TW550926B - Method and apparatus for security in a data processing system - Google Patents

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550926 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明背景 申請屬於35 U.S.C. &120之專利優先權 本專利申請案申請美國暫行專利申請案號60/279,970、於 公元2001年3月28日送件、且已移轉予本案申請人之專利申 請優先權，在此以全文引用的方式納入本文中作為參考。 相關專利申請案之參考文獻 本發明和以下向美國專利商標局提出之專利申請案有 關： 由Nikolai Leung所著、且同時送件之”在一無線通訊系統 中加覆頭端訊息之方法及裝置”，其委託代理申請人案號 010439，並已移轉予本案申請人，在此以全文引用的方式納 入本文中作為參考； 由Nikolai Leung所著、且同時送件之”在一無線通訊系統 中用於廣播服務之外頻傳輸之方法及裝置”，其委託代理申 請人案號010437，並已移轉予本案申請人，在此以全文引用 的方式納入本文中作為參考； 由Nikolai Leung所著、且同時送件之’’在一無線通訊系統 中播送訊號之方法及裝置”，其委託代理申請人案號 010438，並已移轉予本案申請人，在此以全文引用的方式納 入本文中作為參考； 由Raymond Hsu所著、且同時送件之”在一無線通訊系統 中傳輸訊框之方法及裝置’’，其委託代理申請人案號 010498，並已移轉予本案申請人，在此以全文引用的方式納 入本文中作為參考； 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 550926 五、發明説明（2 由Raymond HSU所著、且同時送件之，，在一無線通訊系統 中加覆頭端訊息之方法及裝置”，其委託代理申請人案號 010499，並已移轉予本封請人，在此以全文引用的方式納 入本文中作為參考；以及 由Raymond Hsu所著、且同時送件之，，在—無線通訊系統 中用於訊頭壓縮之方法及裝置”，其委託代理申請人案號 010500亚已移轉予本案申請人，在此以全文引用的方式納 入本文中作為參考。 發明領域 本發月叙而s和資料處理系統有關，且特別的是和用 於一資料處理系統中之防護方法及裝置有關。 發明背景 訂 貝料處理及資訊系統（包括通訊系統）中之防護在於確保責 任分工、公平性、正確性、私密性、可運作性及其他諸般 所欲之“準。加搶（或密碼術之一般領域）已用於電子商務、 無2通訊、廣播且具有廣泛之應用領域，在電子商務中， 加密係用於防止詐編並認註財務交易，而在資料處理系統 中丄加密係用於確認使用者之身份，加密作業亦可用於防 止侵入、保護網頁並防止對於私密資料之存取。 一對稱性加密系統（通稱為密碼系統·crypt〇system )使用一 相同金鑰（亦即秘密金鑰）對一訊息進行加密及解密，而一非 對稱性加密系統使用一第一金鑰（亦即公開金鑰）對一訊息加 密且使用-不同金鑰（亦即私密金餘）對其解密，非對稱㈣ 螞糸統亦稱之為公開金鑰密碼系統。就傳送者對一接收者 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公釐） 550926 A7

，送㈣金餘之安全考量而言，稱性密碼系統有破淀存 在，再者’當該等錢或其他加密機制經常變更時， :產”疑。在-資料處理系統中，安全更新金錄之方法 會導致處理時間、記憶體容量及其他處理之負冑，而在一 無線通訊系統中，金繪之更新則會佔用寶貴之傳輸頻寬。 在早期技術中’並未對-大群行動站台提供更新金餘之 方法以存取-加密廣播’因此資料處理系統虽需發展更新 金錄之安全及有效之方法，且在_無線通訊系統中亦需要 更新金鑰之安全及有效之方法。 發明摘要 在此揭示之具體實施例藉由提供資料處理系統中防護之 方法以說明上述需求。 在一方面，一用於安全傳輸之方法包含：針對一傳輸參 與者決定一登錄金鑰、決定一第一金鑰、以 該第-金錄加密、決定一第二金錄、以該第—二= 二金鑰加密並更新第一及第二金鑰。 在另一方面，傳輸中用於安全接收之方法包含：針對一 傳輸參與者接收一登錄金鑰、接收一第一金鑰、以該登錄 金鑰將該第一金鑰解密、接收一第二金鑰、以該第一金镑 將該第二鑰解密、接收一廣播訊息串流、並使用該第二金 鑰將該廣播訊息串流解密。 在另一方面，一支援廣播服務功能之無線通訊系統具有 内部架構元件’其包含· 一接收電路、一使用者識別單 元（其運作回復一短期金鑰以解密一廣播訊息）、以及一應用 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550926 五、發明説明（4 短期金鑰解密該廣播訊息之行動裝置。該使用者識別單元 包含一處理單元用於解密金鑰訊息，且包含一用於儲存登 錄金鑰之記憶儲存單元。 圖示概要描述 圖1A為"一岔碼糸統圖示。 圖1B為一對稱性密碼系統圖示。 圖1 C為一非對稱性密碼系統圖示。 圖1D為一 PGP加密系統圖示。 圖1E為一 PGP解密系統圖示。 圖2為一展頻通訊系統圖，其可服務複數個使用者。 圖3為用於廣播通訊之通訊系統方塊圖。 圖4為一無線通祝糸統之行動站台方塊圖。 圖5為位於一控制廣播訊息存取之行動站台内更新金鑰之 模式描述。 ' 圖6為一模式，其描述位於一 UIM内之密碼作業。 圖7A-7D說明位於一支援廣播訊息傳輸之無線通訊系統 内以應用安全加密之方法。 ' 圖7E為位於一支援廣播訊息傳輸之無線通訊系統内之防 護選項之金鑰更新週期時序圖。 圖8A-8D說明位於一支援廣播訊息傳輸之無線通訊系統 内一防護加密之應用。 痒細描述 語詞"範例"在此僅用於代表"作為_例子、表徵或說明" ，在此作為”範例"所描述之任何具體實施例不代表其優於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ297公釐） 550926 A7 B7 五、發明説明（5 ) 其他具體實施例。 無線通訊系統正廣泛地設置俾提供諸如語音、資料等等 之各式通訊服務，這些系統可基於分碼多重存取（CDMA)、 分時多重存取（TDMA)或某些其他調制技術運作。一 CDMA 系統具有較其他型式系統為佳之優點，其中之一為系統容 量之增加。 一系統可設計用於支援一或多項標準，像是：”用於雙模 式寬頻段展頻行動電話系統之TIA/EIA/IS-95-B行動站台·基 地台相容標準”，在此稱之為IS-95標準，該標準由稱之為 ’’第三代合作關係專案”之國際協會（在此稱之為3GPP)所提 出，且具體說明於一組文件中，包含文件編號3G TS 25.211、3G TS 25.212、3G TS 25.213、及 3G TS 25.214 ; 3G TS 25.302，在此稱之為W-CDMA標準，該標準由稱之為”第 三代合作關係專案2”之國際協會（在此稱之為3GPP2)所提 出；以及TR-45.5，在此稱之為cdma2000標準（正式名稱為 IS-2000 MC)。上述標準在此以全文引用的方式納入本文中 作為參考。 每一標準各別定義了自基地台傳輸至行動站台（或類似）之 資料處理，在一作為範例之具體實施例中，下述討論係有 關於一和cdma2000系統相容之展頻通訊系統，其他具體實 施例可引用另一標準/系統，且尚有其他具體實施例可將在 此描述之防護方法應用於一使用密碼系統之任何型式之資 料處理系統。 一密碼系統為偽裝訊息以使得一指定使用者群得以擷取 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） A7

