JP2006324875A - 情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム - Google Patents

情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】スクランブル鍵が、不正に利用されるのを、容易に抑制する。
【解決手段】耐タンパ性を有するセキュリティモジュール３２の演算回路５５は、受信端末２２が内蔵するEEPROM４３から端末IDの供給を受けて、その端末IDを用いて特定の演算を行うことにより秘密鍵Ksacを求め、暗号器５４は、その秘密鍵Ksacを用いて、スクランブル鍵を暗号化し、その結果得られる暗号化スクランブル鍵を、受信端末２２に供給する。一方、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１の復号器４２は、セキュリティモジュール３２から暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、EEPROM４３に記憶された秘密鍵Ksacを用いて、元のスクランブル鍵に復号する。そして、デスクランブラ４１が、そのスクランブル鍵を用いて、番組の情報をデスクランブルする。本発明は、例えば、番組をデスクランブルする受信端末等に適用できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関し、特に、スクランブル鍵が、不正に利用されるのを抑制することができるようにする情報処理システム、情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムに関する。
有料放送においては、スクランブル放送と呼ばれる放送方式が用いられることが多い。このスクランブル放送は、放送局側において、元の信号を所定の方法で意図的に乱す（スクランブルする）ことにより、放送局と契約していない者が放送を受信しても、正常な映像、音声、およびデータなどを利用することができないようにするものである。
すなわち、放送局と契約した者の受信端末に対しては、スクランブルを解除する（デスクランブルに用いる）スクランブル鍵を与え、このデスクランブル鍵により受信端末がスクランブルされているデータを元の形にデスクランブルすることで、正常な映像、音声、およびデータなどを得ることができるようにしている。
有料放送を視聴する契約のうち、チャンネル単位で契約する場合をフラット、視聴した番組に応じて課金される場合をペイパービューという。ペイパービューのうち、視聴者が急に所定の番組を見たくなった場合、所定の操作を行うだけでそれを見ることができる、事前連絡が不要のものを特にインパルスペイパービューといい、事前連絡が必要なものを、コールアヘッドペイパービューという。
このように、スクランブル放送をデスクランブルするには、スクランブル鍵が必要となるが、従来においては、このスクランブル鍵が不正に取得され、視聴契約をしていない者が、スクランブル放送を不正に視聴するおそれがあった。
スクランブル鍵を不正に取得して、視聴契約がされていない番組が、不正に視聴されることを抑制する方法としては、例えば、特許文献１に記載されている方法がある。
特許文献１に記載の方法では、受信端末に装着されたセキュリティモジュールとしての、例えば、IC(Integrated Circuit)カードにおいて、スクランブル鍵を、暗号化スクランブル鍵に暗号化して、受信端末が内蔵するデコーダに転送する。そして、デコーダにおいて、暗号化スクランブル鍵が、元のスクランブル鍵に復号され、デスクランブルに用いられる。
以上のように、特許文献１に記載の方法では、ICカードにおいて、スクランブル鍵が、暗号化スクランブル鍵に暗号化され、デコーダにおいて、その暗号化スクランブル鍵が、元のスクランブル鍵に復号されるので、その暗号化と復号に用いる鍵が必要となる。
そこで、特許文献１に記載の方法では、ICカードにカードID(Identification)を記憶させておき、ICカードでは、そのカードIDを鍵として用いて、スクランブル鍵の暗号化を行うとともに、カードIDをデコーダに転送し、デコーダでは、ICカードから供給されるカードIDを鍵として用いて、暗号化スクランブル鍵の復号を行うようになっている。
しかしながら、この場合、カードIDが、ICカードからデコーダに供給されるときに盗聴され、そのカードIDを用いて、暗号化スクランブル鍵の復号が不正に行われるおそれがある。
そこで、すべてのICカードとデコーダに、スクランブル鍵の暗号化／復号用の同一の鍵を記憶させておき、その鍵を用いて、スクランブル鍵の暗号化と復号を行う方法が考えられる。
しかしながら、一般に、ICカードは、強固な耐タンパ性を有するが、デコーダは、ICカードほどの耐タンパ性を有しないので、すべてのデコーダに同一の鍵を記憶させておいた場合には、１台のデコーダだけから鍵が漏洩しても、すべてのデコーダ、さらには、すべてのICカードについて、鍵を変更しなければならず、膨大なコストを要することになる。
そこで、スクランブル鍵の暗号化／復号用の鍵として、デコーダごとに異なる鍵を採用する方法が考えられる。この方法によれば、１台のデコーダから鍵が漏洩しても、他のデコーダについては、鍵を変更する必要はない。
しかしながら、デコーダに装着するICカードは、そのデコーダと同一の鍵が記憶されたICカードである必要があるため、スクランブル鍵の暗号化／復号用の鍵として、デコーダごとに異なる鍵を採用する場合には、デコーダを、そのデコーダに記憶された鍵と同一の鍵を記憶しているICカードとセットにして出荷する必要があり、不便である。
さらに、この場合、同一の鍵が記憶されているICカードとデコーダのうちの一方だけの買い換えに対応することが困難である。
ところで、２つのモジュールどうしの間で、メッセージをセキュアに交換する（やりとりする）方法として、相互認証を行うことにより、通信相手を認証するとともに、その２つのモジュールどうしのセッションを識別するセッション鍵（セッション情報）を得て、そのセッション鍵でメッセージの暗号化／復号を行う方法がある。
ここで、相互認証を行う方法としては、例えば、ISO/IEC9798-2に規定されている"Mutual authentication Three pass authentication"と呼ばれる、対称鍵（共通鍵）暗号方式を用いた方法がある。
デコーダとICカードとの間で、相互認証を行うことによりセッション鍵を得て、そのセッション鍵で、スクランブル鍵の暗号化／復号を行うようにすれば、ICカードからデコーダに対して、スクランブル鍵を、セキュアに受け渡しすることが可能となる。
しかしながら、上述したような相互認証を行うには、相互認証を行うデコーダとICカードの両方が、相互認証を行うための鍵を有していなければならない。
従って、セッション鍵で、スクランブル鍵の暗号化／復号を行うようにするには、例えば、デコーダと、そのデコーダ（を内蔵する受信端末）に装着されるICカードとに、相互認証を行うための同一の鍵を記憶させておく必要がある。
しかしながら、例えば、すべてのICカードとデコーダに、相互認証を行うための同一の鍵を記憶させておく場合には、上述したスクランブル鍵の暗号化／復号用の鍵の場合と同様に、１台のデコーダだけから鍵が漏洩しても、すべてのデコーダ、さらには、すべてのICカードについて、鍵を変更しなければならず、膨大なコストを要することになる。
また、例えば、相互認証を行うための鍵として、デコーダごとに異なる鍵を採用する場合も、やはり、上述したスクランブル鍵の暗号化／復号用の鍵の場合と同様に、ICカードやデコーダの出荷や買い換えの際に不便が生じる。
特開平09-046672号公報
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、スクランブル鍵が、不正に利用されるのを、容易に抑制することができるようにするものである。
本発明の第１の側面の情報処理システムは、番組の情報をデスクランブルする第１の情報処理装置が、第１の情報処理装置に固有の固有情報と、固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段と、記憶手段に記憶された固有情報の供給を受けた第２の情報処理装置が固有情報を用いて特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいてスクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵に復号する復号手段と、復号手段において復号されたスクランブル鍵を用いて、番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段とを備え、耐タンパ性を有する第２の情報処理装置が、第１の情報処理装置から固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算手段と、秘密鍵演算手段において求められた秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵を暗号化し、暗号化スクランブル鍵を、第１の情報処理装置に供給する暗号化手段とを備えることを特徴とする。
