ES2295105T3 - Sistema para la validacion de tiempo horario. - Google Patents
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Abstract
Sistema para validación del tiempo horario, que incluye un terminal (1) con medios (7, 7'') para sintonizar con varias frecuencias portadoras diferentes (a-e), un dispositivo de autorización (6), capaz de comunicarse con el terminal (1) y medios (2, 5) para transmitir sellos de tiempo, utilizando una señal modulada con una frecuencia portadora, al terminal (1), caracterizado porque el dispositivo de autorización (6) incluye medios (9) para seleccionar una frecuencia portadora a la que sintonizar para recuperar un sello de tiempo.
Description
Sistema para la validación de tiempo
horario.
La invención se refiere a un sistema para
validación del tiempo horario, formado por un terminal con medios
para poder sintonizar a varias frecuencias portadoras diferentes, un
dispositivo de autorización, por ejemplo una tarjeta inteligente,
capaz de comunicarse con el terminal y medios para transmitir sellos
de tiempo al terminal, utilizando una señal modulada con una
frecuencia portadora. La invención también se refiere a un terminal
y a un dispositivo de autorización en un sistema de este tipo. La
invención se refiere además a un programa de ordenador para ser
cargado en un dispositivo programable, por ejemplo una tarjeta
inteligente, para utilizarlo como dispositivo de autorización en un
sistema de este tipo.
Cuando un usuario del terminal en un sistema de
este tipo sólo tiene permiso para utilizarlo en determinados
momentos, la representación del tiempo horario actual en el terminal
se debe validar para comprobar si el tiempo actual es un tiempo que
cumple dicha condición. Algunos sistemas calculan el tiempo
utilizando solamente los sellos de tiempo. Otros pueden incluir un
reloj en el terminal para calcular el tiempo. El tiempo según el
reloj y los sellos de tiempo se puede validar comparando los dos
valores.
Sin embargo, los sistemas existentes para
validación del tiempo generalmente no son fiables. Para mantener
reducidos la complejidad y los costes de los sistemas de este tipo,
sólo el dispositivo de autorización se asegura habitualmente contra
manipulaciones indebidas. Los terminales son habitualmente de tipo
estándar, no están fabricados para soportar la piratería
informática. Un reloj en el terminal podría configurarse a un
tiempo diferente o quizás retrasarse o acelerarse. Los sellos de
tiempo transmitidos al terminal se pueden grabar y volverse a
reproducir posteriormente en un ataque de suplantación de
identidad.
La patente WO 97/28649 describe un método de
cifrado que comprende una configuración de temporización en la que
los objetos transmitidos se sellan en tiempo, es decir, disponen de
datos que representan el momento de transmisión. La configuración
de temporización se basa en un medio eléctrico de memoria que
favorablemente es una tarjeta inteligente. El reloj en tiempo real
se ubica favorablemente en la tarjeta inteligente porque así su
modificación no autorizada se puede evitar de la misma manera
conocida que la modificación de otra información de la tarjeta
inteligente. Para el funcionamiento continuo del reloj en tiempo
real la tarjeta inteligente debe disponer de una fuente de
alimentación. Se necesita una operación realizada por un operador
autorizado si el reloj en tiempo real de la tarjeta inteligente
tiene que configurarse a una nueva hora, por ejemplo cuando se
cruzan zonas horarias, si el sistema no utiliza un determinado
tiempo estándar en todas sus operaciones.
La patente US 6, 145, 206 describe una unidad
receptora para recibir una señal de difusión digital y datos fuera
de banda de una fuente externa, donde la señal de difusión digital y
los datos fuera de banda se transmiten desde la fuente externa
hasta la unidad receptora en frecuencias de difusión diferentes. La
unidad receptora es capaz de recibir tanto la señal de difusión
digital y los datos fuera de banda simultáneamente y hacer que los
dos flujos de datos estén disponibles para el procesado adicional
realizado por un sistema secundario de acceso condicional.
Para obtener un sistema que valide el tiempo de
manera fiable, el sistema según la invención se caracteriza porque
el dispositivo de autorización incluye medios para seleccionar una
frecuencia portadora a la que poder sintonizar para recuperar un
sello de tiempo. De esta manera es imposible entregar al terminal un
sello de tiempo falso, ya que se debería saber previamente a qué
frecuencia portadora se debe transmitir. Dicho conocimiento sólo se
puede obtener a partir del dispositivo de autorización, que es
seguro.
