JP4651676B2 - パーソナル・デジタル・ネットワーク環境下でのコンテンツ保護方法および装置 - Google Patents

パーソナル・デジタル・ネットワーク環境下でのコンテンツ保護方法および装置 Download PDF

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Description

関連出願との相互参照
この出願は、「オープン・アーキテクチャ・システム内でのコンテンツ保護のための方法および装置」と題され、２００３年１０月３日に出願された係属中の米国特許第１０／６７９，０５５号の部分継続出願であり、「オープン・アーキテクチャ・システム内でのコンテンツ保護のための方法および装置」と題され、２００３年１月１３日に出願された係属中の米国特許第６０／４３９，９０３号の優先権を主張する。
本発明は、パーソナル・デジタル・ネットワーク（「ＰＤＮ」）環境下でのコンテンツ保護の方法および装置に関する。ＰＤＮの一例は、デジタルビデオ（およびオーディオ）の記録、再生、および処理をおこなう装置と、該装置との通信または該装置の制御をおこなうパーソナル・コンピュータとを有するユーザの家庭に設置されるネットワークである。本発明によれば、ＰＤＮに入る暗号化されたコンテンツ（例えば、高解像度デジタルビデオ）は、ハードウェア内で安全にトランスクリプト（復号および再暗号化）される（このコンテンツがＰＤＮに入ると同時に所望のフォーマットで既に暗号化されていない限り）。次に、コンテンツは、ＰＤＮの外での使用のためのレンダリング（すなわち、ディスプレイおよび／または再生）のためにハードウェア（任意にハードウェア内で付加的な処理をおこなう）内で再び安全に復号されるまで、ＰＤＮ（例えば、集積回路間で転送されるかぎり、あるいはソフトウェアまたは権限のない実体によって容易にアクセス可能である場合ならばいつでも）内でトランスクリプトされた形態のままに置かれる。典型的な実施形態では、受信コンテンツのトランスクリプションまたは暗号化コンテンツの復号化に使用される秘密（例えば、鍵データまたは証明書）には、ＰＤＮ内外のソフトウェアによってアクセス可能な（プレインテキストの形態で）ものはない。これは、このＰＤＮの構成要素内でソフトウェアの任意の形態による秘密情報へのアクセスを積極的に排除する。
本明細書で使用される表現「使用制限セット（use restriction set）」（または「使用制限セットUse Restriction Set）」は、コンテンツ（特定のタイプのもの）が対象である全ての使用制限のセットを示す。特定のコンテンツに対する使用制限セットは、任意の数の使用制限（例えば、一つの使用制限または多数の使用制限）を含むことができる。例えば、映画を特徴づける映像データおよび音声データに関する使用制限セットは、指定された場所（例えば、単一の装置またはネットワーク）内でのデータの使用をいっさい禁止することなく、その場所の外にデータを送ることを禁止することもあり得る。別の例に関して、映画を特徴づける映像データおよび音声データに関する使用制限セットは、指定の場所で映画を一回鑑賞（映像を一回鑑賞し、対応する音声データを再生）することを除いて、データの全ての使用を禁止することもあり得る（特定の装置または特定のタイプの装置セットによる一回の鑑賞および再生、あるいは特定のネットワークの任意の装置による一回の鑑賞および再生）。
本発明は、パーソナル・デジタル・ネットワーク環境でのコンテンツ保護のための方法および装置に関する。ここで、「パーソナル・デジタル・ネットワーク環境」（「ＰＤＮＥ」）とは「パーソナル・デジタル・ネットワーク」によって定義される環境を意味する。本明細書中での「パーソナル・デジタル・ネットワーク」（「ＰＤＮ」）という表現は、使用制限セットに制約され、かつ少なくとも１つの方法（および必要に応じて、多くの、または全ての方法）でコンテンツを使用するように構成された該コンテンツ（例えば、デジタル画像データ、映像データ、および音声データ）を受信することが可能なネットワーク（複数の構成要素からなるネットワーク、各々の構成要素がハードウェアおよび必要に応じてソフトウェアまたはファームウェアの何らかの組み合わせから構成される）を意味する。ＰＤＮの一例は、ネットワーク・ユーザの家庭に設置されたネットワークであり、デジタル映像（および音声）記憶装置、レンダリング（すなわち、表示または再生）装置、ならびに処理装置と、そのような装置との通信または該装置の制御をおこなうことが可能なパーソナル・コンピュータ（またはオープン・アーキテクチャを有する他のコンピュータ・システム）を含む。単純なＰＤＮの一例として、暗号化された映像および音声コンテンツを受信（例えば、高解像度ＤＶＤまたは他のディスクからコンテンツを読み取ることによる）し、該コンテンツの映像部分を表示し、該コンテンツの音声部分を再生するように、構成されたオープン・アーキテクチャ（例えば、周辺装置を有するパーソナル・コンピュータ）を有するコンピュータ・システムである。ＰＤＮＥに入力されるコンテンツは、映像または音声データである必要はないが、デジタル的に格納されている任意の情報を示すデータ（例えば、限定されるものではないが、画像、テキスト、ゲーム、財務データ、および個人情報）そのものであるか、または該データを含むものである。
ＰＤＮは、ホーム・エンタティメント・ネットワークそのものであるか、またはそれを含むものある（しかし、必ずしもそうあるべきものではない）。例えば、財務あるいはデジタル映像またはデジタル音声でもない他のコンテンツを保護するために、ＰＤＮをビジネス環境またはその他にインプリメントすることもあり得る。
ＰＤＮは、パーソナル・コンピュータを有する場合もある一方で、それを必要としないものもある。例えば、ＰＤＮは、パーソナル・コンピュータ以外の装置の集合を含むことができるが、基本的にピア・レベルのコンシューマ・アプライアンス（例えば、音声／映像受信器、ディスク・プレーヤー、および／または記録／再生装置）であり、ネットワーク管理機能が集中型の主制御装置なしにそのような装置間に分散されている。ネットワーク管理機能の分散が必要とされるのは、例えば（例として）ＰＤＮの任意の装置（または多くの装置のうちのいずれかの装置）から基本的ネットワーク管理機能を実行する必要がある場合またはそれが要求される場合である。
オープン・アーキテクチャ（本明細書中では「オープン・アーキテクチャ・システム」または「オープン・システム」として言及される）を有するコンピュータ・システムは、エンドユーザがハードウェア構成要素および／またはソフトウェア・モジュールを付加または除去することが可能なように都合よく構成されたコンピュータ・システムである。コンシューマ・アプライアンスが設計およびインプリメンテーション機能をパーソナル・コンピュータと共有するとともに、ユーザの管理下にある（user-visible）インターフェースおよび機能性によって定義されるこれら２種類の装置間に差異がある点に留意する必要がある。
「視聴覚サブシステム」（または「視聴覚システム」）という表現は、本明細書でしばしば、映像データに応答して画像を表示することおよび／または音声データに応答して音を発することが可能なシステムまたは装置を意味する。視聴覚サブシステムは一般に、何らかの形態のシリアルリンクによって、ＰＤＮに対して連結する。視聴覚システムの一例は、ＨＤＴＶモニタ（ＨＤＭＩリンクを介して受信されたＨＤＣＰ暗号化映像および音声データを解読することができるＨＤＭＩ受信機を含む）、ラウンドスピーカー、デジタルビデオレコーダー（ＤＶＲ）および音声／映像プロセッサを含む。
本発明の典型的な実施形態ではＰＤＮに入力されるコンテンツが、それに課された規制と矛盾しない限り、ＰＤＮ内で、該コンテンツに関係する知的財産権の所有者（または実施許諾者）（例えば、該コンテンツがＰＤＮのユーザまたはオーナーによって法的に得られる合意の条件に背かない限り）によって、ＰＤＮに入力されるコンテンツをＰＤＮ内で使用することができる。例えば、ＰＤＮは、動画を定義する暗号化映像および音声データの衛星伝送を受信可能であると考えられており、またデータの使用制限セットは、データの復号を除くデータの全ての使用と、動画の任意の鑑賞回数（すなわち、映像データおよび／または対応の音声データを再生する任意の回数）とを、特定の期間（例えば、特定の日または週）内でＰＤＮの任意の装置または複数の装置あるいは最大可能鑑賞数までの動画の鑑賞回数（ＰＤＮの任意の装置または複数の装置による）によって、禁止する。本発明の好ましい実施形態は、ＰＤＮＥに入力されるコンテンツがＰＤＮの装置によって、復号、複写、格納、表示、および／または再生され、ＰＤＮの装置間で伝送されることを可能する（ただし、このコンテンツの使用制限セットがそのような用途を規定するという条件で）。
本発明の典型的な実施形態では、ＰＤＮによって受信されたコンテンツの使用制限セットは、データ（本明細書ではしばしば、「権利データ」または「許諾使用データ」または「許諾使用フラグ」と呼ばれる）によって示され、該データはＰＤＮＥへの入力時のコンテンツに関連しており、さらにこの関連は、使用制限セットに位置する規則の基本的なセットにもとづいて、ＰＤＮＥ内でのコンテンツの存在を介して、安全に維持される。
本明細書中の暗号化データ（第一のプロトコルにもとづいて暗号化されたデータ）の「トランスクリプション」という表現は、暗号化データを復号化した後に第二のプロトコルにもとづいて復号化データを再度暗号化することを意味し、データが暗号化されていない形で装置の外側から決してアクセス可能にならないように、全てを物理的に安全な装置またはシステム（例えば、ＰＤＮの物理的に安全なサブシステム）内で実行した。第二のプロトコルは、概して第一のプロトコルと異なるものではあるが、第一のプロトコルと同じ場合もあり得る（例えば、元の暗号化実行で使用されたものとは異なる鍵が再暗号化で使用される場合）。本発明によれば、暗号化されたコンテンツが別のドメインから（例えば、ケーブルまたは衛星送達システム等の安全伝送ドメインから、またはＤＶＤのようなディスクによる分配機構から）ＰＤＮＥに入力される場合はいつでも、該コンテンツがＰＤＮＥの入力直後に所望のフォーマットに既に暗号化されていなければ、トランスクリプションが実行される。
現代のパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）は、完全に計算のための機器から通信およびエンタティメントための機器へと進化した。その結果、ユーザは長編映画を含む予め録画された動画エンタティメントを自分のＰＣで鑑賞することが可能であることを期待している。さらに、プロセッサの性能が高まることで、ソフトウェアを使用してＰＣ上で、例えばＤＶＤ動画をデコードおよび再生することが便利なのはあきらかである。しかし、エンタティメントに関する知的所有権（例えば、動画の著作権）の所有者は、関連コンテンツがそのようなＰＣに入力された場合にその特性の不正使用および複写に関して、間違いなく心配される。
コンテンツのコンシューマは、ＰＤＮ（各々が、少なくとも１つのＰＣを含むこともあるが、多くの場合）を組み立て、各々のＰＤＮに入力されたコンテンツが該コンテンツにおける知的財産の所有者（または許諾者）によって多少なりとも禁止されないＰＤＮ内で使用されるという了解の下で、コンテンツ・プロバイダがＰＤＮに対してコンテンツを提供すると考えられる。しかし、そのような知的所有権の所有者は、関連したコンテンツがＰＤＮに入力される場合に該所有者の所有権の不正使用および複写について、当然ながら心配する。このことは、ＰＣのオープン・システム的性質が非常に価値あるコンテンツ（例えば音楽または映画）を受け取り、このコンテンツへのアクセスに対する関連かつ高価値である知的所有権の所有者の許諾を得ていない膨大な数のユーザに対してコピーを分配することを些細なことにするからである。
残念なことに、ソフトウェア・デコード（オープンまたはクローズド・サブシステム・デバイス・インプリメンテーションのいずれでも）のまさしくその性質により、コンテンツを復号するソフトウェアを用いる従来のＰＤＮＥでコンテンツを有効に保護することはできない。ソフトウェア・デコード・プロセスの間のいくつかの点で、鍵および復号コンテンツ（例えば、プレインテキスト映像および音声データ）がデバイスのレジスタおよび／またはメモリ内で使用可能であることから、関連する知的所有権の所有者の許諾なしで、鍵またはコンテンツの不正使用がおこなわれて分配される。
動画または他の作業の高品質コピーがおこなわれて広範囲に分配（例えば、インターネット）されると、そのようなコンテンツの知的所有権の価値が所有者にとっては急速に失われる。いくつかのそのようなコンテンツを保護するために、コンテンツ・スクランブリング・システム（ＣＳＳ）を生成してＤＶＤの映像コンテンツを暗号化した。ＣＳＳは、オリジナルの生映像データのＭＰＥＧ圧縮バージョン上に用いられた暗号スクランブリング・メカニズムである。ＤＶＤコンテンツを再生し得る各々のデバイスは、該コンテンツを逆スクランブル（すなわち、復号）させる１つ以上の暗号化鍵を持たなければならない。
クローズド・システム（例えば、スタンドアローンＤＶＤプレーヤーまたは他のスタンドアローンのコンシューマ周辺電子機器）は、鍵および復号化コンテンツがクローズド・システム内に留まるように構成される場合に、大幅なコンテンツ保護が提供され得る。鍵および復号化コンテンツともにクローズド・システムに留まるならば、コンテンツ保護法を「破る」ための簡単な方法は存在しない。「クローズド」システム（例えば、スタンドアローンＤＶＤプレーヤー）は、ユーザがハードウェアまたはソフトウェアを付加または排除するための方法を提供するものではない。したがって、鍵がクローズド・システムの外に明らかになることがない方法で、該クローズド・システム内に鍵を格納および使用することを確保することは、比較的単純である。注目に値することは、意図されたクローズド・システムでさえ、オープン・システムと同様の脆弱性を被る点にある。例えば、ケーブルまたは衛星セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）がＰＣのものと類似のアーキテクチャを用いてインプリメントされるならば、ソフトウェアが秘密鍵を扱う場合、この秘密材料が損なわれるようにソフトウェアが修正される可能性がある。
しかしながら、クローズド・システム内でのコンテンツの保護は、他の問題を提示する。例えば、どのようにして鍵およびコンテンツが安全にクローズド・システムに送達されるか？もし、鍵およびコンテンツの両方が同一経路をたどるとするならば、良好な認証法の使用を排除するクローズド・システムへの固有の一方向の情報の流れが存在する。本発明の好ましい実施形態の重要な態様は、そのような実施形態が鍵およびコンテンツがＰＤＮ内、さらにＰＤＮ内のコンテンツ処理集積回路（例えば、本発明の異なる進入(Ingress)または退出(Egress)ノードの集積回路実施形態）内にある経路に従うことを可能にする（しかし、必要とはしない）。本発明のこれらの実施形態は、従来のクローズド・システムまたはオープン・システムにあるものよりも、秘密鍵材料が決してソフトウェアに直接可視化されることがないことを確かなものにすることで、鍵の配分および管理をより安全にすることができる。このことは、集積回路が、ソフトウェア・インプリメンテーションで達成されるものよりもかなり高い安全性と、パッケージングによる固有の物理的安全性によって、それらから情報を抽出するのに希で効果な装置により多く投資が必要になること、ならびに秘密情報を保護するために取り得る対策を提供するという、事実による。さらに、このアプローチはより安全である。なぜなら、それはより良い方法のインプリメンテーションが、デバイス（例えば、ＰＤＮのクローズド・サブシステム）が適切に許可されてコンテンツ（コンテンツのための使用制限セットに従う）の使用を可能にすることを確かめることを可能にする。本発明は、クローズド・サブシステムおよびオープン・システムでのコンテンツ保護に関する技術の現在の状態を改善する。
現在の標準精細度ＤＶＤコンテンツを、クローズド・システムよりもむしろオープン・システムであるＰＣ上で、ソフトウェアでデコードすることができる。ソフトウェア・デコード・プロセスのある点で、ＣＳＳ鍵および復号化映像コンテンツを、ＰＣのレジスタおよび／またはメモリ中で利用可能である。ＰＣで、ユーザが悪意のあるプログラムまたはドライバを故意に、または意図せずにロードすることもでき、またそのようなモジュールが鍵および／またはコンテンツにアクセスすることができるので、ＣＳＳ保護が容易に回避される。実際、２通りの広く公表されたアタックがなされている。第一に、シン（Ｘｉｎｇ）ソフトウェア・デコーダのためのＣＳＳ鍵がソフトウェア・モジュールを逆行分析することによって見つかり、この鍵はハッカーの間で売買された。また、ＤｅＣＳＳと呼ばれているＣＳＳ暗号解読プログラムが作製され、配信された。
これまで、標準精細度ビデオの像質が劇場用品質より非常に低いので、コンテンツ保護システムのこれらの違反の経済損害は制限された。原動画の内在価値の多くは、精細度がより高いオリジナルから標準的ＴＶ精細度への変換で失われる。加えて、最近まで、ユーザ間で大きなファイル（復号化動画のようなもの）を転送することは非実用的であった。
今日、高精細度ＴＶ（ＨＤＴＶ）がよりいっそう普及するようになり、数年のうちに標準精細度ＴＶに代わると思われる。コンシューマに対して十分な品質の予め記録された材料を提供するために、ＨＤＴＶ・ＤＶＤ（ＨＤ−ＤＶＤ）が設計されている。標準ＤＶＤプレーヤーの場合と同様に、ＣＳＳと類似の何かによるＨＤ−ＤＶＤ用のスタンドアローン・プレーヤーは、強いコンテンツ保護を提供しなければならない。
しかし、従来のオープン・システムまたは他の従来のＰＤＮの中でコンテンツ（例えばＨＤ−ＤＶＤコンテンツ）を復号化させることで、脆弱性が生ずる。この脆弱性は、コンテンツ保護システムで「ソフトウェア・ホール」としばしば呼ばれる。「ソフトウェア・ホール」脆弱性の本質は、オープン・システム（またはＰＤＮの他の素子）内のソフトウェアが暗号化されていない鍵あるいはプレインテキスト・コンテンツを処理する場合、鍵またはコンテンツが不正使用のために容易に明らかにされるということである。例えば、ソフトウェアでプログラムされるオープン・コンピュータ・システムがコンテンツを復号するために使用される場合、鍵および暗号解読プログラムはプロセッサに見えなければならず、従って、他の潜在的に悪意のあるソフトウェアが該システムにロードされる。バイナリデータ（音響映像コンテンツを表す）の無許可のコピーがなされる場合、コピーが最初の劇場用リリースと本質的に同じ品質でコンテンツの表示および再生を許すので、ソフトウェア・ホールは深刻な問題である。加えて、最新のネットワーク技術は、動画のコピーのナップスターのような取引を容易に可能にする。その結果、知的所有権の所有者は、急速に所有権が役に立たなくなったことがわかる。
標準ＤＶＤのソフトウェア復号がまず最初に投入されたとき、「ソフトウェア・ホール」は完全に理解されなかった。復号ソフトウェアの範囲内の鍵は、わかりにくくされ、安全であると考えられた。シン・鍵が抜き出されたとき、この「不明瞭性を介したセキュリティ」は幻影的であることが急速に示された。それ以来、コンピュータ産業の努力の多くは、復号鍵（例えば、Microsoft Paradium Intiative， 後になって名称が変更されてNext Generation Secure Computing Base）を格納する安全な方法に使われた。しかし、これが鍵を盗むことをより難しくするにもかかわらず、それは鍵の安全を実質的には改善しているものではない。認可されたプレーヤーが手作業による介入（例えば、コンテンツ保護鍵を復号するために必要なパスワードを入力するユーザ）なしで鍵を得ることができる場合、同じ手法またはアルゴリズムを用いた他のいかなるプログラムでも鍵を得ることができる。そのようなプログラムが悪意ある方法に書かれる場合、例えば２、３秒のうちに他のインターネット越しに他の何百万人へ鍵が送られる。同様に、ソフトウェア・デコーダが鍵とプロセスまたはアルゴリズムがプロセッサに見えることを必要とするので、それは攻撃者によって観察および模倣され、結果としてコンテンツの無許可の復号になる。
上記関連の米国特許出願番号第１０／６７９，０５５号（特許文献１）は、オープン・システム内のクローズド・サブシステムのコンテンツおよび鍵を保護することによってソフトウェア・ホール問題（オープン・システムで）を回避する方法および装置を説明するもので、「クローズド・サブシステム」は、サブシステム（例えば一つの集積回路）を意味し、該サブシステムは、それに対してハードウェアまたはソフトウェアを加えるか、そこからハードウェアまたはソフトウェアを削除するための便利な方法をユーザに対して提供するものではない。米国の特許出願番号第１０／６７９，０５５号（特許文献１）は、クローズド・サブシステムは、クローズド・サブシステムの鍵データ（クローズド・サブシステムにより用いられる）と暗号化されていないコンテンツとがクローズド・サブシステムの外で開示されるのを防止するように設計されていなければならないことを教示している。
米国の特許出願番号第１０／６７９，０５５号（特許文献１）のクローズド・サブシステムは、オープン・システムに「組み込まれる」ことといわれ、生のコンテンツを生成するためにハードウェアに入力されコンテンツを復号することによってさらに、クローズド・サブシステムの外でオープン・システムの任意の素子に生のコンテンツを明らかにすることなく異なるコンテンツ保護プロトコル（また、ハードウェア内、および生のコンテンツが発生する同一チップ内）を使用している生のコンテンツを再暗号化することによって、保護されたコンテンツを生成するように概して構成される。生のコンテンツを生成するか、再暗号化するために使用される生のコンテンツも鍵データも、クローズド・サブシステムの外でオープン・システムの任意の素子に明らかにされない。クローズド・サブシステムを、外部システム（オープン・システムに外部システム）に直接再暗号化コンテンツをアサートするように、構成することができる。外部システムは、暗号装置を含むことができ、またクローズド・サブシステムは、暗号装置が再暗号化コンテンツを復号することを可能にするために、必要に応じて鍵データを暗号装置（例えば、検証演算の一部として）に開示するように構成される。あるいは、再暗号化コンテンツを、外部システム（例えば、再暗号化コンテンツは、外部システムにオープン・システムを通して「トンネルを掘られる」）に、オープン・システムの少なくとも１つの他の素子によって、クローズド・サブシステムからアサートされる。
表示装置に対する送信側映像コンテンツのための産業における傾向は、シリアルリンク上にデジタル形式でコンテンツを送達することである。
暗号化または非暗号化データを伝達するための種々のシリアルリンクは、周知である。従来のシリアルリンクの一つは、推移最小化差次的シグナリング・インターフェース（「ＴＭＤＳ」リンク）として知られている。それは、主に家電（例えば、セット・トップ・ボックスからテレビジョン受信機への映像データの高速伝送）で使用され、あるいは主処理装置（例えばパーソナル・コンピュータ）からモニタへの映像データの高速伝送に用いられる。ＴＭＤＳリンクの特性として以下のものが挙げられる。
１．映像データを符号化し、次に符号化されたワード（各々が８ビット・ワードのデジタル映像データを、伝送前に、符号化された１０ビット・ワードに変換する）として伝送する。
ａ．符号化は、映像データに応答して一組の「帯域内（ｉｎ−ｂａｎｄ）」語と一組の「帯域外（ｏｕｔ−ｏｆ−ｂａｎｄ）」語を決定する（符号器は映像データに応答して「帯域内」語だけを生成することができる。しかし、それは制御または同期シグナルに反応して「帯域外」語を生成することができる。各帯域内語は、１つの入力映像データ語の符号化から生じている符号化語である。帯域内語でないリンク上に伝送されるすべての語は、「帯域外」語である）。
ｂ．映像データの符号化は、帯域内語が最小化される遷移であるように、おこなわれる（一連の帯域内語の遷移数が減少または最小化）。
ｃ．映像データの符号化は、帯域内語がバランスの保たれたＤＣであるように、おこなわれる（符号化は、一連の帯域内語を伝送するために用いられる各々の伝送電圧波形が所定閾値を上回る基準電位で偏向されるのを防ぐ。具体的には、各「帯域内」語の１０番目のビットは、そのその他の９つのビットのうちの８つが既に符号化されたデータ・ビットのストリーム内で１およびゼロの実行カウントの間のアンバランスを修正する符号化プロセスの間で逆転されている）。
２．符号化映像データおよび映像クロック・シグナルが異なるシグナルとして伝送される（映像クロックおよび符号化映像データをコンダクタ対上に異なるシグナルとして伝送される）。
３．３つのコンダクタ対を用いて符号化映像を伝送し、４番目のコンダクタ対を用いることで、映像クロック・シグナルを伝送する。
４．シグナル伝送は、送信器（概してデスクトップまたはポータブル・コンピュータまたは他のホストと関係）から受信器（概ねモニタまたは他のディスプレイ装置の要素）へ、一方向で生ずる。
ＴＭＤＳシリアルリンクの使用は、デジタル・ディスプレイ専門調査委員会によって採用される「デジタル・ビジュアル・インターフェース（「ＤＶＩ」リンク）である。ＤＶＩリンクは、２つのＴＭＤＳリンク（映像クロック・シグナルを伝送するための一般的なコンダクタ対を共有する）または１つのＴＭＤＳリンクとともに、送信器と受信器との間の付加的な制御ラインを含むようにインプリメントされている。ＤＶＩリンクは、送信器と、受信器と、該送信器と受信器とのあいだの以下のコンダクタとを有する。すなわち、４つのコンダクタ対（映像データ用のチャンネル０、チャンネル１、およびチャンネル２、ならびにビデオ・クロック・シグナル用のチャンネルＣ）、送信器と従来のディスプレイ・データ・チャンネル規格（Video Electronics Standard Association's “Display Data Channel Standard,” Version 2, Rev. 0, dated April 9, 1996）にもとづいて受信器に付随するモニタとのあいだの両方向通信用のディスプレイ・データ・チャンネル（「ＤＤＣ」）ライン、ホット・プラグ・デテクト（ＨＰＤ）ライン（その上でモニタが、送信器に付随するプロセッサがモニタの存在を確認するのを可能とさせるシグナルを送る）、アナログ・ライン（アナログ映像を受信器に送るため）、ならびに電力ライン（受信器と該受信器に付随したモニタとに対して直流電力を供給するため）である。ディスプレイ・データ・チャンネル規格は、送信器と受信器に付随したモニタとの両方向通信用プロトコルを特定するもので、モニタの種々の特徴を特定する拡張ディスプレイ識別（「ＥＤＩＤ」）メッセージのモニタによる伝送と、該モニタに対する制御シグナルの送信器による伝送とが含まれる。
別のシリアルリンクは、シリコン・イメージ社（Silicon Image, Inc.）、松下電器（Matsushita Electric）、ロイアル・フィリプス・エレクトロニクス（Royal Philips Electronics）、ソニー社（Sony Corporation）、トムソン・マルチメディア（Thomson Multimedia）、東芝社（Toshiba Corporation）、および日立（Hitachi）が開発した「ハイ・デフィニッション・マルチメディア・インターフェース（High Definition Multimedia Interface）」（しばしば「ＨＤＭＩ」リンクまたはインターフェースと称される）である。
今日一般的なことは、「広帯域デジタル・コンテンツ保護（「ＨＤＣＰ」）プロトコルとして知られている暗号プロトコルを用いて、ＤＶＩまたはＨＤＭＩリンク越しに送られるデジタル映像を暗号化し、ＤＶＩ（またはＨＤＭＩ）受信器でデータを復号化することである。ＨＤＣＰプロトコルは、インテル社（Intel Corporation）の文献「High-bandwidth Digital Content Protection System」Revision 1.0 （２０００年２月１７日付）（非特許文献１）およびインテル社（Intel Corporation）の文献「High-bandwidth Digital Content Protection System Revision 1.0 Erratum」（２００１年３月１９日付）（非特許文献２）に記載されている。これらの文献の両方のテキスト全体を参照により本明細書中に援用する。
ＨＤＣＰプロトコルを実装しているＤＶＩ対応（またはＨＤＭＩに対応した）送信器は一連の疑似ランダム的に発生する２４ビット・ワードをアサートする。そして、各々の稼働期間（すなわちＤＥが高いとき）中、シーアウト（cout）［２３：０］として知られている。ＤＶＩ対応システムでは、各々の稼働期間は稼働映像期間である。ＨＤＭＩ対応システムでは、各々の稼働期間は、ビデオ、オーディオ、または他のデータが送られる期間である。映像データを暗号化するために、シーアウト（cout）データの各々の２４ビット・ワードは、送信器へのＲＧＢ映像データ入力の２４ビット・ワードによる「排他的論理和」（送信器の論理回路）である。暗号化されたデータは、つぎに伝達のためにコード化される（ＴＭＤＳ標準に従う）。シーアウト（cout）語の同一シーケンスが受信器でも発生する。受信器で受信されたコード化かつ暗号化されたデータがＴＭＤＳデコーディングを経たあと、シーアウト（cout）データはデコードされたデータを解読して、最初の入力映像データを回復するために論理回路でデコードされた映像と共に処理される。
ＨＤＣＰ暗号化符号化映像データを送り始める前に、送信器と受信器は認証プロトコル（受信器が保護されたコンテンツを受けて、入力データの暗号化と送られた暗号化データの解読を目的として共有秘密値を確立する許可を与えられることを検証する）を実行するために二方向で互いに通信する。より詳しくは、送信器および受信器の各々は、キー選択ベクタとして知られている４０ビット・ワードと多数の４０個の５６ビット秘密鍵で予めプログラムされる（例えば、工場で）。トランスミッタとレシーバの間で認証交換の最初の部分を開始させるために、トランスミッタはそのキー選択ベクトル（「ＡＫＳＶ」として知られる）とレシーバへの疑似ランダム的に発生するセッション値（「Ａｎ」）とをアサートする。応答時、受信器は送信器に対して、そのキー選択ベクトル（「ＢＫＳＶ」として知られる）と中継器ビット（受信器が中継器であるかどうか示している）とを送り、さらに受信器も「ＡＫＳＶ」と４０個の秘密鍵の受信器側アレイを用いた所定のアルゴリズムをインプリメントすることで秘密値（「Ｋｍ」）を計算する。受信器からの値「ＢＫＳＶ」に応じて、送信器は値「ＢＫＳＶ」と４０個の秘密鍵の送信器側アレイとを用いて同一のアルゴリズムをインプリメントすることで、受信器がしたように同一の秘密値（「Ｋｍ」）を計算する。
各々の送信器および受信器は、共有値「Ｋｍ」、セッション値「Ａｎ」、および中継器ビットを用いて、共有秘密値（セッション鍵「Ｋｓ」）、認証が成功したかどうかを決定する際に使用される値（「ＲＯ」）、および認証交換の第２の部分の過程での使用のための値（「ＭＯ」）を計算する。中継器ビットが、受信器が中継器であることを示す場合だけ、認証交換の第２の部分を実行し、中継器に結合する一つ以上の下流の装置の状態が受信器の認証の取り消しを必要とするかどうか決定する。
認証交換の第１の部分の後、さらに（認証交換の第２の部分が実行されるならば）受信器の鍵選択ベクタが認証交換の第２の部分の結果として取り消されないならば、送信器および受信器の各々が５６ビット・フレーム鍵Ｋｉ（暗号化を開始させるか、映像データのフレームを解読するために）、初期化値Ｍｉ、およびリンク完全性確認のために使用される値Ｒｉを生成する。Ｋｉ、Ｍｉ、およびＲｉ値は制御信号（図１中の「ｃｔｌ３」と確認される）に応じて発生し、それらは各々の垂直ブランキング期間中、送信器で適当な回路に受け取られ、ＤＥが低い場合、送信器によって受信器にも送られる。図１のタイミング図に示すように、制御信号「ｃｔｌ３」は、一つの 高稼働（ｈｉｇｈ−ｇｏｉｎｇ）パルスである。Ｋｉ、Ｍｉ、およびＲｉ値に応じて、送信器と受信器の各々は、一連の疑似ランダム的に発生する２４ビット・ワード・シーアウト（cout）［２３：０］を生成する。送信器によって生成されるシーアウト（cout）データの各々の２４ビット・ワードは、映像データのフレームの２４ビット・ワード（映像データを暗号化する）を持つ「排他的論理和」（送信器の論理回路内）である。受信器によって生成されるシーアウト（cout）データの各々の２４ビット・ワードは、暗号化された映像データ（これを解読することは、この暗号化された映像データを解読する）の第１の受信フレームの２４ビット・ワードを持つ「排他的論理和」（受信器の論理回路中）である。送信器によって生成される２４ビット・ワード・シーアウト（cout）［２３：０］は、コンテンツ暗号化鍵（一連の入力映像データを暗号化するために）であり、また受信器によって生成される２４ビット・ワード・シーアウト（cout）［２３：０］は、コンテンツ解読鍵（暗号化された映像データからなる１つの受信および復号化ラインを解読するためのもの）である。
制御信号ｃｔｌ３をアサートした後の各々の水平ブランキング間隔（データ使用可能信号ＤＥの各々の立ち下がりエッジに応じて）の過程で、送信器は鍵再入力操作を実行し、受信器は次の稼働映像期間中にアサートされる同一シーアウト（cout）を変更するために同様の鍵再入力操作を実行する（所定の方法で）。これは次の垂直ブランキング期間まで続けられ、制御信号ｃｔｌ３は送信器および受信器の各々がＫｉおよびＭｉ値の新しいセット（制御信号ｃｔｌ３の各々のアサーションに応じて増加しているインデックス「ｉ」により）を計算するために、再びアサートされる。Ｒｉ値は、１２８フレームごとに１回１更新される。入力映像データの実際の暗号化または受信複合化映像データの解読（入力された映像、音声、または他のデータの暗号化あるいは受信複合化映像、音声、または他のデータの再暗号化（ＨＤＭＩ対応システムの場合）が、Ｋｓ、Ｋｉ、およびＭｉ値の最新のセットに応じて生成されるシーアウト（cout）ワードを用いて、実行される（垂直または水平ブランキング期間外）。
送信器および受信器の各々は、図２に示されるタイプのＨＤＣＰ暗号回路（本明細書中ではしばしば「ＨＤＣＰ暗号」と称する）を含む。ＨＤＣＰ暗号は、線形フィードバック送りレジスタ（ＬＦＳＲ）モジュール８０と、ＬＦＳＲモジュール８０の出力にカップリングしたブロック・モジュール８１と、ブロック・モジュール８１のカップリングした出力モジュール８２とを含む。ＬＦＳＲモジュール８０は、使用可能信号（図２に示される「再入力（ＲｅＫｅｙ）」信号）の各々のアサーションに応じて、セッション鍵（Ｋｓ）および現在のフレーム鍵（Ｋｉ）を用いて、再入力ブロック・モジュール８１に使用される。ブロック・モジュール８１はセッションの開始時に鍵Ｋｓを生成し（およびモジュール８０に提供）し、映像データ（フレームの最初の垂直帰線消去期間で起こる制御信号「ｃｔｌ３」の立ち上がりエッジに応じて）で各々のフレームの開始時で、鍵Ｋｉの新たな値を生成する（およびモジュール８０に適用される）。「再入力（Ｒｅｋｅｙ）」信号は、ＤＥ信号の各々の下降エッジ時（すなわち、各々の垂直および各々の水平ブランキング間隔の開始時）および信号「ｃｔｌ３」の各々の上昇エッジ後の短い初期化期間（この期間中、モジュール８１がフレーム鍵Ｋｉの更新値を生成する）の開始時に、図２の回路に対してアサートされる。
モジュール８０は４つの線形フィードバック送りレジスタ（異なる長さを持つ）と、シフト・レジスタにカップリングした結合回路とからなり、ＤＥが低い場合に単一信号「ＲｅＫｅｙ」の各々のアサーション上で開始される一定数のクロック周期（例えば、５６周期）の各々の間（すなわち、映像の各ラインの水平ブランキング間隔内）、ブロック・モジュール８１に対して１クロック間隔あたり１つの出力ビットをアサートするように構成されている。この出力ビット・ストリームは、ブロック・モジュール８１によって使用され、映像データの各々のラインの伝達または受信を開始する直前に、それ自体が再入力される。
