JP4636791B2

JP4636791B2 - 暗号化データを送受信するデータ送信装置とデータ受信装置

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Publication number: JP4636791B2
Application number: JP2003410721A
Authority: JP
Inventors: 俊徳清水
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2003-12-09
Filing date: 2003-12-09
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2023-12-09
Also published as: JP2005175709A

Description

本発明は、同一バス上に複数の機器が接続されている場合に、著作権主張されたデータを途切れさせること無しに、データ出力元から暗号化手段を更新する装置及び方法に関する。

ホームネットワークやデジタル化のニーズが急速に高まっている。このような状況にあって注目されて始めているのが、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５およびＩＥＥＥ１３９４ａ−２０００（以下、ＩＥＥＥ１３９４バスと称する）である。これは、１９９５年にＩＥＥＥで規格され２０００年に規格の一部が変更された高速シリアルバス標準である。

ＩＥＥＥ１３９４バスは、マルチメディアデータ転送の特徴的な機能を備え、音声データ、映像データ、処理手続きデータおよびこれらの組み合わせデータのリアルタイム転送を可能とするアイソクロナス（同期）データ転送（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）と、データ内容を補償する機能を持つアシンクロナス（非同期）データ転送（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｕｓ）の２つの転送方式を有する。アイソクロナスデータ転送方式を用いるデータとしては、例えば、トランスポートストリーム、ＤＶストリームおよびＩＥＣ９５８に基づく音声ストリームなどがある。アシンクロナスデータ転送方式は、例えば、機器のコマンドのやり取りに用いられ、一方の機器の要求に対する他方の機器の応答を相互に非同期で行いコマンドの内容を補償する。

このＩＥＥＥ１３９４バスを用いてＡＶデータなどをやり取りする際にコンテンツデータとして著作権主張されている場合がある。コンテンツデータの著作権主張情報は、ＣＧＭＳ（ＣｏｐｙＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＭａｎａｇｅｍｅｎｔＳｙｓｔｅｍ）、ＤｉｇｉｔａｌｃｏｐｙｃｏｎｔｒｏｌｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒやＤＴＣＰｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ（ＤｉｇｉｔａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ）等としてコンテンツデータの内部に書き込むものと、コンテンツデータ著作権主張情報を参照してＩＥＥＥ１３９４バスに転送する際の著作権保護としてＥＭＩ情報（ＥｎｃｒｉｐｔｉｏｎＭｏｄｅＩｎｄｉｃａｔｏｒ）をアイソクロナスデータパケットのヘッダに付加するものとがある。

著作権主張情報（ＥＭＩ情報）は、基本的に、複製を禁止する（ＣｏｐｙＮｅｖｅｒ）、１回だけ複製を許可する（ＣｏｐｙＯｎｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、複製を禁止しない（ＣｏｐｙＦｒｅｅ）の３通りと、１回だけ複製を許可するデータが複製された状態を表しこれ以上の複製を許可しない（ＮｏＭｏｒｅＣｏｐｉｅｓ）を追加した全部で４通りの情報で表すこととなっている。また、ＥＭＩ情報は、一般的に、複数の著作権主張されたコンテンツデータを同じパケットとしてＩＥＥＥ１３９４バスに転送する場合に、コンテンツデータの内部に書き込まれている著作権主張情報の最も厳しい制限をパケットヘッダに付加する（例えば、ＣｏｐｙＮｅｖｅｒのデータとＣｏｐｙＦｒｅｅのデータが同じパケットとして転送される場合に、ＥＭＩ情報はＣｏｐｙＮｅｖｅｒ）こととなる。

また、ＩＥＥＥ１３９４バスでは機器でコマンドのやり取りを行うことにより、接続相手が信用に足りる機器か否かを判断するための機器認証を行うことができる。具体的には、テレビモニタはＳＴＢ（ＳｅｔＴｏｐＢｏｘ；衛星放送受信機）などのＡＶデータを記録しない装置には完全認証方式（ＦｕｌｌＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）による機器認証を行い、ＶＴＲなどのＡＶデータを記録する機器には制限付き認証方式（ＲｅｓｔｒｉｃｔｅｄＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）または拡張型制限付き認証方式（ＥｎｈａｎｃｅｄＲｅｓｔｒｉｃｔｅｄＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）により機器認証を行う。この認証が成功した場合には、お互いの機器が認証鍵（ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎＫｅｙ）を持つこととなって、この認証鍵を用いて交換鍵（ＥｘｃｈａｎｇｅＫｅｙ）を暗号化してお互い交換した上で、この交換鍵と種鍵を用いて暗号解除化鍵を生成し、認証を行った機器には種鍵を送信する方法を用いる（例えば、図３に示す認証鍵、交換鍵、種鍵の関係を参照）。

