JPH11196083A - スクランブルキー転送方法 - Google Patents
スクランブルキー転送方法Info
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- JPH11196083A JPH11196083A JP10293845A JP29384598A JPH11196083A JP H11196083 A JPH11196083 A JP H11196083A JP 10293845 A JP10293845 A JP 10293845A JP 29384598 A JP29384598 A JP 29384598A JP H11196083 A JPH11196083 A JP H11196083A
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- Databases & Information Systems (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
- Control Of Vending Devices And Auxiliary Devices For Vending Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明はセキュリティーエレメントからデコー
ダへスクランブルキーを転送する方法に関する。 【解決手段】転送方法は、入れる段階、チャレンジ段階
及びオープニング段階からなる。入れる段階では、暗号
解読されたスクランブルキーを含むセキュリティーエレ
メントはデコーダとメッセージを交換し、その結果、入
れる段階の終わりにおいて、デコーダは、１対１の形
で、暗号解読されたスクランブルキーの全部または部分
を表すデータ及びスマートカードを認証することを可能
とするデータを表すデータからなる項目を有し、チャレ
ンジ段階では、データはデコーダからスマートカードに
転送され、その結果、入れられたデータのうちのどれが
開示されるかを表す。好ましくは、開示される入れられ
るデータの明示はランダムに行われる。オープニング段
階では、スマートカードは、開示されるべきデータ、す
なわち、スマートカードを認証することを可能とするデ
ータとともに、暗号解読されたスクランブルキーの全部
または部分であるデータをデコーダに転送する。
ダへスクランブルキーを転送する方法に関する。 【解決手段】転送方法は、入れる段階、チャレンジ段階
及びオープニング段階からなる。入れる段階では、暗号
解読されたスクランブルキーを含むセキュリティーエレ
メントはデコーダとメッセージを交換し、その結果、入
れる段階の終わりにおいて、デコーダは、１対１の形
で、暗号解読されたスクランブルキーの全部または部分
を表すデータ及びスマートカードを認証することを可能
とするデータを表すデータからなる項目を有し、チャレ
ンジ段階では、データはデコーダからスマートカードに
転送され、その結果、入れられたデータのうちのどれが
開示されるかを表す。好ましくは、開示される入れられ
るデータの明示はランダムに行われる。オープニング段
階では、スマートカードは、開示されるべきデータ、す
なわち、スマートカードを認証することを可能とするデ
ータとともに、暗号解読されたスクランブルキーの全部
または部分であるデータをデコーダに転送する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はスクランブルキーを
転送する方法に関し、特に、条件付きアクセスシステム
のセキュリティーエレメントとデコーダの間でスクラン
ブルキーを転送する方法に関する。条件付きアクセスシ
ステムによりサービスプロバイダは自分のサービスをそ
のサービスを受ける権利を獲得したユーザだけに提供す
ることができる。このようなシステムには、例えば、有
料テレビジョンシステムがある。 【０００２】 【従来の技術】当業者に公知の如く、サービスプロバイ
ダによって提供されたサービスは、スクランブルキーに
よりスクランブルをかけられた項目からなる。スクラン
ブルをかけられた項目は、ユーザに割り当てられた権利
のレベルで、スクランブルを解除せられ、ユーザに読ま
れる。スクランブルされた項目は以下ＩＥ（ＥＣＧ）と
表記される。ＥＣＧはスクランブルされていない項目を
表す（ＥＣＧは"Electronically Coded Goods"の略であ
る）。 【０００３】項目をスクランブル解除するため、サービ
スプロバイダは、項目をスクランブルするために用いら
れるスクランブルキーを各ユーザに供給する。スクラン
ブルキーを秘密に保つため、スクランブルキーはキーＫ
を用いたアルゴリズムで暗号化された後に供給される。
種々の暗号化されたスクランブルキーは制御メッセージ
において種々のユーザに送られる。以下、制御メッセー
ジはＥＣＭと表記される（ＥＣＭは"Entitlement Cont
rol Message"の略である）。 【０００４】権利を与えられたユーザにだけサービスへ
のアクセスを与えるために、サービスプロバイダは各ユ
ーザにスマートカードとデコーダを提供する。ＥＣＭは
デコーダにより受信され、デコーダはそれらをスマート
カードに転送する。スマートカードはスクランブルキー
の暗号化アルゴリズムのキーＫを含む。スクランブルキ
ーはスマートカードにより解読され、デコーダにリスト
アされ、デコーダは受信したスクランブルされた項目の
スクランブル解除をすることができる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】スマートカードとデコ
ーダの間をモニタするハッカーは、スマートカードから
デコーダへ流れる暗号解読されたスクランブルキーを傍
受する位置にいる。これが欠点を表すものである。条件
付きアクセスシステムはスタンドアロンタイプのシステ
ムであり、そのシステムではスクランブルされた項目Ｉ
Ｅ（ＥＣＧ）及びＥＣＭが、例えばデジタルビデオディ
スクのようなスタンドアロンの情報キャリア上に含まれ
ているため、この欠点はさらに重大なものである。なぜ
ならば、暗号化されていないスクランブルキーを傍受す
るハッカーはこれらのキーをストアでき、不正に、許可
を受けていないユーザのそれらを再配布することができ
るからである。スタンドアロン情報キャリア上に含まれ
るスクランブルされた項目はもはや保護されていないこ
とになる。 【０００６】条件付きアクセスシステムがオンラインタ
