(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時刻認証サーバが情報端末からの時刻認証要求に応答してタイムスタンプを発行する時刻認証方法において、
情報端末が、
耐タンパ性の時刻認証要求プログラムをダウンロードする手順と、
前記時刻認証要求プログラムを起動する手順とを含み、
前記時刻認証要求プログラムが、
基準時刻を計時する手順と、
時刻認証サーバとの間に暗号化された通信路を確立する手順と、
前記通信路を介して前記時刻認証サーバと通信し、前記基準時刻を時刻認証サーバの標準時刻と同期させる手順と、
前記基準時刻による時刻認証要求を、前記要求時の基準時刻および時刻認証を要求するデータと共に、前記通信路を介して時刻認証サーバへ送信する手順と、
前記基準時刻でタイムスタンプされたデータを前記時刻認証サーバから受信する手順とを含み、
前記時刻認証サーバが、
前記時刻認証を要求するデータおよび基準時刻を前記情報端末から受信する手順と、
前記データを前記基準時刻でタイムスタンプする手順と、
前記タイムスタンプされたデータを情報端末へ返信する手順とを含むことを特徴とする手順を含むことを特徴とする時刻認証方法。
【請求項２】
前記時刻認証要求プログラムにポリモーフィック技術が適用されたことを特徴とする請求項１に記載の時刻認証方法。
【請求項３】
前記時刻認証要求プログラムのバイナリコードが、前記情報端末にダウンロードされる毎に変化することを特徴とする請求項１に記載の時刻認証方法。
【請求項４】
前記情報端末が前記時刻認証要求プログラムを時刻認証サーバからダウンロードすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の時刻認証方法。
【請求項５】
情報端末上で実行され、時刻認証要求に応答して時刻認証サーバからタイムスタンプを取得する時刻認証要求プログラムにおいて、
基準時刻を計時する手順と、
時刻認証サーバとの間に暗号化された通信路を確立する手順と、
前記通信路を介して前記時刻認証サーバと通信し、前記基準時刻を時刻認証サーバの標準時刻と同期させる手順と、
前記基準時刻による時刻認証要求を、前記要求時の基準時刻および時刻認証を要求するデータと共に前記通信路を介して時刻認証サーバへ送信する手順と、
前記基準時刻でタイムスタンプされたデータを前記時刻認証サーバから受信する手順とを含み、
耐タンパソフトウエアであることを特徴とする時刻認証要求プログラム。
【請求項６】
前記時刻認証要求プログラムにポリモーフィック技術が適用されたことを特徴とする請求項５に記載の時刻認証要求プログラム。
【請求項７】
前記時刻認証要求プログラムのバイナリコードが、前記情報端末にダウンロードされる毎に変化することを特徴とする請求項５に記載の時刻認証要求プログラム。
【請求項８】
情報端末に実装され、時刻認証要求に応答して時刻認証サーバから時刻認証を取得する時刻認証要求装置において、
基準時刻を計時する基準時計と、
時刻認証サーバとの間に暗号化された通信路を確立する手段と、
前記通信路を介して前記時刻認証サーバと通信し、前記基準時刻を時刻認証サーバの標準時刻に同期させる手段と、
前記基準時刻による時刻認証要求を、前記要求時の基準時刻および時刻認証を要求するデータと共に、前記通信路を介して時刻認証サーバへ送信する手段と、
前記基準時刻でタイムスタンプされたデータを受信する手段とを含み、
耐タンパ構造を有することを特徴とする時刻認証要求装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時刻認証方法、時刻認証要求プログラムおよび時刻認証要求装置に係り、特に、時刻認証の要求時刻に基づく正確なタイムスタンプを可能にした時刻認証方法、時刻認証要求プログラムおよび時刻認証要求装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子入札あるいは電子申請など、従来は書面で行われていた業務の電子化が広まっている。このような書面において時刻は非常に重要な役割を果たす。クライアントの時計を所定の標準時刻に同期させる方法には、SDH網において時刻同期用STMパスを定義し、上流の通信装置からSTMパスを通して順次下流の通信装置に時刻情報を伝送することで時刻同期を実現するSDH方式や、各通信装置にIPレイヤ処理機能を付加し、各通信装置から予め時刻同期用として定義されたサーバに対してNTP（Network Time Protocol）を起動することで時刻情報を取得するNTP方式などがある。
