JP2008277989A - デジタル放送送受信システム及びデジタル放送送受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放送コンテンツを保護できる限定受信方式を、少ない鍵管理で実現する。
【解決手段】送信センタ装置１０において、視聴者による放送コンテンツの視聴申請の際に申告された受信装置２０の識別番号を入力し、放送コンテンツの暗号化に用いる視聴者固有鍵Ｋｐａｙを生成し、視聴者固有鍵Ｋｐａｙを受信装置２０のメーカ固有鍵Ｋｍで更に暗号化して、暗号化された視聴者固有鍵Ｋｐａｙを、識別番号とともに送信し、受信装置２０は、識別番号及び暗号化された視聴者固有鍵Ｋｐａｙを受信し、識別番号が、記憶部２３ａに記憶された自身の識別番号と一致するか検証し、一致した場合には暗号化された視聴者固有鍵Ｋｐａｙを記憶部２３ａに格納されたメーカ固有鍵Ｋｍで復号し、復号化された視聴者固有鍵Ｋｐａｙを用いて放送コンテンツを復号する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地上デジタル放送やＢＳデジタル放送などのデジタル放送を送受信するデジタル放送送受信システム及びデジタル放送送受信方法に関する。

デジタル放送送受信システムでは、有料放送を実現するための限定受信方式が知られている。限定受信方式では、放送コンテンツを保護するために複数の暗号化鍵が用いられている。

図６は、限定受信方式を実現する従来のデジタル放送送受信システムの概略の構成を示す図である。
簡単のために、１つの送信センタ装置５００と受信装置６００が基地局７００を介して放送波を送受信している例を図示する。

放送局側に設置される送信センタ装置５００は、鍵生成部５０１、ＭＵＬＴＩ２暗号化部５０２、暗号化／ＥＣＭ（Entitlement Control Message）パケット生成部５０３、暗号化／ＥＭＭ（Entitlement Management Message）パケット生成部５０４、Ｋｕ記憶部５０５、マルチプレクサ５０６、変調器５０７を有している。

鍵生成部５０１は、スクランブル鍵Ｋｓやワーク鍵Ｋｗを生成する。スクランブル鍵Ｋｓは、たとえば数秒ごとに生成し、ワーク鍵Ｋｗは、たとえば１ヶ月ごとに生成する。
ＭＵＬＴＩ２暗号化部５０２は、スクランブル鍵Ｋｓを用いて、ＭＵＬＴＩ２と呼ばれるブロック暗号方式により、放送コンテンツを暗号化する。

暗号化／ＥＣＭパケット生成部５０３は、スクランブル鍵Ｋｓをワーク鍵Ｋｗで暗号化して暗号化Ｋｓを生成し、暗号化Ｋｓと番組情報などを含んだＥＣＭパケットを生成する。

暗号化／ＥＭＭパケット生成部５０４は、ワーク鍵Ｋｗをユーザ固有の固有鍵Ｋｕで暗号化して暗号化Ｋｗを生成し、暗号化Ｋｗと契約情報などを含んだＥＭＭパケットを生成する。

Ｋｕ記憶部５０５は、ユーザ固有の固有鍵Ｋｕを記憶している。
マルチプレクサ５０６は、暗号化されたコンテンツ、ＥＣＭパケット、ＥＭＭパケットを時分割多重する。

変調器５０７は、たとえば、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式を用いて変調した放送波を基地局７００に送信する。
受信装置６００は、チューナ６０１、デマルチプレクサ６０２、記憶部６０３、Ｋｗ復号部６０４、Ｋｓ復号部６０５、ＭＵＬＴＩ２復号部６０６、ＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）伸張部６０７、表示処理部６０８を有している。

チューナ６０１は、基地局７００から送られてくる放送波の中から、ユーザによって選択された番組の放送波を入力して復調する。これによりＭＰＥＧ圧縮映像、音声、ＥＣＭパケット、ＥＭＭパケットが出力される。

デマルチプレクサ６０２は、時分割多重された複数のパケットから、ＭＵＬＴＩ２方式で暗号化されたＭＰＥＧパケット、ＥＣＭパケット、ＥＭＭパケットを抽出する。
記憶部６０３は、ユーザ固有の固有鍵Ｋｕや、復号されたワーク鍵Ｋｗを記憶する。

Ｋｗ復号部６０４は、受信したＥＭＭパケットに含まれる暗号化Ｋｗを、自身の固有鍵Ｋｕによって復号し、ワーク鍵Ｋｗを得る。
Ｋｓ復号部６０５は、受信したＥＣＭパケットに含まれる暗号化Ｋｓを、記憶部６０３に記憶されたワーク鍵Ｋｗを用いて復号し、スクランブル鍵Ｋｓを得る。

