(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次送出側装置、２次送出側装置および受信側装置を備え、デジタルデータ伝送路にて共通鍵暗号あるいは公開鍵暗号を用いて暗号化データの伝送と復号に必要な復号用情報を伝送するデータの配信・受信システムにおいて、
前記１次送出側装置は、ｎビットの第１鍵を用いて、第１層暗号化手段によってデータを暗号化した１次送出暗号化データと、前記第１鍵とは異なる第２鍵を用いて、前記第１鍵を第２層暗号化手段によって暗号化した暗号化第１鍵とを伝送し、
前記２次送出側装置は、
前記１次送出側装置の第２層暗号化手段から伝送された暗号化第１鍵を該鍵とは異なる第２鍵によって復号する第２層復号手段と、
前記第２層復号手段により復号された第１鍵を用いて、前記１次送出側装置から伝送された１次送出暗号化データを復号する中継第１層復号手段と、
１ビット以上のｍビットの第３鍵と前記第１鍵とを合成してｎビットより大きい合成鍵を生成する２次送出側合成鍵生成手段と、
前記中継第１層復号手段の復号データを前記合成鍵生成手段で生成された合成鍵によって暗号化して２次送出暗号化データを生成する中継第１層暗号化手段と、
前記第３鍵又は前記合成鍵を、該鍵とは異なる第４鍵によって暗号化する中継暗号化手段とを備え、
前記受信側装置は、
前記２次送出側装置の中継暗号化手段から伝送された中継暗号化鍵を復号した鍵に基づいて合成鍵を得る受信側合成鍵生成手段と、
前記２次送出側装置の中継第１層暗号化手段から伝送された２次送出暗号化データを、前記受信側合成鍵生成手段で得られた合成鍵を用いて復号してデータを取り出す受信第１層復号手段とを備えたことを特徴とするデータの配信・受信システム。
【請求項２】
前記システム内に設けられ、第５鍵を共有する第５鍵共有手段と、
前記１次送出側装置に設けられ、前記第２鍵を前記第５鍵によって暗号化する第３層暗号化手段と、
前記２次送出側装置に設けられ、前記第３層暗号化手段で暗号化された鍵を、前記第５鍵を用いて復号する第３層復号手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項３】
前記システム内に設けられ、第６鍵を共有する第６鍵共有手段と、
前記２次送出側装置に設けられ、前記第４鍵を前記第６鍵によって暗号化する中継第３層暗号化手段と、
前記中継第３層暗号化手段で暗号化された鍵を、前記第６鍵を用いて復号する中継第３層復号手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項４】
前記システム内に設けられ、第７鍵を共有する第７鍵共有手段と、
前記１次送出側装置に設けられ、前記第２鍵を前記第７鍵によって暗号化する第３層暗号化手段と、
前記受信側装置に設けられ、前記第３層暗号化手段で暗号化された鍵を、前記第７鍵を用いて復号する第３層復号手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項５】
前記第６鍵および第７鍵は共通化されていることを特徴とする請求項４に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項６】
前記２次送出側装置の中継暗号化手段は前記第３鍵を前記第４鍵によって暗号化し、
前記受信側装置の受信側合成鍵生成手段は、前記２次送出側装置の中継暗号化鍵生成手段から伝送された中継暗号化鍵を前記第４鍵を用いて復号して前記第３鍵を得る受信第２層復号手段と、
前記１次送出側装置の第２層暗号化手段から伝送された暗号化鍵を、前記第２鍵を用いて復号して前記第１鍵を得る第２層復号手段と、
前記受信第２層復号手段で得た第３鍵と前記第２層復号手段で得た第１鍵とを合成する合成手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項７】
前記２次送出側合成鍵生成手段および受信側合成鍵生成手段は、前記第１鍵および第３鍵のビット列を連結するビット連結手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項８】
前記２次送出側装置の中継暗号化手段で暗号化された中継暗号化鍵は、放送伝送方式で用いるＥＣＭの書式と同じ方式で伝送するＥＣＭ伝送手段、又はメタデータとして伝送する手段、又は前記第１鍵の伝送用の第２層暗号化手段に重畳して伝送する手段のいずれかを用いて伝送されることを特徴とする請求項１に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項９】
