(57)【要約】  【課題】  通信衛星を利用した遠隔教育システムにおいて、暗号化鍵を第三者に入手される可能性が低く、利用者が鍵の管理を行う必要のない暗号化鍵の授受を行う、秘匿性の優れた遠隔教育システムを提供する。  【解決手段】  通信衛星への情報送信機能および地上網からの情報受信機能を有する送信センターと、地上網への情報送信機能および通信衛星からの情報受信機能を有する複数の受講者教室との間で通信衛星と地上網とによって双方向の情報伝達を行う遠隔教育システムにおいて、送信センターから暗号鍵を受講者教室に送信し、受講者教室の有する第１の情報処理装置が暗号鍵を使用してデジタルデータに暗号化を施して暗号化デジタルデータとし、受講者教室から送信センターへ暗号化デジタルデータを送信し、送信センターの有する第２の情報処理装置が暗号化デジタルデータを暗号鍵に対応した復号鍵により復号化する。【選択図】  図１
2004213679.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信衛星への情報送信機能および地上網からの情報受信機能を有する送信センターと、地上網への情報送信機能および通信衛星からの情報受信機能を有する複数の受講者教室との間で通信衛星と地上網とによって双方向の情報伝達を行う遠隔教育システムにおいて、
前記送信センターから暗号鍵を前記受講者教室に送信し、
前記受講者教室の有する第１の情報処理装置が前記暗号鍵を使用してデジタルデータに暗号化を施して暗号化デジタルデータとし、
前記受講者教室から前記送信センターへ前記暗号化デジタルデータを送信し、
前記送信センターの有する第２の情報処理装置が前記暗号化デジタルデータを前記暗号鍵に対応した復号鍵により復号化することを特徴とする遠隔教育システム。
【請求項２】
通信衛星への情報送信機能および地上網からの情報受信機能を有する送信センターと、地上網への情報送信機能および通信衛星からの情報受信機能を有する複数の受講者教室との間で通信衛星と地上網とによって双方向の情報伝達を行う遠隔教育システムにおいて、
前記送信センターから暗号鍵および暗号化プログラムを前記受講者教室に送信し、
前記受講者教室の有する第１の情報処理装置が前記暗号化プログラムに従い前記暗号鍵を使用してデジタルデータに暗号化を施して暗号化デジタルデータとし、
前記受講者教室から前記送信センターへ前記暗号化デジタルデータを送信し、
前記送信センターの有する第２の情報処理装置が前記暗号化プログラムに対応した復号化プログラムに従い前記暗号化デジタルデータを前記暗号鍵に対応した復号鍵により復号化することを特徴とする遠隔教育システム。
【請求項３】
前記暗号鍵および前記復号鍵が、前記第２の情報処理装置のキー生成手段により作成されたキーペアであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠隔教育システム。
【請求項４】
前記暗号鍵および／または暗号化プログラムを定期または不定期に更新することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の遠隔教育システム。
【請求項５】
前記暗号鍵および／または暗号化プログラムが、暗号化された対象限定配信で送信されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の遠隔教育システム。
【請求項６】
前記地上網が、電話回線網、ＩＳＤＮ網、ケーブルテレビ網、光ファイバー網、携帯電話による通信、無線通信、衛星通信のいずれか一またはこれらの組み合わせであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一に記載の遠隔教育システム。
【請求項７】
前記地上網の種類に応じて、前記暗号化プログラムを選択することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の遠隔教育システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信衛星と地上網を利用した遠隔教育システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットの急速な発達に伴い、インターネットを利用した双方向のテレビ会議システムや遠隔教育システムが提案されている。しかしデータ通信に使用される帯域が広くなったとしても、インターネットという情報伝達方法の性質上、利用者毎に伝達時間差が発生してしまう可能性は排除できない。
【０００３】
そこで、全ての利用者に一斉に映像および音声を伝送する手段として通信衛星を利用して、双方向性を得るためにインターネット網による情報伝達を併用するシステムも提案されている。従来の遠隔教育システムについて図を用いて説明する。図８は通信衛星とインターネット網を使用した遠隔教育システムの概要を示した図であり、送信センター１と、通信衛星２と、受講教室３とインターネット４からなる遠隔教育システムである。送信センター１は送信アンテナ５と、情報処理装置６と、講師側カメラ７を有し、受講者教室３は受信アンテナ８と、情報処理装置９と、受講者側カメラ１０を有している。また、受講者教室３として同様の構成を備える受講者教室が複数存在する。
