NO324650B1 - Fremgangsmate ved registrering av digital informasjon, og tilsvarende dekoder/smartkort-kombinasjon og smartkort. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte ved registrering av digital informasjon, en tilsvarende kombinasjon av en dekoder for mottagning av digital informasjon og et dertil tilpasset smartkort, samt et sådant smartkort alene.

Overføring av krypterte data er velkjent på området betalingsfjernsynssystemer, hvor omkastet audiovisuell informasjon typisk kringkastes ved hjelp av satellitt til en rekke abonnenter, idet hver abonnent har en dekoder eller mottaker/dekoder som er i stand til å gjenopprette det overførte program for påfølgende visning.

I et typisk system overføres omkastede digitale data sammen med et styreord for å gjenopprette de digitale data, idet selve styreordet er kryptert med en første nøkkel og overføres i kryptert form, og de omkastede digitale data og krypterte kodeord mottas av en dekoder som har en ekvivalent til den første nøkkel, som er nødvendig for å dekryptere det krypterte kodeord og deretter gjenopprette de overførte data, idet dekoderen også er tilpasset for å formidle de digitale data i deres fortsatt omkastede form, til en digital registrerings- eller opptaksanordning. En abonnent som har betalt, vil på et månedlig grunnlag motta den nøkkel som er nødvendig for å dekryptere det krypterte styreord for å tillate visning av et bestemt program.

Med ankomsten av digital teknikk har kvaliteten på de overførte data økt mange ganger. Et problem knyttet til digitale kvalitetsdata ligger i hvor lett de lar seg reprodusere. Når et omkastet program formidles over en analog forbindelse (f.eks. en "Peritel"-forbindelse; for visning og registrering ved hjelp av en vanlig videomaskin (VCR) blir kvaliteten ikke bedre enn den knyttet til et vanlig, analogt kassettopptak. Risikoen for at et sådant opptak kan utnyttes som et originalbånd (mastertape) for å fremstille piratkopier er således ikke større enn med vanlige analoge kassetter kjøpt i en butikk.

I motsetning til dette vil alle gjenopprettede digitale data som formidles over en direkte digital forbindelse til en av den nye generasjons digitale registreringsanordninger (f.eks. en DVHS-opptager) ha samme kvalitet som det opprinnelig overførte program og kan således reproduseres et hvilket som helst antall ganger uten noen forringelse av billed-eller lydkvaliteten. Det foreligger derfor en betraktelig risiko for at de gjenopprettede data vil bli utnyttet som et originalopptak for å fremstille piratkopier, enten ytterligere digitale kopier, eller til og med enkle analoge VHS-kopier.

FR-patentsøknad nr. 95 03859 viser en måte som dette problem kan overvinnes på ved hjelp av et system hvor gjenopprettede digitale data aldri tillates å bli registrert på et digitalt registrerende medium. I stedet registrerer dekoderen beskrevet i denne patent-søknad dataene i deres omkastede form på et registrerende medium sammen med det styreord som er nødvendig for å gjenopprette dataene kryptert påny ved hjelp av en annen nøkkel. Denne nye nøkkel er det bare mottaker/dekoderen som kjenner til og erstatter den første nøkkel som behøves for å oppnå kodeordet for visning av programmet.

Fordelen ved et sådant system er at dataene aldri lagres i "klartekst"-form og ikke kan vises uten besittelse av den nye nøkkel som er lagret i mottaker/dekoderen. Systemet har også den fordel at siden den første nøkkel endres på et månedlig grunnlag, vil bruken av en konstant nøkkel for påny å kryptere styreordet registrert på det digitale bånd bety at mottaker/dekoderen fortsatt vil være i stand til å dekryptere styreordet registrert på båndet, selv etter utløpet av abonnementsmåneden.

Ulempen ved systemet foreslått i denne patentsøknad er at opptaket bare kan vises i sammenheng med vedkommende spesielle mottaker/dekoder. Dersom det oppstår feil på dekoderen eller den byttes ut, kan opptaket ikke lenger avspilles. Likeledes er det ikke mulig å avspille opptaket direkte med en digital opptager uten å forbinde mottaker/- dekoderen med systemet, og en seer må derfor oppretteholde sitt abonnement med betalingsfjernsynsselskapet for å beholde dekoderen for å bli i stand til å se filmer som allerede er overført.

Det er et formål for foreliggende oppfinnelse å overvinne problemene knyttet til denne løsning mens muligheten for sikker registrering av digitale data som ikke lett kan utnyttes for å generere piratkopier av overførte data, beholdes.

Foreliggende oppfinnelse gjelder således en fremgangsmåte ved registrering av digital informasjon, hvor den digitale informasjon krypteres med en første nøkkel og mottas av en dekoder som har tilgang til en ekvivalent av den første nøkkel, som er nødvendig for å dekryptere informasjonen, idet fremgangsmåten har som særtrekk at den dekrypterte informasjon deretter krypteres påny ved hjelp av en andre nøkkel lagret i et smartkort som er tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i dekoderen, hvoretter den fornyet krypterte informasjon registreres av en digital opptager på et digitalt registreringsmedium, og hvor smartkortet også inneholder et antall kredittenheter for å bestemme hvor mange ganger registreringen kan avspilles, idet antallet enheter senkes trinnvis for hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av registreringen.