En una realización preferente del sistema según
la presente invención, los sellos de tiempo se transmiten en un
cierto número de frecuencias portadoras diferentes, que supera el
número de frecuencias portadoras a las que un terminal se puede
sintonizar simultáneamente. Esto hace que la transmisión de sellos
de tiempo falsos en varias frecuencias portadoras diferentes no sea
factible.
En otra realización preferente del sistema según
la presente invención, cada sello de tiempo incluye un campo que
identifica la frecuencia portadora, un campo que representa la
fecha, un campo que representa la hora y una firma encriptada. Esta
firma proporciona una forma adicional de que la tarjeta inteligente
verifique que se ha transmitido un sello de tiempo auténtico al
terminal.
En una realización ventajosa del sistema según
la presente invención, el dispositivo de autorización incluye
medios para seleccionar aleatoriamente una frecuencia portadora a la
que poder sintonizar para recuperar un sello de tiempo. Así,
incluso teóricamente no es posible predecir con antelación qué
frecuencia portadora se seleccionará para recuperar un sello de
tiempo.
A continuación se describirá la invención con
más detalle haciendo referencia a los dibujos anexos de la
misma.
La figura 1 muestra un ejemplo esquemático de un
sistema de TV de pago con características del sistema según la
presente invención.
La figura 2 muestra un diagrama esquemático de
una realización del sistema según la presente invención.
La figura 3 ejemplifica un sello de tiempo.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un
proceso realizado en el sistema según la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Un sistema de TV de pago, tal como el de la
figura 1, es un ejemplo típico de un sistema en el cual se necesita
una validación del tiempo fiable. Cada suscriptor tiene un terminal
(1) para recibir las señales emitidas hacia él. El terminal (1)
puede ser genérico, es decir, apto para utilizarse en varios
sistemas de TV de pago diferentes. El propietario del terminal (1)
puede cambiar su suscripción o suscribirse a varios servicios sin
cambiar el terminal (1). En este caso, la compañía de difusión
proporciona al propietario algún medio para que pueda usar el
terminal (1) en el sistema de TV de pago al que se ha suscrito, por
ejemplo un código o una tarjeta inteligente para insertarla en el
terminal (1). El terminal (1) también podría ser específico de la
compañía de difusión. En este caso, generalmente viene como parte de
la suscripción. Todavía podría ser necesario utilizar una tarjeta
inteligente con el terminal (1), dependiendo del sistema de TV de
pago en concreto utilizado por la compañía de difusión.
El terminal (1) de la figura 1 está conectado a
una antena parabólica (2). El terminal (1) se utiliza para
sintonizar con una frecuencia portadora y hacer que la información
transmitida a esta frecuencia esté disponible para una TV (3). La
información se emite al receptor desde una estación de difusión (4),
a través de un satélite (6). La estación de difusión (4) emite la
información en varias frecuencias portadoras diferentes. La estación
de difusión (4) puede emitir la información al terminal (1), de
forma digital o analógica. La señal se puede comprimir o encriptar,
para evitar que su contenido sea accesible a personas que no están
suscritas.
Aunque la figura 1 muestra un sistema de TV de
pago que hace uso de la comunicación vía satélite, la invención no
se restringe a las emisiones vía satélite. Otros sistemas de TV de
pago utilizan redes de fibra óptica o cables eléctricos
conductores. Los sistemas de TV de pago con emisiones terrestres,
que utilizan antenas para transmitir y captar la señal, también
pueden usar la invención. Además, una señal grabada, por ejemplo,
desde un vídeo o un DVD, se puede reproducir en el sintonizador. En
este caso, la señal de vídeo es utilizada por el dispositivo
reproductor, por ejemplo el aparato de vídeo, el cual puede
considerarse entonces como la estación de difusión (4), para
generar una señal modulada con una frecuencia portadora. En cada
caso, el terminal (1) incluye, o está conectado a, los medios
apropiados para sintonizar con la frecuencia portadora y recuperar
la información transmitida.
Para evitar que alguien con un terminal (1) pero
sin suscripción reciba la información, la compañía de difusión
proporciona dispositivos de autorización (6), tales como la tarjeta
inteligente de la figura 1. También puede utilizarse un dispositivo
similar a una tarjeta inteligente, por ejemplo una clave de
transpondedor. Como se ha mencionado anteriormente, la información
transmitida al terminal (1) se puede encriptar o comprimir antes de
la transmisión. El dispositivo de autorización (6) puede contener
entonces una clave para habilitar la descompresión o el
desencriptado mediante el terminal (1). También podría considerarse
una combinación de encriptado, compresión y cifrado, en cuyo caso
el dispositivo de autorización (6) y el terminal (1) deben realizar
varios procesos para hacer que la información de difusión esté
disponible para el usuario.