【０００４】
講義の進行役である講師は送信センター１において講師側カメラ７に向かって講義を行い、講師側カメラ７と接続された情報処理装置６が、講師側カメラ７の撮影した講義映像情報（音声も含む）を送信アンテナ５から通信衛星２に送信する。この際、必要に応じて講義映像情報の符号化および暗号化を行って講義映像情報をデジタル化し、コンピュータが利用するデジタルデータと共に４相位相変調など（ＱＰＳＫ：Ｑｕａｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）を用いて変調することにより電波でデジタルな情報の送信を行う。
【０００５】
通信衛星２は送信アンテナ５から受信した電波を地上に伝搬させ、各受講者教室３に備えられた受信アンテナ８が電波を受信し、情報処理装置９が位相変調を復調することで講義映像情報やデジタルデータとする。取り出された映像情報はテレビ画面に映し出され、デジタルデータは情報処理装置９に蓄えられる。送信センター１側で情報送信を行う際に、情報処理装置６が映像情報およびデジタルデータにスクランブルを施し、受講者教室３側の情報処理装置９がスクランブルの解除を行うことで、契約者のみが講義映像情報およびデジタルデータの受信を行うことが可能となる。
【０００６】
受講者教室３では、受講者がテレビ画面に映し出された講師映像情報を視聴しながら、受講者側カメラ１０の前で発言を行って受講者映像情報（音声も含む）の撮影を行う。受講者側カメラ１０およびインターネット４に接続された情報処理装置９が受講者映像情報のデジタル化とデジタルデータの付与を行い、インターネット４を介して受講者映像情報及びデジタルデータを送信センター１の情報処理装置６に送信する。
【０００７】
送信センター１の情報処理装置６は、講師側カメラ７が撮影した映像および音声と、インターネット４を介して送信されてきた受講者映像情報を合成して１つの画面に表示可能な講義映像情報とし、送信アンテナ５から通信衛星２を介して受講者教室３に送信することもできる。これにより、受講者映像情報も含んだ講義映像情報を各受講者が視聴可能となり、受講者間での会話も成立させることが可能となる。
【０００８】
以上のように従来から提案されているテレビ会議システムや遠隔教育システムにおいては、各受講者教室３からの受講者映像情報はインターネット４により送信センター１に伝達され、各受講者教室３は講義映像情報を通信衛星２からの電波として受信することで、複数地点の受講者に対する同時性を伴った双方向の遠隔教育システムが成立していた。
【０００９】
しかし、上述した従来のテレビ会議システムや遠隔教育システムでは、送信センター１からの映像情報およびデジタルデータにはスクランブルを施して送信していた。しかし、受講者教室３からの映像情報およびデジタルデータに対する暗号化はなされておらず、インターネットによる情報通信の特性から、他人に映像情報およびデジタルデータを不正に傍受される可能性があった。
受講者教室側から送信センター側への映像情報およびデジタルデータにも、何らかの暗号化技術を用いて秘匿性を高める必要がある。しかし、共通鍵方式の暗号化技術を用いた場合には第三者が鍵を入手できないようにする必要がある。また、公開鍵方式の暗号化技術を用いた場合には、公開鍵から秘密鍵を割り出される可能性がゼロとは言えないために、利用者の心理的不安が残るという問題があった。
【００１０】
従って暗号化に使用する暗号鍵を第三者が入手することは不可能にするという対策を講じることが求められる。しかし、インターネットを介しての暗号鍵の授受は第三者に傍受される可能性がある。また、暗号鍵を磁気記録媒体などに記録して記録媒体を郵送する様な場合には、利用者自身が暗号鍵の管理を厳重に行う必要がある。さらに、万一第三者に暗号鍵を入手された場合には暗号鍵を更新する必要があり、暗号鍵の更新と管理に労力と時間を費やすことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は以上の従来の問題に鑑みてなされたものであり、通信衛星を利用した遠隔教育システムにおいて、暗号鍵が第三者に入手される可能性が低く、利用者が鍵の管理を行う必要のない暗号鍵の授受を行うことが可能な、秘匿性の優れた遠隔教育システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、通信衛星への情報送信機能および地上網からの情報受信機能を有する送信センターと、地上網への情報送信機能および通信衛星からの情報受信機能を有する複数の受講者教室との間で通信衛星と地上網とによって双方向の情報伝達を行う遠隔教育システムにおいて、前記送信センターから暗号鍵を前記受講者教室に送信し、前記受講者教室の有する第１の情報処理装置が前記暗号鍵を使用してデジタルデータに暗号化を施して暗号化デジタルデータとし、前記受講者教室から前記送信センターへ前記暗号化デジタルデータを送信し、前記送信センターの有する第２の情報処理装置が前記暗号化デジタルデータを前記暗号鍵に対応した復号鍵により復号化することを特徴とする。
【００１３】
