JPH11155138A - アクセスが制限された番組を送信する方法 - Google Patents

アクセスが制限された番組を送信する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 サービスプロバイダが各パッケージごとに番
組を再送信することを必要とせずに、番組を複数のパッ
ケージに含めることを可能にする。 【解決手段】 送信される番組を暗号化するのに用いら
れるｋビットの番組鍵Ｋ Pはそれぞれ、所定のｋビット
のマスタ鍵ｍ1，...，ｍnの線形結合である。各マスタ
鍵ｍiは、ｋ×ｎ行列Ｍの列としてヘッドエンドサーバ
によって記憶される。番組鍵ＫPのビット長ｋは、番組
識別子ｐのビット長ｎより大きい。番組識別子ｐは、マ
スタ鍵行列Ｍ内のいずれの鍵が番組鍵ＫPを生成する際
に用いられるかを指示することによって、番組鍵マスク
として作用する。ヘッドエンドサーバは、課金期間ごと
に一度ずつ、行列Ｍに対する新しいマスタ鍵のセットを
生成する。マスタ鍵行列Ｍは、例えば、ランダムに生成
される。ただし、生成される番組鍵ＫPが偶然に０にな
らないように、マスタ鍵ｍiは線形独立とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、送信された番組内
容へのアクセスを制限するシステムに関し、特に、番組
を復号するのに必要な復号鍵を導出するために、記憶さ
れている権限情報とともにセットトップ端末によって用
いられる番組識別子とともに、暗号化された番組を送信
するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン視聴者に利用可能なチャネ
ル数が、そのようなチャネルで利用可能な番組内容の多
様性とともに増大するにつれて、ケーブルテレビジョン
オペレータやディジタル衛星サービスオペレータのよう
なサービスプロバイダにとって、テレビジョン視聴者の
多数を満足させるチャネルおよび番組のパッケージを提
供することがますます重要になってきている。顧客に提
供されるパッケージの開発は一般にマーケティングの機
能である。一般に、サービスプロバイダは、単一の番組
からすべての番組まで、およびその間のさまざまな組合
せという、さまざまなサイズのパッケージを提供しよう
と希望する。
【０００３】サービスプロバイダは一般に、送信機
（「ヘッドエンド」ということが多い。）から、多数の
顧客へテレビジョン番組を放送する。各顧客は一般に、
購入したパッケージに応じて、受信した番組のうちのサ
ブセットのみに対する権限を有する。例えば、ワイヤレ
ス放送環境では、送信された番組は、アンテナや衛星ア
ンテナや適当な受信機があれば誰でも受信することがで
きる。従って、送信される番組へのアクセスを、必要な
パッケージを購入した、権限のある顧客に制限するため
に、サービスプロバイダは一般に、送信される番組を暗
号化するとともに、顧客が権限を有する番組を復号する
ために用いられる復号鍵を含むセットトップ端末（ＳＴ
Ｔ(set-top terminal)）を顧客に提供する。このように
して、セットトップ端末は、暗号化された送信情報を受
信し、顧客が権限を有する番組を復号するが、その他の
番組は復号しない。
【０００４】セットトップ端末に記憶されている復号鍵
などの非常に重要な情報の侵害を最小にするため、セッ
トトップ端末は一般に、復号鍵を記憶するための、一般
に数キロビットのオーダーの容量を有する機密性の高い
プロセッサ（機密プロセッサ）および機密性の高いメモ
リ（機密メモリ）を有する。機密メモリは一般に不揮発
性であり、改竄が困難である。さらに、例えば各課金期
間ごとに、必要に応じて鍵を再プログラムすることがで
きるように、機密メモリは書き込み可能であることが好
ましい。従来のセットトップ端末の機密メモリ容量は制
限されているため、記憶可能な鍵の数は制限され、それ
により、サービスプロバイダから提供されることが可能
なパッケージの数も制限される。なお、一月の課金期間
中にサービスプロバイダによって一般に放送される番組
数は２０万のオーダーとなることもある。
【０００５】１つの変形として、従来のセットトップ端
末は、ビットベクトルを有する。ビットエントリは、サ
ービスプロバイダによって提供される番組の各パッケー
ジに対応する。一般に、各パッケージは１つのテレビジ
ョンチャネルに対応する。ある顧客があるパッケージに
対する権限を有する場合、セットトップ端末に記憶され
ているビットベクトル内の対応するビットエントリが１
にセットされる。その後、サービスプロバイダによって
送信されるすべての番組は、単一の鍵で暗号化される。
ある与えられた番組を受信すると、セットトップ端末は
ビットベクトルにアクセスして、対応するビットエント
リがセットされているかどうかを判定する。そのビット
エントリがセットされている場合、セットトップ端末
は、記憶されている単一の復号鍵を用いて番組を復号す
る。
【０００６】ビットベクトル方式では、各番組ごとに１
つのビットエントリを与えることによって、理論上、自
由度が高くなるが、単一の課金期間に多くの番組を送信
するシステムでは、ビットベクトルの長さは非実用的な
ほど長くなってしまう。さらに、このようなシステムに
おけるアクセス制御は、ビットベクトル内のエントリの
みによって提供され、暗号化されてない。従って、顧客
がビットベクトルを上書きすることができて、すべての
ビットを１にセットすると、その顧客はすべての番組に
アクセスすることができてしまう。
【０００７】もう１つの変形として、番組をパッケージ
に分割し、与えられたパッケージ内のすべての番組を、
同じ鍵を用いて暗号化するものがある。この場合も、各
パッケージは一般に１つのテレビジョンチャネルに対応
する。セットトップ端末は、顧客が権限を有する各パッ
ケージごとに１つの復号鍵を記憶する。従って、ある番
組が複数のパッケージに含まれる場合、その番組は、各
パッケージごとに再送信されなければならない。各送信
情報は、そのパッケージに対応する暗号化鍵で暗号化さ
れる。この場合、アクセス制御は暗号化されているが、
与えられた番組を複数回再送信することに伴うオーバー
ヘッドのために、サービスプロバイダは、複数のパッケ
ージに同じ番組を入れにくくなり、それにより、番組の
パッケージの設計における自由度が制限されてしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】番組内容の暗号化およ
び送信のための以上のような従来のシステムは、権限の
ある顧客にアクセスを制限することに多少成功してはい
るが、テレビジョンネットワークのようなサービスプロ
バイダが、セットトップ端末の制限された機密メモリ容
量を超えることやオーバーヘッドを大幅に増大させるこ
となく、多数の番組を含むさまざまなパッケージを顧客
に提供することを可能にしてはいない。暗号化された番
組内容を送信する従来のシステムにおける上記のような
欠点から明らかなように、番組を復号するのに必要な復
号鍵を導出するために、記憶されている権限情報ととも
にセットトップ端末によって用いられる番組識別子とと
もに、鍵で暗号化された番組を送信するシステムが必要
とされている。さらに、サービスプロバイダが各パッケ
ージごとに番組を再送信することを必要とせずに、サー
ビスプロバイダが番組を複数のパッケージに含めること
を可能にするシステムが必要とされている。さらに、送
信される番組内容に伴うオーバーヘッドをあまり増大さ
せることなく、セットトップ端末の機密メモリ制限を克
服するアクセス制御システムが必要とされている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】一般に、暗号化された番
