小特集の発行にあたって

情報通信社会における電磁波セキュリティ問題
編集チームリーダ

馬杉正男

情報通信技術の進展に伴い，多種多様な情報メディアサービスの利便性が増す一方で，オープン化
された通信ネットワークや情報通信機器のセキュリティをいかに確保するかが大きな課題となっています．通信ネットワークでは，不正侵入，情報改ざん，盗聴などのネットワーク犯罪が社会問題化しており，情報セキュリティへの関心はますます高まりつつあります．
こ う し た 状 況 の 下， 情 報 セ キ ュ リ テ ィ・ マ ネ ジ メ ン ト シ ス テ ム（ISMS：Information Security
Management System）などの情報管理規格・認証制度が運用され，金融系システムだけでなく，デー
タセンタなどの構築において注意を払わなければならない時代にきています．一方，ISMS では，物理的セキュリティ要因として，「電磁環境の管理に起因する脅威」についても言及しています．本テー
マは， 情報通信機器からの放射電磁波を介した情報漏えい と 外部からの電磁波による情報通信機
器の誤動作・破壊を含む「電磁波セキュリティ問題」に対応するもので，近年の信号計測・処理技

術や電磁波・高出力化技術の向上に伴って新たな課題として顕在化しつつある状況です．
本小特集では，情報通信機器にかかわる電磁波セキュリティ問題を扱い，「論評・サーベイ論文」，「解説論文」と二つの「解説」から構成されます．
①

電磁現象に起因する情報通信機器のセキュリティ問題②

情報通信機器からの放射電磁波による情報漏えい対策法③

建築シールド技術を用いた電磁波セキュリティ対策法④

高出力電磁波問題に関する国際標準化動向

まず，論評・サーベイ論文①では，電磁波セキュリティ問題全体を概観し，電磁波に起因する情報漏えい問題と電磁障害問題の現状課題及び国内外の規格・ガイドラインの動向などを解説します．次に解説論文②では，
情報通信機器からの放射電磁波に起因する情報漏えい問題にフォーカスして，ディ
スプレイ画像情報の漏えいを防止するための新たな技術を解説します．続いて，解説③では，建築シー
ルド技術を用いた電磁波セキュリティの対策法について，実際の設計・施工フローや効果を紹介します．最後に，解説④では，強力な電磁波放射による情報通信機器の障害発生問題について，国際電気標準会議 IEC の規格化動向を解説します．
本小特集では，今後の情報通信社会において，情報セキュリティ上の重大な脅威となり得るテーマを取り上げ，安全・安心な社会を実現するために考え得るリスクと講じるべき対策技術・規格を紹介します．
ここで紹介した内容が，情報セキュリティ対策及び関連する分野の研究開発の一助となれば幸いです．
最後に，大変お忙しい中，原稿の執筆を快諾して頂いた執筆者の皆様，編集に御尽力頂いた通信ソ
サイエティマガジン〈B-plus〉編集委員及び学会事務局の皆様に深く感謝の意を表します．
通信ソサイエティマガジン［2009 SUMMER］

論評・サーベイ論文

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

電磁現象に起因する
情報通信機器のセキュリティ問題
Security Problems of Information and Communications Equipments
Caused by Electromagnetic Phenomena†

関口秀紀 Hidenori Sekiguchi††

瀬戸信二 Shinji Seto†

近年，情報セキュリティにおける取組みにおいて，情報通信機器（コンピュー
タやネットワーク機器）の電磁現象に起因するセキュリティ問題が注目され始めている．このセキュリティ問題としては，
機器の非意図的な電磁放出に起因する機器内部の信号情報の漏えい問題と，機器に対して強力な意図的電磁妨害を与えることに起因する機器の誤動作・破壊問題がある．近年の情報通信機器に依存する現代社会においては，今後，情報セキュリティの観点から，機器の非意図的な電磁放出に起因する情報漏えいに対する試験・評価方法の確立及びその対策技術の開発，また，機器を故障・誤動作させる意図的な高電力電磁妨
害に対するイミュニティ試験・評価方法の確立及びその対策技術の開発が必要となる．そこで，本論文では，これら電磁現象に起因する情報セキュリティ問題について概説する．
情報通信機器，エミッション，イミュニティ，情報漏えい，電磁妨害，情報セキュ
リティ

Commission），及び国際電気通信連合 電気通信標準

1. ま え が き化部門（ITU-T：International Telecommunication UnionTelecommunication standardization sector）によって規格

情報・通信技術の発達に伴い，コンピュータは，情化されている［1］〜［3］．また，国内においても国際標報を処理・蓄積・管理し，ネットワーク機器は，その準規格に沿ったガイドラインが制定され，ISMS 適合情報を収集・提供・共有するための手段として普及

性評価制度の運用も始まっている［4］．

してきた．これにより，情報通信は社会経済活動に

現在，企業や組織の情報セキュリティ対策においおける最も重要な基盤の一つとなり，その依存度はて，コンピュータ内部の情報の管理（ファイル送信，急速に増加している．このため，情報通信技術を用持出し，コピーなど）に対してはファイル管理ソフ

いた多種多様なサービスが普及する現代社会においトなどの導入によりその対策が行われている．また，ては，常時，その安全性・信頼性を確保することのネットワーク機器の外部との通信の管理（不正侵入・重要性が高まり，情報セキュリティ対策への関心もアクセス，DoS 攻撃（Denial of Services Attack），ウイ

ますます高まってきている．これに伴い，企業や組

ルス被害など）に対しては，ウイルスチェック・ファ

織に対する情報セキュリティの国際的運用制度としイヤウォールソフトなどの導入によりその対策が行わて，情報セキュリティマネジメントシステム（ISMS：れている．これらの管理により，「通信路，通信媒体

Information Security Management System）が国際標準化に起因するセキュリティ脅威」に対する対策は，広く機構（ISO：International Organization for Standardization）

普及しつつある．

と国際電気標準会議（IEC：International Electrotechnical

一方で，ISMS では，物理的セキュリティの一部として，「電磁環境の管理に起因する脅威」についても触† 独立行政法人 情報通信研究機構，小金井市
	National Institute of Information and Communications Technology,
Koganei-shi, Tokyo, 184-8795 Japan12

れている．これは，情報通信機器がその動作時に電磁雑音と呼ばれる微弱な電磁信号をその内部から放射的通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Reviews and Surveys

及び伝導的に放出することに起因する情報漏えいに対処することと，情報通信機器がその外部から侵入する
電磁信号に起因して故障・誤動作を生じる障害に対処

2. 情報通信機器の放出電磁信号に起因する情報漏えいすることを示しており，その脅威評価・管理・対策も

情報通信機器のエミッションは，一般に，EMC の要求している．しかし，これらの電磁環境に起因する観点から，そのレベルが規制されているが，そのエ情報セキュリティ脅威を評価・管理できる技術的指針

ミッション信号には，機器内部で処理・伝送されるはまだ制定されていないため，企業や組織における対信号情報の一部が含まれていることが古くから知ら

策はまだまだ不十分な状況にある．

れており，そのエミッション信号を受信し解析する

情報通信機器の電磁環境対策としては，古くから電ことにより，機器内部の情報信号を再現できる．米

磁環境両立性（EMC：ElectroMagnetic Compatibility）分

国では，情報通信機器の非意図的なエミッションか野において，その研究が行われてきた．EMC 分野でら機器内部の情報信号が漏えいすることを防止する

は，機器の通常の使用環境において，互いの機器が技術を TEMPEST と称し，主として軍事やちょう報

悪影響を与えないようにする目的で，機器から放出に関連する活動として 1950 年代ごろから研究を行っする電磁信号（エミッション：Emission）を抑制するとてきた［21］〜［23］．TEMPEST 技術は軍事技術の一ともに，外部からの電磁信号の侵入によって機器が故部であったため，米国から公開された情報は非常に障・誤動作を引き起こさない電磁妨害耐性（イミュニ

少なかったが，1980 年代から学術分野で徐々にそのティ：Immunity）を向上する研究が行われている．現

内容が明らかになってきた［11］〜［17］，また，近年

在，各標準化機関では，機器のエミッション及びイの計測機器の性能向上や信号処理技術の進歩，またミュニティに対する規制を行っており，市販・普及し情報セキュリティへの関心の高まりから，情報通信ている製品は，それぞれの基準に従ってエミッション

機器のエミッションに起因する情報漏えいの脅威とが抑制されているとともに，イミュニティ許容値を保その対策が注目されるようになってきた．

持している［5］〜［10］．
ところが，近年，パーソナルコンピュータ（PC：

情報通信機器のエミッションに起因する情報漏えい
問題について概説する．

よってモニタ表示画像やキーボード入力キーが再現で
き，プリンタのエミッションの観測・解析からその2.1 エミッションによる情報信号漏えいの基本原理

印字内容が再現できることが報告されている［11］〜

情 報 通 信 機 器 の エ ミ ッ シ ョ ン は， 機 器 内 部 で 生［17］．また，情報通信機器のイミュニティ許容値を上成・伝送される電気的なオンオフ信号（情報信号）か

回る意図的な高電力電磁環境の生成による機器障害へ

ら副次的に放出される．例えば，PC モニタに表示さの懸念も高まり，その検討も進められている［18］〜れる画像の色彩・明暗は，PC モニタ内の RGB（Red-［20］．ISMS の制定に伴い，これらの電磁現象に起因Green-Blue）信号電圧の高低の組合せにより生成されする情報セキュリティに対する関心が高まりつつある．このため，図 1（a）に示すように，モニタに白背り，セキュリティ及び EMC 分野においてその研究が景に黒文字を表示する場合，走査する RGB 信号の電始められている．

圧が時間とともに変化する．この信号変化は，プリン

このような背景を基に，本論文では，情報通信機器

タの印刷時においても同様である．また，図 1（b）にのエミッションに起因する情報漏えいや，情報通信機

示すように，キーボードのキー入力においては，押器への意図的な電磁妨害について，情報セキュリティ

下した入力キーによりその電気信号の時間的オンオの観点から，その技術的背景，現在の規格化状況，今

フ信号パターンとして入力キー情報を PC 本体へ伝送後の課題を概説する．

する．これらの電気的なオンオフ信号は情報を伝送する信号（情報信号）であり，電気的信号が変化する
ときにエミッションとして電磁信号を放出する．こ論評・サーベイ論文：電磁現象に起因する情報通信機器のセキュリティ問題

13

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

Personal Computer）のエミッションを解析することに本章では，これまで公知された論文・資料を基に，

OFF

数

周波

大きさ

電圧

ON
時間

（a）モニタ上の RGB 信号変化

時間
押下

時間

情報信

号

電気的信号変化時間押下（b） キーボード入力キーの信号変化（c） 情報信号の変化とその周波数成分の相対的関係
図1

情報信号漏えい原理の際，情報信号は，図 1（c）に示すように，オンオフ信を考慮する必要がある．受信システムの能力は，その号変化割合に依存した周波数成分を持ち，その一部のアンテナ利得，アンテナ・受信機間の伝送損，受信機

周波数成分は信号生成素子または信号伝送線をアンテの感度，及び信号処理器の処理利得などを仮定するこナとして放射的に空間へ放出される．また，回路内のとにより試算することができる．

電磁信号がほかの通信線や電源線などから伝導的に放その脅威の例として，市販の PC の放射エミッション出される．したがって，情報通信機器の外部においてに対して，情報漏えいが生じる距離 R を試算する［24］．

エミッションを受信・解析することが可能となる．

このとき，試算上の仮定として次の値を仮定し，また，
信号処理器の処理利得は考慮しない．

2.2 情報漏えいの脅威の試算とその評価手法
情報通信機器のエミッションによる情報漏えい脅威を評価する場合，放射または伝導のエミッションレベ
ル，エミッション受信システムの能力，及びその経路について検討することが重要となる．図 2 に，一例として，建物内の PC から空間へ放射するエミッション（1）PC のエミッションレベル：CISPR 22 Class B の
限度値 E120 kHz（帯域幅：120 kHz 時）［5］（2）自由空間における伝搬路減衰特性：距離 R の二乗に反比例
（3）アンテナ相対利得 G ＝ 4（≒ 6 dB）（例：例として対数周期アンテナを想定）と受信システムの間の経路を示す概略図を示す．この（4）受信機の感度（雑音指数 F）＝10（＝10 dB）

情報漏えい経路において，そのエミッション信号は，（5）受信機の帯域幅 B ＝ 5 MHz（この種のエミッ

アンテナまでの距離によって減衰した後，受信システション信号は，主に回路内の信号のオンオフ信号

ムによって受信される．したがって，その情報漏えい

変化割合に依存した広い帯域幅を持つため，例と脅威を評価する場合は，PC の放射エミッションレベ

して受信帯域幅を 5 MHz と想定）

ル，PC 〜アンテナ間の距離 R，受信システムの能力

Noise Ratio）＝10（＝20 dB）（例として比較的良好な

Zone 1
建物 建物対策

受信状況を想定）

Zone 2部屋 部屋対策
Zone 3（7）受信機の入力インピーダンス Z ＝ 50 Ω
このとき，受信機の雑音電力の入力換算値 Nf は機器 機器対策

R

距離
対策

Zone 0図214（6）受信機の所要信号対雑音比（SN 比：Signal-to-

Nf ＝ KTBF（W）
アンテナ利得伝送損

信号
受信機 処理器
受信感度 処理利得 物内の PC から空間へ放射する電磁信号と受信機
建の間の経路を示す概略図−12≈ 0.207×10

W（1）≈ 3.2μV

−23

となる
［24］
．ここで，
ボルツマン定数 K（＝ 1.38×10

J/K），

絶対温度 T（＝ 300 K）とした．したがって，受信機への所要入力電圧 Vi は，信号対雑音比を考慮して
通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Reviews and Surveys

なる．しかし，実際には，周囲環境雑音及び地上波伝

Vi ＝ Nf ×10（μV）＝ 32μV（2）となる．受信アンテナにおける所要電界強度 E0 は，受信周波数 f，アンテナの受信開放電圧 V0 とすると
（3）

