JP2011091622A - 改ざん検出用認証子埋込装置、改ざん検出装置、改ざん検出用認証子埋込方法、改ざん検出方法、及び、コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】低い処理負荷によってデジタル音声に改ざんを検出するため情報を付加し、改ざんの有無を検出可能とする。
【解決手段】改ざん検出用認証子埋込装置１は、音声データから抽出した波形データ、波形を除いた所定のデータを所定の秘密情報によりそれぞれ暗号化して第一認証子、第二認証子を算出し、音声データに付加する。改ざん検出装置は、音声データから波形データと、波形データ、第一認証子、第二認証子を除いた所定のデータを抽出すると、所定の秘密情報によりそれぞれ暗号化して第一認証子、第二認証子を算出し、当該音声データ内に設定されている第一認証子、第二認証子と比較してその結果を出力する。
【選択図】図４

Description

本発明は、デジタル音声の改ざんを検出するための改ざん検出用認証子埋込装置、改ざん検出装置、改ざん検出用認証子埋込方法、改ざん検出方法、及び、コンピュータプログラムに関する。

近年、顧客との交渉内容確認のため、顧客との音声通信内容を、デジタル形式で録音・保存することが一般的になった。しかし、デジタル形式音声は編集が容易であるという性質があるために、音声が改ざんされていないかを証明するのが難しく、決定的な証拠にはなり得ないという問題があった。そこで、証拠性を高めるために、デジタル音声に電子署名を付加し、正しい電子署名が付加されているかどうかでデジタル音声の信憑性を高める技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

宇田隆哉（東京工科大学 コンピュータサイエンス学部），高田 和泉（慶應義塾大学大学院 理工学研究科），「電子署名付き音声ストリームを用いたIP電話システム」，平成１５年度「未踏ソフトウェア創造事業」採択プロジェクト

上述した非特許文献１に記載の技術は、電子署名付加の処理量が大きいため、録音機器に高い処理能力が必要になるという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、低い処理負荷によってデジタル音声に改ざんを検出するため情報を付加し、付加した情報によって改ざんの有無を検出することができる改ざん検出用認証子埋込装置、改ざん検出装置、改ざん検出用認証子埋込方法、改ざん検出方法、及び、コンピュータプログラムを提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、音音声データから録音された音声の波形データを抽出する波形データ抽出部と、前記音声データから前記波形データを除いた所定のデータを抽出する波形以外データ抽出部と、前記波形データ抽出部により抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出部と、前記波形以外データ抽出部により抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出部と、前記第一認証子算出部により算出された前記第一認証子と、前記第二認証子算出部により算出された前記第二認証子とを前記音声データに追加する追加部と、を備えることを特徴とする改ざん検出用認証子埋込装置である。

また、本発明は、上述した改ざん検出用認証子埋込装置であって、前記録音された音声の録音日時を示す録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出部をさらに備え、前記追加部は、前記録音日時データと、第三認証子算出部により算出された前記第三認証子とをさらに前記音声データに追加する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述した改ざん検出用認証子埋込装置であって、前記録音された音声の録音場所を示す録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出部をさらに備え、前記追加部は、前記録音場所データと、前記第四認証子算出部により算出された前記第四認証子とをさらに前記音声データに追加する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述した改ざん検出用認証子埋込装置であって、前記暗号アルゴリズムは、camelliaまたはＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）であることを特徴とする。

また、本発明は、前記音声データから第一認証子を抽出する記録済第一認証子抽出部と、前記音声データから第二認証子を抽出する記録済第二認証子抽出部と、音声データから波形データを抽出する波形データ抽出部と、前記音声データから前記波形データ、前記第一認証子、及び、前記第二認証子を除いた所定のデータを抽出する残データ抽出部と、前記波形データ抽出部により抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出部と、前記残データ抽出部により抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出部と、前記記録済第一認証子抽出部により抽出された前記第一認証子と、前記第一認証子算出部により算出された前記第一認証子とを比較する第一認証子比較部と、前記記録済第二認証子抽出部により抽出された前記第二認証子と、前記第二認証子算出部により算出された前記第二認証子とを比較する第二認証子比較部と、前記第一認証子比較部、及び、前記第二認証子比較部による比較結果を出力する比較結果出力部と、を備えることを特徴とする改ざん検出装置である。

また、本発明は、上述した改ざん検出装置であって、前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音日時データを抽出する記録済録音日時抽出部と、前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音場所データを抽出する記録済録音場所抽出部と、前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから第三認証子を抽出する記録済第三認証子抽出部と、前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから第四認証子を抽出する記録済第四認証子抽出部と、前記記録済録音日時抽出部により抽出された前記録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出部と、前記記録済録音場所抽出部により抽出された前記録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出部と、前記記録済第三認証子抽出部により抽出された前記第三認証子と、前記第三認証子算出部により算出された前記第三認証子とを比較する第三認証子比較部と、前記記録済第四認証子抽出部により抽出された前記第四認証子と、前記第四認証子算出部により算出された前記第四認証子とを比較する第四認証子比較部とをさらに備え、前記残データ抽出部は、前記音声データから前記波形データ、前記録音日時データ、及び、前記録音場所データを除いた前記所定のデータを抽出し、前記比較結果出力部は、前記第一認証子比較部、前記第二認証子比較部、前記第三認証子比較部、及び、前記第四認証子比較部による比較結果を出力する、ことを特徴とする。

また、本発明は、改ざん検出用認証子埋込装置に用いられる改ざん検出用認証子埋込方法であって、波形データ抽出部が、音声データから録音された音声の波形データを抽出する波形データ抽出過程と、波形以外データ抽出部が、前記音声データから前記波形データを除いた所定のデータを抽出する波形以外データ抽出過程と、第一認証子算出部が、前記波形データ抽出過程において抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出過程と、第二認証子算出部が、前記波形以外データ抽出過程において抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出過程と、追加部が、前記第一認証子算出過程において算出された前記第一認証子と、前記第二認証子算出過程において算出された前記第二認証子とを前記音声データに追加する追加過程と、を有することを特徴とする改ざん検出用認証子埋込方法である。

また、本発明は、上述した改ざん検出用認証子埋込方法であって、第三認証子算出部が、前記録音された音声の録音日時を示す録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出過程をさらに有し、前記追加過程において、前記追加部が、前記録音日時データと、第三認証子算出過程において算出された前記第三認証子とをさらに前記音声データに追加する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述した改ざん検出用認証子埋込方法であって、第四認証子算出部が、前記録音された音声の録音場所を示す録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出過程をさらに有し、前記追加過程において、前記追加部が、前記録音場所データと、前記第四認証子算出過程において算出された前記第四認証子とをさらに前記音声データに追加する、ことを特徴とする。

また、本発明は、改ざん検出装置に用いられる改ざん検出方法であって、記録済第一認証子抽出部が、前記音声データから第一認証子を抽出する記録済第一認証子抽出過程と、記録済第二認証子抽出部が、前記音声データから第二認証子を抽出する記録済第二認証子抽出過程と、波形データ抽出部が、音声データから波形データを抽出する波形データ抽出過程と、残データ抽出部が、前記音声データから前記波形データ、前記第一認証子、及び、前記第二認証子を除いた所定のデータを抽出する残データ抽出過程と、第一認証子算出部が、暗号鍵及び初期ベクトルと、前記波形データ抽出過程において抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出過程と、第二認証子算出部が、前記秘密情報と、前記残データ抽出過程において抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出過程と、第一認証子比較部が、前記記録済第一認証子抽出過程において抽出された前記第一認証子と、前記第一認証子算出過程において算出された前記第一認証子とを比較する第一認証子比較過程と、第二認証子比較部が、前記記録済第二認証子抽出過程において抽出された前記第二認証子と、前記第二認証子算出過程において算出された前記第二認証子とを比較する第二認証子比較過程と、比較結果出力部が、前記第一認証子比較過程、及び、前記第二認証子比較過程における比較結果を出力する比較結果出力過程と、を有することを特徴とする改ざん検出方法である。