ＭＵＬＴＩ２復号部６０６は、Ｋｓ復号部６０５で復号したスクランブル鍵Ｋｓを用いて、ＭＵＬＴＩ２で暗号化されたＭＰＥＧビデオパケットや音声パケットを復号する。
ＭＰＥＧ伸張部６０７は、たとえばＭＰＥＧ−２形式で圧縮されたＭＰＥＧパケットを伸張する。

表示処理部６０８は、ＭＰＥＧ伸張部６０７で伸張されて得られた映像データを、ＹＰｂＰｒのアナログ信号に変換した後、モニタ６０８ａに出力する。なお、ＭＰＥＧ伸張部６０７で伸張された音声データは、図示しないスピーカより出力される。

なお、受信装置６００では、記憶部６０３、Ｋｗ復号部６０４やＫｓ復号部６０５は、外部から覗き見や改竄ができないセキュア領域内に存在する。この領域は、ＲＭＰ ＬＳＩ（Rights Management Protection Large Scale Integrated circuit）と呼ばれるＬＳＩや、ＩＣ（Integrated Circuit）カードなどで実現できる。

ところで、上記のデジタル放送送受信システムでは、固有鍵Ｋｕを送信側が管理する必要がある。固有鍵Ｋｕは視聴者ごとに存在するので、送信側では、数百万単位の鍵管理が必要となる。

そのため、固有鍵Ｋｕの代わりに、メーカごとのメーカ固有鍵を用いたデジタル放送送受信システムが提案されている（たとえば、特許文献１参照。）。この方式では、送信側の装置は、メーカ固有鍵でワーク鍵Ｋｗを暗号化して送信し、対応するメーカの受信装置では、自身が保有するメーカ固有鍵により、ワーク鍵Ｋｗを復号できるようにしている。

メーカ固有鍵は、メーカの数だけ（数１０個程度）を管理すればよいので、固有鍵Ｋｕと比べて管理が格段に楽になるという利点がある。
特開２００４−３３６１５８号公報

しかし、有料放送を提供するデジタル放送送受信システムにメーカ固有鍵を用いた場合、視聴制限がメーカ単位でしかできないという問題がある。すなわち、同じメーカの受信装置を持つユーザであれば、申請の有無によらず有料放送を視聴できてしまう。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、放送コンテンツを保護できる限定受信方式を、少ない鍵管理で実現可能なデジタル放送送受信システム及びデジタル放送送受信方法を提供することを目的とする。

本発明は、デジタル放送を送受信するデジタル放送送受信システムにおいて、受信装置の識別番号を入力し、放送コンテンツの暗号化に用いる視聴者固有の鍵を生成し、前記視聴者固有の鍵を前記受信装置のメーカ固有の鍵で更に暗号化し、暗号化された前記視聴者固有の鍵を、前記識別番号とともに送信する送信センタ装置を有し、前記受信装置は、前記識別番号及び暗号化された前記視聴者固有の鍵を受信し、前記識別番号が前記受信装置とともに備えられた記憶部に記憶された自身の識別番号と一致するか検証し、一致した場合には暗号化された前記視聴者固有の鍵を前記記憶部に格納された前記メーカ固有の鍵で復号し、復号化された前記視聴者固有の鍵を用いて前記放送コンテンツを復号することを特徴とする。

本発明によれば、送信センタ装置は、受信装置の識別番号と、受信装置のメーカ固有の鍵で暗号化した視聴者固有の鍵を送信し、受信装置は、識別番号を検証し識別番号が一致した場合に暗号化された視聴者固有の鍵を自身のメーカ固有の鍵で復号し、視聴者固有の鍵を用いて放送コンテンツを復号できるので、送信センタ装置は、視聴者が視聴契約するまで視聴者ごとの鍵を管理していなくてもよい。視聴契約がされてから、各放送視聴者固有の鍵を生成し管理すれば、同一メーカの受信装置でも識別番号ごとに放送コンテンツの視聴を限定することができる。これにより、送信側の負担を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態のデジタル放送送受信システムの構成を示す図である。
ここでは、簡単のために、１つの送信センタ装置１０と受信装置２０が基地局３０を介して放送波を送受信している例を図示している。

放送局側に設置される送信センタ装置１０は、鍵生成部１１、ＭＵＬＴＩ２暗号化部１２、暗号化／ＥＣＭパケット生成部１３、暗号化／ＥＭＭパケット生成部１４、識別番号入力部１５、Ｋｍ記憶部１６、マルチプレクサ１７、変調器１８を有している。

鍵生成部１１は、たとえば乱数を用いて、スクランブル鍵Ｋｓ、ワーク鍵Ｋｗ、視聴者固有鍵Ｋｐａｙを生成する。たとえば、スクランブル鍵Ｋｓは数秒ごとに発生させ、ワーク鍵Ｋｗは１ヶ月ごとに変更し、視聴者固有鍵Ｋｐａｙは、視聴者により放送コンテンツの視聴の申請があったときに生成する。

