(57)【要約】      （修正有）【課題】送信機と、条件付アクセスモジュールに通信可能に接続された受信機とを含むシステムにおいて、受信機と条件付アクセスモジュールとのペアリングを強化する方法を提供する。【解決手段】暗号化されたメディアプログラムと暗号化されたメディア暗号化キーとを条件付アクセスモジュールにおいて受信して暗号化されたメディア暗号化キーを解読し、ペアリングが強化されていない場合は解読されたメディア暗号化キーを再び暗号化することなく条件付アクセスモジュールから受信機に送信し、ペアリングが強化されている場合はメディア暗号化キーをペアリングキーにしたがって再び暗号化して受信機に送信し、再び暗号化されたメディア暗号化キーをペアリングキーにしたがって受信機において解読して、ペアリングが強化されていない場合はメディア暗号化キーを提供し、ペアリングが強化されている場合は変更されたメディア暗号化キーを提供する。【選択図】図９Ａ
2010193472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成されている受信機を選択的に対にする方法において、
メディア暗号化キーまたは変更されたメディア暗号化キーにより暗号化されたメディアプログラムを受信し、
メディア暗号化キーを受信し、そのメディア暗号化キーは、メディアプログラムが受信機のセットにより観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが受信機のセットのサブセットによってのみ観察可能な第２の状態を示している部分を有し、
前記部分が第１の状態を示すならば、メディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、
前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーを生成し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するようにメディア暗号化キーを変更するステップを含んでいる方法。
【請求項２】
受信機のセット中の各受信機は任意の複数のペアリングキーにしたがって関連する条件付アクセスモジュールと対にされ、受信機のセットのサブセットの各受信機は複数のペアリングキーのサブセットの任意のペアリングキーにしたがって対にされる請求項１記載の方法。
【請求項３】
受信されたメディアの暗号化キーはペアリングキーにより暗号化され、
方法はさらに、解読されたペアリングキーを生成するためにペアリングキーにしたがってメディア暗号化キーを解読するステップを有し、
前記部分が第１の状態を示すならばメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップは、前記部分が第１の状態を示すならば解読されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップを有し、
変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キーを変更し、前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップは、変更されたメディア暗号化キーを生成するために解読されたメディア暗号化キーを変更し、前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップを含んでいる請求項２記載の方法。
【請求項４】
ペアリング部分はフラグである請求項３記載の方法。
【請求項５】
ペアリングキーはペアリングエポックおよびペアリングマスクを具備し、解読されたメディア暗号化キーを変更するステップは、
メディア暗号化キーの少なくとも一部をペアリングエポックで置換するステップを有し、ペアリングエポックにより置換されるメディア暗号化キーの部分はペアリングマスクにより規定される請求項３記載の方法。
【請求項６】
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを受信し、
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがってペアリングキーを解読し、
条件付アクセスモジュール中にペアリングキーを記憶し、
受信機のペアリングキーを秘密保護して送信するステップをさらに含んでいる請求項３記載の方法。
【請求項７】
インクリメントされたペアリングエポックを有する第２のペアリングキーを受信し、
メディア暗号化キーの少なくとも一部を第２のペアリングエポックで置換するステップをさらに含んでいる請求項５記載の方法。
【請求項８】
第２のペアリングキーはさらに第２のペアリングマスクを具備し、インクリメントされたペアリングエポックで置換されるメディア暗号化キーの部分は第２のペアリングマスクにしたがって規定される請求項７記載の方法。
【請求項９】
メディア暗号化キーはセキュリティモジュールで受信され、
メディアプログラムはメモリキャッシュを有する転送モジュール中で解読され、
解読されたメディア暗号化キーはメモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項４記載の方法。
【請求項１０】
受信機のセットのサブセットの各受信機は関連する条件付アクセスモジュールと対にされる請求項１記載の方法。
【請求項１１】
変更されたメディア暗号化キーを生成するためメディア暗号化キーを変更し、部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップは、変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キー部分を第１の状態に等しく変更し、部分が第２の状態を示すならば変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップを含んでいる請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
メディア解読化キーの前記部分はフラグである請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
メディア暗号化キーはセキュリティモジュールで受信され、
メディアプログラムはメモリキャッシュを有する転送モジュール中で解読され、
メディア暗号化キーはメモリキャッシュへ直接メモリアクセスすることによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成される受信機を選択的に対にする方法において、
メディア暗号化キーを送信し、メディア暗号化キーはメディアプログラムが受信機のセットにより観察可能である第１の状態またはメディアプログラムが受信機のセットのサブセットによってのみ観察可能である第２の状態を示すペアリング部分を有し、
メディア暗号化キーにしたがって暗号化されたメディアプログラムを送信するステップを含んでいる方法。
【請求項１５】
受信機のセットの各受信機は任意の複数のペアリングキーにしたがって関連するアクセスモジュールと対にされ、受信機のセットの各サブセットは複数のペアリングキーのサブセットの任意のペアリングキーにしたがって対にされる請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
さらに、条件付アクセスモジュールで実行されるＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを送信するステップを含んでいる請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ペアリング部分はペアリングフラグである請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
ペアリングキーは条件付アクセスモジュールを送信され、条件付アクセスモジュールを介して受信機へ送信され、
メディア暗号化キーは条件付アクセスモジュールを介して受信機へ送信される請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
第１の状態はメディア暗号化キーにしたがって受信機にメディアプログラムを解読するように命令し、
第２の状態は解読されたメディア暗号化キーを変更し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するように受信機に命令する請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
ペアリングキーはペアリングエポックとペアリングマスクを含み、
第２の状態はメディア暗号化キーの少なくとも一部をペアリングエポックと置換することにより解読されたメディア暗号化キーを変更するように受信機に命令し、ペアリングエポックにより置換されるメディア暗号化キーの部分はペアリングマスクにより規定される請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
さらに、インクリメントされたペアリングエポックを有する第２のペアリングキーを送信するステップを含んでいる請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
第２のペアリングキーはさらに第２のペアリングマスクを含み、インクリメントされたペアリングエポックで置換されるメディア暗号化キーの部分は第２のペアリングマスクにしたがって規定される請求項２０記載の方法。
【請求項２３】
受信機のセットのサブセットの各受信機は関連する条件付アクセスモジュールと対にされる請求項１４記載の方法。
【請求項２４】
第１の状態はメディア暗号化キーにしたがって受信機にメディアプログラムを解読するように命令し、
第２の状態は解読されたメディア暗号化キーを変更し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するように受信機に命令する請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
メディア暗号化キーはメディア暗号化キーのペアリング部分を第１の状態に設定することにより変更され、
メディアプログラムはペアリング部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがって解読される請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
メディア暗号化キーのペアリング部分はフラグである請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
メディア暗号化キーはセキュリティモジュールで受信され、
メディアプログラムはメモリキャッシュを有する転送モジュールで解読され、
メディア暗号化キーはメモリキャッシュへ直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成されている受信機を選択的に対にする装置において、
メディア暗号化キーまたは変更されたメディア暗号化キーにより暗号化されたメディアプログラムを受信する手段と、
メディアプログラムが受信機のセットにより観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが受信機のセットのサブセットによってのみ観察可能な第２の状態を示している部分を有するメディア暗号化キーを受信する手段と、
前記部分が第１の状態を示すならば、メディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段と、
前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーを生成し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するようにメディア暗号化キーを変更する手段を含んでいる装置。
【請求項２９】
受信機のセットの各受信機は任意の複数のペアリングキーにしたがって関連する条件付アクセスモジュールと対にされ、受信機のセットのサブセットの各受信機は複数のペアリングキーのサブセットの任意のペアリングキーにしたがって対にされる請求項２８記載の装置。
【請求項３０】
受信されたメディアの暗号化キーはペアリングキーにより暗号化され、
装置はさらに、解読されたペアリングキーを生成するためにペアリングキーにしたがってメディア暗号化キーを解読する手段を含み、