この情報処理システムにおいては、耐タンパ性を有する第２の情報処理装置が、第１の情報処理装置から固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める。さらに、第２の情報処理装置が、秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵を暗号化し、暗号化スクランブル鍵を、第１の情報処理装置に供給する。第１の情報処理装置では、第２の情報処理装置から暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵に復号し、そのスクランブル鍵を用いて、番組の情報をデスクランブルする。
本発明の第２の側面の情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムは、記憶手段に記憶された固有情報の供給を受けた他の情報処理装置が固有情報を用いて特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいてスクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵に復号する復号手段／ステップと、復号手段／ステップにおいて復号されたスクランブル鍵を用いて、番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段／ステップとを含むことを特徴とする。
この情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムにおいては、記憶手段に記憶に記憶された固有情報の供給を受けた他の情報処理装置が固有情報を用いて特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいてスクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受けて、その暗号化スクランブル鍵が、記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵に復号される。そして、そのスクランブル鍵を用いて、番組の情報がデスクランブルされる。
本発明の第３の側面の情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムは、他の情報処理装置から固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算手段／ステップと、秘密鍵演算手段／ステップにおいて求められた秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵を暗号化し、暗号化スクランブル鍵を、他の情報処理装置に供給する暗号化手段／ステップとを含むことを特徴とする。
この情報処理装置、情報処理方法、およびプログラムにおいては、他の情報処理装置から固有情報の供給を受けて、その固有情報を用いて特定の演算を行うことにより秘密鍵が求められる。そして、その秘密鍵に基づいて、スクランブル鍵が暗号化され、暗号化スクランブル鍵が、他の情報処理装置に供給される。
本発明によれば、スクランブル鍵が、不正に利用されるのを、容易に抑制することが可能となる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書および図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書等に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書等には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとして、ここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
本発明の第１の側面の情報処理システムは、
放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする第１の情報処理装置（例えば、図１の受信端末２２）と、
前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記第１の情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する第２の情報処理装置（例えば、図１のセキュリティモジュール３２）と
を含む情報処理システムにおいて、
前記第１の情報処理装置は、
前記第１の情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段（例えば、図４のEEPROM４３）と、
前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記第２の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段（例えば、図４の復号器４２）と、
前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段（例えば、図４のデスクランブラ４１）と
を備え、
前記第２の情報処理装置は、
前記第１の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算手段（例えば、図４の演算回路５５）と、
前記秘密鍵演算手段において求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記第１の情報処理装置に供給する暗号化手段（例えば、図４の暗号器５４）と
を備える
ことを特徴とする。
本発明の第２の側面の情報処理装置は、
放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされているの番組の情報をデスクランブルする情報処理装置（例えば、図１の受信端末２２）において、
前記情報処理装置には、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する他の情報処理装置（例えば、図１のセキュリティモジュール３２）が着脱可能であり、
前記情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段（例えば、図４のEEPROM４３）と、
前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記他の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段（例えば、図４の復号器４２）と、
前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段（例えば、図４のデスクランブラ４１）と
を備えることを特徴とする。
第２の側面の情報処理装置においては、
前記記憶手段に記憶された秘密鍵を用いて、前記他の情報処理装置との間で相互認証を行うことにより、前記他の情報処理装置とやりとりする情報の暗号化に用いるセッション鍵を得る相互認証手段（例えば、図６の相互認証部４４）をさらに備え、
前記他の情報処理装置は、前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵を用いて相互認証を行うことにより得られたセッション鍵を用いて、前記スクランブル鍵を、前記暗号化スクランブル鍵に暗号化し、
前記復号手段は、前記記憶手段に記憶された秘密鍵を用いて相互認証を行うことにより得られたセッション鍵を用いて、前記暗号化スクランブル鍵を、前記スクランブル鍵に復号する
ことができる。
本発明の第２の側面の情報処理方法またはプログラムは、
情報処理装置（例えば、図１の受信端末２２）には、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する他の情報処理装置（例えば、図１のセキュリティモジュール３２）が着脱可能であり、
前記情報処理装置は、前記情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段（例えば、図４のEEPROM４３）を備え、
前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記他の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号ステップ（例えば、図５のステップＳ３）と、
前記復号ステップにおいて復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブルステップ（例えば、図５のステップＳ４）と
を含むことを特徴とする。
本発明の第３の側面の情報処理装置は、
放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする他の情報処理装置に対して着脱可能であり、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記他の情報処理装置（例えば、図１の受信端末２２）に供給する、耐タンパ性を有する情報処理装置（例えば、図１のセキュリティモジュール３２）において、
前記他の情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段（例えば、図４のEEPROM４３）と、
前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段（例えば、図４の復号器４２）と、
