JP3430752B2 - ディジタルデータ通信方式 - Google Patents
ディジタルデータ通信方式Info
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- JP3430752B2 JP3430752B2 JP30412295A JP30412295A JP3430752B2 JP 3430752 B2 JP3430752 B2 JP 3430752B2 JP 30412295 A JP30412295 A JP 30412295A JP 30412295 A JP30412295 A JP 30412295A JP 3430752 B2 JP3430752 B2 JP 3430752B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル通信サ
ービスの不正利用の防止に有効なディジタルデータ通信
方式に関するものであり、特に著作権の設定されたディ
ジタルデータの複製防止に有効なものである。
ービスの不正利用の防止に有効なディジタルデータ通信
方式に関するものであり、特に著作権の設定されたディ
ジタルデータの複製防止に有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の記録技術の発達によって、小型の
光ディスクに数ギガバイトのデータを記録することが可
能になり、画像圧縮の技術によって、前記の光ディスク
に映画をディジタル記録することが可能になった。他方
ではパーソナルコンピューター（以後、ＰＣと略す）の
発達と普及により、前記の光ディスクに記録された映画
をＰＣのモニタ上に再生する利用法が出現した。この利
用形態では、光ディスクを読み取るドライブ装置（以
後、ドライブと略す）と、圧縮記録されている画像デー
タを伸張して表示する再生ボードを、ＰＣのバスに接続
し、このバスを経由して画像データの転送を行うことに
なる。
光ディスクに数ギガバイトのデータを記録することが可
能になり、画像圧縮の技術によって、前記の光ディスク
に映画をディジタル記録することが可能になった。他方
ではパーソナルコンピューター（以後、ＰＣと略す）の
発達と普及により、前記の光ディスクに記録された映画
をＰＣのモニタ上に再生する利用法が出現した。この利
用形態では、光ディスクを読み取るドライブ装置（以
後、ドライブと略す）と、圧縮記録されている画像デー
タを伸張して表示する再生ボードを、ＰＣのバスに接続
し、このバスを経由して画像データの転送を行うことに
なる。
【０００３】ディジタルコピーは複製によって画質が劣
化しないので、ＰＣのデータの複製や変造に適した機能
を利用し、ＰＣ内のハードディスクドライブ（以後、Ｈ
ＤＤと略す）や磁気テープに画像データをコピーするこ
とが可能であり、他のＰＣにもコピー可能である。しか
し、映画ソフトには著作権が設定されていて複製や変造
が禁止されているので、ＰＣが持つ複製機能が有効に機
能しないようにすることが必要となる。
化しないので、ＰＣのデータの複製や変造に適した機能
を利用し、ＰＣ内のハードディスクドライブ（以後、Ｈ
ＤＤと略す）や磁気テープに画像データをコピーするこ
とが可能であり、他のＰＣにもコピー可能である。しか
し、映画ソフトには著作権が設定されていて複製や変造
が禁止されているので、ＰＣが持つ複製機能が有効に機
能しないようにすることが必要となる。
【０００４】ＰＣで映画を再生する場合、画像データは
バスを通して伝送されるので、複製防止の問題はバス型
伝送路における盗聴防止問題に帰結する。バス型伝送路
では受動的な傍受を検知して防止することは困難なの
で、傍受したデータが利用できない様にデータを暗号化
する暗号通信を行うのが一般的であり、暗号通信を行う
為には、送信側と受信側は鍵とよばれる秘密の情報を共
有する必要がある。
バスを通して伝送されるので、複製防止の問題はバス型
伝送路における盗聴防止問題に帰結する。バス型伝送路
では受動的な傍受を検知して防止することは困難なの
で、傍受したデータが利用できない様にデータを暗号化
する暗号通信を行うのが一般的であり、暗号通信を行う
為には、送信側と受信側は鍵とよばれる秘密の情報を共
有する必要がある。
【０００５】秘密の情報を要求する点ではパスワードシ
ステムとも呼ばれる暗証番号方式と暗号方式は同じであ
る。特開平２−６７０６７号公報は、暗証番号を要求し
て、返答された暗証番号が不一致であるか、もしくは一
定時間内に返答がない場合に接続を拒否する方式を提案
している。特開平３−１０９８５０号公報は試行錯誤に
よって偶然に正しい暗証番号が入力される確率を小さく
するために、入力開始から一定時間経過した時点で、正
しい桁数の正しい暗証番号が入力されているかどうか
を、１回だけ検査する方式を提案している。どちらの特
許も、時間の設定方法には詳しい説明を加えてないが、
平均的な利用者が暗証番号を入力するのに要する時間の
最大値に設定すると考えるのが合理的である。
ステムとも呼ばれる暗証番号方式と暗号方式は同じであ
る。特開平２−６７０６７号公報は、暗証番号を要求し
て、返答された暗証番号が不一致であるか、もしくは一
定時間内に返答がない場合に接続を拒否する方式を提案
している。特開平３−１０９８５０号公報は試行錯誤に
よって偶然に正しい暗証番号が入力される確率を小さく
するために、入力開始から一定時間経過した時点で、正
しい桁数の正しい暗証番号が入力されているかどうか
を、１回だけ検査する方式を提案している。どちらの特
許も、時間の設定方法には詳しい説明を加えてないが、
平均的な利用者が暗証番号を入力するのに要する時間の
最大値に設定すると考えるのが合理的である。
【０００６】図２は従来例のブロック図であり、２１は
ＣＰＵ、２２はバス、２３はドライブ、２４は再生ボー
ド、２５はＨＤＤ、２６はバス監視ボードである。この