På denne måte overvinner foreliggende oppfinnelse problemene med tidligere kjent teknikk siden den påfølgende avspilling av de registrerte data blir uavhengig av dekoderens identitet. Når registreringen eller opptaket avspilles, dekrypteres informasjonen ved hjelp av den andre nøkkel lagret på smartkortet.

Utskifting av dekoderen vil ikke gjøre vedkommende registrering ugyldig såsant den nye dekoder har en mottaksåpning for å motta smartkortet som inneholder den andre nøkkel. Dersom den er utstyrt med en passende leser kan selve den digitale opptager avlese den andre nøkkel og tillate avspilling av informasjonen uten behov for dekoderen. Til forskjell fra dekoderen, som er en forholdsvis komplisert utstyrsenhet som det lett kan oppstå feil på, kan smartkortet realiseres i en enkel motstandsdyktig form.

Den informasjon som blir fornyet kryptert med den andre nøkkel og lagret på det digitale registreingsmedium kan ganske enkelt tilsvare audiovisuell informasjon. I en foretrukket utførelse tilsvarer den digitale informasjon imidlertid et styreord for å gjenopprette omkastede digitale data, idet de omkastede digitale data sendes sammen med styreordet som er kryptert ved hjelp av den første nøkkel, og styreordet blir deretter dekryptert ved hjelp av den ekvivalente første nøkkel og kryptert på ny med den andre nøkkel, mens det omkrypterte styreord og de omkastede data så blir registrert på et registreringsmedium.

I denne beskrivelse brukes uttrykket "smartkort" i betydningen en hvilken som helst konvensjonell, brikkebasert kortanordning som for eksempel har en mikroprossessor eller EEPROM-hukommelse for lagring av den andre nøkkelalgoritme. Dette uttrykk innbefatter også brikkeanordninger som har alternative fysiske utforminger, slik som de nøkkelformede anordninger som ofte brukes i fjernsynsdekodersystemer. Uansett er smartkort tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i dekoderen og/eller den digitale opptager.

Som et alternativ kan smartkortet også inneholde en ekvivalent av den første nøkkel, som brukes for å dekryptere styreordet for den innledningsvise gjenoppretting av data, f.eks. for visning i tilfellet av et fjernsynskringkastingssystem. I et sådant tilfelle kan smartkortet utgjøre en del av betalingsfjernsynssystemet og også inneholde en personlig nøkkel som senderen kjenner, for å gjøre det mulig for senderen selektivt å identifisere hvilke abonnenter som vil motta en oppdatert første nøkkel ved utløpet av måneden.

Som et annet alternativ kan den andre nøkkel lagres på et smartkort som er forskjellig fra det som brukes for å lagre den første nøkkel. Med en sådan utførelse blir avlesning-en av informasjonen lagret på det digitale medium fullstendig skilt fra abonnentsystemet og selv etter at abonnenten har trukket seg fra systemet og hans abonnementskort er blir inndratt, kan han fortsette å se tidligere registrerte filmer såsant den digitale opptager/avspiller han har, er tilpasset for å avlese det ledsagende smartkort.

I et sådant system kan ett eneste smartkort og den andre nøkkel brukes for å generere det omkrypterte kodeord for flere registreringer eller opptak. På denne måte kan ett eneste "bibliotekskort" brukes for å dekryptere et hvilket som helst antall opptak.

I henhold til oppfinnelsen inneholder smartkortet et antall kredittenheter for å bestemme hvor mange ganger et opptak kan avspilles, og antallet enheter senkes trinnvis med hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av opptaket. Sådanne kredittenheter kan f.eks. lastes ned i en melding sammen med den overførte første nøkkel.

Kredittenhetene kan være knyttet til et bestemt segment av opptaket, slik at avspilling av en seksjon av opptaket, slik som det første eller siste kvarter av opptaket, trinnvis vil senke visse kredittenheter knyttet til disse seksjoner. Alternativt er kredittenhetene av en eneste type som vil bli senket trinnvis med avspillingen av en hvilken som helst seksjon av opptaket.

Som drøftet ovenfor er foreliggende oppfinnelse særlig anvendelig i det tilfelle den andre nøkkelalgoritme er lagret på et smartkort knyttet til registreringsmediet. I henhold til oppfinnelsen kan imidlertid den andre nøkkel lagres i en integrert krets innleiret i et hus for det digitale registreringsmedium.

