(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンテンツを表現し、少なくとも１個の制御語によってスクランブル処理されているデジタルデータを、デジタル通信チャネルを介して情報源から受信機へ送信する方法であって、
前記情報源によって一時的に記憶される短期暗号鍵（ＫＣＷ，Ｒ）を生成するステップ（ａ）と、
該短期暗号鍵を用いて該制御語（ＣＷ）を暗号化するステップ（ｂ）と、
スクランブル処理されたデジタルデータ、及び、前記情報源と前記受信機の間の暗号化通信チャネルを介して送信される暗号化された制御語を前記受信機へ送信するステップ（ｃ）と、
前記ステップ（ｃ）の後、前記受信機による前記情報源の認証の演算に応答し、前記情報源が前記受信機によって認証されたとき、該暗号鍵を前記受信機へ送信するステップ（ｄ）と、
前記暗号鍵（ＫＣＷ，Ｒ）を消去するステップ（ｅ）と、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
新しい短期暗号鍵（ＫＣＷ，Ｒ）は、送信されるコンテンツ毎に前記情報源によってランダムに生成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
ステップ（ａ）の前若しくは後に、ステップ（ｃ）で暗号化通信チャネルを介して前記受信機へ送信される短期認証鍵（Ｉ，Ｋ）を生成するステップを更に有することを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
新しい短期認証鍵（Ｉ，Ｋ）は、送信されるコンテンツ毎に、前記情報源によってランダムに生成されることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
ステップ（ｄ）は、
前記受信機から乱数（ｎｉ，Ｒｉ）を受信するサブステップ（ｄ１）と、
該乱数（ｎｉ，Ｒｉ）及び該認証鍵（Ｉ，Ｋ）に基づいて計算（Ｆ（Ｉ，ｎｉ），ＭＡＣＫ（Ｒｉ））を実行するサブステップ（ｄ２）と、
計算（Ｆ（Ｉ，ｎｉ），ＭＡＣＫ（Ｒｉ））の結果を前記受信機へ送信するサブステップ（ｄ３）と、
を含むことを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
暗号鍵（Ｒ）は、サブステップ（ｄ３）において、計算（Ｆ（Ｉ，ｎｉ），ＭＡＣＫ（Ｒｉ））の結果と共に前記受信機へ送信されることを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
暗号鍵は、ステップ（ｄ）において、暗号化通信チャネルを介して前記受信機へ送信されることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、一般的にデジタルデータのコピー防止の分野に係る。特に、本発明は、デジタルネットワークにおいて、コンテンツを表現するデジタルデータを情報源から受信機へ送信する際に、これらのデータのコピーを防止することが可能であるか、或いは、少なくともコピーを使用不可にさせることができる方法に関する。
【０００２】
〔背景技術〕
コンテンツ、特に、映像若しくは音声シーケンスを表現するデジタルデータに、一般的にＣＣＩ（コピー制御情報）若しくはＣＧＭＳ（コピー世代管理システム）と呼ばれるコピー制御情報項目を関連付けることは、従来から実施されている。
【０００３】
これらの情報項目は、コンテンツ提供側によってデータに挿入され、一般的に、データに対して以下の４通りの考えられる状態、即ち、
−コピー許可状態（コピー自由）
−１世代（又は所定の世代数）のコピー許可状態（１回限りのコピー、若しくは、Ｎ回コピー）
−これ以上のコピー不許可状態（コピー禁止）
−コピー絶対禁止状態（コピー絶対禁止）
を定義する。
【０００４】
データが最後の二つのカテゴリーに属する場合、データはコピーされない。即ち、これらのデータは、映像データ及び／又は音声データを処理する際に視聴されるだけであり記録されない。不正に記録が行われた場合、後で再使用することができない。
【０００５】
この結果を保証するための第１のアプローチは、全ての記録装置に上述の制御データを検証させ、データのコピーが無許可であることが検出された場合、記録を禁止する。
【０００６】
しかし、このタイプのアプローチは、準拠版（海賊版ではない）記録装置を用いない限り作用しないという制約がある。
【０００７】
さらに、データが家庭内向けデジタルネットワークのようなデジタルネットワークで放送されたとき、データはネットワーク内に限りコピーできるように別の方法が提案されている。このためには、デジタルネットワークで放送されるデータは、制御語によってスクランブル処理され、これらの制御語は、データが流れるデジタルネットワークに固有の鍵を用いて暗号化される。かくして、これらのデータのコピーが作成された場合、このコピーは、そのコピーが作成されたデジタルネットワーク内に限り再生され得る。トムソン  マルチメディアの仏国特許出願FR-A-2 792 482には、この点に関してより詳細に記載されている。
【０００８】
しかし、この方法は、コピーを完全に防止することができない。実際には、コンテンツ提供側は、データをデジタルネットワークに「ライブ」で放送することを望む一方で、ネットワーク内でこのコンテンツを後で再生するためにコピーが作成できることを望まない場合がある。典型的な例は、デジタルテレビジョンの運営側が映画を放送する状況に関係する。
