JPH11161165A

JPH11161165A - 情報処理装置

Info

Publication number: JPH11161165A
Application number: JP9325768A
Authority: JP
Inventors: Isao Furukawa; 勲古川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】情報処理機器にて取り扱われるデータの不正
使用を防止する。【解決手段】ＰＣＩバス５を介して、ＩＥＥＥ１３９
４バス２とのＩ／Ｆ制御等を行うＩＥＥＥ１３９４コン
トローラ４、ＩＲＤ１にて受信されたデータ等の格納を
行う記憶装置（ＨＤＤ）６、全体の制御を行うＣＰＵ
７、主記憶７ａ、コンテンツ再生用のＭＰＥＧ−２デコ
ーダ９等を接続した構成のＰＣ３に、有料衛星放送等の
受信を行うアンテナ８、ＩＲＤ１をＩＥＥＥ１３９４バ
ス２を介して接続した構成において、ＨＤＤ６、ＩＲＤ
１、ＭＰＥＧ−２デコーダ９の各々には、データの送信
相手の認証等の動作を行う認証・暗号化・復号化ユニッ
ト１４、認証・暗号化・復号化ユニット１２、認証・暗
号化・復号化ユニット１５を設け、これら３者間におけ
る互いに他の認証、ＩＥＥＥ１３９４バス２やＰＣＩバ
ス５等のデータ転送路を流れるデータの暗号化／復号化
を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理技術に関
し、特に、たとえばパーソナルコンピュータ等の情報処
理機器にて取り扱われるディジタルコンテンツ等のデー
タの保護に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】映画や音楽などの多量のデータを不正コ
ピーから守る技術として、コピープロテクトのための技
術が多数開発されている。代表的なものはビデオテープ
におけるアナログコピープロテクトで、ＮＴＳＣ規格の
映像信号に規格外の信号を与え、ビデオの誤動作を引き
起こすものである。代表的なものとしてＭａｃｒｏＶｉ
ｓｉｏｎ社のプロテクトがある。また、ＤＡＴ（Ｄｉｇ
ｉｔａｌＡｕｄｉｏＴａｐｅ）の場合は、世代管理の
ための記憶領域が設けられており、コピー不能、１回の
みコピー可能、何回でもコピー可能といったようにコピ
ー世代を指定できる。これは、データ自体への暗号化は
為されておらず、ＤＡＴの機械には必ずコピー管理機構
を設けることを義務づけること、および媒体であるテー
プへ一定の課金をするという手法をとっている。また、
デジタル衛星放送の一つであるＰｅｒｆｅｃＴＶ！にお
いては、ＰｅｒｆｅｃＣａｒｄと呼ばれるＩＣカードを
ＩＲＤ（デジタル衛星放送チューナ）に差し込まないと
有料放送が見れない、というガードがある。ＩＣカード
には固有のＩＤがあり、特定のチャネルには特定のＰｅ
ｒｆｅｃＣａｒｄのＩＤしか見れないように放送局側で
規制している。ＩＲＤはＰｅｒｆｅｃＣａｒｄのＩＤと
番組情報から、これをデコードして良いか判断するもの
である。

【０００３】一方、コンピュータの世界では、また別の
コピープロテクト技術がある。代表的なものとしては、
以下のようなものがある。

【０００４】ＣＤ−ＲＯＭやＦＤの分野では、物理フォ
ーマットの特性を利用したプロテクトが行われている。
これは、規格外のＦＤやＣＤ−ＲＯＭを作り、コントロ
ーラ等のハードウェアをプログラム自らが制御して、本
来読めないはずの規格外のエリアにあるデータがあるか
どうかで正規のメディアかどうかを確認するものであ
る。

【０００５】また、比較的高価なＣＡＤソフトの一部で
は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）のパラレルポート
に接続する専用キーデバイスによるプロテクトがある。
これは、ＣＡＤソフトの販売元から正規のユーザに配付
され、パラレルポートに接続するコネクタの形状を呈す
る認証装置であり、やはり固有のＩＤを持っている。Ｃ
ＡＤソフトはパラレルポートに装着されたこの認証装置
のＩＤを読み取り、正規のＩＤ（ユーザ）であるかどう
かを判断して動作するかどうかを決めるというものであ
る。