従来例の動作は、ＣＰＵ２１がソフトウエアに従ってバ
ス２２を介してドライブ２３と再生ボード２４に鍵の入
力と更新を行い、ドライブ２３は鍵を用いてデータを暗
号化して送出し、再生ボード２４は鍵を用いてデータを
復元するものである。この方式は、データをＨＤＤ２５
にコピーし、後でＨＤＤ２５から再生ボード２４にデー
タを転送しようとしても、鍵を発生するソフトウエアが
前回と全く同じ動作をしない限り、暗号化時に用いられ
た鍵を再生ボード２４に入力できないので正常な再生を
行うことができない。しかし、ユーザーがバス監視ボー
ド２６をバスに接続し、バス監視ボード２６は再生ボー
ド２４への鍵の書き込みを検知して鍵を取り込み、デー
タをＨＤＤ２５に記録する際に、前記バス監視ボード２
６の取り込んだ鍵も記録しておくと、後でＨＤＤ２５か
ら再生ボード２４にデータを転送する際に、暗号化時に
用いられた鍵を再生ボード２４に与えられるので正常な
再生ができる。
ＣＰＵ、２２はバス、２３はドライブ、２４は再生ボー
ド、２５はＨＤＤ、２６はバス監視ボードである。この
従来例の動作は、ＣＰＵ２１がソフトウエアに従ってバ
ス２２を介してドライブ２３と再生ボード２４に鍵の入
力と更新を行い、ドライブ２３は鍵を用いてデータを暗
号化して送出し、再生ボード２４は鍵を用いてデータを
復元するものである。この方式は、データをＨＤＤ２５
にコピーし、後でＨＤＤ２５から再生ボード２４にデー
タを転送しようとしても、鍵を発生するソフトウエアが
前回と全く同じ動作をしない限り、暗号化時に用いられ
た鍵を再生ボード２４に入力できないので正常な再生を
行うことができない。しかし、ユーザーがバス監視ボー
ド２６をバスに接続し、バス監視ボード２６は再生ボー
ド２４への鍵の書き込みを検知して鍵を取り込み、デー
タをＨＤＤ２５に記録する際に、前記バス監視ボード２
６の取り込んだ鍵も記録しておくと、後でＨＤＤ２５か
ら再生ボード２４にデータを転送する際に、暗号化時に
用いられた鍵を再生ボード２４に与えられるので正常な
再生ができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようにＰＣで著作
権の有する画像及び音声データによる映画等を再生する
システムにおいては暗号鍵を秘密にしなければならな
い。ＰＣ利用者はディスク上の映画等が記録された画像
及び音声データを複製する権利は持たないが、ディスク
に納められた画像及び音声データより映画等を再生する
正当な権利を持っている。
権の有する画像及び音声データによる映画等を再生する
システムにおいては暗号鍵を秘密にしなければならな
い。ＰＣ利用者はディスク上の映画等が記録された画像
及び音声データを複製する権利は持たないが、ディスク
に納められた画像及び音声データより映画等を再生する
正当な権利を持っている。
【０００８】ドライブと再生ボードは同じ鍵を共有する
必要があるので、何らかの手段を用いてドライブと再生
ボードに鍵を入力する必要がある。出荷時に予め同じ鍵
を入力し、以後は変更しない方式では、ドライブが出力
したデータを一旦、ＨＤＤにコピーし、ＨＤＤから再生
ボードに入力した場合でも、再生ボードにはドライブか
ら直接入力されたデータと区別する手段がないので、通
常の再生と同様に映画が再生される。ＨＤＤからの再生
が可能であれば、ＨＤＤ上のデータをコピーした他のＰ
Ｃでも再生が可能なので、固定の鍵を用いる方式はコピ
ー防止として有効でない。
必要があるので、何らかの手段を用いてドライブと再生
ボードに鍵を入力する必要がある。出荷時に予め同じ鍵
を入力し、以後は変更しない方式では、ドライブが出力
したデータを一旦、ＨＤＤにコピーし、ＨＤＤから再生
ボードに入力した場合でも、再生ボードにはドライブか
ら直接入力されたデータと区別する手段がないので、通
常の再生と同様に映画が再生される。ＨＤＤからの再生
が可能であれば、ＨＤＤ上のデータをコピーした他のＰ
Ｃでも再生が可能なので、固定の鍵を用いる方式はコピ
ー防止として有効でない。
【０００９】映画の再生中に鍵を更新する方式を用いた
場合でも、ドライブと再生ボードの間の鍵の交換はＰＣ
内で行われるので、ＰＣ内のデータの流れを監視するこ
とで鍵の入手が可能である。
場合でも、ドライブと再生ボードの間の鍵の交換はＰＣ
内で行われるので、ＰＣ内のデータの流れを監視するこ
とで鍵の入手が可能である。
【００１０】従って、有効なコピー防止を施す為には単
にデータを暗号化するだけでは十分でなく、再生ボード
に入力されたデータが、ドライブから直前に出力された
データと同一であることを再生ボードが確認できる通信
方式が必要である。また、最悪のケースとして暗号と鍵
に関する秘密がＰＣ利用者に暴露された場合でも、再生
ボードを騙すことが極めて困難である方式が望ましい。
にデータを暗号化するだけでは十分でなく、再生ボード
に入力されたデータが、ドライブから直前に出力された
データと同一であることを再生ボードが確認できる通信
方式が必要である。また、最悪のケースとして暗号と鍵
に関する秘密がＰＣ利用者に暴露された場合でも、再生
ボードを騙すことが極めて困難である方式が望ましい。
【００１１】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、鍵の更新手順を模倣された場合でも、鍵の更新に要
する時間を検査して通信を拒絶し、ディジテルデータの
複製防止を実現するディジタルデータ通信方式を提供す
ることを目的とする。
で、鍵の更新手順を模倣された場合でも、鍵の更新に要
する時間を検査して通信を拒絶し、ディジテルデータの
複製防止を実現するディジタルデータ通信方式を提供す
ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のディジタルデータ通信方式は、回線を介し
て第１の装置と第２の装置が接続され、それぞれ初期値
