JPH08186667A

JPH08186667A - デジタル情報記録システム

Info

Publication number: JPH08186667A
Application number: JP7000257A
Authority: JP
Inventors: Shinya Takagi; 伸哉高木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-01-05
Filing date: 1995-01-05
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】デジタルネットワークを用いて音楽ソフトや
映像ソフトを個人向けに伝送するシステムにおいて、ソ
フト著作者の権利を守りながらユーザによる正当なデジ
タルコピーが防止できるシステムを提供する。【構成】ＩＣカード６を制御部として、このカードに
固有で秘密のカード鍵ｋをもたせる一方、マルチメディ
ア端末１からの要求によりセンター３からマルチメディ
ア端末１に、セッション鍵ｓで暗号化されたデジタル情
報と、カード鍵ｋで暗号化されたセッション鍵ｓが送ら
れ、記録メディア７に記録される。デジタル情報を再生
する際には、ＩＣカード６内で復号されたセッション鍵
ｓによりデジタル情報が復元される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信回線、例えば大容
量のデジタルネットワークを用いて、音楽ソフトや映像
ソフトを個人向けに伝送し、記録するシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、通信技術およびコンピュータ技術
の発達により、情報のデジタル化が進んでおり、新しい
魅力的なサービスが生まれつつある。例えば、これまで
の放送とは違い、ユーザが好きな時に見たい映像ソフト
を情報センター（以後センターという）要求すると、セ
ンターからそのユーザに要求した映像ソフトが送られて
くる、いわゆるビデオ・オン・デマンドという新しいシ
ステムが実験的に進められており、注目されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】また同様のシステムで
映像ソフトではなく、音楽ソフトに関するサービスへも
展開が可能である。特に音楽ソフトの場合は映像ソフト
と違い１曲あたりの時間が短く、繰り返し聴きたい場合
も多い。その度にセンターにアクセスするのではユーザ
にとって料金が嵩んでしまい、またアクセスする手間が
面倒であり、更にシステムにおいてトラヒックの問題が
発生する。

【０００４】ユーザにとっては、１回聴くための料金は
比較的低額で、気に入った曲は自分の端末にデジタル録
音し、それ以降はセンターへアクセスすることなく繰り
返し聴けることが望ましい。しかしながら、比較的低額
な料金を支払っただけで個人の端末にデジタル録音可能
というシステムでは著作権が保護されないという問題が
ある。

【０００５】また、このシステムにおいてユーザの本人
確認が暗証番号の照合で行われているという問題があ
る。なぜなら暗証番号による、本人確認の安全性の低さ
は周知の通りであり、サービスが拡大するほど、またサ
ービスが魅力的になるほど不正使用される可能性が大き
く、本人確認の安全性を高める必要がある。

【０００６】また、このシステムは、システムを利用し
たユーザではなく、端末に対して課金されるため、ユー
ザはどの端末でも自由には使用できなかった。その点、
ユーザ本人に課金されるシステムであれば、どの端末で
も自由にこのシステムを利用できることとなり、利便性
が増す。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するもので
あり、著作者の権利を守り、かつ、ユーザによる映像、
音楽ソフト等のデジタル記録が可能となるシステムを提
供することを目的とするものである。

【０００８】また、ユーザの本人確認の安全性を高め、
ユーザ本人に課金されるシステムを提供することを目的
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、端末に装備される記録メディアへのデジタ
ル情報の書き込み手段は、端末使用者の正否を判断し、
正の場合にセンターの制御手段により、制御される構成
である。また、端末がＩＣカードを受け入れる装置を有
し、ＩＣカードはそのカードに固有の秘密の鍵コード
（以後カード鍵という）を有しており、録音されたデジ
タル情報は秘密データを用いて演算が施されており、Ｉ
Ｃカードはカード鍵を用いて前記秘密データを復元する
手段を有する構成としたものである。

