JP3881513B2

JP3881513B2 - データ記録装置及びデータ記録方法

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Publication number: JP3881513B2
Application number: JP2000401637A
Authority: JP
Inventors: 雅弘山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP2002203367A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル化されたコンテンツデータを記録するデータ記録装置及びデータ記録方法に関し、記録したコンテンツデータを著作権者の意志に反して複製を行ったり、再生を無制限に行うことを防止する不許可複製・再生防止機能を備えたデータ記録装置及びデータ記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、映像や音声をデジタル化し、圧縮処理を施し伝送することによるデジタル放送が行われている。圧縮デジタル化された映像や音声のコンテンツは、一種のデジタルデータであるため、パーソナルコンピュータ等に用いられているハードディスク装置（ＨＤＤ）にデータとしてそのまま記録することができる。
【０００３】
ところで、デジタル放送により配信されたデジタルコンテンツのデータをＨＤＤに記録した場合、このデータをメモリカード等の記録媒体に何回でもコピー（複製）することが可能であり、複製物を無制限に作り出すことが可能である。これはユーザーにとっては便利である。しかしながら、映画などのコンテンツの著作権者にとっては、著作物が許可なく無制限に複製されて配布可能となり、多大な損害を蒙ることになる。そこで、従来のデータ記録装置には、いったんはＨＤＤに記録されたとしても、そこから他の記録媒体にデータをコピーした場合には、元データをＨＤＤから消去する方法をとっているものもある。また、再生可能回数が制限されている場合には、再生毎に再生可能回数情報を書き換えるものもある。
【０００４】
しかしながら、上記の方法では、コンテンツデータをＨＤＤから他の記録媒体に予めバックアップしておき、これを戻すことで消したコンテンツデータを復活させたり、再生可能回数を元に戻したりすることができてしまうという問題が発生している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来のデータ記録装置及びデータ記録方法では、著作権を有するコンテンツデータを記録した場合でも、その複製や再生を無制限に行うことが可能である。中には、いったんはデータが記録されたとしても、そこから他の記録媒体にデータを複製した場合に元データを消去したり、再生可能回数を書き換えたりする不許可複製・再生防止機能を備えたものもあるが、この方法でも、コンテンツデータや再生可能回数情報を予めバックアップしておき、これを戻すことで、消したデータや書き換え前の再生可能回数情報を復活させることができてしまう。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決し、記録データを他の記録媒体に複製した場合に、元データを確実に消去または読み出し不能となり、バックアップ等によっても復元することができないようにし、さらに再生可能回数が制限されている場合に、再生可能回数を書き換え前の状態に復元することのできないようにしたデータ記録装置及びデータ記録方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明に係るデータ記録装置は、無制限な複製防止が要求されるコンテンツデータを記録媒体に記録する場合に、
記録時には、タイトルキー発生手段により、与えられたタイトルナンバーに基づくタイトルキーを発生し、コンテンツデータ暗号化手段によりタイトルキーを用いてコンテンツデータを暗号化すると共に、タイトルキー暗号化手段によりシステムキーを用いてタイトルキーを暗号化して、書き込み／読み出し手段によりコンテンツデータの暗号化データを録媒体に書き込むと共に、タイトルキーの暗号化データを前記記録媒体と同一または他の記録媒体に書き込むようにし、
再生時には、書き込み／読み出し手段により記録媒体または他の記録媒体から指定タイトルのタイトルキー及びコンテンツデータの各暗号化データを読み出し、タイトルキー解読手段によりシステムキーを用いてタイトルキーを解読し、コンテンツデータ解読手段により解読タイトルキーを用いてコンテンツデータを解読して再生系へ出力するようにし、
複製時には、書き込み／読み出し手段により記録媒体から全てのタイトルキー暗号化データを読み出してタイトルキー解読手段によりシステムキーを用いて解読し、解読された全タイトルキーの中から指定されたタイトルのタイトルキーを選択してタイトルキー一時保存手段により一時的に保存した後、システムキー変更手段によりシステムキーを変更し、この変更されたシステムキーを用いて解読された全タイトルキーをタイトルキー暗号化手段により再暗号化して、書き込み／読み出し手段により記録媒体に再び書き込み、一方、書き込み／読み出し手段により記録媒体から指定されたタイトルのコンテンツデータを読み出して、一時保存されたタイトルキーと共に出力するようにした。
【０００８】
さらに、前記コンテンツデータに再生可能回数情報が付加されている場合には、
記録時には、連結手段により再生可能回数情報を連結した状態で、タイトルキー発生手段でタイトルキーを発生し、このタイトルキーをタイトルキー暗号化手段によりシステムキーを用いて暗号化して、書き込み／読み出し手段により記録媒体に書き込むようにし、
