JP2007324896A

JP2007324896A - 受信装置、ｃａｓモジュール

Info

Publication number: JP2007324896A
Application number: JP2006152482A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoshida; 治吉田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-05-31
Filing date: 2006-05-31
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１とで、共通鍵を用いてディ
ジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１との間の情報をスクランブルする。
【解決手段】ディジタル放送受信装置１０１は、鍵管理センタにより暗号化された“鍵
交換制御情報”をＩＣカード１５１へ渡す。ＩＣカード１５１は、暗号化された“鍵交換
制御情報”を、“鍵交換制御情報復号鍵”を用いて復号して“鍵交換制御情報”の改ざん
がされていないことを確認した後に乱数を発生する。ＩＣカード１５１は、この乱数を“
受信装置固有のデバイス鍵”（Ｋｄ１）で暗号化してからディジタル放送受信装置１０１
へ返す。そしてディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１との間の通信時に、デ
ータを乱数を共通鍵としてスクランブルし通信を行う。これによりインターフェースをハ
ッキングして情報を抜き出すことを困難にすることができる。
【選択図】図２

Description

この発明は受信装置に関し、特にディジタル放送を受信するディジタル放送受信装置や
通信ネットワーク経由でコンテンツ視聴を行う受信装置に関する。

近年、通信衛星や放送衛星を用いた衛星ディジタル放送や地上波ディジタル放送が行わ
れている。衛星ディジタル放送では有料放送が行われており、チャンネル単位、番組単位
、時間単位など様々な方法で視聴制御を可能にする限定受信システムが運用されている（
例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１で開示されている限定受信システムでは、利用者の契約状態等に応じた
個別契約情報を、放送局側から放送信号を使って受信装置に伝送し、受信装置や受信装置
に挿入されているＩＣカード（ＣＡＳモジュール）に設定する。以下、ＩＣカード等のセ
キュリティモジュールに設定する場合も含めて受信装置に設定すると説明する。

各受信装置に伝送する個別の視聴契約情報はＥＭＭ（Entitlement Management Message
）データと呼ばれている。このＥＭＭデータには“受信装置固有のＩＤ（Identification
）”が付加されている。ＥＭＭデータは、“受信装置固有のＩＤ”毎にユニークなマスタ
ー鍵（Ｋｍ）により暗号化された後、放送信号に多重されて放送局側のセンタ装置から各
受信装置へ伝送される。

また、映像、音声、データ等のコンテンツは、スクランブル鍵（Ｋｓ）によりスクラン
ブル化された後、放送信号に多重されて放送局側のセンタ装置から各受信装置へ伝送され
る。

スクランブル鍵（Ｋｓ）はＥＭＭデータの一部として伝送されるワーク鍵（Ｋｗ）によ
って暗号化された後、ＥＣＭ（Entitlement Control Message）として放送信号に多重さ
れて放送局側のセンタ装置から各受信装置へ伝送される。

現在、国内のディジタル放送はＡＲＩＢ−ＳＴＤＢ２５に準拠した方式で運用されて
おり、上述したようなＥＣＭ、ＥＭＭを利用した３重鍵構造になっている。ここで使用さ
れる暗号方式は共通鍵暗号方式であり、情報の送り手と受け手が同じ鍵を共有することで
暗号化された情報を送受するものである。
特許第２９４１３９８号明細書

従来の限定受信システムでは、ＣＡＳモジュールであるＩＣカードを発行管理する鍵管
理センタ、放送を行う放送局、放送を受信する受信装置、受信装置に接続されるＩＣカー
ド間での情報のやり取りを行う。

鍵管理センタは、予めＩＣカードに固有のＩＤとマスター鍵（Ｋｍ）を埋め込んでＩＣ
カードを発行する。発行されたＩＣカードが接続された受信装置で番組を視聴するための
契約が行われると、放送局から鍵管理センタにワーク鍵（Ｋｗ）を含むＥＭＭを対象のＩ
Ｃカードのマスター鍵（Ｋｍ）で暗号化する依頼が行われる。この依頼に基づき鍵管理セ
ンタは、暗号化されたＥＭＭを放送信号に多重して放送局側のセンタ装置から各受信装置
へ配信する。

受信装置は、放送信号に多重され受信したＥＭＭをＩＣカードへ送る。
ＩＣカードは、受信装置から受けたＥＭＭを、予めＩＣカードに設定されているマスタ
ー鍵（Ｋｍ）で復号化し、この復号化されたワーク鍵（Ｋｗ）をＩＣカード内のメモリに
記憶する。

