Brevet FR2963135A1 — publié le 20120127

PROCEDE DE PROTECTION D'UN CONTENU DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine de protection de contenus, et concerne plus particulièrement un procédé de protection d'un contenu à distribuer à un parc de terminaux de réceptions connectés à un réseau de distribution de contenu et ayant chacun un niveau de sécurité spécifique dépendant des moyens techniques de sécurisation utilisés. Le procédé selon l'invention vise plus spécifiquement à conditionner à un niveau de sécurité prédéterminé, le désembrouillage dudit contenu et comporte les étapes suivantes . à l'émission, - générer une clé d'embrouillage dudit contenu, - transformer ladite clé d'embrouillage par un premier module de calcul agencé en tête dudit réseau de distribution de contenu, embrouiller le contenu par la clé transformée, - transmettre le contenu embrouillé et la clé d'embrouillage aux terminaux, et, à la réception dudit contenu et de la clé d'embrouillage par un terminal, - transformer ladite clé d'embrouillage par 30 un deuxième module de calcul agencé dans ledit terminal, 25 - désembrouiller le contenu avec la clé d'embrouillage transformée. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre au moyen d'un dispositif comportant : - des moyens pour générer une clé d'embrouillage dudit contenu, - des moyens pour transformer ladite clé d'embrouillage par un premier module de calcul agencé en tête dudit réseau de distribution de contenu, - des moyens pour embrouiller le contenu par la clé transformée, - des moyens pour transmettre le contenu embrouillé et la clé d'embrouillage aux terminaux, et, - des moyens pour transformer ladite clé d'embrouillage par un deuxième module de calcul agencé dans ledit terminal, - des moyens pour désembrouiller le contenu avec la clé d'embrouillage transformée. L'invention concerne également un terminal de réception d'un contenu distribué sous forme embrouillée au moyen d'une clé d'embrouillage préalablement transformée par le procédé selon l'invention. L'invention concerne aussi un programme d'ordinateur mémorisé dans un support d'enregistrement et destiné, lorsqu'il est exécuté par un ordinateur, à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE L'augmentation croissante du débit de transmission de données par Internet offre aux opérateurs de services de nouvelles perspectives dans la distribution de contenus audiovisuels. Aujourd'hui, notamment sur le marché de l'IPTV, un grand nombre d'opérateurs de services aspire à offrir les mêmes contenus MPEG2-TS aussi bien à des terminaux de réception de type PC qu'à des terminaux classiques munis d'un décodeur (STB, pour Set Top Box). Dans ces conditions, la norme DVB-CSA (pour Digital Video Broadcasting-Common Scrambling Algorithm) est vue comme un frein au développement des services sur de nouveaux terminaux, car contrairement au standard AES (Advanced Encryption Standard) par exemple, elle impose un élément matériel complémentaire pour le désembrouillage des contenus (par exemple un descrambler DVB-CSA), typiquement une clé USB. Le standard AES est donc considérée comme alternative à la norme DVB-CSA pour protéger des contenus payants Un des risques est d'assister à une segmentation ou verticalisation du marché en fonction des algorithmes implémentés par chacun des différents acteurs et à une perte d'interopérabilité au détriment, à terme, des opérateurs de services eux-mêmes. Par ailleurs, les opérateurs de services sont tenus de respecter les conditions de sécurité exigées par les fournisseurs de programmes. En effet, ces derniers peuvent imposer que certains contenus ou certaines qualités de contenus, tels que par exemple les programmes diffusés en qualité HD (Haute définition) en 3D, ne puissent pas être accessibles dans des terminaux faiblement sécurisés tels que les PC par exemple. En outre, les algorithmes d'embrouillage utilisables pour la protection des contenus MPEG2-TS sont potentiellement multiples et sont susceptibles de varier en fonction des terminaux ciblés par l'opérateur de services. Ceci peut engendrer une complexité et un coût supplémentaires notamment pour l'opérateur de services au regard des exigences des ayants-droits et des intérêts industriels. Si un algorithme d'embrouillage unique était retenu pour pouvoir cibler l'ensemble des terminaux, il devrait être basé sur une implémentation logicielle, typiquement une mise en oeuvre de l'AES. Or, les ayants-droits souhaitent, selon le type de contenu, pouvoir