JP4282992B2 - データ処理システムにおけるセキュリティのための方法および装置 - Google Patents

Description

背景
３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１２０に基づく優先権の主張
［１００１］この特許出願は、この発明の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる２００１年３月２８日に出願された米国仮出願第６０／２７９，９７０の優先権を主張する。

特許のための同時継続出願への参照
［１００２］この発明は、米国特許商標局における以下の特許出願に関連する。

この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより、明示的にここに組み込まれ、代理人整理番号第０１０４３９を有する、ニコライ・リューウング(Nikolai Leung)による「無線通信システムにおけるオーバーヘッドメッセージングのための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR OVERHEAD MESSAGING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM)と、
この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより、明示的にここに組み込まれ、代理人整理番号第０１０４３７を有する、ニコライ・リューウング(Nikolai Leung)による「無線通信システムにおけるブロードキャストサービスオプションの帯域外の送信のための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR OUT-OF-BAND TRANSMISSION OF BROADCAST SERVICE OPTION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM)と、
この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより、明示的にここに組み込まれ、代理人整理番号第０１０４３８を有する、ニコライ・リューウング(Nikolai Leung)による「無線通信システムにおけるブロードキャストシグナリングのための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR BROADCAST SIGNALING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM)と、
この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより、明示的にここに組み込まれ、代理人整理番号第０１０４９８を有する、レイモンド・スー(Raymond Hsu)による「無線通信システムにおける送信フレーミングのための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR TRANMISSION FRAMING IN A WIRELESS COMMUNICATIION SYSTEM)と、
この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより、明示的にここに組み込まれ、代理人整理番号第０１０４９９を有する、レイモンド・スー(Raymond Hsu)による「無線通信システムにおけるデータ伝送のための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR DATA TRANSPORT IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM)および
この発明の譲受人に譲渡され、参照することにより、明示的にここに組み込まれ、代理人整理番号第０１０４９９を有する、レイモンド・スー(Raymond Hsu)による「無線通信システムにおけるヘッダ圧縮のための方法および装置」(METHOD AND APPARATUS FOR HEADER COMPRESSION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM)に関連する。

分野
［１００３］この発明は、一般にデータ処理システムに関し、特に、データ処理システムにおけるセキュリティのための方法および装置に関する。

背景
［１００４］通信システムを含む、データ処理および情報システムにおけるセキュリティは、説明責任、公正、正確さ、機密性、実現可能性並びに、他の所望の基準の過多に寄与する。暗号化または暗号法の一般的分野は、電子商取引、無線通信、放送に使用され、制限の無い
範囲のアプリケーションを有する。電子商取引において、暗号化は、詐欺行為を防止し、金融取引を検証するために使用される。データ処理システムにおいて、暗号化は、関係者のアイデンティティを検証するために使用される。暗号化は、また、ハッキングを防止し、ウエブページを保護し、機密文書へのアクセスを防止するために使用される。

［１００５］しばしば暗号システムと呼ばれる非対称暗号化システムはメッセージを暗号化および復号するのに同じ鍵（すなわち、秘密鍵）を使用する。ところが、非対称暗号化システムは、メッセージを暗号化するために第１の鍵（すなわち、公開鍵）を使用し、復号するのに、異なる鍵（すなわち、プライベート鍵）を使用する。非対称の暗号システムは、公開鍵暗号システムとも呼ばれる。対称暗号システムには、送信者から受信者への秘密鍵の安全な供給に問題がある。さらに、鍵またはその他の暗号機構が頻繁に更新されるとき、問題が存在する。データ処理システムにおいて、鍵を安全に更新する方法は、処理時間、メモリストレージ、および他の処理オーバーヘッドを招く。無線通信システムにおいて、鍵を更新することは、送信のために使用される可変帯域幅を使用する。

［１００６］従来技術は、移動局が暗号化された放送にアクセスすることができるために、大きなグループの移動局への鍵を更新するための方法を提供しない。それゆえ、データ処理システムにおいて、鍵を更新する安全で効果的な方法の必要性がある。さらに、無線通信システムにおいて、鍵を更新する安全で効果的な方法の必要性がある。

［１００７］ここに開示された実施の形態は、データ処理システムにおいて、安全性のための方法を供給することにより上述した必要性に対処する。

［１００８］一つの観点において、安全な送信のための方法は、送信の参加者に固有の登録鍵を決定し、第１の鍵を決定し、第１の鍵を登録鍵で暗号化し、第２の鍵を決定し、第２の鍵を第１の鍵で暗号化し、第１の鍵および第２の鍵を更新する。

［１００９］他の観点において、送信の安全な受信のための方法は、送信における参加者に固有の登録鍵を受信し、第１の鍵を受信し、第１の鍵を登録鍵で復号し、情報のブロードキャストストリームを受信し、および第２の鍵を用いて情報のブロードキャストストリームを復号する。

［１０１０］他の観点において、ブロードキャストサービスオプションを支持する無線通信システムは、受信回路を含むインフラストラクチャエレメントと、ブロードキャストメッセージを復号するために一時的な鍵を再生するように動作するユーザ識別装置と、およびブロードキャストメッセージを復号するために一時的な鍵を適用するように適合される移動機器装置を有する。ユーザー識別装置は、鍵情報を復号するように動作する処理装置と、登録鍵を記憶するメモリストレージユニットを含む。

［１０２４］「例示的な」という文言は、ここでは、もっぱら、「例、事例、または例証として取り扱う」ことを意味するために使用される。例示としてここに記載されるいかなる実施の形態も、他の実施の形態に対して、好適であるまたは有利であるとして必ずしも解釈されない。

［１０２５］無線通信システムは、音声、データ等のような種々のタイプの通信を提供するために広く展開されている。これらのシステムは、符号分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）あるいはその他の変調技術に基づくことができる。ＣＤＭＡシステムは、システム容量の増加を含む、他のタイプのシステムに対してある利点を供給する。

［１０２６］システムは、ここでは、ＩＳ−９５標準と呼ばれる、「デュアルモード広帯域スペクトラム拡散セルラシステムのためのＴＩＡ／ＥＩＡ／ＩＳ−９５Ｂ移動局−基地局互換標準のような１つ以上の標準をサポートするように設計することができる。この標準は、ここでは、３ＧＰＰと呼ぶ「第三世代パートナーシッププロジェクト」という名前がつけられた共同事業体により提供され、ここでは、Ｗ−ＣＤＭＡ標準と呼ぶ、ドキュメント番号３Ｇ ＴＳ ２５．２１１、３Ｇ ＴＳ ２５．２１２、３Ｇ ＴＳ ２５．２１３および３Ｇ ＴＳ ２５．２１４、３Ｇ ＴＳ ２５．３０２を含むドキュメントのセットに具現化される。Ｗ−ＣＤＭＡ標準は、ここでは、３ＧＰＰ２と呼ぶ「第三世代パートナーシッププロジェクト２」という名前がつけられた共同事業体、および正式にはＩＳ−２０００ ＭＣと呼ばれ、ここでは、ｃｄｍａ２０００標準と呼ぶＴＲ−４５．５により提供される。上で引用した標準は参照することによりここに明示的に組み込まれる。

［１０２７］各標準は特に、基地局から移動局への送信のためのデータの処理および逆もまた同様の処理を定義する。例示実施の形態として、以下の議論は、ｃｄｍａ２０００システムと一致するスペクトル拡散通信システムを考慮に入れる。他の実施の形態は、別の標準／システムを包含することができる。さらに他の実施の形態は、ここに開示したセキュリティ方法を暗号システムを用いたいかなるタイプのデータ処理にも適用することができる。

［１０２８］暗号システムは、メッセージを変装させる方法であり、それにより特定のグループのユーザがそのメッセージを抽出することができる方法である。図１Ａは基本暗号システムを図解する。暗号法は暗号システムを作成し使用する技術である。暗号解析は、メッセージへのアクセスが許された特定のグループのユーザ内にいないときに、暗号システムを破る、すなわちメッセージを受信し理解する技術である。原文は、平文メッセージまたは平文と呼ばれる。暗号化されたメッセージは暗号文と呼ばれ、暗号化は、平文を暗号文に変換するための何らかの手段を含む。復号は暗号文を平文に変換する手段、すなわち、原メッセージを再生する手段を含む。図１Ａに示すように、平文メッセージは、暗号文を形成するために暗号化される。次に、暗号文が受信され、平文を再生するために復号される。平文および暗号文という用語は一般にデータのことであるが、暗号化の概念は、デジタルの形態で提供されるオーディオデータおよびビデオデータを含むいかなるデジタル情報にも適用できる。ここに提供されるこの発明の記載は、暗号法の技術に一致する平文および暗号文という用語を用いるが、これらの用語は他の形態のデジタル通信を排除しない。

［１０２９］暗号システムは秘密に基づいている。あるグループのエンティティは、このグループ外のエンティティが特に大きな容量のリソースを伴わずに、秘密を得ることができなければ、秘密を共有する。この秘密は、エンティティのグループ間のセキュリティ関連づけの役割があると言われている。

［１０３０］暗号システムはアルゴリズムの集合であり得、各アルゴリズムにラベルが付され、ラベルは鍵と呼ばれる。しばしば暗号システムと呼ばれる対称暗号化システムはメッセージを暗号化および復号するために同じ鍵（すなわち、秘密鍵）を用いる。対称暗号化システムは図１Ｂに図解され、暗号化と復号の両方が同じプライベート鍵を使用する。

［１０３１］それにひきかえ、非対称暗号化システムは、メッセージを暗号化するために第１の鍵（すなわち、公開鍵）を用い、復号するために異なる鍵（すなわち、プライベート鍵）を用いる。図１Ｃは非対称暗号化システムを図解し、１つの鍵が暗号化のために提供され、第２の鍵が復号のために提供される。非対称暗号化システムは公開鍵暗号システムとも呼ばれる。公開鍵はメッセージを暗号化するために発行され利用可能であるが、公開鍵で暗号化されたメッセージを復号するためにプライベート鍵のみを使用することができる。

