JPH0382238A - 暗号化鍵配送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は、多数の契約受信者（＠えば１００万Å以上）
で構成される有料放送方式、例えば放送衛星によるテレ
ビジョンの有料方式の改良に関するもので、特にこの種
の有料方式において、スクランブル鍵でスクランブルさ
れた番組データを受信側でデスクランブルするために必
要なワーク鍵の配送方法に関する。 （従来の技術とその問題点］ 山間辺地等の！ｌｌ視聴及び大都市の受信ｒ４害等の解
消手段として開発されてきた我が国のＣＡＴＶは、近年
しばしば、大規模、多チャンネル、多目的の都市型ＣＡ
ＴＶの形態をとって具現されるようになった。このよう
にＣＡＴＶの成立には多数の契約受信者の存在が前提と
なることはいうまでもないが、規模の拡大には限度があ
り、やはり本来の難視聴や大都市受信障害の対策にその
真価を発揮するものといわれている。他方、社会の高度
情報化の層間に伴う通信メディアの高度化及び多様化指
向の一環として、近々打ち上げ予定されている放送衛星
Ｂ５−３により、いよいよ本格的な衛星放送が実施の運
びになろうとしている。Ｂ５−３が打ち上げられた場合
には、国民の情報二ズの多様性、放送υ−ビスの充実と
発展に資するため、きわめて多数の視聴者を対象として
有料方式によるテレビジョン等の放送事業が実施される
ことになる。そこで、衛星放送における有料方式の一層
の普及・発展を図り、視聴者に対して高性能でしかも低
置な受信端末装置の提供を可能ならしめ、国内における
標準方式を確立し統一的基準を作成するため、電気通信
技術審議会によって、有料方式の技術的諸条件が検討さ
れ、その集大成として昭和６３年１１月２８日「昭和６
３年Ｉｆ電気通信技術審議会答申コの完成をみるに至っ
た。 この答中に示す定義に従えば、放送ＷＩ星によるテレビ
ジョンの有料方式は、放送番組提供者からテレビジョン
の映像、音声等の信号をスクランブルして放送し、放送
衛星を介してこのスクランブルされた信号を受信する受
信契約者は、デコーダを用いスクランブルを解いて視聴
する技術方式であるということができる。 そして、この有料方式は、映像、音声信号を電気的にス
クランブルして秘匿性を持たせるためのスクランブルサ
ブシステム及びスクランブルされた映像、音声信号を復
元するためのデスクランブルをデコーダに指示し、受信
契約者が有料放送のサービスを受け、その対価を徴収す
るための関連情報サブシステムの２つのサブシステムで
構成される。 上記答申を含めこれまでに提案された有料放送方式の全
システム構成の典型的なものは、例えば第２図に示すと
おりである。そこで第２図を参照して、この種のスクラ
ンブル用暗号化鍵の配送方法の従来技術について説明す
る。 送信側 従来技術における送信側の装置は、例えば第２図左側に
示すような構成を有する。すなわち、図において、１は
スクランブラ（ＳＣＲ）、２は第１（ＤｒＭ号Ｒ（ＥＮ
ＣＩ　）　、３＄、を第２の暗号器（ＥＮＣ２）、４は
合成器（ＭＵＸ）、５は個別情報群発生器（ＫＪ−Ｇ）
、６は受信者固有のマスタＲ群発土器（Ｋｍ−Ｇ）であ
る。 ■　番組データ［ＢＤ］は、テレビジョン信号等の映像
又は音声信号をデジタル化したデータであり、スクラン
ブラ１においてスクランブルＩ！［Ｋｓｌでスクランブ
ルされることにより、スクランブルされた信号［ｅＢＤ
］に変換される。番組データ［ＢＤ］は、受信者に共通
