(57)【要約】加入者テレビジョンネットワーク内のパーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）は、加入者テレビジョンネットワークのヘッドエンドからサービスインスタンスを受信する。ＰＶＲは、登録されたサービスインスタンスに対する条件付のアクセスを提供するように構成される。本発明は、登録サービスインスタンスに対する条件付きのアクセスを提供することに関し、ヘッドエンドを有するディジタル加入者システム内の加入者に、セットトップを通してディジタルサービスを提供する方法を提供する。
2006523423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドエンドを有するディジタル加入者システム内の加入者に、セットトップを通してディジタルサービスを提供する方法であって、
特定のディクリプタ、およびパケットの集合を記憶デバイスから検索するステップであって、記憶デバイスが、パケットの複数の集合および複数のディクリプタが内部に記憶され、パケットの特定の集合に関連する各々のディクリプタ、およびパケットの複数の集合がディジタルサービスを構成するステップと、
セットトップが、特定ディクリプタの少なくとも一部分を少なくとも処理することにより、パケットの集合にアクセスする資格を有するかどうかを決定するステップと、
資格を有すると決定された場合、セットトップが、パケットの集合にアクセスする資格を有し、さらに、
特定ディクリプタの少なくとも一部分を第１キーで処理して、それにより復号キーを生成するステップと、
パケットの集合に含まれるコンテンツを復号キーで復号するステップとを含む方法。
【請求項２】
検索ステップの前に、
ディジタルサービスを搬送するパケット、および多数の資格付与制御メッセージを搬送するパケットを受信するステップと、
ディジタルサービスおよび複数のディクリプタを搬送するパケットを記憶するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ディジタルサービスおよび資格付与制御メッセージは、ディジタル加入者システムのヘッドエンドと、離れた場所に配置されたセットトップとの間に延在する通信リンクを介して受信される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
各々の資格付与制御メッセージが、共用秘密識別子および復号キーマテリアルを含み、記憶ステップの前に、
共用秘密識別子を使用して共用秘密を検索するステップであって、共用秘密が、ヘッドエンドおよびセットトップの両方が共用する第２キーであるステップと、
セットトップが、受信した複数の資格付与制御メッセージの特定の資格付与制御メッセージの少なくとも一部分を処理することにより、ディジタルサービスにアクセスする資格を有するかどうかを決定するステップと、
有すると決定された場合、セットトップが、ディジタルサービスにアクセスする資格を与えられるステップであって、
特定の資格付与制御メッセージの復号キーマテリアルを、検索した共用秘密で処理することにより、復号キーを生成するステップと、
復号キーを第１キーで暗号化して、暗号化された復号キーを生成するステップであって、暗号化された復号キーがディクリプタ内に含まれるステップとを含む請求項に記載の方法。
【請求項５】
ディクリプタの少なくとも一部分を第１キーで処理するステップが、
暗号化された復号キーを第１キーで復号し、それにより復号キーを生成するステップを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
復号キーマテリアルを共用秘密で処理する行為が、復号キーマテリアルを暗号化する行為を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
復号キーマテリアルを共用秘密で処理する行為が、復号キーマテリアルを復号する行為を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
セットトップがディジタルサービスにアクセスする資格を有するかどうかを決定するステップが、
共用秘密の少なくとも一部分、および資格付与制御メッセージの少なくとも一部分を使用して、特定の資格付与制御メッセージを認証するステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
認証ステップが、
特定資格付与制御メッセージのコンテンツの少なくとも一部分を共用秘密で処理することにより、第１認証トークンを生成するステップであって、特定資格付与制御メッセージのコンテンツが第２認証トークンを含むステップと、
第１認証トークンおよび第２認証トークンが同じであるかどうかを決定し、第１および第２認証トークンが同じである場合、特定資格付与制御メッセージが真正であるステップとをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
特定資格付与制御メッセージが、ディジタルサービスに関連するサービス識別子をさらに含み、ディジタルサービスに関するセットトップの資格設定を内部に含む管理メッセージをセットトップで受信するステップであって、資格設定が、セットトップがディジタルサービスにアクセスする資格を有するか、またはディジタルサービスにアクセスする資格がないかを示すステップと、
ディジタルサービスに対するセットトップの資格設定をメモリ内に記憶するステップであって、
セットトップがディジタルサービスにアクセスする資格を有するかどうかを決定するステップが、
特定資格付与制御メッセージのサービス識別子を使用して、資格設定をチェックするステップをさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項１１】
特定のディクリプタが、第１キーを識別するための第１キー識別子と、認証トークン、サービス識別子と、ディジタルサービスに関連する一時情報とをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
特定のディクリプタが、ヘッドエンドから受信され、記憶デバイス内に記憶された資格付与制御メッセージである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
特定のディクリプタがセットトップで生成され、記憶デバイス内に記憶される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
一時情報が、ディジタルサービスがヘッドエンドから放送された時に関連する放送時間指示子を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
一時情報が、ディジタルサービスにアクセスすることが可能な期間を画定する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
セットトップが資格を有するかどうかを決定するステップが、
時間指示子を有する時間メッセージと、共用秘密および内部に含まれた認証トークンを識別するための共用秘密識別子とをヘッドエンドから受信するステップと、
少なくとも共用秘密、および時間メッセージの少なくとも一部分を使用して時間メッセージを認証するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
時間メッセージを認証するステップが、
時間メッセージのコンテンツの少なくとも一部分を共用秘密で処理することにより、第２認証トークンを生成するステップと、
第１認証トークンおよび第２認証トークンが同じであるかどうかを決定するステップであって、第１および第２認証トークンが同じである場合、時間メッセージが真正であるステップとをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
時間メッセージに含まれる時間指示子が、ディクリプタに含まれる一時情報により画定された有資格期間内であるかどうかを決定するステップと、
ディクリプタに関連する資格設定が有資格に設定されているかどうかを決定するステップであって、時間メッセージが真正であり、時間が画定期間内であり、資格設定が有資格に設定されている場合に、セットトップがディジタルサービスにアクセスする資格を有するステップとをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
セットトップが有資格であるかどうかを決定するステップが、
少なくとも第１キー、および特定ディクリプタの少なくとも一部分を使用して、特定ディクリプタを認証するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
特定のディクリプタを認証するステップが、
特定ディクリプタのコンテンツの少なくとも一部分を第１キーで処理することにより、第２認証トークンを生成するステップと、
第１認証トークンと第２認証トークンとが同じであるかどうかを決定するステップであって、第１および第２認証トークンが同じである場合、特定ディクリプタが真正であるステップとをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
特定ディクリプタに関連する資格設定が有資格に設定されているかどうかを決定し、特定ディクリプタが真正であり、資格設定が有資格に設定されている場合に、セットトップがディジタルサービスにアクセスする資格を有するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
特定ディクリプタが、ヘッドエンドおよび記憶デバイスから受信した資格付与制御メッセージである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
第１キーが共用秘密キーであり、ヘッドエンドおよびセットトップの両方により共用される、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
特定ディクリプタがセットトップで生成される、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
ＰＶＲ権利ＥＣＭを記憶デバイスから検索するステップであって、ＰＶＲ権利ＥＣＭがサービス権識別子を含むステップと、
ＰＶＲ権利ＥＣＭを認証するステップであって、ＰＶＲ権利ＥＣＭが真正ではない場合、セットトップの少なくとも１つの選択した機能を実行することができるステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
ＰＶＲ権利ＥＣＭが真正である場合、
サービス権識別子が画定したサービス権設定が有資格または無資格に設定されていることを決定するステップであって、サービス権設定が、セットトップの特定機能に関連し、サービス権設定が無資格に設定されている場合、セットトップが特定の機能を実行することができないステップをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
特定機能が、ディジタルサービス複製機能であり、設定が有資格に設定されている場合、セットトップがディジタルサービスを複製する、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
複製ディジタルサービスが外部デバイス内に記憶され、外部デバイスが、セットトップに関係なくディジタルサービスを提供するように構成される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
サービス権識別子により識別されたサービス権設定が無資格に設定されている場合、
第１メッセージをヘッドエンドに送信するステップと、
第２メッセージをヘッドエンドから受信するステップと、
第２メッセージを認証するステップであって、第２メッセージが真正である場合、セットトップが特定の機能を実行することができるステップとをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも１つのＰＶＲサービス権利設定が内部に含まれたＰＶＲ権利管理メッセージを受信するステップと、
ＰＶＲ権利管理メッセージが真正であるかどうかを決定するステップと、
ＰＶＲ権利管理メッセージが真正である場合、ＰＶＲサービス権利をメモリ内に記憶するステップとをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項３１】
ＰＶＲ権利管理メッセージが公開キー識別子、第１認証トークンおよび暗号化コンテンツを含み、ＰＶＲ権利管理メッセージが真正であるかどうかを決定するステップが、
ＰＶＲ権利管理メッセージの暗号化コンテンツを秘密キー−公開キーの対の秘密キーで復号するステップと、
第１認証トークンを、公開キー識別子に関連する公開キーで復号するステップと、
ＰＶＲ権利管理メッセージの復号コンテンツの少なくとも一部分を処理することにより、第２認証トークンを生成するステップと、
復号された第１認証トークンと、第２認証トークンとを比較するステップであって、復号された第１認証トークンおよび第２認証トークンが同じである場合、ＰＶＲ権利管理メッセージが真正であるステップとを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
セットトップが資格を有するかどうかを決定するステップが、
メッセージをヘッドエンドに送信するステップであって、メッセージがチャレンジを含むステップと、
メッセージをヘッドエンドから受信するステップであって、メッセージがチャレンジ、時間指標および認証トークンを含むステップと、
メッセージを認証するステップであって、セットトップが、メッセージが真正である場合にのみディジタルサービスにアクセスする資格を有するステップとをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
メッセージを認証するステップが、
メッセージのコンテンツの少なくとも一部分を共用秘密で処理することにより、第２認証トークンを生成するステップと、
第１認証トークンおよび第２認証トークンが同じであるかどうかを決定するステップであって、第１および第２認証トークンが同じである場合、メッセージは真正であるステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
セットトップが資格を有するかどうかを決定するステップが、
第２時間指標を有する時間メッセージ、共用秘密および内部に含まれる認証トークンを識別するための共用秘密識別子をヘッドエンドから受信するステップと、
少なくとも共用秘密、および時間メッセージの少なくとも一部分を使用する時間メッセージを認証するステップと、
第１時間指標と第２時間指標とを比較するステップであって、セットトップが、第１メッセージおよび時間メッセージの両方が真正である場合、および第２時間指標が第１時間指標より早くない場合にのみ資格を有するステップをさらに含む、請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
記憶デバイスが、多数のディクリプタが内部に記憶され、各々のディクリプタが、ディジタルサービスを搬送する複数のパケットのパケット集合に関連し、パケットの関連する集合内に含まれるコンテンツを復号するための復号キーを生成するための復号キーマテリアルを含み、複数のディクリプタの第１ディクリプタの復号キーマテリアルが、複数のディクリプタの第２ディクリプタの復号キーマテリアルと異なり、第１ディクリプタから生成された復号キーが、第２ディクリプタの復号キーと異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
登録されたディジタルサービスをユーザに提供するためのパーソナルサービスレコーダ（ＰＳＲ）であって、
各々のディクリプタが複数のパケットの集合と関連する多数のパケットおよび多数のディクリプタで搬送されるディジタルサービスを記憶するように構成された記憶デバイスであって、パケットの各々の集合がディジタルサービスの一部分を構成する記憶デバイスと、
記憶デバイスと通信する資格検証機構モジュールであって、複数のディクリプタのとく知恵のディクリプタを記憶デバイスから受信し、ＰＳＲが、特定のディクリプタの少なくとも一部分を少なくとも処理することにより、パケットの特定の集合にアクセスする資格を有するかどうかを決定するように構成されたモジュールと、
キー生成が、第１キーおよび特定ディクリプタの少なくとも一部分を使用して復号キーを生成するように構成された、資格検証機構と通信するキー生成モジュールであって、キー生成モジュールが、ＰＳＲがパケットの特定の集合にアクセスする資格を有すると資格検証機構が決定した場合にのみ、復号キーを生成するモジュールとを含むＰＳＲ。
【請求項３７】
キー生成器が、特定のディクリプタの少なくとも一部分を使用して生成した復号キーが、キー生成器が、第２の特定のディクリプタの少なくとも一部分を使用して生成した第２復号キーと異なる、請求項３６に記載のＰＳＲ。
【請求項３８】
キー生成モジュールおよび記憶デバイスと通信する復号モジュールであって、復号キーおよびパケットの特定の集合を受信し、パケットの集合の各々のパケットが、暗号化コンテンツを搬送するパケットの特定の集合を受信するように構成され、復号キーを使用して、パケットの特定の集合に含まれる暗号化コンテンツを復号するモジュールをさらに備える、請求項３６に記載のＰＳＲ。
【請求項３９】
キー生成モジュールおよび資格検証機構モジュールと通信し、第１キーが内部に含まれ、資格設定が内部に含まれたメモリであって、資格検証機構モジュールが、資格設定の少なくとも一部分を使用して、ＰＳＲがパケットの特定の集合にアクセスする資格を有するかどうかを決定するメモリをさらに備える、請求項３６に記載のＰＳＲ。
【請求項４０】
記憶デバイスおよび資格検証機構と通信する認証コードモジュールであって、特定のディクリプタを受信するように構成され、ディクリプタが、ディクリプタの少なくとも一部分および第１キーを使用して、認証するかどうかを決定するモジュールをさらに備える、請求項３９に記載のＰＳＲ。
【請求項４１】
認証コードモジュールが、ディクリプタが真正ではないと決定した場合、資格検証機構が、ＰＳＲがパケットの特定の集合にアクセスする資格がないと決定する、請求項４０に記載のＰＳＲ。
【請求項４２】
ディクリプタが第１認証トークンを含み、認証コードモジュールが、ディクリプタの少なくとも一部分および第１キーの少なくとも一部分から第２認証トークンを生成し、第１および第２認証トークンを比較し、第１および第２認証トークンが同じである場合、認証コードモジュールが、ディクリプタが真正であると決定するように構成される、請求項４０に記載のＰＳＲ。
【請求項４３】
メモリが、ＰＳＲに属する秘密キー−公開キーの対の秘密キーを含み、資格検証機構モジュール、キー生成モジュール、認証コードモジュール、およびメモリが安全な要素内に含まれ、秘密キーが、安全な要素の外部にあるモジュールにアクセス可能ではない、請求項４０に記載のＰＳＲ。
【請求項４４】
ＰＳＲが、ディジタルサービスをＰＳＲに提供する加入者テレビジョンシステムのヘッドエンドと通信し、ＰＳＲが、時間指標、共用秘密識別子および第１認証トークンを含む時間メッセージ受信し、メモリが、共用秘密識別子と関連する共用秘密を含み、認証コードが、共用秘密識別子を使用してメモリから共用秘密を検索し、時間メッセージの少なくとも一部分および共用秘密の少なくとも一部分を使用して、時間メッセージが真正であるかどうかを決定し、時間メッセージが真正ではない場合、資格検証機構が、ＰＳＲがパケットの特定の集合にアクセスする資格がないことを決定する、請求項４０に記載のＰＳＲ。
【請求項４５】
