MXPA00010684A - Mecanismo de apareamiento o acoplamiento entre un receptor y un modulo de seguridad - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un sistema de control de transmisión de informaciones entre un receptor y un módulo de seguridad, en especial para un sistema de televisión de pago, donde las informaciones transmitidas son cifradas y descifradas por medio de una claveúnica de cifrado, almacenada por una parte en el receptor, y por otra parte en el módulo de seguridad.

Description

MECANISMO DE APAREAMIENTO O ACOPLAMIENTO ENTRE UN RECEPTOR Y UN MODULO DE SEGURIDAD Campo de la Invención Esta invención se refiere a un dispositivo de control de transferencia de informaciones entre un receptor y un módulo de seguridad, especialmente para un sistema de televisión de pago, así como también a un método de control de transferencia de informaciones codificadas.

Antecedentes de la Invencion Un sistema de codificación de pago, está compuesto por un receptor y un módulo de seguridad. Este módulo puede ser separable o fijo. El tiene como misión decodificar las señales recibidas. El módulo de seguridad tiene como misión principal controlar la operación verificando la autorización de decodificación y proveyendo, llegado el caso, las informaciones necesarias para el funcionamiento del módulo de decodificación, por ejemplo con la provisión de REF. 12^3 vectores de decodificación llamados 'control word' Los sistemas ya existentes utilizan receptores que interrogan a sus módulos de seguridad, y éstos responden proveyendo las informaciones necesarias para la decodificación. En un momento dado, los módulos de seguridad responden la misma información para la misma emisión difundida. Dado que las informaciones que circulan entre el módulo de seguridad y el receptor son de bajo caudal (del orden de 20 a 30 Octetos/segundo), las personas que desean cometer fraude, pueden utilizar esas informaciones para difundirlas públicamente, por ejemplo vía Internet.

Un tal sistema está ilustrado en el documento "DVD Conditional Access" escrito por David Cutts en' la revista "Electronics & Communication Engineering Journal" de febrero 1997. Está descrito un sistema estandarizado para la decodificación de los flujos vídeos y audios proveniente de varios proveedores de prestaciones. El módulo de seguridad, nombrado CA (conditional access) está encargado . de librar las palabras de control C . Este módulo puede accesoriamente usar una tarjeta inteligente (Smart Card) para la función de decodificación. Una vez las informaciones decodificadas en el módulo CA, las palabras de control CW son devueltas al decodificador para obtener las informaciones con claridad .

En una publicación anterior titulada "Conditional Access Broadcasting Datacare 2, an Over-Air Enable Purpose for General Purpose Data Channels", publicada el lero de agosto 1988 en la revista BBC Research and Development Report N°10, está descrito un módulo independiente (Conditional Access Module) encargado de recibir y de descifrar las informaciones necesarias para la decodificación. Este módulo gestiona las llaves propias del sistema y libera las palabras de control indispensables para la decodificación de las emisiones vídeos. En este tipo de módulo, una vez descifradas las palabras de control, dichas palabras son enviadas con claridad a la unidad que se ocupa de la decodificación.

El problema se plantea en el momento de hacer independientes un receptor y un módulo de seguridad para que: - el módulo de seguridad dado, solo pueda ser utilizado en el receptor para el cual ha sido previsto dicho módulo de seguridad; - el flujo de informaciones intercambiado entre el módulo de seguridad y el receptor sea único. Esta unicidad impide que la difusión pública de ese flujo permita a otros receptores trabajar sin el módulo de seguridad previsto a dicho efecto .

Descripción de la Invención La solución propuesta para los problemas citados anteriormente, utiliza al menos una clave de cifrado, propia del receptor. Esta (o estas) clave (s) es (son) llamada (s) clave de apareamiento. Al menos una de las claves es diferente para cada receptor. Esta (o estas) clave(s) está(n) instalada(s) en la memoria no volátil del receptor; ya sea en . la fabricación de dicho receptor, ya sea en una etapa posterior. El receptor no provee al mundo exterior ningún medio de acceso a esta (o estas) clave(s).

Un medio posible para programar esta clave en el módulo de seguridad, es utilizar el sistema de la información central que admita el parque de receptores y que puede esconder, en el flujo de la transmisión de vídeo, informaciones para la programación de esta clave en la memoria no volátil y secreta de los módulos de seguridad. El formateo de este procedimiento evidentemente se mantiene en secreto.

