JP5256103B2 - 地上デジタルテレビジョン放送における緊急情報の送信装置及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、地上デジタルテレビジョン放送において緊急情報を送受信する技術に関し、特に、緊急警報放送や緊急地震速報などの緊急情報の送信又は受信を、許可された事業者のみが利用可能にする送信装置及び受信装置に関する。

気象庁は、平成１９年１０月１日から緊急地震速報（例えば、非特許文献１参照）の一般への提供を開始した。これに伴い、テレビジョン並びにラジオの各放送局も前記速報が発表される際には、チャイム音とともにテレビジョン画面に表示または音声で伝えるなどの放送を実施している。尚、緊急地震速報のラジオ放送の一部は、平成２０年４月１日から開始している。

緊急警報放送の場合に、待機消費電力を抑えて動作し、受信装置の電源が入っていない受信装置を起動して受信装置に知らせる仕組みが知られている。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ、ＡＲＩＢ規格ＳＴＤ‐Ｂ３１）方式の地上デジタルテレビジョンの受信装置は、受信装置の通常動作時の電源が供給されていない場合に、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ： 伝送制御）キャリアに格納される緊急警報放送用起動フラグを検出する伝送制御信号用の受信機能を備えることにより、緊急警報放送用起動フラグが１（緊急警報放送あり）のとき、受信装置の電源を投入し、受信装置に緊急警報放送の視聴を促すことができる（例えば、特許文献１参照）。

さらに、受信装置の電源が入っていない場合、あるいは他のチャンネルを受信している場合に、緊急情報時に電源投入あるいはチャンネル切り替えを促すことが開示されており、この制御のため部分受信セグメント内のＴＭＣＣ信号及びＡＣ信号を受信し、電源投入後あるいはチャンネル切り替え後に、その他の災害・防災情報並びに映像・音声の再生を行う技術が提示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−３１９７７１号公報 特開２００７−２４３９３６号公報

"緊急地震速報の概要や処理手法に関する技術的参考資料"、気象庁地震火山部、[平成２０年１月３１日検索]、インターネット〈URL:http://www.seisvol.kishou.go.jp/eq/EEW/kaisetsu/Whats_EEW/reference.pdf〉

前述の技術はいずれも、地上デジタルテレビジョン放送における緊急情報の自動起動を提示する事業者を認証する技術を提供するものではない。

例えば、部分受信セグメント方式（いわゆるワンセグ方式）の送受信装置であれば、この送受信装置の任意のユーザが微弱電波であっても緊急情報を受信して更に他の任意の受信装置に向けて再送信させることも可能である。従って、地震速報などの緊急性の高い緊急情報を悪用して再送信するおそれ（リプレイ攻撃）もあり、社会的な問題も生じうる。

そこで、本発明の目的は、地上デジタルテレビジョン放送において緊急情報を送受信する伝送システムの利用に際し、許可された事業者のみが利用可能にする送信装置及び受信装置を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するために、限られた伝送制御信号（ＴＭＣＣ又はＡＣ信号）のビット数（２０４ビット）による緊急情報の伝送においても、不特定多数のユーザにサービスを提供する事業者のうち、予め定められた事業者のみが緊急情報の送受信を可能とする送信装置又は受信装置を提供するものであり、特に、予め事業者の送信装置と受信装置との間で秘密裏に保持している乱数列を利用して緊急情報の内容を検証可能にする。

本発明の送信装置は、地上デジタルテレビジョン放送波の伝送制御信号により緊急情報を送信する送信装置であって、緊急情報の有無を識別するための起動信号と当該緊急情報とを含む電文情報を生成する緊急情報生成手段と、前記電文情報を地上デジタルテレビジョン放送波の伝送制御信号により伝送する緊急情報伝送手段とを備え、前記緊急情報生成手段は、予め規定された乱数列から、前記緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって特定の関数で定まる認証用乱数列を選定して生成する手段と、前記認証用乱数列により、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び巡回冗長検査の情報を含むデータを符号変換して認証子を生成する手段と、該認証子を緊急情報に含めて設定する手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、当該緊急情報に関する時刻情報は、気象庁から配信された地震発生時刻又は送信時刻からなることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記予め規定された乱数列、及び前記特定の関数は、送受信間で共通であることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記特定の関数は、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、多次元多項式のうちのいずれか１つとするか、又はこれらの２つ以上を組み合わせた１つ以上の関数からなることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記認証子は、前記認証用乱数列と前記認証子を構成するデータの双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して生成されていることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記認証子は、前記緊急情報を送信する際の送信時刻または地震発生時刻などの時刻情報を元に生成される当該認証用乱数列を鍵として用いて暗号化されていることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分の各ビットが指定する１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から指定されるビット位置のビット数分からなることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から所定のポインタ列で指定される１つ又は複数のビット位置における１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記所定のポインタ列は、１つのポインタ列とするか、又は複数のポインタ列の組み合わせとして構成され、送受信間で秘密保持されていることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記所定のポインタ列は、送受信間で共通に秘密保持された秘密係数を用いて生成されることを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記特定の関数が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする。

また、本発明の送信装置において、前記符号変換の方式が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする。

更に、本発明の受信装置は、地上デジタルテレビジョン放送波の伝送制御信号により緊急情報を受信する受信装置であって、緊急情報の有無を識別するための起動信号と当該緊急情報とを含む電文情報を前記伝送制御信号から抽出する信号抽出手段と、前記緊急情報の有無を前記起動信号から検証する起動信号検証手段と、前記緊急情報が有りを示す場合に、前記緊急情報を検証する緊急情報検証手段とを備え、前記緊急情報検証手段は、予め規定された乱数列から、前記緊急情報を受信する際の受信時時刻情報によって特定の関数で定まる検証用乱数列を選定して生成する手段と、前記検証用乱数列により、当該緊急情報内の予め規定された認証子を符号変換し、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び巡回冗長検査の情報を含むデータを復元する手段と、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び前記巡回冗長検査の情報をそれぞれ抽出して検査する手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記緊急情報検証手段が、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び前記巡回冗長検査の情報をそれぞれ検査して正当であると判断した場合に、当該緊急情報について警告を発する警告発生手段を更に備えることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、当該緊急情報に関する時刻情報は、気象庁から配信された地震発生時刻又は送信時刻からなることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記予め規定された乱数列、及び前記特定の関数は、送受信間で共通であることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記特定の関数は、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、多次元多項式のうちのいずれか１つとするか、又はこれらの２つ以上を組み合わせた１つ以上の関数からなることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記認証子は、前記検証用乱数列と前記認証子を構成するデータの双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して生成されていることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記認証子は、前記緊急情報を受信する際の受信時時刻情報を元に生成される当該検証用乱数列を鍵として用いて暗号化されていることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分の各ビットが指定する１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から指定されるビット位置のビット数分からなることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から所定のポインタ列で指定される１つ又は複数のビット位置における１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記所定のポインタ列は、１つのポインタ列とするか、又は複数のポインタ列の組み合わせとして構成され、送受信間で秘密保持されていることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記所定のポインタ列は、送受信間で共通に秘密保持された秘密係数を使用して生成されることを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記特定の関数が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする。

また、本発明の受信装置において、前記符号変換の方式が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする。

本発明によれば、特定の乱数列を保持している事業者のみが、正当な緊急情報を作成することができる。特に、送信側では、認証に用いる時刻情報に応じて使用する乱数が変化するために、同一の情報を複数回使用することが困難となり、リプレイ攻撃に対して安全性を高めることができる。また、秘密情報である乱数列を攻撃者に推測されにくくすることができる。

また、本発明によれば、受信した放送波から、緊急情報の起動信号を受信して緊急情報が有ると判断しても、時刻情報の照合と乱数列による事業者の照合を行なうように構成することができるため、正規の事業者から提供された緊急情報ではないと自動的に判断することができる。

本発明による実施例１の事業者送信装置と受信装置とを備える伝送システムを示す概略図である。 本発明による実施例１の事業者送信装置を示す図である。 本発明による実施例１の事業者送信装置における緊急情報生成部の機能ブロック図である。 本発明による実施例１の事業者送信装置における伝送するＡＣ信号内の一例を示す電文情報である。 本発明による実施例１の受信装置を示す図である。 本発明による実施例１の受信装置における緊急情報検証部の機能ブロック図である。 本発明による実施例１の事業者送信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例１の受信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例１の事業者送信装置及び受信装置の動作説明図である。 本発明による実施例２の事業者送信装置における緊急情報生成部の機能ブロック図である。 本発明による実施例２の受信装置における緊急情報検証部の機能ブロック図である。 本発明による実施例２の事業者送信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例２の受信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例３の事業者送信装置における緊急情報生成部の機能ブロック図である。 本発明による実施例３の受信装置における緊急情報検証部の機能ブロック図である。 本発明による実施例３の事業者送信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例３の受信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例４の事業者送信装置における緊急情報生成部の機能ブロック図である。 本発明による実施例４の受信装置における緊急情報検証部の機能ブロック図である。 本発明による実施例４の事業者送信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による実施例４の受信装置の動作を示すフローチャートである。 本発明による各実施例の関数ｆ（ｔ）の構成例を示す図である。 本発明による各実施例の関数ｆ（ｔ）の一構成例の説明図である。 本発明による一実施例における認証用（検証用）乱数列の生成技法の一例の説明図である。 本発明による一実施例における認証用（検証用）乱数列の生成技法の別の一例の説明図である。 本発明による一実施例における認証用（検証用）乱数列の生成技法の別の一例の説明図である。 本発明による一実施例における認証用（検証用）乱数列の生成技法の更に別の一例の説明図である。 本発明による一実施例における認証用（検証用）乱数列の生成技法のまた更に別の一例の説明図である。