再生時には、書き込み／読み出し手段により記録媒体からタイトルキーの暗号化データを読み出してタイトルキー解読手段により解読し、解読されたタイトルキーに含まれる再生可能回数情報を抽出して再生可能回数更新手段により再生可能回数を更新した後、連結手段によりタイトルナンバーに再び連結して、タイトルキー発生手段によりタイトルキーを再発生し、システムキー変更手段により変更されたシステムキーを用いて再発生されたタイトルキーをタイトルキー暗号化手段により再暗号化して、書き込み／読み出し手段により記録媒体に書き込みし直すようにした。
【０００９】
また、本発明に係るデータ記録方法は、無制限な複製防止が要求されるコンテンツデータを記録媒体に記録する場合に、
記録時には、タイトルキー発生手順により与えられたタイトルナンバーに基づくタイトルキーを発生するステップと、コンテンツデータ暗号化手順によりタイトルキーを用いてコンテンツデータを暗号化するステップと、タイトルキー暗号化手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを暗号化するステップと、書き込み／読み出し手順によりタイトルキー及びコンテンツデータの暗号化データを記録媒体に書き込むステップとを備え、
再生時には、書き込み／読み出し手順により記録媒体から指定タイトルのタイトルキー及びコンテンツデータの各暗号化データを読み出すステップと、タイトルキー解読手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを解読するステップと、コンテンツデータ解読手順により解読タイトルキーを用いてコンテンツデータを解読して再生系へ出力するステップとを備え、
複製時には、書き込み／読み出し手順により記録媒体から全てのタイトルキー暗号化データを読み出すステップと、タイトルキー解読手順によりシステムキーを用いて解読するステップと、解読された全タイトルキーの中から指定されたタイトルのタイトルキーを選択してタイトルキー一時保存手順により一時的に保存するステップと、システムキー変更手順によりシステムキーを変更するステップと、この変更されたシステムキーを用いて解読された全タイトルキーをタイトルキー暗号化手順により再暗号化するステップと、書き込み／読み出し手順により全タイトルキーの再暗号化データを記録媒体に再び書き込むステップと、書き込み／読み出し手順により記録媒体から指定されたタイトルのコンテンツデータを読み出すステップと、この読み出されたコンテンツデータを一時保存されたタイトルキーと共に出力するステップとを備えるようにした。
【００１０】
さらに、前記コンテンツデータに再生可能回数情報が付加されている場合には、
記録時には、タイトルキーを発生するステップで、連結手順により再生可能回数情報を連結した状態でタイトルキー発生手順によりタイトルキーを発生するものとし、
再生時には、記録媒体から読み出され解読されたタイトルキーに含まれる再生可能回数情報を抽出するステップと、抽出した再生可能回数情報から再生可能回数が残存するか否かを判断し、残存していない場合には再生処理を中止し、残存している場合は再生可能回数更新手順により再生可能回数を更新するステップと、連結手順によりタイトルナンバーに更新された再生可能回数情報を再び連結するステップと、タイトルキー発生手順により連結情報を基にタイトルキーを再発生するステップと、システムキー変更手順で変更されたシステムキーを用いて再発生されたタイトルキーをタイトルキー暗号化手順により再暗号化するステップと、書き込み／読み出し手順によりタイトルキーの再暗号化データを記録媒体に書き込みし直すステップとを備えるようにした。
【００１１】
すなわち、上記構成によるデータ記録装置・方法では、コンテンツデータの複製を行った場合、複製後の記録データのタイトルキーを解読するためのシステムキーが変更されているため、バックアップ等によって記録データを復活させたとしても、システムキーによってタイトルキーを解読することができず、結局、復活後のコンテンツデータは解読不能となる。
【００１２】
また、再生可能回数情報も、再生毎にシステムキーが変更されるため、記録データを再生前の状態に戻したとしても、再生可能回数情報が含まれるタイトルキーを解読することができず、コンテンツデータは解読不能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るデータ記録装置をデジタル放送受信機に適用した場合の実施形態を示すブロック構成図である。
【００１５】
図１において、チューナ１１には、図示しないアンテナよりデジタル放送受信信号が供給され、ここで選局操作が行われる。その出力は復調器１２にてベースバンドデジタル信号に変換され、一つのトランスポートストリームが出力される。トランスポートストリームは、圧縮された映像信号、音声信号、これらの構成を示すデータ（サービスインフォメーション（ＳＩ））などのコンテンツデータがパケット多重されたものである。トランスポート処理器１３は、復調器１２で復調されたトランスポートストリームのパケット多重された信号の中から必要なコンテンツ信号を取り出し、映像音声デコーダ１４で映像信号、音声信号をデコードし、図示しない表示デバイスやスピーカーなどで提示する。
【００１６】
本発明に係るデータ記録装置は、ＣＰＵ１５、プロテクションユニット１６、ＨＤＤコントローラ１７、ＨＤＤ１８、デスクランブラ１９、メモリカードコントローラ２０、メモリカード２１で構成される。
【００１７】
