KR20010030707A - 암호화된 디지털 데이터의 기록 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

암호화된 정보(Ce)의 전송 및 기록 방법에서 정보(Ce)가 제 1키에 의해 암호화되고 암호화된 형태로 전송되고, 상기 해독화된 정보(Ce)가 디코더(2020) 또는 디지털 기록장치(4005)에 의해 수납되는 휴대용 지지 장치(4004)에 저장된 제 2키(C2)에 의해 재-암호화되고, 그 재-암호화된 정보는 그후 디지털 기록매체(4006)상에 기록되는 것을 특징으로 한다. 기록 재생시, 정보는 지지 수단(4004)상에 저장된 제 2키(C2)에 의해 해독화된다. 특히 양호한 실시예에서, 정보(Ce)가 전송된 데이터를 스크램블 및 디스크램블하기위해 사용된 제어 워드에 대응하고, 그 재-암호화된 제어 워드(Ce)가 여전히 스크램블되어 전송된 데이터와 함께 기록 매체(4006)상에 저장된다.

Description

암호화된 디지털 데이터의 기록 방법 및 장치{Method and apparatus for recording of encrypted digital data}
암호화된 데이터의 전송은 유료 TV 시스템의 분야에서 양호하게 공지되어있고, 거기에서 스크램블된 오디오비디오 정보가 위성에 의해 일반적으로 다수의 가입자에 방송되고, 각 가입자는 그 전송된 프로그램을 계속 시청하기위해 디스크램블링할 수 있는 디코더 또는 수신기/디코더를 갖는 다.
통상적인 시스템에서, 스크램블된 디지털 데이터가 디지털 데이터의 디스크램블링용 제어 워드와 함께 전송되고, 그 제어 워드 자체가 제 1키에 의해 암호화되고 암호화된 형태로 전송되고, 그 스크램블된 디지털 데이터 및 암호화된 코드 워드가 암호화된 코드 워드를 해독하고 그후 전송된 데이터를 디스크램블하는 데 필요한 제 1키의 동등물을 갖는 디코더에 의해 수신된다. 지불필(paid-up) 가입자는 암호화된 제어 워드를 해독하는 데 필요한 키를 월별로 수신하여 특정한 프로그램을 시청할 수 있게된다.
디지털 기술의 도래로, 전송된 데이터의 품질이 여러번 향상되었다. 디지털 데이터 품질과 관련된 특정한 문제는 재생의 용이성에 달려있다. 디스크램블된 프로그램이 표준 VCR에 의해 시청 및 기록하도록 아날로그 링크(예를 들어, "페르텔(Peritel)" 링크)를 경유해서 통과될 때, 품질이 표준 아날로그 카세트 기록과 관련된 품질보다 높지 않다. 그 기록이 해적 복제를 만드는 매스터 테이프로서 사용될 수 있는 위험성은 표준 숍에서 구매된 아날로그 카세트에서 보다 크지 않다.
대조적으로, 새로운 디지털 기록장치중 하나(예를 들어, DVHS 레코더)로 직접적인 디지털 링크에 의해 통과되는 디스크래블된 디지털 데이터가 원래 전송된 프로그램과 같은 품질로 될 것이고 그러므로 화상 또는 음성 품질의 저하없이 여러번 재생할 수 있다. 그러므로 디스크램블된 데이터가 부가적인 디지털 복제 또는 심지어 간단한 아날로그 VHS 복제중 하나인 해적 복제를 만드는 매스터 기록으로서 사용된다.
프랑스 특허출원 제 95 03859호는 디스크램블된 디지털 데이터가 디지털 기록매체상에 결코 기록되도록 허여하지 않는 시스템에 의해 상기 문제를 극복하는 것을 도시한다. 대신해서, 상기 적용에서 설명된 디코더가 다른 키에 의해 재-암호화된 데이터를 디스크램블하는 데 필요한 제어 워드와 함께 기록 매체상에 그 스크램블된 형태로 데이터를 기록한다. 그 새로운 키가 수신기/디코더만에 공지되고 프로그램의 시청용 코드 워드를 얻기에 필요로 되는 제 1키를 대치한다.
그 시스템의 장점은 데이터가 "클리어" 형태로 결코 저장되지 않고 수신기/디코더에 저장된 새로운 키를 갖지 않고 시청될 수 없다는 것이다. 시스템은, 제 1키가 월별로 변화하기 때문에, 디지털 테이프상에 등록된 제어 워드를 재-암호화하는 일정한 키의 사용이 수신기/디코더가 가입월의 끝에서도 테이프상에 기록된 제어 워드를 여전히 해독할 수 있다는 것을 의미하는 것을 장점으로한다.
상기 특허 출원에서 의도된 시스템의 단점은 기록이 그 특정한 수신기/디코더와 결합해서 오직 시청될 수 있다는 것이다. 그 디코더가 고장나거나 대치되면, 기록은 더 이상 재생될 수 없다. 마찬가지로, 시스템에서 수신기/디코더를 연결함이 없이 디지털 레코더에서 직접적으로 기록을 재생하는 것이 불가능하고 그러므로 시청자는 디코더로 하여금 이미 전송된 필름을 시청할 수 있게 하기위해 유료 TV 회사에 가입을 유지해야한다.
