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JP2002525779A - ホームネットワーク用のコピー保護システム - Google Patents

ホームネットワーク用のコピー保護システム

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JP2002525779A
JP2002525779A JP2000571104A JP2000571104A JP2002525779A JP 2002525779 A JP2002525779 A JP 2002525779A JP 2000571104 A JP2000571104 A JP 2000571104A JP 2000571104 A JP2000571104 A JP 2000571104A JP 2002525779 A JP2002525779 A JP 2002525779A
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Abstract

(57)【要約】 ホームネットワーク用のグローバルコピー保護システムを管理するための方法を提供する。具体的に言えば、定義された方法が、放送および事前記録されたコンテンツの合法コピーを作成する実際的な方法を提供することで、著作権で保護されたデジタルコンテンツがデジタルインターフェースを横切って伝送されるときに無許可でコピーされるのを保護し、違法コピーが閲覧されるのを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、プログラムやイベントなど、スクランブルされたデジタルストリー
ムのコピーへのアクセスを管理するのに使用することができるシステムに関する
。スクランブルされたデジタルストリームは、プログラムのコピーが合法的であ
ると判定されるまで、スクランブル解除されない。
【０００２】 （発明の背景） 今日のＮＴＳＣテレビジョンは、様々なサービスプロバイダからの放送サービ
スを受信する。テレビジョン受像機の中には、放送、衛星、およびケーブルネッ
トワークから、スクランブルされていない情報またはプログラムを受信できるも
のがある。従来から、スクランブルされたプログラムまたは暗号化されたプログ
ラムを提供するケーブルネットワークまたはデジタル衛星システムには、通常、
プログラムのスクランブルを解除するかまたは復号するために、別の独立型デバ
イス（例えばセットトップボックス）が必要であるとされている。これらのセッ
トトップボックスは、必要な復号アルゴリズムおよび復号鍵を含んでいる取外し
可能なスマートカードを利用することができる。
【０００３】 近い将来、デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）およびデジタルセットトップボッ
クス（ＳＴＢ）は、デジタルによる放送、ケーブル、および衛星のサービスを受
信できるようになるであろう。したがって、デジタルビデオおよびオーディオコ
ンテンツの保護は、情報技術（ＩＴ）産業、家庭用電子機器（ＣＥ）産業、およ
び動画像（ＭＰ）産業にとって、重要な問題の１つとなっている。アナログサー
ビスは、信号歪曲メカニズムを使用すればかなり保護することができる。しかし
同じ解決方法がデジタルコンテンツには使用できないため、違法な複製に対する
適切な保護策を備えた、デジタルオーディオおよびビデオコンテンツを送達する
ための新しい方法が必要である。
【０００４】 （発明の概要） 本発明は、一部は前述の問題を理解すること、および一部はこの問題の解決策
を提供することである。デジタルコンテンツ（映画など）の無許可コピーの使用
を防止する方法について説明する。ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム形式
で提示されるコンテンツは、公開前に共通アルゴリズムを使用してスクランブル
される。スクランブル鍵および他のデータが、再生可能（ｒｅｎｅｗａｂｌｅ）
セキュリティデバイス（例えば取外し可能なスマートカード）の公開鍵で暗号化
することのできる、資格付与制御メッセージ（Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｎ
ｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ）（ＥＣＭ）に含まれる。他のデータは、コンテンツ
（またはプログラム）の価格および（放送または事前記録済み）ソース、ならび
にコピー制御情報（ＣＣＩ）を含んでいる。ホームネットワークに接続された記
録デバイスは、プログラムを記録する前に、プログラムがスクランブルされてい
るかどうかを第１にチェックする。スクランブルされたコンテンツが検出される
と、レコーダは新しいコピーの各ＥＣＭに「コピーマーク」または「データ項目
」を付け、これを公開鍵で暗号化する。データ項目とは、制限付きプログラム（
実際にはオーディオ／ビデオ構成要素）がコピーされたことを示すものである。
一般に、スクランブルされたコンテンツがコピーされるたびに、そのＥＣＭは再
度暗号化される。このプロセスはＥＣＭネスティングと呼ばれ、表示ユニット（
例えばデジタルＴＶ）に結合された再生可能セキュリティデバイスが、合法コピ
ーと違法コピーとを見分けられるようにするものである。
【０００５】 本明細書で記載されるイベントまたはプログラムは、（１）映画、週１回の「
テレビ」ショー、またはドキュメンタリーなどのオーディオ／ビジュアルデータ
、（２）電子週刊誌、新聞、または天気予報などの文字データ、（３）コンピュ
ータソフトウェア、（４）画像などのバイナリデータ、あるいは（５）ＨＴＭＬ
データ（例えばＷｅｂページ）のうちの１つを含んでいる。サービスプロバイダ
は、例えば、従来の放送テレビジョンネットワーク、ケーブルネットワーク、デ
ジタル衛星ネットワークなどのイベントまたはプログラムのプロバイダ、電子プ
