ES2202270T3 - Metodo y sistema de transmision de informacion de desencriptacion. - Google Patents
Metodo y sistema de transmision de informacion de desencriptacion.Info
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Abstract
Sistema de transmisión multi-canal de información encriptada para la televisión de pago, que comprende un centro de gestión y al menos una unidad de abonado, el centro de gestión transmitiendo las señales encriptadas y los mensajes de autorización monocanal (ECM) encriptados para cada canal, caracterizado por el hecho de que comprende mensajes de autorización multi-canal (MECM) comunes para un grupo de canales, estos mensajes siendo combinados con los mensajes de autorización mono-canal (ECM) para el canal que está en proceso de recepción con el fin de desencriptar este último.
Description
Método y sistema de transmisión de información de
desencriptación.
La presente invención se refiere a un proceso y a
un sistema de transmisión de información (datos) de desencriptación
entre un sistema de gestión y un decodificador de un abonado.
Los decodificadores de abonados a la televisión
de pago contienen una unidad de desencriptación para tratar las
señales que llegan por cable o por vía hertziana. Estas señales
pueden ser analógicas o digitales.
Estas señales poseen diferentes naturalezas,
según contengan informaciones de audio, video o control.
Esta última categoría comprende los mensajes de
gestión (denominados mensajes EMM), es decir, aquellos mensajes que
contienen los comandos dirigidos a un decodificador o un grupo de
decodificadores y los mensajes de control (denominados mensajes
ECM), es decir, mensajes de autorización que contienen entre otras,
las informaciones que permiten desencriptar las señales que se
están transmitiendo.
En la presente solicitud nos ocuparemos de los
mensajes de autorización (ECM) destinados a la desencriptación de
las señales de audio y de video.
La oferta propuesta a los abonados a la
televisión de pago comprende numerosos canales cada uno de los
cuales se encripta según una o más claves particulares. Esto es
necesario porque un abonado puede suscribirse a un canal sin tener
derecho a disfrutar de los demás canales.
Los mensajes de autorización ECM se encriptan con
una clave apta para el sistema de gestión. El decodificador del
abonado comprende una unidad criptográfica de seguridad que sirve
para desencriptar estos mensajes. Por motivos de seguridad, la
información de autorización que permite la desencriptación de las
señales útiles (video y audio) se cambia periódicamente. El sistema
de gestión transmite estos mensajes (ECM) de forma encriptada a la
unidad criptográfica encargada de desencriptarlos, gestiona las
autorizaciones y según los derechos del abonado, transmite al
decodificador la información necesaria para la desencriptación de
las señales de vídeo y audio.
El resultado de la desencriptación realizada por
la unidad criptográfica se denomina "contraseña", cuya
abreviatura es "CW". Las contraseñas dirigen el decodificador
de manera que el abonado podrá beneficiarse de la información
transmitida.
Como se ha indicado anteriormente, las
contraseñas se cambian regularmente con el fin de impedir que un
pirata utilice un ordenador potente para calcular la información de
control y se aproveche gratuitamente de la emisión de pago. Por
este motivo las contraseñas se cambian normalmente a intervalos
regulares, siendo el periodo típico entre 1 y 20 segundos. Este
periodo se denomina cripto-periodo.
Los mensajes de autorización (ECM) se mandan con
una frecuencia mucho mayor que la del
cripto-periodo, por ejemplo cada 100 milisegundos.
Esto resulta indispensable por un lado para poner en funcionamiento
el decodificador y por otro lado al cambiar de canal.
De hecho, las contraseñas son necesarias para la
desencriptación de las señales con el fin de poder visualizar la
emisión deseada. Resultaría absurdo tener que esperar 5 segundos
delante de la pantalla para que apareciera la imagen
decodificada.
En el segundo caso será preciso esperar a que
acabe el cripto-periodo para recibir el mensaje de
autorización que permite la desencriptación de las señales del
nuevo canal ya que las contraseñas son específicas de cada canal.
Del mismo modo que se ha expuesto anteriormente, no se puede
tolerar que cuando se cambie de canal se produzca un retraso de
varios segundos.
Por este motivo los mensajes de autorización
(ECM) se envían en la práctica con una frecuencia de entre 5 y 20
por segundo.
