(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信電波式認証システムに関する方法であって、該方法は：
少なくとも１つの送信電波源から、認証信号及び少なくとも１つのガード用信号を送信することと、
少なくとも１つの受信電波源から、少なくとも１つの結果信号を受信することであって、前記少なくとも１つの結果信号が、前記認証信号及び前記少なくとも１つのガード用信号のうちの少なくとも一方の信号を含む、前記受信することと、
少なくとも１つの認証装置で、少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記受信電波源から受信する前記結果信号を分析することにより認証することと、
を含み、
前記ガード用信号のビットストリームの変調方式を変更して、前記ビットストリーム内のビット群の放送電力をビットごとに変更する、方法。
【請求項２】
送信電波式認証システムに関する方法であって、該方法は：
少なくとも１つの送信電波源から、認証信号及び少なくとも１つのガード用信号を送信することと、
少なくとも１つの受信電波源から、少なくとも１つの結果信号を受信することであって、前記少なくとも１つの結果信号が、前記認証信号及び前記少なくとも１つのガード用信号のうちの少なくとも一方の信号を含む、前記受信することと、
少なくとも１つの認証装置で、少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記受信電波源から受信する前記結果信号を分析することにより認証することと、
を含み、
少なくとも２つのガード用信号を送信するときに、これらの２つのガード用信号の相対電力を変化させて、前記認証信号のより近くに位置する前記ガード用信号群が、前記認証信号から遠く離れて位置する前記ガード用信号群よりも大きい電力を有するようにする、方法。
【請求項３】
前記認証信号及び前記ガード用信号は、少なくとも１つの周波数に載せて送信される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ガード用信号で送信されるデータを用いて正当性を確認する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのガード用信号は、少なくとも部分的に認証信号を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項６】
前記ガード用信号で送信されるデータは、局所情報及び地域情報のうちの少なくとも一方の情報を含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項７】
前記ガード用信号で送信されるデータは偽データであり、該偽データを用いて、権限のない認証要求者、及び危険に曝されるシステムのうちの少なくとも一方を検知または位置特定する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項８】
前記ガード用信号で送信されるデータは、これらの信号の重なり領域内に位置する正当な認証要求者が追跡することができる、請求項１または２に記載の方法。
【請求項９】
前記データは、少なくとも２つの位相のずれた２値位相偏移変調（ＢＰＳＫ）信号を利用して送信されることにより、前記位相のずれたＢＰＳＫ信号群が、少なくとも１つの４値位相偏移変調（ＱＰＳＫ）信号として現われる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
送信電波式認証システムであって、該システムは、
複数の認証信号を送信する少なくとも１つの送信電波源と、
前記複数の認証信号のうちの少なくとも２つの認証信号を含む結果信号を受信する少なくとも１つの受信電波源と、
少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記少なくとも１つの受信電波源の位置から受信する前記結果信号の特性を、前記認証要求者が前記少なくとも１つの受信電波源の位置から受信する必要がある前記結果信号の予測特性と比較することにより認証する、少なくとも１つの認証装置とを含む、システム。
【請求項１１】
前記複数の認証信号は、同じ周波数に載せて、同時刻に送信され、そして
各認証信号は、他の認証信号群とは異なる変調を有する、
請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記異なる変調は、デジタル変調された異なる擬似ランダム系列である、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
デジタル変調された前記異なる擬似ランダム系列は、ＢＰＳＫの異なる符号系列である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記特性は、信号電力、ドップラーシフト、受信時刻、及び信号変調度のうちの少なくとも１つである、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
送信電波式認証システムに関する方法であって、該方法は：
少なくとも１つの送信電波源から、複数の認証信号を送信することと、
少なくとも１つの受信電波源から、前記認証信号群のうちの少なくとも２つの認証信号を含む結果信号を受信することと、
少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記少なくとも１つの受信電波源位置から受信する前記結果信号の特性を、前記認証要求者が前記少なくとも１つの受信電波源位置から受信する必要がある前記結果信号の予測特性と比較することにより認証することと、
を含む、方法。
【請求項１６】
前記認証信号群は、同じ周波数に載せて、同時刻に送信され、そして
各認証信号は、他の認証信号群とは異なる変調を有する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記異なる変調は、デジタル変調された異なる擬似ランダム系列である、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
デジタル変調された前記異なる擬似ランダム系列は、ＢＰＳＫの異なる符号系列である、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記特性は、信号電力、ドップラーシフト、受信時刻、及び信号変調度のうちの少なくとも１つである、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガード用スポットビームに関するものである。詳細には、本開示は、衛星利用認証システムにおいてなりすまし（ｓｐｏｏｆｉｎｇ）攻撃を防止するガード用スポットビームに関するものである。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は、ガード用スポットビームを用いて、衛星利用認証システムにおけるなりすまし攻撃を防止する方法、システム、及び装置に関するものである。詳細には、本開示は、権限のない認証要求者が信号を追跡するのを防止する送信電波式認証システムに関するものである。１つ以上の実施形態では、本開示の方法は、少なくとも１つの送信電波源から、認証信号及び少なくとも１つのガード用信号を送信することを含む。前記方法は更に、少なくとも１つの受信電波源から、少なくとも１つの結果信号を受信することを含む。前記少なくとも１つの結果信号は、前記認証信号及び／又は少なくとも１つのガード用信号を含む。また、前記方法は更に、少なくとも１つの認証装置で、少なくとも１つの認証要求者を、少なくとも１つの認証要求者が少なくとも１つの受信電波源から受信する少なくとも１つの結果信号を分析することにより認証することを含む。少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの認証要求者は、エンティティ及び／又はユーザである。
【０００３】
