JP5244865B2 - ブラックボックス（ｂｌａｃｋｂｏｘ）データの偽変造防止装置、モジュール及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、データの偽変造防止技術に関し、詳しくはデータの客観的な信頼性を確保できるブラックボックスデータの偽変造防止装置及び方法に関する。

近年、移動体にその走行情報をリアルタイムで保存することによって、事故状況や、走行過程での諸般の事項も保存できるブラックボックス又は車両用ＤＶＲ(Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ)の適用事例が増えてきている。このようなブラックボックス又は車両用ＤＶＲは移動体の事故関連紛争が発生する場合に備えた現時点で最も適合する証拠資料として認識されている。

しかしながら、従来のブラックボックスは単にデータを保存するのみであるため、保存されたデータの真偽の要否を確認する方法は無く、データの偽変造可能性が提起された時、客観的な証拠として採択するのが難しいこともあるという問題がある。

特開２００６−２３７８６０号公報

上述した問題点を解決するために、本発明の目的は、ブラックボックスにより収集されたデータ完全性(ｄａｔａ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ)を検証してその信頼性を確認できるブラックボックスデータの偽変造防止装置及び方法を提供するところにある。

本発明の一様態によるブラックボックスデータの偽変造防止装置は、ブラックボックスにより収集された走行情報データを保存する走行情報保存モジュールと、既設定された暗号化メカニズムで走行情報データを暗号化して偽変造判別データを生成し、偽変造判別データを保存する偽変造防止モジュールを含むことを特徴とする。

本発明の他の様態による偽変造防止モジュールは、既設定された暗号化メカニズムを提供するキー管理部と、ブラックボックスにより収集された走行情報データを暗号化メカニズムで暗号化して偽変造判別データに変換する暗号処理部と、偽変造判別データを保存する判別データ保存部を含むことを特徴とする。

本発明のまた他の様態によるブラックボックスデータの偽変造防止方法は、既設定された暗号化メカニズムでブラックボックスにより収集された走行情報データを暗号化して偽変造判別データを生成するステップと、偽変造判別データを保存するステップと、認証された使用者から走行情報データの使用が要請されると走行情報データの完全性を検証するための暗号化メカニズムを提供するステップを含むことを特徴とする。

本発明によると、ブラックボックスデータの完全性を検証してブラックボックスデータの客観性を高めることができ、ブラックボックスを通じた事故原因分析の信頼性を高める効果がある。

また、本発明は既に設置されているブラックボックスのハードウェアやソフトウェアを変更して再設置せずに、付加的な着脱式媒体を適用することによって設置及び適用可能になるので便利である。

本発明の実施形態に係るブラックボックスデータの偽変造防止装置を示す構成図である。 本発明の実施形態に係る偽変造防止モジュールを示す構成図である。 本発明の実施形態に係る偽変造判別モジュールを示す構成図である。 本発明の実施形態に係るブラックボックスデータの偽変造防止方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係るブラックボックスデータの偽変造判別方法を示すフローチャートである。

以下、図１を参照して本発明の実施形態によるブラックボックスデータの偽変造防止装置について説明する。図１は本発明の実施形態によるブラックボックスデータの偽変造防止装置を示す構成図である。

図１に示すように、本発明の実施形態によるブラックボックスデータの偽変造防止装置１０はブラックボックス１００、走行情報保存モジュール４００、偽変造防止モジュール２００及び偽変造判別モジュール３００を含む。

ブラックボックス１００は、設置された車両、船舶や、航空機などの移動体に対する走行情報を収集し、複数のセンサー１１０及びデータ処理部１２０を含む。

複数のセンサー１１０は、映像センサー、音声センサー、速度センサー、加速センサー、およびブレーキセンサーなどを含む。詳しくは、映像センサーは移動体の内外部に対する映像データを収集し、音声センサーは移動体の内外部に対する音声データを収集し、速度センサー、加速センサー及びブレーキセンサーは移動体の走行及び移動に関する情報を収集する。

