(57)【要約】【課題】一方向関数を使用して階層的な情報を有するデータを暗号化する装置及び方法を提供する。【解決手段】本願発明は、所定の第Ｎ階層キーを生成する第Ｎ階層キー生成部、前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する第Ｎ＋１階層キー生成部、前記第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する第Ｎ階層データ暗号化部、前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する第Ｎ＋１階層データ暗号化部で構成される暗号化装置である。これにより、ある段階にある意味上断片に対するキーが分かっても前記段階より低い深度の意味上断片に容易に接近できないために階層に関連したハッキングの観点で安全である。【選択図】　図６
2004096754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　所定の第Ｎ階層キーを生成する第Ｎ階層キー生成部と、
　前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する第Ｎ＋１階層キー生成部と、
　前記第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する第Ｎ階層データ暗号化部と、
　前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する第Ｎ＋１階層データ暗号化部と、を含むことを特徴とする階層的暗号化装置。
【請求項２】
　前記関数は、所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である一方向関数であることを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項３】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであることを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項４】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータであることを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項５】
　前記第Ｎ階層キー生成部は所定の第Ｎ−１階層キーを前記関数に代入して第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項４に記載の階層的暗号化装置。
【請求項６】
　前記第Ｎ階層キーを一時的に保存する第Ｎ階層キーバッファと、
　所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ階層キー生成部に第Ｎ階層キーを生成することを命令する第Ｎ階層キー生成命令部と、
　前記第Ｎ階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ階層キーバッファに保存された第Ｎ階層キーを前記第Ｎ階層データ暗号化部に提供することを命令する第Ｎ階層キー提供命令部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項７】
　前記第Ｎ＋１階層キーを一時的に保存する第Ｎ＋１階層キーバッファと、
　所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ＋１階層キー生成部に第Ｎ＋１階層キーを生成することを命令する第Ｎ＋１階層キー生成命令部と、
　前記第Ｎ＋１階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ＋１階層キーバッファに保存された第Ｎ＋１階層キーを前記第Ｎ＋１階層データ暗号化部に提供することを命令する第Ｎ＋１階層キー提供命令部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項８】
　前記第Ｎ階層キーを暗号化する第Ｎ階層キー暗号化部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項９】
　前記暗号化された第Ｎ階層キーを送信する暗号化第Ｎ階層キー送信部をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１０】
　前記暗号化された第Ｎ階層キーを保存する暗号化第Ｎ階層キー保存部と、
　ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ階層キーを送信する暗号化第Ｎ階層キー送信部と、をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１１】
　前記第Ｎ＋１階層キーを暗号化する第Ｎ＋１階層キー暗号化部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１２】
　前記暗号化された第Ｎ＋１階層キーを送信する暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１３】
　前記暗号化された第Ｎ＋１階層キーを保存する暗号化第Ｎ＋１階層キー保存部と、
　ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ＋１階層キーを送信する暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１４】
　前記暗号化された第Ｎ階層データを送信する暗号化第Ｎ階層データ送信部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１５】
　前記暗号化された第Ｎ階層データを保存する暗号化第Ｎ階層データ保存部と、
　ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ階層データを送信する暗号化第Ｎ階層データ送信部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１６】
　前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを送信する暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１７】
　前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを保存する暗号化第Ｎ＋１階層データ保存部と、
　ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ＋１階層データを送信する暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の階層的暗号化装置。
【請求項１８】
　所定の第Ｎ階層キーを生成する第Ｎ階層キー生成部と、
　前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する第Ｎ＋１階層キー生成部と、
　前記第Ｎ階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ階層データを復号化する暗号化第Ｎ階層データ復号化部と、
　前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する暗号化第Ｎ＋１階層データ復号化部と、を含むことを特徴とする階層的復号化装置。
【請求項１９】
　前記関数は、所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である一方向関数であることを特徴とする請求項１８に記載の階層的復号化装置。
【請求項２０】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであることを特徴とする請求項１８に記載の階層的復号化装置。
