JP2004208107A - スクランブル放送システム、放送送信装置及び受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】個別情報を送信しなくてもワーク鍵を変更できるようにし、セキュリティを確保できる放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【解決手段】放送側から受信側１００に、スクランブル化した番組を伝送する手段と、放送側から受信側に、予め受信側１００に記憶されたビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加して伝送する手段と、鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵として共通情報を復号化する手段１０５と、復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段１０４とを具備することを特徴とするスクランブル放送システム。
【選択図】 図１
【解決手段】放送側から受信側１００に、スクランブル化した番組を伝送する手段と、放送側から受信側に、予め受信側１００に記憶されたビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加して伝送する手段と、鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵として共通情報を復号化する手段１０５と、復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段１０４とを具備することを特徴とするスクランブル放送システム。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクランブル放送システム、放送送信装置及び受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信衛星や放送衛星を用いたデジタル方式の放送サービスが運営され、それらのシステムでは、有料放送サービス等の限定受信システムがある。
限定受信システムの例として、非特許文献１である電波産業界（ＡＲＩＢ）標準規格「デジタル放送における限定受信方式」（ARIB STD-B25）に示すシステムがある。
【０００３】
また、非特許文献２である同標準規格「デジタル放送用受信装置標準規格」（ARIB STD-B21）には、その受信装置の構成例が記載されている。
上記限定受信システムでは、放送事業者毎に（チャンネル毎に）、各受信装置個別に対して、利用者の契約状態等に応じた個別情報を伝送し設定する。この個別情報はＥＭＭ（Entitlement Management Message）データと呼ばれ、受信装置固有のＩＤ(Identification)番号が付加されている。そしてＥＭＭデータが、放送局のセンタ装置から各受信装置に対して、放送信号に多重されて伝送される。また、ＥＭＭデータは、盗聴されないように、センタ装置と受信装置間で特定される受信装置固有のマスタ鍵（Ｋｍ）を用いて暗号化される。また、ＥＭＭデータには、放送事業者固有の全受信装置共通のワーク鍵（Ｋｗ）や、契約情報、有効期限等が含まれる。
【０００４】
受信装置では、固有に持つＩＤを用いて自分自身のＥＭＭデータを受信し、受信装置内に契約情報や、ワーク鍵（Ｋｗ）を記憶する。そして利用者は、その契約情報をもとに限定受信放送サービスを受けることができる。
【０００５】
一方、番組はスクランブル化されて放送され、ワーク鍵（Ｋｗ）によって暗号化された共通情報（ＥＣＭ（Entitlement Control Message）データ）を多重して伝送する。受信装置では、記憶する契約情報、同じく記憶するワーク鍵（Ｋｗ）によってＥＣＭデータの復号を行う。そして利用者は、番組のスクランブルを解くためのデスクランブル鍵（Ｋｓ）を得て、最終的に視聴することができる。
【０００６】
また、限定受信システムでは、著作権保護を目的とした無料スクランブル放送が放送される。無料スクランブル放送では、契約情報が付加されたＥＭＭデータは基本的に伝送せず、ワーク鍵（Ｋｗ）のみを伝送する。受信装置で無料スクランブル放送を視聴する場合には、記憶しているワーク鍵（Ｋｗ）を参照して、ＥＣＭデータのスクランブルを解く。
【０００７】
また、ワーク鍵（Ｋｗ）は、放送事業者固有で全受信装置共通の鍵であるので、セキュリティを確保するため、定期的に変更するのが一般的である。その場合には、ＥＭＭデータでワーク鍵の更新が行われる。
【０００８】
【非特許文献１】
電波産業界（ＡＲＩＢ）標準規格「デジタル放送における限定受信方式」（ARIB STD-B25）
【非特許文献２】
電波産業界（ＡＲＩＢ）標準規格「デジタル放送用受信装置標準規格」（ARIBSTD-B21）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば地上デジタルテレビジョン放送では、各地域に放送事業者が存在し、特定地域に対してのサービスを行う。また、伝送帯域の異なる多種多様の放送事業者がサービスを行う。伝送帯域の狭い放送事業者や、サービスする内容、運用コストによっては、個別情報であるＥＭＭデータを伝送しない放送事業者もある。その場合、ＥＭＭデータを伝送しないので、ワーク鍵（Ｋｗ）等は受信装置製造時等に設定し、固定に記憶して使用される。このためワーク鍵（Ｋｗ）は一切更新ができずセキュリティに問題がある。
【００１０】
また、地上デジタルテレビジョン放送のように放送事業者が多いシステムでは、放送事業者毎に個別情報であるＥＭＭデータを伝送し、受信装置では全ての放送事業者のワーク鍵（Ｋｗ）や契約情報を記憶管理しなければならない。したがって、これらの情報を記憶する受信装置内のメモリが増大する問題がある。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、個別情報を送信しなくてもワーク鍵を変更できるようにし、セキュリティを確保できる放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、放送事業者が多数であって、受信装置内のメモリを増大させることなく、放送事業者グループ間でワーク鍵を独立とし、セキュリティを確保できるようにする放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、放送側から受信側に、スクランブル化した番組を伝送する手段と、
放送側から受信側に、予め受信側に記憶されたビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加して伝送する手段と、
前記鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵として前記共通情報を復号化する手段と、
前記復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段とを具備することを特徴とするスクランブル放送システムを提供する。
【００１４】
本発明では、個別情報を伝送せずに、共通情報を伝送することでワーク鍵の更新ができる。
このとき、前記予め受信側に記憶されたビット列データは、複数の放送局で構成される放送事業者グループ別に記憶されており、グループ放送事業者識別情報を暗号化された共通情報にさらに付加して伝送し、前記グループ放送事業者別情報で特定されたビット列データのうち前記鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵することができる。
【００１５】
本発明では、顧客管理を共通とする複数の放送局からなる放送事業者グループにおいて、受信装置のメモリの増加を少なくして、放送事業者間でのワーク鍵を独立とし、放送事業者間のセキュリティを向上させる。
【００１６】
また、本発明は、スクランブル化した番組を伝送する手段と、
ビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加する手段と、
前記共通情報を伝送する手段とを具備することを特徴とする放送送信装置を提供する。
このとき、複数の放送局で構成される放送事業者グループを識別するグループ放送事業者識別情報をさらに暗号化された共通情報に付加することができる。
また、本発明は、ビット列データを記憶する手段と、
スクランブル化した番組を受信する手段と、
前記ビット列データを参照する範囲が特定された鍵制御情報が付加された暗号化された共通情報を受信する手段と、
前記鍵制御情報の範囲により、前記記憶する手段に記憶された前記ビット列データを参照して前記範囲に該当するビット列を特定する手段と、
前記特定されたビット列を復号鍵として前記共通情報を復号化する手段と、
前記復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段とを具備することを特徴とする受信装置を提供する。
【００１７】
このとき、複数の放送局で構成される放送事業者グループ別に前記ビット列データが記憶され、グループ放送事業者識別情報が付加された暗号化された共通情報を受信して前記グループ放送事業者識別情報に対応するビット列データを特定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係わるスクランブル放送の受信装置を説明する構成図である。
