JP2002351312A

JP2002351312A - 復号化方法

Info

Publication number: JP2002351312A
Application number: JP2001311115A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Ueda; 健二朗上田; Takayuki Sugawara; 隆幸菅原; Wataru Iba; 渉猪羽; Seiji Higure; 誠司日暮; Toshio Kuroiwa; 俊夫黒岩
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-10-09
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】「コピー禁止」のコンテンツについて、
視聴者が視聴したい時間にコンテンツを一度のみ視聴す
ることを可能とし、また、「一回コピー可」のコンテン
ツについて、媒体に記録した後で一度限り別の媒体にコ
ピー及び編集することを可能とすると共に、その際にデ
ータのセキュリティを保障する。【解決手段】複数の単位ブロックが連続した情報を単
位ブロック毎に暗号化したものを復号化する復号化方法
であって、所定の単位ブロックを復号化するための暗号
鍵のシードは、前記所定の単位ブロック以外の一つ又は
複数の単位ブロック、もしくは、前記所定の単位ブロッ
ク以外の一つ又は複数の単位ブロックを暗号化した情報
に基づくものであることを特徴とする復号化方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、暗号化された、視
聴制限のあるコンテンツを復号化する際の復号化方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像や音声等のコンテンツは、ビ
デオテープやオーディオテープ等のテープ状記録媒体に
記録されたり、ＣＤやＤＶＤ等のディスク状記録媒体に
記録されたりしているが、これらの媒体に記録されたコ
ンテンツをダビング等の行為によって不正にコピーされ
ることが問題となっていた。

【０００３】また、映像や音声等のコンテンツを記録す
る際にデジタル方式が採用されるようになっており、上
述した媒体への記録の他にデータ配信などによってもコ
ンテンツが配布されるようになっていることから、不正
なコピーの防止はより重要になってきている。

【０００４】次に、デジタルコンテンツデータに対する
コピーの制限方法について説明する。近年、上述したよ
うに映像や音声のデジタル配信が普及してきたことによ
り、コンテンツの配信を行うコンテンツプロバイダによ
ってデジタルコンテンツデータに「コピー禁止」や「一
回コピー可」等の視聴制限をかけていた。このようなデ
ジタルコンテンツデータでは、コンテンツの中にコピー
ガード信号を挿入することにより、コピーしようとした
ときに、コピーした側のコンテンツの映像が乱れるとい
った効果をもたらしていた。

【０００５】このような方法を採用したコピーガードの
代表的なものとしてマクロビジョン方式（擬似シンクパ
ルス方式、カラーストライプ方式）と呼ばれるものがあ
る。これは、「コピー禁止」の制限がかかったコンテン
ツのアナログ信号の特定部分に一定の信号を組み込むこ
とにより、このコンテンツを録画しても、録画機器が特
定部分に組み込んだ信号を認識しながら録画するため、
コピー後の画面を再生すると前述した信号の影響で画面
が鑑賞に堪えないものとなってしまう方法である。ま
た、この方式のコピーガードを採用したコンテンツをデ
ジタル録画機器で録画しようとしても、録画機器がこの
信号を認識して録画ができない仕組みとなっている。な
お、デジタル放送のＰＰＶ（Pay Per View）番組にはこ
の方式が採用されている。

【０００６】しかしながら、この方式のコピーガードで
は画面を乱す信号を除去するだけで正常な状態でコピー
できるため、このコピーガードを回避するための機器が
市販されるようなことが行われてきた。

【０００７】また、「一回コピー可」の制限がかかった
コンテンツについてはコピー世代の管理をすることによ
って規定回数以上のコピーを防止してきた。この方法の
代表的なものとしては、ＣＧＭＳ（Copy Generation Ma
nagement System）と呼ばれるものがある。これは、コ
ンテンツを構成するデジタル信号の特定箇所に特定のデ
ジタル信号（１．コピー不可，２．コピー一世代のみ
可，３．コピー無制限の三通り）を組み込み、この信号
をデジタル録画機器が識別することにより、そのコンテ
ンツに組み込まれる特定のデジタル信号が指示するよう
にコピーを制限する方法である。なお、ＭＤ（ミニディ
スク）のコピー世代管理にもＣＧＭＳ方式が採用されて
いる。

【０００８】しかしながら、ＣＧＭＳ方式もコピー世代
に関するフラグを「コピー不可」のものから「コピー可
能」のものに書き換えることによってコピーガードを解
除することができた。

【０００９】このようなことを踏まえて、ＤＶＤではデ
ジタルコンテンツデータ自体に暗号をかけて媒体に記録
するようにした。従って、データをそのまま取り出そう
としても暗号化がかかっているコンテンツを取り出すこ
とになり、しかも、暗号鍵を取り出すことは困難である
ので、実際に暗号化がかかっていないデジタル信号をコ
ピーするのは難しくなった。

【００１０】このような暗号化の方式の一つであるＤＥ
Ｓ（Data Encryption Standard）について説明する。Ｄ
ＥＳは平文(原文）、暗号文、暗号鍵共に６４ビットの
サイズを持つブロック暗号である。ただし、暗号鍵は６
４ビットのうち８ビットをパリティに使用しているた
め、実質的な暗号鍵の長さは５６ビットである。

