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JP2000092039A - 安全な方法でデ―タ信号を放送するシステム - Google Patents

安全な方法でデ―タ信号を放送するシステム

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JP2000092039A
JP2000092039A JP11242250A JP24225099A JP2000092039A JP 2000092039 A JP2000092039 A JP 2000092039A JP 11242250 A JP11242250 A JP 11242250A JP 24225099 A JP24225099 A JP 24225099A JP 2000092039 A JP2000092039 A JP 2000092039A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全な方法でデータ信号を放送するシステム
によって、第２のキーは、大量のデータの配布を必要と
せずに比較的迅速に変更されうる。 【解決手段】 第１のキーを用いてデータ信号を暗号化
する手段と、暗号化したデータ信号を加入者に放送する
手段と、暗号化されたデータ信号を各加入者のもとで第
１のキーを用いて解読する手段と、加入者のグループ毎
に異なり番組の種類に共通の関心がある第２のキーを用
いて第１のキーを暗号化する手段と、暗号化された第１
のキーを全ての加入者に放送する手段と、暗号化された
第１のキーを各加入者のもとで第２のキーを用いて解読
する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安全な方法でデー
タ信号を放送するシステムに関し、第１のキーを用いて
データ信号を暗号化する手段と、暗号化したデータ信号
を加入者に放送する手段と、暗号化されたデータ信号を
各加入者のもとで第１のキーを用いて解読する手段と、
加入者のグループ毎に異なり番組の種類に共通の関心が
ある第２のキーを用いて第１のキーを暗号化する手段
と、暗号化された第１のキーを全ての加入者に放送する
手段と、暗号化された第１のキーを各加入者のもとで第
２のキーを用いて解読する手段とを備える。
【０００２】
【従来の技術】そのようなシステムは、例えば有料テレ
ビで使用されうる。この種のシステムは、米国特許第
４，５３１，０２０号明細書に開示されている。安全性
の理由から、第２のキーを速やかに変更するのが望まし
い。しかしよく知られたシステムにおいて、これは、シ
ステム内の加入者に配布するべき大量のデータを必要と
する。キーの変更のための大量のデータを配布すること
により、番組信号や同種のものを放送するための帯域幅
の利用可能性を減らす。従って、第２のキーは、月に一
回あるいはそれ以下の非常に低い割合で変更される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した種類のシステムを供給することで、ここで第２のキ
ーは、大量のデータの配布を必要とせずに比較的迅速に
変更されうる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
種類のシステムの特徴は、上記の第２のキーが、全ての
加入者に共通キーと、番組の種類毎に独自の別のキーと
の組み合わせであり、共通キーを暗号化し、その暗号化
された共通キーを全ての加入者に放送する手段と、暗号
化された共通キーを各加入者のもとで解読する手段とが
与えられる。このように、完全なシステムに唯一のキー
のみが配布される必要があるという理由のために、全て
の加入者に共通する共通キーを変更することにより、第
２のキーは、非常に迅速に変更されうる。好ましくは、
システムは、共通キーを比較的高速で変更する手段を備
えている。
【０００５】本発明のシステムには、さらに、権利と安
全のそれぞれに、別々のキーの階層構造が使用され得る
という利点が示されている。権利レベルにおいて、第２
のキーは、スポーツや映画などの特定の種類の番組に共
通の関心を持つ加入者の各グループ毎に別々のものであ
る。第２のキー毎の差は、各種の番組や個々の番組等に
対して、別個の相違キーを与えることで得られる。しか
し、安全性の構造は、できるだけ早く海賊行為用スマー
トカードを除去するように、構成され得る。本発明によ
れば、共通キーを暗号化および解読する上記手段は、そ
れぞれ暗号化と解読用手段の連鎖をそれぞれ含み、次段
の暗号化および解読の各手段は、より少数の加入者に共
通の作法で動作する。このように、海賊行為用スマート
カードを含むグループは、比較的容易に見つけられる。
【０００６】本発明は、さらに、多数の加入者のいる放
