情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

インターネットとオープンな無線技術の今後
力武 健次1,2,a)

概要：電波は限りある公共の資源であり電波を使う無線通信や放送は歴史的に厳しい監理の下に運用されてきた．無線機器も目的を限定した独自仕様の専用機として開発されるのが主であった．しかし 2010 年
代に入り多目的に使えるソフトウェア無線機（SDR）の入手が容易となり関連ソフトウェアやハードウェ
アの仕様や詳細実装情報の公開（オープン化）がインターネットを通じて行われるようになった．また無線通信に関する情報も世界各地で収集されインターネットでオープンなデータとして開示されている．これらのインターネットによるオープン化と SDR 化を前提とした無線の利用形態の変化に従来の監理および管理体制は追従できておらず，オープン化による新たな利用法の実現やその実現に伴い発生する問題の解決に対応できていない．本稿では 2010 年代以降の筆者のオープンソース SDR 実装作成やアマチュア無線を通じたオープンサイエンス活動への参加など無線のオープン化に関連する活動で得た知見について紹介し，今後の電波による無線通信の監理および管理体制，セキュリティ確保，新たな利用法の実現に必要な技術開発促進など今後のあるべき姿について議論と提言を行う．

Future of Internet and Open Radio Engineering
Kenji Rikitake1,2,a)

Abstract: Radio waves are limited public resources. Communication and broadcasting using radio waves are historically operated under strict regulations, and the radio equipment was primarily developed as a proprietary devicefor dedicated purposes. Since the 2010s, however, multi-purpose software-deﬁned radio (SDR) has become widely
available, and the speciﬁcation and detailed information of the SDR implementations are publicly opened throughthe internet. Also, traﬃc-related data and information on radio communication are collected worldwide and openly
disclosed as datasets. Traditional regulatory and administrative bodies do not eﬀectively catch up the radio wave usagechanges from the popularization of SDRs and open information exchange via the internet. Those bodies do not promptly
respond to the needs of innovative new radio usage, and to the problems arise from the modern usage either. In thispaper, we introduce the lessons we have learned from our activities of making radio engineering open by building ourown open-source SDR implementations and participating in open-science amateur radio activities. We then discussand propose our perspectives on the regulatory and administrative bodies, the security assessment, and the facilitationof the technology development for the new usage of radio communications.

1. はじめには無線通信や放送の基幹的役割を担ってきた *2 ．2020 年の現在，携帯電話から発展した LTE とイーサネットから発

19 世紀末期にヘルツの電磁波の発見 [1] とマルコーニの展した無線 LAN の 2 つはスマートフォンやタブレットに

電波 *1 による無線通信の実用化 [2] が行われて以来，電波よるインターネットの基幹通信媒体として日常生活に欠かせないものになっている．

1

2

a)

*1

力武健次技術士事務所
Kenji Rikitake Professional Engineer’s Oﬃce, Setagaya City, Tokyo
156-0045 Japan
GMO ペパボ株式会社 ペパボ研究所
Pepabo R&D Institute, GMO Pepabo, Inc., Tenjin, Chuo ku, Fukuoka
810-0001 Japankenji.rikitake@acm.org
周波数 3THz 以下の電磁波の総称（電波法第 2 条の 1）．

c 2020 Information Processing Society of Japan○

一方，無線通信方式の実験や開発にもインターネットは不可欠なものとなった．ソフトウェア無線機（Software-Deﬁned Radio, SDR）はパソコンのモジュールとして安価*2

以後本稿では特に記さない限り「無線通信」や「放送」は電波によるものを指す．

1

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IPSJ SIG Technical Reportに入手できるようになり，受信のみならず送信も行えるよ

設定して運用することが必要であり，国際電気通信連合

うになったため，通信方式の改良はハードウェアの改造な(ITU) の国際法に基づいて各国や各地域の主管庁 *5が監理

く行えるようになった．また無線通信でやりとりされる各する体制が歴史的に取られてきた [5]．

種情報について，今までの 2 拠点間 (P2P) の情報交換だけ

ITU は無線通信や放送に関する管理を司る下部組織とでなくインターネットを併用して各通信拠点からの情報をして ITU Radiocommunication Sector (ITU-R) [6] を持つ．

吸い上げることで，集約したデータによる全体像の可視化

ITU-R では世界各国や各地域間での無線通信の有害な混などより大局的な利用が可能になった．一言でいえば，無信妨害を避けるために，周波数割り当ての管理，衛星軌道線技術にもオープン化 *3 とソフトウェア・ファースト [3]の波が押しよせてきている．

