JP5788976B2 - 認証可能な時間および場所の指標を提供する方法 - Google Patents

Description

本発明は、概ね位置データの認証に関する。詳細には、本発明は、無線ナビゲーション信号の受信機を使用して、認証可能な時間および場所の指標、例えば、文書または他のデータに添付されたデジタル時間および位置スタンプを提供することに関する。本発明の別の態様は、位置データの認証、すなわち、提示された時間および位置の指標は信頼できるか否かを決定する処理に関する。

安全な無線ナビゲーション、特に衛星ナビゲーションは将来的に重要であり、現在のところ安全なインターネットとして不可欠である。しかし、少なくとも一般の大衆市場アプリケーションのために、現在の技術を用いて衛星ナビゲーションに対する多くの脅威を防止したり多くの脅威に対抗することができない。

多数の測位アプリケーションが存在しており、該アプリケーションでは、特定の時間におけるユーザの確実な位置が高い確実性および信用性をもって知らされる必要がある。そのようなアプリケーションは、例えば、フリート管理、道路通行料徴収、地理上フェンス、仮想サイトライセンス、セーフティクリティカルなロケーションによるサービス、利用時払い車の保険制度などを含む。他のアプリケーションでは、ユーザが特定の時間に特定の場所で特定のデータを保有しているか証明する必要があり得る。

こうしたアプリケーションの市場浸透性とユーザの許容性は、アプリケーションの全体的な信頼性および確信性と提供されるサービスの安定性に大きく依存する。本文脈において、本発明に関するユーザは、無線ナビゲーションシステムの無線ナビゲーション信号に基づいて位置が特定される受信機ユーザ（このようなユーザを一般的に「エンドユーザ」と呼ぶ）と、エンドユーザから受信した位置データを使用するサービスプロバイダの両者を含む。こうしたサービスプロバイダは、通常、位置決めシステムのオペレータではないため、第三者サービスプロバイダと呼ばれ得る。

一方で、エンドユーザは、一般的に無線ナビゲーション信号元の信頼性を確保したい。この関心は、以下で宇宙信号（ＳＩＳ）認証と呼ぶ構想につながる。

他方で、第三者サービスプロバイダは、一般的に、エンドユーザ（加入者）から受信する各位置データにより示された時間におけるエンドユーザの位置と実際に対応するという保証を持ちたい。これは、第一に、位置データは確実な無線ナビゲーション信号に基づいて計算されたこと、第二に、改ざんされていない、すなわち誤った位置または時間を提供する目的で変更や偽造がなされていないことを意味する。

エンドユーザにより宣言されたか、またはエンドユーザの無線ナビゲーション信号の受信機により送信された位置データの認証に関する構想は、以下で位置速度時間（ＰＶＴ）認証と呼ぶ。ＰＶＴは位置速度時間であり、受信機により計算される最も共通する位置データセットを表す。

国際公開第２００９／０９０５１５号は、インフラ基盤のない道路通行料徴収を背景とした位置データの認証に関する問題に取り組む。自動通行料金支払いシステムのチャージシステムは、移動距離、移動データおよび／または移動時間、場所（地理的エリア）、並びに／あるいは車両特性（全長、容積、燃料消費、ＣＯ_２排出など）に基づく。国際公開第２００９／０９０５１５号は、いわゆる「偽造ＧＰＳ攻撃」すなわち、道路通行で支払うべき料金を引き下げるために通行料徴収機関に偽造ＧＰＳデータを与えることを防止することを目的とする。これは、車両状況センサの読み取り器（速度、ステアリング角、移動距離、局地天気など）を備えた通行料徴収機関を提供することにより達成される。次に、通行料徴収機関は、ＧＰＳデータを認証または無効とするために車両状況データを用いてＧＰＳデータを検査する。

国際公開第２００９／００１２９４号も、道路通行料徴収システムを背景とした詐欺防止および詐欺検出に関する。ユーザの受信機は、ナビゲーション信号を受信し、ダウンコンバートし、および処理することにより位置データを読み出す。次に、通行料徴収機関には、復号位置データとともに生データ（ダウンコンバートされたナビゲーション信号のサンプル）が提供され、次に、通行料徴収機関は、生データのサンプルが、送信された位置情報が示す特定の場所および時間であると予想されるデータに一致するかを検査し得る。

類似する取り組みが米国特許第５，７５４，６５７号明細書に記載されており、該明細書は認証方法または検証方法を開示している。該方法では、位置が有効または無効とされた受信機は、無線ナビゲーション信号の生データとともにアサートされた位置および時間を含む「拡張データ信号」を送信する。「拡張データ信号」は、生データが、アサートされた位置および時間と、衛星により送信された信号とに整合するかを実質的に確認する中央局に送信される。

興味深い別の解決法は、２００９年９月／１０月にＩｎｓｉｄｅＧＮＳから刊行された“Ｓｉｇｎａｌ Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ−Ａ Ｓｅｃｕｒｅ Ｃｉｖｉｌ ＧＮＳＳ ｆｏｒ Ｔｏｄａｙ”，ｂｙ Ｓｈｅｒｍａｎ Ｌｏ ｅｔ ａｌ．，に掲載された記事に提案されている。この記事に開示された認証方法は、ＧＰＳ Ｌ１周波数が直角位相で送信されたＣ／Ａコード信号および（暗号化された）Ｐ（Ｙ）−コード信号の両方を実行することに依拠している。ユーザの受信機は、計算した位置および時間を（生）Ｐ（Ｙ）−コード信号のスナップショットと共に認証機関に送信する。該方法は、衛星から受信機への信号時間の差を考慮した場合、一つ目の場所（位置が認証される受信機の場所）で受信したＰ（Ｙ）−符号系列が二つ目の場所（認証機関の制御下における参照先である受信機の場所）で受信したＰ（Ｙ）−符号系列と同一であることを利用する。（両方の受信機が同時に信号−なりすまし攻撃者の受信範囲内に無いと仮定した場合）、二つの場所で記録された（生）Ｐ（Ｙ）−符号系列の相関ピークの存在は、Ｃ／Ａコードの信号の信頼性を立証する。該記事に開示された方法の態様は、米国特許出願第２００９／０１９５４４３米国特許出願第２００９／０１９５３５４号明細書が対象とするものでもあった。

基本的に、位置データのインテグリティに対する脅威には以下の三種類の脅威がある。
・宇宙信号のインテグリティに対する脅威（例えば、電波妨害、なりすまし、およびミーコニング（Ｍｅａｃｏｎ））。これらは、位置データ計算の「アップストリーム」を生じさせる脅威である。電波妨害は、ジャマー周辺のナビゲーション信号を奪い取ってしまう十分なパワーがあり、特定の特性を有する無線周波数信号またはノイズを放出する。電波妨害は、位置受信機が領域内のナビゲーション信号を取得および追跡しないように影響し、影響面はジャマーの放出力によって異なる。電波妨害の攻撃を受けた位置決め受信機は、ＰＶＴデータを作成できない状態にされ得るか、または（大きな誤差範囲を示す）非常に不確実なために影響を受けたＰＶＴデータのみを作成し得る。全ての信号は、暗号化の有無を問わず妨害される場合がある。ジャマーは、低価格で市場から購入可能である（１００ユーロ未満）。電波妨害は、特別な装置を備えた位置決め受信機およびアルゴリズムにより検出することができる。電波妨害は、ほぼ全ての国で違法行為である。なりすましは、位置決め受信機をだますために地上に配置されたシミュレータによる、位置信号と似た信号の送信である。なりすましは、ほぼ全ての国で違法である。なりすましメールは、ナビゲーションコードの暗号化を破壊することができない限り、原則として暗号化された信号（例えば、現在のＧＰＳのＰ（Ｙ）−コード、未来のＧＰＳのＭ−コード、または未来のＧａｌｉｌｅｏのＲＰＳコードおよびＣＳコード）を模倣することができず、ナビゲーションコードの暗号化を破壊する可能性は極めて低い。なりすましは、まだ市場で簡単に入手できるものではないが、受信機製造者および／または技術に精通した技術者は簡単に製造することができる。なりすましメールは、２、３年もすれば約１００ユーロから１０００ユーロの手頃な価格で市場から入手できるようになるだろうと予想される。ミーコニングは、時間遅延がある場合も無い場合も含めて確実なナビゲーション信号を受信および再送信することである。元信号は高品質アンテナを使用して読み出され、遅延され、次にエミッタにより再送信され、それにより遅延信号が間違った位置の計算につながる。なりすましと異なるが、ミーコニングもある条件下では暗号化されたナビゲーション信号と連携して位置受信機をだますことができる。
・ＰＶＴの計算に対する脅威（例えば、計算処理を変えてしまうハードウェアまたはソフトウェアのバグ、ワーム、および／またはウイルス）。
・計算後（計算済みのＰＶＴを改ざんすること）または（完全に位置データを作成した場合は）疑わしい計算後のＰＶＴのインテグリティに対する脅威。ＰＶＴは、例えば、ユーザの受信機と第三者サービスプロバイダ間の遠隔通信ネットワークを通じた送信において傍受されたり、偽のＰＶＴに置き換えられたりする場合がある。ＰＶＴは、電子支援、例えばサービスプロバイダの設備の中に格納される際に変更される場合がある。

無線ナビゲーションを背景に存在する認証に関し、二つの主たる構想が存在する。一つ目の構想は、以下に「単独型ＳＩＳ認証」と呼ぶものであり、「ＳＩＳ」は宇宙信号の頭文字、すなわち、受信機に到達する信号である。単独型ＳＩＳ認証では、ＧＮＳＳ受信機のユーザまたは受信機自体が、位置を計算するために使用される信号が所定のＧＮＳＳ衛星の信号であり（また、悪意のある地上に設置された、または飛行デバイスにより送信された信号ではない）、信用できるアルゴリズムにより計算されたものであることを検証することができる。従って、単独型ＳＩＳ認証は、無線ナビゲーション信号の情報源を認証することを目的とする。単独型ＳＩＳ認証は、ＧＮＳＳ受信機の各々のユーザが関係している以下の二つの問いに取り組む。
・受信機はなりすまされているか
・受信機のソフトウェアは信頼できるか

認証に関する二つ目の構想を、以下ではリモートＰＶＴ認証と呼ぶ。リモートＰＶＴ認証は、ユーザにより宣言された位置を確認したい第三者のために機能する。リモートＰＶＴ認証では、第三者が他のセンサと一体化されているか一体化されていない無線ナビゲーションの受信機により作成された位置データが改ざんされていないこと、すなわち、例えば、間違った位置、間違った速度、および／または間違った時間を与える目的で変更あるいは偽造されていないことを検証することができる。リモートＰＶＴ認証の構想は、既に記録された位置データとこれらの位置データを作成した情報源との信頼度を評価することである。

リモートＰＶＴ認証は、位置データの受信者が関係する以下の問いに取り組む。
・これらの位置データは信用できるか
・位置データは位置データを作成したと主張する受信機に由来するか

エンド・ツー・エンドの位置認証は、単一のアプリケーションに含まれる単独型ＳＩＳ認証およびリモートＰＶＴ認証の結合または組み合わせである。まさに本例が目的とするものである。

単独型ＳＩＳ認証およびリモートＰＶＴ認証を区別する理由を改めて強調する必要があり得る。

単独型ＳＩＳ認証は、無線ナビゲーション受信機により読み出された信号がＧＮＳＳ衛星または疑似衛星から送信された信号であり、悪意のあるデバイスから送信された信号でないことを確保する。単独型ＳＩＳ認証は、主にエンドユーザを対象とする。換言すれば、単独型ＳＩＳ認証はＧＮＳＳ受信機のユーザが望むものである。単独型ＳＩＳ認証は、ＧＮＳＳ受信機のユーザが自身の受信機により提供された位置を信用できるかについての問いに答える。リモートＰＶＴ認証は、位置データが、たった今計算された位置データから改ざんされていないことを確保する。リモートＰＶＴ認証は、無線ナビゲーション受信機のユーザと契約上の関係にあるか、またはユーザに対する制御権限のある第三者を対象とする。リモートＰＶＴ認証は、無線ナビゲーション受信機のユーザを対象としない。換言すれば、リモートＰＶＴ認証は第三者が望むものである。リモートＰＶＴ認証は、第三者がユーザにより送信された位置データを信用できるかについての問いに答える。

さらに、単独型ＳＩＳ認証は、特に、多経路などの局地的影響がＳＩＳ測定をかき乱すような状況において、位置精度に関する信頼度の情報をユーザに与えるために使用することができる。

なお、単独型ＳＩＳ認証単独では、第三者に提供される位置データは偽造されている場合があるため、信用できる位置データを求める第三者にとって価値が無いことに留意されたい。さらに、リモートＰＶＴ認証単独では、単独型ＳＩＳ認証がなければ関心度が低下する。位置データを算出するために使用される信号の信頼性が確認できない場合、位置データはなりすましの無線ナビゲーション信号に基づいて計算された可能性がある。位置データに何も変更がない場合でさえ、第三者は完全に信用することができない。