搬を含む伝送路の影響があるため，現実の受信距離 R
は試算値より小さくなる．
また，この PC が鉄筋コンクリート壁に覆われた建物内に設置されていたと仮定し，壁を通過する超短波（VHF：Very High Frequency）帯（周波数 30 〜 300 MHz）となり，所要電界強度 E0 は受信周波数 f により異なの電磁波の通過損を 10 dB と仮定した場合［27］
，受信距

る
［25］
．この試算においては，アンテナにおける開放

離 R は約 1/3 程度となる．一方，受信システムの能力の

電圧 V0 に対する受信機への入力電圧 Vi の比を整合状

計算では，アンテナ利得 G を 6 dB としているが，更に態として 2 倍（V0 ＝ Vi × 2）と考える．このとき，例

高利得のアンテナを仮定すれば，受信距離 R はより長くとして，後述の機器のエミッション規定のレベルがなる．また，受信機の検波器以降のデータに対して，例

異なる周波数を考慮し，受信周波数 f が 200 MHz とえば，画像処理や雑音処理などを行う信号処理器を用い400 MHz での受信機の所要電界強度を試算するとることにより，SN 比を改善することも可能となる．
上記の情報漏えい脅威では，幾つかの仮定を用いて試

f ＝ 200 MHz ⇒ E0 ≈ 79.1μV/m≈ 38 dB・μV/m
f ＝ 400 MHz ⇒ E0 ≈ 158.2μV/m（4）算を行っているが，情報漏えいに対する定量的測定技術，
評価方法は，まだ確立されていない．これらについては，現在，各研究機関などにおいて検討が進められているところ≈ 44 dB・μV/m

である［28］〜［36］．

となる．
前述の受信機の帯域幅 B の想定でも説明したように，この種のエミッション信号は回路内の信号のオンオフ信号変2.3 情報漏えいの対策概念と対策技術
情報通信機器のエミッションによる情報漏えい対策

ション信号が有する帯域幅を 5 MHz 程度以上と仮定し，を検討する場合，図 2 に示した Zone の考え方（Zoning）

CISPR 22 のエミッション限度値である帯域幅 120 kHz におを用いることが有用である．同図における Zoning でけるレベル E120 kHz を，以下の式を用いて，受信機の帯域

は，Zone 0 は情報通信機器が設置される機関・組織の管幅 5 MHz におけるレベル E5 MHz に換算する［26］．

理可能な区域，Zone 1 はその建物，Zone 2 はその部屋，
Zone 3 はその情報通信機器の近傍領域として区分けし

E5 MHz（dB・μV/5 MHz）
＝ E120 kHz（dB・μV/m）＋ 20 log（5MHz/120 kHz）
10

た．本例は，管理可能な Zone により脅威となる受信シ（5）ステムの接近距離を制限し，その Zone 内に対して必要

なお，機器のエミッション規定は，測定距離 10 m におな対策を検討する概念である．このように受信システム

い て，30 〜 230 MHz は 30 dB・μV/m，230〜1,000 MHzの侵入想定 Zone を規定することにより，受信システム

は 37 dB・μV/m である［5］．このとき，それぞれの受の物理的大きさをある程度制限することができ，情報通信周波数 f におけるエミッションレベル E5 MHz は

信機器のエミッションによる情報漏えい脅威をより現実

f ＝ 200 MHz ⇒ E5 MHz ≈ 62.4μV/m

的に評価できるようになる．したがって，管理可能区域

f ＝ 400 MHz ⇒ E5 MHz ≈ 69.4μV/m（6）となる．受信機の所要電界強度 E0 とエミッションレ

f ＝ 400 MHz ⇒ R ≈ 186 m

しかしながら，一般的には，管理可能区域の確保は困難であることが多いため，その対策には，建物及びベル E5 MHz の関係から，受信距離 R は
f ＝ 200 MHz ⇒ R ≈ 167 mの区分けは，より具体的な対策の検討に有用となる．

（7）

部屋による対策，または情報通信機器自体への対策が必要となる．建物や部屋に実施する対策としては，従となる．この試算は，上記の仮定を用いた場合におけ来から EMC 対策で用いられてきたフィルタやシール

る PC のエミッションの自由空間中における受信距離

ド技術を用いた対策方法が有効である［37］
，
［38］
．ま

R を示し，情報漏えいの距離に対する脅威の計算例とた，PC に対する対策として，幾つかの製品または技術

論評・サーベイ論文：電磁現象に起因する情報通信機器のセキュリティ問題

15

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

化時間（数 ns）に依存した広い帯域幅を持つことから，
エミッが提案されている．その一つは，PC のエミッションを抑えるため，PC 自身をシールド材料で覆い，各入出力
ケーブル・コネクタにフィルタを取り付けた製品である
ハブ［39］．また，フィルタやシールド技術を用いず，意図的な妨害信号によって受信者を妨害するという対策技術も提案されている［40］，［41］．更に，PC の表示画像内の情TEM セル

報漏えい防止を目的に，RGB 信号をソフトウェア的に制御する対策技術も提案され，一部は製品化も行われて（a）TEM セルを用いた実験いる［42］〜［49］．今後は，これらの製品・技術の効果がザが対策を実施できるようになることが期待される．

3. 高電力電磁環境に起因する情報通信機器の障害

電界強度（V/m）

定量的に評価され，その費用対効果を考慮しながらユー

情報通信機器は，一般に，EMC の観点から，ある程度のイミュニティ許容値を保持しているが，その許容値を超え周波数（MHz）

る電磁妨害に対しては故障・誤動作を生じることが知られている．近年の科学技術の発達により，小形で高電力な電磁信号の出力システム（送信機器など）が開発できるように（b）イミュニティ限界

図3

ハブのイミュニティ限界調査試験なり，情報通信機器に対する意図的な電磁妨害（I-EMI:

場合，現存する情報通信機器のイミュニティ限界を調Intentional ElectroMagnetic Interference）の危険性が情査することは有用となる．著者らは，情報通信機器の報セキュリティの観点から懸念され始めている．

一つであるハブ（HUB）のイミュニティ限界の調査実

I-EMI については，電気電子学会（IEEE: Institute of験を行ったので，その内容について概説する［50］．本Electrical and Electronic Engineers）の EMC Symposium

実験では，図 3（a）に示すように，電磁妨害を発生さにおいて 2004 年からセッションとして取り上げられ，せる TEM（Transverse ElectroMagnetic）
セルを用い［7］，近年の EMC 関連の国際学会では，ほぼ毎回セッション

市販の 8 ポートハブのイミュニティ限界を調査する実が組まれ，様々な研究報告が行われている．その主な験を行った．TEM セル内の電磁妨害を無変調連続波

研究の方向性は，生成する電磁妨害信号の高電力化，とし，その電界強度を上げながらハブの送受信を監視

インパルス放射アンテナシステムの開発，I-EMI の各

し，スループットが低下したときの周波数と電界強度

種機器への影響調査などとなっており，防護性能を評の関係を調査した．図 3（b）は，試験したハブのイミュ価するための試験システムの開発も進められている．

ニティ限界の実験結果を示す．図 3（b）において，ハ

本章では，これまで公知された論文・資料を基に，
I-EMI について概説する．

ブのイミュニティ限界が周波数に依存し，約 125 MHzの無変調連続波では約 35 V/m の電界強度で誤動作が生じた．この特性及び値は，機器固有のものである

3.1 情報通信機器のイミュニティ限界

が，I-EMI が情報通信機器に対して脅威となり得る場

一般的な使用環境における情報通信機器の放射イ合がある．なお，図 3（b）の測定は，イミュニティ限ミュニティ許容値（電界強度）
は，国際標準化規格によ界の大略を把握するために行ったものであり，通常のり 3 V/m または 10 V/m などの規定がある［6］〜［8］．

イミュニティ試験においては，周波数ステップとして

しかしながら，そのイミュニティ限界を調査した資料

0.5% や 1.0% が用いられることが多い［6］〜［10］．

は少ない．I-EMI の情報通信機器への脅威を検討する
16

通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Reviews and Surveys

対し，HPEM 環境のピーク電界強度は 100 V/m 以上と3.2 I-EMI の分類と脅威例規定されている．また，雷（Lightning）による電磁パル

各種機器などに悪影響を及ぼすと考えられる I-EMI は，スは，低周波から 1 MHz 程度までの周波数成分を持つが，HEMP は 100 MHz 程度までの周波数成分を持ち，大別すると，
・HEMP：High-altitude ElectroMagnetic Pulse（ 高 高 度

HPEM 環境は更に高周波数領域に及ぶことが分かる．

電磁パルス）

図 4 からも分かるように，HEMP 及び HPEM はともに・HPEM：High Power ElectroMagnetic（高電力電磁波）EMC 分野におけるイミュニティ要求値を大幅に超えるに分類される．HEMP は，高高度核爆発による電磁パ

ことから，これらが I-EMI として用いられた場合，情ルスを示し，核電磁パルス（N-EMP: Nuclear Electro-

報通信機器に対しても脅威となることが分かる．

Magnetic Pulse） と も 呼 ば れ る． ま た，HPEM は，また，HPEM 環境規格である IEC 61000-2-13 では，幾HEMP 以外の高電力電磁波を示し，高電力マイクロ

つかの HPEM システムの脅威例が示されている［51］．

波（HPM: High Power Microwave），高強度放射界（HIRF:

その中で，現在各国で開発されているインパルス放射

High Intensity Radiated Field），大電力の超広帯域（UWB:

アンテナ（IRA：Impulse Radiating Antenna）システムは，Ultra Wide Band）波などを含み，これらが各種機器など

表 1 のような性能を有している．これら IRA システムに意図的妨害を与える目的で使用される場合 I-EMI とは，広周波数帯域の電磁妨害を放射できるため，被試呼ぶ．図 4 に，周波数領域における各規格のイミュニ

験装置（EUT：Equipment Under Test）のイミュニティ試

ティ要求値と IEC で定義される I-EMI の比較例を示す

験システムとして用いることが有用であると考えられる．

［7］
，
［51］
．EMC 分野におけるイミュニティ許容値の放射電界強度は 3 V/m または 10 V/m などであることに
1M

LIGHTNING

HEMP

I-EMI による各種機器への悪影響を防護する場合においても，電磁波の侵入を阻止する対策を行うことが必要となる．その対策は，次に示す各種の考え方がある．

HPM（Pulse, CW）

10 K（1）管理区域の隔離：情報漏えいの対策としての

1K

Zoning については 2.3 節において述べたが，これ100と同様に I-EMI システムからの隔離は有効な対10策手段となる．
Immunity requirements IEC 61000-4-3 level 3
IEC 61000-4-3 level 2 CISPR 24

1
100 K

1M

100 M

1G

10 G

100 G

隔離では防護が不十分な場合には，建屋などにおい周波数（Hz）て電磁波侵入阻止を行う必要がある．空間を介してイミュニティ要求値と I-EMI の比較例の放射的侵入に対しては電磁シールド，電源ラインな

インパルス放射アンテナシステム例（IEC 61000-2-13）

どからの伝導的侵入に対しては電源ラインへのフィル

図4
表1

10 M

（2）
「建屋」（または「部屋」）における対策：上記（1）の

名 称

パルサー

Prototype IRA（米）±60 kV
100 ps/20 ns,
200 Hz burst±75 kV
Upgraded prototype
85 ps/20 ns
IRA（米）〜 400 HzIRA
（スイス）

2.8 kV
100 ps/4 ns
800 Hz

9 kV
IRA（オランダ，ドイツ） 100 ps/4 ns
800 Hzアンテナ直径 近 界 遠方界（m） （kV/m）（kV/m）

タの挿入を行うことが有効となる．これらの対策に伴い，通常，建築に関連する工事が必要となる．

3.66

23
4.2
（2 m）（304 m）（3）情報通信機器における対策：情報通信機器自身

1.83

27.6
41.6
（16.6 m）
（25m）

おいても，機器に対する放射的侵入・伝導的侵入

1.8

1.4
0.22
（5 m）（41 m）

I-EMI 対策としては，現在 EMC 分野において開発

0.9

7
使用
（1 m） 不可に対策する方法も有効な手段である．この対策にの両者の対策が必要となる．
されている技術・製品が，ある程度効果的に作用すると考えられるが，この有効性については，I-EMI 脅威
レベルの試算を行う必要がある．

論評・サーベイ論文：電磁現象に起因する情報通信機器のセキュリティ問題

17

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

電界強度（V/（m・Hz））

100 K

高電力電磁環境

3.3 電磁妨害対策

ライン」を作成・公開している［59］．

4. 規格化の状況

また，米国における TEMPEST 規格は，部分的に公開されているが，規制の数値は非公開となっている

2 章及び 3 章で概説した電磁環境に起因する情報セ［60］．更に，日本においても防衛省が TEMPEST に関

キュリティの脅威から，情報通信機器・システムを防する独自規格 NDS C 0013 を有しているが，米国と同護する目的で，ITU-T SG5（Study Group 5）では，課題

様にその数値的な部分は非公開となっている．

15 として「Security of telecommunication and information
systems regarding the electromagnetic environment（電磁環境に関連する通信・情報システムのセキュリティ）」

5. むすび ― 今後の動向・課題のまとめが検討されており，日本国の提案において勧告案策定を進めている［52］．勧告案では，「電磁環境に起因す

情報化社会の発展に伴い，情報セキュリティが重要視さる情報セキュリティ全般に関するガイドライン」の策

れ，国際標準として ISMS が制定された．その中で電磁環定を進めるとともに，「情報通信機器からのエミッ境に起因する情報セキュリティに対しても注意喚起が行わ

ションに起因する情報漏洩に関する規格」，「HEMP，れ，国際社会における組織や企業は，そのリスク評価・管HPEM に関する規格」，及び「対策方法についての理・対策が求められている．しかしながら，現在は，技術

