KR20040046691A - 디지털 콘텐츠의 보호 장치 및 보호 방법 - Google Patents

디지털 콘텐츠의 보호 장치 및 보호 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 셋탑박스 및 저장 장치로 구성되며, 셋탑박스는 디지털 방송 콘텐츠의 트랜스포트 스트림을 사용자의 레코딩 요청에 의해 저장 장치로 전송한다. 또한, 사용자의 콘텐츠 이용 요청에 의해 저장 장치로부터 콘텐츠를 읽어 들인다. 셋탑박스는 콘텐츠를 저장 또는 이용하기 위한 암호화기 및 복호화기를 모두 포함하거나, 암호화 또는 복호화기 중 한 가지만을 포함한다. 저장장치는 셋탑박스와 일체형이거나 분리형으로써, 사용자의 레코딩 요청에 의해 셋탑박스로부터 전송된 콘텐츠를 저장하고, 사용자의 재생 요청에 의하여 콘텐츠를 셋탑박스의 재생 장치로 전송한다.
본 발명에 의하면, 이용 가능한 다양한 환경을 고려하여 셋탑박스와 저장 장치에 암호화 및 복호화 과정을 적용함으로써, 다양하게 주어진 환경에서의 디지털 방송 콘텐츠의 2차 배포(super-distribution)에 대한 복사 제어가 가능하다.

Description

디지털 콘텐츠의 보호 장치 및 보호 방법{Protecting Apparatus and Protecting Method of Digital Contents}
본 발명은 디지털 콘텐츠의 보호 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 저장장치에 저장한 디지털 방송 콘텐츠의 2차 배포(super distribution)를 목적으로 하는 복사를 제어 및 방지하는 디지털 방송 콘텐츠의 보호장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 방송 콘텐츠를 보호하기 위한 제한 수신 시스템(Conditional Access System; 이하 'CAS'라 함)은 방송 채널에 대한 사용자의 접근 권한을 제어함으로써, 정당한 권리를 가진 사용자에게만 방송 콘텐츠의 접근을 허용한다.
이와 같은 종래의 제한 수신 시스템은 정당한 권리를 가지는 사용자에 의한 콘텐츠의 복사를 방지할 수 있는 방법이 제공되지 않기 때문에, 복사 방지를 할 수 없는 문제점이 있다.
복사방지를 위한 한 방법으로 복사 제어 정보(CCI; copy controlinformation)를 이용하여 복사 제어를 수행하는 방법이 제안되었으나, CCI 비트의 변경, CCI 비트 검사 과정의 우회(bypass) 등을 통해 불법 복사자가 콘텐츠를 불법으로 복사할 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 복사제어 기술로서 워터마킹 기술이 제안되고 있다. 이러한 워터마킹 기술을 이용한 방법은 콘텐츠 내에 CCI 비트를 삽입하여 복사 시에 CCI 비트를 검사하여 복사에 대한 제어를 수행하는 방법이다. 그러나, 이러한 방법들은 워터마크의 강인성을 필요로 하는데, 실제 워터마크가 다양한 변조 처리에 강인하지 않기 때문에 효과적인 방법이 아니다.
또한, 방송 콘텐츠를 개인용 비디오 녹화기(PVR; personal video recorder)와 같은 저장 매체에 저장할 때 콘텐츠를 암호화하여 저장하고 정확한 복호화 키를 가지고 있는 사용자만이 이 콘텐츠를 복호하는 방법이 최근 제안되고 있다.
이러한 암호화/복호화 과정을 이용하는 방법의 선행기술로서 미국특허 제6,343,281호(발명의 명칭: Device and method for preventing fraudulent copies of data containing encrypted copy-management information and recording medium)가 있다.
위 특허에 따르면, 다음과 같은 방법으로 암호화를 수행한다.
먼저, 여러 개의 암호화 키 Mk1,Mk2, , MkN를 이용하여 복사 관리 플래그 (copy management flag; CF)를 암호화한다.
그리고, 콘텐츠를 암호화하는 키 Dk를 이용하여 콘텐츠를 암호화하고, 또 다시 Mk1,Mk2, , MkN로 Dk를 암호화한다. 이때, Mk1,Mk2, , MkN는 장치 제작사들에 의해 생성된 키라고 할 수 있다.
그리고 나서, 콘텐츠를 암호화하는 키Dk로 Dk 자체를 암호화하고, 모든 암호화된 데이터를 저장 장치에 저장한다.