さらに、二つの期間よりも一つの「信用できる期間」を信用する方が簡単であると考えられることにも留意されたい。換言すれば、二つの異なるエンティティをもたせる理論が考えられ、一つ目は単独型ＳＩＳ認証を提供することであり、二つ目はリモートＰＶＴ認証を提供することである。しかし、実際には二つの別箇のエンティティの共存は以下の理由により、はるかに複雑な手続きを提示する。つまり、双方が同一の無線ナビゲーションの受信機に依存すること、および受信機の不正開封防止装置に依存すること。さらに、二つの異なるエンティティがそれぞれ単独型ＳＩＳ認証およびリモートＰＶＴ認証を提供するためのものである場合、受信機は信用のきずなが弱いままである。そのような場合、インターフェース、すなわち受信機内で介入者攻撃を受ける危険性が常に存在する。例えば、ごまかしを行おうとする人々は二つのアプリケーション間にＰＶＴシミュレータを設置することができる。そのような攻撃は、以下に説明するアプリケーションにおいては不可能である。

本発明の目的は、認証可能な位置データ、すなわち、認証機関により後に確認することができる位置データの信頼性を計算する方法を提供することである。この目的は、請求項１に記載の方法により達成される。

本発明は任意の種類の全地球的航法衛星システム（ＧＮＳＳ）または疑似衛星を使用する無線ナビゲーションシステムを背景として実施することができる。本発明の主な態様は、無線ナビゲーション信号の情報源（衛星または疑似衛星）が、データコンテンツ内に暗号トークンを含めた無線ナビゲーション信号を同時送信することである。暗号トークンは、認証機関の制御下で随時更新される疑似ランダム数またはキー（例えば２進数列の形態）として検討してよい。暗号トークンは、暗号トークンの履歴、すなわち以前に送信された暗号トークンの一部または全てから未来の暗号トークンを導き出すことは確率的に不可能である意味において予測不可能である。この意味において、暗号トークンは、暗号トークンの特定値が（予測可能な時間で）繰り返されたとしても暗号ノンス（「一度だけ使用される数字」）とみなされ得る。

暗号トークンは、デジタルスタンプをするためおよび／または計算された位置の解、すなわち受信した無線ナビゲーション信号に基づいて計算された地理的位置および時間を暗号化するために、専用の無線ナビゲーション信号の受信機により暗号可能なものとして使用される。次に、受信機は第１部分および第２部分を含むデータパッケージを作成する。第１部分は位置データ（位置の解）および受信機のパブリック識別子を有し、第２部分は位置の解のダイジェスト（ハッシュ値）またはカプセル化（暗号）を含む。データパッケージは、受信機に格納されてよく、および／または例えば第三者サービスプロバイダなど他のエンティティに通信されてもよい。

本文脈において、「位置データ」という用語は、以下の一または複数種類のデータと組み合わせることが可能な時間および地理的位置（緯度および経度などの二次元、または緯度、経度および高度の三次元）を含むものとして理解される。
・速度（ベクトル）
・加速度（ベクトル）
・ジャーク（ベクトル）、すなわち加速度の変化率（のベクトル）
・進行方向（ベクトル）
・空間時間の一部分が、所定の見込み（信頼度）を持つ実際の時間および地理的位置を有することを示す、計算された時間および地理的位置を軸とした信頼ボックスの大きさなどの精度およびインテグリティ・データ

次に、データパッケージに示される時間および地理的位置がダイジェストおよび／または暗号文と整合するか確認する認証機関に、該データパッケージが提示され得る。この目的を達成するために、認証機関は送信した暗号トークンのアーカイブを保持するか、アサートされた位置および時間に対応する暗号トークンを読み出すためにアルゴリズムを使用する。整合性の確認結果に応じて、次に認証機関は、データパッケージの信頼性を記載または整合性の確認が失敗したことを示す証明書を制定し得る。整合性の確認が失敗の場合、データパッケージは改ざんされたか、またはイレギュラーな状況で（例えば、電波妨害、なりすまし、またはミーコニングによる攻撃において）生成されたという強い反証を示す。

暗号トークンが無線ナビゲーション信号のデータメッセージから簡単に抽出できるのであれば、送信された暗号トークンをアーカイブし、得られた特定の地理的位置および時間、好適なダイジェストおよび／または暗号文を偽造するためにアーカイブしたトークンを使用したり、正しいフォーマットでデータパッケージを組み立てることは、悪意のある第三者にとって理論的に実行可能である。さらなるセキュリティ対策がなければ、次に偽造データパッケージは認証機関により恐らく信憑性があるものとしてみなされるだろう。

極めて困難なこの手の攻撃に報いる幾つかの選択肢が存在する。暗号トークンへのアクセスを認めないために、無線ナビゲーション信号で送信される際、暗号トークンは暗号化により保護される。この目的を達成するため、暗号トークンは安全な無線ナビゲーション信号で配信され得る。以下の条件の一つが満たされる場合、無線ナビゲーション信号は安全であるとみなされる。
（ａ）最先端の暗号化アルゴリズムで無線ナビゲーション信号自体が暗号化される（すなわち、信号の測距コードが暗号化される）。もしくは、
（ｂ）無線ナビゲーション信号は暗号化されない（オープン信号）が、無線ナビゲーション信号が伝達する（暗号トークンを含む）データメッセージは、暗号化された最先端の暗号化アルゴリズムで暗号化されている。または、
（ｃ）無線ナビゲーション信号およびそのデータメッセージの両方が同一の最先端の暗号化アルゴリズムで暗号化されているか、または異なる一式のキーを用いた二つの異なる暗号化アルゴリズムで暗号化されている。

暗号トークンは、無線ナビゲーション信号の情報源の一部または全てに共通していてよく、すなわち、従ってこれらの情報源は、同一の時間的順序で暗号トークンを送信する。代替的に、各無線ナビゲーション信号の情報源は一つの特定の暗号トークンにより特徴を持たせることができる。この代替的な選択肢において、各無線ナビゲーション信号の情報源は、自身の時間的順序、様々な信号の情報源で互いが異なるトークンのシーケンスを用いて暗号トークンを送信する。この選択肢において、無線ナビゲーション信号の受信機は、固定位置ごとに複数の暗号トークンを受信する。従って、デジタル的にスタンプするか、および／または計算した位置の解を暗号化するために使用される暗号可能なものは、複数の暗号トークンの関数である。このシナリオでは、暗号可能なものは、（暗号トークンが定期的に更新される）固定位置の時間および（受信機が視認できる無線ナビゲーション信号の情報はその現在の場所に依存する）地理的位置に依存する。なお、各無線ナビゲーション情報源は、個々のトークンシーケンスを送信する場合でも、異なる情報源から受信したトークンの一部が偶発的に値において等しい時間もあり得る。

追加的セキュリティ態様として、暗号トークンへのアクセスは、好ましくは所定の種類の受信機のハードウェア（例えば暗号モジュール）および／またはソフトウェア、特に不正開封防止機能が付いた受信機のハードウェアおよび／またはソフトウェアを使用するという条件が付される。従って、受信機は、セーフティクリティカルな全ての動作を実行し、第三者が暗号トークンから読み出すことを防止するセキュリティペリメータを有利に備える。認証機関が受信機のソフトウェアが変更されていないことを確認できるように、受信機のソフトウェアの指紋が、データパッケージに含まれてよい。無効な指紋が提供されると、認証機関はソフトウェアの変更を警告する証明書を発行する。

好ましくは、（暗号化された）無線ナビゲーション信号および／または（好ましくは、ナビゲーションメッセージに付随する）暗号トークンへのアクセスを受信機に与えるキーは、セキュアな通信プロトコルに従ってソフトウェアおよび／またはハードウェアの検証を渡す受信機にのみ配信される。暗号トークンにアクセスするためのキーおよび／または無線ナビゲーション信号にアクセスするためのキーは、受信機のセキュリティペリメータが暗号トークンへの長期アクセスがなく改ざんされたことを確認できるようにするため、随時変更される。これにより、破損した受信機を使用する攻撃者にとって、過去の暗号トークンの包括的なアーカイブを確立することは極めて困難となる。実際にキーがリフレッシュされる場合、受信機に格納された、無線ナビゲーション信号および／または暗号トークンへのアクセスを与えるキーは、期限が切れそうなとき、受信機は認証機関を持つ安全な通信チャネルを自動で確立し得るか、次のキーを読み取るためにユーザを促し得る。

従来のデジタル署名は、メッセージまたはデジタル文書の権限者または情報源を認証することに関しているが、本発明は受信機のユーザ自身を認証しない。本発明は、契約装置が本発明に従って構成されているならば、デジタル署名が作成された時期と場所について安全な情報を用いてデジタル署名の範囲を拡大し得る。

例えば、以下に示す無線ナビゲーションシステムの様々なセグメントが本発明に関係している。
・特に、衛星および／または疑似衛星と同期し無線ナビゲーション信号で送信すべきデータメッセージを用意する担当の無線ナビゲーションシステムの地上セグメント
・無線ナビゲーション信号の情報源（衛星および／または疑似衛星）のセグメント。全地球航法衛星システムの場合、３面または６面の異なる軌道面の中軌道に概ね約２４〜３０の運用衛星を備え、これは「宇宙セグメント」と呼ぶ。
・無線ナビゲーション受信機を備えるユーザセグメント
・認証機関または認証機関
・利用できる場合、受信機からジオローカライズドサービスのプロバイダにデータパッケージを送信するための遠隔通信セグメント（「データパッケージネットワーク」）。並びに、
・受信機に無線ナビゲーション信号および／または暗号トークンへのアクセスを与えるキーを配信するための安全な遠隔通信セグメント

出願人は、必要に応じて、一または複数の分割出願または継続出願がある場合に、本発明の異なる態様に対し請求の範囲を個別に運用する権利を有する。

まずユーザセグメントを参照し、本発明の態様は、無線ナビゲーション信号の受信機を使用して認証可能な時間および位置データを提供する方法に関する。方法は、複数の無線ナビゲーション信号の情報源（例えば衛星または疑似衛星）から送信された無線ナビゲーション信号を受信することと、データメッセージ内に無線ナビゲーション信号の少なくとも一部と暗号化により保護され、好ましくは、認証機関の制御下で随時更新される一または複数の暗号トークンを含めることとを有する。受信機は、復号化により無線ナビゲーション信号から暗号トークンを読み取る。トークンを伝達する無線ナビゲーション信号が暗号化されている場合、受信機は対応するキーを使用して信号のデータメッセージへのアクセスを取得する。同様に、暗号トークンそれ自体が（オープンまたは暗号化された信号で）暗号化されている場合、受信機は、適切なキーを使用して暗号トークンを復号する。次に、受信機は、受信した無線ナビゲーション信号に基づいて、地理的位置および時間（その日のデータおよび時間）を含む位置データを特定、すなわち、固定位置を実行し、時間を特定する。受信機は、少なくとも位置データおよび読み取った暗号トークンを入力データとして用いて、暗号化関数の手段により、暗号メッセージのダイジェスト、または暗号文、あるいはダイジェストおよび暗号文の組み合わせであるデジタル認証コードのいずれかを生成する。次に、受信機は、前述した位置データおよび受信機のパブリック識別子（すなわち、受信機で記載されたマーカ）を含む第１部分と、前述したデジタル認証コードを含む第２部分を有するデータパッケージを作成する。暗号トークンそれ自体は、デジタル認証コードを作成するために使用されるが、データパッケージには含まれない。

ユーザセグメントの範囲内でさらに本発明の別の態様は、この方法を実行するように構成された無線ナビゲーション信号の受信機に関する。この目的を達成するため、受信機は好適なソフトウェアおよびハードウェアを備える。従って、本発明の一態様は、無線ナビゲーション信号の受信機により実行されると、該方法に従って無線ナビゲーション信号の受信機を動作させる指示を含む無線ナビゲーション信号の受信機のためのコンピュータプログラムに関する。

暗号化関数は、例えば、デジタル認証コードとして、位置データのハッシュ値の形態でデジタルダイジェスト、および可能性として、暗号可能なものとして、少なくとも読み取った暗号トークンの関数（例えば連結）である暗号キーを使用して受信機のパブリック識別子を作成し得る。代替的または追加的に、暗号化関数は、位置データ、および可能性として暗号可能なものであるそのような暗号キーを使用して受信機のパブリック識別子を暗号化してよい。

なお、位置データおよび受信機のパブリック識別子に追加して、暗号化関数は、例えば、デジタルフォト、ユーザ識別データ、宇宙信号インテグリティ・データ、受信機のソフトウェア指紋、補助位置データ、デジタル署名など、一または複数のデジタル文書を保護するために追加データを入力データとして用いてよい。この場合、デジタル認証コードは、特定の時間かつ特定の場所において追加データが受信機により格納または処理されたことを立証するために機能する。

