【手続補正書】
【提出日】平成17年10月18日(2005.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  伝送システム及び伝送方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を伝送する伝送システムにおいて、
暗号化モード識別子コードが第１のモードを示すときに、情報パケットのデータを暗号化する第１の暗号化回路と、該暗号化モード識別子コードが第２のモードを示すときに、該情報パケットのデータを暗号化する第２の暗号化回路とを有し、該暗号化モード識別子コードをエンコードして該情報パケットにして、該情報パケットを通信インタフェースを介して送信するソース装置と、
上記情報パケットから上記暗号化モード識別子コードを抽出する抽出回路と、該抽出回路の出力に応じて該暗号化モード識別子コードが上記第２のモードであることを示すときに、上記情報パケットのデータを復号する第１の復号回路とを有し、上記通信インタフェースから該情報パケットを受信するシンク装置とを備え、
上記第１のモードは、上記情報パケットが上記シンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、上記第２のモードは、該情報パケットが該シンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードであることを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
上記シンク装置は、更に、上記抽出回路の出力に応じて上記暗号化モード識別子コードが上記第１のモードであることを示すときに、上記情報パケットのデータを復号する第２の復号回路を有することを特徴とする請求項１記載の伝送システム。
【請求項３】
上記第１の暗号化回路、第２の暗号化回路、第１の復号回路及び第２の復号回路は接続され、１個の同じ暗号化鍵を受信することを特徴とする請求項２記載の伝送システム。
【請求項４】
情報を伝送する伝送システムにおいて、
暗号化モード識別子コードが第１のモードを示すときに、第１の鍵に基づいて情報パケットのデータを暗号化する共通の暗号化回路を有し、該暗号化モード識別子コードをエンコードして該情報パケットにして、該情報パケットを通信インタフェースを介して送信するソース装置と、
上記情報パケットから上記暗号化モード識別子コードを抽出する抽出回路と、該抽出回路の出力に応じて該暗号化モード識別子コードが上記第２のモードであることを示すときに、第２の鍵を用いて該情報パケットのデータを復号する共通の復号回路とを有し、上記通信インタフェースから該情報パケットを受信するシンク装置とを備え、
上記第１のモードは、上記情報パケットが上記シンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、上記第２のモードは、該情報パケットが該シンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードであることを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
上記シンク装置は、ビットストリーム記録装置であり、該シンク装置は、更に、上記暗号化モード識別子コードが上記第２のモードであるときに、上記情報パケットを記録する記録媒体を有し、該情報パケットの暗号化モード識別子コードは、該記録媒体への記録と同時に、該シンク装置によって、上記第１のモードに変更されることを特徴とする請求項１又は４記載の伝送システム。
【請求項６】
上記シンク装置の共通の復号回路は、また、上記抽出回路の出力に応じて上記暗号化モード識別子コードが上記第１のモードであることを示すときに、上記第１の鍵を用いて上記情報パケットのデータを復号することを特徴とする請求項４記載の伝送システム。
【請求項７】
上記通信インタフェースは、ＩＥＥＥ１３９４通信規格に準拠したシリアル通信インタフェースであり、上記情報パケットは、デジタル情報パケットであることを特徴とする請求項２又は６記載の伝送システム。
【請求項８】
上記ソース装置は、放送受信装置であり、更に、コピー制御情報を用いてエンコードされた情報パケットを受信し、コピー保護コードを抽出する受信回路を備え、上記シンク装置は、該コピー制御情報を用いてエンコードされた情報パケットを処理することができないことを特徴とする請求項２又は６記載の伝送システム。
【請求項９】
上記情報パケットは、デジタル音声／画像番組の一部であることを特徴とする請求項２又は６記載の伝送システム。
【請求項１０】
上記ソース装置及び上記シンク装置は、それぞれ、
共通鍵に基づいて上記第１の鍵を生成する第１のハッシュ回路と、
上記共通鍵に基づいて上記第２の鍵を生成する第２のハッシュ回路とを備え、
上記共通鍵は、上記情報パケットが上記シンク装置によって受信される前に、該シンク装置とソース装置間で転送されることを特徴とする請求項６記載の伝送システム。
【請求項１１】
コピー保護モードを含む情報を伝送する伝送方法において、
ソース装置が、コピー保護モードを有する情報パケットを受信するステップと、
上記ソース装置が、上記コピー保護モードに従って、暗号化モード識別子コードを上記情報パケットのヘッダに格納するステップと、
上記ソース装置が、上記暗号化モード識別子コードが第１のモードであるときに第１の暗号化機構を用いて上記情報パケットのデータを暗号化するステップと、
上記ソース装置が、上記暗号化モード識別子コードが第２のモードであるときに第２の暗号化機構を用いて上記情報パケットのデータを暗号化するステップと、
上記ソース装置が、上記暗号化モード識別子コードが第３のモードであるときに上記情報パケットのデータを暗号化しないステップと、
上記ソース装置が、上記シンク装置に上記情報パケットを伝送するステップとを有し、
上記第１のモードは、上記情報パケットが上記シンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、上記第２のモードは、該情報パケットが該シンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードであり、上記第３のモードは、該情報パケットが該シンク装置よって自由に再生されることを示す無制限モードであることを示す伝送方法。
【請求項１２】
更に、上記シンク装置が、上記情報パケットを受信して、上記暗号化モード識別子コードを抽出するステップと、
上記シンク装置が、上記暗号化モード識別子コードが上記第１のモードであるときに第１の復号機構を用いて上記情報パケットのデータを復号するステップと、
上記シンク装置が、上記暗号化モード識別子コードが上記第２のモードであるときに第２の復号機構を用いて上記情報パケットのデータを復号するステップと、
上記シンク装置が、上記暗号化モード識別子コードが上記第３のモードであるときに上記情報パケットのデータを復号しないステップとを有する請求項１１項記載の伝送方法。
【請求項１３】
更に、上記シンク装置が、上記暗号化モード識別子コードを上記第２のモードから上記第１のモードに変更して、新しい暗号化モード識別子コードを上記情報パケットに格納するステップと、
上記シンク装置が、上記情報パケットを記録するステップとを有する請求項１２項記載の伝送方法。
【請求項１４】
上記ソース装置がコピー保護モードを有する情報パケットを受信するステップは、該ソース装置が、エンコードされたコピー制御情報を有する情報パケットを解釈して、上記コピー保護モードを抽出するステップを含むことを特徴とする請求項１２項記載の伝送方法。
【請求項１５】
上記情報パケットは、音声／画像番組の一部のデジタル表現であることを特徴とする請求項１２項記載の伝送方法。
【請求項１６】
上記ソース装置は、放送受信装置であり、上記シンク装置は、ビットストリーム記録装置であることを特徴とする請求項１２項記載の伝送方法。
【請求項１７】
情報を伝送する伝送システムにおいて、
暗号化モード識別子コードが第１のモードを示すときに、情報パケットのデータを暗号化する第１の暗号化手段と、該暗号化モード識別子コードが第２のモードを示すときに、該情報パケットのデータを暗号化する第２の暗号化手段とを有し、該暗号化モード識別子コードをエンコードして該情報パケットにして、該情報パケットを通信インタフェースを介して送信するソース装置と、
上記情報パケットから上記暗号化モード識別子コードを抽出する抽出手段と、該抽出手段の出力に応じて該暗号化モード識別子コードが上記第１のモードであることを示すときに、上記情報パケットのデータを復号する第１の復号手段と、該抽出手段の出力に応じて該暗号化モード識別子コードが上記第２のモードであることを示すときに、該情報パケットのデータを復号する第２の復号手段とを有し、上記通信インタフェースから該情報パケットを受信するシンク装置とを備え、
