(57)【要約】本発明は：−ネットワーク上でデータ（６０）を放送することを対象とした少なくとも１つの供給元装置（１）と；−前記データ（６０）を受信することを対象とした少なくとも１つの受信装置（２）とを有するローカルデジタルネットワークに関するものである。前記供給元装置（１）は、ネットワークに放送されるべきデータを暗号化するために、ネットワークで使用中の暗号化鍵（Ｋｎ［０］）を用い、前記受信装置（２）は：−前記使用中の暗号化鍵を用いて暗号化されたデータを解読するためのネットワークで使用中の解読鍵と；−以前にネットワークで使用された暗号化鍵を用いて暗号化されたデータを解読するための少なくとも１つのネットワークの他の解読鍵（Ｋｎ［ｉ］）とを有する。本発明はまた、前記ネットワークに新しい装置を導入することと、供給元装置から受信装置にデータを送信することに関するものである。
2005501481.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−ネットワーク上でデータ（６０）を放送することを対象とした少なくとも１つの供給元装置（１）と、
−前記データ（６０）を受信することを対象とした少なくとも１つの受信装置（２）と
を有するローカルデジタルネットワークであって、
前記供給元装置（１）が、ネットワークに放送されるべきデータを暗号化するために、ネットワークで使用中の暗号化鍵（Ｋｎ［０］）を用い、
前記受信装置（２）が、
−前記使用中の暗号化鍵を用いて暗号化されたデータを解読するためのネットワークで使用中の解読鍵と、
−以前にネットワークで使用された暗号化鍵を用いて暗号化されたデータを解読するための少なくとも１つのネットワークの他の解読鍵（Ｋｎ［ｉ］）とを有すること
を特徴とするローカルデジタルネットワーク。
【請求項２】
請求項１に記載のローカルデジタルネットワークであって、
前記受信装置（２）が、ネットワークの創設以来、以前に使用された全てのネットワークの解読鍵を有することを特徴とするローカルデジタルネットワーク。
【請求項３】
請求項１又は２のうちのいずれか１項に記載のローカルデジタルネットワークであって、
前記供給元装置（１）が、ネットワークで使用中の暗号化鍵（Ｋｎ［０］）を有し、前記ネットワークの使用中の鍵でネットワークに放送されるべきデータを暗号化すること
を特徴とするローカルデジタルネットワーク。
【請求項４】
請求項１又は２のうちのいずれか１項に記載のローカルデジタルネットワークであって、
前記供給元装置が
−第１の対称鍵を有し、
−前記第１の対称鍵はネットワークで使用中の暗号化鍵（ＥＫｎ［０］（Ｋｃ））で暗号化され、
それが前記第１の対称鍵でネットワークに放送されるべきデータを暗号化し、
前記暗号化されたデータ（６１１）とともに、ネットワークで使用中の暗号化鍵（ＥＫｎ［０］（Ｋｃ））で暗号化された第１の対称鍵を送信することに適合すること
を特徴とするローカルデジタルネットワーク。
【請求項５】
請求項１又は２のうちのいずれか１項に記載のローカルデジタルネットワークであって、
供給元装置（１）と受信装置（２）が、対象の暗号化方法を用い、暗号化鍵とネットワークで用いられる対応する解読鍵が同一であること
を特徴とするローカルデジタルネットワーク。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれか１項に記載の、既に少なくとも１つの受信装置を有するローカルデジタルネットワークに、新しい受信装置（２）を導入する方法であって、
ネットワークで使用中の解読鍵（Ｋｎ［０］）と、ネットワークで以前に使用された少なくとも１つの解読鍵（Ｋｎ［０］）とを有し、安全な方法でそれらを送信する機能を有する、ネットワークの事前に存在する受信装置が、前記解読鍵を新しい受信装置に送信すること
を特徴とする方法。
【請求項７】
請求項５に記載の、既に少なくとも１つの受信装置（２）を有するローカルデジタルネットワークに、新しい供給元装置（１）を導入する方法であって、
ネットワークで使用中の暗号化／解読鍵（Ｋｎ［０］）と、ネットワークで以前に使用された少なくとも１つの暗号化／解読鍵（Ｋｎ［０］）とを有し、安全な方法でそれらを送信する機能を有する、ネットワークの事前に存在する受信装置が、ネットワークで使用中の暗号化／解読鍵を新しい供給元装置に送信すること
を特徴とする方法。
【請求項８】
請求項５に記載のネットワークにつなげられた供給元装置（１）によってデータを送信する方法であって、
−ネットワークで使用中の暗号化／解読鍵（Ｋｎ［０］）を用いてデータを暗号化することと、
−ネットワークの使用中の鍵に適用された一方向の関数を用いて計算された前記使用中の鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）と、前記暗号化されたデータ（６１１）を送信することと
を有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項５に記載のネットワークにつなげられた受信装置（２）で暗号化されたデータ（６１１）を受信する方法であって、
請求項８に記載の方法に従って前記データが放送され、
前記受信装置が、それに含まれ、前記鍵に適用された一方向の関数を用いて計算された各暗号化／復号鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）を更に有することを特徴とし、
−受信されたデータから鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）を抽出することと、