図３に示すように、ブロック・モジュール８１は２つの部分、すなわち「ラウンド・ファンクション（Round Function）Ｋ」および「ラウンド・ファンクションＢ」から構成される。ラウンド・ファンクションＫは２８ビットのレジスターＫｘ、Ｋｙ、およびＫｚと、図３で集合的に「ＳボックスＫ」と標識された７つのＳボックス（各々、ルックアップ・テーブルを含む４つの出力ビットＳボックスによる４入力ビット）と、一次変換（linear transformation）ユニットＫとを含み、図示どおりに接続している。ラウンド・ファンクションＢは、２４ビット・レジスタＢｘ、Ｂｙ、およびＢｚ、図３で集合的に「ＳボックスＢ」と標識された７つのＳボックス（各々、ルックアップ・テーブルを含む４つの出力ビットＳボックスによる４入力ビット）と、一次変換ユニットＢとを含み、図示どおりに接続している。ラウンド・ファンクションＫおよびラウンド・ファンクションＢは、設計上同じであるが、ラウンド・ファンクションＫは、ＬＦＳＲモジュール８０の出力に応じて、各クロック周期で１対の異なる２８ビット・ラウンド鍵（ＫｙおよびＫｚ）をアサートするために、１クロック周期につきブロック暗号の１ラウンドを実行し、またラウンド・ファンクションＢは、ラウンド・ファンクションＫおよびＬＦＳＲモジュール８０の出力からの各々の２８ビット・ラウンド鍵Ｋｙに応じて、１クロック周期につきブロック暗号の１ラウンドを実行し、各クロック周期で２８ビット・ラウンド鍵（ＢｙおよびＢｚ）の異なる一組をアサートする。送信器は認証プロトコルの最初に値Ａｎを生成する。また、受信器は認証手続きの間にそれに応答する。値Ａｎはセション鍵を無作為化するために使用される。ブロック・モジュール８１は、認証値（Ａｎ）、および各フレーム（制御信号「ｃｔｌ３」の各上昇エッジ）の最初に出力モジュール８２によって更新される初期化価値（Ｍｉ）に応じて作動する。
各々の一次変換ユニットＫおよびＢは、１クロック周期当たり５６ビットを出力する。これらの出力ビットは、各変換ユニットで８つの拡散ネットワークの結合した出力である。一次変換ユニットＫの拡散ネットワークはそれぞれ、レジスタＫｙおよびＫｚの現在の出力ビットのうちの７つに応じて７つの出力ビットを生産する。一次変換ユニットＢの拡散ネットワークの各々の４つは、レジスタＢｙ、Ｂｚ、およびＫｙの現在の出力ビットのうちの７つに応じて７出力ビットを生産し、また一次変換ユニットＢの４つの他の拡散ネットワークの各々はレジスタＢｙおよびＢｚの現在の出力ビットのうちの７つに応じて７出力ビットを生産する。
ラウンド・ファンクションＫでは、レジスタＫｙの１つのビットは、ＲｅＫｅｙ信号がアサートされる際、モジュール８０によってアサートされたビット・ストリームからその入力を得る。ラウンド・ファンクションＢでは、１ビットのレジスタＢｙは、ＲｅＫｅｙ信号がアサートされ際時、モジュール８０によってアサートされたビット・ストリームからその入力を得る。
出力モジュール８２は、クロック周期について擬ランダム・ビット・シーアウト（cout） ［２３：０］の１つの２４ビットのブロックを生成するために各クロック周期中にモジュール８１によってそれ（合計１１２ビット）にアサートされた２８ビット（Ｂｙ、Ｂｚ、Ｋｙ、およびＫｚ）鍵上で圧縮オペレーションを行う。モジュール８２の２４出力ビットの各々は、９つのタームの排他的ＯＲ（「ＸＯＲ」）から以下のように成る。すなわち、（Ｂ０＊Ｋ０）＋（Ｂ１＊Ｋ１）＋（Ｂ２＊Ｋ２）＋（Ｂ３＊Ｋ３）＋（Ｂ４＊Ｋ４）＋（Ｂ５＊Ｋ５）＋（Ｂ６＊Ｋ６）＋（Ｂ７）＋（Ｋ７）、式中「＊」が論理積（ＡＮＤ）オペレーションを表示し、「＋」が論理ＸＯＲオペレーションを示す。
送信器では、論理回路８３（図２中に示す）は、シーアウト（cout）・データおよび各入力２４ビットのＲＧＢ映像データ語の各２４ビット・ワードを受け取り、映像データを暗号化するためにビットワイズ ＸＯＲオペレーションを行い、それによって図２の中で示された、「データ暗号化（data_encrypted）」データの語を生成する。典型的には、受信器に送信される前に、暗号化されたデータに対して、続いてＴＭＤＳ符号化がおこなわれる。受信器では、論理回路８３（図２の中で示される）は、シーアウト（cout）・データおよび各回収された２４ビットのＲＧＢ映像データ（回収されたデータに対してＴＭＤＳ符号解読が行われた後）語の各２４ビットのブロックを受け取り、回収された映像データを解読するためにビットワイズ ＸＯＲオペレーションをおこなう。
明細書の全体にわたって表現「ＴＭＤＳ様リンク」はエンコード化データ（例えばコード化されたデジタル映像データ）を送信することができる連続するリンクを示すために使用され、送信器から受信器までのエンコード化データに関して、任意にクロックが示され、さらに任意に、ＴＭＤＳリンクあるいはＴＭＤＳリンクの特性のすべてではないがいくつかを有しているリンクのいずれかである、あるいはそれを含んでいる送信器と受信器との間で１つ以上の追加の信号（例えばコード化されたデジタル音声データあるいは他のエンコード化データ）を送信することができる（二方向にあるいは一方向に）。ＴＭＤＳ様リンクの例として、Ｎビット・コード語（ここでＮは１０に等しくないことから、コード語が１０ビットのＴＭＤＳコード語でない）として符号化データによってのみＴＭＤＳリンクと異なるリンクと、４つ以上あるいは３つ未満のコンダクタ対に対する符号化映像の送信によってのみ、ＴＭＤＳリンクと異なるリンクとが挙げられる。いくつかのＴＭＤＳ様リンクは、コード化された語に送られる入力映像データ（および他のデータ）をコードする。該コード化された語は、ＴＭＤＳリンクの中で使用される特定のアルゴリズム以外にコーディング・アルゴリズムを使用して、入力されるデータより多くのビットを含み、帯域内文字としての符号化映像データ、および帯域外文字（ＨＤＭＩ準拠システムは、映像データのために使用された符号化スキームと異なる符号化スキームによる送信用の音声データをコード化）としての別のエンコード化データを送信する。それらが遷移最小化およびＤＣ平衡基準を満たすかどうかによって基づいた帯域内あるいは帯域外文字としてその文字を分類する必要はない。もっと正確に言えば、他の分類基準を使用することができるかもしれない。符号化アルゴリズム（ＴＭＤＳリンクの中で使用されるもの以外であり、ＴＭＤＳ様リンク内で使用することができるもの）の例は、ＩＢＭ ８ｂ１０ｂコーディングである。その分類（帯域内および帯域外文字の間で）は、単なる遷移の数が高いか低いかに基づく必要はない。例えば、帯域内と帯域外の文字の各々の遷移の数は、単一の範囲（例えば、遷移の極小および最大数によって定義された中央の範囲）にあることもあり得る（いくつかのパッケージで）。
用語「送信器」は、リンクおよびさらに符号化に関するデータを送信することができおよび／または送信されるデータを暗号化するいずれのユニットも示されるように、広義に本明細書中で使用される。リンクを通して送信されたデータを受け取ることができる（また、任意にも、受信データを復号化および／または解読する）任意のユニットを示すために、用語「受信器」が広義に本明細書中で使用される。別段の定めがない限り、リンクはＴＭＤＳ様リンクあるいは他の連続するリンクであってもよいが、そうである必要がない。用語「送信器」は、送信器の機能と同様に受信器の機能もおこなうトランシーバを示すことができる。
本明細書中で表現「コンテンツ鍵」は、コンテンツ（例えばビデオ、オーディオあるいは他のコンテンツ）を暗号化する暗号のデバイスによって使用することができるデータを示す。あるいは暗号化されたコンテンツを解読する暗号のデバイスによって使用することができるデータを示す。
本明細書中で用語「鍵」はコンテンツ鍵を示すために使用される。あるいは、生成するべき暗号のデバイスによって使用可能、さもなければ、コンテンツ鍵を得ることができる（コンテンツ保護プロトコルに従って）データを示す。表現「鍵」および「鍵データ」、本明細書中で互いに言い換えられる。
本明細書中に使用されるようなデータの用語「ストリーム」は、データがすべて同じタイプでソースから目的地デバイスに送信されることを示す。データの「ストリーム」のデータのすべてあるいはいくらかは、ともに単一の論理的な実体（例えば映像または歌、あるいはその一部分）を構成するものであってもよい。
用語「ＨＤＣＰプロトコル」は、本明細書中で広義に使用されるものであり、従来のＨＤＣＰプロトコル、および非常によく従来のＨＤＣＰプロトコルに似ているが、１つ以上の点においてそこから異なる修正済のＨＤＣＰプロトコルの両方を示す。本発明の実施形態の一部は、ＨＤＣＰプロトコルをインプリメントする。従来のＨＤＣＰプロトコルは稼動中の映像期間のブランク間隔ではなく稼動中の映像期間にデータを暗号化する（あるいは解読する）。改変ＨＤＣＰプロトコルの例はコンテンツ保護プロトコルである。このプロトコルは、従来のＨＤＣＰプロトコルから、稼動中の映像期間（稼動中の映像期間に送信された映像データの解読と同様に）の間で送信されたデータの解読を遂行すること、あるいは、稼動中の映像期間（稼動中の映像期間に送信される映像データの暗号と同様に）の間で送信されるデータの暗号を遂行することのために必要とされる程度のみ、異なる。
従来のＨＤＣＰプロトコルの改変バージョンであるＨＤＣＰプロトコルの例は、従来のＨＤＣＰプロトコル上の「上流の」バリエーションである（「上流の」プロトコルと呼ばれる）。上流側プロトコルのバージョンは文献（Upstream Link for High-bandwidth Digital Contents Protection, Revision 1.00, by Intel Corporation, January 26, 2001）に記述されている（「上流明細書」と以下にいう）。上流側プロトコルでは、「送信器」は、グラフィックス・コントローラ（「受信器」として機能するグラフィックス・コントローラを備えた）と通信するために上流側プロトコルをインプリメントするために、ソフトウェアでプログラムされたプロセッサである。そのようなプロセッサは、「上流の」プロトコルに従って確認交換を実行した後にグラフィックス・コントローラに映像データを送ることができる。プロセッサおよびグラフィックス・コントローラは、グラフィックス・コントローラから表示装置まで暗号化された映像データを送るために形成されたパーソナル・コンピュータの要素である。グラフィックス・コントローラおよび表示装置は別の暗号プロトコル（例えば前述の従来のＨＤＣＰプロトコル（それをこのコンテキスト中で「下流の」ＨＤＣＰプロトコルと呼ぶことができる））を実行するために形成すること、グラフィックス・コントローラ（ここで、「送信器」として機能する時間）が映像データを暗号化し、かつ表示装置に暗号化された映像を送ることを可能にすること、表示装置（「受信器」として機能）が暗号化された映像を解読することを可能にすることができる。
しかしながら、本発明とは対照的に、上流側プロトコルは、パーソナル・コンピュータまたはＰＤＮのプロセッサの中にある生のコンテンツに適切な保護を提供するものではなく、プロセッサは上流側プロトコルのインプリメントのためにソフトウェアでプログラム（「送信器」として機能するプロセッサで）され、「受信器」として機能するグラフィック・コントローラと通信（および生のコンテンツを送達）すること、グラフィックス・コントローラ（この時、「送信器」として機能する）が生のコンテンツを暗号化し、かつ結果として生ずる暗号化コンテンツ（「下流」ＨＤＣＰプロトコルに従って）を、オープン・システムに外部のデバイス（例えば表示装置）に送信することを可能にすることとが可能である。
上流側プロトコルに多くの構造的欠陥があり、上流側プロトコルをインプリメントするパーソナル・コンピュータまたはＰＤＮは、攻撃者がパーソナル・コンピュータまたはＰＤＮ内に存在する生のコンテンツにアクセスすることができる少なくとも１つの攻撃に従う。そのような攻撃の例は、「仲裁者」攻撃（上流の確認要求（グラフィックス・コントローラからの）はその中で遮られる）である。また、対応する応答（グラフィックス・コントローラへの）が作り上げられる。上流側プロトコルをインプリメントするパーソナル・コンピュータは、１つの基本の理由で容易に攻撃される少なくともシステム・エレメント（アプリケーションおよびビデオドライバ）の２つは、ソフトウェアにある。それが、インターネットに迅速かつ容易に広まる可能性のある結果として生ずる任意の「ハッキング」によって、デバッグ、デコンパイル、変更、および複製される。したがって、上流側プロトコルは基本的に欠陥があり、意図したＨＤＣＰ保護を当業者（および特別のハードウェアあるいはツールなしで）が回避する。さらに、これは大規模で起こるかもしれないし、容易に検知され、打ち消すことができない。
本発明の態様は、上記参照米国特許出願第１０／６７９，０５５号（特許文献１）の教示の一般化である。本発明のこれらの態様およびいくつかの他の態様は、上記のソフトウェア・ホール問題の回避によることが含まれるＰＤＮの中のコンテンツを保護する方法および装置である。本発明のいくつかの態様に従って、コンテンツの解読を遂行するために使用されるプレインテキスト・コンテンツおよび秘密は、ＰＤＮの中でハードウェア（例えば１つ以上の集積回路）内に保護され、ＰＤＮ内のそのようなハードウェアに存在しようとしまいが、常に暗号化される。
米国特許出願第１０／６７９，０５５号 「High-bandwidth Digital Content Protection System Revision 1.0」 （２０００年２月１７日付）、インテル社（Intel Corporation） 「High-bandwidth Digital Content Protection System Revision 1.0 Erratum」（２００１年３月１９日付）、インテル社（Intel Corporation）
一実施形態群では、本発明はパーソナル・デジタル・ネットワーク（「ＰＤＮ」）であり、該ネットワークは、ＰＤＮ（もし、コンテンツがＰＤＮの入力上の所望のフォーマットで既に暗号化されていなければ）を入力するすべてのデジタル・コンテンツ（例えば、高精細度デジタル映像または他の映像データおよび／または音声データ）をトランスクリプトするように構成された「進入」回路構成（しばしば進入「ユニット」と呼ばれる）を含む。トランスクリプション（つまり内部ＰＤＮフォーマット内への再暗号化が後続する入力フォーマットからの解読）は、進入回路構成内のハードウェア内で安全におこなわれ、さらに、復号化コンテンツが進入回路構成外のハードウェアあるいはソフトウェアによって攻撃されるアクセス可能または脆弱になる前に、再暗号化が生じる。進入回路構成は、既にＰＤＮ（例えばコンテンツ分配元が創造性のあるＰＤＮによってインプリメントされるのと同じコンテンツ保護アプローチを使用する場合）の入力上の所望の暗号化フォーマットにあるコンテンツ上でトランスクリプションをおこなわなかった。
「制御コンテンツ」という表現は、しばしば本明細書においてクラス内の暗号化されたコンテンツを示すために用いられる。このコンテンツは、「トランスクリプト・コンテンツ」（本発明にもとづくコンテンツをトランスクリプトすることによって生成されるコンテンツ）と、ＰＤＮ（例えばＰＤＮの進入回路構成内）内にあるトランスクリプションを経験していないが、ＰＤＮ（例えば既にＰＤＮの入力に際して所望の暗号化フォーマットにあるＰＤＮ内の暗号化されたコンテンツ）の回路構成によって生成されたトランスクリプト・コンテンツであるのと同じ暗号化フォーマットにあるＰＤＮの暗号化されたコンテンツと両方を含んでいる。表現「ＰＤＮ暗号化フォーマット」はＰＤＮの進入回路構成によって生成（かつ出力）されたトランスクリプト・コンテンツの暗号化フォーマットを示すために使用される。本発明のＰＤＮの典型的な実施形態のオペレーションでは、ＰＤＮ暗号化フォーマットがあるトランスクリプト・コンテンツを生成するために、ＰＤＮの進入回路構成はコンテンツ上でトランスクリプションをおこなう。本発明のＰＤＮのいくつかの実施形態では、ＰＤＮ暗号化フォーマットがありうる（しかし必要がない）トランスクリプト・コンテンツを生成するために、ＰＤＮの退出回路構成（後述）はコンテンツ上でトランスクリプションをおこなう。
一実施形態群では、ＰＤＮ（例えばＰＤＮの進入回路構成中で生成されたトランスクリプト・コンテンツ、あるいは既にＰＤＮの入力上のＰＤＮ暗号化フォーマット）にある暗号化されたコンテンツ内の制御コンテンツは、たとえ集積回路間で送られようと、あるいはさもなければソフトウェアによって、または任意の他の無許可の実体によって容易にアクセス可能であろうとも、ＰＤＮ内および／またはＰＤＮからの出力内での消費（例えば表示および／または再生）のためＰＤＮの中の「退出」回路構成（しばしば退出ユニットと称される）内のハードウェアにそれが安全な形にて復号化されるまで、ＰＤＮ内のＰＤＮ暗号化フォーマットで残る。任意に、プレインテキスト形態にコンテンツを入れるために、制御コンテンツ上で退出回路構成がハードウェア解読をおこなうだけでなく、プレインテキスト・コンテンツ（それは圧縮データである）上でさらなる処理をおこなう。例えば、退出回路構成は、コンテンツがＰＤＮから外部の記録しプレイバック装置までエクスポートされることを可能にするためにプレインテキスト・コンテンツをＤＴＣＰ暗号化を備えた従来のＩＥＥＥ１３９４フォーマットに変換することができた。別の例については、退出回路構成はＭＰＥＧオーディオ、圧縮したプレインテキスト・コンテンツからの生のオーディオおよび映像データを生成するための映像減圧ハードウェアおよび生のオーディオおよび映像データ上でＨＤＣＰ暗号化（またさらなる処理）をおこなうための回路構成を含むことができ、ＨＤＭＩリンクによって受信器に安全に送信することができるＨＤＣＰ暗号化ＨＤＭＩフォーマット・データを生成する。典型的には、本発明のＰＤＮは、使用あるいは進入または退出によるトランスファーのための進入あるいは退出回路構成中に秘密が存在しないことが、ＰＤＮ内のソフトウェアによって、またはＰＤＮの外にある任意の実体（例えばＰＤＮによって受け取られたコンテンツのトランスクリプション用の進入回路構成、あるいは制御コンテンツの解読用の退出回路構成中で使用される鍵データ）によって解読された形式でアクセス可能であるようにして、インプリメントされる。
一実施形態群では、本発明のＰＤＮは、ロックボックス（ロックボックス）回路構成を有する（しばしば本明細書中で「ロックボックス」と呼ぶ）少なくとも１つの装置を含んでおり、そのような装置（ＰＤＮの「ノード」と呼ばれ）はそれぞれ、ハードウェア（任意にまたソフトウェアあるいはファームウェア）を含み、さらに集積回路であるか、該集積回路を含むことができる。ＰＤＮは典型的には少なくとも２つのノード（例えば映像または音声の記録、プレイバック、および処理機能をインプリメントするノード）を含んでいる。ノードはそれぞれロックボックス回路構成と同様に進入回路構成および退出回路構成の一方または両方を含むことができる。（しかし必要がない）。進入回路構成（回路構成を含むノードは、しばしば進入ユニットとして呼ばれる）およびロックボックス回路構成を含むノードは「進入ノード」と呼ばれる。退出回路構成（退出回路構成を、本明細書中ではしばしば退出ユニットと呼ばれる）およびロックボックス回路構成を含むノードは、「退出ノード」として示される。進入ノードおよび退出のノードはそれぞれコンテンツ（例えばデジタル映像データおよびデジタル音声データのうちの1つあるいは両方）を受け取ることができ、該コンテンツは、使用制限セットに従い、使用制限セットによって禁止されない少なくとも１つの方法（任意に多数あるいはすべての方法で）でコンテンツを使用するように構成される。
本発明のＰＤＮのいくつかの実施形態では、各ノード内のロックボックス、各進入ノード内の進入回路構成および各退出ノード内の退出回路構成は、ハードウェア中でインプリメントされる。本発明のＰＤＮの一実施形態群では、各ロックボックス、各進入ノード内の進入回路構成および各退出ノード内の退出回路構成は、集積回路、またはマルチチップ・セット（どれがマイクロプロセッサを含むことができるかはファームウェアでプログラムされている）としてインプリメントされるが、ソフトウェアでプログラムされた外部ＣＰＵを含んでいない。いくつかの実施形態では、発明を任意に具体化するＰＤＮのノードはそれぞれ、さらにファームウェアまたはソフトウェアでプログラムされた少なくとも１つの要素を含んでおり、これらは、秘密（解読された形式で）は、ハードウェア中にのみノード内で操作され、ノード中のソフトウェアあるいはファームウェアに対して、それらのいずれも明らかにされないように、ノードがそれぞれ構成される制限に従う。暗号化された秘密（例えば発明に従ってノード内のハードウェア中で暗号化された秘密）を、ノード内のソフトウェアあるいはファームウェア、あるいはノードの外側の実体に知らせることができる（暗号化された形式で）。したがって、各進入ノード内の進入回路構成および各退出ノード内の退出回路構成は、安全なハードウェアを含んでおり、ファームウェアまたはソフトウェアでプログラムされた少なくとも１つの要素をさらに含んでいるが、各ノード中の進入回路構成および／または退出回路構成は、ノード、あるいはノード中のソフトウェアあるいはファームウェアの外の任意の実体のそれらのうちのどれにも知らせることなく（解読された形式で）、ハードウェア中でのみ秘密（解読された形式で）を操作するように構成される。ノード内のロックボックスは典型的には安全なハードウェアを含んでおり（しかし含まれる必要はない）、ファームウェアあるいはソフトウェア（例えば、ロックボックスはファームウェアまたはソフトウェアでプログラムされたプロセッサである）でプログラムされた少なくとも１つの要素を含むことができるが、必ずしも含まれる必要はない。しかし、ノード（またノード内の各ロックボックス）は、それぞれ秘密（ノードを含むＰＤＮの中のコンテンツ保護のために使用）を操作するように構成され、該構成は、どの秘密も、ノード（あるいはノード中のソフトウェアあるいはファームウェアに）の外の任意の実体に知らせられない（解読された形式で）ようにしてのみ、なされる。ノード（またはノード内のロックボックス）は、ノード（あるいはノード中のソフトウェアあるいはファームウェアに）外の任意の実体に対してこれが秘密のうちのどれでも明らかにされるのを（解読された形式で）防ぐ方法で遂行される場合、安全なハードウェア中で秘密（解読された形式で）を操作するように構成することができる。
進入ユニット（ＰＤＮの進入ノード内）はそれぞれ、ＰＤＮを入力する暗号化コンテンツを（ハードウェア内で）解読および再暗号化するように構成される。典型的には、解読および再暗号化（すなわち、トランスクリプション）は進入ユニット内のハードウェア内の安全なやり方でおこなわれ、復号化コンテンツが進入ユニットの外の任意の実体（ハードウェアまたはソフトウェア）による攻撃に対してアクセス可能または脆弱になる前に、再暗号化が生じる。進入ユニットを残す再暗号化されたコンテンツは、集積回路間で送られるか、さもなければ、ソフトウェア、あるいは無許可の実体によって容易にアクセス可能である場合に、ＰＤＮ内の再暗号化された形式で残る。退出ユニット（ＰＤＮの退出ノード内）は、ＰＤＮによっておよび／または該ＰＤＮからの出力によって表示（および／またはプレイバック）するために、それぞれ安全な方法で再暗号化されたコンテンツを解読するように（ハードウェア中で）構成される。各ノード内のロックボックス回路構成（「ロックボックス」）は、格納をおこなうことが典型的におこなわれ、典型的には認可されたオペレーションをおこなうために少なくとも１つの進入および／または退出ユニットによって必要とされる秘密を格納する。進入ノードまたは退出ノード内のロックボックスが別のノード（例えば後のノードからコンテンツ鍵を得ること）内のロックボックスと通信する場合、それはロックボックス間で確立された安全なコミュニケーションチャンネル上でのみなされる。「コンテンツ鍵」は、ＰＤＮ内のコンテンツの解読または暗号化するために使用され、ＰＤＮ内でノードによって秘密にしておかれる鍵（できれば任意の暗号的に良好な源を使用して、安全に生成された鍵）である。ノード（例えば進入ノード内のロックボックスおよび進入回路構成との間で）内の通信は、任意の安全な方法（例えばノード間の通信が遂行されるのと同じ方法、あるいは異なる方法中の）で遂行することができる。ＰＤＮの別のノードに対する解読された形式で、ロックボックス、進入、および退出回路構成のいずれかによって使用（またはそれに送られる）ＰＤＮのノードに存在する秘密が送信されることはなく、また一般に、解読された形式中のそのような秘密は、ＰＤＮの外のＰＤＮまたは任意の実体内のソフトウェアあるいはファームウェアによってアクセス可能ではない（それはノード内のハードウェアによってアクセス可能かもしれないが）。典型的な実施形態では、ＰＤＮは、コンテンツに無許可にアクセスする企てをくじくために有効な認証機構を使用するもので、攻撃者がノードをエミュレートしようとする（例えば、認証交換は、攻撃者にとって潜在的に有用な別の任意の秘密に移る前に、成功裡に進入（あるいは退出）ノードと別のノードとの間で終わらなければならず、一方、攻撃者は成功裡にそのような交換を終える能力を欠く）。本発明のＰＤＮのそのような実施形態によって与えられた保護を回避するために、ノード内のロックボックス、進入および退出回路構成の１つ以上に分け、各々のオープン・ハードウェア・ユニット内での回路の改変（または本質的に改変）することで、非常に困難な（かつ典型的に非実用的な）オペレーションを実行することが必要である。さらに、この活動は、攻撃されることになっており、かつインターネット上に単に分配され、ダウンロードすることができない各物理システムのためにおこなわれなければならない（ソフトウェアで実施可能）。
本発明のＰＤＮの典型的な実施形態の中で、順番に進入オペレーション（例えばコンテンツ鍵を使用するトランスクリプト・コンテンツへの）をおこなう進入ノードのために、ノードのロックボックスはその中に格納されたコンテンツ鍵を持たなければならない（または、それをローカルにキャッシュに入れて、かつそのようなキャッシュからそれを検索する能力によって、等しく、安全に外部に格納される）。あるいは、別のノードのロックボックス（ロックボックス）に安全にコンテンツ鍵を要求し得るに違いない。ノード（例えばノード内のロックボックスおよび進入回路構成間の通信）内の回路構成および通信は、任意の方法でインプリメントすることができるが、可能な限り簡易にすることが好ましい。ＰＤＮ内のノード間で通信するために、ノード間に安全に通信することは、例えば、第三者は通信による通信の読み込み、修正、または応答ができない２つの認証されたノード間でのみ情報を交換することができることを保証するような方法で、可能であるに違いない。ノードがシングル・チップとしてインプリメントされる場合、チップのパッケージはノードの要素間の通信のための十分なセキュリティを提供することが可能であり、したがってそれ以上のセキュリティ対策（チップによって提供される物理的安全保護の外）が、要素間の通信に必要とされる。ノードの要素が同じＰＣ基板上で、あるいは同じボックスあるいはキャビネット内でインプリメントされる場合、これらの要素間の安全な通信は十分な頑強性をもつ単純な暗号メカニズムを用いて実施可能と思われる（例えばセッション鍵を安全に作成し、かつ相互に同意することで）。対照的に、ノード間の通信は、標準化された方法で常におこなわれる（例えば、最初のやりとりは、エンドポイントを確証し、かつノード間の安全なチャンネルを設立するためにおこなわれ、その後、ノード間で送られる任意の秘密は安全なチャンネルで、ポイント間で、暗号化された形式で送られる）。例えば、２つのノードを含むＰＤＮ内で、複数のノードのうちの１つの製造元に所有権を主張できる暗号メカニズムを該ノードの要素間のノード間通信に使用することが可能であり、別のメカニズムを使用して他のノード内でノード間通信に使用し得る。しかし、両ノードとも標準化された方法で通信するように構成可能である。一実施形態群では、ノードは他のノードと通信するために対称な暗号化機構を使用するように構成される。また、ノードはそれについて同じ機構を要素間のノード内通信に使用するように構成される。したがって、ノードは、ノード内およびノード間通信のためのハードウェアの共有を許可する。（より具体的には、ノードは、互いが確証し、かつ後の対称的暗号化に使用される鍵を交換する非対称の機構を使用するように、典型的に構成されると考えられる。そのような認証と鍵のやりとりの後に、対象鍵を交換することが必要になるまで、対称な機構が使用され、この際に、ノードは、対象鍵の置換を遂行するために再び非対称の機構を使用すると考えられる。所望の間隔で対象鍵を最新の鍵に取り替えるために、あるタイプの鍵展開／スケジューリング方法を使用することができると考えられる）。同じ対称な機構を他のノードとの通信およびノード内通信に使用する予定があるノード製造時に、ノードのロックボックスへ同じ対象鍵を格納することが考えられる（例えば集積回路組み立て技術の結果）。また、ロックボックスを備えたノード内通信に参加することができるノードの他のすべての要素へそれを格納することが考えられる。（他のより一時的な対象鍵を転送して、鍵材料の再使用を縮小することもあり得る）。
本発明のＰＤＮのいくつかの実施形態では、ＰＤＮのいくつかの装置はノード（ロックボックスを含む各ノード）であり、また任意に進入および（または）退出回路構成を含んでおり、さらにＰＤＮの他の装置はロックボックスを含んでおらず、このようにノードではない。これはそうである必要がないが、本発明のＰＤＮの典型的な実施形態の異なる要素（例えば異なるノード）は、別個に独立したサプライヤーによって製造されて提供されることが期待される。
本発明のＰＤＮの典型的なインプリメンテーションでは、各進入（あるいは退出）ノード内の進入（あるいは退出）回路構成は単に認可されたオペレーションをおこなうように構成され、コンテンツ上で任意の認可されたオペレーション（例えば任意の認可された解読オペレーション）をおこなう前にロックボックスから少なくとも１つの秘密を得なければならない。しかし、各々のロックボックスは、他のノードが秘密によっておこなうことができることができた各オペレーションをおこなうことを他のノードが認められることを決定する第１の決定（例えば認証交換の結果の）のない別のノードに任意のそのような秘密を供給しないように、構成される。さらに、それは、適用可能なコンテンツ使用制限セットに関する情報を交換する上でノードに必要な場合もある。順番に、退出（進入）回路構成がコンテンツ上でオペレーションをおこなうために、２ノードが交渉する必要があることもあり、および／またはノードのうちの１つは他方にステータス情報を提供する必要があることもあり、および／またはノードうちの１つは、コンテンツに対する自分の権利を放棄する必要がある場合もある（例えば別のノードがコンテンツ上で特定の作業をおこなうことを可能にすること）。例えば、もし退出ノードが所定時間先ウィンドウ内の最初のノードに特定のステータス情報を提供しなければ、最初のノード内のロックボックスは、退出ノード（退出ノードに鍵あるいは他の秘密を供給した後）からのパーミッションを無効にする場合もある。例えば、退出ノードは最初のノードの中で、ロックボックスを伝える必要があってもよく、該最初のノードでは、退出ノード中の退出回路構成が、実際持っている（あるいはしていない）特定のコンテンツを与えるか、あるいは、別の場所で使用される形式にコンテンツを入れる。セキュリティおよびコスト理由の両方で、ノードの間の交換の複雑さを制限することはもちろん望ましい。いくつかの実施形態で、パーミッション取り消しを遂行するための最も複雑ではない（したがって好まれる）技術は、リクエストをアサートすることを退出か進入ノードに要求することが考えられ、該リクエストは、現状ステータスデータ（例えば、退出または進入ノードによってオペレーションのシーケンスのいくつが完了したか示すデータ）を含んでいる各リクエストで、一定間隔についてのパーミッションを継続するための第２の（パーミッション提供）ノードに対するものであり、ならびに退出または進入ノード（退出または進入ノードにおこなうべき退出または進入ノードによって必要とされる少なくとも１つの秘密を与えないでおくという意味で）に前もって定義したリクエストおよび／または状況データを受け取らない限り退出または進入ノードが実行を望むオペレーションが与えられたパーミッションを無効（自動的に）にするようにして第２のノードのロックボックスの構成するためのものである。他の実施形態では、これらの目的は退出ノードが自分のステータスおよび破棄をモニタし、コンテンツ鍵は使用制限セット条件が満たされることをもはや保証することができないことで満たされる。
前節に記述されたタイプの技術を用いることで、ＰＤＮ内の退出および進入回路構成はすべて公認の方法、および公認のフォーマット以外でコンテンツを生成すること（あるいは出力）することを妨げることができる。例えば、ＰＤＮがＨＤＣＰに暗号化されたフォーマットでのＨＤＭＩリンクに関するコンテンツを出力することを認められる場合、ロックボックスから得られた１つ以上の秘密を使用するようにＰＤＮの退出回路構成を構成することが可能であり、それによって再暗号化されたコンテンツ（ＰＤＮの進入回路構成によって生成された）を解読すること、ＨＤＣＰプロトコルを用いてコンテンツを、プロトコルを再暗号化すること、およびＨＤＭＩリンクに対する送信用ＨＤＣＰに暗号化されたコンテンツをフォーマットすること、さらに許可されたＨＤＭＩ受信器（例えば高精細度モニタ内）が、送信されたコンテンツを解読し表示することができるように、ＰＤＮの外のＨＤＭＩ受信器へのＨＤＭＩリンクに対するフォーマットされたコンテンツを送信することをおこなう。例えば、退出ノードはビデオストリームを解読し続けることができ（解凍されることを可能にする）、言い換えればＨＤＭＩリンクに対する送信用ＨＤＣＰの下で再暗号化される。ＨＤＣＰ接続がもはや有効ではないとＨＤＭＩリンクが報告する場合、退出ノードはストリームの解読を停止し、コンテンツ鍵を廃棄し、例外を報告する。別の例では、本発明のＰＤＮの実施形態がプレインテキスト・コンテンツの下の計られたアナログ・バージョンを出力することを認められる場合、プレインテキスト・コンテンツを示すアナログ信号の生成（ＰＤＮの進入回路構成によって生成された再暗号化コンテンツを示すデジタルデータに応じて）を許可し、ＰＤＮから受信器（例えばアナログ表示装置装置）までアナログ信号を出力するために、ロックボックスから得られた１つ以上の秘密を使用して、その退出回路構成を構成することが可能である。両方の例において、ロックボックスは、退出ユニットは秘密が退出ユニットを実行可能にする各オペレーションをおこなうことを認める最初の決定なしに（（例えば認証交換の結果として）退出ユニットに任意のそのような秘密を供給しないようにして）、本発明に従って構成される。退出ノードは、コンテンツが置かれることを意図した使用を性格に報告するために、依存することができ、述べられた使用がコンテンツに関連した使用制限セットに違反するであろうロックボックスは退出ノードに概してコンテンツ鍵を供給しない（制限セットの使用）。
