JP2005309976A - コンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンテンツを暗号化してコンテンツを管理する方式において、コンテンツを復号化する鍵情報を安全に管理する。
【解決手段】 ライセンス取得により得られたコンテンツ復号鍵をＩＣカードに格納するとともに、コンテンツ記録再生装置にＩＣカード読取機能を組み込む。コンテンツ再生時には、コンテンツ記録再生装置からＩＣカードへ、非接触ＩＣカード・インターフェース経由で暗号化コンテンツを送信する。ＩＣカード内では鍵情報を利用して暗号化コンテンツを復号化し、非接触ＩＣカード・インターフェース経由でコンテンツ記録再生装置へ返信し、再生出力する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、音楽データや画像データ、電子出版物などのデジタル・コンテンツの利用を管理するコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置に係り、特に、使用許諾など何らかの契約や利用条件に基づいてコンテンツの利用を管理するコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置に関する。

さらに詳しくは、本発明は、コンテンツの利用者にライセンスを与えることによりコンテンツの利用を制御しコンテンツの保護を図るコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置に係り、特に、コンテンツを暗号化してコンテンツを管理する方式において、コンテンツを復号化する鍵情報を安全に管理するコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置に関する。

近年のコンピュータ技術の普及により、音楽データや画像データ、電子出版物などの各種のデジタル・コンテンツの利用が盛んになっている。ところが、デジタル・データはコピーや改竄などの操作を比較的容易に行なうことができるため、これがデジタル・コンテンツ・ベンダの利益を阻害する主要な要因となっている。この結果、コンテンツの値段も高くしなければならなくなり、普及の障壁となるという悪循環が起こりかねない。

暗号技術を用いることによって、通信路上に流れるコンテンツを悪意のある第三者から保護することが可能となっている。しかしながら、コンテンツの配信過程だけでなく、コンテンツが正規のユーザに提供された後に行なわれる不正コピーや不正利用も大きな問題となっている。

デジタル・コンテンツに関するこの種の問題への対策として、最近では権利管理方式（ＤＲＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｉｇｈｔｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）と呼ばれる方式が採用されている。

このＤＲＭによって、ユーザはコンテンツの利用許可（ライセンス）を得なければ、コンテンツを利用できない仕組みが実現される。このようなシステムとしては米マイクロソフト社の“Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｍｅｄｉａ Ｒｉｇｈｔ Ｍａｎａｇｅｒ”や、米ＩＢＭ社の“Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｅｄｉａ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ（ＥＭＭＳ）”と呼ばれるシステムが挙げられる。

ＤＲＭのシステムは、典型的には、コンテンツ提供者とライセンス管理者とユーザという参加者で構成される。ユーザは、コンテンツの再生装置を所持し、それを使ってコンテンツを利用する。また、ライセンス管理者は、ユーザにライセンスの発行を行なう。また、コンテンツ提供者は、ユーザにコンテンツの提供を行なう。コンテンツ（Ｃｏｎｔ）は、コンテンツ提供者によって、コンテンツ毎に異なる鍵（コンテンツ鍵Ｋ_c）で暗号化された形式Ｅ（Ｋ_c，Ｃｏｎｔ）で配布される。

ユーザは、あるコンテンツＣｏｎｔを使用する場合、ライセンス管理者に対してライセンス発行を要求する。これに対し、ライセンス発行者は、ユーザへの課金処理などを行なった上でライセンスを発行する。ここで言うライセンスの発行は、実際には、ユーザの再生装置にコンテンツ鍵Ｋ_cを与えることである。このために、ライセンス管理者は再生装置との間で、再生装置毎に異なる暗号鍵Ｋ_uを共有しており（暗号鍵Ｋ_uの共有は、ライセンス発行時に行なわれるか、又はあらかじめ共有したものが再生装置に組み込まれている）、コンテンツ鍵Ｋ_cを暗号鍵Ｋ_uで暗号化したデータＥ（Ｋ_u，Ｋ_c）として再生装置に送付する。このデータのことを「ライセンス・トークン」と呼ぶ。

ライセンスを受けたユーザの再生装置は、暗号鍵Ｋ_uと受け取ったライセンス・トークンＥ（Ｋ_u，Ｋ_c）と暗号化コンテンツＥ（Ｋ_c，Ｃｏｎｔ）を使って、コンテンツを再生することができる。まず、ライセンス・トークンＥ（Ｋ_u，Ｋ_c）からコンテンツ鍵Ｋ_cを復号し、次いでコンテンツ鍵Ｋ_cを使って暗号化コンテンツＥ（Ｋ_c，Ｃｏｎｔ）からコンテンツＣｏｎｔを復号して再生する。したがって、再生装置とライセンス・トークンと暗号化コンテンツの組み合わせが正しいときだけ、つまりライセンスを得たユーザだけがコンテンツを利用できることになる。

