JP2008301219A - デジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
ICカードとCAモジュールとの間で授受されるスクランブル鍵情報が漏洩した場合に、その情報の不正使用を防止するデジタル放送の受信装置および方法を提供する。
【解決手段】
デジタル放送受信装置10は、ICカード40を使用してデジタル放送の限定受信を行うCAモジュール20が、ICカード40と接続して情報の授受を行うもので、ICカード40にスクランブル鍵暗号化回路56を設けており、CAモジュール20とICカード40との間で授受されるスクランブル鍵に関する情報を暗号化することにより、デジタル放送をこのスクランブル鍵でデスクランブルして正規の受信者に限定して受信することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタル放送の受信装置およびその受信方法に関するものであり、とくにデジタル放送を限定受信することができる受信装置およびその受信方法に関するものである。

従来、衛星・地上デジタルテレビジョン放送などのデジタル放送において、不正受信を防止するコンテンツ管理方法の一つとして、限定受信方法が採用されている。たとえば、放送局側では、スクランブル鍵によって暗号化した映像および音声などの放送情報と、ワーク鍵によって暗号化したスクランブル鍵および番組情報データを含む共通情報と、マスタ鍵によって暗号化したワーク鍵および各受信者の契約情報データを含む個別情報とを多重化し、TS(Transport Stream)信号として送信する。

一方、受信装置側たとえばCA(Conditional Access)モジュールではTS信号を受信して、放送情報信号と、個別情報(EMM：Entitlement Management Message)信号と、共通情報(ECM：Entitlement Control Message)信号とに分離する。また、受信者が契約などの正規手続きにより予め入手した電子媒体を受信装置に接続することにより、電子媒体にEMM信号とECM信号が送られ、電子媒体内に予め記録されたマスタ鍵により個別情報が復号される。復号された個別情報から取り出したワーク鍵を用いて、共通情報が復号され、スクランブル鍵を取りだし、再び受信装置に送られる。受信装置側ではこのスクランブル鍵を用いることにより暗号化された映像および音声などの放送情報が復号されることになる。

ところで、特許文献１に記載のデジタル放送システムでは、受信装置ワーク鍵が流出したときに、流出元となった受信装置の識別子(ID)を特定することができ、その受信装置のIDを無効化することにより、鍵の流出対策ができるシステムが開示されている。
特開2005-110053号公報

従来のデジタル放送の限定受信装置およびその受信方法では、放送局から受信装置までの信号はスクランブル鍵により暗号化されているが、受信装置から送信され電子媒体で復号されるスクランブル鍵は、暗号化されないで受信装置に送信されている。そのため、電子媒体と受信装置間で送受信の信号が、正規の受信者以外の人に観測され、スクランブル鍵が流出する心配がある。さらに、この情報がインターネットで公開された場合には、不特定多数の人により映像および音声のデータを視聴される可能性がある。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、たとえ電子媒体と受信装置間で送受信の信号が観測されたとしても、不正に使用され不特定多数の人に視聴されることを防止するデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するために、デジタル放送を受信する基本的な受信機能を有するCAモジュールと、このCAモジュールに脱着可能に接続され、暗号化した信号を授受する機能を有する電子媒体とを含むデジタル放送受信装置において、このCAモジュールは、放送局から送信されるスクランブル放送情報信号を含む信号を受信する放送受信手段と、電子媒体を接続することにより、この電子媒体から供給される暗号化された暗号化スクランブル鍵を、モジュール暗号鍵を用いて復号スクランブル鍵に復号するスクランブル鍵復号手段と、この復号スクランブル鍵を用いて、スクランブル放送情報信号をデスクランブルするデスクランブル手段とを含み、この電子媒体は、CAモジュールに供給するスクランブル鍵を所定の電子媒体暗号鍵を用いて、暗号化スクランブル鍵に暗号化するスクランブル鍵暗号化手段を含むことを特徴とする。