【００１１】ＤＥＳの基本構成を図１に示す。平文の隣
り合った各ビットがほぼ３２ビット離れるようにビット
の入れ替えが行われた後、１６段の同一の変換が繰り返
し適用される。各段では、前段から入力される上位３２
ビットのＬ_n-1と下位３２ビットのＲ_n-1をそれぞれひと
まとまりとし、鍵生成部から入力される４８ビットの鍵
Ｋ_nを用いて、それらをＬ_nとＲ_nとに変換して次段に出
力する。そして、１６段目の出力のＬ₁₆とＲ₁₆とを入れ
替えた後、ＩＰ^-1により各ビットを置換することで暗号
文が出力される。一方、暗号鍵は選択置換ＰＣ−１によ
り８ビットのパリティピットが取り除かれると共に、残
りの５６ビットの入れ替えが行われる。

【００１２】その後、上位２８ビットのＣ_nと下位２８
ビットのＤ_nをそれぞれひとまとまりとしてシフトを１
６段繰り返しながら、各段毎に鍵Ｋ_nを作成する。図１
に示したＤＥＳの基本単位である１６段の変換部は各段
共に図２に示す構造となっており、前段からの入力（Ｌ
_n-1，Ｒ_n-1）と次段の出力（Ｌ_n，Ｒ_n）は次の関係を満
たす。Ｌ＝Ｒ_n-1，Ｒ_n＝Ｌ_n-1ＥＸＯＲｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）ここでは、ＥＸＯＲは排他的論理和を示しており、関数
ｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）は、更に図３に示す構造を有してい
る。

【００１３】ｆ関数への入力Ｒ_n-1は３２ビットからな
るが、拡大置換Ｅにより、４８ビットに拡大される。次
に、その４８ビットとＫ_nとをビット単位で排他的論理
和を取った後、６ビット単位の８個に分割され、それぞ
れがＳ１〜Ｓ８のＳボックスに入力される。各Ｓボック
スでは６ビットの入力が４ビットの出力に非線形変換さ
れる。最後に、その出力の４ビットを８個合わせた３２
ビットが、置換Ｐによりビット位置が入れ替えられ、ｆ
（Ｒ_n-1，Ｋ_n）の出力となる。

【００１４】ＤＥＳの基本変換である式Ｌｎ＝Ｒ_n-1，Ｒ_n＝Ｌ_n-1ＥＸＯＲｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）を解いて、（Ｌ_n-1，Ｒ_n-1）を（Ｌ_n，Ｒ_n）で表すと次
式となる。Ｒ_n-1＝Ｌ_n，Ｌ_n-1＝Ｒ_nＥＸＯＲｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）＝Ｒ
_nＥＸＯＲｆ（Ｌ_n，Ｋ_n）これによって（Ｒ_n，Ｌ_n）から（Ｒ_n-1，Ｌ_n-1）を求め
る操作は、（Ｌ_n-1，Ｒ_n _-1）から（Ｋ_n，Ｒ_n）を求める
操作を同じ構造になっていることが分かる。この性質
は、復号を暗号化と同じ変換で行うことができることを
意味している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
デジタル放送のＰＰＶ番組では「コピー禁止」の制限が
かかっているため、そのコンテンツを一回だけ視聴する
ことができるが、視聴者はＰＰＶ番組が放送されている
決まった時間帯に見なければいけなかった。このよう
に、「コピー禁止」のコンテンツについては、その著作
権者がコンテンツの視聴を一回だけ許可する意図であっ
たとしても、実際には視聴する時間帯を限定してしまう
ことになっていた。また、「コピー禁止」のコンテンツ
を記録媒体に記録して一回だけ視聴を許可する場合も、
一回コンテンツを視聴したらコンテンツの再生を不可能
とする方式が確立されていなかった。更に、これを実現
するために、コンテンツを再生しながら見終わった部分
のデータを消去するというのは処理が難しく実現が困難
であった。例えば、パーソナルコンピュータ等でハード
ディスク上のデータを削除するのはファイルシステムの
ＦＡＴを消去しているだけなので、実際にデータを消去
しているわけではなかった。

【００１６】一方、「一回コピー可」のコンテンツは、
例えば磁気記録テープとハードディスクという二つの記
録媒体を使用するＶＴＲとＨＤＤ（ハードディスクドラ
イブ）とを組み合わせた記録再生装置でコンテンツを記
録する場合、一回どちらかの媒体に記録したらそれ以上
の記録は二回目のコピーとなってしまうためできなかっ
た。従って、一度視聴した後に所望の番組だけを保存用
の媒体に改めて記録することはできなかった。このよう
に、「一回コピー可」のコンテンツについては、その著
作権者が、コンテンツが記録される媒体は一つに限定す
るという意図であったとしても、実際には一度記録した
コンテンツを別の媒体に記録して元の記録媒体の記録部
分を消去する、いわゆるコンテンツの移動が許可されて
いなかった。

