JP4375995B2

JP4375995B2 - デバイス鍵保護方法およびその方法を利用可能な暗号化装置と復号装置ならびに映像送信装置と映像受信装置

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Publication number: JP4375995B2
Application number: JP2003125959A
Authority: JP
Inventors: 培恒斉
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: US20050027994A1; JP2004336178A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、デジタル暗号処理装置を認証するためのデバイス鍵の保護方法およびその方法を利用可能な暗号化装置と復号装置ならびに映像送信装置と映像受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）モニタやＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）モニタへビデオ信号をデジタル伝送する方式の一つに、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格がある。ＬＣＤモニタやＣＲＴモニタにビデオ信号をアナログ伝送すると、波形の歪みなどによって表示画面の画質劣化が発生しやすいという問題があるが、ＤＶＩ規格では、ビデオ信号をデジタル符号化方式により伝送するため、伝送ひずみがなく、高品質で画面を表示することができる。また、ＤＶＩ規格は、デジタル放送やケーブル放送のセットトップボックスをデジタルテレビに接続したり、ＤＶＤ（digital video disk）等のデジタルプレーヤをＬＣＤモニタに接続して、デジタル映像を表示する場合にも応用され始めている。
【０００３】
ＤＶＩ規格では、高品質の映像コンテンツの利用が可能であるため、提供される映像コンテンツが不正に再生されたり、違法にコピーされることのないように著作権保護を強化することが必要である。ＤＶＩ規格に適合したデジタルコンテンツの保護方式として、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection System）規格が提案されている。ＨＤＣＰ規格は、ＤＶＩ規格による映像信号の伝送システムにおいて、著作権保護の必要な映像コンテンツを安全に伝送するための規格であり、送信装置と受信装置間の認証、認証のための鍵の共有、および伝送される映像信号の暗号化などの仕様について規定している。
【０００４】
ＨＤＣＰ規格などの認証においては、公開鍵暗号により通信相手の装置を個別に認証するためのデバイス鍵が利用されている。送信装置と受信装置の間で認証が成功すると、送信装置はデバイス鍵を用いて映像信号を暗号化して送信し、受信装置はデバイス鍵を用いて受信された映像信号を復号する。たとえば、特許文献１には、ＨＤＣＰ規格などによる認証方式を用いたデジタル画像伝送装置が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１４９７０号公報（全文、第１−３図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
映像信号の処理装置を個別に認証するためのデバイス鍵は、その装置の出荷時にＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの外部メモリ、または外部から書き込み、読み出し可能な内部メモリに書き込まれて提供される。この外部メモリまたは内部メモリにはデバイス鍵がそのまま書き込まれており、何らの保護もされていないため、外部メモリまたは内部メモリにアクセスしてデバイス鍵をデッドコピーしたり、外部メモリから本体装置へのシリアルバス上を流れる信号を観測してデバイス鍵のデータを盗むことが容易である。このような悪意によるデバイス鍵の取得を未然に防ぐことができないため、映像コンテンツが不正に利用され、著作権が侵害されるおそれがある。
【０００７】
また、ＤＶＤプレイヤー、セットトップボックス、デジタルテレビ受信機などコンシューマ系の製品用のデバイス鍵は出荷台数に応じて多数発行されるため、そのうちの一部がデッドコピーされて利用されても、不正利用であることを即座に認識することはできず、デバイス鍵のデッドコピーの事後的発見や、デッドコピーの入手経路の追跡は困難である。また、デバイス鍵が不正利用されていることがわかったとしても、デバイス鍵の暗号と復号の仕組みを変更するためにシステムを再構築することは困難である。