ハンドブック」の策定を進めている．一方，IEC TC77

的・実用的な評価方法や試験システム，また，対策効果を（Technical Committee 77）SC77C（Sub-Committee 77C）

保証するための技術・体制が確立していない現状にある．

では，「High power transient phenomena（高電力過渡現

今後は，情報セキュリティの観点から，情報通信機器の象）」として，電子機器に対する HEMP 及び HPEM に

エミッションに起因する情報漏えいに対する試験・評価方

関 す る 標 準 化 規 格 の 策 定 が 行 わ れ て お り， 既 に法の確立及びその対策技術の開発，また，情報通信機器「HEMP に関する規格」化は完了し，現在は HPEM にを故障・誤動作させる I-EMI に対するイミュニティ試験・関する規格策定が進められている［53］．更に，IEEE

評価方法の確立及びその対策技術の開発が必要となる．

TC-5（Technical Committee-5）においては，電子投票

また，これらの試験・評価機関などの体制の整備が進むこ

システムを対象とした I-EMI の試験方法・防護基準のとにより，電磁環境に起因する情報セキュリティに対して安策定が検討されている［54］．

心・安全な情報化社会を形成することが望まれる．

国内においても，電磁環境に起因する情報セキュリ
ティに関して注意を喚起する告示などが多く発せられ謝辞ている．表 2 はその一例を示す．これらに伴い，民間本研究の一部は，平成 19 年度総務省戦略的情報通企業や研究機関においても電磁環境に起因する情報セ

信研究開発推進制度（SCOPE）（課題番号 073103006）

キュリティへの取組みが始められている［55］〜［58］．

及び平成 18 年度文部科学省科学研究費補助金若手研

また，民間任意団体である新情報セキュリティ技術

究（B）（ 課題番号 18760292）の助成を受けて行われた．

研究会では，これら電磁環境に起因する情報セキュ
リティの脅威に関して「電磁波セキュリティガイド
表 2 電磁環境に起因する情報セキュリティに関する国内告示例
政府機関

告示名

総務省

情報通信ネットワーク安全・信頼性基準（昭和 62 年郵政省告示第 73 号）

経済産業省

情報システム安全対策基準（平成 7 年通商産業省告示第 518 号）

政府機関の情報セキュリティ対策の内閣官房情報（2007 年）
セキュリティセンター ための統一基準（第 2 版）

18

文

献

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関 口 秀 紀（正員）平 15 中大大学院博士後期課程了．博士（工学）．平 17より独立行政法人情報通信研究機構セキュリティ基盤グループ専攻研究員．現在，電磁環境に起因する
情報セキュリティに関する研究に従事．
専門は電磁信号の計測及び解析．ITU-T
SG5Q15Associaterapporteur．IEEE，
電気学会各会員．

瀬戸信二
平 16 三菱電機株式会社退社．平 17
より独立行政法人情報通信研究機構
セキュリティ基盤グループ専攻研究員．現在，電磁環境に起因する情報
セキュリティに関する研究に従事．
専門は無線通信技術及び EMC 対策技術など．著書に「環境電磁ノイズハ
ンドブック（EMC ハンドブック）」朝
倉書店（1999）など．IECTC77SC77C国際エキスパート．

通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Topics of Emerging Technologies

解説論文

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

情報通信機器からの放射電磁波による情報漏えい対策法
Countermeasure Techniques against Electromagnetic Emanations from
Information Equipment†1

Masao Masugi
馬杉正男†1＊
Hiroshi Yamane
山根 宏

†1

†1

†1

鈴木康直 Yasunao Suzuki†2
田島公博 Kimihiro Tajima†1†2

パーソナルコンピュータなどの情報通信機器は，動作時に微弱な電磁波を放出し，その信号成分には，ディスプレイ画像などの内部処理情報が含まれている
場合がある．こうした漏えい情報を解析されるリスクは，近年の信号計測処理技術の向上とともに高まりつつあり，
情報セキュリティの観点からも，その対策法を検討していくことが重要である．情報通信機器からの放射電磁波に起因する情報セキュリティ対策としては，これまで情報通信機器に対して電磁シールドを施す方法やノイズフィルタを設置する方法が提案されているが，対策効果や導入コストの点においていまだ課題が残されている．本論文では，情報通信機器からの放射電磁波に起因する情報セキュリティ問題及び従来の対策法を概観するとともに，漏えい情報を効率的にかく乱する防止信号を生成する手法をベースとした新たな対策技術を紹介する．
情報セキュリティ，放射電磁波，漏えい信号，TEMPEST

1985 年に発表した論文［2］を契機に，PC などの情報

1. ま え が き

通信機器のディスプレイ画像が，放射電磁波を介してパーソナルコンピュータ（PC）などの情報通信機器

えい問題は，米国の国家安全保障局（NSA：Nationalから意図せず放射される電磁波には，機器内部で処理

Security Agency）のコードネームである TEMPEST とされる有益な情報が含まれている場合がある．近年にいう略称で呼ばれ，現在では，一般にも広く知られおける計測装置の性能向上や信号処理技術の進歩に伴るようになっている（ただ，TEMPEST の語源は諸説あい，放射電磁波に含まれたこうした情報を解析される

り，Telecommunications Electronics Material Protocol

危険性が高まりつつあり，情報セキュリティの観点かfrom Emanating Spurious Transmissions や Transientら新たな脅威として認識され始めている．

Electromagnetic Pulse Surveillance Technology などの略

さて，放射電磁波を介した情報セキュリティ問題

称の可能性も指摘されている）［3］〜［7］．

は，1960 年代から欧米の軍事応用目的で進められた研

情報通信機器のディスプレイ画像には，個人の認証究を発端としている［1］．具体的な内容は，その間，ほID などの貴重な情報が表示される場合があるが，第とんど公表されることはなかったが，Win van Eck が三者が検知した際にその痕跡が残らないため，情報を盗まれた側がその漏えいに気付かない可能性が高†1

日本電信電話株式会社 NTT 環境エネルギー研究所，武蔵野市
NTT Energy and Environment Systems Laboratories,
NTT Corporation, Musashino-shi, Tokyo,  180-8585 Japan†2

日本電信電話株式会社研究企画部門，東京都
NTT Research and Development Planning Department,
NTT Corporation, Tokyo, 100-8116 Japan＊

現在，NTT ファシリティーズ株式会社研究開発部，東京都
R&D Headquarters, NTT Facilities. Inc., Tokyo, 108-0023 Japan

解説論文：情報通信機器からの放射電磁波による情報漏えい対策法

い．比較的簡易な受信装置を用いて，情報通信機器のディスプレイ画像を再生することも可能であるため，情報セキュリティ上の重大な脅威となり得る．一方，ディスプレイ画像情報だけではなく，オペレータのキーボード打鍵情報［6］，プリンタケーブルからの21

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題再生できることが明らかになった．こうした情報漏

印字情報［8］などのディスプレイ画像以外の情報取得も可能であるとの検証結果も報告されている．しかしながら，これらの漏えい信号の放射レベルは相対的にディスプレイ・モニタ

LAN
ケーブル

弱く，かつ一過性の事象のため検知が容易ではないことから，ディスプレイ画像の盗聴問題が情報セキュリ

電源線

ティ上の主要課題となる．こうした技術的な背景を踏
まえて，日本国内外において，本課題に関連する情報

PC 本体

セキュリティ規格・ガイドラインへの取組みや［9］〜［11］，ディスプレイ・モニタ画面上での文字識別性を低下させるソフトウェア処理［12］などの新たな対策方式が提案されている状況である．

図1

PC からの漏えい信号の放射イメージ

で画像表示される．画像インタフェースとしては，輝

本論文では，放射電磁波による情報通信機器のディ度信号（RGB 信号）と走査線のタイミング情報となる

スプレイ画像情報・漏えい問題の概要と対策技術を述

水平・垂直同期信号を含み，画像解像度に応じたタイ

べる．まず 2 章では，情報通信機器からの放射電磁波

ミング（ドットクロック周波数）を元に画像フレームのが盗聴問題を引き起こす基本原理を概観するととも描画が繰り返される．したがって，情報通信機器からに，電磁シールドや電磁ノイズフィルタなどの従来放射される電磁波より，輝度信号や水平・垂直同期信の対策方法を解説する．続いて，3 章では，情報が含号の変動パターンを解読・判定する方法により，ディまれる放射電磁波をマスキングする新たな対策手法

スプレイ画像情報を復元することが原理的に可能とな［13］〜［15］並びにその適用例を紹介する．最後にる．なお，同一の画像解像度規格条件であっても，情4 章では，全体を総括し，今後の方向性を展望する．

報通信機器内部で処理されるドットクロック周波数
は，機器ごとに微妙に異なる．このため，盗聴受信機側において，傍受信号の周期を調整することで，複数

2. 放射電磁波を介した情報通信機器のセキュリティ問題の機器が並べて設置されているケースでも，切り分けてディスプレイ画像情報を再生できることになる．

2.1 電磁波を介した情報漏えい問題

ところで，PC などの情報通信機器から放射される

情報通信機器から意図せずに放射される電磁波は，

電磁波は，広い周波数成分を有し，ディスプレイ画

機器内部または機器間を結ぶインタフェース中の電気像信号だけでなく，様々な不要信号成分を含んでい信号から生成され，その電磁波は機器の内部情報を含る．ここで，ある市販 PC からの放射電磁波の周波む場合がある．既知の情報インタフェースであれば，数スペクトル測定例を図 2 に示す（画像解像度規格＝

情報を含む放射電磁波を受信することで，元の情報そXGA，ドットクロック周波数＝ 65 MHz，アンテナとのものを再生することが可能となる．

PC の距離＝ 3 m）．同図において，★は，ディスプレ

とりわけ，情報通信機器のディスプレイ画像についイ画像信号が重畳されていることが確認された周波数ては，①ディスプレイ・モニタや周辺ケーブルなどのポイント例に対応しており，390 MHz 付近について

多様な箇所が，情報を含んだ電磁波の放射源となり得は，その周辺を拡大した例を図中に示した．本測定例る（図 1），②ビデオ解像度規格に沿った一定の周期パより，対象とした周波数範囲において，ドットクロッ

ターンで，情報を含む電磁波が繰り返し放射される，

ク周波数の高調波倍（元信号の整数倍）に対応しているなどの理由により，情報の再生が比較的容易であると複数位置にピークポイントが観測されることが確認で考えられる．

きる．また，本測定例では，ディスプレイ画像信号は

ビ デ オ 解 像 度 規 格 の 代 表 的 な 画 面 モ ー ド に は，5 MHz 程度以上の帯域を占めており，良好な画像再生

VGA，SVGA，XGA などがあり，これらはすべて走を実現するためには，一定の帯域をカバーするように査線に沿ってピクセル（あるいは画素）と呼ばれる単位受信機を設定する必要があることなども分かる．

22

通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Topics of Emerging Technologies

1070: PCからの放射電磁波（垂直偏波）★ : 画像信号が重畳された
主要な周波数ポイント

電界強度（dB・μV/m）

60

約5MHz

0
− 10

50

★

★

40

400

380
★
★

★ ★

★

★

30
20
10

300

100

500

700

1,000

周波数
（MHz）
図2

PC からの放射電磁波スペクトルの測定例

2.2 従来の対策技術

た，情報が含まれる放射電磁波は，インタフェース

情報通信機器のディスプレイ画像には，一般の個人ケーブルからだけでなく，情報通信機器本体やディス情報だけではなく，各種の認証 ID などの機密情報がプレイ・モニタからも放射されるという問題がある．

表示される場合があることから，情報漏えい防止のた（3）対策フォントの使用

めの対策法の確立が望まれている．これまでに実現さディスプレイ画像の情報漏えいを抑制する手法としれている主な対策技術としては，以下のようなものがて，受信再生された文字情報が視覚的に識別しにくい挙げられる．

対策フォントが提案されている［12］．ソフトウェア処（1）電磁シールドによる放射電磁波の低減

理により比較的簡易に対策が実現できる反面，絵図などへの適用上の制約がある．

きょう体そのものに電磁シールドを施すか，あるいは（4）電磁波
（虚偽信号）を用いた漏えい情報のマスキング法

電磁シールドルームに情報通信機器を設置し，放射電漏えい情報が含まれる元の放射電磁波より強い電磁磁波を低減させる方法である［16］．こうした遮へい技

波（虚偽信号）でマスキングする手法が挙げられる．本術によって，確実に放射電磁波を低減させることが可

手法は，情報を含まない虚偽信号を用いて情報を含む能であるが，対策コストがかかる点が最大の課題であ

元信号の検出を困難にするものであり，比較的簡易なる．また，情報を伝達するためのインタフェースケー

装置で実現できるが，単にランダムな信号パターンを

ブルの出入りがある場合には，ケーブルに起因する外挿入するなどの対策信号の生成法では十分な効果は得部への信号漏えいの有無をチェックする必要がある．

られない．すなわち，ランダムな虚偽信号の発生によ（2）ノイズフィルタの設置

り，受信機の SN 比を悪くすることは可能であるが，情報通信機器に接続される各種のインタフェース

受信信号（あるいは，再生画像情報）を一定間隔で時間

ケーブル（通信線，電源線など）に漏えい信号を減衰さ平均化する処理法により，非周期的なノイズ成分を抑せるフィルタを挿入する方法により，放射電磁波のレ制し，画像信号が解読される可能性がある．したがっ

ベルを低減することが可能となる．しかしこの方法でて，漏えい防止効果を得るためには，漏えい情報を効

は，そもそもインタフェースケーブルで接続される

率的にマスキングする虚偽信号の生成法が重要なポ

ものしか対策できない．例えば，デスクトップ PC と

イントとなる．

ディスプレイ間ではケーブルが存在するが，ノート以上の各手法については，対策効果，適用性，コスPC など機器が一体化したものでは適用できない．まトなどの違いがあり，情報漏えい防止の対策向けに導解説論文：情報通信機器からの放射電磁波による情報漏えい対策法