【００１７】また、暗号化に関しても、コンピュータの
性能の向上によって暗号鍵を知ることが容易となった。
そして、一つのコンテンツに固定の暗号鍵を使用するこ
とは、その暗号鍵を知ることができたらそのコンテンツ
全てが解読されたことになり、その結果、デジタルコン
テンツが違法にコピーされることが予想される。そこ
で、これを回避するために暗号鍵を時間毎に変化させる
という方法がある。これによってコンテンツの一部の暗
号化に使用された暗号鍵が知られても、コンテンツ全体
が解読されたことにはならず、固定の暗号鍵を使用する
場合に比べて安全性は増す。また、復号時に複数の暗号
鍵を生成する際に暗号化に使用した暗号鍵を計算する
が、その暗号鍵又はその暗号鍵のシードを別に記憶して
おく必要があり、この方法ではその記憶量が複数個の暗
号鍵の個数に比例して大きくなるという欠点がある。こ
こで「鍵のシード」とは暗号鍵の生成の元になる情報を
表している。

【００１８】更に、暗号化に関しては特開平９−１０７
５３６号公報に記載されているように、ブロック連鎖法
における暗号化処理として、Ｐ（１）を暗号鍵Ｋ及び初
期値ＩＶに依存させて、暗号化関数Ｅ１を用いて暗号化
し、Ｐ（ｉ）（２≦ｉ≦ｎ）は、暗号鍵Ｋ及びＰ（ｉ−
１）に依存させて、暗号化関数Ｅ２を用いて順次暗号化
し、暗号化されたデータブロック（Ｃ（１），Ｃ
（２），…，Ｃ（ｎ））を生成する方法が開示されてい
る。しかしながら、この場合には、暗号鍵Ｋが固定であ
り、暗号化の基になるデータが暗号化を行うデータの前
のデータであるため、暗号化が解かれる危険性が高いと
いう問題があった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、単位ブロック毎に暗号化した複数の単位ブロッ
クが連続した情報を復号化する復号化方法であって、所
定の単位ブロックを復号化するための暗号鍵のシード
は、前記所定の単位ブロック以外の一つ又は複数の単位
ブロック、もしくは、前記所定の単位ブロック以外の一
つ又は複数の単位ブロックを暗号化した情報に基づくも
のであることを特徴とする復号化方法を提供する。

【００２０】また、単位ブロック毎に暗号化した再生順
序のある複数の単位ブロックが連続した情報を復号化す
る復号化方法であって、所定の単位ブロックを復号化す
るための暗号鍵のシードは、前記再生順序にて前記所定
の単位ブロックより前の一つ又は複数の単位ブロック、
もしくは、前記所定の単位ブロックより前の一つ又は複
数の単位ブロックを暗号化した情報に基づくものである
ことを特徴とする復号化方法を提供する。

【００２１】更に、前記暗号鍵のシードが少なくとも２
回以上連鎖していること特徴とする請求項２に記載の復
号化方法を提供する。

【００２２】更にまた、前記連鎖が所定の回数でリセッ
トされることを特徴とする請求項３に記載の復号化方法
を提供する。

【００２３】また、前記再生順序のある複数の単位ブロ
ックのうち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号
鍵のシードの初期値ＩＶを記憶し、前記連鎖は複数の階
層を有すると共に、第二の階層は前記暗号鍵のシードの
初期値ＩＶに基づいて暗号化が行われ、第三の階層以降
は前の階層の暗号鍵のシードに基づいて暗号化が行われ
ており、前記暗号化された情報のうち先頭の単位ブロッ
クから所定の単位ブロックまでを復号化して再生する際
に、前記記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを用い
ると共に、前記所定の単位ブロックまでの再生が終了し
たら、前記記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを消
去し、前記所定の単位ブロックの次の再生順序にあたる
単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシードと、前記
所定の単位ブロック以降の階層の暗号化に用いる暗号鍵
のシードとを記憶することを特徴とする請求項４に記載
の復号化方法を提供する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る復号化方法の
一実施例について図面を参照して説明する。デジタルコ
ンテンツデータが放送局から送られてくるＡＶデータで
あり、「コピー禁止」である場合、放送が行われた時間
帯以降の任意の時間にその番組を一回だけ視聴できる記
録再生装置としてハードディスクレコーダーを例に説明
する。

【００２５】本実施例では、「コピー禁止」のコンテン
ツについて、一回のみ視聴可能とすることでこのような
ハードディスクレコーダーを実現している。ハードディ
スクにはＭＰＥＧ（Motion Picture Expert Group）の
トランスポートストリーム（ＴＳ）を記録する。なお、
暗号化／復号化にはＤＥＳを使用する。

【００２６】図４は、本発明に係る復号化方法によって
復号化する暗号文を暗号化する暗号化部を内蔵したハー
ドディスクレコーダーの記録部を示す図である。チュー
ナー１や外部信号入力部２によってＭＰＥＧのＴＳが入
力されて、スイッチ回路部３へ送られる。ここでユーザ
ーインターフェース２００によって出された指示に従っ
て、チューナー１又は外部信号入力部２から記録信号処
理部４に信号が送られる。記録信号処理部４に送られた
信号に対してそこでタイムコード、絶対トラック番号な
どが生成される。その後、信号は暗号化部５に送られて
データの暗号化が行われる。そして、記録部６において
ディスク１００に記録される。なお、ディスク１００に
は、映像信号、音声信号の他にタイムコード等が例えば
サブコードエリアに記録される。