送信センターから通信衛星を介して受講者教室に暗号鍵を送信する際に、通信衛星を介した受講者教室への情報通信はスクランブルを施されて送信されるために、暗号鍵を安全かつ確実に受講者教室に送信することができ、受講者教室から送信センターへの情報通信を暗号化デジタルデータとすることで通信の秘匿性が高まる。
【００１４】
また、前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、通信衛星への情報送信機能および地上網からの情報受信機能を有する送信センターと、地上網への情報送信機能および通信衛星からの情報受信機能を有する複数の受講者教室との間で通信衛星と地上網とによって双方向の情報伝達を行う遠隔教育システムにおいて、前記送信センターから暗号鍵および暗号化プログラムを前記受講者教室に送信し、前記受講者教室の有する第１の情報処理装置が前記暗号化プログラムに従い前記暗号鍵を使用してデジタルデータに暗号化を施して暗号化デジタルデータとし、前記受講者教室から前記送信センターへ前記暗号化デジタルデータを送信し、前記送信センターの有する第２の情報処理装置が前記暗号化プログラムに対応した復号化プログラムに従い前記暗号化デジタルデータを前記暗号鍵に対応した復号鍵により復号化することを特徴とする。
【００１５】
送信センターから通信衛星を介して暗号鍵および暗号化プログラムを受講者教室に送信する際に、通信衛星を介した受講者教室への情報通信はスクランブルを施されて送信されるために、暗号鍵および暗号化プログラムを安全かつ確実に受講者教室に送信することができ、受講者教室から送信センターへの情報通信を暗号化デジタルデータとすることで通信の秘匿性が高まる。
【００１６】
また、前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、前記暗号鍵および前記復号鍵が、前記第２の情報処理装置のキー生成手段により作成されたキーペアであることを特徴とする。
【００１７】
送信センターに設けられた情報処理装置のキー生成手段が暗号鍵と復号鍵のキーペアを作成するため、暗号鍵と復号鍵の管理を送信センター側で行うことが可能であり、受講者教室側では暗号鍵の管理を行う必要が無く、暗号鍵の管理に伴う労力および情報漏洩の可能性の低下を図ることが可能である。
【００１８】
また、前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、前記暗号鍵および／または暗号化プログラムを定期または不定期に更新することを特徴とする。
【００１９】
暗号鍵や暗号化プログラムを更新することで、第三者には現在使用中の暗号鍵や暗号化アルゴリズムを知られるおそれを低減することができるため通信の秘匿性が高まる。
【００２０】
また、前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、前記暗号鍵および／または暗号化プログラムが、暗号化された対象限定配信で送信されることを特徴とする。
【００２１】
通信衛星を介する暗号鍵や暗号化プログラムの送信に加えて、対象限定配信を使用することにより、第三者には暗号鍵や暗号化プログラムを受け取ることが不可能になるため通信の秘匿性が高まる。
【００２２】
また、前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、前記地上網が、電話回線網、ＩＳＤＮ網、ケーブルテレビ網、光ファイバー網、携帯電話による通信、無線通信、衛星通信のいずれか一またはこれらの組み合わせであることを特徴とする。
【００２３】
地上網の形態を問わず秘匿性の高い情報通信が行えるために、システムの構築の際に選択の幅が広がり、システム構築に係るコストの低減や通信品質の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
また、前記課題を解決するための本発明の遠隔教育システムは、前記地上網の種類に応じて、前記暗号化プログラムを選択することをを特徴とする。
【００２５】
受講者教室が利用している通信環境に応じて暗号化プログラムを選択することで、情報漏洩しやすい通信環境の場合には暗号化および復号化に長時間を要しても秘匿性を高めることや、情報漏洩しにくい通信環境の場合には秘匿性が比較的低くても短時間で処理を完了させることを選択することができ、柔軟なシステム構築を行うことが可能となる。
【００２６】
また、前記課題を解決するための本発明はコンピュータに、暗号鍵と復号鍵を生成する手順と、通信衛星を介して前記暗号鍵を暗号化された対象限定配信により受講者教室に対して送信する手順とを実行させるためのプログラムである。
【００２７】
このプラグラムを送信センターの有する情報処理装置が実行することで、暗号鍵を第三者に傍受されることなく受講者教室に送信することが可能になる。
【００２８】
また、前記課題を解決するための本発明はコンピュータに、暗号化された対象限定配信を通信衛星から受信して暗号鍵を受ける手順と、前記暗号鍵を使用してデジタルデータを暗号化して暗号化デジタルデータとする手順と、前記暗号化デジタルデータを地上網を介して送信センターに対して送信する手順とを実行させるためのプログラムである。