また、デジタル放送を受信する基本的な受信機能を有するCAモジュールと、このCAモジュールに脱着可能に接続され、暗号化した信号を授受する機能を有する電子媒体とを含むデジタル放送受信装置でデジタル放送を受信する方法は、放送局から送信されるスクランブル放送情報信号を含む信号をCAモジュールで受信する放送受信工程と、CAモジュールに電子媒体を接続したとき、この電子媒体から供給される暗号化された暗号化スクランブル鍵をCAモジュールでモジュール暗号鍵を用いて復号スクランブル鍵に復号するスクランブル鍵復号工程と、CAモジュールで、この復号スクランブル鍵を用いて、スクランブル放送情報信号をデスクランブルするデスクランブル工程と、電子媒体にて、CAモジュールに供給する目的で、所定の電子媒体暗号鍵を用いて、スクランブル鍵を暗号化スクランブル鍵に暗号化するスクランブル鍵暗号化工程を含むことを特徴とする。

本発明のデジタル放送受信装置およびデジタル放送受信方法によれば、電子媒体からCAモジュールに送信される暗号化スクランブル鍵は、暗号化、たとえばストリーム暗号化されているので、もしこの暗号化スクランブル鍵が傍受されたとしても、デスクランブルを行うことは不可能である。このため、スクランブル鍵を不正に入手した不特定多数の人が映像および音声などのデータを違法に視聴することを防止することができる。

次に添付図面を参照して、本発明によるデジタル放送受信装置の実施例を詳細に説明する。たとえば本実施例のデジタル放送受信装置10は、図１に示すように、デジタル放送を受信する基本的な受信機能を有するCAモジュール20と、このCAモジュール20に脱着可能に接続して暗号化した信号を授受する機能を有する電子媒体、たとえばICカード40とを含む。なお、デジタル放送を受信する基本的な受信機能とは、たとえば、放送局から送信されたTS信号を受信して、放送情報信号と、EMM信号と、ECM信号とに分離し、接続されたICカードなどの電子媒体にEMM信号とECM信号を送る機能を含む機能である。なお、本発明の理解に直接関係のない部分は、図示を省略し、冗長な説明を避ける。

CAモジュール20は、TS分離回路22、デスクランブル回路24、モジュールROM 26、乱数発生回路28、乱数暗号化回路30、モジュール暗号鍵生成回路32およびスクランブル鍵復号回路34を含んで構成される。

ICカード40は、カードROM 42などの記憶媒体、個別情報(EMM)復号回路44、共通情報(ECM)復号回路46、視聴可否判定回路48、不揮発性メモリ50、カード暗号鍵生成回路52、乱数復号回路54およびスクランブル鍵暗号化回路56を含んで構成される。

本実施例のCAモジュール20のTS分離回路22は、放送局側（図示せず）から送信されるTS信号104を受信し、そのTS信号104を、スクランブルされた映像および音声を含むスクランブル放送情報信号106と、EMM信号108と、ECM信号110とに分離した後、それぞれデスクランブル回路24とEMM復号回路44とECM復号回路46とに送信する機能を有する。

デスクランブル回路24は、供給される所定の復号スクランブル鍵142を用いて、スクランブル放送情報信号106をデスクランブルし映像および音声などの放送情報信号144を出力する機能を有する。本実施例ではスクランブル鍵復号回路34から復号スクランブル鍵142を供給され、この復号スクランブル鍵142を用いてTS分離回路22から供給されるスクランブル放送情報信号106をデスクランブルし、映像および音声などの放送情報信号144を出力する機能を有する。

モジュールROM 26は、CAモジュール固有の識別情報たとえばシリアル番号100を格納する機能を有し、ICカード40がCAモジュール20に接続されると、シリアル番号100をICカード40の不揮発性メモリ50に送信する。

乱数発生回路28は、乱数130を生成する機能を有し、その乱数130を乱数暗号化回路30とモジュール暗号鍵生成回路32とに送信する。

乱数暗号化回路30は、モジュール暗号鍵生成回路32から供給される乱数暗号鍵128を用い、乱数発生回路28から供給される乱数130を暗号化して暗号化乱数132を生成し、ICカード40の乱数復号回路54に送信する機能を有する。