まず、本発明による実施例１の事業者送信装置１及び受信装置３を説明する。

図１は、本発明による実施例１の事業者送信装置１と受信装置３とを備える伝送システムを示す概略図である。特定の事業者送信装置１は、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号を用いて、中継器２を介して複数の受信装置３−１，３−２，３−３（総括して、受信装置３とも称する）に緊急情報を送信する。尚、図１において、３つの受信装置のみを示しているが、任意数とすることができる。

事業者は、番組を送信する事業者送信装置１を所有し、放送波を用いて、例えばワンセグ方式の受信側自動起動用の起動信号と起動後に表示するメッセージを受信装置３に送信することができる。また、受信装置３は、事業者から放送波を通じて送信されたワンセグ起動用の起動信号を受信し、受信装置３を起動し、メッセージ表示などを行う。

地上デジタル放送波で緊急情報を低遅延伝送するのに、ＴＭＣＣキャリア又はＡＣキャリアを用いるのが有効である。これは、ＴＭＣＣ信号やＡＣ信号には時間インターリーブが使用されていないためである。以下の説明では、特にＡＣ信号を用いて緊急情報を伝送する例について説明する。

図２は、本発明による実施例１の事業者送信装置１を示す図である。実施例１の事業者送信装置１は、緊急情報生成部１１と、誤り訂正符号化部１２と、再多重部１３と、変調部１４とを備える。

緊急情報生成部１１は、気象庁より配信される緊急地震速報などの緊急速報に基づいて、後述で例示する所定の電文フォーマットの緊急情報を生成する。

誤り訂正符号化部１２は、緊急情報生成部１１で生成した緊急情報を含む電文内の情報について、例えば差集合巡回符号（２７３，１９１）の短縮符号（１８７，１０５）を用いて誤り訂正符号化を施してパリティビットを生成し、伝送するＡＣ信号を生成する。この場合、８ビット程度の誤り訂正が可能となるので、情報の信頼度を高め、より確実な伝送を可能とすることができる。

再多重部１３は、生成したＡＣ信号を伝送すべきＴＳ（トランスポートストリーム）に再多重する。

変調部１４は、再多重したＴＳを変調して、放送波として出力する。

事業者送信装置１における機能を代表的に例示したが、ＡＣ信号内の情報生成以外は、規定される地上デジタルテレビジョン方式（例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式）に従う構成とすることができる。そのため、本発明に係る緊急情報生成部１１について、以下詳細に説明する。

図３に、本発明による実施例１の事業者送信装置１における緊急情報生成部１１の機能ブロック図を示す。また、図４に、本発明による実施例１の事業者送信装置１における伝送するＡＣ信号内の電文情報を例示する。

本実施例の事業者送信装置１は、伝送制御信号の１つであるＡＣ信号を用いて、緊急情報（以下、緊急警報放送及び緊急地震速報を含む情報を総括して、緊急情報と称する）を伝送する地上デジタルテレビジョン放送のサービスにおいて、そのＡＣ信号により緊急情報を伝達する。

ＡＣ信号は、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）のモード３の同期変調部の場合、キャリア番号＃７、＃８９、＃２０６、＃２０９、＃２２６、＃２４４、＃３７７及び＃４０７の８箇所にあるＡＣキャリアによって運ばれる信号であり、このうちの少なくとも１つのＡＣキャリアで緊急情報を伝送する。

即ち伝送制御信号の１つであるＴＭＣＣ信号と同一フレーム長となるように、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式の１シンボルを基準として、ＴＭＣＣ信号と同一の２０４シンボルに対してＤＢＰＳＫ信号の２０４ビットを割り振って１フレームとし、ＴＭＣＣ信号と同一の差動復調の基準、及び同期信号と、緊急地震速報の有無を識別する起動信号と、緊急情報の更新の有無を識別する更新フラグと、緊急地震速報の情報を含む緊急情報とを格納する電文情報（表１に例示する電文情報のフォーマット）を規定する。また、誤り訂正符号化部によって、起動信号、更新フラグ、及び緊急情報について誤り訂正符号を施し、パリティビットを付加することができる。

尚、本発明の理解を容易とするために、以下においてはＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送におけるモード３のＡＣキャリアが運ぶＡＣ情報の少なくとも１つを用いる場合について説明するが、他のモードにおいても適用可能であることに留意する。

図３を参照するに、緊急情報生成部１１は、現在時刻コード生成部１１１と、認証用乱数列生成部１１２と、認証子生成部１１３と、緊急情報設定部１１４とを備える。

認証用乱数列生成部１１２は、乱数生成部１１２１と、乱数列ビット位置決定部１１２２とを有する。

認証子生成部１１３は、時刻情報設定部１１３１と、認証情報設定部１１３２と、ＣＲＣ生成部１１３３とを備える。

現在時刻コード生成部１１１は、緊急情報を送信する送信時刻（又は現在時刻）の（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する。

認証用乱数列生成部１１２は、乱数生成部１１２１によって得られる乱数列のうち、乱数列ビット位置決定部１１２２によって得られる指定されたビット位置から予め定められたビット数の認証用乱数列（即ち、緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって定まる認証用乱数列）を選定して生成し、認証子生成部１１２に送出する。

乱数生成部１１２１は、送受信間（本実施例の事業者送信装置１及び受信装置３間）で共通の乱数列（又は擬似乱数列）を作り出す機能部である。例えば、暗号理論的に安全な擬似乱数生成器を用いて送受信間で共通の乱数列（例えば、１００ｋｂｙｔｅ以上）を生成して保持する。或いは又、乱数生成部の代わりに、予め用意した乱数列を送受信間で共通に秘密保持しておくこともできる。

乱数列ビット位置決定部１１２２は、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）によって、現在時刻コード生成部１１１で生成した時刻コードから乱数列内のビット位置を特定する機能を有する。従って、認証用乱数列は、緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって特定の関数から定まる予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなる（図２４参照）。この特定の関数ｆ（ｔ）は、送受信間で共通であり、送受信間で同一の乱数列からビット位置を指定して、送受信間で同一の認証／検証用乱数列を導出できるものであれば如何なるものでもよいが、入力に対してランダムな値を出力する関数が望ましい。例えば、図２２に示すように、以下のようなものがある。
（１）ハッシュ関数
ハッシュ関数は、任意のビット列を入力し、固定長のビット列に圧縮する関数である。ハッシュ関数には、SHA-1、SHA-256、SHA-512などが知られている（例えば、“電子政府推奨暗号リスト”、CRYPTREC〈URL:http://www.cryptrec.go.jp/images/cryptrec_01.pdf〉参照）。
（２）擬似乱数生成器
擬似乱数生成器は、秘密情報（seed）を入力とし、擬似乱数を生成する関数である。擬似乱数生成器には、MUGI、MULTI-S01などが知られている（例えば、“電子政府推奨暗号リスト”、CRYPTREC〈URL:http://www.cryptrec.go.jp/images/cryptrec_01.pdf〉参照）。
（３）多次元多項式
疑似ランダム系列（乱数列）を発生する多次元多項式でｆ（ｘ）を構成することができる（図２３参照）。例えば、図２３（ａ）に示すように、ｆ(ｘ) ＝ ａ_ｎｘ^ｎ ＋ ａ_ｎ−１ｘ^ｎ−１ ＋ … ＋ ａ_１ｘ ＋ ａ_０の多項式を用いて、送信刻情報の時刻コードｘ（説明の便宜のためにｔ＝ｘとして説明する）に対してランダム系列を生成し、係数ａ_ｎ，ａ_ｎ−１，・・・，ａ_０を送受信間で保持する秘密情報とする。この多次元多項式は、図２３（ｂ）に示すように、遅延部５００−１〜５００−ｎと、重み付け乗算部５０１−０〜５０１−ｎと、排他的論理和演算部５０２−１〜５０２−ｎから構成することができる。多次元多項式による符号化技法は、ＰＮ系列などで知られている。

時刻情報設定部１１３１は、「地震発生時刻」又は「現在時刻」からなる「時刻情報」を、伝送する電文情報における「認証子」内の情報として設定する。

認証情報設定部１１３２は、例えば事業者によって生成される緊急情報のメッセージを含むことが可能な、又は緊急情報のメッセージとは別に、送受信間で秘密保持される「認証情報」を、伝送する電文情報における「認証子」内の情報として設定する。

ＣＲＣ生成部１１３３は、「時刻情報」及び「認証情報」に、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）符号を付加して、伝送する電文情報における「認証子」内の情報として設定する。

認証子生成部１１３は、設定される当該緊急情報に関する「時刻情報」、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる「認証情報」及び「ＣＲＣ（巡回冗長検査）」の情報を含むデータを、認証用乱数列のデータと双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して認証子を生成し、緊急情報設定部１１４に送出する。