【請求項２１】
　前記第Ｎ階層キー生成部は前記第Ｎ階層キーを受信して前記第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項２０に記載の階層的復号化装置。
【請求項２２】
　前記第Ｎ階層キー生成部は、
　所定の暗号化された第Ｎ階層キーを受信する暗号化第Ｎ階層キー受信部と、
　前記受信された暗号化第Ｎ階層キーを復号化して前記第Ｎ階層キーを生成する暗号化第Ｎ階層キー復号化部と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の階層的復号化装置。
【請求項２３】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータであることを特徴とする請求項１８に記載の階層的復号化装置。
【請求項２４】
　前記第Ｎ階層キー生成部は所定の第Ｎ−１階層キーを前記関数に代入して第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項２３に記載の階層的復号化装置。
【請求項２５】
　前記第Ｎ階層キーを一時的に保存する第Ｎ階層キーバッファと、
　所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ階層キー生成部に第Ｎ階層キーを生成することを命令する第Ｎ階層キー生成命令部と、
　前記暗号化された第Ｎ階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ階層キーバッファに保存された第Ｎ階層キーを前記暗号化第Ｎ階層データ復号化に提供することを命令する第Ｎ階層キー提供命令部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の階層的復号化装置。
【請求項２６】
　前記第Ｎ＋１階層キーを一時的に保存する第Ｎ＋１階層キーバッファと、
　所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ＋１階層キー生成部に第Ｎ＋１階層キーを生成することを命令する第Ｎ＋１階層キー生成命令部と、
　前記第Ｎ＋１階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ＋１階層キーバッファに保存された第Ｎ＋１階層キーを前記暗号化第Ｎ＋１階層データ復号化部に提供することを命令する第Ｎ＋１階層キー提供命令部と、をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の階層的復号化装置。
【請求項２７】
　所定の第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する階層的暗号化部と、
　前記第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを前記関数に代入して前記第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ階層データを復号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する階層的復号化部と、を含むことを特徴とする階層的暗号化及び復号化装置。
【請求項２８】
　前記関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である一方向関数であることを特徴とする請求項２７に記載の階層的暗号化及び復号化装置。
【請求項２９】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであることを特徴とする請求項２７に記載の階層的暗号化及び復号化装置。
【請求項３０】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータであることを特徴とする請求項２７に記載の階層的暗号化及び復号化装置。
【請求項３１】
　前記第Ｎ階層キー生成部は所定の第Ｎ−１階層キーを前記関数に代入して第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項２７に記載の階層的暗号化及び復号化装置。
【請求項３２】
　（ａ）所定の第Ｎ階層キーを生成する段階と、
　（ｂ）前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する段階と、
　（ｃ）前記第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する段階と、
　（ｄ）前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する段階と、を含むことを特徴とする階層的暗号化方法。
【請求項３３】
　前記関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である一方向関数であることを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項３４】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであることを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項３５】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータであることを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項３６】
　前記（ａ）段階は所定の第Ｎ−１階層キーを前記関数に代入して第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項３５に記載の階層的暗号化方法。
【請求項３７】
　（ｅ）前記第Ｎ階層キーを一時的に保存する段階と、
　（ｆ）所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって第Ｎ階層キーを生成することを命令する段階と、
　（ｇ）前記第Ｎ階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記保存された第Ｎ階層キーを前記（ｃ）段階に提供することを命令する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項３８】
　（ｈ）前記第Ｎ＋１階層キーを一時的に保存する段階と、
　（ｉ）所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ＋１階層キーを生成することを命令する段階と、
　（ｊ）前記第Ｎ＋１階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記保存された第Ｎ＋１階層キーを前記（ｄ）段階に提供することを命令する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項３９】
　（ｋ）前記第Ｎ階層キーを暗号化する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４０】
　（ｌ）前記暗号化された第Ｎ階層キーを送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３９に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４１】
　（ｌ１）前記暗号化された第Ｎ階層キーを保存する段階と、
　（ｌ２）ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ階層キーを送信する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３９に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４２】