例えば、許可されたユーザのみがコンテンツを利用できるようにするＤＲＭシステムについて提案がなされている（例えば、特許文献１を参照のこと）。

特開２００２−３５９６１６号公報

上述したように、ＤＲＭに代表される従来のコンテンツ保護システムでは、コンテンツのライセンス（利用許可）をユーザに与えることは、コンテンツ鍵Ｋ_cを含んだライセンス・トークンそのユーザの再生装置に与えることで実現される。

しかしながら、この場合、コンテンツを復号化する鍵情報を配信した後の管理方法が問題となる。何故ならば、コンテンツ自体は暗号化により保護することができても、一旦復号鍵が漏洩してしまうと、暗号処理は全く意味をなさなくなるからである。

本発明は、上述したような技術的課題を勘案したものであり、その主な目的は、音楽データや画像データ、電子出版物などのデジタル・コンテンツの利用を、使用許諾など何らかの契約や利用条件に基づいて好適に管理することができる、優れたコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、コンテンツの利用者にライセンスを与えることによりコンテンツの利用を制御しコンテンツの保護を図ることができる、優れたコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、コンテンツを暗号化してコンテンツを管理する方式において、コンテンツを復号化する鍵情報を安全に管理することができる、優れたコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、コンテンツを暗号化してコンテンツを管理するコンテンツ管理システムであって、
コンテンツの暗号鍵を管理するコンテンツ管理装置と、
認証手続きを行なう認証処理部と、コンテンツのライセンスを受けた利用者の暗号鍵を格納するメモリと、該暗号鍵を用いて暗号化コンテンツを復号する復号装置を備えた個人認証装置と、
ライセンスを受けたコンテンツを利用するコンテンツ利用装置とを備え、
前記コンテンツ管理装置は認証手続きを経て前記個人認証装置に暗号鍵を登録し、
前記個人認証装置は、前記コンテンツ利用装置から受信した暗号化コンテンツを復号処理して返信する、
ことを特徴とするコンテンツ管理システムである。

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。

デジタル・コンテンツの配信サービスにおいては、コンテンツの保護が重要な課題である。ＤＲＭに代表される従来のコンテンツ保護システムでは、コンテンツのライセンス（利用許可）をユーザに与えることは、コンテンツ鍵Ｋ_cを含んだライセンスをそのユーザの再生装置に与えることで実現される。ところが、コンテンツを復号化する鍵情報の管理や配信方法が問題となる。

そこで、本発明では、ＩＣカードが持つ耐タンパ性と、非接触ＩＣカード・インターフェースにより確立される暗号化伝送路を用いて、コンテンツの不正使用を防止したコンテンツ管理システムを実現する。すなわち、ＩＣカードの耐タンパ性を利用してコンテンツの復号鍵を安全に管理する。また、ＩＣカードは復号装置を内蔵し、暗号化コンテンツを安全に復号処理する。そして、ＩＣカードは、ＩＣカード読取装置との間で非接触ＩＣカード・インターフェースを用いた安全なデータ伝送路により、復号コンテンツを安全に伝送する。

本発明に係るコンテンツ管理システムは、ライセンス取得により得られたコンテンツ復号鍵をＩＣカードに格納するとともに、コンテンツ記録再生装置にＩＣカード読取機能を組み込んで構成される。

コンテンツ再生時には、コンテンツ記録再生装置からＩＣカードへ、非接触ＩＣカード・インターフェース経由で暗号化コンテンツを送信する。そして、ＩＣカード内では鍵情報を利用して暗号化コンテンツを復号化し、非接触ＩＣカード・インターフェース経由でコンテンツ記録再生装置へ返信し、コンテンツ記録再生装置において復号コンテンツを再生出力する。

したがって、本発明によれば、コンテンツを安全に復号し再生出力することができる。また、ＩＣカードを利用してライセンスを管理することにより、コンテンツ使用の許諾権の複製を困難にすることができる。

本発明によれば、コンテンツの利用者にライセンスを与えることによりコンテンツの利用を制御しコンテンツの保護を図ることができる、優れたコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置を提供することができる。

また、本発明によれば、コンテンツを暗号化してコンテンツを管理する方式において、コンテンツを復号化する鍵情報を安全に管理することができる、優れたコンテンツ管理システム及びコンテンツ管理方法、並びに個人認証装置を提供することができる。

本発明によれば、ＩＣカードを利用してコンテンツの復号鍵を管理することにより、高い安全性を確立し、暗号化コンテンツを安全に復号処理するとともに、配布した復号鍵を安全に管理することができる。ＩＣカードを利用してライセンスを管理することにより、コンテンツ使用の許諾権の複製を困難にすることができる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。

