(57)【要約】本発明はポイントツーポイント送信環境に関するものであり、ユーザーのうちの一人によって暗号化されたデータが別のユーザーによって使用可能にならないよう、データをセキュア化することを目的とする。この目的は、１つの管理センターと、前記管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つの間において、少なくとも１つの制御語により暗号化されたコンテンツを含み、各ユーザーユニットが、各ユーザーユニットに固有な少なくとも１つの暗号化鍵を備える少なくとも１つの複号機/受信機を含む、セキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法であって、‐  固有コンテンツの送信を要求しているユーザーユニットから、管理センターまで、ユニークな識別子をともなう要求を送信する工程と、‐  管理センターに結合されたデータベースから、要求を送信した前記ユーザーユニットに対応する鍵を決定する工程と、‐  要求を送信した前記ユーザーユニットに対応する前記鍵でこれらの制御語を暗号化し、その結果、暗号化された制御語を得て、これら制御語を、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と、‐  前記暗号化されたコンテンツを、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程とを含む方法により達成される。
2006503454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの管理センター(10)と、前記管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つの間において、少なくとも１つの制御語(cw)により暗号化されたコンテンツ(CT)を含み、各ユーザーユニットが、各ユーザーユニットに固有な少なくとも１つの暗号化鍵(K１, K２,...Kｎ)を備える少なくとも１つの復号機／受信機(12)を含む、セキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法であって、
‐  固有コンテンツ(CT)の送信を要求しているユーザーユニット(D１, D２,...Dｎ)から、管理センターまで要求を送信する工程と、
‐  要求を送信したユーザーユニットを一義的に決定することができるユニークな識別子(UA１, UA２,...UAｎ)を管理センターに送信する工程と、
‐  管理センターに結合されたデータベース(14)から、要求を送信したユーザーユニットに対応する鍵(Kｎ)を決定する工程と、
‐  送信するコンテンツ(CT)と関連付けられている単数又は複数の制御語を決定する工程と、
‐  要求を送信した前記ユーザーユニットに対応する前記鍵(Kｎ)でこれらの制御語(cw)を暗号化し、その結果、暗号化された制御語(cw', cw＊)を得る工程と、
‐  暗号化された制御語(cw', cw＊)を、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と、
‐  前記暗号化されたコンテンツを、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と
を含むことを特徴とするセキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法。
【請求項２】
送信するコンテンツ(CT)がもっぱら初期制御語(cw)で暗号化されることを特徴とする、請求項１記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項３】
送信するコンテンツ(CT)が、各ユーザーに固有な前記鍵(Kｎ)で暗号化された制御語(cw')で暗号化されることを特徴とする、請求項１記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項４】
送信するコンテンツ(CT)が初期制御語(cw)と各ユーザーに固有な前記鍵(Kｎ)とで暗号化されることを特徴とする、請求項１記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項５】
１つの管理センター(10)と、前記管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つの間において、少なくとも１つの制御語(cw)により暗号化されたコンテンツ(CT)を含み、各ユーザーユニットが、各ユーザーユニットに固有な少なくとも１つの暗号化鍵(K１, K２,...Kｎ)を備える少なくとも１つの復号機／受信機(12)を含む、セキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法であって、
‐  固有コンテンツ(CT)の送信を要求しているユーザーユニット(D１, D２,...Dｎ)から、管理センターまで要求を送信する工程と、
‐  要求を送信したユーザーユニットを一義的に決定することができるユニークな識別子(UA１, UA２,...UAｎ)を管理センターに送信する工程と、
‐  管理センターに結合されたデータベース(14)から、要求を送信したユーザーユニットに対応する鍵(Kｎ)を決定する工程と、
‐  送信するコンテンツ(CT)と関連付けられている単数又は複数の制御語(cw)を決定する工程と、
‐  送信するデータ(CT)を各ユーザーに固有な方法で暗号化する工程と、
‐  この暗号化されたコンテンツを、要求を送信した前記ユーザーユニットに送信する工程と、
‐  暗号化された制御語(cw＊)を、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と
を含むことを特徴とするセキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法。