従って、本発明は、
・受信機および受信機が作成した位置データの識別だけではなく、追加して、ユーザを識別またはユーザに関する他の情報を保護、並びに／または、
・写真、フィルム、スキャン文書、測位データファイルなど、受信機により処理される任意のデジタル文書を保護するために使用することができる。

有利に、保護対象の追加データは、以下を含むことができる。
・受信機のユーザ、および／または受信機のソフトウェアのプログラムコード指紋を含む（例えば、運転免許証、飛行免許証、車両登録証、車両保険証、マルチメディア文書にアクセスするためのデジタル権など）ユーザが所有する管理上の権限の任意のデジタル形態を識別する識別データ、並びに／または、
・攻撃警告データ、並びに／または、
・内蔵の無線ナビゲーション信号の受信機に備えられた測位デバイス、コピー機、写真用カメラ、ビデオレコーダにより作成された任意のデジタルデータまたは文書

簡潔を期するため、位置データおよび任意の追加的な保護対象データを、以下では単に「保護対象データ」と呼び得る。

暗号化関数は、受信機が入力データとして受信するデータを保護するように構成され得る様々な方法が存在する。例えば、暗号化関数は、暗号可能なものである暗号キーを使用して、保護対象データの一部または全てのハッシュ値（ダイジェスト）を作成することができる。暗号化関数は、暗号キーを使用して保護対象データの一部または全てを暗号化することもできる。従って、暗号化関数は、保護対象データのハッシュ値および／または暗号文を出力するように構成することができる。保護対象データの一部がハッシュ化されるだけ（暗号化されない）の場合、これらのデータは、認証機関がハッシュ値を用いてプレーンテキストのデータの整合性を確認できるように、暗号（ハッシング）関数用の入力データとして使用される場合と同じように、プレーンテキストとして同一のフォーマットで第１部分のデータパッケージに含まれなければならない。しかし、データが暗号化される、つまり認証機関が復号化によりデジタル認証コードから元データを読み取ることが可能なことを意味する場合、暗号化関数（すなわち一般的にプレーンテキスト）用に入力データとして使用される場合と同じように、必ずしも同一のフォーマットでデータパッケージに含まれる必要はない。

デジタル認証コードが位置データおよび受信機のパブリック識別子に加えてある他のデータを含み得ることを思い出す必要がある。この場合、認証機関は、特定の時間に特定の場所でこうした追加データが受信機により処理されたことを確認することができる。ユーザのデータパッケージはユーザにより作成された後、例えばユーザのプライバシーを保護するために、データパッケージが（全体または一部が）暗号化され得ることも触れる必要がある別のポイントである。次に、複合されるデータパッケージは、認証機関に認証のため提示される前に復号される必要があるか、または後者はプレーンテキストの内容およびデジタル認証コードを読み取ることができるようにデータパッケージを復号するキーが提供されなければならない。

保護対象データをハッシングおよび／または暗号化するために使用される暗号キーは、好ましくは、無線ナビゲーション信号の異なる情報源を介して送信された連結した暗号トークンを含む。しかし、暗号キーはより複雑な、（例えば、トークンの置換または混合を含む）暗号トークン関数により取得されてもよい。トークンから暗号キーを生成するために使用される関数は、認証機関にのみ知らされ、認証機関は提示されたデータパッケージを認証するように要求されると、受信機の暗号化関数に使用された暗号キーを再構成するために、（アーカイブからまたは秘密アルゴリズムを使用して）提示された地理的位置および時間に対応する暗号トークンを読み取る。

無線ナビゲーション信号の受信機は、以下に受信機の秘密識別子と呼ぶ、認証機関にのみ知られている秘密キー（秘密キーは、ユーザではなく受信機と認証機関との「共有秘密キー」である）を格納しておいてもよい。無線ナビゲーション信号の受信機は、例えば、認証機関とのライセンス契約のもと、製造業者により受信機内に格納されてよい。そのような場合、暗号キーを生成するために使用される関数は暗号トークンに加えて、入力として受信機の秘密識別子を使用してもよい。暗号キーは、例えば暗号トークンおよび秘密キーの全てまたは一部の連結でとすることができる。この選択肢は、受信機から見える情報源の数が時間によって異なり、場所に依存することを考えると、複数の暗号トークンの場合、暗号キーの一定の長さを確保するために特に有利である。ＧＮＳＳの場合、例えば、受信機の視覚に入る無線ナビゲーション衛星の数は実際に一定ではない。それ故、暗号キー、例えば、暗号トークンのみの連結が取得された場合、キーの長さは様々であり、従って暗号キーの強度および認証コードの信頼性であろう。従って、暗号キーは、好ましくは、強固な暗号化に十分な長さが選択された固定長（ビット数）を持つ。従って、受信機は、任意の使われていないビットを満たす、すなわち所定の長さの暗号キーで届くように受信機の秘密識別子の一部分を有利に使用する。

好ましくは、複数の暗号トークンの場合、データパッケージは、暗号キーを計算する受信機により使用される暗号トークンを送信するこうした信号の情報源を識別するデータ（「信号情報源識別データ」）を第１または第２部分に含む。アサートされた時間および場所は、認証機関が、どの暗号トークンが実際に無線ナビゲーションの受信機により読み取られたか判断するためのあらゆるインスタンスに十分ではないため、この選択肢は、特に好ましい。時間および位置情報により、実際にどの信号の情報源が理論上受信機が可視できたかを立証することが可能となる。しかし、こうした情報源の一部からの無線ナビゲーション信号の受信は（例えばマスキングに起因して）防止されてきた。暗号トークンが受信機により実際に使用されたという追加的提示がないと、認証機関は、認証機関が暗号キーを生成するために使用したものを見つけ出すまで暗号トークンの理論上可能な多数の組み合わせを確認しなければならない。対称的に、暗号トークンの情報源がデータパッケージに示されるなら、認証機関は位置データ（時間および位置）に基づく暗号トークンと信号の情報源を識別するデータとを素早く識別することができる。一度暗号トークンが識別されると、認証機関は保護対象データおよびデジタル認証コードの整合性を確認し、保護対象データを認証する証明書を発行するか、または無効として拒絶することができる。

既に上述したように、無線ナビゲーション信号の受信機は、好ましくは、少なくとも重要なセキュリティ工程を実行するセキュリティペリメータを備える。こうした工程は、例えば、無線ナビゲーション信号から暗号トークンを読み取る工程と、位置データを特定し、デジタル認証コードを生成する工程とを有する。受信機のソフトウェア指紋がデジタル認証コードに含まれていてもよい。この場合も、ソフトウェア指紋を計算する工程がセキュリティペリメータ内で実行される。当業者は、好ましくは、こうした工程が攻撃を打ち破るためにセキュリティペリメータ内で実行されることに気付くであろう。

本発明の変形例では、位置データは疑似距離測定からだけではなく位相測定からも算出される。

代替的に、受信機は、疑似距離測定から位置データを算出してよく、可能性としてオープン信号および暗号化信号の両方の位相測定を算出してよい。受信機は、観測できるオープン信号から取得した位置データと観測できる暗号化信号から取得した位置データとの間の不一致を検出するように構成されてよい。算出された地理的位置が許容可能な閾値以上異なる場合、受信機は、整合性が多経路のような通常の擾乱で説明できない場合、オープン信号に対するなりすまし攻撃であると推定される警告を行うまでオープン信号で成された測定を廃棄するように決定してよい。

有利に、受信機は、多周波測定に基づいて、すなわち異なる周波数で送信される無線ナビゲーション信号を使用して位置データを算出してよい。状況次第で、受信機はミーコニング攻撃、すなわち時間遅延の導入を行うかまたは行わない地上のエミッタにより再送信される信号を検出することができ得る。ミーコニング攻撃では、無線ナビゲーション信号のデータメッセージは変更されないままである。オープンまたは暗号化のされた全ての信号は、誤送信の脅威にさらされる。ミーコニング攻撃は、利用可能な無線ナビゲーションの周波数の少なくとも１つが誤送信でない場合に検出することができる。従って、受信機は、異なる周波数を位置データごとに別個に、または異なる周波数の組み合わせの位置データを計算し、（実質的に）同じ時間に計算された異なる位置データの矛盾を確認するように構成され得る。

本文脈において、暗号化された無線ナビゲーション信号の使用は電波妨害の攻撃の脅威を取り除くものではないことに留意する必要があり得る。しかし、電波妨害は、最新式の無線ナビゲーション信号の受信機により比較的簡単に検出することができる。

受信機により引き起こされる警告に関するデータは、受信機により、保護対象データの一部としてデジタル認証コードに含めることができる。次に、このデータは、認証機関により収集され、データベースの構築に使用される。データベースは、検出された脅威を局地に抑えるため認証機関または別のサービスプロバイダにより監視される。従って、検出された電波妨害、なりすまし、ミーコニング、または他の攻撃は認証機関により有力な国内当局に報告され、局地に抑えられ、完全無欠に攻撃者を無効化する。

以下、地上セグメントについて具体的に取り掛かる。本発明の態様は、幾度も本明細書で先に述べた認証機関に関する。認証機関は、提示されたデータパッケージに含まれる保護対象データの信頼性を確認する方法を実行する。当該方法は、方法本明細書で上述した方法に従って作成されたデータパッケージ、または作成された外観を有するデータパッケージを受信することを含む。認証機関に提示されるデータパッケージは、位置データおよびデジタル認証コードを含み、位置データは提示された地理的位置および時間を示し、認証コードは少なくともデータパッケージの外観を有することを前提とする（認証機関に提示されるデータパッケージが明白に誤ったフォーマットである場合、継続する必要はない。従って、認証手続きは中止されてよく、エラーメッセージがデータパッケージを提示した相手に発行されてよい）。認証機関は、実際に、疑わしい地理的位置および疑わしい時間におけるものであったならば無線ナビゲーション信号の受信機が受信したであろう一または複数の暗号トークンを読み取る。認証機関は、位置データおよびデジタル認証コードが互いに整合するかを確認する。最終的に、認証機関は、位置データおよびデジタル認証コードが互いに整合する場合（位置データに含まれる時間および場所の指標を含む）データパッケージを認証し、位置データおよびデジタル認証コードが互いに整合しない場合、データパッケージを無効として拒絶する。整合する場合、証明書は必要であれば、例えば固定長のために使用された認証済みの信号の数に基づいて、位置データに添付できる信用度の提示を含む。

認証機関により実行される手続きは、データパッケージのフォーマットに適合され、該フォーマットは基準により予め特定されるべきであることに留意されたい。

第三者サービスプロバイダ（例えば「走行に応じた料金設定」の保険会社または通行料金機関など）は、加入者からデータパッケージを受信してよい。第三者サービスプロバイダは認証のため認証機関にデータパッケージを提出してよい。次に、認証機関はデータパッケージ、特にデータパッケージに含まれたデータおよび時間の表示が信憑性があるかを記載した証明書を、データパッケージを提出した要求元に返す。第三者サービスプロバイダは、加入者からデータパッケージを受信するごとに認証のためデータパッケージを認証機関に提出することができる。代替的に、第三者サービスプロバイダは、受信した全データパッケージからランダムに選択したサンプルを提出してもよい。第三者サービスプロバイダは、不正についてデータパッケージを検査してもよく、好ましくは、一見して不正なデータパッケージを認証機関に提出する。

認証機関は、好ましくは、無線ナビゲーション情報源を介して配信される暗号トークンの値を特定する。認証機関で暗号トークンを生成した後、暗号トークンは安全な通信を介して無線ナビゲーション信号の情報源にトークンをアップロードするアップリンク局、例えば衛星に送信される。代替的に、暗号トークンは、認証機関外、例えば無線ナビゲーションシステムの一または複数のコマンドセンターで生成され、安全な通信を使用してアーカイブに格納するため認証機関、および無線ナビゲーション信号の情報源に更新するためのアップリンク局に送信される。

過去の全ての暗号トークンを格納する代わりに、認証機関は特定の時間に対応する暗号トークンを出力する母関数を当てにすることができる。この変形例では、認証機関は、好ましくは、母関数またはそのパラメータを随時変更するために作成される。次に、認証機関は母関数またはパラメータ設定、および対応する期間のアーカイブを保持しなければならない。

なお、二つ以上の認証機関があってもよいことに留意されたい。複数の認証機関の場合、好ましくは、暗号トークンの共通アーカイブ、または特定の時間に対応する暗号トークンを算出するための共通の計算センタが必要であり、アーカイブまたは計算センタの全ての認証設備は安全なアクセスを有する。代替的に、各認証機関は、各々のアーカイブまたは計算センタを有することができる。どちらの選択肢が選択されても、暗号トークンおよび／または母関数の秘密を保持する手当をしなければならない。これは短位置の認証機関を用いれば簡単であり得る。

