ES2276300T3 - Metodo de contabilizacion de una duracion en un modulo de seguridad. - Google Patents
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Abstract
Método de contabilización de una duración en un módulo de seguridad insertado en un aparato que comprende un reloj interno, este aparato recibiendo un flujo de datos digitales encriptados a través de palabras de control contenidas en mensajes de control ECM, este método comprendiendo las etapas siguientes: - recepción por el módulo de seguridad de los datos provenientes del reloj interno del aparato que incluye una información temporal actual, - almacenamiento de los datos actuales que representan la información temporal actual en el módulo de seguridad, - recepción por el módulo de seguridad de un mensaje de control ECM que requiere la desencriptación de al menos una palabra de control, - lectura de los datos anteriores que representan una información temporal anterior en el momento del tratamiento del anterior mensaje de control ECM, - tratamiento del mensaje de control ECM cuando la información actual está adelantada temporalmente con respecto a la información anterior.
Description
Método de contabilización de una duración en un
módulo de seguridad.
La presente invención se refiere al ámbito de
los módulos de seguridad insertados en un aparato que recibe datos
digitales encriptados. De una forma más particular, el método de la
invención pretende proporcionar la fecha y la hora actual a un
módulo de seguridad y a gestionar los derechos de desencriptación
en función del periodo de validez de los datos recibidos o
almacenados en el aparato.
Este método se aplica por ejemplo a una
grabadora de vídeo digital utilizada para la recepción y el
almacenamiento de programas de televisión de pago.
Una grabadora de vídeo digital llamado a
continuación PVR (Personal Video Recorder) es un
receptor/descodifica-
dor de televisión de pago provisto de un disco duro que permite almacenar los datos de audio/vídeo digitales encriptados con el fin de poder visualizarlos en diferido.
dor de televisión de pago provisto de un disco duro que permite almacenar los datos de audio/vídeo digitales encriptados con el fin de poder visualizarlos en diferido.
Una PVR, como una grabadora de vídeo de banda
magnética del tipo VHS, está también provista de funciones de
avance y de retroceso rápido. Estas funciones permiten, por
ejemplo, una búsqueda de una secuencia particular entre los datos
grabados en el disco duro o el retorno al principio de un programa
grabado después de una primera visualización.
Los datos digitales de audio/vídeo almacenados
son encriptados con palabras de control CW (control word)
contenidos en mensajes de control ECM (Entitlement control Message)
que acompañan a los datos de audio/vídeo encriptados. Este conjunto
de datos de audio/vídeo y de ECM se denomina contenido en la
siguiente descripción de la invención. Un módulo de control de
acceso o módulo de seguridad en forma de tarjeta chip móvil o
integrada en la PVR contiene los derechos atribuidos a un usuario
para desencriptar los datos de audio/vídeo.
Para visualizar el contenido almacenado en el
disco duro, el descodificador desencripta este contenido con la
ayuda de mensajes de gestión de derechos EMM (Entitlement
Management Message) grabados en el módulo de seguridad, estos
mensajes incluyen las claves necesarias para la desencriptación de
los ECM que contienen las palabras de control CW que sirven para la
desencriptación del contenido.
El flujo de datos digitales transmitido por un
centro de gestión hacia las PVR es encriptado con el fin de poder
controlar la utilización y de definir las condiciones para tal
utilización. Las palabras de control CW encargadas de la
encriptación son cambiadas en intervalos regulares (normalmente
entre 5 y 30 segundos) con el fin de impedir todo intento de
reconstitución abusiva de tal palabra de control.
Para que la PVR/descodificador pueda
desencriptar el flujo encriptado por estas palabras de control,
estas últimas son enviadas en mensajes de control ECM y encriptadas
por una clave de transmisión propia del sistema.
En el momento de la desencriptación de un
mensaje de control ECM, la presencia en el módulo de seguridad del
derecho de acceso al contenido es comprobada. Este derecho es
gestionado por los mensajes de gestión EMM que cargan tal derecho
en el módulo de seguridad.
La contabilización de la utilización de un
contenido encriptado está habitualmente basada en el principio del
abono, de la compra espontánea o impulsiva de contenidos de
emisiones televisadas o del pago por unidad de tiempo.
