KR19980042367A - 보안 요소로부터 디코더에 송신된 정보 항목을 보호하는 방법및 이를 사용한 보호 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보안 요소로부터 디코더에 송신된 정보 항목을 보호하는 방법과, 이를 사용한 보호 시스템에 관한 것이다.
정보 항목은, 보안 요소 내에서 정보 항목이 디코더에 전송되도록 엔코딩하고, 이러한 정보 항목을 디코더 내에서 디코딩함으로써, 보호된다.
본 발명은 조건-억세스 시스템에 적용된다.

Description

보안 요소로부터 디코더에 송신된 정보 항목을 보호하는 방법 및 이를 사용한 보호 시스템
본 발명은 예컨대 조건-억세스 시스템의 사용자-카드와 같은 보안 요소로부터 디코더에 송신된 정보 항목을 보호하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 특히, 예컨대 CENELEC/DVB- 공통 인터페이스와 같은 당업자에 공지된 인터페이스 표준을 따르는 PCMCIA형 카드, 또는 미국 NRSS(National Renewable Security System) 표준을 따르는 칩(chip) 카드인 보안 요소에서 스크램블 해제(descrambling) 동작이 수행되는, 조건-억세스 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 온라인 형태 또는 독립된 형태인지에 관계없이, 임의의 형태의 조건-억세스 시스템에 적용된다.
온라인 조건-억세스 시스템에 있어서, 스크램블(scramble)된 정보 항목은 다양한 사용자에 동시에 분산되어진 신호로 구성되는 정보 항목이다.
독립적인 조건-억세스 시스템에 있어서, 스크램블된 정보 항목은 예컨대 콤팩트 디스크 또는 디지털 비디오 디스크와 같은 독립적인 정보 매체에 포함된다.
예컨대 서비스 제공자와 같은, 유출 소스로부터 야기되는 다양한 프로그램을 구성하는 정보 항목은 보안 요소로 송신된다. 보안 요소는 {사용자 입력명칭(entitlement)이 보안 요소 내에 있음을 준비한}사용자에 의해 선택된 프로그램을 스크램블 해제시키고, 이러한 프로그램을, 변화되지 않고 유지된 다른 프로그램과 함께, 디코더로 보낸다.
이러한 방법은 사용자에 의해 선택된 프로그램이 암호화되지 않고 송신된다는 단점을 갖는다.
이러한 송신은, 표절된 프로그램을 불법으로 유통시키기 위하여 이를 사용할 수 있는 범죄자에 의해, 쉽게 활용될 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 보안 요소/디코더의 구성을 도시하는 도면이다.
도 1의 시스템은 정보 소스(I), 디코더(6) 및 보안 요소(1)를 포함한다. 디코더는 복조 장치(7)와 디멀티플렉싱 및 디코딩 장치(8)를 포함한다. 보안 요소(1)는 필터링 장치(2), 스크램블 해제 장치(3), 억세스 제어 장치(4) 및 사용자 입력명칭 저장 장치(5)를 포함한다.
유출 소스에 의해 유출되는 정보 항목(I)은 예컨대 MPEG-2 운송 표준(MPEG : Moving Picture Expert Group)에 따른 하나 이상의 다중화된 프로그램을 포함한다.
당업자에게는 알려진 바와 같이, 유출 소스에 의해 출력된 프로그램은 스크램블된 프로그램이다. 정보 항목(I)은, 이후로 ECM으로 언급하는 메시지 내에서, 디코딩 이후 스크램블된 프로그램의 스크램블 해제를 허용하는 엔코딩된 제어 워드를 포함한다.
디코더가 정보 항목(I)을 수신한 후, 정보 항목은 장치(7)에 의해 복조된 후, 전체가 보안 요소(1)로 송신된다. 보안 요소(1)는 장치(2)의 도움으로 사용자에 의해 선택된 프로그램에 대응하는 ECMs(도 1에서 ECMA로 표시된)를 필터링하고, 처리를 위해 이들을 장치(4)로 송신한다. 정보 항목의 필터링 되지 않은 부분은 변경 없이 스크램블 해제 장치(3)로 송신된다. 장치(4)는 ECMs를 처리하기 위한 종래의 기능을 수행하고, 특히 이들이 포함한 제어 워드(CWi)를 디코딩하고, 선택된 프로그램을 스크램블 해제하기 위해 필요하며 장치(5)에 의해 출력된 입력명칭(D)이 장치(4)에 인가되도록 준비한다.