En sådan teknikk er allerede blitt foreslått, f.eks. i tilfellet av DVHS-kassetter, hvor et sett metallkontakter er anordnet på en ytre overflate av kassetthuset, idet kontaktene leder til en elektronisk krets, slik som en integrert krets eller brikke i det indre av huset. Disse kontakter kan gå i inngrep med et tilsvarende sett kontakter i en videomaskins mottaks-rom for å muliggjøre kommunikasjon mellom den integrerte krets og videomaskinen.

I sådanne systemer er det fortsatt sørget for sikkerhet til tross for det forhold at nøkkelen bæres sammen med opptaket eller registreringen, siden nøkkelen ikke lett kan kopieres fra det indre av den innleirede brikke. Variantene beskrevet ovenfor med hensyn til smartkortutførelser er likså anvendelige på systemer hvor "det smarte kort" utgjøres av det registrerende hus.

Foreliggende oppfinnelse er særlig anvendelig på en fremgangsmåte hvor de omkastede data representerer audiovisuelle data som overføres i en omkastet fjernsynssending.

Ovenfor er foreliggende oppfinnelse beskrevet i sammenheng med en fremgangsmåte. I et annet aspekt gjelder oppfinnelsen i like stor grad også en kombinasjon av en dekoder for mottagning av digital informasjon kryptert med en første nøkkel og som har tilgang til en ekvivalent av den første nøkkel, som er nødvendig for å dekryptere informasjonen, og et smartkort som er tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i dekoderen, idet kombinasjonen har som særtrekk at smartkortet har en andre nøkkel for bruk ved fornyet kryptering av den dekrypterte informasjon for påfølgende overføring til en digital opptager for registrering på et digitalt registreringsmedium, og hvor smartkortet også inneholder et antall kredittenheter for å bestemme hvor mange ganger en registrering kan avspilles, idet smartkortet er innrettet for å senke antallet enheter trinnvis for hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av registreringen.

Likeledes gjelder oppfinnelsen et smartkort tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i en dekoder, hvor smartkortet mottar fra dekoderen digital informasjon kryptert med en første nøkkel og har tilgang til en ekvivalent første som er nødvendig for å dekryptere informasjonen, idet smartkortet har som særtrekk at det har en andre nøkkel for bruk ved fornyet kryptering av den dekrypterte informasjon for påfølgende overføring til en digital opptager for registrering på et digitalt registreringsmedium, og hvor smartkortet også inneholder et antall kredittenheter for å bestemme hvor mange ganger en registrering kan avspilles, idet smartkortet er innrettet for å senke antallet enheter trinnvis for hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av registreringen.

Uttrykkene "omkastet" og "kryptert", og "styreord" og "nøkkel" er her brukt med tanke på et klart språk. Det vil imidlertid forstås at det ikke skal gjøres noe fundamentalt skille mellom "omkastede data" og "krypterte data" eller mellom et "styreord" og en "nøkkel". Skjønt beskrivelsen omtaler "mottaker/dekodere" og " dekodere" vil det likeledes forstås at foreliggende oppfinnelse i like stor grad gjelder utførelser som har en mottaker integrert med en dekoder, som en dekoderenhet som arbeider i kombinasjon med en fysisk adskilt mottaker. Oppfinnelsen strekker seg likeledes til utførelsesformer hvor dekoderen er integrert med annet utstyr, slik som fjernsynsapparater, eller til og med digitale videomaskiner.

En foretrukket utførelse av oppfinnelsen vil nå bli beskrevet bare som et eksempel i sammenheng med de vedføyde tegninger, på hvilke: Fig. 1 viser den generelle arkitektur av et digitalt fjernsynssystem som kan tilpasses

foreliggende oppfinnelse for å samvirke med en digital registreringsanordning, fig. 2 viser det betingede tilgangssystem for fjernsynssystemet vist i fig. 1,

fig. 3 viser forskjellige nivåer av kryptering i fjernsynssystemet,

fig. 4 viser strukturen av en digital pakke overført i fjernsynssystemet, som inneholder

billed-, lyd- og tekst-TV-data og en ECM-meldingskomponent,

fig. 5 viser en første utførelse av oppfinnelsen, som omfatter en digital registreringsanordning og et smartkort som inneholder en andre algoritme som brukes for å

kryptere kodeordet som skal registreres på en digital videokassett,

fig. 6 viser en andre utførelse av oppfinnelsen, hvor smartkortet inneholder både den første og andre nøkkel som er nødvendig for å vise henholdsvis det overførte og registrerte program, sammen med kredittenheter for å bestemme det antall

ganger et program kan sees, og

fig. 7 viser en tredje utførelse av oppfinnelsen, hvor den andre nøkkel er lagret i en

integrert krets montert i den digitale videokassetts hus.

