JP4725070B2 - 正規コンテンツ確認方法、コンテンツ送受信システム、送信機、および受信機 - Google Patents

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Description

本発明は、コンテンツをネットワーク経由で配信する際に、配信元（送信機）と配信先（受信機）間で正当なコンテンツを送受信するためのデータ伝送セキュリティ技術に関連した正規コンテンツ確認方法、コンテンツ送受信システム、送信機、および受信機等に関する。
近年、インターネットへの接続環境が整い、また家電製品もネットワーク対応を進めやすい環境（ネットワーク化を行うためのデバイスのローコスト化、能力向上など）が整ってきている。また同時に、伝送されるコンテンツが、不正コピーや不正傍受、不正改竄をされないように保護するための著作権保護技術が重要視されてきている。Digital Transmission Content Protection (DTCP)は、IEEE１３９４シリアルバスに伝送されるAVコンテンツの著作権保護技術として開発され、拡張としてインターネットプロトコル（IP）上でも技術展開が行われている。（非特許文献１参照）。
図８および９は、HTTPプロトコル（サーバとクライアント間に、コネクションを確立してから、クライアントからのリクエストに対して、サーバがレスポンスを返すという形で、データのやりとりを行う）を用いたDTCP-IPによる、従来の伝送システムにおける送信機、および受信機の機能ブロック図の一例である。
図８における送信機８００は、証明書・鍵保持部８０１、交換鍵作成部８０２、認証・鍵交換部８０３、更新情報作成・更新部８０４、コピー制御情報管理部８０５、コンテンツ鍵算出部８０６、コンテンツ蓄積部８０７、コンテンツ暗号化部８０８、コンテンツパケット作成部８０９、コンテンツパケット送信部８１０、およびＨＴＴＰプロトコル部８１１を備える。
証明書・鍵保持部８０１は、公開鍵暗号の鍵ペア（公開鍵、秘密鍵）と証明書を保持している。
交換鍵作成部８０２は、コンテンツを暗号化するためのコンテンツ鍵(Kc)を算出するために用いる交換鍵(Kx)を生成する。
認証・鍵交換部８０３は、受信機からの認証要求を受け付け、当該受信機が、正当な機器であるかどうかを認証により確認する。ここで、認証としては、送信機と受信機がそれぞれ保持している公開鍵暗号の鍵ペア（公開鍵、秘密鍵）と証明書を使い、チャンレンジレスポンス型の認証を行う方法を用いる。認証の間に送信機と受信機間では認証鍵(Kauth)が共有され、認証後に、共有された認証鍵(Kauth)を用いて、交換鍵作成部８０２で作成された交換鍵(Kx)が受信機に渡される。これら一連の、認証から鍵取得までのプロセスを認証・鍵交換部８０３にて行う。
更新情報作成・更新部８０４は、更新情報(Nc)を新規作成あるいは更新する。ここで、例えば、作成とは乱数発生等により新たな更新情報(Nc)の作成を行うこと、更新とは現在の値に１を加算することである。更新情報(Nc)は、TCPコネクションの確立により作成される。更新は、所定のルールにより行われる。所定のルールとしては、同一TCPコネクション上でのHTTPリクエスト・レスポンスごとに更新されるなどがあげられるが、本発明の主眼ではないため、ここでは説明を省略する。ここで、作成・更新された更新情報(Nc)は、コンテンツ保護を維持するために所定のルールでコンテンツ鍵(Kc)を算出するために用いられる。さらに、更新情報(Nc)はコンテンツ鍵(Kc)で暗号化されたコンテンツに付随されて受信機に渡される。
コピー制御情報管理部８０５は、各コンテンツの管理内容（例えば、コピー禁止、一世代コピー可など）である、コンテンツに適応される暗号化モードをコピー制御情報(E_EMI)として管理する。コピー制御情報(E_EMI)は、コンテンツ鍵(Kc)の算出に用いられ、算出されたコンテンツ鍵(Kc)で暗号化されたコンテンツに付随して受信機に渡される。
コンテンツ鍵算出部８０６は、交換鍵作成部８０２で作成された交換鍵(Kx)、更新情報作成・更新部８０４で作成・更新された更新情報(Nc)、コピー制御情報管理部８０５で管理されるコピー制御情報(E_EMI)などから、一方向性関数を用いてコンテンツ鍵(Kc)を算出する。
コンテンツ蓄積部８０７は、配信の対象となる各種コンテンツを格納している。
コンテンツ暗号化部８０８は、配信するコンテンツを、コンテンツ鍵算出部８０６で算出されたコンテンツ鍵(Kc)を用いて暗号化する。
コンテンツパケット作成部８０９は、コンテンツ暗号化部８０８で暗号化されたコンテンツに、更新情報作成・更新部８０４で作成・更新された更新情報(Nc)、コピー制御情報管理部８０５で管理されるコピー制御情報(E_EMI)を付加したコンテンツパケットを作成する。
コンテンツパケット送信部８１０は、コンテンツパケット作成部８０９で作成されたコンテンツパケットを送信する。
HTTPプロトコル部８１１は、HTTPサーバ処理を行う。HTTPリクエストを受信・解析し、HTTPレスポンスを作成して応答する。ここで、コンテンツパケット生成部８０９で作成されるコンテンツパケットは、送信機からのHTTP GETリクエストに対するHTTPレスポンスのボディとして送信される。
図９における受信機９００は、証明書・鍵保持部９０１、認証・鍵交換部９０２、更新情報格納部９０３、コピー制御情報格納部９０４、コンテンツ鍵算出部９０５、コンテンツ利用部９０６、コンテンツ復号部９０７、コンテンツパケット解析部９０８、コンテンツパケット受信部９０９、およびHTTPプロトコル部９１０を備える。
証明書・鍵保持部９０１は、公開鍵暗号の鍵ペア（公開鍵、秘密鍵）と証明書を保持している。