【０００６】ソフトのインストールや起動の際にパスワ
ードを入力するという手法も広く行われている。

【０００７】ＤＶＤやデジタル衛星放送の出現により、
映像や音声、データなどのコンテンツがデジタルで配信
される機会が急速に広まっている。次世代ＩＲＤでは、
このためのＩＲＤからのデジタルデータの出力の規格と
してＩＥＥＥ１３９４を使用することがほぼ確定してい
る。ＩＥＥＥ１３９４は次世代の高速シリアルバスの一
つであり、４００Ｍｂｐｓ以上の伝送速度とＰｌｕｇ
＆Ｐｌａｙ、ＨｏｔＰｌｕｇの機能を実現したバスで
ある。また、放送の種類として、従来の音声、映像のみ
ではなく、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等の個人用
の情報処理機器での使用を前提としたデータ放送の予定
もある。また、デジタルＶＴＲ、デジタルオーディオア
ンプ、等のＡＶ機器にもＩＥＥＥ１３９４が搭載される
見込みである。

【０００８】デジタルでのコピーは、いくらコピーして
もデータの劣化がないため、最初にコピーを許してしま
うと後は高品質のデータのコピーし放題になるという重
大な問題がある。よって、従来以上にコピープロテクト
には気を使わなければならなくなる。従来の技術では、
ＩＲＤからのデータ放送は、コピープロテクトという観
点ではさまざまな問題を抱えている。以下にその内容を
示す。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ユーザが暗証番号を入
れる方法では暗証番号を一緒にコピーされたりアタック
される可能性がある。これは、ユーザが入れられる暗証
番号の桁数は一般的に短いことに起因するものである。
また、パラレルポートに接続する、あるいはＰｅｒｆｅ
ｃＣａｒｄのような特殊なハードウェアを使う場合で
は、そのハードウェアが繋がっている閉じたシステムで
しか使用できないし、次々と新しいデータが降り注いで
くる放送に対応するハードウェアを作り続けるのは事実
上不可能である。これらは、特にＰＣでの使用を前提と
した場合、致命的な欠点となる。

【００１０】ＩＲＤの場合、ＩＥＥＥ１３９４によるデ
ータ伝送が前提となるため、ＦＤやＣＤ−ＲＯＭで使わ
れていたような物理フォーマットの規格外の使い方や、
ＭａｃｒｏＶｉｓｉｏｎにあるような映像信号の規格外
の信号を使うような、媒体や通信路の物理特性を利用し
たプロテクトは利用できない。

【００１１】ＩＥＥＥ１３９４は、そのプロトコルの性
質上、１対１通信であっても、全てのノードにそのデー
タが見えてしまう。よって、プロトコルアナライザなど
によるデータの横取りが可能である。また、ＩＥＥＥ１
３９４はスターおよびツリー構造の接続が可能であり、
またＰｌｕｇ＆Ｐｌａｙ、ＨｏｔＰｌｕｇ機能を
有しているので、ＰＣをその通信網に後から接続するこ
とは簡単に出来てしまう。つまり、ＩＲＤなどのＡＶ機
器のデジタル出力は、ＰＣがＩＥＥＥ１３９４接続のど
こかに接続することで見れてしまう。

【００１２】この問題に対する対策として、ＩＥＥＥ１
３９４におけるコピープロテクト技術は進展中である。
ＩＥＥＥ１３９４に接続されたどのデバイス同士でも、
他の接続したデバイスによる盗み見に対し安全なデータ
の授受が出来る。これは現在規格策定中であり、どの程
度の暗号化が為されるかは未定になっている。ただし、
何れにしても、このコピープロテクトは伝送路の暗号化
に限定されている。従って、装置の内部ではこれは解読
され、平文として装置内部を流れたり蓄積される。完成
民生機器の場合はＤＡＴ等の例に見られるようにある程
度メーカで対応できるが、ＰＣ用のデータ放送も考えら
れており、またＰＣでのＡＶコンテンツ再生も可能であ
ることから、ＰＣ接続は考慮する必要がある。ＰＣ接続
においては、以下のような問題が生じる。

【００１３】ＰＣはハードウェア、ソフトウェアの交
換、増設がユーザレベルで可能なため、ＤＡＴのような
コピープロテクトでは、暗号化されていないデータがＰ
Ｃ内部を流れる際、そのデータを横取りして世代管理領
域を書き換えるなどの不正が非常に簡単に行える。ま
た、暗号化をしても、これを解読するためのプログラム
は開発可能であるため、安易な暗号化は危険である。特
に暗号キーのやり取りをする際にキーを盗み見される
と、いくら暗号化しても意味が無い。従来のＰＣの場
合、どのようなアルゴリズムを駆使してやり取りをして
も、その暗号キーは少なくともメモリ上のどこかに存在
し、ないしはＰＣの内部バスであるＰＣＩバスなどを必
ず通ることになるので、これを盗み見される可能性は否
定できない。