信号情報源セグメントについて、本発明の態様は、暗号化により保護された一または複数の暗号トークンを含む無線ナビゲーション信号を送信する無線ナビゲーション信号の情報源である。暗号トークンは、随時更新される。

本発明の別の態様は、無線ナビゲーション信号それ自体とそのような信号の使用、例えば認証可能な時間および場所の指標を提供するための信号の使用に関する。無線ナビゲーション信号は、データコンテンツに包含され、暗号化により保護された一または複数の暗号トークンに特徴を持つ。

当業者は、本発明の様々な態様が、ユーザ（エンドユーザと第三者サービスプロバイダ）にセキュリティ性の高い無線ナビゲーションシステムを提供する総合的なアプローチを証明することを理解するだろう。

可能性として複数の周波数、および／またはオープン無線ナビゲーション信号の組み合わせでの暗号化された無線ナビゲーション信号の不正開封防止機能が付いた受信機および受信機のソフトウェアによる使用は、位置データの高い信頼性を教授するだろう。無線ナビゲーション信号（例えば、電波妨害、なりすまし、またはミーコニング）に関する攻撃の場合、前記前述した内容に従って、受信機の操作は、攻撃を検出しユーザに警告するベストチャンスを持つ。さらに、ユーザは、ユーザの受信機がデータパッケージを認証機関に送信することにより正しく動作しているかを簡単に判断し得る。受信機はデータパッケージを認証機関に定期的、例えば、暗号化された無線ナビゲーション信号および／または暗号トークンにアクセスするためのキーをダウンロードする際に送信するように構成することができる。

本発明によれば、データパッケージを有する任意のユーザは、データパッケージは生成されたと主張する受信機がアサートされた位置でアサートされた時間であったかについて確認を取得することができる。データパッケージが追加的データ（例えば文書）を含む場合、データパッケージの認証機関への希望者は、追加的データがアサート位置でアサート時間に受信機によりパッケージされたという確認を受信してもよい。

従って、本発明は時間および場所の指標を含むデータパッケージの受取人に宇宙信号から無線ナビゲーションシステム（例えば未来のヨーロッパのＧＮＳＳまたは疑似衛星ネットワーク）の仕組みにおける向上した信用性のつながりを提供する。この意味において、本発明は、安全な無線ナビゲーションに向けて大きな一歩を示すエンド・ツー・エンドにおける位置データ認証を実現する。

本発明は悪意のある無線ナビゲーション信号に関する脅威に対し無線ナビゲーションのロバスト性を高め、位置データを変えてしまおうとする悪意に対し位置データの保護を確保し、安全な方法でジオタグおよび時間タグのついた任意の種類の文書のための手段を提供する。

本発明は、安全な補正データの送達を介して位置の精度を強化するアプリケーションと役立つように組み合わせることができ、これにより安全でより正確な位置および時間手段が得られる。

添付の図面を参照し、例示により本発明の好ましい実施形態を以下に説明する。

本発明に従い構成されたＧＮＳＳの概略的図である。 受信機のソフトウェアの概略ブロック図である。 認証可能なデータパッケージの例図である。 ＧＮＳＳ受信機により読み取られた暗号トークンに基づく暗号キーの計算の例図である。

［概要］
以下、Ｅｕｒｏｐｅａｎ ＧＮＳＳ （Ｇａｌｉｌｅｏとして知られている）の商業サービス（ＣＳ）を使用して本発明の可能な実施をより詳細に説明する。一般ユーザに暗号化された無線ナビゲーション信号を提供する第１のＧＮＳＳサービスを構成するため例示的な商業サービスが主に選択されており、これは単独型ＳＩＳ認証を実現するために最も実際的で安全な方法である。

以下で議論する以下に記載する例は、本発明の様々な態様をより詳細に説明する。例は、以下の認証を行う目的で、無線ナビゲーション信号の受信機による、ＣＳナビゲーション信号のデータメッセージに包含された暗号トークン（単数または複数）の入力を用いたデジタルダイジェストの作成に関する。
・ローカル、地方、または全地球航法衛星システムもしくは地上の疑似衛星システムにより送信された無線ナビゲーション信号に基づいて、権限を持つ無線ナビゲーション受信機により作成された位置データ
・無線ナビゲーション受信機のアイデンティティ、および適切な場合は受信機のユーザおよび／またはユーザに与えられた任意の種類の管理上の権限のアイデンティティ
・および／または、適切な場合は、受信機によりジオタグ付けされ時間がタグ付けられた任意の種類の文書
［システムの基本設計概念］

図１は、本例の基本設計概念を示す。ＧＮＳＳは、特に全ての衛星１２および／または疑似衛星（不図示）の同期、無線ナビゲーション信号で送信されるデータメッセージの用意を管理する地上セグメント１０を備える。地上セグメント１０は、以下にいわゆる認証サービスセンター１６と呼ぶ信用できる認証機関により制御される複数のアップリンク局１４を備える。

ＧＮＳＳは、３または６の異なる軌道面の中軌道面を回る複数の無線ナビゲーション衛星１２および／または複数（６以上）の同期疑似衛星を有する宇宙セグメント１８も備える。

ＧＮＳＳのユーザセグメント２０は、ユーザの無線ナビゲーション受信機２２を備える。

ユーザは、ジオローカライズドサービスを提供する第三者サービスプロバイダ２４の加入者であり得る。

加入者の受信機２２からのデータパッケージを第三者プロバイダ２４に送信するための遠隔通信セグメント２６（データパッケージネットワーク））および認証サービスセンター１６からユーザの受信機（「「ｎａｖｋｅｙネットワーク」）にナビゲーション・キー（「ｎａｖｋｅｙｓ」）を配信するための安全な遠隔通信セグメント２８が存在する。

認証サービスセンター１６は以下を確保する。
・暗号トークンの提供
・受信機２２用の秘密識別ナンバーの提供
・受信機２２により生成されたデータパッケージの認証

地上セグメント１０は、暗号トークンの送信を送信するためのＣＳ無線ナビゲーション信号のデータメッセージに、幾らかのスペースを割り当てる。地上セグメント１０は、データメッセージを衛星１２にアップロードする前にデータメッセージ全体を暗号化するか、または衛星１２が無線ナビゲーション信号を暗号化することを確保する。

認証サービスセンター１６は、最先端のアルゴリズムで暗号トークンを作成する。トークンから得られる暗号キーのリフレッシュ率は、得ようとするロバスト性のレベルに依存する。この割合は、アップリンク局１４および接続衛星１２の利用可能レベルにより制約される。データメッセージは実際に更新され、従って、異なる位置の異なる時間で衛星のアップリンク局を介してリフレッシュされる。

認証サービスセンター１６は、作成した全ての暗号トークンのアーカイブを保持する。

認証サービスセンター１６は、Ｇａｌｉｌｅｏシステムの地上任務セグメントに安全な通信リンク３０を有し、該通信リンク３０は、認証サービスセンターから地上セグメントへのトークンの送信のため、およびセンサまたは監視局により読み出されたトークンを地上任務セグメントから認証サービスセンターに送信するためにアップリンク局を制御する。

ユーザの受信機２２には、ＣＳ無線ナビゲーション信号から暗号トークンを読み取り、少なくとも受信機により計算された位置データおよび暗号トークンを入力データとして用いて暗号化関数を使用してデジタル認証コードを生成し、少なくとも位置データおよびデジタル認証コードを含むデータパッケージを提供する特定のハードウェア（暗号モジュール）および特定のソフトウェアが装備されている。

第三者サービスプロバイダ２４は、加入者のデータパッケージの認証を認証サービスセンター１６に要求し得る。次に、認証サービスセンター１６は、位置データ（および可能であれば保護対象の追加的データ）がデータパッケージに含まれるデジタル認証コードと整合するかを確認し、検証の結果を示す証明書を第三者サービスプロバイダに返す。

［暗号トークンの配信］
宇宙セグメントにより作成される各無線ナビゲーション信号のデータメッセージは、暗号トークンのために固定ビット数を割り当てる。この長さは、アプリケーションに想定されるロバスト性のレベルにより特定される。この長さは、変更されるべきではない。しかし、全ての専用の受信機のソフトウェアは、データメッセージの構造におけるこうした変化を考慮して更新されなければならない。

暗号トークンの値は、デジタル認証コードの作成に使用された暗号を破りたいハッカーを打ち破るために特定の時間間隔で変更される。リフレッシュ率は、地上セグメントおよび宇宙セグメントの物理的能力により限定される。

データメッセージは、受信機が暗号トークンを運搬する暗号化された無線ナビゲーション信号を用いて位置を固定できる必要な全てのデータを含む。

ヨーロッパのＧＮＳＳ商業サービスは、Ｅ６Ｂ周波数帯域で暗号化された無線ナビゲーション信号を使用する。Ｅ６Ｂ信号のデータメッセージは暗号トークンを送信するために使用され得る。従って、以下の説明では、暗号トークンはＥ６Ｂデータメッセージで送信されることを前提とする。

Ｍｉｓｓｉｏｎ Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ ｖ７．０によれば、Ｅ６Ｂ（データチャネル）およびＥ６Ｃ（データチャネルのないパイロット信号）信号に関するＥｕｒｏｐｅａｎ ＧＮＳＳの測距コード暗号化は、２５６ビットのキーを用いた、ｒｏｂｕｓｔ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ（ＡＥＳ）の対称アルゴリズムに基づいている。アルゴリズムは、Ｃｏｕｎｔｅｒ ｍｏｄｅで使用される。ＧＮＳＳ受信機が暗号化された無線ナビゲーション信号にアクセスするために必要な秘密キー、すなわちナビゲーション・キーは、認証サービスセンターにより管理されユーザに配信され、一週間から三カ月毎に更新される。この配信のために、ナビゲーション・キーは受信機の秘密ＩＤを用いて暗号化され、インターネットを介して受信機に送信される。受信機がインターネットとの直接的なインターフェースを有していない場合、ナビゲーション・キーは第１の工程でパーソナルコンピュータに送信され、第２の工程で、例えばＵＳＢフラッシュドライブを用いて受信機でアップロードされる。受信機の秘密ＩＤの長さは、本明細書では合計２５６ビットを想定する。

先に示したように、以下の条件の一つが満たされる場合、無線ナビゲーション信号は安全なものと特定される。
（ａ）無線ナビゲーション信号自体が最先端の暗号化アルゴリズムで暗号化されている（すなわち、信号の測距コードが暗号化されている）。または、
（ｂ）無線ナビゲーション信号は暗号化されていないが（暗号トークンを含む）、無線ナビゲーション信号が伝達するデータメッセージが最先端の暗号化アルゴリズムで暗号化されている。または、
（ｃ）無線ナビゲーション信号およびそのデータメッセージの両方が、同一の最先端の暗号化アルゴリズム、または異なるキーセットを持つ二つの異なる暗号化アルゴリズムで暗号化されている。

従って、Ｅ６信号は、（簡単に成りすまされるＥ１信号と異なり）十分に信用できる疑似距離測定を行うことができ、従って、同時に十分に信用できるＰＶＴを計算することができる。

Ｇａｌｉｌｅｏ商業サービスの認証サービスセンターは、衛星毎、および暗号トークンの有効期間毎に暗号トークンを計算する。こうした暗号トークンは、アップリンク局を介して衛星でアップロードされ、次に衛星により送信される。

各衛星ＳＶｉ（ｉは衛星または「宇宙船」の数）は、データメッセージについて以下に「ＮＯＮＣＥ_ＳＶｉ」と呼ぶ特定の暗号トークンを送信する。各ＮＯＮＣＥ_ＳＶｉの長さは、例えば３２ビットにすることができる。

データメッセージは、特に４４８ビット内に以下を含む。
・Ｅ６Ｂ用のナビゲーションメッセージ。これにより、受信機はＥ１Ａ信号およびＥ５Ａ信号が妨害またはなりすまされる環境でもナビゲーションを続行することができる。これにより、Ｅ６Ｂについて一秒間で４４８ビットのデータバンド幅から最大でも一秒間に５０ビット先取りする。
・受信機がＥ１Ａについてナビゲーションメッセージを再構成し、Ｅ１Ａがなりすまされる場合でもＥ６ＢおよびＥ１Ａでナビゲートすることができる追加データ。新しい各暗号トークン（ＮＯＮＣＥ_ＳＶｉ）用の予測不可能な値。

ＮＯＮＣＥ_ＳＶｉは、衛星ＳＶｉに特有である。従って、通常は、ｉ≠ｊであれば、ＮＯＮＣＥ_ＳＶｉ（ｔ）≠ＮＯＮＣＥ_ＳＶｊ（ｔ）。それでも、二つ以上の暗号トークンが偶発的に等しい時間は存在する。