番組視聴時はスクランブル鍵（Ｋｓ）で暗号化されたコンテンツを復号するために、受
信装置はＥＣＭをＩＣカードに送る。ＩＣカードはワーク鍵（Ｋｗ）で受信装置から受け
たＥＣＭを復号してスクランブル鍵（Ｋｓ）を抽出し、この抽出したスクランブル鍵（Ｋ
ｓ）を受信装置に返す。受信装置は、ＩＣカードから返されたスクランブル鍵（Ｋｓ）で
コンテンツを復号する。

このように従来の限定受信システムでは、受信装置とＩＣカードという分離した装置間
で送受されるスクランブル鍵（Ｋｓ）は暗号化されていない。このため、スクランブル鍵
（Ｋｓ）がハッキングされる恐れがあるという問題があった。

この発明は、受信装置とＩＣカードという分離した装置間のインターフェース間でのハ
ッキングを防止することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明においては、暗号化されたコンテンツ，このコ
ンテンツの視聴制御に関わる視聴制御情報，契約に関わる契約情報を受信する受信手段と
、コンテンツの視聴制御および契約管理を行う記憶手段を有するＣＡＳ（Conditional Ac
cess System）モジュールと情報送受を行うＣＡＳインターフェース手段と、前記契約情
報を前記記憶手段に記憶させるために、前記契約情報を前記ＣＡＳインターフェース手段
に接続される前記ＣＡＳモジュールへ送信する契約情報送信手段と、前記暗号化されたコ
ンテンツを復号するための復号鍵を取得するために、前記視聴制御情報を前記ＣＡＳイン
ターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールへ送信する視聴制御送信手段と、この視
聴制御情報・契約情報送信手段による前記視聴制御情報・契約情報の送信に対して前記Ｃ
ＡＳモジュールから送信された、前記暗号化されたコンテンツを復号するための復号鍵を
、前記ＣＡＳインターフェース手段を介して取得する復号鍵取得手段と、この復号鍵取得
手段により取得された前記復号鍵を用いて前記暗号化されたコンテンツを復号するコンテ
ンツ復号手段と、このコンテンツ復号手段により復号されたコンテンツを再生するコンテ
ンツ再生手段と、端末個々に付与される端末ＩＤ，端末個々に固有の第１の鍵情報，少な
くとも第２の鍵情報で暗号化した前記第１の鍵情報，前記端末ＩＤおよび前記第２の鍵情
報で暗号化した前記第１の鍵情報の改ざんをチェックするための情報の４つの情報を含む
鍵交換制御情報を記憶する記憶手段を備え、前記ＣＡＳモジュールと鍵交換が行われてい
ない状態、もしくは前記ＣＡＳモジュールからの鍵交換指示を受けるタイミングで、前記
ＣＡＳインターフェース手段を介して前記端末ＩＤおよび前記鍵交換制御情報を前記ＣＡ
Ｓインターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールに送出する鍵交換制御情報送信手
段と、前記鍵交換制御情報送信手段による送出に対する前記ＣＡＳモジュールからの応答
であって、前記第１の鍵情報により暗号化された共通鍵を、前記ＣＡＳインターフェース
手段を介して受信し、前記第１の鍵情報で復号し、前記ＣＡＳインターフェース手段上で
送受するデータの暗号もしくは復号を行うための共通鍵を得る共通鍵受信手段と、前記Ｃ
ＡＳインターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールへ渡すデータ、或いは前記ＣＡ
Ｓインターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールから受けるデータを、前記共通鍵
を用いて復号化または復号化する暗号復号手段とを備えたことを特徴とする受信装置を提
供する。

また、上記の目的を達成するために、この発明においては、前記第２の鍵情報，前記端
末ＩＤおよび前記第２の鍵情報で暗号化した前記第１の鍵情報の改ざんを検出するための
第３の鍵情報を記憶する不揮発性メモリと、コンテンツの視聴制御および契約管理を行う
記憶手段を有するＣＡＳ（Conditional Access System）モジュールと情報送受を行うと
、前記受信装置と着脱可能に接続され、前記ＣＡＳインターフェース手段と通信を行うモ
ジュール側インターフェース手段と、このモジュール側インターフェース手段を介して受
信した前記鍵交換制御情報を前記不揮発性メモリに記憶してる前記第２の鍵情報で復号す
る第２の鍵情報復号手段と、前記第３の鍵情報を使用して改ざんチェック情報を演算して
前記鍵交換制御情報に付随している改ざんチェック情報と比較して改ざんの有無を検査す
る手段と、共通鍵として用いるために任意の乱数を生成する乱数生成手段と、この乱数生
成手段により生成した乱数を、前記第２の鍵情報復号手段による復号の結果得られた前記
第１の鍵情報を使用して暗号化を行う暗号化手段とを備え、前記改ざんチェック手段で改
ざんがなしと判定された場合に、前記暗号化手段で暗号化した乱数を前記モジュール側イ
ンターフェース手段を介して前記ＣＡＳインターフェース手段へ送出する手段とを備えた
ことを特徴とするＣＡＳモジュールを提供する。