前記部分が第１の状態を示すならばメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段は、前記部分が第１の状態を示すならば解読されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段を含み、
変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キーを変更し、前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段は、変更されたメディア暗号化キーを生成するために解読されたメディア暗号化キーを変更し、前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段を含んでいる請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
ペアリング部分はフラグである請求項３０記載の装置。
【請求項３２】
ペアリングキーはペアリングエポックおよびペアリングマスクを含み、解読されたメディア暗号化キーを変更する手段は、
メディア暗号化キーの少なくとも一部をペアリングエポックで置換する手段を具備し、ペアリングエポックにより置換されるメディア暗号化キー部分はペアリングマスクにより規定される請求項３０記載の装置。
【請求項３３】
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを受信する手段と、
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがってペアリングキーを解読する手段と、
条件付アクセスモジュール中にペアリングキーを記憶する手段と、
受信機のペアリングキーを秘密保護して送信する手段とをさらに有している請求項３０記載の装置。
【請求項３４】
インクリメントされたペアリングエポックを有する第２のペアリングキーを受信する手段と、
メディア暗号化キーの少なくとも一部を第２のペアリングエポックで置換する手段とをさらに具備している請求項３２記載の装置。
【請求項３５】
第２のペアリングキーはさらに第２のペアリングマスクを含み、インクリメントされたペアリングエポックで置換されるメディア暗号化キーの部分は第２のペアリングマスクにしたがって規定される請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
メディア暗号化キーはセキュリティモジュールで受信され、
メディアプログラムはメモリキャッシュを有する転送モジュールで解読され、
解読されたメディア暗号化キーはメモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項３２記載の装置。
【請求項３７】
受信機のセットのサブセットの各受信機は関連する条件付アクセスモジュールと対にされる請求項２８記載の装置。
【請求項３８】
変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キーを変更し、前記部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段は、変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キー部分を第１の状態に等しく変更し、前記部分が第２の状態を示すならば変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する手段を具備している請求項３７記載の装置。
【請求項３９】
メディア解読化キーの一部分はフラグである請求項３８記載の装置。
【請求項４０】
メディア暗号化キーはセキュリティモジュールで受信され、
メディアプログラムはメモリキャッシュを有する転送モジュール中で解読され、
解読されたメディア暗号化キーはメモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成される受信機を選択的に対にする装置において、
メディア暗号化キーはメディアプログラムが全ての受信機により観察可能である第１の状態またはメディアプログラムが条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能である第２の状態を示すペアリング部分を有するメディア暗号化キーを送信する手段と、
メディア暗号化キーにしたがって暗号化されたメディアプログラムを送信する手段とを具備している装置。
【請求項４２】
さらに、条件付アクセスモジュールで実行されるＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを送信する手段を具備している請求項４１記載の装置。
【請求項４３】
ペアリング部分はペアリングフラグである請求項４２記載の装置。
【請求項４４】
ペアリングキーは条件付アクセスモジュールを送信され、条件付アクセスモジュールを介して受信機へ送信され、
メディア暗号化キーは条件付アクセスモジュールを介して受信機へ送信される請求項４２記載の装置。
【請求項４５】
第１の状態はメディア暗号化キーにしたがって受信機にメディアプログラムを解読するように命令し、
第２の状態は解読されたメディア暗号化キーを変更し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するように受信機に命令する請求項４２記載の装置。
【請求項４６】
ペアリングキーはペアリングエポックとペアリングマスクを含み、
第２の状態はメディア暗号化キーの少なくとも一部をペアリングエポックと置換することにより解読されたメディア暗号化キーを変更するように受信機に命令し、ペアリングエポックにより置換されるメディア暗号化キーの部分はペアリングマスクにより規定される請求項４５記載の装置。
【請求項４７】
さらに、インクリメントされたペアリングエポックを有する第２のペアリングキーを送信する手段を具備している請求項４６記載の装置。
【請求項４８】
第２のペアリングキーはさらに第２のペアリングマスクを含み、インクリメントされたペアリングエポックで置換されるメディア暗号化キーの部分は第２のペアリングマスクにしたがって規定される請求項４６記載の方法。
【請求項４９】
メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成されている受信機を選択的に対にする装置において、
メディア暗号化キーは、メディアプログラムが受信機のセットにより観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが受信機のセットのサブセットによってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を有し、条件付アクセスモジュールからメディア暗号化キーを受信するセキュリティモジュールを有し、セキュリティモジュールはさらに、
ペアリング部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キーを変更するモジュールを有し、さらに装置は、
ペアリング部分が第１の状態を示すならば、メディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、ペアリング部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するための解読素子を有している転送モジュールを有している装置。
【請求項５０】
受信機のセットの各受信機は任意の複数のペアリングキーにしたがって関連する条件付アクセスモジュールと対にされ、受信機のセットのサブセットの各受信機は複数のペアリングキーのサブセットの任意のペアリングキーにしたがって対にされる請求項４９記載の装置。
【請求項５１】
受信されたメディア暗号化キーはペアリングキーにしたがって暗号化され、
セキュリティモジュールはさらにペアリングキーにしたがって暗号化されたメディア暗号化キーを解読するための解読素子を有している請求項５０記載の装置。
【請求項５２】
ペアリング部分はフラグである請求項５１記載の装置。
【請求項５３】
ペアリングキーはペアリングエポックおよびペアリングマスクを含み、解読されたメディア暗号化キーを変更するモジュールは、
メディア暗号化キーの少なくとも一部をペアリングエポックで置換する手段を具備し、ペアリングエポックにより置換されるメディア暗号化キーの部分はペアリングマスクにより規定される請求項５１記載の装置。
【請求項５４】
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを受信し、条件付アクセスモジュールに暗号化されたペアリングキ―を与える受信機と、
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがってペアリングキーを解読し、そこにペアリングキーを記憶し、ペアリングキーを受信機へ送信する条件付アクセスモジュールとをさらに具備している請求項５１記載の装置。
【請求項５５】
受信機はさらに、インクリメントされたペアリングエポックを有する第２のペアリングキーを受信し、
セキュリティモジュールはさらに、メディア暗号化キーの少なくとも一部を第２のペアリングエポックで置換する請求項５３記載の装置。
【請求項５６】
第２のペアリングキーはさらに第２のペアリングマスクを含み、インクリメントされたペアリングエポックで置換されるメディア暗号化キーの部分は第２のペアリングマスクにしたがって規定される請求項５５記載の装置。
【請求項５７】
転送モジュールはメモリキャッシュを含み、
解読されたメディア暗号化キーはメモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項５１記載の装置。
【請求項５８】
受信機のセットのサブセットの各受信機は関連する条件付アクセスモジュールと対にされる請求項４９記載の装置。
【請求項５９】
メディア暗号化キーを変更するモジュールは、変更されたメディア暗号化キーを生成するためにメディア暗号化キーのペアリング部分を第１の状態に等しく変更する手段を具備し、
変換モジュールはペアリング部分が第２の状態を示すならば変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する請求項４９記載の装置。
【請求項６０】
メディア解読化キーのペアリング部分はフラグである請求項５９記載の装置。
【請求項６１】
転送モジュールはメモリキャッシュを含み、
解読されたメディア暗号化キーは、メモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項６０記載の装置。
【請求項６２】
受信機のサブセットの各受信機は関連する条件付アクセスモジュールと対にされる請求項５９記載の装置。
【請求項６３】
メディア暗号化キーはペアリング部分が第１の状態に等しいように変更され、解読素子はペアリング部分が第２の状態を示すならば変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する請求項６２記載の装置。
【請求項６４】
メディア解読キーのペアリング部分はフラグである請求項６３記載の装置。
【請求項６５】
転送モジュールはメモリキャッシュを含み、
メディア暗号化キーは、メモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項６４記載の装置。
【請求項６６】
メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成される受信機を選択的に対にする装置において、
メディア暗号化キーを送信する送信機を具備し、
ここでペアリングキーは条件付アクセスモジュールにおいて実行されるＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化され、
メディア暗号化キーは、メディアプログラムが受信機のセットにより観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが受信機のセットのサブセットによってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を含んでいる装置。
【請求項６７】
受信機のセットの各受信機は任意の複数のペアリングキーにしたがって関連する条件付アクセスモジュールと対にされ、受信機のセットのサブセットの各受信機は複数のペアリングキーのサブセットの任意のペアリングキーにしたがって対にされる請求項６６記載の装置。
【請求項６８】
