JPWO2006033347A1 - 機密情報処理方法、機密情報処理装置、およびコンテンツデータ再生装置 - Google Patents

機密情報処理方法、機密情報処理装置、およびコンテンツデータ再生装置 Download PDF

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Abstract

複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保つため、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”なら、選択認証中間鍵３１２により暗号化コンテンツ鍵３０９を復号化し、コンテンツ鍵３０５により暗号化コンテンツ３１０を復号化する一方、“０”以外なら、その値を用いた演算で選択認証中間鍵３１２を変換して変換中間鍵３１５を生成し、これにより暗号化ドメイン鍵３１６を復号化し、ドメイン鍵３０６により暗号化コンテンツ鍵３０９を復号化し、コンテンツ鍵３０５により暗号化コンテンツ３１０を復号化する。

Description

本発明は、例えば、電子配信等を介して各ユーザがターゲット装置に格納した暗号化コンテンツをそのユーザが所持する特定のホスト装置で復号化し、またはそのユーザが所持する特定のホスト装置で暗号化したコンテンツをターゲット装置に格納する機密情報処理方法に関するものである。また、上記のような機密情報処理方法に用いられる機密情報処理装置に関するものである。
例えば著作物や個人情報のように、不正なコピーまたは外部への漏洩などを防ぐ必要があるコンテンツは、暗号化された状態でターゲット装置に格納される。格納された暗号化コンテンツは、ターゲット装置との間での認証処理に成功したホスト装置だけが、復号化することができる。これによって、不正なホスト装置による不正なコピーや漏洩などが防がれる。ここで、上記ターゲット装置は、例えば、ＳＤカード（メモリカード）などの記憶媒体、または、そのような記憶媒体を有する装置を示す。また、ホスト装置は、ターゲット装置からデータを読み出し、もしくはターゲット装置にデータを書き込む半導体集積回路、そのような半導体集積回路を有するセット装置、または、ターゲット装置にコンテンツを配信するコンテンツ配信装置を示す。
上記復号化は、より詳しくは、次のように行われる。ホスト装置は、ターゲット装置に暗号化コンテンツとともに格納されている暗号化コンテンツ鍵を読み出し、例えば認証処理の際に生成される中間鍵によって復号化する。次に、復号化によって得られたコンテンツ鍵を用いて、暗号化コンテンツを復号化することによって、すなわち２段階の復号化処理によって平文のコンテンツを得る。
また、例えば、電子配信された暗号化コンテンツを特定のユーザだけが利用できるようにするなどのために、ドメイン鍵等が用いられることもある。すなわち、ホスト装置は、暗号化ドメイン鍵を上記中間鍵で復号化し、得られたドメイン鍵で暗号化コンテンツ鍵を復号化し、得られたコンテンツ鍵で暗号化コンテンツを復号化することによって、すなわち３段階の復号化処理によって平文のコンテンツを得る。
ところで、上記のような処理を観察することによって復号化されたドメイン鍵またはコンテンツ鍵等を得ることが可能であると、コンテンツの秘匿性が著しく低下する。そこで、暗号化処理および復号化処理等が半導体集積回路内だけで行われ、処理過程でのコンテンツ鍵等を半導体集積回路の外部から取得できないようにする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−０９６６６６号公報
しかしながら、上記のように復号化処理等が半導体集積回路内だけで行われるようにしても、上記２段階と３段階の復号化処理のように複数種類の復号化シーケンスを適用可能にすると、秘匿性を守れないことがある。例えば、半導体集積回路に暗号化ドメイン鍵を与えて２段階の復号化処理を行わせると、平文のコンテンツ鍵を半導体集積回路から外部に出力させることができてしまう。したがって、従来のターゲット装置やホスト装置等の機密情報処理装置は、秘匿性を高く保つことが困難であるという問題点を有していた。
本発明は、複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保てるようにすることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、
コンテンツデータがコンテンツ鍵により暗号化されてターゲット装置に格納された暗号化コンテンツデータをホスト装置において復号化する機密情報処理方法であって、
ホスト装置とターゲット装置との間で相互認証を行う相互認証ステップと、
前記相互認証が成功した場合に、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順を示し、かつ、前記暗号化コンテンツデータの復号化における演算内容に関与する復号化用情報と、前記コンテンツ鍵とに対応して、前記暗号化コンテンツデータを復号化する復号化ステップと、
を有することを特徴とする。
これにより、復号化手順と復号化における演算内容とが必ず対応づけられるので、正規でない復号化手順を実行させて不正にデータが取得されるのを防止することができる。
本発明によれば、複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保つことができる。
図１は、実施形態１等の機密情報処理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、同、ターゲット機器１０１の格納領域を示す説明図である。 図３は、同、ターゲット機器１０１の格納領域を示す説明図である。 図４は、実施形態１の機密情報処理部１０５の構成を示すブロック図である。 図５は、同、認証処理を示すフローチャートである。 図６は、同、復号化処理を示すフローチャートである。 図７は、実施形態２の機密情報処理部１０５の構成を示すブロック図である。 図８は、同、暗号化処理を示すフローチャートである。 図９は、実施形態３の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 図１０は、同、復号化処理を示すフローチャートである。 図１１は、実施形態４の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 図１２は、実施形態５の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 図１３は、実施形態６の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 図１４は、実施形態７の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 図１５は、実施形態８の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。 図１６は、実施形態９の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。 図１７は、実施形態１０の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。 図１８は、実施形態１１の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。
符号の説明
１０１ ターゲット機器
１０２ ホスト機器
１０３ 内部バス
１０４ ターゲットＩ／Ｆ部
１０５ 機密情報処理部
１０６ ホストＣＰＵ
１０７ ホストＩ／Ｆ部
１０８ ＲＡＭ
２００ 認証部
２０１ 認証用ホスト鍵
２０２ 第１の認証用ターゲット鍵
２０３ 第１の認証演算処理
２０４ 第１の認証中間鍵
２０５ 認証判定
２０６ 異常検出処理
２０７ 第２の認証用ターゲット鍵
２０８ 存在判定
２０９ 第２の認証演算処理
２１０ 第２の認証中間鍵
２１１ 認証判定
２１２ 異常検出処理
３０１ 暗号化されたコンテンツ復号化用情報
３０２ 鍵
３０３ 復号処理
３０４ コンテンツ復号化用情報
３０５ コンテンツ鍵
３０６ ドメイン鍵
３０７ 判定処理
３０８ コンテンツ
３０９ 暗号化コンテンツ鍵
３１０ 暗号化コンテンツ
３１１ 選択処理
３１２ 選択認証中間鍵
３１３ コンテンツ鍵復号処理
３１４ 演算処理
３１５ 変換中間鍵
３１６ 暗号化ドメイン鍵
３１７ ドメイン鍵復号処理
３１８ コンテンツ復号処理
３２１ 選択処理
４０１ セレクタ
４０２ 復号回路
４０３ 演算回路
４０４ ドメイン鍵復号回路
４０５ セレクタ
４０６ コンテンツ鍵復号回路
４０７ コンテンツ復号回路
５０１〜５０３ 第１〜第３の領域
６０１ 暗号化処理
６０２ 選択処理
６０３ 復号化処理
６０４ 判定処理
６０５ 暗号化処理
６０６ 暗号化処理
６０７ 演算処理
６０８ 暗号化処理
７０１ セレクタ
７０２ 暗号化回路
７０３ 復号回路
７０４ セレクタ
７０５ 暗号化回路
７０６ 演算回路
７０７ 暗号化回路
１００１ 暗号化認証用ホスト鍵Ａ
１００２ 暗号化認証用ホスト鍵Ｂ
１００３ 選択処理
１００４ 分離処理
１００７ 復号化処理
１００８ 選択認証中間鍵Ａ
１００９ 選択認証中間鍵Ｂ
１０１０ 選択処理
１０２１ ホスト鍵用暗号化鍵Ａ
１０２２ ホスト鍵用暗号化鍵Ｂ
１０２３ 選択処理
１２０２ 分離処理
１２０３ 鍵本体
１２０４ 暗号化認証用ホスト鍵Ａ
１２０４’ 暗号化認証用ホスト鍵Ａ
１２０５ 暗号化認証用ホスト鍵Ｂ
１２２１ ホスト鍵用暗号化鍵Ａ
１２２２ ホスト鍵用暗号化鍵Ｂ
１４０３ 反転処理
１４０４ 選択処理
１５０１ 暗号化鍵
１５０２ 復号化処理
１５０３ 鍵本体
１５０４ 分離処理
１５０５ 判定処理
１５０６ 復号化処理
１５０７ 復号化処理
１６０１ 暗号化処理
１６０２ 連結処理
１７０１ 暗号化処理
１７０３ 連結処理
１８０１ 選択処理
１８０２ 暗号化処理
１９０１ 選択処理
１９０２ 暗号化処理
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１として、暗号化コンテンツ鍵の復号化を含む２段階の復号化による暗号化コンテンツの復号化と、暗号化ドメイン鍵および暗号化コンテンツ鍵の復号化を含む３段階の復号化による暗号化コンテンツの復号化とが選択的に行われる機密情報処理装置（システム）の例を説明する。この機密情報処理装置（システム）は、例えば図１に示すように、ホスト機器１０２にターゲット機器１０１が接続されて構成されている。
ここで、暗号化コンテンツ鍵が何れの鍵で復号化されるか（コンテンツ鍵が何れの鍵で暗号化されるか）については、例えば利用されるコンテンツの特性に応じて決定され、決定された鍵で暗号化された暗号化コンテンツ鍵と暗号化コンテンツが、ターゲット機器１０１に格納される。また、上記暗号化ドメイン鍵が復号化されて得られるドメイン鍵は、例えば、ある特定のグループまたはユーザのみにユニークに定義され電子配信などにより配信されて利用される鍵である。このようなドメイン鍵を定義し、コンテンツ鍵を暗号化する鍵をドメイン鍵とすることにより、ユーザが持つ特定のホスト機器でしかターゲット機器に格納した暗号化コンテンツを復号できないようにすることができる。
（ターゲット機器１０１）
ターゲット機器１０１としては、例えばＳＤカードと呼ばれるメモリカードが用いられ、機密情報を含むデータが蓄積される。ターゲット機器１０１には、例えば図２、図３に示すように、第１〜第３の領域５０１〜５０３が設けられる。
第１の領域５０１は、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で認証が実行される際にアクセスされる領域であり、第１の認証用ターゲット鍵２０２が格納される。
第２の領域５０２は、ホスト機器１０２とターゲット機器１０１との間で認証が成功して初めてアクセスすることが可能になる領域であり、２段階の復号化が行われる暗号化コンテンツ３１０が格納される場合には、暗号化コンテンツ鍵３０９が格納される。一方、３段階の復号化が行われる暗号化コンテンツ３１０が格納される場合には、暗号化ドメイン鍵３１６が格納される。