【０００８】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたもので、その目的は、映像信号や音声信号などのデジタル信号の処理装置を認証するためのデバイス鍵を安全に保護することのできる方法、およびその方法を利用可能な暗号化装置と復号装置ならびに映像信号送信装置と映像信号受信装置の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のある態様はデバイス鍵保護方法に関する。この方法は、入力されたデジタル信号の処理装置の内部に、当該装置を個別に認証するためのデバイス鍵を復号するデバイス鍵保護回路を設け、当該装置の出荷段階で前記デバイス鍵を暗号化し、当該装置から読み取り可能なメモリに書き込む。このメモリは、書き換え可能なＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリとして、装置の外部に設けられてもよく、装置の内部に装着されてもよい。当該装置の内部に、前記デバイス鍵保護回路に対して不正なアクセスがあった場合に備えて、前記デバイス鍵保護回路における前記デバイス鍵の復号方式を再構築するためのシステム再構築回路をさらに設けることができる。デジタル信号は、映像信号または音声信号であってもよく、これらの組み合わせであってもよい。処理装置は、デジタル信号の送信装置、受信装置のいずれであってもよい。
【００１０】
本発明の別の態様はデジタル信号の暗号化装置に関する。この装置は、当該装置を個別に認証するためのデバイス鍵を暗号化して保存するメモリと、前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、復号するデバイス鍵保護回路と、復号された前記デバイス鍵を用いて、入力されたデジタル信号を暗号化する暗号化部とを含む。デバイス鍵保護回路と暗号化部は当該装置の内部にＬＳＩ回路として実装することができ、デバイス鍵の復号がＬＳＩ回路において内部的に処理され、外部からの観測が不可能に構成される。前記メモリもＬＳＩ回路基板上に設けることができるが、メモリからデバイス鍵保護回路へのデータの伝送経路は、たとえばシリアルバスなどの外部バスで構成され、バスに流れる信号を観測することが可能である。
【００１１】
本発明のさらに別の態様はデジタル信号の復号装置に関する。この装置は、当該装置を個別に認証するためのデバイス鍵を暗号化して保存するメモリと、前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、復号するデバイス鍵保護回路と、復号された前記デバイス鍵を用いて、入力されたデジタル信号の暗号を復号する復号部とを含む。
【００１２】
前記暗号化装置および前記復号装置は、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するシステム再構築回路をさらに含み、前記デバイス鍵保護回路は前記システム再構築回路が生成する前記ワーク鍵を用いて前記デバイス鍵を復号してもよい。ここで、デバイス鍵保護回路が攻撃を受けた場合に、前記秘密鍵を変更することにより、前記デバイス鍵保護回路における前記デバイス鍵の復号方式を再構築してもよい。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は映像送信装置に関する。この装置は、入力された映像信号を暗号化する暗号化処理ブロックと、暗号化された前記映像信号を符号化処理して送信する映像送信処理ブロックとを含み、前記暗号化処理ブロックは、公開鍵暗号による認証を行うためのデバイス鍵を暗号化して保存するメモリと、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵の公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するシステム再構築回路と、前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、前記ワーク鍵を用いて復号するデバイス鍵保護回路と、復号された前記デバイス鍵を用いて、前記映像信号を暗号化する暗号化部とを含む。
【００１４】