が定まるとその後は互いに同一の乱数を発生する第１の
乱数発生装置と第２の乱数発生装置を、前記第１の装置
内に前記第１の乱数発生装置を、前記第２の装置内に前
記第２の乱数発生装置を配置し、ディジタルデータの送
信に先立って、前記第２の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱
数発生装置に加え、その初期値に基づいて第１の乱数発
生装置により発生された乱数により、送付すべきセクタ
データの先頭値のデータを暗号化して前記第２の装置に
送信し、続いてその送付すべきセクタデータの前記先頭
部のデータを含むセクタデータを第１の乱数発生装置に
より順次発生される乱数により、暗号化して前記第２の
装置に送信し、前記第２の装置においては、受信した前
記の暗号化された先頭部のデータを前記第２の乱数発生
装置により順次発生される乱数により復号化してレジス
タに記憶し、続いて受信した前記先頭部のデータを含む
暗号化されたセクタデータを前記第２の乱数発生装置の
乱数により復号化し、その復号化されたセクタデータの
先頭部データと前記のレジスタに記憶した先頭部データ
との一致を判定し、不一致の回数が予め定められた回数
に達すると第１の装置と第２の装置間の通信を遮断する
ことを特徴としたものである。
に、本発明のディジタルデータ通信方式は、回線を介し
て第１の装置と第２の装置が接続され、それぞれ初期値
が定まるとその後は互いに同一の乱数を発生する第１の
乱数発生装置と第２の乱数発生装置を、前記第１の装置
内に前記第１の乱数発生装置を、前記第２の装置内に前
記第２の乱数発生装置を配置し、ディジタルデータの送
信に先立って、前記第２の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱
数発生装置に加え、その初期値に基づいて第１の乱数発
生装置により発生された乱数により、送付すべきセクタ
データの先頭値のデータを暗号化して前記第２の装置に
送信し、続いてその送付すべきセクタデータの前記先頭
部のデータを含むセクタデータを第１の乱数発生装置に
より順次発生される乱数により、暗号化して前記第２の
装置に送信し、前記第２の装置においては、受信した前
記の暗号化された先頭部のデータを前記第２の乱数発生
装置により順次発生される乱数により復号化してレジス
タに記憶し、続いて受信した前記先頭部のデータを含む
暗号化されたセクタデータを前記第２の乱数発生装置の
乱数により復号化し、その復号化されたセクタデータの
先頭部データと前記のレジスタに記憶した先頭部データ
との一致を判定し、不一致の回数が予め定められた回数
に達すると第１の装置と第２の装置間の通信を遮断する
ことを特徴としたものである。
【００１３】本発明によれば、送信すべきデータの一部
を用いてデータの正当性を判定するとともに、データの
再生に必要な暗号鍵を不正に得ることが非常に難しく、
複製防止に有効である。
を用いてデータの正当性を判定するとともに、データの
再生に必要な暗号鍵を不正に得ることが非常に難しく、
複製防止に有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のディジ
タル通信方式は、回線を介して接続された第１の装置と
第２の装置に、それぞれ初期値が定まるとその後は互い
に同一の乱数を順次発生する第１の乱数発生装置と第２
の乱数発生装置を配置し、ディジタルデータの送信に先
立って、前記第２の乱数発生装置により発生された乱数
を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱数発生
器に加え、その初期値に基づいて第１の乱数発生装置に
より発生された乱数により、送付すべきセクタデータの
先頭値のデータを暗号化して前記第２の装置に送信し、
続いてその送付すべきセクタデータの前記先頭部のデー
タを含むセクタデータを第１の乱数発生装置により順次
発生される乱数により、暗号化して前記第２の装置に送
信し、前記第２の装置においては、受信した前記の暗号
化された先頭部のデータを前記第２の乱数発生装置によ
り順次発生される乱数により復号化してレジスタに記憶
し、続いて受信した前記先頭部のデータを含む暗号化さ
れたセクタデータを前記第２の乱数発生装置の乱数によ
り復号化し、その復号化されたセクタデータの先頭部デ
ータと前記のレジスタに記憶した先頭部データとの一致
を判定し、不一致の回数が予め定められた回数に達する
と第１の装置と第２の装置間の通信を遮断することを特
徴としたものであり、データの正当性を判定するために
使用するデータは、送信データの一部であり、かつセク
タデータ毎に判定しているため、正当なデータの判定の
信頼性を増すことができる。
タル通信方式は、回線を介して接続された第１の装置と
第２の装置に、それぞれ初期値が定まるとその後は互い
に同一の乱数を順次発生する第１の乱数発生装置と第２
の乱数発生装置を配置し、ディジタルデータの送信に先
立って、前記第２の乱数発生装置により発生された乱数
を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱数発生
器に加え、その初期値に基づいて第１の乱数発生装置に
より発生された乱数により、送付すべきセクタデータの
先頭値のデータを暗号化して前記第２の装置に送信し、
続いてその送付すべきセクタデータの前記先頭部のデー
タを含むセクタデータを第１の乱数発生装置により順次
発生される乱数により、暗号化して前記第２の装置に送
信し、前記第２の装置においては、受信した前記の暗号
化された先頭部のデータを前記第２の乱数発生装置によ
り順次発生される乱数により復号化してレジスタに記憶
し、続いて受信した前記先頭部のデータを含む暗号化さ
れたセクタデータを前記第２の乱数発生装置の乱数によ
り復号化し、その復号化されたセクタデータの先頭部デ
