JP4549349B2 - ローカルエリアネットワークへのデータ伝送の閉込め - Google Patents

Description

本発明は、データ伝送を、全く同じローカルエリアネットワーク内に存在するホスト装置の間での伝送のみに制限する技術に関する。詳しくは、本発明は、ローカルエリアネットワークから、他のローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク又は公衆ネットワークのホスト装置へのデータ伝送を制限する技術に関する。

近年のデジタル技術の進歩により、ホーム環境内の機器間で、又は例えば、インターネット等の公衆ネットワークを介して接続されたユーザ間で、コンテンツ、すなわち、映画、音楽、テレビゲーム、ソフトウェア又はこれに類する情報を送受できるようになった。コピーを繰り返す毎にコピーが劣化するアナログコピーとは異なり、所定のコンテンツのデジタルコピーは、オリジナルと同じ品質を保つ。したがって、コンテンツ提供業者は、法規に対応した、コンテンツのコピーの可能性を制限する包括的なコピー保護技術の実現を望んでいる。

デジタルホームネットワークが普及するにつれ、消費者の領域においてコンテンツにコピー保護を適用することが必要になっている。例えば、デジタル伝送コンテンツ保護（Digital Transmission Content Protection：ＤＴＣＰ）を有するＩＥＥＥ１３９４等、デジタルホームネットワーク内で、商業的に価値があるコンテンツに関して安全なホーム環境を提供するある種のデジタルネットワーク技術が提案されている。しかしながら、このような技術は、部分的に、この技術を受け入れる基底のネットワーク技術の物理的制約に依存している。他のネットワーク技術、例えば、インターネットプロトコル（Internet Protocol：ＩＰ）を用いたネットワーク技術では、ユーザのホームネットワークにデータの使用を閉じ込める規則を課すことは更に困難である。

コピー保護システムの１つの一般的なコンポーネントは、ネットワーク「リンク暗号化」である。このようなシステムでは、コピー保護されたコンテンツを交換するネットワーク上の機器は、まず、リンク暗号化システムに準拠する機器としてお互いを認証し、そして、ネットワークを介してコンテンツ交換を行い、これにより、予め認証された装置のみがコンテンツを有効に復号し、コンテンツを使用できるようにする。

各コピー保護システムは、例えば、２人のユーザが実際に同じＩＰサブネットに機器を接続し、コンテンツを交換する「ドミトリースレット（dormitory threat）」と呼ばれる脅威を始めとして、他の全ての脅威を完全に解決するものではない。また、ローカルエリアネットワークの制約をバイパスする目的で、元のネットワークプロトコルを同じ又は異なるネットワークプロトコルでカプセル化する「トンネルスレット（tunnel threat）」と呼ばれる脅威も解決することはできない。

価値が高いコンテンツが権限なく再配布されることを防止することに加えて、多くの業者及び個人ユーザは、特に秘密のデータについて、許可されたローカルドメインの範囲を超える全ての権限のないデータ伝送を防止することを望んでいる。消費者の領域におけるコピー保護されたデータの不正な配信が主な問題であるので、消費者の領域において、不正なデータ伝送を阻止するための技術が必要である。

そこで、本発明の目的は、ネットワーク接続を介した権限のないデータ伝送を阻止する技術を提供することである。

上述の目的は、独立請求項で定義される本発明によって達成される。

本発明に係るデータ伝送閉込め方法は、個人用ローカルエリアネットワーク内の機器にデータ伝送を閉じ込めるデータ伝送閉込め方法において、データ要求の際に、データを提供する機器のソースネットワークアドレスを特定するステップと、ソースネットワークアドレスが個人用ローカルエリアネットワークアドレスであることを確認するステップと、データを受信するよう意図された機器の宛先ネットワークアドレスを特定するステップと、宛先ネットワークアドレスが個人用ローカルエリアネットワークアドレスであることを確認するステップと、ソースネットワークアドレスが宛先ネットワークアドレスと同じ個人用ローカルエリアネットワークに属することを確認するステップと、３つの確認のステップの全てが肯定的であった場合のみ、データ伝送を実行するステップとを有する。

