JP2000508482A - 2つの装置間の安全な通信を提供するための方法およびこの方法の応用 - Google Patents

2つの装置間の安全な通信を提供するための方法およびこの方法の応用

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JP2000508482A JP9535793A JP53579397A JP2000508482A JP 2000508482 A JP2000508482 A JP 2000508482A JP 9535793 A JP9535793 A JP 9535793A JP 53579397 A JP53579397 A JP 53579397A JP 2000508482 A JP2000508482 A JP 2000508482A
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Abstract

(57)【要約】 2つの装置間における安全な通信を提供するための方法において、第1の装置は、ランダムな鍵(Ci)を発生させ、この鍵を、公開鍵を用いて暗号化された第1のメッセージの形で第2の装置へ転送する。前記第2の装置は、前記ランダムな鍵(Ci)を得るために、対応する秘密鍵によって前記第1の暗号化されたメッセージを解読し、このランダムな鍵は、これらの装置間の全通信を暗号化および解読するために用いられる。条件付きアクセスモジュールとスマートカードとを具備する、有料テレビシステム用のデコーダにおいて、この方法は、制御アクセスモジュールとスマートカードとの間、かつ/またはデコーダと条件付きアクセスモジュールとの間の安全な通信を提供するために応用される。

Description

【発明の詳細な説明】 2つの装置間の安全な通信を提供するための方法およびこの方法の応用 本発明は、2つの装置間の、より詳細には、有料テレビシステムにおいて用い られる装置間の安全な通信を提供するための方法に関する。 有料テレビシステムにおいては、各加入者は、一般に、ソース成分信号を復元 (descramblimg)するためのデコーダを有しており、該デコーダは、資格制御メ ッセージと資格管理メッセージとを解読するための、条件付きアクセスモジュー ル(Conditional Access Module:CAM)とスマートカードとを具備している。ソ ース成分信号を復元するためのデコーダが認証されずに動作することを防ぐため に、例えば、認証されたスマートカードと認証されていないスマートカードとの 間の切り換えを防ぐことは重要である。 本発明は、上述した形式の方法を提供することを意図しており、この場合、制 御アクセスモジュールとスマートカード、およびデコーダと条件付きアクセスモ ジュール、のような2つの装置間の通信が、認証された装置と認証されていない 装置との間の切り換えができないような方法で取り決められている。 本発明によれば、第1の装置は、ランダムな鍵(Ci)を発生させ、該(ラン ダム)鍵を、公開鍵を用いて暗号化された第1のメッセージの形で第2の装置へ 転送し、該第2の装置は、前記ランダムな鍵(Ci)を得るために、対応する秘 密鍵によって前記第1の暗号化されたメッセージを解読し、前記ランダムな鍵は 、前記装置間のさらなる送信を暗号化し、かつ、解読するために用いられる、と いう方法が提供されている。 本発明によれば、この方法を有料テレビシステム用のデコーダに応用すること ができ、この場合、該デコーダは、条件付きアクセスモジュールとスマートカー ドとを具備しており、前記方法は、制御アクセスモジュールとスマートカードと の間の、またはデコーダと条件付きアクセスモジュールとの間の安全な通信を提 供するために応用される。 さらに、本発明は、条件付きアクセスモジュールとスマートカードとを具備し ている、有料テレビシステム用のデコーダを提供し、該条件付きアクセスモジュ ールは、ランダムな鍵(Ci)を発生させるための手段と、該(ランダム)鍵を 、公開鍵による暗号化方法を用いて第1の暗号化されたメッセージの形で暗号化 するための手段と、前記第1の暗号化されたメッセージを前記スマートカードへ 転送するための手段とを具備しており、該スマートカードは、前記ランダムな鍵 を得るために、前記第1の暗号化されたメッセージを受信し、かつ、解読するた めの手段と、前記ランダムな鍵のもとで前記条件付きアクセスモジュールへの送 信を暗号化するための手段とを具備し、該条件付きアクセスモジュールは、前記 スマートカードから受信された前記送信を解読するための手段を有している。 