また、本発明は、上述した改ざん検出方法であって、記録済録音日時抽出部が、前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音日時データを抽出する記録済録音日時抽出過程と、記録済録音場所抽出部が、前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音場所データを抽出する記録済録音場所抽出過程と、記録済第三認証子抽出部が、前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから第三認証子を抽出する記録済第三認証子抽出過程と、記録済第四認証子抽出部が、前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから第四認証子を抽出する記録済第四認証子抽出過程と、第三認証子算出部が、前記録音日時抽出過程において抽出された前記録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出過程と、第四認証子算出部が、前記録音場所抽出過程において抽出された前記録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出過程と、第三認証子比較部が、前記記録済第三認証子抽出過程において抽出された前記第三認証子と、前記第三認証子算出過程において算出された前記第三認証子とを比較する第三認証子比較過程と、第四認証子比較部が、前記記録済第四認証子抽出過程において抽出された前記第四認証子と、前記第四認証子算出過程において算出された前記第四認証子とを比較する第四認証子比較過程とをさら有し、前記残データ抽出過程において、前記残データ抽出部が、前記音声データから前記波形データ、前記録音日時データ、及び、前記録音場所データを除いた前記所定のデータを抽出し、前記比較結果出力過程において、前記比較結果出力部が、前記第一認証子比較過程、前記第二認証子比較過程、前記第三認証子比較過程、及び、前記第四認証子比較過程における比較結果を出力する、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述した改ざん検出用認証子埋込装置の各部としてコンピュータを動作させるコンピュータプログラムである。
また、本発明は、上述した改ざん検出装置の各部としてコンピュータを動作させるコンピュータプログラムである。

本発明によれば、デジタルの音声データに、低い処理負荷によって、かつ、音声データを劣化させることなく、正真性保証用の認証子を挿入することが可能となる。そして、音声データに挿入された認証子が、音声データに含まれているデータから生成されたものであるかをチェックすることにより音声データが改ざんされたか否かを検出することができ、音声データの正真性を保証することが可能となる。認証子の生成には、音声の波形データだけではなく、録音日時や録音場所などのメタデータを用いることができ、どのデータが改ざんされているかについても検出することが可能となる。また、認証子の生成には、音声データ生成側と音声データ検証側との両者のみが保持している秘密情報を用いるため、秘密情報を知らない第三者によって音声データやメタデータが改ざんされていないように偽造することは困難であり、偽造攻撃に対して安全である。

本発明の実施形態に用いられる認証子の正真判定の概要を示す図である。 図１の正真判定に用いる認証子計算方法を示す図である。 本発明の実施形態に用いる音声データのデータ構造を示す図である。 本発明の第１の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置のブロック図である。 同実施形態による波形データ抽出部における波形データ抽出アルゴリズムのフローチャートである。 同実施形態による波形以外データ抽出部における波形以外データ抽出アルゴリズムのフローチャートである。 同実施形態による波形以外データのデータ構造を示す図である。 同実施形態による音声データのLISTタグ領域のデータ構造を示す図である。 同実施形態による音声データの認証子フラグのデータ構造を示す図である。 本発明の第２の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置のブロック図である。 同実施形態による音声データのLISTタグ領域のデータ構造を示す図である。 本発明の第３の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置のブロック図である。 同実施形態による音声データのLISTタグ領域のデータ構造を示す図である。 図１の正真判定に用いる他の認証子計算方法を示す図である。 本発明の実施形態による改ざん検出装置のブロック図である。 同実施形態による残データ抽出部における残データ抽出アルゴリズムのフローチャートである。 同実施形態による比較結果出力部から出力される信号のデータ構造を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
まず本発明の実施形態において、改ざんを検出するための情報として使用する認証子について図１を用いて説明する。図１は、認証子による正真性判定の概要を示す図である。
認証子の目的は、データが正真であること、すなわち改ざんされていないことを証明することである。認証子生成側の装置では、ビット列であるデータと暗号鍵と初期ベクトルとから認証子を計算する。この認証子生成側の装置で生成された認証子を「原認証子」と記述する。また、認証子の具体的な計算方法は後述する。

認証子の特徴は、データと暗号鍵と初期ベクトルとに対して認証子が一意に計算されることである。データを少しでも変更すると、生成される認証子の値は変わる。異なるデータに対して同じ認証子が計算される確率は非常に小さく、認証子のビット長をＮとするとその確率は１／２^Ｎ−１であり、Ｎが大きい場合は認証子が偶然同じになる確率はゼロと見なして良い。この認証子の性質を使うと、データが正真であることを次のように証明できる。

すなわち、データ送信側Ａでは、データ送信側Ａの装置により、データ送信側Ａとデータ受信側Ｂしか知らない暗号鍵及び初期ベクトルを使ってデータから原認証子を計算し、データと計算した原認証子をデータ受信側Ｂに送る。データ受信側Ｂでは、データ受信側Ｂの装置により、データ送信側Ａから送られてきたデータと、手持ちの暗号鍵及び初期ベクトルとを使って認証子を計算する。データ送信側Ｂの装置において計算した認証子と、データ送信側Ａの装置により付加され、送られてきた原認証子とが等しければ、データが正真であると判定できる。もし、計算した認証子と送られてきた原認証子とが異なっていれば、データ送信側Ａから送信されたデータと、データ送信側Ｂが受信したデータは異なる、つまり途中で改ざんされたと判定できる。

認証子の使用においては、秘密情報である暗号鍵及び初期ベクトルの守秘が重要である。暗号鍵と初期ベクトルは、データ送信側Ａとデータ受信側Ｂだけが知っているように厳重に保管しなくてはならない。もし、暗号鍵と初期ベクトルの両方がデータ送信側Ａ及びデータ受信側Ｂ以外の第３者Ｍに知られてしまうと、その第３者Ｍは、偽のデータと知り得た暗号鍵及び初期ベクトルとから原認証子を計算し、それをデータ送信側Ａが送信したように偽ってデータ受信側Ｂに送ることができる。データ受信側Ｂでは、偽のデータから計算した認証子が同送されてきた原認証子と等しいため、これをデータ送信側Ａが送った正しいデータであると誤認することになってしまう。

次に、図２を用いて認証子の計算方法を詳細に説明する。図２は、認証子の計算方法を示す図である。
まず、認証子算出対象のデータを１２８ビットずつのブロックに分ける。同図において、データの先頭から順に分割されたブロックのデータを、分割データ１、分割データ２、…、分割データＫ（図２においては、Ｋ＝４）と記載している。なお、１２８ビットに満たないブロックが生じた場合は、パディング（詰め物）を行い、１２８ビットとする。パディングの方法としては、例えば、１２８ビットに足りないビットに０を詰める方法が挙げられる。また、ブロックのビット長が８で割り切れる場合は、次のような方法が挙げられる。つまり、１２８ビットへの不足分をｓビットとすると、ｓを８桁の２進数で表して、それを不足部分に詰める方法である。この場合、ブロックのビット長が１２８ビット丁度の場合は、すべて０を詰めたブロックを追加しておく。そうしないと、パディングのデータと本来のデータを区別できないからである。パディングの方法は他にもあるが、どのような方法を用いても認証子計算の本質は変わらない。

認証子の計算では、予め定めていた１２８ビットの初期ベクトルと、データの最初の１２８ビットである分割データ１とのビット毎の排他的論理和（ＸＯＲ)を取る。その結果を、予め定めていた暗号鍵を使ってcamelliaにより暗号化し、暗号化データ１を得る。この得られた暗号化データ１と、データの次の１２８ビットブロックである分割データ２とのビット毎のＸＯＲを取る。その結果を、暗号鍵を使ってcamelliaにより暗号化してする。以降は、データが尽きるまで同じ計算を繰り返す。つまり、初期値を２とするｋがＫとなるまで１ずつ増加させて、分割データｋと暗号化データ（ｋ−１）とのビット毎のＸＯＲを、暗号鍵を使ってcamelliaにより暗号化して暗号化データｋを生成する処理を繰り返す。最後に得られた暗号化データＫが認証子となる。
なお、camelliaは、（文献１）「128ビットブロック暗号camelliaアルゴリズム仕様書」，青木和麻呂他著，日本電信電話株式会社，三菱電機株式会社を参照のこと。