また、本発明に係るソフトウェアプログラム製品は、個人用ローカルエリアネットワーク等のホスト装置又は他の機器であるネットワークノードのデータ処理手段によって処理され、個人用ローカルエリアネットワーク上で又はネットワークの機器内で、上述したデータ伝送閉込め方法を実現する一連の物理状態要素（physical state elements）を備える。

また、上述の目的を達成するために、本発明に係るホスト装置は、個人用ローカルエリアネットワークに用いるホスト装置において、個人用ローカルエリアネットワークに伝送が閉じ込められるデータを提供するデータ提供手段と、上述のデータ伝送閉込め方法に基づいて、データ伝送の許容性を調べるネットワーク接続パラメータ検査手段とを備える。

更に、上述の目的を達成するために、本発明に係る個人用ローカルエリアネットワークは、上述のデータ伝送閉込め方法に基づいて、ネットワーク上の第１のノードからネットワーク上の第２のノードへのデータ伝送を閉じ込めるデータ伝送閉込め手段を備える。

本発明は、個人用ローカルエリアネットワークに接続された如何なる機器も、そのネットワークアドレスによって一意的に識別可能であるという事実を利用し、最小限の技術的コストで、使用権及びアクセス権の制限及びデータセキュリティポリシを実現する。データソース機器及びデータ受信機器が共に同じローカルエリアネットワークに接続されている場合、データ伝送パスは、所定の個人用ローカルエリアネットワーク内に制限される。

本発明の更なる有利な特徴は、各従属請求項に定義されている。

ソースネットワークアドレスが個人用ローカルエリアネットワークアドレスでないこと、又は宛先ネットワークアドレスが個人用ローカルエリアネットワークアドレスでないことを確認した際にデータ伝送を阻止することによって、公衆ネットワーク又はワイドエリアネットワークへのデータ伝送を阻止することができる。更なるローカルエリアネットワーク又は現在のローカルエリアネットワークの更なるサブネットワークを介してデータが伝送されることを防ぐために、好ましくは、ソースネットワークアドレス及び宛先ネットワークアドレスが異なるネットワーク又はローカルエリアネットワーク内の異なるサブネットワークに属することが確認された場合に、データ伝送を阻止する。

データパケット内のローカルエリアネットワーク宛先アドレスに対する如何なる変更も防止するために、好ましくは、データ伝送を実行する前に、ネットワーク接続パラメータを保護する。この保護は、例えば、ＩＰｓｅｃ認証ヘッダプロトコル等の標準の保護プロトコルを適用することによって実現できる。

データ又はコンテンツのコピー保護を実現するシステムを改善するために、予め、伝送すべきデータが個人用ローカルエリアネットワークに閉じ込める必要があるか否かを確認し、閉込めが必要ではない場合、ローカルエリアネットワーク又はサブネットワークへの閉込めなしでデータ伝送を実行する。

図１は、本発明の基礎となる問題定義を一例として示している。ソース機器３は、ローカルエリアネットワーク１を介して、１つ以上のシンク機器（sink device）４、５にデータを提供する。ここでは、両方のタイプの機器、すなわち、ソース機器及びシンク機器は、ネットワークインタフェースを備えており、ネットワーク接続を介して、データを送信及び／又は受信することができる。この機器は、如何なる種類の電子機器であってもよく、例えば、衛星テレビジョン受信機、デジタルバーサタイルディスク（Digital Versatile Disk：ＤＶＤ）プレーヤ、データディスク、オーディオ又はビデオシステム、コンピュータ、カムコーダ等の民生用電子機器であってもよく、冷蔵庫、ストーブ等の家電製品であってもよい。ソース機器は、ローカルエリアネットワーク内の、例えば、ハードディスクからの、又は、ＤＶＤ又は放送局等の外部ソースからのデータ又はコンテンツにアクセスできる。個人的なドメイン内で民生用電子機器を接続する各ネットワークは、個人用ローカルエリアネットワークによって構成される消費者領域のネットワーク（consumer domain network）又はホームネットワークと呼ばれる。