【００２７】また、図５は本発明に係る復号化方法を実
施する復号化装置を内蔵したハードディスクレコーダー
の再生部を示す図である。まず、再生部１０によってデ
ィスク１００の信号を読み取り、読み取った信号は復号
化部９に送られる。そこでデータの復号化が行われた
後、再生信号処理部８に送られ、エラー訂正等が行われ
た後、外部信号出力部７を介してモニタ３００に出力さ
れる。

【００２８】このように図４及び図５に示す構成のハー
ドディスクレコーダーにおいて、「コピー禁止」のデジ
タルコンテンツデータを記録する場合には、「コピー禁
止」を示す信号を前述したＣＧＭＳによって記録する。
例えば、デジタル放送では、ＴＳにdigital copy contr
ol descriptorという記述子があり、更にその中にdigit
al recording control data（デジタルコピー制御情
報）という２ビットのフィールドがある。そのフィール
ドの中に例えば「コピー可」＝００、「一回コピー可」
＝１０、「コピー禁止」＝１１というように記述され
る。入力された信号に対して、ハードディスクレコーダ
ーが「１１」という２ビットを検知すると、同一コンテ
ンツでは一定のＣｏｎｓｔ_iを初期ベクトル生成関数ｈ_i
の入力として初期値ＩＶ＝ｈ_i（Ｃｏｎｓｔ_i）を計算す
る。

【００２９】初期値ＩＶは、入力されたコンテンツの最
初の単位ブロックを暗号化する際の鍵のシードとなるも
のである。従って初期値ＩＶが簡単に知られてしまうと
暗号化されたコンテンツが解読される恐れがあるので、
初期値ＩＶはハードディスク外の解析が困難な媒体に記
録する。媒体としては、例えば、取り外しが困難なフラ
ッシュメモリー等を使用する。この場合、単位ブロック
を１８４バイトとして考えると、初期値ＩＶを鍵生成関
数ｇの入力として鍵Ｋ₁＝ｇ（ＩＶ，Ｃｏｎｓｔ）を計
算する。以後、Ｋ_iは、ｉ番目のブロックを暗号化／復
号化する際に使用する暗号鍵を表すものとする。また、
Ｃｏｎｓｔは暗号鍵生成の元になるその他の情報を表す
ものとする。ここで、Ｃｏｎｓｔの情報が同一コンテン
ツ内で時間と共に変化するものと仮定すると、Ｃｏｎｓ
ｔの情報を記憶しておかなければならない。また、それ
らの情報が時間と共に変化するものである場合、変化し
た全ての情報を記憶しておくための大容量のフラッシュ
メモリーを使用しなければならなくなるので、Ｃｏｎｓ
ｔは例えばハードディスク固有のＩＤなど同一のコンテ
ンツ内で一定のパラメータからなるものとする。なお、
暗号化／復号化にはＤＥＳを使用しているので、暗号鍵
Ｋ_iが５６ビットである必要がある。よって、初期値Ｉ
ＶとＣｏｎｓｔとのビット数の合計が５６ビット以上に
なる方が好ましい。なぜならば、暗号鍵生成関数ｇが１
対１関数であると暗号鍵Ｋ_iから初期値ＩＶやＣｏｎｓ
ｔが推測し易くなるからである。従って、暗号鍵生成関
数ｇがｎ（ｎ≧２）対１関数となるようにする。

【００３０】次に、図６を用いて暗号化方法について説
明する。１ＴＳパケットの１８８バイトのうち、ヘッダ
の４バイトを除いた単位ブロックの１８４バイトという
値は、ＡＶデータが記録されている領域のバイト数であ
る。ＴＳパケットＰ（１）のＡＶデータである１８４バ
イトの中にＤＥＳの暗号化ブロック６４ビットが２３ブ
ロック分ある。そして、この２３ブロックに対してそれ
ぞれＴＳパケットＰ（１）の暗号鍵Ｋ₁で暗号化する。
なお、暗号化されたＰ（１）はＣ（１）と記載する。な
お、ＴＳパケットＰ（２），Ｐ（３），…に関しても同
様の操作を行う。

【００３１】次に、Ｐ（２）の暗号化に使用する暗号鍵
Ｋ₂の作成方法を説明する。暗号鍵Ｋ₂＝ｇ（Ｓ₁，Ｃｏ
ｎｓｔ）と定義する。ここで、Ｓ₁とは暗号鍵のシード
生成関数をｈとするとＳ_i＝ｈ（Ｐ（ｉ））で定義され
るものとする。すなわち、一つ前の単位ブロックの平文
を暗号鍵のシードとする。これによって暗号鍵は１単位
ブロック毎に可変になり、たとえ一つの暗号鍵が分かっ
ても全ての平文を解読するのは困難である。また、この
ほかにも暗号鍵のシードを複数用意することによって暗
号鍵を可変にする方法があるが、全ての暗号鍵のシード
を別に記憶しておく必要があった。しかし、本発明の方
法を採用すると、暗号鍵のシードの可変部分はハードデ
ィスク上に記録している暗号文を復号化した平文である
から、解析することも困難で別の領域に記憶しておく必
要もない。暗号鍵Ｋ₃以降もＫ₃＝ｇ（Ｓ₂，Ｃｏｎｓ
ｔ），Ｋ₄＝ｇ（Ｓ₃，Ｃｏｎｓｔ），…となる。

