JP2002287626A

JP2002287626A - 記録再生装置

Info

Publication number: JP2002287626A
Application number: JP2001089552A
Authority: JP
Inventors: Kenjiro Ueda; 健二朗上田; Takayuki Sugawara; 隆幸菅原; Wataru Iba; 渉猪羽; Seiji Higure; 誠司日暮; Toshio Kuroiwa; 俊夫黒岩
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2002-10-04

Abstract

(57)【要約】【課題】視聴者が視聴したい時間にコンテンツを
一度のみ視聴することを可能とし、また、媒体に記録し
た後で一度限り別の媒体にコピー及び編集することを可
能とすると共に、その際にデータのセキュリティを保障
する。【解決手段】複数の単位ブロックが連続した情報を単
位ブロック毎に暗号化する暗号化手段５と、暗号化され
た情報を記録する複数の記録手段６と、暗号化手段５に
よって暗号化された複数の単位ブロックを単位ブロック
毎に復号化する復号化手段と、復号化された情報を再生
する複数の再生手段とを有する記録再生装置であって、
単位ブロックを暗号化するための暗号鍵のシード及び暗
号化された単位ブロックを復号化するための暗号鍵のシ
ードは、所定の単位ブロック以外の単位ブロックを暗号
化するときの暗号鍵に基づいた情報である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、視聴制限のあるコ
ンテンツに暗号化を施し記録再生する、記録再生装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、映像や音声等のコンテンツは、ビ
デオテープやオーディオテープ等のテープ状記録媒体に
記録されたり、ＣＤやＤＶＤ等のディスク状記録媒体に
記録されたりしているが、これらの媒体に記録されたコ
ンテンツをダビング等の行為によって不正にコピーされ
ることが問題となっていた。

【０００３】また、映像や音声等のコンテンツを記録す
る際にデジタル方式が採用されるようになり、上述した
媒体への記録の他にデータ配信などによってもコンテン
ツが配布されるようになり、不正なコピーの防止はより
重要になってきている。

【０００４】次に、デジタルコンテンツデータに対する
コピーの制限方法について説明する。近年、上述したよ
うに映像や音声のデジタル配信が普及してきたことによ
り、コンテンツの配信を行うコンテンツプロバイダによ
ってデジタルコンテンツデータに「コピー禁止」や「一
回コピー可」等の視聴制限をかけていた。このようなデ
ジタルコンテンツデータでは、コンテンツの中にコピー
ガード信号を挿入することにより、コピーしようとした
ときに、コピーした側のコンテンツの映像が乱れるとい
った効果をもたらしていた。

【０００５】このような方法を採用したコピーガードの
代表的なものとしてマクロビジョン方式（擬似シンクパ
ルス方式、カラーストライプ方式）と呼ばれるものがあ
る。これは、「コピー禁止」の制限がかかったコンテン
ツのアナログ信号の特定部分に一定の信号を組み込むこ
とにより、このコンテンツを録画しても、録画機器が特
定部分に組み込んだ信号を認識しながら録画するため、
コピー後の画面を再生すると前述した信号の影響で画面
が鑑賞に堪えないものとなってしまう方法である。ま
た、この方式のコピーガードを採用したコンテンツをデ
ジタル録画機器で録画しようとしても、録画機器がこの
信号を認識して録画ができない仕組みとなっている。な
お、デジタル放送のＰＰＶ（Pay Per View）番組には
この方式が採用されている。

【０００６】しかしながら、この方式のコピーガードで
は画面を乱す信号を除去するだけで正常な状態でコピー
できるため、このコピーガードを回避するための機器が
市販されるようなことが行われてきた。

【０００７】また、「一回コピー可」の制限がかかった
コンテンツについてはコピー世代の管理をすることによ
って規定回数以上のコピーを防止してきた。この方法の
代表的なものとしては、ＣＧＭＳ（Copy Generation
Management System）と呼ばれるものがある。これは、
コンテンツのデジタル信号の特定の箇所に特定のデジタ
ル信号（１．コピー不可，２．コピー一世代のみ可，
３．コピー無制限の三通り）を組み込み、この信号をデ
ジタル録画機器が識別することにより、そのコンテンツ
に組み込まれる特定のデジタル信号が指示するようにコ
ピーを制限する方法である。なお、ＭＤ（ミニディス
ク）のコピー世代管理にもＣＧＭＳ方式が採用されてい
る。

【０００８】しかしながら、ＣＧＭＳ方式もコピー世代
に関するフラグを「コピー不可」のものから「コピー可
能」のものに書き換えることによってコピーガードを解
除することができた。

【０００９】このようなことを踏まえて、ＤＶＤではデ
ジタルコンテンツデータ自体に暗号をかけて媒体に記録
するようにした。従って、データをそのまま取り出そう
としても暗号化がかかっているコンテンツを取り出すこ
とになり、しかも、暗号鍵を取り出すことは困難である
ので、実際に暗号化がかかっていないデジタル信号をコ
ピーするのは難しくなった。