送信機はさらに、Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを送信する請求項６６記載の装置。
【請求項６９】
ペアリング部分はペアリングフラグである請求項６８記載の装置。
【請求項７０】
ペアリングキーは条件付アクセスモジュールへ送信され、条件付アクセスモジュールを介して受信機へ送信され、
メディア暗号化キーは条件付アクセスモジュールを介して受信機へ送信される請求項６８記載の装置。
【請求項７１】
第１の状態はメディア暗号化キーにしたがって受信機にメディアプログラムを解読するように命令し、
第２の状態は解読されたメディア暗号化キーを変更し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するように受信機に命令する請求項６８記載の装置。
【請求項７２】
ペアリングキーはペアリングエポックとペアリングマスクを含み、
第２の状態はメディア暗号化キーの少なくとも一部をペアリングエポックと置換することにより解読されたメディア暗号化キーを変更するように受信機に命令し、ペアリングエポックにより置換されるメディア暗号化キーの部分はペアリングマスクにより規定される請求項７２記載の装置。
【請求項７３】
送信機はさらに、条件付アクセスモジュールで実行されるＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化された第２のペアリングキーを送信し、第２のペアリングキーはインクリメントされたペアリングエポックを含んでいる請求項７２記載の装置。
【請求項７４】
第２のペアリングキーはさらに第２のペアリングマスクを含み、インクリメントされたペアリングエポックで置換されるメディア暗号化キー部分は第２のペアリングマスクにしたがって規定される請求項７３記載の装置。
【請求項７５】
受信機のセットのサブセットの各受信機は関連する条件付アクセスモジュールと対にされる請求項６６記載の装置。
【請求項７６】
第１の状態はメディア暗号化キーにしたがって受信機にメディアプログラムを解読するように命令し、
第２の状態はメディア暗号化キーを変更し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するように受信機に命令する請求項７５記載の装置。
【請求項７７】
メディア暗号化キーはメディア暗号化キーのペアリング部分を第１の状態に設定することにより変更され、
メディアプログラムはペアリング部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがって解読される請求項７６記載の装置。
【請求項７８】
メディア暗号化キーのペアリング部分はフラグである請求項７７記載の装置。
【請求項７９】
メディア暗号化キーはセキュリティモジュール中で受信され、
メディアプログラムはメモリキャッシュを有する転送モジュールにおいて解読され、
メディア暗号化キーはメモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみセキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項７８記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオプログラムマテリアルを加入者へ提供するシステムおよび方法、特にビデオプログラム解読キーをスマートカードから受信機へ秘密保護して転送する方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は米国特許出願第60/324,211号明細書（発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR CONTOLLING PAIRED OPERATION OF A CONDITIONAL ACCESS MODULE AND AN INTEGRATED RECEIVER AND DECODER”、Raynold M.KahnとJordan Levy、2001年９月21日）に関連している。
【０００３】
本出願は以下の同時出願の共通して割当てられた特許出願に関連しており、その全てはここで参考文献とされている。
【０００４】
出願番号第09/960,824号明細書（発明の名称“METHOD AND APPARATUS FOR ENCRYPTING MEDIA PROGRAMS FOR LATER PURCHASE AND VIEWING”、Raynold M.Kahn、Gregory J.Gagnon、David D.Ha、Peter M.Klauss、Christopher P.Curren、Ronald P.Cocchi、Thomas H.James、2001年９月21日）。
【０００５】
ケーブルおよび衛星テレビジョンサービスは一般的になっている。システムは支払いのある加入者だけがケーブルおよび衛星テレビジョンプロバイダにより送信されるメディアプログラムを受信することを確実にするように設計されている。このようなシステムの中には、受信機中に取出し可能に挿入されることができる（典型的にスマートカードの形態の）条件付アクセスモジュールを使用するものがある。受信機と条件付アクセスモジュールを対にする手段を有することが望ましい。受信機―条件付アクセスモジュールのペアリングは（例えばキーの交換および使用を介して）強力であるが、このようなペアリングを遠隔的に制御することも望ましい場合も存在する。
【０００６】
例えば、プロモーションチャンネルの情報（他のチャンネルで利用可能なメディアプログラムを説明するプロモーションマテリアルを与えるチャンネル）が受信機と条件付アクセスモジュールを強力にペアリングにせずに受信されることを可能にすることが望ましい。同時にこの能力は強力なペアリングが必要とされるチャンネルで強力なペアリングがバイパスされることができる手段を生成してはならない。
【０００７】
さらに、受信機と条件付アクセスモジュールは（例えば対にされたキーを交換し供給することにより）強力に対にされるが、受信機は、このような特性をサポートする条件付アクセスモジュールが利用可能ではないときに一度に製造され分配される。
【０００８】
また、受信機と条件付アクセスモジュールとの間のペアリングを強化するためキーを時折交換し、対にされたキーの発生間で転移しながら全ての受信機が適切に機能することを確証するため選択的に遠隔的に条件付アクセスモジュールと受信機を対にする能力が望まれている。対にされたキーの転移期間中、強力なペアリング機能は古いペアリングキーまたは新しいペアリングキーを使用して受信機により行われるが、転移の完了後、新しいペアリングキーの使用は強化される。この手段により、強力なペアリングはこれらの受信機を新しいペアリングキー転送グループに含めないことにより、もはや許可されていない受信機および条件付アクセスモジュールに対して効率的に終了されることができる。さらに、新しいペアリングキーグループを選択的に強化することにより、チャンネル毎のベースで、それらの新しいペアリングキーを受信していない適切なカスタマにより、カスタマサービスの転移の影響をゆっくりとロールアウトすることが可能である。
【０００９】
前述の目的を実現するシステムおよび方法が必要とされている。本発明はこの要求を満たす。
【発明の概要】
【００１０】
要約すると、本発明はメディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成されている受信機を選択的に対にするシステムおよび方法を開示している。１実施形態では、本発明の方法はペアリングキーにより暗号化されないメディア暗号化キーを受信し、そのメディア暗号化キーは、メディアプログラムが全ての受信機により観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を有し、ペアリング部分が第１の状態を示すならば、受信されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、ペアリング部分が第２の状態を示すならば、受信されたメディア暗号化キーを変更し、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップを含んでいる。別の実施形態では、方法は、ペアリングキーにより暗号化されたメディア暗号化キーを受信し、メディア暗号化キーは共有されたペアリングキーによりメディアプログラムが条件付アクセスモジュールと対にされている全ての受信機により観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが共有されたペアリングキーにより条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を有し、ペアリング部分は特別なペアリングキーのサブグループのメンバーシップを示し、ペアリングキーにしたがってメディア暗号化キーを解読し、メディア暗号化キーのペアリング部分が第１の状態を示すならば、解読されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、メディア暗号化キー部分のペアリングが第２の状態を示すならば、ペアリングキーのペアリング部分にしたがって解読されたメディア暗号化キーを変更し、変更された暗号化されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読するステップを含んでいる。別の実施形態では、方法は条件付アクセスモジュールで実行されているI／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化されたペアリングキーを送信し、メディア暗号化キーを送信し、メディア暗号化キーは、メディアプログラムが全ての受信機により観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を有する。
【００１１】
本発明はまた、メディア暗号化キーと条件付アクセスモジュールにしたがって暗号化されたメディアプログラムを受信するように構成されている受信機を選択的に対にする装置により実施される。１実施形態では、装置はペアリングキーにより暗号化されないメディア暗号化キーを条件付アクセスモジュールから受信するためのセキュリティモジュールを具備し、ここではメディア暗号化キーは、メディアプログラムが全ての受信機により観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を有し、さらに装置は、ペアリング部分が第１の状態を示すならば、受信されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、ペアリング部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読する解読素子を具備している変換モジュールを含んでいる。セキュリティモジュールは、ペアリング部分が第２の状態を示すならば受信されたメディア暗号化キーを変更するモジュールを含んでいる。別の実施形態では、装置は条件付アクセスモジュールからのペアリングキーにより暗号化されたメディア暗号化キーを受信するためのセキュリティモジュールを具備し、ここで、メディア暗号化キーはメディアプログラムが共有されたペアリングキーにより条件付アクセスモジュールと対にされている全ての受信機により観察可能な第１の状態または、メディアプログラムが特定のペアリングキーサブグループのメンバーシップを示しているペアリングセクションを有する共有されたペアリングキーにより条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を有し、さらに装置は、変換モジュールを具備し、その変換モジュールは、ペアリング部分が第１の状態を示すならば、解読されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、ペアリング部分が第２の状態を示すならば、変更されたメディア暗号化キーにしたがってメディアプログラムを解読し、ペアリング部分が第２の状態を示しているならばペアリングキーのペアリングセクションにしたがって解読されたメディア暗号化キーを変更する解読素子を含んでいる。セキュリティモジュールは、ペアリングキーにしたがって暗号化されたメディア暗号化キーを解読する解読素子と、ペアリング部分が第２の状態を示すならば、ペアリングキーのペアリング部分にしたがって解読されたメディア暗号化キーを変更するモジュールとを含んでいる。別の実施形態では、装置はペアリングキーとメディア暗号化キーを送信するための送信機を具備し、ここでペアリングキーは条件付アクセスモジュールにおいて実行されるI／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化され、メディア暗号化キーは、メディアプログラムが全ての受信機により観察可能な第１の状態またはメディアプログラムが条件付アクセスモジュールと対にされた受信機によってのみ観察可能な第２の状態を示しているペアリング部分を含んでいる。