ＣＰＵ１５は、記録時には、プロテクションユニット１６を介して復調器１２で得られたトランスポートストリームを入力し、ＨＤＤコントローラ１７を通してＨＤＤ１８に入力したトランスポートストリームを記録する。また、再生時には、ＨＤＤコントローラ１７を通してＨＤＤ１８からトランスポートストリームを読み出し、プロテクションユニット１６を介してトランスポート処理器１３に加えることによって再生を行う。
【００１８】
また、ＣＰＵ１５は、デスクランブラ１９を介して、メモリカードコントローラ２０を通してメモリカード２１の読み出し書き込みを行える。すなわち、デスクランブラ１９を介して、ＨＤＤ１８の記録データをメモリカード２１にコピーしたり、メモリカード２１の記録データをＨＤＤ１８にコピーしたりすることができる。
【００１９】
また、ＣＰＵ１５は、復調器１２からトランスポートストリームを取り込み、そのコンテンツ情報（タイトル、著作権情報等）を判別し、その判別結果に基づいてプロテクションユニット１６にプロテクション処理を実行させる。
【００２０】
上記構成において、本発明の特徴とするプロテクションユニット１６の具体的な構成を図２に示し、このユニット１６が果たす機能を説明する。
【００２１】
（１）トランスポートストリーム中から指定されたタイトルのコンテンツデータ（以下、タイトルと称する）を記録する場合について説明する。
【００２２】
プロテクションユニット１６は、信号線Ｌ１を通して、復調器１２からの書き込みデータを受け取る。連結器１６１では、信号線Ｌ２を通して、ＣＰＵ１５からのタイトルを識別するデータタイトルナンバー（TitleNo）（ナンバーは数値に限らず名前などでもよい）、そしてこのタイトルはコピーが可能か否かを示すコピー可否、コピー可能な場合のコピー可能回数、再生可能回数、再生期限などの情報を含む著作権情報（TitleNoCCI）、そして乱数発生器１６２からの乱数をビット連結する。乱数発生器１６２で発生する乱数はタイトルごとに異なる値をとるものとし、連結したデータを、各タイトルを暗号化したり解読したりするためのタイトルキーとして用いる。
【００２３】
第１レジスタ１６３には、予め設定されたシステムキーが保持される。第１スクランブラ１６４は連結器１６１の出力を第１レジスタ１６３の出力にて暗号化する。この結果得られた暗号キーデータは、信号線Ｌ３を通してＨＤＤ１８に記録される。
【００２４】
一方、信号線Ｌ１から与えられるコンテンツデータは第２スクランブラ１６５に入力され、乱数発生器１６２で発生されたタイトルキーにて暗号化されて、信号線Ｌ３を通してＨＤＤ１８に記録される。ここで、暗号化されたタイトルキーとコンテンツデータは、同一のＨＤＤ１８に記録される必要はなく、例えば暗号化されたタイトルキーを、図示しない、ＨＤＤ１８とは異なるＨＤＤに記録するようにしてもよい。
【００２５】
ここで、タイトル１のコンテンツデータがすでにＨＤＤ１８に記録されていて、そこにさらにタイトル１の追加コンテンツデータを記録する場合について説明する。
【００２６】
ＣＰＵ１５は、信号線Ｌ２よりタイトル１のタイトルナンバーと、そのタイトルについての著作権情報を与える。コントローラ１６６は第１レジスタ１６３のシステムキーを第２レジスタ１６７にコピーする。タイトル１に対応する暗号化キーデータをＨＤＤ１８から読み出し、これを第２レジスタ１６７のシステムキーを用いて第１デスクランブラ１６８にて解読する。コントローラ１６６は解読されたタイトルキーを第２スクランブラ１６５に与え、タイトル１の追加コンテンツデータをスクランブルしながら信号線Ｌ３を通してＨＤＤ１８に記録する。
【００２７】
次に、タイトル１のコンテンツデータがすでに記録されていて、タイトル２のコンテンツデータを追加記録する場合について説明する。
【００２８】
この場合は、異なるタイトルキーを発生する必要がある。ＣＰＵ１５は信号線Ｌ２よりタイトル１と異なるタイトルナンバーと、そのタイトルについての著作権情報を与える。乱数発生器１６２はタイトル１と異なる乱数を発生する。これらを連結器１６１で連結したデータは、第１レジスタ１６３から得たタイトル１と同一のシステムキーを用いて第１スクランブラ１６４にて暗号化される。こうして得られた暗号化キーデータは信号線Ｌ３を通してＨＤＤ１８に追加記録される。
【００２９】
（２）指定タイトルのコンテンツデータを読み出す場合について説明する。
【００３０】
ＣＰＵ１５は信号線Ｌ２より読み出そうとするタイトルのナンバーを与える。コントローラ１６６は予め第１レジスタ１６３のシステムキーを第２レジスタ１６７にコピーする。暗号化キーデータをＨＤＤ１８から読み出し、これを第２レジスタ１６７のシステムキーを用いて第１デスクランブラ１６８にて解読し、タイトルナンバーを参照して、当該タイトルに対応するタイトルキーを抽出する。信号線Ｌ３から読み出された指定タイトルの暗号化コンテンツデータは、第１デスクランブラ１６８からのタイトルキーを用いて第２デスクランブラ１６９にて復号化され、信号線Ｌ１を通してトランスポート処理器１３に与えられ、再生される。
【００３１】
（３）タイトル１のデータを別の記録メディア、例えばメモリカード２１に移動する場合について説明する。
【００３２】
ここで説明するデータの移動とは、ＨＤＤ１８に記録された指定タイトルのコンテンツデータを別の記録メディアにコピーし、ＨＤＤ１８にある元データを消去あるいは読み出し不能とすることを意味する。実際にデータを消去することは、指定タイトルのデータサイズが大きい場合には時間を要するので、指定タイトルに対応するデスクランブルキーを消去することで読み出し不能とすることにする。
【００３３】