faire la différence entre terminaux disposant de la combinaison de plusieurs moyens techniques de sécurisation, typiquement hardware, et les autres, afin d'éviter de mettre en péril leur modèle économique. Dans cette dernière hypothèse, une solution à ce problème consiste à discriminer les terminaux, de sorte que ceux qui ne disposent pas des moyens techniques de sécurisation requis n'accèdent pas aux contenus protégés. Cette solution peut engendrer des périodes d'écran noir, à moins de proposer de multiples canaux de distribution de contenus prenant en considération la diversité des terminaux de réception. Un but de l'invention est de permettre aux opérateurs de service d'utiliser une solution unique pour embrouiller les contenus distribués adaptables à des terminaux de réception ayant des niveaux de sécurité spécifiques différents. Le niveau de sécurité spécifique d'un terminal est défini par les moyens techniques mis en oeuvre dans le terminal de réception. Ainsi, un terminal muni d'une clé USB destiné à désembrouiller le contenu aura un niveau de sécurité différent de celui d'un terminal PC dans lequel le désembrouillage d'un contenu est obtenu uniquement par un logiciel. Pour une meilleure compréhension concernant la terminologie propre aux domaines techniques CAS et DRM, le lecteur peut par exemple se reporter aux documents suivants . sur les systèmes d'accès conditionnel, « Functional Model of Conditional Access System », EBU Review, Technical European Broadcasting Union, Brussels, BE, n° 266, 21 décembre 1995 ; sur les systèmes de gestion de droits numériques, « DRM Specification », Open Mobile Alliance OMA-TS-DRM-DRM-V2 0 2-20080723-A, Approved version 2.0.2 - 23 Jul 2008. Pour simplifier la compréhension de l'invention, on appellera de façon générique « Agent DRM »: 25 - les composants CAS ou DRM en tête de réseau assurant la construction des Licences ou des ECM protégeant la clé du contenu embrouillé et l'associant à des conditions relatives à l'accès au contenu embrouillé; 30 - les composants CAS ou DRM dans les terminaux assurant l'accès aux Licences ou ECM protégeant 20 la clé du contenu embrouillé et contrôlant l'accès à cette clé selon les conditions relatives à l'accès au contenu. EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention préconise alors un procédé de protection d'un contenu à distribuer à un parc de 10 terminaux de réceptions connectés à un réseau de distribution de contenu et ayant chacun un niveau de sécurité spécifique dépendant des moyens techniques de sécurisation utilisés comportant en outre les étapes suivantes . 15 à l'émission, - appliquer à ladite clé d'embrouillage, au moyen dudit premier module de calcul, une fonction F définie en fonction dudit niveau de sécurité spécifique, 20 et à la réception, - appliquer à ladite clé d'embrouillage, au moyen dudit deuxième module de calcul, une fonction F définie en fonction dudit niveau de sécurité spécifique. 25 Selon l'invention, lesdits premier et deuxième modules de calcul comportent chacun une ou plusieurs fonctions Fi de transformations de ladite clé d'embrouillage, chaque fonction Fi correspondant à un niveau de sécurité Ni donné. Les moyens techniques de 30 sécurisation définissant les niveaux de sécurité Ni en relation avec les fonctions Fi sont soit logiciels soit5 matériels et comportent au moins l'une des caractéristiques suivantes dans le terminal: - stockage de la clé d'embrouillage sous forme chiffrée dans une mémoire non volatile du terminal, - stockage du code applicatif du terminal sous forme chiffrée dans une mémoire non volatile du terminal, - chargement dans une mémoire volatile dudit terminal du code applicatif chiffré lors de son exécution, - l'obscurcissement dudit code. Selon l'invention, on entend par premier et deuxième module de calcul tout composant matériel et logiciel mettant en oeuvre les fonctions F ou Fi respectivement à l'émission en tête de réseau et à la réception dans le terminal. Préférentiellement, la clé d'embrouillage est transmise aux terminaux chiffrée au moyen d'un ECM ou d'une licence, et l'application de la fonction F à la clé d'embrouillage est pilotée par l'opérateur via une signalisation PMT (Program Mapping Table). Dans le cas ou plusieurs niveaux de sécurité Ni sont définis, les informations de la PMT indiquent si une fonction Fi est à appliquer et dans l'affirmative son identification. Dans un mode préféré de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, ledit second module de calcul