イプである場合、スクランブルされた項目ＩＥ（ＥＣ
Ｇ）は、空間またはケーブル上を単一の源からサービス
プロバイダの種々の顧客へ同時に配布された信号から構
成される項目である。解読されたスクランブルキーはリ
アルタイムでハック（侵害）されなければならない。ハ
ッキングの条件はより難しくなる。しかしながら、ハッ
キングの危険性は十分に短いリンク上では比較的高いま
まである。 【０００７】本発明にはこれらの欠点がない。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、セキュリティ
ーエレメントからデコーダへ暗号解読されたスクランブ
ルキーを転送する方法に関する。上記転送する方法は次
の段階からなる。 −デコーダにおいて、セキュリティーエレメントからの
最初のｎ個のデータ出力を入れる（ｐｌｅｄｇｅ）段階
であり、ｎは２以上の整数、最初のｎ個の入れられた各
データは、暗号解読されたスクランブルキーの全部また
は部分、及び、セキュリティーエレメントの認証をさせ
る最初のデータからなる。 【０００９】−第２のｎ個のデータからｐ個のデータを
選択することを可能とする１個のデータがデコーダから
セキュリティーエレメントへ転送されるチャレンジの段
階であり、ｐはｎより小さい整数であり、第２のｎ個の
各データは、暗号解読されたスクランブルキーの全部ま
たは部分、及び、セキュリティーエレメントの認証をさ
せる第２のデータからなる。 【００１０】−チャレンジ段階の間に選択されたｐ個の
データをセキュリティーエレメントからデコーダに転送
することからなるオープニングの段階。 −最初のｎ個の入れられたデータから選択されたｐ個の
データ、及び、オープニング段階で転送されたｐ個のデ
ータから暗号解読されたスクランブルキーの全部または
部分を抽出することを可能とする計算の段階。 【００１１】本発明の特定の実施態様によれば、暗号解
読されたスクランブルキーを転送する方法は次の通りで
ある。 −最初のｎ個の入れられた各データは、最初のデータ及
び第２のデータに適用される最初の排他的論理和機能の
結果であり、最初のデータは、最初の擬似ランダム生成
器へシードを加えることから発生する擬似ランダムワー
ドであり、第２のデータは第３のデータ、及び、暗号解
読されたスクランブルキーの全部または部分と関連する
ことから発生するワードである。 【００１２】−オープニング段階は、シード及び第２の
データを、セキュリティーエレメントからデコーダへ転
送することからなる。 −計算の段階は次からなる。 −シードを第２の擬似ランダム生成器に適用することに
よる第４のデータを計算すること。 【００１３】−第５のデータを計算するために、第４の
データ及び保証されたデータを、第２の排他的論理和機
能に適用すること。 −第５のデータを、オープニングの動作の間に転送され
た第２のデータと比較すること。 −比較の結果、第５のデータがオープニングの動作の間
に転送された第２のデータと同一であることがわかれ
ば、暗号解読されたスクランブルキーの全部または部分
を格納すること。 【００１４】本発明の利点は、セキュリティーエレメン
トとデコーダ間のデータのやりとりを保護することであ
る。 【００１５】 【発明の実施の形態】本発明の他の特徴及び利点は、添
付図面を参照して本発明の好ましい一実施態様を読むこ
とにより明らかになる。添付図面において、同じ符号は
同じ要素を示している。図１は、セキュリティーエレメ
ント１とデコーダ２の間で暗号解読されたスクランブル
キーを転送する方法の基本的な図を示している。セキュ
リティーエレメントは好ましくはスマートカードであ
る。 【００１６】前述したように、スクランブルキーは、入
れること（ｐｌｅｄｇｅ）の動作原理に従いスマートカ
ード１からデコーダ２へ転送される。データを入れる動
作原理は、最初の側については、予め定められたデータ
に関して、暗号化なしで転送することなく、第２の側に
入れることからなる。次に続くステップの間、最初の側
は暗号化されていないデータを第２の側に示す。第２の
側は、その暗号化されていないデータが、入れられたデ
ータと一致することを確認する可能性を有する。 【００１７】本発明によれば、最初の側はスマートカー
ド１であり、第２の側はデコーダ２であり、入れられる
データは暗号解読されたスクランブルキーの全部または
部分からなる。スマートカードとデコーダの間でデータ
を交換するためのプロトコルは、入れる（ｐｌｅｄｇｉ
ｎｇ）段階、チャレンジ段階、オープニング段階の本質
的に３つの段階からなる。 【００１８】入れる段階において、暗号解読されたスク
ランブルキーを含むスマートカード１は、デコーダ２と
メッセージを交換する。入れる段階の終わりにおいて、
デコーダは、１対１の形で、暗号解読されたスクランブ
ルキーの全部または部分を表すデータとスマートカード
を認証することを可能とするデータからなる項目を有す
る、という方法でスマートカード１は、デコーダ２とメ
ッセージを交換する。スマートカードを認証することを
可能とするデータという用語はスマートカードがハック
（侵害）されていないことを確認することを可能とする
データを意味するものと理解されるべきである。 【００１９】有利な点として、保証段階の終わりにおけ
るデコーダに含まれる情報は、それ自身では暗号解読さ
れたスクランブルキーの全部または部分、及びカードを
認証するためのデータを得ることはできない。チャレン
ジ段階において、入れられたデータのうちどれが開示さ
れるべきかを示すために、データがデコーダからスマー
トカードに転送される。好ましくは、開示されるべき入
れられたデータを示すことは、ランダムな方法で実行さ
れる。 【００２０】オープニング段階において、スマートカー
ドはデコーダに開示されるべきデータを転送する。すな
わち、暗号解読されたスクランブルキーの全部または部
分、及びスマートカードを認証するためのデータを転送
する。スマートカード１はデータのセット（Ｘ１、
Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、・・・、（Ｘｎ、Ｙ）からなる。 【００２１】各データ（Ｘｊ、Ｙ）（ｊ＝１、２、・・
・、ｎ）は、データＹとデータＸｊからなる。データＹ
は暗号解読されたスクランブルキーの全てまたは部分で
ある。データＸｊはスクランブルキーとは独立で、スマ
ートカードの認証をさせるデータである。矢印Ｍ１、Ｍ
２、・・・、Ｍｊ、・・・、Ｍｎ、Ｃ、Ｏ１、Ｏ２、・
・・、Ｏｐはスマートカード１とデコーダ２の間の種々