のデータである。 ■　番組情報［ＢＪ］は、番組データ［８０１に付随し
た情報であり、視聴許可条件（番組価格、視聴条件のコ
ード等〉とスクランブル１１［Ｋｓｌ等で構成され、第
１の暗号器２においてワーク鍵［Ｋｗｌで暗号化される
ことにより、暗号化された（８号［ｅＢＪ］に変換され
る。ここで、スクランブル鍵［Ｋｓｌは通常約１秒で史
新される短周期の鍵であり、また、番組情報［ＢＪ］は
全受信者に共通な情報であって、これには契約条件（支
払い価格、有効月数、視聴条件のコード等〉及び上記の
スクランブル鍵［Ｋｓｌ等が含まれている。 ■　個別情ｔＭ群［ＫＪ−Ｇｌを構成する個別情報［Ｋ
Ｊｌ　、ＫＪ２　、・ＫＪＤ・ＫＪｎｌは、暗号化され
た番組情報［ｅＢＪ］を受信側で復号化するため、送信
側からの放送信号に付加して配送される情報で、契約条
件（支払い金額・有効月数・視聴条件のコード等〉とワ
ークＩ！［Ｋｗｌ等で構成され、第２の暗号器３におい
て、例えば受信者（０氏）＋固有のマスク鍵［Ｋｍｐｌ
で暗号化されることにより、０氏の暗号化された個別情
報［ｅＫＪｐｌに変換される。 なお、ワークｒｆ１［Ｋｗｌは、通常約１ケ月単位で更
新される長周期の鍵である。また、個別情報群［ＫＪ−
Ｇｌは、各受信者の個別情報［ＫＪｌ　］、［ＫＪ２　
］、−［ＫＪｎｌで構成されており、サフィックス１〜
ｎはそれぞれ、各受信者に割当てられた受信者番号を示
す。 例えば、個別情報［ＫＪｐｌについてみれば、個別情報
群［ＫＪ−Ｇ］の中の一つであって、受信者（０氏〉に
固有の個別情報である。ここで、ｐは、受信８ｐ氏に割
当てられた番号で、整数列１〜ｎ内の１整数を示す。 ■　受信者固有のマスタ鍵群［Ｋｍ−Ｇｌは、各受信者
が１個づつが保有しているマスタ鍵Ｋｍｌ　、Ｋｍ２　
、・Ｋｍｐ−１Ｋｍｎで構成される。１〜ｎはそれぞれ
前述の受信者番号であり、従ってマスタ鍵［Ｋｍｐｌは
、マスタ鍵群［Ｋｍ−Ｇｌ内の一つで０氏用のマスタ鍵
を示す。 ■　受信者０氏の個別情報［ＫＪｐｌは、第２の暗号器
［ＥＮＣ２］において受信者ｐ氏のマスタＲ［Ｋｍｐｌ
で暗号化されることにより、暗号化された０氏の個別情
報［ｅＫＪ　ｐ］となる。 これらの信号すなわち、略号化された番組データ［ｅＢ
Ｄ］と暗号化された番組情報［ｅＢＪｌ及び多数の暗号
化された個別情報群［ｅＫＪ−Ｇｌは、合成器（ＭＵＸ
）４にて合成された後、放送衛星等を介して各受信者宛
に配送される。 ■　尚、暗号器（ＥＮＣｌ）と暗号器（ＥＮＣ２）は、
同一の暗号器を時分割で使用される場合もある。 生豆１ 従来技術における受信側の装置、つまり受信端末装置は
、例えば第２図右側のような構成を有する。図において
、１０は分離器（ＤＭＵＸ）、１１はデスクランブラ（
ＤＳＣＲ＞　、１２は第１の復合器（ＤＥＣＩ　）、１
３は第２の復合器（ＤＥＣ２）、１４は比較照合器、１
５は各受信者、例えば０氏に固有なマスタ鍵発生器であ
る。 上述のようにして送信側から各受信者宛に配送された信
号、すなわち、スクランブルされた番組データ［ｅＢＤ
］と暗号化された番組情報［ｅＢＪｌ及び多数の暗号化
された個別情報群［ｅＫＪ−Ｇｌは、分離器（ＤＭＵＸ
）１０にて選択分離することにより、［ｅＢＤ］と［ｅ
［３Ｊ］と［ｅＫＪ−Ｇ１群とを分離し、続いて［ｅＫ
Ｊ−Ｇ１群内のｐ氏自身宛の個別情報［ｅＫＪＤ］のみ
を抽出する。 ■　最初に、暗号化された個別情報（ｅＫＪＥ）］は、
第２の復号器（ＤＥＣ２）１３によって受信者（ｐ）に
固有のマスクＩ？［Ｋｍｐｌで復号化されて、もとの０