【００２９】
このプログラムを受講者教室の有する情報処理装置が実行することで、送信センターから送信された暗号鍵を第三者に傍受されることなく受信し、受信した暗号鍵によりデジタルデータの暗号化を行って送信センターに暗号化デジタルデータを送信することが可能となり、インターネットを介した情報通信においても非常に秘匿性の高い情報通信を行うことが可能になる。
【００３０】
また、前記課題を解決するための本発明はコンピュータに、暗号化デジタルデータを地上網から受信する手順と、前記復号鍵を使用して前記暗号化デジタルデータを復号化してデジタルデータとする手順とを実行させるためのプログラムである。
【００３１】
このプラグラムを送信センターの有する情報処理装置が実行することにより、受講者教室が暗号化を施した暗号化デジタルデータを復号化してデジタルデータとすることが可能になり、インターネットを介した情報通信においても非常に秘匿性の高い情報通信を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
送信センターから通信衛星を介して暗号鍵および暗号化プログラムを受講者教室に送信するため、デジタルデータに暗号化を施すための暗号鍵および暗号化プログラムを安全かつ確実に受講者教室に送信することができ、受講者教室から送信センターへの情報通信を暗号化デジタルデータとすることで通信の秘匿性が高まる。また、送信センターに設けられた情報処理装置のキー生成手段が暗号鍵と復号鍵のキーペアを作成するため、暗号鍵と復号鍵の管理を送信センター側で行うことが可能であり、受講者教室側では暗号鍵の管理を行う必要が無く、暗号鍵の管理に伴う労力および情報漏洩の可能性の低下を図ることが可能である。
【００３３】
暗号鍵や暗号化プログラムを更新することで、第三者には現在使用中の暗号鍵や暗号化アルゴリズムを知られるおそれを低減することができるため通信の秘匿性が高まり、通信衛星を介する暗号鍵や暗号化プログラムの送信に加えて、対象限定配信を使用することにより、第三者には暗号鍵や暗号化プログラムを受け取ることが不可能になるため通信の秘匿性が高まる。さらに、地上網の形態を問わず秘匿性の高い情報通信が行えるために、システムの構築の際に選択の幅が広がり、システム構築に係るコストの低減や通信品質の向上を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（実施の形態１）
以下に本発明における一実施例である実施の形態１について図面を参照して説明する。図１は実施の形態１の遠隔地教育システムの構成を示した図で、送信センター１と、通信衛星２と、受講教室３と、地上網としてのインターネット４からなる。地上網とは送信センター１と受講教室３との間で情報通信を行うことが可能な情報通信網を意味し、電話回線網やＩＳＤＮ網やケーブルテレビ網や光ファイバー網であり、物理的に接続されていない携帯電話による通信や無線通信や衛星通信であってもよい。また、インターネット４はＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ／  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用したネットワークであるが、本願発明の一実施例を示すものに過ぎず、他のプロトコルを使用したネットワークであっても構わない。送信センター１は送信アンテナ５と、情報処理装置６と、講師側カメラ７を有し、受講者教室３は受信アンテナ８と、情報処理装置９と、受講者側カメラ１０を有している。また、受講者教室３として同様の構成を備える受講者教室が複数存在する。
【００３５】
さらに送信センター１の情報処理装置６は図２に示すように、ＣＰＵ部２１と受講者情報データベース２２とキー生成手段２３と情報記憶手段２４と入力手段２５とを有している。
ＣＰＵ部２１は情報処理装置６内での映像情報やデジタルデータの全ての演算処理および制御を行い、図示しないメモリーや映像処理手段や通信手段などを有する。
受講者情報データベース２２は、各受講者教室の名称や住所や視聴者数や発言回数や試験成績や所属グループなどの受講者属性情報を記録および管理する。
キー生成手段２３は、暗号化キー４１と復号化キー４２のキーペアを作成する。暗号化キー４１と復号化キー４２との関係としては、暗号化キー４１を用いて所定のアルゴリズムで暗号化したデータが、復号化キー４２を用いた所定のアルゴリズムのみで復号化可能であればよいが、暗号化キー４１を他人が入手した場合でも暗号化キー４１からは復号化キー４２を導出することが困難であることが望ましい。
情報記憶手段２４は、受講者映像情報や講義映像情報やデジタルデータなどのデータを記録するための装置であって、磁気ディスクや光磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であり、講義映像情報をＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２などの閲覧可能な形式で保存する。
入力手段２５はキーボードやマウスやタッチパネルや音声認識装置などの機器であり、講師が情報処理装置６に対してコマンド入力を行う。
