JP2008311779A - データ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鍵情報の漏洩が発生した場合でも、情報の漏洩を最小限に抑えることができるデータ受信装置を提供する。
【解決手段】映像蓄積配信サーバ６は、映像暗号化装置１０において上位鍵をもとに生成される下位鍵によりそれぞれ暗号化された映像データを記録装置７に記録している。映像受信装置４は、映像蓄積配信サーバ６から通信ネットワーク１を介して下位鍵Ｂで暗号化された映像データを受信すると、この受信された映像データを暗号化するために用いた下位鍵Ｂに対応する復号鍵を上位鍵をもとに生成し、この生成した復号鍵を用いて受信された映像データを復号する。映像受信装置４は、上記上位鍵をもとに映像暗号化装置１０では使用されることのない下位鍵Ｚを一方向関数を用いて生成し、生成された下位鍵Ｚにより上記復号された映像データを再暗号化してリムーバブルメディア８等に記録する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、監視カメラ等の撮像装置で撮影された映像（画像）データを暗号化して配信する映像配信システムに係わり、特に、暗号化されたデータを受信するデータ受信装置に関する。

従来から、ホテルやビル、コンビニエンスストアや金融機関、或いはダムや道路といった公共施設には、犯罪抑止や事故防止等の目的で、映像監視システムが設置されている。映像監視システムでは、監視対象をカメラ等の撮像装置で撮影し、撮影した映像を管理事務所や警備室等の監視センタへ伝送し、監視者がその映像を監視して、目的や必要性に応じて、注意や警告をし、或いは映像を録画や保存する。

近年、このような映像監視システムの分野において、監視カメラ映像をデジタル化して、インターネットに代表されるＩＰ（Internet Protocol）ネットワークを介して、映像を伝送して監視を行うネットワーク型の映像監視システムの普及が進みつつある。

現在、主流となっているネットワーク型映像監視システムでは、監視カメラに接続された映像発信装置から映像受信装置に向けて、ネットワークを介してライブ映像を配信する。このシステムは、常駐の監視者が、常時、配信された映像（及び音声）を視聴し、問題発生時には状況に応じた対応をするといった監視形態に適合したシステムとなっている。

一方、映像監視としては、上述のようなライブ映像監視を主体とする「ライブ型監視」の他に、「監視映像を記録や保存して、問題発生時に時間を遡って記録映像を見る」といった「記録型監視」の監視形態もあり、金融機関や商店を中心にこうした「記録型監視」の顧客ニーズが存在する。ネットワーク型映像監視システムでは、このような「記録型監視」のニーズに対応可能な「映像蓄積配信サーバ」を用いることが可能である。

また、盗聴や記録映像の盗難による映像漏洩防止のために、ネットワークに伝送される映像データ及び記録映像を暗号化して、復号の鍵を持った映像受信装置のみで閲覧することを可能にする暗号化ネットワーク型映像監視システムの普及が進みつつある。
なお、上記技術は、発明者が既に知られていることと認識して記述したものであるが、適切な文献が見出せなかったので、従来技術文献情報の記載をしていない。

ところが、利用形態によっては、映像受信装置に受信された暗号化映像をさらに記録媒体に記録して映像閲覧装置に持ち込むことがある。このような場合には、映像閲覧装置においても、暗号化された映像データを復号するための鍵が必要となる。このとき、映像閲覧装置に鍵を持ち込むが、持ち込む途中あるいは持ち込んだ後、鍵が漏洩するおそれがある。一般に、映像閲覧装置は映像受信装置よりも、セキュリティレベルが低く、鍵の漏洩の危険性が高い場合が多い。映像閲覧装置において鍵が漏洩すると、漏洩した鍵を取得した第三者によってネットワークに伝送される暗号化映像や映像蓄積配信サーバに記録された暗号化映像など全ての暗号化映像が復号されてしまうという問題があった。