ＭＵＬＴＩ２暗号化部１２は、ＭＵＬＴＩ２と呼ばれるブロック暗号方式により、放送コンテンツを暗号化する。ここでの暗号化には、スクランブル鍵Ｋｓを用いる。なお、暗号方式はＭＵＬＴＩ２に限定されず、たとえば、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）方式を用いるようにしてもよい。

暗号化／ＥＣＭパケット生成部１３は、スクランブル鍵Ｋｓをワーク鍵Ｋｗで暗号化して暗号化Ｋｓを生成し、暗号化Ｋｓと番組情報などを含んだＥＣＭパケットを生成する。
暗号化／ＥＭＭパケット生成部１４は、鍵生成部１１において視聴者固有鍵Ｋｐａｙが生成された際に、ワーク鍵Ｋｗを視聴者固有鍵Ｋｐａｙで暗号化して暗号化Ｋｗを生成する。また、視聴者固有鍵Ｋｐａｙを、視聴の申請のあった視聴者の受信装置２０のメーカ固有のメーカ固有鍵Ｋｍで暗号化した暗号化Ｋｐａｙを生成する。そして、暗号化Ｋｗ、暗号化Ｋｍ、視聴者により申請された受信装置２０の識別番号、契約情報などを含んだＥＭＭパケットを生成する。

識別番号入力部１５は、放送コンテンツの視聴を申請した視聴者によって申告された受信装置２０の識別番号を入力する。たとえば、キーボードなどと接続された入力インタフェースなどであり、放送局側のオペレータがキーボードなどを用いて、視聴者によって申告された識別番号を入力する。

また、識別番号入力部１５は、電話線と接続されたモデムなどの通信インタフェースでもあってもよく、双方向通信により受信装置２０から電話線などを介して識別番号を受信するようにしてもよい。

なお、識別番号の他にメーカを特定するためのメーカ番号を入力するようにしてもよい。
Ｋｍ記憶部１６は、受信装置メーカの固有のメーカ固有鍵Ｋｍを記憶する。また、メーカ番号が識別番号入力部１５により入力された場合には、そのメーカ番号で示されるメーカ固有のメーカ固有鍵Ｋｍを出力する。入力された識別番号から、受信装置メーカを特定し、そのメーカ固有のメーカ固有鍵Ｋｍを出力するようにしてもよい。

マルチプレクサ１７は、暗号化された放送コンテンツ、ＥＣＭパケット、ＥＭＭパケットを時分割多重する。
変調器１８は、たとえば、ＯＦＤＭ方式を用いて変調した放送波を基地局３０に送信する。

受信装置２０は、チューナ２１、デマルチプレクサ２２、記憶部２３ａ、識別番号検証部２３ｂ、Ｋｐａｙ復号部２３ｃ、Ｋｗ復号部２３ｄ、Ｋｓ復号部２３ｅ、ＭＵＬＴＩ２復号部２４、ＭＰＥＧ伸張部２５、表示処理部２６を有している。

チューナ２１は、基地局３０から送られてくる放送波の中から、視聴者によって選択された有料放送番組の放送波を入力して復調する。
デマルチプレクサ２２は、時分割多重された複数のパケットから、ＭＵＬＴＩ２方式で暗号化されたＭＰＥＧパケットや、ＥＣＭパケット、ＥＭＭパケットを抽出する。

記憶部２３ａは、受信装置２０の識別番号や、受信装置２０を製造したメーカ固有のメーカ固有鍵Ｋｍ、視聴者固有鍵Ｋｐａｙ、ワーク鍵Ｋｗ、メーカ番号などを記憶する。
識別番号検証部２３ｂは、受信したＥＭＭパケットに含まれる識別番号を検証して、記憶部２３ａに記憶されている自身の識別番号と一致するか検証し、一致した場合にはＫｐａｙ復号部２３ｃに、暗号化Ｋｐａｙを復号させる。

Ｋｐａｙ復号部２３ｃは、記憶部２３ａに記憶されたメーカ固有鍵Ｋｍで、暗号化Ｋｐａｙを復号して視聴者固有鍵Ｋｐａｙを出力する。
Ｋｗ復号部２３ｄは、受信したＥＭＭパケットに含まれる暗号化Ｋｗを、視聴者固有鍵Ｋｐａｙで復号してワーク鍵Ｋｗを出力する。

Ｋｓ復号部２３ｅは、ＥＣＭパケットに含まれる暗号化Ｋｓをワーク鍵Ｋｗによって復号し、スクランブル鍵Ｋｓを出力する。
ＭＵＬＴＩ２復号部２４は、Ｋｓ復号部２３ｅで復号したスクランブル鍵Ｋｓを用いて、ＭＵＬＴＩ２方式で暗号化されたＭＰＥＧビデオパケットや音声パケットを復号する。