送システムにおいて、暗号化されたデータ信号を解読す
るシステムを供給し、このシステムは、暗号化されたデ
ータ信号を第１のキーを使って解読する手段と、暗号化
された第１のキーを各加入者において、番組の種類に共
通の関心のある加入者の各グループ毎に別個の第２のキ
ーを用いて解読する手段とを備え、上記の第２のキー
は、全ての加入者に共通なキーと、番組の種類毎に独自
の相違キーの組み合わせである特徴を備え、ここで、暗
号化された共通キーを各加入者において解読する装置を
与えられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明は、さらに、本発明による
システムの２つの実施形態の図面を参照しつつ、非常に
図解的な方法で説明がされる。図１は、本発明による、
データ信号を放送するためのシステムの第１実施形態の
図面である。図２は、本発明のデータを放送するシステ
ムの第２実施形態において、暗号化されたデータを解読
するためのシステムの第２実施形態の図面である。
【０００８】明細書と図面において、参照符号で、文字
ＥあるいはＤが暗号化と解読のそれぞれを示すのに使用
されていることに注意したい。さらに、例えばＰ’は、
Ｐが暗号化されたものとして使用されている。図１を参
照して、非常に図解的な方法でデータ信号を安全な方法
で放送するためのシステムが示されている。放送される
データは、テレビ番組の信号でも他のデータ信号でもよ
い。データは、第１のキーまたは制御語ＣＷを用いて暗
号化された暗号化済みデータ信号を配信する第１の暗号
化器あるいは暗号化装置１Ｅに与えられる。暗号化され
たデータ信号は、システム内の全ての加入者に放送され
るが、その方法については、これ以上は詳しく述べな
い。データを放送するのは、衛星、アンテナ、ケーブ
ル、あるいは適当な方法を通して実行される。前記制御
語ＣＷは、第２のキーＰ＋Ｄを用いて第２の暗号化器２
Ｅにおいて暗号化され、かつ暗号化された制御語ＣＷ’
は、また放送される。
【０００９】前記第２のキーＰ＋Ｄは、例えばスポーツ
番組や映画や娯楽などの様な番組の種類に共通の関心が
ある加入者の各グループ毎に異なる。このことは、別々
の番組毎あるいは例えば別々の映画毎に異なる第２のキ
ーが必要であることを意味している。この違いは、シス
テム内の全ての加入者に共通である共通キーＰと、番組
の種類毎に独特の相違キーＤとの組み合わせによって得
られる。共通キーＰと相違キーＤとは、共通キーＰと相
違キーＤを受信する組み合わせ装置３Ｅにおいて組み合
わせられる。相違キーＤは、また暗号化器４Ｅにおい
て、例えば２５６人の加入者のグループに共通のグルー
プキーＧを用いて暗号化される。暗号化された相違キー
Ｄ’も、また放送される。共通キーＰも、同じグループ
キーＧを持つ加入者の数よりも実質的に多い加入者のグ
ループに共通するキーＨを用いて、別の暗号化器５Ｅに
おいて暗号化される。同じキーＨを用いる加入者は、ス
ーパーグループと呼ばれる。暗号化された共通キーＰ’
もまた放送される。
【００１０】受信者側、すなわち各加入者側において、
暗号化された第１のキーＣＷ’は、暗号化されたデータ
を、解読器１Ｄにおいて解読するための第１のキーＣＷ
を得るのに第２のキーＰ＋Ｄを用いて解読器あるいは解
読装置２Ｄにおいて受信され解読される。その結果、加
入者は、自分が権利を持つ番組や映画などを見ることが
できる。相違キーＤ’は、相違キーＤを得るのにグルー
プキーＧを用いて解読器４Ｄにおいて解読され、かつ、
この相違キーは第２のキーＰ＋Ｄを得るのに組み合わせ
装置３Ｄにおいて共通キーＰと組み合わせられる。共通
キーＰは、スーパーグループキーＨを用いて解読器５Ｄ
において暗号化された共通キーＰ’を解読することによ
って得られる。
【００１１】点線で示したように、前記システムは、権
利を管理するように、即ち、別々の種類の番組や映画な
どを見る加入者に権利を与えるように構成される、点線
より下の権利付加部に分割されているのを見て取ること
ができる。この部分において、第１のキーＣＷは、迅速
に、例えば１０秒ごとに変更される。相違キーＤは、ゆ
っくりと、例えば月毎に変更される。セキュリティ部に
おいて、共通キーＰも、迅速に例えば１０秒毎に変更さ
れることが可能である。その結果第１キーＣＷ’を解読
するのに必要な第２キーも実際に比較的早い周期で変更
される。このように、番組に依存する第２のキーの大き
なデータベースを加入者の全てのグループに配布する必
要なく、システムの安全性は高められる。
【００１２】さらに、前記セキュリティ部は、海賊行為
用のカードをできるだけ排除するべく構成される。この
ことは、共通キーを暗号化あるいは解読するのに使われ
るスーパーグループキーＨは、一連の暗号化装置６Ｅ，
７Ｅあるいは解読装置６Ｄ，７Ｄのそれぞれの装置を通
