利用者はNapsterに対して，ファイル名やファイルの大きさのような特徴量を送信しました。このようなコンテンツの特徴量を一般にメタデータと呼びます。 さて、メタデータを使ってHybrid-P2P（Napter型）の課金は出来ないでしょうか？答えは可能です。
最初に、メタデータでコンテンツ課金をする方法を考えましょう。コンテンツを 分類するのに真っ先に考えられるのがファイル名です。 例えば，ファイル名を「TSUNAMIーサザンオールスターズ」としましょう。Naspterはメタデータの中からファイル名を取り出し，利用者間でコンテンツが課金された場合，サザンオールスターズに著作権を払えば良いのです。 しかしこれには問題があります。たとえば，ファイル名を「卒業」とします。「卒業」を歌ったアーティストは数名存在します。これでは誰の作曲した「卒業」かさっぱりわかりません。すなわち，メタデータとしてファイル名だけを扱うとどのアーティストに著作権料を分配すればいいのかわからないのです。またファイル名を意図的に変化させ、 本来著作権があるコンテンツを著作権でないコンテンツであると見せかけることが可能です。この攻撃をされるとHybrid-P2Pでは全く課金ができません。
この原因の一つはメタデータをファイル名だけにすると利用者が勝手に変更できることが挙げられます。そこで方向転換をしましょう。 すなわち
実生活をふりかえましょう。自分の文章であることを他人に証明するにはどうすればいいのでしょうか？それには文章に自分のサインか印鑑を押せば良いのです。そこでメタデータに著作権者が電子署名をしましょう。電子署名とは電子版サインのことです。 利用者がメタデータを改ざんしても電子署名を確認すればそれが改ざんされたことがわかります。Naspterでは 電子署名確認用の鍵を著作権者からもらうことによって 電子署名を確認することが可能です。これによってメタデータは信頼性があり，これを用いて課金をする事が可能なりました。
一般にメタデータはXMLで記述します。メタデータはコンテンツの価格，コンテンツ名，著作権者名等 が記述されています。コンテンツを記述するXMLは コンテンツIDフォーラム(cIDf）によって既にドラフトが 出ていますので，それを使うことにします。
コンテンツIDフォーラムについてはhttp://www.cidf.org/japanese/index.htmlを 見てください。
さて、いくらメタデータが保証されたと言っても コンテンツがメタデータに書いている物と違えば 全く意味がありません。例えば 「浜崎あゆみ」の楽曲が欲しくて、Napsterに問い合わせしたが、 利用者が実際にもらった曲は「ドラエもん」だった なんてことがある可能性があるのです。そこで メタデータの書いてあるコンテンツが確かに利用者 が保有することを確認する必要があります。
これを解決する方法としてハッシュ値を用います。 ハッシュ関数用いてあるデジタルデータについて固有の値 を求めます。これがハッシュ値です。デジタルデータが 変われば、ハッシュ値は変わります。逆にハッシュ値から デジタルデータを想像することは困難を極めます。
さて、まず先ほどメタデータに電子署名をする時に工夫を一点 します。それはハッシュ値とメタデータの両方のデータが入った 段階で電子署名をするのです。そのあと、P2P等で流通している時には メタデータにハッシュ値を入れません。ハッシュ値をメタデータ に入れると、すぐにユーザにわかってしまうからです。 ユーザが本当にデジタルコンテンツを持っているか証明するには メタデータ入り電子署名とデジタルコンテンツのハッシュ値を メタデータを管理する中央サーバ（Napterサーバ）に渡します。 このとき、メタデータとハッシュ値を用いて電子署名の正当性 が判断できれば、メタデータとデジタルコンテンツの ハッシュ値は正しいので、ユーザはメタデータに記述されている 正当 なデジタルコンテンツが持っていると判断できるのです。（下図）
すなわち、XMLの電子署名とハッシュ値を用いて、 コンテンツとメタデータを一意的に関係づけることができました。このような 複数の対象を関係づける行為を一般的に「バインド」すると呼びます。バインド の方法としてコンテンツIDフォーラム（cIDf）では電子透かしを用いています。
（余談ですが、動画や音楽
データの電子透かしの技術は完全には確立していなく、盛んに研究されている
のが現状です。そのため、電子透かしの種類を特定するための「電子透かし」