氏の個別情報［ＫＪｐｌとなる。 前述のように、この［ＫＪｐｌには、契約条件（支払い
価格・有効月数・視聴条件のコード等）とワーク１１［
Ｋｗｌ等が含まれている。 ■　次に、略号化された番組情報［ｅＢＪｌは、第１の
復号器（ＤＥＣｌ　）１２によって受信者に共通なワー
ク鍵［Ｋｗｌで１１号化されてもとの番組情報［ＢＪｌ
となる。 前述のごとく、この番組情報［ＢＪｌには、視聴許可条
件（番組価格、視聴条件のコード等）とスクランブルＩ
Ｉ［ＫＳ］等が含まれている。 ■　最後に、スクランブルされた番組データ［ｅＢＤ］
は、０氏の個別情報［ＫＪｐｌと比較照合器１４によっ
て照合され、その結果、［ｅＢＤ］が［ＫＪｐｌに含ま
れる契約条件（支払い函格・有効月数・視聴条件のコー
ド等）と、番組情報［ＢＪｌに含まれた視聴許可条件（
番組価格・視聴条件のコード等）とが一致した場合にの
み、切替！　（ＳＷ）１７が導通状態になり、デスクラ
ンブラ（ＤＳＣＲ）１１によってスクランブル鍵［、Ｋ
ｓｌでデスクランブルされることにより、割で使用する
場合がある。

【発明が解決しようとする問題点及びその解決手段の特
１！１１ 餉述した従来の鍵配送方法では、数ケ月に跨る様な長期
契約の場合であっても、月単位でのワークＩｔ　［ＫＷ
ｌの更新の都度、ワークｉｔ［ＫＷｌを含んだ個別情報
群［ＫＪ−Ｇｌを送出するので、受信者がきわめて多数
の場合には、個別情報群［ＫＪ−Ｇｌを送出するのに必
要な時間が膨大になり、単一伝送路だけではワーク鍵［
ＫＷｌを全ての受信者に短時間で配送することが出来な
いという欠点があった。例えば、受信者が一千万人で、
ワークＩｌ［Ｋｗｌを含んだ個別情報群［ＫＪ−Ｇｌの
配送能力が１ｖ１間当り百万人であったとしても、ワー
ク鍵［Ｋｗｌを含んだ受信者０氏の個別情報［ＫＪｐ］
をその受信者９氏固有のマスタ鍵［Ｋｍｐｌで暗号化す
るという具合にして、各々の受信者毎に個別に配送して
いるので、全ての受信者にワーク鍵［ＫＷｌを配送する
には、最低でも１０ｖＩ間を必要とする。 更に受信者が常時受信￥１機が出来ない場合や、伝送路
での誤りを考慮して個別情報［ＫＪｐ］を数回送出する
場合には、ワーク鍵［Ｋｗｌの配送時間゛として数１０
時間以上を必要とする。 以上のように、従来の暗号化鍵配送方式によれば、配送
効率が低いため、特に受信者が極めて多数の場合には配
送所要時間がそれだけ長くなるという問題があり、また
その配送効率を高めようとすると伝送路を多くする等、
余分な設備や運営経費を伴うのみならず、様々の困Ｈな
技術内緒条件の克服に対処しなければならず、ひいては
システムのコスト高を免れなかった。 かくして、本発明は、従来技術における以上の問題点を
解決することに指向し、特にワーク鍛［Ｋｗｌの配送時
間を短縮化することに上り、暗号化鍵の配送効率を向上
させることを目的としている。 そこで本発明においては、スクランブル鍵［Ｋｓｌを復
号化する条件は、各受信者、例えば０氏の個別情報［Ｋ
Ｊｐ］の契約条件と、番組情報［ＢＪｌの視聴許可契約
条件との一致が前提であるから、個別情報群［ＫＪ−Ｇ
ｌに含まれるワーク１！［Ｋｗｌを受信者全員に与えて
も問題がないこと、すなわち、ワーク＄１　［ＫＷｌを
全員に与えたとしても、例えば０氏の個別情報［ＫＪｐ
］の契約条件と番号情報［ＢＪｌの視聴許可契約条件と
に相違があれば、スクランブル鍵［Ｋｓｌを復号化する
ことが出来ないという事実に着目して、上述の目的を達
