反復暗号化ブロックのための装置及び方法
【課題】ＣＰＵの制御下で一定の段数を有しない反復暗号化ブロックのための方法及び装置である。
【解決手段】一実施の形態において、第１の暗号化ブロックは、内部鍵又は予めプログラミングされた鍵を用いて、受信した情報をデスクランブルし、デスクランブル鍵又はデスクランブルされたデータを形成する。データフィードバックパスは、デスクランブルされたデータを内部データとして記憶し、内部データ又は外部データを第１の暗号化ブロックのデータ入力として供給する。鍵フィードバックパスは、デスクランブル鍵を内部鍵として記憶し、内部鍵又は予めプログラミングされた鍵を第１の暗号化ブロックの鍵入力部に供給する。第２の暗号化ブロックは、最終的なデスクランブル鍵を用いて、受信したコンテンツをデスクランブルする。他の実施の形態についても説明し、請求項として記載する。
【解決手段】一実施の形態において、第１の暗号化ブロックは、内部鍵又は予めプログラミングされた鍵を用いて、受信した情報をデスクランブルし、デスクランブル鍵又はデスクランブルされたデータを形成する。データフィードバックパスは、デスクランブルされたデータを内部データとして記憶し、内部データ又は外部データを第１の暗号化ブロックのデータ入力として供給する。鍵フィードバックパスは、デスクランブル鍵を内部鍵として記憶し、内部鍵又は予めプログラミングされた鍵を第１の暗号化ブロックの鍵入力部に供給する。第２の暗号化ブロックは、最終的なデスクランブル鍵を用いて、受信したコンテンツをデスクランブルする。他の実施の形態についても説明し、請求項として記載する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の１つ以上の実施の形態は、一般的には、デジタルコンテンツのセキュリティの分野に関する。特に、本発明の１つ以上の実施の形態は、反復暗号化ブロックのための方法及び装置に関する。
【０００２】
本出願は、２００３年８月２５日に出願されて現在係属中の米国仮出願番号６０／４９７，６９０について優先権を主張する特許出願である。
【背景技術】
【０００３】
アナログ通信システムは、急速にデジタル通信システムに取って代わられつつある。現在、デジタルテレビジョンが全国的に利用可能なるように計画されている。多くの主要都市では限定的に高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）放送が既に始まっている。同様に、インターネット及びワールドワイドウェブの爆発的成長は、ＭＰ３フォーマットのオーディオファイル等のダウンロード可能なオーディオビジュアルファイル及び他のコンテンツの増加に相補的に成長をもたらしている。
【０００４】
コンテンツの増加と同時に、デジタル通信システムへの急速な移行に起因して、デジタル記録装置に顕著な進歩が見られる。デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）レコーダ、デジタルＶＨＳビデオカセットレコーダ（Ｄ−ＶＨＳＶＣＲ）、ＣＤ−ＲＯＭレコーダ（例えば、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ）、ＭＰ３記録機器、ハードディスクベースの記録装置は、アナログ機器において知られている世代による品質劣化（すなわち、コピーを繰り返すことによって品質が次第に劣化すること）を生ぜずに、高品質の記録及びコピーを行うことができるデジタル記録装置を代表するものである。デジタル通信システムへの移行とデジタル記録装置とが組み合わされることにより、映画業界、音楽業界等のコンテンツプロバイダは、懸念を抱いている。これらの業界では、デジタルコンテンツの許可されていない、及び無秩序なコピーを恐れていることから、ダウンロード可能なデジタルコンテンツの提供に消極的である。
【０００５】
これに対して、地上波放送、ケーブル及び直接衛星放送（ＤＢＳ）の会社、ダウンロード可能なコンテンツを提供するインターネットサイトを有する会社等のサービスプロバイダに、コピープロテクト方式を導入するように求める動きがある。これらのコピープロテクト方式は、条件付きアクセス（ＣＡ）の機能、すなわちリアルタイムでの視聴のためにコンテンツを単にＣＡがないフォーマットにデスクランブルする機能以外に、記録及び再生における制約及び条件を含むことがある。例えば、現在、スクランブルされたコンテンツを後でデスクランブルして視聴するためにコピーすることは、デジタル機器に付された適切なサービス／コンテンツプロバイダの許可、すなわち鍵により許される。
【０００６】
従来の有料ＴＶ用のＣＡ方式は、バックチャンネルが利用できない一方向放送システムから生まれたものである。条件付きアクセス機器（例えば、セットトップボックス）におけるスマートカード等の暗号化プロセッサには、一般的に、番組へのアクセスを自動的に許可するための情報と機能が含まれている。例えば、有料ＴＶアクセス制御アプリケーションを有するスマートカードは、あるサービスの資格（entitlement）を付与するメッセージを受信するようになっている。セットトップボックスにおいてＩＰＰＶ番組の視聴が可能であった場合、クレジット及び代金の限界情報も伝送されていた。また、ある番組を選局するとき、スマートカードは、その番組へのアクセスを許可するのにどの資格が必要かを記載したメッセージを受信していた。
【０００７】
現在、ハッカーは、必要な受信料を支払わずに番組を視聴するために、両方の種類のメッセージを操作している。これらのメッセージが操作されるだけでなく、ハードウェアも攻撃される可能性がある。例えば、スクランブルされたコンテンツをデスクランブルするために用いられる鍵を、自由にコピーし、インターネットを介して他のセットトップボックスに送ることができる。このようなハッキングは、サービスプロバイダにとってもコンテンツの所有者にとっても痛手が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施の形態に係る、デジタル機器を含むコンテンツ配信システムのブロック図である。
【図２】一実施の形態に係る、反復暗号化ブロックを含むセットトップボックスを説明するブロック図である。
【図３】一実施の形態に係る、図２の反復暗号化ブロックをさらに説明するブロック図である。
【図４】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックの鍵フィードバックパスを説明するブロック図である。
【図５】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いた鍵ネスティングを説明するブロック図である。
【図６】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックのデータフィードバックパスを説明するブロック図である。
【図７】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いたデータネスティングを説明するブロック図である。
【図８】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックの鍵フィードバックパスとデータフィードバックパスの組合せを説明するブロック図である。
【図９】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いた鍵及びデータネスティングを説明するブロック図である。
【図１０】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いた鍵のフィードフォワードハッシュを説明するブロック図である。
【図１１】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いたデータのフィードフォワードハッシュを説明するブロック図である。
【図１２】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化を用いた暗号化ブロックの連結を説明するブロック図である。
【図１３】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックのアンチハック回路の一例を説明するブロック図である。
【図１４】一実施の形態に係る、コンテンツ鍵処理のためのアンチハック回路の一例をさらに説明するブロック図である。
【図１５】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックから形成される復号鍵の鍵削減論理部を説明するブロック図である。
【図１６】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックから形成される鍵削減論理復号鍵を説明するブロック図である。
【図１７】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックから形成される鍵削減論理復号鍵を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の様々な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態は、限定的なものではなく、例示的なものである。
【００１０】
反復暗号化ブロックのための方法及び装置について説明する。様々な実施の形態は、データ転送を保護する装置、システム及び方法に関する。一実施の形態において、このような保護は、１つ以上のサービスプロバイダからのデジタルコンテンツを、ユーザ側のデジタル機器において、デスクルランブル及び／又は復号することを含む。「サービスプロバイダ」の例として、限定されないが、地上波放送局、ケーブルテレビ運用業者、直接衛星放送（ＤＢＳ）会社、インターネットを介してダウンロードするコンテンツを提供する会社、又はコンテンツを供給するあらゆる同様の会社等がある。
【００１１】
以下の説明において、本発明の特徴を説明するのに特定の用語を使用する。例えば、「コンポーネント（component）」又は「論理（logic）」という用語は、それぞれ、１つ以上の機能を実行するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアを表す。「ハードウェア」の例として、限定又は制限されるものではないが、プロセッサ等の集積回路（例えば、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、デジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ等）、有限状態機械、組合せ論理回路等がある。「処理ブロック」という用語は、例えば有限状態機械等の専用機能を有するハードウェア及び／又はソフトウェアを表す。
【００１２】
「ソフトウェア」の一例としては、アプリケーション、アプレット、又はルーチンの形の実行可能な一連のインストラクションを含む。ソフトウェアは、プログラマブル電子回路、揮発性メモリ（例えばランダムアクセスメモリ等）及び／又は不揮発性メモリ（例えばあらゆる種類の読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ）等の半導体メモリ素子、フロッピー（登録商標）ディスケット、光ディスク（例えばコンパクトディスク、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ））、ハードドライブのディスク、テープ等の機械読取可能な媒体であれば、いずれの種類の媒体にも保存することができる。
【００１３】
システムについて
図１を参照しながら、コンテンツ配信システム１００の一実施の形態について説明する。コンテンツ配信システム１００は、１つ以上のサービスプロバイダから番組データを含む情報を受信するデジタル機器１１０を備える。番組データは、例えば、デジタルビットストリームとして伝送することができる。デジタル機器１１０は、セットトップボックス、あるいはテレビジョン受信機、コンピュータ、オーディオ再生機器（例えばデジタルラジオ）、オーディオ記録機器（例えばＭＰ３プレーヤ）、ビデオ記録機器（例えばデジタルレコーダ）等に内蔵された１つ以上のコンポーネント等の多くの製品として、動作することができる。
【００１４】
例えば、デジタル機器１１０は、組込アーキテクチャ、分離セキュリティアーキテクチャ（split security architecture）、あるいは他の同様のアーキテクチャにより構成することができる。組込アーキテクチャの場合、一実施の形態において、デジタル機器１１０は、資格管理とデスクランブル操作の両方をサポートする固定の内部回路を備えたセットトップボックスとして構成される。また、分離セキュリティアーキテクチャの実施の形態では、デジタル機器１１０は、資格管理を行うリムーバブルスマートカードが装着されるように構成され、デジタルコンテンツのデスクランブルは内部回路により制御される。
【００１５】
デジタル機器１１０は、受信機１１２を備えており、受信機１１２は、送信されてくる情報を処理して、デジタルコンテンツを含む番組データを抽出し、デジタルコンテンツを知覚可能なフォーマット（例えば、見ることができるフォーマット及び／又は聴くことができるフォーマット）にする。「番組データ」には、システム情報、資格制御メッセージ、資格管理メッセージ、デジタルコンテンツのうちのいずれか又は全てが含まれる。番組データストリームにおける「デジタルコンテンツ」には、画像、オーディオ、ビデオ、これらのあらゆる組合せが含まれる。デジタルコンテンツは、スクランブルされた又はクリアなフォーマットとすることができる。
【００１６】
ここでは、「鍵」、「コンテンツ」、「フォーマット」、「形式」という用語を修飾するために「スクランブルされた（scrambled ）」という用語を用いる場合、この「スクランブルされた」という用語は、コンテンツを含むか、あるいはフォーマットを説明するものであり、この場合、暗号化は、以下に限定されるものではないが、データ暗号化規格（date encryption standard：ＤＥＳ）、トリプルＤＥＳ（triple DES：３ＤＥＳ）、米国政府標準暗号（advanced encryption standard：ＡＥＳ）、リベスト−シャミル−エーデルマン（Rivest, Shamir and Adelman：ＲＳＡ）暗号化規格又は他の同様の暗号化規格、また、条件付きアクセス（ＣＡ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）（ＣＡＣＳＡ）又は他の同様のスクランブルアルゴリズム等を含む周知の暗号化アルゴリズムを用いる。同様に、「スクランブリング（scrambling）」又は「スクランブルされた」という用語は、上述した周知の従来の暗号化又はスクランブルアルゴリズムを用いて暗号化又はスクランブルされたデータ又は情報を表す。「鍵」、「コンテンツ」、「フォーマット」、「形式」という用語を修飾するために「デスクランブルされた（descrambled）」又は「デスクランブリング」という用語を用いた場合、これらの「デスクランブルされた」又は「デスクランブリング」という用語は、データ又はコンテンツが明確化され、クリアなフォーマットで再生可能となるように、復号又はデスクランブルされたフォーマットのデータ又はコンテンツを表す。
【００１７】
ここで、「システム情報」には、番組名、放送時間、ソース、検索及びデコーディング（decoding）方法に関する情報の他に、どのようにして、いつデジタルコンテンツを再生し、さらに伝送及び／又は記録することができるかを制御する情報を、デジタル受信機又は他の機器に供給するコピー管理コマンド（copy management command）が含まれる。これらのコピー管理コマンドは、資格制御メッセージ（entitlement control message：ＥＣＭ）とともに伝送することができる。資格制御メッセージは、通常、特定のチャンネル又はサービスに対するアクセスを規制するのに用いられる。「資格管理メッセージ（Entitlement Management Message：ＥＭＭ）」は、デジタル受信機１１１に資格（「特典（privileges）」ともいう）を与えるのに用いられる。資格の例として、以下に限定されるものではないが、アクセス権利又はデスクランブル鍵がある。デスクランブル鍵は、一般的に、与えられた資格に基づいて、スクランブルされたフォーマットからクリアなフォーマットにデータを再生するために、デスクランブラ（復号）論理回路（例えば、復号ブロック）が必要とするコードである。
【００１８】
図１に示すように、デジタル機器１１０は、セットトップボックスとして設けた場合、伝送媒体１２０を介してコンテンツ配信システム１００内の他のコンポーネントと接続されている。伝送媒体１２０は、デジタル機器１１０とコンテンツ配信システム１００内の他のコンポーネントとの間で番組データを伝送するように動作する。伝送媒体１２０は、以下に限定されるものではないが、電線、光ファイバ、ケーブル、無線信号通信回路によって確立される無線リンク等がある。
【００１９】
一実施の形態において、コンテンツ配信システム１００は、伝送媒体１２０に接続されたオーディオシステム１３０を備えている。また、伝送媒体１２０を介して、Ｄ−ＶＨＳＶＣＲ等のデジタルＶＣＲ１４０をデジタル機器１１０及びコンテンツ配信システム１００の他のコンポーネントに接続することもできる。また、伝送媒体１２０を介して、ハードディスク記録装置１５０をデジタル機器１１０及び他のコンポーネントに接続することもできる。表示装置１６０は、高品位テレビジョンディスプレイ、モニタ、あるいは、デジタルビデオ信号を処理することができる他の装置でもよい。さらに、コントロール装置１７０は、伝送媒体１２０に接続される。コントロール装置１７０は、コンテンツ配信システム１００において、幾つかのコンポーネント又は各コンポーネントの動作を調整及び制御するのに用いられる。
