JP2002288353A - 遠隔教育システム - Google Patents

遠隔教育システム

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JP2002288353A
JP2002288353A JP2001092401A JP2001092401A JP2002288353A JP 2002288353 A JP2002288353 A JP 2002288353A JP 2001092401 A JP2001092401 A JP 2001092401A JP 2001092401 A JP2001092401 A JP 2001092401A JP 2002288353 A JP2002288353 A JP 2002288353A
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Abstract

(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。 【構成】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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】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。
【0002】
【従来の技術】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 P
hase 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。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】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。
【0012】
【課題を解決するための手段】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、IS
DN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。
【0032】
【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TC
P/IP(Transmission Control
Protocol / InternetProto
col)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。
【0033】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。
【0034】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MPEG
2などの閲覧可能な形式で保存する。
【0035】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。
【0036】<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3
2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。
【0037】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。
【0038】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。
【0039】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。
【0040】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。
【0041】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。
【0042】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。
【0043】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。
【0044】
【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 / Intern
et 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。
【0045】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。C
PU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2
3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−RO
M等の記録媒体であり、講義映像情報をMPEG1やM
PEG2などの閲覧可能な形式で保存する。入力手段2
5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。
【0046】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MPEG
2などの閲覧可能な形式で保存する。
【0047】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。
【0048】<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4
2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3
2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。
【0049】上述のように通信毎に暗号化プログラム4
3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。
【0050】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。
【0051】
【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。
【0052】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。
【0053】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。
【0054】
【発明の効果】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。
【0055】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。
【図面の簡単な説明】
【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】
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 7/167 H04L 9/00 651 H04N 7/167 Z

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
  7. 【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。
  8. 【請求項8】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。
  9. 【請求項9】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。
  10. 【請求項10】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。
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