成するための技術手段を案出したものである。 すなわち、上述の事実についてのＩＩに立って、本発明
では、多数の受信者全体を複数に分けてグループ化し、
各グループ毎にそれを代表する指定受信者を指定するこ
とにより、グループ鍵を設定し、このグループ鍵で長周
期の暗号化１［ＫＷｌを１１＠化して配送する方法とし
たことによって、長周期のＩＩ号化鍵を配送する時間の
大幅の短縮化を可能ならしめたものである。 ［実施例］ 本発明のスクランブル用哨号化鍵の配送方法の具体的構
成及び作用を明らかにするため、その方法の実施に必要
な装置を含む有料放送方式の全体的システム構成を示す
第１図を参照して、本発明方法゛の実施例について説明
する。 第１図においても第２図示の従来技術と同様に、送信側
装置はその左側に、また受信側装置し右側に示されてい
る。そして第１図の送信側において、２１はスクランブ
ラ（ＳＣＲ）、２２及び２３はそれぞれ第１及び第２の
暗号器（ＥＮＣｌ、ＥＮＣ２）、２４は合成器（ＭｔＪ
Ｘ）、２５は個別情報群発土器（ＫＪ−Ｇ）　、２６は
受信者固有のマスク鍵群発生器（Ｋｍ−Ｇ）を示し、こ
れらの各技術手段は後述する点を除き、それぞれ第２図
中の対応の各技術手段と格別に異るところはない。また
、第１図の受信側において、３０は分離器（ＤＭＵＸ）
、３１はデスクランブラ（Ｏ８ＯＲ）、３２及び３３は
それぞれ第１及び第２の復号器（ＤＥＣｌ　、ＤＥＣ２
）　、３４は比較照合器、３５は受信者（０氏〉に固有
のマスク鍵発生Ｒ（Ｋｍｐ）、３７は切換器（ＳＷ）で
あつて、これらの各技術手段はそれぞれ、後述の点を除
けば、第２図中の対応の各技術手段と格別に異なるもの
ではない。 しかしながら、第１図にはさらに、その送信側及び受信
側にそれぞれゲート回路２８及び３８を有する点で第２
図のシステムと相違することに加え、以降の説明により
明らかとなるように、その他第２図にはない情報や鍵等
をその方法の実施のために必要としている。 そこで冗長になるのを避けるため、第２図示のシステム
構成により具現される従来技術の方法と共通する事項に
ついては、敢えて説明を割愛することにし、本発明方法
における特徴的な事項に主眼を置いて以下にそれの詳細
を明らかにする。 前に触れたように、本発明方法が実施される有料放送方
式の送信側には、ゲート回路２８が設けられている。本
発明は、システムのスクランブル！！［Ｋｓ］を復号化
する条件は、例えばある受信者０氏の個別情報［ＫＪｐ
ｌ中の契約条件と、番組情報［ＢＪｌの視聴許可契約条
件とが一致することが前提となるから、たといワーク鍵
［Ｋｗｌを受信者全員に与えたとしても、何ら問題はな
く、不正視聴などのトラブルを生じる恐れはない、との
認識に立つ。そこで、全受信者を複数のグループに分番
プ、各グループ毎にグループ鍵を設定して全受信者を包
括するグループ鍵部（Ｋｏ−Ｇ）とし、これを第１図左
側に示されるゲート回路２８を経由した各グループを代
表する指定受信者固有のマスタ鍵群（Ｋｍ−Ｇ）から作
成する。例えば、あるグループについて受信者０氏をそ
のグループを代表する指定受信者とした場合には、その
グループＰのグループ鍵［ＫＱｐ］は指定受信者０氏の
固有のマスタ鍵［Ｋｍｐｌから作成され、全受信者を包
括するグループ鍵部（Ｋａ−Ｇ）の１つとなる。 例えば、各受信者に固有のマスタ鍵［Ｋｍｌ、Ｋｍ２、
・・・、Ｋｍｐ、・Ｋｍｎｌは１０ビツトで設定しであ
るとし、０氏のマスタＩ［Ｋｍｐｌは下記の第１表■欄