제어 워드(CWi)는 후속적으로 스크램블 해제 장치(3)에 송신되고, 스크램블 해제 장치(3)는 사용자에 의해 선택된 프로그램을 스크램블 해제하기 위하여 제어 워드를 사용한다. 스크램블 해제 장치(3)에 의해 출력된 정보 항목은, 예컨대 영화의 경우 디스플레이 가능한, 이용 가능한 정보 항목(ECG1)을 생성하도록, 디멀티플렉싱 및 디코딩 장치(8)에 송신된다.
본 발명은 이러한 단점을 갖지 않는다.
본 발명은, 보안 요소 내에 포함된 스크램블 해제기로부터 발생하는 데이터 스트림을 보안 요소로부터 디코더에 전달할 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다. 이러한 방법은, 보안 요소 내에서 제 1의 엔코딩 키의 작동 하에서 스크램블 해제기로부터 야기되는 정보 항목을 엔코딩할 수 있게 하는 제 1 단계와, 디코더 내에서 제 2의 엔코딩 키의 작동 하에서 상기 제 1의 단계로부터 야기되는 엔코딩된 정보 항목을 디코딩할 수 있도록 하는 제 2의 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 제어 워드의 작동 하에서 수신하는 정보 항목을 스크램블 해제할 수 있도록 하는 스크램블 해제기를 포함하는, 보안 요소에 관한 것이다. 이러한 보안 요소는 제 1의 엔코딩 키의 작동 하에서 스크램블 해제기로부터 야기되는 스크램블 해제된 정보 항목을 엔코딩하는 장치를 포함한다.
본 발명은 또한 보안 요소로부터 야기되는 데이터를 디코딩할 수 있도록 하는 디코더에 관한 것이며, 상기 데이터는 조건-억세스 시스템 사용자에 의해 선택된 최소한 하나의 프로그램을 나타낸다. 상기 디코더는, 상기 보안 요소로부터 야기되는 데이터를 제 2 키의 작동 하에서 디코딩할 수 있도록 하는 디코딩 장치에 관한 것이며, 상기 데이터는 제 1 키의 작동 하에서 스크램블 해제되고 엔코딩되는 데이터이다.
본 발명은 추가로, 보안 요소와 디코더로 구성되는 장치에 관한 것이다. 보안 요소는 상술한 것과 같은 본 발명에 따른 보안 요소이고, 디코더 또한 상술한 것과 같은 본 발명에 따른 디코더이다.
이전에 언급한 것과 같이, 본 발명의 장점은, 보안 요소로부터 사용자에 의해 선택된 프로그램의 디코더로의 송신을 보호하는 것이다.
본 발명의 다른 특성 및 장점은 다음의 도면을 참조한 실시예로부터 명확해질 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제 3의 실시예에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸 도면.
도면 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 보안 요소 2 : 필터링 장치
3 : 스크램블 해제 장치 4 : 억세스 제어 장치
5 : 사용자 입력 명칭 저장 장치
모든 도면에서 동일한 기호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸다.
도 1에서 기술된 요소에 부가하여, 디코더(6)는 디코더 장치(9)를 포함하고 보안 요소(22)는 엔코딩 장치(10)를 포함한다. 사용자에 의해 선택된 프로그램은 엔코딩 키(K)를 사용하여 장치(10)에 의해 엔코딩된다. 역으로, 장치(9)는 상기 키(K)의 도움으로 프로그램을 디코딩한다. 유리하게, 이것은 보안 요소와 디코더 사이에 암호화하지 않은 프로그램의 송신을 방지한다.
본 발명에 따라서, 엔코딩 및 디코딩 키(K)는 모든 보안 요소/디코더 쌍에 공통이 될 수 있지만, 보안 요소/디코더 쌍의 각 쌍 또는 그룹에 지정될 수도 있다. 유리하게, 보안 요소의 표절 복사는 따라서 줄어든다.
따라서, 이러한 기술은 표절자로 하여금, 접속한 디코더에 기초하여 각각의 복사품을 개별적으로 만들도록 한다. 이것은 그들의 불법 작업을 복잡하게 하고, 따라서 표절로부터 얻을 수 있는 이익을 감소시킨다.
도 2 실시예의 특정 실시예에 따라, 장치(9 및 10)를 위해 공중의 키 알고리즘이 사용될 수 있다. 이 경우에 있어서, 엔코딩 키는 디코딩 키와는 다르고, 선호되는 방법에서, 공중의 키가 디코더 내의 디코딩을 위해 사용되는 반면, 보안 요소 내의 엔코딩을 위해 비밀 키가 사용된다.