［１０３２］送り手から受取人に秘密鍵を安全に供給する際に、対称暗号システムに問題が存在する。１つの解決において、情報を供給するのにクーリエを用いることができる。または、より効率的で信頼できる解決法は、以下に述べる、Rivest, Shamir,およびAdlema（ＲＳＡ）により定義される公開鍵暗号システムのような、公開鍵暗号システムを用いることである。ＲＳＡシステムは、以下にさらに詳細に説明される、Pretty Good Privacy（ＰＧＰ）と呼ばれる、良く知られる安全ツールに使用される。例えば、もともと記録された暗号システムは、アルファベット内の各文字をｎだけシフトすることにより、平文内の文字を変更した。この場合、ｎは所定の定数の整数値である。そのようなスキームにおいて、「Ａ」は「Ｄ」に置換される等、所定の暗号化スキームはいくつかの異なる値のｎを組み込むことができる。この暗号化スキームにおいて、「ｎ」は鍵である。意図された受取人には暗号文を受信する前に、暗号化スキームが提供される。このようにしてその鍵を知っているものだけが、暗号文を復号して平文を再生できなければならない。しかしながら、暗号の知識を用いてその鍵を計算することにより、意図しない受取人が暗号文を途中で捕まえ、暗号文を復号することができ、安全性に問題がある。

［１０３３］より複雑で高機能の暗号システムは、意図しないパーティからの傍受および復号を阻止する戦略的な鍵を採用する。古典的な暗号システムは暗号関数Ｅおよび復号関数Ｄを以下のように採用する。

平文Ｐに対してＤ＿Ｋ（Ｅ＿Ｋ（Ｐ））＝Ｐ （１）
［１０３４］公開鍵暗号システムにおいて、Ｅ＿ＫはＫから計算される公知の「公開鍵」Ｙから容易に計算される。Ｙは発行されるので、誰でもメッセージを暗号化することができる。復号関数Ｄ＿Ｋは公開鍵Ｙから計算されるが、プライベート鍵の知識を有する場合のみである。プライベート鍵が無ければ、意図しない受取人はそのように発生された暗号文を復号することはできない。このようにして、Ｋを発生した受取人のみがメッセージを復号することができる。

［１０３５］ＲＳＡは、Rivest, Shamir,およびAdlemanにより定義された公開鍵暗号システムである。一例として、平文を２^５１２までの正の整数として考える。鍵は４部分（ｐ，ｑ，ｅ，ｄ）からなり、ｐは２５６ビット素数として与えられ、ｑは２５８ビット素数として与えられ、ｄおよびｅは（ｐ−１）（ｑ−１）で割り切れる（ｄｅ−１）を有する大数である。さらに、暗号関数を以下のように定義する：
Ｅ＿Ｋ（Ｐ）＝Ｐ^ｅｍｏｄ ｐｑ、Ｄ＿Ｋ（Ｃ）＝Ｃ^ｄ ｍｏｄ ｐｑ （２）
［１０３６］Ｅ＿Ｋは対（ｐｑ，ｅ）から容易に計算されるが、対（ｐｑ，ｅ）からＤ＿Ｋを計算する知られた簡単な方法はない。それゆえ、Ｋを発生する受取人は（ｐｑ，ｅ）を発行することができる。受取人がメッセージを読むことが出来る唯一の受取人であるとき、その受取人に秘密のメッセージを送信することは可能である。

［１０３７］ＰＧＰは対象暗号化および非対称暗号化からの特徴を結合する。図１Ｄおよび１Ｅは平文メッセージが暗号化され、再生されるＰＧＰ暗号システム５０を図解する。図１Ｄにおいて、平文メッセージは、モデムの送信時間とディスクスペースを節約するために圧縮される。圧縮は、暗号化および復号処理に他のレベルの変換を追加することにより暗号法の安全性を強化する。殆どの暗号解読技術は、暗号を解読するために平文に発見されたパターンを利用する。圧縮は平文の中のこれらのパターンを低減し、それにより暗号解読に対する抵抗を高める。留意すべき点は、一実施の形態は、短すぎて圧縮できない、またはうまく圧縮しない平文または他のメッセージを圧縮しない。

［１０３８］ＰＧＰは次に、一度だけの秘密鍵であるセッション鍵を作る。この鍵は、タイプしている間のマウスおよびキーストロークのランダムな移動のようなランダムイベントから発生することができる乱数である。セッション鍵は、平文を暗号化するための安全な暗号アルゴリズムと共に機能し、暗号文を生じる。データが暗号化されると、次にセッション鍵は受取人の公開鍵に暗号化される。この公開鍵暗号化されたセッション鍵は、暗号文とともに受取人に送信される。

［１０３９］図１Ｅに示すように、復号の場合、ＰＧＰの受取人のコピーはプライベート鍵を用いて、一時的なセッション鍵を再生する。ＰＧＰは次にそれを用いて、一般的に暗号化された暗号文を復号する。暗号方法の組合せは、公開鍵暗号化の利便性と対称暗号化の速度を利用する。対称暗号化は、公開鍵暗号化より一般に非常に早い。公開鍵暗号化は、それはそれで、鍵配布およびデータ送信の問題への解決を与える。組み合わせることにより、安全性を損なうことなく、性能と鍵配布が改良される。

［１０４０］鍵は、特定の暗号文を形成するために、暗号アルゴリズムとともに機能する値である。鍵は、基本的に非常に大きな数である。鍵サイズはビットで測定される。公開鍵暗号法において、安全性は鍵サイズとともに増加するが、公開鍵サイズと対称暗号化プライベート鍵サイズは、一般に関係無い。公開鍵とプライベート鍵は数学的に関連するが、公開鍵のみを与えられて、プライベート鍵を派生するには困難性が生じる。十分な時間と計算能力を与えられれば、プライベート鍵の派生は可能であり、鍵サイズの選択を重要な安全性の問題にする。目標は、迅速に処理するために、鍵サイズを十分小さく維持しながら、安全である大きな鍵を持つことである。さらなる考慮すべき事柄は、予期される阻止する人である。特に、第三者へのメッセージの重要性は何か、およびどの程度のリソースを第三者が復号しなければならないかである。

［１０４１］より大きな鍵は、長期間、暗号法的に安全であろう。鍵は暗号化された形態で記憶される。ＰＧＰは特に、鍵を２つのファイルに記憶する。すなわち、公開鍵のためのファイルと、プライベート鍵のためのファイルである。これらのファイルはキーホルダーと呼ばれる。アプリケーションにおいて、ＰＧＰ暗号システムは、目的とする受取人の公開鍵を送信者の公開キーホルダーに付加する。送信者のプライベート鍵は、送信者のプライベートキーホルダーに記憶される。

［１０４２］上であげられた例に記載するように、暗号化および復号のために使用される鍵を配布する方法は、複雑にすることができる。「鍵交換問題」は最初に、送り手と受け手の両方がそれぞれ暗号化および復号を実行できるように、および双方向通信に対して、送り手と受け手がメッセージを暗号化および復号の両方を行なうことができるように、鍵が交換されることを確実にすることを含む。さらに、鍵交換は、意図しない第三者による妨害を排除するように行なわれることが望ましい。最後にさらなる考察は、メッセージが意図された送り手によって暗号化され、第三者によるものではないことを受け取り手に保証を与える認証である。プライベート鍵交換システムにおいて、鍵は秘密に交換され、成功する鍵交換および正当な認証に改良された安全性を与える。留意すべきは、プライベート鍵暗号化スキームは、暗黙のうちに認証を与えるという点である。プライベート鍵暗号システムにおける基礎的前提は、意図された送り手のみが、意図された受取り手に配布されるメッセージを暗号化することができる鍵を持つであろうということである。公開鍵暗号の方法は鍵交換問題の重要な観点を解決する、特に、鍵交換中に立ち聞きする人がいたとしても解析を困難にするけれども、鍵交換に関するすべての問題を解決するわけではない。特に、鍵は、「公の知識」（特にＲＳＡの場合）なので、認証を与えるその他の機構が望まれる。（メッセージを暗号化するために十分な）鍵のみの所有は、送り手の特定の固有のアイデンティティの証拠にもならないし、それだけで、受取人のアイデンティティを確立するのに十分な復号鍵を持っていることにもならない。

［１０４３］１つの解決は、リストされた鍵が、実際に、時として、信頼されている当局、認証局、１／３第三者預託代理人と呼ばれる与えられたエンティティの鍵であることを保証する鍵配布機構を開発することである。当局は、一般には、実際には、鍵を発生せず、送り手と受け手の参考のために、維持され、公表される、鍵のリストおよび関連するアイデンティティが正しく妥協がないことを保証する。他の方法は、互いの鍵を配布して追跡し、非公式の配布された方法に信頼を置くユーザに依存する。ＲＳＡでは、暗号化されたメッセージに加えて、アイデンティティの証拠を送信したい場合、署名がプライベート鍵で暗号化される。受け手は、送り手のみが秘密鍵の使用により平文を暗号化できたというように、情報を復号することを検証するために、逆にＲＳＡアルゴリズムを使用することができる。一般に、暗号化された「署名」は秘密メッセージの固有の数学的「要約」から構成される「メッセージダイジェスト」である（署名が複数のメッセージにわたり固定的であるなら、一度知った以前の受け取り手は誤って使用することも有り得る）。このようにして、メッセージの送り手のみがそのメッセージに対して正当な署名を発生することができ、受取り手に対して認証することができる。

［１０４４］メッセージダイジェストはしばしば暗号ハッシュ関数を用いて計算される。暗号ハッシュ関数は、入力の長さに関係なく、入力から（固定のビット数で）値を計算する。暗号ハッシュ関数の特性はこうである：出力が与えられると、その出力を生じる入力を決定することが計算的に困難である。暗号ハッシュ関数の一例は、米商務省の連邦情報処理規格公報、米商務省技術標準局により公布された「安全ハッシュ規格」ＦＩＰＳ ＰＵＢ １８０−１に記載されたＳＨＡ−１である。