緊急情報設定部１１４は、認証子生成部１１３によって生成された認証子を含む緊急情報を、ＡＣキャリアを用いて伝送する電文情報内に設定する。

図４を参照して、ＡＣキャリアによって運ばれる電文の構成について説明する。

「差動復調の基準」は、ＴＭＣＣ信号と同様に、キャリア番号ｋのＳＰ信号に割り当てられるＢＰＳＫ信号の値Ｗ_ｋと同じ生成多項式（ｘ^１１＋ ｘ^９＋１）に基づく値であり、例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の地上デジタルテレビジョン放送波の部分受信セグメント（セグメント番号＃０）におけるＡＣキャリア（モード３の同期変調部）の場合、キャリア番号＃７、＃８９、＃２０６、＃２０９、＃２２６、＃２４４、＃３７７及び＃４０７の８箇所に対し割り当てられる値である。この８箇所のＡＣキャリアが運ぶＡＣ情報に記述の差動復調の基準として格納されるＷ_ｋは、各々０、０、０、０、０、１、１及び０である。

「同期信号」は、１６ビットの同期信号であり、その値は「００１１０１０１１１１０１１１０」（奇数フレーム）及びその反転（偶数フレーム）という、奇数フレームと偶数フレームで異なる値をとる。そのＤＢＰＳＫ変調波は、Ｗ_ｋが０の場合、奇数フレームが「１、１、−１、１、１、−１、−１、１、−１、１、−１、−１、１、−１、１、１」であり、偶数フレームが「−１、１、１、１、−１、−１、１、１、１、１、１、−１、−１、−１、−１、１」である。そしてＷ_ｋが１の場合、これらの反転となる。このように、「同期信号」は振幅と位相が既知の信号となっている。

緊急情報の有無を識別する１ビット（又は２ビットとしてもよい）の「起動信号」が「同期信号」につづく。「起動信号」の値は、緊急情報がある場合には、‘１’のビットを表す値として「同期信号」の最後のシンボルの位相を反転し、緊急情報がない場合には、‘０’のビットを表す値としてその位相を継続する。

「更新フラグ」は、例えば２ビットで構成し、緊急情報の内容が更新されるたびにインクリメントするようにして、巡回させることで緊急情報の内容の更新の有無の識別に用いる。別の例として、伝送される緊急情報の内容が更新されるたびに、値が更新（１から０へ、又は０から１へ更新）される「更新フラグ」（１ビット）を使用することで、更新時のみ受信動作を行なうように制御すれば緊急情報を受信している受信装置１の内部処理量を効率的に削減させることができる。或いは又、「更新フラグ」は、「起動信号」の更なる冗長性を持たせるために「起動信号」の起動時のフラグ値と同一の値で開始するように設定することもできる。このように、「更新フラグ」は、「起動信号」が緊急情報のある旨を示す値を継続している間に緊急情報の内容の更新がある場合を対象として１ビットとすることができるが、その更新頻度が実際の運用において２つ以上とする場合に、「更新フラグ」に２ビット以上を割り当てることもできる。

上記の例では、緊急情報は、例えば、緊急情報識別信号、各種識別信号、及び認証子からなるものとしているが他の情報を追加することや、階層構造にして更に多数の情報を連続的にＡＣ信号のフレームで伝送するように構成することができる。

「緊急情報識別信号」は、緊急情報の種別を示す信号である。緊急情報が緊急地震速報を表すのか、緊急警報放送を表すのかといった情報を提供する。例えば、割り当てるビット数を３ビットとし、「０００」を緊急地震速報、「００１」を緊急警報放送、「０１０」を緊急地震速報のテスト信号、「０１１」を緊急警報放送のテスト信号とする。尚、「起動信号」と同様に、各３ビットの値はＤＢＰＳＫ変調された値として伝送される。「起動信号」が例えば‘１’の値（緊急情報あり）を示した時に、「緊急情報識別信号」の値を読み、緊急情報の種別、つまり、どのような内容の緊急情報であるのかを識別することができる。

「各種識別信号」は、「速報ＩＤ」（１２ビット）や「情報番号」（４ビット）、「電文種別」（２ビット）といった緊急情報に付随する情報信号や、放送事業者識別などの信号が該当する。

以下の説明では、「認証子」は、「地震発生時刻」、「認証情報」、及び「ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ ｃｈｅｃｋ）」からなるものとして説明する。

「地震発生時刻」は、例えば気象庁が発表する緊急地震速報に従って、（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べて作成される。

「認証情報・メッセージ」は、例えば事業者を識別する認証用の情報（例えば、事業者コード）や、事業者によって生成される緊急情報のメッセージを格納する領域であり、送受信間で認証及び検証を行なうための暗号化を施して格納することもできる。

「ＣＲＣ」は、送信元の検証に用いるＣＲＣ符号を格納する領域である。

尚、「認証子」は、さまざまな態様で構成することができることに留意する。例えば、「地震発生時刻」、「認証情報」、及び「ＣＲＣ」は、任意のビット数で構成することができる。また、「地震発生時刻」の代わりに緊急情報を送信する時刻を表す「現在時刻」とすることができる。或いは又、「認証情報」を「地震発生時刻」とすることもできる。また、「認証子」は、「地震発生時刻」又は「現在時刻」からなる「時刻情報」と「ＣＲＣ」のみからなるものとすることもできる。

次に、本発明による実施例１の受信装置３を説明する。

図５は、本発明による実施例１の受信装置３の概略図である。

本実施例の受信装置３は、ＲＦ受信部３２と、信号抽出部３３と、起動信号検証部３４と、緊急情報検証部３５と、警告発生部３６とを備える。

ＲＦ受信部３２は、アンテナ３１を介して、本実施例の事業者送信装置１から伝送される放送波（無線周波信号）を受信して信号抽出部３３に送出する。

信号抽出部３３は、ＲＦ受信部３２から受信した信号から、「同期信号」を用いて同期確立し、例えば部分受信セグメントにおけるＡＣ信号を復調して抽出し、起動信号検証部３４に送出する。

起動信号検証部３４は、ＡＣ信号内の起動信号を検出し、緊急情報の有無を判別し、判別した結果を緊急情報検証部３５に送出する。

緊急情報検証部３５は、緊急情報の有りを判別する場合に緊急情報を抽出し、緊急情報内に含まれる認証子を「時刻情報の照合」と「ＣＲＣの照合（事業者の照合）」によって検証し、正規の事業者から伝送された電文であると判別した場合に、緊急情報内に含まれる情報やメッセージを警告発生部３６に送出する。

警告発生部３６は、緊急情報の有りを判別した後、「時刻情報の照合」と「ＣＲＣの照合（事業者の照合）」の結果の双方が正しい時にのみ放送波を通じて送信された緊急情報内の内容を表示又は音声で警告を発する。

ここで、本発明による実施例１の緊急情報検証部３５について、図６を参照して更に詳細に説明する。図６は、本発明による実施例１の受信装置における認証子検証部３５４の概略図である。

緊急情報検証部３５は、緊急情報抽出部３５１と、検証時刻コード生成部３５２と、検証用乱数列生成部３５３と、認証子検証部３５４とを備える。

検証用乱数列生成部３５３は、乱数生成部３５３１と、乱数列ビット位置決定部３５３２とを備える。

認証子検証部３５４は、ＣＲＣ検査部３５４１と、認証情報検査部３５４２と、時刻情報検査部３５４３とを備える。

緊急情報抽出部３５１は、起動信号検証部３４を経て緊急情報の有りを判別する場合に緊急情報を抽出し、抽出した緊急情報を認証子検証部３５２に送出する。尚、図６では、緊急情報抽出部３５１は、抽出した緊急情報を検証時刻コード生成部３５２及び検証用乱数列生成部３５３を介して認証子検証部３５４に送出する例を示している。

検証時刻コード生成部３５２は、抽出される緊急情報がある場合に、受信装置３側の現在時刻の（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する。

乱数生成部３５３１は、送受信間（本実施例の事業者送信装置１及び受信装置３間）で共通の乱数列（擬似乱数列）を作り出す機能部である。例えば、暗号理論的に安全な擬似乱数生成器を用いて送受信間で共通の乱数列を生成して保持する。或いは又、乱数生成部の代わりに、予め用意した乱数列を送受信間で共通に秘密保持しておくこともできる。従って、この乱数列は、事業者で保存している乱数列と同じものである。また、この乱数列は、利用者が容易にアクセスできないように、秘匿された場所に保存される。

乱数列ビット位置決定部３５３２は、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）によって、検証時刻コード生成部３５２で生成した時刻コードから乱数列内のビット位置を特定する機能を有する。この特定の関数ｆ（ｔ）から定まる乱数列内のビット位置から、所定のビット数分からなる検証用乱数列を特定することができる（図２４参照）。

ここで、送信側で生成した認証用乱数列は、送信側の時刻情報を用いて生成されており、一方で、受信側で生成した検証用乱数列は、受信側の時刻情報を用いて生成されていることから、これらの認証用乱数列及び検証用乱数列は、共通の乱数列から抽出されたものでも異なる値をとる可能性がある。

そこで、乱数列ビット位置決定部３５３２は、送信側の時刻情報と受信側の時刻情報とのずれとして、所定時間（例えば、２分）を想定し、検証用乱数列生成部３５３は、このずれに相当する数の検証用乱数列をそれぞれ抽出する。検証用乱数列の個数の増大を減少するには、送受信間で互いに生成する時刻コードを（西暦）年、月、日、時、分（秒を含まない）を並べて生成したものとするか、又は検証精度を鑑みて当該所定時間を短く設定する。