−抽出されたフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）を、受信装置に含まれる暗号化／解読鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）と比較することと、
−抽出されたフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）と受信装置に保存されたフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）のうちの１つが等しい場合に、前記フィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）に対応する鍵でデータを解読することと
を有する方法。
【請求項１０】
請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークにつなげられた供給元装置（１）によってデータ（ＬＥＣＭ）を送信する方法であって、
（ａ）一方向の関数をデータの第１の部分に適用することと、
（ｂ）ステップ（ａ）で実行された計算結果と、ネットワークで使用中の暗号化鍵（Ｋｎ［０］）を用いて保護されるデータの第２の部分とを暗号化することと、
（ｃ）ステップ（ｂ）で暗号化された前記データと、データの第１の部分とをネットワーク上に送信することと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークにつなげられた受信装置（２）において、データを受信する方法であって、
前記データは、請求項１０に記載の方法に従って放送されたものであり、
（ａ）一方向の関数を暗号化されていないデータの第１の部分に適用することと、
（ｂ）受信装置に含まれるネットワークの解読鍵を用いてデータの第２の部分を解読することと、
（ｃ）ステップ（ｂ）で解読されたデータの一部の解読結果と、ステップ（ａ）で実行された計算結果とを比較し、
−同じである場合に、ステップ（ｂ）で解読されたデータの残りの部分を回復することと、
−異なる場合に、ステップ（ｂ）に戻り、受信装置に含まれる他のネットワークの解読鍵を用いてデータの第２の部分の解読を実行することと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークにつなげられた供給元装置（１）によってデータを送信する方法であって、
−ネットワークで使用中の暗号化鍵（Ｋｎ［０］）を用いてデータを暗号化することと、
−前記暗号化されたデータ（６１１）と、ネットワークの使用中の鍵に対応するインデックスとを送信することと
を有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１ないし３のうちのいずれか１項に記載のネットワークにつなげられた受信装置（２）において、データを受信する方法であって、
前記データは請求項１２に記載の方法に従って放送されたものであり、
−前記データを暗号化するために用いられたネットワークの暗号化鍵に対応するインデックスを、受信されたデータから抽出することと、
−前記インデックスから対応するネットワークの解読鍵を推論することと、
−前記解読鍵を用いてデータを解読することと
を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にローカルデジタルネットワークの分野に関するものであり、特に、家庭内デジタルネットワークの分野に関するものである。更に正確には、前記ネットワークに流出しているデジタルデータのコピーに対する保護に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
前記ネットワークは、デジタルバス、例えばＩＥＥＥ１３９４規格によるバスによって互いにつなげられた装置の集まりで構成される。それは、特に２つの形式の装置からなる：
−ネットワークでデータを送信可能な供給元装置：この装置は、ネットワークの外部の“チャネル”を通じてデータを回復することができる。
【０００３】
−データを処理するため又はユーザに提示するために、ネットワーク上に流れるデータを受信するのに適した受信装置
従って、オーディオ及び／又はビデオのデータを家の多様な部屋に伝達することを対象とする家庭内デジタルネットワークの例を考慮すると、供給元装置は、例えば衛星アンテナ又はケーブル接続を介してネットワークの外部からビデオプログラムを受信するデジタルデコーダ、又はディスク（この場合はネットワークの外部から生じたデータを有するディスク）から読み取られたデータ（オーディオ及び／又はビデオ）をデジタル形式でネットワーク上に送信する光学ディスク読み取り装置である。受信装置は、例えばネットワークから受信されたビデオプログラムを視聴することを可能にするテレビ受信機、又は更に一般的には暗号化されたデータを解読する機能を有する何らかの形式の装置である。
【０００４】
ローカルネットワークの外部から生じたデータを提供するコンテンツプロバイダ、特に例えば有料テレビプログラムを送信するサービスプロバイダ又は光学ディスク出版者の観点からは、前記送信されるデータを、コピーされること及び１つのローカルネットワークから他のローカルネットワークに（例えば光学ディスク又は何らかの他の記録媒体にコピーされることによって）容易に流出することから回避する必要性がある。
【０００５】
