JPH11289326A

JPH11289326A - データ送受信方法、データ送信装置、データ受信装置、データ送受信システムおよび媒体

Info

Publication number: JPH11289326A
Application number: JP10089098A
Authority: JP
Inventors: Takuya Nishimura; 拓也西村; Hiroyuki Iizuka; 裕之飯塚; Masazumi Yamada; 正純山田; Shoichi Goto; 昌一後藤; Hideaki Takechi; 秀明武知
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-04-01
Filing date: 1998-04-01
Publication date: 1999-10-19
Also published as: KR20010013233A

Abstract

(57)【要約】【課題】コントロールキー更新によりセキュリティを
高め、認証・鍵交換の回数を減らすことにより、送受信
効率を高めるデータ送受信方法を提供する。【解決手段】ＳＴＢ１は、ディジタルデータＤにワー
クキーＫｗを用いて暗号化した暗号化ディジタルデータ
Ｋｗ（Ｄ）と、ＫｗにコントロールキーＫｃを用いて暗
号化した暗号化ワークキーＫｃ（Ｋｗ）とを送信し、Ｋ
ｃを定期的または不定期的に更新するとともに、Ｋｃ毎
にＫｃを特定できる識別子Ｌを付与し、ＶＴＲ装置２
は、ＳＴＢ１と認証・鍵交換を行って得たＫｃを用い
て、受信したＫｃ（Ｋｗ）を解読し、このＫｗを用いて
受信したＫｗ（Ｄ）を解読して、Ｄを得、受信中断後に
受信を再開する際に、送信されてきたＬを参照すること
により、受信中断中にＫｃが更新されたか否かを判断
し、Ｋｃが更新されたと判断した場合には、前記認証・
鍵交換を改めて行うことによって、更新後のＫｃを得
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ送受信方
法、データ送信装置、データ受信装置、データ送受信シ
ステムおよび前記各装置に備えられた手段の機能の全部
または一部をコンピュータに実行させるプログラムを格
納する媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】特定のユーザー、特定の機器等に対して
のみ、データを提供する場合、提供対象以外の人間、機
器に当該データを利用できなくする方法として、送信側
がデータを暗号化して送信し、受信側が暗号化されたデ
ータを解読して使用する方法がある。

【０００３】上記の方法について、衛星放送のＳＴＢ
（ＳｅｔＴｏｐＢｏｘ；衛星放送受信機）から当該
衛星放送データを録画するＶＴＲ装置へのデータの送受
信方法を例にとって、以下に説明する。本方法は、衛星
放送の録画契約の対象となっているＶＴＲ装置にのみ、
正しい衛星放送データを録画させるために、暗号化を行
うものである。

【０００４】図９は、衛星放送のＳＴＢをデータ送信装
置とし、ＶＴＲ装置をデータ受信装置とした場合の従来
のデータ送受信システムを示す構成図である。なお、本
構成図は、ＳＴＢとＶＴＲ装置とのデータの送受信に関
する構成要素のみを示したものであり、ＳＴＢにおける
衛星からの受信手段等、ＶＴＲ装置における記録媒体へ
の記録手段等については、図示を省略している。本シス
テムは、衛星から受信した電波をＡＶデータに変換し
て、ＶＴＲ装置１０２へ送信するＳＴＢ１０１、ＳＴＢ
１０１から送信されてきた前記ＡＶデータを記録媒体に
記録するＶＴＲ装置１０２から構成されている。

【０００５】ＳＴＢ１０１は、ワークキーＫｗを定期的
または不定期的に更新生成し、衛星から受信した電波を
ＡＶデータに変換して得られたディジタルデータＤに、
ワークキーＫｗを用いて第１の暗号化を施して暗号化デ
ィジタルデータＫｗ（Ｄ）に変換して、ＶＴＲ装置１０
２へ送信する暗号化手段１１１と、コントロールキーＫ
ｃを生成し、ワークキーＫｗにコントロールキーＫｃを
用いて第２の暗号化を施して暗号化ワークキーＫｃ（Ｋ
ｗ）に変換して、ＶＴＲ装置１０２へ送信する鍵暗号化
手段１１２と、ＶＴＲ装置１０２との認証・鍵交換を行
う送信側認証・鍵交換手段１１３と、ＶＴＲ装置１０２
のＤ−Ｉ／Ｆ１２４と直接データの伝達を行うＤ−Ｉ／
Ｆ（ディジタルインターフェイス）１１４とを備えてい
る。

【０００６】ＶＴＲ装置１０２は、ＳＴＢ１０１のＤ−
Ｉ／Ｆ１１４と直接データの伝達を行うＤ−Ｉ／Ｆ１２
４と、ＳＴＢ１０１の送信側認証・鍵交換手段１１３と
の認証・鍵交換を行う受信側認証・鍵交換手段１２３
と、暗号化ワークキーＫｃ（Ｋｗ）を、受信側認証・鍵
交換手段１２３を介して得られたコントロールキーＫｃ
を用いて解読して、ワークキーＫｗを復元する鍵復元手
段１２２と、暗号化ディジタルデータＫｗ（Ｄ）を、鍵
復元手段１２２によって復元されたワークキーＫｗを用
いて解読して、ディジタルデータＤを復元する暗号解読
手段１２１とを備えている。

