(57)【要約】  通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法及び装置を提供する。上記方法は、第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成するステップと、シードキー対をブロードキャストサービスが提供される端末に送信するステップと、シードキー対を用いてシードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成するステップと、暗号化キーを用いて有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化するステップと、暗号化したブロードキャストサービスデータをブロードキャストするステップと、を含む。【選択図】図４
2011519510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法であって、
第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成するステップと、
前記シードキー対を前記ブロードキャストサービスが提供される端末に送信するステップと、
前記シードキー対を用いて前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成するステップと、
前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化するステップと、
前記暗号化したブロードキャストサービスデータをブロードキャストするステップと、を有することを特徴とする通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法。
【請求項２】
前記所定数の暗号化キーを生成するステップは、
順方向ハッシュチェーンを前記第１のキーに適用することにより所定数の順方向暗号化キーを生成するステップと、
逆方向ハッシュチェーンを前記第２のキーに適用することにより所定数の逆方向暗号化キーを生成するステップと、
前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーを用いて所定数のトラフィック暗号化キーを生成するステップと、を有することを特徴とする請求項１に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法。
【請求項３】
前記所定数のトラフィック暗号化キーを生成するステップは、
前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーの排他的論理和を行うステップを有することを特徴とする請求項２に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法。
【請求項４】
前記端末が登録端末であり前記有効期間が満了した場合、次のシードキー対を生成してこれを前記端末に送信するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法。
【請求項５】
前記端末がペイ−パー−ビュー（ＰＰＶ）端末であり前記有効期間が満了した場合、追加のブロードキャストサービスに対する要請を前記端末から受信すると、次のシードキー対を生成してこれを前記端末に送信するステップを更に有することを特徴とする請求項１に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法。
【請求項６】
通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法であって、
第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を受信するステップと、
前記受信したシードキー対を用いて前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成するステップと、
前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間にブロードキャストされた暗号化されたブロードキャストサービスデータを解除するステップと、を有することを特徴とする通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法。
【請求項７】
前記所定数の暗号化キーを生成するステップは、
順方向ハッシュチェーンを前記第１のキーに適用することにより所定数の順方向暗号化キーを生成するステップと、
逆方向ハッシュチェーンを前記第２のキーに適用することにより所定数の逆方向暗号化キーを生成するステップと、
前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーを用いて所定数のトラフィック暗号化キーを生成するステップと、を有することを特徴とする請求項６に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法。
【請求項８】
前記所定数のトラフィック暗号化キーを生成するステップは、
前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーの排他的論理和演算を行うステップを有することを特徴とする請求項７に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法。
【請求項９】
前記端末が登録端末であり前記有効期間が満了した場合、次のシードキー対を受信するステップを更に有することを特徴とする請求項６に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法。
【請求項１０】
前記端末がペイ−パー−ビュー（ＰＰＶ）端末であり前記有効期間が満了する時、前記端末が追加のブロードキャストサービスを必要とする場合に、前記追加のブロードキャストサービスに対する要請を送信してこれに応じて次のシードキー対を受信するステップを更に有することを特徴とする請求項６に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法。
【請求項１１】
通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置であって、
第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成し、該シードキー対を送受信部を通じて前記ブロードキャストサービスが提供される端末に送信するシードキー生成部と、
前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを前記シードキー対を用いて生成する暗号化キー生成部と、
前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化し、該暗号化したブロードキャストサービスデータを前記送受信部を通じてブロードキャストするデータ暗号化部と、を備えることを特徴とする通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項１２】
前記暗号化キー生成部は、順方向ハッシュチェーンを前記第１のキーに適用することにより所定数の順方向暗号化キーを生成し、逆方向ハッシュチェーンを前記第２のキーに適用することにより所定数の逆方向暗号化キーを生成し、前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーを用いて所定数のトラフィック暗号化キーを生成することを特徴とする請求項１１に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項１３】
前記暗号化キー生成部は、前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーの排他的論理和を行うことにより前記トラフィック暗号化キーを生成することを特徴とする請求項１２に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項１４】