また、種鍵は定期的または不定期的に更新され、交換鍵とから生成する暗号解除化鍵の信頼性を高めている。ＩＥＥＥ１３９４バスで定期的に更新する種鍵は、ＯＤＤ鍵とＥＶＥＮ鍵と呼ばれる２種類の種鍵があり、機器認証を行った後これらのうち１つの種鍵と交換鍵を用いてコンテンツを暗号化し送信した上で、例えば種鍵にＯＤＤ種鍵を使用してコンテンツの暗号化および解除化している場合には、新しいＥＶＥＮ種鍵で古いＥＶＥＮ種鍵を更新する。これによって、機器間の鍵の同期を容易にしている。また、これらのＯＤＤ／ＥＶＥＮ種鍵に関する情報は、アシンクロナスパケットヘッダにも暗号化鍵情報（ＯＤＤ／ＥＶＥＮ）として付加し転送することとなる。

加えて従来の技術として、ネットワーク通信装置及びブリッジ装置にあるバスブリッジを介して認証処理を行う際にバスリセットが発生しても安定して認証処理を行うようにしたものなどがある（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１によれば、バスブリッジ装置を仲介した異なるバス上の機器間でコピープロテクションにおける機器認証中に、一方のバスでバスリセットが起きた場合、そのバスリセットの発生を他方のノードに通知することにより、迅速、確実にＤＴＣＰ処理を進めることができる旨が開示されている。

このように、ＩＥＥＥ１３９４バスでは上記機能を用いて、著作権主張情報は、放送局などのコンテンツ送信元からのデータや、パッケージメディアとしてのコンテンツデータなどを、視聴する場合や、別の記録媒体に記録する場合に用いられてきた。
特開２００２−１１１７０３

しかしながら、従来の認証方法では、機器認証を開始できるのは、コンテンツデータを受け取っているＳｉｎｋ（受信）機器であり、一度機器認証に成功しているＳｉｎｋ機器は、Ｓｏｕｒｃｅ（送信）機器が何らかの理由で（例えば、別のＳｉｎｋ機器が不正にコンテンツデータを複製している場合など）Ｓｉｎｋ機器と再度機器認証を行いたくてもコンテンツデータを継続送信している限りできなかった。

また、Ｓｏｕｒｃｅ機器が再度Ｓｉｎｋ機器との間で機器認証を行いたい場合には、コンテンツデータそれ自体の送信を一旦停止させる以外に方法が無く、同じコンテンツデータを受信している複数のＳｉｎｋ機器全てと再度機器認証を行う必要があった。

加えて、Ｓｏｕｒｃｅ機器が上記理由によりコンテンツデータそれ自体の送信を一旦停止させた場合、同じコンテンツデータを送受信し同じ種鍵を共有していたＳｏｕｒｃｅ、Ｓｉｎｋ間の機器認証の再開タイミングは、Ｓｉｎｋ機器に全てまかされており、Ｓｏｕｒｃｅ機器側からは制御することはできなかった。

さらに、上述した特許文献１に記載されている、バスブリッジを介して認証処理を行う際にバスリセットが発生しても安定して認証処理を行うための技術は、バスブリッジを用いた２つのネットワーク間で用いられる技術であることは言うまでも無いが、本発明と最も異なるのは、本発明ではバスリセット発生によらないことであり、また、認証成功後にＳｏｕｒｃｅ側から再度認証を行うことにある。

本発明の目的は、このよう状況を鑑みてなされたもので、同一のバス上に複数の機器が接続されている場合において、Ｓｏｕｒｃｅ側からコンテンツデータそれ自体を停止させること無く、再度Ｓｉｎｋ機器との間で機器認証を可能とするデータ送信装置と受信装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
データ受信装置とともに同一バス上に接続されたデータ送信装置において、送信するデータの暗号化に用いる暗号化鍵を生成し、前記暗号化鍵を用いてデータを暗号化し、前記暗号化した暗号化データを前記バスを通して前記データ受信装置に送信し、前記データ受信装置での暗号解除化鍵を生成するための交換鍵と種鍵を送信するデータ送信装置であって、前記データ受信装置によるデータの受信を契機にして当該データ受信装置と前記データ送信装置の機器認証を実行し、さらに、前記データ受信装置によるデータの受信を契機にした機器認証に成功している場合であっても、前記データ送信装置が前記データ受信装置に対して再度の機器認証を行いたい場合、前記データ送信装置から送信された再度の機器認証を行いたい旨のコマンド送信を契機にして再度の機器認証を実行し、前記再度の機器認証の実行によって当該実行の前後で前記データ送信装置からのデータ送信を途切れさせないようにし、前記再度の機器認証は、「ｃｏｐｙｎｅｖｅｒ」、「ｃｏｐｙｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」、「ｃｏｐｙｆｒｅｅ」、「ｎｏｍｏｒｅｃｏｐｉｅｓ」の４通りのＥＭＩ情報の内で当該データ送信装置が著作権主張情報として取り扱わないことに予めなっているいずれかのＥＭＩ情報を前記暗号化データに意図的に付加して前記データ送信することによって、実行される構成とする。