【００２０】
番組データのデジタルコンテンツは、スクランブルされた形式で伝送することができる。一実施の形態において、番組データの一部として、スクランブルされたコンテンツとともにアクセス要求を、受信機１１２を備えたデジタル機器１１０（例えば、セットトップボックス）に伝送することができ、これにより、デジタル機器１１０は条件付きアクセス機器として機能する。「アクセス要求」とは、条件付きアクセス機能を備えたデジタル機器１１０（以下、「条件付きアクセス機器１１０」と呼ぶ）が、スクランブルされたコンテンツを視聴目的でデスクランブルすることを許可されているか否かを判定するのに用いられる制限的パラメータである。例えば、アクセス要求は、コンテンツを知覚する（見る及び／又は聴く）のに必要な鍵、所定のサービスプロバイダに対応するサービスタグ、あるいは、特定のデスクランブルソフトウェアコードであることもある。
【００２１】
条件付きアクセス機器１１０がスクランブルされた番組データを受信すると、その番組のアクセス要求は、条件付きアクセス機器１１０に割り当てられた実際の資格と比較される。一実施の形態において、条件付きアクセス機器１１０がスクランブルされたコンテンツをクリアな形式で表示するには、デジタルコンテンツに関連したアクセス要求を条件付きアクセス機器１１０の資格と比較する。資格は、条件付きアクセス機器１１０が、例えば、ホームボックスオフィス（Home Box Office：ＨＢＯ）等の所定のコンテンツプロバイダからのコンテンツを視聴／再生する権利があることを示している。また、資格には、デジタルコンテンツをデスクランブルするのに必要な１つ以上の鍵が含まれてもよい。また、資格は、条件付きアクセス機器１１０がデジタルコンテンツをデスクランブルできる期間を定めてもよい。
【００２２】
このように、一実施の形態では、アクセス要求と資格がアクセス制御方式の一部をなし、条件付きアクセス機器又はデコーダは、特定の番組の視聴を許可されているか否かを判定する。なお、以下の説明では、テレビジョン放送、購入した映画等のオーディオ／ビジュアルコンテンツを再生するためのメカニズムに焦点を置いて説明する。なお、本発明は、聴取可能なコンテンツ（例えば、デジタル音楽ファイル）のみのデスクランブルにも適用することができる。
【００２３】
アクセス要求と資格は、コンテンツの料金を支払い、スクランブルされたコンテンツへのアクセスを得るための様々な選択肢を消費者に与えることができる。これらの選択には、ペイパープレイ（pay per play：ＰＰＰ）、ペイパービュー（pay per view：ＰＰＶ）、インパルスペイパービュー（impulse pay per view：ＩＰＰＶ）、タイムベースヒストリカル（time-based historical）、ペイパータイム（pay per time：ＰＰＴ）が含まれる。「インパルスペイパービュー」は、セットトップボックスに既にダウンロードしてあるクレジットによってＰＰＶ映画の購入を可能とする機能である。購入記録は保存され、電話により課金センターに転送される。「タイムベースヒストリカル」は、例えば２００３年３月から１２月までという、過去のある期間に配信されたコンテンツへのアクセスを可能にするものである。また、アクセス要求と資格は、スクランブルされたコンテンツを保存するための様々なオプションを消費者に与えることもできる。
【００２４】
アクセス要求は、パケット識別子（ＰＩＤ）を用いて、デジタル機器１１０内に配置された条件付きアクセス機器、又は、伝送媒体１２０を介してデジタル機器１１０に接続された条件付きアクセス機器に送られる。各ＰＩＤには、所定のサービスに対応するアクセス要求が含まれる。条件付きアクセス機器に配信されたコンテンツには、多数のＰＩＤが含まれてもよく、これにより、特別歳入機能（special revenue feature）、技術機能、あるいは他の特殊機能をローカルに行うことが可能となる。
【００２５】
コンテンツを受信する前に、顧客は、媒体に保存しようとするデジタルコンテンツへのアクセスを得るための多数の選択肢が与えられる。顧客は、コンテンツへのアクセス及び視聴する権利を購入することを要求される場合がある。したがって、顧客がコンテンツを後で取り出して視聴するために記録したい場合、顧客が買ったアクセス要求もデジタルコンテンツとともに保存する必要がある。
【００２６】
また、図２に示すように、デスクランブルされたデジタルコンテンツ（例えばトランスポートストリーム）にコピープロテクトがかかる場合がある。コピープロテクトされたデジタルコンテンツは、宛先インタフェースとソースとを相互接続するインタフェースにて再スクランブルされる。ソースと宛先インタフェースは、このコンテンツの再暗号化に使用される鍵について合意を得る必要がある。このコピープロテクト鍵は、デジタル機器に対応する固有鍵で暗号化することができる。固有鍵は、ＥＭＭや、例えば工場でのローディング手順等、他の方法により受け取ることができる。
【００２７】
図２は、一実施の形態に係る、反復暗号化ブロック（ＩＣＢ）４００を用いて動作するように構成されたセットトップボックス２００のような条件付きアクセス機器を備える安全なコンテンツ配信システムを説明するブロック図である。図２に示すように、デコーダ集積回路（ＩＣ）３００が、チューナ２２０からスクランブルされたコンテンツ２２２を受信し、暗号化ブロック３１０を用いてデスクランブルされる。一実施の形態において、スクランブルされたコンテンツのエンコーディングに従って、コンテンツは、デスクランブルされると、デコードブロック３９０を用いて復号され、例えば、ビデオ出力信号２６０等のクリアなコンテンツ信号を形成する。
【００２８】
なお、ここで説明する実施の形態は、スクランブルされたコンテンツをデスクランブルしてクリアなコンテンツを形成するデコーダＩＣ３００内にＩＣＢ４００を組み込んだ構成に限定されない。一実施の形態において、以下に説明するような鍵及びデータネスティング等、鍵ラダーアプリケーションを実行するのに必要な追加ブロックをなくすことで暗号化ＩＣのコストを削減するために、ＩＣＢ４００を暗号化ＩＣ内に用いてもよい。他の実施の形態では、ＩＣＢ４００は、プログラミングされた暗号化プロセッサ又は暗号化ＩＣ内に用いられるか、それらにより実行されるか、あるいは、ステートマシンの制御下で動作する。
【００２９】
一実施の形態において、組込型暗号化ＣＰＵをプログラミングして、ＩＣＢ４００の機能を実行させる。したがって、一実施の形態では、ＩＣＢ４００は、デジタルコンテンツの多重スクランブルを実行し、デジタルコンテンツをクリアにするために用いられた最終デスクランブル鍵を形成するのに用いられるデスクランブル鍵及びデータネスティングの鍵ラダーアプリケーションを実行するように構成された組込形暗号化ＣＰＵである。さらに、一実施の形態では、ＩＣＢ４００は、１回限りのプログラマブル鍵を有する受信機において鍵処理ブロックに周知のベクトルを生成し、サービス鍵及び派生鍵を暗号化し、コンテンツを復号する合致鍵サーバ内で用いられてもよい。
【００３０】
図示の実施の形態では、デジタルコンテンツがクリアな状態で不正に使用されることを防止するために、クリアなデジタル出力２５０は、スクランブルされ、ハードディスク２４０内に保存される。一実施の形態において、デコーダＩＣ３００内のＩＣＢ４００は、低コストのコンバータセットトップボックスを可能にするために鍵ラダー復号方式の実行を可能にする、少なくとも１つの１回限りのプログラマブル（ＯＴＰ）秘密鍵を記憶する。これは、ケーブルテレビ運用業者が設備を全デジタルの構成に変更するときに必要となる。一実施の形態において、オプションのスマートカード２３０は資格管理を扱い、デジタルコンテンツのデスクランブルは、ＩＣＢ４００によって制御される。
【００３１】
代表例として、スマートカード２３０は、送信されてくるデジタルコンテンツをデスクランブルする１つ以上の暗号化されたデスクランブル鍵を保存する。スマートカード２３０は、暗号化されたデスクランブル鍵をＩＣＢ４００に送る。デスクランブル鍵は一般的に「ＤＫ」と呼ばれるが、スマートカード２３０とＩＣＢ４００の間の通信を監視する侵入者により、ＤＫの不正な取り出しを防ぐため、スマートカード２３０は、ＤＫを暗号化するためにデコーダＩＣ特有の暗号化鍵を用いる。これにより、デコーダＩＣは、安全な方法でＤＫを暗号化し、クリアなフォーマットでＤＫを使用して、デジタルコンテンツ２２をデスクランブルすることができる。
【００３２】
一実施の形態において、ＩＣＢ４００の各段階は、メイン中央処理装置（ＣＰＵ）２１０により制御される。一実施の形態では、ＣＰＵ２１０は、内部（秘密）鍵と、データ（内部又は外部）入力と、ＩＣＢ４００によって供給される動作モードを選択する。以下にさらに詳細に説明するが、ＩＣＢ４００によって供給される各処理ステップにより、鍵及びデータフィードバックパス、ハッシュ及び連結モード、アンチハッカー回路を備えて設計された単一の暗号化ブロックを介して安全な動作が可能になる。これについては、図３を参照してさらに説明する。
【００３３】
一実施の形態において、デスクランブラＩＣ３００は、デスクランブル鍵の安全な処理を扱う。このデスクランブラＩＣ３００は、ＣＰＵ、ファームウェア、ソフトウェアを一切持たない。しかしながら、鍵フィードバックパスを用いることにより、複雑な鍵階層構造がＩＣＢ４００でサポートされる。ＩＣＢ４００には、インストラクション、コード、ソフトウェアが一切ロードされない。スクランブルされた鍵の復号は、単一鍵機能しか持たないハードウェア回路又はステートマシンであるＩＣＢ４００により完全に実行される。
【００３４】
１つ以上の固有鍵をここでは一般的に「１回限りのプログラマブル鍵（ＯＴＰ鍵）」と呼ぶが、製造時に１つ以上の鍵レジスタ等の記憶素子に、この鍵をプログラミングすることができる。例えば、一実施の形態において、デコーダＩＣ３００は、フラッシュ等のプログラマブル不揮発性記憶素子（図示せず）によって実行される。他の実施の形態では、デコーダＩＣ３００は、セキュリティを高めるために、１回のみ書き込み可能な非プログラマブル不揮発性メモリによって実行される。その結果、記憶素子に元々ロードしてあるＯＴＰを不正に読み出すことも上書きすることもできなくなる。セットトップボックス２００のシリアル番号とデコーダＩＣ３００にロードしたＯＴＰとの対応関係を記録してもよい。
【００３５】
セットトップボックス２００が製造され、スマートカード２３０がインストールされると、スマートカード２３０は、組合せ時にセットトップボックス２００に対応するＯＴＰを受け取ることができる。これ以降、スマートカード２３０は、その特定のホスト（例えば、セットトップボックス２００）と「対」になる。その後、スマートカード２３０を交換したり、新たなホストに移したりする場合、スマートカード２３０は、資格管理メッセージ（ＥＭＭ）を介して新たなホストに対応する固有鍵を受け取るように調整される。勿論、別の方法として、新たにプログラミングした固有鍵を備えた新たなスマートカードをユーザに配信することもできる。
【００３６】
図３に示すように、ＩＣＢ４００は、鍵フィードバックパス４０２のほか、データフィードバックパス４０４も備えており、これらにより、殆ど全ての種類の鍵階層構造の実現が可能となる。以下にさらに詳細に説明するが、鍵及びデータに対する反復ルーピングにより、反復的に複雑化してネスティングされた鍵及びデータの階層構造（内部記憶された値を使用して、幾らでも続く値を処理する）の実現が可能になる。したがって、一実施の形態において、デコーダＩＣ３００は、ＩＣＢ４００を用いて、条件付きアクセス（ＣＡ）及びデジタル権利管理（ＤＲＭ）方法をサポートし、配信システム内のプレーヤは、取り出したルート鍵又はコンテンツ鍵に対する認証を受けることができる。以下にさらに詳細に説明するが、ＩＣＢ４００は、データブロックの復号だけでなくストリームの暗号化／復号もサポートする。一実施の形態において、アンチハッカー回路を追加して、ＩＣＢ４００の本来柔軟な設計により、実施構成の鍵階層構造の操作を防止している。
【００３７】
一実施の形態において、例えば、スマートカード２３０からのスクランブルされた（暗号化された）デスクランブル（復号）鍵は、ＩＣＢ４００の外部データ入力部４２２に供給されてもよい。一実施の形態において、スクランブルされた鍵は、ＯＴＰ鍵レジスタ４７２のＯＴＰ鍵を用いて、暗号化ブロック４１０によりデスクランブルされる。一実施の形態において、デスクランブル鍵は、コンテンツ鍵処理部３２０に直接供給され、スクランブルされたコンテンツ２２２を直接デスクランブルするのに使用される。他の実施の形態では、デスクランブルされた鍵は、１つ以上のデスクランブル鍵をデスクランブルするのに使用され、これらのデスクランブル鍵は、スクランブルされたコンテンツ２２２と共に帯域内で受信され、デスクランブルの目的で使用される。
【００３８】
代表例として、デスクランブル鍵４６８は、内部鍵レジスタ４７０内に記憶された後、外部データ入力部４２２を介して帯域内で受信したスクランブルされた鍵をデスクランブルするのに使用される。受信した各デスクランブル鍵は、様々な公開及び専有の暗号化アルゴリズム、スクランブルアルゴリズム又は他の同様のアルゴリズムを用いてスクランブルすることができる。これら様々な専有アルゴリズムは、クローンハードウェアを無効にするための著作権侵害防止策として考えることができる。さらに、一実施の形態において、例えば、特定のチャンネルサービスへのアクセスを規制するための資格制御メッセージ（ＥＣＭ）とともに送られるコピー管理コマンドや、資格又は特典を送るのに用いられる資格管理メッセージ（ＥＭＭ）等、スクランブルされたシステム情報は、暗号化ブロック４１０を介してデスクランブル又は復号され、外部データ出力部２７０においてクリアなフォーマットで保存される。
【００３９】
図４は、一実施の形態に係るＩＣＢ４００の鍵フィードバックパス４０２をさらに説明するブロック図である。一実施の形態において、鍵フィードバックパス４０２は、例えば、ＣＰＵ２１０等の不安定なＣＰＵであるオフチップの制御の下で動作する。図に示すように、外部データ入力部４２２は、スクランブルされた外部情報４２６を受信し、この情報は、暗号化ブロック４１０に供給される。一実施の形態において、暗号化ブロック４１０は、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）、トリプルデータ暗号化規格（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）（ＤＶＢ ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）等を用いて構成される。
【００４０】
代表例として、外部情報４２６は、スクランブルされた鍵を含んでもよく、これはスクランブルされたコンテンツ２２２の帯域内で供給される。図示の実施の形態において、例えば、ＯＴＰ鍵等、少なくとも１つのプログラミングされた鍵は、鍵レジスタ４７２内に記憶される。代表例として、帯域内でスクランブルされた鍵４２６が暗号化ブロック４１０によって受信されると、鍵選択ゲート４７４は、暗号化ブロック４１０の鍵入力部にデスクランブル鍵４７６を供給する。デスクランブル鍵４７６を用いて、受信した帯域内でスクランブルされた鍵４２６をデスクランブルして、内部鍵４６４を形成する。
【００４１】
従来技術では、内部鍵４６４は、スクランブルされたコンテンツ２２２を復号するために暗号化ブロック３１０に供給される。しかしながら、一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、鍵フィードバックパス４０２を備え、これにより、内部鍵レジスタ４７０におけるデスクランブルされた内部鍵４６６の記憶が可能となる。このため、図示の実施の形態では、内部鍵レジスタ４７０内に内部鍵４６６を記憶することにより反復鍵のルーピングを行い、帯域内で受信した暗号化鍵をデスクランブルことができる。
【００４２】
したがって、図５に示すように、帯域内でスクランブルされた鍵をデスクランブルして内部鍵４６６を形成する際に鍵ラダー（鍵ネスティングとも呼ばれる）を行うことができる。内部鍵４６６は、さらなる帯域内で受信した内部鍵４６６（４６６−１、・・・、４６６−Ｎ）をデスクランブルして最終的なデスクランブル鍵４１２−Ｎを形成するのに使用される。デスクランブル鍵４１２−Ｎは、コンテンツ鍵処理部３２０に送られる。従来の鍵ネスティングや鍵ラダーでは、このような鍵ラダーを構成するのに多数の暗号化ブロックを必要とするが、ＩＣＢ４００は、鍵フィードバックパス４０２を用いているので、単一の暗号化ブロックを用いて最終的なデスクランブル鍵を得るための無限の鍵ラダーを供給することができる。
【００４３】
したがって、図４に示すように、ＩＣＢ４００は内部鍵レジスタ４７０、４７２を考慮しており、これにより、例えば、ブロック４１０に対するＡＥＳコア暗号を用いて、鍵値について無限の反復又はルーピングが可能となる。代表例として、内部鍵レジスタ４７０は、無限数の暗号化ブロックを用いずに無限量の鍵深さを可能にする。幾つかのＣＡ器は、デスクランブルコアを中心とした反復できるものもあるが、反復回数は固定されている。固定反復回数では、様々な鍵管理アプローチや鍵階層構造を配慮することが困難である。一実施の形態では、ＡＥＳの鍵サイズがデータ暗号化ブロックの鍵サイズと一致することから、ＡＥＳを用いている。
【００４４】
このため、ＤＥＳでは、６４ビットの出力を次の処理段階の５６ビットの鍵に用いる場合、スパーシングと呼ばれる処理において８ビットのデータが失われるが、ＡＥＳでは、そのような情報の損失はない。代表例として、各処理段階で、内部鍵（ＯＴＰ又は内部的に記憶された鍵）のいずれかにより、外部情報４２６（４２６−１、・・・、４２６−Ｎ）を復号することができる。一実施の形態において、内部鍵レジスタ４７０は、パッケージ、チャンネル又は番組の復号された鍵を一時的に記憶して、より高速なチャンネルの選局及びストリームのデスクランブルを可能にするために用いることもできる。