裝 。訊心之方法。圖1A說明一基本密碼系統10。密碼術為建 術、'：用岔碼系統之技術，密碼分析為破解密碼系統之技 V〜^明§吾人非屬於可存取該訊息之指定使用者群時 進仃接收亚了解該訊息。原始訊息稱之為明文訊息或明 文密之訊息則稱為密文，其中加密包含任何將明文轉 換為ά文之方^，解密包含任何㈣文轉換為明文之方式 (亦广回復原始訊息)。如說明於圖1Α，明文訊息加密後形 成山文該岔文然後被接收並解密以回復明文，字詞明文 及山文般皆為育料，而加密之觀念可應用於任何數位資 料，包含以數位型式存在之聲訊及視訊資料。本發明在此 I用之解捡係使用和密碼學領域一致之字詞明文及密 文，些字詞並未將其他數位通訊型式排除在外。 在碼系統係基於秘密而設，一實體群共同分享一秘 訂

密，若一實體在此群體之外，其將需要極大量之資源方得 獲取該秘密，吾人可稱此秘密在該實體群間扮演一防護聯 盟。 在碼系統可以為一群演算法之組合，其中每一演算法 =有一標記，且該標記稱之為金鑰。一對稱性加密系統（通 常稱為密碼系統）使用相同金鑰（亦即秘密金鑰）對一訊息進 行加密及解密，圖1Β說明一對稱性加密系統2〇，其加=及 解岔使用相同私密金餘。 相較之下，一非對稱性加密系統使用第一金鑰（即為公開 金鑰）對一訊息加密並使用一不同金鑰（即為私密金鑰）進行 解密，圖1C說明一非對稱性加密系統30，其中一金绩用於 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 550926 A7

加密，而-第二金顧於解密。非對稱性㈣系統亦稱為 公開金❹m其將公開㈣公佈且用於加密任何訊 息，然而僅有私密金_可_對以該公開金餘 進行解密。 心 就自一傳送者傳送秘密金鑰至一接收者之安全考量下， 對稱性密碼系統存有破缓，而解決方法之_為㈣遞送者 傳遞訊息，或者一更有效率且更可靠之方法為使用一公開 金繪密碼系、、統，像是由Rivest、Shamir及Adle職⑽A)等人 所疋義之公開金鑰密碼系統，將於下述討論。rsa系統用於 普遍之防護工具中，其稱之為絕佳私密（pmty GQGdpi ⑽）:將進—步詳述於下。舉例而言，—原始記錄之密瑪 系統藉由將明文中之每一字母移動11字母以使其改變，其中 η”為預設之常整數，在此情況下，一字母” A"將由"d，·取 代（以此類推），其中一指定加密方式可結合數個不同之η 值，在此加密方式中，11即為金鑰。所指定之接收者在接收 一密文之前會知悉加密方式，在此情況下，僅有知悉金鑰 之接收者方能將密文解密成明文。然而，藉由加密資訊而 計异金鑰將使外來者可攔截密文並解密進而導致安全漏 洞0 更複雜且細密之密碼系統使用戰略金鑰，其可防制外來 者之攔截及解密，一典型之密碼系統使用加密函式Ε及解密 函式D其關係為： D—K(EJC(P)) = ρ，ρ為任何明文。 ⑴ 在一公開金鑰密碼系統中，Ε — κ可輕易自一已知”公開金 ____ -10- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 550926 A7 B7 五、發明説明（8 鑰” Y計算得知，其係由金鑰K所計算，因為丫是公開的，故 任何人可利用其加遂、訊息。解密函式D一κ自公開金鑰γ計 异，但其僅依賴私密金鑰尺之資訊，若無私密金鑰反，外來 接收者無法將密文解密，在此情況下，僅有知悉金鑰尺之接 收者可解密訊息。 RSA為Rivest ' Shamir及Adleman(RSA)等人所定義之公開 金鑰密碼系統，舉例而言，設明文為最大值公!2正整數，金 鑰為四個一組（尸，《，^)，其中P為256位元質數，《為258 位元質數，且^/及^為大型數其特性為（d。”可由 整除’進而定義加密函式為·· E—K(P) = pe m()d pq，D—K(c) = cd m〇d 柯。⑺ 儘官E —K可輕易自數對（M，e)算出，現今並無簡易方式 可自（M，〇求得D —K，目此，具有κ之接收者可公開⑽ e)，且將一秘密訊息傳送至接收者是可行的，因其可解讀該 訊息。 p G Ρ |σ合對稱性及非對稱性加密方式，圖！ D及1 E說明一 PGP松碼系統50，其對一明文訊息進行加密並回復。在圖 1 D中，該明文訊息已經壓縮俾節省數據機傳輸時間及磁碟 空間，壓縮藉由將另一層級之傳輸加諸加密及解密作業而 增強密碼術之安全性，大部份之密碼分析技術使用明文内 之圖譜以破解密文，而壓縮可使這些圖譜減少出現於明 文因此增加了對於密碼分析之防制力。請注意在一具體 實施例中㈣於過短之明文及無法具有良好壓縮率之訊息 並不進行壓縮程序。

裝 訂

550926 A7 B7 五、發明説明（9 ) PGP然後產生一通訊金鍮（session key)，其為僅使用乙次 之秘密金鑰，此金鑰為一隨機數其可自任何隨機事件產 生，像是滑氣之隨機移動或鍵盤之隨機鍵入。此通訊金鑰 (session key)配合一防護加密演算法作業以將明文加密進而 產生密文，一旦資料已加密，該通訊金錄（session key)然後 加密至接收者之公開金錄，此公開金餘-加密通訊金餘 (session key)接著和該密文一起傳送予接收者。 在解密時，如圖1E所述，接收者使用一私密金鑰取得 PGP複本並求得暫行通訊金餘（session key)，而PGP接著用 於將原加密密文解密，此加密方法之結合具有公開金鑰加 密之便利性及對稱性加密之速度，對稱性加密法一般較公 開金鑰加密法為快，公開金鑰加密則提供了對於金鑰分送 及資料傳輸問題之解決方案，在兩者結合後，其效率及金 鑰分送皆獲得改進且不影響安全性。 一金鑰為一數值，其配合密碼術演算法運作以產生一特 定密文，該等金鑰基本上為非常大之整數，金鑰大小係以 位元數衡量。在公開金鑰密碼術中，安全性將隨金鑰大小 之增加而遞增，然而公開金鑰大小及對稱性加密私密金鑰 大小一般並不相關，儘管公開公鑰及私密金鑰在數學上是 相關的，但是僅利用公開金鑰推導私密金鑰是有困難的。 由於金鑰之推導需有充份時間及計算能量支援，使得金鑰 大小之選擇成為一重要安全課題，吾人目標在於選取一安 全之大型金鑰，而同時能將金鑰大小維持夠小以便快速處 理。另一附加考量為針對防制攔戴者，吾人需考量一訊息 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 550926 A7