前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段（例えば、図４のデスクランブラ４１）と
を備える前記他の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算手段（例えば、図４の演算回路５５）と、
前記秘密鍵演算手段において求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記他の情報処理装置に供給する暗号化手段（例えば、図４の暗号器５４）と
を備えることを特徴とする。
第３の側面の情報処理装置においては、
前記特定の演算を行うことにより求められた秘密鍵を用いて、前記他の情報処理装置との間で相互認証を行うことにより、前記他の情報処理装置とやりとりする情報の暗号化に用いるセッション鍵を得る相互認証手段（例えば、図６の相互認証部５６）をさらに備え、
前記暗号化手段は、前記特定の演算を行うことにより求められた秘密鍵を用いて相互認証が行われることにより得られたセッション鍵を用いて、前記スクランブル鍵を、前記暗号化スクランブル鍵に暗号化し、
前記他の情報処理装置の前記復号手段は、前記記憶手段に記憶された秘密鍵を用いて相互認証を行うことにより得られたセッション鍵を用いて、前記暗号化スクランブル鍵を、前記スクランブル鍵に復号する
ことができる。
本発明の第３の側面の情報処理方法またはプログラムは、
他の情報処理装置（例えば、図１の受信端末２２）に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段（例えば、図４のEEPROM４３）と、
前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた情報処理装置（例えば、図１のセキュリティモジュール３２）が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段（例えば、図４の復号器４２）と、
前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段（例えば、図４のデスクランブラ４１）と
を備える前記他の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算ステップ（例えば、図５のステップＳ１１およびＳ１２）と、
前記秘密鍵演算ステップにおいて求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記他の情報処理装置に供給する暗号化ステップ（例えば、図５のステップＳ１３およびＳ１４）と
を含むことを特徴とする。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した有料放送システム（システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは問わない）の一実施例の構成を示すブロック図である。
送信側システム２１のエンコーダ１（１Ａ乃至１Ｅ）は、番組制御システム５から供給される制御信号にしたがい、例えば、５チャンネル分の映像信号や音声信号をディジタル化して圧縮し、多重化器２に出力する。多重化器２は、複数（図１では、５チャンネル分）のエンコーダ１の出力や関連情報をパケット化して時分割多重し、スクランブラ３に出力する。
ここで、関連情報は、図１の有料放送システムで放送される情報（データ）のうちの、映像や音声等の番組を構成するコンテンツ以外の情報で、例えば、番組に関する情報とデスクランブルのためのスクランブル鍵を含む「共通情報（番組情報）」、加入者（視聴者）毎の契約タイプ（例えばフラットやペイパービューなどの契約形態など）および共通情報の暗号を解くための契約鍵を含む「個別情報」などからなる。
スクランブラ３は、関連情報送出装置４から供給されるスクランブル鍵を用いて、多重化器２の出力信号の所定のものに対して選択的にスクランブルを施し、その結果得られる信号を、例えば、地上波や、衛星回線、インターネット、CATV(Cable Television)網、その他の伝送路２３を介して配信（放送）する。
関連情報送出装置４は、スクランブラ３にスクランブル鍵を供給する。また、関連情報送出装置４は、スクランブル制御システム６から供給される契約鍵（ワーク鍵）を用いて、スクランブル鍵を暗号化し、番組制御システム５から供給される番組ID(Identification)や対応するチャンネルのチャンネルID(service-id)等とともに、共通情報（番組情報）の一部として、多重化器２に供給する。
番組制御システム５は、所定の制御信号を発生し、番組に応じてエンコーダ１を制御する。すなわち、番組制御システム５は、エンコーダ１におけるデジタル化や圧縮の方法を制御する。また、番組制御システム５は、いま、エンコーダ１においてエンコードされている番組の番組IDや対応するチャンネルのチャンネルID等を発生し、関連情報送出装置４に供給する。
スクランブル制御システム６は、関連情報送出装置４に対して、スクランブル鍵を暗号化（復号）するのに用いられる契約鍵を供給する。また、スクランブル制御システム６は、セキュリティモジュール３２に固有の個別鍵を、内蔵するデータベース（図示せず）に記憶しており、その個別鍵を用いて、契約鍵（ワーク鍵）を暗号化し、個別情報の一部として多重化器２に供給する。
視聴情報収集処理システム７は、多数の受信端末２２から、例えば、インターネットや電話回線等のネットワーク２４を介してアップロードされる視聴情報（例えば、視聴した番組ID、対応するチャンネルID、および視聴した時間など）を記憶する。また、視聴情報収集処理システム７は、番組を視聴する契約をした各ユーザについて、その契約の内容である契約情報を記憶しており、必要に応じて、スクランブル制御システム６に供給する。
受信端末２２は、デコーダ３１を内蔵しており、また、セキュリティモジュール３２の着脱が可能になっている。デコーダ３１は、伝送路２３を介して放送（送信）されてくる信号（複数の情報）から、スクランブルされた番組（の情報）や、（番組に付加された）個別情報や共通情報（番組情報）を分離し、必要に応じて、個別情報や共通情報を、セキュリティモジュール３２に供給する。また、デコーダ３１は、セキュリティモジュール３２からスクランブル鍵の供給を受け、そのスクランブル鍵を用いて、スクランブルされた番組をデスクランブルし、図示せぬディスプレイ等に供給して表示等させる。
セキュリティモジュール３２は、受信端末２２に対して着脱自在に装着される、耐タンパ性を有するモジュール（装置）であり、例えば、ICカード等である。
ここで、セキュリティモジュール３２は、例えば、送信側システム２１の運営者から、番組を視聴する契約をしたユーザに提供（配布）される。あるいは、セキュリティモジュール３２は、例えば、受信端末２２とセットで、あるいは単独で販売される。
セキュリティモジュール３２は、そのセキュリティモジュール３２に固有の個別鍵を記憶しており、この個別鍵を用いて、デコーダ３１から供給される個別情報を復号する。さらに、セキュリティモジュール３２は、個別鍵を用いて復号した個別情報に含まれる契約鍵や契約情報を取り出して記憶する。また、セキュリティモジュール３２は、個別情報から取り出した契約鍵を用いて、デコーダ３１から供給される（番組に付随する）共通情報を復号する。そして、セキュリティモジュール３２は、共通情報に含まれるスクランブル鍵を取り出して暗号化し、その暗号化によって得られる暗号化スクランブル鍵を、デコーダ３１に供給する。
次に、図２は、個別情報のフォーマット（一部）の例を示している。
個別情報は、例えば、図２に示すように、契約鍵に対応する（契約鍵を識別するための）８ビットの契約鍵番号、６４ビットの契約鍵、契約したチャンネルに対応する１６ビットのチャンネルID(service-id)、および４ビットの契約タイプなどを含んでいる。また、個別情報は、その個別情報を復号すべき（個別情報の受けとるべき）セキュリティモジュールを（他のセキュリティモジュールと）識別するためのカードID(Card ID)等も含んでいる。
ここで、番組を視聴する契約には、種々の契約があり、各契約に対して使用される契約鍵は異なっている。また、契約タイプは、フラット、ペイパービュー等を表す。さらに、図２において、契約タイプとチャンネルID(service-id)が、上述した契約情報である。
セキュリティモジュール３２のカードIDが個別情報に含まれている場合、その個別情報には、セキュリティモジュール３２を所有するユーザがした契約に対して使用される契約鍵、その契約鍵に対応する契約鍵番号、ユーザがした契約で視聴することができる番組のチャンネルに対応するチャンネルID、ユーザがした契約の内容を表す契約タイプ等が含まれる。
次に、図３は、共通情報（番組情報）のフォーマット（一部）の例を示している。
番組情報は、例えば、図３に示すように、４ビットの契約タイプ、８ビットの契約鍵番号、６４ビットの暗号化スクランブル鍵、１６ビットのチャンネルID(Service_id)、番組を識別するための１６ビットの番組IDなどを含んでいる。
番組情報は、その番組情報に含まれるチャンネルIDによって表されるチャンネルで放送される番組のうちの、その番組情報に含まれる番組IDによって表される番組（番組情報に対応する番組）に関する情報であり、番組情報に含まれる契約タイプは、例えば、その番組情報に対応する番組を視聴するのに必要な契約の内容を表す。