エンティティまたはユーザ認証方法によって、第三者認証機関は、リモートリソースに関するユーザ、資産、または機器（例えば、認証要求者）の識別情報が正当であることを、１方向認証方法により確認することができる。エンティティは、機器（例えば、携帯電話機、コンピュータ、サーバなど）または追跡する必要のある資産とすることができるのに対し、ユーザは、人間または他の生命体／非生命体とすることができる。エンティティ及び／又はユーザは、接続全体またはセッション全体の期間に亘って認証される。エンティティ及び／又はユーザは、初めての認証後の再認証を要求することができる。再認証要求は、ホストネットワークにより定義され、そして環境に固有の要求とすることができる。別の構成として、このシステムは、個別の認証プロセスをメッセージごとに必要とするメッセージ利用認証システムに用いることができる。本明細書において記載される方法は、セッション利用認証、メッセージ利用認証、またはこれらの認証の組み合わせに対応して用いることができる。
【０００４】
更に、この方法は、受信装置群自体に適用して、１方向認証を、離れて位置する第三者によって完了させるのではなく、これらの受信装置のうちの１つ以上の受信装置によって完了させる必要があるようにすることができる。この方法が単一の装置によって行なわれる場合、当該方法もまた、１方向認証方法であると考えられる。しかしながら、この方法は、多方向認証方法として適用して、少なくとも２つのピア装置が互いを認証することができるようにすることもできる。この１方向または多方向装置間認証方法では、認証は普通、２つの正当な受信装置の各受信装置が認識することができ、かつ権限のない、または不正な受信装置は決して認識することができない共有鍵暗号（対称及び非対称）を利用して行なわれる。各装置は、装置自体とピア装置またはセキュリティ証明書の形態の公開鍵（ｐｕｂｌｉｃ  ｋｅｙ）／秘密鍵（ｐｒｉｖａｔｅ  ｋｅｙ）ペアとの間で共有される暗号パスワードのような固有の認証信任状を有することができる。装置は、当該装置が他方のピア装置に対して、当該装置が共有鍵暗号を認識しているので正当であることを証明することができる場合に、当該装置自体が本物であることを証明したことになる。一旦、認証が、少なくとも２つの装置の間でこの多方向認証方法により完了すると、これらの装置は、これらの装置の識別情報が正当であることを互いに対して証明したことになる。次に、これらの装置は、これらの装置が、合意されたサイバーセキュリティポリシーを実行するように選択することができるこれらの装置独自の認証ネットワークを構築して、所定の環境におけるネットワーク接続リソース群との通信、及びネットワーク接続リソース群へのアクセスを保護する。
【０００５】
１つ以上の実施形態では、前記認証信号及び前記少なくとも１つのガード用信号は、同じ送信電波源から送信される。少なくとも１つの実施形態では、前記認証信号及び少なくとも１つのガード用信号は、異なる送信電波源から送信される。幾つかの実施形態では、前記認証信号及び少なくとも１つのガード用信号は、同じ周波数に載せて送信される。別の実施形態では、前記認証信号及び少なくとも１つのガード用信号は、異なる周波数に載せて送信される。
【０００６】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つのガード用信号で送信されるデータを用いて正当性を確認する。１つ以上の実施形態では、少なくとも１つのガード用信号は、少なくとも部分的に認証信号を含む。種々の実施形態では、前記ガード用信号は、正当とするか、または偽とすることができる認証信号及び／又はデータを含むことができる。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのガード用信号で送信されるデータは、局所情報及び／又は地域情報を含む。別の実施形態では、少なくとも１つのガード用信号で送信されるデータは偽データであり、該偽データを用いて、権限のない認証要求者、及び／又は危険に曝されるシステムを検出する。幾つかの実施形態では、少なくとも１つのガード用信号で送信されるデータは偽データであり、該偽データを用いて、権限のない認証要求者、及び／又は危険に曝されるシステムを位置特定する。
【０００７】
１つ以上の実施形態では、前記ガード用信号で送信されるデータは、これらの信号の重なり領域内に位置する正当な認証要求者が追跡することができる。幾つかの実施形態では、前記データは、少なくとも２つの差動２値位相偏移変調（ＢＰＳＫ）信号を利用して送信され、前記差動ＢＰＳＫ信号群は、少なくとも１つの４値位相偏移変調（ＱＰＳＫ）信号として現われる。少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つのガード用信号のビットストリームの変調方式を変更して、前記ビットストリーム内のビット群の放送電力をビットごとに変更する。幾つかの実施形態では、少なくとも２つのガード用信号を送信するときに、これらのガード用信号の相対電力を変化させて、前記認証信号のより近くに位置する前記ガード用信号群が、前記認証信号から遠く離れて位置する前記ガード用信号群よりも大きい電力を有するようにする。
【０００８】
更に、本開示は、権限のない認証要求者が信号を追跡するのを防止する送信電波式認証システムを教示するものである。１つ以上の実施形態では、本開示のシステムは、少なくとも１つの送信機と、少なくとも１つの受信機と、そして少なくとも１つの認証装置と、を含む。１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの送信機は、認証信号及び少なくとも１つのガード用信号を送信し；そして少なくとも１つの受信機は、少なくとも１つの結果信号を受信する。少なくとも１つの結果信号は、前記認証信号及び／又は少なくとも１つのガード用信号を含む。少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの認証装置は、少なくとも１つの認証要求者を、該少なくとも１つの認証要求者が少なくとも１つの受信機から受信する少なくとも１つの結果信号を分析することにより認証する。１つ以上の実施形態では、前記システムは更に、サイバーロケートポータルを含むことに注目されたい。これらの実施形態では、前記結果信号は前記認証装置に送信されて、サイバーロケートポータルを介した認証を行なう。
【０００９】
１つ以上の実施形態では、前記認証データを暗号化して、なりすまし者によって傍受され、そして再利用されるのを防止する。更に、前記データに署名を付加することができ、この署名を用いて、特定のポータル装置から送信されるデータを、前記データの署名を当該特定のポータル装置に対応する署名と比較することにより確認することができる。この方法、または別の同様の機構は、種々のタイプのサイバー攻撃を阻止するために必須である。
【００１０】
各サイバーロケートポータル装置は、暗号化のための固有鍵を有することができ、そしてサンプルデータに署名を付加するための更に別の鍵を有することができる。これらの鍵は最適には、認証サーバ及びポータル装置だけが認識することになる。権限のない認証要求者が１つのポータル装置の複数鍵を同定する場合に、残りのポータル装置に、これらの鍵を用いることによりなりすまし攻撃をしかけることができないので、このアーキテクチャにより、他のポータル装置の安全を保持し易くなる。このようなセーフガードの１つの例として、建物の内部に位置する正当な認証要求者が、当該認証要求者のポータル装置を使用している場合、建物のすぐ外側に居て、正当な認証要求者のパスワードを識別してしまったなりすまし者は、なりすまし者が、サンプルデータに正当な認証要求者のポータル装置の署名を正確に付加することができないので、当該システムになりすまし攻撃をしかけることができない。更に、本開示のシステムの場合、認証要求者のポータル装置を盗聴し、そして当該認証要求者のパスワードを識別してしまっているが、当該認証要求者のアクセス場所の近傍には位置していないなりすまし者は、セキュアネットワークへのアクセスを行なうことができない。
【００１１】