ログラムガイドプロバイダなどのイベント電子リストのプロバイダ、ならびに場
合によってはインターネットサービスプロバイダを含んでいることができる。
【０００６】 本発明に従ったシステムは、公開鍵技術を利用することができる。典型的には
、このようなシステムはすべてのサービスプロバイダに対して１つの（スマート
カードに対応する）公開鍵を利用する。それぞれのスマートカードの中には、公
開鍵によって暗号化されたメッセージを復号することができる、秘密のプライベ
ート鍵が格納されている。サービスプロバイダは、公開鍵によって暗号化された
ビットストリームで、サービスプロバイダ名、ならびにプログラムの名前、時間
、および費用を含んでいることができる、条件付きアクセス（ＣＡ）資格付与メ
ッセージ（すなわち資格付与制御メッセージまたはＥＣＭ）を送信する。このメ
ッセージがスマートカードによって復号され、適切な情報がその中に格納される
。一実施形態では、スマートカードは、銀行によって実行可能であった、または
サービスプロバイダからの一定額の購入クレジットを有することができる。ユー
ザは、制限額を超えない限り、サービスを購入することができる。何らかの適切
な事前にプログラムされた時間に達すると、スマートカードはデバイス（例えば
セットトップボックス）に自動的にＣＡセンターへの電話をかけさせる。銀行と
提携したＣＡセンターは、保護チャネルを使用してスマートカードからの課金情
報を受け取り、追加のクレジットを提供する。銀行はこの情報を転送し、適切な
サービスプロバイダの貸方に記入する。
【０００７】 一般に、本発明は制限付き（またはスクランブルされた）放送または伝送プロ
グラムのコピーへのアクセスを管理するための方法を定義する。本発明の一態様
によれば、スクランブルされたプログラムコンテンツ構成要素を有するプログラ
ム（例えばオーディオ／ビデオプログラム）および暗号化された制御構成要素を
有するプログラム（例えばＥＣＭ）をコピーするための方法が定義される。この
方法は、記録装置内でプログラムを受け取ること、および暗号化された制御構成
要素にデータ項目を取り付けることを含んでいる。データ項目は、プログラムが
コピーされたものであることを示すのに使用される。最後に、ネストされた制御
構成要素を生成するために、暗号化された制御構成要素およびデータ項目が共に
暗号化される。
【０００８】 本発明の他の態様によれば、制限されたプログラムのコピーへのアクセスを管
理するための方法が、処理装置内で制限されたプログラムを受け取ることを含ん
でいる。暗号化された制御構成要素およびデータ項目を取得するために、ネスト
された制御構成要素が復号される。次いで、スクランブル解除鍵およびコピー制
御情報を得るために、暗号化された制御構成要素が復号される。コピーが許可さ
れたもの（すなわち有効）であるかどうか、また許可されたものである場合はプ
ログラムコンテンツ構成要素がスクランブル解除鍵を使用してスクランブル解除
されるかどうかを判定するために、データ項目とコピー制御情報とが比較される
。
【０００９】 本発明の他の態様によれば、制限されたプログラムの記録済みコピーへのアク
セスを管理するための方法が、ビデオ処理装置に結合されたスマートカードを使
用する。具体的に言えば、この方法は、現金準備額および資格付与をスマートカ
ードに転送すること、制限されたプログラムの記録済みコピーをスマートカード
中で受け取ること、スクランブル解除鍵、コピー制御情報、および購入情報を取
得すること、前記コピーが許可されたものであるかどうかを判別するためにコピ
ー制御情報とデータ項目とを比較すること、ならびに制限されたプログラムの費
用が格納された現金準備額（ｃａｓｈ ｒｅｓｅｒｖｅ）よりも少ないことを検
証することを含んでいる。次に、格納された現金準備額から制限されたプログラ
ムの費用が差し引かれ、オーディオ／ビデオ構成要素がスクランブル解除鍵を使
用してスクランブル解除される。「費用モデル」の代わりに「時間モデル」を使
用すること、すなわちプログラムを閲覧することが許可される時間を制御できる
ことは、本発明の範囲内である。
【００１０】 本発明の上記態様および他の態様について、添付の図面に示された本発明の好
ましい実施形態を参照しながら説明する。
【００１１】 （図面の詳細な説明） 本発明は、制限されたプログラム、例えばスクランブル（または暗号化）され
たプログラムのコピーへのアクセスを管理するのに使用できる、条件付きアクセ
スシステムを提供する。条件付きアクセスシステムは、米国再生可能セキュリテ
ィ標準（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｔａｎ
ｄａｒｄ）（ＮＲＳＳ）、ＥＩＡ−６７９、パートＡまたはパートＢに準拠した
スマートカードなどの、再生可能セキュリティデバイスに組み込むことができる
。条件付きアクセスシステムは、デジタルテレビジョン（ＤＴＶ）、セットトッ
プボックス（ＳＴＢ）などで実施されると、ユーザがスクランブルされたプログ
ラムの合法コピーのみを表示できるようにするものである。スマートカードの機
能を、ＤＴＶまたはＳＴＢに埋め込むことができる。
【００１２】 認証局（Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅ Ａｕｔｈｏｒｉｔｙ）（図示せず）は、以
下で説明するように使用される、デジタル認証ならびに公開鍵とプライベート鍵
のペアを発行する。認証局の役割がサービスプロバイダとデバイスの製造業者が
共同で実行できるものであることは、本発明の範囲内である。課金センターを利
用してユーザの勘定を管理することが可能であり、ユーザが追加のサービスを購
入する準備を行った場合、およびこれらのサービスが消費または使用された場合
、更新された情報が提供される。
【００１３】 放送業者は、（１）サービス、および（２）これらのサービスをユーザが購入
できるようにする資格付与メッセージ（資格付与制御メッセージ）を送達する責
任を負う。放送チャネルは、サービスおよびこれらのサービスへのアクセス情報
