ES2220558T3 - Sistema y metodo de verificacion de autorizacion para comunicaciones de contenido protegido. - Google Patents

Sistema y metodo de verificacion de autorizacion para comunicaciones de contenido protegido.

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ES2220558T3 ES00973676T ES00973676T ES2220558T3 ES 2220558 T3 ES2220558 T3 ES 2220558T3 ES 00973676 T ES00973676 T ES 00973676T ES 00973676 T ES00973676 T ES 00973676T ES 2220558 T3 ES2220558 T3 ES 2220558T3
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Abstract

Un método para verificar que un dispositivo emisor o fuente (20), siendo capaz dicho dispositivo emisor de transmitir contenido audio/video protegido, está autorizado para comunicar dicho contenido protegido a un dispositivo receptor (30), en el que dicho dispositivo receptor (30) es capaz de descodificar el contenido protegido y visualizar el contenido de audio/video desde dicho dispositivo emisor, caracterizándose el método por las operaciones de: recibir en dicho dispositivo emisor (20) un código de aprobación (PIN) determinado que utiliza datos asociados con dichos dispositivos fuente y de ocultación, respectivamente; determinar separadamente, en dicho dispositivo emisor (20), un código local que utiliza datos correspondientes asociados respectivamente con dicho dispositivo emisor y dicho(s) dispositivo(s) emisor(es) (PUBLICKEY, SOURCEID); y comparar al menos una porción de dicho código de aprobación (PIN) con al menos una porción de dicho código local, con lo que en respuesta a dicha comparación, dicho dispositivo emisor verifica la autorización para transmitir dicho contenido protegido a dicho dispositivo receptor (30) para recuperar y visualizar dicho contenido de audio/vídeo

Description

Sistema y método de verificación de autorización para comunicaciones de contenido protegido.
Campo de la invención
La presente invención se refiere en general a la transmisión de audio/vídeo digital y más particularmente a un método para autentificar acceso a contenido protegido de otra manera.
Antecedentes de la invención
El Acceso Condicional Ampliado (XCA) es un sistema para proteger contenido de audio/vídeo (A/V) durante su transmisión y almacenamiento. Bajo el sistema XCA, el contenido de valor económico se cifra, o codifica, para impedir acceso no autorizado. El XCA permite el grabado del contenido cifrado, pero no permite el descifrado de contenido que no sea legítimo. Contenido legítimo es aquel que, por ejemplo, es un original o un autorizado de otro modo por el propietario de los derechos de autor. Por supuesto, el descifrado se refiere al procedimiento de descodificación. Ya que contenido no legítimo no se descifra, no pudiéndose visualizar.
Una característica inconfundible de la arquitectura XCA es la noción de acceso condicional (CA) y de protección local. CA especifica un acceso a contenido protegido, tal como, programar. Dispositivos de seguridad extraíbles realizan funciones relacionadas de seguridad. El contenido de valor económico se envía utilizando un servicio CA. Por ejemplo, contenido de vídeo cifrado de sistemas de satélite digital y sus claves de descifrado para distribución masiva a sus suscriptores. Algunos suscriptores pueden decidir comprar el contenido en cuyo caso se les suministran las claves necesarias para recuperar/obtener la clave de descifrado. Aquellos suscriptores que eligen no comprar el contenido no se les proporciona acceso a estas claves. En terminología XCA, este es el procedimiento CA.
Los sistemas XCA utilizan un canal de retorno para recibir la autentificación de las claves locales y las identidades que se utilizan para acceder al contenido. Esto crea un problema porque la mayoría de los dispositivos necesitan tener un método de trayectoria de retorno de alguna clase para hacer este trabajo.
Para autentificar las claves e identificadores utilizados para acceder a contenidos protegidos de otra manera en XCA y otros sistemas que muestran acceso condicional es deseable un método mejorado.