従って、検証用乱数列生成部３５３は、緊急情報を受信する際の受信時時刻情報によって特定の関数ｆ（ｔ）から定まる送受信間で予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなる複数の検証用乱数列を生成し、認証子検証部３５４にそれぞれ送出する。ここで、予め規定された乱数列、及び特定の関数ｆ（ｔ）は、送受信間で共通であることに留意する。

認証子検証部３５４は、緊急情報抽出部３５１から得られる抽出した緊急情報内の認証子について検証を行なう機能を有する。より具体的には、認証子検証部３５４は、検証用乱数列生成部３５３によって生成した検証用乱数列により、当該緊急情報内の予め規定された認証子を符号変換し、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び巡回冗長検査の情報を含むデータを復元し、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び前記巡回冗長検査の情報をそれぞれ抽出して検査する。

尚、緊急情報検証部における認証子検証部３５４は、検証用乱数列による排他的論理和を実行して受信した認証子を復元する。

ＣＲＣ検査部３５４１は、受信したデータ（正当な事業者）の正否についてＣＲＣ検査を行なう。

認証情報検査部３５４２は、送信側から伝送される予め規定された認証情報が正しいか否かの検査を行なう。

時刻情報検査部３５４３は、送信側から伝送される予め規定された時刻情報が正しいか否かの検査を行なう。

本実施例において、認証子検証部３５４は、緊急情報抽出部３５１から得られる抽出した緊急情報内の認証子から、その中身の情報を取り出すために、複数の検証用乱数列の各々を用いて認証子内の内部情報の復元を試みる。具体的には、或る１つの検証用乱数列に対して得られる値（以下、認証子相当値と称する）からＣＲＣ検査を介して予め規定された認証情報（例えば、ＡＲＩＢで規定される事業者コード）が所定のビット位置から復元できるかを試みる。複数の検証用乱数列のうち、１つも認証情報が復元できない場合には検証失敗とする。一方、１つでも認証情報が復元できた場合には、第１の検証は成功とみなし、認証子内の内部情報のうち、「時刻情報」を取り出す。この取り出した時刻情報（送信側の現在時刻か、又は地震発生時刻）が、受信側の現在時刻に対して所定時間（例えば、２分）以内であれば、第２の検証は成功とみなし、電文を送信した事業者が、緊急情報の伝送が許可された事業者であると判定し、緊急情報内のメッセージ、又は更なる階層構造のメッセージに基づいて警告発生部３６により警告を発する。検証に失敗したときは、緊急情報の伝送が許可された事業者ではないと判定し、受信装置３を再び緊急情報電文の受信待機状態に戻す。

この事業者送信装置１と受信装置３の動作を、図７〜図９を参照して更に説明する。

図７を参照するに、事業者送信装置１は、現在時刻コード生成部１１１により、緊急情報を送信する送信時刻（又は現在時刻）の西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ１）。

ステップＳ２にて、事業者送信装置１は、乱数生成部１１２１により、送受信間で共通の乱数列を生成して保持する。

ステップＳ３にて、事業者送信装置１は、乱数列ビット位置決定部１１２２により、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）で、現在時刻コード生成部１１１で生成した時刻コードから乱数列内のビット位置を特定する。

ステップＳ４にて、事業者送信装置１は、認証子生成部１１３により、「時刻情報」、「認証情報」及び「ＣＲＣ」からなる認証子を生成する。

ステップＳ５にて、事業者送信装置１は、緊急情報設定部１１４により、生成した認証子を含む緊急情報を、ＡＣキャリアを用いて伝送する電文情報内に設定して伝送する。

図８を参照するに、受信装置３は、検証時刻コード生成部３５２により、抽出される緊急情報がある場合に、受信装置３側の現在時刻の（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１２にて、受信装置３は、乱数生成部３５３１により、送受信間（本実施例の事業者送信装置１及び受信装置３間）で共通の乱数列（擬似乱数列）を作り出す。

ステップＳ１３にて、受信装置３は、乱数列ビット位置決定部３５３２により、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）によって、送信側の時刻情報（送信時刻情報又は地震発生時刻）と受信側の時刻情報とのずれとして想定した所定時間（例えば、２分）分の乱数列内のビット位置をそれぞれ特定する。

ステップＳ１４にて、受信装置３は、検証用乱数列生成部３５３により、複数の検証用乱数列を生成し、それぞれの乱数列内のビット位置に対応する値を用いて認証子相当値を抽出する。

ステップＳ１５にて、受信装置３は、ＣＲＣ検査部３５４１により受信したデータの正否について検査を行ない、この検査に成功すればステップＳ１６に進み、ＣＲＣ検査に失敗すれば、受信装置３を再び緊急情報電文の受信待機状態に戻す。

ステップＳ１６にて、受信装置３は、認証子検証部３５４により、複数の検証用乱数列の各々を用いて認証子内の内部情報の復元を試み、或る１つの検証用乱数列に対して得られる認証子相当値からＣＲＣ検査を介して得られる予め規定された認証情報（例えば、ＡＲＩＢで規定される事業者コード）が１つ見つかる場合には第１の検証を成功とし、更に、認証子内の内部情報のうち、「時刻情報」を取り出し、この取り出した時刻情報（送信側の現在時刻か、又は地震発生時刻）が、受信側の現在時刻に対して所定時間（例えば、２分）以内であれば、第２の検証は成功とみなす。全ての検証が成功した場合にのみ、電文を送信した事業者が、緊急情報の伝送が許可された事業者であると判定し、ステップＳ１７に進み、検証に失敗すれば、受信装置３を再び緊急情報電文の受信待機状態に戻す。

ステップＳ１７にて、受信装置３は、全ての検証が成功して、電文を送信した事業者が緊急情報の伝送が許可された事業者であると判定すると、警告発生部３６により、警告を発生する。

図９には、事業者送信装置１と受信装置３との間の認証と検証の動作を概略的に示している。事業者送信装置１と受信装置３の双方は、共通の乱数列（例示では、５桁の認証用乱数列１０５／検証用乱数列１０６を選択）と共通の関数ｆ（ｔ）１０１，１０２とを有している。送信する側の時間情報（送信時刻情報）と、検証する側の時間情報とが一致した場合を説明するものであるが、これらの時間にずれが生じていても、より確かな検証が可能となることは前述したとおりである。認証用乱数列１０５と認証情報等（例えば、地震発生時刻や事業者コード）とで認証子が生成され（図示１０３）、電文として伝送される。受信側では、電文を受信して、検証用乱数列１０６を用いて認証子を抽出して検証し（図示１０４）、検証に成功すれば警告を発する。

本発明による実施例１によれば、特定の乱数列を保持している事業者のみが、正当な緊急情報を作成することができる。特に、送信側では、認証に用いる時刻情報に応じて使用する乱数が変化するために、同一の情報を複数回使用することが困難となり、リプレイ攻撃に対して安全性を高めることができる。また、秘密情報である乱数列を攻撃者に推測されにくくすることができる。さらに、本発明による実施例１によれば、比較的簡単な構成で、受信した放送波から、緊急情報の起動信号を受信して緊急情報が有ると判断しても、時刻情報の照合と乱数列による事業者の照合を行なうように構成することができるため、正規の事業者から提供された緊急情報ではないと自動的に判断することができる。

次に、本発明による実施例２の事業者送信装置１及び受信装置３を説明する。

本発明による実施例２の事業者送信装置１及び受信装置３は、実施例１の説明で用いた図１の伝送システムに適用することができる。事業者は、番組を送信する事業者送信装置１を所有し、放送波を用いて、例えばワンセグ方式の受信側自動起動用の起動信号と起動後に表示するメッセージを受信装置３に送信することができる。また、受信装置３は、事業者から放送波を通じて送信されたワンセグ起動用の起動信号を受信し、受信装置３を起動し、メッセージ表示などを行う。本実施例においても、ＡＣ信号を用いて緊急情報を伝送する例について説明する（図４参照）。

実施例２の事業者送信装置１は、実施例１と同様に、緊急情報生成部１１と、誤り訂正符号化部１２と、再多重部１３と、変調部１４とを備える（図２参照）。しかしながら、実施例２の事業者送信装置１は、図１０に示すように、緊急情報生成部１１が認証用乱数列生成部１１２内に、秘密係数保存部１１２３を更に備える点で相違する。図１０は、本発明による実施例２の事業者送信装置１における緊急情報生成部１１の機能ブロック図である。その他の構成は、実施例１と同様であり、その詳細な説明は省略する。

認証用乱数列生成部１１２は、送受信間で共通に秘密保持する乱数列のうち、現在時刻コード生成部によって生成した時刻コードで指定されたビット位置ｐからの所定のビット数ｎに対して、更に「所定の規則」に従って選定される認証用乱数列（即ち、緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって定まる認証用乱数列）を生成し、認証子生成部１１２に送出する。この「所定の規則」は送受信間で共有して秘密保持すべく予め規定されており、この「所定の規則」に用いる秘密係数が、秘密係数保存部１１２３に予め秘密保持される。

ここで云う「所定の規則」として、例えば図２５を参照するに、時刻コードで指定されたビット位置ｐからの所定のビット数ｎに対して、例えば以下のような規則を与えることができる。
「１ビット目＝予め保持される乱数列の(ｐ＋ａ_１)ビット目
２ビット目＝予め保持される乱数列の(ｐ＋ａ_２)ビット目
…
ｎビット目＝予め保持される乱数列の(ｐ＋ａ_ｎ)ビット目」