【００１４】即ち、コンテンツがＰＣに取り込まれた
際、メモリ、ＰＣＩバス、ハードディスク、ＤＶＤ−Ｒ
ＡＭなどの何れかには必ず平文（暗号化されていない）
データが存在し、また暗号化されていない鍵が存在す
る。このデータを別の媒体にコピーすることはプログラ
ム的には極めて簡単で、更にこのプログラムをネットワ
ーク上で配布したりウィルスに仕立てるなどして広める
ことも簡単に可能である。よって、データをＰＣで取り
込むというだけで、不正コピーの可能性が従来に比べて
飛躍的に高くなることになる。

【００１５】また、デジタル衛星放送のコンテンツをＰ
Ｃで使用する際には、はじめからＰＣでの使用が前提と
なるが、将来ＩＥＥＥ１３９４が高度な暗号化をして通
信路での安全性を確保しても、ＰＣ内部での使用におい
てＰＣＩバスの部分に解読後のデータが流れることにな
るので、ウィルスなどの悪意のあるプログラムから守る
ことが出来ない。

【００１６】これに対して、ＤＶＤ−ＲＯＭが使用して
いる手法は、比較的安全であるとされる。ＤＶＤドライ
ブと、データを出力するＭＰＥＧ−２デコーダボードの
間はＰＣＩバスおよびＩＤＥバスが介在するが、この間
の通信は「認証」と呼ばれるプロセスを経た後、この認
証によって作成した暗号キーを使って暗号化した上で送
信する。

【００１７】認証は、暗号化技術の手法としては一般的
なものである。これは、認証をする各々が、盗み見され
る可能性のある通信路のみを使って通信し、お互いが信
頼できる相手であることを確認するための手法である。
最も簡単なものとしては、公開暗号鍵の手法を用いるも
のがある。これは、自分の秘密鍵で自分が発生させた乱
数を暗号化して相手に送り、相手側にこれを解読させて
相手側に相手側の秘密鍵で暗号化して自分に送らせ、こ
れを解読して最初の乱数と一致するかどうかを見る、と
いうものである。ＤＶＤの場合ではもう少し複雑で、認
証をしようとする二者が公平な第三者である認証機関よ
り秘密鍵と公開鍵の提供を受け、認証作業において、こ
れが第三者から提供されたものであることを確認するた
めのアルゴリズムが加わる。これらのアルゴリズムの特
徴は、通信路を盗み見してもそのデータは暗号化されて
おり、しかもそれを解くための鍵はソフトウェア的に解
析できないところに置かれる（通常はＲＯＭに焼かれ
る）ため、ハードウェアを分解するなどしない限り解読
困難である。こうして認証を行った後、その認証情報を
元にしてお互いが暗号鍵を内部で生成し、実際のデータ
はこの暗号鍵を使って暗号化した上でやり取りする。こ
のため、実際のデータを暗号化する暗号鍵は通信路に現
れないため、第三者による鍵の入手は不可能になる。

【００１８】従来例として最も本発明に近い上記のＤＶ
Ｄ−ＲＯＭにおける手法では、通常のコマンドでは見る
ことが出来ないメディア固有のＩＤ領域、コンテンツ毎
の暗号キー領域が設定されており、メディアをどのドラ
イブに入れてもこの情報を単独で読み出すことは出来な
い、という特性を利用している。これにより、認証のた
めの情報や暗号キーはドライブによりコントロールされ
る。しかし、放送や通信を前提とした場合は、認証や暗
号化・復号化に必要な情報は全て放送や通信で送る必要
がある。このため、ＤＶＤ−ＲＯＭにおける「通常のコ
マンドでは見ることが出来ない」という条件が崩れ、通
信路をスヌープすることにより暗号キーを盗まれる可能
性が飛躍的に高まるため、使用することが出来ない。

【００１９】また、もし安全にデータを蓄積できた場合
でも、それを活用する段階で同じようにデータがメモリ
にロードされると同様の問題が生じてしまう。ロードの
段階でＰＣＩバスおよびメモリに平文データが現れてし
まうため、これを盗まれる可能性が生じる。

【００２０】以上のように、ＩＲＤからＰＣ等の情報処
理機器へデータ伝送をする場合、従来の技術ではコピー
プロテクト技術は不十分である。

【００２１】本発明の目的は、パーソナルコンピュータ
等の情報処理機器にて取り扱われるコンテンツデータや
プログラム等の不正使用を防止することが可能な情報処
理技術を提供することにある。