上記第１のモードは、上記情報パケットが上記シンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、上記第２のモードは、該情報パケットが該シンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードであり、上記第１の暗号化手段、第２の暗号化手段、第１の復号手段及び第２の復号手段は接続され、１個の同じ暗号化鍵を受信することを特徴とする伝送システム。
【請求項１８】
上記シンク装置は、ビットストリーム記録装置であり、該シンク装置は、更に、上記暗号化モード識別子コードが上記第２のモードであるときに、上記情報パケットを記録する記録媒体を有し、該情報パケットの暗号化モード識別子コードは、該記録媒体への記録と同時に、上記シンク装置によって、上記第１のモードに変更されることを特徴とする請求項１７記載の伝送システム。
【請求項１９】
上記通信インタフェースは、ＩＥＥＥ１３９４通信規格に準拠したシリアル通信インタフェースであり、上記情報パケットは、デジタル情報パケットであることを特徴とする請求項１７記載の伝送システム。
【請求項２０】
上記ソース装置は、放送受信装置であり、更に、コピー制御情報を用いてエンコードされた情報パケットを受信し、コピー保護コードを抽出する受信回路を備え、上記シンク装置は、該コピー制御情報を用いてエンコードされた情報パケットを処理することができないことを特徴とする請求項１７記載の伝送システム。
【請求項２１】
上記情報パケットは、デジタル音声／画像番組の一部であることを特徴とする請求項１７記載の伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、伝送システム及び伝送方法に関する。一実施の形態において、暗号化モード識別子（encryption mode indicator）を用いて情報を伝送する伝送方法及び伝送システムに関する。本発明は、情報通信システムの分野に関する。より詳しくは、本発明は、音声／画像作品を表す情報の安全な（secure）通信モードの分野に関する。
【０００２】
関連技術
近年、デジタルインタフェースを用いて複数の音声／画像（ＡＶ）機器を接続し、ＡＶ情報（例えば、映画、歌等のＡＶ作品を表す情報）を、情報源（例えば、ビデオディスクプレーヤ又はビデオテープレコーダ）から情報表示装置（例えば、テレビジョン受像機又はモニタ受像機）又は情報シンク装置（information sink device）に伝送する技術がある。この技術の発達によって、ＡＶ機器にＩＥＥＥ１３９４シリアル通信規格が採用されている。ＩＥＥＥ１３９４シリアル通信規格において、情報は、一定のヘッダ情報及びデータセクションを有するデジタルパケットで伝送される。
【０００３】
伝送されるＡＶデジタル情報（例えば、映画を表す情報）は、通常、著作権によって保護されており、認可されていないユーザがその情報を見たり、そのＡＶ作品を不当に再生することは禁止されている。不当なコピーを防止するために、ＡＶ情報は、コピー制御情報（Copy Control Information：ＣＣＩ）ビットと呼ばれるエンコードされたコピー制御情報と共に伝送される。ＣＣＩビットは、コピー世代管理方式（Copy Generation Management System：CGMS）ビットとも呼ばれる。
【０００４】
エンコードされたＣＣＩコードは、２ビットからなり、「００」、「１０」、及び「１１」は、それぞれ「コピーの無制限許可」、「一世代コピーの許可」、及び「コピーの禁止」を示している。「０１」ビットコードは使用されていない。特定のＡＶ情報にどのＣＣＩビットが加えられるかは、ＡＶ情報（例えばムービングピクチャエキスパートグループＭＰＥＧ、デジタルビデオＤＶ及びオーディオデータ）の種類によって規定されている。これらのＣＣＩビットは、ＡＶ情報を構成するデータパケットのデータ部中に加えられており、下流の装置によるＡＶ情報の使用を制御している。
【０００５】
データの記録毎に、記録装置はパケットのＡＶ情報に加えられているＣＣＩコードを調べ、ＣＣＩコードがコピーの禁止を示しているときには、ＡＶ情報を記録することを禁止する。ＣＣＩコードが一世代コピーを許可しているときには、ＣＣＩコードはコピー禁止モードに変えられるとともに、ＡＶ情報は１回記録媒体に記録される。すなわち、元のデータから許可されているコピー世代は制限される。
【０００６】
更に、コピー世代の制限方式を強化するために、ＣＣＩコードが暗号化されて情報のデータ部に加えられ、その情報を復号する権利は、そのコピー世代の制限方式に適合する装置のみを製造するように契約している製造者に与えられるという方法が用いられている。記録装置が、ＡＶ情報中に暗号化されているＣＣＩコードを調べるか又は変えるためには、その装置にマイクロコンピュータを搭載するか、又はその処理のための専用のハードウェアを設ける必要がある。多くの種類のＡＶ情報と適合させるためには、必要とされる復号の回路は比較的複雑となり、装置のコストも増加する。
【０００７】
例えば、ビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置のような安価な記録装置を製造するために、上述した専用のハードウェアが取り除かれた装置はＡＶ情報中のＣＣＩコードを読むことができないことが考えられる。この安価なＢＳＲ装置において、ＡＶパケット中に、コピー保護の情報を格納するための特定のフィールドを設けることが考えられている。ＦＩＧ．１は、ＩＥＥＥ１３９４規格に基づくヘッダ部１２と、パケット（ＣＩＰ）ヘッダ部１４と、データフィールド部１６とを有する従来の情報パケットのフィールドを示している。このデータパケットはアイソクロナスパケットである。ＣＩＰヘッダ部１４には、特化されたビットストリームコピー制御情報（ＢＣＩ）フィールド２０が含まれている。ＢＣＩフィールド２０は、ＡＶ情報がＢＳＲ装置に伝送されるときに用いられるコピー保護の情報を有している。データ部１６は暗号化されたデータを有することはできるが、ＣＩＰヘッダ部１４は、通常、ＢＳＲの限られた性能に適応するように暗号化せずに伝送する。
【０００８】
このパケット１０に対して、ＢＳＲ装置はパケットヘッダ１４のＢＣＩフィールド２０を調べて、パケットがコピー禁止を示しているときは記録をせず、パケットが一世代コピー許可又はコピー無制限許可を示しているときはデータを記録することができる。許可されると、パケットの情報は、パケットヘッダ１４に格納されているＢＣＩコード２０とともに、ＢＳＲ装置によって記録される。元のパケットヘッダが一世代コピー許可を示しているときは、記録されている情報が再生されて、ＢＳＲ装置からＩＥＥＥ１３９４バスに供給された後、再生されたＢＣＩコードはコピー禁止を示す（既に１回コピーされたためである）。しかしながら、元のＢＣＩコードが無制限コピーを示しているときは、同じＢＣＩコードは格納されて伝送される。
【０００９】
ＦＩＧ．２は、上述したコピー保護が不当な装置３４によって妨害される可能性があるシステム３０を示している。ＦＩＧ．２に示すように、ソース装置３２は、ＢＳＲ装置であるシンク装置３６に情報を伝送する。妨害装置３４が、この通信路（３８ａと３８ｂ）の間に位置している。パケットが送信装置３２からシンク装置３６に伝送されている間に、パケットヘッダ１４のＢＣＩコード２０は、妨害装置３４によって妨害される。例えば、送信装置３２は、コピー禁止を示すビットコード「１１」を有するＢＣＩコード２０を送信するが、これは、送信の際に、（妨害装置３４によって）一世代コピー許可を示すビットコード「１０」に不正に変えられるか、又は、無制限コピーを示すビットコード「００」に変えられることもある。このパケットを受信すると、パケットヘッダ１４のＢＣＩコードは、一世代コピー又は無制限コピーを許可しているため、ＢＳＲ３６は、そのデータが本当はコピーを禁止しているという事実を通知されずに、そのパケットの情報を記録する。すなわち、コピー世代は制御されていない。
【００１０】
したがって、パケットの情報が、妨害装置に妨害されることなく、ソース装置から知的でない装置に伝送されるコピー保護システムが必要である。さらに、パケットの情報が、妨害装置に妨害されることなく、ソース装置からＢＳＲ装置に伝送されるコピー保護システムが必要である。さらに、伝送の際に、コピー保護モードの情報が変えられることなく、シンク装置に対して使用可能な値を供給する方式が必要である。本発明は、このような優れた特徴を提供するものである。先に詳細に述べていない本発明のこれら及び他の利点は、ここに示す本発明の説明において明らかになる。
【００１１】
発明の開示
暗号化モード識別子（ＥＭＩ）を用いて情報を伝送する伝送方法及び伝送システムを説明する。本発明は、例えば、著作権を有する音声／画像作品の伝送のように、コピー保護情報が装置間で伝送される用途において有効である。本発明は、伝送が個々の情報パケットで行われるＩＥＥＥ１３９４シリアル通信規格において用いることができる。
【００１２】
