(57)【要約】【解決手段】本発明は、デジタル放送データへの無権限アクセスを防止するために動作する汎用ＳＴＢを教示している。その汎用ＳＴＢは、データバス（６２２）と、デジタル放送の通信媒体への接続に適すると共にデジタル放送データを受信するために動作する第１の通信装置（６０２）と、データバスに双方向接続されたメモリであって、ａ）  ＳＴＢが真正か不正かを判断するためのコンピュータ実行命令と、ｂ）  対象となる装置が不正であると判断された場合に、ＳＴＢに不正防止対策を実施するためのコンピュータ実行命令と、Ｃ）  ＳＴＢが真であると判断された場合に、ＳＴＢの通信プロトコルを更新するためのコンピュータ実行命令とを含むメモリと、前記データバスと双方向接続されたデジタルデータデコーダ（６１２）と、前記データバスに双方向接続され、メモリ、第１の通信装置およびデジタルデコーダを制御するＳＴＢ制御処理を実装するＣＰＵ（６０４）とを含み、そのＳＴＢ制御処理は第１の通信装置でデジタルデータを処理するために動作する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セットトップボックス（ＳＴＢ）であって、
データバスと、
デジタル放送通信媒体に対する接続に適すると共にデジタル放送データを受信するよう動作可能である第１の通信装置と、
前記データバスに双方向接続されたメモリであって、
ａ）前記ＳＴＢが真正か不正かを判断するためのコンピュータが実行可能な命令と、
ｂ）前記装置が不正であると判断された場合に、前記ＳＴＢに対して不正防止手段を実行するためのコンピュータが実行可能な命令とを含むメモリと、
前記データバスに双方向接続されたデジタルデータデコーダと、
前記データバスに双方向接続され、前記メモリ、前記第１の通信装置およびデジタルデコーダを制御するＳＴＢ制御処理を実装する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と
を備え、前記ＳＴＢ制御処理は前記第１の通信装置で受信されたデジタルデータを処理するよう動作可能であるセットトップボックス（ＳＴＢ）。
【請求項２】
請求項１に記載のＳＴＢであって、前記メモリは一時的なランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）と固定記憶装置とを含み、かつ、前記コンピュータが実行可能な命令は、前記固定記憶装置に格納されるＳＴＢ。
【請求項３】
請求項２に記載のＳＴＢであって、前記固定記憶装置はハードディスクであるＳＴＢ。
【請求項４】
請求項１に記載のＳＴＢは、さらに、前記ＳＴＢハードウェアに隠されたＳＴＢ認証コードを備え、前記ＳＴＢが真正か不正かを判断する前記コンピュータが実行可能な命令は、前記隠されたＳＴＢ認証コードの整合性チェックを実施するためのコンピュータが実行可能な命令を含むＳＴＢ。
【請求項５】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記整合性チェックは巡回冗長検査の実行を伴うＳＴＢ。
【請求項６】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記整合性チェックは前記ＳＴＢ認証コードに対するチェックサムの実行を伴うＳＴＢ。
【請求項７】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記整合性チェックは前記ＳＴＢ認証コードが隠された位置に対する問い合わせの実行を伴うＳＴＢ。
【請求項８】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記整合性チェックは前記ＳＴＢに対するイメージチェックの実行を伴うＳＴＢ。
【請求項９】
請求項１に記載のＳＴＢであって、前記ＳＴＢが真正か不正かの前記判断は、前記ＳＴＢハードウェアに対するイメージチェックの実行を伴うＳＴＢ。
【請求項１０】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記装置が不正であると判断された場合における前記ＳＴＢに対する前記不正防止手段の実行は、前記ＳＴＢを無効にすることを含むＳＴＢ。
【請求項１１】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記装置が不正であると判断された場合における前記ＳＴＢに対する前記不正防止手段の実行は、前記ＳＴＢを損傷することを含むＳＴＢ。
【請求項１２】
請求項４に記載のＳＴＢであって、前記装置が不正であると判断された場合における前記ＳＴＢに対する前記不正防止手段の実行は、放送サーバサイトに対して前記ＳＴＢが不正であることを示す信号を伝送することを含むＳＴＢ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のＳＴＢであって、前記信号は前記ＳＴＢの位置情報を含むＳＴＢ。
【請求項１４】
請求項１に記載のＳＴＢであって、前記メモリはさらに、前記ＳＴＢが真正であると判断された場合に、前記ＳＴＢの通信プロトコルを更新するためのコンピュータが実行可能な命令を含むＳＴＢ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のＳＴＢであって、前記ＳＴＢの通信プロトコルの前記更新は、前記ＳＴＢが関連する更新後のプロトコルを用いて符号化された放送信号を復号できるように前記通信プロトコルを更新することを含むＳＴＢ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のＳＴＢであって、前記関連する更新後のプロトコルを用いて符号化された前記放送信号は所定時に伝送されるＳＴＢ。
【請求項１７】
請求項１６に記載のＳＴＢであって、前記ＳＴＢは、前記所定時より前に伝送された放送信号を符号化するために使用されたプロトコルを用いて、符号化された放送信号を復号することがもはや不可能となるＳＴＢ。
【請求項１８】