を送達するためにのみ使用される。残りのすべてのトランザクションは、戻りチ
ャネル（すなわちモデムおよび電話接続またはケーブルモデム）を使用して実行
される。本条件付きアクセスシステムは、電子キャッシュカードローディングに
基づくものとすることができる。ユーザは自分のカードに一定額の現金を（借方
勘定または貸方勘定から）事前にローディングし、その後このカードを使用して
以下のようにサービスを購入する。
【００１４】 戻りチャネル接続を使用してＣＡサーバと通信できない場合、カードに現金を
ローディングするには、ユーザがバックチャネルサポートを使用してデバイスに
アクセスするか、または特定の場所（銀行、ＡＴＭ、ベンダの地域事務所）へ出
向いてカードをローディングする必要がある。ＣＡオペレータはカード保有者の
銀行またはユーザの銀行と同じ働きをし、課金センターは小売業者の銀行と同様
の働きをする。ここで、再生可能セキュリティデバイス、例えば取外し可能スマ
ートカードまたは条件付きアクセスモジュールなどにローディングされる固定額
の「現金」を使用して、放送業者によって提供されるサービスまたは記録済みプ
ログラムの表示に対する支払いを行うことができる。どちらの現金振替メカニズ
ムが使用される場合でも、ユーザは貸方勘定または借方勘定からＣＡカードへの
特定金額の振替を要求する。
【００１５】 ひとたびカードに現金がローディングされると、ユーザは放送業者が提供する
サービスをいくつでも購入することができるか、またはおそらく記録済みのプロ
グラムの「閲覧権」を購入するのに使用することができる。サービスを購入する
ごとに、カードの使用可能金額からそのサービス価格分が差し引かれる。放送業
者によって提供されるサービスは、ＰＰＶイベントおよびパッケージという２つ
のカテゴリに分類することができる。イベントとはプログラムガイド内にスロッ
トが割り振られたＴＶプログラムのことであり、パッケージとは単なるイベント
の集合体のことである。パッケージの例としては、（１）所与のシーズン中に行
われるサッカーの全試合、（２）１つまたは複数のＡＴＳＣ仮想チャネルでの日
曜深夜映画、（３）ＨＢＯなど特定の仮想チャネルへの加入が挙げられる。通常
、すべてのイベントが、共通または共用の対称鍵アルゴリズムを使用してスクラ
ンブルされた、１つまたは複数のオーディオビジュアルストリームを有する。
【００１６】 イベントまたはパッケージを購入すると、スマートカードにレコードが格納さ
れ、その後これがＣＡベンダに転送される。格納された購入情報がひとたびＣＡ
データベースに送られると、ＣＡベンダは提供されたサービスに対して放送業者
に支払うことができる。
【００１７】 システムのセキュリティは、標準で幅広く受け入れられる公開鍵アルゴリズム
および対称鍵アルゴリズムに基づくものとすることができる。例えば、好適なア
ルゴリズムには、公開鍵暗号化用のＲＳＡ、ならびに対称鍵スクランブル用のト
リプルＤＥＳおよび／またはシングルＤＥＳが含まれる。これらのアルゴリズム
を利用するシステム例には、システム全体用のグローバルＲＳＡの公開鍵／プラ
イベート鍵のペア、Ｋｐｕｂ／Ｋｐｒｉがある。公開鍵はすべての放送業者によ
って共用され、対応するプライベート鍵は、ＣＡプロバイダによって消費者に配
布される不正変更防止型ＮＲＳＳベースのスマートカード中に配置される。この
公開鍵は、ヘッドエンド（ｈｅａｄ−ｅｎｄ）で生成されたＥＣＭを保護するの
に使用される。スクランブルアルゴリズムがＤＥＳ以外の暗号であってもよいこ
とは、本発明の範囲内である。
【００１８】 対称鍵暗号には、暗号化および復号の両方に同じ鍵を使用することが含まれる
。公開鍵暗号の基礎は、公開鍵およびプライベート鍵という２つの関連する鍵を
使用することにある。プライベート鍵は秘密鍵であり、公衆が使用可能な公開鍵
からプライベート鍵を割り出すことは計算上不可能である。公開鍵を有する者は
だれでもメッセージを暗号化できるが、これを復号できるのは、関連付けられた
所定のプライベート鍵を有する人物またはデバイスのみである。
【００１９】 図１に示されるように、デジタルホームネットワーク１０とは、セットトップ
ボックス１２、ＴＶ １４、ＶＣＲ １６、ＤＶＤプレーヤ１８、およびパーソ
ナルコンピュータなどの汎用コンピュータデバイス（図示せず）を含んでいる、
デジタルオーディオ／ビジュアル（Ａ／Ｖ）デバイスのクラスタのことである。
いくつかのデジタルインターフェースを、ホームネットワーク内のデバイス相互
接続に使用することができる。例えば、ＥＩＡ−７７５ ＤＴＶ １３９４イン
ターフェース仕様は、高性能シリアルバス向けＩＥＥＥ １３９４標準に基づく
、ＤＴＶへのベースバンドデジタルインターフェース向け仕様を定義する。ＩＥ
ＥＥ １３９４シリアルバスは、テレビジョン、ＶＣＲ、ＤＶＤプレーヤ、およ
びセットトップボックスなどのデジタルデバイスが、相互に通信できるようにす
るものである。「保証送達」用の非同期移送および「保証タイミング」用の任意
選択等時性移送という、２種類の移送を提供する。（マルチメディアに適用する
には等時性チャネルが必要である。）ＥＡＩ−７６１ 拡張ＯＳＤ機能を備えた
ＤＴＶリモデュレータ仕様（ＤＴＶ Ｒｅｍｏｄｕｌａｔｏｒ Ｓｐｅｃｉｆｉ
ｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＯＳＤ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）
およびＥＩＡ−７６２ ＤＴＶリモデュレータ仕様が、ＡＴＳＣ標準Ａ／５３
補遺Ｄに準拠した８ ＶＳＢおよび１６ ＶＳＢのリモデュレータをそれぞれ利
用する一方向データパス用の最低限の仕様を定義する。
【００２０】 本発明は、デジタルホームネットワーク内でのコピー保護に関する新しい範例
を定義する。この範例は、放送または事前記録のいずれかの可能性がある、デジ
タルコンテンツのコピーを可能にするものである。コピーは合法であるかどうか