【００３６】
受講者教室３の情報処理手段９は図３に示すように、ＣＰＵ部３１と映像情報接続手段３２と情報記憶手段３３とを有している。
ＣＰＵ部３１は情報処理装置９内での映像情報やデジタルデータの演算処理および制御を行い、図示しないメモリーや映像処理手段や通信手段などを有する。
映像情報接続手段３２は、送信センター１へ受講者映像情報をインターネット４を介して送信するための手段であり、送信センター１からの発呼指示を受けた場合にのみ受講者映像情報を送信する。
情報記憶手段３３は、受講者映像情報や講義映像情報やデジタルデータなどのデータを記録するための装置であって、磁気ディスクや光磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であり、講義映像情報をＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２などの閲覧可能な形式で保存する。
【００３７】
次に実施の形態１の遠隔教育システムの動作について図に従って説明する。図４は実施の形態１の遠隔教育システムでの、受講者教室３側から送信センター１側へのインターネット４を介した情報通信の暗号化の動作を示したフロー図である。通信衛星２およびインターネット４の情報伝達動作に関しては従来例における動作と相違点が無いために省略している。従って、送信センター１と受講者教室３の動作についての記述のみになるが、送信センター１から受講者教室３への講義映像情報やデジタルデータの伝送は通信衛星２を介し、受講者教室３から送信センター１への受講者映像情報などの伝送はインターネット４を介して、それぞれのプロトコルによって実現される。
【００３８】
＜ステップ１＞送信センター１で情報処理手段６が受講者情報データベース２２から対象となる受講者教室３ａを抽出し、キー生成手段２３を作動させる。
＜ステップ２＞キー生成手段２３は暗号化キー４１と復号化キー４２のペアを作成し、受講者情報データベース２２に受講者教室３ａの属性情報のひとつとして復号化キー４２を保存する。
＜ステップ３＞送信センター１に受講者映像情報を送信可能にするための、送信センター１と受講者教３との接続を成立させるためのパスワードおよび接続先ポート番号を含んだアクセスキーをＣＰＵ部２１が作成する。
＜ステップ４＞講義映像情報と共に暗号化キー４１及びアクセスキーをステップ２で選択した受講者教室に対象限定配信する（対象限定配信については後述する）。
＜ステップ５＞受講者教室３ａでは、対象限定配信によって暗号化キー４１およびアクセスキーを受け取る。
＜ステップ６＞映像情報接続手段３２は同時に受信したアクセスキーを利用して送信センター１との接続要求を行う。
＜ステップ７＞送信センター１のＣＰＵ部２１は受講者教室３ａからの接続要求を受け、接続要求のアクセスキーが、ステップ３で作成したアクセスキーと同一である場合には、接続先ポート番号のポートを開放し、受講者教室３ａとの接続を成立させる。
＜ステップ８＞受講者教室３ａでは受講者側カメラ１０により受講者の映像を撮影して、情報処理装置９が受講者の映像を符号化して受講者映像情報とし、さらに暗号化キー４１を用いて暗号化受講者映像情報として送信センター１に送信する。
＜ステップ９＞情報処理手段６は、受講者情報データベース２２に記録されている受講者教室３ａに属する復号化キー４２を用いて、暗号化受講者映像情報の復号化を行い、受講者映像情報とする。
＜ステップ１０＞送信センター１では、ステップ２で選択した各受講者教室３ａからの受講者映像情報と、講師側カメラ７で撮影している講義の映像を合成して講義映像情報を作成して、送信アンテナ５から通信衛星２経由で全受講者教室に配信する。
＜ステップ１１＞講義が終了した後、講師が情報処理装置６の入力手段２５から接続切断の指示を入力すると、情報処理手段６は受講者情報データベース２２の受講者属性情報の発言回数などを更新し、ＣＰＵ部２１に接続切断の指示を伝える。
＜ステップ１２＞ＣＰＵ部２１は接続終了指示データを全ての受講者教室に送信し、その後受講者映像情報を受信していたポートを閉じる。
＜ステップ１３＞受講者教室３で接続終了指示データを受信した場合には、ＣＰＵ部３１は映像情報接続手段３２に接続終了の指示を出し、受講者映像情報の送信を停止させる。
【００３９】
上述のように通信毎にキー生成手段２３が暗号化キー４１と復号化キー４２のキーペアを作成する方法を用いてもよく、一回の通信において定期または不定期にステップ１からステップ１０を繰り返すことでキーペアの更新を行う方法を用いても良い。
【００４０】
次に、図４のステップ４で行われる対象限定配信について説明する。通信衛星２を介しての電波での講義映像情報およびデジタルデータの配信は、多数の配信先に遅延無く情報を配信することが可能であるという特徴を持つが、全ての受講者教室３の受信アンテナ８には同時に同一の情報が配信されるということであり、特定の受講者教室にだけ特定の情報を配信するためには、情報にスクランブルを施す必要がある。本発明の遠隔教育システムの場合には、講義映像情報は全ての受講者教室が受信して閲覧することが必要であり、それとは別に発呼指示データ等の受信対象を限定する必要がある。