このため、データを受信することを許可された装置に事前に知られている鍵、又はコンテンツプロバイダとその装置との間の特定の安全なプロトコルに従って交換された鍵を用いて暗号化アルゴリズムを用いてデータを暗号化することによって、秘密の形式でデータを送信することが周知の方法である。
【０００６】
トムソン・マルチメディア（ＴＨＯＭＳＯＮ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）の名義で１９９９年４月１３日に出願され、参照ＦＲ−Ａ−２  ７９２  ４８２のもとで公開されたフランス特許出願は、ネットワークに特有の公開鍵が、ネットワークの装置間の、一般的には前述の供給元装置から受信装置へのデータの流れを暗号化するために用いられる、家庭内ネットワークに関するものである。このネットワークの受信装置のみが、公開鍵に対応する秘密鍵を有している。一対（公開鍵と秘密鍵）がネットワークに特有であるため、このネットワークの枠組内で暗号化されたデータは、他のネットワークの装置で解読され得ない。
【０００７】
トムソン・ライセンシングＳ．Ａ．（ＴＨＯＭＳＯＮ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  Ｓ．Ａ．）の出願人の名義で２００１年４月２５日に出願されたフランス特許出願第０１  ０５５６８号は、その一部について、前述の対称鍵を基本的に用いるようなネットワークにおいて、鍵を管理する方法に関するものである。供給元装置は、第１の高頻度で更新される対称鍵を用いてデータを暗号化し、ネットワークに特有の第２の対称鍵を用いて暗号化された形式で、前記第１の鍵をネットワークの他の装置に送信する。第２の対称鍵は、受信装置に含まれる。
【０００８】
前述の２つの方法において、データはネットワークに特有の全く同一の暗号化鍵（又は全く同一の公開鍵／秘密鍵の一対）によって、及び全く同一の暗号化アルゴリズムによって保護される。しかし、特に、暗号化アルゴリズムが非常に短い鍵を用いる場合、又は鍵の長さに関わらず更に大きい長さの鍵又は更に強力な暗号化アルゴリズムを用いることがもはや安全でない場合に、使用されている前記鍵及び／又は暗号化アルゴリズムを更新することが時折必要になる場合がある。残念ながら、この場合に、以前にネットワークで記録されたデータは、新しい鍵及び／又は新しい暗号化アルゴリズムでもはや解読可能でない場合がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の対象は、ローカルデジタルネットワークであって、
−ネットワーク上でデータを放送することを対象とした少なくとも１つの供給元装置と、
−前記データを受信することを対象とした少なくとも１つの受信装置と、
を有する。
【００１０】
本発明によると、前記供給元装置は、ネットワークに放送されるべきデータを暗号化するために、ネットワークで使用中の暗号化鍵を用い、前記受信装置は、前記使用中の暗号化鍵を用いて暗号化されたデータを解読するためのネットワークで使用中の解読鍵と、以前にネットワークで使用された暗号化鍵を用いて暗号化されたデータを解読するための少なくとも１つのネットワークの他の解読鍵とを有する。
【００１１】
ローカルデジタルネットワークはまた、１つ以上の次の特徴を有する：
−前記受信装置は、ネットワークの創設以来、以前に使用された全てのネットワークの解読鍵を有する。
【００１２】
−前記供給元装置は、ネットワークで使用中の暗号化鍵を有し、前記ネットワークの使用中の鍵でネットワークに放送されるべきデータを暗号化する。
【００１３】
−前記供給元装置は、第１の対称鍵を有し、前記第１の対称鍵はネットワークで使用中の暗号化鍵で暗号化され；それは前記第１の対称鍵でネットワークに放送されるべきデータを暗号化し、暗号化されたデータとともに、ネットワークで使用中の暗号化鍵で暗号化された第１の対称鍵を送信することに適合する。
【００１４】
−供給元装置と受信装置は、対象の暗号化方法を用い、暗号化鍵とネットワークで用いられる対応する解読鍵は同一である。
【００１５】
本発明はまた、前述の既に少なくとも１つの受信装置を有するローカルデジタルネットワークに、新しい受信装置を導入する方法に関するものである。前記方法によると、ネットワークで使用中の解読鍵と、ネットワークで以前に使用された少なくとも１つの解読鍵とを有し、安全な方法でそれらを送信する機能を有する、ネットワークの事前に存在する受信装置が、前記解読鍵を新しい受信装置に送信する。
【００１６】
本発明の他の形態は、前述の供給元装置と受信装置が対象の暗号化方法を用い、ネットワークで使用される暗号化鍵と対応する解読鍵が同一であるローカルデジタルネットワークにおいて、新しい供給元装置を導入する方法に関するものである。前記方法によると、ネットワークで使用中の暗号化／解読鍵と、ネットワークで以前に使用された少なくとも１つの暗号化／解読鍵とを有し、安全な方法でそれらを送信する機能を有する、ネットワークの事前に存在する受信装置が、ネットワークで使用中の暗号化／解読鍵を新しい供給元装置に送信する。
【００１７】
本発明はまた、前述の用いられる暗号化鍵と解読鍵が同一であるネットワークにつなげられた供給元装置によってデータを送信する方法に関するものである。前記方法は、ネットワークで使用中の暗号化／解読鍵を用いてデータを暗号化することと；前記使用中の鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）とともに前記暗号化されたデータを送信することとを有し、前記フィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）は、ネットワークの使用中の鍵に適用された一方向の関数を用いて計算される。