【０００７】ＳＴＢ１０１からＶＴＲ装置１０２へ送信
されるデータは、暗号化ディジタルデータＫｗ（Ｄ）、
暗号化ワークキーＫｃ（Ｋｗ）およびコントロールキー
Ｋｃであるが、暗号化ディジタルデータＫｗ（Ｄ）およ
び暗号化ワークキーＫｃ（Ｋｗ）は、暗号化されたデー
タであり、コントロールキーＫｃは、送信側認証・鍵交
換手段１１３と受信側認証・鍵交換手段１２３との間で
認証を行った後に、送信されるものであるから、不正に
データを利用しようとする第三者に対しては、セキュリ
ティーの高いシステムとなっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、コン
トロールキーＫｃは、認証を行った後送信されるもので
あるが、同じＫｃをずっと使用していると、第三者によ
ってＫｃが解読されてしまう可能性が高くなるため、Ｋ
ｃを定期的または不定期的に更新することによって、よ
りセキュリティーの高いシステムとすることが考えられ
るが、Ｋｃの更新の度に認証・鍵交換を実行する必要が
あるため、システムに与える負荷を低減し、送受信効率
を高めるという観点から、認証・鍵交換の回数をできる
だけ減らすことが求められている。

【０００９】図１０は、従来のデータ送受信システムに
おいて、コントロールキーを更新するとした場合の、コ
ントロールキー更新と認証・鍵交換の実行の関係を示す
模式図である。図の横方向は、時間の経過を表し、一段
目の帯は、ＳＴＢがデータ信号を送信中であることを示
す。２段目の矢印は、同じコントロールキーＫｃが使用
されている範囲を示し、本図では途中でＫｃ［１］から
Ｋｃ［２］に更新されたことを示している。３〜５段目
の帯は、各ケースにおけるＶＴＲ装置が受信状態である
ことを示し、帯が途切れている範囲は、受信が中断状態
であることを示す。また、３〜５段目の縦向きの両矢印
は、認証・鍵交換が実行されたことを示す。

【００１０】ケース１のＶＴＲ装置は、受信開始後に受
信中断がないため、受信開始時に認証・鍵交換を実行
し、以後は、コントロールキーＫｃの更新時のみに認証
・鍵交換を実行するだけでよい。ケース２およびケース
３のＶＴＲ装置は、受信開始後に受信中断が起こったた
め、受信再開時に認証・鍵交換を実行しなければならな
い。特に、ケース３のＶＴＲ装置においては、中断時間
が短かったため、受信再開時にＫｃが更新されていない
にも関わらず、改めて認証・鍵交換を実行しなければな
らず、他のケースに比べてトータルの実行回数が増える
こととなる。

【００１１】本発明は、上述した従来のデータ送受信方
法およびデータ送受信システムの課題を考慮し、コント
ロールキー更新によりセキュリティを高め、認証・鍵交
換の実行回数を減らすことによって送受信効率を高める
データ送受信方法、データ送信装置、データ受信装置、
データ送受信システムおよび、前記各装置に備えられた
手段の機能の全部または一部をコンピュータに実行させ
るプログラムを格納する媒体データを提供することを目
的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の本発明は、送信側が、ディジタルデ
ータにワークキーを用いて第１の暗号化を施した暗号化
ディジタルデータと、前記ワークキーにコントロールキ
ーを用いて第２の暗号化を施した暗号化ワークキーとを
送信し、受信側が、前記送信側と認証・鍵交換を行うこ
とによって得た前記コントロールキーを用いて、受信し
た前記暗号化ワークキーを解読し、解読して得られた前
記ワークキーを用いて受信した前記暗号化ディジタルデ
ータを解読して、前記ディジタルデータを得るデータ送
受信方法において、前記送信側は、前記コントロールキ
ーを定期的または不定期的に更新するとともに、前記コ
ントロールキー毎に前記コントロールキーを特定できる
識別子を付与し、前記受信側は、受信中断後に受信を再
開する際に、前記送信側から送信されてきた前記識別子
を参照することにより、前記受信中断中に前記コントロ
ールキーが更新されたか否かを判断し、前記コントロー
ルキーが更新されたと判断した場合には、前記認証・鍵
交換を改めて行うことによって、更新後の前記コントロ
ールキーを得ることを特徴とするデータ送受信方法であ
る。

【００１３】請求項６の本発明は、ワークキーを定期的
または不定期的に更新生成し、ディジタルデータに前記
ワークキーを用いて第１の暗号化を施して暗号化ディジ
タルデータに変換して、データ受信装置へ送信する暗号
化手段と、コントロールキーを定期的または不定期的に
更新生成し、前記ワークキーに前記コントロールキーを
用いて第２の暗号化を施して暗号化ワークキーに変換し
て、前記データ受信装置へ送信する鍵暗号化手段と、前
記データ受信装置との認証・鍵交換を行う送信側認証・
鍵交換手段と、前記コントロールキーを特定できる識別
子を生成する識別子生成手段と、前記識別子を前記デー
タ受信装置へ送信する識別子送信手段とを備えることを
特徴とするデータ送信装置である。

【００１４】請求項８の本発明は、データ送信装置との
認証・鍵交換を行う受信側認証・鍵交換手段と、ワーク
キーにコントロールキーを用いて第２の暗号化を施して
変換された暗号化ワークキーを、前記受信側認証・鍵交
換手段を介して得られた前記コントロールキーを用いて
解読して、前記ワークキーを復元する鍵復元手段と、デ
ィジタルデータに前記ワークキーを用いて第１の暗号化
を施して変換された暗号化ディジタルデータを、前記鍵
復元手段によって復元された前記ワークキーを用いて解
読して、前記ディジタルデータを復元する暗号解読手段
と、少なくとも、受信中断後に受信を再開する際に、前
記データ送信装置から送信されてきた、前記コントロー
ルキーを特定するための識別子を参照することにより、
前記コントロールキーが更新されたか否かを判断し、前
記コントロールキーが更新されたと判断した場合には、
前記受信側認証・鍵交換手段に前記認証・鍵交換を改め
て行って更新後の前記コントロールキーを得ることを指
示する識別子認識手段とを備えることを特徴とするデー
タ受信装置である。

