DE102006045710A1 - Verfahren und System zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems (1), das ein erstes und ein zweites Kommunikationsnetzwerk (10, 20) umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren weist folgende Schritte auf: Bereitstellen eines verschlüsselten digitalen Datenstroms (13) durch das erste Kommunikationsnetzwerk (10); Bereitstellen eines, insbesondere mobilen, Endgeräts (31, 32), das ein erstes Empfangsmittel zum Empfangen des von dem ersten Kommunikationsnetzwerk übertragenen Datenstroms (13) sowie zweites Empfangsmittel zum Datenaustausch mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk (20) umfasst; Überprüfen zumindest einer Kontextvariablen des Endgeräts (31, 32); Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels, wenn die zumindest eine Kontextvariable eine vorgegebene Bedingung erfüllt und Übertragen des Berechtigungsschlüssels über das zweite Kommunikationsnetzwerk (20) an das Endgerät (31, 32; Entschlüsseln des Datenstroms (13) unter Verwendung des Berechigungsschlüssels; und Wiedergabe des entschlüsselten Datenstroms (13) auf dem Endgerät (31, 32).

Description

  • Verfahren und System zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, das ein erstes und ein zweites Kommunikationsnetzwerk umfasst. Die Erfindung betrifft ferner ein System zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms.
  • Es sind Kommunikationsnetzwerke bekannt, welche nach einem Rundfunkprinzip arbeiten, wie beispielsweise DVB-H (Digital Video Broadcasting Handheld). Über diese können verschlüsselte digitale Datenströme, z.B. ein Videostrom, über einen sog. Broadcast an Empfänger übertragen werden. Zur Entschlüsselung des digitalen Datenstroms benötigt der Empfänger, z.B. ein mobiles Endgerät, einen Berechtigungsschlüssel. Die Rechteinhaber an dem zu übertragenden Datenstrom sind daran interessiert, dass nur berechtigte Benutzer Zugriff auf die Inhalte des Datenstroms bekommen.
  • Zur Erfüllung dieses Erfordernis wird ein digitales Rechtemanagement (sog. Digital Rights Managements, DRM) eingesetzt. Über dieses kann der Rechteinhaber über eine DRM-Infrastruktur Rechte festlegen, welche einem Benutzer zugestanden werden sollen. Typische Rechte umfassen das Lesen oder Abspielen von Daten, das Schreiben, Ändern/Erneuern von Daten oder andere Operationen, wie z.B. das Ausdrucken von Textdateien. Im Gegenzug für die Gewährung der Rechte erhält der Rechteinhaber von den berechtigten Benutzern üblicherweise eine Bezahlung. Das DRM weist häufig den Nachteil auf, dass die Weitergabe des Berechtigungsschlüssels an Nutzer, welche dem Rechteinhaber keine Entschädigung zahlen, möglich ist.
  • Da ein auf dem Rundfunkprinzip basierendes Kommunikationsnetzwerk keine Kommunikation von dem Endgerät zu einem Rechner des Kommunikationsnetzwerks erlaubt, wird eine solche Kommunikation durch die Bereitstellung eines weiteren Kommunikationsnetzwerks bewerkstelligt. Dabei stehen das nach dem Rundfunkprinzip arbeitende Kommunikationsnetzwerk und das weitere Kommunikationsnetzwerk in einem Datenaustausch. Auf diese Weise wird es dem Endgerät ermöglicht, eine bidirektionale Kommunikation über das weitere Kommunikationsnetzwerk zu dem auf dem Rundfunkprinzip basierenden Kommunikationsnetzwerk vorzunehmen, was beispielsweise im Rahmen einer gewünschten Interaktivität vorteilhaft ist.
  • Es ist bekannt, eine Rechtevergabe ortsabhängig vorzunehmen. Ein System zur ortsabhängigen Rechtevergabe benötigt technische Einrichtungen zur Verschlüsselung sowie zur Detektion und Unterbindung von Manipulationen auf den Endgeräten. Die Ortsinformation wird durch authentifizierte GPS-Koordinaten (GPS = Global Positioning System) ermittelt. Nachteilig an diesem Verfahren ist der Umstand, dass GPS nur außerhalb von Gebäuden zuverlässig verwendet werden kann, wodurch der Einsatz stark eingeschränkt ist.