【０００９】
〔発明の概要〕
したがって、本発明の目的は、特に、デジタルネットワークにおいて、コピーできないようにコンテンツを放送することができる方法を提案することである。
【００１０】
本発明は、第１の局面によれば、デジタル通信チャネルを介して情報源から受信機へ、少なくとも１個の制御語によってスクランブル処理され、コンテンツを表現するデジタルデータを送信する方法に関する。この方法は、情報源によって実行される以下のステップを含む。
【００１１】
第１のステップでは、短期暗号鍵を生成し、情報源に一時的に保存する。
【００１２】
第２のステップでは、この短期暗号鍵を使って制御語を暗号化する。
【００１３】
第３のステップでは、スクランブル処理されたデジタルデータと、暗号化された制御語を受信機へ送信する。暗号化された制御語は、情報源と受信機の間の暗号化通信チャネルを介して送信される。
【００１４】
第４のステップでは、受信機による情報源の認証の動作に応答し、情報源が受信機によって認証されたとき、暗号鍵を受信機へ送信する。
【００１５】
第５のステップでは、暗号鍵を消去する。
【００１６】
本発明の具体的な特性によれば、送信されるコンテンツ毎に情報源によって新しい短期暗号鍵がランダムに生成される。
【００１７】
本発明の具体的な実施例によれば、送信されるべきデジタルデータの有効期間に関する情報項目はデータに添付され、第５のステップは、この有効期間の満了後に実行される。
【００１８】
別の具体的な実施例によれば、コンテンツを受信機へ送信できる回数を示す情報項目がデータに添付される。この情報項目は、情報源によって、コンテンツへのアクセスカウンタに一時的に保存され、第５のステップの前に、コンテンツへのアクセスカウンタがデクリメントされ、コンテンツへのアクセスカウンタが零に一致したかどうかを検証するテストが実行される。第５のステップは、このテストへの応答が肯定的である場合に限り実行される。
【００１９】
本発明の具体的な特徴によれば、この方法は、第１のステップの前若しくは後に、短期認証鍵を生成するステップを更に含む。この認証鍵は、第３のステップで、暗号化通信チャネルを介して受信機へ送信される。
【００２０】
好ましくは、新しい短期認証鍵は、送信されるコンテンツ毎に、情報源によってランダムに生成される。
【００２１】
本発明の具体的な実施例によれば、第４のステップにおいて、認証の動作は、受信機から乱数を受信するサブステップと、
乱数及び認証鍵に基づいて計算を実行するサブステップと、
計算の結果を受信機へ送信するサブステップと、
を含む。
【００２２】
本実施例の具体的な特徴によれば、暗号鍵は、上記の３番目のサブステップにおいて、計算の結果と共に受信機へ送信される。
【００２３】
本発明の別の具体的な実施例によれば、暗号鍵は、第４のステップにおいて、暗号化通信チャネルを介して受信機へ送信される。
【００２４】
本発明は、第２の局面によれば、デジタル通信チャネルを介して情報源から受信機へ、少なくとも１個の制御語によってスクランブル処理され、コンテンツを表現するデジタルデータを送信する方法に関する。この方法は、受信機によって実行される以下のステップを含む。
【００２５】
第１のステップでは、スクランブル処理されたデジタルデータを受信する。
【００２６】
第２のステップでは、暗号鍵を用いて暗号化された制御語を受信する。暗号化された制御語は、情報源と受信機の間で暗号化通信チャネルを介して送信される。
【００２７】
第３のステップでは、情報源の認証の動作を実行し、情報源が受信機によって認証されたとき、暗号鍵を受信し、一時的に保存し、暗号鍵を用いて制御語を復号化し、ユーザへ提示できる信号に変換できるように、復号化された制御語を用いてデジタルデータをスクランブル解除処理し、暗号鍵を消去する。
【００２８】
本発明の具体的な実施例によれば、短期認証鍵が上記の第２のステップで更に受信される。認証鍵は暗号化通信チャネルを介して送信される。
【００２９】
本実施例の具体的な特徴によれば、上記の第３のステップで実行される認証動作は、
乱数を生成するサブステップと、
乱数を情報源へ送信するサブステップと、
情報源から乱数及び認証鍵に基づいて実行された計算の結果を受信するサブステップと、
１番目のサブステップで生成された乱数及び第２のステップで受信された認証鍵に基づいて、計算の結果を検証するサブステップと、
を含む。
【００３０】
本実施例の別の具体的な特徴によれば、暗号鍵は、上記の３番目のサブステップにおいて、計算の結果と共に受信機によって受信される。
【００３１】
本発明の別の局面によれば、コピー制御情報項目は、送信されるべきデジタルデータに組み込まれ、上記の方法のステップは、コピー制御情報項目がデジタルデータは「コピー不許可」タイプであることを示すときに限り実行される。
【００３２】
本発明の更に別の局面によれば、上記の方法は、コンテンツへアクセスする装置とコンテンツを提示する装置との間の家庭内デジタルネットワークで実行される。デジタル通信チャネルは、アクセス装置とプレゼンテーション装置が取り付けられたデジタルバスにより構成される。
【００３３】