ータと前記のレジスタに記憶した先頭部データとの一致
を判定し、不一致の回数が予め定められた回数に達する
と第１の装置と第２の装置間の通信を遮断することを特
徴としたものであり、データの正当性を判定するために
使用するデータは、送信データの一部であり、かつセク
タデータ毎に判定しているため、正当なデータの判定の
信頼性を増すことができる。
【００１５】次に請求項２に記載されたディジタルデー
タ通信方式は、第２の乱数発生装置が初期値を入力する
手段を有せず、前記第２の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱
数発生装置に送付してから、第１の装置から第２の装置
に前記初期値を基に発生された乱数により暗号化された
セクタ先頭部データの暗号化データが返送されるまでに
要した時間と、乱数の発生に要すべき時間との差から得
る許容範囲を、前記セクタ先頭部データの暗号化に用い
る乱数の発生に要すべき時間の半分以下に設定すること
を特徴としたものであり、不当な複製を行うには２／３
倍以上の高速なクロック周波数で乱数を発生する乱数発
生器を用意しないと正常にデータの復号ができず、ま
た、第２の乱数発生器は初期値入力手段を持たないの
で、初期値を偽造されることがなく、安全な乱数発生器
が得られ、信頼性の高いデータの再生が出来る。 以下
に、本発明の請求項１、及び請求項２に記載された発明
の実施の形態について、図１を用いて説明する。図１に
おいて、１はドライブ、２は再生ボード、３はバス、
４、５はバスインターフェース、６、７はクロック回
路、８は暗号化器、９、１２は３２ビット長さの乱数発
生器、１０はドライブ回路、１１は復号器、１３はタイ
マ、１４はレジスタ、１５はカウンタ、１６は判定器、
１７はゲート回路、１８は動画表示回路、１９はＣＰＵ
である。
タ通信方式は、第２の乱数発生装置が初期値を入力する
手段を有せず、前記第２の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱
数発生装置に送付してから、第１の装置から第２の装置
に前記初期値を基に発生された乱数により暗号化された
セクタ先頭部データの暗号化データが返送されるまでに
要した時間と、乱数の発生に要すべき時間との差から得
る許容範囲を、前記セクタ先頭部データの暗号化に用い
る乱数の発生に要すべき時間の半分以下に設定すること
を特徴としたものであり、不当な複製を行うには２／３
倍以上の高速なクロック周波数で乱数を発生する乱数発
生器を用意しないと正常にデータの復号ができず、ま
た、第２の乱数発生器は初期値入力手段を持たないの
で、初期値を偽造されることがなく、安全な乱数発生器
が得られ、信頼性の高いデータの再生が出来る。 以下
に、本発明の請求項１、及び請求項２に記載された発明
の実施の形態について、図１を用いて説明する。図１に
おいて、１はドライブ、２は再生ボード、３はバス、
４、５はバスインターフェース、６、７はクロック回
路、８は暗号化器、９、１２は３２ビット長さの乱数発
生器、１０はドライブ回路、１１は復号器、１３はタイ
マ、１４はレジスタ、１５はカウンタ、１６は判定器、
１７はゲート回路、１８は動画表示回路、１９はＣＰＵ
である。
【００１６】以上の様に構成された映像再生システムの
各部の動作を説明する。ドライブ１と再生ボード２はバ
ス３に接続されている。バスインターフェース４、５は
それぞれクロック回路６、７が発生するクロックに同期
して動作する。クロック回路６、７は同じ発振周波数で
動作する。ドライブ側のバスインターフェース４は、暗
号化器８と乱数発生器９とを持つ。暗号化器８は乱数発
生器９が発生する乱数に従って、ドライブ回路１０から
入力されるデータを暗号化してバス３に出力する。乱数
発生器９は、バス３を介して入力された３２ビットの乱
数を初期値として、初期値の入力後６４クロック間は１
クロック毎に１回、それ以外の期間は暗号化器８が読み
出される毎に１回の割合で出力する乱数を順次更新す
る。
各部の動作を説明する。ドライブ１と再生ボード２はバ
ス３に接続されている。バスインターフェース４、５は
それぞれクロック回路６、７が発生するクロックに同期
して動作する。クロック回路６、７は同じ発振周波数で
動作する。ドライブ側のバスインターフェース４は、暗
号化器８と乱数発生器９とを持つ。暗号化器８は乱数発
生器９が発生する乱数に従って、ドライブ回路１０から
入力されるデータを暗号化してバス３に出力する。乱数
発生器９は、バス３を介して入力された３２ビットの乱
数を初期値として、初期値の入力後６４クロック間は１
クロック毎に１回、それ以外の期間は暗号化器８が読み
出される毎に１回の割合で出力する乱数を順次更新す
る。
【００１７】再生ボードのバスインターフェース５は、
暗号化されたデータを復元する復号器１１と乱数発生器
１２とタイマ１３と、レジスタ１４と、カウンタ１５と
判定器１６を持つ。復号器１１は乱数発生器１２が発生
する乱数に従って、バス３から書き込まれる暗号化デー
タを元のデータに復元してレジスタ１４と判定器１６と
ゲート回路１７に出力する。ゲート回路１７は判定器１
６から禁止信号が出ていない期間は復号器１１からの入
力を動画表示回路１８にそのまま出力するが、禁止信号
が出ている期間はデータを出力しない。
暗号化されたデータを復元する復号器１１と乱数発生器
１２とタイマ１３と、レジスタ１４と、カウンタ１５と
判定器１６を持つ。復号器１１は乱数発生器１２が発生
する乱数に従って、バス３から書き込まれる暗号化デー
タを元のデータに復元してレジスタ１４と判定器１６と
ゲート回路１７に出力する。ゲート回路１７は判定器１
６から禁止信号が出ていない期間は復号器１１からの入
力を動画表示回路１８にそのまま出力するが、禁止信号
が出ている期間はデータを出力しない。