그러나, 이와 같은 방법에 의하면, 복사 관리 플래그(CF)가 변경될 때마다 모든 키로 다시 암호화해야 하고, 콘텐츠를 복호하기 위해 N+N+1+1(Mk1,Mk2, , MkN로 암호화한 CF의 복호 횟수 + Mk1,Mk2, , MkN로 암호화한 Dk 복호 횟수 + Dk로 암호화한 Dk의 복호 획수 + Dk로 암호화한 콘텐츠의 복호 횟수)번의 복호화가 필요하기 때문에 많은 계산이 요구되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 신뢰성이 높고, 많은 계산을 요구하지 않으면서 다양하게 주어져 있는 환경에 적합한 콘텐츠 보호 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치의 개념도이다. 도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치의 구성도이다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 암호화 및 복호화 방법을 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치의 구성도이다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 암호화 및 복호화 방법을 나타내는 도면이다.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치의 구성도이다.
도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 암호화 및 복호화 방법을 나타내는 도면이다.
도8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치의 구성도이다.
도9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 암호화 및 복호화 방법을 나타내는 도면이다.
도10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치의 구성도이다.
도11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 암호화 및 복호화 방법을 나타내는 도면이다.
본 발명은 셋탑박스 및 저장 장치로 구성되며, 셋탑박스는 디지털 방송 콘텐츠의 트랜스포트 스트림을 사용자의 레코딩 요청에 의해 저장 장치로 전송한다. 또한, 사용자의 콘텐츠 이용 요청에 의해 저장 장치로부터 콘텐츠를 읽어 들인다. 셋탑박스는 콘텐츠를 저장 또는 이용하기 위한 암호화기 및 복호화기를 모두 포함하거나, 암호화 또는 복호화기 중 한 가지만을 포함한다. 저장장치는 셋탑박스와 일체형이거나 분리형으로써, 사용자의 레코딩 요청에 의해 셋탑박스로부터 전송된 콘텐츠를 저장하고, 사용자의 재생 요청에 의하여 콘텐츠를 셋탑박스의 재생 장치로 전송한다. 셋탑박스에서 저장 장치로 콘텐츠를 전송하는 경우, 셋탑박스의 구성에 의해 암호화되거나 암호화되지 않고 전송될 수 있으며, 재생시에도 콘텐츠를 셋탑박스에서 복호하거나 복호화하지 않을 수 있다. 저장 장치도 셋탑박스의 구성과 관련하여 암호화 및 복호화기를 모두 포함하거나, 암호화 또는 복호화기 중 한 가지만을 포함한다. 본 발명에 의하면, 이용 가능한 다양한 환경을 고려하여 셋탑박스와 저장 장치에 암호화 및 복호화 과정을 적용함으로써, 다양하게 주어진 환경에서의 디지털 방송 콘텐츠의 2차 배포(super-distribution)에 대한 복사 제어가 가능하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치는
디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부; 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기; 상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 저장장치; 및 상기 저장장치에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치는
디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부를 가지는 외부서버; 상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 암호화하고, 복호화된 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및 상기 셋탑박스와 분리되며, 상기 셋탑박스에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 저장장치를 포함한다.
여기서, 상기 셋탑박스는
상기 외부 서버의 상기 키 관리부와 리턴 채널로 연결되며, 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기, 및 상기 저장장치에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치는
상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및 상기 셋탑박스와 분리되며 상기 셋탑박스에 의해 수신된 콘텐츠를 암호화하여 저장하는 저장장치를 포함한다.
여기서, 상기 저장장치는
디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부, 상기 셋탑박스에 의해 수신된 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기, 및 상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 메모리를 포함하고,
상기 셋탑박스는
상기 저장장치의 메모리에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치는
상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 암호화하고, 복호화된 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및 상기 셋탑박스와 분리되며, 상기 셋탑박스에 의해 수신된 콘텐츠를 저장하는 저장장치를 포함한다.
여기서, 상기 셋탑박스는
스마트 카드에 있는 비밀 키를 이용하여 디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부, 및 상기 수신된 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기를 포함하며,
상기 저장장치는
상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함한다.
한편, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 디지털 콘텐츠의 보호장치는
상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및 상기 셋탑박스와 분리되며 상기 셋탑박스에 의해 수신된 콘텐츠를 암호화하여 저장하는 저장장치를 포함한다.