上述したように、ＤＲＭに代表される従来のコンテンツ保護システムでは、コンテンツのライセンス（利用許可）をユーザに与えることは、コンテンツ鍵Ｋｃをそのユーザの再生装置に与えることで実現される。ここで、コンテンツを復号化する鍵情報の管理や配信方法が問題となる。何故ならば、コンテンツ自体は暗号化により保護することができても、一旦復号鍵が漏洩してしまうと、暗号処理は全く意味をなさなくなるからである。

本発明では、ＩＣカードを利用してコンテンツの復号鍵を管理し、暗号化コンテンツを安全に復号処理するとともに、配布した復号鍵を安全に管理することができるコンテンツ管理システムについて提案する。

ＩＣカードは、ＩＣカード読取装置との間で非接触ＩＣカード・インターフェースを用いた安全なデータ伝送路を確立することができるとともに、耐タンパ性により、データを安全に保持することができる。本発明では、ライセンス取得により得られたコンテンツ復号鍵をＩＣカードに格納するとともに、コンテンツを蓄積し、再生出力するコンテンツ記録再生装置にＩＣカード読取機能を組み込む。そして、ＩＣカード内の鍵情報を利用し、コンテンツを安全に復号し再生出力する。

ここで、本発明について説明するに先立ち、非接触ＩＣカード通信システムについて説明する。図１には、本発明を適用可能な非接触ＩＣカード通信システムの構成を模式的に示している。

この非接触カードシステムは、カード・リーダ／ライタ１と、ＩＣカード２と、コントローラ３で構成され、カード・リーダ／ライタ１とＩＣカード２との間では、電磁波を利用して非接触で、データの送受信が行なわれる。すなわち、カード・リーダ／ライタ１がＩＣカード２に所定のコマンドを送信し、ＩＣカード２は受信したコマンドに対応する処理を行なう。そして、ＩＣカード２は、その処理結果に対応する応答データをカード・リーダ／ライタ１に送信する。

カード・リーダ／ライタ１は、所定のインターフェース（例えば、ＲＳ−４８５Ａの規格などに準拠したもの）を介してコントローラ３に接続されている。コントローラ３は、カード・リーダ／ライタ１に対し制御信号を供給することで、所定の処理を行なわせる。

図２には、図１に示したカード・リーダ／ライタ１の構成例を示している。

ＩＣチップ・モジュール２１は、データの処理を行なうＤＰＵ（Ｄａｔａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、ＩＣカード２への送信信号及びＩＣカード２からの受信信号の処理を行なうＳＰＵ（Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３２と、コントローラ３との通信を行なうＳＣＣ（Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）３３と、データの処理に必要な情報をあらかじめ記憶しているＲＯＭ部４１並びに処理中の作業データを一時的に記憶するＲＡＭ部４２を含んだメモリ部３４で構成され、これらの機能モジュールがバスを介して相互接続されている。また、このバスには、所定のデータを記憶するフラッシュ・メモリ２２も接続されている。

ＤＰＵ３１は、ＩＣカード２への送信コマンドをＳＰＵ３２に出力するとともに、ＩＣカード２から受信した応答データをＳＰＵ３２から受け取り、所定のデータ処理を行なう。

ＳＰＵ３２は、ＩＣカード２への送信コマンドに対し、例えばＢＰＳＫ（ＢｉＰｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）などの変調処理を行なった後、変調回路２３に出力するとともに、ＩＣカード２からの応答データを復調回路２５から受け取り、そのデータに対し、ＢＰＳＫなどの所定の復調処理を行なう。

変調回路２３は、発振器２６より供給された所定の周波数（例えば１３．５６ＭＨｚ）の搬送波を、ＳＰＵ３２より供給されたデータでＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調し、生成された変調波をアンテナ２７から電磁波としてＩＣカード２に出力する。このとき、変調回路２３は、変調度を１未満にして、ＡＳＫ変調を行なう。すなわち、データがロー・レベルのときにおいても、変調波の最大振幅がゼロにならないようにする。

復調回路２５は、アンテナ２７を介して受信した変調波（ＡＳＫ変調波）を復調し、復調されたデータをＳＰＵ３２に出力するようになされている。

図３には、図１に示したＩＣカード２の構成例を示している。このＩＣカードは、ＩＣチップ・モジュール５１と、ループ上のアンテナ５３とで構成される。

ＩＣチップ・モジュール５１は、カード・リーダ／ライタ１から送信された変調波を、アンテナ５３を介して受信する。なお、コンデンサ５２は、アンテナ５３とともにＬＣ回路を構成し、所定の周波数（キャリア周波数）の電磁波に同調（共振）するようになされている。

ＩＣチップ・モジュール５１は、ＲＦインターフェース部６１や演算部６４などで構成される。ＲＦインターフェース部６１で、ＡＳＫ復調部８１と、電圧レギュレータ８２と、発振回路８３と、ＡＳＫ変調部８４で構成される。ＡＳＫ復調部８１は、アンテナ５３を介して受信した変調波（ＡＳＫ変調波）を検波して復調し、復調後のデータをＢＰＳＫ復調回路６２及びＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）部６３に出力する。電圧レギュレータ８２は、ＡＳＫ復調部８１が検波した信号を安定化し、各回路に直流電力として供給する。