データ処理部１２０は各センサー１１０により収集された各情報を処理(例えば、アナログ‐デジタル変換)して走行情報保存モジュール４００に保存する。この時、データ処理部１２０は走行情報保存モジュール４００の容量、ブロックのサイズなどを考慮して既設定された処理単位(例えば、一定時間単位、一定ブロック単位など)で各収集された情報を処理し、処理された走行情報データを走行情報保存モジュール４００に保存する。

走行情報保存モジュール４００はブラックボックス１００から伝達された走行情報データを保存し、走行情報保存モジュール４００は、例えば、ＭＭＣ(Ｍｕｌｔｉ−Ｍｅｄｉａ Ｃａｒｄ）、ＳＤカードや、ＵＳＢメモリースティックなどの着脱式保存媒体であり得る。ここで、走行情報保存モジュール４００はブラックボックス１００に含まれた一つの構成要素であり得る。

偽変造防止モジュール２００は、走行情報保存モジュール４００に保存された走行情報データを既設定された暗号化メカニズムで暗号化して偽変造判別データを生成し、偽変造判別データを保存する。この時、偽変造防止モジュール２００は走行情報保存モジュール４００に保存された全ての走行情報データを一遍に暗号化することができ、走行情報データを所定ブロック単位で暗号化処理して所定ブロック単位の偽変造判別データをそれぞれ生成することができる。

偽変造防止モジュール２００は、ハッシュ関数(Ｈａｓｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ)、ＨＭＡＣ（ｋｅｙｅｄ−Ｈａｓｈ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）、対称キー（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ Ｋｅｙ）や、公開キー(Ｐｕｂｌｉｃ Ｋｅｙ)などの暗号化メカニズムを使用することができる。この時、偽変造防止モジュール２００は、暗号化した走行情報データ、即ち、偽変造判別データを走行情報保存モジュール４００の指定領域に保存することができ、又は、別途の備えられたメモリーに保存することもできる。

偽変造防止モジュール２００はリアルタイムで暗号化を行うことができ、既設定された一定周期又は一定容量毎に暗号化を行うことができる。また、使用者の要請を認識したり、外部の衝撃を認識したりすると、それに同期化して暗号化を行うことができる。この時、偽変造防止モジュール２００は走行情報データの保存時間、ブラックボックスの固有番号及び偽変造判別データのポインター（ｐｏｉｎｔｅｒ）をさらに利用することができる。偽変造防止モジュール２００の細部構成については図２を参照して説明する。

偽変造判別モジュール３００は、走行情報保存モジュール４００に保存された走行情報データの完全性を検証して保存された走行情報データが偽造又は変造されたかどうかを判別する。

例えば、偽変造判別モジュール３００は、保存された走行情報データを偽変造防止モジュール２００と同一な暗号化メカニズムで暗号化し、その結果値を偽変造判別データと比較して偽造又は変造の有無を判断することができる。ここで、偽変造判別モジュール３００は、偽変造防止モジュール２００により走行情報データの保存時間、ブラックボックスの固有番号及び偽変造判別データのポインターなどが利用された場合、これをさらに利用することができる。また、偽変造判別データの保存領域情報を利用することができる。

この時、偽変造判別モジュール３００は、ブラックボックスデータの偽変造防止装置１０の一つの構成要素として含まれておらず、分離可能な着脱式媒体として構成され偽造又は変造を確認するときにのみ組み立てられて使用されることもできる。偽変造判別モジュール３００の細部構成については図３を参照して説明する。

このように、本発明はブラックボックスデータの完全性を検証することができ、信頼性のあるブラックボックスデータのみを利用して事故原因が分析されるようにすることができる。

