NL8102940A - Stelsel voor het versleutelen en ontsleutelen van informatiedragende signalen. - Google Patents

Description

4 Η. 0.30.239

Stelsel voor het versleutelen en ontsleutelen van informatie-dragende signalen.

De uitvinding heeft betrekking op een stelsel voor het versleutelen of versluieren van berichten in digitaal formaat, welke inrichting in het bijzonder voor de communicatie-industrie toegepast kan worden. De uitvinding zal toegelicht worden in samenhang 5 met het versleutelen en ontsleutelen van audiosignalen, bijvoorbeeld die signalen welke in enige vorm van abonnee-radio of kabel-formaat gebruikt kunnen worden. De uitvinding kan in een aanzienlek breder gebied toegepast worden, en kan gebruikt worden bij het versleutelen van videosignalen, bijvoorbeeld voor abonnee-televisie-10 omroep of voor kabeltelevisie, en kan eveneens in het gebied van satellietverbindingen, zoweL van signalen van het audiotype, videosignalen als andere vormen van informatie, zoals gegevens die in digitale vorm overgedragen kunnen worden, toegepast worden. De uitvinding zal toegelicht worden in samenhang met een afzonderlijke 15 sleutel voor ontsleuteling voor elke ontvanger. De aangegeven principes kunnen echter eveneens toegepast worden voor een afzonderlijke sleutel voor ontsleuteling voor elke kleine groep van ontvangers.

Yan het gebruik van de term ontvanger moet begrepen worden dat deze een kleine groep van ontvangers ook omvat. Het is van belang om een 20 ontsleuteltoets of sleutel gemeenschappelijk voor niet meer dan een klein aantal afzonderlijke abonnees te gebruiken.

ver-

De uitvinding beoogt eenvsleutelstelsel aan te geven van het beschreven type dat twee niveaus van beveiliging heeft, waarbij het eerste niveau de versleuteling van de informatiedragende signa-25 len verschaft, terwijl het tweede niveau van beveiliging gebruikt wordt om veranderingen in de code of sleutel voor het ontsleutelen van de informatiedragende signalen bij het eerste beveiligingsniveau te versleutelen.

De uitvinding beoogt eveneens een versleutelingsstelsel te ver-30 schaffen van het beschreven type, waarin het tweede niveau van be-: veiliging een afzonderlijke onafhankelijke versleutelingssleutel voor elke ontvanger in het stelsel bevat.

De uitvinding beoogt eveneens een versleutelingsstelsel te ver-!schaffen van het beschreven type dat voorzien is van een zender die 35 regelmatig informatiedragende berichten in gesleutelde vorm in een bepaalde sleutel zal uitzenden of omroepen, welke sleutel op perio- 81 0294 0 « 2 dieke basis veranderd kan worden. De verandering van de sleutel zelf wordt in een tweede sleutel versleuteld, waarbij er voor elke onafhankelijke ontvanger in het stelsel een afzonderlijke, tweede sleutel bestaat.

5 De uitvinding zal nader worden toegelicht met verwijzing naar de tekeningen, waarin : fig. 1 een blokschema geeft van een in een stelsel van het beschreven type toepasbare zenderj en fig. 2 een blokschema geeft van een met de zender van fig. 1 10 samenwerkende ontvanger.

Zoals boven aangegeven wordt het weergegeven concept van het versleutelen met twee beveiligingsniveaus toegepast in een breed gebied van verbindingsstelsels. Het kan toegepast worden bij satellietverbindingen, abonneetelevisie, abonneeradio, kabelstelsels en 15 verschillende vormen van gegevenstransmissie. De volgende beschrijving heeft in het bijzonder betrekking op het versleutelen van digitale audio-informatie, ofschoon het vanzelfsprekend is dat de uitvinding in het licht van het boengestelde hiertoe niet beperkt is.

In fig. 1 is bij 10 een bron van audio-informatie in digitale 20 vorm aangegeven, welke bron 10 verbonden is met een gegevensverslui-eringsschakeling 12. Deze kan bijvoorbeeld een Fairchild 9414 als de basis geïntegreerde schakeling gebruiken voor het versleutelen van de gedigitiseerde audio-informatie. De bron 10 van digitale audio-informatie is verbonden met de gegevenspoort van de versluie-25 ringsschakeling 12. Een sleutelgenerator 14 is verbonden met;de sleutelpoort van de versluieringsschakeling 12 en zal de sleutel afgeven ten gebruike bij het versluieren van de gedigitiseerde audio-informatie. Het uitgangssignaal derhalve van de versluieringsschakeling 12 is de gedigitiseerde audio-informatie welke in een bepaalde 50 sleutel waarnaar hierna met de eerste sleutel wordt verwezen, versleuteld is.

Het uitgangssignaal van de schakeling 12 wordt toegevoerd aan | een signaalcombinatieschakeling 16 en vervolgens aan een modulator 18, die de informatie in een voor het bepaalde medium geschikte vorm, 35 of deze nu omroep, kabel of satelliet transmissie is, overdragen.