請求項１５に記載のＳＴＢであって、前記ＳＴＢの通信プロトコルの前記更新は、前記ＳＴＢが前記更新されたプロトコルを解読できるような情報を含む信号を、所定時に所定のチャンネルで待つことを含むＳＴＢ。
【請求項１９】
請求項１に記載のＳＴＢは、さらに、前記ＳＴＢソフトウェアに隠されたＳＴＢ認証コードを備え、前記ＳＴＢが真正か不正かを判断する前記コンピュータが実行可能な命令は、前記隠されたＳＴＢ認証コードの整合性チェックを実行するためのコンピュータが実行可能な命令を含むＳＴＢ。
【請求項２０】
請求項１８に記載のＳＴＢであって、前記ＳＴＢの通信プロトコルの前記更新は、前記ＳＴＢが更新後の通信プロトコルを用いて伝送された信号を解読できるように、前記ＳＴＢの既存の通信プロトコルの少なくとも一部を変更することを含むＳＴＢ。
【請求項２１】
請求項１に記載のＳＴＢであって、前記ＳＴＢは、前記デジタル放送データを表示するための画像表示装置を含むＳＴＢ。
【請求項２２】
セットトップボックス（ＳＴＢ）であって、
データバスと、
デジタル放送の通信媒体に対する接続に適すると共に、デジタル放送データを受信するよう動作可能である第１の通信装置と、
前記データバスに双方向接続されたメモリであって、
ａ）ＳＴＢが真正か不正かを判断するためのコンピュータが実行可能な命令と、
ｂ）前記装置が不正であると判断された場合に、前記ＳＴＢに対して不正防止手段を実行するためのコンピュータが実行可能な命令と、
ｃ）ＳＴＢが真正であると判断された場合に、ＳＴＢの通信プロトコルを更新するためのコンピュータが実行可能な命令とを含むメモリと、
前記データバスに双方向接続されたデジタルデータデコーダと、
前記データバスに双方向接続され、前記メモリ、前記第１の通信装置および前記デジタルデコーダを制御するＳＴＢ制御処理を実装する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と
を備え、前記ＳＴＢ制御処理は前記第１の通信装置でデジタルデータを処理するよう動作可能であるセットトップボックス（ＳＴＢ）。
【請求項２３】
請求項２２に記載のＳＴＢであって、前記メモリは一時的なランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）と固定記憶装置とを含み、かつ、前記コンピュータが実行可能な命令は、前記固定記憶装置に格納されるＳＴＢ。
【請求項２４】
請求項２３に記載のＳＴＢであって、前記固定記憶装置はハードディスクであるＳＴＢ。
【請求項２５】
請求項２２に記載のＳＴＢであって、さらに、ＳＴＢハードウェアに隠されたＳＴＢ認証コードを備え、前記ＳＴＢが真正か不正かを判断する前記コンピュータが実行可能な命令は、前記隠されたＳＴＢ認証コードの整合性チェックを実行するコンピュータが実行可能な命令を含むＳＴＢ。
【請求項２６】
セットトップボックスのようなデータ受信システムを認証するためのコンピュータによって実行される方法であって、前記データ受信システムによって実行可能な不正防止ソフトウェアアプリケーションを前記受信システムに伝送する工程を備え、その不正防止ソフトウェアは前記データ受信装置が不正か真正かを判断するよう動作可能で、その不正防止ソフトウェアはさらに、前記データ受信システムで不正防止手段を実行するよう動作可能である方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記データ受信システムは、データ信号を解釈するための通信プロトコルを含み、前記データ受信システムが真正であると判断された場合、前記不正防止ソフトウェアアプリケーションはさらに、前記通信プロトコルを更新するよう動作可能である方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載の方法であって、前記不正防止ソフトウェアアプリケーションはさらに、所定の場所にメッセージを送信するよう動作可能である方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、前記メッセージの送信は、インターネットを介した送信である方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載の方法であって、前記所定の場所は双方向のＤＯＤサーバである方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法であって、前記メッセージの送信は、電話回線を介した送信である方法。
【請求項３２】
請求項２８に記載の方法であって、前記メッセージの送信は、ブロードバンド接続を介した送信である方法。
【請求項３３】
請求項２８に記載の方法であって、前記メッセージの送信は、ケーブルモデムを介した送信である方法。
【請求項３４】
伝送信号処理装置に対する不正対抗手段であって、
伝送信号と、
前記伝送信号に埋め込まれた認証チェッカと、
伝送信号処理装置と、
前記伝送信号処理装置に組み込まれた認証処理と
を備え、前記認証チェッカは前記伝送信号処理装置により受信されると直ちに実行し、前記認証チェッカは前記認証処理のために前記伝送信号処理装置を探索し、前記認証処理が確認された場合には、前記伝送信号処理装置は前記伝送信号を適切に処理し、前記認証処理が確認されなかった場合には、前記伝送信号処理装置は無効とされる手段。
【請求項３５】
請求項３４に記載の手段であって、前記認証チェッカは、プロトコル更新に組み込まれている手段。
【請求項３６】
請求項３４に記載の手段であって、前記認証処理はソフトウェアである手段。
【請求項３７】
請求項３４に記載の手段であって、前記認証チェッカはハードウェアである手段。
【請求項３８】
請求項３４に記載の手段であって、前記伝送信号処理装置が正確に機能しなくなるときは、前記伝送信号処理装置が前記伝送信号の適切な処理に失敗したことが原因である手段。
【請求項３９】
請求項３４に記載の手段であって、前記伝送信号処理装置が正確に機能しなくなるときは、前記伝送信号処理装置の動作不良が原因である手段。
【請求項４０】
請求項３４に記載の手段であって、前記伝送信号は片方向伝送システムの一部である手段。
