KR101055941B1 - 독립 채널에서의 정보의 크로스 인코딩 - Google Patents

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Abstract

독립적인 제1 및 제2 정보 신호(콘텐츠 1 및 콘텐츠 2)는 개별적인 독립 물리 채널을 통해 수신 위치에 전송된다. 적어도 제1 정보를 제2 정보에 의해 인코딩하여(12a) 인코딩된 신호(1',...,N')를 생성함으로써 보안이 제공된다. 인코딩된 신호 및 제2 신호는 제2 위치(230)에서 제1 및 제2 채널로부터 수신된다. 인코딩된 제1 신호는 제2 신호로 처리함으로써 수신 위치에서 디코딩된다. 몇몇 실시예에서, 제2 정보 신호는 제1 정보 신호로 처리함으로써 인코딩된다. 더욱 일반적인 경우, 복수의 정보 채널은 복수의 다른 채널의 정보에 의해 "크로스 인코딩"되는데, 여기서 복수는 큰 수일 수도 있다.
독립 물리 채널, 수신 위치, 정보 신호, 콘텐츠, 크로스 인코딩

Description

독립 채널에서의 정보의 크로스 인코딩{CROSS-ENCODING OF INFORMATION IN INDEPENDENT CHANNELS}
본 발명은 정보의 인코딩에 관한 것으로서, 특히 제1 채널을 통해 한 위치로 이동하는 제1 정보를 제2 채널을 통해 그 위치로 이동하는 제2 정보에 의해 인코딩하는 것에 관한 것이다.
현재의 텔레비전 및/또는 라디오 서비스는 흔히 프로그램 콘텐츠에 유료 사용 또는 조건적 액세스를 제공한다. 콘텐츠를 포함하는 신호를 인코딩, 흔히 암호화함으로써, 콘텐츠를 수신하는 특권에 대해 비용을 지급하지 않은 고객이 그 신호를 수신하는 것을 방지한다. 용어 "인코딩"은 본 명세서에서는 인코딩, 스크램블링 및 암호화를 위해 사용하고, "디코딩"은 디코딩, 역스크램블링 및 암호해독을 위해 사용한다. 비용을 지급한 고객은 디코딩 키를 수신하여, 암호화된 콘텐츠를 디코딩하여 사용할 수도 있다.
유감스럽게도, 일부 사람은 온라인 또는 오프라인에서 인코딩된 신호를 수신할 수도 있고, 키를 추출할 수도 있어, 콘텐츠 사용에 대한 비용을 지급하지 않을 수도 있다. 도 1은 한 가입자를 포함하는 케이블 텔레비전 시스템(10)의 간략한 블록도이다. 도 1의 시스템에서, PPV(pay-per-view)로서 사용가능한 비디오 또는 음악 콘텐츠(1)가 인코더(12a)에 인가된다. 인코더(12a)는 입력 포트(12ai)로 인가되는 키 생성기(14a)에 의해 생성된 키로 콘텐츠를 인코딩하여, 인코딩된 제1 콘텐츠를 생성한다. 인코더(12a)에 의해 생성된 인코딩된 제1 콘텐츠는, 주파수를 주파수 f1을 중심으로 하는 고유 주파수 범위 또는 채널로 변환하는 주파수 업컨버터(16a)에 인가된다. 모든 가입자가 사용할 수 있는 제2 콘텐츠(2)는, 인코딩되지 않은 콘텐츠를 제2 고유 주파수 범위로 변환하는 제2 주파수 업컨버터(16b)에 직접 인가된다. 도 1의 시스템(10)은 다른 주파수 업컨버터를 포함하고, 인코더(12a)에 사용되는 키와 동일한 키일 수도 있거나, 생성기(14N)로부터 인코딩 입력 포트(12Ni)에 인가되는 다른 키일 수도 있는 키에 의해 콘텐츠(N)를 인코딩하는 인코더(12N)와 같은 다른 인코더를 포함할 수도 있다. 인코더(14N)의 인코딩된 출력은 다른 주파수 범위와는 상이한 주파수 범위 fN으로 변환하기 위한 업컨버터(16N)에 인가된다. 주파수 f1, f2, ..., fN의 인코딩 및 인코딩되지 않은 신호는, 시스템 텔레비전 전송 경로 또는 전송선(20)(동축 케이블 또는 광섬유일 수도 있음)인 신호 경로상에 신호를 결합하는 주파수 감지 콤바이너(18)에 인가된다.
다양한 주파수 f1, f2, ..., fN의 수많은 캐리어는 케이블(20)을 따라 가입자 쪽으로 흐른다. 케이블 시스템(10)의 개별 캐리어 주파수는 하나의 콘텐츠만을 운송하는 단일 채널을 구성함을 이해해야 한다. 주어진 가입자의 위치에서, 캐리어 f1, f2, ..., fN를 포함하는 신호의 일부는 방향성 결합기(22)에 의해 전송 경로(20)로부터 제거되고, 도 1에서 24로 명시된 가입자의 위치로 운송된다. 가입자에게서, 신호는 텔레비전 수신기(26)에 직접 사용가능하게 되고, 또는 시스템 캐리 어 주파수가 종래의 텔레비전 캐리어 주파수와 다르거나, 콘텐츠의 디코딩을 원하면, 신호는 수신기/디코더(30)를 거쳐 텔레비전 수신기(26)에 사용가능하게 된다. 수신기/디코더(30)는 단지 하나의 채널을 수신하므로, 케이블로부터 단지 하나의 채널을 수신한다.
