DE69610343T2 - Gebührenfernseh-Verfahren - Google Patents

Gebührenfernseh-Verfahren

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DE69610343T2
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gebührenfernseh-Verfahren, das auf der Verwendung einer Mikroprozessorkarte beim Anwender gründet, einer sogenannten Chipkarte, die in eine Dekodier/Entzerrungs-Einheit einzugeben ist, einen sogenannten Decoder, wobei die Chipkarte bei dem Verfahren u. a. verwendet wird, um Daten in bezug auf die Zugangsrechte des Anwenders zu speichern, und diese Rechte per Funk von einer zentralen Steuereinheit, die Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte erzeugt und überträgt, auf die jeweiligen Anwender-Chipkarten geladen werden.
  • Die Bezeichnung Zugangsrechte steht für einen Datensatz, der die Feststellung ermöglicht, ob ein Anwender das Recht zum Empfangen einer bestimmten Sendung hat.
  • Sie betrifft auch ein Fernsehsystem mit einem Sender und einer Vielzahl an Empfangsanlagen, wobei eine für den Empfang von Gebührensendungen vorgesehene Empfangsanlage mindestens eine Dekodier/Entzerrungs-Einheit aufweist, einen sogenannten Decoder, der mit einem Lesegerät für eine Mikroprozessorkarte versehen ist, einer sogenannten Chipkarte, die u. a. verwendet wird, um Daten in bezug auf die Zugangsrechte des Anwenders zu speichern, und der Sender mit einer zentralen Steuereinheit versehen ist, die per Funk Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte überträgt.
  • Schließlich betrifft sie auch eine Fernseh-Empfangsanlage, die mit einem Lesegerät für eine Mikroprozessorkarte versehen ist, einer sogenannten Chipkarte, wobei die Chipkarte u. a. verwendet wird, um die von einem Sender übertragenen Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte des Anwenders zu speichern, die mit einem kryptographischen Verfahren geschützt sind, wobei die Nachrichten nur zusammen mit der Chipkarte verwendet werden können, für die sie bestimmt sind und die u. a. eine Nummer zur Identifizierung der Empfangsanlage und die Daten in bezug auf die Zugangsrechte enthält, wobei die Empfangsanlage dafür vorgesehen ist, um beim Erhalt einer solchen Nachricht in Verbindung mit ihrer Chipkarte ein kryptographisches Verfahren anzuwenden, d. h. die Zulässigkeit der Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte zu prüfen und sie auf die Chipkarte zu laden.
  • Ein dieser Einleitung entsprechendes Verfahren für die Kontrolle des Zugangs ist insbesondere aus dem EUROCRYPT-System bekannt. Die dieses System betreffende Norm (PATENTBESCHREIBUNG DES SYSTEMS D2-MAC-PAKETE, Ausgabe 1985) beschreibt auf den Seiten 146, 147 ein solches kryptographisches Verfahren.
  • Es wurde das Bedürfnis erkannt, einem einzigen Anwender mehrere Decoder mit ihren dazugehörenden Chipkarten zu liefern. Die Nutzung eines zweiten oder dritten Decoders von ein und demselben Anwender kann für diesen günstig sein, da er für den zweiten oder eventuell dritten Decoder Ermäßigungen der Grundgebühr erhalten kann.
  • Selbstverständlich kann eine solche Ermäßigung nur gewährt werden, wenn der zweite und der dritte Decoder in ein und demselben Haus oder ein und derselben Wohnung verwendet werden. Im Prinzip darf dieser Decoder nicht an Verwandte oder Freunde weitergegeben werden.
  • Ein Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens und eines Systems, das die Verwendung eines Nebendecoders erschwert, wenn er nicht in der Nähe eines Hauptdecoders verwendet wird.
    • Nach dem Verfahren der Erfindung:
  • - wird beim Empfang ein sogenannter Hauptdecoder und ein Nebendecoder vorgesehen, die in derselben Wohnung verwendet werden müssen,
  • - überträgt die zentrale Steuereinheit eine Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte an den Hauptdecoder, die ausschließlich vom Hauptdecoder zu verwerten ist,
  • - enthält diese Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte, die mit einem kryptographischen Verfahren geschützt ist, u. a. eine Nummer zur Identifizierung der Hauptdecoders und der Daten in bezug auf die Zugangsrechte, einschließlich derer eines Nebendecoders,
  • - erhält der Hauptdecoder dahingegen diese Nachricht und wendet in Verbindung mit der Chipkarte ein kryptographisches Verfahren an, um die Zulässigkeit der Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte zu prüfen und deren Entschlüsselung vorzunehmen,
  • - und gibt dann der Anwender eine Nebenchipkarte in den Hauptdecoder ein, auf die der Hauptdecoder die Nebenzugangsrechte schreibt.