組内容は、サービスプロバイダによって、送信機（ヘッ
ドエンドサーバ）を用いて、顧客に送信される。本発明
の１つの特徴によれば、番組を識別するために用いられ
る番組識別子ｐは、番組内容とともに顧客に送信され
る。各顧客は、好ましくは、復号鍵を用いて、送信され
たマルチメディア情報へのアクセスを制限する別の機構
であるセットトップ端末を有する。セットトップ端末
は、好ましくは、ヘッドエンドから定期的に権限情報を
受信する。権限情報は、与えられた期間に対して顧客が
権限を有する番組のパッケージに対応する。
【００１０】各番組は、好ましくは、送信前に、ヘッド
エンドサーバによって、番組鍵ＫPを用いて暗号化され
る。番組鍵は、番組に固有とすることが可能である。暗
号化された番組を送信することに加えて、ヘッドエンド
サーバは、好ましくは、その番組を復号するのに必要な
復号鍵を導出するために、記憶されている権限情報とと
もに、受信した番組識別子ｐを使用する。このようにし
て、顧客がある番組に対する権限を有する場合、セット
トップ端末は、記憶されている受信した情報を用いて、
暗号化された番組鍵ＫPを導出し、その番組鍵ＫPを用い
て、暗号化された番組を復号することができる。実施例
に応じて、番組識別子ｐは、番組部分とインタリーブす
ることも可能であり、あるいは、別個の専用制御チャネ
ルで送信されることも可能である。
【００１１】本発明のもう１つの特徴によれば、送信さ
れる番組を暗号化するのに用いられるｋビットの番組鍵
ＫPはそれぞれ、所定のｋビットのマスタ鍵ｍ1，...，
ｍnの線形結合である。各マスタ鍵ｍiは、好ましくは、
ｋ×ｎ行列Ｍの列としてヘッドエンドサーバによって記
憶される。番組鍵ＫPのビット長ｋは、番組識別子ｐの
ビット長ｎより大きくなければならない。番組識別子ｐ
は、マスタ鍵行列Ｍ内のいずれの鍵が番組鍵ＫPを生成
する際に用いられるかを指示することによって、番組鍵
マスクとして作用する。ヘッドエンドサーバは、好まし
くは、課金期間ごとに一度ずつ、行列Ｍに対する新しい
マスタ鍵のセットを生成する。一実施例では、マスタ鍵
行列Ｍはランダムに生成される。ただし、生成される番
組鍵ＫPが偶然に０になることのないように、マスタ鍵
ｍiは線形独立とする。
【００１２】顧客が、１つまたは複数のパッケージを購
入し、これらのパッケージは全部でｒ個の番組を含むと
する。番組を暗号化するのに用いられる各番組鍵ＫPは
マスタ鍵のセットＭの線形結合であるため、顧客は、権
限のあるｒ個の番組のそれぞれに対する番組鍵ＫPを取
得すれば、２r個の番組に対する番組鍵ＫPも容易に導出
することができる。このように、本発明のさらにもう１
つの特徴によれば、ｒ個の番組を希望した顧客は、実際
には、それらのｒ個の番組を含む番組の最小線形部分空
間Ｕへのアクセスが可能となる。番組は、好ましくは、
関連する内容の番組が低次元の線形部分空間に含まれる
ように編成される。さらに、各番組鍵Ｋ Pはマスタ鍵Ｍ
の線形結合であるため、ある与えられたパッケージが任
意個数の番組を有することはできない。特に、１つのパ
ッケージは、ｎより小さいある値ｉに対して（２i−
１）個の番組識別子からなり、これらは必ずしもすべて
が番組に割り当てられる必要はない。
【００１３】セットトップ端末は、顧客が権限を有する
部分空間Ｕに属する番組ｐを復号する必要があるが、他
の番組を復号する必要はない。部分空間Ｕは、基底行列
Ｂによって表される。それぞれ番組識別子ｐによって識
別される番組の部分空間Ｕを復号するために、セットト
ップ端末は、マスタ鍵行列Ｍから導出されるマスタ鍵の
対応するサブセットを必要とする。こうして、セットト
ップ端末は、マスタ鍵のうち顧客が権限を有する導出部
分を含む顧客鍵行列Ｋを有することになる。さらに、セ
ットトップ端末に記憶される権限情報は、アクティブな
行インデックスｉ1，...，ｉrのセットを有する。これ
らの行インデックスは、ヘッドエンドサーバが、基底行
列Ｂから、正則行列Ｂ′、および、正則基底行列の逆行
列（Ｂ′）-1を作成するために用いられる。
【００１４】一実施例では、セットトップ端末は、権限
情報の一部として、検査行列Ｃも記憶する。検査行列Ｃ
により、セットトップ端末は、復号手続き全体を完了せ
ずに、受信した番組が権限のある部分空間Ｕに入るかど
うかを前もって判定することができる。このようにし
て、セットトップ端末は、伝送エラーにより復号不能な
番組と、部分空間Ｕの要素でないために復号不能な番組
とを明確に区別することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に、サービスプロバイダか
ら、ヘッドエンドサーバ２００（詳細は図２に関して後
述）のような送信機を用いて、配信ネットワーク１１０
を通じて、セットトップ端末３００（詳細は図３に関し
て後述）のようなセットトップ端末３００〜３０１を有
する顧客に、暗号化されたマルチメディア情報（例え
ば、ビデオ、オーディオおよびデータ）を転送する例示
的なネットワーク環境を示す。ここで、セットトップ端
末は、復号鍵を用いて、送信されてきたマルチメディア
情報へのアクセスを制限する機構（例えば、コンピュー
タ装置など）と、通信機器を有する。セットトップ端末
によって実行されるソフトウェアは、サービスプロバイ
ダからダウンロードすることが可能である。配信ネット
ワーク１１０は、番組内容の配信のためのワイヤレス放
送ネットワーク（例えば、ディジタル衛星サービス（Ｄ
ＳＳ(digital satellite service)））、あるいは、従
来の有線ネットワーク（例えば、ケーブルテレビジョン
ネットワーク（ＣＡＴＶ）、公衆交換電話網（ＰＳＴ
Ｎ）、光ネットワーク、広帯域総合サービスディジタル
網（ＩＳＤＮ）あるいはインターネット）である。
【００１６】本発明の特徴によれば、セットトップ端末
３００は、ヘッドエンドサーバ２００から、権限情報を
間欠的に受信する。権限情報は、与えられた期間（例え
ば、課金期間）に対して顧客が権限を有する番組に顧客
がアクセスすることを可能にする。ここで、パッケージ
とは、あらかじめ規定された番組のセットであり、与え
られた番組は１つまたは複数のパッケージに属する。番
組とは、テレビジョンの１回分の作品や映画のような、
特定の長さの連続的なマルチメディア送信情報である。
権限情報は、当業者には明らかな適当に機密性のある一
方向または双方向のプロトコルを用いて、ヘッドエンド
サーバ２００からセットトップ端末３００にダウンロー
ドすることができる。
【００１７】番組鍵と番組識別子 以下で説明するように、送信される各番組は、ヘッドエ
ンドサーバ２００によって、番組鍵ＫPを用いて暗号化
される。番組鍵ＫPは、その番組に固有とすることが可
能である。適当な暗号化およびセキュリティ技術につい
ての詳細な説明は、B. Schneier, Applied Cryptograph
y (2nd ed. 1997)、に記載されている。暗号化された番
組を送信することに加えて、ヘッドエンドサーバ２００
は、ｎビットの番組識別子ｐをセットトップ端末３００
に送信する。番組識別子ｐは、以下で詳細に説明するよ
うに、セットトップ端末３００によって、番組を復号す
るのに必要な復号鍵を導出するために、記憶されている
権限情報とともに用いられる。以下の「番組への番組識
別子の割当て」と題するセクションで説明するように、
番組識別子ｐは、任意に選択されるのではない。一実施
例では、番組識別子ｐは、例えば、ＭＰＥＧ２標準で定
義されるＥＣＭフィールドで送信される３２ビット値か
らなる。このようにして、顧客がある番組に対する権限