認証コードが、時間メッセージが真正であると決定した場合、資格検証機構が、少なくとも時間指標を使用して、ＰＳＲがパケットの特定の集合にアクセスする資格があるかどうかを決定する、請求項４４に記載のＰＳＲ。
【請求項４６】
ディクリプタが、パケットの集合にアクセスする資格がある期間を決定し、時間指標が画定期間内である場合、ＰＳＲがパケットの集合にアクセスする資格を有する、請求項４５のＰＳＲ。
【請求項４７】
メモリが、ＰＳＲが、内部に記憶されたパケットの集合にアクセスする資格を有する期間を画定する一時情報を含み、ＰＳＲが、時間指標が画定期間内である場合、パケットの集合にアクセスする資格を有する、請求項４５に記載のＰＳＲ。
【請求項４８】
メモリと通信するディクリプタ生成モジュールであって、サービス権識別子、共用秘密識別子、キー復号マテリアルおよび認証トークンが内部に含まれた特定の資格付与制御メッセージを受信し、少なくとも資格付与制御メッセージおよび第１キーを使用して、これらから特定のディクリプタを生成するように構成されたモジュールをさらに備える、請求項４０に記載のＰＳＲ。
【請求項４９】
認証コードが、資格付与制御メッセージを受信し、資格付与制御メッセージが真正であるかどうかを決定するように構成され、ディクリプタ生成モジュールが、資格付与制御メッセージが真正であると認証コードモジュールが決定した場合にのみ、ディクリプタを生成するように構成される、請求項４８に記載のＰＳＲ。
【請求項５０】
メモリが、ＰＳＲおよびヘッドエンドが共用する共用秘密を含み、認証コードが、資格付与制御メッセージの少なくとも一部分および共用秘密を使用して、第２認証トークンを生成し、第２認証トークンを資格付与制御メッセージの認証トークンと比較し、２つの認証トークンが同じである場合、資格付与制御メッセージ真正であると決定する、請求項４９に記載のＰＳＲ。
【請求項５１】
メモリが、ＰＳＲおよびヘッドエンドが共用する共用秘密を含み、ディクリプタ生成モジュールが、資格付与制御メッセージのキー復号マテリアルを共用秘密で処理して、特定の復号キーを生成するように構成され、ディクリプタ生成モジュールが、特定の復号キーを第１キーで暗号化し暗号化復号キーを、特定のディクリプタに含む、請求項４９のＰＳＲ。
【請求項５２】
ディクリプタ生成モジュールが、一時情報および認証トークンを特定のディクリプタに含むように構成される、請求項５１に記載のＰＳＲ。
【請求項５３】
認証コードモジュールが、資格付与制御メッセージが真正であると決定した場合、資格検証機構モジュールが、ＰＳＲがディジタルサービスのパケットにアクセスする資格を有するかどうかを決定し、資格検証機構が、ＰＳＲがディジタルサービスのパケットにアクセスする資格を有すると決定した場合、ディクリプタ生成モジュールは、復号キーマテリアルを共用秘密で暗号化することにより、復号キーを生成する、請求項５１に記載のＰＳＲ。
【請求項５４】
キー生成モジュールと通信するチャレンジモジュールであって、チャレンジを生成し、チャレンジをメッセージに含むように構成されたモジュールをさらに含む、請求項３６に記載のＰＳＲ。
【請求項５５】
チャレンジモジュールが、さらに、応答チャレンジメッセージを受信し、生成されたチャレンジを使用して応答チャレンジメッセージを認証するように構成される、請求項５４に記載のＰＳＲ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に加入者テレビジョンシステムなどの通信システムに関し、特に、詳細には登録サービスインスタンスに対する条件付きのアクセスを提供することに関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
過去においては、加入者テレビジョンシステムは、アナログ信号をヘッドエンドからシステムの加入者に送信した。しかし、現在は、最新の加入者テレビジョンシステム（ＳＴＳ）は、一般に、アナログ信号およびディジタル信号の両方を加入者に送信し、技術の進歩により、特に、アナログ信号に比べて帯域幅が少なくて済み、ディジタルサービスはアナログサービスに比べて高品質であるため、加入者テレビジョンシステムの運営者が提供するますます多くのサービスはディジタル形式で送信されている。
【０００３】
最新の加入者テレビジョンシステムは、システムの加入者に対してのみサービスを提供する条件付アクセスシステムである。代表的なＳＴＳでは、加入者は、提供されるサービスにアクセスするためのディジタル加入者通信端末（ＤＳＣＴ）を有する。ＤＳＣＴは、アナログサービスとディジタルサービスの両方を受信し、サービスに対する条件付アクセスを提供するように構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディジタルサービスの多くは、従量課金制（ＰＰＶ）の映画などのプレミアムサービスである。加入者は、ディジタルサービスをパーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）などに登録し、登録サービスに都合の良い時にアクセスすることができるようにする可能性を望むであろう。しかし、ディジタルサービスの所有者は、加入者がディジタルサービスのコンテンツをＰＶＲに登録する無制限の能力を有することを望んでいない。つまり、不法なディジタルコピーを作成する能力を有し、ディジタルコピーが高品質であるために、加入者がブートレグコピーとして販売することが可能になることを望んでいないためである。したがって、加入者テレビジョンシステムの加入者に対して、限られた登録能力を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（好ましい実施態様の詳細な説明）
本発明の好ましい実施態様について、付随する図面に関して以下で詳細に説明し、これらの図面では、類似の参照符号はいくつかの図面全体で類似の要素を表し、本発明のいくつかの例示的な実施態様を図示する。しかし、本発明は、多くの異なる形態で具現することができ、本明細書に記載する実施態様に限定されると解釈するべきではない。本明細書に記載する実施例は非制限的な実施例であり、単にその他の可能性のある実施例の一例である。
【０００６】
好ましい位置実施態様では、ディジタル加入者通信端末（ＤＳＣＴ）は、パーソナルビデオレコーダを備え、これら２つの組合せを以下でＤＳＣＴ−ＰＶＲと呼ぶ。加入者がディジタルサービスをＤＳＣＴ−ＰＶＲに登録することが可能になる以前に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲがサービスにアクセスすることが可能な資格を有するかどうかを決定する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、アクセスする資格を有する場合、サービスを復号するための少なくとも１個のディクリプタを生成し、そのディクリプタをサービスと共に記憶デバイス内に記憶する。加入者が登録サービスにアクセスしようと試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが、登録サービスにアクセスすることが可能な資格をまだ有するかどうかを決定する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、アクセスする資格を有する場合、登録ディクリプタを使用して、登録サービスを復号する。
【０００７】
本発明のもう１つの好ましい実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、ヘッドエンドから、ディジタルサービスと共に復号情報を受信し、その復号情報をディジタルサービスと共にＤＳＣＴ−ＰＶＲ内に登録する。加入者が登録サービスにアクセスしようと試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲがサービスにアクセスする資格を有するかどうかを決定し、資格を有する場合、ディジタルはサービスと共に記憶された復号情報を使用して、登録サービスを復号する。
【０００８】
第３の好ましい実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、サービスおよび復号情報を登録する。加入者が登録サービスにアクセスしようと試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、ＳＴＳのヘッドエンドにメッセージを送信する。ヘッドエンドは、応答メッセージをＤＳＣＴ−ＰＶＲに送信し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲはこの応答メッセージおよびその他の情報を使用して、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが登録サービスにアクセスする資格を有するかどうかを決定する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、アクセスする資格を有する場合、復号情報を使用して登録サービスにアクセスする。
【０００９】
ディジタルサービスは、映画もしくはテレビジョンの番組またはその他のビデオ／オーディオビデオサービスを完全に超えて拡大しており、ＰＶＲは、コンテンツに関係なくどのディジタルサービスでも登録して再生するように構成される点に注目するべきである。本開示の目的上、ＰＶＲは、パーソナルディジタルレコーダなどを含むように意図される。
【００１０】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲを説明する前に、最新の条件付アクセス加入者テレビジョンシステム（ＳＴＳ）、ＳＴＳのヘッドエンドの概要、およびヘッドエンドとＤＳＣＴ−ＰＶＲとの間の安全な認証通信をそれぞれ図１〜図５に示す。図６〜図１０には、ＤＳＣＴ−ＰＶＲの様々な実施態様を示す。
【００１１】
本発明の好ましい実施態様の論理は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらの組合せでインプリメントすることができる。好ましい実施態様では、この論理は、メモリ内に記憶されると共に、適切な命令実行システムにより実行されるソフトウェアまたはファームウェアでインプリメントされる。別法による実施態様のようにハードウェアでインプリメントする場合、論理は、先行技術で十分に公知の以下の技術の何れか、または以下の技術の組合せでインプリメントすることができる：データ信号上で論理関数を実施するための論理ゲートを有する別個の論理ゲート、適切な組合せの論理ゲートを有するアプリケーション固有の集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能なゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ）など。さｒない、本発明の範囲は、ハードウェアまたはソフトウェア構成媒体で具現される論理で本発明の好ましい実施態様の機能を実施することを含む。
【００１２】
フローチャートの何らかのプロセスの説明またはブロックは、プロセスの特定の論理機能またはステップをインプリメントするための１つまたは複数の実行可能な命令を含むコードのモジュール、セグメントまたは部分を表現するものと考えるべきであり、別法によるインプリメンテーションは、本発明の好ましい実施態様の範囲に含まれ、この場合、機能は、本発明の当業者は周知しているように、図示または説明する順序とは異なる順序、たとえば含まれる機能に応じて実質的に同時または逆順で実行される。さらに、フローチャート内のプロセスの説明またはブロックは、当業者が周知しているステートマシンなどのハードウェア構造により行われる決定を表現すると考えるべきである。
【００１３】
（加入者テレビジョンシステムの概要）
時にはディジタルブロードバンドデリバリシステムとも呼ばれる例示的なＳＴＳの概要は、米国特許第６，１５７，７１９号「条件付アクセスシステム」（Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）に記載されており、この特許は、引用することにより全体を本願に援用する。ＳＴＳの機能は、コンテンツプロバイダに対するインターフェースを提供し、コンテンツおよびサービスに対するアクセスおよびコンテンツおよびサービスの利用を制御し、コンテンツおよびサービスを加入者に配信することである。サービスにアクセスするには、加入者は資格がなければならず、つまり加入者は、サービスにアクセスすることを承認される必要がある。コンテンツプロバイダおよびサービスプロバイダは、ＳＴＳの加入者に対する資格の付与を管理する事業を行いたがらない。この場合、コンテンツおよびサービスプロバイダのコンテンツおよびサービスは資格付与代理業者に関連し、資格付与代理業者は、関連するコンテンツおよびサービスの資格を加入者に提供する。さらに、ＳＴＳの運営者は、サービスおよびコンテンツプロバイダがサービスの資格を加入者に提供することに関わることを望まない場合、資格付与代理業者として行為することができる。
【００１４】
加入者テレビジョンシステムは、インターネットサービスおよび電話サービス、並びに潜在的に何百もの番組選択肢またはサービスインスタンスなどのサービスをシステムの加入者に提供するが、サービスは、これらだけに限らない。サービスインスタンスは、オーディオもしくはビジュアルまたはオーディオ／ビジュアル番組のインストールメントを含むが、これらだけに限らない。サービスインスタンスは、加入者テレビジョンシステムの全加入者、加入者の一部、または個々の加入者に放送することができる。サービスインスタンスは、正規の番組、従量課金制などの特殊な番組、加入者が要求するパーソナルテレビジョンなどのサービスを含む。
【００１５】
（加入者テレビジョンシステム）
図１を参照すると、加入者テレビジョンシステム（ＳＴＳ）１００は、特に一例として、ヘッドエンド１０２、多数のハブ１０４、複数のノード１０６、多数の加入者位置１０８９、および多数のディジタル加入者通信端末／パーソナルビデオレコーダ（ＤＳＣＴ−ＰＶＲ）１１０を備える。ヘッドエンド１０２は、通信リンク１６２を介して、ＳＴＳ１００とコンテンツおよびサービスプロバイダ１１４、または資格付与代理業者、たとえば放送会社、インターネットサービスプロバイダ、資格付与代理業者などとの間のインターフェースを提供する。ヘッドエンド１０２とコンテンツおよびサービスプロバイダ１１４との間の送信媒体１６２は一般的に双方向であり、その結果、双方向対話型サービス、たとえばＳＴＳ１００を介したインターネットアクセス、ビデオオンデマンド式対話型番組ガイドなどが可能である。好ましい実施態様では、ハブ１０４も、双方向対話型サービスを提供するための通信リンク１６２を介して、コンテンツおよびサービスプロバイダ１１４と直接双方向通信する。
【００１６】
好ましい実施態様では、ヘッドエンド１０２は、通信リンク１５０を介してハブ１０４と直接通信する。さらに、ヘッドエンド１０２は、通信リンク１５２を介してノード１０６と直接通信し、通信リンク１５４を介して加入者位置１０８と直接通信する。ヘッドエンド１０２が加入者位置１０８と直接通信するかどうかは、インプリメンテーションにとって問題である。
【００１７】
ハブ１０４は、一般にＡＴＭまたはイーサネット（登録商標）内にある番組またはその他の情報をヘッドエンド１０２から送信媒体１５０を介して受信する。ハブ１０４は、送信媒体１５２を介して情報および番組をノード１０６に送信し、次に、送信媒体１５４を通して情報を加入者位置１０８に直接送信する。ハブ１０４が加入者位置１０８またはノード１０６と直接通信するかどうかは、インプリメンテーションにとって問題であり、好ましい実施態様では、ハブ１０４は、送信媒体１５４を介して情報および番組を加入者位置１０８に直接送信するようにも構成される。
【００１８】
好ましい実施態様では、送信媒体１５０および１５２は、高品質かつ高速度の信号を配信することが可能な光ファイバであり、送信媒体１５４は広帯域同軸ケーブルまたは光ファイバである。ヘッドエンド１０２からＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０までの通信経路が、同軸ケーブルおよび光ケーブルを含む場合、通信経路は、ハイブリッドファイバコアックス（ＨＦＣ）通信経路と呼ばれることが多い。別法による実施態様では、送信媒体１５０、１５２および１５４は、１つまたは複数の多様な媒体、たとえば光ファイバ、同軸ケーブル、サテライト、直接放送、地上波ディジタル、マルチチャネルマルチポイント配信システム（ＭＭＤＳ）、または当業者が周知しているその他の送信媒体を含むことができる。一般に、送信媒体１５０、１５２および１５４は、帯域内および帯域外の両方の情報が送信される双方向通信媒体である。加入者位置１０８は、送信媒体１５０、１５２および１５４を通して、ヘッドエンド１０２および／またはハブ１０４と直接または間接的に双方向通信する。一般に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、ヘッドエンド１０２とサテライト、ＭＭＤＳまたは地上波−ディジタル放送通信する場合、通信経路はヘッドエンド１０２からＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０まで単方向だが、この場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０およびヘッドエンド１０２は、一般に電話網（図示しない）を介して双方向通信する。
【００１９】
ハブ１０４は、番組およびサービスをサブ配信ネットワーク１６０に導入するための小型ヘッドエンドとして機能する。サブ配信ネットワーク１６０は、ハブ１０４と、ハブ１０４に接続された複数のノード１０６とを備える。ヘッドエンドとして機能する多数のハブ１０４を有すると、異なる番組、データおよびサービスを容易にＳＴＳ１００の異なるサブ配信ネットワークに導入することができる。たとえば、ノード１０６（ｂ）に接続される加入者位置１０８（ｂ）は、加入者位置１０８（ｂ）および（ｃ）が物理的に互いに近接する場合でも、ヘッドエンド１０２直接接続される加入者位置１０８（ｃ）が利用可能なサービス、データおよびプログラムとは異なるサービス、データおよびプログラムを有することができる。加入者位置１０８（ｂ）に対するサービス、データおよびプログラムは、ハブ１０４およびノード１０６（ｂ）を通して経路を指定され、ハブ１０４は、ヘッドエンド１０２を通して利用できないサービス、データおよびプログラムを導入することができる。さらに、好ましい実施態様では、ハブのサブ配信ネットワーク１６０のハブ１０４およびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は双方向通信であり、ハブ１０４がＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に実時間で条件付アクセスすることを可能にする。ヘッドエンド１０２がＳＴＳ１００のＤＳＣＴ−ＰＶＲに条件付アクセスする詳細は、以下で説明する。ハブ１０４は、小型ヘッドエンドとして機能するため、条件付アクセスを行うための同じかまたは類似する手順をインプリメントすることができる。
【００２０】
加入者の建物１０８に位置するＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、特に、ＳＴＳ１００と加入者との間に双方向インターフェースを提供する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、特にテレビジョンセット（ＴＶ）１２またはコンピュータのモニタなどのディスプレーデバイス上に表示するための信号を復号し、さらに処理する。当業者は、別法による実施態様では、信号を最初に復号し、さらに処理するための機器は、様々な機器内に配置することができ、こうした機器としては、特にコンピュータ、ＴＶ、モニタ、またはＭＰＥＧ復号器を含むがこれらだけに限らない点を評価するであろう。