図３は、音声データに用いられるWAVE形式のデータ構造を示す。WAVE形式は、RIFFフォーマットとも呼ばれる。また、文献によってはWAVE形式をWAV形式と記すこともあるが、両者は同じものである。図３（ａ）に示すように、WAVE形式では、最初の４バイトに識別子「RIFF」が格納される。次の４バイトには、WAVE形式ファイル全体のファイルサイズがバイト単位で格納される。次の４バイトには、識別子「WAVE」が格納される。これ以降は、タグ、データ長及びデータの組が、任意の数だけ繰り返して設定される。
図３（ｂ）は、タグの種類を示す。タグには、必須のタグと無くても良いタグとがある。fmtタグとdataタグは必須である。factタグとLISTタグは無くても良い。特にLISTタグの場合、LISTタグに対応するデータには任意の情報を保存しても良いので、本実施形態の認証子を保存するのに好適である。以下、タグに付随するデータが設定されている領域を「データ設定領域」と記載する。また、タグがLISTである場合、LISTタグ、データ長、及び、データの組が設定されている領域を「LISTタグ領域」と記載する。

次に、図４〜図９を用いて、本発明の第１の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置について詳細に説明する。
図４は、第１の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１の構成を示すブロック図である。改ざん検出用認証子埋込装置１は、録音機器内に備えられていてもよく、録音機器に接続されるコンピュータ装置により実現されてもよい。改ざん検出用認証子埋込装置１は、暗号鍵入力部１１、初期ベクトル入力部１２、WAVE形式音声入力部１３、波形データ抽出部１４、第一認証子算出部１５、波形以外データ抽出部１６、第二認証子算出部１７、及び、LISTタグ領域追加部１８を備えて構成される。

暗号鍵入力部１１は、入力された暗号鍵を第一認証子算出部１５及び第二認証子算出部１７に出力し、初期ベクトル入力部１２は、入力された初期ベクトルを第一認証子算出部１５及び第二認証子算出部１７に出力する。WAVE形式音声入力部１３は、入力されたWAVE形式音声データ（以下、単に「WAVE形式音声」と記載する）を波形データ抽出部１４及び波形以外データ抽出部１６に出力する。

波形データ抽出部１４は、WAVE形式音声のdataタグに対応するデータ領域に保存されている波形データを抽出する。第一認証子算出部１５は、暗号鍵と、初期ベクトルと、波形データ抽出部１４により抽出された波形データとから、図２において説明した認証子計算方法により第一認証子を算出し、LISTタグ領域追加部１８に出力する。

波形以外データ抽出部１６は、WAVE形式音声のdataタグ以外のタグと、当該タグに続いて設定されているデータ長及びデータをまとめて抽出する。第二認証子算出部１７は、暗号鍵と、初期ベクトルと、波形以外データ抽出部１６により抽出された波形以外データとから、図２において説明した認証子計算方法により第二認証子を算出し、LISTタグ領域追加部１８に出力する。

LISTタグ領域追加部１８は、第一認証子算出部１５が算出した第一認証子と、第二認証子算出部１７が算出した第二認証子とを、LISTタグ領域のデータとしてWAVE形式音声に追加する。

次に、図４に示す第１の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置の処理を説明する。
まず、暗号鍵入力部１１に暗号鍵が入力され、初期ベクトル入力部１２に初期ベクトルが入力される。暗号鍵、初期ベクトルは、例えば、キーボードやボタンなどの図示しない入力手段により入力してもよく、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出したり、通信可能な他のコンピュータ装置から受信したりしてもよい。
さらに、WAVE形式音声入力部１３に、WAVE形式音声が入力される。WAVE形式音声は、例えば、録音機器が備える録音装置から受信するが、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出してもよい。
暗号鍵、初期ベクトル、及び、WAVE形式音声が入力されると、波形データ抽出部１４は、WAVE形式音声から波形データを抽出する。

図５は、波形データ抽出部１４における波形データ抽出アルゴリズムのフローチャートを示す。
WAVE形式音声入力部１３からWAVE形式音声が入力されると（ステップＳ１０５）、波形データ抽出部１４は、このWAVE形式音声から最初の４バイトを読出し、文字列「RIFF」であるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。文字列「RIFF」が読出されなかった場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、波形データ抽出部１４は、エラー終了する。

文字列「RIFF」が読出された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、波形データ抽出部１４は、WAVE形式音声から、文字列「RIFF」の次の４バイトであるファイル長を読出す（ステップＳ１１５）。さらに、波形データ抽出部１４は、WAVE形式音声からファイル長の次の４バイトを読出し、文字列「WAVE」であるか否かを判断する（ステップＳ１２０）。文字列「WAVE」が読出されなかった場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、波形データ抽出部１４は、エラー終了する。

文字列「RIFF」が読出された場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、波形データ抽出部１４は、WAVE形式音声から文字列「WAVE」の次の４バイトであるタグを読出し（ステップＳ１２５）、タグの次の４バイトであるデータ長をさらに読出す（ステップＳ１３０）。波形データ抽出部１４は、ステップＳ１２５において読出したタグが文字列「data」であるか否かを判定する（ステップＳ１３５）。タグが文字列「data」ではない場合（ステップＳ１３５：ＮＯ）、波形データ抽出部１４は、ステップＳ１３０において読出したデータ長の分だけ読み飛ばして（ステップＳ１４０）、ステップＳ１２５に戻り、WAVE形式音声から次のタグを読出す。

一方、タグが文字列「data」である場合（ステップＳ１３５：ＹＥＳ）、波形データ抽出部１４は、ステップＳ１３０において読出したデータ長の分だけ、当該データ長の次に設定されている波長データをWAVE形式音声から読出して、第一認証子算出部１５に出力すると、処理を終了する（ステップＳ１４０）。

第一認証子算出部１５は、図２において説明した認証子計算方法により、波形データ抽出部１４により抽出された波形データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部１１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部１２から出力された初期ベクトルとを用いて第一認証子を算出する。
続いて、波形以外データ抽出部１６は、WAVE形式音声から波形以外データを抽出する。

図６は、波形以外データ抽出部１６における波形以外データ抽出アルゴリズムのフローチャートである。
WAVE形式音声入力部１３からWAVE形式音声が入力されると（ステップＳ２０５）、波形以外データ抽出部１６は、このWAVE形式音声から最初の４バイトを読出し、文字列「RIFF」であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。文字列「RIFF」が読出されなかった場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、波形以外データ抽出部１６は、エラー終了する。

文字列「RIFF」が読出された場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、波形以外データ抽出部１６は、WAVE形式音声から文字列「RIFF」の次の４バイトであるファイル長を読出す（ステップＳ２１５）。さらに、波形以外データ抽出部１６は、WAVE形式音声からファイル長の次の４バイトを読出し、文字列「WAVE」であるか否かを判断する（ステップＳ２２０）。文字列「WAVE」が読出されなかった場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、波形以外データ抽出部１６は、エラー終了する。

文字列「RIFF」が読出された場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、波形以外データ抽出部１６は、WAVE形式音声から文字列「WAVE」の次の４バイトであるタグを読出す（ステップＳ２２５）。タグが読出せた場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）、波形以外データ抽出部１６は、WAVE形式音声からタグの次の４バイトであるデータ長を読出す（ステップＳ２３５）。波形以外データ抽出部１６は、ステップＳ２２５において読出したタグが文字列「data」であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。タグが文字列「data」である場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、波形以外データ抽出部１６は、ステップＳ２３５において読出したデータ長の分だけ読み飛ばして（ステップＳ２４５）、ステップＳ２２５に戻り、WAVE形式音声から次のタグを読出す。

一方、タグが文字列「data」ではない場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、波形以外データ抽出部１６は、ステップＳ２３５において読出したデータ長の分だけ、当該データ長の次に設定されているデータをWAVE形式音声から読出すと、ステップＳ２２５において読出したタグ、ステップＳ２３５において読出したデータ長、データ長の次から読出したデータを波形以外データとして内部に備える記憶部（図示せず）に保存する。なお、既に波形以外データが保存されていれば、その最後に追加して保存する。波形以外データ抽出部１６は、再び、ステップＳ２２５からの処理を繰り返す。
そして、波形以外データ抽出部１６は、ステップＳ２３０においてタグが読出せなかった場合、処理を終了して波形以外データを第二認証子算出部１７に出力する（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）。

図７は、図６に示す波形以外データ抽出アルゴリズムの実行により、最終的に得られる波形以外データの構造を示す図である。同図に示すように、波形以外データ抽出部１６により、タグ、データ長及びデータの組からなる波形以外データが抽出される。

第二認証子算出部１７は、図２において説明した認証子計算方法により、波形以外データ抽出部１６が抽出した波形以外データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部１１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部１２から出力された初期ベクトルとを用いて第二認証子を算出する。