本発明のさらに別の態様は映像受信装置に関する。この装置は、符号化された映像信号を受信して復号処理を行う映像受信処理ブロックと、復号処理された前記映像信号の暗号を復号する復号処理ブロックとを含み、前記復号処理ブロックは、公開鍵暗号による認証を行うためのデバイス鍵を暗号化して保存するメモリと、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵の公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するシステム再構築回路と、前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、前記ワーク鍵を用いて復号するデバイス鍵保護回路と、復号された前記デバイス鍵を用いて、前記映像信号の暗号を復号する復号部とを含む。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラム、半導体デバイスなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は、実施の形態１に係るコンテンツ信号の伝送システムの構成図である。暗号化装置１００は映像信号および音声信号を含むコンテンツ信号の入力を受け、ＨＤＣＰ暗号部１０が、ＨＤＣＰ規格にしたがって入力されたコンテンツ信号を暗号化し、ＤＶＩ端子を介してＤＶＩケーブル４０上に伝送する。復号装置２００は、ＤＶＩ端子を介してＤＶＩケーブル４０上に伝送されてきた暗号化されたコンテンツ信号を受信し、ＨＤＣＰ復号部２０が、ＨＤＣＰ規格にしたがって受信されたコンテンツ信号の暗号を復号し、復号されたコンテンツ信号を出力する。出力されたコンテンツ信号はディスプレイ、スピーカーなどで再生される。
【００１７】
ＨＤＣＰ規格では、コンテンツ信号を送信するソースデバイス（トランスミッタともいう）と受信するシンクデバイス（レシーバともいう）の間で公開鍵暗号方式により互いに認証した上で、コンテンツ信号を暗号化して伝送する。ここでは、暗号化装置１００がソースデバイス、復号装置２００がシンクデバイスにあたり、認証と暗号化のために、暗号化装置１００と復号装置２００の間でそれぞれの公開鍵を共有する。それぞれの装置で秘匿される秘密鍵はデバイス鍵と呼ばれる。デバイス鍵に対応する公開鍵（以下、単にデバイス公開鍵という）はＫＳＶ（Key Selection Vector）と呼ばれる。暗号化装置１００と復号装置２００はデバイス鍵とデバイス公開鍵のペアを用いて互いを認証し、認証が成功すると、暗号化装置１００は復号装置２００へ送信するコンテンツ信号をデバイス鍵で暗号化し、復号装置２００は暗号化装置１００から受信する暗号化されたコンテンツ信号をデバイス鍵で復号する。
【００１８】
装置の認証とコンテンツ信号の暗号化に利用されるデバイス鍵を不正なアクセスやデッドコピーから保護するために、デバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０はデバイス鍵を予め定められた秘密鍵により暗号化して、暗号化装置１００のメモリ１６に書き込む。
【００１９】
暗号化装置１００のデバイス鍵保護回路１２はメモリ１６から暗号化されたデバイス鍵を読み取り、暗号化されたデバイス鍵を復号する。デバイス鍵保護回路１２は復号されたデバイス鍵をＨＤＣＰ暗号部１０に供給し、ＨＤＣＰ暗号部１０はその復号されたデバイス鍵を用いて入力されたコンテンツ信号を暗号化して出力する。メモリ１６からデバイス鍵保護回路１２へのデータ伝送路上を流れるデバイス鍵のデータは暗号化されているので、不正に取得されても使用することができない。暗号化されたデバイス鍵は暗号化装置１００内部のデバイス鍵保護回路１２で復号され、ＨＤＣＰ暗号部１０に内部バスで提供されるため、回路をリバースエンジニアリングしない限り、復号されたデバイス鍵のデータを取得することはできない。
【００２０】
システム再構築回路１４は、全数探索、リバースエンジニアリングなど不正なアクセスによりデバイス鍵保護回路１２が攻撃を受けた場合に、デバイス鍵保護回路１２におけるデバイス鍵の復号方式を再構築する。不正なアクセスとは、たとえば、デバイス鍵保護回路１２から出力される復号されたデバイス鍵のデータを盗み、暗号化されたデバイス鍵と復号されたデバイス鍵の対応パターンを収集し、復号の仕組みを解析する行為である。このようなデバイス鍵に対する攻撃があった場合は、デバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０はデバイス鍵の暗号方式を変更し、それに対応してシステム再構築回路１４によってデバイス鍵保護回路１２における復号方式を再構築することにより、デバイス鍵の復号の仕組みを更新して、デバイス鍵の不正利用を防止することができる。
