JP2010092202A - Ｕｓｂインタフェースを用いた記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】著作権保護技術対応のＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置を提供する。
【解決手段】ＵＳＢインタフェースを用いて外部デバイスに接続される記憶装置は、書き換え可能なメモリと、コントローラとを備える。メモリは、一意な識別データをあらかじめ格納するためのシステム領域と、識別データを用いて作成された暗号化キーを格納するための認証領域と、暗号化キーによって暗号化されたコンテンツを格納するためのユーザ領域とを含む。コントローラは、システム領域への外部デバイスによるアクセスを制御するためのシステム領域アクセス制御部と、ユーザ領域への外部デバイスによるアクセスを制御するためのユーザ領域アクセス制御部と、外部デバイスの正当性を検証するための認証部と、認証部による認証が成功した場合に、暗号化キーの外部デバイスによる取得を許可するための認証領域アクセス制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置に関する。

映像や音楽といったコンテンツのデジタル化に伴い、著作権を侵害する違法コピーが問題となっている。この問題の対応策の一つとして、ＣＰＲＭ（Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ Ｍｅｄｉａ）技術が知られている。この技術は、記録メディア向けの著作権保護技術であり、現在、ＤＶＤ−ＲＡＭ／Ｒ／ＲＷやＳＤメモリカードなどに採用されている（例えば、特許文献１）。

特許３３８９１２８６号公報 特開２００８−４０５９７号公報

しかし、従来から、一般に広く普及しているＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置（例えば、ＵＳＢフラッシュメモリや、ＵＳＢ接続されるハードディスク）においても、ＣＰＲＭ技術により保護された暗号化コンテンツの保存、再生を行いたいという要望があった。

本発明は、著作権保護技術対応のＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

[適用例１]
ＵＳＢインタフェースを用いて外部デバイスに接続される記憶装置であって、
書き換え可能なメモリと、
前記メモリを制御するコントローラと、
を備え、
前記メモリは、
前記記憶装置と他の記憶装置とを区別することができる一意な識別データをあらかじめ格納するためのシステム領域と、
前記識別データを用いて作成された暗号化キーを格納するための認証領域と、
前記暗号化キーによって暗号化されたデジタルコンテンツを格納するためのユーザ領域と、
を含み、
前記コントローラは、
前記システム領域への前記外部デバイスによるアクセスを制御するためのシステム領域アクセス制御部と、
前記ユーザ領域への前記外部デバイスによるアクセスを制御するためのユーザ領域アクセス制御部と、
前記外部デバイスの正当性を検証するための認証部と、
前記認証部による認証が成功した場合に、前記暗号化キーの外部デバイスによる取得を許可するための認証領域アクセス制御部と、
を備える、記憶装置。
こうすれば、著作権保護技術に対応した、ＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置を提供することができる。

[適用例２]
適用例１記載の記憶装置であって、
前記識別データは、
前記記憶装置の製造者を識別するために、第１の規格または標準の管理機関から割り当てられた第１の製造者ＩＤと、
前記記憶装置の製造者を識別するために、第２の規格または標準の管理機関から割り当てられた第２の製造者ＩＤと、
前記製造者内で、前記記憶装置を構成する特定の部品を他の記憶装置内の同種の部品と識別するために、前記製造者によって設定された製造番号ＩＤと、
から作成されている、記憶装置。
こうすれば、ＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置において、通常用いられている既存のＩＤから、一意な識別データを作成することができる。

[適用例３]
適用例２記載の記憶装置であって、
前記識別データは、前記第１の製造者ＩＤと、前記第２の製造者ＩＤと、前記製造番号ＩＤと、のうちの少なくとも一部を暗号化することによって作成されている、記憶装置。
こうすれば、ＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置において、通常用いられている既存のＩＤが利用者に閲覧可能な情報であっても、識別データの構成は秘匿することができる。この結果、識別データのセキュリティを向上することができる。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、著作権保護技術対応のＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置、および、ＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置における著作権保護技術の実現方法、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記憶媒体等の形態で実現することができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ｂ．変形例：

Ａ．実施例：
図１は、本発明の一実施例としての記憶装置の概略構成を示す説明図である。この記憶装置１０（以降、単に「ＵＳＢフラッシュメモリ」とも呼ぶ。）は、ＵＳＢインタフェースを用いて外部デバイスに接続される記憶装置であって、コントローラ１００と、フラッシュメモリ２００とを備えている。