に示されるように （１０１０１１０１００）であるとする。また、マスク
情報は、その指定ビット数を下位２ビツトとする一方、
マスクする上位８ビツトの特定パターンはすべて１に設
定するものと仮定する。このようにすると、指定受信者
９氏固有のマスタ鍵［Ｋｍｐｌに対するグループ鍵［Ｋ
Ｏｌ）１は、マスクビット、すなわち、［Ｋｍｐｌの上
位８ビツト（１０１０１１０１）はすべて、マスク情報
としてゲート回路２８に入力する特定パターン（例えば
、１１１１１１１１）でマスクされるから、第１表■−
１１Ｉのように （１１１１１１１１００）となる。以下、同様にして、
固有のマスタ鍵［Ｋｍｐ２　］、［Ｋｍｐ３１、［Ｋｍ
ｐ４　］を有する指定受信者０２氏、０３氏及び９４氏
によってそれぞれ代表されるグループに対するグループ
Ｉ［Ｋｇｐ２］、［ＫｇＥ）３］、［Ｋａｐ４　］は、
それぞれ第１表■−２、■−３、■−４１Ｉｌのとおり
に作成される。 したがって、指定受信者０氏により代表されるグループ
のグループ１１［ＫＱｐ１１個は、指定された下位２ビ
ツトのみが（００）であれば、マスクされた上位８ビツ
トのデータを無視するので、結局、２８＝２５６人分に
対応する。同様にグループＩ！［Ｋａｐ２］、［Ｋｑｌ
ｌ、［ＫＱｐ４　］はそ・れぞれ下位２ビットが（０１
）、（１０）、（１１）であれば、各１個でそのグルー
プに属する受信者２５６人分に対応する。 それ故に、第１表の■−１〜■−４１１１に示す４種類
のグループ！！！［Ｋａｐ］、［ＫＯ２］、［Ｋｌ　］
及び［Ｋｑｐ４］を使用すれば、１０ビット分の受信者
固有のマスタ鍵の所有者全員（１０２４人分〉のワーク
Ｉｌ［Ｋｗｌを、わずかに４回で配送できることになる
。 ［第１表］ マスクビット ■−１１１１１１ ■−２１１１１１ ■−３１１１１１ ■−４１１１１１ 指定ビット １１１００ニゲループＩ！［Ｋ（Ｊｌ）１１１１０１ニ
ゲループ鍵【に卯２】 １　１　１　１　０ニゲループＩｌ［Ｋ（ＪＤ３］１１
１１１ニゲループＩ！［にＱｐ４　］なお、送信側にお
いてグル−１鍵群［Ｋｇ−Ｇｌを作成するために必要な
上記のマスク情報は、前述のごとくその一半がゲート回
路２８に入力される一方、その他事は、略号化すること
なしに、暗号化されたグループ情報［ｅＫＪ］と共に合
成器２４を経て送出される。 他方、受信側においては、例えば指定受信者０氏が代表
するグループに対するグループ鍵［１１ｐｌは、送信側
から配送される信号から例えば受信者り氏の受信端末の
分離器３０でマスク情報を分離し、マスク情報に基づい
て受信者り氏の固有のマスタＩ［Ｋｍｈ］により作成す
るとともに、８１号化されたグループ情報［ｅＫＪφ］
からもとのグループ情報［ＫＪφ］を抽出するために使
用することになる。受信側におけるプロセスは、第２図
の従来技術の受信側について詳記した先の説明を参照し
つつ、上述の本発明の送信側のプロセスを逆に辿ること
により、当該技術分野に属する者は容易に推察しうるち
のと゛思うが、念のため、以下にｍ潔な説明を行うこと
にする。 以上の説明では、そのために用いた例示の関係上、指・
定受信者ｐ氏が代表するグループのグループａ［ＫＱＤ
］を作成するためのマスク情報として、“受信者固有の
マスタ鍵［Ｋｍｐｌの上位ビットのみをマスクするよう
にしたが、指定の下位ビットのみをマスクしてもよいし
、指定の中間ビットのみをマスクしてもよいことはいう
までもない。 さらに前記説明において、マスクしたビットを０又は１
の固定パターンに限定して置換したが、予め送信側と受