　（ｍ）前記第Ｎ＋１階層キーを暗号化する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４３】
　（ｎ）前記暗号化された第Ｎ＋１階層キーを送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項４２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４４】
　（ｎ１）前記暗号化された第Ｎ＋１階層キーを保存する段階と、
　（ｎ２）ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ＋１階層キーを送信する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項４２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４５】
　（ｏ）前記暗号化された第Ｎ階層データを送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４６】
　（ｏ１）前記暗号化された第Ｎ階層データを保存する段階と、
　（ｏ２）ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ階層データを送信する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４７】
　（ｐ）前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを送信する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４８】
　（ｐ１）前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを保存する段階と、
　（ｐ２）ユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ＋１階層データを送信する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項３２に記載の階層的暗号化方法。
【請求項４９】
　（ａ）所定の第Ｎ階層キーを生成する段階と、
　（ｂ）前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する段階と、
　（ｃ）前記第Ｎ階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ階層データを復号化する段階と、
　（ｄ）前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する段階と、を含むことを特徴とする階層的復号化方法。
【請求項５０】
　前記関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である一方向関数であることを特徴とする請求項４９に記載の階層的復号化方法。
【請求項５１】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであることを特徴とする請求項４９に記載の階層的復号化方法。
【請求項５２】
　前記（ａ）段階は前記第Ｎ階層キーを受信して前記第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項５１に記載の階層的復号化方法。
【請求項５３】
　前記（ａ）段階は、
　（ａ１）所定の暗号化された第Ｎ階層キーを受信する段階と、
　（ａ２）前記受信された暗号化第Ｎ階層キーを復号化して前記第Ｎ階層キーを生成する段階と、を含むことを特徴とする請求項５１に記載の階層的復号化方法。
【請求項５４】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータであることを特徴とする請求項４９に記載の階層的復号化方法。
【請求項５５】
　前記第（ａ）段階は所定の第Ｎ−１階層キーを前記関数に代入して第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項５４に記載の階層的復号化方法。
【請求項５６】
　（ｅ）前記第Ｎ階層キーを一時的に保存する段階と、
　（ｆ）所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ階層キーを生成することを命令する段階と、
　（ｇ）前記暗号化された第Ｎ階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記保存された第Ｎ階層キーを前記（ｃ）段階に提供することを命令する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項４９に記載の階層的復号化方法。
【請求項５７】
　（ｈ）前記第Ｎ＋１階層キーを一時的に保存する段階と、
　（ｉ）所定のメタデータを入力された場合、前記メタデータによって前記第Ｎ＋１階層キーを生成することを命令する段階と、
　（ｊ）前記第Ｎ＋１階層データを入力された場合、前記メタデータによって前記保存された第Ｎ＋１階層キーを前記（ｄ）段階に提供することを命令する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項４９に記載の階層的復号化方法。
【請求項５８】
　（ａ）所定の第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する段階と、
　（ｂ）前記第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを前記関数に代入して前記第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ階層データを復号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する段階と、を含むことを特徴とする階層的暗号化及び復号化方法。
【請求項５９】
　前記関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である一方向関数であることを特徴とする請求項５８に記載の階層的暗号化及び復号化方法。
【請求項６０】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであることを特徴とする請求項５８に記載の階層的暗号化及び復号化方法。
【請求項６１】
　前記第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、前記第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータであることを特徴とする請求項５８に記載の階層的暗号化及び復号化方法。
【請求項６２】
　前記（ａ）段階は所定の第Ｎ−１階層キーを前記関数に代入して第Ｎ階層キーを生成することを特徴とする請求項６１に記載の階層的暗号化及び復号化方法。
【請求項６３】
　請求項３２ないし請求項６２のうちいずれか１項の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで再生できる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は一方向関数を使用して階層的な情報を有するデータを暗号化する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　デジタル形式のメディアデータが益々一般化されるにつれて、著作権の保護が非常に重要な問題になっている。著作権が適切に保護されなければ、コンテンツの提供者はサービス事業者にコンテンツを提供しようとしないために、デジタルメディアサービス事業は発展できない。さらに、著作権の保護はデータ全体だけではなく、データの一部分についてでも適用されることが原則である。例えば、任意のビデオデータが存在する場合、前記ビデオデータの一フレーム（静止映像）に該当するデータも、原則的には保護される必要がある。アナログデータの保護のためにはマクロビジョン保護方法が多く使われている。デジタルデータの保護のためには主に暗号を使用してデータを暗号化する方法を使用している。デジタルデータを暗号化する方法には色々な暗号化アルゴリズムが使われる。暗号化アルゴリズムは所定の秘密キーとのＸＯＲ演算に基づいた単純なアルゴリズムである場合もあり、一つの秘密キー（対称的）または公開秘密キー対（非対称的）に基づいた複雑な暗号化アルゴリズムである場合もある。現在業界では、デジタルメディアデータ自体の暗号化の場合、複雑性、便利性、及び保安性を勘案して大部分対称的暗号化アルゴリズムを使用している。対称的アルゴリズムは全体メディアデータを暗号化するために一つのキーを使用したり、周期的に変わるいくつかのキーを使用したりする。