図１に示す具体例では、衛星テレビジョン放送受信機３は、コピー保護されたコンテンツストリームを、ローカルエリアネットワーク１を介して、それぞれシンク機器として機能するレコーダ４及び／又はディスプレイ装置５に供給するソース機器として機能する。更なるユーザにデータを配信する権利が認められていない場合、例えば、異なるユーザの更なるローカルエリアネットワーク、又は例えばインターネット等の公衆ネットワーク又はワイドエリアネットワークである異なるネットワーク２には、如何なるデータも伝送しないようにする必要がある。ローカルエリアネットワーク内へのデータ伝送の閉込めは、コピー保護されたデータだけではなく、ローカルエリアネットワーク外に配信してはならないあらゆるデータに適用される。この閉込めは、例えば、秘密データ（confidential data）等の特別なデータのみに適用してもよく、ローカルエリアネットワーク１の外部のデータシンクから、及びローカルエリアネットワーク１への内部のデータソース３から要求された全てのデータに適用してもよい。したがって、所定のローカルエリアネットワーク内のみにデータ伝送を閉じ込める必要性は、コンテンツコピー保護の観点からだけではなく、包括的なデータの安全性の問題からも生じる。

コピー保護システムの一部として、ソース機器３と、シンク機器４及び／又はシンク機器５とは、コンテンツを交換するための信用関係（trust）を確立する。これは、認証及び／又はコンテンツ暗号化のための鍵の交換によって実現される。図２の破線によって示すように、それぞれのコピー保護システムにおいて、本発明は、信用関係を確立するこの処理の一部を構成する。

コンテンツをネットワークに提供する機器として定義されるソース機器は、ステップＳ０において、コンテンツを送信する要求を受け取ると、まず、ステップＳ１において、ネットワークを介して各コンテンツを受け取る機器として定義されるシンク機器がコンテンツを受け取る資格を有していることを確認する。シンク機器がコンテンツを受け取る資格を有している場合、コンテンツ伝送処理は継続される。一方、シンク機器がコンテンツを受け取る資格を有していない場合、コンテンツ伝送処理は続行できず、ステップＳ４において中止される。

著作権による制約では、コンテンツを使用する権利は、多くの場合、認証されたユーザだけに制限される。認証されていないユーザの領域におけるコンテンツの複製又はこのようなユーザへのコンテンツの配信は許可されない。コンテンツは、認証されたユーザのドメイン内に残らなければならない。この具体例では、ユーザのドメインは、例えば、所定の個人又は家族によって所有されている一組の機器で構成されるローカルエリアネットワーク（Local Area Network：以下、ＬＡＮという。）等のユーザの個人的なプライベートネットワークによって表される。本発明では、ステップＳ２において、ネットワーク接続をチェックし、続いて、ステップＳ３において、接続の両端、すなわちシンク機器及びソース機器が同じＬＡＮ内に存在していることを確認する。この確認の結果、シンク機器及びソース機器が同じＬＡＮ内に存在していないことが判明した場合、ステップＳ４において、コンテンツ伝送を中止する。一方、確認の結果、シンク機器及びソース機器が同じＬＡＮ内に存在していることが判明した場合、処理は、ステップＳ５に進み、パラメータを変更する虞がある処理及び機器による変更に対して、ネットワーク接続パラメータを保護する。

ステップＳ６においては、コンテンツの暗号化が必要であるか否かをチェックし、コンテンツの暗号化が必要である場合、ステップＳ７において、これに応じてコンテンツストリームを保護し、そして、ステップＳ８においてコンテンツ伝送を開始する。暗号化が必要ではない場合、処理は、ステップＳ６からステップＳ８に直接移行する。

なお、上述した処理は、ローカルエリアネットワーク内に伝送を閉じ込める必要があるデータのみに適用される。したがって、上述した処理の最初のステップを実行する前に、伝送されるデータがローカルエリアネットワークに閉じ込める必要があるデータであるか否かをチェックする。データをローカルエリアネットワーク内に閉じ込める必要がない場合、ローカルエリアネットワークへの閉込めのための処理を行うことなく、データ伝送を実行する。