【００４１】
全ての受講者教室で受信する情報については、従来から行われているデコーダ装置によるスクランブル解除で会員のみが閲覧することが出来る伝達方法を用いるが、対象を限定した情報伝達には別途暗号化を施した情報を送信して、対象となる受講者教室のみが情報を取得できるようにする。
【００４２】
次に対象限定配信における暗号化手順について例を挙げて説明するが、対象限定配信における暗号化の手法は任意で構わず、映像情報というリアルタイムの暗号化および復号化を要求される場面で用いることが可能であれば、ここで例示するものである必要はない。
【００４３】
予め各受講者教室３毎に固有のキーコードをベースキーとして確定しておき、受講者情報データベース２２に受講者属性情報の１つとして保存しておく。送信されるデータはパケットとして分割されて順次送信されるが、一番目のパケットはベースキーを用いて暗号化され、通信衛星を介して全ての受講者教室に配信される、暗号化されたパケットはベースキーを用いて復号化されるために、受信対象の受講者教室のみがパケットの取得が可能である。
送信センター側では直前に送出したパケットから１バイトを抽出してキーコードとの間で暗号化処理を行い、キーコードを更新する。受講者教室側でも同様に、直前に取得したパケットから１バイトを抽出してキーコードとの間で送信センター側と同様の暗号化処理を行い、キーコードを更新する。
以降は順次更新したキーコードによってパケットの暗号化および復号化を行い、キーコードの更新も順次行っていくことで、全てのパケットを暗号化して送信し、送信対象の受講教室でのみ全てのパケットの受信を行うことになる。
【００４４】
一番目のパケットを暗号化および復号化するベースキーが送信センター側と受講者教室側で同一であり、以降のキーコード更新において直前のパケットから抽出する１バイトの抽出アルゴリズムを同一にし、キーコードを更新する際の暗号化処理を送信センターと受講者教室とで同一の方法で行うことにより、更新されるキーコードは送信センター側と受講者教室側で毎回同一となるので、全ての受講者教室で暗号化された情報を受け取っても、復号化を行うことが出来るのは送信センターで設定した対象だけとなり、結果として対象限定配信を行うことが可能である。
【００４５】
以上に述べた本願発明の実施の形態１の方法を用いることにより、通信衛星からの電波を受信してデコーダ装置によってスクランブルを解除すること、および、対象限定配信を用いた情報通信によって対象となる受講者教室のみが暗号化キーを入手可能にすること、および、暗号化キーによる情報の暗号化の３段階で秘匿性が高められる。このため、第３者が受講者教室から送信センターへのインターネットを介した情報通信を傍受して内容を盗聴しようとした場合に、万一公開鍵方式の暗号化技術の公開鍵から秘密鍵を解読することができたとしても、暗号化キーを入手することさえ困難であるために秘匿性は飛躍的に高まる。
また、暗号化キーを送信センター側から受講者教室側に送信することが可能であるため、定期的または不定期にキー生成手段が暗号化キーと復号化キーを生成して、暗号化キーを受講者教室に送信してキーペアを更新することで秘匿性をさらに高めることが可能となる。
【００４６】
（実施の形態２）
次にに本発明における一実施例である実施の形態２について図面を参照して説明する。実施の形態２の遠隔地教育システムの構成は実施の形態１と同様に図５に示され、送信センター１と、通信衛星２と、受講教室３と、地上網としてのインターネット４からなる。地上網とは送信センター１と受講教室３との間で情報通信を行うことが可能な情報通信網を意味し、電話回線網やＩＳＤＮ網やケーブルテレビ網や光ファイバー網であり、物理的に接続されていない携帯電話による通信や無線通信や衛星通信であってもよい。また、インターネット４はＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ／  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を使用したネットワークであるが、本願発明の一実施例を示すものに過ぎず、他のプロトコルを使用したネットワークであっても構わない。送信センター１は送信アンテナ５と、情報処理装置６と、講師側カメラ７を有し、受講者教室３は受信アンテナ８と、情報処理装置９と、受講者側カメラ１０を有している。また、受講者教室３として同様の構成を備える受講者教室が複数存在する。
【００４７】
さらに送信センター１の情報処理装置６は図６に示され、ＣＰＵ部２１と受講者情報データベース２２とキー生成手段２３と情報記憶手段２４と入力手段２５とアルゴリズムデータベース２６を有している。
ＣＰＵ部２１は情報処理装置６内での映像情報やデジタルデータの全ての演算処理および制御を行い、図示しないメモリーや映像処理手段や通信手段などを有する。
受講者情報データベース２２は、各受講者教室の名称や住所や視聴者数や発言回数や試験成績や所属グループなどの受講者属性情報を記録および管理する。