comporte plusieurs fonctions Fi de transformations de ladite clé d'embrouillage, chaque fonction Fi correspondant à un niveau de sécurité Ni donné variant entre un niveau minimal de sécurité et un niveau maximal de sécurité correspondant au niveau de sécurité spécifique du terminal. A titre d'exemple, la fonction F est une fonction à sens unique telle que le chiffrement d'une clé par elle-même avec un algorithme AES ou IDES. Dans une application particulière du procédé selon l'invention, le contenu à distribuer est un flux numérique comportant une composante de base nécessitant le niveau minimal de sécurité et au moins une composante supplémentaire nécessitant un niveau supérieur de sécurité. Dans un tel cas, l'embrouillage du contenu par la clé d'embrouillage transformée est appliqué soit globalement à toutes les composantes du flux, soit sélectivement à chaque composante du flux. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre par un dispositif émetteur d'un contenu à distribuer à un parc de terminaux de réceptions , connecté à un réseau de distribution de contenu et ayant chacun un niveau de sécurité spécifique dépendant des moyens techniques de sécurisation utilisés, ledit dispositif émetteur comportant un générateur de clé d'embrouillage dudit contenu, un embrouilleur du contenu, des moyens pour transmettre le contenu embrouillé et la clé d'embrouillage aux terminaux, et un premier module de calcul capable d'appliquer à ladite clé une ou plusieurs fonctions Fi de transformation de ladite clé d'embrouillage K, chaque fonction Fi correspondant à un niveau de sécurité Ni donné Le procédé selon l'invention s'applique à un terminal de réception d'un contenu appartenant à un parc de terminaux de réceptions connectés à un réseau de distribution de contenu et ayant chacun un niveau de sécurité spécifique dépendant des moyens techniques de sécurisation utilisés, ledit contenu étant distribué sous forme embrouillée au moyen d'une clé d'embrouillage préalablement transformée par un premier module de calcul agencé en tête de réseau. Le terminal selon l'invention comporte un deuxième module de calcul destiné à appliquer à ladite clé d'embrouillage une transformation permettant de retrouver la clé transformée utilisée à l'émission pour embrouiller le contenu transmis. Ce terminal comporte un programme d'ordinateur mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions pour réaliser, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur, les étapes du procédé selon l'invention. Le procédé selon l'invention est mis en oeuvre à l'émission au moyen d'un programme d'ordinateur mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions pour calculer, lorsqu'elles sont exécutées par un ordinateur, une clé d'embrouillage transformée par une fonction F. En outre, côté réception, le procédé selon l'invention est mis en oeuvre par un programme d'ordinateur mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions pour retrouver, lorsqu'elles sont exécuté par un ordinateur, la clé d'embrouillage transformée à l'émission par ladite fonction F. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : la figure 1 illustre schématiquement une architecture de distribution d'un contenu protégé mettant en oeuvre le procédé selon l'invention, - la figure 2 illustre schématiquement un exemple d'application du procédé selon l'invention dans le cas d'un contenu protégé distribué en streaming adaptatif. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS La figure 1 illustre schématiquement une architecture de distribution d'un contenu protégé comportant une plate-forme 2 de conditionnement du contenu à distribuer agencée en tête de réseau, un premier terminal récepteur 4 muni d'un module de désembrouillage 6 à faible niveau de sécurité, et un deuxième terminal récepteur 8 muni d'un module de désembrouillage 10 à niveau de sécurité élevé par rapport à celui du premier terminal récepteur 4. La plate-forme 2 comporte en outre une mémoire 12 destinée au stockage du contenu à distribuer, un générateur de signalisation PMT (Program Mapping Table) 14, un générateur de clé d'embrouillage 16, un agent DRM (pour Digital Right Management) 18, et un module d'embrouillage 20 comportant un embrouilleur 22, un sélecteur de clé d'embrouillage 24, et un premier module de calcul 26 comportant plusieurs fonctions Fi de transformations de ladite clé d'embrouillage, chaque fonction Fi correspondant à un niveau de sécurité Ni donné spécifique à l'un des terminaux de réceptions 