好ましくは、本発明の第１の局面による方法の第１のステップから第５のステップは、情報源に取り付けられた取外し可能式セキュリティモジュールで実行される。同様に、本発明の第２の局面による方法の第１のステップから第３のステップは、受信機に取り付けられた取外し可能式セキュリティモジュールで実行される。
【００３４】
本発明は、添付図面を参照して与えられる具体的で非限定的な実施例の説明を読むことによって更によく理解できるであろう。
【００３５】
〔好ましい実施例の詳細な説明〕
図１には、コンテンツを表現するデジタルデータを受信機２へ送信する能力を備えた情報源１が概略的に示されている。情報源は、コンテンツ提供側からデジタルデータを受信し、デジタル通信チャネルを介して、デジタルデータをエンドユーザへ提示する能力を備えた受信側装置２へ、デジタルデータを送信する装置である。
【００３６】
本発明の方法は、データが情報源と受信機の間のデジタル通信チャネルを移動ときに、データの不正コピーを防止することを目的とする。
より厳密には、本発明の方法の目的は、データが記録されるならば、ユーザへ提示できるようにデータが受信側装置によって再生されることを妨げることである。
【００３７】
より具体的には、情報源１は、例えば、放送局からデジタルテレビ番組を受信するデジタル式デコーダであり、受信機２は、デジタル式テレビジョンであり、通信チャネルは家庭内デジタルネットワークである。
【００３８】
コンテンツは、一般的にＣＷによって示される制御語を用いてスクランブル処理済のデータの形式で、情報源１から受信機２へ送信される。尚、データは、情報源１のレベルでスクランブル処理されるか、或いは、コンテンツ提供側によってスクランブル処理される。
【００３９】
伝送のセキュリティ（安全）を保証し、かつ、受信機２によってデータが記録され、次に再生されることを防止するため、以下の対策が採用される。
【００４０】
第１に、情報源１は、送信されるコンテンツ毎に、以降の説明ではコンテンツ鍵と呼ばれる短期暗号鍵ＫＣＷを生成し、この短期暗号鍵は情報源のメモリ７に一時的に保持される。このコンテンツ鍵ＫＣＷは、情報源１の内部に設けられた疑似乱数発生器によって生成される。この発生器は、真の乱数発生器（例えば、Alfred H. Menezes, Paul C. van Oorschot, Scott A. Vanstone, "Handbook of applied cryptography", 1997, page 165-173に記載されているような真性乱数発生器）に非常に良く近似しているので、同じコンテンツ鍵値を２回生成する可能性は極めて低い。
【００４１】
同様に、情報源１は、コンテンツ毎に秘密識別子Ｉを生成し、メモリ７に記憶する。この識別子Ｉは、後述するように、情報源１を後で認証するために役立つ。
【００４２】
制御語ＣＷは、次に、コンテンツ鍵ＫＣＷを使用して暗号化される。続いて、暗号化された制御語ＥＫＣＷ（ＣＷ）  ４と秘密識別子Ｉ  ５は、暗号化通信チャネル２１を介して情報源から受信機へ送信される。
【００４３】
尚、説明中、以下の表記を使用する。
ＥＫ（Ｍ）は、使用される暗号化アルゴリズムの別なく、鍵ＫでデータＭを暗号化する動作を表現する。
ＤＫ（Ｍ）は、使用される暗号化アルゴリズムの別なく、鍵ＫでデータＭを復号化（暗号解除）する動作を表現する。
｜は、データ連結動作を表現する。
【００４４】
情報源１から受信機２への暗号化通信チャネル２１は、従来公知の方法で、チャネルを行き交う情報の対称暗号化若しくは非対称暗号化を実行することにより、作成することが可能である。
【００４５】
対称暗号化を使用する第１の改良型実施例によれば、情報源１及び受信機２は、事前に共有する秘密鍵Ｓを既に保有していることが前提となる。情報源１（おそらく、受信機２ではなく）は、セッション鍵ＳＳＫをランダムに生成する。情報源１は、秘密鍵Ｓを使用してセッション鍵ＳＳＫを暗号化し、その結果のＥＳ（ＳＳＫ）を受信機２へ送信する。受信機２は、事前に共有された秘密鍵Ｓを使用してＥＳ（ＳＳＫ）を復号化し、ＳＳＫを獲得する。次に、暗号化された制御語ＥＫＣＷ（ＣＷ）  ４及び秘密識別子Ｉ  ５は、受信機２へ送信される前に、情報源１のレベルで、このセッション鍵ＳＳＫを使用して暗号化される。受信機２は、同じセッション鍵ＳＳＫを用いてこれらを復号化する。
【００４６】
要約すると、以下の演算、
−情報源による、ＥＳＳＫ（ＥＫＣＷ（ＣＷ）｜Ｉ）
−受信機による、ＤＳＳＫ（ＥＳＳＫ（ＥＫＣＷ（ＣＷ）｜Ｉ））＝ＥＫＣＷ（ＣＷ）｜Ｉ
が行われる。
【００４７】
非対称暗号化を使用する第２の改良型実施例によれば、受信機２は、秘密鍵ＫＰＲＩ＿Ｒ及び公開鍵ＫＰＵＢ＿Ｒのペアを保有し、証明機関によって従来公知の方法で証明されたその公開鍵を情報源１へ予め送信することが前提とされる。
【００４８】
したがって、情報源１は、受信機の公開鍵ＫＰＵＢ＿Ｒを用いて、（暗号化された制御語４及び秘密識別子Ｉ  ５を含む）送信されるべき情報を暗号化するため、以下の演算、
ＥＫPUB_R（ＥＫＣＷ（ＣＷ）｜Ｉ）
を実行する。
【００４９】
これらの情報項目を受信したとき、受信機２は、受信した情報項目を、秘密鍵ＫＰＲＩ＿Ｒを用いて復号化するため逆演算：
ＤＫPRI_R（ＥＫPUB_R（ＥＫＣＷ（ＣＷ）｜Ｉ））
を実行する。
【００５０】
尚、スクランブル処理済みデータ３の伝送２０は、暗号化された制御語４及び秘密識別子Ｉの伝送２１と同期している必要はない。