キー生成手段２３は、暗号化キー４１と復号化キー４２のキーペアを作成する。暗号化キー４１と復号化キー４２との関係としては、暗号化キー４１を用いて所定のアルゴリズムで暗号化したデータが、復号化キー４２を用いた所定のアルゴリズムのみで復号化可能であればよいが、暗号化キー４１を他人が入手した場合でも暗号化キー４１からは復号化キー４２を導出することが困難であることが望ましい。
情報記憶手段２４は、受講者映像情報や講義映像情報やデジタルデータなどのデータを記録するための装置であって、磁気ディスクや光磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であり、講義映像情報をＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２などの閲覧可能な形式で保存する。
入力手段２５はキーボードやマウスやタッチパネルや音声認識装置などの機器であり、講師が情報処理装置６に対してコマンド入力を行う。
アルゴリズムデータベース２６は、複数の暗号化および復号化のアルゴリズムを記録したデータベースであり、キー生成手段２３が作成した暗号化キー４１と復号化キー４２を用いて暗号化および復号化を実行するための暗号化プログラム４３および復号化プログラム４４が複数記録されている。
【００４８】
受講者教室３の情報処理手段９は図３に示すように、ＣＰＵ部３１と映像情報接続手段３２と情報記憶手段３３とを有している。
ＣＰＵ部３１は情報処理装置９内での映像情報やデジタルデータの演算処理および制御を行い、図示しないメモリーや映像処理手段や通信手段などを有する。
映像情報接続手段３２は、送信センター１へ受講者映像情報をインターネット４を介して送信するための手段であり、送信センター１からの発呼指示を受けた場合にのみ受講者映像情報を送信する。
情報記憶手段３３は、受講者映像情報や講義映像情報やデジタルデータなどのデータを記録するための装置であって、磁気ディスクや光磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であり、講義映像情報をＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２などの閲覧可能な形式で保存する。
【００４９】
次に実施の形態２の遠隔教育システムの動作について図に従って説明する。図７は実施の形態１の遠隔教育システムでの、受講者教室３側から送信センター１側へのインターネット４を介した情報通信の暗号化の動作を示したフロー図である。通信衛星２およびインターネット４の情報伝達動作に関しては従来例における動作と相違点が無いために省略している。従って、送信センター１と受講者教室３の動作についての記述のみになるが、送信センター１から受講者教室３への講義映像情報やデジタルデータの伝送は通信衛星２を介し、受講者教室３から送信センター１への受講者映像情報などの伝送はインターネット４を介して、それぞれのプロトコルによって実現される。
【００５０】
＜ステップ１＞送信センター１で情報処理手段６が受講者情報データベース２２から対象となる受講者教室３ａを抽出し、キー生成手段２３を作動させるとともに、アルゴリズムデータベース２６から暗号化プログラム４３を選択し、受講者情報データベース２２に受講者教室３ａの属性情報のひとつとして選択した暗号化プログラム４３の情報を記録する。
＜ステップ２＞キー生成手段２３は暗号化キー４１と復号化キー４２のペアを作成し、受講者情報データベース２２に受講者教室３ａの属性情報のひとつとして復号化キー４２を保存する。
＜ステップ３＞送信センター１に受講者映像情報を送信可能にするための、送信センター１と受講者教３との接続を成立させるためのパスワードおよび接続先ポート番号を含んだアクセスキーをＣＰＵ部２１が作成する。
＜ステップ４＞講義映像情報と共に暗号化キー４１および暗号化プログラム４３およびアクセスキーをステップ２で選択した受講者教室に対象限定配信する。
＜ステップ５＞受講者教室３ａでは、対象限定配信によって暗号化キー４１および暗号化プログラム４３およびアクセスキーを受け取る。
＜ステップ６＞映像情報接続手段３２は同時に受信したアクセスキーを利用して送信センター１との接続要求を行う。
＜ステップ７＞送信センター１のＣＰＵ部２１は受講者教室３ａからの接続要求を受け、接続要求のアクセスキーが、ステップ３で作成したアクセスキーと同一である場合には、接続先ポート番号のポートを開放し、受講者教室３ａとの接続を成立させる。
＜ステップ８＞受講者教室３ａでは受講者側カメラ１０により受講者の映像を撮影して、情報処理装置９が受講者の映像を符号化して受講者映像情報とし、さらに暗号化キー４１を用いて暗号化プログラム４３を実行して暗号化受講者映像情報として送信センター１に送信する。
＜ステップ９＞情報処理手段６は、受講者情報データベース２２に記録されている受講者教室３ａに属する暗号化プログラム４３に対応する復号化プログラム４４をアルゴリズムデータベース２６から選択し、復号化キー４２を用いて復号化プログラム４４を実行して、暗号化受講者映像情報の復号化を行い、受講者映像情報とする。
＜ステップ１０＞送信センター１では、ステップ２で選択した各受講者教室３ａからの受講者映像情報と、講師側カメラ７で撮影している講義の映像を合成して講義映像情報を作成して、送信アンテナ５から通信衛星２経由で全受講者教室に配信する。
