(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サービス・プロバイダのイベントを表す信号へのアクセスを、該信号を受信するための手段と、スクランブル・キーを発生するための手段と、該受信した信号をスクランブル解除するための手段とを有するスマート・カードを使用して管理する方法であって、
（ａ）前記スクランブル・キーを使用してスクランブルされる前記信号を、送信チャネルを介して前記受信するための手段が受信するステップ、
（ｂ）第２のシード値(該シード値はユークリッド平面上の点である)を表すデータを、前記受信するための手段が受信するステップ、
を含む方法において、
（ｃ）前記第２のシード値及び第１のシード値(該シード値は前記ユークリッド平面上の点である)を使用して、前記発生するための手段が前記スクランブル・キーを発生するステップ、ここで、前記スマート・カードが受信した座標系上の第１の点を前記第２のシード値が表し及び該座標系上の第２の点を前記第１のシード値が表すことによって秘密共有が実施され、前記第１のシード値が前記スマート・カード内に恒久的にストアされ、且つ、前記ユークリッド平面上に形成されるラインのＹ切片が前記第１及び第２のシード値によって計算される、
（ｄ）前記発生されたスクランブル・キーを使用して前記信号を前記スクランブル解除するための手段がスクランブル解除して、スクランブル解除された信号を供給するステップ、並びに、
（ｅ）該クランブル解除信号に応答して、前記サービス・プロバイダの前記イベントをディスプレイ上で表す表示を発生するのに適した出力信号を提供するステップ
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記スマート・カードが、ＩＳＯ７８１６またはＰＣＭＣＩＡカード標準のいずれか１つに従って、前記カード本体の表面に配置される複数の端子を備える、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
産業上の利用分野
本発明は、種々のソース（放送テレビジョン・ネットワーク、ケーブルテレビジョン・ネットワーク、ディジタル衛星システム、サービス・プロバイダなど）から受信されるスクランブルをかけられたオーディオ／ビジュアル（Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｓｕａｌ：Ａ／Ｖ）信号に条件付きアクセス（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ  Ａｃｃｅｓｓ：ＣＡ）を与える（すなわち、アクセスを管理する）システムに関する。本システムでは、秘密シェアリング（ｓｈａｒｉｎｇ；共有）のコンセプトを使用し、暗号化のもとで受信装置に送られる完全なスクランブル解除キーを必要としない。キーはサービス・プロバイダから受け取られるシード（ｓｅｅｄ）値および受信装置内に貯えられるシード値を使用して再生される。
【０００２】
発明の背景
今日、使用者は、種々のサービス・プロバイダ（放送テレビジョン・ネットワーク、ケーブルテレビジョン・ネットワーク、ディジタル衛星システム、インターネットサービス・プロバイダなど）からサービスを受けることができる。たいていのテレビジョン受像機はスクランブルのかけられてない情報または番組を放送ネットワ−クおよびケーブルネットワークから直接受信することができる。スクランブルされた（すなわち、暗号化された）番組は通常、そのスクランブルを解除する（すなわち、暗号を解読する）ために、別個のセットトップ・ボックス（Ｓｅｔ−Ｔｏｐ  Ｂｏｘ：ＳＴＢ）を必要とする。同様に、ディジタル衛星システムは、やはり別個のセットトップ・ボックスを必要とするスクランブルされた番組を提供する。これらのセットトップ・ボックスは、スクランブル・キーまたはスクランブル解除キーを再生するのに必要なキーを含んでいる取外し可能なスマート・カード（Ｓｍａｒｔ  Ｃａｒｄ）を使用する。これらの大切なキーの保護は番組が無許可でコピーされるのを防止するために極めて重要である。