El abono permite definir un derecho asociado a
uno o varios canales de difusión que transmiten estos contenidos y
permite al usuario visualizarlos de forma clara si el derecho está
presente en su módulo de seguridad.
Es también posible definir los derechos propios
de un tipo de contenido, como una película, una manifestación
deportiva o una emisión de variedades. El usuario puede comprar
este contenido que será específicamente gestionado por este
derecho. Este método es conocido bajo la denominación
"pay-per-view" (PPV, pago por
visión).
Por cuanto concierne al pago por unidad de
tiempo, el módulo de seguridad incluye un crédito que es entregado
en función del consumo real del usuario. De este modo por ejemplo,
una unidad será debitada de este crédito por cada minuto sea cual
sea el canal o el contenido visualizado. Es posible según las
realizaciones técnicas, variar la unidad de contabilización, sea en
la duración, sea en el valor del tiempo concedido o combinando
estos dos parámetros para adaptar la facturación al tipo de
contenido consumido.
Un mensaje de control ECM no contiene únicamente
la palabra de control CW sino también las condiciones para que esta
palabra sea devuelta a la PVR. En el momento de la desencriptación
de las palabras de control, se comprobará si un derecho asociado a
las condiciones de acceso incluidas en el mensaje está presente en
el módulo de seguridad. La palabra de control sólo es devuelta a la
PVR cuando el resultado de la comprobación es positivo. Esta
palabra de control contenida en el mensaje de control ECM es
normalmente encriptada de nuevo por una clave de transmisión.
En resumen, los tres elementos siguientes son
necesarios para desencriptar un flujo de datos de audio/vídeo
digitales difundidos en un momento dado:
- -
- el contenido encriptado por una o varias palabras de control CW,
- -
- el o los mensajes de control ECM que contienen las palabras de control CW y las condiciones de acceso,
- -
- el derecho correspondiente almacenado en el módulo de seguridad que permite comprobar las condiciones de acceso.
Una condición de acceso asociada al derecho
puede consistir en un periodo de validez, es decir, un período
durante el cual es posible descodificar el contenido con las
palabras de control. Cuando esta duración ha expirado, la condición
de acceso a las palabras de control que sirven para descodificar el
contenido se vuelve caduca y la desencriptación ya no puede
efectuarse.
Para aprovechar el parámetro tiempo o duración
relativo a las condiciones de acceso, es necesario disponer de un
reloj de referencia seguro. La expiración de la validez de un
derecho debe ser controlada como un tiempo absoluto y no como una
duración relativa. Por ejemplo, un derecho de acceso de 24 horas
con un contenido encriptado y almacenado en el disco duro empieza
en una fecha y a una hora determinada para terminarse un día
después a la misma hora. Por lo tanto no es suficiente otorgar la
duración de 24 horas a este derecho porque queda la posibilidad de
manipular el reloj con el fin de retrasar la fecha actual de un día
y de este modo beneficiarse de forma permanente de un derecho de
una duración de 24 horas.
La fecha y la hora actual son proporcionados al
módulo de seguridad por el reloj interno de la PVR llamado también
RTC (Real Time Clock) que está habitualmente alimentado por una
batería que permite su funcionamiento aunque el aparato esté
apagado.
Este reloj puede ser ajustado a una fecha y a
una hora anterior a los valores actuales para autorizar la
visualización de un contenido cuya validez haya expirado. Existe
por lo tanto la posibilidad de prolongar de forma abusiva un
derecho con condiciones de acceso modificadas en el módulo de
seguridad por manipulación del reloj de la PVR.
Se trata por lo tanto de crear un derecho en el
módulo de seguridad, con la ayuda de los mensajes de gestión EMM,
que comienza en un momento determinado para terminarse después de
un cierto período de validez. Como en la mayoría de los casos, una
PVR no posee vía de retorno que la conecte al centro de gestión, la
fecha y la hora actual no pueden ser proporcionados regularmente al
módulo de seguridad por unos medios seguros provenientes
directamente del centro de gestión.