また、番組情報に含まれる契約鍵番号は、その番組情報に対応する番組にかけられたスクランブルをデスクランブルするのに必要なスクランブル鍵を復号するのに用いられる契約鍵の契約鍵番号である。さらに、番組情報に含まれる暗号化スクランブル鍵は、その番組情報に対応する番組にかけられたスクランブルをデスクランブルするのに必要なスクランブル鍵を、契約鍵を用いて暗号化したものである。
次に、図１の有料放送システムの送信側システム２１の動作について説明する。
まず、送信側システム２１から受信端末２２に個別情報が送信される場合、スクランブル制御システム６において、個別情報が、その個別情報を受けとるべきセキュリティモジュール３２に固有の個別鍵を用いて暗号化される。
即ち、スクランブル制御システム６は、視聴の契約をしたユーザに配布（提供）済みのセキュリティモジュールについて、各セキュリティモジュールに固有の個別鍵を、そのセキュリティモジュールのカードIDと対応付けて記憶している。そして、スクランブル制御システム６は、視聴情報収集処理システム７から供給される、例えば、セキュリティモジュール３２を所有するユーザの契約情報に基づき、セキュリティモジュール３２が受けとるべき個別情報（図２）を生成する。この個別情報には、セキュリティモジュール３２のカードIDが含まれる。
スクランブル制御システム６は、セキュリティモジュール３２が受けとるべき個別情報を生成した後、その個別情報のうちの契約鍵の部分を、セキュリティモジュール３２のカードIDに対応付けられている個別鍵を用いて暗号化し、多重化器２に供給する。
多重化器２においては、エンコーダ１より供給された所定の番組に対応するディジタル化され、圧縮された映像信号や音声信号と、スクランブル制御システム６より供給された個別情報がパケット化され、時分割多重された後、スクランブラ３に供給される。スクランブラ３は、多重化器２からのディジタル信号のうちの、番組部分（映像データと音声データ）だけを、関連情報送出装置４より供給されるスクランブル鍵を用いてスクランブルし、伝送路２３に送出するとともに、個別情報の部分をスクランブルせずにそのまま伝送路２３に送出する。
なお、この個別情報の送信（送出）は、個別情報の更新が必要とされる時に、必要に応じて随時行われる。
次に、番組に関連する番組情報（共通情報の構成要素）が送信側システム２１から受信端末２２に送信される場合、関連情報生成装置４は、放送する番組に関連する番組情報（図３）を生成し、多重化器２に供給する。多重化器２は、エンコーダ１から供給された所定の番組に対応するディジタル化され、圧縮された映像信号や音声信号と、関連情報送出装置４より供給された番組情報をパケット化して時分割多重し、その結果得られるディジタル信号を、スクランブラ３に供給する。
また、関連情報送出装置４は、多重化器２に供給した番組情報（図３）に含まれる暗号化スクランブル鍵を暗号化する前のスクランブル鍵を、スクランブラ３に供給する。
スクランブラ３は、多重化器２からのディジタル信号のうちの、関連情報送出装置４から供給されるスクランブル鍵を暗号化して得られる暗号化スクランブル鍵を含む番組情報に対応する番組部分を、関連情報送出装置４から供給されるスクランブル鍵を用いてスクランブルし、伝送路２３に送出するとともに、番組情報の部分をスクランブルせずにそのまま伝送路２３に送出する。
このようにして、所定の番組とその番組に関連する番組情報が送信側システム２１より受信端末２２に送信される。
次に、図４は、図１の受信端末２２と、その受信端末２２に装着されたセキュリティモジュール３２の構成例を示している。
図４において、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１は、デマルチプレクサ４０、デスクランブラ４１、復号器４２、およびEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)４３を含み、セキュリティモジュール３２は、復号器５１および５２、EEPROM５３、暗号器５４、並びに演算回路５５を含んでいる。
送信側システム２１より伝送路２３を介して送信された、スクランブルされた番組や、スクランブルされていない個別情報および番組情報等が時分割多重されたディジタル信号（複数の情報）は、受信端末２２の図示せぬチューナにより受信され、デマルチプレクサ４０に供給される。
デコーダ３１において、デマルチプレクサ４０は、チューナからのディジタル信号を、スクランブルされた番組や、スクランブルされていない個別情報および番組情報等に分離し、スクランブルされた番組をデスクランブラ４１に供給するとともに、個別情報および番組情報をセキュリティモジュール３２に供給する。
デスクランブラ４１は、デマルチプレクサ４０から供給される、スクランブルされた番組を、復号器４２から供給されるスクランブル鍵を用いてデスクランブルして出力する。
復号器４２は、セキュリティモジュール３２（の暗号器５４）から暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、EEPROM４３に記憶されている秘密鍵Ksacを用いて、元のスクランブル鍵に復号して、デスクランブラ４１に供給する。
EEPROM４３は、受信端末２２に固有の固有情報としての端末ID(IDr)と、その端末IDを用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵Ksacを記憶している。
セキュリティモジュール３２において、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給される個別情報を受信し、その個別情報（図２）に含まれるカードID(IDc)と、EEPROM５３に記憶されている、セキュリティモジュール３２のカードIDとを比較する。そして、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報に含まれるカードIDと、EEPROM５３に記憶されているカードIDとが一致する場合、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報を、セキュリティモジュール３２が受けとるべき個別情報であるとして認識し、その個別情報（図２）に含まれる契約情報（契約タイプとチャンネルID(service-id)等）を抽出し、EEPROM５３に供給して記憶させる。ここで、EEPROM５３に記憶された契約情報は、デマルチプレクサ４０から復号器５２に供給される番組情報が、契約によって視聴が許可されている番組に関連する番組情報であるかどうかを認識（判定）するのに用いられる。
さらに、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報に含まれるカードIDと、EEPROM５３に記憶されているカードIDとが一致する場合、デマルチプレクサ４０からの個別情報（図２）に含まれる契約鍵番号と、暗号化された契約鍵とを抽出し、暗号化された契約鍵を、EEPROM５３に記憶された個別鍵を用いて復号する。そして、復号器５１は、その復号によって得られた契約鍵と、その契約鍵の契約鍵番号とを対応付け、EEPROM５３に供給して記憶させる。
復号器５２は、デマルチプレクサ４０から供給される番組情報を受信し、例えば、その番組情報（図３）に含まれる契約情報（契約タイプとチャンネルID(service-id)等）と、EEPROM５３に記憶された契約情報とを比較する。そして、復号器５２は、デマルチプレクサ４０からの番組情報に含まれる契約情報がEEPROM５３に記憶された契約情報に包含される場合、即ち、デマルチプレクサ４０からの番組情報に対応する番組が、契約によって視聴が許可されている番組である場合、その番組情報（図３）に含まれる契約鍵番号と暗号化スクランブル鍵とを抽出する。さらに、復号器５２は、番組情報から抽出した契約鍵番号に一致する契約鍵番号と対応付けて記憶されている契約鍵を、EEPROM５３から読み出し、その契約鍵を用いて、番組情報から抽出した暗号化スクランブル鍵を元のスクランブル鍵に復号して、暗号化器５４に供給する。
暗号化器５４は、演算回路５５において求められる秘密鍵Ksacを用いて、復号器５２から供給されるスクランブル鍵を、暗号化スクランブル鍵に暗号化し、受信端末２２のデコーダ３１（の復号器４２）に供給する。
演算回路５５は、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１（のEEPROM４３）から、その受信端末２２の端末IDの供給を受け、その端末IDを用いて、特定の演算を行うことにより、秘密鍵Ksacを求めて、暗号器５４に供給する。
ここで、上述したように、秘密鍵Ksacは、受信端末２２の端末IDを用いて特定の演算を行うことにより求められる鍵（値）であるが、その秘密鍵Ksacを求めるための特定の演算の方法（内容）は、秘密にされており、正規のセキュリティモジュール３２にのみ実装されている。従って、受信端末２２の端末IDを用いて秘密鍵Ksacを求めることができるのは、セキュリティモジュール３２だけであり、セキュリティモジュール３２は、耐タンパ性を有するから、特定の演算の方法が外部に漏洩する可能性は極めて低い。