【００２１】
ＨＤＣＰ暗号部１０、デバイス鍵保護回路１２、およびシステム再構築回路１４はＬＳＩ回路として一つの基板に設けられ、メモリ１６は、その基板上にたとえばＥＥＰＲＯＭとして設けられ、回路基板の出荷時にデバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０により暗号化されたデバイス鍵がＥＥＰＲＯＭに書き込まれる。また、不正なアクセスがあった場合には、ユーザがデバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０により新たな暗号方式でデバイス鍵を暗号化し、メモリ１６上の暗号化されたデバイス鍵を更新する。それに対応してシステム再構築回路１４は、基板上のＣＰＵなどの制御部による命令を受けて、デバイス鍵保護回路１２の復号方式を変更する。
【００２２】
復号装置２００のメモリ２６、デバイス鍵保護回路２２、およびシステム再構築回路２４の構成と動作は、それぞれ暗号化装置１００のメモリ１６、デバイス鍵保護回路１２、およびシステム再構築回路１４の構成と動作と同じである。デバイス鍵保護回路２２は復号されたデバイス鍵をＨＤＣＰ復号部２０に供給し、ＨＤＣＰ復号部２０はその復号されたデバイス鍵を用いて暗号化されたコンテンツ信号を復号して出力する。
【００２３】
図２は、デバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０の構成を説明する図である。デバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０には、秘密鍵であるデバイス鍵４２とデバイス公開鍵４４のペアが入力される。ワーク鍵生成部３４は、予め定められた秘密鍵Ｋ０、初期値Ｖ０、およびデバイス公開鍵４４を用いてワーク鍵ＷＫ０を生成し、秘密鍵暗号部３２に供給する。秘密鍵暗号部３２は、ワーク鍵ＷＫ０を用いてデバイス鍵４２を暗号化し、メモリ１６、２６に暗号化されたデバイス鍵４６を書き込む。また、メモリ１６、２６にはデバイス鍵４２に対応する公開鍵も書き込まれる。ここで、秘密鍵Ｋ０を変更すると、異なるワーク鍵ＷＫ０が生成されるため、デバイス鍵４２の暗号パターンが変更される。
【００２４】
図３は、暗号化装置１００の構成を説明する図である。図１では暗号化装置１００の概念的な構成を示したが、ここでは機能的な構成をより詳しく説明する。図１のデバイス鍵保護回路１２とシステム再構築回路１４に対応する構成として、図３に示すように秘密鍵復号器１１０とワーク鍵生成回路１２０が設けられる。
【００２５】
ワーク鍵生成回路１２０は、メモリ１６からデバイス公開鍵４４を読み取るとともに、予め定められた秘密鍵Ｋ０と初期値Ｖ０を読み出す。この秘密鍵Ｋ０と初期値Ｖ０は図２のデバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０で利用されたものと同一である。ワーク鍵生成回路１２０は、秘密鍵Ｋ０、初期値Ｖ０、およびデバイス公開鍵４４を用いてワーク鍵ＷＫ０を生成し、秘密鍵復号器１１０に供給する。秘密鍵復号器１１０は、メモリ１６から暗号化されたデバイス鍵４６を読み取り、ワーク鍵ＷＫ０を用いて復号する。秘密鍵復号器１１０により復号されたデバイス鍵はＨＤＣＰ暗号コア１３０に供給される。
【００２６】
ＨＤＣＰ暗号コア１３０は、ＨＤＣＰ規格にもとづく暗号処理回路であり、通信相手の装置を認証し、鍵の共有を行う機能と、共有した鍵を用いてコンテンツ信号を暗号化する機能をもつ。ＨＤＣＰ暗号コア１３０は、秘密鍵復号器２１０により復号されたデバイス鍵を用いて、入力されたコンテンツ信号を暗号化して出力する。
【００２７】
ワーク鍵生成回路１２０に入力される秘密鍵Ｋ０を変更すると、異なるワーク鍵ＷＫ０が生成されるため、暗号化されたデバイス鍵４６の復号パターンが変更される。秘密鍵復号器１１０の復号方式が解析されるなどの不正行為があった場合には、図２のデバイス鍵暗号化処理ソフトウエア３０において使用する秘密鍵Ｋ０を変更して暗号パターンを更新するとともに、それに対応してワーク鍵生成回路１２０に入力される秘密鍵Ｋ０を同じように変更する。これにより、秘密鍵復号器１１０の復号方式が再構築され、暗号化されたデバイス鍵４６の不正な復号を防止することができる。
【００２８】
