JPH11194708A

JPH11194708A - 情報処理装置および方法、並びに伝送媒体

Info

Publication number: JPH11194708A
Application number: JP10001342A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Ishiguro; 隆二石黒; Yoshitomo Osawa; 義知大澤; Tomoyuki Asano; 智之浅野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-01-07
Filing date: 1998-01-07
Publication date: 1999-07-21

Abstract

(57)【要約】【課題】暗号化のための構成を複雑にしたり、処理速
度を遅くすることなく、復号時に平文が盗まれるのを防
止する。【解決手段】ＤＥＳによる暗号化の場合、１６回の処
理を行うことにより、データは暗号化される。暗号化さ
れたデータ（暗号文）は、復号される際、まず1394イン
タフェース４９により、第１の処理乃至第８の処理が施
され、アプリケーション部６１により、残る第９の処理
乃至第１６の処理が施され、復号される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報処理装置およ
び方法、並びに伝送媒体に関し、特に、暗号アルゴリズ
ムとしてブロック暗号を用いた暗号文の復号処理に用い
て好適な情報処理装置および方法、並びに伝送媒体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＡＶ機器やパーソナルコンピュー
タなどの電子機器を、例えばIEEE1394シリアルバスを介
して相互に接続し、相互の間でデータを授受することが
できるようにしたシステムが提案されている。このよう
なシステム内において、データの授受を行う場合、著作
権保護の観点から、データの不正利用を防ぐために、デ
ータを出力する側（ソース）では、暗号化を行ってデー
タを出力し、そのデータを受信する側（シンク）では、
復号処理を行うようにしている。

【０００３】図７は、ソースとしてDVDプレーヤ１、シ
ンクとしてパーソナルコンピュータ２が、1394バス１１
により相互に接続されている状態を示しており、暗号化
および復号処理を行う部分のみを、模式的に表してい
る。DVDプレーヤ１内には、データ（平文）を鍵Ｋ１を
用いて暗号化する1394インタフェース２６−１と、1394
インタフェース２６−１からの暗号化されたデータを、
さらに鍵Ｋ２を用いて暗号化する1394インタフェース２
６−２、および1394インタフェース２６−１と２６−２
に鍵Ｋ１，Ｋ２をそれぞれ供給するファームウェア２０
から構成されている。

【０００４】パーソナルコンピュータ２は、1394バス１
１を介して伝送された暗号文を、鍵Ｋ２を用いて復号す
る1394インタフェース４９、1394インタフェース４９か
ら出力されたデータをさらに鍵Ｋ１を用いて復号するア
プリケーション部６１、および1394インタフェース４９
とアプリケーション部６１に、鍵Ｋ１，Ｋ２をそれぞれ
供給するライセンスマネージャ６２から、構成されてい
る。

【０００５】次にその動作について説明する。DVDプレ
ーヤ１において再生され、パーソナルコンピュータ２に
1394バス１１を介して伝送されるデータ（平文）は、ま
ず1394インタフェース２６−１において、ファームウェ
ア２０から供給された鍵Ｋ１を鍵として、暗号化され
る。そして、1394インタフェース２６−１において、暗
号化されたデータは、さらに1394インタフェース２６−
２において、ファームウェア２０から供給を受けた鍵Ｋ
２を鍵として、暗号化され、暗号文が生成される。生成
された暗号文は、1394バス１１に出力される。

【０００６】1394バス１１に出力された暗号文は、パー
ソナルコンピュータ２の1394インタフェース４９により
受信される。受信された暗号文は、1394インタフェース
４９において、ライセンスマネージャ６２より供給され
た鍵Ｋ２を鍵として、復号され、その復号されたデータ
は、アプリケーション部６１において、さらにライセン
スマネージャ６２から供給された鍵Ｋ１を鍵として、復
号される。このように２段階の復号処理が施されたデー
タは、DVDプレーヤ１において、暗号化される前のデー
タ（平文）と同一になる。

