IT9022497A1

IT9022497A1 - Sistema e dispositivi per la crittografia di segnali digitali

Info

Publication number: IT9022497A1
Application number: IT022497A
Authority: IT
Inventors: Claudio Colombo; Roberto Maestri; Giorgio Parladori
Original assignee: Telettra S P A Ora Alcatel Italia S P A
Priority date: 1990-12-21
Filing date: 1990-12-21
Publication date: 1992-06-21
Also published as: EP0492486A3; IT1244351B; EP0492486A2; IT9022497A0

Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto di invenzione industriale dal titolo “SIS TEMA E DISPOSITIVI PER LA CRITTOGRAFIA DI SEGNALI DIGITALI”

Descrizione dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un sistema per la gestione degli aspetti sicurezza in una rete di servizi audio e video, in particolare ad un sistema col quale solo ricevitori autorizzati sono messi in condizione di ottenere una corretta ricezione. E nota l’esigenza di trasmettere il segnale televisivo in forma crittografata. Attualmente sono per lo più utilizzate tecniche che lavorano sul segnale analogico. Sono altresì noti i metodi di crittografia nell’ambito della trasmissione dati. Con l’avvento della trasmissione numerica del segnale televisivo, si può pensare di applicare vantaggiosamente le tecniche di crittografia digitale ai dati video, qualora questi siano opportunamente strutturati. La presente invenzione si riferisce ad un sistema per la protezione della trasmissione del segnale video e audio contro la ricezione non autorizzata. L’attuazione di tale sistema utilizza opportune tecniche di crittografia e di gestione di chiavi di accesso descritte in seguito. Si faccia riferimento alla figura 1.

In una ipotetica rete televisiva si possono identificare un numero finito N di stazioni, alcune delle quali possono solo trasmettere (TXl, TX2, TXi nella seconda colonna TX), altre possono solo ricevere (RXl, RX2, RXi nella terza colonna RX), altre ancora possono trasmettere e ricevere (TXRX1, TXRX2, TXRXi nella prima colonna TXRX). Il sistema dovrà consentire alle stazioni che trasmettono TX di selezionare un sottoinsieme di stazioni riceventi RX’ autorizzate, in modo tale che solo queste siano in grado di ricevere correttamente la trasmissione; tutte le altre RX-RX’, pur essendo in grado di ricevere il segnale non saranno in grado di decodificarlo correttamente. Scopo della presente invenzione è quello di provvedere un sistema per la gestione degli aspetti di sicurezza in una rete di servizi audio e video, in particolare un sistema col quale solo i ricevitori autorizzati sono messi in condizione di ottenere una corretta ricezione. Secondo l’invenzione, si opera ora in modo che:

1. tutte le stazioni sono messe in grado di crittografare Tinformazione tramite una chiave k e un opportuno algoritmo;

2. tutte le stazioni trasmittenti sono messe in grado di far pervenire in forma segreta la chiave k alle stazioni selezionate per la ricezione e rinformazione dell’algoritmo di crittografia utilizzato;

3. tutte le stazioni riceventi sono messe in grado di interpretare correttamente la chiave k, se inviata;

4. tutte le stazioni riceventi sono messe in grado di attuare il corrispondente algoritmo di decodifica usando la chiave k.

Le caratteristiche salienti del sistema secondo il trovato sono precisate nella rivendicazione 1. In una forma di realizzazione preferita, dunque vantaggiosa del trovato, per la trasmissione della chiave k ai ricevitori autorizzati si utilizza la tecnica della chiave pubblica (vedi ad esempio “New Direction in Cryptography ", IEEE Trans, on Information Theory, N. 6, November 1976). L 'implementazione di tale meccanismo comporta che:

• i ricevitori siano in grado di comunicare a tutti i trasmettitori la loro chiave pubblica (k2)

i trasmettitori dovranno possedere una tabella aggiornata che contiene l’associazione ricevitore-chiave pubblica (i-k2)

• i trasmettitori devono essere in grado di trasmettere anticipatamente alle trasmissioni la chiave k che utilizzeranno per crittografare il segnale. L’invio della chiave k sarà fatto singolarmente per ogni ricevitore autorizzato codificando k con la corrispondente chiave k2 utilizzando un opportuno canale di trasmissione.