【００１２】
図面を参照すると、図面全体にわたって同一の参照符号は同じ対応部分を表している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ビデオ分配システムの概要の説明図。
【図２】ビデオプログラムマテリアルが単一のトランスポンダを使用して加入者へ送信するために衛星にアップリンクされる態様を示している典型的なアップリンク構造のブロック図。
【図３】衛星から受信された代表的なデータストリームと、データパケット構造を示す図。
【図４】ＩＲＤの高レベルのブロック図を示すブロック図。
【図５】条件付アクセスモジュール、ＩＲＤ、セキュリティの間の機能的関係およびその転送チップの転送を示すブロック図。
【図６】制御ワードの構造の１実施形態の説明図。
【図７】ペアリングキーの構造の１実施形態の説明図。
【図８】ＩＲＤへペアリングキーを送信するために実行される例示的なステップを示すフローチャート。
【図９Ａ】ＣＡＭとＩＲＤ間の対にされていない動作を選択的に可能にするために実行される例示的なステップを示すフローチャート。
【図９Ｂ】ＣＡＭとＩＲＤ間の特定のペアリングを選択的に強化するために実行される例示的なステップを示すフローチャート。
【図１０】制御ワードを変更するために実行される例示的なステップを示すフローチャート。
【図１１】ネットワークを基礎としてペアリングキーを更新するために実行される例示的なステップを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下の説明では、添付図面を参照するが、図面は説明の一部を形成し、例示として本発明の幾つかの実施形態を示している。他の実施形態が利用されてもよく、構造の変更が本発明の技術的範囲を逸脱せずに行われることが理解されよう。
【００１５】
［メディアプログラム分配システム］  
図１はビデオ分配システム100の概要を示す図である。ビデオ分配システム100は地上その他のリンク114によりアップリンクセンタ104と、公共交換電話網（ＰＳＴＮ）その他の通信リンク120を介して受信局130に集積された受信機／デコーダ（ＩＲＤ）132と通信する制御センタ102を具備している。この制御センタ102はアップリンクセンタ104へプログラムマテリアルを提供し、加入者110に料金請求および関連するビデオプログラムの解読を含めたペイ・パー・ビュー（ＰＰＶ）プログラムサービスを含むメディアプログラムを提供するため受信局130と調整する。
【００１６】
アップリンクセンタ104は制御センタ102からプログラムマテリアルおよびプログラム制御情報を受信し、アップリンクアンテナ106を使用して、プログラムマテリアルおよび制御情報を衛星108に送信する。衛星108はこの情報を受信して処理し、ビデオプログラムおよび制御情報をダウンリンク118を介して受信局130のＩＲＤ132へ送信する。ＩＲＤ132はそれが通信するように結合されている加入者アンテナ112を使用して情報を受信する。
【００１７】
ビデオ分配システム100は広い地上カバー範囲を与え、付加的なチャンネルを提供し、またはチャンネル当り付加的な帯域幅を与えるために複数の衛星108を具備することができる。本発明の１実施形態では、各衛星はアップリンクセンタ104からプログラムマテリアルおよびその他の制御データを受信し送信し、それを加入者110へ与えるための１６のトランスポンダを具備している。しかしながら、データ圧縮および多重化技術を使用することにより、チャンネル能力はさらに大きくなる。例えば、共に動作する２つの衛星108は３２のトランスポンダにより１５０の通常（非ＨＤＴＶ）オーディオおよびビデオチャンネルにわたって受信および放送できる。
【００１８】
ここで開示する本発明は衛星ベースのビデオ分配システム100を参照して説明されるが、本発明は伝統的な放送手段、ケーブルまたはその他の手段によって、プログラム情報の地上ベースの送信によっても実施される。さらに、前述したように、制御センタ102およびアップリンク104間で集合的に割当てられた異なる機能は、本発明の技術的範囲を逸脱せずに、所望されるように再度割当てられることができる。
【００１９】
加入者へ転送されるプログラムマテリアルが映画のようなビデオ（およびオーディオ）プログラムマテリアルである１実施形態に関して前述したが、前述の方法は純粋なオーディオ情報または同様に任意の他の種類のデータを含むプログラムマテリアルの転送に使用されることができる。
【００２０】
図２は、ビデオプログラムマテリアルが制御センタ102とアップリンクセンタ104により衛星108にアップリンクされる態様を示している単一衛星108のトランスポンダの典型的なアップリンク構造を示すブロック図である。図２は（高忠実度の音楽、サウンドトラック情報、または外国語を送信するための二次的なオーディオプログラムのための１以上のオーディオチャンネルによりそれぞれ増加されることができる）３つのビデオチャンネルと、コンピュータデータソース206からのデータチャンネルを示している。
【００２１】
ビデオチャンネルはビデオマテリアルのプログラムソース200A−200C（以後、集合的にビデオソース200と呼ぶ）により与えられる。各ビデオプログラムソース200からのデータはエンコーダ202A−202C（以後、集合的にエンコーダ202と呼ぶ）に与えられる。各エンコーダは制御装置216からプレゼンテーションタイムスタンプ（ＰＳＴ）を受ける。ＰＳＴはビデオ情報が符号化および復号化後にオーディオ情報と適切に同期されることを確実にするために使用されるラップアラウンド二進タイムスタンプである。ＰＴＳタイムスタンプはＭＰＥＧ符号化データの各Ｉフレームで送信される。
【００２２】
本発明の１実施形態では、各エンコーダ202は第２世代の動画作業グループ（ＭＰＥＧ−２）エンコーダであるが、他のコード化技術を実行する他のデコーダも同様に使用されることができる。データチャンネルはエンコーダ（図示せず）により類似の圧縮方式を受けることができるが、このような圧縮は通常は必要ではないか、またはコンピュータデータソースのコンピュータプログラムにより実行される（例えば写真データは典型的に送信前に＊．ＴＩＦファイルまたは＊．ＪＰＧファイルに圧縮される）。エンコーダ202により符号化された後、信号は各ソース200、206−210に関連するパケット化装置204A-204F（以後、集合的にパケット化装置204と呼ぶ）によりデータパケットへ変換される。
【００２３】
データパケットはシステムクロック214（ＳＣＲ）からの基準、条件付アクセス管理装置208により発生される制御ワード（ＣＷ）、加入者へ放送される各データパケットをプログラムチャンネルに関連付けるシステムチャンネル識別子（ＳＣＩＤ）発生器210を使用して組立てられる。この情報はデータパケットの発生に使用されるためにパケット化装置204へ送信される。これらのデータパケットはその後、シリアルデータに多重化され、符号化され、変調され、送信される。制御ワード（ＣＷ）を含む制御データと、プログラムマテリアルへの条件付アクセスを行うサポートで使用される他の制御データを含んでいる制御ワードパケット（ＣＷＰ）として知られている特別なパケットもまた暗号化されて送信される。
【００２４】
図３のＡは代表的なデータストリームの図である。第１のパケットセグメント302はビデオチャンネル１からの情報（例えば第１のビデオプログラムソース200Aから来るデータ）を含んでいる。次のパケットセグメント304は例えばコンピュータデータソース206から得られたコンピュータデータ情報を含んでいる。次のパケットセグメント306はビデオチャンネル５から（ビデオプログラムソース200の１つから）の情報を含み、次のパケットセグメントはビデオチャンネル１からの（再度第１のビデオプログラムソース200Aから来る）情報を含んでいる。それ故、データストリームは制御装置216により決定される順番でデータソースの任意の１つからの一連のパケットを含んでいる。データストリームは暗号化モジュール218により暗号化され、（典型的にＧＰＳＫ変調方式を使用して）変調器220により変調され、送信機222へ与えられ、その送信機は変調されたデータストリームをアンテナ106を介して衛星へ周波数帯域幅で放送する。
【００２５】
加入者110は加入者受信機またはＩＲＤ132によりメディアプログラムを受信する。ＳＣＩＤを使用して、ＩＲＤ132は各チャンネルのプログラムマテリアルを再生するためにパケットを再構成する。図３のＡで示されているように、ゼロパケットモジュール312により生成されるゼロのパケットは所望のようにデータストリームに挿入される。
【００２６】
図３のＢはデータパケットの図である。各データパケット（例えば302−316）は１４７バイトの長さであり、複数のパケットセグメントを含んでいる。第１のパケットセグメント320はＳＣＩＤおよびフラグを含んでいる２バイトの情報を含んでいる。ＳＣＩＤはデータパケットのデータチャンネルを特有に識別する特有の１２ビット数である。フラグはパケットが暗号化されるか否かを制御するために使用され、パケットの解読に使用されなければならないキーを制御するために使用される４ビットを含んでいる。第２のパケットセグメント322は４ビットパケットタイプのインジケータと４ビット連続カウンタからなる。パケットタイプは４つのデータタイプ（ビデオ、オーディオ、データまたはゼロ）のうちの１つとしてパケットを識別する。ＳＣＩＤと結合するとき、パケットタイプはデータパケットがどのように使用されるかを決定する。連続カウンタは各パケットタイプとＳＣＩＤに対して一度インクリメントする。次のパケットセグメント324は１２７バイトのペイロードデータからなり、これはビデオプログラムソース200により与えられるビデオプログラムの一部である。最終的なパケットセグメント326は順方向エラー補正を行うのに必要なデータである。
【００２７】
［メディアプログラムの暗号化］  
メディアプログラムはそれらが承認された加入者によってのみ受信され観察されることを確実にするために送信前に暗号化モジュール218により暗号化される。各メディアプログラムは以後、制御ワード（ＣＷ）と呼ばれる文字数字の暗号化キーにしたがって暗号化される。これはデータ暗号化標準（ＤＥＳ）のような対称アルゴリズムと、リベスト―ジャミール―アルドレマン（ＲＳＡ）アルゴリズムのような非対称アルゴリズムを含んでいる種々のデータ暗号化技術により実現されることができる。
【００２８】
メディアプログラムを解読するため、加入者の110のＩＲＤ132はＣＷへアクセスしなければならない。セキュリティを維持するために、ＣＷはＩＲＤ132へ平文で送信されない。代りにＣＷは加入者のＩＲＤ132へ送信される前に暗号化される。暗号化されたＣＷは制御ワード（データ）パケット中で加入者ＩＲＤ132へ送信される。
【００２９】
１実施形態では、ＣＷを含んでいるＣＷＰのデータは以後、入力／出力（Ｉ／Ｏ）判読不能アルゴリズムと呼ばれるものを介して暗号化され、暗号を解読される。
【００３０】
Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムは出力データストリームを発生するために入力データストリームに与えられるアルゴリズムである。入力データストリームは特有に出力データストリームを決定するが、選択されたアルゴリズムはその特性が多数の入力および出力データストリームの比較から解読されることができないようにされている。このアルゴリズムのセキュリティはさらに、非定常な（即ちこれらは時間の関数として変化する）付加的な機能エレメントを付加することにより増加されることができる。このようなアルゴリズムに同一の入力ストリームが与えられるとき、時間的な所定の点で与えられる出力ストリームは別の時間で与えられる出力ストリームとは異なる可能性がある。
【００３１】
暗号化モジュール218とＩＲＤ132が同一のＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムを共有する限り、ＩＲＤ132はＣＷを検索するため暗号化されたＣＷＰの情報を復号することができる。ＣＷを使用して、ＩＲＤ132はそれが加入者110へ与えられることができるようにメディアプログラムを解読することができる。
【００３２】
［ペイ・パー・ビューサービス］  
