電波航法研究会（第3回研究会）～ENCに関する世界の動向～
平成２１年１２月４日（財）日本水路協会
電子海図事業部 清水 敬治

ECDIS画面

東京計器（株）より提供の実画面

2

１ ECDIS搭載義務化• IMO対象高速船（High‐Speed Craft）– 2005年6月 IMO第51回航行安全小委員会（NAV51）– 2008年7月1日以降建造船から適用– 2008年7月1日以前建造船は、2010年7月1日から適用• IMO対象一般船舶– 海上安全委員会（Naritime Safety Committee: MSC）第86回総会（ 2009年6月開催）
海上における人命の安全のための国際条約（InternationalConvention for the Safety of Life at Sea: SOLAS）の改正案承認・・・・
電子海図表示システム（Electronic Chart Display and Information
System: ECDIS）の搭載義務付け3

国際航海に従事する船舶に対するECDIS搭載義務化の適用日程（NAV54採択）
’12

旅客船

500 GT以上タンカー

3,000GT以上
10,000 GT以上
10,000 GT未満
3,000 GT以上

貨物船
50,000 GT以上
（タンカー50,000 GT未満以外）
20,000 GT以上
20,000 GT未満
10,000 GT以上

‘13‘14‘15‘16‘17‘18‘19ECDIS搭載要件
SOLAS条約第Ⅴ章• 第 2規則 ：海図について定義• 第19規則 ：各船種ごとの搭載機器について規定• 第27規則 ：海図や水路書誌を最新維持する必要性について規定• 上記3つの規則から、船舶に備え付ける海図、水路書誌に対する要件– 公式かつ最新維持された紙海図の備え付け– 型式認定済みECDISを搭載すること（IMOのECDIS性能基準の要求事項に従うもので、最新版の航海用電子海図（ENC）を使用し適切なバックアップ措置で補完されるもの）。
IMO-ECDIS性能基準（1995.11. IMO決議A.817(19)5ENCの作製状況• IHO– IMOに対し2010年までに世界の主要な航路、港湾（上位800港）のENCを作製することを表明• IHO取り纏めによる各水路機関によるENCの作製
状況

ENC Coverage
IHB May 2009 (SmallScale)

ENC Coverage
IHB May 2009 (Medium Scale)第三国の作製支援

BR:Grazil

GB:Great Britain

２ ENC重複問題の発生• ECDIS搭載義務化に向けて、各国水路機関がENC作製を加速• ENC作製に対する国際協調の欠如• ENCの重複問題の認識不足• 隣接国間の領海線が未確定

10

ENCとは• Electronic Navigational Chart （航海用電子海図）• IMOによるENCの定義– ENCとは、政府公認の水路当局或いはその他の関連政府機関により又はその権限の下で作製されたもののみを指し、そのデータの内容、構成フォーマットについて標準化されたデータベースをいう。
– その他のいかなるベクトルデータも非公式なものであり、海図備え付け要件に適合するものではない。
– ENCは、現行版紙海図やその他の水路当局保有資料から作製された個々の地理関連付けオブジェクトのデータ
11
ベースから編集されたベクトル海図である。

ENCのセル• ENCの最小の取扱単位• ２つの平行な経度線及び緯度線で囲まれた矩形。
• 同じ航海目的の セルは重複しても良い。
• ENCデータは、同じ航海目的区分では重複は許されない（IHO S‐57 Appendix B “Product Specifications”）• 1 セルのデータ容量は、5MBまで
Cell

LatitudeLatitude

Cell

Longitude

Data
Data

Longitude12データ重複• 画像表示が乱れる• 作製機関毎の最新維持情報に相違が生じ、航海安全に危険を及ぼす• 利用データベースが１種類ではないため、警報機能が正常に機能しなくなる恐れがある。

ENC（航海目的1）の重複

14

日韓ENC（航海目的2）の重複

15

日韓ENC重複表示例（JP2-KR2）

３ ENCの保護
各水路機関

頒布者

暗号化処理
ENC

暗号化ENC 販売代理店

セルパーミット17

違法複写利用者×××

ENCデータ保護• 剽窃保護– ENC情報を暗号化することにより、認可されていないデータの使用を防止する。（違法コピー防止）• 選択的利用– ENC情報へのアクセスを、免許が与えられたセルだけに制限する。（なりすまし防止）• デジタル認証– ENCデータが、承認された出所からのものであることの保証を与える。（データが改竄されていないことを証明）
著作権保護

