JP4558570B2

JP4558570B2 - データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法

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Publication number: JP4558570B2
Application number: JP2005122981A
Authority: JP
Inventors: 浩三谷; 浩二有井; 芳宏森岡
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2025-04-20
Also published as: JP2006303926A

Description

本発明は、データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法に関する。例えば、家庭内のネットワーク上において、著作権保護をなすべき映像や音楽の情報を送り受けする、データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法に関するものである。

近年のネットワーク技術の進展により、従来、専ら専用の接続によって送り受けされていた映像や音楽の情報を、家庭内のネットワークを通じて送り受けすることが可能となってきた。これにより、従来では、これらの情報を送信する機器と受信する機器とを１対１で接続しなければならなかったが、家庭内のネットワークに接続された任意の機器間で情報の送り受けができるようになり、利用者の利便性が大いに高まるものと期待されている。

しかし、本来ネットワークは遠く離れた機器間を接続する技術であり、特にインターネットプロトコルを用いたネットワークは、その範囲が全地球的範囲にも及ぶ。一方、映像や音楽が著作権保護をなすべき創作物である場合には、法律によって許された範囲を越えてそれらの情報の送り受けが行われることは防がなければならない。

図１０に、本発明で想定する一般的なネットワークトポロジを示すネットワーク構成図を示す。

例えば、図１０では、著作権保護をなすべき情報をネットワーク上に送り受けすることができる機器１０１および機器１０２が、スイッチングハブ１０３によって相互に接続されている。また、スイッチングハブ１０３は、外部ネットワーク接続装置１０４を経て、外部のネットワークと接続するためにインターネット１０５に接続されている。ここで、機器１０１、１０２、スイッチングハブ１０３、外部ネットワーク接続装置１０４は、ある個人の住宅１０６の内部に収容されている。

同様に、著作権保護をなすべき情報をネットワーク上に送り受けすることができる機器１０７および機器１０８が、スイッチングハブ１０９によって相互に接続され、外部ネットワーク接続装置１１０を経て、インターネット１０５に接続されている。ここで、機器１０７、１０８、スイッチングハブ１０９、外部ネットワーク接続装置１１０は、住宅１０６とは別の個人の住宅１１１内に収容されている。

著作権保護の一様態として、著作権保護をなすべき情報の送り受けを宅内に限定するには、図１０において、同じ住宅１０６内にある機器１０１と機器１０２の間、あるいは、同じ住宅１１１内にある機器１０７と機器１０８の間でのみ情報の送り受けが可能であって、インターネット１０５を越えた機器間、例えば、機器１０１と機器１０７の間で情報の送り受けが可能であってはならない。

例えば、外部ネットワーク接続装置１０４および１１０がレイヤ３で中継するルータである場合、ＩＰパケットのヘッダ内部にあるＴＴＬフィールドの値が、外部ネットワーク接続装置１０４および１１０を通過する都度１ずつ減算され、０になった時点でＩＰパケットは破棄される。

特許文献１には、このＴＴＬフィールドの減算によるＩＰパケット破棄の方法を利用して、著作権保護をなすべき情報を送る機器１０１、１０２が送出するＩＰパケットのＴＴＬの値を、予めその取り得る値の最小値である１と設定することで、著作権保護をなすべき情報が外部ネットワーク接続装置１０４の外部に出ることを防ぐ方法が開示されている。

また、特許文献２には、著作権保護をなすべき情報を送るに先立ってＭＡＣアドレスの問い合わせをレイヤ２およびレイヤ３以上の上位レイヤの複数のレイヤで行い、得られた結果が不一致の場合には保護された情報の送り受けを行わないことで、著作権保護をなすべき情報が、Ｌ２ＴＰ−ＶＰＮ装置である外部ネットワーク接続装置１０４の外部に出ることを防ぐ方法が開示されている。

例えば、外部ネットワーク接続装置１０４および１１０が、ＲＦＣ２６６１に規定されるＬ２ＴＰによって、インターネット１０５によって隔てられた遠隔地の機器１０７、１０８を機器１０１、１０２から見て、あたかも同一サブネットにあるかのように仮想的なネットワークを構築できるＬ２ＴＰ−ＶＰＮ装置である場合、機器１０１から遠隔地の機器１０７へのＭＡＣアドレスの問い合わせをレイヤ３以上の上位レイヤで行うと、その問い合わせはＬ２ＴＰ−ＶＰＮ装置である外部ネットワーク接続装置１０４および１１０が中継するため、遠隔地の機器１０７が応答する。それに対して、機器１０１から遠隔地の機器１０７へのＭＡＣアドレスの問い合わせをレイヤ２で行うと、その問い合わせはＬ２ＴＰ−ＶＰＮ装置である外部ネットワーク接続装置１０４自身が応答する。

一方、非特許文献１に示すような、レイヤ２のフレームをそのままＴＣＰ／ＩＰでカプセル化するトンネリング技術により仮想ネットワークを構成するＶＰＮ装置が、２００３年以降に発表され普及が進んでいる。
特開２００４−３０４７５４号公報特開２００４−２０６１５８号公報「SoftEtherによるEthernetの仮想化とトンネリング通信」、情報処理学会プログラミングシンポジウム報告書、２００４年、Ｖｏｌ．４５ＴＨ、ｐ．１４７−１５８

しかしながら、特許文献１や特許文献２に示す従来の構成では、外部ネットワーク接続装置１０４および１１０として、非特許文献１に示すようなトンネリング技術が適用されたＶＰＮ装置が設置されている場合には、著作権保護をなすべき情報がインターネット１０５を越えた機器間で送り受けされてしまうことを防ぐことができない。

すなわち、外部ネットワーク接続装置１０４および１１０が、レイヤ２のフレームをそのままＴＣＰ／ＩＰでカプセル化するＶＰＮ装置である場合には、ルータではないためＩＰヘッダ内のＴＴＬに変化がなく、上記のＴＴＬフィールドの減算によるＩＰパケット破棄の方法が利用できない。また、レイヤ２のＭＡＣアドレスの問い合わせにも、レイヤ３以上の上位レイヤでのＭＡＣアドレスの問い合わせにも同じように遠隔地の機器が応答してしまうので、得られた結果の不一致による接続先の判断もできない。

本発明は、上記課題を解決するために、トンネリング技術が適用された場合でも、著作権保護をなすべき情報がインターネットを越えて送り受けされることを防止できる、データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法を提供することを目的としている。