ペイ・パー・ビュー（ＰＰＶ）メディアプログラムを受信し観察するために必要なデータはＣＷＰと、購入情報パーセル（ＰＩＰ）として知られている別のデータパケットに記憶されている。ＣＷＰとＰＩＰは実時間でビデオ分配システム100を介して加入者へ放送される。以下説明するように、ＣＷＰはＰＰＶメディアプログラムを検索するためにＩＲＤ132により使用される。
【００３３】
一般的に、ＰＰＶサービスはオペレータが補助するペイ・パー・ビュー（ＯＰＰＶ）およびインパルスペイ・パー・ビュー（ＩＰＰＶ）サービスを含むことができる。ＯＰＰＶサービスをリクエストするとき、加入者110は特定のメディアプログラムへアクセスすることを望んでいることを予め決めておかなければならない。加入者110はその後、制御センタ102のようなエンティティを呼び、メディアプログラムへのアクセスをリクエストする。インパルスペイ・パー・ビューサービス（ＩＩＰＶ）をリクエストするとき、加入者110はプログラムガイドを観察しながら所望のメディアプログラムに関連する視聴者チャンネル上でカーソルを移動し、“エンター”を選択する。（例えばチャンネルロックアウト、レーティング限度、購入限度のチェックにより）ＰＰＶプログラムを購入する決定および権利が確認された後、購入情報パーセル（ＰＩＰ）が受信され、将来使用するため（以下さらに詳細に説明する）加入者の条件付アクセスモジュール406中に記憶される。条件付アクセスモジュール406はＣＷＰとＰＩＰの情報を関連付け、加入者110がメディアプログラムへのアクセスを与えられることを確認し、メディアプログラムを解読するようにＣＷＰを伴ってＰＩＰを使用する。
【００３４】
［生のメディアプログラムの受信および解読］  
図４はＩＲＤ132の簡単なブロック図である。ＩＲＤ132はビデオ分配システム100により放送されるメディアプログラムを受信し解読する。これらのメディアプログラムは実時間でＩＲＤ132へ流され、例えばビデオ、オーディオまたはデータサービスを含んでいる。
【００３５】
ＩＲＤ132は通信において条件付アクセスモジュール（ＣＡＭ）406へ結合可能である。ＣＡＭ406は典型的にスマートカードまたは類似の装置中に構成されており、これはＩＲＤ132へ挿入されるように加入者110へ与えられる。ＣＡＭ406は条件付アクセス確認装置（ＣＡＶ）408とインターフェースし、これは加入者110がメディアプログラムをアクセスする権利を有することを確認するのに必要な少なくとも幾つかの機能を実行する。
【００３６】
ＩＲＤ132はチューナ410と、マイクロ制御装置および関連するメモリ414の制御下で動作する転送およびデマルチプレクスモジュール（ＴＤＭ）412と、ソースデコーダ416および通信により結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）418と、加入者110のコマンドを受け出力情報を加入者へ与えるためのユーザＩ／Ｏ装置とを具備している。
【００３７】
チューナ410はビデオ分配システムからデータパケットを受信し、そのパケットをＴＤＭ412へ与える。各メディアプログラムに関連するＳＣＩＤを使用して、ＴＤＭ412は加入者110により選択されるチャンネルにしたがってデータパケットを再度組立て、ＣＷキーを使用してメディアプログラムを解読する。ＴＤＭ412は単一の秘密保護チップにより構成され、通信によりマイクロ制御装置およびメモリ414へ結合される。
【００３８】
一度、メディアプログラムが解読されると、これらは適切であるようにＭＰＥＧまたはＪＰＥＧ標準にしたがってメディアプログラムデータを復号するソースデコーダ416に与えられる。復号されたメディアプログラムはその後、（必要ならば）Ｄ／Ａ変換器に与えられ、テレビジョン、オーディオシステム、コンピュータ、またはハードドライブ等のメディア記憶装置等のようなメディアプログラムプレゼンテーション装置を含むことができる。ソースでコーダ416はこれらの機能を行うために通信により結合されているＲＡＭ418を使用する。
【００３９】
ＣＷキーはＣＡＶ408とＣＡＭ406を使用してＣＷＰから得られる。ＴＤＭ412はＣＡＶ408を介してＣＷＰをＣＡＭ406へ与える。ＣＡＭ406はＴＤＭ412へ戻されるＣＷを発生するためにＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムを使用する。ＴＤＭ412はメディアプログラムを解読するためにＣＷを使用する。ほとんどのＩＲＤ132では、ＣＡＶ408とＣＡＭ406は一度に一つのビデオ／オーディオ／データメディアプログラムを解読することができる。
【００４０】
さらに、メディアプログラムの暗号化および解読に関する詳細は同時出願の米国特許出願第09/491,959号明細書で見られ、これはここで参考文献とされている。
【００４１】
［条件付アクセスモジュールとＩＲＤとのペアリング］  
著作権の侵害を防ぐために、本発明は条件付アクセスモジュール（ＣＡＭ）406とＩＲＤ132とを対にして動作させ、それによって各ＩＲＤ132は指定されたＣＡＭ406とだけ動作し、各ＣＡＭ406は指定されたＩＲＤ132とだけ動作する。これはＩＲＤ132のシークレット受信機キーから発生されるペアリングキーにしたがってＣＡＭ406とＩＲＤ132との間の通信を暗号化することにより実現される。
【００４２】
図５は対にされたＣＡＭ406とＩＲＤ132の機能ブロック図である。ＣＡＭ406は解読素子502と、暗号化素子506（以後、ＡＥＳ暗号化素子とも呼ぶ）と、ペアリングキー516と制御ワード（ＣＷ）536用の記憶装置を有する秘密保護メモリ504とを含んでいる。１実施形態では、暗号化素子506は新型の暗号化標準（ＡＥＳ）暗号化素子であるが、他の暗号化方式およびアルゴリズムも使用されることができる。
【００４３】
ＩＲＤ132は転送モジュール412とセキュリティモジュール508を含んでいる。転送モジュール412とセキュリティモジュール508はＩＲＤ132の他の回路とは別の集積回路（ＩＣ）上に構成され、不正行為を防止するためにシールされることができる。転送モジュール412とセキュリティモジュール508は別々のＩＣまたは同一のＩＣに構成されることができる。
【００４４】
セキュリティモジュール508は解読素子510を含んでおり、これは条件付アクセスモジュール406から送信された通信を解読し、これらの解読された通信の結果を転送モジュール412へ提供する。解読素子510は、ここで参考文献とされ同時出願の共通して割当てられた米国特許出願第09/960,824号明細書に記載されているようにコピー保護キー（ＣＰ）を生成するために内容情報およびコピー制御情報を暗号化して、またはそうでなければファミリーキー518と結合することができる。解読素子510は所望ならば暗号化および解読のための別々のモジュールに構成されることもできる。
【００４５】
セキュリティモジュール508はキーおよびその他の情報を記憶するためにメモリ512を含んでいる。１実施形態では、メモリ512はメモリ512の内容が読取られてセキュリティモジュール508に外部から与えられることができないように不正行為防止手段が採用されている（例えば内容はユーザに読取可能ではない）。この特徴はメモリ512に記憶されているキーの妥協を防止する。メモリ512はまた揮発性メモリであってもよい。
【００４６】
１実施形態では、セキュリティモジュール508は制御ワード（ＣＷ）を直接メモリアクセス（ＤＭＡ）を介して転送モジュール412のＣＷキャッシュへ与える。それ故、システムバスによりＣＷを出力または入力させることはできない。暗号化された制御ワードは適切な受信機キー514を含んでいる受信機132によってのみ解読されることができるので、これは暗号的にＣＡＭ406のＣＷ出力をセキュリティモジュール508へ結びつける（“対”にする）。
【００４７】
メモリ512に記憶されるキーは例えばペアリングキー516、ファミリーキー518、受信機キー514を含んでいる。本発明の１実施形態では、受信機キー514は、ＩＲＤ132が加入するユーザに与えられるときセキュリティモジュール508（したがってＩＲＤ132）に予めインストールされて与えられている。受信機キー514はユーザに読取可能ではないことが好ましく、ＩＲＤ132に特有であり、通し番号532に特有に関連されている。
【００４８】
解読素子510は解読された制御ワードとコピー保護（ＣＰ）セッションキーを転送モジュール412へ送信し、ここでキーは後に使用されるため一時的に記憶される。解読された制御ワード（ＣＷ）はメディアプログラムストリームが解読されることを可能にするために第１の転送チップ解読素子524へ与えられる。結果的に解読されたメディアプログラムストリームは（テレビジョン、モニタ、コンピュータまたはオーディオシステムのような）プレゼンテーション装置、（読取／書込み可能なＣＤＲＯＭまたはＤＶＤ或いはハードドライブのような）記憶装置、または観察または記憶のための他の場所のネットワークに与えられることができる。
【００４９】
１実施形態では、ＩＲＤ132は通信により第２のＩＲＤ532（以後、代りに“ドーターＩＲＤ”と呼ぶ）に結合されている。ドーターＩＲＤはＩＲＤ132により受信または再生されるメディアプログラムをリクエストするために使用されることができ、したがってメディアプログラムが家庭の他の位置で再生されることを可能にする。好ましくはドーターＩＲＤ532は長期間の記憶容量を含んでおらず（例えばハードディスクなし）、ドーターＩＲＤはメディアプログラムの記憶およびＩＲＤ132からの検索をリクエストする。ドーターＩＲＤ532は通信により、直接同軸接続を含む任意の通信リンクまたは構内網（ＬＡＮ）或いは他のデジタル通信媒体を介して主要なまたはマスターＩＲＤ132に結合されることができる。
【００５０】
図５の転送モジュール412へ戻ると、ＣＰキーは記憶され記憶装置またはネットワーク530から検索されるデータを暗号化し、および解読するために解読素子526と暗号化素子528により使用される。
【００５１】
本発明の１特徴は、条件付アクセスモジュール406とＩＲＤ132とのペアリングを可能にし、したがって任意の条件付アクセスモジュール406が任意のＩＲＤ132と共に使用されることを阻止する。
【００５２】
制御センタ102は所望されるときペアリングキー（ＰＫ）を変更することを選択できる。これは以下説明するように、セキュリティの予防措置としてランダムに行われるかＩＲＤ132を使用するユーザの権利を取消すようにスケジュールされることができる。
【００５３】
［対にされたおよび対にされていない動作の制御］  
著作権の侵害を防止するために、秘密保護キー（例えばペアリングキーＰＫ）の使用によりＣＡＭ406が強力にＩＲＤ132に対にされるセキュリティシステムおよび方法について説明した。さらに前述したように、ペアリングキーはサービスをもはや許可されていない受信機の動作を取消すために随時変更されることができる。本発明は古い世代のペアリングキーを使用しているさらに対にされた動作を阻止するために特定の世代のペアリングキーを強化する手段および装置を開示している。本発明はまたペアリングキーの世代間の変位をしながら全てのＩＲＤ132が機能的であることを確実にするために多数の世代のペアリングキーが使用されることを選択的に可能にするために強力なペアリングの強化を制御する手段および装置を開示している。
【００５４】
ある状態下では、ＣＡＭ406とＩＲＤ132が対にされずにまたは弱く対にされて共に使用されることを可能にすることが望ましい。例えば、プロモーションチャンネル（他のチャンネルで利用可能なメディアプログラムを示すプロモーションマテリアルを提供するチャンネル）は典型的に、ＣＡＭ406とＩＲＤ132が付勢される前にスクランブルされなければならない。前述の進歩したセキュリティ特徴を有するＩＲＤ132が、このような特性をサポートするＣＡＭ406が利用可能になる前に製造され分配されることも可能である。このような場合、弱いペアリングの受け継がれた形態が使用され、そこではＣＷは秘密保護が少ない形態の暗号化またはペアリングキーを使用してＣＡＭ406により暗号化され、ＩＲＤ132ソフトウェアはＣＷを解読する。転送モジュール412とセキュリティモジュール508の見通しから、対になっていないおよび弱く対にされている（受け継がれた）モードは同一であり、それはＩＲＤ132ソフトウェアが必要なＣＷを得て、それを解読して転送モジュール412へロードするためである。
【００５５】
