２及びアルゴリ
ズム変更部１４にそれぞれ送出する。したがって、鍵デ
ータ選択部１２は、共通鍵Ｋ1を選択するとともに、デ
ータランダム部１３は変数Ｎx1，Ｓx1を選択する。
【００２２】鍵データ生成部１１は、共通鍵Ｋ1 に基づ
いて複数種のサブ鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を生成する
とともに、データランダム部１３は、受信部１５から入
力した暗号文Ｋ・Ｄを変数Ｎx1，Ｓx1の所定のアルゴリ
ズムに従って復号処理して復号文Ｄを抽出する。
いて複数種のサブ鍵Ｋ1 ・ｋ1 〜Ｋ1 ・ｋn を生成する
とともに、データランダム部１３は、受信部１５から入
力した暗号文Ｋ・Ｄを変数Ｎx1，Ｓx1の所定のアルゴリ
ズムに従って復号処理して復号文Ｄを抽出する。
【００２３】送信側イの鍵データ選択部２及びアルゴリ
ズム変更部４は、一定の条件下で、例えば所定時間経過
後に、あるいは、当日の天候の状態による等の全く不規
則的に共通鍵を選択し、さらにアルゴリズムを変更する
ようにしてある。
ズム変更部４は、一定の条件下で、例えば所定時間経過
後に、あるいは、当日の天候の状態による等の全く不規
則的に共通鍵を選択し、さらにアルゴリズムを変更する
ようにしてある。
【００２４】したがって、第三者が故意に一時的に使用
されている共通鍵及びアルゴリズムを膨大な時間と費用
を費やして解読したときには、既に、別の共通鍵とアル
ゴリズムが使用されているので、その解読は全く意味を
なさないこととなる。このため、極めて暗号強度の高い
データ送受信装置とすることができる。
されている共通鍵及びアルゴリズムを膨大な時間と費用
を費やして解読したときには、既に、別の共通鍵とアル
ゴリズムが使用されているので、その解読は全く意味を
なさないこととなる。このため、極めて暗号強度の高い
データ送受信装置とすることができる。
【００２５】なお、上述の実施例では、共通鍵とアルゴ
リズムを同時に変更するようにしたが、どちらか一方だ
けでもよく、又は両者を交互に変更するようにしてもよ
い。
リズムを同時に変更するようにしたが、どちらか一方だ
けでもよく、又は両者を交互に変更するようにしてもよ
い。
【００２６】
【発明の効果】本発明に係るデータ送受信装置は、共通
鍵又はデータランダム部のアルゴリズムを所定の条件下
で変更するようにしたので、極めて暗号強度が高く、仮
に共通鍵が解読されても、すぐに他の共通鍵に変更する
ことが可能である。また、共通鍵とアルゴリズムの両方
を変更するようにすると、より暗号強度を高めることが
可能となる。
鍵又はデータランダム部のアルゴリズムを所定の条件下
で変更するようにしたので、極めて暗号強度が高く、仮
に共通鍵が解読されても、すぐに他の共通鍵に変更する
ことが可能である。また、共通鍵とアルゴリズムの両方
を変更するようにすると、より暗号強度を高めることが
可能となる。
【図１】本発明の一実施例装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１，１１ 鍵生成部 ２，１２ 鍵データ選択部（鍵データ選択手段） ３，１３ データランダム部 ４，１４ アルゴリズム変更部（アルゴリズム変更
手段） ５ 送信部 １５ 受信部 イ 送信側 ロ 受信側
手段） ５ 送信部 １５ 受信部 イ 送信側 ロ 受信側
Claims (3)
- 【請求項１】 送信側から送信する所定の送信データを
所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納され
ている所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信
側に送出し、又はその受信側で受信したその暗号文デー
タをその所定の共通鍵データを基にデータランダム部に
格納されている所定のアルゴリズムに従って復号処理し
て平文データを抽出するデータ送受信装置において、 複数の共通鍵データを予め格納する鍵データ格納手段
と、 所定時間経過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手
段から所定の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段
と、 を設けたことを特徴とするデータ送受信装置。 - 【請求項２】 送信側から送信する所定の送信データを
所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納され
ている所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信
側に送出し、又はその受信側で受信したその暗号文デー
タをその所定の共通鍵データを基にデータランダム部に
格納されている所定のアルゴリズムに従って復号処理し
て平文データを抽出するデータ送受信装置において、 前記データランダム部に格納されている所定のアルゴリ
ズムを所定時間経過等の所定の条件下で変化させるアル
ゴリズム変更手段を設けたことを特徴とするデータ送受
信装置。 - 【請求項３】 送信側から送信する所定の送信データを
所定の共通鍵データを基にデータランダム部に格納され
ている所定のアルゴリズムに従って暗号化したのち受信
側に送出し、又はその受信側で受信したその暗号文デー
タをその所定の共通鍵データを基にデータランダム部に
格納されている所定のアルゴリズムに従って復号処理し
て平文データを抽出するデータ送受信装置において、 複数の共通鍵データを予め格納する鍵データ格納手段
と、 所定時間経過等の所定の条件下で、前記鍵データ格納手
段から所定の共通鍵データを選択する鍵データ選択手段
と、 前記データランダム部に格納されている所定のアルゴリ
ズムを所定時間経過等の所定の条件下で変化させるアル
ゴリズム変更手段と、 を設けたことを特徴とするデータ送受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024750A JPH06216897A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | データ送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024750A JPH06216897A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | データ送受信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216897A true JPH06216897A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=12146824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5024750A Pending JPH06216897A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | データ送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06216897A (ja) |
Cited By (26)
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|---|---|---|---|---|
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