なお、装置に係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発明は装置に
係る発明としても成立する。
また、装置または方法に係る本発明は、コンピュータに当該発明に相当する手順を実行
させるための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する手段として機能させるための
、あるいはコンピュータに当該発明に相当する機能を実現させるための）プログラムとし
ても成立し、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても成立
する。

この発明によれば、受信装置とＩＣカードとの間のインターフェースに流れる情報を暗
号化することが可能になるため、インターフェースをハッキングして情報を抜き出すこと
を困難にすることができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
（構成の説明）
図１は、本発明の一実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、こ
の実施形態では、コンテンツを放送経由で受信するディジタル放送受信装置として説明す
るが、本発明は必ずしもこれに限定されず、コンテンツをネットワーク経由やケーブル経
由で受信する受信装置にも本発明を適用することができる。

図１において、ディジタル放送受信装置１０１は、チューナ部１０２，デスクランブラ
１０３，ＴＳデコード部１０４，映像音声デコード部１０５，表示処理部１０６，通信処
理部１０７，制御部１０８，キー入力部１０９，メモリ部１１１，ＩＣカードＩ／Ｆ（イ
ンターフェース）部１１２から構成されている。

チューナ部１０２は、ディジタル放送受信装置１０１に入力された放送波から所望のチ
ャンネルを選局し、この選局したチャンネルのトランスポートストリーム（以下、ＴＳと
記す）をデスクランブラ１０３へ出力する。ＴＳはコンテンツ保護のためにスクランブル
されている。

デスクランブラ１０３は、チューナ部１０２から入力されたＴＳをデスクランブルして
ＴＳデコード部１０４へ出力する。
ＴＳデコード部１０４は、デスクランブラ１０３から入力されたＴＳから必要なパケッ
トを分離し、この分離したパケットから更に、放送番組信号（映像、音声）の抽出や各種
多重データ（各種ＳＩ（Service Information）データやＥＣＭ，ＥＭＭ等）を分離する
。また、ＴＳデコード部１０４は、分離した放送番組信号（映像、音声）は映像音声デコ
ード部１０５へ出力する。

映像音声デコード部１０５は、ＴＳデコード部１０４から入力された放送番組信号（映
像、音声）のデコードを行い、表示処理部１０６へ出力する。
表示処理部１０６は、映像音声デコード部１０５から入力された放送番組信号（映像、
音声）を図示しない外部のモニタへ出力し表示・音声再生させる。また、表示処理部１０
６は、ユーザとのインターフェース機能を果たすために各種エラー情報の表示画像信号を
生成し、この生成した画像信号を放送番組信号（映像、音声）に代えて出力、或いは放送
番組信号（映像、音声）と合成して出力する機能を有している。また、表示処理部１０６
は、ＴＳデコード部１０４で分離されたＳＩデータから構成されたＥＰＧ画像信号を生成
し、この生成した画像信号を放送番組信号（映像、音声）に代えて出力、或いは放送番組
信号（映像、音声）と合成して出力する機能を有している。

通信処理部１０７は、Ethernet（登録商標）等のネットワーク回線に接続され、ネット
ワークを介してデータの送受を行うものであり、コンテンツ配信事業者のサーバーからコ
ンテンツの受信、ＥＣＭやＥＭＭを受信する機能を有する。

制御部１０８は、ディジタル放送受信装置１０１全体を制御する制御部であり、バス接
続やシリアル通信接続等で接続されたディジタル放送受信装置１０１内の各ブロックによ
る機能を制御する。

キー入力部１０９は、リモートコントローラ（リモコン）１１０等のユーザインターフ
ェース機器からの例えば赤外線等による遠隔操作信号を受信する機能を有している。

メモリ部１１１はＲＡＭ、不揮発性メモリで構成され、不揮発性メモリには少なくとも
（１）“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ（Ｉｄ１）”，
（２）“受信装置固有のデバイス鍵（Ｋｄ１）”，（３）“認証情報”，（４）“鍵交換
制御情報”の４つの情報がディジタル放送受信装置１０１の製造時等に設定される。

上記した（４）“鍵交換制御情報”は、ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１
５１との間のインターフェース間用のスクランブルに用いる共通鍵を交換して設定するた
めの情報であり、（４−１）“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ（Ｉｄ１）
”，（４−２）暗号化した“受信装置固有のデバイス鍵（Ｋｄ１）”，（４−３）“改ざ
ん検出データ”の３つの情報からなる。