여기서, 상기 저장장치는
디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부, 상기 수신된 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기, 상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 메모리, 및 상기 메모리에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함한다.
한편, 본 발명의 특징에 따른 디지털 콘텐츠의 보호방법은
디지털 콘텐츠를 데이터를 수신 및 재생하는 셋탑박스에서의 디지털 콘텐츠를 보호하는 방법으로서,
(a) 상기 수신된 디지털 콘텐츠를 수신하여 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화하는 단계;
(b) 상기 암호화된 콘텐츠를 저장장치에 저장하는 단계; 및
(c) 상기 저장장치에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화하는 단계;
(d) 복호화된 데이터를 디코딩하여 오디오 신호 및 비디오 신호로 재생하는단계를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치의 개념도이다.
도1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치는 복조기(1), 역다중화기(2), 디코더(3), 키 관리부(4), 암호화기(encryptor)(5), 저장장치(6) 및 복호화기(decryptor)(7)를 포함한다.
복조기(1)는 MPEG-2 방식의 디지털 방송 신호를 수신하여 다중 채널의 MPEG-2 트랜스포트 스트림(transport Stream: TS)으로 복조한다.
역다중화기(2)는 복조기(1)로부터 출력된 다중 채널의 트랜스포트 스트림(MPEG-2 TS) 중에서 싱글 채널의 트랜스포트 스트림을 추출하여 암호화기(5)로 전달하고, 복호화기(7)로부터 전달되는 복호화된 싱글 채널의 트랜스포트 스트림을 받아 엘리먼트 스트림(Element Stream; ES)을 출력한다.
디코더(3)는 역다중화기(2)로부터 출력된 엘리먼트 스트림을 디코딩하여 비디오 및 오디오 신호를 재생한다.
키 관리부(4)는 암호화 키 및 복호화 키를 가지고 있으며, 암호화기(5)는 사용자의 레코딩 요청에 따라 키 관리부(4)에 저장된 암호화 키를 이용하여 복조기(1)와 역다중화기(2)를 통해 출력된 싱글 채널의 MPEG-2 TS를 암호화하여 저장장치(6)에 저장한다. 복호화기(7)는 사용자의 콘텐츠 이용 요청에 따라 암호화되어 저장된 MPEG-2 TS를 저장 장치(6)로부터 읽어서 키 관리부(4)의 복호화 키를 이용하여 복호한다.
여기서 키 관리부(4), 암호화기(5), 저장 장치(6) 및 복호화기(7)는 이용 가능한 환경에 따라 이하에서 설명하는 바와 같이 여러 가지의 형태를 구성하여 콘텐츠 보호 장치를 구성할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 암호화기(5), 복호화기(7)가 각각 사용하는 암호화 키 및 복호화 키는 대칭 키로서, DES(Data Encryption Standard)와 같은 대칭키 암호 알고리즘을 이용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치의 블록도이다.
본 발명의 제1 실시예의 특징은 저장 장치가 셋탑박스(Set-Top-Box; STB) 내에 있는 경우, 즉, 저장장치와 셋탑박스가 일체형인 경우를 설명한 것이다. 본 발명의 제1 실시예의 콘텐츠 보호장치는 콘텐츠가 저장되어 있는 해당 셋탑박스에서만 재생 가능하도록 하는 경우에 적용가능하다.
도 2에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치는 셋탑박스(100)내에 있는 키 관리부(104)의 암호화키를 이용하여 복조기(101) 및 역다중화기(102)를 통해 출력된 MPEG-2 TS를 암호화하는 암호화기(105)와 암호화된 MPEG-2 TS를 저장하는 저장 장치(106) 및 사용자의 콘텐츠 이용 요청에 따라 암호화되어 저장된 MPEG-2 TS를 저장 장치(106)로부터 읽어서 키 관리부(104)의 복호화 키를 이용하여 복호하는 복호화기(107)를 포함한다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 키 관리부(104), 암호화기(105), 저장 장치(106), 복호화기(107)는 모두 셋탑박스(100)내에 존재한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 키 관리부(104)의 암호화/복호화 키는 셋탑박스의 비밀 키를 이용한다. 이와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 셋탑박스의 비밀 키를 암호호/복호화 키로서 이용하기 때문에, 해당 셋탑박스에서만 재생할 수 있다.
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 암호화 및 복호화 과정을 나타내는 도면이다.