【００１０】

【作用】上記構成により、デジタル情報はユーザの正否
の照合の後、センターの制御によってのみ記録メディア
へ記録可能であり、また記録されたデジタル情報はＩＣ
カードを用いてのみ再生可能となり、著作者の権利は保
護される。また、ＩＣカードは秘密のカード鍵を用いる
ことによって、このシステムへのアクセスツールおよび
決済ツールとしても使用できるものである。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の一実施例について図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
システムの概略を示す図であり、ユーザが所有するマル
チメディア端末１はネットワークＩＳＤＮ２を通して、
音楽ソフトを管理しているセンター３および銀行４と接
続されている。センター３と銀行４間はこの場合伝送す
る情報量が多いため、例えば専用回線５で結ばれてい
る。マルチメディア端末１は、ディスプレイ、スピーカ
の他、ＩＣカード６を挿入するためのリーダライタと、
音声信号を録音するための記録メディア７用のドライバ
を有している。

【００１２】図１で示した本システムに用いるＩＣカー
ド６の発行について説明を行う。ユーザがセンター３に
対して本システムへの加入申請を行うと、センター３は
銀行４にＩＣカード６の発行を依頼する。銀行４はＩＣ
カード６にユーザの暗証番号や個人情報等、本カードを
銀行業務で使用するために必要な情報を書込み、センタ
ー３に渡す。センター３ではＩＣカード６に会員番号
ｎ、カード鍵ｋを書き込んでユーザに渡す。ここで、カ
ード鍵ｋは秘密の暗号鍵であり、次式により算出され
る。

【００１３】ｋ＝Ｆ（ｎ）ここでＦはセンター３のみが知る秘密の関数であり、ｎ
は会員番号である。上記式により、カード鍵ｋは会員番
号ｎの関数であり、それぞれのカードに固有（すなわち
ユーザに固有）である。ＩＣカード６にこれらを書き込
んだ後は、会員番号ｎを読み出すことは可能であるが、
カード鍵ｋは決して読み出すことができないものであ
る。しかし、センター３はＩＣカード６から会員番号ｎ
を読み出すことにより、カード鍵ｋを再算出することが
できる。よって、会員番号ｎとカード鍵ｋをＩＣカード
６に書き込んだ後は、これらの情報をセンター側で持っ
ておく必要はない。

【００１４】ユーザはＩＣカード６を受け取った後、マ
ルチメディア端末１（以下、単に端末１と記す）を用い
て銀行４にアクセスし、自分の銀行口座の残高の中から
希望金額をＩＣカード６内の口座へ移す。もちろん、こ
の処理を行うためには暗証番号の照合が必要であるが、
これらの手続きについてここでは詳細は省略する。

【００１５】次に、図２を用いて本実施例のシステムを
利用する際の処理の流れを説明する。

【００１６】まず、ユーザがＩＣカード６を端末１に挿
入すると、例えば端末１のディスプレイ上に０〜９まで
の１０個の数字と、暗証番号の入力を促すメッセージが
出力される。ここでユーザがディスプレイに表示された
数字を指で押し、スイッチの投入で正しい暗証番号を入
力することにより、ＩＣカードが暗証番号の照合を行い
（ステップＳ１）、端末１は本システムの利用を開始す
るための開始要求をセンター３に送信する（ステップＳ
２）。センター３はこの要求を受信することによりサー
ビスを開始する。まず最初にセンター３によるＩＣカー
ド６の認証が行われる（ステップＳ３）。これはＩＣカ
ード６が正当なカードであるか否かを確認するためのも
のであり、正当なカードでない場合、サービスは打ち切
られる。