前記端末が登録端末であり前記有効期間が満了した場合、前記シードキー生成部が次のシードキー対を生成してこれを前記端末に送信するように制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項１５】
前記端末がペイ−パー−ビュー（ＰＰＶ）端末であり前記有効期間が満了した場合、追加のブロードキャストサービスに対する要請を前記送受信部を通じて前記端末から受信すると、前記シードキー生成部が次のシードキー対を生成してこれを前記端末に送信するように制御する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項１６】
通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置であって、
第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を受信する送受信部と、
前記受信したシードキー対を用いて前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成する暗号化キー生成部と、
前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間にブロードキャストされた暗号化されたブロードキャストサービスデータを解除するデータ暗号化解除部と、を備えることを特徴とする通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置。
【請求項１７】
前記暗号化キー生成部は、順方向ハッシュチェーンを前記第１のキーに適用することにより所定数の順方向暗号化キーを生成し、逆方向ハッシュチェーンを前記第２のキーに適用することにより所定数の逆方向暗号化キーを生成し、前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーを用いて所定数のトラフィック暗号化キーを生成することを特徴とする請求項１６に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置。
【請求項１８】
前記暗号化キー生成部は、前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーの排他的論理和を行うことにより前記トラフィック暗号化キーを生成することを特徴とする請求項１７に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置。
【請求項１９】
前記端末が登録端末であり前記有効期間が満了した場合、次のシードキー対を前記送受信部を通じて受信する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置。
【請求項２０】
前記端末がペイ−パー−ビュー（ＰＰＶ）端末であり前記有効期間が満了する時、前記端末が追加のブロードキャストサービスを必要とする場合に、前記送受信部を通じて前記追加のブロードキャストサービスに対する要請を送信し、該要請に応じて前記送受信部を通じて次のシードキー対を受信する制御部を更に備えることを特徴とする請求項１６に記載の通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置。
【請求項２１】
オープンモバイルアライアンスブロードキャスト（ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴ）システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置であって、
第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成し、該シードキー対を前記ブロードキャストサービスが提供される端末に送信するサービス保護キー分配部（ＳＰ−ＫＤ）と、
前記シードキー対を前記ＳＰ−ＫＤから受信し、該受信したシードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成し、該暗号化キーを用いて前記有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化し、該暗号化したブロードキャストサービスデータを前記端末に送信するサービスプロバイダー暗号化部（ＳＰ−Ｅ）と、を備えることを特徴とするＯＭＡ  ＢＣＡＳＴシステムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項２２】
前記ＳＰ−Ｅは、順方向ハッシュチェーンを前記第１のキーに適用することにより所定数の順方向暗号化キーを生成し、逆方向ハッシュチェーンを前記第２のキーに適用することにより所定数の逆方向暗号化キーを生成し、前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーを用いて所定数のトラフィック暗号化キーを生成することを特徴とする請求項２１に記載のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴシステムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項２３】
前記ＳＰ−Ｅは、前記順方向暗号化キー及び前記逆方向暗号化キーの排他的論理和を行うことにより前記トラフィック暗号化キーを生成することを特徴とする請求項２２に記載のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴシステムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項２４】
前記ＳＰ−ＫＤは、前記端末が登録端末であり前記有効期間が満了した場合、次のシードキー対を生成してこれを前記端末に送信することを特徴とする請求項２１に記載のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴシステムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【請求項２５】
前記ＳＰ−ＫＤは、前記端末がペイ−パー−ビュー（ＰＰＶ）端末であり前記有効期間が満了した場合、追加のブロードキャストサービスに対する要請を前記端末から受信すると、次のシードキー対を生成してこれを前記端末に送信することを特徴とする請求項２１に記載のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴシステムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムにおけるブロードキャストサービスに関し、より詳細には、通信システムにおける暗号化キーを用いるブロードキャストサービスを提供する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、通信システムは、様々なマルチメディアサービスをユーザに提供する方向に発展している。従って、ブロードキャスト及びマルチキャストサービスは、様々なコンテンツをユーザに提供するために使用され得る。以下、このブロードキャスト及びマルチキャストサービスを“ブロードキャストサービス”と称する。
【０００３】
この“ブロードキャストサービス”は、オーディオデータ、イメージデータ、及び／又はビデオデータのようなマルチメディアデータを、単方向ベアラーサービス（Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  ｂｅａｒｅｒ  ｓｅｒｖｉｃｅ）に基づいて１つのソース客体（ｏｂｊｅｃｔ）からサービス領域内の複数の受信者に送信するポイントツーマルチポイント（ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ：ＰｔＭ）サービスを意味する。ブロードキャストサービスは、ブロードキャストモード及びマルチキャストモードをサポートする。ブロードキャストモードにおいて、データは、対応するサービス領域の全てのユーザにブロードキャストされる。一方、マルチキャストモードにおいて、ユーザは、マルチキャストサービスの提供を受けるためにサービスプロバイダー（ＳＰ）が提供する特定のサービス又はサービスグループに加入しなければならない。
【０００４】