【０００３】
一方、電子的な申請において、公平かつ正確な時刻を提供する技術としてタイムスタンプ方式がある。タイムスタンプ方式は、ネットワーク上に時刻認証サーバを設け、端末からネットワークを介して電子情報の作成時刻に関する認証を上記サーバに対して申請し、また、時刻を認証したことを示す情報としてタイムスタンプをネットワークを介して上記サーバから取得するというものである。
【０００４】
図１４は、従来の一般的なタイムスタンプの手順を示したブロック図であり、ここでは、タイムスタンプ要求者がTSA（Time-Stamping Authority）にタイムスタンプ要求をする際の手順を例にして説明する。
▲１▼タイムスタンプ要求者が、タイムスタンプの発行を希望するデータのハッシュ値を計算する。
▲２▼タイムスタンプ要求者がTSAに対して、ハッシュ値およびハッシュに用いたアルゴリズム名を通知する。
▲３▼TSAがタイムスタンプ要求の完全性を検査し、その後、タイムスタンプを発行する。タイムスタンプは、「信頼できる情報源から得た時刻情報」、「タイムスタンプ要求者から送られた要求」、「TSAによって生成された時刻の値とハッシュ値を結びつけるためのデータ」を含むデータ構造を有する。また、時刻の値とハッシュ値を結びつけるためにディジタル署名などの技術が用いられる。
▲４▼TSAがタイムスタンプをタイムスタンプ要求者に返信する。
▲５▼タイムスタンプ要求者が、受信したタイムスタンプの完全性、正当性を検査する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の時刻同期方式では、クライアントの時計を標準時刻に同期させることができても、これをクライアントにおいて比較的容易に偽造、改竄することができてしまう。したがって、クライアントの時刻を正規の時刻として取り扱うことができなかった。
【０００６】
また、上記した従来の時刻認証システムには、以下のような問題点があった。
(1)タイムスタンプにおける時刻の値は、タイムスタンプ要求がTSAに到着した時刻である。したがって、インターネットなどのネットワーク上でタイムスタンプサービスを行う場合に、TSAとタイムスタンプ要求者との間の通信において遅延が発生すると、タイムスタンプを要求した時刻とタイムスタンプサービスが発行する時刻との間に時間差が生じてしまう。しかも、ネットワークの遅延は予測が困難であるため、この時間差を後に補償することが難しい。
(2)ネットワークの遅延によるタイムスタンプ時刻の差はネットワーク環境に依存するため、公平なタイムスタンプサービスを提供することができない。
(3)時刻認証の要求時刻に基づくタイムスタンプサービスを実現するためには、クライアント（端末）の時刻情報に基づく時刻認証が有効である。しかしながら、端末の時刻情報は自由に変更できるため、その偽造、改竄が容易であり、正確な時刻を認証することが困難である。
(4)電子情報に正確な時刻情報を付加しても、ネットワーク上で他の者による電子化情報や時刻情報の偽造、改竄が生じないという保証が得られない。
(5)安全な時刻同期をとる場合、連続的に時刻認証を行う必要があるが、従来のタイムスタンプ方式では連続的な時刻認証が考慮されていない。
【０００７】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、時刻認証の要求時刻に基づく正確なタイムスタンプを可能にした時刻認証方法、時刻認証要求プログラムおよび時刻認証要求装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【００１０】