【００１７】カード認証が正常に終了すると、ディスプ
レイ上にメインメニューが表示される。このメインメニ
ューは端末１を使用して受けられるサービス等の一覧で
あり、ユーザはこの中から例えば「音楽鑑賞」を選択す
る。このメニューが選択されるとディスプレイ上には、
ジャンル、アーチスト名、年代等、ユーザが曲を選択す
る際に手助けとなるサブメニューが表示される。ユーザ
は例えば聴きたい曲のアーチスト名が決まっている場合
は具体的なアーチスト名を指定する。また、タイトルや
アーチスト名が不明であったり、聴きたい曲が具体的に
決まっていない場合、ディスプレイ上に「冬の情景を描
いたフォークソング」といった選択枝を表示し指定させ
てもよい。このようにユーザがサブメニューから希望の
選択枝を指定すると、その情報が端末１からセンター３
へ送信される（ステップＳ４）。センター３は送られて
きた情報をもとにデータベースを検索し、該当する全て
の曲のタイトルを情報として端末１に提供する（ステッ
プＳ５）。ユーザがディスプレイに表示されたタイトル
一覧から聴きたい曲を指定すると、端末１はセンター３
へ選曲情報を送信する（ステップＳ６）。

【００１８】曲が指定されると、センター３は音声信号
を暗号化するための鍵をランダムに生成し（以後、この
鍵をセッション鍵という）、これをカード鍵ｋで暗号化
してＩＣカード６へ送信する（ステップＳ７）。これと
同時に音声信号をセッション鍵で暗号化し、端末１へ送
る。暗号化された音声信号は端末１の大容量メモリ８に
一旦格納される（ステップＳ８）。一方暗号化されたセ
ッション鍵はＩＣカード６の第１の復号手段９で復号さ
れ、元のセッション鍵に復元される。この復元されたセ
ッション鍵を用いて第２の復号手段１０により、大容量
メモリ８に格納されている暗号化された音声信号は元の
音声信号に復元され、曲の再生が可能となる。その後端
末１のディスプレイ上の「スタート」という表示を指で
押すと、演奏が開始される。

【００１９】演奏が終わると、ディスプレイには例えば
（１）鑑賞、（２）録音、（３）終了の選択枝が表示さ
れる。別の曲を聴きたい場合は（１）を選択し、ステッ
プＳ６またはステップＳ４から同様の処理を繰り返す。
また、今聴いた曲を録音したい場合は（２）を選択す
る。（２）が選択されると、その情報がセンター３へ送
られる（ステップＳ９）。センター３が録音指示を端末
１に送ると（ステップＳ１０）、大容量メモリ８から記
録メディア７へ暗号化された音声信号が書き込まれる。
これにより、ＩＣカード６を所持する正当なユーザは、
繰り返しその曲を聴くことができ、また、バックアップ
や編集のような個人利用のために暗号化された音声信号
をデジタルコピーすることも可能である。しかし、記録
メディア７の内容を別の記録メディアにコピーして複製
を作ったとしても、書き込まれた音声信号は暗号化され
ているため、このユーザのＩＣカード６がないと音声信
号を復元し再生することはできない。このようにして、
不正コピーを防止することができる。

【００２０】本サービスを終了する場合は（３）を選択
すると、決済処理へ移る（ステップＳ１１）。決済処理
では、録音しなかった場合、聴いた回数分だけＩＣカー
ド６の口座から料金が差し引かれるが、これは比較的低
額に設定される。一方、録音を行った場合は、録音料金
が差し引かれるが、これは比較的高額に設定される。

【００２１】次に各ステップを説明する。図３はステッ
プＳ３のカード認証の一例を示したものである。まず、
ＩＣカード６は会員番号格納部１１に格納されている会
員番号ｎをセンター３へ送信する。センター３はカード
鍵演算部１２において関数Ｆを用いて会員番号ｎからカ
ード鍵ｋを算出する。カード鍵ｋは各ＩＣカードに固有
の秘密番号である。すなわち、カード鍵ｋは、このＩＣ
カード６のみが有し、センター３のみが会員番号ｎから
算出し得る秘密の番号であり、カード認証、コピー防
止、決済というセキュリティに関する全ての処理に使用
される極めて機密性の高いデータである。

【００２２】次にセンター３は乱数生成手段１３を用い
て乱数ｒを生成し、ＩＣカード６へ送信する。ＩＣカー
ド６は演算部１４により、カード鍵格納部１５に格納し
ているカード鍵ｋを用いて乱数ｒに演算Ｇを施し、セン
ター３へ送信する。このデータをｘ１とすると、ｘ１は
次式で表される。