【０００３】
　メディアサービスはさらに多様な形態を有している。例えば、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ Ｏｎ Ｄｅｍａｎｄ）サービスでユーザーはビデオの一部分（いくつかのキーフレームまたは３０秒程度のキークリップ）だけを視聴したりダウンロードすることを所望する場合がありうる。そのために、ビデオの一部分の視聴またはダウンロードサービスを可能にするために国際的標準案（例えば、ＭＰＥＧ−７）が制定されており、ここにはビデオの階層的な組織情報を有している標準ビデオ内容技術も含まれている。このような標準化活動の最も重要な目的は標準メタデータ規格に基づいてさらに多様なメディアサービスを許容することである。
【０００４】
　以下、図面を参照して従来技術の問題点を説明する。
　図１は、従来のメディアデータを暗号化する方法の構造図である。
　従来のメディアデータを暗号化する方法には単一キー方法１１と多重キー方法１２とがある。単一キー方法１１は一つのキーでメディアデータの全体またはサブセットを暗号化する方法であり、多重キー方法１２はいくつかのキーでメディアデータの全体またはサブセットを暗号化する方法である。多重キー方法１２で一般的にキーは周期的に、または非周期的に変わる。キーの変化を信号で知らせるためにはメディアデータ中にフラグをおくことが一般的である。一般的にキーは暗号化されるメディアデータと重要な関連性はない。
【０００５】
　メディアデータは一般的に対称的な暗号を使用して暗号化される。非対称的な暗号は対称的な暗号よりキー発生のためのアルゴリズムが非常に複雑でさらにキーサイズが大きくて、迅速かつ大容量の処理が要求されるメディアデータの暗号化に適していないからである。対称的な暗号は暗号化及び復号化に同一な秘密キーを使用する。
【０００６】
　図２は従来のメディアデータを暗号化する装置の構成図である。
　従来のメディアデータを暗号化する装置はキー生成部２１、キーバッファ２２、データ暗号化部２３、キー暗号化部２４、保存部２５、及び送信部２６で構成される。
【０００７】
　キー生成部２１はメディアデータを暗号化するキーを発生させる。キーバッファ２２はキーを一時的に保存していて、データ暗号化部２３またはキー暗号化部２４でキーを必要とする時期にキーを提供する。データ暗号化部２３は提供されたキーを使用してデータを暗号化する。キー暗号化部２４はキーを暗号化する。保存部２５は暗号化されたメディアデータ及び暗号化されたキーを保存する。送信部２６は暗号化して保存されたメディアデータ及び暗号化して保存されたキーを送信する。
【０００８】
　図３は従来メディアデータを復号化する装置の構成図である。
　従来のメディアデータを復号化する装置は受信部３１、キー復号化部３２、キーバッファ３３、及びデータ復号化部３４で構成される。
【０００９】
　受信部３１は前記図２の送信部２６から送信された暗号化状態のデータ及びキーを受信する。キー復号化部３２は暗号化されたキーを復号化する。キーバッファ３３はキーを一時的に保存していて、データ復号化部３４でキーを必要とする時期にキーを提供する。データ復号化部３４はキーを使用して暗号化されたデータを復号化する。
【００１０】
　前記図２または前記図３のように、使われた暗号が対称的なものであれば、サーバとクライアントとは暗号化及び復号化に関するキーを共有する必要がある。メディアサービスサーバ上で、メディアデータは一つのキーまたは複数のキーを使用して暗号化される。個別的にみれば、メディアの暗号化に使われたキーはいずれかのキーを使用して再暗号化されたものである。次いで、暗号化されたメディアデータ及び暗号化されたキーはクライアントに伝送される。クライアントは暗号化されたメディアデータ及び暗号化されたキーを受信する。次いで、暗号化されたキーが先に復号化される。暗号化されたメディアデータは復号化されたキーを使用して復号化される。
【００１１】
　デジタルデータサービスを提供するための環境がまともに揃えられるならば、ユーザーが全体メディアのうちいくつかのキーフレームだけを注文して前記フレームを再生した後、気に入るキーフレームに該当するビデオだけを注文できるサービスが可能になる。このようなシナリオによれば、それぞれのデータ（キーフレーム、キークリップ）を保護する必要がある。しかし、前記図２または前記図３の従来のメディアデータを暗号化または復号化する装置は、データの一部分をやりとりする状況を効果的に支援できないという問題点がある。言い換えれば、データ全体に対して一つのキーだけを使用して暗号化する場合にはハッキングがさらに容易になり、複数のキーを使用する場合にはキー伝送に必要な帯域幅やメモリ空間を要求する問題点がある。
【００１２】
　例えば、１時間分のビデオデータは、リーフがキーフレームであり、ルートが全体ビデオであり、中間ノードがキークリップであり、子と親との関係は互いに含まれることと定義されるツリー構造で表現できる。前記ツリー構造のうちキークリップ及びキーフレームは全体映像の意味上重要な部分を代表する要素になる。前記ツリー構造はＭＰＥＧ−７のような国際標準規格でも言及されている。前記情報を有してさらに流動的なメディアサービスが可能である。例えば、ユーザーはビデオ全体を見たり、ダウンロードすることではなく単に、重要なキーフレームが入っているキークリップを願うこともある。ユーザーは単にビデオのいくつかのフレームを注文することもあり、いくつかのキークリップで構成されたビデオのプレビューを要求することもある。その後、自分が見るビデオを選択することである。上記のシナリオではあらゆるビデオ片（キーフレーム、キークリップ）が保護された方法により伝送される必要がある。しかし、従来の方法は前記のものをよく支持できないが、その理由は従来の方法はビデオの階層的な情報を考慮しないからである。
【００１３】
　図４は従来のビデオデータを暗号化する方法の構造図である。
　メディアサービス（例えば、ＶＯＤ）がメディアデータの内容とユーザーの好みに基づいてさらに多様な形態になるにつれて、多様な形態のサービスを支持できる関連メディアデータ暗号化方法が必要になった。従来の暗号化方法の場合、２つの問題が現れる。
【００１４】
　第１に、一つのキーにより暗号化された場合にハッキングに弱いという問題点がある。換言すれば、一つのキーで暗号化する方法の場合、キーフレーム、キークリップ、及び全体ビデオに対する暗号化キーが同一であるために一応キーフレームまたはキークリップの暗号化キーがユーザーに受信されれば、全体ビデオはキーフレームまたはキークリップのキーによっても復号化されうるためにハッキングに弱いという問題点がある。
【００１５】