도3을 참조하면, 사용자의 레코딩 요청에 따라 암호화기(105)는 복조기(101)및 역다중화기(102)를 통해 출력된 MPEG-2 TS 콘텐츠(CTS)를 셋탑박스 내에 있는 키 관리부(104)에서 생성한 비밀 키(KSTB)를 이용하여 ETS=ENCRYPT(CTS,KSTB)로 암호화하고 (S10), 암호화된 트랜스포트 스트림(ETS)을 저장 장치(106)에 저장한다. (S11, S12)
복호화기(106)는 사용자의 이용 요청에 따라 저장 장치(106)로부터 저장된 ETS를 읽어서(S13), 셋탑박스의 키 관리부(104)에 있는 비밀 키 KSTB를 이용하여 CTS=DECRYPT(ETS,KSTB)와 같이 복호화하고, (S15) 복호된 TS(CTS)를 역다중화기(102)로 출력한다. 역다중화기(102)로부터 출력된 엘리먼트 스트림(ES)은 디코더(107)에 의해 비디오 및 오디오 신호로 재생된다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치의 블록도이다.
본 실시예의 제2 실시예에 따르면 셋탑박스와 저장 장치가 분리형이고, 저장 장치에 저장된 콘텐츠를 시간과 장소에 관계없이 본 발명의 실시예를 준수하는 셋탑박스에서 콘텐츠를 재생할 수 있도록 하는 경우에 적용 가능하다.
도 4에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치에 따르면, 셋탑박스(220)는 복조기(221), 역다중화기(222), 디코더(223), 암호화기(225) 및 복호화기(224)를 포함한다. 저장장치(240)는 셋탑박스(220)와 분리되어 암호화된 데이터를 저장하고 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 암호화기(225)는 리턴 채널(208)에 의해 외부서버(특히, 방송서버)(260)에 있는 키 관리부(262)의 암호화/복호화 키를 이용하여, 복조기(221) 및 역다중화기(222)로부터 출력된 MPEG-2 TS를 암호화하고, 암호화된 MPEG-2 TS를 셋탑박스(220)와 분리된 저장 장치(240)에 저장한다.
한편, 복호화기(224)는 사용자의 콘텐츠 이용 요청에 따라 암호화되어 저장된 MPEG-2 TS를 저장 장치(240)로부터 읽어서 외부서버(260)에 있는 키 관리부(262)의 복호화 키를 이용하여 복호화 한다.
요컨대, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 암호화기(225), 복호화기(224)는 셋탑박스(220) 내에 존재하고, 키 관리부(260)는 셋탑박스(220)와 저장 장치(240)의 외부에 존재한다. 또한, 저장 장치(240)도 셋탑박스(220)와 분리되고, 서버의 키 관리부(262)는 리턴 채널(208)에 의해 셋탑박스(220)와 연결된다.
키 관리부(262)가 있는 서버(260)는 콘텐츠 식별자(IDTS)와 서버의 비밀 키 (KSVR)를 자신의 데이터 베이스(도시하지 않음)에 저장하고 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 서로 분리된 셋탑박스와 저장장치 사이의 데이터 전송은 DTCP(data transmission copy protection)와 같이 장치간 인증 및 암호 전송을 이용하여 안전하게 전송하는 것이 바람직하다.
도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 암호화 및 복호화 과정을 나타내는 도면이다.
도5에 도시한 바와 같이, 외부서버(특히, 방송서버)(360)에 있는 키 관리부(362)는 콘텐츠 식별자인 IDTS와 비밀 키 KSVR을 생성하여 데이터베이스에 저장하고(S20), 콘텐츠 IDTS를 셋탑박스(220)로 전송한다. (S21) 셋탑박스(220)는 사용자의 레코딩 요청에 따라 저장 장치(240)로부터 저장 장치의 식별자 IDPVR을 수신하여, (S22) 리턴 채널(208)을 이용하여 외부서버에 있는 키 관리부(262)에 전송된 IDTS와 저장 장치(240)의 식별자 IDPVR를 함께 전송한다. (S23) 키 관리부(262)는 전송된 IDTS를 이용하여 자신의 데이터베이스에 저장된 키 KSVR을 탐색하여(S24), 탐색된 키(KSVR)를 리턴 채널(208)을 이용하여 셋탑박스(220)로 전송하고(S25), 셋탑박스(220)로부터 전송된 저장 장치의 식별자 IDPVR을 데이터베이스에 저장한다. (S26) 셋탑박스(220)는 전송된 키 KSVR를 입력으로 암호화기(205)에서 ETS=ENCRYPT(CTS,KSVR)과 같이 암호화하고(S27), 암호화된 ETS와 콘텐츠 식별자 IDTS를 저장 장치(240)에 저장한다. (S28, S29)
본 발명의 제2 실시예에 따르며 셋탑박스(220)와 저장장치(240) 사이의 데이터 전송은 DTCP와 같은 안전한 전송 방법을 이용한다.