この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、鍵情報の漏洩が発生した場合でも、情報の漏洩を最小限に抑えることができるデータ受信装置を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明に係るデータ受信装置は、複数のデータを、上位鍵をもとに生成される複数の第１の下位鍵によりそれぞれ暗号化して送信するデータ送信装置に対し、通信ネットワークを介して接続可能なデータ受信装置であって、前記第１の下位鍵により暗号化された複数のデータを、前記通信ネットワークを介して選択的に受信する手段と、前記受信されたデータを暗号化するために用いた第１の下位鍵に対応する復号鍵を前記上位鍵をもとに生成し、この生成した復号鍵をもとに前記受信されたデータを復号する手段と、前記上位鍵をもとに前記第１の下位鍵とは異なる第２の下位鍵を一方向関数を用いて生成し、前記復号されたデータを前記生成された第２の下位鍵をもとに再暗号化して閲覧に供する手段とを具備することを特徴とする。

上記構成では、データ受信装置は、通信ネットワークを介して受信された暗号化データを復号し、復号されたデータを送信装置で用いた暗号鍵とは異なる鍵で再暗号化するようにしている。また、再暗号化に用いる鍵は、上位鍵から一方向関数を用いて生成するため、別途暗号鍵を設定する手間が発生することがない。このように構成することで、通信ネットワークに伝送される暗号化映像や映像蓄積配信サーバに蓄積された暗号化映像等の情報漏洩を防止し、鍵の漏洩によって発生する情報漏洩の範囲を極小化することが可能となる。

したがってこの発明によれば、鍵情報の漏洩が発生した場合でも、情報の漏洩を最小限に抑えることができるデータ受信装置を提供することができる。

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、この発明に係わる映像配信システムの一実施形態を示す構成図である。
このシステムは、通信ネットワーク１と、映像生成装置２と、映像発信装置３と、映像受信装置４と、映像表示装置５Ａ，５Ｂと、映像蓄積配信サーバ６と、記録装置７と、リムーバブルメディア８と、映像閲覧装置９と、映像暗号化装置１０とを備える。

通信ネットワーク１は、例えば、ネットワークケーブルや無線ＬＡＮ（Local Area Network）、公衆回線等であり、送信されたデータを伝送する。また、ここにはルータやハブ等のネットワーク機器も含む。映像発信装置３、映像受信装置４、映像蓄積配信サーバ６は、通信ネットワーク１に接続され、互いが通信できるようになっている。映像生成装置２は、例えば、カメラといった撮像素子を持った映像生成装置であり、光を電気に変換して映像を生成する機能を有する。

映像発信装置３は、例えば、映像生成装置２により入力される映像信号を入力する入力インタフェースと画像コーデック、ネットワークインタフェースを内蔵したエンコーダ装置が用いられる。映像発信装置３は、映像生成装置２により入力される映像信号をネットワーク伝送に適した映像データの形式に変換して通信ネットワーク１に送出する。例えば、映像生成装置２からの入力映像がアナログ映像信号であった場合にはデジタル変換し、通信ネットワーク１の伝送帯域によっては圧縮処理を施したりもする。映像生成装置２と映像発信装置３とが１つの装置として結合された形態でもよい。

一方、映像受信装置４は、例えばネットワークインタフェースと画像コーデック、映像表示装置５Ａに映像を出力する出力インタフェース、リムーバブルメディア８への読み書きを行うインタフェースを内蔵したデコーダ装置が用いられる。映像受信装置４は、通信ネットワーク１を伝送されてきた映像データを受信し、映像表示装置５Ａが表示可能な形式に変換し出力する。例えば、映像表示装置５Ａがテレビモニタであった場合には、アナログ映像信号に変換する。また、受信した映像が暗号化された映像データであった場合には所定の復号鍵を用いて復号する処理を行う。また、受信した映像が圧縮映像であった場合には、画像コーデックを使って伸張処理を施したりもする。

また、映像受信装置４は、受信した映像を映像閲覧装置９において再生可能な形式でリムーバブルメディア８に記憶する。この記憶処理は、映像受信装置４を操作するユーザの指定によって行うようにしてもよいし、映像受信装置４内のソフトウェアによって自動的に行うようにしてもよい。

図２に、受信した映像をリムーバブルメディアへの保存を指定する画面の一例を示す。映像受信装置４は、ユーザから映像の保存要求を受け付けると、この画面を映像表示装置５Ａに表示する。この画面には、保存する範囲指定欄２０１、保存するフォルダ名入力欄２０２、保存実行ボタン３０３が設けられている。ユーザは記録装置７に記録されている映像データのうち、どの部分をリムーバブルメディアに保存するかを保存する範囲指定欄２０１に入力する。例えば、２００７年１月１日１時１分１秒〜２００７年１月１日１時７分７秒と指定する。保存するフォルダ名入力欄２０２には、例えば、Ｅ：￥Ｉｎｃｉｄｅｎｔ￥のように入力して保存する場所を指定する。ユーザにより保存実行ボタン２０３が押下されると、映像受信装置４は保存処理を実行する。