続いて、LISTタグ領域追加部１８は、第一認証子算出部１５が生成した第一認証子と、第二認証子算出部１７が生成した第二認証子とを、LISTタグ領域のデータとしてWAVE形式音声に設定する。なお、WAVE形式音声入力部１３に入力されたWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていた場合には、そのLISTタグ領域内に第一認証子及び第二認証子を追加し、WAVE形式音声入力部１３に入力されたWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていなかった場合には、新たにLISTタグ領域を生成して第一認証子及び第二認証子を設定する。

図８は、LISTタグ領域追加部１８により第一認証子及び第二認証子が設定されたLISTタグ領域のデータ構造を示す図である。図８（ａ）は、WAVE形式音声入力部１３に入力された元のWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていた場合のLISTタグ領域のデータ構造を示す図であり、LISTタグ領域内のデータ設定領域には、元々設定されていたデータに追加して、第一認証子、第二認証子、及び、認証子フラグが設定されている。LISTタグ領域追加部１８は、元のLISTタグ領域のデータ長を、第一認証子、第二認証子、及び、認証子フラグのデータ長分だけ加算したデータ長に書き換え、さらに、WAVE形式音声全体のデータ長も書き換える。

図８（ｂ）は、WAVE形式音声入力部１３に入力された元のWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていなかった場合のLISTタグ領域のデータ構造を示す図であり、データ設定領域に第一認証子、第二認証子、及び、認証子フラグを設定したLISTタグ領域が元のWAVE形式音声に追加される。LISTタグ領域追加部１８は、LISTタグ領域の追加に伴い、WAVE形式音声全体のデータ長も書き換える。

図９は、図８に示す認証子フラグのデータ構造を示す図である。認証子フラグは、第Ｎ認証子（Ｎは一、二、三、四）が存在するかどうかを表現するものであり、第一認証子〜第四認証子に対応するビットを順に並べた１バイトのデータである。第Ｎ認証子に対応する第Ｎ認証子フラグが「０」であれば、第Ｎ認証子は無し、「１」であれば第Ｎ認証子が有りを意味する。従って、第一認証子及び第二認証子をLISTタグ領域に設定した場合、第一認証子フラグ、第二認証子フラグには「１」、第三認証子フラグ、第四認証子フラグには「０」が設定される。なお、第三認証子、第四認証子が生成される場合については後述する。

LISTタグ領域追加部１８から出力されるWAVE形式音声は、上記のように、改ざん検出用認証子が埋め込まれたWAVE形式音声となる。

次に、本発明の第２の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置について説明する。
図１０は、第２の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ａの構成を示すブロック図である。本実施形態において、図４に示す第１の実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１０に示す本実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１ａが、図４に示す第１の実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１と異なる点は、録音日時入力部２１及び第三認証子算出部２２が追加されている点、LISTタグ領域追加部１８に代えて、LISTタグ領域追加部２３が備えられている点である。以下、第１の実施形態との差分について説明する。

録音日時入力部２１は、入力された録音日時データを第三認証子算出部２２に出力する。録音日時データとは、WAVE形式音声入力部１３に入力されたWAVE形式音声データの音声が録音された日時を示すデータである。第三認証子算出部２２は、暗号鍵と、初期ベクトルと、録音日時データとから、図２において説明した認証子計算方法により第三認証子を算出し、LISTタグ領域追加部２３に出力する。LISTタグ領域追加部２３は、第一認証子と、第二認証子と、第三認証子と、録音日時とを、LISTタグ領域のデータとしてWAVE形式音声へ追加する。
なお、本実施形態においては、暗号鍵入力部１１は、暗号鍵を第三認証子算出部２２にも出力し、同様に、初期ベクトル入力部１２は、初期ベクトルを第三認証子算出部２２にも出力する。

次に、第２の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ａの処理を説明する。本実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ａの暗号鍵入力部１１、初期ベクトル入力部１２、WAVE形式音声入力部１３、波形データ抽出部１４、第一認証子算出部１５、波形以外データ抽出部１６、及び、第二認証子算出部１７は、第１の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１と同様の処理を行なう。さらに、本実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ａは、以下の処理を行なう。

録音日時入力部２１には、録音日時データが入力される。録音日時データは、例えば、録音機器から取得してもよく、キーボードやボタンなどの図示しない入力手段により入力してもよい。

第三認証子算出部２２は、図２において説明した認証子計算方法により、録音日時入力部２１に入力された録音日時データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部１１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部１２から出力された初期ベクトルとを用いて第三認証子を算出する。

LISTタグ領域追加部２３は、第一認証子算出部１５が生成した第一認証子と、第二認証子算出部１７が生成した第二認証子と、第三認証子算出部２２が生成した第三認証子と、録音日時入力部２１に入力された録音日時とを、LISTタグ領域のデータとしてWAVE形式音声へ追加する。

図１１は、LISTタグ領域追加部２３により第一認証子、第二認証子、第三認証子、及び、録音日時データが設定されたLISTタグ領域のデータ構造を示す図である。図１１（ａ）は、WAVE形式音声入力部１３に入力された元のWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていた場合のLISTタグ領域のデータ構造を示す図であり、LISTタグ領域内のデータ設定領域に、元々設定されていたデータに追加して、第一認証子、第二認証子、録音日時、第三認証子、及び、認証子フラグが設定されている。LISTタグ領域追加部２３は、元のLISTタグ領域のデータ長を、第一認証子、第二認証子、録音日時、第三認証子、及び、認証子フラグのデータ長分だけ加算したデータ長に書き換え、さらに、WAVE形式音声全体のデータ長も書き換える。

図１１（ｂ）は、WAVE形式音声入力部１３に入力された元のWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていなかった場合のLISTタグ領域のデータ構造を示す図であり、データ設定領域に第一認証子、第二認証子、録音日時、第三認証子、及び、認証子フラグを設定したLISTタグ領域が元のWAVE形式音声に追加される。LISTタグ領域追加部２３は、LISTタグ領域の追加に伴い、WAVE形式音声全体のデータ長も書き換える。

なお、録音日時データは、西暦４バイト、月２バイト、日２バイト、時２バイト、分２バイト、秒２バイトからなる１４バイトのデータである。
また、同図における認証子フラグは、図９に示す認証子フラグのデータ構造を用いる。本実施形態では、第一認証子フラグ、第二認証子フラグ、及び、第三認証子フラグに「１」が設定され、第四認証子フラグには「０」が設定される。
LISTタグ領域追加部２３から出力されるWAVE形式音声は、上記のように、改ざん検出用認証子が埋め込まれたWAVE形式音声となる。

次に、本発明の第３の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置について説明する。
図１２は、第３の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ｂの構成を示すブロック図である。本実施形態において、図１０に示す第２の実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１ａと同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図１２に示す本実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１ｂが、図１０に示す第２の実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１ａと異なる点は、録音場所入力部３１及び第四認証子算出部３２が追加されている点、LISTタグ領域追加部２３に代えてLISTタグ領域追加部３３が備えられている点である。以下、第２の実施形態との差分について説明する。

録音場所入力部３１は、入力された録音場所データを第四認証子算出部３２に出力する。録音場所データとは、WAVE形式音声入力部１３に入力されたWAVE形式音声データの録音場所を示すデータである。録音場所は例えばＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて取得する。第四認証子算出部３２は、暗号鍵と、初期ベクトルと、録音日時データとから、図２において説明した認証子計算方法により第四認証子を算出し、LISTタグ領域追加部３３に出力する。LISTタグ領域追加部３３は、第一認証子と、第二認証子と、第三認証子と、第四認証子と、録音日時と、録音場所とを、LISTタグ領域のデータとしてWAVE形式音声へ追加する。
なお、本実施形態において、暗号鍵入力部１１は、暗号鍵を第四認証子算出部３２にも出力し、同様に、初期ベクトル入力部１２は、初期ベクトルを第四認証子算出部３２にも出力する。

次に、第３の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ｂの処理を説明する。本実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ｂの暗号鍵入力部１１、初期ベクトル入力部１２、WAVE形式音声入力部１３、波形データ抽出部１４、第一認証子算出部１５、波形以外データ抽出部１６、第二認証子算出部１７、録音日時入力部２１、及び、第三認証子算出部２２は、第２の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ａと同様の処理を行なう。さらに、本実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ｂは、以下の処理を行なう。