Los sistemas de acceso condicional (CA) son bien conocidos en la técnica para proporcionar protección de contenido (por ejemplo, contenido audio/visual) transmitido desde un proveedor de servicio (por ejemplo, un proveedor de programas por satélite, un proveedor de programas por cable, etc.) a un sistema usuario. El documento de solicitud PCT WO99/07150 publicado el 11 de febrero de 1999 ilustra un sistema de acceso condicional en el que se transmiten programas codificados desde un proveedor de servicios a una de una pluralidad de aparatos que incorporan convertidor y descodificador. Los programas se descodifican utilizando Mensajes de Gestión de Titularidad (EMMs) y Mensajes de Control de Titularidad (ECMs) recibidos por el aparato que incorpora el convertidor y el descodificador.
Sumario de la invención
Un método para verificar que un dispositivo fuente o emisor está autorizado para comunicar contenido protegido de otra manera (por ejemplo, servicios cifrados) a un dispositivo de ocultación o receptor en un sistema de acceso condicional, incluyendo el método: proporcionar a una autoridad de validación, identificadores únicos esencialmente asociados con los dispositivos emisor y receptor.. La autoridad de validación determina un código de aprobación que utiliza datos asociados con los dispositivos emisor y receptor, los datos que corresponden a los identificadores comunicados; y el dispositivo de fuente determina un código local que utiliza los datos asociados con los dispositivos emisor y receptor, y compara al menos una porción del código de aprobación con al menos una porción del código local para verificar que el dispositivo emisor está autorizado a comunicar el contenido al dispositivo receptor.
Breve descripción de las figuras
La Figura 1 ilustra un sistema según un aspecto de la presente invención; y,
La Figura 2 ilustra un sistema según un segundo aspecto de la presente invención.
Descripción detallada de la invención
Según la presente invención, un propietario, o usuario u operador de dispositivos en un sistema XCA se utiliza como parte de una trayectoria de retorno viable. No obstante, cuando se utiliza un operador de un dispositivo como canal de retorno se tropieza con un gran problema. No se puede esperar que un usuario lea o introduzca con precisión un número de 768 dígitos binarios. Sin embargo, para impedir ataques de análisis de codificación se necesitan números grandes, es decir, que se intenten todas las firmas posibles hasta que una funcione. El problema es verificar que el mensaje, por ejemplo, la clave publica recibida, es válida. Los certificados o firmas utilizados para hacer esto tienen típicamente al menos una longitud de 20 bytes u octetos de dígitos binarios, y usualmente están próximos a los 100 bytes. La firma debe tener valores posibles suficientes para hacer imposible un ataque de fuerza bruta. Según la invención, se alcanza el mismo fin con un espacio de clave mucho más pequeño limitando que recursos se pueden utilizar para hacer un ataque de fuerza bruta.
La Figura 1 ilustra un sistema 10 para autentificar el acceso a un contenido protegido de otra manera. El sistema 10 incluye un dispositivo emisor 20 que tiene un identificador asociado (SOURCEID), un dispositivo receptor con una clave digital asociada (PUBLICKEY), un usuario u operador 50 del dispositivo emisor 20, y un extremo de cabezal CA, o sistema 40 de confianza de tercera parte (TTP).
El dispositivo emisor 20 puede tener la forma de dispositivo de acceso tal como un aparato que incorpora convertidor y descodificador (STB) o un reproductor de medios, tal como un reproductor de casete de vídeo digital (DVHS), reproductor de disco versátil digital (DVD), mientras que el dispositivo receptor puede tener la forma de una televisión digital (DTV).
Según otro aspecto de la invención el dispositivo emisor 20 y el dispositivo receptor 30 tienen números de serie accesibles públicamente.