【００２２】本発明の他の目的は、不正使用を懸念する
ことなく、パーソナルコンピュータ等の情報処理機器を
用いたコンテンツデータやプログラム等の処理システム
の構築を実現することが可能な情報処理技術を提供する
ことにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明では、所望の情報
伝送路を介して記憶装置と任意の周辺機器の間、および
周辺機器間にて情報の授受を行うように構成された情報
処理装置において、記憶装置および周辺機器の各々に
は、情報伝送路を経由して情報の授受を行う相手側を認
証する第１の機能、および情報伝送路を経由して授受さ
れる情報の暗号化および復号化を行う第２の機能の少な
くとも一方を備えた構成とする。

【００２４】より具体的には、一例として、ＰＣにてＩ
ＲＤ等を備えた有料衛星放送の受信システムを構築する
場合、ＰＣ内部にあるＨＤＤを、認証と暗号化の機能を
搭載したインテリジェントタイプとする。ＩＲＤ側にも
認証機能を持たせ、ＨＤＤへは暗号化して送信する。Ｈ
ＤＤからコンテンツ等のデータを、プログラムやＭＰＥ
Ｇ−２デコーダなどの外部に出す際は、その相手との認
証を行い、暗号化してデータを渡す。データを渡された
相手は、コピーからの防衛を行いつつデータを処理す
る。これにより、バス等のデータ転送経路を通るデータ
を全て暗号化し、かつ暗号鍵そのものも暗号化してやり
取り出来るため、安全なデータ伝送が出来る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。

【００２６】（実施の形態１）図１は、本発明の一実施
の形態である情報処理装置の構成の一例を示す概念図で
ある。本実施の形態では、一例として、パーソナルコン
ピュータ等の情報処理装置を用いて、たとえば有料衛星
放送の受信システムを構成する場合を例に採って説明す
る。

【００２７】有料衛星放送等の受信を行うアンテナ８は
有料衛星放送のセキュリティ管理等を行うＩＲＤ１に接
続されており、さらにＩＲＤ１はＩＥＥＥ１３９４バス
２を通してパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３に接続し
ている。

【００２８】ＰＣ３の内部では、一例として、ＰＣＩバ
ス５を介して、ＩＥＥＥ１３９４バス２とのＩ／Ｆ制御
等を行うＩＥＥＥ１３９４コントローラ４、ＩＲＤ１に
て受信されたデータ等の格納を行う記憶装置（ＨＤＤ）
６、全体の制御を行うＣＰＵ７、ＣＰＵ７を制御するプ
ログラムやデータ等が格納される主記憶７ａ等を接続し
た構成となっている。

【００２９】本実施の形態の場合、ＩＲＤ１は内部にＩ
ＥＥＥ１３９４バス２とのＩ／Ｆ制御等を行うＩＥＥＥ
１３９４コントローラ１１と、ＩＥＥＥ１３９４バス２
に送出されるデータの暗号化や、データの送信相手の認
証等の動作を行う認証・暗号化・復号化ユニット１２を
有している。

【００３０】一方、ＨＤＤ６の内部には、ＰＣＩバス５
との間のＩ／Ｆ制御を行うバスコントローラ１３と、こ
のバスコントローラ１３を介して外部との間で授受され
るデータの暗号化／復号化、さらにはデータ授受の相手
の認証等の動作を行う認証・暗号化・復号化ユニット１
４を備えている。

【００３１】また、ＰＣ３において、ＰＣＩバス５に
は、ＭＰＥＧ−２デコーダ９が接続され、このＭＰＥＧ
−２デコーダ９は、ＰＣＩバス５を経由して授受される
データの暗号化／復号化、相手側の認証等の動作を行う
認証・暗号化・復号化ユニット１５、が設けられ、復号
されたデータは、アナログＴＶ出力１０を経由してディ
スプレイ１０ａに出力される構成となっている。

【００３２】ＨＤＤ６内部の認証・暗号化・復号化ユニ
ット１４は、ＩＲＤ１内部の認証・暗号化・復号化ユニ
ット１２との間で、ＩＥＥＥ１３９４コントローラ１
１、ＩＥＥＥ１３９４バス２、ＩＥＥＥ１３９４コント
ローラ４、ＰＣＩバス５を通じた情報の授受により認証
を行い、これによって得たキーで暗号化した上で受信し
たコンテンツ等のデータをＨＤＤ６に送る。この際、Ｉ
ＥＥＥ１３９４バス２、ＰＣＩバス５を経由するのでこ
こでデータを盗み見することは可能であるが、認証を経
て暗号化されているので解読できない。