本発明は、（例えば、音声／画像作品を示す）データが、ソース装置からシンク装置（受信局）に伝送される際に用いられる複数の保護通信モードを提供する。第１の保護モードであるＥＭＩモードＡでは、伝送される情報が、作品全体に渡ってコピーが許可されない。これは、最も高レベルのコピー禁止である。第２の保護モードであるＥＭＩモードＢでは、伝送される情報が、シンク装置によって一世代コピーのみを許可される。第３の保護モードでは、暗号化が行われず、自由なコピーが可能である。モードＡ及びモードＢのいずれの保護モードが選択されるかによって、ソース装置は伝送情報を暗号化する際に異なる暗号化処理を用いる。さらに、モードＡ及びモードＢのいずれの保護モードが選択されるかによって、シンク装置は伝送情報を復号する際に異なる復号処理を用いる。すなわち、ＥＭＩコードは、（１）伝送情報のコピー保護モードと、（２）使用される暗号化処理の両方を示している。
【００１３】
本発明は、ソース装置と、パケットヘッダからコピー制御情報を抽出する能力を備えていないビットストリーム記録装置との間での伝送に特に有効である。各伝送モードによって異なる暗号化処理を行うことによって、選択される復号処理は、行われた暗号化処理とは異なるため、ソース装置とシンク装置との間に位置してＥＭＩコードを変更する不当な装置は、音声／画像作品をその後再生したり記録したりすることはできない。
【００１４】
本発明の一実施形態では、１つの暗号化処理が用いられるが、データを復号するのに、２つの異なる暗号化鍵（鍵Ａ及び鍵Ｂ）が用いられる。この実施の形態では、パケットヘッダに格納されるＥＭＩコードに対応する暗号化鍵を用いて、情報が暗号化される。ＥＭＩコードがモードＡからモードＢに変換されるとき、シンク装置は、鍵Ｂを用いて伝送信号を復号する。この例では、暗号化は鍵Ａによって行われているため、シンク装置によって得られるものは、無意味な数字である。シンク装置において再生されるものは、そのシンク装置によって記録されたとしても、全く元のＡＶ情報ではなく、無意味なものとなる。
【００１５】
本発明に係る情報を伝送する伝送システムは、暗号化モード識別子コードが第１のモードを示すときに、情報パケットのデータを暗号化する第１の暗号化回路と、暗号化モード識別子コードが第２のモードを示すときに、情報パケットのデータを暗号化する第２の暗号化回路とを有し、暗号化モード識別子コードをエンコードして情報パケットにして、情報パケットを通信インタフェースを介して送信するソース装置と、情報パケットから暗号化モード識別子コードを抽出する抽出回路と、抽出回路の出力に応じて暗号化モード識別子コードが第２のモードであることを示すときに、情報パケットのデータを復号する第１の復号回路とを有し、通信インタフェースから情報パケットを受信するシンク装置とを備える。第１のモードは、情報パケットがシンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、第２のモードは、情報パケットがシンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードである。
【００１６】
また、本発明に係る情報を伝送する伝送システムは、暗号化モード識別子コードが第１のモードを示すときに、第１の鍵に基づいて情報パケットのデータを暗号化する共通の暗号化回路を有し、暗号化モード識別子コードをエンコードして情報パケットにして、情報パケットを通信インタフェースを介して送信するソース装置と、情報パケットから暗号化モード識別子コードを抽出する抽出回路と、抽出回路の出力に応じて暗号化モード識別子コードが第２のモードであることを示すときに、第２の鍵を用いて情報パケットのデータを復号する共通の復号回路とを有し、通信インタフェースから情報パケットを受信するシンク装置とを備える。第１のモードは、情報パケットがシンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、第２のモードは、情報パケットがシンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードである。
【００１７】
さらに、本発明に係る情報を伝送する伝送システムは、暗号化モード識別子コードが第１のモードを示すときに、情報パケットのデータを暗号化する第１の暗号化手段と、暗号化モード識別子コードが第２のモードを示すときに、情報パケットのデータを暗号化する第２の暗号化手段とを有し、暗号化モード識別子コードをエンコードして情報パケットにして、情報パケットを通信インタフェースを介して送信するソース装置と、情報パケットから暗号化モード識別子コードを抽出する抽出手段と、抽出手段の出力に応じて暗号化モード識別子コードが第１のモードであることを示すときに、情報パケットのデータを復号する第１の復号手段と、抽出手段の出力に応じて暗号化モード識別子コードが第２のモードであることを示すときに、情報パケットのデータを復号する第２の復号手段とを有し、通信インタフェースから情報パケットを受信するシンク装置とを備える。第１のモードは、情報パケットがシンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、第２のモードは、情報パケットがシンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードであり、第１の暗号化手段、第２の暗号化手段、第１の復号手段及び第２の復号手段は接続され、１個の同じ暗号化鍵を受信する。
【００１８】
本発明に係るコピー保護モードを含む情報を伝送する伝送方法は、ソース装置が、コピー保護モードを有する情報パケットを受信するステップと、ソース装置が、コピー保護モードに従って、暗号化モード識別子コードを情報パケットのヘッダに格納するステップと、ソース装置が、暗号化モード識別子コードが第１のモードであるときに第１の暗号化機構を用いて情報パケットのデータを暗号化するステップと、ソース装置が、暗号化モード識別子コードが第２のモードであるときに第２の暗号化機構を用いて情報パケットのデータを暗号化するステップと、ソース装置が、暗号化モード識別子コードが第３のモードであるときに情報パケットのデータを暗号化しないステップと、ソース装置が、シンク装置に情報パケットを伝送するステップとを有する。第１のモードは、情報パケットがシンク装置によって再生されないことを示すコピー禁止モードであり、第２のモードは、情報パケットがシンク装置によって２回以上再生されないことを示す１回コピー許可モードであり、第３のモードは、情報パケットがシンク装置よって自由に再生されることを示す無制限モードである。
【００１９】
発明を実施するための最良の形態
以下に示す、ソース装置とビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置との間におけるコピー保護の情報の安全な伝送を提供するための本発明を適用した方法及び装置の詳細な説明では、本発明の十分な理解のために、多数の具体的な説明を行う。しかし、本発明は、これらの具体的な説明の範囲内に限定されるものではなく、同等なものにおいても実行されうるということは、当該技術分野の専門家によって認識される。他の例では、本発明の要点を不必要に曖昧にしないために、周知の方法、工程、構成要素、及び回路は、詳細に説明しないこととする。
【００２０】
本発明では、パケットがソース装置から伝送されるときに、ＡＶパケットの情報が暗号化され、使用される暗号モード又は暗号処理は、暗号化モード識別子（ＥＭＩ）コードに従って変えられる。本発明のＥＭＩコードは、コピー禁止モード、一世代コピー許可モード、無制限モードという３つの条件を表している。「一世代コピー」という用語は、元の作品は、それから多数のコピーを作ることは許可されているが、元の作品のコピー（例えば、シンク装置に送られたもの）は、１回のみコピーできるということを意味している。選択された暗号モードを示すＥＭＩ情報は、パケットヘッダに格納される。ＥＭＩ情報が受信側で傍受されると、シンク（受信）装置は、本当の暗号モードとは異なる暗号モードで暗号を復号することになるため、パケットから正しいＡＶ情報を取得することができない。一実施の形態では、暗号モードは、暗号処理及び暗号化鍵を有しており、レジスタの初期値を有することもできる。
【００２１】
更に、送信装置及びシンク装置が、情報のパケットに加えられているＥＭＩ情報を理解できるかどうかによって、個々の通信は、異なる暗号モードを用いるように分類され、送信装置及びシンク装置が、他方の装置を認識できるようにする。
【００２２】
ＥＭＩ保護通信モード
ＦＩＧ．３は、本発明を適用した多数の装置構成要素を含む具体的なシステム１００を示すブロック図である。システム１００は、例えば、放送チャンネルである伝送線１１５を介して、デジタル番組を表すデジタルＡＶ情報を通信することができる無線送信機１１０を含んでいる。一実施の形態では、送信機１１０は、衛星放送の送信機であってもよい。他の実施の形態では、伝送線１１５は、無線ではなく、有線である。この場合、送信機１１０は、ケーブル又は有料テレビジョン放送会社の地上配備の送信機である。