Generalmente, con objeto de proteger la transmisión de contenido desde el dispositivo emisor 20 al dispositivo receptor 30 de tal manera que no pueda reproducirse ilícitamente o utilizarse impropiamente de otro modo, la PUBLICKEY del dispositivo receptor 30 se comunica al dispositivo emisor 20. El contenido proporcionado por el dispositivo emisor se cifra utilizando la PUBLICKEY del dispositivo receptor 30 y se transmite al dispositivo receptor 30 en forma cifrada. El dispositivo receptor 30 utiliza la clave privada correspondiente, para descifrar el contenido y para activar su visualización apropiada mediante el dispositivo receptor 30. También se debe reconocer que se puede alcanzar lo anterior utilizando un procedimiento de dos operaciones en el que el contenido se cifra utilizando un algoritmo simétrico, y la palabra de control para este cifrado se envía utilizando la PUBLICKEY.
La PUBLICKEY y la SOURCEID de los dispositivos de ocultación y de fuente 30, 20 respectivamente, se determinan por el TTP utilizando los números de serie de estos dispositivos. La PUBLICKEY y SOURCEID determinadas se utilizan después separadamente por los dispositivos 20, 30 y TTP para autentificar que los dispositivos 20, 30 pueden funcionar en combinación para acceder al contenido.
El usuario 50 obtiene los números de serie de los respectivos dispositivos emisor y receptor 20, 30 (por ejemplo, leyéndolos fuera de los dispositivos) y llama al sistema CA de extremo de cabeza para permitir el uso combinado de los dispositivos emisor y receptor 20, 30. El usuario 50 proporciona estos números de serie al sistema CA 40 de extremo de cabeza como comunicación 52. Estos números de serie se pueden proporcionar, por ejemplo, en una comunicación de voz, electrónicamente, o acústicamente. El sistema CA 40 de extremo de cabeza tiene acceso a una base de datos que convierte los números de serie proporcionados a datos SOURCEID y PUBLICKEY. Por tanto, el sistema CA 40 de extremo de cabeza puede identificar los datos SOURCEID y PUBLICKEY del dispositivo emisor 20 y del dispositivo receptor 30 a partir de estos números de serie comunicados, por ejemplo utilizando una búsqueda. Según otro aspecto de la presente invención, es importante que la relación entre los números de serie y SURCEID no sea pública y ni se pueda descubrir fácilmente.
En la Figura 1, el sistema CA 40 de extremo de cabeza calcula un código de direcciones de clave de estos dos valores, por ejemplo, el SOURCEID y la PUBLICKEY como un cálculo reacondicionado de aprobación y se lo proporciona al usuario 50 como Número de Identificación Personal (PIN) (ilustrado como comunicación 42). El usuario 50 introduce entonces este PIN en el dispositivo emisor 20 (ilustrado como comunicación 54), que, por ejemplo, ha calculado las mismas direcciones de clave como un cálculo de direcciones clave locales que utiliza el residente SOURCEID en el dispositivo emisor 20 y la PUBLICKEY proporcionada por el dispositivo receptor 30 (ilustrado como comunicación 34). Si el PIN se empareja a las direcciones de clave, entonces el dispositivo emisor 20 reconoce que la PUBLICKEY proporcionada en la comunicación 34 a partir del dispositivo receptor 30 es válida para uso, que esta clave ha sido dada por el sistema CA de extremo de cabeza 40, y que el sistema CA de extremo de cabeza 40 la aprueba para uso de modo que el dispositivo emisor 20 y el dispositivo receptor 30 están autorizados para funcionar combinados uno con otro.
Según otro aspecto de la presente invención y como se explicó, tanto el SOURCEID y/o el algoritmo para calcular el reacondicionado se mantiene secreto. Como se entenderá por los que poseen una experiencia normal en la técnica pertinente, el hecho de que un pirata potencial no tenga esta entrada a la función de direcciones clave impide de manera eficaz un ataque de fuerza bruta con un ordenador más potente.