本発明のさらなる実施形態において、前記デコーダは、条件付きアクセスモジ ュールとスマートカードとを具備しており、この場合、該デコーダは、ランダム な鍵(Ci)を発生させるための手段と、該(ランダム)鍵を、公開鍵による暗 号化方法を用いて第1の暗号化されたメッセージの形で暗号化するための手段と 、前記第1の暗号化されたメッセージを前記条件付きアクセスモジュールへ転送 するための手段とを具備しており、前記条件付きアクセスモジュールは、前記ラ ンダムな鍵を得るために、前記第1の暗号化されたメッセージを受信し、かつ、 解読するための手段と、前記ランダムな鍵のもとで前記デコーダへの送信を暗号 化するための手段とを具備し、該デコーダは、前記条件付きアクセスモジュール から受信された前記送信を解読するための手段を有している。 本発明は、図面を参照してさらに説明され、ここでは、本発明の方法の実施形 態は、有料テレビシステム用のデコーダに応用されたものとして説明されている 。 図1は、本発明によるデコーダの実施形態のブロック図を示している。 図2は、本発明の方法の実施形態の、段階のシーケンスを示している。 図1を参照すると、有料テレビシステム用のデコーダのブロック図が非常に概 略的な様式で示されており、ここで、ディジタル情報信号は、例えば、ユーロク リプト(Eurocrypt)規格による制御ワードを用いて暗号化されている(scrambl ed)。この実施形態において、デコーダは、復調器1と、デマルチプレクサ2と 、伸張装置(decompression unit)3とを具備している。さらに、該デコーダは 、条件付きアクセスモジュールまたはCAM4と、該条件付きアクセスモジュー ル4の接続スロットに挿入され得るスマートカード5とを具備している。さらに 、該デコーダには、機器構成および制御の目的のために、マイクロプロセッサ6 が設けられている。 前記条件付きアクセスモジュール4には、デスクランブラ装置(descrambler unit)7とメモリ9を有するマイクロプロセッサ8とが設けられている。前記ス マートカード5には、メモリ11を有するマイクロプロセッサ10が設けられて いる。 前記デコーダの上述された部分の動作は、本発明の部分ではないので、この動 作については、詳細には説明しないことにする。通常は、復調器1により受信さ れた信号は、950MHz〜2050MHzの変調されたデータストリームであ る。この復調器1の出力は、暗号化されたディジタルデータストリームであって CAM4に供給されており、デスクランブラ7は、認証されたスマートカードが 挿入され、かつ、加入者がプログラムを受信する資格を与えられているとすれば 、この暗号化されたデータストリームを復元することができる。復元されたデー タストリームは、デマルチプレクサ2によって多数の出力端に出力され(demult iplexed)、伸張装置3によって、伸張され(decompressed)、かつ、元のアナ ログオーディオ/ビデオ信号に変換される。 有料テレビシステムにおいて、復元のために必要とされる制御ワードは、サー ビス鍵を用いて暗号化された制御ワードを含む、いわゆる資格制御メッセージの 形で加入者へ転送される。このサービス鍵は、例えば、いわゆる資格管理メッセ ージによってスマートカード5のメモリ11内にダウンロードされる。この動作 の間に、CAM4は、スマートカード5のマイクロプロセッサ10へ資格制御メ ッセージを転送し、これにより、マイクロプロセッサ10は、資格制御メッセー ジを処理し、制御ワードを抽出することができる。その後に、スマートカード5 は、解読された制御ワードをCAM4へ戻し、これにより、デスクランブラ7は 、復調器1から受信されたディジタルデータストリームを復元することができる 。 認証されていないスマートカード5を、CAM4と組み合わせて用いることを 防ぐために、CAM4とスマートカード5との間の安全な通信を提供することは 重要である。本発明によれば、以下の方法は、このような安全な通信を提供する ために用いられる。この方法の段階は、図2に示されている。