【００５１】
受信機２が、コンテンツに対応したスクランブル処理済データ３、並びに、このコンテンツに関連した秘密識別子Ｉ  ５及び暗号化された制御語４を受信したとき、受信機２は、その識別子Ｉをメモリ８に格納し、情報源１を認証するための演算２２を実行する。
【００５２】
この演算は、文献並びに当業者の間では、「本人証明（アイデンティフィケーション）」演算、又は、「エンティティ認証」演算として知られ（特に、文献：Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorchot, Scott A. Vanstone, "Handbook of applied cryptography", 1997, page 24-25を参照のこと。）、この演算は、受信機２にコンテンツを送信した装置が本当に情報源１であり、かつ、情報源１は、認証動作が行われたときにアクティブ状態であることを受信機２に保証する。
【００５３】
実際には、受信機２は、当業者に「チャレンジ・レスポンス・プロトコル」として知られているプロトコルを用いて、情報源１が受信したコンテンツに関連した秘密識別子Ｉを知っていることを証明する。例えば、受信機２は、乱数ｎｉ（チャレンジと呼ばれる）を情報源１へ送信し、情報源１は、計算Ｆ（Ｉ，ｎｉ）を実行する。ここで、Ｆは、ＦとｎｉがわかっていてもＩがわからない場合に、Ｆ（Ｉ，ｎｉ）を計算することが不可能な関数である。換言すると、Ｉを知っている実体（エンティティ）だけがＦ（Ｉ，ｎｉ）を計算することができる。特に、インターネットアドレス：ftp://ftp.isi.edu/in-notes/rfc2104.txtから入手可能である文献：Krawczyck et al., "Keyed-Hashing for Message Authentication", RFC 2104, February 1997に記載されている関数ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１を使用することができる。
【００５４】
結果Ｆ（Ｉ，ｎｉ）は受信機２へ送信されるので、受信機２は、受信機でもＦ（Ｉ，ｎｉ）を計算し、計算結果を受信した値と比較することによって、情報源１がＩを知っていること、並びに、情報源が間違いなくコンテンツと情報ＥＫＣＷ（ＣＷ）｜Ｉを送信した実体であることを検証する。
【００５５】
情報源１と受信機２の間を行き交うストリームの不正な記録が行われた場合、この記録を行った装置は、（暗号化通信チャネル２１によって送信された）秘密識別子Ｉを入手できないので、認証演算２２に正しく応答し得ない。この場合、受信機は、スクランブル処理されたデータ３のスクランブル解除を拒絶する。
【００５６】
情報源１が受信機２によって認証された場合、コンテンツ鍵ＫＣＷ  ６は、ステップ２３において、受信機へ送信され、コンテンツ鍵は、受信機によってそのメモリ８に一時的に保存される。ここで、受信機は、以下の演算；
ＤＫＣＷ（ＥＫＣＷ（ＣＷ））
を実行することにより制御語ＣＷを復号化し、データ３のスクランブルを解除し、データ３をユーザへ提示できるようになる。
【００５７】
コンテンツがユーザへ提示されると、受信機は、秘密識別子Ｉとコンテンツ鍵ＫＣＷが不要になるので、それらをメモリ８から消去する。
【００５８】
情報源１のレベルでは、コンテンツ鍵ＫＣＷ  ６が（ステップ２３で）受信機２へ送信されたとき、秘密識別子Ｉの場合と同様に、コンテンツ鍵ＫＣＷはメモリ７から消去される。したがって、情報源１は、送信されたコンテンツに対応したデータを後で再生可能にするためのこれらの情報項目を送信できなくなる。
【００５９】
かくして、本発明の目的は達成され、コンテンツを表現するデータは受信機によって１回だけ読み出される。
【００６０】
一変形として、提案した方法のセキュリティを更に高めるため、暗号化通信チャネル２１を用いてコンテンツ鍵ＫＣＷを送信してもよい。尚、この場合には、暗号化チャネルの第１の変形実施例が使用されるとき、セッション鍵ＳＳＫは、コンテンツ鍵ＫＣＷが送信されるまで、情報源１によってメモリ７に保存され、受信機２によってメモリ８に保存され、その後、セッション鍵ＳＳＫは情報源及び受信機のメモリから消去される。
【００６１】
上述の実施例の場合、コンテンツ鍵ＫＣＷ及び秘密識別子Ｉは、コンテンツが情報源１から受信機２へ送信された直後に、メモリ７から消去される。
【００６２】
しかし、本実施例の好ましい変形では、コンテンツの有効期間中はコンテンツを受信機へ送信できるようにすること、或いは、情報源から受信機へコンテンツを指定回数まで送信できるようにすることが可能である。
【００６３】
コンテンツにある有効期間が設定された場合、この有効期間に関連した情報項目がコンテンツを表現するデータに添付され、この情報項目は、コンテンツ鍵ＫＣＷ及び識別子Ｉと同時に情報源１によって記憶される。次に、鍵ＫＣＷ  ６がステップ２３において情報源１から受信機２へ送信されたとき、（例えば、対応したコンテンツの有効期間を情報源の内部クロックと比較することによって）対応したコンテンツの有効期間が満了したかどうかを検証するチェックが行われ、この有効期間が満了した場合に限り、鍵ＫＣＷ及び識別子Ｉは情報源１のメモリ７から消去される。更に、暗号化チャネルの第１の変形実施例が使用される場合、セッション鍵ＳＳＫは、コンテンツの有効期間が満了するまで、情報源１によってメモリ７に保存され、受信機２によってメモリ８に保存されることに注意する必要がある。