ロックボックス（発明にもとづくＰＤＮのノードで使用するために）は、他のノードは秘密によって他のノードが実行される各オペレーションをおこなうことが認められることを最初に決定（例えば認証交換の結果）せずに別のノードに任意の秘密を供給しないように、概ね構成される。ロックボックスがロックボックスと同じノードに永久にインストールされた退出（あるいは進入）回路構成に秘密を供給する場合（他のノードが）、そのような認証やりとりは暗黙に行われる可能性がある（起こり得る）（例えば、ロックボックスおよび退出回路構成の両方が１つのセットトップ・ボックス内に半永久的にインストールされた、異なるチップ内にインプリメントされる場合）。共通の装置（ノードとして使用可能）に永久にインストールされたロックボックスおよび退出（あるいは進入）回路構成の間で暗黙認証交換をおこなうことが可能であり、装置製造中の場合、共有秘密は、ロックボックスおよび退出（あるいは進入）回路構成の各々に、半永久的に格納される。（例えば、シリコンへベークすることにより、あるいはそうでなければ共有秘密を焼くことによって、さもなければ退出または進入回路構成、およびロックボックスの各々に共有秘密をバーニングすることで）。その後、互いに確証するためにロックボックスおよび退出（あるいは進入）回路構成によってそのような共有秘密を使用することが可能であり、それらは、ロックボックスから退出または進入回路構成に鍵材料を分散する（例えば、鍵再使用を制限しそのために装置の様々な攻撃に対する感受率を減少させるように、コンテンツ上で作動するために退出または進入回路構成によって使用される鍵を周期的に更新すること）。
一実施形態群では、ＰＤＮを入力するコンテンツは、ハードウェア（例えばチップ内の進入回路構成中の）中の復号化であり、本発明にもとづいて、プレインテキスト・コンテンツがハードウェアの外で露出される（例えば、復号化コンテンツが進入回路構成を含むチップを残す）前に、復号化（プレインテキスト）コンテンツはハードウェア内で再暗号化される（例えば、２５６ビットのＡＥＳおよびＣＴＲモード、プロトコルを使用して）。このように、単に再暗号化されたコンテンツ（コンテンツのプレインテキスト・バージョンでない）は、露出した外部の安全な解読ハードウェアである（該ハードウェアはさらに再暗号化をおこなう）。また、コンテンツはハードウェア内の最初の解読の後でさえＰＤＮ内に十分に保護されるそれは本発明にもとづくハードウェア中の発明に従って復号化され（例えばチップ内の退出回路構成の中で）、その際にそのようなハードウェアの外側での復号化（プレインテキスト）コンテンツの露出を伴わない。
別の実施形態群では、本発明は、ＰＤＮを入力し、ＰＤＮの内の再暗号化された形式でコンテンツを保存するコンテンツ上でハードウェアの中で解読および再暗号化（トランスクリプション）をおこなう方法と装置であって、それがトランスクリプション・ハードウェア（例えばチップ内の進入回路構成）を残した後に、また別のハードウェア・ユニット（例えば別のチップ内の退出回路構成）を入力する前に行われ、その中で、それがディスプレイおよび（または）ＰＤＮによる（または出力された）プレイバックに関して復号化（任意にさらなる処理を実施する）される。制御コンテンツのコンテンツトランスクリプションあるいは解読を遂行するためにＰＤＮ内で使用される秘密（例えば鍵データあるいは証明書）は、ＰＤＮの外のＰＤＮおたは任意の実体内のソフトウェアあるいはファームウェアによる解読された形式でアクセス可能ではない。本発明ＰＤＮの多くの実施形態でロックボックス、進入、および退出回路構成は、秘密にしておかれる必要はないことは、認識すべきである。実際、もしそれらが暗号的に証明可能ならば、そのような証明書はしばしばＰＤＮ内に公かつと自由に共有される（秘密として扱われたのではなく）（信頼の源へデジタル署名を通じて追跡可能）。
いくつかの実施形態では、本発明のＰＤＮはオープン・システム・アーキテクチャを有するコンピュータ・システム（例えばＰＣ）である。例えば、従来のオープン・コンピュータ・システムは、本発明にもとづいて改変され、第１のノード、進入ノード、および退出ノード（各ノードは一般に、個別のチップとしてインプリメントされるが必ずしもそうであることはない）を含み、システムに入力されるコンテンツが本発明にもとづいてシステム内でコンテンツを保護するために、進入ノードの進入回路構成内でトランスクリプトされるようにしてノードが連結かつ構成された進入ノードを有する。
本発明の他の態様は、ＰＤＮ（例えば、オープン・コンピュータ・システム）内のコンテンツを保護する方法であり、該方法は、本発明のＰＤＮ（またはロックボックス回路、進入回路構成、および退出回路の１つ以上）、ＰＤＮで使用されるロックボックス回路（例えば、チップ）、ＰＤＮで使用される進入回路構成（例えば、チップ）、ＰＤＮで使用される退出回路（例えば、チップ）、パーソナル・コンピュータでの使用のためにバス（例えば、ＰＣＩバス）に沿って接続された進入、ロックボックス、および退出チップを含むカード（例えば、マルチメディア・グラフィック・カード）、さらにＰＤＮでの使用を目的として構成され、かつロックボックス回路、進入回路構成、および退出回路の少なくとも１つを含む装置（例えば、セットトップ・ボックスまたは映像受信器またはプロセッサ）をインプリメントすることができる。
一実施形態では、本発明はＰＤＮでの使用を目的として構成された装置（例えば、遠隔の出所、あるいは映像受信器またはプロセッサからコンテンツを受信するためのセットトップ・ボックス）である。本装置は進入（あるいは退出）回路構成およびロックボックス回路構成を含んでおり、本発明のＰＤＮの少なくとも１つの実施形態で使用するために構成された任意のタイプである。１つのタイプのそのような装置は、Ｎ個の異なるフォーマットのうちの任意のものを有するコンテツ（例えば、例えばＮ異なるコンテンツ・プロテクションプロトコルのうちのいずれかにもとづく暗号化されたコンテンツ）を受信して解読するように、単一フォーマット（例えば、単一コンテンツ・プロテクションプロトコルに基づいて保護）のみを有するコンテンツのトランスクリプトされたバージョン（を出力する進入回路構成を用いるように、構成されている。そのような装置の別のタイプは、退出回路を用いて、１つのフォーマットのみを有する制御コンテンツ（例えば、トランスクリプト・コンテンツ）を受信かつ復号するように構成されており、復号化コンテンツを処理して任意のＭ個の異なるフォーマット（Ｍ個の異なるコンテンツ保護プロトコルのいずれかに基づいて暗号化された出力コンテンツ）のいずれかを有する出力コンテンツを生成する。なぜなら、これらのタイプの装置は、本発明にもとづいて構成されており（すなわち、単一のコンテンツにもとづいて暗号化された制御コンテンツを、その進入ユニットが出力し、その退出ユニットが受信する）、２つのそのような装置が連結されることで、Ｎ個の異なるフォーマットのいずれかを有するコンテンツを受信し、それに応じてＭ個の異なるフォーマットのいずれかを有する出力コンテンツを生成し、さらに安全なハードウェアの外側のコンテンツのプレインテキスト・バージョンを露出せずに、コンテンツを保護（例えば１つの装置内の進入チップあるいは別の装置内の退出チップの外部で）する。対照的に、従来の装置は、Ｎ個の異なるフォーマットのいずれかを有するコンテンツを受け取ること、それに応じて、Ｍ個の異なるフォーマットのうちのいずれかを有する出力コンテンツを生成すること、その一方で装置の外側のコンテンツのプレインテキスト・バージョンを露出せずに、コンテンツを保護することが可能なものであり、より大きな複雑度を有する（すなわち、（Ｎ＊Ｍ）倍の複雑度）。ＮおよびＭの各々は、１よりも大きく、ＮおよびＭの少なくとも１つが２よりも大きいと仮定すると、従来の装置は、従来の装置と同じ全体的な能力を持つ２つの本発明の装置（一緒に考える）よりも複雑度が高くなるだろう。従来の装置は、ＮおよびＭの各々が２を上回る場合、そのような本発明の対をなした装置（一緒に考える）よりもかなり複雑度が高いと考えられる。
いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態では、本発明のロックボックスは、秘密の使用が規定時間の間のみ認可され、その結果、秘密には前もって定義した終了時間があるコンテンツ・プロバイダあるいは制限を備えた他の外部の出所から受け取られた各々の秘密（例えば、鍵データの組）に対して適当な時間でアクセスできなくなるように（例えば、削除）構成される。好ましくは、ロックボックスはコスト効率の良い方法でこの機能をおこなうように構成されており、例えば、単純で安い回路構成の使用があり、該使用はＮ秒間隔中で最も近い整数に切り上げた前もって定義した終了時間を超えて秘密の不正使用を防ぐもので、ここで、Ｎは１を越える少数であり、また非常に、より高価な回路構成がロックボックスに含まれる必要があり、これによって正確な所定の終了時間を越える秘密の不正使用を防ぐ）。例えば、ロックボックスは、日数による使用許可期限を数秒でも過ぎると秘密の不正使用を防ぐ、単純で安い回路構成を含むことが好ましいと考えられ、かなり高価な回路構成が使用許可期限終了を１分以内でも超える秘密の不正使用を防ぐことが要求されるだろう。いくつかの実施形態では、ロックボックスは単調増加カウンタ（ロックボックスが電源オフの時点でカウントがゼロに復帰しない）または満了期間を有する鍵をいつ削除（またはさもなければアクセス不可能）するかを決めるために使用する不正改ざん防止クロック（ロックボックスが電源オフになってもリセットされない）を含む。あるいはロックボックスは終了時間がある鍵をいつ削除するか（あるいは、そうでなければアクセス不能）決めることでの使用を現在時間データを得るために外部の不正改ざん防止時計に周期的に（あるいはパワーアップで）アクセスするように構成される。
典型的な実施形態では、本発明のロックボックスは、ＰＤＮの内に他の装置（ノード）と通信するように、および／またはンターネット（または別の方法で）によってＰＤＮの外にある実体と通信するように構成される。例えば、ロックボックスの集積回路インプリメンテーションはロックボックスチップおよび他のチップが接続されるＰＣＩバス上のソフトウェアによってチップ対チップの通信をおこなうように構成することができる。別の例については、ロックボックスは遠隔装置で通信すること（インターネットおよびＰＤＮソフトウェアによって）のためにＳＳＬ終了回路構成を含むことができる。例えば、ロックボックス内のＳＳＬ終了回路構成を使用して、ロックボックスは、ＰＤＮのソフトウェアにインターネット（例えば、ＰＤＮのＰＣのＴＣＰ／ＩＰ機能を使用して）にログオン可能である。また、中継は、ＳＳＬ終了回路構成への、あるいはその回路構成からのメッセージ（インターネットを介して受信または送信）を暗号化する場合もある。遠隔装置は、さらにＰＤＮのＰＣ上の管理ソフトウェアにロックボックス内のＳＳＬ終了回路構成にインターネット上の暗号化されたメッセージを送る装置に必要なＴＣＰ層機能をおこなわせることが可能である。ＳＳＬ終了回路構成は、メッセージを解読し、かつロックボックスの応答を暗号化するために必要とされるＳＳＬ層機能をおこなうことができた（ＰＤＮソフトウェアによってインターネット上に送られる）。あるいは、ロックボックスは、ＰＤＮの内に装置（ノード以外の）と通信するかつ、または、ＰＤＮの内のノードの間の通信に使用されたプロトコルの拡張を使用して、ＰＤＮ（例えばインターネット上の）の外の装置と通信するように構成することができる。このプロトコルは、典型的には社会鍵暗号手法（署名およびある暗号化用の）および証明書を使用する単純なチャレンジ−レスポンスプロトコルのある形式になる。
本発明のＰＤＮの好ましい実施形態の中で、プレインテキスト・コンテンツも再暗号化（進入ユニットで）に使用された任意の秘密（例えば鍵データ）も、再暗号化されたコンテンツ（退出ユニットで）の解読（すなわち他の機能）は、任意のノード、無許可にそれにアクセスしようと努力するユーザか実体にアクセス可能な（あるいは少なくとも、容易にアクセス可能な）ＰＤＮのリンクあるいはインターフェースで存在する。これらの実施形態の典型的なものでは、ＰＤＮに装置内部（あるいは外部）上で走るソフトウェアまたはファームウェアは、プレインテキスト・コンテンツあるいは任意のそのような秘密にアクセスしない。例えば、ソフトウェアは特定の鍵を使用して、検索されたコンテンツを解読し、かつ出力のための特定のフォーマットでの復号化コンテンツを再暗号化するためにＰＤＮの中の記憶から特定のコンテンツ（それは以前に進入ユニットによってトランスクリプトされている）を検索するように退出ノードに命じることもあり得るが、ソフトウェアは鍵（恐らく暗号化された形式以外）を見ず、コンテンツのプレインテキスト・バージョンを見ない。より正確に言えば、退出ノードは、退出ノードのロックボックスの内に格納された秘密（鍵を含んで）の使用により、あるいは別のノードから指定されたオペレーションをおこなうのに必要なパーミッションおよび秘密（鍵を含む）をすべて求めることにより、命令に応答する。退出ノードがオペレーションをおこなうのを認められ、第２のノードが、暗号化された形式（退出ノードだけがこれらのアイテムを解読することができるそのようなもの）中にのみ退出ノードにアイテムを供給することを第２のノードが決める場合のみ、別のノードは単に退出ノードにこれらのアイテムを供給する。いくつかの実施形態では、ＰＤＮのノード内に埋込み型プロセッサ（例えばマイクロコントローラ）上で走るファームウェアは、プレインテキスト・コンテンツまたはコンテンツ（進入ユニットで）の再暗号化に使用された秘密または再暗号化されたコンテンツ（退出ユニットで）の解読（しかしプレインテキスト・コンテンツも任意のそのような秘密も任意のノードで存在しない）およびＰＤＮのリンクあるいはインターフェース（無許可にそれにアクセスしようと努力するユーザか実体にアクセス可能である（あるいは少なくとも、容易にアクセス可能な）アクセスしてもよい。各ノード内のロックボックス回路構成は、ソフトウェアが指定された実体に伝えるメッセージ（ロックボックス回路構成のアウトボックス内）があることを示すためにソフトウェアへのフラグをアサートすることができる点を除いて、受動の実体になりえる。あるいは、ノードを備えたロックボックス回路構成は、ＤＭＡエンジンあるいは専用マイクロコントローラを使用する技術のような（しかし制限されていなかった）メッセージを他の実体（例えば他のノード）へ渡すための他のある技術をインプリメントすることができる。ロックボックス回路構成のアウトボックス内のメッセージが述べられるべきであることを示すフラグに応じて、ソフトウェアは、指定された受信者（典型的には、ソフトウェアがそれを解読することができないように、メッセージは暗号化される）のインボックスのアウトボックスからメッセージを述べることができる。他の実施形態では、ノード内のロックボックス回路構成は、アクティブエンティティ（例えばそれが積極的に他のノードへのメッセージを送信することができ、活動的に、鍵管理オペレーションおよび他のオペレーションをおこなうことができるという意味で）になりえる。秘密資料必要を含んでいるメッセージだけ（ロックボックスの間で送られた）暗号化される、しかし、ロックボックス（好ましい本発明の実施形態の中の）の間で送られたメッセージはすべて、少なくともデジタルで署名される（それらの起源を識別しそれらが変更または再現されないしことを保証すること）。
発明の別の態様は、システムのハードウェア・サブシステム内のコンテンツの暗号化および解読を安全におこなうコンテンツ保護方法および装置であり、該システムはハードウェアとソフトウェアの両方を含んでいるが、無害な実体（「仲裁者」）としてシステムのソフトウェアを使用する。この実体は、ハードウェア・サブシステム間でメッセージ（それらは典型的に暗号化されたメッセージあるいは署名されたメッセージである）を送達するが、メッセージを理解することができない（あるいは暗号化されるメッセージのものを理解することができない）。例えば、メッセージが暗号化された秘密を示す暗号化されたメッセージである場合（例えばハードウェア・サブシステムの１以上ずつの使用のためのコンテンツ鍵）、それがそれらを解読するために必要とされる鍵を持っておらず、それらをそうでなければ解読することができない場合、ソフトウェアはメッセージを理解しない場合がある。ソフトウェアは総合体系の信頼できるハードウェア・サブシステム間の安全なチャンネルをインプリメントするために使用することができる。また、これらの安全なチャンネルは、保護されるコンテンツに対する「仲裁者」攻撃に対して免疫がある。システムは、メッセージを送達するために仲裁者としてソフトウェアを使用する。
ハードウェアとソフトウェアの両方を含んでおり、発明を具体化するいくつかのシステムでは、システムのハードウェア・サブシステム間のメッセージを送達するソフトウェアはいくつかのタイプのメッセージを理解する場合がある（むしろ行う）。例えば、ソフトウェアは、特定の鍵あるいは他の特定項目がメッセージの送信者に送られることを要求するためにシステムの多くの（あるいはすべて）要素に放送されることになっている各メッセージを理解するかもしれない。メッセージを暗号化することが不必要で不適当でソフトウェアがメッセージ（例えばそれを放送するかそれをより有効に送る）を理解する必要がある場合、そのような同報通信メッセージ（あるいは別のタイプのメッセージ）は、デジタル署名を使用し、ソフトウェアへの解読された形式でアクセス可能になって保護することができる。
発明の一実施形態群では、保護されるコンテンツはあるか、あるいは最初のコンテンツ・プロテクションプロトコルを使用して暗号化された映像データ（例えば高精細度デジタル映像データ）を含んでいる。コンテンツが進入ユニットを入力する場合、それは進入ユニットでハードウェアの中に復号化（プレインテキストの形に置かれた）である。また、プレインテキスト・コンテンツは、それが進入ユニットを残す前に異なるコンテンツ・プロテクションプロトコルを使用して再暗号化される。再暗号化されたコンテンツ（時々「抑制された」コンテンツあるいは「トランスクリプトされた」コンテンツとここに呼ばれた）は、間に転送し、かつ、またはそれが退出ユニットを入力するまで、ＰＤＮの要素内に格納することができる。退出ユニットで、再暗号化されたコンテンツは再び復号化（プレインテキストの形に置かれた）である。さらに、処理されて、プレインテキスト・コンテンツは任意に一層である。また、プレインテキスト・コンテンツ（あるいはそれの処理されたバージョン）は、退出ユニットからの出力のために次に再暗号化され、そうでなければフォーマットされる。例えば、退出ユニットはＨＤＣＰプロトコルに従ってプレインテキスト・コンテンツを再暗号化し、外部視聴覚システムへのＨＤＭＩリンク（あるいはＤＶＩリンク）による退出ユニットからの出力のためにＨＤＭＩ標準（あるいはＤＶＩ標準）に従ってＨＤＣＰに暗号化されたコンテンツをフォーマットすることができる。あるいは、退出ユニットは、ＴＭＤＳ様リンク以外にＨＤＭＩまたはＤＶＩのリンク以外に、連続するリンク、あるいは他のあるデジタルかアナログ・リンクに関してＴＭＤＳ様リンクの上の送信のためのフォーマットでのコンテンツを出力する。
発明に従って保護されたコンテンツは映像または音声データでありうるが、である必要がない。そのようなコンテンツ（例えば、限定されるものではないが、絵、テキスト、および個人情報）はデジタルで格納することができる任意の情報を示すデータであるか、あるいはそれを含むものである。
好ましくは、本発明のロックボックスはインプリメントするのに有効なコストであるように所望のコンテンツ保護機能のインプリメントのためにハードウェア機能の最小のセットだけを含めるためにインプリメントされる。例えばロックボックスが有限回にのみ有効な任意の秘密を受け取らず格納しないアプリケーションで、ロックボックスはロックボックスに所定時間先間隔の終わりに格納された秘密の削除のためにハードウェア（例えば単調増加カウンタか不正改ざん防止時計を含むハードウェア）なしでインプリメントすることができる。
一実施形態群では、パーソナル・コンピュータは、システム・バス（例えばＰＣＩバス）に沿って接続している３つの別個の集積回路（進入ノードをインプリメントするもの、退出ノードをインプリメントする別のもの、および別のノードをインプリメントする第三段）を含むように、本発明に従って改変される。３つのチップはパーソナル・コンピュータ中の容易な設置のために構成されたカード（例えばマルチメディア・グラフィック・カード）上でインプリメントすることができる。あるいは、３つのチップは個別のカード（各々パーソナル・コンピュータ中の容易な設置のために構成された）上でインプリメントすることができる（例えばチップが、それらが安全な方法で互いに伝達することができる安全なチャンネルを設立するために互いに明示的な認証やりとりをおこなうように構成される場合）。本発明の他の態様は、パーソナル・コンピュータで使用される、進入ノード、ロックボックスおよび退出ノード・チップである。
別のクラスの実施形態では、パーソナル・コンピュータは、１ノードのみを含める発明に従って改変である；前節中の例でのような３の個別のノードではない。このノードは、進入ノードでも退出ノードでもない進入ノード、退出ノード、あるいはノードでありえる。他の本発明の実施形態では、パーソナル・コンピュータは、それ自体ＰＤＮのノードとして機能する。
本発明のＰＤＮの典型的な実施形態では、進入ユニットによって生成された、再暗号化されたコンテンツは、取外し可能なディスク上に格納するか、あるいはそうでなければ、ＰＤＮから容易に取外し可能であるような方法にＰＤＮに格納することができる。
そのような実施形態の中で、ノード（例えばノードの内の進入および退出回路構成による）によって使用される秘密も、取外し可能なディスク上に格納することができ（暗号化された形式で）、あるいはさもなればＰＤＮから取り外し可能なようにしてＰＤＮに格納することができる。例えば、ロックボックスは、ロックボックス内に半永久的に安全に格納された鍵を使用して、記憶装置用のそのような秘密を暗号化することができる（例えば、ロックボックスのシリコンにベークされる）。ＰＤＮから取り除かれたとしても、再暗号化されたコンテンツ（あるいは秘密）は、無許可の方法で使用することができず、その理由は、ＰＤＮ（つまり退出ノードのロックボックス）の単に認可されたハードウェアは持つか、あるいは秘密を得ることができ、該秘密はプレインテキスト・バージョンを生成するように再暗号化されたコンテンツを解読するために必要であるもので、ＰＤＮ（つまりロックボックス）に認可されたハードウェアのみが、暗号化された秘密を解読するために必要とされる鍵（または複数の鍵）を持つ。コンテンツ（または格納される秘密の暗号化）の再暗号化は、ＰＤＮに特有の方法で遂行され、その際、再暗号化されたコンテンツは安全に格納する必要はなく、また暗号化された秘密を必要としないようにする。より正確に言えば、再暗号化されたコンテンツ（または暗号化された秘密）は、不安定な方法（例えばディスク上の）でＰＤＮに格納し、かつ、またはＰＤＮによって不安定な方法で進入ユニットから退出ユニットまで転送することができる。対照的に、他のものは、ＰＤＮの各装置内にコンテンツを安全にロックしＰＤＮの装置間のリンクをすべて安全にすることにより、ＰＤＮの内のコンテンツを保護するつもりである。
それが進入ノードの中に復号化（そして再暗号化された）である前に、ＰＤＮを入力するあらかじめ暗号化されたコンテンツがＰＤＮから取り除かれる場合、認証トランザクションが最初におこなわれるまで、コンテンツは使用されない（例えばデジタル権利管理システムで、あるいはコンテンツ所有者との他のある方法、）。そのような処理は、しばしば追加料金の支払いを含む。
典型的な本発明の実施形態によれば、コンテンツ・プロバイダ（例えばＰＤＮのセットトップ・ボックスにサテライトによってコンテンツを送信する実体）あるいはＰＤＮの外の他の実体は、ＰＤＮ（それを確立した後に、ロックボックスは、それを受け取ることを認められる）のロックボックスに秘密をロードすることができ、適切な場合、ロックボックスは、後で退出あるいは進入回路構成（ロックボックスを含んでいるノード内の）、あるいは別のノードに秘密を供給することができる。あるいは、ロックボックスは秘密が必要な時にその内に秘密を格納しない場合もある。後者の場合、ロックボックスはＰＤＮの内に別のロックボックス（「仲間」ロックボックス）から要求された秘密を求めることが可能であり（例えば退出か進入ノードからのリクエストに応じて）、および／または（例えば、それが仲間ロックボックスから秘密を得ない場合）、実体（例えばコンテンツ・プロバイダ、サービス・プロバイダあるいはデジタル権利管理サービス）からＰＤＮまで秘密を求めることも可能である。すべての場合に、適切なコンテンツに当てはまる使用制限セットは、どのように、いつ秘密を交換し得るかを決定する。例えば、進入ノードは外部出所からコンテンツを受け取る準備ができており、進入ノードのロックボックスが、第２のノードのロックボックス（安全なチャンネル経由で、ノード間で確立、例えば、パワーアップでそれらの間でおこなわれた認証交換の結果）に対して、進入ノードは特定の解読およびこのコンテンツに対する再暗号化（トランスクリプション）オペレーションを実行し得るかどうかの決定として、確立される。答えがイエスでであることを第２のノードのロックボックスが決める場合（例えば、進入ノードの中で事前に蓄積された証明書は、第２のノードに対して進入ノードのロックボックスによって提供される２つのノードの間のやりとりの結果）、第２のノードのロックボックスは、指定されたトランスクリプション・オペレーションをおこなうために必要とされる秘密を進入ノードのロックボックスに供給する。進入ノードのロックボックスが第２のノードのロックボックスに証明した後だけ、第２のノードのロックボックスは進入ノードに秘密が送られ、進入ノードは許可されたデバイスである。また、第２のノードのロックボックスが進入ノードのロックボックスにそれを証明した後、第２のノードは、ＰＤＮの内の安全なリンクに対する認証交換によって、許可された装置である。受信器への退出ノード・リクエスト・パーミッションのロックボックスが、ＰＤＮの内部からのコンテンツを再暗号化し、特殊運転をその上におこなった時、そのようなやりとりが、さらに退出ノードと第２のノードのロックボックスの間に生じる（例えば異なる種類の暗号化、およびＰＤＮからの出力用のコンテンツのフォーマットが後続する解読）。進入ユニットがロックボックスから指定されたトランスクリプション・オペレーションをおこなうために必要とされる秘密を受け取った場合、コンテンツ・プロバイダは進入ユニットにコンテンツを送ることができる。また、進入ユニットは、受け取るために秘密を使用することができ、またコンテンツをトランスクリプトし、さらにＰＤＮに再暗号化されたコンテンツ（例えばディスク上の）を格納する。その後、退出ユニットは、格納された再暗号化されたコンテンツにアクセスし、かつ公認のオペレーションをその上におこなうために秘密（ロックボックスから得られた）を使用することができる。
本発明のＰＤＮを入力するコンテンツは使用制限セットを持っている。（上に定義されたとともに）それはコンテンツが従属するすべての使用制限のセットである。典型的な実施形態では、ＰＤＮのロックボックスはそこにプリミティブ（例えば、本明細書中では「権利データ」として言及されるデータ）を事前に蓄積する。これらは使用制限セットを示す（例えば使用制限セットによって禁止されないコンテンツ上の指示操作によって）。ロックボックスの中で使用制限セットを示すプリミティブを事前に蓄積することができるが、使用制限セットは時間とともに変わる場合がある（例えば、それは前もって定義した出来事の発生に応じてのように、より限定的になることができるか、あるいはそれほど限定的でなくなることができ、例えばユーザがコンテンツに向上させられたアクセスに料金を払う場合等）。使用制限セットの各変化に応じて、ロックボックスに格納された対応するプリミティブも変更される（例えば、更新されたプリミティブが格納され、プリミティブが削除される）。ＰＤＮのロックボックスは、さらに使用制限セットによって禁止されないコンテンツ上で少なくとも１つのオペレーション（例えば解読）をおこなうために必要とされる少なくとも１つの秘密（例えば鍵データ）をそこに事前に蓄積した。典型的には、プリミティブ（使用制限セットを示す）および秘密（コンテンツ上で少なくとも１つのオペレーションをおこなうために必要だった）は、ロックボックス中のメモリ（例えば持久記憶装置）に格納される。あるいは、プリミティブと秘密はロックボックスの外のメモリ（例えば持久記憶装置）に格納され、その際、格納されたプリミティブおよび秘密は、ロックボックスによるのみプレインテキスト形式でアクセス可能である。典型的な実施形態では、ＰＤＮの進入（あるいは退出）ノードはコンテンツを受け取る準備ができている場合、進入（あるいは退出）ノードは、１つ以上の指定されたオペレーションをおこなうパーミッション用の別のノードのロックボックスへのリクエストをコンテンツ上でアサートする（例えばディスプレイのために再フォーマットすることが後続するトランスクリプションまたは解読）。ロックボックスがリクエストを与えることを決定する場合（例えばロックボックスの中で事前に蓄積された権利データを備えた要求されたオペレーションを示すデータを比較した後）、ロックボックスは、進入（あるいは退出）ノードが各々をおこなうことを可能にするために進入（あるいは退出）ノードの少なくとも１つの秘訣をアサートし、オペレーションを要求した。進入（あるいは退出）ノードは任意のそのような秘密を固執して格納しない。したがって、そのような秘密はそれぞれセッション鍵に似ている。１つの実施形態の中で、ノードは、それらの間の通信を保護し、かつコンテンツ鍵のセキュリティを保証するために実際のセッション鍵を使用するもので、該鍵はロックボックス・ノードに格納され、コンテンツが使用されるように（コンテンツの使用制限セットに従って）退出ノードに安全にそれを送信しなければならない。典型的に、進入（あるいは退出）ノード内のそのような秘密を使用する進入（あるいは退出）回路構成には固執して秘密を格納するメモリがないが、秘密をダブルバッファにするためにバッファメモリ容量を少し持つ場合がある（例えば秘密が秘密の最新版と容易に取り替えられることを可能にすること）。典型的に、ＰＤＮのノードの間で送信された秘密、さらに要求あるいはノード間で送信された他の非秘密データは、安全なチャンネルに対する暗号化された形式で送信されるもので、この安全なチャンネルはそれらの間の予備認証交換の結果ノードの間で設立され、ノードはそれぞれ認証交換中に他のノードにその同一性を証明したに違いない。ノードは互いに送り合うメッセージをすべて暗号化するように構成することができる（例えばこれが通信プロトコルを単純化する場合）。しかし、秘密情報を含んでいるメッセージだけを暗号化するように二者択一で構成することができる（例えば、進入ノードは、別のノードに送られるセッション鍵の要請を暗号化しないかもしれず、そのようなリクエストは、攻撃者がコンテンツに無許可にアクセスするのを助けることができる情報を含んでいない、またリクエストの暗号化がリクエストを暗号化するために使用される鍵に関して攻撃者にそれ自体情報を知らせるかもしれない）。
進入（あるいは退出）回路構成がロックボックスからコンテンツ鍵を受け取った後さえ、進入（あるいは退出）回路構成がコンテンツ鍵を使用してできることの上に典型的には制限がある。また、進入（あるいは退出）回路構成は制限に従って以外に作動することができないように構成されるべきである。例えば、コンテンツを解読し、ＨＤＣＰプロトコルを使用して、コンテンツを再暗号化し、もし退出ユニットがＨＤＣＰセキュリティが違反された（つまりＨＤＭＩ受信器が認可されないことを退出ユニットが決める場合に）と断定するＨＤＣＰ暗号化およびＨＤＭＩ送信を止めなければならなければ、ＨＤＣＰセキュリティをモニタする間にＨＤＭＩリンクを通してそれを送信するために、コンテンツ鍵が退出ユニットを認可する場合を提供するように、退出ユニットは公認の方法（（例えば別のノードが有効な結合証明書を所有するかどうか、後のロックボックスが判断することを可能にするデータ）を中へ正確に操作するように構成されるべきである。もしそれが周期的にＨＤＣＰセキュリティのある確認を得ないし生成しなければ、それはＨＤＣＰ暗号化およびＨＤＭＩ送信操作を継続することができるべきでない。
好ましい実施形態では、本発明のＰＤＮおよび各ロックボックスはそれについて装置を許可するためにインプリメントされる。いくつかの実施形態では、ＰＤＮのロックボックスはＰＤＮに特別の装置か能力を加えるコンテンツ所有者の承認を要求するために構成され操作される。むしろ、秘密が固執して安全にある場合があるように、ユーザがＰＤＮに含みたいかもしれない各装置のロックボックスは構成されるが、ロックボックス（したがってそれが含まれている装置）がＰＤＮの公認の要素（ノード）であることを示すために廃止可能にそこに格納される。典型的には、秘密はあるか証明書を含んでいる。したがって、秘密は「結合証明書」と本明細書中で呼ばれる。しかしながら、結合証明書がないかもしれないか、真実の証明書（例えば、結合証明書が真実の証明書ではなく、社会鍵でありえる）を含んでいないかもしれないことは認識されるべきである。ロックボックスは、ＰＤＮに対応付けられる時に結合証明書をそこに格納する（少なくとも一時的に）能力で構成することができる。ロックボックスはそれぞれ他のノードがＰＤＮ（つまり他のノードが有効な結合証明書を所有しこのようにＰＤＮと「結合しているか」どうか判断すること）の認可されたメンバーかどうか判断するために必要とされる結合証明書および他のデータ（例えば証明書）の格納のためにプログラム可能な（例えば、一度だけのプログラム可能）メモリを含めるように構成することができる。ロックボックス内のフラッシュ・メモリかＥＥＰＲＯＭ（など）としてそのようなプログラム可能メモリをそれぞれインプリメントすることができるかもしれないが、ロックボックス内のフラッシュ・メモリかＥＥＰＲＯＭほど高価でない要素としてむしろインプリメントすることができるかもしれない。いくつかの実施形態では、プログラム可能メモリは、ノード（あるいはノードのロックボックスに外部であるが、ノードに内部である）の外の持久記憶装置だがノードのロックボックス（例えば、ロックボックスは記憶装置用に外部持久記憶装置に暗号化された形式で必要データを送信することができた。また、記憶データを読むロックボックスからのリクエストに応じて、暗号化された形式でロックボックスにメモリがデータバックアップを送ることができた）による安全なやり方でアクセス可能である。他の実施形態では、プログラム可能メモリはそれぞれ、もはや必要がなくなった際に廃棄することができる（もはや使用されなかった）が、一旦それが特別の状態へ半永久的にプログラムされれば、それは改変になりえないヒューズの一度だけのプログラム可能なセットである。例えば、ロックボックスに１６（あるいは他のある数）セットのヒューズがある場合がある。ヒューズのセットはそれぞれ、結合証明書を格納するように一度プログラムすることができ、ロックボックスはそれがその結合証明書にアクセスする必要がある場合に、ヒューズ（つまり互いにヒューズを無視すること）のきわめて最近プログラムされたセットだけを使用するように構成することができる。第１のノードのロックボックスに格納された結合証明書、また第２のノードのロックボックスに保存された関連のデータを、ＰＤＮの要素としての第１のノードのオペレーションに先立ってそれらの間の安全なチャンネルを設立するためにノード間の簡易認証交換の中で使用することができる）。
一実施形態群では、本発明はＰＤＮのコンテンツ保護のための方法であって、制御コンテンツを生成して、ＰＤＮの進入ハードウェアにＰＤＮを入力するコンテンツをトランスクリプトする工程と、復号化コンテンツを生成するためにＰＤＮの退出ハードウェア中の制御コンテンツを解読する工程とを含み、プレインテキストの形のコンテンツも進入ハードウェアの少なくとも１つによって使用される任意の秘密も、またコンテンツと制御コンテンツのどちらか上で公認のオペレーションをおこなう退出ハードウェアも、ＰＤＮの任意の要素上で走るソフトウェアまたはファームウェアによってアクセス可能であり、またコンテンツが信頼できるハードウェア内の場合以外はＰＤＮの内のプレインテキスト形式ではなく、それによって制御コンテンツがＰＤＮの要素中に自由に転送し、ＰＤの内に格納することができる。いくつかのそのような実施形態では、進入ハードウェアは集積回路である。退出ハードウェアは別の集積回路である。また、コンテンツは、コンテンツが集積回路内の場合以外はＰＤＮ内のプレインテキスト形式の中にないＰＤＮ内に維持される。