본 발명은 스크램블된 디지털 데이터, 예를 들어 텔레비젼 방송을 기록하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
도 1은 디지털 기록장치와 상호동작하기위해 본 발명에서 사용되는 디지털 텔레비젼 시스템의 전체 구조도.
도 2는 도 1의 텔레비젼 시스템의 조건부 액세스 시스템도.
도 3은 텔레비젼 시스템에서 암호화 스테이지의 다른 레벨의 도시도.
도 4는 비디오, 오디오 및 텔리텍스트 및 ECM 메시지 구성을 포함하는 텔레비젼 시스템에서 전송된 디지털 패킷의 구조도.
도 5는 디지털 기록장치, 및 디지털 비디오 카세트상에 등록되는 코드 워드를 암호화하기위해 사용된 제 2알고리즘을 포함하는 스마트카드를 포함하는 본 발명의 제 1실시예도.
도 6은 스마트카드가 프로그램을 시청할 수 있는 횟수를 결정하는 신용 유닛과 함께 전송되고 기록된 프로그램 각각을 시청하는 데 필요한 제 1및 2키 모두를 포함하는 본 발명의 제 2실시예도.
도 7은 제 2키가 디지털 비디오 카세트의 경우에 실장되는 집적회로상에 저장되는 본 발명의 제 3실시예도.
본 발명의 목적은 전송된 데이터의 해적 복제를 하기위해 쉽게 사용할 수 없는 디지털 데이터를 안전하게 기록 유지하는 동안 그 해결책과 연관된 문제를 극복하는 것이다.
본 발명은 디지털 정보가 제 1키에 의해 암호화되고 암호화된 형태로 전송되는 암호화된 디지털 정보의 전송 및 기록방법을 구비하고, 그 암호화된 정보가 정보를 해독하는 데 필요한 제 1키의 동등물에 액세스하는 디코더에 의해 수신되고, 그 해독화된 정보가 그후 디코더 또는 관련된 디지털 레코더에 의해 수납되는 휴대용 지지 장치에 저장된 제 2키에 의해 재-암호화되고, 그 재-암호화된 정보는 그후 디지털 레코더에 의해 디지털 기록 매체상에 기록되는 것을 특징으로 한다.
상기 방법에서, 본 발명은, 기록된 데이터의 연속 재생이 디코더의 아이덴티티와 무관하게 되기 때문에, 종래 기술의 문제를 극복한다. 기록 재생시, 정보가 지지 수단에 저장된 제 2키에 의해 해독화된다.
새로운 디코더가 제 2키를 포함하는 지지 장치를 수납하는 리셉터클을 갖는 한 디코더의 대치는 그 기록을 무효로 만들지 않는 다. 알맞은 판독기가 설치되면, 디지털 레코더가 제 2키를 자체로 판독할 수 있고 디코더를 필요함이 없이 정보를 재생하게된다. 쉽게 고장날 수 있는 설비중 상대적으로 복잡한 부분인 디코더와는 달리, 휴대용 지지 장치가 간단한 방법으로 실행될 수 있다.
제 2키에 의해 재-암호화되고 디지털 기록 매체상에 저장된 정보가 오디오비디오 정보에 간단히 대응할 수 있다. 그러나, 양호한 실시예에서, 디지털 정보는 스크램블된 디지털 데이터를 디스크램블링하는 제어 워드에 대응하고, 그 스크램블된 디지털 데이터는 제 1키에 의해 암호화한 바와 같은 제어 워드와 함께 전송되고, 그후 제어 워드는 동등한 제 1키에 의해 해독화되고 제 2키에 의해 재-암호화되고, 그 재-암호화된 제어 워드 및 스크램블된 데이터는 디지털 기록 매체상에 기록된다.
특히 양호한 실시예에서 휴대용 지지 장치는 디코더 및/또는 디지털 레코더의 스마트카드 판독기에 수납되는 스마트카드이다. 상기 적용에서 용어 "스마트카드"는 제 2키 알고리즘을 축적하는 예를 들어 마이크로프로세서 또는 EEPROM을 소유하는 종래의 칩형태 카드 장치를 의미한다. 그 용어에 또한 포함되는 것은 TV 디코더 시스템에서 종종 사용되는 바와 같은 키 형태 장치를 예로 하는 대안적인 물리적인 형태를 갖는 칩 장치이다.
일 실시예에서, 스마트카드는 예를 들어 텔레비젼 방송 시스템을 시청하는 경우에 데이터의 초기 디스크램블링용 제어 워드를 해독하기위해 사용된 제 1키의 동등물을 또한 포함한다. 그 경우에, 스마트카드는 유료 TV 시스템의 일부를 형성하고 전송기로 하여금 가입자가 월말에 갱신된 제 1키를 수신하는 것을 선택적으로 식별 할 수 있도록 전송기에 공지되어 개인화된 키를 또한 포함할 수 있다.