【００１５】請求項１４の本発明は、本発明のデータ送
信装置および本発明のデータ受信装置を備えることを特
徴とするデータ送受信システムである。

【００１６】請求項１５の本発明は、本発明のデータ送
信装置および本発明のデータ受信装置が備える各手段の
機能の全部または一部をコンピュータに実行させるプロ
グラムを格納することを特徴とする媒体である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１８】（第１の実施の形態）以下に、本発明の第
１の実施の形態を図面を参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
るデータ送受信システムの構成を示す構成図である。な
お、本構成図は、ＳＴＢとＶＴＲ装置とのデータの送受
信に関する構成要素のみを示したものであり、ＳＴＢに
おける衛星からの受信手段等、ＶＴＲ装置における記録
媒体への記録手段等については、図示を省略している。
本実施の形態におけるデータ送受信システムは、衛星放
送のＳＴＢから当該衛星放送データを録画するＶＴＲ装
置へデータの送受信を行うシステムであり、本発明のデ
ータ送信装置に対応するＳＴＢ１と、本発明のデータ受
信装置に対応するＶＴＲ装置２とから構成されている。

【００２０】ＳＴＢ１は、ワークキーＫｗを定期的また
は不定期的に更新生成し、衛星から受信した電波をＡＶ
データに変換して得られたディジタルデータＤに、ワー
クキーＫｗを用いて第１の暗号化を施して暗号化ディジ
タルデータＫｗ（Ｄ）に変換して、ＶＴＲ装置２へ送信
する暗号化手段１１と、コントロールキーＫｃを定期的
または不定期的に更新生成し、ワークキーＫｗにコント
ロールキーＫｃを用いて第２の暗号化を施して暗号化ワ
ークキーＫｃ（Ｋｗ）に変換して、ＶＴＲ装置２へ送信
する鍵暗号化手段１２と、ＶＴＲ装置２との認証・鍵交
換を行う送信側認証・鍵交換手段１３と、ＶＴＲ装置２
のＤ−Ｉ／Ｆ２４と直接データの伝達を行うＤ−Ｉ／Ｆ
（ディジタルインターフェイス）１４と、コントロール
キーＫｃを特定できる識別子Ｌを生成する識別子生成手
段１５と、識別子ＬをＶＴＲ装置２へ送信する識別子送
信手段１６とを備えている。

【００２１】ＶＴＲ装置２は、ＳＴＢ１のＤ−Ｉ／Ｆ１
４と直接データの伝達を行うＤ−Ｉ／Ｆ２４と、ＳＴＢ
１の送信側認証・鍵交換手段１３との認証・鍵交換を行
う受信側認証・鍵交換手段２３と、暗号化ワークキーＫ
ｃ（Ｋｗ）を、受信側認証・鍵交換手段２３を介して得
られたコントロールキーＫｃを用いて解読して、ワーク
キーＫｗを復元する鍵復元手段２２と、暗号化ディジタ
ルデータＫｗ（Ｄ）を、鍵復元手段２２によって復元さ
れたワークキーＫｗを用いて解読して、ディジタルデー
タＤを復元する暗号解読手段２１と、少なくとも、受信
中断後に受信を再開する際に、データ送信装置１から送
信されてきた、コントロールキーＫｃを特定するための
識別子Ｌを参照することにより、コントロールキーＫｃ
が更新されたか否かを判断し、コントロールキーＫｃが
更新されたと判断した場合には、受信側認証・鍵交換手
段２３に前記認証・鍵交換を改めて行って更新後のコン
トロールキーＫｃを得ることを指示する識別子認識手段
２５と、送信されてきた識別子Ｌを記憶する識別子記憶
手段２６と、前記受信中断後に受信を再開する際に、識
別子Ｌを送信することをデータ送信装置１の識別子送信
手段１６に対して要求する識別子要求手段２７とを備え
ている。

【００２２】なお、Ｄ−Ｉ／Ｆ１４および２４の具体例
としては、ＩＥＥＥ１３９４が挙げられる。これは、リ
アルタイム性の保証が必要となる映像や音声の様なデー
タの転送に適したアイソクロナス転送と、その必要のな
い認証用データやコマンド等の転送に適したアシンクロ
ナス転送の２つの転送を行うものである。

【００２３】次に、本システムにおいて、ＳＴＢ１がデ
ータを暗号化して送信し、ＶＴＲ装置２が暗号化された
データを解読して使用する方法の手順について、図２、
図３を用いて説明する。

【００２４】まず、通常の送受信時の手順を図２を用い
て説明する。図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
るデータ送受信システムにおいて、ＳＴＢ１がデータを
暗号化して送信し、ＶＴＲ装置２が暗号化されたデータ
を解読して使用する方法の手順を示すフロー図である。
なお、図２において、左側に、ＳＴＢ１で行われる処理
が、右側に、ＶＴＲ装置２で行われる処理が示されてい
る。また、ＳＴＢ１とＶＴＲ装置２との間のデータの送
受信は、全てＤ−Ｉ／Ｆ１４および２４を介して行われ
るが、以下の説明においては、この説明を省略する。