Otro aspecto del problema está constituido por
el hecho de que el módulo de seguridad, a pesar de que dispone de
una memoria protegida, no dispone de un reloj en tiempo real y le
resulta imposible, por sus propios medios, determinar una duración
real tal como 24 horas. De este modo, si un usuario está autorizado
a acceder a un servicio (o a una película) durante 24 horas, el
módulo de seguridad queda dependiente de informaciones exteriores
para determinar la expiración de este período.
El objetivo de la presente invención es el hecho
de proponer un método para proporcionar un control del periodo de
validez de un derecho grabado sobre un módulo seguridad en términos
absolutos por una gestión de los diferentes parámetros recibidos
que le permita determinar una fecha y una hora de expiración.
Otro objetivo es impedir la creación de un
derecho en el módulo de seguridad antes o después de cierta fecha u
hora predeterminada.
Estos objetivos son alcanzados por un método de
contabilización de una duración en un módulo de seguridad insertado
en un aparato que contiene un reloj interno, este aparato
recibiendo un flujo de datos digitales encriptados por palabras de
control contenidas en los mensajes de control ECM, este método
incluyendo las etapas siguientes:
- -
- recepción de datos provenientes del reloj interno del aparato que incluye una información temporal actual,
- -
- almacenamiento de los datos actuales que representan la información temporal actual en el módulo de seguridad,
- -
- recepción de un mensaje de control ECM que requiere la desencriptación de al menos una palabra de control,
- -
- lectura de los datos anteriores que representan una información temporal anterior en el momento del tratamiento del anterior mensaje de control ECM,
- -
- tratamiento del mensaje de control ECM cuando la información actual está adelantada temporalmente sobre la información anterior.
De este modo el método según la invención tiene
como objetivo el hecho de garantizar que en cada desencriptación de
un ECM, avance la hora.
Se entiende por información temporal toda forma
de contador que no corresponda necesariamente a una fecha y/o una
hora. Lo esencial es proporcionar al módulo de seguridad una
información sobre el avance efectivo del tiempo con el fin de
determinar una duración predeterminada.
El aparato en cuestión puede ser un
descodificador de televisión digital, una grabadora digital PVR
(Personal Video Recorder) o incluso un ordenador personal.
No es necesario que la hora y la fecha generada
por el descodificador sean aquellas que nosotros utilizamos
habitualmente. Un ejemplo de ello está propuesto por el Swatch Beat
que es una división de 24 horas por 1000. El descodificador genera
los impulsos (o tics) a un ritmo regular de 3 segundos. Estas
señales son transmitidas y contabilizadas por el descodificador para
formar una información temporal propia y reconocida en este
sistema. El valor actual de este parámetro será de este modo mayor
que el valor anterior, permitiendo determinar el avance de la hora.
El valor actual es almacenado en una memoria y a la recepción de un
nuevo valor, éste reemplaza el valor actual sólo si la nueva
información temporal está adelantada temporalmente con respecto a
la información temporal actual. De este modo en cada impulso, el
descodificador determina la información temporal actual y la
transmite al módulo de seguridad. Este último pone al día el
contenido de su memoria actual.
Además, la información temporal puede ser
almacenada en forma de una representación (compresión) o de
criptograma a condición de permitir la distinción del avance,
(crecimiento de ciertos dígitos o bits predeterminados o cambio de
prefijos o sufijos particulares etc.).
Cuando el aparato es conectado a un centro de
gestión como en el caso de una grabadora digital PVR, el centro de
gestión puede difundir la información temporal actual para así
actualizar el reloj interno del descodificador.
Según una variante preferida, el método de la
invención se aplica a una grabadora de vídeo digital de programas
de televisión digital de pago PVR que contiene un reloj RTC interno
permanente. Según una variante de realización, está comprobado
sobretodo en el momento de la recepción de una nueva información
temporal por el módulo de seguridad que esta información está
adelantada con respecto a la información previamente recibida,
independientemente del momento de la desencriptación de las palabras
de control. De hecho, el ritmo de transmisión de los mensajes que
contienen estas informaciones temporales por el descodificador es
un ritmo que es propio de éste. Esta condición adicional obliga a
que la hora avance continuamente.