欧州特許出願ＥＰ‐Ａ‐０６５８０５４は、２つの送信されたデータを使用してスクランブル解除キーを発生することを開示する。
【０００３】
発明の概要
条件付きアクセス（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ  Ａｃｃｅｓｓ：ＣＡ）システムにおいて、信号は通常、データ暗号化標準（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ：ＤＥＳ）のような対称的暗号を使用してスクランブルされる。安全上の理由で、スクランブル・キーはしばしば変更され、数秒ごとに頻繁に変更される。信号と共に送る必要のあるスクランブル解除キーの保護は、公開キー暗号法によって行われる。公開キー暗号法（Ｐｕｂｌｉｃ−Ｋｅｙ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）は、公開キーの基盤およびキーの配分に関連する問題を生じる。本発明は、一つには、ここで述べた問題を認識することにあり、また一つには、この問題の解決法を提供することにある。
【０００４】
本願明細書で述べられる信号（イベントまたは番組）は、（１）オーディオ／ビジュアル・データ（例えば、映画、週刊テレビジョン・ショーまたはドキュメンタリー）；（２）テクスチュアル・データ（例えば、電子マガジン、ペーパー、または気象ニュース）；（３）コンピュータ・ソフトウェア；（４）２進データ（例えば、画像）；（５）ＨＴＭＬデータ（例えば、ウェブ・ページ）；あるいはアクセスの制御を伴うその他の情報、のような情報を含んでいる。サービス・プロバイダには、イベントを放送するすべてのプロバイダ、例えば、従来の放送テレビジョン・ネットワーク、ケーブル・ネットワーク、ディジタル衛星ネットワーク、イベントの電子的リストのプロバイダ、電子的番組ガイドのプロバイダ、インターネットサービス・プロバイダ、などが含まれる。
【０００５】
一般に、本発明は、スマート・カードを利用して、信号（サービス・プロバイダのイベントを表す）へのアクセスを管理する方法を規定する。すなわち、この方法では、スクランブル・キーを使用してスクランブルされる信号をスマート・カードで受信し、第２のシード（ｓｅｅｄ）値を表すデータを受信し、第２のシード値およびスマート・カード内に貯えられる第１のシード値を使用してスクランブル・キーを発生し、発生されたスクランブル・キーを使用して信号のスクランブルを解除し、スクランブルの解除された信号を供給する。
【０００６】
本発明の１つの特徴により、第１と第２のシード値はユークリッド平面上（Ｅｕｃｌｉｄｅａｎ  ｐｌａｎｅ）の点であり、スクランブル・キーを発生するステップで、第１と第２のシード値によってユークリッド平面上に形成されるラインのＹ切片（Ｙ−ｉｎｔｅｒｃｅｐｔ）を計算する。
【０００７】
本発明の更に別の特徴により、サービス・プロバイダと、スマート・カードが結合されるデバイスとの間のアクセスを管理するシステムにおいて、このデバイスが、スクランブル・キーを使用してスクランブルされるイベントを表す信号をサービス・プロバイダから受信するステップと、ユークリッド平面から選択された第１のシード値を表すデータをサービス・プロバイダから受信するステップと、スクランブルされた信号および第１のシード値をスマート・カードに結合させるステップを遂行する。スマート・カードは、第１のシード値とスマート・カード内に貯えられる第２のシード値によってユークリッド平面内に形成されるラインのＹ切片を計算してスクランブル・キーを発生する手段と、発生されたスクランブル・キーを使用して信号のスクランブルを解除し、スクランブルの解除された信号を発生する手段とから成る、アクセス制御処理のための手段を備える。
【０００８】
本発明のこれらの特徴および他の特徴は、添付されている図面に示す本発明の好ましい実施例に関して説明する。
【０００９】
発明の実施の形態
