JPS5934741A - 暗号化情報の放送のための多層暗号方式 - Google Patents

暗号化情報の放送のための多層暗号方式

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JPS5934741A
JPS5934741A JP58134249A JP13424983A JPS5934741A JP S5934741 A JPS5934741 A JP S5934741A JP 58134249 A JP58134249 A JP 58134249A JP 13424983 A JP13424983 A JP 13424983A JP S5934741 A JPS5934741 A JP S5934741A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の要約） この発明はディジクルｆｉ’＋報信号を暗号化しＩＩっ
これを解読するための方式に関するものであり、テレヒ
ション放送の分野に適用することができるが、ここに開
示した原理はそれに限定されるべきもので幻、ない。明
確にＣ２、音声情報及び／又ｄ、映像表示面に表示され
る本文（テギス］・）情報クー１テイジタル形式にして
暗号化することができる。そのような信号は有線テレビ
ジョン方式（ＣＡ′ｒＶ）、私設会員制有料テレビジョ
ン方式（ＳＴＶ）又幻、直接放送衛星テレビジョン方式
（ＤＩ３８）の一部分であることができる。
この発明の主な目的は、放送情報の機密を確保するため
に多層の暗号キーが存在するような既述の環境において
ディジタル情報信号を暗号化する／こめの方式を為える
ことである。
別の目的は、放送局と複数の加入者との間の通信が、個
別の加入者に特有のボックスキー、１グループの加入者
に特有のグループキー、又は特定の放送に共通であり１
つグループキーか又はボックスキーにより時々変更され
ることのできろサービスギーにおいて行われ得ろような
既述の形式の暗号化及び解読方式を与えろことである。
別の目的は、ディジタル情報信号の放送に使用すること
のできる全く確実で完全に安全な暗号化及び解読方式を
与えることである。
別の目的ｄ１、システムの機密を確保するためにキーの
層又はレベル又は段が存在し且つこのキーが一つ以上の
層のキーにおいて加入者への通報によって変更され得る
ようなディジタル情報信号の放送を制御するだめの方法
をＪｊえることである３、その他の目的は、次の説明、
図面及び！侍６′１請求の範囲の記載において現れるで
あろう。
（採択し／Ｃ実施例の説明） この発明は映像信号が？ど１号化されて（・るＣΔ′１
゛ｖ、ＳＴＶ及びＤ　Ｉ３　Ｓ　　テレビジョン方式し
くニオ、、いてイ１１１１である・ここで開示する偶定
の暗号化及びｌ’ｌ’ｌ’　ｍ、方式は主として映像信
号の音声部分に適用てきるが、それは音声信号が容易に
ディジタル形式にされ？（）ろからである。この発明は
又、英数字本文情報が送信されるような映像信号、例え
Ｃ」この出願の譲受人であるオーク・インダストリーズ
社にＪ、って現在商用化されているビテオデギスト（Ｖ
　Ｉ　１）ＬＸ）”Ｊ’　Ｅ　Ｘ　ｉ”　）方式、又は
そのような通信方式により伝達され得る、刷算機ソフト
ウェア、ゲーム、ラジオ番組、刷算機データベースなど
のようなその他の形式のディジタル若しくはゲインタル
化さＡ１／こデータに適用することができる。この形式
の信号は又容易にディジタル形式にすることができ、従
ってここで説明する制御方式により暗号化しＶｌつ角／
―光することができる。
ＡｉＪ述の形式の放送方式においては通信の秘密又はプ
ライパン−を確保することが大切であるが、その理由は
、通例この種の放送が会員制面粗方式であってプライバ
シーの保持されろことか絶対８四゛であり、さもなけれ
ば有料会員制放送制度の概念が壊されてしまうからであ
る。その［］的のために、ディジクル形式にすることの