　第２に、複数のキーにより暗号化されたとしてもメディアデータの階層的情報に基づいたメディアサービスをよく考慮して暗号化しなければ過多のキー伝送に必要な広い帯域幅を使用しなければならないという問題点がある。換言すれば、複数のキーで暗号化する方法の場合、前記一つのキーで暗号化する方法の問題点を解決するために、他の段階にある部分ビデオデータは相異なるキーで暗号化されねばならないために広い帯域幅の使用が要求されるという問題点がある。例えば、任意のビデオが３階層（キーフレーム、キークリップ、全体ビデオ）よりなっていると仮定して、Ａはキーフレームのセット、Ｂはキークリップからキーフレームを除去したセット、Ｃは全体ビデオからキーフレーム及びキークリップを除去したセットとする。前記ＡをＫ１で暗号化し、前記ＢをＫ２で暗号化し、前記ＣをＫ３で暗号化することができる。したがって、キーフレームを復号化するためにはＫ１が必要であり、キークリップを復号化するためにはＫ１及びＫ２が必要であり、ビデオ全体を復号化するためにはＫ１、Ｋ２、及びＫ３が必要である。これはビデオの階層構造を考慮する時、不要な過剰のキー伝送を要求するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
　本発明が解決しようとする技術的課題は、階層的な情報を有するデータの全体はもちろん一部分に対して効率的に暗号化する装置及び方法を提供するところにある。
　本発明が解決しようとするまた他の技術的課題は、ハッキングに強くかつデータ伝送帯域幅が狭くなるように暗号化する装置及び方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
　前記問題点を解決するための本発明による一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、所定の第Ｎ階層キーを生成する第Ｎ階層キー生成部、前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する第Ｎ＋１階層キー生成部、前記第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する第Ｎ階層データ暗号化部、前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する第Ｎ＋１階層データ暗号化部で構成される。
【００１８】
　前記問題点を解決するための本発明による一方向関数を使用して階層的復号化装置は、所定の第Ｎ階層キーを生成する第Ｎ階層キー生成部、前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する第Ｎ＋１階層キー生成部、前記第Ｎ階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ階層データを復号化する暗号化第Ｎ階層データ復号化部、前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する暗号化第Ｎ＋１階層データ復号化部で構成される。
【００１９】
　前記問題点を解決するための本発明による一方向関数を使用して階層的暗号化及び復号化装置は、所定の第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する階層的暗号化部と、前記第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを前記関数に代入して前記第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ階層データを復号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する階層的復号化部とで構成される。
【００２０】
　前記問題点を解決するための本発明による一方向関数を使用して階層的暗号化方法は、所定の第Ｎ階層キーを生成する段階、前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する段階、前記第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する段階、前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する段階で構成される。
【００２１】
　前記問題点を解決するための本発明による一方向関数を使用して階層的復号化方法は、所定の第Ｎ階層キーを生成する段階、前記第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する段階、前記第Ｎ階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ階層データを復号化する段階、前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する段階で構成される。
【００２２】
　前記問題点を解決するための本発明による一方向関数を使用して階層的暗号化及び復号化方法は、所定の第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを所定の関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する段階と、前記第Ｎ階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを前記関数に代入して前記第Ｎ＋１階層キーを生成し、前記生成された第Ｎ階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ階層データを復号化し、前記生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する段階とで構成される。
【発明の効果】
【００２３】
　本発明によれば、ある段階にある意味上断片に対するキーが分かっても前記段階より低い深度の意味上断片に容易に接近できないために階層に関連したハッキングの観点で安全な効果がある。また、ある段階の意味上断片とその暗号化キーとを受信した場合、前記段階よりさらに低い段階の意味上断片いずれも復号化できるためにキー伝送の帯域幅使用を節約できるという効果がある。さらに、従来の多重キー暗号化システムと比較する時、本発明は一方向関数の計算によってさらに低い段階の意味上断片に対するキー暗号化に代える。一般的にキーは一方向関数よりさらに複雑な対称暗号に暗号化されるために全体的に従来の多重キー暗号化システムの複雑性を超えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
　以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳細に説明する。
　図５は本発明によるビデオデータを階層的暗号化方法の構造図である。
　メディアデータはビデオデータ、グラフィックデータ、またはオーディオデータを包括する概念であって、あらゆる再生可能なデータを言う。一般的に、階層情報を有しているメディアデータはビデオデータやオーディオデータである。本発明の実施例ではビデオデータだけを記述しているが、オーディオデータも含んで解釈してもよい。
【００２５】
　本発明によるビデオデータを階層的暗号化方法は階層的な情報をよく支援するために次の特性を有している。ビデオデータの意味上断片のキーフレーム、キークリップからキーフレームを除去したもの、及び全体ビデオデータからキークリップ及びキーフレームを除去したものは相異なるキーにより暗号化される。また、前記キーは前記ビデオデータの意味上断片の段階をよく保存しなければならない。例えば、クライアントはビデオデータを暗号化するのに使用される最も低い段階のキーを有し、それより高い段階のデータであるキークリップを解読（復号化）できなければならない。
【００２６】
　本発明は前記２つの特性を満足させるメディアデータ暗号化方法を提供する。そして、本発明はサーバ／クライアントの要求事項及び暗号化方法を支持するブロックダイアグラムを提供する。一般的に、メディアデータに対するメタデータは単に階層的な情報ではない。すなわち、多くの他の意味上／文法上情報がその中にあるが、本発明では単に階層的な情報だけを扱う。
【００２７】
　図６は、本発明による一方向関数を使用して階層的暗号化装置の構成図である。
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は第Ｎ階層キー生成部６２、第Ｎ＋１階層キー生成部６３、第Ｎ階層データ暗号化部６９、及び第Ｎ＋１階層データ暗号化部６１１で構成される。ここで第Ｎ階層データ及び第Ｎ＋１階層データはメディアデータを構成する相異なる階層に属するデータを言う。