録音場所入力部３１は、録音場所データが入力される。録音場所データは、例えば、録音機器が備えるＧＰＳにより取得される。第四認証子算出部３２は、図２において説明した認証子計算方法により、録音場所入力部３１から入力された録音場所データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部１１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部１２から出力された初期ベクトルとを用いて第四認証子を算出する。

LISTタグ領域追加部３３は、第一認証子算出部１５が生成した第一認証子と、第二認証子算出部１７が生成した第二認証子と、第三認証子算出部２２が生成した第三認証子と、第四認証子算出部３２が生成した第四認証子と、録音日時入力部２１に入力された録音日時データと、録音場所入力部３１に入力された録音場所データとを、LISTタグ領域のデータとしてWAVE形式音声へ追加する。

図１３は、LISTタグ領域追加部３３により第一認証子、第二認証子、第三認証子、第四認証子、録音日時データ、及び、録音場所データが設定されたLISTタグ領域のデータ構造を示す図である。図１３（ａ）は、WAVE形式音声入力部１３に入力された元のWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていた場合のLISTタグ領域のデータ構造を示す図であり、LISTタグ領域内のデータ設定領域に、元々設定されていたデータに追加して、第一認証子、第二認証子、録音日時、第三認証子、録音場所、第四認証子、及び、認証子フラグが設定されている。LISTタグ領域追加部３３は、元のLISTタグ領域のデータ長を、第一認証子、第二認証子、録音日時、第三認証子、録音場所、第四認証子、及び、認証子フラグのデータ長分だけ加算したデータ長に書き換え、さらに、WAVE形式音声全体のデータ長も書き換える。

図１３（ｂ）は、WAVE形式音声入力部１３に入力された元のWAVE形式音声にLISTタグ領域が含まれていなかった場合のLISTタグ領域のデータ構造を示す図であり、データ設定領域に第一認証子、第二認証子、録音日時、第三認証子、録音場所、第四認証子、及び、認証子フラグを設定したLISTタグ領域が元のWAVE形式音声に追加される。LISTタグ領域追加部３３は、LISTタグ領域の追加に伴い、WAVE形式音声全体のデータ長も書き換える。

なお、録音場所は、東経西経１バイト、度３バイト、分２バイト、秒２バイト、北緯南緯１バイト、度３バイト、分２バイト、秒２バイトからなる１６バイトのデータである。
また、同図における認証子フラグは、図９に示す認証子フラグのデータ構造を用いる。本実施形態では、第一認証子フラグ、第二認証子フラグ、第三認証子フラグ、及び、第四認証子フラグに「１」が設定される。
LISTタグ領域追加部３３から出力されるWAVE形式音声は、上記のように、改ざん検出用認証子が埋め込まれたWAVE形式音声となる。

図１４は、図２に示す認証子の計算方法において、camelliaの代わりにＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）を使用した場合を説明する図である。認証子の計算において、初期ベクトルと分割データ１との排他的論理から暗号化データ１を算出する際、及び、暗号化データ（ｋ−１）と分割データｋ（ｋは２以上Ｋ以下）との排他的論理から暗号化データｋを算出する際に、図２においては、camelliaを使用するのに対し、図１４においては、ＡＥＳを使用している。ＡＥＳはcamelliaと同じ１２８ビットブロック暗号であり、使用できる暗号鍵の種類もcamelliaと同じ１２８／１９２／２５６ビットである。従って、camelliaはそのままＡＥＳと入れ替えることができる。
つまり、第一認証子算出部１５が第一認証子を、第二認証子算出部１７が第二認証子を、第三認証子算出部２２が第三認証子を、第四認証子算出部３２が第四認証子を算出する際、図２に示す認証子の算出方法に代えて、図１４に示す認証子の算出方法を用いることができる。
なお、ＡＥＳは、（文献２）仕様書，“Announcing the ADVANCED ENCRYPTION STANDARD(AES)”, Federal Information Processing Standards Publication 197, November 26 2001を参照のこと。

次に、認証子が付加されたWAVE形式音声の改ざんを検出する改ざん検出装置５について説明する。本実施形態の改ざん検出装置５は、第１〜第３の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１，１ａ，１ｂによって認証子が付加されたWAVE形式音声いずれについても改ざんの有無を検証することができる。以下では、改ざん検出用認証子埋込装置１，１ａ，１ｂは、第一認証子〜第四認証子の算出に、図２に示す認証子計算方法を使用しているものとして説明する。

図１５は、本実施形態による改ざん検出装置５の構成を示すブロック図である。同図において、改ざん検出装置５は、暗号鍵入力部５１、初期ベクトル入力部５２、WAVE形式音声入力部５３、波形データ抽出部５４、残データ抽出部５５、認証子フラグ抽出部５６、認証子フラグ出力部５７、記録済第一認証子抽出部５８、記録済第二認証子抽出部５９、記録済第三認証子抽出部６０、記録済第四認証子抽出部６１、記録済録音日時抽出部６２、記録済録音場所抽出部６３、第一認証子算出部６４、第二認証子算出部６５、第三認証子算出部６６、第四認証子算出部６７、第一認証子比較部６８、第二認証子比較部６９、第三認証子比較部７０、第四認証子比較部７１、及び、比較結果出力部７２を備えて構成される。

暗号鍵入力部５１は入力された暗号鍵を第一認証子算出部６４、第二認証子算出部６５、第三認証子算出部６６及び第四認証子算出部６７に出力し、初期ベクトル入力部５２は入力された初期ベクトルを第一認証子算出部６４、第二認証子算出部６５、第三認証子算出部６６及び第四認証子算出部６７に出力する。WAVE形式音声入力部５３は、入力されたWAVE形式音声を認証子フラグ抽出部５６に出力する。

認証子フラグ抽出部５６は、WAVE形式音声から認証子フラグを読出し、読出した認証子フラグの設定内容から、第Ｎ認証子の有無を判断すると、WAVE形式音声及びＮ認証子の有無を各出力する。認証子フラグ出力部５７は、認証子フラグ抽出部５６によりWAVE形式音声から読出された認証子フラグをディスプレイに表示するなどして出力する。

記録済第一認証子抽出部５８は、WAVE形式音声から第一認証子を抽出する。記録済第二認証子抽出部５９は、WAVE形式音声から第二認証子を抽出する。記録済第三認証子抽出部６０は、WAVE形式音声から第三認証子を抽出する。記録済第四認証子抽出部６１は、WAVE形式音声から第四認証子を抽出する。

波形データ抽出部５４は、WAVE形式音声のdataタグのデータ領域に保存されている波形データを抽出する。残データ抽出部５５は、WAVE形式音声から波形データとLISTタグ領域のデータ以外を抽出する。記録済録音日時抽出部６２は、WAVE形式音声から録音日時データを抽出する。記録済録音場所抽出部６３は、WAVE形式音声から録音場所データを抽出する。

第一認証子算出部６４は、暗号鍵と、初期ベクトルと、波形データとから第一認証子を算出し、第一認証子比較部６８に出力する。第二認証子算出部６５は、暗号鍵と、初期ベクトルと、波形以外データとから第二認証子を算出し、第二認証子比較部６９に出力する。第三認証子算出部６６は、暗号鍵と、初期ベクトルと、録音日時データとから第三認証子を算出し、第三認証子比較部７０に出力する。第四認証子算出部６７は、暗号鍵と、初期ベクトルと、録音場所データとから第四認証子を算出し、第四認証子比較部７１に出力する。

第一認証子比較部６８は、第一認証子算出部６４により算出された第一認証子と、記録済第一認証子抽出部５８によりWAVE形式音声から抽出された第一認証子とを比較し、正当性を判断する。第二認証子比較部６９は、第二認証子算出部６５により算出された第二認証子と、記録済第二認証子抽出部５９によりWAVE形式音声から抽出された第二認証子とを比較し、正当性を判断する。第三認証子比較部７０は、第三認証子算出部６６により算出された第三認証子と、記録済第三認証子抽出部６０によりWAVE形式音声から抽出された第三認証子とを比較し、正当性を判断する。第四認証子比較部７１は、第四認証子算出部６７により算出された第四認証子と、記録済第四認証子抽出部６１によりWAVE形式音声から抽出された第四認証子とを比較し、正当性を判断する。比較結果出力部７２は、第一認証子比較部６８、第二認証子比較部６９、第三認証子比較部７０、及び、第四認証子比較部７１による正当性判断結果を出力する。