【００１８】
本発明はまた、前述のネットワークにつなげられた受信装置で暗号化されたデータを受信する方法に関するものであり、前述の方法に従って前記データが放送され、前記受信装置は、それに含まれ、前記鍵に適用された一方向の関数を用いて計算された各暗号化／復号鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）を更に有する。前記方法は、受信されたデータから鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）を抽出することと；抽出されたフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）を受信装置に含まれる暗号化／解読鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）と比較することと；抽出されたフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）と受信装置に保存されたフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）のうちの１つが等しい場合に、前記フィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）に対応する鍵でデータを解読することとを有する。
【００１９】
本発明はまた、前述のネットワークにつなげられた供給元装置によってデータを送信する他の方法に関するものである。前記方法は：（ａ）一方向の関数をデータの第１の部分に適用することと；（ｂ）ステップ（ａ）で実行された計算結果と、ネットワークで使用中の暗号化鍵を用いて保護されるデータの第２の部分とを暗号化することと；（ｃ）ステップ（ｂ）で暗号化された前記データと、データの第１の部分とをネットワーク上に送信することとを有する。
【００２０】
本発明はまた、前述のネットワークにつなげられた受信装置において、前述の方法に従って放送されたデータを受信する方法に関するものである。前記方法は：（ａ）一方向の関数を暗号化されていないデータの第１の部分に適用することと；（ｂ）受信装置に含まれるネットワークの解読鍵を用いてデータの第２の部分を解読することと；（ｃ）ステップ（ｂ）で解読されたデータの一部の解読結果と、ステップ（ａ）で実行された計算結果とを比較し、
−同じである場合に、ステップ（ｂ）で解読されたデータの残りの部分を回復することと、
−異なる場合に、ステップ（ｂ）に戻り、受信装置に含まれる他のネットワークの解読鍵を用いてデータの第２の部分の解読を実行することと
を有する。
【００２１】
本発明は更に、前述のネットワークにつなげられた供給元装置によってデータを送信する第３の方法に関するものである。前記方法は、ネットワークで使用中の暗号化鍵を用いてデータを暗号化することと；前記暗号化されたデータと、ネットワークの使用中の鍵に対応するインデックスとを送信することとを有する。
【００２２】
前述のネットワークにつなげられた受信装置において、前述の方法に従って放送されたデータを受信する方法は、前記データを暗号化するために用いられたネットワークの暗号化鍵に対応するインデックスを、受信されたデータから抽出することと；前記インデックスから対応するネットワークの解読鍵を推論することと；前記解読鍵を用いてデータを解読することとを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
添付の図面を用いて明らかになるいくつかの非限定的な特定の例示的な実施例を通じて、本発明の他の特長と利点が明らかになる。
【００２４】
図１において、更なる詳細で参照が行われ得る前述の特許出願（トムソン・マルチメディア（ＴＨＯＭＳＯＮ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）の名義の出願ＦＲ−Ａ−２  ７９２  ４８２とトムソン・ライセンシングＳ．Ａ．（ＴＨＯＭＳＯＮ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  Ｓ．Ａ．）の名義の出願ＦＲ  Ｎｏ．０１  ０５５６８）に記載された原理を用いることによって、データがコピーから保護される例示的な家庭内ネットワークを図式的に表した。
【００２５】
ネットワークは、供給元装置１と、受信装置２と、記録装置３とを有し、それらは、例えばＩＥＥＥ１３９４規格によるバスであるデジタルバスＢで互いにつなげられている。
【００２６】
供給元装置１は、スマートカード１１が備えられたスマートカードリーダが取り付けられたデジタルデコーダ１０を有する。前記デコーダはデジタルデータ、特にサービスプロバイダによって分配されたオーディオ／ビデオプログラムを受信する。
【００２７】
受信装置２は、スマートカード２１が備えられたスマートカードリーダが取り付けられたデジタルテレビ受信機（ＤＴＶ）２０を有しており、記録装置３は、特にデジタルビデオレコーダ（ＤＶＣＲ）である。
【００２８】