【００３３】本実施の形態の場合、ＩＥＥＥ１３９４規
格にのみ頼る暗号化との違いは、ＰＣ３の内部において
も暗号化が保たれていることである。ＩＥＥＥ１３９４
規格の場合は、ＩＥＥＥ１３９４コントローラ１１とＩ
ＥＥＥ１３９４コントローラ４との間の途中の通信経路
のみ暗号化され、ＰＣ３内部のＰＣＩバス５では平文で
データが流れる。即ち、ＰＣＩバス５のスヌープでデー
タを盗み見ることが出来る。これに対し、本実施の形態
では、ＩＲＤ１からＨＤＤ６に送出されるデータは、Ｉ
ＲＤ１の側の認証・暗号化・復号化ユニット１２に暗号
化された後に送出されるため、ＨＤＤ６の内部に入るま
で暗号化されたままなので、ＰＣＩバス５においてもデ
ータを盗み見ることが出来ない。尚、認証の詳細につい
ては実施の形態３で説明する。

【００３４】認証を経ない一般的な暗号化では、解読キ
ーが暗号化されないまま信頼できないＰＣＩバス５やＩ
ＥＥＥ１３９４バス２を通ることになるので、解読キー
を得た第三者がデータをコピーすることが可能になって
しまうが、本実施の形態においてはこれらの信頼できな
いバスを経由しても解読キーは暗号化して送信されるた
め、第三者は解読キーを入手することが出来ない。この
ため第三者がデータを解読するにはキーアタックを行う
しかないが、解読キーの長さは幾らでも長く出来るた
め、危険度に応じてキーを長くすれば安全である。ここ
で、一般的にはキーの解読はキーの長さに応じて指数関
数的に難しくなることが知られていることを指摘してお
く。

【００３５】ＨＤＤ６に貯えられたデータは、ＨＤＤ６
内部の認証・暗号化・復号化ユニット１４を通じてしか
やり取りすることが出来ない。したがって、ユーザは、
例え自分のコンピュータといえども、ＨＤＤ６の許可無
しにデータを見ることは出来ない点に本実施の形態の大
きな特徴がある。

【００３６】（実施の形態２）同じく図１で、ＰＣ３の
ＨＤＤ６へ蓄積したデータが映像データであった場合の
データ出力処理の一例を説明する。

【００３７】ＨＤＤ６に蓄積されたデータはＰＣＩバス
５を通じてＭＰＥＧ−２デコーダ９に送られ、アナログ
ＴＶ出力１０を経由してディスプレイ１０ａに出力され
る。ＨＤＤ６とＭＰＥＧ−２デコーダ９の間のデータや
り取りには、ＨＤＤ６側の認証・暗号化・復号化ユニッ
ト１４とＭＰＥＧ−２デコーダ９側の認証・暗号化・復
号化ユニット１５との間での認証が必要であり、データ
は暗号化される。この際、ＰＣＩバス５を経由するが、
暗号化されているのでデータは利用できない。また、認
証されているので間違った相手にデータを送ることはな
い。

【００３８】ＨＤＤ６からデータを取り出すにはＨＤＤ
６との認証に成功する必要があり、そのためには認証機
関より与えられた公開暗号鍵が必要である。即ち、公開
暗号鍵をコントロールすることにより、データを使って
よいデバイスが制限される。実際には、公開暗号鍵はＭ
ＰＥＧ−２デコーダ９が持っているが、ＭＰＥＧ−２デ
コーダ９を製造するメーカが認証機関から鍵を契約によ
り取得する。取得のためには、解読後のデータをボード
内部でのみ使うようにハードウェア的な制限を加えるな
ど、認証機関が与える一定の条件をクリアしなければな
らないようにする。これにより、コンテンツメーカは、
ＰＣ３に送ったデータの使われ方、コピーに関するコン
トロールを実現できる。

【００３９】これは、ＰＣ３におけるＤＶＤ−Ｖｉｄｅ
ｏの再生の一般的構成と極めて似ているが、データの保
存元であるＨＤＤ６は書き換え可能であり、更に記憶媒
体が着脱不可能である点が大きく異なる。書き換え可能
である点に関しては、ＨＤＤ６が貯えるデータはどこか
らかコピーしてきたものであるため、少なくともそのデ
ータは純粋に論理的なデータである。つまり、ＣＤ−Ｒ
ＯＭやＦＤＤにおける物理的なコピープロテクトは原理
的に不可能であり、ＤＶＤ−ＲＯＭにおけるディスクＩ
Ｄのような特定のデバイス固有の仕掛けも同様に不可能
である。また、記憶媒体が着脱不可能である点に関して
は、着脱可能な媒体の場合、媒体のどこに暗号鍵を置い
ても、外して別の装置に掛けることでその暗号鍵が読め
てしまうのに対し、媒体が着脱不可能なのであくまでも
ＨＤＤ６内部の認証を通してしか情報を入手することが
出来ず、暗号鍵は安全である。