【請求項４１】
請求項３４に記載の手段であって、前記伝送信号は双方向伝送システムの一部である手段。
【請求項４２】
請求項４１に記載の手段であって、前記認証処理が確認されないときは、さらに、信号は前記伝送信号源へと返送される手段。
【請求項４３】
不正対抗手段を有する片方向および双方向信号システムのためのデータファイルをデータブロックで受信するセットトップボックス（ＳＴＢ）であって、
装置を活性化するデータファイルを組み込まれたＳＴＢと、
前記ＳＴＢに組み込まれていると共に認証処理を備えた不正対抗手段と、
前記ＳＴＢに接続された信号源と、
データブロックに分割されて前記信号源から前記ＳＴＢに送信されるデータファイルと、
前記データファイルに埋め込まれた認証チェッカと
を備え、前記データは前記ＳＴＢに伝送され、前記データファイルが前記ＳＴＢに伝送されると直ちに、前記認証チェッカは前記認証処理のために前記ＳＴＢを探索し、前記認証処理が確認された場合、前記データファイルは前記データブロックからの再格納および装置を活性化する前記データファイルによる使用が可能であるセットトップボックス。
【請求項４４】
請求項４３に記載の不正対抗手段を有する片方向および双方向信号システムのためのデータファイルをデータブロックで受信するセットトップボックス（ＳＴＢ）であって、
前記データファイルに埋め込まれた前記認証チェッカはさらに、前記データファイルのプロトコル更新部分に埋め込まれているセットトップボックス（ＳＴＢ）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ・オン・デマンド（ＤＯＤ）およびデジタル放送技術に関する。
特に、本発明は、不正なセットトップボックス（ＳＴＢ）によって、所有権を有するデータの伝送が著作権侵害されることを防止する方法を教示する。
【０００２】
【従来の技術】
様々な機構を利用して、テレビやその他映像表示装置に表示するビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）番組を受信するセットトップ・ボックス（ＳＴＢ）の認証処理が可能である。ＶＯＤやＤＯＤ業界が直面する一課題は、ＳＴＢの不正使用および信号の侵害である。ケーブルなど従来の片方向通信においては、利用者によるケーブルへの侵害行為を防止しようとする際、多くの問題があった。信号を非スクランブル化する機能を持つＳＴＢを有する利用者だけに複合信号の送信が認められるＳＴＢが出現したことで、信号を正確に復号できるようになった。しかしながら、不正なＳＴＢによって信号を非スクランブル化することがなお可能であった。双方向通信の利用によって、一定基準における認証処理は可能となったが、この方式では膨大な処理リソースおよび帯域幅リソースを使用するため、片方向システム上で機能しない。
【０００３】
以下は、広く利用されているデジタル放送システムについての一般議論である。一般的に、デジタル放送システムにおいては、ＭＰＥＧ−２規格に従って多重化されるビットストリームは、「パケット化エレメンタリストリーム」（すなわちＰＥＳ）パケットと、他の必要な情報を含むパケットとから構成された「トランスポートストリーム」である。「パケット化エレメンタリストリーム」（すなわち、ＰＥＳ）パケットは、「エレメンタリストリームデータ」を伝送するために用いられるデータ構造である。「エレメンタリストリーム」は、一つのストリームＩＤと一緒にＰＥＳパケットのシーケンスに含まれて伝送される、（ａ）符号化された映像、（ｂ）符号化された音声、あるいは、（ｃ）その他の符号化されたビットストリーム、を総称した用語である。トランスポートストリームは、共通の時間基準をもつ一つのプログラムからの映像圧縮ストリームおよび音声圧縮ストリームの多重化処理を進める。トランスポートストリームは、認証ＳＴＢのみによって解読可能となるように暗号化される。
【０００４】
先行技術の図１は、映像シーケンス１０２の圧縮映像データ１０６をＰＥＳパケット１０８のストリームにパケット化し、次に、トランスポートストリームパケット１１２のストリームにパケット化する様子を示す。具体的には、映像シーケンス１０２は種々のヘッダ１０４と、関連する圧縮映像データ１０６とを含む。映像シーケンス１０２は、可変長セグメントに分割され、各セグメントは関連するＰＥＳパケットヘッダ１１０を有し、ＰＥＳパケットストリーム１０８を形成する。その後、ＰＥＳパケットストリーム１０８はセグメントに分割され、各セグメントはトランスポートストリームヘッダ１１４を付加され、トランスポートストリーム１１２を形成する。
【０００５】
従来技術の図２は、デジタル放送データの処理に適したデジタル放送サーバ２０２とセットトップボックス２０４とを含むデジタル放送システム２００を示すブロック図である。デジタル放送サーバ２０２では、ＭＰＥＧ−２規格に従って映像データを符号化する映像エンコーダ２０６に映像データが供給される。映像エンコーダ２０６は、符号化された映像２０８をパケット化するパケット化手段２１０に符号化された映像２０８を供給する。パケット化手段２１０が供給するパケット化された符号化映像２１２は、次に、トランスポートストリームマルチプレクサ２１４に供給される。
【０００６】
同様に、デジタル放送サーバ２０２において、音声データを符号化する音声エンコーダ２１４に音声データが供給される。音声エンコーダ２１４は、符号化された音声２１８をパケット化するパケット化手段２２０に符号化された音声２１８を供給する。パケット化手段２２０が供給するパケット化された符号化音声２２２は、続いてトランスポートストリームマルチプレクサ２１４へと供給される。
【０００７】