Cuando se cambia de canal, el tiempo que separa
la orden del abonado y la visualización del canal deseado debe ser
el más breve posible. Según las normas en vigor, se considera
aceptable una duración de aproximadamente 500 milisegundos.
Durante este lapso de tiempo se ejecutan las
siguientes operaciones:
- -
- situación de los filtros de audio, vídeo y control en el nuevo canal;
- -
- espera del siguiente mensaje (ECM) que contiene la contraseña encriptada para este canal;
- -
- recepción de este mensaje (ECM) y transmisión a la unidad criptográfica para su desencriptación; y
- -
- ejecución del algoritmo de desencriptación por parte de la unidad criptográfica y retorno de la contraseña desencriptada, transmisión de esta palabra al decodificador
- -
- comienzo de la descompresión MPEG y espera de una imagen completa de sincronización.
Como se puede comprobar, estas operaciones sólo
se pueden llevar a cabo de forma encadenada y no de forma paralela,
por lo que cada una de ellas influye en la determinación de la
duración máxima del cambio de canal.
Se sabe que cuanto más elevada es la seguridad
del algoritmo de encriptación, más largas son las operaciones
necesarias para la desencriptación. Por otra parte, el tiempo de
desencriptación que interviene directamente en el cálculo de la
duración de la conmutación entre canales no se puede alargar para
mejorar la calidad de la encriptación. Por este motivo la seguridad
de los algoritmos utilizados para obtener las contraseñas está
limitada obligatoriamente a estas restricciones de tiempo.
Un método conocido se describe en el documento EP
0 583 202 y consiste en enviar a través del canal activo no sólo
los mensajes de autorización (ECM) del canal en cuestión, sino
también los mensajes de autorización de los demás canales. Estos
últimos son transmitidos a una frecuencia inferior para no saturar
la transmisión.
Este método presenta los inconvenientes de
saturación del canal con mensajes innecesarios y la necesidad de
memorizar todos los mensajes de autorizaciones para utilizarlos
cuando se cambia de canal. Otro aspecto no resuelto en este
documento es el aumento de la calidad (y por lo tanto de la
duración) de la operación de desencriptación, que no debería
aumentar el tiempo de conmutación entre canales.
El objetivo de la presente invención consiste en
proponer un método y un sistema de transmisión de información
encriptada que asegura una elevada seguridad de las contraseñas que
tienen el decodificador como destino, sin prolongar la duración del
tratamiento de la contraseña específica para un canal.
Este objetivo se alcanza en su totalidad en la
invención, que se define en las reivindicaciones 1 y 6, mediante la
utilización de una contraseña obtenida por la combinación de la
desencriptación de un mensaje de autorización (ECM) propio de cada
canal y la desencriptación de un mensaje de autorización común a un
grupo de canales.
En la siguiente descripción, los mensajes propios
de cada canal se denominan "mensajes de autorización
mono-canal (ECM)" y los mensajes comunes a un
grupo de canales se denominan "mensajes de autorización
multi-canal (MECM)" (Master ECM).
El algoritmo para tratar los mensajes (ECM) es de
tipo rápido y ofrece, por lo tanto, una seguridad limitada. Esto se
debe a la exigencia de brevedad en el tiempo de paso de un canal a
otro.
Por otro lado, según la invención, no es posible
obtener las contraseñas CW mediante el simple tratamiento de los
mensajes mono-canal (ECM). La unidad criptográfica
debe contener la información recibida en un mensaje
multi-canal (MECM) para poder desencriptar los
mensajes mono-canal (ECM). El mensaje
multi-canal (MECM) es desencriptado mediante una
clave denominada sistema, ya que es independiente de los diferentes
canales.
En el momento de la conmutación o cambio de un
canal a otro, la información contenida en el mensaje de
autorización mono-canal (ECM), propio del nuevo
canal, se combina con la información contenida en el mensaje de
autorización multi-canal (MECM), que ya se encuentra
en la unidad criptográfica, siendo esta última común a los dos
canales. De esta manera, la duración de la desencriptación del
mensaje (MECM) no interviene en el cálculo de la duración de la
conmutación descrita más arriba. Por consiguiente, el algoritmo
para desencriptar los mensajes (MECM) puede ser mucho mas sólido y
por lo tanto necesitar más tiempo sin que perjudique el tiempo de
conmutación. Además, el simple hecho de utilizar un algoritmo
diferente aumenta la seguridad del sistema.