第３の領域５０３は、自由にアクセスすることができる領域である。暗号化コンテンツ３１０および第２の認証用ターゲット鍵２０７が格納される。すなわち、電子配信などによって配信された暗号化コンテンツ３１０の上書きや、後述するように認証用ホスト鍵２０１の秘匿性が破られた場合にやはり電子配信等によって配信された第２の認証用ターゲット鍵２０７の追記が可能（ただし、第２の認証用ターゲット鍵２０７の削除は不可）になっている。また、３段階の復号化が行われる暗号化コンテンツ３１０が格納される場合には、暗号化コンテンツ鍵３０９も格納される。なお、３段階の復号化が行われる場合でも、暗号化コンテンツ鍵３０９が第２の領域５０２に格納されるようにして、暗号化ドメイン鍵３１６と同様に機密性が高く保たれるようにしてもよい。また、それぞれの情報が互いに異なる複数のターゲット機器１０１に格納されていてもよい。
（ホスト機器１０２の構成）
ホスト機器１０２は、ターゲット機器１０１との間で機密情報の読み出しおよび書き込みを行う。ホスト機器１０２は、具体的には、例えば内部バス１０３と、ターゲット機器１０１との間でデータの入出力を行うターゲットＩ／Ｆ（インタフェイス）部１０４と、所定のシーケンスに従って機密情報の復号化および認証処理を行う機密情報処理部１０５と、機密情報処理部１０５に対して所定のシーケンスを起動するホストＣＰＵ１０６と、ホストＣＰＵ１０６と、ターゲットＩ／Ｆ部１０４を介してターゲット機器１０１との間でデータの入出力を行うとともに、機密情報処理部１０５との間でデータの入出力を行うホストＩ／Ｆ部１０７と、ホストＣＰＵ１０６および機密情報処理部１０５がその動作のためにデータを一時格納しておくためのワーク領域としてのＲＡＭ１０８を備えている。
（ホスト機器１０２の機密情報処理部１０５の構成）
機密情報処理部１０５は、例えば図４に示すように、認証部２００と、セレクタ４０１と、復号回路４０２と、演算回路４０３と、ドメイン鍵復号回路４０４と、セレクタ４０５と、コンテンツ鍵復号回路４０６と、コンテンツ復号回路４０７とを備えて構成されている。
上記機密情報処理部１０５の動作の起動はホストＣＰＵ１０６が行うが、機密情報処理部１０５は秘匿されたハードウェアであり、起動されると、セキュリティの確保された、またはセキュリティの必要の少ない、あらかじめ決められた所定のシーケンスのみを行う。すなわち、図４に示される構成はハードウェアとして半導体集積回路内に秘匿され、制御部からのアクセスなどによってその処理のシーケンスを変更することができない。それゆえ、例えば復号回路４０４・４０６・４０７等を用いてどのデータを復号化するかについては、ホストＣＰＵ等から制御することはできず、ホストＣＰＵはあくまで機密情報処理部にどのシーケンスを処理させるかを起動させるだけである。
（機密情報処理装置の動作：認証処理）
ターゲット機器１０１に格納された暗号化コンテンツ３１０の復号化が行われる場合には、まず、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で、図５に示すような認証処理が行われる。（すなわち、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で機密情報の読み出しや書き込みが行われる場合には、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で認証を行う必要がある。認証が成功すると、ホスト機器１０２は、ターゲット機器１０１からターゲットＩ／Ｆ部１０４を介して機密情報を読み出し、機密情報処理部１０５を用いて復号化して利用する。）
まず、機密情報処理部１０５（の認証部２００）は、例えば機密情報処理部１０５の内部に設定されている認証用ホスト鍵２０１（例えば各機密情報処理部１０５に固有に設定される鍵）と、ターゲット機器１０１から読み出した第１の認証用ターゲット鍵２０２を入力として、第１の認証演算処理２０３を実行する。この第１の認証演算処理２０３は、一方向関数を含む複数の関数から構成される処理であって、認証に成功すれば、“０”以外の値を有する第１の認証中間鍵２０４が生成される一方、認証に失敗すれば値“０”が生成されるような処理である。第１の認証演算処理が終了すると、生成された第１の認証中間鍵２０４、または値“０”がホスト機器１０２内（機密情報処理部１０５内）の所定の認証中間鍵格納エリア（不図示）に格納されると共に、認証判定２０５が行われる。
認証判定２０５では、第１の認証演算処理２０３の出力が“０”であるか否かが判定される。“０”である場合は、ホスト機器は、不正なアクセスであるとして、以降の処理を行うことなく異常検出処理２０６を行う。
また、第１の認証演算処理２０３が成功した場合、認証処理を完了して復号化処理等が行われるようにしてもよいが、本実施形態においては、さらに以下の処理が行われることによって、認証用ホスト鍵２０１の秘匿性が破られている場合でも不正な復号化等を防止し得るようになっている。すなわち、認証用ホスト鍵２０１の秘匿性の破られたことが発覚した場合、ターゲット機器１０１には、ネットワークを経由した電子配信等によって第２の認証用ターゲット鍵２０７と、新たな暗号化コンテンツ鍵３０９（および必要に応じて暗号化ドメイン鍵３１６）とが格納される。（または、新たな暗号化コンテンツデータが配信される場合には第２の認証用ターゲット鍵２０７等も共に配信される。）上記第２の認証用ターゲット鍵２０７は、秘匿性の破られていない認証用ホスト鍵２０１との間での認証は成功するが、秘匿性の破られた認証用ホスト鍵２０１との間での認証は失敗するように生成されたものである。そこで、秘匿性が破られた認証用ホスト鍵２０１を有するホスト機器１０２で第１の認証演算処理２０３が不正に成功した場合でも、その認証用ホスト鍵２０１と第２の認証用ターゲット鍵２０７との間での認証は最終的に失敗し、上記秘匿性が破られた認証用ホスト鍵２０１を有するホスト機器の使用が無効化されるようになっている。
具体的には、第１の認証演算処理２０３に成功すると、機密情報処理部１０５は、次に、第２の認証用ターゲット鍵２０７がターゲット機器１０１内に存在するかどうかの存在判定２０８を行う。第２の認証用ターゲット鍵２０７がターゲット機器内に存在しない場合は第２の認証演算処理２０９を行う必要はないので認証は成功したとして認証処理を完了する。
また、第２の認証用ターゲット鍵２０７がターゲット機器内に存在する場合は、これをターゲット機器から読み出し、第２の認証演算処理２０９を行う。この第２の認証演算処理２０９は、第１の認証演算処理２０３と同様の処理で、認証に成功すれば、“０”以外の値を有する第２の認証中間鍵２１０が生成される一方、認証に失敗すれば、値“０”が生成され、認証中間鍵格納エリアに格納される。また、認証判定２０５と同様の認証判定２１１が行われ、第２の認証演算処理２０９の出力が“０”である場合は異常検出処理２１２を行う。
ここで、認証に成功した場合の第１、第２の認証中間鍵２０４・２１０は、その生成の種となる第１、第２の認証用ターゲット鍵２０２・２０７が異なることによって、互いに異なったものとなる（しかし、新たに配信等された暗号化ドメイン鍵３１６や暗号化コンテンツ鍵３０９の復号化結果は以前の暗号化ドメイン鍵３１６や暗号化コンテンツ鍵３０９の復号化結果と同じになるようになっている。）。
上記のような認証処理によって、認証に成功すると、第２の認証演算処理２０９が行われなかった場合には第１の認証中間鍵２０４だけが機密情報処理部１０５内に保持され（第２の認証中間鍵２１０としては例えば初期値の“０”が保持される。）、第２の認証演算処理２０９が行われた場合には第１の認証中間鍵２０４と第２の認証中間鍵２１０とが保持される。
（機密情報処理装置の動作：復号化処理）
認証に成功すると、図６に示す復号化処理が行われる。
選択処理３１１では、セレクタ４０１（図４）によって、第２の認証中間鍵２１０が生成されている場合には第２の認証中間鍵２１０が選択される一方、生成されていない場合には第１の認証中間鍵２０４が選択されて、選択認証中間鍵３１２とされる。
復号処理３０３では、復号回路４０２が、機密情報処理部１０５内の秘匿性を確保されたレジスタ（不図示）から、複数の暗号化されたコンテンツ復号化用情報３０１のうち、例えば実行されるアプリケーションに応じて選択される１つと鍵３０２とを読み出して復号化処理を行い、コンテンツ復号化用情報３０４を出力する。ここで、上記鍵３０２は、各暗号化されたコンテンツ復号化用情報３０１に共通でもよいし、同様に選択されるようにしてもよい。
上記コンテンツ復号化用情報３０４は、コンテンツデータの復号化手順（機密情報処理部１０５が行うことができる複数の復号化手順のうち、いずれの復号化手順を用いて暗号化コンテンツを復号化するか）を示すとともに復号化処理に用いられる。
すなわち、上記コンテンツ復号化用情報３０４が“０”以外の値である場合には、判定処理３０７に応じて、演算回路４０３は演算処理３１４を行い、コンテンツ復号化用情報３０４の値を用いた演算により選択認証中間鍵３１２に所定の演算処理（例えば一方向関数処理）による変換を施して変換中間鍵３１５を生成する。ドメイン鍵復号回路４０４は、ターゲット機器１０１から暗号化ドメイン鍵３１６を読み込んで上記変換中間鍵３１５により復号化するドメイン鍵復号処理３１７を行い、ドメイン鍵３０６を出力する。セレクタ４０５は、コンテンツ復号化用情報３０４が“０”でないことに応じて、（選択認証中間鍵３１２ではなく）上記ドメイン鍵３０６を選択して出力する選択処理３２１を行う。
一方、コンテンツ復号化用情報３０４が“０”の場合には、判定処理３０７に応じて、演算回路４０３およびドメイン鍵復号回路４０４は、何もしない（演算処理３１４およびドメイン鍵復号処理３１７を行わず例えば不定な値を出力する。）。セレクタ４０５は、セレクタ４０１から出力される選択認証中間鍵３１２を選択して出力する選択処理３２１を行う。
コンテンツ鍵復号回路４０６は、ターゲット機器１０１から暗号化コンテンツ鍵３０９を読み込んで、セレクタ４０５によって選択されたドメイン鍵３０６または選択認証中間鍵３１２によって復号化するコンテンツ鍵復号処理３１３を行い、コンテンツ鍵３０５を出力する。
コンテンツ復号回路４０７は、ターゲット機器１０１から暗号化コンテンツ３１０を読み込んで、上記コンテンツ鍵３０５によって復号化するコンテンツ復号処理３１８を行い、平文のコンテンツ３０８を秘匿されたハードウェア領域である機密情報処理部１０５から出力する。出力されたコンテンツ３０８は例えば音声や映像の再生に利用される。
上記のように、暗号化ドメイン鍵３１６が用いられる場合と用いられない場合とで、復号化手順が３段階または２段階と異なるとともに、復号化演算の内容、すなわち鍵の選択や生成方法が異なり、復号化手順および復号化演算の内容が復号化用情報に基づいて決定されることにより、例えば３段階で復号化されるべき暗号化データに対して２段階で復号化されるような復号化用情報が用いられたとすると、同時に復号化演算の内容自体が適正に行われなくなる。したがって、不正な処理手順を実行させて中間データを不正に入手することなどが容易に防止される。
また、機密情報処理部１０５が実行するシーケンスに、コンテンツ復号化用情報３０４の値に応じて復号化回数を変更する機構を設けることで、機密情報が外部に出力されることがないようにされる。
また、コンテンツ復号化用情報３０４の値自体を暗号化して実装することにより、不正にコンテンツ復号化用情報３０４を書き換えて機密情報を外部に出力させることがより困難にできる。
ただし、コンテンツ復号化用情報３０４は必ずしも暗号化しなくてもよく、その場合でも、演算処理や鍵の選択などと処理手順とが対応しないことにより不正なコンテンツ鍵の取得等を防止する効果は得られる。また、コンテンツ復号化用情報３０４が装置の外部から入力されるようにした場合でも同様である。
なお、コンテンツ復号化用情報３０４は、どの鍵を用いて暗号化コンテンツを復号化するかに関する情報や、キャリアのＩＤもあわせて保持するものであってもよい。
《発明の実施形態２》
前記実施形態１で説明したような暗号化コンテンツ３１０、暗号化コンテンツ鍵３０９、および暗号化ドメイン鍵３１６が生成される機密情報処理装置の例について説明する。この機密情報処理装置の全体構成は、実施形態１（図１）とほぼ同じで、機密情報処理部１０５の暗号化処理に関する構成および処理内容が図７、および図８に示すようになっている。
この機密情報処理装置で暗号化が行われる際には、まず、実施形態１と同じ認証処理（図５）が行われる。
ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で認証が成功すると、ホスト機器１０２はコンテンツ３０８、コンテンツ鍵３０５、およびドメイン鍵３０６を暗号化し、ターゲット機器１０１に転送して格納する。