Para explicar en más detalle los diversos
componentes del sistema, se hace referencia a la figura 2. Aquí, el
terminal (1) incluye medios (7), (7') para sintonizar con una
frecuencia portadora. En la realización mostrada, el terminal (1)
puede sintonizar con dos frecuencias diferentes en cualquier
momento. Esto se simboliza mediante los dos medios (7), (7'),
aunque podrían ser circuitos secundarios en un único circuito de
sintonización. La estación de difusión (4) emite la información
para el terminal (1) en una o más frecuencias portadoras
a-e. De nuevo, cómo se consigue la transmisión es
intrascendente, siempre y cuando las señales se utilicen para
generar señales moduladas con frecuencias portadoras definidas.
Los sellos de tiempo se transmiten con la
información en la que el usuario está interesado. Así, la
información está asociada al momento en el que se hizo disponible
para el usuario del terminal (1). En consecuencia se hace posible
la restricción de acceso a la información para un determinado
período de tiempo. Además, se evita la grabación y la reproducción
de la señal en un tiempo posterior. El terminal (1) debe recuperar
los sellos de tiempo, que también están comprimidos en una o más
señales moduladas caracterizadas por una de varias frecuencias
portadoras disponibles a-e. El control de acceso
relacionado con el tiempo se ofrece debido al hecho de que sólo un
terminal (1) autorizado puede sintonizar con la frecuencia portadora
correcta en el momento correcto para recuperar un sello de tiempo,
tal como se describirá a continuación.
Como el terminal (1) del ejemplo de la figura 2
puede sintonizar simultáneamente con dos frecuencias portadoras
diferentes, es ventajoso distribuir los sellos de tiempo utilizando
al menos tres frecuencias portadoras diferentes. Si los sellos de
tiempo no se transmiten simultáneamente en todas las frecuencias
portadoras, sino que se transmiten utilizando frecuencias
portadoras diferentes, será necesario que los medios de
sintonización del terminal (7), (7') realicen cambios repetidos
entre las frecuencias portadoras a-e.
El dispositivo de autorización (6), conectado al
terminal (1), incluye un microcontrolador (8) con una memoria
asociada, que selecciona la frecuencia a la que sintonizar para
recuperar un sello de tiempo. El dispositivo de autorización (6)
dispone de normas para seleccionar una frecuencia. Estas normas se
mantienen en secreto. También es posible equipar al dispositivo (6)
con un generador de números aleatorios, haciendo teóricamente
imposible predecir cuál de las frecuencias portadoras
a-e se elegirá a continuación.
El terminal (1), o quizá el dispositivo de
autorización (6), incluye un reloj en tiempo real (9). Este reloj
(9) calcula el tiempo utilizando el mismo formato y tiempo de
referencia que la compañía de difusión utiliza para los sellos de
tiempo. El primer sello de tiempo recuperado se utiliza para iniciar
el reloj (9) con el tiempo correcto. El objetivo del reloj en
tiempo real (9) es poder permitir que el usuario del terminal (1)
acceda en determinados momentos o durante un determinado intervalo
de tiempo. Esto depende de las condiciones de la suscripción, tal y
como hayan sido establecidas por la compañía de difusión. El tiempo
según el reloj en tiempo real (9) se compara con el tiempo en el
que se permite el acceso. De esta manera, alguien que ha pagado
para ver un programa de TV sólo una vez, no puede grabar la señal
para volver a reproducirla posteriormente.
Para asegurarse de que el reloj en tiempo real
(9) no se modifica después de haberlo configurado, es ventajoso
comprobarlo regularmente. Esto se puede hacer fácilmente utilizando
sellos de tiempo recuperados adicionalmente. El tiempo según estos
sellos de tiempo se compara entonces con el tiempo según el reloj en
tiempo real (9). Si la diferencia de tiempo cae fuera de una
determinada ventana de tiempo, el terminal (1) se deshabilita. La
ventana de tiempo permite que haya imprecisiones en la comparación y
retardos de tiempo inevitables debido al procesamiento y la
transmisión de la señal. La validación del tiempo según el reloj en
tiempo real (9) asegura que un espectador no pueda volver a
configurar el reloj (9) para ver una señal grabada por segunda
vez.
En el caso habitual en el que el usuario quiere
acceder a la información contenida en una o más señales moduladas
con una frecuencia portadora, el terminal (1) incluye medios (10)
para permitir el uso del terminal, que hacen que la información
esté disponible de manera selectiva para los usuarios autorizados.
Estos medios (10) estarán, por regla general, en forma de un
microcontrolador con una memoria asociada.