  • Es besteht daher das Bedürfnis, dass digitale Datenströme, welche über ein Rundfunk- Kommunikationsnetzwerk ausgestrahlt werden, nur besonderen, berechtigten Benutzern zugänglich gemacht werden sollen. Insbesondere soll dabei vermieden werden, dass ein zum Entschlüsseln notwendiger Berechtigungsschlüssel unberechtigten Nutzern genutzt werden kann.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems sowie ein System zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms bereit, welche diesen Bedürfnissen gerecht werden. Die Erfindung wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche bereitgestellt. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, das ein erstes und ein zweites Kommunikationsnetzwerk umfasst, weist die folgenden Schritte auf: Bereit stellen eines verschlüsselten digitalen Datenstroms durch das erste Kommunikationsnetzwerk; Bereitstellen eines, insbesondere mobilen, Endgeräts, das ein erstes Empfangsmittel zum Empfangen des von dem ersten Kommunikationsnetzwerk übertragenen Datenstroms sowie ein zweites Empfangsmittel zum Datenaustausch mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk umfasst; Überprüfen zumindest einer Kontextvariablen des Endgeräts; Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels, wenn die zumindest eine Kontextvariable eine vorgegebene Bedingung erfüllt und Übertragen des Berechtigungsschlüssels über das zweite Kommunikationsnetzwerk an das Endgerät; Entschlüsseln des Datenstroms unter Verwendung des Berechtigungsschlüssels; und Wiedergabe des entschlüsselten Datenstroms auf dem Endgerät.
  • Die Vergabe des Berechtigungsschlüssels sowie die Übertragung des Berechtigungsschlüssels an das Endgerät erfolgt lediglich dann, wenn das Endgerät eine überprüfbare Kontextvariable erfüllt. Die Kontextvariable kann die physische Präsenz des Endgeräts an einem definierten Ort, ein bestimmter Status des Endgeräts, ein Token, das Vorliegen einer bestimmten Zeitinformation oder dergleichen sein. Nur bei Erfüllung einer durch den Rechteinhaber vorgegebenen Bedingung der zumindest einen Kontextvariablen wird ein Berechtigungsschlüssel erstellt, welcher bei Ausführung durch das Endgerät eine Entschlüsselung des Datenstroms und die Wiedergabe des entschlüsselten Datenstroms auf dem Endgerät ermöglicht. Bei der Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen des Endgeräts findet eine Interaktion zwischen dem Endgerät und dem zweiten Kommunikationsnetzwerk statt, wobei ein bidirektionaler Datenaustausch erfolgt.
  • Die Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen wird gemäß einer Ausführungsvariante durch das zweite Kommunikationsnetzwerk durchgeführt. Z.B. kann hierbei eine Ortsbestimmung über Triangulation durch eine Mehrzahl an Sende-/Empfangseinrichtungen des zweiten Kommunikationsnetzwerks erfolgen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durch ein erstes Mittel zur Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durchgeführt. Das erste Mittel kann dabei durch einen Rechner des ersten oder zweiten Kommunikationsnetzwerks ausgebildet sein, oder aber einen Rechner, welcher in der Einflusssphäre des Rechteinhabers steht.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass vor dem Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels eine Überprüfung der Authentizität des Nutzers des Endgeräts durchgeführt wird. Durch diese Überprüfung soll sichergestellt werden, dass der Berechtigungsschlüssel lediglich dann erstellt und übertragen wird, wenn ein Nutzer des Endgeräts, das sich in einem bestimmten Kontext befindet, authentifiziert wurde. Hierdurch lässt sich die Sicherheit erhöhen.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dem Nutzer des Endgeräts als überprüfbare Kontextvariable ein ein-eindeutiges Token zuzuweisen, wobei das Token von dem Endgerät über das zweite Kommunikationsnetzwerk zur Überprüfung der Authentizität des Nutzers des Endgeräts an eine Authentifikations-Einheit übertragen wird. Ein-eindeutige Token können eingesetzt werden, um die Sicherheit des Betriebs des Kommunikationssystems zu erhöhen. Der Zugriff auf die von dem ersten Kommunikationsnetzwerk ausgestrahlten Informationen wird dem Endgerät nur dann gewährt, wenn dieses im Besitz eines berechtigten Tokens ist. Das Token wird zweckmäßigerweise bei der ersten Benutzung verbraucht und verliert seine Gültigkeit, so dass dieses nicht von Benutzern anderer Endgeräte verwendet werden kann.
  • Ein denkbares Verfahren, ein ein-eindeutiges Token zu generieren ist die Verwendung sog. One-Time-Pads. In Verbindung mit geeigneten Challenge-Response-Verfahren ist es möglich, Manipulationen zu vermeiden und die physische Präsenz eines Benutzers bzw. Endgeräts in einem geforderten Kontext zu authentifizieren.
