JP3871851B2

JP3871851B2 - Write-once optical disc recording / reproducing apparatus and recording medium

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Publication number: JP3871851B2
Application number: JP2000138346A
Authority: JP
Inventors: 幸秀大村; 隆一砂川; 洋信清水
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2000-05-11
Filing date: 2000-05-11
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JP2001319339A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ライトワンス型光ディスク用データ記録再生装置及び記録媒体に関する。詳しくは、１回だけデータを書き込むことができるＣＤ−Ｒ（Compact Disc Recordable）に代表されるライトワンス型光ディスクに適用するデータ記録再生装置及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種コンテンツやコンピュータプログラム等の電子データの配布媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）が多用されている。ＣＤ−ＲＯＭは、電子データを記録したマスタＣＤからプレス成型等によって製造された副生物であり、主に大量配布のメディアに用いられるが、配布数（製造数）の少ないサンプル版ＣＤやプライベートＣＤなどには、ライトワンス型の光ディスク装置、すなわちＣＤ−Ｒが用いられる。ＣＤ−Ｒは透明なディスク基板と反射層（詳細な構造は後述する。）との間に有機色素からなる記録層を有している点でＣＤ−ＲＯＭと構造上の相違があり、専用の記録装置（ＣＤ−Ｒライター）を用いて当該記録層に高出力レーザを照射し、熱的反応によって当該記録層に情報ピットを形成することにより、ユーザ段階で情報の記録を行うことができるものである。
【０００３】
ＣＤ−Ｒは上記のとおり情報の消去や上書きができない（追記は可能）ライトワンス型である。すなわち、一度書き込んだ情報の消去や書き換えが不可能である。したがって、不正者による情報の消去や改ざんを確実に防止できるという優れた利点を持つことから、特に保全を要する電子データの配布や保管などの用途に欠かせない記憶媒体となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のライトワンス型光ディスクにあっては、記録情報の消去や改ざんを防止できるという優れた利点があるものの、記録情報の読み出しが自由であるため、記録情報の不正読み出しや不正コピーを防止できないという不都合があった。
このため、秘匿を要する情報を記録したＣＤ−Ｒの保管に際しては、厳格な管理規則を適用しなければならないが、このような管理規則の運用は相当困難で、多くの場合、規則の不徹底や馴れなどから安易な傾向に流れやすく、不心得な者によるＣＤ−Ｒの持ち出しや情報の読み出しを阻止できない結果、秘匿すべき情報の外部流出ないしは不正にコピーされたＣＤ−Ｒの出現を回避できないという問題点があった。
【０００５】
なお、かかる問題点は、ＣＤ−Ｒに限らず、可搬型の記憶デバイス一般にいえることであるが、ＣＤ−Ｒについては特に深刻である。ＣＤ−Ｒは、そのライトワンス型の特徴を活かして保全を要する電子データの配布や保管などに広く用いられている現実に加え、不要になったＣＤ−Ｒを物理的に破壊（例えば、意図的に傷をつけたり切断したりする）しない限り、用済み後もその記録情報の不正読み取りが可能であるからである。
【０００６】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、ライトワンス型光ディスクの記録情報の不正読み出しを防止し、以て特に保全を必要とする電子データの配布や保管などの用途に適合するライトワンス型光ディスク用データ記録再生装置及び記録媒体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のライトワンス型光ディスク用データ記録再生装置は、ユーザ領域に暗号化データが書き込まれていると共に、システム領域の一部にユーザ認証のための識別情報と前記暗号化データを復号するための鍵情報とが書き込まれているライトワンス型光ディスクをコピー元ディスクとして他のライトワンス型光ディスクへのディスクコピーを行うライトワンス型光ディスク用記録再生装置であって、前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報を用いてユーザ認証を行うユーザ認証手段と、前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証された場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データと前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報及び鍵情報とをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する一方、前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証されなかった場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する出力手段とを備えたことを特徴とする。
請求項２記載の記録媒体は、ユーザ領域に暗号化データが書き込まれていると共に、システム領域の一部にユーザ認証のための識別情報と前記暗号化データを復号するための鍵情報とが書き込まれているライトワンス型光ディスクをコピー元ディスクとして他のライトワンス型光ディスクへのディスクコピーを行う際に、コンピュータに、前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報を用いてユーザ認証を行うユーザ認証手段と、前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証された場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データと前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報及び鍵情報とをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する一方、前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証されなかった場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する出力手段とを実現させるためのプログラムを格納したことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明における様々な細部の特定ないし実例および数値や文字列その他の記号の例示は、本発明の思想を明瞭にするための、あくまでも参考であって、それらのすべてまたは一部によって本発明の思想が限定されないことは明らかである。また、周知の手法、周知の手順、周知のアーキテクチャおよび周知の回路構成等（以下「周知事項」）についてはその細部にわたる説明を避けるが、これも説明を簡潔にするためであって、これら周知事項のすべてまたは一部を意図的に排除するものではない。かかる周知事項は本発明の出願時点で当業者の知り得るところであるので、以下の説明に当然含まれている。
【００１６】
図１は、ライトワンス型光ディスク（以下「ＣＤ−Ｒ」という。）の外観図（ａ）およびその要部拡大図（ｂ）である。これらの図において、ＣＤ−Ｒ１は、直径１２ｃｍ（直径８ｃｍのものもある。以下、直径１２ｃｍのもので説明する。）のディスク状を有しており、ディスクの中心に直径１５ｍｍのセンターホール１ａが形成されている。ディスクの中心Ｔ０からセンタホール１ａの壁（ディスク内縁Ｔ１）までの距離は７．５ｍｍ、Ｔ０からディスク外縁Ｔ７までの距離は６０ｍｍであり、このＴ１〜Ｔ７の間に同心状の複数の記録領域、すなわち、ディスクの内周側から順にＰＣＡ（Power Calibration Area）、ＰＭＡ（Program Memory Area）、リードイン（図では「ＲＩ」と略している。）、データエリア（図では「ＵＡ」と略している。）およびリードアウト（図では「ＲＯ」と略している。）の各領域が設けられている。
【００１７】
各領域を概説すると、Ｔ２〜Ｔ３に位置するＰＣＡは、ＣＤ−Ｒ１にデータを記録する際に行われるレーザ強度調整のための試し書き領域である。この試し書きは一般に１００回程度可能であり、少なくとも１回のデータ記録で１回分の領域を消費する。
Ｔ３〜Ｔ４に位置するＰＭＡは、ＣＤ−Ｒ１でまだクローズしていないセッションのトラックがあるとき、そのトラック番号と開始／終了位置を一時的に保存する領域である。
Ｔ４〜Ｔ５に位置するリードイン（ＲＩ）は、セッショントラックの先頭（ディスクの内周側）にある領域で、セッションのＴＯＣ（Table Of Contents：ＣＤに記録されているトラック数、開始位置およびデータ領域の合計の長さ）を保存する領域である。セッションをクローズすると、ＰＭＡに一時保存されていた情報がこのリードイン（ＲＩ）に書き込まれる。
【００１８】
Ｔ５〜Ｔ６に位置するデータエリア（ＵＡ）は、ユーザ段階で実際にデータが書き込まれる領域である。データの記録容量は最大約６８０Ｍバイト（直径８ｃｍのものは最大約１９０Ｍバイト）であり、この記憶容量は録音時間で表すと最大約７４分（直径８ｃｍのものは最大約２１分）になる。データエリア（ＵＡ）は、リードイン（ＲＩ）のすぐ後ろから連続する所定サイズ（２Ｋバイト）単位の論理ブロックで管理されるようになっており、各論理ブロックごとに０から最大約３３００００までのＬＢＮ（Logical Block Number）が割り当てられるようになっている。
Ｔ６〜Ｔ７に位置するリードアウト（ＲＯ）は、セッションの最後（ディスクの外周側）にある領域で、データエリア（ＵＡ）の最後に到達したことを示す領域である。
【００１９】
これら各領域のディスク上の位置はＴ２とＴ３を除いて規格化されている。すなわち、Ｔ４はＴ０から２３ｍｍ離れた位置、Ｔ５はＴ０から２５ｍｍ離れた位置、Ｔ６はＴ０から５８ｍｍ離れた位置となるように規定されている。なお、図ではディスク外縁とリードアウト（ＲＯ）の終了位置とを同一の符号（Ｔ７）で示しているが、これは図示の都合である。リードアウト（ＲＯ）の実際の終了位置はＴ０から５８．５ｍｍ離れた位置になる。以下、特に断りのない限り、Ｔ７はリードアウト（ＲＯ）の終了位置を表すものとする。なお、リードアウト（ＲＯ）の開始と終了位置（Ｔ６およびＴ７）はＣＤ−Ｒ１に記録するデータの量に応じて変化する。上記の実際値（Ｔ６＝５８ｍｍ、Ｔ７＝５８．５ｍｍ）は記憶データ量を最大にしたときのものである。
【００２０】
図２は、ＣＤ−Ｒ１の断面構造図である。ＣＤ−Ｒ１は、透明で耐熱性、耐湿性および成形性に優れ、且つ、所要の光学的特性（屈折率や複屈折など）を備えた材料（例えばプラスチック）からなる基板１ｂの上に、有機色素からなる記録層１ｃ、アルミニウムなどの金属材料からなる反射層１ｄおよび樹脂等の硬質材料からなる保護層１ｅを積層して形成されており、断面全体の厚さは１．２ｍｍである。
【００２１】
ＣＤ−ＲＯＭとの構造上の相違は、記録層１ｃを有する点、および記録層１ｃと基板１ｂとの間にウォッブルグルーブと呼ばれる渦巻状の案内溝１ｆが形成されている点にある。ＣＤ−Ｒ１へのデータの記録は基板１ｂの裏側から案内溝１ｆに沿って記録用の強いレーザを照射し、記録層１ｃを加熱して情報ピット（pit：再生用のレーザ反射光を変調するための物理的変形変質部分）を形成することにより行われる。
【００２２】
図３は、ＣＤ−Ｒ１の各記録領域のフォーマット概念図である。この図において、ＰＣＡ、ＰＭＡ、リードイン（ＲＩ）、データエリア（ＵＡ）およびリードアウト（ＲＯ）はそれぞれ、図１（ｂ）における同名部分に対応する。ＰＣＡおよびＰＭＡのサイズ（情報書き込み可能容量）は製造者ごとに異なり、一定ではないが、上述の試し書き回数（一般に１００回程度）やセッション情報の一時記憶回数に見合った必要量、例えば、ＰＣＡで約３．５Ｍバイト程度、ＰＭＡで約２Ｍバイト程度の容量が確保されている。ちなみに、これらの例示容量からＰＣＡの開始位置（Ｔ２）とＰＭＡの開始位置（Ｔ３）は、規格化されたリードイン（ＲＩ）の開始位置（Ｔ４）を基準として、「Ｔ２＝Ｔ４−約３５秒」の位置、「Ｔ３＝Ｔ４−約１３秒」の位置と書き表すことができる。
【００２３】
既述のとおり、ＰＣＡはデータ記録を行う際の試し書き領域、ＰＭＡはクローズされていないセッション情報を一時的に格納する領域であり、これら二つの領域（ＰＣＡ／ＰＭＡ）はデータ記録時にのみ利用（アクセス）される領域である。一方、リードイン（ＲＩ）はクローズされたセッション情報をＴＯＣとして記録する領域、データエリア（ＵＡ）は実際にデータが書き込まれる領域、リードアウト（ＲＯ）はデータエリアの終わりを明示する領域であり、これら三つの領域（リードイン／データエリア／リードアウト）はデータ記録時と再生時の両方で利用（アクセス）される領域である。
【００２４】
他方、これらすべての領域をユーザからのアクセス容易性の点で見ると、すなわち、ＣＤ−Ｒ１の読み取り装置を備えたパーソナルコンピュータ等の利用者からその記憶内容を通常のツール（典型的には当該パーソナルコンピュータに搭載されたオペレーティングシステム上のファイルシステムなど）を用いて容易にアクセスできるか否かの点で評価すると、データエリア（ＵＡ）については当然ながらその記憶内容の全容把握は可能であるが、他の領域（ＰＣＡ、ＰＭＡ、リードインおよびリードアウト）の内容把握は不可能である。
【００２５】
もちろん、特殊なツールを使用すれば可能ではあるが、そのようなツールは一般のユーザにとって入手困難であるから、かかる例外的なツールの利用を除けば、データエリア以外の他の領域（ＰＣＡ、ＰＭＡ、リードインおよびリードアウト）は、システムからのアクセスだけが許可された特殊な領域であるということができる。以下、この特殊領域のことを「システム領域」といい、ユーザからのアクセスが許可された領域のことを「ユーザ領域」ということにする。すなわち、データエリア（ＵＡ）はユーザ領域、それ以外のＰＣＡ、ＰＭＡ、リードイン（ＲＩ）およびリードアウト（ＲＯ）はシステム領域である。
【００２６】
さて、本実施の形態におけるＣＤ−Ｒ１の特徴は、製造時に、システム領域の一部にＣＤ−Ｒ１の固有情報（以下「ＩＤ情報」という。）と所定の暗号鍵情報を書き込む点にある。ＩＤ情報はＣＤ−Ｒ１の全製造数にわたってユニークな値（重複しない値）を持つことが望ましいが、製造数が膨大になる場合、情報ビットが多ビット化してシステム領域の記憶容量を圧迫する懸念があるため、例えば、製造ロットごとや製造ラインごとまたは製造時期ごとに異なる情報としてもよい。