また、ＲＦインターフェース部６１は、発振回路８３でデータのクロック周波数と同一の周波数の信号を発振し、その信号をＰＬＬ部６３に出力する。そして、ＡＳＫ変調部８４は、演算部６４より供給されたデータに対応し、ＩＣカード２の電源としてのアンテナ５３の負荷を変動させる（例えば、データに対応して所定のスイッチング素子をオン／オフさせ、スイッチング素子がオン状態であるときだけ所定の負荷をアンテナ５３に並列に接続する）ことにより、アンテナ５３を介して受信している変調波をＡＳＫ変調し、その変調成分をアンテナ５３を介してカード・リーダ／ライタ１に送信する。ＩＣカード２からデータを送信するときは、カード・リーダ／ライタ１は、その出力する変調波の最大振幅を一定にしており、この変調波が、アンテナ５３の負荷の変動により、ＡＳＫ変調される。また、このデータ送信に伴い、カード・リーダ／ライタ１のアンテナ２７の端子電圧が変動する。

ＰＬＬ部６３は、ＡＳＫ復調部８１より供給されたデータより、そのデータに同期したクロック信号を生成し、そのクロック信号をＢＰＳＫ復調回路６２及びＢＰＳＫ変調回路６８に出力する。

ＢＰＳＫ復調回路６２は、ＡＳＫ復調部８１で復調されたデータがＢＰＳＫ変調されている場合、ＰＬＬ部６３より供給されたクロック信号に従って、そのデータの復調を行ない、復調したデータを演算部６４に出力する。

演算部６４は、ＢＰＳＫ復調回路６２より供給されたデータが暗号化されている場合、そのデータを暗号／復号部９２で復号化した後、そのデータをシーケンサ９１で処理する。また、データが暗号化されていない場合、ＢＰＳＫ復調回路６２より供給されたデータは、暗号／復号部９２を介さず、シーケンサ９１に直接供給される。

シーケンサ９１は、そこに供給されるコマンドとしてのデータに対応する処理を行なう。例えば、シーケンサ９１は、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ＆Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）６６に対するデータの書き込みや読み出しなどの処理を行なう。

演算部６４のパリティ演算部９３は、ＥＥＰＲＯＭ６６に記憶されるデータや、ＥＥＰＲＯＭ６６に記憶されているデータから、パリティとしてリードソロモン符号を算出する。さらに、演算部６４は、シーケンサ９１で所定の処理を行なった後、その処理に対応する応答データ（カード・リーダ／ライタ１に送信するデータ）をＢＰＳＫ変調回路６８に出力する。

ＢＰＳＫ変調回路６８は、演算部６４より供給されたデータをＢＰＳＫ変調し、変調後のデータをＲＦインターフェース部６１のＡＳＫ変調部８４に出力する。

ＲＯＭ６５は、シーケンサ９１が行なうべき処理プログラムやその他の必要なデータを恒久的に記憶している。ＲＡＭ６７は、シーケンサ９１が処理を行なうときの作業データなどを一時的に記憶する。

ＥＥＰＲＯＭ６６は、不揮発性のメモリであり、例えば、ＩＣカード２上に電子決済を行なうための電子マネーや、特定のコンサート会場に入場するための電子チケットなど、多数のアプリケーションを格納しておくために利用される。ＩＣカード２自体は基本的にはバッテリなど駆動電源を持たないため、ＩＣカード２がカード・リーダ／ライタ１との通信を終了し、電力供給が停止した後も無電源状態でもデータを保持し続けることができるＥＥＰＲＯＭ６６のような不揮発性メモリが使用される。

次に、カード・リーダ／ライタ１とＩＣカード２間におけるデータの送受信処理について説明する。

カード・リーダ／ライタ１は、アンテナ２７から所定の電磁波を放射して、アンテナ２７の負荷状態を監視し、ＩＣカード２が接近することによる負荷状態の変化が検出されるまで待機する。なお、カード・リーダ／ライタ１は、所定の短いパターンのデータでＡＳＫ変調した電磁波を放射して、ＩＣカード２への呼びかけを、ＩＣカード２からの応答が一定時間内において得られるまで繰り返す処理（ポーリング）を行なうようにしてもよい。

カード・リーダ／ライタ１においてＩＣカード２の接近が検出されると、Ｒ／Ｗ１のＳＰＵ３２は、所定の周波数（例えば、データのクロック周波数の２倍の周波数）の矩形波を搬送波として、ＩＣカード２に送信するデータ（ＩＣカード２に実行させる処理に対応するコマンドやＩＣカード２に書き込むデータなど）でＢＰＳＫ変調を行ない、生成した変調波（ＢＰＳＫ変調信号）を変調回路２３に出力する。