【００４０】ＭＰＥＧ−２映像に限らず、データを扱う
機器一般にこれは適用できる。例えば相手がＡＣ−３デ
コーダアンプである場合など、音声データであった場
合、認証を経ていないアンプでは再生できない。また、
相手がディスプレイであった場合、表示は出来てもアナ
ログ出力が出ないようにする、アナログコピーガードを
掛ける、等のコントロールをディスプレイ側ですること
が出来るし、認証を得ていないディスプレイでは再生で
きない。

【００４１】また、複数のＨＤＤの間でコピーをする場
合、認証機能の無いＨＤＤにコピーすることは出来ない
ようにするか、暗号化されたままコピーされるように設
定できる。後者では、この復号キーは認証機能のあるＨ
ＤＤのみが所有しているため、最終的にデータを使用す
るところ、実施の形態２ではＭＰＥＧ−２デコーダ９に
おいてデータを解読することが出来ず、結果としてコン
テンツメーカはコピーコントロールが出来たことにな
る。

【００４２】以上のように、最終的にユーザがデータを
使うためのハードウェアを認証機関が指定すること、即
ち認証鍵を配布するかしないかをコントロールすること
により、データをユーザが使うための条件をコントロー
ルすることが出来る。

【００４３】（実施の形態３）図２は、本発明の情報処
理装置にて使用される認証アルゴリズムの一例を示すフ
ローチャートである。

【００４４】認証は、実施の形態１においてはＩＲＤ１
とＨＤＤ６との間で、実施の形態２においてはＨＤＤ６
とＭＰＥＧ−２デコーダ９との間で行われる。

【００４５】これは、原則的には一般的に行われている
認証のアルゴリズムと同一のものを使える。図２では、
最も簡単な例を示している。ＩＲＤ１とＨＤＤ６が認証
を行う例を示す。

【００４６】ＩＲＤ１側には秘密鍵Ｋｐｒ（ＩＲＤ）お
よび公開鍵Ｋｐｕ（ＩＲＤ）、ＨＤＤ６側には秘密鍵Ｋ
ｐｒ（ＨＤＤ）および公開鍵Ｋｐｕ（ＨＤＤ）を持つ。
また、双方が共通の暗号化アルゴリズムＣ（Ｋｅｙ，Ｄ
ｅｓｔ）および復号化アルゴリズムＣ’（Ｋｅｙ，Ｄｅ
ｓｔ）を持つ。ここでＫｅｙは暗号化鍵、Ｄｅｓｔはタ
ーゲットデータである（ステップＳ１）。

【００４７】アルゴリズムＣと公開鍵Ｋｐｕ、秘密鍵Ｋ
ｐｒの間には、以下のような関係がある。即ち、アルゴ
リズムＣで秘密鍵Ｋｐｒをキーとして暗号化したデータ
Ｃ（Ｋｐｒ，Ｄｅｓｔ）に対して公開鍵Ｋｐｕを用いて
復号化した結果であるＣ’（ｋｐｕ，Ｃ（Ｋｐｒ，Ｄｅ
ｓｔ））は一致する。またこの逆に、アルゴリズムＣで
公開鍵Ｋｐｕをキーとして暗号化したデータＣ（Ｋｐ
ｕ，Ｄｅｓｔ）に対して秘密鍵Ｋｐｒをキーとして復号
化した結果であるＣ’（Ｋｐｒ，Ｃ（Ｋｐｕ，Ｄｅｓ
ｔ））は一致する。即ち、秘密鍵で暗号化したデータは
公開鍵で解け、公開鍵で暗号化したデータは秘密鍵で解
ける。また、アルゴリズム、公開鍵、暗号化されたデー
タの三つを第三者に知られても、これから平文データな
いしは暗号鍵を求めることは、数学的に極めて困難であ
る。

【００４８】ＨＤＤ６がＩＲＤ１にデータの転送要求を
出す時、ＨＤＤ６はＩＲＤ１に対し、自分の公開鍵Ｋｐ
ｕ（ＨＤＤ）を送信する（ステップＳ２）。

【００４９】ＩＲＤ１はこれを受け取ると、自身で乱数
Ｒ（ＩＲＤ）を発生させ、これを種としてＫｐｕ（ＨＤ
Ｄ）を暗号化する。これをＣ１＝Ｃ（Ｋｐｕ（ＨＤ
Ｄ），Ｒ（ＩＲＤ））と表す（ステップＳ３）。ＩＲＤ
１はこの結果を、自分の公開鍵であるＫｐｕ（ＩＲＤ）
と共に送信する（ステップＳ４）。