【００１０】このような暗号化の方式の一つであるＤＥ
Ｓ（Data Encryption Standard）について説明する。
ＤＥＳは平文(原文）、暗号文、暗号鍵共に６４ビット
のサイズを持つブロック暗号である。ただし、暗号鍵は
６４ビットのうち８ビットをパリティに使用しているた
め、実質的な暗号鍵の長さは５６ビットである。

【００１１】ＤＥＳの基本構成を図１に示す。平文の隣
り合った各ビットがほぼ３２ビット離れるようにビット
の入れ替えが行われた後、１６段の同一の変換が繰り返
し適用される。各段では、前段から入力される上位３２
ビットのＬ_n-1と下位３２ビットのＲ_n-1をそれぞれひと
まとまりとし、鍵生成部から入力される４８ビットの鍵
Ｋ_nを用いて、それらをＬ_nとＲ_nとに変換して次段に出
力する。そして、１６段目の出力のＬ₁₆とＲ₁₆とを入れ
替えた後、ＩＰ^-1により各ビットを置換することで暗号
文が出力される。一方、鍵は選択置換ＰＣ−１により８
ビットのパリティピットが取り除かれると共に、残りの
５６ビットの入れ替えが行われる。

【００１２】その後、上位２８ビットのＣ_nと下位２８
ビットのＤ_nをそれぞれひとまとまりとしてシフトを１
６段繰り返しながら、各段毎に鍵Ｋ_nを作成する。図１
に示したＤＥＳの基本単位である１６段の変換部は各段
共に図２に示す構造となっており、前段からの入力（Ｌ
_n-1，Ｒ_n-1）と次段の出力（Ｌ_n，Ｒ_n）は次の関係を満
たす。Ｌ＝Ｒ_n-1，Ｒ_n＝Ｌ_n-1ＥＸＯＲｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）ここでは、ＥＸＯＲは排他的論理和を示しており、関数
ｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）は、更に図３に示す構造を有してい
る。

【００１３】ｆ関数への入力Ｒ_n-1は３２ビットからな
るが、拡大置換Ｅにより、４８ビットに拡大される。次
に、その４８ビットとＫ_nとをビット単位で排他的論理
和を取った後、６ビット単位の８個に分割され、それぞ
れがＳ₁〜Ｓ₈のＳボックスに入力される。各Ｓボックス
では６ビットの入力が４ビットの出力に非線形変換され
る。最後に、その出力の４ビットを８個合わせた３２ビ
ットが、置換Ｐによりビット位置が入れ替えられ、ｆ
（Ｒ_n-1，Ｋ_n）の出力となる。

【００１４】ＤＥＳの基本変換である式Ｌｎ＝Ｒ_n-1，Ｒ_n＝Ｌ_n-1ＥＸＯＲｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）を解いて、（Ｌ_n-1，Ｒ_n-1）を（Ｌ_n，Ｒ_n）で表すと次
式となる。Ｒ_n-1＝Ｌ_n，Ｌ_n-1＝Ｒ_nＥＸＯＲｆ（Ｒ_n-1，Ｋ_n）＝Ｒ
_nＥＸＯＲｆ（Ｌ_n，Ｋ_n）これによって（Ｒ_n，Ｌ_n）から（Ｒ_n-1，Ｌ_n-1）を求め
る操作は、（Ｌ_n-1）から（Ｌ_n，Ｒ_n）を求める操作を
同じ構造になっていることが分かる。この性質は、復号
を暗号化と同じ変換で行うことができることを意味して
いる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
デジタル放送のＰＰＶ番組では「コピー禁止」の制限が
かかっているため、そのコンテンツを一回だけ視聴する
ことができるが、視聴者はＰＰＶ番組が放送されている
決まった時間帯に見なければいけなかった。このよう
に、「コピー禁止」のコンテンツについては、その著作
権者がコンテンツの視聴を一回だけ許可する意図であっ
たとしても、実際には視聴する時間帯を限定してしまう
ことになっていた。また、「コピー禁止」のコンテンツ
を記録媒体に記録して一回だけ視聴を許可する場合も、
一回コンテンツを視聴したらコンテンツの再生を不可能
とする方式が確立されていなかった。更に、これを実現
するために、コンテンツを再生しながら見終わった部分
のデータを消去するというのは処理が難しく実現が困難
であった。例えば、パーソナルコンピュータ等でハード
ディスク上のデータを削除するのはファイルシステムの
ＦＡＴを消去しているだけなので、実際にデータを消去
しているわけではなかった。

【００１６】一方、「一回コピー可」のコンテンツは、
例えばＶＴＲとＨＤＤ（ハードディスクドライブ）とを
組み合わせた記録再生装置で記録する場合でも一回どち
らかの媒体に記録したらそれ以上の記録は二回目のコピ
ーとなってしまうためできなかった。従って、一度視聴
した後に所望の番組だけを保存用の媒体に改めて記録す
ることはできなかった。このように、「一回コピー可」
のコンテンツについては、その著作権者がコンテンツが
記録される媒体は一つに限定するという意図であったと
しても、実際には一度記録したコンテンツを別の媒体に
記録して元の記録媒体の記録部分を消去する、いわゆる
コンテンツの移動が許可されていなかった。