【００２３】
システム１００は、また、デジタル放送受信機１２０を含んでいる。このデジタル放送受信機１２０は、セットトップボックス（ＳＴＢ）とも呼ばれる。ここでは、デジタル放送受信機１２０は、ソース装置１２０と呼ばれる。ソース装置１２０は、本発明を適用したＥＭＩ回路１５０を備えており、後述するように、多数のＥＭＩ通信モードをサポートする。ＥＭＩ回路１５０は、各ＥＭＩ暗号モードによって異なる暗号化機構を用いる。ソース装置１２０は、知的な装置であり、コピー保護の規格に準拠した処理を行う専用の回路を備える。例えば、ソース装置１２０は、伝送線１１５を介してデジタル番組を受信し、このデジタル番組は、コピー制御情報（ＣＣＩ情報）を用いてエンコードされる。
【００２４】
ＦＩＧ．３のシステム１００は、また、シンク装置１３０を含んでおり、この具体例では、シンク装置１３０はビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置１３０であり、シリアルインタフェース１２５を介してソース装置１２０に接続されている。シンク装置１３０は、ＢＳＲ装置として示されているが、ＦＩＧ．８に示すどの受信装置でもよい。多くの場合、シンク装置１３０は、コストを抑えるために、比較的簡易な装置であり、全てのコピー保護の規格に準拠した処理を行うのに必要な全種類の専用の回路を備えているわけではない。例えば、シンク装置１３０は、ＣＣＩコードのＡＶ情報をデコードする能力を持っていない。しかしながら、シンク装置１３０は、本発明を適用したＥＭＩ回路１６０を備えている。ＥＭＩ回路１６０は、ＥＭＩコードに従って暗号化されたＡＶ情報のパケットを復号する能力を有している。シンク装置１３０は、シリアルインタフェース１２５を介してソース装置１２０からのデジタル情報を受信するために、ソース装置１２０に接続されている。デジタル情報は、ＩＥＥＥ１３９４通信規格を用い、シリアルインタフェース１２５を介して伝送される。さらに、この情報は、ヘッダ部のヘッダ情報及びデータ部のＡＶ情報（例えばデータ）を有するデジタルデータパケットの状態で伝送される。
【００２５】
後述するが、ＦＩＧ．８のＥＭＩ回路１５０及び１６０は、それぞれが２つの暗号化回路を備え、シリアルインタフェース１２５を介して伝送される情報が、少なくとも２つの異なる暗号化機構Ａ及びＢのもとでエンコードされるようになっている。一実施の形態では、ＥＭＩ回路１６０は、２つの暗号化回路を備えており、モードＡ又はモードＢのいずれかの暗号化機構で、シリアルインタフェース１２５を介して受信した情報を（許可されれば）復号できるようになっている。本発明では、ＢＣＩコードを用いるのではなく、シリアルインタフェース１２５を通るデータパケットに入っているＥＭＩコードを用いる。ＥＭＩコードは、コピー保護モードを決定するだけでなく、パケットのデータ部で用いられる暗号モードをも決定する。すなわち、シンク装置１３０中のＥＭＩ回路１６０は、ＥＭＩモードを用いて適切な復号機構を選択し、シリアルインタフェース１２５を介して受信された情報を復号する。もし、本発明を適用したＥＭＩコードが、シンク装置１３０とソース装置１２０との間で、（例えば、中間の妨害装置によって）改ざんされた場合、本発明を適用したＥＭＩ回路１６０は、不適切な復号モードを選択してしまう。この具体例では、元の情報は、シンク装置１３０によって受信されない。
【００２６】
シリアルインタフェース１２５を介して伝送されるＡＶ情報のパケットには、３つの種類がある。これらは、コピー許可情報と、１回コピー情報と、コピー禁止情報である。本発明では、この３種類の情報コピー保護は、異なる保護レベルを有している。コピー保護が各パケットに施される状態は、ＥＭＩモードと呼ばれる。後述するように、本発明では、ＥＭＩモードは、そのＥＭＩモードが施されたＡＶ情報に適用される暗号化モードをも示している。
【００２７】
本発明を適用した暗号すなわちＥＭＩモードを以下に説明する。ＥＭＩモードＡは、パケットのデータのコピーが禁止されていることを示す際に用いられる。このＥＭＩモードＡにおいては、ＡＶ情報は再生装置（例えば、テレビジョン受像機又はモニタ受像機）においてのみ再生可能だが、ＡＶ情報が記録されることは許可されていない。ＥＭＩモードＢは、ＡＶ情報のコピー（例えば、記録）が１回のみ可能で一世代コピーが許可されていることを示す際に用いられる。このＥＭＩモードＢは、一世代コピー許可モードとも呼ばれる。ＥＭＩモードＯは、ＡＶ情報にコピー保護がなく、コピーの制限がないときに用いられる。このＥＭＩモードＯは、無制限モードとも呼ばれる。説明を簡潔にするために、本発明では、ＥＭＩモードＯでは、暗号化が行われない。ＡＶ情報が、ｎ回のコピー（ｎ＞１）を許可するコピー制御状態にあるとき、それぞれのｎ回のコピーに対応するモードを定義することによって、コピー回数を増やすことができる。
【００２８】
ＥＭＩモードは、多数の周知のエンコード技術を用いて表すことができ、少なくとも２ビットを有するレジスタを用いて示すことができる。本発明の一実施の形態では、２ビットのレジスタが用いられる。表１は、各ＥＭＩモードにおける具体的な符号化の数値を示している。なお、表１において選択されている符号化の数値は一例であり、３種類の固有の数値の一集ならなんでも用いることができる。
【００２９】
【表１】
2001521261.tif 000001
【００３０】
シリアルインタフェース１２５を介して受信されるＡＶ情報は、多様な番組を含んでいると考えられる。各番組は、それ固有の保護レベルを有している。この場合、コピー禁止ストリーム（コード１１）は、少なくとも１個のコピー禁止番組を含むストリームである。１回コピーストリーム（コード１０）は、コピー禁止番組を含まず、少なくとも１個の１回コピー番組を含むストリームである。ビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置であるシンク装置１３０（ＦＩＧ．３）の具体例においては、シンク装置１３０は、ＥＭＩモードＢ（又はＥＭＩモードＯ）において受信されるＡＶ情報のみを記録することができ、ＥＭＩモードＡにおいて受信されるＡＶ情報のみを通過させる（拒否する）ことができる。
【００３１】
ＦＩＧ．４は、（ＦＩＧ．３における）ソース装置１２０からシンク装置１３０に送信される本発明を適用した典型的な情報パケット２００を構成するフィールドを示している。一実施の形態において、ＦＩＧ．４の情報パケット２００は、ＩＥＥＥ１３９４通信規格に準拠しているため、この情報パケット２００は、ＩＥＥＥ１３９４のヘッダ部２３０を含んでいる。このヘッダ部２３０は、ｄａｔａ＿ｌｅｎｇｔｈフィールドと、ｔａｇフィールドと、ｃｈａｎｎｅｌフィールドと、ｔｃｏｄｅフィールドと、ｓｙフィールドとを含んでいる。ヘッダ部２３０は、周知のＩＥＥＥ１３９４通信規格に準拠しており、ｔａｇフィールド及びｔｃｏｄｅフィールド以外のフィールドは、この規格において定義されている。ｔａｇフィールドは、データフィールドがＣＩＰヘッダ部２４０から始めることを示している。ｔｃｏｄｅフィールドは、２個の所定の値のうちの１個の値である。データストリームは、１つの１３９４アイソクロナスチャンネルにおける情報のストリームを意味している。
【００３２】
情報パケット２００は、また、ＣＩＰヘッダ部２４０を含んでいる。本発明においては、ＣＩＰヘッダ部２４０は、一実施の形態において、２ビット分の幅を有し、表１で定義されるようなＥＭＩモードの値を有しているＥＭＩフィールド２１０を含んでいる。ＥＭＩモードの値は、データフィールド２５０におけるデータ部２２０に対応した特定の保護通信モードに相当する。後述するように、ＥＭＩフィールド２１０において示されるＥＭＩモードは、（１）選択された特定の保護通信モード（例えば、モードＡ、モードＢ又はモードＯ）及び（２）情報パケット２００において用いられる暗号化の技術の特定の種類とを示している。本発明では、情報が（ＦＩＧ．３の）ＩＥＥＥ１３９４のシリアルインタフェース１２５を介して伝送される際に、（ＥＭＩモードＡ又はＥＭＩモードＢのとき）情報パケット２００のデータ部２２０は暗号化されるが、ヘッダ部２３０及びＣＩＰヘッダ部２４０は暗号化されない。
【００３３】
ＥＭＩフィールド２１０中のＥＭＩモードは、１３９４のアイソクロナスストリームにおけるデータストリームのコピー制御の状態を示している。本発明を適用したデータストリームは、幾つかの画像及び／又は音声番組からなり、それらはそれぞれ各番組に対応した異なるコピー制御情報を有している可能性があると考えられる。例えば、ソース装置から出力されたＭＰＥＧの伝送ストリームは、いくつかの番組を含んでおり、各番組のコピー保護は異なるレベルを有している可能性がある。ソース装置は、ストリーム中で最も規制された番組に対してＥＭＩの値を割り当てる。ビットストリーム記録装置は、ＥＭＩの値に基づいて、全てのストリームを記録するか否かを決定する。ストリーム中の各番組を個々に処理することができ、また、各番組に対応したコピー制御情報を解釈することができる別の種類の記録装置を、フォーマット認識記録装置と呼ぶ。フォーマット認識記録装置は、各番組に対応したコピー制御情報を参照し、その動作を決定する。