前記２次送出側装置の中継暗号化手段の中継暗号化鍵は、前記２次送出側装置と受信側装置が同期して第３鍵を発生させる中継第２層鍵同期生成手段、もしくは固定値あるいは事前設定しておく第３鍵事前設定手段、もしくは第１鍵を基にして送出側装置と受信側装置が同期して第３鍵を生成する同期自己生成手段のいずれかを用いて生成されることを特徴とする請求項１に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項１０】
前記システムにおける送出側装置は３次以上の多段に構成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のデータの配信・受信システム。
【請求項１１】
１次送出側装置、２次送出側装置および受信側装置を備え、デジタルデータ伝送路にて共通鍵暗号あるいは公開鍵暗号を用いて暗号化データの伝送と復号に必要な復号用情報を伝送するデータの配信・受信方法において、
前記１次送出側装置は、ｎビットの第１鍵を用いてデータを暗号化して伝送する第１層暗号化ステップと、
前記第１鍵とは異なる第２鍵を用いて、第１鍵を暗号化して伝送する第２層暗号化ステップとを実行し、
前記２次送出側装置は、
前記第２層暗号化ステップにより伝送された暗号化第１鍵を該鍵とは異なる第２鍵によって復号する第２層復号ステップと、
前記第２層復号ステップにより復号された第１鍵を用いて、前記１次送出側装置から伝送された１次送出暗号化データを復号する中継第１層復号ステップと、
１ビット以上のｍビットの第３鍵と前記第１鍵とを合成してｎビットより大きい合成鍵を生成する２次送出側合成鍵生成ステップと、
前記中継第１層復号ステップの復号データを前記合成鍵生成ステップで生成された合成鍵によって暗号化して２次送出暗号化データを生成する中継第１層暗号化ステップと、
前記第３鍵又は前記合成鍵を、該鍵とは異なる第４鍵によって暗号化する中継暗号化ステップとを実行し、
前記受信側装置は、
前記２次送出側装置の中継暗号化ステップにより伝送された中継暗号化鍵を復号した鍵に基づいて合成鍵を得る受信側合成鍵生成ステップと、
前記２次送出側装置の中継第１層暗号化ステップにより伝送された２次送出暗号化データを、前記受信側合成鍵生成ステップで得られた合成鍵を用いて復号してデータを取り出す受信第１層復号ステップとを実行することを特徴とするデータの配信・受信方法。
【請求項１２】
前記２次送出側装置は、前記中継暗号化ステップで用いる第４鍵を第６鍵によって暗号化する中継第３層暗号化ステップを実行し、
前記１次送出側装置は、前記第２層暗号化ステップで用いる第２鍵を、前記第６鍵と共通化された第７鍵によって暗号化する第３層暗号化ステップを実行し、
前記受信側装置は、前記２次送出側装置の中継第３層暗号化ステップにより暗号化された鍵を前記第６鍵を用いて復号して第４鍵を得る中継第３層復号ステップと、
前記１次送出側装置の第３層暗号化ステップにより暗号化された鍵を前記第７鍵を用いて復号して第２鍵を得る第３層復号ステップとを実行することを特徴とする請求項１１に記載のデータの配信・受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送コンテンツの再配信システムおよびデータ送信時に中継の段階で再暗号化するシステムに係り、データの配信・受信システムおよびデータの配信・受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送では、放送電波を直接各世帯にて受信する方法と一端中継設備にて受信し、それを光ファイバーや同軸ケーブルなどで中継して各世帯にとどける方法がある。それぞれの世帯は、地形や周辺を含めた建物の状況に応じて最適な方法を利用している。
【０００３】
デジタル放送の映像はＭＰＥＧ２−ＴＳというデジタルで符号化されているため、本質的には映像符号化レート以上の安定したスループットが得られればどの通信でも配信することは論理的に可能である。インターネットで利用されているＩＰプロトコルにてＭＰＥＧ２−ＴＳを配信することは可能である。しかしながら空気伝搬を主とする放送波とＩＰプロトコルとでは、もともとの利用目的が異なっているため通信路での放送波の伝送には技術課題もある。その中に、通信路においては空気伝搬では考えられなかった配信途中でのコンテンツの改竄の危険性や、一旦受信したコンテンツをコンテンツの配信権利がない個人でも再配信できる可能性がありコンテンツ保護の観点から課題がある。
【０００４】
従来、放送波を直接各世帯で受信する場合、途中での改竄や一旦個人が蓄積したコンテンツを放送波にて再送することは、周波数の割り当てや放送設備のコストから個人規模で行うことは実質なかった。ネットワークのブロードバンド化に伴いＩＰプロトコル上にて放送用のＭＰＥＧ２−ＴＳを配信したり、高性能パソコンでは再配信することが出来るようになってきたため、コンテンツ保護の観点から通信では放送と同一のセキュリティでは不十分である。