トランスポートストリームマルチプレクサ２１４は、符号化された音声パケットおよび映像パケットを多重化し、配信インフラ２２４を介して、生成された多重化ストリームをセットトップボックス２０４へと伝送する。この配信インフラ２２４には、例えば、光ファイバを用い、かつ非同期転送モード（ＡＴＭ）送信プロトコルを実装する電話網および／またはケーブルＴＶ（ＣＡＴＶ）システムが該当し得る。配信インフラ２２４のリモートエンドにあるセットトップボックス２０４において、トランスポートストリームデマルチプレクサ２３０は、多重化されたトランスポートストリームを受信する。個々のパケットのパケット識別番号に基づいて、トランスポートストリームデマルチプレクサ２３０は、符号化された音声パケットと映像パケットとを分離し、リンク２３８を介して映像デコーダ２３２に映像パケットを供給し、リンク２４０を介して音声デコーダ２３６に音声パケットを供給する。
【０００８】
トランスポートストリームデマルチプレクサ２３０は、さらに、クロック制御ユニット２３６へのタイミング情報の供給も行う。クロック制御ユニット２３６は、トランスポートストリームデマルチプレクサ２３０から供給されるタイミング情報に基づいて（例えば、ＰＣＲフィールド値に基づいて）、映像デコーダ２３２および音声デコーダ２３６の両方にタイミング出力を供給する。映像デコーダ２３２は、最初に映像エンコーダ２０６に供給された映像データに対応する映像データを提供する。同様に、音声デコーダ２３６は、最初に音声エンコーダ２１６に供給された音声データに対応する音声データを提供する。
【０００９】
従来技術の図３は、ＶＯＤシステム３００の簡略化した機能ブロック図を示す。ＶＯＤシステム３００の中心には、動画格納システム３１２に格納されているデジタル動画が配信インフラ３１４へと伝送されるルートを決定する映像サーバ３１０がある。この配信インフラ３１４には、例えば、光ファイバを用いて非同期転送モード（ＡＴＭ）送信プロトコルを実装する電話網および／またはケーブルＴＶ（ＣＡＴＶ）システムが該当し得る。配信インフラ３１４は、映像サーバ３１０から提供されるルート情報に基づいて、動画を個々の家庭に配信する。
【００１０】
ＶＯＤシステム３００には、さらに、ＶＯＤシステム３００のＶＯＤを処理するのに適した複数のＶＯＤ  ＳＴＢ３０４が含まれる。各ＳＴＢ３０４は、デジタル動画を受信して復号し、それをＴＶ受像機か、モニタに表示する信号に変換する。
【００１１】
上述のデジタル放送およびＤＯＤシステムの典型モデルは、いわゆる「双方向クライアント・サーバモデル」に従っている。この従来技術のシステム固有の欠点を指摘するために、図４を参照して、この種のＤＯＤシステムに一般的なハードウェア構成の典型例を説明する。さらに、従来技術のＤＯＤサーバおよび従来技術のＤＯＤクライアントの制御方法について、図５と図６をそれぞれ参照して、以下で説明する。
【００１２】
従来技術の図４は、双方向クライアント・サーバ構成を有するＤＯＤシステム３２０の概略図を示す。ＤＯＤシステム３２２は、通信回線３２６を介して複数のＤＯＤクライアント３２４と双方向接続されたＤＯＤサーバ３２２を備える。図３のＶＯＤシステム３００は、ＤＯＤシステム３２０を若干具体化した例である。
【００１３】
概して、ＤＯＤシステム３２０の動作は、以下の周知なクライアント・サーバモデルに従っている。いくつかの方法において、クライアント３２４は通例、ＤＯＤサーバ３２２による電子番組案内（ＥＰＧ）の伝送を通じて利用可能なオン・デマンドデータを通知される。ＥＰＧを参照に用いて、要求ＤＯＤクライアント３２４は、通信回線３２６を介してＤＯＤサーバ３２２から特定のデータを要求する。ＤＯＤサーバ３２２は、クライアント要求を解釈すると、次に、要求クライアント３２４の使用に適したフォーマットで、クライアント専用データを準備する。
【００１４】
クライアント専用データが準備されると、サーバ３２２はクライアント専用データを要求クライアント３２４へと配信する。要求クライアント３２４は、通信回線３２６の特定の割り当て部分を介して、要求したクライアント専用データを読み取り可能でかつ使用可能なフォーマットで受信する。要求されたクライアント専用データは、直ちに表示できるフォーマットで、ＤＯＤクライアントからエンドユーザへと提供される。これらのクライアント・サーバプロセスは、図５−６を参照して以下でさらに詳しく説明される。
【００１５】
図４のクライアント・サーバモデルでは、通信回線３２６の利用可能な帯域幅は、割り当て部分３２８に分割される必要がある。各割り当て部分は、特定のクライアントに専用化される。従って、従来技術のＤＯＤシステムに必要な帯域幅は、サービスを受けているクライアントの数に正比例する。
【００１６】
通信回線３２６は、厳密な双方向通信媒体としてもよいが、そのようなインフラは一般的ではない。代わりに、現在の典型的な例では、光ファイバケーブルや電話回線などの既存のインフラを組み合わせることによって、必要な双方向通信を実装している。例えば、光ファイバケーブルを用いて、サーバはクライアント専用データを伝送してもよいし、一方、既存の電話回線を用いてクライアントの要求を伝送してもよい。
【００１７】
次に、従来技術の図５を参照して、従来技術におけるＤＯＤサーバの方法３４０について説明する。最初の工程３４２において、ＤＯＤサーバは、利用可能な伝送帯域幅の範囲において利用できるスロットを認識する。次の工程３４４において、ＤＯＤサーバは、各クライアントに適したＥＰＧを準備して伝送する。加入レベル、利用可能なサービス、個別設定、支払い履歴などの要素に基づいて、クライアント別に異なるＥＰＧを伝送してもよいことは明らかである。いずれの場合においても、続く工程３４６で、ＤＯＤサーバは特定のクライアントからの特定のデータ要求を受け取る。その要求には、クライアントの識別情報が含まれる。次に、工程３４８において、ＤＯＤサーバは、その要求に含まれた情報から、特定のクライアントを識別する。
【００１８】
工程３５０において、そのクライアントが要求したデータの受信権限があるか否かの判定が行われる。そのクライアントがデータの受信権限を有する場合、処理は工程３５１へと進められる。工程３５１において、ＤＯＤサーバは、認証クライアントに利用可能なスロットを割り当てる。工程３５２において、ＤＯＤサーバは、要求されたクライアント専用データを、要求クライアントに適したフォーマットで伝送する準備を行う。工程３４８は、永続的な記憶機構からのクライアント専用データの読み出し、およびデータ伝送に適したチャンネルサーバの準備といった動作を含んでもよい。引き続き工程３５４において、ＤＯＤサーバは、要求クライアントに割り当てられた帯域幅を介して、クライアント専用データを伝送する。