【００２８】
　第Ｎ階層キー生成部６２は所定の第Ｎ階層キーを生成する。第Ｎ＋１階層キー生成部６３は第Ｎ階層キーを所定の一方向関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する。第Ｎ階層データ暗号化部６９は第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する。第Ｎ＋１階層データ暗号化部６１１は第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する。
【００２９】
　一方向関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である。一方向関数の例にはＳＨＡ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｈａｓｈ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、ＭＤ５（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｄｉｇｅｓｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ５）、Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｔｉｏｎ（ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ｂｉｇ ｐｒｉｍｅ ｎｕｍｂｅｒ）、または簡単な秘密パディングアルゴリズムがある。
【００３０】
　前記Ｎを最も低い階層の値と設定する場合、すなわち、Ｎが１から始まってＮ＝１である場合、第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータである。すなわち、第１階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、第２階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータである。一般的に、第１階層キー生成部６２は乱数発生器を使用して第１階層キーを乱数として生成する。ハッカーが予想できない値で最も低い段階のキーを定めることが保安上有利であるからである。上記のデータ設定環境で、Ｎ＝２の場合、第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータである。すなわち、第２階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、第３階層データはメディアデータのキーフレームデータである。第Ｎ階層キー生成部は第Ｎ−１階層キーを前記一方向関数に代入して第Ｎ階層キーを生成する。すなわち、第２階層キー生成部は前記第１階層キーを前記一方向関数に代入して第２階層キーを生成する。
【００３１】
　したがって、第Ｎ階層キー生成部６２及び第Ｎ＋１階層キー生成部６３は前記Ｎが最も低い階層の値である場合には前記のように乱数として生成したり、任意的にユーザーが指定せねばならないが、その以後の階層では一方向関数に代入することによって生成し続ける。
【００３２】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、第Ｎ階層キーを生成する時期と生成された第Ｎ階層キーを使用して第Ｎ階層データを暗号化する時期とを同期化するために第Ｎ階層キーバッファ６６、第Ｎ階層キー生成命令部６１、及び第Ｎ階層キー提供命令部６５を付加的構成要素としてさらに含む。
【００３３】
　第Ｎ階層キーバッファ６６は第Ｎ階層キーを一時的に保存する。第Ｎ階層キー生成命令部６１は所定のメタデータを入力された場合、メタデータによって第Ｎ階層キー生成部６２に第Ｎ階層キーを生成することを命令する。第Ｎ階層キー提供命令部６５は第Ｎ階層データを入力された場合、メタデータによって第Ｎ階層キーバッファ６６に保存された第Ｎ階層キーを第Ｎ階層データ暗号化部６９に提供することを命令する。メタデータはデータを説明するデータであって、データがメディアデータである場合にメタデータは階層情報（全体ビデオデータか、キークリップか、キーフレームか）を含む。
【００３４】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、第Ｎ＋１階層キーを生成する時期と生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して第Ｎ＋１階層データを暗号化する時期とを同期化するために第Ｎ＋１階層キーバッファ６７、第Ｎ＋１階層キー生成命令部６４、及び第Ｎ＋１階層キー提供命令部６８を付加的構成要素としてさらに含む。
【００３５】
　第Ｎ＋１階層キーバッファ６７は第Ｎ＋１階層キーを一時的に保存する。第Ｎ＋１階層キー生成命令部６４は所定のメタデータを入力された場合、メタデータによって第Ｎ＋１階層キー生成部６３に第Ｎ＋１階層キーを生成することを命令する。第Ｎ＋１階層キー提供命令部６８は第Ｎ＋１階層データを入力された場合、メタデータによって第Ｎ＋１階層キーバッファに保存された第Ｎ＋１階層キーを第Ｎ＋１階層データ暗号化部６１１に提供することを命令する。メタデータはデータを説明するデータであって、データがメディアデータである場合にメタデータは階層情報（全体ビデオデータか、キークリップか、キーフレームか）を含む。
【００３６】
　メタデータにツリー形態の階層的な情報が含まれた場合、メディアデータはいわゆる“意味上断片（semantic fragments）“である相互共通部分のないデータ片に分離される。データ片のそれぞれはツリーでのノードに対応する。暗号化されたメディアデータに対応するツリーの深さ（段階）及びノード位置を見つけるために、メタデータからメディアデータに関する階層情報を再生する。前記階層情報によっていかほど多くのキーが連続的に発生する必要があるかをキー生成部６２、６３に信号で知らせる。また、暗号化されたばかりのメディアデータに適用する正しいキーを出力するためにキーバッファ６６、６７に信号を送る。
【００３７】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は保安を強化するために伝送データだけではなくキーも暗号化して伝送する必要がある。ハッカーが既にユーザーが使用している暗号化アルゴリズムを知っている場合、キーを解かれば暗号化されたデータを復号化できるからである。したがって、一方向関数を使用して階層的暗号化装置は第Ｎ階層キーを暗号化するために第Ｎ階層キー暗号化部６１０を付加的構成要素としてさらに含む。第Ｎ階層キー暗号化部６１０は第Ｎ階層キーを暗号化する。
【００３８】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、暗号化された第Ｎ階層キーを送信するために暗号化第Ｎ階層キー送信部６１８を付加的構成要素としてさらに含む。暗号化第Ｎ階層キー送信部６１８は暗号化された第Ｎ階層キーを送信する。
【００３９】
　キーを暗号化して直ちに送信することではなく、キーを一応暗号化した後にユーザーから要請がある場合に送信する場合も想定できる。受信器が暗号化されたデータを受信できる状態であることをユーザーが認知した場合に、暗号化されたデータ及びキーを送信することが一般的であるために後者を考慮する必要がある。したがって、一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、ユーザーから要請がある場合に送信するために暗号化第Ｎ階層キー保存部６１４及び暗号化第Ｎ階層キー送信部６１８をさらに含む。暗号化第Ｎ階層キー保存部６１４は暗号化された第Ｎ階層キーを保存する。暗号化第Ｎ階層キー送信部６１８はユーザーから要請がある場合、暗号化して保存された第Ｎ階層キーを送信する。