위치(24)의 가입자가 제한이 없는 콘텐츠를 보고 싶어할 때, 텔레비전 수신기(26) 또는 수신기/디코더(30)의 수신기 부분은 전송 경로(20)에 흐르는 주파수 범위 중 적절한 것(원하는 채널)을 선택하도록 설정되고, 콘텐츠는 더 이상의 처리 없이 시청 또는 청취할 수 있게 된다.
가입자가 조건적으로 제한된 콘텐츠를 사용하고 싶어하면, 텔레비전 수신기(또는 모니터)(26) 또는 수신기/디코더(30)의 수신기 부분은 전송 경로(20)에 흐르는 주파수 범위 중 적절한 것을 선택하도록 설정된다. 그러나 이는 콘텐츠를 사용하기에는 불충분하다. 조건적으로 제한된 콘텐츠를 사용하기 위하여, 가입자는 자신의 수신기/디코더에서 디코딩 알고리즘을 작동시키는 데 사용하기 위한 적절한 디코딩 키를 얻어야 한다. 문구점에서 카드를 구입하는 것과 같은 키를 얻기 위한 많은 방법이 알려져 있다. 키를 얻기 위한 한 가지 공지된 방법은, 가입자가 케이블 회사에 속한 서비스 센터에 전화를 걸어 자신의 신원을 밝히고, 적절한 비용을 지급하여, 도 1의 전송 경로(20)를 통해 전자적으로 키를 수신하는 것이다.
몇몇 사람은, 인코딩된 콘텐츠를 컴퓨터와 관련된 메모리에 저장하고, 컴퓨터의 처리 능력으로 인코딩 키 또는 알고리즘을 판정하는 시도를 통해, 조건적으로 제한된 콘텐츠를 사용하려고 시도할 수도 있다. 도 1에서는, 위치(24)에서 수신기 /디코더(30)로부터 수신된 신호의 샘플은 컴퓨터에서 사용가능하게 된다. 컴퓨터(34)는 경로(20)를 통해 전송되는 키, 수신기/디코더(30)의 수신기 부분에 의해 수신되는 인코딩된 신호 또는 둘 다를 저장하는 데 사용할 수도 있다. 저장된 키 및/또는 신호를 이용하면, 컴퓨터 알고리즘을 조작하여, 인코딩 알고리즘, 키 또는 둘 다를 추출하려고 시도할 수 있다. 그 사용가능한 정보를 이용하면, 암호화된 정보 콘텐츠는, 콘텐츠에 대한 비용을 지급하지 않았음에도 위치(24)의 가입자에게 사용가능하게 된다.
개선된 방법은 승인되지 않은 사용으로부터 정보를 보호하는 것이다.
본 발명의 양상에 따른 방법은 제1 채널을 통해 제1 위치에서 제2 위치로 제1 정보를 안전하게 전송하는 것이다. 본 방법은, 제1 및 제2 위치에서 제1 정보와는 무관한 제2 및 추가 정보를 획득하는 단계와, 제2 및 추가 정보를 제1 및 제2 위치 둘 다에서 시간 정렬하는 단계를 포함한다. 제1 위치에서, 제1 정보는 제1 함수에 의해 제2 및 추가 정보와 관련되어 전송을 위한 전송기 신호를 생성하고, 그 신호는 제1 신호 채널을 통해 제1 위치에서 제2 위치로 전송된다. 제2 위치에서, 전송기 신호는 제1 함수의 역인 제2 함수로 제2 및 추가 정보와 관련되어 제1 정보를 복원한다. 본 발명의 특정 모드에서는, 제1 및 제2 함수는 XOR 함수이다. 제2 위치에서 제2 및 추가 정보를 획득하는 단계는 개별적인 독립 신호 채널을 통해 제2 및 추가 정보를 수신하는 단계를 포함할 수도 있다. 특히, 본 방법의 유용한 버전에서는, 제2 및 추가 정보 중 적어도 일부는 제1 위치에서 제2 위치로 전송된다. 제2 및 추가 정보 중 적어도 일부를 제1 위치에서 제2 위치로 전송하는 단계는 제1 신호 채널과는 무관한 적어도 하나의 신호 채널을 통해 실행될 수도 있다. 제2 및 추가 정보 중 적어도 일부를 제1 위치에서 제2 위치로 전송하는 단계는 제2 및 추가 정보 각각에 대해 제1 신호 채널과는 무관한 단일 신호 채널을 통해 제2 및 추가 정보 각각을 전송함으로써 실행될 수도 있다. 특히, 본 방법의 유용한 버전에서는, 제2 위치에서, 제2 함수로 전송기 신호를 제2 및 추가 정보와 관련시키는 단계는 제1 신호 채널과 제2 및 추가 정보 각각에 대한 신호 채널을 포함하는 다중 채널을 동시에 수신할 수 있는 수신기와 제휴하여 실행된다.