對外來者之重要程度以及㈣者需❹多少制以破解密 碼。 較大型金㈣保有較長時期之密碼安純，金餘係以加 &型式儲存’ PGP將金餘儲存於兩檔案内： 矯，…用於私密金輪，這些槽案稱為、 (keynngs)。在應用時，一 pGp加密系統將目標接收者之公 開金鑰加入傳送者之公開金鑰環中，傳送者之私密金鑰則 館存於傳送者之私密金鑰環内。 如上述所討論之範例，用於加密及解密之分送金鑰之方 法可變得十分複雜，此”金鑰交換問題”包含：首先須確 在金鑰交換過程中，傳送者及接收者兩者可分別進行加密 及解密，且在雙向通訊時，傳送者及接收者兩者皆可對訊 息加密及解密；再者，金鑰之交換須能防制未經授權之第 三者攔截；最後，一附加考量為認証機制之提供，俾使接 收者確認一訊息係由指定之傳送者加密而非第三者。在一 私密金鑰交換系統中，該等金鑰以秘密方式交換，俾增加 金餘成功交換之安全性及有效之認証，請注意，私密金輪 加密設計暗含認証之提供。在一私密金鑰加密系統中所依 據之假设為僅有指定傳送者將具有金鑰俾能將訊息加密送 予指定接收者。公開金鑰密碼方法解決了，，金鑰交換問題” 之關鍵點’特別是該等方法在交換金鑰時縱有竊聽者出現 仍可防制密碼遭破解，但是該等方法並未解決金鑰交換有 關之所有問題，特別的是，因為金鑰係為”公開訊息”（特別 是針對R S A方法而言），其需要某些其他機制以進行認証， -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

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僅擁有金錄（能對訊息加密）無法ti明傳送者特定且准一之身 份’且擁錢密金㈣無法充份”接㈣之身份。 解決方式之-為發展—切分送_，以確保所列之該 等金餘係真正地送至指定途:牌/ ^ ^疋只體（有時稱之為可信賴權威機 構、证明榷威機構或第三信賴委託人）。該權威機構通常並 裝 玎

不真正產生錢’而是確保該等金鑰表列及其相關人員身 份得以保持並提供傳送者及接收者參考以確認其正確且益 損。另-方法則仰賴使用者分送並追縱使用者間之金錄且 以非正式且分散方式構建信任機制。在RSA方法下，若 :使用者希望其身份註明汽寸加於加密訊息上—齊傳送，一 簽早須以私密金鑰加密，而接收者可利用rsa演算法反推 俾驗証資訊之解密，故僅有傳送者可藉由使用秘密金鑰將 明文加密。一般而言，加密之”簽章”為一”訊息摘要"其包 3該秘密訊息之唯一數學”摘要”（若各個訊息之簽章皆相 同，則先前接收者一旦知悉將可濫用其詐騙），在此方式 下，理論上僅有訊息之傳送者可對該訊息產生一有效簽 章，並將其供接收者認証。 一訊息摘要經常使用一密碼術雜凑函式進行計算，一密 碼術雜湊函式對任何輸入值計算一數值(以固定數目之位元 行之）’並不考慮輸入值之長度，一密瑪術雜湊函式特性如 下··產生一輸出值，且在計算上藉由決定能產生該輸出值 之輸入值是困難的。密碼術雜湊函式之例子為SHA-1，其描 述於聯邦資訊處理標準期刊（FIPS PUB )公告之M安全雜凑標 準” FIPS PUB 180-1内，由國家標準及技術局發行。 一 _ - 14 - 本紙張尺度逋用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 550926 A7 B7 五、發明説明（12 ) 圖2為一通訊系統1 〇 〇之範例，其支援複數個使用者且能 夠實踐本發明之至少某些特性及具體實施例。各類演算法 及方法可用於在糸統1 0 0内進行排程傳輸，系統1 〇 〇和複數 個單元102A至102G通訊’每一單元由相關之基地台i〇4A 至1 0 4 G進行服務，在該具體實施範例中，部份基地台1 〇 4 具有夕重接收天線而其餘則僅有單一接收天線，同樣地， 部份基地台104具有多重傳輸天線，而其餘則具有單一傳輸 天線，對於傳輸天線及接收天線之組合並無限制，因此， 對一基地台104而言，其可能具有多重傳輸天線及單一接收 裝 天線，或具有多重接收天線及單一傳輸天線，或是皆具有 單一或多重之傳輸及接收天線。 訂

位於涵蓋區域内之終端點106可為固定（亦即固定式）或行 動式，如圖2所示，各類終端點1〇6散佈於系統内，每一端 點106在任何時點可藉由向下鏈路及向上鏈路和至少單一或 可能多個基地台104通訊，其基於是否使用軟遞交（s〇ft handoff)或是否該終端點之設計及運作（同時或依序）可自多 重基地台接收多重傳輸。在CDMA通訊系統内之軟遞交在 本領域内是廣為人知的，且描述於美國專利案號5，ι〇ι，5〇ι 案名為’’在一 C D Μ A行動電話系統内提供軟遞交之方法及系 統’’，其權利已移轉予本發明之申請人。 ’' 向下鏈路為自基地台傳輸至終端點之傳輸，而向上鍵路 為自該終端點傳輸至基地台之傳輸。在該具體實施範例 中’部份終端點1()6具有多重接收天線，而其餘則僅呈有單 -接收天線。在圖2中’基地台104A於向下鏈路傳輸資料