マルチキャストモードにおいて、ブロードキャストサービスデータは、ブロードキャストサービスに加入したユーザのみに伝達されるようにするために暗号化されて送信される。送信された暗号化されたデータは、使用の前にユーザにより暗号化が解除されなければならない。従って、ブロードキャストデータを暗号化する際にサービスプロバイダーが使用した暗号化キーは、ユーザと共有しなければならない。以下では、従来の通信システムにおいて、サービスプロバイダーとユーザ間のブロードキャストサービスデータに対する暗号化キー管理方法について説明する。
【０００５】
図１は、従来のブロードキャストサービスシステムにおける暗号化キー管理方法を示す図である。暗号化キー管理方法は、ワイマックス（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒ−ｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ：以下、“ＷｉＭａｘ”と称する。）、即ち、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１６基盤のブロードキャストサービスシステムにおけるネットワークと端末間で生ずる。参考までに、図１と関連して説明する暗号化キー管理方法は、３ＧＰＰ（３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ）ブロードキャストシステムにも同様に適用することができる。この暗号化キー管理についての具体的な説明に先立って暗号化キー管理のために使用される要素について説明する。
【０００６】
トラフィック暗号化キー（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｋｅｙ：以下、“ＴＥＫ”と称する。）は、サービスコンテンツデータを暗号化するために使用される。ＴＥＫは、以下に定義するグループキーを有する端末に周期的にアップデートされて送信される。端末は、ＴＥＫを受信し、受信したＴＥＫを用いて、暗号化されたデータを解除することができる。
【０００７】
グループキー（Ｇｒｏｕｐ  Ｋｅｙ：以下、“ＧＫ”と称する。）は、ブロードキャストサービスに加入した端末間で共有されるキーであり、一般的に、ネットワークで生成されるＧＫは、特定のサービスグループに加入した端末に周期的にアップデートされて送信され得る。
【０００８】
セキュリティーキー（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｋｅｙ：以下、“ＳＫ”と称する。）は、所定の設定工程を通じてブロードキャストサービスに加入した端末及びネットワークにより相互に共有される。ＳＫは、ＧＫなどを暗号化して送信するためにネットワークにより使用される。
【０００９】
図１の詳細な説明は、暗号化キー管理のために使用される要素に基づいてなされる。
【００１０】
図１を参照すると、ステップ１０１で、ネットワーク１２０は、グループキー（ＧＫ）を暗号化して端末１１０に送信する。この時、ＧＫは、ＳＫで暗号化されてポイントツーポイント（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｐｏｉｎｔ）方式で各端末１１０に送信される。これをＥＳＫ（ＧＫｙ）で示し、下付き文字“ｙ”は、ＥＳＫ（ＧＫｙ）でブロードキャストサービス呼が接続される際にＧＫがアップデートされる順序を示す。即ち、任意の呼でｙ番目にアップデートされることを意味する。
【００１１】
ステップ１０３で、ネットワーク１２０は、ＧＫｙを用いてＴＥＫをアップデートし、その結果のキー（ＴＥＫｘ＋１）をポイントツーマルチポイント（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ｍｕｌｔｉｐｏｉｎｔ）方式で端末１１０に送信する。ネットワーク１２０は、ＴＥＫｘ＋１を用いて実際のコンテンツデータを暗号化し、端末１１０は、ＴＥＫｘ＋１を用いて、暗号化されたデータを解除する。通常、ＴＥＫは、有効期間（ｌｉｆｅｔｉｍｅ）がＧＫより短く設定されるので、ＧＫに比べてより頻繁にアップデートされる。ステップ１０５において、ＴＥＫは、ＧＫｙにより暗号化されてアップデートされ、その結果のキー（ＴＥＫｘ＋ｎ）は、端末１１０に送信される。即ち、ステップ１０３のＴＥＫｘ＋１の工程からステップ１０５のＴＥＫｘ＋ｎの工程までｎ回のアップデート工程を受ける。この時、ステップ１０３及びステップ１０５では、同一のＧＫｙが使用される。ＧＫ１０９は、ステップ１０７で有効期間が満了するため、新たなＧＫがアップデートされてポイントツーポイント方式で端末１１０に送信される。その結果、ＴＥＫは、新たにアップデートされたＧＫｙ＋１を用いて暗号化されてアップデートされる。
【００１２】
図２及び図３を参照して、オープンモバイルアライアンスブロードキャスト（Ｏｐｅｎ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ａｌｌｉａｎｃｅ  ＢｒｏａｄＣＡＳＴ：以下、“ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴ”と称する。）システムにおける従来の暗号化キー管理方法について説明する。図２は、端末が“登録端末”である場合の暗号化キー管理方法であり、図３は、“ペイ−パー−ビュー（Ｐａｙ−Ｐｅｒ−Ｖｉｅｗ：以下、“ＰＰＶ”と称する。）端末”である場合の暗号化キー管理方法である。“登録端末”は、比較的長い期間の間に特定のブロードキャストサービスに加入する端末を意味し、“ＰＰＶ端末”は、短い時間単位で、例えば、特定のプログラムの単位でサービスに加入する端末を意味する。例えば、任意のブロードキャストサービスの１カ月クーポンを購入した端末は、登録端末に対応することができる。特定の日付の一編のドラマのクーポンを購入した端末は、ＰＰＶ端末に対応する。加入期間の長さは可変である。
【００１３】
ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおいて、サービス暗号化キー（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｋｅｙ：以下、“ＳＥＫ”と称する。）及びプログラム暗号化キー（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｋｅｙ：以下、“ＰＥＫ”と称する。）は、図１のＷｉＭａｘで使用されたキーに加えて付加的に使用される。ＳＥＫは、特定のブロードキャストサービスを暗号化し、ＰＥＫは、特定のプログラムを暗号化するために使用される。例えば、ブロードキャストサービスは、特定のサービスプロバイダーのブロードキャストサービスにより提供され、プログラムは、特定のサービスプロバイダーが提供する特定のプログラムであり得る。
【００１４】
図２を参照して、登録端末での暗号化キー管理方法について説明する。
【００１５】
図２は、従来のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおける登録端末での暗号化キー管理方法を示す図である。
【００１６】
図２を参照すると、ステップ２０１で、ネットワーク１２０は、ＳＫを用いてＳＥＫをアップデートし、その結果のキーＳＥＫｙを登録端末２１０に送信する。ステップ２０３で、ネットワーク１２０は、アップデートされたＳＥＫｙを用いてＰＥＫｚを暗号化し、暗号化されたＰＥＫｚを用いてＴＥＫをアップデートし、その結果のキーＴＥＫｘ＋１を登録端末２１０に送信する。ネットワーク１２０は、このようにアップデートされたＴＥＫｘ＋１を用いてコンテンツデータを暗号化し、暗号化したデータを送信する。登録端末２１０は、送信されたアップデートされたＴＥＫｘ＋１を用いて送信された暗号化されたデータを解除する。ＴＥＫｘ＋１の有効期間が満了する場合、ネットワーク１２０は、ステップ２０５で、ＴＥＫを更にアップデートする。また、ＳＥＫｙ２０９の有効期間が満了する場合、ネットワーク１２０は、ステップ２０７で、ＳＥＫをＳＫでアップデートし、その結果のキーＳＥＫｙ＋１を、登録端末２１０に送信した後、ＰＥＫの暗号化のために使用する。
【００１７】
図３を参照して、ＰＰＶ端末での暗号化キー管理方法について説明する。図３は、従来のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおけるＰＰＶ端末での暗号化キー管理方法を示す図である。