なお、ＢＰＳＫ変調時においては、差動変換を利用して、変調波の位相の変化に、データを対応させることができる。このようにした場合、ＢＰＳＫ変調信号が反転しても、元のデータに復調されるので、復調するとき変調波の極性を配慮する必要が無くなる。

変調回路２３は、入力されたＢＰＳＫ変調信号で、所定の搬送波を１未満（例えば０．１）の変調度（＝データ信号の最大振幅／搬送波の最大振幅）でＡＳＫ変調し、生成された変調波（ＡＳＫ変調波）を、アンテナ２７を介してＩＣカード２に送信する。

なお、送信を行なわないとき、変調回路２３は、デジタル信号の２つのレベル（ハイレベルとローレベル）のうちの、例えばハイレベルで変調波を生成する。

ＩＣカード２では、アンテナ５３及びコンデンサ５２で構成されるＬＣ回路において、カード・リーダ／ライタ１のアンテナ２７が放射した電磁波の一部が電気信号に変換され、その電気信号（変調波）がＩＣチップ・モジュール５１のＲＦインターフェース６１に出力される。そして、ＲＦインターフェース６１のＡＳＫ復調部８１は、その変調波を整流平滑化することで包絡線検波を行ない、これにより生成される信号を電圧レギュレータ８２に供給するとともに、その信号の直流成分を抑制してデータ信号を抽出し、そのデータ信号をＢＰＳＫ復調回路６２及びＰＬＬ部６３に出力する。

電圧レギュレータ８２は、ＡＳＫ復調部８１より供給された信号を安定化し、直流電力を生成し、各回路に供給する。

なお、このとき、アンテナ５３の端子電圧Ｖ₀は、例えば次のようになる。

Ｖ₀＝Ｖ₁₀（１＋ｋ×Ｖ_s（ｔ））ｃｏｓ（ωｔ）

但し、Ｖ₁₀ｃｏｓ（ωｔ）は搬送波を、ｋは変調度を、Ｖ_s（ｔ）はＳＰＵ３２が出力するデータを、それぞれ表す。

また、ＡＳＫ復調部８１による整流後の電圧Ｖ₁におけるロー・レベルの値Ｖ_LRは、例えば次のようになる。

Ｖ_LR＝Ｖ₁₀（１＋ｋ×（−１））−Ｖ_f

ここで、Ｖ_fは、ＡＳＫ復調部８１において、整流平滑化を行なうための整流回路を構成するダイオードにおける電圧降下を示しており、一般に０．７ボルト程度である。

電圧レギュレータ８２は、ＡＳＫ復調部８１により整流平滑化された信号を受信すると、その信号を安定化し、直流電力として、演算部６４を始めとする各回路に供給する。なお、変調波の変調度ｋは１未満なので、整流後の電圧変動（ハイレベルとローレベルの差）が小さい。したがって、電圧レギュレータ８２において、直流電力を容易に生成することができる。

例えば、変調度ｋが５％の変調波を、Ｖ₁₀が３ボルト以上になるように受信した場合、整流後のロー・レベル電圧Ｖ_LRは２．１５（＝３×（１−０．０５）−０．７）ボルト以上となり、電圧レギュレータ８２は電源として充分な電圧を各回路に供給することができる。この場合、整流後の電圧Ｖ₁の交流成分（データ成分）の振幅２×ｋ×Ｖ₁₀（Ｐｅａｋ−ｔｏ−Ｐｅａｋ値）は０．３（＝２０．０５×３）ボルト以上になり、ＡＳＫ復調部８１は十分高いＳ／Ｎ比でデータの復調を行なうことができる。

このように、変調度ｋが１未満のＡＳＫ変調波を利用することにより、エラーレートの低い（Ｓ／Ｎ比の高い状態で）通信を行なうとともに、電源として十分な直流電圧がＩＣカード２に供給される。

ＢＰＳＫ復調回路６２は、ＡＳＫ復調部８１からデータ信号（ＢＰＳＫ変調信号）を受信すると、そのデータ信号を、ＰＬＬ部６３より供給されるクロック信号に従って復調し、復調したデータを演算部６４に出力する。

演算部６４は、ＢＰＳＫ復調回路６２より供給されたデータが暗号化されている場合は、暗号／復号部９２で復号化した後、そのデータ（コマンド）をシーケンサ９１に供給して処理する。なお、ＩＣカード２にデータを送信後、それに対する返答を受信するまでの間、カード・リーダ／ライタ１は、値が１のデータを送信したまま待機している。したがって、この期間においては、ＩＣカード２は最大振幅が一定である変調波を受信している。