認証・鍵交換部９０２は、所定のタイミングで認証要求を行い、認証の間に送信機と受信機間で認証鍵(Kauth)が共有され、認証後に、送信機から、共有された認証鍵(Kauth)を用いて暗号化された交換鍵(Kx)を受け取り、復号する。
更新情報格納部９０３は、送信機から受信した暗号化されたコンテンツに付随する更新情報(Nc)を格納する。
コピー制御情報格納部９０４は、暗号化されたコンテンツに付随するコピー制御情報(E_EMI)を格納する。
コンテンツ鍵算出部９０５は、認証・鍵交換部９０２で送信機から渡された交換鍵(Kx)と、更新情報格納部９０３で格納された更新情報(Nc)、コピー制御情報格納部９０４で格納されたコピー制御情報(E_EMI)などから、一方向性関数を用いてコンテンツ鍵(Kc)を算出する。
コンテンツ利用部９０６は、復号されたコンテンツを、コピー制御情報格納部９０４で格納されたコピー制御情報（Ｅ＿ＥＭＩ）に従って再生・記録するなどして利用する。
コンテンツ復号部９０７は、コンテンツ鍵算出部９０５で算出されたコンテンツ鍵(Kc)を用いて、暗号化されたコンテンツを復号する。
コンテンツパケット解析部９０８は、暗号化されたコンテンツに付随する更新情報(Nc)およびコピー制御情報(E_EMI)を分離し、それぞれ、更新情報格納部９０３、およびコピー制御情報格納部９０４に渡す。
コンテンツパケット受信部９０９は、コンテンツパケットを受信する。
HTTPプロトコル部９１０は、HTTPクライアント処理を行う。HTTPリクエストを作成・送信し、ＨＴＴＰレスポンスを受信・解析する。
図１０は、図８に示した送信機８００および図９に示した受信機９００を備えた従来の伝送システムにおける暗号通信プロトコル手順を示している。
以下、図１０を用いて、従来の暗号通信プロトコル手順について説明する。
（１００１）送信機８００と受信機９００の間の認証プロセスを通じて、認証鍵(Kauth)が共有される。これは一回の認証毎に使い捨てられる。
（１００２）送信機８００は、交換鍵(Kx)を生成する。
（１００３）送信機８００は、認証鍵(Kauth)で交換鍵(Kx)を暗号化して(Ksx)、受信機９００に送付する。
（１００４）受信機９００は、受け取ったKsxを認証鍵(Kauth)で復号して、交換鍵(Kx)を得る。
（１００５）受信機９００から送信機８００に、HTTP GETリクエストによるコンテンツ要求が送信される。
（１００６）送信機８００は、更新情報(Nc)を生成する。
（１００７）送信機８００は、受信機９００から要求されたコンテンツのコピー制御情報(E_EMI)を認識する。
（１００８）送信機８００は、交換鍵(Kx),更新情報(Nc),コピー制御情報(E_EMI)を入力パラメータとして、一方向性関数により、コンテンツ鍵(Kc)を算出する。
（１００９）送信機８００は、受信機９００から要求されたコンテンツをコンテンツ鍵(Kc)により暗号化する。
（１０１０）送信機８００は、HTTP GETレスポンスのボディとして、暗号化したコンテンツに更新情報(Nc)、コピー制御情報(E_EMI)を付加して、受信機に送信する。
（１０１１）受信機９００は、受信したレスポンスから、更新情報(Nc)を獲得する。
（１０１２）受信機９００は、同様に、受信したレスポンスから、コピー制御情報(E_EMI)を獲得する。
（１０１３）受信機９００は、交換鍵(Kx),更新情報(Nc),コピー制御情報(E_EMI)を入力パラメータとして、一方向性関数により、コンテンツ鍵(Kc)を算出する。
（１０１４）受信機９００は、コンテンツ鍵(Kc)を用いて、暗号化されたコンテンツを復号する。
上記の一連のプロトコル手順によって、送信機８００と受信機９００の間に、共通の交換鍵(Kx)（１０８０、１０９０）と、コンテンツに付随する、更新情報(Nc)（１０８１、１０９１）とコピー制御情報(E_EMI)（１０８２、１０９２）が共有され、正当な受信機でのみこれらを用いて、暗号化されたコンテンツを正しく復号することができる。
しかしながら、従来のシステムにおいて、交換鍵を共有している当事者間での暗号通信によるコンテンツ保護の仕組みは確立されているが、不特定多数の機器が接続するIPネットワークの特性上「誰が送ってきたのか」という認証の問題が発生する可能性がある。すなわち、受信機がコンテンツを要求し受信したとしても、間違いなく要求先の正当な送信機からの正当なコンテンツであることを確認する手段がないため、例えば、攻撃者が、ＩＰネットワークを監視し、流れる暗号化コンテンツを記録（キャッシュ保存）し、その後、受信機の要求に対し、正当な送信機になりすましてその記録したコンテンツで応答しても判別できない。
図１１は、従来の伝送システムのネットワーク構成における課題を説明する図を示している。以下、図１１を用いて、課題とされる一事例を説明する。
送信機８００と受信機９００は、それぞれ、交換鍵を共有している、正当な暗号通信対象機器である。送信機８００と受信機９００の間では、受信機９００のコンテンツ要求（１１１１）に応じて、付随情報を伴った暗号化コンテンツ（１１１２）が伝送される。ここで、ネットワーク上に接続した不正な機器１１００は、バス上を流れるHTTPリクエスト、レスポンスを監視し、これらを記録することができる（１１１３）。不正な機器１１００自身はコンテンツを復号し、視聴するなどの利用はできないが、例えば、その後、受信機９００から送信機８００へのHTTPリクエストをフックし（１１１４）、正当な送信機８００に成りすまし、以前記録したコンテンツを、本来受信機９００が受け取るべきコンテンツにすり替えて送信する（１１１５）ことができてしまう。