図４は、復号装置２００の構成を説明する図である。メモリ２６から暗号化されたデバイス鍵４６とデバイス公開鍵４４のペアを読み取り、暗号化されたデバイス鍵４６を復号する処理を行う秘密鍵復号器２１０とワーク鍵生成回路２２０は、図３の秘密鍵復号器１１０とワーク鍵生成回路１２０と同じである。ＨＤＣＰ復号コア２３０は、ＨＤＣＰ規格にもとづく復号処理回路であり、通信相手の装置を認証し、鍵の共有を行う機能と、共有した鍵を用いてコンテンツ信号を復号する機能をもつ。ＨＤＣＰ復号コア２３０は、秘密鍵復号器２１０により復号されたデバイス鍵を用いて、暗号化されたコンテンツ信号を復号して出力する。復号装置２００においても、暗号化装置１００と同様に、ワーク鍵生成回路２２０に入力される秘密鍵Ｋ０を変更することにより、秘密鍵復号器２１０の復号方式を再構築することができる。
【００２９】
実施の形態２
実施の形態２は、実施の形態１に係る暗号化装置１００および復号装置２００をＤＶＩ規格による映像信号の伝送システムに適用した形態である。ＤＶＩ規格の伝送システムは、伝送路を介して接続された図５の映像送信装置３００と図６の映像受信装置４００から構成される。
【００３０】
映像送信装置３００、映像受信装置４００は、それぞれＤＶＩトランスミッタＬＳＩ、ＤＶＩレシーバＬＳＩとして実現することができ、一例として、映像送信装置３００は、パーソナルコンピュータのビデオ出力部として、映像受信装置４００は、ＬＣＤなどのディスプレイ装置のビデオ入力部として利用される。ビデオ出力部とビデオ入力部は、ＤＶＩケーブルを介して接続され、映像信号がデジタル伝送される。別の例として、映像送信装置３００をセットトップボックスのビデオ出力部として、映像受信装置４００をセットトップボックスに接続されるデジタルテレビ受信機のビデオ入力部として利用してもよい。さらに別の例として、映像送信装置３００をＤＶＤプレイヤーのビデオ出力部として、映像受信装置４００をＤＶＤプレイヤーと接続したＬＣＤディスプレイのビデオ入力部として利用してもよい。
【００３１】
図５は、実施の形態２に係る映像送信装置３００の構成図である。映像送信装置３００は、映像情報の入力を受けてデジタルの映像信号を出力するビデオコントローラ３５０と、映像信号をＨＤＣＰ規格にしたがって暗号化するＨＤＣＰ暗号器３１０と、暗号化された映像信号をＤＶＩ規格にしたがって送信するＤＶＩトランスミッタ３２０とを含む。ＨＤＣＰ暗号器３１０の構成と動作は、図３で説明したＨＤＣＰ暗号コア１３０と同様であり、デバイス鍵により映像信号を暗号化してＤＶＩトランスミッタ３２０に供給する。
【００３２】
ＤＶＩトランスミッタ３２０のＴＭＤＳ符号化器３２２は、暗号化されたＲ、Ｇ、Ｂの３種類のカラー信号と同期信号の４チャンネルをＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）方式にしたがって符号化して２本の信号線を用いた差動駆動によって伝送する。ＤＶＩインタフェース３２４は、符号化された信号をシリアライズしてＤＶＩ端子を介して伝送路に送出する。こうして映像送信装置３００は暗号化された映像信号をＤＶＩケーブル経由で映像受信装置４００へ送信する。
【００３３】
ＥＥＰＲＯＭ３３０は、図３のメモリ１６に相当し、図３で説明した暗号化されたデバイス鍵４６とデバイス公開鍵４４のペアが映像送信装置３００の出荷時にＥＥＰＲＯＭ３３０に書き込まれる。またＥＥＰＲＯＭ３３０には、図３のワーク鍵ＷＫ０生成用の秘密鍵Ｋ０と初期値Ｖ０も書き込まれている。
【００３４】
コンフィギュレータ３３２は、図３のワーク鍵生成回路１２０に相当する機能をもち、ＥＥＰＲＯＭ３３０から、秘密鍵Ｋ０、初期値Ｖ０、およびデバイス公開鍵４４を読み取り、内部レジスタ３３６に格納し、これらのデータを用いてワーク鍵ＷＫ０を生成し、生成されたワーク鍵ＷＫ０を内部レジスタ３３６に記憶する。
【００３５】
秘密鍵復号器３３４は、図３で説明した秘密鍵復号器１１０に相当し、ＥＥＰＲＯＭ３３０から暗号化されたデバイス鍵４６を読み取り、内部レジスタ３３６からコンフィギュレータ３３２により生成されたワーク鍵ＷＫ０を読み取る。秘密鍵復号器３３４は、暗号化されたデバイス鍵４６をワーク鍵ＷＫ０により復号し、復号されたデバイス鍵をＨＤＣＰ暗号器３１０に供給する。秘密鍵復号器３３４からＨＤＣＰ暗号器３１０への点線で示した経路は、ＬＳＩの内部バスであり、暗号化されていないデバイス鍵のデータが流れても攻撃される心配がない。
【００３６】
図６は、実施の形態２に係る映像受信装置４００の構成図である。映像受信装置４００は、暗号化された映像信号をＤＶＩ規格にしたがって受信するＤＶＩレシーバ４２０と、受信された映像信号をＨＤＣＰ規格にしたがって復号するＨＤＣＰ復号器４１０と、復号された映像信号をディスプレイ装置に供給するために信号処理するディスプレイコントローラ４５０とを含む。