【請求項６】
送信するコンテンツを受信機に固有な鍵Ｋｎで暗号化することを特徴とする、請求項５記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項７】
要求を送信した前記ユーザーに対応する前記鍵(Kｎ)で制御語(cw)を暗号化し、その結果、暗号化された制御語(cw')を得ること、及び送信するコンテンツを暗号化された制御語(cw')で暗号化することを特徴とする、請求項５記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項８】
演算ユニット(CPU)、メモリー(ROM, RAM)、スクランブル解除装置(DESCR)、音声及び画像伸張プログラム(MPEG)、並びに各ユーザーユニットに固有な鍵で動作する復号化段(ETD)を含む電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管理センターと、この管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つのユニットとの間のセキュア化されたポイントツーポイントデータ送信方法に関する。
【０００２】
本発明は,またこの方法を実施することを可能にする電子モジュールにも関する。
【背景技術】
【０００３】
一般的にポイントツーポイントデータ配信の場合、特にビデオオンデマンド（ＶＤＯ＝Ｖｉｄｅｏ  Ｏｎ  Ｄｅｍａｎｄ）配信の場合、例えば画像及び音声を含むデータファイルは、「管理センター」又は「ＶＯＤサーバー」と呼ばれるデータベース内に保存される。これらのデータ即ちファイルは、この管理センターに接続された全てのユーザーが注文できるファイルである。またデータは配信することができるファイルでもあり、特に加入することによりアクセス可能なチャンネル上に配信することができるあらゆる情報である。以下の文中においては、送信するデータをコンテンツと呼ぶことにする。
【０００４】
管理センターとユーザーユニットの間には中間センターを設置することができる。これらの中間センターはデータ送信及び権利確認業務の一部を行い、いわば再送信機の役割を果たす。以下の文中においては、「管理センター」又は「ＶＯＤサーバー」という用語はこれらの中間センターも含んでいる。そのようなセンターは特に国際公開ＷＯ００／１１８７１において記述されている。
【０００５】
当業者であれば既知のように、データファイルのコンテンツは平文で、或いはより一般的には予備暗号化された状態で保存することができる。これらのファイルは、ビデオデータ、即ちより一般的に言えば画像及び音声と、サービス情報とを含む。これらのサービス情報はビデオデータの使用を管理することができるデータであり、特にヘッダー（Ｈｅａｄｅｒ）を含む。これらの情報は平文であっても、部分的に暗号化されていてもよい。
【０００６】
ユーザーが例えばビデオファイルを表示するためにファイルのコンテンツの取得を所望する場合、命令が管理センターに送信され、管理センターは、暗号化されたデータストリームの状態のビデオファイルと、データストリームの復号化が可能な制御メッセージストリームを、ユーザーの受信機／復号機に送信する。この後者のストリームはＥＣＭ（共通情報）と呼ばれ、定期的に更新され、管理センターによって送られたコンテンツを暗号化するために使用される「制御語」（Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｗｏｒｄｓ＝ｃｗ）を含む。ＥＣＭストリーム内の制御語は通常、管理センターと、受信機／復号機に結合されたセキュリティモジュールとの間の送信システムに固有な鍵により暗号化される。実際、セキュリティ関連の作業は、通常、改ざんができないとされているチップカードの形態で作製されるセキュリティモジュール内で行われる。
【０００７】
制御メッセージ（ＥＣＭ）の暗号化の際、セキュリティモジュール内で、当該コンテンツへアクセスするための権利が存在することの確認が行われる。この権利は、セキュリティモジュール内にこの権利をロードする許可メッセージ（ＥＭＭ＝個別情報）によって管理することができる。また特に個別復号化鍵の送信など他の可能性も検討できる。
【０００８】
概略的には限定受信方式デジタルデータ配信は３つのモジュールに分割される。第１モジュールは、制御語ｃｗによるデジタルデータの暗号化及びこれらのデータの配信を担当する。
【０００９】
第２モジュールは、制御語ｃｗ及びアクセス条件を含む共通情報ＥＣＭを準備し、ユーザーに向けて配信する。
【００１０】
第３モジュールは、受信機に接続されたセキュリティモジュールにおける受信権の仕様を決定することを担当する許可メッセージＥＭＭを準備し、送信する。
【００１１】
前者２つのモジュールは通常、送信先からは独立しているが、第３モジュールはユーザー全体を管理し、情報を、１つのユーザー、１つのユーザーグループ或いは全ユーザーに配信する。
【００１２】
上述のように、現在、大部分の具体的実施例においては、制御語は一定間隔で変化するが全ユーザーに対し同じである。従ってユーザーは、対応するサービスに加入するか、注文した情報の配信に関する権利を得ることにより、「従来の」方法で制御語を入手することができる。次にこれらの制御語は、必要な権利を持たない他のユーザーに配信することができる。不正なセキュリティモジュールが流通した場合、権利の確認が行われなくなるか、この確認に対する応答が常に正の結果になり、そのようなセキュリティモジュールは平文の制御語を復号機に返す。この場合、全てのユーザーに対し制御語は同一であるので、対応する権利に関係なく、このようにして得られた制御語を他のユーザーが使うことがありうる。管理センターと、この管理センターに接続されている各受信機／復号機との間で、ポイントツーポイント配信が実際には殆どポイントツーポイントでない場合、このことが顕著となる。この配信は、管理センターから、例えばあるビル又はある居住地区に通じている「通信ノード」までのポイントツーポイント方式でされる場合がきわめて多い。この通信ノードからは、全ての受信機／復号機間が「内部」ネットワークにより接続される。従ってある条件では、メンバーのうちの一人の権利をこの内部ネットワークの全メンバーが享受できるようにすることが可能である。