【００２１】
さらに、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、安全な方法でディジタルサービスを登録し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がアクセスする資格を持たない場合、不法／ブートレグコピーを防止し、および／または登録されたディジタルサービスにアクセスすることを拒絶するように構成される。ＤＳＣＴ−ＰＶＲが、登録サービスにアクセスすることが可能な資格を有する場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、加入者の要求に応じて、特にテレビジョン、コンピュータモニタ、オーディオシステム、ＭＰＥＧ復号器などの加入者デバイスにサービスを提供する。
【００２２】
ヘッドエンド１０２とＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０との間の安全な通信は、好ましくは、当業者が周知している非対称キーの対、たとえばライヴェスト、シャミール、エイドルマン（Ｒｉｖｅｓｔ、Ｓｈａｍｉｒ  ＆  Ａｄｌｅｍａｎ）（ＲＳＡ）公開キー暗号技術を使用して行う。簡潔に説明すると、非対称キーの対としては、公衆に配信される公開キー、配信されない秘密キーが挙げられる。公開キーを使用して暗号化されるコンテンツは、対応する秘密キーを使用しなければ復号することはできない。秘密キーを使ってサインされたメッセージは、対応する公開キーを使って認証される。ヘッドエンド１０２およびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、公開キーを交換した後に安全に通信することができる。
【００２３】
ヘッドエンド１０２は、ＳＴＳ１００内の各々のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーを有するデータベースを備える。ヘッドエンド１０２は、特定のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーを使用して、メッセージコンテンツを暗号化することにより特定のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と安全に通信することができる。対応する秘密キーを有する特定のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のみが、メッセージコンテンツを復号することができる。ヘッドエンド１０２の秘密キーはメッセージにサインすることもでき、その場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ヘッドエンド１０２の公開キーを使用して、メッセージを承認する。合理的に能力を有する当業者が理解する暗号方式に関する詳細は、ブルース・シュナイアー（Ｂｒｕｃｅ  Ｓｃｈｎｅｉｅｒ）による「応用暗号方式」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｃｒｙｐｔｏｇｒａｐｈｙ）、ジョン・ワイリー・アンド・サン（Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ）、１９９４年を参照。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、公開キー−秘密キー暗号方式を使用して、ヘッドエンド１０２とも通信することができる。
【００２４】
好ましい実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０を製造する時に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０には一連の数字が割り当てられ、独自の秘密キー−公開キーの対、およびアクセス制御権限の公開キーが与えられる。これらのキーは、安全な方法でＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に提供され、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０内の保護されたメモリ内に記憶される。ＤＳＣＴ−ＰＶＲのメーカーは、メーカーが製造する各々のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーおよび製造番号を含むデータベースを維持する。ＳＴＳ１００内の各々のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は一意の製造番号を有し、この製造番号は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のＭＡＣアドレスで良く、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０にメッセージをアドレス指定するために使用される。メーカーは、ＳＴＳ１００内の各々のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーおよび製造番号をＳＴＳ１００の運営者に提供する。この場合、メーカーは、特定の公開キーが特定のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に属することをＳＴＳ１００の運営者に証明するキー認証機関である。ＳＴＳ１００の運営者は、ＳＴＳ１００内の各々のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーおよび製造番号のデータベースを維持する。
【００２５】
好ましい実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に、製造時に複数の公開キーを与える。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、これらの公開キーは製造時に安全な方法でＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に与えられたため、これらの公開キーを暗黙に信頼する。したがって、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、これらの信頼された公開キーの１つに対応する秘密キーによりサインされたメッセージを信頼する。少なくとも１個の信頼された公開キーは、次に信頼された公開キーになる異なる公開キーと置き換えることができる。特定の信頼された公開キーと置き換えるため、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０内に含まれた新しい公開キーを有する２つのメッセージを受信する。様々な秘密キーは、２つのメッセージの各々にサインし、各々の秘密キーは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０内に記憶された１つの信頼された公開キーに対応する。しかし、サインする秘密キーは、置き換えられる特定の信頼された公開キーに対応しない。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は信頼された公開キーを使用して、対応する秘密キーの１つによりメッセージがサインされたことを証明し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、メッセージが証明された場合、信頼された公開キーの１つのみを置き換える。
【００２６】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ヘッドエンド１０２からサービスインスタンスを受信し、サービスインスタンスにアクセスする前に、ヘッドエンド１０２に登録され、サービスインスタンスに対する資格を与えられる。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＳＴＳ１００に接続されると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の製造番号を含むメッセージをヘッドエンド１０２に送信する。ＳＴＳ１００の運営者は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の製造番号とデータベースとを比較し、データベースがＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の製造番号を含む場合、そのＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０を登録する。一般に、ＳＴＳ１００の運営者は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の信頼された公開キーの１つをＳＴＳ１００自体の信頼された公開キーと置き換える。これは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のメーカーが、各々のメッセージがＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の新たに信頼された公開キーを含む２つのメッセージにディジタルサインして、この２つのメッセージをＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信することにより行われる。
【００２７】
１つの好ましい実施態様では、ＳＴＳ１００の運営者は、加入者ネットワークに対するアクセスを制御するアクセス制御機関として機能する。もう１つの実施態様では、特に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のメーカーは、アクセス制御機関として機能する。ヘッドエンド１０２内にインプリメントされ、アクセス制御機関がＳＴＳ１００に対するアクセスを制御するために使用する条件付アクセス機関（ＣＡＡ）の論理が存在する。条件付アクセス機関は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に、資格付与管理メッセージ（ＥＭＭ）などの安全メッセージを送信し、このメッセージは、条件付アクセス機関の秘密キーによりディジタルサインされる。本開示の目的上、安全メッセージは、非制限的な例として、送信者がディジタルサインしたメッセージを含むため、受信者は、メッセージのソースを証明し、受信したメッセージコンテンツが送信時に改竄または破損されていないことを証明することができる。安全メッセージコンテンツは、送信者がコンテンツを秘密にすることを望む場合は暗号化することができ、さもなければ暗号化せずにコンテンツを送信することができる。
【００２８】
好ましい実施態様では、条件付アクセス機関の秘密キーは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の信頼された公開キーの１つに対応する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、条件付アクセス機関の信頼された公開キーを使用してＥＭＭを認証し、ＥＭＭが条件付アクセス機関に由来すると認証された場合にのみ、ＥＭＭに作用する。特に、条件付アクセス機関は、ＥＭＭを使用して、資格付与代理業者が提供するサービスインスタンスに関連する資格情報のメモリの一部を割り当てるようにＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に指示し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に資格付与代理業者の公開キーを提供する。
【００２９】
ＣＡＡは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０にそのメモリを分割させて、メモリの一部を資格付与代理業者に割り当てさせ、次に、資格付与代理業者の公開キーをＤＳＣＴ−ＰＶＲに提供することにより、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０内に資格付与代理業者を確立する。資格付与代理業者がＤＳＣＴ−ＰＶＲと共に確立されると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、その公開キーを資格付与代理業者に送信し、その後、これらは、サインおよび暗号化されたメッセージを使用して安全に通信することができる。資格付与代理業者は、ＣＡＡに割り当てられたメモリの部分を管理し、資格付与代理業者に関連するサービスの資格を提供することをＣＡＡにより認証される。
【００３０】
図２を参照すると、ヘッドエンド１０２は、通信リンク１５４を介して、多数のトランスポートストリーム２０２をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信する。各々のトランスポートストリームは、パケット２０４のストリームから構成される。パケット２０４は、システム情報およびディジタルサービスなどの情報を伝達する。
【００３１】
例示する目的上、パケット２０４は、ＭＰＥＧパケットに関連して説明する。しかし、この説明は例示のためのみであり、非制限的な一例であると考えるべきである。以下でＭＰＥＧパケットを簡単に説明するが、詳細な説明は、ＭＰＥＧ−１規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１１１７２）に記載されており、ＭＰＥＧ−２規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８）およびＭＰＥＧ−４規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４９６）は、国際標準化機構（ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）の文書ＩＳＯ／ＩＥＣＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＷＧ１１  Ｎ（ＭＰＥＧ−１に関しては１９９６年６月、ＭＰＥＧ−２に関しては１９９６年７月、ＭＰＥＧ−４に関しては１９９８年１０月）に詳細に記載されており、これらの文書は、引用することにより本願に援用する。
【００３２】
簡潔に説明すると、ＭＰＥＧパケット２０４は固定サイズの１８８バイトであり、サイズが４バイトで、特にパケット識別子（ＰＩＤ）フィールドを含むヘッダ２０６を備える。ＰＩＤフィールドは、パケットおよびパケットのストリームを識別するために使用される１３ビットのフィールドである。ＰＩＤ値は、０〜８，１９１（０と８，１９１を含む）である。ＰＩＤ「０」は、番組関連テーブル（ＰＡＴ）のために予約される。ＳＴＳ１００では、その他のＰＩＤ値は、特にシステム固有の情報テーブルのために予約される。たとえば、現在のシステム時間に関する時間指標を搬送する「時間メッセージ」２２０は、ＰＩＤ値５２を有し、この値は、スレでは予約されているＰＩＤである。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がＳＴＳ１００の現在時間を決定する必要がある場合は常に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０はトランスポートストリーム２０２から時間メッセージ２２０を抽出して、現在時間を決定する。
【００３３】
ＭＰＥＧパケット２０４は、アダプテーションフィールド２０８およびペイロードアダプテーションフィールド２０８およびペイロード２１０も含む。アダプテーションフィールド２０８およびペイロード２１０は長さが個別に可変であるが、全体の長さは１８４バイトである。多くのＭＰＥＧパケット２０４では、アダプテーションフィールド２０８は、ヘッダ２０６（図示しない）内のフィールドによりゼロバイトに設定される。アダプテーションフィールド２０８は、特にペイロード２１０のサイズが１８４バイト未満である場合に、ＭＰＥＧパケットに詰め込むために使用される。
【００３４】
一般に、ペイロード２１０は、ディジタルサービスもしくはテーブルの一部分、テーブルもしくはその他のシステム情報の一部分であり、ペイロード２１０がディジタルサービスの一部分を搬送する場合、ディジタルサービスのその部分が暗号化される。ＳＴＳ１００の正当な加入者のみが、ペイロード２１０を復号するために必要な資格およびキーを有する。テレビジョン番組またはその他の番組などの選択したサービスは、暗号化せずに搬送することができる。
【００３５】
システム情報としてはテーブルおよびメッセージがあるが、これらだけに限らず、こうしたシステム情報は、ＭＰＥＧパケット２０４のペイロード２１０で搬送され、一般に暗号化せずに搬送される。特に、システム情報は、ＰＡＴ２１２、番組マップテーブル２１４、資格付与制御メッセージ（ＥＣＭ）２１６および時間メッセージ２２０を含む。
【００３６】
ＰＡＴ２１２は、トランスポートストリーム２０２により搬送されるディジタルサービスをＰＭＴ２１４と関連付ける。たとえば、特定のディジタルサービスは、サービス識別子（ＳＩＤ）１を有し、ＰＩＤ１５３を有するＰＭＴ２１４と関連し、サービス識別子（ＳＩＤ）２０を有する別のサービスは、ＰＩＤ２９６を有するＰＭＴ２１４と関連する。
【００３７】
ＰＭＴ２１４は、特定のサービスの基本的なストリームをそれぞれのＰＩＤ値に関連付ける。たとえば、特定のサービスは、ＳＩＤ１を有するＰＡＴ２１２内で識別され、その特定のサービスのＰＭＴ２１４はＰＩＤ１５３を有する。この例では、特定のサービスは、映画もしくはテレビジョン番組またはビデオサービスであり、これらのサービスは、ビデオ、オーディオ１、オーディオ２などのコンテンツの様々な基本的なストリームから構成され、異なるオーディオストリームは、異なる言語のサービスのオーディオトラクトを搬送する。したがって、ＰＩＤ１６７を有するＭＰＥＧパケット２０４は、特定のサービスのビデオストリームを搬送し、特定のサービスのオーディオトラクト１は、ＰＩＤ１６９を有するＭＰＥＧパケット２０４により搬送される。ＰＩＤ値は、異なるサービスの２つの基本的なストリーム、または同じサービスが同じＰＩＤ値を持たないように一意に割り当てられる点に注目するべきである。ＰＩＤ１５３により示されるＰＭＴ２１４も、資格付与制御メッセージ（ＥＣＭ）２１６を、ＰＩＤ１５４を有するパケットに関連付ける。ＥＣＭは、特にサービス識別子（ＳＩＤ）２２２、キー識別子２２４、復号キーマテリアル（ＤＫＭ）２２６、一時情報２２８、認証トークン２３０を含むシステム固有のパケットである。
【００３８】
認証トークン２３０は、ＥＣＭの受信者が、特にＥＣＭ２１６の正当性を認証するために使用する。ＳＴＳ１００では、メッセージおよび情報は、多くの場合、メッセージまたはその他の情報を認証することが可能な認証トークンを含む。一般に、ＥＣＭの認証トークンは、ＥＣＭ２１６のペイロード２１０の少なくとも一部分のハッシュダイジェストである。ところが、その他のメッセージの場合、認証トークンは、ディジタルサインされたハッシュダイジェストであると思われる。ディジタルサインされたハッシュダイジェストおよび一般にハッシュダイジェストは例示的なにとであり、当業者が周知している認証トークンの非制限的な例であると考えられる。
【００３９】