１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの認証要求者は、エンティティ及び／又はユーザである。少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの受信機、及び少なくとも１つの送信機は、少なくとも１つのトランシーバに一体的に組み込まれる。幾つかの実施形態では、前記認証信号及び少なくとも１つのガード用信号は、同じ送信機から送信される。少なくとも１つの実施形態では、前記認証信号及び少なくとも１つのガード用信号は、異なる送信機から送信される。１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの認証装置は、サーバ及び／又はプロセッサを含む。幾つかの実施形態では、前記認証信号及び少なくとも１つのガード用信号は、同じ周波数に載せて送信される。
【００１２】
少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの認証装置は、ホストネットワークの少なくとも一部を動作させる。１つ以上の実施形態では、本開示のシステムは更に、少なくとも１つの認証要求者と少なくとも１つの認証装置との間の介在手段として動作するホストネットワークを備える。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの受信機は、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、コンピュータノード、インターネットプロトコル（ＩＰ）ノード、サーバ、及び／又はｗｉ−ｆｉノードのうちの少なくとも１つにおいて用いられる。
【００１３】
幾つかの実施形態では、認証要求者インターフェース装置（例えば、受信機）は、サイバーロケートポータル装置の機能を含むこともできる。幾つかの実施形態では、認証要求者インターフェース装置、及びサイバーロケートポータル装置を組み合わせて、携帯電話機またはＰＤＡに組み込む。携帯電話機またはＰＤＡがサイバーロケートポータル装置を含む場合、信号処理機能、暗号化機能、及び署名機能は理想的には、なりすまし者による攻撃を受け易い携帯電話機またはＰＤＡのオペレーティングシステムの一部ではないハードウェア及び／又はファームウェアとして実行することができる。例えば、任意であるが、暗号化鍵及び署名鍵だけでなく、未暗号化サンプルデータには携帯電話機またはＰＤＡのオペレーティングシステムがアクセスすることができない。
【００１４】
１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの送信機は、少なくとも１つの衛星、及び／又は少なくとも１つの擬似衛星において用いられる。幾つかの実施形態では、少なくとも１つの衛星は、低軌道地球周回（ＬＥＯ）衛星、中高度軌道周回（ＭＥＯ）衛星、及び／又は地球同期軌道（ＧＥＯ）衛星である。１つ以上の実施形態では、少なくとも１つの認証要求者は、静止している、そして／または移動している。少なくとも１つの実施形態では、少なくとも１つの認証装置はピア装置である。
【００１５】
１つ以上の実施形態では、送信電波式認証システムに関する方法は、少なくとも１つの送信電波源から、複数の認証信号を送信することを含む。前記方法は更に、少なくとも１つの受信電波源から、前記認証信号群のうちの少なくとも２つの認証信号を含む結果信号を受信することを含む。更に、前記方法は、少なくとも１つの認証装置で、少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記受信電波源位置（群）から受信する前記結果信号の特性を、前記認証要求者が前記受信電波源位置（群）から受信する必要がある前記結果信号の予測特性と比較することにより認証することを含む。
【００１６】
１つ以上の実施形態では、送信電波式認証システムに関するシステム及び方法は、少なくとも１つの送信電波源から、スポットビーム群に含まれる複数の認証信号を送信することを含み、各スポットビームは、１つの認証信号を含む。少なくとも１つの実施形態では、前記送信電波源（群）は、イリジウム衛星コンステレーションの少なくとも１つのＬＥＯ衛星において用いられる。幾つかの実施形態では、これらの認証信号は、同じ周波数に載せて送信される。前記方法は更に、少なくとも１つの受信電波源から、前記認証信号群のうちの少なくとも２つの認証信号を含む結果信号を受信することを含む。更に、前記方法は、少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記受信電波源位置（群）から受信する前記結果信号の特性を、前記認証要求者が前記受信電波源位置（群）から受信する必要がある前記結果信号の予測特性と比較することにより認証することを含む。
【００１７】
少なくとも１つの実施形態では、前記認証信号群は、同じ送信電波源から送信される。別の実施形態では、前記認証信号群は、異なる送信電波源から送信される。幾つかの実施形態では、前記送信電波源（群）は、少なくとも１つの衛星、及び／又は少なくとも１つの擬似衛星で用いられる。１つ以上の実施形態では、前記認証信号群は、同じ周波数に載せて、同時刻に送信され、そして各認証信号は、他の認証信号群とは異なる変調を有する。少なくとも１つの実施形態では、前記異なる変調は、デジタル変調された異なる擬似ランダム系列である。幾つかの実施形態では、デジタル変調された前記擬似ランダム系列は、ＢＰＳＫの異なる符号系列である。
【００１８】
１つ以上の実施形態では、比較されるこれらの特性は、信号電力、ドップラーシフト、受信時刻、及び／又は信号変調度である。詳細には、受信信号の変調は、複数の認証信号の合成であり、そしてこの結果として得られる合成された変調は、受信電波源の位置とともに変化する特性を有する。
【００１９】
本開示のこれらの特徴、態様、及び利点、及び他の特徴、態様、及び利点は、以下の説明、添付の請求項、及び添付の図面を参照することにより一層深く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、認証ビームを複数のガード用ビームと一緒に送信する衛星を利用する送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【図２】図２は、屋内環境で使用される送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【図３Ａ】図３Ａは、３つの重なりスポットビーム内の種々の位置、及びこれらのスポットビームの近傍の種々の位置に位置する４つの認証要求者を有する送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの３つのスポットビームで送信される信号群のグラフの１つの実施形態を示している。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図３Ａの４つの認証要求者の位置における３つのスポットビームの信号強度配列の１つの実施形態を示している。
【図３Ｄ】図３Ｄは、図３Ａの３つのスポットビームのビット配列の１つの実施形態を示している。
【図３Ｅ】図３Ｅは、図３Ａの４つの認証要求者が受信する結果として得られる信号系列の配列の１つの実施形態を示している。
【図３Ｆ】図３Ｆは、図３Ａの４つの認証要求者が受信する結果として得られる信号群を表わすグラフの１つの実施形態を示している。
【図４】図４は、ガード用ビーム送信電波を副任務の一部として用いる送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【図５】図５は、差動２値位相偏移変調（ＢＰＳＫ）ガード用ビーム送信電波を用いる送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【図６】図６は、空中を移動している認証要求者を有する送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【図７】図７は、サイバーロケートポータルを認証サーバと一緒に用いる送信電波式認証システムの１つの実施形態を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の説明では、非常に多くの詳細を説明することにより、システムについての更に完全な記載を提供することができる。しかしながら、この技術分野の当業者であれば、開示のシステムを、これらの特定の詳細を用いることなく実施することができることを理解できるであろう。他の例では、公知の特徴については詳細に説明することはせず、当該システムを不必要に不明瞭にしてしまうことがないようにしている。
