PT1421789E - Método para controlar o acesso a um programa de dados codificados - Google Patents
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Description
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Descrição Método para controlar o acesso a um programa de dados codificados
Campo da invenção [0001] A presente invenção diz respeito a um método para controlar o acesso a um programa codificado transmitido por um operador a uma pluralidade de grupos de subscritores, em que cada grupo de subscritores tem uma chave de grupo KG, e em que cada subscritor vai recebendo do operador, durante a transmissão do programa codificado, uma chave operativa cifrada KT com a chave de grupo KG destinada a descodificar o programa transmitido.
Fundo da invenção [0002] No padrão de DVB, os programas transmitidos são codificados por uma palavra de controlo CW que muda após um período que corresponde ao seu periodo de transmissão. Uma palavra de controlo nova que corresponde ao mesmo programa ou a um programa novo é transmitida aos subscritores com ECM e EMM (respectivamente "Entitlement control Message" e "Entitlement Management Message") mensagens de controlo de acesso.
[0003] As mensagens ECM são constituídas por três campos, um primeiro campo que contem os parâmetros de acesso que definem as condições de acesso ao programa codificado, tal como, por exemplo, controlo parental ou limitações geográficas para receber o programa transmitido, um segundo campo constituído por uma palavra de controlo CW cifrada pela chave operativa KT e um terceiro campo que contem os parâmetros para controlar a integridade da informação transmitida.
[0004] As mensagens EMM compreendem geralmente quatro campos, um primeiro campo endereçado para seleccionar um descodificador individual, um segundo campo que contêm a autorização de acesso do usuário, um terceiro campo que 2 contêm a chave operativa KT codificada pela chave de grupo KG, e um quarto campo que contem os parâmetros de controlo da integridade da informação transmitida.
[0005] As mensagens ECM estão transmitidas com o programa codificado enquanto as mensagens EMM são transmitidas geralmente antes da data de transmissão destes programas.
[0006] Para um grupo g de subscritores, o resultado da cifragem da chave operativa KT pela chave de grupo KG é fornecido com uma EMM cifrada EMMg, = F (KT, KT), onde F designa um algoritmo cifrado.
Quando um descodificador recebe esta EMM, verifica se a chave operativa KT já foi armazenada, por exemplo, num cartão electrónica. Se não, a chave é decifrada pela função inversa F”1 e armazenada a seguir no cartão electrónica.
[0007] Quando o programa codificado é transmitido, a chave KT é utilizada pelo algoritmo cifrado para decifrar a palavra de controlo CW que foi usada para codificar os dados do programa transmitido.
[0008] A Figura 1 representa esquematicamente um exemplo do dispositivo para receber os programas codificados transmitidos por um operador 1. Para receber estes programas, um subscritor dispõe de um receptor 2, de um descodificador 4 e de um cartão electrónica 6 que deve ser introduzido no descodificador 4 e no qual será armazenada a chave de grupo KG que é comum a um grupo de N cartões, sendo N igual a por exemplo 256. Um modem 8 ligado à linha do subscritor permite ser assegurado um canal de resposta entre este subscritor e o operador 1. Uma antena 12 recebe os sinais transmitidos pelo operador 1 e transmite os sinais ao descodificador [0009] A Figura 2 ilustra esquematicamente o funcionamento do dispositivo da figura 1. 3 [0010] O operador 1 emite para um sistema de transmissão 14 (seta 15) uma chave operativa kt cifrada usando a chave de grupo KG para cada grupo. O sistema de transmissão 14 emite para cada descodificador 4 (setas 17) todas as EMMi = F (KGi, KT) . Cada descodificador 4 transfere para o cartão electrónico 6 (setas 18) de um subscritor do grupo g em questão o EMMg que corresponde a este grupo. Após a recepção do EMMg, o cartão electrónica 6 decifra a chave KT através da chave de grupo KG e armazena a chave decifrada. Na data em que um programa codificado deve ser transmitido, o operador transmite o ECMi de uma forma cíclica com este programa codificado aos descodificadores 4. Após recepção destes ECMi, o descodificador 4 selecciona o ECMi que corresponde à chave KT transmitida e envia-as ao cartão electrónico.