［１０４５］図２は多数のユーザをサポートし、この発明の少なくともいくつかの観点および実施の形態を実施することができる通信システム１００の一例である。システム１００において、送信をスケジュールするためにいろいろなアルゴリズムおよび方法のいずれかを使用することができる。システム１００は多数のセル１０２Ａ乃至１０２Ｇに対して通信を供給する。それらのセルの各々は、それぞれ対応する基地局１０４Ａ乃至１０４Ｇによりサービスされる。明細書全体を通して使用される「基地局１０４」という用語は、「基地局１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、１０４Ｄ、１０４Ｅ、１０４Ｆおよび１０４Ｇ」を指すことが理解される。「基地局１０４」という用語は簡潔さのためだけに使用される。例示実施の形態において、基地局１０４のいくつかは、複数の受信アンテナを有し、他は単一の受信アンテナを有する。同様に、基地局１０４のいくつかは複数の送信アンテナを有し、他は、単一の送信アンテナを有する。送信アンテナと受信アンテナの組合せに制限は無い。それゆえ、基地局が複数の送信アンテナと単一の受信アンテナを有することも可能であるし、または複数の受信アンテナと単一の送信アンテナを有することも可能であるし、または、単一のまたは複数の送信アンテナおよび受信アンテナを有することも可能である。

［１０４６］カバー領域内の端末１０６は固定（すなわち、静止している）していてもよいし、または移動していてもよい。図２に示すように、種々の端末１０６がシステム全体に分散している。明細書全体を通して使用される「端末１０６」という用語は、「端末１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、１０６Ｄ、１０６Ｅ、１０６Ｆ、および１０６Ｇ」を指すことが理解される。端末「１０６」は簡潔さのためだけに使用される。各端末１０６は、ソフトハンドオフが採用されるかどうか、または端末が複数の基地局から複数の送信を（同時にまたは順次に）受信するように設計され動作するかどうかに応じて、いつなんどきでも、ダウンリンクおよびアップリンクを介して一つおよび恐らくそれ以上の基地局１０４と通信する。ＣＤＭＡ通信システムのソフトハンドオフは、技術的によく知られており、この発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，１０１，５０１（発明の名称：「ＣＤＭＡセルラ電話システムにソフトハンドオフを供給するための方法およびシステム」(METHOD AND SYSTEM FOR PROVIDING A SOFT HANDOFF IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM)に詳細に記載されている。

［１０４７］ダウンリンク、すなわちＦＬは基地局から端末への送信を呼び、アップリンク、すなわちＲＬは端末から基地局への送信を呼ぶ。例示実施の形態において、端末１０６のいくつかは、複数の受信アンテナを有し、他は唯ひとつの受信アンテナを有する。図２において、基地局１０４Ａはダウンリンクを介してデータを端末１０６Ａおよび１０６Ｊに送信し、基地局１０４Ｂは端末１０６Ｂおよび１０６Ｊにデータを送信し、基地局１０４Ｃは端末１０６Ｃにデータを送信する、等である。

［１０４８］無線データ送信の増えている需要および無線通信技術を介して利用可能なサービスの拡張により特定のデータサービスが開発された。そのようなサービスの１つは高データレート（ＨＤＲ）と呼ばれる。ＨＤＲサービスの例示は、「ＨＤＲ仕様書」と呼ばれる「ＥＩＡ／ＴＩＡ−ＩＳ８５６ｃｄｍａ２０００高レートパケットデータ大気インターフェース仕様書」に提案されている。ＨＤＲサービスは一般に無線通信システムにおいて、データのパケットを送信する効率的な方法を提供する音声通信システムへの重畳である。送信されたデータ量および送信回数が増えるにつれ、無線送信のために利用可能な限られた帯域幅は、重要なリソースになる。それゆえ、利用可能な帯域幅の使用を最適化する通信システムにおける送信をスケジューリングする効率的で公正な方法のための必要性がある。例示実施の形態において、図２に示すシステム１００はＨＤＲサービスを有するＣＤＭＡタイプシステムと一致する。

［１０４９］一実施の形態によれば、システム１００は、高速ブロードキャストサービス（ＨＳＢＳ）と呼ばれる高速マルチメディアブロードキャストサービスをサポートする。ＨＳＢＳの例示アプリケーションは映画、スポーツイベント、等のビデオストリーミング(video streaming)である。ＨＳＢＳサービスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づくパケットデータサービスである。例示実施の形態に従って、サービスプロバイダはそのような高速ブロードキャストサービスの利用可能性をユーザに示す。ＨＳＢＳサービスを望むユーザは、サービスを受信するために申し込み、広告、ショート管理システム（ＳＭＳ）、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）等を介して、ブロードキャストサービススケジュールを発見することができる。モバイルユーザは移動局（ＭＳｓ）と呼ばれる。基地局（ＢＳｓ）は、ＨＳＢＳ関連パラメータをオーバーヘッドメッセージで送信する。ＭＳがブロードキャストセッションを受信したいとき、ＭＳはオーバーヘッドメッセージを読み適切な構成を学習する。次に、ＭＳはＨＳＢＳチャネルを含む周波数に同調し、ブロードキャストサービスコンテンツを受信する。

［１０５０］考察されるサービスは、高速マルチメディアブロードキャストサービスである。このサービスは、この文書においては、高速ブロードキャストサービス（ＨＳＢＳ）と呼ばれる。そのような例の１つは、映画、スポーツイベント等のビデオストリーミングである。このサービスは、インターネットプロトコル（ＩＰ）に基づくパケットデータサービスであると思われる。

［１０５１］サービスプロバイダーは、そのような高速ブロードキャストサービスの利用可能性をユーザに示すであろう。そのようなサービスを望む移動局ユーザは、このサービスを受信することを申し込むであろう、そして広告、ＳＭＳ、ＷＡＰ等を介してブロードキャストサービススケジュールを発見することができる。基地局は、オーバーヘッドメッセージでブロードキャストサービス関連パラメータを送信するであろう。そのブロードキャストセッションを聞きたいと願う移動局は、これらのメッセージを読み、適当な構成を決定し、高速ブロードキャストチャネルを含む周波数に同調し、ブロードキャストサービスコンテンツの受信を開始する。

［１０５２］無料アクセス、制御アクセス、および部分制御アクセスを含む、ＨＳＢＳのためのいくつかの可能な申し込み／歳入モデルがある。無料アクセスの場合、サービスを受信するために移動局による申し込みは必要無い。ＢＳはコンテンツを暗号化せずに放送し、関心のある移動局は、そのコンテンツを受信することができる。サービスプロバイダーのための歳入は、そのブロードキャストチャネル内に送信することができる広告を介して発生することができる。例えば、次回の映画のカットされた場面を送信することができ、それに対して、スタジオがサービスプロバイダーに支払うであろう。

［１０５３］制御アクセスの場合、ＭＳユーザはそのサービスに対して申し込みをし、ブロードキャストサービスを受信するために対応する料金を払う。申し込んでいないユーザは、
ＨＳＢＳサービスを受信することができない。制御アクセスは、申し込んだユーザのみがコンテンツを復号できるように、ＨＳＢＳ送信／コンテンツを暗号化することにより、達成することができる。これは、無線の暗号化鍵交換手続きを使用することができる。このスキームは強い安全性を供給し、サービスの盗難を防止する。

［１０５４］部分制御アクセスと呼ばれるハイブリッドアクセススキームは、間欠性の暗号化されない広告送信を伴って暗号化される、加入ごとのサービスとしてＨＳＢＳサービスを提供する。これらの広告は、暗号化されたＨＳＢＳサービスへの申し込みを強化するように意図することができる。これらの暗号化されていないセグメントのスケジュールは外部手段を介してＭＳに知らせしめることができる。

［１０５５］無線通信システム２００は図３に図解される。ビデオおよびオーディオ情報は、コンテントサーバー（ＣＳ）２０１によりパケット化されたデータサービスネットワーク（ＰＤＳＮ）２０２に供給される。ビデオおよびオーディオ情報はテレビプログラミングまたは無線送信から得られる。情報はＩＰパケットのようなパケット化されたデータとして供給される。ＰＤＳＮ２０２はアクセスネットワーク（ＡＮ）内への配布のためにＩＰパケットを処理する。図解するように、ＡＮは、複数のＭＳ２０６と通信するＢＳ２０４を含むシステムの一部として定義される。ＰＤＳＮ２０２は、ＢＳ２０４に接続される。ＨＳＢＳサービスの場合、ＢＳ２０４は、ＰＤＳＮ２０２から情報のストリームを受信し、指定されたチャネルを介して、システム２００内の加入者に情報を提供する。アクセスを制御するために、ＰＤＳＮ２０２に提供される前にＣＳ２０１によりコンテントが暗号化される。申し込んだユーザには、復号鍵が与えられるので、ＩＰパケットを復号することができる。

［１０５６］図４は、図３のＭＳ２０６同様のＭＳ３００の詳細図である。ＭＳ３００は、受信回路３０４に接続されたアンテナ３０２を有する。ＭＳ３００は、図３のＢＳ２０４と同様のＢＳ（図示せず）からの送信を受信する。ＭＳ３００はユーザ識別モジュール（ＵＩＭ）３０８とモバイル機器（ＭＥ）３０６を含む。受信回路は、ＵＩＭ３０８とＭＥ３０６に接続される。ＵＩＭ３０８はＨＳＢＳ送信の安全性のために検証手続きを印加し、種々の鍵をＭＥ３０６に供給する。ＭＥ３０６は、処理装置３１２に接続することができる。ＭＥ３０６は、これに限定されないが、ＨＳＢＳコンテントストリームの復号を含む実質的な処理を実行する。ＭＥ３０６は、メモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０を含む。例示実施の形態において、ＭＥ３０６処理（図示せず）におけるデータおよびＭＥメモリストレージユニットにおけるデータは、限られたリソースの使用により非加入者により容易にアクセス可能であり、それゆえ、ＭＥ３０６は安全でないと言われる。ＭＥ３０６を通過した情報またはＭＥ３０６により処理された情報は、短い期間だけ、安全に秘密を維持する。それゆえ、ＭＥ３０６と共有する鍵のような秘密の情報をしばしば変更することが望ましい。

