(57)【要約】通信情報を第１座標測定ドメインで動作する第１端末から第２座標測定ドメインで動作する遠隔地の第２端末へ安全に伝送する方法が開示される。本方法は、通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する、組み合わせるステップと、第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定するステップであり、識別変数値はデータ信号内に秘匿された通信情報の位置を求めることを可能にする、決定するステップと、データ信号及び識別変数値を第１端末から第２端末へ伝送するステップと、第１座標測定ドメインから第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、第２座標測定ドメインに関して表現した受信識別変数値を計算する、使用するステップと、計算された識別変数値を用いて情報を受信データ信号から抽出して通信情報を外部情報と区別する、抽出するステップとを含む。
2013531948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信情報を第１座標測定ドメインで動作する第１端末から第２座標測定ドメインで動作する遠隔地の第２端末へ安全に伝送する方法であって、
前記通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する、組み合わせるステップと、
前記第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定するステップであり、該識別変数値は前記データ信号内に秘匿された前記通信情報の位置を求めることを可能にする、決定するステップと、
前記データ信号及び前記識別変数値を前記第１端末から前記第２端末へ伝送するステップと、
前記第１座標測定ドメインから前記第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、前記第２座標測定ドメインに関して表現した受信識別変数値を計算する、使用するステップと、
計算された前記識別変数値を用いて情報を受信データ信号から抽出して通信情報を外部情報と区別する、抽出するステップと
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記第１端末に前記座標変換関数を設け、前記第１端末は、前記伝送するステップ前に前記使用するステップを実行するよう構成される方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
通信情報を第２座標測定ドメインで動作する第２受信端末及び第３座標測定ドメインで動作する第３受信端末に伝送し、
前記使用するステップは、前記第２座標測定ドメイン及び前記第３座標測定ドメインに関して表現した前記識別変数値を計算するステップを有する、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
前記識別変数は受信端末識別子を含み、該識別子は、前記識別変数値が表現される受信端末の座標測定ドメインを示す、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
各受信端末で、前記抽出するステップは、前記端末識別子を用いて前記受信端末の座標測定ドメインに関して表現した前記識別変数値を識別するステップと、前記識別変数値を使用して前記受信データ信号から前記情報を抽出するステップとを有する方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、
前記データ信号は、第１通信情報及び第２通信情報を含み、
前記抽出するステップは、
前記使用するステップで計算し、第１識別子に基づき識別した第１識別変数値を用いて、前記第２受信端末で前記第１通信情報を抽出するステップと、
前記使用するステップで計算し、第２識別子に基づき識別した第２識別変数値を用いて、前記第３受信端末で前記第２通信情報を抽出するステップと
をさらに有する方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
前記伝送するステップは、前記識別変数値を前記第１端末から前記第２端末へ第３端末を介して伝送するステップを有する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
前記第３端末に前記座標変換関数を設け、
該方法は、
前記第１端末で、前記第３端末と共有の第１暗号鍵を用いて前記識別変数値を暗号化し、暗号化識別変数を前記第３端末へ伝送するステップと、
前記使用するステップの実行前に、前記第３端末で、受信した前記暗号化識別変数を復号するステップと、
前記第２端末と共有の第２暗号鍵を用いて前記第２座標測定ドメインに関して表現した前記識別変数値を暗号化し、前記抽出するステップを実行するために前記暗号化識別変数を前記第２端末へ伝送するステップと
をさらに有する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記抽出するステップは、前記第２端末で、前記第２暗号鍵を用いて受信した前記識別変数値を復号するステップと、復号した前記識別変数値を使用して前記通信情報を前記外部情報と区別するステップとを含む方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の方法において、
前記データ信号及び前記識別変数値は別個に伝送される方法。
【請求項１１】
請求項８又は９に記載の方法において、
前記データ信号及び前記識別変数値は同時に伝送される方法。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の方法において、
前記データ信号は、前記第１端末から前記第２端末へ直接伝送される方法。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか１項に記載の方法において、
前記第１暗号鍵及び前記第２暗号鍵は異なる公開鍵対である方法。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法において、
異なる端末に関連する前記座標測定ドメインは、それぞれ異なるローレンツ座標系に関する方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法において、
前記識別変数は時間変数である方法。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法において、
前記第１座標測定ドメイン及び前記第２座標測定ドメインは同じ座標測定ドメインであり、前記使用するステップは省かれる方法。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法において、
前記組み合わせるステップは、アルゴリズムに従って前記通信情報を前記外部情報と組み合わせるステップを含む方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
前記アルゴリズムはランダムに生成される方法。
【請求項１９】
請求項１７又は１８に記載の方法において、
前記識別変数値は前記アルゴリズムを含む方法。
【請求項２０】
第１座標測定ドメインで動作する第１端末から第２座標測定ドメインで動作する遠隔地の第２端末へ通信情報を安全に伝送するシステムであって、
前記第１端末に設けた、前記通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する組み合わせ手段と、
前記第１端末に設けた、前記第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定する決定手段であり、該識別変数値は前記データ信号内に秘匿された前記通信情報の位置を求めることを可能にする決定手段と、