【００２２】
図１は、“ｂｅａｍ  ｚｅｒｏ（ビームゼロ）”と表記することもでき、かつ１つ以上のガード用ビーム（ｇｕａｒｄ  ｂｅａｍｓ）と一緒に利用される認証ビーム１２０を含む重なりスポットビーム群１４０を送信する衛星１１０を利用する送信電波式認証システム１００の１つの実施形態を示している。権限のない認証要求者１５０は、認証システム１００になりすまし攻撃をしかけて、セキュアネットワークへのアクセスを、正当な権限のある認証要求者１６０の位置に居るふりをすることにより達成しようと試みる。１つ以上の実施形態では、認証要求者は、静止しているか、または移動しているユーザまたはエンティティとすることができる。１つの実施形態では、当該エンティティは、機器（例えば、携帯電話機、個人用機器、コンピュータ、サーバなど）またはシステムとすることができ、そしてユーザは、人間とすることができるか、または他の生物または非生物とすることができる。
【００２３】
ガード用ビーム群１３０内、及びビームゼロ１２０内の各位置では、固有の認証信号を各ビーム１４０から受信する。これらのビーム１４０が重なるこれらの領域内のこれらの位置では、複合認証信号を受信する。権限のない認証要求者１５０は、権限のある認証要求者１６０の位置に位置していないので、権限のない認証要求者１５０は、セキュアネットワークへのアクセスに必要な特定の認証信号１２０を受信しないことになる。認証要求者が、これらの衛星認証信号によって証明することができる正当な位置に居ることがない限り、セキュアネットワークへのアクセスは拒否される。
【００２４】
図２は、屋内環境で使用される送信電波式認証システム２００の１つの実施形態を示している。１つ以上の実施形態では、送信電波式認証システム２００を用いることができる追跡／監視システムの種類として、これらには限定されないが、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）システム；従業員セキュリティに使用されるカードのようなスマートカード；オンラインバンキングまたは他のファンド／クレジット監視；囚人追跡；及びＭｅｇａｎ’ｓ  Ｌａｗ（ミーガン法）に基づく性犯罪者の追跡を挙げることができる。
【００２５】
図２に示すように、屋内／減衰環境に居る権限のある認証要求者２１０は、セキュアネットワークへのアクセスを、認証装置２３０が、権限のある認証要求者２１０が正当な位置に居ることを、時刻及び位置の両方について固有である衛星信号を利用することにより証明することができる場合に取得する。正当な位置に居ると虚偽の主張を行なうことにより認証システム２００になりすまし攻撃をしかけようと試みる権限のない認証要求者２２０は、権限のない認証要求者２２０が正しい固有の信号データを供給することができないのでネットワークへのアクセスを拒否される。当該固有の信号は、衛星２５０から送信される複数の重なりビームから特定の位置で受信する結果として得られる複合信号である。これらの重なりビームは、権限のある認証要求者２１０を含む領域をカバーする。この図では、権限のある認証要求者２１０は、ＧＰＳ信号及び他の位置特定信号が届かない屋内に居るものとして図示されており、そして権限のない認証要求者２２０は、認証装置２３０の外側に位置し、そして認証装置２３０になりすまし攻撃をしかけようと試みる様子が図示されている。
【００２６】
図２を参照し続けると、権限のある認証要求者２１０は、セキュアネットワークへのアクセスを、セキュアネットワーク認証装置２３０に対して、地上通信システム２４０を介してリクエストする。このリクエストは、権限のある認証要求者２１０が衛星２５０から受信する固有の時刻／位置信号からのデータを含む。当該信号データが権限のある認証要求者２１０の位置に一致する場合、認証装置２３０は、認証要求者２１０によるセキュアネットワークへのアクセスを承認する。このように、ビームゼロによって照射される領域内に居るものとして図示される権限のある認証要求者２１０が、セキュアネットワークへのアクセスを承認されるのに対し、ビームゼロによって照射され、かつビームゼロ認証信号を変化させたガード用ビームによって照射される領域内に居るものとして図示される権限のない認証要求者２１０はアクセスを拒否される。
【００２７】
図３Ａ〜３Ｆは、１つ以上の認証要求者が複数の重なりスポットビームから受信する信号を利用して、１つ以上の認証要求者の位置及び識別情報を認証する実施形態を描いている。基本的な考え方は、これらの認証要求者が重なりスポットビームパターン内に位置する場所によって異なるが、各認証要求者は、異なる複合信号を、複数のスポットビームから送信される信号群の組み合わせから受信することになるということである。詳細には、図３Ａは、４つの認証要求者（すなわち、Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）が、３つの重なりスポットビーム（すなわち、ビーム１、ビーム２、及びビーム３）内の種々の位置、及びこれらのスポットビームの近傍の種々の位置に位置している例示的な状況を有する本開示の送信電波式認証システムを示している。従って、この図は、重なりスポットビームが認証要求者Ａ，Ｂ，及びＣの位置を照射する様子を示している。認証要求者Ｄの位置は、ビームパターンのすぐ外側にあるものとして図示されている。
【００２８】
図３Ｂは、図３Ａの３つの重なりスポットビームで送信される例示的な信号（１、２、及び３）を示すグラフ３００を示している。詳細には、この図は、各スポットビーム（ビーム１、ビーム２、及びビーム３）で送信され、かつ認証要求者を認証するために使用される例示的な一連の信号を示している。３つの曲線（グラフ３００の１、２、及び３により指示される）は、各スポットビームから送信される信号についてビット列が時間と共に変化する様子を示している。これらの３つのビット列は、本発明の考え方を明らかにするためにのみ使用される。従って、他の多くの種類の信号、及び変調方式を用いてもよい。また、信号パターンを周期的に変化させて、権限のない認証要求者からの保護を強化することができ、そして移動する認証要求者が特定の位置に居る時点に対応する固有の時刻を提供することができる。更に、認証要求者を認証するために使用されるこれらの信号は、通常の信号とは別に、通常の送信時のほんの僅かな期間に亘って送信することができる、または別の構成として、通常の信号に重畳することができる。
【００２９】
図３Ｃは、図３Ａの４つの認証要求者（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）の位置における３つのスポットビーム（ビーム１、ビーム２、及びビーム３）の信号強度配列３１０を示している。詳細には、信号ビーム受信（ｓｉｇｎａｌ  ｂｅａｍ  ｒｅｃｅｉｖｅｄ：ｓｂｒ）配列３１０は、配列３１０の複数行に並んで受信される信号ビーム（ビーム１、ビーム２、及びビーム３）から、各認証要求者（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）が、配列３１０の複数列に並んで受信する信号の強度を示している。例えば、位置Ｂに居る認証要求者は、信号の殆どの部分をビーム２から受信し、このビーム２は、ビーム１及び３それぞれからの信号の強度２及び１．５と比較して１１という信号強度を有する。認証要求者が受信する信号の特徴及び／又は特性は、当該認証要求者の位置が正当であることを確認するために使用される署名である。
【００３０】
図３Ｄは、図３Ａの３つのスポットビーム（ビーム１、ビーム２、及びビーム３）に対応するビット配列３２０を示している。この図では、ビット配列３２０は、各ビーム（ビーム１、ビーム２、及びビーム３）から３つの配列行に並んで送信される信号系列を時間の関数として示しており、この信号系列は、配列３２０の１６列で表わされる。この場合、本発明の考え方を示すために、送信信号は２値表示である。しかしながら、別の実施形態では、他の信号パターンを用いてもよい。
【００３１】