図１に示すように、受信記本体１００は、チューナ回路１０３、デスクランブラ１０４、デコーダ回路１０５、表示回路１０８、制御信号受信回路１０６、制御回路１０７、キー入力回路１１０、ＩＤメモリ１０１及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１１を有している。
【００１９】
また、受信記本体１００にはＩＣカード１１２が挿入されている。このＩＣカード１１２は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１３、モジュール制御回路１１４、ＩＤメモリ１１５、マスタ鍵メモリ１１６及び契約情報メモリ１１７を有している。
【００２０】
この受信システムでは、受信機能の基本部分を実現する受信装置本体１００と、スクランブル放送受信制御機能を実現するモジュールであるＩＣカード１１２を使用した例を示す。説明する受信装置の構成は、ＩＣカードを使用したものであるが、受信装置に全ての機能を備えた構成についても同様である。
【００２１】
図１において、ＩＣカード１１２は、ＩＣカード個別のＩＤ番号がＩＤメモリ１１５に記憶されている。電源ＯＮ時またはＩＣカード１１２を受信装置本体１００に装着したときに、受信装置本体１００はＩＣカード１１２内のＩＤメモリ１１５からＩＤ番号を読み出し、受信装置本体１００内のＩＤメモリ１０１に記憶する。
【００２２】
入力端子１０２には、図示しないアンテナで受けた信号を周波数ダウンコンバートした放送信号が入力される。チューナ回路１０３では、信号の選択、復調、データの誤り訂正処理を行う。一般には、放送信号はＱＰＳＫ変調や８相ＰＳＫ、誤り訂正方式としてはリードソロモン誤り訂正符号、畳み込み符号などが用いられる。チューナ回路１０３からは復調、及び誤り訂正されたパケット形式の信号が出力され、パケット形式のデータは、一般にはISO13818-1規格（MPEG2 SYSTEM規格）のデータが用いられ、パケットデータには複数の放送信号、制御データが含まれる。
【００２３】
チューナ回路１０３から出力されたパケット信号は、デスクランブラ１０４に入力される。デスクランブラ１０４では、選択したスクランブル放送番組のスクランブルを解く回路である。
【００２４】
デスクランブルされた信号は、デコーダ回路１０５に入力される。デコーダ回路１０５では、放送信号の分離処理、映像音声信号のデコード処理を行う。また、多重された制御信号の分離も行う。
【００２５】
制御信号受信回路１０６では、放送信号に多重されている番組選択情報などを放送信号から分離して制御回路１０７に出力し、制御回路１０７において番組選択処理を行う。また、番組に多重された個別情報であるＥＣＭデータ及び共通情報であるＥＭＭデータを分離する。
【００２６】
表示回路１０８では、デコードされた映像音声信号に、操作メニューやメッセージ等、利用者との表示インターフェースを行う文字、図形等を重畳し、ＴＶ信号に変調を行った後に出力端子１０９に出力する。出力端子１０９にはＴＶ受像機が接続され、利用者は放送信号を視聴することができる。
【００２７】
キー入力回路１１０は、利用者の操作インターフェースを行うもので、利用者の番組選択などの選択内容を制御回路１０７に出力する。制御回路１０７では、受信した番組選択情報から表示回路１０８で利用者に番組のメニューを表示し、利用者は番組を選択してキー入力回路１１０に選択情報を入力する。制御回路１０７では、チューナ回路１０３、デスクランブラ１０４、デコーダ回路１０５などを制御し、利用者の選択した番組を出力端子１０９に出力する。
【００２８】
受信記本体１００が、番組視聴中にＥＭＭデータを受信した場合には、制御回路１０７において、ＩＤメモリ１０１に記憶するＩＤ番号を用いて、自分のＥＭＭデータのみを受信処理する。受信したＥＭＭデータは、ＩＣカード１１２内のモジュール制御回路１１４に対して、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１１、１１３を介して送られ、ＩＣカード１１２では、受信したＥＭＭデータをマスタ鍵メモリ１１６内に記憶するマスタ鍵を用いて復号し、伝送されたＥＭＭデータの内容を契約情報メモリ１１７に記憶する。
【００２９】
図２に、契約情報メモリ１１７内に記憶されている契約情報のデータレコードを示す。
図２では、放送局ごとに視聴契約を行い、契約情報メモリ１１７内には、複数の放送局毎に複数のデータレコードが存在する例を示す。各レコードは、事業者識別２００、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４を有する。
【００３０】
事業者識別２００は、放送事業者を識別するための識別子である。契約情報２０１は、利用者が放送事業者との視聴契約によって設定されるデータである。有効期限２０２は、契約の有効期限の日時等を示す。ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３はワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４を特定するための識別子である。
【００３１】
図２では、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３とワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４が１組である例を示したが、複数組存在してもよい。ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４はＮビット（bitN-1〜bit0）のビット列である。これらのデータは、後述する放送事業者の放送局毎からそれぞれ伝送されるＥＭＭデータにより設定される。
【００３２】
図３に、伝送するＥＭＭデータの構成を示す。
図３に示すように、このＥＭＭデータは、ＩＤ３００、事業者識別３０１、有効期限３０３、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）及び改ざん検出３０６を有している。
【００３３】
ＩＤ３００は受信装置を特定するためのＩＤであり、このＩＤ３００に一致する受信装置に対して伝送される。事業者識別３０１は、放送放送事業者を識別するための識別子であり、放送放送事業者毎にＥＭＭデータが伝送される。有効期限３０２は、契約内容の有効期限を示す。契約情報３０３は、受信装置を利用する利用者の契約内容を示し、契約内容に従い視聴の可否が決まる。ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）３０４及びワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５は、後述するＥＣＭデータの暗号を解くための鍵識別と、鍵を生成するためのビット列である。
【００３４】
一般にＥＭＭデータは暗号化されて伝送され、図１に示すＩＣカード１１２内のマスタ鍵メモリ１１６で記憶されるマスタ鍵（Ｋｍ）によって復号する。また、暗号化される範囲は、事業者識別３０１からワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５までであり、改ざん検出３０６は、ＥＭＭデータが不正者によって改ざんされることを防止するための検査データである。改ざん検出３０６を秘匿して伝送する場合には、暗号化される範囲は、事業者識別３０１から改ざん検出３０６までとしてもよい。
【００３５】
また、システムのセキュリティを確保するため、また契約上の性質から、鍵の更新を定期的に行うのが一般的であり、例えば、有効期限を定め、契約更新間隔を１年として、ＥＭＭデータを１年周期で更新して伝送し、有効期限３０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）３０４、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５を更新する。
【００３６】
図４に、伝送するＥＣＭデータの構成を示す。
図４に示すように、このＥＣＭデータは、事業者識別４００、鍵制御情報４０１、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、時刻情報４０３、参照契約情報４０４、番組情報４０５、スクランブル鍵（Ｋｓ）及び改ざん検出４０７を有している。
【００３７】
放送番組がスクランブル放送番組である場合には、ＥＣＭデータをスクランブル放送番組に多重して伝送する。ＥＣＭデータは全受信装置共通のデータであり、番組の属性やスクランブルを解くためのデスクランブル鍵などの番組情報で構成される。
【００３８】
このＥＣＭデータは、例として時刻情報４０３からスクランブル鍵（Ｋｓ）４０６までの範囲が、ワーク鍵（Ｋｗ）を鍵として暗号化されている。事業者識別４００は、放送する放送事業者の識別子である。
【００３９】
本発明において、鍵制御情報４０１は、受信装置が予め有しているワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５のビット範囲を特定し、この特定された範囲に記載されているビット列をワーク鍵（Ｋｗ）として求めるための制御情報である。すなわちワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）４０２は、受信装置が予め持っているワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５を用いてワーク鍵（Ｋｗ）を特定する識別情報である。
【００４０】