等衛星の利用に関する情報の管理等を行うとともに，国

しかしこのような無線通信や放送をめぐる状況の変化に，際的ルールの根幹となる無線通信規則 (Radio Regulations,

RR) [4] の改正を行う業務を担っている．

現状の電波監理 *4 体制は追従できているとは言い難い．根
本的な課題としては以下の 2 点があると筆者は考える．

a)b)

無線通信では電力の大きな無線機と効率の良いアンテナ
で実効輻射電力 (ERP) を大きくした無線局が優位に立て

現在の免許に基づく事前許可の仕組みでは，新規通信る．この優位性を利用した周波数の独占や競争相手の排方式の実験要請に対して迅速に追随することができな

除などの不公平な行為は無線通信の利用が始まった当初

い．具体的には，無線通信の根幹原則である混信妨害

から繰り返し発生している [7]．このような問題を解決すを与えない範囲であることが技術的に確実な場合におるために，国際的な無線通信や放送に関する会議が定期いても，事前許可なしには実験環境を得ることができ的に開かれるようになった [8]．1903 年の万国無線通信会ない制度となっている．

議 (International Radiotelegraph Conference) の予備会議に始SDR 化による通信方式の模倣が容易である現在，免許まったこの会議の歴史は，1993 年以降世界無線通信会議を受けていない無線機器は電波を出していないだろう(World Radiocommunication Conference, WRC) [9] として定という技術的な仮定は成立しなくなってきている．言期的に開催され現在に至っている．

い換えれば，あらゆる無線機器はセキュリティ攻撃の可能性を考えなければならなくなっている．

2.2 日本の電波監理体制

本稿ではこれらの考えに基づき，2010 年代以降の筆者の日本では 1900 年の電信法から分かれた 1915 年の無線電

オープンソース SDR の実装作成と運用，またアマチュア

信法 [10] を経て，第 2 次大戦終結後 1950 年に電波法 [11]無線を通じたオープンサイエンス活動への参加など，無線と放送法 [12] が制定され電波監理体制が確立した．無線通信のオープン化に関連する活動で得た知見について紹介

電信法第 1 条では「無線電信及無線電話ハ政府之ヲ管掌しながら，今後の無線通信の監理および管理体制，セキュス」と定められ，電波は国家がもっぱら管掌することが記

リティ確保，そして技術開発促進について今後のあるべきされていたが，戦後の民主化に伴い電波法第 1 条では「こ姿について議論と提言を行う．

の法律は，電波の公平且つ能率的な利用を確保することに以下に本稿の構成を示す．2 章では世界と日本の電波監
理体制について概説する．3 章では SDR の歴史とインター

よつて，公共の福祉を増進することを目的とする．
」として

ITU-R の RR に準拠する形に改められた．

ネットとのかかわりについて述べる．4 章ではアマチュア

電波法は 1950 年の制定以来，基本的原則を 70 年の間変無線の歴史的役割と 21 世紀以降のオープンサイエンス化

えずに現代に至っている．以下，本稿で論じる内容に係るについて論じる．5 章では無線での暗号利用の課題と現状

電波法に定められた電波監理の原則の概要を示す [13]．

について述べる．そして 6 章では前章までの議論をふまa)

電波法の下の監理体制では，電波を利用したい者はあ

えた今後の電波による無線通信の監理および管理体制，セ

らかじめ総務大臣からの免許による許可を受けその免キュリティ確保，新たな利用法の実現に必要な技術開発促許の範囲内で運用を行うことが前提となっている *6 ．

進など今後のあるべき姿について議論と提言を行う．

b)

免許を申請しなければならない（電波法第 6 条）．こ2. 電波の監理体制の際，無線設備の工事設計など，無線機やアンテナ等

2.1 電波の国際監理体制の技術的詳細仕様が確定していなければならない（同

電波は混信を避けるために目的別に周波数や通信方式を*3*4

本稿では「オープン化」は「詳細使用を公開していない独自技術ではない，通信規格やデータプロトコルなど実装に関する仕様の情報と実装が公開されること」の意味で使用する．
監理という用語には法的な権限をもって取り締まること (regulation) を含む．本稿では各国や各地域の政府当局による管理と監督を指す．

c 2020 Information Processing Society of Japan○

無線局の開設を行おうとする者は，事前に総務大臣に

条の 7）
．
*5
*6

各国各地域政府の無線通信に関する責任を負う部局のこと．日
本では総務省が該当する．後述の ITU-R RR [4] Article 1, Section
1.2 の Administration に相当．
電波法第 4 条「無線局を開設しようとする者は，総務大臣の免許を受けなければならない．
」（ただし同条各号に記されている微弱
電波，27MHz 帯の市民ラジオ，登録局など一部の例外を除く）．

