JP2006246498A - 送信機および送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地上デジタル放送において、簡易な構成かつ安価な権利保護機能を実現できるようにすることを課題とする。
【解決手段】管理機構１Ａは、ＬＳＩメーカ３Ａから権利保護ＬＳＩの供給を受け、鍵などの情報を書き込んだ権利保護ＬＳＩを受信機メーカ４Ａに供給する。視聴者は、受信機メーカ４Ａから受信機６Ａの提供を受けて、放送局５Ａから放送される無料放送を受信する。管理機構１Ａは、放送局５Ａに対して無料放送に関するロット番号、ワーク鍵Ｋｗの更新情報、リボーク情報を送信する。放送局５Ａは、無料放送（地上デジタル放送）の際、放送信号とともにワーク鍵Ｋｗなどの更新情報を暗号化して送信する。受信機６Ａは、無料放送を受信して、ワーク鍵Ｋｗの更新やリボーク命令に対応する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、たとえば送信機および送信方法に関する。

平成１２年１２月１日より衛星放送としてＢＳデジタル放送が開始され、視聴者に対する無料、有料の放送サービスが運用されている。視聴者がこのＢＳデジタル放送を受信するためには、受信機に対してＣＡＳ（Conditional Access System：限定受信システム）機能を実現するためのＩＣカードが必要となる。このＩＣカードは、Ｂ−ＣＡＳカードと呼ばれている。

Ｂ−ＣＡＳカードを用いたＣＡＳ方式においては、放送信号が暗号技術によってスクランブル化されるので、放送信号を受信する視聴者を限定することができる。

ＣＡＳ方式に適用されるスクランブルは、映像信号および音声信号に対してかけられる。放送局より送信される放送信号には、スクランブルをかけて送る信号スクランブルの部分と、スクランブル化された信号を受信機によりデスクランブルするための鍵（スクランブル鍵Ｋｓ）などの部分とにより構成される。このように、放送局よりスクランブルをかけて鍵を含む放送信号が送信されると、受信機においてデスクランブルのための鍵を用いて視聴可能な元の放送信号に復元する処理が行われる。

上述したスクランブル鍵Ｋｓについては、受信機の改ざんを防止するため、固定にはせず、例えば数秒毎に変更することが一般的に行われている。また、スクランブル解除を防止するため、スクランブル鍵Ｋｓと番組情報とを一緒に共通のワーク鍵Ｋｗによって暗号化することが行われている。このようにして暗号化された信号はＥＣＭ（Entitlement Control Message）と呼ばれている。

上記ＥＣＭの内容を受信機により復元するには、放送局から送信される放送信号にワーク鍵Ｋｗを多重して送信する必要がある。このワーク鍵Ｋｗについても視聴者と放送局間の契約情報を一緒に暗号化して送信することが行われている。このようにして暗号化された信号はＥＭＭ（Entitlement Management Message）と呼ばれている。このＥＭＭはマスタ鍵Ｋｍによりの暗号化される。マスタ鍵Ｋｍは、受信者毎の固有鍵であり、Ｂ−ＣＡＳカードに格納されている。

このように、各放送局が提供する所望の番組の視聴を１枚のＢ−ＣＡＳカードを用いて自由に契約することが可能である。また、このＢ−ＣＡＳカードを用いることにより、有料放送の番組を視聴することが可能である。

ＮＩＫＫＥＩ ＮＥＷ ＭＥＤＩＡ創刊号「デジタル放送ガイドブック２００１」日経ＢＰ社、２０００年１０月３０日、第４４−５７頁

上述したように、ＢＳデジタル放送にとり、Ｂ−ＣＡＳカードを用いたＣＡＳ方式は有料放送に好適なシステムである。平成１５年末より地上波による地上デジタル放送が開始される予定であるが、Ｂ−ＣＡＳカードを適用させるには、危惧する点がいくつかある。

すなわち、ＢＳデジタル放送は、一般の地上波とは異なり有料放送が含まれている。したがって、現在の普及率は横這いとなっており、普及台数すなわち受信機は数百万台の利用に留まっている。したがって、数百万人の視聴者が受信サービスを受けるのであれば、管理センタにより管理することは容易である。

これに対して今後期待される地上デジタル放送においては、今日の地上波におけるテレビの普及台数から判断しても数千万人の視聴が考えられる。その根拠には、誰でも自由に視聴することができる無料放送に魅力があるためである。このように、数千万人の視聴があることを予測すれば、数千万台の受信機の普及が期待できる。

もちろん、地上デジタル放送が無料放送だからといって、デジタル放送という送信形態から受信側でのデータの劣化は全くないという点に着目すれば、受信機に対して著作権などの権利保護機能を設けることは必須である。

したがって、地上デジタル放送においては、上述の著作権管理を含めて視聴者を管理することは、数百万人の視聴者が受信サービスを受ける場合とはその規模が異なって、管理上の負担が膨大になることが想定される。

そこで、来る地上デジタル放送を実現するため、ＢＳデジタル放送のＢ−ＣＡＳカードを利用したシステムをそのまま移行する方法が考えられる。しかしながら、地上デジタル放送の場合には、その普及台数がＢＳデジタル放送と比べて飛躍的に増すことや誰でも自由に視聴できる無料放送になることを考えると、受信機においてハードウェア上の不要な機能によるコスト負担の増大や管理センタでの管理負担が懸念される。

この発明は、地上デジタル放送において、簡易な構成かつ安価な権利保護機能を実現することが可能な送信機および送信方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１に係る発明は、コンテンツ鍵により暗号化されたコンテンツ情報を送信する送信機であって、受信機に対して所定の単位で共通に割り振られた第一の鍵を利用して、第二の鍵を暗号化する第一の暗号化手段と、前記第一の暗号化手段により暗号化された第二の鍵を前記受信機に対して送信する第二の鍵送信手段と、第二の鍵を利用して、暗号化されたコンテンツ情報を復号するためのコンテンツ鍵を暗号化する第二の暗号化手段と、前記コンテンツ情報の送信とともに、前記第二の暗号化手段により暗号化されたコンテンツ鍵を前記受信機に対して送信するコンテンツ鍵送信手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、上記の発明において、前記所定の単位は、前記受信機の製造メーカ単位であることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、上記の発明において、前記所定の単位は、前記受信機の製造ロット単位であることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、上記の発明において、前記所定の単位は、前記受信機の機種単位であることを特徴とする。

また、請求項５に係る発明は、上記の発明において、前記第一の鍵とは異なる単位で前記受信機に対して共通に割り振られた第三の鍵も利用して、前記第二の鍵を暗号化する第三の暗号化手段をさらに備え、前記第二の鍵送信手段は、前記第三の暗号化手段によって暗号化された第二の鍵も前記受信機に対して送信することを特徴とする。

また、請求項６に係る発明は、上記の発明において、前記送信機による送信は、放送波による送信であることを特徴とする。

また、請求項７に係る発明は、コンテンツ鍵により暗号化されたコンテンツ情報を送信する送信機による送信方法であって、前記送信機が、受信機に対して所定の単位で共通に割り振られた第一の鍵を利用して、第二の鍵を暗号化する第一の暗号化ステップと、前記第一の暗号化ステップにより暗号化された第二の鍵を前記受信機に対して送信する第二の鍵送信ステップと、第二の鍵を利用して、暗号化されたコンテンツ情報を復号するためのコンテンツ鍵を暗号化する第二の暗号化ステップと、前記コンテンツ情報の送信とともに、前記第二の暗号化ステップにより暗号化されたコンテンツ鍵を前記受信機に対して送信するコンテンツ鍵送信ステップと、を実行することを特徴とする。

また、請求項８に係る発明は、上記の発明において、前記所定の単位は、前記受信機の製造メーカ単位であることを特徴とする。

また、請求項９に係る発明は、上記の発明において、前記所定の単位は、前記受信機の製造ロット単位であることを特徴とする。

また、請求項１０に係る発明は、上記の発明において、前記所定の単位は、前記受信機の機種単位であることを特徴とする。

また、請求項１１に係る発明は、上記の発明において、前記送信機が、前記第一の鍵とは異なる単位で前記受信機に対して共通に割り振られた第三の鍵も利用して、前記第二の鍵を暗号化する第三の暗号化ステップをさらに実行し、前記第二の鍵送信ステップは、前記第三の暗号化手段によって暗号化された第二の鍵も前記受信機に対して送信することを特徴とする。