【００４５】
次に図６を参照して、一実施の形態に係るＩＣＢ４００のデータフィードバックパス４０４について、さらに説明する。一実施の形態において、データフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップの制御の下で動作する。図に示すように、内部データ入力部４２０を用いて、前段階でデスクランブルされたデータ４６６を記憶する。したがって、図７に示すように、内部データ入力部４２０を用いて前段階で復号されたデータ４６６を記憶することにより、予めプログラミングされたデスクランブル鍵４７６を用いてデータネスティングを行うことができる。これにより、内部データ入力部４２０は、復号されたデータ値４１２（４１２−１、・・・、４１２−Ｎ）のデータ値について無限に反復ルーピングをすることができる。したがって、帯域内で受信されたデスクランブル鍵は、デコーダＩＣ３００により供給されるセキュリティ機能を高めるために多数回暗号化することができる。
【００４６】
さらに、図８を参照して説明すると、図８は、鍵フィードバックパス４０２とデータフィードバックパス４０４をさらに説明するものである。これらのパスにより、ＩＣＢ４００は、反復鍵及びデータルーピングを合わせて行うことができる。代表例として、ＩＣＢ４００は、内部鍵レジスタ４７０と内部データ入力部４２０の両方を用いることにより、基本ＡＥＳブロックである暗号化ブロック４１０に対するルーピングが可能となる。一実施の形態において、反復鍵及びデータルーピングは、強力な鍵ツリーラダーの安全な処理を可能にすることができる。当業者には周知のことであるが、鍵ツリーラダーは、コンテンツのデスクランブルするのに使用されるコンテンツ鍵を取り出すのに必要な鍵／データ処理を表す。
【００４７】
以下に説明するように、鍵ラダーは、１つ以上のコンテンツプレーヤ又はプレーヤのグループに対するアクセス基準を表すデータのハッシュとすることができる。ツリーラダーは、プレーヤが必ずしもツリーの全てのブランチの全てのデータを受信する必要がないことから、プレーヤが鍵を処理する効率的な方法である。ツリーの特定のブランチから得られるデータの鍵又はハッシュは、プレーヤに送ることができる。得られるルート鍵は、全てのブランチの全てのデータの関数であるので、全データについて１種類の認証を行うことができる。一実施の形態において、鍵及びデータネスティングの組合せにより、ＩＣＢ４００により供給される鍵及びデータ機能の組合せに対して、多くのＣＡ器及びＤＲＭシステムをマッピングすることが可能となる。
【００４８】
次に図１０及び図１１を参照して、ＩＣＢ４００のハッシュ及び連結モードの実施の形態について説明する。図１０に示すように、ブロック４１０の鍵入力部と論理ゲート４６２にゲートイネーブル論理部４６０が接続されている。一実施の形態において、論理ゲート４６２は、ブロック４１０の鍵入力部からのデスクランブル鍵及びデスクランブル鍵４１２から排他的論理和（ＸＯＲ）演算を行い、ハッシュ鍵値４６４を形成する。これにより、一実施の形態では、ハッシュ鍵値４６４を得ることにより、ＩＣＢ４００により生成された最終的なデスクランブル鍵がハッカーによりアクセスされた場合も、ハッシュされた構造で供給されるので、ハッカーにとっては無用のものとなる。
【００４９】
図１１に示すように、ＩＣＢ４００は、データのフィードフォワードハッシングを行うように構成することもできる。代表例として、ゲートイネーブル論理部４５０は、スクランブルデータ等の外部情報４２６を受信し、その値を論理ゲート４５２に供給する。論理ゲート４５２は、スクランブルされたデータ値４１２とスクランブルされた外部情報４２６の排他的論理和（ＸＯＲ）演算を行い、ハッシュデータ値４５４を得る。したがって、ＩＣＢ４００により生成された最終的な鍵値がハッカーによりアクセスされた場合も、受信された鍵値はハッシュされた値であり、ハッカーにとって役に立たないものである。これにより、ＩＣＢ４００により供給されるセキュリティを確保する。
【００５０】
図１２を参照して、ＩＣＢ４００の暗号化ブロック連結モードの一実施の形態について説明する。代表例として、例えば、初期化ベクトル（ＩＶ）を記憶するのに内部データ出力部４４２を用いてもよい。ＩＶは、ゲートイネーブル論理部４４０に供給される。ＩＶを論理ゲート４４４に供給し、外部情報４２６のＸＯＲ演算を行ってもよく、これはブロック４１０において復号される。当業者にとっては周知のことであるが、暗号ブロック連結（ＣＢＣ）は、その暗号化が、プレーンテキストを前の暗号化ブロックと組み合わせる（連結する）ことを特徴とする秘密モードである。
【００５１】
このため、図１２に示すように、ゲートイネーブル論理部４４０は、まず、初期化ベクトル（ＩＶ）を記憶し、その後、前のブロックの復号された暗号テキストを記憶する。したがって、ＣＢＣモードは、最初のプレーンテキストブロックと組み合わせるためのＩＶが必要である。ＩＶは秘密である必要はないが、一般的には予測不可能でなければならない。したがって、内部鍵値は、ハッカーが権利を持たないサービスへアクセスすることができるが、ハッカーは、内部鍵値を暗号化することができない。
【００５２】
次に図１３を参照して、ＩＣＢ４００のアンチハッカー出力レジスタを構成する一実施の形態について説明する。この実施の形態によれば、デコーダＩＣ３００（図２）は、外部データ出力部２７０とコンテンツ鍵出力部（図示せず）を備えている。一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、外部データ出力部２７０に送信されるデータを生成する最終的な鍵値を変更するように構成されている。一実施の形態において、コンテンツ鍵出力部に送られる算出された鍵を変更する。代表例として、これらの変更は、データであるか鍵であるかに関わらず、最終段階の処理を、他の段階で行われた処理に対して直交させる。
【００５３】
このため、完全にフレキシブルな鍵及びデータラダー構造を得ながらも、鍵処理がハッキングされる可能性は減少する。一実施の形態において、外部データ出力部２７０は、ＣＰＵ２１０（図２）によるメッセージやコンテンツファイルの復号を可能にする。しかしながら、ハッカーが内部鍵又はデータを外部データ出力部２７０に転送する可能性があるという点で、非固定鍵ラダーに関してセキュリティの問題がある。残念ながら、このレジスタに送られた鍵は適正で、クリアな形式となる。このため、一実施の形態において、外部データ出力部２７０は、変更された鍵を使用して、内部鍵及びデータが外部データ出力部２７０に書き込まれたときの漏洩を防止する。
【００５４】
次に図１４を参照して、図３のコンテンツ鍵処理部３２０の一実施の形態について説明する。一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、鍵復号レジスタにデータを送り、鍵復号レジスタは、選択されたパケット識別子の復号又は暗号化を行うために整合される。代表例として、復号論理部は、暗号化ブロック３１０によって復号するために、復号されたスクランブル鍵を奇数及び偶数の鍵記憶素子に書き込む。しかしながら、ハッカーが内部鍵又はデータをコンテンツ鍵出力レジスタに転送する可能性がある（このレジスタに送られた鍵は適正なものとなる）点で、非固定鍵ラダーに関してセキュリティの問題がある。このため、ハッカーは、ＭＰＥＧパケットとして送られたデータ等を暗号化又は復号するために、この鍵を試す又は使用することができてしまう。したがって、一実施の形態において、外部データ出力部２７０は、変更された鍵３２６を使用して、コンテンツ鍵レジスタの操作を防止する。
【００５５】
一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、以下のものに限定されないが、ＡＥＳ（１２８ビット）、３ＤＥＳ（１１２ビット）、ＣＳＡ（６４ビット）、ＤＥＳ（５６ビット）等の低レベルの暗号化アルゴリズムへの鍵送信をサポートすることができる。従来、様々なビットレベルのコンテンツデスクランブルアルゴリズムに対応可能なシステムには、セキュリティの問題がある。ハッカーは、ＤＥＳ鍵を試用するために、１２８ビットのＡＥＳではなく５６ビットのＤＥＳを選択するように装置をプログラミングすることができる。その結果、鍵サイズを１２８ビットから５６ビットに削減する鍵削減アルゴリズム（及び様々なデスクランブルアルゴリズムのための他の値）は、不正に行われた場合、鍵露出問題につながる虞がある。一般的に、小さい鍵は長い鍵よりもはるかに容易に試用される。小さい鍵が知られてしまうと、ハッカーは、長い鍵における他のビットについても試用することができてしまう。
【００５６】
したがって、一実施の形態において、図１５〜図１７に示すように、鍵削減論理部３３０は、全ビットのＸＯＲを演算して削減ビット鍵を作成する方法を行う。代表例として、大きい鍵の各ビットを用いて小さい鍵を作成する。図１５を参照して、鍵削減論理部３３０は、１２８ビットのＡＥＳ鍵から１１２ビットの３ＤＥＳ鍵への鍵削減を行う一対の論理ゲートを備えている。図に示すように、最終的な鍵４９０は下位のＭビットと上位のＮビットに分割される。一実施の形態において、下位のＭビットは１１２ビットであり、上位のＮビットは１６ビットである。これらは論理ゲート３４０に供給される。代表例として、論理ゲート３４０は、下位のＭビットに対する上位のＮビットのＸＯＲ演算を７回行って、１１２ビットの３ＤＥＳ鍵を生成する。
【００５７】
図１６は、さらに、鍵削減を行って６４ビットのＤＶＢ ＣＳＡ鍵を得るように構成された鍵削減論理部３３０を説明する。代表例として、コンテンツデスクランブル鍵４９０を下位のＭビットと上位のＮビットに分割し、論理ゲート３４０によりＸＯＲ演算を用いてこれらを組み合わせ、ＭビットのＤＶＢ ＣＳＡ鍵を形成する。図に示すように、ＤＶＢ ＣＳＡ鍵は６４ビットの鍵値である。図１７において、鍵削減論理部３３０は、ＡＥＳ鍵からＤＥＳ鍵への鍵削減を行うように構成されている。代表例として、初期鍵であるコンテンツデスクラブリング鍵４９０を下位のＭビットと上位のＮビットに分割し、論理ゲート３４０によりこれらを組み合わせて、Ｍビットの値を形成する。そして、Ｍビットの値を下位のＸビットと上位のＹビットに分割する。下位のＸビットと上位のＹビットとの排他的論理和を７回演算して、これらの値を組み合わせ、５６ビットのＤＥＳ鍵値を得る。
【００５８】
したがって、ＩＣＢ４００は、事実上いずれの種類の条件付きアクセス又はデジタル書き込み管理方式をも実現するために反復的に用いることができる単一ブロックである。したがって、ＩＣＢ４００は、独立した条件付きアクセス又はコピープロテクトを行うための分離可能なセキュリティ又は暗号プロセッサの必要がなくなる。このため、少なくとも１つのＯＴＰ秘密鍵を備えて構成されるＩＣＢ４００を用いて、セットトップボックスのメインＣＰＵにより、フレキシブルな鍵ラダーを管理することができる。ＩＣＢ４００は、スマートカードをセットトップボックスに整合させて、ハッキングをさらに困難にするのに使用することができるが、その真の価値は独立したセキュリティにある。これは、高価なスマートカードをなくすことで、セットトップボックスのコストを大幅に削減することができる。このため、ＩＣＢ４００は、従来のセットトップボックスデバイスと比較して低コストで、コンテンツ配信システムにおけるセキュリティオプションをサービスオペレータに供給する。
【００５９】
なお、本発明の様々な実施の形態について多数の特徴や利点を、本発明の様々な実施の形態の構造及び機能の詳細とともに、上述の説明で記載したが、この開示内容は例示的なものにすぎない。そのような一実施の形態について、サブアセンブリを詳細に説明しただけという場合もある。なお、このようなサブアセンブリは本発明の他の実施の形態でも用いることができることは、認識かつ意図されたものである。特に構造部分や管理に関しては、実施の形態の原理において、添付の特許請求の範囲を表現する用語の広く一般的な意味により示される範囲で、詳細な変更を行ってもよい。
【００６０】
例示的な実施の形態及び最良の形態を開示したが、以下の特許請求の範囲により定義されるような本発明の実施の形態の主旨の範囲内で、開示した実施の形態に変更や修正を行うことができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明の１つ以上の実施の形態は、一般的には、デジタルコンテンツのセキュリティの分野に関する。特に、本発明の１つ以上の実施の形態は、反復暗号化ブロックのための方法及び装置に関する。
【０００２】
本出願は、２００３年８月２５日に出願されて現在係属中の米国仮出願番号６０／４９７，６９０について優先権を主張する特許出願である。
【背景技術】
【０００３】
アナログ通信システムは、急速にデジタル通信システムに取って代わられつつある。現在、デジタルテレビジョンが全国的に利用可能なるように計画されている。多くの主要都市では限定的に高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）放送が既に始まっている。同様に、インターネット及びワールドワイドウェブの爆発的成長は、ＭＰ３フォーマットのオーディオファイル等のダウンロード可能なオーディオビジュアルファイル及び他のコンテンツの増加に相補的に成長をもたらしている。
【０００４】
コンテンツの増加と同時に、デジタル通信システムへの急速な移行に起因して、デジタル記録装置に顕著な進歩が見られる。デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）レコーダ、デジタルＶＨＳビデオカセットレコーダ（Ｄ−ＶＨＳＶＣＲ）、ＣＤ−ＲＯＭレコーダ（例えば、ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷ）、ＭＰ３記録機器、ハードディスクベースの記録装置は、アナログ機器において知られている世代による品質劣化（すなわち、コピーを繰り返すことによって品質が次第に劣化すること）を生ぜずに、高品質の記録及びコピーを行うことができるデジタル記録装置を代表するものである。デジタル通信システムへの移行とデジタル記録装置とが組み合わされることにより、映画業界、音楽業界等のコンテンツプロバイダは、懸念を抱いている。これらの業界では、デジタルコンテンツの許可されていない、及び無秩序なコピーを恐れていることから、ダウンロード可能なデジタルコンテンツの提供に消極的である。
【０００５】
これに対して、地上波放送、ケーブル及び直接衛星放送（ＤＢＳ）の会社、ダウンロード可能なコンテンツを提供するインターネットサイトを有する会社等のサービスプロバイダに、コピープロテクト方式を導入するように求める動きがある。これらのコピープロテクト方式は、条件付きアクセス（ＣＡ）の機能、すなわちリアルタイムでの視聴のためにコンテンツを単にＣＡがないフォーマットにデスクランブルする機能以外に、記録及び再生における制約及び条件を含むことがある。例えば、現在、スクランブルされたコンテンツを後でデスクランブルして視聴するためにコピーすることは、デジタル機器に付された適切なサービス／コンテンツプロバイダの許可、すなわち鍵により許される。
【０００６】
従来の有料ＴＶ用のＣＡ方式は、バックチャンネルが利用できない一方向放送システムから生まれたものである。条件付きアクセス機器（例えば、セットトップボックス）におけるスマートカード等の暗号化プロセッサには、一般的に、番組へのアクセスを自動的に許可するための情報と機能が含まれている。例えば、有料ＴＶアクセス制御アプリケーションを有するスマートカードは、あるサービスの資格（entitlement）を付与するメッセージを受信するようになっている。セットトップボックスにおいてＩＰＰＶ番組の視聴が可能であった場合、クレジット及び代金の限界情報も伝送されていた。また、ある番組を選局するとき、スマートカードは、その番組へのアクセスを許可するのにどの資格が必要かを記載したメッセージを受信していた。
【０００７】
現在、ハッカーは、必要な受信料を支払わずに番組を視聴するために、両方の種類のメッセージを操作している。これらのメッセージが操作されるだけでなく、ハードウェアも攻撃される可能性がある。例えば、スクランブルされたコンテンツをデスクランブルするために用いられる鍵を、自由にコピーし、インターネットを介して他のセットトップボックスに送ることができる。このようなハッキングは、サービスプロバイダにとってもコンテンツの所有者にとっても痛手が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施の形態に係る、デジタル機器を含むコンテンツ配信システムのブロック図である。
【図２】一実施の形態に係る、反復暗号化ブロックを含むセットトップボックスを説明するブロック図である。
【図３】一実施の形態に係る、図２の反復暗号化ブロックをさらに説明するブロック図である。
【図４】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックの鍵フィードバックパスを説明するブロック図である。
【図５】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いた鍵ネスティングを説明するブロック図である。
【図６】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックのデータフィードバックパスを説明するブロック図である。
【図７】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いたデータネスティングを説明するブロック図である。