上記した“認証情報”とは、ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１とで認
証するための情報である。この“認証情報”の中には、“鍵管理機関より発行された受信
装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）と“受信装置固有のデバイス鍵”（Ｋｄ１）とが、鍵管理機
関から発行されたことを証明するための情報が含まれている。ＩＣカード１５１は、“認
証情報”から“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）を得る機能を
有している。

上記した“改ざん検出データ”とは、鍵管理機関でたとえばＩＳＯ９７８７に記載され
るような手法で“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）から、暗号
化“受信装置固有の鍵（Ｋｄ１）”までを計算して得られたＭＡＣ(Message Authenticat
ion Code)データを“改ざん検出データ”とする。この“改ざん検出データ”を送受で計
算して一致比較を行うことで、“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ
１）や、暗号化“受信装置固有の鍵（Ｋｄ１）”の改ざんを検出することができる。

なお、この実施例では図７に示すように“改ざん検出鍵”を用いて“鍵交換制御情報”
の改ざんを検出するものとして説明する。しかしこれは一例に過ぎず、他の方法としては
例えば“改ざん検出データ”をハッシュ値とし、ディジタル放送受信装置１０１から受信
したハッシュ値と、ＩＣカード１５１側で求めたハッシュ値と比較することにより“鍵交
換制御情報”の改ざんを検出するようにしてもよい。

ＩＣカードＩ／Ｆ部１１２は、例えばＩＳＯ規格であるＩＳＯ７８１６に準拠したＩＣ
カードインターフェースである。
ＩＣカード１５１は契約管理や視聴制御を行うものであり、Ｉ／Ｆ部１５２，ＲＯＭ１
５３，ＲＡＭ１５４，不揮発性メモリ１５５，ＣＰＵ１５６等から構成されており、ディ
ジタル放送受信装置１０１とはＩＳＯ規格であるＩＳＯ７８１６に準拠したインターフェ
ースで接続される。ＩＣカード１５１内の不揮発性メモリ１５５には、少なくとも（１）
“カード固有のＩＤ”，（２）暗号化された契約情報を復号するための“マスター鍵”（
Ｋｍ），（３）“端末ＩＤリスト”，（４）“鍵交換制御情報復号鍵”，（５）“改ざん
検出鍵”が予め設定されている。

上記した“鍵交換制御情報復号鍵”とは、“鍵交換制御情報”に含まれている暗号化さ
れた“受信装置固有の鍵”を復号するための鍵である。ＩＣカード１５１では、“鍵交換
制御情報”に含まれている暗号化された“受信装置固有の鍵”を“鍵交換制御情報復号鍵
”を用いて復号することにより、暗号化されていない“受信装置固有の鍵”（Ｋｄ１）を
得ることができる。

制御部１０８は、ＴＳデコード部１０４でＴＳから分離されたＥＭＭやＥＣＭを、ＩＣ
カードＩ／Ｆ部１１２を介してＩＣカード１５１内のＩ／Ｆ部１５２へ出力する。

ＩＣカード１５１内のＩ／Ｆ部１５２は、ＩＣカードＩ／Ｆ部１１２からＥＭＭが入力
された場合、“マスター鍵（Ｋｍ）”で復号して、ワーク鍵（Ｋｗ）等契約により取得さ
れる情報をＩＣカード１５１内の不揮発性メモリ１５５に記憶する。

また、ＩＣカード１５１は、ＩＣカードＩ／Ｆ部１１２からＥＣＭが入力された場合、
ＩＣカード１５１内の不揮発性メモリ１５５に記憶しているワーク鍵（Ｋｗ）で復号して
、番組を視聴可能か否かの判定後、視聴可能な場合にはスクランブルを解くためのスクラ
ンブル鍵（Ｋｓ）をディジタル放送受信装置１０１内のＩＣカードＩ／Ｆ部１１２へ出力
する。このとき詳細には、図２に記載するように、ＥＣＭを復号して得られるスクランブ
ル鍵（Ｋｓ）は、任意の乱数（Ｋｓｅｃ）で暗号化された後にディジタル放送受信装置１
０１内のＩＣカードＩ／Ｆ部１１２へ出力される。本発明では、この任意の乱数（Ｋｓｅ
ｃ）を共通鍵として用いる。

ディジタル放送受信装置１０１では、制御部１０８がＩＣカード１５１から入力された
任意の乱数（Ｋｓｅｃ）で暗号化されたスクランブル鍵（Ｋｓ）を任意の乱数（Ｋｓｅｃ
）で復号して暗号化されていないスクランブル鍵（Ｋｓ）を得、これをデスクランブラ１
０３にセットすることにより、デスクランブラ１０３にてコンテンツのデスクランブルが
行われて番組を視聴可能となる。

（動作（シーケンス）の説明）
次に、上記のように構成された受信装置の動作について図を用いて詳細に説明する。
本発明では、ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１とは認証を行い、ディ
ジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１との間のインターフェースのスクランブル
に用いる鍵情報の共有を行う。