を確認してから表示される。
【００２１】 さらに、図１に示されるように、著作権で保護されているオリジナルコンテン
ツが、いくつかのソースからホームネットワーク１０に送達される。これは、衛
星２０、地上２２、またはケーブル２４のシステムを介して伝送するか、または
デジタルテープ２６またはＤＶＤ２８に記録することができる。伝送されるかま
たは媒体上に記録されたコンテンツは、「コピー禁止（ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ）
」、「コピー１回（ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ）」、および「コピー自由（ｆｒｅｅ−
ｃｏｐｙ）」として識別することができる。これら３つの状態は、コピー生成管
理システム（ＣＧＭＳ）ビットを使用して表される。（ＣＧＭＳビットはＣＣＩ
の一部である。）クラスタ内のすべてのＡ／Ｖデバイスは、以下にまとめられた
「再生制御（ｐｌａｙｂａｃｋ ｃｏｎｔｒｏｌ）」、「レコード制御（ｒｅｃ
ｏｒｄ ｃｏｎｔｒｏｌ）」、および「１回生成制御（ｏｎｅ−ｇｅｎｅｒａｔ
ｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ）」の各規則に従うものとする。
【００２２】
【表１】
【００２３】 コピー保護システムは、Ａ／Ｖデバイス間でのオーディオ／ビデオコンテンツ
の伝送を保護し、オーディオ／ビデオコンテンツの格納を保護しなければならな
い。本発明は、「コンテンツが表示されるまでそのスクランブルされた状態を維
持する」ことにより、これら両方の問題の解決策を定義する。これにより、スク
ランブルされたコンテンツを記録することは可能であるが、コンテンツが合法で
ない場合（すなわちオリジナルまたは１回生成コピーでない場合）は閲覧を禁止
する。これは、上記の表に定義された記録規則とは対照的である。
【００２４】 具体的に言えば、図１は、本発明が使用可能な、デジタルコンテンツ（例えば
映画）を受け取ることができる様々なデジタルオーディオ／ビデオデバイスから
なる、典型的なホームネットワークを示す図である。デジタルコンテンツは、Ｍ
ＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）形式で符号化され、資格付与制御
メッセージ（ＥＣＭ）と共に放送される。ＥＣＭ（図２ａを参照）は、制御語（
すなわちスクランブル解除鍵）およびアクセス条件の暗号である。
【００２５】 ＳＴＢまたはＤＴＶは、スクランブルされたＡ／Ｖストリームをソース（放送
のヘッドエンドまたはプレーヤ）から受け取り、これを直接スマートカードに伝
送する。スマートカード（ＳＣ）３０がスマートカードリーダ（図示せず）に挿
入または結合され、内部バスがＳＴＢまたはＤＴＶとスマートカードとを相互接
続して、それらの間のデータ転送を可能にする。このようなスマートカードには
、例えば米国再生可能セキュリティ標準（ＮＲＳＳ）パートＡに準拠したＩＳＯ
７８１６カード、またはＮＲＳＳパートＢに準拠したＰＣＭＣＩＡカードが含ま
れる。上記で述べたように、本発明の概念は、本質的にスマートカードに限定さ
れたものではなく、どんな再生可能セキュリティデバイスでも使用することがで
きる。概念上は、スマートカードがスマートカードリーダに結合されると、スマ
ートカードの機能はデジタルテレビジョンの機能の一部とみなされるため、スマ
ートカードの物理的なカード本体によって作り出される「境界」は除去される。
【００２６】 スマートカードは、コンテンツが合法であるかどうかをチェックし、ＤＥＳ鍵
を回復し、資格付与をチェックした後ストリームのスクランブルを解除する。（
映画が開始される直前に、画面表示メッセージ（ＯＳＤ）が消費者に対して購入
申し込みを開始するように指示する。）加入資格付与はカード中に格納されるが
、イベント資格付与はイベントと共に伝送され、購入申し込みを生成するのに使
用される。）
【００２７】 オリジナルとコピーを区別する方法と、ユーザがコピーを閲覧できるようにす
る前にコピーが合法であるかどうかを検証する方法という、固有であるが関連す
る２つの方法について以下に定義する。どちらの方法でも、スクランブルされた
プログラムが記録される場合、記録デバイス（例えばＤＶＣＲまたはＤＶＤレコ
ーダ）が第１に実行することは、プログラムがスクランブルされているかどうか
を検証することである。これは、パケットヘッダ内のパケット識別（ＰＩＤ）に
よって識別される、ＥＣＭのチェックによって達成することができる。一代替方
法は、移送パケットヘッダ内の移送スクランブル制御（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓ
ｃｒａｍｂｌｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ）（ＴＳＣ）ビットをチェックすることで
あろう。他の方法は、プログラムが以下に記載するようにスクランブルされてい
るかどうかを確かめることであろう。ＭＰＥＧビデオ構文には、ビットストリー
ム内の同期化ポイントを示す、「開始コード」と呼ばれるバイト位置合わせされ
た３２ビットのフィールドが含まれる。例えば、ＭＰＥＧビデオビットストリー
ム内の各フレームの最初には、「ピクチャ開始コード」（０×００ ００ ０１
００）がある。これらのフレームは、毎秒６０、５０、３０、または２４フレ
ーム（ｆｐｓ）を発生させることができる。したがって、ビットストリーム内の
ピクチャ開始コードを調べるのは単純なテストであろう。ピクチャ開始コードの
１秒当たりの速さが、可能な速度のうちの１つに近い場合、そのビットストリー
ムは暗号化されていないと想定するのが妥当である。
【００２８】 本発明の一実施形態では、コンテンツがスクランブルされていると、レコーダ
はグローバル公開鍵を使用してＥＣＭを暗号化する。暗号化を実行する前に、レ
コーダは各ＥＣＭにコピーを示すものとしてマーク（またはデータ項目）を取り