このとき、ポインタ列となるａ_１, ａ_２, …, ａ_ｎを「秘密係数」として送受信間で秘密とする。

即ち、実施例１では、現在時刻コード生成部１１１によって生成した時刻コードで指定されたビット位置ｐからの所定のビット数ｎを認証用乱数列として用いる例を説明したが、実施例２では、この所定のビット数ｎに対して送受信間で秘密に規定した「所定の規則」に従って「認証用乱数列」を更に選定して生成する。これにより、より強固な秘匿性を確保することができる。尚、実施例１と同様に、特定の関数ｆ（ｔ）は、例えば図２２及び図２３を参照して説明したように、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、又は多次元多項式とすることができる。

また、実施例２の認証子生成部１１３は、設定される当該緊急情報に関する「時刻情報」、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる「認証情報」及び「ＣＲＣ（巡回冗長検査）」の情報を含むデータを、実施例２の技法で生成した認証用乱数列のデータと双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行し、伝送する認証子を生成することができる。

次に、本発明による実施例２の受信装置３を説明する。

実施例２の受信装置３は、実施例１と同様に、ＲＦ受信部３２と、信号抽出部３３と、起動信号検証部３４と、緊急情報検証部３５と、警告発生部３６とを備える（図５参照）。しかしながら、実施例２の受信装置３は、図１１に示すように、緊急情報検証部３５が検証用乱数列生成部３５３内に、秘密係数保存部３５３３を備える点で相違する。図１１は、本発明による実施例２の受信装置３における緊急情報検証部３５の機能ブロック図である。その他の構成は、実施例１と同様であり、その詳細な説明は省略する。

実施例２の緊急情報検証部３５は、実施例１と同様に、緊急情報の有りを判別する場合に緊急情報を抽出し、緊急情報内に含まれる認証子を「時刻情報の照合」と「ＣＲＣの照合（事業者の照合）」によって検証し、正規の事業者から伝送された電文であると判別した場合に、緊急情報内に含まれる情報やメッセージを警告発生部３６に送出する。

ここで、実施例２の緊急情報検証部３５における検証用乱数列生成部３５３について、図１１を参照して更に詳細に説明する。

検証用乱数列生成部３５３は、送受信間で予め規定された乱数列内のビット位置ｐからの所定のビット数ｎから、更に規定される送受信間で共通に秘密保持する「所定の規則」及び「秘密係数」によって選定される検証用乱数列を決定する機能を有する。この「秘密係数」及び「所定の規則」は、秘密係数保存部３５３３に秘密保持される。

ここで、実施例１と同様に、送信側で生成した認証用乱数列は、送信側の時刻情報を用いて生成されており、一方で、受信側で生成した検証用乱数列は、受信側の時刻情報を用いて生成されていることから、これらの認証用乱数列及び検証用乱数列は、共通の乱数列から抽出されたものでも異なる値をとるため、検証用乱数列生成部３５３は、緊急情報を受信する際の受信時時刻情報によって定まる複数の検証用乱数列を生成することができ、認証子検証部３５４は、実施例１と同様の検証動作を行なう。

即ち、認証子検証部３５４は、緊急情報を受信する際の受信時刻情報を元に生成される検証用乱数列を用いて、検証用乱数列による排他的論理和を実行して受信した認証子を復号して検証する。

実施例２の事業者送信装置１と受信装置３の動作を、図１２及び図１３を参照して更に説明する。

図１２を参照するに、事業者送信装置１は、現在時刻コード生成部１１１により、緊急情報を送信する送信時刻（又は現在時刻）の西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ１Ａ）。

ステップＳ２Ａにて、事業者送信装置１は、乱数生成部１１２１により、送受信間で共通の乱数列を生成して保持する。

ステップＳ３Ａにて、事業者送信装置１は、乱数列ビット位置決定部１１２２により、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）で、現在時刻コード生成部１１１で生成した時刻コードから乱数列内のビット位置を特定する。

ステップＳ３Ｂにて、事業者送信装置１は、送受信間で共通に秘密保持する秘密係数を秘密係数保存部１１２３から抽出する。

ステップＳ４Ａにて、事業者送信装置１は、認証子生成部１１３により、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）で、現在時刻コード生成部１１１で生成した時刻コードから乱数列内のビット位置を特定し、抽出した秘密係数を用いて「所定の規則」に従う認証用乱数列を決定し、「時刻情報」、「認証情報」及び「ＣＲＣ」からなる認証子を生成する。

ステップＳ５Ａにて、事業者送信装置１は、緊急情報設定部１１４により、生成した認証子を含む緊急情報を、ＡＣキャリアを用いて伝送する電文情報内に設定して伝送する。

図１３を参照するに、受信装置３は、検証時刻コード生成部３５２により、抽出される緊急情報がある場合に、受信装置３側の現在時刻の（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ１１Ａ）。

ステップＳ１２Ａにて、受信装置３は、乱数生成部３５３１により、送受信間（本実施例の事業者送信装置１及び受信装置３間）で共通の乱数列を作り出す。

ステップＳ１３Ａにて、受信装置３は、乱数列ビット位置決定部３５３２により、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）によって、送信側の時刻情報（送信時刻情報又は地震発生時刻）と受信側の時刻情報とのずれとして想定した所定時間（例えば、２分）分の乱数列内のビット位置をそれぞれ特定する。

ステップＳＳ１３Ｂにて、受信装置３は、送受信間で共通に秘密保持する秘密係数を秘密係数保存部３５３３から抽出する。

ステップＳ１４Ａにて、受信装置３は、検証用乱数列生成部３５３により、複数の検証用乱数列を生成し、それぞれの乱数列内のビット位置に対応する値を用いて認証子相当値を抽出する。

ステップＳ１５Ａにて、受信装置３は、ＣＲＣ検査部３５４１により受信したデータの正否について検査を行ない、この検査に成功すればステップＳ１６に進み、ＣＲＣ検査に失敗すれば、受信装置３を再び緊急情報電文の受信待機状態に戻す。

ステップＳ１６Ａにて、受信装置３は、認証子検証部３５４により、複数の検証用乱数列の各々を用いて認証子内の内部情報の復元を試み、或る１つの検証用乱数列に対して得られる認証子相当値からＣＲＣ検査を介して得られる予め規定された認証情報（例えば、ＡＲＩＢで規定される事業者コード）が１つ見つかる場合には第１の検証を成功とし、更に、認証子内の内部情報のうち、「時刻情報」を取り出し、この取り出した時刻情報（送信側の現在時刻か、又は地震発生時刻）が、受信側の現在時刻に対して所定時間（例えば、２分）以内であれば、第２の検証は成功とみなす。全ての検証が成功した場合にのみ、電文を送信した事業者が、緊急情報の伝送が許可された事業者であると判定し、ステップＳｘｘに進み、検証に失敗すれば、受信装置３を再び緊急情報電文の受信待機状態に戻す。

ステップＳ１７Ａにて、受信装置３は、全ての検証が成功して、電文を送信した事業者が緊急情報の伝送が許可された事業者であると判定すると、警告発生部３６により、警告を発生する。

本発明による実施例２によれば、特定の乱数列を保持している事業者のみが、正当な緊急情報を作成することができる。特に、送信側では、認証に用いる時刻情報に応じて使用する乱数が変化するために、同一の情報を複数回使用することが困難となり、リプレイ攻撃に対して安全性を高めることができる。また、秘密情報である乱数列を攻撃者に推測されにくくすることができる。さらに、本発明による実施例２によれば、比較的簡単な構成で秘匿性をたかめることができる。従って、本発明による実施例２によれば、受信した放送波から、緊急情報の起動信号を受信して緊急情報が有ると判断しても、時刻情報の照合と乱数列による事業者の照合を行なうように構成することができるため、正規の事業者から提供された緊急情報ではないと自動的に判断することができる。

次に、本発明による実施例３の事業者送信装置１及び受信装置３を説明する。実施例１と同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。

本発明による実施例３の事業者送信装置１及び受信装置３は、実施例１の説明で用いた図１の伝送システムに適用することができる。事業者は、番組を送信する事業者送信装置１を所有し、放送波を用いて、例えばワンセグ方式の受信側自動起動用の起動信号と起動後に表示するメッセージを受信装置３に送信することができる。また、受信装置３は、事業者から放送波を通じて送信されたワンセグ起動用の起動信号を受信し、受信装置３を起動し、メッセージ表示などを行う。本実施例においても、ＡＣ信号を用いて緊急情報を伝送する例について説明する（図４参照）。

実施例３の事業者送信装置１は、実施例１と同様に、緊急情報生成部１１と、誤り訂正符号化部１２と、再多重部１３と、変調部１４とを備える（図２参照）。しかしながら、実施例３の事業者送信装置１は、図１４に示すように、緊急情報生成部１１が認証用乱数列生成部１１２の代わりに、暗号鍵生成部１１５を備える点で相違する。図１４は、本発明による実施例３の事業者送信装置１における緊急情報生成部１１の機能ブロック図である。その他の構成は、実施例１と同様であり、その詳細な説明は省略する。

暗号鍵生成部１１５は、暗号鍵決定部１１５１を有し、暗号鍵決定部１１５１は、現在時刻情報から生成される現在時刻の時刻コードで、送受信間で秘密保持される乱数列のうち、暗号鍵ビット位置決定部１１５２によって得られる指定されたビット位置から予め定められたビット数の認証用乱数列（即ち、緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって定まる暗号鍵としての認証用乱数列）を選定して生成し、認証子生成部１１２に送出する。