ＣＰＵ１５は信号線Ｌ２より移動しようとするタイトルのナンバーを与える。コントローラ１６６は予め第１レジスタ１６３のシステムキーを第２レジスタ１６７にコピーする。暗号化キーデータをＨＤＤ１８から読み出し、これを第２レジスタ１６７のシステムキーで第１デスクランブラ１６８にて解読し、タイトルナンバーを参照して、当該タイトルに対応するタイトルキーを抽出する。このタイトルキーをＫｔとしてコントローラ１６６の内部に保管する。
【００３４】
ＨＤＤ１８にはメモリカード２１にコピーしたいタイトルのキーが残っている。これを使用不能にする仕組みについて説明する。
【００３５】
ＨＤＤ１８に蓄えられたタイトルのデータを読み出し不能にすることは、レジスタ１６３、１６７に蓄えられたシステムキーを消去または変更することで可能になる。そこで、コントローラ１６６は乱数発生器１６２から乱数を読み出し、第１レジスタ１６３にシステムキーとして新しい値を設定する。
【００３６】
但し、第２レジスタ１６７の値は、ここですぐ変更してしまうと、例えば移動したいタイトル１のコンテンツデータは読み出し不能にできるが、移動したくないタイトル２のコンテンツデータまで読み出し不能になってしまう。そこで、第２レジスタ１６７の値を更新する前に、タイトル１以外すなわちタイトル２のタイトルキー（著作権情報と合成されたタイトルキー）をＨＤＤ１８から読み出し、第２レジスタ１６７のシステムキーを使って第１デスクランブラ１６８にて解読し、これを第１レジスタ１６３のシステムキーを使って第１スクランブラ１６４にて暗号化し、再びＨＤＤ１８に書き戻す。
【００３７】
このとき、以前のシステムキーで暗号化したタイトルキーのデータに上書きしてもよい。このようにすれば、記憶容量の節約になる。この時点で、記録されている全てのタイトルのタイトルキーは、新しいシステムキーによって暗号化されており、読み出そうとしているタイトル１のタイトルキーはコントローラ１６６に保管されているだけで、他には存在しない。
【００３８】
ＣＰＵ１５は、ＨＤＤ１８から読み出したタイトル１のコンテンツデータを、信号線Ｌ２を通してデスクランブルせずに読み出し、デスクランブラ１９及びメモリカードコントローラ２０を通してメモリカード２１に書き込む。
【００３９】
コントローラ１６６は保管しているタイトルキーＫｔを、信号線Ｌ４を通してデスクランブラ１９に渡す。メモリカード２１へ書き込む際、この渡されたタイトルキーを使ってデスクランブラ１９によってデスクランブルして記録してもいいし、また渡されたタイトルキーはデスクランブラ１９内のレジスタに保存し、メモリカード２１からタイトルを読み出す場合に、このキーを使ってデスクランブルしてもよい。
【００４０】
（４）次に、著作権情報にそのタイトルの再生可能回数が記述されている場合の処理動作について説明する。
【００４１】
すでに記録済みであるタイトル２の再生回数が２回である場合を例にとって説明する。この例では、タイトルの再生回数がその再生可能回数に達したときに、そのタイトルを以後読み出し不能にするものとする。
【００４２】
まず、１回目の再生について説明する。タイトル２の再生要求があると、ＣＰＵ１５は信号線Ｌ２を通してタイトル２の再生をコントローラ１６６に指示する。コントローラ１６６は第１レジスタ１６３のシステムキーを第２レジスタ１６７にコピーし、ＨＤＤ１８から暗号化されたタイトルキーを読み出し、第２レジスタ１６７のシステムキーを用いて第１デスクランブラ１６８にてタイトルキーを解読する。コントローラ１６６は解読されたタイトルキーから連結されている著作権情報を抽出し、再生可能回数を判別する。このとき、再生可能回数が「２回」と判別され、まだ再生可能であることがわかる。
【００４３】
コントローラ１６６は再生可能回数から１を減算し、「１回」の演算結果を得る。著作権情報の再生可能回数を「１回」に書き換えて、その著作権情報をタイトルキーに再び合成する。コントローラ１６６は乱数発生器１６２から乱数を読み出し、第１レジスタ１６３に新しい値を設定する。記録されている他の全タイトルの著作権情報と合成されたタイトルキーをＨＤＤ１８から読み出し、第２レジスタ１６７のシステムキーを使って第１デスクランブラ１６８にて解読し、これと先に合成したタイトル１のキーとを第１レジスタ１６３のシステムキーを使って第１スクランブラ１６４にて暗号化し、再びＨＤＤ１８に書き戻す。まだ再生可能であることがわかっているので、ＨＤＤ１８から読み出したタイトル２のコンテンツデータを先に解読したタイトルキーを用いて第２デスクランブラ１６９にてデスクランブルして信号線Ｌ１に出力し、再生する。
【００４４】
次に、２回目の再生について説明する。タイトル２の再生要求があった場合、ＣＰＵ１５は信号線Ｌ２を通してタイトル２の再生をコントローラ１６６に指示する。コントローラ１６６は第１レジスタ１６３のシステムキーを第２レジスタ１６７にコピーし、ＨＤＤ１８から暗号化されたタイトルキーを読み出し、第２レジスタ１６７のシステムキーを用いて第１デスクランブラ１６８にてタイトルキーを解読する。コントローラ１６６は解読されたタイトルキーから著作権情報を抽出し、再生可能回数を判別する。このとき、再生可能回数は「１回」であり、まだ再生可能であることがわかる。
【００４５】
コントローラ１６６は残り再生可能回数から１を減算し、残り「０回」の演算結果を得る。著作権情報の再生可能回数を「０回」に書き換えて、その著作権情報をタイトルキーに再び合成する。後述のタイトルキーの記録過程で、タイトル１のキーの書き戻しをしない場合は、合成はしなくてもよい。この時点で、このタイトルの再生は以後できないことが判明するので、このタイトルのタイトルキーの消去、または、再生可能回数が「０回」になった著作権情報の書き戻しを行う。コントローラ１６６は乱数発生器１６２から乱数を読み出し、第１レジスタ１６３に新しい値を設定する。
【００４６】