2

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c)

d)
e)

免許申請の書類審査で電波法第 7 条の技術基準に適合

その実際は受信機のベースバンド信号に適応フィルタと復し周波数の割り当てが可能であると判断された場合は，調器をデジタル処理で実現するというものであった．

総務大臣は同法第 8 条に基づき予備免許を与える．こその後 1991 年に DARPA の SPEAKeasy 計画が発表されの予備免許に基づき無線局の工事を行い完了した後，た．SPEAKeasy の目標は「2MHz から 2GHz の間で 10 個

同法第 10 条に定められた落成検査を受け，無線設備の異なる軍事用無線プロトコルをサポートするもの」で，と運用に従事する無線従事者の資格などの事項につい1995 年の Phase-1 では SPARC-10 ワークステーションにて検査を受けて問題がなければ，総務大臣は免許を同

ラックマウントされた大きな機材だったのが，1997 年の法第 12 条に基づき与える．

Phase-2 では車載用機材になるまでの小型化に成功してい工事設計を変更しようとする場合はあらかじめ総務大る．この開発の過程ではソフトウェアとハードウェアを問臣の許可を受けなければならない（電波法第 9 条）．

わず標準化されたオープンシステムとオープンアーキテク

免許を与えたことの証明として，総務大臣は電波法第チャによる柔軟性を持たせることが必要と関係者の一人で14 条に基づく免許状を交付する．

ある Bonser は発表している [16]．

SDR の基礎概念は 1992 年に Mitola による論文 [17] で示
2.3 日本の現行の電波監理体制の問題点された．この論文ではコンピュータによるデジタル処理を

2.2 節では日本における電波法の下の電波監理体制の概

中心とし時系列のアナログ電気信号として表現される電波要を紹介した．この体制は徹底した事前許可原則に貫かれとの間に A/D-D/A 変換を行うことで，もっぱらコンピューており本稿執筆時の 2020 年現在に至るまで根本的には変タが信号生成，変調，復調，誤り制御，および各種マルチ

わっていない．この事前許可原則に合わない無線設備につメディアサービスを行うモデルが示されている．

いては，あくまで例外として認められているに過ぎない．

2001 年には GNU プロジェクトの 1 つとして GNU Ra-

たとえば現在広く使われている無線 LAN は，電波法第dio [18] が立ち上がり，C++と Python による SDR のプロト

4 条の 3 *7に示す例外である．また広く普及している携帯タイピングができるようになった．そしてその後のデジタ

電話やスマートフォン等については，基地局なしではこれ

ル信号処理 (DSP) や FPGA などの普及と高性能化により，らの携帯端末が通信できないことをふまえ，電気通信事業

2020 年の現在はテレビの地上デジタル放送 [19] など DSP者がこれらの端末の免許人となることで各々の端末利用者

や SDR の技術を前提に作られる無線通信や放送システム

は免許申請をしないで済むようになっている [14]．これらが普及して使われるようになった．

の端末は総務省令で定める特定無線設備として技術基準適合証明（技適証明）を受けているため，個別の落成検査を

3.2 RTL-SDR の登場と普及省略できる．同様に，機種変更をした場合も技適証明を受けている端末であれば，個別の許可を省略できる．

SDR には目的別にさまざまな実装が存在するが，その中で最も広く知られている受信機モジュールの 1 つは RTL-

しかし，新しい技術の普及のために例外的改正と政令にSDR である．RealTek が 2008 年に発表した欧州の地上デよる変更を必要とする現在の電波法では，法律全体の見通

ジタルテレビ放送 DVB-T 用の受信チップ RTL2832U が実

しが悪くなっているため，すでに認可され確立した利用法

は音声の FM 放送や欧州のデジタルラジオ放送 DAB の再については問題が起こらないもの，新規技術を適法に運用生にも使えることを Fry が 2010 年に発見した [20]．そのするには電波法との適合性に関する調整が必要で時間がか

