JP4439558B2 - コンテンツ鍵生成装置、コンテンツ受信装置およびコンテンツ伝送方法 - Google Patents

コンテンツ鍵生成装置、コンテンツ受信装置およびコンテンツ伝送方法 Download PDF

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Description

本発明は、コピー可能な回数が保護されたコンテンツの伝送に係わり、特にコンテンツ鍵生成装置、コンテンツ受信装置およびコンテンツ伝送方法に関する。
現在，ＤＬＮＡ（Digital Living Network Association）などによって、ホームネットワーク技術の開発が進められており，家庭内の機器に蓄積されたコンテンツをネットワークを介して他の機器で視聴することが可能となっている。また，コンテンツの視聴だけでなく、ＤＴＣＰ−ＩＰを用いてネットワークを経由して、機器間のコンテンツ移動は実現されている（非特許文献１）。
DTCP Volume 1 Supplement E Mapping DTCP to IP (Informational Version) Revision 1.2, June 15, 2007
現在、デジタル放送のコピーワンス規定が緩和される動きがあり，１つのコンテンツを複数回コピーすることが可能になるとの見通しがある。
ただし、前述したＤＴＣＰ−ＩＰでは、複数回コピー可能なコンテンツに関しては考慮していない。このため、コンテンツを移動させる場合には、コンテンツ送信機器が保持しているコンテンツのコピー回数を１つ減らして、コンテンツ受信機器に移動させ、コンテンツ受信機器では受信したコンテンツを、これ以上コピーできないNoMoreCopiesとして扱う必要がある。１０回コピー可能なコンテンツのうち、３回分を他の機器にコピーする場合は、まったく同じ転送を３回繰り返さねばならず、すなわち処理時間も３回分必要となる。また、受信機器においては、同じコンテンツであっても各転送毎にそれぞれ別のコンテンツとして扱われるため、コンテンツ３個分のストレージ領域が必要になるという問題がある。
本発明の目的は、コピー可能なコンテンツを伝送する際の処理時間の短縮、および伝送されたコンテンツの容量の縮小を図ることが可能なコンテンツ鍵生成装置、コンテンツ受信装置、およびコンテンツ伝送方法を提供することにある。
本発明の一例に係わる、ＤＴＣＰ−ＩＰの規定に基づいてコンテンツデータをソース機器からシンク機器に伝送するために、コンテンツデータを暗号化するためのコンテンツ鍵を生成するコンテンツ鍵生成装置であって、前記コンテンツデータのコピー可能な回数を示す回数情報、前記シンク機器に伝送されるパケットのヘッダ内のノンスに格納される乱数情報、および前記コンテンツ鍵の種鍵を少なくとも含む情報に基づいて前記コンテンツ鍵を生成する生成手段とを具備することを特徴とする。
本発明の一例に係わる、ＤＴＣＰ−ＩＰの規定に基づいて、ソース装置から伝送され、暗号化されたコンテンツデータを受信するコンテンツ受信装置であって、前記ソース装置から伝送された前記コンテンツデータのコピー可能な回数を示す回数情報、前記ソース装置から伝送されたパケットのヘッダ内のノンスに格納されている乱数情報、および前記コンテンツ鍵の種鍵を少なくとも含む情報に基づいてコンテンツ鍵を生成する生成手段と、前記生成手段によって生成されたコンテンツ鍵を用いて、前記ソース装置から伝送された暗号化されているコンテンツデータを復号する復号手段と、を具備することを特徴とする。
本発明によれば、既存のコンテンツの伝送方法を拡張しつつ、コピー可能なコンテンツを伝送する際の処理時間の短縮、および伝送されたコンテンツの容量の縮小を図ることが可能になる。