대안적인 실시예에서, 제 2키는 제 1키를 저장하기위해 사용된 스마트카드와 다른 스마트카드상에 저장된다. 그 실시예에서, 그러므로 디지털 매체상에 저장된 정보의 판독이 가입자 시스템과 완전 분리되고, 가입자가 시스템으로부터 탈퇴하고 가입자의 가입 카드가 탈퇴된 후에도, 가입자에게 소유한 디지털 레코더/플레이어가 수반하는 스마트카드를 판독하기위해 사용되면, 가입자는 이전에 기록된 필름을 계속 시청할 수 있다.
그 시스템에서, 하나의 스마트카드 및 제 2키가 복수의 기록용 재-암호화된 코드 워드를 만들기위해 사용될 수 있다. 그 방법에서, 하나의 "라이브러리 카드"는 많은 기록을 해독화하도록 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 스마트카드는 기록이 몇번 재생될 수 있는 지를 결정하도록 다수의 신용 유닛을 또한 포함할 수 있고, 유닛수가 기록의 각 연속 부분 또는 완전 재생으로써 감소된다. 그 신용 유닛은 예를 들어 전송된 제 1키와 함께 메시지에서 다운로드될 수 있다.
일 실시예에서 신용 유닛은 기록의 특정한 세그먼트와 관련되어 기록의 최초 또는 최종 쿼터 시간을 예로 하는 기록의 일부를 재생하는 것이 그 일부와 관련된 소정의 신용 유닛을 감소시킨다. 대안적으로, 신용 유닛은 하나의 형태이고 기록의 일부를 재생함으로써 감소된다.
상기 논의했듯이, 본 발명은 제 2키 알고리즘이 기록매체와 연관된 스마트카드상에 저장되는 경우에 특히 적용할 수 있다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 휴대용 지지체는 기록 자체에 의해 형성되고, 제 2키가 디지털 기록매체의 하우징내에 매립된 집적 회로에 저장된다.
그 기술은 금속 접촉부 세트가 카세트 하우징의 외부 표면상에 제공될 수 있는 DVHS 카세트의 경우를 예로 해서 이미 제시하였고, 그 접촉부는 하우징의 내부에서 집적회로 또는 칩 등의 전자 회로에 있게 된다. 그 접촉부는 레코더의 리셉터클에서 대응하는 접촉부 세트에 의해 맞물려질 수 있어서 집적 회로 및 비디오 레코더간의 통신을 가능하게한다.
그 시스템에서, 보안성은 키가 기록으로써 수행된다는 사실에도 불구하고 여전히 구비되는 데, 왜냐하면 키는 그 매립된 칩으로부터 쉽게 복제될 수 없다. 스마트카드의 실시예에 관한 상기 설명된 변경은 지지체가 기록 하우징에 의해 형성되는 시스템에 동일하게 적용할 수 있다.
본 발명은 스크램블된 데이터가 스크램블된 텔레비젼 방송에서 전송된 오디오비디오 데이터를 나타내는 방법에 특히 적용할 수 있다.
본 발명은 방법에 관련해서 상기에서 설명되었으나, 장치에도 동일하게 적용한다.
용어 "스크램블된" 및 "암호화된" 및 "제어 워드" 및 "키"는 언어의 명료성을 위해 본원에서 사용되었다. 그러나, 기본적인 구별이 "스크램블된 데이터" 및 "암호화된 데이터"간에 또는 "제어 워드" 및 "키"간에 이루어질수 없는 것으로 이해된다. 비슷하게, 설명에서 "수신기/디코더" 및 "디코더"로 언급되지만, 본 발명은 물리적으로 분리된 수신기와 결합해서 기능하는 디코더 유닛에 대해 디코더와 집적된 수신기를 갖는 실시예에 동일하게 적용하는 것으로 이해된다. 본 발명은 디코더가 텔레비젼 또는 디지털 비디오 레코더 등의 다른 장치와 집적되는 실시예로 동일하게 확장된다.
본 발명의 양호한 실시예는 예에 의해 및 첨부된 도면에 관련해서 설명된다.
디지털 텔레비젼 시스템
도 1은 본 발명에 따른 디지털 텔레비젼 방송 및 수신 시스템(1000)의 개략도이다. 그 시스템은 압축된 디지털 신호를 전송하기위해 공지된 MPEG-2 압축 시스템을 사용하는 종래의 디지털 텔레비젼 시스템(2000)을 포함한다. 더 상세하게는, 방송 센터에서 MPEG-2 압축기(2002)는 디지털 신호 스트림(통상적으로 비디오 신호의 스트림)을 수신한다. 압축기(2002)는 링키지(2006)에 의해 멀티플렉서 및 스크램블러(2004)에 연결된다. 멀티플렉서(2004)는 복수의 부가적인 입력신호를 수신하고, 하나 이상의 트랜스포트 스트림을 모으고 텔레콤 링크를 포함하는 여러 형태일 수 있는 링키지(2010)를 경유해서 방송 센터의 송신기(2008)에 압축된 디지털 신호를 전송한다. 송신기(2008)는 업링크(2012)를 경유해서 위성 트랜스폰더(2014)를 향해 전자기 신호를 전송하고, 거기에서 그들은 단말 사용자에 의해 소유 또는 임대된 접시 형태의 지상 수신기(2018)로 개념적인 다운링크(2016)를 경유해서 전자적으로 처리 및 방송된다. 수신기(2018)에 의해 수신된 신호들은 단말 사용자에 의해 소유 또는 임대되고 단말 사용자의 텔레비젼 세트(2022)에 연결되는 집적된 수신기/디코더(2020)에 전송된다. 수신기/디코더(2020)는 그 압축된 MPEG-2 신호를 텔레비젼 세트(2022)용 텔레비젼 신호로 디코드한다.