時刻情報４０３は、番組が放映される時刻を表す。参照契約情報４０４は、ＩＣカード１１２内の契約情報メモリ１１７に記憶する契約情報２０１と比較参照するための情報であり、両者の比較により、契約の判定を行う。番組情報４０５は、例えば番組の番号や属性などを示す。スクランブル鍵（Ｋｓ）４０６は、スクランブル伝送される番組のスクランブルを解くための鍵である。改ざん検出４０７は、ＥＣＭデータが不正者によって改ざんされることを防止するための検査データである。改ざん検出４０７を秘匿して伝送する場合には、暗号化される範囲は、時刻情報４０３から改ざん検出４０７までを暗号化の範囲としてもよい。
【００４１】
図１において、前述したように、契約された受信装置内のＩＣカード１１２の契約情報メモリ１１７には、予めＥＭＭデータによって、事業者識別２００、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４が記憶されている。
【００４２】
受信機本体１００が、スクランブル放送を選局し、ＥＣＭデータを受信すると、ＥＣＭデータは、制御回路１０７からＩＣカード１１２内のモジュール制御回路１１４に対して、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１１、１１３を介して送られる。モジュール制御回路１１４では、ＥＣＭデータ内の事業者識別４００に対応する契約情報メモリ１１７内のデータレコードを参照し、そのレコード内のワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３と、ＥＣＭデータ内のワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）４０２を比較する。一致する場合には、ＥＣＭデータ内の鍵制御情報４０１の値から、契約情報メモリ１１７内のワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定し、この参照範囲機器際されたビット列をワーク鍵（Ｋｗ）として求める。例えば、ワーク鍵の長さが１２８ビット、鍵制御情報の値を０〜２５５、ワーク鍵ビット列を３８３ビット（bit382〜bit0）として、鍵制御情報の値によりワーク鍵ビット列を１ビットシフトして参照するとするシステムにおいては、鍵制御情報４０１の値が０の時は、ワーク鍵（Ｋｗ）はワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）中のbit382〜bit255の１２８ビット、鍵制御情報４０１の値が２５５の時は、ワーク鍵（Ｋｗ）はワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）中のbit127〜bit0の１２８ビットをワーク鍵（Ｋｗ）とする。
【００４３】
鍵制御情報４０１の値の範囲や、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照特定範囲は、上述した例によらず、任意とするが、鍵制御情報４０１からワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照する範囲を特定しワーク鍵（Ｋｗ）を送信側と受信側で、予め決めておく必要がある。
【００４４】
ワーク鍵（Ｋｗ）を求めたら、モジュール制御回路１１４では、求めたワーク鍵（Ｋｗ）を用いて暗号化されているＥＣＭデータの復号化を行う。ＥＣＭデータを復号化した後、ＥＣＭデータ内の改ざん検出４０７を判定し、ＥＣＭデータ内の時刻情報４０３と契約情報メモリ１１７内の有効期限２０２、ＥＣＭデータ内の参照契約情報４０４と契約情報メモリ１１７内の契約情報２０１をそれぞれ比較し、有効期限内で、契約判定が確認された場合には、ＥＣＭデータ内のスクランブル鍵（Ｋｓ）４０６を、モジュール制御回路１１４から、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１３及び１１１を介して、受信装置本体１００内の制御回路１０７に送る。さらにスクランブル鍵（Ｋｓ）は、デスクランブラ１０４に送られ、デスクランブラ１０４では、スクランブル伝送された番組のデスクランブルを行い、利用者は番組視聴することができる。
【００４５】
ＥＣＭデータの事業者識別４００に対応する放送局のデータが契約情報メモリ１１７内に存在しない場合、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）が一致しない場合、ＥＣＭデータの改ざんが検出された場合、有効期限外である場合、契約外である場合は、モジュール制御回路１１４はスクランブル鍵（Ｋｓ）を受信装置本体内１００の制御回路１０７に送らず、利用者は選択した番組を視聴することができない。
【００４６】
次に、図５に本発明に係わる放送事業者における放送局の構成概略図を示す。本発明とは直接関わらない機能部分については省略している。
図５に示すように、放送局５００は、番組送出機能部５０１、多重部５０２、スクランブル部５０３、放送送出部５０４、ＥＣＭ生成部５０５、ＥＭＭ生成部５１０を有している。
【００４７】
番組送出機能部５０１は、番組を制作し送出する機能である。番組制作機能部５０１から番組を伝送するためのエンコード機能を含み、パケット形式のデータを多重部５０２に出力する。多重部５０２では、ＥＣＭ生成部５０５から出力されたＥＣＭデータと、ＥＭＭ生成部５１０から出力されるＥＭＭデータを多重する。スクランブル部５０３では、ＥＣＭ生成部５０５で生成するＥＣＭデータ内のスクランブル鍵（デスクランブル鍵）と同期して、番組のデータパケットを、スクランブル鍵を用いてスクランブルする。放送送出部５０４では、データパケットに誤り訂正符号を付加して、変調を行い、適当な周波数にアップコンバート、増幅して送出端子５１４に出力する。
【００４８】
ＩＤリスト５１１では、全ての受信装置のＩＤを管理する。マスタ鍵リスト５１２では、全ての受信装置に固有な複数のマスタ鍵（Ｋｍ）を管理する。契約情報リスト５１３では、全ての受信装置（利用者）の契約情報や有効期限を管理する。
【００４９】
また、放送事業者毎のデータとして、事業者識別５０７、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）５０８、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９を管理する。
ＥＭＭ生成部５０８では、受信装置毎のデータである、ＩＤ、マスタ鍵（Ｋｍ）、有効期限、契約情報と、放送事業者毎のデータである、事業者識別５０７、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）５０８、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９から、受信装置固有のＥＭＭデータを生成、かつ暗号化を行う。
【００５０】
ＥＣＭ生成部５０５では、番組に関する情報やスクランブル鍵、事業者識別５０７、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）５０８、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９、鍵制御情報５０６からＥＣＭデータを作成、かつ暗号化を行う。
【００５１】
この例では、放送局５００内にＥＣＭ生成部５０５やＥＭＭ生成部５１０で、ＥＣＭデータやＥＭＭデータを生成する例を示したが、伝送するＥＣＭデータや、ＥＭＭデータが固定的、かつ伝送するデータが少ない場合などでは、ＥＣＭデータ、ＥＭＭデータをローカルに別途生成し、生成したＥＣＭデータ、ＥＭＭデータを多重部１０２で多重してもよい。
【００５２】
以上、放送局から受信装置にＥＭＭデータを伝送し、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を放送局から受信装置に設定する実施例を示したが、受信装置を製造した時、または販売した時に、受信機本体にワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）をオフラインで設定しても良い。この場合は、放送局から受信装置に対して、ＥＭＭデータを伝送しない。
【００５３】
以上説明したように、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を受信装置内に設定し、ＥＣＭデータの鍵制御情報により、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定し、参照結果をワーク鍵（Ｋｗ）にすることにより、ＥＭＭデータを全ての受信装置に伝送することなく、ＥＣＭデータの鍵制御情報の変更のみにより、見かけ上、ワーク鍵（Ｋｗ）を変更することができる。また、鍵制御情報の値によって、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定することにより、少ないビット数で複数のワーク鍵を求めることができ、受信装置内に記憶するワーク鍵情報を削減することができる。
【００５４】
また、ＥＭＭデータを伝送しないスクランブル放送システムにおいて、ＩＣカード、または受信装置製造時や販売時に、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）やワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を設定することによって、ＥＭＭデータを伝送せずに、ＥＣＭデータの鍵制御情報の変更のみによって、ワーク鍵（Ｋｗ）の変更を行うことができ、ＥＭＭデータを伝送しない簡易なシステムにおいてもシステムのセキュリティを確保することができる。