Det digitale fjernsynssystem

En oversikt over et digitalt fjernsynskringkastings- og mottagningssystem 1000 som kan tilpasses foreliggende oppfinnelse, er vist i fig. 1. Systemet omfatter et for det meste konvensjonelt digitalt fjernsynssystem 2000 som utnytter det kjente MPEG-2-komprimer-ingssystem for å sende ut komprimerte, digitale signaler. Mer detaljert mottar MPEG-2-komprimatoren 2002 i et kringkastingssenter en digital datastrøm (typisk en strøm av videosignaler). Komprimatoren 2002 er forbundet med en mulitiplekser/omkaster 2004 over en forbindelse 2006. Multiplekseren 2004 mottar flere ytterligere inngangssignaler, assemblerer en eller flere transportstrømmer og overfører komprimerte, digitale signaler til en sender 2008 i kringkastingssenteret via en forbindelse 2010 som selvsagt kan ha mange slags forskjellige former, innbefattet telekommunikasjonsforbindelser. Senderen 2008 sender ut elektromagnetiske signaler via en forbindelse 2012 oppover mot en satellitt-transponder 2014 hvor de blir elektronisk behandlet og kringkastet via en fiktiv forbindelse 216 nedover til en jordmottaker 2018 som vanligvis har form av en reflektorskål (parabolantenne) som eies eller leies av sluttbrukeren. Signalene som mottas av mottakeren 2018 sendes til en integrert mottaker/dekoder 2020 som eies eller leies av sluttbrukeren og er forbundet med sluttbrukerens fjernsynsapparat 2022. Mottaker/- dekoderen 2020 dekoder det komprimerte MPEG-2-signal til et fjernsynssignal for fjernsynsapparatet 2022.

Et betinget tilgangssystem 3000 er knyttet til multiplekseren 2004 og mottaker/dekoderen 2020 og er plassert delvis i kringkastingssenteret og delvis i dekoderen. Det gjør det mulig for sluttbrukeren å få tilgang til digitale fjernsynssendinger fra en eller flere kringkastingsleverandører. Et smartkort som er i stand til å dekryptere meldinger som gjelder kommersielle tilbud (dvs. et eller flere fjernsynsprogrammer som selges av kringkastingsleverandøren) kan føres inn i mottaker/dekoderen 2020. Ved å bruke dekoderen 2020 og smartkortet kan sluttbrukeren kjøpe hendelser i enten en abonnementsmodus eller en modus med betaling pr. visning.

Et interaktivt system 4000 som også er knyttet til multiplekseren 2004 og mottaker/- dekoderen 2020 og nok en gang er plassert i kringkastingssenteret og delvis i dekoderen, gjør det mulig for sluttbrukeren å samvirke med forskjellige brukerprogrammer via en modemtilkoblet bakoverkanal 4002.

Det betingede tilgangssystem

Med henvisning til fig. 2 omfatter det betingede tilgangssystem 3000 et abonnent-autoriseringssystem (SAS - Subscribers Authorizations System) 3002. SAS'et er forbundet med et eller flere abonnentforvaltersystemer (SMS - Subscriber Management System) 3004, dvs. ett SMS for hver kringkastingsleverandør, via en respektiv TCP/IP-forbindelse 3006 (skjønt andre typer forbindelser alternativt kan benyttes). Alternativt kan et SMS deles mellom to kringkastingsleverandører, eller en leverandør kan bruke to SMS'er, osv.

Første krypterende enheter i form av chiffreringsenheter 3008 som utnytter "moder"-smartkort 3010 er forbundet med SAS'et over en forbindelse 3012. Andre krypterende enheter som også har form av chiffreringsenheter 3014 som utnytter modersmartkort 3016, er forbundet med multiplekseren 2004 via en forbindelse 3018. Mottaker/dekoderen 2020 mottar et "datter"-smartkort 3020. Den er forbundet direkte med SAS'et 3002 over kommunikasjonstjenere 3022 via den modemkoblede bakoverkanal 4002. SAS'et sender på anmodning blant annet abonnementsrettigheter til dattersmartkortet.

Smartkortene inneholder hemmelighetene til et eller flere operatørselskaper. "Moder"-smartkortet krypterer forskjellige typer meldinger mens "datter"-smartkortene dekrypterer meldingene dersom de har rett til å gjøre det.

De første og andre chiffrerende enheter 3008 og 3014 omfatter et stativ, et elektronisk VM E-kort med programvare lagret i en EEPROM, inntil 20 elektronikkort og et smartkort, henholdsvis 3010 og 3016, for hvert elektronikkort, dvs. et kort (kortet 3016) for å kryptere ECM'er og et kort (kortet 3010) for å kryptere EMM'er.

Slik det vil bli beskrevet er ECM'er (Entitlement Control Messages) eller berettigelses-styremeldinger krypterte meldinger lagt inn i et sendt programs datastrøm og som inneholder det styreord som er nødvendig for å gjenopprette et program. En gitt mottaker/dekoders autorisasjon reguleres av EMM'er (Entitlement Management Messages) eller berettigelsesforvaltermeldinger som sendes ut på et mindre hyppig grunnlag, f.eks. hver måned, og som tilfører en autorisert mottaker/dekoder den nøkkel som er nødvendig for å dekode ECM'en.