図３Ｅは、図３Ａの４つの認証要求者（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）が受信する結果として得られる信号系列の配列３３０を示している。この図は、これらの認証要求者が位置Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤで複数の重なりビームから受信する結果として得られる複合信号系列を示している。ｇが各認証要求者の受信機のゲインに等しい場合、結果信号（ｒｘ）＝ｇ×（ｓｂｒＴ）×（ｂｉｔｓ）が成り立つ。この例では、ゲイン（ｇ）は、０．７に等しくなるように選択される（すなわち、ｇ＝０．７）。受信配列（ｒｘＴ）３３０の１６行は、時間ステップを表わし、そして４列は、認証要求者の異なる位置（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）に対応する。この例では、位置Ｄに居る認証要求者は、この位置がビームパターンの外側にあるので信号を受信しないことに注目されたい。
【００３２】
図３Ｆは、図３Ａの４つの認証要求者（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）が受信する結果として得られる信号を表わすグラフ３４０を示している。４つの曲線（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤにより指示される）は、認証要求者が位置Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤで受信する結果として得られる信号を時系列で示している。結果として得られる４つの複合信号は、４つの認証要求者（Ａ，Ｂ，Ｃ，及びＤ）のそれぞれに対応する固有の認証要求者位置識別情報となる。
【００３３】
図４は、ガード用ビーム送信電波を副任務の一部として用いる送信電波式認証システム４００の１つの実施形態を示している。この実施形態では、少なくとも１つのガード用ビームを用いて、正当なデータを衛星４１０の副任務の一部として送信する。例えば、ガード用ビームを用いて、ガード用ビームの到達範囲において有効であるディファレンシャルＧＰＳネットワーク補正値のような地域情報を放送することができる。しかしながら、セキュリティを高める場合には、これは、更にランダムな信号よりも地域情報の方を、なりすまし者が見付け出すことができる可能性が高いので、好適な実施形態ではないことに留意されたい。別の例として、ガード用ビームを用いて、主任務（すなわち、認証信号）に関連する、そして／または副任務に関連するデータを送信することができる。
【００３４】
図４に示すように、認証信号はバーストとして送信することができる。これらの認証信号はバースト、ビームゼロ、または交互照射ビーム（ビームゼロ及びガード用ビームを含む）としてランダムに送信することにより、これらの認証信号のタイミングで認証要求者の位置を通知するようにすることができる。従って、認証要求者が複数のバーストを受信する場合、当該認証要求者は、ビームゼロ内に、またはビーム重なり領域内に位置する。
【００３５】
別の実施形態では、これらの認証信号を通常のデータ送信電波に重畳して、これらの認証信号が衛星送信電波電力及び／又は衛星送信電波周波数帯に及ぼす悪影響を最小限に抑えることができる。これらの認証信号はデータ送信電波に、通常の受信に悪影響を及ぼすことなく、かつ特殊処理により検出することができる種々の手法（例えば、時間シフト、周波数シフト、偏光シフトなど）により重畳することができる。
【００３６】
１つ以上の実施形態では、これらの認証信号は通常のデータ送信電波に、放送電力をビットごとに変えることにより重畳することができる。これらの実施形態の場合、ガード用ビームビット変調方式により、送信ビットの放送電力をビットごとに変えることができる。これにより、なりすまし者が、これらのビットの局所ガード用ビームに含まれるビット群を観測し、そしてデータを処理して、これらのビットを取り出そうとするのを防止することができる。
【００３７】
例えば、なりすまし者は、一連の測定（ｍ）を行なう：
９５  １０５  １０５  −１０５  １０５  −１０５  ９５  −１０５  −９５  −９５
なりすまし者は、ガード用信号（ｇ）が符号値（ｍ）であったと推測することができる：
１  １  １  −１  １  −１  １  −１  −１  −１
従って、なりすまし者がアクセスしようとしている信号は符号値（ｍ−符号値（ｍ）＊１００）である：
−１  １  １  −１  １  −１  −１  −１  １  １
電力信号を固定とするのではなく、ガード用ビーム放送電力を受信信号の電力成分が：
１０７  ９７  ９１  −９３  ９９  −９１  ９３  −１０７  −１０７  −１０１
となるように変調された場合には、
なりすまし者が受信することになる信号は：
１０２  １０２  ９６  −９８  １０４  −９６  ８８  −１１２  −１０２  −９６
となる。
【００３８】
なりすまし者は、認証信号を当該一連の測定から解読しようとすることがずっと困難になる。
【００３９】
更に、同じ考え方を拡張して、微小な４値位相偏移変調（ＱＰＳＫ）ランダム信号をガード用のバンド信号に付加することができることに注目されたい。この場合、ガード用信号を用いて、有用な情報を送信することもできる。
【００４０】
図５は、差動２値位相偏移変調（ＢＰＳＫ）ガード用ビーム送信電波を用いる送信電波式認証システム５００の１つの実施形態を示している。詳細には、この図では、ガード用ビーム群から認証信号が、隣接する重なりビームの間の差動ＢＰＳＫ信号を用いて送信される。従って、重なり領域の信号はＱＰＳＫ信号になる。従って、ビーム内の認証要求者の固有の位置は、認証要求者が受信する信号の位相整合状態、及び信号種類を解析することにより求めることができる。
【００４１】
概して、認証操作には、移動している認証要求者、及び／又は静止している認証要求者（すなわち、固定位置に居る認証要求者）が関わることができ、これらの認証要求者は、ガード用ビームから供給される固有の時刻信号、及び位置信号を利用して、セキュアネットワークへのアクセスを取得する。図６は、空中を移動している認証要求者６０５を有する送信電波式認証システム６００の１つの実施形態を示している。これらの実施形態では、１つ以上の衛星を利用して、経時変化認証信号を、固定位置に居る地上、海上、及び空中認証要求者、及び移動している地上、海上、及び空中認証要求者の両方をカバーする重なりビームから送信することができる。幾つかの実施形態では、当該システムは、ガード用ビーム認証信号を定期的に変化させて、なりすまし攻撃の可能性を更に最小限に抑えようとする。これらのガード用ビームは理想的には、継続的かつランダムに変化させて、そして／または継続的かつ他の或るランダムな態様で変化させて、局所的なＧＰＳ補正を実行する任務のような副任務に適合させる。
【００４２】
図６に示すように、衛星６５０は、ビームゼロ認証信号６１０だけでなくガード用ビーム群６４５を送信することができる。航空機として描かれていて、空中を移動している認証要求者６０５は、セキュアネットワークへのアクセスを、認証データを送信することによりリクエストすることができ、この認証データは、経時変化／空間変化重なりガード用ビームから衛星通信アップリンク６１５を介して取得することができる。衛星６５０は当該認証リクエストを、クロスリンク６２０を介して別の衛星６５５に送信する。次に、衛星６５５は、当該リクエストを、ダウンリンク６２５を介して衛星通信端末６３０に送信することができる。衛星通信端末６３０は当該リクエストを、地上通信システム６３５を介して地上認証装置６４０に渡すことができる。移動中の認証要求者６０５が正当な場所に、かつ適切な時刻に位置している場合、認証要求者６０５は、セキュアネットワークへのアクセスを承認される。この実施形態では、航空機６０５に届くセキュアネットワークリンク６１５は、衛星６５０を経由するものとして図示されているが、他の実施形態では、別のモバイルセキュアリンクを用いることができる。幾つかの実施形態では、セキュアネットワークへのアクセスを認証要求者に対して承認する操作は、認証要求者が再証明されることが必要とされる前のほんの限られた時間長さに亘ってしか行なうことができない。これらの実施形態は特に、移動している認証要求者に関わるものである。