【０００７】このようにシンクとしてのパーソナルコン
ピュータ２においては、1394インタフェース４９により
第１段階の復号だけを行い、まだ暗号状態としておく。
そして、アプリケーション部６１において、さらに第２
段階の復号を行い、平文にする。これにより、パーソナ
ルコンピュータ２のように内部バスが解放されている機
器に対して、適宜、機能を付加して、その内部バスにお
いて授受されるデータ（平文）をハードディスク（不図
示）や他の機器にコピーすることを禁止させることが可
能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように２段階
の復号を行う場合には、２段階の暗号化が必要になる。
２段階の暗号化は、同一のハードウェアを２個用いるこ
とにより行なわれるか、もしくは１つのハードウェアに
おいて、同一の処理を繰り返すことにより行なわれる。

【０００９】しかしながら、前者のような構成にする
と、ハードウェアの規模が大きくなるという問題が生
じ、後者のような構成にすると、処理速度が低下すると
いう問題が生じる。

【００１０】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、第１段階の復号を行う際に暗号文の半分を
復号し、第２段階の復号を行う際に残り半分の暗号文の
復号を行うようにすることにより、２段階の暗号化を不
必要とし、もってハードウェアの規模を大きくせず、か
つ処理速度の低下を防ぐことができるようにするもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報処
理装置は、暗号アルゴリズムとしてブロック暗号を用い
て、（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の処理により暗号化された暗号文を
Ｎ₁回復号処理し、出力する第１の復号手段と、第１の
復号手段より出力された暗号文を、Ｎ₂回復号処理する
第２の復号手段と、第１の復号手段と第２の復号手段
に、共通の鍵を供給する供給手段とを備えることを特徴
とする。

【００１２】請求項３に記載の情報処理方法は、暗号ア
ルゴリズムとしてブロック暗号を用いて、（Ｎ₁＋Ｎ₂）
回の処理により暗号化された暗号文をＮ₁回復号処理
し、出力する第１の復号ステップと、第１の復号ステッ
プより出力された暗号文を、Ｎ₂回復号処理する第２の
復号ステップと、第１の復号ステップと第２の復号ステ
ップに、共通の鍵を供給する供給ステップとを備えるこ
とを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の伝送媒体は、暗号アルゴ
リズムとしてブロック暗号を用いて、（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の
処理により暗号化された暗号文をＮ₁回復号処理し、出
力する第１の復号ステップと、第１の復号ステップより
出力された暗号文を、Ｎ₂回復号処理する第２の復号ス
テップと、第１の復号ステップと第２の復号ステップ
に、共通の鍵を供給する供給ステップとを備えるコンピ
ュータプログラムを伝送することを特徴とする。

【００１４】請求項１に記載の情報処理装置、請求項３
に記載の情報処理方法、請求項４に記載の伝送媒体にお
いては、暗号アルゴリズムとしてブロック暗号を用いて
（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の処理により暗号化された暗号文が、最
初にＮ₁回だけ復号処理され、その後、さらにＮ₂回だけ
復号処理される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但
し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定するこ
とを意味するものではない。また、従来の場合と対応す
る部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省
略する。

【００１６】請求項１に記載の情報処理装置は、暗号ア
ルゴリズムとしてブロック暗号を用いて、（Ｎ₁＋Ｎ₂）
回の処理により暗号化された暗号文をＮ₁回復号処理
し、出力する第１の復号手段（例えば、図５の1394イン
タフェース４９）と、第１の復号手段より出力された暗
号文を、Ｎ₂回復号処理する第２の復号手段（例えば、
図５のアプリケーション部６１）と、第１の復号手段と
第２の復号手段に、共通の鍵を供給する供給手段（例え
ば、図３のらライセンスマネージャ６２）とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１７】図１は、本発明の情報処理装置を適用した
情報処理システムの構成例を表している。この構成例に
おいては、IEEE1394シリアルバス１１を介してDVDプレ
ーヤ１、パーソナルコンピュータ２、光磁気ディスク装
置３、データ放送受信装置４、モニタ５、テレビジョン
受像機６が相互に接続されている。

【００１８】図２は、この内のDVDプレーヤ１、パーソ
ナルコンピュータ２、および光磁気ディスク装置３の内
部のより詳細な構成例を表している。DVDプレーヤ１
は、1394インタフェース２６を介して、1394バス１１に
接続されている。CPU２１は、ROM２２に記憶されている
プログラムに従って各種の処理を実行し、RAM２３は、C
PU２１が各種の処理を実行する上において必要なデータ
やプログラムなどを適宜記憶する。操作部２４は、ボタ
ン、スイッチ、リモートコントローラなどにより構成さ
れ、ユーザにより操作されたとき、その操作に対応する
信号を出力する。ドライブ２５は、図示せぬDVD（ディ
スク）を駆動し、そこに記録されているデータを再生す
るようになされている。EEPROM２７は、装置の電源オフ
後も記憶する必要のある情報（この実施の形態の場合、
鍵情報）を記憶するようになされている。内部バス２８
は、これらの各部を相互に接続している。