ＥＣＭ２１６、およびＳＴＳ１００の暗号化システムについて、以下で詳細に説明する。しかし、最初に、一実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０はどのようにディジタルサービスにアクセスするかを簡単に説明する。加入者が、遠隔制御装置（図示しない）などの入力デバイスを使用してディジタルサービスを要求する場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＰＩＤ０を有するＭＰＥＧパケット２０４を発見することにより、トランスポートストリーム２０２からＰＡＴ２１２を抽出する。次に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＰＡＴ２１２を使用して、要求されたサービスに関するＰＭＴ２１４のＰＩＤ値を決定し、そのＰＩＤ値を使用して、トランスポートストリーム２０２から正しいＰＭＴ２１４を抽出する。たとえば、加入者が、ＳＩＤ１を有する特定のサービス、たとえば例示的なサービスとして映画を要求した場合、ＰＡＴ２１２から、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、正しいＰＭＴがＰＩＤ１５３を有するパケット２０４で搬送されて、トランスポートストリーム２０２から抽出されると決定する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０はＰＭＴ２１４を使用して、要求されたディジタルサービスを構成する例示的なストリームのＰＩＤ値、および要求されたディジタルサービスのＥＣＭのＰＩＤ値を決定する。
【００４０】
一般に、全体的なサービスの１つの暗号化キーを使用する代わりに、ディジタルサービスは、毎分複数回変化する暗号化キーを使用して暗号化される。したがって、許可されていない人（侵害者）が１つの復号キーを取得すると、侵害者は、サービス全体ではなく、詳細なサービスの一部分にのみアクセスすることができる。復号情報は、キー識別子２２４およびＤＫＭ２２６を使用して、ヘッドエンド１０２からＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信される。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、サービスにアクセスする資格を有する場合、キー識別子２２４により識別されるキーを使用してＥＣＭ２１４のＤＫＭ２２６を処理し、１つの復号キーである制御言語を生成する。したがって、各々が異なるＤＫＭ２２６を有する一連の異なるＥＣＭ２１６は、トランスポートストリーム２０２に多重化され、ディジタルサービスを復号するための制御言語を生成するために必要な情報をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に提供する。しかし、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、サービスを復号する前に、特にＳＩＤ２２２を使用して、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が特定のサービスにアクセスすることが可能な資格を有するかどうかを決定する。
【００４１】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、好ましくは登録サービス２３４およびディクリプタ２３６が記憶される記憶デバイス２３２を備える。ディクリプタ２３６は、特に、加入者が記憶されたサービス２３４にアクセスすることが可能な資格をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が有するかどうかを決定し、資格を有する場合、登録サービス２３４を復号するための制御言語を生成するために使用される。
【００４２】
本発明の第１の好ましい実施態様では、要求されたサービスが記憶デバイス２３２内に記憶される前に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が要求されたサービスにアクセスする資格を有するかどうかを決定する。資格を有する場合、要求されたサービスのパケットは、そのパケットが受信された記憶デバイス２３２内に記憶され、ディクリプタ２３４がＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０で生成されて、記憶デバイス２３２内に記憶される。以下で詳細に説明するように、ディクリプタ２３６は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０で受信したＥＣＭ内に含まれる情報を使用して生成される。加入者が登録サービス２３４にアクセスすることを望む場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、「時間メッセージ」２２０を使用して現在時間を決定し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３４にアクセスする資格を有するかどうかを決定する。資格を有する場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０はディクリプタ２３６を使用して、記憶されたサービス２３４にアクセスする。
【００４３】
もう１つの実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、サービスを登録する場合、サービスに登録またはアクセスする資格を有するかどうかを決定しない。サービスは、単に記憶デバイス２３２内に記憶される。しかし、加入者が登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、「時間メッセージ」２２０を使用して現在時間を決定し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３４にアクセスする資格を有するかどうかを決定する。
【００４４】
もう１つの実施態様では、加入者が登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、安全メッセージをヘッドエンド１０２に送信する。メッセージは、チャレンジとして使用される乱数またはその他の情報を含む。ヘッドエンドはメッセージを処理し、内部に現在時間およびチャレンジを有する認証可能な応答メッセージを送信する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は応答メッセージを認証し、応答メッセージが真正である、つまりヘッドエンド１０２に由来し、改竄されていないと決定した場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３４にアクセスする資格があるかどうかを決定する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、応答メッセージ内に含まれている現在時間を基準時間として使用し、時間メッセージが基準時間以前の時間を有する場合、時間メッセージ２２０が真正であると承認しない。この実施態様では、基準時間は、先に送信された時間メッセージ２２０を使用することにより、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０をスプーフすることを防止する。
【００４５】
もう１つの実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、登録サービス２３４に対する資格および権利の両方を有する。加入者が、受信したサービスを登録しようと試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がそのサービスを登録する権利を有するかどうかを決定する。登録する権利のほかに、その他の権利としては、外部記憶デバイス（図示しない）に登録する権利、または分離アクセスの権利、つまり、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がＳＴＳ１００のヘッドエンド１０２と通信していない場合に、登録サービス２３４にアクセスする権利が挙げられる。もう１つの権利としては、登録サービス２３４をコピーする権利が挙げられる。
【００４６】
さらにもう１つの実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は資格および権利の両方を有し、この実施態様の場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の権利はヘッドエンド１０２より証明される。加入者が、登録または登録サービス２３４の再生を試みると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲの権利およびチャレンジ、たとえば乱数を含むメッセージをヘッドエンド１０２に送信する。ヘッドエンド１０２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが許可されるかどうか、つまり、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが選択して権利を有するかどうか、または許可されるかどうか、つまり選択した権利をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に提供することが可能かどうかを決定し、可能であると決定した場合、ヘッドエンド１０２は応答メッセージを送信する。応答メッセージは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対するチャレンジおよび選択した権利を含む。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は応答メッセージを認証し、メッセージが真正である、つまりメッセージがヘッドエンド１０２に由来し、改竄されていない場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、この応答メッセージに含まれている選択した権利を使用する。この実施態様では、チャレンジおよび選択した権利は、暗号化されたコンテンツとして応答メッセージ内に含まれる。加入者は、失効した応答メッセージをＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に提供することにより、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０をスプーフすることができず、なぜなら、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が応答メッセージを処理して応答メッセージを認証する時に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は失効した応答メッセージが真正ではないと決定すると思われるからである。また、加入者は、応答メッセージコンテンツはヘッドエンド１０２で暗号化されたのではないため、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０をスプーフするように応答メッセージコンテンツを編集することもできない。
【００４７】
（ヘッドエンド）
図３を参照すると、本発明の好ましい実施態様の代表的なシステムでは、ヘッドエンド１０２は、コンテンツを様々なソースから受信し、こうしたソースとしては、直接フィードソース（図示しない）、ビデオカメラ（図示しない）、アプリケーションサーバ（図示しない）、およびその他の入力ソース（図示しない）が挙げられるが、これらだけに限らない。入力信号は、コンテンツプロバイダ１１４から、様々な通信リンク１６２を介してヘッドエンド１０２に送信され、通信リンクとしては、サテライト（図示しない）、地上波放送送信機（図示しない）およびアンテナ（図示しない）、並びに直接ライン（図示しない）を含むが、これらだけに限らない。コンテンツプロバイダまたは資格付与代理業者が提供する信号は、単一の番組または番組の多重送信を含むことができる。
【００４８】
ヘッドエンド１０２は、一般に、各々がコンテンツのソースに関連する多数の受信機３１８を備える。一般に、コンテンツは、受信機３１８からトランスポートストリーム３４０として送信される。符号器３２０などのＭＰＥＧ符号器は、ローカル番組、またはビデオカメラからのフィードなどのコンテンツをディジタルに符号化するために備えられる。一般に、符号器３２０は、可変ビットレートのトランスポートストリームを生成する。信号のいくつかは、変調される前に、マルチプレクサ３２２により行われる信号多重送信などの追加の処理を必要とする。
【００４９】
非同期転送モード（ＡＴＭ）スイッチ３２４などのスイッチは、インターフェースをアプリケーションサーバ（図示しない）に提供する。多様なサービスを提供する複数のアプリケーションサーバが存在し、サービスとしては、特にデータサービス、インターネットサービス、ネットワークシステムまたは電話システムが挙げられる。サービスおよびコンテンツプロバイダ１１４（図１に示す）は、ＳＴＳ１００内に位置するか、またはＳＴＳ１００と通信するアプリケーションサーバにコンテンツをダウンロードする。アプリケーションサーバは、ヘッドエンド１０２内、またはＳＴＳ１００内のどこか、たとえばハブ１０４内に位置する。
【００５０】
一般に、ヘッドエンド１０２は、ビデオオンデマンド（ＶＯＤ）ポンプ３２６などのサーバを備える。ＶＯＤポンプ３２６は、ＶＯＤペイパービュー番組などのビデオおよびオーディオ番組をＳＴＳ１００の加入者に提供する。一般に、ＶＯＤポンプ３２６からのコンテンツは、トランスポートストリーム３４０の形態で提供される。
【００５１】
ＶＯＤポンプ３２６は、複数の並行サービスを加入者位置１０８に提供するように構成され、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のユーザがサービスの１つにアクセスし、クライアント受信機１２２のユーザが別のサービスにアクセスすることを可能にする点に注目するべきである。ヘッドエンド１０２から単一の加入者位置１０８に提供されるサービスの数は、ＳＴＳ１００の帯域幅、および加入者位置のクライアント受信機１２２の数により制限される。
【００５２】
次に、ヘッドエンド１０２に対する様々な入力は、ＳＴＳ１００に特有なその他の情報、たとえばローカル番組および制御情報と結合される。ヘッドエンド１０２は、マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８を備え、これは、複数のトランスポートストリーム３４０を受信し、複数のトランスポートストリーム３４２を送信する。好ましい実施態様では、マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８は、多数の変調器、たとえば受信したトランスポートストリーム３４０を送信媒体３８０上で送信するのに適する変調出力信号に変換する直交振幅変調（ＱＡＭ）変調器を備えるが、これだけに限らない。
【００５３】
好ましい実施態様では、出力トランスポートストリーム３４２は、６ＭＨｚの帯域幅が各々のトランスポートストリーム３４２に関して予め決められる周波数の中心に位置する。特定のトランスポートストリーム３４２は、トランスポートストリームが、同じ周波数において別のトランスポートストリームと結合しないように選択される。つまり、異なる周波数で変調されるトランスポートストリームのみを結合することができ、したがって、トランスポートストリーム３４２Ａ〜Ｄの周波数は、トランスポートストリーム３４２Ｅ〜Ｈの周波数と同様に互いに異なる。マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８からのトランスポートストリーム３４２は、送信媒体１５０に入力するための結合器３３０などの機器を使用して結合され、結合されたトランスポートストリーム２０２は、帯域内供給経路３５４を介して加入者位置１０８に送信される。
【００５４】
システム制御装置３３２などの制御システムは、好ましくは、本明細書に記載する機能を提供するコンピュータハードウェアおよびソフトウェアを備え、ＳＴＳシステムの運営者がＳＴＳ１００の機能および性能を制御および監視することを可能にする。システム制御装置３３２は、通信リンク３７０を介して様々な構成要素とインターフェースし、ＳＴＳ１００に対する番組のチャネル一覧表、加入者に配信されるコンテンツに対する条件付アクセスなどを含む様々な機能を監視および／または制御する。システム制御装置３３２は、特にシステム固有のＭＰＥＧテーブルパケット構成または条件付アクセス情報などの動作パラメーターを設定するために、マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８に対する入力を提供する。
【００５５】
システム制御装置３３２は、データベース３４０、条件付アクセス機関（ＣＡＡ）３３４の論理、資格生成器３３６、およびＥＭＭ生成器３３８を含む。データベース３４０は、特に、ＳＴＳ１００のＤＳＣＴ−ＰＶＲの製造番号および公開キーを含む。ＥＭＭ生成器３３８はデータベース３４０を使用して、個々にアドレス指定可能なＥＭＭテンプレートを生成し、複数のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０およびクライアント受信機１２２に対するＥＭＭテンプレートを生成し、グローバルなＥＭＭテンプレートを生成する。
【００５６】
特に、ＣＡＡ３３４は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がサービスインスタンスに対する資格を受信することを可能にするために、アクセス制御機関により使用される。ＣＡＡ３３４は、ＥＭＭ生成器３３８からＥＭＭテンプレートを受信し、そのＥＭＭテンプレートを使用してＥＭＭを生成する。ＥＭＭを生成するため、ＣＡＡ３３４は、メッセージコンテンツおよび認証トークンをＥＭＭテンプレート内に含む。ＣＡＡ３３４は、メッセージコンテンツを暗号化するべきかどうかを決定し、暗号化するべきであると決定した場合、ＣＡＡ３３４は、データベース３４０から受信したＥＭＭの受信者の公開キーを使用して、メッセージコンテンツを暗号化する。ＥＭＭの認証トークンは、一般に、ＣＡＡ３３４の秘密キーによりディジタルサインされたメッセージコンテンツの単方向ハッシュダイジェストである。好ましい実施態様では、受信者、つまりＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＣＡＡ３３４からの認証トークンを有するＥＭＭを暗黙に信頼し、つまり、ＣＡＡ３３４は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０内に記憶された信頼された公開キーの１つに対応する秘密キーを有するハッシュダイジェストにサインするからである。
