JP2010522501A - 無線デジタルシステムにおいてコンテント保護を実現するための方法およびシステム - Google Patents

Abstract

システムは、ソースから保護されたコンテントを受信するための回線ベースされた受信機及び宛先に前記保護されたコンテントを提供するための回線ベースされた送信機を含む。前記保護されたコンテントは、例えばＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）メカニズムを用いることにより安全である。その回線ベースされた送信機及び受信機の間に、無線送信機及び無線受信機がある。その無線送信機は、第２の暗号化メカニズムに従ってその無線受信機とともに暗号化された無線リンクを設定する。前記無線送信機は、その回線ベースされた受信機からその保護されたコンテントを受信し、その第２の暗号化メカニズムに従ってその保護されたコンテントを暗号化し、その暗号化された保護されたコンテントを無線で送信するために構成される。その無線受信機は、その第２の暗号化メカニズムに従ってその保護されたコンテントを解読し、その無線送信機からその無線で送信された保護されたコンテントを受信するために更に構成される。

Description

１つのノードから他のノードに保護可能な対象（subject matter）を転送するために、安全なコンテントの引き渡しメカニズムを提供することは、しばしば望ましい。このようなメカニズムの１つの例は、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）またはＤＶＩ（Digital Video Interface）によるデジタルビデオ及び／又はオーディオの提供である。ＤＶＩ及びＨＤＭＩは、そのコンテントソース及び宛先の間のオーディオ／ビデオの傍受を防止するためのＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）と呼ばれるメカニズムをしばしば用いる。ＨＤＣＰを用いることによって、著作権保護が可能な映画及び音楽のようなデータは、盗みの減少された可能性（reduced likelihood of theft）とともに安全に送信されることができる。

ＨＤＣＰは、ＨＤＭＩケーブルのような物理的リンクによって引き渡されることを、標準によって要求される。更に、２つのこのようなリンク間の接続は、各個々のリンクのための全ての暗号化及び／又はキーの必要条件を果たし、エンドポイントデータの暗号化の終了（endpoint data encryption termination）を両方のリンクに提供する中継器の使用を要求する。ＨＤＣＰ中継器は、それ全体が本出願へ参照によって組み込まれた文書”High-bandwidth Digital Content Protection System,”Revision 1.1,June 9,2003,（以下、“ＨＤＣＰシステム標準”）の中に一般に記述されている。

ＨＤＣＰ標準によって生産された装置は、キーセレクションベクター（“ＫＳＶ”）と呼ばれる４０ビット識別子及び装置プライベートキーと呼ばれる４０個の５６ビット秘密装置キーを含む、ユニークキーセット（“ＤＫＳ”）を有することを標準によって要求される。認証の間、送信機（装置Ａ）は、６４ビットの擬似ランダム値Ａｎ及び当該送信機のＫＳＶ（“Ａｋｓｖ”）を含むメッセージを受信機（“装置Ｂ”）に送る。装置Ｂは、その受信機のＫＳＶ（“Ｂｋｓｖ”）とともに応答し、装置Ｂが中継器であるかどうかを指示する。装置Ａは、Ｂｋｓｖが取り消されていないということ及びそれが２０個の１及び２０個の０を含むことを確認する。両方の装置は、それからセッションキー（“Ｋｓ”）を生成する。それは、そのＨＤＣＰ暗号のための５６ビット秘密キー、認証のその次のフェーズのために用いられる６４ビット秘密キー（“Ｍｏ”）及びその認証交換の成功を指示する１６ビット応答値（“Ｒｏ”）である。

装置Ｂが中継器である場合、その装置は、上流へ報告するために下流のＫＳＶのリストを集める。そのＫＳＶは、それらが取り消されているかどうかを決定するために上流で検査される。認証における最終段階は、垂直ブランキング期間（vertical blanking period）の間に発生し、新しい暗号初期化値Ｋｉ，Ｍｉ及びＲｉを計算する両方の装置を巻き込む。その索引ｉは、暗号化された最初のビデオフレームに対する１から始まるフレーム番号を表現する。

無線リンクの方へ一般的な傾向が存在する。しかしながら、上述のように、ＨＤＣＰのようないくつかの送信メカニズムは、無線リンクによって提供されることができない。それゆえ、ＨＤＣＰのような送信メカニズムがさもなければ提供される２つのノード間の無線リンクを提供するための必要性が存在する。