El contenido de los mensajes
multi-canal (MECM) puede variar según un período
idéntico al del mensaje (ECM) (cripto-periodo), o
según un múltiplo de este periodo.
Pese a que el tiempo entre dos mensajes
mono-canal (ECM) es importante, debido a que
interviene directamente en el cálculo del tiempo máximo de
conmutación entre dos canales, no sucede lo mismo para el tiempo
entre dos mensajes multi-canal (MECM). Este mensaje
puede disponer de un tiempo mucho más grande ya que es común a un
grupo de canales. De hecho, su intervalo de repetición interviene
únicamente en el momento en que el decodificador se pone en la
corriente. En este caso se puede comprobar que una repetición del
orden de 1 a 2 mensajes por segundo es suficiente.
La invención se comprenderá mejor gracias a la
siguiente descripción detallada que hace referencia a los dibujos
anexos incluidos a modo de ejemplo y en modo alguno limitativos, en
los cuales:
- La figura 1 representa la transmisión de los
mensajes (ECM) y (MECM) en dos canales A y B;
- La figura 2 representa la unidad criptográfica
de seguridad.
En la figura 1 se representan esquemáticamente en
dos líneas los mensajes que permiten desencriptar las señales de
video y de audio. Se puede observar la transmisión a intervalos
regulares de los mensajes mono-canal (ECM) propios
de cada canal. En el canal "A" se transmiten los mensajes de
autorización mono-canal (ECM) "A". En el canal
"B" se transmiten los mensajes de autorización
mono-canal (ECM) "B". Los mensajes
multi-canal (MECM), comunes a los canales A y B, son
transmitidos en ambos canales.
En una forma de realización que utiliza la
difusión analógica, los mensajes de autorización
mono-canal y multi-canal son
transmitidos efectivamente en cada canal, teniendo cada uno de
ellos una frecuencia. Por otro lado, la noción de un canal asociado
a una frecuencia no existe en los sistemas de difusión digital. Los
mensajes multi-canal (MECM) pueden ser adjuntados a
los mensajes propios de este canal o trasmitidos de una manera
global en el flujo de información sin que sea necesaria su
repetición en cada canal.
Según este ejemplo, la periodicidad de los
mensajes multi-canal (MECM) menor de la mitad que
la periodicidad de los mensajes mono-canal (ECM).
La periodicidad de los mensajes (MECM) viene determinada por el
tiempo aceptable para la desencriptación en el momento de la primera
puesta en funcionamiento. En este caso, será posible desencriptar
las señales después de haber recibido al menos un mensaje (ECM) y
un mensaje (MECM). Por este motivo se acepta una repetición de
aproximadamente un segundo para el mensaje (MECM) sin que se sature
el ancho de banda del sistema. El mensaje (MECM), una vez recibido
y tratado, está disponible inmediatamente en cada cambio de canal
con el nuevo mensaje (ECM).
Otro aspecto de la invención consiste en
considerar las reducciones desde el inicio del
cripto-periodo según los canales. En efecto, el
cambio de la contraseña puede realizarse en diferentes momentos
según el canal. Así, por ejemplo, en el canal "A" la
contraseña (CW) cambia de CW-A1 a
CW-A2. Según la invención, la contraseña se obtiene
gracias al mensaje multi-canal
MECM-2. Por otro lado, en el supuesto de que el
nuevo canal B funciona siempre con la contraseña
CW-B1, será necesario utilizar el mensaje
multi-canal MECM-1. Por este motivo
cada mensaje (MECM) contiene la información de varios
cripto-periodos lo que permite evitar las
diferencias de sincronización de los canales.
La figura 2 ilustra la funcionalidad de los datos
transmitidos en el mensaje multi-canal (MECM). El
mensaje mono-canal (ECM) que contiene la contraseña
(CW) de forma encriptada es transmitida a la unidad criptográfica
CU encargada de desencriptar esta información. Con este fin, dispone
de los parámetros P1, P2 hasta Pn que definen los derechos
asociados con el sistema en general y con este canal en particular.
Gracias a estos parámetros, esta unidad calcula la contraseña (CW).