このとき、受信機９００は、そのすり替えて送信されてきたコンテンツが、正当な送信機８００から送信されてきた正規のコンテンツなのか不正な機器１１００から送信されてきたコンテンツなのかを判別できないので、そのすり替えて送信されてきたコンテンツをユーザに利用させてしまうことになる。
本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、受信したコンテンツが正規のコンテンツであるか否かを判別できる、正規コンテンツ確認方法、コンテンツ送受信システム、送信機および受信機等を提供することを目的とする。
前述の目的を達成するために、本発明の正規コンテンツ確認方法は、受信機からのコンテンツ要求に応じて、ネットワークに接続された送信機が、所定のタイミングで更新する更新情報であってコンテンツの暗号化および復号に用いるコンテンツ鍵の作成に必要な前記更新情報を、暗号化されたコンテンツに付随させて送信するコンテンツ送受信システムにおける、正規コンテンツ確認方法であって、前記受信機にて、前記送信機から受信した前記更新情報を少なくとも含む正規確認要求を送信する確認要求ステップと、前記送信機にて、前記受信機から受信した前記正規確認要求に含まれる前記更新情報が、所定の更新情報であるかどうかを照合する更新情報照合ステップと、前記送信機にて、前記更新情報が前記所定の更新情報であると判定した場合には、前記更新情報と、前記送信機および前記受信機の双方であらかじめ共有されている交換鍵とを用いて了承メッセージを作成し前記受信機に送信する、了承メッセージ送信ステップと、前記受信機にて、前記送信機からの前記了承メッセージを受信した場合には、受信中のコンテンツが正規のコンテンツであると判断する正規コンテンツ判定ステップとを備える正規コンテンツの確認方法である。
また、本発明の送受信システムは、コンテンツ要求を送信する受信機と、ネットワークにより前記受信機に接続され、前記受信機からのコンテンツ要求に応じて、所定のタイミングで更新する更新情報であってコンテンツの暗号化および復号に用いるコンテンツ鍵の作成に必要な前記更新情報を、暗号化されたコンテンツに付随させて送信する送信機とを備えたコンテンツ送受信システムにおいて、前記受信機は、前記送信機との双方であらかじめ共有されている交換鍵と、前記送信機から受信した前記更新情報とを用いて作成した正規確認要求を送信する確認要求手段と、前記送信機からの了承メッセージを受信した場合には、受信中のコンテンツが正規のコンテンツであると判断する確認結果照合手段とを有し、前記送信機は、前記受信機から送信されてきた前記正規確認要求を受信する確認要求受付手段と、受信した前記正規確認要求に含まれる前記更新情報が、所定の更新情報であるかどうかを照合する更新情報確認手段と、前記更新情報が前記所定の更新情報であると判定した場合には、前記更新情報および前記受信機との双方で共有されている前記交換鍵を用いて前記了承メッセージを作成し、前記受信機に送信する確認応答手段とを有するコンテンツ送受信システムとしても構わない。
また、本発明の送信機は、受信機からのコンテンツ要求に応じて、ネットワークに接続された送信機が、所定のタイミングで更新する更新情報であってコンテンツの暗号化および復号に用いるコンテンツ鍵の作成に必要な前記更新情報を、暗号化されたコンテンツに付随させて送信するコンテンツ送受信システムに用いられる送信機であって、前記受信機で、前記受信機との双方であらかじめ共有されている交換鍵と、前記送信機から受信した前記更新情報とを用いて作成され、前記受信機から送信されてきた正規確認要求を受信する確認要求受付手段と、前記受信機から受信した前記正規確認要求に含まれる前記更新情報が、所定の更新情報であるかどうかを照合する更新情報確認手段と、前記更新情報が前記所定の更新情報であると判定した場合には、前記更新情報と前記交換鍵とを用いて、前記受信機が受信中のコンテンツが正規のコンテンツであるかどうかを判断するための了承メッセージを作成し前記受信機に送信する確認応答手段とを備えた送信機としても構わない。
また、本発明の受信機は、受信機からのコンテンツ要求に応じて、ネットワークに接続された送信機が、所定のタイミングで更新する更新情報であってコンテンツの暗号化および復号に用いるコンテンツ鍵の作成に必要な前記更新情報を、暗号化されたコンテンツに付随させて送信するコンテンツ送受信システムに用いられる受信機であって、前記送信機との双方であらかじめ共有されている交換鍵と、前記送信機から受信した前記更新情報とを用いて作成した正規確認要求を送信する確認要求手段と、前記送信機が、受信した前記正規確認要求に含まれる前記更新情報が所定の更新情報であると判定して、前記更新情報および前記交換鍵を用いて作成して送信してきた了承メッセージを受信した場合には、受信中のコンテンツが正規のコンテンツであると判断する確認結果照合手段とを備える受信機としても構わない。
本発明の正規コンテンツ確認方法では、送信機は、受信機から送信された更新情報から、当該受信機が現在正しいコンテンツを受信しているかどうかを確認できる。また、その確認結果通知である了承メッセージが、正当な送信機と当該受信機の間であらかじめ共有された交換鍵を用いて作成されるため、受信機は、受信した了承メッセージが、正当な送信機から送られたものかどうかを確認できる。これにより、不当ななりすまし機器からのすり替えコンテンツを判別することができる。
また、送信機における更新情報の更新は、内部処理のため、直前の更新情報が付加されたコンテンツを受信機が受信するよりも早いタイミングで行われることが考えられるため、現在使用中の更新情報だけではなく直前の更新情報についても了承対象とすることにより、正しいコンテンツの送受信に関して誤った確認を行う頻度を軽減するという効果が得られる。