より詳しくは、暗号化回路７０２は、コンテンツ鍵３０５を用いてコンテンツ３０８を暗号化し（暗号化処理６０１）、暗号化コンテンツ３１０をターゲット機器１０１の第３の領域５０３（自由にアクセスすることができる領域）に格納する。
また、セレクタ７０１は、認証処理によって第２の認証中間鍵２１０が生成されているときは第２の認証中間鍵２１０を、第２の認証中間鍵２１０が生成されていないときは第１の認証中間鍵２０４を選択し、選択認証中間鍵３１２として出力する（選択処理６０２）。
復号回路７０３は、複数の暗号化されたコンテンツ復号化用情報３０１のうち、例えば実行されるアプリケーションに応じて選択される１つを鍵３０２で復号化し（復号化処理６０３）、コンテンツ復号化用情報３０４を得る。
得られたコンテンツ復号化用情報３０４の値により、セレクタ７０４はコンテンツ鍵３０５を暗号化する鍵として選択認証中間鍵３１２またはドメイン鍵３０６を判定して選択する（判定処理６０４）。
すなわち、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”である場合は、コンテンツ鍵３０５を暗号化する鍵は選択認証中間鍵３１２となり、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”以外の場合は、コンテンツ鍵３０５を暗号化する鍵はドメイン鍵３０６となる。
そこで、暗号化回路７０５は、コンテンツ鍵３０５を、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”である場合には選択認証中間鍵３１２で暗号化する（暗号化処理６０５）一方、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”でない場合にはドメイン鍵３０６で暗号化し（暗号化処理６０６）、得られた暗号化コンテンツ鍵３０９をターゲット機器１０１に転送して、第２の領域５０２（認証が成功しなければアクセスできない領域）または第３の領域５０３（自由にアクセスすることができる領域）に格納する。
また、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”でない場合、演算回路７０６は、コンテンツ復号化用情報３０４と選択認証中間鍵３１２を入力として演算処理６０７を行い、変換中間鍵３１５を生成する。なお、この演算処理６０７は実施の形態１で説明した演算処理３１４と同一のまたは対応する演算で行われる。暗号化回路７０７は上記変換中間鍵３１５でドメイン鍵３０６を暗号化し（暗号化処理６０８）、得られた暗号化ドメイン鍵３１６をターゲット機器１０１に転送して第２の領域５０２に格納する。（コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”である場合は、後段の演算回路７０６と暗号化回路７０７は動作しない。）
上記のような暗号化処理が実行された結果、ターゲット機器１０１内の各領域に図２または図３のような状態で各データが格納されることになる。
なお、前記実施形態１で説明したような種々の変形例は同様に適用してもよい。また、実施形態１、２の構成を組み合わせて、暗号化および復号化が両方とも可能な装置を構成してもよい。
《発明の実施形態１、２の変形例》
認証が成功した場合に得られる第１の認証中間鍵は、ターゲット機器内にも生成されるようにしてもよい。または、ターゲット機器には予め第１の認証中間鍵を格納するようにしてもよい。ターゲット機器が第１の認証中間鍵を有することによって、拡張機能としてセッション鍵を定義することができる。セッション鍵とは、ターゲット機器とホスト機器との間で入出力される機密情報を再暗号化するための鍵であり、二重の暗号化を行うことによって秘匿性をさらに向上させることができる。以下、具体的に説明する。
実施形態１の復号化方法にセッション鍵を適用した場合、ターゲット機器は、予め格納された、または認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４に、セッション処理と呼ばれる所定の関数処理を行うことによって、セッション鍵を生成する。ターゲット機器は、暗号化ドメイン鍵３１６が格納されている場合には暗号化ドメイン鍵３１６を、暗号化ドメイン鍵３１６が格納されていない場合には暗号化コンテンツ鍵３０９を、生成されたセッション鍵によって二重暗号化し、二重暗号化したうえでホスト機器へと出力する。
一方、ホスト機器は、認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４を用いてセッション処理を行い、セッション鍵を生成する。ホスト機器は、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”の場合には、ターゲット機器から読み出したセッション鍵で二重暗号化された暗号化コンテンツ鍵をセッション鍵で復号化することにより、暗号化コンテンツ鍵３０９を取得する。また、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”以外の場合には、ターゲット機器から読み出したセッション鍵で二重暗号化された暗号化ドメイン鍵をセッション鍵で復号化することにより、暗号化ドメイン鍵３１６を取得する。以降の処理は実施の形態１と同様であるので省略する。
実施形態２の暗号化方法にセッション鍵を適用した場合、ホスト機器は、認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４を用いてセッション処理を行い、セッション鍵を生成する。ホスト機器は、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”の場合には暗号化コンテンツ鍵３０９を、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”以外の場合には暗号化ドメイン鍵３１６を、生成されたセッション鍵によって二重暗号化し、二重暗号化したうえでターゲット機器へと出力する。
一方、ターゲット機器は、予め格納された、または認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４を用いてセッション処理を行い、セッション鍵を生成する。ターゲット機器は、ホスト機器から二重暗号化された暗号化コンテンツ鍵が出力された場合には、これをセッション鍵で復号化し、暗号化コンテンツ鍵３０９を生成して第２の領域５０２に格納する。また、ターゲット機器は、ホスト機器から二重暗号化された暗号化ドメイン鍵が出力された場合には、これをセッション鍵で復号化し、暗号化ドメイン鍵３１６を生成して第２の領域に格納する。
以上のように、セッション鍵を用いて二重暗号化を行うことにより、特に機密性の高い、ドメイン鍵またはコンテンツ鍵をさらに確実に保護することができる。したがって、秘匿性をさらに向上させることができる。
《発明の実施形態３》
実施形態３の機密情報処理装置は、ターゲット機器とホスト機器との間で行われる認証について、認証用ホスト鍵および認証用ターゲット鍵がアプリケーションごとに定義され、ホスト機器で実行されるアプリケーションに応じて、認証用ホスト鍵および認証用ターゲット鍵が選択されて認証が行われる。この機密情報処理装置の全体構成も、実施形態１（図１）とほぼ同じで、機密情報処理部１０５の認証鍵の決定および復号化処理に関する構成および処理内容が図９、および図１０に示すようになっている。
例えば、ホスト機器でオーディオ用コンテンツと配信用コンテンツを扱う場合、オーディオ用と配信用の２つの認証を行う必要がある。
したがって、ホスト機器で第１のアプリケーション用のコンテンツと第２のアプリケーション用のコンテンツを扱う場合、それぞれのアプリケーションに対する認証を実行することにより、第１のアプリケーション用の第１の認証中間鍵と第２のアプリケーション用の第１の認証中間鍵の２つの鍵が生成される。
さらに、第１のアプリケーション用の第２の認証用ターゲット鍵が存在する場合は第１のアプリケーション用の第２の認証中間鍵が、第２のアプリケーション用の第２の認証用ターゲット鍵が存在する場合は第２のアプリケーション用の第２の認証中間鍵が生成される。
以下、第１のアプリケーション用の第１の認証中間鍵を第１の認証中間鍵Ａ、第１のアプリケーション用の第２の認証中間鍵を第２の認証中間鍵Ａ、第２のアプリケーション用の第１の認証中間鍵を第１の認証中間鍵Ｂ、第２のアプリケーション用の第２の認証中間鍵を第２の認証中間鍵Ｂとする。また、ホスト機器は第１の認証中間鍵と第２の認証中間鍵のいずれを用いるかについて、第２の認証中間鍵を生成している場合は第２の認証中間鍵を選択し、そうでない場合は第１の認証中間鍵を選択して、選択認証中間鍵とする。以下、第１のアプリケーション用の選択認証中間鍵を選択認証中間鍵Ａ、第２のアプリケーション用の選択認証中間鍵を選択認証中間鍵Ｂとする。
上述の認証方法においてターゲット機器とホスト機器との間で認証が成功すると、ホスト機器は暗号化ドメイン鍵、暗号化コンテンツ鍵および暗号化コンテンツをターゲット機器から読み出し、暗号化コンテンツの復号化を行う。コンテンツ復号について、コンテンツにドメイン鍵が設定されているかどうかはコンテンツ復号化用情報の値により決定される。コンテンツ復号化用情報の値はアプリケーションごとに定義され、ホスト機器はコンテンツ復号化用情報の値によりコンテンツ鍵を暗号化する鍵が選択認証中間鍵であるかドメイン鍵であるかを判定する。例えば第１のアプリケーションではコンテンツ復号化用情報の値は“０”であり、第２のアプリケーションではコンテンツ復号化用情報の値は“０”ではないとすると、コンテンツ鍵を暗号化する鍵は、前者の場合は選択認証中間鍵であり、後者の場合はドメイン鍵となる。
図９は本発明の実施の形態３にかかるコンテンツ復号化用情報の取得方法を示したフローチャートである。
上述の通り、認証用ホスト鍵はアプリケーションごとに定義される。以下、第１のアプリケーション用の認証用ホスト鍵を認証用ホスト鍵Ａ、第２のアプリケーション用の認証用ホスト鍵を認証用ホスト鍵Ｂとする。暗号化認証用ホスト鍵Ａ１００１および暗号化認証用ホスト鍵Ｂ１００２は認証用ホスト鍵２０１とコンテンツ復号化用情報３０４とが連結された後に暗号化されて構成されている。そこで、実行されるアプリケーションに応じた暗号化認証用ホスト鍵が選択され（選択処理１００３）、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１またはホスト鍵用暗号化鍵Ｂ１０２２のうちの選択された方（選択処理１０２３）で復号され（復号化処理１００７）、分離されることで（分離処理１００４）、そのアプリケーション用の認証用ホスト鍵２０１およびコンテンツ復号化用情報３０４が得られる。上記認証用ホスト鍵２０１により実施形態１で説明した認証処理（図５）および図６の選択処理３１１が行われることにより、図１０に示す選択認証中間鍵Ａ１００８および選択認証中間鍵Ｂ１００９が得られる。
また、上記暗号化認証用ホスト鍵の分離処理１００４で得られたコンテンツ復号化用情報３０４の値（または選択処理１００３・１０２３と同じ選択情報）により、選択認証中間鍵Ａ１００８または選択認証中間鍵Ｂ１００９から、実行されるアプリケーション用の認証中間鍵が選択され（選択処理１０１０）、選択認証中間鍵３１２とされる。（なお、実際には、実行されるアプリケーションに対応した認証用ホスト鍵２０１による認証処理により１つの認証中間鍵だけが生成されるようにして、選択処理１０１０を必要としないようにしてもよい。
上記選択認証中間鍵３１２およびコンテンツ復号化用情報３０４に基づいて行われる復号化処理は、実施形態１（図６）と比べて、演算処理３１４による変換中間鍵３１５の生成が行われない点を除き、同じである。この場合、コンテンツ復号化用情報３０４に基づいた演算処理３１４は行われないが、認証用ホスト鍵２０１にコンテンツ復号化用情報３０４が連結されて暗号化認証用ホスト鍵が構成されていることによって、認証が完了した時点でコンテンツ復号化用情報３０４の値が半導体集積回路内で確定し、コンテンツ復号化用情報３０４の値から認証中間鍵の選択が一意に決定され、ホストＣＰＵによって変更することはできない。それゆえ、例えば、ホスト機器がアプリケーションを偽り、本来３回の復号化処理が必要なコンテンツの復号処理に対して、２回の復号化処理が必要なコンテンツの復号処理を適用させることにより不正にコンテンツ鍵を取得しようとしても、その場合には適切な選択認証中間鍵３１２が用いられないことになるので、コンテンツ鍵復号処理３１３での復号化が正しく行われず、コンテンツ鍵の秘匿性が確保される。