【００４３】
別の実施形態では、補助信号発信源を用いて、更に別のシールド送信電波を供給することができる。例えば、第２衛星はガード用ビーム群を第１衛星の外側ビームに対応するように放送することができる。
【００４４】
図７は、サイバーロケートポータル７１０を認証サーバ７２０と一緒に用いる送信電波式認証システム７００の１つの実施形態を示している。この図では、権限のあるユーザは、セキュアに保護されるネットワーク７３０に、ユーザのラップトップコンピュータ７４０を介してログインしたいと考える。ユーザは、ユーザの居る場所によって異なるが、衛星７５０から送信されている固有の認証信号を受信する。
【００４５】
ラップトップコンピュータ７４０は、インターネットにサイバーロケートポータル７１０装置を介してアクセスする。このアクセスを行なうために、ラップトップコンピュータ７４０は任意であるが、サイバーロケートポータル７１０装置を介してネットブート要求を受領することができる。ラップトップコンピュータ７４０がネットブート処理を実行した後、ラップトップコンピュータ７４０は、サイバーロケートポータル７１０装置のオペレーティングシステム（ＯＳ）上で動作することになる。サイバーロケートポータル７１０装置のオペレーティングシステム上で動作することにより、ラップトップコンピュータ７４０は、サイバーロケートポータル７１０装置のオペレーティングシステムにウィルスが侵入する機会が、ラップトップコンピュータ７４０のオペレーティングシステムよりも遥かに少ないので、更にセキュアなオペレーティングシステムを利用していることになる。これは、ラップトップコンピュータ７４０を頻繁に認証要求者が使用して、インターネットにアクセスし、そして電子メール添付ファイルを開き、従ってサイバー攻撃及び／又はネットワーク攻撃を全体として更に受け易くなるからである。
【００４６】
次に、ラップトップコンピュータ７４０は、固有の認証信号情報を、サイバーロケートポータル７１０を介してセキュアインターネットリンク７６０を経由することにより認証サーバ７２０に送信する。
【００４７】
一旦、認証サーバ７２０が、固有の認証信号情報を受信すると、認証サーバ７２０は、当該情報を処理して、ユーザが権限のあるユーザであるかどうかを検証する。認証サーバ７２０が、当該ユーザが権限のあるユーザであることを検証した後、認証サーバ７２０は、認証メッセージを、セキュアに保護されるネットワーク７３０に、セキュアインターネットリンク７６０を経由して送信する。一旦、セキュアに保護されるネットワーク７３０が認証メッセージを受信すると、セキュアに保護されるネットワーク７３０はユーザに対して、当該ネットワークにアクセスすることを許可する。１つ以上の実施形態では、セキュアに保護されるネットワーク７３０は、インターネットに仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）サーバ７７０を介して接続される。
【００４８】
本明細書における方法及び装置は、ガード用スポットビーム群に関する操作システムを提供する。詳細には、このシステムは、衛星利用認証システムにおいてなりすまし攻撃を防止するガード用スポットビーム群に関するものである。これらのシステム及び方法は、送信電波式認証システムを教示するものであり、この送信電波式認証システムを用いて、権限のない認証要求者が、正当な権限ある認証要求者に宛てた信号を追跡することを防止することができる。認証要求者は、移動しているか、または静止しているエンティティまたはユーザとすることができる。１つ以上の実施形態では、これらのシステム及び方法は、複数の“ｇｕａｒｄ  ｂｅａｍｓ（ガード用ビーム）”を用いて、権限のない認証要求者が、単一のスポットビーム“ｂｅａｍ  ｚｅｒｏ（ビームゼロ）”に含まれる信号を追跡することを防止する。少なくとも１つの実施形態では、これらのガード用ビームは正当な送信電波を、権限ある認証要求者に送信する。これらの送信電波は、局所情報または地域情報を含むことができる。他の実施形態では、これらのガード用ビームは、偽データを送信することができ、この偽データを用いて、権限のない認証要求者、及び危険に曝されるシステムを検出し、そして位置特定することができる。
【００４９】
詳細には、これらのシステム及び方法は、送信電波式認証システムを教示するものであり、この送信電波式認証システムは、少なくとも２つの送信スポットビームを用いて認証要求者を認証することができる。これらのスポットビームで送信されるデータは、認証鍵及び／又は他の擬似ランダム符号系列を含むことができ、認証鍵及び／又は他の擬似ランダム符号系列を用いて、これらのビームのうちの１つのビーム内のデータを他のビーム内のデータから判別することができる。これらのシステム及び方法は、他の顕著なビーム特性及び／又はデータ特性を用いて、これらのビーム内のデータを判別することができる。更に、これらのシステム及び方法は、屋内環境において用いることができる。これらのシステム及び方法は更に、生体認証技術を用いて、権限のある認証要求者を認証することにより、システムの全体的なセキュリティを高めることができる。
【００５０】
１つ以上の実施形態では、これらのシステム及び方法は、種々の種類のネットワークセキュリティ用途及び／又はサイバーセキュリティ用途に利用することができる。幾つかの実施形態では、これらのシステム及び方法は、これらには限定されないが、自己構成型ネットワーク、ピアツーピアネットワーク、及び／又はアドホックネットワークを含むネットワークのネットワークセキュリティに関するものである。更に、これらのシステム及び方法を用いて、ネットワーク接続システムへのアクセスを制限することができる。
【００５１】
認証システムは少なくとも３つの態様を含む。認証システムの第１の態様は、当該第１の態様によって、権限のない認証要求者が、セキュアネットワークまたはリソースにアクセスするのを制限することができる。権限のない認証要求者が、セキュアネットワークまたはリソースへのアクセスを取得しようとする１つのやり方では、認証装置になりすまし攻撃をしかけて、権限のない認証要求者を権限ある認証要求者として特定させる。権限のない認証要求者が解読する必要のある少なくとも１つの更に別の信号を供給する少なくとも１つの“ｇｕａｒｄ  ｂｅａｍ（ガード用ビーム）”を追加する場合、権限のない認証要求者が主信号にアクセスすることができる能力は、発揮することが極めて困難になる。これは、権限のない認証要求者にとって、信号を雑音のみから抽出する作業よりも、信号を混合信号から抽出する作業の方が困難になるからである。従って、ビームゼロの外周部の周りに追加される各追加ガード用ビームにより、なりすまし攻撃に際する難しさを高めることができる。
【００５２】
１つ以上の実施形態では、これらのガード用ビームは、ビームゼロを送信するよりも大きい電力で送信することができる。これによって、これらのガード用ビームからの信号でビームゼロ認証信号を、権限のない認証要求者によるビームゼロ内の主信号の解読を困難にすることにより遮蔽することになる。この処理によって実際には、権限のない認証要求者の受信機を、ビームゼロ認証信号をマスクすることにより大きく妨害している（すなわち、同じ周波数に載せて送信する異なるデータが互いに受信機において干渉するときに生じる現象）。更に、権限のない認証要求者は、ビームゼロ認証ビームの外周部の外側に位置しているので、ガード用遮蔽ビームは、権限のない認証要求者までの距離で見ると、ビームゼロ認証ビームよりも近いことに注目されたい。従って、ガード用遮蔽ビームは、権限のない認証要求者の受信機の位置で、ビームゼロ認証ビームよりも大きい信号強度を有することができる。従って、ガード用ビームの信号強度がより大きいことにより、ビームゼロ認証信号を権限のない認証要求者の受信機から遮蔽し易くなる。
【００５３】
