JP2008113172A - コンテンツ送信装置、コンテンツ受信装置及びコンテンツ暗号化方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンテンツを暗号化して伝送する際、不正盗聴による被害を最小に留めるとともに、暗号方式の処理を迅速に簡単に行うこと。
【解決手段】送信装置１の暗号アルゴリズム格納部１０６は、複数の暗号アルゴリズムを格納する。鍵生成部１０５は、受信装置２との認証結果を基に鍵情報を生成する。制御部１０７は、暗号アルゴリズム格納部より１つの暗号アルゴリズムを選択し、鍵情報から鍵を取得して暗号化部へ提供する。暗号化部１０２は、提供された暗号アルゴリズムと鍵とを用いてコンテンツを暗号化する。生成した鍵情報が有効な期間であれば、送信するコンテンツが切り替わる毎に、暗号アルゴリズム格納部から異なる暗号アルゴリズムを選択し、鍵情報から異なる鍵を取得して暗号化する。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像音声等のコンテンツをネットワークを介して送受信する際、コンテンツの著作権を保護するのに好適なコンテンツ送信装置、受信装置及び暗号化方法に関するものである。

近年、デジタルＡＶ機器の普及によりデジタル放送等から受信したデジタル映像音声情報（以下コンテンツと呼ぶ）を録画したり、家庭用ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して他のＡＶ機器にコンテンツを送信して、宅内の他の機器でこれを視聴できるシステムが提案されている。この場合、送受信するデジタルコンテンツは著作権保護の対象である場合が多く、よって、伝送中に第３者から不正に盗聴されることを防止する技術が必要である。例えばデジタルＡＶ機器の間でコンテンツを送信する際には、送信装置側において暗号化を行い、受信装置側との間で復号化のための情報を共有化することによって、送信先であるコンテンツ受信装置以外の機器によってコンテンツが不正に読み出せないようにして、違法なコピーの作成を防ぐコピープロテクトが実施されている。

その際の暗号化処理に関して、特許文献１には、コピープロテクション技術をＩＥＥＥ１３９４のみならず、インターネット等のネットワーク上のデジタルコンテンツ流通にも拡張させるため、暗号化に関する属性情報を含む暗号拡張ヘッダを作成してコンテンツとともに送出する技術が開示される。

また特許文献２には、再生回数等の解読制限情報の更新を確実に行いデジタルコンテンツの不正解読を防止するために、解読制限情報を時変鍵で暗号化して機密保護した状態で送受信機器にて共有する技術が開示される。

特開２０００−２８７１９２号公報 特開２００１−３５８７０６号公報

上記した従来の技術では、コンテンツをネットワークで伝送する際、コンテンツの暗号化は同一の暗号方式を使用して行っていた。すなわち、送受信開始に当り送受信機器の間で互いの機器を認証すると、それらの機器が接続されている期間内は、同一の暗号方式（暗号鍵）を使用する。そのような場合、伝送途中で第３者により暗号鍵とが解読されると、その後に伝送するコンテンツが全て読み取られてしまい被害が拡大する。また、同一コンテンツを複数の受信機器に対して送信する場合にも、各受信機器に対するコンテンツの暗号鍵が共通であると、同様に危険である。これを防止するには、コンテンツ伝送中に小刻みに暗号鍵を変更すればよいが、その都度機器認証と新たな鍵作成が必要になり、伝送が中断されることになるので実用的でない。また、同一コンテンツの送信先の受信機器毎に暗号鍵を変更する際も、効率良く実施できることが望まれる。

本発明の目的は、コンテンツを暗号化して伝送する際、不正盗聴による被害を最小に留めるとともに、暗号方式の処理を迅速に簡単に行う技術を提供することにある。

本発明は、ネットワークを介して他の受信装置へコンテンツを送信するコンテンツ送信装置において、コンテンツを受信装置へ向けて送信するコンテンツ送信部と、送信するコンテンツを提供された暗号アルゴリズムと鍵とを用いて暗号化する暗号化部と、暗号化に使用する複数の暗号アルゴリズムを格納する暗号アルゴリズム格納部と、受信装置との認証結果を基に暗号化に使用する鍵情報を生成する鍵生成部と、暗号アルゴリズム格納部より１つの暗号アルゴリズムを選択し、選択した暗号アルゴリズムにて使用する鍵を鍵情報から取得して暗号化部へ提供する制御部とを備える。