供給元装置１を介してネットワークに入るデジタルデータは、一般的に有料テレビの原理に従ってスクランブルされたデータである。暗号化鍵Ｋを用いて暗号化された形式でデータストリームにおいて送信され、制御メッセージ（限定受信制御メッセージを表すＥＣＭ）に含まれる制御ワード（ＣＷ）を用いて、データがスクランブルされる。暗号化鍵Ｋは、特に、スマートカードに保存されることによって、データを受信する支払いを行ったユーザに利用可能になる。図１の例において、スマートカード１１は前記鍵Ｋを有することを仮定する。
【００２９】
前記スクランブルされたデジタルデータを受信する供給元装置１は、デジタルネットワーク上で放送するように、それを続けて形成する。このため、鍵Ｋを用いて暗号化された制御ワードを含むＥＣＭメッセージは、スマートカード１１に含まれる変換モジュール１２によって、解読された制御ワードを含むＬＥＣＭメッセージ（ローカル限定受信制御メッセージを表す）に変換され、ＬＥＣＭメッセージは、ローカルの家庭内ネットワークに特有の鍵を用いて保護される。
【００３０】
従って、ネットワークに流れるデータは、図２に表されるパケット６０から構成される。前記パケット６０は、スクランブルされたデータ６２とＬＥＣＭメッセージ６１とを有する。ＬＥＣＭメッセージ自体は２つの部分を有する：
−プレーンテキストデータを有する部分６１０、すなわち、暗号化されていないデータ。それは、特にＬＥＣＭメッセージのサイズや、コピー保護システムのバージョン番号等のパケットヘッダである場合がある。
【００３１】
−保護されたデータを有する部分６１１、特に制御ワードＣＷ。
【００３２】
以下において、簡易化のために、ＬＥＣＭメッセージの部分６１１の保護されるデータは、ネットワークＫｎの秘密鍵（又は対称鍵）を用いて暗号化されると考える。しかし、本発明は、例えば前述のトムソン・ライセンシングＳ．Ａ．（ＴＨＯＭＳＯＮ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  Ｓ．Ａ．）の名義の出願ＦＲ  Ｎｏ．０１  ０５５６８に記載されるような、鍵を管理する更なる複雑なシステムの場合においても改良として適用される。この改良は後で説明される実施例において簡単に示される。
【００３３】
パケット６０のようなデータパケットは、スマートカード２１の端末モジュール２２でＬＥＣＭメッセージを処理する受信装置２によって受信される。端末モジュール２２は、ネットワークＫｎの秘密鍵を有しており、それ故にＬＥＣＭメッセージの保護された部分を解読可能である。前記解読されたメッセージの内容を用いて、受信装置は、“有用な”データをスクランブルするために用いられた制御ワードＣＷを回復し、それ故に前記データをユーザに提示するためにそのデータのスクランブルを解くことが可能になる。
【００３４】
記録装置３は、スクランブルされたデータを含むパケット６０の形式で記録されたデータを受信することに留意すべきである。
【００３５】
当然ながら、家庭内デジタルネットワークは、複数の供給元装置と、複数の受信装置と、複数の記録装置とを有し得る。この場合、供給元装置の全ての変換器は、ＬＥＣＭメッセージを生成するために、ネットワークの秘密鍵Ｋｎを有していなければならず、受信装置の全ての端末はＬＥＣＭメッセージの保護された部分を解読するために鍵Ｋｎを有していなければならない。
【００３６】
更に、家庭内デジタルネットワークは発展し得る。ユーザがネットワークに装置を追加し、又はネットワークから装置を取り除く場合がある。特にシステムの安全性が信用できなくなる場合に、ネットワークの鍵Ｋｎを変更する、又は新しい暗号化アルゴリズムを用いる必要がある場合がある。
【００３７】
本発明の原理によると、受信装置の各端末モジュールは、家庭内デジタルネットワークの創設以来用いられている全ての鍵Ｋｎ［ｉ］を有する。その中で単一の鍵が“使用中”であり、以下においてＫｎ［０］と示す。他方、供給元装置の変換モジュールは、この使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］のみを有する。
【００３８】
従って、ネットワークで以前に記録されたデータは、ネットワークの創設からＬＥＣＭメッセージを暗号化するために用いられた全ての鍵を有する受信装置によって、依然として読み取られ得る。それらが関係する限り、供給元装置は、ネットワークに入る新しいデータのＬＥＣＭメッセージを生成するために、使用中の鍵Ｋｎ［０］のみを必要とする。
【００３９】
この点について、ネットワークに入るデジタルデータは必ずしも前述の形式（ＥＣＭメッセージに暗号化された形式で含まれる制御ワードでスクランブルされたデータ）である必要はないが、供給元装置がネットワークの外部からデータを受信する形式に関係なく、図２に表されるようなパケットの形式でネットワークにデータを送り出す。必要である場合には、供給元装置自体が制御ワードを生成し、ＬＥＣＭメッセージの保護された部分において送信する前に、前記制御ワードを用いてデータをスクランブルする。
【００４０】
前述の通り、全ての受信装置が（その端末モジュールに）全ての鍵Ｋｎ［ｉ］を有する。新しい受信装置がネットワークに接続されると、ネットワーク特定の受信装置である親から全ての前記鍵を受信し、その親はまた、どの鍵が使用中であるかも示す。
【００４１】
実際には、各受信装置は次の状態：未使用、親又は親にならないもののうちの１つになり得る。
【００４２】
未使用の受信装置は、ネットワークの鍵Ｋｎ［ｉ］を有していないという事実によって定められる。これは、一般的にはネットワークに未だに接続されていない装置である。これは、受信装置の初期状態である。
【００４３】
親にならない装置は、ネットワークの鍵Ｋｎ［ｉ］を有するが、それを他の装置に送信できないという事実によって定められる。
