JP2003504974A - 送信された情報をコピー保護するシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(POD)モジュールのようなデプロイメント・モジュールとセットトップボッ
クスのようなホスト装置の間で送信される情報に対するコピ−プロテクションシ
ステムに関する。
びトランザクションを受信及び実施するために、例えば、緊急用警告、双方向プ
ログラムガイド、インパルス・ペイ・パー・ビュー(IPPV)、ビデオオンデ
マンド(VOD)、一般的なメッセージ送信、及び、双方向サービスのような(
ケーブルテレビジョン)サービスプロバイダからビデオ、オーディオ、及び、デ
ータストリームを受信するために消費者によって使用される。
モジュールである。PODモジュールは、セットトップボックスのようなホスト
装置の中に挿入される出し入れ可能なカードである。技術において周知のように
、PODモジュールは、セットトップボックスのナビゲーション機能及び帯域外
ケーブル信号の処理から物理的に分離される安全性を含む幾つかの機能を提供す
る。PODに関する更なる詳細は、1998年12月3日付け“Draft Point of Dep
loyment(POD) Module Interface Proposal”なる名称のSOCIETY OF CABL
E TELECOMUMUNICATIONS ENGINEERS,INC.(SCTE)文献:SCTE DVS 131Rev.7
(以降“DVS131r7”)とする)を参照のこと。
、多くの場合期待されるプライバシー及び/又は安全性が望まれる商取引に使用
するためにこのような装置に頼る。この点に関して、PODモジュールは、サー
ビスプロバイダによって暗号化されたコンテンツ情報を復号化する。サービスプ
ロバイダネットワークのヘッドエンド及びPODモジュール自体をスピンさせる
いわゆる「条件付きアクセス」(CA)システムの一部でもよい。
バイダに関連する特定のプロプライエタリCAシステムに関連するアルゴリズム
を含むPODモジュールがホスト装置に挿入されなくてはならない。コンテンツ
情報は、ホスト装置/ビューアによって選択されサービスプロバイダからPOD
モジュールにおいて受信された後、PODモジュールで復号化される。(復号化
)されたコンテンツ情報は、POD/ホストインタフェース上を送信されるとき
に保護されるようPODモジュールにおいて新しい組の鍵で再び暗号化される。
トリームにおいて送信される。基本ストリームは、ビデオフィード、サウンドト
ラック、又は、データファイルを含んでもよい。コピープロテクションは、基本
ストリームを基本として設けられる。
ある。このCCIは、(1)基本ストリームのコピー物が幾つ(例えば、1つの
コピー物、零のコピー物)作られ得るか、(2)どのコピーフォーマットが許可
されるか(例えば、複合並びにコンポーネントを含むアナログフォーマット及び
ディジタルフォーマット)、及び、(3)他のコピープロテクションに関連する
活動を決定するためにホスト装置によって使用される。CCIは、コンテンツの
対応する基本ストリームがどのようにして扱われるべきかを示すためにPODモ
ジュールからホスト装置に送られる。「侵入者」がCCIを改ざんすることを防
止するために、CCIはホスト装置に送信されるとき保護されなくてはならない
。
式が存在するが、これらの方式は夫々相当な制限を有する。一方式では、プロプ
ライエタリCAシステム、並びに、暗号化/復号化のためのその関連するアルゴ
リズムが使用される。コンテンツにおける基本ストリームに関連する全てのCC
Iを送信する代わりに、この方式は最も制限的なCCIをホストに送信する。
が、ある程度のプロテクションが与えられる。CCIは、典型的に共通鍵の中に
埋め込まれ、この共通鍵はPODモジュールにおいてコンテンツ情報を暗号化し
ホスト装置によって受信されるとコンテンツ情報を復号化するために使用される
。
含む場合、各基本ストリームが異なるCCIを有してもよいことである。ホスト
装置がそのコピープロテクション処理のために最も制限的なCCIを使用するた
め、コンテンツ情報は正確にコピーされることから防止されてもよい。例えば、
2つの基本ストリームがあり第1の基本ストリームと関連するCCIが「コピー
一回」と示す一方で第2の基本ストリームと関連するCCIが「コピー禁止」と
示す場合、いずれの基本ストリームもコピーされ得ない。これは、別の(可能で
あれば関連しない)ストリームがより制限的なCCIを有するときに、あるスト
