２つの装置間のセキュア化された情報のやりとりの方法
本発明は、局部的に相互に接続された２つの装置間のセキュア化された情報のやりとりの方法に関する。好ましい実施形態においては、第１装置（１０）は、一対の暗号化鍵のうちの秘密鍵（ＰＡＫＶ）とよばれる第１暗号化鍵を含むセキュリティモジュールである。第２装置は、前記一対の暗号化鍵のうちの公開鍵（ＰＡＫＢ）とよばれる第２暗号化鍵を含む受信機（１１）である。各装置は更に対称鍵（１３）も含む。第１装置（１０）は第１乱数（Ａ）を発生するがこれは前記秘密鍵に（ＰＡＫＶ）により暗号化され、次に第２装置（１１）に送信され、そこで公開鍵（ＰＡＫＢ）を用いて復号化される。第２装置（１１）は第２乱数（Ｂ）を発生するがこれは前記公開鍵に（ＰＡＫＢ）により暗号化され、次に第１装置（１０）に送信され、そこで秘密鍵（ＰＡＫＶ）を用いて復号化される。セキュア化された情報のやりとりに使用されるセッション鍵（ＳＫ）は、対称鍵（１３）と、各装置により発生され受信される乱数（Ａ、Ｂ）との組み合わせにより発生される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局部的に相互に接続された２つの装置間、特に受信機とセキュリティモジュールの間のセキュア化された情報のやりとりの方法に関する。
【０００２】
本発明は、また本発明による方法を実施するように構成された受信機にも関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、例えば有料テレビの分野において、受信機及びセキュリティモジュールなど２つの装置間で情報をやりとりすることができるセキュア化された方法が存在している。
【０００４】
そのような方法は、国際公開ＷＯ９７／３８５３０において特に記述されている。この方法によれば、受信機は公開非対称暗号化鍵を含み、セキュリティモジュールは秘密非対称暗号化鍵を含む。方法の初期化時、即ち、例えばセキュリティモジュールが受信機に挿入されると、受信機は乱数Ａと乱数鍵Ｃｉを発生する。２つの乱数要素は受信機の公開鍵により暗号化され、次に、暗号化された状態でセキュリティモジュールに送られる。すると乱数及び乱数鍵は秘密鍵により復号化される。
【０００５】
個別の実施形態によれば、秘密鍵で復号化された乱数Ａは、次にセキュリティモジュール内で乱数鍵Ｃｉにより暗号化され、受信機に返送され、次に、最初発生させていた同じ乱数鍵により受信機内で復号化される。受信機とともに使用しなければならないモジュールにセキュリティモジュールが対応していることを確認するために、この段階で得られる乱数Ａ’が、受信機によって発生された乱数Ａと比較される。この受信機とともに別のセキュリティモジュールが使われる場合、２つの乱数Ａ及びＡ’は対応せず通信は中断される。ここでセキュリティモジュールと受信機が相互に情報をやりとりできると認識されると、セッション鍵として乱数鍵Ｃｉが使われる。即ち、例えばセキュリティモジュールが取り外されるまでの所与のセッションの間、セキュリティモジュールと受信機との間でセキュアな状態でやりとりされる情報は全てこの乱数鍵により暗号化される。
【０００６】
この動作モードはセキュリティの観点から見て欠点がある。実際、セキュリティモジュールとは対照的に受信機は安全な要素とはみなされず、技術的及び情報処理的分析手段により受信機の公開鍵を求めることが可能である。すると、乱数鍵Ｃｉの代わりに既定鍵を受信機が発生するよう受信機を改造することが可能である。この場合、セキュリティモジュールとの通信の確認は、既定鍵を用いて行われる。このように「乱数」鍵Ｃｉは既知であるので、メッセージを復号することができ、特に有料テレビの場合、システムの動作に必要な情報、特に「制御語」を復号することができ、例えばインターネットなどのコンピュータネットワークを使用することにより第三者に提供することができる。乱数鍵Ｃｉは対称鍵であることに留意すべきである。強制された、或いは別の方法で得たことによりこの鍵が既知であるときには、受信機からのメッセージ及びセキュリティモジュールからのメッセージを復号するのにこの鍵を使うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、情報の非許可復号がきわめて複雑になる、受信機とセキュリティモジュールとの間の情報のセキュア化された転送方法を提供することによりこの欠点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、第１装置と第２装置内で鍵が予め初期化され、局部的に相互に接続された２つの装置、即ち一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第１暗号化鍵を含む第１装置と、前記一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第２暗号化鍵を含む第２装置の間において、特に受信機とセキュリティモジュールの間のセキュア化された情報のやりとりの方法であって、
‐ 第１装置内で少なくとも１つの乱数を発生させる工程と、
‐ 第２装置内で少なくとも１つの乱数を発生させる工程と、
‐ 前記第１暗号化鍵により前記第１乱数を暗号化する工程と、
‐ 前記第２暗号化鍵により前記第２乱数を暗号化する工程と、
‐ 暗号化された前記第１乱数を第２装置に送信する工程と、
‐ 暗号化された前記第２乱数を第１装置に送信する工程と、
‐ 暗号化された第１乱数を前記第２装置内で復号化する工程と、
‐ 暗号化された第２乱数を前記第１装置内で復号化する工程と、
‐ セッション鍵を発生させるために、装置のうちの一方により発生させ他方が受信した前記乱数を組み合わせる工程と、
‐ 第１装置と第２装置の間でやりとりされる情報の全て又は一部を暗号化するためにセッション鍵を使用する工程と
を含む情報のやりとりの方法により達成される。
【０００９】
本発明及びその長所は、発明の個別の様々な実施形態及び添付の図面を参照することにより、よりよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
これらの図を参照すると、符号１０はセキュリティモジュールを概略的に示したものであり、符号１１は受信機を示している。以下の文中では、セキュリティモジュール１０及び受信機１１を総称して装置と呼称することにする。当業者にとっては既知のように、セキュリティモジュール１０は、特にチップカード、又は「ドングル」という名称で知られているコネクタのようなチップを含むコネクタの形態をとることができる。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を想定できることは明らかである。このセキュリティモジュール１０は一対の非対称鍵のうちの非対称秘密鍵ＰＡＫＶを含む。この鍵は例えばモジュールの製造の際、セキュリティモジュール１０に入力するか、後の段階で、データ管理センターとセキュリティモジュールの間のセキュア化されたリンクにより前記管理センターに入力することができる。非対称秘密鍵はモジュールの不飽和メモリ内に保存される。
【００１１】
特に有料テレビの場合、受信機１１は通常、テレビに接続されたボックスで構成される。受信機は前記一対の非対称鍵のうちの１つの非対称公開鍵ＰＡＫＢを含む。従ってこの公開鍵はセキュリティモジュールの秘密鍵と対になる。通常、公開鍵は受信機の製造の際、又は保護された環境下での初期化段階においてプログラムされる。またセキュア化された方法によりテレビ放送でダウンロードすることもできる。