550926 A7 B7 至終端點106八及1〇6了、基地台1〇43傳輸資料至終端點 106B至106J、基地台104C傳輸資料至終端點i〇6c，以此 類推。 藉由無線通訊技術進行無線資料通訊及擴增服務之需求 曰增已促使特定資料服務之發展，此類服務之一為高資料 速率（HDR)，一 HDR服務範例係登錄於”eia/tia_IS856 cdma2000高速率封包資料空中介面規格”稱之為，，HDR規格，， ，HDR服務通常為一語音通訊系統之延展，其提供在無線 通訊系統内有效傳輸封包之方法，隨著資料傳輸量及傳輸 次數增加，用於無線傳輸之有限可用頻寬將成為重要資 源，因此，吾人亟需一有效及公平之方法將一通訊系統内 之傳輸排程以使可用頻寬之使用得以最佳化。在該具體實 施範例中，說明於圖2内之系統1 〇 〇屬於具有η D R服務之 CDMA型式系統。 依據一具體實施例，系統1 0 0支援高速多媒體廣播服務， 其稱之為高速廣播服務（HSBS)，有關HSBS之一應用例為電 影、運動比赛等之視訊串流。HSBS為基於網際網路協定（ip) 之封包資料服務。依據該具體實施範例，一服務提供者對 使用者群指示此類高速廣播服務之可用範圍，該等使用者 將所需之HSBS服務送出以接收該服務，且可透過廣告、短 期管理系統（SMS)、無線應用協定（WAP)等獲知該廣播服務 時間表。行動裝置使用者稱之為行動站台（MSs)，基地台 (BSs)傳輸和HSBS有關之參數於覆頭訊息内，當一 MS希望 接收廣播節目時，該MS讀取該覆頭訊息並獲悉適當組態， _ · 16 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 550926 A7 p______Β7 五、發明説明（14 ) 該MS然後轉換至包含該HSBS頻道之頻段並接收廣播服務 内容。 所使用之該服務為一高速多媒體廣播服務，此服務在本 文中稱之為高速廣播服務（HSBS )，此類範例之一為電影 及運動比赛等之視訊串流，此服務可為基於網際網路協定 (IP)之一封包資料服務。 該服務提供者將對使用者群指出此等高速廣播服務之可 用範圍，希望獲得此類服務之該等行動站台使用者可將訂 閱需求傳出以接收此服務且可透過廣告、SMS、WAp等了 解廣播服務時間表。基地台將傳輸和廣播服務相關之參數 於覆頭訊息内，而希望獲取該廣播節目之行動站台將讀取 這些訊息以決定適當組態，並調至包含該高速廣播頻道之 頻段進而開始接收該廣播服務内容。 對於HSBS服務而言，存在有數種可能之訂閱/收入模 式，包含：自由存取、控制存取、及部份控制存取。就自 由存取而言’其無需由行動站台訂閱以接收該項服務，該 BS廣播該内容無需加密，且有興趣之行動站台可接收該項 内容，該服務提供者之收入可透過廣告營收，而廣告可傳 輸於廣播頻道中，例如，其可傳送即將上映之電影剪輯， 而電影院將付費予該服務提供者。 就控制存取而言，該！^5使用者遞送對該服務之訂閱需 求，並給付相關費用以接收該廣播服務，未訂閱之使用者 無法接收該項HSBS服務。控制存取可藉由將HSBS傳輸/内 容加密俾僅令遞送訂閱需求之使用者得以解密其内容，此 -1 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) "~"" "~' — 550926 A7 ______B7 五、發明説明（15 ) 可利用空中加密金鑰交換程序達成，此種方式提供了高度 安全性並可防制服務遭竊。 一稱之為部份控制存取之混合存取方式提供H s B S服務作 為以訂閱為出發點之服務，該服務配合間歇未加密廣告傳 輸進行加密，這些廣告可用於激勵使用者對HSbs服務送出 訂閱需求’這些未加密片段之時間表可透過外部裝置而為 MS所得知。 圖3說明一無線通訊系統2〇〇，其中視訊及聲訊藉由内容 伺服器（CS) 201以封包式資料服務網路（PDSN) 2〇2提供，該 視訊及聲訊可自電視節目或廣播節目傳送，該等訊息以封 包式（像是IP封包）資料提供。PDSN 202處理該IP封包以在 一存取網路（AN)内散播，如圖中所說明的，an定義為包含

BS 204 (其和多重MS 206通訊）之系統之一部份。PDSN 202 和BS 204連接。就HSBS服務而言，BS 204接收來自PDSN 202之資訊串流並將該資訊提供至指定之頻道上供系統2 〇 〇 之訂閱者接收，為控制該存取，該内容在提供至PDSN 202 前已藉由CS 201加密，而提出訂閱需求之使用者則會配賦予 解密金鑰以將IP封包解密。 圖4詳述一 MS 300，其類似於圖3之MS 206，MS 300具有 一天線302連接至接收電路304，MS 300自類同於圖3BS 204之BS (未顯示）接收傳輸，MS 300包含一使用者辨識模 組（UIM) 308及一行動裝備（ME) 3〇6，該接收電路和UIM 308 及ME 306連接，該UIM308使用認証程序以保護HSBS傳輸 並提供各類金鑰予ME 306。ME 306可和處理單元3 1 2相 -1 8 · I紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) " 550926 A7 B7 五、發明説明（16 ) 連，ME 306執行實際處理，包含（但不限於）對HSBS内容串 流之解碼，ME 306包含一記憶儲存單元MEM 310，在該具 體實施範例中，對在ME 306進行處理之資料（未顯示）及在 ME記憶體儲存單元内之資料，MEM 310可輕易地由非訂閱 者以有限資源進行存取，且因此ME 306是不安全的，任何 傳遞至ME 306或由Μ E 3 0 6處理之資訊僅能維持短暫之安全 秘密性，吾人因此希望和ME 306共享之任何諸如金錄之秘 密資訊能經常更換。 UIM 308可安全地儲存並處理秘密資訊（像是加密金鑰）其 應可長時期保持秘密性，因為UIM 308為一安全單元，儲存 其内之秘密無需系統經常變換秘密資訊。UIM 308包含一處 理單元稱之為防護UIM處理器單元（SUPU) 316及記憶體儲存 單元稱之為防護UIM記憶體單元（SUMU) 314，吾人可視其 為安全的。在UIM 308内，SUMU 3 14儲存秘密資訊以使對 該資訊之未經授權存取能知難而退，若該秘密資訊係UIM 308獲得，則存取將需要大量之資源，而在UIM 308之内， SUPU 316執行各數值之運算，該等數值可位於UIM 308外 部及/或内部，運算結果可儲存於SUMU 3 14或傳遞至ME 306，由SUPU 3 16執行之運算僅可自UIM 308由一實體藉由 大量資源而獲得，同樣地，指定儲存於SUMU 314内（但並非 輸出至ME 306)之SUPU 3 16輸出可加以設計使得未經授權攔 截者需耗用大量資源方能竊取。在一具體實施例中，UIM 308為一固定單元其位於MS 300内，請注意，UIM 308内除 了防護記憶體及處理單元外，UIM 308亦可包含非防護記憶 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 550926 A7 B7 五、發明説明（17 ) 體及處理單元（未顯示）以儲存包含電話號碼、電子信箱資 訊、網頁或URL位址資訊及/或排程函式等資訊。 另一具體實施例可提供一可移除式及/或可重程式化之 UIM ’在該具體實施範例中，supu 316並不具有顯著處理 能力以進行防護及金鑰處理程序等功能，像是允許 播内容之加密等。另一具體實施例可使用一具有較強處理 能力之UIM。 該UIM和特疋使用者有關，且主要用於驗註是否該Ms 300屬於該使用者以行使相關優先權，像是對行動電話網路 之存取，因此，一使用者和UIM 3〇8有關而非ms ，該相 同使用者可和多個UIM 308相關聯。 廣播服務面臨了決定如何將該等金鑰分送予訂戶使用者 之難題，為將該廣播内容在一特定時間解密，該ME必須知 悉現行解密金鑰，為避免服務遭竊，該解密金鑰應經常變 換，像是每分鐘變換，這些解密金鑰稱之為短期金鑰 (SK) , δ亥SK用於將該廣播内容於短暫時間解密，故吾人可 假設該SK對一使用者具有原生貨幣價值。舉例而言，此原 生：k幣價值可作為登錄成本之一部份，假設非訂閱用戶自 訂戶之記憶體儲存單元MEM 310獲得SK之成本超越了該SK 之原生貨幣價值，亦即（非法）獲取SK之成本超過了報酬， 故其不存在任何利益，因此，無需對在記憶體儲存單元 MEM 310内之SK進行保護，然而，若一秘密金鑰具有較一 SK為長之生命週期，則（非法）獲取此秘密金鑰之成本將較 報酬為少，在此情況下，自記憶體儲存單元MEM310獲取此 L_____-20 -_ 本紙張尺度逋用中S @家料(CNS) Μ規格⑼㈣的公羡) — -— 550926 A7