【００１８】ドライブ１から再生ボード２へのデータ転
送はセクタと呼ばれる一定長のブロックを単位として行
われる。前記乱数発生器１２は、ドライブ１側の乱数発
生器９と同一発生方式のものであり、両者の初期値が一
致すると以後は両者とも同じ乱数を順次発生する。ま
た、乱数発生器１２は初期値を出力後、乱数発生器９と
同期して、乱数の読出の６４クロック後までの期間は１
クロック毎に１回、それ以外の期間は復号器１１にデー
タが書き込まれる毎に１回の割合いで乱数を更新する。
但し、再生ボード２の乱数発生器１２はドライブ１の乱
数発生器９と異なり、乱数の初期値を入力する手段を持
たないので、特定の初期値から乱数を発生する様に外部
から制御することはできない。タイマ１３は乱数発生器
１２が初期値を読み出してから、復号器１１にドライブ
１側より送られるセクタの先頭部のデータの暗号化され
たデータが書き込まれるまでの時間を測定する。レジス
タ１４は復号器１１が前記先頭部の暗号化されたデータ
３２ビットを復号した結果を記憶する。先頭部のデータ
のビット数は３２ビットに限らず１６ビット、８ビット
でもＰＣのバス幅を考慮して決めればよい。
送はセクタと呼ばれる一定長のブロックを単位として行
われる。前記乱数発生器１２は、ドライブ１側の乱数発
生器９と同一発生方式のものであり、両者の初期値が一
致すると以後は両者とも同じ乱数を順次発生する。ま
た、乱数発生器１２は初期値を出力後、乱数発生器９と
同期して、乱数の読出の６４クロック後までの期間は１
クロック毎に１回、それ以外の期間は復号器１１にデー
タが書き込まれる毎に１回の割合いで乱数を更新する。
但し、再生ボード２の乱数発生器１２はドライブ１の乱
数発生器９と異なり、乱数の初期値を入力する手段を持
たないので、特定の初期値から乱数を発生する様に外部
から制御することはできない。タイマ１３は乱数発生器
１２が初期値を読み出してから、復号器１１にドライブ
１側より送られるセクタの先頭部のデータの暗号化され
たデータが書き込まれるまでの時間を測定する。レジス
タ１４は復号器１１が前記先頭部の暗号化されたデータ
３２ビットを復号した結果を記憶する。先頭部のデータ
のビット数は３２ビットに限らず１６ビット、８ビット
でもＰＣのバス幅を考慮して決めればよい。
【００１９】判定器１６は乱数発生器１２の乱数が読み
出された時点からゲート回路１７に禁止信号を出力す
る。タイマ１３は乱数発生器１２が乱数を送り出し、ド
ライブ１側から先頭部のデータが返ってくるまでの時間
を計測し、タイムオーバを監視し、カウンタ１５はタイ
マ１３のタイムオーバーと先頭部のデータの値の不一致
時カウントアップし、カウンタ値が８未満の場合は、復
号器１１が先頭部のデータを出力した時点の次のクロッ
クでゲート回路１７への禁止信号の出力を停止するが、
カウンタ１５の値が８の場合は、そのまま禁止信号の出
力を続ける。乱数発生器の読み出し後の先頭の復号デー
タはカウンタ１５の値によらず動画表示回路１８には出
力されず、即ち、セクターの先頭部のデータはセクタの
転送の度に一度データチェック用に用いられる。判定器
１６は復号器１１から２番目のデータが出力された時点
で、復号器１１の出力とレジスタ１４の出力が、セクタ
ーの先頭部のデータが一致し、かつ、タイマ１３の値が
８０以下である場合にはカウンタ１５を０にクリアする
が、そうでない場合であってカウンタ１５の値が８未満
の場合は値を１だけ増やす。この時点の次のクロックで
タイマ１３は０にクリアされる。
出された時点からゲート回路１７に禁止信号を出力す
る。タイマ１３は乱数発生器１２が乱数を送り出し、ド
ライブ１側から先頭部のデータが返ってくるまでの時間
を計測し、タイムオーバを監視し、カウンタ１５はタイ
マ１３のタイムオーバーと先頭部のデータの値の不一致
時カウントアップし、カウンタ値が８未満の場合は、復
号器１１が先頭部のデータを出力した時点の次のクロッ
クでゲート回路１７への禁止信号の出力を停止するが、
カウンタ１５の値が８の場合は、そのまま禁止信号の出
力を続ける。乱数発生器の読み出し後の先頭の復号デー
タはカウンタ１５の値によらず動画表示回路１８には出
力されず、即ち、セクターの先頭部のデータはセクタの
転送の度に一度データチェック用に用いられる。判定器
１６は復号器１１から２番目のデータが出力された時点
で、復号器１１の出力とレジスタ１４の出力が、セクタ
ーの先頭部のデータが一致し、かつ、タイマ１３の値が
８０以下である場合にはカウンタ１５を０にクリアする
が、そうでない場合であってカウンタ１５の値が８未満
の場合は値を１だけ増やす。この時点の次のクロックで
タイマ１３は０にクリアされる。
【００２０】即ち、タイマ１３はクロックの数をカウン
トし、セクターの先頭部のデータの転送に先立って、６
４クロックカウント後、前記セクターの先頭のデータの
暗号化データを受け取るまで計数し、計数値が８０を越
えるとタイムオーバーとしてカウンタ１５をカウントア
ップする。
トし、セクターの先頭部のデータの転送に先立って、６
４クロックカウント後、前記セクターの先頭のデータの
暗号化データを受け取るまで計数し、計数値が８０を越
えるとタイムオーバーとしてカウンタ１５をカウントア
ップする。
【００２１】次に、１セクタのデータをドライブ１から
再生ボード２に転送する場合の動作を、時間の流れに従
って順に説明する。データ転送にはＣＰＵ１９が介在す
る。まず、ドライブ回路１０のバッファメモリに１セク
タのデータが読み出し済みであり、動画表示回路１８の
バッファメモリに１セクタのデータを受け入れる空き容
量があるとＣＰＵ１９が判断した時点でデータ転送の手
順が始まる。ＣＰＵ１９は乱数発生器１２から乱数を読
み出して乱数発生器９に乱数の初期値として入力する。
乱数発生器１２からの乱数の読み出しでタイマ１３のカ
ウントアップを開始し、乱数発生器１２はこの時点から