（１）時刻認証サーバがクライアントからの時刻認証要求に応答してタイムスタンプを発行する時刻認証方法において、クライアントが時刻認証要求プログラムをダウンロードする手順と、クライアントが前記時刻認証要求プログラムを起動する手順と、クライアントが前記時刻認証要求プログラム上で時刻認証を要求する手順と、時刻認証サーバが、時刻認証要求に応答してタイムスタンプを発行する手順とを含み、前記時刻認証要求プログラムが、基準時刻を計時する手段と、時刻認証サーバとクライアントとの間に通信路を確立する手順と、時刻認証サーバの標準時刻と基準時刻とを同期させる手順と、クライアントによる時刻認証要求を、前記基準時計で計時した要求時の時刻情報と共に、前記通信路を介して時刻認証サーバへ送信する手順と、時刻認証サーバが発行したタイムスタンプを受信する手順とを実行することを特徴とする。
【００１２】
上記した特徴（１）によれば、時刻認証サーバの標準時計と時刻認証要求プログラムの基準時計とが同期しているので、クライアントは、自身と時刻認証サーバとを結ぶネットワークの帯域や遅延に左右されることなく、自身が時刻認証を要求した時刻のタイムスタンプを取得することができる。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態である時刻同期機能を備えた情報端末（クライアント）の主要部の構成を模式的に表現した図である。
【００１４】
クライアント１には、時刻同期ユニット１０が予め固定的に装着されている。前記時刻同期ユニット１０は耐パンパ性（物理的な攻撃に対する耐性）のハードウェアであり、少なくと基準時刻を計時する基準時計１０１とネットワークインターフェースI/F１０２とを含む。標準時刻サーバ２は、標準時刻を計時する標準時計２０１を含む。
【００１５】
図２は、第１実施形態における時刻同期手順を示したフローチャートであり、クライアント１が起動されると、ステップＳ１では基準時計１０１が計時を開始する。ステップＳ２では、時刻同期ユニット１０のI/F１０２と標準時刻サーバ２との間に、暗号鍵等で守られた安全な通信路３が確立される。この通信路３は、ソフトウエアをダウンロードしたクライアント１に対しても、盗聴および改竄が困難な秘匿性、安全性を備えている。
【００１６】
ステップＳ３では、時刻同期ユニット１０がNTP（Network Time Protocol）コマンドを前記通信路３を介して標準時刻サーバ２へ送信し、その応答に基づいて、自身の基準時計１０１を標準時刻サーバ２の標準時計２０１と同期させる。ステップＳ４では所定の更新周期が経過したか否かが判定され、更新周期が経過するごとに、前記ステップＳ３へ戻って時刻同期を繰り返す。
【００１７】
図３は、本発明の第２実施形態であるクライアント１の主要部の構成を模式的に表現した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００１８】
本実施形態では、時刻同期ユニット１０が前記ネットワークインターフェースI/F１０２の代わりにGPSインターフェース１０３を具備し、GPS衛星４から送信される信号に基づいて標準時刻を演算し、これに自身の基準時計１０１を同期させる。
【００１９】
図４は、第２実施形態における時刻同期手順を示したフローチャートであり、クライアント１が起動されると、ステップＳ１１では基準時計１０１が計時を開始する。ステップＳ１２では、複数のGPS衛星からGPS信号を受信する。ステップＳ１３では、複数のGPS信号に含まれるパラメータを連立方程式で解いて標準時刻を求める。
【００２０】
ステップＳ１４では、基準時計１０１の基準時刻が前記標準時刻に同期される。ステップＳ１５では、所定の更新周期が経過したか否かが判定され、更新周期が経過するごとに、前記ステップＳ１２へ戻って時刻同期を繰り返す。
【００２１】
図５は、本発明の第３実施形態である時刻同期方法を模式的に示した図であり、図６は、クライアント１にダウンロードされて実行される時刻同期プログラムの処理手順を示したフローチャートである。
【００２２】