映像表示装置５Ａ、及び５Ｂは、例えば、テレビモニタ、コンピュータのＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、液晶ディスプレイといった投影素子を持った映像表示装置で、電気を光に変えて映像を表示するものである。なお、映像受信装置４と映像表示装置５Ａは、１つの装置として結合された形態でもよい。例えば、テレビモニタに内蔵された形態、ＣＲＴを接続したコンピュータの形態、あるいは、表示装置を備えた携帯電話等の携帯端末の形態などが挙げられる。

また、映像受信装置４は、映像蓄積配信サーバ６に対し、再生や早送り等の再生指示を行う操作インタフェースも内蔵する。このインタフェースは、例えば、コンピュータ画面のＧＵＩ（Graphical User Interface）、あるいは、映像受信装置４に接続された制御盤端末でも良い。

映像蓄積配信サーバ６は、例えば、ネットワークインタフェースや、記録媒体へのインタフェースを内蔵したパーソナルコンピュータである。映像蓄積配信サーバ６は、映像発信装置３あるいは映像暗号化装置１０から通信ネットワーク１を伝送されてきた映像を受信し、接続された記録装置７に映像を記録する。また、映像受信装置４からの映像配信要求に応じて、記録装置７から該当する映像を読み出して、通信ネットワーク１を介して映像受信装置４に配信する機能を有する。

記録装置７は、例えば、ハードディスクやディスクアレイといった映像を記録する媒体である。記録装置７は、映像記録配信サーバ６と、例えば、ＳＣＳＩ（Small Computer System Interface）やＡＴＡ（AT Attachment）、Ｆｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌといった専用のインタフェース、または、ＳＡＮ（Storage Area Network）やＮＡＳ（Network Attached Storage）といったＩＰネットワークを用いたインタフェース等によって接続される。

リムーバブルメディア8は、着脱可能な記録媒体であり、映像受信装置４から入力された映像が記録される。例えば、ＤＶＤ−ＲＡＭやＭＯ、ＣＤ−ＲＷといった光メディアとドライブの組み合わせ、あるいは、着脱可能なケースに装着されたハードディスク、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４といった着脱可能なインタフェースを内蔵したハードディスクが用いられる。

映像閲覧装置９は、例えば、画像コーデック、映像表示装置５Ｂに映像を出力するインタフェース、リムーバブルメディア8へのインタフェースを内蔵したデコーダ装置である。リムーバブルメディア8に記録された映像を、映像表示装置５Ｂが表示可能な形に変換し出力する。例えば、映像表示装置５Ｂがテレビモニタであった場合には、アナログ変換を行う。また、映像が暗号化された映像データであった場合には所定の鍵を用いて復号処理を行う。また、受信した映像が圧縮映像であった場合には、画像コーデックを使って伸張処理を施したりもする。なお、映像閲覧装置９と映像表示装置５Ｂは、１つの装置として結合された形態でもよい。

映像暗号化装置１０は、例えば、ネットワークインタフェースを内蔵した装置であり、映像発信装置３から受信した映像を暗号化し、暗号化された映像を通信ネットワーク１に送出する。映像暗号化装置１０と映像発信装置３は、１つの装置として結合された形態でもよい。また、映像暗号化装置１０と映像蓄積配信サーバ６は、1つの装置として結合された形態でもよい。あるいは、また、映像暗号化装置１０と映像発信装置３と映像蓄積配信サーバ６の３つの機器が1つの装置として結合された形態でもよい。

なお、図１においては、各装置は１台ずつ示したが、これらは映像蓄積配信サーバ６に対し、それぞれ複数台接続されることが可能である。また、映像蓄積配信サーバ６は、複数の映像発信装置３あるいは映像暗号化装置１０それぞれから送信された映像を同時に受信して記録装置７に記録しながら、この処理と並行して、複数の映像受信装置４へそれぞれ異なった映像を同時に配信することが可能である。