Virkemåten av det betingede tilgangssystem 3000 i det digitale fjernsynssystem vil nå bli beskrevet mer detaljert med henvisning til de forskjellige komponenter i fjernsynssystemet 2000 og det betingede tilgangssystem 3000.

Muttiplekser og omkaster

Med henvisning til fig. 1 og 2 blir de digitale videosignaler først komprimert (eller gitt en lavere bithastighet) i kringkastingssenteret ved å utnytte MPEG-2-komprimatoren 2002. Det komprimerte signal blir så sendt til multiplekser/omkasteren 2004 via forbindelsen 2006 i den hensikt å bli multiplekset med andre data, slik som andre komprimerte data.

Omkasteren genererer et styreord Ce som brukes i omkastningsprosessen og inkluderes i MPEG-2-strømmen i multiplekseren 2004. Styreordet Ce genereres internt og gjør det mulig for sluttbrukerens integrerte mottaker/dekoder 2020 å gjenopprette programmet. Tilgangskriterier som innbefatter hvordan programmet er kommersialisert, legges også til i MPEG-2-strømmen. Programmet kan kommersialiseres i en av en rekke "abonne-mentsmodi" og/eller en av en rekke modi med betaling pr. visning (PPV - Pay Per Wiew) eller hendelse. I abonnementsmodus abonnerer sluttbrukeren på et eller flere kommersielle tilbud i "buketter" for således å få rett til å se hver kanal som inneholdes i disse buketter. I en foretrukket utførelse kan inntil 960 kommersielle tilbud velges ut fra en bukett av kanaler. I en modus med betaling pr. visning blir sluttbrukeren gitt muligheten til å kjøpe de hendelser han ønsker. Dette kan oppnås enten ved forhånds-bestilling av en hendelse på forhånd ("pre-book-mode") eller ved å kjøpe hendelsen så snart den kringkastes ("impulse mode").

Både styreordet Ce og tilgangskriteriene brukes for å bygge opp en berettigelsesstyre-melding (ECM), som er en melding som sendes i sammenheng med et omkastet program, og meldingen inneholder et styreord (som åpner for gjenoppretting av programmet) samt tilgangskriteriene for det kringkastede program. Tilgangskriteriene og styreordet sendes til den andre krypterende enhet 3014 over forbindelsen 3018. I denne enhet genereres en ECM kryptert med en første nøkkel Cex og som sendes videre til multiplekser/omkasteren 2004.

Hver tjeneste kringkastet av en kringkastingsleverandør i form av data, omfatter en rekke forskjellige komponenter, og for eksempel inneholder et fjernsynsprogram en video-komponent V, en audiokomponent S, en undertekst- eller tekst-TV-komponent T, osv.

(se fig. 4). Hver av disse komponenter tilhørende en tjeneste blir omkastet hver for seg og kryptert for etterfølgende kringkasting til transponderen 2014. Det fordres en egen ECM for hver omkastet tjenestekomponent.

Programsending

Multiplekseren 2004 mottar elektriske signaler som omfatter krypterte EMM'er fra SAS'et 3002, krypterte ECM'er fra den andre krypterende enhet 3014 og komprimerte programmer fra komprimatoren 2002. Multiplekseren 2004 omkaster programmene og overfører de omkastede programmer, den krypterte EMM (om den er tilstede) og de krypterte ECM'er som elektriske signaler til en sender 2008 i kringkastingssenteret via forbindelsen 2010. Senderen 2008 sender ut elektromagnetiske signaler mot satellitt-transponderen 2014 via oppoverforbindelsen 2012.

Programmottagning

Satellitt-transponderen 2014 mottar og behandler de elektromagnetiske signaler sendt ut fra senderen 2008 og sender signalene videre over forbindelsen 2016 nedover til jordmottakeren 2018 som vanligvis har form av en reflektorskål som eies eller leies av sluttbrukeren. Signalene mottas av mottakeren 2018 og overføres til den integrerte mottaker/dekoder 2020 som eies eller leies av sluttbrukeren og er forbundet med sluttbrukerens fjernsynsapparat 2022. Mottaker/dekoderen 2020 demultiplekser signalene for å oppnå omkastede programmer med krypterte EMM'er og krypterte ECIvVer.

Dersom et program ikke er omkastet, dekomprimerer mottaker/dekoderen 2020 dataene og omformer signalet til et videosignal for overføring til fjernsynsapparatet 2022.

Dersom programmet er omkastet, trekker mottaker/dekoderen 2020 ut den tilhørende ECM fra MPEG-2-strømmen og formidler ECM'en til "datter"-smartkortet 3020 tilhørende sluttbruker. Dette er ført gjennom en spalte i huset for mottaker/dekoderen 2020. Dattersmartkortet 3020 kontrollerer om sluttbrukeren har rett til å dekryptere ECM'en og gjøre tilgang til programmet.