認証のシーケンスは、ディジタル放送受信装置１０１が正しいかをＩＣカード１５１が
判定する受信装置認証ステップと、この受信装置認証がＯＫならばディジタル放送受信装
置１０１とＩＣカード１５１間で暗号化鍵を共有する鍵交換ステップの２段階で行われる
。

図２に、上記ディジタル放送受信装置１０１の電源ＯＮ時（ＩＣカードインターフェー
ス活性化時）に起動する認証シーケンスの例を示す。
ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１との認証シーケンスの起動タイミン
グとしては、（１）ディジタル放送受信装置１０１の電源ＯＮ時、
（２）ＩＣカードインターフェース１１０活性化時、（３）ＩＣカード１５１からの指示
、（４）通信中のサーバーからの指示、（５）ディジタル放送受信装置１０１の時計機能
による定期的起動、等がある。

先にも説明したが、メモリ部１１１はＲＡＭ、不揮発性メモリで構成され、不揮発性メ
モリには少なくとも“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１），“受
信装置固有の鍵”（Ｋｄ１），“認証情報”および“鍵交換制御情報”の４つの情報がデ
ィジタル放送受信装置１０１の製造時等に設定される。

（ディジタル放送受信装置１０１の動作：ＩＣカードインターフェース活性化時）
図３は、ディジタル放送受信装置１０１の電源ＯＮ時（ＩＣカードインターフェース活
性化時）のディジタル放送受信装置１０１の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１：電源ＯＮ時（インターフェース活性化時）、ディジタル放送受信装
置１０１内の制御部１０７は、ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１とで認
証するための情報である“認証情報”と、メモリ部１１１から読み出した“鍵管理機関よ
り発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）とをＩＣカード１５１へ出力し、ステップ
Ｓ３０２へ進む。

ステップＳ３０２：ＩＣカード１５１からのレスポンスが認証ＯＫを示す場合（受信装
置１０１との認証がとれた場合）には正常処理でありステップＳ３０３へ進み、認証ＮＧ
を示す場合（受信装置１０１との認証がとれなかった場合）にはステップＳ３０４へ進む
。なお、この例では、カード１５１では、“認証情報”の改ざんが行われておらず、更に
“受信装置固有のＩＤ”が現在有効な受信装置固有のＩＤを含む情報をリスト化した“端
末ＩＤリスト”中に存在していることをもって認証ＯＫとしている（後に図５を用いて説
明する）。

ステップＳ３０３：ディジタル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１間のインターフ
ェースを暗号化するために、インターフェースで暗号に用いる鍵（共通鍵）を交換（共有
）する処理を行う。この処理は後に図４を用いて詳細に説明する。

ステップＳ３０４：制御部１０７は、表示処理部１０６に対して認証エラーのメッセー
ジを表示するための表示画像信号を生成させ、この生成した画像信号を放送番組信号（映
像、音声）に代えて出力、或いは放送番組信号（映像、音声）と合成して出力させる。

図４は、ステップＳ３０３を更に詳細に説明するためのフローチャートである。

ステップＳ４０１：ディジタル放送受信装置１０１は、ＩＣカード１５１との間のイン
ターフェース間用のスクランブルに用いる共通鍵を交換して設定するための“鍵交換制御
情報”と、“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）とをＩＣカード
１５１へ出力し、ステップＳ４０２へ進む。

ステップＳ４０２：ＩＣカード１５１からのレスポンスがＯＫの場合には正常処理であ
りステップＳ４０３へ進み、認証ＮＧの場合にはステップＳ４０５へ進む。

ステップＳ４０３：ＩＣカード１５１からＥｎｃ（Ｋｓｅｃ，Ｋｄ１）を受信する。こ
のＥｎｃ（Ｋｓｅｃ，Ｋｄ１）の詳細については、後述する図６のステップＳ６０６の説
明部分を参照。

ステップＳ４０４：ステップＳ４０３で受信したＥｎｃ（Ｋｓｅｃ，Ｋｄ１）を“受信
装置固有の鍵”（Ｋｄ１）で復号してＫｓｅｃを得、この得たＫｓｅｃをディジタル放送
受信装置１０１とＩＣカード１５１間の暗号用に用いる暗号用の鍵（共通鍵）として、メ
モリ部１１１のデバイス情報部中に存在する不揮発性メモリに記憶する。

ステップＳ４０５：制御部１０７は、表示処理部１０６に対して鍵交換エラーのメッセ
ージを表示するための表示画像信号を生成させ、この生成した画像信号を放送番組信号（
映像、音声）に代えて出力、或いは放送番組信号（映像、音声）と合成して出力させる。