【００２７】
このＩＤ情報は、後述するように、ユーザ段階でのＣＤ−Ｒ１へのアクセス照合に用いられる。データの再生を行うアプリケーションでＩＤの入力を要求し、入力されたＩＤとシステム領域に書き込まれているＩＤとの一致を判定して、一致の場合のみアクセスを許可する。これにより、不正なユーザ（ＩＤを知らないユーザ）によるデータの再生や複製を阻止し、データの流出や不正生成物の出現を回避することができる。
【００２８】
一方、システム領域に一緒に書き込まれる鍵情報は、ユーザ段階でデータエリアに書き込まれる生データを暗号化するために用いられる。すなわち、データの記録を行うアプリケーションで暗号鍵を読み出し、この暗号鍵を用いて生データを暗号化データに変換した後、その暗号化データをＣＤ−Ｒ１のデータエリアに書き込む。この暗号鍵は暗号化データを復号する際にも用いられる。すなわち、データの再生時に、データの再生を行うアプリケーションでＩＤの入力を要求し、入力されたＩＤとシステム領域に書き込まれているＩＤとの一致を判定して、一致の場合に暗号鍵と暗号化データを読み出し、その暗号鍵を用いて暗号化データを復号し、生データに変換してユーザの利用に供する。
【００２９】
したがって、ＩＤを知らない不正なユーザは、データへのアクセス自体を拒否されるから、不正なデータの読み取りを回避できると共に、万が一、何らかの手段でアクセスが成功したとしても、システム領域に書き込まれた暗号鍵へのアクセスは通常の技術知識では不可能であるから、暗号化データを生データに復号することができず、この点において万全の保全策を講じることができる。
【００３０】
図４は、製造時にシステム領域に書き込まれるＩＤ情報と暗号鍵を含むデータフォーマットの例示構造図である。この図において、第一の例（ａ）は、８バイトのＩＤ情報、８バイトのＤＥＳ（Data Encryption Standard：アメリカ連邦政府標準暗号規格）暗号鍵、２バイトの製造年、１バイトの製造月および１バイトの製造日の各情報から構成された全部で２０バイトの大きさを有している。また、第二の例（ｂ）は、８バイトのＩＤ情報、２４バイトのトリプルＤＥＳ暗号鍵、２バイトの製造年、１バイトの製造月および１バイトの製造日の各情報から構成された全部で３６バイトの大きさを有している。
【００３１】
いずれのフォーマットを採用するかは、もっぱら暗号鍵の信頼性を重視するか、または、システム領域の記憶容量圧迫を回避するかで決まる。なお、図示のバイト数や暗号鍵の種類およびフォーマット構造はあくまでも例示である。要はＣＤ−Ｒ１の固体識別が可能な情報（ＩＤ情報）と、生データを暗号化データに変換できる共に暗号化データから生データに復号できる所定のキー情報（暗号鍵）とを製造時にＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込んでおけばよい。
【００３２】
図５は、ライトワンス型光ディスク記録再生装置（以下「ＣＤ−Ｒ記録再生装置」という。）の概略的なブロック構成図である。このＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ＣＤ−Ｒ１のクランピングエリア（図１（ａ）のＴ１〜Ｔ２の間に設けられた情報非記録エリア）を担持して所定方向に回転駆動するスピンドルモータ１２と、ＣＤ−Ｒ１の基板１ｂを透して記録層１ｃに記録用または再生用のレーザ（一般に波長７７０〜８３０ｎｍの赤外レーザ）１３を照射する光ピックアップ１４と、光ピックアップ１４の内部に設けられた不図示のシークモータと協調して光ピックアップ１４をディスクの半径方向に移動させる粗動モータ１５とを備えると共に、スピンドルモータ１２の回転速度を制御するディスク回転制御部１６と、粗動モータ１５の回転速度と回転方向を制御する粗動モータ制御部１７と、光ピックアップ１４の位置やレーザ強度の制御を行うピックアップ制御部１８と、光ピックアップ１４からの読み取り信号や光ピックアップ１４への書き込み信号の波形変換等の制御を行う再生／記録制御部１９とを備え、さらに、これらの各制御部を統括するコントローラ２０を備える。このコントローラ２０は、発明の要旨に記載のアクセス手段、認証手段および許容手段に相当する。
【００３３】
ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、パーソナルコンピュータ等のホスト装置２１の拡張スロットに内蔵され（または外付けされ）、ホスト装置２１とコントローラ２０との間を所定の信号規格（例えば、ＳＣＳＩ：Small Computer System Interface）のケーブル２１ａで接続して用いられる。
【００３４】
このような構成を有するＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、以下に示すとおり、ＣＤ−Ｒ１への情報の記録とその記録情報の再生を行うことができる。なお、ＣＤ−Ｒ１はＣＤ−ＲＯＭコンパチのデバイスであり、ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ＣＤ−ＲＯＭの情報再生も可能であるが、本発明とは直接の関連がないため説明を省略する。
【００３５】
＜ＣＤ−Ｒ１への情報の記録動作＞
ホスト装置２１でＣＤ−Ｒ記録専用アプリケーションプログラム（以下「ＡＰ」と省略する。）を実行すると、まず、ＡＰからのレーザ強度キャリブレーションコマンドがコントローラ２０に伝えられる。コントローラ２０はこのコマンドに応答して各制御部に所要の指令を伝え、光ピックアップ１４をＣＤ−Ｒ１のＰＣＡ空領域（試し書きされていない領域）に位置させると共に、スピンドルモータ１２の回転速度を制御（光ピックアップ１４の現在位置における相対速度が所定速度となるように制御）した後、光ピックアップ１４から暫定強度（５．５〜８ｍＷの間の任意パワー）の記録用レーザ１３をＰＣＡ空領域に照射して試し書きを行う。
【００３６】
次いで、コントローラ２０は、再生記録制御部１９を介してＰＣＡに試し書きされたデータを読み取り、そのデータをホスト装置２１のＡＰに返送する。ＡＰは、試し書きデータと期待値とを比較してレーザ強度の適否を判定し、判定結果が“否”であればレーザ強度を増減調節して再びレーザ強度キャリブレーションコマンドを発行する一方、判定結果が“適”であれば、ＣＤ−Ｒ１への情報の記録動作を開始する。
【００３７】
この記録動作は、ユーザによって適宜に選択された所要の記録データをＡＰからコントローラ２０に伝え、このコントローラ２０の制御の下、各制御部を介してスピンドルモータ１２の回転制御および光ピックアップ１４の位置制御を行いつつ、上記記録データで光ピックアップ１４からの記録用レーザ１３を変調しながらＣＤ−Ｒ１のデータエリアに記録を行っていくというものである。そして、記録を完了すると、すべてのセッションを閉じ、そのセッション情報のＴＯＣをリードイン（ＲＩ）に書き込むと共に、最終セッションの後にリードアウト（ＲＯ）を形成する。
【００３８】
＜ＣＤ−Ｒ１の記録情報の再生動作＞
ＣＤ−Ｒ１の記録情報を再生する際に上記ＡＰ（ＣＤ−Ｒ記録専用アプリケーションプログラム）は不要である。但し、ＣＤ−Ｒ１のファイルシステムとホスト装置２１のファイルシステムとの相互変換を行うためのドライバソフトは必須である。ユーザはこのドライバソフトを介してＣＤ−Ｒ記録再生装置１０を利用することにより、ホスト装置２１に装備されたハードディスク等の他の記憶デバイスとの区別を意識せずにＣＤ−Ｒ１のファイルシステムにアクセスすることができる。すなわち、ユーザにはオペレーティングシステムのファイルシステムによって認識されたファイル構造が見えるから、ユーザは、他の記憶デバイスに格納されたファイルと同様の手順でＣＤ−Ｒ１内の目的とするファイルを選択し、そのファイルをコピーして他の記憶デバイスに貼り付けたり、またはＥＸＥ形式等の実行ファイルの場合は当該ファイルをオープンして実行したりすることができる。
【００３９】
ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、このファイルアクセスに際して、リードイン（ＲＩ）内のＴＯＣ情報を読み出してホスト装置２１のドライバソフトに提供すると共に、当該ドライバソフトから特定ファイルの読み出しコマンドを受け取った場合は、リードイン（ＲＩ）内のＴＯＣ情報を参照して当該ファイルのデータが書き込まれたデータエリア（ＵＡ）のトラックを特定し、そのトラックの開始位置に光ピックアップ１４を位置させると共に、スピンドルモータ１２の回転速度を制御し、光ピックアップ１４から再生用のレーザ（パワーが０．２ｍＷ程度に抑えられる点を除き記録用のレーザと同じもの）１３をＣＤ−Ｒ１に照射して当該ファイルデータを読み取り、その読み取りデータをホスト装置２１に転送するという一連の動作を実行する。
【００４０】
以上のとおり、本実施の形態のＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ＣＤ−Ｒ１への情報の書き込みを行うことができると共に、ＣＤ−Ｒ１に書き込まれた情報の再生も行うことができる。このＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ユーザ段階でＣＤ−Ｒ１への情報の書き込みを行う場合に必要不可欠な構成要素であるが、ユーザ段階で、ＣＤ−Ｒ１に書き込まれた情報の再生を行う場合も必要とされる構成要素である。ＣＤ−Ｒ１はＣＤ−ＲＯＭコンパチのデバイスで、昨今のパーソナルコンピュータ等のほとんどにはＣＤ−ＲＯＭ再生装置が搭載されており、そのＣＤ−ＲＯＭ再生装置を利用してＣＤ−Ｒ１の情報再生を行うことも可能であるが、このＣＤ−ＲＯＭ再生装置は、ＣＤ−Ｒ１のシステム領域にあらかじめ書き込まれたＩＤ情報や暗号鍵にアクセスできないから、やはり、ＣＤ−Ｒ１に書き込まれた情報の再生を行う場合もＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は欠かせない構成要素である。
【００４１】
また、ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０はもっぱらユーザ段階で使用される装置であるが、ＣＤ−Ｒ１への情報書き込み機能に注目すると、その基本的動作は、ＣＤ−Ｒ１の製造段階で行われるＩＤ情報や暗号鍵の書き込みにも適用可能であるから、以下の説明では上記のＣＤ−Ｒ記録再生装置１０をユーザ段階と製造段階の両方で使用されるものとして話を進める。
【００４２】
＜出荷時情報記録処理＞
図６は、ＣＤ−Ｒ１の製造時におけるＩＤ情報と暗号鍵の書き込み動作（以下「出荷時情報記録処理」という。）を示すフローチャートである。なお、製造時にはＣＤ−Ｒ記録再生装置１０の記録機能しか利用しないため、図示のフローチャートでは、ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０のことを便宜的に「記録機」と略称している。但し、この用語（記録機）には、ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に限らず、製造段階専用の“記録機”であってもよい旨の意図も含まれている。
【００４３】
図において、出荷時情報記録処理を開始すると、まず、未記録のＣＤ−Ｒ１（フロー中では「ディスク」と称する。）を用意し、このＣＤ−Ｒ１を記録機に装填する（ステップＳ１１）。次に、ホスト装置２１を操作してＣＤ−Ｒ１への記録情報を手入力または自動生成する（ステップＳ１２）。この記録情報はＣＤ−Ｒ１のＩＤ情報や所定の秘密鍵および当日の日付（作成日付）などであり、そのフォーマットは、図４（ａ）または（ｂ）に示すとおりである。
【００４４】
次いで、ホスト装置２１から記録機に対して情報記録命令を発行すると（ステップＳ１３）、記録機はこの命令に応答してレーザ強度キャリブレーション処理を実行し、適正なパワーに記録用レーザ１３を設定した後、光ピックアップ１４をＣＤ−Ｒ１の記録領域の“特定位置”に移動制御する（ステップＳ１４）。この特定位置は原理的にはユーザからの直接的なアクセスが認められていない領域、すなわち、システム領域（ＰＣＡ、ＰＭＡ、リードインまたはリードアウト）の未使用領域上の任意位置である。特に好ましくは、データ再生時にその存在が無視される領域として当業者に広く認知されているＰＣＡまたはＰＭＡ上の（未使用領域上の）任意位置である。以下、説明の便宜上、上記“特定位置”をＰＣＡの未使用領域上の任意位置とする。
【００４５】
次いで、記録機は、ホスト装置２１から記録情報（ステップＳ１２で生成した情報）を受け取り、その記録情報を用いて記録用レーザ１３を変調しつつ、記録用レーザ１３をＣＤ−Ｒ１の透明な基板１ｂを介して記録層１ｃの案内溝１ｆに照射し、案内溝１ｆ直下の記録層１ｃに情報ピットを形成して、前記記録情報のＣＤ−Ｒ１への書き込みを行う（ステップＳ１５）。記録情報の書き込み開始位置は、上記ステップＳ１４で実行された光ピックアップ１４の移動位置、すなわち、ＰＣＡの未使用領域上の任意位置であり、記録情報の書き込み終了位置は当該位置から記録情報のサイズ（例えば、図４のフォーマットに従えば２０バイトまたは３６バイト）に相当する分だけ離れた位置である。
【００４６】
次いで、記録機は、光ピックアップ１４を上記特定位置、すなわち、ＰＣＡの未使用領域上の任意位置に移動すると共に、当該位置を再生開始位置、記録情報のサイズに相当する分だけ離れた位置を再生終了位置として、システム領域に書き込んだ記録情報の再生を行い、この再生情報をホスト装置２１に転送する。ホスト装置２１は、記録機から転送された再生データと上記記録情報とを比較照合してベリファイ検査を行い（ステップＳ１６）、両者が一致していれば正常に書き込みを行えたと判断してその旨を作業者に報知する一方、そうでなければ書き込みを失敗したと判断してその旨を作業者に報知する（ステップＳ１７）。作業者は、正常書き込み報知の場合に当該ＣＤ−Ｒ１を出荷棚へ移動し（ステップＳ１８）、書き込み失敗報知の場合に当該ＣＤ−Ｒ１を不良品棚へ移動する（ステップＳ１９）。そして、以上の処理を用意されたＣＤ−Ｒ１がなくなるまで繰り返して実行する（ステップＳ２０）。
【００４７】
したがって、この「出荷時情報記録処理」によれば、未記録のＣＤ−Ｒ１のシステム領域にＩＤ情報、暗号鍵および作成日付などの隠し情報を書き込んで市場に出荷し、ユーザに届けることができる。そして、ユーザ段階で、以下に説明するデータ書き込み処理、データ再生処理またはディスクコピー処理を行う際に、上記の隠し情報を利用した本実施の形態特有の処理を実行することができる。
【００４８】
＜ユーザによるデータ書き込み処理＞
図７は、ユーザ段階で実行されるデータ書き込み動作（以下「ユーザによるデータ書き込み処理」という。）を示すフローチャートである。この処理では、ユーザは、前述の出荷時情報記録処理によって隠し情報が書き込まれたＣＤ−Ｒ１を市場で入手し、そのＣＤ−Ｒ１をＣＤ−Ｒ記録再生装置１０にセットして、所要のユーザデータを当該ＣＤ−Ｒ１に記録する。このユーザデータについて、とりわけ重要な点は、特定の人に対してのみ再生を許可する非公開のデータ、すなわち、秘匿を要するデータである点にある。従来、この種の秘匿を要するデータをＣＤ−Ｒに記録する場合は、例えば、所定の暗号鍵でデータを暗号化してＣＤ−Ｒに記録し、そのＣＤ−Ｒと一緒に当該暗号化データの復号鍵を収めたフロッピィディスク等の記憶媒体を配布していた。しかし、このような複数媒体の同時配布は手間がかかる上、配布先での紛失等の可能性もあり、管理が面倒であるという欠点がある。