［１０５７］ＵＩＭ３０８は長期間秘密を維持しなければならない（暗号鍵のような）秘密の情報を記憶し処理するように委託される。ＵＩＭ３０８は安全な装置なので、その中に記憶された秘密は、システムがその秘密情報をしばしば変更することを必ずしも要求する必要が無い。ＵＩＭ３０８は、安全ＵＩＭ処理装置（ＳＵＰＵ）３１６と呼ばれる処理装置と、安全であると信頼されている安全ＵＩＭメモリ装置（ＳＵＭＵ）３１４と呼ばれるメモリストレージ装置を含む。ＵＩＭ３０８内において、ＳＵＭＵ３１４は、その情報への不正アクセスの意欲を減退させるように秘密情報を記憶する。秘密情報がＵＩＭ３０８から得られるなら、そのアクセスは極めて大量のリソースを必要とするであろう。また、ＵＩＭ３０８内において、ＳＵＰＵ３１６は、ＵＩＭ３０８に対して外部にある値に関して計算を実行し、および／またはＵＩＭ３０８に対して内部にある値に関して計算を実行する。計算の結果は、ＳＵＭＵ３１４に記憶してもよいしまたはＭＥ３０６に送られる。ＳＵＰＵ３１６を用いて実行された計算は、極めて大量のリソースを有したエンティティによりＵＩＭ３０８から得ることができるのみである。同様に、ＳＵＭＵ３１４内に記憶される（しかし、ＭＥ３０６への出力ではない）ように指定されるＳＵＰＵ３１６からの出力は、権限のない妨害が極めて大量のリソースを必要とするように設計される。一実施の形態において、ＵＩＭ３０８は、ＭＳ３００内の固定装置である。留意すべきは、ＵＩＭ３０８内の安全メモリおよび処理に加えて、ＵＩＭ３０８はまた、電話番号、ｅメールアドレス情報、ウエブページまたはＵＲＬアドレス情報、および／またはスケジューリング関数等を含む情報を記憶する非安全メモリおよび処理（図示せず）も含んでいる。

［１０５８］代わりの実施の形態は、脱着可能なおよび／または再プログラム可能なＵＩＭを供給することができる。例示実施の形態において、ＳＵＰＵ３１６は、ＨＳＢＳのブロードキャストコテントの暗号化を可能にするような、セキュリティと鍵の手続きを越える機能に対しては意味のある、処理能力を有していない。代わりの実施の形態は、より強い処理能力を有するＵＩＭを実施してもよい。

［１０５９］ＵＩＭは特定のユーザと関連し、主に、ＭＳ３００が、携帯電話ネットワークへのアクセスのように、ユーザに与えられた特権の資格があるかどうかを検証するために主に使用される。それゆえ、ユーザはＭＳ３００よりもＵＩＭ３０８に関連している。同じユーザが複数のＵＩＭ３０８に関連することができる。

［１０６０］ブロードキャストサービスは、どのように鍵を、加入したユーザに配布するかを決定する問題に面している。特定の時間にブロードキャストコンテントを復号するために、ＭＥは現在の復号鍵を知らなければならない。サービスの盗難を回避するために、復号鍵は頻繁に、例えば分毎に変更しなければならない。これらの復号鍵は短期鍵（ＳＫ）と呼ばれる。ＳＫは短い期間、ブロードキャストコンテントを復号するために使用され、従って、ＳＫは、ユーザに対して、若干の固有の金銭的価値を持つものと見なすことができる。例えば、この固有の金銭的価値は、登録コストの一部であり得る。加入者のメモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０から非加入者がＳＫを得るコストがＳＫの固有の金銭的価値を越えたと仮定する。すなわちＳＫを（違法に）得るコストが報酬を越え、利益が無い。従って、メモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０においてＳＫを保護する必要が無い。しかしながら、秘密鍵が、ＳＫの寿命よりも長い寿命を有するなら、この秘密鍵を（違法に）得るコストは報酬よりも少ない。この情況において、メモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０からそのような鍵を得る利点がある。それ故、理想的には、メモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０は、ＳＫの寿命よりも長い寿命を有した秘密を記憶しないであろう。

［１０６１］ＳＫを種々の加入者装置に配布するためにＣＳ（図示せず）により使用されるチャネルは安全でないと考えられる。それゆえ、与えられたＳＫを配布するとき、ＣＳは、加入していないユーザからＳＫの値を隠す技術を使用することを望む。さらに、ＣＳは、短い時間フレーム内でそれぞれのＭＥにおいて処理するために、複数の多数の加入者の各々に、ＳＫを配布する。鍵送信の周知の安全な方法は低速で多数の鍵の送信を必要とし、一般には、所望の基準に対して実現可能でない。例示実施の形態は、非加入者が復号鍵を得ることができないような方法で、短い時間フレーム内で多数の加入者のセットに復号鍵を配布する実現可能な方法である。

［１０６２］例示実施の形態において、ＭＳ３００は無線通信システムにおいてＨＳＢＳをサポートする。ＨＳＢＳへのアクセスを得るために、ユーザは登録し、サービスに加入しなければならない。申し込みがイネーブルになると、種々の鍵が周期的に更新される。登録プロセスにおいて、ＣＳとＵＩＭ３０８は、ユーザとＣＳとの間のセキュリティアソシエーション(security association)としての機能を果たす登録鍵（ＲＫ）に同意する。従って、ＣＳは、ＵＩＭに、ＲＫで暗号化されたさらなる秘密情報を送信することができる。ＲＫは、ＵＩＭ３０８において、秘密として維持され、与えられたＵＩＭに対して固有である。すなわち、各ユーザには異なるＲＫが割当てられる。登録プロセスだけでは、ＨＳＢＳにユーザアクセスを与えない。上で述べたように、登録の後、ユーザはサービスを申し込む。申し込みのプロセスにおいて、ＣＳはＵＩＭ３０８に共通ブロードキャストアクセス鍵（ＢＡＫ）の値を送信する。ＣＳはＭＳ３００に、特にＵＩＭ３０８に、ＵＩＭ３０８に固有ＲＫを用いて暗号化されたＢＡＫの値を送信する。ＵＩＭ３０８は、ＲＫを用いた暗号化されたバージョンからオリジナルＢＡＫの値を再生することができる。ＢＡＫはＣＳと申し込んだユーザのグループとの間のセキュリティアソシエーションとしての機能を果たす。従って、ＣＳはＳＫを派生するために、ＵＩＭ３０８において、ＢＡＫと結合されるＳＫ情報（ＳＫ）と呼ばれるデータをブロードキャストする。次に、ＵＭ３０８はＳＫをＭＥ３０６に渡す。このようにして、ＣＳは、ＳＫの新しい値を申し込んだユーザのＭＥに効率的に配布することができる。

［１０６３］次の段落は、登録プロセスを詳細に述べる。ユーザが与えられたＣＳに登録すると、ＵＭ３０８とＣＳ（図示せず）はセキュリティアソシエーションを構築する。すなわち、ＵＩＭ３０８とＣＳは秘密鍵ＲＫに同意する。ＲＫは各ＵＩＭ３０８に固有である。しかし、ユーザが複数のＵＩＭを有するなら、これらのＵＩＭは、ＣＳの政策に応じて同じＲＫを共有するかもしれない。この登録はユーザがＣＳにより提供されるブロードキャストチャネルに申し込むと、生じる、または申し込みの前に生じることができる。単一のＣＳは複数のブロードキャストチャネルを提供することができる。ＣＳは、ユーザをすべてのチャネルに対して同じＲＫを関連づけるように選択することができ、または、各チャネルに対して登録するようにユーザに要求するように選択することができ、および同じユーザに対して、異なるチャネル上の異なるＲＫを関連づけるように選択することができる。複数のＣＳは、同じ登録鍵を使用するように選択することができ、各ＣＳに対して異なるＲＫを登録し取得するように要求することができる。

［１０６４］このセキュリティアソシエーションを構築するための２つの共通シナリオは、（３ＧＰＰにおいて使用される）認証鍵同意（ＡＫＡ）方法およびＩＰｓｅｃにおいて使用されるインターネット鍵交換方法（ＩＫＥ）を含む。いずれにしても、ＵＩＭメモリユニットＳＵＭＵ３１４はＡ鍵と呼ばれる秘密鍵を含む。一例として、ＡＫＡ方法が記載される。ＡＫＡ方法において、Ａ鍵は、ＵＩＭおよび信頼されている第三者（ＴＴＰ）にのみ知られている秘密である：ＴＴＰは１つ以上のエンティティから構成してもよい。ＴＴＰは一般にユーザが登録される移動サービスプロバイダである。ＣＳとＴＴＰとの間のすべての通信は安全であり、そして、ＣＳはＴＴＰがブロードキャストサービスへの不正アクセスを支援しないであろうことを委託する。ユーザが登録すると、ＣＳはＴＴＰにユーザがそのサービスに登録することを望んでいることを知らせ、そして、ユ−ザの要求の検証を行なう。ＴＴＰは、Ａ鍵からＲＫを計算するための（暗号ハッシュ関数に類似した）関数を使用するとともに、登録鍵情報（ＲＫＩ）と呼ばれるさらなるデータを使用する。ＴＴＰは安全なチャネルを介して、この依頼に関係の無い他のデータと共にＲＫ、ＲＫＩをＣＳに渡す。ＣＳは、ＲＫＩをＭＳ３００に送る。受信回路３０４は、ＲＫＩをＵＩＭ３０８に渡し、恐らく、ＲＫＩをＭＥ３０６に渡す。ＵＩＭ３０８は、ＲＫＩと、ＵＩＭメモリユニットＳＵＭＵ３１４に記憶されているＡ鍵とからＲＫを計算する。ＲＫはＵＩＭメモリユニットＳＵＭＵ３１４に記憶され、ＭＥ３０６に直接供給されない。代わりの実施の形態は、ＩＫＥシナリオまたはその他の方法を用いてＲＫを確立する。ＲＫはＣＳとＵＩＭ３０８とのセキュリティアソシエーションとして機能する。