をcIDfは用意していて、これをメタ電子透かしと呼びます。詳しくは
ポイント図解式 コンテンツ流通 （安田浩 監修、アスキー）
を見てください。
最後に実際利用者間で確かにコンテンツが送信された ことを確認する必要があります。課金するわけですから 途中でダウンロードが失敗すれば課金を行えないのです。 またコンテンツをダウンロードしたのにも関わらず， コンテンツを受け取っていないとクレームをして課金 逃れをすることを防止する必要があります。これはかなり難しい 問題です。一つの案を出してみます。
例えば、コンテンツが暗号化されていたとしましょう。この時は 複合鍵があれば、コンテンツは復号され使用できます。 今までの結果を基にアイデアを練ると、
(1)著作権者は暗号化コンテンツのハッシュ値とメタデータ、復号鍵
を作成し、電子署名する。
(2)復号鍵、電子署名メタデータ（ハッシュ値抜き）も
デジタルコンテンツと一緒に流通させる
(3)コンテンツ所有者は中央サーバに電子署名メタデータと暗号化コンテンツのハッシュ値と復号鍵を送る。
(4)中央サーバは電子署名からメタデータ、暗号化コンテンツ、復号鍵の 正当性を確認する。
(5)コンテンツダウンロード者は中央サーバのデータを下に、コンテンツ所有者 から暗号化コンテンツ、電子署名入りメタデータのみをダウンロードする。
(6)コンテンツダウンロード者は暗号化コンテンツのハッシュ値を中央サーバ に送る。中央サーバはハッシュ値が正当か判断する。 これによってコンテンツダウンロード者のダウンロードした暗号化 コンテンツが正当であることがわかる。（この時点で課金が行われる）
(7)復号鍵を中央サーバからコンテンツダウンロード者に送る。コンテンツダウンロード者はコンテンツを復号する。
これでP2Pによるコンテンツの課金ができました。ただし、欠点としては 復号鍵を他の手段で流通されるとこのシステムが破綻することです。これに ついては現在研究中です。
では、鍵や暗号化コンテンツを使わないでコンテンツ流通ができるのでしょうか？ 私が思いついた方法としてコンテンツ情報（メタデータ）はサーバで介して行い、 コンテンツの受け渡しもサーバを介する方法があるでしょう。 これをプロキシー方式と名づけましょう。この場合、 サーバはコンテンツデータの仲介とコンテンツデータそのもの受け渡しを 行うのでNapsterに比べコンテンツを受け渡しする時に、中央サーバの サーバ負荷が重くなります。
この方法は分散ストレージ型サーバ=クライアントモデルとなります。 ストレージはユーザが個々に持っているところが通常のサーバ=クライアント モデルと違うところです。この方法では、コンテンツ所持者と コンテンツダウンロード者の情報を お互いに所有することはありません。そのため、このプロキシー方法が大々的に 行われ、他のP2Pファイル共有の規模が小さいとすれば有効なコンテンツ流通 の方式だと思います。これはP2Pモデルとは言えませんが、 興味深い方法だとと思います。
さて、メタデータのことについては今までなにも触れられていませんでした。 そこでメタデータをXMLで記述する事によるによる有用性を書いておきます。 XMLは著作権者によって自分の記述したい属性を追記することができるので 非常に便利なのです。cIDfではどのようなタグにどのような属性を 書くか決められています。属性としてコンテンツの価格、著作権者、連絡先 等があります。 XMLという柔軟な記述方式によってコンテンツの２次利用を促進することも 考えらます。例えば、French-Suitというデジタルコンテンツを２次利用して Bach-bestという コンテンツを作成すれば、Bach-bestのメタデータは次のようになります。
＜Contents-Data＞
＜Digital-Title＞
Bach-best
＜/Digital-Title＞
＜price＞
100yen
＜/price＞
＜add-contents＞
＜Contents-Data＞
＜Digital-Title＞
French-Suit
＜/Digital-Title＞
＜price＞
50yen
＜/price＞
＜/Contents−Data＞
＜/add-contents＞
＜/Contents-Data＞
上記はあくまでもイメージですが、こう書けば、Bach-bestが流通しても
元データはなにか、著作権をどのくらい元データの著作権者に払えばよいのか
わかります。