  • Eine weitere Ausführungsform sieht vor, bei authentifiziertem Nutzer zumindest eine Zugriffsbeschränkung an dem verschlüsselten Datenstrom zu ermitteln, die dem Nutzer zugeordnet ist. Die zumindest eine Zugriffsbeschränkung kann zweckmäßigerweise in einer Richtlinie (einer sog. Policy) gespeichert sein. Anhand der Zugriffsbeschränkung kann beispielsweise überprüft werden, welche Rechte dem Nutzer an dem durch das erste Kommunikationsnetzwerk ausgestrahlten Datenstrom erteilt werden sollen. Dies kann beispielsweise davon abhängig sein, welche Rechte der Benutzer des Endgeräts gekauft hat.
  • In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung wird basierend auf der zumindest einen nutzerspezifischen Zugriffsbeschränkung ermittelt, welche Mechanismen zur Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen verwendet werden. Ist die Kontextvariable durch einen Ort gebildet, so kann ein Mechanismus zur Überprüfung des Orts durch eine Triangulation unter Verwendung von GPS-Koordinaten oder dgl. angewandt werden. Ist die zumindest eine Kontextvariable durch eine Zeit oder eine Zeitspanne gebildet, so wird durch einen Rechner überprüft, ob sich das Endgerät zur Zeit einer Anfrage innerhalb der geforderten Zeitspanne befindet. Ist die Kontextvariable durch ein Token gebildet, so wird ebenfalls ein Rechner zu dessen Überprüfung herangezogen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird dann unter Verwendung der ermittelten Mechanismen eine Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durchgeführt.
  • Im Falle einer positiven Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen wird ein Berechtigungsnachweis, der auch als Credential bezeichnet wird, erstellt, welcher zumindest Daten über den Nutzer und die zumindest eine Kontextvariable umfasst. Das Credential ist ein Zertifikat, das bestätigt, dass der Nutzer sich in dem in der Zugriffsbeschränkung definierten Kontext befindet. Schließlich erfolgt die Erzeugung des Berechtigungsschlüssels bei Vorliegen des Berechtigungsnachweises.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Berechtigungsschlüssel nutzerspezifisch für den Nutzer des Endgeräts erstellt wird. Zweckmäßigerweise erfolgt die Übertragung des Berechtigungsschlüssels an das Endgerät verschlüsselt. Die Weitergabe des Berechtigungsschlüssels an Unberechtigte zur Entschlüsselung des Datenstroms wird dadurch erschwert.
  • Eine weitere Erhöhung der Sicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht, dass der Berechtigungsschlüssel eine festgelegte Zeitdauer gültig ist, wobei nach Ablauf der Gültigkeit des Berechtigungsschlüssels eine Entschlüsselung des Datenstroms durch das Endgerät mit dem Berechtigungsschlüssel nicht mehr möglich ist. Zweckmäßigerweise wird die Erzeugung des Berechtigungsschlüssels in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt durchgeführt. Hierdurch ist es möglich, dass der Nutzer die in dem Datenstrom verschlüsselten Informationen über den Ablauf der Gültigkeit eines ersten Berechtigungsschlüssels hinaus weiter erhalten kann, indem dieser auf den ersten Berechtigungsschlüssel folgende weitere Berechtigungsschlüssel empfängt.
  • Das erfindungsgemäße System zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms umfasst die folgenden Merkmale: ein erstes Kommunikationsnetzwerk, welches Mittel zum Übertragen des Datenstroms aufweist; ein zweites Kommunikationsnetzwerk; ein, insbesondere mobiles, Endgerät, das umfasst: ein erstes Empfangsmittel zum Empfangen des von dem ersten Kommunikationsnetzwerk übertragenen Datenstroms, ein zweites Empfangsmittel zum Datenaustausch mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk, ein Verarbeitungsmittel zur Entschlüsselung des Datenstroms unter Verwendung eines bestimmten Berechtigungsschlüssels und ein Wiedergabemittel zur Wiedergabe des entschlüsselten Datenstroms; ein erstes Mittel zum Überprüfen zumindest einer Kontextvariablen des Endgeräts; ein zweites Mittel zum Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels, wenn die zumindest eine Kontextvariable eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und zum Übertragen des Berechtigungsschlüssels über das zweite Kommunikationsnetzwerk an das Endgerät.
  • Das erfindungsgemäße System weist die gleichen Vorteile auf, wie sie vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben wurden.
  • Die Kontextvariable kann durch einen Ort, eine Zeit, einen Status, ein Token oder dgl. gebildet sein. Zur Erfüllung der vorgegebenen Bedingung können dabei mehrere Kontextvariablen zu berücksichtigen sein.