【００３７】
ＤＶＩレシーバ４２０のＤＶＩインタフェース４２４は、映像送信装置３００から暗号化された映像信号を受信する。データ再生および同期化処理部４２３は、映像信号のデータを再生し、同期化して、ＴＭＤＳ復号器４２２に供給する。ＴＭＤＳ復号器４２２は、符号化された映像信号をＴＭＤＳ方式にしたがって復号して、Ｒ、Ｇ、Ｂの３種類のカラー信号と同期信号を分離して、ＨＤＣＰ復号器４１０に供給する。ＨＤＣＰ復号器４１０の構成と動作は、図４で説明したＨＤＣＰ復号コア２３０と同様であり、デバイス鍵により映像信号の暗号を復号してディスプレイコントローラ４５０に供給する。
【００３８】
ＥＥＰＲＯＭ４３０、コンフィギュレータ４３２、秘密鍵復号器４３４、および内部レジスタ４３６は、図５の映像送信装置３００におけるＥＥＰＲＯＭ３３０、コンフィギュレータ３３２、秘密鍵復号器３３４、および内部レジスタ３３６と同じ処理を行い、秘密鍵復号器４３４からＨＤＣＰ復号器４１０へ復号されたデバイス鍵が安全に供給される。
【００３９】
以上述べたように、本実施の形態によれば、メモリに保存するデバイス鍵は予めソフトウエアにより暗号化されており、使用時に外部バスを介して本体デバイスに読み込まれる。暗号化されたデバイス鍵は、他のデバイスと組み合わせて不正使用することはできないため、仮にメモリからデバイス鍵をデッドコピーしたり、外部バス信号を観測してデバイス鍵のデータを取得しても、鍵情報が漏洩することはない。また、メモリから読み取られたデバイス鍵は本体デバイス内部で解読されるため、デバイス内部をリバースエンジニアリングしない限り、復号されたデバイス鍵のデータを取得することはできない。このようにデバイス鍵の保護が強化されているため、システムの安全性が向上する。
【００４０】
また、デバイス内部のデバイス鍵保護回路の仕組みが攻撃された場合でも、デバイス鍵保護ソフトウエア、デバイス鍵保護回路の構成、およびデバイス鍵保護回路で使用される秘密鍵を変更することで容易にシステムを再構成することができる。また、攻撃を受けた場合に、デバイスの初期設定によって、デバイス鍵保護回路をディセーブルすることもできる。このように不正アクセスに対しても柔軟に対処することができ、システムの利便性が高まる。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００４２】
そのような変形例として、実施の形態２では、ＤＶＩ規格にしたがった映像送受信デバイスにおけるデバイス鍵の保護方法を説明したが、ＨＤＭＩ（High Definition Multimedia Interface）規格にも適用することができる。ＨＤＭＩ規格は、ＤＶＩをベースに下位互換を保ちながら家電向けに豊富な機能を追加した、次世代デジタルオーディオ／ビジュアルインターフェイス規格であり、ビデオ信号以外に音声信号を高品質で伝送したり、リモートコントロールなどのために制御信号を伝送することもできる。ＨＤＭＩ規格に適合したＨＤＣＰ規格が提供されているため、ＨＤＭＩ規格にしたがった送受信デバイスにも実施の形態２と同様のデバイス鍵の保護方法を適用することができる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明によれば、デジタルコンテンツの処理装置で用いられるデバイス鍵などの秘密鍵を安全に保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係るコンテンツ信号の伝送システムの構成図である。
【図２】図１のデバイス鍵暗号化処理ソフトウエアの構成を説明する図である。
【図３】図１の暗号化装置の構成を説明する図である。
【図４】図１の復号装置の構成を説明する図である。
【図５】実施の形態２に係る映像送信装置の構成図である。
【図６】実施の形態２に係る映像受信装置の構成図である。
【符号の説明】
１０ＨＤＣＰ暗号部、１２、２２デバイス鍵保護回路、１４、２４システム再構築回路、１６、２６メモリ、２０ＨＤＣＰ復号部、１００暗号化装置、１１０、２１０秘密鍵復号器、１２０、２２０ワーク鍵生成回路、１３０ＨＤＣＰ暗号コア、２００復号装置、２３０ＨＤＣＰ復号コア、３００映像送信装置、３１０ＨＤＣＰ暗号器、３２０ＤＶＩトランスミッタ、３２２ＴＭＤＳ符号化器、３３０、４３０ＥＥＰＲＯＭ、３３２、４３２コンフィギュレータ、３３４、４３４秘密鍵復号器、４００映像受信装置、４１０ＨＤＣＰ復号器、４２０ＤＶＩレシーバ、４２２ＴＭＤＳ復号器、４２３データリカバリおよび同期化処理部。