조건부 액세스 시스템(3000)은 멀티플렉서(2004) 및 수신기/디코더(2020)에 연결되고, 방송 센터에 부분적으로 위치되고 디코더에 부분적으로 위치된다. 그것은 단말 사용자로 하여금 하나 이상의 방송 공급자로부터 디지털 텔레비젼 방송을 액세스할 수 있게 한다. 상업적 매물(즉, 방송 공급자에 의해 판매된 하나 이상의 텔레비젼 프로그램)에 관련한 메시지를 해독할 수 있는 스마트카드는 수신기/디코더(2020)에 삽입될 수 있다. 디코더(2020) 및 스마트카드를 사용할 때, 단말 사용자는 가입 방식 또는 유료시청 방식으로 이벤트를 구매할 수 있다.
멀티플렉서(2004) 및 수신기/디코더(2020)에 역시 연결되고 다시 방송 센터에 부분적으로 및 디코더에 부분적으로 위치된 쌍방향성 시스템(4000)은 단말 사용자로 하여금 변복조된 백 채널(4002)을 경유해서 각종의 애플리케이션과 쌍방향으로 작용할 수 있게된다.
조건부 액세스 시스템
도 2를 참고로, 개략적으로 조건부 액세스 시스템(3000)은 가입자 인가 시스템(Subscriber Authorization System;SAS)(3002)을 포함한다. SAS(3002)는 각 TCP-IP 링키지(3006)(다른 링키지 형태가 대안적으로 사용될 수 있지만)에 의해 각 방송 공급자당 하나의 SMS, 즉 하나 이상의 가입자 관리 시스템(Subscriber Management System;SMS)(3004)에 연결된다. 대안적으로, 하나의 SMS는 2개의 방송 공급자들간에 공유될 수 있거나 하나의 공급자는 2개의 SMSs 등을 사용할 수 있었다.
"머더(mother)" 스마트카드(3010)를 사용하는 암호화 유닛(3008)의 형태인 제 1암호화 유닛은 링키지(3012)에 연결된다. 머더 스마트카드(3016)를 사용하는 암호화 유닛(3014)의 형태인 제 2암호화 유닛은 링키지(3018)에 의해 멀티플렉서(2004)에 연결된다. 수신기/디코더(2020)는 "도터(daughter)" 스마트카드(3020)를 수신한다. 그것은 변복조된 백 채널(4002)을 경유해서 통신 서버(3022)에 의해 SAS(3002)에 직접적으로 연결된다. SAS는 특히 가입권을 요구시 도터 스마트카드에 보낸다.
스마트카드는 하나 이상의 상업적인 오퍼레이터의 비밀을 포함한다. "머더" 스마트카드는 다른 종류의 메시지를 암호화하고 "도터" 스마트카드는 그렇게 할 권리를 가지면 메시지를 해독한다.
제 1및 2암호화 유닛(3008 및 3014)은 랙과, EEPROM에 저장된 소프트웨어를 갖는 20개까지의 전자카드인 전자 VME 카드와, 각 전자카드에 대한 하나의 스마트카드(3010 및 3016)와, ECMs를 암호화하는 것(카드(3016))과, EMMS를 암호화하는 것(카드(3010))를 구비한다.
설명했듯이, 자격부여 제어 메시지는 전송된 프로그램의 데이터 스트림에 있는 암호화된 메시지이고 그것은 프로그램의 디스크램블링에 필요한 제어 워드를 포함한다. 설정된 수신기/디코더의 인가는 매달을 예로 하는 덜 빈번한 베이시스로 전송된 자격부여 관리 메시지에 의해 제어된다.
디지털 텔레비젼 시스템의 조건부 액세스 시스템(3000)의 동작은 텔레비젼 시스템(2000) 및 조건부 액세스 시스템(3000)의 각 구성요소를 참고로 더 상세하게 설명된다.
멀티플렉서 및 스크램블러
도 1및 2에서, 방송센터에서 디지털 비디오 신호는 MPEG-2 압축기(2002)를 사용해서 처음 압축된다(또는 비트율을 감소시킨다). 상기 압축된 신호는 링키지 (2006)를 경유해서 멀티플렉서 및 스크램블러(2004)로 전송되어 다른 압축된 데이터와 같은 다른 데이터와 멀티플렉스되게된다.