본 발명의 양상에 따른 방법은 제1 위치에서 제2 위치로 제1 및 제2 정보를 안전하게 전송하는 것이다. 본 방법은, 적어도 제2 정보에 의해 제1 정보를 처리하여, 처리된 제1 정보를 생성하는 단계를 포함한다. 제2 정보는 적어도 제1 정보에 의해 처리되어, 처리된 제2 정보를 생성한다. 처리된 제1 및 제2 정보는 독립적인 제1 및 제2 채널을 통해 제2 위치로 각각 개별적으로 전송된다. 제2 위치에서, 처리된 제1 정보는 적어도 처리된 제2 정보를 사용하여 역처리된다. 처리된 제2 정보의 역처리는 적어도 처리된 제1 정보를 사용하여 이루어질 수도 있다.
본 방법의 특정 모드에서는, 제2 위치에서 적어도 처리된 제2 정보를 사용하여 처리된 제1 정보를 역처리하는 단계는, 처리된 제1 정보를 제1 독립 채널로부터 개별적으로 수신하고, 처리된 제2 정보를 제2 독립 채널로부터 개별적으로 수신하는 단계를 포함한다. 본 방법의 바람직한 모드에서는, 이 단계는 집적 회로 내에서, 또는 집적 회로에 의해 실행된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 처리된 형태로 제1 독립 물리 채널을 통해 수신되는 적어도 제1 정보를 동시에 복원하기 위한 수신기를 제공한다. 제1 물리 채널을 통해 전송되는 제1 정보는 제2 정보와 관련하여 전송 전에 처리되어, 처리 또는 인코딩된 정보를 생성한다. 제2 정보는 제2 독립 채널을 통해 수신기에 전송된다. 수신기는, 처리된 제1 정보를 제1 물리 채널로부터 수신하기 위한 수단을 포함하고, 제2 정보를 제2 독립 채널로부터 수신하기 위한 수단을 또한 포함한다. 처리 수단은, 제2 정보와 관련하여 제1 처리된 정보를 처리하여, 제1 처리된 정보로부터 제1 정보를 추출한다. 제2 채널을 통해 전송되는 정보가 인코딩되어 제2 처리된 정보를 형성하는 경우, 처리 수단은 본래의 제2 정보를 또한 추출하고, 이를 위하여, 수신기는, 제2 정보로 제1 처리된 정보를 처리하여, 제1 정보로 처리하기 전의 제2 정보의 형태와 관련된 정보를 추출하기 위한 수단을 더 포함한다.
이 수신기의 바람직한 실시예에서는, 전술한 기능을 전부 또는 대부분은 단일 집적 회로 내에 포함 또는 존재한다.
도 1은, 컴퓨터에 케이블 신호의 한 가입자 접속을 포함하는 종래기술과 유사한 "케이블 텔레비전" 시스템의 간략한 블록도.
도 2는, 도 1의 시스템과 유사하고, 본 발명에 관련된 접속을 포함하는 시스템 케이블 텔레비전 시스템의 간략한 블록도.
도 3은 도 2의 일부분에 대한 대안적인 접속 장치를 나타내는 간략한 블록도.
본 발명은 케이블 텔레비전 시스템의 경우에는 분리된(주파수 분리된) 채널에 대응하는 다중 물리 채널을 사용한다. 본 발명의 양상에 따르면, 하나의 채널에서 흐르는 조건적으로 제한된 콘텐츠의 인코딩은 시스템의 또 다른 채널에서 흐르는 정보를 사용함으로써 실행된다. 도 2에서, 케이블 텔레비전 시스템(210)은 도 1의 시스템과 유사하다. 도 1의 장치와 비교한 도 2의 장치와의 현저한 차이는 도 1의 키 생성기(14a,...,14N)가 도 2의 장치에서 사용되지 않는다는 점이다. 대신, 각 인코더(14a,...,14N)는 또 다른 채널의 정보 콘텐츠를 인코딩 스트림으로서 수신한다. 특히, 도 1의 장치에서, 제1 인코더(12a)는 인코딩 신호 입력 포트(12ai)에서 클리어 정보 콘텐츠(N)를 수신하고, 제N 인코더(12N)는 인코딩 신호 입력 포트(12Ni)에서 클리어 정보 콘텐츠(1)를 수신한다.
도 1의 장치에서처럼, 인코더(12a)로부터의 인코딩된 정보 콘텐츠(1')는 더욱 높은 주파수로 변환되고, 콤바이너(18)에 의해 전송 경로(20)에 주파수 f1로 인가된다. 독립적으로, 클리어 또는 인코딩되지 않은 콘텐츠(2)는 더욱 높은 주파수로 변환되고, 전송 경로(20)에 주파수 f2로 사용가능하게 되며, 인코더(12N)의 인코딩된 콘텐츠(N')는 업컨버터(N)에 의해 더욱 높은 주파수로 변환되고, 전송 경로에 주파수 fN로 사용가능하게 된다.