また、請求項１２に係る発明は、上記の発明において、前記送信機による送信は、放送波による送信であることを特徴とする。

本発明によれば、地上デジタル放送において、簡易な構成かつ安価な権利保護機能を実現することが可能である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る送信機および送信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について全体のシステムから説明する。図１は本発明の実施の形態１による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。

地上デジタル放送権利保護システムは、たとえば図１に示したように、管理機構１Ａ、ＩＤＣ（Internet Data Center）２Ａ、ＬＳＩメーカ３Ａ、受信機メーカ４Ａ、放送局５Ａ、受信機６Ａなどにより構成される。

管理機構１Ａは、ＩＤＣ２Ａとの間で連絡を取り合ってシステム全体をコントロールするものである。この管理機構１Ａは、ＬＳＩ設計仕様やＬＳＩ公開仕様を作成し、ＬＳＩメーカ３ＡとＮＤＡ（Non Disclosure Agreement）を締結して非公開のＬＳＩ設計仕様を提供する。この管理機構１Ａは、ＬＳＩメーカ３Ａから提供されるＬＳＩに鍵などの情報を書き込み、受信機メーカ４Ａに対してそのＬＳＩを権利保護ＬＳＩとして提供し、その際に、ＬＳＩ仕様書（公開仕様書）を外部仕様として提供する。

管理機構１Ａは、放送局５Ａに対して無料放送のための情報を提供する。この無料放送のための情報とは、ロット番号毎に送信される情報であり、ワーク鍵更新情報、リボーク情報を含んでいる。

ＩＤＣ２Ａは、無料放送用のマスタ鍵群管理、ワーク鍵管理を行い、適宜、管理機構１Ａに管理情報を提供する。ＬＳＩメーカ３Ａは、管理機構１ＡよりＮＤＡにしたがってＬＳＩ設計仕様の提供を受け、その仕様にしたがってＬＳＩを製造し、そのＬＳＩを管理機構１Ａに提供する。

受信機メーカ４Ａは、鍵などが書き込み済みの権利保護ＬＳＩを管理機構１Ａより提供されると、ＬＳＩ仕様書にしたがって受信機を製造する。この受信機メーカ４Ａは、視聴者に受信機を提供するとともに、その視聴者より不具合の際の苦情が届くと、ＬＳＩメーカ３Ａに対して管理機構１Ａを通じて不具合の場合の部品交換などの依頼を行う。

放送局５Ａは、放送事業者により運営され、管理機構１Ａよりロット番号毎に前述のワーク鍵更新情報、リボーク情報などを提供される。この放送局５Ａは、地上デジタル放送を無料放送として送信する機能を備えている。受信機６Ａは、視聴者に提供される地上デジタル放送の受信機器である。この受信機６Ａは、地上デジタル放送により画像、音楽などの放送信号を受信するとともに、ワーク鍵更新パケット、リボークパケットなども受信する。視聴者は、受信機６Ａの不具合を受信機メーカ４Ａに問い合わせることになる。

つづいて受信機について説明する。図２は本実施の形態１による受信機の一構成例を示すブロック図、図３は本実施の形態１によるビットパターンを説明する図、そして、図４は本実施の形態１による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。

受信機６Ａは、たとえば図２に示したように、チューナ６１、受信機本体６２、権利保護ＬＳＩ６３Ａ、モニタ６４、スピーカ６５などにより構成される。

チューナ６１は、図示せぬアンテナに捕捉された地上デジタル放送の送信信号を入力してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調し、その復調されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットを受信機本体６２に出力する。

受信機本体６２は、入力信号からＭＰＥＧ−ＴＳパケット抽出部６２１でＭＰＥＧ−ＴＳパケットを抽出し、ＭＵＬＴＩ２暗号復号部６２３でプロセッサ６２２から供給されるスクランブル鍵ＫｓによりＭＰＥＧ−ＴＳパケットにデスクランブルをかける。受信機本体６２は、プロセッサ６２２を通じて権利保護ＬＳＩ６３Ａに送り、権利保護ＬＳＩ６３Ａからプロセッサ６２２を通じてスクランブル鍵Ｋｓを受け取る。

また、この受信機本体６２は、デスクランブルにより得られた放送信号をＭＰＥＧビデオパケット伸張処理部６２４により伸張して得られた画像信号をモニタ６４に供給するとともに、デスクランブルにより得られた放送信号をＭＰＥＧオーディオパケット伸張処理部６２５により伸張して得られた音声信号をスピーカ６５に供給する。

モニタ６４は、受信機本体６２から供給される画像信号に基づいて画像を表示する。スピーカ６５は、受信機本体６２から供給される音声信号に基づいて音声を出力する。

権利保護ＬＳＩ６３Ａは、受信機本体６２のプロセッサ６２２との間でクロックＣＬＫにしたがってデータ授受を行う。権利保護ＬＳＩ６３Ａは、受信機本体６２のプロセッサ６２２からＭＰＥＧ−ＴＳパケット、ＥＣＭ、ＥＭＭ、リボークなどの情報を受け取り、スクランブル鍵Ｋｓを取り出して、そのスクランブル鍵Ｋｓを暗号復号鍵としてプロセッサ６２２に渡す。この権利保護ＬＳＩ６３Ａは、秘密のデータ入力端子、多数のテスト端子などを有しており、そのデータ入力端子よりユニーク番号、マスタ鍵Ｋｍ、個別鍵入力路を入力する。

地上波パケット（データ）は、たとえば図３に示したように、開始ビット、８ビットデータ、パリティビットで構成され、ガードインターバルを経てつぎの開始ビットに続く。

権利保護ＬＳＩ６３Ａは、たとえば図４に示したように、パケットセレクタ６３１Ａ、Ｋｓ暗号復号部６３２Ａ、Ｋｗ暗号復号部６３３Ａ，Ｋｍ暗号復号部６３４Ａ、ＦＲＡＭ（不揮発性メモリ）６３５Ａ、ＲＯＭ６３６Ａなどにより構成される。

以上の構成によれば、パケット選択部６２２１ＡによりＫｓ暗号化されたＭＰＥＧ−ＴＳパケットからＥＣＭ，ＥＭＭ、リボークなどのパケットが選択される。このパケット選択部６２２１Ａは、上述したＭＰＥＧ−ＴＳパケット抽出部６２１とプロセッサ６２２の機能を実現する部分を示している。

権利保護ＬＳＩ６３Ａにおいては、ＦＲＡＭ６３５Ａ，ＲＯＭ６３６Ａが参照され、スクランブル鍵Ｋｓの抽出が行われる。Ｋｍ暗号復号部６３４Ａでは、パケットセレクタ６３１Ａで選択されたリボークパケットからマスタ鍵Ｋｍ（ワーク鍵番号鍵）が取り出され、Ｋｗ暗号復号部６３３Ａでは、パケットセレクタ６３１Ａで選択されたマスタ鍵Ｋｍパケットからワーク鍵Ｋｗが取り出される。ここで、ワーク鍵Ｋｗは、ＫＳの暗号鍵であり、契約単位管理用として用いられる。

Ｋｓ暗号復号部６３２Ａでは、パケットセレクタ６３１Ａで選択されたワーク鍵Ｋｗパケットからスクランブル鍵Ｋｓが取り出される。この取り出されたスクランブル鍵Ｋｓは、暗号復号鍵として暗号化ＭＰＥＧパケット復号部６２２２Ａに送られる。ここで、暗号化ＭＰＥＧパケット復号部６２２２Ａは、ＭＵＬＴＩ２暗号復号部６２３およびプロセッサ６２２に相当する機能を実現する部分を示しており、復号された復号ＭＰＥＧ−ＴＳをビデオ、オーディオに応じて後段の伸張処理に出力する。なお、スクランブル鍵Ｋｓはコンテンツ暗号鍵として機能しており、コンテンツ形式はＭＰＥＧ−ＴＳ形式となる。

ＦＲＡＭ６３５Ａには、切り替えのための２段バッファ構造を有する無料放送用のワーク鍵Ｋｗ、切り替え用予備をたとえば２個用意してロット単位、モデル単位、メーカ単位の各マスタ鍵Ｋｍ、ロット番号、モデル番号、メーカ番号等の情報が更新可能に格納されている。

ＲＯＭ６３６Ａは、初期化命令、リボーク命令、Ｋｓ復号命令（無料放送用）、Ｋｗ復号命令（無料放送用）などを実行可能に備えているとともに、ロット番号、メーカ番号、モデル番号を格納している。