【００１２】
特に有料テレビの分野においては、１台のみの受信機は１台のみのセキュリティモジュールで作動するのが望ましい。これにより、ある所与の所有者に属するセキュリティモジュール内にロードされた権利が、他の所有者に属する複数の受信機内で使われることを防ぐことができる。この理由により、セキュリティモジュール及び受信機は、１台のみの受信機は１台のみのセキュリティモジュールとしか作動しない、及び１台のみのセキュリティモジュールは１台のみの受信機としか作動しないように対にされる。このような対は、鍵の内の一方がセキュリティモジュールに接続され他方の鍵が受信機に接続される一対の非対称鍵により実現される。原則として非対称鍵はユニークである。しかしながら、実際には、ユーザー数がきわめて多い時には、権利がやりとりされるリスクをほぼ０に維持したままで、同じ対の鍵を複数回割り当てることが可能である。このリスクは、図４を参照して以下に説明するように、追加のユニークな対称鍵を使用することにより完全に０に維持することができる。
【００１３】
図１に示す実施形態においては、本発明の方法は以下のようにして行われる。例えばセキュリティモジュール１０と受信機１１など２つの装置間で通信が開始されると、セキュリティモジュールはまず乱数Ａを発生する。乱数は図１にて円で囲んで示してある。この乱数はセキュリティモジュール１０内で秘密鍵ＰＡＫＶにより暗号化され、その結果、暗号化された乱数Ａ’（Ａ’＝ＰＡＫＶ（Ａ））が得られる。この乱数は受信機１１に送信される。暗号化された乱数Ａ’は公開鍵ＰＡＫＢにより受信機内で解読され、それにより当初の乱数Ａを得ることができる。
【００１４】
反対に受信機１１は図１にて円で囲んで示してある乱数Ｂを発生する。この乱数は公開鍵ＰＡＫＢを使用することにより受信機内で暗号化される。その結果、暗号化された乱数Ｂ’（Ｂ’＝ＰＡＫＢ（Ｂ））が得られ、セキュリティモジュール１０に送信される。暗号化された乱数Ｂ’は秘密鍵ＰＡＫＶによりセキュリティモジュール内で解読され、それにより当初の乱数Ｂを得ることができる。
【００１５】
このようにして、セキュリティモジュールも受信機も、セキュリティモジュールによって発生された乱数Ａと、受信機により発生された乱数Ｂを使用することができる。これら２つの乱数は１つの乱数を発生するよう組み合わされ、この乱数は第１の実施形態においてはセッション鍵ＳＫとして使われる。組み合わせは、排他的ＯＲ機能又はその他の適当な組み合わせにより、２つの数字の単純な連結により行うことができる。このようにして発生したセッション鍵ＳＫはセキュリティモジュールと受信機の間のセキュア化されたあらゆる通信に用いられる。
【００１６】
セキュリティモジュール内に含まれる秘密鍵を知ることは不可能であるとされるので、この実施形態はユーザーに高い安全性を提供する。受信機内で乱数Ｂの代わりにある数を強制することは可能であるが、セキュリティモジュール内で乱数Ａを強制すること不可能である。同様に、洗練された技術的手段により公開鍵ＰＡＫＢを求めることはできるが、そこから秘密鍵ＰＡＫＶを推定することはできない。その結果、各装置が乱数を発生すること、またこれらの乱数が非対称鍵を用いて暗号化されることにより、鍵及び決められた数が課されるので、装置が誤作動することがない。
【００１７】
図２による実施形態では、図１の実施形態の場合と同様に、各装置から乱数が発生する。乱数は対応する鍵により暗号化され、暗号化された状態で他方の装置に送信される。受信機１１によって受信された乱数Ａはこんどは受信機の公開鍵ＰＡＫＢにより再度暗号化され、その結果、新しく暗号化された数Ａ”（Ａ”＝ＰＡＫＢ（Ａ））が得られ、この数はセキュリティモジュール１０に送られる。そこでこの数は秘密鍵ＰＡＫＶにより復号化される。セキュリティモジュール１０内で使われる秘密鍵ＰＡＫＶと受信機内で使われる公開鍵ＰＡＫＢが対になっている場合、このようにして得られた数Ａはセキュリティモジュールによって発生した元の乱数と同一である。図２を参照して記述したように、本方法は、受信機１１内で暗号化された数Ａ”の復号による乱数Ａと、セキュリティモジュール１０によって発生した乱数Ａを比較する工程１２を含む。もしこれらの数が同一ではない場合、セキュリティモジュールは受信機と対になっておらず、通信即ち情報の転送を中断しなければならないことが類推できる。このことは例えば、対になっている受信機とは異なる受信機にセキュリティモジュールを挿入した時、或いは例えばコンピュータを使用してセキュリティモジュールのシミュレーションを行った時に発生する。
【００１８】
同様に、セキュリティモジュール１０によって受信された乱数Ｂもこのモジュールの秘密鍵ＰＡＫＶにより暗号化され、その結果、暗号化された数Ｂ”（Ｂ”＝ＰＡＫＶ（Ｂ））が得られる。この数は受信機１１に送られ、そこで公開鍵ＰＡＫＢにより復号化される。こうして乱数Ｂが得られ、受信機１１によって発生した元の乱数とＢと比較される。上と同様に、比較する工程１２で２つの乱数が比較される。もしこれら２つの乱数が同一でない場合、通信は中断される。
【００１９】
乱数の比較の結果が正である場合、即ちセキュリティモジュール１０と受信機１１が対になっている場合、乱数Ａ及びＢの組み合わせを使用してセッション鍵ＳＫが発生される。このセッション鍵は、セキュリティモジュールと受信機との間で後に行われるセキュア化された通信に用いられる。
【００２０】
この実施形態は、セキュリティモジュール１０内でも受信機１１内でも暗号化の前後の乱数が比較されるという長所を有する。こうすることにより、たとえ第三者が受信機の公開鍵を横領しても、セキュリティモジュールと受信機の間でやりとりされたメッセージを復号するのに公開鍵を使用することができない。同様に、想定されていない受信機でモジュールが使用されると、情報は復号することができない。
【００２１】
図３による方法においては、上で記述したような乱数に、例えば図１及び図２を参照して記述したような乱数Ａを加え、２つの部分ｂ及びｃはそれぞれ既定機能を有し、ｂはセキュリティモジュール１０内で発生した乱数であり、ｃは「モチーフ」と呼ばれる既定かつ一定の数であり、セキュリティモジュール１０及び受信機１１内に記憶される。このモチーフは例えば０と１を交互に連続させたもので構成することができる。
【００２２】
第１の実施形態によれば、乱数Ａ、乱数ｂ、及びモチーフｃなど３つの要素は秘密鍵ＰＡＫＶを用いて暗号化される。こうすることにより、Ａ＊＝ＰＡＫＶ（Ａ、ｂ、ｃ）のような乱数Ａ＊が得られる。
【００２３】
この数Ａ＊は受信機１１に送信され、そこで公開鍵ＰＡＫＢを用いて復号化される。セキュリティモジュール１０と受信機１１が対になっている場合、この復号化の結果、３つの数Ａ、ｂ、及びｃが得られなければならない。数ｃは既定かつ既知の値を有するので、受信機はこの値の確認を容易に行うことができる。この目的のため、受信機は、受信機内に記憶されているｃの値と復号化後に得られた値の比較を行う。この２つの値が同一でない場合、セキュリティモジュールとの情報のやりとりは停止される。
【００２４】
確認のため、乱数ｂがセキュリティモジュール１０に返送される。その場合、まず受信機１１内で公開鍵ＰＡＫＢを用いて乱数が暗号化されるが、それにより数ｂ”（ｂ”＝ＰＡＫＢ（ｂ））が与えられる。次にこの数ｂ”はセキュリティモジュール１０に送られ、そこで秘密鍵ＰＡＫＶにより復号化される。このようにして復号化された数は当初の数ｂと比較され、もしこの２つの数が同一でない場合、情報のやりとりが中断される。