付ける（図２ｂを参照）。一般に、スクランブルされた映画がコピーされるたび
にそのＥＣＭは再度暗号化され、このプロセスが「ネスティング」と呼ばれる。
これによりスマートカードは、オリジナルの映画が何回コピーされたものである
かを判定することができる。以下の例（ここで、ＧＰＫはグローバル公開鍵、Ｅ
は暗号化プロセス、ＣＷは制御語（スクランブル解除用の鍵）であり、ＥＣＭは
ＣＷ、ＣＣＩ、コンテンツのソース、および他のデータを含んでいる）では、違
法コピーを検出してその表示を防止する。
【００２９】 映画のＥＣＭが、ＥＧＰＫ（ＣＷ，ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ）の形式を有すると
想定してみる。レコーダはこのＥＣＭを受け取ると、ＥＧＰＫ［ＥＧＰＫ（ＣＷ
，ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ），ｃｏｐｙ−ｍａｒｋ）］の形式に変換する。このネ
ストされたＥＣＭの付いた映画が、記録プロセスの出力となる。ユーザがこれを
閲覧しようとすると、スマートカードはこれが「ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ（コピー
禁止）」コンテンツのコピーであることを検出し、表示を禁止する。この映画が
「ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ（コピー１回）」コンテンツである場合、ＥＣＭはコピー
内でＥＧＰＫ［ＥＧＰＫ（ＣＷ，ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ），ｃｏｐｙ−ｍａｒｋ）
］の形式となる。これは合法コピーを示すものであり、スマートカードは閲覧を
許可する。ただし、コピーのコピーが作成されると、ＥＣＭは例えば［ＥＧＰＫ ｛ＥＧＰＫ［ＥＧＰＫ（ＣＷ，ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ），ｃｏｐｙ−ｍａｒｋ）］
，ｃｏｐｙ−ｍａｒｋ｝］という２層のネスティングを有することとなり、コピ
ーは違法であることが検出される。
【００３０】 コピー保護システムのセキュリティを上げるための一方法は、記録目的のロー
カル公開鍵を使用することである。これには、固有の公開鍵／プライベート鍵の
ペアを備えたスマートカードが必要である。映画をコピーするために、スマート
カードがＶＣＲに結合され公開鍵を提供する。次いで公開鍵は、対応する固有の
プライベート鍵でのみ再生できるコピーを作成するために、ＥＣＭの暗号化に使
用される。
【００３１】 システムのセキュリティを上げる他のオプションは、ＥＣＭのネスティングプ
ロセス中に、ｃｏｐｙ−ｍａｒｋ（マークをコピー）と共に固有のレコーダＩＤ
を取り付けることである。この追加情報がコピーとレコーダとの間の結合を作成
する。さらに、レコーダおよびスマートカードの双方が、同じレコーダＩＤを有
する。したがって、コピーが閲覧できるのは、レコーダＩＤを有するスマートカ
ードを使用した場合のみとなる。
【００３２】 著作権で保護された（および暗号化された）あらゆるデジタルコンテンツは、
どんなレコーダにもコピーできるものとする。作成されたコピーが合法であれば
、確立された支払いシステムの規則に従って閲覧することができる。例えば、Ｄ
ＴＶがネストされたＥＣＭのないスクランブルされたプログラムを受け取ると、
次いでＤＴＶはこのプログラムを、スクランブルされたオリジナルのプログラム
でありコピーでないものとして取り扱う。すなわち、ＤＴＶはプログラムを閲覧
可能にするのである。ただし、ユーザが「オリジナルプログラム」のコピーを作
成したい場合は、次いでＥＣＭおよびデータ項目が本発明に従って共に暗号化さ
れる。
【００３３】 本発明の代替実施形態では、ＣＧＭＳビットおよびアクセス権ならびに制御語
を含んでいるようにＥＣＭが拡張される。この拡張ＥＣＭ（ＸＥＣＭ）は、著作
権が保護されたコンテンツ（例えば映画）が記録されるたびに、コピーとオリジ
ナルを区別するために一方向の非可逆変換（例えばハッシング）を介して修正さ
れる。セットＸからセットＹまでの関数ｆは一方向関数と呼ばれ、本質的にすべ
てｙ∈Ｉｍ（ｆ）の場合を除き、すべてｘ∈Ｘの場合にｆ（ｘ）が簡単に計算で
きるのであれば、計算上はｆ（ｘ）＝ｙであるようなどんなｘ∈Ｘも見つけるこ
とができない。
【００３４】 スマートカードはＸＥＣＭを受け取ると、システムのタイプに応じてこれを処
理する。条件付きアクセス（ＣＡ）システムおよびコピー保護（ＣＰ）システム
という、機能的に異なる２つのシステムをこのアーキテクチャに入れることがで
きる。
【００３５】 （ｉ）ＣＡシステム：スマートカードは、ＣＡシステムの構成要素である。閲
覧が許可される前に、スマートカードはＸＥＣＭが何回修正されるかをチェック
して、ＣＡシステムの事前定義された規則に従って応答する。
【００３６】 （ｉｉ）ＣＰシステム：スマートカードは、ＣＰシステムの構成要素である。
スマートカードの機能は制限されている。コンテンツの合法性をチェックし、違
法コピーの閲覧を防止する。
【００３７】 ＸＥＣＭの処理について、以下の例を使用し図２ｃおよび３を参照しながら説
明する。映画がＤＶＣＲでコピーされるものと想定してみる。このＸＥＣＭ構文
は、ＸＥＣＭ＝ＥＫ（ＣＷ，Ｄ／Ｔ，ｃｏｎｔｅｎｔ ｔｙｐｅ，ｘ０），ｘｉ となるように定義され、この式でｘ０＝ｘ１、ｉ＞０の場合ｘｉ＋１＝ｆ（ｘｉ ）、Ｅは暗号化プロセス、Ｋは暗号化鍵、ＣＷは制御語、Ｄ／Ｔは日付および時
刻スタンプ、ｘ０は乱数、ならびにｆは一方向関数である。
【００３８】 （ａ）コンテンツタイプが「ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ」の場合、 レコーダ入力： ＥＫ（ＣＷ，Ｄ／Ｔ，″ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ″，ｘ０），ｘ １ レコーダ出力： ＥＫ（ＣＷ，Ｄ／Ｔ，″ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ″，ｘ０），ｘ ２ である。