［１０６５］ＡＫＡ方法において、ＲＫはＣＳ、ＵＩＭおよびＴＴＰの間で秘密共有される。それゆえ、ここで使用するように、ＡＫＡ方法は、ＣＳとＵＩＭとの間のセキュリティアソシエーションは、暗黙のうちにＴＴＰを含むことを意味する。ＣＳはＴＴＰにブロードキャストサービスへの不正アクセスを支援しないように委託するので、セキュリティアソシエーションへのＴＴＰの包含は、セキュリティ違反とは考えない。上述したように、鍵がＭＥ３０６と共有されるなら、その鍵をしばしば変更することが望ましい。これは、メモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０に記憶された非加入者アクセス情報のリスクによるものであり、従って、制御されたまたは部分的に制御されたサービスへのアクセスを可能にする。ＭＥ３０６は、ＳＫ（ブロードキャストコンテントを復号するために使用される鍵情報）をメモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０に記憶する。ＣＳはＳＫを計算するために申し込んだユーザのための情報を十分に送信しなければならない。申し込んだユーザのＭＥ３０６がこの情報からＳＫを計算することができたなら、ＳＫを計算するために必要なさらなる情報は秘密にすることはできない。この場合、申し込んでないユーザのＭＥ３０６もこの情報からＳＫを計算できたと仮定する。それゆえ、ＳＫの値は、ＣＳとＳＵＭＵ３１４により共有される秘密鍵を用いてＳＵＰＵ３１６において計算しなければならない。ＣＳとＳＵＭＵ３１４は、ＲＫの値を共有するが、各ユーザはＲＫという固有の値を有する。ＣＳがＲＫのすべての値を用いてＳＫを暗号化し、これらの暗号化された値を各申し込んだユーザに送信するには時間が十分でない。その他の技術が必要である。

［１０６６］以下の段落は、申し込みプロセスを詳細に記載する。安全な情報ＳＫの効率的な配布を保障するために、ＣＳは周期的に共通ブロードキャストアクセス鍵（ＢＡＫ）を各加入者ＵＩＭ３０８に周期的に配布する。各加入者に対して、ＣＳは、対応するＲＫを用いてＢＡＫを暗号化し、ＢＡＫＩ（ＢＡＫ情報）と呼ばれる値を得る。ＣＳは、対応するＢＡＫＩを加入者ユーザのＭＳ３００に送信する。例えば、ＢＡＫは、各ＭＳに対応するＲＫを用いて暗号化されたＩＰパケットとして送信することができる。例示実施の形態において、ＢＡＫＩはＩＰＳｅｃパケットである。例示実施の形態において、ＢＡＫＩは、鍵としてＲＫを用いて暗号化されたＢＡＫを含むＩＰＳｅｃである。ＲＫはユーザ毎の鍵であるので、ＣＳは、ＢＡＫを各加入者個々に送信しなければならない。従って、ＢＡＫは、ブロードキャストチャネルを介して送信されない。ＭＳ３００はＢＡＫＩをＵＩＭ３０８に渡す。ＳＵＰＵ３１６は、ＳＵＭＵ３１４に記憶されたＲＫの値およびＢＡＫＩの値を用いてＢＡＫを計算する。次に、ＢＡＫの値は、ＳＵＭＵに記憶される。例示実施の形態において、ＢＡＫＩは、ＭＳ３００にＢＡＫＩをＵＩＭ３０８に渡すように命令し、およびＵＩＭ３０８にＢＡＫＩを暗号化するためにＲＫを使用するように命令するセキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）を含む。

［１０６７］ＢＡＫを更新するための期間は、顕著なオーバーヘッドを被ることなく、ＣＳがＢＡＫを各加入者個々に送信可能にするのに十分であることが望まれる。ＭＥ３０６は、長時間にわたり、秘密を維持するように委託されていないので、ＵＩＭ３０８はＢＡＫをＭＥ３０６に供給しない。ＢＡＫは、ＣＳとＨＳＢＳサービスの加入者のグループとの間のセキュリティアソシエーションとして機能する。

［１０６８］以下の段落は、成功した申し込みプロセスに続いてどのようにＳＫが更新されるかについて述べる。ＢＡＫを更新するための各期間内において、ＳＫがブロードキャストチャネルに配布される短期間の間隔が供給される。ＳＫがＢＡＫとＳＫＩから決定できるように、２つの値ＳＫとＳＫＩ（ＳＫＩ情報）を決定するためにＣＳは暗号関数を使用する。例えば、ＳＫＩは、鍵として、ＢＡＫを用いたＳＫの暗号であり得る。例示実施の形態において、ＳＫＩは、鍵としてＢＡＫを用いて暗号化されるＳＫを含むＩＰＳｅｃパケットである。あるいは、ＳＫは、ブロックＳＫＩおよびＢＡＫの連結に暗号ハッシュ関数を適用する結果であり得る。

［１０６９］ＳＫＩのある部分は予測できるかもしれない。例えば、ＳＫＩの一部は、このＳＫＩが有効であるシステムタイム時間から派生することができる。ＳＫＩ＿Ａの名称である、この部分は、ブロードキャストサービスの一部としてＭＳ３００に送信される必要はない。ＳＫＩの残りである、ＳＫＩ＿Ｂは予測することができない。ＳＫＩ＿Ｂは、ブロードキャストサービスの一部としてＭＳ３００に送信される必要がない。ＭＳ３００はＳＫＩ＿ＡおよびＳＫＩ＿ＢからＳＫＩを再構築し、ＳＫＩをＵＩＭに供給する。ＳＫＩはＵＩＭ３０８内で再構築してもよい。ＳＫＩの値は、各新しいＳＫに対して変更しなければならない。従って、ＳＫＩ＿Ａおよび／またはＳＫＩ＿Ｂは新しいＳＫを計算するとき変更しなければならない。ＣＳはＳＫＩ＿Ｂをブロードキャスト送信のためにＢＳに送る。ＢＳは、アンテナ３０２により検出される、ＳＫＩ＿Ｂをブロードキャストし、受信回路３０４に渡す。受信回路３０４は、ＳＫＩ＿ＢをＭＳ３００に供給し、ＭＳ３０はＳＫＩを再構築する。ＭＳ３００はＳＫＩをＵＩＭ３０８に供給し、ＵＩＭ３０８は、ＳＵＭＵ３１４に記憶されたＢＡＫを用いてＳＫを取得する。次に、ＳＫは、ＵＩＭ３０８によりＭＥ３０６に供給される。ＭＥ３０６は、ＳＫをメモリストレージユニット、ＭＥＭ３１０に記憶する。ＭＥ３０６は、ＳＫを用いてＣＳから受信したブロードキャスト送信を復号する。

［１０７０］例示実施の形態において、ＳＫＩはまた、ＳＫＩをＵＩＭ３０８に渡すようにＭＳ３００に命令し、ＳＫＩを復号するためにＢＡＫを使用するようにＵＩＭ３０８に命令するセキュリティパラメータインデックス（ＳＰＩ）を含む。復号の後、ＵＩＭ３０８は、ＳＫをＭＥ３０６に渡し、ＭＥ３０６はＳＫを用いてブロードキャストコンテントを復号する。

［１０７１］ＣＳとＢＳはＳＫＩ＿Ｂが送信されるときのある基準に合意する。ＣＳはＳＫを頻繁に変更することにより、各ＳＫにおける固有の金銭的価値を低減したいかもしれない。この情況において、ＳＫＩ＿Ｂデータを変更したいという要望は、利用可能な帯域幅を最適化することに対してバランスされる。ＳＫＩ＿Ｂは、ブロードキャストチャネル以外のチャネルに送信することができる。ユーザーがブロードキャストチャネルに「同調」すると、受信回路は、「制御チャネル」からブロードキャストチャネルを見つける情報を得る。ユーザーがブロードキャストチャネルに「同調」するとき、迅速なアクセスを可能にすることが望ましいかもしれない。これは、ＭＥ３０６が短期間にＳＫＩを得ることを必要とする。ＭＥ３０６はすでにＳＫＩ＿Ａを知っているであろうけれども、ＢＳは、ＳＫＩ＿Ｂを短期間にＭＥ３００に供給しなければならない。例えば、ＢＳは、（ブロードキャスト情報を見つけるための情報と共に）制御チャネルに頻繁にＳＫＩ＿Ｂを送信することができ、または、ブロードキャストチャネルに頻繁にＳＫＩ＿Ｂを送信することができる。ＢＳがＳＫＩ＿Ｂの値をしばしば「リフレッシュ」すればする程、ＭＳ３００はブロードキャストメッセージをアクセスすることができる。あまりにも頻繁にＳＫＩ＿Ｂデータを送信することは、制御チャネルまたはブロードキャストチャネル内の受け入れられない量の帯域幅を使用してもよいので、ＳＫＩ＿Ｂデータをリフレッシュする要望は、利用可能な帯域幅を最適化することに対してバランスされる。

［１０７２］この段落は、ブロードキャストコンテントの暗号と送信について述べる。ＣＳは現在のＳＫを用いてブロードキャストコンテントを暗号化する。例示実施の形態はアドバンストエンクリプションスタンダード(Advanced Encryption Standard)（ＡＥＳ）暗号アルゴリズムのような暗号化アルゴリズムを採用する。例示実施の形態において、暗号化された内容は、エンカプシュレーティングセキュリティペイロード（ＥＳＰ）移送モードに従って、ＩＰｓｅｃパケットにより運ばれる。ＩＰｓｅｃパケットは、受信したブロードキャストコンテントを復号するために、現在のＳＫを使用するようにＭＥ３０６に命令するＳＰＩ値も含む。暗号化されたコンテントは、ブロードキャストチャネルを介して送られる。