ＭＰＥＧ伸張部２５は、たとえばＭＰＥＧ−２形式で圧縮されたＭＰＥＧパケットを伸張する。
表示処理部２６は、ＭＰＥＧ伸張部２５で伸張されて得られた映像データを、ＹＰｂＰｒのアナログ信号に変換した後モニタ２６ａに出力する。また、記憶部２３ａに記憶された識別番号をモニタ２６ａに重畳表示する。識別番号の表示処理の詳細については後述する。

ＭＰＥＧ伸張部２５で伸張された音声データは、図示しないスピーカより出力される。
なお、受信装置２０において、記憶部２３ａ、識別番号検証部２３ｂ、Ｋｐａｙ復号部２３ｃ、Ｋｗ復号部２３ｄ、Ｋｓ復号部２３ｅは、外部から覗き見や改竄ができないセキュア領域２３内に存在する。このセキュア領域２３は、ＲＭＰ ＬＳＩと呼ばれるＬＳＩや、ＩＣカードなどで実現できる。

以下、本実施の形態のデジタル放送送受信システムによる有料放送送受信の際の動作を説明する。
たとえば、受信装置２０の所有者である視聴者が有料放送を視聴する場合、記憶部２３ａに記憶されている識別番号を取得して、送信センタ装置１０に通知する。

識別番号は視聴者が欲するときに、たとえばリモートコントローラ（図示せず）を用いた操作により、記憶部２３ａから読み出され、表示処理部２６によりモニタ２６ａ上に重畳表示される。

識別番号を把握した視聴者は、たとえば電話または双方向通信などで識別番号を送信側へ通知する。送信センタ装置１０では、識別番号入力部１５により識別番号を入力すると、暗号化／ＥＭＭパケット生成部１４は、Ｋｍ記憶部１６から、入力された識別番号の受信装置２０を製造したメーカのメーカ固有鍵Ｋｍを入力し、視聴者固有鍵Ｋｐａｙを暗号化して暗号化Ｋｐａｙを生成する。更に、ワーク鍵Ｋｗを視聴者固有鍵Ｋｐａｙで暗号化して暗号化Ｋｗを生成する。そして、暗号化Ｋｗ、暗号化Ｋｍ、視聴者により申請された受信装置２０の識別番号、メーカ番号、契約情報などを含んだＥＭＭパケットを生成して出力する。一方、暗号化／ＥＣＭパケット生成部１３では、鍵生成部１１で生成されたスクランブル鍵Ｋｓを、ワーク鍵Ｋｗで暗号化して暗号化Ｋｓを生成し、暗号化Ｋｓと番組情報などを含んだＥＣＭパケットを生成して出力する。また、ＭＵＬＴＩ２暗号化部１２は、スクランブル鍵Ｋｓを用いて、放送コンテンツを暗号化する。

マルチプレクサ１７は、ＭＵＬＴＩ２暗号化部１２、暗号化／ＥＣＭパケット生成部１３、暗号化／ＥＭＭパケット生成部１４から出力されたパケットを時分割多重し、変調器１８に入力する。

図２は、時分割多重されたパケットと、各パケットの内容の一例を示す図である。
図のように、ＭＰＥＧ規格では１つのパケットの大きさは１８８バイトの固定長となっており、圧縮映像、圧縮音声、ＥＣＭ、ＥＭＭなどのパケットが時分割多重されている。各パケットはパケット識別番号により識別される。前述したようにＥＣＭパケットには暗号化Ｋｓが含まれ、ＥＭＭパケットには、暗号化Ｋｗ、メーカ番号、識別番号が含まれる。

なお、図のように暗号化Ｋｗを伝送するＥＭＭパケットは、識別番号０で示すようにしている。
また、図に示す２つ目のＥＭＭパケットの例のように、１つの暗号化ＫｐａｙのＥＭＭパケットに、放送コンテンツの視聴を可能とする識別番号の上限（ｘｘｘ＋ｎ）と下限（ｘｘｘ）をＥＭＭパケットに含ませることで、同一メーカの受信装置において、範囲内の識別番号に対応した複数の受信装置で放送コンテンツを視聴可能とすることができる。また、上限及び下限でなく、単に複数の識別番号を含ませることで、同一メーカの複数の受信装置（たとえば、同一家庭内の受信装置）で、特定の放送コンテンツの視聴を可能とするようにしてもよい。なお、複数の識別番号や、識別番号の範囲を示す情報は、必ずしも同一のパケット内に含むようにしなくてもよく、複数のＥＭＭパケットにまたがっていてもよい。

圧縮映像のパケットには、ＭＰＥＧ圧縮された映像情報が含まれる。
なお、暗号化Ｋｓを含むＥＣＭパケットは、スクランブル鍵Ｋｓが数秒に一回変更されるため、そのたびに生成される。暗号化Ｋｗを含むＥＭＭパケットは、たとえば１ヶ月に１回更新され、暗号化Ｋｐａｙを含むＥＭＭパケットは、視聴者より放送コンテンツの視聴の申請があった際に生成される。