  • Es ist in einer Ausgestaltung ein drittes Mittel zur Überprüfung der Authentizität eines Nutzers des Endgeräts vorgesehen, welches bei authentifiziertem Nutzer zumindest eine dem Nutzer zugeordnete Zugriffsbeschränkung an dem verschlüsselten Datenstrom ermittelt.
  • Es ist in einer weiteren Ausgestaltung ein viertes Mittel zum Erstellen eines Berechtigungsnachweises (Credential) vorgesehen, welches zumindest Daten über den Nutzer und die zumindest eine Kontextvariable umfasst.
  • In einer weiteren Variante ist ein fünftes Mittel zum Generieren des Berechtigungsschlüssels vorgesehen. Dabei wird, wie bereits beschrieben, der Berechtigungsnachweis berücksichtigt und bevorzugt ein nutzerspezifischer Berechtigungsschlüssel erzeugt.
  • Die Übertragungstechnologie des ersten Kommunikationsnetzwerks basiert auf einem Rundfunkprinzip (sog. Broadcast), insbesondere nach dem DVB-H-Standard. Demgegenüber ist das zweite Kommunikationsnetzwerk ein Mobilfunknetzwerk nach dem GSM-(Global System for Mobile Communication), GPRS-(General Packet Radio Service), UMTS-(Universal Mobile Telecommunications System) oder WLAN-(Wireless Local Area Network) Standard.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms, und
  • 2 eine schematische Darstellung einer bi-direktionalen Broadcast-Infrastruktur.
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip greift auf eine technische Infrastruktur zurück, welche ein opportunistisches Zugangsverfahren nutzt, das auf der Kombination verschiedener Zugangssysteme und des Zusammenspiels von Anbietern von Rechteinformationen, Mobilfunknetzbetreibern und der tatsächlichen physischen Präsenz des Benutzers beruht. Das hierzu verwendete Kommunikationssystem umfasst ein erstes Kommunikationsnetzwerk 10 und ein zweites Kommunikationsnetzwerk 20. Stellvertretend für eine Vielzahl an Rechnern und Sendevorrichtungen ist eine Sendevorrichtung 11 des ersten Kommunikationsnetzwerks 10 in 1 dargestellt. Das erste Kommunikationsnetzwerk basiert auf einem Rundfunkprinzip, d.h. über die Sendevorrichtung 11 werden ein oder mehrere verschlüsselte digitale Datenströme 13 gesendet, welche durch Endgeräte 31, 32 empfangbar sind. Der von dem ersten Kommunikationsnetzwerk 10 ausgestrahlte digitale Datenstrom 13 wird durch einen Rechteinhaber (sog. Content Provider) bereitgestellt. Die Inhalte können beispielsweise auf einem Rechner 12 gespeichert sein, welcher mit dem ersten Kommunikationsnetzwerk 10 gekoppelt ist. Eine Kommunikation in umgekehrter Richtung, d.h. von einem der Endgeräte 31, 32 in Richtung der Sendevorrichtung 11 des ersten Kommunikationsnetzwerks 10 ist nicht vorgesehen. Bei dem ersten Kommunikationsnetzwerk kann es sich beispielsweise um ein DVB-H-Kommunikationsnetzwerk handeln.
  • Das zweite Kommunikationsnetzwerk 20 bildet beispielsweise ein auf dem GSM-, GPRS-, UMTS- oder WLAN-Standard basierendes Kommunikationsnetz aus. Stellvertretend für eine Vielzahl an Sende-/Empfangsvorrichtungen sind Sende-/Empfangsvorrichtungen 21, 22, 23 dargestellt, welche räumlich verteilt sind.
  • Die Endgeräte 31, 32 sind einerseits in der Lage, den von dem ersten Kommunikationsnetzwerk 10 ausgestrahlten Datenstrom 13 zu empfangen und, sofern sie im Besitz eines gültigen Berechtigungsschlüssels sind, diesen wiederzugeben. Ferner sind die Endgeräte 31, 32 in der Lage, über die Sende-/Empfangsvorrichtungen 21, 22, 33 bidirektional Daten mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk 20 auszutauschen. Das erste und das zweite Kommunikationsnetzwerk 10, 20 weisen eine Kommunikationsverbindung zueinander auf, die entweder – wie in 1 dargestellt – direkt über einen Rechner 24 oder das Internet als weiteres Kommunikationsnetzwerk erfolgt, so dass indirekt über das zweite Kommunikationsnetzwerk 20 eine Kommunikation zwischen den Endgeräten 31, 32 und dem ersten Kommunikationsnetzwerk 10 möglich ist.