認証システムの第２の態様は、信号送信電波源を１つだけで済ませることができる。これは、例えば本開示のシステムがイリジウム低軌道地球周回（ＬＥＯ）衛星コンステレーションを利用する場合に当てはまり、この場合、コンステレーションの衛星群の各衛星は、４８個のスポットビームを異なるスポットビームパターンで送信するアンテナ構造を有する。認証装置は、権限のあるエンティティ、ユーザ、及び／又はメッセージを、認証要求者が正しいスポットビーム内に位置していると判断することにより認証することができる。別の構成として、認証装置は、権限のあるエンティティ、ユーザ、及び／又はメッセージを、認証要求者が、正しいスポットビーム内に、正しい時刻において位置していると判断することにより認証することができる。この特定のコンステレーションの衛星群のビーム形状によって、前に説明したなりすまし防止対策を、少なくとも２つのビームを送信するこれらの衛星のうちの１つの衛星のみを利用して講じることができる。別の実施形態では、当該システムは１つよりも多くの信号送信電波源を用いることができることに留意されたい。
【００５４】
１つ以上の実施形態では、認証システムがイリジウム衛星コンステレーションを利用する場合、これらの衛星のうちの少なくとも１つの衛星を利用して、固有の擬似ランダム雑音（ＰＲＮ）符号系列（すなわち、認証鍵）を含むことができる少なくとも１つの高電力信号を送信することができる。地上に居る権限のある認証要求者は、ビーム固有の認証鍵を含むこの信号を記録することができ、そして次に、記録した当該信号を認証装置（例えば、地上ネットワークを介して）に送信して、当該認証要求者が主張する仮位置が正当であることを証明しようとする。スポットビームの形状及び重なりは時間とともに変化するので、権限のある所定の認証要求者は、固有鍵の履歴を記録することになる。認証領域の外側に位置するハッカー予備軍（すなわち、権限のない認証要求者）は、認証鍵にアクセスすることができない、そして／またはハッカー予備軍の位置が正当であることを立証することができないので、当該システムへのアクセスを拒否される。このように、利用される衛星の数が純粋にそれだけに限られ、衛星が低軌道を周回し、スポットビームの動きが速く、そしてこれらのイリジウム衛星からのスポットビームには形状があるので、当該システムになりすまし攻撃を、またはハッキング行為をしかけることが難しくなる。少なくとも１つの実施形態では、スポットビーム認証機能を実行する他に、このシステムは、地理位置情報を活用して、認証を通常、１００メートル（ｍ）以内に限定する。
【００５５】
認証システムの第３の態様は、例えば上に説明したイリジウムＬＥＯ衛星群のうちの１つのイリジウムＬＥＯ衛星を利用する場合、送信信号電力を十分大きくして、当該信号が屋内環境の内部にまで届くようにすることができる。これにより当該システムを、認証技術を利用する多くの屋内用途に対応して使用することができる。
【００５６】
認証システム及び方法がネットワークセキュリティに恩恵をもたらすことができる過程を更に深く理解するために、ネットワークセキュリティに関して簡単に説明する。ネットワークセキュリティは、ネットワーク接続電子システムが社会に更に深く浸透し、そしてサイバーシステムに一体的に組み込まれるようになっているので、継続して重要なインフラストラクチャ構成要素となっている。このようなシステムは、極めて大規模なデータ処理、ウェブを利用した他の更に汎用的なプロセス、及び国家インフラに脅威を及ぼす脆弱性を持つ他のネットワークに利用される。重要なインフラストラクチャ構成要素に侵入する、重要なインフラストラクチャ構成要素を危険に曝す、そして／または重要なインフラストラクチャ構成要素を動作不能に陥れようとする国外及び国内における悪意ある活動は、増え続けているので、ネットワークセキュリティを強化して、これらのシステムをこれらの増大する脅威から保護する必要がある。権限のない当事者によるこれらのシステムへのアクセスは、社会的な悪影響の度合いの点で変化してきており；そして所定の攻撃は必ず、本質的にさほど重要ではないように見えるが、当該攻撃は、更に激しい攻撃が将来行なわれる前触れとなり得る。世界中の電子サイバーシステムは、サイバー攻撃に曝される機会が劇的に増えている。サイバー攻撃は、多くの場合、ネットワークの脆弱性を狙ったものであり、そして正当なエンドユーザになりすますことにより行なわれることが多い。
【００５７】
権限のないユーザまたは危険に曝される電子システムを検出する既存の方法は、攻撃が発見された場合でも、犯罪者の手法によって、権限のないアクセスが発信されている場所を隠すことができるという点で機能欠如している。この問題からは、攻撃が、例えば外国から発信されていると考えられる場合に、権限のないユーザの凡その近傍を突き止めることができないということは、当局者が是正措置を求める、またはもっと強い圧力を外国に掛けて、米国に対するこのようなサイバー攻撃の調査を行なわせることはできないことを意味するという更に別の問題が生じる。
【００５８】
現在の既存の識別情報検証法は概して、動的ではなく（例えば、パスワード、ピンなどを使用する）、そしてこれにより、これらのシステムが、傍受及び他の強引なハッキング手法に対して更に脆弱なままとなっている。安全レベルを高めるという観点から、これらのネットワークセキュリティシステムは、３つの主目標：（１）権限のあるユーザのみを認証するという目標、（２）システム可用性及び信頼性を維持するという目標、及び（３）権限のないユーザによるアクセスを制限するという目標を有する。従って、アクセスを制限し、正当な権限のあるユーザを認証し、そしてシステム可用性及び信頼性を維持すると同時に、これらの既存のネットワークシステムのセキュリティを強化する方法を改善することができれば有利である。
【００５９】
１つの実施形態では、少なくとも１つの認証信号を少なくとも１つのイリジウム衛星から送信することができる。各イリジウム衛星は、４８個のスポットビームを有し、これらのスポットビームを用いて、局所認証信号を、地球表面に居る、または地球表面の近傍に居る認証要求者に送信することができる。これらの認証信号に関連する放送メッセージバースト成分は、擬似ランダム雑音（ＰＲＮ）データを含む。所定のメッセージバーストは、特定の衛星スポットビーム内で、特定の時刻において発生するので、ＰＲＮ及び固有のビームパラメータ（例えば、時刻、衛星識別情報（ＩＤ）、時刻バイアス、軌道データなど）を含むメッセージバースト成分を用いて認証要求者を認証することができる。
【００６０】
上に簡単に説明したように、スポットビーム利用認証システムは本質的に、権限のない認証要求者によるなりすまし攻撃に対して脆弱である。このような認証要求者は、受信装置を、認証信号の宛先となる認証要求者の近傍の場所に設置して、信号送信電波を盗聴することができる。そのように盗聴することにより、権限のない認証要求者は、特殊認証信号を偽造しようとすることができる。この操作は、送信される認証データを記録し、そして信号処理を完了させて、同一ビット群を記録信号として有し、かつ宛先の認証要求者の場所と一致するタイミング及びドップラー特性を有する信号を見付け出すことにより行なうことができる。このようにすることにより、認証装置は、権限のない認証要求者が実際に、権限のある認証要求者と同じ場所に居ると考えてしまう。しかしながら、ビームゼロ内にあるデータを記録する操作は、そのようにすることに関連してインフラストラクチャが複雑になることにより行なわれる可能性が低いので、権限のない認証要求者は、隣接するスポットビームからのデータを記録しようと試みる必要があることになる。
【００６１】
イリジウム衛星を利用して送信を行なう場合、認証信号は、信号を屋内でも受信することができる構造を持つ高強度信号とする必要がある。従って、ビームゼロの外側に位置する屋外受信機を有する、権限のない認証要求者にとって、権限のない認証要求者が、信号と雑音を加算したものしか受信していない場合に認証信号を受信することは比較的簡単である（すなわち、この状態は、認証信号がガード用ビームを付加せずに送信されている場合に起こる）。しかしながら、衛星から異なる信号が隣接するスポットビームで放送されている場合、権限のない認証要求者にとって、なりすまし攻撃の場所に居る権限のある認証要求者に宛てた認証データを受信することはずっと困難になる。
【００６２】