経済的保証

航行安全保護ENCの暗号化
2003年10月 IHOデータ保護計画
・・・刊行物（S-63）••••

ENCセルファイルは、暗号化前にZIPで圧縮。
S-57 で作製のENC及び最新維持情報（ER）のみを暗号化。
唯一の暗号化アルゴリズムを使用。
暗号化アルゴリズム– Blowfishアルゴリズムを使用– Blowfishは、64ビット（8バイト）で働くブロック暗号アルゴリズム
19

IHOデータ保護スキーム
Scheme Administrator
SA

Original Equipment
Manufacturers

認証/登録
M_ID & M_KEY

OEM申請
ECDISユーザ・パーミット

ENC 頒布者認証
M_ID & M_key

頒布者登録
HOs
ENC

Data Servers
IHO S-63 Data
Protection SchemeDS

ユーザ・パーミット
ENC の申込

暗号化 ENC/ERセルパーミット

ECDIS発注

Data Clients

Scheme Administrator
M_ID発行• ASCII表示として表された2文字の16進法数字。
• データサーバーはユーザパーミットのHW_IDを解読する際に、どのM_KEYを用いるかを決めるために使用。

M_KEY発行• 5文字の16進法数字。
• OEMは、ユーザーパーミットを作成するとき、このキーでHW_IDを暗号化する。
• データサーバーは、HW_IDを解読するために使用する。
• M_KEYは重要であり、安全に保管しなければならない。
21

Original Equipment Manufacturer• OEMは、システムの各々に識別子（HW_ID）を割り当てる。
• OEMは、HW_IDを製造業者キー（M_KEY）で暗号化。
• OEMは、 HW_IDの暗号化コピーをユーザー・パーミットとしてOEMシステムと共に顧客に供給。

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Data Server• セル・キーでENCデータを暗号化。
• M_ID及びM_KEYを使用して、顧客から受け取ったユーザー・パーミットを解読してHW_IDを取り出す。
• ユーザー・パーミットから取り出したHW_IDで、顧客が注文したセルのセル・キーを暗号化。
• 暗号化したセル・キーをセル・パーミットとして顧客に提供。
・・・セルパーミットは、顧客にとってユニークであるため他のシステムで使用できない。

23

Userpermit• ユーザーパーミットは ASCII 28文字
• 大文字アルファベットと数字• 暗号化は、Blowfishアルゴリズム
HW_ID（暗号化）

チェックサム（非暗号化 ）M_ID

16 文字（16進法）

8 文字（16進法）

4 文字（16進法）

ユーザーパーミット例:

73871727080876A07E450C043031
Encrypted HW_ID
IHO S-63 Data
Protection Scheme

CRC

M_IDCell Permit
セル名

有効期限日

暗号化
セルキー1
(ECK1)

暗号化
セルキー2(ECK2)

暗号化
チェック・サム(CRC)

8 文字

16文字（16進法）

16文字（16進法）

16文字（16進法）

8 文字

セルパーミット例:
JP14Ig1020000830BEB9BFE3C7C6CE68B16411FD09F96982795C77B204F54D48

Cell Expiry
Name
IHO S-63 Data
Date
Protection Scheme

Encrypted
Cell Key 1

Encrypted
Cell Key 2

Check Sum(CRC)ENCの利用• 顧客はENCデータを買うのではなく、使用するライセンスが与えられる。
• データ・サーバーが顧客に、期間限定で最新ENCセルへのアクセス権を与える。

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ENCの頒布
2つの世界を代表する地域電子海図調整センター（RENC）• PRIMAR– 1999年、ノルウェーと英国の共同出資で設立。
– 2002年英国が脱退。
– ノルウェー政府の財政支援の下、ノルウェー水路部により運営– メンバー国：12ヶ国– 販売店：55業者• IC‐ENC– 2002年英国がPRIMARから脱退し設立。
– 本部は英国、オーストラリアに支部あり。
– メンバー国：28ヶ国
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ENC と ECDIS表示• ENC（ S‐57（ IHOデジタル水路データ転送基準））は、水路関係オブジェクト情報の取り込みには最適• コンピュータ画面上に画像を素早く表示させるには不十分。
 ECDISは、ENCの内容を直接表示するプロセスを有しない。
 ECDISは、内部でENCを独自フォーマット（ENCデータを迅速に表示できるデータ構造）に変換して表示。
外部でENCをECDISの内部フォーマットに変換

船内でのENCローディン
グ時間の短縮化28

４ ENCのオプショナル頒布• IHOは、ECDIS製造業者が使用している内部フォーマット（総称して”SENC”（システムENC） ）によるENCの提供・頒布を承認。
• SENC– ECDIS内部で行うSENCへの変換を外部で変換したもの– SENC頒布は、各国のENC作製水路当局の決定による– ENCデータのローディング時間を短縮できる– データ取扱の利便性が高い• ネットワークでの提供が容易– SENC化は標準化されておらず、ECDISメーカー個々で異なり、 ECDISメーカー独自のノウハウ。