  • Die Erfindung gründet folglich auf der Idee, den Hauptdecoder als Mailbox für die Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte für alle Nebenchipkarten zu verwenden.
  • Die für den Nebendecoder bestimmten Zugangsrechte werden vorzugsweise öfter erneuert als die für den Hauptdecoder bestimmten Zugangsrechte, so können die für den Nebendecoder bestimmten Zugangsrechte z. B. mindestens jede Woche erneuert werden, während die für den Hauptdecoder bestimmten Zugangsrechte jeden Monat erneuert werden.
  • Vorzugsweise gibt es eine einzige Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte für den Hauptdecoder, um die Zugangsrechte von mehreren Nebendecodern zu aktualisieren.
  • So liefert die Steuereinheit nur eine einzige Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte für mehrere Empfänger, was es ermöglicht, sich mit einer geringen Speicherkapazität (von ca. 100 Bytes) in den Decodern zufriedenzugeben.
  • Ein Gebührenfernseh-System nach der Erfindung ist insofern bemerkenswert, da:
  • - es in einer einzigen Wohnung aus einem sogenannten Hauptdecoder und mindestens einem sogenannten Nebendecoder besteht, die zur Verwendung in einer einzigen Wohnung bestimmt sind,
  • - die Steuereinheit dafür ausgestattet ist, um dem Hauptdecoder eine Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte zu übermitteln, wobei diese mit einem kryptographischen Verfahren geschützte Nachricht ausschließlich vom Hauptdecoder zu verwerten ist und u. a. eine Nummer zur Identifizierung des Hauptdecoders und die Daten in bezug auf die Zugangsrechte enthält, einschließlich derer für einen Nebendecoder,
  • - der Hauptdecoder dafür ausgestattet ist, um, wenn er diese Nachricht erhält, in Verbindung mit der Hauptchipkarte ein kryptographisches Verfahren anzuwenden, um die Zulässigkeit dieser Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte zu prüfen, ihre Entschlüsselung vorzunehmen und sie auf die Hauptchipkarte zu laden, und dafür, um die Nebenzugangsrechte auf eine Nebenkarte zu schreiben, wenn eine solche Karte in den Hauptdecoder eingeben wird.
  • Eine Fernseh-Empfangsanlage nach der Erfindung ist vorzugsweise dafür ausgestattet, um die Zugangsrechte eines Nebendecoders auf eine Nebenchipkarte zu schreiben, wenn eine Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte die Zugangsrechte für einen weiteren Nebendecoder in Verbindung mit dieser Nebenkarte enthalten kann.
  • Diese sowie weitere, detailliertere Aspekte der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung einer Durchführungsform, die ein nicht begrenzendes Beispiel darstellt, klarer verdeutlicht.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein System nach der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt den Inhalt einer Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte.
  • Fig. 3 zeigt schematisch eine Empfangsanlage mit einem Hauptdecoder.
  • Das System der Fig. 1 enthält eine Sendestation oder einen Sender 20 und eine Empfangsanlage, von denen eine bei 21 dargestellt ist.
  • Die Sendestation 20 enthält eine Bild- und Tonquelle 10, z. B. eine Fernsehkamera oder einen Videorecorder, deren Signal z. B. in PAL, SECAM, NTSC usw., oder ebenso in einer komprimierten digitalen Kodierung, in einem Kodierer 11 kodiert und dann in einer Verzerrungseinheit 12 verzerrt wird, die dem Signal ebenso die erforderlichen Verzerrungsdaten und die kryptographischen Elemente hinzufügt, um den Empfängern auf bekannte Art Dekodierschlüssel zu liefern. Diese Verzerrungsdaten, die u. a. die Zugangsrechte enthalten, werden von einer zentralen Steuereinheit für die Zugangsrechte 13 erzeugt.
  • Schließlich wird das Signal von einem Modulator 14 in Hochfrequenz moduliert, bevor es über eine Sendeantenne 9 übertragen wird, die auch eine Parabolantenne zum Senden an einen Satelliten sein kann.
  • In einer Empfangsanlage 21 werden die Signale von einer Empfangseinheit, hier einer Antenne 7, empfangen, die jedoch genauso ein Satellitenempfangssystem oder eine Gemeinschaftsantenne oder ein Kabelnetz sein könnte.