さらに、本発明は既に設置されているブラックボックスのハードウェアやソフトウェアを変更して再設置せずに、付加的な着脱式媒体を利用して容易に設置することができる。

以下、図２を参照して本発明の実施形態による偽変造防止モジュールについて説明する。図２は本発明の実施形態による偽変造防止モジュールを示す構成図である。

図２に示すように、本発明の実施形態による偽変造防止モジュール２００は、キー管理部２１０、暗号処理部２２０及び判別データ保存部２３０を含む。

キー管理部２１０は、ＨＭＡＣ（ｋｅｙｅｄ−Ｈａｓｈ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）や、対称キー暗号化メカニズムのように暗号演算を行うためにキー情報が必要な場合、このようなキー情報を保存し、管理する。従って、キー情報を要求しないハッシュ関数を利用する場合は、キー管理部２１０は省略することができる。

暗号処理部２２０は、ハッシュ関数などの暗号化メカニズムを利用して走行情報データを暗号化して偽変造判別データを生成し、偽変造判別データを判別データ保存部２３０に保存する。この時、暗号処理部２２０はリアルタイム又は一定時間(例えば、１０分、１時間など)毎に保存された走行情報データを読み出して既設定された暗号化メカニズムを利用して暗号化を行う。

暗号処理部２２０は、ブラックボックス１００により収集された走行情報データを暗号化処理し、暗号化処理時に入力される走行情報データの信頼性を高めるために走行情報データの他にもブラックボックス１００の固有番号、各データが保存される時間情報、各データの保存領域情報などをさらに利用することができる。

判別データ保存部２３０は、暗号処理部２２０から出力された偽変造判別データを保存する。この時、判別データ保存部２３０はタンパリング(ｔａｍｐｅｒｉｎｇ)防止機能を提供することができる。

ここで、判別データ保存部２３０は、図１の走行情報保存モジュール４００と同一な構成要素で構成されることができる。即ち、判別データ保存部２３０又は走行情報保存モジュール４００は、ブラックボックス１００により収集された走行情報データを保存する第１領域と偽変造判別データを保存する第２領域とで構成されることができる。但し、この場合には、ハッシュ処理の対象となる走行情報データの各単位ブロックと、ハッシュ処理された偽変造判別データがそれぞれのポインターを有するようにして、以降の偽造又は変造の判別に無理がないようにすることができる。

例えば、暗号処理部２２０がハッシュ関数を利用して走行情報データを暗号化するとする場合、以降完全性の検証と偽造又は変造の判別もハッシュ関数を利用して行われる。即ち、ハッシュ関数は任意の長さの入力をハッシュ処理して既設定された一定の長さのメッセージダイジェスト（ｍｅｓｓａｇｅ ｄｉｇｅｓｔ）を生成し、ハッシュ処理されたデータから元のデータを復旧することのできない一方向性を有するので、既にハッシュ処理されたデータと元のデータを再度ハッシュ処理した結果データが同一であれば、元のデータ又は既にハッシュ処理されたデータは信頼性があると判断する。

ハッシュ関数以外の、殆どの暗号化メカニズムは、元のデータ又は、暗号化したデータの完全性を検証できる様々な方法を提供するので、本発明は、このような完全性の検証方法を利用してブラックボックス１００により収集されたデータの客観的な信頼性を高めることができる。

このように、本発明では暗号化メカニズムを利用してブラックボックスにより収集された走行情報データの完全性を検証して走行情報データの偽造又は変造の有無を検証し、検証されたデータを利用して移動体の事故原因を分析することができる。

以下、図３を参照して本発明の実施形態による偽変造判別モジュールについて説明する。図３は、本発明の実施形態による偽変造判別モジュールを示す構成図である。

図３に示すように、本発明の実施の形態による偽変造判別モジュール３００は暗号処理部３２０及び比較器３４０を含む。

暗号処理部３２０は走行情報保存モジュール４００から提供された走行情報データを偽変造防止モジュール２００と同様に暗号化演算して比較器３４０に伝達する。この時、暗号処理部３２０は偽変造防止モジュール２００の暗号化過程でキー情報が使用された場合、キー管理部２１０から同一なキー情報が提供されて使用する。