【００２５】鍵暗号化手段１２は、送信開始と同時にコ
ントロールキーＫｃを生成し（ステップＳ１）、これを
送信側認証・鍵交換手段１３および識別子生成手段１５
に送る。識別子生成手段１５は、このＫｃを特定するた
めの識別子Ｌを生成して、識別子送信手段１６へ送る
（ステップＳ２）。送信側認証・鍵交換手段１３は、こ
のＫｃをＶＴＲ装置２に送信するために、受信側認証・
鍵交換手段２３との認証・鍵交換を行う（ステップＳ
３、Ｓ４）。このとき、識別子送信手段１６は、送信さ
れるＫｃに対応するＬを識別子認識手段２５へ送信す
る。ＶＴＲ装置２側では、受信側認証・鍵交換手段２３
は、受信したＫｃを鍵復元手段２２へ送り、識別子認識
手段２５は、受信したＬを識別子記憶手段２６に送り、
記憶させる（ステップＳ５）。このとき、識別子記憶手
段２６は、記憶していた旧いＬに上書き記憶するものと
する。

【００２６】一方、ＳＴＢ１側においては、暗号化手段
１１がワークキーＫｗを生成し（ステップＳ６）、これ
を鍵暗号化手段１２へ送る。鍵暗号化手段１２は、Ｋｗ
にステップＳ１で生成されたコントロールキーＫｃを用
いて第２の暗号化を施して暗号化ワークキーＫｃ（Ｋ
ｗ）に変換して、鍵復元手段２２へ送信する（ステップ
Ｓ７）。ＶＴＲ装置２側では、鍵復元手段２２は、ステ
ップＳ４において受信側認証・鍵交換手段２３が受信し
たＫｃを用いて、鍵暗号化手段１２から送信されてきた
Ｋｃ（Ｋｗ）を解読して、ワークキーＫｗを復元して、
暗号解読手段２１へ送る（ステップＳ８）。

【００２７】また、ＳＴＢ１側においては、暗号化手段
１１が、衛星から受信した電波をＡＶデータに変換して
得られたディジタルデータＤに、ステップＳ６において
生成したワークキーＫｗを用いて第１の暗号化を施して
暗号化ディジタルデータＫｗ（Ｄ）に変換して、暗号解
読手段２１へ送信する（ステップＳ９）。ＶＴＲ装置２
側では、暗号解読手段２１は、ステップＳ８において復
元されたＫｗを用いて、受信したＫｗ（Ｄ）を解読し
て、ディジタルデータＤを復元する（ステップＳ１
０）。

【００２８】ＶＴＲ装置２側で、何らかの原因により受
信中断が生じ、受信を再開する場合は、図３のＡに進
み、受信中断が起こらない場合は、ステップＳ１２へ進
む（ステップＳ１１）。受信を終了しない場合は、ステ
ップＳ１３へ進む（ステップＳ１２）。なお、受信中断
が生じ、受信を再開する場合については、追って説明す
る。

【００２９】ステップＳ９において、１ユニットのデー
タの送信が終了すると、次のユニットに対してワークキ
ーＫｗの更新を行うかどうかの判断を行い（ステップＳ
１３）、行う場合は、ステップＳ６に進んで、以下は、
上記と同様の手順の処理を行う。Ｋｗの更新を行わない
場合は、コントロールキーＫｃの更新を行うかどうかの
判断を行い（ステップＳ１４）、行う場合は、ステップ
Ｓ１に進んで、以下は、上記と同様の手順の処理を行
う。ただし、Ｋｃの更新を行って、Ｋｗの更新を行わな
い場合も存在するので、この場合は、ステップＳ６は、
省略される。Ｋｃの更新を行わない場合、送信を終了す
る以外は、ステップＳ９に進んで（ステップＳ１５）、
以下は、上記と同様の手順の処理を行う。

【００３０】次に、受信中断が生じ、受信を再開する場
合の手順を図３を用いて説明する。図３は、本発明の第
１の実施の形態におけるデータ送受信システムにおい
て、受信中断が生じ、受信を再開する場合の手順を示す
フロー図である。なお、図３においても、図２の場合と
同様に、左側に、ＳＴＢ１で行われる処理が、右側に、
ＶＴＲ装置２で行われる処理が示されている。また、図
２の場合と同様に、ＳＴＢ１とＶＴＲ装置２との間のデ
ータの送受信は、全てＤ−Ｉ／Ｆ１４および２４を介し
て行われるが、以下の説明においても、この説明を省略
する。

【００３１】図２のステップＳ１１において、受信中断
が生じ、受信を再開する場合には、識別子要求手段２７
は、識別子送信手段１６に対して、識別子Ｌを送信する
ことを要求する（ステップＳ１６）。識別子送信手段１
６は、この要求を受けて、Ｌを識別子認識手段２５へ送
信する（ステップＳ１７）。識別子認識手段２５は、送
信されてきたＬと、ステップＳ５において、識別子記憶
手段２６に記憶されたＬとを比較して、送信されてきた
Ｌが記憶されていたＬと異なる場合は、図２のステップ
Ｓ４に進み、等しい場合は、図２のステップＳ８に進む
（ステップＳ１８、Ｓ１９）。ステップＳ４に進むと、
識別子認識手段２５の指示により、受信側認証・鍵交換
手段２３は、送信側認証・鍵交換手段１３と認証・鍵交
換を行うことによって、送信されてきたＬに対応するコ
ントロールキーＫｃを入手し（ステップＳ４）、以下は
図２と同様の手順の処理を行う。また、ステップＳ８に
進むと、Ｋｃ入手に関する手続は行われず、鍵復元手段
２２は、受信中断前に使用していた、記憶されていたＬ
に対応するＫｃを用いて、暗号化ワークキーＫｃ（Ｋ
ｗ）をを解読して、ワークキーＫｗを復元する（ステッ
プＳ８）。以下は図２と同様の手順の処理を行う。