なお、演算処理３１４による変換中間鍵３１５の生成も行われるようにしてもよい。
また、認証用ホスト鍵２０１が暗号化された後にコンテンツ復号化用情報３０４が連結されて生成された暗号化認証用ホスト鍵が用いられるようにしてもよい。すなわち、そのような暗号化認証用ホスト鍵は、コンテンツ復号化用情報３０４が分離された後に復号化される。
《発明の実施形態４》
実施形態３のように認証用ホスト鍵にコンテンツ復号化用情報３０４を連結するのに代えて、暗号化認証用ホスト鍵を復号化するためのホスト鍵用暗号化鍵に含めるようにしてもよい。具体的には、図９に代えて図１１のような処理が行われるようにしてもよい。
ホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２は、鍵本体１２０３にコンテンツ復号化用情報３０４を連結して構成されており、ホスト鍵用暗号化鍵１２２１からコンテンツ復号化用情報３０４を分離することで（分離処理１２０２）、鍵本体１２０３およびコンテンツ復号化用情報３０４が得られる。
暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４および暗号化認証用ホスト鍵Ｂ１２０５は、鍵本体１２０３によって暗号化されており、アプリケーションに応じた暗号化認証用ホスト鍵が選択されて（選択処理１００３）、選択された暗号化認証用ホスト鍵が鍵本体１２０３で復号されることで（復号化処理１００７）、そのアプリケーション用の認証用ホスト鍵２０１が得られる。
上記の場合においても、認証が完了した時点でコンテンツ復号化用情報の値が半導体集積回路内で確定し、コンテンツ復号化用情報の値から認証中間鍵の選択が一意に決定されるので、不正なコンテンツ鍵の取得が防止される。
《発明の実施形態５》
図１２に示すように、暗号化認証用ホスト鍵や、ホスト鍵用暗号化鍵にはコンテンツ復号化用情報を含めず、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１・Ｂ１０２２（または暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５）の選択を示す情報自体が、コンテンツ復号化用情報とされる（または対応づけられる）ことによっても、同様にコンテンツ復号化用情報の値から認証中間鍵の選択が一意に決定されるので、不正なコンテンツ鍵の取得が防止される。
《発明の実施形態６》
例えばアプリケーションが２種類である場合に、実施形態５等のように２つのホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２を用いず、図１３に示すようにホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１と、これが反転処理１４０３された鍵と、これらによって暗号化された暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ａ１２０４’が用いられるようにしてもよい。この場合も、不正なコンテンツ鍵の取得が防止される点に関しては同じであるとともに、鍵の管理の簡素化を図ることもできる。
《発明の実施形態７》
実施形態３〜６のように認証用ホスト鍵やホスト鍵用暗号化鍵にコンテンツ復号化用情報が含められるのに限らず、暗号化コンテンツ鍵または暗号化ドメイン鍵自体に含められるようにしてもよい。具体的には、機密情報処理装置は、図１４に示すように、ターゲット機器１０１から与えられた暗号化鍵１５０１が選択認証中間鍵３１２によって復号化（復号化処理１５０２）され、コンテンツ復号化用情報３０４と鍵本体１５０３とが分離（分離処理１５０４）されるようになっている。上記コンテンツ復号化用情報３０４が“０”かどうかの判定（判定処理１５０５）に応じて、鍵本体１５０３をコンテンツ鍵とした暗号化コンテンツの復号化（復号化処理１５０６）、または鍵本体１５０３をドメイン鍵とした暗号化コンテンツ鍵および暗号化コンテンツの復号化（復号化処理１５０７）が行われる。これによっても、やはり、同様に不正なコンテンツ鍵の取得が防止される。
《発明の実施形態８》
前記実施形態３（図９）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１００１・Ｂ１００２は、例えば図１５に示すような処理によって生成することができる。すなわち、認証用ホスト鍵の暗号化はホスト機器の製造段階で行われ、認証用ホスト鍵２０１にコンテンツ復号化用情報３０４が連結された後（連結処理１６０２）、ホスト鍵用暗号化鍵１０２１・１０２２で暗号化されて（暗号化処理１６０１）暗号化認証用ホスト鍵１００１・１００２が生成される。コンテンツ復号化用情報３０４の値はアプリケーションごとに定義される。
《発明の実施形態９》
また、前記実施形態４（図１１）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５、およびホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２は、例えば図１６に示すような処理によって生成することができる。すなわち、鍵本体１２０３で認証用ホスト鍵２０１を暗号化して（暗号化処理１７０１）暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５を生成する。また、鍵本体１２０３にコンテンツ復号化用情報３０４を連結することで（連結処理１７０３）、ホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２が生成される。
《発明の実施形態１０》
また、前記実施形態５（図１２）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５は、例えば図１７に示すような処理によって生成することができる。すなわち、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１・Ｂ１０２２のうち、コンテンツ復号化用情報３０４に応じた一方が選択（選択処理１８０１）され、これにより認証用ホスト鍵２０１が暗号化（暗号化処理１８０２）されることによって、暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５が生成される。
《発明の実施形態１１》
また、前記実施形態６（図１３）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ａ１２０４’は、例えば図１８に示すような処理によって生成することができる。すなわち、コンテンツ復号化用情報３０４の値に応じて、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１、またはこれを反転（反転処理１４０３）したものが選択され（選択処理１９０１）、これにより認証用ホスト鍵２０１が暗号化（暗号化処理１９０２）されることによって、暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ａ１２０４’が生成される。
なお、前記実施形態１（図４）等においては、複数の復号回路をシーケンシャルに動作させることによって復号化を行う例を示したが、１つの復号回路を繰り返し用いて復号化を行うようにしても構わない。
また、復号回路として、その入力と出力を逆とすることにより暗号回路としても機能するものが用いられる場合には、暗号回路と兼用させるようにしても構わない。
本発明にかかる機密情報処理方法は、複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保つことができる効果を有し、例えば、電子配信等を介して各ユーザがターゲット装置に格納した暗号化コンテンツをそのユーザが所持する特定のホスト装置で復号化し、またはそのユーザが所持する特定のホスト装置で暗号化したコンテンツをターゲット装置に格納する機密情報処理方法等として有用である。
本発明は、例えば、電子配信等を介して各ユーザがターゲット装置に格納した暗号化コンテンツをそのユーザが所持する特定のホスト装置で復号化し、またはそのユーザが所持する特定のホスト装置で暗号化したコンテンツをターゲット装置に格納する機密情報処理方法に関するものである。また、上記のような機密情報処理方法に用いられる機密情報処理装置に関するものである。
例えば著作物や個人情報のように、不正なコピーまたは外部への漏洩などを防ぐ必要があるコンテンツは、暗号化された状態でターゲット装置に格納される。格納された暗号化コンテンツは、ターゲット装置との間での認証処理に成功したホスト装置だけが、復号化することができる。これによって、不正なホスト装置による不正なコピーや漏洩などが防がれる。ここで、上記ターゲット装置は、例えば、ＳＤカード（メモリカード）などの記憶媒体、または、そのような記憶媒体を有する装置を示す。また、ホスト装置は、ターゲット装置からデータを読み出し、もしくはターゲット装置にデータを書き込む半導体集積回路、そのような半導体集積回路を有するセット装置、または、ターゲット装置にコンテンツを配信するコンテンツ配信装置を示す。
上記復号化は、より詳しくは、次のように行われる。ホスト装置は、ターゲット装置に暗号化コンテンツとともに格納されている暗号化コンテンツ鍵を読み出し、例えば認証処理の際に生成される中間鍵によって復号化する。次に、復号化によって得られたコンテンツ鍵を用いて、暗号化コンテンツを復号化することによって、すなわち２段階の復号化処理によって平文のコンテンツを得る。
また、例えば、電子配信された暗号化コンテンツを特定のユーザだけが利用できるようにするなどのために、ドメイン鍵等が用いられることもある。すなわち、ホスト装置は、暗号化ドメイン鍵を上記中間鍵で復号化し、得られたドメイン鍵で暗号化コンテンツ鍵を復号化し、得られたコンテンツ鍵で暗号化コンテンツを復号化することによって、すなわち３段階の復号化処理によって平文のコンテンツを得る。
ところで、上記のような処理を観察することによって復号化されたドメイン鍵またはコンテンツ鍵等を得ることが可能であると、コンテンツの秘匿性が著しく低下する。そこで、暗号化処理および復号化処理等が半導体集積回路内だけで行われ、処理過程でのコンテンツ鍵等を半導体集積回路の外部から取得できないようにする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−０９６６６６号公報
しかしながら、上記のように復号化処理等が半導体集積回路内だけで行われるようにしても、上記２段階と３段階の復号化処理のように複数種類の復号化シーケンスを適用可能にすると、秘匿性を守れないことがある。例えば、半導体集積回路に暗号化ドメイン鍵を与えて２段階の復号化処理を行わせると、平文のコンテンツ鍵を半導体集積回路から外部に出力させることができてしまう。したがって、従来のターゲット装置やホスト装置等の機密情報処理装置は、秘匿性を高く保つことが困難であるという問題点を有していた。
本発明は、複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保てるようにすることを目的とする。
上記の目的を達成するため、本発明は、
コンテンツデータがコンテンツ鍵により暗号化されてターゲット装置に格納された暗号化コンテンツデータをホスト装置において復号化する機密情報処理方法であって、
ホスト装置とターゲット装置との間で相互認証を行う相互認証ステップと、
前記相互認証が成功した場合に、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順を示し、かつ、前記暗号化コンテンツデータの復号化における演算内容に関与する復号化用情報と、前記コンテンツ鍵とに対応して、前記暗号化コンテンツデータを復号化する復号化ステップと、
を有することを特徴とする。
これにより、復号化手順と復号化における演算内容とが必ず対応づけられるので、正規でない復号化手順を実行させて不正にデータが取得されるのを防止することができる。
本発明によれば、複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保つことができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の各実施形態において、他の実施形態と同様の機能を有する構成要素については同一の符号を付して説明を省略する。