550926 A7 B7 五、發明説明（19 ) 分送稱之為SK資訊（SKI)之資料（其在UIM 308内和B AK名士 合）以推導SK ’ UIM 308然後將SK傳送至ME 306，在此種 方式下，該CS可有效將新SK值傳送至訂戶使用者群之 ME。 以下段落更詳細地討論登錄作業。當一使用者以一配賦 CS登錄時，UIM 308及該CS(未顯示）構建一防護關聯，亦 即UIM 308及該CS認同一秘密金繪rk，該RK對每一UIM 308為唯一’若一使用者具有多重υΐΜ之情況下，這些UIM 可基於该CS之政朿而共旱相同RK，登錄可發生於該使用者 對該CS提供之廣播頻道遞送訂閱需求或可發生於發送訂閱 耑求之刚’單一 CS可提供多重廣播頻道，cs可選擇在所有 頻道以相同RK笸使用者相關聯或要求使用者對每一頻道進 行登錄並將相同使用者關聯於不同頻道上之不同RK，多重 CS可選擇使用相同登錄鍵或要求使用者登錄以對每一 獲 取不同之RK。 用於構建此安全關聯有兩種通用方法，包括··認証金餘 協定（AKA)方法（使用於3GPP)及使用Klpsec之網際網路金 鑰交換（IKE)方法，在上述任一方法中，UIM記憶體單元 SUMU 314包含一稱之為A-Key之秘密金鑰，在此舉例說明 AKA之方法，在該AKA方法中，A-Key為秘密的，且僅由 UIM及可信賴第三者（TTP)知悉：該ττρ可由一實體以上組 成，該ΤΤΡ—般為該使用者所登錄之行動服務提供者，所有 介於cs及ττρ間之通訊皆為安全的，且該cs信賴該ττρ將 不會協助對廣播服務之未經授權存取，當使用者登錄時， ____ _ - 22 - 本纸張尺度適財g g家標準(CNS) Α4規格(21()χ297公爱) ----

裝 % 550926 A7 ____ B7 五、發明説明（2〇 ) 該CS知會該TTP有關該使用者希望登錄該服務且提供對於 使用者要求之驗証。TTP使用一函式（類似於密碼術雜湊函 式）由A-Key計算出RK及稱之為登錄金鑰資訊（RKI)之附加 訊息，TTP將RK、RKI以及其他和該遞送無關之資料藉由 安全防護頻道傳送至CS，CS傳送RKI至MS 300。接收電路 304將RKI傳送至UIM 308且可能將RKI傳送至me 306， UIM 308自RKI及A-Key計算RK並儲於UIM記憶體單元 811^4!；314，11尺儲存於1；11^記憶體單元5111^1；314且並不直 接提供予ME 306。另一具體實施例可使用一 IKE方法或某 些其他方法以構建RK，RK係作為在CS及UIM 3 08間之安全 防護關聯。 在AKA方法中，RK由CS、UIM及TTP秘密共享，因此 如在此所使用的，AKA方法暗指介於CS及UIΜ間之任何安 全關聯皆隱含ΤΤΡ，將ΤΤΡ納於任何安全關聯中並不會破壞 安全性，因為CS信任ΤΤΡ不會協助對於廣播頻道之未經授 權存取。如上述，若一金餘和Μ Ε 3 0 6共享，其將必須經常 變換金鍮’此乃因為存在著非訂閱用戶存取儲存於記憶體 儲存單元MEM 3 10資訊之危險性，而進而得以存取一控制或 部份控制服務。ME 306將SK(用於解密廣播内容之金鑰資 訊）錯存於記憶體儲存單元MEM 310，CS必需傳送足夠資訊 以供訂閱使用者計算SK，若一訂閱使用者之me 306可自此 資訊計算出SK，則需用於計算SK之其他附加資訊將不再是 秘始、’在此情況下，假設一非訂閱使用者之ME 306亦可自 此資訊計算出SK，因此，SK之數值必需於SUPU 316内使用 ____ - 23 - 本紙缺度適財S目家料(CNS) A4規格(210X 297公爱)~-- 550926 A7 B7 五、發明説明（21 ) CS及SUMU 314共享之秘密金鑰進行計算，CS及SUMU 314 共享數值RK，然而每一使用者擁有唯一 RK數值，CS並無 足夠時間使用每一RK數值將SK加密並將該等加密後數值傳 送予每一訂閱使用者，吾人必須使用其他方法。 以下段落更詳細地討論訂閱需求遞送作業。為確保能有 效率地分送秘密資訊SK，CS定期將一共通廣播存取金鑰 (BAK)分送予每一訂閱者UIM 308。對每一訂戶，CS使用 相關之RK加密BAK以獲得一稱之為BAKI(BAK資訊）之數 值，CS將該相關之BAKI傳送至訂閱使用者之MS 300。舉 例而言，B AK可利用和每一 M S有關之RK以將IP封包加密 之型式進行傳送，在該具體實施範例中，ΒΑΚΙ為一 IPSec 封包，在該具體實施範例中，BAKI為一内含BAK之IPSec 封包，其使用RK作為加密金鑰。因為RK因使用者而不同， CS必需將BAK個別傳送至每一訂閱者，因此，BAK並不利 用廣播頻道傳送。MS 300將B AKI傳送至UIM 308，SUPU 316使用儲存於SUMU 314内之RK數值及BAKI數值計算 BAK，該BAK值然後儲存於SUMU。在該具體實施範例 中，BAKI包含一防護參數索引（SPI)值，其指示MS 300將 BAKI傳送至UIM 308，並指示UIM 308使用RK以解密 BAKI。 更新BAK之時間必須足夠以允許CS將BAK分別傳送至每 一訂閱者，而不會導致重大負荷，因為ME 306無法長時期 保持秘密，UIM 308不會將BAK提供予ME 306，BAK在CS 及HSBS服務之訂閱群體間扮演著防護關聯之角色。 -2 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 550926 A7 B7

以下段落討論SK如何依循一成功之訂閱需求傳送以進行 更新。在每一更新BAK期間，當SK於廣播頻道上分送時， 將產生一短期間隔，c S使用一加密函數以決定s κ及 SKI(SK資訊）兩數值，使得SK可由BAK及SKI求得。舉例 而言，SKI可使用BAK作為金鑰以加密SK，在一具體實施 範例中，SKI為一内含Sk之IPSec封包，其使用BAK作為加 岔金繪，另一種方式為SK可為將密碼術雜湊函式應用至方 塊SKI及BAK連結之結果。 s KI某些部份是可預測的，例如s KI之一部份可於s KI仍 為有效時自系統時序進行推導，該部份稱為SKI一A無需傳 送至MS 300作為廣播服務之一部份，而稱為SKI_BiSKI 其餘部份則是無法預測的，SKI一B無需傳送至MS 300作為 廣播服務之一部份，MS 300自SKI-A及SKI-B重建SKI並 將SKI提供至UIM 308，SKI可在UIM 308内重建，SKI之 數值必須針對每一新s K作出改變，因此當計算一新s K時， SKI —A及/或SKI-B必須改變。CS傳送SKI-B予BS進行廣 播傳輸’ BS播送SKI —B，其由天線3 02感測並傳送至接收 電路304，接收電路304將SKI —B提供予MS 300，其中MS 3〇〇 重建SKI，MS 300 將 SKI提供予 UIM 308，其中 UIM 308 使用儲存於SUMU 314内之BAK獲取SK，該SK然後由UIM 3〇8提供至ME 306，ME 306將SK儲存於記憶體儲存單元 MEM 310，ME 306使用SK將接收自CS之廣播傳輸進行解 密0 在該具體實施範例中，S KI亦包含防護參數索引（s PI)值 I____ · 25 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