ここで、権利保護ＬＳＩ６３Ａには、秘密入力ルートがあり、マスタ鍵Ｋｍ、ロット番号、モデル番号、メーカ番号などを管理機構の指示により入力してＦＲＡＭ６３５Ａに格納することができる。

また、権利保護ＬＳＩ６３Ａには、予備のマスタ鍵Ｋｍとして、たとえばロット単位鍵が２個、モデル単位鍵が２個、メーカ単位鍵が２個格納されている。これにより、リボークにより鍵の無効化が行われた際、地上デジタル放送が受信できない状況を予備のマスタ鍵Ｋｍにより対処することができる。

つぎに、動作について説明する。図５は本実施の形態１による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。

管理機構１Ａと放送局５Ａとは、無線、有線のいずれかにより通信することができるものとする。管理機構１Ａから放送局５Ａに対してロット番号毎の送信が行われる（ステップＳ１１）。このとき、ワーク鍵更新情報、リボーク情報などが送信される。

放送局５Ａでは、ロット番号毎にワーク鍵更新情報、リボーク情報などが受信されると（ステップＳ２１）、その受信データに基づいてコンテンツによる放送信号にワーク鍵更新パケット、リボークパケットなどを重畳して暗号化した送信信号が出力される（ステップＳ２２）。これにより、地上デジタル放送が行われる。

受信機６Ａにおいては、地上デジタル放送が受信されると（ステップＳ３１）、ワーク鍵更新、リボーク処理などを行うとともに、受信された放送を後段のモニタやスピーカに出力する処理が実行される（ステップＳ３２）。このようにして、地上デジタル放送は権利保護の担保の下で受信されることになる。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、管理機構がＬＳＩメーカから管理保護ＬＳＩの供給を受けて鍵などの情報を書き込み、受信機メーカに供給するようにして、放送局から放送される無料の地上デジタル放送を視聴者の受信機により受信するようにしたので、受信機メーカが不正しようとしても、あるいは権利保護機能が不十分な受信機を製品化しても、簡易な構成により復号情報の更新による権利のエンフォースを確保することが可能である。

また、管理機構から放送局に対して暗号情報および復号情報の更新が通知されるようにしたので、管理機構の管理にしたがって権利のエンフォースを確保することが可能である。

また、管理機構においては、各受信機におけるモデル単位、ロット単位、メーカ単位のうち少なくとも１つを鍵管理単位としたので、管理運用コストの大幅な圧縮を図ることが可能である。

また、放送局においては、受信機からモデル単位、ロット単位、メーカ単位のうち少なくとも１つの単位が連絡された場合、その受信された単位で各受信機のワーク鍵Ｋｗ（復号情報）の更新を実施するようにしたので、モデル単位、ロット単位、メーカ単位のうち少なくとも１つの単位により効率的に復号情報の更新を実現することが可能である。

また、権利保護ＬＳＩの機能を放送信号にスクランブル／デスクランブルをかけるスクランブル鍵Ｋｓ、このＫｓとスクランブル化された放送信号をまとめて暗号化／復号化するワーク鍵ＫｗおよびこのＫｗと暗号化された放送信号をまとめて暗号化／復号化するマスタ鍵Ｋｍによる暗号化／復号化、ならびに、リボーク機能に限定するようにしたので、権利保護機能のコストを必要最小限に抑えることが可能である。

（実施の形態２）
さて、上述した実施の形態１では、管理機構がＬＳＩメーカから供給される管理保護ＬＳＩに対して鍵などの書き込みを行うようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に説明する実施の形態２のように、ＬＳＩメーカ側で管理保護ＬＳＩに鍵などを書き込むようにしてもよい。以下に、前述の実施の形態１と相違する部分についてのみ説明し、共通部分の説明およびその効果についての記載は省略する。

その一例を図６に示す。図６は本発明の実施の形態２による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。

本実際の形態２の地上デジタル放送権利保護システムは、たとえば図６に示したように、管理機構１Ｂ、ＩＤＣ２Ｂ、ＬＳＩメーカ３Ｂ、受信機メーカ４Ｂ、放送局５Ｂ、受信機６Ｂなどにより構成される。ここで、受信機６Ｂに設けられる権利保護ＬＳＩは、前述した実施の形態１の権利保護ＬＳＩ６３Ａ（図４参照）と同一の構成および機能を有しているので、その説明を省略する。

図６の構成において、前述した実施の形態１との違いは、管理機構１ＢからＬＳＩメーカ３Ｂに対して鍵などの情報が提供され、ＬＳＩメーカ３ＢにおいてＬＳＩに鍵などの情報が書き込まれる点にある。したがって、ＬＳＩメーカ３Ｂから直接受信機メーカ４Ｂに対して権利保護ＬＳＩが提供される。このように、本実施の形態２では、管理機構１Ｂから受信機メーカ４Ｂに対して提供される情報は、外部仕様であるＬＳＩ仕様書となる。

以上説明したように、本実施の形態２によれば、管理機構はＬＳＩメーカに対して鍵情報だけを連絡するようになり、ＬＳＩメーカで管理保護ＬＳＩに鍵などの書き込みをするようにして、受信機メーカとＬＳＩメーカとの間で不具合に関するやり取りを行うようにしたので、管理機構の作業量が減少するとともに、受信機メーカが不正しようとしても、あるいは権利保護機能が不十分な受信機を製品化しても、簡易な構成により復号情報の更新による権利のエンフォースを確保することが可能である。

（実施の形態３）
さて、前述の実施の形態１，２では、放送局から定期的にワーク鍵Ｋｗの更新情報が送信されたり、リボーク命令が送信されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に説明する実施の形態３のように、放送局においては、ユーザすなわち視聴者の要求に応じてワーク鍵Ｋｗの更新などのサービスを行うようにしてもよい。以下に、前述の実施の形態１，２と相違する部分について強調して説明し、共通部分の説明およびその効果についての詳細な記載は省略する。

その一例を図７に示す、図７は本発明の実施の形態３による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。図７に示した地上デジタル放送権利保護システムは、前述した実施の形態２の構成（図６参照）をベースに応用されたものである。

本実際の形態３の地上デジタル放送権利保護システムは、たとえば図７に示したように、管理機構１Ｃ、ＩＤＣ２Ｃ、ＬＳＩメーカ３Ｃ、受信機メーカ４Ｃ、放送局５Ｃ、受信機６Ｃなどにより構成される。

図７の構成において、前述した実施の形態２との違いは、視聴者が操作する受信機６Ｃから放送局５Ｃに対して視聴者クレームをユーザの電話番号等の識別情報を添えて連絡し、放送局５Ｃから受信機６Ｃに対してユーザ個別のユーザ鍵を利用してＫｗ個別送信を行う点にある。これにより、受信機６Ｃでは、Ｋｗ個別送信を受信してユーザ鍵に基づいてワーク鍵Ｋｗの更新などのサービスを享受することになる。また、ＩＤＣ２Ｃが無料放送用の情報として、さらにユーザを識別するためのユーザ番号やそのユーザ番号とユーザ鍵との対応表を管理する点が相違する。

つづいて、権利保護ＬＳＩについて説明する。図８は本実施の形態３による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。

権利保護ＬＳＩ６３Ｃは、たとえば図８に示したように、パケットセレクタ６３１Ｃ、Ｋｓ暗号復号部６３２Ｃ、Ｋｗ暗号復号部６３３Ｃ，Ｋｍ暗号復号部６３４Ｃ、ＦＲＡＭ６３５Ｃ、ＲＯＭ６３６Ｃなどにより構成される。なお、パケット選択部６２２１Ｃおよび暗号化ＭＰＥＧパケット復号部６２２２Ｃは、受信機側の機能として前述した実施の形態１、２と同様のため説明を省略する。

この権利保護ＬＳＩ６３Ｃは、前述した実施の形態１、２の権利保護ＬＳＩと同様の構成および機能を有しており、前述した実施の形態１、２との差異はＦＲＡＭ６３５Ｃにユーザ個別鍵を格納している点にある。このユーザ個別鍵により放送局５Ｃから送られてくるＫｗ個別送信をユーザ個別に復号することが可能となる。

つづいて、動作について説明する。図９は本実施の形態３による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。以上デジタル放送に関する全体の動作はすでに前述した実施の形態１，２と同様なことから、ここでは前述の実施の形態１，２との差異である視聴者クレームとその対応であるＫｗ個別送信について説明する。