タイトル１のキーを消去する場合は、タイトル１以外すなわちタイトル２のタイトルキー（著作権情報と合成されたキー）をＨＤＤ１８から読み出し、第２レジスタ１６７のシステムキーを使って第１デスクランブラ１６８にて解読し、これを第１レジスタ１６３のシステムキーを使って第１スクランブラ１６４にて暗号化し、再びＨＤＤ１８に書き戻す。これでタイトル１のタイトルキーは消去される。
【００４７】
タイトル１のキーを消去しない場合は、タイトル２のタイトルキー（著作権情報と合成されたキー）をＨＤＤ１８から読み出して、第２レジスタ１６７のシステムキーを使って第１デスクランブラ１６８にて解読し、これと先に合成して得られたタイトル１のタイトルキーとを第１レジスタ１６３のシステムキーを使って第１スクランブラ１６４にて暗号化し、再びＨＤＤ１８に書き戻す。
【００４８】
このとき、以前のシステムキーで暗号化したタイトルキーのデータに上書きしてもよい。このようにすれば、記憶容量の節約になる。
【００４９】
まだ再生可能であることがわかっているので、ＨＤＤ１８から読み出したタイトル２のコンテンツデータを先に解読したタイトルキーを用いてデスクランブラ１６９にてデスクランブルして信号線Ｌ１に出力し、再生する。
【００５０】
（５）これまでの説明では、コントローラ１６６は、暗号化されたタイトルキーをシステムキーにて解読し、その後暗号化する場合に用いる新しいシステムキーは、乱数発生器１６２で発生する乱数を用いて得るものとしたが、別の方法により新しいシステムキーを発生することも可能である。その一例を、図３を参照して説明する。
【００５１】
図３において、カウンタ１６１０は、ある所定値にセットされている。定数発生器１６１１は予め決められた定数を発生する。カウンタ１６１０の初期値、定数発生器１６１１の発生定数は、各データ記録装置で異なるように設定する。ＤＥＳ（Data Encyption Standard）暗号器１６１２は、定数発生器１６１１の出力をカウンタ１６１０の出力値によってＤＥＳ暗号化する。この値をシステムキーとして用いる。新しいシステムキーが必要な場合には、カウンタ１６１０に指示を与え、その値を１増加させる。その結果、全く別の値がＤＥＳ暗号器１６１２の出力として現れ、これを新しいシステムキーとして用いることができる。カウンタ値が上がっていくごとに異なる値のシステムキーが発生される。
【００５２】
これまでの説明では、プロテクションユニット２にてプロテクション処理を行うものとして説明してきたが、この処理動作は、ＣＰＵ１５にてソフトウェアによって行っても、同様の効果を得ることができる。以下、図４乃至図７を参照してその処理の流れを概略説明する。
【００５３】
尚、その処理において、プログラムとして、システムキーを発生するシステムキー発生手順と、記録するコンテンツデータに付されるタイトルナンバー、著作権情報、乱数データを連結して、コンテンツ毎に異なるタイトルキーを発生するタイトルキー発生手順と、システムキーを用いてタイトルキーを暗号化するタイトルキー暗号化手順と、タイトルキーを用いてコンテンツデータを暗号化するコンテンツデータ暗号化手順と、タイトルキー及びコンテンツデータの暗号化データをＨＤＤ１８に書き込み、要求に応じて読み出し出力する書き込み／読み出し手順と、読み出されたタイトルキーの暗号化データをシステムキーを用いて解読するタイトルキー解読手順と、読み出されたコンテンツデータの暗号化データを解読されたタイトルキーを用いて解読するコンテンツデータ解読手順と、解読されたタイトルキーを一時保存するタイトルキー一時保存手順と、システムキー発生手順で発生されるシステムキーを変更するシステムキー変更手順と、再生可能回数情報を再生毎に更新する再生可能回数更新手順とを備えるものとする。
【００５４】
図４は記録時の処理フローを示すもので、コンテンツデータの記録指示が入力されると（ステップＳ１１）、まず記録モードが新規記録か否かを判断する（ステップＳ１２）、新規記録の場合には、タイトルキー発生手順により与えられたタイトルナンバー及び著作権情報に基づくタイトルキーを発生し（ステップＳ１３）、コンテンツデータ暗号化手順によりタイトルキーを用いて入力されたコンテンツデータを暗号化し（ステップＳ１４）、タイトルキー暗号化手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを暗号化し（ステップＳ１５）、書き込み／読み出し手順によりタイトルキー及びコンテンツデータの暗号化データをＨＤＤ１８に書き込む（ステップＳ１６）。
【００５５】
ステップＳ１２において、追加記録の場合、既に記録されているタイトルと同一タイトルか否かを判断する（ステップＳ１７）。同一タイトルの場合には、書き込み／読み出し手順によりＨＤＤ１８から同一タイトルの暗号化されたタイトルキー及びコンテンツデータを読み出し（ステップＳ１８）、システムキーを用いてタイトルキー解読手順によりタイトルキーを解読し（ステップＳ１９）、コンテンツデータ暗号化手順により解読タイトルキーを用いて入力されたコンテンツデータを暗号化し（ステップＳ２０）、書き込み／読み出し手順によりコンテンツデータの暗号化データをＨＤＤ１８に追加記録する（ステップＳ２１）。
【００５６】
ステップＳ１７において、異なるタイトルの場合には、タイトルキー発生手順で乱数データを変更してタイトルキーを発生し（ステップＳ２２）、変更されたタイトルキーを用いてコンテンツデータ暗号化手順により入力されたコンテンツデータを暗号化し（ステップＳ２３）、タイトルキー暗号化手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを暗号化し（ステップＳ２４）、書き込み／読み出し手順によりタイトルキー及びコンテンツデータの暗号化データをＨＤＤ１８に書き込む（ステップＳ２５）。