4, 8. Le premier terminal récepteur 4 comporte en outre un désembrouilleur 28, un agent DRM 30 et une mémoire 32 destinée au stockage du contenu sous forme désembrouillée. Le deuxième terminal récepteur 8 comporte également un désembrouilleur 34, un agent DRM 36, une mémoire 38 destinée au stockage du contenu sous forme désembrouillée, et un deuxième module de calcul 40 comportant les fonctions Fi de transformations de ladite clé d'embrouillage, chaque fonction Fi correspondant à un niveau de sécurité Ni donné. En fonctionnement, à l'émission, le générateur 14 génère une clé K d'embrouillage du contenu à distribuer, transmet la clé K générée à l'agent DRM 18 pour embrouiller le contenu au moyen de la clé K. Le générateur de signalisation PMT (Program Mapping Table) 14 transmet au sélecteur de clé d'embrouillage 24 l'identifiant d'une fonction F à appliquer à la clé K pour la transformer préalablement à l'embrouillage du contenu. La fonction F est définie en fonction du niveau de sécurité spécifique au module de désembrouillage du terminal de réception destiné à recevoir le contenu. Après application de la fonction F à la clé K, le premier module de calcul 26 fournit à l'embrouilleur 22 une clé transformée F(K) qui servira à embrouiller le contenu. Le contenu embrouillé est ensuite fourni à un module de transmission 50 pour être transmis aux terminaux 4 et 8. La clé d'embrouillage est également transmise, sous forme chiffrée, aux terminaux au moyen d'un ECM ou d'une licence. Côté réception, le terminal 4 ne disposant pas de module de calcul de fonction F, ne pourra pas générer la clé transformée F(K) ayant servi à embrouiller le contenu en tête de réseau par conséquent, le désembrouilleur 6 ne pourra pas désembrouiller le contenu reçu. Par contre, le terminal 8, disposant d'un deuxième module de calcul 40 pourra, après réception de la signalisation PMT permettant d'identifier la fonction F utilisée par le premier module de calcul 26, générer la clé transformée F(K) et désembrouiller le contenu a moyen de cette clé transformée. Il est à noter que lesdits premier et deuxième modules de calcul 26 et 40 sont programmés pour appliquer chacun plusieurs fonctions Fi de transformations de ladite clé d'embrouillage qui dépendent des moyens techniques de sécurisation des terminaux de réception du contenu et varient entre un niveau minimal de sécurité et un niveau maximal de sécurité. Ainsi, à chaque fonction Fi est affecté par programmation un niveau de sécurité Ni donné, ce niveau de sécurité Ni prenant en considération les moyens techniques de sécurisation suivants donnés à titre d'exemple non limitatif: - possibilité de stockage de la clé d'embrouillage sous forme chiffrée dans une mémoire non volatile du terminal, - possibilité de stockage du code applicatif du terminal sous forme chiffrée dans une mémoire non volatile du terminal, - possibilité de chargement dans une 10 mémoire volatile dudit terminal du code applicatif chiffré lors de son exécution, - possibilité de d'obscurcissement dudit code. Par exemple, le niveau de sécurité 15 spécifique d'un terminal peut être quantifié selon le tableau ci-dessous : Moyen technique Niveau Terminal Terminal Terminal Terminal de sécurisation Oui/Non Modèle A Modèle C Modèle B Modèle D Protection du 50/0 Oui :50 Non :0 Oui :50 Non :0 CW* niveau Chipset Code chiffré en 15/0 Oui :15 Oui : 15 Non :0 Non :0 mémoire non volatile Code chiffré en 30/0 Non :0 Non :0 Non :0 Non :0 mémoire volatile (RAM) à l'exécution Obscurcissement 05/0 Non :0 Oui :5 Oui :5 Non :0 du code Niveau de Niveau 65 20 55 0 sécurité Max 100 (niveau (niveau (niveau (niveau spécifique (Ni) supérieur) modéré) renforcé) faible) (Somme Totale) Dans l'exemple donné sur le tableau ci-dessus, on comprend que le niveau de sécurité spécifique d'un terminal varie de 0 à 100 selon la présence partielle ou complète des moyens techniques de sécurisation. On peut donc prévoir dans les premiers et deuxième modules de sécurité autant de fonctions Fi que de niveaux de sécurité spécifiques Ni (dans le cas présent 16 niveaux différents). Aussi, selon cet exemple, en accord avec le niveau de sécurité spécifique atteint, les terminaux A, B, C, D disposeront respectivement d'un sous-ensemble de fonctions Fi distinct dans leur second module de calcul. Dans l'exemple de la figure 1, le terminal 4 a un niveau de sécurité qui est défini par le fait que le seul moyen utilisé pour désembrouiller un contenu est un logiciel constitué par l'agent DRM 30, alors que