[0011] Uma fraqueza deste método vem do facto de que a chave operativa kt é comum a todos os usuários. Consequentemente, é possível para um usuário que encontre com sucesso a sua chave de grupo KG para calcular e transmitir de forma fraudulenta a chave operativa KT.
[0012] Na arte prévia (WO-A-99/09743), é proposto a fixação das chaves operativas pela utilização de meios de armazenagem seguros.
[0013] O documento WO99/09743 descreve uma solução em que os descodificadores são endereçados individualmente usando as mensagens codificadas por uma chave assimétrica. A mensagem codificada permite assim que uma chave assim chamada de "longo prazo" seja transportada, sendo esta chave necessária para descodificar o índice de mensagem, contendo uma derivação da chave final, o último permitindo o acesso ao conteúdo audio ou video.
[0014] A solução descrita não previne que um terceiro transmita esta chave de "longo prazo" para piratear descodificadores no caso que tal chave esteja comprometida. 4
Uma vez que a mensagem que contenha a chave final seja transmitida, a última é imediatamente acessível a estes terceiros.
[0015] O objecto da invenção é encontrar a origem de uma transmissão fraudulenta de uma chave operativa KT.
[0016] Um outro objecto da invenção é tornar impossível que um potencial pirata informático preveja a data em que a chave operativa KT será utilizada.
[0017] De acordo com uma primeira incorporação da invenção, o método é constituída pelas seguintes etapas:
Antes da transmissão do programa codificado, a - associando um valor aleatório R com a chave operativa cifrada KT para gerar um código secreto; b - transmitindo este código secreto aos subscritores, e c - transmitindo o valor aleatório R aos subscritores para calcular a chave operativa KT somente quando o programa codificado for transmitido.
[0018] De acordo com a invenção, o código secreto é calculado por uma função aritmética reversível.
[0019] . De acordo com a invenção, a função aritmética reversível é a operação lógica XOR.
[0020] De acordo com a invenção, o código secreto calculado é armazenado num cartão electrónico.
[0021] Numa segunda incorporação da invenção em que cada subscritor deve provavelmente receber do operador um número inteiro m de chaves operativas KTi para descodificar um programa transmitido, o método é constituído pelas seguintes etapas:
Antes da transmissão do programa codificado, A - associando um valor aleatório Ri com cada chave operativa cifrada KTj. para gerar um número inteiro r de códigos secretos distintos; B - transmitindo estes códigos secretos gerados a cada um dos subscritores; e 5 C - transmitir aos subscritores um valor aleatório Ri para calcular uma chave operativa KTi de entre m chaves KTi somente quando o programa codificado é transmitido, e no fim de uma duração escolhida pelo operador, D - transmitindo aos subscritores um valor aleatório novo Ri para mudar a chave operativa KTi.
[0022] De acordo com uma caracteristica desta incorporação, os valores aleatórios Ri são transmitidos sucessivamente aos subscritores em datas que não podem ser previstas.
[0023] De acordo com a invenção, cada código secreto é calculado por uma função aritmética reversível.
[0024] De acordo com a invenção, os códigos secretos calculados são armazenados num cartão electrónico.
[0025] Graças à invenção, se um pirata informático quiser transmitir publicamente a chave KT antes da transmissão do programa a ser descodificado, ele terá que transmitir o valor de EMMg, que permitirá que o operador encontre o grupo ao qual o pirata informático pertence.