ＣＡＭ406とＩＲＤ132が強力に対にされているか、弱く対にされているか、または対にされないかを示し制御する能力は制御センタ102に与えられている。制御センタ102は強力なＣＡＭ−ＩＲＤペアリングが制御ワード（ＣＷ）に対して必要とされるか否かについてＩＲＤ132ソフトウェアおよび／または（ネットワーク上またはチャンネル毎のベースで）ＣＡＭに通報するために無線（例えばリンク116および118を介して）または地上リンク（例えばＰＳＴＮまたは類似のリンク120を介して）情報の送信を使用する。
【００５６】
このようなペアリング情報は、ペアリングが必要とされるか否か、強力なペアリングが必要とされるか否か、強力なペアリングが強化されるか否か、強力なペアリングキーの世代のインデックスかを示すためＣＷＰでフラグおよびフィルタの形態を取る。１実施形態では、これらのフラグおよびフィールドはＩＲＤ132を目的地とするＣＷＰのセクションと、ＣＡＭ406を目的地とするＣＷＰのセクションで複製され、別の実施形態では、この情報はＩＲＤ132にのみ転送され、その後所望の動作モードはＩＲＤ132によりＣＡＭ406へ伝送され、さらに別の実施形態ではＣＡＭ406はＣＡＭ406に単独に転送されるならば、ＩＲＤ132へこの情報を伝送してもよい。必要とされるペアリングモードの選択に加えて、この情報はまた状態が満たされないならば（例えば必要なペアリングキー世代が受信されないならば）オンスクリーンエラーメッセージをトリガーするためにＣＡＭ406またはＩＲＤ132によっても使用される。
【００５７】
［対にされたおよび対にされていない動作の強化］  
対にされていないか、弱くまたは強く対にされることが必要とされるか、および使用するペアリングキーがどれかを示す情報の転送について前述した。以下、強化された状態が侵害されたならばメディア内容が不正確に解読されることを確実にすることによりこれらのモードを選択的に強化する手段および装置を説明する。その強化はＣＷおよびＰＫに埋設されている強化フィールドに基づいて、転送モジュール412へ転送する前にＣＷを選択的に変更することによりセキュリティモジュール508において実行される。
【００５８】
強化フィールドはヘッドエンドにおけるキー生成プロセス中に挿入される。この挿入プロセスは制御センタ102により管理され制御される。
【００５９】
先のセクションで示唆したように、制御情報により示されるペアリングモードは所望の動作シナリオに応じて強化されてもよく、強化されなくてもよい。強化がトリガーされないとき、フレキシブル性が動作モードで許容され、それにより過剰なカスタマサービスに影響せずに動作の転移を可能にする。強化がトリガーされるとき、強力なペアリングキーの特有の世代が必要とされる。ＣＷ変更がセキュリティモジュール412により行われるので、強力なペアリングはＩＲＤソフトウェアが信号の著作権侵害を容易にしようとするために変更されている極端な場合でさえ強化される。
【００６０】
図６はメディア暗号化キーまたはＣＷ536の構造の１実施形態を示す図である。ＣＷ536は第１の部分602と第２（例えばペアリング）部分604を具備し、これは強力なペアリングが強化されるか否か（例えばＣＷ600に関連するメディアプログラムが適切な条件付アクセスモジュール406および適切な世代のペアリングキー（ＰＫ）516と対にされている受信機132によってのみ観察可能であるか否か）をトリガーするために使用されることができる。
【００６１】
図７はペアリングキー（ＰＫ）516の構造の１実施形態を示している図である。ペアリングキー（ＰＫ）516は第１の部分702と第２の部分704を含んでいる。１実施形態では第１の部分はペアリングエポック（ＰＥ）702であり、第２の部分はペアリングマスク（ＰＭ）704であり、この両者についてさらに以下説明する。
【００６２】
図８は、ＣＡＭ406とＩＲＤ132との間のペアリングを選択的に強化するために実行される例示的なステップを示しているフローチャートである。ペアリングキー516と暗号化されたペアリングキーを含む暗号化されたメッセージはブロック802と804で示されているように、ビデオ分配システム100のエレメントにより送信され、受信機132により受信される。暗号化されたメッセージはブロック806と808に示されているように、ペアリングキー516を生成するためにＣＡＭ406により解読され、ペアリングキー516は受信機キー532にしたがって暗号化され、条件付アクセスモジュールに記憶される（808）。１実施形態では、メッセージはＣＡＭ406によりＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化される。ペアリングキーの暗号化されたバージョンはその後、ＩＲＤ132中のセキュリティモジュール508に送信される。セキュリティモジュール508は受信機キー532を使用して、暗号化されたペアリングキー516を解読し、セキュリティモジュール508中の秘密保護メモリ512にペアリングキー516を記憶する。
【００６３】
図９Ａは、ＣＡＭ406とＩＲＤ132間の対にされていない動作を選択的に可能にするために実行される（セキュリティモジュールの対にされていないモードが選択されている）例示的なステップを示しているフローチャートである。ビデオ分配システム100のエレメントはブロック902に示されているように、（ＩＲＤチューナ410および関連するコンポーネントを介して）暗号化されたＣＷ536をＣＡＭ406へ送信する。ブロック904に示されているように、ＣＡＭ406はその後、Ｉ／Ｏ判読不能アルゴリズムを使用して暗号化されたＣＷ536を解読する。解読されたＣＷ536はブロック908および910に示されているように、ＣＡＭ406から送信され、セキュリティモジュール508で受信される。
【００６４】
ブロック914で、ＣＷ536の第２の部分604が検査される。第２の部分604が第１の値（即ち強力なペアリングを示す値が強化されず、全てのＩＲＤ132がメディアプログラムを受信すべきであるように対にされていない動作が許容可能であることを示す値）であるならば、ＣＷ536は（直接に転送モジュールで受信される）メディアプログラムが解読され観察されることを許容するためにＤＭＡを介してセキュリティモジュール512から転送モジュール412へ与えられる。これはブロック916と918に示されている。第２の部分604が第２の値（即ち強力なペアリングが強化され、それ故リクエストされた対にされていない動作が許容されないことを示す値）であるならば、ＣＷ536はブロック920に示されているように変更される。ＣＷ536は第２の値から第１の値（例えば０）或いは別の値へ第２の部分604の値を変更することによって変化される。ブロック922では、変更されたＣＷ536はセキュリティモジュール508から転送モジュール412へ与えられる。通常、ＣＷ536を転送モジュール412へ与えることは転送モジュール412がメディア部分を解読することを可能にするが、変更により、メディア部分は適切に解読されず、メディアプログラムは観察されることができない。本発明の１実施形態では、特定のＣＷはメディアプログラムの一部分のみに関連され、幾つかのＣＷがメディアプログラム全体を解読するために必要とされる。例えば、ＣＷは２０秒毎にまたは別の頻度で変更できる。
【００６５】
図９Ａに示されている実施形態では、セキュリティモジュール580が暗号化されていないＣＷ536を処理し、第２の部分604は第１の値（対にされていないか弱く対にされたモードで動作するチャンネル）に設定されるとき、ＣＷ536は単に転送モジュール412により使用されるために出力レジスタへ与えられる。しかしながらペアリングが必要とされるときには制御センタ102はＣＷ536の第２の部分604を異なる値に設定する。その値が図９Ａのブロック920の動作により異なる値に変更されるので、結果的なＣＷ536はメディアプログラムを解読せず、対にされていない（許可されていない）ＣＡＭ406または妥協されたＩＲＤ132ソフトウェアによる強力なペアリングをバイパスする試みは成功しない。
【００６６】
図９ＢはＣＡＭ406とＩＲＤ132との間の特定のペアリングを選択的に強化するために行われる例示的なステップを説明しているフローチャートである。この実施形態は加入者のＣＡＭ406とＩＲＤ132が対にされるときに適用するが、対にされたＣＡＭ／ＩＲＤ  406／132の組合わせのサブセットだけがメディアプログラムを復号することを許容される。
【００６７】
ビデオ分配システム100のエレメントはブロック902に示されているように、（ＩＲＤチューナ410および関連するコンポーネントを介して）暗号化されたＣＷ536をＣＡＭ406に送信する。ブロック904に示されているように、ＣＡＭ406はその後Ｉ／Ｏ判別不能アルゴリズムを使用して暗号化されたＣＷ536を解読する。
【００６８】
このモードでは、セキュリティモジュールの強力な対にされたモードが選択され、ブロック904、908に示されているように、解読されたＣＷ536はＣＡＭ406から送信される前にペアリングキー516によって暗号化される。暗号化されたＣＷ536はその後ブロック910に示されているように、セキュリティモジュール508で受信される。秘密保護メモリ512に記憶されているペアリングキー516を使用して、セキュリティモジュールは暗号化されたＣＷ536を解読する。このステップはセキュリティモジュール508とＣＡＭ406が強力に対にされ、即ち共通のＰＫ516を共有する場合のみ可能であることに注意すべきである。
【００６９】
ブロック914で、ＣＷ536の第２の部分604が検査される。もしも第２の部分604が第１の値（例えば強力なペアリングを示す値が強化されず、全ての強力に対にされたＩＲＤ132がメディアプログラムを受信すべきであることを示す値）であるならば、ＣＷ536は（直接に転送モジュールで受信される）メディアプログラムが解読され観察されることを許容するためＤＭＡを介してセキュリティモジュール512から転送モジュール412へ与えられる。これはブロック916および918に示されている。もしも第２の部分604が第２の値（即ち強力なペアリングの強化と、強力に対にされた132のサブセットだけがメディアプログラムを受信すべきであることを示す値）であるならば、ＣＷ536はブロック921−924に示されているようにペアリングキーにしたがって少なくとも部分的に変更され、変更されたＣＷ536はセキュリティモジュール508から転送モジュール412へ与えられ、メディア部分が解読されることを可能にする。本発明の１実施形態では、特定のＣＷはメディアプログラムの一部分だけに関連され、幾つかのＣＷはメディアプログラム全体を解読することを必要とされる。例えば、ＣＷは２０秒毎にまたは別の頻度で変更できる。
【００７０】
１実施形態では、転送モジュール412はセキュリティモジュール508を除いて直接（記憶装置520の）ＣＷレジスタへ書き込まれることができるモジュールがＩＲＤ132にないように構成される。それ故、強力なペアリングが実行されてもされなくても、全てのＣＷ536はセキュリティモジュール508からでなければならない。ＣＷ536の第２の部分604は強力なペアリングフラグ（ＳＰＦ）として構成される。
【００７１】
図１０は、図９Ｂのブロック920で示されているように、ＣＷが変更される態様の１実施形態を説明しているフローチャートである。この実施形態ではＣＷの第１の部分はペアリングキー512の第１の部分702の少なくとも１つのサブセットによって変更され、ここで変更されるサブセットはペアリングキー512の第２の部分704にしたがって決定される。
【００７２】
図９Ｂに示されている実施形態（強力なペアリング）では、セキュリティモジュール580がＣＷ536を処理し、第２の部分604が第１の値（対にされていないか弱く対にされたモードまたは任意選択的なペアリングキーと強力に対にされて動作するチャンネル）に設定されるとき、ＣＷ536は単に転送モジュール412により使用されるために出力レジスタへ与えられ、メディアプログラムはその後解読される。しかしながら強力なペアリングが特定のメディアプログラムに対して必要とされるとき、制御センタ102は制御ワードの第２の部分を第２の値に設定し、ＣＷ536の第１の部分602をペアリングキーＰＫから決定された異なる値に設定する。ＣＷ536が図９Ｂのブロック921の動作により、制御センタにより予測される値とは異なる値に変更される場合には、結果的なＣＷ536はメディアプログラムを解読せず、許可されていないＣＡＭ406または妥協されたＩＲＤ132ソフトウェアによる強力なペアリングをバイパスする試みは成功しない。
【００７３】
さらに、ペアリングキーＰＫの値が適切な値ではない（例えば特定のプログラムマテリアルを観察するための時間経過後のペアリングキーまたは誤ったペアリングキー）ならば、変更されたＣＷ536はメディア部分を解読するために適切な値ではない。
【００７４】
