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航海用電子海図のS-63暗号化について
概要
S-63 とは、IHO（International Hydrographic Organization、国際水路機関）が刊行している特殊刊行物です。
S-63 規格書自体は、IHO のホームページからダウンロードできます。S-63 規格は、S-57 規格で作られた電子海図を暗号化する方式の規格です。
S-63 の暗号化の方法の概略を下図に示します。
登場人物
上図で、４者の登場人物が出てきます。楕円で囲んであります。
| 登場人物 | 実態 | 説明 |
| IHO | International Hydrographic Organization | 国際水路機関です。S-63 では、 SA（Scheme Administrator）です。 |
| Distributor | UKHO、Primar、日本水路協会など | 航海用電子海図を S-63 規格で暗号化して 配布する機関です。S-63 では Data Server と 呼ばれています。 |
| ECDIS ECS | 電子海図を使用する装置、または、 ソフトウェアです。 |
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| User | 電子海図の購入者です。 |
用語
上図で出てくる用語です。角が丸い四角で囲んであります。表の右端に、User が見る事の可否を示してあります。
| 用語 | 説明 | 作成者 | 見える |
| ENC | 航海用電子海図の各セルです。 | 各国水路機関 | × |
| M_ID | Manufacture ID です。 メーカーの識別子です。 |
IHO | 〇 |
| M_KEY | Manufacture Key です。 メーカーの識別子に対して 1：１で付与されるキーです。 |
IHO | × |
| HW_ID | Hardware ID です。 各 ECDIS や ECS に対して付与される識別子です。 |
メーカー | × |
| Cell Key | ENC の各セルに対して付与されるキーです。 | Distributor | × |
| User Permit | HW_ID、M_ID、M_KEY から計算される文字列です。 | 〇 | |
| Cell Permit | Cell Key、HW_ID から計算される文字列です。 | 〇 | |
| Encrypted ENC | Cell Key によって暗号化された ENC です。 | 〇 |
復号の方法
(1) Generate User Permit
HW_ID を M_KEY で暗号化し、M_ID を付与して、User Permit を作成する。
(2) Decrypt HW_ID
M_ID から M_KEY を引き、M_KEY を使って User Permit を復号化し、HW_ID を得る。
(3) Generate Cell Permit
Cell Key を HW_ID で暗号化し、Cell Permit を作成する。
(4) Encrypt ENC
ENC を Cell Key で暗号化し、Encrypeted ENC を作成する。
(5) Decrypt Cell Key
Cell Permit を HW_ID で復号化し、Cell Key を得る。
(6) Decrypt ENC
Cell Key を使って、Encrypted ENC を復号する。
Cell Key が分かってしまえば、暗号化された電子海図は復号できます。Cell Key を暗号化するために、HW_ID を使い（これが Cell Permit）、さらに、HW_ID を暗号化するために、M_KEY が使われます（これが User Permit）。
つまり、
・ユーザーから見える Encrypted ENC は、Cell Key で ENC を暗号化したものです。
Encrypted ENC 復号するには、Cell Key が欲しい。でも Cell Key は暗号化されていて見えない。
・ユーザーから見える Cell Permit は、HW_ID で Cell Key を暗号化したものです。
Cell Key を復号するには、HW_ID が欲しい。でも、HW_ID は暗号化されていて見えない。
・ユーザーから見える User Permit は、M_KEY で HW_ID を暗号化したものです。
HW_ID を復号するには、M_KEY が欲しい。でも、M_KEY は見えない。
よって、暗号が解けない。
となります。
ユーザーが行うことは、
・ECDIS や ECS から User Permit を取り出す。
・User Permit に応じて発行される Cell Permit と Encrypted ENC を ECDIS や ECS にインストールする。
です。
M_ID、M_KEY について
M_IDとM_KEY は、ECDIS や ECS を作成する製造者（S-63 では OEMと呼んでいます）が IHO に対して申請する事により、IHO から与えられます。M_ID は User Permit の中の最後の 4文字になります。Distributor にも M_ID、M_KEY の一覧が IHO から提供されます。
IHO により、製造者の M_ID と M_KEY が取り消されると、この情報は Distributor にも通知され、User 航海用電子海図の購入が出来なくなります。
2018/9/2 掲載