認証サービスセンターは、アーカイブ（「ＮＯＮＣＥアーカイブ」）に全ての暗号ノンスを実現する。

［受信機によるデータパッケージの計算］
図２は、受信機のソフトウェアの可能な実施の概要を示す。ソフトウェアは、主に４つの構成要素を備える。
・ＳＩＳ認証ソフトウェア
・キー管理ソフトウェア
・暗号化/復号化ソフトウェア
・ナビゲーションソフトウェア

無線ナビゲーション信号および／または暗号トークンを受け入れるためにユーザの受信機に必要なキーは、安全な通信ネットワークを介して送信され、受信機内で、暗号モジュールおよびキー管理ソフトウェアで管理される。

受信機のソフトウェアは、安全な無線ナビゲーション信号に基づいて計算された疑似距離を最初にかつ全面的に頼る。安全な無線ナビゲーション信号から取得された位置データのみが安全であるとみなすことができる。

各無線ナビゲーション信号のナビゲーションメッセージにより提供される通常の入力に加えて、ナビゲーションソフトウェアを支援するために安全な無線ナビゲーション信号のデータメッセージに追加データを追加することができる。例えば、受信機のナビゲーションソフトウェアは以下を考慮することができる。
・安全な無線ナビゲーション信号を介したＧＮＳＳオペレータにより送達されたインテグリティ・データ
・ＧＮＳＳオペレータまたは認証サービスセンターにより提供されるナビゲーション補正データ
・宇宙セグメントの他の周波数（単数または複数）に伴うクロック差

ナビゲーションソフトウェアは、Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（ＲＡＩＭ）用に構成することができ、および／または、例えばＰｒｅｃｉｓｅ Ｐｏｉｎｔ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇなど（補正データにより与えられる）増加関数を含む。

受信機は二つのパートを含むデータパッケージを作成する。
・部分１は「プレーンテキスト」データを含み、位置データを含む「読み出し可能な情報」を含む
・部分２はいわゆる「デジタル認証コード」である

デジタル認証コードにより、認証サービスセンターは保護対象データを認証することが可能となる。デジタル認証コードは、保護対象データの一部または全てを含むことができる。デジタル認証コードが特定のデータのハッシュ値を含む場合、こうしたデータはプレーンテキストの部分（部分１）に存在しなければならない。でなければ、認証サービスセンターはデジタル認証コードを確認することができない。

データパッケージの部分１および部分２の両方にデータを含めることは可能である。これは、一般的に情報を複製することが確かであるものの、アプリケーションが部分１に賛成しない状況では、デジタル認証コードに含まれたデータを読み取ることができることはアプリケーションによっては興味深いものであり得る。

次に図３に例示される好ましい無線ナビゲーションの受信機を参照すると、不正開封防止機能が付いた少なくとも二周波ＧＮＳＳ受信機（Ｅ１Ａ／Ｅ６Ｂバンド）が示される。好ましくは、受信機は、Ｅ１、Ｅ５、およびＥ６の無線ナビゲーション信号を処理するように構成されている。受信機のセキュリティペリメータは、少なくともＥ６相関器およびベースバンド処理を含む。

受信機は、内在ナビゲーションシステム（ＩＮＳ）も備える。受信機は、ＵＳＢスロットもさらに備える。ユーザは、ナビゲーション・キーをアップロードするため、スロットに専用のＵＳＢフラッシュドライブを挿入する。ＵＳＢフラッシュドライブは、他のデータ、例えば運転免許証などユーザのパブリックＩＤを受信機に転送するために使用されてよい。

ＵＳＢフラッシュドライブは、全てのデータパッケージまたは所定の間隔、所定の期間毎に少なくともデータパッケージもしくはデータパッケージのサンプルも格納する。全てのデータパッケージは、例えば、ＵＳＢフラッシュドライブが盗まれた場合などプライバシーを保護するために暗号化された状態で格納される。データパッケージは、ユーザが次のナビゲーション・キーについて認証サービスセンターのウェブサイトに問い合わせる度にユーザのパーソナルコンピュータを介してＵＳＢフラッシュドライブから認証サービスセンターに伝達される。データパッケージの伝達により、認証サービスセンターは事後的にリモートＰＶＴ認証を行うことができる。このアプリケーション（すなわち繰延リモートＰＶＴ認証）のために、認証サービスセンターは、ユーザの権限を用いて、全てのデータパッケージおよび対応する証明書をユーザのサービスプロバイダに送信する。

受信機は、ＧＰＲＳ、Ｇ３、またはＧ４など無線遠隔通信のための端末を備えることができる。この遠隔通信リンクは、第三者のほぼリアルタイムによるＰＶＴ認証を実現するために使用される。この機能（すなわち、ほぼリアルタイムによるリモートＰＶＴ認証）は、仮出所者の検知グッズをリアルタイムで追跡するために非常に役立つが、道路利用者の課金または走行に応じた料金設定のようなアプリケーションにとっては面白いものではない。

受信機のパブリックＩＤは、好ましくは、可視可能なように受信機に記される。

受信機のプライベートＩＤは、不正開封防止機能が付いたメモリに格納される。プライベートＩＤは、認証サービスセンターを除いてユーザにも他の第三者にも知られない。

受信機のソフトウェアは、同一または別の不正開封防止機能が付いたメモリに格納される。好ましくは、ソフトウェアの更新中に受信機のプライベートＩＤが獲得される可能性を避けるために、受信機のソフトウェアおよび受信機のプライベートＩＤのメモリはそれぞれ別個である。

受信機は、好ましくは、物理的に電源ＯＦＦとならないように安全な電力ケーブルから電力を得る。

受信機は、短い距離で、受信機が電源ＯＮとなり正確に機能しているか情報を伝達するＤＳＣＲエミッタを装備することもできる。こうした測定により、ユーザがサービスプロバイダに由来する支払やペナルティーを避けるために、自発的に受信機の電源をＯＦＦにすることが防止される。

受信機のソフトウェアは、主に４つの機能ブロックを有する。
・ナビゲーション信号からのＰＶＴの計算を担当するナビゲーションソフトウェア
・ユーザのＵＳＢフラッシュドライブから暗号化されたナビゲーション・キーのアップロードを担当するキー管理ソフトウェア
・電波妨害、なりすまし、およびミーコニングによる攻撃の検出を担当するＳＩＳ認証ソフトウェア
・「認証デジタルコード」の作成および暗号化されたナビゲーション・キーの復号を担当する復号化／暗号化ソフトウェア

受信機は、各衛星に二つの相関チャネル（一方はＥ１Ａ、他方はＥ６Ｂ）を割り当てる。次に、受信機はＥ１ＡおよびＥ６Ｂで測距コードを取得し、Ｅ１およびＥ６Ｂでナビゲーションメッセージを読み出し、Ｅ６Ｂデータメッセージから衛星により送信されたノンスを抽出する。

ナビゲーションソフトウェアは、１つ目はＥ６Ｂ信号のみに基づいて、二つ目はＥ１およびＥ６を含む、利用できる全ての信号に基づいて二つのＰＶＴの解を計算する。

第１ＰＶＴは、ＰＶＴＥ６と呼ばれる。第１ＰＶＴは、Ｅ６Ｂ疑似距離測定（ＰＲＥ６）のみを使用して計算される。

第２ＰＶＴは、ＰＶＴＥ１，Ｅ６と呼ばれる。第２ＰＶＴは、ｉｏｎｏ−ｆｒｅｅ疑似距離測定（ＰＲｉｏｎｏｆｒｅｅとも呼ぶ）に基づき、これは以下の式に従って計算される。

ここで、ｆ_Ｅ１はＧａｌｉｌｅｏのＥ１Ａ周波数搬送（１５７５．４２ＭＨｚ）であり、ｆ_Ｅ６はＧａｌｉｌｅｏのＥ６Ｂ周波数搬送（１２７８．７５０ＭＨｚ）であり、ＰＲ_Ｅ１はＥ１疑似距離であり、ＰＲ_Ｅ６はＥ６疑似距離である。

ナビゲーションソフトウェアは、ＰＶＴ_Ｅ６を軸とし、時間、横寸法、および縦寸法で規定される四次元「信頼ボックス」を推定することができる。ナビゲーションにおいて、可能性のある全てのエラーをＥ６Ｂにのみ基づいて検討することができる。四次元の信用できるＰＶＴボックスは、衛星の状態にある認証サービスセンターにより提供されるデータに基づいて受信機により計算することができる。

受信機がより高度な精度の衛星（高正確度の天体暦）位置および衛星クロック変動による利益を得られる、Ｅ６Ｂでの高精度サービスとソフトウェアがつながれる場合、信用できるＰＶＴボックスの大きさは、著しく小さくすることができる。

ＰＶＴ_Ｅ１，_Ｅ６は、ＰＶＴ_Ｅ６と比較して精度は高いが完全に安全ではなく、一方、ＰＶＴ_Ｅ６は、精度は低いが十分に信頼できることに留意する必要があり得る。ＰＶＴ_Ｅ６の位置は（後者は暗号化されるため）安全で信用できる信号に基づいて計算されるため、唯一信用できるソリューションである。この位置−時間は、所定の許容誤差内で、四つの全ての範囲Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄｚ、およびＤｔにおいて精確である。

信頼ボックスは、受信機の真の位置および時間（ＰＶＴ_{ｅｘａｃｔ}）が所定の可能性（信頼度）を持つ信頼ボックスに収まることを示す。

信頼ボックスの大きさは、対象の位置および時間におけるＧａｌｉｌｅｏ衛星に依存する。ボックスの大きさは、システムがＥ６Ｂに適用された高精度アプリケーションとつながれる場合、著しく小さくすることができる。

Ｅ１信号がなりすまされる場合、受信機はＰＶＴ_{Ｅ６，Ｅ１}のいずれかを計算することができなくなり、従ってなりすまし警告を引き起こすか、または信用できるＰＶＴボックスから外れそうなＰＶＴＥ_６，Ｅ１を計算することができるようになる。ＰＶＴ_{Ｅ６，Ｅ１}は、実際に信用できるＰＶＴボックスの境界外にある場合も、受信機は警告を引き起こす。

そのような警告の場合、受信機はＰＶＴ_Ｅ６のおよび信頼ボックスの大きさのみを出力する。次に、該大きさは、真の位置および時間の最良近似であるとみなされる。

警告が引き起こされない場合、受信機はＰＶＴ_Ｅ６およびＰＶＴ_{Ｅ６，Ｅ１}の両方を出力する。次に、ＰＶＴＥ_６，Ｅ１は真の位置および時間の最良近似であるとみなされる。

［ナビゲーション・キーの管理］
ユーザは、定期的に、例えば一月に一度、インターネットを介してＥ６Ｂ信号のナビゲーション・キーをダウンロードし得る。こうしたキーは、Ｇａｌｉｌｅｏオペレータまたは代替的に認証サービスセンターにより生成される。

Ｇａｌｉｌｅｏのオペレータは、一意のナビゲーション・キーを持つナビゲーション信号を暗号化するために、同一のナビゲーション・キーを持つ全ての衛星にＥ６Ｂペイロードを割り振る。本明細書で記載する認証ソリューションは、各衛星に割り振られた異なるナビゲーション・キーを扱うこともできる。

ユーザは、変更前にナビゲーション・キーをダウンロードする。ユーザは、認証サービスセンターの安全なインターネット・ウェブサイトにログインする。そのために、ユーザは、ログイン（例えば、受信機のパブリックＩＤ）および秘密のパスワードにより識別される。識別されると、キーの更新要求を提示し、そのためにパーソナルコンピュータにＵＳＢフラッシュドライブを挿入する。

要求は、認証サービスセンターのデータベース・ソフトウェアにより処理される。データベースには、全てのログ、秘密のパスワード、受信機のパブリックＩＤ、および受信機のプライベートＩＤが入っている。データベースサーバは、受信機のパブリックＩＤを識別し、そうして対応する受信機のプライベートＩＤを読み取る。次に、受信機のプライベートＩＤは、対称暗号化アルゴリズムを用いて、ナビゲーション・キーを暗号化するために使用される。次に、ウェブサイトは、暗号化されたナビゲーション・キーをユーザのパーソナルコンピュータに応じてＵＳＢフラッシュドライブにダウンロードする。

その間に、ウェブサイトのアプリケーションは、パーソナルコンピュータに挿入されたＵＳＢフラッシュドライブに格納された全てのデータパッケージをアップロードする。その後、こうしたデータパッケージは認証サービスセンターにより認証され、次に、ユーザにより指定された第三者サービスプロバイダに送信される。

新しいナビゲーション・キーがＵＳＢフラッシュドライブもダウンロードされると、ユーザは無線ナビゲーション信号の受信機にＵＳＢフラッシュドライブを挿入する。この挿入により以下のアクションが引き起こされる。受信機のキー管理ソフトウェアは、新しく暗号化されたナビゲーション・キーがＵＳＢフラッシュドライブに格納されたかを確認する。格納されている場合、ソフトウェアは受信機のセキュリティペリメータ内のメモリに暗号化されたナビゲーション・キーをアップロードする。