のやりとりを示している。 【００２２】矢印Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍｊ、・・・、
Ｍｎは各データ（Ｘ１、Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、・・・、
（Ｘｎ、Ｙ）を入れることを示している。好ましくは、
データ（Ｘｊ＋１、Ｙ）のＭｊ＋１を入れることは、デ
ータ（Ｘｊ、Ｙ）のＭｊを入れることに続いて行われ
る。本発明の好ましい実施態様によれば、入れる段階は
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の３ステップからなる。より一般的に
は、入れる段階はｎステップからなり、ｎは２以上の整
数である。 【００２３】デコーダ２に入れられたデータ（Ｘｊ、
Ｙ）はＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）と表される。有利な点として、
前述した通り、データＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）は、それ自身で
はデータＸｊとＹを識別できない。矢印Ｃはチャレンジ
段階を示している。チャレンジ段階において、好ましく
はランダムに選択されるデータｄはデコーダ２からスマ
ートカード１に転送される。データｄの作用により、ス
マートカード１のマイクロプロセッサはスマートカード
に含まれるｎ個のデータ（Ｚ１、Ｙ）、（Ｚ２、Ｙ）、
・・・、（Ｚｊ、Ｙ）、・・・、（Ｚｎ、Ｙ）からｐ個
のデータを選択し、このように選択されたＰ個のデータ
をスマートカード１からデコーダ２に転送する。 【００２４】各データ（Ｚｊ、Ｙ）（ｊ＝１、２、・・
・、ｎ）はデータＹ及びデータＺｊからなる。本発明の
最初の実施態様によれば、データＺｊ（ｊ＝１、２、・
・・、ｎ）はデータＸｊと同一であり、データ（Ｚｊ、
Ｙ）はデータ（Ｘｊ、Ｙ）と同一である。 【００２５】本発明の他の実施態様によれば、データＺ
ｊはデータＸｊと異なる。本発明ののこれら他の実施態
様によれば、しかしながら、データＺｊはデータＸｊと
相互関連している。データＺｊとデータＸｊの相互関連
という表現は、データ（Ｚｊ、Ｙ）及び（Ｘｊ、Ｙ）
は、種々の回路及び／またはオペレータに適用され、デ
ータＹの抽出、及び、同時にスマートカードの認証をさ
せる。このような実施態様の例は図２で説明される。 【００２６】ｎ個のデータ（Ｚ１、Ｙ）、（Ｚ２、
Ｙ）、・・・、（Ｚｊ、Ｙ）、・・・、（Ｚｎ、Ｙ）か
ら選択されるｐ個のデータはデータのセット（Ｚａ１、
Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ）からな
る。ｐ個のデータ（Ｚａ１、Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・
・・、（Ｚａｐ、Ｙ）のスマートカード１からデコーダ
２への転送は、オープニングオペレーションに当たり、
矢印Ｏ１、Ｏ２、・・・、Ｏｐはそれぞれのデータ（Ｚ
ａ１、Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ）
のオープニングを表す。 【００２７】それぞれのデータ（Ｚａ１、Ｙ）、（Ｚａ
２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ）のオープニングの後
にデコーダ２に格納されたデータはＯ１（Ｚａ１、
Ｙ）、Ｏ２（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、Ｏｐ（Ｚａｐ、
Ｙ）と表される。ｐ個の各データＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）は
入れられたデータＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）の一つと一致する。
入れられたデータＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）と一致するデータＯ
ｋ（Ｚａｋ、Ｙ）という表現は、上述した本発明の最初
の実施態様の場合において、データＺａｋがデータＸｊ
と一致しているデータＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）、または、本
発明の他の実施態様の場合において、データＺａｋがデ
ータＸｊと相互関連しているデータＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）
を意味すると理解されるべきである。 【００２８】本発明によれば、デコーダ２は、データＭ
ｊ（Ｘｊ、Ｙ）及びＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）に相当するデータ
Ｏｋ（Ｚａｋ、Ｙ）からデータＹを抽出し、スマートカ
ード１を認証する、ことを可能とする手段Ｍ０からな
る。手段Ｍ０によりデータＹがデータＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）
及びＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）から抽出されると、データＹは
メモリ回路Ｍに格納される。 【００２９】本発明の好ましい実施態様によれば、入れ
る段階は（Ｘ１、Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、（Ｘ３、Ｙ）の
３データに関連し、オープニング段階は（Ｚａ１、
Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）の２データに関連する。前述した
通り、データＹは暗号解読されたスクランブルキーの全
部または部分である。データＹが暗号解読されたスクラ
ンブルキーの部分である場合、上述した入れるオペレー
ションはスクランブルキーを構成する種々の各部分で実
行される。例を挙げると、暗号解読されたスクランブル
キーの部分である各データＹは７または８ビットからな
り、スクランブルキーは１０パスで完全に再構成され
る。各パスは回路Ｍ０によりデータＹの抽出をさせる。
暗号化されたスクランブルキーＫＤの完全な再構成はメ
モリ回路Ｍを用いて実行される。 【００３０】有利な点として、本発明によれば、データ