前記データ信号及び前記識別変数値を前記第１端末から前記第２端末へ伝送する送信機と、
前記第２端末に設けた、前記第１座標測定ドメインから前記第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、前記第２座標測定ドメインに関して表現した受信識別変数値を計算するマッピング手段と、
前記第２端末に設けた、計算された前記識別変数値を用いて受信データ信号から前記情報を抽出して前記通信情報を前記外部情報と区別する抽出手段と
を備えるシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のシステムにおいて、
前記第１端末に前記マッピング手段を設け、前記第１端末は、前記第２座標測定ドメインに関して表現した前記識別変数値を計算するよう構成されるシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のシステムにおいて、
第３座標測定ドメインで動作する第３受信端末を備え、前記マッピング手段は、前記第３座標測定ドメインに関して表現した前記識別変数値を計算するよう構成されるシステム。
【請求項２３】
請求項２２に記載のシステムにおいて、
前記第２端末及び前記第３端末はそれぞれ、前記識別変数値に関連する端末識別子に基づき独自の座標測定ドメインで表現した前記識別変数値を識別する手段を備え、前記識別子は、前記識別変数値が表現される端末座標測定ドメインを示すシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のシステムにおいて、
各受信端末が、前記識別変数値を用いて前記受信データ信号から前記情報を抽出して前記通信情報を前記外部情報と区別する抽出手段を含むシステム。
【請求項２５】
請求項２０に記載のシステムにおいて、
前記送信機は、前記識別変数値を前記第１端末から前記第２端末へ第３端末を介して伝送するよう構成されるシステム。
【請求項２６】
請求項２５に記載のシステムにおいて、
前記第３端末に前記マッピング手段を設け、
該システムは、
前記第１端末に設けた、前記第１端末により前記第３端末と共有される第１暗号鍵を用いて前記識別変数値を暗号化する第１暗号化手段と、
前記第３端末に設けた、共有される前記第１暗号鍵を用いて受信した前記暗号化識別変数を復号する復号手段と、
前記第３端末に設けた、前記第２端末と共有される第２暗号鍵を用いて前記第２座標測定ドメインに関して表現した前記識別変数値を暗号化する第２暗号化手段と、
前記第３端末に設けた、前記暗号化識別変数を前記第２端末へ伝送する第２伝送手段と
をさらに備えるシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のシステムにおいて、
前記第２端末に、前記第２暗号鍵を用いて受信した前記暗号化識別変数値を復号する第３復号手段を設けたシステム。
【請求項２８】
通信情報を遠隔地の第２端末へ安全に伝送するデータ端末であって、
前記通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する組み合わせ手段と、
前記第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定する決定手段であり、該識別変数値は前記データ信号内に秘匿された前記通信情報の位置を求めることを可能にする決定手段と、
前記データ信号及び前記識別変数値を前記第２端末へ伝送する送信機と
を備えるデータ端末。
【請求項２９】
通信情報を遠隔地の送信端末から安全に受信するデータ端末であって、
外部情報と組み合わせた前記通信情報を含むデータ信号を受信し、且つ該データ信号内の前記通信情報の位置を求めることを可能にする識別変数値を受信する受信機と、
組み合わせた前記通信情報及び前記外部情報を受信データ信号から抽出する復調器と
を備えるデータ端末。
【請求項３０】
請求項２８又は２９に記載のデータ端末において、
該データ端末はコンピュータ端末であるデータ端末。
【請求項３１】
請求項２８又は２９に記載のデータ端末において、
該データ端末は携帯電話であるデータ端末。
【請求項３２】
請求項２８又は２９に記載のデータ端末において、
該データ端末はスマートフォンであるデータ端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安全なデータ伝送の分野、特に遠隔地の当事者間でデータを安全に伝送する改良ステガノグラフィ法に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠隔地の端末間でデータを安全に転送できることは、遠隔地の端末間での財務及び／又は他の機密データの電子商取引等、特に転送データに機密性があるような今日の用途の多くで必要な要件である。
【０００３】
暗号法は、情報を安全に伝送する既知の方法の１つである。従来、機密情報を含む信号は、選択されたアルゴリズムに従って情報を暗号化する暗号化鍵を用いて、送信側デバイスで暗号化される。暗号化情報を含む暗号化信号は、続いて受信側デバイスへ伝送される。暗号化情報を復元するために、復号鍵が受信側デバイスで用いられる。
【０００４】
既知の暗号プロトコルの安全性は、多くの場合、復号鍵を導出するのに必要な計算複雑度にある。実際には、暗号プロトコルをクラックするのに必要な計算複雑度は、多くの場合、数日ではないにしても数時間をプロトコルのクラックに要することを意味する。しかしながら、適用した暗号化アルゴリズムの複雑度が増すと、受信側で復号の実行に要する計算能力が増すという望ましくない逆効果がある。高機能化を重ねた専用ハードウェアが、このような堅牢な安全性レベルを提供するのに必要である。
【０００５】
現実の暗号用途では、多くの場合、実装費を最小にすることを優先させて安全性レベルが犠牲になる。このような用途では、より低レベルのセキュリティプロトコルを用いることでの費用削減は、与えられるはずの安全性の低下を正当化するものと認識される。これは特に、ネットワーク化した抽選券発行端末等の比較的低費用の伝送システムに当てはまり、かかるシステムでは抽選券自体の価格及び関連のハードウェアが最新の暗号システムへの投資に見合わない。結果として、多くの場合、こうしたシステムは比較的安全でない。
【０００６】
既知の暗号システムに関連するさらに別の欠点は、暗号化されたデータ自体の存在が、悪意の第三者に気付かれて不要な注意を引くのに十分であり得ることである。結局は、慎重を期する機密情報のみが暗号化される傾向がある。したがって、事実上、暗号法は伝送中の慎重を期する情報の機密性を維持するのには非常に長けているが、まず悪意の第三者にこのようなデータの存在に気付かせることにもなり得る。
【０００７】
ステガノグラフィは、既知の暗号プロトコルに関連する上述の欠点を克服する既知の方法を提供する。事実上、ステガノグラフィは、送信元及び指定受信先以外には誰も隠しメッセージが存在すると思わないようにメッセージを書く技術・科学、つまり一種の隠蔽によるセキュリティ（security through obscurity）である。多くの場合、これは、機密メッセージを「キャリア」メッセージ内に隠すことにより達成される。キャリアメッセージは、機密メッセージを効果的に隠蔽する。このように、ステガノグラフィメッセージは、悪意の第三者の不要な関心を引かない。
【０００８】
実際には、ステガノグラフィメッセージは、一般に、機密情報を隠蔽するキャリアファイルから構成される。例えば、多くの場合、ＰＤＦファイル等のテキストファイルがキャリアとして用いられ、機密情報がアルゴリズムに従ってファイルのテキスト内に隠蔽される。アルゴリズムが複雑であるほど、提供される安全性が向上する。しかしながら、この安全性の向上は、送信元及び受信先の両方で高い処理能力を必要とし、これが必然的に必要なハードウェアの費用を増加させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