次に、復号化および暗号化ソフトウェアは、セキュリティペリメータに格納された受信機のプライベートＩＤの助けを借りて暗号化されたナビゲーション・キーを復号化し、セキュリティペリメータ内の不正開封防止機能が付いたメモリに、復号化したバージョンのナビゲーション・キーを有効期限パラメータとともに保存する。

キー管理ソフトウェアは、有効期限が切れたナビゲーション・キーを削除する。

必要であれば、キー管理ソフトウェアは、受信機のインターフェースを介し現在のナビゲーション・キーの有効性の終了が差し迫っていることをユーザに警告し、必要ならば、次のナビゲーション期間のために有効なナビゲーション・キーが無いことを警告する。現在の期間のためのキーが無い場合、受信機はもはやＥ６Ｂ信号を追跡および取得することができない。そのような場合、単独型ＳＩＳ認証の機能は失われ、続く認証サービスセンターによるリモートＰＶＴ認証はもはや不可能となる。

［受信機によるＳＩＳ認証のリアルタイム処理］
まず、ＳＩＳ認証ソフトウェアは、どのＧａｌｉｌｅｏ衛星によるＥ６Ｂデータメッセージが取得され復号されたか、すなわち、ＳＩＳ認証ソフトウェアがＰＶＴを計算するときに、どのＧａｌｉｌｅｏ衛星が受信機から可視可能であるかを受信機のインターフェースを介してユーザに提示する。

ＳＩＳ認証ソフトウェアの二つ目の仕事は、継続的に電波妨害の攻撃を監視および検出することである。例えば、ＳＩＳ認証ソフトウェアは、受信機がある周波数を放ったが同一の衛星からさらに別の周波数を受信している場合、電波妨害の警告を引き起こす。この警告は、どの周波数が失われたのかを示す。

Ｅ６Ｂバンドの信号が失われたのに、Ｅ１またはＥ５信号が受信機により未だに読み出されている場合、ＳＩＳ認証ソフトウェアは、衛星ナビゲーションはもはや安全でないことを示す警告を引き起こし、ＩＮＳナビゲーションモードに切り替えるようにナビゲーションソフトウェアに要求する。

無線ナビゲーション信号が全ての周波数について失われた場合、ＳＩＳ認証ソフトウェアは、衛星ナビゲーションはもはや可能ではないことを示す警告を引き起こし、同じくＩＮＳナビゲーションモードに切り替えるようにナビゲーションソフトウェアに求める。

ＳＩＳ認証ソフトウェアは、なりすまし攻撃、すなわち、攻撃者がオープン信号で送信されたナビゲーションデータを変更する状況を検出する。例えば、（なりすましに影響されない）Ｅ１信号で読み出された天体暦が、（現在の技術によるなりすましに影響する）Ｅ６信号で読み出された天体暦と異なっていれば、なりすまし警告を生じさせる。

ＳＩＳ認証ソフトウェアは、幾つかの状況ではミーコニング攻撃も検出する。ミーコニング攻撃は、宇宙信号が時間遅延があってもなくても地上のエミッタにより再送信される場合に生じるとみなされる。ミーコニング攻撃において、宇宙信号のデータメッセージは変更されないままである。Ｅ６Ｂ信号のように、オープンまたは暗号化された全ての信号は誤送信であり得る。ミーコニング攻撃は、利用可能な無線ナビゲーション周波数の少なくとも一つが誤送信ではない、例えばＰＶＴ_Ｅ１またはＰＶＴ_Ｅ５がＰＶＴ_Ｅ６を軸とする信用できるＰＶＴボックスに残っていれば検出することができる。ここでは、ソフトウェアは、一つの周波数の信号があったときにその周波数に基づいて各々計算された位置の矛盾を検出する。

しかし、ＳＩＳ認証ソフトウェアは、全ての無線ナビゲーションの周波数の信号の送信の遅延を同時に変更するミーコニング攻撃を検出することはできない。上述したように、慣性のナビゲーションシステム（ＩＮＳ）の受信機内への採用は、理論的に受信機がそのような攻撃を検出できなければならない。そのような攻撃を受けた場合、あるＩＮＳを装備した受信機は、ＩＮＳおよび最新のＰＶＴに基づいて計算された新しいＰＶＴとナビゲーション信号に基づいて計算されたＰＶＴとの非整合性を検出しければならない。

要求を受けたＳＩＳ認証ソフトウェアは、ＵＳＢフラッシュドライブに格納された指紋の支援により受信機に搭載されたソフトウェアを検査する。ソフトウェアのＳＨＡ２５６が対象の指紋と一致しない場合、受信機に搭載されたソフトウェアは変更されていることを示し、ソフトウェアのインテグリティに関する警告が引き起こされる。

［受信機によるＰＶＴのカプセル化］
画面上の地図に示される位置に加えて、受信機は、自身のセキュリティペリメータ内に、第三者に送信され、第三所により使用される出力（データパッケージ）を作成する。データパッケージは二つのパートを備える（図３を参照）。
・以下の情報を含む部分１（「読み出し可能な情報」）
−ＰＶＴ_{Ｅ１，Ｅ６}
−受信機のパブリックＩＤ
−ユーザのパブリックＩＤ（任意）
・部分２（「デジタル認証コード」）は以下の情報の暗号である
−ＰＶＴ計算のために使用されるＧａｌｉｌｅｏ衛星を識別する２７ビットフィールドのＰＶＴ_Ｅ６
−ＰＶＴ_Ｅ６
−信用できるＰＶＴボックスの大きさ
−ＰＶＴ_{Ｅ１，Ｅ６}
−ユーザのパブリックＩＤ（任意）
−ＳＨＡ２５６を用いて計算された受信機のソフトウェアの指紋

データパッケージは、どのような場合でも分裂、切断、または変更されるべきではない。でなければ、認証可能な特徴が放たれてしまう。従って、データパッケージは、同一のフォーマットで作成、送信、格納、およびアーカイブされるべきである。

カプセル化ソフトウェアは、ユーザがプライバシーを保護したいか否かに応じて明白または暗号化された部分１（「読み出し可能な情報」）を作成することができる。次に、部分１の暗号化は、プライバシーを保護する目的のみで作成されるが、その後データパッケージを認証する目的では作成されない。部分１を暗号化する可能性は認証アプリケーションが補うが、必須の特徴ではない。

部分１（「読み出し可能な情報」）は、この情報が受信機に残された後、任意の時間で悪意のある者が盗むことが可能なため、プライバシーを保護するためにユーザによる受信機での選択に応じて暗号化されてよく、または暗号化されなくてもよい。部分１が暗号化される場合、ユーザの仲間を管理するために以下の構想が適用される。
・ユーザは受信機に秘密キーを取り込む
・次に、部分１は、この秘密キーを用いて、対称暗号アルゴリズムを使用して暗号化される
・ユーザは自身の仲間、および自身のサービスプロバイダに安全な方法で自身の秘密キーを配信することに対し責任がある

部分２（「デジタル認証コード」）は、必ず暗号化され、認証サービスセンターを除いて読み出すことはできない。暗号化アルゴリズムは、少なくとも１９２ビットの楕円曲線統合暗号方式（ＥＣＩＥＳ）である。部分２を作成するソフトウェアは、以下では復号化／暗号化ソフトウェアと呼ぶ。

受信機の秘密ＩＤは一意であり、ユーザにおよび第三者には知らされず、受信機のセキュリティペリメータ内で保護される。

部分１（「読み出し可能な情報」）は、ジオローカライズドサービスまたは時間サービスのプロバイダを含む任意の第三者に使用されることを目的としているが、一方で、部分１に伴う部分２は、どのような環境でも認証サービスセンターが読み出すことができ、従って認証サービスセンターだけが使用することができる。

さらに、ユーザは、同一のデータパッケージ（部分１＋部分２）を限定されない数のジオローカライズドサービスまたは時間サービスのプロバイダに、およびユーザの仲間（親類、友人、同僚）に送信することができる。この情報の各々の受信者は、部分２が部分１に添付されたままである場合、認証サービスセンターでいつでも認証要求を実際に申し出ることができる。

カプセル化ソフトウェアの主たる仕事は、以下に記載する２工程の手続きでデータパッケージの部分２において必須の情報をカプセル化して、未来のＰＶＴ認証のために必須の情報を暗号化することである。

全ての暗号化操作は受信機のセキュリティペリメータ内で行われる。

部分２（「デジタル認証コード」）は、二つの連続するカプセル化により作成される。

第１のカプセル化は以下から構成されるデータを包隠する
・ＰＶＴ_Ｅ６
・四次元の信用できるＰＶＴボックス
・ＰＶＴ_{Ｅ１，Ｅ６}
・受信機のパブリックＩＤ
・ユーザのパブリックＩＤ（任意の）
・ＳＨＡ２５６を用いて計算された受信機のソフトウェアの指紋

このデータパッケージは、Ｅ６Ｂデータメッセージについて受信機により読み出された全ＮＯＮＣＥの所定順の連結に対応するキーを用いて、対称暗号化アルゴリズムを介して暗号化される。この暗号化により、以下にＥｎ１と呼ぶ第１のカプセル化が作成される。

暗号化は、所定順で、例えば、衛星の識別子の増加順で、可視衛星からの８つの暗号トークンの連結により獲得される。受信機が可視できるＧａｌｉｌｅｏ衛星が８個未満の場合、空白のノンスフィールドは、抽出した受信機のプライベートＩＤにより置き換えられる。この警戒は、全てのカプセル化が、最大長のキー（２５６ビット）を持つ最大強度を確保するために採用される。図５は、受信機が可視できる衛星が５つである場合の（２５６ビットの長さを持ち）暗号キーの計算を例示する。暗号キーは、利用可能な暗号トークン（ＮＯＮＣＥＳＶｉ１, …, ＮＯＮＣＥＳＶｉ５）および受信機のプライベートＩＤ部分の連結により取得される。受信機のプライベートＩＤは、所定長を持つキーを実現するためにこのような方法で切り取られる。

第２のカプセル化は以下から構成されるデータを包隠する。
・Ｅｎ１
・ＰＶＴを計算し、それにより（対応するＮＯＮＣＥの連結を介して）Ｅｎ１を暗号化するために使用されるＧａｌｉｌｅｏ衛星を明らかにする２７ビットのコンポーネント

第２段階では、このパッケージは、受信機の秘密ＩＤをキーとして用い、対称暗号化アルゴリズムにより暗号化される。この暗号化により、以下にＥｎ２と呼ぶ第２のカプセル化が作成される。Ｅｎ２が、データパッケージの部分２（「デジタル認証コード」）である。

次に、部分１（「読み出し可能な情報」）および部分２（「デジタル認証コード」）は最終的に所定のフォーマットでデータパッケージ内に組み合わせられる。次に、データパッケージは、以下にデータパッケージネットワークと呼ぶ任意の遠隔通信ネットワークを介してユーザが規約または契約にサインした全てのサービスプロバイダに送信される。

［データパッケージ配信］
データパッケージは、任意の種類の媒体により移送することができる。データパッケージネットワークは、移動車両に届く便利さを証明している、ＧＰＲＳ、Ｇ３、またはＧ４などのデータ送信に使用される一般的な地球波の無線周波数ネットワークとすることができる。データパッケージは、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで第三者サービスプロバイダに送信することができる。データパッケージは、繰延時間、好ましくは、一定間隔で送信することができる。これは、ＵＳＢフラッシュドライブおよびインターネットを用いて、または他の任意の遠隔通信接続を介して行うことができる。プロバイダは、認証サービスセンターに、（リアルタイムまたは繰延時間で）受信したデータパッケージの認証を要求してよい。

ｎａｖｋｅｙｓネットワークおよびデータパッケージ・ネットワークは、同一のネットワークにすることもできる。この状況は、遠隔通信端末の数を低減させるので、受信機内での処理が一層容易である。

この状況は、リアルタイムまたはほぼリアルタイムでのリモートＰＶＴ認証を要しないアプリケーションにとって別の利点も提示し得る。受信機により作成されたデータを対象とする多くの第三者（サービスプロバイダ）にパッケージを送信する代わりに、受信機は、中心である一つの認証サービスセンターに全てのパッケージを送信することができ、認証サービスセンターは、証明書とともに指定された第三者に全てのパッケージを送信することができる。認証機関に一または複数のデータパッケージを送信することは、次のナビゲーション・キー送達のための条件として行われる。そうでなければ安全な無線ナビゲーション信号および／または暗号トークンへのアクセスができなくなるので、従って、ユーザは特定の間隔で位置データを提供せざるを得ない。この取り組みの別の利点は、認証サービスセンターが受信機のソフトウェアのインテグリティを（デジタル認証コードに含まれるソフトウェア指紋を使用して）検査し得、従ってユーザは破損したセキュリティペリメータを備える受信機にナビゲーション・キーを配信しないことである。