【００３４】
本発明を適用したＥＭＩ回路
ＦＩＧ．５Ａは、ソース装置１２０及びシンク装置１３０を備える本発明を適用したシステム４００の具体的構成を示すブロック図である。ＦＩＧ．５Ａは、典型的なソース装置１２０のＥＭＩ回路１５０をより詳細に示している。ソース装置１２０は、ＥＭＩ回路１５０の他に（説明を明確にするためにここでは示さないが）多数の周知の回路を備える放送受信機と呼ばれるセットトップボックス（ＳＴＲ）装置であってもよい。受信回路４１０は、ＡＶ情報をデータパケットとして受信し、コピー制御情報（ＣＣＩ）の規格において必要とされる暗号化を行う。その結果は、通信インタフェース４３０を介して出力されるとともに、インタフェース４１３を介してデマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）４１４にも供給される。回路４１２は、ＥＭＩモード選択回路であり、コピー保護が必要なとき、再生されたＣＣＩに応じて、コピー保護情報としてＥＭＩモードＡかＥＭＩモードＢのいずれかを選択する。コピー保護が必要でないとき、インタフェース４１３は、シリアルインタフェース１２５に直接つながり、データパケットのＥＭＩフィールド２１０にＥＭＩモードＯ（コード「００」）が割り当てられる。
【００３５】
コピー保護が必要であるとき、ＥＭＩモード選択回路４１２は、信号線４２６上の信号によってＤＥＭＵＸ４１４を制御する。ＥＭＩモードＡが選択されると、インタフェース４１３からのデータパケットは、暗号化部Ａ４１８に供給され、暗号化部Ａ４１８は、暗号化鍵４１６及び独自の第１の暗号化技術に従ってデータパケットのデータ部（例えばデータ部２２０）を暗号化する。暗号化部Ａ４１８は、また、データパケットのＥＭＩフィールド２１０中に「１１」のコード（ＥＭＩモードＡ）を挿入する。その結果は、信号線４２６によって制御されるマルチプレクサ（ＭＵＸ）４２２に供給される。ＭＵＸ４２２は、任意の出力ドライバ４２４を用い、暗号化部Ａ４１８から出力信号をシリアルインタフェース１２５に出力する。ＥＭＩモードＢが選択されていると、インタフェース４１３からのデータパケットは、暗号化部Ｂ４２０に供給され、暗号化部Ｂ４２０は、暗号化鍵４１６及び独自の第２の暗号化技術に従ってデータパケットのデータ部（例えばデータ部２２０）を暗号化する。暗号化部Ｂ４２０は、また、データパケットのＥＭＩフィールド２１０中に「１０」のコード（ＥＭＩモードＢ）を挿入する。その結果は、信号線４２６によって制御されているマルチプレクサ（ＭＵＸ）４２２に供給される。ＭＵＸ４２２は、任意の出力ドライバ４２４を用いて、暗号化部Ｂ４２０から出力信号をシリアルインタフェース１２５に出力する。この実施の形態では、２つの異なる暗号化部が用いられ、２つの暗号化機構を提供する共通の暗号化鍵４１６に基づいて暗号化が行われる。後述するように、暗号化鍵４１６は、ソース装置−シンク装置間の認証処理の際に確立する。
【００３６】
ＦＩＧ．５Ａのシンク装置１３０は、ＥＭＩ回路１６０の他に（説明を明確にするためにここでは示さないが）多数の周知の回路を備えている。ＦＩＧ．５Ａのシンク装置１３０中のＥＭＩ回路１６０は、復号化鍵４５２が暗号化鍵４１６と一致していることを想定して、暗号化部Ａ４１８によって行われた暗号化を復号することができる復号部Ａ４４８と、復号化鍵４５２が正しいことを想定して、暗号化部Ｂ４２０によって行われた暗号化を復号することができる復号部Ｂ４５０とを備えている。データパケットが、シリアルインタフェース１２５を介してデマルチプレクサ回路（ＤＥＭＵＸ）４２０とＥＭＩモード抽出回路４４０によって受信される。ＥＭＩモード抽出回路４４０は、供給されたデータパケットからヘッダ情報を抽出し、ヘッダ情報からＥＭＩフィールド２１０を抽出する。抽出されたＥＭＩモードに応じて、ＥＭＩモード抽出回路４４０は、信号線４４６上の信号を制御する。ＥＭＩモードＯが抽出されると、シリアルインタフェース１２５上のデータパケットは、直接ビットストリーム記録（ＭＳＲ）媒体４５６に供給されるか、又は、何ら変更されることなしに信号線４７０に直接出力される。
【００３７】
ＥＭＩモード抽出回路４４０がＥＭＩモードＡを抽出すると、シリアルインタフェース１２５を介して伝送されてきたデータパケットは、ＤＥＭＵＸ４４２を通って復号部Ａ４４８に供給され、復号部Ａ４４８は、（復号化鍵４５２を用いて）データパケットのデータ部を復号し、結果を信号線４４６によって制御されるマルチプレクサ（ＭＵＸ）４５４に供給する。ＭＵＸ４５４は、復号部Ａ４４８からのデータパケットを信号線４７０にのみ出力する。シンク装置１３０がＢＳＲ装置であるとき、ＥＭＩコードＡのデータパケットを記録することは許可されないため、この場合、ＢＳＲ媒体４５６への記録は禁止される。ＥＭＩモード抽出回路４４０がＥＭＩモードＢを抽出すると、シリアルインタフェース１２５を介して伝送されてきたデータパケットは、ＤＥＭＵＸ４４２を通って復号部Ｂ４５０に供給され、復号部Ｂ４５０は、データパケットのデータ部を復号するとともに、ＥＭＩモードをＥＭＩモードＡに変え、ＥＭＩフィールド２１０に「１１」コードを格納し、結果を信号線４４６によって制御されるＭＵＸ４５４に供給する。ＭＵＸ４５４は、復号部Ｂ４５０のデータパケットを信号線４７０に出力し、ＢＳＲ媒体４５６へのデータパケットの記録を許可し、ＥＭＩモードＡとする。シンク装置１３０がＢＳＲ装置であるとき、ＥＭＩコードＢのデータパケットを記録することは１回のみ許可され、このデータパケットは、ＢＳＲ媒体４５６に記録される前にＥＭＩモードＡに変わる。この実施の形態では、２個の異なる復号部が用いられ、復号は、１つの復号化鍵４５２に基づいている。
【００３８】
シンク装置１３０がビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置であるとき、ＥＭＩモードＡで暗号化されたデータを記録することは許可されない。したがって、ＥＭＩモードＡのための復号部Ａは、ＢＳＲ装置では動作しない。ＦＩＧ．６Ａは、暗号化部Ａを備えないビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置１３０におけるＥＭＩ回路６６５の具体的な構成を示すブロック図である。この実施の形態では、ＥＭＩモード抽出回路４４０は、シリアルインタフェース１２５においてＥＭＩモードＡを検出すると、復号部Ｂ４５０及びＢＳＲ媒体４５６を停止させる。
【００３９】
ＦＩＧ．５Ａのシステム４００は、以下に示す方法で、妨害装置がコピー保護を妨害するのを防止する。ＥＭＩモードＡのデータパケットがシリアルインタフェース１２５上でＥＭＩモードＢのデータパケットに変更されると、シンク装置１３０は、データを再生しようとする際に不適切な復号部を用いてしまうことになる。再生信号は無意味な情報となってＢＳＲ媒体４５６に記録される。ＥＭＩモードＡ又はＥＭＩモードＢのデータパケットがシリアルインタフェース１２５上でＥＭＩモードＯのデータパケットに変更されると、シンク装置１３０は、復号を行わず、その信号は再生されない。
【００４０】
ＦＩＧ．５Ｂは、ソース装置１２０’及びシンク装置１３０’を備える本発明を適用したシステム５００の具体的な構成を示すブロック図である。ＦＩＧ．５Ｂは、本発明の他の実施の形態における典型的なソース装置１２０’のＥＭＩ回路１５０’と、典型的なシンク装置１３０’のＥＭＩ回路１６０’とを示している。この実施の形態では、共通の暗号化部及び共通の復号部が用いられているが、それらには、選択されたＥＭＩモードに応じてそれぞれ異なる鍵（鍵Ａ、鍵Ｂ）が供給されるため、これにより、２種類の暗号化−復号の機構が実現される。
【００４１】
ＦＩＧ．５Ｂのソース装置１２０’は、ＥＭＩ回路１５０’の他に（説明を明確にするためにここでは示さないが）多数の周知の回路を備える放送受信機と呼ばれるセットトップボックス（ＳＴＲ）装置であってもよい。受信回路５１０は、ＡＶ情報をデータパケットとして受信し、コピー制御情報（ＣＣＩ）の規格において必要とされる暗号化を行う。その結果は、（ＥＭＩモード選択回路５１４に接続する）通信インタフェース５１２を介して出力されるとともに、インタフェース５１３にも供給される。回路５１４は、ＥＭＩモード選択回路であり、コピー保護が必要なとき、再生されたＣＣＩに応じて、コピー保護情報としてＥＭＩモードＡかＥＭＩモードＢのいずれかを選択する。コピー保護が必要でないとき、インタフェース５１３は、シリアルインタフェース１２５に直接つながり、データパケットのＥＭＩフィールド２１０にＥＭＩモードＯ（コード「００」）が割り当てられる。
【００４２】