【図８】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックの鍵フィードバックパスとデータフィードバックパスの組合せを説明するブロック図である。
【図９】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いた鍵及びデータネスティングを説明するブロック図である。
【図１０】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いた鍵のフィードフォワードハッシュを説明するブロック図である。
【図１１】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックを用いたデータのフィードフォワードハッシュを説明するブロック図である。
【図１２】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化を用いた暗号化ブロックの連結を説明するブロック図である。
【図１３】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックのアンチハック回路の一例を説明するブロック図である。
【図１４】一実施の形態に係る、コンテンツ鍵処理のためのアンチハック回路の一例をさらに説明するブロック図である。
【図１５】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックから形成される復号鍵の鍵削減論理部を説明するブロック図である。
【図１６】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックから形成される鍵削減論理復号鍵を説明するブロック図である。
【図１７】一実施の形態に係る、図３の反復暗号化ブロックから形成される鍵削減論理復号鍵を説明するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の様々な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの実施の形態は、限定的なものではなく、例示的なものである。
【００１０】
反復暗号化ブロックのための方法及び装置について説明する。様々な実施の形態は、データ転送を保護する装置、システム及び方法に関する。一実施の形態において、このような保護は、１つ以上のサービスプロバイダからのデジタルコンテンツを、ユーザ側のデジタル機器において、デスクルランブル及び／又は復号することを含む。「サービスプロバイダ」の例として、限定されないが、地上波放送局、ケーブルテレビ運用業者、直接衛星放送（ＤＢＳ）会社、インターネットを介してダウンロードするコンテンツを提供する会社、又はコンテンツを供給するあらゆる同様の会社等がある。
【００１１】
以下の説明において、本発明の特徴を説明するのに特定の用語を使用する。例えば、「コンポーネント（component）」又は「論理（logic）」という用語は、それぞれ、１つ以上の機能を実行するように構成されたハードウェア及び／又はソフトウェアを表す。「ハードウェア」の例として、限定又は制限されるものではないが、プロセッサ等の集積回路（例えば、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路、デジタルシグナルプロセッサ、マイクロコントローラ等）、有限状態機械、組合せ論理回路等がある。「処理ブロック」という用語は、例えば有限状態機械等の専用機能を有するハードウェア及び／又はソフトウェアを表す。
【００１２】
「ソフトウェア」の一例としては、アプリケーション、アプレット、又はルーチンの形の実行可能な一連のインストラクションを含む。ソフトウェアは、プログラマブル電子回路、揮発性メモリ（例えばランダムアクセスメモリ等）及び／又は不揮発性メモリ（例えばあらゆる種類の読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ）等の半導体メモリ素子、フロッピー（登録商標）ディスケット、光ディスク（例えばコンパクトディスク、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ））、ハードドライブのディスク、テープ等の機械読取可能な媒体であれば、いずれの種類の媒体にも保存することができる。
【００１３】
システムについて
図１を参照しながら、コンテンツ配信システム１００の一実施の形態について説明する。コンテンツ配信システム１００は、１つ以上のサービスプロバイダから番組データを含む情報を受信するデジタル機器１１０を備える。番組データは、例えば、デジタルビットストリームとして伝送することができる。デジタル機器１１０は、セットトップボックス、あるいはテレビジョン受信機、コンピュータ、オーディオ再生機器（例えばデジタルラジオ）、オーディオ記録機器（例えばＭＰ３プレーヤ）、ビデオ記録機器（例えばデジタルレコーダ）等に内蔵された１つ以上のコンポーネント等の多くの製品として、動作することができる。
【００１４】
例えば、デジタル機器１１０は、組込アーキテクチャ、分離セキュリティアーキテクチャ（split security architecture）、あるいは他の同様のアーキテクチャにより構成することができる。組込アーキテクチャの場合、一実施の形態において、デジタル機器１１０は、資格管理とデスクランブル操作の両方をサポートする固定の内部回路を備えたセットトップボックスとして構成される。また、分離セキュリティアーキテクチャの実施の形態では、デジタル機器１１０は、資格管理を行うリムーバブルスマートカードが装着されるように構成され、デジタルコンテンツのデスクランブルは内部回路により制御される。
【００１５】
デジタル機器１１０は、受信機１１２を備えており、受信機１１２は、送信されてくる情報を処理して、デジタルコンテンツを含む番組データを抽出し、デジタルコンテンツを知覚可能なフォーマット（例えば、見ることができるフォーマット及び／又は聴くことができるフォーマット）にする。「番組データ」には、システム情報、資格制御メッセージ、資格管理メッセージ、デジタルコンテンツのうちのいずれか又は全てが含まれる。番組データストリームにおける「デジタルコンテンツ」には、画像、オーディオ、ビデオ、これらのあらゆる組合せが含まれる。デジタルコンテンツは、スクランブルされた又はクリアなフォーマットとすることができる。
【００１６】
ここでは、「鍵」、「コンテンツ」、「フォーマット」、「形式」という用語を修飾するために「スクランブルされた（scrambled ）」という用語を用いる場合、この「スクランブルされた」という用語は、コンテンツを含むか、あるいはフォーマットを説明するものであり、この場合、暗号化は、以下に限定されるものではないが、データ暗号化規格（date encryption standard：ＤＥＳ）、トリプルＤＥＳ（triple DES：３ＤＥＳ）、米国政府標準暗号（advanced encryption standard：ＡＥＳ）、リベスト−シャミル−エーデルマン（Rivest, Shamir and Adelman：ＲＳＡ）暗号化規格又は他の同様の暗号化規格、また、条件付きアクセス（ＣＡ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）（ＣＡＣＳＡ）又は他の同様のスクランブルアルゴリズム等を含む周知の暗号化アルゴリズムを用いる。同様に、「スクランブリング（scrambling）」又は「スクランブルされた」という用語は、上述した周知の従来の暗号化又はスクランブルアルゴリズムを用いて暗号化又はスクランブルされたデータ又は情報を表す。「鍵」、「コンテンツ」、「フォーマット」、「形式」という用語を修飾するために「デスクランブルされた（descrambled）」又は「デスクランブリング」という用語を用いた場合、これらの「デスクランブルされた」又は「デスクランブリング」という用語は、データ又はコンテンツが明確化され、クリアなフォーマットで再生可能となるように、復号又はデスクランブルされたフォーマットのデータ又はコンテンツを表す。
【００１７】
ここで、「システム情報」には、番組名、放送時間、ソース、検索及びデコーディング（decoding）方法に関する情報の他に、どのようにして、いつデジタルコンテンツを再生し、さらに伝送及び／又は記録することができるかを制御する情報を、デジタル受信機又は他の機器に供給するコピー管理コマンド（copy management command）が含まれる。これらのコピー管理コマンドは、資格制御メッセージ（entitlement control message：ＥＣＭ）とともに伝送することができる。資格制御メッセージは、通常、特定のチャンネル又はサービスに対するアクセスを規制するのに用いられる。「資格管理メッセージ（Entitlement Management Message：ＥＭＭ）」は、デジタル受信機１１１に資格（「特典（privileges）」ともいう）を与えるのに用いられる。資格の例として、以下に限定されるものではないが、アクセス権利又はデスクランブル鍵がある。デスクランブル鍵は、一般的に、与えられた資格に基づいて、スクランブルされたフォーマットからクリアなフォーマットにデータを再生するために、デスクランブラ（復号）論理回路（例えば、復号ブロック）が必要とするコードである。
【００１８】
図１に示すように、デジタル機器１１０は、セットトップボックスとして設けた場合、伝送媒体１２０を介してコンテンツ配信システム１００内の他のコンポーネントと接続されている。伝送媒体１２０は、デジタル機器１１０とコンテンツ配信システム１００内の他のコンポーネントとの間で番組データを伝送するように動作する。伝送媒体１２０は、以下に限定されるものではないが、電線、光ファイバ、ケーブル、無線信号通信回路によって確立される無線リンク等がある。
【００１９】
一実施の形態において、コンテンツ配信システム１００は、伝送媒体１２０に接続されたオーディオシステム１３０を備えている。また、伝送媒体１２０を介して、Ｄ−ＶＨＳＶＣＲ等のデジタルＶＣＲ１４０をデジタル機器１１０及びコンテンツ配信システム１００の他のコンポーネントに接続することもできる。また、伝送媒体１２０を介して、ハードディスク記録装置１５０をデジタル機器１１０及び他のコンポーネントに接続することもできる。表示装置１６０は、高品位テレビジョンディスプレイ、モニタ、あるいは、デジタルビデオ信号を処理することができる他の装置でもよい。さらに、コントロール装置１７０は、伝送媒体１２０に接続される。コントロール装置１７０は、コンテンツ配信システム１００において、幾つかのコンポーネント又は各コンポーネントの動作を調整及び制御するのに用いられる。
【００２０】
番組データのデジタルコンテンツは、スクランブルされた形式で伝送することができる。一実施の形態において、番組データの一部として、スクランブルされたコンテンツとともにアクセス要求を、受信機１１２を備えたデジタル機器１１０（例えば、セットトップボックス）に伝送することができ、これにより、デジタル機器１１０は条件付きアクセス機器として機能する。「アクセス要求」とは、条件付きアクセス機能を備えたデジタル機器１１０（以下、「条件付きアクセス機器１１０」と呼ぶ）が、スクランブルされたコンテンツを視聴目的でデスクランブルすることを許可されているか否かを判定するのに用いられる制限的パラメータである。例えば、アクセス要求は、コンテンツを知覚する（見る及び／又は聴く）のに必要な鍵、所定のサービスプロバイダに対応するサービスタグ、あるいは、特定のデスクランブルソフトウェアコードであることもある。
【００２１】
条件付きアクセス機器１１０がスクランブルされた番組データを受信すると、その番組のアクセス要求は、条件付きアクセス機器１１０に割り当てられた実際の資格と比較される。一実施の形態において、条件付きアクセス機器１１０がスクランブルされたコンテンツをクリアな形式で表示するには、デジタルコンテンツに関連したアクセス要求を条件付きアクセス機器１１０の資格と比較する。資格は、条件付きアクセス機器１１０が、例えば、ホームボックスオフィス（Home Box Office：ＨＢＯ）等の所定のコンテンツプロバイダからのコンテンツを視聴／再生する権利があることを示している。また、資格には、デジタルコンテンツをデスクランブルするのに必要な１つ以上の鍵が含まれてもよい。また、資格は、条件付きアクセス機器１１０がデジタルコンテンツをデスクランブルできる期間を定めてもよい。
【００２２】
このように、一実施の形態では、アクセス要求と資格がアクセス制御方式の一部をなし、条件付きアクセス機器又はデコーダは、特定の番組の視聴を許可されているか否かを判定する。なお、以下の説明では、テレビジョン放送、購入した映画等のオーディオ／ビジュアルコンテンツを再生するためのメカニズムに焦点を置いて説明する。なお、本発明は、聴取可能なコンテンツ（例えば、デジタル音楽ファイル）のみのデスクランブルにも適用することができる。
【００２３】
アクセス要求と資格は、コンテンツの料金を支払い、スクランブルされたコンテンツへのアクセスを得るための様々な選択肢を消費者に与えることができる。これらの選択には、ペイパープレイ（pay per play：ＰＰＰ）、ペイパービュー（pay per view：ＰＰＶ）、インパルスペイパービュー（impulse pay per view：ＩＰＰＶ）、タイムベースヒストリカル（time-based historical）、ペイパータイム（pay per time：ＰＰＴ）が含まれる。「インパルスペイパービュー」は、セットトップボックスに既にダウンロードしてあるクレジットによってＰＰＶ映画の購入を可能とする機能である。購入記録は保存され、電話により課金センターに転送される。「タイムベースヒストリカル」は、例えば２００３年３月から１２月までという、過去のある期間に配信されたコンテンツへのアクセスを可能にするものである。また、アクセス要求と資格は、スクランブルされたコンテンツを保存するための様々なオプションを消費者に与えることもできる。
【００２４】
アクセス要求は、パケット識別子（ＰＩＤ）を用いて、デジタル機器１１０内に配置された条件付きアクセス機器、又は、伝送媒体１２０を介してデジタル機器１１０に接続された条件付きアクセス機器に送られる。各ＰＩＤには、所定のサービスに対応するアクセス要求が含まれる。条件付きアクセス機器に配信されたコンテンツには、多数のＰＩＤが含まれてもよく、これにより、特別歳入機能（special revenue feature）、技術機能、あるいは他の特殊機能をローカルに行うことが可能となる。
【００２５】
コンテンツを受信する前に、顧客は、媒体に保存しようとするデジタルコンテンツへのアクセスを得るための多数の選択肢が与えられる。顧客は、コンテンツへのアクセス及び視聴する権利を購入することを要求される場合がある。したがって、顧客がコンテンツを後で取り出して視聴するために記録したい場合、顧客が買ったアクセス要求もデジタルコンテンツとともに保存する必要がある。
【００２６】
また、図２に示すように、デスクランブルされたデジタルコンテンツ（例えばトランスポートストリーム）にコピープロテクトがかかる場合がある。コピープロテクトされたデジタルコンテンツは、宛先インタフェースとソースとを相互接続するインタフェースにて再スクランブルされる。ソースと宛先インタフェースは、このコンテンツの再暗号化に使用される鍵について合意を得る必要がある。このコピープロテクト鍵は、デジタル機器に対応する固有鍵で暗号化することができる。固有鍵は、ＥＭＭや、例えば工場でのローディング手順等、他の方法により受け取ることができる。
【００２７】
図２は、一実施の形態に係る、反復暗号化ブロック（ＩＣＢ）４００を用いて動作するように構成されたセットトップボックス２００のような条件付きアクセス機器を備える安全なコンテンツ配信システムを説明するブロック図である。図２に示すように、デコーダ集積回路（ＩＣ）３００が、チューナ２２０からスクランブルされたコンテンツ２２２を受信し、暗号化ブロック３１０を用いてデスクランブルされる。一実施の形態において、スクランブルされたコンテンツのエンコーディングに従って、コンテンツは、デスクランブルされると、デコードブロック３９０を用いて復号され、例えば、ビデオ出力信号２６０等のクリアなコンテンツ信号を形成する。
【００２８】
なお、ここで説明する実施の形態は、スクランブルされたコンテンツをデスクランブルしてクリアなコンテンツを形成するデコーダＩＣ３００内にＩＣＢ４００を組み込んだ構成に限定されない。一実施の形態において、以下に説明するような鍵及びデータネスティング等、鍵ラダーアプリケーションを実行するのに必要な追加ブロックをなくすことで暗号化ＩＣのコストを削減するために、ＩＣＢ４００を暗号化ＩＣ内に用いてもよい。他の実施の形態では、ＩＣＢ４００は、プログラミングされた暗号化プロセッサ又は暗号化ＩＣ内に用いられるか、それらにより実行されるか、あるいは、ステートマシンの制御下で動作する。
【００２９】
一実施の形態において、組込型暗号化ＣＰＵをプログラミングして、ＩＣＢ４００の機能を実行させる。したがって、一実施の形態では、ＩＣＢ４００は、デジタルコンテンツの多重スクランブルを実行し、デジタルコンテンツをクリアにするために用いられた最終デスクランブル鍵を形成するのに用いられるデスクランブル鍵及びデータネスティングの鍵ラダーアプリケーションを実行するように構成された組込形暗号化ＣＰＵである。さらに、一実施の形態では、ＩＣＢ４００は、１回限りのプログラマブル鍵を有する受信機において鍵処理ブロックに周知のベクトルを生成し、サービス鍵及び派生鍵を暗号化し、コンテンツを復号する合致鍵サーバ内で用いられてもよい。
【００３０】