Según otro aspecto de la presente invención, el código PIN tiene un espacio suficientemente amplio para que una búsqueda exhaustiva de una firma válida se alargue de manera prohibitiva. Una manera de lograr esto es hacer que el dispositivo emisor 20 tome un tiempo significativo para aprobar el código PIN, bien, por ejemplo, con un calculo complejo, o con un tiempo de espera después del cálculo. Un valor sugerido para esta aplicación, por ejemplo, copia de protección para una red domestica de A/V, podría ser un PIN de 9 ó 10 dígitos, y un tiempo de cálculo de un segundo. Esto forzaría a un tiempo medio de búsqueda exhaustiva de 5 x 10^{8} ó 5 x 10^{9} segundos ó aproximadamente 16 ó 160 años.
Según un aspecto alternativo de la presente invención, otra entrada a la función de direcciones clave puede ser un código o medio de título, tal como un número de serie de cinta o de DVD. Esto permite, por ejemplo, el que se apruebe o desapruebe para su uso títulos o cintas individuales. Almacenando los números de serie en el sistema CA de extremo de cabeza 40 de modo que el usuario 50 no tenga que proporcionarlo para cada transacción se pueden obtener ahorros importantes de tiempo.
Según otro aspecto alternativo de la presente invención otra entrada a la función de direcciones clave puede ser indicativa del tiempo total de funcionamiento o del tiempo transcurrido a partir de la primera aprobación. Esto permite que la aprobación expire automáticamente después de un tiempo o utilización prefijada. Si se necesita un código de prorroga, esto se puede indicar desde el dispositivo emisor 20 al usuario 50. Los códigos de tiempo deben ser suficientemente aleatorios de modo que el usuario 50 no pueda adivinar de manera eficaz o predecir de otra manera cual será el código de la siguiente vez. Si el usuario 50 fuese capaz de hacer esto, podría llamar con antelación, y preautorizar esencialmente su sistema obteniendo los códigos PIN antes de que fuesen requeridos.
De acuerdo todavía con otro aspecto alternativo de la presente invención, otro sistema basado en código PIN se basa en balcanizar o dividir el espacio de clave de redes locales en segmentos menores sin llegar al extremo de seguridad de utilizar claves únicas por red.
La Figura 2 ilustra otro sistema 100 para claves e identificadores autentificados usados para acceder a contenidos protegidos de otra manera. El sistema 100 incluye un dispositivo emisor 120 que tiene un SOURCEID asociado, un dispositivo receptor 130 que tiene una PUBLICKEY asociada, un usuario, u operador 150 del dispositivo emisor 120 y un sistema CA de extremo de cabeza 140.
Los dispositivos receptores se pueden hacer con un número relativamente pequeño de claves privadas, por ejemplo 10.000. El usuario 150 lee los números de serie del dispositivo receptor 130 y del dispositivo emisor 120 (ilustrados como comunicación 132, 122 respectivamente). El usuario 150 llama entonces al interior de sistema CA de extremo de cabeza 140, proporciona el número de serie del dispositivo receptor 130 y del dispositivo emisor 120, y recibe el código PIN para este dispositivo receptor 130 (ilustrado como comunicaciones 152, 142). El código PIN se puede determinar a través de una tabla de búsqueda o de un cálculo apropiado. El usuario 150 introduce entonces este código PIN en el dispositivo emisor 120 (ilustrado como comunicación 154), y el dispositivo emisor 120 indica la clave publica correcta para utilizar el dispositivo receptor 130 utilizando una tabla de claves públicas 160.
La tabla de claves publicas 160 es amplia comparada con el propio almacenamiento del dispositivo emisor 120. La tabla 160 está codificada, y se almacena al principio de medios pregrabados (por ejemplo cintas). Esto proporciona un mecanismo sencillo para obtener la clave pública (PUBLICKEY) cuando se necesite, ya que cualquier cinta pregrabada se puede utilizar para iniciar la red. Después de esto, el sistema 100 funcionará por si solo, ya que el dispositivo emisor 120 recordará la clave o uso apropiado con el dispositivo receptor 130.