裝

550926 A7 ____B7 五、發明説明（23~~) ^ 以指示MS 300將SKI傳送至UIM 308，並指示UIM 308使用 BAK以解密SKI，在解密後，UIM 308將SK傳送至ME 306，其中ME 306使用SK解密廣播内容。 CS及BS在何時應傳送SKI — B之議題上有共同認定之某些 才示準’ C S可糟由經常改變s K以減少每一 s K内之原生貨幣 如、值，在此情況下，在改變SKI — B資料及將可用頻寬最佳 化兩者間可取得平衡。SKI 一 B可在除了廣播頻道外之頻道 進行傳送，g使用者调至該廣播頻道時，接收電路304自 一 ”控制頻道”獲取資訊以發現該廣播頻道，此需要“£ 3〇6 在一短時間内獲取SKI，ME 306已知ski — a之值，然而 BS必須將SKI-B在短時間内提供予me 300。舉例而言，BS 可經常性地在控制頻道上傳輸SKI — B(伴隨用以發現該廣播 頻迢之育訊傳送），或經常性地在廣播頻道上傳送SKI_B， 只要BS更加頻繁地”更新” SKI — B之值，Ms 3〇〇則能更快 速地存取該廣播訊息。更新SKI — B資料之必要性將和可用 頻I之最佳化間取得平衡，若過度頻繁地傳送s K丨B資 料，將導致過度使用控制頻道或廣播頻道内之頻寬。 本段落討論廣播内容之加密及傳輸。cs使用現行5反將廣 播内容加密，該具體實施範例利用一諸如先進加密標準 (AES) Cipher演算法作為加密演算法，在該具體實施範例 中，加密後之内容然後以一丨匕“封包依據封裝防護酬載 (ESP)傳輸模式進行傳送，該IPsec封包亦包含spi數值，其 指示ME 3 06使用現行SK將接收之廣播訊息解密，加密後 之内容藉由廣播頻道傳送。 -26 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) ------- 550926 A7 B7 五、發明説明（24 ) 接收電路304直接將RKI及BAKI傳送至UIM 308，並且接 收電路3 04·將S KI_B提供至MS 300之適當部位以於該處和 SKI_A結合俾獲取SKI，SKI藉由MS 300之相關部位傳送至 UIM 308，UIM 308 自 RKI 及 A-Key 計算 RK、利用該 RK 解 密BAKI以獲取BAK、並使用SKI及BAK計算SK，以產生 該SK供ME 306使用，ME 306使用SK解密廣播内容，該具 體實施範例中UIM 308之能力並無法將廣播内容即時解密， 故將SK傳送至ME 306進行廣播内容解密。 圖5說明依據一具體實施範例有關金鑰RK、BAK及SK之 傳輸，如圖示，在登錄階段時MS 300接收RKI並將其傳送 至1；而308，其中51^11316使用11尺1及八467計算11〖，並 將RK儲存於UIM記憶體儲存區SUMU 314内。MS 300定期 接收BAKI，其包含使用和UIM 308相關RK值加密之 BAK，加密後之BAKI藉由SUPU 316解密以復原BAK，該 8八尺儲存於1111^記憶體儲存區51；1^1；314内。1^5 300進一步 定期接收一 SKI —B，其和SKI —A結合以形成SKI，SUPU 316自SKI及BAK計算SK，該SK提供予ME 306以解密廣播 内容。 在該具體實施範例中，CS金鑰並不一定須予加密並傳送 至MSs，該CS可使用另一種方法，由CS產生以傳輸至每一 MS之金鑰資訊提供了充份之訊息予MS以計算金鑰，如圖6 所示之系統350，雖然CS產生RK，但是RK資訊（RKI)傳送 至MS。該CS傳送充資訊以供UIM推導RK，其中一預定函 式用於自CS所傳輸之訊息中推導RK。RKI包含充份資訊以 -27 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐)

裝 訂

線 550926 A7 B7 五、發明説明（25 ) 供MS自A_key及其他數值（像是系統時序）藉由利用一預設 公開函式d 1以決定RK，其中： RK = dl(A-Key，RKI)。 （3) 在該具體實施範例中，函式dl定義一密碼術型式函式。 依據一具體實施例’ RK以下式決定： RK = SHA，（A-Key||RKI)， (4) 其中ΊΓ表示包含A-Key及RKI之關聯、且SHA’（X)表示 具有輸入值X之安全雜湊演算法SHA-1輸出之後端128位 元。在另一具體實施例中，RK由下式決定： RK = AES(A-Key，RKI)， (5) 其中AES(X，Y)表示使用128位元A-Key加密之128方塊 RKI。在基於AKA協定之進一步具體實施例中，RK係由 3GPP金鑰產生函式f3之輸出決定，其中RKI包含RAND之 數值及AMF及SQN之適切值，如該標準所定義。 BAK會以不同方式進行處理，因為具有不同RK值之各使 用者必須計算相同之BAK值，CS可使用任何技術以決定 BAK，然而，和一特定UIM 308有關之BAKI值必須是以 UIM 308唯一 RK加密後之BAK，SUPU 316使用儲存於 SUMU134内之RK依據下列函式d2解密BAKI: BAK = d2(BAKI，RK)。 （9) 在另一具體實施例中，CS可使用RK將一解密作業加諸於 6八艮以計算8八尺1，且51^1；316藉由使用11尺將加密作業加 諸於BAKI以獲得BAK，此作業同等於CS加密BAK及SUPU 316解密BAKI。另一具體實施例可應用任何數目之金鑰組 -28 - 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公釐) 550926 A7 B7 五、發明説明（26 ) 合以附加於或取代圖6所示之相關部份。 SK係以相同於RK處理方式進行處理，首先SKI由SKI A 及SKI — B(SKI-B為由CS傳輸至MS之資訊），接著一預設 函式（13用於自5【1及6八〖（儲存於51；1\41；314)推導51^,依 據· SK = d3(BAK，SKI) 〇 (6) 在一具體實施例中，函式d3定義一密碼術型式函式。在 一具體實施例中，SK由下式計算： SK = SHA(BAK||SKI)， ⑺ 而在另一具體實施例中，s K由下式求得： SK = AES(BAK，SKI)， （8) 圖7A-7D說明一廣播訊息之防護方法。圖7A說明登錄作 業400，其中一訂閱者於步驟402和CS進行聯繫，登錄作業 在步驟404將一個殊RK值提供予UIM，該UIM在步驟406 將RK儲存於防護記憶體單元（SUMU)内。圖7B說明介於一 CS及MS間之訂閱需求傳送處理作業420 ;於步驟422，CS 對一 BAK時序間期TI產生一 BAK，該BAK在該BAK時序 間期T 1内皆為有效，而B A K將定期更新；在步驟4 2 4時， CS授權UIM於BAK時序間期T1内對廣播内容（BC)進行存 取；於步驟426，CS使用每一訂閱者之個別rk將BAK加 密，加密後之BAK稱為BAKI，CS然後於步驟428將BAKI 傳送至UIM，UIM於步驟430接收BAKI並和用RK進行解 密，解密後之BAKI產生原始產生之BAK ;於步驟432 ,該 UIM儲存BAK於SUMU内，UIM然後接收廣播内容並藉由 -29 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550926 A7