【００２５】
第２の実施形態によれば、乱数Ａ、乱数ｂ、及びモチーフなど３つの要素は秘密鍵ＰＡＫＶを用いてセキュリティモジュール１０内で別々に暗号化される。こうして３つの暗号化数が得られる。復号化の際は、セキュリティモジュール及び受信機が対になっている限り、上記のように乱数Ａ及びｂならびにモチーフｃが得られる。
【００２６】
セッション鍵ＳＫは、既知の規則による、セキュリティモジュール１０によって発生した乱数Ａと、受信機によって発生した乱数Ｂと、場合によってはセキュリティモジュール及びモチーフｃ或いはそれらのうちの一つの組み合わせにより構成される。これら要素は全てセキュリティモジュール１０にとっても受信機１１にとっても既知であるのでセッション鍵を構成することができる。
【００２７】
この実施形態は様々な観点から見て有利である。まずこの実施形態では、モチーフｃにより、２つの装置間の一方向通信を用いて、セキュリティモジュール１０と受信機１１との対の最初の確認を行うことが可能である。装置が対になっていない時は、モチーフｃの内容の確認によって行われる情報のやりとりはできるだけ少なくするのが望ましい。他方、乱数ｂを返すことにより、乱数Ａを２回送信することなく、この２つの装置間の対関係を確実かつ信頼性のある方法で確認することができる。これにより２つの装置間でやりとりされる機密情報量が最小になるので、情報のやりとりの安全性が更に向上する。
【００２８】
乱数Ａにモチーフｃのみを加えることも可能であることに留意すべきである。その場合、２つの装置間の対関係の確認はモチーフｃに関してしか行われない。同様に、乱数Ａに別の乱数ｂのみを加え、モチーフｃは無い状態にすることも可能であり、確認は乱数ｂに関してセキュリティモジュール１０内で行われる。
【００２９】
図４に示す実施形態においては、本方法の最初の工程は図２に示す方法と同じように進行する。乱数Ａはセキュリティモジュール１０により、乱数Ｂは受信機１１によりそれぞれ発生する。乱数はセキュリティモジュール１０及び受信機１１が対になっていることを確認するようやりとりされ確認される。この実施例においては、セキュリティモジュール及び受信機は更に符号１３の対称鍵ＰＨＫを有する。乱数Ａ及びＢは図２の実施形態の場合のようにセッション鍵ＳＫを得るためにただ相互に組み合わされるのではなく、対称鍵１３を用いて組み合わされる。これら３つの要素の組み合わせは上述のように、連結又はその他の適切な機能により行うことができる。本発明の個別の形態によれば、セッション鍵ＳＫは、連結された２つの数Ａ及びＢ（ＳＫ＝ＰＨＫ（Ａ、Ｂ））を対称鍵１３で暗号化することにより形成される。
【００３０】
このことは、メッセージの無許可復号化をより困難にするという長所があり、使用可能な情報を入手できるようにするのに全ての鍵を持つことが必要である。きわめて多数の異なる非対称鍵の対を発生させることは比較的時間がかかり困難であるため、この実施形態も有利である。単純化の問題に関しては、きわめて多数のユーザーに直面しているため、同じ対の鍵を複数のセキュリティモジュール／受信機群に割り当てるのが望ましい。一方、対称鍵はユニークである。このように他の鍵に加えて対称鍵を使用することにより、あるセキュリティモジュールは対応する受信機と一緒の時のみ使用することができるよう保証することが可能である。
【００３１】
例えば装置の初回使用時に発生させたセッション鍵を記憶し、この鍵を常に使用することが可能である。しかしながら、安全上の理由から、新しいセッションが開始される毎に新しい鍵を発生させることが望ましい。ここでセッションとは、２つの装置間での情報のやりとりの開始から終了までの期間であると定義される。通信の安全性を更に高めるために、同じセッション中に、例えば定期的に或いは決められたアルゴリズムに従い、選択された間隔、例えば２時間毎に鍵を変えることも可能である。こうすることにより、許可されていない方法で入手され得た情報であっても、セッション鍵のこの最大有効時間後はもはや使用することができなくなる。
【００３２】
本発明の個別の実施形態によれば、特にラインのインピーダンス又は電力消費など様々な物理的パラメータを測定することができる「インテリジェント」セキュリティモジュール又は同様の手段を使用することができる。この単数又は複数のパラメータは一定の間隔で基準値と比較される。比較された値の間で、許容値の閾値を超える違いが確認された時は、システム上に、情報の不適当な読み取りの危険性が存在すると推定することができる。この場合、好ましい解決方法ではないが、受信機とセキュリティモジュールとの間の一切の情報のやりとりを切断することができる。好ましい解決方法は、受信機に要求を送信して、新しいセッション鍵の発生を要求することである。受信機がこれに応じない場合、情報のやりとりがブロックされる。これにより、機密情報へのあらゆるアクセスの試みが監視される動的システムを得ることができる。物理的パラメータの測定装置は受信機内に設置することもできる。
【００３３】
当業者にとっては周知のことであるが、有料テレビ用受信機は基本的に、計算ユニット、リードオンリーメモリ、デマルチプレクサ、スクランブル解除装置、デジタル／アナログ変換器、外部メモリ、及び音声及び画像解凍装置を含む。現在のシステムにおいては、計算ユニット、リードオンリーメモリ、及びスクランブル解除装置は、同じ電子チップ内に格納することができる。先行技術のシステムでは、公開鍵ＰＡＫＢは通常、外部メモリ内に含まれている。外部メモリはアクセス可能であるので、その内容の読み出し又は変更が可能であり、そのため情報の無許可読み取りのリスクが生じる。
【００３４】
このリスクを最小にするために、公開鍵ＰＡＫＢ及び対称鍵１３或いはそれらのうちの一つは有利には、リードオンリーメモリ内或いはスクランブル解除装置内に保存される。これにより安全性が著しく向上するが、これは鍵のうちの１つを変更するためには、電子チップを交換することが必須であるからであり、これは経済的な観点から見てほとんど有利ではなく、偽造チップを入手できることが前提となる。このように通信の安全性はきわめて有効である。
【００３５】
上記記述において図４で符号１３を有する鍵は対称鍵として記述されていることに留意すべきである。しかしながらこの対称鍵の代わりに、対になった非対称鍵を使用することも可能である。この場合、二対の非対称鍵を使用する。対となっている鍵のうちの一対は１つのユーザー群にとって共通とすることができ、他方の対はユニークとすることができる。また二対ともユニークとすることもできる。
【００３６】
上の例の記述においては、第１装置はセキュリティモジュールに相当し、第２装置は受信機に相当する。本発明による方法は、第１装置が受信機であって、第２装置がセキュリティモジュールであっても同様に機能することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】図２は本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】図３は本発明による方法において使われているような数の構造の種類を示す略図である。
【図４】図４はこの発明の第３の実施形態を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、局部的に相互に接続された２つの装置間、特に受信機とセキュリティモジュールの間のセキュア化された情報のやりとりの方法に関する。