また、データ送信装置とともに同一バス上に接続されたデータ受信装置において、前記データ送信装置からの暗号化された暗号化データを前記バスを通して受信し、前記データ受信装置での暗号解除化鍵を生成するための交換鍵と種鍵を受信し、受信した暗号化データの暗号解除化に用いる暗号解除化鍵を生成し、前記暗号解除化鍵を用いてデータを暗号解除化するデータ受信装置であって、前記データ受信装置によるデータの受信を契機にして当該データ受信装置と前記データ送信装置の機器認証を実行し、さらに、前記データ受信装置によるデータの受信を契機にした機器認証に成功している場合であっても、前記データ送信装置による前記データ受信装置への再度の機器認証が求められる場合、前記データ送信装置から前記データ受信装置への機器認証を行いたい旨のコマンド送信を契機にして前記データ受信装置と前記データ送信装置の再度の機器認証を実行し、前記再度の機器認証の実行によって当該実行の前後で前記データ送信装置からのデータ送信を途切れさせることなく受信するようにし、前記再度の機器認証は、「ｃｏｐｙｎｅｖｅｒ」、「ｃｏｐｙｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」、「ｃｏｐｙｆｒｅｅ」、「ｎｏｍｏｒｅｃｏｐｉｅｓ」の４通りのＥＭＩ情報の内で前記データ送信装置が著作権主張情報として取り扱わないことに予めなっているいずれかのＥＭＩ情報が、前記暗号化データに意図的に付加されて前記データ送信されることによって、実行される構成とする。

このような構成を採用することによって、本発明はＳｏｕｒｃｅ側からコンテンツデータそれ自体を停止させること無く、再度Ｓｉｎｋ機器との間で機器認証を可能とすることができる。

本発明によれば、同一バス上に複数の機器が接続されている場合であって、著作権主張されたデータを途切れさせること無しに、データ出力元から暗号化手段を更新することができ、不正機器を介在させる要因を少なくさせるることができる。

本発明の実施形態に係るデータ送信装置とデータ受信装置について、図面を参照しながら以下説明する。図１〜図９は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置と受信装置を説明する図である。まず、送信装置と受信装置の概念と背景について、図１〜図２に基づいて説明する。図１は、シリアルバスとこのシリアルバスに接続される従来の機器を示すブロック図である。

デジタルバス１１は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４ａ−２０００に記載されているシリアルバス（以下、ＩＥＥＥ１３９４バスと称する）であって、装置間でコマンドやデータのやり取りができるバスである。このデジタルバス１１には、ＳＴＢ（ＳｅｔＴｏｐＢｏｘ）１２、デジタルＴＶモニタＡ１３、記録装置Ａ１４、デジタルＴＶモニタＢ１５および記録装置Ｂ１６などが接続されている。

ここで、ＳＴＢ１２は、放送局から送られて来るＡＶデータを受信するとともにＡＶデータをデジタルバス１１上に送信する。デジタルＴＶモニタＡ１３は、デジタルバス１１から受信したＡＶデータ著作権主張情報に基づいて映像化する。記録装置Ａ１４は、デジタルバス１１から受信したＡＶデータを著作権主張情報（ＥＭＩ情報）に基づき記録するとともに著作権主張情報に基づきデジタルバス１１に送信する。

次に、図１に示す構成において、著作権主張情報に基づくＡＶデータの映像化および記録動作について説明する（ただし、著作権主張情報がＣｏｐｙＦｒｅｅの場合については説明を省略する）。デジタルＴＶモニタＡ１３が著作権主張情報に基づきＡＶデータを映像化する場合は、ＳＴＢ１２が受信したＡＶデータを暗号化データとしてパケットヘッダにＥＭＩ情報を付加してデジタルバス１１上に送信する場合で、ＥＭＩ情報の値がＣｏｐｙＮｅｖｅｒ、ＣｏｐｙＯｎｅＧｅｎｅｒｒａｔｉｏｎ、ＮｏＭｏｒｅＣｏｐｉｅｓの場合であって、この暗号化データを受信して暗号解除するために、ＳＴＢ１２と機器認証を行い、暗号解除化鍵を取得して暗号化データを暗号解除してＡＶデータを映像化する（機器認証を開始できるのは受信装置である）。なお、暗号解除化鍵を取得できない、またはＳＴＢ１２より鍵取得を拒否されたデジタルＴＶモニタＢ１５が存在したならば、映像の表示だけを行う機器であったとしても映像化することができない（図３に示す、機器認証、暗号化鍵、暗号解除化鍵の関係を参照）。

記録装置Ａ１４が著作権主張情報に基づきＡＶデータを記録する場合は、ＳＴＢ１２が受信したＡＶデータを暗号化データとしてそのパケットヘッダにＥＭＩ情報を付加してデジタルバス１１上に送信する場合で、ＥＭＩの情報の値がＣｏｐｙＯｎｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎの場合に限られ、ＳＴＢ１２と機器認証を行い、暗号解除化鍵を取得して暗号を解除し記録する。なお、暗号解除化鍵を取得できない、またはＳＴＢ１２より鍵取得を拒否された記録装置Ｂ１６が存在したならば、映像の記録ができない。