【００１３】
受信機／復号機内で現在使用されている電子モジュールが含む主な要素は、演算ユニット、メモリー、スクランブル解除装置、並びに音声及び画像伸張プログラムである。これらのモジュールは、一回だけ暗号化されたデータを復号化することができる。そのようなモジュールの出力は、データファイルを表示するために使用することができるアナログ信号である。受信機／復号機は、このモジュールの他に、信号の選択及び受信並びに信号の成形を担当するケーブル経由受信、衛星からの受信、又は地上受信部分を備える。
【００１４】
そのようなモジュールの動作は、ＤＶＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｔｉｎｇ）規格に関する規格又はその他の独自規格（ＤｉｒｅｃｔＴＶなど）により規定されており、モジュールが実施できる操作は固定されている。このモジュールは、用いるデータ送信方法によっては必須となる可能性があるいくつかの操作を行うことができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、ユーザーのうちの一人によって復号化されたデータを他のユーザーが使用することができない暗号化データの送信方法を実施することにより、先行技術による方法の欠点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この目的は、１つの管理センターと、前記管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つの間において、少なくとも１つの制御語により暗号化されたコンテンツを含み、各ユーザーユニットが、各ユーザーユニットに固有な少なくとも１つの復号化鍵を備える少なくとも１つの復号機／受信機を含む、セキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法であって、
‐  固有コンテンツの送信を要求しているユーザーユニットから、管理センターまで要求を送信する工程と、
‐  要求を送信したユーザーユニットを一義的に決定することができるユニークな識別子を管理センターに送信する工程と、
‐  管理センターに結合されたデータベースから、要求を送信したユーザーユニットに対応する鍵を決定する工程と、
‐  送信するコンテンツと関連付けられている単数又は複数の制御語を決定する工程と、
‐  要求を送信した前記ユーザーユニットに対応する前記鍵でこれらの制御語を暗号化し、その結果、暗号化された制御語を得る工程と、
‐  暗号化された制御語を、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と、
‐  前記暗号化されたコンテンツを、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と
を含む方法により達成される。
【００１７】
この目的は、１つの管理センターと、前記管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つの間において、少なくとも１つの制御語により暗号化されたコンテンツを含み、各ユーザーユニットが、各ユーザーユニットに固有な少なくとも１つの復号化鍵を備える少なくとも１つの復号機／受信機を含む、セキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法であって、
‐  固有コンテンツの送信を要求しているユーザーユニットから、管理センターまで要求を送信する工程と、
‐  要求を送信したユーザーユニットを一義的に決定することができるユニークな識別子を管理センターに送信する工程と、
‐  管理センターに結合されたデータベースから、要求を送信したユーザーユニットに対応する鍵を決定する工程と、
‐  送信するコンテンツと関連付けられている単数又は複数の制御語を決定する工程と、
‐  各ユーザーに固有な方法で送信するデータを暗号化する工程と、
‐  この暗号化されたコンテンツを、要求を送信した前記ユーザーユニットに送信する工程と、
‐  暗号化された制御語を、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と
を含む方法によっても達成される。
【００１８】
本発明は、またあるユーザーユニットに固有なデータストリームを復号化することが可能なモジュールを実現することにより、先行技術の電子モジュールの欠点を解消することも目的とする。
【００１９】
この目的は、演算ユニット、メモリー、スクランブル解除装置、音声及び画像伸張プログラム、並びに各ユーザーユニットに固有な鍵で動作する復号化段を含む電子モジュールにより達成される。
【００２０】
本発明及びその長所は、発明の様々な実施形態を参照することにより、より良く理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の記述は、ポイントツーポイント通信が、ビデオオンデマンドとして使用されるデジタルファイルサーバーと、ユーザーユニットと呼ばれる、ユーザー側に設置されているユニットとの間で確立されると仮定して行われる。デジタルファイルはビデオファイルとすることができ、通常、画像を含み、更に特にデータ処理が行えるサービスの情報などを含むことができる。
【００２２】