【００５７】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は分割可能なメモリを備え、ＣＡＡ３３４は、ＥＭＭを使用してＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のメモリを分割する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、単に、ＣＡＡ３３４からのＥＭＭに対応するメモリを分割する。ＣＡＡ３３４は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対し、そのメモリの一部分を資格生成器３３６に割り当てるように指示し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に資格生成器３３６の公開キーを提供する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が資格生成器３３６の公開キーを有すると、資格生成器３３６は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と安全に通信することができ、その結果、サービスインスタンスに対する資格をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に提供する。ＣＡＡ３３４は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対し、割り当てられたメモリの割り当てを解除させることにより、資格生成器３３６を無効にすることも可能である。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ内のメモリの割り当ておよび構成に関する詳細は、１９９５年４月３日に出願されたピンダー（Ｐｉｎｄｅｒ）等の米国特許第５，７４２，６７７号「再構成可能なメモリを有する情報端末」（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｈａｖｉｎｇ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ）を参照。この特許は、引用することにより、全体を本願に援用する。
【００５８】
資格生成器３３６は、サービスインスタンスに対するＤＳＣＴ−ＰＶＲの暗号化情報および資格を生成する。資格生成器３３６は、マルチトランスポートストリーム送受信機３２８に暗号化情報を提供し、この送受信機３２８は、サービスインスタンスを暗号化するために、この暗号化情報から制御言語を生成する。好ましい実施態様では、暗号化情報は、何日か、何週間かまたは何ヶ月間か、比較的長寿命のマルチセッションキー（ＭＳＫ）である。ＭＳＫは、資格生成器３３６により生成されたＥＭＭ内のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信される。
【００５９】
資格生成器３３６は、ＥＭＭ生成器３３８からＥＭＭテンプレートを受信し、ＥＭＭを生成する。資格生成器３３６からのＥＭＭは、資格生成器３３６の秘密キーによりディジタルサインされたハッシュダイジェストである認証トークンも含む。ハッシュダイジェストは、メッセージコンテンツのダイジェストである。状況によっては、資格生成器３３６は、メッセージコンテンツの少なくとも一部分のハッシュダイジェスト、および受信者は周知している秘密を生成する。資格生成器３３６は、メッセージコンテンツを暗号化するかどうかを決定し、暗号化すると決定した場合、受信者の公開キーを使用して、メッセージコンテンツを暗号化する。資格生成器３３６からのＥＭＭ内の代表的なメッセージコンテンツは、ＭＳＫ、秘密、およびサービスに対する資格を含む。
【００６０】
別法による実施態様では、システム制御装置３３２は、メインコンピュータ、および安全な専用イーサネット（登録商標）接続などの安全なリンクを介してメインコンピュータに結合される多数のトランザクション暗号化デバイスを備える。各々のトランザクション暗号化デバイスは、暗号化アルゴリズムをインプリメントするためのプロセッサおよびメモリを備える。この実施態様では、ＣＡＡ３３４は最初のトランザクション暗号化デバイス内に存在し、資格生成器３３６は、その他のトランザクション暗号化デバイスの各々に存在する。資格生成器を有するトランザクション暗号化デバイスの各々は、資格付与代理業者またはコンテンツプロバイダに関連する。資格付与代理業者またはコンテンツプロバイダは、それぞれの対応するトランザクション暗号化デバイスを使用して、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対する資格を提供することができる。この方法では、複数の資格付与代理業者またはコンテンツプロバイダはコンテンツをＳＴＳ１００に提供することができ、ＳＴＳ１００の運営者は、資格付与代理業者またはコンテンツプロバイダに対して資格を与える責任を委任することができる。
【００６１】
ＥＭＭなどの制御情報およびその他のデータは、帯域内供給経路３５４を介してＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と通信するか、または帯域外供給経路３５６を介してヘッドエンド１０２接続されたＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と通信することができる。帯域外データは、送信媒体１５４の帯域外下流経路３５８を介して、４位相変移変調（ＱＰＳＫ）モデムアレイ３６０、またはデータオーバケーブルサービスインターフェース仕様（ＤＯＣＳＩＳ）モデム、または等業者が周知しているその他の手段に送信されるが、送信先はこれらだけに限らない。双方向通信は、帯域外供給システムの上流部分を利用する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、送信媒体１５４を通して帯域外データを送信し、帯域外データは、帯域外上流経路３６２を介してヘッドエンド１０２内で受信される。帯域外データは、ルータ３６４を通してアプリケーションサーバまたはＶＯＤポンプ３２６またはシステム制御装置３３２に経路指定される。帯域外制御情報は、ペイパービュー購入命令、および加入者位置１０８（図１に示す）からビデオオンデマンド型アプリケーションサーバへのポーズビューコマンド、およびパーソナルテレビジョンセッションなどのセッションを確立および制御するためのその他のコマンドなどの情報を含む。ＱＰＳＫモデムアレイ３６０は、ノード１０６に結合されたＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と双方向通信するための通信リンク１５２（図１）にも結合される。
【００６２】
ルータ３６４は、送信媒体１５０を通してハブ１０４と通信するために使用される。一般に、ヘッドエンド１０２とハブ１０４との間のその多数の情報の中で、コマンドおよび制御情報は、インターネットプロトコルに限らないプロトコルを使用して、送信媒体１５０を通して通信される。ヘッドエンド１０２とハブ１０４との間のＩＰトラフィック３７２は、ハブ１０４に接続されるＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０間の情報を含むことができる。
【００６３】
好ましい実施態様では、マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８は、コンテンツを変調および送信する前に、コンテンツを暗号化するように構成される。一般に、コンテンツは、暗号法アルゴリズム、たとえばデータ暗号化規格（ＤＥＳ）もしくはトリプルＤＥＳ（３ＤＥＳ）、ディジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブル、または当業者が周知しているその他の暗号法アルゴリズムもしくは技術を使用して暗号化される。マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８は、入力トランスポートストリーム３４０に含まれる番組の処理に関するシステム制御装置３３２からの命令を受信する。場合により、入力トランスポートストリーム３４０は、下流に送信される番組を含み、この場合、システム制御装置３３２は、マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３４０に対し、こうした番組を濾波して取り除くように命令する。マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８は、システム制御装置３３２から受信した命令に基づいて、入力トランスポートストリーム３４０内に含まれる番組の一部または全部を暗号化し、暗号化した番組を出力トランスポートストリーム３４２に含む。入力トランスポートストリーム３４０内に含まれる番組のいくつかは暗号化する必要はなく、この場合、システム制御装置３３２は、マルチトランスポートストリーム送信機−受信機３２８に対し、暗号化されていない番組を送信するように命令する。マルチトランスポートストリーム受信機−送信機３２８は、暗号化した番組を復号するために使用される情報をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信する。本開示の目的上、「番組」は、従来のテレビジョン番組を超えて拡大し、ビデオ、オーディオ、ビデオ−オーディオ番組およびその他の形態のサービス、並びにディジタル化コンテンツを含むと考えるべきである。「資格がある」ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０およびクライアント受信機１２２は、復号情報を使用して、暗号化されたコンテンツを復号することでき、その詳細を以下に記載する。
【００６４】
マルチトランスポートストリーム送信機−受信機３２８は、システム制御装置３３２からのＭＳＫを使用して、サービスインスタンスを暗号化する。マルチトランスポートストリーム送信機−受信機３２８は、毎分複数回にわたって数値を生成するエンクリプタおよびカウンタを備える。エンクリプタは、ＭＳＫを使用してカウンタの値を暗号化し、制御言語を生成する。制御言語は、エンクリプタがサービスインスタンスの一部分を暗号化するためのキーとして使用する。
【００６５】
マルチトランスポートストリーム送信機−受信機３２８は、資格制御メッセージ（ＥＣＭ）内にカウンタ値を含み、この値は、出力トランスポートストリーム３４２内に多重送信される。一般に、ＥＣＭは、暗号化されずに送信されるため、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、制御言語を生成する前に、ＥＣＭのコンテンツを復号するために時間を費やす必要はない。しかし、ＥＣＭは、以下で詳細に説明するように、メッセージコンテンツを認証し、そのコンテンツに対するアクセスを制限するために使用される認証トークンを含む。一般に、認証トークンは、メッセージコンテンツのハッシュダイジェスト、およびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と共用される秘密であり、この場合、ＥＣＭは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が共用秘密を識別するために使用する識別子を含む。ＭＳＫを有するＤＳＣＴ−ＰＶＲのみが、ＥＣＭのカウンタ値を暗号化し、サービスインスタンスを復号する制御言語を生成することができる。
【００６６】
好ましい実施態様では、小型ヘッドエンドとして機能するハブ１０４は、ヘッドエンド１０２と同じ構成要素の多くまたは全部を含む。ハブ１０４は、帯域内経路３５４内でトランスポートストリーム３４２を受信し、ストリーム内のコンテンツをサブ配信ネットワーク１６０全体に再配信する。ハブ１０４は、通信リンク１５２および１５４に結合されたＱＰＳＫモデムアレイ（図示しない）を備え、サブ配信ネットワーク１６０に結合されたＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０と双方向通信する。したがって、ハブ１０４は、さらに、サブ配信ネットワーク１６０に結合されたＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０、ヘッドエンド１０２、およびコンテンツプロバイダと通信するように構成される。
【００６７】
図４を参照すると、安全メッセージ４００は、ＳＴＳ１００のヘッダ４０２、コンテンツ４０４および認証トークン４０６を含む。資格、権利、キーおよびその他の暗号法に関する情報を提供するために使用されるＥＭＭなどのメッセージは、一般に、ヘッドエンドからＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に安全メッセージ４００として送信される。これらのメッセージは、メッセージの受信者が、意図された送信者から送信されたメッセージであり、受信したコンテンツは送信者が送信したメッセージと同じである、つまり、コンテンツは送信時に破損していないか、および／またはコンテンツが改善されていないと決定することができるため、安全なメッセージである。さらに、コンテンツは、コンテンツのプライバシーを保護するように暗号化される。
【００６８】
ヘッダ４０２は、意図された送信者および受信者のアドレス情報を含む。メッセージによっては、ＳＴＳ１００内の一部または全部に放送され、この場合、受信者のアドレスはグローバルアドレスである。
【００６９】
コンテンツ４０２は、送信者が受信者に伝達することを望む情報である。この情報は、公開キー−秘密キーの公開キー、マルチセッションキー（ＭＳＫ）、秘密、資格、権利およびその他の情報を含むことができる。一般に、メッセージ４００が単一のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信される場合、コンテンツ４０４は、受信者の公開キーを使用して案後かされた暗号化コンテンツ、および受信者が、暗号化コンテンツを復号するための復号キーを識別するために使用する暗号化されていないコンテンツを含む。意図された受信者／ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のみが、コンテンツ４０４の暗号化部分を復号するための秘密キーを有するため、意図された受信者／ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のみがコンテンツを復号することができる。
【００７０】
認証トークン４０６は、コンテンツ４０４の少なくとも一部分のディジタルサインされたダイジェストである。一般に、ハッシュダイジェストは、送信者と受信者とが共用する共用秘密を入力として含む。
【００７１】
図５Ａ〜図５Ｃでは、オブジェクト（入力および出力）は矩形で示され、ファンクションは円形で示されている。システム制御装置２３２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の場合と同様、図５Ａ〜図５Ｃに示すファンクションをインプリメントするために必要な論理を含む。図５Ａを参照すると、送信者による認証トークン５１４Ａの生成が示され、暗号化されていないコンテンツ５０２Ａは、共用秘密または共用情報５０６Ａと共にハッシュファンクション５０４Ａ内に入力される。共用情報５０６Ａは、以前の安全メッセージで、またはその他の手段により、安全メッセージ４００の受信者に既に提供された情報である。安全メッセージ４００を送信する前に、暗号化されていないコンテンツ５０２Ａは暗号化され、安全メッセージ４００のコンテンツ４０４の少なくとも一部分として含まれる。
【００７２】
ハッシュファンクション５０４Ａは、暗号化されていないコンテンツ５０２Ａおよび共用情報５０６Ａのハッシュダイジェスト５０８Ａを生成する。次に、ハッシュダイジェスト５０８Ａは、メッセージ４００の送信者に属する秘密キー−公開キーの対を仕様して、コーダ５１０Ａによりディジタルサインされる（またはコード化される）。コーダ５１０Ａの出力は、認証トークン５１４Ａとも呼ばれるディジタルサインされたハッシュダイジェストである。
【００７３】
本開示の目的上、ハッシュファンクションは、入力がいくつかの数学演算により実行され、固定長で、おそらく一意の出力、つまりハッシュダイジェストを生成する単方向ハッシュファンクションである。ハッシュダイジェストは、少なくとも２つの特性を有する：（１）ハッシュダイジェストが実際上不可能であるか、または少なくとも計算上難しいと仮定して、ハッシュファンクションに対する入力を決定する；および（２）特定の入力から生成されたハッシュダイジェストは本質的に一意である。つまり、２つの異なる入力が同じ出力を生じる確率は、非常に小さい。本開示に記載するすべてのハッシュダイジェストは、単方向ハッシュファンクションから生成される。
【００７４】
図５Ｂを参照すると、受信者は、安全メッセージ４００を受信すると、図５Ａに示すプロセスを逆順に行う。受信者は、最初に、受信者の秘密キー５１２Ｂを使用して暗号化コンテンツ４０４を復号する。オブジェクトを暗号化および復号し、オブジェクトにサインおよびアンサイン（コード化および復号）するコーダ５１０Ｂは、暗号化コンテンツを復号し、復号されたコンテンツ５０２Ｂを出力する。一般に、復号されたコンテンツ５０２Ｂは共用秘密指示子を含み、この指示子は、ダイジェスト５０８Ａを生成する時に使用された共用情報５０６Ａを受信者のために識別する。受信者は、送信者の共用情報５０６Ａに等しい「共用」情報５０６Ｂを識別して検索する。
【００７５】
ハッシュファンクション５０４Ｂは、共用情報５０６Ｂおよび復号されたコンテンツ５０２Ｂを入力として使用してハッシュダイジェスト５０８Ｂを生成する。
【００７６】
次に、受信者は、コーダ５１０Ｂに、受信した認証トークン５１４Ａを提供する。コーダ５１０Ａは、秘密キー５１２Ａを使用してダイジェスト５０８Ａにサインした場合、ハッシュダイジェスト５０８Ａを第１の値から第２の値に変換する。コーダ５１０Ｂは、公開キー５１６を使って認証トークン５１４Ａを処理する場合、公開キー５１６が秘密キー５１２Ｂの公開キーである限り、認証トークン５１４Ａを逆にハッシュ５０８Ａに変換し、つまり、第２の値を逆に第１の値に処理する。
【００７７】
比較器５１８は、送信者が生成したダイジェスト５０８Ａ、および受信者が生成したダイジェスト５０８Ｂを受信して、この２つのダイジェストを比較する。ダイジェスト５０８Ａおよび５０８Ｂが同じである場合、安全メッセージは、意図された送信から送信され、コンテンツは破損したり改竄されたりすることはなく、つまり真正である。
【００７８】
（ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０）
図６を参照すると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、入力ポート６０２、チューナ６０４、デマルチプレクサ６０６、送受信機６０８、メモリ６１０、プロセッサ６１２、安全要素６１４、ユーザインターフェース６１６、暗号デバイス６１８、出力ポート６２２、記憶デバイス２３２、リフォーマッタ６２６を備える。
【００７９】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、入力ポート６０２において帯域内および帯域外通信を受信するように構成され、特に、送受信機６０８を使用してヘッドエンド１０２と通信し、サービスを受信し、選択したサービスを記憶デバイス２３２内に登録し、記憶されたディクリプタ２３６を使用して登録サービス２３４を再生し、サービスを加入者のデバイスに、たとえば、出力ポート６２２を介してＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に結合されたＴＶ１１２（図１参照）に提供するように構成される。
【００８０】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、加入者が、サービスを選択的に登録し、および／または登録サービスを選択的に再生することを可能にするように構成される。加入者は、サービスの登録を望む場合、遠隔制御装置などのユーザ入力デバイス（図示しない）を使用して、ユーザインターフェース６１６にコマンドを提供する。プロセッサ６１２は、登録サービスを登録して再生するためにメモリ６１０内に記憶された論理をインプリメントする。加入者には、将来または現在のサービスを登録し、登録サービス２３４を再生するための番組選択メニューが提示される。番組／再生メニューは、テレビジョン１１２などのユーザディスプレーデバイス上で加入者に提供され、ユーザが現在のＶＣＲを番組する方法に類似することが可能である。