도 2의 가입자 위치(24)에서, 전송 경로(20)로부터의 결합 신호는 방향성 결합기(22)에 의해 사용가능해진다. 도 1의 장치와 달리, 도 2의 수신 장치(230)는, 그 각각이 하나의 독립 물리 채널로부터 콘텐츠를 수신할 수 있는 복수의 개별 수 신기(240a,240b,...,240M)를 구비하는 세트(240)를 포함한다. 수신 장치(230) 내 개별 수신기의 수는 인코딩을 실행하는 데 사용되는 채널의 수에 좌우된다. 그러므로 도 2에 도시한 바와 같은 장치에서, 인코더(12a)는 콘텐츠 채널(3)로부터의 정보로 콘텐츠 채널(1)을 인코딩하고, 인코더(12N)는 콘텐츠 채널(1)로부터의 정보로 콘텐츠 채널(N)을 인코딩한다. 그러므로 콘텐츠(1) 또는 콘텐츠(N)를 디코딩하는 데는 단지 하나의 추가적인 정보 채널이 필요하여, 단지 두 개의 개별 수신기(240a,240b)(또는 240a,240M 또는 두 수신기의 또 다른 세트)가 두 개의 콘텐츠 채널을 생성하는 데 요구된다. 콘텐츠 채널(1)의 정보가 5 또는 10개의 다른 채널로부터의 정보에 의해서 인코딩되면, 도 2의 수신 장치(230)는 각각 6 또는 11개(콘텐츠 채널을 위한 1개와 인코딩 정보를 위한 5 또는 10개)의 수신기를 요구한다.
수신 장치(230)의 개별 수신기 중 원하는 수의 수신기 세트(240)로부터의 인코딩된 콘텐츠는 242로 명시된 박스로 도시한 디코더에 인가된다. 디코더 블록(242)은 콘텐츠 중 적어도 하나, 예컨대 콘텐츠(1)를 디코딩한다. 이는, 도 2에 도시된 특정 인코딩 장치에서, 두 개의 개별 콘텐츠를 디코딩하기 위해 필요한 정보를 또한 사용가능하게 한다. 즉, 채널 1 콘텐츠가 콘텐츠(N)로 인코딩되고, 콘텐츠(N)는 콘텐츠 채널(1)로 인코딩되므로, 콘텐츠의 인코딩된 채널 둘 다를 수신함으로써 디코더(242)가 정보의 채널 둘 다를 디코딩할 수 있게 한다. 적어도 하나의 디코딩된 콘텐츠는 도 2의 디코더(242)로부터 텔레비전 수신기(26)에 사용가능하게 된다.
도 2의 장치에서, 인코딩된 신호 또는 "키"를 추출하고 싶어하는 비양심적인 가입자는 인코딩이 실행된 방법을 모르는 어려움에 직면한다. 다음으로, 그 가입자는 단지 두 개의 가능한 접속만으로 컴퓨터(34)에 액세스한다(수신 장치(230)를 디스어셈블링하지 않음). 그 가입자가 컴퓨터에 접속할 수 있는 제1 가능한 지점은 수신 장치(230)의 출력 터미널(230o)이다. 이 위치에서, 그 가입자가 비용을 지급하고, 디코딩 정보가 수신 장치(230)에 다운로드되면, 그 가입자는 인코딩된 콘텐츠 또는 디코딩된 콘텐츠를 사용할 수 있다. 아마, 인코딩된 콘텐츠는 그 가입자에게 더 이상 쓸모없다. 그 가입자가 비용을 지급하면, "키"를 추출하려고 시도할 이유가 없다. 이상적인 상황에서, 어느 채널이 인코딩과 관련되어 있는지에 관한 정보인 "키"는 프로그램마다 변할 수 있어, 현재의 디코딩 "키"는 다음에 이어지는 프로그램에 대해서는 쓸모없다.
가입자가 할 수 있는 제2 가능한 접속은, 33으로 도시한 바와 같이, 케이블(20)상에 흐르는 모든 개별 물리 채널에 대한 다른 방향성 결합기 또는 탭에 의한 것이다. 이러한 물리 채널은 개별 캐리어의 형태로 나타낸다. 가입자가 수신기를 구비할 수도 있지만, 이는 도 2의 수신기 장치(230)와 같은 다중 채널 수신기가 아니기 쉽다. 결과적으로, 도 2의 탭(33)에 연결된 단일 채널 수신기(RX)(35)와, 분석용 컴퓨터에서 사용할 수 있는 인코딩된 정보의 하나의 채널로는, 인코딩을 밝혀내는 분석을 실행하기가 매우 어려운데, 이는, 관련 정보의 일부가 또 다른 채널에 존재하고, 도 2의 컴퓨터(34)에서는 사용가능하지 않기 때문이다.