【００３９】 ユーザがコピーを閲覧しようとすると、カードはＸＥＣＭを復号した後、ｘ０ とｘ２を比較する。これらが等しくないと表示することはできない。
【００４０】 （ｂ）コンテンツタイプが「ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ」の場合、 レコーダ入力： ＥＫ（ＣＷ，Ｄ／Ｔ，″ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ″，ｘ０），ｘ１ レコーダ出力： ＥＫ（ＣＷ，Ｄ／Ｔ，″ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ″，ｘ０），ｘ２ である。
【００４１】 このとき、ｘ０とｘ２の比較によって、コピーが合法であることが明らかにな
る。ただし、第１回生成コピーがレコーダへの入力である場合、ｆ（ｆ（ｘ０）
）＝ｘ３であることから、出力は違法である。ＸＥＣＭが、すでに実行された修
正の回数を考慮せずに修正されることに留意されたい。
【００４２】 ＣＡシステムでは、Ｄ／Ｔスタンプフィールドが、著作権を侵害されたレコー
ダによって作成されたコピーを検出することができる。カードは修正されたこと
のない「古い」ＸＥＣＭを検出すると、これを著作権侵害コピーであるものとみ
なす。ＣＰシステムでは、Ｄ／Ｔスタンプを使用して、事前記録された媒体およ
びこれから作成された許可コピーに、制限付きの寿命を割り当てることができる
。
【００４３】 「ＸＥＣＭ修正」スキームの非常に重要な特徴は、コンテンツ分配者（放送業
者および出版業者）に対し、ＸＥＣＭを作成するために自分たちの暗号化アルゴ
リズムを選択することにおける完全な自由を与えることである。したがって、コ
ピー保護システムはＣＡシステムの延長として構築される一方で、「減結合」さ
れる。唯一の要件は、ＸＥＣＭに共通構造を使用することである。
【００４４】 以下で説明するように、コンテンツソースから発信されるＸＥＣＭにはプライ
ベートおよび必須という２つのセクションがある。プライベートセクションには
、ＣＡシステムおよびＣＰシステムのオペレータによって個人的に定義されるフ
ィールドが含まれる。必須セクションには、すべてのＸＥＣＭに含まれなければ
ならない３つのフィールドが含まれる。
【００４５】 ＸＥＣＭのプライベートセクションにあるフィールドは、ＸＥＣＭ＿ｉｄ（拡
張資格付与制御メッセージの固有識別子）、ＸＥＣＭ＿ｌｅｎｇｔｈ（ＸＥＣＭ
内のバイト数を指定する８ビットフィールド）、ｆｏｒｍａｔ＿ｉｄｅｎｔｉｆ
ｉｅｒ（ｐｒｏｖｉｄｅｒ＿ｉｎｄｅｘフィールドに値を割り当てる登録権限を
識別する３２ビットフィールド）、ｐｒｏｖｉｄｅｒ＿ｉｎｄｅｘ（コンテンツ
プロバイダを識別する１６ビットフィールド）、ｐｒｏｇｒａｍ＿ｅｖｅｎｔ＿
ｉｄ（特定のＴＶプログラムまたはイベントを識別する２４ビットフィールド）
、ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｓｔｒｅａｍ＿ｉｄ（イベントが搬送されているトラン
スポートストリームを識別する１６ビットフィールド）、ｓｏｕｒｃｅ＿ｉｄ（
イベントが伝送されている特定サービスを一意に識別する１６ビットフィールド
）、ｅｖｅｎｔ＿ｉｄ（このトランスポートストリームの所与のサービス内で特
定イベントを一意に識別する１４ビットフィールド）、ｓｔａｒｔ＿ｔｉｍｅ（
イベント開始時間を示す３２ビットフィールド）、ｌｅｎｇｔｈ＿ｉｎ＿ｓｅｃ
ｏｎｄｓ（イベントの長さを示す２０ビットフィールド）、ｔｉｔｌｅ＿ｓｅｇ
ｍｅｎｔ（このメッセージが記述するイベントに関する英語タイトルの最初の１
０文字）、ｅｖｅｎｔ＿ｐｒｉｃｅ（イベントの費用を示すＢＣＤフィールド）
、ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ＿ｋｅｙ（考察中のイベントに関するビデオ信号および
オーディオ信号をスクランブル解除するのに必要な６４ビット鍵）、ｄｅｓｃｒ
ｉｐｔｏｒｓ＿ｌｅｎｇｔｈ（記述子に続く記述子リストの全長）を含んでいる
。ＸＥＣＭの必須セクションは、ＣＣＩ−コピー制御情報（ＣＧＭＳビット、Ａ
ＰＳトリガビット、およびデジタルソースビット）、ｃｏｐｙ＿ｉｎｄｉｃａｔ
ｏｒ＿ｉｎｉｔｉａｌ＿ｖａｌｕｅ（ランダムビットシーケンス）、およびｃｏ
ｐｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ（ｃｏｐｙ＿ｉｎｄｉｃａｔｏｒ＿ｉｎｉｔｉａｌ＿
ｖａｌｕｅに等しいビットシーケンス）を含んでいる。
【００４６】 ＤＴＶ １４は、閲覧用デジタルコンテンツ４０の最終宛先である。スクラン
ブルされたＡ／Ｖストリームをソース（放送／ケーブルのヘッドエンド、衛星、
ケーブルＳＴＢ、ＤＢＳ ＳＴＢまたは再生デバイス）から受け取り、これを直
接スマートカード３０に伝送する。スマートカード３０は、コンテンツが合法で
あるかどうかをチェックする。例えば、放送ＰＰＶ映画を受け取ると、ＯＳＤは
映画が開始される前に購入申し込みを開始するように消費者に指示する。映画が
購入されると、カード中にレコードが格納される。次いでカードはスクランブル
鍵を回復し、ストリームをスクランブル解除する。ＸＥＣＭ内に含まれるイベン
ト（価格、開始時間、長さなど）に関する情報は、購入申し込みを生成するのに
使用される。最後にＤＴＶ １４は、受け取ったものと同じストリームを出力す
る。
【００４７】 映画が記録される予定であれば、ＤＶＣＲはＸＥＣＭを検出および修正する。
さらに、移送パケットヘッダ内の移送スクランブル制御（ＴＳＣ）ビットをチェ
ックして、コンテンツがスクランブルされているかどうかを調べることができる
。コンテンツがスクランブルされていない場合は、現状のままコピーされる。一