La PVR está conectada esporádicamente a un
centro de gestión que libera un flujo de datos de audio vídeo
digitales encriptados a través de palabras de control contenidas en
los mensajes de control ECM que acompañan a dichos datos de audio
vídeo. Estos mensajes de control contienen igualmente una
información temporal que está asegurada porque está encriptada por
el centro de gestión.
El módulo de seguridad contiene los derechos que
sirven para comprobar las condiciones de acceso contenidas en los
mensajes de control ECM conjuntamente con las palabras de
control.
Los derechos contenidos en el módulo de
seguridad autorizan la desencriptación de los ECM solamente si la
información temporal actual que representa la fecha y la hora
proveniente del reloj de la PVR está adelantada con respecto a la
información temporal anterior. Esta condición ya no puede ser
satisfecha cuando el reloj interno de la PVR está retrasado. De
hecho, en tal caso, la desencriptación de los mensajes de control
ECM grabados en el disco duro no podrá efectuarse en defecto de un
derecho válido. Sólo una conexión de la PVR con el centro de
gestión permitirá la puesta al día del reloj por medio de los ECM
difundidos que contienen una información temporal que representa la
fecha y la hora reales.
Según un modo de realización, la fecha y la hora
de la PVR son transmitidos al módulo de seguridad en forma
encriptada con una clave de sesión con el fin de evitar toda
modificación del valor. Se realiza igualmente para impedir una
actualización con valores ficticios.
La única figura 1 ilustra una PVR equipado con
un disco duro DD que contiene un reloj interno RTC. Un módulo de
seguridad móvil SM transmite los derechos necesarios para la
desencriptación del flujo de datos de audio vídeo provenientes del
centro de gestión CG y para la desencriptación del contenido
grabado en el disco duro DD. El módulo de seguridad SM contiene
además del periodo de validez de los derechos, una fecha/hora de
inicio de la validez proporcionada por el reloj RTC.
La PVR se utiliza por una parte como
descodificador en línea de un flujo de datos de audio vídeo
difundido y por otra parte como grabadora de datos para su
posterior visualización.
En el primer modo de utilización llamado en
línea, los ECM que incluyen las condiciones de acceso y una
información temporal son suficientes para la gestión de los
derechos basados en una duración porque el mensaje de control ECM
contiene ya las informaciones temporales que permiten determinar la
duración del derecho.
En el segundo modo en el que un contenido es
grabado y visualizado en diferido, la información temporal de los
mensajes de control ECM es ignorada, en este caso, son las
informaciones temporales que provienen del descodificador PVR las
que servirán para calcular el periodo de validez del derecho.
La hora actual almacenada en el módulo de
seguridad es utilizada para calcular la duración de un derecho
concedido por la compra de un programa, esta compra es gestionada
por medio de los mensajes de gestión EMM. Según el tipo de
realización, se puede imponer que la recepción de los mensajes EMM
sea efectuada en línea (directamente recibida en el flujo) o
utilizar un mensaje almacenado en la unidad de almacenamiento. En
el primer caso, será ventajoso utilizar la información temporal
contenida en tal mensaje porque ésta será considerada como segura
puesto que proviene directamente del centro de gestión. Se debe
señalar que a pesar de esta aparente seguridad, se comprobará que
esta fecha es igual o posterior a la última fecha conocida del
módulo de seguridad.
En el segundo caso, el mensaje de gestión EMM
almacenado no puede ser utilizado para actualizar el reloj interno
del módulo de seguridad y es la última fecha conocida la que
servirá para calcular la duración de atribución del derecho.
Los mensajes de control ECM utilizados en el
método según la invención contienen, además de una descripción del
tipo de contenido y las palabras de control asociadas, una
información temporal. En el momento de la recepción en directo de
un flujo que contiene los mensajes de control ECM, la información
temporal será utilizada para la determinación de la hora actual.
La definición del avance temporal que autoriza
la desencriptación de las palabras de control está determinada por
la diferencia entre la información temporal actual proporcionada
por el reloj del descodificador y la información temporal anterior
que representa el momento de la última desencriptación de una
palabra de control.
Esta diferencia no puede ser sencillamente igual
(o próxima) al período de cambio de las palabras de control.
De hecho, hay que tener en cuenta que en el modo
de avance rápido, este período es multiplicado por 10 por
ejemplo.