比較器３４０は、暗号処理部３２０から伝達された暗号化した走行情報データと判別データ保存部２３０に保存された偽変造判別データとを比較して、走行情報保存モジュール４００から提供されたデータの偽変造の有無を判別する。

即ち、比較器３４０は判別データ保存部２３０に保存された偽変造判別データと暗号処理部３２０により暗号化されたデータが相互同一であれば、走行情報保存モジュール４００から提供された走行情報データが偽造や変造されていない信頼できる情報と判断し、各データが相異すると、走行情報保存モジュール４００から提供された走行情報データが信頼できない情報と判断することができる。この時、比較器３４０は信頼できる情報と判断すれば、例えば、ＴＲＵＥ信号(例えば、Ｈｉｇｈ信号)を出力し、信頼できない情報と判断すればＦＡＬＳＥ信号(例えば、Ｌｏｗ信号)を出力することができる。

一方、図３では偽変造判別モジュール３００が偽変造防止モジュール２００と同じ暗号化演算を行い、各暗号化された結果を比較して走行情報データの完全性を検証する方式を例として説明したが、偽変造判別モジュール３００はこれに限定されず、様々な完全性検証方式で走行情報データと偽変造判別データの完全性を検証することができる。

また、図３では偽変造判別モジュール３００が別途の暗号処理部３２０を含む場合を例として示したが、偽変造判別モジュール３００は別途の暗号処理部３２０を備えず偽変造検証モジュール２００に含まれた暗号処理部２２０を共有して利用することもできる。

以下、図４を参照して本発明の実施の形態によるブラックボックスデータの偽変防止方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態による偽変造防止モジュール２００のブラックボックスデータの偽変造防止方法を示すフローチャートである。

図４を参照すると、偽変造防止モジュール２００は、ブラックボックス１００により収集された走行情報データに対する暗号化メカニズムを設定する(Ｓ４１０)。

続いて、偽変造防止モジュール２００は、設定された暗号化メカニズムで走行情報データを暗号化して偽変造判別データを生成する(Ｓ４２０)。

この時、偽変造防止モジュール２００は、リアルタイムで暗号化を行うことができ、既設定された所定容量が保存される毎に、又は既設定された所定時間毎に暗号化を行うことができる。また、偽変造防止モジュール２００は、走行情報データの保存時間、ブラックボックスの固有番号をさらに利用することができる。

また、偽変造防止モジュール２００は偽変造判別データを保存する(Ｓ４３０)。

以降、偽変造防止モジュール２００は、認証された使用者(例えば、偽変造判別モジュール３００の使用者)から走行情報データの使用を要請されると、走行情報データの完全性を検証するための暗号化メカニズムを提供することができる。また、偽変造防止モジュール２００は、認証されていない使用者による要請を拒否することができる。

以下、図５を参照して本発明の実施の形態によるブラックボックスデータの偽変造判別方法について説明する。図５は、本発明の実施の形態による偽変造判別モジュール３００のブラックボックスデータの偽変造判別方法を示すフローチャートである。

図５を参照すると、偽変造判別モジュール３００は走行情報保存モジュール４００から走行情報データを受信する(Ｓ５１０)。

続いて、偽変造判別モジュール３００は偽変造防止モジュール２００により設定された暗号化メカニズムを確認する(S５２０)。

また、偽変造判別モジュール３００は暗号化メカニズムを利用して走行情報データの完全性を検証して走行情報データが偽造又は変造されたかどうかを判断する(Ｓ５３０)。

この時、偽変造判別モジュール３００は、判断の結果、完全性があれば(Ｓ５４０)、受信した走行情報データが偽造又は変造されていない信頼性のある情報と判断する(S５５０)。

即ち、偽変造判別モジュール３００は、暗号化メカニズムを利用して走行情報データを暗号化し、偽変造判別データと暗号化した走行情報データが相互同一であれば、受信した走行情報データが偽造又は変造されていないものと判断することができる。