【００５５】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。この実施形態は、例えば複数の放送事業者をグループ化し、共通の顧客管理を行い、放送事業者グループで共通のＥＭＭデータ伝送を行うシステムである。先の実施形態において説明した内容については、説明を省略する。
【００５６】
図６は、図１に示すＩＣカード１１２内の契約情報メモリ１１７に記憶されているデータを示したものである。
図６に示すように、このデータは事業者グループ識別６００、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３及びワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４を有している。
【００５７】
事業者グループ識別６００は、複数の放送事業者による放送事業者グループを識別する識別子である。放送事業者グループ毎に伝送されるＥＭＭデータにより、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を設定し記憶する。
【００５８】
図７は、伝送するＥＭＭデータの構成を示すものである。
図７に示すように、このＥＭＭデータは、ＩＤ３００、事業者グループ識別７００、有効期限３０２、契約情報３０３、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）及び改ざん検出３０６を有している。
【００５９】
事業者グループ７００は、放送事業者グループを識別するための識別子であり、放送事業者グループ毎に同一のＥＭＭデータを伝送する。
図８は、伝送するＥＣＭデータの構成を示すものである。
図８に示すように、このＥＣＭデータは、事業者グループ識別８００、事業者識別８０１、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、事業者情報４０３、参照契約情報４０４、番組情報４０５、スクランブル鍵（Ｋｓ）及び改ざん検出４０７を有する。
【００６０】
このＥＣＭデータは、グループ内の放送局毎に独立して伝送する。事業者グループ識別８００は、放送局が属するグループの識別を行うための識別子である。事業者識別８０１は、グループ内の放送局の識別を行うための識別子であるとともに、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定する制御情報である。事業者識別８０１によって、参照範囲が特定されたビット列をワーク鍵（Ｋｗ）とする。
【００６１】
図９は、複数の放送事業者における放送局の概略構成を示すものである。
９００はグループの親放送局であり、９０５はグループの子放送局であり、親放送局９００と子放送局９０５の２つの放送局で１つの放送事業者グループを構成している例である。
【００６２】
親放送局９００と子放送局９０５において、ＥＣＭ生成部５０５では、番組に関する情報やスクランブル鍵、事業者識別９０２、事業者グループ識別９０３、ワーク鍵識別（Ｋｗ）５０８、ワーク鍵９０４からＥＣＭデータを作成し、かつ暗号化する。ここで、ワーク鍵（Ｋｗ）９０４は、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９から、事業者識別９０２によって特定されるデータである。
【００６３】
ＥＭＭデータについては、親放送局９００内のＥＭＭ生成部５１０で生成し、子放送局９０５にそのＥＭＭデータを伝送し、子放送局５０２において、伝送されたＥＭＭデータを多重部５０２で多重する。
【００６４】
図９の例の構成の他に、親放送局９００と子放送局９０５で、同一のＥＭＭ生成部５１０を備える、オフラインでＥＭＭデータを生成し、親放送局９００と子放送局９０５で同じＥＭＭデータを多重して伝送する、さらに子放送局９０５ではＥＭＭデータを伝送しない構成などがある。
【００６５】
また、放送局から受信装置にＥＭＭデータを伝送し、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を放送局から受信装置に設定する実施例を示したが、受信装置を製造した時、または販売した時に、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）をオフラインで設定しても良い。この場合は、放送局から受信装置に対して、ＥＭＭデータを伝送しない。
【００６６】
以上、説明したように、事業者グループ識別とそのグループに属する事業者識別を定義し、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を放送事業者グループ毎に受信装置内に設定し、ＥＣＭ内の事業者識別、または鍵制御情報により、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定し、参照結果をワーク鍵（Ｋｗ）にする事により、放送事業者毎に独立のワーク鍵（Ｋｗ）を使用することができ、ワーク鍵が独立になることから放送事業者毎のセキュリティを確保することができる。
【００６７】
また、事業者識別、または鍵制御情報の値によって、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定することにより、放送事業者数が多いシステムでも、受信装置内に記憶するワーク鍵情報を削減することができ、受信装置内のメモリを削減することができる。
【００６８】
また、ＩＣカード、または受信装置製造時や販売時に、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）やワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を受信装置に設定することによって、ＥＭＭデータを伝送せずに、ＥＣＭデータの鍵制御情報の変更のみによって、ワーク鍵（Ｋｗ）の変更を行うことができ、ＥＭＭデータを伝送しない簡易なシステムにおいても、放送事業者間のセキュリティを確保することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、個別情報を送信しなくてもワーク鍵を変更できるようにし、セキュリティを確保できる放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供できる。また、放送事業者が多数であって、受信装置内のメモリを増大させることなく、放送事業者グループ間でワーク鍵を独立とし、セキュリティを確保できるようにする放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスクランブル放送システムの受信装置の構成図。
【図２】本発明に用いる契約情報メモリに記憶されたデータの構成図。
【図３】本発明に用いるＥＭＭデータの構成図。
【図４】本発明に用いるＥＣＭデータの構成図。
【図５】本発明の実施形態に係るスクランブル放送システムの放送装置の構成図。
【図６】本発明に用いる契約情報メモリに記憶されたデータの構成図。
【図７】本発明に用いるＥＭＭデータの構成図。
【図８】本発明に用いるＥＣＭデータの構成図。
【図９】本発明の実施形態に係るスクランブル放送システムの放送装置の構成図。
【符号の説明】
１００・・・受信機本体
１０１・・・ＩＤメモリ
１０２・・・端子
１０３・・・チューナ回路
１０４・・・デスクランブラ
１０５・・・デコーダ回路
１０６・・・制御信号受信回路
１０７・・・制御回路
１０８・・・表示回路
１０９・・・端子
１１０・・・キー入力回路
１１１・・・インターフェース
１１２・・・ＩＣカード
１１３・・・インターフェース
１１４・・・モジュール制御回路
１１５・・・ＩＤメモリ
１１６・・・マスタ鍵メモリ
１１７・・・契約情報メモリ
２００・・・事業者識別
２０１・・・契約情報
２０２・・・有効期限
２０３・・・ワーク鍵識別
２０４・・・ワーク鍵ビット列
３００・・・ＩＤ
３０１・・・事業者識別
３０２・・・有効期限
３０３・・・契約情報
３０４・・・ワーク鍵識別
３０５・・・ワーク鍵ビット列
３０６・・・改ざん検出
４００・・・事業者識別
４０１・・・鍵制御情報
４０２・・・ワーク鍵識別
４０４・・・参照契約情報
４０５・・・番組情報
４０６・・・スクランブル鍵
４０７・・・改ざん検出
５０１・・・番組送出機能部
５０２・・・多重部
５０３・・・スクランブル部
５０４・・・放送送出部
５０５・・・ＥＣＭ生成部
５０６・・・鍵制御情報
５０７・・・事業者識別
５０８・・・ワーク鍵識別
５０９ワーク鍵ビット列
５１０・・・ＥＭＭ生成部
５１１・・・ＩＤリスト
５１２・・・マスタ鍵リスト
５１３・・・契約情報リスト
５１４・・・端子
６００・・・事業者グループ識別
７００・・・事業者グループ識別
８００・・・事業者グループ識別
８０１・・・事業者識別
９００・・・親放送局
９０１・・・端子
９０２・・・事業者識別
９０３・・・事業者グループ識別
９０４・・・ワーク鍵
９０５・・・子放送局
９０６・・・端子
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクランブル放送システム、放送送信装置及び受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信衛星や放送衛星を用いたデジタル方式の放送サービスが運営され、それらのシステムでは、有料放送サービス等の限定受信システムがある。
限定受信システムの例として、非特許文献１である電波産業界（ＡＲＩＢ）標準規格「デジタル放送における限定受信方式」（ARIB STD-B25）に示すシステムがある。
【０００３】