【００３２】一方、再生する際にはフラッシュメモリー
上の初期値ＩＶを読んで暗号鍵Ｋ₁を生成し、Ｃ（１）
を復号化する。その際、Ｐ（１）からＳ₁も同時に生成
しておく。次に、そのＳ₁から暗号鍵Ｋ₂を生成し、Ｃ
（２）を復号化する。暗号化と復号化の概略を図７に示
す。また、上述した実施例では、一つ前の単位ブロック
から暗号鍵のシードを生成していたが、単位ブロックの
暗号鍵のシードは必ずしも一つ前の単位ブロックから生
成される必要はなく、例えば二つ前の単位ブロックを使
用しても良い。

【００３３】次に、「コピー禁止」のコンテンツを途中
まで再生したときに、一度再生した部分が見られないよ
うにする方法について説明する。図８に示すようにＴＳ
パケットＣ（１）からＣ（４）までを再生するものとす
る。上述した説明のように、まず初期値ＩＶを読んでＣ
（１）から復号化を開始する。そして、Ｃ（４）の復号
化を終了した時点で再生を終了する。ここで、次回にＣ
（１）からＣ（４）までのデータを再生できないように
するために、フラッシュメモリーに記録されていた初期
値ＩＶを消去する。これによってＣ（１）を復号化する
ための暗号鍵Ｋ ₁を生成することができなくなる。しか
し、次回、Ｃ（５）から再生を開始するためにはＣ
（５）を復号するための暗号鍵Ｋ₅のシードＳ₄を記録し
ておかなければならない。従って、再生を開始した時点
で初期値ＩＶをフラッシュメモリーから消去、又は、そ
の後必要な場合はバッファに移動する。そして、再生を
終了した時点でＳ₄をフラッシュメモリーに記録する。
これにより、次回はＣ（１）からＣ（４）が復号できな
いことにより再生ができなくなる。一方、フラッシュメ
モリーにＳ₄と共にＰ（５）の先頭アドレス等を記録し
ておくことによって次回からＣ（５）以降の再生が可能
になる。この例では、Ｓ_iはＣ（ｉ＋１）の復号化に使
用する暗号鍵Ｋ_i+1のシードとなっているが、二つの初
期値ＩＶ₁とＩＶ₂とを持つことによってＳ_iをＣ（ｉ＋
２）の復号化に使用する暗号鍵Ｋ_i+2のシードにしても
良い。同様に、初期値ＩＶを３つ、４つ、…と持つこと
によって、Ｓ _iを３つ、４つ先の単位ブロックを復号化
するためのシードとして使用可能である。また、暗号鍵
Ｋ_i+2のシードをＳ_iとＳ_i+1のように複数にする、すな
わち過去の二つ以上の平文を元に暗号鍵を生成しても良
い。このようにＳ_iが暗号鍵Ｋ_i ₊₁、Ｓ_i+1が暗号鍵
Ｋ_i+2、…のシードになっていることを以後、「連鎖し
ている」と呼ぶこととする。

【００３４】元々、「コピー禁止」のコンテンツは放送
時に一度だけ視聴することができるという趣旨で放送さ
れているものである。従って、一度再生した部分を巻戻
して視聴するのは著作権者の意図に反する可能性が高い
ので許可されないことがある。しかし、現行の「コピー
禁止」のコンテンツは巻戻して視聴することができない
のは当然であるが、途中から視聴することは可能であ
る。よって、「コピー禁止」のコンテンツをハードディ
スクレコーダーに記録して、早送りのみは許可される可
能性はある。そこで、上述した方法で早送りを行うと、
ランダムアクセスに優れたハードディスクであるにもか
かわらず、必ずＣ（１）から復号していかなければなら
ない。従って、コンテンツの後半の方から視聴するよう
なことがあると、そこまでアクセスするのに非常に時間
がかかってしまう。そこで、以下のような構成が考えら
れる。

【００３５】図９にその概略を示す。図中の矢印は矢印
の始点にある情報が指している情報を暗号化するための
暗号鍵のシードになることを示す。隣のブロックの連鎖
をこまめにリセットして、その代わりにリセットがかか
った次にＰ（２−１）というブロックを設ける。Ｐ（２
−１）は、初期値ＩＶをシードにした暗号鍵で暗号化さ
れる。そして、Ｐ（２−１）はＰ（２−２）とＰ（３−
１）の暗号鍵のシードとなる。このような構成により、
例えばＰ（３−４）にアクセスしたい場合は、初期値Ｉ
Ｖ→Ｐ（２−１）→Ｐ（３−１）→Ｐ（３−２）→Ｐ
（３−３）→Ｐ（３−４）という順序で復号化していけ
ば短い時間でアクセスすることが可能となる。このよう
な構成を以後二つの「階層」と呼ぶことにする。そし
て、Ｐ（２−１），Ｐ（３−１），Ｐ（４−１），…の
ことを「第２階層」と呼ぶことにする。なお、上述した
実施例では、この階層の数が二つの場合を説明したが、
階層の数を三つ以上にしても良い。しかし、階層の数を
三つ以上にするとランダムアクセスにかかる時間が短縮
されるという利点があるものの、暗号化／復号化の方法
が複雑になるという欠点がある。なお、ここからは、第
１階層の単位ブロックを暗号化／復号化する暗号鍵のシ
ードを生成する関数をｈ₁、第２階層の単位ブロックを
暗号化／復号化する暗号鍵のシードを生成する関数をｈ
₂、…と記述する。また、第２階層のＰ（２−１）によ
って生成される暗号鍵Ｋ_3-1のシードをＴ₂ _-1、Ｐ（３−
１）によって生成される暗号鍵Ｋ_4-1のシードをＴ_3-1、
…とする。