上述した従来の課題を解決するために、第１の本発明は、
特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定するフレーム長設定手段と、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを送出する送信手段と、を有する送信装置と、
外部ネットワークと、
前記送信装置から送信されるフレームを中継して前記外部ネットワーク上に送出する送信用中継装置と、
前記外部ネットワークから受信したフレームを中継して受信用フレームを送出する際に、前記受信したフレームが前記送信用中継装置でカプセル化されていた場合には、カプセル化から復元して前記受信用フレームを送出する、受信用中継装置と、
前記受信用中継装置から受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記送信用中継装置でカプセル化が行われたか否かを判断するトンネリング検出手段を有する受信装置とを備えた、データ送受信システムである。

また、第２の本発明は、
前記受信装置は、前記送信用中継装置でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記外部ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに有し、
前記送信装置は、前記受信装置からの前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段をさらに有している、第１の本発明のデータ送受信システムである。

また、第３の本発明は、
特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定し、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを送出する送信装置から、ネットワークを介して、受信用フレームを受信するフレーム受信手段と、
任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断するトンネリング検出手段とを備えた、受信装置である。

また、第４の本発明は、
前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに備えた、第３の本発明の受信装置である。

また、第５の本発明は、
前記トンネリング検出手段は、前記任意の連続した２個の受信用フレームの複数の組み合わせについて、前記後ろ側の受信フレームの長さが前記組み合わせごとに増加していく際に、前記受信間隔が不連続に増加する部分がある場合に前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断する、第３の本発明の受信装置である。

また、第６の本発明は、
特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定するフレーム長設定手段と、
前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを送出する送信手段と、を備えた送信装置であって、
前記送信装置から送出された前記送出フレームは、ネットワークを介して受信装置に受信用フレームとして受信され、前記受信装置において、受信された任意の連続した２個の前記受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記ネットワーク上でカプセル化が行われたか否かが判断される、送信装置である。

また、第７の本発明は、
前記受信装置が前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合に送出するトンネリング検出信号を、前記ネットワークを介して受信するトンネリング信号受信手段と、
前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段とをさらに備えた、第６の本発明の送信装置である。

また、第８の本発明は、
特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを送出する送信手段を有する送信装置と、
外部ネットワークと、
前記送信装置から送信されるフレームを中継して前記外部ネットワーク上に送出する送信用中継装置と、
前記外部ネットワークから受信したフレームを中継して受信用フレームを送出する際に、前記受信したフレームが前記送信用中継装置でカプセル化されていた場合には、カプセル化から復元して前記受信用フレームを送出する、受信用中継装置と、
前記受信用中継装置から受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔を記録していき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記送信用中継装置でカプセル化が行われたと判断するトンネリング検出手段を有する受信装置とを備えた、データ送受信システムである。

また、第９の本発明は、
前記受信装置は、前記送信用中継装置でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記外部ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに有し、
前記送信装置は、前記受信装置からの前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段をさらに有している、第８の本発明のデータ送受信システムである。

また、第１０の本発明は、
特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを送出する送信装置から、ネットワークを介して、受信用フレームを受信するフレーム受信手段と、
任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔を記録していき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断するトンネリング検出手段とを備えた、受信装置である。

また、第１１の本発明は、
前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに備えた、第１０の本発明の受信装置である。

また、第１２の本発明は、
前記所定の閾値は、５４オクテット分の間隔である、第１０の本発明の受信装置である。

また、第１３の本発明は、
前記送信装置が送信する特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの範囲は、前記前側のフレームの長さが少なくとも５４オクテット分前記後ろ側の送信フレームより長い組み合わせから、前記前側のフレームの長さが少なくとも５４オクテット分前記後ろ側の送信フレームより短い組み合わせまでである、第１０の本発明の受信装置である。

また、第１４の本発明は、
特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを送出する送信手段を備えた送信装置であって、
前記送信装置から送出された前記送出フレームは、ネットワークを介して受信装置に受信用フレームとして受信され、前記受信装置において、受信した任意の連続した２個の前記受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔が記録されていき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われたと判断される、送信装置である。

また、第１５の本発明は、
前記受信装置が前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合に送出するトンネリング検出信号を、前記ネットワークを介して受信するトンネリング信号受信手段と、
前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段とをさらに備えた、第１４の本発明の送信装置である。

また、第１６の本発明は、
送信装置において、特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定するフレーム長設定ステップと、
前記送信装置において、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを外部ネットワーク上に送出する送信ステップと、
受信装置において、前記外部ネットワークから受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記外部ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断するトンネリング検出ステップとを備えた、データ送受信方法である。

また、第１７の本発明は、
送信装置において、特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを外部ネットワーク上に送出する送信ステップと、
受信装置において、前記外部ネットワークから受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔を記録していき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記外部ネットワーク上でカプセル化が行われたと判断するトンネリング検出ステップとを備えた、データ送受信方法である。

また、第１８の本発明は、
第３の本発明の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断する前記トンネリング検出手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

また、第１９の本発明は、
第１０の本発明の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断する前記トンネリング検出手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

また、第２０の本発明は、
第１８または第１９の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体である。

本発明により、トンネリング技術が適用された場合でも、著作権保護をなすべき情報がインターネットを越えて送り受けされることを防止できる、データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法を提供できる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における、宅内限定ネットワーク送信装置および受信装置を含むデータ送受信システムの構成を示すブロック図である。図１において、図１０と同じ構成要素については同じ符号を用いている。

図１では、図１０における機器１０１が送信装置であり、機器１０８が受信装置である場合について説明する。

本実施の形態１の送信装置である機器１０１は、送信すべきデータを一時的に蓄える送信データのバッファであるバッファ１を備えている。また、バッファ１から送信すべきデータを取り出して必要なパケット化を行い、送信キュー３に送信すべきパケットを送り込むマイコン２を備えている。また、送信キュー３から受け取った送信パケットをレイヤ２のフレームに変換して機器１０１からネットワークに送り出すフレーマ４を備えている。また、フレーマ４は、マイコン２からその動作の許可・禁止指令を受け付ける。また、ネットワークを通じて機器１０１に到達したフレームからトンネリング検出信号を復元してマイコン２に通知するデフレーマ１３を備えている。

本実施の形態１の受信装置である機器１０８は、ネットワークを通じて機器１０８に到達したフレームからパケットを取り出すデフレーマ５を備えている。また、時刻をカウントアップするタイマ６と、デフレーマ５からのトリガ信号のタイミングで時刻情報を保持するラッチ７およびラッチ８を備えている。また、ラッチ７が保持する時刻情報からラッチ８が保持した時刻情報を減算する引き算器９と、到着したフレームの長さを記録するレジスタ１０を備えている。また、トンネリングを検出するマイコン１１と、送信を中止させる指令を含むフレームを機器１０８からネットワークに送り出すフレーマ１２を備えている。