【００６４】
コンテンツを指定回数まで受信機へ送信可能である場合、この回数は、コンテンツを表現するデータに添付され、鍵ＫＣＷ及び識別子Ｉが情報源１のメモリに保存されるのと同時に、情報源１によってカウンタに格納される。このカウンタは、（ステップ２３において）鍵ＫＣＷが受信機２へ送信されると、１ずつ減少させられる。カウンタが零に達したとき、鍵ＫＣＷ及び識別子Ｉは、情報源のメモリ７から消去される。更に、上述のように、暗号化チャネルの第１の変形実施例が使用されるとき、セッション鍵ＳＳＫは、上記カウンタが零に一致するまで、情報源１によってメモリ７に保存され、受信機２によってメモリ８に保存される。
【００６５】
次に、図２乃至４を参照して、本発明の第２の実施例を説明する。
【００６６】
図２には、双方向デジタルバス４０、好ましくは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したバスによって、一方側でプレゼンテーション（提示）装置１２に連結され、他方側でデジタル記録装置１３に連結されたアクセス装置１０を含む家庭内デジタルネットワークが示されている。
【００６７】
アクセス装置１０は、ネットワークにおけるデータの情報源、或いは、ネットワークからコンテンツ３０へのエントリーポイントを構成する。アクセス装置は、例えば、衛星、放送電波（地上波）、或いは、ケーブルにより放送されたデジタルデータを受信するデジタル式デコーダである。アクセス装置は、ディスク、特に、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）から読み出したデータをデジタルネットワークを介して放送する光ディスク読取装置でもよい。さらには、アクセス装置は、（ストリーミングと呼ばれる）実時間ダウンローディングによって、インターネットからのデータを受信するため適合した装置、即ち、コンテンツをローディングしながら同時に閲覧することができる装置でも構わない。
【００６８】
図２には、１台のアクセス装置しか示されていないが、当然のことながら、家庭内デジタルネットワークは、バス４０を介してデジタルコンテンツを放送する情報源を構成するこのタイプの数台の装置を収容し得る。
【００６９】
プレゼンテーション装置１２は、バス４０から受信したデジタルデータを、エンドユーザへ提示するためのコンテンツを表す信号に変換することが可能である。プレゼンテーション装置１２は、例えば、デジタルテレビ、或いは、スピーカーである。
【００７０】
デジタル記録装置１３は、一部の役割として、バス４０を流れるデータストリームを記録する機能を備え、データストリームを後で再生することが可能である。デジタル記録装置の例は、デジタル・ビデオ・レコーダ、ハードディスク型記憶装置、或いは、ＤＶＤタイプの光ディスクを記録する機能を備えた装置である。
【００７１】
勿論、家庭内デジタルネットワークは、数台のプレゼンテーション装置、並びに、数台の記録装置を収容し得る。
【００７２】
更に、上述の３種類の装置が別々に表されているとしても、全く同一の装置が、２種類の装置、若しくは、３種類の装置を収容することが完全に可能である。例えば、デジタルテレビは、ネットワークの外部からコンテンツを直接受信する能力を備えた内蔵デコーダを収容し得る。この場合、本発明は、デジタルデータがバス４０を介して伝達されるのではなく、内部バスを介して（装置内でアクセス装置を構成する部分とプレゼンテーション装置を構成する部分の間で）伝達される点を除いて、全く同様に適用できる。
【００７３】
好ましくは、アクセス装置１０とプレゼンテーション装置１２は、個別に、カード１４とカード１５を受容するように適合したスマートカード・リーダを具備する。スマートカード１４とスマートカード１５の各々は、当業者に周知であるように、暗号鍵のようなデータを安全に記憶することができるセキュア・プロセッサを含む。スマートカード１４及び１５の有用性については、後述する。
【００７４】
アクセス装置１０によって受信されたコンテンツ３０は、好ましくは、一般的に、有料デジタルテレビ番組の放送で使用されているＣＷで表される制御語によってスクランブル処理されたデジタルデータのパケットにより構成される。制御語ＣＷは、定期的に更新され、ＥＣＭ（資格制御メッセージ）と表される制御メッセージに格納される。制御語は対応したスクランブル処理済みのデータパケットに添付される。
【００７５】
図３は、コンテンツ３０を表現するデータパケット３００の内容の概略的な説明図である。このデータパケットは、スクランブル処理済みのデジタルデータ３０２と、データにスクランブル処理を施すために使用された制御語ＣＷを収容する制御メッセージＥＣＭ  ３０１とを含む。当然のことながら、コンテンツ、特に、テレビ放送番号に属するビデオシーケンスは、パケット３００型の一連のデータパケットにより形成される。尚、一般的に、デジタルデータをスクランブル処理するために役立つ制御語を収容するメッセージＥＣＭは、これらの制御語を用いてスクランブル処理されたデータよりも前に、データストリームで送信される。
【００７６】