  • Will der Benutzer eines der Endgeräte 31, 32 Zugriff auf die in dem Datenstrom 13 verschlüsselten Informationen, so benötigt er einen Berechtigungsschlüssel. Der Rechteinhaber an den Informationen fordert, dass lediglich solche Benutzer, die sich in einem bestimmten Kontext befinden, auf die verschlüsselten Daten zugreifen können. Der Rechteinhaber definiert dazu eine Richtlinie, eine sog. Policy, welche den Informationen des Datenstroms zugeordnet sind. Die Erfüllung der Richtlinie soll dabei vom Kontext des jeweiligen Benutzers bzw. Endgerät abhängen. Der Kontext kann beispielsweise der Aufenthaltsort des Benutzers bzw. Endgeräts und die Zugehörigkeit zu einer Benutzergruppe darstellen. Benutzer bzw. Endgeräte, die sich in einem davon abweichenden Kontext befinden, sollen die prinzipiell frei empfangbaren, aber verschlüsselten, Informationen des Datenstroms 13 nicht entschlüsseln können.
  • Dabei sind folgende Szenarien vorstellbar. Aufgrund von Regularien ist es in Sportstadien (z.B. einem Fußballstadion) un tersagt, Wiederholungen von Szenen auf Übertragungsleinwänden des Sportstadions zu zeigen. Dennoch wird die Darstellung von solchen Wiederholungen auf dazu berechtigten Endgeräten angeboten. Berechtigt im Sinne des Rechteinhabers sind dabei solche Endgeräte bzw. Benutzer, die sich innerhalb des Areals des Sportstadions aufhalten und weiterhin eine gültige Eintrittskarte für die in dem Stadion gezeigte Sportveranstaltung besitzen. Ein weiteres Szenario betrifft beispielsweise Konzertveranstaltungen. Auf einem Großkonzert, z.B. in einer Halle, werden Videos und Daten über das erste Kommunikationsnetzwerk 10 ausgestrahlt, so dass alle Besucher die Informationen empfangen können. Der Zugriff soll jedoch tatsächlich nur solchen Benutzern bzw. Endgeräten ermöglicht werden, welche eine gültige Eintrittskarte für die Veranstaltung besitzen und sich im Bereich des Veranstaltungsorts befinden.
  • Im Rahmen der Ausführungsbeispiele wird davon ausgegangen, dass der Betreiber des zweiten Kommunikationsnetzwerks in der Lage ist, den Kontext eines Benutzers bzw. Endgeräts zu bestimmen. Dies kann beispielsweise durch ein Triangulationsverfahren erfolgen.
  • In 1 ist eine Situation dargestellt, in der sich das Endgerät 31 an einem Veranstaltungsort 30, z.B. einem Stadion oder einer Halle, befindet, während sich das Endgerät 32 außerhalb dieses Veranstaltungsorts 30 befindet und/oder keine Eintrittskarte besitzt. Beide Benutzer sind dennoch technisch in der Lage, den gleichen Datenstrom 13 zu empfangen, da sowohl das Endgerät 31 als auch das Endgerät 32 die gleiche Sendevorrichtung 11 empfangen und in der gleichen Mobilfunkzelle des zweiten Kommunikationsnetzwerks 20 eingebracht sind.
  • Das Verfahren, mit dem sichergestellt wird, dass nur das Endgerät 31 zur Entschlüsselung des Datenstroms 13 befähigt wird, wird nachfolgend beschrieben und ist allgemein in folgende Phasen aufgeteilt:
    • a) Identifikation des Benutzers bzw. Endgeräts und Bestimmung der Zugriffsbeschränkungen,
    • b) die Feststellung des Kontexts, in dem sich der Benutzer bzw. das Endgerät befindet,
    • c) Aushandlung eines Berichtungsschlüssels, und
    • d) optional Aufrechterhaltung des Berechtigungsschlüssels
  • Die Identifikation des Benutzers und der Zugriffsanforderung auf die in dem Datenstrom 13 verschlüsselten Inhalte kann beispielsweise unter Verwendung von SMS- oder USSD-Diensten erfolgen (SMS = Short Message Service; USSD = Unstructured Supplementary Service Data). Hierzu bekommt der Benutzer des Endgeräts 31 ein ein-eindeutiges Token zugewiesen. Dieser stellt allgemein einen Berechtigungscode dar, der z.B. beim Betreten des Veranstaltungsorts mit gültiger Eintrittskarte verteilt wird. Eine Möglichkeit, ein ein-eindeutiges Token zu generieren, ist die Verwendung sog. One-Time-Pads. Z.B. kann eine n-stellige Zahl, aufgedruckt auf der Eintrittskarte zu einem Fußballspiel, dazu dienen, ein Token zu generieren. Der Benutzer des Endgeräts 31 muss diese Zahl zusammen mit seiner Zugriffsanforderung als "Freischaltcode" eingeben. Vorstellbar ist ebenfalls ein Barcode, der beispielsweise über eine, in das Endgerät eingebaute, Kamera erkannt und automatisch als Token verwendet wird. Als Generator für ein Token kann ferner eine lokale Kommunikationstechnologie verwendet werden, wie z.B. ein Access Point in einem Bluetooth- oder WLAN-Kommunikations-Netzwerk. Zusammen mit einem geeigneten Challenge-Response-Verfahren können diese Verfahren hinreichend sicher ausgestaltet werden, um im Weiteren die physische Präsenz eines Benutzers bzw. Endgeräts in einem definierten Kontext zu authentifizieren.