【０００５】
放送においては限定受信システム（電波産業会ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ２５）が用いられている。通信でも利用することや近年のコンピュータの演算能力の向上に対応することを想定し、セキュリティ強度と従来のＣＡＳ（コンディショナル  アクセス  システムズ）との上位互換性を考慮した、下記特許文献１，２に記載の特許出願がなされている。
【特許文献１】特開２００５−０５１３５９号公報
【特許文献２】特開２００５−０５１３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空気伝搬よりＩＰプロトコルのような通信の方が外的脅威にさらされる可能性が高いためコンテンツ保護を十分考慮する必要がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するものであり、コンテンツの伝送時の不正読み出し（盗聴）、改竄を防ぐために放送波より暗号強度の高い方式にて暗号化することにより、例えばデータ通信において安全性の異なるネットワークを接続した場合でも実質的に放送波と同等以上のセキュリティ強度を保つことができる、データの配信・受信システムおよびデータの配信・受信方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明のデータの配信・受信システムは、１次送出側装置、２次送出側装置および受信側装置を備え、デジタルデータ伝送路にて共通鍵暗号あるいは公開鍵暗号を用いて暗号化データの伝送と復号に必要な復号用情報を伝送するデータの配信・受信システムにおいて、前記１次送出側装置は、ｎビットの第１鍵を用いて、第１層暗号化手段によってデータを暗号化した１次送出暗号化データと、前記第１鍵とは異なる第２鍵を用いて、前記第１鍵を第２層暗号化手段によって暗号化した暗号化第１鍵とを伝送し、前記２次送出側装置は、前記１次送出側装置の第２層暗号化手段から伝送された暗号化第１鍵を該鍵とは異なる第２鍵によって復号する第２層復号手段と、前記第２層復号手段により復号された第１鍵を用いて、前記１次送出側装置から伝送された１次送出暗号化データを復号する中継第１層復号手段と、１ビット以上のｍビットの第３鍵と前記第１鍵とを合成してｎビットより大きい合成鍵を生成する２次送出側合成鍵生成手段と、前記中継第１層復号手段の復号データを前記合成鍵生成手段で生成された合成鍵によって暗号化して２次送出暗号化データを生成する中継第１層暗号化手段と、前記第３鍵又は前記合成鍵を、該鍵とは異なる第４鍵によって暗号化する中継暗号化手段とを備え、前記受信側装置は、前記２次送出側装置の中継暗号化手段から伝送された中継暗号化鍵を復号した鍵に基づいて合成鍵を得る受信側合成鍵生成手段と、前記２次送出側装置の中継第１層暗号化手段から伝送された２次送出暗号化データを、前記受信側合成鍵生成手段で得られた合成鍵を用いて復号してデータを取り出す受信第１層復号手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
また、前記システム内に設けられ、第５鍵を共有する第５鍵共有手段と、前記１次送出側装置に設けられ、前記第２鍵を前記第５鍵によって暗号化する第３層暗号化手段と、前記２次送出側装置に設けられ、前記第３層暗号化手段で暗号化された鍵を、前記第５鍵を用いて復号する第３層復号手段とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
また、前記システム内に設けられ、第６鍵を共有する第６鍵共有手段と、前記２次送出側装置に設けられ、前記第４鍵を前記第６鍵によって暗号化する中継第３層暗号化手段と、前記中継第３層暗号化手段で暗号化された鍵を、前記第６鍵を用いて復号する中継第３層復号手段とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、前記システム内に設けられ、第７鍵を共有する第７鍵共有手段と、前記１次送出側装置に設けられ、前記第２鍵を前記第７鍵によって暗号化する第３層暗号化手段と、前記受信側装置に設けられ、前記第３層暗号化手段で暗号化された鍵を、前記第７鍵を用いて復号する第３層復号手段とを備えたことを特徴としている。
【００１２】
また、前記第６鍵および第７鍵は共通化されていることを特徴としている。
【００１３】