한편, 셋탑박스(220)는 사용자의 이용 요청에 따라 저장된 콘텐츠 식별자 IDTS와 암호화된 콘텐츠 ETS를 DTCP와 같은 장치간 안전한 전송 방법을 이용하여 저장장치(240)로부터 수신한다. (S30) 그리고 나서, 셋탑박스(220)는 리턴 채널(208)을 이용하여 콘텐츠 식별자 IDTS와 저장 장치의 식별자 IDPVR를 외부서버(260)의 키 관리부(262)로 전송하고(S31), 키 관리부(262)는 저장된 데이터베이스로부터 IDTS와식별자 IDPVR이 일치되는 가를 검사하여 대응하는 비밀 키 KSVR를 리턴 채널(208)을 이용하여 셋탑박스(220)에 전송한다. (S32, S33)
복호화기(224)는 전송된 키 KSVR에 의해 CTS=DECRYPT(ETS,KSVR)와 같이 복호화하고, 복호된 CTS는 역다중화기(222) 및 디코더(223)를 거쳐 오디오 및 비디오 신호로 재생된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 재생 시 항상 외부서버에서 저장 장치의 식별자를 검사하므로 최초로 저장된 저장장치 이외는 복호화 키를 전송받을 수 없어, 다른 저장 장치로 저장된 콘텐츠는 복호화되지 않는다.
도6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치의 블록도이다.
본 발명의 제3 실시예의 특징은 셋탑박스와 저장 장치가 분리형이고, 저장 장치의 콘텐츠를 시간과 장소에 구애받지 않고, 본 발명의 실시예를 준수하는 셋탑박스에서 저장된 저장장치로부터만 재생 가능하도록 하는 경우에 적용 가능하다.
도6에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치에 따르면, 셋탑박스(320)와 저장장치(340)가 분리되어 있다.
셋탑박스(320)는 복조기(321), 역다중화기(322), 디코더(323) 및 복호화기(324)를 포함하고, 저장장치(340)는 암호화기(341), 키관리부(342) 및 메모리(343)를 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 저장장치(340)에 있는 키관리부(342)는 암호화 및 복호화 키를 가지고 있으며, 암호화기(341)는 전송된 MPEG-2 TS를 암호화하는 키 관리부(304)의 암호화키를 이용하여 하드디스크와 같은 메모리(343)에 저장하고, 셋탑박스(320)에 있는 복호화기(324)는 사용자의 콘텐츠 이용 요청에 따라 저장 장치(308)로부터 암호화된 TS를 읽어서 키 관리부(342)의 복호화 키를 이용하여 복호화한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 키 관리부(342)에서의 암호화/복호화 키는 저장 장치(340)의 비밀 키를 이용한다. 서로 분리된 셋탑박스(320)와 저장장치(340) 사이의 데이터 전송은 DTCP(data transmission copy protection)와 같이 장치간 인증 및 암호 전송을 이용한다.
도7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 암호화 및 복호화 과정을 나타내는 도면이다.
도7에 도시한 바와 같이, 셋탑박스(320)는 사용자의 레코딩 요청에 의해 복조기(321) 및 역다중화기(322)를 통해 출력된 MPEG-2 TS CTS를 저장장치(340)로 전송한다. (S40) 이때, 셋탑박스(320)는 DTCP와 같은 안전한 전송 방법으로 MPEG-2 TS CTS를 저장장치(340)로 전송한다.
저장장치(340)의 암호화기(341)는 전송된 CTS를 저장 장치에 있는 키 관리부(342)의 비밀 키 KPVR을 입력으로 하여 ETS=ENCRYPT(CTS,KPVR)와 같이 암호화하고(S41), 암호화된 ETS를 저장 장치(440)의 하드디스크와 같은 메모리(342)에 저장한다. (S42)
암호화되어 저장된 ETS는 사용자의 이용 요청에 따라 저장 장치의 키 관리부(342)의 키 KPVR와 함께 셋탑박스(320)로 DTCP와 같은 안전한 방법을 이용하여 전송되고(S43), 셋탑박스(320)내부의 복호화기(324)는 암호화된 ETS와 키KPVR를 이용하여 CTS=DECRYPT(ETS,KPVR)와 같이 복호화한다.