図１は、ビデオサーバー即ちビデオオンデマンド用の管理センターを示す図であり、ここには、特にフィルム又はスポーツイベントなどの商品に対応するファイルが保存されており、ユーザーがこれを注文することができる。この図は、場合によってはセキュリティーモジュール１３に結合される受信機／復号機１２でそれぞれ構成される複数のユーザーユニット１１も示しており、各ユニットはユーザーのところに設置される。図１に略図で示してあるように、各ユーザーユニットは、ユニークな識別番号（ＵＡ１，ＵＡ２，．．．ＵＡｎ）と、同じくユニークでユニット毎に異なる鍵（Ｋ１，Ｋ２，．．．Ｋｎ）を有する。この鍵はいわゆる対称鍵か一対の非対称鍵のうちの一方とすることができる。以下の文書中では、どのタイプの鍵のことが話題になっているかが明示的に明らかにされている場合を除き、両者の可能性について鍵という用語が一様に使われる。セキュリティモジュール１３は、受信機／復号機から脱着可能なチップカードの形態とするか、受信機／復号機と一体化させることができる。またそのようなセキュリティーモジュールがない構成とすることもできる。セキュリティモジュールがある場合、セキュリティモジュールは、セキュリティモジュールと受信機／復号機１２のマッチングを行うことができる鍵を含むのが好ましい。ユーザーユニット内に置かれている鍵（Ｋ１，Ｋ２，．．．Ｋｎ）は状況に応じて受信機又はセキュリティモジュールに挿入することができる。また各要素内に鍵を設けることも可能である。鍵の場所が明記されていない場合、当業者にとってその場所が明白であるか、その場所がどこでもかまわないことを意味する。
【００２３】
同様に、ユニークな識別番号を、受信機又はセキュリティーモジュール、或いはその両者に結合させることができる。この識別番号に課される唯一の条件は、管理センターに接続されているユーザーユニットの中から一つのユーザーユニットを確実に識別できるこという条件である。
【００２４】
図２は本発明による方法の実施形態を示す図であり、この実施形態では、ビデオサーバー１０は、図１で示すユーザーユニット１２のうちの１つにデジタルファイルを送る。
【００２５】
図１及び図２を参照して記述した方法は以下のように機能する：
【００２６】
ユニットｎを所有しユニークな識別番号ＵＡｎを有するユーザーは、デジタルファイルの内容を表示しようとする際には、管理センター１０又はＶＯＤサーバーに要求を送信する。この要求はユニークな識別番号ＵＡｎを特に有するので、ＶＯＤサーバーは、要求を送信したユニットを識別することができる。
【００２７】
ＶＯＤサーバーは、情報として、特にサーバーに接続された各ユニットのユニークな識別番号（ＵＡ１，ＵＡ２，．．．ＵＡｎ）と、このユニットに結合された鍵（Ｋ１，Ｋ２，．．．Ｋｎ）とを有するデータベース１４を含む。この鍵は対称鍵とすることができるので、ユニット内とＶＯＤサーバーのデータベース内で同一である。またこの鍵は、一対の非対称鍵のうちの公開鍵と呼ばれる非対称鍵とすることもできる。この対のうちのもう一方の鍵即ち秘密鍵は、ユーザーユニット内に保存される。この鍵は、例えば復号機／受信機の電子モジュール又はチップ内に常時保存しておくことができる。対称鍵或いは一対の非対称鍵はユニークであり、受信機毎に異なる。
【００２８】
[カスタマイズ化した制御語を用いるモード]
取り決め上、デジタルファイルのコンテンツ（ＣＴ）は、制御語ｃｗを用いて、ＶＯＤサーバーへの保存の前又はコンテンツの配信時にリアルタイムに暗号化される。暗号化されたファイルは受信機に送信され、そこでマスメモリー１５内に保存するか、ユーザーが見ることができるよう復号化することができる。
【００２９】
コンテンツを復号化するには制御語ｃｗを使用できることが必要である。制御語は、データベース内に含まれユーザーユニットに固有な鍵Ｋｎを用いて暗号化される。この鍵は対称鍵であるか、一対の非対称鍵のうちの公開鍵である。このようにして、各ユーザーユニットに固有な暗号化制御語ｃｗ'＝Ｋｎ（ｃｗ）が得られる。これらの暗号化制御語は、例えば管理センターに接続されている全てのユーザーユニットにとって同一のシステム鍵ＳＫと呼ばれる暗号化鍵で暗号化して送信される。システム鍵を用いるこの暗号化により制御メッセージファイルを得ることができ、この制御メッセージファイルは、ビデオファイルを要求したユーザーユニットｎにＥＣＭストリームの状態で送信される。制御語はユーザーユニット毎にユニークであり異なる暗号化鍵Ｋｎを用いて暗号化されているので、制御語は、ユーザー毎にもユニークであり異なる。
【００３０】
このストリームに関するユーザーユニットｎは、対称鍵か、制御語の暗号化に使用される公開鍵に相当する非対称秘密鍵を使用することができる。これによりユーザーユニットは、制御語ｃｗ'に鍵Ｋｎを適用してこれら制御語ｃｗ'を復号化し、通常の制御語を得ることができる。
【００３１】
暗号化され受信機内に保存されたビデオストリームは、次に通常の制御語を使用して復号化することができる。ビデオストリームの保存は事前に行うことができること、及びこの製品の記憶と表示の間には何らかの時間の遅れがあることに留意されたい。また「リアルタイム」暗号化を行うことにより、ビデオストリームを保存することなくビデオファイルの情報を使用することも可能である。
【００３２】
制御語ｃｗはある所与の受信機に固有な鍵Ｋｎを用いて暗号化されるため、ＥＣＭストリーム内にある情報を入手しても、ユーザー全体にとって使用可能な情報を入手することはできない。従って利用可能な権利が既得であると記載される偽造カードを使用しても、別のユーザーからのデータを表示することはできない。固有鍵はセキュリティモジュール内又は受信機内に含めることができる。
【００３３】
この実施形態においては、データは暗号化しない状態で、又は暗号化して管理センター１０に保存することができるが、実際には後者の方法が好ましい。これは方法という観点から見れば何ら違いはない。唯一の条件は、データがリアルタイムで暗号化される場合、十分な計算性能が使えることという条件である。
【００３４】
[制御語によりカスタマイズ化したコンテンツを用いるモード]