また、非特許文献２である同標準規格「デジタル放送用受信装置標準規格」（ARIB STD-B21）には、その受信装置の構成例が記載されている。
上記限定受信システムでは、放送事業者毎に（チャンネル毎に）、各受信装置個別に対して、利用者の契約状態等に応じた個別情報を伝送し設定する。この個別情報はＥＭＭ（Entitlement Management Message）データと呼ばれ、受信装置固有のＩＤ(Identification)番号が付加されている。そしてＥＭＭデータが、放送局のセンタ装置から各受信装置に対して、放送信号に多重されて伝送される。また、ＥＭＭデータは、盗聴されないように、センタ装置と受信装置間で特定される受信装置固有のマスタ鍵（Ｋｍ）を用いて暗号化される。また、ＥＭＭデータには、放送事業者固有の全受信装置共通のワーク鍵（Ｋｗ）や、契約情報、有効期限等が含まれる。
【０００４】
受信装置では、固有に持つＩＤを用いて自分自身のＥＭＭデータを受信し、受信装置内に契約情報や、ワーク鍵（Ｋｗ）を記憶する。そして利用者は、その契約情報をもとに限定受信放送サービスを受けることができる。
【０００５】
一方、番組はスクランブル化されて放送され、ワーク鍵（Ｋｗ）によって暗号化された共通情報（ＥＣＭ（Entitlement Control Message）データ）を多重して伝送する。受信装置では、記憶する契約情報、同じく記憶するワーク鍵（Ｋｗ）によってＥＣＭデータの復号を行う。そして利用者は、番組のスクランブルを解くためのデスクランブル鍵（Ｋｓ）を得て、最終的に視聴することができる。
【０００６】
また、限定受信システムでは、著作権保護を目的とした無料スクランブル放送が放送される。無料スクランブル放送では、契約情報が付加されたＥＭＭデータは基本的に伝送せず、ワーク鍵（Ｋｗ）のみを伝送する。受信装置で無料スクランブル放送を視聴する場合には、記憶しているワーク鍵（Ｋｗ）を参照して、ＥＣＭデータのスクランブルを解く。
【０００７】
また、ワーク鍵（Ｋｗ）は、放送事業者固有で全受信装置共通の鍵であるので、セキュリティを確保するため、定期的に変更するのが一般的である。その場合には、ＥＭＭデータでワーク鍵の更新が行われる。
【０００８】
【非特許文献１】
電波産業界（ＡＲＩＢ）標準規格「デジタル放送における限定受信方式」（ARIB STD-B25）
【非特許文献２】
電波産業界（ＡＲＩＢ）標準規格「デジタル放送用受信装置標準規格」（ARIBSTD-B21）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば地上デジタルテレビジョン放送では、各地域に放送事業者が存在し、特定地域に対してのサービスを行う。また、伝送帯域の異なる多種多様の放送事業者がサービスを行う。伝送帯域の狭い放送事業者や、サービスする内容、運用コストによっては、個別情報であるＥＭＭデータを伝送しない放送事業者もある。その場合、ＥＭＭデータを伝送しないので、ワーク鍵（Ｋｗ）等は受信装置製造時等に設定し、固定に記憶して使用される。このためワーク鍵（Ｋｗ）は一切更新ができずセキュリティに問題がある。
【００１０】
また、地上デジタルテレビジョン放送のように放送事業者が多いシステムでは、放送事業者毎に個別情報であるＥＭＭデータを伝送し、受信装置では全ての放送事業者のワーク鍵（Ｋｗ）や契約情報を記憶管理しなければならない。したがって、これらの情報を記憶する受信装置内のメモリが増大する問題がある。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、個別情報を送信しなくてもワーク鍵を変更できるようにし、セキュリティを確保できる放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、放送事業者が多数であって、受信装置内のメモリを増大させることなく、放送事業者グループ間でワーク鍵を独立とし、セキュリティを確保できるようにする放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、放送側から受信側に、スクランブル化した番組を伝送する手段と、
放送側から受信側に、予め受信側に記憶されたビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加して伝送する手段と、
前記鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵として前記共通情報を復号化する手段と、
前記復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段とを具備することを特徴とするスクランブル放送システムを提供する。
【００１４】
本発明では、個別情報を伝送せずに、共通情報を伝送することでワーク鍵の更新ができる。
このとき、前記予め受信側に記憶されたビット列データは、複数の放送局で構成される放送事業者グループ別に記憶されており、グループ放送事業者識別情報を暗号化された共通情報にさらに付加して伝送し、前記グループ放送事業者別情報で特定されたビット列データのうち前記鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵することができる。
【００１５】
本発明では、顧客管理を共通とする複数の放送局からなる放送事業者グループにおいて、受信装置のメモリの増加を少なくして、放送事業者間でのワーク鍵を独立とし、放送事業者間のセキュリティを向上させる。
【００１６】
また、本発明は、スクランブル化した番組を伝送する手段と、
ビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加する手段と、
前記共通情報を伝送する手段とを具備することを特徴とする放送送信装置を提供する。
このとき、複数の放送局で構成される放送事業者グループを識別するグループ放送事業者識別情報をさらに暗号化された共通情報に付加することができる。
また、本発明は、ビット列データを記憶する手段と、
スクランブル化した番組を受信する手段と、
前記ビット列データを参照する範囲が特定された鍵制御情報が付加された暗号化された共通情報を受信する手段と、
前記鍵制御情報の範囲により、前記記憶する手段に記憶された前記ビット列データを参照して前記範囲に該当するビット列を特定する手段と、
前記特定されたビット列を復号鍵として前記共通情報を復号化する手段と、
前記復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段とを具備することを特徴とする受信装置を提供する。
【００１７】
このとき、複数の放送局で構成される放送事業者グループ別に前記ビット列データが記憶され、グループ放送事業者識別情報が付加された暗号化された共通情報を受信して前記グループ放送事業者識別情報に対応するビット列データを特定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係わるスクランブル放送の受信装置を説明する構成図である。
図１に示すように、受信記本体１００は、チューナ回路１０３、デスクランブラ１０４、デコーダ回路１０５、表示回路１０８、制御信号受信回路１０６、制御回路１０７、キー入力回路１１０、ＩＤメモリ１０１及びインターフェース（Ｉ／Ｆ）１１１を有している。
【００１９】
また、受信記本体１００にはＩＣカード１１２が挿入されている。このＩＣカード１１２は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１３、モジュール制御回路１１４、ＩＤメモリ１１５、マスタ鍵メモリ１１６及び契約情報メモリ１１７を有している。
【００２０】
この受信システムでは、受信機能の基本部分を実現する受信装置本体１００と、スクランブル放送受信制御機能を実現するモジュールであるＩＣカード１１２を使用した例を示す。説明する受信装置の構成は、ＩＣカードを使用したものであるが、受信装置に全ての機能を備えた構成についても同様である。
【００２１】
図１において、ＩＣカード１１２は、ＩＣカード個別のＩＤ番号がＩＤメモリ１１５に記憶されている。電源ＯＮ時またはＩＣカード１１２を受信装置本体１００に装着したときに、受信装置本体１００はＩＣカード１１２内のＩＤメモリ１１５からＩＤ番号を読み出し、受信装置本体１００内のＩＤメモリ１０１に記憶する。
【００２２】
入力端子１０２には、図示しないアンテナで受けた信号を周波数ダウンコンバートした放送信号が入力される。チューナ回路１０３では、信号の選択、復調、データの誤り訂正処理を行う。一般には、放送信号はＱＰＳＫ変調や８相ＰＳＫ、誤り訂正方式としてはリードソロモン誤り訂正符号、畳み込み符号などが用いられる。チューナ回路１０３からは復調、及び誤り訂正されたパケット形式の信号が出力され、パケット形式のデータは、一般にはISO13818-1規格（MPEG2 SYSTEM規格）のデータが用いられ、パケットデータには複数の放送信号、制御データが含まれる。
【００２３】
チューナ回路１０３から出力されたパケット信号は、デスクランブラ１０４に入力される。デスクランブラ１０４では、選択したスクランブル放送番組のスクランブルを解く回路である。
【００２４】
デスクランブルされた信号は、デコーダ回路１０５に入力される。デコーダ回路１０５では、放送信号の分離処理、映像音声信号のデコード処理を行う。また、多重された制御信号の分離も行う。
【００２５】
制御信号受信回路１０６では、放送信号に多重されている番組選択情報などを放送信号から分離して制御回路１０７に出力し、制御回路１０７において番組選択処理を行う。また、番組に多重された個別情報であるＥＣＭデータ及び共通情報であるＥＭＭデータを分離する。