まず、受信機６Ｃにおいては、視聴者の操作により放送局５Ｃに対して各ユーザを識別するためのユーザ番号を含む視聴者クレームが送信される（ステップＳ５１）。これに対応して、放送局５Ｃにおいては、視聴者クレームが受信されると（ステップＳ４１）、その視聴者クレームの送信データからユーザ番号が抽出され、そのユーザ番号について管理機構１Ｃに対して問い合わせが行われる（ステップＳ４２）。

これにより、ユーザの確認が行われる。その際、管理機構１Ｃにおいては、ＩＤＣ２Ｃに対してユーザ番号が連絡され、そのユーザ番号に対応するユーザ鍵が供給される。このようにして、管理機構１Ｃから放送局５Ｃに対してユーザ鍵が送られる。

放送局５Ｃでは、ユーザ鍵が入手されると、そのユーザ鍵に基づいて暗号化したＫｗ個別送信が実行される（ステップＳ４３）。このＫｗ個別送信には、ユーザ番号に対応したＫｗ更新などのサービスが含まれる。

そして、受信機６Ｃでは、Ｋｗ個別送信が受信されると、ユーザ鍵に基づいて復号が行われ（ステップＳ５２）、Ｋｗ更新などのサービスが享受される（ステップＳ５３）。

以上説明したように、本実施の形態３によれば、簡易な構成かつ安価な権利保護機能を実現して、放送局においては、視聴者から受信機を通じてのサービス要求に対して個別ユーザ毎にサービスを提供することが可能である。

（実施の形態４）
さて、前述した実施の形態１，２，３は、それぞれ無料放送を前提とした一例を示していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、以下に説明する実施の形態４のように、有料放送にも適用させるようにしてもよい。以下に、前述の実施の形態２のシステムをベースとして、追加の部分について強調して説明し、共通部分の説明およびその効果についての詳細な記載は省略する。

その一例を図１０に示す。図１０は本発明の実施の形態４による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。図１０に示した地上デジタル放送権利保護システムは、前述した実施の形態２の構成（図６参照）をベースに応用されたものである。

本実際の形態４の地上デジタル放送権利保護システムは、たとえば図１０に示したように、管理機構１Ｄ、ＩＤＣ２Ｄ、ＬＳＩメーカ３Ｄ、受信機メーカ４Ｄ、放送局５Ｄ、受信機６Ｄ、ＩＤＣ７Ｄなどにより構成される。

図１０の構成において、前述した実施の形態１〜３との違いは、新たに有料放送に対応するための構成が備わった点である。すなわち、有料放送の管理情報はＩＤＣ７Ｄにより管理され、有料放送の管理に関してＩＤＣ２ＤとＩＤＣ７Ｄ間で適宜情報のやり取りが行われる。ＩＤＣ７Ｄにおいては、有料放送（ＰＰＣ：Pay per Channel）の管理情報として、少なくとも有料放送用のＫｗ、契約情報および課金情報が管理される。

ＩＤＣ２Ｄにおいては、有料放送用として、ユーザ番号やそのユーザ番号とユーザ鍵とを対応させた表が管理される。このユーザ番号とユーザ鍵は、管理機構１Ｄとの間でやり取りされる。放送局５Ｄには、ＩＤＣ７Ｄと連絡をとり、有料放送を管理するＰＰＣ管理機構が設けられている。

図１０の構成において、前述した実施の形態３とユーザ番号の利用形態の違いは、視聴者が操作する受信機６Ｄから放送局５Ｄに対して有料放送の申込みをユーザの電話番号等の識別情報を添えて連絡し、放送局５Ｄから受信機６Ｄに対してユーザ個別のユーザ鍵を利用してＰＰＣ−Ｋｗ更新、有料放送メッセージ、有料放送に基づく契約情報更新についての有料放送有効化の送信を行う点にある。

これにより、受信機６Ｄでは、有料放送有効化の送信を受信してユーザ鍵に基づいてＰＰＣ−Ｋｗの更新、有料放送メッセージ、契約情報の更新などのサービスを享受することになる。このとき、管理機構１Ｄは、放送局５Ｄからのユーザ番号に基づくユーザ鍵の問い合わせに応じてＩＤＣ２Ｄからユーザ番号に対応するユーザ鍵を入手し、放送局５Ｄに渡す役目を担う。

つづいて、権利保護ＬＳＩについて説明する。図１１は本実施の形態４による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。

権利保護ＬＳＩ６３Ｄは、たとえば図１１に示したように、パケットセレクタ６３１Ｄ、Ｋｓ暗号復号部６３２Ｄ、Ｋｗ暗号復号部６３３Ｄ，Ｋｍ暗号復号部６３４Ｄ、ＦＲＡＭ６３５Ｄ、ＲＯＭ６３６Ｄなどにより構成される。なお、パケット選択部６２２１Ｄおよび暗号化ＭＰＥＧパケット復号部６２２２Ｄは、受信機側の機能として前述した実施の形態１〜３と同様のため説明を省略する。

この権利保護ＬＳＩ６３Ｄは、前述した実施の形態１〜３の権利保護ＬＳＩとはベース部分について同様の構成および機能を有している。前述した実施の形態１〜３との差異について、ＦＲＡＭ６３５Ｄにおいては、有料放送に関連してユーザ単位の個別鍵としてのＫｍを格納し、さらに有料放送の申込みにより取得するＰＰＣ−Ｋｗ（有料チャンネル用Ｋｗ）、有料チャンネルメッセージ、有料チャンネル契約情報をそれぞれ所定の領域に格納する点にある。なお、ユーザ番号は、たとえば秘密入力ルートにより取得され、ＦＲＡＭ６３５Ｄに格納されるものとする。

また、ＲＯＭ６３６Ｄについても差異がある。このＲＯＭ６３６Ｄには、さらに個別番号提示命令、有料チャンネルメッセージ提示命令、有料放送Ｋｗ復号命令、有料放送契約情報格納命令、有料放送契約情報提示命令が格納されている。

個別番号提示命令はユーザ番号を提示する命令であり、有料チャンネルメッセージ提示命令がメッセージを提示するための命令である。有料放送Ｋｗ復号命令は、有料放送用のＫｗ復号を行うための命令であり、Ｋｗ暗号復号６３３Ｄに関連する。有料放送契約情報格納命令、有料放送契約情報提示命令は、それぞれ契約情報のＦＲＡＭ６３５Ｄｈｅｎｏ格納、提示を行う命令である。

つづいて、動作について説明する。図１２は本実施の形態４による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。

視聴者（ユーザ）が地上デジタル放送について有料放送を視聴するためには、視聴者自身により有料放送の申込みが必要となる。そこで、視聴者の操作により受信機６Ｄから放送局５Ｄに対して有料放送の申込みが行われると（ステップＳ８１）、放送局５Ｄでは、その申込みが受け付けられ、管理機構１Ｄに対してユーザ鍵の問い合わせが行われる（ステップＳ７１）。上述の有料放送申込みは、電話回線、インターネット回線、ＶＰＮ回線を通じてユーザ番号を添えて行うようにすればよい。

管理機構１Ｄでは、放送局５Ｄからの問い合わせに応じてＩＤＣ２Ｄからユーザ鍵を受け取り、そのユーザ鍵を添えて返信する処理が実行される（ステップＳ６１）。放送局５Ｄにユーザ鍵が送られると（ステップＳ７２）、申込み元の受信機６Ｄに対してそのユーザ鍵に基づいて送信データを暗号化しての送信が行われる（ステップＳ７３）。受信機６Ｄへの送信信号には、ＰＰＣ−Ｋｗ更新情報、有料放送メッセージ、契約情報が含まれている。

受信機６Ｄにおいては、放送局５Ｄからの送信信号が受信されると、ユーザ鍵に基づく復号化が行われ（ステップＳ８２）、ＦＲＡＭ６３５Ｄの内容が図１１に示した如く更新される（ステップＳ８３）。そして、放送局５Ｄから有料の地上デジタル放送が実施されると（ステップＳ７４）、契約済みの有料チャンネルについてのみ受信することができる（ステップＳ８４）。このようにして、視聴者は所望の有料チャンネルを視聴することができる。

以上説明したように、本実施の形態４によれば、放送局に視聴者から受信機を通じて有料放送の申し込みが行われると、管理機構から申し込み元の受信機に対して有料放送のための復号情報が経由され、受信機の復号情報が更新されるので、有料放送要管理機構により有料放送を有効化することが可能であるとともに、有料放送用管理機構において有料放送を管理することが可能である。