図３に示す第２の実施形態は、受信機１３が、少なくとも１つのビデオファイル全体を記憶できるようなファイル保存容量を有している場合に特に適している。この実施形態においては、制御語ｃｗはまずユーザーユニットｎの鍵Ｋｎを用いて暗号化される。対称鍵でなければならないこの鍵はＶＯＤサーバーのデータベース１４内に含まれる。このようにして暗号化された制御語ｃｗ'＝Ｋｎ（ｃｗ）が得られる。次に、暗号化された制御語ｃｗ'を用いてビデオファイルのコンテンツが暗号化される。このコンテンツは場合によっては管理センター１０内に保存することができるが、好ましい方法ではない。より一般的には、コンテンツは、マスメモリー１５内に記録するようになっている受信機ｎに直接送信されるか、直接表示される。
【００３５】
制御語ｃｗを暗号化することができる鍵Ｋｎはユーザーユニット毎に異なるので、暗号化されたコンテンツも受信機毎に異なることになる。従って暗号化されたコンテンツは、ただ１つの受信機のためにしかコンテンツを利用できないＶＯＤサーバーにこのコンテンツを保存するよりも、受信機のメモリー内に保存する方が賢明である。
【００３６】
これと並行して、例えばシステム鍵ＳＫを用いて従来の方法により制御語ｃｗが暗号化され、その結果、ストリームの形態で当該受信機に送信されるファイルＥＣＭが生成される。
【００３７】
受信機が、自身が記憶したコンテンツを復号化しなければならない場合、まずＥＣＭストリームで送られて来た制御語ｃｗを従来の方法で復号化しなければならない。そのために受信機はシステム鍵ＳＫを用いる暗号化とは逆の操作を用いる。
【００３８】
本来の意味でのコンテンツの復号化は次にようにして行われる：  制御語ｃｗは上で説明したようにして復号化される。次に、制御語を暗号化するためにＶＯＤサーバー内で使用されたシステム鍵Ｋｎを用いて暗号化される。こうして暗号化された制御語ｃｗ'＝Ｋｎ（ｃｗ）が得られる。暗号化されたこれらの制御語を暗号化されたコンテンツに適用することにより、平文のコンテンツＣＴが得られる。
【００３９】
この実施形態においては、鍵Ｋｎが対称であることが重要である。実際、ビデオファイルＣＴは、既に暗号化された制御語を用いて暗号化される。管理センター内で暗号化された制御語及びユーザーユニット内で暗号化された制御語は同じでなければならず、そうでない場合、データファイルの復号化ができない。
【００４０】
前出の実施形態と同様に、ＶＯＤサーバー１０からユーザーユニット１２に送信されたデータはユニット毎に異なる。従って加入者が「従来」の方法で入手することができるデータは、送信されたコンテンツに関する権利を取得しなかった人が、他のユニットを利用して使うことはできない。これによりＶＯＤサーバーと各ユーザーユニットの間の効果的なマッチングが可能であり、その結果、ある所与のユーザーユニットに宛てられたコンテンツは、専らこのユニットだけが使用することができるが、他のユニットは使用することができない。
【００４１】
[専用鍵によりカスタマイズ化したコンテンツを用いるモード]
図４に示す実施形態においては、管理センター１０内のコンテンツＣＴは予備暗号化されて保存される。この場合、平文のコンテンツ（ＣＴ）はまず一式の制御語ｃｗを用いて暗号化される。この暗号化されたコンテンツはｃｗ（ＣＴ）で図示してある。コンテンツを送信しなければならない時は、予備暗号化されたコンテンツはまず、ファイルの送信を要求したユーザーユニット１２に固有な鍵Ｋｎにより暗号化される。コンテンツは形式Ｋｎ（ｃｗ（ＣＴ））を有するものとして図示してある。次にコンテンツはこの形式で当該ユーザーユニットに送信される。これは、管理センター内に平文のコンテンツを保存する必要がないという長所があるが、実際には、メディアの所有者には殆ど評価されていない。
【００４２】
また、制御語ｃｗは従来の方法で暗号化され、ＥＣＭストリームの状態で受信機に送信される。
【００４３】
図４の実施形態においては、ユーザーユニットが受信したコンテンツを復号化するためには、同じく従来の方法により、ＥＣＭストリームの状態で受信した制御語を復号化することがまず必要である。次に、管理センター１０から受信したコンテンツＫｎ（ｃｗ（ＣＴ））を鍵Ｋｎで復号化しなければならない。こうして、管理センター内に保存されていたようなコンテンツ、即ち予備暗号化されたコンテンツｃｗ（ＣＴ）が得られる。この段階では、ＥＣＭストリームからの平文制御語ｃｗをこれらのデータに適用することが可能である。こうして平文のコンテンツＣＴが得られる。
【００４４】
[図２のようにカスタマイズ化した制御語及び図３のようにカスタマイズ化したコンテンツを用いるモード]
図５は、図２を参照して記述された方法と同様の方法により制御語ｃｗがカスタマイズ化され、図３を参照して記述された方法と同様の方法によりコンテンツがカスタマイズ化される実施形態を示す図である。制御語に関しては、制御語はまずユーザーユニットに固有な第１鍵Ｋ'ｎにより暗号化される。この鍵は対称であっても非対称であってもよい。暗号化された制御語ｃｗ＊＝Ｋ'ｎ（ｃｗ）が得られる。これらの暗号化された制御語は従来の方法によりシステム鍵ＳＫで暗号化され、当該ユーザーユニットにＥＣＭストリームで送信される。一対の鍵の対称鍵又は別の鍵を適用することにより、鍵Ｋ'ｎが非対称である場合、制御語ｃｗ＊を復号化し平文の制御語を得ることが可能である。
【００４５】
これと並行して、必ず対称であり、ユーザーユニットに固有であり、管理センターに接続されたデータベース１４から出される鍵Ｋｎにより、制御語ｃｗが暗号化される。このようにして、暗号化された制御語ｃｗ'＝Ｋｎ（ｃｗ）が得られる。次に、図３の実施形態の場合と同様に、送信するコンテンツを暗号化するために制御語が使用される。次にこのコンテンツが当該ユーザーユニット１１に送られる。コンテンツの復号化は図３を参照して記述したようにして行われる。より詳細には、制御語ｃｗ＊は鍵Ｋ'ｎを用いて復号化される。次に鍵Ｋ'ｎを用いて再暗号化されるので、暗号化された制御語ｃｗ＊を得ることができる。制御語は管理センターから受信した暗号化されたコンテンツｃｗ'（ＣＴ）に適用され、その結果、平文のコンテンツＣＴが再現される。