変調器１８は、図２のように時分割多重されたＭＰＥＧパケット群に対し、たとえばＯＦＤＭ方式を用いて変調を行い、放送波として基地局３０に送信する。
受信装置２０は、チューナ２１を適切なチャンネルに合わせることで、放送コンテンツを受信し、デマルチプレクサ２２に入力する。デマルチプレクサ２２は、時分割多重された複数のパケットから、ＡＥＳ方式で暗号化されたＭＰＥＧパケットや、ＥＣＭパケット、ＥＭＭパケットを抽出し、圧縮映像や圧縮音声などのＭＰＥＧパケットは、ＡＥＳ復号部２４に入力し、ＥＣＭパケットはＫｓ復号部２３ｅに入力し、ＥＭＭパケットは識別番号検証部２３ｂに入力する。

識別番号検証部２３ｂは、入力されたＥＭＭパケットに含まれる識別番号が、記憶部２３ａに記憶されている自身の識別番号と一致するか検証する。一致した場合には、Ｋｐａｙ復号部２３ｃは、記憶部２３ａに記憶されたメーカ固有鍵Ｋｍで、暗号化Ｋｐａｙを復号して視聴者固有鍵Ｋｐａｙを出力して記憶部２３ａに記憶する。ＥＭＭパケットに含まれる識別番号が、自身の識別番号と一致しない場合には、視聴者固有鍵Ｋｐａｙは記憶されない。視聴者固有鍵Ｋｐａｙは、原則永遠に保持し、再書き込みの必要はない。

なお、識別番号検証部２３ｂは、更に、図２で示したようなＥＭＭパケットに含まれるメーカ番号と、記憶部２３ａに記憶された自身のメーカ番号と比較検証するようにして、一致した場合のみ、暗号化Ｋｐａｙを復号可能にするようにしてもよい。

記憶部２３ａに視聴者固有鍵Ｋｐａｙが記憶されると、Ｋｗ復号部２３ｄでは、ＥＭＭパケットに含まれる暗号化Ｋｗを視聴者固有鍵Ｋｐａｙで復号しワーク鍵Ｋｗを出力する。ワーク鍵Ｋｗは記憶部２３ａに記憶される。Ｋｓ復号部２３ｅは、ＥＣＭパケットに含まれる暗号化Ｋｓを、記憶部２３ａから読み出したワーク鍵Ｋｗによって復号し、スクランブル鍵Ｋｓを出力する。ＭＵＬＴＩ２復号部２４はスクランブル鍵Ｋｓを取得して、ＭＵＬＴＩ２方式で暗号化されたＭＰＥＧビデオパケットや音声パケットを復号する。更に、ＭＰＥＧ伸張部２５は、たとえばＭＰＥＧ−２形式で圧縮されたＭＰＥＧパケットを伸張し、表示処理部２６は、ＭＰＥＧ伸張部２５で伸張されて得られた映像データを、ＹＰｂＰｒのアナログ信号に変換した後モニタ２６ａで表示させる。

以上のように、本実施の形態のデジタル放送送受信システムによれば、送信センタ装置１０は、視聴者が視聴契約するまで視聴者ごとの鍵を管理していなくてもよい。視聴契約がされてから、各放送の視聴者固有鍵Ｋｐａｙを生成し管理すれば、同一メーカの受信装置でも識別番号ごとに放送コンテンツの視聴を限定することができる。これにより、送信側の負担を抑えることができる。

なお、上記の実施の形態では、ＥＭＭパケットに暗号化Ｋｐａｙを含ませて送信するようにしたが、暗号化Ｋｐａｙを、識別番号をもとにスクランブルして送信するようにしてもよい。また、視聴者固有鍵Ｋｐａｙを、識別番号をもとにスクランブルしてから、メーカ固有鍵Ｋｍにより暗号化するようにしてもよい。スクランブルは、たとえば、識別番号をもとに排他的論理和演算などを用いて行う。この場合、受信装置２０側も、たとえば、メーカ固有鍵Ｋｍで復号するとともに、自身の識別番号をもとにデスクランブルして、視聴者固有鍵Ｋｐａｙを得ることになり、セキュリティを高めることが可能になる。

次に、受信装置２０の具体的なハードウェア構成例を説明する。
図３は、受信装置の具体的なハードウェア構成を示す図である。
受信装置２０は、チューナ２０１、ワンチップＬＳＩ２０２、ＲＭＰ ＬＳＩ２０３、マイクロコントローラ（以下マイコンと略す）２０４、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０５、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０６、リモートコントローラ（以下リモコンと略す）用インタフェース２０７を有しており、これらはバス２０８に接続されている。また、受信した放送コンテンツを表示するモニタ２０９を有している。