次に、本実施形態による改ざん検出装置５の処理を説明する。
まず、暗号鍵入力部５１に暗号鍵が入力され、初期ベクトル入力部５２に初期ベクトルが入力される。例えば、キーボードやボタンなどの図示しない入力手段により入力された暗号鍵、初期ベクトルが暗号鍵入力部５１、初期ベクトル入力部５２に入力されてもよく、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出した、あるいは、通信可能な他のコンピュータ装置から受信した暗号鍵、初期ベクトルが入力されてもよい。
一方、WAVE形式音声入力部５３には、WAVE形式音声が入力される。例えば、WAVE形式音声入力部５３は、WAVE形式音声を他の装置から受信してもよく、コンピュータ読み取り可能な記録媒体から読出してもよい。

続いて、波形データ抽出部５４は、WAVE形式音声入力部５３に入力されたWAVE形式音声からdataタグにより示されるデータ領域に保存されている波形データを抽出する。波形データ抽出部５４において実行される波形データ抽出のアルゴリズムは、図５に示す波形データ抽出部１４における波形データ抽出アルゴリズムと同様である。
次に、残データ抽出部５５は、WAVE形式音声入力部５３に入力されたWAVE形式音声から波形データ及びLISTタグ領域以外のデータを抽出する。

図１６は、残データ抽出部５５における残データ抽出アルゴリズムのフローチャートを示す。
残データ抽出部５５に、WAVE形式音声入力部５３からWAVE形式音声が入力された後（ステップＳ３０５）、残データ抽出部５５は、このWAVE形式音声から最初の４バイトを読出し、文字列「RIFF」であるか否かを判断する（ステップＳ３１０）。文字列「RIFF」が読出されなかった場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、残データ抽出部５５は、エラー終了する。

文字列「RIFF」が読出された場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、残データ抽出部５５は、WAVE形式音声から文字列「RIFF」の次の４バイトであるファイル長を読出す（ステップＳ３１５）。さらに、残データ抽出部５５は、WAVE形式音声からファイル長の次の４バイトを読出し、文字列「WAVE」であるか否かを判断する（ステップＳ３２０）。文字列「WAVE」が読出されなかった場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、残データ抽出部５５は、エラー終了する。

文字列「RIFF」が読出された場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、残データ抽出部５５は、WAVE形式音声から文字列「WAVE」の次の４バイトであるタグを読出す（ステップＳ３２５）。タグが読出せた場合（ステップＳ３３０：ＮＯ）、残データ抽出部５５は、WAVE形式音声からタグの次の４バイトであるデータ長を読出す（ステップＳ３３５）。残データ抽出部５５は、ステップＳ３２５において読出したタグが文字列「data」であるか否かを判定する（ステップＳ３４０）。タグが文字列「data」である場合（ステップＳ３４０：ＹＥＳ）、残データ抽出部５５は、ステップＳ３３５において読出したデータ長の分だけ読み飛ばして（ステップＳ３４５）、ステップＳ３２５に戻り、WAVE形式音声から次のタグを読出す。

一方、タグが文字列「data」ではない場合（ステップＳ３４０：ＮＯ）、残データ抽出部５５は、ステップＳ３２５において読出したタグが文字列「LIST」であるかどうかを判定する（ステップＳ３５０）。タグが文字列「LIST」である場合、残データ抽出部５５は、現在のタグに対応しているデータ領域の最終バイトを読出す（ステップＳ３５５）。最終バイトが図９に示す認証子フラグ形式であり、かつ、ステップＳ３３５において読出したデータ長が、認証子フラグにより存在が示されている第Ｎ認証子（Ｎは、一、二、三、四）のデータ長の合計と、存在が示されている第Ｎ認証子（Ｎは、三、四）に対応したデータのデータ長の合計とを加算したデータ長よりも大きい場合かを判断する（ステップＳ３６０）。

例えば、第一認証子、第二認証子、第三認証子、第四認証子、録音日時データ、録音場所データそれぞれのデータ長をＬ１，Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６とする。このとき、データ領域の最終バイトが認証子フラグ形式であり、認証子フラグに第一認証子フラグ、第二認証子フラグ、第三認証子フラグ、第四認証子フラグの全てが「１」であった場合、ステップＳ３３５において読出したデータ長が、第一認証子、第二認証子、第三認証子、第四認証子のデータ長の合計（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４）と、第三認証子フラグに対応した録音日時データのデータ長、第四認証子フラグに対応した録音場所データのデータ長の合計（Ｌ５＋Ｌ６）との総和（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６）よりも大きいかを判断する。また、データ領域の最終バイトが認証子フラグ形式であり、認証子フラグに第一認証子フラグ、第二認証子フラグ、第三認証子フラグに「１」が、第四認証子フラグに「０」が設定されていた場合、ステップＳ３３５において読出したデータ長が、第一認証子、第二認証子、第三認証子のデータ長の合計（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３）と、第三認証子フラグに対応した録音日時データ長（Ｌ５）との総和（Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ５）よりも大きいかを判断する。

ステップＳ３６０においてＹＥＳと判断された場合、残データ抽出部５５は、認証子フラグにより存在していることが示されている第Ｎ認証子（Ｎは、一、二、三、四）のデータ長の合計と、第Ｎ認証子（Ｎは、三、四）に対応したデータのデータ長の合計と、認証子フラグ長「１」との総計を、ステップＳ３３５において読出したデータ長から減じた長さ（以下、「読出しデータ長」と記載）分のデータをデータ領域の最初から読出す。残データ抽出部５５は、LISTタグと、読出しデータ長と、データ領域から読出しデータ長分読出したデータとの組を自身の備える記憶部に保存し（ステップＳ３６５）、ステップＳ３２５の処理に戻る。なお、既に残データが保存されていれば、その最後に追加して保存する。

ステップＳ３６０においてＮＯと判断された場合、つまり、最終バイトが認証子フラグ形式でないか、あるいは、ステップＳ３３５において読出したデータ長が、認証子フラグにより存在していることが示されている第Ｎ認証子（Ｎは、一、二、三、四）のデータ長の合計と、第Ｎ認証子（Ｎは、三、四）に対応したデータのデータ長の合計との総和よりも小さい場合（ステップＳ３６０：ＮＯ）、残データ抽出部５５は、ステップＳ３３５において読出したデータ長分のデータをデータ領域から読出し、LISTタグとデータ長と読出したデータとの組を自身の備える記憶部に保存し（ステップＳ３７０）、ステップＳ３２５の処理に戻る。なお、既に残データが保存されていれば、その最後に追加して保存する。

タグが文字列「data」でも文字列「LIST」でもない場合は（ステップＳ３４０：ＮＯ、または、ステップＳ３５０：ＮＯ）、残データ抽出部５５は、ステップＳ３３５において読出したデータ長分のデータをデータ領域から読出し、タグとデータ長と読出したデータの組を自身の備える記憶部に保存し（ステップＳ３７５）、ステップＳ３２５の処理に戻る。
そして、残データ抽出部５５は、ステップＳ３３０においてタグが読出せなかった場合、処理を終了して残データを第二認証子算出部６５に出力する（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）。

続いて、認証子フラグ抽出部５６は、WAVE形式音声入力部５３に入力されたWAVE形式音声からLISTタグを抽出し、LISTタグのデータ領域から最終バイトすなわち認証子フラグ（図９）を読出す。認証子フラグ出力部５７は、認証子フラグ抽出部５６により抽出された認証子フラグをディスプレイに表示するなどして出力する。出力された認証子フラグにより、ユーザは第Ｎ認証子の有無を把握することができる。

さらに、記録済第一認証子抽出部５８、記録済第二認証子抽出部５９、記録済第三認証子抽出部６０、記録済第四認証子抽出部６１、記録済録音日時抽出部６２、記録済録音場所抽出部６３は、認証子フラグより存在することが示されている第Ｎ認証子、または、その存在する第Ｎ認証子に対応するデータ（第三認証子であれば録音日時データ、第四認証子であれば録音場所データ）を、図１３に示すLISTタグのデータ領域内の構造の順に読み出すことにより、記録済認証子、記録済録音日時、記録済録音場所をWAVE形式音声から抽出する。