Breve descrição das figuras [0026] Outras características e vantagens da invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição, baseada no exemplo não limitativo, em referência às figuras anexas nas quais: A Figura 1 descrita previamente representa um exemplo de um dispositivo conhecido para receber programas codificados; A Figura 2 descrita previamente ilustra esquematicamente o funcionamento do dispositivo da figura 1; A Figura 3 ilustra esquematicamente uma primeira incorporação do método da invenção; A Figura 4 ilustra esquematicamente uma segunda incorporação do método da invenção. 6
Descrição detalhada da forma de execução da invenção [0027] Na seguinte descrição, as referências idênticas designarão os elementos e as etapas comuns ao método da arte prévia e ao método de acordo com a invenção.
[0028] Em referência à figura 3, um operador 1 associa um valor aleatório R a uma chave operativa kt e emite a um sistema de transmissão 14 (seta 15) o código secreto resultando desta associação. Preferencialmente, a chave operativa KT cifrada usando a chave de grupo KG é combinada usando a operação lógica XOR ao valor aleatório secreto R. O código gerado pode somente ser decifrado se o valor R for revelado. 0 sistema de transmissão 14 emite então a cada descodificador 4 (setas 17) de um grupo i, i que representa a classificação de um grupo de subscritores de entre n grupos distintos, um EMM calculado pela expressão: EMMi = F (KGi, KT) + R.
[0029] Cada descodificador 4 transfere para o cartão electrónico 6 (seta 18) o EMMi que corresponde ao grupo i. Na data da transmissão do programa codificado, o operador transmite de uma forma cíclica o ECM com este programa aos descodificadores 4. Estes ECMs contem a palavra de controlo CW utilizada para codificar os dados do programa transmitido.
[0030] O descodificador 4 selecciona o ECMi que corresponde à chave KT e emite-os para o cartão electrónica 6, que armazena o cartão secreto gerado. Desde que o operador não transmita o valor R, o cartão electrónica não pode descodificar este código secreto para encontrar a chave operativa KT. Isto permite que o operador transmita o valor R tão atrasado quanto possível, isto é, simplesmente quando a chave operativa KT deva ser utilizada para decifrar a palavra de controlo CW. Uma vez que a chave KT seja utilizada, o operador envia para os descodificadores 4 o valor: 7 ECM = R + F (EMMg, + R, KG) .
[0031] O algoritmo armazenado pelo cartao electrónico pode então calcular o valor da chave operativa KT utilizando a operação: KT = F"1 (EMMg, + R, KG) ; [0032] A palavra de controlo pode então ser deduzida pela expressão: CW = F"1 (ECM, KT) .
[0033] Se um pirata informático quiser transmitir publicamente a chave KT antes que o começo da transmissão do programa codificado, ele terá que transmitir o valor EMMg, que é associado com a chave de grupo KG. O operador estará numa posição para encontrar o grupo a que o pirata informático pertença e para retirar os direitos de acesso deste grupo.
[0034] Consequentemente, esta incorporação dissuade o pirata informático de transmitir as chaves KT do funcionamento durante a recepção de mensagens EMM.
[0035] Entretanto, quando o valor R é revelado pelo operador, o valor da chave operativa KT pode ser recalculada e transmitida publicamente.
[0036] Também, para impedir esta transmissão, ou pelo menos para torna-la fastidiosa, de acordo com uma segunda incorporação da invenção ilustrada pela Figura 4, antes da transmissão do programa codificado, o operador 1 emite ao sistema de transmissão 14 (seta 15), um número inteiro m de chaves operativas KTi, KT2, KTi, KTm. Cada chave KTi é cifrada usando a chave de grupo KG do grupo i e é associada pela operação lógica XOR a um valor aleatório secreto Ri somente conhecido pelo operador de modo a gerar um código secreto que só possa ser decifrado se o valor Ri for revelado. 8 [0037] O sistema de transmissão 14 envia a cada descodificador 4 (setas 17) todas as EMMs calculadas pela expressão:
EMMi = F (KGi, KTi) + Ri || F (KGi, KT2) + R2 || F (KGi, KTJ + Ri I F (Kg±, KTm) + Rm I
[0038] Onde aparece o símbolo || está representada a operação de concatenação.