できる信号の部分の機密を確保するだめの種々の方策が
提案されて（・イ）。この発明は、特定の放送又は特定
の形式の放送を受（Ｘすることになっているずべての加
入者にＪグえられろザービスキーと呼ばれるものにおい
てディジタルｔＮ報信号を暗号化することＶこよって第
ルベルの機密保持をＪグえている。例えば、このザービ
スキーは、特定の番組に特有のものでよいが、テレビジ
ョン放送について使用される場合にｄ、更に一般的ＶＣ
は特定のチャネルについて使用されろ。プライバシーと
機密を確保するためにｄ、ザービスキーな定期的に変更
しなければならない。ザービスキーを変更するためには
それぞれの加入者と通信することが必′皮であり、この
通信Ｖ」、すべての加入者が特定形ｒ（の放送を受イ１
−）することになっている１グループの加入者ＶＣ共通
のグループキーと呼はれろものにお（・て行わＡ（る１
、４１定の通信方式に関連した相当多数のグループかイ
Ｉイ１することができ、個々の加入者自体に１、・つ以
」−１４１１ち複数のグループに属することができる１
、明確にｔ、＋１、特定形式の放送に対ずろザービスギ
ーを変更する／ζめには、放送者はグループキーにおい
てすべての加入者に通報し、グループキーを使用して４
ノービスギーを変更する。別の方法として３，１１、多
数のザービスギーを各１１１イδタシ器に記憶してオリ
き、放送局がグループキーて加入者と〕Ｊ０信すること
によって特定のザービスキーを選択ずろ３、 時々加入者の番組に対ずろ９．ｒみや在留が変わるので
、グループを変更し、グループを出形成し１」つ特定の
グループから加入者を削除し／、−、り力１１人したり
することが必要である１、やはり、これ＆：１、グルー
プキーで加入者に通報ずく）ことＶＣよって行うことが
できる。グループキー自体を変更して加入者をグループ
から削除したり加入したりしてもよく、又シ：」、グル
ーフキ−て加入者に通報することによって実際上訴しい
グループを形成してもよい。
グループキーて通信することの外に、個々の加Δ者とグ
ループに特有のアドレスを有することが必要である。例
えば、各加入者はその加入者に稍イＪのそれ自身の個別
のアドレスを有ずれｄ、よい。
このアドレスは加入者の解読器に記憶されることになる
。更に、加入者は一つ以上のグループに属することがで
とるが、この各グループはそのグループに対する特定の
アドレスをイ１しており、このアドレスは加入者の解読
器に一時的に記憶される。
それゆえ、放送者は加入者のグループアドレス反ｄ加入
者の個別の７トレスを指定し旧っ放送者がその瞬間に勃
に関係しているグループに特有のグループキーて加入者
に通報することによって加入者に通報することができろ
。
機密及びプライバシーを確保するだめの最後の手段とし
て、各加入者はポックスギ−として仰られているものを
有することになるが、これは特定の加入者に特有のキー
である４、放送者シｌ１、個々の加入者と完全に秘密に
通信した（・ときしこＱ−１１、加）〈者のポックスギ
−を用（・てそれを行うことができろ。例えは、放送者
ｄ１、一つ以上のグル−ゾのキーが妥協して処理さねで
おり１１つグループな１１１形成する唯一の方法が各個
別の加）に名とそのボックスキーで通信することである
とＡＩ＜じ／・−場合にＱ、１１、そのようにしてもよ
いか、しかしこれは１１眉川な消費する操作であって数
代゛Ｊ間を・紗すイ、ことがあイ）１゜とにかで、各加
入者のボックスにおいて固定配線式ボックスキーを利１
１梗」能Ｖこしてオ６くことに」、−）て、放送者はそ
の特定のキーで各個別の加入者と通信してグループキー
の変史又ｔｊ判しく・グループの形成を行うことができ
る３、一般的なλこ、味てｔ、１、グループキーとボッ
クスキー又はブルーフアドレスとボックスアドレスとの
間には論Ｊｊｌ的フ；１′ｊ％別に［必要でフエい。ボ
ックスアドレス／ボックスキー幻は単に、偶然唯一の構