その結果、セキュリティモジュール３２において、そのような特定の演算の方法によって求められる秘密鍵Ksacを用いて、スクランブル鍵を暗号化して、デコーダ３１に供給することにより、スクランブル鍵が、不正に利用されるのを、容易に抑制することができる。
即ち、セキュリティモジュール３２は、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１のEEPROM４３に記憶された、受信端末２２に固有の端末IDの供給を受け、その端末IDを用いて、秘密鍵Ksacを求めるので、すべての受信端末とセキュリティモジュールに、スクランブル鍵の暗号化／復号を行うための同一の鍵を記憶させておく必要がない。
従って、仮に、ある受信端末またはセキュリティモジュールで用いられる秘密鍵Ksacが漏洩したとしても、その漏洩は、他の受信端末やセキュリティモジュールに影響しない。
さらに、受信端末２２とセキュリティモジュール３２とはセットにして出荷する必要はなく、また、受信端末２２またはセキュリティモジュール３２のうちの一方だけの買い換えをしても問題は生じない。
なお、特定の演算は、特に限定されるものではなく、例えば、線形の関数を用いた演算や、非線形の関数を用いた演算その他を採用することができる。但し、特定の演算は、その演算に用いられる端末IDと、その端末IDを用いた特定の演算によって求められる秘密鍵Ksacとを参照しても、容易に認識（解析）することができない内容の演算とするのが望ましい。
次に、図５を参照して、図４の受信端末２２の動作について説明する。
例えば、セキュリティモジュール３２が受信端末２２に装着されると、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１は、ステップＳ１において、EEPROM４３に記憶されている端末ID(IDr)を読み出し、セキュリティモジュール３２の演算回路５５に供給する。
セキュリティモジュール３２の演算回路５５は、ステップＳ１１において、デコーダ３１からの端末IDを受信して、ステップＳ１２に進み、その端末IDを用いて、特定の演算を行うことにより、秘密鍵Ksacを求めて、暗号器５４に供給する。
その後、送信側システム２１より伝送路２３を介して送信された、スクランブルされた番組や、スクランブルされていない個別情報および番組情報等が時分割多重されたディジタル信号が、受信端末２２の図示せぬチューナにより受信され、デコーダ３１のデマルチプレクサ４０に供給されると、デマルチプレクサ４０は、チューナからのディジタル信号を、スクランブルされた番組や、スクランブルされていない個別情報および番組情報等に分離し、スクランブルされた番組をデスクランブラ４１に供給するとともに、個別情報および番組情報をセキュリティモジュール３２に供給する。
ここで、デマルチプレクサ４０は、例えば、受信端末２２の電源がオンにされたときに、セキュリティモジュール３２から、EEPROM５３に記憶されているカードID(IDc)の供給を受けて記憶しており、チューナからのディジタル信号から分離した個別情報（図２）に含まれるカードID(IDc)と、セキュリティモジュール３２からのカードIDとを比較する。そして、デマルチプレクサ４０は、チューナからのディジタル信号から分離した個別情報に含まれるカードIDと、セキュリティモジュール３２からのカードIDとが一致する場合にのみ、チューナからのディジタル信号から分離した個別情報を、セキュリティモジュール３２に供給する。
セキュリティモジュール３２において、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給される個別情報を受信し、その個別情報（図２）に含まれるカードID(IDc)と、EEPROM５３に記憶されている、セキュリティモジュール３２のカードIDとを比較することにより、カードIDが一致することを、いわば念のために確認する。そして、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報に含まれるカードIDと、EEPROM５３に記憶されているカードIDとが一致する場合、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報（図２）に含まれる契約情報（契約タイプとチャンネルID(service-id)等）を抽出し、EEPROM５３に供給して記憶させる。
さらに、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報に含まれるカードIDと、EEPROM５３に記憶されているカードIDとが一致する場合、デマルチプレクサ４０からの個別情報（図２）に含まれる契約鍵番号と、暗号化された契約鍵とを抽出し、暗号化された契約鍵を、EEPROM５３に記憶された個別鍵を用いて復号する。そして、復号器５１は、その復号によって得られた契約鍵と、その契約鍵の契約鍵番号とを対応付け、EEPROM５３に供給して記憶させる。
一方、復号器５２は、デマルチプレクサ４０から供給される番組情報を受信し、その番組情報（図３）に含まれる契約情報と、EEPROM５３に記憶された契約情報とを比較する。そして、復号器５２は、デマルチプレクサ４０からの番組情報に含まれる契約情報が、EEPROM５３に記憶された契約情報に包含される場合、デマルチプレクサ４０からの番組情報（図３）に含まれる契約鍵番号と暗号化スクランブル鍵とを抽出する。さらに、復号器５２は、番組情報から抽出した契約鍵番号に一致する契約鍵番号と対応付けて記憶されている契約鍵を、EEPROM５３から読み出し、その契約鍵を用いて、番組情報から抽出した暗号化スクランブル鍵を元のスクランブル鍵に復号して、暗号化器５４に供給する。
暗号化器５４は、以上のようにして、復号器５２からスクランブル鍵が供給されると、ステップＳ１３において、そのスクランブル鍵を、演算回路５５から供給された秘密鍵Ksacを用いて、暗号化スクランブル鍵に暗号化して、ステップＳ１４に進み、その暗号化スクランブル鍵を、デコーダ３１の復号器４２に供給する。
復号器４２は、ステップＳ２において、セキュリティモジュール３２の暗号器５４から供給された暗号化スクランブル鍵を受信して、ステップＳ３に進み、その暗号化スクランブル鍵を、EEPROM４３に記憶されている秘密鍵Ksacを用いて、元のスクランブル鍵に復号して、デスクランブラ４１に供給する。
そして、デスクランブラ４１は、ステップＳ４において、デマルチプレクサ４０から供給される、スクランブルされた番組（EEPROM５３に記憶された契約情報が包含する契約情報が含まれていた番組情報に対応する番組）を、復号器４２から供給されるスクランブル鍵を用いてデスクランブルして出力する。
次に、図６は、図１の受信端末２２と、その受信端末２２に装着されたセキュリティモジュール３２の他の構成例を示している。
図６において、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１は、デマルチプレクサ４０、デスクランブラ４１、復号器４２、およびEEPROM４３を含む点において、図４のデコーダ３１と共通するが、相互認証部４４をさらに含む点において、図４のデコーダ３１と異なっている。図６のセキュリティモジュール３２も、復号器５１および５２、EEPROM５３、暗号器５４、並びに演算回路５５を含んでいる点において、図４のセキュリティモジュール３２と共通するが、相互認証部５６をさらに含む点において、図４のセキュリティモジュール３２と異なっている。
デコーダ３１の相互認証部４４は、EEPROM４３に記憶された秘密鍵Ksacを用いて相互認証を行う。さらに、相互認証部４４は、相互認証を行うことによって得られるセッション鍵を、復号器４２に供給する。ここで、図６において、復号器４２は、相互認証部４４から供給されるセッション鍵を用いて、暗号化スクランブル鍵を復号する。
セキュリティモジュール３２の相互認証部５６は、演算回路５５から供給される秘密鍵Ksacを用いて相互認証を行う。さらに、相互認証部５６は、相互認証を行うことによって得られるセッション鍵を、暗号器５４に供給する。ここで、図６において、暗号器５４は、相互認証部５６から供給されるセッション鍵を用いて、スクランブル鍵を暗号化する。
相互認証部４４と５６が行う相互認証の方法は、特に限定されるものではないが、ここでは、例えば、対称鍵暗号方式を用いた方法を採用することとする。
そこで、図７を参照して、対称鍵暗号化方式を用いた相互認証について説明する。
図７において、モジュールＡとＢは、それぞれ、相互認証に用いる相互認証鍵を内蔵している。
そして、モジュールＢは、平文としての乱数Rbを生成し、モジュールＡに送信する。
モジュールＡは、モジュールＢからの乱数Rbを受信し、平文としての乱数Raを生成して、その乱数Raと、モジュールＢからの乱数Rbとを連結する（例えば、乱数Raの後に乱数Rbを並べる）。さらに、モジュールＡは、乱数RaとRbとの連結結果を、モジュールＡが内蔵する相互認証鍵を用いて暗号化し、その結果得られる暗号文Enc(Ra,Rb)を、モジュールＢに送信する。
モジュールＢは、モジュールＡからの暗号文Enc(Ra,Rb)を受信し、モジュールＢが内蔵する相互認証鍵を用いて、平文に復号する。そして、モジュールＢは、その復号によって得られる平文に、先にモジュールＡに送信した乱数Rbが連結されているかどうかを判定する。モジュールＡからの暗号文Enc(Ra,Rb)を復号して得られた平文に、乱数Rbが連結されていない場合、即ち、モジュールＡが、モジュールＢが内蔵する相互認証鍵と同一の相互認証鍵を内蔵していない不正なモジュール（モジュールＢが通信をすべきでないモジュール）であり、そのため、モジュールＢにおいて、モジュールＡからの暗号文を、モジュールＢが内蔵する相互認証鍵を用いて、元の平文に復号することができない場合、モジュールＢは、モジュールＡとの通信を終了する。