（ＩＣカード１５１の動作：ＩＣカードインターフェース活性化時）
図５はディジタル放送受信装置１０１の電源ＯＮ時（ＩＣカードインターフェース活性
化時）のＩＣカード１５１の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１：ＩＣカード１５１内のＩ／Ｆ部１５２を介して、ＩＣカード１５１
内のＣＰＵ１５６は、ディジタル放送受信装置１０１から、“認証情報”および“鍵管理
機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）を受け取り（ステップＳ３０１に対
応）、ステップＳ５０２へ進む。

ステップＳ５０２：ＣＰＵ１５６は、例えば“認証情報”の改ざん検出の計算を実行す
ることにより、“認証情報”の改ざんの有無のチェックや次に説明するＩＤの成りすまし
をチェックを行い、ステップＳ５０３へ進む。なお、この改ざんチェック方法については
例えば公開鍵を利用した電子署名（鍵管理機関の署名）やＩＳＯ９７９７によるＭＡＣ等
の検査により行われる。
先にも説明したが、この“認証情報”の中には、“鍵管理機関より発行された受信装置
固有のＩＤ”（Ｉｄ１）と“受信装置固有のデバイス鍵”（Ｋｄ１）とが、鍵管理機関か
ら発行されたことを証明するための情報が含まれている。ＩＣカード１５１は、“認証情
報”から“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）を得る機能を有し
ている。ＩＣカード１５１は、この“認証情報”を用いて得た“鍵管理機関より発行され
た受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）と、ディジタル放送受信装置１０１からＩＣカード１
５１に入力された“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）との一致
比較を行うことで、ＩＤの成りすましをチェックする。

ステップＳ５０３：ＣＰＵ１５６は、ステップＳ５０２における改ざんチェックの結果
が改ざんなしであればステップＳ５０４へ進み、改ざんありであればステップＳ５０７へ
進む。

ステップＳ５０４：ＣＰＵ１５６は、ＩＣカード１５１内の不揮発性メモリ１５５に記
憶される“端末ＩＤリスト”に、ディジタル放送受信装置１０１から受け取った“受信装
置固有のＩＤ”が含まれるか否かをチェックし、ステップＳ５０５へ進む。ここでは不揮
発メモリへの“端末ＩＤリスト”の記憶方法はチェック可能な形式で記憶されていれば良
く、本発明の特徴部分ではないので特に詳細には記載しない。

ステップＳ５０５：ＣＰＵ１５６は、ステップＳ５０４でのチェックの結果、“端末Ｉ
Ｄリスト”にディジタル放送受信装置１０１から受け取った“受信装置固有のＩＤ”が含
まれていればステップＳ５０６へ進み、含まれていなければステップＳ５０７へ進む。

ステップＳ５０６：ＣＰＵ１５６は、レスポンスとして認証ＯＫをＩ／Ｆ部１５２を介
して、ディジタル放送受信装置１０１内のＩＣカードＩ／Ｆ部１１２へ返す。

ステップＳ５０７：ＣＰＵ１５６は、レスポンスとして認証ＮＧとその理由をＩ／Ｆ部
１５２を介して、ディジタル放送受信装置１０１内のＩＣカードＩ／Ｆ部１１２へ返す。

（ＩＣカード１５１の動作：鍵交換処理時）
図６は鍵交換処理時のＩＣカード１５１の動作を示すフローチャートである。

ステップＳ６０１：ＩＣカード１５１内のＩ／Ｆ部１５２を介して、ＩＣカード１５１
内のＣＰＵ１５６は、ディジタル放送受信装置１０１との間のインターフェース間用のス
クランブルに用いる共通鍵を交換して設定するための“鍵交換制御情報”と、“鍵管理機
関より発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）とをディジタル放送受信装置１０１か
ら受け取り（ステップＳ４０１の対応）、ステップＳ６０２へ進む。

ステップＳ６０２：先にも説明したが、“鍵交換制御情報”は、ディジタル放送受信装
置１０１とＩＣカード１５１との間のインターフェース間用のスクランブルに用いる共通
鍵を交換して設定するための情報であり、“鍵管理機関より発行された受信装置固有のＩ
Ｄ”（Ｉｄ１），暗号化された“受信装置固有の鍵”，“改ざん検出データ”の３つの情
報からなる。ＣＰＵ１５６は、“鍵交換制御情報”に含まれている暗号化された“受信装
置固有の鍵”を不揮発性メモリ１５５に記憶されている“カード固有の鍵（復号鍵）”で
復号することにより“受信装置固有の鍵”（Ｋｄ１）を得て、ステップＳ６０３へ進む。