다양한 콘텐츠 채널을 인코딩하기 위한 한 가지 가능한 방법은 배타적 논리 합(XOR) 처리에 의한 것이다. 복수의 정보 콘텐츠를 사용하는 것이 가능한 인코딩의 예로서, 4개 정보 콘텐츠 스트림 At, Bt, Ct 및 Dt를 고려한다. 정보 비트 스트림 At는 스트림 Ar=At XOR Ct로 대체되고, 비트 스트림 Bt는 Br=At XOR Bt로 대체되며, 비트 스트림 Ct는 Cr=Bt XOR CT XOR DT로 대체되며, 비트 스트림 Dt는 Dr=At XOR DT로 대체된다. 전술한 것처럼, 인코딩을 위해 사용되는 콘텐츠는 때때로 변할 수 있는데, 이 예에서는 XOR 방법을 변경함으로써 구현할 수도 있다.
도 2의 수신기 장치(230)에서, 디지털 패킷은, 예를 들면 상이한 주파수의 케이블 시스템 또는 수신기 필터의 그룹 지연의 차이로 인한 도착 시각의 차이를 보상하기 위해 적절하게 시간 정렬된다. 시간 정렬될 때, 본래의 정보 콘텐츠는 다음과 같이 검색 또는 재구성된다.
본래의 비트 스트림 At=Ar XOR Br XOR Cr XOR Dr;
본래의 비트 스트림 Bt=Ar XOR CR XOR Dr;
본래의 비트 스트림 Ct=Br XOR Cr XOR Dr;
본래의 비트 스트림 Dt=Ar XOR Br XOR Dr.
XOR 연산의 특성은 스텝이 실행되는 순서가 결과에 영향을 주지 않는다는 점을 알아야 한다.
유사한 알고리즘이 트랜스폰더 인가 전 또는 후(또는 둘 다)의 단일 스트림에서의 시간에 걸쳐 이용되어, 보안성을 추가할 수 있다.
일부 채널은 클리어 상태로 송신되고, 또 다른 비트 스트림의 정보를 숨기거나 인코딩하는 데 사용될 수 있음을 알아야 한다. 이는 도 3에 하나의 형태로 도 시한다. 도 3에서, 인코더(12a)는 인코딩하기 위한 콘텐츠(1)를 수신하고, 인코딩 신호 입력 포트(12ai)에서 콘텐츠(2)를 수신하여 콘텐츠(1)를 처리하고, 제1 업컨버터(16a)에 인가하기 위한 처리된 콘텐츠(1')를 생성한다. 정보 콘텐츠(2)는 인코딩 없이 업컨버터(16b)에 인가되므로, 클리어 상태로 전송된다.
어떤 정보를 클리어 상태로 송신하지만, 정보를 숨기는 데 사용하는 또 다른 예로서, At=Ar 및 Bt=Br이 클리어 상태로 송신된다고 가정한다. 그러면, 인코딩은 전송된 비트 스트림을 만듦으로써 실행될 수 있다.
Cr=At XOR Ct XOR Bt; 및
Dr=At XOR Ct XOR Dr.
도 2의 수신 장치(230)는 원하는 비트 스트림을 다음과 같이 재구성한다.
본래의 비트 스트림 At=Ar;
본래의 비트 스트림 Bt=Br;
본래의 비트 스트림 Ct=Ar XOR Br XOR Cr; 및
본래의 비트 스트림 Dt=Br XOR Cr XOR Dr.
통상적으로 시간에 걸쳐 사용된 에러 정정 코드는 에러 제어 및 보안 둘 다를 위한 트랜스폰더 또는 물리 채널에 걸쳐 사용될 수 있음을 알아야 한다.
도 4는 디지털 위성 데이터 전송 시스템에서의 논리 흐름을 도시한다. 도 4에 도시된 것처럼, 정보는 트랜스포트 포맷터(도시하지 않음)로부터 경로 또는 노드(410)를 거쳐 리드솔로몬(Reed-Solomon) 타입의 인코더를 나타내는 블록(412)에 입력된다. 인코딩 후, 정보는 경로 또는 노드(414)를 거쳐 블록(416)으로 도시된 바이트 인터리버에 입력된다. 인터리빙된 정보는 경로 또는 노드(418)를 거쳐 블록(420)으로 도시된 콘볼루션 인코더에 입력된다. 콘볼루션 인코딩된 정보는 경로 또는 노드(422)를 거쳐 직교 위상 시프트 키잉(QPSK) 타입의 변조기에 입력된다. 변조된 정보는 블록(426)으로 나타낸 위성에 업링크되고, QPSK 복조기(428)에 다운링크된다. 복조기(428)로부터의 복조된 정보는 경로 또는 노드(430)를 거쳐 콘볼루션 디코더(432)에 인가된다. 블록(432)으로부터의 디코딩된 정보는 경로 또는 노드(434)를 거쳐 블록(436)으로 도시된 바이트 역인터리버에 인가된다. 역인터리버(436)로부터의 역인터리빙된 정보는 경로 또는 노드(438)를 거쳐 리드솔로몬 타입일 수도 있는 다른 인코더 블록(440)에 인가된다. 정보는 인코더(440)로부터 경로 또는 노드(442)를 거쳐 트랜스포트 언포맷터(도시하지 않음)에 입력된다. 경로 또는 노드(410,414,418,422)는 다중 채널 또는 채널간 의존성이 시스템에 도입될 수도 있는 상호 대안적인 위치를 나타내고, 경로 또는 노드(430,434,438,442)는 채널간 의존성이 제거되고, 독립 채널 비트를 얻을 수도 있는 상호 대안적인 위치를 나타낸다.