６４クロック連続の乱数更新を行う。
再生ボード２に転送する場合の動作を、時間の流れに従
って順に説明する。データ転送にはＣＰＵ１９が介在す
る。まず、ドライブ回路１０のバッファメモリに１セク
タのデータが読み出し済みであり、動画表示回路１８の
バッファメモリに１セクタのデータを受け入れる空き容
量があるとＣＰＵ１９が判断した時点でデータ転送の手
順が始まる。ＣＰＵ１９は乱数発生器１２から乱数を読
み出して乱数発生器９に乱数の初期値として入力する。
乱数発生器１２からの乱数の読み出しでタイマ１３のカ
ウントアップを開始し、乱数発生器１２はこの時点から
６４クロック連続の乱数更新を行う。
【００２２】乱数発生器９は初期値が入力されると６４
クロック連続の乱数更新を行い、暗号化器８に出力す
る。暗号化器８にはドライブ回路１０からのセクターの
先頭のデータが出力されているので、暗号化器８の出力
は１セクタの予め定められたビット数の先頭のデータを
暗号化した結果になる。ＣＰＵ１９は乱数の更新が終了
するのを待って暗号化器８の出力を読み出し、この暗号
化された先頭のデータを復号器１１に書き込む。この時
の読み出しは本来のデータ転送ではないので、ドライブ
回路１０のバッファメモリの状態は変化しない。
クロック連続の乱数更新を行い、暗号化器８に出力す
る。暗号化器８にはドライブ回路１０からのセクターの
先頭のデータが出力されているので、暗号化器８の出力
は１セクタの予め定められたビット数の先頭のデータを
暗号化した結果になる。ＣＰＵ１９は乱数の更新が終了
するのを待って暗号化器８の出力を読み出し、この暗号
化された先頭のデータを復号器１１に書き込む。この時
の読み出しは本来のデータ転送ではないので、ドライブ
回路１０のバッファメモリの状態は変化しない。
【００２３】復号器１１に暗号化データが書き込まれた
時点でタイマ１３のカウントアップが停止する。ＣＰＵ
１９が再生ボード２からドライブ１へ乱数を、ドライブ
１から再生ボード２へ暗号化データを転送する合間に余
分な動作をしていなければタイマ１３の値は６４より余
り大きな値にはなっていないはずである。また、この時
点で乱数発生器９と乱数発生器１２は同じ初期状態から
同じステップ数だけ状態遷移を繰り返したので同じ乱数
を出力しているはずである。従って復号器１１は乱数発
生器１２の出力に従って、暗号化器８が乱数発生器９の
出力に従って行った操作と逆の操作を行い、その結果と
して１セクタの先頭のデータを出力する。但しこのデー
タは本来のデータ転送ではないので動画表示回路１８に
は出力せず、レジスタ１４にだけ記憶する。
時点でタイマ１３のカウントアップが停止する。ＣＰＵ
１９が再生ボード２からドライブ１へ乱数を、ドライブ
１から再生ボード２へ暗号化データを転送する合間に余
分な動作をしていなければタイマ１３の値は６４より余
り大きな値にはなっていないはずである。また、この時
点で乱数発生器９と乱数発生器１２は同じ初期状態から
同じステップ数だけ状態遷移を繰り返したので同じ乱数
を出力しているはずである。従って復号器１１は乱数発
生器１２の出力に従って、暗号化器８が乱数発生器９の
出力に従って行った操作と逆の操作を行い、その結果と
して１セクタの先頭のデータを出力する。但しこのデー
タは本来のデータ転送ではないので動画表示回路１８に
は出力せず、レジスタ１４にだけ記憶する。
【００２４】次に、前記先頭のデータを含む１セクタ分
のデータの転送を開始する。セクタのデータは乱数発生
器９が発生した新たな乱数に従って暗号化器８により暗
号化され、ＣＰＵ１９によって復号器１１に転送され
て、乱数発生器１２の出力に従って復元される。判定器
１６はセクタの先頭のデータとレジスタ１４の出力を照
合し、一致しなければデータの送り側が真正なドライブ
でないと判断してカウンタ１５をカウントアップし、一
致した場合であってもタイマ１３の値が８０以上の場合
もタイムオーバーとして、送り側の乱数発生器が模造品
であると判断してカウンタ１５をカウントアップする。
カウンタ１５の値が８になるとゲート回路がデータを出
力しなくなるので、再生はストップする。もちろん、再
生をストップさせるカウンタの値は８以外の整数値を選
定してもよい。
のデータの転送を開始する。セクタのデータは乱数発生
器９が発生した新たな乱数に従って暗号化器８により暗
号化され、ＣＰＵ１９によって復号器１１に転送され
て、乱数発生器１２の出力に従って復元される。判定器
１６はセクタの先頭のデータとレジスタ１４の出力を照
合し、一致しなければデータの送り側が真正なドライブ
でないと判断してカウンタ１５をカウントアップし、一
致した場合であってもタイマ１３の値が８０以上の場合
もタイムオーバーとして、送り側の乱数発生器が模造品
であると判断してカウンタ１５をカウントアップする。
カウンタ１５の値が８になるとゲート回路がデータを出
力しなくなるので、再生はストップする。もちろん、再
生をストップさせるカウンタの値は８以外の整数値を選
定してもよい。
【００２５】最後に、本発明を適用する場合の要点を説
明する。まず、受信側から送信側へ乱数を送り、送信側
から受信側へと暗号化データを送るのに要する最短時間
を求め、これと送信側において入力された乱数（送信側
での乱数発生器９の初期値となる）から返送に用いる乱
数の発生に要すべき時間との差の許容範囲を、乱数の発
生に要すべき時間の半分以下になるように乱数の連続更
新の回数を設定し、判定器が許容する遅延時間のクロッ
ク数を連続更新のクロック数の１．５倍以下に設定す
る。
明する。まず、受信側から送信側へ乱数を送り、送信側
から受信側へと暗号化データを送るのに要する最短時間
を求め、これと送信側において入力された乱数（送信側
での乱数発生器９の初期値となる）から返送に用いる乱
数の発生に要すべき時間との差の許容範囲を、乱数の発
生に要すべき時間の半分以下になるように乱数の連続更