본 발명의 제 1의 실시예에 따라, 키(K)는 보안 요소와 디코더 모두에 영구적으로 저장된 키이다.
도 3은 본 발명의 제 2의 실시예에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸다.
도 2에서 기술된 요소에 부가하여, 디코더는 임의의 숫자 또는 임의의 워드(AL)를 생성하기 위한 장치(11)와 디코딩 키를 생성하기 위한 장치(12)를 포함하고, 보안 요소는 엔코딩 키(13)를 생성하기 위한 장치를 포함한다.
도 2에서와 같이, 고정된 키(K)를 사용하는 대신에, 여기에서는 엔코딩 및 디코딩 키는 다이내믹하게 생성된다. 따라서, 디코더(6)는 장치(11)를 통해 임의의 숫자(AL)를 생성하고, 이를 보안 요소의 장치(13)에 송신한다. 더욱이, 장치(11)는 임의의 숫자를 장치(12)에 송신한다. 장치(12)는, 디코딩 키(K)를 제공하도록, 키(K1)의 동작 하에서 임의의 숫자(AL)를 엔코딩한다. 동일한 방법으로, 보안 요소의 장치(13)는 키(K1)의 작동 하에서 임의의 숫자를 엔코딩하고, 엔코딩 키(K)를 생성한다.
도 3에 기술된, 본 발명의 특정 실시예에 따라, 장치(12 및 13)에 의해 사용된 엔코딩 알고리즘은 키(K1)에 대한 일방적인(oneway) 기능으로 대체될 수 있다. 이러한 기능은 예컨대 유럽 특허(96401336.1-2209)에 기술되어 있다.
유리하게, 장치(12 및 13)는 표절자가 디코더와 보안 요소 사이에서 송신되는 데이터 항목(AL)을 통해 유일한 엔코딩/디코딩 키(K)를 발견하는 것을 예방한다.
본 발명의 다른 특정 실시예에 따라, 장치(13 및 12)에 의해 사용된 키(K1)는 보안 요소/디코더 쌍에 지정될 수 있고, 따라서 이전에 언급한 장점을 나타낸다.
본 발명의 다른 특정 실시예에 따라서, 엔코딩 및 디코딩 키(K)를 생성시키기 위한 절차는 갱신된 각 세션, 그렇지 않으면 세션당 몇 번의 시기가 될 수 있다. 세션은 사용자에 의한 하나의 동일한 프로그램의 방해받지 않는 수신 시퀀스로 이해되어야 한다.
키(K)의 이들 갱신은 무엇보다도 다음의 장점을 나타낸다.
- 한편, 장치(9 및 10)의 엔코딩/디코딩 알고리즘의 건전성을 증가시킨다. 알고리즘의 건전성은 암호해독에 의한 표절에 대한 저항력으로 이해해야 한다.
키의 갱신 빈도는, 표절자가 알고리즘을 암호해독하기 위해 유용한 동일 키로 엔코딩한 데이터의 양에 직접 영향을 미친다. 이러한 양을 제한하는 것은 표절에 대한 알고리즘의 저항성을 증가시키기 때문에, 키(K)의 빈번한 갱신은 장치(9 및 10)의 엔코딩/디코딩 알고리즘의 건전성을 증가시킨다.
- 다른 한 편으로, 이전에 선택된 프로그램의 재생을 피할 수 있도록 한다.
따라서, 나쁜 의도를 가진 사용자 또는 표절자가 장치(10)에 의해 출력되는 정보를 기록하고, 따라서 순간(t)에 키(Kt)로 엔코딩된 형태의 선택된 프로그램을 기록한다면, 순간(t + Δt)에서의 디코딩 키(Kt+Δt)는 디코딩 키(Kt)와는 다르기 때문에, 상기 프로그램을 거의 사용하지 못한다.
도 4는 본 발명의 제 3의 실시예에 따른 보안 요소/디코더 장치의 구성을 나타낸다.
도 2에서 설명된 요소에 덧붙여, 도 4는 디코더에 대하여 임의 숫자 생성기(11)와 엔코딩 장치(14)를 포함하고, 보안 요소에 대하여 디코딩 장치(15)를 포함한다.