【００１９】光磁気ディスク装置３は、CPU３１乃至内
部バス３８を有している。これらは、上述したDVDプレ
ーヤ１におけるCPU２１乃至内部バス２８と同様の機能
を有するものであり、その説明は省略する。ただし、ド
ライブ３５は、図示せぬ光磁気ディスクを駆動し、そこ
にデータを記録または再生するようになされている。

【００２０】パーソナルコンピュータ２は、1394インタ
フェース４９を介して1394バス１１に接続されている。
CPU４１は、ROM４２に記憶されているプログラムに従っ
て各種の処理を実行する。RAM４３には、CPU４１が各種
の処理を実行する上において必要なデータやプログラム
などが適宜記憶される。入出力インタフェース４４に
は、キーボード４５とマウス４６が接続されており、そ
れらから入力された信号をCPU４１に出力するようにな
されている。また、入出力インタフェース４４には、ハ
ードディスク（HDD）４７が接続されており、そこにデ
ータ、プログラムなどを記録再生することができるよう
になされている。入出力インタフェース４４にはまた、
拡張ボード４８を適宜装着し、必要な機能を付加するこ
とができるようになされている。EEPROM５０には、電源
オフ後も保持する必要のある情報（この実施の形態の場
合、各種の鍵情報）が記憶されるようになされている。
例えば、PCI(Peripheral Component Interconnect)、ロ
ーカルバスなどにより構成される内部バス５１は、これ
らの各部を相互に接続するようになされている。

【００２１】なお、この内部バス５１は、ユーザに対し
て解放されており、ユーザは、拡張ボード４８に所定の
ボードを適宜接続したり、所定のソフトウェアプログラ
ムを作成して、CPU４１にインストールすることで、内
部バス５１により伝送されるデータを適宜受信すること
ができるようになされている。

【００２２】これに対して、DVDプレーヤ１や光磁気デ
ィスク装置３などのコンシューマエレクトロニクス（C
E）装置においては、内部バス２８や内部バス３８は、
ユーザに解放されておらず、特殊な改造などを行わない
限り、そこに伝送されるデータを取得することができな
いようになされている。

【００２３】次に、鍵を用いて、ソースから暗号化した
データをシンクに転送し、シンクにおいて、この暗号化
したデータを復号する場合について説明する。図３に示
すように、DVDプレーヤ１、あるいは光り磁気ディスク
装置３のように、内部の機能が一般ユーザに開放されて
いない装置においては、1394バス１１を介して授受され
るデータの暗号化と復号の処理は、それぞれ1394インタ
フェース２６または1394インタフェース３６で行われ
る。この暗号化と復号には、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２が用いられ
るが、これらの鍵はそれぞれファームウェア２０または
ファームウェア３０から、1394インタフェース２６また
は1394インタフェース３６に供給される。

【００２４】一方、パーソナルコンピュータ２のよう
に、内部の機能が一般ユーザに解放されている装置にお
いては、1394バス１１を介して授受されるデータの暗号
化と復号の処理は、1394インタフェース４９とアプリケ
ーション部６１において行われる。この暗号化と復号に
は、鍵Ｋ１が用いられるが、これらの鍵は、ライセンス
マネージャ６２から、1394インタフェース４９とアプリ
ケーション部６１に、それぞれ供給される。

【００２５】いま、ソースとしてDVDプレーヤ１から再
生出力した映像データを1394バス１１を介して光磁気デ
ィスク装置３とパーソナルコンピュータ２に伝送し、そ
れぞれにおいて、復号するものとする。この場合、DVD
プレーヤ１においては、1394インタフェース２６におい
て、鍵Ｋ１を用いて暗号化処理が行われる。光磁気ディ
スク装置３においては、1394インタフェース３６によ
り、鍵Ｋ１と鍵Ｋ２を用いて復号処理が行われる。