そして、機器１０１は、スイッチングハブ１０３、外部ネットワーク接続装置１０４を介して、インターネット１０５に接続されている。また、機器１０８は、スイッチングハブ１０９、外部ネットワーク接続装置１１０を介して、インターネット１０５に接続されている。

なお、外部ネットワーク接続装置１０４および１１０が、それぞれ、本発明の、送信用中継装置および受信用中継装置の一例にあたる。また、インターネット１０５が、本発明の外部ネットワークの一例にあたる。また、図１の送信装置１０１および受信装置１０８を除いた部分、すなわち送信装置１０１と受信装置１０８との間の部分の構成が、本発明のネットワークの一例にあたる。本発明では、異なる場所を接続するネットワークを外部ネットワークとし、装置間の全ての接続構成をネットワークと称している。

次に、図１を用いて、本実施の形態１の送信装置（機器１０１）と受信装置（機器１０８）間の動作の概要について説明する。

まず、送信装置である機器１０１のフレーマ４が、送信キュー３から受け取った送信パケットをレイヤ２のフレームに変換して、機器１０１からネットワークに送り出す。

ネットワークに送出されたフレームは、スイッチングハブ１０３、外部ネットワーク接続装置１０４を経て、インターネット１０５に送り出される。そして、遠隔地にある外部ネットワーク接続装置１１０、スイッチングハブ１０９を経て受信装置である機器１０８に到達する。

そして、機器１０８において、デフレーマ５は、機器１０８に到着したフレームからパケットを取り出すと同時に、フレームの到着した時刻をトリガ信号によってラッチ７、マイコン１１に通知するとともに、到着したフレームの長さをレジスタ１０に記録する。

ラッチ７は、タイマ６からの時刻情報をデフレーマ５からのトリガ信号のタイミングでラッチする。ラッチ８は、デフレーマ５からのトリガ信号のタイミングでラッチ７が保持していた時刻情報をラッチする。つまり、ラッチ７とラッチ８には、連続した２つのフレームのそれぞれの到着した時刻情報が記録されることになる。

引き算器９は、ラッチ７が保持する時刻情報からラッチ８が保持している時刻情報を減算する。これにより、連続した２つのフレームの到着時刻の差が引き算器９によって得られる。

マイコン１１は、デフレーマ５からのフレーム到着を通知するトリガ信号を受け、引き算器９から連続する２つのフレームの到着時刻の差を取得し、レジスタ１０からフレームの長さを読み取る。マイコン１１は、これらの情報を元に、ネットワーク上でトンネリングが行われているか否かを検出し、トンネリングが行われていると検出した場合にはトンネリング検出信号をフレーマ１２に伝える。フレーマ１２は、トンネリング検出信号を受け取ると、ネットワークを通じて送信装置１０１に対し、送信を中止させる指令を含むフレームを送出する。

ネットワークを通じて機器１０１に到達したフレームは、デフレーマ１３によってフレームからトンネリング検出信号に復元され、マイコン２に通知される。マイコン２では、このトンネリング検出信号を受けて、著作権保護をなすべき情報については、機器１０８に対する送信を中止する。

なお、機器１０８から送信を中止させる指令を含むフレームを送出するフレーマ１２が、本発明のトンネリング検出通知手段の一例にあたり、機器１０８からのトンネリング検出信号を受信するデフレーマ１３が、本発明のトンネリング信号受信手段の一例にあたり、機器１０８に対する送信を中止させるマイコン２が、本発明の情報送信停止手段の一例にあたる。

次に、図２および図３を用いて、送信装置（機器１０１）および受信装置（機器１０８）におけるそれぞれの詳細な動作について説明する。

まず、送信装置である機器１０１の動作について説明する。

図２は、機器１０１内のマイコン２の処理内容を示すフローチャートを示している。図１および図２を用いて、マイコン２の処理内容について説明する。

まず、フレーマ４に対しその動作を許可する（Ｓ２０１）。この動作の許可により、フレーマ４は、送信キュー３に送信データが送り込まれると、直ちにフレーム化し送信を始める。次に、バッファ１からデータを読み込む（Ｓ２０２）。この際、バッファ１から読み込むデータの長さは、任意に設定でき、フレーマ４がネットワークに送出するフレームの長さに反映される。続いて、データにヘッダを付けてパケット化する（Ｓ２０３）。そして、そのパケットを送信キュー３に送り込む（Ｓ２０４）。

次に、一つのパケットを形成するのに必要な量の送信データがバッファ１にたまるのを待つ（Ｓ２０５）。そして、受信装置である機器１０８との間にトンネリングによって仮想的なネットワークが構成されているかの試験を行うかどうかの判定を行う（Ｓ２０６）。Ｓ２０６で試験を行わないと判定した場合は、Ｓ２０２に戻り、一連の処理（Ｓ２０２〜Ｓ２０６）を繰り返すことで、バッファ１にたまった送信データをパケット化し、送信キュー３に送り込む。

一方、Ｓ２０６で試験を行うと判定した場合は、Ｓ２０７の処理に移り、バッファ１にもう一つのパケット、つまり２つ分のパケットを形成するのに必要な量の送信データがたまり、かつ送信キュー３内部のパケットがすべてフレーマ４によってフレーム化されて送出され、送信キュー３が空になるのを待つ。そして、バッファ１に２つ分のパケットのデータがたまり、かつ送信キュー３が空になると、フレーマ４に対してその動作を禁止する（Ｓ２０８）。この動作の禁止により、フレーマ４は送信キュー３からパケットを受け取りフレーム化するのを停止する。

そして、バッファ１からパケット２つ分のデータを読み取り（Ｓ２０９）、２つのパケットの長さがそれぞれ所定の長さになるようにパケット化を行う（Ｓ２１０）。２つのパケットを順に送信キュー３に送り込み（Ｓ２１１）、送信キュー３に特定の長さの２つのパケットが格納された状態でフレーマ４に対しその動作を許可する（Ｓ２１２）。この動作の許可により、フレーマ４は、送信キュー３にたまった２つのパケットを連続的にフレーム化し、これら２つのフレームを密接させた状態でネットワークに送出する。Ｓ２１２の処理が終わると、Ｓ２０５に移り、ふたたびバッファ１に送信データがたまるのを待つ。

なお、Ｓ２１０が、本発明のフレーム長設定ステップの一例にあたり、Ｓ２１０において、２つのパケットの長さがそれぞれ所定の長さになるようにパケット化を行うマイコン２が、本発明のフレーム長設定手段の一例にあたる。また、フレーマ４が、本発明の送信手段の一例にあたる。また、Ｓ２１２が、本発明の送信ステップの一例にあたり、Ｓ２１２において、フレーマ４から送出される２つのフレームが、本発明の、特定の連続した２個の送出フレームの一例にあたる。そして、これらの２つのフレームが送出される際のフレームの間隔が、本発明の、テスト用として予め決められている短い間隔の一例にあたる。