システム及び方法は、無線リンクによって宛先及びソースの間で安全なコンテントを提供するために提供される。１つの態様において、そのシステムは、ソースから保護されたコンテントを受信するための回線ベースされた受信機（line-based receiver）及び宛先にその保護されたコンテントを提供するための回線ベースされた送信機（line-based transmitter）を含む。その保護されたコンテントは、例えばＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）メカニズムを用いることにより安全である。

その回線ベースされた送信機及び受信機の間に、無線送信機及び無線受信機がある。その無線送信機は、第２の暗号化メカニズムに従って、無線受信機とともに暗号化無線リンクを設定する。その暗号化された無線リンクの一例は、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）データリンクである。その無線送信機は、その回線ベースされた受信機からその保護されたコンテントを受信し、その第２の暗号化メカニズムに従ってその保護されたコンテントを暗号化し、その暗号化された保護されたコンテントを無線で送信するために更に構成される。その無線受信機は、その無線送信機からその無線で送信された保護されたコンテントを受信し、その第２の暗号化メカニズムに従ってその保護されたコンテントを解読するために更に構成される。

本開示は、添付している図面とともに読むとき、以下の詳細な記述から最もよく理解される。産業における標準的なの習慣に従って、様々な特徴が実寸どおりに描かれていないということは強調される。事実上、その様々な特徴の寸法は、議論の明快のために任意に増加または減少されることができる。更に、全ての特徴は、簡単のために全ての図に示されないことができる。
図１は、ソースから宛先へ保護可能なコンテントを提供するためのシステムを示す。 図２は、１つの態様に従った図１のシステムのより詳細なブロック図である。 図３は、代わりの態様に従った図１のシステムのより詳細なブロック図である。 図４は、他の代わりの態様に従った図１のシステムのより詳細なブロック図である。 図５は、図２に示される態様の動作を示すフローチャートである。

本発明は、一般に、送信及び暗号化システムに関する。しかしながら、以下の開示が例えばその発明の異なる特徴を実現するための多くの異なる態様を提供するということは理解される。配列及び構成要素の特定の例は、本開示を簡単にするために以下に記述される。もちろん、これらは、単なる例にすぎず、限定することを意図されない。

図１を参照すると、システム１０は、本発明の１以上の態様から利益を得ることができる通信ネットワークの一例である。そのシステム１０は、データのソース１２及びそのデータ１４の宛先を含む。そのシステム１０は、そのソース１２からその宛先１４に、保護可能な対象のための安全なコンテントの引渡しメカニズムを提供する。そのデータは、リンク１６によって提供される。それは、以下に更に記述される。

宛先及びソースの一例は、著作権で保護可能な音楽である保護可能な対象とともに、増幅器１４にデジタル信号を提供するコンパクトディスク（ＣＤ）プレーヤー１２である。宛先及びソースの他の例は、著作権で保護可能なオーディオ及びビデオである保護可能な対象とともに、テレビジョン１４にデジタル信号を提供する衛星の受信機１２である。更に、宛先及びソースの他の例は、機密データのテーブルである保護可能な対象とともに、モニタ１４にデジタルデータを提供するパーソナルデジタルアシスタント（personal digital assistant）１２である。更に、宛先及びソースの他の例は、ワードプロセッシング文書（word-processing document）である保護可能な対象とともに、ドッキング（docking）局１４にデータを提供するコンピュータ１２である。更に、宛先及びソースの他の例は、機密の音声通信である保護可能な対象とともに、ネットワークノード１４にデータを提供するセルラー電話（cellular telephone）１２である。そのリンク１６は、双方向であるものとして示されているが、アプリケーションに依存する異なる指数部を有することができる。

更なる例のために、そのリンク１６は、上流の（そのソースの方の）認証を経た保護及びコンテントの引渡しを実行するための産業標準ＨＤＣＰメカニズムの少なくとも一部分を用いるものとして記述されるであろう。第２の例は、ＤＴＣＰ（Digital Transmission Content Protection）メカニズムである。そのＨＤＣＰメカニズムの例とともに続けると、そのリンク１６は、産業において良く知られているように１以上のＨＤＭＩまたはＤＶＩの物理的ケーブル及び中継器、及び以下で議論されるように付加的な機能を含むことができる。

さて、上で簡単に述べられたＨＤＣＰの例の続きにおいて図２を参照すると、１つの態様において、そのリンク１６は、ＨＤＣＰ受信機１０４、暗号化する無線送信機１０６、解読する無線受信機１０８及びＨＤＣＰ送信機１１０を含む多数の構成要素を含む。そのＨＤＣＰ受信機１０４および無線送信機１０６は、上述したように、ＨＤＣＰリンクを経て接続可能である。同様に、その無線受信機１０８及びＨＤＣＰ送信機１１０は、ＨＤＣＰリンクを経て接続可能である。