また、前記２次送出側装置の中継暗号化手段は前記第３鍵を前記第４鍵によって暗号化し、前記受信側装置の受信側合成鍵生成手段は、前記２次送出側装置の中継暗号化手段から伝送された中継暗号化鍵を前記第４鍵を用いて復号して前記第３鍵を得る受信第２層復号手段と、前記１次送出側装置の第２層暗号化手段から伝送された暗号化鍵を、前記第２鍵を用いて復号して前記第１鍵を得る第２層復号手段と、前記受信第２層復号手段で得た第３鍵と前記第２層復号手段で得た第１鍵とを合成する合成手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
また、前記２次送出側合成鍵生成手段および受信側合成鍵生成手段は、前記第１鍵および第３鍵のビット列を連結するビット連結手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、前記２次送出側装置の中継暗号化手段で暗号化された中継暗号化鍵は、放送伝送方式で用いるＥＣＭの書式と同じ方式で伝送するＥＣＭ伝送手段、又はメタデータとして伝送する手段、又は前記第１鍵の伝送用の第２層暗号化手段に重畳して伝送する手段のいずれかを用いて伝送されることを特徴としている。
【００１６】
また、前記２次送出側装置の中継暗号化手段の中継暗号化鍵は、前記２次送出側装置と受信側装置が同期して第３鍵を発生させる中継第２層鍵同期生成手段、もしくは固定値あるいは事前設定しておく第３鍵事前設定手段、もしくは第１鍵を基にして送出側装置と受信側装置が同期して第３鍵を生成する同期自己生成手段のいずれかを用いて生成されることを特徴としている。
【００１７】
また、前記システムにおける送出側装置は３次以上の多段に構成されていることを特徴としている。
【００１８】
また本発明のデータの配信・受信方法は、１次送出側装置、２次送出側装置および受信側装置を備え、デジタルデータ伝送路にて共通鍵暗号あるいは公開鍵暗号を用いて暗号化データの伝送と復号に必要な復号用情報を伝送するデータの配信・受信方法において、前記１次送出側装置は、ｎビットの第１鍵を用いてデータを暗号化して伝送する第１層暗号化ステップと、前記第１鍵とは異なる第２鍵を用いて、第１鍵を暗号化して伝送する第２層暗号化ステップとを実行し、前記２次送出側装置は、前記第２層暗号化ステップにより伝送された暗号化第１鍵を該鍵とは異なる第２鍵によって復号する第２層復号ステップと、前記第２層復号ステップにより復号された第１鍵を用いて、前記１次送出側装置から伝送された１次送出暗号化データを復号する中継第１層復号ステップと、１ビット以上のｍビットの第３鍵と前記第１鍵とを合成してｎビットより大きい合成鍵を生成する２次送出側合成鍵生成ステップと、前記中継第１層復号ステップの復号データを前記合成鍵生成ステップで生成された合成鍵によって暗号化して２次送出暗号化データを生成する中継第１層暗号化ステップと、前記第３鍵又は前記合成鍵を、該鍵とは異なる第４鍵によって暗号化する中継暗号化ステップとを実行し、前記受信側装置は、前記２次送出側装置の中継暗号化ステップにより伝送された中継暗号化鍵を復号した鍵に基づいて合成鍵を得る受信側合成鍵生成ステップと、前記２次送出側装置の中継第１層暗号化ステップにより伝送された２次送出暗号化データを、前記受信側合成鍵生成ステップで得られた合成鍵を用いて復号してデータを取り出す受信第１層復号ステップとを実行することを特徴としている。
【００１９】
また、前記２次送出側装置は、前記中継暗号化ステップで用いる第４鍵を第６鍵によって暗号化する中継第３層暗号化ステップを実行し、前記１次送出側装置は、前記第２層暗号化ステップで用いる第２鍵を、前記第６鍵と共通化された第７鍵によって暗号化する第３層暗号化ステップを実行し、前記受信側装置は、前記２次送出側装置の中継第３層暗号化ステップにより暗号化された鍵を前記第６鍵を用いて復号して第４鍵を得る中継第３層復号ステップと、前記１次送出側装置の第３層暗号化ステップにより暗号化された鍵を前記第７鍵を用いて復号して第２鍵を得る第３層復号ステップとを実行することを特徴としている。
【００２０】
上記構成により、通信においては放送より強固な暗号化をしなおすことで放送波と同等以上のコンテンツ保護を出来るようになる。すなわち、本発明を利用することにより放送コンテンツを通信ネットワークで配信するときのコンテンツ保護に関するセキュリティ強度を放送波と同等以上にすることが出来る。
【発明の効果】
【００２１】
（１）請求項１〜１０に記載の発明によれば、データを、放送波よりも暗号強度の高い方式で暗号化することができ、実質的に放送波と同等以上のセキュリティ強度を確保することが可能なシステムが得られる。また、送信系（１次送出側装置）が生成した暗号鍵と再配信系（２次送出側装置）が生成した暗号鍵の両方を用いることから、両者が共にデジタルデータを受信し復号することを許したときのみに受信者がデジタルデータを復号することができる。