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコンテンツ伝送システムの構成を模式的に示す図である。
本実施形態で想定するシステムでは、送信装置１００、受信装置２００から構成され、これらの機器はネットワーク３００を介して接続されている。ネットワークは、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）等のＩＰネットワークが含まれる。
送信装置１００は、コンテンツ送信通知部１０１、ＡＫＥ処理部１０２、コンテンツ送信部１０３、権限移譲処理部１０４、ハードディスクドライブ１１０、セキュア記憶装置１２０等を有する。ハードディスクドライブ１１０内には受信装置２００に伝送するコンテンツ１１１が格納されている。セキュア記憶装置２２０内には、コンテンツ１１１のコピー可能回数情報１２１が格納されている。
受信装置２００は、コンテンツ送信通知受信部２０１、ＡＫＥ処理部２０２、コンテンツ受信部２０３、権限移譲処理部２０４、ハードディスクドライブ２１０、セキュア記憶装置２２０等を有する。ハードディスクドライブ２１０内には送信装置１００から受信したコンテンツ２１１が格納される。セキュア記憶装置２２０内には、コンテンツ２１１のコピー可能回数情報２２１が格納される。
コンテンツ移動を行う場合には、転送に伴い送信装置１００では移動させたい回数をコピー可能回数情報としてコンテンツ伝送に付随させ、コンテンツ移動完了後には送信装置１００が管理しているコピー可能回数情報１２１を更新する。受信装置２００では、コンテンツ移動が完了した後に、コピー可能回数情報に基づき受信コンテンツのコピー可能回数情報２２１を管理する。
本システムにおいて、装置１００，２００は、例えばＤＬＮＡ対応機器のようにネットワークを経由してコンテンツの送受信を行う機能を有している。ＤＴＣＰなどの著作権保護の機能を有している。
ＤＴＣＰ対応機器では、機器間でコンテンツの移動を行うことが可能となっている。ＩＥＥＥ１３９４やＩＰネットワークで送信装置、および受信装置を接続し、機器間で認証や鍵交換を行い暗号化により著作権保護したうえで、送信装置から受信装置へのコンテンツの移動を行うものである。
送信装置１００から受信装置２００に、移動されるコンテンツ１１１のコピー可能回数情報を保護して通知する方法について以下に説明する。
先ず、ＤＴＣＰで規定されているコンテンツの移動方法について、図２を参照して説明する。
送信装置１００のコンテンツ送信通知部１０１から受信装置２００に対してこれからコンテンツを送信することを通知する（ステップＳ１１）。この通知を受信装置２００のコンテンツ送信通知受信部２０１が受信する。そして、送信装置１００と受信装置２００との間でまず１つのＴＣＰ／ＩＰコネクションを確立する。
そして、ＡＫＥ処理部１０２，２０２が機器同士の認証を行なう（ステップＳ１２）。この認証を、ＤＴＣＰ認証若しくはＡＫＥ（Authentication and Key Exchange）と言う。ＤＴＣＰ認証手続きでは、互いが正規のＤＴＣＰ準拠機器であることを確かめた後、認証鍵Ｋauthを送信装置１００とシンク機器とで共有することができる。
ＡＫＥ手続きが成功すると、送信装置１００はコンテンツ鍵の種となる種鍵Ｋxを生成し、認証鍵Ｋauthで暗号化して受信機器２００に送る（ステップＳ１３）。送信装置１００は、乱数を用いて６４ビットのノンス（Ｎｏｎｃｅ）Ｎcを生成して、ＫxとＮcと暗号モードを表すＥ−ＥＭＩを基にコンテンツ鍵Ｋcを生成する。