コピー保護が必要であるとき、ＥＭＩモード選択回路５１４は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）５１６の選択線を制御する。共通の暗号化鍵５２４は、第１のハッシュ関数を有し、第１の暗号化鍵（鍵Ａ）をその出力として生成するハッシュ回路Ａ５２０に供給される。また、共通の暗号化鍵５２４は、第２のハッシュ関数を有し、第２の暗号化鍵（鍵Ｂ）をその出力として生成するハッシュ回路Ｂ５２２に供給される。ＥＭＩモードＡが選択されると、ＭＵＸ５１６は、鍵Ａを選択して、共通の暗号化部５１８に出力し、共通の暗号化部５１８は、鍵Ａ及び独自の共通の暗号化技術に従ってデータパケットのデータ部（例えばデータ部２２０）を暗号化する。共通の暗号化部５１８は、また、データパケットのＥＭＩフィールド２１０中に「１１」のコード（ＥＭＩモードＡ）を挿入する。その結果は、インタフェース５３０を通って任意の出力ドライバ５２６に供給され、出力ドライバ５２６は、シリアルインタフェース１２５を介してデータバケットを出力する。
【００４３】
ＥＭＩモードＢが選択されると、ＦＩＧ．５ＢのＭＵＸ５１６は、鍵Ｂを選択して、共通の暗号化部５１８に供給し、共通の暗号化部５１８は、鍵Ｂ及び独自の共通の暗号化技術に従ってデータパケットのデータ部（例えばデータ部２２０）を暗号化する。共通の暗号化部５１８は、また、データパケットのＥＭＩフィールド２１０中に「１０」のコード（ＥＭＩモードＢ）を挿入する。その結果は、インタフェース５３０を通って任意の出力ドライバ５２６に供給され、出力ドライバ５２６は、シリアルインタフェース１２５を介してデータバケットを出力する。この実施の形態では、２個の異なる鍵（Ａ及びＢ）が用いられ、１個の共通の暗号化部５１８において用いられる暗号化処理を切り換える。後述するように、共通の暗号化鍵５２４は、ソース装置−シンク装置間の認証処理の際に確立する。ソース装置１２０’及びシンク装置１３０’は、隠れたチャンネル鍵Ｋｃを共有した後、ワーク鍵Ａ及びＢを共有する。最初に、ソース装置１２０’は、シンク装置１３０’に乱数Ｎａを送信する。ソース装置１２０’及びシンク装置１３０’は、内部のＥＭＩ回路を用いて、以下の式によってワーク鍵（鍵Ａ及びＢ）を算出する。
KeyA=HKc(Na‖Ca)
KeyB=HKc(Na‖Cb)
ここで、ＨＫｃは、チャンネル鍵Ｋｃを用いて鍵化されるハッシュ関数であり、Ｃａ及びＣｂは、定数であり、ライセンスコードである。
【００４４】
ＥＭＩ回路１５０’は、１個の暗号化部５１８しか必要としないため、有利である。２つのハッシュ回路５２０、５２２が必要であるが、この回路は、第２の暗号化部を削除することによって削除された回路よりも一般的に規模が小さい。これは、ハッシュ関数をソフトウェアで実行するときに特に当てはまる。与えられた鍵に対してハッシュ関数を決定する必要があるのは１回のみであるため、ハッシュ関数はソフトウェアで実行するのが有益である。
【００４５】
ＦＩＧ．５Ｂのシンク装置１３０’は、ＥＭＩ回路１６０’の他に（説明を明確にするためにここでは示さないが）多数の周知の回路を備えている。シンク装置１３０’中のＥＭＩ回路１６０’は、正しい共通鍵が供給されていることを想定して、１個の共通の暗号化部５１８によって行われた暗号化を復号することができる１個の共通の復号部５４４を備えている。データパケットは、シリアルインタフェース１２５を介してＥＭＩモード抽出回路５４０によって受信される。ＥＭＩモード抽出回路５４０は、ＥＭＩモード抽出回路４４０と同様に、受信したデータパケットからヘッダ情報を抽出し、ヘッダ情報からＥＭＩフィールド２１０を抽出する。抽出されたＥＭＩモードに応じて、ＥＭＩモード抽出回路５４０は、ＭＵＸ５４２の選択線を制御する。ＥＭＩモード抽出回路５４０によってＥＭＩモードＯが抽出されると、シリアルインタフェース１２５上のデータパケットは、直接ビットストリーム記録（ＭＳＲ）媒体５５０に供給されるか、又は、信号線５７０を介して直接出力される。
【００４６】
コピー保護モードが抽出されると、ＥＭＩモード抽出回路５４０は、マルチプレクサ（ＭＵＸ）５４２の選択線を制御する。共通の復号化鍵５５４は、第１の暗号化鍵（鍵Ａ）を出力として生成する第１のハッシュ関数を有するハッシュ回路Ａ５４６に供給される。また、共通の復号化鍵５５４は、第２の暗号化鍵（鍵Ｂ）を出力として生成する、第１のハッシュ関数とは異なる第２のハッシュ関数を有するハッシュ回路Ｂ５４８に供給される。ＥＭＩモードＡがデータパケットから抽出されると、ＭＵＸ５４２は、鍵Ａを選択して共通の復号部５４４に供給し、共通の復号部５４４は、鍵Ａ及び独自の共通の復号技術に従ってデータパケットのデータ部（例えばデータ部２２０）を復号する。共通の復号部５４４は、また、データパケットのＥＭＩフィールド２１０中に「１１」のコード（ＥＭＩモードＡ）を挿入する。その結果は、出力線５７０のみに出力される。シンク装置１３０’がＢＳＲ装置であるとき、ＥＭＩモードＡのデータパケットを記録することは許可されないため、この場合、ＢＳＲ媒体５５０への記録は禁止される。
【００４７】
ＥＭＩモード抽出回路５４０によってＥＭＩモードＢが抽出されるとき、ＦＩＧ．５ＢのＭＵＸ５４２は、鍵Ｂを選択して、共通の復号部５４４に供給し、共通の復号部５４４は、鍵Ｂ及び独自の共通の復号技術に従ってデータパケットのデータ部（例えばデータ部２２０）を復号する。共通の復号部５４４は、また、データパケットのＥＭＩフィールド２１０中に「１１」のコード（ＥＭＩモードＡ）を挿入する。この時点でＥＭＩモードＡである結果は、インタフェース５５２を介してＢＳＲ媒体５５０に供給され、任意に出力線５７０に出力される。シンク装置１３０’がＢＳＲ装置であるとき、ＥＭＩモードＢのデータパケットを記録することは１回しか許可されないため、その後、ＢＳＲ媒体５５０への記録が行われる前に、このデータパケットはＥＭＩモードＡに切り換えられる。この実施の形態では、２個の異なる鍵（Ａ及びＢ）が用いられ、１個の共通の復号部５４４において用いられる復号処理を切り換える。後述するように、（共通の暗号化鍵５２４と同様に）共通の復号化鍵５５４は、ソース装置−シンク装置間の認証処理の際に確立する。ＥＭＩ回路１６０は、１個の復号部５４４しか必要としないため、有利である。２つのハッシュ回路５４６、５４８が必要であるが、この加えられた回路は、第２の復号部を削除することによって削除された回路よりも一般的に規模が小さい。与えられた鍵に対してハッシュ関数を決定する必要があるのは１回のみであるため、ハッシュ関数５４６、５４８はソフトウェアで実行するのが有益である。
【００４８】
シンク装置１３０’がビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置であるとき、ＥＭＩモードＡで暗号化されたデータを記録することは許可されない。したがって、ＥＭＩモードＡのためのハッシュ回路Ａは、ＢＳＲ装置では動作しない。ＦＩＧ．６Ｂは、ハッシュ回路Ａを備えないビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置１３０’におけるＥＭＩ回路６７０の具体的な構成を示すブロック図である。この実施の形態では、ＥＭＩモード抽出回路５４０は、シリアルインタフェース１２５においてＥＭＩモードＡを検出すると、共通の復号部５４４及びＢＳＲ媒体５５０を停止させる。
【００４９】
ＦＩＧ．５Ｂのシステム５００は、以下に示す方法で、妨害装置がコピー保護を妨害するのを防止する。ＥＭＩモードＡのデータパケットがシリアルインタフェース１２５上でＥＭＩモードＢのデータパケットに変更されると、シンク装置１３０’は、データを再生しようとする際に不適切な復号化鍵（鍵Ａと鍵Ｂのいずれか）を用いてしまうことになる。再生信号は無意味な情報となってＢＳＲ媒体５５０に記録される。ＥＭＩモードＡ又はＥＭＩモードＢのデータパケットがシリアルインタフェース１２５上でＥＭＩモードＯのデータパケットに変更されると、シンク装置１３０’は、復号を行わず、その信号は再生されない。
【００５０】
ＦＩＧ．７は、ＦＩＧ．５Ａのシステム４００において実行される本発明を適用した処理を示すフローチャート７００である。ステップ７１０において、シンク装置とソース装置が互いに認識できるように認証処理が行われる。この処理は、様々な所定のライセンス及びサービス鍵を用いて行われる。本発明を適用したステップ７１０においては、様々な種類の周知の認証処理や安全な鍵変換処理が用いられてもよい。認証処理が成功すると、特定のコードが変換され、ステップ７２０に進む。認証処理が失敗すると、ステップ７１５において、フローチャート７００は、ＡＶ情報を交換せずに、最初に戻る。
【００５１】
ＦＩＧ．７のステップ７２０において、ソース装置１２０は、特定のコードを用いて、鍵を復号するシンク装置１３０に暗号化された鍵を送信する。この時点で、ソース装置とシンク装置との間で、暗号化鍵４１６と復号化鍵４５２は確立されており、これらの鍵は同じ値を有する。ステップ７３０において、ソース装置１２０は、（例えばＣＣＩモードのような）第１のコピー保護モードを有するデータパケットを受信し、このＣＣＩモードを（例えば、コピー禁止、１回コピー、無制限のような）ＥＭＩモードに変更する。ステップ７４０において、ＥＭＩ回路１５０は、受信したデータパケットのヘッダに適切なＥＭＩモードを挿入し、ＥＭＩモードにおける２つの使用できる暗号化機構のうちの１つを用いてデータパケットのデータ部を暗号化する。その後、このデータパケットは、インタフェース１２５を介して伝送される。