（２）請求項２に記載の発明によれば、１次送出側装置および２次送出側装置において第２鍵を安全に入手することができる。
（３）請求項３に記載の発明によれば、２次送出側装置および受信側装置において、第４鍵を安全に入手することができる。
（４）請求項４に記載の発明によれば、１次送出側装置および受信側装置において、第２鍵を安全に入手することができる。
（５）請求項５に記載の発明によれば、使用する鍵の共通化によりシステムを簡略化することができる。
（６）請求項７に記載の発明によれば、複雑な演算を行うことなく簡単に合成鍵を生成することができる。
（７）請求項１１，１２に記載の発明によれば、データを、放送波よりも暗号強度の高い方式で暗号化することができ、実質的に放送波と同等以上のセキュリティ強度を確保することが可能な方法が得られる。また、送信系（１次送出側装置）が生成した暗号鍵と再配信系（２次送出側装置）が生成した暗号鍵の両方を用いることから、両者が共にデジタルデータを受信し復号することを許したときのみに受信者がデジタルデータを復号することができる。
（８）請求項１２に記載の発明によれば、使用する鍵の共通化により実行するステップを簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明するが、本発明は下記の実施形態例に限定されるものではない。  
（実施例１）（請求項１に相当）
図１は本発明の実施形態例によるシステムの構成を示し、１は１次送出側装置、２は２次送出側装置、３は受信側装置である。本発明の用途としては、データ伝送路にて暗号化データの伝送と復号に必要な復号用情報を伝送するシステムにおいて、データ伝送上の途中で想定脅威が異なる伝送路において一定以上のセキュリティレベルを保つことが求められる場合に適応性が高い。なお、２次送出側装置２では、一度データ化暗号の復号を行うために１次送出側装置１との信頼関係が成り立っていることが条件となる。
【００２３】
デジタルデータ伝送路に用いる暗号化方式は共通鍵暗号、公開鍵暗号のどちらにおいても実現可能である。また、暗号の鍵長には特に制限はない。
【００２４】
図１において、１次送出側装置１の１１は、鍵Ｋ１（第１の鍵）を用いてデジタルデータを暗号化して１次送出暗号化データを得る第１層暗号化部である。１２は、鍵Ｋ２（第２鍵）を用いて鍵Ｋ１を暗号化して暗号化された鍵Ｋ１’（暗号化第１鍵）を得る第２層暗号化部である。
【００２５】
２次送出側装置２の２１は、１次側装置１の第２層暗号化部１２で暗号化され送り出された鍵Ｋ１’を別途入手した鍵Ｋ２にて復号して鍵Ｋ１を得る第２層復号部である。
【００２６】
２２は、第２層復号部２１にて復号された鍵Ｋ１を用いて前記１次送出側装置１の第１層暗号化部１１で暗号化されたデータを復号してデジタルデータを得る中継第１層復号部である。
【００２７】
２３は、２次送出側装置２で生成した１ビット以上のｍビットの鍵Ｋ１１（第３鍵）と前記鍵Ｋ１とをビット合成して、ｎビットより大きい合成鍵Ｋを生成するビット合成部（２次送出側合成鍵生成手段）である。
【００２８】
なお、共通鍵暗号としてはｍビットとして５６，６４ビットの鍵長で、ｎビットとして１２８ビットの鍵長とすることが現実性が高いと考えられる。公開鍵暗号の場合は、ｍ，ｎがそれぞれ、５１２，１０２４あるいは１０２４，２０４８など組み合わせとして考えられる。
【００２９】
２４は、ビット合成部２３にて生成した合成鍵Ｋを用いて、中継第１層復号部２２で復号されたデジタルデータを暗号化して２次送出暗号化データを得る中継第１層暗号化部である。
【００３０】
２５は、ｍビットの鍵Ｋ１１（第３鍵）を中継第２層暗号化鍵Ｋ２２（第４鍵）によって暗号化して鍵Ｋ１１’（中継暗号化鍵）を得る中継第２層暗号化部（中継暗号化手段）である。
【００３１】
受信側装置３の３１は、２次送出側装置２の中継第２層暗号化部２５にて暗号化された鍵Ｋ１１’を別途入手した中継第２層暗号化鍵Ｋ２２を用いて復号して鍵Ｋ１１を得る受信第２層復号部である。
【００３２】
３２は、１次送出側装置１の第２層暗号化部１２で暗号化され送り出された暗号化鍵Ｋ１’を別途入手した鍵Ｋ２にて復号する第２層復号部である。
【００３３】
３３は、第２層復号部３２で復号された鍵Ｋ１と受信第２層復号部３１で復号された鍵Ｋ１１とをビット合成してビット合成鍵Ｋを得るビット合成部である。
【００３４】
３４は、前記ビット合成鍵Ｋを用いて、２次送出側装置２の中継第１層暗号化部２４で暗号化されたデジタルデータを復号してデジタルデータを得る受信第１層復号部である。
（実施例２）（請求項２に相当）