成員が存在する別の加入者部分集合（グループ）を構成
する。
放送者と加入者との間には通′１名二つのＪｌｌ絡路存
在する。サービス通信路はディジタル情報信号を馬える
ものであり、この信号はサービスキーて暗号化されろ。
他方の通信路はサービスキーの変更、グループキーの変
更又は再形成などに必要なｉ１ｉ制御逆制御であって、
この通信路はディジタル情報信号を運ぶ通信路とは独立
したものにしてもよく、又はサービス通信路の空所に挿
入してもよい。
例えば、テレビジョン放送の場合にｉｔザービス通信路
は音声搬送波周波数にし旧つ制御通信路は別の１・゛Ｍ
周波数にずればよい。別の方式では制御信号は付随する
映像信号の垂直又は水平帰線消去期間にデータとして挿
入される。
第１図において、ネットワーク制御計算機は１０で示さ
れており、既述のような全制御系統の機能のすべてを処
刊１するように通當プログラムされる。サービスデータ
暗号器１２Ｕそのデータボート１４にテイジタル化ザー
ビスデータを受ける。
これは前述のようにディジタル化音声又は本文情報でよ
い。現行サービスキーは現行サービスキー源１８からキ
ーボード１６において鳥えられる。
キー発生器２０はサービスキー源１８とネットワークグ
ループ識別番号・グループ及びボックスキー・データベ
ース２２とにキーなｊ）λイ）３、剖′Ｃつ機１０は又
データベース２’２に人力を−り乏て、グループ識別番
号を加入したり変更し／Ｃり尚換し／こりすることがで
きるようにする。
データベース２２からの−・方の出力に、受信＋幾グル
ープキー源２４に行くが、この源は制御通信路暗号器２
８のキーボード２６に人力をＩｊ乏るものである。暗号
器２８のデータボート３０　（：Ｊその゛人力を選択器
６２から受けており、そしてこの選択器は一方の人力を
サービスキー源１８から受け［１つ第２の人力を新グル
ープキー源６４から受けている。従って、選択器はザ・
−ビスキーの変史又←１、グループキーの変更を制御通
信路暗号器のデータポートに与え、そしてそのデータは
その時の現行グループキーでね骨化されて組合ぜ器６６
に送られる。組合ぜ器３６は特定の通信媒体、例えはＣ
ＡＴＶ、ＳＴＶ又は１月３８に適した変調信号を力える
ような変調器に接続されろ。
組合せ器ろ６への別の入力はネットワーク制御則ａ機１
０から直接来ており、誤り補正などσ）ような雑制御情
報をんえる。
制御通゛１シの一部分である暗号化キー情報の外に、各
通報ｔま加入者又はグループに４２「有の識別番号又は
アドレスを含んでいる。この情報はデータベース２２に
よって、グループ識別番号が変更されるべき場合には新
グループ識別器６８を通して、又Ｇ１、特定のグループ
がアドレスされるべき場合には受信機グループ識別器４
０を通して組合せ器６６に−匂えもれる。
第ろ図は組合ぜ器ろ６によって制御通信路データとして
送られろような代表的制御通報を図ｙ）イしたものであ
る。」一方の通報には通報の最初の欄（フィールド）と
して特定のシステムのプロトコルに特猶の（Φ々の指令
及び制御信号がある。通報の次の欄（フィールド）は、
通報を受けるべき特定のグループにおける加入者ボック
スのすべてのものの受信機グループ識別番号又はアドレ
スである。これは加入者ポックスレ（二通報の送イｒ１
中を仰らせるのに必要である。新グループキーがｌうえ
Ｌ′、ねるべきであるとすれは、そ）　＋Ｃ：Ｉ、ノ山
刺ａＯ）次の件Ｙｉｌであって、その情報は現行グルー
プキー′１名る。グループがある方法で変史又ｉ・ｔ　
ＩＩ目ヒＩＪＳａさＪ＋−（いろために新グループ識別
蚤弓又６：Ｌ　’ｊ−トレスかもえられるべき場合にｉ
１７．ｌｌ、その情報も又りλらねイ。
が、これは暗号形式てあろ必νｔまな（・１、最後ｐｃ
、通報は誤り補正のよつな頼指令’ｌ＋’＋報て終わ７
：、、、、通報構成の第２形式のものｒｌ、第６図の１
・力部分に示されているが、このものｄ、新サービスキ
ーがグループの構成員のすべてＱこりλられろという点