スマートカードが デコーダに挿入されると、CAM4のマイクロプロセッサ8は、2つの乱数Ci ,Aを発生させる。マイクロプロセッサ8は、CAM4の公開鍵のもとで、乱数 Ci,Aを第1のメッセージの形で暗号化する。こうして得られた第1のメッセ ージは、スマートカード5へ転送され、マイクロプロセッサ10は、CAM4の 秘密鍵を用いてこの第1のメッセージを解読する。その後に、マイクロプロセッ サ10は、第2のメッセージをCAM4に返す。該第2のメッセージは、暗号化 鍵として用いられる(乱)数Ciのもとで暗号化された乱数Aである。CAM4 のマイクロプロセッサ8は、この第2のメッセージを解読し、乱数Aが正しいか を確認する。乱数Aが実際に正しいとすると、その結果、挿入されたスマートカ ード5が認証されたスマートカードであると見なされ、CAM4は、暗号化され た制御ワードを含む資格制御メッセージをスマートカード5へ送り、該スマート カード5は、資格制御メッセージを処理して、従来の方法で制御ワードを抽出す る。しかしながら、CAM4への返信メッセージの形で、スマートカードは、鍵 Ciのもとで暗号化された、抽出された制御ワードを送り、これらの暗号化され た制御ワードは、同一の鍵Ciを用いてマイクロプロセッサ8によって解読され る。例えば、認証されたスマートカード5から認証されていないスマートカード に取り替えることにより、挿入されたスマートカード5を他のスマートカードに 置き換えようとすると、鍵Ciが新しいスマートカードには知られていないので 、CAM4は、直ちにこのような変化を確認し、この結果、CAM4は、もはや 制御ワードを含む返信メッセージを復元することができなくなる。それにより、 デスクランブラ装置7は使用禁止となる。 説明された方法は、CAM4とデコーダとの間の安全な通信を提供するために も同様の方法で用いられ得る。この場合、図2に示されているのと同様のプロト コルに従うものとする。 要約すると、新しいCAM4が他方のデコーダ部分に接続される場合には、そ のデコーダのマイクロプロセッサ6は2つの乱数Ci,Aを発生させ、マイクロ プロセッサ6が、CAM4のマイクロプロセッサ8から受信された第2のメッセ ージを解読し、かつ、乱数Aが正しいと確認するとすぐに、鍵Ciは、CAM4 とマイクロプロセッサ6との間の全通信において用いられることが分かる。 本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲内で多くの 方法により変形され得る。さらなる実施形態の例として、CAM(すなわちデス クランブラ)がデコーダの一部であってもよい。その際、このデコーダは、スマ ートカードとデコーダとの間の安全な通信を得るために、スマートカードに自分 自身を認証するように要求することになる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1998年2月19日(1998.2.19) 【補正内容】 明細書 2つの装置間の安全な通信を提供するための方法およびこの方法の応用 本発明は、2つの装置間の、より詳細には、有料テレビシステムにおいて用い られる装置間の安全な通信を提供するための方法に関する。 有料テレビシステムにおいては、各加入者は、一般に、ソース成分信号を復元 (descramblimg)するためのデコーダを有しており、該デコーダは、資格制御メ ッセージと資格管理メッセージとを解読するための、条件付きアクセスモジュー ル(Conditional Access Module:CAM)とスマートカードとを具備している。ソ ース成分信号を復元するためのデコーダが認証されずに動作することを防ぐため に、例えば、認証されたスマートカードと認証されていないスマートカードとの 間の切り換えを防ぐことは重要である。 欧州特許出願公開第0,428,252号公報は、2つの装置間における安全 な通信を提供するための方法、および、有料テレビシステムにおけるこの方法の 応用を開示している。この公知の方法においては、第2の装置、すなわちスマー トカードの信頼性は、第1の装置によって照合される。 米国特許第5,029,207号明細書は、2つの装置間における安全な通信 を提供するための方法、および、有料テレビシステムにおけるこの方法の応用を 開示している。