【０００２】
本発明は、また本発明による方法を実施するように構成された受信機にも関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、例えば有料テレビの分野において、受信機及びセキュリティモジュールなど２つの装置間で情報をやりとりすることができるセキュア化された方法が存在している。
【０００４】
そのような方法は、国際公開ＷＯ９７／３８５３０において特に記述されている。この方法によれば、受信機は公開非対称暗号化鍵を含み、セキュリティモジュールは秘密非対称暗号化鍵を含む。方法の初期化時、即ち、例えばセキュリティモジュールが受信機に挿入されると、受信機は乱数Ａと乱数鍵Ｃｉを発生する。２つの乱数要素は受信機の公開鍵により暗号化され、次に、暗号化された状態でセキュリティモジュールに送られる。すると乱数及び乱数鍵は秘密鍵により復号化される。
【０００５】
個別の実施形態によれば、秘密鍵で復号化された乱数Ａは、次にセキュリティモジュール内で乱数鍵Ｃｉにより暗号化され、受信機に返送され、次に、最初発生させていた同じ乱数鍵により受信機内で復号化される。受信機とともに使用しなければならないモジュールにセキュリティモジュールが対応していることを確認するために、この段階で得られる乱数Ａ’が、受信機によって発生された乱数Ａと比較される。この受信機とともに別のセキュリティモジュールが使われる場合、２つの乱数Ａ及びＡ’は対応せず通信は中断される。ここでセキュリティモジュールと受信機が相互に情報をやりとりできると認識されると、セッション鍵として乱数鍵Ｃｉが使われる。即ち、例えばセキュリティモジュールが取り外されるまでの所与のセッションの間、セキュリティモジュールと受信機との間でセキュアな状態でやりとりされる情報は全てこの乱数鍵により暗号化される。
【０００６】
この動作モードはセキュリティの観点から見て欠点がある。実際、セキュリティモジュールとは対照的に受信機は安全な要素とはみなされず、技術的及び情報処理的分析手段により受信機の公開鍵を求めることが可能である。すると、乱数鍵Ｃｉの代わりに既定鍵を受信機が発生するよう受信機を改造することが可能である。この場合、セキュリティモジュールとの通信の確認は、既定鍵を用いて行われる。このように「乱数」鍵Ｃｉは既知であるので、メッセージを復号することができ、特に有料テレビの場合、システムの動作に必要な情報、特に「制御語」を復号することができ、例えばインターネットなどのコンピュータネットワークを使用することにより第三者に提供することができる。乱数鍵Ｃｉは対称鍵であることに留意すべきである。強制された、或いは別の方法で得たことによりこの鍵が既知であるときには、受信機からのメッセージ及びセキュリティモジュールからのメッセージを復号するのにこの鍵を使うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、情報の非許可復号がきわめて複雑になる、受信機とセキュリティモジュールとの間の情報のセキュア化された転送方法を提供することによりこの欠点を解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、第１装置と第２装置内で鍵が予め初期化され、局部的に相互に接続された２つの装置、即ち一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第１暗号化鍵を含む第１装置と、前記一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第２暗号化鍵を含む第２装置の間において、特に受信機とセキュリティモジュールの間のセキュア化された情報のやりとりの方法であって、
‐ 第１装置内で少なくとも１つの乱数を発生させる工程と、
‐ 第２装置内で少なくとも１つの乱数を発生させる工程と、
‐ 前記第１暗号化鍵により前記第１乱数を暗号化する工程と、
‐ 前記第２暗号化鍵により前記第２乱数を暗号化する工程と、
‐ 暗号化された前記第１乱数を第２装置に送信する工程と、
‐ 暗号化された前記第２乱数を第１装置に送信する工程と、
‐ 暗号化された第１乱数を前記第２装置内で復号化する工程と、
‐ 暗号化された第２乱数を前記第１装置内で復号化する工程と、
‐ セッション鍵を発生させるために、装置のうちの一方により発生させ他方が受信した前記乱数を組み合わせる工程と、
‐ 第１装置と第２装置の間でやりとりされる情報の全て又は一部を暗号化するためにセッション鍵を使用する工程と
を含む情報のやりとりの方法により達成される。
【０００９】
本発明及びその長所は、発明の個別の様々な実施形態及び添付の図面を参照することにより、よりよく理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
これらの図を参照すると、符号１０はセキュリティモジュールを概略的に示したものであり、符号１１は受信機を示している。以下の文中では、セキュリティモジュール１０及び受信機１１を総称して装置と呼称することにする。当業者にとっては既知のように、セキュリティモジュール１０は、特にチップカード、又は「ドングル」という名称で知られているコネクタのようなチップを含むコネクタの形態をとることができる。本発明の範囲から逸脱することなく他の実施形態を想定できることは明らかである。このセキュリティモジュール１０は一対の非対称鍵のうちの非対称秘密鍵ＰＡＫＶを含む。この鍵は例えばモジュールの製造の際、セキュリティモジュール１０に入力するか、後の段階で、データ管理センターとセキュリティモジュールの間のセキュア化されたリンクにより前記管理センターに入力することができる。非対称秘密鍵はモジュールの不飽和メモリ内に保存される。
【００１１】
特に有料テレビの場合、受信機１１は通常、テレビに接続されたボックスで構成される。受信機は前記一対の非対称鍵のうちの１つの非対称公開鍵ＰＡＫＢを含む。従ってこの公開鍵はセキュリティモジュールの秘密鍵と対になる。通常、公開鍵は受信機の製造の際、又は保護された環境下での初期化段階においてプログラムされる。またセキュア化された方法によりテレビ放送でダウンロードすることもできる。
【００１２】
特に有料テレビの分野においては、１台のみの受信機は１台のみのセキュリティモジュールで作動するのが望ましい。これにより、ある所与の所有者に属するセキュリティモジュール内にロードされた権利が、他の所有者に属する複数の受信機内で使われることを防ぐことができる。この理由により、セキュリティモジュール及び受信機は、１台のみの受信機は１台のみのセキュリティモジュールとしか作動しない、及び１台のみのセキュリティモジュールは１台のみの受信機としか作動しないように対にされる。このような対は、鍵の内の一方がセキュリティモジュールに接続され他方の鍵が受信機に接続される一対の非対称鍵により実現される。原則として非対称鍵はユニークである。しかしながら、実際には、ユーザー数がきわめて多い時には、権利がやりとりされるリスクをほぼ０に維持したままで、同じ対の鍵を複数回割り当てることが可能である。このリスクは、図４を参照して以下に説明するように、追加のユニークな対称鍵を使用することにより完全に０に維持することができる。
【００１３】