【００４０】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は保安を強化するために伝送データだけでなくキーも暗号化して伝送する必要がある。ハッカーが既にユーザーが使用している暗号化アルゴリズムを知っている場合、キーを解かれば暗号化されたデータを復号化できるからである。したがって、一方向関数を使用して階層的暗号化装置は第Ｎ＋１階層キーを暗号化するために第Ｎ＋１階層キー暗号化部６１２を付加的構成要素としてさらに含む。第Ｎ＋１階層キー暗号化部６１２は前記第Ｎ階層キーを暗号化する。
【００４１】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、暗号化された第Ｎ＋１階層キーを送信するために暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部６２０を付加的構成要素としてさらに含む。暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部６２０は暗号化された第Ｎ階層キーを送信する。
【００４２】
　キーを暗号化して直ちに送信することではなく、キーを一応暗号化した後にユーザーから要請がある場合に送信する場合も想定できる。受信器が暗号化されたデータを受信できる状態であることをユーザーが認知した場合に、暗号化されたデータ及びキーを送信することが一般的であるために後者を考慮する必要がある。したがって、前記一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、ユーザーから要請がある場合に送信するために暗号化第Ｎ＋１階層キー保存部６１６及び暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部６１８をさらに含む。暗号化第Ｎ＋１階層キー保存部６１６は前記暗号化された第Ｎ＋１階層キーを保存する。暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部６２０はユーザーから要請がある場合、前記暗号化して保存された第Ｎ＋１階層キーを送信する。
【００４３】
　前記一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、暗号化された第Ｎ階層データを送信するために暗号化第Ｎ階層データ送信部６１７を付加的構成要素としてさらに含む。暗号化第Ｎ階層データ送信部６１７は前記暗号化された第Ｎ階層キーを送信する。
【００４４】
　データを暗号化して直ちに送信することではなく、データを一応暗号化した後にユーザーから要請がある場合に送信する場合も想定できる。受信器が暗号化されたデータを受信できる状態であることをユーザーが認知した場合に、暗号化されたデータ及びキーを送信することが一般的であるために後者を考慮する必要がある。したがって、前記一方向関数を使用して階層的暗号化装置はユーザーから要請がある場合に送信するために暗号化第Ｎ階層データ保存部６１３及び暗号化第Ｎ階層データ送信部６１７をさらに含む。暗号化第Ｎ階層データ保存部６１３は前記暗号化された第Ｎ階層データを保存する。暗号化第Ｎ階層データ送信部６１７はユーザーから要請がある場合、暗号化して保存された第Ｎ階層データを送信する。
【００４５】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、暗号化された第Ｎ＋１階層データを送信するために暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部６１９を付加的構成要素としてさらに含む。暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部６１９は前記暗号化された第Ｎ階層キーを送信する。
【００４６】
　データを暗号化して直ちに送信することではなく、データを一応暗号化した後にユーザーから要請がある場合に送信する場合も想定できる。受信器が暗号化されたデータを受信できる状態であることをユーザーが認知した場合に、暗号化されたデータ及びキーを送信することが一般的であるために後者を考慮する必要がある。したがって、前記一方向関数を使用して階層的暗号化装置はユーザーから要請がある場合に送信するために暗号化第Ｎ＋１階層データ保存部６１５及び暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部６１９をさらに含む。暗号化第Ｎ＋１階層データ保存部６１５は前記暗号化された第Ｎ＋１階層データを保存する。暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部６１９はユーザーから要請がある場合、暗号化して保存された第Ｎ階層データを送信する。
【００４７】
　図７は本発明による一方向関数を使用して階層的復号化装置の構成図である。
　前記一方向関数を使用して階層的復号化装置は第Ｎ階層キー生成部７２、第Ｎ＋１階層キー生成部７３、暗号化第Ｎ階層データ復号化部７９、及び暗号化第Ｎ＋１階層データ復号化部７１０で構成される。
【００４８】
　第Ｎ階層キー生成部７２は所定の第Ｎ階層キーを生成する。第Ｎ＋１階層キー生成部７３は第Ｎ階層キーを一方向関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する。暗号化第Ｎ階層データ復号化部７９は第Ｎ階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ階層データを復号化する。暗号化第Ｎ＋１階層データ復号化部７１０は第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する。
【００４９】
　一方向関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である関数である。送信器と受信器両側に共通の一方向関数をいかなる方法で採用することが保安上有利なのかが問題になる。一般的に共通的な一方向関数は生産段階で送受信器に直接搭載されたり、送受信器に保護方法によりダウンロードされたりする。
【００５０】
　前記Ｎを最も低い階層の値に設定する場合、すなわち、Ｎこの１から始まってＮ＝１の場合、第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータである。すなわち、第１階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、第２階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータである。一般的に、第Ｎ階層キー生成部７２は前記第Ｎ階層キーを受信して第Ｎ階層キーを生成する。すなわち、第Ｎ階層キー生成部７２は所定の暗号化された第Ｎ階層キーを受信する暗号化第Ｎ階層キー受信部７２１及び受信された暗号化第Ｎ階層キーを復号化して第Ｎ階層キーを生成する暗号化第Ｎ階層キー復号化部７２２で構成される。一般的に、受信された信号は暗号化されたデータ及び暗号化されたキーいずれも含む。暗号化されたキーを受信された信号から分離して復号化する。
【００５１】
　上記のデータ設定環境において、Ｎ＝２の場合、第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータである。すなわち、第２階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、第３階層データはメディアデータのキーフレームデータである。第Ｎ階層キー生成部７２は第Ｎ−１階層キーを前記一方向関数に代入して第Ｎ階層キーを生成する。すなわち、第２階層キー生成部は前記第１階層キーを前記一方向関数に代入して第２階層キーを生成する。
【００５２】
　したがって、第Ｎ階層キー生成部７２及び第Ｎ＋１階層キー生成部７３は前記Ｎが最も低い階層の値である場合には前記のように所定の暗号化されたキーを受信した後に復号化して生成するが、その以後の階層では一方向関数に代入することによって生成し続ける。
【００５３】