信側とで取り決めた任意の特殊パターンにすることも可
能であり、任意のパターンが使用出来るような特殊パタ
ーンをマスク情報に含めた場合でも、本発明が適応でき
ることも明らかである。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明は、従来の数分の１以下の短
時間にワーク鍵［Ｋｗｌを全受信者に配送できるので、
長周期のワークＩＫｗの配送時間を大幅に短縮すること
が可能となり、特に受信者が１ケ月単位の短期契約であ
っても、必要なＵＩ　ＪＩＩＪに隨時にワークｌ　［Ｋ
Ｗ］を変更できる利点がある。 また、本発明方法で用いるグループ鍵［Ｋａｐｌは、受
信者固有のマスタ鍵［Ｋｍｐｌから作成するので、受信
側に最初から受信者固有のマスタ鍵［Ｋｍｐｌと共に格
納しておく必要がなく、したがって、システム構成を複
雑にすることなしに、その融通性及び使用効率が向上す
ることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による方法の系統図、第２図は従来技術
による系統図を示す。 ＢＪ　ニスクランプルＩＩＫｓを含む番組情報ＢＤ　二
番組データ ２１：スクランブラ、　２２．２３：８１号器、２４：
合成器、　２５：個別情報部発生器、２６：マスク鍵部
発生器、　２８：ゲート回路、３０：分離器、　３１：
デスクランブラ、３２．３３：復号器、　３４：比較照
合器、３５：受信者（０氏〉固有のマスク鍵発生器、３
７：切替器、 Ｋａ。 ：４１２述の［Ｋｍ−Ｇｌからマスク情報に基づいて作
成される鍵内の−っで、指 定受信者（ｐ）が属しかつ代表するグ ループ固有のマスタ鍵（グループｍ＞ ＫＪ−Ｇ：全受信者の個別情報群 に、ｌ　　：全受信者に共通な情報及びワーク鍵［Ｋｗ
ｌを含んだ情報 二個別情報群［ＫＪ］内の一つで、 ［Ｋｗｌと受信者（０氏）の契約条件 を含む個別情報 Ｋｍ−Ｇ　：受信者が保持している固有のマスタ鍵群 ：固有のマスタ鍵群［Ｋｍ−Ｇｌ内の−って、受信者（
０氏）が保持している マスタ鍵。 ＫＪ　ｐ ｍｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ワーク鍵で復号化した番組情報内の視聴許可条件
   と、該受信者固有のマスタ鍵で復号化した受信者の個別
   情報内の受信契約条件とが合致する場合にのみ、ワーク
   鍵で復号化された番組情報内の暗号化鍵を抽出する、有
   料放送方式における暗号化鍵配送方法に於いて、放送事
   業者との視聴契約をした多数の受信者全体を分割するに
   あたり、それぞれ適宜数の受信者を含む複数のグループ
   に編成するために、これらの複数のグループにはそれぞ
   れ、そのグループに属する受信者を代表する指定受信者
   を選定するとともに、各グループにおいては、その指定
   受信者に固有のマスタ鍵からマスク情報に基いて指定の
   ビット数のみが選択されその他のビットは特定パターン
   に固定されたグループ鍵を発生せしめ、かつ、ワーク鍵
   を含んだグループ情報を前記グループ鍵で暗号化したデ
   ータを、放送事業者から受信者全体に向けて配送する一
   方、前記複数のグループ中における各グループに属する
   受信者はワーク鍵を含んだ前記暗号化したデータを前記
   グループ鍵で復号化することにより、契約条件に関係な
   しに瞬時にワーク鍵の抽出を行うこと、を特徴とする暗
   号化鍵配送方法。