リームが合法的にコピーされることを防止する。
者にまだ提供するコピープロテクションを提供する有効な手段が明確且つ現在必
要である。特に、PODモジュールとセットトップボックスの間の情報のコピー
プロテクションを提供する手段が必要である。
スのようなホスト装置の間で送信されるサービスプロバイダからのコンテンツ情
報のような情報のコピープロテクションに関連する問題は、本発明の原理に従う
装置によって緩和又は克服され、本発明では、送信されたコピー保護された情報
と少なくとも一つの制御情報の対が関連され、例えば、選択されたコンテンツ情
報(例えば、ケーブルサービスプロバイダからのプログラム)に関係する各基本
ストリームに対して一つの制御情報の対が関連される。
ム識別子(stream identifier)を含む。ストリーム識別子は、送信されたコピ
ー保護された情報(又はその一部、例えば、基本ストリーム)を一意に識別する
。
イメント・モジュールによって受信されるとき最も制限的なコピー制御情報(C
CI)の使用を排除することを目的とする。
応するパケット識別子(PID)がその対応する基本ストリームに対するストリ
ーム識別子として使用される。PIDは、パケットペイロードに記憶されるデー
タの種類を示す。ストリーム識別子は基本ストリームのパケット化された基本ス
トリーム(PES)ヘッダと組込まれることが好ましい。コピー保護された情報
に対するPESヘッダがデプロイメント・モジュールとホスト装置の間の送信中
に暗号化されるため、ストリーム識別子が次に保護される。
を補助するために、一対の制御情報は、デプロイメント・モジュール及びホスト
装置夫々において生成される共通(セッション)鍵の中に組込まれる。従って、
一対の制御情報が改ざんされた場合、ホスト及びデプロイメント・モジュールに
おける対応する共通鍵が適合されない。結果として、ホスト装置はその共通鍵を
用いて、デプロイメント・モジュールによって暗号化されたコピー保護された情
報を正しく復号化することができず、それにより、コピー保護された情報を違法
に操作するといった侵入者の試みが妨害される。
れる。
・モジュールからホスト装置に送信される情報に対するコピープロテクションが
実行される。図1は、説明目的のために簡略化されており、本発明の完全なシス
テム環境は、例えば、ケーブル、ファイバ、或いは、衛星サービスプロバイダネ
ットワーク、又は、冗長性を通じてのネットワークの信頼性に対する手段を有し
、これらは全て本例で示される必要がない。システムは例示的に、セットトップ
ボックスのようなホスト装置10と、ポイント・オブ・デプロイメント(POD
)のようなデプロイメント・モジュール12と、この装置及びモジュールが互い
と通信するための無線通信、電磁気カードインタフェース、光通信等の通信媒体
14とを有する。
サ18を含む。ホストインタフェース16は、媒体14を介してホスト装置10
と通信するために使用される。ホストインタフェース16は、ホスト装置とデプ
ロイメント・モジュールの間で情報の送信を可能にさせる全ての従来のシステム
でもよい。例えば、媒体14は、帯域外RF及び帯域内のMPEG2のトランス
ポートストリーム入力及び出力装置への規格化された双方向アクセスを含んでも
よい。
機能の大部分は、図2において機能的に説明される動作に対するプログラムも含
むプロセッサ18によって実施される。以下に詳細に説明するように、これらの
プログラムの実行は、情報をコピー保護するために必要な機能性を実施する。プ
ロセッサ18は、例えば、専用のディジタル信号プロセッサ(DSP)、中央処
理ユニット(CPU)、及び、メモリチップを含んでもよい幾らかの市販される
プロセッサ全てとなり得る。
これは便利上のために過ぎず、デプロイメント・モジュールは本質的にPODモ
ジュールに制限されないことが理解されるべきである。本願において使用される
ように、「デプロイメント・モジュール」といった用語は、全てのタイプの(1
)ポイント・オブ・デプロイメント、(2)無線、セルラ、又は、無線データイ
ンタフェース装置、(3)スマートカード、(4)パーソナルコンピュータ、及
び、(5)データ伝送、遠隔サービスへのアクセス、又は、トランザクションへ
の使用を容易化させ、プライバシー及び/又は安全性が望まれるインターネット
インタフェース装置であるとされる。
される。ホスト10は、ホストインタフェース16と動作されるよう配置される
デプロイメント・モジュールインタフェース24、サービスプロバイダインタフ
ェース20、及び、プロセッサ22を有する。