【００１８】
図３を参照すると、ネットワーク１２０は、ステップ３０１で、任意の時点でＳＫを用いてＰＥＫｚを暗号化し、暗号化したＰＥＫｚを端末に送信することによりＰＥＫをアップデートする。ネットワーク１２０は、ステップ３０３で、ＴＥＫをアップデートする。即ち、ネットワーク１２０は、ＰＥＫｚをＳＥＫｙで暗号化し、ＴＥＫｘ＋１をＰＥＫｚで暗号化してこの暗号化したキーをＰＰＶ端末３１０に送信する。この後、ＰＥＫｚの有効期間の間に、ネットワーク１２０は、ステップ３０５で、ＴＥＫをＰＥＫｚで暗号化することによりＴＥＫを順次にアップデートする。ＰＥＫｚの有効期間が満了した後に、ネットワーク１２０は、ステップ３０５で、次のＰＥＫ（ＰＥＫｚ＋１）をアップデートする。即ち、ネットワーク１２０は、ＰＥＫｚ＋１をＳＫで暗号化し、暗号化したＰＥＫｚ＋１をＰＰＶ端末３１０に送信する。従って、ＰＥＫｚ＋１３０９の有効期間が満了するまでＰＥＫｚ＋１を用いてＴＥＫを暗号化することによりＴＥＫをアップデートする。ステップ３０７で、ｎ番目のＴＥＫ（ＴＥＫｘ＋ｎ）をＰＥＫｚ＋ｍを用いてアップデートする。
【００１９】
図１〜図３を参照して説明したように、ネットワークがＴＥＫを用いてコンテンツデータを暗号化し、端末が暗号化したデータをＴＥＫを用いて暗号化を解除するため、ネットワークは、様々な種類の暗号化キーを複数回アップデートし、アップデートしたＴＥＫを端末に送信すべきである。この場合、暗号化キーのアップデートのためにネットワークと端末間で消耗されるリソースが増加する可能性がある。
【００２０】
従って、暗号化キーがアップデートされる時、ネットワークでリソースを減少させるための方法及び装置に対する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、通信システムにおいて、ブロードキャストサービスデータの暗号化キーを生成し、この暗号化キーを端末に送信するリソースの回数を減少させる方法及び装置を提供することにある。
【００２２】
本発明の他の目的は、通信システムにおけるネットワークがブロードキャストサービスデータの暗号化キーを端末に送信するために必要なリソースを減少させる方法及び装置を提供することにある。
【００２３】
本発明の更に他の目的は、通信システムにおける端末がネットワークからブロードキャストサービスデータの暗号化キーを受信することによりトラフィック暗号化キー（ＴＥＫ）を生成し、受信した暗号化されたデータをＴＥＫを用いて解除する方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によれば、通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する方法が提供される。前記方法は、第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成するステップと、前記シードキー対を前記ブロードキャストサービスが提供される端末に送信するステップと、前記シードキー対を用いて前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成するステップと、前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化するステップと、前記暗号化したブロードキャストサービスデータをブロードキャストするステップと、を含む。
【００２５】
本発明の他の態様によれば、通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する方法が提供される。前記方法は、第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を受信するステップと、前記受信したシードキー対を用いて前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成するステップと、前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間にブロードキャストされた暗号化されたブロードキャストサービスデータを解除するステップと、を含む。
【００２６】
本発明の更に他の態様によれば、通信システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置が提供される。前記装置は、第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成し、該シードキー対を送受信部を通じて前記ブロードキャストサービスが提供される端末に送信するシードキー生成部と、前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを前記シードキー対を用いて生成する暗号化キー生成部と、前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化し、該暗号化したブロードキャストサービスデータを前記送受信部を通じてブロードキャストするデータ暗号化部と、を含む。
【００２７】
本発明の他の態様によれば、通信システムにおける端末がブロードキャストサービスを受信する装置が提供される。前記装置は、第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を受信する送受信部と、前記受信したシードキー対を用いて前記シードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成する暗号化キー生成部と、前記暗号化キーを用いて前記有効期間の間にブロードキャストされた暗号化されたブロードキャストサービスデータを解除するデータ暗号化解除部と、を含む。
【００２８】
本発明の更に他の態様によれば、オープンモバイルアライアンスブロードキャスト（ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴ）システムにおけるブロードキャストサービスを提供する装置が提供される。前記装置は、第１のキー及び第２のキーを有するシードキー対を生成し、該シードキー対を前記ブロードキャストサービスが提供される端末に送信するサービス保護キー分配部（ＳＰ−ＫＤ）と、前記シードキー対を前記ＳＰ−ＫＤから受信し、該受信したシードキー対の有効期間に対応する所定数の暗号化キーを生成し、該暗号化キーを用いて前記有効期間の間のブロードキャストサービスデータを暗号化し、該暗号化したブロードキャストサービスデータを前記端末に送信するサービスプロバイダー暗号化部（ＳＰ−Ｅ）と、を含む。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ネットワークがブロードキャストサービスデータを端末に送信する都度、様々な種類の暗号化キーを生成してこれを端末に送信する代わりに、所定の時間に所定の暗号化キーを生成してこれを端末に送信することにより、ネットワークの複雑度を減少させることができる。このように、暗号化キーを生成して端末に送信する回数が減少するので、通信リソースを効率的に使用することができる。また、端末は、所定の時間に暗号化キーを受信することにより端末自身がＴＥＫを生成し、生成したＴＥＫを用いて受信した暗号化されたデータを解除する。従って、端末構成の効率性を増加させることができる。
【００３０】
本発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付の図面及び本発明の実施形態からなされた以下の詳細な説明から、この分野の当業者に明確になるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のブロードキャストサービスシステムにおけるネットワークと端末間の暗号化キー管理方法を示す図である。
【図２】従来のオープンモバイルアライアンスブロードキャスト（ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴ）における登録端末での暗号化キー管理方法を示す図である。