《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１として、暗号化コンテンツ鍵の復号化を含む２段階の復号化による暗号化コンテンツの復号化と、暗号化ドメイン鍵および暗号化コンテンツ鍵の復号化を含む３段階の復号化による暗号化コンテンツの復号化とが選択的に行われる機密情報処理装置（システム）の例を説明する。この機密情報処理装置（システム）は、例えば図１に示すように、ホスト機器１０２にターゲット機器１０１が接続されて構成されている。
ここで、暗号化コンテンツ鍵が何れの鍵で復号化されるか（コンテンツ鍵が何れの鍵で暗号化されるか）については、例えば利用されるコンテンツの特性に応じて決定され、決定された鍵で暗号化された暗号化コンテンツ鍵と暗号化コンテンツが、ターゲット機器１０１に格納される。また、上記暗号化ドメイン鍵が復号化されて得られるドメイン鍵は、例えば、ある特定のグループまたはユーザのみにユニークに定義され電子配信などにより配信されて利用される鍵である。このようなドメイン鍵を定義し、コンテンツ鍵を暗号化する鍵をドメイン鍵とすることにより、ユーザが持つ特定のホスト機器でしかターゲット機器に格納した暗号化コンテンツを復号できないようにすることができる。
（ターゲット機器１０１）
ターゲット機器１０１としては、例えばＳＤカードと呼ばれるメモリカードが用いられ、機密情報を含むデータが蓄積される。ターゲット機器１０１には、例えば図２、図３に示すように、第１〜第３の領域５０１〜５０３が設けられる。
第１の領域５０１は、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で認証が実行される際にアクセスされる領域であり、第１の認証用ターゲット鍵２０２が格納される。
第２の領域５０２は、ホスト機器１０２とターゲット機器１０１との間で認証が成功して初めてアクセスすることが可能になる領域であり、２段階の復号化が行われる暗号化コンテンツ３１０が格納される場合には、暗号化コンテンツ鍵３０９が格納される。一方、３段階の復号化が行われる暗号化コンテンツ３１０が格納される場合には、暗号化ドメイン鍵３１６が格納される。
第３の領域５０３は、自由にアクセスすることができる領域である。暗号化コンテンツ３１０および第２の認証用ターゲット鍵２０７が格納される。すなわち、電子配信などによって配信された暗号化コンテンツ３１０の上書きや、後述するように認証用ホスト鍵２０１の秘匿性が破られた場合にやはり電子配信等によって配信された第２の認証用ターゲット鍵２０７の追記が可能（ただし、第２の認証用ターゲット鍵２０７の削除は不可）になっている。また、３段階の復号化が行われる暗号化コンテンツ３１０が格納される場合には、暗号化コンテンツ鍵３０９も格納される。なお、３段階の復号化が行われる場合でも、暗号化コンテンツ鍵３０９が第２の領域５０２に格納されるようにして、暗号化ドメイン鍵３１６と同様に機密性が高く保たれるようにしてもよい。また、それぞれの情報が互いに異なる複数のターゲット機器１０１に格納されていてもよい。
（ホスト機器１０２の構成）
ホスト機器１０２は、ターゲット機器１０１との間で機密情報の読み出しおよび書き込みを行う。ホスト機器１０２は、具体的には、例えば内部バス１０３と、ターゲット機器１０１との間でデータの入出力を行うターゲットＩ／Ｆ（インタフェイス）部１０４と、所定のシーケンスに従って機密情報の復号化および認証処理を行う機密情報処理部１０５と、機密情報処理部１０５に対して所定のシーケンスを起動するホストＣＰＵ１０６と、ホストＣＰＵ１０６と、ターゲットＩ／Ｆ部１０４を介してターゲット機器１０１との間でデータの入出力を行うとともに、機密情報処理部１０５との間でデータの入出力を行うホストＩ／Ｆ部１０７と、ホストＣＰＵ１０６および機密情報処理部１０５がその動作のためにデータを一時格納しておくためのワーク領域としてのＲＡＭ１０８を備えている。
（ホスト機器１０２の機密情報処理部１０５の構成）
機密情報処理部１０５は、例えば図４に示すように、認証部２００と、セレクタ４０１と、復号回路４０２と、演算回路４０３と、ドメイン鍵復号回路４０４と、セレクタ４０５と、コンテンツ鍵復号回路４０６と、コンテンツ復号回路４０７とを備えて構成されている。
上記機密情報処理部１０５の動作の起動はホストＣＰＵ１０６が行うが、機密情報処理部１０５は秘匿されたハードウェアであり、起動されると、セキュリティの確保された、またはセキュリティの必要の少ない、あらかじめ決められた所定のシーケンスのみを行う。すなわち、図４に示される構成はハードウェアとして半導体集積回路内に秘匿され、制御部からのアクセスなどによってその処理のシーケンスを変更することができない。それゆえ、例えば復号回路４０４・４０６・４０７等を用いてどのデータを復号化するかについては、ホストＣＰＵ等から制御することはできず、ホストＣＰＵはあくまで機密情報処理部にどのシーケンスを処理させるかを起動させるだけである。
（機密情報処理装置の動作：認証処理）
ターゲット機器１０１に格納された暗号化コンテンツ３１０の復号化が行われる場合には、まず、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で、図５に示すような認証処理が行われる。（すなわち、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で機密情報の読み出しや書き込みが行われる場合には、ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で認証を行う必要がある。認証が成功すると、ホスト機器１０２は、ターゲット機器１０１からターゲットＩ／Ｆ部１０４を介して機密情報を読み出し、機密情報処理部１０５を用いて復号化して利用する。）
まず、機密情報処理部１０５（の認証部２００）は、例えば機密情報処理部１０５の内部に設定されている認証用ホスト鍵２０１（例えば各機密情報処理部１０５に固有に設定される鍵）と、ターゲット機器１０１から読み出した第１の認証用ターゲット鍵２０２を入力として、第１の認証演算処理２０３を実行する。この第１の認証演算処理２０３は、一方向関数を含む複数の関数から構成される処理であって、認証に成功すれば、“０”以外の値を有する第１の認証中間鍵２０４が生成される一方、認証に失敗すれば値“０”が生成されるような処理である。第１の認証演算処理が終了すると、生成された第１の認証中間鍵２０４、または値“０”がホスト機器１０２内（機密情報処理部１０５内）の所定の認証中間鍵格納エリア（不図示）に格納されると共に、認証判定２０５が行われる。
認証判定２０５では、第１の認証演算処理２０３の出力が“０”であるか否かが判定される。“０”である場合は、ホスト機器は、不正なアクセスであるとして、以降の処理を行うことなく異常検出処理２０６を行う。
また、第１の認証演算処理２０３が成功した場合、認証処理を完了して復号化処理等が行われるようにしてもよいが、本実施形態においては、さらに以下の処理が行われることによって、認証用ホスト鍵２０１の秘匿性が破られている場合でも不正な復号化等を防止し得るようになっている。すなわち、認証用ホスト鍵２０１の秘匿性の破られたことが発覚した場合、ターゲット機器１０１には、ネットワークを経由した電子配信等によって第２の認証用ターゲット鍵２０７と、新たな暗号化コンテンツ鍵３０９（および必要に応じて暗号化ドメイン鍵３１６）とが格納される。（または、新たな暗号化コンテンツデータが配信される場合には第２の認証用ターゲット鍵２０７等も共に配信される。）上記第２の認証用ターゲット鍵２０７は、秘匿性の破られていない認証用ホスト鍵２０１との間での認証は成功するが、秘匿性の破られた認証用ホスト鍵２０１との間での認証は失敗するように生成されたものである。そこで、秘匿性が破られた認証用ホスト鍵２０１を有するホスト機器１０２で第１の認証演算処理２０３が不正に成功した場合でも、その認証用ホスト鍵２０１と第２の認証用ターゲット鍵２０７との間での認証は最終的に失敗し、上記秘匿性が破られた認証用ホスト鍵２０１を有するホスト機器の使用が無効化されるようになっている。
具体的には、第１の認証演算処理２０３に成功すると、機密情報処理部１０５は、次に、第２の認証用ターゲット鍵２０７がターゲット機器１０１内に存在するかどうかの存在判定２０８を行う。第２の認証用ターゲット鍵２０７がターゲット機器内に存在しない場合は第２の認証演算処理２０９を行う必要はないので認証は成功したとして認証処理を完了する。
また、第２の認証用ターゲット鍵２０７がターゲット機器内に存在する場合は、これをターゲット機器から読み出し、第２の認証演算処理２０９を行う。この第２の認証演算処理２０９は、第１の認証演算処理２０３と同様の処理で、認証に成功すれば、“０”以外の値を有する第２の認証中間鍵２１０が生成される一方、認証に失敗すれば、値“０”が生成され、認証中間鍵格納エリアに格納される。また、認証判定２０５と同様の認証判定２１１が行われ、第２の認証演算処理２０９の出力が“０”である場合は異常検出処理２１２を行う。
ここで、認証に成功した場合の第１、第２の認証中間鍵２０４・２１０は、その生成の種となる第１、第２の認証用ターゲット鍵２０２・２０７が異なることによって、互いに異なったものとなる（しかし、新たに配信等された暗号化ドメイン鍵３１６や暗号化コンテンツ鍵３０９の復号化結果は以前の暗号化ドメイン鍵３１６や暗号化コンテンツ鍵３０９の復号化結果と同じになるようになっている。）。
上記のような認証処理によって、認証に成功すると、第２の認証演算処理２０９が行われなかった場合には第１の認証中間鍵２０４だけが機密情報処理部１０５内に保持され（第２の認証中間鍵２１０としては例えば初期値の“０”が保持される。）、第２の認証演算処理２０９が行われた場合には第１の認証中間鍵２０４と第２の認証中間鍵２１０とが保持される。
（機密情報処理装置の動作：復号化処理）
認証に成功すると、図６に示す復号化処理が行われる。
選択処理３１１では、セレクタ４０１（図４）によって、第２の認証中間鍵２１０が生成されている場合には第２の認証中間鍵２１０が選択される一方、生成されていない場合には第１の認証中間鍵２０４が選択されて、選択認証中間鍵３１２とされる。
復号処理３０３では、復号回路４０２が、機密情報処理部１０５内の秘匿性を確保されたレジスタ（不図示）から、複数の暗号化されたコンテンツ復号化用情報３０１のうち、例えば実行されるアプリケーションに応じて選択される１つと鍵３０２とを読み出して復号化処理を行い、コンテンツ復号化用情報３０４を出力する。ここで、上記鍵３０２は、各暗号化されたコンテンツ復号化用情報３０１に共通でもよいし、同様に選択されるようにしてもよい。
上記コンテンツ復号化用情報３０４は、コンテンツデータの復号化手順（機密情報処理部１０５が行うことができる複数の復号化手順のうち、いずれの復号化手順を用いて暗号化コンテンツを復号化するか）を示すとともに復号化処理に用いられる。
すなわち、上記コンテンツ復号化用情報３０４が“０”以外の値である場合には、判定処理３０７に応じて、演算回路４０３は演算処理３１４を行い、コンテンツ復号化用情報３０４の値を用いた演算により選択認証中間鍵３１２に所定の演算処理（例えば一方向関数処理）による変換を施して変換中間鍵３１５を生成する。ドメイン鍵復号回路４０４は、ターゲット機器１０１から暗号化ドメイン鍵３１６を読み込んで上記変換中間鍵３１５により復号化するドメイン鍵復号処理３１７を行い、ドメイン鍵３０６を出力する。セレクタ４０５は、コンテンツ復号化用情報３０４が“０”でないことに応じて、（選択認証中間鍵３１２ではなく）上記ドメイン鍵３０６を選択して出力する選択処理３２１を行う。
一方、コンテンツ復号化用情報３０４が“０”の場合には、判定処理３０７に応じて、演算回路４０３およびドメイン鍵復号回路４０４は、何もしない（演算処理３１４およびドメイン鍵復号処理３１７を行わず例えば不定な値を出力する。）。セレクタ４０５は、セレクタ４０１から出力される選択認証中間鍵３１２を選択して出力する選択処理３２１を行う。
コンテンツ鍵復号回路４０６は、ターゲット機器１０１から暗号化コンテンツ鍵３０９を読み込んで、セレクタ４０５によって選択されたドメイン鍵３０６または選択認証中間鍵３１２によって復号化するコンテンツ鍵復号処理３１３を行い、コンテンツ鍵３０５を出力する。