Dersom brukeren ikke har de nødvendige rettigheter sendes en negativ status til mottakeren 2020 for å angi at programmet ikke kan bli gjenopprettet. Dersom sluttbrukeren har de nødvendige rettigheter blir ECM'en dekryptert og styreordet trukket ut. Dekoderen 2020 kan da gjenopprette programmet ved å utnytte dette styreord. MPEG-2-strømmen dekomprimeres og oversettes til et videosignal for fremsending til fjernsynsapparatet 2022.

De krypteringsnivåer som brukes, vil nå bli beskrevet mer detaljert med henvisning til

fig. 3.

Abonnentforvaltersvstemet ( SMS)

Abonnentforvaltersystemet (SMS - Subscriber Management System) 3004 har en database 3024 som blant annet forvalter alle sluttbrukerfiler, kommersielle tilbud (slik som priser og salgsfremmende tiltak), abonnementer, PPV-detaljer og data som gjelder sluttbrukerens forbruk og autorisasjon. SMS'et kan fysisk være fjernt SAS'et.

Hvert SMS 3004 overfører meldinger til SAS'et 3002 via forskjellige forbindelser 3006 for å muliggjøre modifikasjoner i eller opprettelse av berettigelsesforvaltermeldinger (EMM - Entitlement Management Messages) som skal sendes til sluttbrukeren.

SMS'et 3004 overfører også meldinger til SAS'et 3002 som ikke medfører noen modifika-sjon i eller opprettelse av EMM'er, men bare innebærer en endring i en sluttbrukers tilstand (med hensyn til den autorisasjon som er gitt sluttbrukeren når produkter bestilles eller det beløp som sluttbrukeren vil bli belastet).

Berettigelsesforvalterrneldinqer ( EMMI

En EMM er en melding beregnet på en enkelt sluttbruker (abonnent) eller en gruppe sluttbrukere (i motsetning til en ECM som er beregnet bare på et omkastet program eller et sett omkastede programmer, når de er del av det samme kommersielle tilbud). En gruppe kan inneholde et gitt antall sluttbrukere. Denne organisering som en gruppe sikter mot å optimalisere båndbredden, dvs. at tilgang til en gruppe kan tillate at et stort antall sluttbrukere nås.

Forskjellige, spesifikke EMM-typer brukes for å bringe foreliggende oppfinnelse ut i praksis. Enkelte EMM'er er beregnet på enkeltabonnenter og brukes typisk for å frembringe tjenester med betaling pr. visning, idet disse inneholder en gruppeidentifikator og posisjonen for abonnenten i vedkommende gruppe. Såkalte "gruppeabonnement"-EMM'er er beregnet på grupper på f.eks. 256 enkeltbrukere og brykes typisk for administrasjon av visse abonnementstjenester. Denne EMM har en gruppeidentifikator og en tabell over abonnentgrupper. Publikums-EMM'er er beregnet på hele publikumet og kan for eksempel brukes av et bestemt selskap for å frembringe visse gratis tjenester. Et "publikum" er samlingen av de abonnenter som har smartkort som bærer den samme operatøridentifikator (OPI - Operator Identifer). Endelig adresseres en "entydig" EMM til et smartkorts entydige identifikator.

Systemets krypterinqsnivåer

Med henvisning til fig. 3 vil nå krypteringsnivåene i kringkastingssystemet bli beskrevet. De krypteringstrinn som er tilknyttet kringkasting av digitale data er vist ved henvisnings-tallet 4001, overføringskanalen (f.eks. en satellittforbindelse, slik som beskrevet ovenfor) ved 4002 og dekrypteringstrinnene i mottakeren 4003.

De digitale data omkastes ved hjelp av et styreord Ce før de overføres til en multiplekser Mp for påfølgende utsendelse. Som det vil ses av fig. 4 omfatter de sendte data blant annet en ECM som inneholder styreordet Ce som er kryptert ved hjelp av en krypterer Ch1 som styres av en første krypteringsnøkkel Cex. I mottaker/dekoderen passerer signalet en demultiplekser DMp og en gjenoppretter D (descrambler) før det overføres til et fjernsynsapparat 2022 for visning. En dekrypteringsenhet DCh1 som også har nøkkelen Cex dekrypterer ECM'et i det demultipleksede signal for å oppnå styreordet Ce, som deretter brukes for å gjenopprette signalet.

Av sikkerhetsgrunner endres styreordet Ce som er innlemmet i den krypterte ECM gjennomsnittlig hvert 10. sek. e.l. Derimot endres den første krypteringsnøkkel Cex som brukes av mottakeren for å dekode ECM'en bare hver måned e.l., ved hjelp av en EEM. Krypteringsnøkkelen Cex krypteres ved hjelp av en andre enhet ChP som bruker en personlig nøkkel Cg som tilsvarer dekoderens identitet. Dersom dekoderen er en av dem valgt til å motta en oppdatert nøkkel Cex, vil en dekrypteringsenhet DChP dekryptere meldingen ved å bruke sin nøkkel Cg, for å oppnå vedkommende måneds nøkkel Cex.