低費用の用途で用いられる改良した安全な伝送方法が必要であることが明らかであり、本発明の目的は、実施が簡単であり、比較的低費用であり、従来技術のシステムの欠点を有しない、改良した安全な伝送システム及び伝送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１態様は、通信情報を第１座標測定ドメインで動作する第１端末から第２座標測定ドメインで動作する遠隔地の第２端末へ安全に伝送する方法に関する。本方法は、通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する、組み合わせるステップと、第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定するステップとを有する。識別変数値は、データ信号内に秘匿された通信情報の位置を求めることを可能にする。データ信号及び識別変数値は、第１端末から第２端末へ伝送される。第１座標測定ドメインから第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、第２座標測定ドメインに関して表現した受信識別変数値が計算される。計算された識別変数値を用いて受信データ信号から情報を抽出して通信情報を外部情報と区別する。
【００１１】
本発明の利点は、通信情報を外部情報内に秘匿し、且つデータ信号内で組み合わせた情報を安全に転送する、好都合で効果的且つ比較的単純な方法を提供することである。本方法の実施は、特別なハードウェアを必要とせず、一般に入手可能なコンポーネントを用いて比較的低費用で実行することができる。これは、特別な装置を必要とする場合が多い他の既知の安全な伝送方法とは対照的である。さらに、秘匿情報は、識別変数値が受信端末の座標測定ドメインに関して表現されたら受信端末で比較的迅速に復元することができる。したがって、本方法は、大量の情報を安全に伝送する必要があると共に情報復元時間を最短化する必要がある用途での使用に特に適している。
【００１２】
本方法は、傍受再送型の攻撃（intercept-resend type attacks）（例えば、盗聴）からの保護に特に効果的である。盗聴者は、識別変数値が表現される座標測定ドメインを知らなければ通信情報をデータ信号から正確に抽出できない。この情報が機密に維持されているとすれば、盗聴者は、外部情報と通信情報（すなわち、送信端末が受信端末へ安全に伝送することを望む情報）とを正確に区別できない。
【００１３】
代替的な実施形態では、第１端末に、座標変換関数を設けることができ、第１端末は、伝送するステップ前に使用するステップを実行するよう構成される。これにより、第２座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を計算する動作が第１端末により実行されるので、受信端末（第２端末）の処理要件がさらに大きく低減される。したがって、データ信号を受信すると、第２端末は、再表現された識別変数値を用いて通信情報を復元する。受信端末の処理要件は、こうしてさらに最小化されることが有利である。
【００１４】
代替的に、通信情報は、第２座標測定ドメインで動作する第２受信端末及び第３座標測定ドメインで動作する第３受信端末に伝送される。使用するステップは、第２座標測定ドメイン及び第３座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を計算するステップを有する。
【００１５】
このような実施形態では、識別変数は受信端末識別子を有することができ、この識別子は、識別変数値が表現される受信端末座標測定ドメインを示す。各受信端末で、抽出するステップは、端末識別子に基づき受信端末の座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を識別するステップを有してもよい。その後、識別変数値を使用して、受信データ信号から通信情報が抽出される。
【００１６】
識別子は、各受信端末に、その採用座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を容易に識別する単純な手段を提供する。
【００１７】
さらに、データ信号は、第１通信情報及び第２通信情報を有してもよく、抽出するステップは、使用するステップで計算し、第１識別子に基づき識別した第１識別変数値を用いて、第２受信端末で第１通信情報を抽出するステップと、使用するステップで計算し、第２識別子に基づき識別した第２識別変数値を用いて、第３受信端末で第２通信情報を抽出するステップとをさらに有する。
【００１８】
このような実施形態の利点は、通信情報毎に異なる受信端末へ、異なる受信端末のそれぞれが受信する単一のデータ信号を介して安全に伝送できることである。各端末は、対象端末の座標測定ドメインに関して表現した受信識別変数値から位置を判定可能な通信情報を抽出することができるだけである。これにより、受信端末の指定受信先のみが通信情報を抽出できることが確実になり、指定受信先端末毎に別個のデータ信号を生成する必要が回避される。
【００１９】
事実上、本発明の方法を用いて、通信情報を複数の異なる受信端末へ単一のデータ信号を用いて安全に伝送することができる。
【００２０】
代替的な実施形態では、伝送するステップは、識別変数値を第１端末から第２端末へ第３端末を介して伝送するステップを有する。
【００２１】
例えば、第３端末に座標変換関数を設けることができ、本方法は、第１端末で、第３端末と共有の第１暗号鍵を用いて識別変数値を暗号化し、暗号化識別変数を第３端末へ伝送するステップと、使用するステップの実行前に、第３端末で、受信した暗号化識別変数を復号するステップと、第２端末と共有の第２暗号鍵を用いて第２座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を暗号化し、抽出するステップを実行するために暗号化識別変数を第２端末へ伝送するステップとをさらに有する。
【００２２】
このような実施形態の利点は、第１端末及び第２端末のいずれも識別変数値計算の実行に必要ないことである。さらに、いずれの端末も座標変換関数を有していない。したがって、端末の一方の完全性が悪意の第三者により損なわれた場合でも、伝送プロトコル自体は損なわれない。換言すれば、悪意の第三者は、侵害された端末を用いて真の受信機を装うことにより機密情報を復元することが可能であり得るが、送信元の座標測定ドメインの機密性は維持されたままであり、使用し続けることができる。
【００２３】
本発明の第２態様は、上記方法を実行するよう構成したシステム、具体的には、第１座標測定ドメインで動作する第１端末から第２座標測定ドメインで動作する遠隔地の第２端末へ通信情報を安全に伝送するよう構成したシステムに関する。本システムは、第１端末に設けた、通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する組み合わせ手段と、第１端末に設けた、第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定する決定手段であり、識別変数値はデータ信号内に秘匿された通信情報の位置を求めることを可能にする決定手段と、データ信号及び識別変数値を第１端末から第２端末へ伝送する送信機と、第２端末に設けた、第１座標測定ドメインから第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、第２座標測定ドメインに関して表現した受信識別変数値を計算するマッピング手段と、第２端末に設けた、計算された識別変数値を用いて受信データ信号から情報を抽出して通信情報を外部情報と区別する抽出手段とを備える。
【００２４】
本発明のさらに他の特徴及び利点を、以下の説明及び特許請求の範囲に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】送信元端末から１つ又は複数の受信先端末へ安全なデータ信号を伝送するシステムの概略図である。