23

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

まず，第 1 に考えられる対策法は，情報通信機器の入する際には，総合的な観点から選択する必要があ号が生成されていることが確認される．情報漏えい防る．次章では，上記（4）の技術をベースとする新たな止のための虚偽信号の生成時には，このドットクロッ

ディスプレイ画像情報の防止技術を紹介する．

ク信号パターンを直接抽出する．
なお，情報通信機器のドットクロック信号に同期した虚偽信号の生成に際しては，漏えい情報を含む放射3. 虚偽信号生成による情報漏えい防止技術

電磁波のマスキング効果改善の観点より，元のドット
クロックの時間変動パターンに対して，N 倍周期化処

3.1 虚偽信号の生成原理理を施したり，あるいは，特定の信号パターンに同期

2.2 節で示したように，漏えい情報が含まれる元のさせた変調処理を付加する方式も考えられる．

放射電磁波のマスキング手法を用いる場合，その虚偽信号の生成法は重要なポイントとなる．単にランダム

3.2 プロトタイプによる評価例

な変動パターンの信号を生成・重畳するだけでは，情

本節では，一般的に市販されている PC のディスプレ

報通信機器からの放射電磁波（あるいは，再生画像情イ画像情報の漏えい防止を目的とした対策装置の実装評報）を平均化処理する方法により，容易に解読される価例を紹介する．ここで，本対策装置の処理フローを説可能性がある．

明するための構成ブロック図を図 4 に示す．試作した

そこで，情報漏えいを効果的に防止する手法としプロトタイプでは，まず PC の外部映像端子よりドットて，ディスプレイ画像情報が含まれる放射電磁波のクロック信号を抽出し，その同期信号（擬似クロック信

かく乱時に，対策対象となる情報通信機器のドットク号）を生成する．次に擬似クロック信号をベースに画像

ロックと同期処理を施す方式が考えられる．ここで，情報の漏えいを抑制するための効果を付加した虚偽信号

情報通信機器内部で処理されるドットクロック信号（対策用マスキング信号）を生成する．試作したプロトタ（輝度信号列）は，設定した画像解像度規格だけでなく，イプでは，対策用マスキング信号を外部映像端子経由

機器ごとに微妙に異なることから，情報漏えい防止ので PC 内の内部回路に印加し，PC 内部回路より放射漏えための虚偽信号生成に際しては，防止対象とする機器

いするしくみをとる．本方法により，抑制対象とする放より直接的に同期パターンを取得する必要がある．

射信号に同期した対策用マスキング信号が重畳されるた

さて，情報通信機器のドットクロック信号を外部装め，効率的な漏えい防止効果を期待することができる．

置へ抽出する際には，一般的な外部映像端子の利用が

図 5 は，本手法による対策効果を説明するための図であ考えられる．ここで，ある市販 PC の映像端子からのり，PC から放射される放射電磁波に対して，対策用マ

出力映像信号の例を図 3 に示す．同図より，映像再生

スキング信号を重畳させる方法により，ディスプレイ画に必要な水平同期信号の周期区内にドットクロック信

像情報の再生が困難になるイメージを示している．ここで本手法において，対策用マスキング信号は PC のドッ

1.5

トクロック信号と同期しているが，ディスプレイ画像情

規格化振幅値

水平同期区間報の変動パターンを有しておらず，放射電磁波を介した映像信号の変動

1.0

映像
端子

0.5

0

20
図3

24

擬似クロック
信号生成部

PC
出力

0.0

ドットクロック
信号抽出部

40
時間（μs）

60

PC からの漏えい信号の放射イメージ80

虚偽信号生成部
情報漏えい対策装置

図4

情報漏えい対策装置のブロック図

通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Topics of Emerging Technologies

PC画像情報が重畳した
放射電磁波

PC 画像が再生（a ）対策前

受信機

対策用マスキング信号が重畳した放射電磁波

PC 画像再生が困難

PC

対策装置
（映像端子へ）

PC

図5

受信機

（b）対策後電磁波を用いた漏えい情報のマスキング対策イメージ

70

電界強度（dB・μV/m）

60
50: 対策後のPCからの放射電磁波: 対策前のPCからの放射電磁波★ : 画像信号が重畳された
主要な周波数ポイント

★

★

★

★

★
★ ★

★

40
30
20
10
100

300

500

700

1,000

図6

プロトタイプ適用時の放射電磁波の周波数スペクトル測定例

情報漏えいの危険が増すことはない．

対して，各々，受信機側において再生画像の単純加算

ここで，図 2 の測定時に利用した PC に対して，本による平均化処理を実施（加算回数＝ 32）した例に対プロトタイプを適用した際の放射電磁波の周波数ス応している．図 8 より，対策装置を施さない場合は，ペクトル測定例を図 6 に示す（PC とアンテナの測定距

PC からの放射電磁波を元にディスプレイ画像が再生

離＝ 3 m）．同図において，★は，ディスプレイ画像できているのに対して，対策装置の装着後は，画像情信号が重畳されていることが確認された周波数ポイン

報が認識できないことが分かる．

ト例に対応しており，広い周波数範囲にわたって，

すなわち，本例は，対策用マスキング信号が，情報

15 dB 以上のレベル差でマスキング信号が重畳されてが含まれる漏えい信号を効率的にかく乱していることいることが分かる．

を示すものであり，周波数スペクトルの観測結果（図 6）

次に，対象とする PC ディスプレイ上において複数を裏付けるように，PC ディスプレイ情報が解読でき

文字サイズが表示されたサンプル画像（元画像）を図 7ない結果となった．なお，対策用マスキング信号の出に，映像再生・受信機（対象周波数＝ 300 MHz 帯，分力レベルについては，実際の対策効果を検証しながら

解能帯域幅＝ 8 MHz）による再生画像（対策前）と本プ

調整し，周囲の電磁干渉源とならないように，情報通ロトタイプ適用時の再生画像（対策後）を図 8（a），（b）

信機器の放射レベル規制（国内 VCCI 自主規制［17］なに示す．ここで，図 8 では，画像解像度規格 XGA にど）を遵守していく必要がある．

解説論文：情報通信機器からの放射電磁波による情報漏えい対策法

25

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

周波数（MHz）

トルの相対強度（SN 比）をチェックすることで，一定80䝫䜲䞁䝖㻭 㻮 㻯70䝫䜲䞁䝖㻭 㻮 㻯60䝫䜲䞁䝖㻭 㻮 㻯が，その場合には，観測対象とする周波数ポイントに50䝫䜲䞁䝖
40䝫䜲䞁䝖
30䝫䜲䞁䝖㻭 㻮 㻯おいて一定の帯域幅を考慮することになる．また，単㻭 㻮 㻯に周波数スペクトルの相対強度を比較するのではな㻭 㻮 㻯

く，対象周波数区間のチャネル容量などのパラメータ

図7

PC 画面上の表示元画像の評価指針を得ることができる．この際，再生される受信画像と SN 比との相関性を評価する必要があるを評価する方法［18］や評価用画像の RGB 信号の変動量に着目した評価法［19］なども提案されている．
（2）再生画像による評価
情報通信機器のディスプレイ画像の漏えい対策効果の検証に際しては，再生された画像情報を対象とした評価が重要である．ここで，対策前後の再生画像の評価法としては，客観評価法と主観評価法に大別される（関連技術の文献例［20］）．前者では，画素単位での輝度情報の変動量などを比較検証する方法が考えられる（a）対策前が，多様な文字種別や文字サイズなどの複雑な条件を考慮するためには，実際の人間による主観評価法を実施し，両者の相関性を定量化しておくことが望ましい．
なお，一般環境では，様々な電磁波源による放射電磁波（周波数スペクトル）の揺らぎや周辺物体との反射等々が測定精度のかく乱要因となり得る．したがって，対策効果の検証に際しては，適用環境だけではな
く，外部と電磁気的に遮断された環境下（電波暗室な（b）対策後図8ど）での実施が求められる．

TEMPEST 受信機による再生画像

3.3 対策効果の検証法

4. む す び以上で示した情報漏えい対策法については，対象と本論文では，PC などの情報通信機器からの放射電する情報通信機器や設置場所の電磁環境に応じて，対磁波による情報漏えい問題の概要とその対策法につい

策用マスキング信号の放射手法や出力レベルなどを選て解説した．その中では，情報通信機器のディスプレ

択・調整し，その実際の効果を検証することになる．

イ画像情報の盗聴問題を重点的に扱うとともに，マス

ここで，対策効果の検証法は，情報通信機器からの漏キング信号をベースとする対策装置（プロトタイプ）の

えい信号そのものを評価対象とする方法と再生受信画

概要と評価例を示した．

像を評価対象とする方法に大別される．
（1）漏えい信号による評価

冒頭に述べたように，本問題は，第三者が不正取得した際にその痕跡が残らないため，情報を盗まれた側

情報通信機器のディスプレイ画像の再生レベルは，がその漏えいに気付かない可能性が高い．本テーマに情報が重畳された周波数ポイント上の漏えい信号強度

ついては，効果的な対策技術の確立だけではなく，そにかかわってくる．したがって，対策効果の検証に際の対策法の定量化の検討が今後の重要な課題になるとしては，対策前後において，観測される周波数スペク

考えられる．

26

通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Topics of Emerging Technologies

文献［1］ R. Lehtinen, H. Hecht, D. Russell, and G. T. Gangemi,

解説論文：情報通信機器からの放射電磁波による情報漏えい対策法（平成 21 年 2 月 4 日受付，3 月 18 日再受付）

馬 杉 正 男（正員）昭 62 慶大・理工・電気卒．平元同大学大学院・修士課程了．同年日本電信電話株
式会社電気通信研究所入所．以降，EMC
領域の信号計測処理法，通信システムの性能品質評価法，IP トラヒックの非線形解析などの研究開発に従事．平 3 電気学会論文発表賞受賞．工博．

鈴 木 康 直（正員）昭 63 東北大・理・物理卒．平 2 同大学
大学院・修士課程了．同年日本電信電話株式会社電気通信研究所入所．以降，
WDM 光アクセス系ネットワーク技 術，
EMC ノイズ対策技術，電磁波セキュリティ
問題，電磁波を用いた人体センシング技
術などの研究開発に従事．

山根

宏（正員）

昭 55 茨城大・工・電気卒．同年日本電信電
話公社電気通信研究所入所．以降，通信シ
ステムの雷サージ対策技術，EMC 過電圧問題に対する接地及びシールド対策技術，電子機器からの放射妨害波規制対策問題などの研究開発に従事．平 15 渋沢賞受賞．工博．
平 21-07 より，NTT ファシリティーズ株式会社担当部長．

田 島 公 博（正員）
昭 61 熊本大・工・電子卒．平元同大学大学院・修士課程了．同年日本電信電話株
式会社電気通信研究所入所．光変調器を用いた電磁界計測法，EMC ノイズ対策技
術，赤外線を用いた移動通信システムなどの研究開発に従事．平 20-07 より，NTT
研究企画部門担当部長．

27

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

Computer Security Basics, 2nd Ed., Oreilly ＆ Associates
Inc., June 2006.
［2］ W. van Eck, Electromagnetic radiation from video display
units：An eavesdropping risk？, Comput. ＆ Secur., vol. 4,
pp. 269-286, 1985.
［3］ National Security Agency, TEMPEST fundamentals,
NACSIM 5000, Feb.1982. http：//cryptome.org/nacsim5000.htm［4］ National Security Agency, Specification for shielded
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http：//cryptome.org/nsa-94-106.htm［5］ United States Department of Defense, Red/Black engineeringinstallation guidelines, MIL-HDBK-232A, 1987.
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data transmission using electromagnetic emanations,
Information Hiding 1998, Lect. Note on Comput. Sci., vol.
1525, pp. 124-142, 1998.
［7］ M. G. Kuhn, Compromising emanations：Eavesdropping
risks of computer displays, Univ. of Cambridge（Computer
Laboratory）Technical Report, UCAM-CL-TR-577, ISSN
1476-2986, Dec. 2003.
［8］ T. Tosaka, K. Taira, Y. Yamanaka, K. Fukunaga, A.
Nishikawa, and M. Hattori, Reconstruction of printed
image using electromagnetic disturbance from laser
printer, IEICE Trans. Commun., vol. E90-B, no.3, pp.711715, March 2007.
［9］ 新 情 報セキュリティ技 術 研 究 会（Information Security
Technology Study Group），電磁波セキュリティガイドライン,
Oct. 2004. http：//www.j-netcom.co.jp/ist/index.html［10］ JIS 規格 JIS Q 27001, 情報技術―セキュリティ技術―
情 報セキュリティマネジメントシステム― 要 求 事 項，
2006.
［11］ ITU-T SG5, Draft text of K.leakage：Test method andrequirements against information leak through unintentional
EM emission, TD 687, Feb. 2008.
［12］ H. Tanaka, O. Takizawa, and A. Yamamura, Evaluationand improvement of the tempest fonts, Proc. 5th Int.
Workshop（WISA 2004）, Korea, pp.457-469, Aug. 2004.
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［14］ 鈴木康直，馬杉正男，山根 宏，田島公博， PC から放射される電磁波による情報漏洩による対策技術， 平 20
電学全大，S2-8, March 2008.
［15］ Y. Suzuki, R. Kobayashi, M. Masugi, K. Tajima, and H.
Yamane, Development of countermeasure device toprevent leakage of information caused by unintentional
PC display emanations, Proc. EUROEM 2008, Lausanne,
Switzerland, p16, July 2008.
［16］ 佐尾政春，馬杉正男，富永哲欣，山根 宏， 電磁波セ

キュリティ対策用電磁波シールドバウルトの構築， 2005 信
学ソ大，B-4-6，Sept. 2005.
［17］ http：//www.vcci.or.jp/［18］ H. Tanaka, Evaluation of information leakage via
electromagnetic emanation and effectiveness of Tempest,
IEICE Trans. Inf. ＆ Syst., vol. E91-D, no.5, pp.1439-1446,
May 2008.
［19］ 関口秀紀， PC から放射される電磁波に含まれる表示
画像信号の測定と表示画像の情報漏えい評価， 信学論（B），vol.J91-B，no.11，pp.1477-1483，Nov. 2008.
［20］ 杉本 修，川田亮一， VQEG（Video Quality Experts
Group）の動向と関連技術， Fundam. Rev., vol. 1, no. 3,
pp.27-36, Jan. 2008.

