랜덤 값의 교환을 통한 수신 제한 시스템 및 방법 document_id A220623061809

인터넷의 보급과 디지털 방송 기술의 발전에 따라 초고속 인터넷 망을 이용하여 제공되는 양방향 방송 서비스의 이용이 증가하고 있는 추세이다. 양방향 방송 서비스는 초고속 인터넷을 이용하여 정보 서비스, 동영상 콘텐츠 및 방송 등을 양방향 방송 수신기(예를 들어, IPTV, DMB 수신기, 셋탑 박스 등)로 제공하는 서비스로, 인터넷 검색은 물론 영화 감상, 홈쇼핑, 홈뱅킹, 온라인 게임, MP3 등 인터넷이 제공하는 다양한 콘텐츠 및 부가 서비스를 제공받을 수 있다. 한편, 이러한 양방향 방송 서비스에서는 콘텐츠를 가입자에게 선별적으로 제공하기 위한 다운로드 보안 솔루션인 수신 제한 시스템(CAS; Conditional Access System)을 주로 채택하고 있다. 수신 제한 시스템(CAS)은 인증된 가입자에게만 유료 방송을 볼 수 있도록 해주는 시스템으로서, 위성 방송, 케이블 방송 등의 유료 방송 업체 및 현재 무료로 정해져 있으나 유료화될 가능성이 높은 지상파 방송 업체들에게는 핵심 솔루션이다. 일반적인 수신 제한 시스템(이하, CAS라 함)을 설명하면 다음과 같다. 프로그램 프로바이더(PP)들로부터 비디오, 오디오, 데이터 등의 컨텐츠가 공급될 때 이 컨텐츠에 대한 정보도 같이 공급되며, 이 정보들을 통해 PPV, NVOD, IPPV, 중계 채널 등에 대한 작업이 스케줄 되고, 스케줄 정보 및 스크램블러로부터의 CW(Control Word) 정보가 연동되어 CAS에서 암호화된 ECM, EMM(Entitlement Management Message)이 생성된다. ECM(Entitlement Control Message)은 컨텐츠 보호에 사용되는 자격 제어 메시지로서, ECM 생성기는 프로그램 정보 및 패키지 정보 등을 방송 스케줄 생성기로부터 입력받아 ECM을 생성한다. 그리고, EMM은 가입자 인증에 사용되는 자격 관리 메시지로서, EMM 생성기는 가입자 관리 시스템으로부터 가입자 정보 및 구매 정보를 입력 받아 EMM을 생성한다. 상기와 같이 생성된 ECM, EMM은 다중화기로 전달되어 비디오/오디오 등이 압축된 스트림과 다중화되어 가정의 수신기로 보내지게 되며, 가정에서는 셋탑박스(STB)에 내장되어 ECM, EMM 등의 메시지에 대한 인증 및 필터링을 수행하고, 스마트 카드와 수신기 간의 상호 인증을 수행하는 수신기 CA 소프트웨어를 통하여 다중화된 비디오, 오디오, 데이터 등의 압축/다중화 및 암호화를 풀지만, PPV, NVOD, IPPV, 유료 패키지와 같은 유료 서비스는 스마트 카드의 신용 상태에 따라 사용 제한을 갖게 된다. 스마트 카드는 위성 방송 시청을 위하여 가입자에게 제공되는 자체 프로세서와 메모리를 가진 칩을 내장한 카드로서, 수신기는 스마트 카드를 통하여 복호화에 필요한 CW(Control Word)를 찾아내며, 정당한 가입자만이 EMM에 의하여 셋탑 박스 접근이 허용된다. 하지만, 상기와 같은 종래의 CAS는 셋톱 박스의 고정된 비밀 값을 이용하여 비밀 키를 생성하며, 셋톱 박스와 수신 제한 시스템 간에 비밀 키 생성을 위하여 별도의 인증을 수행하지 않기 때문에, 외부로부터의 해킹에 취약한 문제가 있었다. 또한, 종래의 CAS는 스마트 카드에 저장된 키를 이용하여 EMM을 복호화하기 때문에 스마트 카드가 해킹될 경우에 스마트 카드를 교체하여야 하는 등과 같이 보안이 취약한 문제가 있었다. 나아가, 종래의 취약한 보안 문제를 해결하기 위해 CW를 채널 키로 암호화하고 채널 키를 스마트 카드에 저장된 키로 다시 암호화하여 복수의 EMM을 생성하였기 때문에, 콘텐츠의 암/복호화 단계가 복잡해지는 문제가 있었다.