將BAK應用至加密後之廣播（EBC)而得以存取BC。 圖7C說明在一支援廣播服務之無線通訊系統中用於防護 加密之金鑰更新方法，該方法44〇以圖7E之時序間期進 行，BAK以時序間期丁！定期更新，一計時器ίl在BAκ已完 成計算及τι期滿時重新啟始，一變數SK一RAND用於計算 SK，其以T2之時序間期更新，一計時器12在]5八反已產生及 T2期滿時重新啟始。在一具體實施例中，sk進一步以時序 間期T3定期更新，_計時器丨3在每_化產生及以期滿時重 新啟始。SK —RAND於CS產生，並定期提供至⑽，該Ms 及CS使用SK — RAND以產生SK ,詳述如下。 當可用值BAK更新時，第一計時器u重設，介於兩βΑκ 更新間之k序長度為ΒΑΚ更新間期，在該具體實施例中， 該ΒΑΚ更新間期為乙月，然而其他具體實施例可應用任何 所欲之間期以使系統運作最佳化，或滿足不同系統之標 準。 持、$圖7C ,方法440於步驟442啟動計時器α以開始 SK —REG時序間期丁2，於步驟444，cs產生並 將該值提供予傳輸電路傳經該线：計時於步驟446啟 動以㈣化時序間期T3，該CS然後於步驟448使用現行 SK加山BC加在後之結果為EBC，其中提供予 傳輸電路以於系統内傳輸；若計時以2在決策菱形區450期 滿’處理作業即返回步驟442，而當t2小於別，若計時 iit3於決策菱形區452期滿，處理作業返回步賴6，否則 處理作業返回450。 -30 -

550926 A7 B7 五、發明説明（28 圖7D說明MS存取廣播服務之作業，該方法46〇首先於步 驟462將計.時器t2及t3依據cs之數值予以同步， 於步驟464接收CS產生之SK—RAND，於步驟466時， 使用SK-RAND、BAK及時間量度值產生SK，UIM將3尺傳 遞予MS之ME，UIM然後於步驟468使用SK將接收2EBC 予以解密以獲取原始BC，當計時器12於步驟47〇期滿時， 處理作業返回步驟4 62，當計時器t2小於T2時，若計時器t3 於步驟472期滿，計時lt3於步驟474重新啟始並返回 466 ° 當使用將訂閱需求於一特定BAK更新間期傳送至廣播服 務時，CS則傳送適當資訊BAKI(即為以RK加密之BAK)， 此通常發生於該BAK更新間期開始之前或發生於當^；^在該 BAK更新間期内首次調回廣播頻道時，此可藉由MS4CS 依據各式標準啟始，複數個BAKI可同時進行傳輸及解密。 請注意’當BAK更新間期即將屆滿時，若ms已遞交對於 下一BAK更新間期之要求，Ms可請求cs更新BAK。在另 一具體實施例中，第一計時器tl由CS使用，以在該計時器 屆滿（亦即B AK更新間期期滿）時，由c s傳送B AK。 請注意’一使用者可能在Bak更新間期内接收一BAK， 其中（例如）當BAK每月進行更新時，一訂閱者於月中加入 服務存取行列，再者，BAK及SK之時序間期更新可予同 步，使得所有訂閱用戶在一指定時間進行更新。 圖8A說明依據該具體實施例於一無線通訊系統5〇〇内之 登錄作業，CS 5 02和每一訂戶協調（亦即MS 5 12)以產生 -3 1 - t紙張尺度適财S @家標準(CNS)规格(蒙297公楚)

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線 550926 A7 _ B7五、發明説明（29 ) 每一訂戶之特殊RK，該RK然後提供予每一 MSiUIM内之 SUMU單元，如圖中所示，CS 502產生RKi並儲存於贝吣 512内SUMR 510，同樣地，CS 502產生RK2至RKn並儲存 於 UIM2 522 内 SUMU2 520 至 UIMN 532 内 SUMUN 530。 圖8B說明系統500内之訂閱需求傳送處理，cs 502進一 步包含複數個編碼器504，每一編碼器504接收CS 502產生 之特殊RKS及BAK值，每一編碼器504之輸出為針對一訂閱 者編碼BAKI，該BAKI於母一 MS之UIM處接收（像是uiMi 512)，每一 UIM 包含一 SUPU 及一 SUMU，像是 UIM! 512 之 SUPUi 514及SUMW 510。S U P U包含一解碼器（像是解碼器 5 16) ’其藉由使用UIM之rK以復原BAK，此處理過程會 在每一訂閱者處重覆進行。 圖8C說明金鑰管理及更新，其中cS使用一函式5〇8以產 生數值SK一RAND，該數值為中介數值由cs及MS所用以計 算SK，特別的是，函式508使用baK值、SK—RAND值及時 序參數。儘管說明於圖8C之具體實施例使用一計時器以決 定何時更新SK，其他具體實施例可使用另一種衡量方式以 疋期進行更新’例如使用一錯誤發生率或其他事件。cs將 SK—RAND值提供予每一訂戶，其中位於每_UIIVI内之函式 5 1 8係和C S之函式5 0 8相同，函式5 1 8處理SK—RAND、 BAK、及時序值以產生一 SK，其儲存於me内之記憶體位 置内，像是ME! 540之MEMi 542。 圖8D說明在登錄及訂閱需求傳送後之bc處理作業，cs 5 02包含一編碼器56〇，其使用現行5κ將Bc編碼以產生 -32 - 本纸張尺度適用中s國家標準(CNS) A4規格(21G χ 297公爱) 一

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EBC，該EBC然後傳送至訂戶處，每一奶包含一編 (像是編碼器544)以使用SK|EB(：擷取Bc。 ·益 儘管本發明已經藉由_支援單—方向廣播服務、加密方 法及金鑰管理之無線通訊系統具體實施例進行說明，上述 可進一步應用至其他資料處理作業系統，包含一多重傳= 型式廣播系統，再者，本發明可應用於任何資料處理系 統，其中多重訂戶透過一非安全頻道存取安全資訊單一 輸。 熟知本領域之人士應了解資訊及訊號可藉由使用各類不 同之科技及技術表示，舉例而言，透過前述所參考之資 料、指令、命令、資訊、訊號、位元、符號及晶元可由^ 壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光域或光粒子或上述 任何組合組成。 熟知本領域之人士應進一步了解伴隨上述具體實施例所 介紹之各類邏輯方塊、模組、電路、及演算法步驟可使用 於電子硬體、電腦軟體、或兩者之組合，為清楚地說明硬 體及軟體之可互換性，說明之各式元件、方塊、模組、電 路及步驟已依其功能性進行描述，而此類功能性係以硬體 或軟體進行應用端視加諸系統之特定應用項目及設計限制 而定，熟知本領域之人士可對每一特定應用以各類方式使 用所述之功能，而此一使用決定不應被視為會偏離本發明 範圍。 伴隨上述具體實施例所說明之各式邏輯方塊、模組及電 路可藉由設計用以執行上述功能之通用處理器、數位訊號 -33 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)