前記実施例１における１次送出側装置１および２次送出側装置２において、鍵Ｋ２を通信路や郵送等を用いて安全に別途入手するために、システムを図２のように構成した。
【００３５】
図２は、図１のより具体的な実施例として、１次送出側装置１を放送装置１００により、２次送出側装置２を再配信装置２００により、受信側装置３を受信装置３００により各々構成しており、図１と同一部分は同一符号をもって示している。
【００３６】
尚図２中のＫｗは図１のＫ２に相当し、本発明の第２鍵を示している。またＫｓは図１のＫ１（第１鍵）に、Ｋｓ１は図１のＫ１１（第３鍵）に、Ｋｗ１は図１のＫ２２（第４鍵）に各々相当する。
【００３７】
図２においてシステム構築時に第３層暗号化部１０１および第３層復号部２０１と鍵Ｋｍ１（第５鍵）を共有する鍵Ｋｍ１共有ブロックとして設ける。
【００３８】
放送装置１００の第３層暗号化部１０１は、鍵Ｋｗを鍵Ｋｍ１で暗号化その出力を再配信装置２００に配信する。再配信装置２００の第３層復号部２０１は第３層暗号化部１０１で暗号化された鍵を鍵Ｋｍ１で復号して鍵Ｋｗを得る。これらによって、鍵Ｋｗ（図１の実施例１ではＫ２）として用いる鍵を安全に入手することができる。
（実施例３）（請求項３に相当）
実施例１における２次送出側装置２と受信側装置３において、鍵Ｋ２２を安全に別途入手するために図２に示すように構成した。すなわち、システム構築時に再配信装置２００の中継第３層暗号化部２０２および受信装置３００の中継第３層復号部３０２に鍵Ｋｍ３（第６鍵）を用いてＫｗ１を安全に共有する。
【００３９】
再配信装置２００の第３層暗号化部２０２にて鍵Ｋｍ３を用いて鍵Ｋｗ１を暗号化し、その暗号化鍵情報ＥＭＭ３を受信装置３００に送信する。
【００４０】
受信装置３００の中継第３層復号部３０２にて、鍵Ｋｍ３を用いて、前記暗号化されたＫｍ１（ＥＭＭ３）を復号する。
【００４１】
尚図２の中継第２層復号部３０１は図１の受信第２層復号部３１と同様の動作を行う復号部である。
【００４２】
これらによって、鍵Ｋｗ１（図１の、実施例１ではＫ２２）として用いる鍵を安全に入手することができる。
（実施例４）（請求項４に相当）
前記実施例１における１次送出側装置１と受信側装置３において、鍵Ｋ２を安全に別途入手するために図２のように構成した。すなわち、システム構築時に放送装置１００の第３層暗号化部１０２および受信装置３００の第３層復号部３０３に鍵Ｋｍ２（第７鍵）を用いてＫｗを安全に共有する。
【００４３】
放送装置１００の第３層暗号化部１０２にて鍵Ｋｍ２を用いてＫｗを暗号化し、その暗号化鍵情報ＥＭＭ２を受信装置３００に配信する。
【００４４】
受信装置３００では暗号化された鍵Ｋｗ（ＥＭＭ２）を第３層復号部３０３にて鍵Ｋｍ２を用いて復号する。
【００４５】
これらによって、鍵Ｋｗ（図１ではＫ２）として用いる鍵を安全に入手することができる。
（実施例５）（請求項５に相当）
前記実施例１における１次送出側装置１、２次送出側装置２および受信側装置３にて鍵Ｋ２を別途入手する他の実施方法として、前記実施例３の鍵Ｋｍ２と実施例４の鍵Ｋｍ３を共通化する。
（実施例６）（請求項６に相当）
前記実施例１における２次送出側装置２の合成鍵Ｋを、図３に示すように中継第２層暗号化部２５にて鍵Ｋ２２によって暗号化するように構成した。
【００４６】
これによって、受信側装置３の受信第２層復号部３１にて、鍵Ｋ２２を用いて、前記２次送出側装置２から送出された中継暗号化鍵を復号することにより合成鍵Ｋが得られるので、図１のビット合成部３３および第２層復号部３２を省略することができる。
【００４７】
図３のように構成されたシステム全体の処理の流れを図４に示す。図４の上段は鍵情報処理の流れを示し、下段はデータ処理の流れを示している。
【００４８】
まず１次送出側装置１では、第２層暗号化部１２が鍵Ｋ２により鍵Ｋ１を暗号化して送信し（ステップＳ１ａ）、第１層暗号化部１１が鍵Ｋ１によってデータを暗号化する（ステップＳ１ｂ）。
【００４９】
また２次送出側装置２の第２層復号部２１は鍵Ｋ２を別途入手し（ステップＳ２ａ）、受信側装置３の受信第２層復号部３１は鍵Ｋ２２を別途入手する（ステップＳ３ａ）。
【００５０】
次に２次送出側装置２の第２層復号部２１が、暗号化された鍵Ｋ１を鍵Ｋ２を用いて復号し（ステップＳ２ｂ）、ビット合成部２３が、鍵Ｋ１１とＫ１を合成して合成鍵Ｋを生成し（ステップＳ２ｃ）、中継第２層暗号化部２５が鍵Ｋ２２によって合成鍵Ｋを暗号化し、その暗号化された合成鍵（中継暗号化鍵）を送信する（ステップＳ２ｄ）。
【００５１】
また中継第１層復号部２２が、１次送出側装置１から送信された１次送出暗号化データを鍵Ｋ１を用いて復号し（ステップＳ２ｅ）、復号されたデータを再び合成鍵Ｋによって暗号化し送信する（ステップＳ２ｆ）。