そして、送信装置１００のコンテンツ送信部１０３は、コンテンツをコンテンツ鍵Ｋcを用いて暗号化し、暗号化コンテンツとノンスＮcとＥ−ＥＭＩをヘッダに含んだパケット（ＰＣＰ：Protected Content Packet）をＴＣＰストリーム上に乗せて受信装置２００に送信する（ステップＳ１４）。一方、受信装置２００のコンテンツ受信部２０３では、ＴＣＰストリームからノンスＮcとＥ−ＥＭＩを取り出すと、これらと鍵Ｋxを用いて同様にコンテンツ鍵Ｋcを算出し、暗号化コンテンツを復号する。
コンテンツの送信が終了したら、権限移譲処理部１０４，２０４間でＭｏｖｅ Ｃｏｍｍｉｔｍｅｎｔと呼ばれるコンテンツ使用権の移譲処理を行う（ステップＳ１５）。このときメッセージが改竄されていないことを保証するために、認証、鍵交換を行った正当な送信装置１００と受信装置２００しか知りえない情報を用いて算出されるＭＡＣと呼ばれる値を付与している。移譲処理が終わると、送信装置１００でコンテンツを使用できるようになる。
次に、前述したように、ＤＴＣＰ−ＩＰでは、保護すべきコンテンツをパケット化し暗号化して伝送を行う。本実施形態では、パケットのヘッダにコピー可能回数を埋め込んでソースからシンク機器にコピー可能回数を伝達する。
表１に、本実施形態で採用するパケットのヘッダのデータ構造を示す。
Figure 0004439558
Header[2…9]には、６４ビットの乱数であるノンスＮcが格納されている。
次に、表２にノンスＮｃフィールドを示す。
Figure 0004439558
表２に示すように、Ｎｃフィールドは、１６ビットのＰＣＰ−ＵＲフィールドと、４８ビットのＳＮCフィールドとに分けられる。
次に、表３に、ＰＣＰ−ＵＲフィールドの詳細を示す。
Figure 0004439558
本実施形態では、現状の規格ではＲｅｓｅｒｖｅｄフィールドであるＰＣＰ−ＵＲ［１］にコピー可能回数を埋め込み、受信装置側にコピー可能回数を平文で伝達する。コピー可能回数の情報は、送信装置１００により移動させるコピー可能回数が設定される。シンク機器では、暗号化パケットヘッダのコピー可能回数情報により暗号化パケット内に含まれるコンテンツのコピー可能回数を知ることが可能となる。
ネットワーク上に送信されるコピー可能回数情報は暗号化されていないため、改竄される可能性がある。コピー可能回数情報が含まれるＮcは、先に述べたようにコンテンツを暗号化するコンテンツ鍵を生成する際に用いられる情報であるため、改竄が行われた場合には受信側でコンテンツを正しく復号できなくなり、不正にコピー可能回数を操作することは不可能である。
［第２の実施形態］
次に、コンテンツ使用権委譲の際に送信装置１００と受信装置２００の間でコピー可能回数情報を保護しながら確認する方法について以下に説明する。
ＤＴＣＰ−ＩＰでは、コンテンツの移動を行う際に、Ｍｏｖｅ Ｃｏｍｍｉｔｍｅｎｔと呼ばれるコンテンツ使用権の移譲処理を行う。このときメッセージが改竄されていないことを保証するために、認証、鍵交換を行った正当な送信装置と受信装置しか知りえない情報を用いて算出されるＭＡＣと呼ばれる値を付与している。
本提案では、ＭＶ＿ＦＩＮＡＬＩＺＥ ｓｕｂｆｕｎｃｔｉｏｎを表４および表５に示す。表４および表５に示すように拡張しＭｏｖｅ Ｃｏｍｍｉｔｍｅｎｔ時にコピー可能回数情報を確認する。
Figure 0004439558
Figure 0004439558
なお、ＭＡＣ７Ａ（３２）、ＭＡＣ８Ｂ（４２）は、次のように算出される。
MAC7A = MAC7B = [SHA-1(MJ+P+N)]msb80
MAC8A = MAC8B = [SHA-1(MJ+P+N)]lsb80
N はコピー可能回数とする。MJ および P はＤＴＣＰ−ＩＰ規格のＭＶ＿ＦＩＮＡＬＩＺＥ ｓｕｂｆｕｎｃｔｉｏｎに記載の通りである。