【００２６】上述したように、共通の鍵を用いて暗号化
および復号処理を行うアルゴリズムとしては、ＤＥＳが
知られている。このＤＥＳについては、Bruce Schneier
著の「Applied Cryptography（Second Edition），Wile
y」に詳しく解説されている。

【００２７】このＤＥＳはブロック暗号アルゴリズムで
あり、図４に示すように、所定の処理が１６回、繰り返
えされることにより暗号化が行なわれる。復号について
も同様に、所定の処理が１６回、繰り返えされることに
より行われる。

【００２８】従って、DVDプレーヤ１の1394インタフェ
ース２６において、ファームウエア２０から供給された
鍵Ｋ１を鍵として、１６回、所定の処理が繰り返される
ことにより暗号化が行われ、暗号文が生成される。生成
された暗号文は、1394バス１１を介して光磁気ディスク
装置３の1394インタフェース３６に受信され、ファーム
ウェア３０から供給された鍵Ｋ１を鍵として、１６回、
所定の処理が繰り返されることにより、復号される。

【００２９】これに対して、パーソナルコンピュータ２
においては、ライセンスマネージャ６２が、鍵Ｋ１をア
プリケーション部６１と1394インタフェース４９に、そ
れぞれ供給する。まず、受信された暗号文は、図５に示
すように、1394インタフェース４９において、鍵Ｋ１を
用いて第１の処理乃至第８の処理が行われる。換言すれ
ば、受信された暗号文の半分が復号される。半分のデー
タが復号された暗号文は、アプリケーション部６１にお
いて、鍵Ｋ１を鍵として、第９の処理乃至第１６の処理
により復号される。

【００３０】上述したように、パーソナルコンピュータ
２においては、1394インタフェース４９により、第１段
階の復号として、第１の処理乃至第８の処理により受信
された暗号文の半分のデータのみを復号し、残り半分の
暗号文はそのままに残しておく。そして、アプリケーシ
ョン部６１において、さらに第２段階の復号として、第
９の処理乃至第１６の処理を行い、全ての暗号文を平文
にする。このように復号を行うようにすることにより、
内部バス５１がユーザに解放されているパーソナルコン
ピュータ２のような装置において、内部バス５１におい
て授受されるデータ（平文）を、ハードディスク４７や
他の装置にコピーすることを禁止させる。

【００３１】なお、上述した実施の形態においては、13
94インタフェース４９とアプリケーション部６１による
処理の回数は同数（８回）にしたが、異なる回数の処理
をさせるようにしても良い。

【００３２】また、暗号化および復号に用いられた鍵Ｋ
１は、著作権保護の目的で行われる認証処理により適正
な装置であると認証された際に生成される暗号鍵ｓｋを
用いて生成することができる。例えば、暗号鍵ｓｋの上
位ビットと下位ビットにより、鍵Ｓｓと鍵Ｓｉを生成す
る。さらに、この生成された鍵Ｓｉと、時変キー（生成
のためのデータ）ｉ’から時変キーｉを生成する。この
時変キーｉは、１つのセッション（例えば、１つの映画
情報、あるいは、１回の再生）内において頻繁に更新さ
れるキーであり、例えば、所定のタイミングにおける時
刻情報などを用いることができる。そして、鍵Ｓｓまた
は時変キーｉを鍵Ｋ１とすることにより、さらに不正に
データが利用されるのを防ぐことができる。

【００３３】ＤＥＳなどのブロック暗号アルゴリズムに
おいては、その強度を高めるために、データのフィード
バック（ＣＢＣモード）を行い、暗号化と復号を行うこ
とがある。このような場合について、図６を参照し、説
明する。なお、この例においても、ソースとしてDVDプ
レーヤ１を用い、シンクとしてパーソナルコンピュータ
２を用いるものとし、これらの装置の間でデータの授受
を行うものとしている。

【００３４】暗号化されるデータ（平文）は、加算器７
１を介して1394インタフェース２６に入力され、第１の
処理乃至第８の処理が施される。第８の処理が施された
データは、さらに第９の処理乃至第１６の処理が施され
て、暗号化されたデータ（暗号文）が出力される。ま
た、第８の処理が施されたデータは、加算器７１にも出
力（フィードバック）され、同じく加算器７１に入力さ
れたデータ（平文）に加算され、第１の処理のために出
力される。そして、再び第１の処理以下の処理が繰り返
される。