上記した第１、第２実施形態では、時刻同期機能を耐タンパ構造のハードウエアで構成し、これが予めクライアント１に実装されているものと説明したが、本実施形態では、時刻同期機能をソフトウエア５で構成し、これを必要に応じてクライアント１にダウンロードし、かつ起動するようにしている。時刻同期プログラム５は、ソースコードが提供されておらずバイナリコードのみが提供され、内部的な処理や内部的なパラメータの解析が困難な耐タンパ性のソフトウエアである。
【００２３】
クライアント１は、初めに図５(a)に示したように、時刻同期プログラム５をネットワークを介して所定のサーバから、あるいはCD-ROM等の記憶媒体からダウンロードする。時刻同期プログラム５が起動されると、図６のステップＳ２１では、図５(b)に示したように、クライアント１と標準時刻サーバ２との間に、暗号鍵等で守られた安全な通信路３が確立される。ステップＳ２２では、時刻同期プログラム５の基準時計５０１が計時を開始する。
【００２４】
ステップＳ２３では、図５(c)に示したように、時刻同期プログラム５がNTPコマンドを前記通信路３を介して標準時刻サーバ２へ送信し、その応答に基づいて、自身の基準時計５０１を標準時刻サーバ２の標準時計２０１と同期させる。ステップＳ２４では所定の更新周期が経過したか否かが判定され、更新周期が経過するごとに、前記ステップＳ２３へ戻って時刻同期を繰り返す。
【００２５】
図７は、本発明の第４実施形態である時刻同期装置のブロック図であり、クライアント１に実装されて時刻同期機能を発揮する。本実施形態では、時刻同期装置がカード型（またはボード型）のハードウエア６であり、クライアント１に対して挿抜自在に装着される。本実施形態では、時刻同期カード６が耐タンパ構造であり、基準時刻を計時する基準時計６０１を内蔵している、
【００２６】
図８は、本実施形態の動作を模式的に表現したブロック図であり、時刻同期カード６が起動されると、同図(a)に示したように、その基準時計６０１が計時を開始すると共に、時刻同期カード６と標準時刻サーバ２との間に、暗号鍵等で守られた安全な通信路３が確立される。次いで、同図(b)に示したように、時刻同期カード６がNTPコマンドを前記通信路３を介して標準時刻サーバ２へ送信し、その応答に基づいて、自身の基準時計６０１を標準時刻サーバ２の標準時計２０１と同期させる。上記した時刻同期処理は、所定の更新周期で繰り返し実行される。
【００２７】
このように、本発明の第１ないし第４実施形態によれば、クライアントの基準時刻が耐タンパ性を有し、かつ耐タンパ性のハードウエアまたはソフトウエアを用いて標準時刻と時刻同期されるので、クライアントの基準時刻の信頼性を高めることができる。
【００２８】
図９は、本発明の第５実施形態である時刻認証方法を模式的に表現したブロック図であり、図１０は、クライアント１にダウンロードされて実行される時刻認証要求プログラム７１の処理手順を示したフローチャートである。
【００２９】
図９において、時刻認証サーバ７はTSAの機能を備えると共に、時刻認証要求プログラム７１を保持している。この時刻認証要求プログラム７１は耐タンパ性のソフトウエアであって、予め時刻認証サーバ７に格納される。
【００３０】
時刻認証サーバ７に対して時刻認証を要求しようとするクライアント１は、同図(a)に示したように、時刻認証サーバ７にアクセスして時刻認証要求プログラム７１をダウンロードし、これを起動する。
【００３１】
次いで、図１０を参照して時刻認証要求プログラム７１の処理手順を説明する。時刻認証要求プログラム７１が起動されると、ステップＳ３１では、図９(b)に示したように、秘密の鍵を用いて時刻認証サーバ７との間に安全な通信路３が確保される。なお、この秘密の鍵は、時刻認証要求プログラム毎に、あるいはクライアント毎に異なる値とすることが望ましい。
【００３２】
通信路３は、ソフトウエアをダウンロードしたクライアント１に対しても盗聴および改竄が困難な秘匿性、安全性を備えている。これ以降、時刻認証要求プログラム７１と時刻認証サーバ７との通信は、全てこの通信路３を用いて行われる。
【００３３】