【００３２】すなわち、識別子Ｌについては、暗号化等
の措置を施さずに送受信を行えるため、システムに与え
る負荷が高い認証・鍵交換の実行を行う前に、識別子Ｌ
の送受信を行い、識別子Ｌにしたがって、コントロール
キーＫｃが更新されたか否かを判断し、更新されていた
場合にのみ、認証・鍵交換の実行を行うことによって、
システムに与える負荷を低減するものである。

【００３３】図４は、本発明の第１の実施の形態におけ
るデータ送受信システムのコントロールキー更新と認証
・鍵交換の実行の関係を示す模式図である。図の横方向
は、時間の経過を表し、一段目の帯は、ＳＴＢがデータ
信号を送信中であることを示す。２段目の矢印は、同じ
コントロールキーＫｃが使用されている範囲を示し、本
図では途中でＫｃ［１］からＫｃ［２］に更新されたこ
とを示している。３〜５段目の帯は、各ケースにおける
ＶＴＲ装置が受信状態であることを示し、帯が途切れて
いる範囲は、受信が中断状態であることを示す。また、
３〜５段目の縦向きの両矢印は、認証・鍵交換が実行さ
れたことを、上向き矢印は、識別子要求手段２７が、識
別子送信手段１６に対して、識別子Ｌを送信することを
要求したことを、下向き矢印は、識別子送信手段１６が
識別子Ｌを送信したことをそれぞれ示す。

【００３４】ケース１のＶＴＲ装置は、受信開始後に受
信中断がないため、従来例と同様に、受信開始時に認証
・鍵交換を実行し、以後は、コントロールキーＫｃの更
新時のみに認証・鍵交換を実行するだけでよい。ケース
２のＶＴＲ装置については、従来例と同様に、受信開始
後に受信中断が起こり、コントロールキーＫｃの更新後
に受信を再開したため、このことを識別子Ｌの送信によ
り確認し、従来例と同様に、改めて認証・鍵交換を実行
しなければならない。ケース３のＶＴＲ装置において
は、中断時間が短かったため、受信再開時にＫｃが更新
されていないので、このことを識別子Ｌの送信により確
認し、改めて認証・鍵交換を実行することなく、受信中
断前のコントロールキーＫｃを用いて鍵復元作業を継続
することができるものである。すなわち、本実施の形態
におけるデータ送受信システムは、ケース３の場合に、
従来例に比べて、システムに与える負荷が高い認証・鍵
交換の実行回数を減らすことができるものである。

【００３５】（第２の実施の形態）以下に、本発明の第
２の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形
態が上述した第１の実施の形態と異なる点は、本発明の
データ受信装置が本発明の識別子要求手段を備えていな
いことに関する点である。したがって、本実施の形態に
おいて、第１の実施の形態と同様の物については、同一
符号を付与し、説明を省略する。また、特に説明のない
ものについては、第１の実施の形態と同じとする。

【００３６】図５は、本発明の第２の実施の形態におけ
るデータ送受信システムの構成を示す構成図である。本
実施の形態におけるデータ送受信システムの構成が、図
１の第１の実施の形態におけるデータ送受信システムの
構成と異なるのは、ＶＴＲ装置２が、識別子要求手段２
７を備えていないこと、ＳＴＢ１の暗号化手段１１がコ
ントロールキーＫｃの更新が行われた後、更新されたコ
ントロールキーＫｃに対しての認証・鍵交換が完了する
までの間は、ワークキーＫｗの更新を行わないこと、お
よび、ＳＴＢ１の識別子送信手段１６が、定期的または
不定期的に、識別子ＬをＶＴＲ装置２へ送信する機能を
有することである。

【００３７】なお、本実施の形態においては、識別子送
信手段１６が識別子ＬをＶＴＲ装置２へ送信するタイミ
ングは、ワークキーＫｗが更新生成される度であり、更
新生成されたワークキーＫｗに対応する暗号化ワークキ
ーＫｃ（Ｋｗ）と同時に、そのときのコントロールキー
Ｋｃに対応する識別子Ｌを送信するものとする。しか
し、これに限るものではなく、送信のタイミングは、定
期的または不定期的で、Ｋｃの更新をもれなくＶＴＲ装
置２へ送信できる程度に頻繁であればよい。

【００３８】次に、本システムにおいて、ＳＴＢ１がデ
ータを暗号化して送信し、ＶＴＲ装置２が暗号化された
データを解読して使用する方法の手順について、図６、
図７を用いて説明する。

【００３９】まず、通常の送受信時の手順を図６を用い
て説明する。図６は、本発明の第２の実施の形態におけ
るデータ送受信システムにおいて、ＳＴＢ１がデータを
暗号化して送信し、ＶＴＲ装置２が暗号化されたデータ
を解読して使用する方法の手順を示すフロー図である。
通常の送受信時の手順については、第１の実施の形態に
おいて説明した図２のステップＳ１〜Ｓ１５と異なる点
は、ステップＳ７において、鍵暗号化手段１２が暗号化
ワークキーＫｃ（Ｋｗ）を鍵復元手段２２へ送信する際
に、識別子送信手段１６が、送信されるＫｃに対応する
Ｌを識別子認識手段２５へ送信し、ステップＳ８におい
て、識別子認識手段２５が、受信したＬを識別子記憶手
段２６に送り、記憶させることである。その他は、第１
の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