【００４６】
この実施形態においては、図４を参照して説明した予備暗号化保存の原則を同じように適用することが可能であることに留意されたい。従って全ての場合で、ＥＣＭストリーム、データストリーム、或いは両者をカスタマイズ化しながら、予備暗号化したコンテンツを管理センターに保存することが可能である。
【００４７】
[図２のようにカスタマイズ化した制御語及び図４のようにカスタマイズ化したコンテンツを用いるモード]
図６は、制御語ｃｗとデータストリームＣＴもカスタマイズ化される方法の変形形態である。制御語は図５を参照して記述したのと同じ方法でカスタマイズ化される。制御語は、当該ユーザーユニットに固有な第１鍵Ｋ'ｎにより暗号化され、次にシステム鍵ＳＫにより従来の方法で再度暗号化され、その結果、ＥＣＭストリームで当該ユーザーユニットに送信される。
【００４８】
コンテンツは図４の実施形態と同じようにしてカスタマイズ化される。平文のコンテンツ（ＣＴ）はまず制御語ｃｗにより暗号化される。予備暗号化されたコンテンツは送信される前にまず、コンテンツの送信を要求したユーザーユニットに固有なキーＫｎにより暗号化される。コンテンツは次に当該ユーザーユニットに送られる。
【００４９】
ユーザーユニットが受信したコンテンツを復号化する場合、まず、ＥＣＭストリームで受信した制御語をシステム鍵ＳＫ及びカスタマイズ化された鍵Ｋ'ｎにより暗号化することが必要である。
【００５０】
次に管理センターから受信したコンテンツを鍵Ｋｎにより復号化しなければならない。こうして、管理センター内に保存されていたようなコンテンツ、即ち予備暗号化されたコンテンツｃｗ（ＣＴ）が得られる。この段階では、ＥＣＭストリームからの平文の制御語ｃｗをこれらのデータに適用することが可能である。こうして平文のコンテンツＣＴが得られる。
【００５１】
上で記述した２つの実施形態は、管理センター１０と当該ユーザーユニット１１の間で送信される２つのストリームがこのユニットに固有のものであるため、それより前の実施形態及び先行技術と比較してセキュリティが向上している。このことは、たとえ、許可されていない人がストリームのうちの１つを復号化することができても、もう１つのストリームを復号化しないと前者のストリームを使用することができないことを意味する。
【００５２】
これらの実施形態においては鍵Ｋ'ｎ及びＫｎは異なっていてもよい。これら２つの鍵が対称鍵である場合、２つの暗号化作業にただ１つの同じ鍵を使用することも可能である。また鍵のうちの一方を受信機／復号機内に置き、他方の鍵を、これに結合されているセキュリティモジュール内に置くような構成にすることも可能である。これにより、復号機と使用するセキュリティモジュールとがマッチングされ相互に通信するよう構成されることを確認することができるため、この構成はきわめて有利である。
【００５３】
[マルチユーザーユニット配信モード]
上の記述は、ポイントツーポイントモードによるデータ送信方法の種々の実施形態を示すものである。この方法を実施するためのユーザーユニットを配信のためにも使用することができるようにするのが望ましいこともあり、その場合、コンテンツＣＴと制御語ｃｗは全てのユーザー向けに共通して暗号化される。図7で示す実施形態において、コンテンツＣＴと制御語ｃｗは全てのユーザー向けに共通して暗号化される。このことはデータ及び制御語が全ての受信機に共通していることを意味し、それによりこの実施形態を放送に適用することが可能である。
【００５４】
通常、データＣＴは制御語ｃｗで暗号化される。一方、制御語ｃｗはシステム鍵ＳＫで暗号化される。コンテンツ及びＥＣＭストリームは受信機に送信される。コンテンツが受信機において受信されると、コンテンツはＫ＊ｎにより暗号化されるが、このとき有利には鍵は対称であるが、非対称鍵も使用することができる。この鍵Ｋ＊ｎはユーザーユニットに固有である。ストリームはマスメモリー１５内に保存することができる。このメモリーのコンテンツを使わなければならない時は、コンテンツはまず鍵Ｋ＊ｎで復号化され、次に制御語ｃｗで再度復号化され、その結果、平文のコンテンツが得られる。鍵Ｋ＊ｎは有利には受信機のチップのような電子モジュール内に保存される。なお制御語は通常一定の間隔で変わるが、鍵Ｋ＊ｎははるかに長い継続時間を有し、例えばユーザーユニット内に最終的かつ変化しないように記録することができる。
【００５５】
この実施形態は、従来のセキュアなデータ送信と比較して種々の長所を有する。コンテンツは、保存される前に、ユーザーユニットに固有な鍵Ｋ＊ｎでこのユーザーユニット内で暗号化されるので、このコンテンツを盗もうとする第三者は、コンテンツの送信先であるユーザーユニット以外のユーザーユニット上でこのコンテンツを使用することができない。更に、たとえ受信機への入力時にコンテンツを復号化したとしても、他の受信機でこのコンテンツを使用することは意味がない。実際、各受信機は自身に固有な鍵Ｋ＊ｎで暗号化されたコンテンツを受信するようになっている。もし、暗号化されたコンテンツを受信するようになっている受信機に平文のコンテンツを入力した場合、この受信機は平文のデータの復号化を行うので、データが使用できなくなる。
【００５６】
この実施形態の別の長所は、受信機／復号機ではビデオファイルなどのファイルのコピーが可能であるが、このコピーは他の受信機／復号機では使用できないことである。実際、コピーにより、制御語ｃｗ及び秘密鍵Ｋ＊ｎで暗号化されたコンテンツがもたらされる。この秘密鍵は受信機／復号機毎に異なるので、このコピーの復号化が不可能である。従ってこれにより不正コピーに対する効果的防止が提供される。
【００５７】
図４から図７で示す実施形態においては、２回続けてコンテンツを復号化する必要がある。図４の場合、第一の復号化は、ユーザーユニットのうちの１つに固有な制御語ｃｗ'による暗号化とは逆の操作であり、第二の復号化は、全てのユーザーユニットに共通な制御語ｃｗによる暗号化とは逆の操作である。この種の暗号化は既存の電子チップでは不可能である。