コンテンツ復号回路４０７は、ターゲット機器１０１から暗号化コンテンツ３１０を読み込んで、上記コンテンツ鍵３０５によって復号化するコンテンツ復号処理３１８を行い、平文のコンテンツ３０８を秘匿されたハードウェア領域である機密情報処理部１０５から出力する。出力されたコンテンツ３０８は例えば音声や映像の再生に利用される。
上記のように、暗号化ドメイン鍵３１６が用いられる場合と用いられない場合とで、復号化手順が３段階または２段階と異なるとともに、復号化演算の内容、すなわち鍵の選択や生成方法が異なり、復号化手順および復号化演算の内容が復号化用情報に基づいて決定されることにより、例えば３段階で復号化されるべき暗号化データに対して２段階で復号化されるような復号化用情報が用いられたとすると、同時に復号化演算の内容自体が適正に行われなくなる。したがって、不正な処理手順を実行させて中間データを不正に入手することなどが容易に防止される。
また、機密情報処理部１０５が実行するシーケンスに、コンテンツ復号化用情報３０４の値に応じて復号化回数を変更する機構を設けることで、機密情報が外部に出力されることがないようにされる。
また、コンテンツ復号化用情報３０４の値自体を暗号化して実装することにより、不正にコンテンツ復号化用情報３０４を書き換えて機密情報を外部に出力させることがより困難にできる。
ただし、コンテンツ復号化用情報３０４は必ずしも暗号化しなくてもよく、その場合でも、演算処理や鍵の選択などと処理手順とが対応しないことにより不正なコンテンツ鍵の取得等を防止する効果は得られる。また、コンテンツ復号化用情報３０４が装置の外部から入力されるようにした場合でも同様である。
なお、コンテンツ復号化用情報３０４は、どの鍵を用いて暗号化コンテンツを復号化するかに関する情報や、キャリアのＩＤもあわせて保持するものであってもよい。
《発明の実施形態２》
前記実施形態１で説明したような暗号化コンテンツ３１０、暗号化コンテンツ鍵３０９、および暗号化ドメイン鍵３１６が生成される機密情報処理装置の例について説明する。この機密情報処理装置の全体構成は、実施形態１（図１）とほぼ同じで、機密情報処理部１０５の暗号化処理に関する構成および処理内容が図７、および図８に示すようになっている。
この機密情報処理装置で暗号化が行われる際には、まず、実施形態１と同じ認証処理（図５）が行われる。
ターゲット機器１０１とホスト機器１０２との間で認証が成功すると、ホスト機器１０２はコンテンツ３０８、コンテンツ鍵３０５、およびドメイン鍵３０６を暗号化し、ターゲット機器１０１に転送して格納する。
より詳しくは、暗号化回路７０２は、コンテンツ鍵３０５を用いてコンテンツ３０８を暗号化し（暗号化処理６０１）、暗号化コンテンツ３１０をターゲット機器１０１の第３の領域５０３（自由にアクセスすることができる領域）に格納する。
また、セレクタ７０１は、認証処理によって第２の認証中間鍵２１０が生成されているときは第２の認証中間鍵２１０を、第２の認証中間鍵２１０が生成されていないときは第１の認証中間鍵２０４を選択し、選択認証中間鍵３１２として出力する（選択処理６０２）。
復号回路７０３は、複数の暗号化されたコンテンツ復号化用情報３０１のうち、例えば実行されるアプリケーションに応じて選択される１つを鍵３０２で復号化し（復号化処理６０３）、コンテンツ復号化用情報３０４を得る。
得られたコンテンツ復号化用情報３０４の値により、セレクタ７０４はコンテンツ鍵３０５を暗号化する鍵として選択認証中間鍵３１２またはドメイン鍵３０６を判定して選択する（判定処理６０４）。
すなわち、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”である場合は、コンテンツ鍵３０５を暗号化する鍵は選択認証中間鍵３１２となり、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”以外の場合は、コンテンツ鍵３０５を暗号化する鍵はドメイン鍵３０６となる。
そこで、暗号化回路７０５は、コンテンツ鍵３０５を、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”である場合には選択認証中間鍵３１２で暗号化する（暗号化処理６０５）一方、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”でない場合にはドメイン鍵３０６で暗号化し（暗号化処理６０６）、得られた暗号化コンテンツ鍵３０９をターゲット機器１０１に転送して、第２の領域５０２（認証が成功しなければアクセスできない領域）または第３の領域５０３（自由にアクセスすることができる領域）に格納する。
また、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”でない場合、演算回路７０６は、コンテンツ復号化用情報３０４と選択認証中間鍵３１２を入力として演算処理６０７を行い、変換中間鍵３１５を生成する。なお、この演算処理６０７は実施の形態１で説明した演算処理３１４と同一のまたは対応する演算で行われる。暗号化回路７０７は上記変換中間鍵３１５でドメイン鍵３０６を暗号化し（暗号化処理６０８）、得られた暗号化ドメイン鍵３１６をターゲット機器１０１に転送して第２の領域５０２に格納する。（コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”である場合は、後段の演算回路７０６と暗号化回路７０７は動作しない。）
上記のような暗号化処理が実行された結果、ターゲット機器１０１内の各領域に図２または図３のような状態で各データが格納されることになる。
なお、前記実施形態１で説明したような種々の変形例は同様に適用してもよい。また、実施形態１、２の構成を組み合わせて、暗号化および復号化が両方とも可能な装置を構成してもよい。
《発明の実施形態１、２の変形例》
認証が成功した場合に得られる第１の認証中間鍵は、ターゲット機器内にも生成されるようにしてもよい。または、ターゲット機器には予め第１の認証中間鍵を格納するようにしてもよい。ターゲット機器が第１の認証中間鍵を有することによって、拡張機能としてセッション鍵を定義することができる。セッション鍵とは、ターゲット機器とホスト機器との間で入出力される機密情報を再暗号化するための鍵であり、二重の暗号化を行うことによって秘匿性をさらに向上させることができる。以下、具体的に説明する。
実施形態１の復号化方法にセッション鍵を適用した場合、ターゲット機器は、予め格納された、または認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４に、セッション処理と呼ばれる所定の関数処理を行うことによって、セッション鍵を生成する。ターゲット機器は、暗号化ドメイン鍵３１６が格納されている場合には暗号化ドメイン鍵３１６を、暗号化ドメイン鍵３１６が格納されていない場合には暗号化コンテンツ鍵３０９を、生成されたセッション鍵によって二重暗号化し、二重暗号化したうえでホスト機器へと出力する。
一方、ホスト機器は、認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４を用いてセッション処理を行い、セッション鍵を生成する。ホスト機器は、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”の場合には、ターゲット機器から読み出したセッション鍵で二重暗号化された暗号化コンテンツ鍵をセッション鍵で復号化することにより、暗号化コンテンツ鍵３０９を取得する。また、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”以外の場合には、ターゲット機器から読み出したセッション鍵で二重暗号化された暗号化ドメイン鍵をセッション鍵で復号化することにより、暗号化ドメイン鍵３１６を取得する。以降の処理は実施の形態１と同様であるので省略する。
実施形態２の暗号化方法にセッション鍵を適用した場合、ホスト機器は、認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４を用いてセッション処理を行い、セッション鍵を生成する。ホスト機器は、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”の場合には暗号化コンテンツ鍵３０９を、コンテンツ復号化用情報３０４の値が“０”以外の場合には暗号化ドメイン鍵３１６を、生成されたセッション鍵によって二重暗号化し、二重暗号化したうえでターゲット機器へと出力する。
一方、ターゲット機器は、予め格納された、または認証によって生成された第１の認証中間鍵２０４を用いてセッション処理を行い、セッション鍵を生成する。ターゲット機器は、ホスト機器から二重暗号化された暗号化コンテンツ鍵が出力された場合には、これをセッション鍵で復号化し、暗号化コンテンツ鍵３０９を生成して第２の領域５０２に格納する。また、ターゲット機器は、ホスト機器から二重暗号化された暗号化ドメイン鍵が出力された場合には、これをセッション鍵で復号化し、暗号化ドメイン鍵３１６を生成して第２の領域に格納する。
以上のように、セッション鍵を用いて二重暗号化を行うことにより、特に機密性の高い、ドメイン鍵またはコンテンツ鍵をさらに確実に保護することができる。したがって、秘匿性をさらに向上させることができる。
《発明の実施形態３》
実施形態３の機密情報処理装置は、ターゲット機器とホスト機器との間で行われる認証について、認証用ホスト鍵および認証用ターゲット鍵がアプリケーションごとに定義され、ホスト機器で実行されるアプリケーションに応じて、認証用ホスト鍵および認証用ターゲット鍵が選択されて認証が行われる。この機密情報処理装置の全体構成も、実施形態１（図１）とほぼ同じで、機密情報処理部１０５の認証鍵の決定および復号化処理に関する構成および処理内容が図９、および図１０に示すようになっている。
例えば、ホスト機器でオーディオ用コンテンツと配信用コンテンツを扱う場合、オーディオ用と配信用の２つの認証を行う必要がある。
したがって、ホスト機器で第１のアプリケーション用のコンテンツと第２のアプリケーション用のコンテンツを扱う場合、それぞれのアプリケーションに対する認証を実行することにより、第１のアプリケーション用の第１の認証中間鍵と第２のアプリケーション用の第１の認証中間鍵の２つの鍵が生成される。
さらに、第１のアプリケーション用の第２の認証用ターゲット鍵が存在する場合は第１のアプリケーション用の第２の認証中間鍵が、第２のアプリケーション用の第２の認証用ターゲット鍵が存在する場合は第２のアプリケーション用の第２の認証中間鍵が生成される。
以下、第１のアプリケーション用の第１の認証中間鍵を第１の認証中間鍵Ａ、第１のアプリケーション用の第２の認証中間鍵を第２の認証中間鍵Ａ、第２のアプリケーション用の第１の認証中間鍵を第１の認証中間鍵Ｂ、第２のアプリケーション用の第２の認証中間鍵を第２の認証中間鍵Ｂとする。また、ホスト機器は第１の認証中間鍵と第２の認証中間鍵のいずれを用いるかについて、第２の認証中間鍵を生成している場合は第２の認証中間鍵を選択し、そうでない場合は第１の認証中間鍵を選択して、選択認証中間鍵とする。以下、第１のアプリケーション用の選択認証中間鍵を選択認証中間鍵Ａ、第２のアプリケーション用の選択認証中間鍵を選択認証中間鍵Ｂとする。
上述の認証方法においてターゲット機器とホスト機器との間で認証が成功すると、ホスト機器は暗号化ドメイン鍵、暗号化コンテンツ鍵および暗号化コンテンツをターゲット機器から読み出し、暗号化コンテンツの復号化を行う。コンテンツ復号について、コンテンツにドメイン鍵が設定されているかどうかはコンテンツ復号化用情報の値により決定される。コンテンツ復号化用情報の値はアプリケーションごとに定義され、ホスト機器はコンテンツ復号化用情報の値によりコンテンツ鍵を暗号化する鍵が選択認証中間鍵であるかドメイン鍵であるかを判定する。例えば第１のアプリケーションではコンテンツ復号化用情報の値は“０”であり、第２のアプリケーションではコンテンツ復号化用情報の値は“０”ではないとすると、コンテンツ鍵を暗号化する鍵は、前者の場合は選択認証中間鍵であり、後者の場合はドメイン鍵となる。
図９は本発明の実施の形態３にかかるコンテンツ復号化用情報の取得方法を示したフローチャートである。