（実施の形態５）
さて、上述した実施の形態４のシステムにおいては、以下に説明する実施の形態５のように、有料放送チャンネルの追加登録を行うようにしてもよい。以下に説明する実施の形態５においては、前述した実施の形態４と共通する構成および効果についての説明を省略する。

その一例を図１３に示す。図１３は本実施の形態５による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。

権利保護ＬＳＩ６３Ｅは、たとえば図１３に示したように、パケットセレクタ６３１Ｅ、Ｋｓ暗号復号部６３２Ｅ、Ｋｗ暗号復号部６３３Ｅ，Ｋｍ暗号復号部６３４Ｅ、ＦＲＡＭ６３５１Ｅ、ＦＲＡＭ６３５２Ｅ、ＦＲＡＭ６３５３Ｅ、ＦＲＡＭ６３５４Ｅ、ＲＯＭ６３６Ｅなどにより構成される。なお、パケット選択部６２２１Ｅおよび暗号化ＭＰＥＧパケット復号部６２２２Ｅは、受信機側の機能として前述した実施の形態１〜３と同様のため説明を省略する。

この権利保護ＬＳＩ６３Ｅは、前述した実施の形態１〜３の権利保護ＬＳＩとはベース部分について同様の構成および機能を有している。前述した実施の形態１〜３との差異について、ＦＲＡＭ６３５１Ｅにおいては、有料放送に関連してユーザ単位の個別鍵としてのＫｍを格納する点にある。

また、ＦＲＡＭ６３５２Ｅにおいては、有料放送の申込みにより取得するＰＰＣ−Ｋｗ（有料チャンネル用Ｋｗ）、有料チャンネルメッセージ、有料チャンネル契約情報をそれぞれ所定の領域に格納し、ＦＲＡＭ６３５３Ｅ、６３５４ＥにおいてもＦＲＡＭ６３５２Ｅと同様の用途で他有料チャンネルに対応させて利用する点に差異がある。なお、ユーザ番号は、たとえば秘密入力ルートにより取得され、ＦＲＡＭ６３５Ｄに格納されるものとする。

ここで、ＦＲＡＭ６３５４Ｅを有料チャンネル用領域ｎ（ｎは自然数）としているが、権利保護ＬＳＩとして最適な数であれば、あらかじめ必要数だけ設けておけばよい。

また、ＲＯＭ６３６Ｅについても差異がある。このＲＯＭ６３６Ｅには、たとえば図８のＲＯＭ６３６Ｃの構成に対して、さらにＦＲＡＭ空き容量を確認するプログラムが設けられている。この空き容量の判断ステップでは、空きがあれば有料チャンネルをＦＲＡＭに追加登録させ、空きなしであれば、有料チャンネルの登録不能をメッセージ出力させるか、既存の有料チャンネル（旧有料チャンネル）に新規の有料チャンネル（新有料チャンネル）を上書きさせる制御がなされる。この空き無しの制御については、視聴者が任意に選択できるようにしてもよい。

つづいて、動作について説明する。図１４は本実施の形態５による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。ここでは、有料チャンネルの登録に関してのみ説明する。前述した実施の形態４とは、有料放送の申込みという点では共通のため、図１２と共通のステップについては、同一番号を付してその説明を省略する。

本実施の形態５の受信機においても、放送局に対して有料放送の申込みによりユーザ鍵が入手される（ステップＳ８１およびＳ８２）。そして、ＦＲＡＭへの有料チャンネルに関する情報が格納されるときに、まず空き領域があるかどうか容量の確認が行われる（ステップＳ９１）。

このとき、空き領域があれば（ステップＳ９１のＹＥＳルート）、湯量チャンネルの追加登録によりＦＲＡＭの更新が行われ（ステップＳ９２）、以降、追加登録した有料チャンネルを含めて受信機により有料放送を受信することができる（ステップＳ８４）。

一方、空き領域がなければ（ステップＳ９１のＮＯルート）、新有料チャンネルに上書きするかどうかの問い合わせが視聴者に対して行われる（ステップＳ９３）。この場合、受信機の図示せぬディスプレイにメッセージを表示させるようにしてもよい。

そして、視聴者の操作により上書きが承諾された場合には（ステップＳ９３のＹＥＳルート）、既存の有料チャンネルに新規の有料チャンネルを上書する処理が実行される（ステップＳ９４）。追加登録した有料チャンネルを含めて受信機により有料放送を受信することができる（ステップＳ８４）。

一方、視聴者の操作により上書きが承諾されなかった場合には（ステップＳ９３のＮＯルート）、既存の有料チャンネルはそのまま存続させた状態で受信機により有料放送を受信することができる（ステップＳ８４）。

以上説明したように、本実施の形態５によれば、権利保護ＬＳＩにおいて、ＦＲＡＭ（不揮発性メモリ）上で有料放送を有効化するための更新が行われるとともに、その更新を行うための領域を確保できない場合には視聴者の操作により旧有料チェンネル（有料放送に関する旧情報）の削除もしくは新有料チャンネル（有料放送に関する新情報）の上書きが行われるようにしたので、権利保護ＬＳＩのＦＲＡＭ上に空き領域がある間は新有料チャンネルを追加することが可能である。また、更新を行うための領域を確保できない場合には、有料チャンネルの旧から新への上書き有無を視聴者の操作により任意に行うことが可能である。

さて、上述した実施の形態５では、有料放送の申込み時に空き容量がないと新有料チャンネルの上書き有無について判断するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、事前に空き容量無しの際のルールを取り決めておくようにしてもよい。

（実施の形態６）
さて、前述した実施の形態１〜５の受信機においては、ワーク鍵Ｋｗの更新において具体例を示していなかったが、以下に説明する実施の形態６のように、旧ワーク鍵Ｋｗと新ワーク鍵Ｋｗとを混在させて受信機側の現ワーク鍵Ｋｗとの照合から新ワーク鍵への足並みを揃える更新処理を行うようにしてもよい。以下に説明する実施の形態６においては、前述した実施の形態１〜５のいずれにも変形部位を適用可能であり、共通する構成および効果についての説明を省略する。

まず、その原理について図１５を用いて説明する。図１５は本実施の形態６による地上デジタル放送時のパケット例を説明する図である。

放送局からの送信信号は、図１５（Ａ）に示したように、ＭＰＥＧパケットにより送信される。このＭＰＥＧパケットには、Ｋｗ更新（たとえば１８８バイトで構成）、圧縮ビデオ、圧縮音声が格納される。Ｋｗ更新のためのＭＰＥＧパケットすなわちＫｗ更新パケットは、パケットＩＤ、更新後の新Ｋｗ、新Ｋｗ対応番号、その他の情報により構成されることが望ましい。

しかしながら、Ｋｗ更新について、ある時期（更新の猶予期間）が過ぎて、旧ワーク鍵Ｋｗに対応したスクランブル鍵Ｋｓの送信が中止される場合には、権利保護ＬＳＩにどの段階のワーク鍵Ｋｗが登録されているかを確認させる必要がある。

そこで、本実施の形態６においては、図１５（Ｂ）に示したように、Ｋｗ更新パケットの中に、新Ｋｗと新Ｋｗ対応番号の組み合わせと旧Ｋｗと旧Ｋｗ対応番号の組み合わせとを混在させ、権利保護ＬＳＩに対して旧と新のＫｗが何かを知らせる機能が追加される。そのために、権利保護ＬＳＩには、新ワーク鍵Ｋｗと旧ワーク鍵Ｋｗとを区別するための機能が設けられる。

つづいて、権利保護ＬＳＩについて説明する。図１６は本実施の形態６による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。

本実施の形態６による権利保護ＬＳＩ６３Ｆは、たとえば図１６に示したように、ハードウェアによる実現機能とソフトウェアによる実現機能とが共存する仕組みとなる。図１６中、実践のブロックで表現された機能はハードウェア実現機能を示し、点線のブロックで表現された機能はソフトウェア実現機能を示している。

権利保護ＬＳＩ６３Ｆは、たとえば図１６に示したように、パケットなどの選択部６２２１Ｆ、プロセッサ６３１Ｆ、ＦＲＡＭ６３２Ｆおよび暗号復号部６３３Ｆ，６３５Ｆによるハードウェア、Ｋｗ更新パケットによる更新および登録処理６３４ＦおよびＫｓパケットによる番号確認およびＫｓ復号処理６３６Ｆによるソフトウェア処理により構成される。