Quanto sopra è realizzato con il sistema rappresentato in figura 2 che comprende:

in trasmissione:

• il blocco 1 di codifica del segnale,

• il blocco 2 di cifratura dei dati secondo la chiave k,

• il blocco 3 che fornisce in uscita la chiave k cifrata con la chiave k2i

• il blocco 4 che contiene la tabella delle corrispondenze ricevitore ichiave k2i e

• il blocco 5 di combinazione dei dati cifrati con la chiave k cifrata; in ricezione:

• il blocco 5’ che distribuisce i dati e le chiavi crittografati rispettivamente ai blocchi 2’ e 3’,

• il blocco 4’ che contiene il codice di decifratura della chiave k2i,

• il blocco 3’ che esegue la decodifica della chiave k,

• il blocco 2’ che decifra i dati e

• il blocco 1’ di decodifica dei dati.

Secondo un ulteriore aspetto del trovato l’algoritmo di crittografia può essere scelto tra il sistema DES sincrono (vedi: Federai Information Processing Standards Publication 46, 1977 January 15, “Specification for Data Encryption Standard”) e/o un sistema di scrambleraggio sincrono.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione, i segnali video e/o audio saranno preferibilmente in forma digitale codificata e organizzati in una opportuna trama e pacchetto. All’interno di tale trama potranno essere vantaggiosamente trasmesse, secondo un opportuno protocollo, tutte quelle informazioni ritenute utili per la gestione del sistema di crittografia. In particolare tra quelle di maggior rilievo si possono identificare:

• le coppie identificatori di ricevitori e chiavi k crittografate con la chiave pubblica k2

• un segnale che identifica l’istante di inizio dell’uso di una chiave k precedentemente trasmessa

• un segnale che informa se la trasmissione è crittografata o no

• un segnale che indica l’algoritmo di crittografia utilizzato

Per scrupolo di chiarezza illustrativa l’invenzione è stata descritta con riferimento alla realizzazione rappresentata nelle figure. Questa è suscettibile di modifiche, varianti, sostituzioni e simili che, per essere a portata di mano del tecnico del ramo ricadono naturalmente nell’ambito e nello spirito del trovato.

Claims

Rivendicazioni 1 Sistema per la gestione degli aspetti di sicurezza in una rete di servizi audio e video, in particolare per l’autorizzazione solo a determinati ricevitori di ottenere una corretta ricezione dei segnali trasmessi, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno gli stadi consistenti in: in trasmissione: la codificare in forma digitale i segnali da trasmettere lb crittografare l’informazione digitale uscente dal suddetto stadio di codifica con una chiave k le inviare in forma segreta ai ricevitori autorizzati detta chiave k e le informazioni sull’algoritmo di decodifica in ricezione: ld decodificare la suddetta chiave k inviata dal trasmettitore le decodificare il detto segnale digitale ricevuto utilizzando l’algoritmo specificato e la chiave k di le e, lf decodificare i segnali ricevuti. Sistema secondo la rivendicazione 1 nel quale si utilizza la tecnica della chiave pubblica per l’attuazione degli stadi precisati nei punti le e ld Sistema secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di utilizzare l’algoritmo DES e contemporaneamente o in alternativa la tecnica dello scrambleraggio sincrono per implementare i punti lb e le Sistema secondo la rivendicazione 1 nel quale si utilizzano un canale lento, preferibilmente inserito nella trama di trasmissione, e un protocollo per la gestione dei meccanismi descritti Sistema sostanzialmente secondo quanto descritto e rappresentato.