を有する場合、セットトップ端末３００は、記憶されて
いる受信した情報から番組鍵ＫPを導出し、その後、そ
の番組鍵ＫPを用いて、暗号化された番組を復号するこ
とができる。
【００１８】本発明のもう１つの特徴によれば、送信さ
れる番組を暗号化するのに用いられるｋビットの番組鍵
ＫPはそれぞれ、所定のｋビットのマスタ鍵ｍ1，...，
ｍnの線形結合である。各マスタ鍵ｍiは、好ましくは、
ｋ×ｎ行列Ｍの列としてヘッドエンドサーバ２００によ
って記憶される。なお、番組鍵ＫPのビット長ｋは、番
組識別子ｐのビット長ｎより大きくなければならない。
一実施例では、番組鍵ＫPのビット長は６４ビットまた
は１２８ビットである。こうして、番組鍵ＫPは、次式
で示されるように、マスタ鍵Ｍのセットの線形結合であ
る。 ＫP＝Ｍ・ｐ （１）
【００１９】このようにして、番組識別子ｐは、マスタ
鍵行列Ｍ内のいずれの鍵が番組鍵Ｋ Pを生成する際に用
いられるかを指示することによって、番組鍵マスクとし
て作用する。特定の番組識別子ｐ内のビットエントリｉ
が１にセットされている場合、マスタ鍵行列Ｍにおける
対応するマスタ鍵ｍiが、対応する番組に対する番組鍵
ＫPを生成する際に用いられる。
【００２０】ヘッドエンドサーバ２００は、好ましく
は、課金期間ごとに一度ずつ、行列Ｍに対する新しいマ
スタ鍵のセットを生成する。マスタ鍵行列Ｍはランダム
に生成される。ただし、生成される番組鍵ＫPが偶然に
０になることのないように、マスタ鍵ｍiは線形独立と
する。換言すれば、いずれのマスタ鍵ｍiも０となるこ
とはなく、また、他のマスタ鍵ｍiの線形結合になるこ
ともない。なお、多くの従来の暗号化アルゴリズムは、
暗号化鍵ＫPが０であるとき、暗号化されていない、平
文と同一の暗号文を生成する。従って、マスタ鍵ｍiが
線形独立である場合、生成される番組鍵ＫPが偶然に０
になることはなく、番組は、その番組に割り当てられた
番組識別子ｐが意図的に０にセットされた場合（例え
ば、登録リストやテレビジョンネットワーク放送の場
合）にのみ平文フォーマットで送信されることになる。
なお、ｋはｎより大きいため、ｎ個の線形独立なｋビッ
トマスタ鍵ｍiを得ることは常に可能である。
【００２１】なお、また、アプリケーションによって
は、マスタ鍵ｍiが線形独立であることが好ましくない
場合もある。その理由は、ハッカーがこの知識を利用し
て、正当な権限なく番組ｐを復号しようとする際に試す
必要のある、可能な復号試行数を少なくする可能性があ
るからである。このような場合には、番組を偶然に平文
フォーマットで送信する小さい確率を許容することが好
ましいこともある。
【００２２】顧客が、１つまたは複数のパッケージを購
入し、これらのパッケージは全部でｒ個の番組を含むと
する。番組を暗号化するのに用いられる各番組鍵ＫPは
マスタ鍵のセットＭの線形結合であるため、顧客は、権
限のあるｒ個の番組のそれぞれに対する番組鍵ＫPを取
得すれば、２r個の番組に対する番組鍵ＫPも容易に導出
することができる。このように、システムは、情報を
「漏らしている」ということもできる。その理由は、ｒ
個の番組に対する番組鍵を有することにより、顧客は、
２r個の番組（平文の番組に対応する０という番組識別
子ｐを有する番組を含む）の番組鍵を導出することが可
能となるためである。換言すれば、顧客は、ｒ個の番組
を購入すると、実際には、それらのｒ個の番組を含む番
組の最小線形部分空間Ｕを得る。こうして、本発明のも
う１つの特徴によれば、顧客が取得することが可能なパ
ッケージの種類は、番組識別子の線形部分空間の形式の
もののみである。さらに、番組鍵ＫPはマスタ鍵Ｍの線
形結合であるため、ある与えられたパッケージが任意個
数の番組を有することはできない。特に、１つのパッケ
ージは、ｎより小さいある値ｉに対して（２i−１）個
の番組からなる。もちろん、１つのパッケージに対応し
て、（２i−１）個の番組識別子ｐのすべてが必ずしも
番組に割り当てられる必要はない。
【００２３】セットトップ端末の権限情報 こうして、顧客のセットトップ端末３００は、部分空間
Ｕに属する番組ｐを復号する必要があるが、他の番組を
復号する必要はない。既に述べたように、顧客は、番組
のパッケージを購入すると、番組のｒ次元部分空間Ｕを
得る。この部分空間Ｕは、部分空間Ｕを張る列
ｂ1，...，ｂrを有するｎ×ｒ基底行列Ｂによって表さ
れる。ここで、Ｕは、Ｂの列のすべての線形結合の集合
であり、Ｂの次元はｒである。それぞれ番組識別子ｐに
よって識別される番組の部分空間Ｕを復号するために、
セットトップ端末３００は、マスタ鍵行列Ｍから導出さ
れるマスタ鍵の対応するサブセットを必要とする。こう
して、セットトップ端末３００は、マスタ鍵のうち顧客
が権限を有する導出部分を含む顧客鍵行列Ｋを有するこ
とになる。顧客鍵行列Ｋは、次式のように、顧客の番組
の部分空間Ｕを表す基底行列Ｂをマスタ鍵行列Ｍに乗じ
ることによって得られる。 Ｋ＝Ｍ・Ｂ （２）
【００２４】顧客鍵行列Ｋは、図８および図１１に関し
て後述するように、ヘッドエンドサーバ２００によって
生成され、例えば課金期間ごとに一度ずつ、セットトッ
プ端末３００に記憶するためにダウンロードされる。
【００２５】既に述べたように、ヘッドエンドサーバ２
００は、暗号化された番組とともに、番組識別子ｐを送
信する。従って、与えられた番組識別子ｐに対して、セ
ットトップ端末３００は、受信した番組を復号するため
に用いる番組鍵ＫPを取得しなければならない。既に述
べたように、番組鍵ＫPは、式１により、マスタ鍵Ｍの
線形結合である。セットトップ端末３００は、もちろ
ん、マスタ鍵行列Ｍにアクセスすることはできない。し
たがって、番組鍵ＫPは、顧客鍵行列Ｋ、および、受信
した番組識別子ｐを用いて間接的に取得しなければなら
ない。
【００２６】番組鍵ＫPに対する式１および式２を解く
ために、番組識別子ｐと基底行列Ｂの間の関係を求めな
ければならない。ＢはＵの基底であり、番組識別子ｐは
Ｕの要素であるため、番組識別子ｐは、基底ベクトルの
線形結合として書ける。換言すれば、次式を満たすよう
なｒ次元ベクトルｘが存在する。 ｐ＝Ｂ・ｘ （３）
【００２７】以下で説明するように、ｒ次元ベクトルｘ
に対して式３を解くことができる。こうして、式３を式
１に代入することにより、番組鍵ＫPは次のように表さ
れる。 ＫP＝Ｍ・Ｂ・ｘ （４）
【００２８】同様に、式２を式４に代入することによ
り、番組鍵ＫPは次のように表される。 ＫP＝Ｋ・ｘ （５）
【００２９】こうして、セットトップ端末３００は、記
憶されている顧客鍵行列Ｋが与えられると、番組鍵ＫP
を計算することができる。ｒ次元ベクトルｘは、以下で
説明するようにして、記憶されている受信した情報から
導出される。
【００３０】既に述べたように、ｒ次元ベクトルｘに対
して式３を解くことができる。図４のａは、式３に対応
する線形方程式系の説明図である。すなわち、記憶され
ている基底行列Ｂ、および、受信した番組識別子ｐが与
えられた場合、式３を、ｒ次元ベクトルｘに対して解か
なければならない。なお、部分空間Ｕが、すべての番組
からなる空間より小さい場合、次元ｒはｎより小さく、
式３はｒ個の変数に対してｎ個の方程式で過剰定義され
ている。しかし、番組識別子ｐは部分空間Ｕの要素であ
るため、式３の解は存在しなければならない。
【００３１】図４のａの四角で示されるように、基底行
列Ｂが、基底行列Ｂのうち正則なｒ×ｒ小行列Ｂ′を形
成する行ｉ1，...，ｉrに制限されるとともに、番組識
別子ｐが、ｒ次元ベクトルｐ′を形成する対応するエン
トリに制限されると、小さい方程式系に対応する式３は