【００４０】次に、受信中断が生じ、受信を再開する場
合の手順を図７を用いて説明する。図７は、本発明の第
２の実施の形態におけるデータ送受信システムにおい
て、受信中断が生じ、受信を再開する場合の手順を示す
フロー図である。なお、図７においては、特に説明のな
いものについては、図３の場合と同様とする。

【００４１】図６のステップＳ１１において、受信中断
が生じ、受信を再開する場合には、ＶＴＲ装置２側から
の積極的な処理は行わず、ＳＴＢ１からのデータの送付
を待つ。前述したステップＳ７と同様に、鍵暗号化手段
１２が暗号化ワークキーＫｃ（Ｋｗ）を鍵復元手段２２
へ送信する際に、識別子送信手段１６が、送信されるＫ
ｃに対応するＬを識別子認識手段２５へ送信してくるの
で（ステップＳ６６）、識別子認識手段２５は、送信さ
れてきたＬと、ステップＳ５またはＳ８において、識別
子記憶手段２６に記憶されたＬとを比較して、送信され
てきたＬが記憶されていたＬと異なる場合は、図６のス
テップＳ４に進み、等しい場合は、図６のステップＳ８
に進む（ステップＳ６７、Ｓ６８）。ステップＳ４に進
むと、識別子認識手段２５の指示により、受信側認証・
鍵交換手段２３は、送信側認証・鍵交換手段１３と認証
・鍵交換を行うことによって、送信されてきたＬに対応
するコントロールキーＫｃを入手し（ステップＳ４）、
以下は図６と同様の手順の処理を行う。また、ステップ
Ｓ８に進むと、Ｋｃ入手に関する手続は行われず、鍵復
元手段２２は、受信中断前に使用していた、記憶されて
いたＬに対応するＫｃを用いて、暗号化ワークキーＫｃ
（Ｋｗ）をを解読して、ワークキーＫｗを復元する（ス
テップＳ８）。以下は図６と同様の手順の処理を行う。

【００４２】すなわち、識別子Ｌについては、暗号化等
の措置を施さずに送受信を行えるため、システムに与え
る負荷が高い認証・鍵交換の実行を行う前に、識別子Ｌ
の送受信を行い、識別子Ｌにしたがって、コントロール
キーＫｃが更新されたか否かを判断し、更新されていた
場合にのみ、認証・鍵交換の実行を行うことによって、
システムに与える負荷を低減するものである。

【００４３】また、本実施の形態においては、ＳＴＢ１
の暗号化手段１１がコントロールキーＫｃの更新が行わ
れた後、更新されたコントロールキーＫｃに対しての認
証・鍵交換が完了するまでの間は、ワークキーＫｗの更
新を行わないこととしているので、認証・鍵交換の途中
で行われたＫｗの更新結果を受け取れないという不具合
も防止できる。

【００４４】図８は、本発明の第２の実施の形態におけ
るデータ送受信システムのコントロールキー更新と認証
・鍵交換の実行の関係を示す模式図である。図の横方向
は、時間の経過を表し、一段目の帯は、ＳＴＢがデータ
信号を送信中であることを示す。２段目の矢印は、同じ
コントロールキーＫｃが使用されている範囲を示し、本
図では途中でＫｃ［１］からＫｃ［２］に更新されたこ
とを示している。３〜５段目の帯は、各ケースにおける
ＶＴＲ装置が受信状態であることを示し、帯が途切れて
いる範囲は、受信が中断状態であることを示す。また、
３〜５段目の縦向きの両矢印は、認証・鍵交換が実行さ
れたことを、下向き矢印は、識別子送信手段１６が識別
子Ｌを送信したことをそれぞれ示す。前述したように、
鍵暗号化手段１２が暗号化ワークキーＫｃ（Ｋｗ）を鍵
復元手段２２へ送信する際に、識別子送信手段１６が、
送信されるＫｃに対応するＬを識別子認識手段２５へ送
信しているので、これを示す下向き矢印がＶＴＲ装置の
受信状態に関わらず、頻繁に現れている。

【００４５】ケース１のＶＴＲ装置は、受信開始後に受
信中断がないため、従来例と同様に、受信開始時に認証
・鍵交換を実行し、以後は、コントロールキーＫｃの更
新時のみに認証・鍵交換を実行するだけでよい。ケース
２のＶＴＲ装置については、従来例と同様に、受信開始
後に受信中断が起こり、コントロールキーＫｃの更新後
に受信を再開したため、このことを識別子Ｌの送信によ
り確認し、従来例と同様に、改めて認証・鍵交換を実行
しなければならない。ケース３のＶＴＲ装置において
は、中断時間が短かったため、受信再開時にＫｃが更新
されていないので、このことを識別子Ｌの送信により確
認し、改めて認証・鍵交換を実行することなく、受信中
断前のコントロールキーＫｃを用いて鍵復元作業を継続
することができるものである。すなわち、本実施の形態
におけるデータ送受信システムは、ケース３の場合に、
従来例に比べて、システムに与える負荷が高い認証・鍵
交換の実行回数を減らすことができるものである。