そして、鍵生成部により生成した鍵情報が有効な期間であれば、制御部は、受信装置へ向けて送信するコンテンツが切り替わる毎に、あるいは所定時間または所定サイズのコンテンツを送信する毎に、暗号アルゴリズム格納部から異なる暗号アルゴリズムを選択し、選択した暗号アルゴリズムにて使用する鍵を鍵情報から取得して暗号化部へ提供する。

また受信装置は複数台存在し、第１の受信装置へ向けてコンテンツを送信中に第２の受信装置からコンテンツの送信要求を受けた場合、鍵生成部により生成した鍵情報が有効な期間であれば、制御部は、第２の受信装置へ向けて送信するコンテンツを暗号化するために、暗号アルゴリズム格納部から異なる暗号アルゴリズムを選択し、選択した暗号アルゴリズムにて使用する鍵を鍵情報から取得して暗号化部へ提供する。

本発明は、ネットワークを介して他の送信装置からコンテンツを受信するコンテンツ受信装置において、コンテンツを送信装置から受信するコンテンツ受信部と、受信したコンテンツを提供された暗号アルゴリズムと鍵とを用いて復号化する復号化部と、復号化に使用する複数の暗号アルゴリズムを格納する暗号アルゴリズム格納部と、送信装置との認証結果を基に復号化に使用する鍵情報を生成する鍵生成部と、受信したコンテンツに付加されている暗号化情報に基づき、暗号アルゴリズム格納部より所定の暗号アルゴリズムを選択し、鍵情報から所定の鍵を取得して復号化部へ提供する制御部とを備える。

本発明は、送信装置から受信装置へコンテンツを暗号化して送信する際のコンテンツ暗号化方法において、送信装置と受信装置との認証結果を基に暗号化に使用する鍵情報を生成し、複数の暗号アルゴリズムから１つの暗号アルゴリズムを選択し、選択した暗号アルゴリズムにて使用する鍵を鍵情報から取得し、選択した暗号アルゴリズムと取得した鍵とを用いて送信するコンテンツを暗号化する。

本発明によれば、暗号方式の変更処理を迅速に簡単に実行し、伝送コンテンツの不正盗聴による被害を最小に留めることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明に係るコンテンツ送受信システムの一実施例を示す構成図である。本システムでは、コンテンツ送信装置１とコンテンツ受信装置２とが、互いにＬＡＮ３を介して接続されている。このシステムでは、例えば、コンテンツ送信装置１としての放送受信機から、コンテンツ受信装置２としてのモニタ装置へ映像音声コンテンツを送信する場合が相当する。

コンテンツ送信装置１において、コンテンツ送信部１０１は、コンテンツ受信装置２にコンテンツを送り出す。暗号化部１０２は、コンテンツ送信部１０１の出力するコンテンツを暗号化する。ネットワーク通信処理部１０３は、暗号化部１０２の出力および認証部１０４の入出力を、ＬＡＮ３を介して他の装置（ここではコンテンツ受信装置２）とやり取りする。認証部１０４は、他の装置との間で情報をやり取りして装置間の相互認証を行う。鍵生成部１０５は、認証部１０４の出力する情報に基づき、暗号化部１０２でコンテンツ暗号化のために必要な鍵情報を生成する。暗号アルゴリズム格納部１０６は、暗号化のための複数の暗号アルゴリズムを保持する。制御部１０７は、暗号アルゴリズム格納部１０６から１つの暗号アルゴリズムを選択して、暗号化部１０２へ提供する。また制御部１０７は、鍵生成部１０５で生成された鍵情報から、上記選択した暗号アルゴリズムで使用する鍵を取得し、暗号化部１０２へ提供する。暗号化部１０２は、上記提供された暗号アルゴリズムと鍵を用いてコンテンツを暗号化する。

一方コンテンツ受信装置２において、ネットワーク通信処理部２０３は他の装置（ここではコンテンツ送信装置１）との間で、ＬＡＮ３を介して復号化部２０２への入力および認証部２０４の入出力をやり取りする。復号化部２０２は、送信装置１から送られた暗号化コンテンツを復号化して、コンテンツ受信部２０１に出力する。認証部２０４は、他の装置との間で情報をやり取りして装置間の相互認証を行う。鍵生成部２０５は、認証部２０４の出力する情報に基づき、復号化部２０２でコンテンツ復号化のために必要な鍵情報を生成する。この鍵情報は、送信装置１の鍵生成部１０５が生成したものと同一である。暗号アルゴリズム格納部２０６は、復号化のための複数の暗号アルゴリズムを保持する。この暗号アルゴリズムは、送信装置１の暗号アルゴリズム格納部１０６の保持するものと同一である。制御部２０７は、暗号アルゴリズム格納部２０６から１つの暗号アルゴリズムを選択して、復号化部１０２へ提供する。また制御部２０７は、鍵生成部２０５で生成された鍵情報から、上記選択した暗号アルゴリズムで使用する鍵を取得し、復号化部２０２へ提供する。その際、コンテンツに付加された暗号化情報に基づき、送信装置１で選択した暗号アルゴリズムと使用した鍵と同一のものを提供する。復号化部２０２は、上記提供された暗号アルゴリズムと鍵を用いてコンテンツを復号化する。