【００５７】
図５は再生時の処理フローを示すもので、再生するタイトルナンバーの指定入力があると（ステップＳ３１）、書き込み／読み出し手順によりＨＤＤ１８から指定タイトルのタイトルキー及びコンテンツデータの各暗号化データを読み出し（ステップＳ３２）、タイトルキー解読手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを解読し（ステップＳ３３）、コンテンツデータ解読手順によりタイトルキーを用いてコンテンツデータを解読して再生系へ出力する（ステップＳ３４）。
【００５８】
図６は複製時の処理フローを示すもので、複製するタイトルの指定入力があると（ステップＳ４１）、書き込み／読み出し手順によりＨＤＤ１８から全てのタイトルキー暗号化データを読み出し（ステップＳ４２）、タイトルキー解読手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを解読し（ステップＳ４３）、解読された全タイトルキーの中から指定されたタイトルのタイトルキーを選択して（ステップＳ４４）、選択したタイトルキーをタイトルキー一時保存手順により一時的に保存する（ステップＳ４５）。そして、システムキー変更手順によりシステムキーを変更し（ステップＳ４６）、この変更されたシステムキーを用いて解読された全タイトルキーの中の非選択タイトルキーをタイトルキー暗号化手順により再暗号化し（ステップＳ４７）、書き込み／読み出し手順により非選択タイトルキーの再暗号化データをＨＤＤ１８に再び書き込む（ステップＳ４８）。その後、書き込み／読み出し手順によりＨＤＤ１８から指定されたタイトルのコンテンツデータを読み出し（ステップＳ４９）、この読み出されたコンテンツデータを一時保存されたタイトルキーと共に出力し、メモリカード２１への書き込み処理を行う（ステップＳ５０）。
【００５９】
図７は再生可能回数が設定されている場合の再生時の処理フローを示すもので、再生するタイトルナンバーの指定入力があると（ステップＳ５１）、書き込み／読み出し手順によりＨＤＤ１８から指定タイトルのタイトルキー及びコンテンツデータの各暗号化データを読み出す（ステップＳ５２）。ここで、タイトルキー解読手順によりシステムキーを用いてタイトルキーを解読し（ステップＳ５３）、解読されたタイトルキーに含まれる著作権情報中の再生可能回数情報を抽出し（ステップＳ５４）、再生可能回数が残存するか否かを判別し（ステップＳ５５）、残存していない場合は再生処理を行わない。
【００６０】
ステップＳ５５において、再生可能回数が残存する場合には、再生可能回数更新手順により再生可能回数を更新し（ステップＳ５６）、更新された再生可能回数情報を含む著作権情報を用いて新たにタイトルキーを発生し直し（Ｓ５７）、システムキー変更手順で変更されたシステムキーを用いて再発生されたタイトルキーをタイトルキー暗号化手順により再暗号化し（ステップＳ５８）、書き込み／読み出し手順によりタイトルキーの再暗号化データをＨＤＤ１８に書き込みし直す（ステップＳ５９）。
【００６１】
上記構成によれば、タイトル１のコンテンツデータを移動した場合に、移動前に予めそのタイトルキーのデータをバックアップしておき、それを移動後に復元したとしても、すでにそのタイトルキーを復号するシステムキーが消去されているので、消去したはずのコンテンツデータのタイトルキーは復号することができず、確実に読み出し不能とすることができる。
【００６２】
この方法では、不正使用を考えた場合、読み出したいタイトルのタイトルキーＫｔを先にメモリカード２１に転送し、その後にシステムキーを変更してタイトルキーを暗号化し直すとしても、メモリカード２１にタイトルキーＫｔを送り込んだ後、強制的に電源を切断したりしてシステムキーの変更処理を妨害することで、キーのコピーを行った後にも、当該タイトルのタイトルキーを残せるように見える。
【００６３】
しかしながら、システムキーを変更した後にタイトルキーＫｔをコントローラ１６６から出力するので、システムキー変更前に電源断をした場合でも、システムキー変更直後に電源断を行った場合でも、コントローラ１６６からのＫｔの読み出しは行われない。よって、タイトルが消去されることなくコピーされることを確実に防ぐことができる。
【００６４】
この方法によれば、タイトルキーの暗号キーであるシステムキーを変更し、変更したキーにて再生可能回数が減少した著作権情報を保存し、その後にそのタイトルのコンテンツデータを再生するので、システムキーの変更直前や、直後に電源断などの方法でシステムキーの変更を妨げても、再生可能回数が減少する前のデータの復元を不正に行うことができなくなり、再生回数の限られたタイトルを際限なく再生することを防止することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、記録データを他の記録媒体にコピーした場合には、元データを確実に消去または読み出し不能にすることができ、かつバックアップ等によっても復元することができないデータ記録装置及びデータ記録方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデータ記録装置をデジタル放送受信機に適用した場合の実施形態の構成を示すブロック図。
【図２】同実施形態において、本発明の特徴部分であるプロテクションユニットの具体的な構成を示すブロック図。
【図３】同実施形態において、システムキー発生手段の他の手法を説明するためのブロック図。
【図４】同実施形態をソフトウェアで実現する場合の記録時の処理フローを示すフローチャート。