【図２】送信端末、単一の受信端末、及び盗聴者を含む図１の伝送システムの簡略図であり、盗聴者からの本伝送方法の安全性を説明するために本明細書に援用する。
【図３ａ】図２に示す端末Ａが作成した秘匿された機密通信情報を含む伝送信号の例である。
【図３ｂ】図２に示す端末Ｂが受信し、端末Ｂの採用測定フレームに関して測定した、図３ａの伝送信号の例である。
【図４】図２の装置が実行する方法に含まれるステップのプロセスフローチャートである。
【図５】安全な第３端末Ｃを備える代替的な伝送システムの図である。
【図６】図５のシステムが実行する方法を概説したプロセスフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の具体的な実施形態のより詳細な説明を、上述の図を参照して以下に記載する。
【００２７】
図１は、外部情報と組み合わせた機密通信情報を含む安全なデータ信号を伝送するシステム１の概略図であり、通信情報は、外部情報内に事実上秘匿される。データ信号は、本発明の実施形態に従って送信元から１つ又は複数の受信先へ伝送される。システム１は、送信端末３及び１つ又は複数の受信端末５、７、９、１１を備える。送信端末３（以下の説明で端末Ａとも称する）は、キャリア信号を発生するよう構成した信号発生器１３と、選択された信号を変調する信号変調モジュール１５と、データストア１７とをさらに備え得る。データストア１７は、通信情報及び外部情報に関連する複数のデータ１９を含む。通信情報は、送信端末３にいるユーザが選択された受信端末５、７、９、１１の１つ又は複数へ安全に伝送することを望む情報である。外部情報は、通信情報を秘匿する手段を提供し、認証情報に関する。外部情報は、任意のタイプの情報に関し得る。例えば、実施形態によっては、外部情報は、グラフィック画像又は動画（例えば、ビデオ）に関し得る。他のタイプの情報を用いることもでき、提供した例は非限定的であり、こうした代替形態は本発明の範囲内に入る。
【００２８】
前述のように、データ信号は、送信端末３で生成され、外部情報と組み合わせたユーザ選択の通信情報を含む。データ信号自体は、信号変調モジュール１５を用いて、信号発生器１３が発生したキャリア信号を組み合わせた情報で変調することにより発生させることができる。既知の変調方法のいずれを用いてもよいと考えられる。
【００２９】
データ信号は、続いて１つ又は複数のユーザ指名受信端末５、７、９、１１へ共用通信チャネルを介して送信される。特定の実施形態では、通信チャネルは、インターネット等の通信網２１又は私設通信網に関し得る。
【００３０】
データ信号を１つ又は複数の選択された受信端末５、７、９、１１へ送信することに加えて、送信端末３は、送信端末３に作動接続した識別変数発生器モジュール２３が発生させることのできる識別変数値に関連するデータも、１つ又は複数のユーザ指名受信端末５、７、９、１１へ送信する。識別変数発生器モジュール２３は、データ信号内に秘匿された通信情報の位置に関連する識別変数値を決定するよう構成される。識別変数発生器モジュール２３の機能性は、送信端末３に対してローカルな処理手段により提供され得る。識別変数は、受信機が秘匿されたユーザ選択データをデータ信号から抽出することを可能にする。データ信号及び識別変数値を受信すると、１つ又は複数のユーザ指名受信端末５、７、９、１１は、受信識別変数値を用いて、秘匿された通信情報を受信データ信号から抽出する。
【００３１】
識別変数値は、第三者に未知の機密測定ドメイン（下記説明で交換可能に測定フレームとも称する）に関して表現される。この要件は、いくつかの異なる方法で実施することができ、その好適な実施形態を本明細書に記載する。ここでは、システムの安全性が、識別変数値が表現される測定フレームの機密性に依存することに留意すれば十分である。この情報がなければ、盗聴者は機密通信情報を傍受したデータ信号から正確に抽出できず、識別変数値を解釈できないので識別変数値の知識のみでは役に立たない。換言すれば、座標値自体が分かっていても、座標値が表現される座標フレームが分からなければいかなる情報も伝わらない。したがって、通信情報をデータ信号から正確に抽出するために、識別変数値と変数値が表現される座標測定ドメインとの両方を知らなければならない。これら２つの情報のいずれかがない場合、盗聴者は通信情報を抽出できない。本発明のこの特徴のさらなる詳細を以下で述べる。
【００３２】
前述のように、データ信号は、伝送前にキャリア信号に外部情報及び機密通信情報の両方を乗せることにより発生させることができる。データ信号は、アナログ信号又はデジタル信号に関するものであってもよく、データパケットに関するものであってもよい。
【００３３】
特定の実施形態では、機密通信情報は、選択された符号化アルゴリズムに従って外部情報内に組み合わせて秘匿される。この組み合わせるステップは、送信端末３のローカル処理機能を用いて端末３で実行することができる。代替的に、組み合わせるステップは、端末３に作動接続した代替的な処理デバイスによっても実行することができる。組み合わせるステップは、例えば、選択された符号化アルゴリズムに従って、機密通信情報に関連する２値系列を外部情報に関連する２値系列内で符号化して、得られた伝送２値系列を発生させるステップを含み得る。続いて、キャリア信号が得られた伝送２値系列で変調されて、機密情報及び外部情報の両方を含む伝送データ信号を形成することができる。前述のように、伝送データ信号は、続いて共用通信チャネルを介して１つ又は複数の指定受信先へ送信される。１つ又は複数の識別変数値は、伝送信号と同時に又は別個に指定受信先へ送信することができる。
【００３４】
受信された伝送信号において機密通信情報を外部情報と区別するために、１つ又は複数の受信機は、受信識別変数値を解釈できなければならない。換言すれば、受信先は、既知の座標測定ドメイン内で識別変数値を表現できなければならない。識別変数値が表現されている座標測定ドメインが盗聴者又は他の任意の非認可の悪意の第三者に未知であるとすれば、盗聴者及び／又は第三者は、識別変数値を入手している場合でも傍受したデータ信号から機密通信情報を抽出できない。
【００３５】
伝送されたデータ信号を受信すると、機密通信情報は、受信した１つ又は複数の識別変数値を用いて指定受信先（例えば、端末５、７、９、１１のいずれか１つ）により抽出され、機密通信情報がデータ信号内に含まれた外部情報と区別される。送信機及び受信機が同じ測定基準系を採用しない実施形態では、受信された１つ又は複数の識別変数値を受信先の測定基準系へ変換する必要がある。識別変数値は、伝送前に送信機によって、又は伝送されたデータ信号の受信時に受信機によって、受信先の採用座標測定ドメインに関して表現した値に変換することができる。これは、送信機及び受信機それぞれが採用した２つの異なる座標測定ドメイン間の座標変換を行うことに類似している。
【００３６】
伝送された識別変数値が送信機の採用座標測定ドメインに関して表現される実施形態では、受信機は、送信機の採用座標測定ドメインに関して表現した変数値を受信機の座標測定ドメインに関して表現した変数値にマッピングする正しい変換関数を入手していなければならない。このように、受信機は、受信した変数値を送信機の座標変換ドメインに関して表現した値から受信機の座標測定ドメインに関して表現した変数値にマッピングすることができる。受信機の座標測定ドメインで受信識別変数値を変換し再表現するこの能力は、受信機が外部情報と機密通信情報とを区別すること及び機密通信情報を受信データ信号から抽出することを可能にする。
【００３７】
代替的に、送信された識別変数値は、受信機の座標測定フレームに関して表現されてもよい。このような実施形態では、変数値が受信機の座標測定フレームに関してすでに表現されているので、受信機は、受信情報変数値に対していかなる座標変換動作も行う必要がない。その代わりに、１つ又は複数の識別変数値の伝送前にマッピング関数が送信機によって実行される。したがって、送信機は、送信機の測定座標フレームに関して表現した識別変数値を受信機の測定座標フレームに関して表現した変数値に変換することを可能にする座標マッピング関数を有していなければならない。