その反面、偽変造判別モジュール３００は、判断の結果、完全性がなければ、受信した走行情報データが偽造又は変造されて信頼性のない情報と判断する(Ｓ５６０)。即ち、偽変造判別モジュール３００は再度暗号化した走行情報データと偽変造判別データが相互同一でなければ、受信した走行情報データが偽造又は変造されたものと判断することができる。

この時、使用者は偽変造判別モジュール３００又は別途の装置を利用して走行情報データの信頼性を回復できる編集(例えば、偽造又は変造除去)を行うこともできる。

一方、偽変造防止モジュール２００により走行情報データの保存時間、保存領域情報や、ブラックボックスの固有番号がさらに利用された場合、偽変造判別モジュール３００は偽造又は変造の判断のためにこのような情報をさらに利用することができる。

このように、本発明は、ブラックボックスデータの完全性を検証してブラックボックスデータの信頼性を高めることによって、事故原因分析の信頼性も高めることができる。

さらに、本発明は、既に設置されているブラックボックスのハードウェアやソフトウェアを変更して再設置せずに、付加的な着脱式媒体を利用して容易に設置することができる。

適用することによって適用が容易になる。

以上、本発明の構成について図面を参照して詳しく説明したが、これは例示したものに過ぎず、本発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者であれば本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形と変更が可能であることは自明である。

従って、本発明の保護範囲は、上述した実施の形態に限定されてはならず、以下の特許請求範囲の記載によって定めなければならない。

Claims (12)