図１１は、ネットワークベースのペアリングキーを更新するために行われる例示的なステップを示しているフローチャートである。ブロック1102および1104で示されているように、インクリメントされたまたは変更されたエポックを有する第２のペアリングキーが受信された後、少なくともＣＷキー536の一部がペアリングエポックの少なくとも一部と置換される。前述したように、置換または変更されるべきＣＷ536の部分はペアリングマスク704から決定される。本発明の１実施形態では、ＣＷ536の第１の部分602はＣＷ536の第１のバイトであり、ペアリングキー516の第１の部分702はペアリングエポック（ＰＥ）であり、ペアリングキー516の第２の部分704はペアリングマスク（ＰＭ）704である。
【００７５】
強力なペアリングはＣＷ536の許可されていない挿入を防止することを意図している。ＣＡＭ406は制御センタ102による共通のペアリングキー（ＰＫ）516の転送によりＩＲＤ132と動作するために許可される。ＣＡＭ406が妥協されるようになる可能性が存在し、したがってペアリングキー516を妥協するように露出する。このような露出からのダメージを制限するために、制御センタ102はペアリングキー516を変更できる。これはセキュリティ予防措置または取消し手順として、随時実行されることができる。ペアリングキーは個々のベース（例えば加入者が消勢されるとき）および／またはネットワーク全体のベース（例えば妥協されたＣＡＭ406の世代が完全に置換された後）に取消される。
【００７６】
新しいペアリングキー516は衛星108を介してまたはコールバック中にＩＲＤ132へ転送されることができ、無線の信号は新しいペアリングキー516がインストールされなければならないときを特定する。信頼されたＩＲＤ132ソフトウェアの依存を減少するために、セキュリティモジュール508は適切な強力なペアリングキー516が使用されることを確実にするために使用される。これは以下説明するように行われることができる。
【００７７】
ペアリングキー516の第１の部分702はネットワーク全体のペアリングエポック（ＰＥ）を特定する。エポックが進行する（次にスケジュールされた更新の時間であることを示す）とき、ネットワークの幾つかまたは全てのペアリングキーは変更される。
【００７８】
ペアリングキー516の第２の部分704はペアリングマスク（ＰＭ）を特定する。ペアリングマスクのバイトはＣＷ536の第１の部分702のどのビットがＰＥの対応するビットにより置換されるべきかを示す。この動作はペアリングエポックマスク機能（ＰＥＭＦ）と呼ばれる。
【００７９】
１実施形態では、ペアリングキー516の残りのバイト706はランダムであり、ペアリングキー516全体は、１）ＩＲＤ132とＣＡＭ406へ転送されるために暗号化され、２）ＣＷを暗号化するために使用される。
【００８０】
セキュリティモジュール508がペアリングキー516を使用して暗号化されたＣＷ536を解読した後、セキュリティモジュール508はＣＷ536（即ちＳＰＦ）の第２の部分704の値をチェックする。ＳＰＦビットが第１の値に設定されるならば、解読されたＣＷ536は変更されていない転送モジュール412により使用されるために出力レジスタに与えられる。ＳＰＦビットが別の値に設定されるならば、セキュリティモジュール508は出力レジスタ中に結果的なＣＷを与える前にＣＷ536の第１の部分702へＰＥＭＦを適用する。
【００８１】
強力なペアリングがあるチャンネルで必要とされるとき、制御センタ102によりスクランブルされるのに使用される応用可能なＣＷ536は先に特定したように第１の部分702を有し、即ちＰＥＭＦはＣＷ536の第２の部分が第２の値に設定されるときにはいつでも適用される。
【００８２】
著作権侵害のＣＡＭ406または妥協されたＩＲＤ132ソフトウェアによる、以前のエポックからのペアリングキー536を使用することによる強力なペアリングをバイパスしようとする試みはＣＷ536の第２の部分604（例えばＳＰＦビット）が１に等しい時にはいつでも不正確なデスクランブルを発生する。
【００８３】
強力なペアリングフラグ（ＳＰＦ）は強力なペアリングが強化されるか否かを制御する方法を提供する。ペアリングが必要とされないチャンネル（例えばプロモーションマテリアルを有するチャンネル）では、ＳＰＦは第１の値に設定される。強力なペアリングが必要とされるチャンネルでは、ＳＰＦは第２の値に設定されることができ、したがって強力なペアリングが強化されることを確実にする。ＳＰＦはペアリングキーの世代間の転移中、または強力なペアリングをサポートするＩＲＤ132が最初に紹介されるとき、全てのチャンネルで第１の値に保持される（したがってこのような期間のアクセスを確実にする）。
【００８４】
ＰＥＭＦはＩＲＤ132ソフトウェアが妥協される場合に、強力なペアリングを強化するためにペアリングキーエポックをＣＷ536へ結付けるフレキシブルな方法である。これはＣＷ536に結付けられたＰＥ702のビットの数と、結果的なＣＷ536の暗号のエントロピーとの間の妥協を可能にする。ベースラインの動作モードの１例では、ＰＭ704は最初または最後のＮビットセットを有してもよく、ＰＥ704は２Ｎ値の範囲を有する。ベースラインＰＥＭＦが適用されるとき、ＣＷ暗号エントロピーはＳＰＦとＰＥＭＦを含むことにより低い値に減少される。この動作モードはＣＷ536の暗号強度を減少し、ＣＷが頻繁に変更されると、ＣＷ536における効率的な暗号アタックは非常に可能性が少ない。永久にＣＷ暗号エントロピーを減少することは賢明ではない。ＰＥＭＦはＰＭ704のビット数を変更することによりＣＷエントロピーが任意の時に増加されることを可能にする。これはＰＫ516の変更により実現される。これが生じるとき、既に発せられているペアリングキーエポック数に基づいて、残りのＰＫエポック数は対応して減少される（ＰＥＭＦが適用されている現在のＣＷ536が全ての先のＰＫ世代が露出されているときでさえもエミュレートされることができないならば、強力なペアリングは任意のエポックでのみ効率的である。）。
【００８５】
強力なペアリング強化とＣＷ暗号エントロピーとの間の妥協の限界では、ランダムＳＰＦビットでＰＭ＝０×００を有するＰＫ516は強力なペアリングを強化する能力を永久的に失うことを犠牲にしてフルＣＷ暗号エントロピーを回復する。これはベースラインＰＭＥＦの対極であり、これは暗号エントロピーが強力なペアリングの強化よりも非常に重要になる場合に最後の手段としてのみ行われることを必要とする。
【００８６】
ＳＰＦのデューティサイクルは強力なペアリング強化とＣＷ暗号エントロピーとの間の妥協に対する第２のレベルのフレキシブル性を与える。前述したように、最初にＳＰＦは暗号エントロピーの１つのビットだけが失われるように第１の値に設定される。前述のベースラインの説明では、強力なペアリングがＰＭのＮビットで強化されるとき、暗号エントロピーはＳＰＦビットを第２の値へ設定することによってＮ＋１ビットだけ減少される。妥協の両者の限界の利点を維持するための簡単な動作機構はＳＰＦが強力なペアリングが必要とされるチャンネルでランダムに変化することを可能にすることである。その後、各キー期間に、結果的なＣＷ536は交互に変化するＳＰＦ値を有し、キー期間の所望の割合は強力なペアリングを強化するために適用されるＰＥＭＦを有し、キー期間の別の割合では、ＣＷはほぼフルの暗号エントロピーを有する。これらのセキュリティモード間で異なるデューティサイクルが所望されるならば、制御センタ102および関連するエレメントは適切にＳＰＦ値の割合をバイアスできる。受け継がれたＩＲＤ132動作では、ＣＡＭ406は制御センタ102でＣＷ536の世代を複製する。
【００８７】
［結論］  
本発明の好ましい実施形態の前述の説明は例示および説明の目的で行われた。本発明をここで説明した正確な形態に対して徹底的またはそれに限定することを意図していない。多数の変形および変化が前述の考察を考慮して可能である。本発明の技術的範囲はこの詳細な説明によって限定されるものではなく、特許請求の範囲により限定されることが意図される。前述の記載、例、データは本発明の構造の製造および使用について完全な説明を与えている。本発明の多数の実施形態は本発明の技術的範囲を逸脱せずに行われることができるので、本発明は特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
2010193472.tif 000003
【図２】
2010193472.tif 000004
【図３】
2010193472.tif 000005
【図４】
2010193472.tif 000006
【図５】
2010193472.tif 000007
【図６】
2010193472.tif 000008
【図７】
2010193472.tif 000009
【図８】
2010193472.tif 000010
【図９Ａ】
2010193472.tif 000011
【図９Ｂ】
2010193472.tif 000012
【図１０】
2010193472.tif 000013
【図１１】
2010193472.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成22年4月15日(2010.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機と、条件付アクセスモジュールに通信可能に接続された受信機と、を含むシステムにおいて、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとのペアリングを強化する方法であって、
メディアプログラムはメディア暗号化キーに従って暗号化され、前記メディア暗号化キーは、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記メディアプログラムに対して強化されていない場合に第１の値を有する部分であって、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記メディアプログラムに対して強化されている場合に第２の値を有する部分、を備えており、
暗号化されたメディアプログラムと、暗号化されたメディア暗号化キーとを、前記条件付アクセスモジュールにおいて受信するステップと、
前記暗号化されたメディア暗号化キーを前記条件付アクセスモジュールにおいて解読するステップと、
前記部分が、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記関連するメディアプログラムに対して強化されていないことを示す前記第１の値を有する場合に、前記解読されたメディア暗号化キーを、再び暗号化することなく、前記条件付アクセスモジュールから前記受信機に送信するステップと、
前記部分が、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記メディアプログラムに対して強化されていることを示す、前記第１の値以外の値を有する場合に、前記メディア暗号化キーをペアリングキーにしたがって再び暗号化して、前記再び暗号化されたメディア暗号化キーを前記受信機に送信するステップと、
前記メディア暗号化キーを再び暗号化して、前記メディア暗号化キーを生成した場合に、前記再び暗号化されたメディア暗号化キーを前記ペアリングキーにしたがって前記受信機において解読するステップと、
前記メディア暗号化キーの前記部分が第１の値を含む場合に、前記メディア暗号化プログラムを解読するのに使用する前記メディア暗号化キーを提供するステップと、
前記メディア暗号化キーの前記部分が第２の値である場合に、前記メディア暗号化キーの前記部分を、前記第２の値以外の値に変更して、前記暗号化されたメディアプログラムを解読するのに使用する前記変更されたメディア暗号化キーを提供するステップと、
を具備する、方法。
【請求項２】
前記部分はフラグである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第２の値以外の値は、前記第１の値である請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記メディア暗号化キーと前記変更されたメディア暗号化キーとはセキュリティモジュールに提供され、
前記メディアプログラムは、メモリキャッシュを有する転送モジュールで解読され、
前記メディア暗号化キーと前記変更されたメディア暗号化キーとは、前記メモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみ前記セキュリティモジュールから前記転送モジュールへ与えられる請求項１記載の方法。