【００５０】ＨＤＤ６は受け取った暗号であるＣ１を自
分の暗号鍵で復号化する。これをＲ’（ＩＲＤ）＝Ｃ’
（Ｋｐｒ（ＨＤＤ），Ｃ１）で表す。これは、元のＲ
（ＩＲＤ）に一致するはずである。ＨＤＤ６はこれを相
手の公開鍵Ｋｐｕ（（ＩＲＤ）で暗号化した結果である
Ｃ２＝Ｃ（Ｋｐｕ）ＩＲＤ），Ｒ（ＩＲＤ））をＩＲＤ
１に送信する。同時に、自身で乱数Ｒ（ＨＤＤ）を発生
させ、これを相手の公開鍵で暗号化した結果であるＣ３
＝Ｃ（Ｋｐｕ（ＩＲＤ），Ｒ（ＨＤＤ））を送信する
（ステップＳ５、ステップＳ６）。

【００５１】ＩＲＤ１はＣ２を復号化した結果である
Ｒ”（ＩＲＤ）＝Ｃ’（Ｋｐｒ（ＩＲＤ），Ｃ２）と最
初に自身が発生させた乱数であるＲ（ＩＲＤ）が一致す
るかどうかを調べる。一致すれば、ＩＲＤ１にとってＨ
ＤＤ６は認証されたことになる。これが成功すると、Ｉ
ＲＤ１はＣ３を復号化する。これをＲ’（ＨＤＤ）＝
Ｃ’（Ｋｐｒ（ＩＲＤ），Ｃ３）で表す。Ｒ’（ＨＤ
Ｄ）はＲ（ＨＤＤ）に一致するはずである。ＩＲＤ１は
これを暗号化してＨＤＤ６に送信する。これをＣ４＝Ｃ
（Ｋｐｕ（ＨＤＤ），Ｒ’（ＨＤＤ））で表す。同時
に、ＩＲＤ１はデータ送信用のキーであるＫを生成し、
Ｃ５＝Ｃ（Ｋｐｕ（ＨＤＤ），Ｋ）として送信する（ス
テップＳ７、ステップＳ８）。

【００５２】ＨＤＤ６はＣ４を解読し、Ｒ”（ＨＤＤ）
＝Ｃ’（Ｋｐｒ（ＨＤＤ），Ｃ４）を生成する。これが
Ｒ（ＨＤＤ）と一致すれば、ＨＤＤ６にとってＩＲＤ１
は認証されたことになる。これを受けて、ＨＤＤ６はＫ
＝Ｃ’（Ｋｐｒ（ＨＤＤ），Ｃ５）を生成する。

【００５３】以上の操作により、お互いはお互いを認証
し、実際のデータ暗号化のための共通キーＫを共有する
ことが出来たことになる。以後のデータ送信は共通鍵暗
号アルゴリズムと共通キーＫを使ってやりとりする。

【００５４】たとえば、ＩＲＤ１にて受信した有料衛星
放送のコンテンツデータ（Ｄａｔａ）をＩＲＤ１からＨ
ＤＤ６へ送出する場合には、たとえば、図３に例示され
るように、データストリームを、たとえば所定のビット
長毎に共通キーＫを用いて、認証・暗号化・復号化ユニ
ット１２にて、Ｃ６＝Ｃ（Ｄａｔａ，Ｋ）として暗号化
されたデータストリームを生成した後、このＣ６をＨＤ
Ｄ６へと送り出す（ステップＳ１０，ステップＳ１
１）。

【００５５】このＣ６を受信したＨＤＤ６側では、Ｃ’
（Ｃ６，Ｋ）にて、Ｃ６を復号化して元のコンテンツデ
ータ（Ｄａｔａ）を得て記憶媒体に格納する（Ｓ１
２）。

【００５６】また、ＨＤＤ６に格納されたコンテンツデ
ータを、ＭＰＥＧ−２デコーダ９に送信する場合には、
送信側のＨＤＤ６は、図２におけるＩＲＤ１と等価な動
作を行い、受信側のＭＰＥＧ−２デコーダ９は、図２に
おけるＨＤＤ６と等価な動作を行うことで、ＨＤＤ６と
ＭＰＥＧ−２デコーダ９は互いに他を認証できるととも
に、ＰＣＩバス５を流れるコンテンツデータは両者の固
有の共通キーＫにて暗号化された状態となるため、ＰＣ
Ｉバス５を流れるコンテンツデータの不正使用を確実に
防止できる。