도 5는 전송기 및 수신기 부분을 포함하는 본 발명의 양상에 따른 전체 통신 시스템의 간략한 블록도이다. 도 5에서, 보안 비트 I0는 경로(510)를 통해 논리 함수 블록(520) 및 패킷 정렬 블록(516)에 인가된다. 다른 데이터 스트림으로부터의 추가 비트 I1 및 I2는 각각 경로(512) 및 경로(514)를 거쳐 패킷 정렬 블록(516) 및 전송기(XMTR)(524,526)에 인가된다. 패킷 정렬 블록(516)은 패킷 I1 및 I2를 시간 에 따라 정렬하거나, 패킷 I0와 동기화하고, 그 패킷들을 패킷 I0을 정보 I1 및 I2와 인코딩하기 위한 함수 블록(520)에 인가하여 I0' 정보를 생성한다. 인코딩된 I0' 패킷은 전송기 블록(522)에 인가된다. 전송기(522,524,526)는 전송될 신호를 생성한다. I0', I1 및 I2 신호는 각각 채널 0, 채널 1 및 채널 2 경로(528,530,532)를 통해 각각 수신기(RCVR)(534,536,538)로 전송된다. 수신기(536,538)는 I1 및 I2 정보를 각각 복원한다. 수신기(534)는 인코딩된 I0' 정보를 복원한다. 복원된 I0', I1 및 I2 정보는, 정보의 수신된 패킷을 정렬하는 블록(550)으로 도시된 패킷 정렬 함수에 인가된다. 정보의 정렬된 I0', I1, I2 패킷은 I0 정보를 추출하는 디코딩 블록(552)으로 인가된다.
본 발명을 이용하면, 보안 대책을 역으로 처리하는 디코딩 "스마트 카드"로부터의 입출력(IO) 신호와 같은 용이하게 얻을 수 있는 신호와 함께 단일 물리 채널로부터의 단일 비트 스트림을 "파이어리트(pirate)" 캡처하는 것을 어렵게 한다. 본 발명은 이 기법을 어렵게 하는데, 이는, 동시에 방송되거나 일시적으로 중첩되는 물리 채널의 (파이어리트에게) 알려지지 않은 세트로부터의 비트는 그 처리를 실행하기 위하여 분석용으로 수신 및 저장되어야 하기 때문이다. 파이어리트가 어떻게든지 해서 모든 물리 채널을 액세스하더라도, 수많은 (아마도 43억) 의존성 세트 중 어느 것이 주어진 보안 채널에 인가되는지를 판정할 필요가 있다. 의존성 세트를 구비한다면, 의존 관계를 식별할 필요가 여전히 있다(본 실시예에서의 XOR 장치).
수신기 장치(도 2의 230)가 집적 회로 또는 관련 집적 회로의 그룹 형태로 존재하면, 파이어리트 분석에 유용한 수많은 신호는 IC 또는 IC의 세트의 터미널에 나타나지 않지만, 내부적으로 "소모"되므로, 파이어리트가 직면하는 어려움은 증가할 수 있다.
본 발명의 접근법은, 지금은 공통으로 사용되지 않아, 아마 널리 알려지지 않은 기술적인 구성에 기초하고 있다. 결론적으로, 본 발명에 따른 방법은 과시 없이 또는 "스텔스(stealth)" 방식으로 구현되어 잠재적인 파이어리트가 경계하는 것을 방지한다.
또한, 다중 동시 물리 채널은 종래의 인코딩 또는 암호화를 위한 (a) 콘텐츠 및 (b) 키 정보를 개별 경로에 의해 전송하는 데 사용할 수 있어, 관련 정보를 추출하려고 시도하기 위해서는 다중 물리 채널에 대한 액세스가 필요하다.
본 기술분야의 숙련자는, 콘텐츠의 다중 채널을 처리하여, 처리된 신호를 생성하는 것은 수많은 가능한 방식으로 이루어질 수 있으며, 그 중 하나가 전술된 XOR 처리임을 안다. 일반적으로, 채널간 의존성은 N 입력 1 출력 논리 함수 F에 도입되고, N 입력 1 출력 논리 함수 G에서 제거되는데, 여기서 F 및 G에서 I0=G(F(I0, I1, I2, ..., In), I1, I2, ..., In)는 아이덴티티이다. F=(I0 XOR H(I1, I2, ..., In)에 대해 F=G이고, 여기서 H는 임의의 n 변수 논리 함수이다. XOR 캐스케이드는 그러한 함수이다. 본 발명의 환경에서, 개별 물리 채널은 전자기적 전송(예컨대, 텔레비전 또는 라디오)의 환경에서의 주파수 분리에 의해, 또는 시분할 다중화 시스템에서의 개별 패킷 타이밍에 의해, 또는 코드분할 다중화의 환경에서의 개별 직교 코드에 의해 구현될 수도 있다.