［１０７３］受信回路３０４は、ＲＫＩおよびＢＡＫＩを直接ＵＩＭ３０８に供給する。さらに、受信回路は、ＳＫＩを得るために、ＳＫＩ＿Ａと結合されるＭＳ３００の適当な部分にＳＫＩ＿Ｂを供給する。ＳＫＩは、ＭＳ３００の関連する部分によりＵＩＭ３０８に供給される。ＵＩＭ３０８は、ＲＫＩおよびＡ鍵からＲＫを計算し、ＲＫを用いてＢＡＫＩを復号して、ＢＡＫを取得し、ＳＫＩおよびＢＡＫを用いてＳＫを計算し、ＭＥ３０６により使用するためのＳＫを発生する。ＭＥ３０６は、ＳＫを用いてブロードキャストコンテントを復号する。例示実施の形態のＵＩＭ３０８は、ブロードキャストコンテントをリアルタイムに復号する十分な能力がないので、それゆえ、ＳＫはブロードキャストコンテントを復号するために、ＭＥ３０６に渡される。

［１０７４］図５は例示実施の形態に従う鍵ＲＫ、ＢＡＫおよびＳＫの送信と処理を図解する。図解するように、ＭＳ３００はＲＫ１を受信し、それをＵＩＭ３０８に渡す。ＳＵＰＵ３１６はＲＫ１およびＡ鍵を用いてＲＫを計算し、ＲＫをＵＩＭ メモリストレージＳＵＭＵ３１４に記憶する。ＭＳ３００は、ＵＩＭ３０８に固有なＲＫ値を用いて暗号化されたＢＡＫを含むＢＡＫＩを周期的に受信する。暗号化されたＢＡＫＩは、ＳＵＰＵ３１６により復号されＢＡＫを再生する。ＢＡＫはＵＩＭメモリストレージＳＵＭＵ３１４に記憶される。ＭＳ３００はさらに周期的にＳＫＩ＿Ｂを受信する。ＳＫＩ＿ＢはＳＫＩ＿Ａと結合し、ＳＫＩを形成する。ＳＵＰＵ３１６はＳＫＩおよびＢＡＫからＳＫを計算する。ＳＫはブロードキャストコンテントを復号するためにＭＥ３０６に供給される。

［１０７５］例示実施の形態において、ＣＳ鍵は、必ずしも暗号化され、ＭＳに送信される必要はない。ＣＳは代わりの方法を使用してもよい。各ＭＳに送信するためにＣＳにより発生された鍵情報は、ＭＳが鍵を計算するのに十分な情報を供給する。図６のシステム３５０に図解するように、ＲＫはＣＳにより発生されるが、ＲＫ情報（ＲＫＩ）はＭＳに送信される。ＣＳはＵＩＭがＲＫを派生するのに十分な情報を送信する。ここでは、ＣＳからの送信された情報からＲＫを派生するために所定の関数が使用される。ＲＫＩは、ｄ１のラベルがつけられた所定の公開関数を用いて、Ａ＿鍵と、システム時間のような他の値からオリジナルのＲＫをＭＳが決定するのに十分な情報を含む。

［１０７６］ＲＫ＝ｄ１（Ａ−鍵、ＲＫＩ） （３）
［１０７７］例示実施の形態において、関数ｄ１は暗号タイプの関数を定義する。一実施の形態によれば、ＲＫ１は以下のように決定される。

［１０７８］ＲＫ＝ＳＨＡ’（Ａ−鍵）‖ＲＫＩ） （４）
［１０７９］「‖」は、Ａ−鍵とＲＫＩを含むブロックの連結を示し、ＳＨＡ’（Ｘ）は、入力Ｘを与えられたセキュアハッシュアルゴリズムＳＨＡ−１の出力の最後の１２８ビットを示す。代わりの実施の形態において、ＲＫは、以下のように決定される。

［１０８０］ＲＫ＝ＡＥＳ（Ａ−鍵、ＲＫＩ） （５）
［１０８１］ＡＥＳ（Ｘ，Ｙ）は、１２８ビットＡ−鍵を用いた１２８ビットブロックＲＫＩの暗号化を示す。ＡＫＡプロトコルに基づくさらなる実施の形態において、ＲＫは、３ＧＰＰ鍵発生関数ｆ３の出力として決定される。この場合、ＲＫＩは、ＲＡＮＤの値と、標準により定義されるＡＭＦとＳＱＮの適切な値を含む。

［１０８２］ＲＫの異なる値を有する複数のユーザは、ＢＡＫの同じ値を計算するので、ＢＡＫは異なる方法で取り扱われる。ＣＳはＢＡＫを決定するためにいかなる技術を使用してもよい。しかしながら、特定のＵＩＭ３０８に関連するＢＡＫＩの値は、ＵＩＭ３０８に関連する固有のＲＫに基づいてＢＡＫの暗号でなければならない。ＳＵＰＵ３１６は以下の式に従いｄ２のラベルがつけられた関数に従って、ＳＵＭＵ３１４内に記憶されたＲＫを用いてＢＡＫＩを復号する。

［１０８３］ＢＡＫ＝ｄ２（ＢＡＫＩ，ＲＫ） （９）
［１０８４］代わりの実施の形態において、ＣＳはＲＫを用いてＢＡＫに復号プロセスを適用することによりＢＡＫＩを計算し、ＳＵＰＵ３１６はＲＫを用いてＢＡＫＩに暗号化プロセスを適用することによりＢＡＫを得る。これは、ＣＳがＢＡＫを暗号化し、ＳＵＰＵ３１６がＢＡＫＩを復号するのと等価であると考えられる。代わりの実施の形態は、図６に図解する鍵の組合せに加えてまたは鍵の組合せの代わりに、いかなる数の鍵の組合せも実施することができる。

［１０８５］ＳＫはＲＫに対する方法と同様な方法で取り扱われる。最初のＳＫＩは、ＳＫＩ＿ＡおよびＳＫＩ＿Ｂ（ＳＫＩ＿ＢはＣＳからＭＳに送信される情報である）から派生される。ｄ３のラベルが付けられた所定の関数を用いて、以下の式に従って、ＳＫＩおよび（ＳＵＭＵ３１４に記憶される）ＢＡＫを派生する。

［１０８６］ＳＫ＝ｄ３（ＢＡＫ，ＳＫＩ） （６）
［１０８７］一実施の形態において、関数ｄ３は暗号タイプの関数を定義する。例示実施の形態において、ＳＫは以下のように計算される。

［１０８８］ＳＫ＝ＳＨＡ（ＢＡＫ‖ＳＫＩ） （７）
［１０８９］一方、他の実施の形態において、ＳＫは以下のように計算される。

［１０９０］ＳＫ＝ＡＥＳ（ＢＡＫ、ＳＫＩ） （８）
［１０９１］ブロードキャストメッセージに対してセキュリティを供給する方法は、図７Ａ−７Ｄに図解される。図７Ａはステップ４０２において、加入者がＣＳと登録を交渉する登録プロセス４００を図解する。ステップ４０４における登録は、ＵＩＭに固有のＲＫを供給する。ＵＩＭは、ステップ４０６において、セキュアメモリユニット（ＳＵＭＵ）にＲＫを記憶する。図７ＢはＣＳとＭＳとの間の加入処理を図解する。ステップ４２２において、ＣＳは、ＢＡＫ期間Ｔ１にＢＡＫを発生する。ＢＡＫはＢＡＫ期間Ｔ１の間中有効であり、ＢＡＫは周期的に更新される。ステップ４２４において、ＣＳは、ＢＡＫ期間Ｔ１の間ＵＩＭにブロードキャストコンテント（ＢＣ）をアクセスする権限を与える。ステップ４２６において、ＣＳは、各加入者のための各個々のＲＫを用いてＢＡＫを暗号化する。暗号化されたＢＡＫはＢＡＫＩと呼ばれる。次に、ＣＳはステップ４２８においてＢＡＫＩをＵＩＭに送信する。ＵＩＭは、ステップ４３０において、ＢＡＫＩを受信し、ＲＫを用いて復号を実行する。復号されたＢＡＫＩはもともと発生されたＢＡＫを生じる。ＵＩＭはステップ４３２において、ＢＡＫをＳＵＭＵに記憶する。次に、ＵＩＭは、ブロードキャストセッションを受信し、暗号化されたブロードキャスト（ＥＢＣ）の復号にＢＡＫを適用することによりＢＣをアクセスすることができる。

［１０９２］図７Ｃは、ブロードキャストサービスをサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化のための鍵を更新する方法を図解する。この方法は図７Ｅに与えられた期間実施する。ＢＡＫは期間Ｔ１を有し、周期的に更新される。タイマーｔ１はＢＡＫが計算されるとき開始され、Ｔ１でタイムアウトする。ＳＫ＿ＲＡＮＤと呼ばれるＳＫを計算するために変数が使用される。ＳＫ＿ＲＡＮＤは期間Ｔ２を有して周期的に更新される。タイマーｔ２は、ＳＫ＿ＲＡＮＤが発生されると開始され、Ｔ２においてタイムアウトする。一実施の形態において、ＳＫはさらに、Ｔ３の期間を有して周期的に更新される。タイマーｔ３は、各ＳＫが発生されると、開始され、Ｔ３でタイムアウトする。ＳＫ＿ＲＡＮＤは、ＣＳで発生され、周期的にＭＳに供給される。以下に詳細に記載するように、ＭＳとＣＳはＳＫ＿ＲＡＮＤを用いてＳＫを発生する。

［１０９３］第１のタイマー１１は、ＢＡＫの適用できる値が更新されると、リセットされる。２つのＢＡＫ更新間の時間の長さはＢＡＫ更新期間である。例示実施の形態において、ＢＡＫの更新期間は１ヶ月である。しかしながら、代わりの実施の形態は、システムの最適な動作に要望されるいかなる期間または、種々のシステム基準を満足するために要望されるいかなる期間をも実施することができる。