【００２６】
表示回路１０８では、デコードされた映像音声信号に、操作メニューやメッセージ等、利用者との表示インターフェースを行う文字、図形等を重畳し、ＴＶ信号に変調を行った後に出力端子１０９に出力する。出力端子１０９にはＴＶ受像機が接続され、利用者は放送信号を視聴することができる。
【００２７】
キー入力回路１１０は、利用者の操作インターフェースを行うもので、利用者の番組選択などの選択内容を制御回路１０７に出力する。制御回路１０７では、受信した番組選択情報から表示回路１０８で利用者に番組のメニューを表示し、利用者は番組を選択してキー入力回路１１０に選択情報を入力する。制御回路１０７では、チューナ回路１０３、デスクランブラ１０４、デコーダ回路１０５などを制御し、利用者の選択した番組を出力端子１０９に出力する。
【００２８】
受信記本体１００が、番組視聴中にＥＭＭデータを受信した場合には、制御回路１０７において、ＩＤメモリ１０１に記憶するＩＤ番号を用いて、自分のＥＭＭデータのみを受信処理する。受信したＥＭＭデータは、ＩＣカード１１２内のモジュール制御回路１１４に対して、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１１、１１３を介して送られ、ＩＣカード１１２では、受信したＥＭＭデータをマスタ鍵メモリ１１６内に記憶するマスタ鍵を用いて復号し、伝送されたＥＭＭデータの内容を契約情報メモリ１１７に記憶する。
【００２９】
図２に、契約情報メモリ１１７内に記憶されている契約情報のデータレコードを示す。
図２では、放送局ごとに視聴契約を行い、契約情報メモリ１１７内には、複数の放送局毎に複数のデータレコードが存在する例を示す。各レコードは、事業者識別２００、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４を有する。
【００３０】
事業者識別２００は、放送事業者を識別するための識別子である。契約情報２０１は、利用者が放送事業者との視聴契約によって設定されるデータである。有効期限２０２は、契約の有効期限の日時等を示す。ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３はワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４を特定するための識別子である。
【００３１】
図２では、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３とワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４が１組である例を示したが、複数組存在してもよい。ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４はＮビット（bitN-1〜bit0）のビット列である。これらのデータは、後述する放送事業者の放送局毎からそれぞれ伝送されるＥＭＭデータにより設定される。
【００３２】
図３に、伝送するＥＭＭデータの構成を示す。
図３に示すように、このＥＭＭデータは、ＩＤ３００、事業者識別３０１、有効期限３０３、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）及び改ざん検出３０６を有している。
【００３３】
ＩＤ３００は受信装置を特定するためのＩＤであり、このＩＤ３００に一致する受信装置に対して伝送される。事業者識別３０１は、放送放送事業者を識別するための識別子であり、放送放送事業者毎にＥＭＭデータが伝送される。有効期限３０２は、契約内容の有効期限を示す。契約情報３０３は、受信装置を利用する利用者の契約内容を示し、契約内容に従い視聴の可否が決まる。ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）３０４及びワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５は、後述するＥＣＭデータの暗号を解くための鍵識別と、鍵を生成するためのビット列である。
【００３４】
一般にＥＭＭデータは暗号化されて伝送され、図１に示すＩＣカード１１２内のマスタ鍵メモリ１１６で記憶されるマスタ鍵（Ｋｍ）によって復号する。また、暗号化される範囲は、事業者識別３０１からワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５までであり、改ざん検出３０６は、ＥＭＭデータが不正者によって改ざんされることを防止するための検査データである。改ざん検出３０６を秘匿して伝送する場合には、暗号化される範囲は、事業者識別３０１から改ざん検出３０６までとしてもよい。
【００３５】
また、システムのセキュリティを確保するため、また契約上の性質から、鍵の更新を定期的に行うのが一般的であり、例えば、有効期限を定め、契約更新間隔を１年として、ＥＭＭデータを１年周期で更新して伝送し、有効期限３０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）３０４、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５を更新する。
【００３６】
図４に、伝送するＥＣＭデータの構成を示す。
図４に示すように、このＥＣＭデータは、事業者識別４００、鍵制御情報４０１、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、時刻情報４０３、参照契約情報４０４、番組情報４０５、スクランブル鍵（Ｋｓ）及び改ざん検出４０７を有している。
【００３７】
放送番組がスクランブル放送番組である場合には、ＥＣＭデータをスクランブル放送番組に多重して伝送する。ＥＣＭデータは全受信装置共通のデータであり、番組の属性やスクランブルを解くためのデスクランブル鍵などの番組情報で構成される。
【００３８】
このＥＣＭデータは、例として時刻情報４０３からスクランブル鍵（Ｋｓ）４０６までの範囲が、ワーク鍵（Ｋｗ）を鍵として暗号化されている。事業者識別４００は、放送する放送事業者の識別子である。
【００３９】
本発明において、鍵制御情報４０１は、受信装置が予め有しているワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５のビット範囲を特定し、この特定された範囲に記載されているビット列をワーク鍵（Ｋｗ）として求めるための制御情報である。すなわちワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）４０２は、受信装置が予め持っているワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）３０５を用いてワーク鍵（Ｋｗ）を特定する識別情報である。
【００４０】
時刻情報４０３は、番組が放映される時刻を表す。参照契約情報４０４は、ＩＣカード１１２内の契約情報メモリ１１７に記憶する契約情報２０１と比較参照するための情報であり、両者の比較により、契約の判定を行う。番組情報４０５は、例えば番組の番号や属性などを示す。スクランブル鍵（Ｋｓ）４０６は、スクランブル伝送される番組のスクランブルを解くための鍵である。改ざん検出４０７は、ＥＣＭデータが不正者によって改ざんされることを防止するための検査データである。改ざん検出４０７を秘匿して伝送する場合には、暗号化される範囲は、時刻情報４０３から改ざん検出４０７までを暗号化の範囲としてもよい。
【００４１】
図１において、前述したように、契約された受信装置内のＩＣカード１１２の契約情報メモリ１１７には、予めＥＭＭデータによって、事業者識別２００、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４が記憶されている。
【００４２】
受信機本体１００が、スクランブル放送を選局し、ＥＣＭデータを受信すると、ＥＣＭデータは、制御回路１０７からＩＣカード１１２内のモジュール制御回路１１４に対して、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１１、１１３を介して送られる。モジュール制御回路１１４では、ＥＣＭデータ内の事業者識別４００に対応する契約情報メモリ１１７内のデータレコードを参照し、そのレコード内のワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３と、ＥＣＭデータ内のワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）４０２を比較する。一致する場合には、ＥＣＭデータ内の鍵制御情報４０１の値から、契約情報メモリ１１７内のワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定し、この参照範囲機器際されたビット列をワーク鍵（Ｋｗ）として求める。例えば、ワーク鍵の長さが１２８ビット、鍵制御情報の値を０〜２５５、ワーク鍵ビット列を３８３ビット（bit382〜bit0）として、鍵制御情報の値によりワーク鍵ビット列を１ビットシフトして参照するとするシステムにおいては、鍵制御情報４０１の値が０の時は、ワーク鍵（Ｋｗ）はワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）中のbit382〜bit255の１２８ビット、鍵制御情報４０１の値が２５５の時は、ワーク鍵（Ｋｗ）はワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）中のbit127〜bit0の１２８ビットをワーク鍵（Ｋｗ）とする。