【図５】同実施形態をソフトウェアで実現する場合の再生時の処理フローを示すフローチャート。
【図６】同実施形態をソフトウェアで実現する場合の複製時の処理フローを示すフローチャート。
【図７】同実施形態をソフトウェアで実現する場合において、再生可能回数が設定されている場合の再生時の処理フローを示すフローチャート。
【符号の説明】
１１…チューナ、１２…復調器、１３…トランスポート処理器、１４…映像音声デコーダ、１５…ＣＰＵ、１６…プロテクションユニット、１７…ＨＤＤコントローラ、１８…ＨＤＤ、１９…デスクランブラ、２０…メモリカードコントローラ、２１…メモリカード、
１６１…連結器、１６２…乱数発生器、１６３…第１レジスタ、１６４…第１スクランブラ、１６５…第２スクランブラ、１６６…コントローラ、１６７…第２レジスタ、１６８…第１デスクランブラ、１６９…第２デスクランブラ、１６１０…カウンタ、１６１１…定数発生器、１６１２…ＤＥＳ暗号器。

Claims

無制限な複製防止が要求されるコンテンツデータを記録媒体に記録するデータ記録装置において、
システムキーを発生するシステムキー発生手段と、
記録するコンテンツデータに付されるタイトルナンバー毎に異なるタイトルキーを発生するタイトルキー発生手段と、
前記システムキーを用いて前記タイトルキーを暗号化するタイトルキー暗号化手段と、
前記タイトルキーを用いて前記コンテンツデータを暗号化するコンテンツデータ暗号化手段と、
前記コンテンツデータの暗号化データを前記記録媒体に書き込むと共に、前記タイトルキーの暗号化データを前記記録媒体と同一または他の記録媒体に書き込み、それぞれを要求に応じて読み出し出力する書き込み／読み出し手段と、
前記読み出されたタイトルキーの暗号化データを、前記システムキーを用いて解読するタイトルキー解読手段と、
前記読み出されたコンテンツデータの暗号化データを、前記解読されたタイトルキーを用いて解読するコンテンツデータ解読手段と、
前記解読されたタイトルキーを一時保存するタイトルキー一時保存手段と、
前記システムキー発生手段で発生されるシステムキーを変更するシステムキー変更手段とを具備し、
記録時には、前記タイトルキー発生手段により、与えられたタイトルナンバーに基づくタイトルキーを発生し、前記コンテンツデータ暗号化手段により前記タイトルキーを用いてコンテンツデータを暗号化すると共に、前記タイトルキー暗号化手段により前記システムキーを用いてタイトルキーを暗号化して、前記書き込み／読み出し手段により前記タイトルキー及びコンテンツデータの暗号化データを前記記録媒体に書き込み、
再生時には、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体から指定タイトルのタイトルキー及びコンテンツデータの各暗号化データを読み出し、前記タイトルキー解読手段により前記システムキーを用いてタイトルキーを解読し、前記コンテンツデータ解読手段により解読タイトルキーを用いてコンテンツデータを解読して出力し、
複製時には、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体から少なくとも前記システムキーで暗号化されているタイトルキー暗号化データを読み出して前記タイトルキー解読手段により前記システムキーを用いて解読し、解読された全タイトルキーの中から指定されたタイトルのタイトルキーを選択して前記タイトルキー一時保存手段により一時的に保存した後、前記システムキー変更手段により前記システムキーを変更し、この変更されたシステムキーを用いて前記解読された全タイトルキーの中の前記選択されたタイトルキー以外のキーを前記タイトルキー暗号化手段により再暗号化して、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体に再び書き込み、一方、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体から指定されたタイトルのコンテンツデータを読み出して、前記一時保存されたタイトルキーと共に出力することを特徴とするデータ記録装置。
さらに、前記コンテンツデータに再生可能回数情報が付加されているとき、前記タイトルナンバーと前記再生可能回数情報を関連づける関連づけ手段と、前記再生可能回数情報を再生毎に更新する再生可能回数更新手段とを備え、
記録時には、前記連結手段により再生可能回数情報を連結した状態で、前記タイトルキー発生手段でタイトルキーを発生し、このタイトルキーを前記タイトルキー暗号化手段により前記システムキーを用いて暗号化して、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体に書き込み、
再生時には、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体からタイトルキーの暗号化データを読み出して前記タイトルキー解読手段により解読し、解読されたタイトルキーに含まれる再生可能回数情報を抽出して前記再生可能回数更新手段により再生可能回数を更新した後、前記連結手段により前記タイトルナンバーに再び連結して、前記タイトルキー発生手段によりタイトルキーを再発生し、前記システムキー変更手段により変更されたシステムキーを用いて前記再発生されたタイトルキーを前記タイトルキー暗号化手段により再暗号化して、前記書き込み／読み出し手段により前記記録媒体に書き込みし直すことを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