一方、モジュールＡからの暗号文Enc(Ra,Rb)を復号して得られた平文に、乱数Rbが連結されている場合、即ち、モジュールＡが、モジュールＢが内蔵する相互認証鍵と同一の相互認証鍵を内蔵する正当なモジュール（モジュールＢが通信をしても良いモジュール）であり、モジュールＡの認証が成功した場合、モジュールＢは、モジュールＡとの通信のセッションを識別するセッション鍵（セッション情報）として、例えば、乱数Textを生成する一方、暗号文Enc(Ra,Rb)を復号して得られた平文の乱数の並びRa,Rbを逆の並びRb,Raに並び替え、セッション鍵としての乱数Textを連結する。さらに、モジュールＢは、その連結結果を、モジュールＢが内蔵する相互認証鍵を用いて暗号化して、その結果得られる暗号文Enc(Rb,Ra,Text)を、モジュールＡに送信する。
モジュールＡは、モジュールＢからの暗号文Enc(Rb,Ra,Text)を受信し、モジュールＡが内蔵する相互認証鍵を用いて、平文に復号する。そして、モジュールＡは、その復号によって得られる平文に、先にモジュールＢに送信した乱数Raが連結されているかどうかを判定する。モジュールＢからの暗号文Enc(Rb,Ra,Text)を復号して得られた平文に、乱数Raが連結されていない場合、即ち、モジュールＢが、モジュールＡが内蔵する相互認証鍵と同一の相互認証鍵を内蔵していない不正なモジュールであり、そのため、モジュールＡにおいて、モジュールＢからの暗号文を、モジュールＡが内蔵する相互認証鍵を用いて、元の平文に復号することができない場合、モジュールＡは、モジュールＢとの通信を終了する。
一方、モジュールＢからの暗号文Enc(Rb,Ra,Text)を復号して得られた平文に、乱数Raが連結されている場合、モジュールＢが、モジュールＡが内蔵する相互認証鍵と同一の相互認証鍵を内蔵する正当なモジュールであり、モジュールＢの認証が成功した場合、モジュールＡとＢとは、セッション鍵Textを用いてデータを暗号化することにより、セキュアな通信を開始する。
ここで、以上の、モジュールＢが乱数Rbを生成してから、モジュールＡがモジュールＢからの暗号文Enc(Ra,Rb,Text)を復号して得られた平文に乱数Raが連結されているかどうかを確認（検証）するまでの処理が、相互認証の処理である。
以上のように、モジュールＢにおいてモジュールＡの認証が成功するとともに、モジュールＡにおいてモジュールＢの認証が成功すると、即ち、モジュールＡとＢとの間で相互認証が成功すると、モジュールＡは、モジュールＢに送信すべきデータaを、暗号文Enc(Rb,Ra,Text)を復号して得られた平文に連結されているセッション鍵Textを用いて、暗号文に暗号化し、モジュールＢに送信する。モジュールＢは、モジュールＡからの暗号文を受信し、その暗号文を、セッション鍵Textを用いて、平文としてのデータaに復号する。
また、モジュールＢは、モジュールＡに送信すべきデータbを、セッション鍵Textを用いて、暗号文に暗号化し、モジュールＡに送信する。モジュールＡは、モジュールＢからの暗号文を受信し、その暗号文を、セッション鍵Textを用いて、平文としてのデータbに復号する。
セッション鍵Textは、相互認証において生成される乱数であり、相互認証が成功したモジュールＡとＢしか知り得ないので、モジュールＡとＢとは、そのセッション鍵Textを用いてデータを暗号化することにより、セキュアな通信を行うことができる。
次に、図８を参照して、図６の受信端末２２の動作について説明する。
例えば、セキュリティモジュール３２が受信端末２２に装着されると、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１は、ステップＳ５１において、EEPROM４３に記憶されている端末ID(IDr)を読み出し、セキュリティモジュール３２の演算回路５５に供給する。
セキュリティモジュール３２の演算回路５５は、ステップＳ６１において、デコーダ３１からの端末IDを受信して、ステップＳ６２に進み、その端末IDを用いて、特定の演算を行うことにより、秘密鍵Ksacを求めて、相互認証部５６に供給する。
そして、ステップＳ５２において、デコーダ３１の相互認証部４４と、セキュリティモジュール３２の相互認証部５６とが、図７で説明したような相互認証の処理を行う。
即ち、デコーダ３１の相互認証部４４は、EEPROM４３に記憶されている秘密鍵Ksacを相互認証鍵として用いて、相互認証の処理を行い、セキュリティモジュール３２の相互認証部５６は、演算回路５５から供給された秘密鍵Ksacを相互認証鍵として用いて、相互認証の処理を行う。
従って、相互認証部４４と５６との間では、同一の秘密鍵Ksacを相互認証鍵として用いて相互認証が行われるので、その相互認証は成功する。そして、相互認証部４４と５６とは、図７で説明したように、相互認証が成功した相互認証部４４と５６としか知り得ないセッション鍵を得る。
相互認証部４４は、セッション鍵を復号器４２に供給し、相互認証部５６は、セッション鍵を暗号器５４に供給する。
その後、送信側システム２１より伝送路２３を介して送信された、スクランブルされた番組や、スクランブルされていない個別情報および番組情報等が時分割多重されたディジタル信号が、受信端末２２の図示せぬチューナにより受信され、デコーダ３１のデマルチプレクサ４０に供給されると、デマルチプレクサ４０は、チューナからのディジタル信号を、スクランブルされた番組や、スクランブルされていない個別情報および番組情報等に分離し、スクランブルされた番組をデスクランブラ４１に供給するとともに、個別情報および番組情報をセキュリティモジュール３２に供給する。
ここで、デマルチプレクサ４０は、図５で説明したように、受信端末２２の電源がオンにされたときに、セキュリティモジュール３２から、EEPROM５３に記憶されているカードID(IDc)の供給を受けて記憶しており、チューナからのディジタル信号から分離した個別情報（図２）に含まれるカードID(IDc)と、セキュリティモジュール３２からのカードIDとを比較する。そして、デマルチプレクサ４０は、チューナからのディジタル信号から分離した個別情報に含まれるカードIDと、セキュリティモジュール３２からのカードIDとが一致する場合にのみ、チューナからのディジタル信号から分離した個別情報を、セキュリティモジュール３２に供給する。
セキュリティモジュール３２において、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給される個別情報を受信し、その個別情報（図２）に含まれるカードID(IDc)と、EEPROM５３に記憶されている、セキュリティモジュール３２のカードIDとを比較することにより、カードIDが一致することを念のために確認する。そして、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報に含まれるカードIDと、EEPROM５３に記憶されているカードIDとが一致する場合、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報（図２）に含まれる契約情報を抽出し、EEPROM５３に供給して記憶させる。
さらに、復号器５１は、デマルチプレクサ４０から供給された個別情報に含まれるカードIDと、EEPROM５３に記憶されているカードIDとが一致する場合、デマルチプレクサ４０からの個別情報（図２）に含まれる契約鍵番号と、暗号化された契約鍵とを抽出し、暗号化された契約鍵を、EEPROM５３に記憶された個別鍵を用いて復号する。そして、復号器５１は、その復号によって得られた契約鍵と、その契約鍵の契約鍵番号とを対応付け、EEPROM５３に供給して記憶させる。
一方、復号器５２は、デマルチプレクサ４０から供給される番組情報を受信し、その番組情報（図３）に含まれる契約情報と、EEPROM５３に記憶された契約情報のうちのチャネルIDとを比較する。そして、復号器５２は、デマルチプレクサ４０からの番組情報が、EEPROM５３に記憶された契約情報に包含される場合、デマルチプレクサ４０からの番組情報（図３）に含まれる契約鍵番号と暗号化スクランブル鍵とを抽出する。さらに、復号器５２は、番組情報から抽出した契約鍵番号に一致する契約鍵番号と対応付けて記憶されている契約鍵を、EEPROM５３から読み出し、その契約鍵を用いて、番組情報から抽出した暗号化スクランブル鍵を元のスクランブル鍵に復号して、暗号化器５４に供給する。
暗号化器５４は、以上のようにして、復号器５２からスクランブル鍵が供給されると、ステップＳ６３において、そのスクランブル鍵を、相互認証部５６から供給されたセッション鍵を用いて、暗号化スクランブル鍵に暗号化して、ステップＳ６４に進み、その暗号化スクランブル鍵を、デコーダ３１の復号器４２に供給する。
復号器４２は、ステップＳ５３において、セキュリティモジュール３２の暗号器５４から供給された暗号化スクランブル鍵を受信して、ステップＳ５４に進み、その暗号化スクランブル鍵を、相互認証部４４からのセッション鍵を用いて、元のスクランブル鍵に復号して、デスクランブラ４１に供給する。