【００４６】なお、第２の実施の形態におけるデータ送
受信システムのデータ送信装置は、請求項７の本発明の
機能を有するものであるとして説明したが、本機能を有
さない場合においても、認証・鍵交換の実行回数を減ら
すことによって、送受信効率を高めるという効果はあ
る。また、第１の実施の形態におけるデータ送受信シス
テムのデータ送信装置が、本機能を有するものであると
しても、第２の実施の形態におけるデータ送受信システ
ムと同様の効果が得られる。

【００４７】また、上述した第１および第２の実施の形
態におけるデータ送受信システムおよびデータ受信装置
は、本発明の識別子記憶手段を備えるとして説明した
が、これに限るものではなく、要するに、本発明の識別
子認識手段が、少なくとも、受信中断後に受信を再開す
る際に、データ送信装置から送信されてきた、コントロ
ールキーを特定するための識別子を参照することによ
り、前記コントロールキーが更新されたか否かを判断で
きる構成でありさえすればよい。

【００４８】なお、本発明のデータ送受信方法、データ
送受信システム、データ送信装置およびデータ受信装置
は、上述した第１および第２の実施の形態においては、
衛星放送のＳＴＢから当該衛星放送データを録画するＶ
ＴＲ装置へデータの送受信を行うものであるとして説明
したが、これに限るものではなく、送信側がデータを暗
号化して送信し、受信側が暗号化されたデータを解読し
て使用するものであり、暗号化に用いた鍵を、認証・鍵
交換を行うことによって送信するものであればよい。

【００４９】なお、上述した第１および第２の実施の形
態においては、本発明のデータ送受信システムを中心に
説明したが、本発明のデータ送受信方法は、上記説明中
で、説明された方法である。また、本発明の媒体は、上
述した各方法の全部または一部をコンピュータに実行さ
せるプログラムを格納するもの、例えば、図２および図
３、または、図６および図７に記載のステップの全部ま
たは一部をコンピュータに実行させるプログラムを格納
するものである。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、請求項１の本発明は、コントロールキー更新により
セキュリティを高め、認証・鍵交換の実行回数を減らす
ことによって送受信効率を高めるデータ送受信方法を提
供することができる。また、請求項６の本発明は、コン
トロールキー更新によりセキュリティを高め、認証・鍵
交換の実行回数を減らすことによって送受信効率を高め
るデータ送信装置を提供することができる。また、請求
項８の本発明は、コントロールキー更新によりセキュリ
ティを高め、認証・鍵交換の実行回数を減らすことによ
って送受信効率を高めるデータ受信装置を提供すること
ができる。さらに、請求項１４の本発明は、コントロー
ルキー更新によりセキュリティを高め、認証・鍵交換の
実行回数を減らすことによって送受信効率を高めるデー
タ送受信システムを提供することができる。また、請求
項１５の本発明は、本発明の各装置に備えられた手段の
機能の全部または一部をコンピュータに実行させるプロ
グラムを格納する媒体データを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるデータ送受
信システムの構成を示す構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるデータ送受
信システムにおいて、ＳＴＢ１がデータを暗号化して送
信し、ＶＴＲ装置２が暗号化されたデータを解読して使
用する方法の手順を示すフロー図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態におけるデータ送受
信システムにおいて、受信中断が生じ、受信を再開する
場合の手順を示すフロー図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態におけるデータ送受
信システムのコントロールキー更新と認証・鍵交換の実
行の関係を示す模式図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるデータ送受
信システムの構成を示す構成図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態におけるデータ送受
信システムにおいて、ＳＴＢ１がデータを暗号化して送
信し、ＶＴＲ装置２が暗号化されたデータを解読して使
用する方法の手順を示すフロー図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態におけるデータ送受
信システムにおいて、受信中断が生じ、受信を再開する
場合の手順を示すフロー図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態におけるデータ送受
信システムのコントロールキー更新と認証・鍵交換の実
行の関係を示す模式図である。