Esta diferencia será por lo tanto definida en
nuestro ejemplo como próxima a 1/10 del período de cambio de las
palabras de control.
Este valor de diferencia define los índices de
extensión de la validez real. Por ejemplo, cuando el período de
cambio de las palabras de control es 10 segundos y la relación
entre la velocidad de avance elevada y la velocidad normal es 10,
el valor mínimo de la diferencia será de 10 segundos dividido por
10, es decir de 1 segundo. En consecuencia, el módulo de seguridad
aceptará desencriptar una nueva palabra de control siempre y cuando
su reloj haya avanzado un segundo con respecto al momento de la
desencriptación de la última palabra de control.
Un posible fraude consistiría en proporcionar al
módulo de seguridad una información temporal a un ritmo más lento.
Esto sería factible mediante el montaje de un cuarzo de frecuencia
más débil sobre el reloj interno de la PVR. El módulo de seguridad
no puede distinguir a priori la velocidad de avance elevada
de la velocidad normal en el momento de la desencriptación de los
ECM. En consecuencia, la duración del derecho sería multiplicada por
un factor 10, es decir por ejemplo extendida a 10 días en lugar de
aquella prevista de 1 día.
Se debe señalar que en tal caso ya no será
posible utilizar el modo de avance rápido porque el período de
cambio de las palabras de control se vuelve inferior al valor de
diferencia mínima.
Este inconveniente puede ser considerado como
admisible por el hecho de que el usuario ha comprado el derecho al
menos una vez. Además, en el caso de la compra de un derecho más
reciente, la información temporal antigua memorizada en el módulo
de seguridad es reemplazada por una nueva información temporal que
representa la fecha/hora de la compra. El derecho extendido
fraudulentamente expira inmediatamente de este modo y el interés de
este fraude resulta por lo tanto limitado.
Existe la posibilidad de que el módulo de
seguridad sepa en qué modo se encuentra la PVR y por lo tanto de
ajustar la duración mínima entre dos desencriptaciones de palabras
de control. En el modo rápido, esta duración sería de un segundo
mientras que en el modo normal, esta duración se fija en 10
segundos. De este modo, un defraudador debería no sólo modificar la
frecuencia del reloj de la PVR sino también de los comandos
transmitidos entre la PVR y el módulo de seguridad.
La validez de un derecho está determinada por el
módulo de seguridad a partir de la información temporal grabada en
el momento de la compra de un programa. Por lo tanto se recomienda
actualizar esta información en el módulo de seguridad a cada
compra, de lo contrario el nuevo derecho creado tendrá un período
de validez reducido en el caso de que la información temporal
grabada en el módulo de seguridad sea demasiado antigua.
Dado que el módulo de seguridad no acepta que el
descodificador PVR le proporcione una información temporal anterior
a la información actual del reloj RTC, la gestión de este reloj
debe estar adaptada a ciertas exigencias:
- -
- el reloj RTC de la PVR será de preferencia alimentado con una batería que mantendrá su funcionamiento incluso cuando la PVR se inicie.
- -
- un valor representativo de la fecha y de la hora es transmitido al módulo de seguridad por el reloj RTC.
- -
- la actualización de este reloj RTC provocará de preferencia el avance de la hora actual,
- -
- los valores son ajustados con una tabla de descripción de la fecha y de la hora TDT (Time and Date Description Table) a la cual la PVR se refiere cuando éste está en línea, es decir cuando ésta es conectada al centro de gestión. Esta tabla está sincronizada con la información temporal contenida en los ECM difundidos por el centro de gestión.
- -
- el usuario de la PVR no debería poder ajustar directamente el reloj RTC. Si la fecha y la hora presentadas en la pantalla del panel frontal de la PVR debieran sin embargo ser ajustadas, en primer lugar, se almacena el ajuste en una memoria no volátil como una diferencia con el valor actual del reloj RTC. La nueva fecha/hora que se presentará será entonces calculada a continuación a partir de esta diferencia almacenada.
- -
- cuando la PVR está sin línea, el reloj RTC no debería poder ser modificado o al menos no atrasado con respecto al valor grabado en el módulo de seguridad.