そして、デスクランブラ４１は、ステップＳ５５において、デマルチプレクサ４０から供給される、スクランブルされた番組を、復号器４２から供給されるスクランブル鍵を用いてデスクランブルして出力する。
なお、デコーダ３１は、例えば、これを分解すると、内部の回路が正常に動作しないように構成し、分解すると、分解されたことが視聴情報としてEEPROM５３に記憶され、さらに視聴情報収集処理システム７に転送されるように構成することができる。
以上のように、セキュリティモジュール３２の演算回路５５は、受信端末２２が内蔵するEEPROM４３から端末IDの供給を受け、その端末IDを用いて特定の演算を行うことにより秘密鍵Ksacを求め、暗号器５４は、その秘密鍵Ksacに基づいて、即ち、秘密鍵Ksacそのものを用いて、あるいは、秘密鍵Ksacを利用した相互認証により得られたセッション鍵を用いて、スクランブル鍵を暗号化し、その結果得られる暗号化スクランブル鍵を、受信端末２２に供給する。一方、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１の復号器４２は、EEPROM４３に記憶に記憶された端末IDの供給を受けたセキュリティモジュール３２が端末IDを用いて特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵Ksacに基づいてスクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、EEPROM４３に記憶された秘密鍵Ksacに基づいて、即ち、秘密鍵Ksacそのものを用いて、あるいは、秘密鍵Ksacを利用した相互認証により得られたセッション鍵を用いて、元のスクランブル鍵に復号する。そして、デスクランブラ４１が、そのスクランブル鍵を用いて、番組の情報をデスクランブルする。
従って、スクランブル鍵が、不正に利用されるのを、容易に抑制することができる。
次に、上述した受信端末２２が内蔵するデコーダ３１や、セキュリティモジュール３２で行われる一連の処理は、専用のハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、受信端末２２やセキュリティモジュール３２に内蔵され、その受信端末２２やセキュリティモジュール３２を制御するマイクロコンピュータ等にインストールされる。
そこで、図９は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるマイクロコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
プログラムは、マイクロコンピュータに内蔵されているメモリ１０３に予めインストールしておくことができる。
あるいはまた、プログラムは、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)，MO(Magneto Optical)ディスク，DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体１１１に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体１１１は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体１１１からマイクロコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、マイクロコンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、マイクロコンピュータに有線で転送し、マイクロコンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、通信インタフェース１１０で受信し、内蔵するメモリ１０３にインストールすることができる。
マイクロコンピュータは、CPU(Central Processing Unit)１０２を内蔵している。CPU１０２には、バス１０１を介して、メモリ１０３にインストールされているプログラムを実行する。これにより、CPU１０２は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。
ここで、本明細書において、マイクロコンピュータ(CPU)に各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。
なお、セキュリティモジュール３２をICカード等の物として構成する場合には、デコーダ３１とセキュリティモジュール３２との間のやりとりは、有線通信（接触通信）によって行っても良いし、非接触通信（近接通信）によって行っても良い。
また、セキュリティモジュール３２は、受信端末２２に実行させるプログラムモジュールとして構成することが可能である。
さらに、相互認証の方法は、図７で説明した方法に限定されるものではない。
また、本実施の形態では、セキュリティモジュール３２を、受信端末２２に着脱可能な装置としたが、セキュリティモジュール３２は、受信端末２２に、あらかじめ内蔵させるようにすることが可能である。
ここで、本実施の形態では、セキュリティモジュール３２において、デコーダ３１から受信端末２２に固有の端末IDの供給を受けて、その端末IDを用いた特定の演算を行うことによって、秘密鍵Ksacを求めるようにしたが、逆に、デコーダ３１において、セキュリティモジュール３２からセキュリティモジュール３２のカードIDの供給を受けて、そのカードIDを用いた特定の演算を行うことによって、秘密鍵Ksacを求めるようにすることも可能である。
但し、セキュリティモジュール３２が耐タンパ性を有するのに対して、受信端末２２が内蔵するデコーダ３１は、一般に、セキュリティモジュール３２が有するほどの耐タンパ性を有しないため、デコーダ３１において特定の演算を行うようにすると、セキュリティモジュール３２で特定の演算を行う場合に比較して、特定の演算の内容が漏洩する可能性が高くなる。そして、特定の演算の内容が漏洩した場合には、すべての受信端末が行う特定の演算の内容を変更する必要があるため、特定の演算は、耐タンパ性を有するセキュリティモジュール３２で行うのが望ましい。
即ち、耐タンパ性を有するセキュリティモジュール３２では、特定の演算を行うことによって秘密鍵Ksacを求めるが、セキュリティモジュール３２が有するほどの耐タンパ性を有しないデコーダ３１では、特定の演算の結果である秘密鍵Ksacを記憶して、特定の演算を行わないようにすることにより、特定の演算の内容が、耐タンパ性を有するセキュリティモジュール３２内に隠蔽されるので、特定の演算の内容の漏洩が防止され、これにより、セキュリティを向上させることができる。
本発明を適用した有料放送システムの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。 個別情報の一部を示す図である。 番組情報の一部を示す図である。 受信端末２２とセキュリティモジュール３２の構成例を示すブロック図である。 受信端末２２とセキュリティモジュール３２の動作を説明するための図である。 受信端末２２とセキュリティモジュール３２の他の構成例を示すブロック図である。 相互認証の処理を説明するための図である。 受信端末２２とセキュリティモジュール３２の動作を説明するための図である。 本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
１Ａ乃至１Ｅ エンコーダ， ２ 多重化器， ３ スクランブラ， ４ 関連情報送出装置， ５ 番組制御システム， ６ スクランブル制御システム， ７ 視聴情報収集処理システム， ２１ 送信側システム， ２２ 受信端末， ２３ 伝送路， ２４ ネットワーク， ３１ デコーダ， ３２ セキュリティモジュール， ４０ デマルチプレクサ， ４１ デスクランブラ， ４２ 復号器， ４３ EEPROM， ４４ 相互認証部， ５１，５２ 復号器， ５３ EEPROM， ５４ 暗号器， ５５ 演算回路， ５６ 相互認証部， １０１ バス， １０２ CPU， １０３ メモリ， １１０ 通信インタフェース， １１１ リムーバブル記録媒体

Claims (9)

  1. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする第１の情報処理装置と、
    前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記第１の情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する第２の情報処理装置と
    を含む情報処理システムにおいて、
    前記第１の情報処理装置は、
    前記第１の情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記第２の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段と、
    前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段と
    を備え、
    前記第２の情報処理装置は、