以上の構成においては、パケットなどの選択部６２２１Ｆによりパケット選択が行われる。そして、Ｋｗ更新パケットの場合に暗号復号部６３３Ｆによりマスタ鍵Ｋｍを用いて選択パケットが復号化され、Ｋｓ更新パケットの場合に暗号復号部６３５Ｆによりワーク鍵Ｋｗを用いて選択パケットが復号化される。

プロセッサ６３１Ｆにより、Ｋｗ更新パケットの場合には、ＦＲＡＭ６３２Ｆに対してＫｗの更新およびＫｗ番号の登録が行われる。また、Ｋｓパケットの場合には、Ｋｗ番号を確認してその番号に対応するＫｗが選択され、その選択Ｋｗが暗号復号部６３５Ｆに供給される。

具体的には、暗号復号部６３３ＦによりＫｗ更新パケットから新旧のワーク鍵Ｋｗが取得される。新旧のワーク鍵Ｋｗのうち旧ワーク鍵Ｋｗに一致するワーク鍵Ｋｗが現在の鍵として使用されていた場合には、ＦＲＡＭ６３２Ｆに対して新ワーク鍵Ｋｗへの更新（Ｋｗ更新およびその番号登録など）が行われる。

暗号復号部６３５Ｆでは、Ｋｗ更新時以外においては、選択Ｋｗに基づいてＫｓの復号化が行われる。このようにして、スクランブル化された放送信号をデスクランブルするためのスクランブル鍵Ｋｓが出力される。また、Ｋｗ更新の際には、Ｋｗ更新が完了すれば、新Ｋｗによる地上デジタル放送の受信が可能となり、Ｋｗ更新が不能であれば、Ｋｗ不存在を視聴者に報知するなどの処理が実行される。

なお、本実施の形態６では、新Ｋｗの１つ前の旧Ｋｗまでを混在させたパケットを送信するようにしたが、２つ、もしくはそれ以上前のＫｗまでを混在させるようにしてもよい。

新ワーク鍵Ｋｗか旧ワーク鍵Ｋｗかどうかの区別は、Ｋｗ更新パケット内に、新Ｋｗの識別情報と旧Ｋｗの識別情報とを挿入しておけばよい。この場合、権利保護ＬＳＩはＫｗ更新パケットに挿入された識別情報から新Ｋｗか旧Ｋｗかを識別することができる。

つづいて、動作について説明する。図１７は本実施の形態６による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。

Ｋｗ更新の際には、ＭＰＥＧパケット送信において、放送局から図１５（Ｂ）に示した如くＫｗ更新パケットが送信される（ステップＳ１０１）。受信機においては、放送局から送信されたＭＰＥＧパケットが受信され（ステップＳ１１１）、現在ＦＲＡＭに格納されている現ワーク鍵Ｋｗと受信パケット内の新旧のワーク鍵Ｋｗとの比較が行われる（ステップＳ１１２）。

そして、旧ワーク鍵Ｋｗとの一致が確認された場合には（ステップＳ１１３のＹＥＳルート）、現在のワーク鍵Ｋｗから新ワーク鍵Ｋｗへの更新が行われ、新ワーク鍵Ｋｗとの一致が確認された場合には（ステップＳ１１３のＹＥＳルート）、更新済みとして処理は終了する（ステップＳ１１４）。

一方、新旧どちらのワーク鍵との一致も確認されなかった場合には（ステップＳ１１３のＮＯルート）、Ｋｗ不存在のメッセージが受信機の図示せぬディスプレイに出力される（ステップＳ１１５）。

以上説明したように、本実施の形態６によれば、受信機において、放送局から送信された新旧のワーク鍵Ｋｗを多重化した放送信号が受信された場合、現ワーク鍵Ｋｗと放送局から送信されてきた旧ワーク鍵Ｋｗおよび新ワーク鍵Ｋｗとを照合して旧ワーク鍵Ｋｗの一致にしたがって新ワーク鍵Ｋｗへの更新を行うようにしたので、ワーク鍵Ｋｗの新旧を区別して最新のワーク鍵Ｋｗに更新することが可能である。

Ｋｗ更新の際には、視聴者ごとの異なる事情（受信環境など）により視聴者全員に対して一斉にＫｗ更新を行うことは不可能である。Ｋｗ更新ができなかった受信機があると、その受信機を使用する視聴者は視聴できなくなる可能性がある。そこで、本実施の形態６のように、Ｋｗ更新パケットに旧Ｋｗを混在させることで、Ｋｗ更新が未完了の受信機であってもその旧Ｋｗで地上デジタル放送を受信することが可能となる。したたって、旧か新のいずれか一方のＫｗが登録されていれば、地上デジタル放送を受信することが可能である。

また、放送局よりある時期（更新の猶予期間）が過ぎると旧ワーク鍵Ｋｗに対応したスクランブル鍵Ｋｓの送信が中止するので、前述した照合により旧ワーク鍵Ｋｗの一致が確認できなかった場合には、ワーク鍵の不存在による視聴不能を図示せぬディスプレイなどにメッセージなどで報知することが可能である。これにより、視聴者による視聴不能の確認を支援することが可能である。

（実施の形態７）
さて、前述した実施の形態１〜６においては、ワーク鍵Ｋｗの更新を送信信号すなわち放送波パケットにより行うようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、電話回線やインターネット回線を通じて上述の更新を行うようにしてもよく、この場合には、以下に説明する実施の形態７のように、更新情報の正当性を担保する仕組みであってもよい。以下に説明する実施の形態７においては、前述した実施の形態１〜６のいずれにも適用可能であり、共通する構成および効果についての説明を省略する。

その原理を図１８に示す。図１８は本実施の形態７による地上デジタル放送時のパケット例を説明する図である。

放送局からの送信信号は、図１８に示したように、ＭＰＥＧパケットにより送信される。このＭＰＥＧパケットには、Ｋｗ更新（たとえば１８８バイトで構成）、圧縮ビデオ、圧縮音声が格納される。Ｋｗ更新のためのＭＰＥＧパケットすなわちＫｗ更新パケットは、パケットＩＤ、更新後の新Ｋｗ、新Ｋｗ対応番号、本実施の形態７による認証情報により構成されることが望ましい。

Ｋｗ更新パケットにおいて、新Ｋｗ、新Ｋｗ対応番号および認証情報は、マスタ鍵により暗号化されているので、その中身を復号することでＭＰＥＧパケットの安全性を確認することができる。新Ｋｗ、新Ｋｗ対応番号、認証情報は、それぞれタグ値が設定されており、そのタグ値から新Ｋｗ、新Ｋｗ対応番号それとも認証情報かの確認をすることができる。図１８には、一例として、新Ｋｗ、認証情報についてそれぞれタグ値Ａ、Ｂが示されている。

このようにしてタグ値を付与することで、Ｋｗ更新パケット内の新Ｋｗ、新Ｋｗ対応番号、認証情報を配置させる順番は同一にしなくてもよくなる。これにより、ＭＰＥＧパケットの不法解読を困難にすることができる。

つづいて、動作について説明する。図１９は本実施の形態７による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。

放送局から図１８に示した如く認証情報を含むＫｗ更新パケットが送信される（ステップＳ１２１）。受信機においては、パケットが受信されると（ステップＳ１３２）、その復号が行われる（ステップＳ１３３）。この復号の際には、図１８に示したタグ値が参照され、新Ｋｗか、それとも認証情報かの判別が行われる。

そして、復号化された認証情報に基づいて認証が行われ（ステップＳ１３３）。認証できた場合には（ステップＳ１３３のＹＥＳルート）、新ワーク鍵ＫｗへのＫｗ更新が行われ（ステップＳ１３４）、認証できなかった場合にはＫｗ更新は実行されないことになる。

以上説明したように、本実施の形態７によれば、放送局から受信機に対して復号情報の更新が通知される場合には、ユーザ毎にあらかじめ決められたマスタ鍵Ｋｍ（固有の暗号情報）で暗号化された認証情報が送信信号に混在されるようにしたので、権利保護ＬＳＩにおいて受信される情報の正当性を確認することが可能である。

（実施の形態８）
さて、前述した実施の形態１〜７においては、リボーク情報について具体例を示していないが、以下に説明する実施の形態８にように、放送局と受信機間でリボークパケットの授受を行うようにしてもよい。以下に説明する実施の形態８においては、前述した実施の形態１〜７のいずれにも適用可能であり、共通する構成および効果についての説明を省略する。