【００２３】ｘ１＝Ｇ（ｋ，ｒ）センター３は演算Ｇを行う演算部１６を有しており、先
に算出したカード鍵ｋで乱数発生手段１３が生成した乱
数ｒに演算Ｇを施し、ｘ２を算出する。比較手段１７は
ｘ１とｘ２を比較し、これらが等しい場合、ＩＣカード
６がカード鍵ｋを有する正当なカードであるとみなし、
カード認証のステップＳ３を正常に終了する。ｘ１とｘ
２が異なっている場合は、不正なカードによるアクセス
であるため、サービスは打ち切られる。

【００２４】次に図４を用いてセッション鍵の配送（図
２のステップＳ７）および音声信号の送信（ステップＳ
８）を説明する。まず、センター３はセッション鍵生成
手段１８を用いてセッション鍵ｓをランダムに生成す
る。そして、暗号化手段１９において演算Ｇを施し、前
述のカード鍵ｋによりセッション鍵ｓを暗号化してＩＣ
カード６に送信する。このデータをｙとすると、ｙは次
式で表される。

【００２５】ｙ＝Ｅ（ｋ，ｓ）ＩＣカード６は暗号化手段１９によってｙをセッション
鍵ｓに復元する第１の復号手段９を有しており、これを
用いてカード鍵ｋによりｙをセッション鍵ｓに復元す
る。

【００２６】次にセンター３は暗号化手段２１において
関数Ｐを用いて音声信号ｍを上記セッション鍵ｓで暗号
化し、端末１へ送信する。このデータをｚとすると、ｚ
は次式で表される。

【００２７】ｚ＝Ｐ（ｓ，ｍ）このデータｚは大容量メモリ８に一旦格納された後、第
２の復号手段１０において第１の復号手段９で復元され
たセッション鍵ｓにより元の音声信号ｍに復元される。

【００２８】また、同じく図４を用いて録音要求（図２
のステップＳ９）が出された場合の処理と再生方法につ
いて説明する。端末１の録音要求部２２からの録音要求
を受けてセンター３の録音指示部２３により録音指示が
出された場合、ドライバ２４を介して暗号化されたデー
タｙと暗号化されたデータｚが記録メディア７に記録さ
れる。録音されたデータｚを再生するとき、記録メディ
ア７に記録された暗号化されたセッション鍵のデータｙ
がＩＣカード６に入力され、前述と同じ処理によりセッ
ション鍵ｓが復元され、それを用いて暗号化されたデー
タｚから元の音声信号ｍが復元される。

【００２９】このようにカード鍵ｋを有するＩＣカード
６を用いれば音声信号ｍの復元が可能となるが、ＩＣカ
ード６がなければ、セッション鍵ｓを復元することがで
きないため、音声信号ｍも復元することができない。

【００３０】（実施例２）次にＩＣカード６を所持する
ユーザが、ドライバ２４を何らかの理由により操作し、
センターが録音指示を出していないにもかかわらず記録
メディア７への録音処理が行なわれた場合、このユーザ
はＩＣカード６の所持者自身であるから音声信号の再生
が可能である。すなわち、このユーザは録音のための料
金を支払うことなく録音が可能となる。