【００３８】
本システム及び本方法の安全性は、以下の説明からより明確になるであろう。
【００３９】
図２は、本発明のシステム及び方法を読者が理解することを促すと共に本発明の安全性を強調するために本明細書に援用する、伝送システム２５の簡略図である。システム２５は、共用通信チャネル３１を介して通信するよう構成した送信端末２７である端末Ａ及び受信端末２９である端末Ｂを備える。共用通信チャネル３１の完全性は、共用チャネル３１を介して端末２７、２９間で送信された全通信信号を傍受することができる盗聴者３３によって損なわれている。
【００４０】
好適な実施形態では、識別変数は時間変数に関するものとすることができ、伝送信号内に秘匿された機密通信情報の位置を規定する。時計Ａ３５及びＢ３７は、Ａ２７の採用座標測定フレームと、Ｂ２９の採用座標測定フレームとをそれぞれ表す。
【００４１】
図３ａは、端末Ａ２７の選択座標測定フレームにおける時間の関数として表現した任意の伝送データ信号ｆ（ｔ）３９を示す例である。機密通信情報４１は、領域ｂ≦ｔ≦ａに含まれるものとして定義され、ここで、ｔは時間変数であり、ａ４３及びｂ４５はｔの最大値及び最小値を指す。
【００４２】
ｔの規定の値範囲外にある情報は全て、外部情報４７に関するものである。「外部情報」という用語が本説明で用いられる際に示す情報は、送信機が指定受信機への送信を望む情報に関しない、単に機密通信情報４１を秘匿する手段として伝送信号内に含まれる情報であることに留意することが重要である。外部情報４７は、有効データに関するものであってもよく、又は盗聴者３３を欺くよう送信機（すなわち、端末Ａ２７）によって特に作成された偽情報であってもよい。例えば、外部情報４７はノイズであり得る。代替的に、外部情報４７は、テキスト、ビデオ、オーディオ、又は任意の他のタイプの情報に関するものであり得る。したがって、盗聴者３３が伝送信号３９を傍受し、信号内に含まれる情報の抽出を試みた場合、盗聴者３３が外部情報４７を機密通信情報４１として誤って識別する可能性が高い。前述のように、機密通信情報４１及び外部情報４７の両方を、当該技術分野で既知の変調技法を用いてキャリア信号内で符号化することができる。伝送信号ｆ（ｔ）３９は、識別変数値ｔ＝｛ａ，ｂ｝４３，４５と共に、共用通信チャネル３１を介して受信先である端末Ｂ２９へ送信される。図示の実施形態では、識別変数値ｔ＝｛ａ，ｂ｝４３，４５は、データ信号ｆ（ｔ）３９のうち通信情報４１に関する領域を規定する境界値に関する。当然ながら、この実施形態は説明を目的として提供したものであり、限定ではない。通信情報４１を外部情報４７と組み合わせる代替的な方法として考えられるものには、得られたデータ信号３９内に通信情報４１がランダムに分散することになるものがあり得るが、その場合、識別変数値は、離散点及び／又は複数の値範囲に関するものであり得る。
【００４３】
図３ｂは、受信機である端末Ｂ２９が受信した伝送信号ｆ（ｔ’）４９の例である。端末Ｂ２９は、その指名座標測定フレーム（時計Ｂ３７が表す時間フレーム）で測定した伝送信号ｆ（ｔ’）４９と、端末Ａの座標フレーム（時計Ａ３５が表す時間フレーム）に関して表した時間変数境界値ｔ＝｛ａ，ｂ｝４３，４５とを受信する。共用通信チャネル３１における伝播に起因する減衰及び他の信号変形効果を無視して、本実施形態では、端末Ａ２７及びＢ２９が異なる座標測定フレーム３５、３７でデータ信号を測定しているので、受信された伝送信号ｆ（ｔ’）４９が送信された伝送信号ｆ（ｔ）３９とは異なることに留意することが重要である。
【００４４】
共用通信チャネル３１での伝送に起因する振幅及び周波数ドメインの両方における伝送信号劣化効果、例えば信号減衰及びパルス広がりは、既知の技法及び／又は装置を用いて補正することができる。例えば、信号中継器を用いて減衰効果を軽減することができる。本発明は、共用通信チャネル３１に沿った伝送に起因する信号変形効果を軽減するための任意の既知の方法及び／又はシステムに従って用いることができる。
【００４５】
受信データ信号ｆ（ｔ’）４９からの機密通信情報４１の抽出には、受信した時間変数値ａ４３及びｂ４５をＢ２９の座標測定フレーム３７で表現する必要があり、すなわち、値ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝５１，５３が必要である。端末Ｂ２９の座標フレームで測定した時間変数値（すなわち、ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝５１，５３）と端末Ａ２７の座標フレームで測定した時間変数値（すなわち、ｔ＝｛ａ，ｂ｝４３，４５）との間の関係は、
ａ’＝Ｍａ
ｂ’＝Ｍｂ
であり、式中、Ｍは、端末Ａの（すなわち、送信機）座標フレーム３５及び端末Ｂの座標フレーム３７（すなわち、受信機）における点間をマッピングする座標変換関数である。ａ’５１は、端末Ｂの座標フレーム３７に関して表現した座標値ａ４３の投影である。換言すれば、ａ’５１は、端末Ｂの座標フレーム３７に関して表現したａ４３の値である。同様に、ｂ’５３は、端末Ｂの座標フレーム３７に関して表現した座標値ｂ４５の投影である。前述のように、本実施形態では、座標変換関数Ｍは、端末Ｂ２９（受信機）にのみ知られている。
【００４６】
実施形態によっては座標変換関数Ｍは、共用通信チャネル３１での伝送中に生じる振幅及び／又は周波数ドメインにおける減衰及び／又は信号劣化を補償する補正係数も含み得る。
【００４７】
実施形態によっては、送信機（すなわち、端末Ａ２７）は、データ信号ｆ（ｔ）３９の複数の同一コピーを受信機（すなわち、端末Ｂ２９）へ送信することができる。コピーは、時間的に連続して、又はランダムな離散的時間間隔で送信され得る。伝送信号のコピーを受信すると、受信機は、伝送信号を忠実に再現することができる。このように、忠実でない信号伝送に起因するいかなる伝送エラーも低減することができる。
【００４８】
識別変数は、データ信号に関連する任意の物理的に測定可能な変数及び／又はオブザーバブルに関するものであってもよく、必ずしも時間変数に関するものである必要はない。例えば、データ信号は、周波数ドメインでも同じく表現することができ、その場合、識別変数値は周波数値に関するものであり得る。データ信号に関連する任意の物理的に測定可能な変数及び／又はオブザーバブルが識別変数として用いられ得る代替的な実施形態が考えられる。このような測定可能な変数及び／又はオブザーバブルは、信号処理の当業者には既知なので、可能な全ての変数及び／又はオブザーバブルの詳細なリストは不要である。
【００４９】
代替的な実施形態では、機密通信情報を、指定受信先へその後送信されるデジタルイメージファイル内で符号化することができる。識別変数は、画素位置情報に関するものであり得る。例えば、機密通信情報は、画素値１０個毎に符号化され得る。送信機は、受信機に識別変数値を提供し、識別変数値は、この特定の実施形態では、送信機の選択測定フレームで表現した画素位置値に関するか、又は各必要画素の位置を求めることを可能にするアルゴリズムに関する。例えば、アルゴリズムは、級数に事実上関するものとすることができ（例えば、
【数１】
2013531948.tif 000003
であり、式中、ａ及びｂは通信情報が秘匿される画素範囲を画定する）、各１０番目の画素が通信情報の成分を表す。前述のように、受信時に、受信機は、受信した画素位置値を受信機の選択座標測定ドメインで表現した座標位置値に変換する。
【００５０】