別のクラスの実施形態では、本発明はコンテンツ保護方法であって、パーソナル・デジタル・ネットワークの進入ノードにパーソナル・デジタル・ネットワークを入力するコンテンツをトランスクリプトすることで、制御コンテンツを生成する工程と、復号化コンテンツを生成するパーソナル・デジタル・ネットワークの退出ノード中の制御コンテンツを解読する工程とを含み、コンテンツも進入ノードの少なくとも１つによって使用される任意の秘密も、またコンテンツの任意のバージョン上で公認のオペレーションをおこなう退出ノードは、パーソナル・デジタル・ネットワークの安全なサブシステム内の場合以外は、パーソナル・デジタル・ネットワーク内のプレインテキスト形式にある。例えば、そのような秘密（あるいはプレインテキストの形のコンテンツ）は、安全なサブシステム内の埋込み型プロセッサ上で走るファームウェアにアクセス可能になりえる。進入ノードか、退出ノード（例えば進入か退出ノードの安全なサブシステム内のマイクロコントローラ上で走るファームウェアへの）の、しかし、プレインテキスト・コンテンツも任意のそのような秘密も、任意のノード、無許可にそれにアクセスしようと努力するユーザまたは実体にアクセス可能な（あるいは少なくとも、容易にアクセス可能な）パーソナル・デジタル・ネットワークのリンクあるいはインターフェースで存在しない。
別のクラスの実施形態では、本発明はコンテンツ保護方法であって、制御コンテンツを生成して、ＰＤＮの進入ハードウェアにＰＤＮを入力するコンテンツをトランスクリプトする工程と、復号化コンテンツを生成するためにＰＤＮの退出ハードウェア中の制御コンテンツを解読することとを含み、さらに、退出ハードウェアから実体（例えば装置またはシステム）、そしてＰＤＮまで復号化コンテンツおよび復号化コンテンツの処理されたバージョンの少なくとも１つをアサートする。コンテンツおよび制御コンテンツのいずれかで公認のオペレーションをおこなう進入ハードウェアおよび退出ハードウェアのどちらかによって使用された復号化コンテンツまたは任意の秘密のいずれも、ＰＤＮの任意の要素上で走ることソフトウェアまたはファームウェアによってアクセス可能ではない。典型的に、進入ハードウェアは集積回路である。また、退出ハードウェアは別の集積回路である。
別のクラスの実施形態では、本発明は、ＰＤＮのロックボックスから得られた（退出ハードウェアによって）少なくとも１つの秘密を使用して、ＰＤＮの退出ノードの退出ハードウェア中のコンテンツを解読する工程を含み、それによって復号化コンテンツを生成するコンテンツ保護方法である。このロックボックスは退出ノードに内部である。しかし、ロックボックスは、ＰＤＮ（あるいは出所からＰＤＮまで）の別のノード内に含まれた、別のロックボックスから秘密を得ることが可能である。任意に、方法は、さらに復号化コンテンツの少なくとも１つをアサートする工程を含む。また、退出ノードから実体（例えば装置またはシステム）、またＰＤＮまで復号化コンテンツの処理されたバージョンを含んでいる。
いくつかの実施形態では、本発明のＰＤＮを入力するコンテンツはあるか、あるいは暗号化された映像（例えばＨＤ ＤＶＤから読まれた高精細度映像）を含んでいる。それはＣＳＳあるいはＣＳＳに似ているコンテンツ保護計画によって保護し、ＰＤＮの退出ユニットは、復号化を生成し、復号化を生成する圧縮した映像上で、減圧をおこなうために映像（例えば、ＭＰＥＧまたはＭＰＥＧ２は映像を圧縮した）を圧縮し、解凍された映像（「生の」映像）、また生ビデオを再暗号化するように構成されており、いくつかの実施形態では、退出ユニットはＨＤＣＰプロトコルに従って再暗号化をおこない、外部の視聴覚システムに１以上のＨＤＭＩリンク上の再暗号化された生データを送信する。他の実施形態では、退出ユニットはＨＤＣＰ以外にコンテンツ・プロテクションプロトコルに従って生の（復号化）データを再暗号化し、ＨＤＭＩリンク以外にリンクに対する外部装置への再暗号化されたデータをアサートする。他の実施形態では、退出ユニットは、１以上のＤＶＩリンク上の外部装置への再暗号化されたデータをアサートする。他の実施形態では、退出ユニットは、１以上ＴＭＤＳ様リンク（それらはいずれもＨＤＭＩまたはＤＶＩのリンクではない）あるいは１以上の以上連続するリンク（それらはいずれもＴＭＤＳ様リンクではない）の上の再暗号化されたデータをアサートする。
他の実施形態では、ＰＤＮを入力するコンテンツはトランスクリプトされて、適切な使用制限セット（あるいは、もしそれが使用制限セットで既に印をつけられていなければ、既にＰＤＮの入力上のＰＤＮ暗号化フォーマットでのコンテンツは適切な使用制限セットで印をつけられる）で印をつけられる。また、制御コンテンツ（例えば新しくトランスクリプト・コンテンツ）は外部ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）配列に格納される。この場合、ＰＤＮは、もはやコンテンツ（例えば、それらのエンクロージャーからＨＤＤを取り除き、汎用のＰＣに付けることが可能かもしれないし、それにより、様々な攻撃に格納されたコンテンツを露出することができるかもしれない）に対するコントロールを維持することが不可能かもしれない。しかしながら、コンテンツが格納される（典型的な本発明の実施形態に従って）前に暗号化される（ＰＤＮ暗号化フォーマットで）ので格納されたコンテンツ（大量の格納されたコンテンツ）も安全が、長時間（例えば長年）の断固とした攻撃から保たれる。典型的な本発明の実施形態に従って、一度、制御コンテンツは、ＰＤＮ（例えば、ＰＤＮを入力するコンテンツは、以前進入回路構成においてトランスクリプトされたことがある）中にある、それを使用することができる唯一つの方法（つまり、与えられた）、その関連するコンテンツ鍵が利用可能かどうかである。したがって、制御コンテンツのセキュリティは、完全にロックボックスおよび退出ノード（それはプレインテキストの形にそれを置く制御コンテンツを解読するために必要とされるコンテンツ鍵の解読されたバージョンを含むことができる）のセキュリティの機能である。その結果、制御コンテンツはコンテンツの使用制限セットが破られるかもしれないという懸念なしで、送信することができるか、任意の方法（インターネットを通じて自由に分配されること含んで）で格納することができる。
始めに、上記の米国特許出願第１０／６７９，０５５号の教示を、図４−１３を参照して要約する。
以下の説明では、「非保護」データの表現は、装置（例えばＨＤ―ＤＶＤドライブ）によって受信したデータを意味し、それは知的所有権保護に制約され可能性もあり、あるいは制約されない可能性もある。しかし、この装置はオープン・コンピュータ・システムへの非暗号化形式でアサートできものとして認識するように構成される。
この「ＳＡＴＡインターフェース」の表現は、ここではＳＡＴＡ規格に従って少なくとも１つのシリアルリンク上の通信用に構成されたインターフェースを意味する。「ＳＡＴＡ規格」の表現は、１以上のシリアルリンク上でホストコンピュータと１つ以上の記憶装置の間での通信用として２００１年８月２９日にシリアルＡＴＡワーキンググループによって採用されたシリアルＡＴＡ（Ｒｅｖ．１．０）として知られている規格をここでは意味する。
米国特許出願第１０／６７９，０５５号に記載されたオープン・コンピュータ・システムの一般的な実施形態では、オープン・システムのクローズド・サブシステムは、クローズユニット（時には「ＤＤＲ」ユニットと呼ばれる）を含んでいる。このユニットは、暗号化コンテンツを受信し（例えば、外部ソースからオープン・システムまで）、生コンテンツを作成するために受信したコンテンツの復号化および必要に応じた解凍をおこない、さらにその生コンテンツの再暗号化を行う。受信したコンテンツは、暗号化された映像（例えば、ＨＤ−ＤＶＤから読み取られ、ＣＳＳあるいはＣＳＳと同様のコンテンツ保護スキームによって保護されている高精細度映像）であるか、あるいは含むことができる。ＤＤＲユニットは、復号化され、圧縮された映像（例えば、ＭＰＥＧまたはＭＰＥＧ２圧縮映像）を作成するために暗号化された映像の復号化を行うように、復号化され、解凍された映像（「生の」映像）を作成するために圧縮映像の解凍を行うように、さらにオープン・システムからの出力（例えば、外部の視聴覚システムへ）用に生ビデオを再暗号化するように構成されることができる。
図４および５に関して下記に記述した各システムの態様は、オープン・システムの標準（非保護）グラフィックスおよび音声出力とＤＤＲユニットの出力を組み合わせるための回路である。通常現在のＰＣは、２種類のグラフィックシステムのうちの１種類を有している。低価格ＰＣは、それらのチップセット（例えば、図４のＧＭＣＨチップ６）に統合したグラフィック・コントローラを有し、バルクヘッドＨＤＭＩ／ＤＶＩコネクタへのデジタル映像接続の経由を決めるためにＡＧＰデジタル表示カード（例えば、図４のカード１０と同様または同一のＡＤＤカード）を使用している。高価格ＰＣは通常、ＡＧＰまたはＰＣＩ−エクスプレス・グラフィック・カード（例えば、図５のカード２０と同様のメディア／グラフィック・カード）上でより高性能なグラフィック・コントローラを直接使用している。旧機種のＰＣは、ＡＧＰ、ＰＣＩあるいはＩＳＡのいずれかのバス上でグラフィック・コントローラを使用している。いずれの場合でも通常、システムに映像出力を供給するシステム内には単一のボードがある。どの種類のカードにかわらず、このボードを「グラフィック・カード」と呼ぶことにする。
図４でのパーソナル・コンピュータ（ＰＣ）１は、ＨＤＴＶモニタ２（ＨＤＭＩ受信器を含む）、およびＨＤＴＶモニタ２によって駆動されるラウンドスピーカー３を含む外部の視聴覚システムにつながれたオープン・システムである。ＰＣ１はＨＤ−ＤＶＤドライブ４を含んでいる。ディスクドライブ４をインプリメントする図６では、ドライブ・コントローラ３０は、ＨＤ−ＤＶＤディスク（図示せず）からマルチプレクサ３１までのデータ読み込みをアサートする。マルチプレクサ３１は、コントローラ３０からのデータが非保護データ（例えば、非保護メニュー情報など）であるかどうかを検出するための回路を含むことができる。コントローラ３０からのデータが非保護データであることをマルチプレクサ３１が検出すると、マルチプレクサ３１は、ＳＡＴＡインターフェース３４へ該データをアサートする。別の場合（例えば、コントローラ３０からのデータが、著作権を取得したコンテンツ（例えば著作権のある高精細度映像）であることをマルチプレクサ３１が検出する場合）、マルチプレクサ３１はコントローラ３０からＤＶＤデコーダ３２までのデータをアサートする。
通常ＨＤ−ＤＶＤドライブ４は、非保護データの読み出しおよび書き込みに使用されるデータインターフェース（例えば、コネクタ３４Ａを備えた図６のＳＡＴＡインターフェース３４、または適切なコネクタを備えたＡＴＡあるいはＳＣＳＩインターフェース）に加えてＨＤＭＩインターフェース（例えば、ＨＤＭＩケーブルに送信器３３をつなぐためにＨＤＭＩ送信器３３およびコネクタ３３Ａを含む図６のＨＤＭＩインターフェース）を含む。ＨＤＭＩインターフェースは、データインターフェース（ＰＣのサウンドカードにＣＤオーディオを供給するために、ＣＤ−ＲＯＭが使用する別のアナログ・オーディオ接続と類似している）によって提供される接続とは別の接続を提供する。
しかしながら、ドライブ４とカード１０の間で別のＨＤＭＩ接続（非保護データの読み出しおよび書き込みためのドライブ４のデータインターフェースとは別の）は、必要でない。いくつかの実施形態（例えば図１２に関して記述される実施形態）では、ＨＤＣＰ暗号化データは、非保護データの読み出しおよび書き込みに使用される同様のデータインターフェースを経由してＤＤＲ（オープン・コンピュータ・システムのクローズド・サブシステム）からオープン・コンピュータ・システムへ「トンネル」状態である。後者の実施形態では、ＨＤＭインターフェースは、保護されたコンテンツの暗号化（例えば再暗号化）をおこない、それによって、ＨＤＣＰ暗号化データを作成する。また、ＨＤＣＰ暗号化データは、クローズ・システム内（例えば、ＨＤＴＶモニタあるいは他の表示装置内のＨＤＭＩ受信器）のＨＤＭＩ受信器へオープン・コンピュータ・システムを経由して伝搬する。たとえ、オープン・コンピュータ・システムがＨＤＣＰ暗号化コンテンツにアクセスしても、そのような暗号化コンテンツを復号化することができず、それどころかクローズド・システム内のＨＤＭＩ受信器に暗号化コンテンツをただ渡すだけである。
またＰＣ１は、ＳＡＴＡインターフェース３４からのデータを受信するためにつながれる入出力コントローラ・ハブ（ＩＣＨ）チップ５を含む。ＩＣＨチップ５は、ＰＣ１の入出力機能（例えばＵＳＢ機能）を制御する。ＩＣＨチップ５は、グラフィックスおよびメモリコントローラ・ハブ（ＧＭＣＨ）チップ６を経由してＣＰＵ７につながれる。ＧＭＣＨチップ６は、ＰＣＩ（周辺通信の相互接続）バス機能、レベル２キャッシュの活動、およびＡＧＰ（アクセラレイテッド・グラフィック・ポート）の活動としてこれらの機能を扱う。メモリ９およびＡＧＰデジタル表示（ＡＤＤ）カード１０は、ＧＭＣＨチップ６につながれる。
ディスクドライブ４のＳＡＴＡインターフェース３４からのデータは、ＩＣＨチップ５およびＧＭＣＨチップ６を経由してメモリ９に流れることができ、ＣＰＵ７によって処理され、ＡＤＤカード１０およびモニタ２に出力されるグラフィックスデータあるいはコピー・プロテクトをかけられていない映像データとなる可能性がある。このようにして、素子５、６、７および９は、オープン・システム・アーキテクチャを有し、ＡＤＤカード１０によってモニタ２へのアサーションデータを作成するように構成されるＰＣ１のコンピュータ・サブシステムを含む。
カード１０は、チップ６からのデジタル映像および音声データ上でＨＤＣＰ暗号化をおこなうＨＤＣＰ送信器（例えば、図７の送信器４０）を含んでいる。カード１０は、モニタ２へのＨＤＭＩリンク上で、結果として生ずるＨＤＣＰ暗号化デジタル映像およびオーディオをアサートするように構成される。ＧＭＣＨチップ６からＡＤＤカード１０へアサートされるデータは、ＤＶＯ（デジタル映像出力）フォーマットでもよい。
図６に示すように、ディスクドライブ４がインプリメントされると、ＤＶＤデコーダ３２は高精細度映像データ（ＨＤ−ＤＶＤディスクから）の復号化および解凍をおこない、ＨＤＭＩ送信器３３は、結果として生ずる生の映像データ（ＨＤＣＰプロトコルに従い）を再暗号化し、かつにＨＤＭＩリンク（ＨＤＭＩコネクタ３３Ａを含む）上で再暗号化した映像データを直接ＡＤＤカード１０に送信する。通常カード１０は、ＨＤＭＩ中継器として機能し、再暗号化した映像データを別のＨＤＭＩリンク上でモニタ２に再送信する。また、ディスクドライブ４は、ＨＤＭＩリンク上（モニタ２に転送するため）でモニタ２が必要とする任意の鍵データをカード１０に直接送信し、再暗号化した映像データ（例えばＨＤＣＰ認証交換中に使用される鍵データ）を復号化する。ＰＣ１（ディスクドライブ４、クローズド・サブシステムに属するＡＤＤカード１０の各素子、およびドライブ４とカード１０間のＨＤＭＩリンク）内に組み込まれたクローズド・サブシステム以外のＰＣ１の素子は、再暗号化された映像データまたは鍵データへアクセスできない。
図５は、図４のシステムのバリエーションのブロック図である。図４の素子と同一の図５の素子は、両方の図の中で同じ番号付けされている。図５では、ＡＤＤカード１０はメディア／グラフィック・カード２０と取り替えられ、ＧＭＣＨチップ６（統合グラフィックス回路を含む）は、ＧＭＣＨチップ１６と取り替えられる。チップ１６は、カード２０にＡＧＰフォーマット・データをアサートするように構成される。カード２０は、ＨＤＣＰ暗号化されたデジタル映像をＨＤＭＩリンク上でモニタ２にアサートし、かつラウンドスピーカー３にアナログ音声データ（カード２０内のＤＡＣで作成される）を直接アサートするように構成される。メディア／グラフィック・カード２０は、ＨＤＭＩトランシーバとしても機能する。それにより第２のＨＤＭＩリンク上でＨＤＣＰ暗号化された映像データ（ドライブ４から第１のＨＤＭＩリンク上で受信）をモニタ２に再送信しかつ第１のＨＤＭＩリンク上で受信したデータからＨＤＣＰ暗号化オーディオを抽出し、そのオーディオを復号化しデジタル／アナログ変換をおこない、結果として生ずるアナログ・オーディオをラウンドスピーカー３に直接アサートする。
図１２は、図４のシステムの別のバリエーションのブロック図である。図４の素子と同一の図１２の素子は、両方の図の中で同じ番号付けされている。図１２のＰＣ１０１は、ＡＤＤカード１１０がＡＤＤカード１０（図４）に置き換わり、かつＨＤ−ＤＶＤドライブ１０４がＨＤ−ＤＶＤドライブ４に置き換わる点で、図４のＰＣ１と異なる。図１３に示すようにディスクドライブ１０４は、インプリメントされることができる。図６の素子と同一の図１３の素子は、両方の図の中で同じ番号付けされる。ディスクドライブ１０４の図１３のインプリメンテーションは、次の点においてディスクドライブ４の図６のインプリメンテーションと異なる。
ディスクドライブ１０４の図１３のインプリメンテーションでは、ＨＤＭＩコネクタ３３Ａは省略され、ＳＡＴＡインターフェース３４はＳＡＴＡインターフェース３６（コネクタ３６Ａを持つ）と置き換わり、ＨＤＭＩ送信器３３は、ＨＤＣＰ暗号化ユニット３５（その出力はＳＡＴＡインターフェース３６の第２の入力につながれる）と取り替えられる。ＳＡＴＡインターフェース３６は、ＳＡＴＡフォーマットを有し、インターフェース３６によってドライブ・コントローラ３０（マルチプレクサ３１経由）から受信したデータを示すデータ、またはインターフェース３６によって暗号化ユニット３５から受信したＨＤＣＰ暗号化データを示すデータをアサートする（コネクタ３６Ａに）ように構成される。コントローラ３０からのデータが著作権のある高精細度映像データ（および／または著作権のあるオーディオデータ）であることをディスクドライブ１０４のマルチプレクサ３１が検出すると、マルチプレクサ３１はＤＶＤデコーダ３２へデータをアサートする。これを受けて、デコーダ３２は、デコードし（復号化）、データ上の任意の必要な解凍をおこない、結果として生ずる生の（デコードされた、またはデコードされ解凍された）高精細度映像（および／またはオーディオ）データをＨＤＣＰ暗号化ユニット３５の入力へアサートする。これを受けて、暗号化ユニット３５は、生の高精細度映像（および／またはオーディオ）データのＨＤＣＰ暗号化されたバージョンをＳＡＴＡインターフェース３６の入力へアサートする。ＨＤＣＰ暗号化データは、ＳＡＴＡインターフェース３６（ＳＡＴＡフォーマットを有するデータ・ストリーム内）と通り、およびＧＭＣＨチップ６およびＡＤＤカード１１０を経由してＩＣＨチップ５からモニタ２へ、「トンネル」を掘られている。コントローラ３０からのデータが非保護データであることをマルチプレクサ３１（ディスクドライブ１０４）が検出すると、マルチプレクサ３１はＳＡＴＡインターフェース３６の別の入力へのデータをアサートする。ＳＡＴＡフォーマットを有し、非保護データを示すデータ・ストリームを、インターフェース３６によってＩＣＨチップ５へアサートし、およびＩＣＨチップ５からＧＭＣＨチップ５およびＡＤＤカード１１０を経由してモニタ２にアサートする。
図１２のＡＤＤカード１１０は、デジタル映像および／またはチップ６からのオーディオデータ上でＨＤＣＰ暗号化をおこない、モニタ２へのＨＤＭＩリンク上で暗号化された映像およびオーディオをアサートするＨＤＣＰ送信器を含んでいる。カード１１０内のＨＤＣＰ送信器の暗号化回路は、チップ６がディスクドライブ１０４からカード１１０にＨＤＣＰ暗号化データを送るモードで無効になるかまたは迂回される。図１２のカード１１０は、ディスクドライブ１０４（一方でカード１０はディスクドライブ４に直接つながれる）にカード１１０が直接つながれない点で図４のＡＤＤカード１０とは異なる。カード１１０は、カード１１０とモニタ２の間のＨＤＭＩリンクにその出力がつながれるスイッチを含む必要はない。対照的に、図４のカード１０は、モニタ２にその内部ＨＤＣＰ送信器（例えば図７の送信器４０）からのデータあるいはＨＤＭＩフォーマット、ディスクドライブ４から直接受信したＨＤＣＰ暗号化データのいずれかを選択的にアサートするためにスイッチ（例えば図７のスイッチ４１）を含んでいる。
ＨＤＴＶモニタ２は通常、クローズド・システムとしてインプリメントされる。図１２に示すように、モニタ２は通常ＨＤＭＩ受信器１１２、および受信器１１２につながれた表示装置１１４（例えばＣＲＴまたは発光ダイオード表示装置）を含んでいる。装置１１４は、受信器１１２で作成された復号化映像データを表示するように構成される。受信器１１２は、カード１１０から受信した、暗号化オーディオおよび映像データを復号化するように構成されたＨＤＣＰ復号化回路を含んでおり、ラウンドスピーカー３に復号化オーディオ（通常、再フォーマット等の追加処理を行った後）をアサートし、表示装置１１４復号化映像（通常、再フォーマット等の追加処理を行った後）をアサートするように構成される。
図１２の実施形態では、ディスクドライブ１０４内のＨＤＣＰ暗号化回路は、ディスクドライブ１０４（例えば、ディスクドライブ１０４によるディスクからの読み取り）によって受信した保護コンテンツのデコードバージョンを暗号化し（再暗号化）、それによって、ＨＤＣＰ暗号化データを作成する。ＨＤＣＰ暗号化データは、外部装置（ＨＤＴＶモニタ２）内のＨＤＭＩ受信器１１２へＰＣ１０１（オープン・コンピュータ・システム）を通って伝搬する。たとえ、ＰＣ１０１がＨＤＣＰ暗号化コンテンツにアクセスしても、ＨＤＣＰを復号化する鍵が欠如しているため、ＨＤＣＰ暗号化コンテンツを復号化できず、代わりに、単にモニタ２内のＤＭＩ受信器１１２までＨＤＣＰ暗号化コンテンツを渡すだけである。
代替実施形態では、オープン・システム中のＤＤＲユニットは個別であり、ディスクドライブに依存しない。例えば、受信、復号化ならびに解凍、およびインターネットからの、あるいは本発明による別のオープン・システムに外部のソースからの保護コンテンツの再暗号化を行うようにＤＤＲユニットを構成してもよい。
ＤＤＲユニットをオープン・システムに組み込む場合、回路は通常、オープン・システムの標準（非保護）グラフィックスおよび音声出力とＤＤＲユニットの出力を組み合わせるために提供される。例えば、ＰＣのグラフィック・カード（例えば、図４のカード１０あるいは図５のカード２０）を、保護コンテンツ（標準グラフィックスおよび／またはＰＣの音声出力をＤＤＲユニットの出力と組み合わせることを含む）を対処するために別のクローズド・システムで増強することが可能である。このクローズド・サブシステムは好ましくは、ＤＤＲユニット（通常、ＨＤ−ＤＶＤドライブに統合される）から供給される再暗号化データを受信するためのＨＤＭＩコネクタ、およびオープン・システムの標準グラフィックスおよび／または音声出力と再暗号化データを組み合わせるための機構（例えば時分割多重、あるいはピクチャー・イン・ピクチャーフォーマットに組み合わせる）を含む。好ましくは、増強グラフィック・カードの出力は、それ自体ＨＤＣＰコピープロテクション機能とのＨＤＭＩ接続である。また、増強グラフィック・カードは、グラフィック・カードの出力をＨＤＣＰもサポートする外部装置（例えばＨＤモニタ）に接続する場合のみ、ＤＤＲユニットから外部装置へＨＤＣＰ暗号化データを転送するように構成される。これは、外部装置（端末装置）がＨＤＣＰ保護機構をサポートしない場合、増強グラフィック・カードを介して保護コンテンツが流れるのを防ぐ。
増強グラフィック・カードで可能な最も単純な組み合わせ機構（「コンバイナー回路」）は、ＤＶＤビデオあるいはシステム・グラフィックス出力のいずれかを選択するように構成されるスイッチ（例えば、図７のスイッチ４１）である。このスイッチは、保護コンテンツ（例えば、図７で「ＨＤＭＩ内」と標識された、ディスクドライブ４からの信号）を画面で見ること、あるいはＰＣグラフィックスの出力（図７で「（Ｓ）ＤＶＤ」と標識された）を見ることの、いずれかを選択できるようユーザ作動させることが可能である。図７実施形態では、ＡＤＤカード１０は図のように接続されたＨＤＭＩ送信器４０およびスイッチ４１を含んでいる。送信器４０は、図４のＧＭＣＨチップ６の出力を受信し、その上でＨＤＣＰ暗号化をおこない、ＨＤＭＩリンク上でＨＤＣＰ暗号化データをスイッチ４１へアサートする。スイッチ４１は、モニタ２（別のＨＤＭＩリンク上の）から送信器４０の出力またはＤＤＲ出力（例えば、図６のディスクドライブ４のＨＤＭＩ送信器の出力）のいずれかに転送するＨＤＭＩ中継器として機能する。本発明によるクローズド・サブシステムの一例は、ドライブ４（例えば、図６のドライブ４の素子３１、３２および３３）内のＤＤＲユニットおよびスイッチ４１（図７のＡＤＤカード１０内）である。
いくつかの実施形態では、増強グラフィック・カードは、ＨＤＣＰ仕様書に従い「ＨＤＣＰ中継器」の機能を果たす。そのような中継器は、ネゴシエーションに関与せずに、オリジナルソース（ＤＤＲユニット）および宛先（例えばモニタ）の間でＨＤＣＰ認可メッセージを単純に渡す。
さらに、より精巧なコンバイナー回路（例えばカード１０内の）も可能である。例えば、コンバイナー回路は、画面の一部（例えばグ、ラフィックスウインドウがある場所）に映像表示を組み込むように、あるいは保護コンテンツを別の解像度に再スケールし、非保護コンテンツ（従来のテレビ受像機のピクチャーインーピクチャー表示と同様または同一の概観を有する組み込み表示を作成するため）によって決定される表示にそれを組み込むように構成することができる。
増強グラフィック・カードのクローズド・サブシステムは、出力がＨＤＣＰ可能装置に取付けられる場合のみ、保護コンテンツ（つまりＨＤＣＰ暗号化コンテンツ）をその出力で確実に表示するように構成されることができる。この種類のいくつかの実施形態では、増強グラフィック・カードは、この増強グラフィック・カードがＤＤＲユニットからのストリームの復号化を行い、許可された方法（例えば再スケールする）で復号化データを修復し、次いで修復データを再暗号化してから出力に送ることができるＨＤＣＰ認証機構を含む。そのような実施形態は通常、復号化、そのデータを保持するため、１つ以上のメモリ・バッファ、オプションのスケーリングモジュール、リタイミングおよびポジショニングの複数機構等、追加のコンポーネントを必要とする。これらのコンポーネントはすべて、増強グラフィック・カードのクローズド・システム（および本発明のオープン・システムのクローズド・サブシステム）の一部と考えられ、それらは、データにＨＤＣＰ暗号化を適用することなくクローズド・サブシステムから復号化データが監視されるかまたは送られることを防止するよう設計される。
例えば、図８のＡＤＤカード５０（図４システム内の図７のカード１０を交換することができる）は、図のように接続されたＨＤＣＰロジック５３、ＨＤＭＩ受信器５４、スケーラー５５、スイッチ５１およびＨＤＭＩ送信器５２を含んでいる。スイッチ５１の１つの入力は、図４のＧＭＣＨチップ６の出力を受信する。スイッチ５１がこのデータを渡す場合、ＨＤＭＩ送信器５２はその上でＨＤＣＰ暗号化をおこなうことができ、モニタ２へのＨＤＭＩリンク上でＨＤＣＰ暗号化データをアサートすることができる。ＨＤＭＩ受信器５４は、ＤＤＲユニットの出力（例えば、図６のディスクドライブ４のＨＤＭＩ送信器３３の出力）を受信し、このデータを復号化する。ＨＤＣＰロジック５３は、受信器５４および送信器５２と作動し、ＤＤＲユニットとＨＤＣＰ認証交換を受信器５４が実行し、かつ送信器５２がモニタ２内のＨＤＭＩ受信器とのＨＤＣＰ認証交換を実行することを可能にする。受信器５４からの復号化コンテンツ出力は、スイッチ５１の第２の入力に直接アサートすることができるかあるいは、スケーラー５５およびスケーラー５５の出力にスケールされ、スイッチ５１の第３の入力にアサートされることができる。スイッチ５１を、その入力のうち任意の１つでデータをＨＤＭＩ送信器５２へ渡すようにコントロールすることができる。ＨＤＭＩ送信器５２は、スイッチ５１によって渡されたデータ上でＨＤＣＰ暗号化をおこない、モニタ２へのＨＤＭＩリンク上でＨＤＣＰ暗号化データをアサートする。
送信器５２は、ＤＤＲユニットからＨＤＭＩ受信器５４へＨＤＣＰ暗号化データを転送し、受信器５４によるそのようなＨＤＣＰ暗号化データの復号化バージョンをスイッチ５１（あるいはスケーラー５５への、およびスケーラー５５からスイッチ５１へ受信器５４によって）へのアサーションの結果、データがスイッチ５１に到達した場合、スイッチ５１によって渡されたデータ上でＨＤＣＰ暗号化をおこなうことだけが必要である。送信器５２は、図４のＧＭＣＨチップ６からスイッチ５１にアサートされ、スイッチ５１によって送信器５２（代わりに送信器５２は、モニタ２へＨＤＭＩリンク上でこのデータの復号化されたバージョンのデータを送ることができる）に渡されたデータのＨＤＣＰ暗号化をおこなう必要はない。
別の例については、図９のＡＤＤカード６０（図４システムの図７のカード１０を交換することができる）は、図のように接続されたＨＤＣＰロジック５３、ＨＤＭＩ受信器５４、スケーラー５５、オーディオ・コーディック７０、スイッチ７１およびＨＤＭＩ送信器５２を含んでいる。スイッチ７１の１つの入力は、コーディック７０からの音声データ出力（図４のＧＭＣＨチップ６からのデータに応じてコーディック７０によって作成することができる）を受信する。スイッチ７１によってＨＤＭＩ送信器へ渡されたデータは、送信器５２内でＨＤＣＰ暗号化を受け、ＨＤＣＰ暗号化データはモニタ２へのＨＤＭＩリンク上でアサートされる。ＨＤＭＩ受信器５４は、ＤＤＲユニットの出力（例えば、図６のディスクドライブ４のＨＤＭＩ送信器３３の出力）を受信し、このデータを復号化する。ＨＤＣＰロジック５３は、受信器５４および送信器５２と作動して、ＤＤＲユニットとのＨＤＣＰ認証交換を受信器５２に実行させ、モニタ２内のＨＤＭＩ受信器とのＨＤＣＰ認証交換を送信器５２に実行させることができる。受信器５４から出力された復号化コンテンツは、スイッチ７１の第３の入力に直接アサートされるか、あるいはスケーラー５５内でスケールされることができる。次いでスケーラー５５の出力はスイッチ７１の第４の入力にアサートされる。スイッチ７１は、ＨＤＭＩ送信器５２への入力のいずれか１つでデータを渡すことができる。
別の例として、図１０のメディア／グラフィック・カード ８０（音声データをデジタル映像でモニタに送信する図５のシステム内のバリエーションでカ０ド２０を交換できるが、メディア／グラフィック・カードからはアナログ音声データは出力されない）は、図のように接続されたＨＤＣＰロジック５３、ＨＤＭＩ受信器５４、スケーラー５５、オーディオ・コーディック８４、グラフィックアクセレータ８２、フレーム・バッファ８３、スイッチ７１、およびＨＤＭＩ送信器を含む。スイッチ７１の１つの入力は、コーディック８４から出力された音声データ（図５のＧＭＣＨチップ１６からのデータに応じてコーディック８４によって作成されることが可能）を受信する。スイッチ７１の第２の入力は、グラフィックアクセレータ８２から出力された映像データを受信する。そのような映像データは通常、図５のＧＭＣＨチップ１６からのデータに応じてアクセレター８２で作成され、フレーム・バッファ８３に書き込まれ、次いでフレーム・バッファからスイッチ７１にアサートされる。スイッチ７１によってＨＤＭＩ送信器５２に渡されたデータは、送信器５２でＨＤＣＰ暗号化を受け、ＨＤＣＰ暗号化データは、モニタ２へのＨＤＭＩリンク上でアサートされる。ＨＤＭＩ受信器５４は、ＤＤＲユニットの出力（例えば、図６のディスクドライブ４のＨＤＭＩ送信器の出力）を受信し、このデータを復号化する。ＨＤＣＰロジック５３は、受信器５４および送信器５２と作動し、ＤＤＲユニットとのＨＤＣＰ認証交換を受信器５４に実行させ、モニタ２内でＨＤＭＩ受信器とのＨＤＣＰ認証交換を送信器５２に実行させることができる。受信器５４から出力された復号化コンテンツは、スイッチ７１の第３の入力に直接アサートされるか、またはスケーラー５５でスケールされ、次いでスケーラー５５の出力をスイッチ７１の第４の入力にアサートさせることができる。スイッチ７１は、入力の任意の１つでデータをＨＤＭＩ送信器５２に渡すことができる。
別の分野の実施形態では、図６のマルチプレクタ３１、デコーダ３２、ＨＤＭＩ送信器３３、およびＳＡＴＡインターフェース３４を、ＤＶＤドライブとは別であり依存しない、ＰＣのクローズド・システムとしてインプリメントする。例えば、マルチプレクサ３１を、インターネットからＰＣ１にアサートしたデータを受信するためにつなげることができる。マルチプレクサ３１がそのようなデータが非保護コンテンツであることを検出すると、マルチプレクサ３１はそのデータをＳＡＴＡインターフェース３４にアサートする。別の場合（例えば、マルチプレクサ３１がコントローラ３０からのデータが著作権を有するコンテンツであると検出する場合）、マルチプレクサ３１はコントローラ３０からのデータをデコーダ３２にアサートする。デコーダ３２は、データ（例えば、高精細度映像データ、または他の映像データ）の復号化および解凍を行うよう構成される。ＨＤＭＩ送信器３３は、ＨＤＣＰプロトコルに従って生じる生データ（例えば生映像データ）を再暗号化し、再暗号化したデータをＨＤＭＩリンク上で、例えばＡＤＤカード１０（あるいはその上のバリエーション）に直接、またはメディア／グラフィック・カード２０（あるいはその上のバリエーション）に直接、送信する。
前段落で所与した例のバリエーションでは、ＳＡＴＡインターフェース３４は、他の種類（例えば、ＰＣＩ、ＡＴＡ、あるいはＳＣＳＩインターフェース）のデータインターフェースによって交換される。さらに一般的には、多種多様なデータ送信インターフェースを米国特許出願第１０／６７９，０５５号の教示を具現するオープン・システムの多種類のいずれかで、オープン・システムで具現するために米国特許出願第１０／６７９，０５５号の教示に従って構成される多数の予期されるクローズド・システムのいずれにおいて、用いることが可能であると予期される。ある場合には（例えば、図４および６に関して記述される実施形態、および以下の図５、１２、および１３に記述される実施形態のバリエーション）、オープン・システムはＳＡＴＡインターフェース以外のデータインターフェースを用い、非保護データ（または保護および非保護データの両方）を複数の素子間で（例えば、ＨＤ−ＤＶＤドライブまたは他のディスクドライブからＰＣ〔オープン・システムがＰＣの場合〕）の入出力コントローラ・ハブチップへ転送する。例えば、いくつかの実施形態では、オープン・システムは、ＳＡＴＡインターフェース（例えば、図６に示すようにコネクタ３４Ａ付きＳＡＴＡインターフェース３４、または図１３に示すようにコネクタ３６Ａ付きＳＡＴＡインターフェース３６）よりはむしろ、ＰＣＩ、ＡＴＡ、またはＳＣＳＩインターフェース（適切なコネクタ付き）を用いて、複数の素子間で非保護データを転送している。
上記の第２のパラグラフに記述した実施形態において、デコーダ３２は、安全なデコーダ（本発明のオープン・システムのクローズド・システムのＤＤＲユニット内）としてインプリメントされることが望ましく、その結果、ＤＤＲユニットはローカルのＨＤ−ＤＶＤディスクと同程度に保護しインターネットベースのコンテンツを配信するために使用することができる。そのような実施形態上のバリエーションとして暗号化されたデータ及び圧縮されたデータは、上記ＤＤＲユニットのＳＡＴＡポートを経由してＤＤＲユニット（それはＤＶＤドライブの内のではなくＰＣあるいは他のオープン・システムのクローズド・システム中にインプリメントされる）に提供され（例えばインターネットから）、そして上記ＤＤＲユニットは再暗号化したデータ（例えばＨＤＭＩリンクについて）をＨＤＭＩにのみ出力する。
例えば、もし顧客が最新の人気のある映画（「映画」をここでは「タイトル」と呼ぶことがある）を見たかったならば、有限回（それは一度だけ使用される）によくて、顧客のデコーダユニット（顧客のオープン・システムのＤＤＲユニット内）は限られた時間内有効で一度だけ使用される鍵をもらうことができる。その後、映画のコピーはインターネットの上に送られ、その鍵で自動的にその場で暗号化される。そのユーザだけが、制限時間内においてのみタイトルを見ることができる。たとえ映画のデータが他の誰かによって傍受されたり、またはディスクに保存されたとしても、それは、他のいかなるデコーダ（鍵を所有していないデコーダ）や、鍵の期限が切れた後ののいかなる時であっても役に立たない。