理、制御、監視、及び、変換機能の大部分は、図2に機能的に説明する動作に対
するプログラムも含むプロセッサ22によって実施される。以下に詳細に説明す
るように、これらのプログラムの実行は、デプロイメント・モジュールとホスト
の間で送信される情報をコピー保護するために必要な機能性を実施する。プロセ
ッサ22は、例えば、専用のディジタル信号プロセッサ(DSP)、中央処理ユ
ニット(CPU)、及び、メモリチップを含んでもよい全ての幾らかの市販され
るプロセッサとなり得る。
イダ通信ネットワークにおいてPODモジュールとホスト装置の間で送信される
情報及びデータのコピープロテクションに対して特に便利である。しかしながら
、図2に説明される段階は上述の他の装置にも同等に適用可能であることが理解
されるべきである。
で送信される情報のコピープロテクションを実行するために図1のシステム内で
行なわれる段階を示すフローチャートである。このような通信ネットワークにお
けるコピープロテクションの動作は、デプロイメント・モジュールを使用してホ
スト装置を認証することから始められる。
階200において始められ、この段階では図1のホスト装置10のようなホスト
装置がホスト装置認証のためにサービスプロバイダ(図示せず)に証明書を送信
する。証明書は、例えば、ホストIDを含む。典型的にこの段階は、デプロイメ
ント・モジュールの初期設定中、例えば、図1のデプロイメント・モジュール1
2がホスト装置10のカードインタフェースの中に挿入される又はホスト装置1
0が始動される間に行なわれる。証明書が識別されない、又は、サービスプロバ
イダにおける情報と矛盾する場合、ホスト装置は無効にされトランザクションが
終了される。段階202においてホスト装置が認証された場合、処理は段階20
6に進められる。
置は要求メッセージを通じてデプロイメント・モジュールに通知する。特定の情
報は、例えば、ケーブルテレビジョンネットワーク上のチャンネルを選択するユ
ーザによって選択される。電子プログラムガイド(EPG)を見ることにより、
ホスト装置はどのビデオ、オーディオ、及び/又は、データストリームが選択さ
れた情報、例えば、チャンネル又はプログラムの中に含まれるかを決定する。要
求メッセージは、選択された情報に関連する基本ストリームのPIDも含む。
択されたPIDを受信した後PIDによって識別された基本ストリームを復号化
する準備を整え、この基本ストリームをコピープロテクションのために再び暗号
化する。基本ストリームの復号化の準備は、条件付きアクセス(CA)システム
からセッション鍵を引き出すことを伴い、それによりデプロイメント・モジュー
ルはサービスプロバイダからの選択された情報を復号化することができる。この
準備が完了した後、段階210において、デプロイメント・モジュールは、サー
ビスプロバイダからの関連するストリームを復号化する用意ができたことを示す
ために応答メッセージをホスト装置へ送る。応答メッセージの中には、選択され
た情報に関連し、ストリーム識別子及びCCIを夫々有する少なくとも一つの制
御情報の対が含まれる。
の制御情報を組込む共通鍵がデプロイメント・モジュール及びホスト装置によっ
て計算される。共通鍵は、デプロイメント・モジュール及びホスト装置夫々に共
有される一対の鍵(例えば、even及びoddの鍵)である。デプロイメント
・モジュール及びホスト装置夫々は、デプロイメント・モジュール/ホスト装置
インターフェースをわたる情報を暗号化及び復号化するために共通鍵を使用する
。共通鍵の計算には、幾つかある方法全てが使用され得、例えば、本願で参照と
して組込まれる、1999年10月27日に発行された“Open CableTM POD Copy Prot
ection System Draft REV 991008"なる名称の文献:IS-POD-CP-WD02-991027,Ca
ble Television Laboratories specification(以降“IS−POD−CP”
)を参照のこと。当業者に周知の通り、一対の共通鍵は、乱数、デプロイメント
・モジュールとホスト装置の間で交換される公開鍵、及び、ホストIDを含む要
素の数の関数である。
よって
)(SHA-1ハッシュ関数に関する更なる詳細はIS−POD―CP参照のこと)
のような従来のハッシュ関数を使用してODD/EVEN鍵の対を計算する。 デプロイメント・モジュールのCAモジュールは、SHA-1ハッシュ関数を使用し
てODD/EVEN鍵の対を
イメント・モジュール夫々で生成される2つの乱数であり、Ks及びKcpss は2つの生成される鍵であり、lsb56は最下位56ビット、msb56は最