【００４９】
本実施の形態のＣＤ−Ｒ１は、一つの記憶媒体に暗号化データと、その暗号化データの復号鍵とを収めて配布するので、配布先で紛失することもなく、管理を容易にして上記不都合を解消できるというメリットがある。
【００５０】
図７において、ユーザによるデータ書き込み処理を開始すると、ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ホスト装置２１からの書き込み命令の有無を判定する（ステップＳ３１）。そして、書き込み命令があると、ホスト装置２１に対してＩＤ入力要求を発行し（ステップＳ３２）、ホスト装置２１は、画面上にＩＤ入力を促がす旨の所定のＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示してユーザによるキーボード等からのＩＤ入力を受け付け（ステップＳ３３）、入力されたＩＤ情報をＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に転送する。
【００５１】
ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込まれているＩＤ情報を読み出して、ホスト装置２１から転送されたＩＤ情報との一致を判定し（ステップＳ３４）、不一致であればそのまま処理を終了する一方、一致であれば、ＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込まれている暗号鍵を読み出してホスト装置２１に転送する（ステップＳ３５）。ホスト装置２１は、その暗号鍵を用いて上記ユーザデータを暗号化データに変換し（ステップＳ３６）、当該暗号化データをＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に転送する。ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、転送された暗号化データをＣＤ−Ｒ１のデータエリアに記録（ステップＳ３７）した後、処理を終了する。
【００５２】
図８は、上記「ユーザによるデータ書き込み処理」のタイムランを示す図であり、図中のパーソナルコンピュータ３１は上述のホスト装置２１に相当するもの、ＣＤ−Ｒライター３２は上述のＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に相当するもの、ＣＤ−Ｒ３３は上述のＣＤ−Ｒ１に相当するものである。
【００５３】
この図において、ユーザは、ＣＤ−Ｒ３３をＣＤ−Ｒライター３２に装填すると共に、パーソナルコンピュータ３１を操作して所要の書き込み命令をＣＤ−Ｒライター３２に発行する。ＣＤ−Ｒライター３２はこの書き込み命令に応答してＩＤ要求をパーソナルコンピュータ３１に返し、パーソナルコンピュータ３１は画面上にＩＤ入力を促がす旨のＧＵＩを表示する。ユーザは、そのＧＵＩに従って所定のＩＤ情報（ＣＤ−Ｒ３３の購入時に販売員等から知らされたＩＤ情報）を入力し、パーソナルコンピュータ３１は入力されたＩＤ情報をＣＤ−Ｒライター３２に転送する。
【００５４】
ＣＤ−Ｒライター３２は、ＣＤ−Ｒ３３のシステム領域にあらかじめ書き込まれているＩＤ情報を読み出し、パーソナルコンピュータ３１から転送されたＩＤ情報との一致を判定して、不一致であれば処理を中止して書き込みを拒否する一方、一致していれば、ＣＤ−Ｒ３３のシステム領域にあらかじめ書き込まれている暗号鍵を読み出してパーソナルコンピュータ３１に転送する。パーソナルコンピュータ３１は、その暗号鍵を用いてユーザデータを暗号化し、暗号化データをＣＤ−Ｒライター３２に転送する。ＣＤ−Ｒライター３２は暗号化データをＣＤ−Ｒ３３のデータエリアに記録した後、記録動作の完了をパーソナルコンピュータ３１に通知して、以上一連の「ユーザによるデータ書き込み処理」を終了する。
【００５５】
したがって、この「ユーザによるデータ書き込み処理」によれば、ＣＤ−Ｒのシステム領域にあらかじめ書き込まれたＩＤ情報を用いてユーザ認証を行うことができると共に、認証ユーザ（正規ユーザ）によって行われるデータ書き込みの際に、ＣＤ−Ｒのシステム領域にあらかじめ書き込まれた暗号鍵を用いてユーザデータの暗号化を行い、その暗号化データをＣＤ−Ｒに書き込むことができる。
【００５６】
その結果、ユーザは、ホスト装置を操作して書き込み対象のユーザデータの指定とＩＤ情報の入力とを行うだけでよく、当該ユーザデータの暗号化処理および暗号化データのＣＤ−Ｒへの書き込みを自動化して作業性の改善を図ることができる。
【００５７】
＜ユーザによるデータ再生処理＞
図９は、ユーザ段階で実行されるデータ再生動作（以下「ユーザによるデータ再生処理」という。）を示すフローチャートである。この処理では、ユーザは、前述のユーザによるデータ書き込み処理によって暗号化データが書き込まれたＣＤ−Ｒ１を入手し、そのＣＤ−Ｒ１をＣＤ−Ｒ記録再生装置１０にセットして、そのＣＤ−Ｒ１から暗号鍵と暗号化データを読み出し、暗号鍵を用いて暗号化データを復号するという一連の処理を実行する。この一連の処理において、とりわけ重要な点は、二種類のユーザが存在することにある。第一のユーザは正当なＩＤ情報を知っているユーザ（以下「正規ユーザ」という。）であり、第二のユーザは正当なＩＤ情報を知らないユーザ（以下「不正ユーザ」という。）である。
【００５８】
図９において、ユーザによるデータ再生処理を開始すると、ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ホスト装置２１からの再生命令の有無を判定する（ステップＳ４１）。そして、再生命令があると、ホスト装置２１に対してＩＤ入力要求を発行し（ステップＳ４２）、ホスト装置２１は、画面上にＩＤ入力を促がす旨の所定のＧＵＩを表示してユーザによるキーボード等からのＩＤ入力を受け付け（ステップＳ４３）、入力されたＩＤ情報をＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に転送する。
【００５９】
ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込まれているＩＤ情報を読み出して、ホスト装置２１から転送されたＩＤ情報との一致を判定し（ステップＳ４４）、不一致であれば不正ユーザと判断してそのまま処理を終了する一方、一致であれば正規ユーザと判断して、ＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込まれている暗号鍵とデータエリアに書き込まれている暗号化データとを読み出してホスト装置２１に転送する（ステップＳ４５）。ホスト装置２１は、その暗号鍵を用いて暗号化データを復号し、当該復号データに対する正規ユーザのアクセスを許容した後、処理を終了する。
【００６０】
図１０は、上記「ユーザによるデータ再生処理」のタイムランを示す図であり、図中のパーソナルコンピュータ３１は上述のホスト装置２１に相当するもの、ＣＤ−Ｒライター３２は上述のＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に相当するもの、ＣＤ−Ｒ３３は上述のＣＤ−Ｒ１に相当するものである。
【００６１】
この図において、ユーザは、ＣＤ−Ｒ３３をＣＤ−Ｒライター３２に装填すると共に、パーソナルコンピュータ３１を操作して所要の再生命令をＣＤ−Ｒライター３２に発行する。ＣＤ−Ｒライター３２はこの再生命令に応答してＩＤ要求をパーソナルコンピュータ３１に返し、パーソナルコンピュータ３１は画面上にＩＤ入力を促がす旨のＧＵＩを表示する。ユーザは、そのＧＵＩに従って所定のＩＤ情報（ＣＤ−Ｒ３３の配布先から正当に通知されたＩＤ情報）を入力し、パーソナルコンピュータ３１は入力されたＩＤ情報をＣＤ−Ｒライター３２に転送する。
【００６２】
ＣＤ−Ｒライター３２は、ＣＤ−Ｒ３３のシステム領域にあらかじめ書き込まれているＩＤ情報を読み出し、パーソナルコンピュータ３１から転送されたＩＤ情報との一致を判定して、不一致であれば不正ユーザと判断し、処理を中止して再生を拒否する一方、一致していれば正規ユーザと判断し、ＣＤ−Ｒ３３のシステム領域にあらかじめ書き込まれている暗号鍵とデータエリアに書き込まれている暗号化データとを読み出してパーソナルコンピュータ３１に転送する。パーソナルコンピュータ３１は、その暗号鍵を用いて暗号化データを復号し、正規ユーザからのアクセスを許容した後、以上一連の「ユーザによるデータ再生処理」を終了する。
【００６３】
したがって、この「ユーザによるデータ再生処理」によれば、ＣＤ−Ｒのシステム領域にあらかじめ書き込まれたＩＤ情報を用いて正規ユーザと不正ユーザとを識別することができると共に、正規ユーザによってデータ再生処理が行われている場合に限り、ＣＤ−Ｒのシステム領域に書き込まれた暗号鍵とデータエリアに書き込まれた暗号化データとをホスト装置に転送し、ホスト装置で暗号化データの復号を行い、復号された生データへのアクセス（例えば、データの閲覧ないし実行等）を許容することができる。
【００６４】
その結果、不正ユーザを排除してデータの再生を行うことができ、データの不正閲覧および不正実行等を防止し、以って、ＣＤ−Ｒのセキュリティ性を向上することができる。
【００６５】
＜ユーザによるディスクコピー処理＞
図１１は、ユーザ段階で実行されるディスクコピー動作（以下「ユーザによるディスクコピー処理」という。）を示すフローチャートである。この処理では、ユーザは、前述のユーザによるデータ書き込み処理によって暗号化データが書き込まれたＣＤ−Ｒ１を入手し、そのＣＤ−Ｒ１をＣＤ−Ｒ記録再生装置１０にセットして、そのＣＤ−Ｒ１から暗号鍵と暗号化データを読み出し、当該暗号鍵を用いて暗号化データを復号し、その復号データを別のＣＤ−Ｒ記録再生装置１０にセットされた未使用のＣＤ−Ｒに書き込む（コピーする）という一連の処理を実行する。この一連の処理においても、正当なＩＤ情報を知っている正規ユーザと正当なＩＤ情報を知らない不正ユーザの二種類のユーザが存在する。
【００６６】
図１１において、ユーザによるディスクコピー処理を開始すると、コピー元のＣＤ−Ｒ１を装填したＣＤ−Ｒ記録再生装置（以下「コピー元ＣＤ−Ｒ記録再生装置」という。）１０は、ホスト装置２１からのコピー命令の有無を判定する（ステップＳ５１）。そして、コピー命令があると、ホスト装置２１に対してＩＤ入力要求を発行し（ステップＳ５２）、ホスト装置２１は、画面上にＩＤ入力を促がす旨の所定のＧＵＩを表示してユーザによるキーボード等からのＩＤ入力を受け付け（ステップＳ５３）、入力されたＩＤ情報をコピー元ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に転送する。
【００６７】
コピー元ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、ＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込まれているＩＤ情報を読み出して、ホスト装置２１から転送されたＩＤ情報との一致を判定し（ステップＳ５４）、不一致であれば不正ユーザと判断してＣＤ−Ｒ１のデータエリアに書き込まれた暗号化データを読み出してホスト装置２１に転送（ステップＳ５５）する一方、一致であれば正規ユーザと判断してＣＤ−Ｒ１のシステム領域に書き込まれているＩＤ情報と暗号鍵およびデータエリアに書き込まれている暗号化データを読み出してホスト装置２１に転送する（ステップＳ５６）。
【００６８】
ホスト装置２１は、その転送データにＩＤ情報と暗号鍵が含まれているか否かを判定し、ＩＤ情報と暗号鍵が含まれていればそのＩＤ情報と暗号鍵および暗号化データを順次にコピー先のＣＤ−Ｒ記録再生装置１０（以下「コピー先ＣＤ−Ｒ記録再生装置」という。）１０に転送し、または、ＩＤ情報と暗号鍵が含まれていなければ転送データ（暗号化データ）それ自体をコピー先ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に転送する。
【００６９】
コピー先ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０は、転送されたデータにＩＤ情報と鍵情報が含まれている場合、前述の「出荷時情報記録処理」（図６参照）と同様の手順で、そのＩＤ情報と鍵情報をコピー先のＣＤ−Ｒに記録した後、暗号化データをコピー先のＣＤ−Ｒのデータエリアに記録し、または、転送されたデータにＩＤ情報と鍵情報が含まれていない場合は、暗号化データをコピー先のＣＤ−Ｒのデータエリアに記録した後、記録完了をホスト装置２１に通知して一連のディスクコピー処理を終了する。
【００７０】
図１２は、上記「ユーザによるディスクコピー処理」のタイムランを示す図であり、図中のパーソナルコンピュータ３１は上述のホスト装置２１に相当するもの、左側のＣＤ−Ｒ３３ａはコピー元のＣＤ−Ｒ１に相当するもの、左側のＣＤ−Ｒライター３２ａは上述のコピー元ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に相当するもの、右側のＣＤ−Ｒライター３２ｂは上述のコピー先ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０に相当するもの、右側のＣＤ−Ｒ３３ｂはコピー先のＣＤ−Ｒに相当するものである。すなわち、この例では、左側のＣＤ−Ｒ３３ａの記録情報を右側のＣＤ−Ｒ３３ｂにディスクコピーする例を示している。
【００７１】
この図において、ユーザは、コピー元とコピー先のＣＤ−Ｒ３３ａ、３３ｂをそれぞれＣＤ−Ｒライター３２ａ、３２ｂに装填すると共に、パーソナルコンピュータ３１を操作して所要のコピー命令をコピー元ＣＤ−Ｒライター３２ａに発行する。コピー元ＣＤ−Ｒライター３２ａはこのコピー命令に応答してＩＤ要求をパーソナルコンピュータ３１に返し、パーソナルコンピュータ３１は画面上にＩＤ入力を促がす旨のＧＵＩを表示する。ユーザは、そのＧＵＩに従って所定のＩＤ情報（ＣＤ−Ｒ３３ａの配布先から正当に通知されたＩＤ情報）を入力し、パーソナルコンピュータ３１は入力されたＩＤ情報をコピー元ＣＤ−Ｒライター３２ａに転送する。
【００７２】
コピー元ＣＤ−Ｒライター３２ａは、ＣＤ−Ｒ３３ａのシステム領域にあらかじめ書き込まれているＩＤ情報を読み出し、パーソナルコンピュータ３１から転送されたＩＤ情報との一致を判定して、不一致であれば不正ユーザと判断し、暗号化データのみの限定的コピーを許容する一方、一致していれば正規ユーザと判断し、ＣＤ−Ｒ３３ａのシステム領域にあらかじめ書き込まれているＩＤ情報と暗号鍵およびデータエリアに書き込まれている暗号化データを読み出してパーソナルコンピュータ３１に転送する。
【００７３】