【００５７】同様に、ＩＲＤ１から、ＰＣＩバス５を経
由して、直接的に、ＭＰＥＧ−２デコーダ９にコンテン
ツデータ（Ｄａｔａ）を送出してディスプレイ１０ａへ
の再生出力を行わせる場合には、受信側のＭＰＥＧ−２
デコーダ９が、図におけるＨＤＤ６と等価な動作を行う
ことで、ＩＲＤ１とＭＰＥＧ−２デコーダ９は互いに他
を認証できるとともに、ＰＣＩバス５を流れるコンテン
ツデータは両者の固有の共通キーＫにて暗号化された状
態となるため、ＰＣＩバス５を流れるコンテンツデータ
の不正使用を確実に防止できる。

【００５８】以上のように、本実施の形態の交信では、
通信路（ＩＥＥＥ１３９４バス２やＰＣＩバス５）には
双方の公開鍵と暗号化データしかやり取りされない。ま
た、共通鍵は暗号化されてやり取りされる他、公開鍵か
ら秘密鍵を求めることは出来ない。これらより、データ
を盗んでも鍵が分からないため復号は出来ない。従っ
て、データの不正コピー等の不正使用を確実に防止でき
る。

【００５９】図２の例では、アルゴリズムの最後で、実
際のデータの暗号化には共通キーＫを用いる暗号アルゴ
リズムを用いている。これは、通常、公開暗号鍵アルゴ
リズムは極めて速度が遅く、映像データ等のコンテンツ
などの多量のデータをやり取りするには適していないた
めである。すなわち、本実施の形態では、認証は公開暗
号鍵で行い、データの暗号化は共通キーＫで行い、共通
キーＫのやり取りは認証に基づいた公開暗号鍵でやり取
りする、という手法を取っている。将来、公開暗号鍵ア
ルゴリズムが高速になった際には、全部を公開暗号鍵で
行うことも本発明に含まれる。

【００６０】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００６１】たとえば、上述の例では、不正使用からの
保護対象として、コンテンツ等のデータに適用した場合
について説明したが、これに限らず、たとえば、ＩＲＤ
１経由で配付されるゲームやビジネス等のソフトウェア
等の保護にも適用することがてきる。その場合には、当
該ソフトウェアの受信部分（たとえばＩＲＤ）から実行
部分（ＣＰＵや主記憶、あるいはソフトウェア実行専用
に接続された周辺機器）までの間におけるデータ転送経
路における暗号化を行うようにすればよい。

【００６２】

【発明の効果】本発明の情報処理装置によれば、パーソ
ナルコンピュータ等の情報処理機器にて取り扱われるコ
ンテンツデータやプログラム等の不正使用を防止するこ
とができる、という効果が得られる。

【００６３】本発明の情報処理装置によれば、不正使用
を懸念することなく、パーソナルコンピュータ等の情報
処理機器を用いたコンテンツデータやプログラム等の処
理システムの構築を実現することができる、という効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である情報処理装置の構
成の一例を示す概念図である。

【図２】本発明の情報処理装置にて使用される認証アル
ゴリズムの一例を示すフローチャートである。

【図３】本発明の情報処理装置におけるデータの暗号化
の過程の一例を示す概念図である。

【符号の説明】

１…ＩＲＤ（周辺機器）、２…ＩＥＥＥ１３９４バス、
３…パーソナルコンピュータ、４…ＩＥＥＥ１３９４コ
ントローラ、５…ＰＣＩバス（情報伝送路）、６…記憶
装置、７…ＣＰＵ、７ａ…主記憶、８…アンテナ、９…
ＭＰＥＧ−２デコーダ（周辺機器）、１０…アナログＴ
Ｖ出力、１０ａ…ディスプレイ、１１…ＩＥＥＥ１３９
４コントローラ、１２…認証・暗号化・復号化ユニット
（第１の機能、第２の機能）、１３…バスコントロー
ラ、１４…認証・暗号化・復号化ユニット（第１の機
能、第２の機能）、１５…認証・暗号化・復号化ユニッ
ト（第１の機能、第２の機能）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の情報伝送路を介して記憶装置と周
辺機器とが接続された構成の情報処理装置であって、前記記憶装置および前記周辺機器の各々には、前記情報
伝送路を経由して情報の授受を行う相手側を認証する第
１の機能、および前記情報伝送路を経由して授受される
前記情報の暗号化および復号化を行う第２の機能の少な
くとも一方を備えたことを特徴とする情報処理装置。