【００３５】1394インタフェース２６から出力された暗
号文は、1394バス１１を介して、1394インタフェース４
９に入力される。入力された暗号文は、第１の処理乃至
第８の処理が施され、加算器７５を介して、さらに第９
の処理乃至第１６の処理が施されて、復号される。ま
た、第１６の処理が施されたデータは、加算器７５にも
出力（フィードバック）され、第８の処理が施されたデ
ータと加算されて、第９の処理以下の処理が繰り返され
る。

【００３６】以上のようにして、暗号化と復号を行うこ
とにより、安全性を高めることが可能となる。

【００３７】なお、各電子機器を接続する外部バスは、
1394バスに限らず、種々のバスを利用することができ、
それに接続する電子機器も、上述した例に限らず、任意
の装置とすることができる。

【００３８】なお、上記各種の指令を実行するコンピュ
ータプログラムは、磁気ディスク、CD-ROMディスクなど
の記録媒体を介してユーザに伝送したり、ネットワーク
などの伝送媒体を介してユーザに伝送し、必要に応じて
内蔵するRAMやハードディスクなどに記憶して利用させ
るようにすることができる。

【００３９】

【発明の効果】請求項１に記載の情報処理装置、請求項
３に記載の情報処理方法、請求項４に記載の伝送媒体に
よれば、（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の処理により暗号化された暗号
文を、第１段階では、Ｎ₁回復号処理し、出力し、第２
段階ではＮ₂回の復号処理するようにしたので、暗号化
のための構成を複雑にしたり、処理速度を遅くすること
なく第１段階での復号結果から、平文が盗まれることを
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した情報処理システムの構成例を
示すブロック図である。

【図２】図１のDVDプレーヤ１、パーソナルコンピュー
タ２、および光磁気ディスク装置３の内部の構成例を示
すブロック図である。

【図３】暗号と復号の処理を説明する図である。

【図４】ＤＥＳの暗号の処理を説明するための図であ
る。

【図５】復号処理を説明するための図である。

【図６】他の暗号と復号の処理を説明するための図であ
る。

【図７】従来の暗号と復号の処理を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１ DVDプレーヤ，２パーソナルコンピュータ，
３光磁気ディスク装置，１１ 1394バス，２０
ファームウェア，２１，３１，４１ CPU，２５，３
５ドライブ，３６ 1394インタフェース，２７，
３７，５０EEPROM，４７ハードディスク，４８
拡張ボード，５１内部バス，４９ 1394インタフェ
ース（第１の復号手段），６１アプリケーション部
（第２の復号手段），６２ライセンスマネージャ
（供給手段），７１，７５加算器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】暗号アルゴリズムとしてブロック暗号を
用いて、（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の処理により暗号化された暗号
文をＮ₁回復号処理し、出力する第１の復号手段と、前記第１の復号手段より出力された暗号文を、Ｎ₂回復
号処理する第２の復号手段と、前記第１の復号手段と第２の復号手段に、共通の鍵を供
給する供給手段とを備えることを特徴とする情報処理装
置。
【請求項２】前記暗号アルゴリズムはＤＥＳであるこ
とを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】暗号アルゴリズムとしてブロック暗号を
用いて、（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の処理により暗号化された暗号
文をＮ₁回復号処理し、出力する第１の復号ステップ
と、前記第１の復号ステップより出力された暗号文を、Ｎ₂
回復号処理する第２の復号ステップと、前記第１の復号ステップと第２の復号ステップに、共通
の鍵を供給する供給ステップとを備えることを特徴とす
る情報処理方法。
【請求項４】暗号アルゴリズムとしてブロック暗号を
用いて、（Ｎ₁＋Ｎ₂）回の処理により暗号化された暗号
文をＮ₁回復号処理し、出力する第１の復号ステップ
と、前記第１の復号ステップより出力された暗号文を、Ｎ₂
回復号処理する第２の復号ステップと、前記第１の復号ステップと第２の復号ステップに、共通
の鍵を供給する供給ステップとを備えるコンピュータプ
ログラムを伝送することを特徴とする伝送媒体。