  • Das Endgerät 31 sendet die Zugriffsanforderung (einen sog. Service-Request) beispielsweise in Form der SMS oder dem USSD-Request an das zweite Kommunikationsnetzwerk 20 des Mobilfunknetzbetreibers. Die Zugriffsanforderung beinhaltet eine definierte Service-Identifikation und das ein-eindeutige Token, sowie eine Endgeräte-ID. Dies kann beispielsweise die Mobile Station International Subscriber Directory Number MSISDN sein. In dem zweiten Kommunikationsnetzwerk 20 wird die Zugriffsanforderung verarbeitet, um den Benutzer bzw. das Endgerät 31 zu authentifizieren. Dies kann durch die Überprüfung der Gültigkeit der MSISDN und/oder der IMEI (International Mobile Station Equipment Identity) erfolgen. Im Rahmen der Überprüfung wird auf die Richtliniendatenbank des Betreibers des zweiten Kommunikationsnetzwerks 20 zugegriffen, wobei die Richtlinie untersucht wird, welche die Zugriffsbeschränkungen auf den Datenstrom 13 definiert.
  • Zur Feststellung der zumindest einen Kontextvariablen des Endgeräts bzw. des Benutzers werden basierend auf der Richtlinie Mechanismen definiert, welche zur Überprüfung der Kontextvariablen des Endgeräts geeignet sind. Die Überprüfung kann beispielsweise die Bestimmung des Aufenthaltsorts des Endgeräts durch ein Triangulierungsverfahren durch das zweite Kommunikationsnetzwerk und/oder die Bestimmung der Zugehörigkeit des Benutzers des Endgeräts zu einer bestimmten Gruppe durch Überprüfung der Gültigkeit des One-Time-Tokens erfolgen. Stehen die Mechanismen fest, so werden diese zur Überprüfung der Kontextvariablen umgesetzt. Im Falle einer positiven Überprüfung wird ein Berechtigungsnachweis, ein sog. Credential, erzeugt, welches Daten über den Nutzer und die zumindest eine Kontextvariable umfasst. Dieses stellt ein Zertifikat dar, welches bestätigt, dass sich das Endgerät in dem in der Zugriffsbeschränkung definierten Kontext befindet.
  • Nach einer Überprüfung des Berechtigungsnachweises erfolgt die Übermittlung und Benutzung des Berechtigungsschlüssels. Eine positive Überprüfung des Berechtigungsnachweises bedeutet, dass sich das Endgerät zum Zeitpunkt der Zugriffsanforderung in einem berechtigten Kontext befindet, so dass ein vorzugsweise zeitbeschränkter Berechtigungsschlüssel generiert und über das zweite Kommunikationsnetzwerk 10 an das Endgerät 31 übertragen wird. Dies kann beispielsweise unter Verwendung einer SMS erfolgen, die den Berechtigungsschlüssel, welcher auch als Lizenz bezeichnet werden kann, umfasst.
  • Zweckmäßigerweise ist der Berechtigungsschlüssel durch kryptographische Verfahren gegen eine Veränderung oder Manipulation geschützt und kann nur durch das Endgerät 31 benutzt werden. Das Endgerät extrahiert den Berechtigungsschlüssel aus der SMS und speichert sie in einem vor externen Zugriffen sicheren Bereich. Das Endgerät 31 ist nunmehr in der Lage, den Datenstrom 13 zu entschlüsseln und die darin enthaltenen Daten wiederzugeben, z.B. darzustellen.
  • Das Endgerät kann auf die Daten des Datenstroms 13 zugreifen, so lange sich dieses in dem erforderlichen Kontext befindet. Um eine hohe Sicherheit für den Rechteinhaber zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, wenn die an das Endgerät 31 übermittelten Berechtigungsschlüssel lediglich temporär gültig sind. Diese werden regelmäßig von dem Rechteinhaber neu generiert und an das Endgerät 31 über das zweite Kommunikationsnetzwerk 20 übertragen, so lange sich der Benutzer des Endgeräts 31 in dem Kontext befindet.