図４は、上述の方法に含まれる種々の方法を示す高レベルプロセスフローチャートであり、図２に示すように、通信チャネルを共用する遠隔地端末間で情報が安全に伝送され得る方法を強調するものである。ステップ５５において、送信端末（すなわち、端末Ａ２７）及び受信端末（すなわち、端末Ｂ２９）が、各自の座標選択ドメインを選択する。これまで説明した実施形態は全て、異なる測定フレームを選択する送信機及び受信機を含んでいた。しかしながら、送信機及び受信機の両方が同じ測定フレームを選択する実施形態も同じく可能であり、以下の代替的な実施形態の節でより詳細に説明する。採用された測定ドメインが盗聴者３３及び／又は任意の他の悪意の第三者に未知であれば、送信機及び受信機が異なる座標測定ドメインを採用することは一般要件でないことに留意されたい。好適には、侵害された可能性のある通信チャネルにわたって慎重を期する情報を伝送することで、傍受された場合に伝送システムの完全性を損なわせ得ることを回避するために、測定フレームが端末Ａ２７及びＢ２９の製造時点で選択及び規定される。
【００５１】
図４に戻ると、ステップ５７において、受信端末である端末Ｂ２９に座標変換関数Ｍが設けられ、これは、端末Ａ２７の選択座標測定フレームにおける点を端末Ｂ２９の選択座標測定フレームにおける点にマッピングする。例えば、これは、端末Ｂ２９に端末Ａ２７の選択座標測定フレームに関する情報を提供して、座標変換関数Ｍを求めることができるようにすることを含み得る。変換関数Ｍは、代替的に、製造時点での構成中に端末Ｂ２９に単に設けられ得る。代替的に、端末Ａ２７に変換関数Ｍを設けて、端末Ａ２７が端末Ｂ２９の採用座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を伝送できるようにしてもよい。この初期構成は、製造時点で実行されることが好ましい。代替的に、座標変換関数Ｍを、既知の安全なチャネルを介した伝送により端末Ａ２７又はＢ２９に提供してもよい。換言すれば、座標変換関数Ｍは、侵害されないことが分かっている安全なチャネルを介して安全な供給源から端末Ａ２７又は端末Ｂ２９に伝送され得る。
【００５２】
この初期構成に続き、端末Ａ２７及びＢ２９を安全なデータ伝送に用いることができる。ステップ５９において、前述のように、端末Ａは、外部情報を含む伝送信号内の機密通信情報を符号化する。この符号化は、選択された符号化アルゴリズム、選択されたステガノグラフィアルゴリズム、及び／又は任意の選択されたデータ埋め込み安全性方式に従って実行することができる。例えば、このようなアルゴリズムで、機密通信情報がデータ信号内に不規則な間隔で散在させることができる。同様に、機密データは、データ信号内に規則的な間隔で分散させることができる。用いる符号化アルゴリズムの正確な性質は本実施形態には重要でなく、このようなアルゴリズム及び／又は方式は当該技術分野で周知であり、したがってこれ以上論じない。関心のある読者は、さらなる詳細についてステガノグラフィ符号化アルゴリズム及び／又はデータ埋め込み安全性方式に関する教科書を参照されたい。
【００５３】
ステップ６１において、端末Ａ２７は、データ信号を１つ又は複数の識別変数値と共に端末Ｂ２９へ送信する。代替的に、１つ又は複数の識別変数値は伝送信号とは別個に伝送される。しかしながら、機密通信情報の復元は、端末Ｂ２９が時間変数値を受信してからしか行われ得ない。データ信号及び１つ又は複数の識別変数値は、いかなる順序で伝送してもよく、又は同時に伝送してもよい。
【００５４】
ステップ６３において、端末Ｂ２９は、データ信号を端末Ａ２７が採用した座標測定ドメインで表現した１つ又は複数の識別変数値と共に受信する。機密通信情報を受信データ信号から復元するために、ステップ６５において、１つ又は複数の受信識別変数値を座標変換Ｍを用いて変換し、端末Ｂ２９の採用座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を計算する。ステップ６７において、変換された識別変数値を続いて用いて、受信データ信号内に含まれる機密通信情報を識別して復元する。
【００５５】
この段階で、受信機は、データ信号に秘匿された機密通信情報を復元しており、プロセスはステップ６９において完了する。
【００５６】
代替的な実施形態
本発明の基本的なシステム及び方法を説明したので、代替的な実施形態を以下で述べる。
【００５７】
前述のように、代替的な実施形態では、送信機及び受信機の両方が同じ座標測定ドメインを共有し得る。このような実施形態と上述の実施形態とを区別する特徴は、座標変換関数が、送信端末の座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を受信端末の座標測定ドメインに関して表現した値にマッピングするのに必要ないことである。共有座標測定ドメインに関して表現した識別変数値が、受信端末に伝送される。共有座標測定ドメインが機密のままであれば、伝送データ信号の安全性及び機密性は維持される。このように、盗聴者は、傍受した識別変数値を有効に用いて傍受したデータ信号から通信情報を抽出することができない。盗聴者が通信情報を抽出する目的で傍受した識別変数値を有効に用いるためには、共有座標測定ドメインを知る必要がある。
【００５８】
図１に示すように、本システム及び本方法を用いて複数の受信端末５、７、９、１１に情報を安全に伝送することができる。各受信端末５、７、９、１１は、他の端末に未知である異なる機密座標測定ドメインを採用する。選択された情報は、単一の伝送信号を用いて複数の受信端末５、７、９、１１へ伝送することができる。複数の機密通信情報が、データ信号内で符号化される。複数の機密通信情報は、異なる指定受信端末５、７、９、１１にそれぞれ関連する個別の機密通信情報成分から構成される。
【００５９】
送信端末３には、それぞれが異なる受信端末５、７、９、１１に関連する複数の座標変換関数が設けられる。送信端末３は、異なる機密通信情報成分それぞれに関連する識別変数値を決定し、既知の座標変換関数を使用して指定受信端末が採用した座標測定ドメインで識別変数値を表現する。送信端末３は、このとき、異なる機密通信情報成分それぞれに関連すると共に指定受信端末の座標測定ドメインで表現した識別変数値を有している。任意の識別子を複数の識別変数値のそれぞれに追加することができる。識別変数値に追加されたバイナリ列に関するものであり得る識別子は、複数の識別変数値のどれを適用可能であるかを受信端末５、７、９、１１が識別することを可能にする。換言すれば、識別子は、複数の識別変数値のどれがその採用座標測定ドメインで表現されるかを受信端末に教える。
【００６０】
識別子は、指定受信機が採用した座標測定ドメインに関する情報を悪意の第三者に暴露しないので、システムの安全性を低下させない。
【００６１】
データ信号及び複数の識別変数値は、関連の識別子と共に各受信端末５、７、９、１１へ送信される。データ信号、識別変数値、及び関連の識別子を受信すると、受信端末５、７、９、１１は、最初にその選択座標測定ドメインに関連する識別変数値を識別する。選択座標測定ドメインに関連する変数値が識別されると、対象の受信端末宛ての機密通信情報を受信データ信号から抽出することができる。
【００６２】
当然ながら、受信端末５、７、９、１１は、各自に宛てられたデータ信号から機密通信情報を抽出することができる。例えば、受信端末５は、端末７が採用した座標測定ドメインを知らないので、端末７宛ての機密通信情報を抽出できない。したがって、端末５は、端末７宛ての機密通信情報に関連する識別変数値を識別可能であり得るが、端末７宛ての機密通信情報を正しく抽出するためには、変数値及びそれらが表現される座標測定ドメイン（すなわち、端末７が採用した測定系）を知らなければならない。換言すれば、端末５は、識別変数値が表現された座標変数ドメインが分からなければ、識別変数値を正しく適用して端末７宛ての機密通信情報を抽出できない。したがって、本発明の方法及びシステムは、単一のデータ信号に秘匿された複数の異なる通信情報を、異なる通信情報の機密性を低下させることなく異なる指定受信先へ安全に伝送する際の使用に役立つ。
【００６３】