モジュール暗号鍵生成回路32は、モジュール暗号鍵140をスクランブル鍵復号回路34に供給する機能を有する。本実施例では、このモジュール暗号鍵140を、乱数発生回路28で生成された乱数130とカード暗号鍵生成回路52から受信した鍵生成情報126とを用いて生成する機能を有する。また、カード暗号鍵生成回路52から鍵生成情報126を受信し、この鍵生成情報126を用いて乱数暗号鍵128を生成し、この乱数暗号鍵128を乱数暗号化回路30に供給する機能を有する。

スクランブル鍵復号回路34は、復号スクランブル鍵142をデスクランブル回路24に供給する機能を有する。本実施例では、ICカード40から受信した暗号化スクランブル鍵138を復号スクランブル鍵142に復号する機能を有する。またこの暗号化スクランブル鍵138を復号化するのに、モジュール暗号鍵生成回路32で生成されたモジュール暗号鍵140を鍵として使う機能を有する。

本実施例のICカード40のカードROM 42は、EMM信号108を復号するためのICカード40固有、すなわち受信者固有のマスタ鍵112を格納する機能を有し、EMM復号回路44にマスタ鍵112を供給する。

EMM復号回路44は、カードROM 42から供給されるマスタ鍵112を用いて、TS分離回路22から送信されたEMM信号108をワーク鍵114、受信者固有の契約情報118、ならびにシリアル番号、乱数暗号鍵および鍵生成情報の対応情報を有する暗号鍵生成情報122を含む個別情報に復号する機能と、これらの個別情報をそれぞれECM復号回路46、視聴可否判定回路48およびカード暗号鍵生成回路52に供給する機能とを有する。

ECM復号回路46は、EMM復号回路44から供給されるワーク鍵114を用いてCAモジュール20の分離回路22から送信されたECM信号110を、番組情報116を含むECM情報に復号する機能を有し、この復号した番組情報116を視聴可否判定回路48に供給する。

視聴可否判定回路48は、受信者が視聴可能か否かを判定し、視聴可能な場合にはスクランブル鍵120を生成し、スクランブル鍵120をスクランブル鍵暗号化回路56に供給する機能を有する。本実施例では、EMM復号回路44から供給される契約情報118とECM復号回路46から供給される番組情報116とから視聴可能か否かを判定する機能を有する。

不揮発性メモリ50は、CAモジュール20のモジュールROM 26から送信されたシリアル番号100を記憶する機能を有する。

カード暗号鍵生成回路52は、不揮発性メモリ50に記憶されたシリアル番号102とEMM復号回路44から供給される暗号鍵生成情報122とを用いてこのシリアル番号102に対応する鍵生成情報126と乱数復号鍵124とを生成し、それぞれモジュール暗号鍵生成回路32と乱数復号回路54とに供給する機能を有する。また乱数復号回路54から供給される復号乱数134とEMM復号回路44から供給される暗号鍵生成情報122とを用いて、たとえば復号乱数134と暗号鍵生成情報122との排他的論理和により電子媒体暗号鍵すなわちカード暗号鍵136を生成し、スクランブル暗号化回路56に供給する機能を有する。

乱数復号回路54は、カード暗号鍵生成回路52から供給される乱数復号鍵124を用いてCAモジュール20の乱数暗号化回路30から送信される暗号化乱数132を復号乱数134に復号し、この復号乱数134をカード暗号鍵生成回路52に供給する機能を有する。

スクランブル鍵暗号化回路56は、暗号スクランブル鍵138をCAモジュール20のスクランブル鍵復号回路34へ送信する機能を有する。本実施例では、カード暗号鍵生成回路52から供給されるカード暗号鍵136を用いて視聴可否判定回路48から供給されるスクランブル鍵120を暗号スクランブル鍵138に暗号化する機能を有する。