して得られることを意味している。ここで次段の各暗号
化装置あるいは解読装置は、より少数の加入者に共通な
キーを用いる。このことは、次段の各暗号化装置あるい
は解読装置は、より少数の加入者に共通の方法で動作す
ることを意味する。図示される実施形態おいて、スーパ
ーグループキーＨは、２５６人の加入者のグループに共
通のグループキーＧを用いて暗号化および解読装置によ
ってそれぞれ暗号化され、かつ解読される。グループキ
ーＧは、それぞれ暗号化装置及び解読装置７Ｅ，７Ｄに
おいて、カードキーＸｉを用いて暗号化され、かつ解読
される。一連の暗号化装置および解読装置には、多かれ
少なかれ、例えばシステムの全体の大きさに依存した複
数のレベルを具備してもよい。
【００１３】もし、海賊行為用カードが発見されると、
２５６人の加入者のグループのどれにカードキーＸｉが
あるかが迅速に決定される。この一つのグループキーＧ
を変更することによって、海賊行為用カードは電気のス
イッチが切られる。上述のシステムにおいて、スマート
カードは、異なるサービスプロバイダにより使用される
複数のセクターに分割されたメモリを持って使用するこ
とができる。そのような場合、各サービスプロバイダ
は、自身の権利とセキュリティ構造を生じさせる。図２
は、本発明によるシステムの他の実施形態における加入
者側の受信端を示している。ここで、いくつかのセクタ
を持つスマートカードが使われる時には、各サービスプ
ロバイダは、グループキーＧと、共通キーＰおよび相違
キーＤを組み合わせた第２キーと、第１のキーＣＷとを
用いた自身の権利構造を用いることができる。この権利
構造とは別に、図１に示される同一キーの階層構造を用
いた全てのセクタに共通の保安構造がある。しかしここ
では、もし海賊行為用カードが発見されれば、海賊行為
用カードの位置を決定するのに、分離されたグループキ
ーＧＳが使用される。
【００１４】図面において、第１のキーＣＷと相違キー
Ｄを供給し、かつ変更する手段は、ブロック８で示さ
れ、Ｐ，Ｈ，Ｇ，Ｘｉのキーを供給し、かつ変更する手
段は、ブロック９によって示される。実際問題として、
キーは何らかの適切な方法で生成されるとともに変更さ
れる。さらに、加入者側におけるキーは、通常、メモリ
に格納される。上述した部分以外には、良く知られた条
件付きアクセスモジュールと復号器とを、加入者が使用
してもよい。
【００１５】注意したいのは、上記のシステムにおい
て、キーを用いた暗号化のアルゴリズムと解読のアルゴ
リズムは、全てのレベルで応用可能である。しかし、少
なくとも相違キーＤおよびキーＨの暗号化および解読装
置７Ｅ，７Ｄで使用されるアルゴリズムとに関して、キ
ーを用いない暗号化アルゴリズムおよび解読アルゴリズ
ムを用いることも可能である。そのようなシステムで
は、セキュリティ上の理由から操作者が別のアルゴリズ
ムを使用したいと希望すれば、アルゴリズムそれ自体を
変更する必要がある。従って、理解しておきたいのは、
上記のシステムでは、キーに依るものあるいは依らない
もののいずれかの適切な暗号化アルゴリズムと解読アル
ゴリズムを使用することが可能であるということであ
る。本発明は、特定のアルゴリズムを使用することに限
定されるものではない。
【００１６】さらに、解読には、適切な識別（authenti
cation）アルゴリズムを具備してもよい。キーＰとキー
Ｄを組み合わせて第２のキーＰ＋Ｄを得るのに使われる
組み合わせ機能は、同様にいかなる適切な機能でもよ
く、かつ単にＰとＤを足すことに限定されない。さら
に、理解しておきたいのは、暗号化装置と解読装置と
は、例えばマイクロプロセッサと適切なソフトウェアを
用いることによる適切な方法で実現することができる。
従って、明細書と特許請求の範囲で用いられる特殊な用
語「装置、暗号化器、解読器、暗号化手段、解読手段」
は、実際の装置に限定されると考えるべきではない。反
対に、当業者には、暗号化機能と解読機能とは、ソフト
ウェアあるいはハードウェアのいずれかの様々な方法で
実現され得る。本発明は、特許請求の範囲内で多くの方
法に展開できる上述の具現例に限定されるものではな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による、データ信号を放送するための
システムの第１実施形態の図面である。
【図２】 本発明のデータを放送するシステムの第２実
施形態において、暗号化されたデータを解読するための
システムの第２実施形態の図面である。
【符号の説明】
３Ｄ，３Ｅ…結合装置 ２Ｄ，４Ｄ，５Ｄ，７Ｄ…解読器 ４Ｅ，６Ｅ，７Ｅ…暗号化器 Ｇ…グループキー Ｐ…共通キー Ｄ…相違キー

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１のキーを用いてデータ信号を暗号化