また、確認要求の度に異ならせた数も用いることにより、例えば、受信機から不正な機器が、送信機と受信機の間で交換される更新情報と了承メッセージの組み合わせを記憶しておいて、受信機がなりすまし機器からのすり替えコンテンツ受信中に確認要求を送信したときに、不正な機器が記憶しておいたその同じ確認要求に対応する了承メッセージを送信したとしても、受信機における識別を成功させるのを防ぐ。
また、確認要求に、正当な送信機と当該受信機の間であらかじめ共有された交換鍵を用いて作成されたメッセージを含めることにより、不正な機器が、現在使用中の更新情報を当該送信機に送信しても対応する了承メッセージを獲得できなくすることができるため、受信機がなりすまし機器からのすり替えコンテンツ受信中に、識別を成功させるのを防ぐことができる。
また、ここで、受信機は、了承メッセージを受信できない場合には、受信コンテンツを利用しないことにより、不当ななりすまし機器からのすり替えコンテンツがユーザに利用可能となるのを防ぐことができる。
また、受信機は、了承メッセージを受信できない場合には、所定期間あるいは所定回数
リトライを行った後に受信コンテンツを利用しないことにより、不正な機器が邪魔するこ
とにより、受信機が永遠にリトライしている間コンテンツが利用できてしまう（視聴でき
る）のを防ぐことができる。
また、受信機は、受信コンテンツの利用を中止した後も、了承メッセージを受信できるまで確認要求を行うことにより、不正な機器のなりすましが終われば、直ちに受信を再開できるという効果が得られる。
（実施の形態１）
以下、本発明の正規コンテンツ確認方法について、従来の伝送システムに適応した場合について説明する。なお、以下の各実施の形態において、上述した従来例と同一あるいはそれに相当する処理・構成については、同一符号を用いてその詳細な説明を省略する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るコンテンツ送受信システムで使用される送信機の機能ブロック図である。
送信機１００は、図８に示す従来の送信機８００と同様、証明書・鍵保持部８０１、交換鍵作成部８０２、認証・鍵交換部８０３、コピー制御情報管理部８０５、コンテンツ鍵算出部８０６、コンテンツ蓄積部８０７、コンテンツ暗号化部８０８、コンテンツパケット作成部８０９、コンテンツパケット送信部８１０、およびＨＴＴＰプロトコル部８１１を備える。さらに、確認要求受付部１０１、識別情報確認部１０２、更新情報確認部１０３、確認応答部１０４、および更新情報作成・更新部１０５を備える。
なお、確認要求受付部１０１、更新情報確認部１０３、確認応答部１０４が、それぞれ、本発明の確認要求受付手段、更新情報確認手段、確認応答手段の一例にあたる。
確認要求受付部１０１は、受信機から、更新情報(test_Nc)と任意の数（N=受信機が確認要求のたびに異なる数を指定する）と識別情報とで構成される確認要求を受信する。
識別情報確認部１０２は、受信した確認要求に含まれる識別情報が、正しい受信機であることを示す情報であるかどうかを確認する。ここで、識別情報は、同じく確認要求に含まれる更新情報(Nc)と任意の数（N）、そして、受信機との間で共有されている交換鍵(Kx)を用いて算出されたものであり、同様の算出を行うことにより、送信機において正しい識別情報であるかどうかを確認できる。ここで、例えば、識別情報は、交換鍵(Kx)を連結した数をハッシュ関数に入力し、算出されたハッシュ値と更新情報(Nc)と任意の数(N)を加算し、さらにハッシュ関数に入力して得た値（160ビット）の下位80ビットとする。ハッシュ値は擬似的な乱数のような値をとり、これをもとに原文を再現することはできないので、不当な機器がこの識別情報から交換鍵(Kx)を解読することはできない。
なお、確認要求が、本発明の正規確認要求の一例にあたり、識別情報が、本発明の識別メッセージの一例にあたる。
更新情報作成・更新部１０５は、従来の送信機８００の更新情報作成・更新部８０４と同様、更新情報(Nc)を新規作成あるいは更新すると同時に、更新前の更新情報(pre_Nc)を保持する。
更新情報確認部１０３は、受信した確認要求に含まれる更新情報(test_Nc)が、現在、送信機１００がコンテンツ送信のために使用中の更新情報と一致するかどうかを確認する。ここで、使用中の更新情報としては、更新情報作成・更新部１０５で管理されている更新情報(Nc)あるいは直前の更新情報(pre_Nc)をさす。また、更新情報が短い期間で変更されることを考慮し、それまでに使用した複数の更新情報を直前の更新情報として保持しても良い。
ここで更新情報(test_Nc)との一致を確認するために用いる使用中の更新情報が、本発明の所定の更新情報の一例にあたる。そして、それまでに使用した複数の更新情報が、本発明の、所定回数更新前の更新情報の一例にあたる。
確認応答部１０４は、前記識別情報確認部１０２及び前記更新情報確認部１０３で是と判定した場合、受信機から受け取った更新情報(test_Nc)と任意の数（N）、そして、受信機との間に共有されている交換鍵(Kx)を用いて了承メッセージを作成し、当該受信機に送信する。ここで、例えば、了承メッセージは、下記のように算出される。交換鍵(Kx)を連結した数をハッシュ関数に入力し、ハッシュ値を算出する。算出されたハッシュ値と受信機からの更新情報(test_Nc)と任意の数(N)を加算し、さらにハッシュ関数に入力し得られた値（160ビット）の上位80ビットを了承メッセージに用いる。一方、識別情報確認部１０２あるいは前記更新情報確認部１０３で否と判定した場合、確認応答部１０４は、非了承メッセージを作成し、当該受信機に送信する。非了承メッセージは、その目的として了承メッセージと異なる値を利用すればよい。例えば、了承メッセージと同様にして得られた値の下位80ビットを用いてもよい。また、了承メッセージと同様にハッシュ値を算出する際に用いる任意の数(N)を変更（例えば１を加算）して得られた値の上位80ビットを用いてもよい。