さて、P2Pは本当にコンテンツ流通と共存できないのでしょうか？P2Pは 非常に安価でかつ大規模にコンテンツ流通をさせることが可能である事を 立証しました。そこで以下のことが考えられるでしょう。
この方法であると、コンテンツ業者はP2Pでプロモーション効果が図ることが 可能です。その効果は絶大といえるでしょう。問題はどうやって実現するかです。 私も少し考えてみたので、以下にはそのアイデアを書いておきます。 コンテンツは説明を簡単にするため、画像にしておきます
一般に画像は点の集まりで表わされます。画像は一定の周期の波情報に分解する事が
可能で、これを「フーリエ変換」と呼びます。一般にある程度周期が長い情報（低周波数）は画像に対して大きな影響力を与えます。それに比べ、周期が短い情報（高周波数）はそれほど画像に影響力を与えません。そこそこの画像品質で画像データを保存する
時にはある程度の周波数以下のデータがあればよいのです。
もしそれ以上の高周波数のデータを集めればその分だけ画像が鮮明になります。下図で
矩形をフーリエ変換するとどのような図形になるかを説明しています。
高周波数成分まで含むとかなり元のデータ（矩形）に近づく事がわかります。
（余談ですがあまりに高周波数の部分まで集めても人間ではその差を感じることが
できません。
よって普通はあまりにも高い周波数データ部分は不要といえるでしょう。）
この原理を応用してみましょう。今、ある画像をP2Pで流したいと考えています。 ただし、ユーザがより鮮明な画像を見たいのであれば課金をします。 このことを実現するために、ある周波数程度以下の画像データはまったく 暗号化しません。これによってどのような流通形態であってもユーザは この画像をみることができます。しかし、このデータはそんなに品質が良くありません。もし、ユーザが高品質なデータを見るとすれば、著作権者から画像の高周波数部分 のデータをもらえばよいのです。この時著作権者はユーザから課金をすればよいのです。
ここで問題なのは高周波数部分も暗号化しないと、高周波数部分までP2Pで 自由に流通してしまうことです。これでは全く意味がありません。 そこで、高周波数部分は暗号化を行います。まずユーザが高周波数部分まで 利用したい場合には専用のプレイヤーを用意します。このプレイヤーには ユーザがリバースエンジニア等で解読できない特殊な数字を入れておきます。 これをユーザキーと呼ぶ事にします。コンテンツの高周波数部分の暗号化は コンテンツ解除キー で解読（復号化）できるとしましょう。このとき、ユーザにコンテンツ解除キー をそのまま配ってしまうと、P2Pでコンテンツ解除キーが配られてしまい、みんなが 高周波数部分まで利用できてしまいます。そこで、ユーザキーを利用して、 ユーザ毎にコンテンツの暗号化を解除するためのキー （これをユーザ解除キーと呼ぶことにします） が異なるシステムを作ってみましょう。プロトコルは以下のとおりです。
(1)ユーザのプレイヤーはユーザキー(A)を中央サーバに渡す。
(2)今ある関数fにおいて、コンテンツ解除キーをCとすれば、
f(A,B)=CとなるBをユーザのプレイヤーに返す。これがユーザ解除キーとなる。
(3)ユーザのプレイヤーはA,Bとｆを知っているからf(A,B)=Cから
コンテンツ解除キーCを得る。これによってプレイヤーはコンテンツの暗号を解く事ができ、ユーザは専用プレイヤーを通じてコンテンツを利用できる。
ということになります。もちろん、これは説明のために使った単純モデルなので、実際に利用に耐えうるシステムにするにはもっと複雑な仕組みが必要です。また、それだけでなく動画や音楽などでこのモデルを使うと高周波部分データと低周波数部分を同期させるための何らかのデータが必要です。もう少し考えると面白いシステムができるかもしれません。
もっとP2Pを技術的観点から詳細に知りたい人のためのお勧めサイト
「P2Pとは何か」TOPページに戻る
「20世紀音楽の世界〜現代音楽の紹介」に行く
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P2Pについての最新記事についてまとめて整理されています。
P2Pの世界をキャッチアップするには非常に便利です。
@ITのNapster特集。Napterの原理を分かりやすく解説しています。
同じく＠ITのGnutella特集。Gnutellaのプロトコルを知りたければまずこのサイトを。
Internet Watchの特集。無線等のアドホックネットワークに興味のある方はこのページをみると良いでしょう。最新の技術動向が紹介されています。