【００３６】次に、複数の階層になっている場合に、コ
ンテンツの一度再生した部分を視聴不可能とする方法に
ついて説明する。図１０に示すように、ＴＳパケットＣ
（１−１）からＣ（２−３）までを再生するものとす
る。再生開始時には、フラッシュメモリーには初期値Ｉ
Ｖが記録されている。そして、再生を開始した時点で初
期値ＩＶをフラッシュメモリーから消去、又は、その後
必要なときにはバッファに移動して、Ｃ（２−３）まで
再生が終了した時点でＴ_2-1とＳ_2-3をフラッシュメモリ
ーに記録する。Ｓ_2-3を記録する理由は複数の階層を持
たなかったときと同様に暗号鍵Ｋ_2-4を生成するため、
すなわちＣ（２−４）から再生できるようにするためで
ある。一方、Ｃ（２−３）まで再生を終了して、次回、
Ｃ（４−１）から再生したい場合には、第２階層のＣ
（４−１）にできるだけ速くランダムアクセスするため
に、Ｔ_2-1→Ｃ（３−１）→Ｃ（４−１）と進むのが最
も速い。従って、ランダムアクセスのためにＴ_2-1もフ
ラッシュメモリーに記録している。更に、Ｃ（２−４）
からの再生とランダムアクセスが可能になる。

【００３７】以上、ハードディスクレコーダーで「コピ
ー禁止」のデジタルコンテンツを記録する際の説明を行
ってきた。なお、本実施例ではＭＰＥＧのＴＳパケット
のデジタルコンテンツデータに相当する１８４バイトを
単位ブロックのサイズとして取ってきたが、これはアプ
リケーションに応じてさまざまなサイズを取ることが可
能である。図７や図９のような連鎖を一つのコンテンツ
を通して行った場合、途中でデータを誤って読み取った
り、誤って記録したりすることで正しく再生できなくな
ることがある。この場合、一箇所の誤りがその後も連鎖
するために起きるものなので、これを防止するために初
期値ＩＶから始まる連鎖を同一コンテンツ内で複数回リ
セットするという方法を取ることもできる。例えば図１
１に示すように初期値ＩＶを複数用意することによって
連鎖が複数回リセットされることになるので、誤りの伝
播を防止することができる。

【００３８】なお、本実施例ではハードディスクレコー
ダーについてのみ説明してきたが、「コピー禁止」のコ
ンテンツの場合には、光ディスクレコーダーなどでも実
現可能であるし、ランダムアクセスができなくなるが、
コンテンツを最初から再生する場合にはテープレコーダ
ーでも実現可能である。

【００３９】これまでは「コピー禁止」のコンテンツの
場合について説明してきたが、以下、放送局から送られ
てくるデジタルコンテンツデータが「一回コピー可」で
ある場合に、その番組を一つの別媒体にのみ記録するこ
とができる記録再生装置の例としてハードディスクレコ
ーダーとデジタルＶＴＲを組み合わせた記録再生装置に
ついて説明する。本発明の実施の形態では、「一回コピ
ー可」のコンテンツについては、一回のみ別媒体に記録
可能とすることで、このようなハードディスクレコーダ
ーとデジタルＶＴＲとを組み合わせた記録再生装置を実
現した。ハードディスクレコーダーのハードディスクと
ＶＴＲのビデオテープにはＭＰＥＧのＴＳを記録する。
そして、暗号化／復号化にはＤＥＳを使用する。

【００４０】図１２は、本発明の一実施例であるハード
ディスクレコーダーとデジタルＶＴＲとを組み合わせた
記録再生装置の記録部のブロック図である。同図におい
て、チューナー１や外部信号入力部２によってＭＰＥＧ
のＴＳパケットが入力されて、スイッチ回路部３に送ら
れる。ここで、ユーザーインターフェース２００から出
された指示に従って、テープ記録信号処理部１２又はデ
ィスク記録信号処理部１４に信号が送られる。テープ記
録信号処理部１２に送られた信号に対してはタイムコー
ドや絶対トラック番号等が生成される。その後、テープ
記録部１３に送られてテープ３００にデジタル記録され
る。テープ３００には映像信号、音声信号の他にタイム
コード、絶対トラック番号等が例えばサブコードエリア
に記録される。また、ディスク記録信号処理部１４に送
られた信号に対してタイムコード等が生成される。その
後、ディスク記録部１５に送られてディスク１００にデ
ジタル記録される。そして、ハードディスクにもテープ
同様に映像信号、音声信号の他にタイムコードや絶対ト
ラック番号等が記録される。ディスク再生信号処理部１
７は、ハードディスクレコーダーにて記録された信号を
再生するもので、この再生信号をテープ記録信号処理部
１２へ送ることでデータのコピーを行うことができる。