【００８１】
ユーザ−インターフェース６１６は、特に、キーパッド、赤外線受信機、または等業者が周知しており、ユーザが、たとえば、選択したサービスインスタンスを閲覧するための「ユーザ−チャネル」などのコマンドを入力するその他のインターフェースで良い。「ユーザ−チャネル」が従来のテレビジョンチャネルではないことを記憶しておくことは重要である。ケーブルテレビジョンシステム内の従来のテレビジョンチャネルは、特定周波数の中心に位置する６ＭＨｚ帯域（１つのアナログ番組を搬送する）である。しかし、現在、「ユーザ−チャネル」は、本発明の好ましい実施態様では、概念的にサービスインスタンス、または一連のサービスインスタンスに対応することが可能である。多くの場合、複数のサービスインスタンスは、トランスポートストリーム内で一緒に多重送信され、トランスポートストリームは、６ＭＨｚ帯域でＲＦ変調および送信される。したがって、単一の６ＭＨｚ帯域は、複数のサービスインスタンスまたはユーザ−チャネルを搬送する。ユーザが、新しいユーザ−チャネルを選択することにより、番組またはサービスインスタンスを変更する場合、新しいユーザ−チャネルおよび古いユーザ−チャネルは、同じ６ＭＨｚ帯域または異なる６ＭＨｚ帯域で搬送されると思われる。したがって、従来のチャネルとユーザ−チャネルとを区別することが重要である。ユーザ−チャネルは、あるタイプの通信チャネルを表す。通信チャネルとしては、周波数により分割され、一般に周波数−分割多重送信（ＦＤＭ）と呼ばれる通信信号、時間により分割され、一般に時間分割多重送信（ＴＤＭ）と呼ばれる通信信号、およびコードにより分割され、一般にコード分割多重送信（ＣＤＭ）と呼ばれる通信信号が挙げられるが、これらだけに限らない。
【００８２】
送受信機６０８は、入力ポート６０２からの帯域外通信３５８を受信する。帯域外通信データは、特に、ＥＭＭなどの安全メッセージ４００を含むシステムテーブルおよびメッセージを含む。ＥＭＭは、安全な要素６１４に送信されて処理され、システムテーブルはメモリ６１０内に記憶される。システムテーブルは、メモリ６１０内に記憶され、特に、番組が暗号化されているかどうかを識別する暗号化テーブルを含む。システムテーブルは、システム制御装置３３２により作成され、帯域内または帯域外通信経路を介してＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信される。
【００８３】
プロセッサ６１２は、ユーザ−インターフェース６１６からのユーザ入力を受信し、選択したユーザ−チャネルを含む周波数帯域を決定する。一般に、多重送信サービスインスタンスは、ＭＰＥＧプログラムの形態である。この場合、プロセッサ６１２は、メモリ６１０内に記憶されているシステム情報テーブルを参照して、選択したユーザ−チャネルの周波数帯域を決定し、所望の周波数帯域に同調を取るようにチューナ６０４に指示する。
【００８４】
チューナ６０４は、送信媒体１５４に結合された入力ポート６０２から帯域内通信を受信する。チューナ６０４は、プロセッサ６１２からの命令に応じて、指定の周波数帯域に同調を取る。指定の周波数帯域がアナログ信号を搬送する場合、アナログ信号は出力ポート６２２に提供される。しかし、指定した信号がディジタルパケットのストリームを搬送する場合、トランスポートストリーム３４２は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６に提供される。
【００８５】
マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、チューナ６０４からトランスポートストリーム３４２を受信し、受信したトランスポートストリームからＰＡＴ（ＰＩＤ＝０）を抽出する。プロセッサ６１２は、ＰＡＴを使用して、選択したユーザ−チャネルのＰＭＴを決定し、ＰＭＴを使用して、選択したユーザ−チャネルで搬送されるプログラムを構成する基本的なストリームのＰＩＤ値を決定する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、ユーザ−チャネルで搬送されるサービスの基本的なストリームを抽出し、加入者が直接アクセスするために、基本的なストリームを暗号デバイス６１８に送信する。しかし、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録モードで動作する場合、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、基本的なストリームを記憶デバイス２３２送信する。
【００８６】
好ましい実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録モードで動作する場合、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、ディクリプタ２３６を安全な要素６１４から受信する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、登録されたサービスを構成する基本的なストリームと共にディクリプタ２３６を多重送信し、基本的なストリームおよびディクリプタ２３６を記憶デバイス２３２に提供する。好ましい実施態様では、加入者がサービスを登録する場合、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、サービスおよびサービスに対応するＥＣＭを構成する基本的なストリームを記憶デバイス２３２に送信し、この場合、ＥＣＭはディクリプタ２３６である。
【００８７】
加入者がサービスを登録しているのではなく、現在サービスにアクセスしている場合、プロセッサ６１２は、メモリ６１０内に記憶された暗号化テーブルを使用して、基本的なストリームが暗号化されるかどうかを決定する。基本的なストリームが暗号化される場合、暗号デバイスは、安全な要素６１４からの復号情報、制御言語を使用して、基本的なストリームを復号する。暗号化されない基本的なストリームは、暗号デバイス６１８を通過してリフォーマッタ６２６に至る。
【００８８】
安全な要素６１４は、特に、選択したサービスインスタンスを暗号化するために使用される制御言語を暗号デバイス６１８に提供するために使用される。ＳＴＳ１００の条件付アクセスシステムでは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、選択したサービスインスタンスを復号するために使用される必要なキーを有する場合でも、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、選択したサービスインスタンスにアクセスすることはできない点に注目することは重要である。つまり、選択したサービスインスタンスにアクセスする時にすべてのキーを使用するほかに、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、選択したサービスインスタンスにアクセスする「資格」がなければならない。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、システム制御装置３３２の資格生成器３３６からサービスインスタンスの資格を受信する。
【００８９】
安全な要素６１４はプロセッサ６３０およびメモリ６３２を備え、これらは、改竄防止包装中に封入されている。メモリ６３２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に属するサービス、権利および秘密キーに選択的にアクセスするために与えられた資格を含む。メモリ６３２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に属する秘密キーを保護するために、プロセッサ６３０にのみアクセスすることが可能である。
【００９０】
メモリ６３２は、ＳＴＳ１００の運営者などの信頼された機関に属する少なくとも１つの信頼された公開キーも含む。好ましい実施態様では、信頼された公開キーは、資格付与代理業者を確立するため、つまり資格付与代理業者の公開キーをＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に与え、資格付与代理業者がＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に関して演算しなければならないパラメーターを確率するために使用される。
【００９１】
ＳＴＳ１００の運営者は、運営者の秘密キーにより割り当てられたＥＭＭを使用して、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０を使って資格付与代理業者を確立する。プロセッサ６３０は、信頼された公開キーを使用して、ＳＴＳ１００の運営者からのＥＭＭを認証し、ＥＭＭが暗号化コンテンツを含む場合、プロセッサ６３０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の秘密キーを使用してコンテンツを復号する。一般に、資格付与代理業者は、一連のＥＭＭであって、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に資格付与代理業者の公開キーを提供し、メモリ６３２の一部分を資格付与代理業者に割り当て、資格付与代理業者の動作パラメーターを確立するＥＭＭにより確立される。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＳＴＳ１００の運営者によりサインされたＥＭＭと共に受信されるため、資格付与代理業者の公開キーを真正であると考える。
【００９２】
資格付与代理業者は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０を使って確立され、資格付与代理業者は、ＥＭＭを使用して資格、共用秘密およびマルチセッションキー（ＭＳＫ）をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信する。プロセッサ６３０は、資格付与代理業者の公開キーを使用して、確立された資格付与代理業者から受信されたＥＭＭであると認証する。ＥＭＭが真正ではない場合、プロセッサ６３０は、資格、共用秘密およびＭＳＫをメモリ６３２内に記憶する。
【００９３】
好ましい位置実施態様では、メモリ６３２は、資格を記憶するためのビットマップを含む。ビットマップの各々のビットは、資格の有無を表す２つの予め決められた値に設定され、各々のビットはサービスに対応する。加入者が特定のサービスにアクセス使用と試みると、プロセッサ６３０は、特定のサービスのＥＣＭ２１６のＳＩＤ２２２を使用して、その特定のサービスに対応するビットをチェックする。ビットが無資格として設定されると、制御言語は暗号デバイス６８に提供されない。しかし、ビットが有資格として設定されると、選択したサービスインスタンスを復号するために使用された制御言語を暗号デバイス６１８に提供する。暗号デバイス６１８は、安全な要素６１４からの制御言語を使用して、選択したサービスインスタンスを復号し、復号されたサービスインスタンスは出力ポート６２２に送信される。
【００９４】
上記のとおり、ＰＡＴ２１２およびＰＭＴ２１４は、プロセッサ６１２が、ユーザが選択したサービスの基本的なストリームのＰＩＤ値を識別し、選択したサービスに対するＥＣＭ２１６のＰＩＤ値を識別するために使用する。ＥＣＭ２１６はプロセッサ６３０に提供され、このプロセッサは、認証トークン２３０を使用してＥＣＭ２１６を認証する。一実施態様では、プロセッサ６３０は、ＥＣＭ２１６のペイロード２１０の一部分および共用秘密を使用して、ハッシュダイジェストを生成し、次に認証トークン２３０と生成されたハッシュダイジェストとを比較する。この２つが同じである場合、プロセッサ６３０は、ＥＣＭが真正であると決定し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、ユーザが選択したサービスにアクセスする権利を有するかどうかを決定する。アクセスする権利がある場合、プロセッサ６３０は、次に、キー識別子２２４を使用して、メモリ６３２内に記憶された特定のＭＳＫを検索する。プロセッサ６３０は、ＤＫＭ２２６と共にＭＳＫを使用して、選択したサービスの一部分を搬送するパケット２０４を復号するための制御言語を生成する。
【００９５】
制御言語は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、選択したサービスにアクセスする権利を有する場合にのみ、暗号デバイス６１８に提供される。したがって、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、適切なＭＳＫおよびＤＫＭ２２６などの制御言語を生成するために必要なすべての情報を有することができるが、資格がない限り、選択したサービスにまだアクセスすることはできないであろう。
【００９６】
一実施態様では、ＭＳＫを使用してＤＭＫ２２６を暗号化すると、制御言語を生成する。一般に、ＤＫＭ２２６は、暗号化されずにＥＣＭで送信されるカウンタ値である。カウンタ値を暗号化すると、出力、つまり本質的に乱数である制御言語を生成する。もう１つの実施態様では、制御言語は、ＭＳＫをキーとして使用してＤＫＭ２２６を復号することにより生成される。ＤＫＭ２２６を復号すると、ＤＫＭは暗号化値からクリアテキスト値（制御言語）に変換され、この実施態様では、クリアテキスト値は、一般に、乱数生成器により生成される。
【００９７】
リフォーマッタ６２６は、復号されたサービスを暗号デバイス６１８から受信し、出力ポート６２２がＶＣＲまたはＴＶに結合される場合、リフォーマッタ６２６は、コンテンツをＭＰＥＧフォーマットからＮＴＳＣフォーマットに再フォーマットする。リフォーマッタ６２６は、コンテンツを、コンピュータまたはその他のユーザディスプレーデバイス上に表示するのに適するその他のフォーマットに再フォーマットすることもできる。
【実施例１】
【００９８】
（実施態様１）
図７Ａは、選択したサービスが記憶デバイス２３２（図２参照）内に登録される時の、選択したサービスの一部分を搬送するパケット２０４（図２参照）、およびＥＣＭ２１６を搬送するパケット（図２参照）の流れを示す。図７Ｂは、登録サービス２３４（図２参照）が再生される時の、パケット２０４（図２参照）の流れを示す。プロセッサ６３０およびメモリ６３２に具現される安全な要素６１４の機能構成要素／モジュールを図７Ａおよび図７Ｂに示す。機能構成要素は、ＰＶＲ資格キー生成モジュール（ＥＫＧ）７１０を備える認証モジュール７０２およびＰＶＲアクセスモジュール７０８を含む。安全な要素６１４には、キー７０４、資格７０６、ＰＶＲキー７１４およびＰＶＲ資格７１２も含まれる。キー７０４、資格７０６およびＰＶＲ資格７１２は、システム制御装置３３２によりＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に割り当てられる。ＰＶＲキー７１４は、一般に、乱数生成器（図示しない）によりＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０で生成されるか、または別法によると、システム制御装置３３２によりＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に割り当てられる。
【００９９】
この実施態様では、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、トランスポートストリーム３４２を受信し、ユーザが選択したサービスの基本的なストリーム、および選択したサービスに対応するＥＣＭ２１６を含むパケットをトランスポートストリーム３４２にから抽出する。ＥＣＭ２１６は安全な要素６１４に送信され、安全な要素６１４は、ＥＣＭ２１６を処理し、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６に送信されるディクリプタ２３６を生成する。マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、ディクリプタ２３６と共に基本的なストリームを記憶デバイス２３２に送信する。
【０１００】
認証モジュール７０２は、上記のとおり、ＥＣＭ２１６の認証トークン２３０を使用してＥＣＭ２１６を認証する。認証トークン２３０がメッセージコンテンツおよび共用秘密のダイジェストである場合、対応する共用秘密はキー７０４内に記憶される。認証モジュール７０２は、サービス識別子２２２を使用する資格検証機構を含み、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０を検証するための資格７０６は、選択したサービスにアクセスする資格を有する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対する応答が資格を有する場合、認証モジュール７０２は、キー識別子２２４を使用して、特定のキー（ＭＳＫ）をキー７０４から検索する。
【０１０１】
認証モジュール７０２は、キー７０４から検索したＭＳＫと共にＤＫＭ２２６を処理する制御言語生成器を備える。上記のとおり、ＤＫＭ２２６は、ＭＳＫを使って暗号化または復号され、ＰＶＲアクセスモジュール７０８に渡される制御言語を生成する。
【０１０２】
ＰＶＲアクセスモジュール７０８は制御言語を受信し、ディクリプタ２３６を生成する。ディクリプタ２３６は、登録されたサービス、キー識別子７１８、ディクリプタキーマテリアル（ＤＫＭ）７２０、一時情報７２２、認証トークン７２４を識別するサービス識別子７１６を含む。ＥＫＧモジュール７１０は制御言語を受信し、最初に、制御言語と共にＰＶＲキー７１４を、ハッシュファンクションに対する入力として使用する。ハッシュファンクションの出力は、ディクリプタ２３６の認証トークン７２４である。もう１つの実施態様では、認証トークンは、制御言語の少なくとも一部分、および一時情報７２２などのその他の情報を入力として含むハッシュファンクションの出力である。
【０１０３】
次に、ＥＫＧモジュール７１０は、ＰＶＲキー７１４からのキーを使用して制御言語を暗号化し、制御言語をＤＫＭ７２０に変換する。一般に、対称暗号化アルゴリズム、たとえばこれだけに限らないがＤＥＳまたは３ＤＥＳを使用して制御言語を暗号化することが望ましく、つまり、当業者は、対称暗号化アルゴリズムは、ＲＳＡなどの非対称暗号化アルゴリズムより一般に速いからである。しかし、こうした耐性がない場合、ＤＫＭ７２０は、対称または非対称暗号化アルゴリズムを使用して、制御言語を暗号化することにより生成することができる。次に、ＤＫＭ７２０および認証トークン７２２は、対称または非対称暗号化アルゴリズムを使用して、制御言語を暗号化することにより生成することができる。
【０１０４】
ＤＫＭ７２０および認証トークン７２２は、ディクリプタ２３６内に含まれる。ディクリプタ２３６は、選択したサービスを搬送するパケットのフォーマットに一致するプロトコルに従ってフォーマットされる。一般に、ディクリプタ２３６は、ＭＰＥＧプロトコルに従って、ディクリプタ２３６がＭＰＥＧパケットであるようにフォーマットされる。
【０１０５】
この実施態様では、一時情報７２２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、登録されている選択したサービスにアクセスする権利を有する期間を画定する。一般に、一時情報７２２は、資格時間の開始および終了、または基準時間、および資格の長さを含む。この場合、有資格期間は、基準時間に資格の長さを加算または減算した値として定義される。
【０１０６】