図２は、実施の形態１に係るコンテンツ送受信システムで使用される受信機の機能ブロック図である。
受信機２００は、図９に示した受信機９００と同様、証明書・鍵保持部９０１、認証・鍵交換部９０２、更新情報格納部９０３、コピー制御情報格納部９０４、コンテンツ鍵算出部９０５、コンテンツ復号部９０７、コンテンツパケット解析部９０８、およびHTTPプロトコル部９１０を備える。さらに、確認パラメータ生成部２０１、確認要求部２０２、確認結果照合部２０３、コンテンツパケット受信部２０４、およびコンテンツ利用部２０５を備える。
なお、確認要求部２０２および確認結果照合部２０３が、それぞれ本発明の確認要求手段および確認結果照合手段の一例にあたる。
ここで、確認パラメータ生成部２０１は、確認要求のたびに異なる数(N)を生成する。そして、更新情報(Nc)と作成した任意の数（N）、および、送信機との間に共有されている交換鍵(Kx)を用いて識別情報を算出する。識別情報の算出方法は前述しているため省略する。
確認要求部２０２は、更新情報格納部９０３に格納されている更新情報(現在受信している暗号化コンテンツに付随してきたNcであり、test_Ncとなる)と、確認パラメータ生成部２０１で作成された任意の数（N）と、識別情報とで構成される確認要求を送信機へ送信する。
確認結果照合部２０３は、送信機から受信した応答メッセージが、了承メッセージであるかどうかを確認する。ここで、了承メッセージかどうかを確認するために、送信した更新情報(test_Nc)と任意の数（N）、および送信機との間に共有されている交換鍵(Kx)を用いて、送信機の確認応答部１０４が了承メッセージを算出したのと同様の方法で了承メッセージを算出し、送信機から受信した応答メッセージと比較する。了承メッセージの算出方法は前述しているため省略する。
コンテンツパケット受信部２０４は、確認結果照合部２０３で判定された結果を受け、送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージではないと判定された場合には、そのコンテンツを含むHTTPレスポンスの終了まで、そのボディとして受信しているコンテンツパケットを破棄する。送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージであった、すなわち正規の送信機から送信されていると判定された場合には、正しいコンテンツを受信していると判断し、そのままコンテンツの受信を継続する。
コンテンツ利用部２０５は、確認結果照合部２０３で判定された結果を受け、送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージではないと判定された場合には、そのコンテンツの利用を中止する。送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージであった、すなわち正規の送信機から送信されていると判定された場合には、正しいコンテンツを受信していると判断し、そのままコンテンツの利用を継続する。
図３は、図１の送信機１００および図２の受信機２００を備えた実施の形態１のコンテンツ送受信システムにおける処理手順（プロトコル）を示す図である。認証・鍵の共有やコンテンツのリクエストおよび受信の処理手順は、前述した従来例の図１０での記載と同一であり省略する。
まず、図２および図３を用いて、受信機２００が行う、受信コンテンツが正規であるかどうかを確認するプロトコル動作について説明する。
ステップＳ３２１：コンテンツ利用部２０５にて、復号コンテンツの利用を開始する。
ステップＳ３２２：確認パラメータ生成部２０１にて、任意の数(N)と識別情報を作成する。ここで、Nは直前に実施した確認要求で使用した数と等しくならないように作成される。
ステップＳ３２３：確認要求部２０２にて、コンテンツに付随していた更新情報(Nc)と任意の数(N)と識別情報とを用いた確認要求を作成し、送信する。
ステップＳ３２４：確認結果照合部２０３にて、送信機１００より、応答メッセージを受信する。
ステップＳ３２５：確認結果照合部２０３にて、受信した応答メッセージが了承メッセージであるかどうかを確認する。了承メッセージであれば、ステップＳ３２６に進み、コンテンツの利用を継続する。了承メッセージでなければ、ステップＳ３２７に進み、コンテンツの利用を中止する。
ステップＳ３２６：コンテンツ利用部２０５にて、復号されているコンテンツの利用を継続する。
ステップＳ３２７：コンテンツ利用部２０５にて、コンテンツの利用を中止し、コンテンツパケット受信部２０４にて、受信中のコンテンツパケットを破棄する。
次に、図１および図３を用いて、送信機１００が行う、受信機が正規コンテンツを受信しているかどうかを確認するためのプロトコル動作について説明する。
ステップＳ３１１：確認要求受付部１０１にて、受信機より、確認要求を受信する。
ステップＳ３１２：識別情報確認部１０２にて、受信した確認要求に含まれる識別情報が正しいかどうかを判断する。正しければ、ステップＳ３１４に進み了承メッセージを作成する。正しくなければステップＳ３１６に進み、非了承メッセージを作成する。
ステップＳ３１３：更新情報確認部１０３にて、受信した確認要求に含まれる更新情報が使用中とみなせるかどうかを判断する。使用中であれば、ステップＳ３１４に進み、了承メッセージを作成する。使用中でなければ、ステップＳ３１６に進み、非了承メッセージを作成する。