＜ステップ１１＞講義が終了した後、講師が情報処理装置６の入力手段２５から接続切断の指示を入力すると、情報処理手段６は受講者情報データベース２２の受講者属性情報の発言回数などを更新し、ＣＰＵ部２１に接続切断の指示を伝える。
＜ステップ１２＞ＣＰＵ部２１は接続終了指示データを全ての受講者教室に送信し、その後受講者映像情報を受信していたポートを閉じる。
＜ステップ１３＞受講者教室３で接続終了指示データを受信した場合には、ＣＰＵ部３１は映像情報接続手段３２に接続終了の指示を出し、受講者映像情報の送信を停止させる。
【００５１】
上述のように通信毎に暗号化プログラム４３の選択および送信をし、キー生成手段２３が暗号化キー４１と復号化キー４２のキーペアを作成する方法を用いてもよく、一回の通信において定期または不定期に暗号化プログラム４３を選択して送信するステップ１からステップ１０を繰り返すことで暗号化プログラム４３とキーペアの更新を行う方法を用いても良い。また、暗号化プログラム４３とキーペアは同時に更新する必要はなく、どちらか一方のみを更新してもよい。
【００５２】
以上に述べた本願発明の実施の形態２により、送信センター１側で選択した暗号化プログラム４３を受講者教室３ａに対象限定配信することができるため、通信毎または通信期間中において暗号化プログラム４３とキーペアを更新することが可能であり、実施の形態１同様に通信衛星からの電波を受信してデコーダ装置によってスクランブルを解除すること、および、対象限定配信を用いた情報通信によって対象となる受講者教室のみが暗号化キーを入手可能にすること、および、暗号化キーによる情報の暗号化の３段階で秘匿性が高められ、さらに、暗号化プログラムの更新という要素が加わる。このため、第３者が受講者教室から送信センターへのインターネットを介した情報通信を傍受して内容を盗聴しようとした場合に、万一公開鍵方式の暗号化技術の公開鍵から秘密鍵を解読することができたとしても、暗号化キーを入手することさえ困難であり、さらに、暗号化プログラムのアルゴリズムを知ることも懇談であるために秘匿性は飛躍的に高まる。
また、暗号化キーを送信センター側から受講者教室側に送信することが可能であるため、定期的または不定期にキー生成手段が暗号化キーと復号化キーを生成して、暗号化キーを受講者教室に送信してキーペアを更新することで秘匿性をさらに高めることが可能となる。
【００５３】
（実施の形態３）
実施の形態２では地上網として、電話回線網、ＩＳＤＮ網、ケーブルテレビ網、光ファイバー網、携帯電話による通信、無線通信、衛星通信を例示したが、例示した通信方法を単独で用いたものであっても、複数を組み合わせて利用するものであっても良い。
【００５４】
複数の通信方法を組み合わせて上述した遠隔教育システムを構築した場合には、送信センター１の情報処理手段６に含まれている受講者情報データベース２２に、受講者教室３それぞれの接続方法および通信方法を記録し、その接続方法および通信方法のセキュリティーレベルに応じた秘匿性を実現する暗号化プログラム４３をアルゴリズムデータベース２６から選択し、以下実施の形態２のステップ１以降と同様に動作させる。
【００５５】
受講者教室３が利用している通信環境に応じて暗号化プログラム４３を選択することで、情報漏洩しやすい通信環境の場合には暗号化および復号化に長時間を要しても秘匿性を高めることや、情報漏洩しにくい通信環境の場合には秘匿性が比較的低くても短時間で処理を完了させることを選択することができ、柔軟なシステム構築を行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の活用例として、通信衛星と地上網を利用した遠隔教育システムに適用することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１の遠隔教育システムの構成を示した図。
【図２】実施の形態１の送信センター側の情報処理装置の構成。
【図３】実施の形態１および２の受講者教室側の情報処理装置の構成。
【図４】実施の形態１の動作を表すフロー図。
【図５】実施の形態２の遠隔教育システムの構成を示した図。
【図６】実施の形態２の送信センター側の情報処理装置の構成。
【図７】実施の形態２の動作を表すフロー図。
【図８】従来の遠隔教育システムの構成を示した図。
【符号の説明】
【００５８】
１……送信センター
２……通信衛星
３……受講者教室
４……インターネット
５……送信アンテナ
６、９……情報処理装置
７……講師側カメラ
８……受信アンテナ
１０……受講者側カメラ
２１、３１……ＣＰＵ部
２２……受講者情報データベース
２３……キー生成手段
２４、３３……情報記憶手段
２５……入力手段
２６……アルゴリズムデータベース
３２……映像情報接続手段
４１……暗号化キー
４２……復号化キー
４３……暗号化プログラム
４４……復号化プログラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図８】
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