【００５２】
ＦＩＧ．７のステップ７５０において、シンク装置１３０は、ＥＭＩ回路１６０を用いて、ＥＭＩモードを抽出し、抽出されたＥＭＩモードに従ってデータパケットを復号する。２つの使用できる暗号化機構のうちの１つは、ＥＭＩモードに基づいて用いられる。ＥＭＩモードＢが受信されたとき、この情報はＥＭＩモードＡ（完全保護）で記録される。ＥＭＩモードＡが受信されると、一切の記録が許可されない。ステップ７６０において、更にデータパケットの処理が必要であるとき、フローチャート７００はステップ７４０に戻り、次のデータパケットを処理する。必要でなければ、フローチャート７００は最初に戻る。
【００５３】
ＦＩＧ．５Ｂの他の実施の形態の処理動作は、上述した処理と似ているが、ここでは、ＦＩＧ．５Ｂにおける異なる暗号化及び復号の機構を提供するために、異なる鍵が用いられる。
【００５４】
本発明を適用した装置の分類
ＦＩＧ．８は、本発明を適用した複数の異なる種類の装置を示している。また、ＦＩＧ．８に示すのは、各装置によって受信及び送信される（ＥＭＩモードによって分類される）ＡＶ情報のパケットの種類である。破線の信号線は、ＥＭＩモードＢのＡＶ情報パケットを表し、実線の信号線は、ＥＭＩモードＡのＡＶ情報パケットを表している。第１の装置の分類は、装置分類Ａである。これらの装置は、それらのパケット情報にＥＭＩコードを加えることができるとともに、ＣＣＩデータを受信することができる送信装置を含む。１つの例は、（例えば、ＣＣＩフォーマットで）衛星放送を受信し、ＩＥＥＥ１３９４のバスを介してデータを送信することができるセットトップボックス（ＳＴＢ）１２０である。ＦＩＧ．８に示すように、ＳＴＢ装置１２０は、ＥＭＩモードＡ又はＥＭＩモードＢのいずれかで暗号化されたＡＶ送信パケットを生成することができる。ＳＴＢ装置１２０は、また、無制限のＡＶ情報を送信することができる。ＳＴＢ装置１２０は、出力６２６で示すように、ＥＭＩモードＢのＡＶ情報を出力し、出力６２８で示すように、ＥＭＩモードＡのＡＶ情報を出力する。
【００５５】
第２の装置の分類は、装置分類Ｂである。これらの装置は、ＡＶ情報パケット中に存在するＥＭＩ情報に応じることができる受信又はシンク装置を含む。分類Ｂの１つの例の装置は、フォーマット認識記録装置６３０である。このフォーマット認識記録装置６３０は、いかなるＥＭＩモードで受信したＡＶ情報パケットを適切に復号し、ＩＥＥＥ１３９４規格のフォーマットを用いてＡＶ情報を記録し、ＡＶ情報に加えられたＥＭＩ情報を記録し、ＩＥＥＥ１３９４規格のフォーマットを用いて、再生されたデータを送信することができる。受信したＡＶ情報がＥＭＩモードＢであるとき、それが記録されるときにはＥＭＩモードＡに変換されて、それ以上のコピーを防止する。フォーマット認識記録装置６３０は、ＥＭＩモードＡ６３２及びＥＭＩモードＢ６３４で暗号化されたＡＶ情報のパケットを受信することができるが、ＥＭＩモードＡ６３６で暗号化されたＡＶ情報のみを送信することができる。
【００５６】
第３の装置の分類は、装置分類Ｃである。これらの装置は、（例えば、ＣＣＩモードでの）特定のコピー保護情報を完全に処理するのに必要な専用の回路を備えていないために、このコピー保護情報を完全には処理することができない受信装置を含む。分類Ｃの１つの例は、ＦＩＧ．８のビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置１３０である。このビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置１３０は、入力６１０を介してＥＭＩモードＢで暗号化されたＡＶ情報のみを受信し、入力６１５を介してＥＭＩモードＡで暗号化されたＡＶ情報のみを送信することができる。ＥＭＩモードＢの情報が受信されたとき、ＢＳＲ装置１３０は、抽出されたＥＭＩコードを用いてＥＭＩモードＢで暗号化された情報を復号し、この情報を記録することができる。ＢＳＲ装置１３０は、また、ＡＶ情報を再生し、ＩＥＥＥ１３９４規格の元でＥＭＩモードＡのこの情報を送信することができる。
【００５７】
第４の装置の分類は、装置分類Ｄである。これらの装置は、情報パケットに加えられたＥＭＩ情報を処理することができる受信装置を含む。分類Ｄの１つの例は、デジタルテレビジョン受像機６２０である。デジタルテレビジョン受像機６２０は、ＩＥＥＥ１３９４規格の元で、入力６２２を介してＥＭＩモードＢで暗号化されたＡＶ情報及び入力部６２４を介してＥＭＩモードＡで暗号化されたＡＶ情報のみを受信することができる。デジタルテレビジョン受像機６２０は、ＥＭＩモードＡ又はＥＭＩモードＢのＡＶ情報を復号し、そのＡＶ情報を再生することができる。
【００５８】
暗号化及び復号モードは、ある団体が実現したい機能に従って、その団体によってライセンスが得られる。その団体が表示装置を製造するとき、ＥＭＩモードＡ及びＥＭＩモードＢの復号のライセンスが必要である。その団体がＢＳＲ装置１３０を製造するとき、ＥＭＩモードＢの復号及びＥＭＩモードＡの暗号化が必要である。後述するように、本発明の一実施の形態において、ＥＭＩモードＡ及びＥＭＩモードＢは、ライセンス鍵及びサービス鍵と結合されることが可能である。
【００５９】
本発明の一実施の形態におけるサービスの分類の例
本発明の一実施の形態においては、特定の通信サービスがサポートされる。この実施の形態では、使用するサービスの種類によって、また、装置がソース装置かシンク装置かによって、特定の秘密（例えば、鍵コード）が定義される。上述した送信装置及び受信装置の分類に従って、データ伝送のサービスの分類を以下に示す。サービス１における伝送は、分類Ａ、Ｂ又はＣの送信装置と、分類Ａ、Ｂ又はＣの受信装置とを含む。サービス２における伝送は、分類Ａ、Ｂ又はＣの送信装置と、分類Ｄの受信装置とを含む。サービス３における伝送は、分類Ｄの送信装置と、分類Ａ、Ｂ又はＣの受信装置とを含む。
【００６０】
例えば、サービス１の元では、ＣＣＩのコピー保護フォーマットを認識するソース装置が、このＣＣＩのフォーマットを認識するシンク装置にＡＶ情報を送信する（例えば、ＳＴＢ→表示装置、又は、ＳＴＢ→フォーマット認識記録装置）。ソース装置とシンク装置は両方ともコピー保護を有する知的な装置である。サービス２の元では、ＣＣＩのフォーマットを認識するソース装置が、ＣＣＩのフォーマットを認識しないが本発明を適用したＥＭＩコードを認識するシンク装置にＡＶ情報を伝送する。このシンク装置は、ソース装置と同レベルのコピー保護の機能を有していない。サービス３の元では、ＣＣＩのフォーマットを認識しないソース装置が、ＣＣＩのフォーマットを認識するシンク装置にＡＶ情報を送信する（例えば、ＤＶＨＳ→表示装置）。
【００６１】
本発明の一実施の形態では、ＥＭＩモードＡ、Ｂ及びサービス１、２、３を用いるための秘密コード（例えば、鍵コード）が、上述の符号を付けた個々の分類の装置に与えられる（例えば、ライセンスされる）。認証処理の際に安全な鍵の伝送を行うために、その２個の装置によって、鍵コードすなわち「秘密」が用いられる。このようにして、上述したような暗号化及び復号に用いられる鍵が、ソース及びシンク装置の間で安全に伝送される。
【００６２】
サービス１、２、３では、送信装置と受信装置で異なる鍵コードが必要である。例えば、サービス１の送信装置の鍵コードは、受信装置の鍵コードとは異なる。ここで、鍵コードが個々の装置に供給される方法を説明する。ＦＩＧ．９の表に示すように、本発明のこの実施の形態では、８個の鍵コードが用いられる。装置の分類は、ＭＰＥＧ又はＤＶのようなデータの種類によって、更に細かくしてもよい。サービス鍵とライセンス鍵とを含む１組が、サービス１、２及び３にそれぞれ割り当てられる。サポートされるサービスに従って、ソース装置はサービス鍵を持ち、シンク装置はライセンス鍵を持つ。すなわち、サービス１、２及び３は、サービス鍵又はライセンス鍵によって区別される。
【００６３】
例えば、ＳＴＢ装置１２０はサービス１、２を送信するため、サービス鍵１及び２を有している。ＤＶＨＳ装置１３０は、サービス２を受信し、サービス３を送信するため、ライセンス鍵２及びサービス鍵３を有している。各サービスは、そのサービスのグループ内でサブグループに分割されてもよい。ある装置が有するべき機能によって、暗号化モード、サービス鍵及びライセンス鍵のある組み合わせがその装置に与えられる。例えば、表示装置６２０の場合は、ＥＭＩモードＡ及びＥＭＩモードＢの復号化鍵とサービス１及び３のためのライセンス鍵を有している。ＳＴＢ装置１２０の場合は、ＥＭＩモードＡ及びＥＭＩモードＢの暗号化鍵とサービス１及び２のためのサービス鍵を有している。ＤＶＨＳ（ＢＳＲ）装置１３０は、ＥＭＩモードＡの暗号化鍵とサービス３のためのサービス鍵を有している。
【００６４】