【００１７】また、暗号化に関しても、コンピュータの
性能の向上によって暗号鍵を知ることが容易となった。
そして、一つのコンテンツに固定の鍵を使用すること
は、その鍵を知ることができたらそのコンテンツ全てが
解読されたことになり、その結果、デジタルコンテンツ
が違法にコピーされることが予想される。そこで、これ
を回避するために鍵を時間毎に変化させるという方法が
ある。これによってコンテンツの一部の暗号化に使用さ
れた鍵が知られても、コンテンツ全体が解読されたこと
にはならず、固定の鍵を使用する場合に比べて安全性は
増す。また、復号時に複数の鍵を生成する際に暗号化に
使用した鍵を計算するが、その鍵又はその鍵のシードを
別に記憶しておく必要があるが、この方法ではその記憶
量が複数個の鍵の個数に比例して大きくなるという欠点
がある。ここで「鍵のシード」とは鍵の生成の元になる
情報を表している。

【００１８】更に、暗号化に関しては特開平９−１０７
５３６号公報に記載されているように、ブロック連鎖法
における暗号化処理として、Ｐ（１）を暗号鍵Ｋ及び初
期値ＩＶに依存させて、暗号化関数Ｅ１を用いて暗号化
し、Ｐ（ｉ）（２≦ｉ≦ｎ）は、暗号鍵Ｋ及びＰ（i-
１）に依存させて、暗号化関数Ｅ２を用いて順次暗号化
し、暗号化されたデータブロック（Ｃ（１），Ｃ
（２），…，Ｃ（ｎ））を生成する方法が開示されてい
る。しかしながら、この場合には、暗号鍵Ｋが固定であ
り、暗号化の基になるデータが暗号化を行うデータの前
のデータであるため、暗号化が解かれる危険性が高いと
いう問題があった。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、複数の単位ブロックが連続した情報を単位ブロ
ック毎に暗号化する暗号化手段と、前記暗号化された情
報を記録媒体に記録する記録手段と、前記記録媒体から
読み出された前記暗号化された情報の複数の単位ブロッ
クを単位ブロック毎に復号化して再生する復号化手段と
を有する記録再生装置であって、前記単位ブロックを暗
号化するための暗号鍵のシード及び前記暗号化された単
位ブロックを復号化するための暗号鍵のシードは、前記
所定の単位ブロック以外の単位ブロックを暗号化したと
きの暗号鍵を基にした情報であることを特徴とする記録
再生装置を提供する。

【００２０】また、再生順序のある複数の単位ブロック
が連続した情報を単位ブロック毎に暗号化する暗号化手
段と、前記暗号化された情報を記録媒体に記録する記録
手段と、前記記録媒体から読み出された前記暗号化され
た情報の複数の単位ブロックを単位ブロック毎に復号化
して再生する復号化手段とを有する記録再生装置であっ
て、前記単位ブロックを暗号化するための暗号鍵のシー
ド及び前記暗号化された単位ブロックを復号化するため
の暗号鍵のシードは、前記再生順序にて前記所定の単位
ブロックより前の単位ブロックを暗号化したときの暗号
鍵を基にした情報であることを特徴とする記録再生装置
を提供する。

【００２１】更に、前記暗号鍵のシードが少なくとも２
回以上連鎖していること特徴とする請求項２に記載の記
録再生装置を提供する。

【００２２】また更に、前記連鎖が所定の回数でリセッ
トされることを特徴とする請求項３に記載の記録再生装
置を提供する。

【００２３】更にまた、前記再生順序のある複数の単位
ブロックのうち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる
暗号鍵のシードの初期値ＩＶを記憶する記憶手段を有
し、前記暗号化手段によって暗号化された前記再生順序
のある複数の単位ブロックのうち、先頭の単位ブロック
を復号化して再生する際に、前記記憶手段に記憶された
暗号鍵のシードの初期値ＩＶを用いることを特徴とする
請求項２乃至４いずれか一項に記載の記録再生装置を提
供する。

【００２４】また、前記再生順序のある複数の単位ブロ
ックのうち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号
鍵のシードの初期値ＩＶを記憶する記憶手段を有し、前
記暗号化された情報のうち先頭の単位ブロックから所定
の単位ブロックまでを復号化して再生する際に、前記記
憶手段に記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを用い
ると共に、前記所定の単位ブロックまでの再生が終了し
たら、前記記憶手段から前記暗号鍵のシードの初期値Ｉ
Ｖを消去し、前記所定の単位ブロックの次の再生順序に
あたる単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシードを
記憶することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載
の記録再生装置を提供する。