스크램블러는 스크램블링 처리에서 사용되고 멀티플렉서(2004)의 MPEG-2 스트림에서 포함된 제어 워드(Ce)를 발생시킨다. 제어 워드(Ce)는 내부적으로 발생되고 단말 사용자의 집적된 수신기/디코더(2020)로 하여금 프로그램을 디스크램블하게 할 수 있게한다.
프로그램이 어떻게 상업화되는 지를 표시하는 접속 기준은 MPEG-2 스트림에 도 추가된다. 프로그램은 다수의 "가입" 방식중 하나 및/또는 다수의 "유료시청 방식(Pay Per View;PPV)" 중 하나 또는 이벤트에서 상업화될 수 있다. 가입 방식에서, 단말 사용자는 하나 이상의 상업적 매물 또는 "보우케이(bouquets)"에 가입하여 그 보우케이 내부의 모든 채널를 볼 권리를 갖는다. 양호한 실시예에서, 960개까지의 상업적 매물이 채널의 보우케이로부터 선택될 수 있다. 유료 시청 방식에서, 단말 사용자는 바라는 이벤트를 구매할 능력을 갖는다. 그것은 앞서서 이벤트를 사전-예약("사전-예약 방식")함으로써 또는 방송되자마자 이벤트를 구매("임펄스 방식")함으로써 이루어질 수 있다.
제어 워드(Ce) 및 접속 기준 모두는 자격부여 제어 메시지(Entitlement Control Message;ECM)를 만들기위해 사용되고; 그것은 하나의 스크램블된 프로그램과 관련해서 보내진 메시지이고; 메시지는 제어 워드(프로그램의 디스크램블링을 허여하는) 및 방송 프로그램의 접속 기준을 포함한다. 접속 기준 및 제어 워드는 링키지(3018)를 경유해서 제 2암호화 유닛(3014)에 전송된다. 그 유닛에서, ECM은 발생되고, 제 1키(Cex)로써 암호화되고 멀티플렉서 및 스크램블러(2004)상으로 전송된다.
데이터에서 방송 공급자에 의해 방송된 각 서비스는 다수의 다른 구성요소를 구비하고; 예를 들어 텔레비젼 프로그램은 비디오 구성요소(V), 오디오 구성요소(S), 보조-명칭 또는 텔리텍스트 구성요소(T) 등을 포함한다. 서비스의 상기 구성요소 각각은 개별적으로 스크램블되고 트랜스폰더(2014)에 계속 방송되기위해 암호화된다. 서비스의 각 스크램블된 구성요소에 관해서는, 분리된 ECM은 요구된다.
프로그램 전송
멀티플렉서(2004)는 SAS(3002)로부터 암호화된 EMMs와, 제 2암호화 유닛(3014)로부터 암호화된 ECMs와, 압축기(2002)로부터 압축된 프로그램들을 구비하는 전기적 신호를 수신한다. 멀티플렉서(2004)는 프로그램을 스크램블하고 링키지(2010)를 경유해서 방송 센터의 송신기(2008)에 전기 신호로서 그 스크램블된 프로그램들, 그 암호화된 EMMs(있다면) 및 그 암호화된 ECMs를 전송한다. 송신기(2008)는 업링크(2012)를 경유해서 위성 트랜스폰더(2014)를 향해 전자기 신호를 전송한다.
프로그램 수신
위성 트랜스폰더(2014)는 송신기(2008)에 의해 전송된 전자기 신호를 수신 및 처리하고 다운링크(2016)를 경유해서 단말 사용자에 의해 소유 또는 임대된 종래 의 접시 형태의 지상 수신기(2018)상으로 신호를 전송한다. 수신기(2018)에 의해 수신된 신호는 단말 사용자에 의해 소유 또는 임대되고 단말 사용자의 텔레비젼 세트(2022)에 연결되는 집적된 수신기/디코더(2020)에 전송된다. 수신기/ 디코더(2020)는 신호를 디멀티플렉스하여 스크램블된 프로그램들을 암호화된 EMMs 및 암호화된 ECMs로써 얻는다.
프로그램이 스크램블되지 않으면, 수신기/디코더(2020)는 데이터를 압축해제하고 그 신호를 텔레비젼 세트(2022)에 전송하는 비디오 신호로 변환한다.
프로그램이 스크램블되면, 수신기/디코더(2020)는 MPEG-2 스트림으로부터 그 대응하는 ECM을 인출하고 단말 사용자의 "도터" 스마트카드(3020)"에 ECM을 통과시킨다. 그것은 수신기/디코더(2020)의 하우징으로 슬롯한다. 도터 스마트카드(3020)는 단말 사용자가 ECM을 해독하고 프로그램에 접속할 권리를 가지는 지를 제어한다.
사용자가 필요한 권리를 갖지 못하면, 네가티브 상태가 수신기/디코더(2020)에 통과되어 프로그램이 디스크램블될 수 없다는 것을 표시한다. 단말 사용자가 그 권리를 갖는 다면, ECM은 해독되고 제어 워드는 인출된다. 디코더(2020)는 상기 제어 워드를 사용하는 프로그램을 디스크램블할 수 있다. MPEG-2 스트림은 압축해제되고 텔레비젼 세트(2022)에 순방향 전송하기위해 비디오 신호로 변환된다.