생성기(11)는, 장치(9)에 의해 디코딩 키(K)로서 직접 사용되는 임의의 숫자(AL)를 생성한다. 더욱이, 임의의 숫자(AL)는 장치(14)에 송신되고, 이 장치는 이를 엔코딩하여 보안 요소의 장치(15)에 송신한다. 장치(14)에 의해 수행되는 엔코딩은 키(K2)의 작동 하에서 수행된다. 보안 요소 측에서, 엔코딩된 임의의 숫자(E)(AL)는 키(K2)의 작동 하에서 장치(15)에 의해 디코딩되고, 결과(AL)는 장치(10)로 송신되어, 엔코딩 키(K)로서 작용한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 공중의 키 알고리즘은 장치(14 및 15)를 위해 사용될 수 있다. 이 경우, 엔코딩 키는 디코딩 키와는 다르고, 양호하는 방법으로, 비밀 키는 장치(15) 내의 디코딩을 위해 사용되는 반면, 공중 키는 장치(14) 내의 엔코딩을 위해 사용된다.
유리하게, 장치(14 및 15)는, 이들이 대칭의 알고리즘 또는 공중의 키 알고리즘을 사용하는 지에 관계없이, 임의의 표절자가 단순히 E(AL)를 앎으로써 엔코딩/디코딩 키(K)를 발견하는 것을 예방한다.
상술한 본 발명의 특정 실시예에 따라서,
- 임의의 숫자(AL)는 세션당 한 번 또는 동일한 세션 중에 실제 여러 번 생성될 수 있고,
- 장치(14 및 15)에 의해 사용되는 엔코딩/디코딩 키(K2) 보안 요소/디코더 쌍에 지정될 수 있고, 따라서 상술한 장점을 나타낸다.
본 발명의 문맥에 있어서, 도 2, 3 및 4에서 설명된 모든 실시예에 대해, 장치(9 및 10)의 엔코딩/디코딩 알고리즘의 선택은, 프로그램의 보호의 원하는 레벨과 디코더와 보안 요소 내에서 실현된 알고리즘의 복잡성 사이의 타협으로부터 초래된다.
따라서, 전용 회로를 통해 실현되기 위하여 단순한 대칭 알고리즘이 선호된다. 이러한 장치는 유리하게 실현 원가를 낮출 수 있도록 하고, 예컨대 초당 10 메가 비트 정도의 고속 엔코딩/디코딩 속도를 보장한다. 엔코딩 키의 갱신은 그후 유리하게 단순한 알고리즘의 사용을 허용하면서, 암호 해독에 의한 표절 위험을 감소시킨다.
더욱이, 디코더의 장치(9)에 의해 수행된 계통적인 디코딩은 특정 이득을 나타낸다, 즉 사용자가 디코더를 통해 보안 요소로부터 야기된 프로그램만을 표시할 수 있게 된다. 이것은, 예컨대 암호화되지 않은 표절 프로그램이 디코더 상에서 표시될 수 없음을 의미한다.
키(K1, K2)가 각 보안 요소/디코더 쌍에 지정될 경우, 계통적인 디코딩의 상기 특성은 부가적인 장점을 갖는다, 즉 표절한 디코더와는 다른 디코더에 동일한 프로그램을 제공하는 것을 예방한다.
더욱이, 도 2, 도 3 및 도 4에서 기술된 본 발명의 모든 실시예에 대해, 장치(8 및 9)를 동일한 전자 회로에 집적시키는 것이 선호된다. 이것은 선택된 프로그램이 두 개의 장치 사이에서 암호화되지 않는 것을 예방하기 위함이다.