新の回数を設定し、判定器が許容する遅延時間のクロッ
ク数を連続更新のクロック数の１．５倍以下に設定す
る。
【００２６】不正に複製したデータを再生しようと試み
るものが、乱数発生器と暗号化器を市販のＩＣを組み合
わせて構成しようとした場合、自作の回路を専用ＩＣと
同じクロック周波数で動作させるのは極めて困難である
が、半分以下の低いクロック周波数で動作させることは
比較的容易である。また、応答時間の制限が緩ければ、
乱数の計算をソフトウエアで実行することも可能であ
る。このように、応答の制限時間を不必要に大きくする
と不正利用が容易になる。本発明では乱数の返送に要す
る時間を、専用の乱数発生器が乱数の生成に要する時間
の１．５倍以下に厳しく制限することにより、ソフトウ
エアや自作の乱数発生器などによって受信側が騙される
ことを防止している。
るものが、乱数発生器と暗号化器を市販のＩＣを組み合
わせて構成しようとした場合、自作の回路を専用ＩＣと
同じクロック周波数で動作させるのは極めて困難である
が、半分以下の低いクロック周波数で動作させることは
比較的容易である。また、応答時間の制限が緩ければ、
乱数の計算をソフトウエアで実行することも可能であ
る。このように、応答の制限時間を不必要に大きくする
と不正利用が容易になる。本発明では乱数の返送に要す
る時間を、専用の乱数発生器が乱数の生成に要する時間
の１．５倍以下に厳しく制限することにより、ソフトウ
エアや自作の乱数発生器などによって受信側が騙される
ことを防止している。
【００２７】ＰＣシステムのバスは必ずしも一体物では
なく、ブリッジを介して異なる速度で動作するバスが中
継され、インターフェースを介して各種の装置間のデー
タ転送が行なわれる複雑な伝送路である。伝送路として
の遅延要因には、ブリッジやインターフェースといった
静的な遅延要因の他に、割り込みやメモリリフレッシュ
といった動的に変化する遅延要因があり、真正の装置間
でも必ずしも前記の最短時間内に応答が返るとは限らな
い。しかし、遅延時間のばらつきを考慮して時間制限を
緩めると不正利用に対して弱くなる。本発明では、動的
要因による時間切れやデータの伝送誤りに対しては通信
の中断が起きないように、応答が正しくないかタイムオ
ーバである場合にはカウンタをカウントアップし、カウ
ンタが上限に達した時点で通信を中断する方式を用い
る。動的要因によって大きな遅延が生じる確率が十分に
小さく、カウンタの上限値が十分に大きければ、動的要
因によって通信が中断する確率は実用的な観点から見て
ゼロと見なせる。一方、自作の乱数発生手段の動作速度
の制限による遅延時間は静的な遅延要因なので、時間切
れが毎回発生してカウンタは短時間で上限値に達し、確
実に通信の中断が発生する。受信側の乱数発生器に初期
値を入力できないことは重要である。もし、初期値の入
力が可能であれば、送信側に送る乱数が特定の値になる
ように制御することが可能になる。特定の初期値入力に
対する応答は別の特定の値になるので、前記の別の特定
の値を応答するプログラムを作成して、受信側を騙して
不正に複製したデータを処理させることは容易である。
受信側の乱数発生器には初期値の入力手段を設けるべき
ではなく、もし設ける場合には十分な隠蔽を施すべきで
ある。
なく、ブリッジを介して異なる速度で動作するバスが中
継され、インターフェースを介して各種の装置間のデー
タ転送が行なわれる複雑な伝送路である。伝送路として
の遅延要因には、ブリッジやインターフェースといった
静的な遅延要因の他に、割り込みやメモリリフレッシュ
といった動的に変化する遅延要因があり、真正の装置間
でも必ずしも前記の最短時間内に応答が返るとは限らな
い。しかし、遅延時間のばらつきを考慮して時間制限を
緩めると不正利用に対して弱くなる。本発明では、動的
要因による時間切れやデータの伝送誤りに対しては通信
の中断が起きないように、応答が正しくないかタイムオ
ーバである場合にはカウンタをカウントアップし、カウ
ンタが上限に達した時点で通信を中断する方式を用い
る。動的要因によって大きな遅延が生じる確率が十分に
小さく、カウンタの上限値が十分に大きければ、動的要
因によって通信が中断する確率は実用的な観点から見て
ゼロと見なせる。一方、自作の乱数発生手段の動作速度
の制限による遅延時間は静的な遅延要因なので、時間切
れが毎回発生してカウンタは短時間で上限値に達し、確
実に通信の中断が発生する。受信側の乱数発生器に初期
値を入力できないことは重要である。もし、初期値の入
力が可能であれば、送信側に送る乱数が特定の値になる
ように制御することが可能になる。特定の初期値入力に
対する応答は別の特定の値になるので、前記の別の特定
の値を応答するプログラムを作成して、受信側を騙して
不正に複製したデータを処理させることは容易である。
受信側の乱数発生器には初期値の入力手段を設けるべき
ではなく、もし設ける場合には十分な隠蔽を施すべきで
ある。
【００２８】
【発明の効果】以上のように、本発明のディジタルデー
タ通信方式によれば、乱数の発生時間の制限とセクター
の先頭データの一致をセクターの転送毎に判定すること
により、本来の装置から別の装置にコピーされたデータ
の処理を拒否することが可能であり、特に、暗号に関す
る秘密が破られた場合にも、乱数発生時間の制限からデ
ータの不正利用を極めて困難にすることができる。
タ通信方式によれば、乱数の発生時間の制限とセクター
の先頭データの一致をセクターの転送毎に判定すること
により、本来の装置から別の装置にコピーされたデータ
の処理を拒否することが可能であり、特に、暗号に関す
る秘密が破られた場合にも、乱数発生時間の制限からデ
ータの不正利用を極めて困難にすることができる。
【図１】本発明の実施の形態におけるディジタルデータ
通信方式を示すブロック構成図
通信方式を示すブロック構成図
【図２】従来例のデータ通信方式におけるブロック構成