【００４１】図１３は本発明におけるデジタル信号記録
再生装置の再生部のブロック図である。テープ再生時に
は、テープ再生部１９によってテープ３００の信号を読
み取る。そして、その信号はテープ再生信号処理部１８
に送られ、そこでエラー訂正等が行われた後、スイッチ
回路部３に送られる。また、ディスク再生時には、ディ
スク再生部２１によってディスク１００の信号を読み取
る。そして、その信号はディスク再生信号処理部２０に
送られ、そこでエラー訂正等が行われた後、スイッチ回
路部３とテープ記録信号処理部１７へ送られる。そし
て、ユーザーインターフェース２００によって出された
指示に従って、テープ３００の再生信号又はディスク１
００の再生信号を外部信号出力部１６を介してモニタ４
００に出力する。

【００４２】次に、図１２、図１３に示す構成のハード
ディスクレコーダーとデジタルＶＴＲとを組み合わせた
記録再生装置によって、「一回コピー可」のデジタルコ
ンテンツデータを記録する際の説明を行う。「一回コピ
ー可」を示す信号は、「コピー禁止」を示す信号と同様
にＣＧＭＳによって記録される。例えば、デジタル放送
ではＴＳにdigital copy control descriptorという記
述子があり、更にその中にdigital recording control
data（デジタルコピー制御情報）という２ビットのフィ
ールドがある。そのフィールド中で例えば「コピー可」
＝００、「一回コピー可」＝１０、「コピー禁止」＝１
１というように記述される。入力された信号に対して、
記録再生装置がその「１０」という２ビットを検知する
と、同一コンテンツでは一定のＣｏｎｓｔ_iを初期ベク
トル生成関数ｈ_iの入力とし、初期値ＩＶ＝ｈ_i（Ｃｏｎ
ｓｔ_i）として計算する。以下、「コピー禁止」の場合
と同様に暗号化を行う。また、「一回コピー可」のコン
テンツは「コピー禁止」のコンテンツと異なり、再生に
関しては何度行っても良いので、「一回コピー可」のコ
ンテンツは別媒体に記録を行う際に限って暗号鍵を消去
することとする。例えば、図８に示すように、ハードデ
ィスクに記録されたＣ（１）からＣ（４）までをテープ
に記録し始めたらフラッシュメモリーから初期値ＩＶを
消去して、Ｃ（４）までの記録が終了したらシードＳ₄
をフラッシュメモリーに記録する。従って、再生の際に
は、フラッシュメモリーの初期値ＩＶは参照をするが、
フラッシュメモリーに対しての記録や消去は行わない。

【００４３】また、「コピー禁止」のコンテンツに関し
ては、元々デジタル放送のＰＰＶのコンテンツが一回の
み視聴可能という意図で放送されているので、途中の単
位ブロックから再生した場合、それ以前のデータの再生
は許可されず、そのことは考慮する必要がなかった。し
かしながら、視聴者が所望の部分だけをコピーしたり、
一つのコンテンツを分割して複数のテープにコピーする
こともできる。例えば、図１４に示すように、Ｃ（２−
３）以降をテープにコピーして、それ以前はハードディ
スク上で再生できるようにしておくこともできる。その
方法としては、まずＣ（２−３）からテープにコピーを
開始し、単位ブロックＣ（２−３）をコピーし終えた時
点でＣ（２−３）のデータ自体を消去するかＣ（２−
３）のデータを関係のないデータに書き換える。そし
て、フラッシュメモリーのデータの書き換えは行わな
い。これによって、コピーが終了するとＣ（２−３）は
データ自体が存在しないので復号化はできず、同時に暗
号鍵Ｋ_2-4も生成することができない。しかし、初期値
ＩＶとＣ（２−１）が残っていることにより初期値ＩＶ
→Ｃ（２−１）→Ｃ（３−１）→ということでＣ（３−
１）以降は復号化が可能になる。従って、これを避ける
ためにＣ（３−１）までコピーが終了した時点でＣ（２
−３）と同様にＣ（３−１）も消去する。これでＣ（３
−２）以降は再生が不可能になる。また、例えばＣ（２
−３）からＣ（３−３）までコピーする場合は、上述し
たものを組み合わせることによってＣ（２−３）とＣ
（３−１）を消してＴ_3-1とＳ_3-3とをフラッシュメモリ
ーに記録すれば良い。