パーソナルコンピュータ３１は、コピー先ＣＤ−Ｒライター３２ｂに書き込み命令を発行すると共に、コピー元のＣＤ−Ｒ３３ａから読み出したＩＤ情報、暗号鍵および暗号化データをコピー先ＣＤ−Ｒライター３２ｂに転送する。コピー先ＣＤ−Ｒライター３２ｂはそのＩＤ情報と暗号鍵をＣＤ−Ｒ３３ｂのシステム領域に書き込むと共に、その暗号化データをＣＤ−Ｒ３３ｂのデータエリアに書き込み、その書き込み完了をホスト装置２１に通知して、以上一連の「ユーザによるディスクコピー処理」を終了する。
【００７４】
したがって、この「ユーザによるディスクコピー処理」によれば、コピー元ＣＤ−Ｒのシステム領域にあらかじめ書き込まれたＩＤ情報を用いて正規ユーザと不正ユーザとを識別することができると共に、正規ユーザによってディスクコピー処理が行われている場合に限り、コピー元ＣＤ−Ｒのシステム領域に書き込まれたＩＤ情報と暗号鍵およびデータエリアに書き込まれた暗号化データをホスト装置に転送し、ホスト装置からコピー先ＣＤ−Ｒライターに転送して、コピー先ＣＤ−Ｒに書き込む（コピーする）ことができる。
【００７５】
その結果、正規ユーザだけにディスクコピーを許可してコピー元ＣＤ−Ｒの完全副生物を製造させることができる一方、不正ユーザに対しては暗号化データのみの限定的コピーを許可し、実質的に再利用不能（暗号を解読しない限りデータを利用できない）な未完成副生物を製造させることができ、海賊版ＣＤ等の不正複製物の出現を防止して、ＣＤ−Ｒのセキュリティ性の向上を図ることができる。
【００７６】
＜まとめ＞
以上、説明したとおり、本実施の形態のＣＤ−Ｒ１は、ユーザによる直接的なアクセスが認められていない特定の領域（システム領域）にＩＤ情報や暗号鍵といった隠し情報を書き込んで出荷するから、ユーザ段階のデータ書き込みやデータ再生の際に用いられるＣＤ−Ｒライター（ＣＤ−Ｒ記録再生装置１０）に、その隠し情報を利用したセキュリティ機能を実装しておくことにより、ＣＤ−Ｒ１へのアクセス権限の認証を行うことが可能となり、正規ユーザに対してのみデータ書き込みやデータ再生を許可することができる。
【００７７】
したがって、ライトワンス型の特徴（データの消去や改ざんが不可能）に加えて、さらに、積極的なセキュリティ性を持たせたＣＤ−Ｒ１を市場に提供することができ、特に秘匿を要するデータの保管や配布の分野に適用してきわめて好ましいライトワンス型光ディスクを実現できるという社会的有益性を奏することができる。
【００７８】
なお、以上の説明では、ＩＤ情報や暗号鍵などの隠し情報をシステム領域に書き込んでいるが、このシステム領域とは、ユーザによる直接的なアクセスが許容された領域（典型的にはデータエリア）以外の領域という意味であり、前述のＰＣＡやＰＭＡはもちろんのこと、リードインであってもよいし、リードアウトであってもよく、あるいは、これ以外の領域が存在するならば、その領域であってもよい。
【００７９】
また、暗号鍵については、特に説明を加えなかったが、一般的に知られている様々な暗号化方式（例えば、前述のＤＥＳ方式以外にも、ＦＥＡＬ：Fast Encipherment Algorithmなどの方式がある。）のいずれを採用してもかまわない。解読の困難性、暗号化処理や復号処理のオーバヘッドおよび暗号化データのボリューム等を勘案して適切な方式を採用すればよい。
【００８０】
また、前記説明のＩＤ情報や暗号鍵を利用したセキュリティ機能は、もっぱらＣＤ−Ｒ記録再生装置１０のコントローラ２０やホスト装置２１のメインボードに実装されたマイクロコンピュータならびに各種周辺機器を含むハードウェア資産と、オペレーティングシステムや各種プログラム（ドライバソフトを含む）などのソフトウェア資産との有機的結合によって機能的に実現されるものであるが、ハードウェア資産およびオペレーティングシステムは汎用のものを利用できるから、前記説明のＩＤ情報や暗号鍵を利用したセキュリティ機能にとって欠くことのできない必須の事項は、実質的に、前述の「ユーザによるデータ書き込み処理」（図７参照）、「ユーザによるデータ再生処理」（図９参照）および「ユーザによるディスクコピー処理」（図１１参照）などのプログラムに集約されているということがいえる。
【００８１】
したがって、本発明に係るＩＤ情報や暗号鍵を利用したセキュリティ機能は、それらのプログラムのすべてまたはその要部を格納した、フロッピィディスク、光ディスク、コンパクトディスク、磁気テープ、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体若しくはこれらの記録媒体を含む構成品（ユニット品や完成品または半完成品）を包含する。なお、その記録媒体または構成品は、それ自体が流通経路にのるものはもちろんのこと、ネットワーク上にあって記録内容だけを提供するものも含まれる。
【００８２】
また、以上の説明では、ライトワンス型光ディスクとしてＣＤ−Ｒの例を示したが、これに限らない。例えば、ＤＶＤ（Digital Video DiscまたはDigital Versatile Disc）−Ｒも１回だけのデータ書き込みを行うことができるから、もちろんライトワンス型光ディスクの仲間である。上記説明をＤＶＤ−Ｒに適用する場合、ＣＤ−ＲをＤＶＤ−Ｒと読み替えると共に、ＣＤ−Ｒ記録再生装置やＣＤ−ＲライターをそれぞれＤＶＤ−Ｒ記録再生装置、ＤＶＤ−Ｒライターと読み替ればよい。
【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、正規ユーザによってディスクコピー処理が行われている場合は、コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報と鍵情報およびユーザ領域に書き込まれている暗号化データをコピー先ディスクに出力して、完全複製物の作成を許可する。
一方、不正ユーザによってディスクコピー処理が行われている場合は、ユーザ領域に書き込まれている暗号化データだけをコピー先ディスクに出力して、不完全複製物の作成を許可する。
したがって、不正コピー品（不完全複製物）が市場に出回ったとしても、識別情報と鍵情報を入手しない限り、暗号化データを復元できないので、不正コピー品の利用を阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ライトワンス型光ディスクの外観図およびその要部拡大図である。
【図２】ＣＤ−Ｒの断面構造図である。
【図３】ＣＤ−Ｒの各記録領域のフォーマット概念図である。
【図４】製造時にシステム領域に書き込まれるＩＤ情報と暗号鍵を含むデータフォーマットの例示構造図である。
【図５】ライトワンス型光ディスク記録再生装置の概略的なブロック構成図である。
【図６】ＣＤ−Ｒの製造時におけるＩＤ情報と暗号鍵の書き込み動作（出荷時情報記録処理）を示すフローチャートである。
【図７】ユーザ段階で実行されるデータ書き込み動作（ユーザによるデータ書き込み処理）を示すフローチャートである。
【図８】ユーザによるデータ書き込み処理のタイムランを示す図である。
【図９】ユーザ段階で実行されるデータ再生動作（ユーザによるデータ再生処理）を示すフローチャートである。
【図１０】ユーザによるデータ再生処理のタイムランを示す図である。
【図１１】ユーザ段階で実行されるディスクコピー動作（ユーザによるディスクコピー処理）を示すフローチャートである。
【図１２】ユーザによるディスクコピー処理のタイムランを示す図である。
【符号の説明】
ＰＣＡ Power Calibration Area（システム領域、レーザ強度キャリブレーション用領域）
ＰＭＡ Program Memory Area（システム領域、セッション情報の一時格納用領域）
ＲＩリードイン（セッション情報格納用領域）
ＲＯリードアウト（ユーザ領域の終了位置を明示するための領域）
ＵＡユーザエリア（ユーザ領域）
１ＣＤ−Ｒ（ライトワンス型光ディスク）
１０ＣＤ−Ｒ記録再生装置（ライトワンス型光ディスク用記録再生装置）
２０コントローラ（アクセス手段、認証手段、許容手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionData recording / reproducing apparatus and recording medium for write-once optical discAbout. Specifically, the present invention is applied to a write-once optical disk represented by CD-R (Compact Disc Recordable) in which data can be written only once.Data recording / reproducing apparatus and recording mediumAbout.
[0002]
[Prior art]
CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) is widely used as a distribution medium for electronic data such as various contents and computer programs. A CD-ROM is a by-product produced by press molding or the like from a master CD on which electronic data is recorded, and is mainly used for mass-distributed media. For example, a write-once optical disk device, that is, a CD-R is used. CD-R has a structural difference from CD-ROM in that it has a recording layer made of an organic dye between a transparent disk substrate and a reflective layer (detailed structure will be described later). Information can be recorded at the user stage by irradiating the recording layer with a high-power laser using a recording device (CD-R writer) and forming information pits in the recording layer by a thermal reaction. It is.
[0003]
As described above, the CD-R is a write-once type in which information cannot be erased or overwritten (additional writing is possible). That is, once written information cannot be erased or rewritten. Therefore, the storage medium is indispensable for applications such as distribution and storage of electronic data that particularly require maintenance because it has an excellent advantage of reliably preventing erasure and falsification of information by unauthorized persons.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional write-once type optical disc has an excellent advantage of preventing erasure and alteration of the recorded information, but since the recorded information can be freely read, unauthorized reading or unauthorized copying of the recorded information is prevented. There was an inconvenience that it was not possible.
For this reason, strict management rules must be applied when storing CD-Rs that record confidential information, but such management rules are quite difficult to operate, and in many cases the rules are incomplete. As a result of being unable to prevent the unintentional person from taking out the CD-R and reading the information, the outflow of information to be concealed or the appearance of an illegally copied CD-R is avoided. There was a problem that it was not possible.
[0005]
Such a problem is not limited to the CD-R but can be generally applied to a portable storage device, but the CD-R is particularly serious. In addition to the fact that the CD-R is widely used for distribution and storage of electronic data that requires maintenance by making use of the characteristics of the write-once type, the CD-R that has become unnecessary is physically destroyed (for example, intentional This is because the recorded information can be read illegally even after it has been used unless it is scratched or cut.
[0006]