El acceso selectivo a la información se puede
evitar mediante estos medios (10) de varias maneras, dependiendo
del sistema en concreto. En una realización sencilla, el terminal
está completamente apagado cuando el usuario no tiene autorización
y se enciende si el usuario está autorizado. Alternativamente, el
acceso a determinados canales se puede bloquear o liberar
dependiendo de los resultados del proceso de autorización del
usuario. Como otra alternativa, la información de la estación de
difusión (4) se puede encriptar, codificar o cifrar. Los medios
(10) para permitir el uso del terminal incluyen entonces módulos
para desencriptar, decodificar o descifrar la información cuando se
ha determinado que el usuario está autorizado para acceder a la
información.
En el ejemplo de la figura 2, los medios (10)
para permitir el uso del terminal incluyen un desencriptador (11),
que utiliza una clave almacenada en el dispositivo de autorización
(6). Si el dispositivo de autorización (6) determina que el uso del
terminal (1) se debe deshabilitar, el desencriptado se detiene. Esto
puede ocurrir cuando ha transcurrido el intervalo de tiempo
permitido para el uso, o cuando el sistema ha sido manipulado
indebidamente.
Es ventajoso cambiar la clave para desencriptar
la información a menudo. Esto se puede hacer enviando nuevas claves
de forma encriptada. Los medios para desencriptar las claves se
proporcionan mediante mensajes de gestión de la autorización,
entregados al usuario a intervalos largos. Un mensaje de gestión de
la autorización puede ser válido durante un determinado período de
tiempo. En consecuencia, es ventajoso sellar en tiempo los mensajes
de gestión de la autorización, para asegurarse de que sólo se puedan
utilizar durante un determinado período de tiempo, al igual que la
información se sella en tiempo para asegurarse de que sólo sea
accesible durante un determinado período. Una realización de la
presente invención puede incluir fácilmente esta característica,
por ejemplo añadiendo el mensaje de gestión de la autorización al
sello de tiempo, o enviando el mensaje con la información de
difusión sellada en tiempo.
El terminal (1) mostrado en la figura 2 puede
sintonizar simultáneamente con dos frecuencias portadoras. Esto se
puede utilizar como una ventaja. Uno de los medios (7), (7') se
puede utilizar para sintonizar con la frecuencia portadora a partir
de la cual se recupera el sello de tiempo, mientras que el otro
permanece sintonizado a la frecuencia portadora a la que se
transmite la información. Esto evitaría la interrupción en la
entrega de la señal al dispositivo conectado (3) cuando el sello de
tiempo no se emite con la misma frecuencia portadora que la
información. Alternativamente, o adicionalmente, el terminal (1)
puede tener algún tipo de medio de almacenamiento (12) para
almacenar las señales demoduladas antes de desencriptarlas, para
evitar la interrupción de la visualización durante el corto período
de tiempo necesario para recuperar un sello de tiempo.
La figura 3 muestra un ejemplo de un sello de
tiempo con cuatro campos. Un campo de datos contiene la fecha (31),
otro contiene la hora (32). Por supuesto, estos dos campos podrían
combinarse en uno. Un tercer campo de datos contiene la
identificación de la portadora (33), es decir, una indicación de qué
frecuencia portadora se utiliza para transmitir este sello de
tiempo en concreto. El último campo del sello de tiempo es la firma
encriptada (34). La firma es específica para cada frecuencia
portadora. El desencriptado de la firma encriptada (34) proporciona
la información de uno o todos los datos restantes (31), (32), (33)
en la firma. Esta es una medida de protección contra sellos de
tiempo falsos, para aumentar más la fiabilidad del sistema. En los
casos en los que se incluye un mensaje de autorización en el sello
de tiempo, puede estar contenido en un campo adicional del sello de
tiempo, que no se muestra en la figura 3.
Para resumir los importantes aspectos
mencionados anteriormente, la figura 4 muestra un ejemplo de un
proceso de validación del tiempo realizado por el sistema. Después
de que el terminal (1) se ha encendido, el dispositivo de
autorización (6) selecciona una frecuencia portadora a la que
sintonizar para recuperar un sello de tiempo. Idealmente esto se
hace utilizando un generador de números aleatorios. La solicitud
para el sello de tiempo se envía al terminal (1), junto con la
frecuencia portadora a la que sintonizar para recuperar este sello
de tiempo. El dispositivo de autorización (6) realiza el seguimiento
de la frecuencia solicitada, de tal manera que puede comparase con
la identificación de la portadora (33) y la firma encriptada (34)
incluidas en el sello de tiempo recuperado. Por supuesto estas
deberían coincidir si el dispositivo de autorización (6) es
auténtico.