トンネリングによって仮想的なネットワークが構成されていないかどうか調べる試験は、一定の時間毎に試験を行う、あるいは送出済みのデータが一定量に達する毎に試験を行うなど、ある時間間隔をおいて試験が行われるように設定する。その試験を行う時間間隔は、一つのまとまった情報を送り受けするのに要する時間より短く、かつ、頻繁に試験を行うことで試験を実施する処理負荷が必要以上に高くならないような時間間隔とすることが望ましい。

なお、一つのまとまった情報とは、まとまりとして取り扱われる単位であり、例えば映像や音楽の場合では、作品のはじめから終わりまでの１シーンや１楽章などのことである。試験を行う時間間隔を、これらの一つのまとまった情報を送り受けするよりも短い時間に設定することで、著作権保護をなすべき情報が送信されることを確実に防止することができる。

次に、受信装置である機器１０８の動作について説明する。

図３は、機器１０８内のマイコン１１の処理内容を示すフローチャートを示している。図１および図３を用いて、マイコン１１の処理内容について説明する。

まず、デフレーマ５からの、フレーム到着を示すトリガ信号を待つ（Ｓ３０１）。そして、引き算器９から得られる連続した２つのフレームの到着時刻の差を取得し、その値が所定の値以下である場合には、機器１０１との間にトンネリングによって仮想的なネットワークが構成されていないかどうかの判定処理を行う（Ｓ３０２）。すなわち、機器１０１が試験のための密接した２つのフレームを送ってきた際にトンネリングの判定処理を行う。

連続した２つのフレームの到着時刻の差が所定の値を超える場合には、試験のためのフレームではないと判定し、Ｓ３０３の処理に移る。Ｓ３０３では、この処理の通過回数をカウントし、著作権保護をなすべき情報を受信しているのにも関わらず、トンネリングの試験のための密接した２つのフレームが一定限度の通過回数を超えて到達しない場合、トンネリング検出信号の発生を行うＳ３０８の処理に移る。一定限度の通過回数を超えていない場合は再びＳ３０１で次のフレームの到着を待つ。

なお、Ｓ３０３の処理で、試験のためのフレームが一定限度の通過回数を超えて到達しない場合にトンネリング検出信号の発生を行うＳ３０８の処理に移るのは、このときにはトンネリングの試験が行えないないと判断したからである。トンネリングの試験が行えない場合にも、著作権保護をなすべき情報が送信されてはならない。したがって、この場合には、全ての情報が機器１０１から送信されないように、トンネリング検出信号の発生の処理を行なうようにしている。

Ｓ３０２で、連続した２つのフレームの到着時刻の差が所定の値以下だった場合には、試験のためのフレームであると判定し、次に、レジスタ１０から２つのフレームの長さを読み取る（Ｓ３０４）。そして、それぞれのフレームの長さと、引き算器９から取得する２つのフレーム到着時刻の差を記録し（Ｓ３０５）、過去に記録されたフレームの到着時刻の差と、フレームの長さの情報に基づいてトンネリングの検出を行う（Ｓ３０６）。

トンネリング検出の有無を判定し（Ｓ３０７）、もしトンネリングが検出された場合には、トンネリング検出信号の発生を行う（Ｓ３０８）。Ｓ３０７でトンネリングが検出されなかった場合には、再びＳ３０１に戻り、次のフレームの到着を待つ。また、Ｓ３０８においてトンネリング検出信号を発生した後も、処理３０１に戻り、次のフレームの到着を待つ。

なお、Ｓ３０７が、本発明のトンネリング検出ステップの一例にあたり、Ｓ３０７において、トンネリング検出の有無を判定するマイコン１１が、本発明のトンネリング検出手段の一例にあたる。また、試験のためのフレームであると判定する際の所定の値が、本発明の、テスト用として予め決められている短い間隔の一例にあたる。

次に、本実施の形態１における、トンネリング有無の判定方法の原理について説明する。

図４は、レイヤ２をＴＣＰ／ＩＰでカプセル化するＶＰＮ装置で運ばれるフレームの伝送過程での、本実施の形態１の試験用フレームのタイムチャートを示している。ここでは、図１に示す外部ネットワーク接続装置１０４および１１０が、このようなＶＰＮ装置であるとして説明する。

本実施の形態１において、送信装置である機器１０１から送出される試験用の２つのフレーム４０１は、それぞれのフレームの先頭にレイヤ２のヘッダ、例えばイーサネット（登録商標）ヘッダがついた状態で密接されてネットワークに送出される。なお、図４の各フレームに示すＥはイーサネットヘッダを示しており、Ｐはペイロードを示している。

スイッチングハブ１０３では、あるポートから受信されたフレームは、フレーム全体が受信された時点で別のポートから送信を開始するストアアンドフォーワード方式を採るため、スイッチングハブ１０３を通過したフレーム４０２は、図４に示すように、受信したフレーム４０１に対してちょうどフレームの長さ分だけ遅れて出力される。

次に、外部ネットワーク接続装置１０４は、レイヤ２のフレームをそのままＴＣＰ／ＩＰでカプセル化する。すなわち、フレーム４０２を受信すると、もとのフレームにＴＣＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダを新たに付加したフレーム４０３の形で送出する。なお、図４の各フレームに示すＩはＩＰヘッダを示しており、ＴはＴＣＰヘッダを示している。

そして、外部ネットワーク接続装置１０４から送出されたフレーム４０３は、インターネット１０５を通過し、伝送遅延が加わりフレーム４０４のタイミングで、遠隔地にある外部ネットワーク接続装置１１０に到達する。

外部ネットワーク接続装置１１０では、受信したフレーム４０４から、外部ネットワーク接続装置１０４で付加されたＴＣＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダを取り除き、フレーム４０５の形にして送出する。続いて、フレーム４０５は、スイッチングハブ１０９を通過する際にフレームの長さ分遅延してフレーム４０６のタイミングで受信装置である機器１０８に到達する。

ところで、レイヤ２のネットワークでは、その運ぶことができるフレームには最大長が存在する。例えばイーサネット（登録商標）では、ペイロードの最大長は１５００オクテットである。フレームの長さでみると、これにイーサネットヘッダの１４オクテットを加えた１５１４オクテットが１フレームとしての最大長になる。

したがって、外部ネットワーク接続装置１０４がカプセル化する際にＴＣＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダを付加するとこの最大長を超える長さのフレームを送信装置である機器１０１が送信すると、外部ネットワーク接続装置１０４は、そのフレームを複数のフレームに分割し、ＴＣＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダを付加した状態で最大長を超えない長さに調整する。