［計算後のＰＶＴの保護］
受信機は、以下の二つのパートから形成されるデータパッケージを作成する。
・部分１は、所定のフォーマットで提供されるプレーンテキスのＰＶＴおよび受信機のパブリック識別子（「受信機のパブリックＩＤ」）を含む「読み出し可能な情報」である。
・部分２、特に暗号化されたフォーマットで受信機の識別、ＰＶＴ_Ｅ６およびＰＶＴ_Ｅ６，_Ｅ１、並びに信用できるＰＶＴボックスの大きさを含むデジタル認証コード

地上の電子通信セグメント（以下ではデータパッケージネットワークと呼ぶ）は、先に記載したように作成された情報が任意の位置情報サービスプロバイダに送信されることを確保する。情報は、任意の種類の媒体により移送することができる。
・ＧＰＲＳ、Ｇ３、またはＧ４など地上の無線ネットワークを介した（ほぼ）リアルタイムによる移送
・または、フラッシュドライブおよびインターネットを介して繰延時間、好ましくは、一定の間隔による移送。

データパッケージの受信は、認証サービスセンターに認証要求を出し得る第三者サービスプロバイダであり得る。代替的に、データパッケージは、認証サービスセンターに送信され得る。この場合、第三者サービスプロバイダは、認証サービスセンターから自身のクライアントのデータパッケージおよび自身のクライアントの各々の証明書を獲得するために該認証サービスセンターと接続する。

認証サービスセンターは、デジタル認証コード（部分２）を読み出すことができる、唯一のエンティティである。顧客により送信されたデータパッケージを確認したいサービスプロバイダの要求を受け、認証サービスセンターは、「プレーンテキスト」データ（部分１）およびデジタル認証コードが互いに整合するかを確認する。位置データは、認証サービスセンターが、安全な無線ナビゲーション信号に基づいて、対象の位置データが信頼でき、識別できる受信機により作成され、かつ、公認されライセンス化されたソフトウェアにより計算されたことを保証できる場合にのみ「正確である」とみなす。データパッケージの部分１および部分２が一致する場合、認証サービスセンターは、保護対象のデータは、提示された時間で提示された場所でデータパッケージに統合されたことを保証する証明書をサービスプロバイダに提供する。二つのパートが一致しない場合、認証サービスセンターはデータパッケージが認証テストに失敗した（例えば、位置データまたは受信機の識別が破損していて結果としてデータパッケージを認証できないという理由など）ことを警告する証明書を希望者に提供する。

第三者サービスプロバイダは、顧客のうちの一人からサービスプロバイダにより受信したデータパッケージ一式とともに認証要求を認証サービスセンターに送信し得る。認証機関は、認証要求として提出されたデータパッケージ解釈するように構成されている。

次に、認証サービスセンターは部分２（「認証キー」）を復号し、部分２に含まれる情報が部分１のプレーンテキストとして含まれている情報と整合することを確認する。

二つのパートのデータが一致する場合、認証サービスセンターは、データパッケージは整合性の確認をパスし、従って信頼されてよいものであることを証明する証明書を要求元に提供する。

二つのパートのデータが一致しない場合、認証サービスセンターは、データパッケージは整合性の確認に失敗し、結果、認証できないことを警告する証明書を要求元に提供する。

［ＰＶＴ認証のリモート処理］
サービスプロバイダまたは他の任意の第三者がデータパッケージの部分１（「読み出し可能な情報」）に含まれる情報の正確さを検証したい場合、認証サービスセンターを指定しなければならない。

本発明の本実施形態では、世界中に１つのオーソリティーのみが受信機により作成されたデータパッケージを認証することができる。認証について、認証とは、「プレーンテキストの」部分１で明白なように、ＰＶＴ、受信機のパブリックＩＤ、および、もしあればユーザのパブリックＩＤが正確であることを示す証明書を任意の希望者に送信することを意味し、この情報には信用レベルを付与することができる。問題となる機関は認証サービスセンターである。

認証サービスセンターは、以下では「認証ソフトウェア」と呼ぶ、特定のソフトウェアを介して受信し得る認証の証明書に対する全ての要求を取り扱う。希望者は証明用ネットワーク（図１の参照番号３２）と呼ばれる安全なネットワークを介して、対応するデータパッケージとともに認証の証明書要求を出す。証明用ネットワークは、インターネットを介して暗号化されたデータの交換により実現することができる。

認証ソフトウェアは、部分１の受信機のパブリックＩＤを読み出す。このソフトウェア認証サービスセンターの３つのデータベースへのアクセスを有する。
・全ての暗号トークンのアーカイブ
・受信機のパブリックＩＤおよび受信機の秘密ＩＤペアの全ペアリスト
・認可を受けた受信機のあらゆるバージョンのプログラムコードの足跡の収集

認証サービスセンターは第２データベースを管理および更新し、認可を受けた受信機を持つ全車両の受信機のパブリックＩＤおよび受信機の秘密ＩＤの全ペアを格納する。認証サービスセンターは、受信機を製造する認可を受けた製造業者に受信機のパブリックＩＤおよび受信機の秘密ＩＤのペアを割り当てる。

工程１:部分１の確認
まず、認証ソフトウェアは、部分１が正確なフォーマットでＰＶＴおよび受信機のパブリックＩＤを含むかを確認する。例えば、部分１が認証要求に添付して提出する前にいずれかの者に暗号化されていた場合、認証要求を中止する。特に、部分１は明白であるべきであり、すなわち暗号化されるべきではない。

宣言されたＰＶＴおよび／または受信機のパブリックＩＤ（単数または複数）が正確なフォームではない場合、認証ソフトウェアは、間違いを含む部分１に起因して認証処理を行うことができないことを示す証明書を発行する。

工程２： 部分２の第１の復号化
認証ソフトウェアは、部分１（「読み出し可能な情報」）で宣言された、問題となるデータパッケージを作成した受信機のパブリックＩＤに基づいて受信機の秘密ＩＤを読み取る。

次に、認証ソフトウェアは、データパッケージの部分２またはＥｎ２を復号するために受信機の秘密ＩＤを使用する。次に、認証ソフトウェアは、暗号化されているため今のところ使用できないＥｎ１、およびＰＶＴの計算に使用されるＧａｌｉｌｅｏ衛星を識別する２８ビットのパターンを読み出す。

認証ソフトウェアが受信機の秘密ＩＤを用いて部分２を復号できない場合、次に認証ソフトウェアは次のいずれかを示す警告を持つ証明書を発行する
・受信機のパブリックＩＤは破損した、つまり対応する受信機の秘密ＩＤは、正確な復号キーではないことを意味する警告
・または、部分２（「デジタル認証コード」）は破損しており、従って復号化できないという警告

そのような警告を有する証明書は、部分１で宣言されたＰＶＴは認証できないことを意味する。反対に、ＰＶＴがなりすまされた、または偽造されたことを必ずしも意味するものではない。

認証ソフトウェアが受信機の秘密ＩＤを用いて部分２を復号できる場合、次に認証ソフトウェアは、部分１で宣言された受信機のパブリックＩＤは正確であることを示す証明書において予備情報を発行する。

工程３：部分２の第２の復号化
Ｅｎ２の宇宙船識別子フィールドにおいて宣言されたＧａｌｉｌｅｏ衛星のリストに基づいて、認証ソフトウェアは、全てのＧａｌｉｌｅｏ衛星の暗号トークンのアーカイブにより、Ｅｎ１の暗号化キーを計算する。このキーは、データパッケージ（および、可能性として受信機のプライベートＩＤ）の部分１により提供された時間に基づく、読み取られた暗号トークンが所定順で連結されたものである。

このキーのおかげで、認証ソフトウェアはＥｎ１を復号することができ、従って、受信機により計算される以下の全てのデータにアクセスすることができる。
・ＰＶＴ_Ｅ６
・ＰＶＴ_{Ｅ１，Ｅ６}
・受信機のパブリックＩＤ
・ユーザのパブリックＩＤ（任意）
・信用されたＰＶＴボックスの大きさ

認証ソフトウェアは、暗号化された形態の部分２に含まれる全てのデータを読み出し、部分１のデータと読み出したデータと比較し、二つのデータセットが整合するかを確認する。

この効果を得るために、認証ソフトウェアは以下を確認する。
・ＰＶＴ_{Ｅ１，Ｅ６}は、部分１で宣言されたＰＶＴに一致するか
・ＰＶＴ_{Ｅ１，Ｅ６}がＰＶＴ_Ｅ６を軸とする信用できるＰＶＴボックスに収まっているか
・部分１で任意に宣言された任意のユーザのパブリックＩＤは部分２に含まれるユーザのパブリックＩＤに一致するか
・部分２に含まれるソフトウェアのハッシュ値（指紋）が信頼できるものとして、認証サービスセンターに認められたソフトウェアのバージョンに一致するか

こうした確認の結果に応じて、ソフトウェアは、宣言されたＰＶＴは正しいものであることを示し、また正しいものであるならば、信用の精度を証明書に添付し、宣言されたユーザのパブリックＩＤがあれば、該ユーザのパブリックＩＤが正確かを示すデジタル証明書を作成する。

２工程の暗号化についで２工程の復号化の理由は、ＰＶＴを計算する時間に、受信機がどの衛星を可視できたかを認証ソフトウェアが予め推測することができないことに関連する。この理論において、１回の暗号化および１回の復号化で十分であろう。実際に、部分１で宣言されたＰＶＴのタイミング、および地球上の位置に基づいて、ソフトウェアは、受信機の上空にあるＧａｌｉｌｅｏ衛星が８個かまたは８個未満かを導き出すことができる。しかし、こうした衛星の幾つかは隠れてしまう場合があり、結果として受信機により検出されない。正確な復号キーを獲得するために、ソフトウェアは、８個の衛星を各々視認できたか否か状況の組み合わせに対応する、暗号トークンの可能性のある全ての連結を用いて２^８回のテストを行う。認証処理を遅延させ得るこうした試験を避けるために、２回目の暗号化および対応する１回目の復号化により、カプセル化されたＰＶＴにアクセスするための復号化キーを計算するために考慮しなければならない衛星に関する正しい情報を認証ソフトウェアに与えることができる。

工程４：認証証明書の要求送信
次に、認証サービスセンターは以下を示す証明書とともに提出されたデータパッケージを要求元に送信する。
・情報１:部分１が正しいフォーマットであるか
・情報２:もしそうであれば、宣言された受信機のパブリックＩＤが正確か
・情報３:もしそうであれば、宣言されたＰＶＴが改ざんされていないか
・情報４:もしそうであれば、認証受信機に内蔵されたソフトウェアが認証サービスセンターにより承認されているか
・情報５:もしそうであれば、Ｅ１，Ｅ６Ｂ（および任意でＥ５Ａも）でのナビゲーションメッセージは整合しているか
・情報６:もしそうであれば、宣言されたＰＶＴが信用できるＰＶＴボックスに収まっているか
・情報７:宣言されたユーザのパブリックＩＤが正確か
・情報８:もしそうであれば、メートルで測定され、かつ信用できるＰＶＴボックスの大きさに基づく「認証」の精度

１乃至８の情報は、ブールデータである。情報８は整数である。こうした情報の要素は以下を示す。
・情報１が誤りであれば、その際の証明書はいかなる値も持たず、他の情報は不適切である
・情報２が誤りであれば、その際の証明書はいかなる値も持たず、他の情報も不適切である
・情報３が誤りであれば、その際の証明書は、部分１で宣言されたＰＶＴが受信機で計算された後に変更されたことを証明する
・情報４が誤りであれば、その際の証明書は、ＰＶＴを計算するために使用されたソフトウェアは認証サービスセンターが知らないソフトウェアであることを証明する
・情報５が誤りであれば、その際の証明書は、受信機が恐らくＥ１でのなりすまし攻撃を受けているがＰＶＴ_Ｅ６はまだ信用できることを証明する
・情報６が誤りであれば、その際の証明書は、受信機はほぼ無線ナビゲーション信号に攻撃を受けているがＰＶＴ_Ｅ６はまだ信用できることを証明する
・情報７が誤りであれば、その際の証明書は、もしあれば、部分１で宣言されたユーザのパブリックＩＤは変更されなかったが、受信機で計算された後に変更されたことを証明する

証明書は、ＰＶＴまたは受信機のパブリックＩＤを提供しない。換言すれば、部分１ （「読み出し可能な情報」）は、暗号化された方法で提出された場合、または部分１が欠けている場合、その時希望者は、受信機のユーザにこの情報にアクセスする許可されていないと認証サービスセンターからみなされる。このとき、認証サービスセンターはＰＶＴも受信機のパブリックＩＤも公開しない。換言すれば、認証サービスは、部分２（デジタル認証コード）が再度暗号化されていなければ技術的には実施できるが、プライバシーの保護を中断することは意図しない。