Según la invención, los datos ya desencriptados, transmitidos
mediante el mensaje (MECM), pueden modificar los parámetros tanto
corriente arriba como corriente abajo de la unidad criptográfica
CU.
Según una forma particular de la invención, la
contraseña (CW) final se obtiene mediante una operación lógica
entre la información contenida en el mensaje (MECM) y en el mensaje
(ECM), como por ejemplo adición, substracción, O exclusivo o
multiplicación.
Según una forma particular de la invención, la
información contenida en el mensaje (MECM) sirve como clave
secundaria para desencriptar el contenido de los mensajes
mono-canal (ECM).
Claims (10)
1. Sistema de transmisión
multi-canal de información encriptada para la
televisión de pago, que comprende un centro de gestión y al menos
una unidad de abonado, el centro de gestión transmitiendo las
señales encriptadas y los mensajes de autorización
mono-canal (ECM) encriptados para cada canal,
caracterizado por el hecho de que comprende mensajes de
autorización multi-canal (MECM) comunes para un
grupo de canales, estos mensajes siendo combinados con los mensajes
de autorización mono-canal (ECM) para el canal que
está en proceso de recepción con el fin de desencriptar este
último.
2. Sistema de transmisión
multi-canal según la reivindicación 1,
caracterizado porque los mensajes de autorización
multi-canal (MECM) están encriptados por un
algoritmo diferente del algoritmo utilizado para encriptar los
mensajes de autorización mono-canal (ECM).
3. Sistema de transmisión
multi-canal según las reivindicaciones 1 y 2,
caracterizado porque los mensajes de autorización
multi-canal (MECM) son modificados según un período
diferente al período de los mensajes de autorización
mono-canal (ECM).
4. Sistema de transmisión
multi-canal según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la información contenida en los mensajes
de autorización multi-canal (MECM) se combina con
la información contenida en los mensajes de autorización
mono-canal (ECM) mediante operaciones como adición,
substracción, O exclusivo (XOR), multiplicación o codificación.
5. Sistema de transmisión
multi-canal según las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque la unidad de abonado comprende una
unidad criptográfica (CU) que determina las contraseñas (CW) a
partir de los mensajes de autorización mono-canal
(ECM), permitiendo que la unidad de abonado desencripte las señales
encriptadas, el contenido de los mensajes de autorización
multi-canal (MECM) siendo combinado con los
parámetros (P1, P2 ... Pn) de cálculo criptográfico de la unidad
criptográfica (CU).
6. Método de transmisión de señales encriptadas
multi-canal para la televisión de pago que consiste
en:
- transmisión de las señales encriptadas
multi-canal a la unidad de abonado,
- transmisión de los mensajes de autorización
mono-canal (ECM) encriptados específicos para cada
canal,
- desencriptación de los mensajes de autorización
(ECM) del canal que está en proceso de recepción mediante una
unidad criptográfica (CU), la información desencriptada
representando las contraseñas (CW) necesarias para desencriptar las
señales propias del canal que está en proceso de recepción,
caracterizado porque consiste en:
- transmisión de los mensajes de autorización
multi-canal (MECM) comunes a un grupo de
canales,
- desencriptación de estos mensajes de
autorización multi-canal (MECM) y combinación de la
información desencriptada con la información necesaria para la
obtención de las contraseñas (CW).
7. Método de transmisión de señales encriptadas
multi-canal según la reivindicación 6,
caracterizado porque la combinación se realiza en los
parámetros de entrada (P1, P2,.. Pn) de la unidad criptográfica
(CU).
8. Método de transmisión de señales encriptadas
multi-canal según la reivindicación 6,
caracterizado porque la combinación se realiza a partir de
los resultados obtenidos por la unidad criptográfica (CU).
9. Método de transmisión de señales encriptadas
multi-canal según las reivindicaciones 6 a 8,
caracterizado porque consiste en la modificación de los
mensajes de autorización multi-canal (MECM) según
un período diferente del período de modificación de los mensajes de
autorización mono-canal (ECM).
10. Método de transmisión de señales encriptadas
multi-canal según las reivindicaciones 6 a 9,
caracterizado porque consiste en la encriptación de los
mensajes de autorización multi-canal (MECM) según
un algoritmo diferente del algoritmo utilizado para encriptar los
mensajes de autorización mono-canal (ECM).
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