図示の実施の形態では、デジタルコンテンツがクリアな状態で不正に使用されることを防止するために、クリアなデジタル出力２５０は、スクランブルされ、ハードディスク２４０内に保存される。一実施の形態において、デコーダＩＣ３００内のＩＣＢ４００は、低コストのコンバータセットトップボックスを可能にするために鍵ラダー復号方式の実行を可能にする、少なくとも１つの１回限りのプログラマブル（ＯＴＰ）秘密鍵を記憶する。これは、ケーブルテレビ運用業者が設備を全デジタルの構成に変更するときに必要となる。一実施の形態において、オプションのスマートカード２３０は資格管理を扱い、デジタルコンテンツのデスクランブルは、ＩＣＢ４００によって制御される。
【００３１】
代表例として、スマートカード２３０は、送信されてくるデジタルコンテンツをデスクランブルする１つ以上の暗号化されたデスクランブル鍵を保存する。スマートカード２３０は、暗号化されたデスクランブル鍵をＩＣＢ４００に送る。デスクランブル鍵は一般的に「ＤＫ」と呼ばれるが、スマートカード２３０とＩＣＢ４００の間の通信を監視する侵入者により、ＤＫの不正な取り出しを防ぐため、スマートカード２３０は、ＤＫを暗号化するためにデコーダＩＣ特有の暗号化鍵を用いる。これにより、デコーダＩＣは、安全な方法でＤＫを暗号化し、クリアなフォーマットでＤＫを使用して、デジタルコンテンツ２２をデスクランブルすることができる。
【００３２】
一実施の形態において、ＩＣＢ４００の各段階は、メイン中央処理装置（ＣＰＵ）２１０により制御される。一実施の形態では、ＣＰＵ２１０は、内部（秘密）鍵と、データ（内部又は外部）入力と、ＩＣＢ４００によって供給される動作モードを選択する。以下にさらに詳細に説明するが、ＩＣＢ４００によって供給される各処理ステップにより、鍵及びデータフィードバックパス、ハッシュ及び連結モード、アンチハッカー回路を備えて設計された単一の暗号化ブロックを介して安全な動作が可能になる。これについては、図３を参照してさらに説明する。
【００３３】
一実施の形態において、デスクランブラＩＣ３００は、デスクランブル鍵の安全な処理を扱う。このデスクランブラＩＣ３００は、ＣＰＵ、ファームウェア、ソフトウェアを一切持たない。しかしながら、鍵フィードバックパスを用いることにより、複雑な鍵階層構造がＩＣＢ４００でサポートされる。ＩＣＢ４００には、インストラクション、コード、ソフトウェアが一切ロードされない。スクランブルされた鍵の復号は、単一鍵機能しか持たないハードウェア回路又はステートマシンであるＩＣＢ４００により完全に実行される。
【００３４】
１つ以上の固有鍵をここでは一般的に「１回限りのプログラマブル鍵（ＯＴＰ鍵）」と呼ぶが、製造時に１つ以上の鍵レジスタ等の記憶素子に、この鍵をプログラミングすることができる。例えば、一実施の形態において、デコーダＩＣ３００は、フラッシュ等のプログラマブル不揮発性記憶素子（図示せず）によって実行される。他の実施の形態では、デコーダＩＣ３００は、セキュリティを高めるために、１回のみ書き込み可能な非プログラマブル不揮発性メモリによって実行される。その結果、記憶素子に元々ロードしてあるＯＴＰを不正に読み出すことも上書きすることもできなくなる。セットトップボックス２００のシリアル番号とデコーダＩＣ３００にロードしたＯＴＰとの対応関係を記録してもよい。
【００３５】
セットトップボックス２００が製造され、スマートカード２３０がインストールされると、スマートカード２３０は、組合せ時にセットトップボックス２００に対応するＯＴＰを受け取ることができる。これ以降、スマートカード２３０は、その特定のホスト（例えば、セットトップボックス２００）と「対」になる。その後、スマートカード２３０を交換したり、新たなホストに移したりする場合、スマートカード２３０は、資格管理メッセージ（ＥＭＭ）を介して新たなホストに対応する固有鍵を受け取るように調整される。勿論、別の方法として、新たにプログラミングした固有鍵を備えた新たなスマートカードをユーザに配信することもできる。
【００３６】
図３に示すように、ＩＣＢ４００は、鍵フィードバックパス４０２のほか、データフィードバックパス４０４も備えており、これらにより、殆ど全ての種類の鍵階層構造の実現が可能となる。以下にさらに詳細に説明するが、鍵及びデータに対する反復ルーピングにより、反復的に複雑化してネスティングされた鍵及びデータの階層構造（内部記憶された値を使用して、幾らでも続く値を処理する）の実現が可能になる。したがって、一実施の形態において、デコーダＩＣ３００は、ＩＣＢ４００を用いて、条件付きアクセス（ＣＡ）及びデジタル権利管理（ＤＲＭ）方法をサポートし、配信システム内のプレーヤは、取り出したルート鍵又はコンテンツ鍵に対する認証を受けることができる。以下にさらに詳細に説明するが、ＩＣＢ４００は、データブロックの復号だけでなくストリームの暗号化／復号もサポートする。一実施の形態において、アンチハッカー回路を追加して、ＩＣＢ４００の本来柔軟な設計により、実施構成の鍵階層構造の操作を防止している。
【００３７】
一実施の形態において、例えば、スマートカード２３０からのスクランブルされた（暗号化された）デスクランブル（復号）鍵は、ＩＣＢ４００の外部データ入力部４２２に供給されてもよい。一実施の形態において、スクランブルされた鍵は、ＯＴＰ鍵レジスタ４７２のＯＴＰ鍵を用いて、暗号化ブロック４１０によりデスクランブルされる。一実施の形態において、デスクランブル鍵は、コンテンツ鍵処理部３２０に直接供給され、スクランブルされたコンテンツ２２２を直接デスクランブルするのに使用される。他の実施の形態では、デスクランブルされた鍵は、１つ以上のデスクランブル鍵をデスクランブルするのに使用され、これらのデスクランブル鍵は、スクランブルされたコンテンツ２２２と共に帯域内で受信され、デスクランブルの目的で使用される。
【００３８】
代表例として、デスクランブル鍵４６８は、内部鍵レジスタ４７０内に記憶された後、外部データ入力部４２２を介して帯域内で受信したスクランブルされた鍵をデスクランブルするのに使用される。受信した各デスクランブル鍵は、様々な公開及び専有の暗号化アルゴリズム、スクランブルアルゴリズム又は他の同様のアルゴリズムを用いてスクランブルすることができる。これら様々な専有アルゴリズムは、クローンハードウェアを無効にするための著作権侵害防止策として考えることができる。さらに、一実施の形態において、例えば、特定のチャンネルサービスへのアクセスを規制するための資格制御メッセージ（ＥＣＭ）とともに送られるコピー管理コマンドや、資格又は特典を送るのに用いられる資格管理メッセージ（ＥＭＭ）等、スクランブルされたシステム情報は、暗号化ブロック４１０を介してデスクランブル又は復号され、外部データ出力部２７０においてクリアなフォーマットで保存される。
【００３９】
図４は、一実施の形態に係るＩＣＢ４００の鍵フィードバックパス４０２をさらに説明するブロック図である。一実施の形態において、鍵フィードバックパス４０２は、例えば、ＣＰＵ２１０等の不安定なＣＰＵであるオフチップの制御の下で動作する。図に示すように、外部データ入力部４２２は、スクランブルされた外部情報４２６を受信し、この情報は、暗号化ブロック４１０に供給される。一実施の形態において、暗号化ブロック４１０は、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）、トリプルデータ暗号化規格（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）（ＤＶＢ ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）等を用いて構成される。
【００４０】
代表例として、外部情報４２６は、スクランブルされた鍵を含んでもよく、これはスクランブルされたコンテンツ２２２の帯域内で供給される。図示の実施の形態において、例えば、ＯＴＰ鍵等、少なくとも１つのプログラミングされた鍵は、鍵レジスタ４７２内に記憶される。代表例として、帯域内でスクランブルされた鍵４２６が暗号化ブロック４１０によって受信されると、鍵選択ゲート４７４は、暗号化ブロック４１０の鍵入力部にデスクランブル鍵４７６を供給する。デスクランブル鍵４７６を用いて、受信した帯域内でスクランブルされた鍵４２６をデスクランブルして、内部鍵４６４を形成する。
【００４１】
従来技術では、内部鍵４６４は、スクランブルされたコンテンツ２２２を復号するために暗号化ブロック３１０に供給される。しかしながら、一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、鍵フィードバックパス４０２を備え、これにより、内部鍵レジスタ４７０におけるデスクランブルされた内部鍵４６６の記憶が可能となる。このため、図示の実施の形態では、内部鍵レジスタ４７０内に内部鍵４６６を記憶することにより反復鍵のルーピングを行い、帯域内で受信した暗号化鍵をデスクランブルことができる。
【００４２】
したがって、図５に示すように、帯域内でスクランブルされた鍵をデスクランブルして内部鍵４６６を形成する際に鍵ラダー（鍵ネスティングとも呼ばれる）を行うことができる。内部鍵４６６は、さらなる帯域内で受信した内部鍵４６６（４６６−１、・・・、４６６−Ｎ）をデスクランブルして最終的なデスクランブル鍵４１２−Ｎを形成するのに使用される。デスクランブル鍵４１２−Ｎは、コンテンツ鍵処理部３２０に送られる。従来の鍵ネスティングや鍵ラダーでは、このような鍵ラダーを構成するのに多数の暗号化ブロックを必要とするが、ＩＣＢ４００は、鍵フィードバックパス４０２を用いているので、単一の暗号化ブロックを用いて最終的なデスクランブル鍵を得るための無限の鍵ラダーを供給することができる。
【００４３】
したがって、図４に示すように、ＩＣＢ４００は内部鍵レジスタ４７０、４７２を考慮しており、これにより、例えば、ブロック４１０に対するＡＥＳコア暗号を用いて、鍵値について無限の反復又はルーピングが可能となる。代表例として、内部鍵レジスタ４７０は、無限数の暗号化ブロックを用いずに無限量の鍵深さを可能にする。幾つかのＣＡ器は、デスクランブルコアを中心とした反復できるものもあるが、反復回数は固定されている。固定反復回数では、様々な鍵管理アプローチや鍵階層構造を配慮することが困難である。一実施の形態では、ＡＥＳの鍵サイズがデータ暗号化ブロックの鍵サイズと一致することから、ＡＥＳを用いている。
【００４４】
このため、ＤＥＳでは、６４ビットの出力を次の処理段階の５６ビットの鍵に用いる場合、スパーシングと呼ばれる処理において８ビットのデータが失われるが、ＡＥＳでは、そのような情報の損失はない。代表例として、各処理段階で、内部鍵（ＯＴＰ又は内部的に記憶された鍵）のいずれかにより、外部情報４２６（４２６−１、・・・、４２６−Ｎ）を復号することができる。一実施の形態において、内部鍵レジスタ４７０は、パッケージ、チャンネル又は番組の復号された鍵を一時的に記憶して、より高速なチャンネルの選局及びストリームのデスクランブルを可能にするために用いることもできる。
【００４５】
次に図６を参照して、一実施の形態に係るＩＣＢ４００のデータフィードバックパス４０４について、さらに説明する。一実施の形態において、データフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップの制御の下で動作する。図に示すように、内部データ入力部４２０を用いて、前段階でデスクランブルされたデータ４６６を記憶する。したがって、図７に示すように、内部データ入力部４２０を用いて前段階で復号されたデータ４６６を記憶することにより、予めプログラミングされたデスクランブル鍵４７６を用いてデータネスティングを行うことができる。これにより、内部データ入力部４２０は、復号されたデータ値４１２（４１２−１、・・・、４１２−Ｎ）のデータ値について無限に反復ルーピングをすることができる。したがって、帯域内で受信されたデスクランブル鍵は、デコーダＩＣ３００により供給されるセキュリティ機能を高めるために多数回暗号化することができる。
【００４６】
さらに、図８を参照して説明すると、図８は、鍵フィードバックパス４０２とデータフィードバックパス４０４をさらに説明するものである。これらのパスにより、ＩＣＢ４００は、反復鍵及びデータルーピングを合わせて行うことができる。代表例として、ＩＣＢ４００は、内部鍵レジスタ４７０と内部データ入力部４２０の両方を用いることにより、基本ＡＥＳブロックである暗号化ブロック４１０に対するルーピングが可能となる。一実施の形態において、反復鍵及びデータルーピングは、強力な鍵ツリーラダーの安全な処理を可能にすることができる。当業者には周知のことであるが、鍵ツリーラダーは、コンテンツのデスクランブルするのに使用されるコンテンツ鍵を取り出すのに必要な鍵／データ処理を表す。
【００４７】
以下に説明するように、鍵ラダーは、１つ以上のコンテンツプレーヤ又はプレーヤのグループに対するアクセス基準を表すデータのハッシュとすることができる。ツリーラダーは、プレーヤが必ずしもツリーの全てのブランチの全てのデータを受信する必要がないことから、プレーヤが鍵を処理する効率的な方法である。ツリーの特定のブランチから得られるデータの鍵又はハッシュは、プレーヤに送ることができる。得られるルート鍵は、全てのブランチの全てのデータの関数であるので、全データについて１種類の認証を行うことができる。一実施の形態において、鍵及びデータネスティングの組合せにより、ＩＣＢ４００により供給される鍵及びデータ機能の組合せに対して、多くのＣＡ器及びＤＲＭシステムをマッピングすることが可能となる。
【００４８】
次に図１０及び図１１を参照して、ＩＣＢ４００のハッシュ及び連結モードの実施の形態について説明する。図１０に示すように、ブロック４１０の鍵入力部と論理ゲート４６２にゲートイネーブル論理部４６０が接続されている。一実施の形態において、論理ゲート４６２は、ブロック４１０の鍵入力部からのデスクランブル鍵及びデスクランブル鍵４１２から排他的論理和（ＸＯＲ）演算を行い、ハッシュ鍵値４６４を形成する。これにより、一実施の形態では、ハッシュ鍵値４６４を得ることにより、ＩＣＢ４００により生成された最終的なデスクランブル鍵がハッカーによりアクセスされた場合も、ハッシュされた構造で供給されるので、ハッカーにとっては無用のものとなる。
【００４９】
図１１に示すように、ＩＣＢ４００は、データのフィードフォワードハッシングを行うように構成することもできる。代表例として、ゲートイネーブル論理部４５０は、スクランブルデータ等の外部情報４２６を受信し、その値を論理ゲート４５２に供給する。論理ゲート４５２は、スクランブルされたデータ値４１２とスクランブルされた外部情報４２６の排他的論理和（ＸＯＲ）演算を行い、ハッシュデータ値４５４を得る。したがって、ＩＣＢ４００により生成された最終的な鍵値がハッカーによりアクセスされた場合も、受信された鍵値はハッシュされた値であり、ハッカーにとって役に立たないものである。これにより、ＩＣＢ４００により供給されるセキュリティを確保する。
【００５０】
図１２を参照して、ＩＣＢ４００の暗号化ブロック連結モードの一実施の形態について説明する。代表例として、例えば、初期化ベクトル（ＩＶ）を記憶するのに内部データ出力部４４２を用いてもよい。ＩＶは、ゲートイネーブル論理部４４０に供給される。ＩＶを論理ゲート４４４に供給し、外部情報４２６のＸＯＲ演算を行ってもよく、これはブロック４１０において復号される。当業者にとっては周知のことであるが、暗号ブロック連結（ＣＢＣ）は、その暗号化が、プレーンテキストを前の暗号化ブロックと組み合わせる（連結する）ことを特徴とする秘密モードである。
【００５１】
このため、図１２に示すように、ゲートイネーブル論理部４４０は、まず、初期化ベクトル（ＩＶ）を記憶し、その後、前のブロックの復号された暗号テキストを記憶する。したがって、ＣＢＣモードは、最初のプレーンテキストブロックと組み合わせるためのＩＶが必要である。ＩＶは秘密である必要はないが、一般的には予測不可能でなければならない。したがって、内部鍵値は、ハッカーが権利を持たないサービスへアクセスすることができるが、ハッカーは、内部鍵値を暗号化することができない。
【００５２】
次に図１３を参照して、ＩＣＢ４００のアンチハッカー出力レジスタを構成する一実施の形態について説明する。この実施の形態によれば、デコーダＩＣ３００（図２）は、外部データ出力部２７０とコンテンツ鍵出力部（図示せず）を備えている。一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、外部データ出力部２７０に送信されるデータを生成する最終的な鍵値を変更するように構成されている。一実施の形態において、コンテンツ鍵出力部に送られる算出された鍵を変更する。代表例として、これらの変更は、データであるか鍵であるかに関わらず、最終段階の処理を、他の段階で行われた処理に対して直交させる。
【００５３】
このため、完全にフレキシブルな鍵及びデータラダー構造を得ながらも、鍵処理がハッキングされる可能性は減少する。一実施の形態において、外部データ出力部２７０は、ＣＰＵ２１０（図２）によるメッセージやコンテンツファイルの復号を可能にする。しかしながら、ハッカーが内部鍵又はデータを外部データ出力部２７０に転送する可能性があるという点で、非固定鍵ラダーに関してセキュリティの問題がある。残念ながら、このレジスタに送られた鍵は適正で、クリアな形式となる。このため、一実施の形態において、外部データ出力部２７０は、変更された鍵を使用して、内部鍵及びデータが外部データ出力部２７０に書き込まれたときの漏洩を防止する。
【００５４】