図３は、本発明に基づく処理を更に詳細に示すフローチャートである。例えば、ステップＳ１−０において、データ伝送要求に応じて処理を開始した後に、これに続くステップＳ１−１において、データ伝送のためのソース機器として機能するローカルホスト機器の適切性（appropriateness）を確認する。ローカルホスト機器が公衆ネットワーク又はワイドエリアネットワーク（Wide Area Network：以下、ＷＡＮという。）に接続されていることが検出された場合、データ伝送は許可されず、ステップＳ１−６においてデータ伝送を中止する。この他の場合、次に、ステップＳ１−２において、各データ伝送のシンク機器として機能するホスト機器の適切性を確認する。ここで、シンク機器がローカルエリアネットワーク内にないことが検出された場合、データ伝送は許可されず、この場合も、ステップＳ１−６においてデータ伝送を中止する。シンク機器がローカルエリアネットワーク内にある場合、次に、ステップＳ１−３において、ソース機器及び宛先機器の相対的な位置の適切性を確認する。このステップＳ１−３は、ステップＳ１−２に含ませてもよい。シンク機器がソース機器と同じローカルエリアネットワーク内にない場合、ステップＳ１−６において、データ伝送を中止する。本発明では、ソース機器及びシンク機器の両方のネットワークアドレスに基づいて、データ伝送を許可又は禁止するため、ステップＳ１−４において、アドレスを変更する虞がある処理及び機器による変更に対して、ネットワークアドレスを保護する。ネットワーク接続パラメータの対応する保護は、データパケット内のローカルエリアネットワーク宛先アドレスを変更から保護することによって実現してもよい。ステップＳ１−５において、処理は、データ伝送のための処理に戻る。

以上、図３を参照して、本発明に基づく処理の概要を説明した。例えば、ＩＰｖ４又はＩＰｖ６ホームネットワーク等の所定のネットワークにこの処理を適用する場合、個々のステップを更に具体化する必要がある。

図４は、ＩＰｖ４ホームネットワークの一般的な構成を示している。ルータ６は、例えば、ＷＡＮ又はインターネットであるアクセスネットワーク２からホームネットワークを分離している。例えば、ホームネットワークのユーザがインターネットに接続する場合、インターネットサービスプロバイダ（Internet Service Provider：以下、ＩＳＰという。）への接続が確立される。ここでは、ＩＳＰは、単一のＩＰアドレスをルータに割り当てる。続いてルータは、動的ホスト構成プロトコル（Dynamic Host Configuration Protocol：以下、ＤＨＣＰという。）を用いて、プライベートな範囲で、ホームネットワークに接続された機器にＩＰアドレスを自動的に割り当てる。プライベートな範囲のネットワークアドレスを用いるホームネットワークは、個人用ローカルエリアネットワークとして定義される。著作権保護及び／又はプライベートネットワークから外部のシンク機器へのデータ伝送の阻止のために、データは、ローカルホームネットワークの外部には、全くルーティングされない。ローカルエリアネットワーク内で生成された、他のローカルアドレスに宛てられたデータトラヒックは、ＷＡＮ又はインターネットにはルーティングされない。ローカルエリアネットワーク内で生成されたデータは、同じローカルエリアネットワーク内のホスト機器のみに伝送される。

図５は、ＩＰｖ４ユニキャストの場合の本発明に基づく処理のフローチャートである。処理は、シンク機器が、例えば、コンテンツストリーム等のデータをソース機器に要求することによって、ステップＳ２−０から開始される。ステップＳ２−１においては、ローカルソースアドレス、すなわち、ローカルエリアネットワークのソース機器のネットワークアドレスの適切性を確認する。ネットワークアドレスが適切であれば、ローカルソースアドレスは、プライベートな範囲の１つに含まれ、すなわち、引用によって本願に援用される「IETF RFC 3330, Special-Use IPv4 Addresses, September 2002」において定義されるプレフィックスである１０／８，１７２．１６／１２又は１９２．１６８／１６を有する。ローカルソースアドレスがいずれのプライベートな範囲にも含まれていない場合、ステップＳ２−６において、データ伝送を中止する。

そして、ステップＳ２−２において、宛先アドレス、すなわち、ローカルエリアネットワーク内のシンク機器のネットワークアドレスが適切であるか、すなわち、プライベートな範囲内にあるか否かを確認する。宛先アドレスがプライベートな範囲内にない場合、ステップＳ２−６において、データ伝送を中止する。