【００２５】更に、前記再生順序のある複数の単位ブロ
ックのうち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号
鍵のシードの初期値ＩＶを記憶する記憶手段と有し、前
記連鎖は複数の階層を有すると共に、第二の階層は前記
暗号鍵のシードの初期値ＩＶに基づいて暗号化が行わ
れ、第三の階層以降は前の階層の暗号鍵のシードに基づ
いて暗号化が行われており、前記暗号化された情報のう
ち先頭の単位ブロックから所定の単位ブロックまでを復
号化して再生する際に、前記記憶手段に記憶された暗号
鍵のシードの初期値ＩＶを用いると共に、前記所定の単
位ブロックまでの再生が終了したら、前記記憶手段から
前記暗号鍵のシードの初期値ＩＶを消去し、前記記憶手
段に前記所定の単位ブロックの次の再生順序にあたる単
位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシードと、前記所
定の単位ブロック以降の階層の暗号化に用いる暗号鍵の
シードとを記憶することを特徴とする請求項４に記載の
記録再生装置を提供する。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る記録再生装置
の一実施例について図面を参照して説明する。デジタル
コンテンツデータが放送局から送られてくるＡＶデータ
であり、「コピー禁止」である場合、放送が行われた時
間帯以降の任意の時間にその番組を一回だけ視聴できる
記録再生装置としてハードディスクレコーダーを例に説
明する。

【００２７】本実施例では、「コピー禁止」のコンテン
ツについて、一回のみ視聴可能とすることでこのような
ハードディスクレコーダーを実現している。ハードディ
スクにはＭＰＥＧ（Motion Picture Expert Group）の
トランスポートストリーム（ＴＳ）を記録する。なお、
暗号化／復号化にはＤＥＳを使用する。

【００２８】図４は本発明に係る記録再生装置の記録部
を示す図である。チューナー１や外部信号入力部２によ
ってＭＰＥＧのＴＳが入力されて、スイッチ回路部３へ
送られる。ここでユーザーインターフェース２００によ
って出された指示に従って、チューナー１又は外部信号
入力部２から記録信号処理部４に信号が送られる。記録
信号処理部４に送られた信号に対してそこでタイムコー
ド、絶対トラック番号などが生成される。その後、信号
は暗号化部５に送られてデータの暗号化が行われる。そ
して、記録部６においてディスク１００に記録される。
なお、ディスク１００には、映像信号、音声信号の他に
タイムコードなどが例えばサブコードエリアに記録され
る。

【００２９】また、図５は本発明に係る記録再生装置の
再生部を示す図であり、暗号化された信号を復号化する
復号化装置を内蔵したものである。まず、再生部１０に
よってディスク１００の信号を読み取り、読み取った信
号は復号化部９に送られる。そこでデータの復号化が行
われた後、再生信号処理部８に送られ、エラー訂正等が
行われた後、外部信号出力部７を介してモニタ３００に
出力される。

【００３０】このように図４及び図５に示す構成のハー
ドディスクレコーダーにおいて、「コピー禁止」のデジ
タルコンテンツデータを記録する場合には、「コピー禁
止」を示す信号を前述したＣＧＭＳによって記録する。
例えば、デジタル放送では、ＴＳにdigital copy contr
ol descriptorという記述子があり、更にその中にdigit
al recording control data（デジタルコピー制御情
報）という２ビットのフィールドがある。そのフィール
ドの中に例えば「コピー可」＝００、「一回コピー可」
＝１０、「コピー禁止」＝１１というように記述され
る。入力された信号に対して、ハードディスクレコーダ
ーが「１１」という２ビットを検知すると、同一コンテ
ンツでは一定のＣｏｎｓｔ_iを初期ベクトル生成関数ｈ_i
の入力として初期値ＩＶ＝ｈ_i（Ｃｏｎｓｔ_i）を計算す
る。

【００３１】初期値ＩＶは、入力されたコンテンツの最
初の単位ブロックを暗号化する際の暗号鍵のシードとな
るものである。従って初期値ＩＶが簡単に知られてしま
うと暗号化されたコンテンツが解読される恐れがあるの
で、初期値ＩＶはハードディスク外の解析が困難な媒体
に記録する。媒体としては、例えば、取り外しが困難な
フラッシュメモリー等を使用する。この場合、単位ブロ
ックを１８４バイトとして考えると、初期値ＩＶを暗号
鍵生成関数ｇの入力として暗号鍵Ｋ₁＝ｇ（ＩＶ，Ｃｏ
ｎｓｔ）を計算する。以後、暗号鍵Ｋ_iは、ｉ番目のブ
ロックを暗号化／復号化する際に使う暗号鍵を表すもの
とする。また、Ｃｏｎｓｔは暗号鍵生成の元になるその
他の情報を表すものとする。ここで、Ｃｏｎｓｔの情報
が同一コンテンツ内で時間と共に変化するものと仮定す
ると、Ｃｏｎｓｔの情報を記憶しておかなければならな
い。また、それらの情報が時間と共に変化するものであ
る場合、変化した全ての情報を記憶しておくための大容
量のフラッシュメモリーを使用しなければならなくなる
ので、Ｃｏｎｓｔは例えばハードディスク固有のＩＤな
ど同一のコンテンツ内で一定のパラメータからなるもの
とする。なお、暗号化／復号化にはＤＥＳを使用してい
るので、暗号鍵Ｋ_iが５６ビットである必要がある。よ
って、初期値ＩＶとＣｏｎｓｔとのビット数の合計が５
６ビット以上になる方が好ましい。なぜならば、暗号鍵
生成関数ｇが１対１関数であると暗号鍵Ｋ_iから初期値
ＩＶやＣｏｎｓｔが推測し易くなるからである。従っ
て、暗号鍵生成関数ｇがｎ（ｎ≧２）対１関数となるよ
うにする。