次に図１４を参照して、図３のコンテンツ鍵処理部３２０の一実施の形態について説明する。一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、鍵復号レジスタにデータを送り、鍵復号レジスタは、選択されたパケット識別子の復号又は暗号化を行うために整合される。代表例として、復号論理部は、暗号化ブロック３１０によって復号するために、復号されたスクランブル鍵を奇数及び偶数の鍵記憶素子に書き込む。しかしながら、ハッカーが内部鍵又はデータをコンテンツ鍵出力レジスタに転送する可能性がある（このレジスタに送られた鍵は適正なものとなる）点で、非固定鍵ラダーに関してセキュリティの問題がある。このため、ハッカーは、ＭＰＥＧパケットとして送られたデータ等を暗号化又は復号するために、この鍵を試す又は使用することができてしまう。したがって、一実施の形態において、外部データ出力部２７０は、変更された鍵３２６を使用して、コンテンツ鍵レジスタの操作を防止する。
【００５５】
一実施の形態において、ＩＣＢ４００は、以下のものに限定されないが、ＡＥＳ（１２８ビット）、３ＤＥＳ（１１２ビット）、ＣＳＡ（６４ビット）、ＤＥＳ（５６ビット）等の低レベルの暗号化アルゴリズムへの鍵送信をサポートすることができる。従来、様々なビットレベルのコンテンツデスクランブルアルゴリズムに対応可能なシステムには、セキュリティの問題がある。ハッカーは、ＤＥＳ鍵を試用するために、１２８ビットのＡＥＳではなく５６ビットのＤＥＳを選択するように装置をプログラミングすることができる。その結果、鍵サイズを１２８ビットから５６ビットに削減する鍵削減アルゴリズム（及び様々なデスクランブルアルゴリズムのための他の値）は、不正に行われた場合、鍵露出問題につながる虞がある。一般的に、小さい鍵は長い鍵よりもはるかに容易に試用される。小さい鍵が知られてしまうと、ハッカーは、長い鍵における他のビットについても試用することができてしまう。
【００５６】
したがって、一実施の形態において、図１５〜図１７に示すように、鍵削減論理部３３０は、全ビットのＸＯＲを演算して削減ビット鍵を作成する方法を行う。代表例として、大きい鍵の各ビットを用いて小さい鍵を作成する。図１５を参照して、鍵削減論理部３３０は、１２８ビットのＡＥＳ鍵から１１２ビットの３ＤＥＳ鍵への鍵削減を行う一対の論理ゲートを備えている。図に示すように、最終的な鍵４９０は下位のＭビットと上位のＮビットに分割される。一実施の形態において、下位のＭビットは１１２ビットであり、上位のＮビットは１６ビットである。これらは論理ゲート３４０に供給される。代表例として、論理ゲート３４０は、下位のＭビットに対する上位のＮビットのＸＯＲ演算を７回行って、１１２ビットの３ＤＥＳ鍵を生成する。
【００５７】
図１６は、さらに、鍵削減を行って６４ビットのＤＶＢ ＣＳＡ鍵を得るように構成された鍵削減論理部３３０を説明する。代表例として、コンテンツデスクランブル鍵４９０を下位のＭビットと上位のＮビットに分割し、論理ゲート３４０によりＸＯＲ演算を用いてこれらを組み合わせ、ＭビットのＤＶＢ ＣＳＡ鍵を形成する。図に示すように、ＤＶＢ ＣＳＡ鍵は６４ビットの鍵値である。図１７において、鍵削減論理部３３０は、ＡＥＳ鍵からＤＥＳ鍵への鍵削減を行うように構成されている。代表例として、初期鍵であるコンテンツデスクラブリング鍵４９０を下位のＭビットと上位のＮビットに分割し、論理ゲート３４０によりこれらを組み合わせて、Ｍビットの値を形成する。そして、Ｍビットの値を下位のＸビットと上位のＹビットに分割する。下位のＸビットと上位のＹビットとの排他的論理和を７回演算して、これらの値を組み合わせ、５６ビットのＤＥＳ鍵値を得る。
【００５８】
したがって、ＩＣＢ４００は、事実上いずれの種類の条件付きアクセス又はデジタル書き込み管理方式をも実現するために反復的に用いることができる単一ブロックである。したがって、ＩＣＢ４００は、独立した条件付きアクセス又はコピープロテクトを行うための分離可能なセキュリティ又は暗号プロセッサの必要がなくなる。このため、少なくとも１つのＯＴＰ秘密鍵を備えて構成されるＩＣＢ４００を用いて、セットトップボックスのメインＣＰＵにより、フレキシブルな鍵ラダーを管理することができる。ＩＣＢ４００は、スマートカードをセットトップボックスに整合させて、ハッキングをさらに困難にするのに使用することができるが、その真の価値は独立したセキュリティにある。これは、高価なスマートカードをなくすことで、セットトップボックスのコストを大幅に削減することができる。このため、ＩＣＢ４００は、従来のセットトップボックスデバイスと比較して低コストで、コンテンツ配信システムにおけるセキュリティオプションをサービスオペレータに供給する。
【００５９】
なお、本発明の様々な実施の形態について多数の特徴や利点を、本発明の様々な実施の形態の構造及び機能の詳細とともに、上述の説明で記載したが、この開示内容は例示的なものにすぎない。そのような一実施の形態について、サブアセンブリを詳細に説明しただけという場合もある。なお、このようなサブアセンブリは本発明の他の実施の形態でも用いることができることは、認識かつ意図されたものである。特に構造部分や管理に関しては、実施の形態の原理において、添付の特許請求の範囲を表現する用語の広く一般的な意味により示される範囲で、詳細な変更を行ってもよい。
【００６０】
例示的な実施の形態及び最良の形態を開示したが、以下の特許請求の範囲により定義されるような本発明の実施の形態の主旨の範囲内で、開示した実施の形態に変更や修正を行うことができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の暗号化プロトコルに基づく鍵サイズを有する復号されたスクランブル鍵を受信するステップと、
上記復号されたスクランブル鍵の鍵サイズを、第２の暗号化プロトコルの鍵サイズに一致させるように削減して、該復号されたスクランブル鍵の各ビットの関数である値を有する削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップと、
上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵に基づいて、受信したスクランブルされたコンテンツをデスクランブルするステップとを有する方法。
【請求項２】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＮビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＮビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＭビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＭビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＭビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＭビットとの排他的論理和を演算して、Ｍビットのデスクランブル鍵を形成するステップと、
上記Ｍビットのデスクランブル鍵を下位のＸビットと上位のＹビットに分割するステップと、
上記下位のＸビットと上記上位のＹビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＸビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵のビットをハッシングするステップと、
上記ハッシュのビットを選択して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記第１の暗号化プロトコルは、米国政府標準暗号プロトコル（ＡＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記第１の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記第１の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
機械読取可能な媒体を備え、上記機械読取可能な媒体は、以下のステップを実行するようにシステムをプログラミングするのに使用されるインストラクションを保存しており、 第１の暗号化プロトコルに基づく鍵サイズを有する復号されたスクランブル鍵を受信するステップと、
上記復号されたスクランブル鍵の鍵サイズを、第２の暗号化プロトコルの鍵サイズに一致させるように削減して、該復号されたスクランブル鍵の各ビットの関数である値を有する削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップと、
上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵に基づいて、受信したスクランブルされたコンテンツをデスクランブルするステップとを有する製造品。
【請求項１０】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＮビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＮビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１１】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＭビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＭビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１２】
上記鍵サイズの削減では、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＮビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＮビットとの排他的論理和を演算して、Ｍビットのデスクランブル鍵を形成し、
上記Ｍビットのデスクランブル鍵を下位のＸビットと上位のＹビットに分割するステップと、
上記下位のＸビットと上記上位のＹビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＸビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１３】
上記第１の暗号化プロトコルは、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）プロトコルであり、上記第２の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１４】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵のビットをハッシングするステップと、
上記ハッシュのビットを選択して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１５】
上記第１の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１６】
上記第１の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムであることを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１７】
内部鍵と予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を用いて、受信した情報をデスクランブルし、デスクランブル鍵とデスクランブルされたデータの一方を形成することを無制限に反復する第１の暗号化ブロックと、
上記デスクランブル鍵を内部鍵として記憶し、該内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与える鍵フィードバックパスと、
上記第１の暗号化ブロックからの最終的なデスクランブル鍵を用いて、受信したスクランブルされたデジタルコンテンツをデスクランブルして、デスクランブルされたデジタルコンテンツを形成する第２の暗号化ブロックとを備える集積回路。
【請求項１８】
上記デスクランブルされたデータを内部データとしてデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタと外部情報入力部とに接続され、上記データレジスタからの内部データと上記外部情報入力部からの受信情報のうちのいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に与えるデータ選択論理部をさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項１９】
さらに、上記鍵フィードバックパスは、
上記予めプログラミングされた鍵を少なくとも記憶する予めプログラミングされた鍵レジスタと、
上記デスクランブル鍵を少なくとも記憶する内部鍵レジスタと、
該集積回路の外部で不安定なＣＰＵによってアクセス可能なコントロール部を用いて、上記予めプログラミングされた鍵と上記内部鍵のうちのいずれか一方を上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与える鍵選択論理部とを備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２０】
上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方を受信するように上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスに接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、該ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記ゲートイネーブル論理部から受信した上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部から受信した上記デスクランブル鍵とから、鍵ハッシュ値を計算する論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２１】
上記受信情報を受信するように上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、該ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記受信情報と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部からの上記デスクランブルされたデータとから、ハッシュデータ値を計算する論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２２】
上記デスクランブルされたデータを少なくともデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタに接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続され、上記受信情報と上記ゲートイネーブル論理部からの上記デスクランブルされたデータとから、変更された値を形成し、上記ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記変更された値を与え、ディスエーブルとされたとき、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記受信情報を与える論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２３】
内部データ値を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスと上記ゲートイネーブル論理部とに接続され、上記ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記内部データ値と、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方とから、変更された鍵値を計算し、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に上記変更された鍵値を与える論理ゲートと
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力として受信した上記変更された鍵値を用いて上記第１の暗号化ブロックにより生成されたデスクランブルされたデータを記憶する外部データレジスタとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２４】
上記第１の暗号化ブロックは、上記に内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を用いて、上記受信情報を反復的にデスクランブルし、上記デスクランブル鍵とデスクランブルされたデータのいずれか一方を形成するようにプログラミングされた組込型暗号化ＣＰＵであり、
上記鍵フィードバックパスとデータフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップにより動作することを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２５】
上記鍵フィードバックパスと上記データフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップにより動作することを特徴とする請求項１８に記載の集積回路。
【請求項２６】
上記第１の暗号化ブロックは、ステートマシンにより動作し、
上記鍵フィードバックパスとデータフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップにより動作することを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２７】