般に、スクランブルされた映画がコピーされるごとに、そのＸＥＣＭが再度修正
される。これにより、スマートカードは、オリジナルの映画がこれまでに何回コ
ピーされたかを判別することができる。任意選択で、レコーダに挿入されたスマ
ートカードにＸＥＣＭ修正機能を割り当てることができる。この場合、レコーダ
はスマートカードリーダを備えている必要がある。
【００４８】 以上、本発明について、その様々な実施形態に関して詳細に説明してきたが、
前述の内容を読んで理解すれば、説明した実施形態に様々な変更が生じること、
ならびにこのような変更が添付の特許請求の範囲内に含まれるように意図される
ものであることが、当業者であれば明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スクランブルされたコンテンツを複数のソースから受け取ることができる様々
なデジタルデバイスからなる、ホームネットワークを示す構成図である。
【図２ａ】 典型的な資格付与制御メッセージ（ＥＣＭ）を定義する図である。
【図２ｂ】 本発明の一実施形態によるネストされたＥＣＭを定義する図である。
【図２ｃ】 本発明の他の実施形態による拡張ＥＣＭを定義する図である。
【図３】 本発明を使用する典型的なホームネットワークを示す構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｈ０４Ｎ 5/91 Ｐ ５Ｊ１０４ 5/92 5/92 Ｈ 7/167 7/167 Ｚ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ， ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，Ｇ Ｂ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ， ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，Ｖ Ｎ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ウィリアム ウェズリィ ビヤーズ ジュ ニア アメリカ合衆国 46033−9046 インディ アナ州 カーメル アロー ウッド ドラ イブ 1075 Ｆターム(参考） 5B017 AA06 BA07 CA16 5C025 AA30 BA14 BA25 5C053 FA13 FA20 FA22 FA24 GA11 GB06 GB38 JA16 5C064 BA01 BB01 BB02 BC01 BC06 BC17 BC22 BC23 BC25 BD02 BD08 BD09 BD13 CA14 CB08 CC04 5D044 AB07 BC04 CC03 CC06 DE28 DE50 EF05 FG18 GK12 GK17 HH13 HH15 HL08 HL11 5J104 AA01 JA21 NA02 NA35 NA37 PA14 【要約の続き】

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スクランブルされたプログラムコンテンツ構成要素と暗号化
    された制御構成要素とを有するプログラムをコピーするための方法であって、 （ａ）記録装置内で前記プログラムを受け取るステップと、 （ｂ）前記暗号化された制御構成要素に、前記プログラムがコピーされたもの
    であることを示すデータ項目を取り付けるステップと、 （ｃ）ネストされた制御構成要素を生成するように、前記暗号化された制御構
    成要素および前記データ項目を暗号化するステップと、 （ｄ）前記プログラムコンテンツ構成要素および前記ネストされた制御構成要
    素を記録するステップとを含んでいることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記受け取るステップ、前記取り付けるステップ、および前
    記暗号化するステップが、前記記録装置に結合されたスマートカード中で実行さ
    れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記暗号化された制御構成要素が、コピー制御情報と、前記
    スクランブルされたプログラムコンテンツ構成要素に関連付けられたスクランブ
    ル解除鍵とを含んでいることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記コピー制御情報が、コピー禁止（ｎｅｖｅｒ−ｃｏｐｙ
    ）状態およびコピー１回（ｃｏｐｙ−ｏｎｃｅ）状態のうちの１つを示すもので
    あることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記暗号化された制御構成要素が、グローバル公開鍵を使用
    して暗号化されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記ネストされた制御構成要素が、前記グローバル公開鍵を
    使用して暗号化されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記グローバル公開鍵が、前記スマートカードに関連付けら
    れるものであり、前記スマートカードがその中に格納された対応するプライベー
    ト鍵を有することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記暗号化された制御構成要素が、チャネル識別データ、イ
    ベント一致データ、日付および時刻スタンプデータ、ならびに課金データを含ん
    でいる購入情報をさらに含んでいることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記スマートカードがカード本体を含んでおり、前記カード
    本体の表面に、複数の端子がＩＳＯ７８１６カード標準およびＰＣＭＣＩＡカー