【００３１】この操作を防止する方法を図５を用いて説
明する。図５は録音要求が出された場合の処理方法に関
する他の実施例を示したものである。ステップＳ７、Ｓ
８については同様であるため、説明を省略する。ステッ
プＳ９、Ｓ１０について説明するとＩＣカード６が鍵処
理部２５とセッション鍵格納部２６を有しており、ユー
ザからの録音要求があった場合（ステップＳ９）、鍵処
理部２５は乱数ｕを生成し、出力する。録音要求部２２
はこの乱数ｕをセンター３へ送信する。録音指示部２３
は、この乱数ｕをカード鍵ｋで暗号化してデータｖを生
成し、ｖとともに録音指示を端末１に送信する（ステッ
プＳ１０）。これにより、ドライバ２４を介して暗号化
された音声信号データｚが記録メディア７に記録され
る。本実施例では、暗号化されたセッション鍵データｙ
は記録メディア７には記録されない。一方、信号データ
ｖはＩＣカード６に与えられ、鍵処理部２５により検証
される。この検証結果が正しければ、セッション鍵ｓ′
がセッション鍵格納部２６に書き込まれる。再生の際に
は、この格納されたセッション鍵ｓ′が読み出され、音
声信号ｍの復号のために使われる。本実施例では、ユー
ザが前記のような操作を試みても、ＩＣカード６は物理
的に安全であるため、鍵処理部２５を操作してセッショ
ン鍵ｓ′を不正に書き込むことはできない。また、録音
指示部２３からの信号データｖを偽造しようとしても、
この信号データｖはカード鍵ｋと乱数をもとに暗号化さ
れているため、偽造は不可能である。このように、録音
指示により音声信号ｍを復号するためのセッション鍵
ｓ′をＩＣカード６に書き込む方法を採用することによ
り、なお一層、セキュリティを向上させることができ
る。

【００３２】ただし、再生の際にＩＣカード６から読み
出されるセッション鍵ｓ′の盗聴に関しては注意を払わ
なければならない。なぜならば、盗聴されたセッション
鍵ｓ′を記録した媒体と、暗号化された音声信号の複製
との組み合わせにより、音声信号の再生が可能となるか
らである。

【００３３】これを防ぐための一つの手段は、ＩＣカー
ド６からセッション鍵ｓを読み出して音声信号全体を復
号するのではなく、復号手段１０とＩＣカード６とが連
動して音声信号ｍを復号することである。例えば、音声
信号の復号の一部をＩＣカード６内で行うようにする。
この復号処理をＩＣカード６に行わせるためのＩＣカー
ド６への命令は、制御情報として、暗号化された音声信
号がｍに付加して記録メディア７に記録される。このよ
うな処理を複雑にし、かつ秘密にすることにより、単な
るセッション鍵ｓ′の盗聴で音声信号ｍを再生すること
は不可能となり、セキュリティはより一層向上する。

【００３４】最後に決済処理（図２のステップＳ１１）
について図６を参照しながら説明する。センター３のト
ランザクションデータ送信部２７は会員番号、日付、金
額等の情報からなるトランザクションデータｔをＩＣカ
ード６に送信する。ここで金額については既に述べたと
おり、録音しなかった場合と、録音した場合では、差が
設けてある。ＩＣカード６の署名生成部２８は、ＩＣカ
ード６内の口座の残高から支払額を減算した後、署名鍵
格納部２９に格納された署名鍵ｃを用いて関数Ｈにより
トランザクションデータｔに対する署名データａを生成
する。署名データａは、ａ＝Ｈ（ｃ，ｔ）で表され、センター３に送信される。センター３はメモ
リ３０にトランザクションデータｔと署名データａとを
対にして記録する。

【００３５】ここで署名鍵ｃはＩＣカード６に固有であ
り、図１の銀行４のみが知る秘密鍵である。センター３
も署名鍵ｃを知らないので、署名データａを偽造するこ
とはできない。したがって、署名データａはトランザク
ションデータｔに対するユーザの署名とみなすことがで
きる。これらのデータを図１の専用回線７を用いて銀行
２に送信することにより、銀行２内で処理が行われ、決
済が完了する。

【００３６】これまで述べてきた通り、ＩＣカードを用
いた本実施例のシステムにより、ユーザは相応の料金を
支払えば音楽ソフトをデジタル録音することが可能とな
る。その他、ＩＣカードを用いることにより、本実施例
は次の効果を奏する。

【００３７】まず第１に、システムへのアクセスツール
としてＩＣカードを用いているため、ＩＣカードを所持
し、かつ、そのＩＣカードの暗証番号を知らなければシ
ステムにアクセスできないため、暗証番号のみによるア
クセスに比べセキュリティが高い。