    する手段と、 上記の暗号化されたデータ信号を加入者に放送する手段
    と、 上記第１のキーを用いて上記加入者の各々のところで上
    記の暗号化されたデータ信号を解読する手段と、 番組の種類に共通の興味を持つ加入者の各グループ毎に
    異なる第２のキーを用いて上記第１のキーを暗号化する
    手段と、 上記第１のキーを全ての上記加入者に放送する手段と、 上記第２のキーを用いて上記加入者の各々のところで上
    記の暗号化された第１のキーを解読する手段とを備える
    安全な方法でデータ信号を放送するシステムにおいて、 上記の第２のキーは、全ての加入者に共通キーと、番組
    の種類毎に特有の相違キーとの組み合わせであり、上記
    の共通キーを暗号化し、上記の暗号化された共通キーを
    全ての加入者に放送するための手段と、上記の加入者の
    各々のところで上記の暗号化された共通キーを解読する
    手段とが設けられていることを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 比較的早い周期で上記の共通キーを変更
    する手段を備えることを特徴とする請求項１記載のシス
    テム。
  3. 【請求項３】 比較的遅い周期で相違キーを変更する手
    段と、 上記の相違キーを暗号化する手段と、 上記の暗号化されたキーを放送する手段と、 上記の加入者の各々のところで上記の暗号化された相違
    キーを解読する手段とを備えることを特徴とする請求項
    １あるいは２に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 上記の共通キーを暗号化し、かつ解読す
    る上記手段は、それぞれ一連の暗号化手段と解読手段の
    連鎖を有し、各次段の暗号化と解読の手段は、より少な
    い加入者に共通の方法で動作することを特徴とする請求
    項１から３のいずれかに記載のシステム。
  5. 【請求項５】 一連の上記複数の暗号化手段と解読手段
    とは、より少数の上記の加入者に共通のキーを用い、上
    記の連鎖の上記の第１の暗号化手段と解読手段とは、そ
    れぞれ暗号化し、かつ解読をするのにカードキーを用
    い、それぞれ基本的なグループキーであることを特徴と
    する請求項４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 上記の基本的なグループキーは、上記の
    相違キーに対してのそれぞれ上記の暗号化手段と解読手
    段とにより第３のキーとして使用されることを特徴とす
    る請求項３または５に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 暗号化されたデータ信号を、第１のキ
    ーを用いて解読する手段と、 番組の種類に共通の興味を持つ加入者の各グループに対
    して異なる第２のキーを用いて、暗号化された第１のキ
    ーを加入者の各々のところで解読する手段とを備え、多
    数の加入者を持つ放送システムにおける暗号化されたデ
    ータ信号を解読するシステムにおいて、 上記第２のキーは、全ての加入者に共通のキーと、番組
    の種類別に特有の相違キーとの組み合わせであり、暗号
    化された共通キーを各加入者のところで解読する手段が
    設けられていることを特徴とするシステム。
  8. 【請求項８】 上記の共通キーを解読するための上記の
    手段は、一連の解読手段を備え、各次段の解読手段は、
    より少数の加入者に共通のキーを用い、上記の一連の第
    １の解読手段は、グループキーを解読するのにカードキ
    ーを用いることを特徴とする請求項７に記載のシステ
    ム。
JP24225099A 1998-09-01 1999-08-27 安全な方法でデータ信号を放送するシステム Expired - Fee Related JP4628509B2 (ja)

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EP98202914.2 1998-09-01
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EP (1) EP0984629B1 (ja)
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AU (1) AU756977B2 (ja)
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CA (1) CA2281146C (ja)
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