上位56ビットであり、streamer identifier-cciは
iに対する一対の制御情報である。
PIDが基本ストリームに割り当てられるときに基本ストリームに関連するPE
Sヘッダの中に挿入される。好ましくは、これは、トランスポートストリームが
基本ストリームから生成されるときにサービスプロバイダネットワークのヘッド
エンドで行なわれる。特に、「追加コピー情報」と称されるPESヘッダにおけ
る7ビッドのフィールドがコピープロテクションのために利用でき、これは本願
で参照して組込まれる“Information Technology-Generic Coding of Movin
g Pictures and Associated Audio Information:Systems”なる名称のInt
ernational Telecommunication Union(ITU-T) 勧告H.222.0/ISO/IEC1381
8-1(1996-04)を参照のこと。追加コピー情報のフィールドは、ストリーム識別
子を記憶するために使用される。7ビットの数は、128の異なるストリーム識
別子を保持し得、これは、一つのトランスポートストリーム中のコピー保護され
た基本ストリーム数に対して典型的に十分である。ホスト装置が暗号化されたP
ESを復号化した後ストリーム識別子が引き出される。
化された情報をホスト装置に送る用意ができたことを示す同期メッセージをホス
ト装置に送り、これは、段階214において示される。
モジュールと同期化し、デプロイメント・モジュールは暗号化された情報を送信
し、これは段階216において表わされる。
コピー保護されたコンテンツ情報)を復号化し始める。従って、ホスト10は、
トランザクションを完了又は選択されたサービスを受信することができる。例え
ば、ホスト装置は、ケーブルサービスプロバイダの選択されたプログラムチャン
ネルに変更される。しかしながら、(例えば、一対の制御情報を改ざんする試み
により)共通鍵が適合されない場合、コピー保護されたコンテンツは復号化され
ず、例えば、ビューアはスクランブルピクチャのようなスクランブルされた情報
だけを受信する。これらの段階は、段階218乃至222によって表わされる。
その後、ユーザは、段階206に戻ることで新しい情報を選択し得る。
傍受する場合でも、ストリーム識別子がPESヘッダの中に暗号化されているた
めに彼又は彼女はストリーム識別子を直接的に検出し得ない。従って、CCIが
検出されたとしても侵入者は選択された情報を改ざん、例えば、2つのストリー
ムに関連するPIDフィールドをスワップすることができない。このようなリマ
ッピングの可能性は、ストリーム識別子が夫々の関連する基本ストリームに結び
付けられ、この結び付きが暗号化によって保護されるため実質的に減少される。
は数多くの代替できる選択的な装置を導き出すことができることを理解するべき
である。このような選択的な装置は、本願において明確に示され又は説明されな
いが、本発明の原理を包含し従って本発明の精神及び範囲内にある。
ャートである。
ャートである。
Claims (17)
- 【請求項1】 ポイント・オブ・デプロイメント・モジュールとセットトッ
プボックスとを有し、情報をコピー保護するシステムであって、 上記セットトップボックスが上記情報に対する要求メッセージを送信し、上記
ポイント・オブ・デプロイメント・モジュールが上記情報に関連しコピー制御情
報及びストリーム識別子を夫々有する少なくとも一つの制御情報の対を含む応答
メッセージを生成し、 上記少なくとも一つの制御情報の対を使用して上記ポイント・オブ・デプロイ
メント・モジュールにおいて第1の鍵、上記セットトップボックスにおいて第2
の鍵を夫々生成し、 上記ポイント・オブ・デプロイメントが上記第1の共通鍵で上記情報を暗号化
し上記暗号化された情報を上記セットトップボックスに送信し、 上記第1の共通鍵と上記第2の共通鍵が適合するとき、上記セットトップボッ
クスが上記第2の共通鍵で上記暗号化された情報を復号化するシステム。 - 【請求項2】 デプロイメント・モジュールとホスト装置の間で送信される
情報をコピー保護する方法であって、 (a)上記ホスト装置から上記デプロイメント・モジュールへ上記情報に対す
る要求メッセージを送信する段階と、 (b)コピー制御情報及びストリーム識別子を夫々有する少なくとも一つの制
御情報の対を含む応答メッセージを上記デプロイメント・モジュールから上記ホ
スト装置に送信する段階と、 (c)上記少なくとも一つの制御情報の対及び暗号化手段を用いて上記ホスト