間接的に世界中の地域から送信されるデータパッケージの証明書を作成することにより、ナビゲーションの周波数を世界的に監視できるようにし、そうして電波妨害、なりすまし、およびミーコニング攻撃を検出および局地化することが可能となる。認証サービスセンターは、例えば、そのように識別された攻撃による懸念を国家の国内当局に警告する。

［ＧＮＳＳ脅威に対するロバスト性］
［電波妨害に対するロバスト性］
アプリケーションは、全てのナビゲーション周波数について同時攻撃を保護することができない。しかし、ナビゲーションの周波数の内少なくとも１つの周波数が妨害されていなければ、電波妨害の攻撃は検出され打ち破られる。すなわち、受信機は対象の周波数から導き出されたＰＶＴを、まだ信頼することができる。

［なりすましに対するロバスト性］
既存のなりすましは、任意に暗号化された信号を模倣することができない。特に、なりすましはＥ６Ｂを用いたＧａｌｉｌｅｏ測距コードを模倣することができない。それ故、Ｅ６Ｂコードはなりすまし脅威を受けにくい。

しかし、Ｅ６Ｂ拡張コードは定期的な暗号シーケンスではないという事実に起因して、Ｅ６Ｂで直接第１取得は非常に複雑である。時間の十分な推定は必須であり、第１信号の取得がＥ１Ａで行われたことを示す。この第１の時間の推定により、Ｅ６Ｂで取得処理を開始することが可能となる。（なりすましにより）Ｅ１Ａでのナビゲーションメッセージが改ざんされた場合、次にＥ６Ｂ取得は開始することができない。従って、第１対応策はＥ６Ｂ取得が実行できるかを確認することである。もしできない場合、受信機はＥ１Ａの信用できない信号を使用した。

ＰＶＴ_Ｅ６の計算に加えて、信用できるナビゲーションデータ（天体暦、クロック補正など）がＥ６Ｂのデータメッセージに必要とされる。

それ故、認証の受信機は、（ＰＶＴの解を計算するために使用された全てのＧａｌｉｌｅｏ衛星について）暗号化されたＥ６Ｂ信号で受信したナビゲーションデータの指紋を比較することにより、受信した各ナビゲーションデータのインテグリティ、およびＥ１Ａで受信したナビゲーションデータのＳＨＡ−２５６値を確認する。

暗号トークンは、認証デジタルコードの暗号化に対する攻撃に対し、非応答メカニズムを提供することを目的とする。

認証受信機は、（同一のＧａｌｉｌｅｏ衛星を使用して）二つのＰＶＴ解答を計算する。しかし、ＰＶＴＥ１，Ｅ６が最も精確であるが、ＰＶＴＥ６だけがなりすまし攻撃に対し強固であり、信用領域（単独型ＳＩＳ認証）を特定するために使用される信用できる参照先である。

［ミーコニングに対するロバスト性］
ミーコニングは、ＧＮＳＳ受信機を欺く最も効果的な手段である。「強固な」サービスとも呼ばれるＧＰＳ Ｐ（Ｙ）−コードまたはＧａｌｉｌｅｏのＰＲＳなどは、ミーコニングに影響されない。

しかし、攻撃者がナビゲーション目的で使用した全ての周波数スペクトルすなわち、Ｅ１、Ｅ５、およびＥ６で使用される全ての周波数スペクトルを誤送信しない場合、ミーコニングは打ち破ることができる。次に、多周波受信機は、ＰＶＴＥ１、ＰＶＴＥ５、およびＰＶＴＥ６により提供される位置で容易に不一致を検出することができる。これは、本例に係る受信機の場合である。

受信機が計算されたＰＶＴの位置および／または時間に突然ジャンプしたことを検出した場合も幾つかのミーコニング攻撃を検出することができる。認証受信機は、この機能を統合する。

受信機に関する時間および／または位置の進行の編流を行使するミーコニング攻撃は、こうした受信機がＧＮＳＳ信号だけを信頼する場合、検出されないまま残る場合がある。しかし、そのような攻撃は、受信機が慣性のナビゲーションセンサを備える場合検出することができる。認証受信機はそのようなセンサを備える。

［可能性のある位置データの変更に対するロバスト性］
アプリケーションは、特に、保護対象の情報がプレーンテキストで格納または送信される場合、データパッケージのうち部分１のＰＶＴおよび／または受信機のパブリックＩＤが攻撃者により変更されてしまうことを防ぐことはできない。しかし、アプリケーションはそのような変更を検出するように機能する。

ＰＶＴの改ざんと闘うために、受信機のソフトウェアは、サービスプロバイダおよびユーザの仲間に送信されるべき生成されたデータパッケージを保護することが可能なアルゴリズムを含み得る。この暗号化は、データパッケージの部分１でＰＶＴおよび／または受信機のパブリックＩＤを変更しようとする第三者から保護するために有効な手段である。

［アプリケーション自体への攻撃に対する脆弱性］
受信機のファームウェアを含む全てのセキュリティ資源は、認証受信機のセキュリティペリメータ内に実装される。加えて、ホスト機器は、ＰＶＴを計算するために使用されるデータおよびソフトウェアのインテグリティを検査することができるメカニズムを備える。

専用のＧＮＳＳ受信機は、重要なソフトウェアおよびセキュリティ資源が読み出され、（ユーザまたはサービスプロバイダを含めて）盗まれるのを防止する暗号モジュールを備える。

ここで、脅威とは、攻撃者が「認証テスト」、または偽造に成功してパスする偽の信用されたデータパッケージを作成することである。認証アプリケーションを打ち破るために、攻撃者は以下を行わなければならない。
（１）受信機のプライベートＩＤの破損
（２）ＮＯＮＣＥおよび天体暦の全てに対する攻撃に関する期間にわたるアーカイブ、並びに
（３）カプセル化ソフトウェアの逆行分析の実現

アクション（１）は、実現が非常に困難である。つまり、認証サービスセンターが有する受信機のＩＤデータベースへの認証されていないアクセスを取得、または認証受信機の不正開封防止機能が付いたメモリの内容を読み出すことが必要である。あるいは、代替的に、受信機のプライベートＩＤは「総当たり攻撃」ではなく、２８ビット長のみの受信機のプライベートＩＤを用いて暗号化されたデータにより破損される場合がある。現在の最新式アルゴリズムにより、今日のコンピュータの計算力を用いて、既に総当たり攻撃を免れる。短長な暗号化データでさえ、攻撃者は未来のキーを破ることが難しいだろう。 別の脅威は、製造業者が受信機のパブリックＩＤおよび受信機のプライベートＩＤの関係の形跡を保持し、この形跡が盗まれることである。製造業者は認証受信機を製造後、そのような情報を破壊せざるを得ない。

アクション（２）は、攻撃者が長期間にわたってナビゲーション・キーにアクセスしており、Ｅ６Ｂデータメッセージで識別された全てのＮＯＮＣＥをアーカイブできる場合にのみ可能である。アクション（２）は、以下により防止されるものである。
・全てのＣＳ受信機にセキュリティパラメータを課すこと（第１の工程は商業サービスインターフェース管理文書を発行せず、認可を受けた製造業者にのみ商業サービス受信機の構築を許可することである）
・認証受信機のセキュリティペリメータに高基準を設定すること
・ナビゲーション・キーの配信を保護すること

まず、アクション（３）は、認可を受けたカプセル化ソフトウェアを盗むことにより実現することができる。このソフトウェアの配信および更新は、保護されたチャネルにより確保されなければならない。逆行分析は、暗号トークンを定期的または頻繁にリフレッシュすることにより満足なやり方で防止される。

現在の最高技術を用いても、こうした全ての行為はどのハッカーも行うことができない。

Claims (16)

1. 無線ナビゲーション信号の受信機を使用して認証可能な時間および場所の指標を提供する方法であって、
   ａ）複数の無線ナビゲーション信号の情報源から送信された無線ナビゲーション信号を受信する工程であって、前記無線ナビゲーション信号の少なくとも一部は暗号化により保護された一または複数の暗号トークンを含み、前記暗号トークンは随時更新される、工程と、
   ｂ）復号化により、前記無線ナビゲーション信号から前記暗号トークンを読み取る工程と、
   ｃ）受信した前記無線ナビゲーション信号に基づいて、前記無線ナビゲーション信号の受信機の地理的位置および時間を含む位置データを特定する工程と、
   ｄ）少なくとも前記位置データと前記読み取った暗号トークンを入力データとして用いて暗号化関数を使用してデジタル認証コードを生成する工程と、
   ｅ）前記位置データおよび受信機パブリック識別子を有する第１部分と、前記デジタル認証コードを有する第２部分とを含むデータパッケージを作成する工程と、
   ｆ）前記データパッケージを、前記認証機関において認証するために、前記無線ナビゲーション信号の受信機から前記認証機関に対して送信する工程と
   を有し、
   前記認証は、
   ｇ）前記認証機関によって、前記データパッケージ中の前記位置データに対応する一または複数の暗号トークンを、前記認証機関のアーカイブから読み出す工程と、
   ｈ）前記認証機関によって、前記一または複数の暗号トークンを使用して、前記データパッケージ中の前記デジタル認証コードを復号化する工程と、
   ｉ）前記認証機関によって、前記位置データおよび復号化された前記デジタル認証コードが互いに整合する場合に前記データパッケージを認証し、前記位置データおよび復号された前記デジタル認証コードが互いに一致しない場合に無効として前記データパッケージを拒否する工程と
   を含む
   方法。
2. 暗号トークンを含む前記無線ナビゲーション信号の各々は、前記無線ナビゲーション信号を送信する前記無線ナビゲーション信号の情報源に特有の暗号トークンを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記第１部分または前記第２部分は、前記暗号トークンが読み出された前記無線ナビゲーション信号を送信した前記無線ナビゲーション信号の情報源を識別する情報源識別データをさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記暗号化関数は、少なくとも前記読み取った暗号トークンの関数である暗号キーに基づいて、前記デジタル認証コードとして少なくとも前記位置データのハッシュ値または暗号文を生成する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記暗号化関数は、少なくとも前記位置データおよび前記受信機のパブリック識別子のハッシュ値または暗号文を生成する、請求項４に記載の方法。
6. さらなる保護対象データを提供する工程を有する、請求項４または請求項５に記載の方法。
7. 前記さらなる保護対象データは、ユーザおよび/または一または複数のデジタル文書を識別するユーザ識別データ、宇宙信号インテグリティ・データ、受信機のソフトウェア指紋、補助の位置データ、およびデジタル署名を含み、前記デジタル認証コードは、前記さらなる保護対象データも入力データとして用いた前記暗号化関数を使用して生成される、請求項６に記載の方法。
8. 前記暗号化関数は、保護するために、前記暗号キーに基づいて、少なくとも前記さらなる保護対象データのハッシュ値または暗号文を作成する、請求項６または請求項７に記載の方法。
9. 前記暗号キーは、前記暗号トークンの連結を含む、請求項２と組み合わせた請求項４乃至請求項８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記受信機は、前記認証機関が知っている受信機の秘密識別子を格納しており、前記暗号キーは、前記暗号トークンの連結および前記受信機の秘密識別子の一部または全てを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記第２部分を暗号化する工程は、対称暗号方式に従っている、請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の方法。
12. 暗号トークンを含む前記無線ナビゲーション信号は、暗号化された無線ナビゲーション信号であり、および／または暗号化されたデータの一部として前記暗号トークンを含む、請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
13. 暗号化により保護された前記一または複数の暗号トークンを受け入れるために前記認証機関からナビゲーション・キーを要求する工程と、安全な通信チャネルを介して前記ナビゲーション・キーを受信する工程とを含む請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 前記無線ナビゲーション信号の受信機は、セキュリティペリメータを含み、前記セキュリティペリメータの中で、前記工程ａ）乃至工程ｅ）が実行される、請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成された無線ナビゲーション信号の受信機。
16. データパッケージの信頼性を確認する方法であって、
    認証機関によって、疑わしい地理的位置および時間を有する位置データを含む第１部分およびデジタル認証コードを含む第２部分を有するデータパッケージであって、請求項１乃至請求項１４のいずれか一項に記載の方法に従って、生成されたとされているデータパッケージを受信することと、
    前記認証機関によって、実際に前記地理的位置および前記時間であるならば無線ナビゲーション信号の受信機が受信したであろう一または複数の暗号トークンを読み出すことと、
    前記認証機関によって、前記位置データと前記デジタル認証コードが互いに整合するか確認することと、
    前記認証機関によって、前記位置データおよび前記デジタル認証コードが互いに整合する場合に前記データパッケージを認証し、前記位置データおよび前記デジタル認証コードが互いに一致しない場合に無効として前記データパッケージを拒否することと
    を有する、方法。

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