ステップＳ６０３：ＣＰＵ１５６は、“鍵交換制御情報”に含まれる“鍵管理機関より
発行された受信装置固有のＩＤ”（Ｉｄ１）や暗号化された“受信装置固有の鍵”のデー
タの改ざん有無をチェックし、ステップＳ６０４へ進む。このチェックは、例えば新たに
ＣＰＵ１５６が、“鍵交換制御情報”から得た“鍵管理機関より発行された受信装置固有
のＩＤ”（Ｉｄ１）と、暗号化された“受信装置固有の鍵”とから“改ざん検出データ”
を演算により求める。そしてＣＰＵ１５６が、この演算により求めた“改ざん検出データ
”と“鍵交換制御情報”に含まれる“改ざん検出データ”とが一致するか否かによって改
ざんの有無をチェックする。

ステップＳ６０４：ステップＳ５０３における改ざんチェックの結果が改ざんなしであ
ればステップＳ６０５へ進み、改ざんありであればステップＳ６０８へ進む。

ステップＳ６０５：ＣＰＵ１５６は、任意の乱数（Ｋｓｅｃ）を生成し、これをディジ
タル放送受信装置１０１とＩＣカード１５１間で用いる暗号用の鍵（共通鍵）としてＩＣ
カード１５１内の不揮発性メモリ１５５に記憶し、ステップＳ６０６へ進む。

ステップＳ６０６：ＣＰＵ１５６は、ステップＳ６０５において生成した乱数（Ｋｓｅ
ｃ）を、“受信装置固有の鍵”（Ｋｄ１）で暗号化し、Ｓ６０７へ進む。

ステップＳ６０７：ＣＰＵ１５６は、レスポンスとして認証ＯＫをＩＣカード１５１内
のＩ／Ｆ部１５２を介して、ディジタル放送受信装置１０１内のＩＣカードＩ／Ｆ部１１
２へ返す。

ステップＳ６０８：ＣＰＵ１５６は、レスポンスとして認証ＮＧとその理由をＩＣカー
ド１５１内のＩ／Ｆ部１５２を介して、ディジタル放送受信装置１０１内のＩＣカードＩ
／Ｆ部１１２へ返す。

図７は鍵交換制御情報と共通鍵暗号方式による暗号化鍵の関係を示した図である。
図７に示す通り、鍵管理機関とＩＣカード１５１とは鍵交換制御情報の暗号化および復
号化に使用する鍵として同じ鍵を保有しており、鍵管理機関でたとえばＩＳＯ９７８７に
記載されるような手法でデバイスＩＤからデバイス鍵までを改ざん検出鍵を使用してＭＡ
Ｃ計算を行って得られたデータを改ざん検出データとして付加し、更にデバイス鍵部分は
暗号化鍵で暗号化を行って鍵交換制御情報を生成し、この生成されたデータはたとえば受
信装置製造時に不揮発メモリに記憶される。ＩＣカードでは入力された鍵交換制御情報に
対し、復号鍵（暗号鍵と同じもの）でデータの復号処理を行い、改ざん検出鍵（鍵管理セ
ンタと同じもの）で同様のＭＡＣ計算を行い、改ざんの検出を行う。これらの鍵はＩＣカ
ード発行時に埋め込むことで、外部に露出することなくセキュアな鍵配布が可能になる。

以上説明したようにこの発明によれば、受信装置とＩＣカードとの間のインターフェー
スに流れる情報を暗号化することが可能になるため、インターフェースをハッキングして
情報を抜き出すことを困難にすることができる。

また、受信装置とＩＣカードとの間のインターフェースで使用する共通の暗号化鍵の鍵
交換のシーケンスを比較的簡便な方法にすることで、仮に番組受信中に再度認証を行い、
鍵交換を行う事態になった場合でも、他のコマンド動作に影響を与えることなく動作する
ことができる。

また、認証のシーケンスについては特願２００５−２１３０１４で提案している方法を用いてもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要
旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示され
ている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実
施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実
施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明のディジタル放送受信装置の構成を説明するためのブロック図。本発明の認証および鍵交換シーケンス図。本発明の一実施形態における受信装置の処理を示すフローチャート。本発明の一実施形態における受信装置の処理を示すフローチャート。本発明の一実施形態におけるＩＣカードの処理を示すフローチャート。本発明の一実施形態におけるＩＣカードの処理を示すフローチャート。本発明の一実施形態における受信装置内の鍵交換制御情報と暗号鍵の関係を示す図。

符号の説明

１０１…ディジタル放送受信装置、１０２…チューナ部、１０３…デスクランブラ、１
０４…ＴＳデコード部、１０５…映像音声デコード部、１０６…表示処理部、１０７…通
信処理部、１０８…制御部、１０９…キー入力部、１１１…メモリ部、１１２…ＩＣカー
ドＩ／Ｆ（インターフェース）部、１５１…ＩＣカード、１５２…Ｉ／Ｆ部、１５３…Ｒ
ＯＭ、１５４…ＲＡＭ、１５５…不揮発性メモリ、１５６…ＣＰＵ。