Durante una transferencia de informaciones sensibles y/o necesarias para el funcionamiento del sistema del módulo de seguridad hacia el receptor (normalmente de los "control word", pero no pueden ser transferidas de esta manera otras informaciones) el módulo de seguridad cifra esas informaciones con la ayuda de una o varias claves de apareamiento únicas, comunes al único para receptor/módulo de seguridad. El método de cifrado es indistinto, pero conocido por el módulo de seguridad, y el receptor conoce el método de descifrado correspondiente. Una vez recibidas por el receptor, dichas informaciones son entonces descifradas por dicho receptor utilizando el método de descifrado y la clave de apareamiento almacenada en su memoria no volátil. Dichas informaciones están entonces en claro y son utilizables por dicho receptor.

La invención propone entonces un dispositivo de control de transmisión de informaciones entre un receptor y un módulo de seguridad, en especial para un sistema de televisión de pago, donde las informaciones transmitidas son cifradas y descifradas por medio de al menos una clave única de cifrado, almacenada por una parte en el receptor, y por otra parte en el módulo de seguridad.

La invención se refiere también a un dispositivo de decodificación de informaciones codificadas y a un sistema de televisión de pago que incluye un sistema de control de transmisión.

Por otra parte, la invención se refiere a un método de control de transmisión de informaciones entre un receptor y un módulo de seguridad, en especial para un sistema de televisión de pago, caracterizado porque se almacena al menos una clave única de cifrado, por una parte en el receptor y por otra parte en el módulo de seguridad, y porque se cifran y descifran las informaciones transmitidas entre el receptor y el módulo de seguridad por medio de al menos dicha clave única de cifrado.

Esta solución conforme a la invención responde a los problemas planeados. En efecto: - un módulo de seguridad inserto en otro receptor distinto de aquel al que se atribuye dicho módulo de seguridad, proveerá, a este otro receptor, un flujo de informaciones sensibles y/o necesarias para el funcionamiento del sistema cifrado con una clave que no corresponde a la utilizada para descifrarlo. El resultado es entonces inutilizable ; un flujo de informaciones sensibles y/o necesarias ' para el funcionamiento del sistema proveniente de un módulo de seguridad no puede ser distribuido a varios receptores. Solo el receptor atribuido a la tarjeta que provee ese flujo de informaciones sensibles y/o necesarias, está en condiciones de descifrar dicho flujo con éxito.

El dispositivo puede comprender un mecanismo de verificación del apareamiento. El sistema de información central puede inscribir un número personal del receptor en el módulo de seguridad apareado con dicho receptor, por ejemplo generado en forma aleatoria por este último, o simplemente utilizar su número de serie. Se ofrece al receptor un medio para verificar libremente ese número personal inscrito en el módulo de seguridad y para compararlo con el número almacenado en su memoria no volátil .

Ese mecanismo presenta la ventaja de no utilizar datos no adecuados. El resultado de un cifrado por una clave diferente, ofrece generalmente un resultado pseudoaleatorio . Si el resultado no es reconocido como falso y que dicho resultado es utilizado tal cual, esto podría originar daños en el receptor o en los aparatos conectados a este.

Algunos tipos de receptores incluyen un módulo de decodificación separable. Este módulo se hace cargo de un cierto número de operaciones entre las cuales la operación de decodificación de las señales recibidas. La trasferencia de informaciones sensibles se efectúa entonces, entre el módulo de seguridad separable y ese . módulo de decodificación separable. El mecanismo de cifrado de la comunicación descrito anteriormente, entre un receptor y un módulo de seguridad es entonces llevado tal cual entre el módulo de seguridad separable y el módulo de decodificación separable.

De la misma manera, el mecanismo de apareamiento descrito anteriormente, entre el módulo de seguridad y el receptor es entonces llevado tal cual entre el módulo de seguridad separable y el módulo de decodificación separable.

Se efectúa entonces una transferencia de señales decodificadas entre el módulo de decodificación separable y el receptor. El mecanismo de cifrado de la comunicación como así también el mecanismo de apareamiento descrito anteriormente, entre el módulo de seguridad y el receptor, es entonces llevado tal cual entre el receptor y el módulo de decodificación separable.

Las funciones aseguradas por el módulo de decodificación separable y el módulo de seguridad separable, pueden ser ejecutadas por un solo módulo llamado módulo de decodificación y de seguridad separable. El mecanismo de apareamiento anteriormente descrito es entonces llevado tal cual entre el módulo de decodificación y de seguridad separable y el receptor.