すなわち、カプセル化によって、ＴＣＰヘッダが２０オクテット、ＩＰヘッダが２０オクテット、イーサネットヘッダが１４オクテットなので、合計５４オクテット増加する。従って、機器１０１から送出される元のフレームが１４６０オクテットを超える場合に、上記のフレームの分割が発生する。

図４のフレーム４０７は、送信装置である機器１０１から送出される試験用の２つのフレーム４０１の後ろ側のフレームがこの長さ（１４６０オクテット）を超えていた場合の、外部ネットワーク接続装置１０４から出力されるフレームの形式およびタイミングを示している。

そして、外部ネットワーク接続装置１０４から送出されたフレーム４０７は、インターネット１０５を通過し、伝送遅延が加わりフレーム４０８のタイミングで、遠隔地にある外部ネットワーク接続装置１１０に到達する。そして、外部ネットワーク接続装置１１０では、外部ネットワーク接続装置１０４で分割された後ろ側のフレームが結合され、元のフレームの形に復元されたフレーム４０９が送出される。

ただし、このとき元のフレームを復元するために必要なデータが揃うのは、図４に示すＡのタイミングなので、後ろ側のフレームはやや遅れて外部ネットワーク接続装置１１０からスイッチングハブ１０９に送られる。そして受信装置である機器１０８には、フレーム４１０のタイミングで到達する。

フレーム４１０とフレーム４０６を比べると、外部ネットワーク接続装置１０４、１１０でフレームの分割および結合が発生すると、後ろ側のフレームの到着時刻が、前側のフレームの到着時刻に対して、カプセル化の際に付加されるＴＣＰヘッダ、ＩＰヘッダ、イーサネットヘッダの分だけ遅れ、前後のフレームの間隔が広がる（Ｌ１→Ｌ２となる）ことが判る。

図５は、機器１０１から送出するフレーム４０１の後ろ側のフレーム長を変化させた場合に、機器１０８に到達する２つのフレームの間隔が変化する様子を示したグラフである。フレーム４０１の後ろ側のフレーム長を徐々に長くしていくと、上記の後ろ側のフレームの分割および結合が発生する前後で、到達する２つのフレームの間隔が不連続に変化する。当然のことながら、フレームの分割と結合が行われない条件、例えば、図１０の機器１０１と機器１０２の間で同様に後ろ側のフレーム長を変化させた場合には、このような到達する２つのフレームの間隔の不連続な変化は見られない。

従って、送信装置である機器１０１は、トンネリングの有無を調べる試験を行うために、トンネリングが行われる場合に上記のフレームの分割と結合が起こる前後のフレーム長となるように、密接させて送出する２つフレームの後ろ側のフレームの長さを設定する。そして、受信装置である機器１０８では、図５のような不連続なフレーム間隔の増加がないかどうか検査することで、トンネリングの検出を行うことができる。

そして、機器１０８が、トンネリングを検出した場合にトンネリング検出信号を機器１０１に送信することにより、機器１０１は、著作権保護をなすべき情報については機器１０８に対する送信を中止することができる。

なお、トンネリングが行われる場合にフレームの分割と結合が起こりトンネリングが行われない場合にはフレームの分割と結合が起こらないフレーム長が、本発明の、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない後ろ側のフレームの長さの一例にあたる。このフレーム長の範囲は、本実施の形態１においては、具体的には、１４６０オクテットを超え１５１４オクテット以下の長さである。

なお、本実施の形態１では、密接させて送出する２つフレームの後ろ側のフレームの長さを、フレームの分割と結合が起こる前後のフレーム長に設定することとしたが、前側のフレームの長さは任意の長さでよい。２つのフレームの間隔は、後ろ側のフレームの分割／結合の有無により変わるが、前側のフレームの分割／結合の有無によっては変わらないからである。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２のデータ送受信方法について説明する。

本実施の形態２のデータ送受信システムは、実施の形態１と同様の図１の構成であり、トンネリングを検出する方法が実施の形態１とは異なる。

まず、本実施の形態２のトンネリングを検出する方法の原理について説明する。

図６は、送信装置と受信装置の間にスイッチングハブのみが存在するネットワークの構成図を示している。送信装置である機器１０１および受信装置である機器１０８は、図１に示す機器１０１および１０８と同じものであり、これらを、スイッチングハブ６０１のみを介して接続した構成である。

スイッチングハブ６０１は、スイッチングハブ１０３および１０９と同様に、あるポートから受信されたフレームが、フレーム全体が受信された時点で別のポートから送信されるストアアンドフォーワード方式を採っている。したがって、図６のネットワーク構成で、送信装置である機器１０１が互いに長さの異なる２つのフレームを密接させて送出すると、それぞれのフレームがスイッチングハブ６０１を通過する時間に差が生じるため、２つのフレームの長さの差に応じて、受信装置である機器１０８に到達する際の２つのフレーム間隔に変化が生じる。

図７は、２つの密接したフレームがスイッチングハブ６０１を通過する伝送過程でのタイムチャートを示している。図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、スイッチングハブ６０１が受信するフレームと、そのフレームがスイッチングハブ６０１から送出されるフレームのタイミングを示している。図７（ａ）は前後のフレームの長さが等しい場合を、図７（ｂ）は前側のフレームより後ろ側のフレームが長い場合を、図７（ｃ）は前側のフレームより後ろ側のフレームが短い場合を、それぞれ示している。

図７（ａ）のように、２つのフレームに長さの差がないフレーム７０１を受信した場合、スイッチングハブ６０１から送出されるフレーム７０２は、２つのフレームの間隔に変化はなく密接した状態のままである。

次に図７（ｂ）のように、後ろ側のフレームが前側のフレームより長いフレーム７０３を受信した場合、後ろ側のフレームの方がスイッチングハブ６０１を通過する時間が長いため、スイッチングハブ６０１から送出されるフレーム７０４は、２つのフレームの間隔が、受信されるフレーム７０３の２つのフレームの間隔よりも開く。

逆に図７（ｃ）のように、後ろ側のフレームが前側のフレームより短いフレーム７０５を受信した場合、後ろ側のフレームの方がスイッチングハブ６０１を通過する時間は短いが、前のフレームを追い越すことはできないため、スイッチングハブ６０１から送出されるフレーム７０６は、２つのフレームの間隔に変化はなく密接した状態のままである。

図８は、前後のフレームの長さの差を変化させた場合の、スイッチングハブを通過する２つのフレームの間隔の変化の様子を示すグラフである。図８（ａ）は、スイッチングハブが一段の場合のグラフを示し、図８（ｂ）は、スイッチングハブの段数を増加させた場合のグラフを示している。