  • Ein Verteiler 8 ermöglicht das Verteilen des Signals an drei Anlagen, die z. B. in drei verschiedenen Zimmern derselben Wohnung aufgestellt sind und jeweils aus einem Fernsehgerät 4 und einem Decoder 1 mit einer Chipkarte 31, einem Fernsehgerät S und einem Decoder 2 mit einer Chipkarte 32, und einem Fernsehgerät 6 und einem Decoder 3 mit einer Chipkarte 33 zusammengesetzt sind. Jeder Decoder ist mit dem entsprechenden Fernsehgerät über ein Standard-Peritelevisionskabel verbunden, der die Übertragung der Nutzsignale zwischen dem Decoder und dem Fernsehgerät ermöglicht. Einer der Decoder, z. B. die Nr. 1, ist der Hauptdecoder, die beiden anderen sind Nebendecoder.
  • Hochentwickelte, an sich bekannte Adressier- und Kryptographie- Mechanismen werden zur Gewährleistung des korrekten Sendens und Empfangs der Zugangsrechte verwendet. Es ist ein normiertes Verfahren, z. B. "Eurocrypt" verwendbar. Die Übertragung der Zugangsrechte verläuft über die Nachrichten zur Steuerung der Zugangsrechte, sogenannte EMM-Nachrichten. Die in den Zugangsrechten enthaltenen Daten verweisen u. a. auf den Abonnenten, das Gültigkeitsdatum, die Höhe des Guthabens usw.
  • In der Steuereinheit 13 verzeichnet man die Anwender, die mehr als eine Decoder/Chipkarten-Anlage besitzen. Die Identifizierung der Decoder/Chipkarten- Hauptanlage und der Decoder/Chipkarten-Nebenanlage wird folglich in der Steuereinheit vorgenommen: In dieser Vorrichtung sind sämtliche Decoder/Chipkarten-Anlagen gespeichert, die den Anwendern bereitgestellt werden. Wenn einem Anwender eine erste Decoder/Chipkarten-Anlage bereitgestellt wird, verzeichnet man den Verteilerschlüssel der Chipkarte als Hauptschlüssel. Wenn einem selben Anwender an derselben Adresse dann eine zweite oder dritte Decoder/Chipkarten-Anlage bereitgestellt wird, verzeichnet man den zweiten und den dritten Verteilerschlüssel als Nebenschlüssel.
  • Die Steuereinheit überträgt z. B. einmal pro Monat eine EMM-Nachricht, um die Hauptzugangsrechte zu erneuern (ein Hauptzugangsrecht ist einen Monat lang gültig). Diese EMM-Nachricht wird über Funk auf Grundlage der Identifizierungsnummer des Decoders empfangen, d. h. die Adresse des Decoders mit seiner Karte 31 wird über den Decoder 1 an die Karte 31 übertragen.
  • Die Steuereinheit sendet z. B. einmal pro Woche eine EMM-Nachricht an den Hauptdecoder, die zudem für jede der Karten 32 und 33 die notwendigen Daten enthält, um die Zugangsrechte dieser Daten zu erneuern, die dann nur eine Woche lang gültig sind. Die von der Steuereinheit übertragenen Nachrichten können nur vom Hauptdecoder verwertet werden: Die Nebenzugangsrechte werden niemals direkt von der Steuereinheit an alle Decoder/Chipkarten-Nebenanlagen übertragen, und die darin enthaltenen Adressen- und Zulässigkeitsdaten entsprechen dem Hauptdecoder. Diese EMM-Nachrichten werden in einem lokalen Speicher des Decoders 1 gespeichert.
  • Die Hardware (der Ausdruck "Hardware" wird hier im Gegensatz zu Software gewählt) eines Hauptdecoders oder einer Hauptchipkarte unterscheidet sich nicht von der eines Nebendecoders oder einer Nebenchipkarte.
  • Der Inhalt der auf Fig. 2 dargestellten, für den Hauptdecoder bestimmten EMM-Nachricht enthält mehrere Felder:
  • die Adresse "A. M" des Hauptdecoders, einen Serviceverweis "Service ref", ein Datenfeld für die Haupt- und Nebenzugangsrechte "M/EMM", "SL1/EMM", ..., "Sln/EMM" usw., sowie den kryptographischen Schutzdatensatz "crypto-protection". Das Feld für die Zugangsrechte kann ebenso entschlüsselt oder verschlüsselt übertragen werden.