【図３】従来のＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおけるペイ−パー−ビュー（ＰＰＶ）端末での暗号化キー管理方法を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける暗号化キー生成方式を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおけるネットワークの暗号化キー管理方法を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける端末の暗号化キー管理方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおける登録端末に適用される暗号化キー管理方法の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおけるＰＰＶ端末に適用される暗号化キー管理方法の一例を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおける登録端末に対する暗号化キー管理方法で各エンティティの動作を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおけるＰＰＶ端末に対する暗号化キー管理方法で各エンティティの動作を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態によるワイマックス（ＷｉＭａｘ）ブロードキャストサービスシステムにおける登録端末に対する暗号化キー管理方法を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態によるＷｉＭａｘブロードキャストシステムにおけるＰＰＶ端末に対する暗号化キー管理方法を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける暗号化キーを管理するためのネットワーク装置を示す図である。
【図１４】本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける端末の暗号化キー管理装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
添付の図面を参照した下記の説明は、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供する。これは、この理解を助けるための様々な特定の詳細を含むが、唯一つの実施形態に過ぎない。従って、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明した実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。
【００３３】
次の説明及び請求項で使用する用語及び単語は、辞典的意味に限定されるものではなく、発明者により本発明の理解を明確且つ一貫性があるようにするために使用する。従って、本発明の実施形態の説明が単に実例を提供するためのものであって、特許請求の範囲とこれと均等なものに基づいて定義される発明を限定する目的で提供するものでないことは、本発明の技術分野における通常の知識を持つ者には明らかである。
【００３４】
英文明細書に記載の“ａ”、“ａｎ”、及び“ｔｈｅ”、即ち、単数形は、文脈中で特に明示しない限り、複数形を含むことは、当業者には理解される。従って、例えば、“コンポーネント表面（ａ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  ｓｕｒｆａｃｅ）”との記載は、１つ又は複数の表面を含む。
【００３５】
本発明の実施形態の基本概念について簡略に説明する。本発明の実施形態において、ブロードキャストサービスを提供するネットワークは、トラフィック暗号化キー（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｋｅｙ：以下、“ＴＥＫ”と称する。）を生成するためのシードキー（ｓｅｅｄｋｅｙ）対を生成し、生成したシードキー対を端末に送信する。シードキー対を使用する際、ネットワーク及び端末の各々は、シードキー対の有効期間に対応する所定のｎ個のＴＥＫを生成する。ネットワークは、所定のｎ回の回数の間、ｎ個のＴＥＫを用いてデータを暗号化し、このデータを端末に送信する。また、端末は、端末自身が生成したｎ個のＴＥＫを用いて、送信された暗号化されたデータを解除する。
【００３６】
ｎ個のＴＥＫを全て使用することによってデータの送受信が完了すると、シードキー対の有効期間が満了し、ネットワークは、次の暗号化キー対を生成してこの暗号化キー対を端末に送信する。しかし、端末が特定のプログラムを要請したペイ−パー−ビュー（Ｐａｙ−Ｐｅｒ−Ｖｉｅｗ：以下、“ＰＰＶ”と称する。）端末である場合、端末は、シードキー対の有効期間を特定のプログラムのブロードキャスト時間に従って設定する。従って、これ以上のシードキー対をアップデートする必要がない。一方、ネットワークは、ブロードキャストサービスを提供する無線通信システムにおいて基地局又は基地局を制御するサーバ、或いはブロードキャストサービスを提供するサービスプロバイダーのサーバであってもよい。
【００３７】
本発明の実施形態が提案したブロードキャストサービス方法及び装置は、無線通信システムだけではなく、有線通信システムにおけるブロードキャストサービスでも適用することができる。
【００３８】
以下、上述した基本概念に基づいてＴＥＫの生成方式について説明する。
【００３９】
図４は、本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける暗号化キー生成方式を示す図である。
【００４０】
図４を参照すると、ステップ４０１で、キーシード対（Ｋｅｙ  Ｓｅｅｄ  Ｐａｉｒ：以下、“ＫＳＰ”と称する。）と呼ばれる暗号化キー対を生成する。ＫＳＰは、２つのキーを含む。即ち、ＫＳＰは、ＫＳ１及びＫＳ２を含む。ＫＳＰは、ネットワークでランダムに生成することができる。
【００４１】
この後、ステップ４０３及びステップ４０５において、ハッシュチェーン（ｈａｓｈ  ｃｈａｉｎ）をＫＳ１及びＫＳ２にそれぞれ適用する。即ち、ステップ４０３で、順方向ハッシュチェーンＫＳ１を適用し、ステップ４０５で、逆方向ハッシュチェーンをＫＳ２に適用する。ステップ４０３及びステップ４０５は、同時に又は時間差で実行することができる。時間差がある場合にも、ステップ４０３及びステップ４０５の中のどちらのステップが最初に行われてもよい。
【００４２】
より具体的に、ステップ４０３で、ハッシュ関数をＫＳ１に適用することによりＳ１を計算し、ハッシュ関数をＳ１に適用することによりＳ２を求める。同一の方式でＳｎまで計算される。
【００４３】
ステップ４０５での逆方向ハッシュチェーンは、順方向ハッシュチェーンに比べて反対方向に進む。即ち、先ず、ハッシュ関数をＫＳ２に適用することによりＭｎを求め、ハッシュ関数をＭｎに適用することによりＭｎ−１を求める。このような方式で、ハッシュ関数をＭ２に適用することによりＭ１まで計算する。ステップ４０３及びステップ４０５が完全に行われると、ｎ個の（Ｓｉ，Ｍｉ）対を生成することができ、これを“双方向ハッシュ対（Ｂｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｈａｓｈ  Ｐａｉｒ：以下、“ＢＨＰ”と称する。）”として定義する。
【００４４】
ステップ４０７で、ステップ４０３及びステップ４０５で求められたｎ個のＢＨＰに所定の演算を適用することによりｎ個のＴＥＫを求める。この時使用される演算は、排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ  ＯＲ：以下、“ＸＯＲ”と称する。）であり得る。即ち、ＴＥＫは、ＴＥＫｉ＝Ｓｉ  ＸＯＲ  Ｍｉの数式で求めることができる。
【００４５】
要約すると、先ず、１個のＫＳＰ（ＫＳ１，ＫＳ２）を生成し、ＫＳＰを用いてｎ個のＢＨＰ（Ｓｉ，Ｍｉ）を生成し、ｎ個のＢＨＰ（Ｓｉ，Ｍｉ）を用いてｎ個のＴＥＫを生成する。ＴＥＫを生成する工程は、ネットワーク及び／又は端末で実行することができる。
【００４６】
端末が登録端末である場合、ネットワークは、ＫＳＰを送信し、ネットワーク及び端末は、上述した方法を用いてｎ個のＴＥＫを計算する。この後、ネットワークは、データを暗号化し、端末は、暗号化されたデータを解除することができる。