【図９】従来のデータ送受信システムを示す構成図であ
る。

【図１０】従来のデータ送受信システムにおいて、コン
トロールキーを更新するとした場合の、コントロールキ
ー更新と認証・鍵交換の実行の関係を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１、１０１ＳＴＢ２、１０２ＶＴＲ装置１１、１１１暗号化手段１２、１１２鍵暗号化手段１３、１１３送信側認証・鍵交換手段１４、２４、１１４、１２４Ｄ−Ｉ／Ｆ１５識別子生成手段１６識別子送信手段２１、１２１暗号解読手段２２、１２２鍵復元手段２３、１２３受信側認証・鍵交換手段２５識別子認識手段２６識別子記憶手段２７識別子要求手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者後藤昌一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者武知秀明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】送信側が、ディジタルデータにワークキ
ーを用いて第１の暗号化を施した暗号化ディジタルデー
タと、前記ワークキーにコントロールキーを用いて第２
の暗号化を施した暗号化ワークキーとを送信し、受信側
が、前記送信側と認証・鍵交換を行うことによって得た
前記コントロールキーを用いて、受信した前記暗号化ワ
ークキーを解読し、解読して得られた前記ワークキーを
用いて受信した前記暗号化ディジタルデータを解読し
て、前記ディジタルデータを得るデータ送受信方法にお
いて、前記送信側は、前記コントロールキーを定期的ま
たは不定期的に更新するとともに、前記コントロールキ
ー毎に前記コントロールキーを特定できる識別子を付与
し、前記受信側は、受信中断後に受信を再開する際に、
前記送信側から送信されてきた前記識別子を参照するこ
とにより、前記受信中断中に前記コントロールキーが更
新されたか否かを判断し、前記コントロールキーが更新
されたと判断した場合には、前記認証・鍵交換を改めて
行うことによって、更新後の前記コントロールキーを得
ることを特徴とするデータ送受信方法。
【請求項２】前記受信側は、前記送信側に対して、受
信中断後に受信を再開する際に、前記識別子の送信を要
求し、前記送信側は、前記認証・鍵交換を行う際に前記
識別子を送信するのに加えて、前記要求に応じても前記
識別子を送信することを特徴とする請求項１に記載のデ
ータ送受信方法。
【請求項３】前記送信側は、定期的または不定期的
に、前記識別子を前記受信側へ送信することを特徴とす
る請求項１に記載のデータ送受信方法。
【請求項４】前記送信側は、前記ワークキーを定期的
または不定期的に更新し、前記ワークキーに前記第１の
暗号化を施す際に用いた前記コントロールキーに対応す
る前記識別子を、前記ワークキーとともに前記受信側へ
送信することを特徴とする請求項３に記載のデータ送受
信方法。
【請求項５】前記送信側は、前記コントロールキーの
更新を行った後、更新された前記コントロールキーに対
しての前記認証・鍵交換が完了するまでの間は、前記ワ
ークキーの更新を行わないことを特徴とする請求項１〜
４のいずれかに記載のデータ送受信方法。
【請求項６】ワークキーを定期的または不定期的に更
新生成し、ディジタルデータに前記ワークキーを用いて
第１の暗号化を施して暗号化ディジタルデータに変換し
て、データ受信装置へ送信する暗号化手段と、コントロ
ールキーを定期的または不定期的に更新生成し、前記ワ
ークキーに前記コントロールキーを用いて第２の暗号化
を施して暗号化ワークキーに変換して、前記データ受信
装置へ送信する鍵暗号化手段と、前記データ受信装置と
の認証・鍵交換を行う送信側認証・鍵交換手段と、前記
コントロールキーを特定できる識別子を生成する識別子
生成手段と、前記識別子を前記データ受信装置へ送信す
る識別子送信手段とを備えることを特徴とするデータ送
信装置。
【請求項７】前記暗号化手段は、前記鍵暗号化手段が
前記コントロールキーの更新を行った後、前記更新され
たコントロールキーに対しての前記認証・鍵交換が完了
するまでの間は、前記ワークキーの更新を行わないこと
を特徴とする請求項６に記載のデータ送信装置。
【請求項８】データ送信装置との認証・鍵交換を行う
受信側認証・鍵交換手段と、ワークキーにコントロール
キーを用いて第２の暗号化を施して変換された暗号化ワ
ークキーを、前記受信側認証・鍵交換手段を介して得ら
れた前記コントロールキーを用いて解読して、前記ワー
クキーを復元する鍵復元手段と、ディジタルデータに前
記ワークキーを用いて第１の暗号化を施して変換された
暗号化ディジタルデータを、前記鍵復元手段によって復
元された前記ワークキーを用いて解読して、前記ディジ
タルデータを復元する暗号解読手段と、少なくとも、受
信中断後に受信を再開する際に、前記データ送信装置か
ら送信されてきた、前記コントロールキーを特定するた
めの識別子を参照することにより、前記コントロールキ
ーが更新されたか否かを判断し、前記コントロールキー
が更新されたと判断した場合には、前記受信側認証・鍵
交換手段に前記認証・鍵交換を改めて行って更新後の前
記コントロールキーを得ることを指示する識別子認識手
段とを備えることを特徴とするデータ受信装置。
【請求項９】前記識別子を記憶する識別子記憶手段を
備え、前記識別子認識手段は、前記データ送信装置から
送信されてきた最新の前記識別子を、前記識別子記憶手
段に記憶されている、その直前に送信されてきた前記識
別子と比較することによって、前記コントロールキーが
更新されたか否かを判断することを特徴とする請求項８
に記載のデータ受信装置。
【請求項１０】前記識別子送信手段は、前記認証・鍵
交換が行われる際に前記識別子を送信するのに加えて、
前記データ受信装置からの要求に応じても、前記識別子
を送信することを特徴とする請求項６または７に記載の
データ送信装置。
【請求項１１】前記受信中断後に受信を再開する際
に、前記識別子を送信することを前記データ送信装置に
対して要求する識別子要求手段を備えることを特徴とす
る請求項８または９に記載のデータ受信装置。
【請求項１２】前記識別子送信手段は、定期的または
不定期的に、前記識別子を前記データ受信装置へ送信す
ることを特徴とする請求項６または７に記載のデータ送
信装置。
【請求項１３】前記識別子送信手段は、前記ワークキ
ーが更新生成される度に、前記更新生成されたワークキ
ーに前記第２の暗号化を施す際に用いた前記コントロー
ルキーに対応する前記識別子を、前記データ受信装置へ
送信することを特徴とする請求項１２に記載のデータ送
信装置。
【請求項１４】請求項６、７、１２、１３のいずれか
に記載のデータ送信装置および請求項８または９に記載
のデータ受信装置、または、請求項１０に記載のデータ
送信装置および請求項１１に記載のデータ受信装置を備
えることを特徴とするデータ送受信システム。
【請求項１５】請求項６〜１３のいずれかに記載の前
記各手段の機能の全部または一部をコンピュータに実行
させるプログラムを格納することを特徴とする媒体。