上述の通り、認証用ホスト鍵はアプリケーションごとに定義される。以下、第１のアプリケーション用の認証用ホスト鍵を認証用ホスト鍵Ａ、第２のアプリケーション用の認証用ホスト鍵を認証用ホスト鍵Ｂとする。暗号化認証用ホスト鍵Ａ１００１および暗号化認証用ホスト鍵Ｂ１００２は認証用ホスト鍵２０１とコンテンツ復号化用情報３０４とが連結された後に暗号化されて構成されている。そこで、実行されるアプリケーションに応じた暗号化認証用ホスト鍵が選択され（選択処理１００３）、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１またはホスト鍵用暗号化鍵Ｂ１０２２のうちの選択された方（選択処理１０２３）で復号され（復号化処理１００７）、分離されることで（分離処理１００４）、そのアプリケーション用の認証用ホスト鍵２０１およびコンテンツ復号化用情報３０４が得られる。上記認証用ホスト鍵２０１により実施形態１で説明した認証処理（図５）および図６の選択処理３１１が行われることにより、図１０に示す選択認証中間鍵Ａ１００８および選択認証中間鍵Ｂ１００９が得られる。
また、上記暗号化認証用ホスト鍵の分離処理１００４で得られたコンテンツ復号化用情報３０４の値（または選択処理１００３・１０２３と同じ選択情報）により、選択認証中間鍵Ａ１００８または選択認証中間鍵Ｂ１００９から、実行されるアプリケーション用の認証中間鍵が選択され（選択処理１０１０）、選択認証中間鍵３１２とされる。（なお、実際には、実行されるアプリケーションに対応した認証用ホスト鍵２０１による認証処理により１つの認証中間鍵だけが生成されるようにして、選択処理１０１０を必要としないようにしてもよい。
上記選択認証中間鍵３１２およびコンテンツ復号化用情報３０４に基づいて行われる復号化処理は、実施形態１（図６）と比べて、演算処理３１４による変換中間鍵３１５の生成が行われない点を除き、同じである。この場合、コンテンツ復号化用情報３０４に基づいた演算処理３１４は行われないが、認証用ホスト鍵２０１にコンテンツ復号化用情報３０４が連結されて暗号化認証用ホスト鍵が構成されていることによって、認証が完了した時点でコンテンツ復号化用情報３０４の値が半導体集積回路内で確定し、コンテンツ復号化用情報３０４の値から認証中間鍵の選択が一意に決定され、ホストＣＰＵによって変更することはできない。それゆえ、例えば、ホスト機器がアプリケーションを偽り、本来３回の復号化処理が必要なコンテンツの復号処理に対して、２回の復号化処理が必要なコンテンツの復号処理を適用させることにより不正にコンテンツ鍵を取得しようとしても、その場合には適切な選択認証中間鍵３１２が用いられないことになるので、コンテンツ鍵復号処理３１３での復号化が正しく行われず、コンテンツ鍵の秘匿性が確保される。
なお、演算処理３１４による変換中間鍵３１５の生成も行われるようにしてもよい。
また、認証用ホスト鍵２０１が暗号化された後にコンテンツ復号化用情報３０４が連結されて生成された暗号化認証用ホスト鍵が用いられるようにしてもよい。すなわち、そのような暗号化認証用ホスト鍵は、コンテンツ復号化用情報３０４が分離された後に復号化される。
《発明の実施形態４》
実施形態３のように認証用ホスト鍵にコンテンツ復号化用情報３０４を連結するのに代えて、暗号化認証用ホスト鍵を復号化するためのホスト鍵用暗号化鍵に含めるようにしてもよい。具体的には、図９に代えて図１１のような処理が行われるようにしてもよい。
ホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２は、鍵本体１２０３にコンテンツ復号化用情報３０４を連結して構成されており、ホスト鍵用暗号化鍵１２２１からコンテンツ復号化用情報３０４を分離することで（分離処理１２０２）、鍵本体１２０３およびコンテンツ復号化用情報３０４が得られる。
暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４および暗号化認証用ホスト鍵Ｂ１２０５は、鍵本体１２０３によって暗号化されており、アプリケーションに応じた暗号化認証用ホスト鍵が選択されて（選択処理１００３）、選択された暗号化認証用ホスト鍵が鍵本体１２０３で復号されることで（復号化処理１００７）、そのアプリケーション用の認証用ホスト鍵２０１が得られる。
上記の場合においても、認証が完了した時点でコンテンツ復号化用情報の値が半導体集積回路内で確定し、コンテンツ復号化用情報の値から認証中間鍵の選択が一意に決定されるので、不正なコンテンツ鍵の取得が防止される。
《発明の実施形態５》
図１２に示すように、暗号化認証用ホスト鍵や、ホスト鍵用暗号化鍵にはコンテンツ復号化用情報を含めず、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１・Ｂ１０２２（または暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５）の選択を示す情報自体が、コンテンツ復号化用情報とされる（または対応づけられる）ことによっても、同様にコンテンツ復号化用情報の値から認証中間鍵の選択が一意に決定されるので、不正なコンテンツ鍵の取得が防止される。
《発明の実施形態６》
例えばアプリケーションが２種類である場合に、実施形態５等のように２つのホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２を用いず、図１３に示すようにホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１と、これが反転処理１４０３された鍵と、これらによって暗号化された暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ａ１２０４’が用いられるようにしてもよい。この場合も、不正なコンテンツ鍵の取得が防止される点に関しては同じであるとともに、鍵の管理の簡素化を図ることもできる。
《発明の実施形態７》
実施形態３〜６のように認証用ホスト鍵やホスト鍵用暗号化鍵にコンテンツ復号化用情報が含められるのに限らず、暗号化コンテンツ鍵または暗号化ドメイン鍵自体に含められるようにしてもよい。具体的には、機密情報処理装置は、図１４に示すように、ターゲット機器１０１から与えられた暗号化鍵１５０１が選択認証中間鍵３１２によって復号化（復号化処理１５０２）され、コンテンツ復号化用情報３０４と鍵本体１５０３とが分離（分離処理１５０４）されるようになっている。上記コンテンツ復号化用情報３０４が“０”かどうかの判定（判定処理１５０５）に応じて、鍵本体１５０３をコンテンツ鍵とした暗号化コンテンツの復号化（復号化処理１５０６）、または鍵本体１５０３をドメイン鍵とした暗号化コンテンツ鍵および暗号化コンテンツの復号化（復号化処理１５０７）が行われる。これによっても、やはり、同様に不正なコンテンツ鍵の取得が防止される。
《発明の実施形態８》
前記実施形態３（図９）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１００１・Ｂ１００２は、例えば図１５に示すような処理によって生成することができる。すなわち、認証用ホスト鍵の暗号化はホスト機器の製造段階で行われ、認証用ホスト鍵２０１にコンテンツ復号化用情報３０４が連結された後（連結処理１６０２）、ホスト鍵用暗号化鍵１０２１・１０２２で暗号化されて（暗号化処理１６０１）暗号化認証用ホスト鍵１００１・１００２が生成される。コンテンツ復号化用情報３０４の値はアプリケーションごとに定義される。
《発明の実施形態９》
また、前記実施形態４（図１１）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５、およびホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２は、例えば図１６に示すような処理によって生成することができる。すなわち、鍵本体１２０３で認証用ホスト鍵２０１を暗号化して（暗号化処理１７０１）暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５を生成する。また、鍵本体１２０３にコンテンツ復号化用情報３０４を連結することで（連結処理１７０３）、ホスト鍵用暗号化鍵１２２１・１２２２が生成される。
《発明の実施形態１０》
また、前記実施形態５（図１２）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５は、例えば図１７に示すような処理によって生成することができる。すなわち、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１・Ｂ１０２２のうち、コンテンツ復号化用情報３０４に応じた一方が選択（選択処理１８０１）され、これにより認証用ホスト鍵２０１が暗号化（暗号化処理１８０２）されることによって、暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ｂ１２０５が生成される。
《発明の実施形態１１》
また、前記実施形態６（図１３）で説明した暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ａ１２０４’は、例えば図１８に示すような処理によって生成することができる。すなわち、コンテンツ復号化用情報３０４の値に応じて、ホスト鍵用暗号化鍵Ａ１０２１、またはこれを反転（反転処理１４０３）したものが選択され（選択処理１９０１）、これにより認証用ホスト鍵２０１が暗号化（暗号化処理１９０２）されることによって、暗号化認証用ホスト鍵Ａ１２０４・Ａ１２０４’が生成される。
なお、前記実施形態１（図４）等においては、複数の復号回路をシーケンシャルに動作させることによって復号化を行う例を示したが、１つの復号回路を繰り返し用いて復号化を行うようにしても構わない。
また、復号回路として、その入力と出力を逆とすることにより暗号回路としても機能するものが用いられる場合には、暗号回路と兼用させるようにしても構わない。
本発明にかかる機密情報処理方法は、複数種類の復号化シーケンスを適用可能な機密情報処理装置を用いても秘匿性を高く保つことができる効果を有し、例えば、電子配信等を介して各ユーザがターゲット装置に格納した暗号化コンテンツをそのユーザが所持する特定のホスト装置で復号化し、またはそのユーザが所持する特定のホスト装置で暗号化したコンテンツをターゲット装置に格納する機密情報処理方法等として有用である。
実施形態１等の機密情報処理装置の構成を示すブロック図である。 同、ターゲット機器１０１の格納領域を示す説明図である。 同、ターゲット機器１０１の格納領域を示す説明図である。 実施形態１の機密情報処理部１０５の構成を示すブロック図である。 同、認証処理を示すフローチャートである。 同、復号化処理を示すフローチャートである。 実施形態２の機密情報処理部１０５の構成を示すブロック図である。 同、暗号化処理を示すフローチャートである。 実施形態３の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 同、復号化処理を示すフローチャートである。 実施形態４の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 実施形態５の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 実施形態６の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 実施形態７の認証鍵の決定処理を示すフローチャートである。 実施形態８の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。 実施形態９の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。 実施形態１０の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。 実施形態１１の暗号化認証用ホスト鍵の生成処理を示すフローチャートである。
符号の説明
１０１ ターゲット機器
１０２ ホスト機器
１０３ 内部バス
１０４ ターゲットＩ／Ｆ部
１０５ 機密情報処理部
１０６ ホストＣＰＵ
１０７ ホストＩ／Ｆ部
１０８ ＲＡＭ
２００ 認証部
２０１ 認証用ホスト鍵
２０２ 第１の認証用ターゲット鍵
２０３ 第１の認証演算処理
２０４ 第１の認証中間鍵
２０５ 認証判定
２０６ 異常検出処理
２０７ 第２の認証用ターゲット鍵
２０８ 存在判定
２０９ 第２の認証演算処理
２１０ 第２の認証中間鍵
２１１ 認証判定
２１２ 異常検出処理
３０１ 暗号化されたコンテンツ復号化用情報
３０２ 鍵
３０３ 復号処理
３０４ コンテンツ復号化用情報
３０５ コンテンツ鍵
３０６ ドメイン鍵
３０７ 判定処理
３０８ コンテンツ