  • 2 zeigt die Infrastruktur des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems in einer anderen Darstellung. Ein Dienstanbieter 100 ist dem ersten Kommunikationsnetzwerk 10, das eine Rundfunkinfrastruktur umfasst, zugeordnet. Von diesem werden Bild- und Tondaten 101 bereitgestellt, welche über einen Netzwerk-Adapter 102 ("Broadcast-Netzwerkadapter") an ein Endgerät 120 übertragen werden. Dabei können über einen ersten Übertragungskanal 103 die Bild- und Tondaten 101 übertragen werden, während Interaktivitätsdaten 105 über einen zweiten Übertragungskanal 104 an das Endgerät 120 gesendet werden. Der Dienstanbieter 100 ist mit einem Mobilfunknetzwerkanbieter 110 in einer Kommunikationsverbindung miteinander verbunden. Der Mobilfunknetzanbieter 110 ist über einen Netzwerkadapter 111 in der Lage, mit dem Endgerät 120 bidirektional zu kommunizieren. Zu Illustrationszwecken sind hierzu ein erster Übertragungskanal von dem mobilen Endgerät zu dem Netzwerkadapter 111 und ein zweiter Übertragungskanal von dem Netzwerkadapter 111 zu dem Endgerät 120 dargestellt. Eine Interaktivität zwischen dem Endgerät 120 und dem Dienstanbieter ist unter Verwendung der Infrastruktur des zweiten Kommunikationsnetzwerks 20 möglich, da über dieses ein benötigter Rückkanal bereitgestellt wird.
  • Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf, welche nachfolgend nochmals dargestellt werden. Die lokale Ausstrahlung von digitalen Datenströmen wird in Fällen ermöglicht, bei denen es rechtlich und/oder vertraglich nicht erlaubt wäre, bestimmte Daten im allgemeinen, d.h. unverschlüsselt, zur Verfügung zu stellen. Typische Lösungen, den Zugang zu beschränken, setzen eine statische Rechtevergabe voraus, die nicht dynamisch an einem bestimmten Zugriffskontext angepasst werden kann.
  • Die Erfindung stellt ein Verfahren bereit, mit dem Datenströme an Endgeräte verteilt werden können, die sich in einem dynamisch bestimmten Kontext befinden. Dies wird durch die Verwendung sog. Broadcast-Medien erreicht, z.B. einem auf dem DVB-H-Standard basierenden Kommunikationsnetzwerk. Hierbei ist sichergestellt, dass, obwohl der Datenempfang über ein Broadcast Medium nicht zielgerichtet einem bestimmten Endgerät zugeordnet ist, eine solche Zuordnung herstellbar ist.
  • Dazu werden Aufenthaltsort und/oder eine bestimmte Gruppenzugehörigkeit, z.B. durch ein zweites Kommunikationsnetzwerk, und/oder weitere Kriterien ermittelt. Weitere technische Maßnahmen, z.B. die Verwendung lokaler Kommunikationstechniken, wie WLAN und Bluetooth, können zur feineren Bestimmung eines Kontextes verwendet werden. Der Begriff des Kontextes kann neben Ortsangaben auch weitere Parameter enthalten, wie z.B. Zeit oder eine bestimmte Aktivität oder einen Status.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems (1), das ein erstes und ein zweites Kommunikationsnetzwerk (10, 20) umfasst, mit den Schritten: – Bereitstellen eines verschlüsselten digitalen Datenstroms (13) durch das erste Kommunikationsnetzwerk (10); – Bereitstellen eines, insbesondere mobilen, Endgeräts (31, 32), das ein erstes Empfangsmittel zum Empfangen des von dem ersten Kommunikationsnetzwerk übertragenen Datenstroms (13) sowie zweites Empfangsmittel zum Datenaustausch mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk (20) umfasst; – Überprüfen zumindest einer Kontextvariablen des Endgeräts (31, 32); – Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels, wenn die zumindest eine Kontextvariable eine vorgegebene Bedingung erfüllt und Übertragen des Berechtigungsschlüssels über das zweite Kommunikationsnetzwerk (20) an das Endgerät (31, 32); – Entschlüsseln des Datenstroms (13) unter Verwendung des Berechtigungsschlüssels; und – Wiedergabe des entschlüsselten Datenstroms (13) auf dem Endgerät (31, 32).