Zoals boven aangegeven zal de eerste sleutel op regelmatige basis van enig type veranderd worden teneinde een meer veilig stelsel te verkrijgen. Bij 20 is een schakeling voor het initiëren van : verandering van de sleutel aangegeven, welke de vorming van een Γ40 nieuwe sleutel door de sleutelgenerator 14 teweeg brengt. De nieuwe 81 02 9 4 0 5 sleutel zal dan aan de inrichting 12 worden toegevoerd voor het versluieren van de gedigitiseerde audio-informatie. Het initiatie-nieuwe sleutelsignaal wordt eveneens aan een adresopvolgingsschake-ling 22 toegevoerd, die een zoekwerking naar geldige abonnee-adressen, 5 opgeslagen in een willekeurig toegankelijk geheugen of abonnee-gegevensbasis 24, teweeg brengt. De abonneelijst kan niet in elke bepaalde volgorde afgezocht worden; het is van belang te waarborgen dat elke abonne, waarvan het adres nog geldig is, elk moment dat er een sleutelverandering optreedt, geadresseerd zal worden.

10 Met de abonneegegevensbasis 24 is een sleutelgenerator 26 ver bonden die de vorm van een uitleesgeheugen of ROM kan hebben, en die voor elke abonnee in het totale stelsel een afzonderlijke onafhankelijke sleutel zal bevatten. Het uitgangssignaal van de sleutelgenerator 26 wordt toegevoerd aan een sleutel-versleutelingsschake-1 5 ling 28, die aan zijn gegevenspoort de nieuwe sleutel van de sleutelgenerator 14 zal ontvangen. In dit verband kan de sleutelgenerator 14 een willekeurig-getalgenerator zijn die onafhankelijke niet-herhalende sleutels opwekt. De aan de gegevenspoort verschafte nieuwe sleutel zal door de door de sleutelgenerator 26 afgegeven 20 reeks van sleutels versleuteld worden met als gevolg dat elk bericht een adres en een versleutelde nieuwe sleutel zal hebben waarbij de versleuteling in een tweede sleutel gebeurt welke voor elke ontvanger verschillend is. Dit bericht vormt het uitgangssignaal van de schakeling 28 dat voor een opvolgende uitzending zoals boven toe-25 gelicht aan de signaalcombinatieschakeling wordt toegevoerd. Elke keer dus dat er een verandering in de eerste sleutel voor het versleutelen van de informatiedragende signalen is, wordt deze verandering in sleutel zelf versleuteld in een bericht dat een adres en de in een tweede sleutel versleutelde eerste sleutel bevat, waarbij 50 de tweede sleutel voor slechts een enkelvoudige ontvanger geldt.

Met verwijzing naar de in fig. 2 aangegeven ontvanger wordt toegelicht dat de informatiedragende en sleutelveranderingsberiehten, beschreven in samenhang met fig. 1, in een demodulator 30 worden ontvangen die de stuur en informatiebits aan een demultiplexer 32 35 afgeeft. Deze demultiplexer 32 geeft twee uitgangssignalen af.

: Een uitgangssignaal dat bij 34 met het audiokanaal is aangeduid, wordt toegevoerd aan een gegevensontsleutelingsschakeling 36 die voorzien is van een gegevenspoort en een sleutelpoort. Het versluierde informatiedragende signaal zal aan de gegevenspoort toegevoerd 40 ; worden en het uitgangssignaal van de gegevensversluieringsschakeling ,„ 81 0 2 9 4 0 4 36 zal de audio-informatie in bruikbare vorm zijn.

Ben geheugen 38, dat de op een specifiek tijdstip bruikbare bepaalde sleutel of eerste sleutel zal bevatten, is verbonden met de sleutelpoort van de gegevens-ontsluieringssehakeling 36, en zal 5 derhalve de maatregelen verschaffen voor het ontsluieren van de gecodeerde informatiedragende signalen. Weer kan de bepaalde geïntegreerde schakeling voor de gegevens-ontsluieringsschakeling een Bairchild 94Ή zijn die op geschikte wijze voor het ontsluieren is aangesloten.

