JP2002341760A - 暗号化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 「コピー禁止」のコンテンツについて、
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、「一回コピー可」のコンテン
ツについて、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方法であって、所定の
単位ブロックを暗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
ときの暗号化鍵を基にした情報であることを特徴とする

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
ンテンツを暗号化する際の暗号化方法に関するものであ
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はデ
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、コンテンツをコピーしよう
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、上述した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、ＤＶＤからデータをそのまま
取り出そうとしても暗号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，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、固定の鍵をしよう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、Ｐ１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、
Ｐｉ（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（Ｃ１，Ｃ２，…，Ｃｎ）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方法であって、所定の単位ブ
ロックを暗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
暗号化鍵を基にした情報であることを特徴とする暗号化
方法を提供する。

【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方
法であって、所定の単位ブロックを暗号化するための暗
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の暗号化鍵を基にした情報で
あることを特徴とする暗号化方法を提供する。

【００２１】更に、前記所定の単位ブロックを暗号化す
るための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に記載の暗号化方法を提供
する。

【００２２】また、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に記載の暗号化方法を提
供する。

【００２３】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、前記記憶された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
の暗号化方法を提供する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る暗号化方法の
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。

【００２５】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。

【００２６】図４は本発明に係る暗号化方法を適用した
暗号化部を内蔵したハードディスクレコーダーの記録部
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。

【００２７】また、図５は本発明に係る暗号化方法によ
って暗号化された信号を復号化する復号化装置を内蔵し
たハードディスクレコーダーの再生部を示す図である。
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。

【００２８】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 con
trol descriptorという記述子があり、更にその中にdi
gital 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。

【００２９】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を鍵生成関
数ｇの入力として鍵Ｋ₁＝ｇ（ＩＶ，Ｃｏｎｓｔ）を計
算する。以後、Ｋ_iは、ｉ番目のブロックを暗号化／復
号化する際に使う鍵を表すものとする。また、Ｃｏｎｓ
ｔは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、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５６ビット以上になる方が好まし
い。なぜならば、鍵生成関数ｇが１対１関数であると鍵
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、鍵生成関数ｇがｎ（ｎ≧２）対１関数
となるようにする。

【００３０】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。

【００３１】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とは鍵シード生成関数を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の暗号鍵／復号鍵を鍵のシー
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・復号鍵を元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，Ｃ
ｏｎｓｔ），…となる。

【００３２】一方、再生する際にはフラッシュメモリー
上の初期値ＩＶを読んで鍵Ｋ₁を生成し、Ｃ（１）を復
号化する。その際、Ｋ₁からＳ₁も同時に生成しておく。
次に、そのＳ₁から鍵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、単位ブロックの暗号鍵のシードを一つの
単位ブロックの暗号鍵／復号鍵から生成したが、例えば
一つ前と二つ前の単位ブロックの暗号鍵／復号鍵といっ
たように複数の単位ブロックから鍵のシードを生成して
も良い。また、一つ前の単位ブロックの暗号鍵／復号鍵
から鍵のシードを生成していたが、例えば二つ前の単位
ブロックの暗号鍵／復号鍵を使用しても良いことはもち
ろんである。

【００３３】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
ための鍵Ｋ₁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Ｐ（１）からＰ（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Ｐ（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Ｉ
Ｖ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。

【００３４】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。

【００３５】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Ｋ_{2 -1}によって生成される鍵Ｋ_3-1
のシードをＴ_2-1、Ｋ_3-1によって生成される鍵Ｋ_{4 -1}の
シードをＴ_3-1、…とする。

【００３６】次に、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Ｉ
Ｖ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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。このように、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に記憶さ
れた初期値ＩＶを参照するが、フラッシュメモリーに対
して記録や消去は行わない。

【００４０】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Ｔ_3-1とＳ_3-2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。

【００４１】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。

【００４２】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る暗
号化方法によれば、「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、それまでの復号化鍵のシードを消去
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暗号化鍵であることによって、
平文などを鍵のシードのするよりもビット数が少ないこ
とにより、処理を簡単に出来る。そして、連鎖する方式
を取ることにより、記録しておく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】本発明に係る暗号化方法を適用したハードディ
スクレコーダーの記録部の構成を示すブロック図であ
る。

【図５】本発明に係る暗号化方法を適用して記録した信
号を再生するハードディスクレコーダの再生部の構成を
示すブロック図である。

【図６】本発明に係る暗号化方法におけるＭＰＥＧのＴ
Ｓ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
録再生装置のコピー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 5/781 Ｈ０４Ｎ 5/782 Ｚ 5/7826 5/91 Ｐ 5/91 Ｌ 5/92 5/92 Ｈ 7/167 7/167 Ｚ (72)発明者 菅原 隆幸 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 猪羽 渉 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 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） 5C018 EA01 EA02 FA03 FA04 FB03 HA08 5C053 FA13 FA20 FA23 FA27 GA11 GB06 GB37 KA05 LA06 LA07 LA15 5C064 BA01 BC06 BC17 BC18 BC22 BC23 BC25 BD02 BD08 BD09 CA14 CB01 CC01 CC04 5D044 AB05 AB07 BC03 BC04 CC04 DE11 DE27 DE50 GK17 5J104 AA01 AA13 JA13 NA02 NA04 PA14

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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方法であって、 所定の単位ブロックを暗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
   化したときの暗号化鍵を基にした情報であることを特徴
   とする暗号化方法。
2. 【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方法であ
   って、 所定の単位ブロックを暗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
   単位ブロックの暗号化鍵を基にした情報であることを特
   徴とする暗号化方法。
3. 【請求項３】前記所定の単位ブロックを暗号化するため
   の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に記載の暗号化方法。
4. 【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に記載の暗号化方法。
5. 【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
   記憶された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に記載の暗号化方
   法。