本実施例では、コンテンツ送信装置１の暗号アルゴリズム格納部１０６は複数の暗号アルゴリズムを保持し、送信するコンテンツ毎に暗号アルゴリズムを変更して選択すること、及び暗号化に用いる鍵を鍵情報から取得することを特徴とする。またコンテンツ受信装置２において、暗号アルゴリズム格納部２０６は送信側と同様の複数の暗号アルゴリズムを保持し、送信されたコンテンツに合わせて暗号アルゴリズムを選択すること、及び復号化に用いる鍵を送信側と同様の鍵情報から取得することを特徴とする。その結果、仮に送信中の１つのコンテンツが第３者に盗聴されても、次のコンテンツは暗号化条件を変更しているので解読困難であり、被害を最小限に留めることができる。

図２は、装置間でコンテンツの伝送を行うための宅内ＬＡＮ３の構成例を示す図である。１台のコンテンツ送信装置１と２台のコンテンツ受信装置２ａ，２ｂは、有線ＬＡＮ３のケーブルによりネットワークハブ装置３１にそれぞれ接続される。ネットワークハブ装置３１はルータ３２に接続され、さらにモデムや光電変換器などを介してインターネットへ接続される。コンテンツ送信装置１、コンテンツ受信装置２ａ，２ｂ及びルータ３２は、それぞれＬＡＮ上で自身を識別するＩＰアドレスを所有する。また各装置のネットワーク通信処理部のインターフェース部には、予め製造時に４８ビットのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスが与えられている。各装置へのＩＰアドレスの設定には、ネットワークにおけるアドレスの自動設定に広く採用されているＤＨＣＰ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて、例えばルータ３２をＤＨＣＰサーバとして動作させ、ここから各装置のＩＰアドレスを割り振るようにすれば良い。なお、ＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｖｅｒｓｉｏｎ ６）を用いる場合にはステートレス自動設定と呼ばれる方法により、ルータ３２のＩＰアドレスの上位６４ビットとＭＡＣアドレスから各装置が自身のＩＰアドレスを定めることも可能である。このネットワーク構成により、各装置は互いに相手装置を認証しコンテンツを伝送することができる。なお、この例では各装置は宅内ＬＡＮに接続されている場合を示したが、これに限らず、インターネットを通じて宅外装置との間での伝送にも拡張することができる。

図３は、本実施例におけるコンテンツ送受信のシーケンスフローの一例を示す図である。

始めに、コンテンツ受信装置２の側から認証要求を作成する。認証要求には、特定の認証機関により生成された受信装置２の装置固有の公開鍵と該公開鍵に対する証書を付して、コンテンツ送信装置１に送る（Ｓ３０１）。送信装置１は認証要求を受け取ると、その受信確認を受信装置２に返す。続いて、送信装置１の側から認証要求を作成し、受信装置２の場合と同様に送信装置１の固有の公開鍵とその証書を付して受信装置２に送る（Ｓ３０２）。受信装置２は認証要求を受け取ると、その受信確認を送信装置１に返す。

送信装置１は受信装置２からの認証要求を受け取ると、所定の公開鍵署名アルゴリズムに基き受信装置２の認証を行う。認証が成功した場合には、認証応答を発行して受信装置２に送信する（Ｓ３０３）。同様に、受信装置２は送信装置１からの認証要求を受け取ると認証を行い、成功した場合には認証応答を発行して送信装置１に送信する（Ｓ３０４）。以上のように相互に認証に成功すると、各装置は互いに共通の認証鍵を生成して共有する。認証鍵の生成には、Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎなど周知の鍵交換アルゴリズムを利用することができる。

認証鍵の共有が完了すると、送信装置１は交換鍵と乱数を生成し、交換鍵と乱数をそれぞれ認証鍵により暗号化して受信装置２に送る（Ｓ３０５，Ｓ３０６）。このとき、交換鍵と乱数をまとめて送るようにしてもよい。受信装置２は、送信装置１から送られた交換鍵と乱数を認証鍵を用いて復号し、復号した交換鍵と乱数とを保有する。続いて送信装置１と受信装置２は、それぞれ交換鍵と乱数を用いて、予め定められた計算アルゴリズムに従い共通鍵を生成する。