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

解説

建築におけるシールド技術を用いた
電磁波セキュリティ対策法
澁谷紳一 Shinichi Shibuya 清水建設株式会社技術研究所
1. ま え が き

病院，工場，倉庫などで急速な広がりを見せている．
最近では，家庭内においても家族一人一人がパーソナ我が国では，情報通信技術（ICT）による産業・社

ルコンピュータを所有し，家庭内 LAN も広まってき

会構造の変革の推進に向けて，2001 年 1 月より，「高た．更に，今までの有線 LAN が，企業内の組織変更

度情報通信ネットワーク社会形成基本法（e-Japan 計などに伴うレイアウトの変更に柔軟に対応するため，

画）」に基づいて「高度情報通信ネットワーク社会」

あるいはパーソナルコンピュータなどの端末機器の使を目指した取組みが進められてきた．

用を自分の席だけでなく会議室や打合せ室などでもその結果，「いつでも，どこでも，だれとでも，どん行えるような移動性を考慮した無線 LAN の普及も広なものとでも」通信可能にするユビキタスネットワー

まってきた．我々のあらゆる生活空間，建築空間の中

ク社会に向けて高度情報通信機器が有線から無線へとにコンピュータや通信機器をはじめとするエレクトロ

変革している．なかでも，電話機の発展は著しく各家

ニクス機器を利用することにより，ますます快適で便庭に設置されている固定電話（有線）がコードレスホン利になっている．

へ，更に，個人個人が所有する携帯電話，PHS に取っ一方，こうした状況の下，電磁波を介した新たなて代わってきた．2000 年度に携帯電話などの加入契情報セキュリティ問題が注目されている．本テーマ

約数が固定電話の加入契約数を上回り，2007 年度末

は，電磁波を介した情報漏えい問題や情報通信機器には，携帯電話などの加入契約数が固定電話の加入契の障害発生問題に関するものであり，従来の EMC

約数の約 2 倍の規模に達した．2008 年 8 月末時点で（ElectroMagnetic Compatibility）規格を遵守するだけで携帯電話・PHS 合わせて約 1 億 900 万台を超える加は必ずしも対処できない点が課題となっている．本稿

入数となっている［1］．

では，近年，顕在化しつつある電磁波セキュリティ問

また，この高度情報化社会への進展とともに，コン

題に対して，建築シールド技術を用いた対策技術の概ピュータとネットワークが急速に進化してきた．コン

要と実際の設計・施工フローなどについて述べる．

ピュータは，高速化・高機能化するとともにダウンサ
イジングでワークステーションが急速に普及し，高機能パーソナルコンピュータの値下げ競争と相まって企

2. 情報化社会がもたらす新たな問題

業・学校・個人向けに大量に流通している．その結果，有線から無線へと利便性を享受した情報化社会，

オフィスや研究施設などでは一人 1 台のワークステー

パーソナルコンピュータ，携帯電話などの各種情報機

ションやパーソナルコンピュータを所有し，施設内の器を利用したディジタル・情報化社会に移行していく

ネットワークに接続してデータなどの共有化が進んで中で，コンピュータなどの通信機器をはじめとするエいる．

レクトロニクスやネットワークを取り巻く環境はます

このような状況のもとで，LAN（Local Area Network）の構築が，諸官庁をはじめオフィス，研究所，学校，
28

ます複雑化し，いろいろな問題が起こっていることを認識しなければならない．
通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説

ここで，本稿が対象とする電磁波セキュリティ問題

る．また，劇場，舞台や会社の大会議室などで使用さのイメージ図を図 1 に示す．本課題は，（1）電磁波をれているワイヤレスマイクロホンは比較的簡単に外部介した情報漏えい問題と（2）外部からの電磁波によでも受信できる．

る情報通信機器の障害発生問題，に大別される．以下

800 MHz 帯 B 形ハンド形ワイヤレスマイクロホンから放射される電波強度（電界強度）の 10 m ごとのでは，各課題について概説する．

測定例を図 2 に示す．同図より，ワイヤレスマイクロ
ホン近傍での電界強度は 90 dB・μV/m 程度であるが，

外部への
電磁波放射

外部からの
電磁波放射

100 m 離れた場所でも，60 dB・μV/m 程度の強度であり，第三者により，傍受される可能性があることが分かる．
120

データ
センタなど

（電磁波を介した情報漏えい問題）
図1

A 社 WRT-810（10 mW）

100（電磁波による
障害問題）

電磁波セキュリティ問題のイメージ図

2.1 電磁波を介した情報漏えい問題
電磁波セキュリティ問題として，まず情報漏えいの問題が挙げられる．2003 年春，個人情報保護法が成立し，情報漏えい問題への関心が高まっている．多くの企業や団体において，顧客名簿や人事情報といった電界強度（dB・μV/m）

受信機

B 社 WM-P760（5 mW）

80
60
40
20
0

0

10

20

30

40 50 60 70
アンテナ距離（ｍ）

80

90 100図 2 ワイヤレスマイクロホンから放射される電界強度の測定例

更に，モバイルコンピュータの発展とともに，建物内

画，製品原価や経理関係といった様々な「重要情報」

で無線 LAN を使用する企業も増えてきた ．これらの建が存在している．また，これらの情報を効率良く利用

物内に設置された無線 LAN のアクセスポイント（AP）

するため，コンピュータシステムにデータを格納し，から放射されている電波は街中にあふれている．ここで，適切なアクセス権を付与した上で，システム上で共有

無線 LAN の解析ソフトを導入したモバイル形パーソナするケースが多く見られる．

ルコンピュータにより，東京・大手町付近での無線 LAN

2004 年以降，ファイル交換ソフト Winny の利用者の各チャネルごとの電波の解析例を図 3 に示す．2.45 GHzのパーソナルコンピュータ内に保存されていた情報

帯の無線 LAN である「IEEE802.11 b/g」の電波がチャ

が，Winny を介してネットワーク上に流出する事件が頻発し，社会問題化した．モバイル形パーソナルコン
ピュータの盗難やメディアの紛失，無線 POS（Pointof Sale）レジからの情報漏えいなど，ここ数年にマスコミに報じられた個人情報漏えいにかかわる事件は後を絶たない．
また，無線システムから発射される電波（電磁波）をとらえ，広帯域受信機で音声に復調させることで容易に情報が取得できる．例えば，家庭内や企業内で使用している無線電話機（アナログ形式）で，親機のアンテナを通して子機での通話，あるいは，親機と子機との通話などは広帯域受信機などで聞くことが可能であ
解説：建築におけるシールド技術を用いた電磁波セキュリティ対策法

図3

無線 LAN の電波解析結果

29

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

個人情報だけでなく，新製品の企画や中長期の事業計

ネル 1 〜 14 まで検索され，5.2 GHz 帯の無線 LAN でり，複数の周波数ポイントに無線放送電波に起因するある「IEEE802.11a」もときどき検索された．ここで周波数ピーク値が観測されるが，とりわけ，CB 無線

注目すべき点としては，本解析ソフトが MAC（Mediaに関しては，120 dB・μV/m 以上の強度となっており，

Access Control）アドレス，セキュリティ方式，TKIP/

情報通信機器の障害要因となり得ることが分かる．

MIC（Temporal Key Integrity Protocol/Message Integrity

以上のような電磁波セキュリティ問題に対して，情Code）のセキュリティ設定の有無や SSID（Service Set

報通信機器や建物での対策が必要となる．まず，電磁Identiﬁer）を表示する機能を有し，セキュリティ設定

波対策用のフィルタの利用などを含めた機器側の対策がされていない AP にアクセスすることが簡単にできも考えられるが，その効果は必ずしも十分といえない．

てしまう可能性があるということである．また，パー

したがって，建物側での対策の重要性がより高まって

ソナルコンピュータや CRT 画面からの意図せずに放出いる．そこで，次章では，情報通信機器から放射されされている電磁波を意図的に盗聴（受信）し，解析しる電磁波の外部への漏えいの防止，更には，外部環境て情報を再現する TEMPEST 問題［2］なども知られてからの強力な電磁波への対策という観点より，建築

おり，信号計測処理技術の進歩とともに，電磁波を介シールド技術を用いた対策技術を紹介する．

した情報漏えい問題は，深刻化する方向にある．

3. 建築空間における電磁波シールド技術

2.2 外部からの電磁波による情報通信機器の障害発生問題
一方，空間に放射された強力な電磁波は，情報通信

電磁波シールド技術とは，導電性の高い材料，例え機器の障害源になる可能性がある．まず，故意に送ば，金属製の材料を用いる方法により，外部への電磁信される強力な電磁波で情報機器を誤作動あるいは波漏えいの抑制，あるいは，外部からの電磁波の内部破壊などを引き起こす目的として行われることがあへの侵入抑制を実現するものである．シールド設計・る．また故意にではないが，電波法に違反する強力な施工に際しては，影響を受ける情報通信機器，建築物

CB（Citizen s Band）無線送信機を搭載した車からのの内外の電磁環境，更には，用途目的を考慮して，実電磁波によって情報機器が誤作動したり，破壊される際の作業を進めていく必要がある．本章では，建物にことがある［3］．ここで，東京都心において，30 〜

関する電磁波シールド技術の基本から設計・施工フ

300 MHz 帯の電磁環境の実測例を図 4 に示す．同図よローについて概説する．

140
CB 無線

電界強度
（dB・
μV/m）

120

テレビ放送波

100

80

航空
無線 警察
無線

FM
放送波

アマ
チュア
無線

テレビ放送波
ポケット
ベル
航空
無線

60

40
20

40

80

120

160

200

240

280

周波数（MHz）
図 4 都心の街中における電波強度測定結果例（30 ～ 300 MHz）

30

通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説

3.1 建物空間における電磁波シールド技術の考え方

がら，電磁波セキュリティ対策を施す際のポイントを整理している．

建物の電磁波シールドを考える際には，電磁波の遮
へいや透過などの課題を考慮する必要がある．まず電続いて，実際に建物の電磁波シールドを施す範囲を磁波の遮へいについては，建物内外壁に電磁波シール

示すイメージ図を図 6 に示す．同図は，オフィスビル

ド材を用いる方法により，外部への電磁波漏えい，あやインターネットデータセンター（IDC）のようにビるいは侵入を抑制する．電磁波の透過に関しては，窓ル全体を電磁波シールドする場合，あるいはテナントなどの外部との開口部に電磁波シールドガラスを用い

ビル内の中間階に，コンピュータセンターが設置されるなどして，光を通しながらかつ，電磁波の透過を減た金融機関が入居したようなケースで，その 1 フロア

衰させる設計を行う．
以上に関して，
情報セキュリティ

やある一部屋に電磁波シールドを施す場合を示したも対策を考慮したインテリジェントビルの概念図を図 5のである．

に示す．本例では，業務オフィスの快適さに配慮しな窓

この際には，例えば，①オフィスビルで上層階にあ境を提供できます．

設備配管貫通アンテナ

シールド天井電磁波シールドガラスを使うので，明るく開放的なオフィス環上階床下に電磁波シールドパネルを用いることによって電磁波シー
ルド天井を作りだします．天井仕上
げには従来のオフィスビルと同じものを使用できます．

事業所用PHSなどを導入する
場合，専用のアンテナを必要とします（天井内に設置）．

空調用ダクトなどが電磁波シールド壁を貫きます が，ハ ニカ
ムフィルタの使用により電磁波シールド
性能を確保します．

シールド扉

電源用及び
通信用ノイズフィルタ＊電磁波シールドガラス

電磁波シールドガラスは５層構造で，３枚の単板ガラスの間に導電性がある特殊高分子フィルムと金
属メッシュを挟み込んだものです．
光
漏えい電磁波
外部

内部

高分子
フィルム

金属メッシュ
単板ガラス

オフィスレイアウト

建屋外壁の内側に電磁波シールドパネルを用いることによって電磁波シールド内壁を作りだします．

情報機器を無線化することによってオフィスレイアウトの自由度を高めることができます．

コンクリートスラブの上に導電
性の良い電磁波シールドパネ
ルを敷きつめます．その上にフリーアクセスフロアを用いて従来のオフィスと同様の床仕上げをします．

建物の 1 フロアを電磁波シールド

電磁波
建物全体
を電磁波
シールド

建物の 1 部
屋を電磁波
シールド

90

電源線や通信線から漏えいする情報を遮へいするため個々のケーブルごとにノイズフィルタを設置します．

75 dB・μV/m
情報信号としての漏えい電磁波レベル

60

35 dB・μV/m

30

建物の電磁波シールドを施す範囲

解説：建築におけるシールド技術を用いた電磁波セキュリティ対策法

余裕値

オフィス

距離減衰
電磁波
シールド性能都市部環境ノイズレベル
0

図6

鋼製扉を利用することで電磁波シールド扉を作りだします．

情報セキュリティ対策を考慮したサイバービルの概念図

電磁波の強さ（dB・μV/m）

図5

シールド床

図7

60

距

40
離（ｍ）

20

0

無線 LAN 盗聴防止リスク低減のためのシールドによるセキュリティ対策法の考え方

31

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

シールド内壁る役員会議室で使用するワイヤレスマイクロホンからの漏えい電磁波を外部（道路を隔てた歩道上）で傍受

3.2 電磁波シールドの計画・設計・施工・性能測定までの基本フロー

できないようにする，②オフィスビルの一般階で使用

シールド技術による電磁波セキュリティ対策法の計する無線 LAN の電波を 20 m 離れた隣のビルで傍受で画・設計・施工・性能測定までの一連のフローを図 8

きないようにする，など目的を明確にしておくことがに示す．まず，電磁波シールド施工に際しては，建物重要である．ある程度の設定条件（仮定でも可）が明周辺の電磁環境の計測，漏えい電磁波の出力レベル

