[논문 리뷰] Protection of DVB Systems by Trusted Computing

Nicolai Kuntze, Andreas U. Schmidt|ArXiv.org|2007. 02. 14.

Cryptographic Implementations and Security참고 문헌 4인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 디지털 TV의 권리 관리 시스템에 대한 공격에 대한 저항력을 높이기 위해 신뢰할 수 있는 컴퓨팅을 신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈(TPM)을 통해 DVB 세트톱박스 및 홈 게이트웨이에 통합하는 것을 제안한다. 하드웨어 기반 신뢰를 활용함으로써 안전한 키 관리, 변조에 강한 접근 제어 및 이동통신 사업자와의 유연한 결제 통합이 가능해지며, 디지털 TV 권리 관리 시스템에 대한 공격에 대한 저항력이 크게 향상된다.

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.

연구 동기 및 목표

• 소프트웨어 기반 공격과 키 泄露에 취약한 기존 DVB 조건부 접근 시스템(CAS)의 취약점을 해결하기 위해.
• 특히 신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈(TPM)을 포함한 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 기술을 DVB 세트톱박스 및 주거용 게이트웨이에 통합하는 것을 탐색하기 위해.
• 디지털 TV 콘텐츠 보호를 위한 안전한 하드웨어 기반 접근 제어 및 키 관리 기능을 제공하기 위해.
• 이동통신 사업자(MNO) 및 기타 결제 제공자와의 신뢰할 수 있는 협업을 가능하게 하여 다양한 비즈니스 모델을 지원하기 위해.
• TPM 기반 신뢰가 전체 DVB 시스템의 보안 수준을 향상시킬 수 있으며, 전체 시스템 재설계 없이도 가능함을 입증하기 위해.

제안 방법

• 세트톱박스 또는 홈 게이트웨이에 신뢰할 수 있는 플랫폼 모듈(TPM)을 통합하여 하드웨어 기반 신뢰 루트를 제공하기 위해.
• TPM을 사용해 암호화 키를 안전하게 저장하고 신뢰할 수 있는 환경에서 암호화 연산을 수행하기 위해.
• 장치에서 실행 중인 CAS 소프트웨어의 무결성을 검증하기 위해 원격 점검 메커니즘을 구현하기 위해.
• 콘텐츠 제공자 또는 MNO와 같은 외부 실체와의 암호화 인증을 사용한 안전한 통신 채널을 설계하기 위해.
• 기존 DVB CAS 아키텍처와의 통합을 통해 후행 호환성과 단계적 배포를 지원하기 위해.
• TPM이 안전하게 지불 관련 자격 증명과 거래를 처리할 수 있도록 하여 동적 지불 및 구독 모델을 구현하기 위해.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 기존 DVB 조건부 접근 시스템에 신뢰할 수 있는 컴퓨팅 기술을 효과적으로 통합하여 보안을 향상시킬 수 있는 방법은 무엇인가?
• RQ2 TPM은 DVB 환경에서 암호화 키를 보호하고 접근 제어를 강제하는 데 어떤 역할을 하는가?
• RQ3 TPM 기반 원격 점검이 다자 간 생태계에서 DVB 클라이언트 장치의 신뢰성 향상에 기여할 수 있는가?
• RQ4 TPM은 지불 및 구독 서비스를 위한 이동통신 사업자와의 안전한 협업을 어떻게 지원하는가?
• RQ5 기존 DVB 시스템에 하드웨어 기반 신뢰를 도입할 때 발생하는 아키텍처적 및 구현 과제는 무엇인가?

주요 결과

• DVB 세트톱박스에 TPM을 통합함으로써 소프트웨어 기반 추출 및 변조로부터 암호화 키를 보호하는 강력한 하드웨어 기반 신뢰 루트를 확보할 수 있다.
• TPM 기반 원격 점검을 통해 콘텐츠 제공자는 CAS 소프트웨어의 무결성을 검증할 수 있으며, 악성 또는 변조된 클라이언트의 위험을 줄일 수 있다.
• TPM 기반 시스템은 외부 지불 제공자와의 안전하고 인증된 통신을 지원하여 이동통신 사업자와의 신뢰할 수 있는 협업을 가능하게 한다.
• 제안된 아키텍처는 기존 DVB CAS 표준과의 후행 호환성을 유지하여 점진적 배포가 가능하다.
• 신뢰할 수 있는 하드웨어 환경 내에서 구독 및 지불 자격 증명을 안전하게 관리할 수 있기 때문에 새로운 비즈니스 모델을 가능하게 한다.
• 논문은 하드웨어 기반 신뢰가 키 泄露 및 소프트웨어 위조 공격에 대한 일반적인 공격에 대해 DVB 시스템의 보안을 크게 향상시킬 수 있음을 입증한다.