次に、本実施例におけるデジタル放送受信装置10において、受信者がICカード40をセットしたときの動作を図２のフローチャートを参照しながら説明する。

本実施例のデジタル放送受信装置10では、受信者のICカード40がセットされると(S200)、CAモジュール20のモジュールROM 26に格納されているシリアル番号100がICカード40に供給され不揮発性メモリ50に書き込まれる(S202)。

また、CAモジュール20で受信されたTS信号104は、TS分離回路22にてスクランブル放送情報106とEMM信号108とECM信号110とに分離され、EMM信号108とECM信号110とがICカード40に送信され、EMM信号108はEMM復号回路44でEMM情報に復号され、ECM信号110はECM復号回路46でEMM情報に含まれるワーク鍵114を用いてECM情報に復号される(S204)。

これら復号されたEMM情報やECM情報などの受信情報は、視聴可否判定回路48に供給され、視聴可否判定回路48において受信情報の番組情報116と契約情報118とを比較することにより視聴の可否が判定される(S206)。

視聴不可と判定された場合には開始に戻るが、視聴可と判断された場合には、スクランブル鍵120が生成される(S208)。

一方、カード暗号鍵生成回路52では、EMM復号回路44で復号された暗号鍵生成情報122を用いて乱数復号鍵124が生成され、乱数復号回路54に供給される。同様にして、この暗号鍵生成情報122を用いて不揮発性メモリ50に記憶されているシリアル番号102に対応した鍵生成情報126が生成され、モジュール20のモジュール暗号鍵生成回路32に送信される。

モジュール暗号鍵生成回路32では、この鍵生成情報126を用いて乱数暗号鍵128が生成され、乱数暗号化回路30に供給される。また乱数発生回路28で生成された乱数130がこの乱数暗号鍵128により暗号化され、暗号化乱数132としてICカード40の乱数復号回路54に送信される。

送信された暗号化乱数132は、乱数復号回路54にてすでに供給されている乱数復号鍵124を鍵として復号乱数134に復号され、カード暗号鍵生成回路52に供給される(S210)。

カード暗号鍵生成回路52では、この復号乱数134とすでに供給されている暗号鍵生成情報122からカード暗号鍵136が生成され、スクランブル鍵暗号化回路56に供給される(S212)。

スクランブル鍵暗号化回路56では、カード暗号鍵136によりスクランブル鍵120が暗号化されることにより暗号化スクランブル鍵138が生成され(S214)、この暗号化スクランブル鍵138がCAモジュール20のスクランブル鍵復号回路34へ送信される(S216)。

また、CAモジュール20のモジュール暗号鍵生成回路32では、乱数発生回路28で生成された乱数130とカード暗号鍵生成回路52から受信した鍵生成情報126とを用いてモジュール暗号鍵140が生成され、スクランブル鍵復号回路34でこのモジュール暗号鍵140を用いて、スクランブル鍵暗号化回路56から受信した暗号化スクランブル鍵138が復号スクランブル鍵142に復号される(S218)。

スクランブル鍵復号回路34で復号された復号スクランブル鍵142がデスクランブル回路24に供給されることにより、スクランブル放送情報信号106がデスクランブルされ、正規の受信者が映像および音声などの放送情報信号144を視聴できることとなる(S220)。

このように、本発明によれば、CAモジュール20とICカード40との間で送受信される信号は、暗号化された状態であり、たとえこの信号を傍受されたとしてもそのままでは暗号化されたデータをデスクランブルすることはできないので、スクランブル鍵120を不正に入手することで不特定多数の人が映像および音声などのデータを違法に視聴することになる危険性を防止することが可能となる。

本発明のデジタル放送受信装置の一実施例を示すブロック図である。 図１に示すデジタル放送受信装置の動作手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