確にならないと，電磁波シールドのレベルを設定できの確認を行う．本例では，漏えい電磁波レベル ELL

ないことになってしまう．

（ElectroMagnetic Leakage Level）が環境ノイズレベル

更に，無線 LAN 盗聴防止リスク低減のためのシー

ENL（Environment Noise Level）を上回る場合についルド設計時の評価例を図 7 に示す．ここで，図中の点て述べる．当該建物の敷地外での漏えい電磁波による線の放物線はオフィス内に電磁波シールドを施さない条件下で，電磁波が自由空間を伝搬する際の減衰曲線

STARTを示す．また，実線の放物線は電磁波シールドを施した場合の電磁波の減衰曲線を示す．図 7 は，オフィスビルから 50 m 離れた位置において都市部環境ノイズ

環境電磁計測の実施

情報信号としての漏えい電磁波の把握

環境ノイズレベル（ENL ）の評価

漏えい電磁波レベル
（ELL）
の評価

レベル（＝ 30dB・μV/m）より多少，裕度（＝ 10 〜 15
dB・μV/m）を持たせ，電磁波シールド性能を 30 dB・
μV/m と設定した例に対応している（参考資料例［4］，［5］）．
ここで，各種目的別の電磁波シールドの要求レベル

ENL ：Environment
Noise Level

ELL ：Electromagnetic
Leakage Level

ENL(dB)＜ELL(dB) ？

例を表 1 に示す．同表が示すように，対象とする目的

no

yes

に応じて，
電磁波シールドの性能レベルには差があり，
情報通信機器の混信防止では，15 〜 20 dB 程度のシー

ELL−ENL＝XX (dB)対策を必要としない

XX (dB) をシールド性能
とする

STOP

ルド性能を目標とするのに対して，情報漏えいの防止や検査機器の誤作動防止（計測室など）の対策に際しては，60 dB 以上の電磁波シールド性能が必要となることなどが分かる．
表1

シールド対策の設計

目的別の電磁波シールドの要求レベル例

電磁波シールド
性能
（dB）

主たる目的

15 〜 20

・情報通信機器の混信防止
・無線システムの有効利用
・ワイヤレスマイクロホンの混信防止

30・情報機器の誤作動防止
・情報漏えいの防止・ワイヤレスマイクロホンの混信防止

40

・情報漏えいの防止（重要施設）

60 〜 100

シールド対策の施工性能の計測・評価

no

性能ＯＫ？
yes
引渡し・保守・情報漏えいの防止（最重要施設）
・検査機器の誤作動防止（計測室など）
STOP

図8

32

電磁波シールドの計画・設計・施工・性能測定までのフロー
通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説

情報を取得できないように想定すると，その場合のた例である．また，その際，電磁波シールド性能測ELL が ENL より大きいとき（ENL ＜ ELL）
，その差

定した結果例（垂直，水平偏波）を図 10（b）に示す．

分値 XX（＝ ELL − ENL）が必要な電磁波シールド性

本例では，10 〜 1,000 MHz の帯域において，30 dB 以

能レベルになる．ただし，ある程度の裕度（ ）を見込ん

上のシールド効果を有することを示しており，金属製

で，XX ＋ を設計上の電磁波シールド性能とする．

折板自体は非常に高い電磁波シールド性能を有することが確認された．

現場環境での実測評価を通して，要求される実際のシールドレベルが明らかになり，
それを踏まえて，シー
ルド設計へ進むことになる．また，シールド施工後は，性能評価を踏まえて，要求条件を満足しているかを確認する必要がある．
3.3 シールド設計・施工・性能評価・保守手順の概要について
以下，要求されるシールド性能決定後の各手順について概説する．
（1）シールド材料の選定と加工（a） 隔壁開口部への設置例

電磁波シールドの概念図を図 9 に示す．図 9 に示す
ように，電磁波シールドの設計に際しては，建築空間
うにすることと，外部から到来する不要な電磁波を反120射させて内部に入れないことを目的に導電性のある電10080

したように，用途によって，要求されるシールド性能60

磁波シールド建材を用いて建築空間の六面体（床・壁・は異なるが，対象部位ごとに最良なシールド材（導電40性材料）を選定・加工することになる．またその選定

20に際しては，その電磁波シールド建材が所定どおりの0

電磁波シールド性能があるかどうかを電波暗室内隔壁

折板継目部
水平偏波
垂直偏波

要求性能 30 dB

10で確認する作業が求められる．

1,000（b） シールド性能評価例

次に，図 10（a）は外壁及び屋根の材料として使用

図 10

される金属製折板を隔壁開口部に供試体として設置し電磁波シールド建材（導電性材料）100
周波数（MHz）

金属製折板供試体の外観とシールド性能例（2）シールド施工
電磁波シールドの施工は，空間を構成する床・壁・天井・開口部（窓，扉）を電磁波シールド建材ですき内部で発信する
電波を外部に漏

らさない

外部からの
電磁波を
通さない
（表面で反射）間なく覆うとともに，空調ダクトや電気配管などの貫通部を処理し，対象空間を接地することである．ここで重要なのは，前項で示した電磁波シールド建材自体の性能が高くても，電磁波シールド建材同士の接合部や電磁波シールド建材の組合せによって所定のシール

図9

電磁波シールドの概念図

解説：建築におけるシールド技術を用いた電磁波セキュリティ対策法

ド性能が得られないことがあるので注意を要する．
各建築部位における施工法のポイントを表 2 に示す．
33

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

天井）を覆うなどの工夫が必要となる．また表 1 に示

失
（dB）

140

損

内で発射する電磁波を反射させて外部に漏らさないよ表2

各建築部位における施工法のポイント例
施工法のポイント

建築部位
外

壁

内

壁

オフィスビルの外壁はカーテンウォール構造のものが多く採用されている．外壁の垂れ壁や腰壁の室内側に金属板や金属メッシュなどの電磁波シールド材を壁面に取り付ける．
鉄筋コンクリート造の間仕切り壁は，外壁同様金属板あるいは金属メッシュなどを取り付けてからその上に内装材で仕上げる．軽量鉄骨の軸組の上に石こうボードを貼る簡易間仕切り壁には下地の石こうボードにアルミなどの金属箔を貼り，その上に内装材で仕上げる．
建築の窓ガラスは一般的には単板のフロートガラスを使用する．このフロートガラスは電波（電磁波）をほとんど透過させてしまうため，窓ガラスを電磁波シールド性能を有するものに交換する必要がある．複層ガラスを使用す

窓

る場合にはガラスとガラスの中間の空気層側に導電性の薄膜を真空蒸着したものを用いる．合わせガラスの場合には，ガラスとガラスとの間に電磁波シールドフィルム，導電性メッシュを挟み込んだものを用いる．
電磁波シールド性能のレベルによって扉回りの仕様が異なる．高いシールド性能を要求される場合，扉本体は鋼製のものを使用し，扉本体を電磁波シールド材とし電磁波の漏れを防ぐものとする．また，扉本体と扉枠とのすき間

扉から電磁波が漏れるのを防ぐために，導電性ガスケット，導電性フィンガなどを扉の四方枠に設置し，扉の四周面と接触させ導通を取るようにする．
鉄骨造などで床にデッキプレートを使用しているときには，これを電磁波シールド材として兼用する場合もある．鉄骨ばり上に床，天井乗るデッキプレートとはりとのすき間を金属メッシュなどで導通処理をしないと電磁波が漏れる原因となる可能性があるので注意が必要である．デッキプレートを使用していない場合，鉄筋コンクリート床の上に電磁波シールド材を貼ることになる．
電磁波シールド性能を十分に発揮させることと，感電防止のために電磁波シールド空間には良好な接地を行うことが必接地要である．無線 LAN や PHS などの無線システムなどは，内部で発生した電磁波がシールド層に入射し，シールド空間
全体を振動させて，外部に電磁波を再放射するので，これを接地して大地に電磁波エネルギーを逃がす必要がある．
シールド層（受信アンテナ）
Rx

同軸ケーブル

1,500（送信アンテナ）
Tx

同軸ケーブル

2,000

シグナルジェネレータ
図 11

スペクトラムアナライザ
電磁波シールド性能測定システム（挿入損失法）（3）シールド性能評価
電磁波シールドの施工が完了した後には，要求仕様どおりの性能が得られているかどうかを確認するため

気電子学会規格 IEEE-STD-299-2006［7］や我が国の防衛省規格 NDS C 0012 及び NDS C 0013（平成 10 年
8 月）
［8］，
［9］に準拠して行っている．

に電磁波シールド性能の測定評価が必要となる．
通常，

測定法には，透過損失法，挿入損失法，到来波法の電磁波シールドの施工完了時に実施する中間計測と竣三つの方法がある．測定値が不安定になりやすい透過

工引渡しの際に実施する竣工検査の 2 段階において検損失法に代わって，自由空間で一定距離に送受信アン査が実施される．

テナを設置し，発信器からの電波を読み取り，同じ距測定法の規格は，従来，米国国防総省規格 MIL-

離でシールド空間の内部と外部に送受信アンテナを設

STD-285（1956 年 6 月）
［6］に準拠して使用してきたが，置してその差を測定する挿入損失法が最近良く使用さ現在はこの規格がキャンセルされているため，米国電れている（図 11 は，挿入損失法による電磁波シール

34

通信ソサイエティマガジン No.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説

ド性能評価法の例）．
一般に官公庁では防衛省規格（NDS）を採用する
場合が多いが，その電磁波シールド工事の目的に応じて，計測ポイントなどについては施主に確認する必要がある．内部の情報漏えいの防止を目的とした電磁波シールド工事においては，内部から発信した電磁波が人が立ち入ることのできる外部空間で傍受できるかど
うか，その受信レベルが所定の電磁波シールド性能によって低減されているのかどうかを確認することが重要である．
（4）保守メンテナンス
電磁波シールドで用いられる材料は，そのほとんどが経年劣化によって著しく性能が落ちるようなことは考えにくい．しかしながら，例えば，開閉を行う扉に，四方枠との電気的な接合のために導電性のあるガ
スケットを用いた場合，これが摩耗によって劣化する可能性がある．また，施工中に十分な配慮があっても，竣工後に電磁波シールド層を貫通するようなアンカー文献［1］ 総務省編，情報通信白書 平成 20 年版．
［2］ National Security Agency, TEMPEST fundamentals, NACSIM 5000, Feb.1982.
［3］ 荒木庸夫 , 電磁妨害と防止対策，pp.116-161, 東京
電機大学出版局，1991.
［4］ 澁谷紳一 , 無線 LAN における電磁波シールド技
術， BE 建築設備，pp.35-42, Aug. 2004.
［5］ 清水康敬 , 杉浦 行 編著，電磁妨害波の基本と対策，
pp.212-233, 電子情報通信学会，1995．
［6］ MIL-STD-285, Military Standard Attenuation
Measurements for Enclosures, Electromagnetic
Shielding, for Electronic Test Purposes, Method of,June 1956.
［7］ IEEE-STD-299-2006, IEEE Standard Method for
Measuring the Effectiveness of Electromagnetic
Shielding Enclosures, 2006.
［8］ 日本防衛装備工業会 編 , 電磁シールド室試験方法，
防衛省規格 NDS C 0012, 1998.
［9］ 日本防衛装備工業会 編 , 漏洩電磁波に関する試験方法， 防衛省規格 NDS C 0013, 2003.

工事やねじ打ちなどがテナント側などで行われる場合がある．このため，確実に所定の電磁波シールド性能が維持されているかどうか，1 年に 1 回程度の計測を行うことを利用者に勧めている．

すび

昭 50 日大大学院建築工学研究科修士課程了 . 同年清水建設株式会社入社 .
設計部 , 原子力部を経て技術開発本部にて磁気シールド・電磁波シールドの技術開発に従事 . 平 19 より同社技術研究所高度空間技術センター．

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

4. む

澁谷紳一

本稿では，電磁波セキュリティ対策法について建築材料を用いたシールド技術で行う方法について述べた．電磁波シールド性能のレベルによってコストが著
しく違ってくる．先にも述べたが，目的が明確でない
まま電磁波シールド工事を実施すると，所望の電磁波シールド性能が得られない可能性がある．そのためにも，情報セキュリティマネジメントをしっかりと行い，守るべきものは何か？ を明確にしたい．

解説：建築におけるシールド技術を用いた電磁波セキュリティ対策法35

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

解説

高出力電磁波問題に関する
国際標準化動向
古関隆章 Takafumi Koseki 東京大学大学院工学系研究科
木本 徹 Akira Konomoto IEC/TC77/SC77C 幹事（前委員長）
1. ま え が き

IEC（国際電気標準会議）

本 稿 で は， 国 際 電 気 標 準 会 議 IEC の 電 磁 両 立 性（EMC：ElectroMagnetic Compatibility）に関する技術文

TC77（EMC）

書の審議を行う TC77 の下で，核爆発に伴う電磁妨害TC（専門委員会）

WG13（共通イミュニティ規格）の影響に対する技術的対策の必要性を意識し発足した

SC（小委員会）

HEMP（High-altitude ElectroMagnetic Pulse；高高度電磁パルス）及び HPEM（High Power ElectroMagnetic；

SC77A（低周波EMC）

高強度電磁界，あるいは高電力電磁界と称する場合

SC77B（高周波EMC）もある）の影響に関する技術文書の審議を担当する

SC77C（高電磁界過渡現象）

SC77C［1］の発足以来の経緯を述べる．そして，これまでに発行された文書と現在審議中の文書を簡単に紹TC81（雷保護）

介し，それらの記述中で高出力な電磁波の試験法，技TC101（静電気）術がどのような形で扱われているかを概観する．
さて，この IEC は，正式名称を国際電気標準会議

TC106（人体曝露に関する電磁界測定装置及び測定方法）（International Electrotechnical Commission）といい，各国代表の標準化機関からなる国際標準化機関として，

その他

電気・電子技術分野の国際規格作成を行う．日本工業標準調査会によれば，2008 年 5 月時点で正会員・準会員を合わせて 70 か国が参加し，2007 年末で 5,794

図1

国際電気標準会議における電磁両立性（EMC）
に関する審議体制の規格文書発行の実績がある．傘下に 92 の規格作成専門委員会（TC），79 の分科委員会（SC）が各々の分野で規格審議活動を展開している．このうち，図 1 に

2. IEC/TC77/SC77C の活動と関係文書概観

示すとおり，工業製品に関する電磁波の発生と耐性に

電磁両立性の水平規格を審議することを主たる任関する電磁両立性（EMC）について，水平規格を定め務とする国際電気標準会議 TC77（国際委員長：東京

る専門委員会としての TC77 が設立されている．関連

都市大学（前武蔵工業大学）徳田正満教授，日本委員の 3 分科委員会，SC77A, SC77B 及び本稿で詳説する

会委員長：東京大学大崎博之教授）の下に設けられて

SC77C が設けられている．2 章でも述べるように，こいる三つの小委員会のうち，SC77C は核爆発に伴うの 4 委員会に対応する国内委員会が，電気学会に設け電磁妨害の影響に対する技術的対策の必要性を意識しられている．

て発足した HEMP 及び HPEM の影響に関する技術文

36

通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説書の審議を担当している．この SC77C は IEC-610001-3 に関する新提案を 1997 年 9 月に行ったことから実質的審議活動を開始した．比較的限定された数の文書審議であるため，現在，W. Radasky 主査（米），R.