送受信間（本実施例の事業者送信装置１及び受信装置３間）で共通の乱数列（又は擬似乱数列）は、例えば、暗号理論的に安全な擬似乱数生成器を用いて送受信間で共通の乱数列（例えば、１００ｋｂｙｔｅ以上）を生成して保持される。

暗号鍵ビット位置決定部１１５２は、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）によって、現在時刻コード生成部１１１で生成した現在時刻の時刻コードから乱数列内のビット位置を特定する機能を有する。従って、認証用乱数列は、緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって特定の関数から定まる予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなる暗号鍵として構成される（図２４参照）。

この特定の関数ｆ（ｔ）は、実施例１と同様に、送受信間で共通であり、送受信間で同一の乱数列からビット位置を指定して、送受信間で同一の認証／検証用乱数列を導出できるものであれば如何なるものでもよいが、例えば、図２２及び図２３を参照して説明したように、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、又は多次元多項式とすることができる。

尚、認証子生成部１１３は、設定される当該緊急情報に関する「時刻情報」、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる「認証情報」及び「ＣＲＣ（巡回冗長検査）」の情報を含むデータを、緊急情報を送信する際の送信時刻または地震発生時刻などの時刻情報を元に生成される暗号鍵（認証用乱数列）を用いて暗号化したものを認証子として、緊急情報設定部１１４に送出する。認証子の暗号化には、様々な方式が適用可能であるが、例えばＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）などの共通鍵暗号方式を用いて暗号化することができる。

次に、本発明による実施例３の受信装置３を説明する。

実施例３の受信装置３は、実施例１と同様に、ＲＦ受信部３２と、信号抽出部３３と、起動信号検証部３４と、緊急情報検証部３５と、警告発生部３６とを備える（図５参照）。しかしながら、実施例３の受信装置３は、図１５に示すように、緊急情報検証部３５が検証用乱数列生成部３５３の代わりに、暗号鍵生成部３５５を備える点で相違する。図１５は、本発明による実施例３の受信装置３における緊急情報検証部３５の機能ブロック図である。その他の構成は、実施例１と同様であり、その詳細な説明は省略する。

実施例３の緊急情報検証部３５は、実施例１と同様に、緊急情報の有りを判別する場合に緊急情報を抽出し、緊急情報内に含まれる認証子を「時刻情報の照合」と「ＣＲＣの照合（事業者の照合）」によって検証し、正規の事業者から伝送された電文であると判別した場合に、緊急情報内に含まれる情報やメッセージを警告発生部３６に送出する。

ここで、実施例３の緊急情報検証部３５における暗号鍵生成部３５５について、図１５を参照して更に詳細に説明する。

暗号鍵生成部３５５は、暗号鍵決定部３５５１と、暗号鍵ビット位置決定部３５５２とを備える。

暗号鍵決定成部３５５１は、暗号鍵ビット位置決定部３５５２によって決定される、送受信間で予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなる暗号鍵（検証用乱数列）を決定する機能を有する。

暗号鍵ビット位置決定部３５５２は、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）によって、検証時刻コード生成部３５２で生成した時刻コードから送受信間で共通に秘密保持される乱数列内のビット位置を特定する機能を有する。この特定の関数ｆ（ｔ）から定まる乱数列内のビット位置から、所定のビット数分からなる暗号鍵（検証用乱数列）を特定することができる（図２４参照）。

従って、暗号鍵生成部３５５は、緊急情報を受信する際の受信時時刻情報によって特定の関数ｆ（ｔ）から定まる送受信間で予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなる暗号鍵（検証用乱数列）を生成し、認証子検証部３５４にそれぞれ送出する。ここで、予め規定された乱数列、及び特定の関数ｆ（ｔ）は、送受信間で共通であることに留意する。

ここで、実施例１と同様に、送信側で生成した暗号鍵（認証用乱数列）は、送信側の時刻情報を用いて生成されており、一方で、受信側で生成した暗号鍵（検証用乱数列）は、受信側の時刻情報を用いて生成されていることから、これらの認証用乱数列及び検証用乱数列は、共通の乱数列から抽出されたものでも異なる値をとるため、暗号鍵生成部３５５は、緊急情報を受信する際の受信時時刻情報によって定まる複数の暗号鍵（検証用乱数列）を生成することができ、認証子検証部３５４は、実施例１と同様の検証動作を行なう。

即ち、緊急情報検証部における認証子検証部３５４は、緊急情報を受信する際の受信時刻情報を元に生成される暗号鍵（検証用乱数列）を用いて、受信した認証子を復号して検証する。

実施例３における事業者送信装置１と受信装置３の動作を、図１６及び図１７を参照して更に説明する。

図１６を参照するに、事業者送信装置１は、現在時刻コード生成部１１１により、緊急情報を送信する送信時刻（又は現在時刻）の西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ２１）。

ステップＳ２２にて、事業者送信装置１は、暗号鍵ビット位置決定部１１５２により、送受信間で共通に保持される乱数列から、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）で、現在時刻コード生成部１１１で生成した時刻コードから当該乱数列内のビット位置を特定する。

ステップＳ２３にて、事業者送信装置１は、暗号鍵決定部３５５１により、この特定の関数ｆ（ｔ）から定まる乱数列内のビット位置から、所定のビット数分からなる暗号鍵（検証用乱数列）を決定して生成する。

ステップＳ２４にて、事業者送信装置１は、認証子生成部１１３により、「時刻情報」、「認証情報」及び「ＣＲＣ」からなる認証子を生成する。

ステップＳ２５にて、事業者送信装置１は、緊急情報設定部１１４により、生成した認証子を含む緊急情報を、ＡＣキャリアを用いて伝送する電文情報内に設定して伝送する。

図１７を参照するに、受信装置３は、検証時刻コード生成部３５２により、抽出される緊急情報がある場合に、受信装置３側の現在時刻の（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ３１）。

ステップＳ３２にて、受信装置３は、暗号鍵ビット位置決定部３５５２により、送受信間で共通に保持される乱数列から、送受信間で共通に秘密保持される特定の関数ｆ（ｔ）で、検証時刻コード生成部３５２で生成した時刻コードから当該乱数列内のビット位置を決定する。送信側の時刻情報（送信時刻情報又は地震発生時刻）と受信側の時刻情報とのずれとして想定した所定時間（例えば、２分）分の乱数列内のビット位置をそれぞれ特定することができる。

ステップＳ３３にて、受信装置３は、暗号鍵ビット位置決定部３５５２により決定されたビット位置から、所定のビット数分からなる暗号鍵（検証用乱数列）を決定して生成する。

ステップＳ３４にて、受信装置３は、暗号鍵生成部３５５により、１つ又は複数の暗号鍵（検証用乱数列）を生成し、それぞれの乱数列内のビット位置に対応する値を用いて認証子相当値を抽出する。

ステップＳ３５〜Ｓ３７は、実施例１におけるステップＳ１５〜Ｓ１７と同様である。

本発明による実施例３によれば、特定の乱数列を保持している事業者のみが、正当な緊急情報を作成することができる。特に、送信側では、認証に用いる時刻情報に応じて使用する乱数が変化するために、同一の情報を複数回使用することが困難となり、リプレイ攻撃に対して安全性を高めることができる。また、秘密情報である乱数列を攻撃者に推測されにくくすることができる。さらに、本発明による実施例３によれば、比較的簡単な構成で秘匿性をたかめることができる。従って、本発明による実施例３によれば、受信した放送波から、緊急情報の起動信号を受信して緊急情報が有ると判断しても、時刻情報の照合と乱数列による事業者の照合を行なうように構成することができるため、正規の事業者から提供された緊急情報ではないと自動的に判断することができる。

次に、本発明による実施例４の事業者送信装置１及び受信装置３を説明する。実施例４は、実施例３の変形例と考えることができる。前述した実施例と同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。

実施例４は、実施例３の変形例として、秘密に保持する乱数列を一つの暗号鍵のみとし、ｆ（ｔ）を用いない技法である。即ち、常に同じ暗号鍵を用いて、認証子を暗号化する。この場合、乱数列を保存するメモリ量が削減され、そして、ｆ（ｔ）を保持するメモリ量と、ｆ（ｔ）を計算するために必要となる演算量を削減することができる。

本実施例の事業者送信装置１は、図１８に示すように、暗号鍵抽出部１１６内に、暗号鍵保存部１１６１を備える点、及び、暗号鍵決定部１１５１と暗号鍵ビット位置決定部１１５２が備えられていない点で相違する。図１８は、本発明による実施例４（実施例３の変形例）の事業者送信装置１における緊急情報生成部１１の機能ブロック図である。その他の構成は、実施例３と同様であり、その詳細な説明は省略する。

また、本実施例の受信装置３は、図１９に示すように、暗号鍵抽出部３５６内に、暗号鍵保存部３５６１を備える点、及び、暗号鍵決定部３５５１と暗号鍵ビット位置決定部３５５２が備えられていない点で相違する。図１９は、本発明による実施例３の変形例の受信装置３における緊急情報検証部３５の機能ブロック図である。その他の構成は、実施例３と同様であり、その詳細な説明は省略する。