それぞれのグラフの横軸は、密接した２つのフレームの長さの差であって、右に行くほど、後ろ側のフレームが長いことを示している。グラフの縦軸は、最終段のスイッチングハブを通過して受信装置に到達する際の２つのフレームの間隔を示している。

図８（ａ）の８０１のグラフに示すように、後ろ側のフレームの方が短い場合と、前後のフレームの長さが等しい場合には、受信装置に到達する２つのフレームは密接した状態のままである。しかし、後ろ側のフレームの方が長い場合には、前後のフレームの長さの差に比例してフレームの間隔が開く。

図８（ｂ）の８０２のグラフに示すように、送信装置と受信装置の間に存在するスイッチングハブの段数が増加すると、前後のフレームの長さの差に比例してフレームの間隔が開く度合いが強くなる。すなわち、グラフ８０２の傾きはスイッチングハブの段数に比例する。

このように、送信装置と受信装置の間にＴＣＰ／ＩＰでカプセル化するＶＰＮ装置が存在しない場合には、２つのフレームの長さの差と間隔の関係を示すグラフは、図８（ａ）、（ｂ）のように単一の変曲点を持つグラフとなる。

図９（ａ）は、図１のような、外部ネットワーク接続装置１０４、１１０が、レイヤ２をＴＣＰ／ＩＰでカプセル化するＶＰＮ装置であり、外部ネットワーク接続装置１０４、１１０の前後にそれぞれ１段ずつのスイッチングハブ１０３、１０９を有するネットワーク構成において、送信装置である機器１０１から密接させて送出する２つのフレームの前後のフレーム長さの差を変化させた場合に、受信装置である機器１０８に到達する２つのフレームの間隔の変化の様子を示すグラフである。

このグラフ９０１は、２つの変曲点９０２と９０３を持つ曲線となる。すなわち、後ろ側のフレームの長さが十分短い領域（変曲点９０２より左側の領域）では、受信装置に到達する２つのフレームは密接した状態であるが、変曲点９０２を過ぎると、ＶＰＮ装置よりも受信装置側に設置されたスイッチングハブの段数によって決まる傾きで、２つのフレームの間隔が開くグラフとなる。そして、２つのフレームの長さが等しくなるところで変曲点９０３を過ぎ、送信装置と受信装置の間に設置されたすべてのスイッチングハブの段数によって決まる傾きで、フレームの間隔が開くグラフとなる。

従って、送信装置である機器１０１は、トンネリングの有無を調べる試験を行うために密接させた状態で送出する２つのフレームの長さの差を徐々に変化させ、受信装置である機器１０８では、図９（ａ）のような２つの変曲点を持つフレーム間隔の変化がないかどうか検査することで、トンネリングの検出を行うことができる。

そして、機器１０８が、トンネリングを検出した場合にトンネリング検出信号を機器１０１に送信することにより、機器１０１は著作権保護をなすべき情報については、機器１０８に対する送信を中止することができる。

図９（ｂ）は、図１のネットワーク構成において、送信装置である機器１０１側のスイッチングハブ１０３がリピータハブに置き換えられた場合の、機器１０１から密接させて送出する２つのフレームの前後のフレームの長さの差と機器１０８に到達する２つのフレームの間隔の変化の様子を示すグラフであり、９０４のような曲線となる。

また、図９（ｃ）は、図１のネットワーク構成において、受信装置である機器１０８側のスイッチングハブ１０９がリピータハブに置き換えられた場合の、機器１０１から密接させて送出する２つのフレームの前後のフレームの長さの差と機器１０８に到達する２つのフレームの間隔の変化の様子を示すグラフであり、９０５のような曲線となる。

図９（ｂ）のグラフ９０４、図９（ｃ）のグラフ９０５のいずれの場合も、変曲点は１つとなり、２つのフレームの長さの差に応じて２つのフレームの間隔が開く部分の線分を横軸上に延長した横軸との交点が、２つのフレームの長さが等しいことを意味する横軸の中心（フレームの長さの差＝０の位置）より左側となる。

このように、送信装置である機器１０１から、密接させた状態で送出する２つのフレームの長さの差を徐々に変化させて送出させて検査を行うことで、受信装置である機器１０８側でトンネリングの有無を検出できる。

すなわち、送信装置である機器１０１から、密接させた状態で送出する２つのフレームの長さの差を徐々に変化させて送出させることにより、受信装置である機器１０８側では、図９（ａ）〜（ｃ）に示すような、２つのフレームの前後のフレーム長さの差に対する２つのフレームの間隔の変化を検出することができる。その検出結果から、２つのフレームの長さが同じ場合の前後のフレームの間隔、つまり図９（ａ）〜（ｃ）のフレームの長さの差＝０における前後のフレーム間隔を推定することができる。この推定されるフレーム間隔が５４オクテット分以上である場合には、トンネリングが行われていたと判定でき、５４オクテット分未満の場合にはトンネリングが行われていなかったと判定できる。

なお、２つのフレームの長さの差を徐々に変化させて送出させることが、本発明の、前側の送出フレームと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら送出することの一例にあたる。また、２つのフレームの長さが同じ場合が、本発明の、前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比が１の場合の一例にあたる。また、ここで、トンネリングの有無の判定に用いた５４オクテット分が、本発明の所定の閾値の一例にあたる。

なお、機器１０１から送信する２つの前後のフレームの組み合わせを、前側の送信フレームが少なくとも５４オクテット分後ろ側の送信フレームより長い状態から、前後のフレーム長が等しくなる状態を経て、後ろ側の送信フレームが少なくとも５４オクテット分前側の送信フレームより長い状態まで徐々に変化させた範囲の組み合わせとし送信することにより、機器１０８では、トンネリングの検出を適格に判断することができる。

２つの前後のフレームの組み合わせの範囲をこの範囲にすることにより、例えば、図９（ａ）のような変曲点が２つ現れるような場合にも、変曲点９０２を見逃すことがなく、トンネリングの検出を確実に行うことができる。２つの前後のフレームの組み合わせの範囲をこれより狭い範囲にすると、図９（ａ）のような場合に一つの変曲点しか見つからない場合がある。

なお、２つの密接させたフレームの間隔が開く原因として、上記の説明では、ＶＰＮ装置でのカプセル化と、スイッチングハブのストアアンドフォワードを使って説明したが、この他にも、ネットワーク上でのエラー発生によるフレームの欠落、半二重リンクでのフロー制御であるバックプレッシャ、全二重リンクでのフロー制御であるポーズフレーム受信なども、２つのフレームの間隔が開く原因となる。