受信装置２から送信装置１にコンテンツの送信要求を行うと（Ｓ３０７）、送信装置１は保持している暗号アルゴリズムを選択し、上記共通鍵によってコンテンツを暗号化して、受信装置２へ送信する（Ｓ３０８）。受信装置２では、受信した暗号化コンテンツを、上記暗号アルゴリズムと上記共通鍵により復号化する。

ここでいう共通鍵は前述の「鍵情報」であり、認証済みの送信装置１と受信装置２でのみ共有する情報であるから秘匿性が高い。また暗号アルゴリズムを選択することで、コンテンツが盗聴される恐れが軽減する。以下、これについて詳細に説明する。

図４は、図３において複数のコンテンツ送信時の暗号化・復号化の処理フローを示す図である。まず、送信装置１と受信装置２は、認証処理の結果、コンテンツの暗号化・復号化に用いる共通鍵（鍵情報）ＫＫを共有している（Ｓ４００）。共通鍵ＫＫは使用できる有効期間が存在する。そして、この共通鍵ＫＫを有効に使える期間に、例えば放送番組などの複数のコンテンツ（＃１、＃２）を順次送信する場合を想定する。

送信装置１は受信装置２からコンテンツ（＃１）の送信要求を受けると（Ｓ４０１）、受信応答を返す（Ｓ４０２）。そして送信装置１は、暗号アルゴリズム格納部１０６に保持している複数の暗号アルゴリズムから１つ（例えばアルゴリズムＡ）を選択し、鍵生成部１０５で生成した共通鍵ＫＫの中の有効範囲を設定する。有効範囲とは、共通鍵ＫＫの中から実際の暗号化に使用する鍵（Ｋ１）を取得するための取得位置を示すものである。続いて暗号化部１０２は、選択した暗号アルゴリズムと設定した共通鍵の有効範囲（鍵Ｋ１）を用いて、コンテンツ（＃１）の暗号化を行う。暗号化されたコンテンツ（＃１）は順次ネットワーク通信処理部１０３から送信される（Ｓ４０３）。

受信装置２は暗号化されたコンテンツ（＃１）を受信すると、復号化部２０２で復号化する。復号化のために、暗号アルゴリズム格納部２０６に保持している複数の暗号アルゴリズムから１つ（アルゴリズムＡ）を選択し、鍵生成部２０５で生成した共通鍵ＫＫの中の有効範囲（鍵Ｋ１）を設定する。このとき、選択すべき暗号アルゴリズムと設定すべき共通鍵の有効範囲は、受信するコンテンツ（＃１）に暗号化情報として付加されているので、それに基づいて選択する。

コンテンツ（＃１）の送信が完了し共通鍵ＫＫが有効に使用できる期間において、引き続き、送信装置１は受信装置２から次のコンテンツ（＃２）の送信要求を受け（Ｓ４０４）、受信応答を返す（Ｓ４０５）。そして送信装置１は、暗号アルゴリズム格納部１０６に保持している他の暗号アルゴリズム（例えばアルゴリズムＢ）に切り替えて選択する。また、鍵生成部１０５で生成した共通鍵ＫＫの中の有効範囲（鍵Ｋ２）を再度設定する。この場合、鍵Ｋ２は前の鍵Ｋ１と必ずしも異なる必要はないが、変更することでより安全性が高まる。続いて暗号化部１０２は、変更した暗号アルゴリズム（アルゴリズムＢ）と共通鍵の有効範囲（鍵Ｋ２）を用いて、コンテンツ（＃２）の暗号化を行う。暗号化されたコンテンツ（＃２）は順次ネットワーク通信処理部１０３から送信される（Ｓ４０６）。

受信装置２は暗号化されたコンテンツ（＃２）を受信すると、復号化部２０２で復号化する。その場合も、選択すべき暗号アルゴリズム（アルゴリズムＢ）と設定すべき共通鍵の有効範囲（鍵Ｋ２）は、受信するコンテンツ（＃２）に暗号化情報として付加されているので、これに基づいて切り替える。

次に、暗号アルゴリズム格納部１０６，２０６から暗号アルゴリズムを取得する方法と、鍵生成部１０５，２０５で生成した共通鍵（鍵情報）から鍵を取得する方法について詳しく説明する。