［１０９４］図７Ｃを続けると、方法４４０は、ステップ４４２において、タイマーｔ２をイニシャライズし、ＳＫ＿ＲＥＧ期間Ｔ２を開始する。ＣＳはＳＫ＿ＲＡＮＤを発生し、ステップ４４４において、システムの全体に渡って、送信のために送信回路にその値を供給する。タイマーｔ３はステップ４４６においてイニシャライズされ、ＳＫ期間Ｔ３を開始する。次に、ＣＳは、ステップ４４８において、現在のＳＫを用いてＢＣを暗号化する。暗号化された産物はＥＢＣであり、ＣＳはシステム内の送信のために送信回路にＥＢＣを供給する。判断ひし形４５０においてタイマーｔ２が満了するなら、処理は、ステップ４４２に戻る。ｔ２はＴ２よりも小さいけれども、判断ひし形４５２において、タイマーｔ３が満了するなら、処理はステップ４４６に戻り、そうでなければ、処理は４５０に戻る。

［１０９５］図７ＤはブロードキャストサービスをアクセスするＭＳの動作を図解する。方法４６０は、最初に、ステップ４６２において、タイマーｔ２およびｔ３をＣＳにおける値と同期させる。ステップ４６４において、ＭＳのＵＩＭは、ＣＳにより発生されたＳＫ＿ＲＡＮＤを受信する。ステップ４６６において、ＵＩＭは、ＳＫ＿ＲＡＮＤ、ＢＡＫ、および時間測定値を用いてＳＫを発生する。ＵＩＭは、ＳＫをＭＳのＭＥに渡す。次に、ステップ４６８において、ＵＩＭは、ＳＫを用いて受信したＥＢＣを復号し、もともとのＢＣを抽出する。ステップ４７０において、タイマーｔ２が満了すると、処理はステップ４６２に戻る。タイマーｔ２はＴ２より小さいけれども、ステップ４７２において、タイマーｔ３が満了するなら、ステップ４７４において、タイマーｔ３がイニシャライズされ、４６６に戻る。

［１０９６］特定のＢＡＫ更新期間に、ユーザがブロードキャストサービスを申し込むと、ＣＳは（ＲＫで暗号化されたＢＡＫに対応する）適切な情報ＢＡＫＩを送信する。これは、一般に、ＢＡＫ更新期間の開始前に、またはこのＢＡＫ更新期間にＭＳが最初にブロードキャストチャネルに同調するとき、生じる。これは、種々の基準によって、ＭＳまたはＣＳにより開始することができる。複数のＢＡＫＩを同時に送信し復号してもよい。

［１０９７］留意すべきは、ＢＡＫ更新期間の満了が差し迫ったとき、次のＢＡＫ更新期間にＭＳが申し込んだなら、ＭＳはＣＳから更新されたＢＡＫを要求することができる点である。代わりの実施の形態において、最初のタイマーｔ１はＣＳにより使用され、タイマーの満了時に、すなわち、ＢＡＫ更新期間が満足されたとき、ＣＳはＢＡＫを送信する。

［１０９８］留意すべきは、ＢＡＫ更新期間にユーザがＢＡＫを受信することが可能であり、この場合、例えば、ＢＡＫ更新が月毎に実行されるなら、加入者は、月の中間でサービスに加入するという点である。さらに、すべての加入者が一時に更新されるように、ＢＡＫ更新およびＳＫ更新のための期間は同期させることができる。

［１０９９］図８Ａは、例示実施の形態に従って、無線通信システムにおける登録プロセスを図解する。ＣＳ５０２は、各加入者、すなわち、ＭＳ５１２と交渉し、特定のＲＫを加入者の各々に発生する。ＲＫは各ＭＳのＵＩＭ内のＳＵＭＵユニットに供給される。図解するように、ＣＳ５０２は、ＵＩＭ_１ ５１２無いのＳＵＭＵ_１ ５１０に記憶されるＲＫ_１を発生する。同様に、ＣＳ５０２は、それぞれＵＩＭ_２ ５２２内のＳＵＭＵ_２ ５２０およびＵＩＭ_Ｎ ５３２内のＳＵＭＵ_Ｎ ５３０に記憶されるＲＫ_２およびＲＫ_Ｎを発生する。

［１１００］図８Ｂは、システム５００内の申し込みプロセスを図解する。ＣＳ５０２はさらに複数のエンコーダ５０４を含む。エンコーダ５０４の各々は、固有のＲＫｓの１つと、ＣＳ５０２において発生されたＢＡＫ値を受信する。各エンコーダ５０４の出力は、特に加入者のために符号化されたＢＡＫＩである。ＢＡＫＩは、ＵＩＭ_１ ５１２のような各ＭＳのＵＩＭにおいて受信される。各ＵＩＭは、ＵＩＭ_１ ５１２のＳＵＰＩ_１ ５１４およびＳＵＭＵ_１ ５１０のようなＳＵＰＵとＳＵＭＵを含む。ＳＵＰＵは、ＵＩＭのＲＫの適用によりＢＡＫを再生するデコーダ５１６のようなデコーダを含む。このプロセスは各加入者において反復される。

［１１０１］鍵管理および更新は、図８Ｃに図解される。図８Ｃにおいて、ＣＳはＳＫ＿ＲＡＮＤの値を発生するために関数５０８を利用する。ＳＫ＿ＲＡＮＤは、ＳＫを計算するために、ＣＳおよびＭＳにより使用される暫定的値である。特に、関数５０８はＢＡＫ値、ＳＫ＿ＲＡＮＤ、および時間係数を利用する。図８Ｃに図解する実施の形態は、いつＳＫを更新するかを決定するためにタイマーを利用するけれども、代わりの実施の形態は、周期的な更新を与えるための代わりの測定値、例えば、エラーまたは他のイベントの発生を使用してもよい。ＣＳは、ＳＫ＿ＲＡＮＤを加入者の各々に供給し、この場合、各ＵＩＭに常駐する関数５１８は、ＣＳの関数５０８と同じ関数を利用する。関数５１８は、ＳＫ＿ＲＡＮＤ、ＢＡＫ、およびタイマー値に機能し、ＭＥ_１ ５４０のＭＥＭ_１ ５４２のようなＭＥ内のメモリロケーションに記憶されるＳＫを発生する。

［１１０２］図８Ｄは、登録および申し込みの後のＢＣの処理を図解する。ＣＳ５０２は、現在のＳＫを用いてＢＣを符号化し、ＥＢＣを発生するエンコーダ５６０を含む。次に、ＥＢＣは、加入者に送信される。各ＭＳは、ＳＫを用いてＥＢＣからＢＣを抽出するエンコーダ５４４のようなエンコーダを含む。

［１１０３］この発明は、一方向のブロードキャストサービスをサポートする無線通信システムの例示実施の形態に関して記載したけれども、上で述べた暗号化方法および鍵管理は、さらに、マルチキャストタイプブロードキャストシステムを含む他のデータ処理システムに適用可能である。さらに、この発明は、安全でないチャネルを介して、安全な情報の単一の送信に複数の加入者がアクセスするいかなるデータ処理システムにも適用可能である。

［１１０４］情報および信号は、いろいろな異なる、技術および技法のいずれかを用いて表すことができることを当業者は理解する。例えば、上述の記載の全体に渡って参照してもよいデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは有利に、電圧、電流、電磁波、磁界、磁性粒子、光学界、光学粒子、またはそれらのいずれかの組合せにより表現することができる。

［１１０５］当業者はさらに、ここに開示した実施の形態に関連して記載した種々の実例となる論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウエア、コンピュータソフトウエアまたは両方の組合せで実施できることを理解するであろう。このハードウエアとソフトウエアの互換性を明瞭に説明するために、種々の実例となる部品、ブロック、モジュール、回路、およびステップが一般にそれらの機能性の観点から上に記載された。そのような機能性がハードウエアまたはソフトウエアとして実現されるかは特定のアプリケーションおよび全体のシステムに課せられた設計制約に依存する。熟達した職人は、各特定のアプリケーションに対して記載した機能性を変形した方法で実施することができるが、そのような実施の判断は、この発明の範囲を逸脱するものとして解釈されるべきでない。

［１１０６］ここに開示された実施の形態に関連して記載された種々の実例となる論理ブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）または他のプログラマブル論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジック、ディスクリートハードウエアコンポーネント、またはここに記載した機能を実行するように設計されたいずれかの組合せを用いて実施または実行することができる。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサであってよいが、別の方法では、プロセッサは、いずれかの一般的なプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってよい。プロセッサはまた、計算装置の組合せとしても実施できる。例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと協力した１つ以上のマイクロプロセッサまたはいずれかの他のそのような構成として実施することもできる。

［１１０７］ここに開示された実施の形態に関連して記載された方法またはアルゴリズムは、ハードウエアにおいて、プロセッサにより実行されるソフトウエアモジュールにおいて、または両者の組合せにおいて直接具現化することができる。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、脱着可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または技術的に知られているその他のいずれかの形態の記憶媒体に存在することができる。例示記憶媒体は、プロセッサに接続される。そのようなプロセッサは記憶媒体から情報を読み出し、記憶媒体に情報を書き込むことができる。別の方法では、記憶媒体は、プロセッサに集積可能である。プロセッサと記憶媒体はＡＳＩＣに存在してもよい。ＡＳＩＣはユーザ端末に存在してもよい。別の方法では、プロセッサと記憶媒体はユーザ端末内のディスクリートコンポーネントとして存在してもよい。

［１１０８］開示した実施の形態の上述の記載は当業者がこの発明を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの実施の形態に対する種々の変更は当業者には容易に明白であろう、そしてここに定義される包括的原理は発明力の使用なしに他の実施の形態に適用可能である。従って、この発明は、ここに示した実施の形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示した原理と新規な特徴に一致する最も広い範囲が許容されるべきである。