    前記第１の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算手段と、
    前記秘密鍵演算手段において求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記第１の情報処理装置に供給する暗号化手段と
    を備える
    ことを特徴とする情報処理システム。
  2. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする情報処理装置において、
    前記情報処理装置には、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する他の情報処理装置が着脱可能であり、
    前記情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記他の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段と、
    前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段と
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  3. 前記記憶手段に記憶された秘密鍵を用いて、前記他の情報処理装置との間で相互認証を行うことにより、前記他の情報処理装置とやりとりする情報の暗号化に用いるセッション鍵を得る相互認証手段をさらに備え、
    前記他の情報処理装置は、前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵を用いて相互認証を行うことにより得られたセッション鍵を用いて、前記スクランブル鍵を、前記暗号化スクランブル鍵に暗号化し、
    前記復号手段は、前記記憶手段に記憶された秘密鍵を用いて相互認証を行うことにより得られたセッション鍵を用いて、前記暗号化スクランブル鍵を、前記スクランブル鍵に復号する
    ことを特徴とする請求項２に記載の情報処理装置。
  4. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする情報処理装置の情報処理方法において、
    前記情報処理装置には、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する他の情報処理装置が着脱可能であり、
    前記情報処理装置は、前記情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段を備え、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記他の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号ステップと、
    前記復号ステップにおいて復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブルステップと
    を含むことを特徴とする情報処理方法。
  5. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする情報処理装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記情報処理装置には、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する他の情報処理装置が着脱可能であり、
    前記情報処理装置は、前記情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段を備え、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記他の情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号ステップと、
    前記復号ステップにおいて復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブルステップと
    を含むことを特徴とする処理をコンピュータに実行させるプログラム。
  6. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする他の情報処理装置に対して着脱可能であり、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記他の情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する情報処理装置において、
    前記他の情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段と、
    前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段と
    を備える前記他の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算手段と、
    前記秘密鍵演算手段において求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記他の情報処理装置に供給する暗号化手段と
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
  7. 前記特定の演算を行うことにより求められた秘密鍵を用いて、前記他の情報処理装置との間で相互認証を行うことにより、前記他の情報処理装置とやりとりする情報の暗号化に用いるセッション鍵を得る相互認証手段をさらに備え、
    前記暗号化手段は、前記特定の演算を行うことにより求められた秘密鍵を用いて相互認証が行われることにより得られたセッション鍵を用いて、前記スクランブル鍵を、前記暗号化スクランブル鍵に暗号化し、
    前記他の情報処理装置の前記復号手段は、前記記憶手段に記憶された秘密鍵を用いて相互認証を行うことにより得られたセッション鍵を用いて、前記暗号化スクランブル鍵を、前記スクランブル鍵に復号する
    ことを特徴とする請求項６に記載の情報処理装置。
  8. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする他の情報処理装置に対して着脱可能であり、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記他の情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する情報処理装置の情報処理方法において、
    前記他の情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段と、
    前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段と
    を備える前記他の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算ステップと、
    前記秘密鍵演算ステップにおいて求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記他の情報処理装置に供給する暗号化ステップと
    を含むことを特徴とする情報処理方法。
  9. 放送されてきた複数の情報を分離するとともに、前記複数の情報のうちの、スクランブルされている番組の情報をデスクランブルする他の情報処理装置に対して着脱可能であり、前記複数の情報のうちの、デスクランブルに用いられるスクランブル鍵を含む情報から前記スクランブル鍵を抽出し、前記他の情報処理装置に供給する、耐タンパ性を有する情報処理装置を制御するコンピュータに実行させるプログラムにおいて、
    前記他の情報処理装置に固有の固有情報と、前記固有情報を用いて特定の演算を行うことにより得られる秘密鍵とを記憶している記憶手段と、
    前記記憶手段に記憶された前記固有情報の供給を受けた前記情報処理装置が前記固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより求めた秘密鍵に基づいて前記スクランブル鍵を暗号化することにより得た暗号化スクランブル鍵の供給を受け、その暗号化スクランブル鍵を、前記記憶手段に記憶された秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵に復号する復号手段と、
    前記復号手段において復号された前記スクランブル鍵を用いて、前記番組の情報をデスクランブルするデスクランブル手段と
    を備える前記他の情報処理装置から前記固有情報の供給を受け、その固有情報を用いて前記特定の演算を行うことにより秘密鍵を求める秘密鍵演算ステップと、
    前記秘密鍵演算ステップにおいて求められた秘密鍵に基づいて、前記スクランブル鍵を暗号化し、前記暗号化スクランブル鍵を、前記他の情報処理装置に供給する暗号化ステップと
    を含むことを特徴とする処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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