図５は、暗号アルゴリズム格納部１０６，２０６に格納している複数の暗号アルゴリズムの一例を示す図である。項目５０１は暗号アルゴリズムの種類であり、ここでは４種類の暗号アルゴリズム（アルゴリズムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）が格納されている。項目５０２は、各暗号アルゴリズムを用いる際に必要な鍵の鍵長（ビット数）であり、それぞれ異なる鍵長（１２８，１２８，６４，１９２ビット）の鍵を使用することを示す。

すなわち、制御部１０７，２０７はコンテンツを暗号化・復号化するために暗号アルゴリズム格納部１０６，２０６よりアルゴリズムＡを選択した場合には、鍵生成部１０５，２０５で生成した鍵情報から鍵長１２８ビットの鍵を取得する必要がある。

図６は、鍵生成部１０５，２０５が生成する鍵情報の一例を示す図である。この例では、鍵情報６００のビット長は２５６ビットとし、これから鍵長１２８ビットの鍵を取得する場合である。（ａ）は鍵情報６００の上位１２８ビットを鍵６０１として割り当てて取得する場合、（ｂ）は鍵情報６００の下位１２８ビットを鍵６０２として割り当てた場合、（ｃ）は鍵情報６００の任意位置の１２８ビットを鍵６０３として割り当てた場合を示す。このように同一の鍵情報６００を参照しながら、その取得位置を変えることで、全く新規な鍵を簡単に生成することができる。

コンテンツ送信装置１の制御部１０７は、暗号アルゴリズム格納部１０６から例えば図５のアルゴリズムＡを選択した場合、鍵生成部１０５で生成された鍵情報６００から例えば図６（ａ）の上位１２８ビットの鍵６０１を取得する。そして、取得した暗号アルゴリズムＡと鍵６０１を暗号化部１０２へ提供する。暗号化部１０２は、コンテンツ送信部１０１から出力されたコンテンツをアルゴリズムＡと鍵６０１を用いて暗号化する。コンテンツ受信装置２においても、同様の手順でアルゴリズムＡと鍵６０１を用いて復号化する。

図７は、コンテンツ送信装置１からコンテンツ受信装置２へ送信する暗号化されたコンテンツのフォーマットの一例を示す図である。送信コンテンツには、暗号化コンテンツ７００に暗号化情報を記述した暗号ヘッダ７１０を付加している。暗号ヘッダ７１０には、暗号アルゴリズムの種類７１１と、鍵取得のための取得位置を示す開始ビット７１２と終了ビット７１３の情報を含む。暗号アルゴリズムの種類７１１は、暗号アルゴリズム格納部１０６，２０６に格納されている暗号アルゴリズムを識別するものであり、例えばアルゴリズムＡを「０ｘ０１」が、アルゴリズムＢを「０ｘ０２」などと定義しておけば良い。開始ビット７１２と終了ビット７１３は、図６の鍵情報６００においてどの範囲を鍵として割り当てるかを示す。図６（ａ）の場合であれば、鍵情報６００の上位１２８ビットを使用しているため、開始ビット７１２は「０」、終了ビット７１３は「１２７」と記述する。暗号ヘッダ７１０には他の暗号情報として、例えば「Ｃｏｐｙ Ｎｅｖｅｒ」「Ｃｏｐｙ Ｏｎｃｅ」といったコピー制限情報や、暗号ヘッダ７１０が有効に適用される暗号化コンテンツ長などを含めても良い。

コンテンツ受信装置２はコンテンツを受信すると、上記した暗号ヘッダ７１０の暗号化情報を解析し、それに基づき暗号化コンテンツを復号化する。制御部２０７は、暗号アルゴリズムの種類７１１の情報を基に、暗号アルゴリズム格納部２０６から所定の暗号アルゴリズムを取得する。また、開始ビット７１２と終了ビット７１３の取得位置の情報を基に、鍵生成部２０５が生成した鍵情報から所定の鍵を取得して、復号化部２０２へ提供する。復号化部２０２は、ネットワーク通信処理２０３で受信した暗号化されたコンテンツを上記暗号アルゴリズムと上記鍵を使って復号化し、コンテンツ受信部２０１へ出力する。

このように本実施例では、送信するコンテンツが切り替わる毎に暗号アルゴリズムを変更するようにした。また、暗号化に用いる鍵は、共通鍵（鍵情報）の有効範囲（取得位置）を変更することで、実効的に全く新しい鍵を用いた場合と同様の効果がある。従来方法では、コンテンツの送信要求がなされる毎に装置間で認証処理を行い、新たな共通鍵を生成しなければならなかった。そのために、コンテンツの送信開始が遅れたり中断せざるを得なかった。これに対し本実施例では、暗号アルゴリズムと鍵の変更は、装置間の新たな認証処理なしに、迅速で簡単に実行できる。また、コンテンツ毎に暗号化方式を変更することで、より安全にコンテンツを送信することができる。