［１０１１］図１Ａは暗号システムの図である。 ［１０１２］図１Ｂは、対称暗号システムの図である。 ［１０１３］図１Ｃは非対称暗号システムの図である。 ［１０１４］図１ＤはＰＧＰ暗号システムの図である。 ［１０１５］図１Ｅは、ＰＧＰ復号システムの図である。 ［１０１６］図２は、多数のユーザをサポートするスペクトラム拡散通信システムの図である。 ［１０１７］図３はブロードキャスト送信をサポートする通信システムのブロック図である。 ［１０１８］図４は、無線通信システムにおける移動局のブロック図である。 ［１０１９］図５は、ブロードキャストアクセスを制御するために使用される移動局内の鍵の更新を記載するモデルである。 ［１０２０］図６はＵＩＭ内の暗号動作を記載するモデルである。 ［１０２１］図７Ａはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化を実施する方法を図解する。 ［１０２１］図７Ｂはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化を実施する方法を図解する。 ［１０２１］図７Ｃはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化を実施する方法を図解する。 ［１０２１］図７Ｄはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化を実施する方法を図解する。 ［１０２２］図７Ｅはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティオプションの鍵更新期間のタイミング図である。 ［１０２３］図８Ａはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化方法のアプリケーションを図解する。 ［１０２３］図８Ｂはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化方法のアプリケーションを図解する。 ［１０２３］図８Ｃはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化方法のアプリケーションを図解する。 ［１０２３］図８Ｄはブロードキャスト送信をサポートする無線通信システムにおいて、セキュリティ暗号化方法のアプリケーションを図解する。

Claims (24)

1. 下記を具備する安全送信のための方法：
   送信の参加者に固有の登録鍵を決定する；
   第１の鍵を決定する；
   前記第１の鍵を前記登録鍵で暗号化する；
   暗号化された該第１の鍵を送信の参加者に送信する；
   ブロードキャストチャネル上のコンテントを復号するための第２の鍵を決定する；
   前記第２の鍵を前記第１の鍵で暗号化する；
   第１の期間が経過した後に前記第１の鍵を更新する；および
   第２の期間が経過した後に前記第２の鍵を更新する、ここにおいて、前記第２の鍵は二つの部分において更新され、第１の部分は送信の参加者に対して既知であり、第２の部分はブロードキャストチャネル上で送られる、
   ここにおいて、前記第２の鍵を前記更新するために、前記第１の部分と前記第２の部分は結合される。
2. 更新はさらに下記を具備する、請求項１の方法：
   第１の期間に従って、前記第１の鍵を更新する；および
   第２の期間に従って、前記第２の鍵を更新する、前記第２の期間は前記第１の期間より短い。
3. 更新はさらに下記を具備する、請求項２の方法：
   更新された第１の鍵を前記登録鍵で暗号化する；および
   更新された第２の鍵を前記更新された第１の鍵で暗号化する。
4. さらに下記を具備する請求項２の方法：
   前記第２の鍵を用いて情報のブロードキャストストリームを暗号化する；および
   前記暗号化された情報のブロードキャストストリームを送信する。
5. 前記情報のブロードキャストストリームはビデオ情報から構成される、請求項４の方法。
6. 前記情報のブロードキャストストリームは、インターネットプロトコルパケットから構成される、請求項４の方法。
7. さらに下記を具備する、請求項３の方法：
   登録鍵情報メッセージを計算する；および
   前記登録鍵情報メッセージを送信する。
8. さらに下記を具備する、請求項７の方法：
   前記更新され、暗号化された第１の鍵に対応する第１の鍵情報メッセージを計算する；および
   前記第１の鍵情報メッセージを送信する。
9. さらに下記を具備する、請求項８の方法：
   前記更新され、暗号化された第２の鍵に対応する第２の鍵情報メッセージを計算する；および
   前記第２の鍵情報メッセージを送信する。
10. さらに下記を具備する、請求項１の方法：
    前記暗号化された第１の鍵を送信する；および
    前記暗号化された第２の鍵を送信する。
11. 下記を具備する、送信の安全な受信のための方法：
    送信の参加者に固有の登録鍵を受信する；
    登録鍵で暗号化された第１の鍵を受信する；
    前記第１の鍵を前記登録鍵で復号する；
    ブロードキャストチャネル上のコンテントを復号するための第２の鍵を受信する；
    前記第２の鍵を前記第１の鍵で復号する；
    前記情報のブロードキャストストリームを受信する；
    前記第２の鍵を用いて前記情報のブロードキャストストリームを復号する；
    第１の期間が経過した後に更新された第１の鍵を受信する；および
    第２の期間が経過した後に更新された第２の鍵を受信する、ここにおいて、第２の鍵は二つの部分において更新され、第１の部分は送信の参加者に対して既知であり、第２の部分はブロードキャストチャネル上で送信される、
    ここにおいて、前記第２の鍵を前記更新するために、前記第１の部分と前記第２の部分は結合される。
12. 下記をさらに具備する、請求項１１の方法：
    前記第１の鍵を安全メモリストレージユニットに記憶する；および
    前記第２の鍵をメモリストレージユニットに記憶する。
13. 下記をさらに具備する、請求項１１の方法：
    第１の鍵情報メッセージから前記第１の鍵を受信する；および
    第２の鍵情報メッセージから前記第２の鍵を再生する。
14. 下記をさらに具備する、請求項１１の方法：
    第１の期間に従って、前記第１の鍵を更新する；および
    第２の期間に従って、前記第２の鍵を更新する。
15. ブロードキャストサービスオプションをサポートする無線通信システムにおいて、下記を具備する、インフラストラクチャエレメント：
    送信の参加者に固有の登録鍵を受信し、登録鍵で暗号化された第１の鍵を受信し、第１の鍵で暗号化され、ブロードキャストチャネル上のコンテントを復号するための第２の鍵を受信し、第１の期間が経過した後に更新された第１の鍵を受信し、第２の期間が経過した後に更新された第２の鍵を受信し、ここにおいて、第２の鍵は二つの部分において更新され、第１の部分は送信の参加者に対して既知であり、第２の部分はブロードキャストチャネル上で送信されるように適応された受信回路；
    鍵情報を復号するように動作する処理装置と、登録鍵を記憶するためのメモリストレージユニットを具備し、ブロードキャストメッセージを復号するために、短期間の鍵を再生するように動作するユーザー識別装置；および
    前記ブロードキャストメッセージを復号するために前記短期間の鍵を利用するように適合された移動機器装置、
    ここにおいて、前記第２の鍵を前記更新するために、前記第１の部分と前記第２の部分は結合される。
16. 前記短期間の鍵は、前記ユーザ識別装置によって処理され、前記移動機器装置に渡される、請求項１５のインフラストラクチャエレメント。
17. 前記メモリストレージユニットは安全なメモリストレージユニットである、請求項１５のインフラストラクチャエレメント。
18. 前記メモリストレージユニットは、ブロードキャストアクセス鍵を記憶し、前記処理装置は、前記ブロードキャストアクセス鍵を用いて前記短期間の鍵を復号する、請求項１５のインフラストラクチャエレメント。
19. 前記短期間の鍵は、第１の頻度で更新される、請求項１８のインフラストラクチャエレメント。
20. 前記ブロードキャストアクセス鍵は、前記第１の頻度よりも少ない第２の頻度で更新される、請求項１９のインフラストラクチャエレメント。
21. 前記ブロードキャストサービスオプションはビデオサービスである、請求項１５のインフラストラクチャエレメント。
22. 下記を具備する無線通信システム：
    送信の参加者に固有の登録鍵を決定する手段；
    第１の鍵を決定する手段；
    前記第１の鍵を前記登録鍵で暗号化する手段；
    送信の参加者に対して暗号化された第１の鍵を送信する手段；
    ブロードキャストチャネル上のコンテントを復号するための第２の鍵を決定する手段；
    前記第２の鍵を前記第１の鍵で暗号化する手段；
    第１の期間が経過した後に前記第１の鍵を更新する手段；および
    第２の期間が経過した後に第２の鍵を更新する手段、ここにおいて、前期第２の鍵は２つの部分において更新され、第１の部分は送信の参加者に既知であり、第２の部分はブロードキャストチャネル上で送信される、
    ここにおいて、前記第２の鍵を前記更新するために、前記第１の部分と前記第２の部分は結合される。
23. 下記を具備するインフラストラクチャエレメント：
    送信の参加者に固有の登録鍵を受信する手段；
    登録鍵で暗号化された第１の鍵を受信する手段；
    前記第１の鍵を前記登録鍵で復号する手段；
    ブロードキャストチャネル上のコンテントを復号するための第２の鍵を受信する手段；
    前記第２の鍵を前記第１の鍵で復号する手段；
    情報のブロードキャストストリームを受信する手段；
    前記第２の鍵を用いて前記情報のブロードキャストストリームを復号する手段；
    第１の期間が経過した後に第１の鍵を更新する手段；および
    第２の期間が経過した後に第２の鍵を更新する手段、ここにおいて、第２の鍵は２つの部分において更新され、第１の部分は送信の参加者に既知であり、第２の部分はブロードキャストチャネル上で送信される、
    ここにおいて、前記第２の鍵を前記更新するために、前記第１の部分と前記第２の部分は結合される。
24. 下記を具備するデジタル信号ストレージ装置：
    送信の参加者に固有の登録鍵を受信するための第１の命令セット；
    登録鍵で暗号化された第１の鍵を受信するための第２の命令セット；
    前記第１の鍵を前記登録鍵で復号するための第３の命令セット；
    ブロードキャストチャネル上のコンテントを復号するための第２の鍵を受信するための第４の命令セット；
    前記第２の鍵を前記第１の鍵で復号する第５の命令セット；
    情報のブロードキャストストリームを受信するための第６の命令セット；
    前記第２の鍵を用いて前記ブロードキャストストリームを復号するための第７の命令セット；および
    第１の期間が経過した後に前記第１の鍵を更新し、第２の期間が経過した後に前記第２の鍵を更新するための第８の命令セット、ここにおいて、前記第２の鍵は２つの部分において更新され、第１の部分は送信の参加者に既知であり、第２の部分はブロードキャストチャネル上で送信される、
    ここにおいて、前記第２の鍵を前記更新するために、前記第１の部分と前記第２の部分は結合される。

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