シーケンサ９１は、処理が終了すると、カード・リーダ／ライタ１に送信するデータをＢＰＳＫ変調回路６８に出力する。ＢＰＳＫ変調回路６８は、カード・リーダ／ライタ１側のＳＰＵ３２と同様に、そのデータをＢＰＳＫ変調した後、ＲＦインターフェース部６１のＡＳＫ変調部８４に出力する。

ＡＳＫ変調部８４は、アンテナ５３の両端に接続される負荷を、スイッチング素子を利用して変動させることができる。すなわち、ＢＰＳＫ変調回路６８からのデータに応じて負荷変動させることにより、受信している変調波を送信するデータに応じてＡＳＫ変調し、これによりカード・リーダ／ライタ１のアンテナ２７の端子電圧を変動させて、そのデータをカード・リーダ／ライタ１に送信する。

一方、カード・リーダ／ライタ１側の変調回路２３は、ＩＣカード２からのデータの受信時においては、値が１（ハイレベル）のデータの送信を継続している。そして、復調回路２５において、ＩＣカード２のアンテナ５３と電磁気的に結合しているアンテナ２７の端子電圧の微小な変動（例えば、数十マイクロボルト）から、ＩＣカード２により送信されてきたデータが検出される。

さらに、復調回路２５では、検出した信号（ＡＳＫ変調波）が高利得の増幅器で増幅されて復調され、その結果得られるデジタル・データがＳＰＵ３２に出力される。ＳＰＵ３２は、そのデータ（ＢＰＳＫ変調信号）を復調し、ＤＰＵ３１に出力する。ＤＰＵ３１は、ＳＰＵ３２からのデータを処理し、その処理結果に応じて、通信を終了するか否かを判断する。

そして、再度、通信を行なうと判断した場合、上述した場合と同様にして、カード・リーダ／ライタ１とＩＣカード２との間で通信が行なわれる。一方、通信を終了すると判断した場合、カード・リーダ／ライタ１は、ＩＣカード２との通信処理を終了する。

以上のように、カード・リーダ／ライタ１は、変調度ｋが１未満であるＡＳＫ変調を利用してＩＣカード２にデータを送信する。そして、ＩＣカード２は、そのデータを受け取り、そのデータに対応する処理を行ない、その処理結果に対応するデータをカード・リーダ／ライタ１に返送する。

図４には、本実施形態に係るＩＣカードにおけるメモリ領域の制御システム構成を模式的に示している。同図に示すように、この制御システムは、基本的には、オペレーティング・システム内のサブシステムとして実装され、プロトコル・インターフェース部と、ＯＳ中枢部と、ファイル・システムで構成される。

プロトコル・インターフェース部は、ＵＡＲＴ４８などの外部機器インターフェースを介した外部機器からのファイル・システムへのアクセス要求、あるいは非接触ＩＣカード・インターフェースを介したカード読み書き装置からファイル・システムへのアクセス要求のハンドリングを行なう。

ＯＳ中枢部では、ファイル・システムとやり取りするデータのデコード／エンコード、ＣＲＣなどによるエラー訂正、ＥＥＰＲＯＭ４３のブロック毎の書き換え回数管理、ＰＩＮ照合、相互認証などを行なう。

さらに、ＯＳ中枢部は、ファイル・アクセス時におけるＰＩＮ照合や相互認証、ファイルのリード／ライトなどのファイル・システムへの幾つかのＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を備えている。

ファイル・システムは、ファイル・システム・エンティティとしてのＥＥＰＲＯＭ４３へ物理アクセスを行なう。ＥＥＰＲＯＭなどのメモリ・デバイスへの物理アクセス動作自体は当業界において周知なので、ここでは説明を省略する。

ＥＥＰＲＯＭ４３上に展開されるメモリ領域は、１以上のファイル・システムで構成される。初期状態では、元のＩＣカード発行者が管理する単一のファイル・システムによってメモリ領域が管理されている。ＩＣカード発行者以外のサービス提供元事業者がメモリ領域から新たなファイル・システムを分割する際には、メモリ領域の分割権限と、元のＩＣカード発行者に対する認証の双方が要求される。そして、一旦分割されると、ファイル・システムへのアクセスは、元のＩＣカードの発行者ではなく、ファイル・システム自体のサービス提供元事業者への認証が要求される。ファイル・システムの分割は、仮想的なＩＣカードの発行である。

ＯＳは、分割を許可するための分割権限鍵Ｋ_dを管理している。また、ファイル・システム毎に、発行者（元のＩＣカード発行者、又はファイル分割した事業者）の発行者鍵Ｋ_Iと、システム・コードと、ファイル領域を識別するエリアＩＤが管理されている。