本実施例では、暗号アルゴリズムを変更する契機は送信するコンテンツ（番組）を切り替える時としたが、これに限らず、コンテンツの形式を例えばＭＰＥＧファイル等の映像ファイルからＪＰＥＧ等の画像ファイルに切り替える時でも良い。また、所定時間のコンテンツを送信した時、或いは所定サイズのコンテンツを送信した時に暗号アルゴリズムの変更を行っても良い。

本実施例は、図２の伝送システムにおいて、コンテンツ送信装置１から複数のコンテンツ受信装置２ａ，２ｂへコンテンツを送信する場合である。

図８は、本実施例におけるコンテンツ送受信のシーケンスフローの一例を示す図である。ここでは、送信装置１から受信装置２ａへ暗号化コンテンツ送信を行っている時に、他の受信装置２ｂから送信装置１へコンテンツ送信要求があった場合を想定する。すなわち、送信装置１と受信装置２ａとの間での共通鍵が有効な期間内に、さらに受信装置２ｂへ送信する場合である。

まず、送信装置１は受信装置２ａからコンテンツの送信要求を受ける（Ｓ８０１）。送信装置１と受信装置２ａの間で認証処理を行い、認証が成功すれば互いに共通鍵（鍵情報）ＫＫを生成する（Ｓ８０２）。送信装置１は、アルゴリズムＡを選択し共通鍵ＫＫから取得した鍵Ｋａを用いてコンテンツを暗号化し、受信装置２ａへ送信する（Ｓ８０３）。受信装置２ａはこれを受信し、アルゴリズムＡと共通鍵ＫＫから取得した鍵Ｋａを用いてコンテンツを復号化する。ここで、送信装置１と受信装置２ａにおける、暗号アルゴリズムの選択と鍵の取得、及び暗号化情報の伝達は実施例１の場合と同様に行う。

次に、送信装置１は受信装置２ａへ送信中に、他の受信装置２ｂからコンテンツの送信要求を受ける（Ｓ８０４）。送信装置１と受信装置２ｂの間で認証処理を行い、認証が成功すれば前記受信装置２ａとの間で共有しているものと同一の共通鍵（鍵情報）ＫＫを生成する（Ｓ８０５）。これは、送信装置１から受信装置２ｂへ、同一の共通鍵ＫＫを生成するための情報を送ることで可能である。そして送信装置１は、異なるアルゴリズムＢを選択し共通鍵ＫＫから取得した異なる鍵Ｋｂを用いてコンテンツを暗号化し、受信装置２ｂへ送信する（Ｓ８０６）。受信装置２ｂはこれを受信し、アルゴリズムＢと共通鍵ＫＫから取得した鍵Ｋｂを用いてコンテンツを復号化する。この場合、鍵Ｋｂは前の鍵Ｋａと必ずしも異なる必要はないが、変更することでより安全性が高まる。

本実施例では、送信先である受信装置２ａと受信装置２ｂに対し、共通鍵が有効な期間において、暗号アルゴリズムと鍵を変更してコンテンツを暗号化し伝送する。その際、認証処理で得られる共通鍵（鍵情報）は、送信装置１、受信装置２ａおよび受信装置２ｂの３者とも同一のものを所有している。そして、同一の共通鍵を用いながらそれから取得する有効範囲（開始ビットと終了ビット）を変更することで、簡単に鍵を変更することができる。ちなみに従来の送信方法では、送信装置は複数の受信装置に対し、同一の暗号アルゴリズムと同一の鍵を使用してコンテンツを暗号化し伝送していたので、これと比較し本実施例では、コンテンツをより安全に伝送することができる。

図９は、前記実施例１、実施例２の適用例として、放送受信機からレコーダとモニタに対し映像音声データを送信するコンテンツ送受信システムの構成を示す図である。このシステムでは、送信装置としてデジタル放送受信機１０、受信装置としてレコーダ２０ａとモニタ２０ｂを備え、これらはハブ３１を介してＩＰネットワークで接続されている。