Claims

入力されたデジタル信号の処理装置の内部に、当該装置を個別に認証するためのデバイス鍵を復号するデバイス鍵保護回路と、前記デバイス鍵保護回路に対して不正なアクセスがあった場合に備えた、前記デバイス鍵保護回路における前記デバイス鍵の復号方式を再構築することにより前記デバイス鍵の復号の仕組みを更新するシステム再構築回路とをＬＳＩ回路として一つの基板に実装し、当該装置の出荷段階で当該装置外部の暗号化処理ソフトウエアに含まれるワーク鍵生成部が予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成し、前記暗号化処理ソフトウエアに含まれる秘密鍵暗号部が前記ワーク鍵を用いて前記デバイス鍵を予め暗号化して当該装置から読み取り可能なメモリに書き込み、前記デバイス鍵保護回路は、そのデバイス鍵保護回路に含まれる秘密鍵復号器により、前記システム再構築回路が生成するワーク鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デバイス鍵を復号し、前記システム再構築回路は、前記秘密鍵と同一の秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成回路を含むとともに、前記ワーク鍵生成部により用いられる秘密鍵が変更されたときは、その変更に合わせて前記ワーク鍵生成回路により用いられる秘密鍵を変更することにより、前記暗号化処理ソフトウエアによる前記デバイス鍵の暗号化方式の変更に対応する方式にて前記デバイス鍵保護回路における前記デバイス鍵の復号方式を再構築することを特徴とするデバイス鍵保護方法。
デジタル信号の暗号化装置であって、
当該装置を個別に認証するためのデバイス鍵が当該装置外部の暗号化処理ソフトウエアに含まれる、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成部と、前記ワーク鍵を用いて前記デバイス鍵を暗号化する秘密鍵暗号部と、により予め暗号化された状態で書き込まれるメモリと、
前記秘密鍵と同一の秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成回路を含むとともに、前記ワーク鍵生成部により用いられる秘密鍵が変更されたときは、その変更に合わせて前記ワーク鍵生成回路により用いられる秘密鍵を変更することにより、前記暗号化処理ソフトウエアによる前記デバイス鍵の暗号化方式の変更に対応する方式にて前記デバイス鍵の復号方式を再構築することにより前記デバイス鍵の復号の仕組みを更新するシステム再構築回路と、
前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、前記ワーク鍵を用いて復号する秘密鍵復号器を含むデバイス鍵保護回路と、
復号された前記デバイス鍵を用いて、入力されたデジタル信号を暗号化する暗号化部とを含み、
前記暗号化部、前記デバイス鍵保護回路および前記システム再構築回路はＬＳＩ回路として一つの基板に実装され、前記デバイス鍵保護回路は、前記システム再構築回路が生成する前記ワーク鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デバイス鍵を復号し、前記暗号化部は、前記デバイス鍵保護回路が復号するデバイス鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デジタル信号を暗号化することを特徴とする暗号化装置。
デジタル信号の復号装置であって、
当該装置を個別に認証するためのデバイス鍵が当該装置外部の暗号化処理ソフトウエアに含まれる、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成部と、前記ワーク鍵を用いて前記デバイス鍵を暗号化する秘密鍵暗号部と、により予め暗号化された状態で書き込まれるメモリと、
前記秘密鍵と同一の秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成回路を含むとともに、前記ワーク鍵生成部により用いられる秘密鍵が変更されたときは、その変更に合わせて前記ワーク鍵生成回路により用いられる秘密鍵を変更することにより、前記暗号化処理ソフトウエアによる前記デバイス鍵の暗号化方式の変更に対応する方式にて前記デバイス鍵の復号方式を再構築することにより前記デバイス鍵の復号の仕組みを更新するシステム再構築回路と、
前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、前記ワーク鍵を用いて復号する秘密鍵復号器を含むデバイス鍵保護回路と、