ここで、デジタルＴＶモニタＢ１５は、暗号解除化鍵を取得できない、またはＳＴＢ１２より鍵取得を拒否された場合であるが、デジタルＴＶモニタＡ１３が視聴を続ける限り、暗号化されたＡＶデータはデジタルバス１１上に送信され続ける。暗号化されたＡＶデータが送信され続ける間、デジタルＴＶモニタＢ１５が十分に長い時間をかけて何度も暗号解除化鍵の取得またはＳＴＢ１２に鍵取得依頼を繰り返せば、いつかは暗号解除化鍵の取得またはＳＴＢ１２からの鍵取得に成功し、暗号化データを暗号解除しＡＶデータを映像化することが可能となる。

さらに、デジタルＴＶモニタＢ１５が一度ＳＴＢ１２からの鍵取得に成功し暗号解除が可能になった場合、以降デジタルＴＶモニタＡ１３が視聴を続ける限り、暗号化されたＡＶデータはデジタルバス１１に送信され続け、デジタルＴＶモニタＢ１５も引き続き視聴が可能となる。そして、記録装置Ｂ１６の場合においてもデジタルＴＶモニタＢ１５と同様である。

暗号化されたＡＶデータのデジタルバス上への送信を一旦中止し、再度送信を再開することによりデジタルテレビモニタＡ１３および記録装置Ａ１４は、再び機器認証が必要となるため（ＡＶデータの送信を停止した場合、同じＡＶデータを受信している複数の受信装置すべてに対して再度機器認証を行う必要がある）、デジタルテレビモニタＢ１５および機器装置（記録装置）Ｂ１６にＳＴＢ１２からの鍵取得の成功までの十分に長い時間を与えることができず、暗号解除化しＡＶデータを映像化することは阻止できるが（受信装置Ｂ１５，Ｂ１６が暗号解除化鍵を取得できていない状況であるから）、デジタルテレビモニタＡ１３および記録装置Ａ１４に対しても継続視聴できない時間ができてしまうという課題が発生する。

図２は、シリアルバスとこのシリアルバスに接続される本発明の実施形態に係る送信装置と受信装置を示すブロック図である。デジタルバス１１には、図１に示す機器に加えて、本実施形態のＳＴＢ２２、デジタルＴＶモニタ２３および記録装置２４が接続されている（図２では本方式ＳＴＢ、本方式デジタルＴＶモニタ、本方式記録装置と称して記載している）。各装置はおのおのＳＴＢ１２、デジタルＴＶモニタＡ１３、記録装置Ａ１４と同様の機能を有し、著作権主張情報に基づいた記録およびデータ送信、受信が可能なものである。本実施形態のＳＴＢ２２、デジタルＴＶモニタ２３および記録装置２４は、後述するが、その機能乃至作用を図４に示し、その構成を図１０と図１１に示す。

ここで、本実施形態のＳＴＢ２２がデジタルＴＶモニタＢ１５および記録装置Ｂ１６に対して、ＳＴＢ２２からの鍵取得の成功までの十分に長い時間を与えないなどの理由により、暗号化したＡＶデータをデジタルバス上に送信したまま、再度機器認証を行いたい旨を本実施形態のデジタルＴＶモニタ２３に送信する。本実施形態のデジタルＴＶモニタ２３は、再度機器認証を行い更新した暗号解除化鍵の入手を行う。同様に、本実施形態のＳＴＢ２２は再度機器認証を行いたい旨を本実施形態の記録装置２４に送信する。本実施形態の記録装置２４は、再度機器認証を行い、更新した暗号解除化鍵の入手を行う。本実施形態のＳＴＢ２２は更新した暗号化鍵でＡＶデータを暗号化し引き続き送信する。

このように、暗号化解除化鍵および更新した暗号解除化鍵の両方を取得している本実施形態のデジタルＴＶモニタ２３および本実施形態の記録装置２４は、継続して暗号解除化が可能なため、映像を途切れさせること無くＡＶデータを映像化できる。

また、従来のデジタルＴＶモニタＡ１３および記録装置Ａ１４は、更新した暗号解除化鍵で暗号化されたＡＶデータを受信することによって再度機器認証を行うこととなり（後述する図３の丸数字１と２を参照）、更新した暗号解除化鍵入手により暗号解除化しＡＶデータを映像化できる。また、デジタルＴＶモニタＢ１５および記録装置Ｂ１６は、機器認証自体が更新されるため、ＳＴＢ２２から鍵取得の成功までの十分に長い時間を与えられることが無く、暗号解除化しＡＶデータを映像化できない。

次に、再度機器認証を行いたい旨を送信、受信するコマンドのやり取りについて説明する。従来の方法では、図３に示す様に、ＡＶデータ受信機器（以下、Ｓｉｎｋ機器と称する）が暗号化されたＡＶデータを受信したことをきっかけ（契機）にして、お互いの機器が機器認証を行って認証鍵を取得し、交換鍵を取得し、暗号化データを送信する機器（以下、Ｓｏｕｒｃｅ機器と称する）が生成した種鍵を取得した上で、Ｓｉｎｋ機器がＡＶデータを暗号解除する。図３に示す丸数字の番号順に各種鍵の取得がなされる。