  Accordingly, the problem to be solved by the present invention is to prevent unauthorized reading of recorded information of a write-once optical disc, and thus is suitable for applications such as distribution and storage of electronic data that particularly require maintenance.Data recording / reproducing apparatus and recording medium for write-once optical discIs to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  Data recording / reproducing for a write-once optical disc according to claim 1apparatusIsA copy of a write-once optical disc in which encrypted data is written in the user area and identification information for user authentication and key information for decrypting the encrypted data are written in a part of the system area A write-once optical disk recording / playback apparatus that performs disk copy to another write-once optical disk as an original disk, and performs user authentication using identification information written in the system area of the copy-source disk And the encrypted data written in the user area of the copy source disk and the identification information written in the system area of the copy source disk when authenticated by the user authentication means by the user authentication means, The key information is output as write data to the copy destination disk, while the user Output means for outputting encrypted data written in the user area of the copy source disk as write data to the copy destination disk when the authentication means does not authenticate the authorized user. Features.
  In the recording medium according to claim 2, encrypted data is written in the user area, and identification information for user authentication and key information for decrypting the encrypted data are written in a part of the system area. When copying a disc to another write-once optical disc using the write-once optical disc as a copy source disc, user authentication is performed on the computer using the identification information written in the system area of the copy source disc. The user authentication means to be performed, and when authenticated by the user authentication means as an authorized user, the encrypted data written in the user area of the copy source disk and the system area of the copy source disk The identification information and key information are output as write data to the copy destination disk, while the user Output means for outputting the encrypted data written in the user area of the copy source disk as the write data to the copy destination disk when the authentication means does not authenticate the user as the authorized user. The program is stored.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the specific details or examples in the following description and the illustrations of numerical values, character strings, and other symbols are only for reference in order to clarify the idea of the present invention, and the present invention may be used in whole or in part. Obviously, the idea of the invention is not limited. In addition, a well-known technique, a well-known procedure, a well-known architecture, a well-known circuit configuration, and the like (hereinafter, “well-known matter”) are not described in detail, but this is also to simplify the description. Not all or part of the matter is intentionally excluded. Such well-known matters are known to those skilled in the art at the time of filing of the present invention, and are naturally included in the following description.
[0016]
FIG. 1 is an external view (a) of a write-once optical disc (hereinafter referred to as “CD-R”) and an enlarged view (b) thereof. In these drawings, the CD-R 1 has a disk shape with a diameter of 12 cm (some of which have a diameter of 8 cm, hereinafter described with a diameter of 12 cm), and a center hole 1a having a diameter of 15 mm at the center of the disk. Is formed. The distance from the center T0 of the disc to the wall of the center hole 1a (disc inner edge T1) is 7.5 mm, and the distance from T0 to the disc outer edge T7 is 60 mm. A plurality of concentric recording areas between T1 and T7 That is, in order from the inner periphery side of the disk, PCA (Power Calibration Area), PMA (Program Memory Area), lead-in (abbreviated as “RI” in the figure), data area (abbreviated as “UA” in the figure). And lead-out areas (abbreviated as “RO” in the figure).
[0017]
To outline each area, the PCA located at T2 to T3 is a test writing area for laser intensity adjustment performed when data is recorded on the CD-R1. This trial writing can generally be performed about 100 times, and an area for one time is consumed by at least one data recording.
The PMA located at T3 to T4 is an area for temporarily storing the track number and the start / end position when there is a track of a session that is not yet closed on the CD-R1.
The lead-in (RI) located at T4 to T5 is an area at the beginning of the session track (on the inner circumference side of the disc), and the TOC (Table Of Contents: number of tracks recorded on the CD, start position, and data) This is an area for storing the total length of the area. When the session is closed, the information temporarily stored in the PMA is written into this lead-in (RI).
[0018]
The data area (UA) located at T5 to T6 is an area where data is actually written at the user stage. The data recording capacity is about 680 Mbytes at maximum (the one with a diameter of 8 cm has a maximum of about 190 Mbytes), and the storage capacity is about 74 minutes at maximum when expressed in recording time (the one with a diameter of 8 cm has a maximum of about 21 minutes). The data area (UA) is managed by logical blocks of a predetermined size (2 Kbytes) continuous immediately after the lead-in (RI), and each logical block has 0 to a maximum of about 330,000. An LBN (Logical Block Number) is assigned.
The lead-out (RO) located at T6 to T7 is an area at the end of the session (on the outer periphery side of the disc) and is an area indicating that the end of the data area (UA) has been reached.
[0019]
The positions of these areas on the disc are standardized except for T2 and T3. That is, T4 is defined to be a position 23 mm away from T0, T5 is a position 25 mm away from T0, and T6 is a position 58 mm away from T0. In the figure, the outer edge of the disc and the end position of the lead-out (RO) are indicated by the same symbol (T7), but this is for convenience of illustration. The actual end position of the lead-out (RO) is 58.5 mm away from T0. Hereinafter, unless otherwise specified, T7 represents the end position of lead-out (RO). The lead-out (RO) start and end positions (T6 and T7) vary depending on the amount of data recorded on the CD-R1. The actual values (T6 = 58 mm, T7 = 58.5 mm) are those when the stored data amount is maximized.