上記内部データ値は、固定値、記憶された内部鍵、記憶された内部データ、１回限りのプログラマブル値のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項２３に記載の集積回路。
【請求項２８】
上記内部データ値を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスと上記ゲートイネーブル論理部とに接続され、上記ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記内部データ値と、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方とから、変更された鍵値を計算し、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に上記変更された鍵値を与えて上記最終的な鍵を生成し、上記最終的な鍵を上記第２の暗号化ブロックの鍵入力部に与える論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２９】
上記内部データ値は、固定値、記憶された内部鍵、記憶された内部データ、１回限りのプログラマブル値のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項２８に記載の集積回路。
【請求項３０】
上記第１の暗号化ブロックのデスクランブル鍵と、上記内部データ値とを受信し、上記最終的な鍵として変更された鍵値を生成して、上記最終的な鍵を上記第２の暗号化ブロックの鍵入力部に与える論理ゲートをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３１】
上記内部データ値は、固定値、記憶された内部鍵、記憶された内部データ、１回限りのプログラマブル値のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項３０に記載の集積回路。
【請求項３２】
上記第１の暗号化ブロックの第１の暗号化プロトコルに基づく鍵サイズを有する上記第１の暗号化ブロックからのデスクランブル鍵を受信し、上記第２の暗号化ブロックの第２の暗号化プロトコルの鍵サイズに一致するように、上記デスクランブル鍵の鍵サイズを削減して、上記デスクランブル鍵の各ビットの関数である値を有する最終的な鍵を形成する鍵削減論理部をさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３３】
上記第１の暗号化プロトコルは、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）プロトコルであり、上記第２の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項３２に記載の集積回路。
【請求項３４】
上記第１の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項３２に記載の集積回路。
【請求項３５】
上記第１の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムであることを特徴とする請求項３２に記載の集積回路。
【請求項３６】
当該集積回路は、上記デスクランブルされたデジタルコンテンツを圧縮解除するデコーダ集積回路であることを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３７】
当該集積回路は、暗号化集積回路であることを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３８】
当該集積回路は、上記デスクランブルされたデジタルコンテンツを復号して、クリアなデジタルコンテンツを形成するデコーダをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３９】
当該集積回路は、上記クリアなデジタルコンテンツをスクランブルされたフォーマットで記憶する不揮発性メモリをさらに備える請求項３８に記載の集積回路。
【請求項４０】
上記予めプログラミングされた鍵は、プログラミングされると読み出しも上書きもできない１回限りのプログラマブル値であることを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項４１】
スクランブルされたコンテンツを受信するチューナと、
ＣＰＵと、
上記ＣＰＵの制御下で、予めプログラミングされた鍵、内部鍵、外部データ、内部データのうちの少なくとも１つを選択する集積回路を備えるセットトップボックスにおいて、 内部鍵と予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を用いて、受信した情報をデスクランブルし、デスクランブル鍵とデスクランブルされたデータの一方を形成する第１の暗号化ブロックと、
上記デスクランブルされた情報を内部鍵と内部データのいずれか一方として反復的に記憶し、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与え、外部データと上記内部データのいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に与える鍵フィードバックパスと、
上記第１の暗号化ブロックからの最終的なデスクランブル鍵を用いて、受信したスクランブルされたデジタルコンテンツをデスクランブルして、デスクランブルされたデジタルコンテンツを形成する第２の暗号化ブロックと
上記スクランブルされたデジタルコンテンツをデスクランブルして、クリアなデジタルコンテンツを形成するデコーダとを備えることを特徴とするセットトップボックス。
【請求項４２】
上記デスクランブルされたデータを内部データとしてデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタと外部情報入力部とに接続され、上記データレジスタからの内部データと上記外部情報入力部からの受信情報のうちのいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に与えるデータ選択論理部とをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４３】
上記鍵フィードバックパスは、さらに、
少なくとも上記予めプログラミングされた鍵を記憶する予めプログラミングされた鍵レジスタと、
少なくとも上記デスクランブル鍵を記憶する内部鍵レジスタと、
上記予めプログラミングされた鍵と上記内部鍵のうちのいずれか一方を上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与える鍵選択論理部とを備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４４】
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスに接続され、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに、上記ゲートイネーブル論理部から受信した上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部から受信した上記デスクランブル鍵とから、鍵ハッシュ値を計算する論理ゲートとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４５】
上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続され、上記受信情報を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに、上記受信情報と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部からの上記デスクランブルされたデータとから、ハッシュデータ値を計算する論理ゲートとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４６】
少なくとも上記デスクランブルされたデータをデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタに接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続され、上記受信情報と上記ゲートイネーブル論理部からの上記デスクランブルされたデータとから変更された値を形成し、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記変更された値を与え、ディスエーブルとされたときに上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記受信情報を与える論理ゲートとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４７】
外部データ値を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスと上記ゲートイネーブル論理部とに接続され、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに、上記外部データ値と、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方とから、変更された鍵値を計算し、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に上記変更された鍵値を与える論理ゲートと
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力として受信した上記変更された鍵値を用いて上記第１の暗号化ブロックにより生成されたデスクランブルされたデータを記憶する外部データレジスタとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４８】
上記第１の暗号化ブロックと上記第２の暗号化ブロックは、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）に従って動作する論理部であることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４９】
上記クリアなデジタルコンテンツをスクランブルされたフォーマットで記憶する不揮発性メモリをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項５０】
上記予めプログラミングされた鍵は、プログラミングされると読み出しも上書きもできない１回限りのプログラマブル値であることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項１】
第１の暗号化プロトコルに基づく鍵サイズを有する復号されたスクランブル鍵を受信するステップと、
上記復号されたスクランブル鍵の鍵サイズを、第２の暗号化プロトコルの鍵サイズに一致させるように削減して、該復号されたスクランブル鍵の各ビットの関数である値を有する削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップと、
上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵に基づいて、受信したスクランブルされたコンテンツをデスクランブルするステップとを有する方法。
【請求項２】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＮビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＮビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＭビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＭビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＭビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＭビットとの排他的論理和を演算して、Ｍビットのデスクランブル鍵を形成するステップと、
上記Ｍビットのデスクランブル鍵を下位のＸビットと上位のＹビットに分割するステップと、
上記下位のＸビットと上記上位のＹビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＸビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵のビットをハッシングするステップと、
上記ハッシュのビットを選択して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記第１の暗号化プロトコルは、米国政府標準暗号プロトコル（ＡＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記第１の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記第１の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項９】
機械読取可能な媒体を備え、上記機械読取可能な媒体は、以下のステップを実行するようにシステムをプログラミングするのに使用されるインストラクションを保存しており、 第１の暗号化プロトコルに基づく鍵サイズを有する復号されたスクランブル鍵を受信するステップと、
上記復号されたスクランブル鍵の鍵サイズを、第２の暗号化プロトコルの鍵サイズに一致させるように削減して、該復号されたスクランブル鍵の各ビットの関数である値を有する削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップと、
上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵に基づいて、受信したスクランブルされたコンテンツをデスクランブルするステップとを有する製造品。
【請求項１０】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＮビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＮビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１１】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＭビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＭビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＭビットのデスクランブル鍵を形成するステップを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１２】
上記鍵サイズの削減では、
上記復号されたスクランブル鍵を下位のＭビットと上位のＮビットに分割するステップと、
上記下位のＭビットと上記上位のＮビットとの排他的論理和を演算して、Ｍビットのデスクランブル鍵を形成し、
上記Ｍビットのデスクランブル鍵を下位のＸビットと上位のＹビットに分割するステップと、
上記下位のＸビットと上記上位のＹビットとの排他的論理和を演算して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵としてＸビットのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１３】
上記第１の暗号化プロトコルは、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）プロトコルであり、上記第２の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１４】
上記鍵サイズを削減するステップは、
上記復号されたスクランブル鍵のビットをハッシングするステップと、
上記ハッシュのビットを選択して、上記削減された鍵サイズのデスクランブル鍵を形成するステップとを有することを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１５】
上記第１の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１６】
上記第１の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムであることを特徴とする請求項９に記載の製造品。
【請求項１７】
内部鍵と予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を用いて、受信した情報をデスクランブルし、デスクランブル鍵とデスクランブルされたデータの一方を形成することを無制限に反復する第１の暗号化ブロックと、
上記デスクランブル鍵を内部鍵として記憶し、該内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与える鍵フィードバックパスと、
上記第１の暗号化ブロックからの最終的なデスクランブル鍵を用いて、受信したスクランブルされたデジタルコンテンツをデスクランブルして、デスクランブルされたデジタルコンテンツを形成する第２の暗号化ブロックとを備える集積回路。
【請求項１８】