時刻認証要求プログラム７１は、クライアント１のシステム時計とは異なる基準時計７０１を備え、図９(c)に示したように、前記通信路３を介して時刻情報を時刻認証サーバ７から定期的に取得することで、時刻認証サーバ７の標準時計７０２と自身の基準時計７０１とを同期させる。
【００３４】
本実施形態では、時刻認証要求プログラム７１が耐タンパ性を有するので、この時刻情報をクライアント１が改変することはできない。なお、本実施形態では時刻認証要求プログラム７１が、時刻認証サーバ７の標準時計７０２と同期した基準時計７０１を保持するものとして説明したが、時刻認証サーバ７の標準時計と同期しているのであれば、標準時計７０２との差分のみを保持するようにしても良い。
【００３５】
ステップＳ３２では、ユーザからの時刻認証要求の有無が判断され、時刻認証要求を検知すると、ステップＳ３３では、時刻認証要求プログラム７１が管理する基準時計７０１による現在時刻Trefが時刻認証要求時刻Treqとして認識される。ステップＳ３４では、図９(d)に示したように、クライアント１が時刻認証を要求するデータが、前記時刻認証要求時刻Treqと共に時刻認証サーバ７へ送信される。時刻認証サーバ７は、前記データおよび時刻認証要求時刻Treqを受信すると、図９(e)に示したように、データを時刻認証要求時刻Treqでタイプスタンプしてクライアント１へ返信する。時刻認証要求プログラム７１は、ステップＳ３５において、前記時刻認証サーバ７からタイプスタンプが返信されるのを待って当該処理を終了する。
【００３６】
なお、上記した実施形態では時刻認証要求プログラム７１を時刻認証サーバ７からダウンロードするものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、他のサーバから、あるいはCD-ROM等の記憶媒体からダウンロードするようにしても良い。
【００３７】
図１１は、本発明の第６実施形態である時刻認証要求機能を備えた情報端末としてのクライアント１の構成を模式的に表現した図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００３８】
本実施形態では、クライアント１に時刻認証要求ユニット８が装着されている。前記時刻認証要求ユニット８は、クライアント１に予め実装される耐パンパ性のハードウェアである。時刻認証要求ユニット８は、前記時刻認証要求プログラム７１と同等の機能を発揮し、時刻認証サーバ７との間に確立した通信路３を介してNTPコマンド、及びその応答を送受し合うことにより時刻同期を行い、かつタイムスタンプの要求およびその返信を送受する。
【００３９】
図１２は、本発明の第７実施形態である時刻認証要求装置のブロック図であり、本実施形態では、時刻認証要求機能をカード型（またはボード型）のハードウエア９で実現し、これがクライアント１に対して挿抜自在に装着される。前記時刻認証要求カード９は耐タンパ構造であり、基準時刻を計時する基準時計９０１を内蔵している、
【００４０】
図１３は、本実施形態の動作を模式的に表現したブロック図であり、時刻認証要求カード９がクライアント上で起動されると、同図(a)に示したように、その基準時計９０１が計時を開始すると共に、時刻同期カード９と標準認証サーバ７との間に、暗号鍵等で守られた安全な通信路３が確立される。次いで、同図(b)に示したように、時刻認証要求カード９がNTPコマンドを前記通信路３を介して時刻認証サーバ７へ送信し、その応答に基づいて、自身の基準時計９０１を標準時刻サーバ２の標準時計２０１と同期させる。
【００４１】
その後は、上記した各実施形態と同様に、時刻認証サーバ７へ時刻認証要求を基準時刻Trefと共に送信し、これに応答して時刻認証サーバ７から返信されるタイムスタンプを受信する。
【００４２】
このように、本発明の第５ないし第７実施形態によれば、時刻認証サーバ７の標準時計と時刻認証要求プログラム７１（あるいは、ユニットまたはカード）の基準時計とが同期しているので、クライアント１は、自身と時刻認証サーバ７とを結ぶネットワークの帯域や遅延に左右されることなく、自身が時刻認証を要求した時刻のタイムスタンプを取得することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態ではクライアントにダウンロードされる時刻認証要求プログラムが耐タンパーソフトウエアなので、クライアント上で実行するようにしても、これを改竄等されることがない。