사용된 암호화 레벨은 하기에서 도 3과 관련해서 더 상세하게 설명된다.
가입자 관리 시스템(SMS)
가입자 관리 시스템(SMS)(3004)은 특히 단말 사용자 파일, 상업적 매물(운임 및 판촉상품 등), 가입, PPV의 상세한 내용, 및 단말 사용자 소비 및 인가 모두에 관한 데이터를 관리하는 데이터베이스(3024)를 포함한다. SMS는 SAS로부터 물리적으로 멀리 떨어져 있을 수 있다.
각 SMS(3004)는 메시지를 각 링키지(3006)를 경유해서 전송하여 자격부여 관리 메시지(EMMs)를 작성한 것 또는 그 변형된 것을 단말 사용자에 전송되게 할 수 있다.
SMS(3004)는 EMMs의 변형 또는 작성을 의미하지 않으나 오직 단말 사용자 상태(제품 주문시 단말 사용자 또는 단말 사용자에 요금부과되는 량에 허가된 인가에 관련한)의 변화를 의미하는 메시지를 SAS(3002)에 전송한다.
자격부여관리 메시지(EMMs)
EMM은 (하나의 스크램블된 프로그램만 또는 같은 상업적 매물의 일부이면 스크램블된 프로그램들 세트에 전용화되는 ECM과 대조적으로) 개별적인 단말 사용자(가입자) 또는 단말 사용자의 그룹에 전용화된 메시지이다. 그룹은 설정된 다수의 단말 사용자를 포함할 수 있다. 그룹으로서의 상기 구성은 대역폭을 최적화하는 것을 목적으로 하고; 즉 하나의 그룹에 대한 접속은 대다수의 단말 사용자에게 도달할 수 있게된다.
각 특정한 EMM 형태는 본 발명을 실시할 때 사용된다. 개별적인 EMMs는 개별적인 가입자에 전용화되고, 유료 시청 방식 서비스 제공시 통상적으로 사용되고; 그것들은 그 그룹에서 그룹 식별자 및 가입자의 위치를 포함한다. 소위 "그룹" 가입 EMMs는 가령 256개의 개별적인 사용자의 그룹에 전용화되고, 가입 서비스의 관리에서 통상적으로 사용된다. 상기 EMM은 그룹 식별자 및 가입자의 그룹 비트맵을 갖는다. 시청자(Audience) EMMs는 모든 시청자에 전용화되고, 예를 들어 소정의 무료 서비스를 제공하기위해 특정한 사용자에 의해 사용될 수 있다. "시청자"는 같은 오퍼레이터 식별자(Operater Identifier;OPI)를 갖는 스마트카드를 갖는 전체 가입자이다. 결국, "특정한" EMM은 스마트카드의 특정한 식별자에 어드레스된다.
시스템의 암호화 레벨
도 3에서, 방송 시스템의 암호화 레벨이 설명된다. 디지털 데이터의 방송과 관련된 암호화의 단계는 도면번호(4001)로 도시되고, 전송 채널(예를 들어, 상기 설명된 위성 링크)는 도면번호(4002)이고 수신기의 해독 단계는 도면번호(4003)이다.
디지털 데이터(N)는 멀티플렉서(Mp)에 전송되기전에 제어 워드(Ce)에 의해 계속 전송하도록 스크램블된다. 도 4로부터 알수 있듯이, 그 전송된 데이터는 제 1암호화 키(Cex)에 의해 제어된 암호화기(Ch1)에 의해 암호화된 특히 제어 워드(Ce)를 구비하는 ECM을 포함한다. 수신기/디코더에서, 신호는 텔레비젼을 보도록 텔레비젼(2022)에 통과하기전에 디멀티플렉서(DMp) 및 디스크램블러(D)로 통과한다. 키(Cex)를 또한 소유한 해독 유닛(DCh1)은 디멀티플렉스된 신호에서 ECM을 해독하여 그 신호를 디스크램블하도록 계속 사용된 제어 워드(Ce)를 얻는 다.
보안성 때문에, 암호화된 ECM에 있는 제어 워드(Ce)가 평균 10초 가량마다 변화한다. 대조적으로, ECM을 디코드하도록 수신기에 의해 사용된 제 1암호화 키(Cex)는 달마다 또는 EMM에 의해 변화된다. 암호화 키(Cex)는 디코더의 아이덴티티에 대응하는 개인화된 키(Cg)를 사용하는 제 2 유닛(ChP)에 의해 암호화된다. 디코더가 갱신된 키(Cex)를 수납하도록 선택된 것중 하나라면, 디코더의 해독화 유닛(DChP)은 그 키(Cg)를 사용하는 메시지를 해독하여 그 달의 키(Cex)를 얻는 다.
해독화 유닛(DChp) 및 그 관련된 키는 가입자에 제공된 스마트 카드상에서 유지되고 디코더의 스마트카드 판독기에 삽입된다. 키는 DES등의 공지된 대칭 (symmetric) 키 알고리즘에 따라 발생할 수 있다. 공개/사설 키 알고리즘을 사용하는 대안적인 실시예는 동일하게 가능하다.