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線 550926 A7 B7 五、發明説明（3 1 處理益（DSP)、一個殊應用積體電路（ASIC)、一場效可程 式化閘極陣列（FPGA)或其他可程式化邏輯裝置、離散閘極 或電晶體邏極、離散硬體元件、或任何上述之組合加以應 用或實踐。一通用處理器可為一微處理器，然該處理器亦 可為任何傳統處理器、控制器、微控制器或狀態機。一處 理為亦可以计异裝置之組合加以應用，例如一 D s p及一微 處理器之組合、複數個微處理器、結合一Dsp核心之一或 多個微處理器、或任此其他此類設計。 伴隨具體實施例描述之演算法方法及步驟可直接具體實 踐於硬體、由一處理器所執行之軟體模組或兩者之組合之 内。一軟體模組可建置於RAM記憶體、快閃記憶體、r〇m 記憶體、EPROM記憶體、EEPR0M記憶體、暫存器、硬 碟、一可移除式磁碟、一 CD-R0M、或任何在本領域中已 知之儲存媒體型式。在一範例中，一儲存媒體和處理器相 連，使得處理器可自儲存媒體讀取並寫入資訊，而另一實 施例為該健存媒體可和處理器合而為一，該處理器及儲存 媒體可建置於一 AS 1C内，該AS 1C可建置於一使用者終端機内。在另一實施例中，該處理器及儲存媒體可以分離式 元件建置於使用者終端機内。 以上具體實施例之描述係用以促使熟知本領域之人士得 以實踐或使用本發明，這些具體實施例之各式修訂對於熟 知本領域之人士將是十分明顯的，且在此定義之原創原則 可應用於其他具體實施例而不會偏離本發明之範圍，因 此’本發明並非党限於上述所示之具體實施，而是應依上 -34 -

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線 550926 A7 B7 五 發明説明（32 ) 述所揭示之原則及新式特性之最廣範圍予以考量。

線 -35 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 550926 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 1. 一種用於安全傳輸方法，該方法包含： 針對傳輸中之參與者決定一登錄金鑰； 決定第一金餘； 以該登錄金鑰將該第一金鑰加密； 決定第二金鑰； 以該第一金鑰將該第二金鑰加密；以及 更新該第一及第二金鑰。 2·如申請專利範圍第1項之方法，其中之更新進一步包含： 依據一第一時序間期以更新該第一金鑰；以及 依據一第二時序間期以更新該第二金鑰，其中該第二 時序間期小於該第一時序間期。 3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中更新作業進一步包 含： 以該登錄金鑰將一更新後第一金鑰加密；以及 以該更新後第一金鑰將更新後之第二金鑰加密。 4. 如申請專利範圍第2項之方法，進一步包含： 使用該第二金鑰將一廣播資訊串流加密；以及 傳輸加密後之廣播資訊串流。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該廣播資訊串流包括 視訊資訊。 6. 如申請專利範圍第4項之方法，其中該廣播資訊串流包含 網際網路協定封包。 7. 如申請專利範圍第3項之方法，進一步包含： 計算一登錄金鑰資訊訊息；以及 -36 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝

   550926 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 傳輸該登錄金餘肓訊訊息。 8·如申請專利範圍第7項之方法，進一步包含： 計算和該更新後及加密後第一金鑰相關之第一金鑰資 訊訊息，以及 傳輸該第一金鑰資訊訊息。 9. 如申請專利範圍第8項之方法，進一步包含： 計算和該更新後及加密後第二金鑰相關之第二金鑰資 訊訊息；以及 傳輸該第二金鑰資訊訊息。 10. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含： 傳輸該加密後第一金餘；以及 傳輸該加密後第二金输。 11. 一種用於傳輸之安全接收之方法，該方法包含： 針對一傳輸中之參與者接收一登錄金鑰； 接收第一金鑰； 以該登錄金鑰將該第一金鑰解密； 接收第二金鑰； 以該第一金鑰將該第二金鑰解密； 接收一廣播資訊串流；以及 使用該第二金鑰將該廣播資訊串流解密。 12. 如申請專利範圍第1 1項之方法，進一步包含： 將該第一金鑰儲存於一防護記憶體儲存單元；以及 將該第二金鑰儲存於一記憶體儲存單元。 13. 如申請專利範圍第1 1項之方法，進一步包含： -37 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 550926 A8 B8 C8

   自該f一金鑰資訊訊息回復該第一金鑰；以及 自該第一金鑰資訊訊息回復該第二金鑰。 14.如申請專利範圍第"項之方法，進一步包含： 依據-第-時序間期更新該第一金餘；以及 依據一第二時序間期更新該第二金鑰。 種基礎架構凡件用於一無線通訊系統中支援一廣播服 務選項，包含： 一接收電路； 使用者辨識單元，用於回復一短期金鑰以將一廣播 說息解密，包含： 用於解密金鑰資訊之處理單元； 用於儲存一登錄金鑰之記憶體儲存單元；以及 一行動裝備單元，其運用該短期金鑰以將該廣播訊息 解密。 &如申請專利範圍第15項之基礎架構元件’其中該短期金 鑰由該使用者辨識單元處王里，且將其傳遞至該行動裝備 單元。 17·如申巧專利犯圍第i 5項之基礎架構元件，纟中該記憶體 儲存單元為一防護記憶體儲存單元。 18. 如申，專利範圍第15項之基礙架構元件，其中該記憶體 儲存單元儲存一廣播存取金鑰，且其中該處理單元使用 該廣播存取金鑰將該短期金鑰解密。 19. 如申請專利範圍第18項之基礎架構元件，其中該短期金 餘以第一頻率更新。 -38 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   裝 訂 A B c D 550926 々、申請專利範圍 20·如申請專利範圍第i9項之基礎架構元件，其中該廣播存 取金鑰以小於該第一頻率之第二頻率進行更新。 21. 如申請專利範圍第15項之基礎架構元件，其中該廣播服 務選項為一視訊服務。 22. —種無線通訊系統，包含： 針對一傳輸中參與者決定一登錄金鑰之裝置； 決定第一金鑰之裝置； 以該登錄金鑰將該第一金鑰加密之裝置； 決定第二金鑰之裝置； 以該第一金鑰將該第二金鑰加密之裝置；以及 用於更新該第一及第二金鑰之裝置。 23. —種内部架構元件，包含： 針對一傳輸中之參與者接收一登錄金鑰之裝置； 接收第一金鑰之裝置； 以該登錄金鑰將該第一金鑰解密之裝置； 接收第二金鑰之裝置； 以該第一金鑰將該第二金鑰解密之裝置； 接收一廣播資訊率流之裝置；以及 使用該第二金鑰將該廣播資訊串流解密之裝置。 24. —種數位訊號儲存裝置，包含： 針對一傳輸中之參與者接收一登錄金鑰之第一指令 集； 接收第一金鑰之第二指令集； 以該登錄金鑰將該第一金鑰解密之第三指令集； -3 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 8 8 8 8 A B c D 550926 六、申請專利範圍 接收第二金鑰之第四指令集； 以該第一金鑰將該第二金鑰解密之第五指令集； 接收一廣播資訊串流之第六指令集；以及 使用該第二金鑰將該廣播資訊串流解密之第七指令 集0 -40 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)