フラッシュメモリ２００は、データの消去および書き換えが可能な不揮発性の半導体メモリである。フラッシュメモリ２００は、システム領域２１０と、認証領域２２０と、ユーザ領域２３０とを含んでいる。システム領域２１０は、読み出し専用の記憶領域である。システム領域２１０には、メディアＩＤ２１２があらかじめ格納されている。このメディアＩＤ２１２は、個々の記録メディアを識別するための一意な識別データであり、ＣＰＲＭに準拠している。このメディアＩＤ２１２の作成方法については、後述する。なお、システム領域２１０は、フラッシュメモリ２００ではなく、例えばＲＯＭのような読み出し専用の記憶媒体に配置する構成とすることもできる。認証領域２２０は、ＣＰＲＭ制御において、コンテンツの暗号化・復号化の際に用いられる暗号化キー２２２を格納するための領域である。ユーザ領域２３０は、利用者が外部デバイスを通じて自由に読み書き可能な領域である。このユーザ領域２３０には、ＣＰＲＭ制御によって暗号化された暗号化コンテンツ２３２や、暗号化されていないユーザデータ２３４を格納可能である。

コントローラ１００は、フラッシュメモリ２００を制御するための制御回路から構成されている。コントローラ１００は、認証部１１０と、主制御部１２０と、システム領域アクセス制御部１３０と、認証領域アクセス制御部１４０と、ユーザ領域アクセス制御部１５０と、暗号・復号化部１６０とを備えている。認証部１１０は、ＵＳＢフラッシュメモリ１０に接続される外部デバイスの正当性を検証するための認証処理を実行する。認証処理についての詳細は後述する。システム領域アクセス制御部１３０は、システム領域２１０へのアクセスを制御する機能を有する。例えば、システム領域アクセス制御部１３０は、外部デバイスから読み出し専用のコマンドを受けた際、システム領域２１０に格納されているメディアＩＤ２１２の読み出しを行う。なお、このメディアＩＤ２１２の読み出しは、認証処理が成功した外部デバイスにのみ許可するものとしてもよい。認証領域アクセス制御部１４０は、認証領域２２０へのアクセスを制御する機能を有する。具体的には、認証処理が成功した（正当性が認められた）外部デバイスからのコマンドに応じて、暗号化キー２２２の読み出しおよび書き込みを制御する。なお、この際に用いられるコマンドは暗号化されていることが好ましい。ユーザ領域アクセス制御部１５０は、ユーザ領域２３０へのアクセスを制御する機能を有する。具体的には、外部デバイスからの暗号化コンテンツ２３２やユーザデータ２３４の読み出し、書き込みを制御する。暗号・復号化部１６０は、主制御部１２０の制御のもとに、ＣＰＲＭに準拠した暗号化キー２２２を作成する。この暗号化キー２２２は、外部デバイスから与えられる図示しないデバイスキーと、主制御部１２０内部の図示しない記憶領域内に格納されているＭＫＢ１２２（Ｍｅｄｉａ Ｋｅｙ Ｂｌｏｃｋ）と、システム領域２１０内に格納されているメディアＩＤ２１２とから作成された鍵により暗号化された鍵である。なお、暗号化キー２２２についての詳細は後述する。これらのＣＰＲＭ制御は、主制御部１２０と、暗号・復号化部１６０とが協働することによって実現される。なお、ＭＫＢ１２２は、フラッシュメモリ２００内のいずれかの領域に格納されるものとすることもできる。主制御部１２０は、前述したＣＰＲＭ制御を行うほか、各制御部の制御を統括する機能を有する。

図２は、メディアＩＤ２１２の構成を示す説明図である。メディアＩＤ２１２は、６４ビットの固有ＩＤである。メディアＩＤ２１２は、ＭＩＤ２１４と、ＶＩＤ２１５と、ＰＲＶ２１６と、ＰＳＮ２１７とから作成されている。ＭＩＤ２１４は、標準ライセンス機構である４Ｃ Ｅｎｔｉｔｙ, ＬＬＣから、製造者ごとに割り当てられた第１の製造者ＩＤ（製造ＩＤ、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ＩＤ）である。ＭＩＤ２１４は、システム領域２１０に格納されており、メディアＩＤ２１２の０バイト目にはこのＭＩＤ２１４のコピーが格納される。ＶＩＤ２１５は、ＵＳＢ標準を策定する業界団体であるＵＳＢ−ＩＦ（ＵＳＢ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｒｓ Ｆｏｒｕｍ）から、製造者ごとに割り当てられた第２の製造者ＩＤ（ベンダＩＤ）である。ＶＩＤ２１５は、システム領域２１０に格納されており、メディアＩＤ２１２の１〜２バイト目にはこのＶＩＤ２１５が符号化または暗号化されて格納される。ＰＲＶ２１６は、ＵＳＢフラッシュメモリ１０の製造段階におけるイニシャライズ過程で設定される製品バージョンの識別番号である。ＰＲＶ２１６は、システム領域２１０に格納されており、メディアＩＤ２１２の３バイト目にはこのＰＲＶ２１６のコピーが格納される。なお、このＰＲＶ２１６は省略可能である。例えば、メディアＩＤ２１２の１〜３バイト目にＶＩＤ２１５を格納してもよい。ＰＳＮ２１７は、ＵＳＢフラッシュメモリ１０の部品であるコントローラ１００に設定される製品シリアル番号であり、システム領域２１０に格納されている。この製品シリアル番号は、製造者内で特定のコントローラ１００を、他のコントローラ１００と識別するために設定される製造番号ＩＤである。メディアＩＤ２１２の４〜７バイト目には、このＰＳＮ２１７のコピーが格納される。なお、ＰＳＮ２１７は、当該製造業者内で一意な番号であることが好ましい。