復号された前記デバイス鍵を用いて、入力されたデジタル信号の暗号を復号する復号部とを含み、
前記復号部、前記デバイス鍵保護回路および前記システム再構築回路はＬＳＩ回路として一つの基板に実装され、前記デバイス鍵保護回路は、前記システム再構築回路が生成する前記ワーク鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デバイス鍵を復号し、前記復号部は、前記デバイス鍵保護回路が復号するデバイス鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デジタル信号の暗号を復号することを特徴とする復号装置。
入力された映像信号を暗号化する暗号化処理ブロックと、
暗号化された前記映像信号を符号化処理して送信する映像送信処理ブロックとを含み、
前記暗号化処理ブロックは、
公開鍵暗号による認証を行うためのデバイス鍵が当該装置外部の暗号化処理ソフトウエアに含まれる、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成部と、前記ワーク鍵を用いて前記デバイス鍵を暗号化する秘密鍵暗号部と、により予め暗号化された状態で書き込まれるメモリと、
前記秘密鍵と同一の秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成回路を含むとともに、前記ワーク鍵生成部により用いられる秘密鍵が変更されたときは、その変更に合わせて前記ワーク鍵生成回路により用いられる秘密鍵を変更することにより、前記暗号化処理ソフトウエアによる前記デバイス鍵の暗号化方式の変更に対応する方式にて前記デバイス鍵の復号方式を再構築することにより前記デバイス鍵の復号の仕組みを更新するシステム再構築回路と、
前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、前記ワーク鍵を用いて復号する秘密鍵復号器を含むデバイス鍵保護回路と、
復号された前記デバイス鍵を用いて、前記映像信号を暗号化する暗号化部とを含み、
前記暗号化部、前記デバイス鍵保護回路および前記システム再構築回路はＬＳＩ回路として一つの基板に実装され、前記デバイス鍵保護回路は、前記システム再構築回路が生成する前記ワーク鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デバイス鍵を復号し、前記暗号化部は、前記デバイス鍵保護回路が復号するデバイス鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記映像信号を暗号化することを特徴とする映像送信装置。
符号化された映像信号を受信して復号処理を行う映像受信処理ブロックと、
復号処理された前記映像信号の暗号を復号する復号処理ブロックとを含み、
前記復号処理ブロックは、
公開鍵暗号による認証を行うためのデバイス鍵が当該装置外部の暗号化処理ソフトウエアに含まれる、予め定められた秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成部と、前記ワーク鍵を用いて前記デバイス鍵を暗号化する秘密鍵暗号部と、により予め暗号化された状態で書き込まれるメモリと、
前記秘密鍵と同一の秘密鍵と前記デバイス鍵に対する公開鍵とを用いてワーク鍵を生成するワーク鍵生成回路を含むとともに、前記ワーク鍵生成部により用いられる秘密鍵が変更されたときは、その変更に合わせて前記ワーク鍵生成回路により用いられる秘密鍵を変更することにより、前記暗号化処理ソフトウエアによる前記デバイス鍵の暗号化方式の変更に対応する方式にて前記デバイス鍵の復号方式を再構築することにより前記デバイス鍵の復号の仕組みを更新するシステム再構築回路と、
前記メモリから暗号化された前記デバイス鍵を読み取り、前記ワーク鍵を用いて復号する秘密鍵復号器を含むデバイス鍵保護回路と、
復号された前記デバイス鍵を用いて、前記映像信号の暗号を復号する復号部とを含み、
前記復号部、前記デバイス鍵保護回路および前記システム再構築回路はＬＳＩ回路として一つの基板に実装され、前記デバイス鍵保護回路は、前記システム再構築回路が生成する前記ワーク鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記デバイス鍵を復号し、前記復号部は、前記デバイス鍵保護回路が復号するデバイス鍵を前記ＬＳＩ回路において内部的に取得して前記映像信号を暗号化することを特徴とする映像受信装置。