【００１９】
そのクライアントが、要求したデータの受信権限がない場合、処理は工程３５６へと進み、ＤＯＤサーバは、サービスが利用できない旨を記載した一般的なメッセージを送信する。さらにその他の適当なデータも送信してもよい。
【００２０】
次に、図６を参照して、オン・デマンドデータを読み出すためのクライアントの方法３６０をここで説明する。同調工程３６２において、ＤＯＤクライアントは、適切なチャンネルの番組に同調し、受信工程３６４において、ＤＯＤクライアントは、ＤＯＤサーバによって伝送されるＥＰＧを受信する。次の工程３６６において、ＤＯＤクライアントは、ＤＯＤユーザにＥＰＧ情報を提供し、工程３６８において、ＤＯＤのユーザから特定のデータ要求を受信する。次に、工程３７０において、ＤＯＤクライアントは、ＤＯＤサーバが要求されたクライアント専用データを提供することを要求する。工程３７２において、ＤＯＤクライアントは、要求されたクライアント専用データに基づいて、割り当てられた帯域幅に同調する。次に、工程３７４において、ＤＯＤクライアントは、割り当てられた帯域幅を介して、要求されたクライアント専用データを読み取り可能でかつ使用可能なフォーマットで受信し、それをＤＯＤのユーザに提供する。
【００２１】
片方向放送システムにおいて、放送側は、不正なＳＴＢが伝送内容を解読するのを防止するために、伝送を暗号化する。ソフトウェアかハードウェアを有する認証ＳＴＢは、伝送の解読が可能である。この方法での課題は、高度な技術力をもつ不正ユーザは、暗号化された伝送を解読することができる不正なＳＴＢを作り出すために、認証されたＳＴＢを入手して解析することが可能な点である。
【００２２】
上述の議論が示すとおり、従来技術のシステムにおいては、双方向通信に依存することなく不正なＳＴＢがＤＯＤサービスにアクセスすることを防止する方法は提供されていない。従って、不正なＳＴＢによるＤＯＤサービスへのアクセスを、双方向通信に依存することなく防止する方法を提供することが望ましい。さらに、不正なＳＴＢを無効にするための方法を提供することが望ましい。同様に、片方向放送システムにおいて、不正なＳＴＢからのＤＯＤサービスへのアクセスを防止する方法も必要とされている。さらに、暗号化データを解読可能とするために、ＳＴＢを更新する方法も必要とされている。
【００２３】
【発明の概要】
本発明は、不正なＳＴＢがＤＯＤシステムからデータにアクセスするのを双方向通信に依存することなく防止する方法およびシステムを教示する。本発明はさらに、片方向放送システムにおいて、不正なＳＴＢがＤＯＤサービスにアクセスすることを防止する方法とシステム、および、不正なＳＴＢを無効にする方法とシステムを教示する。これらは、汎用デジタルデータシステム、汎用ＳＴＢ、および、これらのデジタルサービスを操作し、汎用ＳＴＢを制御するための様々な方法を含む。
【００２４】
本発明の第１の実施形態は、デジタル放送データへの無権限アクセスを防止するために動作する汎用ＳＴＢを教示している。このＳＴＢの構成は、データバスと、デジタル放送通信媒体への接続に適すると共にデジタル放送データを受信するために動作する第１の通信装置と、データバスに双方向接続されたメモリであって、ａ）ＳＴＢが真正か不正かを判断するためのコンピュータが実行可能な命令と、ｂ）対象となる装置が不正であると判断された場合に、ＳＴＢに対する不正防止手段を実行するためのコンピュータが実行可能な命令と、ｃ）ＳＴＢが真正であると判断された場合に、ＳＴＢの通信プロトコルを更新するためのコンピュータが実行可能な命令とを含むメモリと、前記データバスと双方向接続されたデジタルデータデコーダと、前記データバスと双方向接続され、メモリ、第１の通信装置およびデジタルデコーダを制御するＳＴＢ制御処理実装するＣＰＵとを備え、そのＳＴＢ制御処理は、第１の通信装置で受信されたデジタルデータを処理するよう動作可能である。
【００２５】
本発明の改良点において、ＳＴＢは、ＳＴＢハードウェアに隠されたＳＴＢ認証コードを備え、そのＳＴＢが真正か不正かを判断するためのコンピュータが実行可能な命令には、隠されたＳＴＢ認証コードに対する整合性チェックを実行するためのコンピュータが実行可能な命令が含まれている。
【００２６】
本発明の改良点において、さらに、ＳＴＢが不正であると判断された場合に行われるその装置に対する不正防止手段には、放送サーバサイトにそのＳＴＢが不正であることを示す信号を送信することが含まれる。
【００２７】
様々なセットトップボックスがより偏在するようになると、セットトップボックスは、実際にテレビやコンピュータの上やそばに設置されるよりむしろ、多くの場合において、テレビやコンピュータ等のユニットに内蔵されていると気づくことは重要である。ＳＴＢに対するすべての参照は、同等に内蔵型にも適用されるため、両者は同義となることは、当業者にとって明らかである。
【００２８】
【好ましい実施形態の詳細な説明】
以下に示す実施形態の詳細な説明では、本願に添付され、実施形態の一部をなす図面を参照する。図面は、例示的に本発明の実施を可能とする特定の実施形態を示している。それらの実施形態は、当業者にとって本発明の実施が十分可能となる程度に詳細に記載されている。ただし、他の実施形態を用いてもよいこと、本発明の意図と範囲から逸脱しないその他の変形例はもちろん、構造的、論理的、および電気的な変更が可能であることは明らかである。
【００２９】
本発明は、不正なＳＴＢがＤＯＤシステムからデータにアクセスすることを、双方向通信に依存することなく防止する方法およびシステムを教示する。本発明は、片方向放送システムにおいて、不正なＳＴＢがＤＯＤサービスにアクセスすることを防止する方法とシステム、および、不正なＳＴＢを無効にする方法とシステムも併せて教示する。この方法およびシステムには、汎用デジタルデータシステム、汎用ＳＴＢ、および、これらのデジタルサービスを操作し、汎用ＳＴＢを制御するための様々な方法が含まれる。しかしながら、本発明のすべての態様は、双方向通信の実例で実施可能であり、唯一異なる点は、双方向通信接続が利用可能である場合には、デジタル放送およびＤＯＤのユーザに対して、さらなる特徴を提供できるということ点であることは、当業者にとって明らかである。