本発明では、図４に示す様に、従来の方法（ＡＶデータの受信を契機にする方法）に加えて、ＡＶデータ送信機器が再度機器認証を行いたい旨を受信機器に送信することをきっかけ（契機）にして、再びＳｉｎｋ機器が認証鍵を取得し、交換鍵を取得した後、Ｓｏｕｒｃｅ機器が生成した種鍵を取得した上で、Ｓｉｎｋ機器がＡＶデータを暗号解除する。このとき、再度機器認証を行って交換鍵を更新するならば、種鍵を全く別系の種鍵に更新しても良いし、更新しなくても良い。

再度機器認証を行いたい旨を送信する方法として、再度機器認証を意味するアシンクロナスパケットコマンドとして送っても良い。図５に示す様に、種鍵にラベルＩＤを付加し、それを更新させることにより再度機器認証をさせても良い。また、ラベルＩＤを付加する対象を種鍵に代えて交換鍵でも良い。種鍵に付加するラベルＩＤを、認証する機器毎に変えて付加し、各々を更新することにより再度機器認証をさせても良い。

また、図６に示す様に、暗号化されたＡＶデータは著作権主張情報としてアイソクロナスパケットヘッダにＥＭＩ情報を付加し送信されることになるが、ＡＶデータ送信機器がある著作権主張情報を扱わないことが分かっているならば（例えば、ＣｏｐｙＦｒｅｅのＥＭＩは扱わない送信装置であれば）、そのＥＭＩ情報でＡＶデータ送信する（例えば、ＣｏｐｙＦｒｅｅのＥＭＩにする）ことにより再度機器認証をさせても良い。ＥＭＩ情報がある決まった情報に変化した時（例えば、ＣｏｐｙＦｒｅｅのＥＭＩに変化した時）に種鍵に付加するラベルＩＤを更新することにより再度機器認証をさせても良い。

次に、映像を途切れさせること無く、継続して映像を暗号解除する方法について説明する。従来の方法では、図７に示す様に、Ｓｉｎｋ機器が暗号化されたＡＶデータを受信し、この受信を契機として、機器認証および交換鍵の受渡しを行った後、種鍵をＳｉｎｋ機器がＳｏｕｒｃｅ機器より取得し暗号を解除する（図３に示す丸数字の順番を参照）。加えて、次に用いる種鍵を取得し、アイソクロナスパケットヘッダに記載のＯＤＤ／ＥＶＥＮ情報が切り替わるたび毎に、種鍵を切り替えながら（図７の例で、黒鍵、白鍵、灰色鍵の順に切り替えて）暗号を解除し、次の種鍵をＳｏｕｒｃｅ機器から取得する。

本発明では、図８に示す様に、従来の方法に加えて、Ｓｏｕｒｃｅ機器が再度機器認証を行いたい旨をＳｉｎｋ機器に送信し（図４に示す丸数字の１番を参照）、機器認証および交換鍵の受渡しを行った後、改めて次に用いる種鍵をＳｏｕｒｃｅ機器から取得する（図８の図示例で、左側から２番目の白鍵）。以下、アイソクロナスパケットヘッダに記載のＯＤＤ／ＥＶＥＮ情報が切り替わるたび毎に、種鍵を切り替えながら暗号を解除し、次の種鍵をＳｏｕｒｃｅ機器から取得することにより、映像を途切れさせること無く継続して映像を暗号解除できる。

また、図９に示すように、従来の方法に加えて、Ｓｏｕｒｃｅ機器が再度機器認証を行いたい旨をＳｉｎｋ機器に送信し、機器認証および交換鍵の受渡しを行った後、改めて次に用いる種鍵をＳｏｕｒｃｅ機器から取得しなくても良い。以下、アイソクロナスパケットヘッダに記載のＯＤＤ／ＥＶＥＮ情報が切り替わるたび毎に、種鍵を切り替えながら暗号を解除し、次の種鍵をＳｏｕｒｃｅ機器から取得することにより、映像を途切れさせること無く、継続して映像を暗号解除できる。

次に、本発明の実施形態に係るデータ送信装置及び受信装置の構成例について、図１０と図１１を参照しながら以下説明する。図１０は本発明の実施形態に係る送信装置（本実施形態のＳＴＢ２２）、図１１は本発明の実施形態に係る受信装置（本実施形態のデジタルＴＶモニタ２３）を示す図である。本実施形態に係る送信装置はＳＴＢ（本実施形態のＳＴＶ２２）を例として実現するものである。

図１０は本実施形態ＳＴＢ２２における暗号化パケットコントロール手段を示すブロック図である。パケットコントロール手段は、暗号化およびＥＭＩ付加手段１０２、パケット化手段１０３、機器認証および鍵生成手段１０５、コマンドコントロール手段１０６、から構成される。