Claims (13)

  1. 보안 요소(1) 내에 포함된 스크램블 해제기(3)로부터 야기되며, 조건-억세스 시스템 사용자에 의해 선택된 최소한 하나의 프로그램을 나타내는 데이터 스트림을, 상기 보안 요소(1)로부터 디코더(6)에 전달할 수 있도록 하는 방법에 있어서,
    제 1의 키(K) 작동 하에서, 스크램블 해제기(3)로부터 야기되는 데이터를 상기 보안 요소(1) 내에서 엔코딩할 수 있도록 하는 제 1의 단계와,
    제 2의 키(K) 작동 하에서, 상기 제 1 단계로부터 야기되는 엔코딩된 정보 항목을 상기 디코더 내에서 디코딩할 수 있도록 하는 제 2의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림을 전달할 수 있도록 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 단계는, 상기 디코더 내에서 임의의 워드(AL)를 생성할 수 있도록 하는 단계와, 상기 제 1의 키를 생성하도록 하는 방법으로 제 3의 키의 작동 하에서 생성된 임의의 워드(AL)를 엔코딩할 수 있도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 단계는, 상기 제 2 키(K)를 생성하는 방법으로 임의의 워드(AL)를 엔코딩할 수 있도록 하는 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림을 전달할 수 있도록 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 단계는, 임의의 워드(AL)가 스크램블 해제기(3)의 전체 스크램블 해제 세션 도중 상기 제 1의 키(K)를 구성하도록 하는 방법으로 최소한 하나의 임의의 워드(AL)를 생성할 수 있도록 하는 단계를 포함하고,
    상기 제 2 단계는, 엔코딩된 임의의 워드(E(AL))로 구성된 정보 항목을 구성하도록 하는 방법으로 제 4의 키(K2)의 작동 하에서 상기 임의의 워드(AL)의 엔코딩 단계를 포함하며, 디코딩된 임의의 워드가 상기 제 2의 키(K)를 구성하도록 하는 방법으로 엔코딩된 임의의 워드(E(AL)의 디코딩으로 구성된 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림을 전달할 수 있도록 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1의 키(K)는 사용자-카드(1)에 영구적으로 저장되고,
    상기 제 2의 키(K)는 상기 디코더(6)에 영구적으로 저장되는 것을 특징으로 하는 데이터 스트림을 전달할 수 있도록 하는 방법.
  5. 제어 워드(Cwi)의 작동 하에서 수신되며, 조건-억세스 시스템 사용자에 의해 선택된 최소한 하나의 프로그램을 나타내는, 데이터 스트림의 스크램블 해제를 가능케 하는 스크램블 해제기(3)를 포함하는 보안 요소(1)에 있어서,
    제 1의 엔코딩 키(K)의 작동 하에서, 상기 스크램블 해제기(3)로부터 야기되는 스크램블 해제된 정보 항목을 엔코딩하기 위한 장치(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 요소(1).
  6. 제 5항에 있어서, 임의의 워드(AL)의 작동 하에서 상기 제 1의 키(K)를 생성시킬 수 있도록 하는 엔코딩 키(13)를 생성시키기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 요소(1).
  7. 제 5항에 있어서, 디코딩 키(K2)의 작동 하에서 상기 제 1의 키(K)를 생성할 수 있도록 하는 디코딩 장치(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 보안 요소(1).
  8. 보안 요소(1)로부터 야기되며, 조건-억세스 시스템 사용자에 의해 선택된 최소한 하나의 프로그램을 나타내는 데이터를 디코딩할 수 있도록 하는 디코더(6)에 있어서,
    제 2의 키(K)의 작동 하에서, 상기 보안 요소(1)로부터 야기되는 상기 데이터를 디코딩할 수 있도록 하는 디코딩 장치(9)를 포함하는데, 상기 데이터는 제 1의 키(K)의 작동 하에서 스크램블 해제되고 엔코딩된 데이터인 것을 특징으로 하는 디코더(6).
  9. 제 8항에 있어서, 최소한 하나의 임의의 워드(AL)를 생성시키는 생성기(11)와, 이와 같이 생성된 임의의 워드로부터 디코딩 키를 생성시키는 장치(12)를 포함하는데, 상기 생성 장치(12)로부터 야기되는 상기 디코딩 키는 상기 제 2의 키(K)가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 디코더(6).
  10. 제 8항에 있어서, 상기 제 2의 키(K)를 구성하는 최소한 하나의 임의의 워드를 생성시킬 수 있도록 하는 임의의 워드 생성기(11)와, 상기 제 2 키를 구성하는 임의의 워드를 엔코딩 키(K2)의 작동 하에서 엔코딩할 수 있도록 하는 엔코딩 장치(14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디코더(6).
  11. 보안 요소(1)와, 이러한 보안 요소와 관련된 디코더(6)로 구성된 장치에 있어서,
    상기 보안 요소는 제 6항에 따른 보안 요소(1)이고, 상기 디코더(6)는 제 9항에 따른 디코더인 것을 특징으로 하는 보안 요소와 디코더로 구성된 장치.
  12. 보안 요소(1)와, 이러한 보안 요소와 관련된 디코더(6)로 구성된 장치에 있어서,
    상기 보안 요소는 제 6항에 따른 보안 요소(1)이고, 상기 디코더(6)는 제 9항에 따른 디코더인 것을 특징으로 하는 보안 요소와 디코더로 구성된 장치.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 제 1의 키 및 상기 제 2의 키는 상기 장치에 지정된 키인 것을 특징으로 하는 보안 요소와 디코더로 구성된 장치.
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