En todos los casos descritos anteriormente, la o las claves de apareamiento pueden ser utilizadas para cifrar un flujo de datos sensibles y/o necesarios para el funcionamiento del sistema en el sentido opuesto, invirtiendo respectivamente: - receptor y módulo de seguridad separable; - módulo de decodificación separable y módulo de seguridad separable; receptor módulo de decodificación separable; - receptor y módulo de decodificación y de seguridad separable; En todos aquellos casos donde una clave de apareamiento es propia de un aparato (receptor o módulo separable), se aplican los mismos principios para la utilización de una (o de varias) clave(s) de apareamiento propia(s) de un grupo de aparatos.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 ilustra una configuración que emplea un receptor y un módulo de seguridad separable.

La Figura 2 ilustra una configuración que emplea un receptor, un módulo de decodificación separable y un módulo de seguridad separable.

La Figura 3 ilustra una configuración que emplea un receptor, y un módulo de decodificación y de seguridad separable.

Descripción Detallada de la Invención El receptor A de la Figura 1 recibe un flujo de informaciones de vídeo codificadas 1 de una fuente tal como un receptor de satélite o de cable. Ese flujo, del orden de varios Megabits por segundo es adaptado en el receptor A, luego transmitido a una unidad de control B que es responsable de la decodificación y de la gestión de la autorización de acceso a las informaciones de vídeo codificadas. Para hacer esto, esta unidad de control B interroga periódicamente al módulo de seguridad separable C (canal 3) el cual responde a esta, por medio de un flujo de datos sensibles y/o necesarios para el funcionamiento de la unidad de control B (canal 4) . Estos intercambios se hacen en caudales bajos y pueden ser fácilmente procesados por los microprocesadores de las tarjetas inteligentes disponibles en el mercado. De acuerdo con la invención, el módulo de seguridad separable C comprende al menos una clave de cifrado K en una memoria no volátil, gracias a la cual, están cifrados los datos sensibles y/o necesarios para el funcionamiento de la unidad de control B (canal 4) hacia el receptor A. Esta clave K es la única del receptor A y está inscrita en el módulo de seguridad separable C, creando un flujo de informaciones 4 único para este conjunto. La difusión pública de esas informaciones 4 ya no será de ninguna utilidad para otros receptores ya que para estos últimos, que no están en posesión de la misma clave K, el flujo de informaciones es absolutamente incomprensible. Por medio de las informaciones 4, la unidad de control B puede encontrar la señal de vídeo decodificada 2, procesándola esta, luego siendo transmitida en forma estándar (PAL, SECAM, NTSC) al monitor de vídeo .

Una variante de la invención, emplea un cifrado de igual naturaleza que las informaciones 3 enviadas al módulo de seguridad separable C, ya sea por la misma clave K, ya sea por una clave diferente J, única y propia del conjunto formado por el receptor A y el módulo de seguridad separable C. De esta forma, cualquier tentativa que apunte a encontrar la clave K del flujo de informaciones 4, se hace mucho más difícil.

La Figura 2 ilustra una variante que utiliza un módulo de decodificación separable D que integra la unidad de control B. En ese caso, el flujo de vídeo interferido 1 es adaptado por el receptor A y encaminado hacia el módulo de decodificación separable D. El modo de funcionamiento descrito en la figura 1 entre el receptor A y el módulo de seguridad separable C, se aplica está vez al diálogo entre el módulo de decodificación separable D y el módulo de seguridad separable C. La clave K está inscrita en una parte secreta del módulo de decodificación separable D en lugar del receptor A. De esta forma, las informaciones provistas por el módulo de seguridad separable C al módulo de decodificación separable D están cifradas y por lo tanto sin valor para otro módulo de decodificación separable D.

Se comprueba entonces que las informaciones transmitidas al receptor A constituyen un flujo de informaciones de vídeo decodificadas & y que pueden ser fácilmente explotables, como por ejemplo para copias ilícitas. En una variante de la invención, el flujo -6 está cifrado en el módulo de decodificación separable D antes de ser transmitido al receptor A para ser descifrado por la unidad de descifrado EA Esta operación se efectúa por medio de una clave K' propia únicamente del conjunto receptor A y- del módulo de decodificación separable D. Por ello, el flujo de informaciones 6 ya no tiene ninguna significación y solo puede ser comprendido por el receptor A que dispone de la misma clave KA En el flujo de vídeo codificado 1, el receptor A puede adjuntar a ello informaciones de control con destino al módulo de decodificación separable D. Con el fin de evitar que esas informaciones sean públicas y que abran un acceso para la comprensión del mecanismo de cifrado, esas informaciones son cifradas por la unidad de cifrado E, para obtener un flujo de vídeo codificado 6 que contiene informaciones de control cifradas .