暗号化及びＥＭＩ付加手段１０２はパケット化手段１０３からのＡＶデータを暗号化鍵で暗号化し、暗号化された暗号化データのアイソクロナスパケットヘッダにおけるＥＭＩ情報にＥＭＩ情報の値としてＣｏｐｙＮｅｖｅｒ、ＣｏｐｙＯｎｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ、ＮｏＭｏｒｅＣｏｐｉｅｓまたはＣｏｐｙＦｒｅｅを付加し、用いる暗号化鍵に関する情報をアイソクロナスパケットヘッダのＯＤＤ／ＥＶＥＮ情報に付加しデジタルインターフェース１０１に送信する手段である。

パケット化手段１０３は、放送ストリーム受信手段１０７からＡＶストリームをパケット化する手段である。機器認証および鍵生成手段１０５は、機器認証を行い認証に必要な認証鍵、相手機器と交換する交換鍵、相手先に送信する種鍵および暗号化鍵を生成する手段である。コマンドコントロール手段１０６は、相手装置とのコマンドのやり取りおよびコマンドの内容によって、鍵の送受信および放送ストリーム受信手段１０７をコントロールする手段である。

次に、図１０に示す構成における本実施形態のＳＴＢ２２の動作について説明する。コマンドコントロール手段１０６は再機器認証に関するコマンドを送信し、機器認証及び鍵生成手段１０５を用いて暗号化鍵と種鍵を生成する。また、コマンドコントロール手段１０６は、再機器認証に関するコマンドを送信したことにより、デジタルインターフェース１０１、機器認証及び鍵生成手段１０５をもちいてアシンクロナスパケットとして新規に機器認証を行い認証鍵を取得する。さらに、認証鍵と交換鍵から暗号化交換鍵を生成し、デジタルインターフェース１０１に送信する。加えて、コマンドコントロール手段１０６はデジタルインターフェース１０１から種鍵送信依頼を受信する毎に種鍵を送信する。

機器認証及び鍵生成手段１０５は、生成した暗号化鍵と種鍵を、暗号化及びＥＭＩ付加手段１０２に渡す。パケット化手段１０３は、放送ストリーム受信手段１０７よりＡＶストリームデータをパケット化し暗号化及びＥＭＩ付加手段１０２に渡す。暗号化及びＥＭＩ付加手段１０２は、鍵を登録でき、登録された暗号化鍵のうち現在どの鍵を用いて暗号化しているかをペアとなる種鍵の持つ暗号化鍵に関するフラグとして記憶する。

暗号化及びＥＭＩ付加手段１０２は、機器認証及び鍵生成手段１０５から定期的または不定期的に種鍵および暗号化鍵を渡される。この暗号化鍵が現在用いている暗号化鍵と同種の鍵であるかを種鍵の持つ暗号化鍵に関するフラグから判断した上で、現在用いている暗号化鍵の次に登録された暗号化鍵を用いて暗号化すると共に、現在まで用いていた暗号化鍵を破棄し、最後に渡された暗号化鍵を登録する。暗号化及びＥＭＩ付加手段１０２は、認証及び鍵生成手段１０５から取得した暗号化鍵を用いてＡＶデータを暗号化し、暗号化データにおけるアイソクロナスパケットヘッダのＥＭＩ情報としてＥＭＩ情報の値に、ＣｏｐｙＮｅｖｅｒ、ＣｏｐｙＯｎｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ、ＮｏＭｏｒｅＣｏｐｉｅｓまたはＣｏｐｙＦｒｅｅを付加し、暗号化鍵に関するフラグをＯＤＤ／ＥＶＥＮに付加し、暗号化データをデジタルインターフェース１０１に転送する。

図１１は本実施形態のデジタルＴＶモニタ２３におけるパケットコントロール手段を示すブロック図である。パケットコントロール手段は、暗号解除化手段１１１、ストリーム化手段１１２、ＥＭＩ検出手段１１３、鍵管理手段１１４、機器認証及び鍵生成手段１１５、コマンドコントロール手段１１６、から構成される。

暗号解除化手段１１１はデジタルインターフェース１０１より暗号化データを受信して暗号化データを解除する手段である。ストリーム化手段１１２は暗号解除されたＩＥＥＥ１３９４パケットをＡＶデータストリーム化し映像表示手段１１７に転送する手段である。

ＥＭＩ検出判定手段１１３は、デジタルインターフェース１０１から転送されるアイソクロナスパケットヘッダからＥＭＩ情報部分を検出し、また同パケットヘッダのＯＤＤ／ＥＶＥＮフラグを検出し、用いる暗号解除化鍵を判定する手段である。暗号解除化鍵および種鍵を関連付けて管理する手段である。機器認証及び鍵生成手段１１５は機器認証を行い認証に必要な認証鍵、暗号解除化鍵を生成する手段である。コマンドコントロール手段１１６は、相手装置とコマンドのやり取りおよび鍵のやり取りを行う手段である。