복호된 TS(CTS)는 역다중화기(322) 및 디코더(323)를 통해 오디오 및 비디오 신호로 재생한다.
도7에 도시한 본 발명의 제3 실시예를 따르면 저장장치의 비밀키로 암호화/복호화를 수행하기 때문에 디지털 방송 콘텐츠가 저장된 저장 장치가 다르게 되는 경우, 복호화가 되지 않기 때문에 재생이 가능하지 않다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치의 블록도이다.
본 발명의 제4 실시예의 특징은 셋탑박스와 저장장치가 분리형으로, 저장 장치에 저장된 콘텐츠를 장소나 시간에 관계없이 본 실시예를 준수하는 스마트 카드 장치가 있는 셋탑박스에서 재생 가능하도록 하는 경우에 적용 가능하다.
도 8에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치에 따르면, 셋탑박스(420), 저장장치(440) 및 스마트 카드(410)가 분리되어 있다.
셋탑박스(420)는 복조기(421), 역다중화기(422), 디코더(423), 암호화기(425) 및 키관리부(424)를 포함하고, 저장장치(440)는 복호화기(441) 및 메모리(442)를 포함한다.
스마트카드(410)는 암호화 및 복호화를 위한 비밀 키를 가지고 있으며, 셋탑박스(420) 내부의 키 관리부(424)는 스마트 카드(410)에 저장된 비밀 키를 이용하여 암호화키 및 복호화 키를 생성한다.
셋탑박스(420)의 암호화기(425)는 복조기(421) 및 역다중화기(422)를 통해 출력된 MPEG-2 TS를 암호화하여, 암호화한 TS를 셋탑박스(420)와 분리된 저장장치(440)에 저장한다. 저장장치(440)의 복호화기(441)는 암호화된 TS를 복호화키를 이용하여 복호화한다.
본 발명의 제4 실시예에 다르면, 셋탑박스의 키관리부(424)는 스마트 카드(410)에 저장된 비밀 키를 이용하여, 암호화 키 및 복호화키를 생성한다.
또한, 본 발명의 제4 실시예에서 서로 분리된 셋탑박스와 저장장치 사이의 데이터 전송은 안전하게 전송하기 위해 DTCP(data transmission copy protection)와 같이 장치간 인증 및 암호 전송을 이용한다.
도9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 암호화 및 복호화 과정을 나타내는 도면이다.
도9에 도시한 바와 같이, 셋탑박스(420)의 암호화기(425)는 사용자의 레코딩 요청에 따라 복조기(421) 및 역다중화기(422)를 통해 출력된 MPEG-2 TS CTS를 키 관리부(424)를 통해 전달되는 스마트 카드(410)의 비밀 키 KSC로 ETS=ENCRYPT(CTS,KSC)와 같이 암호화한다. (S50) 암호화기(425)는 DTCP와 같은 안전한 전송 방법을 이용하여 암호화된 ETS를 저장 장치(440)로 전송하고(S51), 저장장치(440)는 전송된 ETS를 저장 장치(440) 내부의 하드디스크(442)에 저장한다.(S52)
저장장치(440) 내부의 복호화기(441)는 사용자의 이용 요청에 따라 하드디스크(442)에 암호화되어 저장된 ETS를 읽어와 셋탑박스(420) 내부의 키 관리부(424)에서 전송된 비밀 키 KSC로 CTS=DECRYPT(ETS,KSC)와 같이 복호화하고(S54), 복호화된 CTS를 DTCP와 같은 안전한 방법으로 셋탑박스(420)으로 전송한다. 전송된 CTS는 역다중화기(422) 및 디코더(423)를 통해 오디오 및 비디오 신호로 재생된다.
도9에 도시한 본 발명의 제4 실시예에 따르면 스마트 카드에 비밀키가 저장되어 있으므로 스마트 카드가 다른 경우에는 복호화가 되지 않기 때문에 재생이 가능하지 않다.
도10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치의 블록도이다.