【００４４】以上、ハードディスクレコーダーとデジタ
ルＶＴＲとを組み合わせた記録再生装置で「一回コピー
可」のデジタルコンテンツを記録する際の説明を行っ
た。なお、ハードディスクレコーダーとデジタルＶＴＲ
とを組み合わせた記録再生装置についてのみ説明してき
たが、「一回コピー可」のコンテンツの場合、ハードデ
ィスクドライブ部には光ディスクレコーダー等のランダ
ムアクセスが可能な記録装置であれば置換可能であり、
ＶＴＲ部にはあらゆる記録装置で置換可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る復
号化方法によれば、「コピー禁止」のコンテンツについ
て、今までは放送時のみしか視聴することができなかっ
たが、視聴者が視聴したい時間にコンテンツを一度のみ
視聴することが可能となった。また、「一回コピー可」
のコンテンツも、媒体に記録した後で一度限り別の媒体
にコピー及び編集することが可能となる。そして、その
際にハードディスク上にあるデータのセキュリティに関
しては暗号化されることによって保障される。更に、
「コピー禁止」のコンテンツに対して途中までコンテン
ツを見た場合には、それまでの復号鍵のシードを消去す
る方法によって途中の地点までの再生を不可能にすると
いう機能も実現可能である。同様に、「一回コピー可」
のコンテンツも別の媒体にコピーした部分は再生を不可
能とすることができる。また、暗号鍵のシードが所定の
単位ブロック以外の平文、もしくは、暗号文であること
によって、所望のブロック以降の再生を不可能にすると
いう機能も実現可能である。そして、連鎖する方式を取
ることにより、記録しておく暗号鍵のシード情報の容量
が非常に少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図1】ＤＥＳの基本構成を示す図である。

【図２】ＤＥＳの基本単位である１６段の変換部の構造
を示す図である。

【図３】ＤＥＳで用いられる関数ｆの構造を示す図であ
る。

【図４】本発明に係る暗号化方法を適用したハードディ
スクレコーダーの記録部の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明に係る暗号化方法を適用して記録した信
号を再生するハードディスクレコーダの再生部の構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明に係る暗号化方法におけるＭＰＥＧのＴ
Ｓの構成と暗号化の概略を示す図である。

【図７】本発明に係る暗号化方法による暗号化と復号化
方法による復号化を示す図である。

【図８】本発明に係る暗号化方法によって暗号化された
コンテンツの再生方法を示す図である。

【図９】本発明に係る暗号化方法による暗号化の一例を
示す図である。

【図１０】本発明に係る暗号化方法によって暗号化され
たコンテンツの別の再生方法を示す図である。

【図１１】本発明に係る暗号化方法による暗号化の別の
例を示す図である。

【図１２】本発明に係る暗号化方法を適用したハードデ
ィスクレコーダーとデジタルＶＴＲとを組み合わせた記
録再生装置の記録部を示すブロック図である。

【図１３】本発明に係る暗号化方法を適用したハードデ
ィスクレコーダーとデジタルＶＴＲとを組み合わせた記
録再生装置の再生部を示すブロック図である。

【図１４】本発明に係る暗号化方法を適用したハードデ
ィスクレコーダーとデジタルＶＴＲとを組み合わせた記
録再生装置の再生方法を示す図である。

【符号の説明】

１チューナー２外部信号入力部３スイッチ回路部４記録信号処理部５暗号化部６記録部７外部信号出力部８再生信号処理部９復号化部１０再生部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅原隆幸神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者猪羽渉神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者日暮誠司神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者黒岩俊夫神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内Ｆターム(参考） 5C053 FA13 GA11 GB37 JA30 LA06 5J104 AA01 AA13 JA13 NA02 NA04 PA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単位ブロック毎に暗号化した複数の単位ブ
ロックが連続した情報を復号化する復号化方法であっ
て、所定の単位ブロックを復号化するための暗号鍵のシード
は、前記所定の単位ブロック以外の一つ又は複数の単位
ブロック、もしくは、前記所定の単位ブロック以外の一
つ又は複数の単位ブロックを暗号化した情報に基づくも
のであることを特徴とする復号化方法。
【請求項２】単位ブロック毎に暗号化した再生順序のあ
る複数の単位ブロックが連続した情報を復号化する復号
化方法であって、所定の単位ブロックを復号化するための暗号鍵のシード
は、前記再生順序にて前記所定の単位ブロックより前の
一つ又は複数の単位ブロック、もしくは、前記所定の単
位ブロックより前の一つ又は複数の単位ブロックを暗号
化した情報に基づくものであることを特徴とする復号化
方法。
【請求項３】前記暗号鍵のシードが少なくとも２回以上
連鎖していること特徴とする請求項２に記載の復号化方
法。
【請求項４】前記連鎖が所定の回数でリセットされるこ
とを特徴とする請求項３に記載の復号化方法。
【請求項５】前記再生順序のある複数の単位ブロックの
うち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシ
ードの初期値ＩＶを記憶し、前記連鎖は複数の階層を有すると共に、第二の階層は前
記暗号鍵のシードの初期値ＩＶに基づいて暗号化が行わ
れ、第三の階層以降は前の階層の暗号鍵のシードに基づ
いて暗号化が行われており、前記暗号化された情報のうち先頭の単位ブロックから所
定の単位ブロックまでを復号化して再生する際に、前記
記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを用いると共
に、前記所定の単位ブロックまでの再生が終了したら、前記
記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを消去し、前記
所定の単位ブロックの次の再生順序にあたる単位ブロッ
クの暗号化に用いる暗号鍵のシードと、前記所定の単位
ブロック以降の階層の暗号化に用いる暗号鍵のシードと
を記憶することを特徴とする請求項４に記載の復号化方
法。