Ｙのスマートカード１からデコーダ２への転送は、スマ
ートカード１の認証と同時に行われる。それゆえ、スマ
ートカードはもはや認証されず、その結果、デコーダに
転送されたデータは考慮され得ないので、スマートカー
ドとデコーダの間でやりとりされるデータを傍受するハ
ッカーは、これらのデータを変更することに意味を見出
せなくなる。 【００３１】図２は、図１に示された基本的な図の特定
の実施態様を表す。図２においては、入れること（ｐｌ
ｅｄｇｉｎｇ）とオープニングのオペレーションのみが
表されている。スマートカード１からデコーダ２への種
々の矢印は、スマートカード１とデコーダ２の間のデー
タの種々のやりとりを表している。 【００３２】矢印Ｍｊは、スマートカード１に含まれる
データＣｊをデコーダ２に入れることを表している。矢
印Ｏａ及びＯｂは入れるステップＭｊに相当するオープ
ニングステップを表している。便利のため、図２に表さ
れたスマートカード１とデコーダ２の間のデータのやり
とりは、単一の入れるステップ及び単一のオープニング
ステップに関連している。実際、前述したように、本発
明の好ましい実施態様によれば、３データはデコーダ２
に入れられ、２つのオープニングステップ（Ｏａ、Ｏ
ｂ）がスマートカード１からデコーダ２に対して実行さ
れる。 【００３３】図２の特定の実施態様によれば、スマート
カード１はランダムワードの生成器３、擬似ランダム生
成器４、排他的論理和機能５、例えばデータ連結回路の
ようなデータアソシエーション回路６、分離オペレータ
７からなり、デコーダ２は、擬似ランダム生成器８、排
他的論理和機能９、比較回路１０、及び、種々のデータ
Ｙを格納し、必要ならば種々のデータＹから完全なキー
ＫＤを再構成する回路Ｍからなる。 【００３４】擬似データ生成器８、排他的論理和機能９
及び比較回路１０は回路Ｍ０の例を構成する。入れられ
たデータＣｊは、データＢｊとデータＧｊを排他的論理
和機能５に適用することにより発生する。それゆえ、 【００３５】 【数１】 【００３６】と記述し得る。データＢｊはシードＳｊが
適用される生成器４から発生する擬似ランダムワードで
あり、シードＳｊ自身はランダムワードの生成器３から
発生する。データＧｊは、データＤｊとデータＹの結合
から発生するワードからなる。データＤｊとデータＹの
結合は例えば連結により実行される。 【００３７】本発明の好ましい実施態様によれば、デー
タＹはｂビットからなる暗号解読されたスクランブルキ
ーＫＤの部分である。例として、ｂは、７０または８０
ビットからなる暗号化されたスクランブルキーに対して
それぞれ７または８ビットに等しい。データＹは、暗号
解読されたスクランブルキーＫＤが適用される分離回路
７から発生する。当業者には公知の如く、暗号化された
スクランブルキーはデコーダ２からスマートカード１へ
転送され、スマートカード１は暗号解読されたキーＫＤ
をリストアすることを可能とする暗号解読回路（図２に
は記載していない）を含む。 【００３８】本発明の他の実施態様によれば、データＹ
は全体の暗号解読されたスクランブルキーである。本発
明によれば、認証手順は、暗号化されたスクランブルキ
ーがデコーダ２からスマートカード１へ転送される度に
活性化される。擬似ランダム生成器４から発生するデー
タＢｊを決定することは不可能であるため、Ｃｊの中で
秘密に保たれるデータＧｊの１対１の暗号化された表現
はデータＣｊである。 【００３９】ワードＣｊをスマートカード１からデコー
ダ２へ転送すると、Ｃｊの入れる段階は完了する。そし
て、オープニングステップが実行される。オープニング
ステップにおいて、２個のデータＳｊとＧｊがスマート
カード１からデコーダ２に転送される。データＳｊはオ
ープニングＯａにより転送され、データＧｊはオープニ
ングＯｂにより転送される。 【００４０】転送されたシードＳｊは擬似ランダム生成
器８に適用される。シードＳｊの作用により、擬似ラン
ダム生成器８はデータＥｊを生成する。そして、入れら
れたたデータＥｊとＣｊは排他的論理和機能９に適用さ
れる。排他的論理和機能９から生成するデータＦｊは、
比較回路１０によりデータＧｊと比較される。データＥ
ｊがデータＢｊと一致すれば、データＦｊはデータＧｊ
に一致する。 【００４１】ここで 【００４２】 【数２】 【００４３】すなわち 【００４４】 【数３】 【００４５】もし、Ｅｊ＝Ｂｊならば、 【００４６】 【数４】 【００４７】すなわち、Ｆｊ＝Ｇｊ それゆえ、比較オペレータ１０は、データＦｊがデータ
Ｇｊと同一か同一でないかを確認する。そのような場合
は、データＹはメモリＭに格納される。有利な点とし
て、図１及び図２で説明したような認証プロトコルを用
いたスマートカード１からデコーダ２へのスクランブル
キーの転送は、一方ではスマートカードが認証カードで
ありハッキングされたカードでないことを確証し、他方
ではデコーダ２に転送されたスクランブルキーが本当に
ハッキングされていないスマートカードから出されたも
のであることを確証する。
転送する方法に関し、特に、条件付きアクセスシステム
のセキュリティーエレメントとデコーダの間でスクラン
ブルキーを転送する方法に関する。条件付きアクセスシ
ステムによりサービスプロバイダは自分のサービスをそ
のサービスを受ける権利を獲得したユーザだけに提供す
ることができる。このようなシステムには、例えば、有
料テレビジョンシステムがある。 【０００２】 【従来の技術】当業者に公知の如く、サービスプロバイ
ダによって提供されたサービスは、スクランブルキーに
よりスクランブルをかけられた項目からなる。スクラン
ブルをかけられた項目は、ユーザに割り当てられた権利
のレベルで、スクランブルを解除せられ、ユーザに読ま
れる。スクランブルされた項目は以下ＩＥ（ＥＣＧ）と
表記される。ＥＣＧはスクランブルされていない項目を
表す（ＥＣＧは"Electronically Coded Goods"の略であ
る）。 【０００３】項目をスクランブル解除するため、サービ
スプロバイダは、項目をスクランブルするために用いら
れるスクランブルキーを各ユーザに供給する。スクラン
ブルキーを秘密に保つため、スクランブルキーはキーＫ
を用いたアルゴリズムで暗号化された後に供給される。
種々の暗号化されたスクランブルキーは制御メッセージ
において種々のユーザに送られる。以下、制御メッセー
ジはＥＣＭと表記される（ＥＣＭは"Entitlement Cont
rol Message"の略である）。 【０００４】権利を与えられたユーザにだけサービスへ