で上方の通報とは異ブエつていイ）３．この特定のサー
ビスキーはその時の現行グループキーて暗号化さ才する
。
代表的受信機は第２図に図示されていイ）１、ｌｌｉ’
τ号化ザー骨化データ＆デーザービス通イ１−１路にお
いてりえられ、ザービスデータｗＣ読器４４のデータボ
ート４２に対して人力を４にろ。その出力は１ｒ〆Ｆ　
Ａ％、サービスデータになる３、 制御通信路データは受信機データ処理装置４６に導かれ
るが、ここで選択回路４８を経由したまた受信機グルー
プ識別欄はこの処理装置を通過して比較器５０＆こおい
てメモリテーブル又はメモリ記憶装置５２に記憶された
グループ識別番号と比較されろ８特定の加入者が制御通
信路の通報を受けることになっているとすれば、データ
処理装置４６が可能化されて、これによりメモリテーブ
ルが所要のキー情報を解読器に鳥えるようになる。
新グループ識別番号が鳥えられるべき場合には、受信機
データ処理装置４６は新グループ１１）選択回路５４に
よって分離されたこの情報をメモリテーブルのグループ
識別部分に直接通過させるので、グループ１．　Ｉ）は
所要の方法で変更することができろ。
指令情報は分離回路５６を通じて直接受信機データ処理
装置に送られて可能化機能の一部分を行い、処理装置が
特定の通報に従って要求されるようにグループ識別アド
レス又ｄ、グループ識別アドレスの変更を処理すること
を可能とする。従って、単一の加入者に特有の又はその
加入者が属しているグループの一つに特有のグループ識
別アドレスはメモリテーブル５２に記憶され、又！特定
の加入者の好み及び要求が変わるにつれて定期的に変更
されることができる。
制御通信路通報の暗弓化キ一部分ｋｌ　ｆ’ｌ　弓化グ
ループ又はサービスキー検出器５８しごよ−って分離さ
れて制御通信路解読器６２のチータボ−トロ０に直接送
られる。６４で示したｌＱ’ｉＪ読器６２読上６２−ド
はメモリテーブルのグループ及びボックスキ一部分に接
続されてし・る。従って、テーク処理装置によって可能
化されると、所彎のキーｔｉｔメモリから引き出されて
制御通信路６２のキーボードに供給される。これに関連
して、メモリテーブルにＹボックス内にあるグループキ
ーとグループ識別番号の収集のだめの不揮発性記憶領域
てあればよい。
特定の加入者ボックスに対する固定式ポックスギ−はメ
モリテーブルに固定的に記憶されていて改正又は変更を
受けない。
サービスキーの変更又はグループキーの変更であるよう
な制御通信路解読器６２からの出力はメモリテーブルと
サービスキー源６８とに接続されており、サービスキー
源からの出力はサービスデータ解読器４４のキーボード
７０に接続されていイ）。従って、サービスキーの変更
がサービスデータ解読器に与えられて、放送局からの情
報保持信号が厘ｒ読される。グループキーの変更はメモ
リテーブルに伝達されるので、グループキー情報は要件
が命するように加入又は削除又は変更をすることができ
る。
代表的な放送関係の場合において、私設会員制有刺テレ
ビジョン放送の一部分としての音・声信号が問題の情報
信号であると仮定すれば、そのような音声信号はディジ
タル化され且つ重宝のザービスキーテ暗骨化すレテ、Ｃ
ＡＴＶ、ＳＴＶ　又１ＤＩ（Ｓ方式のいずれでなっても
特定の媒体で放送される。
サービスキーはその放送を受ける資格のある各加入者に
おいて利用可能であり、放送者がシステムの機密を維持
するのに必要であると思うときには定期的に変更するこ
とができる。サービスキーの変更が行われるべき場合Ｃ
（＝は花に、この情報ＣＩ制御通信路により、その放送
を受信することになっているすべての加入者に一すオら
、ｌ＋る。サービスキーのこの変更はその特定の放送を
受イ１−１することになっているグループに訪イＪのグ
ループキーて１１γヘシＪ化される。例えば、成人映画
Ｖこ興味のある者、副ベラに興味のある者、特定の神力
′１のスポーツ番組に興味のある者からなるグループが