【００３２】次に図６を用いて本発明に係る暗号化方法
について説明する。１ＴＳパケットの１８８バイトのう
ち、ヘッダの４バイトを除いた単位ブロックの１８４バ
イトという値は、ＡＶデータが記録されている領域のバ
イト数である。ＴＳパケットＰ（１）のＡＶデータであ
る１８４バイトの中にＤＥＳの暗号化ブロック６４ビッ
トが２３ブロック分ある。そして、この２３ブロックに
対してそれぞれＴＳパケットＰ（１）の暗号化鍵Ｋ₁で
暗号化する。なお、暗号化されたＰ（１）はＣ（１）と
記載する。なお、ＴＳパケットＰ（２），Ｐ（３），…
に関しても同様の操作を行う。

【００３３】次に、Ｐ（２）の暗号化に使用する鍵Ｋ₂
の作成方法を説明する。鍵Ｋ₂＝ｇ（Ｓ₁，Ｃｏｎｓｔ）
と定義する。ここで、Ｓ₁とは暗号鍵のシード生成関数
をｈとするとＳ_i＝ｈ（Ｋ_i）で定義されるものとする。
すなわち、一つ前の単位ブロック暗号鍵／復号鍵を暗号
鍵のシードとする。これによって暗号鍵は１単位ブロッ
ク毎に可変になり、たとえ一つの暗号鍵が分かっても全
ての平文を解読するのは困難である。また、このほかに
も暗号鍵のシードを複数用意することによって暗号鍵を
可変にする方法があるが、全ての暗号鍵のシードを別に
記憶しておく必要があった。しかし、本発明の方法を採
用すると、暗号鍵のシードはハードディスク上に記録さ
れていない暗号鍵を基に計算したものであるから、解析
することも困難で別の領域に記憶しておく必要もない。
Ｋ₃以降もＫ₃＝ｇ（Ｓ₂，Ｃｏｎｓｔ），Ｋ₄＝ｇ
（Ｓ₃，Ｃｏｎｓｔ），…となる。

【００３４】一方、再生する際にはフラッシュメモリー
上の初期値ＩＶを読んで暗号鍵Ｋ₁を生成し、Ｃ（１）
を復号化する。その際、暗号鍵Ｋ₁からＳ₁も同時に生成
しておく。次に、そのＳ₁から暗号鍵Ｋ₂を生成し、Ｃ
（２）を復号化する。暗号化と復号化の概略を図７に示
す。また、上述した実施例では、一つ前の単位ブロック
から暗号鍵のシードを生成していたが、単位ブロックの
暗号鍵のシードを過去の一つの単位ブロックから生成し
ても良く、例えば二つ前の単位ブロックを使用しても良
い。

【００３５】次に、「コピー禁止」のコンテンツを途中
まで再生したときに、一度再生した部分が見られないよ
うにする方法について説明する。図８に示すようにＴＳ
パケットＣ（１）からＣ（４）までを再生するものとす
る。上述した説明のように、まず初期値ＩＶを読んでＣ
（１）から復号化を開始する。そして、Ｃ（４）の復号
化を終了した時点で再生を終了する。ここで、次回にＣ
（１）からＣ（４）までのデータを再生できないように
するために、フラッシュメモリーに記録されていた初期
値ＩＶを消去する。これによってＣ（１）を復号化する
ための暗号鍵Ｋ ₁を生成することができなくなる。しか
し、次回、Ｃ（５）から再生を開始するためにはＣ
（５）を復号するための暗号鍵Ｋ₅のシードＳ₄を記録し
ておかなければならない。従って、再生を開始した時点
で初期値ＩＶをフラッシュメモリーから消去、又は、そ
の後必要な場合はバッファに移動する。そして、再生を
終了した時点でＳ₄をフラッシュメモリーに記録する。
これにより、次回はＣ（１）からＣ（４）が復号できな
いことにより再生ができなくなる。一方、フラッシュメ
モリーにＳ₄と共にＰ（５）の先頭アドレス等を記録し
ておくことによって次回からＣ（５）以降の再生が可能
になる。この例では、Ｓ_iはＣ（ｉ＋１）の復号化に使
用する鍵Ｋ_i+1のシードとなっているが、二つの初期値
ＩＶ₁とＩＶ₂とを持つことによってＳ_iをＣ（ｉ＋２）
の復号化に使用する鍵Ｋ_i+2のシードにしても良い。同
様に、初期値ＩＶを３つ、４つ、…と持つことによっ
て、Ｓ_iを３つ、４つ先の単位ブロックを復号化するた
めのシードとして使用可能である。また、Ｋ_i+2のシー
ドをＳ_iとＳ_i+1のように複数にする、すなわち過去の二
つ以上の平文を元に暗号鍵を生成しても良い。このよう
にＳ_iがＫ_i+1、Ｓ_i+1がＫ_i+2、…のシードになっている
ことを以後、「連鎖している」と呼ぶこととする。