代わりとして、配信者はタイトル毎に限られた期間の有効な鍵（例えばデイリー・鍵）を所有し、毎日（あるいは他の適切な時限の）新しい鍵を備えた各タイトルの１つのコピーを暗号化する。その日の映画を見る権限のある任意のユーザは、鍵の終了時間とともに、タイトルおよび適切な鍵が与えられる。一旦時間が通過したならば、上記映画のそのインスタンスの任意のコピーは再生不可能である。翌日、その日の顧客のために新バージョンが暗号化される。
オープン・システムのクローズド・システムの上記ＤＤＲユニットはデジタル権利管理ハブ（例えばユーザの家庭に設置されたＰＤＮ内）として使用できるであろう。例えば、図１１において、ＤＤＲユニット９２はオープン・コンピュータ・システム９５のクローズド・システムに備えられている。オープン・システム９５はさらにＨＤ−ＤＶＤドライブ９０を備えている。上記クローズド・システムはさらにインターフェース回路９３を備えている。ＤＤＲユニット９２内では、ドライブ９０から暗号化され、圧縮された高精細度の映像は、解凍され再暗号化（ＨＤＣＰプロトコルに従う）されて復号化できる。再暗号化されたデータは、その後オープン・システム９５からモニタ９１にＨＤＭＩリンクを介して送信できる。同様に、暗号化コンテンツ（「ＣＰＰＭ」データ）はインターネットからＤＤＲユニット９２にインターフェース９３経由でアサートすることができる。ＤＤＲユニット９２（インターフェース９３経由）は交換した任意の鍵をインプリメントし、ＣＭＰデータの解読を終了するために必要な確認作業と、ＤＤＲユニット９２はその後データを解読し（必要に応じて解凍する）、そして次に結果として得られたデータを再暗号化する（望ましくはＨＤＣＰプロトコルに従う）。再暗号化したデータは、その後、オープン・システムからモニタ９１にＨＤＭＩリンクを介して送信することができる。本質的には、ＤＤＲユニット９２は、多種多様な用途のための鍵を安全に保持し使用することができる収容場所として機能する。しかし、収容場所としてだけではなく、ハブの内部で保護されたフォーマット（例えばＨＤ−ＤＶＤとＨＤＣＰ）間で変換するリソースを備えている。この結果は、鍵も任意の非暗号化コンテンツも不正使用のために常に利用可能ではないということである。
一般に、メディア・データを解読（解読および（または）解凍）するソフトウェアは、多種多様なフォーマットがあるとき、あるいは一連のフォーマットが急速に変化するとき、ハードウェアに優る利点を有する。これが、家庭用ＰＣのインターネットを介して利用できるストリーミングメディアの現在の世界の代表的な状況である。多くの競合するオーディオおよび映像のフォーマットがあり、また、必要なとき、ユーザは普通デコーダ・プログラムの新しいコピーをダウンロードする。
ソフトウェアで解読する一般的な欠点は、それがシステムの処理能力のかなりの部分を消費してしまうということである。システム間のアプリケーションの読み込み及び処理速度の変動によって、一様によいプレゼンテーションが必ずしも可能だとは限らない。
しかしながら、フォーマットがいつか標準化され、世界共通になる（例えばＣＤやＤＶＤのフォーマット）と、ソフトウェアで解読する利点は極めて小さくなる。通常、専用デコーダは最新のＰＣプロセッサほど高価ではなく、また、プレゼンテーション品質は一様によいことを保証することができる。これは、ＰＣ上と違って、専用デコーダ上で作動する予期しないアプリケーションはありえないからである。
ハードウェアで解読することのもう一つの有利な領域は、コンテンツ上で知的財産権による保護を維持する際にある。ソフトウェアで解読する場合、鍵もコンテンツを解読するにも、どちらにしてもＰＣのメモリ・システムのプレインテキストに提示され、使用される。他のアプリケーションが同時に作動することができるので、悪意のあるプログラムは保護システムを危険にさらすことができる。さらに、ホームユーザは、通常システムの上に管理者権を持っており、「トロイの木馬」のデバイス・ドライバをロードすることができるか、鍵またはコンテンツへのアクセスを獲得するために他のバックドア攻撃を使用することができる。一旦、鍵に障害がおきるとフォーマットを大量に生産し、コンテンツ保護の戦いに本質的に負けてしまう。対照的に、専用ハードウェア・デコーダは他のプログラムをロードすることを許可することはなく、署名したファームウェア・アップデートを許可するだけなので、アクセスを得ることは、最も高度なクラッカー以外は、事実上不可能である。
専用ハードウェアの使用は、非コピー保護コンテンツを解読するソフトウェアを排除することはない。本発明で具体化したオープン・システム、および（または）米国特許出願１０／６７９，０５５号で示したものは、非保護コンテンツ（例えばいくつかのホームムービー）とは異なる、コンテンツ製作者の価値のある知的財産を処理することができた。さらに、本発明および（または）オープン・システム（米国特許出願１０／６７９，０５５号に記述したような）のクローズド・システムを具体化する、安全なハードウェア（例えば進入および退出回路構成）は、ソフトウェア（例えばオープン・システムによって実行される消費者映像編集ソフトウェア）がコピー保護コンテンツを修正することを防ぐために導入できる。
オープン・システム・アーキテクチャを有し、外部システムにコンテンツを供給する、米国特許出願１０／６７９，０５５号でも説明している方法で、コンピュータ・システム中のコンテンツを保護する方法は、（ａ）コンピュータ・システムのクローズド・システム中で、解読することによって生のコンテンツを生成し、暗号化コンテンツ上で任意にさらなる処理を実行する工程と、（ｂ）クローズド・システム中で、生のコンテンツを再暗号化することによって保護コンテンツを生成する工程と（ｃ）保護コンテンツへのコンピューティング・サブシステム・アクセスを提供することなしにクローズド・システムから外部システムまで保護コンテンツを主張する工程とを含んでいる。上記暗号化コンテンツは、コンピュータ・システムのソースの外部（例えばインターネットを介して）から受け取ることができる。上記暗号化コンテンツはディスクから読まれたデジタル映像データでもよい。工程（ａ）は、復号化データを生成するために暗号化コンテンツを解読することと、生のコンテンツを生成するために復号化データで解凍を実行する工程とを含むことができる。いくつかの実施形態では、デジタル映像データはディスクから読まれた高精細度デジタル映像データであり、工程（ａ）は、復号化データを生成するために高精細度デジタル映像データを解読することと、生のコンテンツを生成するために復号化データで解凍を実行する工程とを含む。
本発明の特徴は米国特許出願１０／６７９，０５５号で示した（上に述べた）ことを一般化したものである。これらのそして他の本発明における特徴は、ＰＤＮ（図４、５、１１および１２を参照し説明した任意の種類のオープン・コンピュータ・システムである必要はない）の中のコンテンツを保護する方法と装置である。
本発明のいくつかの特徴に基づいて、コンテンツの解読を遂行するために使用されるプレインテキスト・コンテンツと秘密は、オープン・コンピュータ・システムあるいは他のＰＤＮで保護され、そしてＰＤＮのそのようなハードウェアの外部に存在するときはいつも再暗号化される。オープン・コンピュータ・システムは任意の図４、５、１１および１２で、本発明を具体化しており、それは下記の説明から明らかである。例えば、図４、５、１１および１２の任意のことのオープン・コンピュータ・システムは発明を、コンテンツトランスクリプション（解読と再暗号化）が図４あるいは５のディスクドライブ４中の単一の集積回路（チップとしてインプリメントされた「進入ノード」）中のハードウェア、図１２のディスクドライブ１０４、あるいは図１１のＤＤＲユニット９２中でインプリメントされる場合、進入ノード（トランスクリプションをおこなうことで使用するために）中に存在する秘密が、オープン・コンピュータ・システムのソフトウェアまたは進入ノードへの他の（実体）（ハードウェアまたはソフトウェア）外部へ解読された形式でアクセス可能でない場合（例えば、そのような秘密はそれぞれ進入ノード内に残るか、あるいは暗号化される進入ノードの外側に存在する場合はいつでも）、具体化することができる。例えば、図４のディスクドライブ４はシングル・チップ内に統合されたハードウェア（そのように安全なチャンネルが要素３２内の解読回路構成と、要素３３内の再暗号化回路構成の間で通信する必要はない）として、要素３２および３３がインプリメントされる図６に示される装置上のバリエーションとして本発明に従ってインプリメントされることができる。任意の秘密を既にではなく得るように（外部出所から）構成されたロックボックス回路構成を含む進入ノードが、所望の解読か再暗号化オペレーションをおこなうために必要なチップ内に示すとともに、そのようなチップを構成することができるかもしれない。＊状況に応じて、図６のディスクドライブ上のそのバリエーションは、解読に続くドライブから出力するためチップ内での再暗号化のためにトランスクリプション・チップ内（要素３２および３３はその中で統合され、それは進入ノードとして構成される）の解読回路に転送することができる、ドライブのＳＡＴＡインターフェース３４で受け取った、そのような暗号化コンテンツ（外部のコンテンツ・プロバイダから）で構成される。
次に本発明を具体化することができるＰＤＮの種類について記述する。例えば、図１４のＰＤＮ１００は発明を具体化することができる。ＰＤＮ１００は、衛星からアンテナ１０２に送信されたアンテナ１０２コンテンツから受け取るように構成された衛星受信器１２０（通常セットトップ・ボックスとしてインプリメントされた）と、ＤＶＤプレーヤー１２２（ディスク１０３からコンテンツを読むことができる）と、ケーブル１０６を介して送信されたコンテンツを受け取るように構成されたケーブル受信器１２４（通常セットトップ・ボックスとしてインプリメントされた）、およびチューナー１２６（アンテナ１０８に放送されたコンテンツ上の任意の必要な復調を受け取りおこなうことができる）を含んでいる。状況に応じて、チューナー１２６は、リモートサーバー１１１と相互の通信のためにインターネットを介して（例えばＳＳＬ暗号化データを送るため、そしてＳＳＬ暗号化データをリモートサーバー１１１から受け取るため）構成される。状況に応じて、受信器１２４はデジタル映像を記録する機能（例えば、それは受信器１２４に連結された記憶装置１３１にコンテンツを記録するように構成される）を有している。
ＰＤＮ１００はさらにオーディオ／映像受信器１２８も含み、任意の要素１２０、１２２および１２４からオーディオを受け取り処理し、そして、映像処理装置１３２およびモニタ１１６の一方もしくは両方に処理したコンテンツをアサートするために、連結され構成される。ＰＤＮ１００はさらにビデオプロセッサ１３２を含んでいて、チューナー１２６および受信器１２８の一方もしくは両方からオーディオおよび映像コンテンツを受け取り、映像コンテンツを処理し（スケーリングの実行、フォーマットの変換、および（または）さらにインターレースの解除など）、オーディオおよび処理した映像をモニタ１１８（またモニタ１１８に連結したラウンドスピーカー）にアサートするために、連結され構成される。プロセッサ１３２はさらに状況に応じてデジタル映像を記録する機能（例えば、プロセッサ１３２を連結した記憶装置１３３に、処理されたコンテンツを記録するように構成される）を有する。
モニタ１１８およびラウンドスピーカーはＨＤＭＩのシリアルリンクによってビデオプロセッサ１３２に連結され、モニタ１１６およびラウンドスピーカー（示していない）は別のＨＤＭＩのシリアルリンクによって受信器１２８に連結される。
ＰＤＮ１００はさらにパーソナル・コンピュータ（「ＰＣ」）１３０を含んでいて、受信器１２４からオーディオおよび映像コンテンツを受け取るため、そしてモニタ１１３や状況に応じてさらに他のディスプレイもしくは再生デバイスにオーディオおよび映像（あるいはそれを処理したバージョン）をアサートするために連結され構成される。モニタ１１３（およびラウンドスピーカー）は、ＤＶＩリンク、ＨＤＭＩリンクあるいは別のリンクによってＰＣ１３０に連結することができる。
ＰＤＮ１００の上記要素は、ＷｉＦｉ、イーサーネット、ＨＰＮＡ、ＭＯＣＡ、ＵＳＢ、ホームプラグおよび１３３４リンクの１つもしくは複数の、それらの専用の実装に適した任意の方法で互いに連結される。
ＰＤＮ１００が本発明の代表的な実施形態に従って備えられているとき、各々の要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０および１３２は、ロックボックス回路構成と、下記に述べる進入回路構成もしくは退出回路構成の一方あるいは両方を備えているハードウェアを含むノードである。例えば、パーソナル・コンピュータ１３０は、ロックボックスチップと、ロックボックスおよび進入回路構成を含むチップを含むことができる各要素１２０、１２２、１２４および１２６と、ロックボックスおよび退出回路構成を含むチップを含むことができる各要素１２８および１３２と、下記とは異なる各要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０および１３２のロックボックスとソフトウェア（ＰＣ１３０上で動作する）を介して通信のために連結され構成されることができる各要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０および１３２のロックボックス回路構成とを、含むことができる。図１４はＰＣ１３０と各要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８および１３２間の相互の通信用のリンクを示さないが、ＰＤＮ１００が典型的な本発明の実施形態）に従って実装される場合、そのようなリンクが存在する（例えば、暗号化したメッセージは、ＰＣ１３０のソフトウェアを介してＰＣ１３０の中のＰＣＩバスに沿って接続されたロックボックスチップと、要素１２８または１３２のロックボックスおよび進入回路構成を含むチップとの間でやりとりすることができる。
本発明の実施形態に従って備えられるＰＤＮ１００の例を考慮すると、各要素１２８、１３０および１３２はロックボックス回路構成および退出回路構成を含むノードである。この例で、各要素１２８、１３０および１３２の退出回路構成は、復号化コンテンツを生成するために制御コンテンツ（例えばＰＤＮ１００の別の要素から受け取ったトランスクリプト・コンテンツ、あるいはＰＤＮ１００に入力されたＰＤＮ暗号化フォーマットが済んだ制御コンテンツ）を解読するために操作が可能（提供された必要な鍵データを得ている）である。むしろ、解読は、プレインテキスト形式のコンテンツでも、退出回路構成によってコンテンツの各バージョンで認可された動作を実行するために使用される任意の秘密でもなく上記コンテンツは、安全なハードウェア内のＰＤＮ１００の内でプレインテキスト形式以外では存在することはなく、ＰＤＮ１００の任意の要素上で作動しているソフトウェアによってアクセス可能であり、そのよう方法で完了する。例えば、各要素１２８、１３０および１３２の退出回路構成は、ＰＤＮ１００外部の実体（要素１１６、１１３、あるいは１１８の各々）の復号化コンテンツ（あるいはその処理されたバージョン）をアサートするために操作可能でもある。例の上のバリエーションで、各要素１２８、１３０および１３２の退出回路構成は、ある別の目的（例えば、ＰＤＮに内部サブシステムを含む）のためにＰＤＮ１００の外部の実体が、ＰＤＮ１００内の何らかの目的（例えば、ＰＤＮに内部サブシステムを含む）のためにあるもの（例えば要素１１６、１１３、あるいは１１８上のバリエーション）に復号化コンテンツ（あるいはそれ処理されたバージョン）をアサートするために操作が可能である。一般に、本発明（あるいは処理されたそのような復号化コンテンツのバージョン）に従ってＰＤＮの退出回路構成の中で生成された復号化コンテンツは、ＰＤＮの内に表示される（あるいは言い換えるなら「消費された」）場合と、ＰＤＮ外部で消費される場合がある。
もちろん、図１４（例えばＰＤＮ１００より単純であったり、より複合的であったりするＰＤＮ）のＰＤＮ１００以外の多くのタイプのパーソナル・デジタル・ネットワークは、本発明を具体化することができる。例えば一実施形態群では、その発明は、オープン・アーキテクチャを有し、ＣＰＵ（ソフトウェアでプログラムされた）と暗号化された映像および音声コンテンツ（例えば高精細度ＤＶＤあるいは他のディスクからコンテンツを読むことによる）を受け取るための少なくとも１つの周辺機器を含み、コンテンツの映像部分を表示し、コンテンツのオーディオ部分の再生を遂行するように構成されたコンピュータ・システムである。さらに、上に説明されるように、図４あるいは図５のＰＣ１は発明を具体化することができる。
代表的な実施形態では、本発明のＰＤＮは、装置あるいはコンポーネント（時に、ここではＰＤＮの「ノード」または「メンバー」として触れている）で構成され、各装置あるいはコンポーネントは、回路構成がＰＤＮの別のノードの少なくとも１つのロックボックス回路構成との相互の通信のために結合されて構成されたロックボックス回路構成を含む。
ノードはそれぞれ、状況に応じて、進入および（または）退出ハードウェアをロックボックスハードウェアと同様に（下記に述べられること）を含むことができる。ノードはそれぞれ、単独で、本発明の別の特徴である。進入回路構成（進入回路構成は進入ユニットとしてここでは指すことがある）およびロックボックス回路構成を含むノードは、「進入ノード」として示される。退出回路構成（退出回路構成は退出ユニットとしてここに示すことがある）およびロックボックス回路構成を含むノードは、「退出ノード」として示される。進入ノードおよび退出ノードはそれぞれ、使用制限セットに従うコンテンツ（例えばデジタル映像データおよびデジタル音声データの１つあるいは両方）を受け取ることができ、使用制限セットによって禁止されない少なくとも１つの方法（状況に応じて多数のあるいはすべての方法で）でコンテンツを使用するように構成される。
本発明のＰＤＮのいくつかの実施形態では、各ノード内のロックボックス、各進入ノード内の進入回路構成および各退出ノード内の退出回路構成は、ハードウェア中でインプリメントされる。本発明のＰＤＮの実施形態群は、各ロックボックス、各進入ノード内の進入回路構成、および各退出ノード内の退出回路構成は、集積回路もしくはマルチチップ・セット（どのマイクロプロセッサを含むことができるかはファームウェアでプログラムした）として備えられているが、ソフトウェアでプログラムされたＣＰＵを含んでいない。他の実施形態では、発明を状況に応じて具体化するＰＤＮのノードはそれぞれ、さらにファームウェアまたはソフトウェアでプログラムされた少なくとも１つの要素を含んでおり、ハードウェアの中でのみノード内で秘密（解読された形式で）を操作することができ、ノード中のソフトウェアあるいはファームウェアに任意の解読された秘密を知らせることがないように制限して構成されている。他の実施形態では、ＰＤＮのノード内に安全に埋め込まれたプロセッサ上で走るファームウェアは、プレインテキスト・コンテンツおよび（または）コンテンツ（進入ユニットで）の再暗号化あるいは再暗号化コンテンツ（退出ユニットで）の解読に使用された秘密にアクセスすることがあるが、プレインテキスト・コンテンツも任意のそのような秘密も、任意のノード、ユーザにアクセス可能な（あるいは少なくとも、容易にアクセス可能な）ＰＤＮのインターフェースもしくはリンク、あるいは無許可でそれにアクセスしようとする実体として存在しない。暗号化された秘密（例えば本発明に従ってノードのハードウェア中で暗号化された秘密）は、ノード内のソフトウェアあるいはファームウェア、あるいはノード外の実体に知らせる（暗号化された形式で）ことができる。各進入ノード内の進入回路構成および各退出ノード内の退出回路構成は、安全なハードウェアを含んでおり、状況に応じてファームウェアまたはソフトウェアでプログラムされた少なくとも１つの要素も含んでいるが、しかし、各ノードの進入回路構成および（または）退出回路構成は、ノードもしくはノード内のソフトウェアまたはファームウェアの外部の任意の実体にそのような秘密（解読された形式で）を知らせることなく、ハードウェアだけで秘密を操作するように構成される。
ノード内のロックボックスは通常安全なハードウェアを含んでおり（しかし含んでいる必要がない）、ファームウェアまたはソフトウェアでプログラムされた少なくとも１つの要素を含むことができるが、含んでいる必要はない。いくつかの実施形態では、ロックボックス（例えば、任意の要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０および１３２内のロックボックス）は、完全にハードウェア（あるいはファームウェアでプログラムされたマイクロプロセッサを含むハードウェア）から成る。他の実施形態では、ロックボックス（例えば、任意の要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０および１３２内のロックボックス）があるか、あるいはプロセッサあるいはファームウェアもしくはソフトウェア（例えば、図１４でいくつか実装されたＰＣ１３０のＣＰＵは、要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３０、および１３２のうち１つがロックボックスとして機能するソフトウェアでプログラムされることがあり、その結果ＰＣ１３０および要素１２０、１２２、１２４、１２６、１２８、１３２の適切な１つがともにＰＤＮのノードとしての機能する）でプログラムされたコンピュータ・システムを含んでいる。鍵ライブラリの管理またはロックボックスと別のロックボックス双方へのメッセージを移動させるために、ソフトウェアでロックボックスをプログラムすることができるかもしれない。いくつかの実施形態では、ＰＣ自体（例えば図１４で実装されているＰＣ１３０）が、例えばＰＣが完全なハードウェアから成るロックボックスを含んでいる時や、さらにＰＣのＣＰＵがロックボックスとして機能するソフトウェアでプログラムされる時などに、ＰＤＮのノードとしての機能する。より一般には、しかしながら、いずれの秘密もノード（もしくはノード内のソフトウェアまたはファームウェア）の外部の任意の実体に暴露されないように、各々のノード（ノード内の各ロックボックス）は秘密（ノードを含むＰＤＮのコンテンツ保護に使用される）を操作するように構成される。ロックボックスがソフトウェアに実装されれば、ロックボックスソフトウェアは、重大な方法（ソフトウェアが暗号化された秘密にアクセスする場合、秘密を解読することができないように、そしてソフトウェアは、ロックボックスを含んでいるＰＤＮによって保護されているコンテンツのために任意の使用制限セットを有効に変更することができない）で必ず制限されることになる。一実施形態群では、ノード（またはノード内のロックボックス）は、ノード（あるいはノード内にソフトウェアまたはファームウェアが存在している場合、ノード内のソフトウェアまたはファームウェア）外の任意の実体に漏えいされる（解読された形式で）から任意の秘密を防ぐ方法の安全なハードウェア内で暗号化されていないバージョンの秘密（ノードを含むＰＤＮ中のコンテンツ保護のために使用する）を操作するために構成されている。
発明の実施例の種類は、図１５を参照して記述する。これらの実施形態では、本発明は、オープン・アーキテクチャを有し、バス（例えばＰＣＩバス）に沿って接続された装置を含むコンピュータ・システムである。本システムは、暗号化された映像および音声コンテンツ（例えば高精細度ＤＶＤあるいは他のディスクからコンテンツを読み込む、あるいは放送コンテンツあるいはケーブルを介して送信されたコンテンツを受け取ることによる）を受け取るように構成され、映像部分を表示することができ、コンテンツのオーディオ部分を再生することができる。図１５は、ＰＣＩ（周辺の通信相互接続）バス、ＣＰＵ１４７、ＰＣＩバスに連結したＶＯコントローラ（例えば「サウスブリッジ」チップあるいは「Ｉ／Ｏコントローラ・ハブ」）１４５、およびコントローラ１４５とＣＰＵ１４７の間を連結したグラフィックスとメモリのコントローラ（例えば「ノースブリッジ」チップセットあるいは「グラフィックスおよびメモリ・コントローラ・ハブ」）１４６を含む、そのようなシステムの一部のブロック図である。メモリ１４９およびグラフィック処理ユニット（「ＧＰＵ」）１５０はコントローラ１４６に連結される。
ＧＰＵ１５０は、外部の視聴覚システムに連結され、通常モニタ（例えばＨＤＭＩ受信器を含むＨＤＴＶモニタ）とモニタによって駆動されるラウンドスピーカーを含む。
ＰＣＩバスによって接続される３つの追加チップ（あるいはチップセット）は、チューナーおよび復調回路構成１４３と回路構成１４４（進入およびロックボックス回路構成を含む）を含むチップ（あるいはチップセット）１４０、ロックボックス回路構成１５１および記憶回路構成１５２を含むチップ（あるいはチップセット）１４２、そして回路構成１５４（退出およびロックボックス回路構成を含む）およびデコーダ回路１５５を含むチップ（あるいはチップセット）１４８である。単純にするために、回路１４０、１４２および１４８は、マルチチップ・セットあるいはシングル・チップでもありえるが、それらを、「チップ」と呼ぶ。任意の回路１４０、１４２および１４８がマルチチップ・セットとして実装される場合、チップセットはそこにプレインテキスト・コンテンツでもなく、任意の暗号化されていない秘密（例えば暗号化されていない鍵データおよび（または）証明書）でもない、これまで外部にさらされている個々にセットしたチップ、あるいはセット外部の任意の実体によるアクセス（暗号化されていない形式）に対して別に保護されたものが実装されるべきである。状況に応じて、外部記憶装置１５３は記憶回路構成１５２に連結される。通常、チップ１４０、１４２および１４８は、パーソナル・コンピュータに便利に挿入されるように構成されたカード（例えば「マルチメディア・グラフィック・カード」）として実装される。
便宜上、ロックボックス回路構成１５１は、時にはここで「ロックボックス」１５１と呼ばれることがある。さらに、ブロック１４４内の進入回路構成は、時には進入ユニットと呼ばれ、ブロック１５４内の退出回路構成は、時には退出ユニットと呼ばれることがある。
通常の実装では、回路構成１４３は、放送映像を受け取り復調し、かつ回路構成１４４内の進入ユニットにデジタル映像およびオーディオ（受信コンテンツを示す）をアサートするように構成される。通常、進入ユニットにアサートされたデジタル・コンテンツは暗号化され、そして進入ユニットはそれ（プレインテキストの形にそれを置くこと）を解読するためと、かつプレインテキスト・コンテンツが進入ユニットの外部で露出される前にプレインテキスト・コンテンツ（すなわちそれを再暗号化することは、つまり進入ユニットによって受け取られた時に暗号化されていたと仮定される）を暗号化するために構成される。上記再暗号化コンテンツは、その後システムの別の要素へのＰＣＩバスを介してアサートされる。以下で更に詳細に説明されるように、進入ユニット（回路構成１４４内）は、中間者攻撃に対して免疫のある暗号化プロトコルを使用する上記コンテンツを再暗号化する。通常の実装では、ユニット１４４は、従来の２５６ビットのアドバンスト・エンクリプション・スタンダード（「ＡＥＳ」）プロトコルの変異した既知のカウンタ（「ＣＴＲ」）モードを使用する上記コンテンツを再暗号化する。コンテンツがハードウェア（回路構成１４４に）中にプレインテキスト形式内に復号化され、さらに解読ハードウェアに残す前に本発明に従って再暗号化されたので、上記コンテンツは図１５システム内にしっかりと保護される。
本発明のすべての実施形態において、再暗号化（進入ユニットで）のために使用された暗号化によるプロトコルは、中間者攻撃に対して免疫がある。通常の実施形態では、暗号化によるプロトコルは、さらに再暗号化コンテンツが生成された進入ノードと直接（「リアルタイム」で）通信しない、退出ノードによる復号化を許可している。特定のアプリケーションに従い、任意の異なる暗号のプロトコルで満たすことが第一で、好ましくは基準が適切であることが第二である。例えば、進入ノードは、少なくともいくつかのアプリケーションでＡＥＳプロトコルの任意のより強く変化したものに従って再暗号化をおこなうために実装することができる。２５６ビットのＡＥＳプロトコルのＣＴＲモード変形は、より強いＡＥＳ変形のうちの１つになり、集積回路中のハードウェア（例えば、パイプライン型の回路構成）に実装することが容易になり、そして証明できるセキュリティ特徴を持つようになって以降、多くのアプリケーションにおいて適切であると考えられる。ＡＥＳプロトコルの他の動作モードの中には、「出力フィードバック」（ＯＦＢ）モード、「暗号フィードバック」（ＣＦＢ）モード、「電子コードブック」（ＥＣＢ）モード、および「暗号ブロック連鎖」（ＣＢＣ）モードがあり、本発明のいくつかの実施形態において進入ノードを実装するのに適切な任意のものがある。本発明を具体化するノードは、他のノードと共有する再暗号化コンテンツの、少なくとも２つの異なる暗号のプロトコルのうち、任意の選択された１つを使用するために実装することができるであろう。むしろ、ノードは、各ノードを実装するコストを縮小し、かつ相互運用性を最大限にしてノードの中に共有される再暗号化コンテンツのほんの少数の異なるプロトコルしか使用しないために実装される。
図１５のシステムを（チップ１４０を介して）入力するコンテンツは、（上記に規定された）使用制限セットを備えている。使用制限セットを示すプリミティブ（Ｐｒｉｍｉｔｉｖｅｓ）（およびそのようなセットと関連する少なくとも１つの秘密）が、チップ１４２内部のロックボックス１５１（またはロックボックス１５１と関連する格納ユニット１５３）に永続的に事前記憶される。概ね、チップ１４０がコンテンツを受け取り、解読し、再暗号化し始める前に、ロックボックス１５１は、チップ１４０が上記動作を行う権限が与えられていることを確認し、チップ１４０に上記動作を行うために必要などんな秘密（例えば、コンテンツ鍵）も供給する。ロックボックス１５１により使用された上記プリミティブと秘密は、ロックボックス１５１内部の不揮発性メモリ（または揮発性メモリ）に格納できるか、あるいはロックボックス１５１からリモートしているけれどもロックボックス１５１によってだけでは暗号化されない形式でアクセスする（例えば、記憶回路構成１５２を経由した安全な方法で）ことが可能なメモリに記憶できる。例えば、サテライトプロバイダが、（ロックボックス１５１がプリミティブと秘密を受け取ることが認められていることを確認した後、）ロックボックス１５１のプリミティブと秘密を読み込むことができる。更に、ロックボックス１５１は、（概ね、安全なチャンネルを通じて回路構成１４４または１５４の内部のロックボックス回路構成要素とのやりとりを行った結果、）秘密に関連性のあるものをコンテンツ鍵として、回路構成１４４内部のロックボックス回路構成（および／または回路構成要素１５４内部のロックボックス回路構成）に供給することが適切であると判断した場合には、これを行うことができる。
図１５システムから要素１５２および１５３を省いて、代わりにロックボックス１５１内部にロックボックス１５１の持続的な記憶用件全てを満たすのに十分な非揮発性メモリを含むことは、いくつかの実施形態では好適である場合がある。また別の実施形態では、非揮発性メモリ（または揮発性メモリ）の数がより少ないロックボックス１５１を使用して、更に、（ＰＣＩバスに沿って接続された）記憶回路構成１５２と、（回路構成１５２に接続された）記憶ユニット１５３とを設けて、安全な方法で必要に応じて、ロックボックス１５１が、記憶ユニット１５３から（回路構成１５２を経由して）データを読み込み、（ロックボックス１５１の内部のメモリに）該データを蓄えることができるようにすることは好適である。例えば、（回路構成１５２を経由してロックボックス１５１によりアクセス可能であるように）ユニット１５３に記憶されたデータ全ては、暗号化されたデータであってもよい。この暗号化されたデータは、ロックボックス１５１の内部に蓄えられるかまたはロックボックス１５１によって使用される前に、（ロックボックス１５１の内部で）復号化されてもよい。ロックボックス１５１が読み込み動作を開始して記憶ユニット１５３からそのようなデータをアクセスすると、これらデータは記憶ユニット１５３からロックボックス１５１に回路構成１５２を経由して暗号化されて転送される。
記憶ユニット１５３は、概ね非揮発性記憶ユニットであるけれども、（いくつかの実施形態では、）揮発性メモリの場合がある。いくつかの実施形態では、ロックボックス１５１は揮発性メモリを含み、非揮発性メモリは含まない。
概ね、電源を入れると、各安全なチャンネルを確立するプロセス（および該安全なチャンネルが一度確立されるとこの安全なチャンネルを使用する動作）が、攻撃（これに限定されるものではないが、好ましくは、マン・イン・ザ・ミドル・アタック（ｍａｎ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｔｔａｃｋｓ）、ブルート・フォース・アタック（ｂｒｕｔｅ ｆｏｒｃｅ ａｔｔａｃｋｓ）、ディファレンシャル・フォルト・アナリシス・アタック（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｆａｕｌｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｔｔａｃｋｓ）およびリプレイ・アタック（ｒｅｐｌａｙ ａｔｔａｃｋｓ）を含む全ての攻撃）に難攻不落であるような標準的な暗号法の手段を使用して、回路構成１４４の内部のロックボックス回路構成が、ロックボックス１５１により安全なチャンネルを確立し、また回路構成１５４の内部のロックボックス回路構成が、ロックボックス１５４の内部のロックボックス回路構成が、ロックボックス１５１により安全なチャンネルを確立する。このプロセスがマン・イン・ザ・ミドル・アタックに頑強である場合には、（例えば、安全なチャンネルを確立するための準備の認証交換の間に）回路構成１４４（または１５４）とロックボックス１５４との間で送信されたメッセージにアクセスする装置（「人」）が、上記メッセージを読み込むことも、目的の受信者に理解できる上記メッセージの改変バージョンを作り出すこともできない。リプレイ・アタックを、標準的な暗号法の手段によって、容易に防ぐことができる。この標準的な暗号法の手段は、例えば、回路構成１４４とロックボックス１５１の装置、または回路構成１５４とロックボックス１５１の装置を構成して、該装置の間に安全なチャンネルを確立するために一度だけ（１つのセッションに対して）使用されるランダム・セッション鍵を使用することによって行われる。中間者は、サービスを拒否する（即ち、安全なチャンネルの確立を中断する）とが可能な場合があるけれども、これは、中間者が導入に成功できた攻撃のみである。回路構成１４４が、コンテンツを受け取って処理する準備ができているときに、回路構成１４４内部のロックボックス回路構成が、（以下に記載されている方法で確立された安全なチャンネルを経由して）ロックボックス１５１への要求を送って、回路構成１４４がコンテンツを解読し再暗号化する権限が与えられているかどうかを決定することがある。
回路構成１４４からの要球がコンテンツから作られる用途を指定し、ロックボックス１５１はコンテンツのどんな用途が使用制限セットにより排斥されるのかを識別し、（回路構成１４４は、ロックボックス１５１との間の安全なリンクを確立したやりとりの間にロックボックス１５１にその身元を証明するので）ロックボックス１５１は回路構成１４４の身元と機能を識別し、更に、ロックボックス１５１は、使用制限セットにより排斥された用途を示すデータと要求の中の関連するデータを比較するように構成されているために、ロックボックス１５１はこの決定を行うことができる。もしロックボックス１５１が、回路構成１４４に要求された動作を行う（例えば、ロックボックス１５１がコンテンツを解読し再暗号化する）権限を与えることを決定すれば、ロックボックス１５１は、回路構成１４４内部の進入回路構成がこれら動作を行うために必要とする秘密（即ち、コンテンツ鍵）を、回路構成１４４に供給する。回路構成１４４内部の上記進入回路構成は、上記鍵を持続的に記憶できない（それを行うメモリがない）。また、上記進入回路構成は、コンテンツに関して秘密が行わせることができる動作だけを行うことができ、更に、上記鍵が有効である限られた時間に対して（即ち、セッションの間）のみこれら動作を行うことができる。