[0020]
FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram of the CD-R1. CD-R1 is transparent, excellent in heat resistance, moisture resistance and moldability, and organic on a substrate 1b made of a material (for example, plastic) having required optical characteristics (such as refractive index and birefringence). A recording layer 1c made of a dye, a reflective layer 1d made of a metal material such as aluminum, and a protective layer 1e made of a hard material such as resin are laminated, and the thickness of the entire cross section is 1.2 mm.
[0021]
The difference in structure from the CD-ROM is that it has a recording layer 1c and that a spiral guide groove 1f called a wobble groove is formed between the recording layer 1c and the substrate 1b. Data recording on the CD-R1 is performed by irradiating a strong recording laser along the guide groove 1f from the back side of the substrate 1b, and heating the recording layer 1c to modulate information pits (pit: reflected laser light for reproduction). For the purpose of forming a physical deformation alteration part).
[0022]
FIG. 3 is a conceptual diagram of the format of each recording area of the CD-R1. In this figure, PCA, PMA, lead-in (RI), data area (UA), and lead-out (RO) each correspond to the same name portion in FIG. The sizes of PCA and PMA (capable of writing information) vary depending on the manufacturer and are not constant. However, the required amount corresponding to the number of trial writings (generally about 100 times) and the number of temporary storages of session information, for example, PCA The capacity of about 3.5 Mbytes and about 2 Mbytes of PMA are secured. Incidentally, the PCA start position (T2) and PMA start position (T3) are based on the standardized lead-in (RI) start position (T4) based on these exemplary capacities. The position of “second” can be written as the position of “T3 = T4−about 13 seconds”.
[0023]
As described above, PCA is a test writing area for data recording, PMA is an area for temporarily storing unclosed session information, and these two areas (PCA / PMA) are used only for data recording. This is the area to be accessed. On the other hand, the lead-in (RI) is an area for recording closed session information as a TOC, the data area (UA) is an area where data is actually written, and the lead-out (RO) is an area that clearly indicates the end of the data area. These three areas (lead-in / data area / lead-out) are areas used (accessed) both during data recording and during reproduction.
[0024]
On the other hand, when all these areas are viewed from the viewpoint of easy access from the user, that is, the stored contents can be obtained from a user such as a personal computer equipped with a CD-R1 reader with a normal tool (typically If it is evaluated in terms of whether it can be easily accessed using a file system on an operating system mounted on a personal computer or the like, it is natural that the entire contents of the data area (UA) can be grasped. It is impossible to grasp the contents of other areas (PCA, PMA, lead-in and lead-out).
[0025]
Of course, it is possible to use a special tool, but such a tool is difficult to obtain for general users. Therefore, except for the use of such an exceptional tool, an area other than the data area (PCA, PMA, lead-in and lead-out) can be said to be special areas that are only allowed to be accessed from the system. Hereinafter, this special area is referred to as a “system area”, and an area permitted to be accessed by the user is referred to as a “user area”. That is, the data area (UA) is a user area, and the other PCA, PMA, lead-in (RI) and lead-out (RO) are system areas.
[0026]
The feature of CD-R1 in the present embodiment is that unique information (hereinafter referred to as “ID information”) and predetermined encryption key information of CD-R1 are written in a part of the system area at the time of manufacture. It is desirable that the ID information has a unique value (a non-overlapping value) over the entire number of manufactured CD-Rs. However, when the number of manufactured items becomes enormous, there is a concern that information bits may be multi-bited and press the storage capacity of the system area. Therefore, for example, different information may be used for each production lot, each production line, or each production time.
[0027]
As will be described later, this ID information is used for access verification to the CD-R 1 at the user stage. An application for reproducing data requests input of an ID, determines whether the input ID matches an ID written in the system area, and permits access only when the IDs match. Thereby, the reproduction | regeneration and duplication of data by an unauthorized user (user who does not know ID) can be prevented, and the outflow of data and the appearance of an unauthorized product can be avoided.
[0028]
On the other hand, the key information written together in the system area is used to encrypt the raw data written in the data area at the user stage. That is, an encryption key is read by an application for recording data, and the raw data is converted into encrypted data using the encryption key, and then the encrypted data is written in the data area of the CD-R1. This encryption key is also used when decrypting the encrypted data. That is, at the time of data reproduction, an application that reproduces data requests the input of an ID, determines whether the input ID and the ID written in the system area match, and if they match, the encryption key and encryption The encrypted data is read out, the encrypted data is decrypted using the encryption key, converted into raw data, and used for the user.
[0029]
Therefore, since an unauthorized user who does not know the ID is denied access to the data itself, the unauthorized data can be prevented from being read, and even if the access is successful by any means, it is written in the system area. Since access to the encryption key is impossible with ordinary technical knowledge, the encrypted data cannot be decrypted into the raw data, and in this respect, complete security measures can be taken.
[0030]
FIG. 4 is an exemplary structure diagram of a data format including ID information and an encryption key written in the system area at the time of manufacture. In this figure, the first example (a) shows 8-byte ID information, 8-byte DES (Data Encryption Standard) encryption key, 2-byte production year, 1-byte production month, and It has a size of 20 bytes in total composed of information of 1 byte of manufacturing date. In the second example (b), all of the information composed of 8-byte ID information, 24-byte triple DES encryption key, 2-byte production year, 1-byte production month, and 1-byte production date is provided. It has a size of 36 bytes.
[0031]
Which format is adopted depends solely on the importance of the reliability of the encryption key or on avoiding the compression of the storage capacity in the system area. The number of bytes, the type of encryption key, and the format structure shown in the figure are merely examples. In short, information that enables individual identification of the CD-R1 (ID information) and predetermined key information (encryption key) that can convert the raw data into encrypted data and decrypt the encrypted data into the raw data are CDs at the time of manufacture. -Write in the system area of R1.
[0032]
FIG. 5 is a schematic block diagram of a write-once optical disc recording / reproducing apparatus (hereinafter referred to as “CD-R recording / reproducing apparatus”). This CD-R recording / reproducing apparatus 10 carries a CD-R1 clamping area (information non-recording area provided between T1 and T2 in FIG. 1 (a)) and rotates in a predetermined direction. 12, an optical pickup 14 that irradiates the recording layer 1 c with a recording or reproducing laser (generally an infrared laser with a wavelength of 770 to 830 nm) 13 through the substrate 1 b of the CD-R 1, and the inside of the optical pickup 14 A coarse rotation motor 15 that moves the optical pickup 14 in the radial direction of the disk in cooperation with a provided seek motor (not shown), a disk rotation control unit 16 that controls the rotation speed of the spindle motor 12, and a coarse movement A coarse motor controller 17 that controls the rotational speed and direction of the motor 15 and a pickup system that controls the position of the optical pickup 14 and the laser intensity. And a reproduction / recording control unit 19 for controlling the waveform conversion of a read signal from the optical pickup 14 and a write signal to the optical pickup 14, and a controller 20 that supervises each of these control units. Prepare. The controller 20 corresponds to the access means, the authentication means, and the permission means described in the gist of the invention.
[0033]
The CD-R recording / reproducing device 10 is built in (or externally attached) to an expansion slot of a host device 21 such as a personal computer, and a predetermined signal standard (for example, SCSI: Small Computer) is provided between the host device 21 and the controller 20. System Interface) cable 21a is used.
[0034]
The CD-R recording / reproducing apparatus 10 having such a configuration can record information on the CD-R1 and reproduce the recorded information as described below. The CD-R1 is a CD-ROM compatible device, and the CD-R recording / reproducing apparatus 10 can reproduce information from the CD-ROM. However, the description is omitted because it is not directly related to the present invention. .
[0035]
<Recording operation of information on CD-R1>
When the host device 21 executes a CD-R recording dedicated application program (hereinafter abbreviated as “AP”), first, a laser intensity calibration command from the AP is transmitted to the controller 20. In response to this command, the controller 20 transmits a required command to each control unit, positions the optical pickup 14 in the PCA empty area (the area where trial writing is not performed) of the CD-R 1, and sets the rotation speed of the spindle motor 12. After control (control so that the relative speed at the current position of the optical pickup 14 becomes a predetermined speed), the recording laser 13 having a temporary intensity (arbitrary power between 5.5 and 8 mW) is transferred from the optical pickup 14 to the PCA empty area. Irradiate and test-write.
[0036]
Next, the controller 20 reads the data written on the PCA through the reproduction / recording control unit 19 and returns the data to the AP of the host device 21. The AP compares the test writing data with the expected value to determine the suitability of the laser intensity. If the determination result is “No”, the AP adjusts the laser intensity and issues the laser intensity calibration command again. If the result is “appropriate”, the recording operation of information on the CD-R 1 is started.
[0037]
In this recording operation, necessary recording data appropriately selected by the user is transmitted from the AP to the controller 20, and under the control of the controller 20, the rotation control of the spindle motor 12 and the position of the optical pickup 14 are performed via each control unit. While performing the control, recording is performed on the data area of the CD-R 1 while modulating the recording laser 13 from the optical pickup 14 with the recording data. When the recording is completed, all sessions are closed, and the TOC of the session information is written in the lead-in (RI), and a lead-out (RO) is formed after the final session.
[0038]
<Reproduction operation of recorded information of CD-R1>
The AP (CD-R recording dedicated application program) is not required when reproducing the recording information of the CD-R1. However, driver software for performing mutual conversion between the file system of the CD-R1 and the file system of the host device 21 is essential. By using the CD-R recording / reproducing apparatus 10 through this driver software, the user can use the CD-R1 file system without being aware of the distinction from other storage devices such as a hard disk installed in the host apparatus 21. Can be accessed. That is, since the user can see the file structure recognized by the file system of the operating system, the user selects the target file in the CD-R 1 in the same procedure as the file stored in the other storage device, The file can be copied and pasted to another storage device, or in the case of an executable file such as EXE format, the file can be opened and executed.
[0039]
When this file access is performed, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 reads the TOC information in the lead-in (RI) and provides it to the driver software of the host apparatus 21 and receives a specific file read command from the driver software. Refers to the TOC information in the lead-in (RI), identifies the track in the data area (UA) in which the data of the file is written, positions the optical pickup 14 at the start position of the track, and also uses the spindle motor 12 is controlled, and a reproduction laser (same as a recording laser except that the power is suppressed to about 0.2 mW) 13 is applied to the CD-R 1 from the optical pickup 14 to irradiate the file data. A series of operations of reading and transferring the read data to the host device 21 is performed. To.
[0040]
As described above, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 according to the present embodiment can write information on the CD-R1 and can also reproduce information written on the CD-R1. The CD-R recording / reproducing apparatus 10 is an indispensable component when information is written on the CD-R1 at the user stage. However, the information written on the CD-R1 is reproduced at the user stage. In some cases, it is also a required component. The CD-R1 is a CD-ROM compatible device, and most modern personal computers and the like are equipped with a CD-ROM playback device, and the CD-R1 is used to play back information on the CD-R1. However, since this CD-ROM playback apparatus cannot access the ID information and the encryption key written in advance in the system area of the CD-R1, it also plays back the information written in the CD-R1. Even in this case, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 is an indispensable component.
[0041]
Further, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 is an apparatus used exclusively at the user stage, but focusing on the information writing function to the CD-R1, its basic operation is an ID performed at the manufacturing stage of the CD-R1. Since the present invention can also be applied to writing of information and encryption keys, the following description will be made assuming that the CD-R recording / reproducing apparatus 10 is used at both the user stage and the manufacturing stage.
[0042]
<Shipping information recording process>
FIG. 6 is a flowchart showing an ID information and encryption key writing operation (hereinafter referred to as “shipment time information recording process”) when the CD-R 1 is manufactured. Since only the recording function of the CD-R recording / reproducing apparatus 10 is used at the time of manufacture, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 is abbreviated as “recorder” for convenience in the illustrated flowchart. However, this term (recorder) includes not only the CD-R recording / reproducing apparatus 10 but also the intention that it may be a “recorder” dedicated to the manufacturing stage.