このようにしてメディアＩＤ２１２を作成すれば、ＵＳＢフラッシュメモリ１０に通常用いられている既存の情報を用いて、ＣＰＲＭに準拠した一意なメディアＩＤ２１２を用意することができる。また、ＶＩＤ２１５、ＰＲＶ２１６等の情報は、利用者が外部デバイスを経由することによって閲覧可能な情報であるため、その少なくとも一部を暗号化することによって、メディアＩＤ２１２の構成は秘匿することができる。この結果、メディアＩＤ２１２のセキュリティを向上することができる。

図３は、外部デバイスとＵＳＢフラッシュメモリ１０との間の認証処理の流れを示す説明図である。ＵＳＢフラッシュメモリ１０を外部デバイスに接続した際、まず、外部デバイスの正当性を検証するための認証処理が行われる。この認証処理は、外部デバイスとＵＳＢフラッシュメモリ１０の認証部１１０との間において行われるチャレンジレスポンス型の相互認証である（ステップＳ２００）。具体的には、まず、認証部１１０は、外部デバイスに対して「チャレンジ」と呼ばれる値を送信する。外部デバイスは、そのチャレンジの値に自己が保有しているパスワードを掛け合わせた演算処理を行う。外部デバイスは、演算処理の結果得られたハッシュ値を「レスポンス」として認証部１１０へ送信する。認証部１１０は、外部デバイスからのレスポンスの値と、自ら生成したレスポンスの値とを照合し、二つのレスポンスの値が一致していれば認証が成功したものと判断する。なお、この認証処理において、外部デバイスが保有しているパスワードとして、デバイスＩＤを用いることができる。

この認証が失敗した場合（認証不可）、認証部１１０は、認証領域２２０へのアクセスが不可能である旨の判定をする（ステップＳ２０２）。この状態では、外部デバイスからＵＳＢフラッシュメモリ１０へのアクセスは、ユーザ領域２３０に制限される（ステップＳ２１０）。このため、外部デバイスは、ｉ）暗号化コンテンツ２３２を生成し、保存する場合は、デジタルコンテンツの暗号化に用いた暗号化キー２２２を認証領域２２０へ保存できない、ｉｉ）暗号化コンテンツ２３２を再生する場合は、暗号化コンテンツ２３２を復号するための暗号化キー２２２を、認証領域２２０から取得できない。よって、この場合は、ＵＳＢフラッシュメモリ１０は、通常のＵＳＢフラッシュメモリとして機能する。

一方、認証が成功した場合（認証可）、認証部１１０は、認証領域２２０へのアクセスが可能である旨の判定をする（ステップＳ２０４）。次に、外部デバイスとＵＳＢフラッシュメモリ１０との間で、メディアＩＤ２１２の交換処理が行われる（ステップＳ２０６）。具体的には、ＵＳＢフラッシュメモリ１０の主制御部１２０は、ステップＳ２００の相互認証で使用したチャレンジの値を用いてメディアＩＤ２１２を暗号化し、外部デバイスへ送信する。このようにして、外部デバイスの正当性の検証と、メディアＩＤ２１２の暗号化という過程を経ることによって、ＵＳＢフラッシュメモリ１０は、メディアＩＤ２１２を安全に送信することができる。これを受信した外部デバイスは、認証領域２２０およびユーザ領域２３０に対して、以下のようなＣＰＲＭ制御を行う（ステップＳ２０８）。
ｉ）暗号化コンテンツ２３２を生成し、保存する場合：
外部デバイスは、復号したメディアＩＤ２１２と、ＵＳＢフラッシュメモリ１０から取得したＭＫＢ１２２と、自身が所有するデバイスキーとを用いて、メディア固有鍵と呼ばれる鍵を生成する。また、外部デバイスは、デジタルコンテンツを暗号化するための暗号化鍵（以降、「コンテンツ鍵」とも呼ぶ。）を生成し、このコンテンツ鍵を用いて暗号化コンテンツ２３２を作成する。この暗号化コンテンツ２３２は、ユーザ領域２３０へ保存される。その後、外部デバイスは、コンテンツ鍵をメディア固有鍵で暗号化し、暗号化キー２２２を生成する。この暗号化キー２２２は、認証領域２２０へ保存される。
ｉｉ）暗号化コンテンツ２３２を再生する場合：
外部デバイスは、復号したメディアＩＤ２１２と、ＵＳＢフラッシュメモリ１０から取得したＭＫＢ１２２と、自身が所有するデバイスキーとを用いて、メディア固有鍵を生成する。そして、そのメディア固有鍵を用いて、ＵＳＢフラッシュメモリ１０から取得した暗号化キー２２２を復号する。外部デバイスは、その復号処理で得られたコンテンツ鍵を用いて、暗号化コンテンツ２３２の復号処理を行う。
この場合、前述の制御を行うことによって、ＵＳＢフラッシュメモリ１０は著作権保護技術対応のＵＳＢフラッシュメモリとして機能することができる。