まず、リボーク機能について説明する。リボーク機能は、リボーク命令によって実行される。リボーク命令は、例えばＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのペイロードで送信される。メーカ鍵、モデル鍵、ロット鍵単位でリボーク命令が実行される。リボーク命令により、ワーク鍵Ｋｗを無効化するか指定することが可能であり、現状の鍵を無効化して同時に代替となる鍵を有効にすることができる。

したがって、リボークの受信機でも代替鍵受信を継続することが可能である。これにより、ワーク鍵Ｋｗ、現状の鍵の漏洩に対処することができる。なお、代替鍵は権利保護ＬＳＩのＦＲＡＭに格納される。ｎ（ｎは自然数）個の代替鍵が格納されていた場合には、ｎ回のリボークまで対応することが可能である。

また、リボーク命令の漏洩防止などの安全性を保つためには、リボーク専用のマスタ鍵を用意すればよい。この場合、リボーク命令は、リボーク専用鍵で暗号化され、さらにメーカ鍵、モデル鍵、ロット鍵で暗号化した上で送信される。

つづいて、本実施の形態８の原理を図２０および図２１に示す。図２０本実施の形態８によるリボーク送信を説明する図であり、図２１は本実施の形態８によるＥＣＭ送信を説明する図である。

リボークパケット（ＭＰＥＧ−ＴＳ形式）は、たとえば図２０に示したように、ヘッダなどの部分、パケットＩＤ、メーカ番号、モデル番号、ロット番号、個別番号などの部分、復号鍵選択情報、暗号化リボーク命令、時刻情報、誤り訂正情報などの部分により構成される。

権利保護ＬＳＩにおいては、復号鍵選択情報からメーカ番号（Ｋｍ）、モデル番号（Ｋｍ）、個別番号（Ｋｍ）のいずれか１つあるいは一部から暗号化されたリボーク命令を復号化する処理が実行される。そして、１回目の復号が行われた後、今度はリボーク鍵に基づいて時刻情報などの抽出のために２回目の復号が行われる。

権利保護ＬＳＩ内部では、タイマにより、たとえば５分おきに電源オンの継続時間が時刻情報１としてＦＲＡＭに格納される。このようにして得られた時刻情報２は権利保護ＬＳＩに格納されている時刻情報１と比較され、時間間隔が一定範囲以上であれば、一定時間以内のＫｗの更新がないものとしてリボーク命令によりＫｗの無効化が実行される。

また、ＥＣＭパケットは、図２１に示したように、暗号化のＫｓと同時に暗号化された時刻情報を送信する形態としてもよい。ＥＣＭパケットは、ヘッダ、メーカ、モデル、ロット、個別番号、暗号化Ｋｓ鍵、暗号化時刻情報により構成される。暗号化時刻情報には、暗号化された時刻情報改竄検出情報が含まれている。この暗号化時刻情報改竄検出情報は、たとえばチェックサムである。

パケット選択では、ヘッダ中のパケットＩＤなどによりパケット選択が行われ、ＥＣＭ選択では、メーカ番号、モデル番号、ロット番号、個別番号などでＥＣＭが選別される。その結果、暗号化Ｋｓが取り出されると、ワーク鍵ＫｗによりＫｓの復号化が行われる。

また、暗号化時刻情報が取り出されると、ワーク鍵Ｋｗにより時刻情報の復号化が行われる。さらに、暗号化情報改竄検出情報が取り出されると、ワーク鍵Ｋｗにより改竄検出情報の復号化が行われる。

このようにして得られた復号時刻情報に対してチェックサム演算が実行され、その結果得られたチェックサムと改竄検出情報により示されるチェックサムとが比較される。その結果、一致が確認されると、改竄なしとして復号Ｋｓの正当性が担保され、一方、不一致が確認されると、改竄ありとしてＥＣＭパケットの不正が確認される。

以上説明したように、本実施の形態８によれば、権利保護ＬＳＩにおいては、放送局で送信信号に挿入された時刻情報が参照されて、連続する一定時間以内に所定の復号情報の更新がない場合には、所定の復号情報を無効にするようにしたので、権利保護ＬＳＩの安全性を確保し、一定時間以内に復号情報の更新を行うことを担保することが可能である。

また、権利保護ＬＳＩにおいては、放送局で暗号化された時刻情報を復号情報に基づいて復号化するようにしたので、時刻情報の改竄を防止することが可能である。

（実施の形態１〜８共通の変形例１）
さて、上述した実施の形態１〜８においては、管理機構と放送局間をインターネット回線を用いて通信可能に接続し、管理機構から放送局への暗号情報および復号情報の更新、リボーク依頼などの通知を前記インターネット回線を介して行うようにしてもよい。

その一例を図２２に示す。図２２は本発明の地上デジタル放送システムのネットワークの一例を説明する構成図である。この変形例１においては、図２２に示したように、放送局９と受信機６間はインターネット回線７で接続される。

このようにすれば、通信コストを大幅に低廉化することが可能である。

（実施の形態１〜８共通の変形例２）
また、上述した変形例１では、インターネット回線を用いていたが、本発明はこれに限定されず、管理機構と放送局間をＶＰＮ回線を用いて通信可能に接続し、管理機構から放送局への暗号情報および復号情報の更新、リボーク依頼などの通知をＶＰＮ回線を介して行うようにしてもよい。

その一例を図２３に示す。図２３は本発明の地上デジタル放送システムのネットワークの他の一例を説明する構成図である。この変形例２においては、図２３に示したように、放送局９と受信機６間はＶＰＮ回線８で接続される。

このようにすれば、ＶＰＮ回線により通信が専用化され、これにより、通信回線のセキュア化を図ることが可能である。

本発明は、上述した実施の形態、変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。

（付記１）地上波を用いて放送局と１以上の受信機との間でデジタル放送を行う地上デジタル放送システムであって、
前記放送局は、
権利保護のための暗号情報と暗号化された放送信号とを重畳して送信信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成された送信信号を地上波を用いて送信する送信手段と、
を備え、
前記受信機は、
前記地上デジタル放送システムのために供給される１以上の受信機に対して所定の単位で割り振られ、かつ暗号化された送信信号を復号化するための復号情報をあらかじめ記憶しておく記憶手段と、
前記送信手段により送信された送信信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された送信信号を前記記憶手段に記憶された復号情報にしたがって復号することにより放送信号を再生する再生手段と、
を備えたことを特徴とする地上デジタル放送システム。

（付記２）地上波を用いて放送局と１以上の受信機との間でデジタル放送を行う地上デジタル放送システムであって、
前記放送局は、
権利保護のための暗号情報と暗号化された放送信号とを重畳して送信信号を生成する生成手段と、
前記生成手段で生成された送信信号を地上波を用いて送信する送信手段と、
前記受信機からユーザ個別暗号情報を受信した場合に前記受信機に対してユーザ個別にサービス情報を送信する個別送信手段と、
を備え、
前記受信機は、
前記地上デジタル放送システムのために供給される１以上の受信機に対して所定の単位で割り振られ、暗号化された送信信号を復号化するための復号情報およびユーザ個別暗号情報をあらかじめ記憶しておく記憶手段と、
前記送信手段により送信された送信信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された送信信号を前記記憶手段に記憶された復号情報にしたがって復号することにより放送信号を再生する再生手段と、
前記放送局に対して前記記憶手段に記憶されたユーザ個別暗号情報を送信して前記放送局より返信されるユーザ個別のサービス情報を受信する個別受信手段と、
を備えたことを特徴とする地上デジタル放送システム。

（付記３）前記放送局は、有料放送を管理する有料放送用管理機構を備えており、視聴者から前記受信機を通じて有料放送の申し込みを受け付けた場合に申し込み元の前記受信機に対して有料放送のための復号情報を送信し、前記受信機の復号情報を更新させて有料放送を有効化することを特徴とする付記１または付記２に記載の地上デジタル放送システム。

（付記４）前記放送局は、前記各受信機の復号情報を更新する場合、新旧の復号情報を多重化した放送信号を送信し、前記受信機は、前記記憶手段に記憶された復号情報と前記放送局から送信されてきた放送信号の新旧の復号情報とを照合して新規の復号情報に更新することを特徴とする付記１、２または３に記載の地上デジタル放送システム。

（付記５）前記放送局から前記各受信機に対して復号情報の更新を通知する場合には、ユーザ毎にあらかじめ決められた固有の暗号情報であって、放送信号を暗号化する暗号情報を暗号化する暗号情報により暗号化された認証情報を送信信号に混在させることを特徴とする付記１〜４のいずれか１つに記載の地上デジタル放送システム。