본 발명의 양상에 따른 방법은 제1 채널(520,522,528,534)을 통해 제1 위치(508)에서 제2 위치(525)로 제1 정보(I0)를 안전하게 전송하는 것이다. 본 방법은, 제1 위치(508) 및 제2 위치(525)에서, 제1 정보와 무관한 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)를 획득하는 단계와, 제1(508) 및 제2(525) 위치 둘 다에서 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)를 시간 정렬하는 단계(516,550)를 포함한다. 제1 위치(508)에서, 제1 정보(I0)는 제1 함수(F(I0,I1,I2))에 의해 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)와 관련되어 전송을 위한 전송기 신호(I0')를 생성하고, 그 신호(I0')는 제1 위치(508)로부터 제1 신호 채널(528)을 거쳐 제2 위치(525)로 전송된다. 제2 위치(525)에서, 전송기 신호(I0')는 제1 함수(F(I0,I1,I2))의 역인 제2 함수(G(I0,I1,I2))로 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)와 관련되어 제1 정보(I0)를 복원한다. 본 방법의 특정 모드에서는, 제1 및 제2 함수는 XOR 함수이다. 제2 위치(525)에서 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)를 획득하는 단계는 개별적인 독립 신호 채널(512, 524, 530, 536 ; 514, 526, 532, 538)을 거쳐 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)를 수신하는 단계를 포함할 수도 있다. 특히, 본 방법의 유용한 버전에서는, 제2 정보(I1) 및 추가 정 보(I2) 중 적어도 일부는 제1 위치(508)에서 제2 위치(525)로 전송된다. 제1 위치(508)에서 제2 위치(525)로 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2) 중 적어도 일부를 전송하는 단계는 제1 신호 채널(520,522,528,534)과는 무관한 적어도 하나의 신호 채널(512,524,530,536;514,526,532,538)을 거쳐 실행될 수도 있다. 제1 위치(508)에서 제2 위치(525)로 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2) 중 적어도 일부를 전송하는 단계는 제2 정보 및 추가 정보 각각에 대해 제1 신호 채널과는 무관한 단일 신호 채널(I1을 위한 512, 524, 530, 536 및 I2를 위한 514, 526, 532, 538)을 거쳐 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2) 각각을 전송함으로써 실행될 수도 있다. 특히, 본 방법의 유용한 버전에서는, 제2 위치(525)에서 전송기 신호(I0')를 제2 함수(G(I0,I1,I2))로 제2 정보(I1) 및 추가 정보(I2)와 관련시키는 단계는 제2 정보 및 추가 정보 각각에 대한 제1 신호 채널 및 제2 신호 채널을 포함하는 다중 채널을 동시에 수신할 수 있는 수신기(230)와 제휴하여 실행된다.
본 발명의 양상에 따른 방법은 제1 위치(8)에서 제2 위치(224)로 제1 및 제2 정보를 안전하게 전송하는 것이다. 본 방법은, 적어도 제2 정보(N)에 의해 제1 정보를 처리하여, 처리된 제1 정보(1')를 생성하는 단계를 포함한다. 제2 정보(N)는 적어도 제1 정보에 의해 처리되어, 처리된 제2 정보(N')를 생성한다. 처리된 제1(1') 및 제2(N') 정보는 독립적인 제1 물리 채널(f1) 및 제2 물리 채널(fN)을 거쳐 제2 위치(224)로 개별적으로 전송된다. 제2 위치(224)에서, 처리된 제1 정 보(1')는 적어도 처리된 제2 정보(N')를 사용하여 역처리된다. 처리된 제2 정보(N')의 역처리는 적어도 처리된 제1 정보(1')를 사용하여 이루어질 수도 있다.
본 방법의 특정 모드에서는, 제2 위치(224)에서, 적어도 처리된 제2 정보(N')를 사용하여 처리된 제1 정보(1')를 역처리하는 단계는, 처리된 제1 정보(1')를 제1 독립 채널(f1)로부터 독립적으로 수신하는 단계와, 처리된 제2 정보(N')를 제2 독립 채널(fN)로부터 독립적으로 수신하는 단계를 포함한다. 본 방법의 바람직한 모드에서는, 제2 독립 채널로부터 수신하는 단계는 집적 회로에 의해 실행된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 수신기(230)는 제1 독립 물리 채널(f1)을 통해 처리된 형태(1')로 수신되는 적어도 제1 정보(1) 및 제2 독립 물리 채널(f2)을 통한 제2 정보(N)를 동시에 복원하기 위해 제공된다. 제1 물리 채널(f1)을 통해 전송되는 제1 정보(1)는 제2 정보(2)와 관련하여 전송 전에 처리되어, 처리 또는 인코딩된 정보(1')를 생성한다. 제2 정보(N')는 제2 독립 채널(fN)을 통해 수신기(230)로 전송된다. 수신기는 처리된 제1 정보(1')를 제1 물리 채널(f1)로부터 수신하기 위한 수단(240a)을 포함하고, 제2 정보(N)를 제2 독립 채널(fN)로부터 수신하기 위한 수단(240N)을 또한 포함한다. 처리 수단(242)은 제2 정보(N)와 관련하여 제1 처리된 정보(1')를 처리하여 제1 처리된 정보(1')로부터 제1 정보(1)를 추출한다. 제2 채널(fN)을 통해 전송되는 정보가 제2 처리된 정보(N')를 형성하도록 인코딩되는 경우, 처리 수단(242)은 본래의 제2 정보(콘텐츠 N)를 또한 추출하고, 이를 위하여 수신기(230)는 제1 처리된 정보(1')와 제2 정보(N')를 처리하여, 제1 정보(1)로 처리하기 전의 제2 정보(N)의 형태와 관련된 정보를 추출하기 위한 처리 수단을 더 포함한다.