回路構成１４４（または、以下に説明されているように、回路構成１５４）は、コンテンツ鍵をロックボックス１５１から受け取ると、概ね、回路構成１４４（または１５４）が上記鍵を使用して行うことができることに関連した制限が行われる。各回路構成１４４と１５４は、各々がそのような制限に従わなければならないように構築されている。例えば、ＨＤＣＰセキュリティが破れたと回路構成１５４が判断する（即ち、ＨＤＭＩ受信器に権利が与えられていないと、回路構成１５４が判断する）場合にはＨＤＣＰ−暗号化とＨＤＭＩ伝送動作が停止しなければならないという条件で、上記鍵は、回路構成１５４に、コンテンツを解読してＨＤＣＰプロトコルを使用して復号化コンテンツ（プレインテキスト・コンテンツ）を再暗号化する権限を与えて、該ＨＤＣＰ−暗号化コンテンツをＨＤＭＩリンクによって伝送させる場合がある。各回路構成１４４と１５４は、厳密に権利化が認められている場合にのみ動作するように構築されている。
コンテンツが図１５システムを離れるためには、（再暗号化された形で）コンテンツは、回路構成１５４内部の退出回路構成によってチップ１４８の内部で暗号化を行うために、チップ１４８へのＰＣＩバスでアサートされなければならない。更に、チップ１４８は、概ね、チップ１４８外側のプレインテキスト・コンテンツを公開することなしに出力するために（例えば、ＨＤＣＰプロトコルを使用して）プレインテキスト・コンテンツの再暗号化を行う（例えば、上記コンテンツは、チップ１４８から離れる前に、図１５システムからの出力のために再暗号化される）。“チップ１４８の内部の回路構成（例えば、デコーダ１５５）は、プレインテキスト・コンテンツに必要などんな解凍も行われ、更に、復号化され解凍されたプレインテキスト・コンテンツに選択的に更なる処理（例えば、フォーマット化および／または出力のための再暗号化）を行うこともする。例えば、いくつかの実施形態では、チップ１４８は、ＨＤＭＩ（またはＤＶＩ）リンクにより伝送される暗号化データに通常利用されるＨＤＣＰプロトコルを使用すること等により、グラフィック処理ユニット１５０（ＧＰＵ１５０）に出力にし、更に、ＨＤＭＩ（またはＤＶＩ）リンクによるＧＰＵ１５０から外部装置またはシステムへ出力するために、プレインテキスト・コンテンツをＨＤＭＩ（またはＤＶＩ）フォーマットに設置する。以下により詳細に説明されるように、チップ１４８は、権限が与えられた方法で、また、権限が与えられたフォーマットでのみ、コンテンツを（ＧＰＵ１５０）に出力できる。例えば、図１５システムが、ＨＤＣＰ−暗号化フォーマットでＨＤＣＰリンクによりコンテンツを出力する権限が認められれば、チップ１４８はＨＤＣＰプロトコルを使用してコンテンツを再暗号化し、ＨＤＭＩリンクによりＧＰＵ１５０から伝送するために、ＨＤＣＰ暗号化ＨＤＭＩフォーマットのＧＰＵ１５０にそのコンテンツをアサートする。そのために、例えば、（高精細度モニタの）許可されたＨＤＭＩ受信機のみが、ＨＤＣＰ−暗号化コンテンツを解読し、該ＨＤＣＰ−暗号化コンテンツを表示することができる。別の実施形態では、図１５システムが、上記プレインテキスト・コンテンツのアナログ版を出力する権限が与えられ、チップ１４８がＤＡＣ（デジタル−アナログ変換回路）を含んでいれば、チップ１４８はＤＡＣを使用してプレインテキスト・コンテンツを示すアナログ信号を生成し、ＧＰＵ１５０にアナログ信号を出力するか、あるいは図１５システムと無関係な装置またはシステム（例えば、アナログディスプレイ装置）によりアクセス可能なコネクタ（図示せず）にアナログ信号を出力することができる。図１５システムにより利用可能となった上記プロテクションを回避するために、１つ以上のチップ１４０および１４８に進入し、各開放されたハードウェア・ユニット内部の回路構成を修正（または原則的に修正）する非常に様々な動作を実行する必要がある。
回路構成１５４内部の退出回路構成が、（ＰＣＩバスに沿って接続された装置から）再暗号化コンテンツを受け取って、処理する準備ができると、回路構成１５４は、（以下に記載された方法で確立された安全なチャンネルを経由して、回路構成１５４が上記コンテンツを解読し更に処理する権限が与えられているかどうかを判断するようにロックボックス１５１に要求できる。回路構成１５４からの上記要求が、コンテンツから作られた用途を指定し、上記コンテンツのどんな用途が使用制限セットによって禁じられているかを認識し、更に（ロックボックス１５１と回路構成１５４内部のロックボックスの間に安全なリンクを確立したやり取りの間に、回路構成１５４がロックボックス１５１にその身元を証明したために）回路構成１５４の身元と機能を認識し、更にまた、ロックボックス１５１は、要求に関連するデータと、使用制限セットにより禁止された用途を示すデータとを比較するように構成されているために、ロックボックス１５１がロックボックス１５１はこの判断を行うことができる。もし回路構成１５４が（例えば、暗号化コンテンツを解読し更に処理するような）要求された動作を行う権限が認められていることをロックボックス１５１が判断すると、ロックボックス１５１は、回路構成１５４がこれら動作を処理するために必要な秘密（即ち、コンテンツ鍵）を回路構成１５４に供給する。回路構成１５４の出力回路構成は、上記鍵を持続的に記憶せず（それを行うメモリを有していない）、上記秘密が可能にさせる動作のみをコンテンツに行うことができ、更に、上記かぎが有効である限られた時間（即ち、セッションの間で）の間のみで、これら動作を行うことができる。
ロックボックス１５１と回路構成１４４（または回路構成１５４）内部のロックボックスとの間の双方向の通信のための安全なチャンネルは、非常に多くの方法のうちの任意の方法（例えば、安全なチャンネルが図１８のロックボックスの間に確立されている図１８と１９を参照して以下に記載される方法など）で確立できる。
図１５の実施例の変形例では、チップ（またはチップセット）１４２が省かれている。このような別の実施形態では、各チップ１４０と１４８（それぞれチップセットでもよい）は、必要に応じて、例えば他のロックボックスから必要なかぎを得るために、それ自身のロックボックス回路構成（例えばブロック１４４内部のロックボックス回路構成）を使用する。
一般に、異なる２種類の認証プロトコルが、本発明のＰＤＮの装置（例えば、ロックオンボックス）の間の通信のために使用できる。即ち、明示（例えば、ツーステージ）認証と黙視（例えば、ワンステージ）認証である。明示認証は、上記装置が互いに認識されていない場合のときはいつでも使用しなければならない。また、明示認証は、概ね、公開鍵暗号法と（証明書等の）完全な認証交換を使用する。黙視認証は、（例えば、これら装置を製造する工程の間に永続的に確立された基本的関係のために、）上記装置が互いに必ず認識している場合にはいつでも使用できる。明示認証プロトコルは、基本的にはブラックボックス間でのものである。そのため、（単一のチップ内部に導入されたノードと、更に場合によっては、単一のクローズド・システム内部に導入されたノードとを除いた）ＰＤＮのノードと、潜在的にＰＤＮのノードとなりうる全ての装置が、互いに通信するときに同じ（標準的な）明示認証プロトコルを使用するという意味で、明示認証プロトコルは十分に標準化されなければならない。黙視認証プロトコルは、概ねチップ内部（または、場合によっては、ＰＤＮの単一のクローズド・システム内部の装置の間）で使用され、非標準化されているものでもよく、アプリケーション依存であってもよい。例えば、ロックボックスと進入回路構成が同じチップ内部にあれば、それらの間の通信は、どんな特別なプロトコルも全く必要としなくてもよい。あるいは、異なるチップに導入された２つの装置が、同じメーカーで製造されて相互に作動するように特別に設計されている、異なるチップに導入されていれば、所有者プロトコルは、十分に秘密を隠す間は、それら装置の間の通信のために使用できる。
一実施形態群では、本発明のＰＤＮは、ＰＤＮ内部のコンテンツが権限が認められないやり方でＰＤＮの外で使用できるようにコンテンツがＰＤＮから除去されるのを防ぐように、また、権限が認められないやり方でコンテンツがＰＤＮ内部で使用されるのを防ぐように構成されている。このようなＰＤＮに進入するコンテンツは、トランスクリプション（復号化および再暗号化）動作の再暗号化段階に使用される同じプロトコルに応じて既に暗号化されていなければ、（概ね、集積回路に導入された）進入ハードウェアによって直にトランスクリプト（復号化および再暗号化）される。また、復号化および再暗号化を行うためにＰＤＮにより使用されるプレインテキスト・コンテンツも暗号化されていない秘密も、ＰＤＮの集積回路の外にアクセスすることはできない。進入回路構成から上記再暗号化コンテンツ出力がＰＤＮ内部の装置の間で（安全でない方法であっても）自由に変換可能であり、ＰＤＮ内部のソフトウェアに、またはＰＤＮ外部のハードウェアまたはソフトウェアのアクセス可能であり、更にＰＤＮの装置（例えば、ＰＤＮのディスクドライブのディスク）に安全でないやり方で記憶できる。ＰＤＮ内部の退出回路構成だけが、再暗号化コンテンツを解読して上記コンテンツのプレインテキスト・バージョンを生成するために必要な秘密を有している。退出回路構成は、該退出回路構成がロックボックスにその身元を示してロックボックスに指定された動作を行う権限が与えられていることをロックボックスに示した後にのみ、また、ロックボックスと退出回路構成の間にロックボックスから退出回路構成へ秘密を送信するための安全なチャンネルが確立した後に、ＰＤＮ内部のロックボックスからのみにこれら秘密を得ることができる。従って、再暗号化コンテンツが、ＰＤＮから除去される（例えば、再暗号化されたデータを含むディスクがＰＤＮから除去される）と、権限が認められないやり方で（従来の方法では）復号化または使用できない。再暗号化コンテンツはＰＤＮに特有の形式で暗号化される。そのため、ＰＤＮは再暗号化コンテンツを保護しなくてもよい。対照的に、コンテンツを安全にＰＤＮ内部に固定しＰＤＮの要素間のすべてのリンクを保護することにより、ＰＤＮ内部のコンテンツを保護することが、本分野で提案されている。
本発明のパーソナル・デジタル・ネットワーク（ＰＤＮ）の一群の実施形態は、図１６および図１７を参照して記載される。図１６のＰＤＮは、本発明を具体化しており、（集積回路に導入されて、ロックボックスと進入回路構成とを含む）進入ノード１６０と、（別の集積回路に導入され、ロックボックスと回路構成とを含む）ノード１６１と、（また別の集積回路に導入され、ロックボックスと退出回路構成とを含む）退出ノード１６２と、ビデオプロセッサ１７５と、記憶コントローラ１７６と、ビデオコントローラ１７７とを含み、図示されるような関係である。記憶ユニット１７８が、コントローラ１７６に、またコントローラ１７６により結合され、ＰＤＮ１６８と無関係である。コンテンツ・プロバイダ１６３とノード１６１内部のロックボックス回路構成は、各々の間に安全な通信チャネル１６４を確立し、この安全なチャンネルで互いに通信するように構成されている。図１７は、コンテンツ・プロバイダ１６３は正しいデータ１９９と鍵データ１９１をノード１６１に供給し、該データ１９０と１９１はノード１６１のロックボックス回路構成の非揮発性メモリに記憶され、コンテンツ・プロバイダ１６３とノード１６１の間の通信が終了していると仮定しているので、コンテンツ・プロバイダ１６３は図１７には示されていない。
復号化コンテンツを再暗号化するために、（例えば、図１５の回路構成１４４または図１６のノード１６０内）進入回路構成によって、また、再暗号化コンテンツを解読するために、（例えば、図１５の回路構成１５４または図１６のノード１６２内）退出回路構成により、本発明に従って使用される再暗号化プロトコルは、マン・イン・ザ・ミドル・アタックに影響を受けないようにしなければいけない。概ね、再暗号化プロトコルは、暗号データの送信機と受信機（暗号データを受け取り解読する装置）の両方が、送信機と受信機の間を認証交換、そのセッションの間に使用される鍵データ（例えば、送信機と受信機での鍵データの生成、または、鍵データを必要とする各装置に与えられた鍵からの鍵データの提供）、および受信機への暗号化されたデータの送信をなどが行われる各セッションで、直接に相互にやり取りすることを必要とする接続保護プロトコル（例えばＨＤＣＰプロトコル）ではない。むしろ、再暗号化プロトコルは、概ね、トランスクリプション回路構成が、コンテンツトランスクリプションが開始する時間までに、再暗号化を行うために必要とする鍵データを得たときのみに必要とするタイプのプロトコル（例えば、ＣＴＲモードの２５６ビットＡＥＳプロトコル）であり、相互に直接やり取りする、鍵ギバー（ｇｉｖｅｒ）、トランスクリプション回路構成、およびコンテンツ・プロバイダを必要としない。本発明のＰＤＮの好適な実施形態では、異なるノードのロックボックス間の安全なリンクを確立するために必要な許可証が、ロックボックスにあらかじめ記憶されている。また別の実施形態では、自己認証タイプの非対称暗号化が、ロックボックス間の安全な接続を確立するために使用されるときに、安全な接続を確立するために使用される許可証は、リンクを確立するやり取りを行う間、ロックボックスによって行われた数学的計算では暗黙的である。そのため、そのようなやり取りで使用するために、許可証をロックボックスにあらかじめ記憶させる必要はない。一度安全な接続が確立されると、１つのロックボックスがコンテンツ鍵を別のロックボックスに、安全な接続で送信する。鍵コンテンツは、コンテンツの受け取り、解読、再暗号化の開始の進入回路構成への指示（または、コンテンツの受け取り、解読、再暗号化の開始の退出回路構成への指示）と、許可された暗号化動作を行う進入（またな退出）回路構成によって必要とされる鍵の両方で機能することができる。（精細度によって進入回路構成を有する）各進入ノードは、ロックボックスから（例えば、鍵の形成の際に）最初に指示を受けなければ、コンテンツを受け取りトランスクリプトする動作ができないように構成されている。（精細度によって退出回路構成を有する）各退出ノードが、ロックボックスから（例えば鍵の形で）最初に指示がなければ、コンテンツを受け取り再暗号化する動作ができないように構成されている。本発明は、ロックボックス間、およびロックボックスとコンテンツ・プロバイダ間の一連の信頼を頼りにするけれども、全てのロックボックスとコンテンツ・プロバイダが、（例えば、単一のセッションの間のリアルタイムで）直接相互にやり取りを行うことを（一般的な実施では）必要としない。むしろ、本発明のＰＤＮの好適実施形態では、ロックボックスとコンテンツ・プロバイダは、実質的に、（リアルタイムででもなければ、単一のセッションの間でもなく）間接的に相互にやり取りをすることができる。
図１６の例では、許可データ１７０が進入ノード１６０に記憶され、許可データ１７１がノード１６１内部のロックボックスに記憶され、更に、許可データ１７２がノード１６２の内部のロードボックス回路構成に記憶される。許可データ１７１は、製造時にノード１６１に記憶できる。許可データ１７０および１７２は、ノード１６０と１６２の製造時に、ノード１６０および１６２にそれぞれ記憶されたデータを有しており、ノード１６０と１６２（または、それらの各々を有する装置）が、ＰＤＮ１６８の要素として認識されるようになる（以下に記載されるタイプの）マリッジオペレーションの間に、ノード１６１により（製造された後）ノード１６０と１６２に、それぞれ記憶される。ノード１６１内部のロックボックス回路構成が、進入ノード１６０からの、（ノード１６１の内部の進入回路構成が、受け取りのためにコンテンツにトランスクリプション動作を行うのに必要な）鍵の要求に応答すると、進入ノード１６０とノード１６１は、あらかじめ記憶されている許可データ１７０と１７１を使用して認証交換を行って、（それらの間の）安全なチャンネル１６５を確立しなければならない。該安全なチャンネル１６５によって、鍵がノード１６１から進入ノード１６０に送信できる。このとき、進入ノード１６０がコンテンツの受け取り、解読、再暗号化を希望すれば、進入ノード１６０の内部のロックボックス回路構成が、安全なチャンネルで、ノード１６１の内部のロックボックス回路構成に鍵の要求をアサートする。鍵の要求はコンテンツに行われる動作を示す（例えば、鍵の要求は、コンテンツに行われる動作を示す正しいデータ１８０を有している）。このとき、ロックボックスは、例えば、（図１７のノード１６の範囲のクエスチョンマークの印を付けた星である）ノード１６０からの正しいデータ１８０と、進入ノード１６０が行うことの権限が許されている動作を示す（ノード１６１にあらかじめ記憶されている）正しいデータ１９０とを比較することによって、鍵の要求を許可するかどうかを判断する。もしノード１６１が鍵の要求を認めることを決断すれば、ノード１６１は鍵（例えば、図１７の鍵データ１８１）を進入ノード１６０に安全なチャンネル１６５により送信する。ノード１６０の内部の進入構成回路構成は、鍵を記憶する非揮発性メモリを有していない。従って、ノード１６０の電源を入れる前に（または電源を切った後に）、進入回路構成によっては、鍵を使用することはできない。
本発明のいくつかの実施形態の動作では、外部装置（例えばコンテンツ・プロバイダにより操作される装置）は、（ＰＤＮの）ロックボックスに（ＰＤＮのどの要素がコンテンツのトランスクリプションを行う権限があたえられるかを確証するためにＰＤＮによって必要な）正しいデータと、コンテンツにトランスクリプションを行うためにＰＤＮの要素に必要な鍵データを送信する。ロックボックスは正しいデータと鍵データを持続的に（例えば、ロックボックス内部の非揮発性メモリに）後の使用のために記憶される。例えば、図１６に示すように、コンテンツ・プロバイダ１６３は、正しいデータ１９０と鍵データ１９１をノード１６１内部のロックボックス回路構成に送信する。更に、ロックボックス回路構成要素は、このとき、図１７に示すように、上記データ１９０と１９１を持続的に記憶できる。より具体的には、図１６および１７の例では、コンテンツ・プロバイダ１６３とノード１６１の内部の回路構成は、（信頼できる関係を確立する認証交換をおこなって、ノード１６１が鍵データと正しいデータを受け取る権限が与えられていると確証した後に）安全なチャンネル１６４を確立する。コンテンツ・プロバイダ１６３は、このとき、正しいデータ１９０と鍵データ１９１をノード１６１にチャンネル１６４によって送信する。ノード１６１内部のロックボックス回路構成は、該データ１９０と１９１をノード１６１内部の非揮発性メモリに記憶する。このとき、進入ノード１６０内部の進入回路構成が、外部の発信源（例えば、コンテンツ・プロバイダ１６３、またはコンテンツ・プロバイダ１６３によって権限が認められた発信源）からコンテンツを受け取る準備ができたときに、進入ノード１６０が該進入ノード１６０に供給される上記コンテンツに行うと該コンテンツが推測している動作を示す正しいデータ１８０を、（上記コンテンツ・プロバイダから）進入ノード１６０は得る。進入ノード１６０内部のロックボックス回路構成は、このとき、（ノード１６０の電源が入った状態でノード１６０と１６１の間に確立した）安全なチャンネルで、ノード１６１内部のロックボックス回路構成に対する要求をアサートする。上記要求は、正しいデータ１８０を含む。上記要求に応じて、ロックボックスは、正しいデータ１８０と、（ノード１６１にあらかじめ記憶されている）正しいデータ１９０とを比較する。正しいデータ１９０は、進入ノード１６０が行う権限が認められている（あるいは認められていない）動作を示している。もし、ノード１６１のロックボックス回路構成が、上記鍵の要求をデータ１８０と１９０との比較の結果であると認められると判断すれば、ノード１６１は、（コンテンツ鍵を示す）鍵データ１８１を進入ノード１６０に、安全なチャンネル１６５で送信する。進入ノード１６０が鍵データ１８１を得た後、その進入回路構成がコンテンツ・プロバイダからの暗号化コンテンツの受け取りを開始し、鍵データ１８１を使用して暗号化コンテンツのトランスクリプションを行う。更に、（概ね、ビデオオーディオコンテンツを含む）該トランスクリプトコンテンツをビデオプロセッサ１７５にアサートできる。プロセッサ１７５はビデオプロセッサ１７７を経由して、退出ノード１６２にトランスクリプト・コンテンツをアサートできるか、またはトランスクリプト・コンテンツを記憶コントローラ１７６にアサートできる。該コントローラ１７６は、トランスクリプト・コンテンツを、（例えば、プロセッサ１７７を経由した退出ノード１６２への連続読み出しとアサーションのための）記憶ユニット１７８に記憶させることができる。ノード１６０内部の進入回路構成は、再入力データ１８１を記憶する非揮発性メモリにより使用できない。従って、鍵データ１８１は進入ノード１６０の電源を入れる前（または電源を切った後）に、進入回路構成によって使用することはできない。
ノード１６２内部の退出回路構成が、コンテンツをドメイン１６８に無関係の装置にアサートする準備ができたときに（またはその前に）、退出ノード１６２は、該退出ノード１６２により上記コンテンツに行われる動作を示す正しいデータ１９５を得る。ノード１６２の内部のロックボックス回路構成は、（ノード１６２の電源が入っているときにノード１６２と１６１の間に確立された）安全なチャンネル１６６で、ノード１６１の内部のロックボックスへの要請をアサートする。上記要求は、正しいデータ１９５を含む。上記要求に応じて、上記ロックボックスは、正しいデータ１９５と、（ノード１６１に前もって記憶されている）正しいデータ１９０を比較する。正しいデータ１９０は、退出ノード１６２が行う権利が得られている（または、得られていない）動作を示す。もしノード１６１の内部のロックボックス回路構成が、鍵の要求をデータ１９５と１９０との比較の結果と認められると判断すれば、ノード１６１は（鍵を示す）鍵データ１９４を退出ノード１６２に、安全なチャンネル１６６で送信する。可能であればいつでも（使用権により許可されるときはいつでも）、正しいデータ、要請、および鍵データは、ノード１６２内部の退出回路構成が外部装置にコンテンツをアサートする前に、ユーザのロックボックスの間でやり取りができ、（例えば、ノード１６２が、ほんのたまにしかＰＤＮに接続されない、モービルＭＰ３、ビデオプレーヤ、またはその他の装置であるか、またはそれらのいずれかの内部に導入されている場合には、）ユーザ経験の助けとなる。退出ノード１６２が、鍵データ１９４を得たあとに、ＰＤＮ１７８の要素からの制御コンテンツを受け取り始め、鍵データ１９４を使用してこのコンテンツを解読し、（更に、それについて更なる処理を選択的に行い）、所望の送信先に出力するために復号化コンテンツをフォーマット化（および／または再暗号化）する。例えば、ノード１６２の内部の退出回路構成は、ＨＤＭＩリンクで、ＰＤＮ１６８に無関係のモニタに関連するＨＤＭＩ受信器に送信するために、復号化映像コンテンツおよび復号化オーディオコンテンツをフォーマット化する場合がある。ノード１６２の内部の退出回路構成は、再入力データ１９４を記憶する非揮発性メモリを有していない。従って、鍵データ１９４は、退出ノード１６２の電源を入れる前に（あるいは、電源を切った後に）、退出回路構成によっては使用できない。
進入ノード１６０が、上記ノード１６１に、進入回路構成１６０がコンテンツに特定の動作を行う権利が認められていることを示した後にのみ（例えば、進入ノード１６０が、それ自身が許可を受けた装置であると、ノード１６１に示した後にのみ）、進入ノード１６１が、進入ノード１６０に、（例えば、安全チャンネル１６５を確立するために、認証交換を行っている間に、）ノード１６１が許可を受けた装置であることを示した後にのみ、鍵データ１８１は進入ノード１６０に与えられる。同様に、退出ノード１６２が、コンテンツに特定の動作を行う権利が与えられていることを、ノード１６１に示した後にのみ（例えば、退出ノード１６２が、許可を受けた装置であるということを、ノード１６１に示した後にのみ）、また、ノード１６１が、（例えば、安全なチャンネル１６６を確立するために、認証交換を行っている間に）それ自身が許可を受けた装置であることを、退出ノード１６２に示した後にのみ、鍵データ１９４は退出ノード１６２に付与される。
次に、図１８と１９を参照して、ロックボックス間に安全なチャンネル（例えば、図１６および１７のチャンネル１６５、１６６）が確立されるための、本発明のいくつかの実施形態に従って行われる工程を記述する。この例は、説明に役立つだけであり、安全なチャンネルが、ロックボックス間におよび／または本発明のＰＤＮの実施形態の他の要素間に確立できる唯一のやり方を示しているつもりはない。各図１８および１９は、要素２００が本発明のＰＤＮの要素のソフトウェア（例えば、図１５のＣＰＵ１４７をプログラムするソフトウェア）を示す、論理ソフトウェア図である。また、ソフトウェア２００とＰＤＮの３つのノード（進入ノード、退出ノード、および第３ノード）との間のハードウェアインターフェイスが、点線で示されている。これらノードの各々は、（概ね、図２０、２１、および２２のマイクロプロセッサ２４０、２６０．または２８０のような、ファームウェアを実行するマイクロプロセッサを有している）ハードウェアを含んでいるけれども、プログラム可能な、一般的目的のＣＰＵまたはソフトウェアは有していない。それらノードの各々は、ロックボックス回路構成を有するけれども、進入ノードだけが進入回路構成を有しており、退出ノードだけが退出回路構成（図示せず）を有している。第３ノードは、ロードボックス回路構成を有しているけれども、進入回路構成も、退出回路構成も有していないので、第３ノードをロックボックス・ノードと呼んでいる。
より一般に、本発明のＰＤＮの好ましい実施形態のクラスでは、少なくとも１つのノードのロックボックス回路構成は、ノード（できれば集積回路内の）のハードウェアに安全な方法で埋め込まれていた意思決定論理、またはノードに安全に埋め込まれたプロセッサ上で走る意思決定ファームウェアを含むことができる。そのようなノードでは、ロックボックス回路構成は、ノード内に安全に埋め込まれたプロセッサを含むことができた。また、プロセッサ上で走るファームウェアは、コンテンツ上で公認のオペレーションをおこなうことを支持、またはおこなうためのノード内に使用される、鍵データまたは他の秘密にアクセスすることができた。しかし、そのような秘密は、ユーザや無許可にそれにアクセスしようと努力する実体にアクセス可能な（あるいは少なくとも、容易にアクセス可能な）ようにはノードの中に存在すべきでない。
図１８および１９を参照すると、ソフトウェア２００は、３つのノードのそれぞれの内部のロックボックス回路構成のレジスタと対話することができる。そのようなレジスタは進入ノードにメールボックス（セクション２０１に「イン」、セクション２０２に「アウト」）を含んでおり、退出ノードにメールボックス（セクション２０５に「イン」、セクション２０６に「アウト」）、ロックボックス・ノードにメールボックス（セクション２０３に「イン」、セクション２０４に「アウト」）、およびロックボックス・ノードのロックボックス回路構成の能力テーブル２０７を含むレジスタを含んでいる。割込ラインはレジスタに関係している。
進入ノードは、動力を供給するごとにロックボックス・ノードと通信するための安全チャンネルのセット・アップを自動的に試みるように（ファームウェアによって）プログラムすることができる。あるいは、進入ノードは、進入ノードのロックボックスの中に秘密が既にある場合ではなく秘密を必要とする場合にのみ、ロックボックス・ノードを備えたそのような安全チャンネルをセット・アップするそのようなオペレーションの第一工程として、進入ノードは、メールボックスのセクション２０２の「アウト」に暗号化されたメッセージを置き、割り込みをアサートする。これを受けて、ソフトウェア２００は、ロックボックス・ノードのメールボックスのセクション２０３の「イン」にメッセージを配達する。これを受けて、ロックボックス・ノードはそのメールボックスの「アウト」セクション２０４に暗号化されたメッセージを置き、割り込みをアサートする。これを受けて、ソフトウェア２００は進入ノードのメールボックスのセクション２０１の「イン」にこのメッセージを配達する。この方法を継続して、進入ノードおよびロックボックス・ノードは（図１６に示すように、そこにあらかじめ保存されている認証データ１７０、１７１を用い）ソフトウェア２００を介して認証交換をおこなう。認証交換の無事完了に際して、進入ノードおよびロックボックス・ノードは、あたかもそれらの間に安全チャンネル（図１９に「安全チャンネル０」として示される）が存在するかのように作動する状態に入る。そのような状態で、進入ノードおよびロックボックス・ノードは、この情報を決定するためにさらなる認証動作をおこなわずに、互いの身元についての知識およびそれらの各々が許可された装置であるという知識で互いに通信する。しかしながら、ソフトウェア２００を介して進入ノードおよびロックボックス・ノードの間を伝達されるすべてのメッセージ（または、秘密または「重要」と考えられる全てのメッセージ）は、（進入ノードおよびロックボックス・ノードの間に安全チャンネルを設立する交換時、および安全チャンネルが設立された後に）暗号化される。すなわち、ソフトウェア２００は、そのような暗号化されたメッセージに対して何でも（例えば、それらを保存したり、後でそれらを再び行おうとしたり、修正したり、あるいは意図した目的地以外の装置へそれらを送ったり）することができるが、ソフトウェア２００がそれらにおこなうことができる有用な結果を持つただ一つのオペレーションは、その意図した目的地にそれらの各々を（修正無しで）配達することである。例えば、ソフトウェア２００が、ロックボックス・ノード用に意図されたメッセージを他の装置に配達したり、ロックボックス・ノードに配達する前に修正したりすると、受信者はそれらを解読できず、その結果、そのような誤配達（または壊れたメッセージの配達）は、送信側のノードとロックボックス・ノードとの間の通信の成功を妨害すること以外に何の効果も持たない。
同様に、退出ノードは動力を供給するごとにロックボックス・ノードと通信するための安全チャンネルのセット・アップを自動的に試みる。あるいは、退出ノードは、退出ノード・ロックボックス内に既に秘密がある場合ではなく秘密を必要とする場合にのみロックボックス・ノードを備えるそのような安全チャンネルのセット・アップを試みる。そのようなオペレーションの第一工程として、退出ノード内のロックボックス回路構成は暗号化されたメッセージをメールボックスのセクション２０６の「アウト」に入れ、割り込みをアサートする。これを受けて、ソフトウェア２００はメッセージをロックボックス・ノードのメールボックスのセクション２０３の「イン」に配達する。これを受けて、ロックボックスは、ノードが暗号化されたメッセージをそのメールボックスのセクション２０４の「アウト」に置き、割り込みをアサートする。これを受けて、ソフトウェア２００は、退出ノードのメールボックスのセクション２０５の「イン」に配達する。この方法を継続して退出ノードおよびロックボックス・ノードは（図１６に示すように、そこにあらかじめ保存されている認証データ１７２，１７１を用い）ソフトウェア２００を介して認証交換をおこなう。認証交換の無事完了に際して、退出ノードおよびロックボックス・ノードは、あたかもそれらの間に安全チャンネル（図１９に「安全チャンネル１」として示される）が存在するかのように作動する状態に入る。そのような状態で、退出ノードおよびロックボックス・ノードは、この情報を決定するためにさらなる認証動作をおこなわずに、互いの身元についての知識およびそれらの各々が許可された装置であるという知識で互いに通信する。しかしながら、ソフトウェア２００を介して退出ノードおよびロックボックス・ノードの間を伝達されるすべてのメッセージ（または、秘密または「重要」と考えられる全てのメッセージ）は、（退出ノードおよびロックボックス・ノードの間に安全チャンネルを設定する交換時、および安全チャンネルが設定された後に）暗号化される。すなわち、ソフトウェア２００は、そのような暗号化されたメッセージに対して何でも（例えば、それらを保存したり、後でそれらを再び行おうとしたり、修正したり、あるいは意図した目的物以外の装置へそれらを送ったり）することができるが、ソフトウェア２００がそれらにおこなうことができる有用な結果を持つただ一つのオペレーションは、その意図した目的地にそれらの各々を（修正無しで）配達することである。例えば、ソフトウェア２００が、（ロックボックス・ノードに意図された）退出ノードからのメッセージを他の装置に配達したり、ロックボックス・ノードに配達する前に修正したりすると、受信者はそれらを解読できず、その結果、そのような誤配達（または壊れたメッセージの配達）は、送信側のノードとロックボックス・ノードとの間の通信の成功を妨害すること以外に何の効果も持たない。
本発明のＰＤＮの典型的な実施形態では、安全チャンネルは、ＰＤＮの任意のノード対のロックボックス回路構成の間に設立することができる。例えば、ソフトウェアは、退出ノード向けのメッセージをメールボックスに置くことができ、（例えばソフトウェアによって）退出ノードに配達された時、メッセージは、ＰＤＮの指定されたハードウェア（例えば、進入ノード１６０から退出ノード１６２まで図１６のプロセッサ１７７）を介して進入ノードによって退出ノードにアサートされる再暗号化コンテンツを受け取り処理するように、退出ノードに準備をさせることができる。この例において、退出ノードは、安全チャンネルを設立し、他のいくつかのノードとの安全なやりとりをおこなうことによって、メッセージによって指定されたオペレーションをおこなうために必要とされる（他のノードからの）鍵を得て、メッセージに応答することができた。
典型的な実施形態では、本発明のロックボックス回路構成（あるいは「ロックボックス」）はコンテンツに関係する１組の権利を示す（および／またはそれに結合した）データを格納する。例えば、ロックボックスは、そのようなデータを格納するレジスタ（あるいは他のメモリ）を含む能力テーブル（例えば図１８および１９の能力テーブル）を含む。能力テーブル中の個々の格納位置は、進入回路構成または退出回路構成が特定のタイプのコンテンツに特定のオペレーション（オペレーションの組）を実施するのを可能にする鍵データを格納することができる。たとえば、テーブル２０７の「Ｎ番目の」格納位置は、退出回路構成によって特定のコンテンツ・プロバイダからの再暗号化映像を複号化し、ＨＤＭＩリンク上での転送するための複号化映像を再暗号化および（再フォーマット）するのに必要とされる鍵データを格納することができる。例えば、ＰＤＮの進入ノードは、特定の退出ノードにテーブル２０７中のＮ番目の格納位置のコンテンツを送ってくれるようにロックボックス・ノードに求めるメッセージを（ソフトウェア２００を介して）図１８のロックボックス・ノードに送信することができた。ソフトウェア２００は、ロックボックス・ノードへこのメッセージを中継することができたが、テーブル２０７の格納位置のコンテンツにアクセスできない。このメッセージに応答してこのロックボックス・ノードは適切な鍵データ（テーブル２０７中のＮ番目の格納位置のコンテンツ）を複号化でき、ソフトウェア２００が適切な退出ノードに複号化鍵データを配達させることができる。ソフトウェア（例えば図１８のソフトウェア２００）は暗号化された鍵データを配達することができたが、配達される暗号化データを複号化することができないので、生の（複号化された）鍵データにアクセスできない。ソフトウェア２００が意図した退出ノード以外の装置、あるいはηに暗号化された鍵データを配達すると、意図した退出ノードに配達する前に暗号化鍵データを修正すると、受信者は誤配達（または修正）された暗号化鍵データを複号化できず、その結果、そのような誤配達（または修正されたメッセージの配達）は、ロックボックスと意図した受信者ノードとの間の通信の成功を妨害すること以外に何の効果も持たない。