（付記６）前記放送局は、送信信号に時刻情報を挿入しており、前記受信機は、前記挿入された時刻情報を参照して、連続する一定時間以内に所定の復号情報の更新がない場合には、前記所定の復号情報を無効にすることを特徴とする付記１〜５のいずれか１つに記載の地上デジタル放送システム。

（付記７）前記放送局は、前記時刻情報を前記暗号情報に基づいて暗号化しており、前記受信機は、前記暗号化された時刻情報を前記復号情報に基づいて復号化することを特徴とする付記６に記載の地上デジタル放送システム。

（付記８）放送局からの地上波によるデジタル放送を受信処理する地上デジタル放送権利保護装置であって、
前記地上デジタル放送システムのために供給される１以上の受信機に対して所定の単位で割り振られ、かつ暗号化された送信信号を復号化するための復号情報をあらかじめ記憶しておく記憶手段と、
権利保護のための暗号情報と暗号化された放送信号とが重畳された送信信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された送信信号を前記記憶手段に記憶された復号情報にしたがって復号することにより放送信号を再生する再生手段と、
を備えたことを特徴とする地上デジタル放送権利保護装置。

（付記９）放送局からの地上波によるデジタル放送を受信処理する地上デジタル放送権利保護装置であって、
前記地上デジタル放送システムのために供給される１以上の受信機に対して所定の単位で割り振られ、暗号化された送信信号を復号化するための復号情報およびユーザ個別暗号情報をあらかじめ記憶しておく記憶手段と、
前記放送局から送信された信号であって、権利保護のための暗号情報と暗号化された放送信号とが重畳された送信信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された送信信号を前記記憶手段に記憶された復号情報にしたがって復号することにより放送信号を再生する再生手段と、
前記放送局に対して前記記憶手段に記憶されたユーザ個別暗号情報を送信して前記放送局より返信されるユーザ個別のサービス情報を受信する個別受信手段と、
を備えたことを特徴とする地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１０）前記受信手段により前記放送局から送信された新旧の復号情報を多重化した放送信号が受信された場合、前記記憶手段に記憶された復号情報と前記放送局から送信されてきた放送信号の新旧の復号情報とを照合して旧復号情報の一致にしたがって新復号情報への更新を行う更新手段をさらに有することを特徴とする付記８または９に記載の地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１１）前記更新手段は、照合により旧復号情報の一致が確認できなかった場合、復号情報の不存在による視聴不能を報知することを特徴とする付記１０に記載の地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１２）前記放送局から更新のための復号情報を含む送信信号が受信された場合、前記送信信号に、ユーザ毎にあらかじめ決められた固有の暗号情報であって、放送信号を暗号化する暗号情報を暗号化する暗号情報により暗号化された認証情報が混在されていた場合には、前記記憶手段を参照して前記認証情報を復号化してから復号情報の更新を行うことを特徴とする付記８〜１１のいずれか１つに記載の地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１３）前記復号情報には、予備の復号情報が含まれており、前記送信信号にリボーク命令が含まれていた場合には前記予備の復号情報に切り換えることを特徴とする付記８〜１２のいずれか１つに記載の地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１４）前記送信信号には時刻情報が挿入されており、前記挿入された時刻情報を参照して、連続する一定時間以内に所定の復号情報の更新がない場合には、前記所定の復号情報を無効にすることを特徴とする付記８〜１３のいずれか１つに記載の地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１５）前記時刻情報は前記暗号情報に基づいて暗号化されており、前記暗号化された時刻情報を前記復号情報に基づいて復号化することを特徴とする付記１４に記載の地上デジタル放送権利保護装置。

（付記１６）更新対象の復号情報は、前記送信信号のうち暗号化された放送信号と当該放送信号を暗号化した暗号情報を復号化するワーク鍵を含むことを特徴とする付記８〜１５のいずれか１つに記載の地上デジタル放送権利保護装置。

以上のように、本発明に係る送信機および送信方法は、地上デジタル放送に有用であり、特に、簡易な構成かつ安価な権利保護機能を実現することに適する。

本発明の実施の形態１による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。 本実施の形態１による受信機の一構成例を示すブロック図である。 本実施の形態１によるビットパターンを説明する図である。 本実施の形態１による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。 本実施の形態１による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態２による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。 本発明の実施の形態３による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。 本実施の形態３による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。 本実施の形態３による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態４による地上デジタル放送権利保護システムを示す図である。 本実施の形態４による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。 本実施の形態４による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。 本実施の形態５による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。 本実施の形態５による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。 本実施の形態６による地上デジタル放送時のパケット例を説明する図である。 本実施の形態６による権利保護ＬＳＩの一構成例を概略的に示すブロック図である。 本実施の形態６による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。 本実施の形態７による地上デジタル放送時のパケット例を説明する図である。 本実施の形態７による地上デジタル放送時の動作を説明するフローチャートである。 本実施の形態８によるリボーク送信を説明する図である。 本実施の形態８によるＥＣＭ送信を説明する図である。 本発明の地上デジタル放送システムのネットワークの一例を説明する構成図である。 本発明の地上デジタル放送システムのネットワークの他の一例を説明する構成図である。

符号の説明

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ 管理機構
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ ＩＤＣ
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ ＬＳＩメーカ
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ 受信機メーカ
５ 放送局
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ 放送局
６ 受信機
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ 受信機
７ インターネット回線
７Ｄ ＩＤＣ
８ ＶＰＮ回線
６３Ａ、６３Ｃ、６３Ｄ、６３Ｅ、６３Ｆ 権利保護ＬＳＩ

Claims (12)

1. コンテンツ鍵により暗号化されたコンテンツ情報を送信する送信機であって、
   受信機に対して所定の単位で共通に割り振られた第一の鍵を利用して、第二の鍵を暗号化する第一の暗号化手段と、
   前記第一の暗号化手段により暗号化された第二の鍵を前記受信機に対して送信する第二の鍵送信手段と、
   第二の鍵を利用して、暗号化されたコンテンツ情報を復号するためのコンテンツ鍵を暗号化する第二の暗号化手段と、
   前記コンテンツ情報の送信とともに、前記第二の暗号化手段により暗号化されたコンテンツ鍵を前記受信機に対して送信するコンテンツ鍵送信手段と、
   を備えたことを特徴とする送信機。
2. 前記所定の単位は、前記受信機の製造メーカ単位であることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
3. 前記所定の単位は、前記受信機の製造ロット単位であることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
4. 前記所定の単位は、前記受信機の機種単位であることを特徴とする請求項１に記載の送信機。
5. 前記第一の鍵とは異なる単位で前記受信機に対して共通に割り振られた第三の鍵も利用して、前記第二の鍵を暗号化する第三の暗号化手段をさらに備え、
   前記第二の鍵送信手段は、前記第三の暗号化手段によって暗号化された第二の鍵も前記受信機に対して送信することを特徴とする請求項１に記載の送信機。
6. 前記送信機による送信は、放送波による送信であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の送信機。
7. コンテンツ鍵により暗号化されたコンテンツ情報を送信する送信機による送信方法であって、
   前記送信機が、
   受信機に対して所定の単位で共通に割り振られた第一の鍵を利用して、第二の鍵を暗号化する第一の暗号化ステップと、
   前記第一の暗号化ステップにより暗号化された第二の鍵を前記受信機に対して送信する第二の鍵送信ステップと、
   第二の鍵を利用して、暗号化されたコンテンツ情報を復号するためのコンテンツ鍵を暗号化する第二の暗号化ステップと、
   前記コンテンツ情報の送信とともに、前記第二の暗号化ステップにより暗号化されたコンテンツ鍵を前記受信機に対して送信するコンテンツ鍵送信ステップと、
   を実行することを特徴とする送信方法。
8. 前記所定の単位は、前記受信機の製造メーカ単位であることを特徴とする請求項７に記載の送信方法。
9. 前記所定の単位は、前記受信機の製造ロット単位であることを特徴とする請求項７に記載の送信方法。
10. 前記所定の単位は、前記受信機の機種単位であることを特徴とする請求項７に記載の送信方法。
11. 前記送信機が、
    前記第一の鍵とは異なる単位で前記受信機に対して共通に割り振られた第三の鍵も利用して、前記第二の鍵を暗号化する第三の暗号化ステップをさらに実行し、
    前記第二の鍵送信ステップは、前記第三の暗号化手段によって暗号化された第二の鍵も前記受信機に対して送信することを特徴とする請求項７に記載の送信方法。
12. 前記送信機による送信は、放送波による送信であることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一つに記載の送信方法。

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