のアクセスを与えるために、サービスプロバイダは各ユ
ーザにスマートカードとデコーダを提供する。ＥＣＭは
デコーダにより受信され、デコーダはそれらをスマート
カードに転送する。スマートカードはスクランブルキー
の暗号化アルゴリズムのキーＫを含む。スクランブルキ
ーはスマートカードにより解読され、デコーダにリスト
アされ、デコーダは受信したスクランブルされた項目の
スクランブル解除をすることができる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】スマートカードとデコ
ーダの間をモニタするハッカーは、スマートカードから
デコーダへ流れる暗号解読されたスクランブルキーを傍
受する位置にいる。これが欠点を表すものである。条件
付きアクセスシステムはスタンドアロンタイプのシステ
ムであり、そのシステムではスクランブルされた項目Ｉ
Ｅ（ＥＣＧ）及びＥＣＭが、例えばデジタルビデオディ
スクのようなスタンドアロンの情報キャリア上に含まれ
ているため、この欠点はさらに重大なものである。なぜ
ならば、暗号化されていないスクランブルキーを傍受す
るハッカーはこれらのキーをストアでき、不正に、許可
を受けていないユーザのそれらを再配布することができ
るからである。スタンドアロン情報キャリア上に含まれ
るスクランブルされた項目はもはや保護されていないこ
とになる。 【０００６】条件付きアクセスシステムがオンラインタ
イプである場合、スクランブルされた項目ＩＥ（ＥＣ
Ｇ）は、空間またはケーブル上を単一の源からサービス
プロバイダの種々の顧客へ同時に配布された信号から構
成される項目である。解読されたスクランブルキーはリ
アルタイムでハック（侵害）されなければならない。ハ
ッキングの条件はより難しくなる。しかしながら、ハッ
キングの危険性は十分に短いリンク上では比較的高いま
まである。 【０００７】本発明にはこれらの欠点がない。 【０００８】 【課題を解決するための手段】本発明は、セキュリティ
ーエレメントからデコーダへ暗号解読されたスクランブ
ルキーを転送する方法に関する。上記転送する方法は次
の段階からなる。 −デコーダにおいて、セキュリティーエレメントからの
最初のｎ個のデータ出力を入れる（ｐｌｅｄｇｅ）段階
であり、ｎは２以上の整数、最初のｎ個の入れられた各
データは、暗号解読されたスクランブルキーの全部また
は部分、及び、セキュリティーエレメントの認証をさせ
る最初のデータからなる。 【０００９】−第２のｎ個のデータからｐ個のデータを
選択することを可能とする１個のデータがデコーダから
セキュリティーエレメントへ転送されるチャレンジの段
階であり、ｐはｎより小さい整数であり、第２のｎ個の
各データは、暗号解読されたスクランブルキーの全部ま
たは部分、及び、セキュリティーエレメントの認証をさ
せる第２のデータからなる。 【００１０】−チャレンジ段階の間に選択されたｐ個の
データをセキュリティーエレメントからデコーダに転送
することからなるオープニングの段階。 −最初のｎ個の入れられたデータから選択されたｐ個の
データ、及び、オープニング段階で転送されたｐ個のデ
ータから暗号解読されたスクランブルキーの全部または
部分を抽出することを可能とする計算の段階。 【００１１】本発明の特定の実施態様によれば、暗号解
読されたスクランブルキーを転送する方法は次の通りで
ある。 −最初のｎ個の入れられた各データは、最初のデータ及
び第２のデータに適用される最初の排他的論理和機能の
結果であり、最初のデータは、最初の擬似ランダム生成
器へシードを加えることから発生する擬似ランダムワー
ドであり、第２のデータは第３のデータ、及び、暗号解
読されたスクランブルキーの全部または部分と関連する
ことから発生するワードである。 【００１２】−オープニング段階は、シード及び第２の
データを、セキュリティーエレメントからデコーダへ転
送することからなる。 −計算の段階は次からなる。 −シードを第２の擬似ランダム生成器に適用することに
よる第４のデータを計算すること。 【００１３】−第５のデータを計算するために、第４の
データ及び保証されたデータを、第２の排他的論理和機
能に適用すること。 −第５のデータを、オープニングの動作の間に転送され
た第２のデータと比較すること。 −比較の結果、第５のデータがオープニングの動作の間
に転送された第２のデータと同一であることがわかれ
ば、暗号解読されたスクランブルキーの全部または部分
を格納すること。 【００１４】本発明の利点は、セキュリティーエレメン
トとデコーダ間のデータのやりとりを保護することであ
る。 【００１５】 【発明の実施の形態】本発明の他の特徴及び利点は、添
付図面を参照して本発明の好ましい一実施態様を読むこ
とにより明らかになる。添付図面において、同じ符号は
同じ要素を示している。図１は、セキュリティーエレメ
ント１とデコーダ２の間で暗号解読されたスクランブル
キーを転送する方法の基本的な図を示している。セキュ
リティーエレメントは好ましくはスマートカードであ
る。 【００１６】前述したように、スクランブルキーは、入
れること（ｐｌｅｄｇｅ）の動作原理に従いスマートカ
ード１からデコーダ２へ転送される。データを入れる動
作原理は、最初の側については、予め定められたデータ
に関して、暗号化なしで転送することなく、第２の側に
入れることからなる。次に続くステップの間、最初の側
は暗号化されていないデータを第２の側に示す。第２の
側は、その暗号化されていないデータが、入れられたデ
ータと一致することを確認する可能性を有する。 【００１７】本発明によれば、最初の側はスマートカー
ド１であり、第２の側はデコーダ２であり、入れられる
データは暗号解読されたスクランブルキーの全部または
部分からなる。スマートカードとデコーダの間でデータ
を交換するためのプロトコルは、入れる（ｐｌｅｄｇｉ
ｎｇ）段階、チャレンジ段階、オープニング段階の本質
的に３つの段階からなる。 【００１８】入れる段階において、暗号解読されたスク
ランブルキーを含むスマートカード１は、デコーダ２と
メッセージを交換する。入れる段階の終わりにおいて、
デコーダは、１対１の形で、暗号解読されたスクランブ
ルキーの全部または部分を表すデータとスマートカード
を認証することを可能とするデータからなる項目を有す
る、という方法でスマートカード１は、デコーダ２とメ
ッセージを交換する。スマートカードを認証することを
可能とするデータという用語はスマートカードがハック
（侵害）されていないことを確認することを可能とする