【００５２】
次に受信側装置３では、受信第２層復号部３１が、２次送出側装置２から送信された、暗号化された合成鍵（中継暗号化鍵）を鍵Ｋ２２を用いて復号し（ステップＳ３ｂ）、受信第２層復号部３１が、２次送出側装置２から送信された２次送出暗号化データを合成鍵Ｋを用いて復号し（ステップＳ３ｃ）、暗号通信が完了する。
【００５３】
尚、図１のシステムにおける図３と同一の構成部分については図４と同様の処理が行われる。
（実施例７）（請求項７に相当）
前記実施例１のビット合成部２３，３３の動作として、鍵Ｋ１とＫ１１のビット列を連結することによって実現することが可能である。ここで複雑な演算をすることも可能であるが、セキュリティの向上からは、基本的にビット列連結で十分である。
（実施例８）（請求項８に相当）
前記実施例１の２次送出側装置２の中継第２層暗号化部２５で暗号化された鍵Ｋ１１（中継暗号化鍵）の伝送ブロックとして以下の方式を採用する。
【００５４】
すなわち放送利用においては、放送伝送方式で用いるＥＣＭの書式として伝送する（図２のＥＣＭ１）。
【００５５】
また通信においては、メタデータとして伝送することや、鍵Ｋ１の伝送用の第２層暗号化部１２に重畳して伝送するなどの方法が考えられる。
（実施例９）（請求項９に相当）
前記実施例１の２次送出側装置２の中継第２層暗号化部２５を用いて暗号化された鍵Ｋ１１を伝送する代わりに、２次送出側装置２と受信側装置３が同期して鍵Ｋ１１を発生させる中継第２層鍵同期生成部、もしくは固定値あるいは事前設定しておく鍵Ｋ１１事前設定部、もしくは鍵Ｋ１を基にして１次送出側装置１と受信側装置３が同期して鍵Ｋ１１を生成する同期自己生成部のいずれかを用いる。
（実施例１０）（請求項１０に相当）
前記実施例１〜９においては、本システムを、１次送出側、２次送出側および受信側の各装置で構成していたが、送出系を多段として３次送出側装置、４次送出側装置…と多段に拡張することが可能である。
（実施例１１）（請求項１１に相当）
前記実施例１の１次送出側装置１、２次送出側装置２および受信側装置３がそれぞれ連携して、以下に示す方式を実現する。すなわち、映像等のデータの暗号化として１次送出側装置１は６４ビットの共通鍵（Ｋ１）にて暗号化を行う。そして２次送出側装置２では、１次送出側装置１の共通鍵（Ｋ１）と同じ鍵（Ｋ１）で一時的に復号し、つづけて１次送出側装置１の６４ビットの共通鍵（Ｋ１）にさらに６４ビット分の鍵情報（Ｋ１１）を合成し１２８ビットの共通鍵（Ｋ）として映像等のデータを再び暗号化し受信側装置３に伝送する。受信側装置３では、２次送出側装置２で付加された鍵情報（Ｋ１１）と１次送出側装置１での６４ビットの共通鍵（Ｋ１）を２次送出側装置２と同じ方法で合成した鍵（Ｋ）を用いて復号する。
【００５６】
ここで、２次送出側装置２での鍵の合成は、１次送出側装置１と２次送出側装置２間よりも、２次送出側装置２と受信側装置３間ののセキュリティ強度の向上させるためには、１次送出側装置１の共通鍵Ｋ１に、２次送出側装置２で例えば６４ビット分の鍵Ｋ１１を連結して１２８ビットの共通鍵とすることが有効であると考えられる。
（実施例１２）（請求項１２に相当）
前記実施例５の暗号および復号として共通鍵暗号を用いる方法が考えられる。すなわち図２の中継第３層暗号化部２０２および中継第３層復号部３０２にて暗号化用、復号用として用いる鍵Ｋｍ３（第６鍵）と、第３層暗号化部１０２および第３層復号部３０３にて暗号化用、復号用として用いる鍵Ｋｍ２（第７鍵）とを共通とするものである。
（実施例１３）
前記実施例１〜１２全体の構成を用いて放送コンテンツを再配信する実施例を図５とともに説明する。図５において図２と同一部分は同一符号をもって示している。図５において図２と異なる点は、前記第２層復号部２１および第３層復号部２０１を放送ＣＡＳ（コンディショナル  アクセス  システムズ）＃１で構成し、中継第２層復号部３０１および中継第３層復号部３０２を再配信ＣＡＳ＃２で構成し、第２層復号部３２および第３層復号部３０３を放送ＣＡＳ＃２で構成し、ビット合成部３３および再配信ＣＡＳ＃２および放送ＣＡＳ＃２を再配信ＣＡＳ＃１で構成したことにある。
【００５７】
放送ＣＡＳ＃１は再配信装置２００用として放送装置１００と連携したシステムであり、放送ＣＡＳ＃２は受信装置３００用として放送装置１００と連携したシステムである。
【００５８】
（送出）