１つの態様に従って、無線送信機１０６及び無線受信機１０８は、安全な無線リンク１１２を経て接続可能である。本例においては、その無線リンク１１２は、Certified Wireless USB Authenticatedリンクである。代わりの態様においては、その無線リンク１１２は、WiMedia WXP Authenticatedリンク、または、適切なまたは将来開発されるリンクである。本例においては、その無線リンク１１２は、転送されているデータのためのまるまる１２８ビットＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）転送メカニズムを提供する。そのリンク１６は、ＨＤＣＰメッセージハンドリングメカニズム（HDCP message handling mechanism）１１８を更に含む。そのＨＤＣＰメッセージハンドリングメカニズム１１８は、上述したような方法の中の宛先１４及びソース１２に関しては、必要な認証を容易にするために用いられる。

宛先１４及びソース１２のために、そのリンク１６は、ＨＤＣＰ中継機として機能する。それは、前述のＨＤＣＰシステム標準において指定されたように、ＨＤＣＰ中継器のルールの全てを厳守し、実現する。これは、以下の準拠ルール（following compliance rules）、例えば２つのエンドポイントの間で流れている使用可能な形式において、解読されたＨＤＣＰのコンテントが適度に安全であるという要求のような準拠ルールを含む。ＨＤＣＰ中継機として、そのリンク１６は、そのＨＤＣＰ認証処理の間にセッションキー（Ｋｓ）を生成する。

図２に示される態様は、様々な保護構成要素を提供する。例えば、上流の認証は、産業標準ＨＤＣＰメカニズムを用いて実行される。同様に、全ての装置の認証は、ＨＤＣＰ中継器に適用できる全てのルールに従って、産業標準ＨＤＣＰメカニズムを用いて実行される。１つの態様において、そのソース無線リンク１１２は、次の通り実現されることができるＡＥＳリンクである。まず、Ｄｉｆｆｉｅ−Ｈｅｌｌｍａｎ交換は、２０４８ビットのＤｉｆｆｉｅ Ｈｅｌｌｍａｎキーを設定するために用いられることができる。次に、ハッシュ関数は、セッションキーを製造するために用いられることができる。例えば、ＡＥＳ Ｄａｖｉｅｓ−Ｍｅｙｅｒハッシュ関数は、１２８ビットのセッションキーを製造するために用いられることができる。ＨＤＣＰの処理手順は、そのソース側のシステムを認証するために用いられる。そのハッシュ関数によって製造されるセッションキーは、それによって、ソース通信チャネルを設定するための無線リンク１１２によって用いられる。その無線送信機１０６は、受信機１０４に送られたデータを暗号化するためのセッションキーを用いるであろう。その受信機１０４は、そのデータを解読するためのセッションキーを用いるであろう。

他の態様においては、図３に示されるように、その解読する無線受信機１０８は、その宛先１４（例えば、コンピュータモニタ、デジタルテレビジョンまたは増幅器）とともに統合され、それによって、図２のＨＤＣＰ送信機１１０のような、ＨＤＣＰ送信機に対する必要性を削除する。図３に示される態様においては、様々な保護メカニズムが実現される。特に、上流の認証は、産業標準ＨＤＣＰメカニズムを用いて実行される。下流の認証に関しては、この態様において、宛先装置１４が産業標準ＨＤＣＰメカニズムが宛先装置を認証するために用いられることができるようにキーを含む最大限のＨＤＣＰ認証能力を有さなければならないということは注釈されるであろう。そのリンク１６は、図１に示される態様と関連して、上述されたように実現される。

更に他の態様においては、図４に示されるように、暗号化する無線送信機１０６はソース１２（例えば、ＰＤＡ、衛生の受信機またはＣＤプレーヤー）とともに統合され、それによって、図２のＨＤＣＰ受信機１０４のような、ＨＤＣＰ受信機に対する必要性を削除する。図４に示される態様においては、様々な保護メカニズムが実現される。上流の認証に関しては、この態様において、ソース装置１２が産業標準ＨＤＣＰメカニズムがその装置を認証するために用いられることができるようにキーを含む最大限のＨＤＣＰ認証能力を有さなければならないということは注釈されるであろう。下流の認証は、産業標準ＨＤＣＰメカニズムを用いて実行される。そのリンク１６は、図１に示される態様に関連して、上述したように実現される。加えて、シードされた（seeded）ハードウェア機能走査（ＨＦＳ：hardware functionality scan）は、シード（seed)としてＤｉｆｆｉｅ Ｈｅｌｌｍａｎキーの一部分を用いる宛先１４の内部作業を働かせるために実行されることができる。

図５は、図２に示される態様の動作を示すフローチャートである。ステップ５００においては、産業標準ＨＤＣＰメカニズムは、ＨＤＣＰメッセージハンドリングメカニズム１１８を経てシステム１０の上流の及び下流の認証を実行するために用いられる。加えて、そのソース無線リンク１１２は、上述の詳細において記述されたように設定される。ステップ５０２においては、図２に示される態様において標準ＨＤＣＰ暗号化メカニズムである第１の暗号化メカニズムに従って暗号化された保護されたコンテントは、その受信機１０４に送信される。ステップ５０４においては、暗号化された保護されたコンテントは、その解読する無線送信機１０６に送信され、ＡＥＳのような第２の暗号化メカニズムに従って更に暗号化される。ステップ５０６においては、暗号化された保護されたコンテントは、その解読する無線受信機１０８にその無線リンク１１２を経て送信される。ステップ５０８においては、解読する無線受信機１０８で、その第２の暗号化メカニズムに従って解読が実行される。ステップ５１０においては、その送信機１１０は、第１の暗号化メカニズムに従って今まで通り暗号化された保護されたコンテントを受信し、それを宛先１４に引き渡す。

図３及び４に示される態様によって同様のステップが実行されることは認識されるであろう。特に、図３の態様においてその送信機１１０が省略されているのでステップ５０８−５１０において第１の暗号化メカニズムに従って暗号化された保護されたコンテントがその解読する無線受信機１０８から直接に宛先１４に引き渡されるということを除いて、図３に示される態様の動作は、図５に示されているように続行する。同様に、その態様においてその受信機１０４が省略されているのでステップ５０２−５０４においてその第１の暗号化メカニズムに従って暗号化された保護されたコンテントがそのソース１２から暗号化する無線送信機１０６に直接に送信されるということを除いて、図４に示される態様の動作は、図５に示されているように続行する。

上に簡単に述べた構成要素の各々は、コンピュータソフトウェア、電気的論理またはそれの組み合わせとして実現されることができる。また、構成要素は図において別々に示されているが、いくつかの態様においてその無線リンク１１２の両側の１以上の構成要素は、装置のグループまたはたった１つの統合された回路装置に結合されることができる。

本開示は、好適な態様と関連して記述されている。この開示を読んだあとにのみ当業者にとって明白である改良または変更は、その出願の範囲及び意図の内であると思われる。いくつかの変形、変更及び代用が前述の開示の中で意図されており、いくつかの例において、その発明のいくつかの特徴が他の特徴の対応する使用がなく用いられるであろうことは理解される。従って、添付された特許請求の範囲がその発明の範囲とある意味で矛盾しないで、かつ、広く解釈されるということは適当である。

Claims (20)

1. ソースから保護されたコンテントを受信するための受信機、前記受信された保護されたコンテントは第１の暗号化メカニズムに従って暗号化されている、と、
   第２の暗号化メカニズムに従って無線受信機とともに安全な暗号化された無線リンクを設定するための無線送信機、前記無線送信機は前記暗号化された保護されたコンテントを無線で送信し、前記第２の暗号化メカニズムに従って前記保護されたコンテントを暗号化し、前記受信機から前記保護されたコンテントを受信するために更に構成される、と、
   前記無線送信機とともに前記安全な暗号化された無線リンクを設定するための前記無線受信機、前記無線受信機は前記第２の暗号化メカニズムに従って前記保護されたコンテントを解読し、前記無線送信機から前記無線で送信された保護されたコンテントを受信するために更に構成される、と、
   宛先に前記保護されたコンテントを送信し、前記無線受信機から前記保護されたコンテントを受信するための送信機、前記送信された保護されたコンテントは前記第１の暗号化方法に従って暗号化されている、と
   を具備するシステム。
2. 前記無線送信機かまたは前記受信機かの少なくとも１つは、前記第１の暗号化メカニズムに従って前記保護されたコンテントを解読するように更に構成され、前記送信機かまたは前記無線受信機かの少なくとも１つは、前記第１の暗号化メカニズムに従って前記保護されたコンテントを暗号化するように更に構成される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記ソース及び宛先の間のコンテントが保護された通信を設定するためのＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）メッセージハンドリング装置を更に具備する、請求項１に記載のシステム。
4. 前記受信機及び送信器のうちの少なくとも１つは、回線ベースされたビデオ送信を用いる、請求項１に記載のシステム。
5. 前記受信機は、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）標準によって生産された受信機である、請求項１に記載のシステム。
6. 前記送信機は、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）標準によって生産された送信機である、請求項１に記載のシステム。
7. 前記第１の暗号化方法は、ＨＤＣＰ暗号化方法である、請求項１に記載のシステム。
8. 前記第２の暗号化方法は、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）である、請求項１に記載のシステム。
9. 保護可能な対象（ＰＳＭ）のための安全なコンテントの引き渡しメカニズムを提供するための方法であって、
   第１の有線リンクによってソースによって指令された第１の暗号化メカニズム（ＰＳＭ１）に従って暗号化された前記ＰＳＭを受信することと、
   第２の暗号化メカニズム（ＰＳＭ２）に暗号化されたＰＳＭに前記ＰＳＭ１を変換すること、前記第２の暗号化メカニズムは前記第１の暗号化メカニズムとは異なる、と、
   安全な無線リンクを経て前記ＰＳＭ２を送信することと、
   前記無線で送信されたＰＳＭ２を受信することと、
   前記受信されたＰＳＭ２を前記ＰＳＭ１に変換することと、
   第２の有線リンクによって変換されたＰＳＭ１メッセージを宛先に送信することと
   を具備する方法。
10. 前記ＰＳＭ１をＰＳＭ２に変換することは、前記ＰＳＭに前記ＰＳＭ１メッセージを解読すること、及び前記第２の暗号化メカニズムに基づいて前記ＰＳＭをそれから暗号化することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記ＰＳＭ２を無線送信する前記ステップは、
    無線リンクを設定することと、
    前記無線リンクを認証することと
    を含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記無線リンクを認証する前記ステップは、セッションキーを利用する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記ＰＳＭ１を前記ＰＳＭ２に変換すること及び前記受信されたＰＳＭ２を前記ＰＳＭ１に変換することは、コンテントキーを利用する、請求項９に記載の方法。
14. 前記第１の暗号化メカニズムは、ＨＤＣＰであり、前記第２の暗号化メカニズムはＡＥＳである、請求項９に記載の方法。
15. 宛先及び前記ソースの間に安全なコンテントの引き渡しメカニズムを設定するために宛先及び前記ソースの間のメッセージハンドリングを実行することを更に具備する、請求項９に記載の方法。
16. 前記第１の有線リンクは、ＨＤＣＰ受信機を含む、請求項９に記載の方法。
17. 前記第２の有線リンクは、ＨＤＣＰ送信機を含む、請求項９に記載の方法。
18. 安全で無線の暗号化されたリンクによって分けられた２つの物理的構成要素を具備し、各物理的構成要素は広帯域幅デジタルコンテント標準準拠装置に接続可能な広帯域幅デジタルコンテントエンドポイントと前記安全で無線の暗号化されたリンクに接続される無線エンドポイントとを含む広帯域幅デジタルコンテント中継器。
19. 無線デジタルソースから保護されたコンテントを受信するための受信機であって、
    前記保護されたコンテントは、広帯域幅デジタルコンテント標準に従ってフォーマットされており、無線暗号化メカニズムに従って暗号化されており、
    前記受信機は、前記保護されたコンテントを備える無線信号を受信するための無線端末と、前記無線暗号化メカニズムに従って前記無線信号を解読するための論理と、前記広帯域幅デジタルコンテント標準に従って前記保護されたコンテントを検索するための論理とを備え、前記受信機は広帯域幅デジタルコンテント宛先装置に組み込まれているものである受信機。
20. 無線デジタル宛先に保護されたコンテントを送信するための送信機であって、
    前記保護されたコンテントは、広帯域幅標準に従ってフォーマットされており、無線暗号化メカニズムに従って暗号化されており、
    前記送信機は、前記保護されたコンテントを備える無線信号を送信するための無線端末と、前記無線暗号化メカニズムに従って前記無線信号を暗号化するための論理と、前記広帯域幅デジタルコンテント標準に従って前記保護されたコンテントを送信するための論理とを備え、前記送信機は広帯域幅デジタルコンテントソース装置に組み込まれているものである送信機。

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