【００３０】
図７は、本発明の一実施形態におけるＶＯＤサーバ４５０のための構成を示す。ＤＯＤサーバ４５０は、複数のチャンネルサーバ４１１と、チャンネルサーバ４１１にそれぞれ対応する複数のアップコンバータ４１２と、合成増幅器４１４と、中央制御サーバ５０２と、中央記憶装置５０４とを備え、各構成要素は図示のように、データバス５０６を介して接続されている。以下で説明されるように、中央制御サーバ５０２は、チャンネルサーバ４１１の準備が整うと、リアルタイム伝送を開始すると同時に、チャンネルサーバ４１１のオフライン操作を制御する。中央記憶装置５０４は、通常、デジタルフォーマットでデータファイルを格納する。しかしながら、任意の適切な大容量永続データ記憶装置を用いてもよい。
【００３１】
典型的な実施形態では、中央記憶装置５０４に記憶されたデータファイルは、ネットワークに接続された中央制御サーバ５０２などの任意の認証コンピュータによって、標準のネットワークインタフェース（例えば、イーサネット接続）を介してアクセスすることができる。チャンネルサーバ４１１は、中央制御サーバ５０２からの指示に従って中央記憶装置５０４から読み出されたデータファイルを提供する。デジタルデータの読み出しおよびＶＯＤ用デジタルデータ伝送のスケジューリングは、各チャンネルサーバ４１１を十分にリアルタイムデータ伝送に備えさせるために、「オフライン」で実行される。各チャンネルサーバ４１１はＶＯＤを提供する準備が整うと、中央制御サーバ５０２に通知し、その時点で中央制御サーバ５０２は、チャンネルサーバ４１１がＶＯＤ伝送を開始するよう制御することができる。
【００３２】
好ましい実施形態において、中央制御サーバ５０２は、サービスプロバイダがドラッグ・アンド・ドロップ操作によってデータ配信をスケジューリングすることができるよう、グラフィックユーザインターフェース（図示せず）を備える。さらに、中央制御サーバ５０２は、チャンネルサーバ４１０を認証および制御して、配信行列に従って開始または停止させる。片方向のＤＯＤ放送行列を提供するためのシステムおよび方法は、２０００年５月３１日に出願されたＫｈｏｉ Ｈｏａｎｇの特許出願「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＶＩＤＥＯ ＯＮ ＤＥＭＡＮＤ ＳＥＲＶＩＣＥＳ ＦＯＲ ＢＲＯＡＤＣＡＳＴＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ」、出願番号０９／５８４，８３２、に記載されており、引用によって本願に組み入れられている。
【００３３】
各チャンネルサーバ４１１は、単一のチャンネルに割り当てられ、単一のアップコンバータ４１２に接続されている。各チャンネルサーバ４１１の出力は、対応するアップコンバータ４１２に適した周波数を有する直交振幅変調（ＱＡＭ）によって変調された中間周波（ＩＦ）信号である。ＱＡＭ変調されたＩＦ信号は、採用された規格によって決まる。米国で現在採用されている規格は、Ｄａｔａ Ｏｖｅｒ Ｃａｂｌｅ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ （ＤＯＣＳＩＳ）規格で、約４３．７５ＭＨｚのＩＦ周波数を必要とする。好適なチャンネルサーバ４１１は、図１０を参照して以下でさらに詳しく説明されている。
【００３４】
アップコンバータ４１２は、チャンネルサーバ１０４から受信されたＩＦ信号を高周波信号（ＲＦ信号）に変換する。ＲＦ信号は、周波数および帯域幅を含み、所望のチャンネルおよび採用された規格に依存する。例えば、米国のケーブルテレビチャンネル８０に対する現在の規格では、ＲＦ信号の周波数は約５５９．２５ＭＨｚで、帯域幅は６ＭＨｚ前後である。
【００３５】
アップコンバータ４１２の出力は、合成器／増幅器４１４に加えられる。合成器／増幅器４１４は、受信されたＲＦ信号を増幅、調節および合成した後、その信号を伝送媒体へと出力する。一実施形態において、認証チェッカは少なくとも一つの出力信号に埋め込まれている。この認証チェッカは、受信中のＳＴＢが不正か否かを判断し、不正である場合には、ＳＴＢに対して不正防止手段を実行するために動作する。認証チェッカの動作については、以下で詳細に説明される。一実施形態において、更新前の通信プロトコルを用いた不正なＳＴＢによる信号解読を防ぐために、通信プロトコルは定期的に変更されている。
【００３６】
図８は、本発明の一実施形態による汎用ＳＴＢ６００を示す。ＳＴＢ６００は、ＱＡＭデモジュレータ６０２、ＣＰＵ６０４、ローカルメモリ６０８、バッファメモリ６１０、映像および音声の復号を可能とするデコーダ６１２、グラフィックオーバーレイモジュール６１４、ユーザインタフェース６１８、通信回線６２０および図示のようにこれらの装置を接続する高速データバス６２２を備える。ＣＰＵ６０２は、クライアントの要求に応じたデータの選択、選択されたデータの復号、復号されたデータの解凍、復号されたデータの再編集、復号されたデータのローカルメモリ６０８またはバッファメモリ６１０への格納および格納されたデータのデコーダ６１２への送信を行うために、汎用ＳＴＢ６００の動作全体を制御する。一実施形態において、ローカルメモリ６０８は、不揮発性メモリ（例えばハードドライブ等）とセキュアメモリ（例えばＲＯＭチップ等）の両方を含み、バッファメモリ６１０には揮発性メモリが含まれている。
【００３７】
一実施形態では、ＱＡＭデモジュレータ６０２は、送信モジュールおよび受信モジュールと、以下に示す要素の内の少なくとも１つとを備える：プライバシ暗号化／復号モジュール、前方誤り訂正デコーダ／エンコーダ、チューナ制御、下流側および上流側プロセッサ、ＣＰＵ、および、メモリインタフェース回路。ＱＡＭ復調器６０２は、変調ＩＦ信号を受信し、サンプリングし、その信号を合成器・増幅器４１４（図７）によって用いられる通信プロトコルと同じプロトコルを使用して再格納データに復調する。