ユニキャストデータ伝送の場合、宛先アドレスは、ローカルソースアドレスと同じネットワーク又はサブネットワークに属する必要がある。このため、ステップＳ２−３においては、ローカルソースアドレス及び宛先アドレスが同じネットワーク又はサブネットワーク内にあるか否かをチェックする。ローカルソースアドレス及び宛先アドレスが同じネットワーク又はサブネットワーク内にない場合、ステップＳ２−６において、データ伝送を中止する。ローカルホームネットワーク外部の宛先を含み、ステップＳ２−２を通過するブロードキャスト及びマルチキャストデータ伝送は、ソース機器をホストするネットワーク内の宛先アドレスに閉じ込められる。

ステップＳ２−５においてデータ伝送を行うために必要な更なる処理を続ける前に、ステップＳ２−４において、ローカルソース及び宛先ＩＰアドレスの変更を防止するために、ＩＰｓｅｃ認証ヘッダプロトコルを適用する。ＩＰｓｅｃ認証ヘッダプロトコルは、引用によって本願に援用される「IETF RFC 2402, IP Authentication Header, November 1998」に開示されている。

図６は、本発明をＩＰｖ６ホームネットワークに適用した構成を示している。ＩＰｖ６では、２つのクラスのローカルアドレス、すなわちリンクローカルアドレス及びサイトローカルアドレスを考慮する必要がある。リンクローカルアドレスは、プレフィックスＦＥ８０：：ｓ：ｉ：ｊ：ｍ：ｎを有し、ここで、ｓは、３２ビットのサブネットワーク番号を表し、ｉ：ｊ：ｍ：ｎは、６４ビットのインタフェース番号を表す。リンクローカルアドレスは、１つのサブネットワーク内のみで固有のアドレスである。したがって、リンクローカルアドレスを有するＩＰパケットは、ルータによって転送されない。プレフィックスＦＥＣ０：：ｓ：ｉ：ｊ：ｍ：ｎによって特徴付けられたサイトローカルアドレスは、ローカルエリアネットワーク外からアクセスできず、ローカルエリアネットワーク内の異なるサブネットからはアクセスできる。例えば、ローカルエリアネットワークのサブネットワーク内で生成された、他のローカルアドレスに宛てられたデータトラヒックは、異なるサブネット、又は例えば、インターネット等のＷＡＮにはルーティングされない。ローカルエリアネットワークのサブネットワーク内で生成されたデータは、同じサブネット内のホスト装置のみに伝送される。

図６は、この場合の構成を示している。データは、例えば、コンテンツストリームとして、サブネットワーク番号０を有するサブネットワーク内のソース機器として機能する衛星テレビジョン放送受信機３によって生成される。同じサブネットワーク内のシンク機器、例えば、コンテンツストリームを処理するために用いられるテレビジョン受信機５によってコンテンツストリームが要求されると、データ伝送は許可され、ルータ６は、この要求に応じてデータをルーティングする。シンク機器が、例えば、サブネット番号１を有するサブネットワーク内のテレビジョン受信機９等、異なるサブネット内にある場合、ルータ８を介する各データ伝送は、阻止される。同様に、例えば、テレビジョン受信機７等、公衆ネットワーク２内にあるシンク機器へのルータ６を介するデータ伝送も阻止される。

図７は、ＩＰｖ６ユニキャストの場合の本発明に基づく処理のフローチャートである。処理は、シンク機器が、例えば、コンテンツストリーム等のデータをソース機器に要求することによって、ステップＳ３−０から開始される。まず、ステップＳ３−１において、ローカルソースアドレスがリンクローカルユニキャストアドレス範囲又はサイトローカルユニキャストアドレス範囲内にあることを確認する。ローカルソースアドレスがこれらのアドレス範囲内にない場合、ステップＳ３−６において、データ伝送を中止する。この他の場合、処理はステップＳ３−２に進み、宛先アドレスがユニキャスト伝送に必要なリンクローカルアドレス又はサイトローカルアドレスであることを確認する。ローカルエリアネットワーク内では、例えば、異なるサブネットへのマルチキャスト伝送を許可することができる。宛先アドレスが異なる種類のアドレスであることが判明した場合、ステップＳ３−６において、データ伝送を中止する。この他の場合、次のステップＳ３−３において、ソースローカルアドレス及び宛先アドレスが共に同じサブネットワークに属することを確認する。マルチキャスト伝送の場合は、このステップをバイパスしてもよい。ソースローカルアドレス及び宛先アドレスが同じサブネットワークに属していない場合、ステップＳ３−６において、データ伝送を中止する。この他の場合、ステップＳ３−５においてデータ伝送を続ける前に、ステップＳ３−４において、データにＩＰｓｅｃ認証ヘッダプロトコルを適用することによって、ローカルソース及び宛先アドレスＩＰアドレスの変更を防止することができる。