本発明のさらに別の代替的な実施形態では、次式のように定義される特殊相対性理論のローレンツ変換を用いることができる。
【００６４】
【数２】
2013531948.tif 000004
【００６５】
上記変換は従来の意味を有し、関心のある読者は、上記変換方程式のより徹底した定義について相対論的力学に関する章を含む大学物理学教科書を参照されたい。ここでは、ローレンツ変換が、相互に対して等速で動く２つの慣性（等速）座標系間の空間及び時間座標変換を表すことに留意すれば十分である。
【００６６】
ローレンツ変換をどのように用いることができるかの例を、以下の代替的な実施形態で述べる。端末Ａ２７及びＢ２９の両方が架空の座標測定フレームを選択し、その一方が、時間の遅れ等の相対論効果が顕著となるよう光速に近い速度で動く。この実施形態の前提は、端末Ａ２７及び端末Ｂ２９の両方が種々の時間座標値を観察することであり、それは相対論効果が顕著となり古典ニュートン力学から逸脱する場合に可能なので、これは重要な要件である。例えば、端末Ａ２９は、０．０９９２ｃで動く慣性座標系に関してその時間座標変数値ｔを表現することを選択し、ここでｃは光速（約３×１０６ｍｓ−１）である。独自の座標測定フレームで測定した識別変数値を決定するために、端末Ｂ２９は、適当なローレンツ変換、この場合はｔ’の変換を適用するが、任意の他のローレンツ変換も同じく用いることができる。
【００６７】
端末Ｂ２９が採用した基準系で時間座標変数値が計算されると、前述のように機密通信情報が復元される。熟練した受取人であれば、ローレンツ変換の使用に必要なのが、端末Ａ２７が測定した機密通信情報に関連する識別変数値信号時間座標と端末Ａ２７の選択基準系の架空速度との両方を端末Ｂ２９に提供することであることが分かるであろう。端末Ａ２７の選択基準系の速度は、データ伝送前に製造元で端末Ｂ２９に提供されることが好ましく、又は既知の安全な通信チャネルを介して提供される。端末Ａ２７の架空の相対論的座標測定フレームの速度が盗聴者に分かっていると、架空速度が相対論的測定フレームを事実上規定するので、相対論的座標測定フレームを使用中であることに盗聴者が気付いた場合に伝送信号の完全性及び安全性が低下し得る。相対論的測定フレームが分かっていれば、盗聴者は、傍受したデータ信号内に秘匿された機密通信情報を復元することができる。
【００６８】
本発明のさらに別の代替的な実施形態では、端末Ａ２７に、不規則な間隔で又は選択されたアルゴリズムに従って時間を測定する時計が設けられる。不規則な時計を用いて、伝送データ信号内に含まれる機密通信情報に関連する時間変数座標値が規定される。この場合も、端末Ｂ２９に、受信識別変数時間値を端末Ｂ２９が採用した時間座標フレームに関して表現することを可能にする座標変換関数が設けられるか、又は換言すれば、端末Ｂに、独自の時計に関連する時間座標に関して受信時間座標値を表現するのに必要な変換関数が設けられる。
【００６９】
代替的に、送信機及び受信機の両方が、異なる基本時間間隔単位を有する時計を用いることができる。受信機が適当な座標変換関数を有している場合、送信機の時間座標フレーム（すなわち、採用座標測定ドメイン）で測定した時間間隔を、受信機の時間座標フレームで再表現することができる。例えば、座標変換関数は、座標シフトを単に含み得る。
【００７０】
さらに別の代替的な実施形態では、安全な第３端末を伝送システムに組み込むことができ、これを受信機の座標測定ドメインで表現した識別変数を分配する代理（プロキシ）端末として用いる。図５は、このようなシステム７１の例を示す概略図である。端末Ａ２７（送信機）及び端末Ｂ２９（受信機）は、図２に関して前述したように共用通信チャネル３１を介して作動接続される。端末Ｃ７３（代理端末）は、共用通信チャネル７５及び共用通信チャネル７７それぞれを介して端末Ａ２７及びＢ２９の両方に作動接続される。本実施形態と前述の実施形態との違いは、端末Ａ２７及び端末Ｂ２９のいずれにも、受信端末の測定フレームで識別変数値を表現するのに必要な座標変換関数Ｍが設けられないことである。その代わりに、端末Ｃにこの情報が提供される。換言すれば、端末Ｃに、端末Ａ２７の座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を端末Ｂ２９の座標測定ドメインに関して表現した変数値に変換するのに必要な座標変換関数Ｍが設けられる。代替的に、端末Ｃ７３に、端末Ａ２７及び端末Ｂ２９の座標測定ドメインを設けてもよい。このように、端末Ｃ７３は、座標変換関数Ｍを必要とする場合にこれを計算することができる。
【００７１】
さらに、端末Ｃ７３は、異なる固有暗号化鍵対を各付属端末と共有する。例えば端末Ｃ７３は、端末Ａ２７と共有する暗号化鍵対とは異なる暗号化鍵対を端末Ｂ２９と共有する。暗号化鍵対は、公開鍵暗号化対に関するものであってもよく、その場合、一方の鍵が公開されており情報の暗号化に用いられる一方で、暗号化情報の復号に用いられる秘密鍵は端末Ｃ７３にしか分からない。ここでは、端末間で共有される暗号鍵のタイプは重要でなく、悪意の第三者及び／又は盗聴者が暗号化鍵の知識から復号鍵を導出できないことを確実にするのに十分なほど、暗号化鍵が複雑でなければならないと言えば十分である。これを達成する方法の１つとして、熟練した読者には既知であろうが、暗号化関数をその逆数が明確に定義されないよう選択する。これにより、盗聴者が暗号化鍵の知識から復号鍵を導出できないことが確実となる。公開鍵暗号法は、この要件を満足する周知の暗号プロトコルの一例だが、同じくこの要件を満足する他のタイプの暗号プロトコルもあり、本発明と共に同じく用いることができる。
【００７２】
好適には、端末Ｃは、製造時点で端末Ａ２７及びＢ２９の座標測定ドメインを把握しているように構成する。同様に、暗号化鍵も、製造時点でデータ伝送前に配布されることが好ましい。以下の（ensuring）説明において、端末Ｃ７３と端末Ａ２７との間で共有される暗号鍵対をｅＡとし、同様に、端末Ｃ７３と端末Ｂ２９との間で共有される暗号鍵対をｅＢとする。暗号化鍵は、下付き文字１でさらに示し、例えば、ｅＡ１は、端末Ｃ７３と端末Ａ２７との間で共有される鍵対の暗号化鍵要素を示す。同様に、ｅＡ２は、端末Ｃ７３と端末Ａ２７との間で共有される鍵対の復号鍵要素を示す。
【００７３】
本実施形態の例を、図６に示すフローチャートを参照して次に説明する。端末Ａ２７、Ｂ２９、及びＣ７３は、相互に対して遠隔に位置する。端末Ｃ７３は、安全で信頼できる位置に位置する。したがって、ここでは、端末Ｃ７３に記憶した情報の完全性及び機密性が確保されると考えられる。ステップ７９において、端末Ａは、前述のようにデータ信号を作成し、データ信号ｆ（ｔ）に秘匿された機密通信情報の抽出に必要な識別変数値ｔ＝｛ａ，ｂ｝を規定する。ステップ８１において、端末Ａ２７は、続いて暗号化鍵ｅＡ１を用いて規定の識別変数値ｔ＝｛ａ，ｂ｝を暗号化する。
【００７４】
ステップ８３において、ｅＡ１［ｔ＝｛ａ，ｂ｝］で示す暗号化識別変数が端末Ｃ７３へ送信される。場合によっては、データ信号ｆ（ｔ）が端末Ｂ２９へ同時に送信され得る。しかしながら、端末Ｂ２９は、その採用座標測定ドメインに関して表現した識別変数値ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝を端末Ｃ７３から受信してからしか、秘匿された機密通信情報を復元することができない。したがって、端末Ｂ２９が識別変数値を端末Ｃ７３から受信してから、ステップ９１の後にデータ信号ｆ（ｔ）を伝送することも可能である。
【００７５】
ステップ８５において、端末Ｃ７３は、暗号化識別変数ｅＡ１［ｔ＝｛ａ，ｂ｝］を受信する。端末Ｃ７３は、その復号鍵ｅＡ２を用いて受信した変数値を復号し、識別変数値ｔ＝｛ａ，ｂ｝を復元する。ステップ８７において、復元した識別変数値ｔ＝｛ａ，ｂ｝は、続いて端末Ｃ７３により、座標変換関数Ｍを用いて端末Ｂ２９の座標測定ドメインにおける識別変数値ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝に変換される。