【００３８】
典型的な実施形態において、アクセスが許可されると、デコーダ６１２は、少なくとも１つのデータブロックを復号して、そのデータブロックを出力画面上で表示可能な画像に変換する。デコーダ６１２は、再生、停止、一時停止、コマ送り、巻き戻し、早送りなど、加入クライアントからの命令を支援する。デコーダ６１２は、クライアントが使用できるように、復号されたデータを出力装置６２４へと提供する。出力装置６２４は、テレビ、コンピュータ、任意の適切なディスプレイモニタ、ＶＣＲなどの任意の適した装置が該当し得る。ＳＴＢ６００を表示装置上に設置する代わりに、一体型として見えるように拡張型表示装置に組み込むことが可能である。
【００３９】
グラフィックオーバーレイモジュール６１４は、例えば、アルファブレンディングまたはピクチャ・イン・ピクチャ機能を提供することによって、表示画像の画質を高める。ユーザインタフェース６１８は、ＳＴＢ６００のユーザ制御を可能とし、リモートコントロール装置、キーボード、スマートカードなどの任意の適切な装置としてよい。通信回線６２０は、さらに通信接続を追加する。通信回線６２０は、別のコンピュータに接続してもよいし、あるいは双方向通信を実装するために使用してもよい。データバス６２２は、本発明に必須であるリアルタイム方式のデータ通信実施に適した市販の「高速」データバスであるのが好ましい。例えば、ＵＳＢやファイヤ・ワイヤ等が適している。
【００４０】
好適な実施形態において、最低一つのデータブロックに、中央演算処理装置６０４によって実行されるソフトウェアである認証チェッカが含まれている。認証チェッカは、ＳＴＢが真正か不正かを判断するために、ＳＴＢの真偽検査を行う。
【００４１】
様々な方法によって、認証チェッカは、ＳＴＢが不正か否かを判断することができる。一実施形態において、真正性を判断するために、認証チェッカは、ＳＴＢ６００内の指定位置で巡回冗長検査（ＣＲＣ）を行う。別の実施形態において、認証チェッカは、ＳＴＢシステムのイメージチェックを実行する。本実施形態において、認証チェッカは、ＳＴＢが真正であると判断されたことをＳＴＢハードウェア内の隠された位置が応答するかどうかについて、その位置に問い合わせを行う。さらに別の実施形態において、認証チェッカは、メモリ位置でチェックサムを実行する。その他任意のチェックを用いて、真正性を判断することができる。これらチェックの実際の実装については、従来技術において周知である。
【００４２】
ＳＴＢが不正である場合、認証チェッカが不正防止操作を実行するか、認証チェッカがＳＴＢの別のソフトウェアかハードウェアに不正防止手段を実行させることが可能である。典型的な実施形態において、認証チェッカは、ＳＴＢを無効にするか、損傷する。認証チェッカによって、ＳＴＢを動作不能にするＳＴＢソフトウェアの追加もしくは削除、無限ループ・プログラムの実行による中央演算処理装置６０４のオーバーヒート、あるいは不正なＳＴＢを無効にするためのその他任意の適切なアクションの実行が可能である。
【００４３】
別の実施例において、認証チェッカとして、ＳＴＢ内に配置されたハードウェア装置、もしくはメモリ６０８に格納されたソフトウェアが該当し得る。この場合、ＳＴＢの電源が「ＯＮ」になるごとに、もしくは何らかの一定間隔で、認証チェックを行うこととなる。ＳＴＢ６００に認証チェッカを組み込むことは、不正者による認証チェッカへのアクセスを許容することとなるため、最良とはいえない。
【００４４】
図９は、本発明の一実施形態における通信プロトコルの変更処理６４８を示す。処理６４８は、工程６５０で開始され、そこでＶＯＤサーバ４５０（図７）は、新しい通信プロトコルへの移行を開始する。この処理は、一定間隔、あるいはＶＯＤサーバの管理者が通信プロトコルの変更が妥当であると感じる際、適宜実施可能である。
【００４５】
処理６４８は工程６５２へと進み、ＶＯＤサーバ４５０（図７）は、プロトコル更新要求を送信する。この要求は、すべての真正なＳＴＢに対し、各々の通信プロトコルの更新に備えるよう促しており、また、新しいプロトコルを導入するタイミングだけでなく、通信更新データを伝送する時間および伝送チャンネルを示す情報を含んでいる。次に工程６５４において、ＶＯＤサーバは、通信プロトコル更新データを伝送する。このデータは、ＶＯＤサーバからの伝送が、更新された通信プロトコルを用いた伝送を開始するまで、ＳＴＢのメモリ６０８（図８）に格納されている。次に工程６５６において、ＶＯＤサーバは、更新された通信プロトコルを用いてすべてのデータの伝送を開始する。別の実施形態において、認証チェッカは、工程６５２におけるプロトコル更新要求に付加されて伝送される。
【００４６】
図１０は、本発明の一実施形態におけるＳＴＢ通信プロトコル更新処理７００を示す。処理は工程７０２で開始され、通信回線６２０（図８）はプロトコル更新プログラムを待つ。典型的な一実施形態において、通信回線は、ＳＴＢが「ＯＮ」であるときは常時、プロトコル更新プログラム専用の更新チャンネル（図示せず）で待機している。
【００４７】
別の方法において、ＳＴＢは自動的に電源が入り、所定のチャンネルで所定の時間に更新プロトコルプログラムを待つようにプログラムされ得る。例えば、毎週月曜日の午前４時に電源が入り、更新プログラムをチャンネル９９で待つよう、製造者はプログラミング可能である。
【００４８】
ＶＯＤサーバがプロトコル更新要求を送信すると、処理は続いて工程７０４へと進み、ＳＴＢはプロトコル更新要求を受信する。その要求は、通信プロトコル更新の実施に備えるよう、ＳＴＢに前もって知らせる。別の実施形態において、認証チェッカは、プロトコル更新要求に埋め込まれているか、付加されて伝送される。認証チェッカは直ちに認証チェックを行い、不正であると判断されたＳＴＢを無効にする。
【００４９】