あるかもしれない。このグループは仮定の地理的範囲内
の者で形成すればよい。グループの数と（１１−類ｔ１
はとんど無限であり、通當各加入者に、袂数のグループ
Ｖ（−属することができてその各グループ識別番号した
グループキー及びグループ１１）を有することになく）
、。
特定の加入者が新しし・グループに属し／Ｑい場合には
そのことが放送局に伝えられ、又／・−だ−人の加入者
がグループに加入することになっていく）場合には放送
者は加入者の個別のポックスギ−Ｖこよりその加入者に
グループＩ　ｌ）及びグループキーを伝えることができ
る。これに反して、現で１のグループの大部分が新しい
グループに営まれることりこなっている場合には、放送
者はそれらの加入者をアドレスして現行のグループキー
て新しいグループを形成することができるが、しかしそ
の場合それらの特定の加入者の個別のＩＤによって通報
が先に行われる。このように、放送者は新しいグループ
の形成、特定のグ′ループからの加入者の削除などをす
べて、グループ識別番号及びグループキーの概９念の範
囲内で加入者に通報することによって行うことができる
ーグループキーが妥協して処理されているかもしれない
と時々放送者が考ズるようなときに加入者の変更を伴う
ことなくグループキーを変更することができる。
時に幻、放送者がシステムのすべての加入者と個別に通
信することが必要であるかもしれな（・。ことによると
放送者ｄ１、ある方法でグループキーの概念が妥協して
処理されており、従ってシステム全体のグループキーを
完全に変更することが必要であると考えるかもしれない
。この場合には放送者は加入者の個別のボックスキーな
用いて各加入者に通報することになろう。これは時間を
消費する、例え―、数時間の作業であろ′）から、テレ
ビジョン番組を見ている加入者かあるとしても少な（・
夜間の時間帯に通常行われイ）ことになろう。
この方式に、放送局のために著しいノ１ス１心１／］を
Ｉノ１′供ずろものである　盗まねたホックスや本Ｉ金
イ・払し・の加入者の家庭Ｖこあるボックスｔ、１゛小
ｒ的に検出したり無効にしたりずろことかてきイ）１、
加入者Ｑ、Ｊ、（ΦｆΦの形式の番組を選択ずイ）こと
がてきイ）１、このｂ式は情報を暗号化し／こり加入者
と通（；ｒＬ／こりずイ）のＶこ放送者が複数の層又は
段のキーを利用ずイ・ことができるので安全である。
ザービスデータ暗号器及び制（Ｉｌ１通信路暗号Ｂ＞；
　＆：ｊ、物理的に別々のものとして説明してき／こけ
れとも、これらの回路は物理的に回しものであって、機
能土兄なった命令に応答してザーヒスデータ及０’　？
ｌｉ制御通信路の暗号化機能を？Ｔつ４、のてもよいこ
とＱ７１技術に通じだ者によって即犀ｒされろであろう
。
ここで−一この発明の採択し／Ｃ形態の４．のを図示し
説明してきたが、これＶこｄ、多くの変更、置換及び改
変があり得ろことは了ＭＱ’されろであろう。
４、〔図面）ｆｆｉ′−！Ｎす説明〕 第１図はこの発明に」：る暗号方式に使用ずろための送
信機の構成図である。
第２図は受信機の構成図てあ７．）１、第６図し１この
発明による暗号４４式に使用Ｉされろ代表的な通報構成
を示す線図である。
これらの図ｍ１において、１０はネットワーク制御８１
９機、１２Ｎ、ザービスデータ暗号器、２２　ｒ、Ｉｌ
ネットワークグループ識別番号・グループ及びボックス
キー・データベース、２６ｄ、制御通信路暗号器、４６
ｒ」−受信機データ処理装置、５０は比較器、５２＆↓
メモリテーブル、４４ｉｉザ一ビステータ厘ｒ読器、６
２ｄ、制御通情路角了Ｃ読、器を示す。
！時π「出Ｎｆ１人　　オーク・インダストリイス・イ
ンコーボレーテッド アメリカ合衆国カリフォルニア 州９２０２７エスコンデイード°ハ イポインド・アベニュー３０１９ ＠発　明　者　ラリ−・ダブリュー・シンプソン アメリカ合衆国カリフォルニア 州９２０６４パウエイ・ワイルダー ネス・ロード１６５０３