[0043]
In the figure, when the shipment time information recording process is started, first, an unrecorded CD-R1 (referred to as “disc” in the flow) is prepared, and this CD-R1 is loaded into the recorder (step S11). Next, the host device 21 is operated to manually input or automatically generate information recorded on the CD-R1 (step S12). The recorded information includes CD-R1 ID information, a predetermined secret key, the date of the day (creation date), and the like, and its format is as shown in FIG. 4 (a) or (b).
[0044]
Next, when an information recording command is issued from the host device 21 to the recorder (step S13), the recorder executes a laser intensity calibration process in response to this command, and sets the recording laser 13 to an appropriate power. After that, the optical pickup 14 is controlled to move to the “specific position” in the recording area of the CD-R 1 (step S 14). This specific position is in principle an arbitrary position on an unused area in an area where direct access from the user is not permitted, that is, a system area (PCA, PMA, lead-in or lead-out). Particularly preferred is an arbitrary position on the PCA or PMA (on an unused area) that is widely recognized by those skilled in the art as an area whose presence is ignored during data reproduction. Hereinafter, for convenience of explanation, the “specific position” is an arbitrary position on an unused area of the PCA.
[0045]
Next, the recording device receives the recording information (information generated in step S12) from the host device 21, modulates the recording laser 13 using the recording information, and converts the recording laser 13 into the transparent substrate of the CD-R1. The recording groove 1f of the recording layer 1c is irradiated through 1b, information pits are formed in the recording layer 1c immediately below the guiding groove 1f, and the recording information is written to the CD-R1 (step S15). The recording information writing start position is the moving position of the optical pickup 14 executed in step S14, that is, an arbitrary position on the unused area of the PCA, and the recording information writing end position is the size of the recording information from the position. (For example, 20 bytes or 36 bytes according to the format of FIG. 4).
[0046]
Next, the recorder moves the optical pickup 14 to the specific position, that is, an arbitrary position on the unused area of the PCA, and moves the position away from the position corresponding to the reproduction start position and the size of the recording information. As the reproduction end position, the recorded information written in the system area is reproduced, and this reproduction information is transferred to the host device 21. The host device 21 compares the reproduction data transferred from the recording device with the recorded information and performs a verification check (step S16). If the two match, the host device 21 determines that the writing has been performed normally, and accordingly. Is notified to the operator, otherwise, it is determined that the writing has failed, and the operator is notified accordingly (step S17). The operator moves the CD-R1 to the shipping shelf in the case of normal writing notification (step S18), and moves the CD-R1 to the defective product shelf in the case of writing failure notification (step S19). Then, the above processing is repeated until there is no CD-R1 prepared (step S20).
[0047]
Therefore, according to this “shipment information recording process”, hidden information such as ID information, encryption key, and creation date can be written in the system area of an unrecorded CD-R1, shipped to the market, and delivered to the user. . Then, at the user stage, when performing a data writing process, a data reproducing process, or a disk copy process described below, a process specific to this embodiment using the hidden information can be executed.
[0048]
<Data writing process by user>
FIG. 7 is a flowchart showing a data writing operation (hereinafter referred to as “data writing process by the user”) executed at the user stage. In this process, the user obtains the CD-R1 in which the hidden information is written by the above-described shipping time information recording process in the market, sets the CD-R1 in the CD-R recording / reproducing apparatus 10, and the required user Data is recorded on the CD-R1. The most important point about this user data is that it is non-public data that permits reproduction only to a specific person, that is, data that requires confidentiality. Conventionally, when this kind of confidential data is recorded on a CD-R, for example, the data is encrypted with a predetermined encryption key and recorded on the CD-R, and the encrypted data is recorded together with the CD-R. A storage medium such as a floppy disk containing a decryption key was distributed. However, such simultaneous distribution of a plurality of media is time consuming and may be lost at the distribution destination.
[0049]
The CD-R1 of the present embodiment stores the encrypted data and the decryption key of the encrypted data in one storage medium and distributes it. Therefore, the CD-R1 can be managed easily without being lost at the distribution destination. There is a merit that inconvenience can be solved.
[0050]
In FIG. 7, when the data writing process by the user is started, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 determines the presence / absence of a writing command from the host apparatus 21 (step S31). If there is a write command, an ID input request is issued to the host device 21 (step S32), and the host device 21 displays a predetermined GUI (Graphical User Interface) to prompt ID input on the screen. The received ID input from the keyboard or the like by the user is received (step S33), and the input ID information is transferred to the CD-R recording / reproducing apparatus 10.
[0051]
The CD-R recording / reproducing apparatus 10 reads the ID information written in the system area of the CD-R 1 to determine whether it matches the ID information transferred from the host apparatus 21 (step S34). On the other hand, if they match, the encryption key written in the system area of the CD-R1 is read out and transferred to the host device 21 (step S35). The host device 21 converts the user data into encrypted data using the encryption key (step S36), and transfers the encrypted data to the CD-R recording / reproducing device 10. The CD-R recording / reproducing apparatus 10 records the transferred encrypted data in the data area of the CD-R1 (step S37), and then ends the process.
[0052]
FIG. 8 is a diagram showing a time run of the “data writing process by the user”, in which the personal computer 31 corresponds to the host device 21 described above, and the CD-R writer 32 records the CD-R recording described above. The CD-R 33 corresponding to the playback device 10 corresponds to the above-described CD-R 1.
[0053]
In this figure, the user loads the CD-R 33 into the CD-R writer 32 and operates the personal computer 31 to issue a required write command to the CD-R writer 32. In response to this write command, the CD-R writer 32 returns an ID request to the personal computer 31, and the personal computer 31 displays a GUI for prompting ID input on the screen. The user inputs predetermined ID information (ID information notified from a salesperson or the like when purchasing the CD-R 33) according to the GUI, and the personal computer 31 transfers the input ID information to the CD-R writer 32.
[0054]
The CD-R writer 32 reads the ID information written in advance in the system area of the CD-R 33, determines the coincidence with the ID information transferred from the personal computer 31, and stops the process if there is a mismatch. While writing is rejected, if they match, the encryption key previously written in the system area of the CD-R 33 is read and transferred to the personal computer 31. The personal computer 31 encrypts user data using the encryption key, and transfers the encrypted data to the CD-R writer 32. After recording the encrypted data in the data area of the CD-R 33, the CD-R writer 32 notifies the personal computer 31 of the completion of the recording operation, and the series of “data writing process by the user” is completed.
[0055]
Therefore, according to the “data writing process by the user”, user authentication can be performed using ID information previously written in the system area of the CD-R, and data writing performed by an authenticated user (regular user) In this case, user data can be encrypted using an encryption key previously written in the system area of the CD-R, and the encrypted data can be written into the CD-R.
[0056]
As a result, the user only has to specify the user data to be written and input the ID information by operating the host device. The user data is encrypted and the encrypted data is written to the CD-R. It can be automated to improve workability.
[0057]
<Data playback processing by user>
FIG. 9 is a flowchart showing a data reproduction operation (hereinafter referred to as “data reproduction process by the user”) executed at the user stage. In this process, the user obtains the CD-R1 on which the encrypted data has been written by the above-described data writing process by the user, sets the CD-R1 in the CD-R recording / reproducing apparatus 10, and the CD-R1. A series of processes are executed in which the encryption key and the encrypted data are read out from the data and the encrypted data is decrypted using the encryption key. In this series of processes, the most important point is that there are two types of users. The first user is a user who knows valid ID information (hereinafter referred to as “regular user”), and the second user is a user who does not know valid ID information (hereinafter referred to as “illegal user”). .
[0058]
In FIG. 9, when the data reproduction process by the user is started, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 determines the presence / absence of a reproduction instruction from the host apparatus 21 (step S41). When there is a reproduction command, an ID input request is issued to the host device 21 (step S42), and the host device 21 displays a predetermined GUI for prompting ID input on the screen and is displayed by the user. An ID input from a keyboard or the like is accepted (step S43), and the input ID information is transferred to the CD-R recording / reproducing apparatus 10.
[0059]
The CD-R recording / reproducing apparatus 10 reads the ID information written in the system area of the CD-R 1 to determine whether it matches the ID information transferred from the host apparatus 21 (step S44). While determining that the user is an unauthorized user, the process is terminated as is, and if they match, it is determined that the user is an authorized user, and the encryption key written in the system area of the CD-R1 and the encrypted data written in the data area are The data is read and transferred to the host device 21 (step S45). The host device 21 decrypts the encrypted data using the encryption key, allows the authorized user access to the decrypted data, and ends the process.
[0060]
FIG. 10 is a diagram showing a time run of the “data reproduction processing by the user”, in which the personal computer 31 corresponds to the host device 21 described above, and the CD-R writer 32 records the CD-R recording described above. The CD-R 33 corresponding to the playback device 10 corresponds to the above-described CD-R 1.
[0061]
In this figure, the user loads a CD-R 33 into the CD-R writer 32 and operates the personal computer 31 to issue a required reproduction command to the CD-R writer 32. The CD-R writer 32 returns an ID request to the personal computer 31 in response to the reproduction command, and the personal computer 31 displays a GUI for prompting ID input on the screen. The user inputs predetermined ID information (ID information legitimately notified from the distribution destination of the CD-R 33) according to the GUI, and the personal computer 31 transfers the input ID information to the CD-R writer 32.
[0062]
The CD-R writer 32 reads the ID information written in advance in the system area of the CD-R 33, determines a match with the ID information transferred from the personal computer 31, and if it does not match, determines that the user is an unauthorized user. The processing is canceled and the reproduction is rejected. On the other hand, if they match, it is determined that the user is an authorized user, and the encryption key written in the system area of the CD-R 33 and the encrypted data written in the data area are obtained. Read out and transfer to personal computer 31. The personal computer 31 decrypts the encrypted data using the encryption key and allows access from the authorized user, and then ends the series of “data reproduction processing by the user”.
[0063]
Therefore, according to the “data reproduction process by the user”, the regular user and the unauthorized user can be identified using the ID information previously written in the system area of the CD-R, and the data reproduction process by the regular user. Only when the encryption key written in the system area of the CD-R and the encrypted data written in the data area are transferred to the host device, and the host device decrypts the encrypted data, Access to the decrypted raw data (for example, browsing or execution of data) can be permitted.
[0064]
As a result, unauthorized users can be excluded and data can be reproduced, and unauthorized viewing and execution of data can be prevented, thereby improving the security of the CD-R.
[0065]
<Disk copy processing by user>
FIG. 11 is a flowchart showing a disk copy operation (hereinafter referred to as “disk copy process by the user”) executed at the user stage. In this process, the user obtains the CD-R1 on which the encrypted data has been written by the above-described data writing process by the user, sets the CD-R1 in the CD-R recording / reproducing apparatus 10, and the CD-R1. Read the encryption key and the encrypted data from the disk, decrypts the encrypted data using the encryption key, and writes the decrypted data to an unused CD-R set in another CD-R recording / reproducing apparatus 10 (copy) A series of processing is executed. Even in this series of processing, there are two types of users: a regular user who knows valid ID information and an unauthorized user who does not know valid ID information.
[0066]
In FIG. 11, when the disk copy process by the user is started, the CD-R recording / reproducing apparatus 10 (hereinafter referred to as “copy source CD-R recording / reproducing apparatus”) 10 loaded with the copy source CD-R 1 is connected from the host device 21. Whether or not there is a copy instruction is determined (step S51). If there is a copy command, the host device 21 issues an ID input request to the host device 21 (step S52), and the host device 21 displays a predetermined GUI for prompting ID input on the screen and is displayed by the user. An ID input from a keyboard or the like is accepted (step S53), and the input ID information is transferred to the copy source CD-R recording / reproducing apparatus 10.