10 デジタル放送受信装置
20 CAモジュール
22 TS分離回路
24 デスクランブル回路
26 モジュールROM
28 乱数発生回路
30 乱数暗号化回路
32 モジュール暗号鍵生成回路
34 スクランブル鍵復号回路
40 ICカード
42 カードROM
44 EMM復号回路
46 ECM復号回路
48 視聴可否判定回路
50 不揮発性メモリ
52 カード暗号鍵生成回路
54 乱数復号回路
56 スクランブル鍵暗号化回路

Claims (9)

1. デジタル放送を受信する基本的な受信機能を有するCA(Conditional Access)モジュールと、該CAモジュールに脱着可能に接続され、暗号化した信号を授受する機能を有する電子媒体とを含むデジタル放送受信装置において、
   前記CAモジュールは、放送局から送信されるスクランブル放送情報信号を含む信号を受信する放送受信手段と
   前記電子媒体を接続することにより該電子媒体から供給される暗号化された暗号化スクランブル鍵を、モジュール暗号鍵を用いて、復号スクランブル鍵に復号するスクランブル鍵復号手段と、
   該復号スクランブル鍵を用いて、前記スクランブル放送情報信号をデスクランブルするデスクランブル手段とを含み、
   前記電子媒体は、前記CAモジュールに供給するスクランブル鍵を所定の電子媒体暗号鍵を用いて、前記暗号化スクランブル鍵に暗号化するスクランブル鍵暗号化手段を含むことを特徴とするデジタル放送受信装置。
2. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記CAモジュールは、前記放送局から送信される前記スクランブル放送情報信号を受信し、前記スクランブル放送情報信号と個別情報信号と共通情報信号とに分離する分離手段と、
   分離した信号の前記個別情報信号と前記共通情報信号を前記電子媒体に供給する分離信号供給手段とを含み、
   前記電子媒体は、所定の個別情報と共通情報とにより視聴可否を判定し、可と判定した場合に前記スクランブル鍵を生成するスクランブル鍵生成手段と、
   前記電子媒体の記憶媒体に半固定的にあらかじめ記憶されている受信者固有のマスタ鍵を用いて、前記CAモジュールから送信される前記個別情報信号を前記個別情報に復号する個別情報復号手段と、
   前記個別情報に含まれる前記受信者固有のワーク鍵を用いて、前記CAモジュールから供給される前記共通情報信号を前記共通情報に復号する共通情報復号手段とを含むことを特徴とするデジタル放送受信装置。
3. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記CAモジュールは、前記電子媒体から供給される鍵生成情報から前記モジュール暗号鍵を生成するモジュール暗号鍵生成手段と、
   前記CAモジュール固有の識別情報を格納する識別情報格納手段とを含み、
   前記電子媒体は、前記CAモジュールから供給される前記識別情報と前記個別情報に含まれる暗号鍵生成情報とから、前記電子媒体暗号鍵を生成する電子媒体暗号鍵生成手段を含むことを特徴とするデジタル放送受信装置。
4. 請求項３に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記CAモジュールは、乱数を生成する乱数生成手段と、
   該乱数と前記鍵生成情報とから前記モジュール暗号鍵を生成するモジュール暗号鍵生成手段と、
   前記鍵生成情報から乱数暗号鍵を生成する乱数暗号鍵生成手段と、
   前記乱数を前記乱数暗号鍵を用いて暗号化乱数に暗号化する乱数暗号化手段と、
   該暗号化乱数を前記電子媒体に供給する暗号化乱数供給手段とを含み、
   前記電子媒体は、前記暗号鍵生成情報から乱数復号鍵を生成する乱数復号鍵生成手段と、
   該乱数復号鍵を用いて前記CAモジュールから供給される前記暗号化乱数を復号乱数に復号する乱数復号手段と、
   該復号乱数を用いて前記電子媒体暗号鍵を生成する電子媒体暗号鍵生成手段とを含むことを特徴とするデジタル放送受信装置。