後 Linux 等で動くソフトウェアツール群 rtl-sdr [21] と GNU

かるという問題が起こっている．その結果，SDR など無線Radio への信号源となる gr-osmosdr などが普及し，Linux

通信の周波数帯や通信方式を動的かつ自由に変更できる技などで SDR が現実のものとして体験できるようになり広術を迅速にかつ適法に利用することが困難になっている．

く普及した．現在入手できる RTL-SDR モジュールの 1 つ

3. SDR とインターネット

RTL-SDR V3 [22]（図 1）は単体で USD24.95 *8 と手頃な価格で使うことができる．

3.1 SDR の歴史の概要
SDR の歴史は E-Systems が 1984 年に同社のニュースレ
ターに software radio という言葉を使ったことに始まる [15]．
*72.4GHz や 5GHz の無線 LAN は同項の「空中線電力が一ワット以下である無線局のうち総務省令で定めるものであつて，第四条の三の規定により指定された呼出符号又は呼出名称を自動的に送信し，又は受信する機能その他総務省令で定める機能を有することにより他の無線局にその運用を阻害するような混信その他の妨害を与えないように運用することができるもので，かつ，適合表
示無線設備のみを使用するもの」に該当する．

c 2020 Information Processing Society of Japan○

RTL-SDR V3 の内部振幅分解能は 8 ビット（48dB 相当），
最大サンプリング周波数は 2.4MHz，IQ 信号 *9 による受信周

波数範囲は 24MHz ∼ 1766MHz である [24]．この周波数範*8*92020 年 8 月 5 日確認．
解析信号，複素信号とも呼ばれる．1 つの実信号からヒルベルト変換や直交検波などで特定の周波数に対し 90 度位相をずらして生成した 2 つの時系列信号の組を複素数として扱ったもの．瞬時
振幅や位相が定義できるためデジタル信号処理で広く用いられる（[23], 2 章 信号とシステムの複素領域での扱い）．

3

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IPSJ SIG Technical Reportの問題をモジュールを利用する際に考える必要がないという利点がある．

2018 年から 2020 年にかけて，筆者は Linux や macOS の機器を高品質な FM ステレオ放送受信機として活用することを目的としたソフトウェア airspy-fmradion [28] を製作した．airspy-fmradion は RTL-SDR 用の FM ステレオ放送受信機であった SoftFM [29] とその改良した fork である NG-

SoftFM [30] を基にさらに改良を加えたソフトウェアであり，
図 1 RTL-SDR V3 の写真

RTL-SDR, AirSpy R2/mini, AirSpy HF+ Dual Port/Discovery

Fig. 1 Photo of RTL-SDR V3.

の各モジュールに対応している．SoftFM や NGSoftFM は

GPLv3 ライセンスで公開されているため airspy-fmradion もGPLv3 ライセンスで配布している．
airspy-fmradion には独自に実装した受信時の歪を抑える
マルチパスフィルタの機能がある．このフィルタは振幅一定であるべき FM 信号の振幅がマルチパス信号と干渉したときに発生する振幅の変化を利用し，複素 LMS アルゴ
リズム [31] による適応フィルタで遅延信号の影響を取り除いて振幅を一定に近づける Constant Modulus Algorithm(CMA) [32] を使っている．具体的な実装に際しては望月と羽鳥による方式 [33] を採用し，適応フィルタの入力振幅を一定にするための AGC や信号処理計算ライブラリ
図 2 Airspy HF+ Dual Port の写真

Fig. 2 Photo of Airspy HF+ Dual Port.

囲には FM 放送や航空無線，アマチュア無線，ADS-B *10 な
ど広い地域で受信可能な無線通信や放送が存在するため，

SDR の実験だけでなく運用に広く用いられている．一例として ADS-B 情報を集約して地図上に表示するインターネッ
トサービスを提供している FlightRadar24 は廉価な ADS-B
受信機として Raspberry Pi と RTL-SDR V3 相当の受信モ
ジュールの利用を推奨している [26]．