HPEM

Hoad 幹事（英）の主導の下，1 年に 2 回程度の割合でγ線

project meeting を開催し，文書の審議を行っている．
国内の審議体制としては古関隆章主査，木本徹幹事，市川孝博幹事を幹事グループとする国内委員会がγ線
γ線
20 〜 50
km 上空

放射
電磁界

電気学会に設けられ，国際委員会からのドラフト送付に応じ，日本意見をとりまとめる形で地道な審議活動を行っている．JIS 化などの積極的文書発行活動はこの 2 〜 3 年は行っていない．
これまでに SC77C が策定し発行した文書は次のと

地

球

図 2 高高度における核爆発とそれに伴う過渡電磁界
HEMP の広がりる中で，核爆発に伴う電磁パルス発生への対策という審議活動では，我が国の検討としてはそぐわない．日

おりである．

本語としての不自然さは否めなくても，できるだけ国
2.1 一般文書（表 1）

際用語に忠実な用語を当てるのが良い．これらの観点

表 1 HEMP 及び HPEM に関する IEC の一般文書
タイトル

主 旨

IEC/TR-61000-3 Electromagnetic 高 高 度 電 磁 パ ル ス
C o m p a t i b i l i t y ( E M C ) P a r t 1 - 3 （HEMP）の民生設備・General-The Eﬀects of high-altitude システムへの影響（技EMP(HEMP) on civil equipment and 術報告書）
systems

中での議論を経て，HEMP の訳語として，なじみの薄い用語だが，この高高度電磁パルスという熟語を当てることにした．以下，高高度電磁パルスを HEMP と略す．
後述の IEC-61000-5-8 の記述の一例によれば，オハ
イオ州上空で，図 2 のような核爆発があった場合，モン
トリオール，ニューヨーク，ワシントン，シカゴ，オマハ，ダラス，アトランタなどの主要都市を含む半径170 km の範囲が，1 〜 50 kV/m の電界強度を持つ放射性電磁界にさらされる．それが，市民生活の基盤であそもそも本委員会における審議活動の開始の動機

る電力供給，通信，金融，交通，緊急市民サービス，

は，核実験に伴う意図せぬ強い電磁波放射が原因と見

水道，食糧供給などの機能に重要な電気・電子機器のられる民生用の電気電子機器の機能障害，損傷が見ら損傷，機能不全をもたらす可能性がある．特に電力系れた経験から，それに対する適切な技術的取決めが必統への応用による広い範囲の停電が最も大きな脅威に要であるということにあった．この核爆発の高さによなるとされている．

り，図 2 に示す 20 〜 50 km の高さでの核爆発で発生

その後，冷戦の終結が世界的に意識され，地上におする電磁パルス（HEMP），低い位置における電磁パ

ける核実験も行われなくなっている中，核爆発に伴うルス発生への対策を議論するという，二つに分類し検

電磁パルスの脅威そのものは相対的にその重要性が下討を始めた．その後の検討経緯の中で，より影響の範

がってきた．一方，雷に代表される自然に発生する電囲が大きく実際上重要性の高い，高高度での HEMP

磁パルスよりも時間的に速い，動作周波数領域の高の発生のみが，詳細な検討対象として残され，High-

い大電力の人工的パルスの技術的検討，試験法，基altitude Electromagnetic Pulse（HEMP）という英単語が本的な対策を国際規格で定めておくことは依然重要

キーワードとして残った．
それを日本語に訳す際にも，性が高い．このような観点から，当初の HEMP に加様々な議論があった．憲法上戦争を永久に放棄していえ，高出力電磁波に当たる技術用語として High Power

解説：高出力電磁波問題に関する国際標準化動向

37

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

IEC/TR-61000-5 Electromagnetic 高強度電磁界（HPEM）
C o m p a t i b i l i t y ( E M C ) P a r t 1 - 5 の民生設備・システム
G e n e r a l - H i g h p o w e r e l e c t r o - への影響（技術報告書）
magnetic (HPEM) eﬀects on civil
systemsから，SC77C 国内委員会発足前の TC77 国内委員会のElectroMagnetic（HPEM）Field/ Wave という用語が，文表2

書のタイトルに登場するようになった．これについて
は，高電力電磁界という語が最も原語に近い日本語訳になると思われるが，電力という表現は，電力系統など民生部門の重要インフラで広く使われているので，それとの混用・誤解を防ぐため，国内委員会で議論の末，高強度電磁界という日本語を当てることに決めた．
また，湾岸戦争の後，人体あるいは機器に対する攻撃として，意図的に強い電磁波を浴びせる技術が実際に見られるようになり，その対策や取決めが必要であるという議論が米国を中心に起こった．
これについては，
特に，2001 年に全世界的衝撃を与えた 9.11 テロ以降，様々なテロ行為，人為的な社会への妨害行為から国や市民生活を守る必要があるという問題意識とともに，2003 年ごろから意図的電磁妨害（I-EMI：Intentional
ElectroMagnetic Interference）というキーワードが，米IEC の HEMP 及び HPEM 電磁環境に関する文書
タイトル

主

旨

IEC-61000-2-9 Electromagnetic EMC 基本文書：HEMPc o m p a t i b i l i t y ( E M C ) : P a r t 2 : 環 境 の 記 述：放 射 性
Environment-Section9: Description 電磁妨害
of HEMP environment-Radiateddisturbance, Basic EMC publication
IEC-61000-2-10 Electromagnetic EMC における HEMP
c o m p a t i b i l i t y ( E M C ) : P a r t 2 - 1 0 : 環 境 の 記 述：伝 導 性
Environment-Description of HEMP 電磁妨害
environment-Conducted disturbanceIEC-61000-2-11 Electromagnetic EMC における HEMP
c o m p a t i b i l i t y ( E M C ) : P a r t 2 - 1 1 : 環境の分類
Environment-Classiﬁcation of HEMP
environments
IEC-61000-2-13 Electromagnetic EMC における高強度
c o m p a t i b i l i t y ( E M C ) : P a r t 2 - 1 3 : 電 磁 界 環 境：放 射 性
E n v i r o n m e n t - H i g h - p o w e r 及び伝導性
electromagnetic (HPEM) environments/Radiated and conducted

国の政府関係の文書，IEEE における電磁環境関係の会議などで見られるようになった．近年の SC77C の文書審議でもこの意図的電磁妨害という用語が重要な

2.3

産業用・民生用機器への規制について（該当文書なし）

キーワードになっている．これら SC77C の扱う電磁

これまでの経緯説明からわかるとおり，SC77C の審界を高電磁界過渡現象と総称し，国内技術文書でもこ議対象となる電磁妨害の議論は，産業用・民生用機器の用語が用いられている．

相互の影響ではなく，軍事あるいは別の目的で発生した人工的強電磁界をどのように試験・評価し，産業

2.2 電磁環境について
電磁環境に関しては，表 2 に示す文書が発行されている．

用・民生用機器の機能障害を防ぐかという観点からなされている．したがって，国際標準の文書だが具体的規制よりは，試験や保護方法の指針，想定外の妨害を既に述べたとおり，核爆発に伴う電磁パルスは高高

どのように理解し，いかなる技術的対策をなすべき度と低高度に分類される．地上レベルで電磁パルス以か，参考にすべき数値及び関係する技術標準文書は何外の爆風，衝撃，熱，イオン化などの影響が見られなか，を示す指針，あるいは技術的参考文書という性格

い高高度電磁パルスが，民生機器への影響を考える際が強い．このため，具体的技術内容を含む文書は，国に重要となる．IEC-61000-2-9, 10 の文書は，各々，放際規格としてではなく，情報提供を主たる目的とす

射性，伝導性の HEMP 環境の共通的参照値を規定し，る，TR： Technical Report； 技 術 文 書，TS：Technical

被害を受けるであろう機器の性能を評価するための現Speciﬁcation；技術仕様書の形で発行されるものが多実的ストレスの選択を可能とする情報を与えている．

い．そこで，強制的に製品に制限を設けるという趣旨

そして，
IEC-61000-2-11 はこれら HEMP 環境の分類を，の本小分類に入る文書はない．

更に IEC-61000-2-13 は，より一般的な放射性，伝導性の数種に分類される高強度電磁界 HPEM について，
周波数，最大電界強度，減衰定数，帯域幅など，典型的波形を例示しながら説明している．

2.4 測定法・試験法について
測定法・試験法は，国際標準関係の文書としては
実務的技術情報を含む最も重要な部分となる．このため，表 3 に示すとおり，比較的数の多い文書が発行されている．

38

通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説

表 3 IEC の HEMP 及び HPEM 関係の測定法，試験法に
関する文書
タイトル

主 旨

IEC-61000-4-23 Electromagnetic HEMP その他の放射性
compatibility(EMC) Part4-23: Testing 妨害の保護素子の試and measurement techniques- test 験・測定法
methods for protective devices for
HEMP and other radiated disturbanceIEC-61000-4-24 Electromagnetic
compatibility(EMC) Part4: Testing andmeasurement techniques- Section 24:
Test methods for protective devices
for HEMP conducted disturbance-Basic
EMC publication

基本 EMC 文書：HEMPに誘導された伝導性妨
害の保護素子の試験・測定法

IEC-61000-4-25 Electromagnetic 設備及びシステムのcompatibility(EMC) Part4-25: Testing ための HEMP イミュ
and measurement techniques- HEMP ニティ試験法
immunity test methods for equipment
and systems
IEC-61000-4-32 Electromagnetic 試験及び測定の方法：
compatibility(EMC) Part4-32: Testing HEMP シ ミ ュ レ ー タ
and measurement techniques- High- 概論
altitude electromagnetic pulse (HEMP)
simulator compendium

同様に定める．この確認試験は基本的に試験室の試験の仕様と同じものだが，気象環境条件が現場の試験では異なる点になる．
この文書では，HEMP にさらされた電気電子機器の電源線，アンテナ，入出力信号線，制御用の線における過渡現象について，共通性，再現性がある基礎的評
価方法を確立することを目的としている．放射性妨害に対するイミュニティ試験は，電気電子機器が核爆発に伴う放射性高度電磁パルスにさらされてもその機能を維持できることを示すために行うものである．
伝導性妨害に対するイミュニティ試験も基本的考え方は同じである．伝導性 HEMP 過渡現象は，機器に接続しているケーブルやワイヤに生じる電圧・電流のパルス波であり，電源線や通信線における誘導は HEMP
過渡現象において最も深刻な妨害となる．更に，試験にかかわる作業者の健康と安全のために，有害な影響を持つ高い電圧に対する注意が必要であると書かれている（実はこの点は実務上最も重要と考えられるが，文書の中ではごく簡単に触れられているのみである）．

IEC-61000-4-33 Electromagnetic 試験及び測定の方法：
compatibility(EMC) Part4-33: Testing 高強度電磁過渡現象
a n d m e a s u r e m e n t t e c h n i q u e s - の測定法
Measurement methods for highpower transient phenomena

る．この検討対象の電子機器は，小形の電話，計算

前述のとおり，SC77C における主要な目的は，軍までが考えられる．電子機器の多くは 1 m で囲まれる

事など別の目的で放射された電磁界に対する産業用・立方体の中に収まるものが多いため，多くの場合は民生用電気電子機器の保護と機能の維持のための適切試験室での HEMP シミュレータや TEM（Transverse

な技術情報を与えることにあるので，産業用・民生用

ElectroMagnetic）セルなどの設備を用いた室内試験が機器のイミュニティが特に重要である．そこで，以下可能である．一方，HEMP あるいは一般的に EMC にに，上記の中でこのイミュニティについて扱っているかかわる問題では，対象の物理的な大きさが重要な要

IEC-61000-4-25 の概要を見てみよう．

素になる．HEMP に関しては大形の試験対象もあるた

本 文 書 の 本 文 に 当 た る 5 章 に は， 妨 害 強 度 と イ
ミュニティ試験のレベルについての詳しい記述があ機などから，工場の操作盤などより大形のシステム

め , 世界に数個の大形の HEMP シミュレータが存在

この文書は，高度電磁パルス HEMP にさらされるする（前述の IEC-61000-4-32, IEC-61000-4-35 などに，

電気電子設備や装置の試験レベル及び関係する試験方

各国のこれら大形試験設備に関する情報がまとめられ法を述べている．これは対象機器が HEMP 及びそれている）．本文書 5.3 節には試験強度レベルについて

により誘導される電磁妨害にさらされたときのイミュの説明がなされているが，その具体的根拠は付属文書

ニティを示すためのものである．本規格で定める放射A で解説されている．5.4 節で放射性妨害の試験方法

性妨害に対するイミュニティ試験は，小さな試験設備を詳述している．電磁妨害の強度のレベルと保護素子で行うものと大形 HEMP シミュレータを用いて行うによる脅威の低減の量的関係は付属文書に詳述されてものの双方がある．IEC-61000 シリーズとして主としいるが，本節の表に R1 から R7, RX（この X は特記て定めるのは試験室におけるイミュニティ試験だが，する試験レベルを示す例外を表す記号のようである）