[0039] O descodificador 4 do grupo i transfere ao cartão electrónico 6 (seta 18) o EMMi que corresponde a este grupo. Na data da transmissão do programa codificado, o operador transmite de uma forma cíclica o ECM com o programa codificado aos descodificadores 4. Estes ECM contem as palavras de controlo CW utilizadas para codificar os dados do programa transmitido. O descodificador 4 selecciona o ECMi que corresponde à chave KTi e envia-os ao cartão electrónica 6, que armazena o código secreto gerado. Desde que o operador não transmita um valor Rif o cartão electrónica não pode decifrar este código secreto para encontrar a chave operativa KTi. Cada chave KTi permanece consequentemente armazenada no cartão electrónico 6.
[0040] Os valores são transmitidos através do ECM de acordo com a chave que foi usada para cifrar as palavras de controlo.
[0041] Uma vez que a chave KTi é utilizada, o operador envia ao descodificador 4 o ECM: ECM = Ri I F (CW, KTi) [0042] Esta incorporação permite que diferentes chaves operativas KTC sejam alocadas a um período de validade que seja suficientemente curto e imprevisível e fazer uma transmissão fraudulenta de uma chave KTi fastidiosa depois do valor Ri ser revelado. 9 [0043] Graças a esta segunda incorporação, o operador pode mudar a chave KTÇ de uma forma imprevisível dependendo no interesse dos programas transmitidos
Claims (10)
1 Reivindicações 1. Um método de controlo de acessos para um programa codificado transmitido por um operador (1) a uma pluralidade de grupos de subscritores, cada grupo de subscritores sendo equipados com uma chave de grupo KG, e cada subscritor podendo receber do operador (1) uma chave operativa KT, cifrada pela chave de grupo KG para descodificar o programa transmitido, que é codificado pelas palavras de controlo (CW), o método caracterizado pelo método ser constituído para além disso pelas seguintes etapas: Antes da transmissão do programa codificado, a) associando a chave operativa cifrada KT com um valor aleatório R para gerar um código secreto; b) transmitindo o código secreto aos subscritores, e c) transmitindo o valor aleatório R aos subscritores para calcular a chave operativa KT quando a chave operativa KT deve ser usada para descodificar a palavra de controlo (CW)
2. O método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o código secreto ser calculado por uma função aritmética reversível.
3. O método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a função aritmética reversível ser a operação lógica XOR.
4. O método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o código secreto gerado ser armazenado num cartão electrónica.
5. O método do controlo de acessos para um programa codificado transmitido por um operador (1) a uma pluralidade de grupos de subscritores, cada grupo de subscritores sendo equipados com uma chave de grupo KG, e de cada subscritor receber do operador (1) um número inteiro m de chaves operativas KT, para descodificação 2 do programa transmitido, que é codificado pelas palavras de controlo (CW). O método caracterizado por o método compreender as seguintes etapas: Antes da transmissão do programa codificado, a) associando com cada chave operativa cifrada KTi um valor aleatório Ri, para gerar um número inteiro m de códigos secretos distintos; b) transmitindo os códigos secretos gerados a cada subscritor; c) transmitir aos subscritores um valor aleatório Ri para calcular uma chave operativa KTi de entre m chaves KTi quando a chave operativa KTi deve ser usada para descodificar a palavra de controlo (CW), e durante o período da transmissão do programa codificado, d) transmitindo aos subscritores um valor aleatório novo Ri para mudar a chave operativa KTi.
6. O método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por os valores aleatórios Ri serem transmitidos sucessivamente aos subscritores em datas que não podem ser previstas.
7. O método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por cada código secreto ser calculado por uma função aritmética reversível.
8. O método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a função aritmética reversível ser a operação lógica XOR.
9. O método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por desde que uma chave KTi não é utilizada, o valor aleatório R± não é transmitido.
10. O método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por cada código secreto é armazenado num cartão electrónica (6).
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