【００５８】
図８は、そのような復号化を行うように構成された電子モジュールの略図である。この図を参照すると、本発明のモジュール（ＣＤ）は基本的に、演算ユニット（ＣＰＵ）、メモリー（ＲＯＭ、ＲＡＭ）、スクランブル解除装置（ＤＥＳＣＲ）、音声及び画像の伸張装置（ＭＰＥＧ）及び復号化段（ＥＴＤ）を含む。復号化段（ＥＴＤ）は、受信機／復号機の入力部で図７の実施形態の固有鍵Ｋ＊ｎで多重暗号化されたコンテンツを復号化する。
【００５９】
放送モードでユーザーユニットが使用される場合、データは全ての受信機／復号機に共通であるので、当然のことながらこの多重暗号化は行われない。同じ鍵Ｋ＊ｎでコンテンツに暗号化が適用される暗号化段（ＰＥ）が適用されるのはそのためである。そのようなユーザーユニットが任意に含むことができるマスメモリーユニット１５にコンテンツを保存することができるのはこの段以降である。
【００６０】
有利にはこの暗号化段（ＰＥ）は、固有鍵Ｋ＊ｎを得ることが困難である単一回路で構成される。この回路及び電子モジュール（ＣＤ）内には同じ鍵があるので、この回路は電子モジュールとマッチングされる。
【００６１】
ポンイトツーポイントモード及び放送モードに適合するユーザーユニットを使用できるようにしたい場合、暗号化段（ＰＥ）は切り換え可能でなければならない。実際、送信側の固有鍵Ｋ＊ｎによりコンテンツが暗号化される場合、この段の接続を切ることができなければならない。このことはセキュリティ上問題にはならない。なぜなら、電子モジュール（ＣＤ）内の復号化段（ＥＴＤ）は接続が切られることがないからである。従って放送モードの暗号化段（ＰＥ）の動作を切にすると、復号化段（ＥＴＤ）は固有鍵Ｋ＊ｎで暗号化されないコンテンツをこの鍵で復号化しようとするので、電子モジュール（ＣＤ）に適用されたコンテンツは正しく復号化することができなくなる。
【００６２】
暗号化段（ＰＥ）と同一の復号化段（ＥＴＤ）は、比較的単純で高速な作業を行うことができる。例えば排他的論理和機能を使用することが可能であるが、それによってはコンテンツの送信において殆ど遅延が生じない。シリアルモードのデータの場合、特別なシーケンスにより初期化されるシリアル暗号化段を使用することが知られている。
【００６３】
電子モジュールが、マスメモリー１５にコンテンツを送るための暗号化段からの出力部と、このメモリーからのコンテンツを復号化するための復号化段内の入力部とを有する限り、復号化段（ＰＥ）もこの電子モジュールに組み込むことができる。
【００６４】
[マッチング]
一般的に、ユーザーユニットが受信機／復号機及びセキュリティモジュールを有する時、これら２つの要素のそれぞれは、ユーザーユニット毎に異なるマッチング鍵と呼ばれる鍵を含むが、これは対称であっても非対称であってもよい。ＥＣＭストリームは、セキュリティモジュール内で復号化され、システム鍵ＳＫにより制御語が抽出されるよう、セキュリティモジュールによって受信される。セキュリティモジュールから受信機／復号機への制御語の送信は、暗号化された状態、マッチング鍵Ｋｐをともなった状態、或いはこのマッチング鍵Ｋｐに依存するセッション鍵をともなった状態で行われる。国際公開ＷＯ９９／５７９０１にこのことが詳細に記述されている。制御語は、暗号化のために使用される鍵に相当する鍵により復号機内で復号化される。これにより、ただ１つの受信機／復号機でただ1つのセキュリティモジュールが動作し、従ってこれらの要素のマッチングがなされていることを確認することができる。
【００６５】
本発明では、異なる方法で、セキュリティモジュールと受信機／復号機の間、又は管理センターと受信機／復号機の間のマッチングを保証することも可能である。
【００６６】
[セキュリティモジュールと受信機／復号機との間のマッチング]
図９は、受信機／復号機がセキュリティモジュールにマッチングされた実施形態を示す図である。図示例では、ユーザーユニットは２つの鍵、即ち各ユーザーユニットに固有な鍵Ｋｎとマッチング鍵Ｋｐを有する。ポイントツーポイントモードと放送モードとの適合性の理由から、固有鍵Ｋｎもセキュリティモジュール内に保存される。
【００６７】
[配信モード]
ユーザーユニットが配信モードで使用される場合、制御語ｃｗを含むＥＣＭストリームがセキュリティモジュールに入力される。次に、システム鍵ＳＫを用いて制御語ｃｗを抽出する。次に、暗号化された語ｃｗ'が得られるよう、固有鍵Ｋｎで制御語が再暗号化される。次に、ｃｗ"＝Ｋｎ（ｃｗ'）が得られるよう、同じくセキュリティモジュール内でマッチング鍵Ｋｐを用いて、暗号化された語がまた暗号化される。暗号化された語はこの形態で受信機／復号機に送信される。受信機／復号機内では、暗号化された制御語ｃｗ"はまずマッチング鍵Ｋｐで復号化される。次に平文の制御語ｃｗが得られるよう、暗号化された制御語が固有鍵Ｋｎで再度復号化される。すると制御語はコンテンツＣＴを復号化するのに使用することができる。
【００６８】
図９によって示す実施形態においては、固有鍵はスクランブル解除装置内に保存される。この鍵はそこに最終的に登録することができる（ＰＲＯＭ、ＲＯＭ）。マッチング鍵は、スクランブル解除装置外の復号機内に保存されているソフトウェア鍵とすることができる。スクランブル解除装置内又はスクランブル解除装置外に登録することもできる。
【００６９】
[ポイントツーポイントモード]
ユーザーユニットがポイントツーポイントモードで使用される場合、制御語ｃｗ'を含むＥＣＭストリームは管理センター内でカスタマイズ化されている。従って固有鍵Ｋｎで暗号化を行う必要はない。従ってＥＣＭストリームはシステム鍵で復号化され、その結果、そこから制御語が抽出される。次に、マッチング鍵Ｋｐで制御語が直接再暗号化された後、受信機／復号機に送られる。受信機／復号機内では、制御語はまずマッチング鍵Ｋｐを用いて、次に固有鍵Ｋｎを用いて復号化される。これにより平文の制御語ｃｗを得ることができる。
【００７０】