アクセス装置１０によって受信されたコンテンツ３０が未だ上述の形式にされていない場合には、コンテンツ３０は、図３に示されるようなデータパケットにより構成されるように、アクセス装置によって変換される。
【００７７】
更に、コンテンツ３０を表現するデジタルデータは、コピーに関するデータの状態を規定するコピー制御情報項目を含む。これらの情報項目は、好ましくは、ＥＣＭメッセージに挿入され、上述のように、起こり得る４通りの状態、即ち、
−コピー許可状態（コピー自由）
−１世代（又は所定の世代数）のコピー許可状態（１回限りのコピー、若しくは、Ｎ回コピー）
−これ以上のコピー不許可状態（コピー禁止）
−コピー絶対禁止状態（コピー絶対禁止）
を定義する。
【００７８】
図４に関して後述する本発明によるプロトコルは、上記の４通りの状態の中の最後の二つのカテゴリに属するデータ（コピー不許可タイプのデータ）が、アクセス装置１０からプレゼンテーション装置１２へ送信されるときに、コピーされることを防止する。
【００７９】
更に、コンテンツ３０を表現するデータには、他の情報項目、即ち、
−データの有効期間に関する情報項目、即ち、アクセス装置１０からプレゼンテーション装置１２へデータを送信可能な期間に関する情報項目と、
−アクセス装置１０からプレゼンテーション装置１２へデータを送信することができる回数に関する情報項目と、
のうちの少なくとも一方の情報項目を添付してもよい。
【００８０】
図４では、垂直下向きの２本の軸ｔによって時間軸が表され、新しいコンテンツ３０が家庭内デジタルネットワークによって放送されるときに、アクセス装置１０及びプレゼンテーション装置１２によって実行される処理演算、並びに、アクセス装置とプレゼンテーション装置の間のやり取りが例示されている。
【００８１】
最初のステップ１００の間に、アクセス装置１０は、データに挿入されたコピー制御情報の関数として、コンテンツのコピーが不許可であるかどうかを検出する。
【００８２】
コンテンツのコピーが許可されている場合、データは通常の方式でネットワークに送信される。これに対して、受信されたコンテンツがコピー不許可タイプである場合、アクセス装置は、ステップ１０１において、
−以下の説明中で「コンテンツ鍵」と呼ばれる短期暗号鍵を構成する第１の乱数Ｒと、
−以下の説明での更なる便宜のために「認証鍵」と呼ばれる短期認証鍵を構成する第２の乱数Ｋと、
を生成する。
【００８３】
乱数Ｋ及びＲは、受信されたコンテンツ３０毎に、コンテンツ鍵Ｒの同じ値、或いは、認証鍵Ｋの同じ値が２回生成される可能性が非常に低くなるように、疑似乱数発生器によって生成される。
【００８４】
コンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋは、アクセス装置１０によって一時的に記憶され、アクセス装置１０は、後述するように、コンテンツがプレゼンテーション装置へ完全に送信されたならば、できれば、コンテンツの有効期間が満了した後、或いは、コンテンツが指定回数だけプレゼンテーション装置１２へ送信された後に、記憶していたコンテンツ鍵及び認証鍵を消去する。
【００８５】
コンテンツの有効期間に関する情報項目がデータに添付されている場合、この情報項目は、ステップ１０１の前若しくは後に、アクセス装置１０によって記憶される。
【００８６】
同様に、コンテンツをプレゼンテーション装置へ送信可能である回数を示す情報項目がデータに添付されている場合、この情報項目は、ステップ１０１の前若しくは後に、アクセス装置１０によってカウンタに格納される。
【００８７】
次に、コンテンツを構成するデータストリームに含まれるメッセージＥＣＭ毎に、アクセス装置１０は、制御語ＣＷを抽出し、ステップ１０２において、コンテンツ鍵Ｒを用いて制御語を暗号化するため、以下の演算、即ち、
【数１】
0004714402.tif 000002
を実行する。ここで、
【数２】
0004714402.tif 000003
は、排他的論理和演算（ＸＯＲ）を表している。
【００８８】
暗号化された制御語
【数３】
0004714402.tif 000004
並びに、認証鍵Ｋは、初期制御語の代わりに、メッセージＥＣＭに挿入される。このように変換されたメッセージＥＣＭは、メッセージＬＥＣＭと表される。メッセージＬＥＣＭは、特に、本例の場合には、当該コンテンツがコピー不許可タイプのコンテンツであることを示すコピー制御情報項目を含む。
【００８９】
メッセージＬＥＣＭは、ステップ１０３において、暗号化され、安全な方式で、プレゼンテーション装置１２へ送信される。
【００９０】
第１の好ましい変形では、非対称暗号が使用される。ここで、本願出願人による上述の仏国特許出願ＦＲ−Ａ−２  ７９２  ４８２に記載されているように、家庭内デジタルネットワークは、秘密鍵ＫＰＲＩ＿ＲＥＳと公開鍵ＫＰＵＢ＿ＲＥＳのペアを保有し、ネットワークの各アクセス装置１０は、ネットワークの公開鍵ＫＰＵＢ＿ＲＥＳを保有し、各プレゼンテーション装置１２は、ネットワークの秘密鍵ＫＰＲＩ＿ＲＥＳを保有することを前提とする。記録装置１３は、ネットワークの公開鍵も秘密鍵も保有していない。
【００９１】
この好ましい実施例によれば、メッセージＬＥＣＭは、アクセス装置１０によって、ネットワークの公開鍵を用いて、以下の演算、即ち、
ＥＫPUB_RES（ＬＥＣＭ）