この公知の方法においては、第1の鍵は、暗号化されたメッセー ジの形で、エンコーダからデコーダへ送信され、デコーダは、プログラム信号を 解読するための第1の鍵を得るために、このメッセージを解読する。秘密のシリ アル番号は、暗号化および解読のために用いられる。デコーダからエンコーダへ は何も送信されない。 本発明は、上述した形式の方法を提供することを意図しており、この場合、制 御アクセスモジュールとスマートカード、およびデコーダと条件付きアクセスモ ジュール、のような2つの装置間の通信が、認証された装置と認証されていない 装置との間の切り換えができないような方法で取り決められている。 本発明によれば、第1の装置は、ランダムな鍵(Ci)を発生させ、該(ラン ダム)鍵を、公開鍵を用いて暗号化された第1のメッセージの形で第2の装置へ 転送し、該第2の装置は、前記ランダムな鍵(Ci)を得るために、対応する秘 密鍵によって前記第1の暗号化されたメッセージを解読し、前記ランダムな鍵は 、前記第2の装置から前記第1の装置へのさらなる送信を暗号化し、かつ、解読 するために用いられる、という方法が提供されている。 本発明によれば、この方法を有料テレビシステム用のデコーダに応用すること ができ、この場合、該デコーダは、条件付きアクセスモジュールとスマートカー ドとを具備しており、前記方法は、制御アクセスモジュールとスマートカードと の間の、またはデコーダと条件付きアクセスモジュールとの間の安全な通信を提 供するために応用される。 さらに、本発明は、条件付きアクセスモジュールとスマートカードとを具備し 【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1998年2月19日(1998.2.19) 【補正内容】 請求の範囲 1. 2つの装置(4,5)間の安全な通信を提供するための方法であって、 第1の装置(4)が、ランダムな鍵(Ci)を発生させ、該鍵を、公開鍵を用 いて暗号化された第1のメッセージの形で第2の装置(5)へ転送し、 該第2の装置(5)が、前記ランダムな鍵(Ci)を得るために、対応する秘 密鍵によって前記第1の暗号化されたメッセージを解読し、 前記ランダムな鍵が、前記第2の装置から前記第1の装置への送信を暗号化し 、かつ、解読するために用いられることを特徴とする方法。 2. 前記暗号化されたメッセージを解読した後に、前記第2の装置(5)が 、最初に前記ランダムな鍵(Ci)を、認証を有する第2の暗号化されたメッセ ージの形で前記第1の装置(4)へ返すことを特徴とする請求項1記載の方法。 3. 前記認証を提供するために、前記第1の装置(4)が、さらに乱数(A )を発生させ、この乱数(A)を前記ランダムな鍵(Ci)とともに、前記第1 の暗号化されたメッセージの形で前記第2の装置(5)へ転送し、該第2の装置 が、前記第2の暗号化されたメッセージ内の認証のために前記乱数(A)を用い ることを特徴とする請求項2記載の方法。 4. 前記第2の装置(5)が、前記第2の暗号化されたメッセージを得るた めに、前記ランダムな鍵(Ci)のもとで前記乱数(A)を暗号化することを特 徴とする請求項3記載の方法。 5. 有料テレビシステム用のデコーダにおける請求項1から請求項4のいず れかに記載の方法の応用であって、 前記デコーダが、条件付きアクセスモジュール(CAM)(4)とスマートカ ード(SC)(5)とを具備しており、前記方法が、制御アクセスモジュール 4) と前記スマートカード(5)との間の安全な通信を提供するために応用され ることを特徴とする方法の応用。 6. 有料テレビシステム用のデコーダにおける請求項1から請求項4のいず れかに記載の方法の応用であって、 前記デコーダが、条件付きアクセスモジュール(CAM)(4)とスマートカ ード(SC)(5)とを具備しており、前記方法が、前記デコーダと前記条件付 きアクセスモジュール(4)との間の安全な通信を提供するために応用されるこ とを特徴とする方法の応用。 7. 有料テレビシステム用のデコーダであって、 条件付きアクセスモジュール(4)とスマートカード(5)とを具備し、 前記条件付きアクセスモジュールが、 ランダムな鍵(Ci)を発生させるための手段(8)と、 該鍵を、公開鍵による暗号化方法を用いて第1の暗号化されたメッセージの形 で暗号化するための手段(8)と、 前記第1の暗号化されたメッセージを前記スマートカードへ転送するための手 段(8)とを具備しており、 該スマートカード(5)が、 前記ランダムな鍵を得るために、前記第1の暗号化されたメッセージを受信し 、かつ、解読するための手段(10)と、 前記ランダムな鍵のもとで前記条件付きアクセスモジュールへの送信を暗号化 するための手段(10)とを具備し、 該条件付きアクセスモジュール(4)が、前記スマートカードから受信された 前記送信を解読するための手段(8)を有していることを特徴とするデコーダ。 