次式のように書ける。 ｐ′＝Ｂ′・ｘ （６） 従って、ｘについて解くと、式６は次のように書ける。 ｘ＝（Ｂ′）-1・ｐ′ （７） ただし、（Ｂ′）-1は、小行列Ｂ′のｒ×ｒ逆行列であ
る。なお、逆行列（Ｂ′）-1は、好ましくは、課金期間
ごとに一度ずつ、ヘッドエンドサーバ２００によってセ
ットトップ端末３００にダウンロードされる。さらに、
基底行列Ｂから逆行列（Ｂ′）-1を生成するのに必要な
アクティブな行インデックスｉ1，...，ｉ rは、セット
トップ端末３００が、受信した番組識別子ｐからｒ次元
ベクトルｐ′を生成するのにも必要である。従って、ア
クティブな行インデックスｉ1，...，ｉrは、好ましく
は、ヘッドエンドサーバ２００によって、セットトップ
端末３００に、他の権限情報とともにダウンロードされ
る。
【００３２】こうして、セットトップ端末３００は、受
信した番組識別子ｐからｒ次元ベクトルｐ′を導出し、
記憶されているアクティブな行インデックスｉ1，...，
ｉrによって指示されるエントリを見ることによって、
記憶されている逆行列（Ｂ′）-1から、ｒ次元ベクトル
ｘを計算することができる。その後、セットトップ端末
３００は、式５に従って、記憶されている顧客鍵行列Ｋ
と、計算したｒ次元ベクトルｘを用いて、番組鍵ＫPを
計算することができる。
【００３３】一実施例では、以下の「オプションの検査
行列」と題するセクションで説明するように、セットト
ップ端末３００は、権限情報の一部として、検査行列Ｃ
も記憶する。検査行列Ｃにより、セットトップ端末３０
０は、復号手続き全体を完了せずに、受信した番組が権
限のある部分空間Ｕに入るかどうかを前もって判定する
ことができる。さらに、検査行列Ｃにより、セットトッ
プ端末３００は、伝送エラーにより復号不能な番組と、
部分空間Ｕの要素でないために復号不能な番組とを明確
に区別することができる。さらに、セットトップ端末３
００は、受信した番組が部分空間Ｕの要素ではないと判
定した場合、顧客は現在の番組を見る権限がないという
メッセージを表示することができる。
【００３４】システムコンポーネント 図２は、例示的なヘッドエンドサーバ２００のアーキテ
クチャのブロック図である。ヘッドエンドは、暗号化さ
れた番組内容を送信するテレビジョンネットワーク、ケ
ーブルオペレータ、ディジタル衛星サービスオペレー
タ、あるいは、サービスプロバイダに対応している。ヘ
ッドエンドサーバ２００は、例えば、ＩＢＭ社製のＲＳ
６０００サーバを、本発明の機能および動作を実行する
ように修正したものとして実現可能である。ヘッドエン
ドサーバ２００は、好ましくは、プロセッサ２１０、お
よび、データ記憶装置２２０のような関連するメモリを
有する。プロセッサ２１０は、単一のプロセッサとし
て、あるいは、並列に動作する複数のプロセッサとして
実現される。データ記憶装置２２０、あるいは、読み出
し専用メモリ（ＲＯＭ）は、プロセッサ２１０が取り出
し、解釈し、実行することが可能な命令を記憶するよう
に動作する。プロセッサ２１０は、好ましくは、周知の
ように、制御ユニット、算術論理ユニット（ＡＬＵ）、
および、例えば命令キャッシュや複数のレジスタのよう
なローカルメモリ記憶装置を有する。制御ユニットは、
データ記憶装置２２０あるいはＲＯＭから命令を取り出
すように動作する。ＡＬＵは、命令を実行するのに必要
な複数の演算を実行するように動作する。ローカルメモ
リ記憶装置は、一時的な結果および制御情報を記憶する
ために用いられる高速記憶領域を提供するように動作す
る。
【００３５】上記のように、データ記憶装置２２０は、
好ましくは、例えば課金期間ごとに一度ずつ更新される
マスタ鍵行列Ｍ２４０を有する。さらに、詳細は図５お
よび図６に関して後述するように、データ記憶装置２２
０は、好ましくは、番組データベース５００およびトピ
ック階層６００を有する。番組データベース５００は、
好ましくは、番組識別子ｐと、各番組に対応するパッケ
ージを有する。図６に示す代表的なトピック階層６００
は、好ましくは、ヘッドエンドサーバ２００によって、
関連する内容の番組が低次元の線形部分空間に含まれる
ように番組を編成するために利用される。
【００３６】さらに、詳細は図８、図９および図１１に
関して後述するように、データ記憶装置２２０は、好ま
しくは、権限情報配信プロセス８００および番組配信プ
ロセス９００を有する。一般に、権限情報配信プロセス
８００は、各顧客が権限を有する番組にアクセスするた
めに要求する権限情報を生成し配信する。さらに、番組
配信プロセス９００は、好ましくは、番組を暗号化し番
組識別子ｐとともに送信するために、番組に割り当てら
れた番組識別子ｐとマスタ鍵のセットＭに基づいて番組
鍵ＫPを導出する。
【００３７】通信ポート２３０は、ヘッドエンドサーバ
２００を配信ネットワーク１１０に接続することによ
り、ヘッドエンドサーバ２００を、図１のセットトップ
端末３００のような接続された各受信機に接続する。
【００３８】図３は、例示的なセットトップ端末３００
のアーキテクチャのブロック図である。セットトップ端
末３００は、例えば、ジェネラルインストルメンツ社か
ら市販されているような、テレビジョン対応のセットト
ップ端末（ＳＴＴ）を、本発明の機能および動作を実行
するように修正したものとして実現可能である。セット
トップ端末３００は、好ましくは、プロセッサ３１０
と、データ記憶装置３２０のような関連するメモリと、
図２に関して既に説明したハードウェアと同様に動作す
る通信ポート３３０を有する。
【００３９】詳細は図７に関して後述するように、デー
タ記憶装置３２０は、好ましくは、権限データベース７
００を有する。権限データベース７００は、好ましく
は、データ記憶装置３２０の機密性の高い部分に記憶さ
れる。権限データベース７００は、好ましくは、顧客鍵
行列Ｋ、逆行列（Ｂ′）-1、アクティブな行インデック
スｉ1，...，ｉr、および、オプションとして、検査行
列Ｃを有する。さらに、詳細は図１０に関して後述する
ように、データ記憶装置３２０は、好ましくは、復号プ
ロセス１０００を有する。一般に、復号プロセス１００
０は、受信した番組識別子ｐと、記憶している権限情報
７００を用いて、番組鍵ＫPを導出した後、その番組鍵
ＫPを用いて番組を復号することによって、顧客が権限
を有する番組を復号する。
【００４０】図５に、例示的な番組データベース５００
を示す。番組データベース５００は、好ましくは、例え
ば与えられた課金期間中に、ヘッドエンドサーバ２００
によって送信される各番組ｐに関する情報を記憶する。
この情報には、その番組が属するパッケージと、対応す
る番組識別子ｐが含まれる。番組データベース５００
は、レコード５０５〜５２０のような複数のレコードを
保持する。各レコードは異なる番組に対応する。フィー
ルド５２５の番組名によって識別される各番組ごとに、
番組データベース５００は、フィールド５３０に、その
番組が属する対応するパッケージの表示を有し、フィー
ルド５３５に、対応する番組識別子ｐを有する。
【００４１】図７に、例示的な権限データベース７００
を示す。権限データベース７００は、好ましくは、顧客
鍵行列Ｋ、逆行列（Ｂ′）-1、アクティブな行インデッ
クスｉ1，...，ｉr、および、オプションとして、検査
行列Ｃを有する。これらは、セットトップ端末３００
が、ヘッドエンドサーバ２００から受信したものであ
る。
【００４２】番組への番組識別子の割当て 既に述べたように、本発明によれば、顧客は、番組のパ
ッケージを購入すると、番組の部分空間Ｕを得る。従っ
て、本発明を最大限に利用するためには、関連する内容
の番組に割り当てられる番組識別子ｐが低次元の線形部
分空間に含まれることを保証するように考慮しなければ