【００４７】
しかし、端末がＰＰＶ端末である場合、ネットワークは、ＫＳＰを使用せずに若干の相違を示すことがある。即ち、ネットワークは、ＫＳＰを求めるのではなく、アクセス有効対（Ａｃｃｅｓｓ  Ｖａｌｉｄ  Ｐａｉｒ：以下、“ＡＶＰ”と称する。）を求める。この後、ネットワークは、ＡＶＰをＰＰＶ端末に送信する。“ＡＶＰ”は、ブロードキャストサービスがＰＰＶ端末に提供される特定の時間期間に対応する（Ｓｉ，Ｍｊ）情報対を意味する。ＰＰＶ端末は、順方向ハッシュチェーンをＳｉに適用することによりＳｊまでの値を求め、逆方向ハッシュチェーンをＭｊに適用することによりＭｉまでの値を求める。即ち、ＰＰＶ端末は、ＡＶＰからｍ個のＢＨＰを生成する。この際、ＰＰＶ端末で生成するＢＨＰの個数がｍである場合、ｍ＝ｊ−ｉ＋１である。即ち、ＰＰＶ端末は、ｍ個のＢＨＰを用いてｍ個のＴＥＫを求める。
【００４８】
要約すると、ネットワークから登録端末に送信された暗号化キー対は、ＫＳＰ＝（ＫＳ１，ＫＳ２）であり、ＰＰＶ端末に送信された暗号化キー対は、ＡＶＰ＝（Ｓｉ，Ｍｊ）である。ＫＳＰ及びＡＶＰの両方の名称が異なっても、ＫＳＰ及びＡＶＰは、端末に提供されるブロードキャストサービスの時間期間の間のデータ暗号化に関する情報であるという点で本質的に同様である。即ち、ブロードキャストサービスの基準期間の開始時点でのデータ暗号化に関連した情報がＫＳ１であり、終了時点でのデータ暗号化に関する情報がＫＳ２であると、Ｓｉは、この基準期間に属する任意の時間期間内の開始時点でのデータ暗号化に関する情報を示し、Ｍｊは、この任意の時間期間内の終了時点でのデータ暗号化に関する情報を示すことができる。
【００４９】
例えば、ユーザがブロードキャストサービスに対するクーポンを１カ月単位で購入することができるとすると、１カ月のクーポンを購入したユーザの端末は、登録端末として見なすことができる。現在登録端末に送信されているＫＳＰ、即ち、（ＫＳ１，ＫＳ２）は、この１カ月の開始時点及び終了時点でのデータ暗号化に関連した情報をそれぞれ示すことができる。ユーザが一編のドラマのためのクーポンを購入すると、このユーザの端末は、ＰＰＶ端末となり、この時、ＰＰＶ端末に送信されるＡＶＰ、即ち、（Ｓｉ、Ｍｊ）は、このドラマの開始時点及び終了時点でのデータ暗号化に関連した情報をそれぞれ示すことができる。
【００５０】
上述した説明において、登録端末の場合、ＫＳＰ情報は、対で使用された。しかし、場合によっては、登録端末に対してＫＳＰ情報の中の１つ、即ち、ＫＳ１及びＫＳ２の中の１つが情報対の代わりに使用されることもある。情報の数が２ではないので、これ以上下付き文字を有する情報を識別する必要がない。従って、この情報を簡単に“ＫＳ”と称してもよい。ＫＳは、登録端末の加入期間の開始時点又は終了時点でのデータ暗号化に関連した情報であってもよい。即ち、逆方向ハッシュチェーンをＫＳに適用するように決定すると、ＫＳは、ブロードキャストサービスの終了時点でのデータ暗号化に関連した情報となることができ、順方向ハッシュチェーンをＫＳに適用するように決定すると、ＫＳは、ブロードキャストサービスの開始時点でのデータ暗号化に関連した情報となることができる。
【００５１】
逆方向ハッシュチェーンをＫＳに適用する方式は次の通りである。
【００５２】
ネットワークは、ＫＳを生成し、このＫＳを登録端末に伝達する。この時、ＫＳと関連した他のパラメータを共に送信することができる（例えば、ＴＥＫの個数、ＴＥＫの有効期間など）。
【００５３】
ｎ個のＴＥＫを生成するために、ハッシュ関数をＫＳに逆方向でｎ回適用する。即ち、以下のようにＴＥＫが生成される。
【００５４】
ＴＥＫｎ＝ハッシュ（ＫＳ）、ＴＥＫｎ−１＝ハッシュ（ＴＥＫｎ）、ＴＥＫ２＝ハッシュ（ＴＥＫ３）…、ＴＥＫ１＝ハッシュ（ＴＥＫ２）
【００５５】
付加的に、ＫＳＰ又はＡＶＰは、従来のＳＥＫ又はＰＥＫと組み合わせられてもよい。例えば、ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおいて、ＫＳＰ又はＡＶＰは、ＳＥＫ及びＰＥＫにより暗号化されて端末に伝達され得る。ＴＥＫは、上述したように、ネットワーク及び端末でＫＳＰ又はＡＶＰから生成することができる。
【００５６】
図５及び図６を参照して本発明の実施形態の暗号化キー管理方法をネットワーク及び端末の立場でそれぞれ説明する。
【００５７】
図５は、本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおけるネットワークの暗号化キー管理方法を示すフローチャートである。
【００５８】
図５を参照すると、ネットワークは、ステップ５０１で、登録メッセージを端末から受信する。“登録メッセージ”は、端末がサービス又はプログラムをネットワークから受信するために使用する端末登録情報を含むメッセージを意味する。ステップ５０３で、ネットワークは、この登録メッセージに基づいて対応する端末が登録端末であるか又はＰＰＶ端末であるかを判定する。
【００５９】
端末が登録端末であるか又はＰＰＶ端末であるかを判定する方式は、様々な方式で実行することができる。例えば、端末からネットワークに送信した登録メッセージは、対応する端末が登録端末であるか又はＰＰＶ端末であるかを示す個別の識別子を含んでもよく、或いはネットワークがこのネットワークに接続された認証サーバ（図示せず）により対応する端末が登録端末であるか又はＰＰＶ端末であるかを問い合わせるようにしてもよい。
【００６０】
端末が登録端末である場合、ネットワークは、ステップ５０５に進み、端末がＰＰＶ端末である場合、ステップ５０７に進む。ステップ５０５で、ネットワークは、ＫＳＰを端末にアップデートする（即ち、生成して送信する）。
【００６１】
ステップ５０７で、ネットワークは、ＡＶＰをアップデートする。即ち、ステップ５０７で、ネットワークは、ＡＶＰを生成してこのＡＶＰをＰＰＶ端末に送信する。この後、ステップ５０９で、ネットワークは、順方向及び逆方向ハッシュチェーンをＫＳＰ又はＡＶＰに適用することによりＴＥＫを生成する。この時、端末が登録端末である場合、ネットワークは、ＫＳＰを用いてｎ個のＴＥＫを生成し、端末がＰＰＶ端末である場合、ＡＶＰを用いてｍ個のＴＥＫを生成することになる。ステップ５１１で、ネットワークは、ＴＥＫを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータを端末に送信する。ステップ５１３で、ネットワークは、ＴＥＫがＫＳＰ又はＡＶＰのどちらを用いて生成されたかを判定し、その結果に従って異なる処理工程を経る。即ち、現在のＴＥＫがＫＳＰを用いて生成された場合、ステップ５１５で、ネットワークは、ＫＳＰの有効期間が満了したか否かを判定する。ＫＳＰの有効期間が満了した場合に、ネットワークは、ステップ５０５に戻り、次のＫＳＰをアップデートする。ＫＳＰの有効期間が満了しなかった場合、ネットワークは、ステップ５１１に戻り、次のＴＥＫを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータを送信する。しかし、現在のＴＥＫがＡＶＰを用いて生成された場合、ネットワークは、ステップ５１７で、ＡＶＰの有効期間が満了したか否かを判定する。ＡＶＰの有効期間が満了しなかった場合、ネットワークは、ステップ５１１に戻り、次のＴＥＫを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータを送信する。しかし、ＡＶＰの有効期間が満了した場合、ネットワークは、これ以上ＡＶＰをアップデートする必要がないので全ての工程を終了する。
【００６２】
図６は、本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける端末の暗号化キー管理方法を示すフローチャートである。
【００６３】
図６を参照すると、端末は、ステップ６０１で、登録メッセージをネットワークに送信し、ステップ６０３で、アップデートされたＫＳＰ又はＡＶＰをネットワークから受信する。即ち、端末が登録端末である場合ＫＳＰを受信し、端末がＰＰＶ端末である場合ＡＶＰを受信する。ステップ６０５で、端末は、ＫＳＰ又はＡＶＰを用いてＴＥＫを生成する。ステップ６０７で、端末は、暗号化されたデータをネットワークから受信する。ステップ６０９で、端末は、ＴＥＫを用いて、暗号化されたデータを解除する。以下の動作は、ＴＥＫがＫＳＰ又はＡＶＰのどちらを用いて生成されたかに従って変わる。