図１に示す実施形態においては、本発明の方法は以下のようにして行われる。例えばセキュリティモジュール１０と受信機１１など２つの装置間で通信が開始されると、セキュリティモジュールはまず乱数Ａを発生する。乱数は図１にて円で囲んで示してある。この乱数はセキュリティモジュール１０内で秘密鍵ＰＡＫＶにより暗号化され、その結果、暗号化された乱数Ａ’（Ａ’＝ＰＡＫＶ（Ａ））が得られる。この乱数は受信機１１に送信される。暗号化された乱数Ａ’は公開鍵ＰＡＫＢにより受信機内で解読され、それにより当初の乱数Ａを得ることができる。
【００１４】
反対に受信機１１は図１にて円で囲んで示してある乱数Ｂを発生する。この乱数は公開鍵ＰＡＫＢを使用することにより受信機内で暗号化される。その結果、暗号化された乱数Ｂ’（Ｂ’＝ＰＡＫＢ（Ｂ））が得られ、セキュリティモジュール１０に送信される。暗号化された乱数Ｂ’は秘密鍵ＰＡＫＶによりセキュリティモジュール内で解読され、それにより当初の乱数Ｂを得ることができる。
【００１５】
このようにして、セキュリティモジュールも受信機も、セキュリティモジュールによって発生された乱数Ａと、受信機により発生された乱数Ｂを使用することができる。これら２つの乱数は１つの乱数を発生するよう組み合わされ、この乱数は第１の実施形態においてはセッション鍵ＳＫとして使われる。組み合わせは、排他的ＯＲ機能又はその他の適当な組み合わせにより、２つの数字の単純な連結により行うことができる。このようにして発生したセッション鍵ＳＫはセキュリティモジュールと受信機の間のセキュア化されたあらゆる通信に用いられる。
【００１６】
セキュリティモジュール内に含まれる秘密鍵を知ることは不可能であるとされるので、この実施形態はユーザーに高い安全性を提供する。受信機内で乱数Ｂの代わりにある数を強制することは可能であるが、セキュリティモジュール内で乱数Ａを強制すること不可能である。同様に、洗練された技術的手段により公開鍵ＰＡＫＢを求めることはできるが、そこから秘密鍵ＰＡＫＶを推定することはできない。その結果、各装置が乱数を発生すること、またこれらの乱数が非対称鍵を用いて暗号化されることにより、鍵及び決められた数が課されるので、装置が誤作動することがない。
【００１７】
図２による実施形態では、図１の実施形態の場合と同様に、各装置から乱数が発生する。乱数は対応する鍵により暗号化され、暗号化された状態で他方の装置に送信される。受信機１１によって受信された乱数Ａはこんどは受信機の公開鍵ＰＡＫＢにより再度暗号化され、その結果、新しく暗号化された数Ａ”（Ａ”＝ＰＡＫＢ（Ａ））が得られ、この数はセキュリティモジュール１０に送られる。そこでこの数は秘密鍵ＰＡＫＶにより復号化される。セキュリティモジュール１０内で使われる秘密鍵ＰＡＫＶと受信機内で使われる公開鍵ＰＡＫＢが対になっている場合、このようにして得られた数Ａはセキュリティモジュールによって発生した元の乱数と同一である。図２を参照して記述したように、本方法は、受信機１１内で暗号化された数Ａ”の復号による乱数Ａと、セキュリティモジュール１０によって発生した乱数Ａを比較する工程１２を含む。もしこれらの数が同一ではない場合、セキュリティモジュールは受信機と対になっておらず、通信即ち情報の転送を中断しなければならないことが類推できる。このことは例えば、対になっている受信機とは異なる受信機にセキュリティモジュールを挿入した時、或いは例えばコンピュータを使用してセキュリティモジュールのシミュレーションを行った時に発生する。
【００１８】
同様に、セキュリティモジュール１０によって受信された乱数Ｂもこのモジュールの秘密鍵ＰＡＫＶにより暗号化され、その結果、暗号化された数Ｂ”（Ｂ”＝ＰＡＫＶ（Ｂ））が得られる。この数は受信機１１に送られ、そこで公開鍵ＰＡＫＢにより復号化される。こうして乱数Ｂが得られ、受信機１１によって発生した元の乱数とＢと比較される。上と同様に、比較する工程１２で２つの乱数が比較される。もしこれら２つの乱数が同一でない場合、通信は中断される。
【００１９】
乱数の比較の結果が正である場合、即ちセキュリティモジュール１０と受信機１１が対になっている場合、乱数Ａ及びＢの組み合わせを使用してセッション鍵ＳＫが発生される。このセッション鍵は、セキュリティモジュールと受信機との間で後に行われるセキュア化された通信に用いられる。
【００２０】
この実施形態は、セキュリティモジュール１０内でも受信機１１内でも暗号化の前後の乱数が比較されるという長所を有する。こうすることにより、たとえ第三者が受信機の公開鍵を横領しても、セキュリティモジュールと受信機の間でやりとりされたメッセージを復号するのに公開鍵を使用することができない。同様に、想定されていない受信機でモジュールが使用されると、情報は復号することができない。
【００２１】
図３による方法においては、上で記述したような乱数に、例えば図１及び図２を参照して記述したような乱数Ａを加え、２つの部分ｂ及びｃはそれぞれ既定機能を有し、ｂはセキュリティモジュール１０内で発生した乱数であり、ｃは「モチーフ」と呼ばれる既定かつ一定の数であり、セキュリティモジュール１０及び受信機１１内に記憶される。このモチーフは例えば０と１を交互に連続させたもので構成することができる。
【００２２】
第１の実施形態によれば、乱数Ａ、乱数ｂ、及びモチーフｃなど３つの要素は秘密鍵ＰＡＫＶを用いて暗号化される。こうすることにより、Ａ＊＝ＰＡＫＶ（Ａ、ｂ、ｃ）のような乱数Ａ＊が得られる。
【００２３】
この数Ａ＊は受信機１１に送信され、そこで公開鍵ＰＡＫＢを用いて復号化される。セキュリティモジュール１０と受信機１１が対になっている場合、この復号化の結果、３つの数Ａ、ｂ、及びｃが得られなければならない。数ｃは既定かつ既知の値を有するので、受信機はこの値の確認を容易に行うことができる。この目的のため、受信機は、受信機内に記憶されているｃの値と復号化後に得られた値の比較を行う。この２つの値が同一でない場合、セキュリティモジュールとの情報のやりとりは停止される。
【００２４】
確認のため、乱数ｂがセキュリティモジュール１０に返送される。その場合、まず受信機１１内で公開鍵ＰＡＫＢを用いて乱数が暗号化されるが、それにより数ｂ”（ｂ”＝ＰＡＫＢ（ｂ））が与えられる。次にこの数ｂ”はセキュリティモジュール１０に送られ、そこで秘密鍵ＰＡＫＶにより復号化される。このようにして復号化された数は当初の数ｂと比較され、もしこの２つの数が同一でない場合、情報のやりとりが中断される。
【００２５】
第２の実施形態によれば、乱数Ａ、乱数ｂ、及びモチーフなど３つの要素は秘密鍵ＰＡＫＶを用いてセキュリティモジュール１０内で別々に暗号化される。こうして３つの暗号化数が得られる。復号化の際は、セキュリティモジュール及び受信機が対になっている限り、上記のように乱数Ａ及びｂならびにモチーフｃが得られる。
【００２６】
セッション鍵ＳＫは、既知の規則による、セキュリティモジュール１０によって発生した乱数Ａと、受信機によって発生した乱数Ｂと、場合によってはセキュリティモジュール及びモチーフｃ或いはそれらのうちの一つの組み合わせにより構成される。これら要素は全てセキュリティモジュール１０にとっても受信機１１にとっても既知であるのでセッション鍵を構成することができる。
【００２７】
この実施形態は様々な観点から見て有利である。まずこの実施形態では、モチーフｃにより、２つの装置間の一方向通信を用いて、セキュリティモジュール１０と受信機１１との対の最初の確認を行うことが可能である。装置が対になっていない時は、モチーフｃの内容の確認によって行われる情報のやりとりはできるだけ少なくするのが望ましい。他方、乱数ｂを返すことにより、乱数Ａを２回送信することなく、この２つの装置間の対関係を確実かつ信頼性のある方法で確認することができる。これにより２つの装置間でやりとりされる機密情報量が最小になるので、情報のやりとりの安全性が更に向上する。
【００２８】
乱数Ａにモチーフｃのみを加えることも可能であることに留意すべきである。その場合、２つの装置間の対関係の確認はモチーフｃに関してしか行われない。同様に、乱数Ａに別の乱数ｂのみを加え、モチーフｃは無い状態にすることも可能であり、確認は乱数ｂに関してセキュリティモジュール１０内で行われる。
【００２９】
図４に示す実施形態においては、本方法の最初の工程は図２に示す方法と同じように進行する。乱数Ａはセキュリティモジュール１０により、乱数Ｂは受信機１１によりそれぞれ発生する。乱数はセキュリティモジュール１０及び受信機１１が対になっていることを確認するようやりとりされ確認される。この実施例においては、セキュリティモジュール及び受信機は更に符号１３の対称鍵ＰＨＫを有する。乱数Ａ及びＢは図２の実施形態の場合のようにセッション鍵ＳＫを得るためにただ相互に組み合わされるのではなく、対称鍵１３を用いて組み合わされる。これら３つの要素の組み合わせは上述のように、連結又はその他の適切な機能により行うことができる。本発明の個別の形態によれば、セッション鍵ＳＫは、連結された２つの数Ａ及びＢ（ＳＫ＝ＰＨＫ（Ａ、Ｂ））を対称鍵１３で暗号化することにより形成される。
【００３０】
このことは、メッセージの無許可復号化をより困難にするという長所があり、使用可能な情報を入手できるようにするのに全ての鍵を持つことが必要である。きわめて多数の異なる非対称鍵の対を発生させることは比較的時間がかかり困難であるため、この実施形態も有利である。単純化の問題に関しては、きわめて多数のユーザーに直面しているため、同じ対の鍵を複数のセキュリティモジュール／受信機群に割り当てるのが望ましい。一方、対称鍵はユニークである。このように他の鍵に加えて対称鍵を使用することにより、あるセキュリティモジュールは対応する受信機と一緒の時のみ使用することができるよう保証することが可能である。
【００３１】
例えば装置の初回使用時に発生させたセッション鍵を記憶し、この鍵を常に使用することが可能である。しかしながら、安全上の理由から、新しいセッションが開始される毎に新しい鍵を発生させることが望ましい。ここでセッションとは、２つの装置間での情報のやりとりの開始から終了までの期間であると定義される。通信の安全性を更に高めるために、同じセッション中に、例えば定期的に或いは決められたアルゴリズムに従い、選択された間隔、例えば２時間毎に鍵を変えることも可能である。こうすることにより、許可されていない方法で入手され得た情報であっても、セッション鍵のこの最大有効時間後はもはや使用することができなくなる。
【００３２】
本発明の個別の実施形態によれば、特にラインのインピーダンス又は電力消費など様々な物理的パラメータを測定することができる「インテリジェント」セキュリティモジュール又は同様の手段を使用することができる。この単数又は複数のパラメータは一定の間隔で基準値と比較される。比較された値の間で、許容値の閾値を超える違いが確認された時は、システム上に、情報の不適当な読み取りの危険性が存在すると推定することができる。この場合、好ましい解決方法ではないが、受信機とセキュリティモジュールとの間の一切の情報のやりとりを切断することができる。好ましい解決方法は、受信機に要求を送信して、新しいセッション鍵の発生を要求することである。受信機がこれに応じない場合、情報のやりとりがブロックされる。これにより、機密情報へのあらゆるアクセスの試みが監視される動的システムを得ることができる。物理的パラメータの測定装置は受信機内に設置することもできる。
【００３３】
当業者にとっては周知のことであるが、有料テレビ用受信機は基本的に、計算ユニット、リードオンリーメモリ、デマルチプレクサ、スクランブル解除装置、デジタル／アナログ変換器、外部メモリ、及び音声及び画像解凍装置を含む。現在のシステムにおいては、計算ユニット、リードオンリーメモリ、及びスクランブル解除装置は、同じ電子チップ内に格納することができる。先行技術のシステムでは、公開鍵ＰＡＫＢは通常、外部メモリ内に含まれている。外部メモリはアクセス可能であるので、その内容の読み出し又は変更が可能であり、そのため情報の無許可読み取りのリスクが生じる。
【００３４】
このリスクを最小にするために、公開鍵ＰＡＫＢ及び対称鍵１３或いはそれらのうちの一つは有利には、リードオンリーメモリ内或いはスクランブル解除装置内に保存される。これにより安全性が著しく向上するが、これは鍵のうちの１つを変更するためには、電子チップを交換することが必須であるからであり、これは経済的な観点から見てほとんど有利ではなく、偽造チップを入手できることが前提となる。このように通信の安全性はきわめて有効である。
【００３５】
上記記述において図４で符号１３を有する鍵は対称鍵として記述されていることに留意すべきである。しかしながらこの対称鍵の代わりに、対になった非対称鍵を使用することも可能である。この場合、二対の非対称鍵を使用する。対となっている鍵のうちの一対は１つのユーザー群にとって共通とすることができ、他方の対はユニークとすることができる。また二対ともユニークとすることもできる。
【００３６】
上の例の記述においては、第１装置はセキュリティモジュールに相当し、第２装置は受信機に相当する。本発明による方法は、第１装置が受信機であって、第２装置がセキュリティモジュールであっても同様に機能することは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は本発明の第１の実施形態を示す図である。
【図２】図２は本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図３】図３は本発明による方法において使われているような数の構造の種類を示す略図である。
【図４】図４はこの発明の第３の実施形態を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１装置と第２装置内で鍵が予め初期化され、局部的に相互に接続された２つの装置、即ち一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第１暗号化鍵(PAKV)を含む第１装置(10)と、前記一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第２暗号化鍵(PAKB)を含む第２装置(11)の間において、特に受信機とセキュリティモジュールの間のセキュア化された情報のやりとりの方法であって、
‐ 第１装置(10)内で少なくとも１つの乱数(A)を発生させる工程と、
‐ 第２装置(11)内で少なくとも１つの乱数(B)を発生させる工程と、
‐ 前記第１暗号化鍵(PAKV)により前記第１乱数(A)を暗号化する工程と、
‐ 前記第２暗号化鍵(PAKB)により前記第２乱数(B)を暗号化する工程と、
‐ 暗号化された前記第１乱数(A')を第２装置(11)に送信する工程と、
‐ 暗号化された前記第２乱数(B')を第１装置(10)に送信する工程と、
‐ 暗号化された第１乱数(A')を前記第２装置(11)内で復号化する工程と、
‐ 暗号化された第２乱数(B')を前記第１装置(10)内で復号化する工程と、
‐ セッション鍵(SK)を発生させるために、装置(10, 11)のうちの一方により発生させ他方が受信した前記乱数(A, B)を組み合わせる工程と、
‐ 第１装置と第２装置(10, 11)の間でやりとりされる情報の全て又は一部を暗号化するためにセッション鍵(SK)を使用する工程と
を含む情報のやりとりの方法。
【請求項２】
第１装置(10)により発生され第２装置(11)により復号化される乱数(A)が、
‐ 前記第２暗号鍵(PAKB)を用いて前記第２装置(11)により暗号化され、
‐ 暗号化された状態で前記第１装置(10)に送信され、
‐ 第１暗号化鍵(PAKV)によりこの第１装置(10)内で復号化され、
‐ 第１装置(10)により発生した前記乱数(A)と比較される
こと、及び比較された乱数が同一でない場合、情報の転送が停止されることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項３】
第２装置(11)により発生され第１装置(10)により復号化される乱数(B)が、
‐ 前記第１暗号鍵(PAKV)を用いて前記第１装置(10)により暗号化され、
‐ 暗号化された状態で前記第２装置(11)に送信され、
‐ 第２暗号化鍵(PAKB)によりこの第２装置(11)内で復号化され、
‐ 第２装置(11)により発生した前記乱数(B)と比較される
こと、及び比較された乱数が同一でない場合、情報の転送が停止されることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項４】
前記第１装置(10)及び前記第２装置(11)が対称暗号化鍵(13)を含み、セッション鍵(SK)を発生させるために乱数(A, B)が前記対称鍵(13)と組み合わされることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項５】
組み合わせが連結であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の情報のやりとりの方法。
【請求項６】
所定の使用パラメータに応じてセッション鍵(SK)を再発生させることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項７】
所定の使用パラメータが使用時間であることを特徴とする、請求項６記載の情報のやりとりの方法。
【請求項８】
２つの装置(10, 11)のうちの少なくとも一方が、ラインのインピーダンス及び電力消費或いはそれらのうちの一つなど、通信を表す少なくとも１つの物理的パラメータを測定すること、測定値を基準値と比較すること、及び測定されたパラメータが基準値から閾値以上異なっている時には情報のやりとりに介入すること特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項９】
２つの装置(10, 11)間の情報のやりとりを停止することにより介入が行われること特徴とする、請求項８記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１０】
所定の使用パラメータが通信を表す物理的パラメータであること特徴とする、請求項６及び８記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１１】
‐ 装置(10, 11)のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの追加乱数(b)を発生し、
‐ この追加乱数(b)が前記第１暗号化鍵(PAKV)により暗号化され、
‐ 暗号化されたこの追加乱数が第２装置(11)に送信され、
‐ 暗号化され送信されたこの追加乱数がこの第２装置(11)内で復号化され、
‐ 復号化された追加乱数が前記第２暗号化鍵(PAKB)により暗号化され、
‐ 暗号化された追加乱数が第１装置(10)に送信され、
‐ 第１装置内で復号化された追加乱数が、前記第１装置内で発生された当初の追加乱数(b)と比較され、
‐ 比較の結果、比較された２つの値が同一ではないことが示されている場合、情報のやりとりが中断される
こと特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１２】
‐ 装置(10, 11)のうちの少なくとも一方が、２つの装置(10, 11)内に記憶される少なくとも１つの既定固定数(c)を決定し、
‐ この既定固定数(c)が前記第１暗号化鍵(PAKV)により暗号化され、
‐ 暗号化されたこの既定固定数が第２装置(11)に送信され、
‐ 暗号化され送信されたこの既定固定数がこの第２装置(11)内で復号化され、
‐ 第２装置内で復号化された既定固定数が、この第２装置内に記憶されている既定固定値と比較され、
‐ 比較の結果、比較された２つの値が同一ではないことが示されている場合、情報のやりとりが中断される
こと特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１３】
数(A, b, c)のそれぞれを別々に暗号化すること特徴とする、請求項１１又は１２記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１４】
数(A, b, c)のそれぞれの組み合わせを暗号化すること特徴とする、請求項１１又は１２記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１５】
少なくとも、計算ユニット、リードオンリーメモリ、デマルチプレクサ、スクランブル解除装置、デジタル／アナログ変換器、外部メモリ、及び音声及び画像解凍装置を含み、少なくとも、計算ユニット、リードオンリーメモリ、及びスクランブル解除装置が同じ電子チップ内に格納されること、及び暗号化鍵(PAKB, 13)のうちの少なくとも１つが前記電子チップ内に保存されることを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法を実施するための受信機。
【請求項１６】
数(A, b, c)のうちの少なくとも１つが前記電子チップ内に保存されることを特徴とする、請求項１５記載の受信機。
【請求項１】
第１装置と第２装置内で鍵が予め初期化され、局部的に相互に接続された２つの装置、即ち一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第１暗号化鍵(PAKV)を含む第１装置(10)と、前記一対の非対称暗号化鍵のうちの少なくとも第２暗号化鍵(PAKB)を含む第２装置(11)の間において、特に受信機とセキュリティモジュールの間のセキュア化された情報のやりとりの方法であって、
‐ 第１装置(10)内で少なくとも１つの乱数(A)を発生させる工程と、
‐ 第２装置(11)内で少なくとも１つの乱数(B)を発生させる工程と、
‐ 前記第１暗号化鍵(PAKV)により前記第１乱数(A)を暗号化する工程と、
‐ 前記第２暗号化鍵(PAKB)により前記第２乱数(B)を暗号化する工程と、
‐ 暗号化された前記第１乱数(A')を第２装置(11)に送信する工程と、
‐ 暗号化された前記第２乱数(B')を第１装置(10)に送信する工程と、
‐ 暗号化された第１乱数(A')を前記第２装置(11)内で復号化する工程と、
‐ 暗号化された第２乱数(B')を前記第１装置(10)内で復号化する工程と、