このように、上記実施例では、ＵＳＢメモリ内に著作権保護技術（ＣＰＲＭ）に対応したメディアＩＤやＭＫＢを用意し、これを用いてデジタルコンテンツの暗号化、復号を実行するようにしたため、ＣＰＲＭに準拠したＵＳＢフラッシュメモリを提供することが可能となる。

Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｂ１．変形例１：
上記実施例では、ＵＳＢインタフェースを用いた記憶装置の例としてＵＳＢフラッシュメモリを挙げたが、この記憶装置には任意のものを用いることができる。例えば、ＵＳＢインタフェースを用いたハードディスクであるものとしてもよい。

Ｂ２．変形例２：
上記実施例で示したメディアＩＤの構成はあくまで一例である。メディアＩＤは、構成要素となる複数のＩＤ（ＭＩＤ、ＶＩＤ、ＰＲＶ、ＰＳＮ等）を用いて任意の方法で作成することができる。例えば、メディアＩＤを作成する際に、その複数のＩＤの並び順を任意に設定することができる。他の例としては、メディアＩＤの一部または全部を暗号化する構成とすることもできる。具体的には、ｉ）構成要素となる複数のＩＤのうちの、任意の１つ以上のＩＤを暗号化する、ｉｉ）構成要素となる複数のＩＤの一部分（例えば、ＰＳＮの一部分）を暗号化する、等の構成を採用することができる。

本発明の一実施例としての記憶装置の概略構成を示す説明図である。 メディアＩＤ２１２の構成を示す説明図である。 外部デバイスとＵＳＢフラッシュメモリ１０との間の認証処理の流れを示す説明図である。

符号の説明

１０…記憶装置
１００…コントローラ
１１０…認証部
１２０…主制御部
１２２…ＭＫＢ
１３０…システム領域アクセス制御部
１４０…認証領域アクセス制御部
１５０…ユーザ領域アクセス制御部
１６０…復号化部
２００…フラッシュメモリ
２１０…システム領域
２２０…認証領域
２２２…暗号化キー
２３０…ユーザ領域
２３２…暗号化コンテンツ
２３４…ユーザデータ

Claims (3)

1. ＵＳＢインタフェースを用いて外部デバイスに接続される記憶装置であって、
   書き換え可能なメモリと、
   前記メモリを制御するコントローラと、
   を備え、
   前記メモリは、
   前記記憶装置と他の記憶装置とを区別することができる一意な識別データをあらかじめ格納するためのシステム領域と、
   前記識別データを用いて作成された暗号化キーを格納するための認証領域と、
   前記暗号化キーによって暗号化されたデジタルコンテンツを格納するためのユーザ領域と、
   を含み、
   前記コントローラは、
   前記システム領域への前記外部デバイスによるアクセスを制御するためのシステム領域アクセス制御部と、
   前記ユーザ領域への前記外部デバイスによるアクセスを制御するためのユーザ領域アクセス制御部と、
   前記外部デバイスの正当性を検証するための認証部と、
   前記認証部による認証が成功した場合に、前記暗号化キーの外部デバイスによる取得を許可するための認証領域アクセス制御部と、
   を備える、記憶装置。
2. 請求項１記載の記憶装置であって、
   前記識別データは、
   前記記憶装置の製造者を識別するために、第１の規格または標準の管理機関から割り当てられた第１の製造者ＩＤと、
   前記記憶装置の製造者を識別するために、第２の規格または標準の管理機関から割り当てられた第２の製造者ＩＤと、
   前記製造者内で、前記記憶装置を構成する特定の部品を他の記憶装置内の同種の部品と識別するために、前記製造者によって設定された製造番号ＩＤと、
   から作成されている、記憶装置。
3. 請求項２記載の記憶装置であって、
   前記識別データは、前記第１の製造者ＩＤと、前記第２の製造者ＩＤと、前記製造番号ＩＤと、のうちの少なくとも一部を暗号化することによって作成されている、記憶装置。

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