上記デスクランブルされたデータを内部データとしてデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタと外部情報入力部とに接続され、上記データレジスタからの内部データと上記外部情報入力部からの受信情報のうちのいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に与えるデータ選択論理部をさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項１９】
さらに、上記鍵フィードバックパスは、
上記予めプログラミングされた鍵を少なくとも記憶する予めプログラミングされた鍵レジスタと、
上記デスクランブル鍵を少なくとも記憶する内部鍵レジスタと、
該集積回路の外部で不安定なＣＰＵによってアクセス可能なコントロール部を用いて、上記予めプログラミングされた鍵と上記内部鍵のうちのいずれか一方を上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与える鍵選択論理部とを備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２０】
上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方を受信するように上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスに接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、該ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記ゲートイネーブル論理部から受信した上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部から受信した上記デスクランブル鍵とから、鍵ハッシュ値を計算する論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２１】
上記受信情報を受信するように上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、該ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記受信情報と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部からの上記デスクランブルされたデータとから、ハッシュデータ値を計算する論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２２】
上記デスクランブルされたデータを少なくともデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタに接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続され、上記受信情報と上記ゲートイネーブル論理部からの上記デスクランブルされたデータとから、変更された値を形成し、上記ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記変更された値を与え、ディスエーブルとされたとき、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記受信情報を与える論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２３】
内部データ値を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスと上記ゲートイネーブル論理部とに接続され、上記ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記内部データ値と、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方とから、変更された鍵値を計算し、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に上記変更された鍵値を与える論理ゲートと
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力として受信した上記変更された鍵値を用いて上記第１の暗号化ブロックにより生成されたデスクランブルされたデータを記憶する外部データレジスタとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２４】
上記第１の暗号化ブロックは、上記に内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を用いて、上記受信情報を反復的にデスクランブルし、上記デスクランブル鍵とデスクランブルされたデータのいずれか一方を形成するようにプログラミングされた組込型暗号化ＣＰＵであり、
上記鍵フィードバックパスとデータフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップにより動作することを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２５】
上記鍵フィードバックパスと上記データフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップにより動作することを特徴とする請求項１８に記載の集積回路。
【請求項２６】
上記第１の暗号化ブロックは、ステートマシンにより動作し、
上記鍵フィードバックパスとデータフィードバックパスは、不安定なＣＰＵであるオフチップにより動作することを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２７】
上記内部データ値は、固定値、記憶された内部鍵、記憶された内部データ、１回限りのプログラマブル値のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項２３に記載の集積回路。
【請求項２８】
上記内部データ値を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスと上記ゲートイネーブル論理部とに接続され、上記ゲートイネーブル論理部によってイネーブルされたときに、上記内部データ値と、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方とから、変更された鍵値を計算し、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に上記変更された鍵値を与えて上記最終的な鍵を生成し、上記最終的な鍵を上記第２の暗号化ブロックの鍵入力部に与える論理ゲートとをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項２９】
上記内部データ値は、固定値、記憶された内部鍵、記憶された内部データ、１回限りのプログラマブル値のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項２８に記載の集積回路。
【請求項３０】
上記第１の暗号化ブロックのデスクランブル鍵と、上記内部データ値とを受信し、上記最終的な鍵として変更された鍵値を生成して、上記最終的な鍵を上記第２の暗号化ブロックの鍵入力部に与える論理ゲートをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３１】
上記内部データ値は、固定値、記憶された内部鍵、記憶された内部データ、１回限りのプログラマブル値のうち、いずれか１つであることを特徴とする請求項３０に記載の集積回路。
【請求項３２】
上記第１の暗号化ブロックの第１の暗号化プロトコルに基づく鍵サイズを有する上記第１の暗号化ブロックからのデスクランブル鍵を受信し、上記第２の暗号化ブロックの第２の暗号化プロトコルの鍵サイズに一致するように、上記デスクランブル鍵の鍵サイズを削減して、上記デスクランブル鍵の各ビットの関数である値を有する最終的な鍵を形成する鍵削減論理部をさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３３】
上記第１の暗号化プロトコルは、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）プロトコルであり、上記第２の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項３２に記載の集積回路。
【請求項３４】
上記第１の暗号化プロトコルは、トリプルデータ暗号化規格プロトコル（３ＤＥＳ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムのうちの１つであることを特徴とする請求項３２に記載の集積回路。
【請求項３５】
上記第１の暗号化プロトコルは、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ）コモンスクランブルアルゴリズム（ＣＳＡ）であり、上記第２の暗号化プロトコルは、データ暗号化規格（ＤＥＳ）アルゴリズムであることを特徴とする請求項３２に記載の集積回路。
【請求項３６】
当該集積回路は、上記デスクランブルされたデジタルコンテンツを圧縮解除するデコーダ集積回路であることを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３７】
当該集積回路は、暗号化集積回路であることを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３８】
当該集積回路は、上記デスクランブルされたデジタルコンテンツを復号して、クリアなデジタルコンテンツを形成するデコーダをさらに備える請求項１７に記載の集積回路。
【請求項３９】
当該集積回路は、上記クリアなデジタルコンテンツをスクランブルされたフォーマットで記憶する不揮発性メモリをさらに備える請求項３８に記載の集積回路。
【請求項４０】
上記予めプログラミングされた鍵は、プログラミングされると読み出しも上書きもできない１回限りのプログラマブル値であることを特徴とする請求項１７に記載の集積回路。
【請求項４１】
スクランブルされたコンテンツを受信するチューナと、
ＣＰＵと、
上記ＣＰＵの制御下で、予めプログラミングされた鍵、内部鍵、外部データ、内部データのうちの少なくとも１つを選択する集積回路を備えるセットトップボックスにおいて、 内部鍵と予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を用いて、受信した情報をデスクランブルし、デスクランブル鍵とデスクランブルされたデータの一方を形成する第１の暗号化ブロックと、
上記デスクランブルされた情報を内部鍵と内部データのいずれか一方として反復的に記憶し、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与え、外部データと上記内部データのいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に与える鍵フィードバックパスと、
上記第１の暗号化ブロックからの最終的なデスクランブル鍵を用いて、受信したスクランブルされたデジタルコンテンツをデスクランブルして、デスクランブルされたデジタルコンテンツを形成する第２の暗号化ブロックと
上記スクランブルされたデジタルコンテンツをデスクランブルして、クリアなデジタルコンテンツを形成するデコーダとを備えることを特徴とするセットトップボックス。
【請求項４２】
上記デスクランブルされたデータを内部データとしてデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタと外部情報入力部とに接続され、上記データレジスタからの内部データと上記外部情報入力部からの受信情報のうちのいずれか一方を、上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に与えるデータ選択論理部とをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４３】
上記鍵フィードバックパスは、さらに、
少なくとも上記予めプログラミングされた鍵を記憶する予めプログラミングされた鍵レジスタと、
少なくとも上記デスクランブル鍵を記憶する内部鍵レジスタと、
上記予めプログラミングされた鍵と上記内部鍵のうちのいずれか一方を上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に与える鍵選択論理部とを備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４４】
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスに接続され、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに、上記ゲートイネーブル論理部から受信した上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部から受信した上記デスクランブル鍵とから、鍵ハッシュ値を計算する論理ゲートとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４５】
上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続され、上記受信情報を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに、上記受信情報と、上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部からの上記デスクランブルされたデータとから、ハッシュデータ値を計算する論理ゲートとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４６】
少なくとも上記デスクランブルされたデータをデータレジスタに記憶するデータフィードバックパスと、
上記データレジスタに接続されたゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に接続され、上記受信情報と上記ゲートイネーブル論理部からの上記デスクランブルされたデータとから変更された値を形成し、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記変更された値を与え、ディスエーブルとされたときに上記第１の暗号化ブロックのデータ入力部に上記受信情報を与える論理ゲートとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４７】
外部データ値を受信するゲートイネーブル論理部と、
上記第１の暗号化ブロックの鍵フィードバックパスと上記ゲートイネーブル論理部とに接続され、上記ゲートイネーブル論理部によりイネーブルされたときに、上記外部データ値と、上記内部鍵と上記予めプログラミングされた鍵のうちのいずれか一方とから、変更された鍵値を計算し、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力部に上記変更された鍵値を与える論理ゲートと
上記第１の暗号化ブロックのデータ出力部に接続され、上記第１の暗号化ブロックの鍵入力として受信した上記変更された鍵値を用いて上記第１の暗号化ブロックにより生成されたデスクランブルされたデータを記憶する外部データレジスタとをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４８】
上記第１の暗号化ブロックと上記第２の暗号化ブロックは、米国政府標準暗号（ＡＥＳ）に従って動作する論理部であることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項４９】
上記クリアなデジタルコンテンツをスクランブルされたフォーマットで記憶する不揮発性メモリをさらに備えることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【請求項５０】
上記予めプログラミングされた鍵は、プログラミングされると読み出しも上書きもできない１回限りのプログラマブル値であることを特徴とする請求項４１に記載のセットトップボックス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１１−５５５４１（Ｐ２０１１−５５５４１Ａ）
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５６５３６（Ｐ２０１０−２５６５３６）
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【分割の表示】特願２００６−５２４６４４（Ｐ２００６−５２４６４４）の分割
【原出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（５９３１８１６３８）ソニー エレクトロニクス インク (371)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１７日（２０１０．１１．１７）
【分割の表示】特願２００６−５２４６４４（Ｐ２００６−５２４６４４）の分割
【原出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【出願人】（５９３１８１６３８）ソニー エレクトロニクス インク (371)
【Ｆターム（参考）】
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