図
図
１、２３ ドライブ
２、２４ 再生ボード
３、２２ バス
４、５ バスインターフェース
６、７ クロック回路
８ 暗号化器
９、１２ 乱数発生器
１０ ドライブ回路
１１ 復号器
１３ タイマ
１４ レジスタ
１５ カウンタ
１６ 判定器
１７ ゲート回路
１８ 動画表示回路
１９、２１ ＣＰＵ
２５ ＨＤＤ
２６ バス監視ボード
Claims (2)
- 【請求項１】 回線を介して第１の装置と第２の装置が
接続され、それぞれ初期値が定まるとその後は互いに同
一の乱数を発生する第１の乱数発生装置と第２の乱数発
生装置を、前記第１の装置内に前記第１の乱数発生装置
を、前記第２の装置内に前記第２の乱数発生装置を配置
し、ディジタルデータの送信に先立って、前記第２の乱
数発生装置により発生された乱数を、前記回線を介して
初期値として前記第１の乱数発生装置に加え、その初期
値に基づいて第１の乱数発生装置により発生された乱数
により、送付すべきセクタデータの先頭値のデータを暗
号化して前記第２の装置に送信し、続いてその送付すべ
きセクタデータの前記先頭部のデータを含むセクタデー
タを第１の乱数発生装置により順次発生される乱数によ
り、暗号化して前記第２の装置に送信し、前記第２の装
置においては、受信した前記の暗号化された先頭部のデ
ータを前記第２の乱数発生装置により順次発生される乱
数により復号化してレジスタに記憶し、続いて受信した
前記先頭部のデータを含む暗号化されたセクタデータを
前記第２の乱数発生装置の乱数により復号化し、その復
号化されたセクタデータの先頭部データと前記のレジス
タに記憶した先頭部データとの一致を判定し、不一致の
回数が予め定められた回数に達すると第１の装置と第２
の装置間の通信を遮断することを特徴とするディジタル
データ通信方式。 - 【請求項２】 第２の乱数発生装置が初期値を入力する
手段を有せず、前記第２の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第１の乱
数発生装置に送付してから、第１の装置から第２の装置
に前記初期値を基に発生された乱数により暗号化された
セクタ先頭部データの暗号化データが返送されるまでに
要した時間と、前記セクタ先頭部データの暗号化に用い
る乱数の発生に要すべき時間との差の許容範囲を、前記
乱数の発生に要すべき時間の半分以下に設定することを
特徴とする請求項１記載のディジタルデータ通信方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30412295A JP3430752B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | ディジタルデータ通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30412295A JP3430752B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | ディジタルデータ通信方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09149022A JPH09149022A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3430752B2 true JP3430752B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=17929305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30412295A Expired - Fee Related JP3430752B2 (ja) | 1995-11-22 | 1995-11-22 | ディジタルデータ通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3430752B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6236727B1 (en) | 1997-06-24 | 2001-05-22 | International Business Machines Corporation | Apparatus, method and computer program product for protecting copyright data within a computer system |
| JP3975308B2 (ja) | 1998-07-15 | 2007-09-12 | ソニー株式会社 | 情報信号再生システム、情報信号読み出し装置、情報信号処理装置、情報信号再生方法、情報信号読み出し方法、および、情報信号処理方法 |
| US8352582B2 (en) * | 2001-06-28 | 2013-01-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Temporal proximity to verify physical proximity |
-
1995
- 1995-11-22 JP JP30412295A patent/JP3430752B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09149022A (ja) | 1997-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080523 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090523 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |