(57)【要約】      （修正有） 【課題】データストリームのコピープロテクトを保証する。【解決手段】送信装置から受信装置へのデータ・ストリーム転送を保護する方法において、送信装置がネットワーク内の入力ノードに接続され、受信装置がネットワークの出力ノードに接続され、ａ）出力ノードを経由してデータ・ストリームを受信装置に伝送するステップと、ｂ）クリア（すなわち、暗号化されていない）形式でのデータ・ストリームの伝送または伝送の維持に出力ノードの認証が必要であることを、入力ノードが出力ノードに通知するステップと、ｃ）前記出力ノードから送信された１つの認証要求を前記入力ノードが受信するステップと、ｄ）データ・ストリームの宛先ノードである出力ノードを入力ノードが認証するステップと、ｅ）認証された出力ノードにのみデータ・ストリームをクリア形式で伝送し、他の出力ノードへのデータ・ストリームの伝送を停止するステップとを含む。【選択図】  図１Ａ
2006087079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノードを含むネットワークを経由して、入力ノードに接続された送信装置から、それぞれが出力ノードに接続された少なくとも１つの受信装置へのデータの転送を保護する方法であって、
ａ）関連付けられた出力ノードを経由して前記データを前記受信装置に伝送するステップと、
ｂ）クリア形式での前記データの伝送または伝送の維持に前記出力ノードの認証が必要であることを、前記入力ノードが前記出力ノードに通知するステップと、
ｃ）前記出力ノードの少なくとも１つから送信された少なくとも１つの認証要求を前記入力ノードが受信するステップと、
ｄ）前記データの宛先ノードである前記出力ノードを前記入力ノードが認証するステップと、
ｅ）前記認証された出力ノードに前記データをクリア形式で伝送し、その他の前記出力ノードへの前記データの伝送を停止するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記ステップａ）で送信される前記データが、第１の鍵で暗号化されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信装置が、前記データの暗号化を実行することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記入力ノードが、前記データの暗号化を実行することを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ステップａ）での前記データの伝送が、前記入力ノードと前記出力ノードとの間でクリア形式で行われることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記送信装置が、第１の鍵で前記データの事前暗号化を実行することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１の鍵を取得し、前記データを復号化して前記出力ノードにクリア送信するために、前記送信装置を用いて前記入力ノードを認証する第２のステップを更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記出力ノードを認証するステップが、
前記データの宛先ノードである出力ノードの数Ｎ１を決定するステップと、
前記入力ノードに受信され、前記出力ノードから送信されるクリア送信要求の数Ｎ２を決定するステップと、
前記数Ｎ１と前記数Ｎ２とが等しい場合に前記出力ノードを認証するステップとを含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記数Ｎ２を決定する前記ステップが、所定の継続時間を有するタイムアウト期間の終了時点での実際に受信されたクリア送信要求の数をカウントすることによって実行されることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記クリア送信要求が、前記受信装置が前記データにアクセスするための許可のレベルを定量化した情報の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記出力ノードが認証されない場合に、前記入力ノードがその他のノードに、認証が失敗したことの通知を送信することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
１）前記出力ノードによって受信された前記データを、前記出力ノードに適切な第２の鍵で暗号化するステップと、
２）前記暗号化されたデータを前記出力ノードが前記受信装置に伝送するステップと、
３）前記第２の鍵を取得するために、前記出力ノードで前記受信装置を認証するステップと、
４）前記受信装置が前記第２の鍵で前記データを復号化するステップとを更に含むことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
コンピュータで実行されたときに、請求項１から１２のいずれか１項に記載の保護方法のステップを実行するプログラム・コード命令を含むことを特徴とするコンピュータ・プログラム製品。
【請求項１４】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の保護方法を実施するように構成されたコンピュータ・プログラム用の命令を含み、該プログラムがコンピュータで実行されるときに、コンピュータ・システムによる読み取りが可能であり、その全体または一部が移動可能であることを特徴とする情報記憶手段。
【請求項１５】
複数のノードを含むネットワークを経由する、送信装置から少なくとも１つの受信装置への、保護されたデータ転送に関与する入力ノードであって、前記送信装置は前記入力ノードに接続され、前記受信装置はそれぞれが出力ノードに接続され、
ａ）関連付けられた出力ノードを経由して前記データを前記受信装置に伝送する第１の伝送手段と、
ｂ）クリア形式での前記データの伝送または伝送の維持に前記出力ノードの認証が必要であることを前記出力ノードに通知する通知手段と、
ｃ）少なくとも１つの前記出力ノードから送信された少なくとも１つの認証要求を受信する受信手段と、
ｄ）前記データの宛先ノードである前記出力ノードを認証して、前記データが前記第１の伝送手段によって前記認証された出力ノードにクリア形式で伝送されるようにする第１の認証手段と、を含むことを特徴とする入力ノード。
【請求項１６】
第１の鍵を実装して前記データを暗号化する第１の暗号化手段と協働することを特徴とする請求項１５に記載の入力ノード。
【請求項１７】
前記第１の暗号化手段が、デジタル・タイプである前記受信装置によってホストされることを特徴とする請求項１６に記載の入力ノード。
【請求項１８】
前記第１の暗号化手段を内蔵し、前記受信装置はアナログ・タイプであることを特徴とする請求項１６に記載の入力ノード。
【請求項１９】
前記第１の伝送手段によって伝送されるデータがクリア・データであることを特徴とする請求項１５に記載の入力ノード。
【請求項２０】
前記送信装置がデジタル・タイプであって、第１の鍵を用いて前記データを暗号化する第２の暗号化手段を含むことを特徴とする請求項１９に記載の入力ノード。
【請求項２１】
前記第１の鍵を取得するための前記送信装置による第２の認証手段と、前記データを復号化する複合化手段とを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の入力ノード。
【請求項２２】
前記出力ノードを認証する前記第１の認証手段が、
前記データの宛先ノードである出力ノードの数Ｎ１を決定する手段と、
前記入力ノードに受信され、前記出力ノードから送信されるクリア送信要求の数Ｎ２を決定する手段と、
前記数Ｎ１と前記数Ｎ２とを比較する手段とを含むことを特徴とする請求項１５から２１のいずれか１項に記載の入力ノード。
【請求項２３】
前記数Ｎ２を決定する手段が、所定の継続時間を有するタイムアウト期間の終了時点での実際に受信されたクリア送信要求の数をカウントする手段を含むことを特徴とする請求項２２に記載の入力ノード。
【請求項２４】
前記クリア送信要求が、前記受信装置が前記データにアクセスするための許可のレベルを定量化した情報の少なくとも一部を含むことを特徴とする請求項１５に記載の入力ノード。
【請求項２５】
認証が失敗したことの通知をその他のノードに伝送する第２の伝送手段を含み、前記第２の伝送手段は、前記出力ノードが認証されない場合にアクティブ化されることを特徴とする請求項２２から２４のいずれか１項に記載の入力ノード。
【請求項２６】
複数のノードを含むネットワークを経由する、送信装置から少なくとも１つの受信装置への、保護されたデータ転送に関与する出力ノードであって、前記送信装置は入力ノードに接続され、前記受信装置はそれぞれが前記出力ノードに接続され、
前記入力ノードから前記データを受信する手段と、
クリア形式での前記データの受信または受信の維持に前記出力ノードの認証が必要であることを示す情報の一部を受信する手段と、
認証要求を前記入力ノードに伝送する手段と、を含むことを特徴とする出力ノード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信ネットワークに関する。より詳細には、本発明は、そのようなネットワークにおいて複数の端末装置の間で伝送されるアイソクロナス・データのコピー・プロテクトに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭に設置できる現代の機器は、ビデオ、音、写真、テキスト・ファイルなどの様々な種類のデータを伝送するように設計されているものが多い。こうしたデータの伝送は、対象となるデータの種類に応じて異なる要件によって管理される。具体的には、こうしたデータは、ケーブルまたは適合されたリンクにより運ばれなければならない。従って、各データ・フォーマットは、対応する適合された搬送手段と、装置を相互接続するコネクタの種類とを含む。例えば、デジタル・データを処理する装置は、ＩＥＥＥ−１３９４規格に準拠して動作可能である。
【０００３】
本発明は、特にオーディオ・ビデオ・ネットワーク、例えば、それ自体がノードを含むバックボーン・ネットワークを含むホーム・ネットワークに適用可能である。それらのノードは、アナログ・リンクを介して直接接続されるか、例えばＩＥＥＥ−１３９４規格に準拠したシリアル・デジタル・バスを介して間接的に接続される様々な機器や装置を有している。この規格は、非特許文献１及び非特許文献２に記載されていることが想起されるであろう。
【０００４】
図１Ａは、この種のオーディオ・ビデオ・ホーム・ネットワークの一例１０００を示している。このホーム・ネットワーク１０００は、それ自体が中央スイッチ・ユニット０１５と相互接続されたノードを含むバックボーン・ネットワーク１００１を含んでいる。該中央スイッチ・ユニット０１５の図は、図１Ｂに示されている。
【０００５】
中央スイッチ・ユニット０１５は、特にスイッチング装置１５０ａを含む、いくつかのスイッチング装置を有している。この同じスイッチング装置１５０ａが、他の３つのスイッチング装置１５０ｂ、１５０ｃ及び１５０ｄに接続されている。簡略化のために、図１Ｂでは、スイッチング・ユニット０１５が４つのスイッチング装置だけを含むように示されている。
【０００６】
スイッチング装置１５０ａは、ケーブル１５３ａによってスイッチング装置１５０ｄに接続されている。スイッチング装置１５０ａは、別のケーブル１５３ｄによってスイッチング装置１５０ｃにも接続されており、スイッチング装置１５０ｃは、別のリンク１５３ｅによってスイッチング装置１５０ｄにも接続されている。
【０００７】
スイッチング装置１５０ｃは、リンク１５３ｃによってスイッチング装置１５０ｂに接続されており、最後に、スイッチング装置１５０ｂは、通信リンク１５３ｂによってスイッチング装置１５０ａに接続されている。
【０００８】
スイッチング装置１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ及び１５０ｄは住宅の隔壁にはめ込まれることに注意されたい。しかしながら、それらを隔壁から独立させることも可能であり、その場合それらは移動可能である。
【０００９】
例えば、装置１５０ａは、居間などの部屋の隔壁１５２ａに配置され、装置１５０ｂは、台所などの別の部屋の隔壁１５２ｂに配置され、装置１５０ｃは、書斎などの部屋の隔壁１５２ｃに配置され、装置１５０ｄは、寝室の隔壁１５２ｄに配置される。スイッチング装置１５０ａ、１５０ｂ及び１５０ｃは、単一媒体、この例ではケーブル１５１ａ、１５１ｂ及び１５１ｃによって、バックボーン・ネットワーク１００１のノード００３、００４及び００５に接続されている。
【００１０】
ノード００３は、以下の端末装置にも接続されている：
−  テレビジョン・セット０１４、ＤＶＤプレーヤ０１３及びアナログ・リンクを介してＶＨＳビデオカセット・プレーヤ０１２；
−  ＩＥＥＥ−１３９４のデジタル・シリアル・バス００１によって、オーディオ・ビデオ・ハードディスク・ドライブ００６、ＶＨＳデジタル・ビデオカセット・プレーヤ００７及びＩＥＥＥ−１３９４準拠のデジタルＤＶＤ  ００８。
【００１１】
ノード００４は、ＩＥＥＥ−１３９４のデジタル・シリアル・バス００２によって、デジタル・テレビジョン・セット００９、ＶＨＳデジタル・ビデオカセット・レコーダ０１０及びＩＥＥＥ−１３９４のチューナ０１１に接続されている。
【００１２】
図１Ａのいずれかのようなホーム・ネットワークでの、オーディオ・ビデオ・コンテンツなどのアイソクロナス・ストリームに対するコピー・プロテクトを保証するために用いられる周知の技術として、ＤＴＣＰ（「Digital Transfer Content Protection」）プロトコルの縦続実施がある。このプロトコルの特性及び勧告が、非特許文献３に詳細に記載されている。
【００１３】
図２は、２つのノード２０４及び２０５を含む汎用ネットワーク２０におけるＤＴＣＰプロトコルの縦続実施を示す概略図である。この縦続ＤＴＣＰプロトコルは、本明細書では簡略化のために汎用ネットワークにおいて実施されるが、図１のホーム・ネットワーク１０００においても実施できることは明らかである。
【００１４】
ノード２０４及び２０５は、ＩＥＥＥ−１３９４シリアル・バス２０１によって相互接続されている。ノード２０４は、ＩＥＥＥ−１３９４シリアル・バス２００によって送信装置２０３にも接続されており、同時に、ノード２０５は、ＩＥＥＥ−１３９４シリアル・バス２０２によって受信装置２０６に接続されている。
【００１５】
送信装置２０３は、汎用ネットワーク２０において、それ自身の暗号化鍵（図２ではＫｅｙ（Ｎ＃Ｘ））で暗号化された暗号化データ・ストリーム２０９を送信するときに、ＤＴＣＰ勧告と組み合わせたＩＥＥＥ−１３９４アイソクロナス・パケットのフォーマットを実現する。
【００１６】
受信装置２０６は、データ・ストリームを受信しようとする場合には、そのストリームがコピー・プロテクトされているかどうかを最初に確認しなければならない（非特許文献３に記載されているＥＭＩビットの定義を参照されたい）。そして、ストリームがコピー・プロテクトされている場合、受信装置２０６は、ノード２０５からの応答２１５で成功する認証要求２１４の送信を含むＤＴＣＰ認証方法によって、ノード２０５に認証されなければならない。このＤＴＣＰ認証方法が正しく実施されると、ノード２０５は、ノード２０４に対して同じＤＴＣＰ認証方法を実施する。このＤＴＣＰ認証方法が正しく実施されると、ノード２０４は、送信装置２０３に対して同じＤＴＣＰ認証方法を実施する。このＤＴＣＰ認証方法が正しく実施されると、受信装置２０６は、プロテクトされたストリームを復号化できる。
【００１７】
従って、この縦続ＤＴＣＰプロトコルは、伝送される各データ・ストリームについて、データ・ストリームの暗号化、ＤＴＣＰ認証方法及び復号化を実施することを必要とし、これは、ネットワークの１つの装置またはノードからネットワークの別の装置またはノードへの各伝送で行われる。従って、１つ以上のソフトウェア・プログラムによって管理される多数のステップを実施することとなり、このため、それが実施されるネットワークの過負荷及び多大なデータ・ストリーム伝送時間を導く。
【非特許文献１】IEEE Std 1394-1995,Standard for High Performance Serial Bus
【非特許文献２】IEEE Std 1394a-2000,Standard for High Performance Serial Bus(Supplement)
【非特許文献３】Digital Transmission Content Protection Specification,Volume 1 and 2,Draft 1.29
【非特許文献４】IEC Std 61883,Consumer audio/video equipment-Digital interface
【非特許文献５】IEEE P1394.1 Draft 0.15 Standard for High Performance Serial Bus Bridges
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、特に従来技術のこれらの欠点を解消することを目的とする。
【００１９】
より具体的には、本発明の目的は、アナログ・リンクとデジタル・リンクとを端末に対して透過的に含む通信ネットワークにおいて、データ・ストリームのコピー・プロテクトの技術を提供することであり、これはこのプロテクトに関連するネットワーク負荷を制限して達成される。
【００２０】
本発明の別の目的は、そのようなネットワークでのデータ・ストリームの伝送時間を短縮するのに用いることができる、この種の技術を実現することである。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、確実で、実施が簡単で、コストが低い、この種の技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
これらの目的は、以下で明らかになるであろう他の目的とともに、複数のリンクによって互いに接続された複数のノードを含むネットワークを経由し、該ネットワークの入力ノードに接続されている送信装置から、それぞれが該ネットワークの出力ノードに接続されている少なくとも１つの受信装置へのデータ・ストリーム転送を保護する方法によって達成される。
【００２３】
本発明によれば、この種の方法は、
ａ）関連付けられた出力ノードを経由してデータ・ストリームを受信装置に伝送するステップと、
ｂ）クリア（すなわち、暗号化されていない）形式でのデータ・ストリームの伝送または伝送を維持するのに出力ノードの認証が必要であることを、入力ノードが出力ノードに通知するステップと、
ｃ）前記出力ノードの少なくとも１つから送信された少なくとも１つの認証要求を入力ノードが受信するステップと、
ｄ）データ・ストリームの宛先ノードまたは受け取りノードである出力ノードを入力ノードが認証するステップと、
ｅ）最大で認証された出力ノードにデータ・ストリームをクリア形式で伝送し、その他の出力ノードへのデータ・ストリームの伝送を停止するステップと、を連続して含んでいる。
【００２４】
従って、データ・ストリームが、入力ノードから、あらかじめ認証された出力ノードにクリア（すなわち、暗号化されていない）形式で伝送されるという事実は、入力ノードがストリームを暗号化するステップと、出力ノードがストリームを復号化するステップとを不要にし、同時に有効なプロテクトを提供する。
【００２５】
従って、このプロテクトに関連するネットワーク負荷を制限し、ネットワークでのストリームの伝送に要する時間を短縮する、データ・ストリームのコピー・プロテクト技術が得られる。
【００２６】
入力ノードでの出力ノードの認証は、受信装置及び送信装置に対して透過的である。
【００２７】
好ましくは、ステップａ）で伝送されるデータ・ストリームは、第１の鍵で暗号化される。
【００２８】
本発明の第１の実施形態によれば、送信装置はデジタル・タイプであって、データ・ストリームの暗号化を実行する。
【００２９】
本発明の第２の実施形態によれば、送信装置はアナログ・タイプであって、入力ノードがデータ・ストリームの暗号化を実行する。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態によれば、ステップａ）でのデータ・ストリームの伝送は、入力ノードと出力ノードとの間でクリア形式で行われる。
【００３１】
本発明の好適な特徴によれば、送信装置はデジタル・タイプであって、第１の鍵を用いてデータ・ストリームの事前暗号化を実行する。
【００３２】
好適には、この保護方法は更に、第１の鍵を取得し、データ・ストリームを復号化して出力ノードにクリア送信するために、送信装置を用いて入力ノードを認証する第２のステップを含む。
【００３３】
好ましくは、入力ノードが通知するステップは、データ・ストリームによって搬送された制御フィールドに含まれる情報の一部を用いて実行される。
【００３４】
本発明の好適な実施態様によれば、出力ノードを認証するステップは、
−  データ・ストリームの受け取りノードまたは宛先ノードである出力ノードの数Ｎ１を決定するステップと、
−  入力ノードに受信され、前記出力ノードから送信されるクリア送信要求の数Ｎ２を決定するステップと、
−  数Ｎ１及びＮ２が等しい場合に出力ノードを認証するステップと、を含んでいる。
【００３５】
本発明の好適な特徴によれば、数Ｎ２を決定するステップは、所定の継続時間を有するタイムアウト期間の終了時点での実際に受信されたクリア送信要求の数をカウントすることによって実行される。
【００３６】
好ましくは、クリア送信要求は、受信装置がデータ・ストリームにアクセスするための許可のレベルを定量化した情報の少なくとも一部を含んでいる。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態によれば、出力ノードが認証されない場合に、入力ノードがその他のノードに、認証が失敗したことを知らせる通知を送信する。
【００３８】
本発明の好適な特徴によれば、受信装置がデジタル・タイプである場合に、本方法は更に、
１）出力ノードによって受信されたストリームをそれに適切な第２の鍵で暗号化するステップと、
２）暗号化されたストリームを出力ノードが受信装置に伝送するステップと、
３）第２の鍵を取得するために、出力ノードで受信装置を認証するステップと、
４）受信装置が第２の鍵でストリームを復号化するステップと、を含んでいる。
【００３９】
本発明は更に、コンピュータで実行されたときに前述の保護方法のステップを実行するプログラム・コード命令を含むコンピュータ・プログラム製品にも関する。
【００４０】
本発明は更に、前述の保護方法を実施するように構成されたコンピュータ・プログラムに用いる命令を含み、コンピュータ・システムによる読み取りが可能で、その全体または一部が移動可能である情報記憶手段にも関する。
【００４１】
本発明は更に、複数のリンクによって互いに接続された複数のノードを含むネットワークを経由する、ネットワークの入力ノードに接続された送信装置から、それぞれがネットワークの出力ノードに接続された少なくとも１つの受信装置への、保護されたデータ・ストリーム転送に関与する入力ノードにも関し、該入力ノードは、
ａ）関連付けられた出力ノードを経由してデータ・ストリームを受信装置に伝送する手段と、
ｂ）クリア形式でのデータ・ストリームの伝送または伝送の維持に出力ノードの認証が必要であることを出力ノードに通知する手段と、
ｃ）少なくとも１つの出力ノードから送信された少なくとも１つの認証要求を受信する手段と、
ｄ）データ・ストリームの宛先ノードまたは受け取りノードである出力ノードを認証コピーして、データ・ストリームが伝送手段によって最大でも認証された出力ノードにクリア形式で伝送されるようにする手段とを含む。
【００４２】
本発明の好適な実施態様によれば、入力ノードは、第１の鍵を実装する、データ・ストリームの暗号化手段と協働する。
【００４３】
好適には、暗号化手段は、デジタル・タイプの受信装置によってホストされる。
【００４４】
本発明の好ましい特徴によれば、入力ノードは暗号化手段を内蔵し、送信装置はアナログ・タイプである。
【００４５】
好ましくは、伝送手段によって伝送されるデータ・ストリームは、クリア・データ・ストリームである。
【００４６】
本発明の好適な実施態様によれば、送信装置はデジタル・タイプであって、第１の鍵を用いてデータ・ストリームを暗号化する手段を含んでいる。
【００４７】
本発明の好ましい実施形態によれば、入力ノードは更に、第１の鍵を取得するように送信装置との第２の認証手段と、データ・ストリームを復号化する手段とを含む。
【００４８】
好ましくは、通知手段は、データ・ストリームによって搬送される制御フィールドに含まれる情報の一部と協働する。
【００４９】
本発明の好適な特徴によれば、出力ノードを認証する手段は、
−  データ・ストリームの宛先ノードまたは受け取りノードである出力ノードの数Ｎ１を決定する手段と、
−  入力ノードに受信され、前記出力ノードから送信されるクリア送信要求の数Ｎ２を決定する手段と、
−  数Ｎ１及びＮ２を比較する手段と、を含んでいる。
【００５０】
好適には、数Ｎ２を決定する手段は、所定の継続時間を有するタイムアウト期間の終了時点での実際に受信されたクリア送信要求の数をカウントする手段を含む。
【００５１】
本発明の好適な実施態様によれば、クリア送信要求は、受信装置がデータ・ストリームにアクセスするための許可のレベルを定量化した情報の少なくとも一部を含む。
【００５２】
好適には、入力ノードは、認証が失敗したことの通知をその他のノードに伝送する手段を含み、これらの手段は、出力ノードが認証されない場合にアクティブ化される。
【００５３】
本発明は更に、複数のリンクによって互いに接続された複数のノードを含むネットワークを経由する、ネットワークの入力ノードに接続された送信装置から、それぞれがネットワークの出力ノードに接続された少なくとも１つの受信装置への、保護されたデータ・ストリーム転送に関与する出力ノードにも関し、出力ノードは、
−  入力ノードからデータ・ストリームを受信する手段と、
−  クリア形式でのデータ・ストリームの受信または受信の維持に出力ノードの認証が必要であることを示す情報の一部を受信する手段と、
−  認証要求を入力ノードに伝送する手段と、を含んでいる。
【００５４】
簡単な説明のための非網羅的な例として与えられる、以下の好ましい実施形態の記載と添付図面とから、本発明の他の特徴及び利点がより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
本発明の一般的原理によれば、コンテンツ受信装置が接続される出力ノードが、送信装置が接続される入力ノードにクリア送信要求を送信し、システムは、入力ノード及び出力ノードを含むバックボーン・ネットワークにおいて、入力ノードによるコンテンツのクリア（すなわち、暗号化されていない）送信がコピー・プロテクトされるように設計される。
【００５６】
以下の説明は、本発明の好ましい実施形態による保護方法が実施される、図１Ａのホーム・オーディオ・ビデオ・ネットワーク１０００において行われる。
【００５７】
本発明のこの好ましい実施形態によれば、この保護方法は、コピー・プロテクトの方法であり、ネットワークの１つまたは複数のマシンで実行されるソフトウェア・プログラム及び／または（後述の複数のアルゴリズムを含む）複数のソフトウェア・サブプログラムの形で実装される。
【００５８】
ここで図３を参照すると、本発明の特定の実施態様によるネットワーク１０００の全体のうちのノード１００の実施態様が示されている。簡略化のために、ホーム・ネットワーク１０００のノード００３、ならびにノード００４、更にはノード００５をも代表する、この汎用ノード１００に説明を限定する。
【００５９】
ノード１００は、デジタル・リンク経由で（図３で中央スイッチング・ユニット０１５として示されている）バックボーン・ネットワーク１００１に接続され、同時に、ＩＥＥＥ−１３９４バス１２４と、アナログ・リンク経由でアナログ端末装置Ｒａ１、Ｓａ１及びＳａ２とに接続されている。ノード１００は、バックボーン・ネットワーク１００１へのパケットの送信及び／またはバックボーン・ネットワーク１００１からのパケットの受信を行うために、ホーム・ネットワーク・コントローラ１０２によって用いられる、バックボーン・ネットワーク１００１に対するバックボーン・ネットワーク・インターフェース１０１を有する。バックボーン・ネットワーク・コントローラ１０２は、これらのパケットのフォーマットも管理する。
【００６０】
ノード１００は、ネットワークへのデータ送信のために実装された送信バッファ・メモリ（または送信バッファ）１０３と、ネットワークからのデータ受信のための受信バッファ・メモリ（または受信バッファ）１０４とを有する。
【００６１】
マイクロプロセッサ（ＣＰＵ（中央処理装置））１２１とのインターフェースは、マイクロプロセッサ・インターフェース・モジュール１０５が受け持ち、ＣＰＵレジスタをデコードし、マイクロプロセッサ１２１によって管理されるＤＭＡ（ダイレクト・メモリ・アクセス）転送をＳＤＲＡＭ（シンクロナス・デュアル・ランダム・アクセス・メモリ）ブロック１２０との間で実行する。
【００６２】
シリアル・バス・インターフェース・モジュール１０６が、ＩＥＥＥ−１３９４規格に準拠したＩＥＥＥ−１３９４バスの物理層とリンク層との間のインターフェースを提供する。
【００６３】
オーディオ・ビデオ・インターフェース・モジュール１０７が、非特許文献４の勧告に従ってＩＥＥＥバスに送信されるＩＥＥＥ−１３９４ストリーム・パケットのフォーマット（アセンブル）及びアンフォーマット（逆アセンブル）を実行する。
【００６４】
ノード１００は更に、オーディオ・ビデオ入力／出力ポート１１１、１１２及び１１３にそれぞれ接続されたＭＰＥＧ２デコーダ／エンコーダ１０８、１０９及び１１０を含む。オーディオ・ビデオ入力／出力ポート１１１、１１２及び１１３自体は、それぞれアナログ端末Ｒａ１、Ｓａ１及びＳａ２に接続されている。
【００６５】
伝送制御モジュール１１４は、以下を実行する：
−  （非特許文献５に記載された）ＩＥＥＥ−１３９４ブリッジ・ポータルに関連付けられた全ての時間に厳格な動作であって、特に以下を含む：
−  着信パケットの監視；
−  肯定応答（ＡＣＫ）メッセージの生成；
−  アイソクロナス及び非同期ルーティングの管理；
−  ＩＥＥＥ−１３９４クロックの同期；
−  以下の間のアイソクロナス転送要求の管理：
−  シリアル・バス・インターフェース１０６とバックボーン・ネットワーク・インターフェース１０１との間；
−  シリアル・バス・インターフェース１０６とマイクロプロセッサ・インターフェース１０５との間；
−  必要な場合、ストリーム・ヘッダに対する以下の動作：
−  除去；
−  挿入要求；
−  タイムスタンプ；
−  ステータスに関連する全てのインターフェース信号及びシリアル・バス・インターフェース１０６からの割込信号の受信；
−  シリアル・バス・インターフェース１０６からの、ＰＨＹ（物理）レジスタ・アクセス・インターフェース信号に関連する全てのインターフェース信号の受信。
【００６６】
ノード１００は、復号化アルゴリズムを実装する４鍵復号化モジュール１１５を有し、更に独立した鍵構成レジスタを５つ与える。
【００６７】
ノード１００は、暗号化アルゴリズムを実装する１鍵暗号化モジュール１１６を備え、更に暗号化鍵構成レジスタを１つだけ与える。
【００６８】
ノード１００はまた、２Ｋ×３２ビット・アイソクロナスＦＩＦＯ（ファースト・イン・ファースト・アウト）メモリを実装するＦＩＦＯアイソクロナス伝送モジュール１１７を有する。
【００６９】
ノード１００はまた、２Ｋ×３２ビット・アイソクロナスＦＩＦＯメモリを実装するＦＩＦＯアイソクロナス受信モジュール１１８を有する。
【００７０】
ノード１００はまた、アイソクロナス・ストリームのパケットのヘッダに含まれているＥＭＩフィールド（非特許文献３のＥＭＩビットの定義を参照）を解析してコピー・プロテクト権を検出するコピー・プロテクト検出モジュール１１９を有する。
【００７１】
ノード１００はまた、マイクロプロセッサ・インターフェース・モジュール１０５に接続されたフラッシュ・メモリ・ブロック１２２を有する。
【００７２】
以下では、（特に断らない限り）図１Ａのホーム・ネットワーク１０００において一組のコピー・プロテクトされたコンテンツ（例えば、オーディオ・ビデオ・コンテンツ）を含むアイソクロナス・データ・ストリームが伝送される、本発明の好ましい実施形態において説明を行う。より具体的には、このアイソクロナス・ストリームは、送信装置００７（Ｓ３）からバックボーン・ネットワーク１００１を経由して受信装置００９（Ｒ３）に伝送される。このため、送信装置００７はこのバックボーン・ネットワーク１００１の入力ノード００３に接続され、受信装置００９はバックボーン・ネットワーク１００１の出力ノード００４に接続されている。
【００７３】
より一般的には、同じストリームが、それぞれがネットワークの出力ノードに接続されたいくつかの受信装置によって同時に受信されることが可能であることは明らかである。場合によって、いくつかの受信装置をネットワークの同じ出力ノードに接続することも可能である。
【００７４】
当然ながら、実際には、同じノードが、少なくとも１つの送信装置が接続されていれば入力ノードの役割を果たすこと及び／または、受信装置が接続されていれば出力ノードの役割を果たすことがありうる。同様に、同じ装置が、あるデータ伝送動作では受信装置になり、別のデータ伝送動作では送信装置になることがありうる。
【００７５】
図４Ａ及び４Ｂは、ホーム・ネットワーク１０００経由で伝送されるアイソクロナス・データ・ストリームを監視するために用いられる、本発明による方法の第１のアルゴリズムと第２のアルゴリズムとを示している。
【００７６】
コンポーネント・レベルで実装された第１のアルゴリズム（図４Ａ）ならびにソフトウェア・レベルで実装された第２のアルゴリズム（図４Ｂ）は、本質的に、出力ノード００４を動作させる。
【００７７】
ＮＢで参照される出力ノード００４がホーム・ネットワーク１０００からアイソクロナス・ストリームを受信すると、ステップ３００で、そのコピー・プロテクト検出モジュール１１９が、該ストリームが暗号化されるべきかどうかを検証する。そのために、コピー・プロテクト検出モジュール１１９は、アイソクロナス・ストリームのパケットのヘッダに含まれているＥＭＩビットを解析する。ＥＭＩビットが所定の値（前述の仕様に従う非ゼロ値）に等しければ、そのストリームは、送信装置から送信されたときに第１の鍵で第１の暗号化を施されていることを意味し、従って、受信装置まで伝送される間に、第２の鍵による第２の暗号化を施されなければならないことを意味する。ストリームのホーム・ネットワークを通る伝送の間は、第１の暗号化に伴って暗号化されたままか、復号化されてクリア形式でそのネットワーク全体を伝送されなければならない。暗号化伝送を維持するか、クリア伝送にするかの決定は、そのストリームの伝送が初めて行われるかどうか、あるいは、受信装置が、既にホーム・ネットワーク経由で他の受信装置にクリア形式で伝送されたストリームを受信するのを望んでいるかどうかに基づく。いずれの場合も、入力ノードがデータ・ストリームの暗号化をまったく実行していないことに注意されたい。これには、このノードの処理負荷が低減されるという利点がある。
【００７８】
ストリームを暗号化する必要がない（ＥＭＩビットの値がゼロ）ことは、ＤＴＣＰプロトコルを実装している装置でも、実装していない装置でも、コピーが可能であることを意味する。この場合、第２の暗号化を実行する必要はない。
【００７９】
ストリームを暗号化する必要がある場合は、第２のステップ３０１で、出力ノード００４が、出力ノード００４に接続されている（暗号化プロテクトされているアイソクロナス・ストリームの伝送に用いられているチャネルを聴取する）ストリーム受信装置（特に受信装置００９を含む）のリストを取得する。
【００８０】
出力ノード００４に適切な第２の鍵によるアイソクロナス・ストリームの第２の暗号化を実施するために、ステップ３０２で、出力ノード００４の暗号化モジュール１１６が、そのコンテンツ伝送チャネルに対してリセットされる。最後に、ステップ３０３で、出力ノード００４のコピー・プロテクト検出モジュール１１９が、本発明のソフトウェア・プログラム及び／またはソフトウェア・サブプログラムに、伝送チャネルが、コピー・プロテクトされたコンテンツの転送に用いられていることを通知する。
【００８１】
ソフトウェア・レベルでは、ステップ３０４で、本発明のソフトウェア・プログラム（及び／またはソフトウェア・サブプログラム）に、コンポーネント・レベルから、所与の伝送チャネルが、コピー・プロテクトされたコンテンツの転送に用いられていることが通知される。その結果として、本発明のソフトウェア・プログラム（及び／またはソフトウェア・サブプログラム）は、ステップ３０５で、アイソクロナス・ストリーム送信装置００７が接続されている入力ノード００３の識別子を取得する。ステップ３０６で、ネットワークに接続されている別の装置への出力ノード００４のアクセスの許可レベルを定量化した、出力ノード００４に適切なコピー・プロテクト権が取得される。
【００８２】
出力ノード００４は、それに適切な内部メモリ空間で自身のコピー・プロテクト権を探す。この好ましい実施形態の変形例によれば、ネットワークに接続されたすべてのノードが、ネットワークのその他のノードそれぞれのコピー・プロテクト権を知っている。
【００８３】
ステップ３０７で、出力ノード００４に接続されているすべての受信装置（特に受信装置００９）について、出力ノード００４に対するコピー・プロテクト権を含むクリア送信要求が、出力ノード００４から入力ノード００３に送信される。
【００８４】
図４Ｃは、ホーム・ネットワーク１０００において伝送される、コピー・プロテクトされたアイソクロナス・データ・ストリームの監視に用いられる、本発明による方法の第３のアルゴリズムを示している。このアルゴリズムは、ソフトウェア・レベルで実装され、基本的に、入力ノード００３を利用する。
【００８５】
出力ノード００３は、例えば受信装置００９に関するクリア送信要求を受信すると（ステップ３０８）、ステップ３０９で、用いられる伝送アイソクロナス・チャネルの番号、並びにその要求に関連付けられたコピー・プロテクト権とを抽出する。次に、ステップ３１０及び３１１で、そのコピー・プロテクト権が検査される。
【００８６】
そのコピー・プロテクト権が、出力ノード００４に接続された受信装置００９に、プロテクトされたコンテンツへのアクセスを許可しない場合は、ステップ３１２で、入力ノード００３が、第１の鍵によってプロテクトされているコンテンツを含むストリームの復号化処理中であることを確認する。復号化処理中であれば、ステップ３１３で、入力ノード００３が、前に抽出されたアイソクロナス・チャネル番号に関連付けられたストリームの復号化を停止する。復号化モジュール１１５が停止した後又は入力ノード００３がストリームを復号化しない場合には、入力ノード００３が、ステップ３１４で、要求を送信した出力ノード００４に、受信装置００９に関連する要求が拒否されたことを通知する。次に入力ノード００３は、ステップ３１５で処理を終了する。
【００８７】
コピー・プロテクト権が、受信装置００９に、プロテクトされたコンテンツへのアクセスを許可する場合は、ステップ３１６で、入力ノード００３が、対応するストリームが既に復号化されていることを確認する。既に復号化されている場合は、入力ノード００３がステップ３０８を再度実行する。
【００８８】
図１Ａに示した例では、送信装置００７がデジタル接続、例えば、ＩＥＥＥ−１３９４バスによって入力ノード００３に接続されているが、この場合、対応するストリームがまだ復号化されていなければ、ステップ３１７で、入力ノード００３が、アイソクロナス・ストリーム送信装置００７の識別子をアイソクロナス・チャネルから抽出し、ステップ３１８で、送信装置００７においてＤＴＣＰ認証方法を実施する。
【００８９】
入力ノード００３が、ステップ３１９で、送信装置００７から（前にアイソクロナス・ストリームの第１の暗号化を実行するために送信装置００７で用いられていた）第１の復号化鍵を受信したら、ステップ３２０で、アイソクロナス・チャネルのストリームを復号化するために、入力ノード００３の復号化モジュールが、第１の鍵でリセットされる。次に入力ノード００３は、ステップ３０８を再度実行するために、新しい要求が到着するのを待つ。
【００９０】
図示されていない例で、（アナログ・タイプの）送信装置００７をアナログ接続によって入力ノード００３に接続しなければならない場合は、アイソクロナス・チャネルのストリームを復号化するために、（前にそれ自身が自身の鍵を用いて第１の暗号化を実施している）入力ノード００３の復号化モジュールが、第１の鍵（それ自身の鍵）でリセットされる。次に入力ノード００３は、ステップ３０８を再度実行するために、新しい要求が到着するのを待つ。
【００９１】
ストリームがホーム・ネットワークにクリア形式で伝送されるために入力ノードによって復号化される場合には、このストリームが受信装置に送信されるときに暗号化されなければならないことを出力ノードに通知するために、ＥＭＩビットの値がその初期（非ゼロ）値を維持されなければならない。
【００９２】
図４Ｃの第３のアルゴリズムと並行して、本発明のソフトウェア・プログラム及び／またはソフトウェア・サブプログラムは、図５に示された、本発明による方法の第４のアルゴリズムを実施する。このアルゴリズムは、出力ノードを認証するため、従って、適切な数のクリア送信要求を受信した際に、図４Ｃのアイソクロナス・データ・ストリームの認証のためにステップ３２０を調整するために用いられる。このアルゴリズムは、ソフトウェア・レベルで実装され、基本的に、入力ノード００３を動作させる。
【００９３】
ステップ４００で、プロテクトされたコンテンツを伝送するために、ホーム・ネットワーク１０００においてアイソクロナス・ストリーム接続がセットアップされると、入力ノード００３が、ステップ４０１で、受信されたアイソクロナス・ストリームのパケットのルーティング・ヘッダを解析する。このヘッダは、ネットワーク上でアイソクロナス・パケットを搬送するために、パケットに追加されるてもよい。ステップ４０２で、入力ノードがそのヘッダから、（アイソクロナス・ストリームの伝送に用いられているチャネルを聴取する）ストリーム受信装置が接続されている、ホーム・ネットワーク１０００のノードの数（Ｎｃ）を抽出する。
【００９４】
次に本発明のソフトウェア・プログラム（及び／またはソフトウェア・サブプログラム）は、アイドル・ステップ４０３を実施する。ここでは、入力ノード００３が、タイムアウト期間の終了を待つ。このタイムアウトの値は、ホーム・ネットワーク１０００の各ノードが、暗号化されたアイソクロナス・ストリームを受信及び検出した後にクリア送信要求を送信するのに必要な最大経過時間として定義される。
【００９５】
ステップ４０４で、この時間すなわちタイムアウト期間が終了すると、実際に受信されたクリア送信要求の数が、本発明によるソフトウェア・プログラム及び／またはソフトウェア・サブプログラムによって解析される。この数が、ストリーム受信装置が接続されている、ホーム・ネットワーク１０００のノードの数Ｎｃ（すなわち、想定されるクリア送信要求の数）と等しい場合は、本発明のソフトウェア・プログラム（及び／またはソフトウェア・サブプログラム）がこの第４のアルゴリズムの初期ステップ４００を繰り返す。
【００９６】
この数が、ストリーム受信装置が接続されている、ホーム・ネットワーク１０００のノードの数と等しくない場合は、許可されていない装置がホーム・ネットワーク１０００に持ち込まれていて、暗号化によってプロテクトされたコンテンツに不正にアクセスしようとしている可能性があることを意味する。このため、ステップ４０５で、暗号化ノード００３がアイソクロナス・ストリームの復号化のすべての進行中の処理をただちに停止し、ステップ４０６で、ホーム・ネットワーク１０００の接続されているすべてのノードに、この認証の失敗を通知する。本発明のソフトウェア・プログラム（及び／またはソフトウェア・サブプログラム）は次に、この第４のアルゴリズムの初期ステップ４００を繰り返す。
【００９７】
本発明の代替的実施形態では、ソフトウェア・プログラムは、すべての受け取りノードまたは宛先出力ノードの中から、クリア送信要求を送信した出力ノードを確定する手段を実装する。これにより、出力ノードの一部だけを認証することが可能である。この代替的実施形態では、入力ノードは、認証された出力ノードに対してのみ、復号化されたデータ・ストリームの送信を続行することが可能である。これは、例えば、ルーティング・ヘッダを変更する際に接続を修正することによって実行可能である。
【００９８】
１つ以上の出力ノードに対して接続が既にセットアップされていて、別の出力ノードに接続されている１つ以上の新しい受信装置がアイソクロナス・ストリームの受信を所望する場合は、それらの新しい受信装置に対して「参加機能」をサービスまたは提供するように既存の接続を修正しなければならない。
【００９９】
この場合の新しい出力ノードの認証のためのアルゴリズムは、図５を参照して説明したものと同様である。入力ノードは、同じステップ４０１、４０２、４０３及び４０４を実行するであろう。違いは、入力ノードが、既に他の受信装置に向けてストリームをクリア形式でホーム・ネットワークに送信していることである。入力ノードでは、新しく参加した出力ノードの認証が行われるまで、クリア形式でのストリームの送信が続行されるであろう。認証が失敗した場合は、入力ノードは、少なくとも認証されていない出力ノードへのストリームの復号化を停止するであろう。
【０１００】
更に、アイソクロナス・ストリームを受信すべき受信装置がいくつかあるときに、それらの受信装置の一部がストリームの受信の停止を望む場合がありうる。このストリームの受け取りノードまたは宛先ノードである受信装置を出力ノードがもはや保有していない場合は、それらのノードが今後サービスされないように接続が修正される。この場合、それらの出力ノードが具体的な要求を送信することは不要である。
【０１０１】
図６は、図１Ａに示した例における送信装置００７（Ｓ３で示される）と受信装置００９（Ｒ３で示される）との間の、アイソクロナス・ストリームの保護された伝送の、本発明によるソフトウェア・プログラム及び／またはソフトウェア・サブプログラムによる監視を示す。ここでは、これらの装置と入力ノード００３（ＮＡで示される）及び出力ノード００４（ＮＢで示される）との接続リンクが、ＩＥＥＥ−１３９４規格に準拠したデジタル・リンクである。
【０１０２】
送信装置００７は、図１Ａのホーム・ネットワーク１０００のチャネルにアイソクロナス・ストリームを送信することから始める。このストリームのコンテンツ５０３は、第１の鍵（Ｋｅｙ（Ｓ３）で示される自身の暗号化鍵５０４）によってあらかじめ暗号化されている。
【０１０３】
まず最初に注目されるのは、出力ノード００４がこのアイソクロナス・ストリームをＩＥＥＥ−１３９４バス００２に、特に受信装置００９に送信する前に、最初に、Ｋｅｙ（ＮＢ）で示される自身の鍵５０６である第２の鍵によって第２の暗号化を実行することである。従って、ＩＥＥＥ−１３９４バスに送信されるアイソクロナス・ストリームは、２回暗号化された、あるいは二重に暗号化されたストリーム５０５である。
【０１０４】
出力ノード００４は、１回暗号化されたストリーム５０３の受信に応じて、出力ノード００４に接続されている装置のうちのいくつかがそのアイソクロナス・ストリームのチャネルを聴取しているのを確認する。特に、受信装置００９がそのうちの１つである。次に出力ノード００４が、クリア送信要求５００を実施し、入力ノード００３に送信する。入力ノード００３は、クリア送信要求５００に関連付けられたコピー・プロテクト権を検証する。
【０１０５】
そのコピー・プロテクト権が有効であれば、入力ノード００３は、送信装置００７において、（認証要求５０１とその応答５０２とを含む）ＤＴＣＰ認証方法を実施する。それにより、入力ノード００３は、アイソクロナス・ストリームの第１の暗号化を実行するために、送信装置００７で前に用いられた第１の鍵５０４を取得する。
【０１０６】
次に、入力ノード００３は、その第１の鍵５０４を用いて、これまで第１の暗号化だけを施されていたアイソクロナス・ストリーム５０３を復号化する。従って、ストリーム５１０は、バックボーン・ネットワーク１００１の入力ノード００３と出力ノード００４との間でクリア形式で送信される。
【０１０７】
アイソクロナス・ストリームがバックボーン・ネットワーク１００１から出て受信装置００９に到達すると、アイソクロナス・ストリームは、前述のように、出力ノード００４によって第２の鍵５０６で暗号化される。それにより、受信装置００９は、アクセスを所望していた、暗号化されたストリーム５０９を受信すると、出力ノード００４において、（認証要求５０７とその応答５０８とを含む）ＤＴＣＰ認証方法を実施する。それにより、受信装置００９は、第２の鍵５０６を取得する。
【０１０８】
次に、受信装置００９は、第２の鍵以外ではもはや暗号化されていないアイソクロナス・ストリーム５０９を、第２の鍵５０６で復号化する。従って、この第２の暗号化から得られるストリームは、暗号化されていないストリームであり、受信装置００９は、このストリームに含まれているコンテンツにアクセスできる。
【０１０９】
クリア送信要求５００に関連付けられたコピー・プロテクト権が、受信装置００９にコンテンツへのアクセスを許可しない場合（すなわち、そのコピー・プロテクト権が有効でない場合）、入力ノード００３は、それまで第１の暗号化だけを施されているアイソクロナス・ストリーム５０３の第１の暗号化を実行しない。従って、ストリーム５０３は、バックボーン・ネットワーク１００１の入力ノード００３と出力ノード００４との間で、第１の鍵５０４で暗号化された形で伝送される。
【０１１０】
次に、受信装置００９は、アクセスを所望していた、二重に暗号化されたストリーム５０５を受信すると、出力ノード００４において、（認証要求５０７とその応答５０８とを含む）ＤＴＣＰ認証方法を実施する。これにより、受信装置００９は、アイソクロナス・ストリームを部分的に復号化できる第２の鍵５０６を取得する。しかしながら、この部分的な復号化によって得られるストリーム５０３は、第１の鍵５０４で暗号化されたままである。従って、受信装置００９は、その得られたストリーム５０３に含まれるコンテンツにアクセスできない。
【０１１１】
本発明の保護方法による、送信装置００７と受信装置００９との間の、バックボーン・ネットワーク１００１を通るアイソクロナス・ストリームの伝送の間で、ＤＴＣＰ認証方法が２つしか実装されていないことが注目される。従来技術によるＤＴＣＰプロトコルの実装であれば、この状況では、そのようなＤＴＣＰ方法が３つ必要であったであろう。従って、本発明の方法は、コピー・プロテクトに関連するネットワーク負荷を制限し、プロテクトされたアイソクロナス・ストリームの伝送時間を短縮する。
【０１１２】
図７は、図１Ａに示した例における送信装置０１３（Ｓａ１で示される）と受信装置００９（Ｒ３で示される）との間の、アイソクロナス・ストリームの保護された伝送の、本発明によるソフトウェア・プログラム及び／またはソフトウェア・サブプログラムによる監視を示す。ここでは、送信装置０１３と入力ノード００３（ＮＡで示される）との間の接続リンクがアナログ・リンクであり、受信装置００９と出力ノード００４（ＮＢで示される）との間の接続リンクがデジタル・リンクである。
【０１１３】
入力ノード００３が、アナログ送信装置０１３から送信されるコンテンツに対するコピー・プロテクト（例えば、MACROVISION（登録商標）社によって設計及び開発された「macrovision」システムによる複製防止手段のアクティブ化）の必要性を検出した場合、入力ノード００３は、第１の鍵（Ｋｅｙ（ＮＡ）で示される自身の暗号化鍵）を用いて、このコンテンツの第１の暗号化の実行を開始する。次に入力ノード００３は、コンテンツをアイソクロナス・ストリーム６０１の形でバックボーン・ネットワーク１００１に送信する。
【０１１４】
注目されるのは、出力ノード００４がこのアイソクロナス・ストリームをＩＥＥＥ−１３９４バス００２に（特に受信装置００９に）送信する前に、最初に、Ｋｅｙ（ＮＢ）で示される自身の鍵６０６である第２の鍵によって第２の暗号化を実行することである。従って、ＩＥＥＥ−１３９４バスに送信されるアイソクロナス・ストリームは、２回暗号化された、あるいは二重に暗号化されたストリーム６０３である。
【０１１５】
出力ノード００４は、１回暗号化されたストリーム６０１を受信すると、出力ノード００４に接続されている装置のうちのいくつかがそのアイソクロナス・ストリームのチャネルを聴取しているのを確認する。特に、受信装置００９がそのうちの１つである。次に出力ノード００４が、クリア送信要求６００を実施し、入力ノード００３に送信する。入力ノード００３は、クリア送信要求６００に関連付けられたコピー・プロテクト権を検証する。
【０１１６】
コピー・プロテクト権が有効であれば、入力ノード００３は、アナログ送信装置０１３から送信されたコンテンツの第１の暗号化を中止する。従って、ストリーム６１０は、バックボーン・ネットワーク１００１の入力ノード００３と出力ノード００４との間でクリア形式で送信される。
【０１１７】
アイソクロナス・ストリームがバックボーン・ネットワーク１００１から出て受信装置００９に到達すると、アイソクロナス・ストリームは、前述のように、出力ノード００４によって第２の鍵６０６で暗号化される。それにより、受信装置００９は、アクセスを所望していた、暗号化されたストリーム６０９を受信すると、出力ノード００４において、（認証要求６０４とその応答６０５とを含む）ＤＴＣＰ認証方法を実施する。それにより、受信装置００９は、第２の鍵６０６を取得する。
【０１１８】
次に、受信装置００９は、第２の鍵以外ではもはや暗号化されていないアイソクロナス・ストリーム６０９を、第２の鍵６０６で復号化する。従って、この第２の暗号化から得られるストリームは、暗号化されていないストリームであり、受信装置００９は、このストリームに含まれているコンテンツにアクセスできる。
【０１１９】
クリア送信要求６００に関連付けられたコピー・プロテクト権が、受信装置００９にコンテンツへのアクセスを許可しない場合（すなわち、そのコピー・プロテクト権が有効でない場合）、入力ノード００３は、送信装置０１３から送信されたコンテンツの第１の暗号化を停止しない。従って、ストリーム６０１は、バックボーン・ネットワーク１００１の入力ノード００３と出力ノード００４との間で、Ｋｅｙ（ＮＡ）で示される第１の鍵で暗号化された形で伝送される。
【０１２０】
次に、受信装置００９は、アクセスを所望していた、二重に暗号化されたストリーム６０３を受信すると、出力ノード００４において、（認証要求６０４とその応答６０５とを含む）ＤＴＣＰ認証方法を実施する。これにより、受信装置００９は、アイソクロナス・ストリームを部分的に復号化できる第２の鍵６０６を取得する。しかしながら、この部分的な復号化によって得られるストリーム６０１は、Ｋｅｙ（ＮＡ）で示される第１の鍵で暗号化されたままである。従って、受信装置００９は、その得られたストリーム６０１に含まれるコンテンツにアクセスできない。
【０１２１】
本発明の保護方法による、送信装置０１３と受信装置００９との間の、バックボーン・ネットワーク１００１を通るアイソクロナス・ストリームの伝送の間で、ＤＴＣＰ認証方法が２つしか実装されていないことが注目される。従来技術によるＤＴＣＰプロトコルの実装であれば、この状況では、そのようなＤＴＣＰ方法が２つ必要であったろう。従って、本発明の方法は、コピー・プロテクトに関連するネットワーク負荷を制限し、プロテクトされたアイソクロナス・ストリームの伝送時間を短縮する。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１Ａ】本発明の方法が実施可能なホーム・オーディオ・ビデオ・ネットワークを示す図である。
【図１Ｂ】図１のホーム・ネットワークの中央スイッチング・ユニットを示す図である。
【図２】汎用ネットワークにおける従来技術の縦続ＤＴＣＰプロトコルの実施を示す図である。
【図３】本発明の方法が実施されるホーム・ネットワークのノードを示す図である。
【図４Ａ】ホーム・ネットワークにおいて伝送される、コピー・プロテクトされたアイソクロナス・データ・ストリームの監視に用いられる、本発明の方法のコンポーネント・レベルのアルゴリズムを示す図である。
【図４Ｂ】、
【図４Ｃ】ホーム・ネットワークにおいて伝送される、コピー・プロテクトされたアイソクロナス・データ・ストリームの監視に用いられる、本発明の方法のソフトウェア・レベルのアルゴリズムを示す図である。
【図５】ホーム・ネットワークにおいて伝送される、コピー・プロテクトされたアイソクロナス・データ・ストリームの監視に用いられる、本発明の方法の第４のアルゴリズムをソフトウェア・レベルで示す図である。
【図６】図１Ａで示した場合における送信装置と受信装置との間の保護された伝送の方法を示す図であって、それらの装置から入力ノード及び出力ノードへの接続リンクがデジタル・リンクである図である。
【図７】図１Ａで示した場合における送信装置と受信装置との間の保護された伝送の方法を示す図であって、送信装置と入力ノードとの間の接続リンクがアナログ・リンクであり、受信装置と出力ノードとの間の接続リンクがデジタル・リンクである図である。
【図１Ａ】
2006087079.tif 000003
【図１Ｂ】
2006087079.tif 000004
【図２】
2006087079.tif 000005
【図３】
2006087079.tif 000006
【図４Ａ】
2006087079.tif 000007
【図４Ｂ】
2006087079.tif 000008
【図４Ｃ】
2006087079.tif 000009
【図５】
2006087079.tif 000010
【図６】
2006087079.tif 000011
【図７】
2006087079.tif 000012
【外国語明細書】
１．  TITLE OF THE INVENTION
Method to secure the transfer of a data stream, corresponding computer 
program product, storage means and nodes
２．  Field of the Invention
The field of the invention is that of data communications networks.  More 
particularly the invention relates to the copy protection of isochronous data 
transmitted between several terminal devices in such a network.
３．  Description of the Related Art
The modern equipment that a family may install is often designed to transmit different types of data such as video, sound, photographs, text files and so 
on.  The transmission of this data is governed by requirements that are variable according to the type of data considered.  In particular, this data must be 
conveyed by means of cables or adapted links.  Thus, each data format has a corresponding adapted means of transportation and a type of connector by which the 
devices are connected to each other.  For example, devices processing digital 
data may work according to the IEEE-1394 standard. 
The invention can be applied especially to an audio-video network, for 
example a home network comprising a backbone network itself comprising nodes.  
The nodes have items of equipment or devices connected to them, directly through analog links or indirectly, for example, through serial digital buses compliant with the IEEE-1394 standard.  It may be recalled that this standard is 
described in the following reference documents: "IEEE Std 1394-1995, Standard 
for High Performance Serial Bus" and "IEEE Std 1394a-2000, Standard for High 
Performance Serial Bus (Supplement)".
Figure 1A illustrates an example of an audio-video home network 1000 of this kind.  This home network 1000 comprises a backbone network 1001 itself 
comprising nodes interconnected to a central switch unit 015, a drawing of which is presented in figure 1B. 
The central switch unit 015 has several switching devices including 
especially a switching device 150a.  This same switching device 150a is 
connected to three other switching devices referenced 150b, 150c and 150d.  For the sake of simplicity, figure 1B shows a switching unit 015 such as this 
comprising only four switching devices. 
The switching device 150a is connected by means of a cable 153a to the 
switching device 150d.  It is also connected by means of another cable 153d to 
the switching device 150c which is also connected by another link 153e to the 
switching device 150d.
The switching device 150c is connected to the switching device 150b by means of a link 153c and finally the switching device 150b is connected to the 
switching device 150a by means of a communications link 153b.
It must be noted that the switching devices 150a, 150b, 150c and 150d are 
inserted in the partition walls of a dwelling.  However, they may be independent of the partition walls and may thus be movable.
The device 150a is placed for example in the partition wall 152a of a room 
such as a living room, the device 150b in the partition wall 152b of another 
room such as the kitchen, the device 150c in the partition wall 152c of a room 
such as a study, and the device 150d in the partition wall 152d of a bedroom
The switching devices 150a, 150b end 150c are connected to nodes 003, 004 and 
005 of the backbone network 1001 by means of a single medium, in this case 
cables 151a, 151b and 151c. 
The node 003 is also connected to terminal devices:
-  a television set 014, a DVD player 013 and videocassette player VHS 012 
through analog links;
-  an audio-video hard disk drive 006, a digital videocassette player VHS 
007 and an IEEE-1394 008 compliant digital DVD by means of an IEEE-1394 001 
digital series bus.
The node 004 is connected through an IEEE-1394 002 digital series bus to a 
digital television set 009, a digital videocassette recorder VHS 010 and an IEEE-1394 011 tuner.
A known technique used to guarantee copy protection for isochronous streams such as audio-video contents in a home network such as the one of figure 1A lies in the cascaded implementation of the DTCP ("Digital Transfer Content 
Protection") protocol.  The characteristics and recommendations of this protocol are described in detail in the following reference document: "Digital 
Transmission Content Protection Specification, Volume 1 and 2, Draft 1.29".
Figure 2 is a draft illustrating the cascaded implementation of the DTCP 
protocol in a generic network 20 comprising two nodes 204 and 205.  It is clear that this cascaded DTCP protocol, herein implemented in a generic network for 
the sake of simplicity can also be implemented in the home network 1000 of 
figure 1.
The nodes 204 and 205 are interconnected by means of an IEEE-1394 201 serial bus.  The node 204 is also connected to a transmitter device 203 by means of an IEEE-1394 200 serial bus, just as the node 205 is connected to a receiver 
device 206 by means of an IEEE-1394 202 serial bus.
When the sender device 203 transmits an encrypted data stream 209, encrypted by means of its own encryption key (referenced key (N#X) in figure 2), in the 
generic network 20, it implements the format of IEEE-1394 isochronous packets 
combined with the DTCP recommendations.
When the receiver device 206 wishes to receive a data stream, it must first of all verify whether this stream is copy-protected (see the definition of EMI 
bits in "Digital Transmission Content Protection Specification, Volume 1 and 2, Draft 1.29").  Then, if the stream is copy-protected, the receiver device 206 
must get authenticated with the node 205 by means of a DTCP method of 
authentication comprising the sending of an authentication request 214 succeeded by a response 215 coming from the node 205.  Once this DTCP method of 
authentication has been successfully performed, the node 205 implements the same DCTP method of authentication with the node 204. Once this DTCP method has been successfully performed, the node 204 implements the same DCTP method of 
authentication with the sender device 203. Once this DTCP method has been 
successfully performed, the receiver device 206 can decrypt the protected 
stream.
Thus, for each data stream to be transmitted, this cascaded DTCP protocol 
necessitates the implementation of an encryption of the data stream, a DTCP 
authentication method and then a description, and this is the case at each 
transmission from one device or node of the network to another device or node of the network.  It therefore leads to the implementation of a large number of 
steps managed by one or more software programs and hence to an overloading of 
the network in which it is implemented and major data stream transmission time.
４．  Goals of the invention
The invention is aimed especially as at overcoming these drawbacks of the 
prior art.
More specifically, it is a goal of the invention to provide a technique of 
copy protection for data streams in a communications network comprising analog 
links and digital links transparently for the terminals, in achieving this by 
limiting the network load related to this protection.
It is another goal of the invention to implement a technique of this kind 
that can be used to reduce the transmission time for data streams in such a 
network.
It is yet another goal of the invention to provide a technique of this kind that is sure, simple to implement and costs little.
５．  Essential characteristics of the invention
These goals, as well as others that shall appear hereinafter, are achieved 
by means of a method for securing the transfer of a data stream from a sender 
device to at least one receiver device, through a network comprising a plurality of nodes connected to one another by a plurality of links, the sender device 
being connected to an input node in the network, each receiver device being 
connected to an output node of the network.
According to the invention, a method of this kind comprises the following 
successive steps:
a)  the transmission of the data stream to the receiver devices through the 
associated output nodes;
b)  the informing of the output nodes by the input node that the transmission or maintaining of transmission of the data stream, in clear (i.e. non-encrypted) form necessitates the authentication of the output nodes;
c)  the reception by the input node of at least one authentication request 
sent by at least one of said output nodes;
d)  the authentication by the input node of the output nodes that are 
destination or recipient nodes of the data streams; 
e)  the transmission of the data stream in clear form to, at most, the 
authenticated output nodes and the stopping of the transmission of the data 
stream to the other output nodes.
Thus, the fact that the data stream is transmitted in clear (i.e. non-
encrypted) form from the input node to the previously authenticated output nodes does away with the need for a step for the encryption of the stream by the 
input node and a step for the description of the stream by the output nodes 
while at the same time providing efficient protection. 
Thus, a data stream copy-protection technique is obtained limiting the 
network load related to this protection and reducing the time taken to transmit the stream in the network.
The authentication of the output nodes at the input node is transparent for the receiver and sender devices.
Preferably, the data stream transmitted in the step a) is encrypted with a 
first key.
According to a first embodiment of the invention, the sender device is of a digital type and performs the encryption of the data stream.
According to a second embodiment of the invention, the sender device is of 
an analog type and the input node performs the encryption of the data stream.
According to a preferred embodiment of the invention, the transmission of 
the data stream at the step a) is done in clear form between the input node and the output nodes.
According to an advantageous characteristic of the invention, the sender 
device is of a digital type and performs a preliminary encryption of the data 
stream with a first key.
Advantageously, the securing method furthermore comprises a second step for the authentication of the input node with the sender device so as to obtain the first key and decrypt the data stream for its clear transmission to the output 
nodes.
Preferably, the step of informing by the input node is carried out with a 
piece of information contained in a control field conveyed with the data stream.
According to an advantageous implementation of the invention, the step of authentication of the output nodes comprises the steps of:
-  determining the number N1 of output nodes that are recipient or destination nodes of the data stream;
-  determining the number N2 of requests for clear transmission received by 
the input node and sent by said output nodes;
-  authenticating the output nodes if the numbers N1 and N2 are equal.
According to an advantageous characteristic of the invention, the step for 
determining the number N2 is performed by counting the number of requests for 
clear transmission really received at the end of a timeout period with a 
predetermined duration.
Preferably, the request for clear transmission comprises at least one piece of information to quantify a level of authorization of the receiver device for access to the data stream.
According to a preferred embodiment of the invention, if the output nodes 
are not authenticated, the input node sends a notification to the other nodes 
informing them of the failure of the authentication.
According to an advantageous characteristic of the invention, if the 
receiver device is of a digital type, the method furthermore comprises the 
following steps:
1)  encryption of the stream received by the output node with a second key 
proper to it;
2)  transmission by the output node of the encrypted stream to the receiver 
device;
3)  authentication of the receiver device with the output node so as to obtain the second key;
4)  decryption of the stream by the receiver device with the second key.
The invention also relates to a computer program product comprising program code instructions to execute steps of the securing method described here above, when the program is executed on a computer.
The invention also relates to an information-storage means, that may be 
totally or partially movable, readable by a computer system comprising 
instructions for a computer program adapted to implementing the securing method described here above.
The invention also relates to an input node involved in a secured transfer 
of a data stream from a sender device to at least one receiver device through a network comprising a plurality of nodes connected to one another by a plurality of links, the sender device being connected to the input node in the network, 
each receiver device being connected to an output node of the network, the input node comprising:
a)  means for transmitting the data stream to the receiver devices through the associated output nodes;
b)  means for informing the output nodes that the transmission or maintaining of transmission of the data stream in clear form necessitates the authentication of the output nodes;
c)  means for the reception of at least one authentication request sent by at least one of the output nodes; 
d)  means for the authentication copy of the output nodes that are destination or recipient nodes of the data stream so that the data stream is transmitted in clear form, by the transmission means to at most the authenticated output 
nodes.
According to an advantageous mode of implementation of the invention, the 
input node co-operates with means for the encryption of the data stream, the 
encryption means implementing a first key.
Advantageously, the encryption means are hosted by the sender device, this 
device being of a digital type. 
According to a preferred characteristic of the invention, the input node 
incorporates the encryption means, the sender device being of an analog type.
Preferably, the data stream transmitted by the transmission means is a clear data stream.
According to an advantageous mode of implementation of the invention, the 
sender device is of a digital type and comprises means to encrypt the data 
stream using a first key.
According to a preferred embodiment of the invention, the input node 
furthermore comprises second means of authentication with the sender device so 
as to obtain the first key and means to decrypt the data stream.
Preferably, the informing means co-operate with a piece of information 
contained in a control field conveyed with the data stream.
According to an advantageous characteristic of the invention, the means 
authenticating the output nodes comprise:
-  means for determining the number N1 of output nodes that are destination or recipient nodes of the data stream;
-  means for determining the number N2 of requests for clear transmission 
received by the input node and sent by said output nodes;
-  means to compare the numbers N1 and N2.
Advantageously, the means for determining the number N2 comprise means for 
counting the number of requests for clear transmission really received at the 
end of a timeout period with a predetermined duration. 
According to an advantageous implementation of the invention, the request 
for clear transmission comprises at least one piece of information to quantify a level of authorization of the receiver device for access to the data stream.
Advantageously, the input node comprises means for the transmission to the 
other nodes of a notification of failure of authentication, these means being 
activated if the output nodes are not authenticated.
The invention also relates to an output node involved an input node involved in a secured transfer of a data stream from a sender device to at least one 
receiver device through a network comprising a plurality of nodes connected to 
one another by a plurality of links, the sender device being connected to an 
input node in the network, each receiver device being connected to the output 
node of the network, the output node comprising:
-  means for the reception of the data stream from the input node;
-  means for the reception of a piece of information stating that the 
reception or maintaining of the reception of the data stream in clear form 
necessitates the authentication of the output nodes; 
-  means to transmit an authentication request to the input node.
６．  Description of an embodiment of the invention
According to the general principle of the invention, an output node, to 
which a content-receiving device is connected, sends a request for clear 
transmission to an input node to which a sender device is connected, the system being designed so that the input node makes clear (i.e. non-encrypted) 
transmission of the contents to be copy-protected in a backbone network 
comprising the input and output nodes.
The following description is situated in the context of the home audio-video network 1000 of figure 1A in which the securing method according to a preferred embodiment of the invention is implemented.
According to this preferred embodiment of the invention, this securing 
method is a method of copy protection and is implemented in the form of a 
software program and/or a plurality of software sub-programs (comprising a 
plurality of algorithms described here below) executed in one or more machines 
of the network.
Referring now to figure 3, the diagram is presented of an implementation of a node 100 of the whole network 1000 according to a particular mode of 
implementation of the invention.  For the sake of simplicity, the description is limited to this generic node 100 which represents the node 003 as well as the 
node 004 and even the node 005 of the home network 1000. 
The node 100 and is connected to the backbone network 1001 (for which figure 3 shows the central switching unit 015) through a digital link and, at the same time, to an IEEE-1394 124 bus and to analog terminal devices referenced Ra1, 
Sa1 and Sa2 through analog links.  The node 100 has a backbone interface network 101 with the backbone network 1001 used by the home network controller 102 in 
order to transmit and/or receive packets on and/or from the backbone network 
1001.  The backbone network controller 102 also manages the format of these 
packets. 
The node 100 has a transmission buffer memory (or transmit buffer) 103 
implemented for data transmission on the network and a reception buffer memory 
(or receive buffer) 104 for the reception of data coming from the network.
A microprocessor interface module 105 is responsible for interfacing with 
the microprocessor (referenced CPU or central processing unit) 121 in order to 
decode the CPU register and carry out DMA (direct memory access ) transfers 
managed by the microprocessor 121 from or to the SDRAM (synchronous dual random-access memory) block 120.
A serial bus interface module 106 provides the interfaces between the 
physical layer and the link layer of the IEEE-1394 bus in compliance with the 
IEEE-1394 standard.
An audio-video interface module 107 carries out the formatting (assembling) and unformatting (disassembling) of the IEEE-1394 stream packets sent on the 
IEEE bus according to the recommendations of the following reference document: 
"IEC Std 61883, Consumer audio/video equipment - Digital interface".
The node 100 also includes MPEG2 decoders/encoders 108, 109, 110 
respectively connected to audio-video input/output ports 111, 112 and 113 which are themselves connected respectively to the analog terminals Ra1, Sa1 and Sa2.
A transmission control module 114 performs:
-  all the time critical operations associated with the IEEE-1394 bridge 
portal (as described in the following reference document: "IEEE P1394.1 Draft 
0.15 Standard for High Performance Serial Bus Bridges ") including especially:
-  the monitoring of the incoming packets;
-  the generation of acknowledgement (ACK) messages;
-  the management of isochronous and asynchronous routing;
-  the synchronization of the IEEE-1394 clock;
-  the management of requests for isochronous transfer between:
-  the serial bus interface 106 and the backbone network interface 101;
-  the serial bus interface 106 and the microprocessor interface 105;
-  the following operations on the stream headers when necessary:
-  elimination;
-  insertion requests;
-  timestamping;
-  the reception of all the interface signals related to the status and 
interrupt signals  from the serial bus interface 106;
-  the reception of all the interface signals related to the PHY (physical) register access interface signals from the serial bus interface 106.
The node 100 has a four-key decryption module 115 that implements the 
decryption algorithms and also gives five independent key configuration 
registers.
It comprises a one-key encryption module 116 that implements the encryption algorithms and also gives only one encryption key configuration register.
It also has a FIFO (First in First out ) isochronous transmission module 117 that implements a 2Kx32-bit isochronous FIFO memory.
It also has a FIFO isochronous reception module 118 that implements a 2Kx32-bit isochronous FIFO memory.
The node 100 also has a copy-protection detection module 119 that detects 
copy-protection rights through the analysis of the EMI fields (cf. definition of EMI bits in "Digital Transmission Content Protection Specification, Volume 1 
and 2, Draft 1.  29") contained in the header of the packets of the isochronous stream.
It also has a flash memory block 122 connected to the microprocessor 
interface module 105.
Here below, the description (unless otherwise indicated) is placed in the 
context of a preferred embodiment of the invention wherein, in the home network 1000 of figure 1A, there is a transmission of an isochronous data stream 
comprising a set of copy-protected contents for example, audio-video contents.  More specifically, the isochronous stream is transmitted from a sender device 
007 referenced S3 to a receiver device 009, referenced R3, through the backbone network 1001.  To this end, the sender device 007 is connected to an input node 003 in this backbone network 1001 and the receiver device 009 is connected to an output node 004 of the backbone network 1001. 
It is clear that more generally a same stream can be received simultaneously by several receiver devices, each connected to an output node of the network.  Several receiver devices may possibly be connected to a same output node of the network.
Naturally, in practice, the same node can play the role of an input node if at least one sender device is connected to it and/or the role of an output node if a receiver device is connected to it.  In the same way, a same device can be a receiver in certain data transmission operations and a sender in other data 
transmission operations.
Figures 4A and 4B present a first algorithm and a second algorithm of the 
method according to the invention, used to monitor the transmitted isochronous 
data stream through the home network 1000. 
The first algorithm (figure 4A), implemented at a component level, as well 
as the second algorithm (figure 4B), implemented at a software level, 
essentially bring the output node 004 into play.
When the output node 004, referenced NB, receives the isochronous streams 
coming from the home network 1000 then, in a step 300, its copy-protection 
detection module 119 verifies whether the stream should be encrypted or not.  To do this, it analyses the EMI bits contained in the header of the packets of the isochronous stream.  If the EMI bits are equal to a predetermined value 
(according to the above specification, a non-zero value), it means that the 
stream has undergone a first encryption by means of a first key when this stream was sent from the sender device, and that it must therefore undergo a second 
encryption, by means of the second key, during its transmission to the receiver device.  During its transmission through the home network, the stream must be 
kept encrypted following the first encryption or decrypted and transmitted in 
clear form on the whole network.  The decision to maintain either encrypted or 
clear transmission is based on whether the transmission of the stream is being 
done for the first time, or whether the receiver device wishes to receive a 
stream that has already been transmitted in clear form through the home network for other receiver devices.  It must be noted that, in both cases, the input 
node has not performed any encryption of the data stream.  This has the 
advantage of reducing the processing load of this node.
If the stream does not have to be encrypted (the value of the EMI bits is 
zero), this means that it is available for copying by any apparatus that 
implements or does not implement the DTCP protocol.  There is therefore no 
reason to carry out a second encryption.
If the stream hast to be encrypted then, in a second step 301, the output 
node 004 obtains the list of stream-receiving devices (that listen to the 
channel used to transmit the encryption-protected isochronous stream) that are 
connected to it, including especially the receiver device 009.
In a step 302, the encryption module 116 of the output node 004 is reset for the content transmission channel in order to implement a second encryption of 
the isochronous stream by means of a second key proper to the output node 004.  Finally, in a step 303 the copy-protection detection module 119 of the output 
node 004 informs the software program and/or the software sub-programs of the 
invention that the transmission channel is being used to transfer a copy-
protected content.
At the software level, in a step 304, the software program (and/or the software sub-programs) of the invention is informed by the component level that a 
given transmission channel is being used to transfer a copy-protected content.  Consecutively, in a step 305, it obtains an identifier of the input node 003 to which the isochronous stream sender device 007 is connected.  In a step 306, the copy-protection rights proper to the output node 004, quantifying its level of authorization of access to the different devices connected to the network, are 
obtained.
The output node 004 will search for its own copy-protection rights in an 
internal memory space proper to it.  According to a variant of this preferred 
embodiment, all the nodes connected to the network know the copy-protection 
rights of each of the other nodes of the network.
In a step 307, for all the receiver devices connected to the output node 004 and especially for the receiver device 009, a request for clear transmission 
comprising the copy-protection rights relative to the output node 004 is sent by the output node 004 to the input node 003.
Figure 4C presents a third algorithm of the method according to the 
invention used to monitor the copy-protected isochronous data stream transmitted in the home network 1000.  This algorithm, implemented at a software level, 
essentially makes use of the input node 003.
When the input node 003 receives a request for clear transmission, for 
example relating to the receiver device 009 (in a step 308) then, in a step 309, it extracts the number of the transmission isochronous channel used as well as the copy-protection rights associated with the request.  Then, the copy-
protection rights are inspected in the steps 310 and 311.
If the rights do not authorize the receiver device 009 connected to the 
output node 004 to access the protected content then, in a step 312, the input 
node 003 verifies that it is in the process of decrypting the stream comprising the protected content by means of the first key.  If this is so then, in a step 313, the input node 003 stops the decryption of the stream associated with the 
previously extracted isochronous channel number.  Once the decryption module 115 is stopped or if the input node 003 is not decrypting the stream, it implements the step 314 in which it informs the output node 004, which has sent the 
request, that the request relating to the receiver device 009 has been rejected. Then, the input node 003 ends the procedure in a step 315.
If the copy-protection rights authorize the receiver device 009 to access 
the protected content then, in a step 316, the input node 003 verifies that the corresponding stream is already decrypted. If this is the case, the input node 
003 again performs the step 308. 
In the case illustrated in figure 1A, where the sender device 007 is 
connected to the input node 003 by means of a digital connection, for example 
through an IEEE-1394 bus , if the corresponding stream is not already decrypted then, in a step 317, the input node 003 extracts the identifier of the 
isochronous stream sender device 007 from the isochronous channel and implements the DTCP authentication method at the sender device 007 in a step 318.
Once the input node 003, in a step 319, has received the first decryption 
key (which has previously been used by the sender device 007 to carry out the 
first encryption of the isochronous stream) from the sender device 007 then, 
in a step 320, the decryption module of the input node 003 is reset with the 
first key so as to decrypt the stream on the isochronous channel.  Then, the 
input node 003 awaits the arrival of a new request to again carry out the step 
308.
If, in a case that is not shown, the (analog type) sender device 007 should be connected to the input node 003 by means of an analog connection, then the decryption module of the input node 003 (which has previously itself carried out 
the first encryption by means of its own key) is reset with the first key, which is its own key, so as to decrypt the stream on the isochronous channel.  Then, the input node 003 awaits the arrival of a new request to again carry out the 
step 308.
When the stream is decrypted by the input node to be transmitted in clear 
form on the home network, the value of the EMI bits must be maintained with 
their initial (non-zero) value to inform the output node that this stream must 
be encrypted when it is sent to the receiver device.
In parallel with the third algorithm of figure 4C, the software program and/or the software sub-programs of the invention implement a fourth algorithm, 
illustrated by figure 5, of the method according to the invention.  This 
algorithm is used to authenticate the output nodes, and hence to condition the 
step 320 for the authentication of the isochronous data stream of figure 4C at 
the reception of an appropriate number of requests for clear transmission.  This algorithm, implemented at a software level, essentially brings the input node 
003 into play.
When, at a step 400, an isochronous stream connection is set up in the home network 1000 in order to transmit the protected content, the input node 003 
analyses a routing header of the packets of the received isochronous stream in a step 401.  This header may be added to the packets in order to convey isochronous packets on the network.  In a step 402, the input node extracts therefrom the number, referenced Nc, of nodes of the home network 1000 to which the stream 
receiver devices (that listen to the channel used for the transmission of the 
isochronous stream) are connected.
Then the software program (and/or the software sub-programs) of the 
invention implement an idle step 403 during which the input node 003 waits for 
the expiry of a timeout period.  This value of this timeout is defined as being the maximum lapse of time necessary for each node of the home network 1000 to 
send a request for clear transmission after having received and detected an 
encrypted isochronous stream. 
In a step 404, once this period of time or timeout period has expired, the 
number of really received requests for clear transmission is analyzed by the 
software programs and/or the software sub-programs according to the invention.  If this number is equal to the number, referenced Nc, of nodes of the home 
network 1000 to which the receiver devices of the stream are connected (namely 
the number of expected requests for clear transmission), then the software 
program (and/or the software sub-programs) of the invention repeat the initial 
step 400 of this fourth algorithm.
If this number is not equal to the number of nodes of the home network 1000 to which the receiver devices of the stream are connected, it may mean that an 
unauthorized device has been introduced into the home network 1000 and is 
illegally trying to access the encryption-protected content.  Thus, in a step 
405, the encryption node 003 immediately stops all the ongoing processes of 
decryption of isochronous streams and, in a step 406, informs all the connected node of the home network 1000 about this authentication failure.  The software 
program (and/or the software sub-programs) of the invention then repeat the 
initial step 400 of this fourth algorithm.
In an alternative embodiment of the invention, the software program 
implements means to determine the output nodes that have transmitted requests 
for clear transmission among all the recipient or destination output nodes.  
Thus, it is possible to authenticate only one part of the output nodes.  In this alternative embodiment, the input node may continue to transmit the decrypted 
data stream only toward the authenticated output nodes.  This can be done by 
modifying the connection in changing the routing header for example.
When the connection is already set up with one or more output nodes and when one or more new receiver devices connected to different output nodes wish to 
receive the isochronous stream, then the existing connection has to be modified to serve or provide a “join function” for these new receivers.
The algorithm for the authentication of the new output nodes in this case is similar to the one described with reference to figure 5.  The input node will 
execute the same steps 401, 402, 403 and 404.  The difference is that the input node already transmits the stream in clear form on the home network for other 
receiver devices.  In the input node will continue to transmit the stream in 
clear form until the authentication of the newly involved output nodes.  If the authentication fails, the input node will stop the decryption of the stream 
towards at least the output nodes that have not been authenticated.
Furthermore, if several receiver devices should receive the isochronous 
stream, it is possible that a part of these receivers will wish to stop the 
reception of the stream.  If output nodes no longer possess receiver devices 
that are recipient or destination nodes of this stream, the connection is 
modified so as to no longer serve these nodes.  In this case, it is not 
necessary for the output nodes to transmit specific requests. 
Figure 6 illustrates the monitoring, by the software programs and/or the 
software sub programs according to the invention, of the secured transmission of the isochronous stream between the sender device 007 referenced S3 and the 
receiver device 009 referenced R3 in the case illustrated by figure 1A where the connection links of these devices with the input nodes 003, referenced NA, and output nodes 004, referenced NB, are digital links compliant with the IEEE-1394 standard.
The sender device 007 starts by sending an isochronous stream in a channel 
on the home network 1000 of figure 1A.  The content 503 of this stream has been encrypted beforehand by means of a first key, its own encryption key 504 
referenced key(S3). 
It can first of all be noted that, before the output node 004 transmits this isochronous stream on an IEEE-1394 002 bus, especially to the receiver device 
009, it first of all performs the second encryption by means of a second key 
which is its own key 506 referenced key(NB).  Thus, the isochronous stream that will be sent on the IEEE-1394 bus is a twice-encrypted or doubly encrypted 
stream 505.
Upon the reception of the once-encrypted stream 503, the output node 004 
verifies that some of the devices connected to it are listening to the channel 
of the isochronous stream.  In particular, the receiver device 009 is one of 
them.  Then, the output node 004 implements and sends a request for clear 
transmission 500 to the input node 003.  The input node 003 verifies the copy-
protection rights associated with the request for clear transmission 500. 
If the rights are valid, the input node 003 implements a DTCP authentication method at the sender device 007 (comprising an authentication request 501 and 
its response 502).  It thus obtains the first key 504 previously used by the 
sender device 007 to carry out the first encryption of the isochronous stream.
Then, the input node 003 uses the first key 504 to decrypt the isochronous 
stream 503 which has hitherto undergone only the first encryption.  Thus, the 
stream 510 is sent in clear form between the input node 003 and the output node 004 in the backbone network 1001.
When it exits from the backbone network 1001, and reaches the receiver 
device 009, the isochronous stream is encrypted by the output node 004 through 
the second key 506, as explained here above.  Thus, when it receives the encrypted stream 509 that it wishes to access, the receiver device 009 implements a 
DTCP authentication method at the output node 004 (comprising an authentication request 507 and its response 508).  It thus obtains the second key 506.
Then the device 009 uses the second key 506 to decrypt the isochronous 
stream 509 which is no longer encrypted except through the second key.  Thus, 
the stream resulting from this second encryption is a non-encrypted stream and 
the receiver device 009 can access the content contained in this stream.
If the copy-protection rights associated with the request for clear 
transmission 500 do not authorize the receiver device 009 to access the content (i.e. if the rights are not valid), the input node 003 does not perform the 
first encryption of the isochronous stream 503 which until then has only 
undergone the first encryption.  Thus, the stream 503 is transmitted in 
encrypted form by means of the first key 504 between the input node 003 and the output node 004 in the backbone network 1001.
Then, when it receives the doubly encrypted stream 505 that it wishes to 
access, the receiver device 009 carries out an authentication procedure DTCP at the output node 004 (comprising an authentication request 507 and its response 
508).  It thus obtains the second key 506 by which it can partially decrypt the isochronous stream.  However, the stream 503 resulting from this partial 
decryption remains encrypted through the first key 504.  Thus, the receiver 
device 009 cannot access the content contained in the resulting stream 503.
It can be noted that, during the transmission of an isochronous stream 
through the backbone network 1001, between the sender device 007 and the 
receiver device 009, according to the securing method of the invention, only two DTCP authentication methods are implemented.  The implementation of the DTCP 
protocol according to the prior art- in this context would have necessitated 
three such DTCP methods.  Thus, the method of the invention limits the network 
load related to copy protection and reduces the time of transmission of the 
protected isochronous streams.
Figure 7 illustrates the monitoring by the software program and/or the 
software sub-programs of the invention of the secure transmission of the 
isochronous stream between the sender device 013, referenced Sa1, and the 
receiver device 009, referenced R3, in the case illustrated by figure 1A where 
the connection link between the sender device 013 and the input node 003, 
referenced NA, is an analog link while the connection link between the receiver device 009 and the output node 004, referenced NB, is a digital link.
When the input node 003 detects the need for copy protection (for example 
the activation of anti-reproduction means according to the "macrovision" system designed and developed by the firm MACROVISION(TM)) for a content sent by the analog sender device 013, it starts carrying out a first encryption of this 
content using a first key, its own encryption key referenced key(NA).  Then, it sends the content on the backbone network 1001 in an isochronous stream 601.
It can be noted that, before sending this isochronous stream on an IEEE-1394 002 bus, especially to the receiver device 009, the output node 004 first of 
all performs a second encryption using a second key which is its own key 606 
referenced key(NB).  Thus, the isochronous stream that will be sent on the IEEE-1394 bus is a twice-encrypted or doubly encrypted stream 603.
Upon reception of the once-encrypted stream 601, the output node 004 
verifies that some of the devices connected to it are listening to the channel 
of the isochronous stream.  In particular, the receiver device 009 is one of 
them.  Then, the output node 004 implements and sends a request for clear 
transmission 600 to the input node 003.  The input node 003 verifies the copy-
protection rights associated with the request for clear transmission 600. 
If the rights are valid, the input node 003 stops the first encryption of 
the content sent by the analog sender device 013.  Thus, the stream 610 is sent in clear form between the input node 003 and output node 004 in the backbone 
network 1001.
When it exits from the backbone network 1001, to reach the receiver device 
009, the isochronous stream is encrypted by the output node 004 through the 
second key 606, as explained here above.  Thus, when it receives the encrypted 
stream 609 that it wishes to access, the receiver device 009 implements a DTCP 
authentication method at the output node 004 (comprising an authentication 
request 604 and its response 605).  It thus obtains the second key 606.
Then the device 009 uses the second key 606 to decrypt the isochronous 
stream 609 which is no longer encrypted except through the second key.  Thus, 
the stream resulting from this second encryption is a non-encrypted stream and 
the receiver device 009 can access the content contained in this stream.
If the copy protection rights associated with the request for clear 
transmission 600 do not authorize the receiver device 009 to access the content (i.e. if the rights are not valid), the input node 003 does not stop the first 
encryption of the content sent by the sender device 013.  Thus, the stream 601 
is transmitted in encrypted form by means of the first key referenced key(NA) 
between the input node 003 and the output node 004 in the backbone network 1001.
Then, when it receives the doubly encrypted stream 603 that it wishes to 
access, the receiver device 009 carries out an authentication procedure DTCP at the output node 004 (comprising an authentication request 604 and its response 
605).  It thus obtains the second key 606 by which it can partially decrypt the isochronous stream.  However, the stream 601 resulting from this partial 
decryption remains encrypted through the first key referenced key(NA).  Thus, 
the receiver device 009 cannot access the content contained in the resulting 
stream 601.
It can be noted that, during the transmission of an isochronous stream 
through the backbone network 1001, between the sender device 013 and the 
receiver device 009, according to the securing method of the invention, only two DTCP authentication methods are implemented.  The implementation of the DTCP 
protocol according to the prior art in this context would have necessitated two such DTCP methods.  Thus, the method of the invention limits the network load 
related to copy protection and reduces the time of transmission of the protected isochronous streams.
７．  List of figures
Other features and advantages of the invention shall appear more clearly 
from the following description of a preferred embodiment, given by way of a 
simple illustrative and non-exhaustive example, and from the appended drawings, of which:
Figure 1A is a drawing of a home audio-video network in which the method of the invention can be implemented;
Figure 1B illustrates the central switching unit of the home network of 
figure 1:
Figure 2 is a diagram illustrating the implementation of the prior art 
cascaded DTCP protocol in a generic network;
Figure 3 is a drawing of a node of a home network in which the method of the invention is implemented;
Figures 4A, 4B and 4C present algorithms of the method of the invention used to monitor the copy-protected isochronous data streams transmitted in the home network at the component level (figure 4A) and at the software level (figures 4B and 4C) ;
Figure 5 is a fourth algorithm of the method of the invention used to 
monitor the copy-protected isochronous data streams transmitted in the home 
network at the software level ;
Figure 6 illustrates the method of secured transmission between a sender 
device and a receiver device in the case illustrated by figure 1A where the 
connection links of the devices to the input and output nodes are digital links;
Figure 7 illustrates the method of secured transmission between a sender 
device and a receiver device in the case illustrated by figure 1A where the 
connection link between the sender device and the input node is an analog link 
while the connection link between the receiver device and the output node is a 
digital link.
ＷＨＡＴ  ＩＳ  ＣＬＡＩＭＥＤ  ＩＳ：
1.  A method for securing the transfer of a data from a sender device to at 
least one receiver device, through a network comprising a plurality of nodes, 
the sender device being connected to an input node, each receiver device being 
connected to an output node, wherein the method comprises the following steps:
a)  the transmission of the data to the receiver devices through the 
associated output nodes;
b)  the informing of the output nodes by the input node that the transmission or maintaining of transmission of the data, in clear form necessitates the 
authentication of the output nodes;
c)  the reception by the input node of at least one authentication request 
sent by at least one of said output nodes;
d)  the authentication by the input node of the output nodes that are 
destination nodes of the data; 
e)  the transmission of the data in clear form to the authenticated output 
nodes and the stopping of the transmission of the data to the other output 
nodes.
2.  A method according to claim 1, wherein the data transmitted in the step a) is encrypted with a first key.
3.  A method according to claim 2, wherein the sender device performs the 
encryption of the data.
4.  A method according to claim 2, wherein the input node performs the 
encryption of the data.
5.  A method according to claim 1, wherein the transmission of the data at the step a) is done in clear form between the input node and the output nodes.
6.  A method according to claim 5, wherein the sender device performs a 
preliminary encryption of the data with a first key.
7.  A method according to claim 6, further comprising a second step for the 
authentication of the input node with the sender device so as to obtain the 
first key and decrypt the data for its clear transmission to the output nodes.
8.  A method according to one of the claims 1 to 7 wherein the step of 
authentication of the output nodes comprises the steps of:
-  determining the number N1 of output nodes that are destination nodes of the data;
-  determining the number N2 of requests for clear transmission received by 
the input node and sent by said output nodes;
-  authenticating the output nodes if the numbers N1 and N2 are equal.
9.  A method according to claim 8 wherein said step for determining the number N2 is performed by counting the number of requests for clear transmission 
really received at the end of a timeout period having a predetermined duration.
10.  A method according to one of the claims 1 to 9 wherein the request for 
clear transmission comprises at least one piece of information to quantify a 
level of authorization of the receiver device for access to said data.
11.  A method according to one of the claims 1 to 10 wherein, if the output 
nodes are not authenticated, the input node sends a notification to the other 
nodes informing them of the failure of the authentication.
12.  A method according to one of the claims 1 to 11 further comprising the 
following steps:
1)  encryption of the data received by the output node with a second key 
proper to it;
2)  transmission by the output node of the encrypted data to the receiver 
device;
3)  authentication of the receiver device with the output node so as to obtain the second key;
4)  decryption of the data by the receiver device with the second key.
13.  A computer program product comprising program code instructions to 
execute steps of the securing method according to any of the claims 1 to 12, 
when said program is executed on a computer.
14.  An information-storage means, that may be totally or partially movable, 
readable by a computer system comprising instructions for a computer program 
adapted to implementing the securing method, according to any of the claims 1 to 12, when said program is executed on a computer.
15.  An input node involved in a secured transfer of a data from a sender 
device to at least one receiver device through a network comprising a plurality of nodes, the sender device being connected to said input node, each receiver 
device being connected to an output node, the input node comprising:
a)  first means for transmitting the data to the receiver devices through the associated output nodes;
b)  means for informing the output nodes that the transmission or maintaining of transmission of the data in clear form necessitates the authentication of the output nodes;
c)  means for the reception of at least one authentication request sent by at least one of said output nodes; 
d)  firstmeans for the authentication of the output nodes that are destination nodes of the data so that the data is transmitted in clear form by the first 
transmission means to the authenticated output nodes.
16.  An input node according to claim 15, co-operating with first means for 
the encryption of the data, said first encryption means implementing a first 
key.
17.  An input node according to claim 16, wherein the first encryption means 
are hosted by the sender device, this device being of a digital type. 
18.  An input node according to claim 16 integrating said first encryption 
means, the sender device being of an analog type.
19.  An input node according to claim 15, wherein the data transmitted by said first transmission means is a clear data.
20.  An input node according to claim 19, wherein said sender device is of a 
digital type and comprises second means to encrypt the data using a first key.
21.  An input node according to claim 20, further comprising second means of 
authentication with the sender device so as to obtain the first key and means to decrypt the data.
22.  An input node according to any of the claims 15 to 21 wherein the first 
means of authenticating the output nodes comprise:
-  means for determining the number N1 of output nodes that are destination 
nodes of the data;
-  means for determining the number N2 of requests for clear transmission 
received by the input node and sent by said output nodes;
-  means to compare the numbers N1 and N2.
23.  An input node according to claim 22 wherein the means for determining the number N2 comprise means for counting the number of requests for clear 
transmission really received at the end of a timeout period with a predetermined duration.
24.  An input node according to claim 15 wherein the request for clear 
transmission comprises at least one piece of information to quantify a level of authorization of the receiver device for access to the data.
25.  An input node according to any of the claims 22 to 24 comprising second 
means for the transmission to the other nodes of a notification of failure of 
authentication, said second means being activated if the output nodes are not 
authenticated.
26.  An output node involved in a secured transfer of a data from a sender 
device to at least one receiver device through a network comprising a plurality of nodes, the sender device being connected to an input node, each receiver 
device being connected to the output node, the output node comprising:
-  means for the reception of the data from the input node;
-  means for the reception of a piece of information stating that the 
reception or maintaining of the reception of the data in clear form necessitates the authentication of the output nodes;
-  means to transmit an authentication request to said input node.
１．  Abstarct
In a method for securing the transfer of a data stream from a sender device to at least one receiver device, through a network comprising a plurality of 
nodes connected to one another by a plurality of links, the sender device is 
connected to an input node in the network and each receiver device is connected to an output node of the network.  The method comprises the following steps: a) the transmission of the data stream to the receiver devices through the 
associated output nodes; b) the informing of the output nodes by the input node that the transmission or maintaining of transmission of the data stream, in 
clear (i.e. non-encrypted) form necessitates the authentication of the output 
nodes; c) the reception by the input node of at least one authentication request sent by at least one of said output nodes; d) the authentication by the input 
node of the output nodes that are destination nodes of the data streams; e) the transmission of the data stream in clear form to, at most, the authenticated 
output nodes and the stopping of the transmission of the data stream to the 
other output nodes.
２．  Representative Drawing
Figure 1A.
【図１Ａ】
2006087079.tif 000013
【図１Ｂ】
2006087079.tif 000014
【図２】
2006087079.tif 000015
【図３】
2006087079.tif 000016
【図４Ａ】
2006087079.tif 000017
【図４Ｂ】
2006087079.tif 000018
【図４Ｃ】
2006087079.tif 000019
【図５】
2006087079.tif 000020
【図６】
2006087079.tif 000021
【図７】
2006087079.tif 000022