さて、図１において、映像暗号化装置１０に下位鍵Ｄが設定されており、映像暗号化装置１０は下位鍵Ｄで暗号化されたデータを配信している。映像蓄積配信サーバ６と接続された記録装置７には過去に映像暗号化装置１０において、下位鍵Ａ、下位鍵Ｂ及び下位鍵Ｃによってそれぞれ暗号化された暗号データがそれぞれ記録されている。映像受信装置４は記録装置７の下位鍵Ｂで暗号化された映像データを映像蓄積配信サーバ６から受信している。

このとき、映像受信装置４には全ての下位鍵（下位鍵Ａ、下位鍵Ｂ、下位鍵Ｃ、下位鍵Ｄ、…、下位鍵Ｚ）を算出可能な上位鍵が設定されている。映像受信装置４は上位鍵から下位鍵Ｂに対応する復号鍵を算出して上記受信した映像データを復号する。さらに、上位鍵から下位鍵Ｚを算出して、上記復号された映像データを下位鍵Ｚで再暗号してリムーバブルメディア8に保存している。ここで、上位鍵から下位鍵Ｚを算出することによって映像受信装置４に新たな専用の鍵を設定する手間が発生しないようにしている。

下位鍵Ｚで暗号化された映像データは映像閲覧装置９に持ち込まれ、別途持ち込まれた下位鍵Ｚを使って復号する。下位鍵Ｚは映像暗号化装置１０において、過去に使用されておらず、未来にも使用することはない鍵とする。この具体的な方法の一例を示す。ここでは、映像暗号化装置１０において使用する下位鍵Ａの生成にはＡという文字と上位鍵とを用いて生成する場合を例にとって説明する。時間の経過によって異なる鍵を使用するとき、下位鍵Ａの次には下位鍵Ｂを使用し、以下順に下位鍵Ｃ、下位鍵Ｄ・・・と下位鍵Ｙまで順に使用し、下位鍵Ｙの次は、下位鍵ＡＡ（ＡＡという文字と上位鍵から生成する）を使用し、さらに順に下位鍵ＡＢ、下位鍵ＡＣを使用する仕様とする。すなわち、Ｚという文字（あるいはＺという文字に他に文字列を加えたもの）と上位鍵によって生成される下位鍵Ｚは映像暗号化装置１０において使用されることはない。

また、下位鍵の算出は、上位鍵から下位鍵を算出はできても、下位鍵から上位鍵を算出したり、下位鍵から別の下位鍵を算出することが極めて困難な算出方法で行うものとする。具体的には一方向関数（例えば、ハッシュ関数）を用いる。その他にも、十分な桁数の乱数を用いて下位鍵を算出するようにしても、過去に使用されておらず、未来にも使用することのない下位鍵Ｚを生成することが可能である。

ここで、下位鍵Ｚが漏洩した場合、漏洩のおそれがある映像はリムーバブルメディア８に保存された下位鍵Ｚで暗号化された映像データのみであり、通信ネットワーク１に流れる下位鍵Ｄで暗号化された映像データや記録装置７に記録された、下位鍵Ａ，下位鍵Ｂ及び下位鍵Ｃで暗号化された映像データは漏洩するおそれがない。このようにすることで、映像閲覧装置９から鍵が漏洩したときの映像データの漏洩を極小化している。

次に、映像受信装置４の動作の詳細について説明する。図３は、映像受信装置４の処理の手順とその内容を示すフローチャートである。
映像受信装置３は、初期化処理（ステップＳ３ａ）において、メモリ等の初期化を行ったのち、暗号化された映像データを受信する（ステップＳ３ｂ）。例えば、図１において、映像受信装置４は、下位鍵Ｂで暗号化された映像データを受信したものとする。次に、映像受信装置４は、下位鍵Ｂを算出するために必要な情報を受信する（ステップＳ３ｃ）。ここでは、例えば「Ｂ」という文字列などを受信したものとする。

次に、映像受信装置４があらかじめ保持している上位鍵とステップＳ３ｃで受信した「Ｂ」という文字列からハッシュ関数などを用いて下位鍵である下位鍵Ｂを算出する（ステップＳ３ｄ）。次に、上記ステップＳ３ｂで受信した暗号化された映像データを、ステップＳ３ｄで算出した下位鍵Ｂを用いて復号する（ステップＳ３ｅ）。