装置において第1の共通鍵、上記デプロイメント・モジュールにおいて第2の共
通鍵を夫々生成する段階と、 (d)上記デプロイメント・モジュールにおいて上記情報を暗号化する段階と
、 (e)上記デプロイメント・モジュールから上記ホスト装置へ上記暗号化され
た情報を送信する段階と、 (f)上記ホスト装置において上記暗号化された情報を復号化する段階と、 (g)上記第1及び上記第2の共通鍵が適合するとき上記ホスト装置において
上記情報を受信する段階とを有する方法。 - 【請求項3】 上記デプロイメント・モジュールは、ポイント・オブ・デプ
ロイメント・モジュールである請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 上記ホスト装置はセットトップボックスである請求項2記載
の方法。 - 【請求項5】 上記暗号化手段はハッシュ関数を含む請求項2記載の方法。
- 【請求項6】 情報の基本ストリーム中の上記暗号化された情報は上記第1
の共通鍵で暗号化される請求項2記載の方法。 - 【請求項7】 上記ホスト装置によって送信される上記ストリーム識別子は
、上記基本ストリームのパケット化された基本ストリームヘッダと組込まれる請
求項6記載の方法。 - 【請求項8】 ホスト装置と使用するデプロイメント・モジュールであって
、 上記ホスト装置と通信する手段と、 上記ホスト装置からの情報に対する要求メッセージに応答して上記ホスト装置
に対して応答メッセージを生成するプロセッサとを有し、 上記応答メッセージは、コピー制御情報及びストリーム識別子を夫々有する少
なくとも一つの制御情報の対を有し、上記少なくとも一つの制御情報の対を使用
して第1の共通鍵を生成し、上記第1の共通鍵を使用して上記情報を暗号化し上
記暗号化された情報を上記ホスト装置に送信するデプロイメント・モジュール。 - 【請求項9】 上記デプロイメント・モジュールは、ポイント・オブ・デプ
ロイメント・モジュール、無線データインタフェース装置、スマートカード、パ
ーソナルコンピュータ、又は、インターネットインタフェース装置からなる群か
ら選択される請求項8記載のデプロイメント・モジュール。 - 【請求項10】 上記ホスト装置はセットトップボックスである請求項9記
載のデプロイメント・モジュール。 - 【請求項11】 上記暗号化された情報は、少なくとも一つの基本ストリー
ムを含むトランスポートストリームを使用して上記ホスト装置に送信される請求
項10記載のデプロイメント・モジュール。 - 【請求項12】 上記少なくとも一つの制御情報の対は、対応する上記少な
くとも一つの基本ストリームに夫々関連する請求項11記載のデプロイメント・
モジュール。 - 【請求項13】 デプロイメント・モジュールと使用されるホスト装置であ
って、 上記デプロイメント・モジュールと通信する手段と、 上記デプロイメント・モジュールへの情報に対する要求メッセージを生成し応
答して、上記デプロイメント・モジュールから応答メッセージを受信するプロセ
ッサとを有し、 上記応答メッセージは、コピー制御情報及びストリーム識別子を夫々有する少
なくとも一つの制御情報の対を有し、上記少なくとも一つの制御情報の対を使用
して第2の共通鍵を生成でぃ、上記デプロイメント・モジュールから受信された
上記暗号化された情報を上記第2の共通鍵を使用して復号化し、上記第2の共通
鍵が上記デプロイメント・モジュールにおいて生成される第1の共通鍵に適合す
るとき情報を受信するホスト装置。 - 【請求項14】 上記デプロイメント・モジュールは、デプロイメント・モ
ジュール、無線データインタフェース装置、スマートカード、パーソナルコンピ
ュータ、又は、インターネットインタフェース装置からなる群から選択される請
求項13記載のホスト装置。 - 【請求項15】 セットトップボックスである請求項14記載のホスト装置
。 - 【請求項16】 上記受信された暗号化された情報は、少なくとも一つの基
本ストリームを含むトランスポートストリームに含まれる請求項13記載のホス
ト装置。 - 【請求項17】 上記少なくとも一つの制御情報の対は、対応する上記少な
くとも一つの基本ストリームに夫々関連する請求項16記載のホスト装置。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14350199P | 1999-07-09 | 1999-07-09 | |
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