前記システムキー発生手段には、乱数発生器を用い、この乱数発生器で発生される乱数データをシステムキーとすることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
前記システムキー発生手段は、初期値が任意にセットされ、演算回数をカウントするカウンタと、定数を発生する定数発生器と、前記定数発生器で発生される定数と前記カウンタのカウント値とを用いて所定の演算を行う演算器とを備え、前記演算器の演算結果をシステムキーとして用いることを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
前記定数発生器は、データ記録装置毎に異なる定数を発生することを特徴とする請求項４記載のデータ記録装置。
無制限な複製防止が要求されるコンテンツデータを記録媒体に記録するデータ記録方法において、
システムキーを発生するシステムキー発生手順と、
記録するコンテンツデータに付されるタイトルナンバー毎に異なるタイトルキーを発生するタイトルキー発生手順と、
前記システムキーを用いて前記タイトルキーを暗号化するタイトルキー暗号化手順と、
前記タイトルキーを用いて前記コンテンツデータを暗号化するコンテンツデータ暗号化手順と、
前記コンテンツデータの暗号化データを前記記録媒体に書き込むと共に、前記タイトルキーの暗号化データを前記記録媒体または他の記録媒体に書き込み、それぞれを要求に応じて読み出し出力する書き込み／読み出し手順と、
前記読み出されたタイトルキーの暗号化データを、前記システムキーを用いて解読するタイトルキー解読手順と、
前記読み出されたコンテンツデータの暗号化データを、前記解読されたタイトルキーを用いて解読するコンテンツデータ解読手順と、
前記解読されたタイトルキーを一時保存するタイトルキー一時保存手順と、
前記システムキー発生手順で発生されるシステムキーを変更するシステムキー変更手順とを具備し、
記録時には、前記タイトルキー発生手順により与えられたタイトルナンバーに基づくタイトルキーを発生するステップと、前記コンテンツデータ暗号化手順により前記タイトルキーを用いてコンテンツデータを暗号化するステップと、前記タイトルキー暗号化手順により前記システムキーを用いてタイトルキーを暗号化するステップと、前記書き込み／読み出し手順により前記タイトルキー及びコンテンツデータの暗号化データを前記記録媒体に書き込むステップとを備え、
再生時には、前記書き込み／読み出し手順により前記記録媒体から指定タイトルのタイトルキー及びコンテンツデータの各暗号化データを読み出すステップと、前記タイトルキー解読手順により前記システムキーを用いてタイトルキーを解読するステップと、前記コンテンツデータ解読手順により解読タイトルキーを用いてコンテンツデータを解読して出力するステップとを備え、
複製時には、前記書き込み／読み出し手順により前記記録媒体から少なくとも前記システムキーで暗号化されているタイトルキー暗号化データを読み出すステップと、前記タイトルキー解読手順により前記システムキーを用いて解読するステップと、解読された全タイトルキーの中から指定されたタイトルのタイトルキーを選択して前記タイトルキー一時保存手順により一時的に保存するステップと、前記システムキー変更手順により前記システムキーを変更するステップと、この変更されたシステムキーを用いて前記解読された全タイトルキーの中の前記選択されたタイトルキー以外のキーを前記タイトルキー暗号化手順により再暗号化するステップと、前記書き込み／読み出し手順により前記再暗号化されたタイトルキーのデータを前記記録媒体に再び書き込むステップと、前記書き込み／読み出し手順により前記記録媒体から指定されたタイトルのコンテンツデータを読み出すステップと、この読み出されたコンテンツデータを前記一時保存されたタイトルキーと共に出力するステップとを備えることを特徴とするデータ記録方法。
さらに、前記コンテンツデータに再生可能回数情報が付加されているとき、前記タイトルナンバーと前記再生可能回数情報を関連づける関連づけ手順と、前記再生可能回数情報を再生毎に更新する再生可能回数更新手順とを備え、
記録時には、前記タイトルキーを発生するステップで、前記連結手順により再生可能回数情報を連結した状態で前記タイトルキー発生手順によりタイトルキーを発生するものとし、
再生時には、前記記録媒体から読み出され解読されたタイトルキーに含まれる再生可能回数情報を抽出するステップと、抽出した再生可能回数情報から再生可能回数が残存するか否かを判断し、残存していない場合には再生処理を中止し、残存している場合は再生可能回数更新手順により再生可能回数を更新するステップと、前記連結手順により前記タイトルナンバーに更新された再生可能回数情報を再び連結するステップと、前記タイトルキー発生手順により連結情報を基にタイトルキーを再発生するステップと、前記システムキー変更手順で変更されたシステムキーを用いて再発生されたタイトルキーを前記タイトルキー暗号化手順により再暗号化するステップと、前記書き込み／読み出し手順によりタイトルキーの再暗号化データを前記記録媒体に書き込みし直すステップとを備えることを特徴とする請求項１記載のデータ記録方法。
前記システムキー発生手順は、乱数データをシステムキーとして用いることを特徴とする請求項６記載のデータ記録方法。
前記システムキー発生手順は、初期値が任意にセットされ、演算回数をカウントするカウント手順と、定数を発生する定数発生手順と、前記定数発生手順で発生される定数と前記カウント手順のカウント値とを用いて所定の演算を行う演算手順とを備え、前記演算手順の演算結果をシステムキーとして用いることを特徴とする請求項６記載のデータ記録方法。
前記定数発生手順は、データ記録装置毎に異なる定数を発生することを特徴とする請求項９記載のデータ記録方法。