本実施形態の場合、図２のステップＳ１１のコンテンツ送信通知時に、送信装置１００のコンテンツ送信通知部１０１は、これから移動させるコンテンツのコピー可能回数情報を併せて受信装置２００に平文で通知する。
そして、ステップＳ１５の権限移譲時にコピー可能回数情報を保護しながら確認する。権限移譲時の処理の手順を図３を参照して説明する。
コンテンツ転送処理が終わった後、受信装置２００の権限移譲処理部２０４からＭＶ＿ＦＩＮＡＬＩＺＥ２要求を送信する（ステップＳ２１）。
送信装置１００の権限移譲処理部１０４は、受信装置２００から送られたＭＡＣ７Ａと、自身で算出したＭＡＣ７Ｂとが一致していれば、送信装置１００内のコピー可能回数情報１２１をＮ回だけ減じて、ＭＶ＿ＦＩＮＡＬＩＺＥ２応答を成功で返す（ステップＳ２２）。
受信装置２００では、このとき受信したＭＡＣ８Ｂと受信装置内で算出したＭＡＣ８Ａとが一致していれば、受信したコンテンツ２１１のコピー可能回数情報２２１をＮ回として受信装置２００内で管理する。コンテンツ送信通知（ステップＳ１１）やＭＶ＿ＦＩＮＡＬＩＺＥ２要求（ステップＳ２１）のコピー可能回数が改竄された場合には、ＭＡＣが一致しなくなりその時点でコンテンツ転送が中断されるため、不正にコピー可能回数を操作することは不可能である。
そして、受信装置２００は、送信装置１００に処理を終えるためにＭＶ＿ＣＯＭＰＬＥＴＥ要求を送信する（ステップＳ２３）。送信装置１００は、処理の終了を了解したら、受信装置２００にＭＶ＿ＣＯＭＰＬＥＴＥ応答を返す（ステップＳ２４）。
このように、伝送開始時に送信装置から通知されたコピー可能回数を、ＭｏｖｅＣｏｍｍｉｔｍｅｎｔ処理において、送信装置と受信装置のみしか知りえない情報を用いて保護しながら確認することで、移動されるコンテンツのコピー可能回数を正しく伝達することが可能となる。
［第３の実施形態］
次に、コピー可能回数つきでコンテンツ転送を行うことを通知する方法について説明する。本提案では、送信装置からのコンテンツ送信通知（ステップＳ１１）にて、コピー可能回数つきで転送を行うことを併せて通知するものである。
また、ＤＴＣＰ−ＩＰでは暗号パケットのヘッダ部分のＥ−ＥＭＩ（Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｍｏｄｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）（表１のHeader[0]）にて暗号モードおよびコピー制御情報を通知することが想定されているが、この暗号モードとして新たにコピー可能回数つきのモードを追加するものである。
現在のＥ−ＥＭＩ（４ビット）のビット値定義を表６に示す。
Figure 0004439558
現在、Ｅ−ＥＭＩ値は７種類定義され、残りの９つは未定義である。この定義されていないそれぞれのＥ−ＥＭＩ値に対してコピー可能回数（例えば、１〜９）を割り当てる。
これにより、ＤＴＣＰ−ＩＰの過去バージョンのみをサポートする機器では、事前にもしくはコンテンツ転送開始直後に対応不可能であることを検知でき、コンテンツが消失したり、無駄なコンテンツ転送が行われることを避けることが可能となる。
以上、各実施形態に説明したように、本発明ではネットワークを介して装置間でコンテンツ移動処理を行う際に、コピー可能回数情報を保護しながら暗号化パケットのヘッダ部分や、コンテンツ使用権の移譲要求に付随させるものである。これにより、例えばある機器で１０回コピー可能なコンテンツを録画した場合に、１回の伝送で複数回のコピー可能回数情報を付与してコンテンツを他機器へ伝送することが可能となる。これにより，同じコンテンツを付与したいコピー回数分だけコンテンツ転送処理を繰り返す必要がなくなる。また、受信装置においてもコピー可能回数分だけのコンテンツ格納領域を確保する必要がなくなり、有用である。