を実行することにより暗号化される。
【００９２】
プレゼンテーション装置１２は、演算、即ち、
ＤＫPRI_RES（ＥＫPUB_RES（ＬＥＣＭ））＝ＬＥＣＭ
を実行することにより、ネットワークの秘密鍵を用いてこのメッセージを復号化することができる。
【００９３】
第２の変形において、ネットワークの各プレゼンテーション装置１２は、固有の秘密鍵ＫＰＲＩ＿ＰＤと公開鍵ＫＰＵＢ＿ＰＤのペアを保有することが可能である。本例の場合、アクセス装置１０からコピー不許可タイプのコンテンツを受信しようとするプレゼンテーション装置１２は、その公開鍵ＫＰＵＢ＿ＰＤをアクセス装置へ沿うＳンする。メッセージＬＥＣＭは、ステップ１０３において、演算、即ち、
ＥＫPUB_PD（ＬＥＣＭ）
を実行することにより、公開鍵ＫＰＵＢ＿ＰＤを用いて暗号化される。
【００９４】
プレゼンテーション装置１２は、演算：
ＤＫPRI_PD（ＥＫPUB_PD（ＬＥＣＭ））＝ＬＥＣＭ
を実行することによりこのメッセージを復号化する。
【００９５】
第３の変形では、対称暗号を用いてメッセージＬＥＣＭを暗号化することが可能である。例えば、ネットワークの各アクセス装置１０及び各プレゼンテーション装置１２は、ネットワークの秘密鍵ＫＳ＿ＲＥＳを保持する。この場合、メッセージＬＥＣＭは、アクセス装置によって、以下の演算：
ＥＫS_RES（ＬＥＣＭ）
を実行することにより、ネットワークの秘密鍵を用いて暗号化される。
【００９６】
暗号化されたメッセージＬＥＣＭは、以下の演算：
ＤＫS_RES（ＥＫS_RES（ＬＥＣＭ））＝ＬＥＣＭ
を実行することによりプレゼンテーション装置１２によって復号化される。
【００９７】
最後に、第４の変形では、予め共有されている秘密鍵を用いることにより、対称暗号アルゴリズムに従ってこのメッセージＬＥＣＭを暗号化することが可能である。
【００９８】
以下の説明では、メッセージＬＥＣＭは、上述の第１の好ましい変形に関して説明したように、ステップ１０３において、ネットワークの公開鍵ＫＰＵＢ＿ＲＥＳを用いて暗号化されている場合を考える。
【００９９】
次のステップ１０４では、暗号化されたメッセージＬＥＣＭと、対応したスクランブル処理済のデータを含むデータパケット３０５は、ＩＥＥＥ  １３９４バスの同期チャネルにおけるネットワークのバス４０上に発送される。この同期チャネルは、通常、ＭＰＥＧ２標準（ＩＳＯ／ＩＥＣ  １３８１８−１）に従って圧縮されたデータを送信する。
【０１００】
この発送は、ネットワーク経由の放送であり、バス４０に連結されたすべてのプレゼンテーション装置１２は、データパケット３０５を受信することが可能である。
【０１０１】
プレゼンテーション装置１２がステップ１０５でこのパケット３０５を受信するとき、プレゼンテーション装置１２は、本発明の第１の好ましい変形例に従って説明したように、ネットワークの秘密鍵ＫＰＲＩ＿ＲＥＳを用いてメッセージＬＥＣＭを復号化する。
【０１０２】
この復号化が行われると、プレゼンテーション装置１２は、スクランブル処理済みのデータがコピー不許可タイプのコンテンツに属するかどうかを検出し、この場合には、一時的に記憶していた暗号化された制御語
【数４】
0004714402.tif 000005
及び認証鍵Ｋを取得する。
【０１０３】
次のステップ１０６では、ネットワークを介してパケット３０５を発送したアクセス装置１０の認証の目的のため、プレゼンテーション装置１２は、乱数Ｒｉを生成し、バス４０の非同期チャネルを用いて、この乱数をアクセス装置１０へ発送する（ステップ１０７）（バス４０の非同期チャネルによる発送は図４に破線で示されている。）。バスの非同期チャネルを用いる通信は、ポイント・ツー・ポイント型の通信であり、即ち、ネットワークの上記の２台の装置間の通信である。更に、バス４０の非同期チャネルは、装置１３のような従来の記録装置によって記録することができない特別の機能を示す。
【０１０４】
ステップ１０８において、アクセス装置１０が乱数Ｒｉを受信したとき、アクセス装置１０は、次の計算：
ｈｉ＝ＭＡＣＫ（Ｒｉ）
を実行する。式中、ＭＡＣＫ（ｘ）は、鍵Ｋを使用したときのメッセージｘのメッセージ認証コードを表す。ＭＡＣに関するより詳細については、文献：Alfred J. Menezes, Paul C. van Oorschot, Scott A. Vanstaone, "Handbook of applied cryptography", 1997, page 325を参照のこと。
【０１０５】
好ましくは、先に説明した関数ＨＭＡＣ−ＳＨＡ−１は、ｈｉの計算に使用される。
【０１０６】
次のステップ１０９において、アクセス装置１０は、バス４０の非同期チャネルを介して、コンテンツ鍵Ｒと計算ｈｉ＝ＭＡＣＫ（Ｒｉ）の結果を、プレゼンテーション装置１２へ発送する。
【０１０７】
プレゼンテーション装置１２は、次に、ステップ１０６で生成された数Ｒｉ及びステップ１０５でメッセージＬＥＣＭを復号化することにより獲得された認証鍵Ｋを用いて、ステップ１１０において、次の計算：
ｈ’ｉ＝ＭＡＣＫ（Ｒｉ）
を実行する。
【０１０８】
ｈ’ｉがアクセス装置１０から受信した数ｈｉとは異なる場合、プレゼンテーション装置１２は、このプロセスをこれ以上継続しない。例えば、メッセージは、（プレゼンテーション装置が表示スクリーンを備えている場合には）ユーザの注意を惹くために表示され、コンテンツは視聴できない旨をユーザに警告する。