3.3 Airspy HF+と airspy-fmradion
現在筆者の多用している SDR 受信機モジュールの 1 つはAirspy HF+ Dual Port [27]（図 2）である *11．このモジュー
ルは内部振幅分解能が 18 ビット（108dB 相当），最大サン
プリング周波数は 768kHz，IQ 信号による受信周波数範囲は 9kHz ∼ 31MHz と 60MHz ∼ 260MHz となっており，長波や中波，短波，FM 放送などの高感度受信に特化している．RTL-SDR ではダイナミックレンジが狭いため実用的に使うには受信機初段の高周波利得を細かく手動で調整しなければならなかったが，Airspy HF+ Dual Port では広範囲に対応する自動利得調整 (AGC) が組み込まれており，放送受信の際に頻発する大信号による受信機初段の飽和と歪*10 Automatic Dependent Surveillance - Broadcast の略．航空監視シス
テムにおいて航空機側が位置や速度情報などを管制側に通知するシステム [25]．
*11 2020 年 8 月 6 日現在，受信アンテナ端子を 1 つにして軽量化した Airspy HF+ Discovery が日本向けには itead.cc で USD169（送料別）で入手できる．

c 2020 Information Processing Society of Japan○VOLK [34] による高速化を図った．フィルタを適用した
結果，NHK 大阪 FM 放送の 880Hz の時報音の雑音歪率(THD+N) を 0.918%から 0.242%に低減した効果を得られている [35] *12

3.4 インターネットと SDR の発展の関係と今後
1990 年代の SPEAKeasy の開発成果の時点で，SDR はオープン化されたシステムとして開発するのがより良いという価値観が確立された．そして GNU Radio などのソフ
トウェアや RTL-SDR などのハードウェアモジュールがよりオープンな形で利用できるようになることで，SDR の関連技術開発は加速している．

airspy-fmradion の開発にあたっても，基礎技術の論文など文献収集はもっぱら Web を通じて行い，関連ライブラリ
は libsoxr [37] など公開されているオープンソースソフト
ウェア（OSS）を使った．結果として SDR 固有のバッファ
リングによる再生遅延の問題はあるものの，それ以外は汎用コンピュータで高音質な FM 放送を再生できる OSS の開発という当初目的を達成できている．OSS が OSS を生み出すことが SDR の分野でも起こっている．
筆者の SDR 関連の活動は電波法の制限を回避するため受信のみに絞っているが，現実にはすでに送信できる SDRも存在する．HackRF One [38] は，1MHz ∼ 6GHz の間の半二重の送受信が可能で，最大サンプリング周波数は 20MHz*12 筆者が調べた限りで市販のオーディオ製品でこのようなマル
チパスフィルタを実装したものはアキュフェーズのチューナー
T-1200 [36] のみである（ただし民生用でない業務機を除く）．

4

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幅の S/N 比で通信限界が-21dB と WSPR よりも 10dB 大き
な限界電力が必要であるが，15 秒ごとに 12.6 秒送信する
方式として迅速な通信を可能にし，現在筆者のように十分な大きさのアンテナを架設できないアマチュア無線家な
どの間で遠距離交信を楽しむために広く用いられている．

WSJT-X は WSPRnet [46] や PSK Reporter [47] など情報集積を行う Web サービスに受信レポートを送る機能を備えており，これらを利用して全世界の伝搬情報がわかる．

4.2 HamSci とオープンサイエンス
インターネットを通じたデータ収集の広がりは，オープ
ンサイエンスの一形態である一般市民が科学研究に参加す
図 3 WSPR での JJ1BDX の到達状況 (WSPRnet)

Fig. 3 Diagram of reachability by WSPR of JJ1BDX (WSPRnet).

である *13 ．この HackRF One などを使った GPS 信号の生る citizen science としてアマチュア無線のコミュニティを活用する方向へも広がっている．米国の研究者を中心としたコミュニティ HamSCI [48] では，アマチュア無線家によ成ソフトウェアも公開されている [39]．今後は SDR を使っる電波伝搬の共同観測など地球単位の観測活動を企画主導た送信機の実装もさらに一般化すると予想できる．

している．2020 年 6 月 21 日の部分日食の際は，中国の標

また，SDR の普及は情報を俯瞰的に観測することを可能にした．一例として松本と菊地 [40] は RTL-SDR を使い65MHz ∼ 2.1GHz の広域にわたる電界強度測定による災害
時の被災推定の有用性を示している．今後はこうした従来の無線通信や放送の枠を超えた利用が出てくるであろう．

4. アマチュア無線とオープンサイエンス

準電波局 BPM の伝搬異常の有無を観測するイベントが開
かれ筆者も観測に参加した [49]．

4.3 交信情報のデータベース化
従来アマチュア無線家の間は交信証明を紙の QSL カードで行うのが一般的だったが，米国の無線連盟 ARRL が 2003
年に導入した Logbook of The World (LoTW) [50] では，公開