  • Beim Empfang dieser Nachricht wendet der Hauptdecoder in Verbindung mit der Chipkarte ein kryptographisches Verfahren an, um die Zulässigkeit der EMM- Nachrichten zu prüfen, sie zu empfangen und gegebenenfalls zu entschlüsseln.
  • Der Anwender verfügt hier über drei Decoder/Chipkarten-Anlagen bei sich zu Hause. Diese bestehen folglich aus drei Decodern 1, 2, 3 und drei Chipkarten 31, 32, 33.
  • Die dem Decoder 1 zugehörende Karte 31 ist auf der Ebene der Steuereinheit als Hauptkarte registriert. Die jeweils den Decodern 2, 3 zugehörenden Karten 32, 33 sind auf der Ebene der Steuereinheit als Nebenkarten registriert.
  • Eine einzige EMM-Hauptnachricht reicht aus, um die Zugangsrechte der beiden Nebendecoder zu aktualisieren. Man kann jedoch auch mehrere Nachrichten vorsehen, unter der Voraussetzung, daß jede ausschließlich vom Hauptdecoder verwertbar ist, der sie weiterleitet.
  • Das System kann zudem vereinfacht werden, wenn alle Nebenkarten für denselben Anwender identisch sind, mit derselben Adresse, denselben Schlüsseln usw. Selbstverständlich können auch Nebenkarten mit verschiedenen Schlüsseln und Adressen vorgesehen werden.
  • Einmal pro Woche ist der Anwender verpflichtet, die Karten 32 und 33 physisch in den Hauptdecoder 1 einzugeben, um die Zugangsrechte in den Nebenkarten zu aktualisieren.
  • Selbstverständlich sind die hier angegebenen Gültigkeitsdauern rein fakultativ, da jede andere Dauer gewählt werden kann.
  • Der Empfang der Zugangsrechte sowie eine Dekodierung der Bild- und Tonsignale werden beim Anwender von einem Decoder vorgenommen. Ein Hauptdecoder 1 ist auf Fig. 3 mehr im Detail dargestellt. Er verfügt über eine Vorrichtung 16 für den Empfang der Funkübertragungen, ein Dekodier/Entzerrungs-Modul 17 und ein Lesegerät 18 für Chipkarten 31.
  • Die bekannten Mittel 16 für den Sendeempfang (Empfänger, Kanalwähler, Verstärker, Demodulator) übertragen dem Dekodier/Entzerrungs-Modul 17 das verzerrte Bild und den verzerrten Ton zusammen mit Datenpaketen. Das Modul 17 dagegen gibt die zum Fernsehgerät 4 geleiteten Signale entzerrt zurück.
  • Das Modul 17 sendet der Chipkartenvorrichtung 18-31 permanent bestimmte digitale Daten, und insbesondere den besagten Datenpaketen entnommene Kontrollwörter, woraufhin die Karte ein Initialisierungswort zurücksendet, das es dem Decoder ermöglicht, die Bildsignale zu entzerren. Die Chipkarte enthält einen kryptographischen Datensatz mit der Bezeichnung Verteilerschlüssel, der dem Anwender eigen ist und der die Entschlüsselung der über Funk in verschlüsselter Form erhaltenen Kontrollwörter mittels der obenerwähnten hochentwickelte Adressier- und Kryptographie- Mechanismen ermöglicht.
  • Der Decoder liest in den für ihn bestimmten EMM-Nachrichten die Steuernachrichten für die Zugangsrechte der Nebendecoder. Wenn sie verschlüsselt sind, entschlüsselt er sie unter Verwendung des Verteilerschlüssels der Karte 31. Er gibt sie in den Speicher 19 ein, in dem er sie erneut lesen kann, um sie auf eine Nebenkarte zu schreiben, die der Anwender in das Lesegerät 18 eingibt.