本発明をコピー保護システムに適用した具体例を示す図である。 本発明に係るデータ伝送閉込め方法を実現することによって、図１のシステムにおいてコピー保護を行う方法の処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に基づく処理を示すフローチャートである。 公衆ネットワークに接続されたＩＰｖ４ホームネットワークにおける典型的なデータ伝送シナリオを示す図である。 ＩＰｖ４ホームネットワーク内のデータ伝送の閉込めのための本発明の適用例を示すフローチャートである。 公衆ネットワークに接続されたＩＰｖ６ホームネットワークにおける典型的なデータ伝送シナリオを示す図である。 ＩＰｖ６ホームネットワーク内のデータ伝送の閉込めのための本発明の適用例を示すフローチャートである。

Claims (6)

1. 個人用ローカルエリアネットワーク（１）内の機器にデータ伝送を閉じ込めるデータ伝送閉込め方法において、
   データ要求の際に、データを提供する機器のソースネットワークアドレスを特定するステップと、
   上記ソースネットワークアドレスが、個人用ローカルエリアネットワークアドレスであることと、リンクローカル又はサイトローカルユニキャストアドレス範囲内にあることを確認するステップ（Ｓ１−１）と、
   上記データを受信するよう意図された機器の宛先ネットワークアドレスを特定するステップと、
   上記宛先ネットワークアドレスが、個人用ローカルエリアネットワークアドレスであることと、リンクローカル又はサイトローカルユニキャストアドレス範囲内にあることを確認するステップ（Ｓ１−２）と、
   上記ソースネットワークアドレスが上記宛先ネットワークアドレスと同じ個人用ローカルエリアネットワークに属することと、上記ソースネットワークアドレス及び上記宛先ネットワークアドレスがリンクローカル又はサイトローカルユニキャストアドレス範囲内にあることを確認するステップ（Ｓ１−３）と、
   上記３つの確認ステップの全てが肯定的であった場合のみ、データ伝送を実行するステップと
   上記ソースネットワークアドレスが個人用ローカルエリアネットワークアドレスでないことが確認された場合、又は上記宛先ネットワークアドレスが個人用ローカルエリアネットワークアドレスでないことが確認された場合、上記データ伝送を中止するステップと、
   ＩＰｓｅｃ認証ヘッダプロトコルを適用するステップを含む、上記データパケット内のローカルエリアネットワーク宛先アドレスを変更から保護するためのステップ（Ｓ１−４）を有し、
   上記データ伝送のためのデータ及び上記データの使用は個人用ローカルエリアネットワークに限定されるデータ伝送閉込め方法。
2. 上記ソースネットワークアドレス及び宛先ネットワークアドレスが異なるネットワーク又は個人用ローカルエリアネットワーク内の異なるサブネットワークに属することが確認された場合、上記データ伝送を中止することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送閉込め方法。
3. 予め、伝送すべきデータが個人用ローカルエリアネットワークに閉じ込める必要があるか否かを確認し、閉込めが必要ではない場合、個人用ローカルエリアネットワークへの閉込めなしでデータ伝送を実行するステップを更に有する請求項１又は２に記載のデータ伝送閉込め方法。
4. コンピュータに、請求項１乃至３いずれか１項に記載のステップを実行させるためのプログラム。
5. 個人用ローカルエリアネットワークに用いるホスト装置（３、４、５）において、
   上記個人用ローカルエリアネットワークに伝送が閉じ込められるデータを提供するデータ提供手段と、
   請求項１乃至３いずれか１項記載のデータ伝送閉込め方法に基づいて、データ伝送の許容性を調べるネットワーク接続パラメータ検査手段とを備えるホスト装置。
6. 個人用ローカルエリアネットワークにおいて、
   請求項１乃至３いずれか１項記載のデータ伝送閉込め方法に基づいて、当該個人用ローカルエリアネットワーク上の第１のノードから第２のノードへのデータ伝送を閉じ込めるデータ伝送閉込め手段を備える個人用ローカルエリアネットワーク（１）。

Images