【００３６】元々、「コピー禁止」のコンテンツは放送
時に一度だけ視聴することができるという趣旨で放送さ
れているものである。従って、一度再生した部分を巻戻
して視聴するのは著作権者の意図に反する可能性が高い
ので許可されないことがある。しかし、現行の「コピー
禁止」のコンテンツは巻戻して視聴することができない
のは当然であるが、途中から視聴することは可能であ
る。よって、「コピー禁止」のコンテンツをハードディ
スクレコーダーに記録して、早送りのみは許可される可
能性はある。そこで、上述した方法で早送りを行うと、
ランダムアクセスに優れたハードディスクであるにもか
かわらず、必ずＣ（１）から復号していかなければなら
ない。従って、コンテンツの後半の方から視聴するよう
なことがあると、そこまでアクセスするのに非常に時間
がかかってしまう。そこで、以下のような構成が考えら
れる。

【００３７】図９にその概略を示す。図中の矢印は矢印
の始点にある情報が指している情報を暗号化するための
鍵のシードになることを示す。隣のブロックの連鎖をこ
まめにリセットして、その代わりにリセットがかかった
次にＰ（２−１）というブロックを設ける。Ｐ（２−
１）は、初期値ＩＶをシードにした暗号鍵で暗号化され
る。そして、Ｋ_2-1はＰ（２−２）とＰ（３−１）の暗
号化鍵のシードとなる。このような構成により、例えば
Ｐ（３−４）にアクセスしたい場合は、初期値ＩＶ→Ｐ
（２−１）→Ｐ（３−１）→Ｐ（３−２）→Ｐ（３−
３）→Ｐ（３−４）という順序で復号化していけば短い
時間でアクセスすることが可能となる。このような構成
を以後二つの「階層」と呼ぶことにする。そして、Ｐ
（２−１），Ｐ（３−１），Ｐ（４−１），…のことを
「第２階層」と呼ぶことにする。なお、上述した実施例
では、この階層の数が二つの場合を説明したが、階層の
数を三つ以上にしても良い。しかし、階層の数を三つ以
上にするとランダムアクセスにかかる時間が短縮される
という利点があるものの、暗号化／復号化の方法が複雑
になるという欠点がある。なお、ここからは、第１階層
の単位ブロックを暗号化／復号化する暗号鍵のシードを
生成する関数をｈ₁、第２階層の単位ブロックを暗号化
／復号化する暗号鍵のシードを生成する関数をｈ₂、…
と記述する。また、第２階層の暗号鍵Ｋ_2-1によって生
成される鍵Ｋ_3-1のシードをＴ_2-1、暗号鍵Ｋ₃ _-1によっ
て生成される暗号鍵Ｋ_4-1のシードをＴ_3-1、…とする。

【００３８】次に、連鎖が複数の階層になっている場合
に、コンテンツの一度再生した部分を視聴不可能とする
方法について説明する。図１０に示すように、ＴＳパケ
ットＣ（１−１）からＣ（２−３）までを再生するもの
とする。再生開始時には、フラッシュメモリーには初期
値ＩＶが記録されている。そして、再生を開始した時点
で初期値ＩＶをフラッシュメモリーから消去、又は、そ
の後必要なときにはバッファに移動して、Ｃ（２−３）
まで再生が終了した時点でＴ_2-1とＳ_2-3をフラッシュメ
モリーに記録する。Ｓ_2-3を記録する理由は複数の階層
を持たなかったときと同様にＫ_2-4を生成するため、す
なわちＣ（２−４）から再生できるようにするためであ
る。一方、Ｃ（２−３）まで再生を終了して、次回、Ｃ
（４−１）から再生したい場合には、第２階層のＣ（４
−１）にできるだけ速くランダムアクセスするために、
Ｔ_2-1→Ｃ（３−１）→Ｃ（４−１）と進むのが最も速
い。従って、ランダムアクセスのためにＴ_2-1もフラッ
シュメモリーに記録している。更に、Ｃ（２−４）から
の再生とランダムアクセスが可能になる。

【００３９】以上、ハードディスクレコーダーで「コピ
ー禁止」のデジタルコンテンツを記録する際の説明を行
ってきた。なお、本実施例ではＭＰＥＧのＴＳパケット
のデジタルコンテンツデータに相当する１８４バイトを
単位ブロックのサイズとして取ってきたが、これはアプ
リケーションに応じてさまざまなサイズを取ることが可
能である。図７や図９のような連鎖を一つのコンテンツ
を通して行った場合、途中でデータを誤って読み取った
り、誤って記録したりすることで正しく再生できなくな
ることがある。この場合、一箇所の誤りがその後も連鎖
するために起きるものなので、これを防止するために初
期値ＩＶから始まる連鎖を同一コンテンツ内で複数回リ
セットするという方法を取ることもできる。例えば図１
１に示すように初期値ＩＶを複数用意することによって
連鎖が複数回リセットされることになるので、誤りの伝
播を防止することができる。

【００４０】なお、本実施例ではハードディスクレコー
ダーについてのみ説明してきたが、「コピー禁止」のコ
ンテンツの場合には、光ディスクレコーダーなどでも実
現可能であるし、ランダムアクセスができなくなるが、
コンテンツを最初から再生する場合にはテープレコーダ
ーでも実現可能である。