Medios pregrabados tales como cintas se codifican habitualmente con otro sistema de codificación más robusto. En la presente invención, solo la conexión digital desde el dispositivo emisor 120 al dispositivo receptor 130 se codifica con esta clave local más débil. Aunque la clave local no es única para esta red, será muy difícil hacer lucrativamente copias de material si para cada título se requieren 10.000 versiones diferentes de la cinta.
En el caso de que una de las 10.000 claves locales del sistema 100 anteriormente descrito llegue a conocerse, los usuarios "piratas" podrían utilizar continuamente el mismo código PIN para permitir que se reproduzca el contenido utilizando cualquier dispositivo emisor 120. El sistema 100 se puede mejorar haciendo el código PIN una función de direcciones de clave del SOURCEID, así como el índice dentro de la tabla de claves públicas 160. Esto fuerza al usuario 50 a obtener un PIN único para cada dispositivo emisor 120. Si se recibe un número arrollador de peticiones para una clave pública dada de la tabla índice 160, entonces eso se puede utilizar como un indicio de que una clave privada ha sido puesta en peligro.

Claims (7)

1. Un método para verificar que un dispositivo emisor o fuente (20), siendo capaz dicho dispositivo emisor de transmitir contenido audio/vídeo protegido, está autorizado para comunicar dicho contenido protegido a un dispositivo receptor (30), en el que dicho dispositivo receptor (30) es capaz de descodificar el contenido protegido y visualizar el contenido de audio/vídeo desde dicho dispositivo emisor, caracterizándose el método por las operaciones de:
recibir en dicho dispositivo emisor (20) un código de aprobación (PIN) determinado que utiliza datos asociados con dichos dispositivos fuente y de ocultación, respectivamente;
determinar separadamente, en dicho dispositivo emisor (20), un código local que utiliza datos correspondientes asociados respectivamente con dicho dispositivo emisor y dicho(s) dispositivo(s) emisor(es) (PUBLICKEY, SOURCEID); y
comparar al menos una porción de dicho código de aprobación (PIN) con al menos una porción de dicho código local, con lo que en respuesta a dicha comparación, dicho dispositivo emisor verifica la autorización para transmitir dicho contenido protegido a dicho dispositivo receptor (30) para recuperar y visualizar dicho contenido de audio/vídeo
2. El método según la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho código de aprobación se determina basándose en un cálculo de direcciones de clave que utiliza esencialmente identificadores únicos asociados con dichos dispositivos fuente y receptor en el que dicho código local se determina basándose en un cálculo de direcciones de clave que utiliza datos de dicho dispositivo receptor y un identificador fuente prealmacenado en dicho dispositivo emisor o fuente.
3. El método según la reivindicación 2, caracterizado además porque dichos datos asociados con dicho dispositivo emisor para determinar dicho código local no son de información pública y en el que dichos datos asociados con dicho dispositivo receptor para determinar dicho código local comprenden información pública.
4. El método según la reivindicación 2, caracterizado además porque dichos identificadores comprenden números de serie u otros códigos de identificación que son accesibles a un usuario, y en el que dichos datos de dicho dispositivo receptor utilizados en dicho cálculo de direcciones de clave comprenden una clave pública.
5. El método según la reivindicación 2, caracterizado además porque dichos datos asociados con dichos dispositivos fuente y receptor comprenden una identificación única de dicho dispositivo fuente y una clave de encriptación pública asociada con dicho dispositivo receptor.
6. El método según la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho dispositivo emisor comunica a un usuario si dicho dispositivo emisor está autorizado para proporcionar dicho contenido a dicho dispositivo receptor y comunica intencionadamente si son compatibles o no dicho código de aprobación comparado y el código local.
7. El método según alguna de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque dicho dispositivo emisor se selecciona a partir de uno de entre un dispositivo de acceso y un reproductor de medios.
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