本実施例における事業者送信装置１と受信装置３の動作を、図２０及び図２１を参照して更に説明する。

図２０を参照するに、事業者送信装置１は、現在時刻コード生成部１１１により、緊急情報を送信する送信時刻（又は現在時刻）の西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ４１）。

ステップＳ４２にて、事業者送信装置１は、暗号鍵保存部１１６１から、送受信間で共通に保持される暗号鍵を抽出する（ステップS４２）。

ステップＳ４３にて、事業者送信装置１は、認証子生成部１１３により、「時刻情報」、「認証情報」及び「ＣＲＣ」からなる認証子を生成する。

ステップＳ４４にて、事業者送信装置１は、緊急情報設定部１１４により、生成した認証子を含む緊急情報を、ＡＣキャリアを用いて伝送する電文情報内に設定して伝送する。

図２１を参照するに、受信装置３は、検証時刻コード生成部３５２により、抽出される緊急情報がある場合に、受信装置３側の現在時刻の（西暦）年、月、日、時、分、秒を並べたコードを生成する（ステップＳ５１）。

ステップＳ５２にて、受信装置３は、暗号鍵保存部３５６１から、送受信間で共通に保持される暗号鍵を抽出する（ステップＳ５２）。

ステップＳ５３にて、受信装置３は、暗号鍵（検証用乱数列）を用いて認証子相当値を抽出する。

ステップＳ５４〜Ｓ５６は、実施例１におけるステップＳ１５〜Ｓ１７と同様である。

本発明による実施例４によれば、特定の暗号鍵を保持している事業者のみが、正当な緊急情報を作成することができる。特に、送信側では、認証に用いる時刻情報に応じて認証子が変化するために、同一の情報を複数回使用することが困難となり、リプレイ攻撃に対して安全性を高めることができる。さらに、本発明による実施例４によれば、比較的簡単な構成で秘匿性を保つことができる。従って、本発明による実施例４によれば、受信した放送波から、緊急情報の起動信号を受信して緊急情報が有ると判断しても、復号された時刻情報の照合により事業者の照合を行なうように構成することができるため、正規の事業者から提供された緊急情報ではないと自動的に判断することができる。

上述した各実施例を総括するに、本発明による各実施例の事業者送信装置１及び受信装置３は、以下のように構成することができる。

例えば、特定の関数は、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、多次元多項式のうちのいずれか１つとするか、又はこれらの２つ以上を組み合わせた１つ以上の関数からなるものとすることができる。

また、伝送に用いる認証子は、認証用乱数列と当該認証子を構成するデータの双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して生成されるものとすることができる。或いは又、伝送に用いる認証子は、緊急情報を送信する際の送信時刻または地震発生時刻などの時刻情報を元に生成される当該認証用乱数列を鍵として用いて暗号化して生成することができる。もしくは、より簡易に、共有する唯一の暗号鍵を用いて暗号化して生成することができる。

また、認証用乱数列は、特定の関数ｆ（ｔ）から定まる予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなるものとすることができるだけでなく、例えば、図２５に示すように、送受信間で秘密に保持するポインタ列で１ビットずつ指定する例を説明したが、図２６に示すように、複数ビット（同図では、２ビット）ずつ指定して認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成して用いることができる。

上述した実施例以外にも、本発明による他の実施例の事業者送信装置１及び受信装置３を構成することができる。

例えば、複数の関数ｆ（ｔ）でそれぞれ特定するビット位置から認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成することや、これらのビット位置から送受信間で秘密に保持するポインタ列で更に別の乱数を指定するように構成することもできる。或いは又、第１のポインタ列で指定されたビットから更に第２のポインタ列で別のビットを指定するようにして、複数のポインタ列を組み合わせて指定された認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成して用いることができる。

或いは又、図２７に示すように、関数ｆ（ｔ）で特定される所定数のビットをポインタとして、このポインタで指定された認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成して用いることができる。

或いは又、図２８に示すように、関数ｆ（ｔ）で特定される所定数のビットの１つ１つがポインタ列を介して指定される認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成して用いることもできる。

従って、本発明における認証用乱数列は、特定の関数ｆ（ｔ）から定まる予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分の各ビットが指定する１つ以上のビット値の組み合わせとすることができる。

或いは又、本発明における認証用乱数列は、特定の関数ｆ（ｔ）から定まる予め規定された乱数列内のビット位置から指定されるビット位置のビット数分からなるものとすることができる。

或いは又、本発明における認証用乱数列は、特定の関数ｆ（ｔ）から定まる予め規定された乱数列内のビット位置から所定のポインタ列で指定される１つ又は複数のビット位置における１つ以上のビット値の組み合わせとすることができる。この場合、この所定のポインタ列は、１つのポインタ列とするか、又は複数のポインタ列の組み合わせとして構成することができる。これにより、送受信間で秘密保持しておくことで比較的簡単な構成で秘匿性を高めることができる。

このように、図２４〜図２８に例示的に示すように、認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成するにあたり、この秘匿性を高めるための様々な態様が考えられる。ただし、これらのいずれの態様においても、送受信間で共通に秘密保持する乱数に対して、現在時刻の時刻コードによって定まる認証用乱数列（又は検証用乱数列）を生成又は保持するものである。これにより、送信時刻情報と受信時時刻情報との前述した許容範囲の所定時間を越えるずれによって緊急情報の使い回しを防止することができる。

また、上記の実施例の方式を、危殆化等の理由により適宜切り替えられるようにするために、関数ｆ（ｔ）のタイプや符号変換のタイプについて、これらのタイプの各方式にバージョン番号を割り当て、事業者送信装置１が受信装置３に対して送信する電文の一部にこのバージョン番号を含める構成とすることもできる。これにより、受信装置３では、受信した電文からバージョン情報を抽出することにより、事業者送信装置１において認証子の生成に使用したものと同じ方式を用いて認証子の検証を行うことができるようになる。

例えば、事業者送信装置１は、特定の関数が複数のタイプを有する場合、伝送する電文の一部に、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を含めて伝送することができる。更に、事業者送信装置１は、符号変換の方式が複数のタイプを有する場合、伝送する電文の一部に、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を含めて伝送することができる。これにより、受信装置３は、事業者送信装置１は、危殆化等により方式変更が要求される場合にも直ちに対応することができ、或いは、タイプ別の組み合わせ伝送により、更に秘匿性を高めることもできる。一方、受信装置３においても同様に、危殆化等により方式変更が要求される場合にも直ちに対応することができ、或いは、タイプ別の組み合わせ伝送により、更に秘匿性を高めることもできる。

以上に説明したように、本実施例の伝送システムでは、優れた効果を奏する。例えば、不特定多数のユーザに送信されているワンセグサービスに対し、送信側の事業者と受信側の事業者が乱数列を秘密裏に保存してさえいれば、送信時刻情報と受信時時刻情報との前述した許容範囲の所定時間を越えるずれによって緊急情報の使い回しを防止することができるので、予め定められた事業者のみが真の緊急情報を提供又は検証することが可能となる。

即ち、特定の乱数列を保存している事業者のみが、正当な認証用のデータを作成することが可能となる。また、時刻情報に応じて使用する乱数が変化すること、および、認証子が変化するため、同じ認証又は検証する情報を複数回、使用することができず、リプレイ攻撃に対して安全となる。

上述した実施例では、本発明の理解を容易にするために、送信側と受信側の時刻情報の許容範囲のずれがある場合を想定して例示したが、送信側と受信側との間で時刻情報を合致させることが可能なように、上記の構成の事業者送信装置１は、上記の構成の受信装置１に対して、定期的に現在時刻情報を提供するように構成することもできる。この場合、受信側は、緊急情報の起動信号が無しのときに、上記の実施例の動作と同様に検証した上で秘匿性を保持したまま取得することができる。この取得した現在時刻の時刻情報を用いて受信装置３の時刻を自動的に設定するか、又はユーザが随意現在時刻を設定することができる。

更に、上述した実施例では、送信側と受信側の認証／検証に用いる時刻情報のずれを所定時間（例えば、２分）として説明したが、送信側と受信側の認証／検証に用いる現在時刻情報のずれをＴ１、受信装置側の現在時刻に対する時間ずれ分をＴ２とすれば、送信側と受信側の認証／検証に用いる時刻情報のずれは、所定時間Ｔ１＋Ｔ２となる。従って、受信装置３側では、この所定時間Ｔ１＋Ｔ２（現在時刻のずれがないときは、Ｔ１＝０）を認証時の閾値として設定変更可能にすることで処理時間と緊急情報の検証判定の精度のバランスを随意選定可能にすることもできる。

上記の実施例において、図９を参照するに、排他的論理和を用いて符号変換する場合には、送信側では、認証用乱数列１０５と認証情報等（例えば、地震発生時刻や事業者コード）とで認証子を生成する際に、秘匿性を高めるため、認証用乱数列１０５と認証情報等（例えば、地震発生時刻や事業者コード）の双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して認証子を生成する構成とすることができることを説明した。この構成の場合、受信側も排他的論理和を実行して認証子内の情報を復元して検証することができ、受信側での演算負担を軽減し、高速に処理することができる。

上記の実施例において、図９を参照するに、暗号方式を用いて符号変換する場合には、送信側では、認証用乱数列１０５と認証情報等（例えば、地震発生時刻や事業者コード）とで認証子を生成する際に、認証用乱数列１０５を鍵情報として共通鍵暗号方式を用いて認証子を暗号化し、受信側では、検証用乱数列１０６を用いて受信した認証子を復号する構成とすることができることを説明した。この構成の場合、上記の排他的論理和を実行して認証子を生成する構成よりも負荷は大きくなるが、秘匿性をさらに高めることができる。