さらに、映像受信装置４は、あらかじめ保持している上位鍵と例えば再暗号化処理のみで用いる「Ｚ」という文字からハッシュ関数などを用いて下位鍵である下位鍵Ｚを算出する（ステップＳ３ｆ）。もちろん、下位鍵Ｚの算出においては「Ｚ」という文字を固定的に使用するのではなく、外部からパスワードのような形でユーザに文字列を入力させてもよい。映像受信装置４は、この算出した下位鍵Ｚを記録媒体に記録する（ステップＳ３ｇ）。なお、ここで保存された下位鍵Ｚは、後述する映像データを格納するリムーバブルメディア８とは別個のリムーバブルメディアなど何らかの手段を用いて配布される。

次に、映像受信装置４は、上記ステップＳ３ｅで復号した映像データを、ステップＳ３ｆで算出した下位鍵Ｚを用いて再暗号化する（ステップＳ３ｈ）。そして、ステップＳ３ｈで再暗号化した映像データをリムーバブルメディア８に保存する。最後に、メモリの開放処理などの終了処理を行う（ステップＳ３ｉ）。

以上述べたように、上記実施形態では、映像受信装置４は、映像蓄積配信サーバ６から通信ネットワーク１を介して下位鍵Ｂで暗号化された映像データを受信すると、この受信された映像データを暗号化するために用いた下位鍵Ｂに対応する復号鍵を上位鍵をもとに生成し、この生成した復号鍵を用いて受信された映像データを復号する。そして映像受信装置４は、上記上位鍵をもとに映像暗号化装置１０では使用されることのない下位鍵Ｚを一方向関数を用いて生成し、生成された下位鍵Ｚにより上記復号された映像データを再暗号化してリムーバブルメディア８に記録して映像閲覧装置９に提供する。

すなわち、映像受信装置４は、通信ネットワーク１を介して受信された暗号化データを一旦復号し、復号されたデータを映像暗号化装置１０で用いた暗号鍵とは異なる鍵で再暗号化して閲覧に供するようにしている。また、この再暗号化に用いる暗号鍵は、上位鍵から一方向関数を用いて生成するため、別途鍵を設定する手間が発生することがない。

例えば、上記実施形態において、下位鍵Ｚが漏洩した場合でも、復号されるのはリムーバブルメディア８に記録されたデータに限られ、通信ネットワーク１を伝送するデータや、映像蓄積配信サーバ６に記録されるデータが悪意ある第三者に復号されることがない。したがって、鍵情報の漏洩が発生した場合でも、情報の漏洩する範囲を最小限に抑えることが可能となる。

なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

再暗号化方法の鍵と暗号化されたデータの関係を示す一例の模式図。 ユーザの指定による場合の受信した映像をリムーバブルメディアに保存する画面の一例を示す図。 映像受信装置の処理手順とその内容を示すフローチャート。

符号の説明

１…通信ネットワーク、２…映像生成装置、３…映像発信装置、４…映像受信装置、５Ａ，５Ｂ…映像表示装置、６…映像蓄積配信サーバ、７…:記録装置、８…リムーバブルメディア、９…映像閲覧装置、１０…映像暗号化装置、２０１…保存する範囲指定欄、２０２…保存するフォルダ名入力欄、２０３…保存実行ボタン。

Claims (1)

1. 複数のデータを、上位鍵をもとに生成される複数の第１の下位鍵によりそれぞれ暗号化して送信するデータ送信装置に対し、通信ネットワークを介して接続可能なデータ受信装置であって、
   前記第１の下位鍵により暗号化された複数のデータを、前記通信ネットワークを介して選択的に受信する手段と、
   前記受信されたデータを暗号化するために用いた第１の下位鍵に対応する復号鍵を前記上位鍵をもとに生成し、この生成した復号鍵をもとに前記受信されたデータを復号する手段と、
   前記上位鍵をもとに前記第１の下位鍵とは異なる第２の下位鍵を一方向関数を用いて生成し、前記復号されたデータを前記生成された第２の下位鍵をもとに再暗号化して閲覧に供する手段と
   を具備することを特徴とするデータ受信装置。

Images