    ド標準の一方に従って配置されていることを特徴とする、請求項８に記載の方法
    。
  10. 【請求項１０】 前記記録装置がデジタルビデオカセットレコーダであるこ
    とを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記記録装置が記録可能なＤＶＤ装置であることを特徴と
    する、請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 制限されたプログラムのコピーへのアクセスを管理するた
    めの方法であって、前記方法が、 （ａ）処理装置内で前記制限されたプログラムを受け取るステップであって、
    前記制限されたプログラムが、スクランブルされたプログラムコンテンツ構成要
    素およびネストされた制御構成要素を有し、前記ネストされた制御構成要素が暗
    号化されるステップと、 （ｂ）暗号化された制御構成要素およびデータ項目を取得するために前記ネス
    トされた制御構成要素を復号するステップであって、前記データ項目が、前記制
    限されたプログラムがコピーされたものであることを示すステップと、 （ｃ）スクランブル解除鍵およびコピー制御情報を取得するように前記暗号化
    された制御構成要素を復号するステップと、 （ｄ）前記コピーが有効であるかどうかを判定するように前記コピー制御情報
    と前記データ項目を比較するステップと、 （ｅ）前記コピーが有効であるという判定に応答して前記スクランブル解除鍵
    を使用し、前記プログラムコンテンツ構成要素をスクランブル解除するステップ
    とを含んでいることを特徴とする方法。
  13. 【請求項１３】 前記暗号化された制御構成要素および前記ネストされた制
    御構成要素が、グローバル公開鍵を使用して暗号化されることを特徴とする、請
    求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記受け取るステップ、前記復号するステップ、前記比較
    するステップ、および前記スクランブル解除するステップが、前記処理装置に結
    合されたスマートカード中で実行され、前記復号ステップが、前記スマートカー
    ド中に格納され前記グローバル公開鍵に関連付けられたプライベート鍵を使用す
    ることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記暗号化された制御構成要素が、チャネル識別データ、
    イベント一致データ、日付および時刻スタンプデータ、および課金データを含ん
    でいる購入情報をさらに含んでいることを特徴とする、請求項１４に記載の方法
    。
  16. 【請求項１６】 前記購入情報が前記プログラムの費用を含んでおり、前記
    方法がさらに、 （ａ）計算済みの現金準備額を決定するように、前記プログラムの費用を前記
    スマートカードに格納された現金準備額から差し引くステップと、 （ｂ）前記スマートカード中で、プラスの計算済み現金準備額を有することに
    応答して、前記スクランブル解除鍵を使用して前記スクランブルされたプログラ
    ムコンテンツ構成要素をスクランブル解除するステップと、 （ｃ）前記スクランブル解除された伝送済みイベントを前記ビデオ処理装置に
    渡すステップとを含んでいることを特徴とする、請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記現金準備額が現金自動預払機から電子現金認証メッセ
    ージにダウンロードされることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記処理装置が、デジタルビデオカセットレコーダ／プレ
    ーヤおよびＤＶＤレコーダ／プレーヤのうちの１つであることを特徴とする、請
    求項１７に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 前記スマートカードがカード本体を含んでおり、前記カー
    ド本体の表面に、複数の端子がＩＳＯ７８１６カード標準およびＰＣＭＣＩＡカ
    ード標準の一方に従って配置されていることを特徴とする、請求項１８に記載の
    方法。
  20. 【請求項２０】 ビデオ処理装置に結合されたスマートカードを使用して、
    制限されたプログラムの記録済みコピーへのアクセスを管理するための方法であ
    って、 （ａ）現金準備額を銀行から前記スマートカードに振り替えるステップと、 （ｂ）前記スマートカードで、前記制限されたプログラムの前記記録されたコ
    ピーを前記ビデオ処理装置から受け取るステップであって、前記制限されたプロ
    グラムが、スクランブルされたオーディオ／ビデオ構成要素およびネストされた
    制御構成要素を有し、前記ネストされた制御構成要素が暗号化されるステップと
    、 （ｃ）暗号化された制御構成要素およびデータ項目を取得するように前記ネス
    トされた制御構成要素を復号するステップであって、前記データ項目が、前記制
    限されたプログラムがコピーされたものであることを示すステップと、 （ｄ）スクランブル解除鍵、コピー制御情報および購入情報を取得するように
    前記暗号化された制御構成要素を復号するステップと、 （ｅ）前記コピーが有効であるかどうかを判定するように前記コピー制御情報
    と前記データ項目を比較するステップと、 （ｆ）前記制限されたプログラムの費用が前記格納された現金準備額よりも少
    ないことを検証し、前記制限されたプログラムの費用を前記格納された現金準備
    額から差し引くステップと、 （ｇ）前記スクランブル解除鍵を使用し、前記オーディオ／ビデオ構成要素を
    スクランブル解除するステップとを含んでいることを特徴とする方法。
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