チューナ２０１は、基地局から送られてくる放送波の中から、視聴者によって選択された有料放送番組の放送波を入力して復調する。
ワンチップＬＳＩ２０２は、デマルチプレクサ２１１、ＭＵＬＴＩ２復号部２１２、ＭＰＥＧ伸張部２１３、表示処理部２１４を有している。これらの機能は、図１のものと同じである。

ＲＭＰ ＬＳＩ２０３は、外部から覗き見や改竄ができない構造を有したＬＳＩである。暗号化のための鍵の管理や、復号処理などを行う。
マイコン２０４は、視聴者の操作に応じて受信装置２０の各部を制御する。

ＲＡＭ２０５は、マイコン２０４が実行途中のプログラムや、演算途中のデータなどを格納する。
ＲＯＭ２０６は、マイコン２０４が実行する基本的なプログラムやデータを格納する。また、受信装置２０の識別番号やメーカ番号などを記憶するようにしてもよい。

リモコン用インタフェース２０７は、図示しないリモコンからの操作信号を受信する。
モニタ２０９は、表示処理部２１４で処理された映像信号を表示する。
なお、図示を省略しているが、送信センタ装置１０と双方向通信を行うための通信インタフェースを設けてもよい。

図４は、ＲＭＰ ＬＳＩ内の構成例を示す図である。
ＲＭＰ ＬＳＩ２０３は、マイコン２２１、ＲＡＭ２２２、ＲＯＭ２２３、不揮発性メモリ２２４、バスインタフェース２２５、復号回路２２６を有し、これらはバス２２７に接続されている。

マイコン２２１は、ＲＭＰ ＬＳＩ２０３内の各部を制御する。
ＲＡＭ２２２は、マイコン２２１が実行途中のプログラムや、演算途中のデータなどを格納する。

ＲＯＭ２２３は、マイコン２２１の制御のもと、復号回路２２６を用いて、図１で示したような識別番号検証部２３ｂ、Ｋｐａｙ復号部２３ｃ、Ｋｗ復号部２３ｄ、Ｋｓ復号部２３ｅなどの機能や、記憶部２３ａから識別番号を出力する機能を実現するためのプログラムを格納している。

不揮発性メモリ２２４は、図１の記憶部２３ａに相当し、たとえばフラッシュメモリなどである。メーカ固有鍵Ｋｍ、メーカ番号、識別番号、ワーク鍵Ｋｗ、復号した視聴者固有鍵Ｋｐａｙを記憶する。

バスインタフェース２２５は、図３で示した受信装置２０のバス２０８と、ＲＭＰ ＬＳＩ２０３内部のバス２２７とを接続するインタフェースである。
復号回路２２６は、たとえば、暗号化Ｋｐａｙ、暗号化Ｋｗ、暗号化Ｋｓの暗号化を、マイコン２２１の制御のもと復号する。

以下、図３、図４のハードウェア構成で表される受信装置２０の動作を説明する。
視聴者が放送コンテンツを視聴する際、視聴者は図示しないリモコン操作により、その旨を入力する。リモコン用インタフェース２０７は、リモコンからの操作信号を受信すると、受信装置２０内部の信号形式に変換した後、マイコン２０４に転送する。

マイコン２０４は、ＲＭＰ ＬＳＩ２０３内のマイコン２２１に識別番号を出力するように指示し、マイコン２２１は不揮発性メモリ２２４から識別番号をバス２２７及びバスインタフェース２２５を介して出力する。

読み出された識別番号は、マイコン２０４の制御のもと、表示処理部２１４に伝送されて処理され、モニタ２０９に表示される。視聴者は、送信センタ装置１０を管理する送信センタに識別番号を電話連絡し、有料放送視聴の意思を伝える。なお、識別番号は通信インタフェースを用いて送信するようにしてもよいし、郵便などを用いてもよい。

送信センタでは図１のような送信センタ装置１０に識別番号を入力して、前述したように暗号化Ｋｐａｙを、識別番号とともに、たとえばＥＭＭパケットに挿入して放送する。ＥＭＭパケットには、他にも図２で示したように、受信装置２０のメーカを識別するメーカ番号などが含まれる。

次に、視聴者がリモコンにより視聴の意思を伝えたチャンネルを選局すると、リモコン用インタフェース２０７により、操作信号を入力した受信装置２０は、マイコン２０４の制御のもとチューナ２０１により、当該チャンネルを選局させる。チューナ２０１は、当該チャネルの時分割多重されたパケット群を出力する。ワンチップＬＳＩ２０２のデマルチプレクサ２１１は、パケット群を入力して、ＥＭＭパケットはバス２０８を介してマイコン２０４に伝送する。

マイコン２０４は、たとえばＲＯＭ２０６に記憶されているメーカ番号と、ＥＭＭパケットに含まれるメーカ番号や識別番号とを比較して、一致していれば、ＥＭＭパケットをＲＭＰ ＬＳＩ２０３に伝送する。