しかし、ＶＰＮ装置でのカプセル化およびスイッチングハブのストアアンドフォワード以外のこれらの原因によって発生する２つのフレームの間隔の広がりは、少なくともリンクの最小スロット単位で発生するため、ＶＰＮ装置でのカプセル化の際に発生するフレーム間隔の広がりより大きく、かつ、また確率的に発生するものである。例えば、イーサネットではリンクの最小スロット単位が６４オクテットなので、これらの原因による２つのフレームの間隔の広がりは６４オクテット以上となり、５４オクテットより大きいので、これらの原因によるものを判別できる。

従って、適切な時間間隔の測定と統計的なデータの処理によって、これらの原因によるものを容易に分離することができるので、本発明はこれらの原因でフレーム間隔の広がりが発生するネットワークでも適応することが可能である。

以上に説明したように、本発明のデータ送受信システムは、送信装置から密接させて送り出した前後２個のフレームが、ネットワークの経路上でなんらかの作用によって間隔を生じさせられた場合、これを受信装置で検知することでトンネリング検出を行い、その送り受けが宅内に限定された情報の送出を停止させるものである。

本発明のデータ送受信システムは、それぞれフレームの長さを任意に調節できる前後２個のフレームをネットワークに送出し、受信側ではネットワークから到来する任意の連続した前後２個の受信フレームの受信間隔を計測し、前後２個の受信フレームのフレーム長の組み合わせと計測したフレームの受信間隔に基づいて、送信装置と受信装置の間に密かに設置されたレイヤ２のフレームをそのままＴＣＰ／ＩＰでカプセル化することで仮想ネットワークを構成するＶＰＮ装置の存在を検知することができる。したがって、著作権保護をなすべき情報がインターネットを越え、無制限に送り受けされてしまうことを防ぐことができる。

本発明のデータ送受信方法を用いることにより、ヘッダ内の数値の変化や問い合わせに対する応答の不一致などを明示的に機器側から検出することが困難なトンネリング技術が適用された場合にも、著作権保護をなすべき情報がインターネットを越え、無制限に送り受けされてしまうことを防ぐことができる宅内限定ネットワーク送信装置および受信装置を提供することができる。

そして、宅内限定ネットワーク送信装置および受信装置に本発明のデータ送受信方法を用いることにより、ネットワークの途中経路において、送信装置および受信装置に対して密かに行われる、レイヤ２フレームのカプセル化に伴うヘッダ付加によるフレーム長の増加を検出することで、実態として遠隔地への情報伝達を目的に設置されている恐れのある仮想ネットワークの存在を検知し、その送り受けが宅内に限定された情報の送出の停止させることで、著作権保護をなすべき情報の送り受けが、法律によって許された範囲を越えて行われることを防ぐことができる。

なお、各実施の形態の説明では、密接した状態で送られる２つのフレームが直接接する場合を示したが、本発明の趣旨はフレーム間隔の変化を検出することであるので、フレーム間隔の計測の起点となる第１のフレームと終点となる第２のフレームとが、間隔計測に関わらない任意のフレームを密接した状態で挟んでもよい。

また、各実施の形態の説明では、受信装置が信用できるものとして説明したが、これについては本発明の適用に先立って、著作権保護をなすべき情報を持つ送信装置が受信装置を信用できる装置であると認証することで保証することができる。

また、各実施の形態の説明では、受信装置からのトンネリング検出情報がネットワークの経路上で改ざんされることなく送信装置に伝えられるものとして説明したが、これについては電子署名などを用い、通信の信頼性を保証できる通信手段を用いることで保証することができる。

なお、本発明は、従来例を含め、公知の著作権の保護技術を排除するものではなく、本発明と併用することで、本発明が目的とする著作権の保護の信頼性が高まるのは言うまでもない。

なお、本発明のプログラムは、上述した本発明の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段、および／または、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断する前記トンネリング検出手段、の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段、および／または、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断する前記トンネリング検出手段、の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協働して利用される記録媒体である。

また、本発明のプログラムは、上述した本発明の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段の機能、および／または、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断する前記トンネリング検出手段の機能、をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。

また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段の機能、および／または、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断する前記トンネリング検出手段の機能、をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協働して利用される記録媒体である。

なお、本発明の上記「手段の機能」とは、前記手段の全部又は一部の機能を意味する。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれる。

また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。

なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

本発明にかかる、データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法は、トンネリング技術が適用された場合でも、著作権保護をなすべき情報がインターネットを越えて送り受けされることを防止できるという効果を有し、宅内限定のネットワーク上において著作権保護をなすべき映像や音楽の情報を送り受けする、データ送受信システム、受信装置、送信装置およびデータ送受信方法等として有用である。

本発明の実施の形態１および２における、データ送受信システムの構成を示すブロック図本発明の実施の形態１の送信装置内のマイコンのフローチャートを示す図本発明の実施の形態１の受信装置内のマイコンのフローチャートを示す図本発明の実施の形態１における、レイヤ２をＴＣＰ／ＩＰでカプセル化するＶＰＮ装置で運ばれるフレームの伝送過程でのタイムチャートを示す図本発明の実施の形態１における、送信装置から送出する２つのフレームの後ろ側のフレーム長を変化させた場合の、受信装置に到達する２つのフレームの間隔の変化の様子を示す図本発明の実施の形態２のトンネリング検出方法の原理を説明するための、送信装置と受信装置の間にスイッチングハブのみが存在するネットワークの構成図（ａ）本発明の実施の形態２で、送信装置から送出する２つのフレームの長さが等しい場合の、スイッチングハブを通過するフレームの伝送過程でのタイムチャートを示す図、（ｂ）本発明の実施の形態２で、送信装置から送出する２つのフレームの前側のフレームより後ろ側のフレームが長い場合の、スイッチングハブを通過するフレームの伝送過程でのタイムチャートを示す図、（ｃ）本発明の実施の形態２で、送信装置から送出する２つのフレームの前側のフレームより後ろ側のフレームが短い場合の、スイッチングハブを通過するフレームの伝送過程でのタイムチャートを示す図（ａ）本発明の実施の形態２で、スイッチングハブが一段のときの、前後のフレーム長さの差を変化させた場合に、スイッチングハブを通過するフレームの間隔の変化の様子を示す図、（ｂ）本発明の実施の形態２で、スイッチングハブの段数を増加させたときの、前後のフレーム長さの差を変化させた場合に、スイッチングハブを通過するフレームの間隔の変化の様子を示す図（ａ）本発明の実施の形態２で、リピータハブを用いないネットワーク構成のときの、前後のフレーム長さの差を変化させた場合の、スイッチングハブを通過するフレームの間隔の変化の様子を示す図、（ｂ）本発明の実施の形態２で、送信装置側にリピータハブが設置されている構成のときの、前後のフレーム長さの差を変化させた場合の、スイッチングハブを通過するフレームの間隔の変化の様子を示す図、（ｃ）本発明の実施の形態２で、受信装置側にリピータハブが設置されている構成のときの、前後のフレーム長さの差を変化させた場合の、スイッチングハブを通過するフレームの間隔の変化の様子を示す図一般的なネットワークトポロジを示すネットワーク構成図