【００４４】
親の装置は、ネットワークの鍵Ｋｎ［ｉ］を有し、それをネットワークの他の装置に送信可能であるという事実によって定められる。ネットワークに１つのみの親の装置が存在する。
【００４５】
受信装置の状態は、状態インジケータに、例えば受信装置の端末モジュール２２にあるレジスタに保存される。
【００４６】
新しいネットワークを作る方法に関する更なる詳細と、新しい装置がネットワークに接続された場合に装置間で鍵を交換する方法は、前述の特許出願（トムソン・マルチメディア（ＴＨＯＭＳＯＮ  ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ）の名義の出願ＦＲ−Ａ−２  ７９２  ４８２と、トムソン・ライセンシングＳ．Ａ．（ＴＨＯＭＳＯＮ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ  Ｓ．Ａ．）の名義の出願ＦＲ  Ｎｏ．０１  ０５５６８）に見られる。
【００４７】
新しい装置がネットワークに接続されると、親の受信装置は使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］のみをそれに送信する。鍵Ｋｎ［０］は、新しい供給元装置の変換モジュールに保存される。鍵を管理する更に複雑なシステムを用いる実施例の改良において、供給元装置は使用中のネットワークの鍵事態を受信せず、前記鍵に基づく情報項目を受信する。更に正確には、前述の出願ＦＲ  Ｎｏ．０１  ０５５６８に示す通り、新しい供給元装置は、ＬＥＣＭメッセージの保護されるべきデータを解読するためにその後用いられる対称の暗号化鍵Ｋｃを生成する。それは前記対称鍵Ｋｃを安全な方法でネットワークの親の受信装置に送信し、前記親の受信装置が使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］で暗号化された鍵Ｋｃを返信する。その後、新しい供給元装置は前記暗号ＥＫｎ［０］（Ｋｃ）の結果を保存する。その後、前記新しい受信装置がネットワークでデータを送信すると、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分６１０に、使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］を備えた対称鍵の暗号ＥＫｎ［０］（Ｋｃ）を含める。
【００４８】
受信装置が、ユーザに提示されるデータを受信し、それぞれスクランブルされたデータとＬＥＣＭメッセージを含むパケット６０の形式で前記データが送信されると、受信装置は最初に、ＬＥＣＭメッセージのデータが暗号化された鍵Ｋｎ［ｉ］を決めなければならない。
【００４９】
このことは、受信装置の端末モジュールに保存された全ての鍵の網羅的な試行によって（以下に説明される実施例Ｂ）、又はインデックスの使用によって（以下に説明される実施例Ｃ）、又は好ましくはＬＥＣＭメッセージに含まれる鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）の使用によって（以下に説明される実施例Ａ）、実行され得る。
【００５０】
Ａ］フィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）の使用
この実施例において、各受信装置は、その端末モジュールに保存される、以下の表１のような表を有することを仮定し、前記表において：
−“鍵”の列は、ネットワークで使用中であった、又は使用中であるＮ個の秘密鍵のそれぞれを有しており；使用中のネットワークの鍵は鍵Ｋｎ［０］である。鍵を含むフィールドは固定の大きさであり、鍵の大きさの将来の変化を考慮した十分な大きさであるが、保存される鍵はフィールドの大きさより小さい大きさを有する場合がある。
【００５１】
−“Ｈ（鍵）”の列は、それぞれの鍵Ｋｎ［ｉ］に対する一方向の関数Ｈの結果を有しており；好ましくはハッシュ関数ＳＨＡ−１が用いられる。
【００５２】
−“＠処理関数”の列は、端末モジュールを有するスマートカードに埋め込まれたソフトウェアに含まれる処理関数へのポインタを有する。
【００５３】
【表１】
2005501481.tif 000003
この実施例において、新しい供給元装置がネットワークにつなげられると、親の受信装置が使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］をそれに送信する。鍵Ｋｎ［０］は、供給元装置の変換モジュールに保存され、変換モジュールが前述の一方向の関数Ｈを用いて前記鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［０］）を計算する。
【００５４】
従って、ネットワークの全ての供給元装置の変換モジュールが鍵Ｋｎ［０］とそのフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［０］）を有する。
【００５５】
供給元装置の変換モジュールが新しいＬＥＣＭメッセージを生成し、ネットワーク上で新しいデータを送信しなければならない場合、それは、使用中の鍵Ｋｎ［０］を用いてＬＥＣＭメッセージの保護される部分のデータを暗号化し（特に制御ワードＣＷを暗号化し）、暗号化されていないデータを含むＬＥＣＭメッセージの部分に、使用中の鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［０］）を挿入する。
【００５６】
