브로드캐스트 암호화

Broadcast encryption

브로드캐스트 암호화는 자격을 갖춘 사용자(예: 수수료를 지불한 가입자 또는 규격에 부합하는 DVD 플레이어)만이 콘텐츠를 해독할 수 있는 방식으로 방송 채널을 통해 암호화된 콘텐츠(예: TV 프로그램 또는 DVD의 데이터)를 전달하는 암호화 문제다.[1][2][3] 이 과제는 적격 사용자 집합이 각 방송 방출에서 변경될 수 있으므로, 개별 사용자 또는 사용자 그룹의 해제는 오직 방송 전송만을 사용하여, 그리고 나머지 사용자에게 영향을 주지 않고서도 가능해야 한다는 요건에서 발생한다. 효율적인 해지가 방송 암호화의 일차적인 목표인 만큼, 해법은 해약제도라고도 한다.[4][5][6]

방송 암호화 체계는 적격 사용자의 콘텐츠를 직접 암호화하지 않고, 인증된 사용자가 콘텐츠 암호화 키를 재구성할 수 있는 키잉 정보를 배포하는 반면, 해지된 사용자는 키를 복구하기에 불충분한 정보를 찾는다.[1] 고려되는 대표적인 설정은 단방향 방송사와 상태 비저장 사용자(즉, 사용자가 방송사가 이전 메시지를 계속 북마크하지 않는 경우)의 설정인데, 이는 특히 도전적이다.[4] 이와는 대조적으로, 사용자가 방송사와의 양방향 통신 링크로 지원되어 더욱 쉽게 상태를 유지할 수 있고, 사용자가 동적으로 해지되었을 뿐만 아니라 추가(조인)되는 시나리오는 흔히 멀티캐스트 암호화라고 한다.[7]

실용적 방송 암호화의 문제는 1994년 아모스 피아트(Amos Fiat)와 모니나오르(Moni Naor)에 의해 정식으로 연구되었다.[1] 이후 문헌에는 조합구축, 비밀 공유 기법에 기초한 일회성 취소 계획, 나무 기반 구조 등 몇 가지 해결책이 설명되어 있다.[2] 일반적으로 방송규모의 증가, 이용자 각자가 저장해야 할 키의 수, 콘텐츠의 해독이 가능한 무자격 사용자나 무자격 사용자와의 유착의 실현 가능성 사이에서 다양한 트레이드오프를 제공한다. Luby와 Staddon은 방송 암호화 알고리즘의 일반 클래스에 대한 절충을 연구하기 위해 결합 접근법을 사용해 왔다.[3] 특히 효율적인 트리 기반 구조는 "하위 집합 차이" 체계로, 이른바 하위 집합 커버 체계에서 파생된다.[4] 부분집합 차이 체계는 특히 HD DVD와 블루레이 디스크 암호화에 구현된다. DVD 암호화를 위한 CSS에는 다소 단순한 브로드캐스트 암호화 방식이 사용된다.

악성 사용자가 자신의 암호 해독 키나 암호 해독된 콘텐츠를 무자격 사용자와 공유하는 문제는 수학적으로 풀 수 없는 문제다. 배신자 추적 알고리즘은 키를 유출한 사용자나 사용자를 소급하여 식별함으로써 피해를 최소화함으로써 법적이든 그 밖의 것이든 징벌적 조치가 취해질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.[8][4] 실제로 유료 TV 시스템은 사용자 자신의 암호 해독 키를 학습하는 사용자에게 물리적 제약을 가하는 변조 방지 스마트 카드가 장착된 셋톱 박스를 채택하는 경우가 많다. AACS와 같은 일부 방송 암호화 방식도 추적 기능을 제공한다.[9]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c Amos Fiat; Moni Naor (1994). Broadcast encryption. Proc. Advances in Cryptology – CRYPTO '93 (Extended abstract). Lecture Notes in Computer Science. 773. pp. 480–491. doi:10.1007/3-540-48329-2_40. ISBN 978-3-540-57766-9.
  2. ^ a b Noam Kogan; Yuval Shavitt; Avishai Wool (May 2003). A Practical Revocation Scheme for Broadcast Encryption Using Smart Cards. 24th IEEE Symposium on Security & Privacy (Extended abstract).
  3. ^ a b Michael Luby; Jessica Staddon (1998). Combinatorial Bounds for Broadcast Encryption. Proc. Advances in Cryptology – EUROCRYPTO '98. Lecture Notes in Computer Science. 1403. pp. 512–526. doi:10.1007/BFb0054150. ISBN 978-3-540-64518-4.
  4. ^ a b c d Dalit Naor; Moni Naor; Jeff Lotspiech (2001). "Revocation and Tracing Schemes for Stateless Receivers". Proc. Advances in Cryptology – CRYPTO '01. Lecture Notes in Computer Science. 2139. pp. 41–62. doi:10.1007/3-540-44647-8_3. ISBN 3-540-42456-3.
  5. ^ Scott C.-H. Huang; Ding-Zhu Du (March 2005). New Constructions On Broadcast Encryption and Key Pre-Distribution Schemes. Proc. IEEE Computer and Communications Societies – INFOCOM 2005. 1. pp. 515–523. CiteSeerX 10.1.1.401.9780. doi:10.1109/INFCOM.2005.1497919. ISBN 978-0-7803-8968-7. S2CID 17709190.
  6. ^ Noam Kogan; Tamir Tassa (2006). Improved Efficiency for Revocation Schemes via Newton Interpolation (PDF). ACM Transactions on Information and System Security. 9. pp. 461–486.
  7. ^ Ran Canetti; Tal Malkin; Kobbi Nissim (1999). "Efficient communication-storage tradeoffs for multicast encryption". Proc. Theory and application of cryptographic techniques – EUROCRYPT '99. Lecture Notes in Computer Science. 1592. pp. 459–474. ISBN 3-540-65889-0.
  8. ^ Benny Chor; Amos Fiat; Moni Naor (1994). Tracing traitors. Proc. Advances in Cryptology – CRYPTO '94. Lecture Notes in Computer Science. 839. pp. 257–270. ISBN 978-3-540-58333-2.
  9. ^ ""AACS Specifications: Introduction and Common Cryptographic Elements Book"" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2010-08-27. Retrieved 2010-10-14.