KR20040083129A - 디지털 방송에서의 공개키 기반구조를 이용한 수신제한시스템 - Google Patents

디지털 방송에서의 공개키 기반구조를 이용한 수신제한시스템 Download PDF

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KR20040083129A
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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술 분야.
본 발명은 디지털 방송에서 안전한 수신제한과 가입자 인증 기법을 제공하는 서비스 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.
근래 들어 디지털 위성 및 케이블 방송의 발달로 인해 허가된 가입자만 방송을 시청하게 하는 수신제한 시스템이 사용되고 있다. 현재 서비스 되고있는 수신제한 시스템은 스크램블링 및 가입자의 인증시 대칭키 방식을 사용하고 있지만, 대칭 키 방식의 수신제한 시스템은 키 분배 및 향후 방송서비스의 확장시 가입자 및 서비스 기관의 인증시 문제점이 있다. 특히 T-Commerce기반의 방송서비스를 제공하기 위해 지불시스템과의 연계를 위해서는 PKI기반의 인증시스템이 필요하다.
다. 발명의 해결방법의 요지.
본 발명은 디지털 방송에 대한 서비스를 극대화하기 위해 수신제한 메커니즘을 PKI(public key infrastructure)기반으로 하여 양방향 인증문제를 해결하고, 주요정보 암호화시 사용되는 키에 대한 관리 문제를 해결하고자 한다.
라. 발명의 중요한 용도
디지털 방송에서의 수신자 제한.

Description

디지털 방송에서의 공개키 기반구조를 이용한 수신제한 시스템{Conditional access system based on Public key infrastructure}
본 발명은 디지털 방송에서 해당 가입자만이 방송을 시청하게 하는 서비스 방법 및 그 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PKI기반의 인증서를 사용하여 사용자, 방송서버 및 기타 기관에 대한 인증과 방송 데이터에 대한 암호화를 수행하여 해당하는 사용자만이 방송을 시청하게 함으로써 가입자에 대한 안정성 및 불법 시청 금지와 방송시스템의 부가적인 서비스의 확장을 용이하게 하기 위한 것이다.
근래 들어 방송시스템이 고화질로 바뀌어가고 서비스가 다양해짐에 따라 방송정보에 대한 유료화가 진행되고 있는데, 종래에는 이러한 가입자별 유료화를 위해 대칭키 방식의 수신제한 시스템을 사용하기 때문에 가입자와 방송서버와의 양방향 인증 및 향후 T-Commerce(TV상거래)로의 확장에 따른 부가적인 서비스의 확장에 여러 가지 문제점을 보이고 있다. 예를 들어 방송서버를 이용해 물품을 구입할 경우 해당 서비스 기관에서는 가입자의 정보에 대해 안정성을 보장하기가 어려우며, 또한 가입자의 경우 서비스를 제공하는 업체에 대해 신뢰성을 보장받을 수 없다.
특히 전자상거래가 디지털 방송 시스템에 확장될 경우 지불정보가 송수신되기 때문에 거래자들 사이에의 인증문제와 전송되는 정보에 대한 기밀성 등은 반드시 보호되어야 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 기존의 인터넷 전자상거래에 기반이 되는 PKI를 디지털 방송에 도입하여 수신제한 기능과 부가적인 서비스의 확장에 유연하게 하고자한다.
본 발명은 디지털 방송에서의 가입자와 방송서버의 안정성 및 확장성을 극대화하기 위한 PKI기반의 수신제한 서비스 모델로서 양방향 인증을 위한 전자서명 기술, 전송 정보의 암/복호화 처리 기능, PKI인증서 관리기능 등을 디지털 방송시스템에 추가하도록 하여 서비스의 안정성, 신뢰성 그리고 확장성을 극대화하는데 목적을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 공개키 기반구조를 이용한 수신제한 시스템의 전체 구성도.
도 2는 PKI기반의 수신제한 시스템 중 수신제한 키를 생성 및 관리하고 메시지를 생성 관리하며, 가입자의 권한을 검증하는 수신제한 서버 모듈도.
도 3은 PKI기반의 수신제한 시스템의 전체 키 구성도.
도 4는 PKI기반의 수신제한 시스템의 메시지 구성도.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 가입자에게 방송정보를 복호화 할 수 있도록 하기 위한 PKI기반의 수신제한 시스템과 가입자 시스템으로 구성되어진다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 수신제한 시스템은 가입자별 인증서를 저장 및 관리하고 가입자에게 수신제한 메시지를 전송할 때 가입자의 인증서를 이용한다. 가입자 또한 방송서버에 메시지를 전송할 때 자신의 인증서와 방송서버의 인증서를 이용한다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 PKI기반의 수신제한 시스템의 전체 구성도이다.
PKI기반의 수신제한 시스템은 수신제한 서버(100)와 인증기관(200) 그리고, 수신제한 가입자 모듈(300)로 구성된다. 인증기관(200)은 인증서를 발급하고 처리하는 부분(A1)으로 구성되고, 수신제한 서버(100)는 수신제한 서비스를 제공하는 수신제한 모듈(A2)부분과 인증서를 처리하는 인증서 처리 보안 모듈 부분(A3)으로 구성된다. 수신제한 가입자 모듈(300)은 수신제한 서버(100)에서 제공하는 수신제한 서비스를 처리하기 위한 수신제한 모듈(A4)과 가입자의 인증서를 발급받고 관리하는 인증서 처리 보안모듈(A5)로 구성된다.
도 2는 본 발명에서 제시하는 서비스를 위해 필요한 수신제한 서버의 수신제한 모듈 구성도이다.
수신제한 모듈(A2)은 수신제한 시 사용되는 키를 관리하는 수신제한 키 관리모듈(B1)과 수신제한 키를 전달하기 위한 메시지를 관리하는 수신제한 메시지 관리부분(B2), 그리고 가입자의 권한을 관리하고 검증하는 가입자 관리 기능(B3)으로 구성된다.
도 3은 수신제한 서버의 수신제한 모듈의 키 관리 모듈에서 처리하는 키 및 키에 대한 암호화 계층도이다.
수신제한 서버(100)에서 생성되는 키는 방송 데이터를 스크램블링 할 때 사용되는 방송데이터 암호 키(C4)와 방송데이터 암호 키(C4)를 암호화하는 방송 채널 키(C3)가 있으며, 이 채널 키(C3)를 암호화하기 위한 패키지 키(C2) 그리고 패키지 키(C2)를 암호화하기 위해 가입자의 인증서내의 가입자키(C1)가 존재한다.
가입자는 가입자 키(C1)를 생성하여 인증기관(200)으로부터 가입자 키(C1)에 대한 인증서를 발급받는다. 가입자 키(C1) 이외의 모든 키는 수신제한 서버(100)의 수신제한 모듈(A2)에서 생성되고 관리되어지며 대칭키 이고, 가입자 키는 비대칭 키 이다.
수신제한 서버(100)에서는 가입자의 인증서에 있는 가입자 키(C1)를 가지고 패키지 키(C2)를 암호화하여 가입자에게 전송하여 수신제한 서버와 가입자 사이의 키 분배 및 보안채널을 형성한다.
도4는 수신제한 서버의 수신제한 처리 모듈의 수신제한 메시지 관리에 대한 상세 계층도이다.
수신제한 메시지(B2)는 가입자에게 키 및 암호화된 키 정보를 전송하기 위한 부분이다. 수신제한 메시지(B2)는 도3에서 설명된 키 계층도의 수신제한 서버에서생성되는 방송정보 암호 키(C4), 채널 키(C3), 패키지 키(C2)를 전송하기 위한 메시지이며, 전송되는 모든 키는 도 3에서 설명된 바와 같이 윗 단계 키로 암호화되어 최종 가입자 키(C1)가 있어야만 단계적으로 전송되어온 암호화된 키들을 복호화 해서 사용 할 수 있다.
ECM메시지(D3)에는 방송정보 암호 키C4)가 채널 키(C3)로 암호화 되어 있고, EMM채널(D2)의 메시지에는 채널 키(C3)가 패키지 키(C2)로 암호화되어 있으며 EMM패키지(D1)의 메시지에는 패키지 키(C2)가 가입자 키(C1)로 암호화 되어있다. 이 메시지(D1)는 방송 서버로부터 주기적으로 필요시 가입자에게 전송되어 진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 PKI기반의 수신제한 서비스는 인증서 기반의 수신제한 시스템을 통해 가입자의 관리 및 시청 관리뿐만 아니라 양방향 인증과 효율적인 키 분배를 가능하게 한다.
또한 향후 부가적인 서비스 즉, 지불 서비스 등에 대한 서비스를 시행 시에 이 인증서를 이용하게 확장이 용이하며 서비스 제공자와 방송사 그리고 가입자간의 인증을 해결하고 보안 채널을 형성하게 하여 안전한 보안 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (4)