ならない。すなわち、番組識別子ｐは、好ましくは、任
意に選択されるのではない。例えば、ある与えられた顧
客が、すべてスポーツ番組からなるパッケージを購入し
たい場合、もし番組識別子ｐがランダムに割り当てられ
ているとしたら、その顧客はすべての番組にアクセスす
ることができなければならないであろう。このようなパ
ッケージの価格は非常に高くなるし、そのうえ、例えば
成人向け内容のような不要な番組をその顧客に提供する
可能性があるため、これは好ましくない。
【００４３】一般に、番組は、図６に示すように、主
題、年齢、言語、格付けあるいは出所のような属性に従
って、トピック階層６００に編成することができる。ト
ピック階層６００の最上位レベルは非常に広いトピック
からなり、これは、葉において個々の番組に達するま
で、適当にレベルを下がるにつれて細分化される。階層
６００は、平衡である必要はない。換言すれば、あるト
ピックは多くのサブトピックを有し、別のトピックは少
ないサブトピックを有するということが可能である。こ
うして、番組は、トピック階層のさまざまな深さに位置
することが可能である。
【００４４】番組識別子ｐは、プレフィクス（接頭辞）
マスクの概念を用いて、トピック階層６００内の番組に
割り当てられる。同じ枝に位置する番組の番組識別子ｐ
は、同じプレフィクス（上位ビット）を共有するように
割り当てられる。図６に、代表的なこのようなトピック
階層６００を示す。プレフィクスマスクは、根から葉に
向かってトピックにラベルづけすることによって、トピ
ック階層６００内の節点に再帰的に割り当てられる。あ
らゆるトピックのプレフィクスマスクのラベルは、その
親のマスクに連接されている。図６に示す十進数値はマ
スク値を表す。さらに、トピック階層の各レベルに対す
るマスク長は、図６の角括弧内に表されている。例え
ば、サブトピック「プロバスケットボール」の下の番組
に対するプレフィクスマスクは「１０ ０００１０ ０
１」である。
【００４５】なお、プレフィクスマスクが「１０ ００
０１０ ０１」に等しい番組識別子ｐを有するプロバス
ケットボール番組の集まりは、線形部分空間ではない。
線形部分空間を得るためには、「００ ０００００ ０
０」に等しいプレフィクスマスクを含めなければならな
い。従って、顧客は、プレフィクスマスクが「００００
０００ ００」の番組識別子ｐを有するすべてのボーナ
ス番組にアクセスすることができる。さらに、プレフィ
クスマスクがｌビット長である場合、部分空間の次元ｒ
はｎ−ｌ＋１である。権限情報７００が、顧客によって
選択された番組のパッケージに基づいて権限情報配信プ
ロセス８００によってトピック階層６００から生成され
る方法は図８に関して以下で説明する。
【００４６】選択されたプレフィクスマスクからの基底
行列の計算 上記のように、ヘッドエンドサーバ２００は、図８の権
限情報配信プロセス８００を実行して、各顧客が権限を
有する番組にアクセスするのに必要な権限情報７００を
生成し配信する。既に述べたように、権限情報７００
は、好ましくは、顧客鍵行列Ｋ、逆行列（Ｂ′）-1、ア
クティブな行インデックスｉ1，...，ｉr、および、オ
プションとして、検査行列Ｃを有する。権限情報７００
の各成分は、基底行列Ｂから導出される。特に、顧客鍵
行列Ｋは、式２に従って、マスタ鍵行列Ｍと基底行列Ｂ
を用いて得られる。逆行列（Ｂ′）-1、アクティブな行
インデックスｉ1，...，ｉrは、基底行列Ｂから直接に
得られる。検査行列Ｃは、後述のように、式１３に従っ
て基底行列Ｂから得られる。従って、権限情報配信プロ
セス８００は、まず、顧客が選択したパッケージに基づ
いて基底行列Ｂを計算しなければならない。また、この
パッケージは、トピック階層６００からの、番組のトピ
ックからなる。
【００４７】従って、まず、ステップ８１０で、権限情
報配信プロセス８００は、顧客によって選択された番組
を含む番組のトピックを識別する。例えば、顧客が、ト
ピック階層６００内の特定のトピックからなるパッケー
ジを選択した場合、選択された番組は、そのトピックに
割り当てられている同じプレフィクスマスクを共有す
る。既に述べたように、ｌビットのプレフィクスマスク
を共有する特定のトピック内の番組の集まりは線形部分
空間ではない。線形部分空間を得るためには、「０」に
等しいｌビット長のプレフィクスマスクを含めなければ
ならない。従って、顧客は、ｌビットのプレフィクスマ
スクが「０」の番組識別子ｐを有するすべてのボーナス
番組へのアクセスも得る。このようにして、顧客は、ボ
ーナス拡張パッケージへのアクセスを得ることになる。
【００４８】こうして、選択されたトピックが識別され
ると、ステップ８２０で、権限情報配信プロセス８００
は、各トピックに対するプレフィクスマスクμと、各プ
レフィクスマスクの長さｌを識別する。ステップ８３０
で、０でないｍビットの各マスクμに対して、対応する
基底ベクトルのセットＢμを、次式に従って計算する。 Ｂμ＝｛ｚ，ｅl+1，...，ｅn｝ （８） ただし、ｅl+1，...，ｅnは標準基底を表し、ｅiは、第
ｉ成分がビット１であり、可能化ベクトルｚは、プレフ
ィクスとしてマスクμを有し、その後に（ｎ−ｌ）個の
ビット０が続く。「プロバスケットボール」トピックに
対してステップ８３０で計算される基底ベクトルのセッ
トＢμを図１１に示す。
【００４９】ステップ８４０で、選択されたすべてのト
ピックに対する基底ベクトルの合成セットＢは、線形方
程式のセットを用いて、基底ベクトルのすべてのセット
Ｂμの結びから、既に基底ベクトルの合成セットＢ内に
あるすべてのベクトルと独立な次のベクトルを反復的に
含めることによって、生成される。このようにして生成
される基底ベクトルの合成セットＢは、明らかに、要求
されたトピックに属するすべての番組を張る。
【００５０】次に、ステップ８５０で、基底ベクトルの
合成セットＢは、ベクトルｚ，ｅl+ 1，...，ｅnのそれ
ぞれを列として用いて、対応する（ｎ−ｌ＋１）次の基
底行列Ｂに変換される。その後、ステップ８６０で、権
限情報配信プロセス８００は、顧客鍵行列Ｋ、逆行列
（Ｂ′）-1、アクティブな行インデックスｉ1，...，ｉ
r、および、オプションとして、検査行列Ｃを有する権
限情報７００を生成する。この権限情報７００は、顧客
が権限を有する番組を復号するのに必要なものである。
最後に、生成された権限情報は、ステップ８７０で、ヘ
ッドエンドサーバ２００によって、セットトップ端末３
００にダウンロードされた後、ステップ８８０で、プロ
グラム制御は終了する。
【００５１】なお、一般に、線形空間の結びは線形空間
ではない。従って、計算された基底ベクトルの合成セッ
トＢは、要求されたすべてのトピックと、ボーナス階層
の一部とともに、トピック階層のうちの他の要求されな
かった部分を含む線形部分空間の基底である。従って、
システムは、好ましくは、すべての副作用により実際に
アクセス可能となる番組の部分空間を計算する。
【００５２】上記のように、ヘッドエンドサーバ２００
は、好ましくは、番組を暗号化し番組識別子ｐとともに
送信するために、図９の番組配信プロセス９００を実行
して、番組に割り当てられた番組識別子ｐとマスタ鍵の
セットＭに基づいて番組鍵Ｋ Pを導出する。なお、番組
配信プロセス９００は、実際の送信ステップ以外は、オ
フラインで、あるいは、実時間で実行されることが可能
である。図９に示すように、番組配信プロセス９００
は、まず、ステップ９１０で、送信されるべき番組を識
別することから、本発明の原理を実現するプロセスを開
始する。
【００５３】その後、ステップ９２０で、番組配信プロ
セス９００は、番組データベース５００から、その番組