ファイル・システムへのアクセスは、ポーリングによるエリアＩＤの要求と、相互認証という手続きを経て行なわれる。ファイル・システムの発行者（元のファイル・システムの場合はカード発行者、分割後のファイル・システムを使用するサービス提供元事業者）は、まず、自身が判っているシステム・コードを引数にしてファイル・システムに対するポーリングを行なうことによって、該当するファイル・システムのメモリ領域上でのエリアＩＤを取得することができる。次いで、このエリアＩＤと発行者鍵ＫIを用いて相互認証を行なう。そして、相互認証が成功裏に終わると、ファイル・システムへのアクセスが許可される。ファイル・システムへのアクセスは、発行者と該当するファイル・システムに固有の発行者鍵ＫIを用いた暗号化通信により行なわれるので、他のファイル・システムが無関係のデータを取り込んだり、発行者以外がファイル・システムへ無断で読み書きしたりすることはできない。

次に、本発明に係るＩＣカードを利用したコンテンツの復号鍵の管理、並びにコンテンツの再生処理に関する動作について説明する。

本発明に係るコンテンツ管理システムでは、ＩＣカードが持つ耐タンパ性と、非接触ＩＣカード・インターフェースにより確立される暗号化伝送路を用いて、コンテンツの不正使用とコンテンツ復号鍵の複製を好適に防止している。すなわち、ＩＣカードの耐タンパ性を利用してコンテンツの復号鍵を安全に管理する。また、ＩＣカードは復号装置を内蔵し、暗号化コンテンツを安全に復号処理する。そして、ＩＣカードは、ＩＣカード読取装置との間で非接触ＩＣカード・インターフェースを用いた安全なデータ伝送路により、復号コンテンツを安全に伝送する。

図５には、本発明の一実施形態に係るコンテンツ管理システムの構成を模式的に示している。図示のシステムは、ＤＲＭなどの方式によりコンテンツを管理するコンテンツ管理機器と、コンテンツの利用者に発行されるライセンスすなわち暗号鍵を保持するＩＣカードで構成される。ＩＣカードは、ライセンス取得により得られたコンテンツ復号鍵を格納するとともに、復号鍵を用いて暗号化コンテンツを復号する復号装置を備えている。また、コンテンツを利用するためのコンテンツ記録再生装置には、ＩＣカード読取機能が組み込まれている。

図示のコンテンツ管理システムにおいて、ＩＣカードは、暗号鍵配信機能、暗号鍵管理機能、暗号処理機能という３つの機能を提供する。

図示のコンテンツ管理システムの第１の動作手順として、コンテンツ管理機器からＩＣカードにコンテンツの暗号鍵を配信する。本手順は、ＩＣカード内の暗号鍵配信機能により、通信路上を暗号化して、コンテンツ管理機器から安全にＩＣカードに暗号鍵が配信される。

ＩＣカード内では、暗号鍵管理機能により複数のコンテンツの暗号鍵の管理を行なうことが可能となる。

続く動作手順として、コンテンツは暗号化されて配信され、ＩＣカードに起動命令を送信後暗号処理機能により復号化される。

暗号化されたコンテンツには、ＩＣカードに対する処理命令を含めることができ、これによりＩＣカード内にコンテンツ参照履歴を記載することが可能となる。起動命令は、暗号処理を実行可能とし、使用されるコンテンツ暗号鍵を指定する。

また、上述した動作手順の変形例として、アプリケーションの一部を暗号化しＩＣカードを起動キーとするようにしてもよい。また、端末間のデータ移送にＩＣカードの暗号化機能を利用することで、秘匿性の高い通信を実現することかできる。

図６には、本発明に係るコンテンツ管理システムにおけるコンテンツ管理シーケンスの一例を示している。但し、メディア再生機には、暗号化されたメディアが搭載し又は着脱可能なメモリにより搭載されているものとする。メディアの暗号は、コンテンツのすべてあるいは一部が行なわれている。また、ＩＣカードは、暗号化コンテンツを復号化するための復号鍵と復号処理する復号装置を備えている。

メディア再生機は、まず動作手順（１）において、ＩＣカードの起動命令を発行する。この起動命令において、所定の認証処理を行ない、認証に成功すると、非接触インターフェースを経由したデータ伝送路がＩＣカードとの間で確立する。そして、ＩＣカードはレスポンス情報を返す。

次の動作手順（２）として、メディア再生機は、暗号化コンテンツを、非接触インターフェースを経由して、ＩＣカードへ転送する。ＩＣカード側では、暗号化コンテンツを復号化して、非接触インターフェース経由で返信する。メディア再生機では、受信した復号コンテンツを再生出力することができる。

コンテンツ全体が暗号化されている場合は、すべて上述したシーケンスによりコンテンツ再生を実施する。また、コンテンツが一部のみ暗号化されている場合は、暗号化されている部分のみ本シーケンスで処理すればよい。