最終的使用場所に設置して行う現場試験も本文書ではの試験レベルと電圧最大値との関係が具体的に記述さ解説：高出力電磁波問題に関する国際標準化動向

39

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

IEC-61000-4-25 の概要

れている．5.2 節の放射性イミュニティ試験の仕様としては，パルス波形の立上り，パルス幅の時間，周波数特性が図を用いて与えられている．そして，小形の放射試験設備を用いる場合と，大形の HEMP シミュ
レータを用いる場合の試験方法とその相違を節ごとに分けて述べている．大形の HEMP シミュレータは，Type Ⅰ と，パルスの立上り時間が長い Type Ⅱ に分類されており，Type Ⅱ のシミュレータを用いる場合には時間的な要素を補正するため事前の予備検討が必要とされている．これに続く 5.5 節では，伝導性イミュ
ニティ試験が解説されている．
HEMP イミュニティ試験のために新たに必要となる波形発生器などの試験機材数を最少限とする配慮から，5 章 5.2 節では，上述の各 HEMP 試験と，既発行文書で規定されている試験波形や方法との関係を表で明示している．更に，6 章で，各試験レベルに対応する試験に必要となる設備仕様を，6.1 節「放射性妨害の試験」，6.2 節「伝導性妨害試験」に分けてまとめている．7 章では，試験設備の設定，組合せの方法を解説している．8 章では，試験の条件整備から試験実施に至る作業手順を説明している．
そして，9 章では，試験結果のとりまとめ方法，記録として，何の情報を記すべきかの指針を具体的に示

表4

IEC の HEMP 及び HPEM 関係の実装及び緩和法の指針
タイトル

主 旨

IEC/TR61000-5-3 Electromagnetic
Compatibility(EMC)-Part 5-3:
Installation and mitigation guidelinesHEMP protection concepts

実装と緩和のための
指 針：HEMP 保 護 の考 え 方，一 般 技 術 報
告書

IEC/TS61000-5-4 Electromagnetic
compatibility(EMC)-Part 5-4:
Installation and mitigation guidelinesSection 4: Immunity to HEMPSpeciﬁcation for protective devices
against HEMP radiated disturbance,
Basic EMC Publication

実装と緩和のための指針：HEMP に対する
イミュニティー HEMP
放射性妨害の保護素子のための仕様IEC61000-5-5 Electromagnetic
compatibility(EMC) Part 5-5:
Installation and mitigation guidelinesPart 5: Installation and mitigation
guidelines- Section 5: Speciﬁcation ofprotective devices for HEMP
conducted disturbance- Basic EMC
Publication

実装と緩和のための
指 針：HEMP 伝 導 性
妨害の保護素子のための仕様

I E C 6 1 0 0 0 - 5 - 6 : I n s t a l l a t i o n a n d 実装と緩和のためのmitigation guideline-Mitigation of 指 針：外 部 か ら の 電external EM inﬂuence
磁的影響の低減
IEC/TR-61000-5-7: Installation andmitigation guideline- Degree ofprotection provided by enclosuresagainst electromagnetic disturbances(EM code)

実装と緩和のための
指 針：電 磁 妨 害 に 対する遮へいきょう体
により与えられる保護の程度している．一方，受渡試験においては，製品規格制定者が本文書で記述されている個別の内容を製品の実情様について述べた 4 章では，一般的要求として，電気に即して適宜修正して用いてよいと記されている．

的要求条件，機械的要求条件，環境要求条件の三つがあるとしているが，この文書の記述の大部分は主とし

2.5 実装及び緩和法の指針についてて電気的な要求条件を詳細に述べたものである．遮へ

遮へいや保護素子など，高高度電磁パルスや高強度

い材料の減衰レベルは E と H で定められ，10 kHz 〜

電磁界の悪影響から，いかにして民生・産業機器を守1 GHz の間の周波数を持つ平面波で規定する．ガス

るかという技術情報は表 4 に示す一連の文書の中で記

ケット材料（柔軟な材質の表面に張られるアルミ箔な述されている．

どの薄い導電性金属）についてもほぼ同じ情報で規定

上記の中で，民生品のイミュニティを取り上げていするが，これに加えて直流抵抗値も規定する．また遮るのは IEC 61000-5-4 である．前節と同様その内容をへいケーブルについては，10 kHz 〜 100 MHz の間の見てみる．

伝達インピーダンスと必要ならば伝達アドミタンスのIEC 61000-5-4 の概要値が要求される．

この文書は，現在及び将来における製造者と使用者間

その章の後半部分では，4.3 節の仕様の記述においの協調を図るため，高度電磁パルス HEMP に対する保護て，遮へい材，ガスケットの減衰の周波数特性の例，

デバイス仕様の規定方法を述べている（性能要求についモニタ用の窓の大きさと遮へい効果劣化の関係の周波ては別文書で将来定めるとしている）．

数特性例，遮へいケーブルの伝搬インピーダンス周波

本論に当たる放射性妨害に対する保護デバイスの仕40

数特性の測定例，計算例が七つの図で具体的に示され
通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009

Reports and Comments

解説ている．更に付属文書において，遮へい効果の周波数でイミュニティ試験の要求条件を定めている．こ特性の記述や伝達特性の記述に関する一般的理論を数の章に記載されている，各ポートに対応する試験式を用いて解説している．

波形の条件を具体的に示した八つの表が，本文書で最も重要な技術的内容を示している．

2.6 そのほかの一般規格について
上述の各種文書に加え，表 5 の屋内設備のイミュニ
ティに関する一般規格が発行されている．
表5

IEC の HEMP 及び HPEM 関係のそのほかの一般規格
タイトル

主 旨

I E C 6 1 0 0 0 - 6 - 6 E l e c t r o m a g n e t i c 屋内設備ための HEMP
compatibility(EMC)- Part 6-6: Generic イミュニティに関するStandards-HEMP immunity for indoor 指針
equipment

IEC 61000-6-6 の概要

2.7 審議中の文書
更に，3 章で紹介する三つの現在審議中の文書がある．既に，Committee Draft の回付と，関係各国の国内委員会による投票が終了し，本年中の発行を目指し，最終的な文書審議・編集作業が行われている．

3. HEMP 及び HPEM に関する文書審議状況最新情報
現在，近日中の発行を目標に編纂が進められているのは以下の三つの文書である．SC77C の既発行文書にさらされる屋内電気電子設備に関する指針としてのは，これまでの記述からも分かるとおり，その発足経

一般国際規格で，放射性妨害，伝導性妨害の二つに分緯から見て自然な形として HEMP に関するものがほけて記述されている．HEMP によるサージは，雷サー

とんどであった．一方のキーワードである HPEM は，

ジに比べて時間的に速い現象であるため，雷保護に

2.1 節でも述べたように，最近の 3 〜 4 年，意図的電より HEMP イミュニティが保証されるわけではない．

磁妨害という新たな脅威がキーワードとして重要視さ一方，雷保護は HEMP の過電圧の軽減には有用なのれるに至り，具体的記述が下記の新しい文書に散見さで，雷保護を行うことは推奨される．1.2/50 s の雷保

れるようになっている．

護に加えて速いサージに対するイミュニティがこの規（1）IEC-61000-4-35 High Power Electromagnetic

格で要求される．一方，IEC-61000-2 にある産業用機

Simulator Compendium：Technical Report；高強器の速いサージに対するイミュニティレベルが満たさ度電磁界シミュレータ概論（試験法に関する技術

れていれば，本規格の要求は十分満たされる．本文最文書）：この文書は，前述のとおり 2003 年くらい

初の 5 章では，性能条件として，一般的な機能上の規からの意図的電磁妨害に対する関心の高まりを受準を定めている．一般的機能レベルとしてけ，プロジェクト名を Intentional ElectroMagnetic（1）機能レベル A：通常動作レベル：故障・機能低Interference（I-EMI）Simulator Compendium 意図的

下が全く見られないレベル．

電磁妨害シミュレータ概論として発足した．米（2）機能レベル B：自己復旧可能な一時的機能低下

国，英国，スウェーデン，ドイツ，フランスの持が生じるレベル：試験時の一時的な性能の低下はつイミュニティ試験用の大形電磁パルス発生装置

許されるが，動作状態の変化，蓄積しているデーの情報を集め，ドイツの主査が中心になり審議をタの変化は生じてはならない．

進めた．その過程で意図的電磁妨害シミュレータ（3）機能レベル C：回復可能な機能低下が生じるレという表題の問題点指摘がなされたのか，2008

ベル：試験後の操作，確認において機能回復が可年 末 の 投 票 文 書 で は High Power ElectroMagnetic

能なレベル．蓄積データに変化があってはならな

Simulator Compendium；高強度電磁界シミュレー

い．6 章では試験の間の条件を規定している．動

タ概論と文書名が変更された．

作領域の温度，湿度 , 気圧，印加電圧など，製品（2）IEC 61000-5-8 HEMP protection methods forに対して定められた条件範囲で試験を行う．9 章

the distributed civil infrastructure：Technical

解説：高出力電磁波問題に関する国際標準化動向

41

小特集｜情報通信社会における電磁波セキュリティ問題

本文書は核爆発による高度電磁パルス HEMP 環境

Speciﬁcation；実装及び緩和の指針の技術仕様書：

く IEC 標準文書の数値や図を転載できないという著

民生用分布インフラストラクチャのための高度電作権の制約と著者らの非力から表面的な記述にとど

磁パルスからの保護方法：これは，米国におけるまった．具体的技術内容は，直接関係文書の記述に当

意図的電磁妨害の脅威への対策の提案文書を基盤たり活用して頂きたい．

に，米国の W. Radasky 主査自身が編纂の中心と本解説の執筆に当たり，本稿に目を通して専門的ななった文書である．民生用電気電子設備の相互依観点からの貴重な御意見と，図表を御提供くださり，

存性や，HEMP 環境の下で，影響の及ぶ範囲の具

丁寧な御支援を頂きました御校閲者及び NTT 環境エネ

体的一例として，2 章でも紹介したオハイオ州上

ルギー研究所の馬杉正男氏に厚く御礼申し上げます．

空での核爆発想定例が示されている．そして，前期，中期，後期の伝導性妨害として HEMP が機

献器の外部導体に及ぼす作用の一般論，雷や磁気あ［1］ IEC ホームページ SC77C の概要説明，http://www.iec.

らしなどの自然の電磁現象と HEMP 環境との比

ch/dyn/www/f?p=102:7:0::::FSP_ORG_ID:1387［2］ IEC 文書，61000-4-25 Electromagnetic compatibility

較，その議論に基づく民生用インフラ保護の考え方を解説している．
（3）IEC 61000-5-9 System-level susceptibility
assessments for HEMP and HPEM：Technical
Speciﬁcation；実装及び緩和の指針の技術仕様書：
高度電磁パルス及び高強度電磁界のためのシステ(EMC) Part 4-25: Testing and measurement
techniques- HEMP immunity test methods forequipment and systems.
［3］ IEC 文 書，TS 61000-5-4 Electromagnetic compatibility (EMC) Part 5-4: Installation and mitigation
guidelines- Section 4: Immunity to HEMPSpecification for protective devices against HEMP

ムレベル感受性の評価：英国の主査がまとめた参radiated disturbance, Basic EMC Publication.

考技術情報としてのグラフや数式を数多く含む［4］ IEC 文 書，61000-6-6 Electromagnetic compatibility

60 ページ以上にわたる文書．記述が教科書的で
IEC 文書としてふさわしくないとの日本国内での批判もあったが，susceptibility の定義，システムからコンポーネントまでの階層的な概念の定義，
全体的なアセスメントの方法のフローチャート，
各試験局面の詳細な記述，波形の周波数特性分析の例や伝達特性の計算法の解説など，具体的技術
情報が豊富な文書となっている．
これら三文書の最終形は 2009 年 9 月 21 日の週にフランスのリヨン市で開催される IEC/TC77 関係の公式会合に併催される SC77C プロジェクト会合で各国のエキスパートに開示される予定である．

4. む

す

び

本稿では，HEMP 及び高強度電磁界に関する EMCを扱っている SC77C の発足以来の文書全般を概観し，その中で，イミュニティの問題を中心に扱っている
61000-1-5, 61000-4-25 及び 61000-6-6 の三文書と，最近の文書審議動向を概説した．本稿の記述は，許可な
42文(EMC)- Part 6-6: Generic Standards- HEMP
immunity for indoor equipment.

古関隆章
平 4 東大大学院工学系研究科電気工学専攻博士課程了，
博士
（工学）
．現在，
東大大学院工学系研究科電気系工学専攻准教授．リニアモータ，電気鉄
道，磁気浮上など，電気工学・制御
工学の産業応用の研究に従事．平 15～ IEC/TC77/SC77C 国 内 委 員 長， 現在に至る．電気学会，日本機械学会，
日本 AEM 学会，精密工学会，日本鉄道電気技術協会，IEEE，
VDI の会員．

木本徹

昭 24 久留米工専機械科精密機械分科卒．
（株）日立製作所家電開発部長
を経て昭 58 ～ 62 まで電波技術審議会専門委員，CISPR 国内委員会委員，
昭 62 から電磁ノイズ対策のコンサルタントとして TUV ジュードジャパン（東京）などで電磁ノイズ対策，
平9～
IEC/TC77/SC77C 国内委員会委員長として，その設立，文書審議及び関連国際規格の JIS 化に尽力，
平 15 ～ TC77/SC77C 幹事，現在に至る．

通信ソサイエティマガジンNo.10［秋号］2009