つまり、第一認証子フラグに「１」が設定されている場合、記録済第一認証子抽出部５８は、WAVE形式音声のLISTタグのデータ領域から第一認証子を読出す。第二認証子フラグに「１」が設定されている場合、記録済第二認証子抽出部５９は、WAVE形式音声のLISTタグのデータ領域から第二認証子を読出す。第三認証子フラグに「１」が設定されている場合、記録済録音日時抽出部６２は録音日時データを、記録済第三認証子抽出部６０は第三認証子をWAVE形式音声のLISTタグのデータ領域から読出す。第四認証子フラグに「１」が設定されている場合、記録済録音場所抽出部６３は録音場所データを、記録済第四認証子抽出部６１は第四認証子をWAVE形式音声のLISTタグのデータ領域から読出す。

続いて第一認証子算出部６４は、図２において説明した認証子計算方法により、波形データ抽出部５４が抽出した波形データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部５１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部５２から出力された初期ベクトルとを用いて第一認証子を算出する。
第二認証子算出部６５は、図２において説明した認証子計算方法により、残データ抽出部５５が抽出した残データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部５１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部５２から出力された初期ベクトルとを用いて第二認証子を算出する。
第三認証子算出部６６は、図２において説明した認証子計算方法により、記録済録音日時抽出部６２が抽出した記録済録音日時データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部５１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部５２から出力された初期ベクトルとを用いて第三認証子を算出する。
第四認証子算出部６７は、図２において説明した認証子計算方法により、記録済録音場所抽出部６３が抽出した記録済録音場所データを認証子算出対象のデータとし、暗号鍵入力部５１から出力された暗号鍵と、初期ベクトル入力部５２から出力された初期ベクトルとを用いて第四認証子を算出する。

第一認証子比較部６８は、記録済第一認証子抽出部５８によりWAVE形式音声から抽出された第一認証子と、第一認証子算出部６４により算出された第一認証子とを比較し、一致するか否かの比較結果を比較結果出力部７２に出力する。
第二認証子比較部６９は、記録済第二認証子抽出部５９によりWAVE形式音声から抽出された第二認証子と、第二認証子算出部６５により算出された第二認証子とを比較し、一致するか否かの比較結果を比較結果出力部７２に出力する。
第三認証子比較部７０は、記録済第三認証子抽出部６０によりWAVE形式音声から抽出された第三認証子と第三認証子算出部６６により算出された第三認証子と、を比較し、一致するか否かの比較結果を比較結果出力部７２に出力する。
第四認証子比較部７１は、記録済第四認証子抽出部６１によりWAVE形式音声から抽出された第四認証子と、第四認証子算出部６７により算出された第四認証子とを比較し、一致するか否かの比較結果を比較結果出力部７２に出力する。

比較結果出力部７２は、第一認証子比較部６８、第二認証子比較部６９、第三認証子比較部７０、第四認証子比較部７１による比較結果をディスプレイに出力する。
図１７は、比較結果出力部７２により比較結果として出力される信号のデータ構造を示す図である。同図に示すように、第一認証子比較結果には第一認証子比較部６８による第一認証子の比較結果が、第二認証子比較結果には第二認証子比較部６９による第二認証子の比較結果が、第三認証子比較結果には第三認証子比較部７０による第三認証子の比較結果が、第四認証子比較結果には第四認証子比較部７１による第四認証子の比較結果が設定され、一致する場合は「１」を、異なる場合、あるいは、記録済認証子が存在しない場合は「０」を出力する。

図１５に示す改ざん検出装置５の利用者は、認証子フラグ出力部５７によって出力された認証子フラグと、比較結果出力部７２により出力された比較結果とから、改ざん検出装置５に入力されたWAVE形式音声について以下の情報を知ることが可能になる。
つまり、第一認証子フラグが「１」、かつ、第一認証子比較結果が「１」の場合は、入力されたWAVE形式音声の波形データは認証子の埋込後改ざんされていない。
第一認証子フラグが「０」、あるいは、第一認証子比較結果が「０」の場合は、入力されたWAVE形式音声の波形データは認証子の埋込後改ざんされている。
第二認証子フラグが「１」、かつ、第二認証子比較結果が「１」の場合は、入力されたWAVE形式音声の波形以外のデータは認証子の埋込後改ざんされていない。
第二認証子フラグが「０」、あるいは、第二認証子比較結果が「０」の場合は、入力されたWAVE形式音声の波形以外のデータは認証子の埋込後改ざんされている。
第三認証子フラグが「１」、かつ、第三認証子比較結果が「１」の場合は、入力されたWAVE形式音声の録音日時は認証子の埋込後改ざんされていない。
第三認証子フラグが「０」、あるいは、第三認証子比較結果が「０」の場合は、入力されたWAVE形式音声の録音日時は認証子の埋込後改ざんされているか、もともと記録されていない。
第四認証子フラグが「１」、かつ、第四認証子比較結果が「１」の場合は、入力されたWAVE形式音声の録音場所は認証子の埋込後改ざんされていない。
第四認証子フラグが「０」、あるいは、第四認証子比較結果が「０」の場合は、入力されたWAVE形式音声の録音場所は認証子の埋込後改ざんされているか、もともと記録されていない。

なお、上記においては、第１〜第３の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１ａ、１ｂ、１ｃが、第一認証子〜第四認証子の算出に、図２に示す認証子計算方法を使用しているものとして説明したが、図１４に示す認証子計算方法を使用した場合、第一認証子算出部６４、第二認証子算出部６５、第三認証子算出部６６、第四認証子算出部６７も図１４に示す認証子計算方法を使用する。
また、上記においては第一認証子、第二認証子、第三認証子、第四認証子の算出に同一の暗号鍵及び初期ベクトを用いているが、それぞれ異なる暗号鍵及び初期ベクトルを用いてもよい。

なお、改ざん検出装置５が、第１の実施形態による改ざん検出用認証子埋込装置１により、第一認証子、第二認証子及び認証子フラグが付加されたWAVE形式音声についてのみ改ざん検出を行なう場合、記録済第三認証子抽出部６０、記録済第四認証子抽出部６１、記録済録音日時抽出部６２、記録済録音場所抽出部６３、第三認証子算出部６６、第四認証子算出部６７、第三認証子比較部７０、第四認証子比較部７１を備えずに構成することができる。

上記実施形態の改ざん検出用認証子埋込装置１、１ａ、１ｂでは、音声データを劣化させることなく、WAVE形式音声に正真性保証用の認証子を挿入することが可能となる。また、上記実施形態の改ざん検出装置５では、WAVE形式音声に挿入された認証子をチェックすることにより、音声データおよびメタデータ（録音日時や録音場所）の正真性を保証することが可能となる。本実施形態では、暗号鍵と初期ベクトルを知る者以外は、WAVE形式音声およびメタデータを改ざんし、それが改ざんしていないように偽造することは困難であるので、偽造攻撃に対して安全である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、改ざん検出用認証子埋込装置１、１ａ、１ｂ及び改ざん検出装置５の各部は、専用のハードウェア（例えば、ワイヤードロジック等）により実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央処理装置）により構成され、各部の機能を実現するためのプログラムをメモリからロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。また、改ざん検出用認証子埋込装置１、１ａ、１ｂ及び改ざん検出装置５の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、改ざん検出用認証子埋込装置１、１ａ、１ｂ及び改ざん検出装置５の各部に必要な処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体ないしは伝送波）、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１、１ａ、１ｂ…改ざん検出用認証子埋込装置
１１…暗号鍵入力部
１２…初期ベクトル入力部
１３…WAVE形式音声入力部
１４…波形データ抽出部
１５…第一認証子算出部
１６…波形以外データ抽出部
１７…第二認証子算出部
１８、２３、３３…LISTタグ領域追加部（追加部）
２１…録音日時入力部
２２…第三認証子算出部
３１…録音場所入力部
３２…第四認証子算出部
５…改ざん検出装置
５１…暗号鍵入力部
５２…初期ベクトル入力部
５３…WAVE形式音声入力部
５４…波形データ抽出部
５５…残データ抽出部
５６…認証子フラグ抽出部
５７…認証子フラグ出力部
５８…記録済第一認証子抽出部
５９…記録済第二認証子抽出部
６０…記録済第三認証子抽出部
６１…記録済第四認証子抽出部
６２…記録済録音日時抽出部
６３…記録済録音場所抽出部
６４…第一認証子算出部
６５…第二認証子算出部
６６…第三認証子算出部
６７…第四認証子算出部
６８…第一認証子比較部
６９…第二認証子比較部
７０…第三認証子比較部
７１…第四認証子比較部
７２…比較結果出力部