鍵を管理する更に複雑なシステムを用いる実施例の改良において、供給元装置は、使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］自体を受信しないが、前記鍵（ＥＫｎ［０］（Ｋｃ））に基づく情報項目を受信する。それは、前記実施例Ａに従って、変換モジュールに保存する使用中の鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［０］）を更に受信する。それが新しいＬＥＣＭメッセージを生成すると、変換モジュールが対称の暗号化鍵Ｋｃで保護されるべき部分のデータを暗号化し、前記使用中の鍵Ｋｎ［０］を用いて、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分に、使用中の鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［０］）と鍵Ｋｃの暗号を挿入する。
【００５７】
そのうちネットワークが発展し、新しい鍵が使用中のネットワークの鍵として用いられると、ネットワークで記録されたデータは、使用中のネットワークの鍵として続けて用いられる多様な鍵で暗号化されたＬＥＣＭメッセージを有する。
【００５８】
ユーザが受信装置で以前に記録されたデータを再生することを希望する場合、受信装置の端末モジュールは、表１に保存された正しい鍵を用いて解読しなければならないＬＥＣＭメッセージを受信する。このため、端末モジュールは、まず、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分から、ＬＥＣＭメッセージの保護される部分のデータを暗号化するために用いられた鍵のフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［ｊ］）を抽出する。その後、それは前記フィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）Ｈ（Ｋｎ［ｊ］）を表１に保存された全てのものと比較し、値が一致する場合には、＠処理機能［ｊ］に位置する関数を呼出し、鍵Ｋｎ［ｊ］を用いてＬＥＣＭメッセージの保護された部分の解読を実行する。
【００５９】
逆に、表１でフィンガープリント（ｆｉｎｇｅｒｐｒｉｎｔ）が一致しない場合、このことは、受信されたデータが家庭内ネットワークで記録されてないことを示す。それ故に、ＬＥＣＭメッセージは解読することができず、対応するデータのスクランブルは解くことができない。
【００６０】
使用される多様な処理関数が異なる暗号化アルゴリズムを用いるばかりでなく、データの他の処理を実行する場合があることに留意すべきである。
【００６１】
例えば、ＬＥＣＭメッセージの保護される部分が、実施例の改良において前述した通り、対称鍵Ｋｃを用いて暗号化されている場合、処理関数はまず、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分から抽出された情報項目ＥＫｎ［０］（Ｋｃ）の解読を実行し、前記鍵Ｋｃで保護されたデータを解読する前に鍵Ｋｃを回復する。
【００６２】
Ｂ］鍵の体系的な試行
この実施例によると、受信装置の各端末モジュールは、ネットワークの創設から使用されてきた鍵のリストＫｎ［０］，…，Ｋｎ［ｉ］，…Ｋｎ［Ｎ］を有する。
【００６３】
供給元装置の各変換モジュールは、使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］を有する。それがＬＥＣＭメッセージを生成しなければならない場合に、変換器が鍵Ｋｎ［０］で保護されるべきデータを暗号化する。それはまた、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない全て又は一部で一方向の関数の結果、特に“ＣＲＣ”（“冗長検査コード”を表す）を計算し、鍵Ｋｎ［０］で前記ＣＲＣを暗号化し、前記暗号化の結果がＬＥＣＭメッセージの保護される部分に挿入される。
【００６４】
受信装置の端末モジュールが解読されるべきＬＥＣＭメッセージを受信すると、それは、端末モジュールに保存されたそれぞれの鍵Ｋｎ［ｉ］を用いて、ＬＥＣＭメッセージの保護された部分に含まれるデータの解読を体系的に実行する。それはまた、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分に含まれるデータからＣＲＣを計算し、ＣＲＣのそれぞれの解読結果と、暗号化されていないデータから計算された結果とを比較する。その結果が同一である場合には、このことは、解読に用いられた鍵がＬＥＣＭメッセージを暗号化するために用いられたものであることを示す。
【００６５】
従って、端末モジュールは、ＬＥＣＭメッセージの保護されたデータ（制御ワードを含む）を回復し、データのスクランブルを解き、ユーザに提示することが可能になる。
【００６６】
鍵を管理する更に複雑なシステムの前述の実施例の改良が用いられる場合、供給元装置の変換モジュールは、ＬＥＣＭメッセージの保護されるべきデータ（ＣＲＣの結果を含む）を対象鍵Ｋｃで暗号化し、使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］を用いて、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分に鍵Ｋｃの暗号を挿入する。
【００６７】