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durch das zweite Kommunikationsnetzwerk durchgeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durch ein erstes Mittel (25) zur Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem vor dem Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels eine Überprüfung der Authentizität des Nutzers des Endgeräts (31, 32) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem dem Nutzer des Endgeräts (31, 32) als überprüfbare Kontextvariable ein-eindeutiges Token zugewiesen wird, wobei das Token von dem Endgerät (31, 32) über das zweite Kommunikationsnetzwerk (20) zur Überprüfung der Authentizität des Nutzers des Endgeräts (31, 32) an eine Authentifikationseinheit (27) übertragen wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, bei dem, wobei bei authentifiziertem Nutzer zumindest eine Zugriffsbeschränkung an dem verschlüsselten Datenstrom (13) ermittelt wird, die dem Nutzer zugeordnet ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die zumindest eine Zugriffsbeschränkung in einer Richtlinie (Policy) gespeichert ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei dem basierend auf der zumindest einen nutzerspezifischen Zugriffsbeschränkung ermittelt wird, welche Mechanismen zur Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen verwendet werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem unter Verwendung der ermittelten Mechanismen eine Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen durchgeführt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem im Falle einer positiven Überprüfung der zumindest einen Kontextvariablen ein Berechtigungsnachweis (Credential) erstellt wird, welcher zumindest Daten über den Nutzer und die zumindest eine Kontextvariable umfasst.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem die Erzeugung des Berechtigungsschlüssels bei Vorliegen des Berechtigungsnachweises erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Berechtigungsschlüssel nutzerspezifisch für den Nutzer des Endgeräts (31, 32) erstellt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Übertragung des Berechtigungsschlüssels an das Endgerät (31, 32) verschlüsselt erfolgt.
  14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem der Berechtigungsschlüssel eine festgelegte Zeitdauer gültig ist, wobei nach Ablauf der Gültigkeit des Berechtigungsschlüssels eine Entschlüsselung des Datenstroms (13) durch das Endgerät (31, 32) nicht mehr möglich ist.
  15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Erzeugung des Berechtigungsschlüssels in regelmäßigen Zeitabständen wiederholt durchgeführt wird.
  16. System zur Wiedergabe eines verschlüsselten digitalen Datenstroms (13), mit – einem ersten Kommunikationsnetzwerk (10), welches Mittel zum Übertragen des Datenstroms (13) aufweist; – einem zweiten Kommunikationsnetzwerk (20); – einem, insbesondere mobilen, Endgerät (31, 32), das umfasst: – ein erstes Empfangsmittel zum Empfangen des von dem ersten Kommunikationsnetzwerk übertragenen Datenstroms (13), – ein zweites Empfangsmittel zum Datenaustausch mit dem zweiten Kommunikationsnetzwerk (20), – ein Verarbeitungsmittel zur Entschlüsslung des Datenstroms (13) unter Verwendung eines bestimmten Berechtigungsschlüssels, und – ein Wiedergabemittel zur Wiedergabe des entschlüsselten Datenstroms (13); – einem ersten Mittel (25) zum Überprüfen zumindest einer Kontextvariablen des Endgeräts (31, 32); – einem zweiten Mittel (26) zum Bereitstellen des Berechtigungsschlüssels, wenn die zumindest eine Kontextvariable eine vorgegebene Bedingung erfüllt, und zum Übertragen des Berechtigungsschlüssels über das zweite Kommunikationsnetzwerk an das Endgerät (31, 32).
  17. System nach Anspruch 16, bei dem die Kontextvariable ein Ort, eine Zeit, ein Status, ein Token oder dergleichen ist.
  18. System nach Anspruch 16 oder 17, bei dem ein drittes Mittel (27) zur Überprüfung der Authentizität eines Nutzers des Endgeräts (31, 32) vorgesehen ist, welches bei authentifizierten Nutzer zumindest eine dem Nutzer zugeordnete Zugriffsbeschränkung an dem verschlüsselten Datenstrom (13) ermittelt.
  19. System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei dem ein viertes Mittel (28) zum Erstellen eines Berechtigungsnachweises (Credential) vorgesehen ist, welches zumindest Daten über den Nutzer und die zumindest eine Kontextvariable umfasst.
  20. System nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem ein fünftes Mittel (29) zum Generieren des Berechtigungsschlüssels vorgesehen ist.
  21. System nach einem der Ansprüche 16 bis 20, bei dem die Übertragungstechnologie des ersten Kommunikationsnetzwerks auf einem Rundfunkprinzip (Broadcast), insbesondere nach dem DVB-H-Standard, basiert.
  22. System nach einem der Ansprüche 16 bis 21, bei dem das zweite Kommunikationsnetzwerk (20) ein Mobilfunknetzwerk nach dem GSM-, GPRS-, UMTS- oder WLAN-Standard ist.
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