一実施態様では、有資格期間は、加入者が、サービスを登録するようにＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０をプログラムする時に行うメニュー選択の１つである。メニューの選択肢は、異なるレンタル期間、たとえば１日、３日、１週間などを加入者に提示する。レンタル期間は、請求書作成情報に含まれ、次に制御装置３３２に送信される。
【０１０７】
さらに別の実施態様では、一時情報は、予め決められた長さの有資格期間を画定する。一般に、システム制御装置３３２は、有資格期間を予め決定する。有資格期間は、ＥＭＭを使用してＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信され、安全な要素６１４のメモリ６３２内に記憶される。別法によると、もう１つの実施態様では、有資格期間は、ＥＣＭおよびサービスと共に受信されるパケットで送信される。
【０１０８】
図７Ｂを参照すると、加入者が、登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、時間メッセージ２２０をトランスポートストリーム３４２から抽出し、時間メッセージ２２０を認証モジュール７０２に送信する。登録サービス２３４およびディクリプタ２３６を構成するパケット２０４は、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６に送信され、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、登録サービス２３４からのディクリプタ２３６も多重送信し、ディクリプタ２３６をＥＫＧモジュール７１０に送信する。登録サービス２３４を搬送するパケット２０４は、暗号デバイス６１８に送信される。
【０１０９】
認証モジュール７０２は、時間メッセージ２２０内に含まれる認証トークン２３０と、生成されたハッシュダイジェストとを比較することにより、時間メッセージ２２０が真正であると認証する。生成されたハッシュダイジェストは、時間メッセージのコンテンツの少なくとも一部分、および入力として秘密を有するハッシュファンクションの出力である。時間メッセージ２２０が真正である場合、認証モジュールは、現在時間をＥＫＧモジュール７１０に提供する。
【０１１０】
ＥＫＧモジュール７１０は、最初に、ＥＫＧモジュール７１０がマルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６から受信するディクリプタ２３６を認証する。ＥＫＧモジュール７１０は、ディクリプタ２３６内に含まれる情報、およびＥＫＧモジュール７１０のキー７１４からの秘密を使用して、ハッシュダイジェストを生成し、ハッシュダイジェストを認証トークン７２４と比較する。ディクリプタ２３６は、ハッシュダイジェストおよび認証トークン７２４が同じである場合に真正である。ディクリプタ２３６が真正である場合、ＥＫＧモジュール７１０は、特に一時情報および現在時間を使用して、登録サービス２３４の有資格期間が満了したかどうかを決定する。一時情報７２２は、将来の有資格期間を画定することができる。この場合、登録サービス２３４は、記憶デバイス２３２内に登録し、次に、予め決められた公開日に加入者に公開することが可能である。現在時間は、一時情報７２２により画定された有資格期間内であり、ＥＫＧモジュール７１０は、資格７１２およびＳＩＤ７１６を使用して、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がまだ登録サービス２３４にアクセスする資格があるかどうかを決定する。
【０１１１】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０がまだ資格がある場合、ＥＫＧモジュール７１０は、ＤＫＭ７２０、およびキー７１４からの特定のキーを使用し、特定のキーは、ディクリプタ２３６のキー識別子７１８により識別され、ＤＫＭ７２０を復号する。ＤＫＭ７２０を復号すると、ＤＫＭ７２０が制御言語に変換され、次に、暗号デバイス６１８に送信されて、登録サービス２３６のパケットを復号する。
【０１１２】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、選択したサービスにアクセスする資格がなく、加入者が、選択したサービスを登録しようと試みるか、または登録サービス２３４にアクセスする資格をもう持たない場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に資格を与えることを要求するメッセージをヘッドエンドに送信するように構成される。システム制御装置３３２は、資格の付与を決定すると、ＥＭＭを使用してＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に資格を与える。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に資格が与えられると、加入者は、サービスを登録するか、または登録サービス２３４を再生することができる。
【０１１３】
（実施態様２）
別法による実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、選択したサービスを登録する資格を有するかどうかをもはや決定しない。代わりに、プロセッサ６１２は、選択したサービス、および選択したサービスの基本的なストリームに対応するＥＣＭ２１６を記憶デバイス２３２に渡すように、マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６に指示する。この実施態様では、記憶されたディクリプタ２３６は、ヘッドエンド１０２で生成されたＥＣＭである。
【０１１４】
登録サービス２３４にアクセスするためのＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の構成要素が行うステップは、一般に、図７Ｂに示す登録サービスと同じであり、重ねて詳細に説明することはなしない。第１実施態様と第２実施態様との区別は、ディクリプタ２３６が、第１実施態様ではＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０で生成され、第２実施態様ではヘッドエンド１０２で生成されることである。したがって、ＰＶＲキー７１４からのキーを使用して制御言語を生成する代わりに、キー７０４からのＭＳＫは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービスにアクセスする資格を有する場合に、ＥＫＧモジュール７１０に提供される。資格を得るためには、時間メッセージ２２０は真正でなければならず、ディクリプタ（ＥＣＭ）は真正でなければならず、現在時間は、一時情報７２２により画定される期間内でなければならず、資格７１２の値は有資格に設定されなければならない。
【０１１５】
第１実施態様の利益は、ＥＣＭの一時情報２２８が、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３４にアクセスする資格を有する有資格期間を画定する必要がないことであり、つまり、期間は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０で生成され場合、ディクリプタ２３６に含むことが可能であり、その結果、比較的少ない情報をＥＣＭ２１６の下流に送信することにより、帯域幅を変換することが可能である。
【０１１６】
第１実施態様のもう１つの利益は、ユーザが、サービスを登録する前に、有資格期間を決定できることである。やはり、この利益は、ディクリプタ２３６がＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０で生成されるという事実によるものである。
【０１１７】
しかし、第２実施態様の利益は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、選択したサービスを登録する前に、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の資格をチェックする必要がないことである。したがって、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が必要とする処理は、比較的少ない。
【０１１８】
さらに、第２実施態様は、ディクリプタ２３６（ＥＣＭ２１６）はヘッドエンドで生成されるため、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０において比較的少ない処理を必要とする。
【０１１９】
さらに、第２実施態様の利益は、加入者が、サービスにアクセスする資格を与えられる前に、サービスを登録できることである。したがって、加入者は、現在アクセスする資格がないサービスを登録することができ、将来、登録サービスに対する資格を求めることを望むかどうかを決定することができる。この時点で適切な時期に、加入者は、ヘッドエンド１０２からのサービスに対する資格を要求することが可能であり、相応に請求される。
【０１２０】
（実施態様３）
図７Ａ、図７Ｂおよび図８の類似の参照符号は同じであるから、重ねて説明はしない。
【０１２１】
図８を参照すると、登録サービス２３４およびディクリプタ２３６を記憶するほかに、記憶デバイス２３２は、ヘッドエンド１０２から送信される権利メッセージ８０２も記憶する。この実施態様では、選択したサービスの登録は、実施態様１または実施態様２によりインプリメントすることができる。さらに、権利メッセージ８０２は、トランスポートストリーム３４２内に多重送信される帯域内通信、または帯域外通信として、ヘッドエンド１０２から送信することができる。権利メッセージ８０２は、権利メッセージ８０２が帯域内通信として送信される場合、選択したサービスのＰＭＴ２１４は、権利メッセージ８０２を搬送するパケット２０４を識別するＰＩＤ値を含む。マルチプレクサ／デマルチプレクサ６０６は、トランスポートストリーム３４２から権利パケットを抽出し、この権利パケットを記憶デバイス２３２に送信する。一方、権利メッセージが帯域外通信として送信される場合、送受信機６０８は、権利メッセージを記憶デバイス２３２に送信する。
【０１２２】
権利メッセージ８０２は、ハッシュファンクションのディジタルサイン出力であって、システム制御装置３３２の秘密キーによりディジタルサインされた認証トークンを含む。一般に、秘密キーはＳＴＳ１００の運営者に属するが、一実施態様では、秘密キーは、権利メッセージ８０２に関連する選択したサービスに対する資格をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に与える資格付与代理業者に属する。権利メッセージ８０２を含む権利の非制限的な例は、分離閲覧、購入／コピー、および拡張閲覧を含む。
【０１２３】
加入者が、登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、時間メッセージ２２０、ディクリプタ２３６、および権利メッセージ８０２が安全な要素６１４に提供される。登録サービス２３４のパケットを復号するための制御言語は、すべてのメッセージを認証する場合、およびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が現在資格を与えられており、加入者が要求するファンクションを実行する権利を有する場合に、暗号デバイス６１８にのみ与えられる。たとえば、加入者が登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、加入者には、再生またはコピーなどの様々な選択肢が与えられる。しかし、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、コピーモードで動作するために、権利メッセージ８０２をチェックして、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３４をコピーすることを許可されているかどうかを決定する。登録サービス２３４のコンテンツは復号され、権利メッセージ８０２がコピー許可を含み、真正である場合にのみ、出力ポート６２２を介してＤＶＤバーナー（図示しない）などの外部記憶デバイスに提供される。
【０１２４】
さらに、権利メッセージ８０２に含まれる権利は分離閲覧を含むことができ、この場合、安全な要素６１４は、権利メッセージ８０２をチェックし、時間メッセージ２２０を受信せずに制御言語を生成するように構成される。しかし、権利メッセージ８０２が分離閲覧権を含まない場合、制御言語は、安全な要素６１４が時間メッセージ２２０を受信しない場合、暗号デバイス６１８に提供されない。
【０１２５】
さらに、権利メッセージ８０２に含まれる権利は、有資格期間を画定する一時情報を含むことができる。一般に、権利メッセージ８０２の一時情報は、登録サービス２３４に対する元の有資格期間を拡張する拡張閲覧権を画定する。しかし、権利メッセージ８０２の一時期間は、元の有資格期間を画定することができる。たとえば、ＥＣＭ２１６内の有資格期間を画定する一時情報を含む代わりに、一時情報は、権利メッセージ８０２などの帯域内情報として、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信される。この実施例では、資格期間は権利メッセージ８０２に含まれる一時情報により画定されるため、ディクリプタ２３６は一時情報７２２を含む必要はない。
【０１２６】
登録サービス２３４にアクセスするための例示的なステップを示す図９を参照すると、加入者は、ステップ９０２で、登録サービス２３４にアクセスしようと試みる。好ましい実施態様では、加入者は、登録サービスのメニューを与えられ、このメニューからどの登録サービスにアクセスするかを選択する。このメニューは、ユーザのディスプレーデバイス上、たとえばテレビジョン１１２などに表示され、加入者は、自身の選択を入力するための入力デバイス（図示しない）を使用する。ユーザがどの登録サービス２３４にアクセスするかを選択するほかに、加入者は、選択したサービスを購入（コピー）またはレンタルすることを望むかどうかなど、その他の情報も提供する。
【０１２７】
ステップ９０４では、選択した登録サービス２３４は、選択したサービスの当該部分と関連する少なくとも１個のディクリプタ２３６と共に、記憶デバイス２３２から検索される。その他のサービス情報、たとえば登録された権利メッセージ８０２、およびその他の登録されたメッセージは、記憶デバイス２３２からも検索される。
【０１２８】
ステップ９０６では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、加入者が選択する方法で、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、選択したサービスにアクセスすることを許可されるかどうかを決定する。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、異なる機能に対して異なる許可を必要とする。たとえば、選択したサービスをコピーする許可（資格および権利）は、選択したサービスを再生する許可とは異なる。
【０１２９】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が許可されると、ステップ９０８で、安全な要素６１４が、検索したディクリプタ２３６から生成された制御言語を暗号デバイス６１８に提供する。ステップ９１０では、暗号デバイス６１８は、制御言語を使用して、検索したパケットを復号し、復号したパケットをリフォーマッタ６２６に送信する。リフォーマッタ６２６は、出力ポート６２２に結合されたユーザデバイスのタイプに応じて、復号されたパケットのコンテンツを再フォーマットする。
【０１３０】
ステップ９１２では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、サービスが終了しているかどうか、つまり、パケットの検索した集合が、登録サービス２３４のパケットの最後の集合だったかどうかを決定する。サービスが終了していない場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０はステップ９０４に戻る。一方、サービスが終了している場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ステップ９１４で終了する。
【０１３１】
再びステップ９０６を参照すると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が許可されない場合、ステップ９１６で、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が許可されないことを加入者に知らせる。加入者が、登録サービス２３６をコピーすることを選択し、加入者が、コピーする権利を購入しない場合、または登録サービスの資格期間が満了した場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は許可されない。加入者には、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が許可されない理由が知らされ、許可を求めるか、または選択した登録サービス２３４にアクセスする試みを終了するための選択肢が与えられる。一般に、加入者には、必要な許可を求めるコストがかかる。たとえば、登録サービス２３４のレンタル期間を１週間延長すると、４．９９ドルを要し、１ヶ月延長する場合は１０．９９ドルを要する。
【０１３２】
ステップ９１８では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が加入者の入力を受信し、ステップ９２０では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、加入者が登録サービス２３４にアクセスしようとする試みを終了することを望むかどうかを決定する。
【０１３３】
加入者が継続することを決定した場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、安全メッセージ４００をヘッドエンド１０２送信し、登録サービス２３４にアクセスするために必要な権利および／または資格を要求する。ヘッドエンド１０２では、システム制御装置２３２は安全メッセージｊを受信し、要求を処理する。要求の処理は、メッセージの認証を含み、運営者が、要求された許可を与えることを許可されているかどうかを決定する。たとえば、加入者は、レンタル期間をさらに３０日間延長することを要求できるが、運営者は、レンタル期間をさらに１週間しか延長できない。何れの場合も、システム制御装置３３２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対する許可を含む安全メッセージ４００である応答メッセージを生成して送信する。好ましくは、応答メッセージの許可は、要求された許可であるが、応答メッセージの許可は、要求された許可と異なっても良い。
【０１３４】
ステップ９２４では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、応答メッセージを受信する。安全な要素６１４は、コンテンツ４０４を復号するための秘密キー、および応答メッセージの認証の一部分としてシステム制御装置２３２の公開キーを使用して、応答メッセージを処理する。応答メッセージは、応答メッセージが真正であるかどうかを加入者に表示する。さもなければ、不許可メッセージを表示する。
【０１３５】