【００４３】
鍵制御情報４０１の値の範囲や、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照特定範囲は、上述した例によらず、任意とするが、鍵制御情報４０１からワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照する範囲を特定しワーク鍵（Ｋｗ）を送信側と受信側で、予め決めておく必要がある。
【００４４】
ワーク鍵（Ｋｗ）を求めたら、モジュール制御回路１１４では、求めたワーク鍵（Ｋｗ）を用いて暗号化されているＥＣＭデータの復号化を行う。ＥＣＭデータを復号化した後、ＥＣＭデータ内の改ざん検出４０７を判定し、ＥＣＭデータ内の時刻情報４０３と契約情報メモリ１１７内の有効期限２０２、ＥＣＭデータ内の参照契約情報４０４と契約情報メモリ１１７内の契約情報２０１をそれぞれ比較し、有効期限内で、契約判定が確認された場合には、ＥＣＭデータ内のスクランブル鍵（Ｋｓ）４０６を、モジュール制御回路１１４から、インターフェース（Ｉ／Ｆ）１１３及び１１１を介して、受信装置本体１００内の制御回路１０７に送る。さらにスクランブル鍵（Ｋｓ）は、デスクランブラ１０４に送られ、デスクランブラ１０４では、スクランブル伝送された番組のデスクランブルを行い、利用者は番組視聴することができる。
【００４５】
ＥＣＭデータの事業者識別４００に対応する放送局のデータが契約情報メモリ１１７内に存在しない場合、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）が一致しない場合、ＥＣＭデータの改ざんが検出された場合、有効期限外である場合、契約外である場合は、モジュール制御回路１１４はスクランブル鍵（Ｋｓ）を受信装置本体内１００の制御回路１０７に送らず、利用者は選択した番組を視聴することができない。
【００４６】
次に、図５に本発明に係わる放送事業者における放送局の構成概略図を示す。本発明とは直接関わらない機能部分については省略している。
図５に示すように、放送局５００は、番組送出機能部５０１、多重部５０２、スクランブル部５０３、放送送出部５０４、ＥＣＭ生成部５０５、ＥＭＭ生成部５１０を有している。
【００４７】
番組送出機能部５０１は、番組を制作し送出する機能である。番組制作機能部５０１から番組を伝送するためのエンコード機能を含み、パケット形式のデータを多重部５０２に出力する。多重部５０２では、ＥＣＭ生成部５０５から出力されたＥＣＭデータと、ＥＭＭ生成部５１０から出力されるＥＭＭデータを多重する。スクランブル部５０３では、ＥＣＭ生成部５０５で生成するＥＣＭデータ内のスクランブル鍵（デスクランブル鍵）と同期して、番組のデータパケットを、スクランブル鍵を用いてスクランブルする。放送送出部５０４では、データパケットに誤り訂正符号を付加して、変調を行い、適当な周波数にアップコンバート、増幅して送出端子５１４に出力する。
【００４８】
ＩＤリスト５１１では、全ての受信装置のＩＤを管理する。マスタ鍵リスト５１２では、全ての受信装置に固有な複数のマスタ鍵（Ｋｍ）を管理する。契約情報リスト５１３では、全ての受信装置（利用者）の契約情報や有効期限を管理する。
【００４９】
また、放送事業者毎のデータとして、事業者識別５０７、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）５０８、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９を管理する。
ＥＭＭ生成部５０８では、受信装置毎のデータである、ＩＤ、マスタ鍵（Ｋｍ）、有効期限、契約情報と、放送事業者毎のデータである、事業者識別５０７、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）５０８、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９から、受信装置固有のＥＭＭデータを生成、かつ暗号化を行う。
【００５０】
ＥＣＭ生成部５０５では、番組に関する情報やスクランブル鍵、事業者識別５０７、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）５０８、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９、鍵制御情報５０６からＥＣＭデータを作成、かつ暗号化を行う。
【００５１】
この例では、放送局５００内にＥＣＭ生成部５０５やＥＭＭ生成部５１０で、ＥＣＭデータやＥＭＭデータを生成する例を示したが、伝送するＥＣＭデータや、ＥＭＭデータが固定的、かつ伝送するデータが少ない場合などでは、ＥＣＭデータ、ＥＭＭデータをローカルに別途生成し、生成したＥＣＭデータ、ＥＭＭデータを多重部１０２で多重してもよい。
【００５２】
以上、放送局から受信装置にＥＭＭデータを伝送し、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を放送局から受信装置に設定する実施例を示したが、受信装置を製造した時、または販売した時に、受信機本体にワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）をオフラインで設定しても良い。この場合は、放送局から受信装置に対して、ＥＭＭデータを伝送しない。
【００５３】
以上説明したように、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を受信装置内に設定し、ＥＣＭデータの鍵制御情報により、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定し、参照結果をワーク鍵（Ｋｗ）にすることにより、ＥＭＭデータを全ての受信装置に伝送することなく、ＥＣＭデータの鍵制御情報の変更のみにより、見かけ上、ワーク鍵（Ｋｗ）を変更することができる。また、鍵制御情報の値によって、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定することにより、少ないビット数で複数のワーク鍵を求めることができ、受信装置内に記憶するワーク鍵情報を削減することができる。
【００５４】
また、ＥＭＭデータを伝送しないスクランブル放送システムにおいて、ＩＣカード、または受信装置製造時や販売時に、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）やワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を設定することによって、ＥＭＭデータを伝送せずに、ＥＣＭデータの鍵制御情報の変更のみによって、ワーク鍵（Ｋｗ）の変更を行うことができ、ＥＭＭデータを伝送しない簡易なシステムにおいてもシステムのセキュリティを確保することができる。
【００５５】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。この実施形態は、例えば複数の放送事業者をグループ化し、共通の顧客管理を行い、放送事業者グループで共通のＥＭＭデータ伝送を行うシステムである。先の実施形態において説明した内容については、説明を省略する。
【００５６】
図６は、図１に示すＩＣカード１１２内の契約情報メモリ１１７に記憶されているデータを示したものである。
図６に示すように、このデータは事業者グループ識別６００、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３及びワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）２０４を有している。
【００５７】
事業者グループ識別６００は、複数の放送事業者による放送事業者グループを識別する識別子である。放送事業者グループ毎に伝送されるＥＭＭデータにより、契約情報２０１、有効期限２０２、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）２０３、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を設定し記憶する。
【００５８】
図７は、伝送するＥＭＭデータの構成を示すものである。
図７に示すように、このＥＭＭデータは、ＩＤ３００、事業者グループ識別７００、有効期限３０２、契約情報３０３、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）及び改ざん検出３０６を有している。
【００５９】
事業者グループ７００は、放送事業者グループを識別するための識別子であり、放送事業者グループ毎に同一のＥＭＭデータを伝送する。
図８は、伝送するＥＣＭデータの構成を示すものである。
図８に示すように、このＥＣＭデータは、事業者グループ識別８００、事業者識別８０１、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）、事業者情報４０３、参照契約情報４０４、番組情報４０５、スクランブル鍵（Ｋｓ）及び改ざん検出４０７を有する。
【００６０】
このＥＣＭデータは、グループ内の放送局毎に独立して伝送する。事業者グループ識別８００は、放送局が属するグループの識別を行うための識別子である。事業者識別８０１は、グループ内の放送局の識別を行うための識別子であるとともに、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定する制御情報である。事業者識別８０１によって、参照範囲が特定されたビット列をワーク鍵（Ｋｗ）とする。