【００４１】これまでは「コピー禁止」のコンテンツの
場合について説明してきたが、以下、放送局から送られ
てくるデジタルコンテンツデータが「一回コピー可」で
ある場合に、その番組を一つの別媒体にのみ記録するこ
とができる記録再生装置の例としてハードディスクレコ
ーダーとデジタルＶＴＲを組み合わせた記録再生装置に
ついて説明する。このとき、ハードディスクレコーダー
とデジタルＶＴＲとを組み合わせた記録再生装置によっ
て、「一回コピー可」のデジタルコンテンツデータを記
録する際の説明を行う。「一回コピー可」を示す信号
は、「コピー禁止」を示す信号と同様にＣＧＭＳによっ
て記録される。例えば、デジタル放送ではＴＳにdigita
l copy control descriptorという記述子があり、更に
その中にdigital recording control data（デジタルコ
ピー制御情報）という２ビットのフィールドがある。そ
のフィールド中で例えば「コピー可」＝００、「一回コ
ピー可」＝１０、「コピー禁止」＝１１というように記
述される。入力された信号に対して、記録再生装置がそ
の「１０」という２ビットを検知すると、同一コンテン
ツでは一定のＣｏｎｓｔ_iを初期ベクトル生成関数ｈ_iの
入力とし、初期値ＩＶ＝ｈ_i（Ｃｏｎｓｔ_i）として計算
する。以下、「コピー禁止」の場合と同様に暗号化を行
う。また、「一回コピー可」のコンテンツは「コピー禁
止」のコンテンツと異なり、再生に関しては何度行って
も良いので、「一回コピー可」のコンテンツは別媒体に
記録を行う際に限って暗号鍵を消去することとする。従
って、再生の際には、フラッシュメモリーの初期値ＩＶ
は参照をするが、フラッシュメモリーに対しての記録や
消去は行わない。

【００４２】また、「コピー禁止」のコンテンツに関し
ては、元々デジタル放送のＰＰＶのコンテンツが一回の
み視聴可能という意図で放送されているので、途中の単
位ブロックから再生した場合、それ以前のデータの再生
は許可されず、そのことは考慮する必要がなかった。し
かしながら、視聴者が所望の部分だけをコピーしたり、
一つのコンテンツを分割して複数のテープにコピーする
こともできる。

【００４３】ここで、図１２のような場合を考える。ハ
ードディスクに記録されたＣ（１−２）からＣ（２−
２）とＣ（２−４）からＣ（３−２）までの二箇所をテ
ープにコピーする。このとき、コピー開始前に複数のＩ
Ｎ点とＯＵＴ点を指定してコピーを開始し、それが終了
すると「コピー禁止」のときと同様にフラッシュメモリ
ーの初期値ＩＶをＴ３−１とＳ３−２に書き換える。こ
れによってＣ（３−３）以降はハードディスク上で再生
可能であり、Ｃ（３−２）以前は初期値ＩＶがフラッシ
ュメモリーから消去されたことになるので再生不可能と
なる。このように「一回コピー可」の番組に関しても同
様の機能を実現することができる。

【００４４】以上、ハードディスクレコーダーとデジタ
ルＶＴＲとを組み合わせた記録再生装置で「一回コピー
可」のデジタルコンテンツを記録する際の説明を行っ
た。なお、ハードディスクレコーダーとデジタルＶＴＲ
とを組み合わせた記録再生装置についてのみ説明してき
たが、「一回コピー可」のコンテンツの場合、ハードデ
ィスクドライブ部には光ディスクレコーダー等のランダ
ムアクセスが可能な記録装置であれば置換可能であり、
ＶＴＲ部にはあらゆる記録装置で置換可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る記
録再生装置によれば、「コピー禁止」のコンテンツにつ
いて、今までは放送時のみしか視聴することができなか
ったが、視聴者が視聴したい時間にコンテンツを一度の
み視聴することが可能となった。また、「一回コピー
可」のコンテンツも、媒体に記録した後で一度限り別の
媒体にコピー及び編集することが可能となる。そして、
その際にハードディスク上にあるデータのセキュリティ
に関しては暗号化されることによって保障される。更
に、「コピー禁止」のコンテンツに対して途中までコン
テンツを見た場合には、それまでの暗号鍵のシードを消
去する方法によって途中の地点までの再生を不可能にす
るという機能も実現可能である。同様に、「一回コピー
可」のコンテンツも別の媒体にコピーした部分は再生を
不可能とすることができる。また、暗号鍵のシードが所
定の単位ブロック以外の単位ブロックを暗号化する暗号
鍵であることによって、平文等を暗号鍵のシードとする
よりもビット数が少なくなり処理を簡単にすることがで
きる。そして、連鎖する方式を取ることにより、記録し
ておく暗号鍵のシード情報の容量が非常に少なくて済
む。

【図面の簡単な説明】

【図1】ＤＥＳの基本構成を示す図である。

【図２】ＤＥＳの基本単位である１６段の変換部の構造
を示す図である。

【図３】ＤＥＳで用いられる関数ｆの構造を示す図であ
る。

【図４】本発明に係る記録再生装置の記録部の構成を示
すブロック図である。

【図５】本発明に係る記録再生装置によって記録した信
号を再生する再生部の構成を示すブロック図である。

【図６】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号化
方法におけるＭＰＥＧのＴＳの構成と暗号化の概略を示
す図である。