工程７０６において、ＳＴＢは通信プロトコル更新データを受信し、そのデータをメモリ６０８（図８）に格納する。典型的な一実施形態において、通信プロトコル更新データには、ＳＴＢの既存の通信プロトコルを更新もしくは上書きするためのソフトウェアと共に、いつＶＯＤサーバ４５０（図７）が更新後の通信プロトコルで放送を開始するかを示す日時情報が含まれている。
【００５０】
指定された日時において、ＶＯＤサーバは、更新された通信プロトコルで放送を開始するか、あるいはその処理は続いて工程７０８へと進み、そこで中央演算処理装置６０４（図８）は通信プロトコル更新ソフトウェアを実行する。通信プロトコル更新ソフトウェアは、ＳＴＢが更新された通信プロトコルを用いて伝送されたデータを解読できるように、既存の通信プロトコルを更新する。
【００５１】
図１１は、本発明の一実施形態における通信プロトコル更新の実行処理７０８を示す。工程７５０で処理が始まり、ＳＴＢが不正か真正かを判断するために、認証チェックが行われる。この認証チェックは、ソフトウェアとして格納され、中央演算処理装置６０４（図８）によって実行されてもよいし、ＳＴＢ内に隠されている専用ハードウェアによって実行されてもよい。実行される認証チェックとしては、以下のうち少なくとも一つが該当し得る：メモリ位置またはハードウェア位置で実行される巡回冗長検査（ＣＲＱ）、メモリ位置またはハードウェア位置で実行されるチェックサム、ＳＴＢハードウェア内の隠された位置への問い合わせ、およびＳＴＢシステム全体のイメージチェックの実行。これらチェックの実際の実装については、従来技術において周知である。
【００５２】
ＳＴＢが認証チェックを通過した場合は、処理は続いて工程７５４へと進み、ＳＴＢが受信信号を解読するために使用する通信プロトコルが更新される。この更新は、メモリ６０８（図８）に格納された既存の通信プロトコルソフトウェアのある一部分か全部を上書きする形態をとっている。
【００５３】
ＳＴＢが信頼性チェックを通過しない場合、そのＳＴＢは不正であると判断され、処理は工程７５６へと進む。工程７５６において、不正防止手段が実行される。典型的な実施形態において、不正なＳＴＢは無効とされる。これは、中央演算処理装置６０４（図８）に、それ自身を損傷するプログラムか、メモリ６０８（図８）に格納されたソフトウェアの核心部分を消去するプログラムのどちらかを実行するよう命令することによって可能となる。これらの命令は、製造時にメモリ内に実装されてもよいし、認証チェックのソフトウェアに含まれてもよい。別の実施態様において、積極的な不正防止手段は行われず、ＳＴＢ通信プロトコルは単に更新されない。
【００５４】
別の実施形態において、不正防止ソフトウェアは、双方向のＤＯＤサーバと同時に使用される場合、ＶＯＤサーバ４５０（図７）に、不正なＳＴＢの場所をサーバ管理者に通知する旨のメッセージを送信することができる。片方向放送システムもしくは双方向放送システムにおいて、不正防止ソフトウェアによってＶＯＤサーバ以外のサイトへのメッセージの送信が可能であることは明らかである。不正なＳＴＢがアクセスした通信手段にかかわらず、このメッセージの送信は可能である。
【００５５】
前述のように、認証チェッカは送信信号の任意の部分に該当し得るが、送信信号のプロトコル更新部分であるのが最も好ましい。これは、以下二つの理由から有益である。第１の理由は、ＳＴＢが例えばＤＯＤファイルを実行しようとする間にリソースを使用するのに対して、既に起動しているメンテナンス実行プログラム内で拡張的に認証チェッカを実行可能となることである。第２の理由は、認証チェッカによって、不正な装置を監視する内在的な機会が与えられることである。
【００５６】
上述した実施例は、本発明の特定の代表的な実施形態を例示したものであり、当業者はこれらの実施形態から、他の実施例、変形例および変更例を容易に導くことができるであろう。よって、本発明は上述した特定の実施形態に限定されず、添付のクレームによってさらに明確となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】先行技術において、圧縮映像データをパケットストリームとトランスポートストリームにパケット化した様子を図示している。
【図２】先行技術において、ＭＰＥＧ−２規格に従ったシステムをブロック図で示している。
【図３】先行技術において、ＶＯＤシステムを簡略化して示した機能ブロック図である。
【図４】先行技術において、双方向クライアント・サーバ構成に特有のＤＯＤシステムを示す。
【図５】先行技術において、双方向のクライアント専用データ伝送機構を用いた不正なＳＴＢによるＤＯＤサービスの受信を防止するためのＤＯＤサーバの方法を示す。
【図６】先行技術において、双方向伝送機構を介してクライアント専用データを受信し、処理するＤＯＤクライアントの方法を示す。
【図７】本発明の一実施形態によるデジタル放送サーバのブロック図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態における、汎用ＳＴＢのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図９】本発明における放送システムの通信プロトコルを更新するためのコンピュータによって実行される方法を示すフローチャートである。
【図１０】本発明におけるＳＴＢの通信プロトコルを更新するためのコンピュータによって実行される方法を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示された方法に従ったプロトコル更新ソフトウェアを実行するためのコンピュータによって実行される方法を示す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１０】
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【図１１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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