[論文レビュー] Protection of DVB Systems by Trusted Computing

Nicolai Kuntze, Andreas U. Schmidt|ArXiv.org|Feb 14, 2007

Cryptographic Implementations and Security参考文献 4被引用数 8

ひとこと要約

本稿では、DVBセットトップボックスおよびホームゲートウェイに Trusted Platform Module (TPM) を用いた Trusted Computing を統合することで、Conditional Access System (CAS) のセキュリティを強化する手法を提案している。ハードウェアベースの信頼性を活用することで、安全な鍵管理、改ざん耐性のあるアクセス制御、およびモバイルネットワーク事業者との柔軟な統合が可能となり、デジタルTVの著作権管理システムに対する攻撃に対する耐性が著しく向上する。

ABSTRACT

We describe a concept to employ Trusted Computing technology to secure Conditional Access Systems (CAS) for DVB. Central is the embedding of a trusted platform module (TPM) into the set-top-box or residential home gateway. Various deployment scenarios exhibit possibilities of charging co-operation with mobile network operators (MNO), or other payment providers.

研究の動機と目的

• ソフトウェアベースの攻撃や鍵の漏洩にさらされやすい、既存の DVB Conditional Access Systems (CAS) の脆弱性を是正すること。
• 特に Trusted Platform Module (TPM) を含む Trusted Computing 技術を、DVB セットトップボックスおよび住宅用ゲートウェイに統合することの検討。
• デジタルTVコンテンツ保護のための、ハードウェアに裏付けられた安全なアクセス制御および鍵管理を実現すること。
• モバイルネットワーク事業者 (MNO) やその他の支払い提供者との信頼できる連携を可能にすることで、柔軟なビジネスモデルを支援すること。
• TPM を用いた信頼性が、システム全体のセキュリティ体制を向上させつつ、完全なシステム再設計を要しないことの実証。

提案手法

• セットトップボックスまたはホームゲートウェイに Trusted Platform Module (TPM) を埋め込み、ハードウェアベースの信頼の基盤を提供する。
• TPM を用いて暗号鍵を安全に保存し、信頼できる環境で暗号処理を実行する。
• 実行中の CAS ソフトウェアの整合性を検証するためのリモートアテステーションメカニズムを実装する。
• 内容提供者や MNO などの外部エンティティとの間で、暗号的認証を用いた安全な通信チャネルを設計する。
• 既存の DVB CAS アーキテクチャと統合することで、後方互換性を維持し、段階的導入を可能にする。
• TPM が支払い関連の資格情報や取引を安全に処理できるようにすることで、動的な支払いおよびサブスクリプションモデルを実現する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 既存の DVB Conditional Access Systems に Trusted Computing 技術を効果的に統合することで、セキュリティを向上させることは可能か？
• RQ2 TPM は DVB 環境における暗号鍵の保護およびアクセス制御の強化において、果たす役割は何か？
• RQ3 TPM を用いたリモートアテステーションは、複数の主体が関与するエコシステムにおける DVB クライアントデバイスの信頼性を向上させ得るか？
• RQ4 TPM は、支払いおよびサブスクリプションサービスのためのモバイルネットワーク事業者との安全な連携をどのように支援するか？
• RQ5 レガシ DVB システムにハードウェアベースの信頼性を導入するにあたり、生じるアーキテクチャ的および展開上の課題は何か？

主な発見

• DVB セットトップボックスに TPM を統合することで、ソフトウェアによる抽出や改ざんから鍵を保護する強固なハードウェアベースの信頼の基盤が実現される。
• TPM を用いたリモートアテステーションにより、コンテンツ提供者は CAS ソフトウェアの整合性を検証でき、不正または改ざんされたクライアントのリスクを低減できる。
• TPM を用いたシステムは、外部の支払い提供者との安全で認証済みの通信を可能にし、モバイルネットワーク事業者との信頼できる連携を実現する。
• 提案されたアーキテクチャは、既存の DVB CAS 標準と後方互換性を保ち、段階的導入が可能である。
• 信頼できるハードウェア環境内でのサブスクリプションおよび支払い資格情報の安全な管理を可能にすることで、新たなビジネスモデルの実現が可能になる。
• 本稿では、ハードウェアベースの信頼性が、鍵の漏洩やソフトウェアスプーフィングといった一般的な攻撃に対して、DVB システムのセキュリティを著しく向上させることを実証している。