に対応する番組識別子ｐを取り出し、ステップ９３０
で、式１に従って、その番組に対応する番組鍵ＫPを計
算する。次に、ステップ９４０で、番組は、前のステッ
プで計算された番組鍵ＫPで暗号化される。最後に、ス
テップ９５０で、番組配信プロセス９００は、暗号化さ
れた番組を、番組識別子ｐとともに送信した後、ステッ
プ９６０で、プログラム制御を終了する。なお、番組識
別子ｐは、好ましくは、番組情報の送信中に定期的にイ
ンタリーブされる。これにより、顧客は、番組中にチャ
ネルを変えた場合に、番組を復号するのに必要な番組鍵
ＫPを導出することが可能となる。代替実施例として、
番組識別子ｐは、バーカーチャネルのような、別個の制
御チャネルで連続的に送信されることも可能である。
【００５４】上記のように、セットトップ端末３００
は、好ましくは、図１０の復号プロセス１０００を実行
して、顧客が権限を有する番組を復号する。これは、受
信した番組識別子ｐと、記憶されている権限情報７００
を用いて、番組鍵ＫPを導出した後、その番組鍵ＫPを用
いて番組を復号することにより行われる。図１０に示す
ように、復号プロセス１０００は、ステップ１０１０
で、特定のチャネルを選択する顧客の命令を受け取ると
ころから、本発明の原理を実現するプロセスを開始す
る。
【００５５】その後、ステップ１０２０で、セットトッ
プ端末３００は、暗号化された番組および送信されてき
た番組識別子ｐを含む適当な信号を受信する。次に、ス
テップ１０３０で、復号プロセス１０００は、権限デー
タベース７００から、記憶されている権限情報を取得す
る。ステップ１０４０で、アクティブなインデックスを
用いて、受信した番組識別子ｐからｐ′を生成する。次
に、ステップ１０５０で、式７に従ってベクトルｘを計
算した後、ステップ１０６０で、式５に従って番組鍵Ｋ
Pを計算する。
【００５６】最後に、ステップ１０７０で、導出した番
組鍵ＫPを用いて番組を復号した後、ステップ１０８０
で、プログラム制御は終了する。なお、受信された番組
が権限のある部分空間Ｕの一部でない場合、ステップ１
０５０に対する解は存在せず、ステップ１０５０で計算
されるベクトルｘは妥当な解ではない。この場合、復号
プロセス１０００は、受信された番組に対する正しくな
い番組鍵ＫPを生成するが、これは実際には、顧客の部
分空間Ｕ内の別の番組に対する番組鍵ＫPに対応してい
るため、復号プロセス１０００は、顧客が権限を有しな
い番組鍵ＫPを生成することはない。
【００５７】なお、復号プロセス１０００は、復号鍵を
導出しようとする前に、顧客が特定のチャネルを要求す
るのを待機し、要求されたチャネルに対して顧客が権限
があるかどうかを判定することも可能であり、あるい
は、復号プロセス１０００は、データ記憶装置３２０に
記憶される復号鍵を導出して顧客の権限をあらかじめ判
定しておくために、定期的にすべてのチャネルを走査し
て、送信された番組識別子ｐを取得することも可能であ
る。
【００５８】別の権限情報 別の実施例として、ヘッドエンドサーバ２００は、変形
基底行列Ｂ″を導入することによって、顧客鍵行列Ｋ、
逆行列（Ｂ′）-1、およびアクティブな行インデックス
ｉ1，...，ｉrを含む単一の行列Ｄの形式でセットトッ
プ端末３００に権限情報を提供することも可能である。
図４のｂに示すように、行列Ｂ″は、ｒ×ｎ行列として
定義される。そのアクティブなインデックスの列
ｉ1，...，ｉrは、逆行列（Ｂ′）-1の列を含み、他の
すべての成分は０である。Ｂ″の０でない部分と、対応
するｐのエントリを図４のｂでは四角で示す。この代替
実施例では、行列Ｄは次のように定義される。 Ｄ＝Ｍ・Ｂ・Ｂ″ （９）
【００５９】さらに、ベクトルｘは、次のように表され
る。 ｘ＝Ｂ″・ｐ （１０）
【００６０】行列Ｄは、復号プロセス１０００が番組鍵
ＫPを計算するのに必要な唯一の権限情報である。行列
Ｄを作成するために、ヘッドエンドサーバ２００は、顧
客によって選択されたパッケージに基づいて、基底行列
Ｂを利用して、逆行列（Ｂ′）-1を計算し、この逆行列
を拡張してＢ″を形成した後、式９に従ってマスタ鍵行
列Ｍを利用する。
【００６１】式１０を式４に代入することにより、番組
鍵ＫPは次のように表される。 ＫP＝Ｍ・Ｂ・Ｂ″・ｐ （１１）
【００６２】ステップ１０６０で復号プロセス１０００
によって実行される番組鍵ＫPの計算は、式９を用いる
と、さらに次のように単純化される。 ＫP＝Ｄ・ｐ （１２）
【００６３】オプションの検査行列 既に述べたように、セットトップ端末３００は、オプシ
ョンとして、権限情報７００の一部として検査行列Ｃを
受信する。検査行列Ｃにより、セットトップ端末３００
は、復号プロセス１０００の全体を完了せずに、受信し
た番組が権限のある部分空間Ｕに入るかどうかを前もっ
て判定することができる。さらに、検査行列Ｃにより、
セットトップ端末３００は、伝送エラーにより復号不能
な番組と、部分空間Ｕの要素でないために復号不能な番
組とを明確に区別することができる。さらに、セットト
ップ端末３００は、受信した番組が部分空間Ｕの要素で
はないと判定した場合、顧客は現在の番組を見る権限が
ないことを示すメッセージを表示すること、あるいはそ
の他のフィードバックを提供することができる。ｎ×ｎ
の検査行列Ｃは次のように定義される。 Ｃ＝Ｂ・Ｂ″−Ｉ （１３） ただし、Ｉはｎ次単位行列である。
【００６４】従って、与えられた番組識別子ｐを有する
受信した番組は、Ｃ・ｐ＝０である場合に限り、顧客の
部分空間Ｕの要素である。なお、顧客の権限のある部分
空間Ｕが、すべての番組からなるセットである場合、任
意の基底行列はそれ自体ｎ次元正則行列であるため、
Ｂ″＝Ｂ-1であり、Ｂ・Ｂ″＝Ｉとなる。従って、検査
行列Ｃは０となり、上記の検査は常に合格する。
【００６５】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、番
組を暗号化するのに用いた固有の鍵とともに、その固有
の鍵で暗号化された番組を送信するシステムが実現され
る。サービスプロバイダが各パッケージごとに番組を再
送信することを必要とせずに、サービスプロバイダが番
組を複数のパッケージに含めることが可能となる。さら
に、送信される番組内容に伴うオーバーヘッドをあまり
増大させることなく、セットトップ端末の機密メモリ制
限を克服するアクセス制御システムが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に従って、暗号化された番組
内容を送信するシステムの概略ブロック図である。
【図２】図１の例示的なヘッドエンドサーバの概略ブロ
ック図である。
【図３】図１の例示的なセットトップ端末の概略ブロッ
ク図である。
【図４】図３のセットトップ端末によって記憶される権
限情報を取得するために用いられる線形方程式系の説明
図である。
【図５】図２の番組データベースからのサンプルテーブ
ルの図である。
【図６】関連する内容の番組が低次元の線形部分空間に
含まれるように番組を編成するために図２のヘッドエン
ドサーバによって用いられる代表的なトピック階層の説
明図である。
【図７】図３の権限データベースからのサンプルテーブ
ルの図である。
【図８】図２のヘッドエンドサーバによって実行される
例示的な権限情報配信プロセスの流れ図である。
【図９】図２のヘッドエンドサーバによって実行される
例示的な番組配信プロセスの流れ図である。
【図１０】図３のセットトップ端末によって実行される
例示的な復号プロセスの流れ図である。
【図１１】「プロバスケットボール」トピックに対して
図８のステップ８３０で計算される基底ベクトルのセッ
トＢμを示す図である。