[0067]
The copy source CD-R recording / reproducing apparatus 10 reads the ID information written in the system area of the CD-R 1 and determines whether or not it matches the ID information transferred from the host apparatus 21 (step S54). If there is, the encrypted data written in the data area of the CD-R1 is read and transferred to the host device 21 (step S55). The ID information and encryption key written in the system area and the encrypted data written in the data area are read out and transferred to the host device 21 (step S56).
[0068]
The host device 21 determines whether or not the ID information and the encryption key are included in the transfer data. If the ID information and the encryption key are included, the ID information, the encryption key, and the encrypted data are sequentially copied. Transfer to the previous CD-R recording / reproducing apparatus 10 (hereinafter referred to as “copy destination CD-R recording / reproducing apparatus”) 10, or transfer data (encrypted data) if ID information and encryption key are not included It transfers itself to the copy destination CD-R recording / reproducing apparatus 10.
[0069]
When the transferred data includes ID information and key information, the copy destination CD-R recording / reproducing apparatus 10 performs the ID in the same procedure as the “shipment information recording process” (see FIG. 6) described above. After the information and key information are recorded on the copy destination CD-R, the encrypted data is recorded on the data area of the copy destination CD-R, or the transferred data does not include ID information and key information. In this case, after the encrypted data is recorded in the data area of the copy destination CD-R, the recording completion is notified to the host device 21 and a series of disk copy processing is completed.
[0070]
FIG. 12 is a diagram showing a time run of the “disc copy process by the user”, in which the personal computer 31 corresponds to the host device 21 described above, and the CD-R 33a on the left side is the copy source CD-R1. The left CD-R writer 32a corresponds to the above-described copy source CD-R recording / reproducing apparatus 10, and the right CD-R writer 32b corresponds to the above-described copy destination CD-R recording / reproducing apparatus 10. The right CD-R 33b corresponds to the copy destination CD-R. That is, in this example, the recorded information of the left CD-R 33a is copied to the right CD-R 33b.
[0071]
In this figure, the user loads the copy source and copy destination CD-Rs 33a and 33b into the CD-R writers 32a and 32b, respectively, and operates the personal computer 31 to issue a required copy command to the copy source CD-R writer. Issued to 32a. In response to this copy command, the copy source CD-R writer 32a returns an ID request to the personal computer 31, and the personal computer 31 displays a GUI for prompting ID input on the screen. The user inputs predetermined ID information (ID information legitimately notified from the distribution destination of the CD-R 33a) according to the GUI, and the personal computer 31 transfers the input ID information to the copy source CD-R writer 32a. .
[0072]
The copy source CD-R writer 32a reads the ID information written in advance in the system area of the CD-R 33a, determines a match with the ID information transferred from the personal computer 31, and if it does not match, identifies the unauthorized user. Judgment is made, and limited copying of only the encrypted data is allowed, but if they match, it is determined that the user is an authorized user, and the ID information and the encryption key written in the system area of the CD-R 33a are written in the data area. The encrypted data being read is read out and transferred to the personal computer 31.
[0073]
The personal computer 31 issues a write command to the copy destination CD-R writer 32b and transfers the ID information, the encryption key, and the encrypted data read from the copy source CD-R 33a to the copy destination CD-R writer 32b. The copy destination CD-R writer 32b writes the ID information and encryption key in the system area of the CD-R 33b, writes the encrypted data in the data area of the CD-R 33b, and notifies the host device 21 of the completion of the writing. The series of “disc copy processing by the user” is completed.
[0074]
Therefore, according to the “disc copy process by the user”, the regular user and the unauthorized user can be identified using the ID information written in advance in the system area of the copy source CD-R, and the discre Only when the copy process is being performed, the ID information and the encryption key written in the system area of the copy source CD-R and the encrypted data written in the data area are transferred to the host device, and the copy destination is transferred from the host device. It can be transferred to a CD-R writer and written (copied) to a copy destination CD-R.
[0075]
As a result, it is possible to allow only authorized users to copy the disc and produce a complete by-product of the source CD-R, while allowing unauthorized users to make limited copies of only the encrypted data. Can produce unfinished by-products that cannot be reused (data cannot be used unless the code is decrypted), prevent the appearance of unauthorized copies such as pirated CDs, and improve the security of CD-Rs Can be planned.
[0076]
<Summary>
As described above, the CD-R1 of this embodiment is shipped by writing hidden information such as ID information and encryption key in a specific area (system area) where direct access by the user is not permitted. A CD-R writer (CD-R recording / reproducing apparatus 10) used for data writing and data reproduction at the user stage is provided with a security function using the hidden information to access the CD-R1. Authority authentication can be performed, and data writing and data reproduction can be permitted only to authorized users.
[0077]
Therefore, in addition to the write-once characteristics (data cannot be erased or tampered with), it is possible to provide the CD-R1 with aggressive security to the market. It is possible to achieve a social benefit that a highly preferred write-once optical disc can be realized by applying it to the field of storage and distribution.
[0078]
In the above description, hidden information such as ID information and an encryption key is written in the system area. This system area is an area where direct access by the user is permitted (typically a data area). In addition to the above-mentioned PCA and PMA, it may be lead-in, lead-out, or if there is any other area, There may be.
[0079]
The encryption key is not particularly described, but various commonly known encryption methods (for example, there are methods such as FEAL: Fast Encipherment Algorithm other than the DES method described above). Either of these may be adopted. An appropriate method may be adopted in consideration of difficulty of decryption, overhead of encryption processing and decryption processing, volume of encrypted data, and the like.
[0080]
The security function using the ID information and the encryption key described above is exclusively a hardware asset including a microcomputer and various peripheral devices mounted on the controller 20 of the CD-R recording / reproducing apparatus 10 and the main board of the host apparatus 21. Are functionally realized by organic coupling with software assets such as an operating system and various programs (including driver software). However, since hardware assets and operating systems can use general-purpose ones, Essential items indispensable for the security function using the described ID information and encryption key are substantially the above-mentioned “data writing process by the user” (see FIG. 7) and “data reproducing process by the user” (see FIG. 9) and “Disk copy by user” Processing "it can be said that are aggregated into a program such as (see Figure 11).
[0081]
Therefore, the security function using the ID information and the encryption key according to the present invention is a recording medium such as a floppy disk, an optical disk, a compact disk, a magnetic tape, a hard disk, or a semiconductor memory that stores all or a part of the program. Alternatively, it includes components (unit products, finished products, or semi-finished products) including these recording media. Note that the recording medium or component includes not only the recording medium itself on the distribution channel but also the one on the network that provides only the recorded contents.
[0082]
In the above description, an example of a CD-R is shown as a write-once optical disc, but the present invention is not limited to this. For example, a DVD (Digital Video Disc or Digital Versatile Disc) -R can be written only once, and is of course a member of a write-once optical disc. When the above description is applied to DVD-R, CD-R is read as DVD-R, and CD-R recording / playback device and CD-R writer are read as DVD-R recording / playback device and DVD-R writer, respectively. That's fine.
[0083]
【The invention's effect】
  According to the present invention, when the disc copy process is performed by the authorized user, the identification information and key information written in the system area of the copy source disk and the encrypted data written in the user area are copied to the copy destination. Output to disk and allow creation of complete copies.
  On the other hand, when the disk copy process is performed by an unauthorized user, only the encrypted data written in the user area is output to the copy destination disk, and the creation of an incomplete copy is permitted.
  Therefore, even if an illegally copied product (incompletely duplicated product) is put on the market, the encrypted data cannot be restored unless the identification information and the key information are obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a write-once optical disc and an enlarged view of a main part thereof.
FIG. 2 is a cross-sectional structure diagram of a CD-R.
FIG. 3 is a conceptual diagram of a format of each recording area of a CD-R.
FIG. 4 is an exemplary structure diagram of a data format including ID information and an encryption key written in a system area at the time of manufacture.
FIG. 5 is a schematic block diagram of a write-once optical disc recording / reproducing apparatus.
FIG. 6 is a flowchart showing an ID information and encryption key writing operation (shipment information recording process) at the time of manufacturing a CD-R.
FIG. 7 is a flowchart showing a data write operation (data write process by a user) executed at the user stage.
FIG. 8 is a diagram showing a time run of data write processing by a user.
FIG. 9 is a flowchart showing a data reproduction operation (data reproduction process by a user) executed at the user stage.
FIG. 10 is a diagram showing a time run of data reproduction processing by a user.
FIG. 11 is a flowchart showing a disk copy operation (disk copy process by a user) executed in a user stage.
FIG. 12 is a diagram showing a time run of disk copy processing by a user.
[Explanation of symbols]
PCA Power Calibration Area (system area, laser intensity calibration area)
PMA Program Memory Area (system area, session information temporary storage area)
RI lead-in (session information storage area)
RO lead-out (area to specify the end position of the user area)
UA user area (user area)
1 CD-R (write-once type optical disc)
10 CD-R recording / reproducing device (recording / reproducing device for write-once type optical disc)
20 Controller (access means, authentication means, permission means)

Claims

ユーザ領域に暗号化データが書き込まれていると共に、システム領域の一部にユーザ認証のための識別情報と前記暗号化データを復号するための鍵情報とが書き込まれているライトワンス型光ディスクをコピー元ディスクとして他のライトワンス型光ディスクへのディスクコピーを行うライトワンス型光ディスク用記録再生装置であって、A copy of a write-once optical disc in which encrypted data is written in the user area and identification information for user authentication and key information for decrypting the encrypted data are written in a part of the system area A write-once optical disk recording / playback device that performs disk copy to another write-once optical disk as an original disk,
前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報を用いてユーザ認証を行うユーザ認証手段と、User authentication means for performing user authentication using identification information written in the system area of the copy source disk;
前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証された場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データと前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報及び鍵情報とをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する一方、前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証されなかった場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する出力手段とWhen the user authentication unit authenticates the user, the encrypted data written in the user area of the copy source disk, the identification information and the key information written in the system area of the copy source disk, Is output as write data to the copy destination disk, but if the user authentication means does not authenticate the user, the encrypted data written in the user area of the copy source disk is transferred to the copy destination disk. Output means for outputting as write data
を備えたことを特徴とするライトワンス型光ディスク用記録再生装置。A write-once optical disc recording / reproducing apparatus comprising:

ユーザ領域に暗号化データが書き込まれていると共に、システム領域の一部にユーザ認証のための識別情報と前記暗号化データを復号するための鍵情報とが書き込まれているライトワンス型光ディスクをコピー元ディスクとして他のライトワンス型光ディスクへのディスクコピーを行う際に、A copy of a write-once optical disc in which encrypted data is written in the user area and identification information for user authentication and key information for decrypting the encrypted data are written in a part of the system area When copying a disc to another write-once optical disc as the original disc,
コンピュータに、On the computer,
前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報を用いてユーザ認証を行うユーザ認証手段と、User authentication means for performing user authentication using identification information written in the system area of the copy source disk;
前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証された場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データと前記コピー元ディスクのシステム領域に書き込まれている識別情報及び鍵情報とをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する一方、前記ユーザ認証手段によって正規ユーザであると認証されなかった場合には前記コピー元ディスクのユーザ領域に書き込まれている暗号化データをコピー先ディスクへの書き込みデータとして出力する出力手段とWhen the user authentication unit authenticates the user, the encrypted data written in the user area of the copy source disk, the identification information and the key information written in the system area of the copy source disk, Is output as write data to the copy destination disk, but if the user authentication means does not authenticate the user, the encrypted data written in the user area of the copy source disk is transferred to the copy destination disk. Output means for outputting as write data
を実現させるためのプログラムを格納したことを特徴とする記録媒体。A recording medium storing a program for realizing the above.