【００７６】
ステップ８９において、端末Ｃ７３は、端末Ｂ２９と共有される暗号鍵対の暗号化鍵要素ｅＢ１を用いて識別変数値ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝を暗号化する。暗号化識別変数値ｅＢ１［ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝］は、続いて端末Ｂ２９へ送信される。
【００７７】
ステップ９１において、端末Ｂ２９は、端末Ｃ７３から暗号化識別変数値ｅＢ１［ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝］を受信し、復号鍵要素ｅＢ２を用いて受信した暗号化識別変数値ｅＢ１［ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝］を復号し、識別変数値ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝を復元する。
【００７８】
端末Ｂ２９の選択測定フレームに関して表現した復号識別変数値ｔ’＝｛ａ’，ｂ’｝を端末Ｂ２９が用いて、受信データ信号に秘匿された機密通信情報を抽出することで、ステップ９５においてプロセスを終了させる。
【００７９】
当然ながら、復号鍵ｅＢ２及び端末Ｂ２９の座標測定ドメインが分からなければ、盗聴者は機密通信情報をデータ信号から正確に抽出できないので、上述の実施形態のシステム及び方法は盗聴者に対して安全である。
【００８０】
記載の実施形態の全てにおいて、盗聴者は、傍受した識別変数値を独自の座標測定ドメインに関して再現することを可能にするのに十分な情報を有していないので、伝送の安全性が維持される。したがって、盗聴者は、傍受したデータ信号内の機密通信情報を確実に識別及び復元することができない。
【００８１】
本明細書に記載のシステム及び方法は、安全性強化のために既存の暗号プロトコルと共に用いることができる。同様に、識別変数値及び／又はデータ信号を伝送前に暗号化することができる。例えば、機密通信情報を暗号化し、暗号化形態でデータ信号に埋め込むことができる。同様に、識別変数値を暗号化し、暗号化形態で受信端末へ転送することができる。このように、盗聴者は、機密通信情報をデータ信号から抽出できるように受信機の座標測定ドメインを知ることに加えて、復号鍵を得なければならない。
【００８２】
当然ながら、本方法は、任意のタイプのデータ及び任意のタイプのデジタルファイルフォーマットと共に用いることができる。例えば、ボイスオーバーＩＰ（ＶｏＩＰ）、オーディオデータファイル（例えば、ｍｐ３、ｍｐ４、ＷＡＶ、ｆｌａｃ等）、ビデオデータファイル（例えば、ａｖｉ、ｍｐｅｇ等）、イメージデータファイル（例えば、ｊｐｅｇ、ＲＡＷ等）、及び任意の他のデータファイルフォーマットである。
【００８３】
当然ながら、端末という用語は、本説明で用いる場合、データ信号の送受信が可能な任意の電子デバイスに関するものである。例えば、限定はされないが、ＰＣ、携帯電話、スマートテレフォン、電話、モデム、携帯情報端末（ＰＤＡ）等がこれに含まれる。
【００８４】
本明細書に記載の実施形態は、一方向通信に関するものであり、すなわち、情報が送信機（すなわち、端末Ａ２７）から受信機（すなわち、端末Ｂ２９）へ一方向に送信されるが、本明細書に記載の方法は、双方向通信にも同じく用いることができ、その場合、各端末が機密通信情報の受信機及び送信機の両方であり、例えば、端末Ｂ２９が端末Ａ２７へ情報を伝送する。
【００８５】
本明細書に記載の実施形態は、説明を目的として提供したものであり、限定ではない。さらに、本明細書に記載の実施形態の任意の組み合わせに関する代替的な実施形態が考えられ、これらは本発明の範囲内に入る。
【００８６】
本発明は、既知の暗号法と共に又は既知の暗号法とは無関係に用いることができる。
【００８７】
本発明のさらに他の特徴を、以下の項で述べる。
【００８８】
通信情報を遠隔地の第２端末へ安全に伝送するデータ端末であって、通信情報を外部情報と組み合わせてデータ信号を生成する組み合わせ手段と、第１座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を決定する決定手段であり、識別変数値はデータ信号内に秘匿された通信情報の位置を求めることを可能にする決定手段と、データ信号及び識別変数値を第２端末へ伝送する送信機とを備えるデータ端末。
【００８９】
端末は、第１座標測定ドメインから第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、第２座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を計算するマッピング手段を備えてもよい。
【００９０】
代替的に、データ端末は、第１座標測定ドメインで動作するよう構成されてもよい。
【００９１】
データ端末は、受信端末と共有される暗号鍵を用いて識別変数値を暗号化することにより、伝送された識別変数値の機密性を向上する暗号化手段を備えてもよい。
【００９２】
暗号化手段は、データ信号を暗号化することにより伝送データ信号の機密性を向上するよう構成されてもよい。
【００９３】
暗号化手段は、公開暗号鍵対に含まれる鍵の一方で構成されてもよい。
【００９４】
組み合わせ手段は、通信情報を外部情報と組み合わせるためのアルゴリズムを生成するよう構成したアルゴリズム生成器を含んでもよい。
【００９５】
アルゴリズム生成器は、通信情報及び外部情報をランダムに組み合わせるようにランダムアルゴリズムを生成するよう構成されてもよい。
【００９６】
組み合わせ手段は、組み合わせた通信情報及び外部情報でキャリア信号を変調してデータ信号を生成するよう構成した信号変調器を含んでもよい。
【００９７】
組み合わせ手段は、キャリア信号を発生するよう構成した信号発生器を含んでもよい。
【００９８】
遠隔地の送信端末から通信情報を安全に受信するデータ端末（受信端末と称する）であって、外部情報と組み合わせた通信情報を含むデータ信号を受信し、且つデータ信号内の通信情報の位置を求めることを可能にする識別変数値を受信する受信機と、組み合わせた通信情報及び外部情報を受信データ信号から抽出する復調器とを備えるデータ端末。
【００９９】
受信端末は、データ記憶手段を含むことができ、変調器は、データ記憶手段に記憶されたコンピュータが実行可能なコードである。
【０１００】
受信データ端末は、識別変数値を用いて通信情報を外部情報と区別する情報区別手段を含んでもよい。
【０１０１】
受信データ端末は、識別変数値を用いて通信情報を外部情報から抽出する情報抽出手段を含んでもよい。
【０１０２】
受信データ端末は、第１座標測定ドメインから第２座標測定ドメインへ座標値をマッピングするよう構成した座標変換関数を使用して、第２座標測定ドメインに関して表現した識別変数値を計算するマッピング手段を備えてもよい。
【０１０３】
受信データ端末は、第２座標測定ドメインで動作するよう構成されてもよい。
【０１０４】
受信データ端末は、送信端末と共有される暗号鍵を用いて暗号化識別変数値を復号する復号手段を備えてもよい。
【０１０５】
復号手段は、送信端末が受信した暗号化データ信号を復号するよう構成されてもよい。
【０１０６】
復号手段は、公開暗号鍵対に含まれる鍵の一方で構成されてもよい。
【０１０７】
受信データ端末はコンピュータ端末であってもよい。
【０１０８】
受信データ端末は携帯電話であってもよい。
【０１０９】
受信データ端末はスマートフォンであってもよい。
【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４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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