‐ セッション鍵(SK)を発生させるために、装置(10, 11)のうちの一方により発生させ他方が受信した前記乱数(A, B)を組み合わせる工程と、
‐ 第１装置と第２装置(10, 11)の間でやりとりされる情報の全て又は一部を暗号化するためにセッション鍵(SK)を使用する工程と
を含む情報のやりとりの方法。
【請求項２】
第１装置(10)により発生され第２装置(11)により復号化される乱数(A)が、
‐ 前記第２暗号鍵(PAKB)を用いて前記第２装置(11)により暗号化され、
‐ 暗号化された状態で前記第１装置(10)に送信され、
‐ 第１暗号化鍵(PAKV)によりこの第１装置(10)内で復号化され、
‐ 第１装置(10)により発生した前記乱数(A)と比較される
こと、及び比較された乱数が同一でない場合、情報の転送が停止されることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項３】
第２装置(11)により発生され第１装置(10)により復号化される乱数(B)が、
‐ 前記第１暗号鍵(PAKV)を用いて前記第１装置(10)により暗号化され、
‐ 暗号化された状態で前記第２装置(11)に送信され、
‐ 第２暗号化鍵(PAKB)によりこの第２装置(11)内で復号化され、
‐ 第２装置(11)により発生した前記乱数(B)と比較される
こと、及び比較された乱数が同一でない場合、情報の転送が停止されることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項４】
前記第１装置(10)及び前記第２装置(11)が対称暗号化鍵(13)を含み、セッション鍵(SK)を発生させるために乱数(A, B)が前記対称鍵(13)と組み合わされることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項５】
組み合わせが連結であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の情報のやりとりの方法。
【請求項６】
所定の使用パラメータに応じてセッション鍵(SK)を再発生させることを特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項７】
所定の使用パラメータが使用時間であることを特徴とする、請求項６記載の情報のやりとりの方法。
【請求項８】
２つの装置(10, 11)のうちの少なくとも一方が、ラインのインピーダンス及び電力消費或いはそれらのうちの一つなど、通信を表す少なくとも１つの物理的パラメータを測定すること、測定値を基準値と比較すること、及び測定されたパラメータが基準値から閾値以上異なっている時には情報のやりとりに介入すること特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項９】
２つの装置(10, 11)間の情報のやりとりを停止することにより介入が行われること特徴とする、請求項８記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１０】
所定の使用パラメータが通信を表す物理的パラメータであること特徴とする、請求項６及び８記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１１】
‐ 装置(10, 11)のうちの少なくとも一方が少なくとも１つの追加乱数(b)を発生し、
‐ この追加乱数(b)が前記第１暗号化鍵(PAKV)により暗号化され、
‐ 暗号化されたこの追加乱数が第２装置(11)に送信され、
‐ 暗号化され送信されたこの追加乱数がこの第２装置(11)内で復号化され、
‐ 復号化された追加乱数が前記第２暗号化鍵(PAKB)により暗号化され、
‐ 暗号化された追加乱数が第１装置(10)に送信され、
‐ 第１装置内で復号化された追加乱数が、前記第１装置内で発生された当初の追加乱数(b)と比較され、
‐ 比較の結果、比較された２つの値が同一ではないことが示されている場合、情報のやりとりが中断される
こと特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１２】
‐ 装置(10, 11)のうちの少なくとも一方が、２つの装置(10, 11)内に記憶される少なくとも１つの既定固定数(c)を決定し、
‐ この既定固定数(c)が前記第１暗号化鍵(PAKV)により暗号化され、
‐ 暗号化されたこの既定固定数が第２装置(11)に送信され、
‐ 暗号化され送信されたこの既定固定数がこの第２装置(11)内で復号化され、
‐ 第２装置内で復号化された既定固定数が、この第２装置内に記憶されている既定固定値と比較され、
‐ 比較の結果、比較された２つの値が同一ではないことが示されている場合、情報のやりとりが中断される
こと特徴とする、請求項１記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１３】
数(A, b, c)のそれぞれを別々に暗号化すること特徴とする、請求項１１又は１２記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１４】
数(A, b, c)のそれぞれの組み合わせを暗号化すること特徴とする、請求項１１又は１２記載の情報のやりとりの方法。
【請求項１５】
少なくとも、計算ユニット、リードオンリーメモリ、デマルチプレクサ、スクランブル解除装置、デジタル／アナログ変換器、外部メモリ、及び音声及び画像解凍装置を含み、少なくとも、計算ユニット、リードオンリーメモリ、及びスクランブル解除装置が同じ電子チップ内に格納されること、及び暗号化鍵(PAKB, 13)のうちの少なくとも１つが前記電子チップ内に保存されることを特徴とする、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の方法を実施するための受信機。
【請求項１６】
数(A, b, c)のうちの少なくとも１つが前記電子チップ内に保存されることを特徴とする、請求項１５記載の受信機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２００６−５１２７９２（Ｐ２００６−５１２７９２Ａ）
【公表日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−５１４２６５（Ｐ２００４−５１４２６５）
【出願日】平成１５年６月１０日（２００３．６．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００２４２５
【国際公開番号】ＷＯ２００３／１０７５８５
【国際公開日】平成１５年１２月２４日（２００３．１２．２４）
【出願人】（５００４７７９９７）ナグラカード エス． アー． (16)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年６月１０日（２００３．６．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００３／００２４２５
【国際公開番号】ＷＯ２００３／１０７５８５
【国際公開日】平成１５年１２月２４日（２００３．１２．２４）
【出願人】（５００４７７９９７）ナグラカード エス． アー． (16)
【Ｆターム（参考）】
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