5. 請求項１に記載のデジタル放送受信装置において、
   前記CAモジュールは、半導体集積回路で構成され、
   前記電子媒体は、半導体集積回路で構成されることを特徴とするデジタル放送受信装置。
6. デジタル放送を受信する基本的な受信機能を有するCAモジュールと、該CAモジュールに脱着可能に接続され、暗号化した信号を授受する機能を有する電子媒体とを含むデジタル放送受信装置でデジタル放送を受信する方法において、該方法は、
   放送局から送信されるスクランブル放送情報信号を含む信号を前記CAモジュールで受信する放送受信工程と、
   前記CAモジュールに前記電子媒体を接続したとき、該電子媒体から供給される暗号化された前記暗号化スクランブル鍵を、前記CAモジュールで前記モジュール暗号鍵を用いて、復号スクランブル鍵に復号するスクランブル鍵復号工程と、
   前記CAモジュールで、前記復号スクランブル鍵を用いて、前記スクランブル放送情報信号をデスクランブルするデスクランブル工程と、
   前記電子媒体にて、前記CAモジュールに供給するスクランブル鍵を所定の電子媒体暗号鍵を用いて、前記暗号化スクランブル鍵に暗号化するスクランブル鍵暗号化工程とを含むことを特徴とするデジタル放送受信方法。
7. 請求項６に記載のデジタル放送受信方法において、該方法は、
   前記CAモジュールで、前記放送局から送信される前記スクランブル放送情報信号を受信し、前記スクランブル放送情報信号と個別情報信号と共通情報信号とに分離する分離工程と、
   前記CAモジュールで、分離した信号の前記個別情報信号と前記共通情報信号を前記電子媒体に供給する分離信号供給工程と、
   前記電子媒体で、前記個別情報と前記共通情報とにより、視聴可否を判定し、可と判定した場合に前記スクランブル鍵を生成するスクランブル鍵生成工程と、
   前記電子媒体の記憶媒体に半固定的にあらかじめ記憶されているマスタ鍵を用いて、前記CAモジュールから供給される前記個別情報信号を前記個別情報に復号する個別情報復号工程と、
   前記個別情報に含まれるワーク鍵を用いて、前記CAモジュールから供給される前記共通情報信号を前記共通情報に復号する共通情報復号工程とを含むことを特徴とするデジタル放送受信方法。
8. 請求項６に記載のデジタル放送受信方法において、該方法は、
   前記CAモジュールで、前記電子媒体から供給される鍵生成情報から前記モジュール暗号鍵を生成するモジュール暗号鍵生成工程と、
   前記CAモジュールで、受信者固有の識別情報を格納する識別情報格納工程と、
   前記電子媒体で、前記CAモジュールから供給される前記識別情報と前記個別情報に含まれる暗号鍵生成情報とから、前記電子媒体暗号鍵を生成する電子媒体暗号鍵生成工程とを含むことを特徴とするデジタル放送受信方法。
9. 請求項８に記載のデジタル放送受信方法において、該方法は、
   前記CAモジュールで、乱数を生成する乱数生成工程と、
   前記CAモジュールで、前記乱数と前記鍵生成情報とから前記モジュール暗号鍵を生成するモジュール暗号鍵生成工程と、
   前記CAモジュールで、前記鍵生成情報から乱数暗号鍵を生成する乱数暗号鍵生成工程と、
   前記CAモジュールで、前記乱数を前記乱数暗号鍵を用いて暗号化乱数に暗号化する乱数暗号化工程と、
   前記CAモジュールで、前記暗号化乱数を前記電子媒体に供給する暗号化乱数供給工程と、
   前記電子媒体で、前記暗号鍵生成情報から前記乱数復号鍵を生成する乱数復号鍵生成工程と、
   前記電子媒体で、前記乱数復号鍵を用いて前記CAモジュールから供給される前記暗号化乱数を復号乱数に復号する乱数復号工程と、
   前記電子媒体で、前記復号乱数を用いて前記電子媒体暗号鍵を生成する電子媒体暗号鍵生成工程とを含むことを特徴とするデジタル放送受信方法。

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