【０１０９】
逆に、ｈ’ｉ＝ｈｉであるならば、アクセス装置１０は認証される。この場合、プレゼンテーション装置１２は、以下の演算：
【数５】
0004714402.tif 000006
を実行することにより制御語を復号化するため、受信されたコンテンツ鍵Ｒを使用する（ステップ１１１）。
【０１１０】
プレゼンテーション装置１２は、制御語を用いてデータのスクランブルを解除し（ステップ１１２）、データをユーザへ提示することが可能である。
【０１１１】
ステップ１０２乃至１１２は、コンテンツを形成する各データパケット３００を送信するため繰り返される。次に、ステップ１１３において、プレゼンテーション装置１２は、上記の計算を実行するため一時的に保存していたコンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋをメモリから消去する。
【０１１２】
コンテンツを形成するすべてのデータパケット（並びに、対応した制御語ＣＷ）がアクセス装置１０からプレゼンテーション装置１２へ転送された場合、３通りの変形例が考えられる。
【０１１３】
第１の変形実施例によれば、コンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋは、ステップ１１５において、直ちにアクセス装置１０のメモリから消去され、これらのデータは、コンテンツの再生を可能にするためにプレゼンテーション装置へ送信することができなくなる。
【０１１４】
第２の変形実施例では、コンテンツの有効期間に関係した情報項目は、コンテンツを表現するデータに添付され、ステップ１０１の前若しくは後に、アクセス装置１０によって保存されている場合を想定する。本例の場合、ステップ１１４ａの間に、コンテンツの有効期間が満了したかどうかを検証するテストが実行される。テスト１１４ａに対する応答が肯定的である場合、コンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋは、ステップ１１５の間に、アクセス装置１０のメモリから消去される。反対に、テスト１１４ａに対する応答が否定的である場合、コンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋは、コンテンツの有効期間の満了まで、アクセス装置１０のメモリに保持される。
【０１１５】
第３の変形実施例によれば、コンテンツをプレゼンテーション装置へ送信可能な回数を示す情報項目はデータに添付されていることが前提である。この情報項目は、（ステップ１０１の前若しくは後に）アクセス装置１０によってカウンタに格納されている。このカウンタは、コンテンツ・アクセス・カウンタと呼ばれる。本例の場合、ステップ１１４ｂ１の間に、コンテンツ・アクセス・カウンタは、１ずつ減少させられる。次に、ステップ１１４ｂ２の間に、コンテンツ・アクセス・カウンタが零であるかどうかを確かめるためにテストが実行される。このテスト１１４ｂ２に対する応答が肯定的である場合、コンテンツ鍵Ｒ及び任所鍵Ｋは、ステップ１１５の間に、アクセス装置１０のメモリから消去される。逆に、テスト１１４ｂ２に対する応答が否定的である場合、コンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋは、プレゼンテーション装置が後でコンテンツへアクセスできるようにアクセス装置１０のメモリに保持される。
【０１１６】
尚、本発明の効果は、家庭内デジタルネットワークに連結された数台のプレゼンテーション装置がバス４０を介してアクセス装置によって放送されたコンテンツへ同時にアクセスできるようになることである。この特定の例では、図４に関して説明したプロトコルがアクセス装置と（特に、コンテンツ鍵Ｒ及び認証鍵Ｋを共有する）様々なプレゼンテーション装置との間で並列に実行される。
【０１１７】
好ましくは、上述のステップ１００からステップ１１５で実行される演算は、アクセス装置１０若しくはプレゼンテーション装置１２によって直接的に実行されるのではなく、アクセス装置１０のカード・リーダに挿入されたスマートカード１４及びプレゼンテーション装置１２のカード・リーダに挿入された１５のセキュア・プロセッサによって実行されることに注意する必要がある。
【０１１８】
この解決手法によれば、スマートカードに格納されたデータ（例えば、本例では、鍵Ｒ及び鍵Ｋ）へアクセスすることは殆ど不可能であるため、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例の概要図である。
【図２】  本発明の第２の実施例に従って、本発明が実施される家庭内デジタルネットワークの機能的なブロック図である。
【図３】  本発明の第２の実施例におけるデジタルコンテンツを表現するデータの形式の概略的な説明図である。
【図４】  本発明の第２の実施例を実施する間に、図２の素子間でなされるやり取りの説明図である。
【図１】
0004714402.tif 000007
【図２】
0004714402.tif 000008
【図３】
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【図４】
0004714402.tif 000010