La Figura 3 ilustra una variante de la invención donde el módulo de seguridad separable está integrado en un módulo de decodificación y de seguridad separable F-. Ese módulo tiene como función decodificar y administrar la autorización de las señales de vídeo recibidas por el receptor A. De acuerdo con la invención, ese módulo comprende una clave única de cifrado, propia del receptor A e inscrita en ese módulo de decodificación y de seguridad separable F. De esta manera, el flujo de vídeo decodificado 6 es cifrado por esta clave y transmitido en esta forma al receptor A. Este receptor gracias a la unidad de descifrado E y utilizando la misma clave única, podrá encontrar la señal de vídeo con claridad.

Por la analogía con respecto al funcionamiento descrito de la figura 2, las informaciones de control contenidas en el flujo de vídeo codificado 1 pueden estar cifradas por medio de una clave única de cifrado por la unidad E antes de su transmisión hacia el módulo de decodificación y de seguridad separable F.

En todos los ejemplos descritos en las figuras 1 a 3, pueden efectuarse el control del apareamiento. En caso de la figura 1, el receptor A inscribe un número -personal, por ejemplo su número de serie en el módulo de seguridad separable C. Así, el receptor puede en cualquier momento, verificar que el módulo de seguridad separable C es efectivamente el que le está destinado. En el marco del ejemplo ilustrado en la figura 2, el control puede hacerse en dos niveles; un primer nivel entre le módulo de decodificación separable D y el módulo de seguridad separable C; y el segundo nivel entre el módulo de decodificación separable D y el receptor A. Ese segundo nivel es particularmente importante si se cifran las informaciones decodificadas 6 en dirección del receptor A.

En la solución de la Figura 3, el control del apareamiento, se efectúa entre el receptor A y el módulo de decodificación y de seguridad separable F.

En una forma particular de la invención, el receptor A es un decodificador MPEG que utiliza "control words" (informaciones necesarias para la decodificación de la señal) para la decodificación de la señal de vídeo. Esas "control words" son provistas por el módulo de seguridad separable C.

Ese módulo, por ejemplo una tarjeta chip inteligente, comprende una memoria no volátil para su almacenamiento.

En una forma particular de la invención, el módulo de decodificación separable D es una tarjeta de tipo PCMCIA que incluye un decodificador MPEG (unidad de control B) .

En una forma particular de la invención, el módulo de decodificación y de seguridad separable F, se realiza en "forma de una tarjeta chip inteligente que integra un decodificador MPEG y un módulo de seguridad C En una forma particular de la invención, la clave única de cifrado K es común a un grupo de receptores. Esta posibilidad es interesante, por ejemplo en una escuela que dispone de varios receptores a los cuales se va a aplicar el mismo módulo de seguridad separable conforme a las necesidades. De la misma manera, varios módulos de seguridad separables incluyen la misma clave de cifrado para poder ser colocados en cualquiera de los receptores del grupo. En ese caso, el control de apareamiento, se lleva a cabo sobre un número que no es propio de un receptor sino de un grupo de receptores. Puede realizarse una combinación con un número compuesto por dos partes, una que califica el grupo, la otra que califica el receptor. La unicidad del número personal se respeta, y la prueba de conformidad del apareamiento se hace entonces solo sobre la parte grupo de ese número.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes.

Claims (20)

Reivindicaciones

1. Un dispositivo de recepción de televisión de pago que comprende un receptor conectado a unos medios de seguridad, este receptor recibiendo informaciones de decodificación por parte de los medios de seguridad, caracterizado porque al menos una parte de las informaciones transmitidas por los medios de seguridad hacia el receptor están cifradas por una clave única de cifrado.

2. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque la clave única de cifrado es común a un grupo de receptores.

3. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque al menos una parte de las informaciones transmitidas del receptor hacia los medios de seguridad están cifradas por una clave única de cifrado.

4. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a la-s reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el receptor comprende un número personal que puede estar inscrito en los medios de seguridad pudiendo el receptor verificar en cualquier momento la conformidad de ese número personal inscrito en los medios de seguridad.

5. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a la reivindicación 4, caracterizado porque el número personal incluye una parte propia de un grupo de receptores y una parte propia de un receptor, y porque la verificación de la conformidad del apareamiento se - efectúa sobre la parte propia del grupo de receptores .

6. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el receptor comprende una unidad de control y porque los medios de seguridad están constituidos por un módulo de seguridad separable en el cual están almacenadas las informaciones sensibles y/o necesarias para el funcionamiento de la unidad de control.

7. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque los medios de seguridad comprenden un módulo de decodificación y de seguridad separable que comprende una unidad de control y una unidad de seguridad responsables de la decodificación y de la autorización de las informaciones de vídeo.

8. El dispositivo de recepción de televisión de pago que comprende un receptor conectado a los medios de seguridad este receptor recibiendo informaciones de decodificación por parte de los medios de seguridad, caracterizado porque los medios de seguridad comprenden un módulo de seguridad separable que incluye una unidad de control, y porque al menos una parte de las informaciones sensibles y/o necesarias para el funcionamiento de la unidad de control están cifradas antes de ser transmitidas al módulo de decodificación separable por el módulo de seguridad separable por medio de una clave única de cifrado.

9. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a la reivindicación 8, caracterizado porque al menos una de las informaciones transmitidas del módulo de decodificación separable hacia el módulo de seguridad están cifradas por una clave única de cifrado .

10. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque el módulo de decodificación separable comprende un número personal que puede estar inscrito en el módulo de seguridad separable, pudiendo el módulo de decodificación separable verificar en cualquier momento la conformidad de ese número personal inscrito en el módulo de seguridad separable.

11. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicación 10, caracterizado porque el número personal incluye una parte propia de un grupo de módulos de decodificación separables y una parte propia de un módulo de decodificación separable, y porque la verificación de la conformidad del apareamiento se efectúa sobre la parte propia del grupo de módulos de decodificación separables.

12. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque al menos una parte de las informaciones transmitidas del receptor hacia el módulo de decodificación separable están cifradas por una clave única de cifrado.

13. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque al menos una parte de las informaciones transmitidas del módulo de decodificación separable hacia el receptor están cifradas por una clave única de cifrado.

14. El dispositivo de recepción de televisión de pago conforme a las reivindicaciones 12 a 13, caracterizado porque el receptor comprende un número personal que puede estar inscrito en el módulo de decodificación separable, pudiendo el receptor verificar en cualquier momento ia conformidad de ese número personal inscrito en el módulo de decodificación separable.

15. Un método de control de transmisión de informaciones en un dispositivo de recepción de televisión de pago entre un receptor y unos medios de seguridad, los medios envían al receptor unas informaciones que permiten decodificar la señal de audio y vídeo, caracterizado porque se almacena al menos una clave única de cifrado, por una parte eri el receptor, y por otra parte en los medios de seguridad, y porque se cifran y descifran las informaciones transmitidas entre el receptor y los medios de seguridad por medio de al menos una de las claves únicas de cifrado.

16. El método conforme a la reivindicación 15, caracterizado porque un número personal del receptor, se inscribe en los medios de seguridad durante una operación de inicialización y porque el receptor puede controlar momento la conformidad de ese número personal inscrito en los medios de seguridad.

17. Un módulo de seguridad separable destinado a ser conectado a un receptor como parte de un sistema de recepción de televisión de pago, que comprende al menojs una memoria no volátil destinada al almacenamiento de los datos sensibles y/o necesarios para el funcionamiento del sistema de decodificación, y de unos medios de transmisión con el receptor, caracterizado porque ese módulo de seguridad separable comprende medios de cifrado de transmisión, y porque esta memoria también comprende, al menos una clave de cifrado que actúa sobre los medios de cifrado de la transmisión.

18. El módulo de decodificación separable como parte de un dispositivo de recepción de televisión de pago, que comprende una unidad de control, de los primeros medios de transmisión con un módulo de seguridad separable, segundos medios de transmisión con un receptor, así como una memoria no volátil, caracterizado porque comprende primeros medios de cifrado, y porque esta memoria comprende al menos una clave de cifrado que actúa sobre los primeros medios de cifrado destinados a cifrar la transmisión de los primeros medios de transmisión .

19. El módulo de decodificación separable conforme a la reivindicación 18, caracterizado porque comprende segun.dos medios de cifrado, y porque esta memoria comprende al menos una clave de cifrado que actúa sobre segundos medios de cifrado destinados a cifrar la transmisión de los segundos medios de transmisión.

20. Un receptor de decodificación para la televisión de pago que comprende medios de transmisión hacia medios de seguridad, así como también una memoria no volátil, caracterizado porque comprende medios de cifrado de la transmisión de y hacia los medios de seguridad y porque esta memoria comprende al menos una clave de cifrado que actúa sobre los medios de cifrado de la transmisión.