8. 前記スマートカード(5)が、前記ランダムな鍵を、認証を有する第2 の暗号化されたメッセージの形で前記条件付きアクセスモジュールへ返すための 手段(10)を具備していることを特徴とする請求項7記載のデコーダ。 9. 前記条件付きアクセスモジュール(4)の前記発生手段(8)が、さら に前記第1の暗号化されたメッセージに含まれる乱数を発生し、前記スマートカ ード(5)が、前記第2の暗号化されたメッセージ内の認証として前記乱数を用 いるように適合されていることを特徴とする請求項8記載のデコーダ。 10. 有料テレビシステム用のデコーダであって、 条件付きアクセスモジュール(4)とスマートカード(5)とを具備し、 ランダムな鍵(Ci)を発生させるための手段(6)と、 該鍵を、公開鍵による暗号化方法を用いて第1の暗号化されたメッセージの形 で暗号化するための手段(6)と、 前記第1の暗号化されたメッセージを前記条件付きアクセスモジュール(4) へ転送するための手段(6)とを具備し 前記条件付きアクセスモジュールが、 前記ランダムな鍵を得るために、前記第1の暗号化されたメッセージを受信し 、かつ、解読するための手段(8)と、 前記ランダムな鍵のもとで前記デコーダへの送信を暗号化するための手段(8 とを具備していることを特徴とするデコーダであって、 前記条件付きアクセスモジュールから受信された前記送信を解読するための手 段(6)を有していることを特徴とするデコーダ。 11. 前記条件付きアクセスモジュール(4)が、前記ランダムな鍵を、認 証を有する第2の暗号化されたメッセージの形で前記デコーダへ返すための手段(8) を具備していることを特徴とする請求項10記載のデコーダ。 12. 前記デコーダの前記発生手段(6)が、さらに前記第1の暗号化され たメッセージに含まれる乱数を発生し、前記条件付きアクセスモジュール(4) が、前記第2の暗号化されたメッセージ内の認証として前記乱数を用いるように 適合されていることを特徴とする請求項11記載のデコーダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU ,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH, CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,G B,GE,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP ,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU, LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,N Z,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI ,SK,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US, UZ,VN,YU (72)発明者 デイビス,ドナルド ワッツ イギリス国 TW16 6HL ミドルセッ クス サンベリー―オン―テームズ ホー クウッド ロード 15

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 2つの装置間の安全な通信を提供するための方法であって、 第1の装置が、ランダムな鍵(Ci)を発生させ、該鍵を、公開鍵を用いて暗 号化された第1のメッセージの形で第2の装置へ転送し、 該第2の装置が、前記ランダムな鍵(Ci)を得るために、対応する秘密鍵に よって前記第1の暗号化されたメッセージを解読し、 前記ランダムな鍵が、前記装置間の送信を暗号化し、かつ、解読するために用 いられることを特徴とする方法。 2. 