放送装置１００から送り出される映像等はコンテンツ用の暗号鍵Ｋｓにて第１層暗号化部１１で暗号化されて送出あるいは同報される（Ｋｓは図２ではＫ１）。鍵Ｋｓの通例更新は秒単位での運用が通常行われている。鍵Ｋｓは放送装置１００毎の鍵Ｋｗ（Ｋｗは図１ではＫ２）にて第２層暗号化部１２で暗号化されて送出あるいは同報される。再配信装置２００用の放送ＣＡＳ＃１の鍵はＫｍ１、受信装置３００用の放送ＣＡＳ＃２の鍵はＫｍ２がサービス利用開始前に予め書き込まれていることとする。鍵Ｋｍ１，Ｋｍ２は鍵Ｋｗを変更するときの鍵として用いられる。
【００５９】
（再配信）
再配信装置２００では、放送装置１００で暗号化された映像等のコンテンツを鍵Ｋｓにて第１層復号部２２で復号する。鍵Ｋｓとの変更周期と同期した鍵Ｋｓ１を生成し、鍵ＫｓとＫｓ１をビット合成部２３にて合成する。合成関数を○として表記すれば、Ｋｓ○Ｋｓ１となる。
【００６０】
合成関数の簡単かつ有効な方式としてはビットの連結｜｜が考えられる。すなわち合成鍵をＫｓ｜｜Ｋｓ１とし、そのＫｓ｜｜Ｋｓ１を用いて、前記復号データを中継第１層暗号化部２４で再び暗号化する。再暗号化された映像等のデータは受信装置３００に配信される。
【００６１】
さらに、鍵Ｋｓ１を再配信装置２００の鍵Ｋｗ１にて暗号化してＥＣＭ１（中継暗号化鍵）として配信する。鍵Ｋｓ，Ｋｓ１を放送で用いられている６４ビットづつとすれば前記合成鍵Ｋｓ｜｜Ｋｓ１は１２８ビットとなる。
【００６２】
（受信）
受信装置３００では、鍵Ｋｗ１によって暗号化されたＥＣＭ１から、再配信ＣＡＳ＃２の鍵Ｋｗ１を用いて復号する。復号結果としては鍵Ｋｓ１が取り出される。一方、放送装置１００から送られてきたＥＣＭに含まれる暗号化された鍵Ｋｓを、放送ＣＡＳ＃１（２）の鍵Ｋｗを用いて復号しその結果を取り出す。取り出された鍵Ｋｓと前記鍵Ｋｓ１は、前記再配信装置２００のビット合成と同じビット合成方法にてビット合成する。
【００６３】
ビット合成の方法は再配信装置２００と受信装置３００が同一の方式で且つ同期が取れている条件となる。ビット合成部は単純なビット連結を行うのであれば、再配信用のＣＡＳは再配信ＣＡＳ＃２の領域を耐タンパ性のＩＣカードなどで構成し、受信装置３００にてビット合成してもセキュリティ上はそれほど差がないと考えられる。ビット合成も耐タンパ性内部で行う場合は、放送ＣＡＳ＃２を包含する再配信ＣＡＳ＃１が必要となる。多くのＣＡＳはＩＣカードで構成される場合が多く、再配信ＣＡＳ＃１が放送ＣＡＳ＃２を包含する場合には、ＩＣカードを再配信ＣＡＳ＃１内部に持つことになりＩＣカードより物理的に大きな形状で実装することが必要となる。
【００６４】
または放送ＣＡＳ＃１、２をＳＩＭ（ＵＩＭ）カードにて構成することも実装面積の節約に効果的であると考えられる。
【００６５】
（端数処理）
ＭＰＥＧ２−ＴＳでは固定フレーム長のとなるため、１２８ビットのブロック暗号鍵を利用した場合１２８の剰余で且つ８ビットの倍数のビットの端数が残ることになる。端数処理にはブロック暗号鍵のＯＦＢ−８モードを利用するのが一般的であり本発明においても同様な手段を用いることにより実現できる。
【００６６】
以上のように本発明の実施形態例によれば、放送コンテンツを通信ネットワークで配信するときのコンテンツ保護に関するセキュリティ強度を放送波と同等以上にすることができるようになる。さらに、送信系（１次送出側装置）が生成した暗号鍵と再配信系（２次送出側装置）が生成した暗号鍵の両方を用いることから、両者が共にデジタルデータを受信し復号することを許したときのみに受信者がデジタルデータを復号することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態例を示すシステムのブロック図。
【図２】本発明の他の実施形態例を示すシステムのブロック図。
【図３】本発明の他の実施形態例を示すシステムのブロック図。
【図４】図３の実施形態例の処理の流れを示すフローチャート。
【図５】本発明を、放送コンテンツを再配信するシステムに適用した実施形態例のブロック図
【符号の説明】
【００６８】
１…１次送出側装置、２…２次送出側装置、３…受信側装置、１１…第１層暗号化部、１２…第２層暗号化部、２１，３２…第２層復号部、２２…第１層復号部、２３、３３…ビット合成部、２４…中継第１層暗号化部、２５…中継第２層暗号化部、３１…受信第２層復号部、３４…受信第１層復号部、１００…放送装置、１０１，１０２…第３層暗号化部、２００…再配信装置、２０１，３０３…第３層復号部、２０２…中継第３層暗号化部、３０１…中継第２層復号部、３０３…中継第３層復号部。
【図１】
0004667235.tif 000002
【図２】
0004667235.tif 000003
【図３】
0004667235.tif 000004
【図４】
0004667235.tif 000005
【図５】
0004667235.tif 000006