Claims

暗号化されたコンテンツ，このコンテンツの視聴制御に関わる視聴制御情報，契約に関
わる契約情報を受信する受信手段と、
コンテンツの視聴制御および契約管理を行う記憶手段を有するＣＡＳ（Conditional Ac
cess System）モジュールと情報送受を行うＣＡＳインターフェース手段と、
前記契約情報を前記記憶手段に記憶させるために、前記契約情報を前記ＣＡＳインター
フェース手段に接続される前記ＣＡＳモジュールへ送信する契約情報送信手段と、
前記暗号化されたコンテンツを復号するための復号鍵を取得するために、前記視聴制御
情報を前記ＣＡＳインターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールへ送信する視聴制
御送信手段と、
この視聴制御情報・契約情報送信手段による前記視聴制御情報・契約情報の送信に対し
て前記ＣＡＳモジュールから送信された、前記暗号化されたコンテンツを復号するための
復号鍵を、前記ＣＡＳインターフェース手段を介して取得する復号鍵取得手段と、
この復号鍵取得手段により取得された前記復号鍵を用いて前記暗号化されたコンテンツ
を復号するコンテンツ復号手段と、
このコンテンツ復号手段により復号されたコンテンツを再生するコンテンツ再生手段と
、
端末個々に付与される端末ＩＤ，端末個々に固有の第１の鍵情報，少なくとも第２の鍵
情報で暗号化した前記第１の鍵情報，前記端末ＩＤおよび前記第２の鍵情報で暗号化した
前記第１の鍵情報の改ざんをチェックするための情報の４つの情報を含む鍵交換制御情報
を記憶する記憶手段を備え、
前記ＣＡＳモジュールと鍵交換が行われていない状態、もしくは前記ＣＡＳモジュール
からの鍵交換指示を受けるタイミングで、前記ＣＡＳインターフェース手段を介して前記
端末ＩＤおよび前記鍵交換制御情報を前記ＣＡＳインターフェース手段を介して前記ＣＡ
Ｓモジュールに送出する鍵交換制御情報送信手段と、
前記鍵交換制御情報送信手段による送出に対する前記ＣＡＳモジュールからの応答であ
って、前記第１の鍵情報により暗号化された共通鍵を、前記ＣＡＳインターフェース手段
を介して受信し、前記第１の鍵情報で復号し、前記ＣＡＳインターフェース手段上で送受
するデータの暗号もしくは復号を行うための共通鍵を得る共通鍵受信手段と、
前記ＣＡＳインターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールへ渡すデータ、或いは
前記ＣＡＳインターフェース手段を介して前記ＣＡＳモジュールから受けるデータを、前
記共通鍵を用いて復号化または復号化する暗号復号手段とを備えたことを特徴とする受信
装置。
前記第２の鍵情報，前記端末ＩＤおよび前記第２の鍵情報で暗号化した前記第１の鍵情
報の改ざんを検出するための第３の鍵情報を記憶する不揮発性メモリと、
コンテンツの視聴制御および契約管理を行う記憶手段を有するＣＡＳ（Conditional Ac
cess System）モジュールと情報送受を行うと、
前記受信装置と着脱可能に接続され、前記ＣＡＳインターフェース手段と通信を行うモ
ジュール側インターフェース手段と、
このモジュール側インターフェース手段を介して受信した前記鍵交換制御情報を前記不
揮発性メモリに記憶してる前記第２の鍵情報で復号する第２の鍵情報復号手段と、
前記第３の鍵情報を使用して改ざんチェック情報を演算して前記鍵交換制御情報に付随
している改ざんチェック情報と比較して改ざんの有無を検査する手段と、
共通鍵として用いるために任意の乱数を生成する乱数生成手段と、
この乱数生成手段により生成した乱数を、前記第２の鍵情報復号手段による復号の結果
得られた前記第１の鍵情報を使用して暗号化を行う暗号化手段とを備え、
前記改ざんチェック手段で改ざんがなしと判定された場合に、前記暗号化手段で暗号化
した乱数を前記モジュール側インターフェース手段を介して前記ＣＡＳインターフェース
手段へ送出する手段とを備えたことを特徴とするＣＡＳモジュール。
前記ＣＡＳモジュールは、端末の電源を立ち上げた際，前記ＣＡＳインターフェース手
段が非活性状態から活性状態へ移行した際，前記契約情報や視聴制御情報を受信した際，
内部の時計で所定の時間になった際、のいずれかのタイミングにおいて、鍵情報の交換を
行うシーケンスを起動するように指示を出す手段を備えた前記請求項２に記載のＣＡＳモ
ジュール。