le terminal 8 a un niveau de sécurité défini par le fait qu'en plus du logiciel constitué par l'agent DRM 36, le désembrouilleur 34 comporte le deuxième module de calcul 40 qui est programmé pour appliquer la fonction F de transformation de la clé K. La génération de la fonction F est commandée, à partir de la tête de réseau, par la plate-forme 2 au moyen de la signalisation PMT transportant une description de la fonction F utilisée, en tête de réseau, par le premier module de calcul 26 pour générer la clé transformée F(K). Dans un exemple de mise en oeuvre, ladite fonction F est une fonction à sens unique (« one way function »), c'est-à-dire une fonction difficilement réversible. Une première possibilité pour la fonction F est l'utiliser un algorithme de chiffrement tel AES ou IDES pour le chiffrement de K avec comme une clé K. Toute autre fonction à sens unique peut convenir telle que par exemple `Rabin function' ou une fonction de calcul de MAC telle que `SHA 256'. Pour éviter une reproduction pirate de la fonction F par voie logicielle, il sera préféré pour F une fonction dont le calcul par un logiciel exécuté par un microprocesseur traditionnel (pour PC ou Set Top Box) soit long à effectuer (10 secondes ce qui correspond à une cryptopériode par exemple) par rapport à la même fonction exécutée par un composant matériel spécialisé (Digital Signal Processor, Digital Logic Array) exclusif pour les terminaux disposant du module de calcul et grâce auquel la fonction F sera exécutée instantanément (typiquement quelques dizaines de millisecondes). Dans cette optique, pour exploiter la différence de performance, on pourra utiliser pour F les exemples de fonctions à sens unique précédemment cités en enchainant un nombre important d'itérations successives (par exemple enchainement de 1000 opérations SHA256 sur le dernier résultat obtenu). Le contenu à distribuer est par exemple un flux numérique comportant une composante de base ayant le niveau minimal de sécurité et au moins une composante supplémentaire ayant le niveau supérieur de sécurité. Dans ce cas, l'embrouillage du contenu par la clé d'embrouillage transformée est appliqué soit globalement à toutes les composantes du flux, soit sélectivement à chaque composante du flux. La figure 2 illustre une architecture destinée à appliquer le procédé selon l'invention à un flux dans un contexte de streaming adaptatif. Dans cette architecture, la plateforme 2 de conditionnement du contenu à distribuer comporte une mémoire 50 pour stocker les contenus à distribuer, un encodeur A/V 52, un générateur de clé d'embrouillage 54, un agent DRM 56, et un embrouilleur 58. La plateforme 2 communique avec un multiplexeur 60 adapté pour transmettre les contenus à un terminal 70. Ce dernier comporte un agent DRM 72, module d'adaptation de flux 74, un désembrouilleur 76, un décodeur 78, et une mémoire 80 pour le stockage des contenus reçus. Côté émission, un contenu à distribuer, fourni par la mémoire 50, est conditionné par l'encodeur 52 de sorte à délivrer quatre flux distincts transportant le même contenu ayant, par exemple, respectivement pour débit 300 Kbit/s, 700 Kbit/s, 1,5 Mbit/s, et 4 Mbit/s, à chaque débit est associé un niveau de qualité et un niveau de sécurité conditionnant qui sont utilisés pour coder la fonction de transformation F. Il est à noter que l'application du procédé selon l'invention 90, 92, 94, et 96 au streaming adaptatif nécessite une synchronisation des clés d'embrouillage sur les flux associés aux différentes qualités d'un même contenu, ceci afin de pouvoir commuter d'une qualité à une autre, typiquement en fonction du débit disponible pour l'utilisateur, sans impact sur la continuité du service rendu. En fonctionnement, l'embrouilleur 58 fournit les flux 90, 92, 94, et 96 au multiplexeur 60 et l'agent DRM 56 de la plate-forme 2 fournit la clé d'embrouillage K à l'agent DRM 72 du terminal 70. Les flux 90, 92, 94, et 96 sont ensuite transmis par le multiplexeur 60 au module d'adaptation de flux 74 qui les transmet au désembrouilleur 76. Le désembrouilleur 76 est programmé pour désembrouiller le ou les flux ayant un débit donné en fonction du type de terminal de réception 70 et/ou des droits d'accès au contenu acquis pour ce terminal. Ainsi, un terminal recevra le contenu avec l'un des débits 300 Kbit/s ou 700 Kbit/s ou 1,5 Mbit/s, ou 4 Mbit/s. Le contenu ainsi désembrouillé est soit visualisé, soit mémorisé dans la mémoire 80 en fonction des droits d'accès associés au terminal 70.