ステップＳ３１４：確認応答部１０４にて、受信機から受け取った更新情報と任意の数（N）、そして、受信機との間に共有されている交換鍵(Kx)を用いて了承メッセージを作成する。
ステップＳ３１６：確認応答部１０４にて、了承メッセージとは異なる非了承メッセージを作成する。そのままステップＳ３１５に進む。
ステップＳ３１５：確認応答部１０４にて、応答メッセージ（了承メッセージまたは非了承メッセージ）を送信する。
なお、ステップＳ３２３が、本発明の確認要求ステップの一例にあたり、ステップＳ３２５が、本発明の正規コンテンツ判定ステップの一例にあたる。また、ステップＳ３１３が本発明の更新情報照合ステップの一例にあたり、ステップＳ３１４とステップＳ３１５を合わせた処理が、本発明の了承メッセージ送信ステップの一例にあたる。
更新情報は、送信機により所定のルールに従って、更新される。従って、不当な機器がコンテンツのすり替えを行った場合、すりかえられたコンテンツに付随している更新情報と、送信機がその時点で保持している更新情報は一致しない。したがって、送信機は、受信機から送信されてきた確認要求に含まれる更新情報から、当該受信機が現在、正しいコンテンツを受信しているかどうかを確認できる。また、その確認結果通知である了承メッセージが、正当な送信機と当該受信機の間であらかじめ共有された交換鍵を用いて作成されるため、受信機は、受信した了承メッセージが、正当な送信機から送られてきものかどうかを確認できる。これにより、不当ななりすまし機器からのすり替えコンテンツを判別することができる。
また、送信機における更新情報の更新は、内部処理のため、直前の更新情報が付加されたコンテンツを受信機が受信するよりも早いタイミングで行われることが考えられるため、直前の更新情報についても了承対象とすることにより、正しいコンテンツの送受信に関して誤った確認を行う頻度を軽減するという効果が得られる。
また、確認要求の度に異ならせる数も用いることにより、例えば、受信機から不正な機器が、送信機と受信機の間で交換される更新情報と了承メッセージの組み合わせを記憶しておいて 、受信機がなりすまし機器からのすり替えコンテンツ受信中に確認要求を送信したときに、不正な機器が記憶しておいたその同じ確認要求に対応する了承メッセージを送信したとしても、受信機における識別の成功を防ぐことができる。
また、確認要求にも、正当な送信機と当該受信機の間であらかじめ共有された交換鍵を用いて作成した識別情報を含めることにより、不正な機器が、現在使用中の更新情報を当該送信機に送信しても対応する了承メッセージを獲得できなくすることができるため、受信機器がなりすまし機器からのすり替えコンテンツ受信中に、受信機における識別の成功を防ぐことができる。
また、受信機は、了承メッセージを受信できない場合には、すなわち、非了承メッセージを受信した場合には、受信コンテンツを利用しないことにより、不正な機器が邪魔することにより、不当ななりすまし機器からのすり替えコンテンツがユーザに利用可能となるのを防ぐことができる。
なお、実施の形態１では、送信機、受信機間でHTTPプロトコルを用いて、コンテンツの送受信を行う場合について説明しているが、本発明はこれに限らず、例えば、送信機がコンテンツをリアルタイムでストリーミング配信する場合についても適応できる。
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るコンテンツ送受信システムで使用される受信機の機能ブロック図である。実施の形態２のコンテンツ送受信システムで使用される送信機の構成は、実施の形態１と同様であり、図１に示す通りである。
実施の形態２では、実施の形態１と異なる部分について説明する。実施の形態２では、受信機から送信機に対し確認要求を最大所定回数までリトライする。
受信機４００は、図２に示す実施の形態１の受信機２００と同様、証明書・鍵保持部９０１、認証・鍵交換部９０２、更新情報格納部９０３、コピー制御情報格納部９０４、コンテンツ鍵算出部９０５、コンテンツ復号部９０７、コンテンツパケット解析部９０８、HTTPプロトコル部９１０、確認パラメータ生成部２０１、確認要求部２０２、および確認結果照合部２０３を備える。さらに、リトライ判断部４０１、コンテンツパケット受信部４０２、およびコンテンツ利用部４０３を備える。
リトライ判断部４０１は、確認結果照合部２０３で否と判定された場合に、リトライを行うかどうかを判断する。ここで、例えば、確認要求を行った回数でさらにリトライを行うかどうかを判断するとし、同じ更新情報を用いて連続して既に２回確認要求を行っている場合には、これ以上リトライを行わないと判断する。
コンテンツパケット受信部４０２は、リトライ判断部４０１を経由し、確認結果照合部２０３で判定された結果を受け、送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージではないと判定された場合には、そのコンテンツを含むHTTPレスポンスの終了まで、そのボディとして受信しているコンテンツパケットを破棄する。送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージであった、すなわち正規の送信機から送信されていると判定された場合には、正しいコンテンツを受信していると判断し、そのままコンテンツの受信を継続する。
コンテンツ利用部４０３は、リトライ判断部４０１を経由し、確認結果照合部２０３で判定された結果を受け、送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージではないと判定された場合には、そのコンテンツの利用を中止する。送信機から受信した応答メッセージが了承メッセージであった、すなわち正規の送信機から送信されていると判定された場合には、正しいコンテンツを受信していると判断し、そのままコンテンツの利用を継続する。