[管理センターと受信機／復号機の間のマッチング]
図１０の実施形態は、管理センターと受信機／復号機の間でマッチングが行われる例を示す。制御語は、特に図２を参照して記述したように、固有鍵Ｋｎを用いて暗号化される。これらの固有暗号化制御語ｃｗ'を含むＥＣＭストリームは、これらをそのまま受信機／復号機に送信するセキュリティモジュールに送られるか、セキュリティを経由せず直接受信機／復号機に送られる。次に制御語は、平文の制御語が得られるよう、固有鍵Ｋｎを用いて復号化される。管理センターに保存されている固有鍵を有する受信機／復号機のみが、使用可能な結果をもたらすので、この実施形態により管理センターと受信機／復号機の間でマッチングを行うことができる。
【００７１】
上で言及したように、鍵は不変のものとし、最終的に受信機のチップに記録することができる。鍵は各ユーザーユニットのセキュリティモジュール内に登録することもできる。これらの鍵を管理センターから送り変更することもできる。これを実現する方法として、例えば「マスターＥＣＭ」と呼ばれる、セキュリティが高い制御メッセージストリームで新しい鍵を送信する方法がある。これにより、一定の使用時間後、鍵を変えることが可能であるため、セキュリティを更に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１は本発明による方法を実施するための装置の全体図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図３】図３は本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図４】図４は図３の方法の変形形態を示す図である。
【図５】図５は図２及び図３の方法の実施形態の組み合わせを示す図である。
【図６】図６は図２及び図４の方法の実施形態の組み合わせを示す図である。
【図７】図７は本発明による方法の個別実施形態を示す図である。
【図８】図８は本発明による電子モジュールを示す図である。
【図９】図９は本発明による方法の一部分の第１の実施形態の詳細図である。
【図１０】図１０は本発明による方法の一部分の第２の実施形態の詳細図である。
【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１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月31日(2004.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの管理センター(10)と、前記管理センターに接続された複数のユーザーユニットのうちの１つの間において、少なくとも１つの制御語(cw)により暗号化されたコンテンツ(CT)を含み、各ユーザーユニットが、各ユーザーユニットに固有な少なくとも１つの暗号化鍵(K１, K２,...Kｎ)を備える少なくとも１つの復号機／受信機(12)を含む、セキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法であって、
‐  固有コンテンツ(CT)の送信を要求しているユーザーユニット(D１, D２,...Dｎ)から、管理センターまで要求を送信する工程と、
‐  要求を送信したユーザーユニットを一義的に決定することができるユニークな識別子(UA１, UA２,...UAｎ)を管理センターに送信する工程と、
‐  管理センターに結合されたデータベース(14)から、要求を送信したユーザーユニットに対応する鍵(Kｎ)を決定する工程と、
‐  送信するコンテンツ(CT)と関連付けられている単数または複数の制御語(cw)を決定する工程と
を含み、
更に、
‐  送信するコンテンツ(CT)を各ユーザーに固有な方法で暗号化する工程と、
‐  この暗号化されたコンテンツを、要求を送信した前記ユーザーユニットに送信する工程と、
‐  暗号化された制御語を、要求を送信したユーザーユニットに送信する工程と
を含むことを特徴とするセキュア化されたデータのポイントツーポイント送信の方法。
【請求項２】
送信するコンテンツを、受信機に固有な鍵Ｋｎで暗号化することを特徴とする、請求項１記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項３】
制御語(cw)を、要求を送信した前記ユーザーユニットに対応する前記鍵(Kｎ)で暗号化し、その結果、暗号化された制御語(cw')を得ること、及び送信するコンテンツをこれらの暗号化された制御語(cw')で暗号化することを特徴とする、請求項１記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項４】
コンテンツ(CT)の暗号化に使用されユーザーユニットに対応する鍵が、制御語(cw)の暗号化に使用されユーザーユニットに対応する鍵とは異なることを特徴とする、請求項３記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項５】
コンテンツ(CT)の暗号化に使用されユーザーユニットに対応する鍵が、制御語(cw)の暗号化に使用されユーザーユニットに対応する鍵と同じであることを特徴とする、請求項３記載のセキュア化されたデータ送信方法。
【請求項６】
演算ユニット(CPU)、メモリー(ROM, RAM)、スクランブル解除装置(DESCR)、及び音声及び画像伸張プログラム(MPEG)を含み、スクランブル解除装置が制御語(cw)を受信するように構成される、コンテンツ(CT)を受信するための電子モジュールであって、受信したコンテンツ(CT)に作用し、各ユーザーユニットに固有な鍵(K＊ｎ)で動作する予備復号化段(ETD)を更に含むことを特徴とする電子モジュール。
【国際調査報告】
2006503454.tif 000013
2006503454.tif 000014
2006503454.tif 000015
2006503454.tif 000016