【００６１】
図９は、複数の放送事業者における放送局の概略構成を示すものである。
９００はグループの親放送局であり、９０５はグループの子放送局であり、親放送局９００と子放送局９０５の２つの放送局で１つの放送事業者グループを構成している例である。
【００６２】
親放送局９００と子放送局９０５において、ＥＣＭ生成部５０５では、番組に関する情報やスクランブル鍵、事業者識別９０２、事業者グループ識別９０３、ワーク鍵識別（Ｋｗ）５０８、ワーク鍵９０４からＥＣＭデータを作成し、かつ暗号化する。ここで、ワーク鍵（Ｋｗ）９０４は、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）５０９から、事業者識別９０２によって特定されるデータである。
【００６３】
ＥＭＭデータについては、親放送局９００内のＥＭＭ生成部５１０で生成し、子放送局９０５にそのＥＭＭデータを伝送し、子放送局５０２において、伝送されたＥＭＭデータを多重部５０２で多重する。
【００６４】
図９の例の構成の他に、親放送局９００と子放送局９０５で、同一のＥＭＭ生成部５１０を備える、オフラインでＥＭＭデータを生成し、親放送局９００と子放送局９０５で同じＥＭＭデータを多重して伝送する、さらに子放送局９０５ではＥＭＭデータを伝送しない構成などがある。
【００６５】
また、放送局から受信装置にＥＭＭデータを伝送し、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を放送局から受信装置に設定する実施例を示したが、受信装置を製造した時、または販売した時に、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）をオフラインで設定しても良い。この場合は、放送局から受信装置に対して、ＥＭＭデータを伝送しない。
【００６６】
以上、説明したように、事業者グループ識別とそのグループに属する事業者識別を定義し、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を放送事業者グループ毎に受信装置内に設定し、ＥＣＭ内の事業者識別、または鍵制御情報により、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定し、参照結果をワーク鍵（Ｋｗ）にする事により、放送事業者毎に独立のワーク鍵（Ｋｗ）を使用することができ、ワーク鍵が独立になることから放送事業者毎のセキュリティを確保することができる。
【００６７】
また、事業者識別、または鍵制御情報の値によって、ワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）の参照範囲を特定することにより、放送事業者数が多いシステムでも、受信装置内に記憶するワーク鍵情報を削減することができ、受信装置内のメモリを削減することができる。
【００６８】
また、ＩＣカード、または受信装置製造時や販売時に、ワーク鍵識別（ＫｗＩＤ）やワーク鍵ビット列（ＫｗＢ）を受信装置に設定することによって、ＥＭＭデータを伝送せずに、ＥＣＭデータの鍵制御情報の変更のみによって、ワーク鍵（Ｋｗ）の変更を行うことができ、ＥＭＭデータを伝送しない簡易なシステムにおいても、放送事業者間のセキュリティを確保することができる。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、個別情報を送信しなくてもワーク鍵を変更できるようにし、セキュリティを確保できる放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供できる。また、放送事業者が多数であって、受信装置内のメモリを増大させることなく、放送事業者グループ間でワーク鍵を独立とし、セキュリティを確保できるようにする放送システム、放送送信装置及び受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るスクランブル放送システムの受信装置の構成図。
【図２】本発明に用いる契約情報メモリに記憶されたデータの構成図。
【図３】本発明に用いるＥＭＭデータの構成図。
【図４】本発明に用いるＥＣＭデータの構成図。
【図５】本発明の実施形態に係るスクランブル放送システムの放送装置の構成図。
【図６】本発明に用いる契約情報メモリに記憶されたデータの構成図。
【図７】本発明に用いるＥＭＭデータの構成図。
【図８】本発明に用いるＥＣＭデータの構成図。
【図９】本発明の実施形態に係るスクランブル放送システムの放送装置の構成図。
【符号の説明】
１００・・・受信機本体
１０１・・・ＩＤメモリ
１０２・・・端子
１０３・・・チューナ回路
１０４・・・デスクランブラ
１０５・・・デコーダ回路
１０６・・・制御信号受信回路
１０７・・・制御回路
１０８・・・表示回路
１０９・・・端子
１１０・・・キー入力回路
１１１・・・インターフェース
１１２・・・ＩＣカード
１１３・・・インターフェース
１１４・・・モジュール制御回路
１１５・・・ＩＤメモリ
１１６・・・マスタ鍵メモリ
１１７・・・契約情報メモリ
２００・・・事業者識別
２０１・・・契約情報
２０２・・・有効期限
２０３・・・ワーク鍵識別
２０４・・・ワーク鍵ビット列
３００・・・ＩＤ
３０１・・・事業者識別
３０２・・・有効期限
３０３・・・契約情報
３０４・・・ワーク鍵識別
３０５・・・ワーク鍵ビット列
３０６・・・改ざん検出
４００・・・事業者識別
４０１・・・鍵制御情報
４０２・・・ワーク鍵識別
４０４・・・参照契約情報
４０５・・・番組情報
４０６・・・スクランブル鍵
４０７・・・改ざん検出
５０１・・・番組送出機能部
５０２・・・多重部
５０３・・・スクランブル部
５０４・・・放送送出部
５０５・・・ＥＣＭ生成部
５０６・・・鍵制御情報
５０７・・・事業者識別
５０８・・・ワーク鍵識別
５０９ワーク鍵ビット列
５１０・・・ＥＭＭ生成部
５１１・・・ＩＤリスト
５１２・・・マスタ鍵リスト
５１３・・・契約情報リスト
５１４・・・端子
６００・・・事業者グループ識別
７００・・・事業者グループ識別
８００・・・事業者グループ識別
８０１・・・事業者識別
９００・・・親放送局
９０１・・・端子
９０２・・・事業者識別
９０３・・・事業者グループ識別
９０４・・・ワーク鍵
９０５・・・子放送局
９０６・・・端子
Claims (6)
- 放送側から受信側に、スクランブル化した番組を伝送する手段と、
放送側から受信側に、予め受信側に記憶されたビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加して伝送する手段と、
前記鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵として前記共通情報を復号化する手段と、
前記復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段とを具備することを特徴とするスクランブル放送システム。 - 前記予め受信側に記憶されたビット列データは、複数の放送局で構成される放送事業者グループ別に記憶されており、グループ放送事業者識別情報を暗号化された共通情報にさらに付加して伝送し、前記グループ放送事業者別情報で特定されたビット列データのうち前記鍵制御情報によって特定された範囲に記載されているビット列を復号鍵することを特徴とする請求項１記載のスクランブル放送システム。
- スクランブル化した番組を伝送する手段と、
ビット列データを参照する範囲を特定した鍵制御情報を暗号化された共通情報に付加する手段と、
前記共通情報を伝送する手段とを具備することを特徴とする放送送信装置。 - 複数の放送局で構成される放送事業者グループを識別するグループ放送事業者識別情報をさらに暗号化された共通情報に付加することを特徴とする請求項３記載の放送送信装置。
- ビット列データを記憶する手段と、
スクランブル化した番組を受信する手段と、
前記ビット列データを参照する範囲が特定された鍵制御情報が付加された暗号化された共通情報を受信する手段と、
前記鍵制御情報の範囲により、前記記憶する手段に記憶された前記ビット列データを参照して前記範囲に該当するビット列を特定する手段と、
前記特定されたビット列を復号鍵として前記共通情報を復号化する手段と、
前記復号化された共通情報に含まれるスクランブル解除鍵を用いて前記スクランブル化された番組のスクランブルを解除する手段とを具備することを特徴とする受信装置。 - 複数の放送局で構成される放送事業者グループ別に前記ビット列データが記憶され、グループ放送事業者識別情報が付加された暗号化された共通情報を受信して前記グループ放送事業者識別情報に対応するビット列データを特定することを特徴とする請求項５記載の受信装置。
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| JP2002375981A JP2004208107A (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | スクランブル放送システム、放送送信装置及び受信装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002375981A patent/JP2004208107A/ja active Pending
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