이 수신기의 바람직한 실시예에서는, 전술된 모든 또는 대부분의 기능은 단일 집적 회로 내에 포함 또는 존재한다.

Claims (24)

  1. 정보 콘텐츠 신호를 전송하기 위한 방법으로서,
    상기 정보 콘텐츠 신호를 수신하는 단계,
    제2 정보 콘텐츠 신호를 수신하는 단계,
    상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 제1 함수를 이용하여 상기 정보 콘텐츠 신호를 인코딩하는 단계,
    상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 제1 전송 채널을 통해 전송하는 단계, 및
    상기 제2 정보 콘텐츠 신호를 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제2 전송 채널을 통해 전송하는 단계
    를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제3 정보 콘텐츠 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 인코딩 단계는, 제1 시간 구간 동안에는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 정보 콘텐츠 신호를 인코딩하고, 제2 시간 구간 동안에는 상기 제3 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 정보 콘텐츠 신호를 인코딩하는 단계를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인코딩 단계는, 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제3 정보 콘텐츠 신호를 이용하는 인코딩을 주기에 기초하여 변경하는 단계를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 제2 정보 콘텐츠 신호를 인코딩하는 단계와, 상기 인코딩된 제2 정보 콘텐츠 신호를 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제2 전송 채널상으로 전송하는 단계를 더 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 전송 방법.
  5. 수신기 장치로서,
    복수의 정보 콘텐츠 신호를 각각의 수신기와 관련된 개별적인 독립 채널들로부터 동시에 수신할 수 있는 복수의 수신기, 및
    상기 복수의 수신기에 결합되며, 제1 전송 채널로부터 수신되는 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를, 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제2 전송 채널로부터 수신되는 제2 정보 콘텐츠 신호와 제1 함수를 이용하여 처리함으로써 제1 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 디코더
    를 포함하는 수신기 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 디코더는 상기 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하기 이전에 상기 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 상기 제2 정보 콘텐츠 신호와 시간 정렬하기 위한 수단을 포함하는 수신기 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 디코더는, 제1 시간 구간 동안에는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하고, 제2 시간 구간 동안에는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 제2 함수를 이용하여 상기 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 수신기 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 디코더는, 제1 시간 구간 동안에는 제2 전송 채널로부터 수신되는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하고, 제2 시간 구간 동안에는 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제3 전송 채널로부터 수신되는 제3 정보 콘텐츠 신호를 이용하여 상기 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 수신기 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 디코더는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호와 상기 제3 정보 콘텐츠 신호 간의 디코딩을 주기에 기초하여 변경하는 수신기 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2 정보 콘텐츠 신호는 인코딩되고, 상기 디코더는 상기 디코딩된 제1 정보 콘텐츠 신호 및 제2 함수를 이용하여 상기 제2 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 수신기 장치.
  11. 수신기 장치로서,
    개별적인 독립 전송 채널들을 통해 전송되는 복수의 정보 콘텐츠 신호를 동시에 수신하기 위한 수단, 및
    상기 수신 수단에 결합되며, 제1 전송 채널로부터 수신되는 제1 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를, 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제2 전송 채널로부터 수신되는 제2 정보 콘텐츠 신호와 제1 함수를 이용하여 처리함으로써 제1 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 디코더 수단
    을 포함하는 수신기 장치.
  12. 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 처리하기 위한 방법으로서,
    제1 전송 채널상으로 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 수신함과 동시에 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제2 전송 채널상으로 제2 정보 콘텐츠 신호를 수신하는 단계, 및
    상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 제1 함수를 이용하여 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 단계
    를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 처리 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하기 이전에 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제2 정보 콘텐츠 신호를 시간 정렬하는 단계를 더 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 처리 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 디코딩 단계는, 제1 시간 구간 동안에는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하고, 제2 시간 구간 동안에는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 제2 함수를 이용하여 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 단계를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 처리 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 수신 단계는 상기 제1 전송 채널과는 독립적인 제3 전송 채널상으로 제3 정보 콘텐츠 신호를 동시에 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 디코딩 단계는, 제1 시간 구간 동안에는 상기 제2 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하고, 제2 시간 구간 동안에는 상기 제3 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 단계를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 처리 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 제2 정보 콘텐츠 신호는 인코딩되고,
    상기 디코딩 단계는 상기 인코딩된 정보 콘텐츠 신호 및 상기 제1 함수를 이용하여 상기 제2 정보 콘텐츠 신호를 디코딩하는 단계를 포함하는 정보 콘텐츠 신호의 처리 방법.
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