- -
- cuando la PVR está en línea y si el reloj RTC es atrasado con respecto a la fecha/hora de referencia de la tabla TDT, el reloj RTC es resincronizado en una sola etapa con esta referencia.
- -
- cuando el reloj RTC está adelantado con respecto a la referencia TDT, la resincronización directa como en el caso anterior no es deseable porque la nueva información temporal actual estará atrasada con respecto a la información temporal anterior almacenada en el módulo de seguridad. La condición que impone una diferencia positiva entre estas dos informaciones de este modo ya no es cumplida y las palabras de control no serán por lo tanto desencriptadas por el módulo de seguridad.
Por ejemplo la PVR es conectada en línea a
10.00.00 horas cuando el reloj RTC de la PVR indica 10.02.00 horas
es decir 2 minutos de adelanto. La diferencia esperada para
desencriptar las palabras de control siendo de 10 segundos.
La PVR envía los mensajes como sigue:
un primer mensaje a 10 00 00 indica que la hora
es 10 02 01
un segundo mensaje a 10 00 20 indica que la hora
es 10 02 10
un tercer mensaje a 10 00 40 indica que la hora
es 10 02 20 y así sucesivamente.
Al cabo de 4 minutos el reloj RTC de la PVR es
resincronizado con la hora indicada por el centro de gestión
conservando siempre la posibilidad de desencriptar los datos
almacenados en el disco duro en concordancia con la hora grabada en
el módulo de seguridad.
En el caso de un ordenador personal, el método
de la invención se aplica a la descarga de ficheros tales como
programas, juegos, películas, música desde Internet. El ordenador
está provisto de un módulo de seguridad que crea un derecho de
acceso a los ficheros descargados o de utilización de aquellos de
tiempo limitado. La información temporal necesaria es generada por
el reloj interno del ordenador que puede también ser puesto al día
en el momento de la conexión del ordenador a Internet.
Claims (9)
1. Método de contabilización de una duración en
un módulo de seguridad insertado en un aparato que comprende un
reloj interno, este aparato recibiendo un flujo de datos digitales
encriptados a través de palabras de control contenidas en mensajes
de control ECM, este método comprendiendo las etapas
siguientes:
- recepción por el módulo de seguridad de los
datos provenientes del reloj interno del aparato que incluye una
información temporal actual,
- almacenamiento de los datos actuales que
representan la información temporal actual en el módulo de
seguridad,
- recepción por el módulo de seguridad de un
mensaje de control ECM que requiere la desencriptación de al menos
una palabra de control,
- lectura de los datos anteriores que
representan una información temporal anterior en el momento del
tratamiento del anterior mensaje de control ECM,
- tratamiento del mensaje de control ECM cuando
la información actual está adelantada temporalmente con respecto a
la información anterior.
2. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la condición que define el
adelanto temporal está determinada por la frecuencia de cambio de
las palabras de control.
3. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la información temporal
actual se almacena en una memoria y tras la recepción de una nueva
información temporal, ésta reemplaza a la información temporal
actual siempre y cuando la nueva información temporal esté
adelantada temporalmente con respecto a la información temporal
actual.
4. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que la
información temporal determina una fecha y una hora.
5. Método según la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que la información temporal
actual del módulo de seguridad sirve para comprobar el periodo de
validez de un derecho necesario para la desencriptación del flujo
de datos digitales.
6. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el aparato recibe las
informaciones temporales cuando éste es conectado a un centro de
gestión, dichas informaciones ponen al día un contador en el
aparato que proporciona un valor representativo de la fecha y de la
hora que se almacenará y después se comparará con el valor de la
información temporal generado por el reloj interno del aparato.
7. Método según la reivindicación 6,
caracterizado por el hecho de que el reloj interno del
aparato es puesto al día en función del resultado de la
comparación, el nuevo valor siendo transmitido al módulo de
seguridad.
8. Método según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el reloj interno del
aparato es puesto al día por las informaciones temporales
transmitidas por los mensajes de control ECM difundidos cuando
dicho aparato es conectado a un centro de gestión.
9. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que el
aparato es una grabadora de vídeo digital PVR de programas de
televisión digital de pago.
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