符号の説明

１バッファ
２マイコン
３送信キュー
４フレーマ
５デフレーマ
６タイマ
７ラッチ
８ラッチ
９引き算器
１０レジスタ
１１マイコン
１２フレーマ
１３デフレーマ
１０１機器（送信装置）
１０３スイッチングハブ
１０４外部ネットワーク接続装置
１０５インターネット
１０８機器（受信装置）
１０９スイッチングハブ
１１０外部ネットワーク接続装置

Claims

特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定するフレーム長設定手段と、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを送出する送信手段と、を有する送信装置と、
外部ネットワークと、
前記送信装置から送信されるフレームを中継して前記外部ネットワーク上に送出する送信用中継装置と、
前記外部ネットワークから受信したフレームを中継して受信用フレームを送出する際に、前記受信したフレームが前記送信用中継装置でカプセル化されていた場合には、カプセル化から復元して前記受信用フレームを送出する、受信用中継装置と、
前記受信用中継装置から受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記送信用中継装置でカプセル化が行われたか否かを判断するトンネリング検出手段を有する受信装置とを備えた、データ送受信システム。
前記受信装置は、前記送信用中継装置でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記外部ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに有し、
前記送信装置は、前記受信装置からの前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段をさらに有している、請求項１に記載のデータ送受信システム。
特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定し、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを送出する送信装置から、ネットワークを介して、受信用フレームを受信するフレーム受信手段と、
任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断するトンネリング検出手段とを備えた、受信装置。
前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに備えた、請求項３に記載の受信装置。
前記トンネリング検出手段は、前記任意の連続した２個の受信用フレームの複数の組み合わせについて、前記後ろ側の受信フレームの長さが前記組み合わせごとに増加していく際に、前記受信間隔が不連続に増加する部分がある場合に前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断する、請求項３に記載の受信装置。
特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定するフレーム長設定手段と、
前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを送出する送信手段と、を備えた送信装置であって、
前記送信装置から送出された前記送出フレームは、ネットワークを介して受信装置に受信用フレームとして受信され、前記受信装置において、受信された任意の連続した２個の前記受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記ネットワーク上でカプセル化が行われたか否かが判断される、送信装置。
前記受信装置が前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合に送出するトンネリング検出信号を、前記ネットワークを介して受信するトンネリング信号受信手段と、
前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段とをさらに備えた、請求項６に記載の送信装置。
特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを送出する送信手段を有する送信装置と、
外部ネットワークと、
前記送信装置から送信されるフレームを中継して前記外部ネットワーク上に送出する送信用中継装置と、
前記外部ネットワークから受信したフレームを中継して受信用フレームを送出する際に、前記受信したフレームが前記送信用中継装置でカプセル化されていた場合には、カプセル化から復元して前記受信用フレームを送出する、受信用中継装置と、
前記受信用中継装置から受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔を記録していき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記送信用中継装置でカプセル化が行われたと判断するトンネリング検出手段を有する受信装置とを備えた、データ送受信システム。
前記受信装置は、前記送信用中継装置でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記外部ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに有し、
前記送信装置は、前記受信装置からの前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段をさらに有している、請求項８に記載のデータ送受信システム。
特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを送出する送信装置から、ネットワークを介して、受信用フレームを受信するフレーム受信手段と、
任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔を記録していき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断するトンネリング検出手段とを備えた、受信装置。
前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合には、トンネリング検出信号を前記ネットワークを介して前記送信装置に送信するトンネリング検出通知手段をさらに備えた、請求項１０に記載の受信装置。
前記所定の閾値は、５４オクテット分の間隔である、請求項１０に記載の受信装置。
前記送信装置が送信する特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの範囲は、前記前側のフレームの長さが少なくとも５４オクテット分前記後ろ側の送信フレームより長い組み合わせから、前記前側のフレームの長さが少なくとも５４オクテット分前記後ろ側の送信フレームより短い組み合わせまでである、請求項１０に記載の受信装置。
特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを送出する送信手段を備えた送信装置であって、
前記送信装置から送出された前記送出フレームは、ネットワークを介して受信装置に受信用フレームとして受信され、前記受信装置において、受信した任意の連続した２個の前記受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔が記録されていき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われたと判断される、送信装置。
前記受信装置が前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断した場合に送出するトンネリング検出信号を、前記ネットワークを介して受信するトンネリング信号受信手段と、
前記トンネリング検出信号を受信した場合に、著作権保護がなされるべき情報の、前記受信装置への送信を停止させる情報送信停止手段とをさらに備えた、請求項１４に記載の送信装置。
送信装置において、特定の連続した２個の送出フレームの後ろ側のフレームの長さを、カプセル化される場合にはフレームが分割され、カプセル化されない場合にはフレームが分割されない長さに設定するフレーム長設定ステップと、
前記送信装置において、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記２個の送出フレームを外部ネットワーク上に送出する送信ステップと、
受信装置において、前記外部ネットワークから受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの後ろ側の受信用フレームの長さと前記受信間隔とに基づいて、前記外部ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断するトンネリング検出ステップとを備えた、データ送受信方法。
送信装置において、特定の連続した２個の送出フレームの複数の組み合わせの、それぞれの前側の送出フレームの長さと後ろ側の送出フレームの長さの比を徐々に変えながら、前記２個の送出フレームの相互の送出間隔が、テスト用として予め決められている短い間隔になるように、前記複数の組み合わせの前記２個の送出フレームを外部ネットワーク上に送出する送信ステップと、
受信装置において、前記外部ネットワークから受信した任意の連続した２個の受信用フレームの受信間隔が前記テスト用として予め決められている短い間隔の場合には、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの比と前記受信間隔を記録していき、前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記外部ネットワーク上でカプセル化が行われたと判断するトンネリング検出ステップとを備えた、データ送受信方法。
請求項３に記載の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたか否かを判断する前記トンネリング検出手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
請求項１０に記載の受信装置の、ネットワークを介して受信用フレームを受信する前記フレーム受信手段、前記２個の受信用フレームの前側の受信用フレームの長さと後ろ側の受信用フレームの長さの前記比が１の場合の連続した２個の受信用フレームの前記記録から推定される受信間隔が所定の閾値以上の場合には、前記ネットワーク上でカプセル化が行われていたと判断する前記トンネリング検出手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
請求項１８または１９に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能な記録媒体。