別の例の場合では、システムユーザは、進入ノードか退出ノードに、無許可のオペレーションをおこない、ソフトウェア（例えば図１８のソフトウェア２００）を使用し進入ノードか退出ノードにメッセージを配達し、受信者に無許可のオペレーションをおこなわせるように命じるメッセージを発信することができなかった。もっと正確に言えば、受信者ノードはこれに応答して、他のどんな行動も起こさない前にそのようなメッセージを（受信者が安全チャンネルを設立したノードによってメッセージが生成され暗号化されたという仮定に基づいて）復号化するはずである。この複号化オペレーションは有効にメッセージのコンテンツを破壊するはずである、というのはシステムユーザがメッセージ（メッセージを受け取るノードのロックボックス回路構成によって生成された）の復号化バージョンが、受信者ノードによって認識しうる命令になるようにメッセージを暗号化するのに必要な、鍵データ（システムのノード中のハードウェアに安全に格納された）にアクセスできないはずだからである。
図２０の実施形態のバリエーションでは、別のタイプの、および／または異なるアーキテクチャ（例えば、データとファームウェアの両方を格納するための共通メモリに結合されたマイクロプロセッサ）を有するマイクロプロセッサ回路構成、またはソフトウェアでプログラムされたプロセッサが含まれる。マイクロプロセッサ２４０（あるいはノード２５８内のロックボックス回路構成の別の要素）は、ノード２５８から転送されるメッセージを暗号化し、ノード２５８の外部の実体（例えば別のロックボックス）から受け取った暗号化メッセージ（例えば暗号化コンテンツ鍵データあるいは他の暗号化された秘密データを含むメッセージ）を複号化するように構成することができる。
進入ノード２５８は、（証明書データおよび／または他のデータを格納するための）不揮発性メモリ２４３、メールボックス２４５、入力インターフェース２４７、複号化エンジン２４９、再暗号化エンジン２５１、および出力インターフェース２５３を含み、これらの全ては図示のようにバス２４６に沿って接続されている。
要素２４０、２４１、２４２、２４３および２４５（および、任意選択で、図示しない他の要素）は、進入ノード２５８のロックボックス回路構成を含み、要素２４７、２４９、２５１および２５３（および、任意選択で、図示しない他の要素）は、進入ノード２５８の進入回路構成を含む。
メールボックス２４５は、セクション２０１に「イン」セクション２０２に「アウト」を有する図１８のメールボックスの一例である。メールボックス２４５は、進入ノード２５８とＰＤＮの別のノードのロックボックス回路構成との間の上に記述されたタイプの（ＰＮＤのソフトウェアを介した）通信用に用いられる。
メモリ２４３は、進入ノード２５８のオペレーションに必要とされる証明書をすべて格納する。証明書データは、図２０の回路構成の製造の時に、たとえば、ノード２５８が関係しようとするＰＤＮ（たとえば、そのノード２５８が認証メンバーになろうとするＰＤＮ、すなわち、ノード２５８が「結合」しようとするＰＤＮ）のノードのロックボックス回路構成との認証交換で使用するためにメモリ２４３に格納することができる。そのような交換において、進入ノード２５８は、他のノードに（メモリ２４３に格納された認証データを使用して）自体の身元を証明し、進入ノード２５８がＰＤＮのメンバーになることを認められ許可された装置であると別のノードのロックボックス回路構成が判断すると、この他のノードから「結合認証」データを得る。この結合認証データ（進入ノード２５８がＰＤＮに公認されたメンバーであることを示す）も、一般的には、ＰＤＮの別のノードのロックボックス回路構成とその後認証交換（これは、たとえば、ノード２５８がＰＤＮと関係した場合のノード２５８への動力供給時に行われる）するためにメモリ２４３に格納され、このＰＤＮ中で、進入ノード２５８は、他のノードと安全なリンクを設立し、かつ必要なら上記他のノードから（安全なリンクを通して）コンテンツ鍵を受け取るために、自体の身元を再度証明する。
より一般的には、本発明の好ましい実施形態によれば、ＰＤＮとそのノードは、インプリメントされて、外部の権威に依ろうが依るまいが、ロックボックス回路構成と進入（または退出）回路構成とを含む装置がＰＤＮに加えられることを可能にする。たとえば、図１４の任意の装置１２０、１２２、１２４、１２６、１２８および１３２は、もしそれら各々が適切に構成されたロックボックス回路構成を含んでいればそのようなＰＤＮに加えられることができる。いくつかの実施形態では、ＰＤＮの各ノードはＰＤＮに特別の装置（したがって少なくとも１つの特定の能力）を加えることへのコンテンツ所有者の承認を要求するように構成され操作される。ユーザがＰＤＮに含ませたいかもしれない進入回路構成または退出回路構成を含む各装置のロックボックス回路構成は、好ましくは、そこに秘密が永続的に（安全に）しかし消去可能に格納されて装置がＰＤＮの認証されたメンバー（ノード）であることを示すように構成してよい。一般的には、そのような秘密は認証であり、したがって、そのような秘密を示すデータはここでは結合認証データと呼ばれる結合認証データを他のノード（たとえば、進入ノードまたは退出ノード）に転送することができるロックボックス回路構成、または転送するロックボックス回路構成は、一般的に、通信している各ノードがＰＤＮの認証メンバーかどうかを決定する（すなわち、ノードが正しい結合認証もって、ＰＤＮと「結合している」のかどうかを決定する）のに必要なデータ（たとえば、認証データ）を格納するためのそれ自身のプログラム可能な（たとえば、一度だけプログラム可能な）メモリを含む。
進入ノード２５８（図２０）の記憶２４３は、プログラム可能な（たとえば、一度だけプログラム可能な）メモリ（すなわち、メモリ２４３の２４３Ａ部分）を含むことができ、そこに、進入ノード２５８がＰＤＮに関係するようになったときに結合認証が格納される。そうならば、メモリ２４３は、ノード２５８が作製される時点でノード２５８の身元を明らかにする認証データが格納される読み出し専用の不揮発性記憶装置部分をも含むはずである。メモリ２４３のプログラム可能な部分２４３Ａはプログラム可能なフラッシュ・メモリ、またはＥＥＰＲＯＭ（など）でありえる。しかし、メモリ２４３のプログラム可能な部分２４３Ａは、好ましくは、フラッシュ・メモリまたはＥＥＰＲＯＭをインプリメントするのに必要とされるはずのものよりも高価でない方法でインプリメントされる。メモリ２４３の部分２４３Ａは、必要でなくなったときにはもはや使用されないが、たとえば、一旦それが特別の状態へ半永久的にプログラムされると修正できない一度だけプログラム可能なヒューズの組であり得る。たとえば、プログラム可能メモリ部分２４３Ａは、そのようなヒューズを１６（または、他のある数の）組含むことができ、このヒューズの組のそれぞれは、一度プログラムして結合認証データの組を格納することができる。進入ノード２５８（すなわち、そのマイクロフロフェッサ２４０）は、たとえば、メールボックス２４５中のノード２５８に現在有効な結合認証を示すデータを置く場合、好ましくは、メモリ部分２４３Ａのうち最近にプログラムされたヒューズの組だけを使用する（すなわち、他のヒューズを無視する）ように構成される。ノード２５８がＰＤＮから除外され（すなわち、ＰＤＮから「分離」され）、新たなＰＤＮに結合する（すなわち、新たなＰＤＮと「再結合」する）と、新たなＰＤＮのロックボックスは、メモリ部分２４３Ａの中の別のヒューズの組をノード２５８’がこの新たなＰＤＮと結合したことを示す結合認証データの新たな組でプラグラムされるようにする。
より一般には、本発明のＰＤＮの典型的な実施形態に結合するようになった装置はすべて、ドメインに特有のデータ（認証データか認証状データ）を含んでいる。そのようなデータは、本明細書でしばしば「結合認証データ」と呼ばれる。そのようなＰＤＮに含むことができる認証された装置は、実際にＰＤＮと結合しているかどうかに拘わらず、自体の少なくとも１つの集積回路（たとえば、ロックボックス・チップ）に半永久的に（製造時に）格納された認証データを有して自体が認証された装置であることを示す。この後者のタイプの認証データは、前述の「結合認証データ」とは異なる。第１のＰＤＮと結合した装置が、この第１のＰＤＮから除去される（すなわち、第１のＰＤＮから「分離される」）場合、この装置の結合認証データは、第１のＰＤＮと結合しているとの理由で得ていた、全ての秘密へのアクセスを失うように、別のＰＤＮ（第２のＰＤＮ）に結合する（「再結合する」）前に、効果的に除去されるべきである。本発明の装置（ＰＤＮのノードになり得る）の好ましい実施形態は、（以前に第１のＰＤＮに結合していた結果として）そこに格納されているどんな結合認証データも、装置が第２のＰＤＮに結合する際、効果的に削除されるようにインプリメントすることができる。本発明の装置の好ましい実施形態は、そのような装置がたかだかあらかじめ決められた最大数のＰＤＮに結合することができるようにインプリメントすることもできる。任意選択で、本発明の装置（たとえば、それらのロックボックス）内に他の制限を設けてこれらの装置が特定のＰＤＮに結合する適格性を制限してもよい。
本発明のロックボックス回路構成の好ましい実施形態は、別のノードとＰＤＮの結合が破棄される場合、ロックボックス回路構成が効果的に決定され、そのような破棄が効果的にインプリメントされ得るように、構成してもよい。
ノード２５８がＰＤＮに結合されること（すなわち、ＰＤＮの認証メンバーになること）を望む場合、（ＰＤＮの）ロックボックスと進入ノード２５８との間で十分な認証交換（たとえば、パブリック鍵認証の署名、すなわち「ＰＫＣＳ」交換）が実施されるはずであることが考慮される。したがって、ノード２５８のメモリ２４３にしっかりと格納される認証データはそのような十分な認証交換をおこなうのにふさわしいタイプであるべきである。ノード２５８がＰＤＮへ結合した後で、ノード２５８が、安全なチャンネル、その上で他のノードからコンテンツ鍵を得ることができる、を設立することを望む度に、ノード２５８とロックボックス回路構成との間でずっと簡単な認証交換が実施できる。メモリ２４３（たとえば、メモリ２４３のプログラム可能な部分２４３Ａ）は、そのようなより簡単な認証交換を実施するのに適した少量の認証データを含むこともできる。たとえば、安全なチャンネル（コンテンツ鍵をその上で転送することができる）を設立するこのような「より簡単な」認証交換は、従来のパブリック鍵認証の署名（「ＰＫＣＳ」）交換を実施するのに一般に用いられる業界基準ＰＫＣＳ認証よりも重要度が低い認証を用いて実施することができる。そうならば、メモリ２４３のプログラム可能な部分２４３Ａは、より複雑なＰＫＣＳ認証データを格納可能になるように求められる場合よりもより簡単に低費用でインプリメントすることができる。あるいは、ＰＤＮの２つのノード間でどんな認証交換もしないで２つのノード間に安全なチャンネルを設立することができる。
まだ、図２０に関して、コンテンツ（例えば映像および（または）オーディオ情報）はインターフェース２４７で進入ノード２５８を入力し、入力インターフェース２４７から解読エンジン２４９までの、解読エンジン２４９から再暗号化エンジン２５１、および再暗号化エンジン２５１から出力インターフェース２５３まで進入ノード２５８内に流れる。コンテンツは、要素２４７、２４９、２５１および２５３、ならびに任意ののうちのどの間にも流れることができない。要素２４７、２４９、２５１および２５３のマイクロプロセッサ２４０によって操作の制御がなされる。インターフェース２４７は、コンテンツを必要な形式中のノード２５８へもたらすコンテンツ出所を備えた必要なハンドシェーキングをすべておこなうように構成されたストリーム・ハンドラーである。インターフェース２４７（範囲必要へのマイクロプロセッサ２４０の管理の下で）は、必要なコンテンツフロー・コントロールをすべておこない、コンテンツ出所に任意の必要な受け取りあるいはその他同種のものをアサートする。いくつかの実施形態では、インターフェース２４７は１つのフォーマットのみ（例えばＵＳＢリンク、１３９４のリンク、無線リンクあるいは他のリンクに関して受け取られたコンテンツ）でのコンテンツを受け取るように構成される。他の実施形態では、インターフェース２４７は２つ以上の異なるフォーマットのうちのどれもでのコンテンツを受け取るように構成される。典型的には、インターフェース２４７（そして解読エンジン２４９へのインターフェース２４７によってアサートされた）によって受け取られたコンテンツは、圧縮され、データが暗号化され、さらに暗号化はコンテンツ・プロバイダによって使用されている輸送および暗号化スキームにもとづいてなされる。
解読エンジン２４９は、典型的には進入ノード２５８によって以前にロックボックス（例えば図２２のロックボックス・ノード２９８）から得られたコンテンツ鍵を使用して、それにアサートされたコンテンツを解読する。ロックボックスおよび進入ノード２５８は、個別のチップとして典型的にインプリメントされる。また、それがエンジン２４９によって使用することができる形式にそれを入れるために、コンテンツ鍵は、ノード２５８以内の適切な回路構成によってロックボックス（ソフトウェアによる）からノード２５８のメールボックス２４５まで暗号化された形式そして次に復号化で典型的に送られる。解読エンジン２４９は、典型的にはコンテンツの圧縮したプレインテキスト・バージョンを出力するが、圧縮したコンテンツ上で減圧をおこなわない。その後、再暗号化エンジン２５１は、典型的には進入ノード２５８によって以前にロックボックス（例えば図２２のロックボックス・ノード２９８）から得られたコンテンツ鍵を使用して、プレインテキスト・コンテンツを暗号化する。エンジン２５１によって生成された再暗号化ｅｄ（トランスクリプトされた）コンテンツは、出力インターフェース２５３、およびインターフェース２５３からＰＤＮの任意の要素へアサートされる。インターフェース２５３は、トランスクリプト・コンテンツを受け取る装置を備えた必要なハンドシェーキングをすべておこなうように構成されたストリーム・ハンドラーである。
次に、図２１に関して、我々は典型的に単一の集積回路としてインプリメントされる本発明の退出ノードの実施形態について記述する。図２１の退出ノード２７８は、バス２６６に沿って接続しているマイクロプロセッサ２６０、およびマイクロプロセッサ２６０につながれた命令メモリ２６１およびデータ・メモリ２６２を含んでいる。メモリ２６１はマイクロプロセッサ２６０によって実行可能なファームウェアを格納する。また、データ・メモリ２６２は、マイクロプロセッサ２６０が作動するデータを格納する。マイクロプロセッサ２６０は汎用ＣＰＵでなく、ソフトウェアでプログラム可能ではない。代わりに、マイクロプロセッサ２６０は、典型的に単純な状態機械をインプリメントする単純なマイクロプロセッサ（例えばコントローラ）である。図２１の実施形態上のバリエーションは、別のタイプのマイクロプロセッサ回路構成および（または）異なるアーキテクチャ（例えばデータとファームウェアの両方の格納のために共通メモリと結び付けられたマイクロプロセッサ）、あるいはソフトウェアでプログラムされたプロセッサを持つことを含んでいる。マイクロプロセッサ２６０（あるいはノード２７８以内のロックボックス回路構成の別の要素）は、ノード２７８から転送されることになっており、実体（例えば別のロックボックス）からノード２７８まで受け取られた、暗号化されたメッセージ（例えば暗号化コンテンツ鍵データあるいは他の暗号化された秘密データを含むメッセージ）を解読するメッセージを暗号化するように構成することができる。
退出ノード２７８は、図に示すように、不揮発性のメモリ２６３（証明書データおよび（または）他のデータの格納用）、メールボックス２６５、入力インターフェース２６７、解読エンジン２６９、回路構成２７１のデコード、デマルチプレクサ２７３、およびＨＤＭＩ送信器２７７を有しており、またバス２６６を介して接続されている。デマルチプレクサ２７３の１つの出力はＨＤＭＩ送信器２７７の入力につながれる。デマルチプレクサ２７３の別の出力はスケーラー２７５の入力につながれる。また、スケーラー２７５の出力は符号化およびＤＡＣ回路構成２７９の入力につながれる。
要素２６０、２６１、２６２、２６３および２６５（任意に示されない他の要素）は、退出ノード２７８のロックボックス回路構成を含む。また、要素２６７、２６９、２７１、２７３、２７５、２７９（任意に示されない他の要素）は、退出ノード２７８の退出回路構成を含む。
メールボックス２６５は、「イン」セクション２０５および「アウト」セクション２０６を有する図１８のメールボックスの例である。メールボックス２６５は、ＰＤＮのソフトウェアによって退出ノード２７８とロックボックス（ＰＤＮにノード２７８で含まれていた）の間で上に記述されたタイプの通信に使用される。
メモリ２６３は、退出ノード２７８のオペレーションに必要とされた認証をすべて格納する。認証データは、ノード２７８が対応付けたように（他の語（ノード２７８はそれに「結合される」ようになろうと努力する）の中で）なろうと努力するＰＤＮのノードのロックボックス回路構成を備えた認証交換での使用を、図２１回路構成の製造の時にメモリ２６３に例えば保存することができる。そのような交換に、退出ノード２７８は他のノード（認証データの使用はメモリ２６３に格納した）にその同一性を証明し、他のノードから「結合証明書」データを得る。別のノードのロックボックス回路構成がその退出を決定する場合、ノード２７８はＰＤＮのメンバーになることを認められた、許可された装置である。結合証明書データ（それらは退出ノード２７８がＰＤＮの公認のメンバーであることを示す）も、ノード２７８とＰＤＮの他のノードの間の後の認証やりとりでの使用をメモリ２７３に典型的に保存されるだろう（ノード２７８がＰＤＮに関係している時、を確立し、上記のような他のノードの必要性に応じて、コンテンツ鍵（安全な上の）を受け取るために別のノードにそれをその同一性であると証明するノード２７８のパワーアップで、例えばおこなわれた各々）。
メモリ２６３は、プログラムな可能（例えば、ワンタイムプログラマブル）メモリ（つまりメモリ２６３の部分２６３Ａ）を含むことができ、そこで退出ノード２７８がＰＤＮと対応付けられたようになる時点で、結合証明書データが保存される。そうであるならば、メモリ２６３はまた、読み出し専用の不揮発性メモリ部分を含み、そこでノード２７８が作成される時点でノード２７８が識別する証明書データが記憶される。メモリ２６３のプログラム可能な部分２６３Ａは、プログラム可能なフラッシュ・メモリまたはＥＥＰＲＯＭ（あるいはその類）であり得る。しかしながら、メモリ２６３のプログラム可能な部分２６３Ａは、フラッシュ・メモリまたはＥＥＰＲＯＭをインプリメントするために必要とされるより安価な方法で好ましくはインプリメントされる。例えば、メモリ２６３の部分２６３Ａは、ワンタイム・ヒューズ・プログラミング可能なセットであり得る。それはもはや必要でなくなると使用されないが、一旦それが特定の状態に半永久的にプログラムされると修正できない。例えば、プログラム可能なメモリの部分２６３Ａは、そのようなヒューズを１６セット（あるいはその他数量）を含むことができ、各ヒューズのセットは、結合証明書データ一式を記憶するように一度プログラムすることができる。例えば、メールボックス２６５のノード２７８に現在有効な結合証明書を示すデータを置く場合、退出ノード２７８（すなわち、それのマイクロプロセッサ２６０）は、メモリの部分２６３Ａのヒューズで最新にプログラムされたセットだけ（すなわち、相互のヒューズを無視するために）を使用するように好ましくは構成される。ノード２７８がＰＤＮから取り除かれ（すなわち、それがＰＤＮと「離婚」する場合）、新規ＰＤＮと係わり合いを持つようになる（すなわち、新しいＰＤＮと「再婚」する）と、新規ＰＤＮの別ノードのロックボックス回路は、メモリの部分２６３Ａでヒューズの別セットに、新規ＰＤＮとノード２７８の関連を示す結合証明書データの新たな一式でプログラムさせる原因となる。
ノード２７８がＰＤＮの正式会員になろうすると、完全な認証交換（例えば、交換に署名する公開鍵証明書）は、退出ノード２７８およびＰＤＮのノードのロックボックス回路の間でおこなわれることが考えられる。従って、ノード２７８のメモリ２６３に持続的に保存された証明書データは、そのような完全な認証交換をおこなうのに適した種類でなければならない。ノード２７８がＰＤＮへ関連するようになった後、ノード２７８が他のノードと安全なチャンネル（例えば、ノード２７８がコンテンツ鍵を得ることができる、安全なチャンネル）を設立しようとするたびに、ノード２７８と、別のＰＤＮノードとの間の認証交換がはるかに簡単におこなうことが可能である。メモリ２６３（例えば、メモリ２６３のプログラム可能な部分２６３Ａ）は、そのような簡単な認証交換をおこなうのに適した少量の証明書データを含むことができる。例えば、安全なチャンネル（そのチャンネル上でコンテンツ鍵を転送できる）を設立するためのそのような「より簡単な」認証交換は、交換に署名する（「ＰＫＣＳ」）従来の公開鍵証明書をおこなうために通常用いられる業界基準ＰＫＣＳ証明書より軽量な証明書を用いて、おこなえる。そうであれば、メモリ２６３のプログラム可能な部分２６３Ａは、より複雑なＰＫＣＳ証明書データを記憶できるのに必要とされる場合より、より間単にしかも低価格でインプリメントすることができる。
依然として図２１に関して、コンテンツ（例えば、映像および／または音声データ）がインターフェース２６７で退出ノード２７８に入力し、入力インターフェース２６７から復号化エンジン２６９まで、復号化エンジン２６９からデコーティング回路２７１まで、および回路２７１からデマルチプレクサ２７３まで流れるように、退出ノード２７８は構成される。コンテンツは、素子２６７、２６９、２７１および２７３のいずれと、ならびにマイクロプロセッサ２６０、メモリ２６３、およびメールボックッス２６５のいずれとの間にも流れることができない。マイクロプロセッサ２６０は、素子２６７、２６９、２７１および２７３の操作を制御する。インターフェース２６７は、必要な形式でコンテンツをノード２７８に運ぶため、コンテンツのソースと必要なすべてのハンドシェーキングをおこなうよう構成されたトリームハンドラーである。インターフェース２６７（必要範囲でマイクロプロセッサ２６０の管理の下で）は、必要なコンテンツ・フロー制御をすべておこない、確認等の必要とされるコンテンツにアサートする。いくつかの実施形態では、インターフェース２６７はＰＤＮの素子からコンテンツ（１つのフォーマットのみで）を受信ように構成される。他の実施形態では、インターフェース２６７はＰＤＮの１つ以上の素子から２つ以上の異なるフォーマットのいずれでもコンテンツを受信するように構成される。一般的に、インターフェース２６７によって受信され、復号化エンジン２６９へアサートされるコンテンツは、退出ノード２７８が属するＰＤＮの進入ノードでトランスクリプトされ、圧縮、トランスクリプトされたデータである。
復号化エンジン２６９は、一般的に退出ノード２７８によって以前に別のノード（例えば、図２２のロックボックス２９８）のロックボックスから得られたコンテンツ鍵を使用して、それにアサートされたコンテンツを復号化する。退出ノード２７８および他のノードのロックボックスが、個別のチップとしてインプリメントされる場合、コンテンツ鍵は、通常他のノード（ソフトウェアによる）のロックボックスから暗号化された形式でノード２７８のメールボックス２６５に送られ、次いで復号化エンジン２６９によって使用することができる形式にそれを入れるために、ノード２７８内の適切な回路によって復号化される。復号化エンジン２６９は通常、コンテンツの圧縮したプレインテキスト・バージョンを出力するように構成される。デコーディング回路２７１は、圧縮コンテンツ上で任意の必要な解凍をおこない、生（解凍された）のプレインテキスト・コンテンツをデマルチプレクサ２７３へアサートする。
マイクロプロセッサ２６０がデマルチプレクサ２７３を第１の状態に置いた場合、生のプレインテキスト・コンテンツは、デマルチプレクサ２７３からＨＤＭＩ送信器２７７にアサートされる。送信器２７７は、生のプレインテキスト・コンテンツ（ＨＤＣＰプロトコルによる）を再暗号化し、ＨＤＭＩ受信器（例えば、表示装置を含む視聴覚システム内の）へのＨＤＭＩリンク上で再暗号化コンテンツを送信する。マイクロプロセッサ２６０がデマルチプレクサ２７３を第２の状態に置いた場合、デマルチプレクサ２７３は、生のプレインテキスト・コンテンツをスケーラー２７５へアサートする。スケーラー２７５は、コンテンツ上で（例えば、別の解像度へ映像コンテンツを再スケールする）任意の必要なスケーリングをおこなう。その後、コンテンツ（通常、スケーラー２７５内のスケーリングを受けたもの）は、エンコーディングおよびＤＡＣ回路２７９にアサートされ、そこで必要に応じて（出力のため）、エンコードされ、フォーマット化され、かつ退出ノード２７８から出力するアナログ方式に変換される。
マイクロプロセッサ２６０は（従って、退出ノード２７８も）、その内部のファームウェア、および、それがロックボックスから受信した任意のコンテンツキー（および／または入場許可データ等）が、マイクロプロセッサに実行を許可する操作のみの実行が可能であるという意味で、認可されたやり方でしか動作しないように構成されることに注意されたい。退出ノード278は、別ノードのロックボックス回路から安全チャンネルを通じてこのようなコンテンツキー（および／または入場許可データ）を受信する。ただし、受信は、他方ノードに対し、退出ノードは、該コンテンツキー（および／または入場許可データ）によって実行することが可能となる操作を実行する認可を受けていることを、その別のノードに証明して初めて行われる。例えば、別のノードのロックボックス回路から安全チャンネルを通じて受信された許可データによって、マイクロプロセッサ２６０は、デマルチプレクサー２７３を、生の、プレインテキスト・コンテンツをＨＤＭＩ送信器２７７に送信する（送信器２７７から、コンテンツのＨＤＣＰ−符号化バージョンを、ＨＤＭＩリンクを通じて外部受信器への送信を可能とする）状態に置く。代わりに、外部実体が、マイクロプロセッサ２６０に対し、デマルチプレクサー２７３を、生の、プレインテキスト・コンテンツをスケーラー２７５に送信する状態に置くようにすることはない。従って、どのような外部実体も、退出ノード２７８に対し、符号化およびＤＡＣ回路２７９を用いて、コンテンツの、プレインテキスト、アナログバージョンの未認可出力を実行させることはない。
図２１の退出ノードの構造については多くの変異種が考えられる。例えば、いくつかのそのような変異種では、退出ノードは、復号化エンジン２６９からの圧縮されたプレインテキスト出力を、退出ノードの復号器に対してアサートするのではなく、セーブさせる（例えば、ＭＰＥＧビデオデータとして、退出ユニットの外部のメモリの中に）ようにすることも可能である。
次に、図２２を参照しながら、我々は、単一集積回路として導入することが可能（通常はそのようにして導入される）であり、かつ、ＰＤＮのノード（ここでも、場合によって、「ロックボックス・ノード」と呼ばれる）となることも可能な、本発明のロックボックス回路の実施態様を説明する。図２２のロックボックス回路（「ロックボックス」）２９８は、バス２８６に接続されるマイクロプロセッサ２８０、指令メモリ２８１、およびマイクロプロセッサ２８０に結合するデータ・メモリ２８２を含む。メモリ２８１は、マイクロプロセッサ２８０によって実行可能なファームウェアを保存し、データ・メモリ２８２は、マイクロプロセッサ２８０が操作するためのデータを保存する。マイクロプロセッサ２８０は汎用ＣＰＵではなく、ソフトウェアによってプログラマブルではない。ではなくて、マイクロプロセッサ２８０は、通常、単純状態のマシンを容れる単純なマイクロプロセッサ（例えば、コントローラ）である。図２２の実施態様に対する変異種としては、別のタイプのマイクロプロセッサ回路および／または異なる構造を持つマイクロプロセッサ回路（例えば、データをファームウェア両方を保存するための共通メモリと結合したマイクロプロセッサ）、あるいは、ソフトウェアによってプログラムされるプロセッサが挙げられる。マイクロプロセッサ２８０（または、ロックボックス２９８の別の要素）は、ロックボックス２９８から外部に転送される予定のメッセージを暗号化し、ロックボックス２９８の外部の実体（例えば、別のロックボックス）から受信した暗号化メッセージ（例えば、暗号化秘密データを含むメッセージ）を復号化するように構成される。
ロックボックス２９８はまた、ランダム数ジェネレータ２８３、不揮発メモリ２８５（確証データを保存するための）、不揮発メモリ２８４（キーデータを保存するための）、さらに別の不揮発メモリ２８９、メールボックス２８７、非下降カウンター（またはタイマー）２９１、ＳＳＬ終了回路２９３、およびインターフェース回路２９５を含む。これらは全て、図示のようにバス２８６に接続する。
メールボックス２８７は、「イン」セクション２０３および「アウト」セクション２０４を有する、図１８のメールボックスの一例である。メールボックス２８７は、ロックボックス２９８と、ＰＤＮの進入または退出ノードとの間で行われる（ＰＤＮのソフトウェアを介して）、前述のタイプの通信のために使用される。
メモリ２８９は、コンテンツに関する1組の権利を示す（および／または相関する）データ、および要すれば任意に、ロックボックス２９８によって使用される追加データをも保存する。例えば、メモリ２８９における個別の保存位置は、他のノードに対し、該他のノードの進入または退出回路が、特定のタイプのコンテンツに対して特定の操作（複数組の操作）を実行可能とするように送信される（暗号化形式で）キーデータを保存することが可能である。例えば、メモリ２８９における「Ｎ番目」の保存位置は、退出回路が、ある特定のプロバイダーからの暗号化ビデオを復号化し、その復号化ビデオを、ＨＤＭＩリンクを通じて送信用として（フォーマットし直す）のに必要なキーデータを保存することも可能である。
メモリ２８５は、ロックボックス２９８の動作に必要な確証を保存する。確証データは、図２１の回路の製造時に、例えば、ロックボックス２９８を含むＰＤＮと結合する（「結婚する」）ことを求める進入または退出ノードとの認証交信において使用されるよう、メモリ２８５に保存される。このような交信において、ロックボックス２９８は、その本体を進入または退出ノードに証明し、該進入または退出ノードが、ＰＤＮのメンバーとなることが認可された免許付き装置であるかどうかを（メモリ２８５および／またはメモリ２８９に保存される確証データを用いて）決定し、結婚確認データ（メモリ２８５および／またはメモリ２８９に保存することが可能である）を、進入または退出ノードが、ＰＤＮのメンバーとなることが認可された免許付き装置であることを決定した時点で、該進入または退出ノードに提供する。メモリ２８５（および／またはメモリ２８９）はまた、（ＰＤＮと連結された）進入または退出ノードとの認証交信において、進入（退出）ノードが、ロックボックス２９８が、該進入（退出）ノードに対しコンテンツキーを送信することが可能な、ロックボックス２９８との安全リンクを確立することを求めている場合、その際に使用される確証データを保存することも可能である。
メモリ２８４は、ロックボックス２９８に対してユニークな秘密である装置キーを保存する。ロックボックス２９８は装置キーを用いて、ロックボックス２９８の外部で保存されるよう秘密を暗号化するように構成される。この暗号化は、ロックボックス２９８だけが秘密を取り出し、複合化することができるようなやり方で行われる。ロックボックス２９８は、その内部の不揮発保存容量を拡張することが可能である。ロックボックス２９８の外部で暗号化された形式（メモリ２８４に保存される装置キーを用いて暗号化される）で保存される秘密は安全に維持されると考えられる。従って、この外部保存体は、ロックボックス内部の不揮発保存体と機能的に等価と考えられる。ロックボックス２９８がアクセス可能な外部保存体の例としては、図１５の保存ユニット１５３がある。このユニットに対しロックボックス２９８（図１５のロックボックス１５１の役割において）は、暗号化秘密の書き込みが可能であり（保存回路１５２を介して）、かつ、該ユニットから、ロックボックス２９８は、暗号化秘密を読み取ることが可能である（この場合も保存回路１５２を介して）。図２２の実施態様の変異種では、ロックボックスは、メモリ２８４を含まず、全ての秘密を保存するのに内部メモリに依存する。
いくつかの実施態様では、本発明のロックボックス（例えば、図２２のロックボックスのある実施態様）は、製造時に、下記を含む（例えば、恒久的に保存する）ように初期化される。すなわち、共有されたり、暴露されることが決して無いプライベートキー、自由に共有され、暴露される適合的パブリックキー、信用された確証当局のための１個以上のパブリックキー、装置タイプを定義する情報（例えば、ＰＤＮのノードとして使用することが可能であり、ロックボックスが含まれる装置のタイプ）、および、装置の基本的性質、認可された確証当局（例えば、ロックボックスが含まれる、ＰＤＮの、認可された確認当局）によって発行される確認証、装置の他の要素（ロックボックスが含まれ、ＰＤＮのノードとして使用することが可能である）を特定し、安全に通信するのに必要な、全ての暗号情報、および、他のロックボックスを特定し、安全に通信するのに必要な、全ての暗号情報である。
ロックボックス２９８は、任意のランダムな、または擬似ランダムなキーデータ（または、他のランダムな、または擬似データ）を生成するためにランダム数発生回路２８３を用いる。このデータは、認証交信を実行するために必要である。回路２８３は、統計的に優れたランダム数供給源であり、アタッカーによって打ち負かされること（例えば、ランダム数ではなく、予測可能な数字を生成することによって）がないように（例えば、回路の動作する温度または電圧条件を調節することによって）構成されることが好ましい。回路２８３は、多様なやり方の内の中の任意のやり方で、例えば、出力によって示されるランダムまたは擬似ランダム数が、多様な長さの内の任意の長さを持つように稼動されてもよい。例えば、回路２８３の一つの実施態様は、Ｎが小さい数である、Ｎ−ビットのランダムまたは擬似ランダム数を示すデータを出力することも可能である。かつ、回路２８３の別の実施態様は、Ｎが大きな数である、Ｎ−ビットのランダムまたは擬似ランダム数を示すデータを出力することも可能である。
別態様として、回路２８３は、シークェンサーで置換することも可能であるし、または、ロックボックス２９８は、回路２８３とシークェンサーの両方を含むことも可能である。シークェンサーは、ランダマイザーと似ており、事実上同じ機能を実現する。しかしながら、シークェンサーは、ランダムまたは擬似ランダムなやり方では動作せず、あらかじめ指定された順序に従う。単純なカウンターがシークェンサーの一例である。ロックアウトボックスによって実施される暗号化プロトコルに内在する分散は、事実上シークェンサーの影響をランダム化することが可能であるから、再生および既知テキスト攻撃に対しては所望の保護を実現する。このような保護は、順序が十分に長く、かつ、順序における位置が秘密にされ、かつ、アタッカーによってリセットしたり、再初期化することができない場合にはもっとも効果的である。シークェンサーは、複数のブロックおよび／またはキーの序列または同期に関連する情報を伝えるのに用いることも可能である。シークェンサーはまた、キーは保存されないが、必要に応じて再回収することが可能な、各種ローリングコード機構を実現するために使用することも可能である。
非降下（すなわち、単調に上昇する）カウンター２９１は、ロックボックス２９８に対する再生アタックを阻止し、かつ、アタッカーが、キー（コンテンツにアクセスするのに必要な）の期限切れが予定される時点の後で不認可アクセスを実現しようとする試みにおいて、適切なタイミングでロックボックス２９８を電力低下（または電力上昇）させる、その他のアタックを阻止するために供給される。ある再生アタックが試みられた場合、ＰＤＮ内のソフトウェアは、ソフトウェアがロックボックス２９８に輸送されたことを示すメッセージ（例えば、進入または退出ノードからの、法的で、署名されたメッセージ）を、進入または退出ノードを模倣する形でセーブすることも考えられる。非降下カウンター２９１（別態様として、計略耐性を持つクロックまたはその他のタイマーで置換されてもよい）は、このような再生アタックを阻止するために、標準的暗号手段に従って用いることも可能である。