本発明は、複数のソースのうちの１つからサービスを得るために利用される条件付きアクセス・システムを提供する。ディジタル・テレビジョン、ディジタル・ビデオカセットレコ−ダあるいはセットトップ・ボックスのようなデバイス内で実施されると、この条件付きアクセス・システムは、キーの発生に必要なシード値の一部だけがその中に貯えられるので、スクランブル解除キーが都合よく管理される。簡易にするため、本発明の以下の説明はディジタル・テレビジョンとスマート・カードを使用する実施について述べる。
【００１０】
図１で、システム３０は、ディジタルテレビジョン（ＤＴＶ）４０へのアクセスを管理するための全体的な構成を示す。スマート・カード（ＳＣ）は、ＤＴＶ４０のスマート・カード読取り器４３の中に挿入され、または読取り器４３に結合される。インターネット・バス４５はＤＴＶ４０とＳＣ４２を相互に接続し、それによって、両者間でデータの転送が可能となる。このようなスマート・カードとしては、全米更新可能安全標準（Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ  Ｓｅｃｕｒｉｔｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ：ＮＲＳＳ）パートＡに従ってカード本体の表面に複数の端子が配列されるＩＳＯ７８１６カードあるいはＮＲＳＳパートＢに従うＰＣＭＣＩＡカードがある。概念的に、このようなスマート・カードがカード読取り器に結合されると、このカードの機能性はデバイス（例えば、ＤＴＶ４０）の機能性の一部であると考えられ、従って、物理的なスマート・カード本体によって作られる「境界」が取り除かれる。
【００１１】
ＤＴＶ４０は複数のサービス・プロバイダ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ：ＳＰ）、例えば、放送テレビジョンＳＰ５０、ケーブル・テレビジョンＳＰ５２、衛星システムＳＰ５４、インターネットＳＰ５６など、からサービスを受けることができる。条件付きアクセス機構（ＣＡ）７５は、サービス・プロバイダにもＤＴＶ４０にも直接接続されていないが、キーの管理を行い、以下に述べるように、もし必要であれば、使用される公開キーまたは秘密のキー・ペア（ｋｅｙ  ｐａｉｒｓ）を発行する。
【００１２】
本発明は、サービス・プロバイダからのオーディオ／ビジュアル（Ａ／Ｖ）ストリームの送信の安全を確保するため、公開キー暗号法を使用する必要のない秘密シェアリングのコンセプトを使用する。アディ  シャミール（Ａｄｉ  Ｓｈａｍｉｒ）氏によって開発された秘密シェアリング・スキームの変形はスレショルド（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）スキームとして知られている。（ｍ、ｎ）スレショルド・スキームでは、ある秘密をｎ個（これはシャドウ（ｓｈａｄｏｗ）と呼ばれる）に分割し、このうち少なくともｍ（≦ｎ）個は秘密を復元するために必要とされる。完全なスレショルド・スキームとは、ｍ−１またはそれより少ない数のシャドウの知識ではその秘密について何も情報が得られないスレショルド・スキームである。例えば、（３、４）スレショルド・スキームでは、秘密は４つの部分に分割されるが、４つの部分のうち３つだけが秘密を復元するために必要とされる。しかしながら、４つの部分のうち２つでは秘密を復元することはできない。シャミール氏の（ｍ、ｍ）スレショルド・スキームでは、より高いｍの値を選択し、カード内に（ｍ−１）個の秘密を貯えることにより、暗号文への攻撃に対するシステムの抵抗力は増すが、多項式構造のため計算の数が増加する。
【００１３】
このようなスレショルド・スキームでは、ＤＥＳ（データ暗号化標準）キーの再生に際しカードに必要とされる計算が減らされる。モデュラー累乗法を必要とするＲＳＡ解読法と比較して、新しいキーの各々について、簡単な演算だけが行われる；すなわち、ｘ＝０における多項式の値が計算される。その上、安全性は「完全」である；すなわち、（ｘ１、ｙ１）が知られると、その秘密の値はすべて等しく起こり得る。
【００１４】