【００６４】
ＴＥＫがＫＳＰを用いて生成された場合、言い換えると、端末が登録端末である場合、端末は、ステップ６１３に進む。ステップ６１３で、ＫＳＰの有効期間が満了した場合、端末は、ステップ６０３に戻り、アップデートされたＫＳＰを受信する。しかし、ＫＳＰの有効期間が満了しなかった場合、端末は、ステップ６０９に戻り、暗号化されたデータを現在のＫＳＰを用いて生成された次のＴＥＫで解除する。
【００６５】
しかし、ステップ６１１で、ＴＥＫがＡＶＰで生成された場合、言い換えると、端末がＰＰＶ端末である場合、端末は、ステップ６１５に進む。ステップ６１５で、ＡＶＰの有効期間が満了しなかった場合、端末は、ステップ６０９に戻り、暗号化されたデータをＴＥＫで継続して解除する。しかし、ＡＶＰの有効期間が満了した場合、端末は、受信した暗号化された全てのデータを解除したため、これ以上の動作を実行せず終了する。
【００６６】
図７〜図１２を参照して、図４〜図６と関連して説明した本発明の異なるブロードキャストシステムに適用される実施形態を説明する。図７〜図１０は、ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおける登録端末及びＰＰＶ端末の例を示し、図１１及び図１２は、ＷｉＭａｘブロードキャストサービスシステムにおける登録端末及びＰＰＶ端末に適用することができる例を示す。
【００６７】
図７は、本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおける登録端末に適用される暗号化キー管理方法の一例を示す図である。
【００６８】
図７を参照すると、ステップ７０１で、ネットワーク７２０は、任意の呼に対するＫＳＰ（ＫＳＰｙ）をアップデートする。即ち、ネットワーク７２０は、セキュリティーキー（ＳＫ）でＫＳ１及びＫＳ２を暗号化し、暗号化したＫＳ１及びＫＳ２を登録端末７１０に送信する。ネットワーク７２０は、ｎ個のＢＨＰをＫＳＰを用いて生成し、ＢＨＰからｎ個のＴＥＫを生成し、このｎ個のＴＥＫを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータを登録端末７１０に送信する。
【００６９】
登録端末７１０は、ネットワーク７２０と同一の方式でＫＳＰを用いてＴＥＫを生成し、ネットワーク７２０から受信した暗号化されたデータを解除する。ｎ個のＴＥＫの全てを使用することによってデータの送受信が完了すると、ＫＳＰｙの有効期間７０５が満了する。従って、ネットワーク７２０は、ステップ７０３で、次のＫＳＰ（ＫＳＰｙ＋１）を更にアップデートする。
【００７０】
図８は、本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおけるＰＰＶ端末に適用される暗号化キー管理方法の一例を示す図である。
【００７１】
図８を参照すると、ＰＰＶ端末８１０が特定のアクセス期間の間で使用可能なブロードキャストサービスを購入した場合、ステップ８０１で、ネットワーク８２０は、ＡＶＰをＰＰＶ端末８１０にアップデートする（即ち、生成して送信する。）。即ち、ネットワーク８２０は、ＳＫを用いて（Ｓｉ，Ｍｊ）対を暗号化し、その結果をＰＰＶ端末８１０に送信する。
【００７２】
ＰＰＶ端末８１０の以下の動作は、上述したＰＰＶ端末と同様である。即ち、ＰＰＶ端末８１０は、受信した（Ｓｉ、Ｍｊ）対に順方向及び逆方向ハッシュチェーンを適用する。その結果、Ｓ＝｛Ｓｉ，Ｓｉ＋１，Ｓｉ＋２，…，Ｓｊ−１，Ｓｊ｝及びＭ＝｛Ｍｊ−１，Ｍｊ−２，…，Ｍｉ＋１，Ｍｉ｝の値が求められる。この後、ＰＰＶ端末８１０は、この計算された値のＸＯＲ演算を行うことによりＴＥＫｉ〜ＴＥＫｊのｍ個のＴＥＫを求めることができる。この時、ｍ＝ｊ−ｉ＋１である。即ち、ｍの値は、（Ｓｉ，Ｍｊ）から分かる。この時、（Ｓｉ，Ｍｊ）の有効期間＝ｍ（ＴＥＫの有効期間）であり、ｍは、ｎより小さいか又は同一である（ｍ≦ｎ）。これは、ｎがＫＳＰの有効期間に対応するＴＥＫの個数を示し、ｍがＡＶＰ８０５の有効期間に対応するＴＥＫの個数を示すためである。
【００７３】
アクセス期間８０２が満了し、ユーザが追加のアクセス期間の間で使用可能なブロードキャストサービスを購入した場合、ネットワーク８２０は、ステップ８０３で、新たなＡＶＰをアップデートしてこのＡＶＰをＰＰＶ端末８１０に送信する。ＰＰＶ端末８１０は、ステップ８０４で、新たなアクセス期間の間にブロードキャストサービスを受信する。
【００７４】
図９は、本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおける登録端末に対する暗号化キー管理方法で各エンティティの動作を示す図である。
【００７５】
図７では、登録端末及びネットワークのような２つのエンティティにより説明した。しかし、ネットワークは、ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおいて複数のエンティティで構成することができる。図９は、このネットワークを構成するエンティティと端末間の呼フローを示す。
【００７６】
先ず、ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴシステムのエンティティについて説明する。この説明は、図９及び図１０に共通で適用される。サービス保護管理部（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：以下、“ＳＰ−Ｍ”と称する。）９３０（又は１０３０）は、端末を登録し管理する機能を果たす。サービス保護キー分配部（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ−Ｋｅｙ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ：以下、“ＳＰ−ＫＤ”と称する。）９４０（又は１０４０）は、ＫＳＰ又はＡＶＰを生成してＫＳＰ又はＡＶＰを端末に伝達する。また、サービスプロバイダー暗号化部（以下、Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ−Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ：“ＳＰ−Ｅ”と称する。）９５０（又は１０５０）は、ＳＰ−ＫＤ９４０（又は１０４０）から提供されたＫＳＰ又はＡＶＰを用いてＴＥＫを生成してこのＴＥＫでデータを暗号化し、暗号化したデータを端末に直接送信する機能を果たす。
【００７７】
図９を参照すると、ステップ９０１で、登録端末９６０は、登録メッセージをＳＰ−Ｍ９３０に送信する。この登録メッセージは、登録端末９６０が受信しようとするブロードキャストのサービスＩＤ（例えば、００１）を含む。ステップ９０３で、ＳＰ−Ｍ９３０は、登録端末９６０とＳＫを確立する。即ち、ＳＰ−Ｍ９３０は、登録端末９６０とＳＫを共有するために必要な情報を送受信することにより登録端末９６０と同一のＳＫを確立する。ステップ９０５で、ＳＰ−Ｍ９３０は、ＳＫをＳＰ−ＫＤ９４０に伝達する。ステップ９０７で、ＳＰ−ＫＤ９４０は、１番目のＫＳＰ（ＫＳＰ１）を生成し、これを登録端末９６０に送信することによりＫＳＰをアップデートする。また、ステップ９０９で、ＳＰ−ＫＤ９４０は、ＫＳＰ１をＳＰ−Ｅ９５０に伝達する。ＳＰ−Ｅ９５０は、ＫＳＰ１を用いてｎ個のＴＥＫを生成し、ステップ９１１で、生成されたｎ個のＴＥＫの中の１つ（ＴＥＫｘで表示される）を用いてブロードキャストデータを暗号化し、暗号化したデータを登録端末９６０に送信する。ステップ９１３で、生成されたｎ番目のＴＥＫを用いて暗号化されたデータが登録端末９６０に送信される。ステップ９１３で、生成されたｎ個のＴＥＫの全てが使用されたのでＫＳＰ１の有効期間は満了する。従って、ＳＰ−ＫＤ９４０は、ステップ９１５で、２番目のＫＳＰ（即ち、ＫＳＰ２）を登録端末９６０にアップデートする。その次の工程は、ＫＳＰ１がアップデートされた後の工程と同様である。
【００７８】
図１０は、本発明の一実施形態によるＯＭＡ  ＢＣＡＳＴにおけるＰＰＶ端末に対する暗号化キー管理方法で各エンティティの動作を示す図である。
【００７９】