次に、図１１に示す構成例における本実施形態のデジタルＴＶモニタ２３の動作について説明する。まず、コマンドコントロール手段１１６は、デジタルインターフェース１０１より、再機器認証に関するコマンドを受信する。再機器認証に関するコマンドを受信したことにより、アシンクロナスパケットとしてデジタルインターフェース１０１、機器認証及び鍵生成手段１１５を用いて新規に機器認証を行い認証鍵を取得する。また、デジタルインターフェース１０１より暗号化交換鍵及び種鍵を受信し、機器認証及び鍵生成手段１１５を用いて暗号解除化鍵を生成する。

機器認証及び鍵生成手段１１５は、コマンドコントロール手段１１６を介して相手機器と機器認証により認証鍵を取得し、加えて取得した暗号化交換鍵及び種鍵とから暗号解除化鍵を生成し、種鍵と共に鍵管理手段１１４に渡す。鍵管理手段１１４は、機器認証及び鍵生成手段１１５より受け取った暗号解除化鍵と種鍵を、受け取った順番と関連付けして保存する。

ＥＭＩ検出判定手段１１３は、アイソクロナスパケットとして受信した暗号化データのパケットヘッダにあるＥＭＩ情報部分（ＣｏｐｙＮｅｖｅｒ、ＣｏｐｙＯｎｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎ、ＮｏＭｏｒｅＣｏｐｉｅｓまたはＣｏｐｙＦｒｅｅ）とＯＤＤ／ＥＶＥＮフラグから、送られてきた暗号化データの暗号化鍵が更新されたことを判定し、暗号解除化手段１１１に登録している暗号解除化鍵を切り替える信号を通知する。同様に、ＥＭＩ検出判定手段１１３は、暗号解除化鍵が更新されたことを鍵管理手段１１４に通知する。

鍵管理手段１１４はＥＭＩ検出判定手段１１３からの鍵更新信号により使用後の暗号解除化鍵を暗号解除化手段１１１から削除し、次の順に該当する暗号解除化鍵を暗号解除化手段１１１の同位置に登録する。暗号解除化手段１１１はＥＭＩ検出判定手段１１３からの鍵切り替え信号の通知により、定期的または不定期的に暗号解除化鍵を切り替えながら、デジタルインターフェース１０１から送信されてきた暗号化データを暗号解除し、ストリーム化手段１１２に暗号解除したパケットデータを送る。ストリーム化手段６２は、送られてきたパケットデータをストリーム化し、映像表示手段１１７にＡＶストリームデータとして渡し映像化する。

なお、本方式ＳＴＢ２２と、本方式デジタルＴＶモニタ２３を別々の機器として説明したが、双方の機能を持つ機器としても良い。さらに、データの移動にリアルタイム性が必要なければ、本発明の実施形態の例に挙げたアイソクロナス転送ではなく、アシンクロナス転送方式を用いても良い。さらに、本発明の実施の形態のデジタルイインターフェース手段１０１は、本発明の出力手段の例であり、ＩＥＥＥ１３９４インターフェースであっても良いし、その他の規格のインターフェースであっても良い。

さらに、本発明の実施形態に係る記録装置の各構成要素の機能を専用のハードウェアで実現しても構わないし、コンピュータのプログラムによってソフトウェアで実現しても良い。さらに、本実施形態の記録装置の各構成要素の全部または一部の機能をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納しているプログラム記録媒体も本発明の実施形態に含まれる。

シリアルバスに接続される一般的な送信機器と受信機器を示す接続概念図である。シリアルバスに接続される本発明の実施形態に係るＳＴＢ、デジタルＴＶモニタ及び記録装置を示す接続概念図である。ＡＶデータの送受信機器における一般的な機器認証方法及び各鍵の受け渡しに関する機能乃至作用を示す図である。本発明の実施形態に係るＡＶデータの送受信機器における機器認証方法及び各鍵の受け渡しに関する機能乃至作用を示す図である。種鍵にラベルを付加する場合の説明概念図である。一般的なアイソクロナス（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）パケットの構成を示す図である。一般的な機器認証、交換鍵および種鍵の受渡しと暗号解除化に関する機能乃至作用を示す図である。本発明の実施形態に係る機器認証、交換鍵および種鍵の受渡しと暗号解除化に関する機能乃至作用を示す図である。本発明の実施形態に係る機器認証および交換鍵の受渡しと暗号解除化に関する機能乃至作用を示す図である。本発明の実施形態に係る送信装置の例としてＳＴＢを用いた場合の暗号化パケットコントロール手段の構成を示す図である。本発明の実施形態に係る受信装置の例としてデジタルＴＶモニタを用いた場合の暗号化パケットコントロール手段の構成を示す図である。

符号の説明

１１デジタルバス
１２ＳＴＢ
１３デジタルＴＶモニタＡ
１４記録装置Ａ
１５デジタルＴＶモニタＢ
１６記録装置Ｂ
２２本方式ＳＴＢ
２３本方式デジタルＴＶモニタ
２４本方式記録装置
１０１デジタルインターフェース
１０２暗号化及びＥＭＩ付加手段
１０３パケット化手段
１０５，１１５機器認証及び鍵生成手段
１０６，１１６コマンドコントロール手段
１０７放送ストリーム受信手段
１１１暗号解除化手段
１１２ストリーム化手段
１１３ＥＭＩ検出判定手段
１１４鍵管理手段
１１７映像表示手段