【００３８】第２に、決済処理がＩＣカードを用いて行
われているため、ユーザはＩＣカードさえ所持しておれ
ば、どの端末を用いても本サービスを受けることができ
るという点である。すなわち、ユーザはいろんな場所に
いながらにして、このシステムを利用できることとな
り、利便性が増す。

【００３９】本実施例では、音楽ソフトの場合を例に上
げて示したが、これに限定されることなく、本発明は映
像ソフト、ゲーム等、デジタル化された情報に関するあ
らゆるサービスに適用し得るものである。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＩＣカー
ドに格納された秘密のカード鍵によってのみ、記録メデ
ィアに記録されたデジタル情報が復元可能となるため、
このＩＣカードがなければ実質的なコピーは得られなく
不法コピーを防止できる。また、センターからの録音指
示により、デジタル情報を復元するための秘密情報をＩ
Ｃカード内に書き込む手段を設けることにより、正当な
支払をすることなくデジタル録音するようなユーザの操
作を防止することができる。さらに、ＩＣカードのカー
ド鍵を用いてカード認証を行うことにより、不正アクセ
スに対する防御を強固にできる。また、ＩＣカードのカ
ード鍵を用いて決済処理を行うことにより、端末ではな
くＩＣカードによる決済が可能となり、ユーザは本シス
テムを利用するための端末を限定されることなく利便性
が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるシステムの概略を示
す図

【図２】本発明の一実施例の処理フローを示す図

【図３】本発明の実施例のカード認証ステップのブロッ
ク図

【図４】本発明の実施例のデジタル情報の送信および録
音ステップのブロック図

【図５】本発明の他の実施例のデジタル情報の送信およ
び録音ステップのブロック図

【図６】本発明の実施例の決済ステップのブロック図

【符号の説明】

１マルチメディア端末２ＩＳＤＮ３センター４銀行５専用回線６ＩＣカード７記録メディア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｈ 1/02 ＺＥＨ０４Ｌ 9/00 9/10 9/12 Ｈ０４Ｎ 7/173

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】デジタル情報のデータベースを保有する情
報センターと、この情報センターに接続され前記センタ
ーへデジタル情報の送信を要求する要求手段と、デジタ
ル情報を記録メディアへ書き込む書き込み手段とを有す
る端末を備え前記センターは端末使用者の正否を判断し
て正の場合に端末からの要求に応じてデジタル情報を端
末へ送信する送信手段と、送信したデジタル情報の記録
メディアへの書き込み手段を制御する制御手段とを有す
ることを特徴とするデジタル情報記録システム。
【請求項２】デジタル情報のデータベースを保有する情
報センターと、この情報センターに接続され前記センタ
ーへデジタル情報の送信を要求する要求手段と、デジタ
ル情報を記録メディアへ書き込む書き込み手段とを有す
る端末と第１の鍵を格納する格納部を有するＩＣカード
を備え、前記センターは端末使用者の正否を判断して正
の場合に端末からの要求に応じてデジタル情報を端末へ
送信する送信手段と、送信したデジタル情報の記録メデ
ィアへの書き込み手段を制御する制御手段とデジタル情
報を暗号化する第２の鍵を発生する手段と、前記第１の
鍵と前記第２の鍵から第３の鍵を演算する手段と、前記
第２の鍵によってデジタル情報を暗号化する手段とを有
し、前記ＩＣカードは前記第１の鍵と前記センターから
送信される第３の鍵から第２の鍵を演算する手段を有
し、端末は前記センターから送信される暗号化されたデ
ジタル情報を前記ＩＣカードから送信される第２の鍵に
より、デジタル情報を復元する手段を有することを特徴
とするデジタル情報記録システム。
【請求項３】ＩＣカードは、第４の鍵を発生する手段と
第５の鍵を格納する格納部とを有し、センターの制御手
段は、第４の鍵と第１の鍵から第５の鍵を演算し、端末
の書き込み手段は、前記第５の鍵によって制御されるこ
とを特徴とする請求項２記載のデジタル情報記録システ
ム。