El terminal (1) recibe la solicitud para un
sello de tiempo y la frecuencia portadora correspondiente que se
debe utilizar para recuperarlo. Uno de los medios de sintonización
(7), (7') se sintoniza con la frecuencia portadora y el sello de
tiempo se recupera. El sello de tiempo se envía directamente al
dispositivo de autorización (6), o la firma se desencripta primero
en el terminal (1), utilizando la clave proporcionada por el
dispositivo de autorización (6). A cualquier velocidad, la firma
desencriptada (34) prueba que el sello de tiempo ha sido recuperado
realmente de la señal con la frecuencia portadora requerida. La hora
(32) se puede recuperar a partir del sello de tiempo.
Si este es el primer sello de tiempo recuperado,
se utiliza para inicializar el reloj en tiempo real (9). El proceso
completo se puede repetir para recuperar un segundo sello de tiempo.
Cualquier sello de tiempo que no sea el primer sello de tiempo
recuperado se puede utilizar para validar el tiempo, es decir, para
comprobar que el reloj en tiempo real (9) todavía está configurado
al tiempo correcto. Se determina la magnitud de la diferencia entre
el tiempo según el reloj en tiempo real (9) y el tiempo según el
último sello de tiempo. Si esta magnitud es menor que una
determinada ventana permisible, entonces el tiempo es correcto. A
condición de que el usuario del terminal (1) esté autorizado para
recibir la información en ese momento, la información recibida se
puede desencriptar en el desencriptador (11), y transmitirla al
dispositivo, por ejemplo la TV (3), conectado al terminal (1). Tras
un determinado retardo de tiempo, el proceso de validación del
tiempo se repite de nuevo.
Está claro que la invención no se limita a las
realizaciones descritas anteriormente, proporcionadas a modo de
ejemplo. La invención se puede variar dentro del ámbito de las
reivindicaciones. De esta manera, todos los métodos de comunicación
que permiten el uso de señales moduladas con una frecuencia
portadora se pueden utilizar en el sistema según la invención. Si
se transmite información y, si es así, qué tipo de información se
transmite con los sellos de tiempo también es irrelevante.
Claims (11)
1. Sistema para validación del tiempo horario,
que incluye un terminal (1) con medios (7, 7') para sintonizar con
varias frecuencias portadoras diferentes (a-e), un
dispositivo de autorización (6), capaz de comunicarse con el
terminal (1) y medios (2, 5) para transmitir sellos de tiempo,
utilizando una señal modulada con una frecuencia portadora, al
terminal (1), caracterizado porque el dispositivo de
autorización (6) incluye medios (9) para seleccionar una frecuencia
portadora a la que sintonizar para recuperar un sello de tiempo.
2. Sistema, según la reivindicación 1, en el que
los sellos de tiempo se transmiten en un cierto número de
frecuencias portadoras diferentes (a-e), que supera
el número de frecuencias portadoras a las que un terminal (1) se
puede sintonizar simultáneamente.
3. Sistema, según las reivindicaciones 1 o 2, en
el que el sello de tiempo incluye un campo (33) que identifica la
frecuencia portadora, un campo que representa la fecha (31), un
campo que representa la hora (32), y una firma encriptada (34).
4. Sistema, según una de las reivindicaciones 1
a 3, en el que el dispositivo de autorización (6) incluye medios
(8) para seleccionar aleatoriamente una frecuencia portadora a la
que sintonizar para recuperar un sello de tiempo.
5. Sistema, según una de las reivindicaciones 1
a 4, que además incluye un reloj en tiempo real (9), con medios
para configurar el reloj (9) a la hora (32) recuperada a partir de
un sello de tiempo.
6. Sistema, según la reivindicación 5, con
medios para recuperar repetidamente sellos de tiempo adicionales y
comparar la hora (32) recuperada a partir de al menos uno de los
sellos de tiempo recuperados con la hora según el reloj en tiempo
real (9).
7. Sistema, según la reivindicación 6, con
medios (10) para permitir el uso del terminal (1), cuando el
resultado de la comparación es menor que una ventana temporal
específica.
8. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, con medios (10) para permitir el uso
del terminal (1) durante un intervalo de tiempo específico.
9. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, con medios para añadir información a
los sellos de tiempo e insertar ambos en al menos una de las
señales moduladas con frecuencia portadora.
10. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que además incluye una estación de
difusión de TV de pago (4), con medios para realizar la transmisión
en frecuencias portadoras diferentes al terminal (1).
11. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el dispositivo de
autorización (6) es una tarjeta inteligente.
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