Claims

データ受信装置とともに同一バス上に接続されたデータ送信装置において、送信するデータの暗号化に用いる暗号化鍵を生成し、前記暗号化鍵を用いてデータを暗号化し、前記暗号化した暗号化データを前記バスを通して前記データ受信装置に送信し、前記データ受信装置での暗号解除化鍵を生成するための交換鍵と種鍵を送信するデータ送信装置であって、
前記データ受信装置によるデータの受信を契機にして当該データ受信装置と前記データ送信装置の機器認証を実行し、
さらに、前記データ受信装置によるデータの受信を契機にした機器認証に成功している場合であっても、前記データ送信装置が前記データ受信装置に対して再度の機器認証を行いたい場合、前記データ送信装置から送信された再度の機器認証を行いたい旨のコマンド送信を契機にして再度の機器認証を実行し、前記再度の機器認証の実行によって当該実行の前後で前記データ送信装置からのデータ送信を途切れさせないようにし、
前記再度の機器認証は、「ｃｏｐｙｎｅｖｅｒ」、「ｃｏｐｙｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」、「ｃｏｐｙｆｒｅｅ」、「ｎｏｍｏｒｅｃｏｐｉｅｓ」の４通りのＥＭＩ情報の内で当該データ送信装置が著作権主張情報として取り扱わないことに予めなっているいずれかのＥＭＩ情報を前記暗号化データに意図的に付加して前記データ送信することによって、実行される
ことを特徴とするデータ送信装置。
請求項１において、
前記機器認証と前記再度の機器認証に基づいて送信データの暗号化のための処理を行うことを特徴とするデータ送信装置。
請求項１において、
前記暗号化鍵は前記交換鍵と前記種鍵とから生成されることを特徴とするデータ送信装置。
データ送信装置とともに同一バス上に接続されたデータ受信装置において、前記データ送信装置からの暗号化された暗号化データを前記バスを通して受信し、前記データ受信装置での暗号解除化鍵を生成するための交換鍵と種鍵を受信し、受信した暗号化データの暗号解除化に用いる暗号解除化鍵を生成し、前記暗号解除化鍵を用いてデータを暗号解除化するデータ受信装置であって、
前記データ受信装置によるデータの受信を契機にして当該データ受信装置と前記データ送信装置の機器認証を実行し、
さらに、前記データ受信装置によるデータの受信を契機にした機器認証に成功している場合であっても、前記データ送信装置による前記データ受信装置への再度の機器認証が求められる場合、前記データ送信装置から前記データ受信装置への機器認証を行いたい旨のコマンド送信を契機にして前記データ受信装置と前記データ送信装置の再度の機器認証を実行し、前記再度の機器認証の実行によって当該実行の前後で前記データ送信装置からのデータ送信を途切れさせることなく受信するようにし、
前記再度の機器認証は、「ｃｏｐｙｎｅｖｅｒ」、「ｃｏｐｙｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」、「ｃｏｐｙｆｒｅｅ」、「ｎｏｍｏｒｅｃｏｐｉｅｓ」の４通りのＥＭＩ情報の内で前記データ送信装置が著作権主張情報として取り扱わないことに予めなっているいずれかのＥＭＩ情報が、前記暗号化データに意図的に付加されて前記データ送信されることによって、実行される
ことを特徴とするデータ受信装置。
請求項４において、
前記機器認証と前記再度の機器認証に基づいて受信データの暗号解除化のための処理を行うことを特徴とするデータ受信装置。
請求項４において、
前記暗号解除化鍵は前記交換鍵と前記種鍵とから生成されることを特徴とするデータ受信装置。
請求項１において、
前記４通りのＥＭＩ情報の内で前記データ送信装置が著作権主張情報として取り扱わないことに予めなっているいずれかのＥＭＩ情報を前記暗号化データに意図的に付加することに代えて、前記種鍵又は交換鍵にラベルＩＤを付加して更新することによって前記再度の機器認証を実行することを特徴とするデータ送信装置。
請求項７において、
前記ラベルＩＤは相手先のデータ受信装置毎に異なるラベルＩＤを付加することを特徴とするデータ送信装置。
請求項４において、
前記４通りのＥＭＩ情報の内で前記データ送信装置が著作権主張情報として取り扱わないことに予めなっているいずれかのＥＭＩ情報を前記暗号化データに意図的に付加することに代えて、前記種鍵又は交換鍵にラベルＩＤを付加して更新することによって前記再度の機器認証を実行することを特徴とするデータ受信装置。
請求項９において、
前記ラベルＩＤは相手先のデータ受信装置毎に異なるラベルＩＤを付加することを特徴とするデータ受信装置。
請求項１乃至３のいずれか１つ、または、請求項７または８において、
前記バスはＩＥＥＥ１３９４バスであることを特徴とするデータ送信装置。
請求項４乃至６のいずれか１つ、または、請求項９または１０において、
前記バスはＩＥＥＥ１３９４バスであることを特徴とするデータ受信装置。