Claims (13)

1. 音声データから録音された音声の波形データを抽出する波形データ抽出部と、
   前記音声データから前記波形データを除いた所定のデータを抽出する波形以外データ抽出部と、
   前記波形データ抽出部により抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出部と、
   前記波形以外データ抽出部により抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出部と、
   前記第一認証子算出部により算出された前記第一認証子と、前記第二認証子算出部により算出された前記第二認証子とを前記音声データに追加する追加部と、
   を備えることを特徴とする改ざん検出用認証子埋込装置。
2. 前記録音された音声の録音日時を示す録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出部をさらに備え、
   前記追加部は、前記録音日時データと、第三認証子算出部により算出された前記第三認証子とをさらに前記音声データに追加する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の改ざん検出用認証子埋込装置。
3. 前記録音された音声の録音場所を示す録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出部をさらに備え、
   前記追加部は、前記録音場所データと、前記第四認証子算出部により算出された前記第四認証子とをさらに前記音声データに追加する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の改ざん検出用認証子埋込装置。
4. 前記暗号アルゴリズムは、camelliaまたはＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかの項に記載の改ざん検出用認証子埋込装置。
5. 前記音声データから第一認証子を抽出する記録済第一認証子抽出部と、
   前記音声データから第二認証子を抽出する記録済第二認証子抽出部と、
   音声データから波形データを抽出する波形データ抽出部と、
   前記音声データから前記波形データ、前記第一認証子、及び、前記第二認証子を除いた所定のデータを抽出する残データ抽出部と、
   前記波形データ抽出部により抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出部と、
   前記残データ抽出部により抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出部と、
   前記記録済第一認証子抽出部により抽出された前記第一認証子と、前記第一認証子算出部により算出された前記第一認証子とを比較する第一認証子比較部と、
   前記記録済第二認証子抽出部により抽出された前記第二認証子と、前記第二認証子算出部により算出された前記第二認証子とを比較する第二認証子比較部と、
   前記第一認証子比較部、及び、前記第二認証子比較部による比較結果を出力する比較結果出力部と、
   を備えることを特徴とする改ざん検出装置。
6. 前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音日時データを抽出する記録済録音日時抽出部と、
   前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音場所データを抽出する記録済録音場所抽出部と、
   前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから第三認証子を抽出する記録済第三認証子抽出部と、
   前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから第四認証子を抽出する記録済第四認証子抽出部と、
   前記記録済録音日時抽出部により抽出された前記録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出部と、
   前記記録済録音場所抽出部により抽出された前記録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出部と、
   前記記録済第三認証子抽出部により抽出された前記第三認証子と、前記第三認証子算出部により算出された前記第三認証子とを比較する第三認証子比較部と、
   前記記録済第四認証子抽出部により抽出された前記第四認証子と、前記第四認証子算出部により算出された前記第四認証子とを比較する第四認証子比較部とをさらに備え、
   前記残データ抽出部は、前記音声データから前記波形データ、前記録音日時データ、及び、前記録音場所データを除いた前記所定のデータを抽出し、
   前記比較結果出力部は、前記第一認証子比較部、前記第二認証子比較部、前記第三認証子比較部、及び、前記第四認証子比較部による比較結果を出力する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の改ざん検出装置。
7. 改ざん検出用認証子埋込装置に用いられる改ざん検出用認証子埋込方法であって、
   波形データ抽出部が、音声データから録音された音声の波形データを抽出する波形データ抽出過程と、
   波形以外データ抽出部が、前記音声データから前記波形データを除いた所定のデータを抽出する波形以外データ抽出過程と、
   第一認証子算出部が、前記波形データ抽出過程において抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出過程と、
   第二認証子算出部が、前記波形以外データ抽出過程において抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出過程と、
   追加部が、前記第一認証子算出過程において算出された前記第一認証子と、前記第二認証子算出過程において算出された前記第二認証子とを前記音声データに追加する追加過程と、
   を有することを特徴とする改ざん検出用認証子埋込方法。
8. 第三認証子算出部が、前記録音された音声の録音日時を示す録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出過程をさらに有し、
   前記追加過程において、前記追加部が、前記録音日時データと、第三認証子算出過程において算出された前記第三認証子とをさらに前記音声データに追加する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の改ざん検出用認証子埋込方法。
9. 第四認証子算出部が、前記録音された音声の録音場所を示す録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出過程をさらに有し、
   前記追加過程において、前記追加部が、前記録音場所データと、前記第四認証子算出過程において算出された前記第四認証子とをさらに前記音声データに追加する、
   ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の改ざん検出用認証子埋込方法。
10. 改ざん検出装置に用いられる改ざん検出方法であって、
    記録済第一認証子抽出部が、前記音声データから第一認証子を抽出する記録済第一認証子抽出過程と、
    記録済第二認証子抽出部が、前記音声データから第二認証子を抽出する記録済第二認証子抽出過程と、
    波形データ抽出部が、音声データから波形データを抽出する波形データ抽出過程と、
    残データ抽出部が、前記音声データから前記波形データ、前記第一認証子、及び、前記第二認証子を除いた所定のデータを抽出する残データ抽出過程と、
    第一認証子算出部が、暗号鍵及び初期ベクトルと、前記波形データ抽出過程において抽出された前記波形データを秘密情報により暗号化して第一認証子を算出する第一認証子算出過程と、
    第二認証子算出部が、前記秘密情報と、前記残データ抽出過程において抽出された前記所定のデータを前記秘密情報により暗号化して第二認証子を算出する第二認証子算出過程と、
    第一認証子比較部が、前記記録済第一認証子抽出過程において抽出された前記第一認証子と、前記第一認証子算出過程において算出された前記第一認証子とを比較する第一認証子比較過程と、
    第二認証子比較部が、前記記録済第二認証子抽出過程において抽出された前記第二認証子と、前記第二認証子算出過程において算出された前記第二認証子とを比較する第二認証子比較過程と、
    比較結果出力部が、前記第一認証子比較過程、及び、前記第二認証子比較過程における比較結果を出力する比較結果出力過程と、
    を有することを特徴とする改ざん検出方法。
11. 記録済録音日時抽出部が、前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音日時データを抽出する記録済録音日時抽出過程と、
    記録済録音場所抽出部が、前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから録音場所データを抽出する記録済録音場所抽出過程と、
    記録済第三認証子抽出部が、前記音声データに第三認証子が設定されている場合に、前記音声データから第三認証子を抽出する記録済第三認証子抽出過程と、
    記録済第四認証子抽出部が、前記音声データに第四認証子が設定されている場合に、前記音声データから第四認証子を抽出する記録済第四認証子抽出過程と、
    第三認証子算出部が、前記録音日時抽出過程において抽出された前記録音日時データを前記秘密情報により暗号化して第三認証子を算出する第三認証子算出過程と、
    第四認証子算出部が、前記録音場所抽出過程において抽出された前記録音場所データを前記秘密情報により暗号化して第四認証子を算出する第四認証子算出過程と、
    第三認証子比較部が、前記記録済第三認証子抽出過程において抽出された前記第三認証子と、前記第三認証子算出過程において算出された前記第三認証子とを比較する第三認証子比較過程と、
    第四認証子比較部が、前記記録済第四認証子抽出過程において抽出された前記第四認証子と、前記第四認証子算出過程において算出された前記第四認証子とを比較する第四認証子比較過程とをさら有し、
    前記残データ抽出過程において、前記残データ抽出部が、前記音声データから前記波形データ、前記録音日時データ、及び、前記録音場所データを除いた前記所定のデータを抽出し、
    前記比較結果出力過程において、前記比較結果出力部が、前記第一認証子比較過程、前記第二認証子比較過程、前記第三認証子比較過程、及び、前記第四認証子比較過程における比較結果を出力する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の改ざん検出方法。
12. 請求項１から請求項４のいずれかの項に記載の改ざん検出用認証子埋込装置の各部としてコンピュータを動作させるコンピュータプログラム。
13. 請求項５または請求項６に記載の改ざん検出装置の各部としてコンピュータを動作させるコンピュータプログラム。

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