1. ブラックボックスデータの偽変造防止装置であって、
   前記ブラックボックスにより収集された走行情報データを保存する走行情報保存モジュールと、
   既設定された暗号化メカニズムで前記走行情報データを暗号化して偽変造判別データを生成し、前記偽変造判別データを保存する偽変造防止モジュールと、
   前記保存された走行情報データの完全性を検証して偽造又は変造の有無を判別する偽変造判別モジュールと
   を含み、
   前記偽変造判別モジュールは、暗号処理部、および比較器をさらに含み、
   前記偽変造防止モジュールは、前記走行情報保存モジュールが前記走行情報データを保存すると同時に、又は既設定された前記走行情報データの所定容量毎に、又は既設定された所定時間毎に、及び／又は使用者の要請や外部の衝撃を認識したりするとこれらに同期化して、暗号化を行い、
   前記暗号処理部は、前記走行情報保存モジュールから提供された前記保存された走行情報データを前記暗号化メカニズムで暗号化し、
   前記比較器は、前記暗号処理部から伝達された前記暗号化した走行情報データを前記偽変造判別データと比較し、
   前記暗号化した走行情報データと前記偽変造判別データが同一であれば前記走行情報データは偽造、または変造されていないと判断し、同一でなければ前記走行情報データは偽造、または変造されていると判断することを特徴とするブラックボックスデータの偽変造防止装置。
2. 前記偽変造防止モジュールは、
   前記暗号化した走行情報データを前記走行情報保存モジュールに保存したり、別途のメモリーに保存したりすることを特徴とする請求項１に記載のブラックボックスデータの偽変造防止装置。
3. 前記偽変造防止モジュールは、
   ハッシュ関数、ＨＭＡＣ(ｋｅｙｅｄ−Ｈａｓｈ Ｍｅｓｓａｇｅ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ）、対称キー及び公開キーのうち少なくとも一つの暗号化メカニズムを利用することを特徴とする請求項１に記載のブラックボックスデータの偽変造防止装置。
4. 前記偽変造防止モジュールは、
   前記偽変造判別データの生成時に前記走行情報データの保存時間、又は前記ブラックボックスの固有番号又は保存時間と固有番号を利用することを特徴とする請求項１に記載のブラックボックスデータの偽変造防止装置。
5. 前記ブラックボックスは、
   車両、船舶、航空機を含む移動体に設置されることを特徴とする請求項１に記載のブラックボックスデータの偽変造防止装置。
6. ブラックボックスデータの偽変造防止モジュールであって、
   既設定された暗号化メカニズムを提供するキー管理部と、
   ブラックボックスにより収集された走行情報データを前記暗号化メカニズムで暗号化して偽変造判別データを生成する暗号処理部と、
   前記偽変造判別データを保存する判別データ保存部と、
   前記走行情報データの完全性を検証して偽造又は変造されたかどうかを確認する偽変造検証モジュールと
   を含み、
   偽変造検証モジュールは、暗号処理部、および比較器をさらに含み、
   前記偽変造防止モジュールは、前記走行情報保存モジュールが前記走行情報データを保存すると同時に、又は既設定された前記走行情報データの所定容量毎に、又は既設定された所定時間毎に、及び／又は使用者の要請や外部の衝撃を認識したりするとこれらに同期化して、暗号化を行い、
   前記暗号処理部は、前記走行情報保存モジュールから提供された前記保存された走行情報データを前記暗号化メカニズムで暗号化し、
   前記比較器は、前記暗号処理部から伝達された前記暗号化した走行情報データを前記偽変造判別データと比較し、
   前記暗号化した走行情報データと前記偽変造判別データが同一であれば前記走行情報データは偽造、または変造されていないと判断し、同一でなければ前記走行情報データは偽造、または変造されていると判断することを特徴とするブラックボックスデータの偽変造防止モジュール。
7. 前記ブラックボックスにより収集された走行情報データを保存する別途の保存部をさらに含み、
   前記判別データ保存部は、前記ブラックボックスにより収集された走行情報データを保存する第１領域と前記偽変造判別データを保存する第２領域とに区分されて使用されることを特徴とする請求項６に記載のブラックボックスデータの偽変造防止モジュール。
8. 前記判別データ保存部は、
   タンパリング防止機能を提供することを特徴とする請求項６に記載のブラックボックスデータの偽変造防止モジュール。
9. 前記偽変造検証モジュールは、
   前記走行情報データの完全性を検証する時に前記暗号処理部を使用することを特徴とする請求項６に記載のブラックボックスデータの偽変造防止モジュール。
10. ブラックボックスデータの偽変造防止方法であって、
    既設定された暗号化メカニズムでブラックボックスにより収集された走行情報データを暗号化して偽変造判別データを生成する第１の暗号化ステップと、
    前記偽変造判別データを保存するステップと、
    認証された使用者から前記走行情報データの使用を要請されると、前記走行情報データの完全性を検証するための暗号化メカニズムを提供するステップと、
    前記暗号化メカニズムを利用して前記走行情報データを暗号化する第２の暗号化ステップと、
    前記偽変造判別データと前記第２の暗号化ステップで暗号化された走行情報データを比較するステップと、
    前記比較の結果、同一であれば、偽造又は変造されておらず、同一でなければ、偽造又は変造されたものと判断するステップと
    を含み、前記第１の暗号化ステップは、前記走行情報保存モジュールが前記走行情報データを保存すると同時に、又は既設定された前記走行情報データの所定容量毎に、又は既設定された所定時間毎に、及び／又は使用者の要請や外部の衝撃を認識したりするとこれらに同期化して、行われることを特徴とするブラックボックスデータの偽変造防止方法。
11. 前記提供するステップは、
    前記走行情報データを使用することを要請されるステップと、
    前記使用を要請した使用者が前記認証された使用者であるかどうかを確認するステップと、
    前記確認の結果、認証された使用者であれば、前記暗号化メカニズムを提供するステップと
    を含むことを特徴とする請求項１０に記載のブラックボックスデータの偽変造防止方法。
12. 前記生成するステップは、
    前記走行情報データの保存時間、前記ブラックボックスの固有番号を利用するステップを含むことを特徴とする請求項１０に記載のブラックボックスデータの偽変造防止方法。

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