디지털 데이터의 기록
서두에서 설명했듯이, 디스크램블된 디지털 데이터가 비인가된 복제 및 저작권 침해에 관련해서 야기하는 위험성의 측면에서 기록되게하는 것은 권할 수 없다. 도 5에 도시했듯이, 본 발명은 상기 문제를 극복하는 수단을 구비한다.
시스템은, 수신기/디코더의 스마트카드 슬롯에 삽입할 수 있는 스마트카드(4004), 및 DVHS 카세트 등의 디지털 기록 매체(4006)를 포함하는 DVHS 레코더를 예로 하는 디지털 레코더(4005)를 구비한다.
본 실시예에서, 그 수신된 제어 워드는 디코더에 삽입되는 관련된 스마트카드(3020)에 의해 해독된다. 디코드된 제어 워드(Ce)(액세스 제어정보 등의 ECM을 형성하는 다른 데이터와 함께)는 스마트카드(4004)에 있는 마이크로프로세서로 통과된다. 제 2암호화 키(C2) 및 제 2암호화 알고리즘(Ch2)을 사용할 때, 스마트카드(4004)는 그 도면에서 ECM'로 표시되는 새로운 ECM을 발생시킨다. 그런후 그 자격부여 메시지는 도면번호(4007)로 표시된 디멀티플렉서(DMp)로부터 스크램블된 데이터의 ECM을 대치하도록 사용되고 스크램블된 데이터 및 새로운 자격부여 메시지(ECM')의 결합은 DVHS 카세트(4006)상에 기록된다. 자격부여 메시지(ECM')는 시프트 제어 레지스터(R)를 순환하는 데이터 스트림에 삽입될 수 있다.
상기 수단에 의해, 본 발명은 카세트상에 디코드된 오디오비디오 정보를 기록하지 않는 다. 카세트를 동작시키기위해, 카드는 디코더에 재삽입되고, 키(C2)는 자격부여 메시지(ECM')를 디코드하도록 사용되고, 계속해서 인출된 제어워드(Ce)는 디코더를 제어하도록 사용되어 시청중인 프로그램을 디스크램블한다.
도 5에 도시된 시스템에서 스마트카드(4004)는 텔레비젼 시스템의 도 2에 도시된 스마트카드(3020)와 다르고 그것은 프로그램을 시청하는 데 필요한 암호화 키를 포함한다. 그러나, 도 6에 도시된 대안적인 실시예에서, 스마트카드(3020)는 프로그램을 시청 및 기록하는 데 필요한 제 1및 2 암호화 키(Cex 및 C2) 모두를 포함한다. 설명했듯이, 키(Cex)는 ECM의 해독을 제어하여 프로그램을 시청하도록 디스크램블러(D)에 의해 사용되고 새로운 자격부여 메시지(ECM')를 형성하도록 키(C2)에 의해 계속해서 암호화된 제어 워드(Ce)를 발생시킨다.
알고리즘(DCh1 및 DCh2)은 공간적인 이유로 인해 도시되지 않았다. 카드(3020)는 EMM의 해독을 가능하게하는 개인화된 키(Cg)(도시안된)로써 사실상 보통 또한 초기화되어 카드의 메모리에 저장된 그 달의 키(Cex)를 얻는 다. 스마트카드가 거의 직사각형 카드의 형태로 도시되었지만, 키 형태 등의 다른 물리적인 형태가 물론 가능하다.
프로그램으로써 전송되고 카드에 의해 해독된 ECM은 카드에서 계속해서 저장된 신용 유닛(U)를 또한 포함하고 그것은 기록된 필름을 시청하는 횟수를 제어한다. 가장 간단한 실시예에서, 신용 유닛은 ECM'이 디코더에 의해 통과할 때마다 기록된 필름의 재생동안 감소될 수 있다. 신용 횟수가 제로로 감소되었을 때, 기록이 설정된 횟수로 시청되었다는 것을 표시하고, 신용 유닛이 재충전되지 않는 다면(예를 들어, EMM에 보내진 충전 지시에 의해), 메시지는 필름의 부가적인 시청을 방지하도록 디코더에 보내진다.
대안적인 실시예에서, 신용 유닛은 십 또는 백개의 ECM' 메시지마다 감소될 수 있다. 또 다른 실현에서, 신용 유닛은 소정의 필름 부분(예를 들어 필름의 처음 또는 마지막 10분)에 대응하여, 상기 부분을 동작하는 것이 그것과 관련된 신용 유닛을 감소한다. 따라서 그 부분은 ECM' 메시지를 상기 부분에 태그(tag)함으로써 식별될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 도 7에 도시된다. 본 실시예에서, 새로운 자격부여 메시지(EMM')의 발생은 제 2암호화 키(C2)를 소유하고 기록된 카세트(4006)의 케이싱에 있는 집적 회로 또는 칩(4008)에 의해 제어된다. 기록 매체의 하우징내에 있는 마이크로프로세서의 결합은 공지된 기술이고 DVHS 카세트의 경우를 예를 들어 제시하였다. 상기 예에서, 금속 접촉부 세트는 카세트 하우징의 외부 표면상에 구비될 수 있고, 그 접촉부는 하우징의 내부에 집적 회로 또는 칩 등의 전자 회로에 있게 된다. 상기 접촉부는 레코더의 리셉터클에서 대응하는 접촉부 세트에 의해 맞물려질 수 있어서 집적 회로 및 비디오 레코더간의 통신을 가능하게한다.