また、図７には、本発明に係るコンテンツ管理システムにおけるコンテンツ管理シーケンスについての他の例を示している。但し、メディア再生機には、暗号化されたメディアが搭載し又は着脱可能なメモリにより搭載されているものとする。メディアの暗号は、コンテンツのすべてあるいは一部が行なわれている。図示の例では、図６に示した例とは相違し、暗号化コンテンツを配信する機器と、復号後のコンテンツを再生する機器が異なる装置で構成されている。また、ＩＣカードは、暗号化コンテンツを復号化するための復号鍵と復号処理する復号装置を備えている。

まず動作手順（１）において、メディア配信機は、ＩＣカードの起動命令を発行する。この起動命令において、所定の認証処理を行ない、認証に成功すると、非接触インターフェースを経由したデータ伝送路がＩＣカードとの間で確立する。そして、ＩＣカードはレスポンス情報を返す。

次の動作手順（２）として、メディア配信機は、暗号化コンテンツを、非接触インターフェースを経由して、ＩＣカードへ転送する。ＩＣカード側では、暗号化コンテンツを復号化して、非接触インターフェース経由で返信する。メディア再生機では、受信した復号コンテンツを再生出力することができる。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。

図１は、本発明を適用可能な非接触ＩＣカード通信システムの構成を模式的に示した図である。 図２は、カード・リーダ／ライタ１の構成例を示した図である。 図３は、ＩＣカード２の構成例を示した図である。 図４は、本発明に係るＩＣカードにおけるメモリ領域の制御システム構成を模式的に示した図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るコンテンツ管理システムの構成を模式的に示した図である。 図６は、本発明に係るコンテンツ管理システムにおけるコンテンツ管理シーケンスの一例を示した図である。 図７は、本発明に係るコンテンツ管理システムにおけるコンテンツ管理シーケンスについての他の例を示した図である。

符号の説明

１…カード・リーダ／ライタ
２…ＩＣカード
３…コントローラ
２１…ＩＣチップ・モジュール
２３…変調回路
２５…復調回路
２７…アンテナ
５１…ＩＣチップ・モジュール
５２…コンデンサ
５３…アンテナ
６１…ＲＦインターフェース部
６２…ＢＰＳＫ復調回路
６３…ＰＬＬ部
６４…演算部
６５…ＲＯＭ
６６…ＥＥＰＲＯＭ
６７…ＲＡＭ
６８…ＢＰＳＫ変調回路
８１…ＡＳＫ復調部
８２…電圧レギュレータ
８３…発振回路
８４…ＡＳＫ変調部
９１…シーケンサ
９２…暗号／復号部
９３…パリティ演算部

Claims (6)

1. コンテンツを暗号化してコンテンツを管理するコンテンツ管理システムであって、
   コンテンツの暗号鍵を管理するコンテンツ管理装置と、
   認証手続きを行なう認証処理部と、コンテンツのライセンスを受けた利用者の暗号鍵を格納するメモリと、該暗号鍵を用いて暗号化コンテンツを復号する復号装置を備えた個人認証装置と、
   ライセンスを受けたコンテンツを利用するコンテンツ利用装置とを備え、
   前記コンテンツ管理装置は認証手続きを経て前記個人認証装置に暗号鍵を登録し、
   前記個人認証装置は、前記コンテンツ利用装置から受信した暗号化コンテンツを復号処理して返信する、
   ことを特徴とするコンテンツ管理システム。
2. 前記個人認証装置はＩＣカードで構成され、前記コンテンツ管理装置及び前記コンテンツ利用装置との間で非接触ＩＣカード・インターフェースを用いた暗号化伝送路を利用して通信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンテンツ管理システム。
3. コンテンツを暗号化してコンテンツを管理するコンテンツ管理方法であって、
   認証手続きを経てコンテンツのライセンスを受けた利用者の個人認証装置に暗号鍵を登録するステップと、
   前記個人認証装置が、暗号化コンテンツを受信するステップと、
   前記個人認証装置が暗号化コンテンツを復号処理するステップと、
   前記個人認証装置が復号したコンテンツを送信するステップと、
   を具備することを特徴とするコンテンツ管理方法。
4. 前記個人認証装置はＩＣカードで構成され、非接触ＩＣカード・インターフェースを用いた暗号化伝送路を利用して通信する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のコンテンツ管理システム。
5. コンテンツの管理に利用される個人認証装置であって、
   データを通信するデータ通信手段と、
   コンテンツのライセンスを受けた利用者の暗号鍵を格納するメモリと、
   該暗号鍵を用いて暗号化コンテンツを復号する復号装置とを備え、
   認証手続きを経て前記メモリに暗号鍵を登録し、
   外部の装置から受信した暗号化コンテンツを復号処理して返信する、
   ことを特徴とする個人認証装置。
6. 前記データ通信手段は、非接触インターフェースによる暗号化されたデータ伝送路を利用したデータ通信を行なう、
   ことを特徴とする請求項５に記載の個人認証装置。
   

Images