前記ＬＥＣＭメッセージを受信する受信装置の端末モジュールは、前述と同じ動作を実行するが、追加のステップが加えられる。すなわち、仮の鍵Ｋｃを回復するために、まず第１の鍵Ｋｎ［ｉ］を用いて、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分から抽出された項目ＥＫｎ［ｊ］（Ｋｃ）の解読を実行する。その後、それは、前記の鍵ＫｃでＬＥＣＭメッセージの保護された部分を解読することを試みる。鍵Ｋｎ［ｉ］が鍵Ｋｃを暗号化するために用いられたものと一致する場合、データの保護された部分から取り出されたＣＲＣは、データの暗号化されていない部分で計算されたＣＲＣと一致する。そうでない場合、端末モジュールは、他の鍵Ｋｎ［ｉ＋１］を試みることによって続ける。
【００６８】
Ｃ］インデックスの使用
この実施例によると、受信装置の各端末モジュールは、“鍵スペース”と呼ばれる大きいランダムな数を有する。前記の数は、好ましくはシステムの初期化のとき、例えば端末モジュールを含むスマートカードが生成されたときに作られる。
【００６９】
ネットワークで使われる全ての一連の鍵Ｋｎ［ｉ］は、この鍵スペースから抽出され：
−それぞれの鍵は、鍵スペースの数の部分を表す。
【００７０】
−若しくは、それぞれの鍵は、鍵スペースの数又は前記の数の一部に基づいて実行された計算結果である。
【００７１】
この実施例において、各受信装置は、端末モジュールに保存される以下の表２のような表を有しており、前記表は、インデックスと、インデックス毎に端末モジュールに含まれるスマートカードに埋め込まれたソフトウェアに含まれる処理関数へのポインタとを有する。
【００７２】
【表２】
2005501481.tif 000004
表２の各インデックスは、異なる鍵Ｋｎ［ｉ］の使用に対応し、＠処理関数［ｉ］のアドレスに位置する処理関数により、鍵スペースの数に基づいて前記の鍵を抽出することが可能になる。
【００７３】
供給元装置に位置する変換モジュールは、使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］と、対応するインデックス［０］とを有する。それがＬＥＣＭメッセージを生成するときに、それが鍵Ｋｎ［０］を用いて保護される部分のデータを暗号化し、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分にインデックス［０］を挿入する。
【００７４】
従って、端末モジュールがＬＥＣＭメッセージを受信すると、それは、それに含まれる暗号化されていない部分からインデックス［ｉ］を読み取り、＠処理関数［ｉ］のアドレスに位置する関数を呼出し、ＬＥＣＭメッセージの部分を暗号化するために用いられた鍵Ｋｎ［ｉ］を計算する。その後、前記の鍵Ｋｎ［ｉ］によってＬＥＣＭメッセージの保護された部分を解読することが可能になる。
【００７５】
更に複雑な鍵の管理を用いる実施例の改良において、変換モジュールは、ＬＥＣＭメッセージの保護されるべきデータを対称鍵Ｋｃで暗号化し、ＬＥＣＭメッセージの暗号化されていない部分に、使用中の鍵のインデックス［０］と使用中のネットワークの鍵Ｋｎ［０］を備えた鍵Ｋｃの暗号を挿入する。前記メッセージを受信する端末モジュールは、前述の通り、メッセージの暗号化されていない部分から抽出されたインデックス［０］を用いて鍵Ｋｎ［０］を回復する。その後、項目ＥＫｎ［０］（Ｋｃ）を解読することによって鍵Ｋｃを取り出し、Ｋｃを用いて保護されたデータを解読することが可能になる。
【００７６】
本発明により、不正コピーに対する保護を保証し、正当なユーザが過去に記録されたデータを読み出すことを可能にする一方で、家庭内デジタルネットワークに変更を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明によるネットワークを図式的に表したものである。
【図２】前記ネットワークを流れるデータを表したものである。
【図１】
2005501481.tif 000005
【図２】
2005501481.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2005501481.tif 000007
2005501481.tif 000008
2005501481.tif 000009
2005501481.tif 000010
2005501481.tif 000011
2005501481.tif 000012
2005501481.tif 000013
2005501481.tif 000014
2005501481.tif 000015
2005501481.tif 000016
2005501481.tif 000017
2005501481.tif 000018
2005501481.tif 000019
2005501481.tif 000020
2005501481.tif 000021
2005501481.tif 000022
2005501481.tif 000023
2005501481.tif 000024
2005501481.tif 000025
2005501481.tif 000026
2005501481.tif 000027
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2005501481.tif 000028
2005501481.tif 000029
【国際調査報告】
2005501481.tif 000030
2005501481.tif 000031
2005501481.tif 000032
2005501481.tif 000033