デジタル放送受信機１０は、図１で示した暗号処理機能に加え、デジタル放送受信アンテナ１０８、チューナ１０９、デコーダ１１０を含む。ここでは、コンテンツの送信系統は２系統ある。まず、デジタル放送受信機１０からレコーダ２０ａへ向けてコンテンツ（放送された映像音声データ）の送信を行う場合、アンテナ１０８で受信したＭＰＥＧ−ＴＳコンテンツをチューナ１０９で選局し、暗号化部１０２で暗号化して、ネットワーク通信処理部１０３からレコーダ２０ａへ向けて送信する。また、デジタル放送受信機１０からモニタ２０ｂへ向けてコンテンツの送信を行う場合、受信したＭＰＥＧ−ＴＳコンテンツをデコーダ１１０でデコードした後、暗号化部１０２で暗号化して、ネットワーク通信処理部１０３からモニタ２０ｂへ向けて送信する。この時、暗号化部１０２は、２種類のコンテンツを暗号化処理する。レコーダ２０ａへ送信するコンテンツはＭＰＥＧデータであり、モニタ２０ｂへ送信するコンテンツはベースバンドのデータであるが、両者は、送信するデータ量（バンド幅）が大きく相違する。

本実施例では前記実施例２と同様に、暗号化部１０２は、レコーダ２０ａへ送信するコンテンツの暗号アルゴリズムと、モニタ２０ｂへ送信するコンテンツの暗号アルゴリズムを異ならせて暗号化する。その際、レコーダ２０ａへ送信するコンテンツはデータ量の少ないＭＰＥＧデータであるので、複雑な暗号アルゴリズム（重い処理）である例えばＡＥＳやＤＥＳと言ったブロック暗号を用いる。また、モニタ２０ｂへ送信するコンテンツはデータ量の多いベースバンドデータであるので、簡単な暗号アルゴリズム（軽い処理）である例えばストリーム暗号を用いる。その結果、両者は、送信する暗号化後のコンテンツのデータ量（バンド幅）の差が縮小し、共通のインターフェースで双方のコンテンツを効率良く送信することができる。

ちなみに従来方式では、複数の送信系統に対して同一の暗号アルゴリズムを使用していた。そのために、例えばレコーダ２０ａへ向けて暗号化コンテンツを送信する時は正常に送信できるが、モニタ２０ｂへ向けて送信すると、処理が重くなり、映像を正常に表示できない事態が生じた。その対策として、レコーダ２０ａ用とモニタ２０ｂ用のそれぞれのデータ量に応じた２系統のインターフェースを増設する必要があった。本実施例では暗号アルゴリズムを適切に切り替えてコンテンツを暗号化することにより、インターフェース数を低減し、効率良く使用できる効果がある。

以上述べたように各実施例によれば、ネットワークを介したコンテンツ伝送において、伝送するコンテンツを変更する時、あるいはコンテンツ伝送中に他の装置からコンテンツ送信要求を受けた時に、暗号アルゴリズムを切り替えて選択し認証時に生成された鍵情報から取得する鍵を変更して暗号化することにより、より安全に暗号化コンテンツを伝送できるようになる。暗号方式を変更する契機はこれに限らず、一定時間コンテンツを伝送した時や一定サイズのコンテンツを伝送した時でも良く、これにより不正盗聴による被害を最小に留めることができる。暗号方式の変更は、複数の暗号アルゴリズムからの切り替えと、鍵情報の有効範囲の設定によるものであるから、変更処理を迅速に簡単に実行できる。

本発明に係るコンテンツ送受信システムの一実施例を示す構成図。 コンテンツの伝送を行う宅内ＬＡＮ３の構成例を示す図。 実施例１におけるコンテンツ送受信のシーケンスフローの一例を示す図。 複数のコンテンツ送信時の暗号化・復号化の処理フローを示す図。 格納している複数の暗号アルゴリズムの一例を示す図。 鍵生成部が生成する鍵情報の一例を示す図。 暗号化されたコンテンツのフォーマットの一例を示す図。 実施例２におけるコンテンツ送受信のシーケンスフローの一例を示す図。 実施例３におけるコンテンツ送受信システムの構成を示す図。