前記暗号化されたメッセージを解読した後に、前記第2の装置が、最初 に前記ランダムな鍵(Ci)を、認証を有する第2の暗号化されたメッセージの 形で前記第1の装置へ返すことを特徴とする請求項1記載の方法。 3. 前記認証を提供するために、前記第1の装置が、さらに乱数(A)を発 生させ、この乱数(A)を前記ランダムな鍵(Ci)とともに、前記第1の暗号 化されたメッセージの形で前記第2の装置へ転送し、該第2の装置が、前記第2 の暗号化されたメッセージ内の認証のために前記乱数(A)を用いることを特徴 とする請求項2記載の方法。 4. 前記第2の装置が、前記第2の暗号化されたメッセージを得るために、 前記ランダムな鍵(Ci)のもとで前記乱数(A)を暗号化することを特徴とす る請求項3記載の方法。 5. 有料テレビシステム用のデコーダにおける請求項1から請求項4のいず れかに記載の方法の応用であって、 前記デコーダが、条件付きアクセスモジュール(CAM)とスマートカード( SC)とを具備しており、前記方法が、制御アクセスモジュールと前記スマート カードとの間の安全な通信を提供するために応用されることを特徴とする方法の 応用。 6. 有料テレビシステム用のデコーダにおける請求項1から請求項4のいず れかに記載の方法の応用であって、 前記デコーダが、条件付きアクセスモジュール(CAM)とスマートカード( SC)とを具備しており、前記方法が、前記デコーダと前記条件付きアクセスモ ジュールとの間の安全な通信を提供するために応用されることを特徴とする方法 の応用。 7. 有料テレビシステム用のデコーダであって、 条件付きアクセスモジュールとスマートカードとを具備し、 前記条件付きアクセスモジュールが、 ランダムな鍵(Ci)を発生させるための手段と、 該鍵を、公開鍵による暗号化方法を用いて第1の暗号化されたメッセージの形 で暗号化するための手段と、 前記第1の暗号化されたメッセージを前記スマートカードへ転送するための手 段とを具備しており、 該スマートカードが、 前記ランダムな鍵を得るために、前記第1の暗号化されたメッセージを受信し 、かつ、解読するための手段と、 前記ランダムな鍵のもとで前記条件付きアクセスモジュールへの送信を暗号化 するための手段とを具備し、 該条件付きアクセスモジュールが、前記スマートカードから受信された前記送 信を解読するための手段を有していることを特徴とするデコーダ。 8. 前記スマートカードが、前記ランダムな鍵を、認証を有する第2の暗号 化されたメッセージの形で前記条件付きアクセスモジュールへ返すための手段を 具備していることを特徴とする請求項7記載のデコーダ。 9. 前記条件付きアクセスモジュールの前記発生手段が、さらに前記第1の 暗号化されたメッセージに含まれる乱数を発生し、前記スマートカードが、前記 第2の暗号化されたメッセージ内の認証として前記乱数を用いるように適合され ていることを特徴とする請求項8記載のデコーダ。 10. 有料テレビシステム用のデコーダであって、 条件付きアクセスモジュールとスマートカードとを具備し、 ランダムな鍵(Ci)を発生させるための手段と、 該鍵を、公開鍵による暗号化方法を用いて第1の暗号化されたメッセージの形 で暗号化するための手段と、 前記第1の暗号化されたメッセージを前記条件付きアクセスモジュールへ転送 するための手段とを具備し 前記条件付きアクセスモジュールが、 前記ランダムな鍵を得るために、前記第1の暗号化されたメッセージを受信し 、かつ、解読するための手段と、 前記ランダムな鍵のもとで前記デコーダへの送信を暗号化するための手段とを 具備していることを特徴とするデコーダであって、 前記条件付きアクセスモジュールから受信された前記送信を解読するための手 段を有していることを特徴とするデコーダ。 11. 前記条件付きアクセスモジュールが、前記ランダムな鍵を、認証を有 する第2の暗号化されたメッセージの形で前記デコーダへ返すための手段を具備 していることを特徴とする請求項10記載のデコーダ。 12. 前記デコーダの前記発生手段が、さらに前記第1の暗号化されたメッ セージに含まれる乱数を発生し、前記条件付きアクセスモジュールが、前記第2 の暗号化されたメッセージ内の認証として前記乱数を用いるように適合されてい ることを特徴とする請求項11記載のデコーダ。
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