ＦＩＧ．９に示すように、分類Ａの装置は、サービス１及び２の送信装置の鍵コードと、ＥＭＩモードＡ及びＢの鍵コードを必要とし、Ｓｅｃｒｅｔ１Ｔ、Ｓｅｃｒｅｔ１Ｔ、Ｓｅｃｒｅｔ２Ｔ、Ｓｅｃｒｅｔ２Ｔ、ＳｅｃｒｅｔＡ及びＳｅｃｒｅｔＢの鍵コードが提供される。同様に、分類Ｂの装置は、サービス１及び３の受信装置とサービス１の送信装置の鍵コードと、ＥＭＩモードＡ及びＢの鍵コードを必要とし、Ｓｅｃｒｅｔ１Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ１Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ３Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ３Ｒ、ＳｅｃｒｅｔＡ及びＳｅｃｒｅｔＢの鍵コードが提供される。分類Ｃの装置は、サービス１及び３の受信装置の鍵コードと、ＥＭＩモードＡ及びＢの鍵コードを必要とし、Ｓｅｃｒｅｔ１Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ１Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ３Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ３Ｒ、ＳｅｃｒｅｔＡ及びＳｅｃｒｅｔＢの鍵コードが提供される。分類Ｄの装置は、サービス２の受信装置とサービス３の送信装置の鍵コードを必要とし、Ｓｅｃｒｅｔ２Ｒ、Ｓｅｃｒｅｔ３Ｔ、ＳｅｃｒｅｔＡ及びＳｅｃｒｅｔＢの鍵コードが提供される。典型的に、送信専用にモードＡを使用することと、受信専用にモードＢを使用することが必要である。
【００６５】
本発明を適用したサービス鍵を用いた動作
以下、分類Ａのソース装置から、受信装置として動作する分類Ｂのシンク装置にデータパケットを伝送する処理について説明する。データパケットは、ソース装置からシンク装置に伝送され、シンク装置によって記録される。
【００６６】
送信側のソース装置は、データ鍵としてＫｓｅｅｄを生成し、データパケットを暗号化する。サービス１の送信装置及び受信装置のための秘密コードＳｅｃｒｅｔ１Ｔ及びＳｅｃｒｅｔ１Ｒを用いて、ソース装置から受信側のシンク装置にデータ鍵Ｋｓｅｅｄが安全に送信される。次に、ソース装置は、Ｋｓｅｅｄ、ＳｅｃｒｅｔＡ及びＳｅｃｒｅｔＢを用いて、モードＡの暗号化鍵Ａ及びモードＢの暗号化鍵Ｂを生成する。具体的には、次の式を用いて算出される。
KeyA=h(Kseed‖SecretA)
KeyB=h(Kseed‖SecretB)
ここで、ｈはハッシュ関数を表しており、記号ａ‖ｂは、ａとｂのビット接続を表している。
【００６７】
ソース装置は、送信されてくるデータに加えられているＣＣＩの値を読む。ＣＣＩがコピー禁止を示しているとき、データパケットは、ＣＣＩと共に、モードＡの暗号化鍵Ａによって暗号化される。ＥＭＩモード（「１１」）がＥＭＩフィールド２１０に格納され、データパケットがＩＥＥＥ１９９４インタフェースを介して送信される。ＣＣＩが一世代コピーの許可を示しているとき、データは、ＣＣＩと共に、モードＢの暗号化鍵Ｂによって暗号化され、ＥＭＩモード（「１０」）がＥＭＩフィールド２１０に格納されてパケット化され、そのパケットがＩＥＥＥ１９９４インタフェースを介して送信される。ＣＣＩが無制限コピーを示しているとき、データパケットは、暗号化されず、パケット化される。ＥＭＩモードが「００」としてＥＭＩフィールド２１０に格納され、そのパケットが送信される。したがって、データを暗号化するのに送信装置がどの鍵を用いるかは、サービスによって決まるのではなく、データに加えられているＥＭＩモードによって決まる。
【００６８】
ソース装置と同様に、シンク装置は、Ｋｓｅｅｄ、ＳｅｃｒｅｔＡ及びＳｅｃｒｅｔＢから鍵Ａ及び鍵Ｂを生成する。受信されたパケットのＥＭＩが、シンク装置によって調べられ、ＥＭＩモードがモードＡを示すとき、鍵Ａを用いてデータが復号され、ＥＭＩモードがモードＢを示すとき、鍵Ｂを用いてデータが復号される。次に、復号されたデータに加えられたＥＭＩモードが調べられる。ＥＭＩモードがコピー禁止を示しているとき、データは記録されない。ＥＭＩモードが一世代コピーの許可を示しているとき、ＥＭＩモードはコピー禁止に変えられて、データと共に記録される。ＥＭＩモードが無制限コピーを示しているとき、データと共に記録される。
【００６９】
次に、送信装置が分類Ａの装置であり、受信装置が分類Ｄの装置であるときの処理を説明する。上述した処理のように、ソース装置はシンク装置にＫｓｅｅｄを安全に送信する。なお、ここで用いられる秘密コードは、Ｓｅｃｒｅｔ２Ｔ及びＳｅｃｒｅｔ２Ｒである。ソース装置は、上述したように、鍵Ａ及び鍵Ｂを生成し、データに加えられたＥＭＩモードに従ってデータを暗号化する。ソース装置はデータパケットに適切なＥＭＩを格納し、それを送信する。
【００７０】
シンク装置は、ソース装置と同様の方法で、鍵Ｂを生成する。シンク装置が、ライセンスの条件により受信の際にモードＡの使用が禁止されており、鍵Ａを生成できない場合を想定する。シンク装置は、受信されたパケットのＥＭＩモードを調べる。ＥＭＩモードがモードＡであるとき、シンク装置はそのパケットを破棄する。ＥＭＩモードがモードＢを示しているとき、シンク装置は鍵Ｂを用いてデータを復号し、そのパケットを記録する。このとき、データがモードＢによって暗号化されたことを示す情報が、データと共に記録される。ＥＭＩモードが００を示しているとき、シンク装置はそのままデータを記録する。このとき、データが暗号化されなかったことを示す情報が、データと共に記録される。
【００７１】
本発明の好ましい実施の形態である、ソース装置とビットストリーム記録（ＢＳＲ）装置との間でコピー保護情報を安全に送信するための方法及びシステムが説明されている。本発明は具体的な実施の形態で説明されたが、本発明は、このような実施の形態に限定されると考えられるべきではなく、むしろ、以下の請求の範囲に従って考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＦＩＧ．１は、従来技術のコピー制御情報（ＣＣＩ）のインタフェースにおける情報パケット中のフィールドの構成を示す図である。
【図２】
ＦＩＧ．２は、ソース装置とシンク装置を備え、不当な妨害装置がその間に接続されている従来技術のシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】
ＦＩＧ．３は、ソース装置とシンク装置が接続し、情報パケットの通信を行う、本発明を適用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】
ＦＩＧ．４は、本発明を適用した暗号化モード識別子（ＥＭＩ）を含む情報パケット中のフィールドを示す図である。
【図５】
ＦＩＧ．５Ａは、本発明の第１の実施の形態におけるソース装置とこれに接続したシンク装置の具体的な構成を示す回路図である。
【図６】
ＦＩＧ．５Ｂは、本発明の第２の実施の形態におけるソース装置とこれに接続したシンク装置の具体的な構成を示す回路図である。
【図７】
ＦＩＧ．６Ａは、本発明の第１の実施の形態の他の実施例におけるビットストリーム記録装置の具体的な構成を示す回路図である。
【図８】
ＦＩＧ．６Ｂは、本発明の第２の実施の形態の他の実施例におけるビットストリーム記録装置の具体的な構成を示す回路図である。
【図９】
ＦＩＧ．７は、本発明を適用したソース装置とシンク装置によって行われる処理を示すフローチャートである。
【図１０】
ＦＩＧ．８は、本発明によってサポートされる異なる種類の音声／画像装置と、これらの装置の入力及び出力信号によって用いられる様々な通信モードを示す図である。
【図１１】
ＦＩＧ．９は、本発明における動作モードを示す図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2001521261.tif 000002
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2001521261.tif 000003
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2001521261.tif 000004
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2001521261.tif 000005
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2001521261.tif 000006
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2001521261.tif 000007
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2001521261.tif 000008