図２と図３は共に本発明の１つの実施例を示す。ＳＣ４２に貯えられたのは第１のシード値（データ・ポイント）である。第１のシード値はユークリッド平面上で単一の点として考えられ、（ｘ０、ｙ０）の形式で表される。サービス・プロバイダ５８は、対称キー（例えば、データ暗号化標準ＤＥＳキー）によってスクランブルされる信号（またはイベントまたは番組）を送信する。スクランブルされた信号に加えて、サービス・プロバイダ５８は第２のシード値を送信する。同様にして、第２のシード値は、同じユークリッド平面からの第２の単一の点であり、（ｘ１、ｙ１）の形式をとる。
【００１５】
スクランブルされたＡ／Ｖ信号および第２のシード値は、ＤＴＶ４０で受信され、ＳＣ４２に結合されて処理される。ＳＣ４２は第２のシード値を受け取り、貯えられている第１のシード値と受け取った第２のシード値の両方を使用して、対称キーを復元(再生)する。ＳＣ４２は復元された対称キーを使用して、スクランブルをかけられている受け取ったＡ／Ｖ信号のスクランブルを解除し、スクランブルを解除されたＡ／Ｖ信号を発生する。このスクランブルを解除されたＡ／Ｖ信号はＤＴＶ４０に供給されて表示される。
【００１６】
対称キーは、第１と第２のシード値を使用して多項式を構成することにより再生される。構成された多項式のｙ切片は対称キーである。例えば（ｘ０、ｙ０）および（ｘ１、ｙ１）が与えられると、対称キーは、
ｘ＝０における［｛（ｙ１−ｙ０）／（ｘ１−ｘ０）｝（ｘ−ｘ０）］＋ｙ０の値を計算することにより構成される。図３のａは本発明をグラフで表す。
【００１７】
このような方法により、複数のサービス・プロバイダが、貯えられている第２のシード値（ｘ０、ｙ０）を共有することができる。各サービス・プロバイダはそれ自体のシード値を自由に選択する。同じｙ切片（すなわち、同じ対称キー）を持つ多項式を構成する確率は低い。しかしながら、各サービス・プロバイダが独自の重複しない範囲を持つように第２のシード値の範囲が割り当てられる（図３のｂ参照）。更に、本発明の範囲に含まれるのは、ダウンロードする前に各サービス・プロバイダはスマート・カードの公開キー（ｐｕｂｌｉｃ  ｋｅｙ）を使用して暗号化できるそれ自体の第１のシード値を選択できることである。このシード値は貯えられている秘密キー（ｐｒｉｖａｔｅ  ｋｅｙ）（Ｋｓｃｐｒｉ）を使用してスマート・カードによって再生される。
【００１８】
システム３０の全体的な構成は、スマートカード内に貯える必要のある情報（すなわち、キー）の量を最小限度に抑えるという目標を達成するのに役立ち、複数のサービス・プロバイダがアクセスできるようになる。
【００１９】
イベントの各部を異なるキーでスクランブルし且つ異なる第２のシード値を送信することにより、本発明のシステムの安全性が増大される。更に、２つ以上のシード値を使用して対称キーを再生することは本発明の範囲内にある。例えば、２つまたはそれ以上のシード値がスマート・カード内に貯えられ、シード値は暗号化されたＡ／Ｖ信号と共に送信される。対称キーはすべてのシード値を使用して再生される。
【００２０】
本発明は数多くの実施例に関して詳細に説明されたが、上述の事項を読み且つ理解すれば、説明された実施例に対する数多くの変更が当業者に思い浮かぶことは明らかであり、そのような変更も特許請求の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、種々のサービス・プロバイダに、共通のセット・トップ・ボックスをインタフェースするための１つの構成を示すブロック図である。
【図２】  図２は、本発明に従い、デバイスへのアクセスを管理するシステムの実施例のブロック図である。
【図３】  図３のａは、本発明の１つの実施例に従うスクランブル・キーの決定をグラフで表す。
図３のｂは、図３のａに従い各サービス・プロバイダのための独自の重複しない範囲の割当てをグラフで表す。
【符号の説明】
４０  ディジタル  テレビ
４２  スマート  カード
５０  放送テレビ
５２  ケーブルテレビ
５４  ディジタル放送システム
５６  インターネット
７５  条件付アクセス機構
【図１】
0004620865.tif 000002
【図２】
0004620865.tif 000003
【図３】
0004620865.tif 000004