【００４４】
なお、上記した実施形態では、時刻認証要求プログラムを耐タンパ性ソフトウエアとしたが、本発明はこれのみに限定されるモノではなく、プログラムが実行されるたび、もしくはメモリ上に展開されるたびにプログラムのバイナリ系列が変化するポリモーフィック技術を適用したプログラムであっても良い。具体的には、プログラムが実行コードを再構成することにより実現される。このとき、このプログラム実行後の効果はポリモーフィック技術適用前と同等となる。あるいは、時刻認証要求プログラムのバイナリコードが、クライアントにダウンロードされる毎に変化する構成としても良い。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果が達成される。
(1)クライアントの基準時刻が耐タンパ性を有し、かつ耐タンパ性のハードウエアまたはソフトウエアを用いて標準時刻と時刻同期されるので、クライアントの基準時刻の信頼性を高めることができる。
(2)時刻同期機能をソフトウエアで構成し、これをクライアントにダウンロードしてクライアント上で動作するようにしたので、従来のクライアントに特別な改造等を施すことなく、信頼性の高い時刻同期を実現できる。
(3)タイムスタンプに含まれる時刻がクライアントにおける時刻であるため、その通信路に遅延があるネットワークを利用した場合でも、公平かつ正確なタイムスタンプサービスが可能になる。
(4)クライアントにダウンロードされる時刻認証要求プログラムが耐タンパー化されているため、クライアントにおける時刻の改竄を防止できる。
(5)時刻の正当性を保証し、かつ時刻の同期をとることが可能なので、ネットワークを介して行う電子申請や電子入札において、ネットワーク帯域による不公平のないシステムが構築できる。また、ネットオークションやネットワークゲームにおいて時刻の正当性を保証し時刻の同期をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態であるクライアント（時刻同期端末）の主要部の構成を模式的に表現した図である。
【図２】  第１実施形態における時刻同期手順を示したフローチャートである。
【図３】  本発明の第２実施形態であるクライアント（時刻同期端末）の主要部の構成を模式的に表現した図である。
【図４】  第２実施形態における時刻同期手順を示したフローチャートである。
【図５】  本発明の第３実施形態である時刻同期方法を模式的に表現したブロック図である。
【図６】  クライアントにダウンロードされて実行される時刻同期プログラムの処理手順を示したフローチャートである。
【図７】  本発明の第４実施形態である時刻同期装置のブロック図である。
【図８】  第４実施形態の動作を模式的に表現したブロック図である。
【図９】  本発明の第５実施形態である時刻認証方法を模式的に表現したブロック図である
【図１０】  クライアントにダウンロードされて実行される時刻認証要求プログラムの処理手順を示したフローチャートである。
【図１１】  本発明の第６実施形態であるクライアントの主要部の構成を模式的に表現した図である。
【図１２】  本発明の第７実施形態である時刻認証要求装置のブロック図である。
【図１３】  第７実施形態の動作を模式的に表現したブロック図である。
【図１４】  従来の時刻認証手順を示したブロック図である。
【符号の説明】
１…クライアント、２…標準時刻サーバ、３…通信路、５…時刻同期プログラム、７…時刻認証サーバ、８…時刻認証要求ユニット、７１…時刻認証要求プログラム、１０１，５０１，７０１，９０１…基準時計、２０１、７０２…標準時計
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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