１つ以上の実施形態では、なりすまし攻撃が成功する可能性を低くするために、認証システムは：（１）認証信号を、権限のある正当な所望の認証要求者に宛てたビームゼロを利用して送信し；そして（２）認証信号と同じ周波数に載せることができるガード用信号を、ビームゼロ及び権限のある所望の認証要求者を取り囲むガード用ビームを利用して送信する。従って、権限のない認証要求者の受信機は、ビームゼロからのデータ、及びビームゼロのガード用ビームからのデータを含む複数の認証信号を受信してしまい、そして信号を雑音から抽出しながら信号を信号から抽出することは困難なので、当該データを処理することが困難になってしまう。更に、権限のない認証要求者が、信号群のうちの少なくとも１つの信号を処理する能力を保有している場合、当該信号（群）は、ガード用ビームの受信電力が、ガード用ビームが権限のない認証要求者のより近くに位置しているので権限のない認証要求者の受信機の位置でより大きくなることから、ガード用信号群のうちの１つのガード用信号とすることができる。少なくとも１つの実施形態では、外側ガード用ビーム群は、内側ガード用ビーム群の何れの内側ガード用ビームよりも相対的に大きい電力を有することができる。
【００６３】
特定の例示的な実施形態及び方法を本明細書において開示してきたが、これまでの開示内容から、この技術分野の当業者であれば、このような実施形態及び方法の変更及び変形を、開示される技術の真の思想及び範囲から逸脱しない範囲で加えることができることを理解できる。各例が他の例とは軽微な点でしか異ならないような、開示される技術の多くの他の例が存在する。従って、開示される技術は、添付の請求項、及び準拠法の規則及び原則が要求する範囲にのみ限定されるものとする。
また、本願は以下に記載する態様を含む。
（態様１）
送信電波式認証システムに関する方法であって、該方法は：
少なくとも１つの送信電波源から、認証信号及び少なくとも１つのガード用信号を送信することと、
少なくとも１つの受信電波源から、少なくとも１つの結果信号を受信することであって、前記少なくとも１つの結果信号が、前記認証信号及び前記少なくとも１つのガード用信号のうちの少なくとも一方の信号を含む、前記受信することと、
少なくとも１つの認証装置で、少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記受信電波源から受信する前記結果信号を分析することにより認証することと、
を含む、方法。
（態様２）
前記認証信号及び前記ガード用信号は、同じ送信電波源から送信される、態様１に記載の方法。
（態様３）
前記認証信号及び前記ガード用信号は、異なる送信電波源から送信される、態様１に記載の方法。
（態様４）
前記認証信号及び前記ガード用信号は、同じ周波数に載せて送信される、態様１に記載の方法。
（態様５）
前記認証信号及び前記ガード用信号は、異なる周波数に載せて送信される、態様１に記載の方法。
（態様６）
前記ガード用信号で送信されるデータを用いて正当性を確認する、態様１に記載の方法。
（態様７）
前記少なくとも１つのガード用信号は、少なくとも部分的に認証信号を含む、態様１に記載の方法。
（態様８）
前記ガード用信号で送信されるデータは、局所情報及び地域情報のうちの少なくとも一方の情報を含む、態様１に記載の方法。
（態様９）
前記ガード用信号で送信されるデータは偽データであり、該偽データを用いて、権限のない認証要求者、及び危険に曝されるシステムのうちの少なくとも一方を検出する、態様１に記載の方法。
（態様１０）
前記ガード用信号で送信されるデータは偽データであり、該偽データを用いて、権限のない認証要求者、及び危険に曝されるシステムのうちの少なくとも一方を位置特定する、態様１に記載の方法。
（態様１１）
前記ガード用信号で送信されるデータは、これらの信号の重なり領域内に位置する正当な認証要求者が追跡することができる、態様１に記載の方法。
（態様１２）
前記データは、少なくとも２つの差動２値位相偏移変調（ＢＰＳＫ）信号を利用して送信されることにより、前記差動ＢＰＳＫ信号群が、少なくとも１つの４値位相偏移変調（ＱＰＳＫ）信号として現われる、態様１１に記載の方法。
（態様１３）
前記ガード用信号のビットストリームの変調方式を変更して、前記ビットストリーム内のビット群の放送電力をビットごとに変更する、態様１に記載の方法。
（態様１４）
少なくとも２つのガード用信号を送信するときに、これらの２つのガード用信号の相対電力を変化させて、前記認証信号のより近くに位置する前記ガード用信号群が、前記認証信号から遠く離れて位置する前記ガード用信号群よりも大きい電力を有するようにする、態様１に記載の方法。
（態様１５）
送信電波式認証システムであって、該システムは：
少なくとも１つの送信機であって、該少なくとも１つの送信機が、認証信号及び少なくとも１つのガード用信号を送信する、前記少なくとも１つの送信機と、
少なくとも１つの受信機であって、該受信機が少なくとも１つの結果信号を受信し、該結果信号が、前記認証信号及び前記ガード用信号のうちの少なくとも一方の信号を含む、前記少なくとも１つの受信機と、
少なくとも１つの認証装置であって、該認証装置が、少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記受信機から受信する前記結果信号を分析することにより認証する、前記少なくとも１つの認証装置と、
を備える、システム。
（態様１６）
前記認証装置は、ホストネットワークの少なくとも一部を動作させる、態様１５に記載のシステム。
（態様１７）
前記システムは更に、ホストネットワークを備え、該ホストネットワークは、前記少なくとも１つの認証要求者と前記少なくとも１つの認証装置との間の介在手段として動作する、態様１５に記載のシステム。
（態様１８）
前記受信機は、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、コンピュータノード、インターネットプロトコル（ＩＰ）ノード、サーバ、及びｗｉ−ｆｉノードのうちの少なくとも１つにおいて用いられる、態様１５に記載のシステム。
（態様１９）
前記送信機は、少なくとも１つの衛星、及び少なくとも１つの擬似衛星のうちの少なくとも一方において用いられる、態様１５に記載のシステム。
（態様２０）
前記認証要求者は、静止している認証要求者、及び移動している認証要求者のうちの少なくとも一方である、態様１５に記載のシステム。
（態様２１）
前記認証装置はピア装置である、態様１５に記載のシステム。
（態様２２）
前記システムは更に、サイバーロケートポータルを備え、前記結果信号が、前記認証装置に送信されて、前記サイバーロケートポータルを介した認証を行なう、態様１５に記載のシステム。
（態様２３）
送信電波式認証システムに関する方法であって、該方法は：
少なくとも１つの送信電波源から、複数の認証信号を送信することと、
少なくとも１つの受信電波源から、前記認証信号群のうちの少なくとも２つの認証信号を含む結果信号を受信することと、
少なくとも１つの認証要求者を、該認証要求者が前記少なくとも１つの受信電波源位置から受信する前記結果信号の特性を、前記認証要求者が前記少なくとも１つの受信電波源位置から受信する必要がある前記結果信号の予測特性と比較することにより認証することと、
を含む、方法。
（態様２４）
前記認証信号群は、同じ送信電波源から送信される、態様２３に記載の方法。
（態様２５）
前記認証信号群は、異なる送信電波源から送信される、態様２３に記載の方法。
（態様２６）
前記送信電波源群のうちの少なくとも１つの送信電波源は、少なくとも１つの衛星、及び少なくとも１つの擬似衛星のうちの少なくとも一方の衛星において用いられる、態様２３に記載の方法。
（態様２７）
前記認証信号群は、同じ周波数に載せて、同時刻に送信され、そして
各認証信号は、他の認証信号群とは異なる変調を有する、
態様２３に記載の方法。
（態様２８）
前記異なる変調は、デジタル変調された異なる擬似ランダム系列である、態様２７に記載の方法。
（態様２９）
デジタル変調された前記異なる擬似ランダム系列は、ＢＰＳＫの異なる符号系列である、態様２８に記載の方法。
（態様３０）
前記特性は、信号電力、ドップラーシフト、受信時刻、及び信号変調度のうちの少なくとも１つである、態様２３に記載の方法。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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