【図７】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号化
方法による暗号化と復号化方法及び復号化装置による復
号化を示す図である。

【図８】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号化
方法によって暗号化されたコンテンツの再生方法を示す
図である。

【図９】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号化
方法による暗号化の一例を示す図である。

【図１０】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号
化方法によって暗号化されたコンテンツの別の再生方法
を示す図である。

【図１１】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号
化方法による暗号化の別の例を示す図である。

【図１２】本発明に係る記録再生装置に適用される暗号
化方法を適用したハードディスクレコーダーとデジタル
ＶＴＲとを組み合わせた記録再生装置の再生方法を示す
図である。

【符号の説明】

１チューナー２外部信号入力部３スイッチ回路部４記録信号処理部５暗号化部６記録部７外部信号出力部８再生信号処理部９復号化部１０再生部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｐ (72)発明者日暮誠司神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内 (72)発明者黒岩俊夫神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番地日本ビクター株式会社内Ｆターム(参考） 5B017 AA07 BA07 BB10 CA15 5C053 FA13 FA14 FA15 FA24 GB07 JA30 KA01 KA08 LA07 5D044 AB07 BC04 CC06 DE12 DE28 DE37 DE50 DE58 EF05 FG10 FG18 GK12 GK17 HH15 HL08 5J104 JA13 NA02 PA14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の単位ブロックが連続した情報を単位
ブロック毎に暗号化する暗号化手段と、前記暗号化された情報を記録媒体に記録する記録手段
と、前記記録媒体から読み出された前記暗号化された情報の
複数の単位ブロックを単位ブロック毎に復号化して再生
する復号化手段とを有する記録再生装置であって、前記単位ブロックを暗号化するための暗号鍵のシード及
び前記暗号化された単位ブロックを復号化するための暗
号鍵のシードは、前記所定の単位ブロック以外の単位ブ
ロックを暗号化したときの暗号鍵を基にした情報である
ことを特徴とする記録再生装置。
【請求項２】再生順序のある複数の単位ブロックが連続
した情報を単位ブロック毎に暗号化する暗号化手段と、前記暗号化された情報を記録媒体に記録する記録手段
と、前記記録媒体から読み出された前記暗号化された情報の
複数の単位ブロックを単位ブロック毎に復号化して再生
する復号化手段とを有する記録再生装置であって、前記単位ブロックを暗号化するための暗号鍵のシード及
び前記暗号化された単位ブロックを復号化するための暗
号鍵のシードは、前記再生順序にて前記所定の単位ブロ
ックより前の単位ブロックを暗号化したときの暗号鍵を
基にした情報であることを特徴とする記録再生装置。
【請求項３】前記暗号鍵のシードが少なくとも２回以上
連鎖していること特徴とする請求項２に記載の記録再生
装置。
【請求項４】前記連鎖が所定の回数でリセットされるこ
とを特徴とする請求項３に記載の記録再生装置。
【請求項５】前記再生順序のある複数の単位ブロックの
うち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシ
ードの初期値ＩＶを記憶する記憶手段を有し、前記暗号化手段によって暗号化された前記再生順序のあ
る複数の単位ブロックのうち、先頭の単位ブロックを復
号化して再生する際に、前記記憶手段に記憶された暗号
鍵のシードの初期値ＩＶを用いることを特徴とする請求
項２乃至４いずれか一項に記載の記録再生装置。
【請求項６】前記再生順序のある複数の単位ブロックの
うち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシ
ードの初期値ＩＶを記憶する記憶手段を有し、前記暗号化された情報のうち先頭の単位ブロックから所
定の単位ブロックまでを復号化して再生する際に、前記
記憶手段に記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを用
いると共に、前記所定の単位ブロックまでの再生が終了したら、前記
記憶手段から前記暗号鍵のシードの初期値ＩＶを消去
し、前記所定の単位ブロックの次の再生順序にあたる単
位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシードを記憶する
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の記録再
生装置。
【請求項７】前記再生順序のある複数の単位ブロックの
うち、先頭の単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシ
ードの初期値ＩＶを記憶する記憶手段と有し、前記連鎖は複数の階層を有すると共に、第二の階層は前
記暗号鍵のシードの初期値ＩＶに基づいて暗号化が行わ
れ、第三の階層以降は前の階層の暗号鍵のシードに基づ
いて暗号化が行われており、前記暗号化された情報のうち先頭の単位ブロックから所
定の単位ブロックまでを復号化して再生する際に、前記
記憶手段に記憶された暗号鍵のシードの初期値ＩＶを用
いると共に、前記所定の単位ブロックまでの再生が終了したら、前記
記憶手段から前記暗号鍵のシードの初期値ＩＶを消去
し、前記記憶手段に前記所定の単位ブロックの次の再生
順序にあたる単位ブロックの暗号化に用いる暗号鍵のシ
ードと、前記所定の単位ブロック以降の階層の暗号化に
用いる暗号鍵のシードとを記憶することを特徴とする請
求項４に記載の記録再生装置。