ＲＭＰ ＬＳＩ２０３は、マイコン２２１の制御のもとＥＭＭパケットを解析し、メーカ番号や識別番号を確認し、暗号化ＫｐａｙをＥＭＭパケットから抽出し、復号回路２２６で、不揮発性メモリ２２４に記憶されているメーカ固有鍵Ｋｍにより復号する。そして、得られた視聴者固有鍵Ｋｐａｙを不揮発性メモリ２２４に書き込む。

次に、ワンチップＬＳＩ２０２のデマルチプレクサ２１１では、更にＥＭＭパケットを抽出して、これをマイコン２０４に伝送する。マイコン２０４は、たとえばＲＯＭ２０６に記憶されているメーカ番号と、ＥＭＭパケットに含まれるメーカ番号とを比較して、一致していれば、ＥＭＭパケットＲＭＰ ＬＳＩ２０３に伝送する。

ＲＭＰ ＬＳＩ２０３において、マイコン２２１は、そのＥＭＭパケットに含まれる識別番号が、図２のように、たとえば、０である場合には、暗号化Ｋｗを伝送するＥＭＭパケットであることを認識する。そして、不揮発性メモリ２２４に書き込まれた視聴者固有鍵Ｋｐａｙを復号回路２２６に読み出して、暗号化Ｋｗを復号する。そして、得られたワーク鍵Ｋｗを不揮発性メモリ２２４に書き込む。なお、視聴者固有鍵Ｋｐａｙは、原則永遠に保持され、再書き込みを行う必要はない。ワーク鍵Ｋｗは、基本契約期間に合致させて、たとえば、月１回再書き込みする。

視聴を始める際には、ワンチップＬＳＩ２０２のデマルチプレクサ２１１では、ＥＣＭパケットを抽出して、マイコン２０４でＲＭＰ ＬＳＩ２０３に伝送する。ＲＭＰ ＬＳＩ２０３において、マイコン２２１は、ＥＣＭパケットから暗号化Ｋｓを抽出して、不揮発性メモリ２２４に記憶したワーク鍵Ｋｗを読み出して復号回路２２６にて暗号化Ｋｓを復号する。これによって得られたスクランブル鍵Ｋｓを、ワンチップＬＳＩ２０２のＭＵＬＴＩ２復号部２１２に伝送する。なお、このとき安全のためにスクランブル鍵Ｋｓを暗号化してＲＭＰ ＬＳＩ２０３から出力するようにしてもよい。

ワンチップＬＳＩ２０２のＭＵＬＴＩ２復号部２１２では、スクランブル鍵Ｋｓを用いて、ＭＰＥＧ圧縮映像パケットや音声パケットをリアルタイム復号する。復号されたコンテンツは、ＭＰＥＧ伸張部２１３にてＭＰＥＧ伸張され、表示処理部２１４にて処理されてモニタ２０９で表示される。

ところで、本実施の形態では、受信装置２０の識別番号を、モニタ２０９に表示させるようにしたが、悪意のあるユーザによって、モニタ２０９に表示される画像を編集され、識別番号を黒塗りされる場合がある。つまり、その受信装置２０を故意に特定できなくするような不正が行われる可能性がある。

そこで、たとえば、ＲＭＰ ＬＳＩ２０３内の不揮発性メモリ２２４に、識別番号とともに、その識別番号を表示する場所、サイズ、表示期間などを指示する表示情報を記憶し、識別番号の読み出し時に、その表示情報を読み出し、表示処理部２１４に表示情報で指定された表示処理を行わせるようにしてもよい。たとえば、識別番号の表示（表示位置や表示サイズ）を時間ごとに変更するなどして、黒塗りをしづらくする。また、表示場所や、サイズ、表示期間などをコードとして扱い、このコードで識別番号を推定できるようにしてもよい。

図５は、識別番号の表示例を示す図である。
ここでは、たとえば、一定期間ごとに識別番号が表示される場所を変更した場合について示している。

たとえば、識別番号が画面の左上に表示された場合を“００”、右上に表示された場合を“０１”、左下に表示された場合を“１０”とすると、図５の例では、“０００１１０００”というコードを表す。このコードが直接、識別番号を示すようにしてもよいし、このコードから推定できるようにしてもよい。その他にも、表示サイズや、表示期間により識別番号を推定できるようにしてもよい。

これにより、悪意のあるユーザにより、識別番号が黒塗りされて識別番号が消されて、受信装置２０が特定できなくなることを防止できる。
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。