上記の実施例では、送信側では、認証子を生成する際に、現在時刻（送信時の時刻）で認証用乱数列を生成するとともに、認証子内に地震発生時刻を含める例を説明したが、暗号処理を施して単に情報の一致を確認する目的であれば、認証子内に地震発生時刻を含める代わりに、現在時刻を含めるように構成することができるし、現在時刻と地震発生時刻の双方を含めるように構成することもできる。

別の実施例として、送信側は、ＡＣ信号内に、図４に示す「認証子」とは別に、送信側の現在時刻の「時刻情報」と送信側の「メッセージ」とを受信側で分離可能に伝送し、前述の実施例と同様に「認証子」を検証するだけでなく、別途送信された「時刻情報」と受信側の現在時刻とのずれが所定時間（例えば、２分）内であるか否かを検査するように構成することができる。この場合、「認証子」の検査と、別途送信された「時刻情報」の検査の結果が正当である場合に、別途送信された「メッセージ」を表示、又は警告音などで警告を発するように構成することができる。

上述した実施例及びその変形例によれば、受信した放送波から、「起動信号」を識別した後に、時刻情報による照合と、乱数列による事業者の照合を行うことが可能となる。これにより、許可されていない事業者が勝手に自動起動メッセージを送信しても、受信装置３が自動起動を受け付けなくすることが可能となり、結果として、緊急性の高い情報を悪用する事業者を防ぐことが可能となる。

上述の実施例については特定の実施例を代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変形及び置換をすることができる。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。

本発明による受信装置及び送信装置は、迅速、且つ、確実な緊急地震速報の伝達を可能とするとともに、受信側では許可された事業者の緊急情報であることを確かめることができるので、伝送制御信号を用いて緊急情報を伝送する伝送システムの用途に有用である。

１ 事業者送信装置
２ 中継器
３，３−１，３−２，３−３ 受信装置
１１ 緊急情報生成部
１２ 誤り訂正符号化部
１３ 再多重部
１４ 変調部
３１ アンテナ
３２ ＲＦ受信部
３３ 信号抽出部
３４ 起動信号検証部
３５ 緊急情報検証部
３６ 警告発生部
１０５ 認証用乱数列
１０６ 検証用乱数列
１１１ 現在時刻コード生成部
１１２ 認証用乱数列生成部
１１３ 認証子生成部
１１４ 緊急情報設定部
１１５ 暗号鍵生成部
１１６ 暗号鍵抽出部
３５１ 緊急情報抽出部
３５２ 検証時刻コード生成部
３５３ 検証用乱数列生成部
３５４ 認証子検証部
３５５ 暗号鍵生成部
３５６ 暗号鍵抽出部
５００−１〜５００−ｎ 遅延部
５０１−０〜５０１−ｎ 重み付け乗算部
５０２−１〜５０２−ｎ 排他的論理和演算部
１１２１ 乱数生成部
１１２２ 乱数列ビット位置決定部
１１２３ 秘密係数保存部
１１３１ 時刻情報設定部
１１３２ 認証情報設定部
１１３３ ＣＲＣ生成部
１１５１ 暗号鍵決定部
１１５２ 暗号鍵ビット位置決定部
１１６１ 暗号鍵保存部
３５３１ 乱数生成部
３５３２ 乱数列ビット位置決定部
３５３３ 秘密係数保存部
３５４１ ＣＲＣ検査部
３５４２ 認証情報検査部
３５４３ 時刻情報検査部
３５５１ 暗号鍵決定部
３５５２ 暗号鍵ビット位置決定部
３５６１ 暗号鍵保存部

Claims (29)

1. 地上デジタルテレビジョン放送波の伝送制御信号により緊急情報を送信する送信装置であって、
   緊急情報の有無を識別するための起動信号と当該緊急情報とを含む電文情報を生成する緊急情報生成手段と、
   前記電文情報を地上デジタルテレビジョン放送波の伝送制御信号により伝送する緊急情報伝送手段とを備え、
   前記緊急情報生成手段は、
   予め規定された乱数列から、前記緊急情報を送信する際の送信時刻情報によって特定の関数で定まる認証用乱数列を選定して生成する手段と、
   前記認証用乱数列により、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び巡回冗長検査の情報を含むデータを符号変換して認証子を生成する手段と、
   該認証子を緊急情報に含めて設定する手段と、
   を有することを特徴とする送信装置。
2. 当該緊急情報に関する時刻情報は、気象庁から配信された地震発生時刻又は送信時刻からなることを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
3. 前記予め規定された乱数列、及び前記特定の関数は、送受信間で共通であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の送信装置。
4. 前記特定の関数は、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、多次元多項式のうちのいずれか１つとするか、又はこれらの２つ以上を組み合わせた１つ以上の関数からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の送信装置。
5. 前記認証子は、前記認証用乱数列と前記認証子を構成するデータの双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して生成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の送信装置。
6. 前記認証子は、前記緊急情報を送信する際の送信時刻または地震発生時刻などの時刻情報を元に生成される当該認証用乱数列を鍵として用いて暗号化されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の送信装置。
7. 前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送信装置。
8. 前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分の各ビットが指定する１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送信装置。
9. 前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から指定されるビット位置のビット数分からなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送信装置。
10. 前記認証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から所定のポインタ列で指定される１つ又は複数のビット位置における１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送信装置。
11. 前記所定のポインタ列は、１つのポインタ列とするか、又は複数のポインタ列の組み合わせとして構成され、送受信間で秘密保持されていることを特徴とする、請求項１０に記載の送信装置。
12. 前記所定のポインタ列は、送受信間で共通に秘密保持された秘密係数を使用して生成されることを特徴とする、請求項１１に記載の送信装置。
13. 前記特定の関数が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の送信装置。
14. 前記符号変換の方式が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の送信装置。
15. 地上デジタルテレビジョン放送波の伝送制御信号により緊急情報を受信する受信装置であって、
    緊急情報の有無を識別するための起動信号と当該緊急情報とを含む電文情報を前記伝送制御信号から抽出する信号抽出手段と、
    前記緊急情報の有無を前記起動信号から検証する起動信号検証手段と、
    前記緊急情報が有りを示す場合に、前記緊急情報を検証する緊急情報検証手段とを備え、
    前記緊急情報検証手段は、
    予め規定された乱数列から、前記緊急情報を受信する際の受信時時刻情報によって特定の関数で定まる検証用乱数列を選定して生成する手段と、
    前記検証用乱数列により、当該緊急情報内の予め規定された認証子を符号変換し、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び巡回冗長検査の情報を含むデータを復元する手段と、
    当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び前記巡回冗長検査の情報をそれぞれ抽出して検査する手段と、
    を有することを特徴とする受信装置。
16. 前記緊急情報検証手段が、当該緊急情報に関する時刻情報、当該緊急情報を伝送する事業者の認証に用いる認証情報、及び前記巡回冗長検査の情報をそれぞれ検査して正当であると判断した場合に、当該緊急情報について警告を発する警告発生手段を更に備えることを特徴とする、請求項１５に記載の受信装置。
17. 当該緊急情報に関する時刻情報は、気象庁から配信された地震発生時刻又は送信時刻からなることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の受信装置。
18. 前記予め規定された乱数列、及び前記特定の関数は、送受信間で共通であることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の受信装置。
19. 前記特定の関数は、ハッシュ関数、擬似乱数生成器、多次元多項式のうちのいずれか１つとするか、又はこれらの２つ以上を組み合わせた１つ以上の関数からなることを特徴とする、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の受信装置。
20. 前記認証子は、前記検証用乱数列と前記認証子を構成するデータの双方のビット数を揃えて排他的論理和を実行して生成されていることを特徴とする、請求項１５〜１９のいずれか一項に記載の受信装置。
21. 前記認証子は、前記緊急情報を受信する際の受信時時刻情報を元に生成される当該検証用乱数列を鍵として用いて暗号化されていることを特徴とする、請求項１５〜２０のいずれか一項に記載の受信装置。
22. 前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分からなることを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の受信装置。
23. 前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置からの所定のビット数分の各ビットが指定する１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の受信装置。
24. 前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から指定されるビット位置のビット数分からなることを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の受信装置。
25. 前記検証用乱数列は、前記特定の関数から定まる前記予め規定された乱数列内のビット位置から所定のポインタ列で指定される１つ又は複数のビット位置における１つ以上のビット値の組み合わせからなることを特徴とする、請求項１５〜２１のいずれか一項に記載の受信装置。
26. 前記所定のポインタ列は、１つのポインタ列とするか、又は複数のポインタ列の組み合わせとして構成され、送受信間で秘密保持されていることを特徴とする、請求項２５に記載の受信装置。
27. 前記所定のポインタ列は、送受信間で共通に秘密保持された秘密係数を使用して生成されることを特徴とする、請求項２６に記載の受信装置。
28. 前記特定の関数が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする、請求項１５〜２７のいずれか一項に記載の受信装置。
29. 前記符号変換の方式が複数のタイプを有し、前記電文は、これらのタイプについて識別可能なバージョン番号を前記電文の一部に含めて伝送することを特徴とする、請求項１５〜２８のいずれか一項に記載の受信装置。

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