３０９ 暗号化コンテンツ鍵
３１０ 暗号化コンテンツ
３１１ 選択処理
３１２ 選択認証中間鍵
３１３ コンテンツ鍵復号処理
３１４ 演算処理
３１５ 変換中間鍵
３１６ 暗号化ドメイン鍵
３１７ ドメイン鍵復号処理
３１８ コンテンツ復号処理
３２１ 選択処理
４０１ セレクタ
４０２ 復号回路
４０３ 演算回路
４０４ ドメイン鍵復号回路
４０５ セレクタ
４０６ コンテンツ鍵復号回路
４０７ コンテンツ復号回路
５０１〜５０３ 第１〜第３の領域
６０１ 暗号化処理
６０２ 選択処理
６０３ 復号化処理
６０４ 判定処理
６０５ 暗号化処理
６０６ 暗号化処理
６０７ 演算処理
６０８ 暗号化処理
７０１ セレクタ
７０２ 暗号化回路
７０３ 復号回路
７０４ セレクタ
７０５ 暗号化回路
７０６ 演算回路
７０７ 暗号化回路
１００１ 暗号化認証用ホスト鍵Ａ
１００２ 暗号化認証用ホスト鍵Ｂ
１００３ 選択処理
１００４ 分離処理
１００７ 復号化処理
１００８ 選択認証中間鍵Ａ
１００９ 選択認証中間鍵Ｂ
１０１０ 選択処理
１０２１ ホスト鍵用暗号化鍵Ａ
１０２２ ホスト鍵用暗号化鍵Ｂ
１０２３ 選択処理
１２０２ 分離処理
１２０３ 鍵本体
１２０４ 暗号化認証用ホスト鍵Ａ
１２０４’ 暗号化認証用ホスト鍵Ａ
１２０５ 暗号化認証用ホスト鍵Ｂ
１２２１ ホスト鍵用暗号化鍵Ａ
１２２２ ホスト鍵用暗号化鍵Ｂ
１４０３ 反転処理
１４０４ 選択処理
１５０１ 暗号化鍵
１５０２ 復号化処理
１５０３ 鍵本体
１５０４ 分離処理
１５０５ 判定処理
１５０６ 復号化処理
１５０７ 復号化処理
１６０１ 暗号化処理
１６０２ 連結処理
１７０１ 暗号化処理
１７０３ 連結処理
１８０１ 選択処理
１８０２ 暗号化処理
１９０１ 選択処理
１９０２ 暗号化処理

Claims (21)

  1. コンテンツデータがコンテンツ鍵により暗号化されてターゲット装置に格納された暗号化コンテンツデータをホスト装置において復号化する機密情報処理方法であって、
    ホスト装置とターゲット装置との間で相互認証を行う相互認証ステップと、
    前記相互認証が成功した場合に、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順を示し、かつ、前記暗号化コンテンツデータの復号化における演算内容に関与する復号化用情報と、前記コンテンツ鍵とに対応して、前記暗号化コンテンツデータを復号化する復号化ステップと、
    を有することを特徴とする機密情報処理方法。
  2. 請求項１の機密情報処理方法であって、
    さらに、暗号化された復号化用情報を復号化して、前記復号化用情報を求めるステップを有することを特徴とする機密情報処理方法。
  3. 請求項１の機密情報処理方法であって、
    前記復号化ステップは、前記復号化用情報を用いた演算によって生成された鍵データを用いて、前記暗号化コンテンツデータの復号化を行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  4. 請求項１の機密情報処理方法であって、
    前記復号化ステップは、
    前記暗号化コンテンツデータのコンテンツ鍵による復号化と、前記コンテンツ鍵が暗号化された暗号化コンテンツ鍵の中間鍵による復号化との２段階の復号化手順、および
    前記２段階の復号化と、前記中間鍵または他の中間鍵が暗号化された暗号化中間鍵のそれぞれ他の中間鍵による復号化との３段階以上の復号化手順のうちの２種類以上の段階数の復号化手順から、前記復号化用情報に基づいて選択された段階数の復号化を行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  5. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    前記復号化ステップは、前記復号化用情報に基づいて、
    前記暗号化コンテンツデータのコンテンツ鍵による復号化と、前記暗号化コンテンツ鍵の第１の中間鍵による復号化との２段階の復号化、および、
    前記２段階の復号化と、前記第１の中間鍵であるドメイン鍵が暗号化された暗号化ドメイン鍵の第２の中間鍵による復号化との３段階の復号化の何れか一方を選択的に行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  6. 請求項５の機密情報処理方法であって、
    前記復号化ステップは、さらに、第３の中間鍵と、前記復号化用情報とに基づいた演算によって、前記第２の中間鍵を生成することを特徴とする機密情報処理方法。
  7. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    最終段階の復号化動作に至るまでの中間段階の復号化動作における復号化結果は、前記ホスト装置の外部に対して秘匿性が保たれることを特徴とする機密情報処理方法。
  8. 請求項１の機密情報処理方法であって、
    前記相互認証ステップは、それぞれ復号化される暗号化コンテンツデータに対応し、ホスト装置に格納された暗号化認証用ホスト鍵と、ターゲット装置に格納された認証用ターゲット鍵とに基づいて相互認証が行われるステップであり、
    前記復号化ステップは、前記暗号化認証用ホスト鍵の復号結果に含まれる復号化用情報、または前記暗号化認証用ホスト鍵の復号化に用いられるホスト鍵復号化鍵に含まれる復号化用情報に基づいて、暗号化コンテンツデータの復号化を行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  9. 請求項１の機密情報処理方法であって、
    前記相互認証ステップは、それぞれ復号化される暗号化コンテンツデータに対応して選択される、ホスト装置に格納された暗号化認証用ホスト鍵と、ターゲット装置に格納された認証用ターゲット鍵とに基づいて相互認証が行われるステップであり、
    前記復号化ステップは、前記暗号化認証用ホスト鍵、または前記暗号化認証用ホスト鍵の復号化に用いられるホスト鍵復号化鍵の選択に対応して決定される復号化用情報に基づいて、暗号化コンテンツデータの復号化を行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  10. 請求項９の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化コンテンツデータに対応して選択されるホスト鍵復号化鍵は、所定の鍵データと、前記所定の鍵データの各ビットが反転された鍵データであることを特徴とする機密情報処理方法。
  11. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    前記復号化用情報は、前記暗号化コンテンツ鍵、および暗号化中間鍵のうちの何れかに含まれることを特徴とする機密情報処理方法。
  12. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化コンテンツデータ、暗号化コンテンツ鍵、および暗号化中間鍵は、それぞれ、ターゲット装置におけるセキュリティレベルが異なる格納領域、または互いに異なるターゲット装置から読み出されることを特徴とする機密情報処理方法。
  13. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化コンテンツ鍵、および暗号化中間鍵は、ターゲット装置におけるセキュリティレベルが同一の第１の格納領域から読み出され、暗号化コンテンツデータは、前記第１の格納領域とはセキュリティレベルが異なる第２の格納領から読み出されることを特徴とする機密情報処理方法。
  14. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化コンテンツデータ、および暗号化コンテンツ鍵は、ターゲット装置におけるセキュリティレベルが同一の第１の格納領域から読み出され、暗号化中間鍵は、前記第１の格納領域とはセキュリティレベルが異なる第２の格納領から読み出されることを特徴とする機密情報処理方法。
  15. 請求項４の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化コンテンツ鍵、および暗号化中間鍵のうちの少なくとも１つが、さらに何れかの中間鍵に基づいて生成されるセッション鍵によって暗号化された２重暗号化鍵から復号化されることを特徴とする機密情報処理方法。
  16. ホスト装置においてコンテンツデータをコンテンツ鍵により暗号化し、暗号化コンテンツデータをターゲット装置に格納する機密情報処理方法であって、
    ホスト装置とターゲット装置との間で相互認証を行う相互認証ステップと、
    前記相互認証が成功した場合に、復号化の際に、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順を示し、かつ、前記暗号化コンテンツデータの復号化における演算内容に関与する復号化用情報と、前記コンテンツ鍵とに対応して復号化されるように、前記コンテンツデータを暗号化する暗号化ステップと、
    前記暗号化コンテンツデータをターゲット装置に格納する格納ステップと、
    を有することを特徴とする機密情報処理方法。
  17. 請求項１６の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化ステップは、前記復号化用情報を用いた演算によって生成された鍵データを用いて、前記コンテンツデータの暗号化を行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  18. 請求項１６の機密情報処理方法であって、
    前記暗号化ステップは、
    前記コンテンツデータのコンテンツ鍵による暗号化と、前記コンテンツ鍵の中間鍵による暗号化との２段階の暗号化手順、および
    前記２段階の暗号化と、前記中間鍵または他の中間鍵のそれぞれ他の中間鍵による暗号化との３段階以上の暗号化手順のうちの２種類以上の段階数の暗号化手順から、前記復号化用情報に基づいて選択される段階数の暗号化を行うことを特徴とする機密情報処理方法。
  19. コンテンツ鍵により暗号化されてターゲット装置に格納された暗号化コンテンツデータを復号化するホスト装置である機密情報処理装置であって、
    ターゲット装置との間で相互認証を行う相互認証処理部と、
    前記相互認証が成功した場合に、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順を示し、かつ、前記暗号化コンテンツデータの復号化における演算内容に関与する復号化用情報と、前記コンテンツ鍵とに対応して、前記暗号化コンテンツデータを復号化する機密情報処理部と、
    前記機密情報処理部による復号化処理を起動するＣＰＵと、
    を備え、
    前記機密情報処理部は、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順に対応してあらかじめ設定されたシーケンスで、前記復号化を行うように構成されたことと特徴とする機密情報処理装置。
  20. コンテンツデータをコンテンツ鍵により暗号化し、暗号化コンテンツデータをターゲット装置に格納するホスト装置である機密情報処理装置であって、
    ターゲット装置との間で相互認証を行う相互認証処理部と、
    前記相互認証が成功した場合に、復号化の際に、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順を示し、かつ、前記暗号化コンテンツデータの復号化における演算内容に関与する復号化用情報と、前記コンテンツ鍵とに対応して復号化されるように、前記コンテンツデータを暗号化してターゲット装置に格納する機密情報処理部と、
    前記機密情報処理部による暗号化処理を起動するＣＰＵと、
    を備え、
    前記機密情報処理部は、前記暗号化コンテンツデータの復号化手順に対応してあらかじめ設定されたシーケンスで、前記暗号化を行うように構成されたことと特徴とする機密情報処理装置。
  21. 請求項１９の機密情報処理装置と、
    復号化されたコンテンツデータに基づいて、映像および音声の少なくとも一方を再生する再生処理部と、
    を備えたことを特徴とするコンテンツデータ再生装置。
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