図１０では、図９とは異なる点を中心にして説明する。図１０の例において、端末は、ＰＰＶ端末１０６０である。従って、ステップ１００１で、ＰＰＶ端末１０６０が送信する登録メッセージは、プログラムＩＤ（例えば、００２）を含む。即ち、ＰＰＶ端末１０６０が特定のブロードキャストプログラムを要請することを意味する。ステップ１００７で、ＳＰ−ＫＤ１０４０は、ＡＶＰ１をアップデートしてＡＶＰ１をＰＰＶ端末１０６０に送信する。ステップ１０１３で、ＳＰ−Ｅ１０５０は、ｍ番目のＴＥＫ（ＴＥＫｘ＋ｍ）を用いてデータを暗号化し、暗号化したデータをＰＰＶ端末１０６０に送信する。また、ＡＶＰ１の有効期間が満了した後、次のＡＶＰ２は、自動でアップデートされない。その代わりに、ＡＶＰ２は、ユーザが特定の時間期間に対するブロードキャストサービスを追加で要請する場合にアップデートされる。図１０の他の動作（即ち、ＳＫ確立１００３、ＳＫ伝達１００５、ＡＶＰ１伝達１００９、及び暗号化されたデータの送信１０１１）は、図９の動作（即ち、ＳＫ確立９０３、ＳＫ伝達９０５、ＫＳＰ１伝達９０９、及び暗号化されたデータの送信９１１）と同様である。
【００８０】
図１１は、本発明の一実施形態によるＷｉＭａｘブロードキャストサービスシステムにおける登録端末に対する暗号化キー管理方法を示す図である。ＷｉＭａｘブロードキャストサービスシステムにおいて、暗号化キーは、ＯＭＡ  ＢＣＡＳＴのように複数のエンティティでなく、１つのマルチキャスト及びブロードキャストサービス（ＭＣＢＣＳ）サーバにより管理される。
【００８１】
図１１を参照すると、ステップ１１０１で、登録端末１１２０がＭＣＢＣＳサーバ１１３０から提供されるブロードキャストサービスに加入するための手続きを行う際、ステップ１１０３で、ＭＣＢＣＳサーバ１１３０は、１番目のＫＳＰ（ＫＳＰ１）をアップデートしてこのＫＳＰ１を登録端末１１２０に送信する。同時に、ＭＣＢＣＳサーバ１１３０及び登録端末１１２０の各々は、ｎ個のＴＥＫを生成する。ステップ１１０５で、ＭＣＢＣＳサーバ１１３０は、生成されたｎ個のＴＥＫを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータを登録端末１１２０に送信する。ｎ個のＴＥＫの全てが使用されたため、ＫＳＰ１の有効期間が満了すると、ＭＣＢＣＳサーバ１１３０は、ステップ１１０７で、２番目のＫＳＰ（ＫＳＰ２）をアップデートしてこのＫＳＰ２を登録端末１１２０に送信する。同時に、ＭＣＢＣＳサーバ１１３０及び登録端末１１２０の各々は、ＫＳＰ２を用いてｎ個のＴＥＫを生成する。ステップ１１０９で、暗号化されたデータは、生成されたｎ個のＴＥＫを用いて登録端末１１２０に送信される。
【００８２】
図１２は、本発明の一実施形態によるＷｉＭａｘブロードキャストシステムにおけるＰＰＶ端末に対する暗号化キー管理方法を示す図である。
【００８３】
図１２では、図１１とは異なる点を中心にして説明する。ステップ１２０１で、ＰＰＶ端末１２２０は、特定の時間期間の間にブロードキャストサービスを受信するためにＭＣＢＣＳサーバ１２３０にアクセスするためのアクセス時間を購入する。ステップ１２０３で、この特定の時間期間に対応するＡＶＰ１がアップデートされる。また、ＭＣＢＣＳサーバ１２３０及びＰＰＶ端末１２２０は、ＡＶＰ１を用いてＴＥＫを生成する。ステップ１２０５で、ＡＶＰ１を用いて生成されたＴＥＫにより暗号化されたデータは、ＭＣＢＣＳサーバ１２３０からＰＰＶ端末１２２０に送信される。ここで、ＡＶＰ２は、ＡＶＰ１の有効期間が満了すると、自動でアップデートされない。即ち、ステップ１２０７で、ＰＰＶ端末１２２０が特定のブロードキャストサービスのアクセス時間を更に購入する場合、ステップ１２０９で、ＭＣＢＣＳサーバ１２３０は、ＡＶＰ２を生成してこのＡＶＰ２をＰＰＶ端末１２２０に送信する。図１２の他の動作（即ち、生成されたｎ個のＴＥＫで暗号化されたデータは、登録端末１２１１に送信される。）は、図１１の動作（即ち、生成されたｎ個のＴＥＫで暗号化されたデータは、登録端末１１２０に送信される。）と同様である。
【００８４】
図１３は、本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける暗号化キーを管理するためのネットワーク装置を示す図である。
【００８５】
送受信部１３０１は、端末の登録情報を含む登録メッセージを端末から受信してこの登録情報を制御部１３０３に提供する。制御部１３０３は、受信した登録メッセージに含まれた登録情報に基づいて、端末が登録端末であるか又はＰＰＶ端末であるかを判定し、その判定の結果に従って、暗号化キー管理部１３０５のシードキー生成部１３０６を制御する。
【００８６】
暗号化キー管理部１３０５は、制御部１３０３の制御の下で、端末のタイプに適切なシードキーを生成し、生成したシードキーを用いて暗号化キー、即ち、ＴＥＫを生成する。具体的に、暗号化キー管理部１３０５は、シードキー生成部１３０６及び暗号化キー生成部１３０７を含む。シードキー生成部１３０６は、端末のタイプに適切なシードキーを生成する。即ち、シードキー生成部１３０６は、対応する端末が登録端末である場合にＫＳＰを生成し、対応する端末がＰＰＶ端末である場合にＡＶＰを生成する。生成したＫＳＰ又はＡＶＰは、送受信部１３０１及び暗号化キー生成部１３０７に提供される。送受信部１３０１に提供されたＫＳＰ又はＡＶＰは、端末に送信されてアップデートされる。端末は、このアップデートされたＫＳＰ又はＡＶＰを用いてＴＥＫを生成する。
【００８７】
一方、ＫＳＰ又はＡＶＰを受信した暗号化キー生成部１３０７は、ＫＳＰ又はＡＶＰの有効期間に対応する個数だけＴＥＫを生成する。即ち、端末が登録端末である場合、暗号化キー生成部１３０７は、ＫＳＰを用いてｎ個のＴＥＫを生成し、端末がＰＰＶ端末である場合、暗号化キー生成部１３０７は、ＡＶＰを用いてｍ個のＴＥＫを生成する。ＴＥＫをＫＳＰ又はＡＶＰから生成する場合、図４と関連して説明したように、順方向及び逆方向ハッシュチェーンが使用され得る。
【００８８】
ＴＥＫは、暗号化キー生成部１３０７からデータ暗号化部１３０９に提供され、データ暗号化部１３０９は、ＴＥＫを用いてデータを暗号化し、暗号化したデータを送受信部１３０１を通じて端末に送信する。
【００８９】
図１４は、本発明の一実施形態によるブロードキャストサービスシステムにおける端末の暗号化キー管理装置を示す図である。
【００９０】
制御部１４０３は、対応する端末の登録情報を含む登録メッセージを生成してこの登録情報を送受信部１４０１を通じてネットワークに送信する。また、制御部１４０３は、登録メッセージに応じてシードキー、即ち、ＫＳＰ又はＡＶＰを送受信部１４０１を通じてネットワークから受信し、ＫＳＰ又はＡＶＰを暗号化キー生成部１４０５に提供する。暗号化キー生成部１４０５は、受信したＫＳＰ又はＡＶＰをアップデートし、アップデートしたＫＳＰ又はＡＶＰの有効期間に対応する個数だけのＴＥＫを生成してこのＴＥＫをデータ暗号化解除部１４０７に提供する。
【００９１】
一方、送受信部１４０１は、暗号化されたデータをネットワークから受信すると、受信した暗号化されたデータをデータ暗号化解除部１４０７に転送する。データ暗号化解除部１４０７は、暗号化キー生成部１４０５から提供されたＴＥＫを用いてこの暗号化されたデータを解除する。データの暗号化の解除後の動作は、本実施形態に適用されない。
【００９２】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【００９３】
１１０    端末
１２０、７２０、８２０    ネットワーク
２１０、７１０、９６０、１１２０    登録端末
３１０、８１０、１０６０、１２２０    ＰＰＶ端末
９３０、１０３０    ＳＰ−Ｍ
９４０、１０４０    ＳＰ−ＫＤ
９５０、１０５０    ＳＰ−Ｅ
１１３０、１２３０    ＭＣＢＣＳサーバ
１３０１、１４０１    送受信部
１３０３、１４０３    制御部
１３０５    暗号化キー管理部
１３０６    シードキー生成部
１３０７、１４０５    暗号化キー生成部
１３０９    データ暗号化部
１４０７    データ暗号化解除部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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