ステップ９２６では、加入者は、要求された許可条件の受理を入力する。加入者がその条件に同意しない場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ステップ９１４に進むことにより、登録サービス２３４にアクセスする試みを停止する。一方、加入者が条件を受理する場合、ステップ９２８で、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の権利および資格が更新され、応答メッセージが記憶デバイス２３２内に記憶される。
【０１３６】
別法による実施態様では、ヘッドエンドが応答メッセージをＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信する前に、ヘッドエンド１１０は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０を認証する条件を含むメッセージを送信する。加入者は、別のメッセージをヘッドエンド１１０に送信する条件に同意し、加入者の同意を承認する。加入者が条件に同意した後にのみ、ヘッドエンド１１０は、権利および資格を有する応答メッセージをＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信する。
【０１３７】
図１０Ａ〜図１０Ｃを参照すると、ステップ１０００は、安全な要素６１４が、ステップ９０６をインプリメントするために行う例示的なステップである。ステップ１００２では、安全な要素は、ディクリプタが真正であるかどうかを決定し、真正ではない場合、ステップ１００４に進み、そこで「不許可」を送信する。上記のとおり、ディクリプタは認証トークンを含み、これは、ディクリプタのコンテンツおよびその他の情報を入力として有するハッシュファンクションの出力である。ディクリプタを認証するため、安全な要素６１４は、ディクリプタの少なくとも一部分およびその他の情報をハッシュファンクションに対する入力として使用し、次に、ハッシュダイジェストを生成して、ハッシュダイジェストと認証トークンとを比較する。これらが同じである場合、ディクリプタは真正であり、安全な要素はステップ１０６に進む。
【０１３８】
安全な要素６１４は、登録サービス２３４に関連する資格の設定をチェックし、その結果、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３４にアクセスする資格を有するかどうかを決定する。アクセスする資格がない場合、安全な要素６１４はステップ１００４に進む。一方、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が資格を有する場合、安全な要素６１４はステップ１００８に進み、登録サービス２３４がレンタルであるかどうかを決定する。登録サービスがレンタルではない場合、安全な要素６１４はステップ１０１０に進む。
【０１３９】
ステップ１０１０では、安全な要素６１４は、ユーザが要求したＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の機能が基本的な再生機能であるかどうかを決定し、そうである場合、安全な要素６１４はステップ１０１２に進み、「許可」を返す。一方、加入者が、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が基本的な機能以外の機能、たとえばＳＴＳ１００から分離した時に登録サービス２３４を再生するか、または登録サービスをコピーするなどの機能だが、これらだけに限らない機能を希望する場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、その機能を拡張するための適切な権利を持たなければならない。
【０１４０】
図１０Ｂを参照すると、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の要求した機能が基本的な再生ではないという決定に応じて、安全な要素６１４はステップ１０１４に進み、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の権利を拡張する関連メッセージが存在するかどうかを決定する。関連メッセージは、登録サービス２３４と共に、記憶デバイス２３２またはメモリ６３２内に記憶することができる。登録サービス２３４に関連するメッセージが存在しない場合、安全な要素はステップ１００４に進み、「不許可」を返す。一方、関連メッセージが存在し、そのメッセージが、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の機能を拡張するために必要な権利をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に与える権利メッセージである場合、ステップ１０１６で、安全な要素６１４は、権利メッセージが真正であるかどうかを決定する。
【０１４１】
一般に、権利メッセージは、暗号化を使用してコンテンツ４０４を秘密に保ち、メッセージの真偽を証明する方法を提供するための認証トークンを維持する安全メッセージ４００である。認証トークンは、一般に、ディジタルサインハッシュダイジェストであり、安全な要素は、署名者の公開キーを使用して、意図された送信者のサイン、およびコンテンツ４０４を復号するための安全な要素自体の秘密キーを証明する。別法によると、送信者およびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の両方に周知されている対称キーは、コンテンツ４０４を暗号化および復号することができる。
【０１４２】
もう１つの実施態様では、権利メッセージは、システム制御装置３３２によりサインされた許可トークＮを含む以外、ＥＣＭ２１６と同種である。この実施態様では、権利メッセージは、ＳＴＳ１００を通して複数のＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に放送されるため、権利メッセージのコンテンツは公開キーを使用して暗号化されない。この場合、権利メッセージのコンテンツは、暗号化されない場合、システム制御装置３３２およびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の両方に周知されているキーを使用して暗号化される。たとえば、システム制御装置３３２は、ＭＳＫを使用してコンテンツを暗号化する。
【０１４３】
権利メッセージが真正であると、ステップ１０１８で、安全な要素は、権利メッセージが要求された機能を提供するかどうかを決定する。権利メッセージが、ユーザが選択する機能を実行する権利をＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に与える場合、安全な要素はステップ１０１２に進み（図１０Ａ参照）、「許可」を返すか、さもなければ、ステップ１００４に進み、「不許可」を返す。
【０１４４】
再びステップ１００８を参照すると、登録サービス２３４がレンタルであると、安全な要素６１４はステップ１０２０（図１０Ｃ参照）に進み、ヘッドエンド１０２から送信された時間メッセージ２２０が真正であるかどうかを決定する。時間メッセージが真正である場合、安全な要素６１４はステップ１００４（図１０Ａ）に進む。一方、安全な要素６１４は、時間メッセージが真正である場合、ステップ１０２２に進み、時間メッセージの時間が、登録サービス２３４に対する有資格期間内かどうかを決定する。一般に、有資格期間は、ディクリプタ２３６の一時情報により画定されるが、別法による実施態様では、有資格期間も、安全な要素６１４のメモリ６３２内に記憶される。現在時間が有資格期間内である場合、安全な要素はステップ１０１０（図１０Ａ）に進む。
【０１４５】
一方、時間が有資格期間内ではない場合、安全な要素６１４はステップ１０２４に進み、登録サービス２３４に関連する関連メッセージ、たとえば権利メッセージが存在するかどうかを決定する。関連メッセージが存在する場合、安全な要素６１４はステップ１０２６に進み、メッセージが真正であるかどうかを決定する。メッセージが真正である場合、ステップ１０２８で、安全な要素６１４は、現在時間が、権利メッセージにより画定された有資格期間内にあるかどうかを決定する。次に、有資格期間は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が本来資格を有する期間であるか、または元の有資格期間の延長で良い。現在時間が有資格期間内である場合、安全な要素６１４はステップ１０１０に進む。現在時間が有資格期間内である場合、安全な要素６１４はステップ１０１０に進む。
【０１４６】
ステップ１０２４、１２２６および１０２８では、否定的な結果である場合、関連メッセージは存在せず、それぞれ関連メッセージが真正ではないか、または現在時間が延長期間内になく、安全な要素６１４はステップ１００４に進む。
【０１４７】
一般に、この第３実施態様の権利メッセージ８０２は、登録サービス２３４が登録された時に付与された範囲を越えて加入者のアクセスおよびＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の機能を拡大するために使用される。ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、ディクリプタおよび資格、適切である場合は時間メッセージと関連して権利メッセージを使用し、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が、加入者が要求した登録サービス２３４にアクセスするべきかどうかを決定する。たとえば、加入者が登録サービス２３４を所有ない場合、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、加入者が登録サービス２３４にアクセスして、ＴＶを再生することを可能にするが、権利を持たないため、ＴＶをコピーすることはできない。
【０１４８】
（実施態様４）
この実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０はチャレンジを生成し、これは、加入者が登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、システム制御装置３３２に送信される。安全な要素６１４は、チャレンジである乱数を生成し、チャレンジをメモリ内に保持して、チャレンジのコピーを安全メッセージでシステム制御装置３３２に送信する。システム制御装置３３２は、チャレンジメッセージを認証し、安全メッセージである応答メッセージを生成する。応答チャレンジメッセージのコンテンツ４０４は、チャレンジおよび現在時間を含む。一般に、コンテンツ４０４は、システム制御装置３３２によりＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーを使用して暗号化される。別法によると、システム制御装置３３２および安全な要素６１４の両方が周知しているＭＳＫなどのキーは、コンテンツを暗号化するために使用される。システム制御装置３３２は、システム制御装置３３２によるディジタルサインである認証トークンを含む応答チャレンジメッセージをＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に送信する。
【０１４９】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の安全な要素６１４は、コンテンツを復号し、応答チャレンジメッセージを認証し、応答チャレンジメッセージのチャレンジと、メモリ６３２内に保持された乱数とを比較する。応答チャレンジメッセージは、チャレンジおよび認証トークンを使用して認証される。応答チャレンジメッセージが真正である場合、安全な要素６１４は、制御言語を暗号デバイス６１８に提供し、登録サービス２３４を復号する。さらに、安全な要素６１４は、応答チャレンジメッセージの現在時間を基準時間として使用して、時間メッセージ２２０の現在時間を基準時間と比較する。安全な要素６１４は、時間メッセージ２２０の現在時間が基準時間より早い場合、制御言語を暗号デバイス６１８に提供しない。基準時間は、加入者が早い時間メッセージを再生して、満了した有資格期間を有する登録サービス２３４にアクセスすることを防止する。安全な要素６１４は、再生される時間メッセージの意図される現在時間は基準時間より早いため、再生される時間メッセージにより騙されて、現在時間が満了期間の範囲内であると考えることはない。
【０１５０】
（実施態様５）
この実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０は、権利チャレンジメッセージを生成し、このメッセージは、加入者が登録サービス２３４にアクセスしようと試みると、システム制御装置３３２に送信される。安全な要素６１４は、チャレンジである乱数を生成し、その乱数をメモリ６３２内に保持する。暗号化コンテンツ４０４および認証トークン４０６を有する安全メッセージである正しいチャレンジメッセージを生成する。正しいチャレンジメッセージの暗号化コンテンツは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０のチャレンジおよび権利を含み、コンテンツは、システム制御装置３３２の公開キー、またはシステム制御装置３３２、およびＭＳＫなどの安全な要素６１４の両方に共通のキーを使用して暗号化される。正しいチャレンジメッセージはシステム制御装置３３２に送信され、システム制御装置３３２は、暗号化コンテンツ４０４を復号し、復号されたコンテンツ、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キーおよび認証トークン４０６を使用して、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が実際の送信者であり、受信したコンテンツが正しいということを認証する。システム制御装置３３２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に対する新しい権利を決定する。新しい権利は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に既に与えられた権利と同じであるか、付与された権利の追加的な拡張であって、以前に付与されなかった権利を付与することを含む拡張、または付与された権利の縮小であって、以前に付与された権利を拒絶することを含む縮小で良い。
【０１５１】
システム制御装置３３２は、認証トークンを有する安全メッセージである応答権利チャレンジメッセージ内のチャレンジと共に新しい権利を含む。システム制御装置３３２は、応答権利チャレンジメッセージのコンテンツの少なくとも一部分、およびおそらく共用の秘密をハッシュファンクション内に入力することにより、認証トークンを生成し、システム制御装置３３２に属する秘密キーを使用して、出力にディジタルサインする。次に、応答権利チャレンジメッセージのコンテンツは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の公開キー、またはＭＳＫなどの共用キーを使用して暗号化される。次に、応答権利チャレンジメッセージは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０に帯域外送信される。
【０１５２】
ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０の安全な要素６１４は、応答権利チャレンジメッセージを受信し、コンテンツ４０４を復号する。次に、応答権利チャレンジメッセージは、システム制御装置３３２の公開キー、認証トークン、復号されたコンテンツ４０４の少なくとも一部分、共用秘密が、認証トークン４０６を生成する時に、システム制御装置３３２により使用された場合、共用秘密を使用して認証される。応答権利チャレンジメッセージが真正である場合、安全な要素６１４は、応答権利チャレンジメッセージに含まれるチャレンジと、メモリ６３２内に含まれる乱数とを比較し、乱数とチャレンジとが同じである場合、権利８０２を応答権利チャレンジメッセージ内に含まれる新しい権利に更新する。安全な要素６１４は、応答権利チャレンジメッセージが真正である場合、返されたチャレンジが、メモリ６３２内に保持された乱数と同じである場合、および新しい権利が、ＤＳＣＴ−ＰＶＲ１１０が登録サービス２３６にアクセスすることを許可する場合にのみ、制御言語を暗号デバイス６１８に提供する。
【０１５３】
この実施態様では、加入者は、サービスにアクセスする権利がなくても、サービスを最初に登録することができる。登録サービスにアクセスする権利は、加入者が登録サービス２３４にアクセスすることを試みる場合、応答権利チャレンジメッセージで付与することが可能である。
【０１５４】
本発明の例示的な好ましい実施態様について図示し、説明したが、当業者には、上記の発明に本発明の精神を逸脱しない多くの変更、改良または修正を加えることが可能であることは明白である。したがって、変更、改良および修正は、本発明の範囲内であると考えるべきである。たとえば、もう１つの別法による実施態様では、ＤＳＣＴ−ＰＶＲは、現在時間を安全な要素６１４に提供するための時計を含む。好ましくは、時計は安全な要素内に含まれ、加入者がリセットすることはできない。次に、安全な要素６１４は、時計の時間を使用して、現在時間が、特定サービスの有資格期間内であるかどうかを決定する。本発明の上記の実施態様、特に「好ましい実施態様」は、インプリメンテーションの単なる可能性のある非制限的な例であり、本発明の原理の明確な理解を単に説明するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】図１は、本発明の好ましい実施態様が使用されている加入者テレビジョンシステム、たとえばケーブルテレビジョンシステムなどのブロック図である。
【図２】図２は、ＤＳＣＴ−ＰＶＲに対する加入者テレビジョンシステムにおけるヘッドエンドのブロック図である。
【図３】図３は、加入者テレビジョンシステムにおけるヘッドエンドのブロック図である。
【図４】図４は、安全メッセージのブロック図である。
【図５】図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ認証トークンの生成および認証トークンの認証のブロック図である。
【図６】図６は、ディジタル加入者通信端末−パーソナルビデオレコーダ（ＤＳＣＴ−ＰＶＲ）のブロック図である。
【図７】図７Ａおよび図７Ｂは、ディジタルサービスを登録し、登録サービスにアクセスするＤＳＣＴ−ＰＶＲの機能構成要素のブロック図である。
【図８】図８は、登録サービスにアクセスするＤＳＣＴ−ＰＶＲの機能構成要素のブロック図である。
【図９】図９は、登録サービスにアクセスする時に行われるステップのフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが登録サービスにアクセスするべきかどうかを決定するために行われるステップのフローチャートである。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが登録サービスにアクセスするべきかどうかを決定するために行われるステップのフローチャートである。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、ＤＳＣＴ−ＰＶＲが登録サービスにアクセスするべきかどうかを決定するために行われるステップのフローチャートである。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【国際調査報告】
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