Dekrypteringsenhetene DChP og DCh1 samt de tilhørende nøkler inneholdes i et smartkort gitt til abonnenten og ført inn i en smartkortleser i dekoderen. Nøklene kan genereres i samsvar med en hvilken som helst kjent, symmetrisk nøkkelalgoritme, slik som DES. Alternative utførelsesformer som bruker kjente/hemmelige nøkkelalgoritmer er likeså mulige.

Registrering av digitale data

Som angitt i innledningen er det ikke tilrådelig at gjenopprettede digitale data tillates å bli registrert av hensyn til den risiko som kan oppstå i sammenheng med uautorisert kopiering og piratvirksomhet. Som vist i fig. 5 utgjør foreliggende oppfinnelse et middel for å overvinne dette problem.

Systemet omfatter et smartkort 4004 som kan føres inn i en smartkortåpning i mottaker/- dekoderen, sammen med en digital opptager 4005, f.eks. en DVHS-opptager, som har et digitalt registreringsmedium 4006, slik som en DVHS-kassett.

I denne utførelse blir det mottatte styreord dekryptert ved hjelp av det tilhørende smartkort 3020 som er ført inn i dekoderen (se fig.2). Det dekodede styreord Ce blir så

(sammen med mulige andre data som utgjør ECM'en, slik som tilgangsstyreinformasjon, osv.) overført til mikroprosessoren innleiret i smartkortet 4004. Ved å bruke en andre krypteringsnøkkel C2 og en andre krypteringsalgoritme Ch2 genererer smartkortet 4004 en ny ECM angitt som ECM' i figuren. Denne berettigelsesmelding ECM' blir så brukt til å erstatte ECM'en i den omkastede datastrøm fra demultiplekseren DMp, slik som vist

ved 4007, og kombinasjonen av omkastede data og den nye berettigelsesmelding ECM' registreres på DVHS-kassetten 4006. Berettigelsesmeldingen ECM' kan føres inn i data-strømmen som sirkulerer et styreskiftregister R.

På denne måte unngår oppfinnelsen at dekodet audiovisuell informasjon registreres på kassetten. For å avspille kassetten føres kortet inn påny i dekoderen og nøkkelen C2 brukes for å dekode berettigelsesmeldingen ECM', og det påfølgende uttrukne styreord Ce brukes for å styre dekoderen til å gjenopprette programmet for visning.

I det system som er vist i fig. 5 er smartkortet 4004 forskjellig fra smartkortet 3020 vist i fig. 2 av fjernsynssystemet og som inneholder de krypteringsnøkler som er nødvendig for visning av programmet. I den alternative utførelse vist i fig. 6 inneholder imidlertid smartkortet 3020 både den første og andre krypteringsnøkkel Cex og C2 som er nødvendig for å vise og registrere programmet. Som vist styrer nøkkelen Cex dekryp-teringen av ECM'en for å generere styreordet Ce som brukes av gjenoppretteren D for å vise programmet og som deretter krypteres med nøkkelen C2 for å danne den nye berettigelsesmelding ECM'.

Av plasshensyn er algoritmene DCh1 og DCh2 ikke vist. Kortet 3020 blir faktisk vanligvis initialisert med den personlige nøkkel Cg (ikke vist) som gjør det mulig å dekryptere ECM'er for å oppnå vedkommede måneds nøkkel Cex lagret i kortets hukommelse. Skjønt smartkortet er blitt vist i form av et hovedsakelig rektangulært kort, er selvsagt andre fysiske former, slik som nøkkelfasonger osv., mulig.

Den ECM som sendes sammen med programmet og dekrypteres av kortet kan også inneholde kredittenheter U som følgelig lagres i kortet og som regulerer det antall ganger en registrert film kan vises. I den enkleste form kan kredittenhetene trinnvis bli senket under avspillingen av den registrerte film hver gang en ECM' passerer dekoderen. Så snart antallet kreditter er blitt senket trinnvis til null, hvilket angir at registreringen er blitt vist et forutbestemt antall ganger, sendes en melding til dekoderen for å hindre ytterligere visning av filmen, med mindre kredittenhetene lades påny (f.eks. ved hjelp av en lade-instruksjon som sendes i en EMM).

I alternative utførelser kan kredittenhetene bli fratrukket trinnvis for hver tiende eller hundrede ECM'-melding. I nok en annen realisering kan kredittenhetene tilsvare visse seksjoner av filmen (f.eks. de første eller siste 10 min. av filmen), slik at avspilling av disse seksjoner vil trekke fra kredittenhetene som er forbundet med dem. Seksjonene kan identifiseres ved å merke ECM'-meldingene i disse seksjoner tilsvarende.

En ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen er vist i fig. 7. I denne utførelse styres genereringen av den nye berettigelsesmelding EMM' av en integrert krets eller brikke 4008 som har en andre krypteringsnøkkel C2 og er innleiret i registreringskassettens hus 4006. Innlemmelse av en mikroprosessor i det registrende mediums hus er en kjent teknikk og er blitt foreslått f.eks. i tilfellet av DVHS-kassetter. I dette eksempel kan et sett metallkontakter anordnes på en ytre overflate av kassetthuset, idet kontaktene leder til en elektronisk krets, slik som en integrert krets eller brikke i det indre av huset. Disse kontakter kan gå i inngrep med et tilsvarende sett kontakter i mottaksrommet i en videomaskin for å muliggjøre kommunikasjon mellom den integrerte krets og videomaskinen.

Skjønt det er såre enkelt å kopiere de registrerte (og omkastede) digitale data, vil det forstås at de data som er lagret i brikken vil motstå kopiering og, slik som med tidligere utførelsesformer, vil de omkastede data være ubrukelige uten nøkkelen C2 som er nødvendig for å låse opp en ECM' for å oppnå styreordet som brukes av gjenoppretteren.

Det vil forstås at i alle beskrevne utførelsesformer kan komponentene i mottaker/dekoderen og den digitale registreringsanordning kombineres eller byttes om, slik at f.eks. den digitale opptager har en smartkortspalte for å motta et smartkort og/eller de nødvendige komponenter for å gjenopprette programet så snart styreordet Ce er blitt trukket ut fra ECM'-meldingen. Dekoderen og/eller den digitale opptager kan likeledes f.eks. være integrert sammen med andre anordninger, slik som et fjernsynsapparat.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved registrering av digital informasjon (Ce), hvor den digitale informasjon krypteres med en første nøkkel (Cex) og mottas av en dekoder (2020) som har tilgang til en ekvivalent av den første nøkkel, som er nødvendig for å dekryptere informasjonen, karakterisert ved at den dekrypterte informasjon deretter krypteres påny ved hjelp av en andre nøkkel (C2) lagret i et smartkort (3020; 4004) som er tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i dekoderen (2020), hvoretter den fornyet krypterte informasjon registreres av en digital opptager (4005) på et digitalt registreringsmedium (4006), og hvor smartkortet også inneholder et antall kredittenheter (U) for å bestemme hvor mange ganger registreringen kan avspilles, idet antallet enheter senkes trinnvis for hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av registreringen.

2. Fremgangmåte som angitt i krav 1, og hvor kredittenhetene er tilknyttet et bestemt segment av registreringen, slik at ved avspilling av en seksjon av registreringen senkes visse kreditter knyttet til vedkommende seksjon.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, og hvor kredittenhetene er av en eneste type som trekkes fra ved avspilling av en hvilken som helst seksjon av registreringen.

4. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 3, og hvor den andre nøkkel er lagret i en integrert krets innleiret i et hus for det digitale registreringsmedium.

5. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 - 3, og hvor den andre nøkkel (C2) er lagret i et smartkort knyttet til registreringsmediet.

6. Kombinasjon av en dekoder (2020) for mottagning av digital informasjon (Ce) kryptert med en første nøkkel (Cex) og som har tilgang til en ekvivalent av den første nøkkel, som er nødvendig for å dekryptere informasjonen, og et smartkort (3020; 4004) som er tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i dekoderen (2020), karakterisert ved at smartkortet (3020; 4004) har en andre nøkkel (C2) for bruk ved fornyet kryptering av den dekrypterte informasjon for påfølgende overføring til en digital opptager (4005) for registrering på et digitalt registreringsmedium (4006), og hvor smartkortet også inneholder et antall kredittenheter (U) for å bestemme hvor mange ganger en registrering kan avspilles, idet smartkortet er innrettet for å senke antallet enheter trinnvis for hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av registreringen.

7. Kombinasjon som angitt i krav 6, og hvor kredittenhetene (U) er tilknyttet et bestemt segment av registreringen, idet smartkortet er innrettet for ved avspilling av en seksjon av registreringen, å senke trinnvis visse kreditter knyttet til vedkommende seksjon.

8. Kombinasjon som angitt i krav 7, og hvor kredittenhetene er av en eneste type og smartkortet er innrettet for å trekke fra kredittenhetene ved avspilling av en hvilken som helst seksjon av registreringen.

9. Smartkort (3020; 4004) tilpasset for å bli mottatt i en smartkortleser i en dekoder (2020), hvor smartkortet mottar fra dekoderen digital informasjon (Ce) kryptert med en første nøkkel (Cex) og har tilgang til en ekvivalent første nøkkel (Cex) som er nødvendig for å dekryptere informasjonen, karakterisert ved at smartkortet (3020; 4004) har en andre nøkkel (C2) for bruk ved fornyet kryptering av den dekrypterte informasjon for påfølgende overføring til en digital opptager (4005) for registrering på et digitalt registreringsmedium (4006), og hvor smartkortet også inneholder et antall kredittenheter (U) for å bestemme hvor mange ganger en registrering kan avspilles, idet smartkortet er innrettet for å senke antallet enheter trinnvis for hver påfølgende delvise eller fullstendige avspilling av registreringen.