符号の説明

１…コンテンツ送信装置、
１０…デジタル放送受信機、
１０１…コンテンツ送信部、
１０２…暗号化部、
１０３…ネットワーク通信処理部、
１０４…認証部、
１０５…鍵生成部、
１０６…暗号アルゴリズム格納部、
１０７…制御部、
１０８…デジタル放送受信アンテナ、
１０９…チューナ、
１１０…デコーダ、
２，２ａ，２ｂ…コンテンツ受信装置、
２０ａ…レコーダ、
２０ｂ…モニタ、
２０１…コンテンツ受信部、
２０２…復号化部、
２０３…ネットワーク通信処理部、
２０４…認証部、
２０５…鍵生成部、
２０６…暗号アルゴリズム格納部、
２０７…制御部、
３…ネットワーク（ＬＡＮ）、
３１…ネットワークハブ装置、
３２…ルータ、
６００…鍵情報（共通鍵）、
６０１，６０２，６０３…鍵、
７００…暗号化コンテンツ、
７１０…暗号ヘッダ、
７１１…暗号アルゴリズムの種類、
７１２…開始ビット、
７１３…終了ビット。

Claims (7)

1. ネットワークを介して他の受信装置へコンテンツを送信するコンテンツ送信装置において、
   コンテンツを上記受信装置へ向けて送信するコンテンツ送信部と、
   送信するコンテンツを提供された暗号アルゴリズムと鍵とを用いて暗号化する暗号化部と、
   暗号化に使用する複数の暗号アルゴリズムを格納する暗号アルゴリズム格納部と、
   上記受信装置との認証結果を基に暗号化に使用する鍵情報を生成する鍵生成部と、
   上記暗号アルゴリズム格納部より１つの暗号アルゴリズムを選択し、該暗号アルゴリズムにて使用する鍵を上記鍵情報から取得して上記暗号化部へ提供する制御部と、
   を備えたことを特徴とするコンテンツ送信装置。
2. 請求項１記載のコンテンツ送信装置において、
   前記鍵生成部により生成した鍵情報が有効な期間であれば、前記制御部は、前記受信装置へ向けて送信するコンテンツが切り替わる毎に、あるいは所定時間または所定サイズのコンテンツを送信する毎に、前記暗号アルゴリズム格納部から異なる暗号アルゴリズムを選択し、該暗号アルゴリズムにて使用する鍵を上記鍵情報から取得して前記暗号化部へ提供することを特徴とするコンテンツ送信装置。
3. 請求項１記載のコンテンツ送信装置において、
   前記受信装置は複数台存在し、第１の受信装置へ向けてコンテンツを送信中に第２の受信装置からコンテンツの送信要求を受けた場合、
   前記鍵生成部により生成した鍵情報が有効な期間であれば、前記制御部は、上記第２の受信装置へ向けて送信するコンテンツを暗号化するために、前記暗号アルゴリズム格納部から異なる暗号アルゴリズムを選択し、該暗号アルゴリズムにて使用する鍵を上記鍵情報から取得して前記暗号化部へ提供することを特徴とするコンテンツ送信装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載のコンテンツ送信装置において、
   前記制御部は、前記暗号アルゴリズム格納部から異なる暗号アルゴリズムを選択した場合、該暗号アルゴリズムにて使用する鍵として前記鍵情報から異なる鍵を取得して前記暗号化部へ提供することを特徴とするコンテンツ送信装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載のコンテンツ送信装置において、
   前記受信装置へ向けて暗号化したコンテンツを送信する際に、該コンテンツには、暗号化に使用した暗号アルゴリズムの種類と、前記鍵情報から鍵を取得した際の取得位置に関する暗号化情報を付加して送信することを特徴とするコンテンツ送信装置。
6. ネットワークを介して他の送信装置からコンテンツを受信するコンテンツ受信装置において、
   コンテンツを上記送信装置から受信するコンテンツ受信部と、
   受信したコンテンツを提供された暗号アルゴリズムと鍵とを用いて復号化する復号化部と、
   復号化に使用する複数の暗号アルゴリズムを格納する暗号アルゴリズム格納部と、
   上記送信装置との認証結果を基に復号化に使用する鍵情報を生成する鍵生成部と、
   上記受信したコンテンツに付加されている暗号化情報に基づき、上記暗号アルゴリズム格納部より所定の暗号アルゴリズムを選択し、上記鍵情報から所定の鍵を取得して上記復号化部へ提供する制御部と、
   を備えたことを特徴とするコンテンツ受信装置。
7. 送信装置から受信装置へコンテンツを暗号化して送信する際のコンテンツ暗号化方法において、
   上記送信装置と上記受信装置との認証結果を基に暗号化に使用する鍵情報を生成し、
   複数の暗号アルゴリズムから１つの暗号アルゴリズムを選択し、
   該選択した暗号アルゴリズムにて使用する鍵を上記鍵情報から取得し、
   上記選択した暗号アルゴリズムと上記取得した鍵とを用いて送信するコンテンツを暗号化することを特徴とするコンテンツ暗号化方法。

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