【符号の説明】
１１０ 配信ネットワーク ２００ ヘッドエンドサーバ ２１０ プロセッサ ２２０ データ記憶装置 ２３０ 通信ポート ２４０ マスタ鍵行列Ｍ ３００ セットトップ端末 ３０１ セットトップ端末 ３１０ プロセッサ ３２０ データ記憶装置 ３３０ 通信ポート ５００ 番組データベース ６００ トピック階層 ７００ 権限データベース ８００ 権限情報配信プロセス ９００ 番組配信プロセス １０００ 復号プロセス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (52)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンドユーザからのアクセスが制限され
    た番組を送信する方法において、該方法は、 番組に番組識別子を割り当てるステップと、 複数のマスタ鍵を定義するステップと、 前記マスタ鍵の線形結合である番組鍵を用いて前記番組
    を暗号化するステップと、 暗号化された番組を、前記番組識別子とともにエンドユ
    ーザに送信するステップとからなることを特徴とする、
    アクセスが制限された番組を送信する方法。
  2. 【請求項２】 前記番組は、前記エンドユーザによって
    取得される番組の線形部分空間の一部であることを特徴
    とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記番組は、関連する内容の番組が低次
    元の線形部分空間に含まれるように編成されていること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記エンドユーザによって取得される番
    組のセットに基づいて前記マスタ鍵から導出される権限
    情報を前記エンドユーザに提供するステップをさらに有
    することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記権限情報は、前記エンドユーザによ
    って取得される番組のセットに基づいて前記マスタ鍵か
    ら導出される鍵のセットを含むことを特徴とする請求項
    ４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記権限情報は、前記エンドユーザによ
    って取得される番組の線形部分空間を表す基底行列を含
    むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記エンドユーザは、受信した番組識別
    子を用いて、記憶されている権限情報から前記番組鍵を
    導出することを特徴とする請求項４に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記複数のマスタ鍵は線形独立であるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 番組に対する番組鍵は、前記複数のマス
    タ鍵に前記番組識別子を乗じることによって得られるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記番組識別子は、前記暗号化された
    番組の送信にインタリーブされることを特徴とする請求
    項１に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記番組識別子は、制御チャネルを通
    じて送信されることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記エンドユーザが番組に対する権限
    を有するかどうかを判定することが可能な検査行列を前
    記エンドユーザに提供するステップをさらに有すること
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 複数のエンドユーザに番組を送信する
    方法において、該方法は、 複数のマスタ鍵の線形結合である番組鍵を用いて、番組
    識別子を有する番組を暗号化するステップと、 暗号化された番組を、前記番組識別子とともにエンドユ
    ーザに送信するステップとからなり、 前記番組は、前記エンドユーザによって取得される番組
    の線形部分空間の一部であることを特徴とする、複数の
    エンドユーザに番組を送信する方法。
  14. 【請求項１４】 前記番組は、関連する内容の番組が低
    次元の線形部分空間に含まれるように編成されているこ
    とを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記エンドユーザによって取得される
    番組のセットに基づいて前記マスタ鍵から導出される権
    限情報を前記エンドユーザに提供するステップをさらに
    有することを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組のセットに基づいて前記マスタ鍵
    から導出される鍵のセットを含むことを特徴とする請求
    項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組の線形部分空間を表す基底行列を
    含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記エンドユーザは、受信した番組識
    別子を用いて、記憶されている権限情報から前記番組鍵
    を導出することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記複数のマスタ鍵は線形独立である
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  20. 【請求項２０】 番組に対する番組鍵は、前記複数のマ
    スタ鍵に前記番組識別子を乗じることによって得られる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  21. 【請求項２１】 前記エンドユーザが番組に対する権限
    を有するかどうかを判定することが可能な検査行列を前
    記エンドユーザに提供するステップをさらに有すること
    を特徴とする請求項１３に記載の方法。
  22. 【請求項２２】 少なくとも１つの番組のパッケージに
    対応する番組を複数のエンドユーザに送信する方法にお
    いて、該方法は、 前記エンドユーザによって取得される番組のセットに基
    づく権限情報を前記エンドユーザに提供するステップ
    と、 複数のマスタ鍵の線形結合である番組鍵を用いて、番組
    識別子を有する番組を暗号化するステップと、 前記番組識別子を、暗号化された番組とともにエンドユ
    ーザに送信するステップとからなり、 前記エンドユーザは、前記番組に対する権限を有する場
    合に、記憶されている権限情報から前記番組鍵を導出す
    ることを特徴とする、番組を複数のエンドユーザに送信
    する方法。
  23. 【請求項２３】 前記番組は、前記エンドユーザによっ
    て取得される番組の線形部分空間の一部であることを特
    徴とする請求項２２に記載の方法。
  24. 【請求項２４】 前記番組は、関連する内容の番組が低
    次元の線形部分空間に含まれるように編成されているこ
    とを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  25. 【請求項２５】 前記エンドユーザによって取得される