  1. 디지털 방송에서의 수신제한 시스템에 있어서,
    수신제한 서비스를 제공하는 수신제한 모듈(A2)과 인증서를 처리하는 인증서 처리 보안 모듈(A3)로 구성된 수신제한 서버 시스템(100);
    상기 수신제한 서버 시스템으로부터 전송된 수신제한 메시지 및 키를 관리하는 수신제한 처리 모듈(A4)과 인증서를 처리하는 인증서 처리 보안 모듈(A5)로 구성된 수신제한 가입자 시스템(300);
    인증서를 발급하고 처리하는 인증서 발급 및 처리 모듈(A1)으로 구성된 인증기관(200);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송에서의 PKI기반의 수신제한 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 수신제한 서버 시스템(100)에서의 수신제한 모듈(A4)은 PKI기반의 수신제한 키를 관리하는 수신제한 키 관리 부분(B1)과, 수신제한 키를 전송하기 위한 수신제한 메시지 관리 부분(B2)과, 가입자 권한 관리 부분(B3)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송에서의 PKI기반의 수신제한 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 수신제한 키 관리 부분(B1) 중 가입자의 공개키(C1)로 패키지 키(C2)를 암호화하여 수신제한이 가능하게 하고,
    수신제한 키 관리 부분(B1) 중 패키지 키(C2)로 채널 키(C3)를 암호화하여 수신제한이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송에서의 PKI기반의 수신제한 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 수신제한 메시지 관리 부분(B2)은 가입자의 공개키(C1)로 패키지 키(C2)를 암호화하여 메시지를 전송하는 EMM패키지 메시지 부분(D1);
    패키지 키(C2)로 채널 키(C3)를 암호화하여 메시지를 전송하는 EMM채널 메시지 부분(D2);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지털 방송에서의 PKI기반의 수신제한 시스템.
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