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
本発明の一実施形態に係わるコンテンツ伝送システムの構成を示すブロック図。 コンテンツ伝送方法の手順を示す図。 権限移譲処理の手順を示す図。
符号の説明
１００…送信装置，１０１…コンテンツ送信通知部，１０２…ＡＫＥ処理部，１０３…コンテンツ送信部，１０４…権限移譲処理部，１１０…ハードディスクドライブ，１１１…コンテンツ，１２０…セキュア記憶装置，１２１…コピー可能回数情報，２００…受信装置，２０１…コンテンツ送信通知受信部，２０２…ＡＫＥ処理部，２０３…コンテンツ受信部，２０４…権限移譲処理部，２１０…ハードディスクドライブ，２１１…コンテンツ，２２０…セキュア記憶装置，２２１…コピー可能回数情報，３００…ネットワーク。

Claims (4)

  1. ＤＴＣＰ−ＩＰの規定に基づいてコンテンツデータをソース機器からシンク機器に伝送するために、コンテンツデータを暗号化するためのコンテンツ鍵を生成するコンテンツ鍵生成装置であって、
    前記コンテンツデータのコピー可能な回数を示す回数情報、前記シンク機器に伝送されるパケットのヘッダ内のノンスに格納される乱数情報、および前記コンテンツ鍵の種鍵を少なくとも含む情報に基づいて前記コンテンツ鍵を生成する生成手段と
    を具備することを特徴とするコンテンツ鍵生成装置。
  2. 前記生成手段によって生成されたコンテンツ鍵を用いてコンテンツデータを暗号化したデータを前記シンク機器に伝送する伝送手段を更に具備する
    ことを特徴とする請求項１記載のコンテンツ鍵生成装置。
  3. ＤＴＣＰ−ＩＰの規定に基づいて、ソース装置から伝送され、暗号化されたコンテンツデータを受信するコンテンツ受信装置であって、
    前記ソース装置から伝送された前記コンテンツデータのコピー可能な回数を示す回数情報、前記ソース装置から伝送されたパケットのヘッダ内のノンスに格納されている乱数情報、および前記コンテンツ鍵の種鍵を少なくとも含む情報に基づいてコンテンツ鍵を生成する生成手段と、
    前記生成手段によって生成されたコンテンツ鍵を用いて、前記ソース装置から伝送された暗号化されているコンテンツデータを復号する復号手段と、
    を具備することを特徴とするコンテンツ受信装置。
  4. ＤＴＣＰ−ＩＰの規定に基づいてソース装置からコピー可能な回数が制限されるコピー制御がなされたコンテンツデータを暗号化してシンク装置に伝送するコンテンツ伝送方法であって、
    前記ソース装置によって、前記シンク装置に伝送される前記コンテンツデータのコピー可能な回数を示す回数情報、前記シンク機器に伝送されるパケットのヘッダ内のノンスに格納される乱数情報、および前記コンテンツ鍵の種鍵を少なくとも含む情報に基づいてコンテンツ鍵を生成し、
    前記生成されたコンテンツ鍵を用いてコンテンツデータを暗号化したデータを前記ソース装置から前記シンク装置に伝送し、
    前記シンク装置によって、前記ソース装置から伝送された前記回数情報、前記ノンスに格納された乱数情報、および前記コンテンツ鍵の種鍵を少なくとも含む情報に基づいてコンテンツ鍵を生成し、
    前記シンク装置によって生成されたコンテンツ鍵を用いて前記暗号化されたコンテンツデータを復号する、
    ことを特徴とするコンテンツ伝送方法。
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