SENCの頒布
ENC作製機関

エンドユーザー

ENCディストリビューター
標準頒布(S‐63 ENC)ENC

ECDIS内でSENCに変換

暗号化ENC＋オプショナル
頒布

ECDIS
30

ENC→SENCに変換

ECDIS内での（ECDIS機器毎に対応）

変換が不要(SENC)

５ ENCの作製仕様の変更• IHO S‐57 ：航海用電子海図の作製仕様– 2012年まで凍結• 現在、仕様の検討中• S‐100は、地理空間情報基準ISO‐19100シリーズと互換。
• 2010年1月発効予定

ISO 19100とS-100
SS-102-102
3D
3D &&TemporalTemporal

High
High Resolution
Resolution
Bathymetry
BathymetryENC
ENC

AdditionallyAdditionally
Military
Military Layers
Layers
(AML)
ML)
(AML)

SS-10x-10x

NauticalNautical
Pubs
Pubs

InlandInlandENC
ENC

MarineMarineInformation
Information
Objects
Objects (MIO)
(MIO)
Web
Web Services
Services

SS-101
-101
Next
Next
Generation
Generation

Gridded
Gridded

ENC
ENC

32

IHO S-101• S‐57 → S‐101• 2011年7月：ドラフト完成予定• 2013若しくは2014 ： Ver.1 リリース予定• 現行ENC作製基準 IHO S‐57と大きくは変わらない。

33

６ 日本のENC

日本のENCセルと紙海図
Cell A
Data

12°N

Cell A

Cell B
Data

Latitude11°N

epa
PtrahrC

Cell AA
Cell B
DataCell BB

Cell AA

Data

10°N
150°E

151°E

Longitude

152°E

Cell BB35

日本のENC区分とセル数
NP

航海目的

海図の縮尺

セルサイズ

セル数

1

概観(Overview)

1:1,500,001 >(1:1,499,999>)

8度以上

33

2

一般航海(General)

1:300,001 ～ 1:1,500,000(1:350,000 ～ 1:1,499,999)

4度

35

3

沿岸航海(Coastal)

1:80,001 ～ 1:300,000(1:90,000 ～ 1:349,999)

1度

150

4

アプローチ
(Approach)

1:25,001 ～ 1:80,000(1:22,000 ～ 1:89,999)

30分

160

5

入港(Harbour)

1:7,501 ～ 1:25,000(1:4,000 ～ 1:21,999)

15分

327

6停泊(Berthing)>1:7,500(> 1:4,000)

15分0

H21.10.9現在取扱合計セル数

705

Cell Index Map37

暗号化ENC利用手順
ECDIS製造者②
ECDIS
User Permit

①注文

利用者

販売代理店

③
利用申込
User Permit④
利用申込
User Permit

日本水路協会⑤
License ID

注文(Tel, Fax,Mail, shop)

ENC選択

License ID

ENC選択

⑥

ENC頒布

Base CD⑧ CDを利用者へ送付

ENCの利用販売代理店
経由

Cell Permit CD⑦

Update CD
38

ENC利用価格 (License Fee)
• データを買うのではなく、それを使用する許可を付与。
• データ・サーバーが顧客に一定期間最新のENCセルへの選択的アクセスを与える。
ENC利用契約期間と販売価格

契約期間

1年

9ヶ月

6ヶ月

3ヶ月

価格（税別）

¥ 550

¥ 500

¥ 400

¥ 300
39

（財）日本水路協会の取り扱うENC
海上保安庁
海洋情報部

ＥＮＣ、ＥＲ（財）日本水路協会
ENC暗号化セル売りシステム
シンガポール

注文

国内外販売代理店
国内販売代理店

ENC/ER 暗号化

MSS‐ENC/ER
SG‐ENC/ER

香港

ッ
ネートワ

ク

CH‐ENC/ER

暗号化ENC/ER の複製

国外販売代理店
暗号化ENC/ER

セルパミット作製・発行

SCS‐ENC/ER
HK‐ENC/ER

チリ販売（最新維持情報）(JP,MSS)
暗号化ENC/ER

ユーザー( JP,MSS,SG,SCS,HK,CH)

電子水路通報（ER）
UKHO

PRIMAR
PRIMAR販売代理店

注文

暗号化ENC/ER

UKHO販売代理店

PC

ECDIS

インターネット
電子海図表示システム(ECDIS :Electronic Chart Display
and Information System)