非降下カウンター２９１（または、その代わりに、計略耐性を持つクロックまたはその他のタイマー）は、指定の時点で秘密（例えば、キーデータ）を消去するために、ロックボックス２９８によって（例えば、ロックボックス２９８のマイクロプロセッサ２８０によって）使用されることも可能である。例えば、ロックボックス２９８が、外部ソース（例えば、コンテンツ・プロバイダ）から秘密を、その使用はある指定の時間のみ認可されるという制限付きで受信し、従って、秘密は、ある指定の期限を持つ場合がそれである。カウンター２９１は、ロックボックス２９８が、上記機能をコスト的に有効なやり方で実行可能とするように、できるだけ単純に構成されるのが好ましい。例えば、カウンター２９１は、ロックボックス２９８が、複数秒（例えば、１０秒）という直近の整数に四捨五入された指定の期限を超えた、秘密の不認可使用を阻止することを可能とする、単純で安価な回路を用いて導入されてよい。すなわち、カウンター２９１は、ロックボックスが、1秒の数分の1だけ正確な指定期限を超えた、秘密の不認可使用を阻止することを可能とする、はるかに複雑で、高価なやり方で導入される必要はない。別の例では、カウンター２９１は、ロックボックス２９８が、数日の桁の認可使用期間の期限を数秒以下超えた、秘密の不認可使用を阻止することを可能とする、単純で安価な回路を用いて導入されてよい。すなわち、カウンター２９１は、ロックボックスが、前記認可使用期間の期限を1秒の数分の1以下超えた、秘密の不認可使用を阻止することを可能とする、はるかに高価な回路として導入される必要はない。カウンター２９１は、前述のタイプのアッタクに対しほんの僅かな保護しか提供しないように導入されてもよい。例えば、カウンター２９１は、電力上昇（または電力低下）に対してリセットしないもっとも重要な数字と、電力上昇または電力低下に対してリセットしないもっとも些末な数字を持ち、そのために、アタッカーは、適切なタイミングでロックボックスを電力上昇および電力低下することによっても短い量の（例えば、数秒の価値の）余分な、不認可アクセスしか実現することができないようになっていてもよい。
カウンター２９１は、そのカウントは、ロックボックスの電力低下時にもゼロに戻ることがない、単調増加カウンターであてもよい。別態様として、ロックボックス２９８は、カウンター２９１の代替として、計略耐性クロック（ロックボックスの電力低下に対してリセットしない）を含んでもよい。
別態様として、ロックボックス２９８は、カウンター２９１もタイマーも含まず、代わりに、外部の、計略耐性クロックに定期的に（または電力上昇時に）アクセスし、例えば、期限切れ時間を持つキーを消去する時点を定めるために、または、再生アタックを阻止するために、現在の時間データを獲得するように構成される。例えば、ロックボックス２９８は、ロックボックス２９８が電力上昇した場合はいつでも、ＰＤＮのソフトウェアにインターネットにログインさせて適正な時間にアクセスさせ、かつ、所望の「時間データ」を受信し、復号化し、ソフトウェアによって、インターネットからロックボックス２９８に手渡されるよう、ＳＳＬ終了回路２９３を用いるように構成される。
ＳＳＬ終了回路２９３は、ロックボックス２９８に、他の装置と、それがＰＤＮの内側にあるか外側にあるかを問わず、通信する能力を付与する。回路２９３の典型的実施態様によって、ロックボックス２９８は、ＰＤＮソフトウェアを介して（例えば、ロックボックス２９８と、ソフトウェアを実行するＰＣが、バスにそって接続される場合は、ＰＣＩバスを通じて）通信することが可能となる。例えば、ロックボックス２９８は、ＳＳＬ終了回路２９３を用いて、ロックボックス２９８の外部にあるＰＤＮ能力（例えば、ＰＤＮのＰＣのＴＣＰ／ＩＰ機能）を用いて、ＰＤＮソフトウェアをインターネットにログインさせ、インターネットを通じてロックボックス２９８にメッセージを送信させることも可能である。あるいは、ロックボックス２９８は、ＳＳＬ終了回路２９３を用いて、ＰＤＮソフトウェアに対し他のやり方で、ロックボックス２９８と、ＰＤＮの内部または外部にある1個以上の装置との間の通信を中継するようにさせることも可能である。ロックボックス２９８は、ＳＳＬ終了回路２９３を用いて、ＰＤＮソフトウェアに対し、ロックボックス２９８と、ＰＤＮ内の別のロックボックスとの間で通信を中継するようにさせることも可能である。ＰＤＮのパーソナル・コンピュータは、必要に応じて通信を確立するため、暗号機能（例えば、任意の必要な認証）を実行するよう通信およびＳＳＬ層を設定するためにＴＣＰ層を用い、従来どおりのやり方でインターネットを通じて通信するように構成される。ロックボックス２９８の外部の装置は、ＰＣ（ＰＤＮの）の上で動作するオペレーティングシステム・ソフトウェア（例えば、ウィンドウズ・オペレーティングシステム）に対し、該装置が、インターネットを通じて、暗号化メッセージを、ロックボックス２９８のＳＳＬ終了回路２９３に送信するのに必要なＴＣＰ層機能を実行させるようにすることも可能である。回路２９３は、メッセージを復号化し、ロックボックス２９８の応答（オペレーティングシステムを介してインターネットを通じて送信される）を暗号化するのに必要なＳＳＬ層機能を実行することが考えられる。回路２９３は、ＴＣＰ／ＩＰ層を実行するように構成される必要はない。むしろ、ＰＤＮソフトウェアが、必要に応じてＴＣＰスタックを実行し、ＴＣＰスタックからペイロードを回路２９３に進めてもよい。この場合、回路２９３は、ＳＳＬプロトコルのトップ層を実行するだけでよい。インターフェース回路２９５は、回路２９３とＰＤＮソフトウェアを介して、ロックボックス２９３の外部の装置と通信を開始するように構成されてもよい。
インターフェース回路２９５は、ロックボックス２９８と、他の装置（ＰＤＮの内部か、外部かを問わない）との間の通信能力を供給する。例えば、インターフェース回路２９５は、ロックボックス２９８と、外部装置との間の、単一リンク（例えば、ＵＳＢリンク、１３９４リンク、ＷｉＦｉ、またはその他の無線リンク、およびイーサーネット・リンクの内の一つ）を介する通信を可能とするように構成される。別の実施態様では、インターフェース回路２９５は、ロックボックス２９８と、外部装置との間の、２本以上の異なるリンク（例えば、ＵＳＢリンク、１３９４リンク、ＷｉＦｉ、またはその他の無線リンク、およびイーサーネット・リンクの内の一つ）から選ばれる任意のリンクを介する通信を可能とするように構成される。
図２２のロックボックスの構造については多くの変異種が考えられる。例えば、いくつかのそのような変異種では、要素２８３、２８４、２９１、２９３、および２９５の内の１個以上が省かれる。
あるクラスの実施態様では、本発明は、ＰＤＮにおいて使用される（例えば、ＰＤＮのノードとして）ように構成される装置（例えば、遠隔ソース、またはビデオ受信器、またはプロセッサからコンテンツを受信するためのセットトップ・ボックス）である。このような装置はそれぞれ、ロックボックス、および、本発明のＰＤＮの、少なくとも一つの実施態様で使用されるように構成される進入（または退出）回路を含む。図２３の装置３００は、このような装置の一例である。最大Ｎ個の異なる遠隔ソースからコンテンツを受信するセットトップ・ボックスであってもよいが、そうである必要はない装置３００は、インターフェース回路３０１と、図示のように接続される回路３０２とを含む。回路３０２は、ロックボックス回路と、進入回路（および、時に進入ユニット３０２とも呼ばれる）とを含む。デバイス３００はまた、要すれば任意に他の成分（図示せず）を含む。インターフェース回路３０１は、Ｎ個のインプットコンテンツ流（Ｉ１、Ｉ２、．．．、およびＩＮ）の内の任意のものを受信し、要すれば任意にそれに対して初回処理を実行し、インプットコンテンツ流の内の受信されたものに応じて、ユニット３０２内の進入回路に対し、コンテンツ流ＰＩ１、ＰＩ２、．．．、およびＰＩＮの内の一つをアサートするように構成される。回路３０１は、インプットコンテンツ流の「ｍ番目」のもの（“Ｉｍ”）に応じて、進入ユニット３０２のインプットに対し「ｍ番目」のコンテンツ流（“ＰＩｍ”）をアサートする。インプットコンテンツ流はそれぞれ異なるフォーマットを持ち、それぞれは、異なるコンテンツ保護プロトコルに従って暗号化される。例えば、一つのインプットコンテンツ流は、衛星から受信したデジタルビデオであり、もう一つは、ＨＭＤＩリンクを通じて受信したＨＤＭＩフォーマットのコンテンツ、等であってもよい。進入ユニット３０２に対してアサートされた各コンテンツ流“ＰＩｍ”は、対応するインプットコンテンツ流（“Ｉｍ”）と同じであってもよいし、あるいは、対応するインプットコンテンツ流の処理バージョンであってもよい。進入ユニット３０２内のインプットインターフェイス（例えば、図２０のインターフェース２４７の実施態様）は、回路３０１から進入ユニット３０２に対してアサートされたコンテンツ流の内の任意のものを受信し、各受信コンテンツ流を、進入ユニット３０２内のトランスクリプション回路に対してアサートするように構成される。ユニット３０２内のトランスクリプション回路は、コンテンツ流ＰＩｍの内の任意のものに応じて、単一フォーマットを持つトランスクリプトされたコンテンツ流を出力する（“ＯＵＴＰＵＴ”）するように構成される。このトランスクリプトされたコンテンツ流は、Ｎ個の異なるコンテンツ流ＰＩｍの内のどれが進入ユニット３０２によってトランスクリプトされたかには無関係に、同じフォーマットを持つ。
図２４の装置３１０は、前段に記載されたクラスに属する別の例示の装置である。ビデオプロセッサであってもよいが、そうである必要はない装置３１０は、回路３１１と、図示のように接続されるインターフェース３１２を含む。回路３１１は、ロックボックス回路と、退出回路（および、時に退出ユニット３１１とも呼ばれる）とを含む。デバイス３１０はまた、要すれば任意に他の成分（図示せず）を含んでもよい。退出ユニット３１１は、単一制御コンテンツ流（“ＩＮＰＵＴ”）を受信し、複合化して、そのコンテンツ流のプレインテキスト・バージョンを生成するように構成される。ユニット３１１にアサートされる制御コンテンツ流は、図２３の進入ユニット３０２からの、トランスクリプトされたコンテンツ流アウトプットであってもよい。退出ユニット３１１は、装置３１０によって受信される単一インプット流に応じて、Ｍ個のコンテンツ流（Ｏ１、Ｏ２、．．．、およびＯＭ）を出力するように構成される回路を含む。通常、Ｍ個のアウトプット流Ｏ１、Ｏ２、．．．、およびＯＭはそれぞれ異なるフォーマットを持ち、退出ユニット３１１は、複合化し、フォーマットを改めてアウトプット流Ｏ１、Ｏ２、．．．、およびＯＭを生成することに加えて、操作（例えば、再暗号化）を実行するように構成される。インターフェース回路３１２は、それが、退出ユニット３１１から受信したコンテンツ流Ｏ１、Ｏ２、．．．、およびＯＭのそれぞれを受信し、それに対して操作を施し（例えば、再フォーマットおよび／または増幅し）、ユニット３１１から受信したコンテンツ流に応じて、Ｍ個の処理済アウトプット流ＰＯ１、ＰＯ２、．．．、およびＰＯＭを出力するように構成される。回路３１２は、ユニット３１１からの「ｍ番目」のコンテンツ流（“Ｏｍ”）に応じて、「ｍ番目」のコンテンツ流“ＰＯｍ”をアサートする。「ｍ番目」のコンテンツ流“ＰＯｍ”は、対応するインプット流（“Ｏｍ”）と同じであってもよいし、あるいは、対応するインプット流（“Ｏｍ”）の処理バージョンであってもよい。通常、アウトプット流（ＰＯ１、ＰＯ２、．．．、およびＰＯＭ）はそれぞれ異なるフォーマットを持ち（例えば、そのような一つのアウトプット流は、ＤＶＩリンクを通じて送信されるＤＶＩフォーマットのコンテンツであってもよいし、別に、ＨＤＭＩリンクを通じて受信されるＨＤＭＩフォーマットコンテンツのコンテンツであってもよい）、アウトプット流はそれぞれ、異なるコンテンツ保護プロトコルに従って暗号化されてもよい。従って、装置３１０は、単一フォーマットを持つ制御コンテンツを受信し、該制御コンテンツの復号化（プレインテキスト）バージョンを生成し、かつ、このプレインテキスト・コンテンツに追加の操作（例えば、フォーマット、および要すれば任意に再度の暗号化）を実行し、Ｍ個のアウトプットコンテンツ流を生成するように構成される退出回路を含む。Ｍ個のアウトプットコンテンツ流はそれぞれ異なるフォーマットを持っていてもよく、かつ、異なるコンテンツ保護プロトコルに従って暗号化されてもよい。
装置３００および３０１は、それぞれ、本発明に従って構成されるので（その各進入ユニットは、単一コンテンツ保護プロトコルに従って暗号化される制御コンテンツを受信し、かつ、その各退出ユニットは、該制御コンテンツを受信するように構成される）、これらの装置は結合されて、Ｎ個の異なるフォーマットの内の任意のものを持つコンテンツを受信し、Ｍ個の異なるフォーマットの内の任意のものを持つアウトプットコンテンツに応じて、コンテンツを生成し、かつ、コンテンツのプレインテキスト・バージョンを、安全ハードウェアの外部（例えば、一方の装置の中の集積進入回路、または、他方の装置の中の集積退出回路の外側）に決して暴露しないようにすることによって保護することが可能な装置ペアを生成することが可能である。このような装置ペアの各装置は、それはＮ−倍以下の複雑度（単一フォーマットを持つインプットに応じてＮ個のフォーマットの内の任意のものを持つアウトプットを生成する能力、または、Ｎ個のフォーマットを持つインプットに応じて単一フォーマットを持つアウトプットを生成する能力）、あるいは、Ｍ−倍以下の複雑度（単一フォーマットを持つインプットに応じてＭ個のフォーマットの内の任意のものを持つアウトプットを生成する能力、または、Ｍ個のフォーマットを持つインプットに応じて単一フォーマットを持つアウトプットを生成する能力）しか持たない。一方、Ｎ個の異なるフォーマットの内の任意のものを持つコンテンツを受信し、Ｍ個の異なるフォーマットの内の任意のものを持つアウトプットコンテンツに応じて、コンテンツを生成し、かつ、該コンテンツのプレインテキスト・バージョンを、装置の外部に決して暴露しないようにすることによって保護することが可能な、従来型の装置は、より大きな複雑度を持つ（すなわち（Ｎ＊Ｍ）−倍の複雑度）。従って、ＮとＭがそれぞれ１よりも大きく、ＮとＭの少なくとも一つが２よりも大きいと仮定するならば、従来型の装置は、従来型の装置と同じ全体複雑度を持つ、二つの、本発明の装置（まとめて考える）よりも複雑と考えられる。従来型の装置は、ＮとＭのそれぞれが２よりもはるかに大きい場合は、そのような、本発明の装置ペア（まとめて考える）よりもはるかに複雑になると考えられる。
ＰＤＮを本発明に従って導入した場合、ＰＤＮにおいて保護されるコンテンツのプレインテキスト・バージョンは、ＰＤＮの、任意の外部に見える（アクセス可能な）リンク、インターフェース、またはノードには決して存在しない。ＰＤＮはまた、その進入または退出回路に存在し、進入または退出回路によって使用または転送される秘密（例えば、ＰＤＮによって受信されたコンテンツのトランスクリプションのために進入回路において使用されるキーデータ、または、制御コンテンツの復号化のために退出回路において使用されるキーデータ）は、非暗号化形式では、ＰＤＮ内のソフトウェアまたはハードウェアに対し、あるいは、ＰＤＮの外部の任意の実体に対しても、アクセス不能となるように導入されることが好ましい。もしそうでなければ、ＰＤＮは、アタックに対して脆いであろう。好ましい実施態様では、ＰＤＮの任意の装置の上で動作するソフトウェアは、保護されるコンテンツのプレインテキスト・バージョンに対して、あるいは、ＰＤＮにおいてコンテンツを保護するために用いられるキーデータのプレインテキスト・バージョンに対して決してアクセスすることができない。
本発明の別の局面は、コンテンツ保護法、および、システム（システムは、ハードウェアとソフトウェアの両方を含む）のハードウェア・サブシステムにおいて安全にコンテンツを暗号化および復号化を実行するが、システムのソフトウェアは、メッセージを、ハードウェア・サブシステム間のおいて輸送するが、メッセージ（通常、暗号化メッセージ）を理解することができない無害な実体（「中道の人」）として使用するための装置を提供する。このメッセージは、暗号化された秘密（例えば、１種以上のハードウェア・サブシステムによって使用されるコンテンツキー）を示す暗号化メッセージであってもよいが、ソフトウェアは、メッセージを復号化するのに必要なキーを持たず、従ってそのままではメッセージを復号化できない。このソフトウェアを用いて、全体システムの、安全なハードウェア・サブシステムの間に安全チャンネルを導入してもよく、これらの安全チャンネルは、保護されるコンテンツに対する「中道の人」によるアタック対しても冒されない。一方、システムは、ソフトウェアを、メッセージを運ぶ中道の人として利用する。
あるクラスの実施態様では、本発明は、ＰＤＮにおけるコンテンツ保護のための方法であり、該方法は、ＰＤＮの進入ハードウェアにおいてＰＤＮに入るコンテンツをトランスクリプトして制御コンテンツを生成する工程；および、ＰＤＮの退出ハードウェアにおいて制御コンテンツを復号化して複合化コンテンツを生成する工程を含み、プレイン形式のコンテンツも、コンテンツおよび制御コンテンツのいずれかに対して認可操作を実施する際に、進入ハードウェアおよび退出ハードウェアの少なくとも一方によって使用される任意の秘密も、ＰＤＮの任意の要素の上で動作するソフトウェアまたはファームウェアによってアクセスされることなく、かつ、コンテンツは、安全なハードウェア内部を除いては、ＰＤＮ内において決してプレインテキスト形式では存在せず、従って、制御コンテンツは、ＰＤＮの要素の間を自由に転送されかつＰＤＮ内に保存されることを特徴とする方法である。いくつかのこのような実施態様では、進入ハードウェアは集積回路であり、退出ハードウェアも集積回路であり、コンテンツは、コンテンツが、集積回路内を除いては、ＰＤＮにおいてプレインテキスト形式では決して存在しないようにＰＤＮ内において維持される。
別のクラスの実施態様では、本発明は、コンテンツ保護法であって、ＰＤＮの進入ハードウェアにおいてＰＤＮに入るコンテンツをトランスクリプトして制御コンテンツを生成する工程；ＰＤＮの退出ハードウェアにおいて制御コンテンツを復号化して複合化コンテンツを生成する工程；および、退出ハードウェアからの復号化コンテンツ、および復号化コンテンツの復号化バージョンの内の少なくとも一方を、ＰＤＮの外部の実体（例えば、装置またはシステム）に対してアサートする工程を含み、復号化コンテンツも、コンテンツおよび制御コンテンツのいずれかに対して認可操作を実施する際に、進入ハードウェアおよび退出ハードウェアの少なくとも一方によって使用される任意の秘密も、ソフトウェアまたはファームウェア（このような秘密の暗号化バージョンは、ソフトウェアまたはファームウェアによってアクセス可能であることは除く）によってアクセスされることがないことを特徴とする方法である。通常、進入ハードウェアは集積回路であり、退出ハードウェアも集積回路である。
本発明の別の局面は、ＰＤＮ（例えば、オープン・コンピューティング・システム）においてコンテンツを保護する方法であり、本発明のＰＤＮ（または、ロックボックス回路、進入回路、および退出回路の内の１個以上）、ＰＤＮで使用されるロックボックス回路（例えば、ロックボックスチップ）、ＰＤＮで使用される進入回路（例えば、進入チップ）、ＰＤＮで使用される退出回路（例えば、退出チップ）、パーソナル・コンピュータで使用されるバス（例えば、ＰＣＩバス）に接続される進入、ロックボックス、および退出チップを含むカード（例えば、マルチメディア・グラフィックスカード）、ＰＤＮで使用されるように構成され、ロックボックス回路、進入回路、および退出回路の内の少なくとも一つを含む装置（例えば、セットトップ・ボックス、ビデオ受信器、またはビデオプロセッサ）の内の任意の実施態様によって実行される方法である。
次に、我々は、本発明に従ってロックボックス間で（例えば、ボックス間に安全チャンネルを確立するために）実行される交信の特異的例を記述する。ロックボックスは、自身の間にリンク、チャンネル、またはコネクションを形成することが可能である（例えば、ロックボックスを含むノードを相互に認証し、データを交換するために）。このようなリンク、チャンネル、またはコネクション（「関係」）は、所望の目的を達成するために、必要に応じて、形成、変更、破壊、および再構成される。
下記の表示法は、実施例のいくつかに用いられる。
“ＰｕＫｉ［ｔｅｘｔ］”は、テキストが、イニシエータのパブリックキーによって暗号化されたことを示す。
“ＰｒＫｉ［ｔｅｘｔ］”は、テキストが、イニシエータのプライベイトキーによって暗号化されたことを示す。
“ＰｕＫｒ［ｔｅｘｔ］”は、テキストが、リスポンダーのパブリックキーによって暗号化されたことを示す。
“ＰｒＫｒ［ｔｅｘｔ］”は、テキストが、リスポンダーのプライベイトキーによって暗号化されたことを示す。
“ＳＨＡ−１［ｔｅｘｔ］”は、テキストのＳＨＡ−１消化物が形成されたことを示す。
いくつかの実施態様では、メッセージ消化物は、ＣＢＣ−ＭＡＣ−ＡＥＳモード（ＳＨＡ−１モードではなく）のある改変版によって生成される。そのような実施態様では、メッセージ（例えば、ノード間でやり取りされるメッセージ）を暗号化するために用いられるＡＥＳ暗号器はまた、各メッセージの「メッセージ認証コード」（消化物）を生成するためにも使用される。「ＣＢＣ−ＭＡＣ−ＡＥＳ」という表現では、「ＣＢＣ」は、「暗号ブロック連鎖」を指す。これは、一つのブロックからの暗号が、次のブロックのキーとして使われることを考えたものである。
いくつかの実施態様では、ロックボックスは、一つのロックボックスが、別のロックボックスと通信したいと思った場合、初回の「相互紹介」交信を行う。このような交信は、公表相、続いて起動相、および応答相を含む。
この公刊相では、一つのロックボックスは、自身についてある情報を、その情報を必要とする他のロックボックス（ＰＤＮの他のノードにおける）にもアクセス可能なやり方で、「公表」する。この情報は、該ロックボックスを含むノードの「パブリック」キー、および、ネットワークアドレス情報（例えば、ＩＰアドレス、ポート、プロキシ情報等）を含んでもよい。この公表情報は下記のように署名される。
［ＰｕＫｉ＋情報＋ＰｒＫｉ［ＳＨＡ−１［情報］］］
公表される情報のいずれも秘密を維持する必要はないのであるから、これは、できれば、無差別にプライバシーおよび安全理由のために一緒に取り扱うべきではない。従って、いくつかの実施態様では、情報の「公表」は、特に世界全体に対する公表を意味せず、単に、第１ノードから、第１ノードが通信したいと願う、少なくとも一つの他のノードに対する公表を意味するにすぎない。これは、コントロールユーザーの要求に従って行われてよい。該ユーザーは、操作を確認するためには、ボタンを押すか、キーを回すか、またはパスワードをタイプすればよい。
公表後、一つのノードは、起動メッセージを送信することによって、別のノードとの関係を開始する。この起動メッセージは、下記の情報を含むことが好ましい。
イニシエータノードのパブリックキー、
要すれば任意に、イニシエータノードの確認証（起動相が、以前の関係の再現であることが既知でない限り、確認証は含めるべきである）、
イニシエータノードの能力、
所望の関係の種類（例えば、情報交換、「共同作業」関係、以前の関係の再現（例えば、新しいキーデータの交換、状態の更新、または持続時間の更新）、または、以前の関係の放棄）、および、
要求される持続時間（例えば、一寸（この交信だけ）、一時的（短い期間または時間間隔）、または、持続的（打ち切られるまで））。
開始メッセージでは、パブリックキーと確認証（含める場合は）は暗号化されない。残りのデータは、非対称的に暗号化することが可能である。従って、最終形は下記のようになる。
［ＰｕＫｉ＋ＰｒＫｉ［ＰｕＫｒ［ＰｕＫｉ＋メッセージ］］＋確認証（含める場合）］
開始メッセージを受信すると、レスポンダントノードは、メッセージを復号化し、コンテンツを確認する（期待される形式かどうかをチェック）。要求が適正な形式であることに満足したならば、レスポンダントは、要求を分析し、下記の結果の内の任意のものを返送する。すなわち、
はい（接続が受容されたことを意味する）、
いいえ（接続が拒絶された）、または、
再度試みてください（接続は、この度は、一時的な理由、例えば、確認証の確認が必要なため、または、コントロールユーザーにガイドを依頼する必要のあるため等によって受容されない）
このような「はい」という返答は、その後の通信で使われるセッションキー、セッションキーの範囲を限定する間隔コード、および、（要すれば任意に）レスポンダントの確認証を含んでもよい。返答が以前の関係の再現であることが既知でない限り、確認証は含めるべきである。
「いいえ」という返答は、釈明コードを含んでもよいし、および／または、接続が受容可能のなる別の状態／能力を示すようにしてもよい。
「再試行」という返答は、釈明コード、および／または、予想される間隔コードを含んでもよい。
各返答（「はい」であれ、「いいえ」であれ、かつ、「再試行」返答であれ）、下記のように署名され、暗号化される。
［ＰｕＫｒ＋ＰｒＫｒ［ＰｕＫｉ［ＰｕＫｒ＋メッセージ］］＋確認証（含める場合は）］
別のタイプの、ロックボックス間の交信では、確認証が要求されるか、少なくとも一つの確認証が交換される。このような交換は階層的に実行される（例えば、一つのロックボックスは、第2のロックボックスに対して確認証を請求することが可能であり、第２ロックボックスは、要求を第３ロックボックスに中継し、第３ロックボックスの返答を仲介することが可能である）。確認証請求／交信タイプの交換は、ＰＤＮにおける取り消しを実行するための方法を単純化するために、例えば、全ての確認証に期限切れ日付を付着させる（チップに事実上ハード的にコードされる最終的確認証は除く）ことによって、実行することも可能である。この最終的確認証は、確認証当局のパブリックキーであってもよく、また、一つを超える最終確認証があってもよい。
ロックボックスによって用いられる確認証は、下記の情報を含んでもよい。すなわち、
確認された実体のパブリックキー、
確認された実体の装置タイプを特定する情報、
確認証当局によって生成される、各確認証用のデジタル署名。
別のタイプの、ロックボックス間の交信では、情報が請求されるか、または交換される。ＰＤＮに酸化する任意のノードは、通常、コンテンツおよびキーの共有を効率的に促進するために、ＰＤＮの他のメンバーについてより多くのことを知る必要がある。この過程は、「ブートストラッピング」と呼ばれ、各ノードが、ＰＤＮの他のノードに紹介される度毎に（容認された場合）起こり、各ノードペアは、認証交換を実行することが許される。ノードを定義する情報は、ＰＤＮ内部において（保護される）コンテンツと同様に取り扱われることが好ましい（例えば、この情報は、コンテンツをトランスクリプトするのに用いられる同じプロトコルに従って暗号化され、コンテンツに適用されるのと同じ使用ルールによって保護されてもよい）。
ＰＤＮのロックボックスによって請求され、互いに交換される、特異的タイプの情報の例としては下記が挙げられる。すなわち、
ネットワークツリー構造の情報（例えば、ＰＤＮにおけるノードの数と種類、およびそれらの地理的位置）、
ノードＩＤおよびアドレス情報（例えば、ＩＰアドレス、代理実体、ｅ−メイルおよびドメイン、装置名と詳細、および地理的位置）、
ユーザーＩＤおよび個人情報（例えば、「両親」コントロールの実施またはその他のアクセスコントロールに関する情報、および／または、個人の見解履歴）、および、
コントローラーユーザーのＩＤに関する情報およびアドレス情報（例えば、その場取引において支払いに用いられるクレジットカードメンバー）。
本発明の実施態様は、多様なタイプの内の一つ以上のコンテンツをトランスクリプトするように構成され、トランスクリプトされたコンテンツは、多様なフォーマットの内の任意のものを持つことが可能である。本発明の実施態様は、共通に使用されるフォーマット（単複）を持つコンテンツを取り扱い可能とするように構成することも可能であるが、同時に、（時間の経過と共に）、この実施態様は、コンテンツの他のフォーマットを取り扱い、かつ、コンテンツフォーマット間のより多くの変換を、例えば、新しい形式のコンテンツを保護し、および／または、コンテンツに対し新しいタイプの知的財産保護を提供することが必要となるにつれて、実行可能とすることが考えられる。
第１項が第２項を「含む」という表現は、本明細書では、第１項は、第２項であるか、または、第２項を含むことを示すために使用される。
本発明のいくつかの実施態様が、本明細書で具体的に例示され、説明されたのであるから、本発明は、請求項によって定義され、ここに記述され、図示された特定の実施態様に限定されてはならないということが了解されるであろう。
従来の高帯域デジタル・コンテンツ保護（「ＨＤＣＰ」）プロトコルを使用し、ＤＶＩリンクを介して送信されるデジタル映像データを暗号化するために慣例通りに生成された信号のタイミング図である。 ＤＶＩリンクを通して送信されるデジタル映像データを暗号化するための従来の回路構成のブロック図である。 図３のモジュール８１の簡略ブロック図である。 本発明を具体化することができるパーソナル・デジタル・ネットワーク（「ＰＤＮ」）のブロック図である。図４のＰＤＮは、パーソナル・コンピュータ１（開いたコンピュータシステム）、モニタ２、および拡声器３を含む。 本発明を具体化することができる別のシステムのブロック図である。 図４あるいは図５のディスクドライブ４の実施形態の要素のブロック図である。 図４のカード１０の実施形態のブロック図である。 図４のカード１０の代わりのブロック図である。 図４のカード１０の代わりのブロック図である。 図５システム上のバリエーションでのカード２０の代わりのブロック図である。 本発明を具体化することができる別のシステムのブロック図である。 本発明を具体化することができる別のシステムのブロック図である。 図１２のディスクドライブ１０４の実施形態の要素のブロック図である。 本発明を具体化することができるパーソナル・デジタル・ネットワーク（「ＰＤＮ」）のブロック図、およびＰＤＮにつながれた様々な装置およびシステムである。 本発明を具体化し、ＰＣＩバスに沿って接続している装置を含むオープン・アー鍵テクチャコンピュータ・システムのブロック図である。 本発明を具体化するパーソナル・デジタル・ネットワーク（ＰＤＮ １６８）のいくつかの要素（例えば進入ノード１６０、ノード１６１および退出ノード１６２）のブロック図、ＰＤＮにつながれた記憶装置（１７８）、およびＰＤＮで伝達することができるコンテンツ・プロバイダ（１６３）である。 図１６に示されたとは異なっている状態のＰＤＮ １６８と共に、ＰＤＮ １６８および図１６の記憶装置１７８のブロック図である。 ロックボックスおよび進入回路構成、およびロックボックスおよび退出回路構成の間の安全なコミュニケーションチャンネルを確立するために使用された要素（本発明のＰＤＮの実施形態の）のダイアグラムである。 ロックボックスと進入回路構成、およびロックボックスと退出回路構成の間の安全なコミュニケーションチャンネルと共に、図１８のＰＤＮ要素のダイアグラムである。 本発明の進入ノードの実施形態のブロック図である。 本発明の退出ノードの実施形態のブロック図である。 本発明のノード（それは進入ノードでも退出ノードでもない）の実施形態のブロック図である。 Ｎ個の異なるフォーマットのいずれかがあるトランスクリプト・コンテンツ、および単一フォーマットがある出力トランスクリプト・コンテンツに構成された進入回路構成を含む装置（例えばセットトップ・ボックス）のブロック図である。 単一フォーマットを有する制御コンテンツを受け取り、該制御コンテンツの復号化（プレインテキスト）バージョンを生成し、Ｍ個の異なるフォーマットのうちのどれでも持っている、処理されたコンテンツの生産するためにプレインテキスト・コンテンツを処理と（例えば、再暗号化しさらに処理）するように構成された退出回路構成を含む装置（例えばビデオプロセッサ）のブロック図である。

Claims (6)

  1. 使用制限セットに制約され、コンテンツを受信することが可能なシステムにおけるコンテンツ保護の方法であって、
    前記システムの進入ハードウェアによって前記システムに入るコンテンツを複合及び再暗号化し、それによって制御コンテンツを生成する工程；
    前記システムの退出ハードウェアに前記進入ハードウェアから前記制御コンテンツをアサートする工程、および、
    前記退出ハードウェアによって制御コンテンツを復号化し、復号化コンテンツを生成する工程を含み、進入ハードウェアおよび退出ハードウェアによって、進入ハードウェアにおいて前記システムに入る任意のバージョンのコンテンツに対して認可操作を実行するために使用されるプレインテキスト形の前記複号化コンテンツも、データの複合及び再暗号化若しくは複号に用いられる任意の秘密値も、前記システムの任意の要素の上で動作するソフトウェアによってアクセスできなくて、かつ、進入ハードウェアにおいて前記システムに入る前記コンテンツ並びにデータの複合及び再暗号化若しくは複号において用いられる前記秘密値は、前記進入ハードウェア及び前記退出ハードウェアを含む安全サブシステム内部を除いては、前記システム内ではプレインテキストの形では決して存在せず、
    これによって制御コンテンツが前記システムの要素間で自由に移動され、また前記システム内に保管されることが可能な、方法。
  2. 前記制御コンテンツは、デジタル映像データ、デジタル音声データ、若しくは、それらの両方を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記制御コンテンツは、ＨＤＣＰプロトコルによって複号かされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記システムに入力される前記コンテンツは、圧縮され、前記退出ハードウェアは、圧縮された前記コンテンツを解凍することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記制御コンテンツは、前記進入ハードウェアから前記退出ハードウェアに安全なチャンネルを介してアサートされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  6. 使用制限セットに制約され、コンテンツを受信することが可能なシステムであって、
    前記システムの進入ハードウェアにおいて前記システムに入るコンテンツを複合及び再暗号化し、それによって制御コンテンツを生成する手段と、
    前記システムの退出ハードウェアに前記進入ハードウェアから前記制御コンテンツをアサートする手段と、
    前記退出ハードウェアによって制御コンテンツを復号化し、復号化コンテンツを生成する手段とを含み、進入ハードウェアおよび退出ハードウェアによって、進入ハードウェアにおいて前記システムに入る任意のバージョンのコンテンツに対して認可操作を実行するために使用されるプレインテキスト形の前記複号化コンテンツも、データの複合及び再暗号化若しくは複号に用いられる任意の秘密値も、前記システムの任意の要素の上で動作するソフトウェアによってアクセスできなくて、かつ、進入ハードウェアにおいて前記システムに入る前記コンテンツ並びにデータの複合及び再暗号化若しくは複号において用いられる前記秘密値は、前記進入ハードウェア及び前記退出ハードウェアを含む安全サブシステム内部を除いては、前記システム内ではプレインテキストの形では決して存在せず、
    これによって制御コンテンツが前記システムの要素間で自由に移動され、また前記システム内に保管されることが可能な、システム。
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