1 0 Het tweede uitgangssignaal van de demultiplexer 32 vormt een bij 40 aangeduid stuurkanaal dat aan een eerste gegevensselectie' en buffer-versterkèrsschakeling 42 en een tweede overeenkomstige schakeling 44 wordt toegevoerd. De schakeling 42 zal het adresdeel van een stuurbericht selecteren, terwijl de schakeling 44 bet berichten-15 deel zal selecteren. De schakeling 42 is verbonden met een vergely-ker 46, waarin het adresdeel van het bericht vergeleken wordt met een hard-bedraad adres in een uitleesgeheugen 48. Onder de aanname dat . een geldige vergelijking zich voordoet en derhalve dat het bericht voor die bepaalde ontvanger bestemd is, zal er een uitgangs-20 signaal van de vergelijker 48 aan een poort 50 en aan een willekeu-rig-toegankelijk geheugen (RAM) 52 toegevoerd worden. Het wille-keurig-toegankelijk geheugen 52 zal van de gegevensselector 44 bet versleutelde sleuteldeel van het bericht ontvangen, waarbij deze sleutel tijdelijk in de RAM opgeslagen wordt. Wanneer er een juist 25 signaal van de vergelijker 46 wordt ontvangen, zal het versleutelde bericht in het willekeurig toegankelijke geheugen 52 doorgelaten worden via de poort 50 aan de gegevenspoort van een tweede gegevens-ontslautelingsschakeling 54· be sleutelpoort van de gegevens-ontsleu-telingsschakeling 54 is verbonden met een uitleesgeheugen 58 dat een 30 voor een bepaalde ontvanger specifieke, hard-bedrade sleutel heeft. Derhalve zal de versleutelde nieuwe sleutel of eerste sleutel aan dé gegevenspoort van de schakeling 54 ontvangen worden, en de sleutel voor het ontsleutelen van een dergelijk bericht zal vanuit het uitleesgeheugen 58 aan de sleutelpoort ontvangen worden. Opnieuw kan dé 35 schakeling 54 gebruik maken van de bovenvermelde geïntegreerde scha-:keling of een schakeling van overeenkomstige soort en kwaliteit.

Het uitgangssignaal van de schakeling 54 zal de ontsleutelde nieuwe eerste sleutel bevatten, die in het geheugen 38 wordt opgeslagen zodat opvolgende gegevens dragende berichten ontsleuteld kunnen wor-40 den.

81 02 9 4 0 5 *·

Resu^merend gebruikt het hierin toegelichte stelsel met twee niveau-beveiligingen een eerste sleutel om informatiedragende berichten in digitale vorm te versleutelen. De eerste sleutel zal of op regelmatige of op willekeurige basis veranderd worden, in afhan-5 kelijkheid van de in de bepaalde verbindingsomgeving noodzakelijke veiligheidswaarborgen. Wanneer er een verandering in de eerste sleutel aangebracht moet worden, wordt de nieuwe eerste sleutel zelf versleuteld in een bericht dat voor elke afzonderlijke ontvanger of voor een kleine groep van abonnee-ontvangers, zoals boven toegelicht, 10 bijzonder of eigen is. Een dergelijk bericht zal het adres van een i ontvanger en de in een voor die bijzondere ontvanger eigen code versleutelde, eerste sleutel bevatten. Er zal derhalve een reeks van deze berichten voorkomen, één voor elke ontvanger in het stelsel.

In de ontvanger zal de versleutelde eerste sleutel door de voor die 15 ontvanger bijzondere, tweede sleutel ontsleuteld worden. De ontsleu-telde eerste sleutel zal vervolgens gebruikt worden bij het ontsleu-telen van opvolgende informatiedragende, digitale berichten.

Ofschoon de voorkeursuitvoering van de uitvinding toegelicht is, zal het duidelijk zijn. dat er vele wijzigingen, vervangingen en 20 dergelijke binnen het kader van de uitvinding mogelijk zijn.

810294 0

Claims (6)

1. Stelsel voor het versleutelen van digitale informatie-dragende signalen, voorzien van middelen om een eerste sleutel toe te passen voor het versleutelen van digitale signalen, middelen om 5 de versleutelde digitale signalen over te dragen aan een aantal ontvangers, middelen om de op de digitale signalen toegepaste, eerste versleutelingssleutel te veranderen, middelen om in een tweede versleutelingssleutel een informatiebericht ten aanzien van de verandering in de eerste versleutelingssleutel te versleutelen, en 10 middelen om aan het aantal ontvangers het genoemde bericht in de tweede versleutelde sleutel ten aanzien van de verandering in de eerste versleutelde sleutel over te dragen.

2. Stelsel volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat de tweede versleutelingssleutel voor elke uit het aantal ont- 15 vangers verschillend is.

3. Stelsel volgens conclusie 1,met het kenmerk, dat het informatiebericht een adres voor elke uit het aantal ontvangers bevat, waarbij de tweede versleutelingssleutel voor elke uit het aantal ontvangers verschillend is.

4. Stelsel voorzien van een ontvanger voor het ontsleutelen van versleutelde digitale informatiedragende signalen, ... eerste ontsleutelingsmiddelen om in reactie op een eerste ontsleutelings-sleutel de digitale signalen te ontsleutelen, middelen om de eerste sleutel te veranderen voorzien van tweede ontsleutelingsmiddelen 25 die reageren op een in een tweede sleutel versleuteld bericht dat een verandering in de eerste sleutel omvat.

5. Stelsel volgens conclusie 4> gekenmerkt door adresmiddelen om in reactie op een adresdeel van het sleutel-veranderingsbericht de tweede ontsleutelingsmiddelen te bekrachtigen.

6. Stelsel volgens conclusie 4»met het kenmerk, dat de tweede ontsleutelingsmiddelen reageren op een voor slechts één ontvanger bijzondere sleutel. 8102940