본 발명의 제5 실시예의 특징은 셋탑박스와 저장 장치가 분리형으로, 저장 장치에 저장된 콘텐츠를 최소한 서로 분리된 셋탑박스와 저장 장치 간의 안전한 전송 방법을 제공하는 모든 종류의 셋탑박스에 연결하여 시간과 장소에 구애되지 않고, 셋탑박스에서 재생 가능하도록 하는 경우에 적용 가능하다.
도10에 도시되어 있듯이, 본 발명의 제5 실시예에 따른 콘텐츠 보호 장치에 따르면, 셋탑박스(520) 및 저장장치(540)가 분리되어 있다.
셋탑박스(520)는 복조기(521), 역다중화기(522) 및 디코더(523)를 포함한다.
저장장치(540)는 암호화기(541), 키관리자(542), 복호화기(543) 및 메모리(544)를 포함한다.
본 발명의 제5 실시예에서 서로 분리된 셋탑박스와 저장장치 사이의 데이터 전송은 안전하게 전송하기 위해 DTCP(data transmission copy protection)와 같이 장치간 인증 및 암호 전송을 이용한다.
도11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 암호화 및 복호화 과정을 나타내는 도면이다.
도11에 도시한 바와 같이, 셋탑박스(520)는 사용자의 레코딩 요청에 의해 복조기(521) 및 역다중화기(522)를 통해 출력된 MPEG-2 TS를 DTCP와 같은 안전한 전송방법으로 저장 장치(540)로 전송하고(S60), 저장장치(540) 내부의 암호화기(541)는 키 관리부(544)의 비밀 키 KPVR를 이용하여 ETS=ENCRYPT(CTS, KPVR)와 같이 암호화하여(S61), 하드디스크와 같은 메모리(544)에 저장한다. (S62)
저장장치(540)의 복호화기(543)는 사용자의 이용 요청에 따라 하드디스크(544)에 저장된 ETS를 읽어와, CTS=DECRYPT(ETS,KPVR)와 같이 복호화하고(S63), 복호화된 CTS를 DTCP와 같은 안전한 방법으로 셋탑박스(520)에 전송한다. 전송된 CTS는 역다중화기(522) 및 디코더(523)를 통해 오디오 신호 및 비디오 신호로 재생된다.
도11에 도시한 본 발명의 제5 실시예에 따르면 저장 장치가 암호화/복호화를 위한 비밀 키를 가지고 있기 때문에, 디지털 방송 콘텐츠가 저장된 저장 장치 이외는 복호화가 되지 않기 때문에 재생이 가능하지 않다.
본 발명에 따르면 디지털 방송 콘텐츠를 저장 장치에 저장하는 경우, 주어진 다양한 환경에서 적용 가능한 암호화/복호화 구성 방법 중에서 적합한 경우를 선택하여 정당한 복호화 키만을 지닌 사용자만이 콘텐츠를 이용하도록 하는 것이 가능하기 때문에 콘텐츠의 2차 배포를 목적으로 하는 복사를 방지 할 수 있다.

Claims (16)

  1. 디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부;
    디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기;
    상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 저장장치; 및
    상기 저장장치에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 디지털 콘텐츠는 MPEG-2 방식의 디지털 방송 콘텐츠인 것을 특징으로 하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 키 관리부, 상기 암호화기, 상기 복호화기 및 상기 저장장치는 셋탑박스 내에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키 및 복호화 키는 셋탑박스의 비밀 키를 이용하여 생성하는 것을 특징으로 하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  5. 디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부를 가지는 외부서버;
    상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 암호화하고, 복호화된 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및
    상기 셋탑박스와 분리되며, 상기 셋탑박스에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 저장장치를 포함하고,
    상기 셋탑박스는
    상기 외부 서버의 상기 키 관리부와 리턴 채널로 연결되며, 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기, 및
    상기 저장장치에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기
    를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  6. 상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및
    상기 셋탑박스와 분리되며, 상기 셋탑박스에 의해 수신된 콘텐츠를 암호화하여 저장하는 저장장치를 포함하고,
    상기 저장장치는
    디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부,
    상기 셋탑박스에 의해 수신된 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기, 및
    상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 메모리를 포함하고,
    상기 셋탑박스는
    상기 저장장치의 메모리에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  7. 상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 암호화하고, 복호화된 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및