알 수 있듯이, 기록된(및 스크램블된) 디지털 데이터를 복제하는 것이 수월한 반면에, 칩에 저장된 데이터는 복제하기가 어렵고, 이전의 실시예에서처럼, 스크램블된 데이터가 디스크램블러에 의해 사용된 제어 워드를 얻도록 ECM'을 언로크하는 데 필요한 키(C2)없이 사용할 수 없다.
이해하듯이, 설명된 모든 실시예에서, 수신기/디코더 및 디지털 레코딩 장치의 구성은 결합 또는 상호교환될 수 있어서, 디지털 레코더는 예를 들어 스마트카드를 수납하는 스마트카드 슬롯, 및/또는 제어 워드(Ce)가 ECM' 메시지로부터 인출되었을 때 프로그램을 디스크램블하는 데 필요한 구성을 갖는 다. 디코더 및/또는 디지털 레코더는 예를 들어 텔레비젼 등의 다른 장치와 함께 동일하게 집적될 수 있다.

Claims (13)

  1. 암호화된 정보가 정보를 해독하기에 필요한 제 1키의 동등물에 액세스를 갖는 디코더에 의해 수신되고, 디지털 정보가 제 1키에 의해 암호화되고 암호화된 형태로 전송되는 암호화된 디지털 정보를 전송 및 기록하는 방법에 있어서,
    상기 해독화된 정보가 그후 디코더 또는 관련된 디지털 레코더에 의해 수납되는 휴대용 지지 장치에 저장된 제 2키에 의해 재-암호화되고, 그 재-암호화된 정보는 그후 디지털 레코더에 의해 디지털 기록 매체상에 기록되는 것을 특징으로 하는 암호화된 디지털 정보의 전송 및 기록 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 디지털 정보는 스크램블된 디지털 데이터를 디스크램블링하는 제어 워드에 대응하고, 그 스크램블된 디지털 데이터는 제 1키에 의해 암호화했듯이 제어 워드와 함께 전송되고, 그후 제어 워드는 동등한 제 1키에 의해 해독화되고 제 2키에 의해 재-암호화되고, 그후 재-암호화된 제어 워드 및 스크램블된 데이터는 디지털 기록 매체상에 기록되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1또는 2항에 있어서, 휴대용 지지 장치는 디코더 및/또는 디지털 레코더의 스마트카드 판독기에 수납되도록 사용된 스마트카드인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 스마트카드는 데이터의 초기 디스크램블링용 제어 워드를 해독하기위해 사용된 제 1키의 동등물도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 3항에 있어서, 제 2키가 제 1키를 저장하도록 디코더에 의해 사용된 수단과 다른 스마트카드상에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 3내지 5항중 어느 한항에 있어서, 하나의 스마트카드 및 제 2키가 복수의 기록용으로 재-암호화된 코드워드를 발생시키기위해 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 3내지 6항중 어느 한항에 있어서, 스마트카드는 기록이 몇번이나 재생될 수 있는 지를 결정하도록 다수의 신용 유닛도 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 신용 유닛이 특정한 기록 세그먼트와 관련되어 기록 부분을 재생하는 것이 그 부분과 관련된 소정의 신용 유닛을 감소시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 신용 유닛이 하나의 형태이고 기록 부분을 재생함으로써 감소되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 1항에 있어서, 휴대용 지지체가 기록매체 자체에 의해 형성되고, 제 2키가 디지털 기록매체의 하우징내에 있는 집적회로에 저장되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 1내지 10항중 어느 한항에 청구된 바와 같은 스크램블된 디지털 데이터의 전송 및 기록 장치에 있어서,
    디지털 정보를 제 1키로써 암호화하고 상기 정보를 암호화된 형태로 전송하는 전송기와, 그 암호화된 정보를 수신하고 그 정보를 해독하기에 필요한 제 1키의 동등물에 액세스하는 디코더와, 디코더 또는 관련된 디지털 레코더에 의해 수납되도록 사용되고, 그 해독화된 정보를 디지털 기록 매체상에 기록하는 디지털 기록장치에 계속 전송하기위해 재-암호화하는 제 2키를 갖는 휴대용 지지 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 스크램블된 디지털 데이터의 전송 및 기록 장치.
  12. 제 11항의 장치에 사용되고, 해독화된 정보를 암호화하는 제 2키를 갖는 휴대용 지지 장치를 수납하는 리셉터클을 포함하는 제 1내지 10항중 어느 한항의 방법에서 사용하는 것을 특징으로 하는 디코더.
  13. 제 12항에 있어서, 암호화된 정보를 디지털 기록 매체상에 기록하는 디지털 기록 장치에 집적된 것을 특징으로 하는 디코더.
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