　一方向関数を使用して階層的復号化装置は、第Ｎ階層キーを生成する時期と生成された第Ｎ階層キーを使用して第Ｎ階層データを暗号化する時期とを同期化するために第Ｎ階層キーバッファ７６、第Ｎ階層キー生成命令部７１、及び第Ｎ階層キー提供命令部７５を付加的構成要素としてさらに含む。
【００５４】
　第Ｎ階層キーバッファ７６は第Ｎ階層キーを一時的に保存する。第Ｎ階層キー生成命令部７１は所定のメタデータを入力された場合、メタデータによって第Ｎ階層キー生成部に第Ｎ階層キーを生成することを命令する。第Ｎ階層キー提供命令部７５は暗号化された第Ｎ階層データを入力された場合、メタデータによって第Ｎ階層キーバッファに保存された第Ｎ階層キーを暗号化第Ｎ階層データ復号化に提供することを命令する。メタデータはデータを説明するデータであって、データがメディアデータである場合にメタデータは階層情報（全体ビデオデータか、キークリップか、キーフレームか）を含む。
【００５５】
　一方向関数を使用して階層的暗号化装置は、第Ｎ＋１階層キーを生成する時期と生成された第Ｎ＋１階層キーを使用して第Ｎ＋１階層データを暗号化する時期とを同期化するために第Ｎ＋１階層キーバッファ７７、第Ｎ＋１階層キー生成命令部７４、及び第Ｎ＋１階層キー提供命令部７８を付加的構成要素としてさらに含む。
【００５６】
　第Ｎ＋１階層キーバッファ７７は第Ｎ＋１階層キーを一時的に保存する。第Ｎ＋１階層キー生成命令部７４は所定のメタデータを入力された場合、メタデータによって第Ｎ＋１階層キー生成部に第Ｎ＋１階層キーを生成することを命令する。第Ｎ＋１階層キー提供命令部７８は第Ｎ＋１階層データを入力された場合、メタデータによって第Ｎ＋１階層キーバッファに保存された第Ｎ＋１階層キーを暗号化第Ｎ＋１階層データ復号化部に提供することを命令する。メタデータはデータを説明するデータであって、データがメディアデータである場合にメタデータは階層情報（全体ビデオデータか、キークリップか、キーフレームか）を含む。
【００５７】
　図８は本発明による一方向関数を使用して階層的暗号化方法のフローチャートである。
　まず、所定の第Ｎ階層キーを生成する（８１）。次いで、第Ｎ階層キーを所定の一方向関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する（８２）。次いで、第Ｎ階層キーを使用して所定の第Ｎ階層データを暗号化する（８３）。次いで、第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の第Ｎ＋１階層データを暗号化する（８４）。
【００５８】
　一方向関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である。
【００５９】
　前記Ｎを最も低い階層の値に設定する場合、第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータである。また、前記Ｎを最も低い階層より一段階高い階層の値に設定する場合、第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータである。
【００６０】
　図９は本発明による一方向関数を使用して階層的復号化方法のフローチャートである。
　まず所定の第Ｎ階層キーを生成する（９１）。次いで、前記第Ｎ階層キーを一方向関数に代入して第Ｎ＋１階層キーを生成する（９２）。次いで、前記第Ｎ階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ階層データを復号化する（９３）。次いで、前記第Ｎ＋１階層キーを使用して所定の暗号化された第Ｎ＋１階層データを復号化する（９４）。
【００６１】
　一方向関数は所定の入力値から関数値を導出することは可能であるが、前記関数値から前記入力値を導出することは不可能である。
【００６２】
　前記Ｎを最も低い階層の値に設定する場合、第Ｎ階層データはメディアデータの全体ビデオデータからキークリップデータ及びキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータである。また、前記Ｎを最も低い階層より一段階高い階層の値に設定する場合、第Ｎ階層データはメディアデータのキークリップデータからキーフレームデータを除去したデータであり、第Ｎ＋１階層データはメディアデータのキーフレームデータである。
【００６３】
　一方、前述した本発明の実施例はコンピュータで実行できるプログラムにより作成可能であり、コンピュータで再生できる記録媒体を利用して前記プログラムを動作させる汎用ディジタルコンピュータで具現できる。
【００６４】
　前記コンピュータで再生できる記録媒体はマグネチック保存媒体（例えば、ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードディスク等）、光学的判読媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）及びキャリヤウェーブ（例えば、インターネットを通じた伝送）のような保存媒体を含む。
【００６５】
　以上本発明についてその望ましい実施例を中心に説明した。当業者ならば本発明が本発明の本質的な特性から離脱しない範囲で変形された形態に具現されることを理解できる。したがって、開示された実施例は限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は前述した説明ではなく特許請求の範囲にあり、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は本発明に含まれていると解釈されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
　本発明は有無線でビデオなどのマルチメディアデータを送受信するネットワーク環境の保安分野に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来のメディアデータを暗号化する方法の構造図である。
【図２】従来のメディアデータを暗号化する装置の構成図である。
【図３】従来のメディアデータを復号化する装置の構成図である。
【図４】従来のビデオデータを暗号化する方法の構造図である。
【図５】本発明によるビデオデータを階層的暗号化方法の構造図である。
【図６】本発明による一方向関数を使用する階層的暗号化装置の構成図である。
【図７】本発明による一方向関数を使用する階層的復号化装置の構成図である。
【図８】本発明による一方向関数を使用する階層的暗号化方法のフローチャートである。
【図９】本発明による一方向関数を使用する階層的復号化方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
６１　第Ｎ階層キー生成命令部
６２　第Ｎ階層キー生成部
６３　第Ｎ＋１階層キー生成部
６４　第Ｎ＋１階層キー生成命令部
６５　第Ｎ階層キー提供命令部
６６　第Ｎ階層キーバッファ
６７　第Ｎ＋１階層キーバッファ
６８　第Ｎ＋１階層キー提供命令部
６９　第Ｎ階層データ暗号化部
６１０　第Ｎ階層キー暗号化部
６１１　第Ｎ＋１階層データ暗号化部
６１２　第Ｎ＋１階層キー暗号化部
６１３　暗号化第Ｎ階層データ保存部
６１４　暗号化第Ｎ階層キー保存部
６１５　暗号化第Ｎ＋１階層データ保存部
６１６　暗号化第Ｎ＋１階層キー保存部
６１７　暗号化第Ｎ階層データ送信部
６１８　暗号化第Ｎ階層キー送信部
６１９　暗号化第Ｎ＋１階層データ送信部
６２０　暗号化第Ｎ＋１階層キー送信部
【図１】
2004096754.tif 000003
【図２】
2004096754.tif 000004
【図３】
2004096754.tif 000005
【図４】
2004096754.tif 000006
【図５】
2004096754.tif 000007
【図６】
2004096754.tif 000008
【図７】
2004096754.tif 000009
【図８】
2004096754.tif 000010
【図９】
2004096754.tif 000011