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）各加入者が固定式ボックス暗号化キーを有してお
    り、放送ディジタル情報信号がザービス符号化キーで行
    われ、且つ加入者への通信が特定の梗類の放送信号の受
    信に共通の興味を持っている１グループの加入者に共通
    のグループ暗号化キーで行われるようになっている、複
    数の加入者に対する暗号化ディジタル情報信号の同時放
    °送を制御するだめの方法において、 （ａ）　　ディジタル情報信号を特定のサービスキーで
    同時に放送して、このディジタル情報信号がそのサービ
    スキーを有する加入者によって解読されるようにする段
    階、 （１，））　　１グループの少なくとも一部分の加入者
    に対して、グループ暗号化キーを用いて、サービスキー
    の変更を同時に通報することによって加入者のサービス
    キーを変更する段階、 を備えている前記の方法。 （２）１グループの少なくとも一部分の加入者のグルー
    プ暗号化キーの変更をそのグループの選択された加入者
    に通報することしこよって前記のグループ暗号化キーの
    変更を行う段階を（＋ｉｉｉえて（・ることを更に特徴
    とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （３）グループにおける加入者への各通報がグループに
    おける指定された加入者に対するアドレスによって先に
    行われることを更に特徴とする、勃許請求の範囲第１項
    に記載の方法。 （４）加入者のボックスキーな用いて各加入者に個別に
    順次新グループキーを通報することによってグループキ
    ーの変更及び／又ｄ、加入者の新グループの形成が行わ
    れる段階をイ１１うえていることを更に特徴とする、特
    許請求の範囲第１項に記載の方法。 （５）グループ暗号化キーを用いて各グループの加入者
    の全部又は一部分に新グループキーを通報することによ
    ってグループキーの変更及Ｏ・／又ｄ−加入者の新グル
    ープの形成が行われる段階を備えていることを更に特徴
    とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 （６）（ａ）　　放送共通サービス解読キーをＨ］いて
    放送ディジタル情報信号を解読するザービスデータ解読
    器、 （１〕）個別の加入者ボックス解読キー及び少なくとも
    一つの変更用能なグループ解読キーを保持するだめの記
    憶装置、並ひに （Ｃ）　　制御通信路人力を備えていて前記の記憶装置
    及びザービスデータ解読器に接続されており、且つボッ
    クス暗号化キー又はグループ暗号化キ・−を用いてサー
    ビス解読キーの変更又はグループ解読キーの変更若しく
    は形成に関する制御通報を解読する制御通信路解読器 を備えている、放送共通ザービス暗号化キーて暗号化さ
    れた放送ディジタル情報信号を解読するだめの受信機− （力　前記の記憶装置が、加入者及びこれの指定された
    一つ又は複数のグループに特有の−っ以上のアドレスを
    収容し２ており、」」っ制御通信路通報が特定の加入者
    にアドレスされ／こか否かを決定するための比較装置が
    設けられていることを史に！［ｈ−徴とする、特許請求
    の範囲第６項しく一記載の受イ１ｊ（・幾。 （８）前記の記憶装置にアドレスの加入及Ｕ／又は削除
    及び／又は１６換を行う／Ｃめに前１，１の記１意装置
    に受信機データ処理装賄が接続さねていることを更に特
    徴とする、特許請求の範囲第７項に記載の受信機。
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