本実施の形態のデジタル放送送受信システムの構成を示す図である。 時分割多重されたパケットと、各パケットの内容の一例を示す図である。 受信装置の具体的なハードウェア構成を示す図である。 ＲＭＰ ＬＳＩ内の構成例を示す図である。 識別番号の表示例を示す図である。 限定受信方式を実現する従来のデジタル放送送受信システムの概略の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 送信センタ装置
１１ 鍵生成部
１２ ＭＵＬＴＩ２暗号化部
１３ 暗号化／ＥＣＭパケット生成部
１４ 暗号化／ＥＭＭパケット生成部
１５ 識別番号入力部
１６ Ｋｍ記憶部
１７ マルチプレクサ
１８ 変調器
２０ 受信装置
２１ チューナ
２２ デマルチプレクサ
２３ セキュア領域
２３ａ 記憶部
２３ｂ 識別番号検証部
２３ｃ Ｋｐａｙ復号部
２３ｄ Ｋｗ復号部
２３ｅ Ｋｓ復号部
２４ ＭＵＬＴＩ２復号部
２５ ＭＰＥＧ伸張部
２６ 表示処理部
２６ａ モニタ
３０ 基地局

Claims (8)

1. デジタル放送を送受信するデジタル放送送受信システムにおいて、
   受信装置の識別番号を入力し、放送コンテンツの暗号化に用いる視聴者固有の鍵を生成し、前記視聴者固有の鍵を前記受信装置のメーカ固有の鍵で更に暗号化し、暗号化された前記視聴者固有の鍵を、前記識別番号とともに送信する送信センタ装置を有し、
   前記受信装置は、前記識別番号及び暗号化された前記視聴者固有の鍵を受信し、前記識別番号が前記受信装置とともに備えられた記憶部に記憶された自身の識別番号と一致するか検証し、一致した場合には暗号化された前記視聴者固有の鍵を前記記憶部に格納された前記メーカ固有の鍵で復号し、復号化された前記視聴者固有の鍵を用いて前記放送コンテンツを復号することを特徴とするデジタル放送送受信システム。
2. 前記送信センタ装置は、前記放送コンテンツをスクランブル鍵で暗号化し、前記スクランブル鍵をワーク鍵で暗号化し、前記ワーク鍵を前記視聴者固有の鍵で暗号化し、暗号化された前記ワーク鍵及び暗号化された前記スクランブル鍵を前記受信装置に送信し、
   前記受信装置は、復号により得られた前記視聴者固有の鍵で、暗号化された前記ワーク鍵を復号し、前記ワーク鍵で暗号化された前記スクランブル鍵を復号し、前記スクランブル鍵で前記放送コンテンツを復号することを特徴とする請求項１記載のデジタル放送送受信システム。
3. 前記送信センタ装置は、暗号化された１つの前記視聴者固有の鍵と、前記放送コンテンツの視聴を許可する前記識別番号の上限と下限の値を同一のパケットあるいは、同一関連のパケット群にて送信することを特徴とする請求項１または２記載のデジタル放送送受信システム。
4. 前記送信センタ装置は、暗号化された１つの前記視聴者固有の鍵と、前記放送コンテンツの視聴を許可する複数の前記識別番号を同一のパケットあるいは、同一関連のパケット群にて送信することを特徴とする請求項１または２記載のデジタル放送送受信システム。
5. 前記送信センタ装置は、前記視聴者固有の鍵を、前記メーカ固有の鍵で前記識別番号を用いてスクランブルし、前記受信装置は、暗号化された前記視聴者固有の鍵を受信すると、前記メーカ固有の鍵で復号するとともに、前記識別番号をもとにデスクランブルすることにより、前記視聴者固有の鍵を得ることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のデジタル放送送受信システム。
6. 前記受信装置は、自身の前記識別番号を表示装置に表示する際の、表示場所、表示サイズまたは表示期間を示す表示情報を前記記憶部に記憶し、前記表示情報をもとに、前記識別番号の表示を時間ごとに変更することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のデジタル放送送受信システム。
7. 前記受信装置は、前記表示情報に基づき、前記表示位置、前記表示サイズ、または前記表示期間を変更することによって、前記識別番号を推定させるためのコードを、前記表示装置の画面上に表示することを特徴とする請求項６記載のデジタル放送送受信システム。
8. デジタル放送を送受信するデジタル放送送受信方法において、
   入力部により、放送コンテンツの視聴申請の際に申告された受信装置の識別番号を入力し、
   鍵生成部により前記放送コンテンツの暗号化に用いる視聴者固有の鍵を生成し、
   暗号化部により前記視聴者固有の鍵を前記受信装置のメーカ固有の鍵で更に暗号化し、
   送信部により、暗号化された前記視聴者固有の鍵を、前記識別番号とともに前記受信装置に送信し、
   受信部により、前記識別番号及び暗号化された前記視聴者固有の鍵を受信し、
   識別番号検証部により、前記識別番号が、前記受信装置とともに備えられた記憶部に記憶された自身の識別番号と一致するか検証し、
   一致した場合には暗号化された前記視聴者固有の鍵を前記記憶部に格納された前記メーカ固有の鍵で復号し、
   復号化された前記視聴者固有の鍵を用いて、受信した前記放送コンテンツを復号することを特徴とするデジタル放送送受信方法。

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