図５は、図１の送信機１００および図４の受信機４００を備えた実施の形態２のコンテンツ送受信システムにおける処理手順（プロトコル）を示す図である。図４および図５を用いて、受信機４００が行う、受信コンテンツが正規であるかどうかを確認するプロトコル動作について説明する。ステップＳ３２１〜ステップＳ３２４までは、前述の実施の形態１の図３での記載と同一であり、省略する。
ステップＳ３２５：確認結果照合部２０３にて、受信した応答メッセージが了承メッセージであるかどうかを確認する。了承メッセージであれば、ステップＳ３２６に進み、コンテンツの利用を継続する。了承メッセージでなければ、ステップＳ５０１に進み、リトライするかどうかを判断する。
ステップＳ３２６：コンテンツ利用部４０３にて、復号されているコンテンツの利用を継続する。
ステップＳ５０１：リトライ判断部４０１にて、確認要求のリトライを行うかどうかを
判断する。リトライする場合には、ステップＳ３２２に戻り、確認要求送信のための準備
をする。リトライしない場合には、Ｓ３２７に進む。
ここでは、「同じ更新情報を用いたリトライは２回まで」とリトライ判断部４０１に設定されているので、２回目の確認要求のリトライ送信後に再度ステップＳ５０１の判定が行われ場合には、ステップＳ３２２に戻らずＳ３２７に進むことになる。
なお、ステップＳ５０１が、本発明の確認要求リトライ送信ステップの一例にあたる。そして、ここでリトライ判断部４０１に設定されている２回というリトライの最大所定回数が、本発明の、確認要求リトライステップで正規確認要求を繰り返し送信する所定回数の一例にあたる。
ステップＳ３２７：コンテンツ利用部４０３にて、コンテンツ利用を中止し、コンテンツパケット受信部４０２にて、受信中のコンテンツパケットを破棄する。
従って、実施の形態２の受信機４００を用いることにより、リトライにより正しいコンテンツの送受信に関して誤った確認を行う頻度を軽減するという効果が得られるとともに、最大リトライ回数を設けることにより、不正な機器が邪魔することにより、受信機が永遠にリトライしている間コンテンツが利用できてしまう（視聴できる）ということも防ぐことができる。
また、実施の形態２では、リトライの最大所定回数を２回として説明したが、使用されるコンテンツ送受信システムの使用状況や使用環境などに応じて、適切な回数を設定すればよい。
なお、実施の形態２では、リトライの制限を回数としたが、期間（時間）で設けてもよく、その場合にも同様の効果が得られる。
リトライの制限として、期間をリトライ判断部４０１に設定した場合には、その設定した期間中にステップＳ５０１の判定が行われた場合には、ステップＳ３２２に戻り、その設定した期間経過後にステップＳ５０１の判定が行われた場合には、ステップＳ３２２に戻らずＳ３２７に進むことになる。ここでリトライの制限としてリトライ判断部４０１に設定する期間が、本発明の、確認要求リトライステップで正規確認要求を繰り返し送信する所定期間の一例にあたる。
また、実施の形態２では、リトライ時に用いる更新情報は、最初の確認要求で使用する更新情報と同一固定としたが、受信コンテンツと共に変化していく更新情報と同期させてもよい。
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るコンテンツ送受信システムで使用される受信機の機能ブロック図である。実施の形態３のコンテンツ送受信システムで使用される送信機の構成は、実施の形態１と同様であり、図１に示す通りである。
実施の形態３では、実施の形態１と異なる部分について説明する。実施の形態３では、受信機が受信コンテンツの利用を中止した後も、了承メッセージを受信できるまで、確認要求を行う。
図６は、実施の形態３に係る受信機の機能ブロック図である。
受信機６００は、図４に示す実施の形態２の受信機４００と同様、証明書・鍵保持部９０１、認証・鍵交換部９０２、更新情報格納部９０３、コピー制御情報格納部９０４、コンテンツ鍵算出部９０５、コンテンツ復号部９０７、コンテンツパケット解析部９０８、HTTPプロトコル部９１０、確認パラメータ生成部２０１、確認結果照合部２０３、リトライ判断部４０１、およびコンテンツ利用部４０３を備える。さらに、確認要求部６０１、およびコンテンツパケット受信部６０２を備える。
確認要求部６０１は、一旦コンテンツの利用を中止した後も、確認要求を送信機へ送信する。ここで、例えば、確認要求を送信するタイミングは、あらかじめ設定したリトライ再開時間の繰り返しとする。
コンテンツパケット受信部６０２は、確認要求部６０１からリクエストがあれば、受信中のコンテンツパケットを破棄せずに、コンテンツパケット解析部９０８へ渡す。これは、確認要求作成に必要な、現在受信中のコンテンツに付随する更新情報(Nc)とコピー制御情報(E_EMI)を格納するためである。
図７は、図１の送信機１００および図６の受信機６００を備えた実施の形態３のコンテンツ送受信システムにおける処理手順（プロトコル）を示す図である。図６および図７を用いて、受信機６００が行う、受信コンテンツが正規であるかどうかを確認するプロトコル動作について説明する。ステップＳ３２１〜ステップＳ３２７までは、前述の実施の形態２の図５での記載と同一であり、省略する。
ステップＳ７０１：確認要求部６０１にて、前回の確認要求を送信してからリトライ再開時間が経過しているかどうかを確認し、経過していれば、コンテンツパケット受信部６０２での受信コンテンツパケットの破棄を中止し、ステップＳ３２２に戻り、確認要求を送信する。なお、ステップＳ７０１が、本発明の確認要求再送信ステップの一例にあたる。