    상기 셋탑박스와 분리되며, 상기 셋탑박스에 의해 수신된 콘텐츠를 저장하는 저장장치를 포함하고,
    상기 셋탑박스는
    스마트 카드에 있는 비밀 키를 이용하여 디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부, 및
    상기 수신된 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기를 포함하며,
    상기 저장장치는
    상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 메모리, 및
    상기 메모리에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  8. 상기 디지털 콘텐츠를 수신하여 콘텐츠를 재생하는 셋탑박스; 및
    상기 셋탑박스와 분리되며, 상기 셋탑박스에 의해 수신된 콘텐츠를 암호화하여 저장하는 저장장치를 포함하고,
    상기 저장장치는
    디지털 콘텐츠를 암호화 및 복호화하기 위한 암호화 키 및 복호화 키를 생성하는 키 관리부,
    상기 수신된 디지털 콘텐츠를 입력받아 상기 키 관리부에서 생성되는 암호화키를 이용하여 암호화를 수행하는 암호화기,
    상기 암호화기에 의해 암호화된 콘텐츠를 저장하고 있는 메모리, 및
    상기 메모리에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에 의해 생성된 복호화키를 이용하여 복호화를 수행하는 복호화기를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    상기 셋탑박스와 상기 저장장치 사이의 데이터 전송은 DTCP를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  10. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    상기 셋탑박스는
    MPEG-2 방식의 디지털 방송 신호를 수신하여 다중 채널의 MPEG-2 트랜스포트 스트림으로 복조하는 복조기;
    상기 복조기로부터 출력된 다중 채널의 트랜스포트 스트림 중에서 싱글 채널의 트랜스포트 스트림을 추출하여 상기 암호화기로 전달하고, 상기 복호화기로부터 전달되는 복호화된 트랜스포트 스트림을 수신하여 엘리먼트 스트림을 출력하는 역다중화기; 및
    상기 역다중화기로부터 출력된 엘리먼트 스트림을 디코딩하여 오디오 및 비비오 신호를 재생하는 디코더를 추가로 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호장치.
  11. 디지털 콘텐츠를 데이터를 수신 및 재생하는 셋탑박스에서의 디지털 콘텐츠를 보호하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 수신된 디지털 콘텐츠를 수신하여 키 관리부에서 생성되는 암호화 키를 이용하여 암호화하는 단계;
    (b) 상기 암호화된 콘텐츠를 저장장치에 저장하는 단계; 및
    (c) 상기 저장장치에 저장된 암호화된 콘텐츠를 읽어서, 상기 키 관리부에의해 생성된 복호화 키를 이용하여 복호화하는 단계;
    (d) 복호화된 데이터를 디코딩하여 오디오 신호 및 비디오 신호로 재생하는단계를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 저장장치는 상기 셋탑박스와 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털 콘텐츠의 보호방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단계 (a)는
    상기 셋탑박스와 분리되어 있는 외부 서버의 키 관리부에 암호화 키를 요청하는 단계;
    상기 요청된 암호화 키를 상기 외부 서버의 키 관리부로부터 리턴 채널을 통해 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 암호화 키를 이용하여 디지털 방송 콘텐츠를 암호화하는 단계를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호방법.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서,
    상기 단계 (c)는
    상기 외부 서버의 키 관리부에 복호화 키를 요청하는 단계;
    상기 요청된 복호화 키를 상기 외부 서버의 키 관리부로부터 리턴 채널을 통해 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 복호화 키를 이용하여 상기 저장장치에 저장된 암호화된 디지털 방송 콘텐츠를 복호화하는 단계를 포함하는 디지털 방송 콘텐츠의 보호방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 암호화 키를 요청하는 단계는
    상기 저장장치로부터 저장장치의 식별자를 수신하여, 상기 외부 서버에 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 요청된 암호화 키를 수신하는 단계는
    상기 외부서버로부터 콘텐츠 식별자와 상기 저장장치의 식별자를 리턴채널을 이용하여 수신하는 단계를 포함하며,
    상기 단계 (b)는 암호화된 콘텐츠와 콘텐츠 식별자를 함께 저장하는 단계를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 복호화 키를 요청하는 단계는
    상기 저장장치에 저장된 콘텐츠 식별자와 저장장치의 식별자를 리턴채널을 이용하여 상기 외부 서버에 전송하는 단계;
    상기 외부 서버가 전송된 컨텐츠 식별자를 이용하여 데이터베이스에서 대응하는 복호화 키의 탐색 및 저장된 저장장치의 식별자의 검사를 수행하는 단계를 포함하는 디지털 콘텐츠의 보호방법.
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