アマチュア無線は電波で営利目的でない雑談を楽しむ場

鍵暗号で交信記録に署名する OSS である Trusted QSL [51]としてソーシャルネットワーク的な役割を歴史的に担ってを使い，紙によることなく多くの局の交信記録の真正性をきた．しかしインターネットでのソーシャルネットワーク

保ちながらデータベースで一元管理することに成功した．

の台頭により，その存在意義は本来の技術を中心としたもこれにより交信証明に基づいた表彰を行うアワードプログのに回帰しつつある．本節ではインターネットが変えたアラムが電子化され，ARRL はアワードプログラムと交信記

マチュア無線の各種活動について紹介する．

録を一体化したビジネスモデルを確立した．同様のモデル
は eQSL.cc [52] や Club Log [53]，QRZ.com Logbook [54]4.1 WSJT による微弱信号対応デジタル通信の普及
2001 年に流星反射通信など微弱信号を捉える無線通信
方式として Taylor が提唱した WSJT [41] と WSJT から各種でも使われており，特に Club Log では集まってくる交信
情報を統計解析することで 2017 年 9 月からの FT8 モードの台頭 [55] などのトレンド分析に成功している．

発展したプロトコルを実装したプログラムは WSJT-X [42]として公開されている．本稿では WSJT-X で現在広く使わ

4.4 インターネットによる変化と日本の課題れている通信方式のうち WSPR と FT8 の 2 つを紹介する．

アマチュア無線でもインターネットで各無線局の情報を

WSPR [43] は交信を目的とせずビーコン用に特化して一箇所に集約するクラウドサービスの導入が行われた結おり，2 分間ごとに 110.6 秒送信する代わりに帯域幅が果，実時間での伝搬状況の把握や交信直後の交信状況の確6Hz と極めて狭いため，2.5kHz 幅の S/N 比を基準とした場

認など，従来できなかった迅速かつ網羅的な活動が可能に

合-31dB という微弱信号で受信することができる [44]．参なり，オープンサイエンスの基盤として使用し得るグロー考までに筆者の運用するアマチュア無線局 JJ1BDX *14 でのバルな通信実験環境に変わった．

WSPR の到達状況（図 3）を示す．
一方 FT8 [45] は交信を目的にして設計されており，2.5kHz*13 日本では秋月電子通商で 33000 円で販売している（2020 年 8 月
6 日現在）．
*14 東京都世田谷区の自宅に設置，本稿運用時のアンテナは地上高8m の長さ 1.4m に短縮した 10.1MHz 帯用ホイップアンテナにカ
ウンターポイズを付けて空中線電力 10W で行った．

c 2020 Information Processing Society of Japan○

インターネットは通信方式の開発形態も変えた．WSJT-Xの開発は現在インターネット上でオープンに行われており，fork である JTDX [56] など互換ソフトウェアも OSS として開発されている．また関連通信方式の開発は，内容の秘匿化を行わないなどの一定の制約を満たしていれば法律違反とはならず事前許可を必要としない米国のアマチュア

5

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無線の環境下で行われた．
一方日本のアマチュア無線の現状はこれらの新規開発のクする行為が技術的にも経済的にも誰でも可能な状況になりつつある．

利用者の立場に留まっており，日本語化以外の根本的なシ

この SDR 普及の状況下においては，使う可能性のある

ステムデザインでは貢献できていない．電波法の事前許可

すべての方式を事前に網羅して許可を受けた上で無線局を原則では新しい電波形式や通信方式の自由な実験は容易

運用するという de jure 原則のみに依拠した日本の 1950 年

ではなく，自由に挑戦するマインドセットが日本に育たな

以来の電波法による電波監理体制は維持が困難になっていかったこともその理由の 1 つであろう．

ると言わざるを得ない．有害な混信防止の抑止という大原

5. 無線での暗号利用の課題

則を守りつつ，より自由な電波の利用について，現在のような例外として認める方式ではなく法律の根幹原則から見

無線での暗号利用は下位層での伝送の信頼性が担保され直して変えていかなければ，技術の発展に日本だけ付いてていれば問題なく行うことができる．しかし，有線のよういけなくなっているという状況が今後も続くであろう．具に通信の相手方を限定することは電波の特性上容易ではな

体的な方法の例としては以下の 5 点が挙げられる．

く，以下の 3 点を考える必要がある．

a)