従って、不正な機器の成りすましが終われば、直ちに受信を再開できる。なお、確認要求部６０１には、リトライを無制限に行わないよう、リトライを再開させる制限回数または制限時間が設定されてもよい。ステップＳ７０１における連続した判定を、連続する回数または最初の判定からの経過時間で制限している。その制限回数または制限時間を越えた場合には、受信機６００からのコンテンツ要求等が送信されるまで、確認要求のリトライ送信は中止させる。ここで確認要求部６０１に設定する制限回数または制限時間が、本発明の、確認要求再送信ステップで正規確認要求を繰り返し送信する所定の制限回数または所定の制限期間の一例にあたる。このリトライを再開させるために設定する制限回数または制限時間を、十分に多くの回数または十分に長い時間に設定することにより、不正な機器の成りすましが終わった後に、正規の送信機からの了承メッセージを確実に受信させることができる。また、ユーザによる停止指示など、あらかじめ設定された停止条件が発生したらリトライをやめてもよい。
なお、実施の形態３では、コンテンツの利用中止後の確認要求の発行を、リトライ再開時間の繰り返しとしたが、ユーザの入力指定であってもよい。
本発明の正規コンテンツ確認方法、コンテンツ送受信システム、送信機、および受信機等は、ネットワーク上で、不正な機器が、正当な送信機と受信機の間の通信を監視し受信機に不当なコンテンツを送りつけるといった攻撃を逃れるためのコンテンツ確認技術として有用である。
本発明の実施の形態１に係るコンテンツ送受信システムで使用され る送信機の機能ブロックを示す図 本発明の実施の形態１に係るコンテンツ送受信システムで使用され る受信機の機能ブロックを示す図 本発明の実施の形態１に係るコンテンツ送受信システムにおける処理手順を示す図 本発明の実施の形態２に係るコンテンツ送受信システムで使用され る受信機の機能ブロックを示す図 本発明の実施の形態２に係るコンテンツ送受信システムにおける処理手順を示す図 本発明の実施の形態３に係るコンテンツ送受信システムで使用され る受信機の機能ブロックを示す図 本発明の実施の形態３に係るコンテンツ送受信システムにおける処理手順を示す図 従来の伝送システムにおける送信機の機能ブロックを示す図 従来の伝送システムにおける受信機の機能ブロックを示す図 従来の伝送システムにおける暗号通信プロトコル手順を示す図 従来の伝送システムのネットワークにおける構成と課題を説明す る図
符号の説明
１００ 送信機
１０１ 確認要求受付部
１０２ 識別情報確認部
１０３ 更新情報確認部
１０４ 確認応答部
１０５ 更新情報作成・更新部
２００、４００、６００ 受信機
２０１ 確認パラメータ生成部
２０２ 確認要求部
２０３ 確認結果照合部
２０４、４０２、６０２ コンテンツパケット受信部
２０５、４０３ コンテンツ利用部
４０１ リトライ判断部
８０１ 証明書・鍵保持部
８０２ 交換鍵作成部
８０３ 認証・鍵交換部
８０５ コピー制御情報管理部
８０６ コンテンツ鍵算出部
８０７ コンテンツ蓄積部
８０８ コンテンツ暗号化部
８０９ コンテンツパケット作成部
８１０ コンテンツパケット送信部
９０１ 証明書・鍵保持部
９０２ 認証・鍵交換部
９０３ 更新情報格納部
９０４ コピー制御情報格納部
９０５ コンテンツ鍵算出部
９０７ コンテンツ復号部
９０８ コンテンツパケット解析部
９１０ ＨＴＴＰプロトコル部

Claims (1)

  1. 所定の条件に従って更新する情報である更新情報を利用して暗号化したコンテンツに、前記更新情報を付加して送信する送信装置と、当該更新情報が付加された当該暗号化されたコンテンツを受信する受信装置と、から成る正規コンテンツ認証方法であって、
    前記送信装置と前記受信装置との間では、事前に鍵ｋｘが交換されおり、
    前記更新情報は、前記受信装置で前記暗号化したコンテンツを受信している際にも前記所定の条件で単調に増加する情報であって、
    前記受信装置から前記送信装置に対して、任意の数、前記更新情報ならびに、当該任意の数、当該更新情報および前記鍵ｋｘを基に所定の生成方法に従って生成される情報に基づく第１識別情報から構成される確認要求を送信し、
    前記送信装置において、前記送信された確認要求を受信し、
    前記送信装置において、当該送信装置における最新の更新情報が、前記受信した確認要求に含まれる更新情報に一致するかを確認し、
    前記送信装置において、前記受信した確認要求に含まれる第１識別情報が、当該確認要求に含まれる更新情報、当該確認要求に含まれる任意の数および前記鍵ｋｘを基に前記生成方法に従って生成される情報に基づく第２識別情報と同一か否かを判断し、
    前記判断の結果が同一である場合、前記送信装置から前記受信装置に対して、前記受信した確認要求に含まれる更新情報、前記受信した確認要求に含まれる任意の数ならびに、当該更新情報、当該任意の数および前記鍵ｋｘを基に前記生成方法に従って生成される情報に基づく第３識別情報から構成される了承メッセージを送信し、
    前記受信装置において、前記送信された了承メッセージを受信し、
    前記受信装置において、前記受信した了承メッセージに含まれる第３識別情報が、当該了承メッセージに含まれる更新情報、当該了承メッセージに含まれる任意の数および、前記鍵ｋｘを基に前記生成方法に従って生成される情報に基づく第４識別情報と同一か否かを判断し、
    前記受信装置において、前記判断の結果が同一である場合、当該受信装置が受信中のコンテンツは正規のコンテンツであると判断する正規コンテンツ認証方法。
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