Claims (6)

1. Gebührenfernseh-Verfahren, das auf der Verwendung einer Mikroprozessorkarte beim Anwender gründet, einer sogenannten Chipkarte, die in eine Dekodier/Entzerrungs-Einheit einzugeben ist, einen sogenannten Decoder, wobei die Chipkarte bei dem Verfahren u. a. verwendet wird, um Daten in bezug auf die Zugangsrechte des Anwenders zu speichern, und diese Rechte per Funk von einer zentralen Steuereinheit, die Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte erzeugt und überträgt, auf die jeweiligen Anwender-Chipkarten geladen werden, dadurch gekennzeichnet, daß
- beim Empfang ein sogenannter Hauptdecoder und ein Nebendecoder vorgesehen wird, die in derselben Wohnung verwendet werden müssen,
- die zentrale Steuereinheit eine Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte an den Hauptdecoder überträgt, die ausschließlich vom Hauptdecoder zu verwerten ist,
- diese Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte, die mit einem kryptographischen Verfahren geschützt ist, u. a. eine Nummer zur Identifizierung der Hauptdecoders und der Daten in bezug auf die Zugangsrechte, einschließlich derer eines Nebendecoders enthält,
- der Hauptdecoder dahingegen diese Nachricht erhält und in Verbindung mit der Chipkarte ein kryptographisches Verfahren anwendet, um die Zulässigkeit der Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte zu prüfen und deren Entzerrung vorzunehmen,
- und dann der Anwender eine Nebenchipkarte in den Hauptdecoder eingibt, auf die der Hauptdecoder die Nebenzugangsrechte schreibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Nebendecoder bestimmten Zugangsrechte öfters erneuert werden als die für den Hauptdecoder bestimmten Zugangsrechte.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Nebendecoder bestimmten Zugangsrechte mindestens einmal pro Woche erneuert werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine einzige, für den Hauptdecoder bestimmte Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte gibt, um die Zugangsrechte von mehreren Nebendecodern zu aktualisieren.
5. Fernsehsystem mit einem Sender (20) und einer Vielzahl an Empfangsanlagen (1-6), wobei eine für den Empfang von Gebührensendungen vorgesehene Empfangsanlage mindestens eine Dekodier/Entzerrungs-Einheit aufweist, einen sogenannten Decoder (19), der mit einem Lesegerät (18) für eine Mikroprozessorkarte (31) versehen ist, einer sogenannten Chipkarte, die u. a. verwendet wird, um Daten in bezug auf die Zugangsrechte des Anwenders zu speichern, und der Sender mit einer zentralen Steuereinheit (13) versehen ist, die per Funk Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß
- es in einer einzigen Wohnung aus einem sogenannten Hauptdecoder und mindestens einem sogenannten Nebendecoder besteht, die zur Verwendung in einer einzigen Wohnung bestimmt sind,
- die Steuereinheit (13) dafür ausgestattet ist, um dem Hauptdecoder eine Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte zu übermitteln, wobei diese mit einem kryptographischen Verfahren geschützte Nachricht ausschließlich vom Hauptdecoder zu verwerten ist und u. a. eine Nummer zur Identifizierung des Hauptdecoders und die Daten in bezug auf die Zugangsrechte enthält, einschließlich derer für einen Nebendecoder,
- der Hauptdecoder dafür ausgestattet ist, um, wenn er diese Nachricht erhält, in Verbindung mit der Hauptchipkarte ein kryptographisches Verfahren anzuwenden, um die Zulässigkeit dieser Nachricht zur Steuerung der Zugangsrechte zu prüfen, ihre Entschlüsselung vorzunehmen und sie auf die Hauptchipkarte zu laden, und dafür, um die Nebenzugangsrechte auf eine Nebenkarte zu schreiben, wenn eine solche Karte in den Hauptdecoder eingeben wird.
6. Fernseh-Empfangsanlage, die mit einem Lesegerät (18) für eine Mikroprozessorkarte (31) versehen ist, einer sogenannten Chipkarte, wobei die Chipkarte u. a. verwendet wird, um die von einem Sender übertragenen Nachrichten zum Steuern der Zugangsrechte des Anwenders zu speichern, die mit einem kryptographischen Verfahren geschützt sind, wobei die Nachrichten nur zusammen mit der Chipkarte verwendet werden können, für die sie bestimmt sind und die u. a. eine Nummer zur Identifizierung der Empfangsanlage und die Daten in bezug auf die Zugangsrechte enthält, wobei die Empfangsanlage dafür vorgesehen ist, um beim Erhalt einer solchen Nachricht in Verbindung mit ihrer Chipkarte ein kryptographisches Verfahren anzuwenden, d. h. die Zulässigkeit der Nachricht zum Steuern der Zugangsrechte zu prüfen und sie auf die Chipkarte zu laden, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernachricht für die Zugangsrechte zudem die Zugangsrechte für eine andere, sogenannte Nebenempfangsanlage in Verbindung mit einer anderen, sogenannten Nebenchipkarte enthalten kann, wobei die Empfangsanlage dafür vorgesehen ist, um die Zugangsrechte der Nebenempfangsanlage auf die Nebenkarte zu schreiben.
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