    番組のセットに基づいて前記マスタ鍵から導出される権
    限情報を前記エンドユーザに提供するステップをさらに
    有することを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  26. 【請求項２６】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組のセットに基づいて前記マスタ鍵
    から導出される鍵のセットを含むことを特徴とする請求
    項２５に記載の方法。
  27. 【請求項２７】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組の線形部分空間を表す基底行列を
    含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
  28. 【請求項２８】 前記エンドユーザは、受信した番組識
    別子を用いて、記憶されている権限情報から前記番組鍵
    を導出することを特徴とする請求項２５に記載の方法。
  29. 【請求項２９】 前記複数のマスタ鍵は線形独立である
    ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  30. 【請求項３０】 番組に対する番組鍵は、前記複数のマ
    スタ鍵に前記番組識別子を乗じることによって得られる
    ことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  31. 【請求項３１】 前記エンドユーザが番組に対する権限
    を有するかどうかを判定することが可能な検査行列を前
    記エンドユーザに提供するステップをさらに有すること
    を特徴とする請求項２２に記載の方法。
  32. 【請求項３２】 暗号化された番組を復号する方法にお
    いて、該方法は、 エンドユーザによって取得される番組のセットに基づく
    権限情報を前記番組のプロバイダから受信するステップ
    と、 複数のマスタ鍵の線形結合である番組鍵で暗号化された
    番組を番組識別子とともに受信するステップと、 前記番組識別子と、記憶されている権限情報から、前記
    番組鍵を導出するステップと、 前記番組鍵を用いて前記暗号化された番組を復号するス
    テップとからなることを特徴とする、暗号化された番組
    を復号する方法。
  33. 【請求項３３】 前記番組は、前記エンドユーザによっ
    て取得される番組の線形部分空間の一部であることを特
    徴とする請求項３２に記載の方法。
  34. 【請求項３４】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組のセットに基づいて前記マスタ鍵
    から導出される鍵のセットを含むことを特徴とする請求
    項３２に記載の方法。
  35. 【請求項３５】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組の線形部分空間を表す基底行列を
    含むことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
  36. 【請求項３６】 前記複数のマスタ鍵は線形独立である
    ことを特徴とする請求項３２に記載の方法。
  37. 【請求項３７】 前記番組識別子は、前記暗号化された
    番組の送信にインタリーブされることを特徴とする請求
    項３２に記載の方法。
  38. 【請求項３８】 前記番組識別子は、制御チャネルを通
    じて送信されることを特徴とする請求項３２に記載の方
    法。
  39. 【請求項３９】 前記エンドユーザが番組に対する権限
    を有するかどうかを判定することが可能な検査行列を受
    信するステップをさらに有することを特徴とする請求項
    ３２に記載の方法。
  40. 【請求項４０】 前記番組識別子は、前記番組を見るこ
    との要求に応じて評価されることを特徴とする請求項３
    ２に記載の方法。
  41. 【請求項４１】 前記番組識別子は、前記番組を見るこ
    との要求の前に評価されることを特徴とする請求項３２
    に記載の方法。
  42. 【請求項４２】 アクセスが制限された暗号化された番
    組を受信する方法において、該方法は、 複数のマスタ鍵の線形結合である番組鍵で暗号化された
    番組を番組識別子とともに受信するステップと、 前記番組識別子と、エンドユーザによって取得される番
    組の線形部分空間に基づいて前記マスタ鍵から導出され
    た、記憶されている権限情報から、前記番組鍵を導出す
    るステップと、 前記番組鍵を用いて前記暗号化された番組を復号するス
    テップとからなることを特徴とする、暗号化された番組
    を受信する方法。
  43. 【請求項４３】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組のセットに基づいて前記マスタ鍵
    から導出される鍵のセットを含むことを特徴とする請求
    項４２に記載の方法。
  44. 【請求項４４】 前記権限情報は、前記エンドユーザに
    よって取得される番組の線形部分空間を表す基底行列を
    含むことを特徴とする請求項４２に記載の方法。
  45. 【請求項４５】 前記複数のマスタ鍵は線形独立である
    ことを特徴とする請求項４２に記載の方法。
  46. 【請求項４６】 前記番組識別子は、前記暗号化された
    番組の送信にインタリーブされることを特徴とする請求
    項４２に記載の方法。
  47. 【請求項４７】 前記番組識別子は、制御チャネルを通
    じて送信されることを特徴とする請求項４２に記載の方
    法。
  48. 【請求項４８】 前記エンドユーザが番組に対する権限
    を有するかどうかを判定することが可能な検査行列を受
    信するステップをさらに有することを特徴とする請求項
    ４２に記載の方法。
  49. 【請求項４９】 前記番組識別子は、前記番組を見るこ
    との要求に応じて評価されることを特徴とする請求項４
    ２に記載の方法。
  50. 【請求項５０】 前記番組識別子は、前記番組を見るこ
    との要求の前に評価されることを特徴とする請求項４２
    に記載の方法。
  51. 【請求項５１】 番組に番組識別子を割り当てるステッ
    プと、 複数のマスタ鍵を定義するステップと、 前記マスタ鍵の線形結合である番組鍵を用いて前記番組
    を暗号化するステップと、 暗号化された番組を、前記番組識別子とともにエンドユ
    ーザに送信するステップとを含む、コンピュータが読み
    取り可能なプログラムコードを含むコンピュータが読み
    取り可能な媒体からなる物品。
  52. 【請求項５２】 複数のマスタ鍵の線形結合である番組
    鍵で暗号化された番組を番組識別子とともに受信するス
    テップと、 前記番組識別子と、エンドユーザによって取得される番
    組の線形部分空間に基づいて前記マスタ鍵から導出され
    た、記憶されている権限情報から、前記番組鍵を導出す
    るステップと、 前記番組鍵を用いて前記暗号化された番組を復号するス
    テップとを含む、コンピュータが読み取り可能なプログ
    ラムコードを含むコンピュータが読み取り可能な媒体か
    らなる物品。
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