データを意味するものと理解されるべきである。 【００１９】有利な点として、保証段階の終わりにおけ
るデコーダに含まれる情報は、それ自身では暗号解読さ
れたスクランブルキーの全部または部分、及びカードを
認証するためのデータを得ることはできない。チャレン
ジ段階において、入れられたデータのうちどれが開示さ
れるべきかを示すために、データがデコーダからスマー
トカードに転送される。好ましくは、開示されるべき入
れられたデータを示すことは、ランダムな方法で実行さ
れる。 【００２０】オープニング段階において、スマートカー
ドはデコーダに開示されるべきデータを転送する。すな
わち、暗号解読されたスクランブルキーの全部または部
分、及びスマートカードを認証するためのデータを転送
する。スマートカード１はデータのセット（Ｘ１、
Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、・・・、（Ｘｎ、Ｙ）からなる。 【００２１】各データ（Ｘｊ、Ｙ）（ｊ＝１、２、・・
・、ｎ）は、データＹとデータＸｊからなる。データＹ
は暗号解読されたスクランブルキーの全てまたは部分で
ある。データＸｊはスクランブルキーとは独立で、スマ
ートカードの認証をさせるデータである。矢印Ｍ１、Ｍ
２、・・・、Ｍｊ、・・・、Ｍｎ、Ｃ、Ｏ１、Ｏ２、・
・・、Ｏｐはスマートカード１とデコーダ２の間の種々
のやりとりを示している。 【００２２】矢印Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍｊ、・・・、
Ｍｎは各データ（Ｘ１、Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、・・・、
（Ｘｎ、Ｙ）を入れることを示している。好ましくは、
データ（Ｘｊ＋１、Ｙ）のＭｊ＋１を入れることは、デ
ータ（Ｘｊ、Ｙ）のＭｊを入れることに続いて行われ
る。本発明の好ましい実施態様によれば、入れる段階は
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の３ステップからなる。より一般的に
は、入れる段階はｎステップからなり、ｎは２以上の整
数である。 【００２３】デコーダ２に入れられたデータ（Ｘｊ、
Ｙ）はＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）と表される。有利な点として、
前述した通り、データＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）は、それ自身で
はデータＸｊとＹを識別できない。矢印Ｃはチャレンジ
段階を示している。チャレンジ段階において、好ましく
はランダムに選択されるデータｄはデコーダ２からスマ
ートカード１に転送される。データｄの作用により、ス
マートカード１のマイクロプロセッサはスマートカード
に含まれるｎ個のデータ（Ｚ１、Ｙ）、（Ｚ２、Ｙ）、
・・・、（Ｚｊ、Ｙ）、・・・、（Ｚｎ、Ｙ）からｐ個
のデータを選択し、このように選択されたＰ個のデータ
をスマートカード１からデコーダ２に転送する。 【００２４】各データ（Ｚｊ、Ｙ）（ｊ＝１、２、・・
・、ｎ）はデータＹ及びデータＺｊからなる。本発明の
最初の実施態様によれば、データＺｊ（ｊ＝１、２、・
・・、ｎ）はデータＸｊと同一であり、データ（Ｚｊ、
Ｙ）はデータ（Ｘｊ、Ｙ）と同一である。 【００２５】本発明の他の実施態様によれば、データＺ
ｊはデータＸｊと異なる。本発明ののこれら他の実施態
様によれば、しかしながら、データＺｊはデータＸｊと
相互関連している。データＺｊとデータＸｊの相互関連
という表現は、データ（Ｚｊ、Ｙ）及び（Ｘｊ、Ｙ）
は、種々の回路及び／またはオペレータに適用され、デ
ータＹの抽出、及び、同時にスマートカードの認証をさ
せる。このような実施態様の例は図２で説明される。 【００２６】ｎ個のデータ（Ｚ１、Ｙ）、（Ｚ２、
Ｙ）、・・・、（Ｚｊ、Ｙ）、・・・、（Ｚｎ、Ｙ）か
ら選択されるｐ個のデータはデータのセット（Ｚａ１、
Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ）からな
る。ｐ個のデータ（Ｚａ１、Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・
・・、（Ｚａｐ、Ｙ）のスマートカード１からデコーダ
２への転送は、オープニングオペレーションに当たり、
矢印Ｏ１、Ｏ２、・・・、Ｏｐはそれぞれのデータ（Ｚ
ａ１、Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ）
のオープニングを表す。 【００２７】それぞれのデータ（Ｚａ１、Ｙ）、（Ｚａ
２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ）のオープニングの後
にデコーダ２に格納されたデータはＯ１（Ｚａ１、
Ｙ）、Ｏ２（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、Ｏｐ（Ｚａｐ、
Ｙ）と表される。ｐ個の各データＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）は
入れられたデータＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）の一つと一致する。
入れられたデータＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）と一致するデータＯ
ｋ（Ｚａｋ、Ｙ）という表現は、上述した本発明の最初
の実施態様の場合において、データＺａｋがデータＸｊ
と一致しているデータＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）、または、本
発明の他の実施態様の場合において、データＺａｋがデ
ータＸｊと相互関連しているデータＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）
を意味すると理解されるべきである。 【００２８】本発明によれば、デコーダ２は、データＭ
ｊ（Ｘｊ、Ｙ）及びＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）に相当するデータ
Ｏｋ（Ｚａｋ、Ｙ）からデータＹを抽出し、スマートカ
ード１を認証する、ことを可能とする手段Ｍ０からな