電波は広範囲に到達するため予想できない相手に傍受可を要しない自由な利用を認め，対象帯域を拡充する．

され，また通信あるいは妨害の試みが行われる可能性

現状でも同様の周波数帯は存在するが，それらを拡大を考えなければならない．そのため共通鍵暗号だけでする．たとえば国際規格になる前の段階の新しい通信は十分な攻撃の抑止にならず，公開鍵暗号を使い秘密方式やプロトコルについても，事前許可を必要としな鍵を電波上に送信せずに暗号を利用できる環境を作る

い利用法を認めるべきであろう．

必要がある [57]．

b)• 既存の基幹的通信方式については，事前許可制度を過

無線通信は事前許可原則に基づいて行われているため，信することなく，内容の真正性を示す送信元の認証を攻撃の可能性は免許制度によってある程度抑止できる

公開鍵暗号で行えるような技術開発を推進し，そのたという仮定がなされている．しかし GPS や ADS-B なめの公開鍵暗号基盤 (PKI) を整備する必要がある．そどの基幹的通信方式では暗号技術による認証すらされして同時に，電波の利用が適正であるかを確認するたていないため，誰でも情報を偽造できてしまう可能性

めのモニタリング体制を強化すべきである．

があり，この仮定はもはや成立しない．

c)• 特定の周波数範囲と出力について一切の免許や事前許• 免許の必要な利用形態については，機器の変更ごとに一方，何もかも暗号化して内容を秘匿することは通信必要な手続を簡略化あるいは廃止する．一例として，

内容の公共利用を阻害する可能性があり慎重に行われ米国ではアマチュア無線局の送信機に対する事前登録なければならない．一例としてテレビ放送のスクランを要しないが，日本は一台ごとに登録する必要があり

ブル化は日本放送協会 (NHK) は行わない方針を示し

そのために多大な事務作業が利用者にも政府にも発生ている [58]．真正性を示す認証と，内容の秘匿化は，している．無線設備の監理ではなく，無線がどのよう厳に峻別して考えるべきである．

に利用されているかを監理すべきであろう．

これらの暗号利用に関する技術開発を円滑に行うには，• 日本国外で普及していて日本でも利用に問題がないとオープン化された暗号標準や実装を迅速に採用し危殆化し予想できる無線機器は，他国他地域の同様の制度とのないようにするための法的な基盤整備が必要になる．すで相互認証等を行い，実験だけでなく運用に供せるように日本でも GPS などへの攻撃手法に関する書籍 [59] が刊にする．可能性として，現行の実験等の特例制度 [60]

行されており，攻撃に関する情報は市中に出回っている．

を拡充し，有資格者が確認することで運用への利用もこれらの攻撃手法の進化に対抗するには，防衛手段としての技術基準や制度の策定および技術開発の実証実験を円滑かつ迅速に行うことが必要である．

6. まとめ: 今後変えていくべきこと可能にすることが考えられる．

• 免許情報をデータベースで一元監理し，書面を必要としない仕組みに改正する．一例として，電波法第 14 条に定めた無線局免許状を交付するために，アマチュア無線局の各種申請の場合は返信用封筒を送るか追加の

本稿では現在の電波監理体制と無線での暗号利用の課

送付料を支払うという事務上の多大な非効率的作業が題，そして筆者の行った SDR 開発とアマチュア無線での発生している [61]．一方米国では無線局免許等は連邦

オープンサイエンスの活動を述べた．すでに 21 世紀から

通信委員会 FCC のデータベースで管理され紙の免許

無線機は SDR 化に伴い単機能から複合機能化そしてコンを所持する義務はない [62]．日本政府でも内閣府，法ピュータによる仮想化へと向かっており，従来の無線技術

務省，経済産業省の連名で「特段の定めがある場合を応用製品も SDR として作られることが一般的になってい除き，契約に当たり，押印をしなくても，契約の効力る．受信機だけでなく送信機の SDR 化も進み，電波をハッに影響は生じない」旨の文書 [63] を公表しており，テc 2020 Information Processing Society of Japan○6

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IPSJ SIG Technical Report

レワークを推進する立場である総務省もこれに従い新規技術開発を阻害する手続きの削減と廃止に向けて改革を推進すべきであろう．

[14]

本稿が今後のインターネットの発展に向けた電波利用を考える際の一助になれば幸いである．
謝辞 本稿執筆の際の議論また査読にご協力いただいた
ペパボ研究所の皆様に感謝する．

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