【請求項５】
メディアプログラムはメディア暗号化キーに従って暗号化され、前記メディア暗号化キーは、受信機と条件付アクセスモジュールとのペアリングが前記メディアプログラムに対して強化されていない場合に第１の値を有する部分であって、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記メディアプログラムに対して強化されている場合に第２の値を有する部分、を備えており、
暗号化されたメディアプログラムと、暗号化されたメディア暗号化キーとを、前記条件付アクセスモジュールにおいて受信する、チューナと、
前記受信機に差し込み及び取り外し可能な、条件付アクセスモジュールであって、前記暗号化されたメディア暗号化キーを解読して、前記部分が、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記関連するメディアプログラムに対して強化されていないことを示す前記第１の値を有する場合に、前記解読されたメディア暗号化キーを、再び暗号化することなく、前記条件付アクセスモジュールから前記受信機に送信し、前記部分が、前記受信機と前記条件付アクセスモジュールとの前記ペアリングが前記メディアプログラムに対して強化されていることを示す、前記第１の値以外の値を有する場合に、前記メディア暗号化キーをペアリングキーにしたがって再び暗号化して、前記再び暗号化されたメディア暗号化キーを前記受信機に送信する、条件付アクセスモジュールと、
前記メディア暗号化キーを再び暗号化して、前記メディア暗号化キーを生成した場合に、前記再び暗号化されたメディア暗号化キーを前記ペアリングキーにしたがって前記受信機において解読して、前記メディア暗号化キーの前記部分が第１の値を含む場合に、前記メディア暗号化プログラムを解読するのに使用する前記メディア暗号化キーを提供し、前記メディア暗号化キーの前記部分が第２の値である場合に、前記メディア暗号化キーの前記部分を、前記第２の値以外の値に変更して、前記暗号化されたメディアプログラムを解読するのに使用する前記変更されたメディア暗号化キーを提供する、セキュリティモジュールと、
を具備する、受信機。
【請求項６】
前記部分はフラグである請求項５記載の受信機。
【請求項７】
前記第２の値以外の値は、前記第１の値である請求項５記載の受信機。
【請求項８】
前記メディア暗号化キーと前記変更されたメディア暗号化キーとは、メモリキャッシュへの直接メモリアクセスによってのみ前記セキュリティモジュールから転送モジュールへ与えられる請求項５記載の受信機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ビデオチャンネルはビデオマテリアルのプログラムソース200A−200C（以後、集合的にビデオソース200と呼ぶ）により与えられる。各ビデオプログラムソース200からのデータはエンコーダ202A−202C（以後、集合的にエンコーダ202と呼ぶ）に与えられる。各エンコーダは制御装置216からプレゼンテーションタイムスタンプ（ＰＴＳ）を受ける。ＰＴＳはビデオ情報が符号化および復号化後にオーディオ情報と適切に同期されることを確実にするために使用されるラップアラウンド二進タイムスタンプである。ＰＴＳタイムスタンプはＭＰＥＧ符号化データの各１フレームで送信される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
図３のＡは代表的なデータストリームの図である。第１のパケットセグメント302はビデオチャンネル１からの情報（例えば第１のビデオプログラムソース200Aから来るデータ）を含んでいる。次のパケットセグメント304は例えばコンピュータデータソース206から得られたコンピュータデータ情報を含んでいる。
次のパケットセグメント306はビデオチャンネル５から（ビデオプログラムソース200の１つから）の情報を含み、次のパケットセグメントはビデオチャンネル１からの（再度第１のビデオプログラムソース200Aから来る）情報を含んでいる。それ故、データストリームは制御装置216により決定される順番でデータソースの任意の１つからの一連のパケットを含んでいる。データストリームは暗号化モジュール218により暗号化され、（典型的にＱＰＳＫ変調方式を使用して）変調器220により変調され、送信機222へ与えられ、その送信機は変調されたデータストリームをアンテナ106を介して衛星へ周波数帯域幅で放送する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
一般的に、ＰＰＶサービスはオペレータが補助するペイ・パー・ビュー（ＯＰＰＶ）およびインパルスペイ・パー・ビュー（ＩＰＰＶ）サービスを含むことができる。ＯＰＰＶサービスをリクエストするとき、加入者110は特定のメディアプログラムへアクセスすることを望んでいることを予め決めておかなければならない。加入者110はその後、制御センタ102のようなエンティティを呼び、メディアプログラムへのアクセスをリクエストする。インパルスペイ・パー・ビューサービス（ＩＰＰＶ）をリクエストするとき、加入者110はプログラムガイドを観察しながら所望のメディアプログラムに関連する視聴者チャンネル上でカーソルを移動し、“エンター”を選択する。（例えばチャンネルロックアウト、レーティング限度、購入限度のチェックにより）ＰＰＶプログラムを購入する決定および権利が確認された後、購入情報パーセル（ＰＩＰ）が受信され、将来使用するため（以下さらに詳細に説明する）加入者の条件付アクセスモジュール406中に記憶される。条件付アクセスモジュール406はＣＷＰとＰＩＰの情報を関連付け、加入者110がメディアプログラムへのアクセスを与えられることを確認し、メディアプログラムを解読するようにＣＷＰを伴ってＰＩＰを使用する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
一度、メディアプログラムが解読されると、これらは適切であるようにＭＰＥＧまたはＪＰＥＧ標準にしたがってメディアプログラムデータを復号するソースデコーダ416に与えられる。復号されたメディアプログラムはその後、（必要ならば）Ｄ／Ａ変換器に与えられ、テレビジョン、オーディオシステム、コンピュータ、またはハードドライブ等のメディア記憶装置等のようなメディアプログラムプレゼンテーション装置を含むことができる外部インターフェース404に与えられる。ソースデコーダ416はこれらの機能を行うために通信により結合されているＲＡＭ418を使用する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図８は、ＣＡＭ406とＩＲＤ132との間のペアリングを選択的に強化するために実行される例示的なステップを示しているフローチャートである。ペアリングキー516と暗号化されたペアリングキーを含むメッセージはブロック802と804で示されているように、ビデオ分配システム100のエレメントにより送信され、受信機132により受信される。暗号化されたメッセージはブロック806と808に示されているように、ＣＡＭ406において解読され、ペアリングキー516と、受信機キー514にしたがって暗号化されたペアリングキー516とを生成し、条件付アクセスモジュールに記憶される（808）。１実施形態では、メッセージはＣＡＭ406によりＩ／Ｏ判読不能アルゴリズムにしたがって暗号化される。ペアリングキーの暗号化されたバージョンはその後、ＩＲＤ132中のセキュリティモジュール508に送信される。セキュリティモジュール508は受信機キー514を使用して、暗号化されたペアリングキー516を解読し、セキュリティモジュール508中の秘密保護メモリ512にペアリングキー516を記憶する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
ブロック914で、ＣＷ536の第２の部分604が検査される。第２の部分604が第１の値（即ち強力なペアリングを示す値が強化されず、全てのＩＲＤ132がメディアプログラムを受信すべきであるように対にされていない動作が許容可能であることを示す値）であるならば、ＣＷ536は（直接に転送モジュールで受信される）メディアプログラムが解読され観察されることを許容するためにＤＭＡを介してセキュリティモジュール508から転送モジュール412へ与えられる。これはブロック916と918に示されている。第２の部分604が第２の値（即ち強力なペアリングが強化され、それ故リクエストされた対にされていない動作が許容されないことを示す値）であるならば、ＣＷ536はブロック920に示されているように変更される。ＣＷ536は第２の値から第１の値（例えば０）或いは別の値へ第２の部分604の値を変更することによって変化される。ブロック922では、変更されたＣＷ536はセキュリティモジュール508から転送モジュール412へ与えられる。通常、ＣＷ536を転送モジュール412へ与えることは転送モジュール412がメディア部分を解読することを可能にするが、変更により、メディア部分は適切に解読されず、メディアプログラムは観察されることができない。本発明の１実施形態では、特定のＣＷはメディアプログラムの一部分のみに関連され、幾つかのＣＷがメディアプログラム全体を解読するために必要とされる。例えば、ＣＷは２０秒毎にまたは別の頻度で変更できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７１】
図１０は、図９Ａのブロック920で示されているように、ＣＷが変更される態様の１実施形態を説明しているフローチャートである。この実施形態ではＣＷの第１の部分はペアリングキー516の第１の部分702の少なくとも１つのサブセットによって変更され、ここで変更されるサブセットはペアリングキー516の第２の部分704にしたがって決定される。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
図１１は、ネットワークベースのペアリングキーを更新するために行われる例示的なステップを示しているフローチャートである。ブロック1102および1104で示されているように、インクリメントされたまたは変更されたエポックを有する第２のペアリングキーが受信された後、少なくともＣＷ536の一部がペアリングエポック702の少なくとも一部と置換される。前述したように、置換または変更されるべきＣＷ536の部分はペアリングマスク704から決定される。本発明の１実施形態では、ＣＷ536の第１の部分602はＣＷ536の第１のバイトであり、ペアリングキー516の第１の部分702はペアリングエポック（ＰＥ）702であり、ペアリングキー516の第２の部分704はペアリングマスク（ＰＭ）704である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
セキュリティモジュール508がペアリングキー516を使用して暗号化されたＣＷ536を解読した後、セキュリティモジュール508はＣＷ536（即ちＳＰＦ）の第２の部分604の値をチェックする。ＳＰＦビットが第１の値に設定されるならば、解読されたＣＷ536は変更されずに、転送モジュール412により使用されるために出力レジスタに与えられる。ＳＰＦビットが別の値に設定されるならば、セキュリティモジュール508は出力レジスタ中に結果的なＣＷを与える前にＣＷ536の第１の部分602へＰＥＭＦを適用する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
強力なペアリングがあるチャンネルで必要とされるとき、制御センタ102によりスクランブルされるのに使用される応用可能なＣＷ536は先に特定したように第１の部分602を有し、即ちＰＥＭＦはＣＷ536の第２の部分が第２の値に設定されるときにはいつでも適用される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
著作権侵害のＣＡＭ406または妥協されたＩＲＤ132ソフトウェアによる、以前のエポックからのペアリングキー516を使用することによる強力なペアリングをバイパスしようとする試みはＣＷ536の第２の部分604（例えばＳＰＦビット）が１に等しい時にはいつでも不正確なデスクランブルを発生する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９Ａ】
2010193472.tif 000015
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９Ｂ】
2010193472.tif 000016
【外国語明細書】
2010193472000001.pdf