る。手段Ｍ０によりデータＹがデータＭｊ（Ｘｊ、Ｙ）
及びＯｋ（Ｚａｋ、Ｙ）から抽出されると、データＹは
メモリ回路Ｍに格納される。 【００２９】本発明の好ましい実施態様によれば、入れ
る段階は（Ｘ１、Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、（Ｘ３、Ｙ）の
３データに関連し、オープニング段階は（Ｚａ１、
Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）の２データに関連する。前述した
通り、データＹは暗号解読されたスクランブルキーの全
部または部分である。データＹが暗号解読されたスクラ
ンブルキーの部分である場合、上述した入れるオペレー
ションはスクランブルキーを構成する種々の各部分で実
行される。例を挙げると、暗号解読されたスクランブル
キーの部分である各データＹは７または８ビットからな
り、スクランブルキーは１０パスで完全に再構成され
る。各パスは回路Ｍ０によりデータＹの抽出をさせる。
暗号化されたスクランブルキーＫＤの完全な再構成はメ
モリ回路Ｍを用いて実行される。 【００３０】有利な点として、本発明によれば、データ
Ｙのスマートカード１からデコーダ２への転送は、スマ
ートカード１の認証と同時に行われる。それゆえ、スマ
ートカードはもはや認証されず、その結果、デコーダに
転送されたデータは考慮され得ないので、スマートカー
ドとデコーダの間でやりとりされるデータを傍受するハ
ッカーは、これらのデータを変更することに意味を見出
せなくなる。 【００３１】図２は、図１に示された基本的な図の特定
の実施態様を表す。図２においては、入れること（ｐｌ
ｅｄｇｉｎｇ）とオープニングのオペレーションのみが
表されている。スマートカード１からデコーダ２への種
々の矢印は、スマートカード１とデコーダ２の間のデー
タの種々のやりとりを表している。 【００３２】矢印Ｍｊは、スマートカード１に含まれる
データＣｊをデコーダ２に入れることを表している。矢
印Ｏａ及びＯｂは入れるステップＭｊに相当するオープ
ニングステップを表している。便利のため、図２に表さ
れたスマートカード１とデコーダ２の間のデータのやり
とりは、単一の入れるステップ及び単一のオープニング
ステップに関連している。実際、前述したように、本発
明の好ましい実施態様によれば、３データはデコーダ２
に入れられ、２つのオープニングステップ（Ｏａ、Ｏ
ｂ）がスマートカード１からデコーダ２に対して実行さ
れる。 【００３３】図２の特定の実施態様によれば、スマート
カード１はランダムワードの生成器３、擬似ランダム生
成器４、排他的論理和機能５、例えばデータ連結回路の
ようなデータアソシエーション回路６、分離オペレータ
７からなり、デコーダ２は、擬似ランダム生成器８、排
他的論理和機能９、比較回路１０、及び、種々のデータ
Ｙを格納し、必要ならば種々のデータＹから完全なキー
ＫＤを再構成する回路Ｍからなる。 【００３４】擬似データ生成器８、排他的論理和機能９
及び比較回路１０は回路Ｍ０の例を構成する。入れられ
たデータＣｊは、データＢｊとデータＧｊを排他的論理
和機能５に適用することにより発生する。それゆえ、 【００３５】 【数１】 【００３６】と記述し得る。データＢｊはシードＳｊが
適用される生成器４から発生する擬似ランダムワードで
あり、シードＳｊ自身はランダムワードの生成器３から
発生する。データＧｊは、データＤｊとデータＹの結合
から発生するワードからなる。データＤｊとデータＹの
結合は例えば連結により実行される。 【００３７】本発明の好ましい実施態様によれば、デー
タＹはｂビットからなる暗号解読されたスクランブルキ
ーＫＤの部分である。例として、ｂは、７０または８０
ビットからなる暗号化されたスクランブルキーに対して
それぞれ７または８ビットに等しい。データＹは、暗号
解読されたスクランブルキーＫＤが適用される分離回路
７から発生する。当業者には公知の如く、暗号化された
スクランブルキーはデコーダ２からスマートカード１へ
転送され、スマートカード１は暗号解読されたキーＫＤ
をリストアすることを可能とする暗号解読回路（図２に
は記載していない）を含む。 【００３８】本発明の他の実施態様によれば、データＹ
は全体の暗号解読されたスクランブルキーである。本発
明によれば、認証手順は、暗号化されたスクランブルキ
ーがデコーダ２からスマートカード１へ転送される度に
活性化される。擬似ランダム生成器４から発生するデー
タＢｊを決定することは不可能であるため、Ｃｊの中で
秘密に保たれるデータＧｊの１対１の暗号化された表現
はデータＣｊである。 【００３９】ワードＣｊをスマートカード１からデコー
ダ２へ転送すると、Ｃｊの入れる段階は完了する。そし
て、オープニングステップが実行される。オープニング
ステップにおいて、２個のデータＳｊとＧｊがスマート
カード１からデコーダ２に転送される。データＳｊはオ
ープニングＯａにより転送され、データＧｊはオープニ
ングＯｂにより転送される。 【００４０】転送されたシードＳｊは擬似ランダム生成
器８に適用される。シードＳｊの作用により、擬似ラン
ダム生成器８はデータＥｊを生成する。そして、入れら
れたたデータＥｊとＣｊは排他的論理和機能９に適用さ
れる。排他的論理和機能９から生成するデータＦｊは、
比較回路１０によりデータＧｊと比較される。データＥ
ｊがデータＢｊと一致すれば、データＦｊはデータＧｊ
に一致する。 【００４１】ここで 【００４２】 【数２】 【００４３】すなわち 【００４４】 【数３】 【００４５】もし、Ｅｊ＝Ｂｊならば、 【００４６】 【数４】 【００４７】すなわち、Ｆｊ＝Ｇｊ それゆえ、比較オペレータ１０は、データＦｊがデータ
Ｇｊと同一か同一でないかを確認する。そのような場合
は、データＹはメモリＭに格納される。有利な点とし
て、図１及び図２で説明したような認証プロトコルを用
いたスマートカード１からデコーダ２へのスクランブル
キーの転送は、一方ではスマートカードが認証カードで
ありハッキングされたカードでないことを確証し、他方
ではデコーダ２に転送されたスクランブルキーが本当に
ハッキングされていないスマートカードから出されたも
のであることを確証する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により、セキュリティーエレメントとデ
コーダの間で暗号解読されたスクランブルキーを転送す
る方法の基本的な図を示している。 【図２】図１に示す方法のあるステップの特定の実施態
様を示す。 【符号の説明】 １ セキュリティーエレメント ２ デコーダ ３ ランダムワードの生成器 ４ 擬似ランダム生成器 ５ 排他的論理和機能 ６ データアソシエーション回路 ７ 分離オペレータ ８ 擬似ランダム生成器 ９ 排他的論理和機能 １０ 比較回路
コーダの間で暗号解読されたスクランブルキーを転送す
る方法の基本的な図を示している。 【図２】図１に示す方法のあるステップの特定の実施態
様を示す。 【符号の説明】 １ セキュリティーエレメント ２ デコーダ ３ ランダムワードの生成器 ４ 擬似ランダム生成器 ５ 排他的論理和機能 ６ データアソシエーション回路 ７ 分離オペレータ ８ 擬似ランダム生成器 ９ 排他的論理和機能 １０ 比較回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項1 】セキュリティーエレメント（１）からデコ
ーダ（２）へ暗号解読されたスクランブルキーを転送す
る方法において、 セキュリティーエレメント（１）から出力されたｎ個の
最初のデータ（（Ｘ１、Ｙ）、（Ｘ２、Ｙ）、・・・、
（Ｘｎ、Ｙ））をデコーダ（２）の中に入れる（Ｍ１、
Ｍ２、・・・、Ｍｊ、・・・、Ｍｎ）段階であって、前
記ｎは２以上の整数であり、前記ｎ個の最初に入れられ
た各データは暗号解読されたスクランブルキー（ＫＤ）
の全てまたは部分（Ｙ）及びセキュリティーエレメント
（１）を認証させる最初のデータ（Ｘｊ）からなる段階
と、 ｎ個の第２のデータ（（Ｚ１、Ｙ）、（Ｚ２、Ｙ）、・
・・、（Ｚｊ、Ｙ）、・・・、（Ｚｎ、Ｙ））からｐ個
のデータ（（Ｚａ１、Ｙ）、（Ｚａ２、Ｙ）、・・・、
（Ｚａｐ、Ｙ））を選択することを可能とするデータ
（ｄ）がデコーダ（２）からセキュリティーエレメント
（１）へ転送されるチャレンジ（Ｃ）の段階であって、
前記ｐはｎより小さい整数であり、前記ｎ個の第２の各
データは、暗号解読されたスクランブルキーの全部また
は部分（Ｙ）及びセキュリティーエレメント（１）の認
証をさせる第２のデータ（Ｘｊ）からなる段階と、 セキュリティーエレメント（１）からデコーダ（２）
に、チャレンジ段階（Ｃ）で選択されたｐ個のデータの
転送からなるオープニング（Ｏ１、Ｏ２、・・・、Ｏ
ｐ）の段階と、 ｎ個の最初の入れられたデータ（（Ｘ１、Ｙ）、（Ｘ
２、Ｙ）、・・・、（Ｘｎ、Ｙ））から選択されたｐ個
のデータ及びオープニング段階にて転送されたｐ個のデ
ータ（Ｏ１（Ｚａ１、Ｙ）、Ｏ２（Ｚａ２、Ｙ）、・・
・、Ｏｐ（Ｚａｐ、Ｙ））から暗号解読されたスクラン
ブルキーの全てまたは部分（Ｙ）を抽出することを可能
とする計算段階とからなることを特徴とする方法。 【請求項２】前記計算段階の後、前記入れる段階、オー
プニング段階及び計算段階が完全なスクランブルキー
（ＫＤ）の一部分（Ｙ）に関連する場合に、完全なスク
ランブルキーを再構築する段階からなる請求項１記載の
方法。 【請求項３】前記入れる段階（Ｍ１、Ｍ２、・・・、Ｍ
ｊ、・・・、Ｍｎ）は３ステップ（Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３）
からなり、オープニングステップ（Ｏ１、Ｏ２、・・
・、Ｏｐ）は２ステップからなる請求項１または２に記
載の方法。 【請求項４】ｐ個のデータ（（Ｚａ１、Ｙ）、（Ｚａ
２、Ｙ）、・・・、（Ｚａｐ、Ｙ））をｎ個の第２のデ
ータ（（Ｚ１、Ｙ）、（Ｚ２、Ｙ）、・・・、（Ｚｊ、
Ｙ）、・・・、（Ｚｎ、Ｙ））から選択することはラン
ダムに行われる請求項１ないし３のうちいずれか１項に
記載の方法。 【請求項５】ｎ個の最初に入れられたデータの各々（Ｃ
ｊ）は、最初のデータ（Ｂｊ）及び第２のデータ（Ｇ
ｊ）が適用される最初の排他的論理和機能（５）の結果
であり、前記最初のデータ（Ｂｊ）は、シード（Ｓｊ）
を最初の擬似ランダム生成器（４）に適用して発生する
擬似ランダムワードであり、前記第２のデータ（Ｇｊ）
は、第３のデータおよび暗号解読されたスクランブルキ
ー（Ｙ）の全部または部分を関連させることから発生す
るワードであり、 前記オープニング段階はセキュリティーエレメント
（１）からデコーダ（２）に、シード（Ｓｊ）及び第２
のデータ（Ｇｊ）を転送することからなり、 前記計算段階は、 シードＳｊを第２の擬似ランダム生成器（８）に適用す
ることによる第４のデータ（Ｅｊ）を計算し、 第５のデータ（Ｆｊ）を計算するために、第４のデータ
（Ｅｊ）及び入れられたデータ（Ｃｊ）を第２の排他的
論理和機能（９）に適用し、 第５のデータ（Ｆｊ）をオープニングオペレーションに
て転送される第２のデータ（Ｇｊ）と比較し、 比較の結果、第５のデータ（Ｆｊ）がオープニングオペ
レーションにて転送される第２のデータ（Ｇｊ）と同一
であれば、暗号解読されたスクランブルキーの全部また
は部分（Ｙ）を格納することからなる請求項１ないし４
のうちいずれか１項記載の方法。
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|---|---|---|---|
| FR9713022A FR2770065B1 (fr) | 1997-10-17 | 1997-10-17 | Procede de transfert de cle d'embrouillage |
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| JP (1) | JPH11196083A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US7610488B2 (en) | 2003-03-14 | 2009-10-27 | Sony Corporation | Data processing device and method and program of same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
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- 1998-10-05 EP EP98402443A patent/EP0910216A1/en not_active Withdrawn
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Also Published As
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