CN101840716A - 存储设备认证系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了存储设备认证系统，包括认证模块，设置于内容播放设备中，对存储设备进行认证；认证响应模块，设置在与内容播放设备连接的存储设备中。与认证模块配合实现对存储设备的认证。还公开了存储设备认证方法。通过对存储设备认证实现对数字版权的保护，不改动存储设备和影音设备的硬件结构，保密性强，实用性强。

Description

存储设备认证系统及方法

技术领域

本申请涉及电数字数据处理，特别涉及对存储设备的认证技术。

背景技术

现有的内容播放设备如电视机等影音设备已具有可为用户播放记录在存储设备中的数字娱乐节目或文件等的功能。这些记录在存储设备中的数字娱乐节目或文件(以下统称为“内容”)一般都具有数字版权。但是，现有的内容播放设备只要与各种存储设备建立连接，不需对存储设备进行包括数字版权在内的任何认证即可读取和播放存储设备中的内容，因而不利于对存储设备中内容的数字版权的保护。

发明内容

鉴于上述情况，本发明提供了存储设备的认证系统及方法。

根据本发明的一个方面，提供一种存储设备认证系统，包括：认证模块，设置在内容播放设备中，对存储设备进行认证；认证响应模块，设置在存储设备中，与认证模块配合实现对存储设备的认证。

根据本发明的一种实施方式，认证模块可包括：第一预设规则存储单元，存储用于认证的第一预设规则，认证启动单元，向存储设备发出认证命令，和验证单元，根据存储设备返回的认证数据对存储设备进行认证。存储设备的认证响应模块可包括：第二预设规则存储单元，存储与所述第一预设规则相应的第二预设规则，以及认证数据生成单元，根据第二预设规则生成认证数据，发送至内容播放设备。

在一些实施例中，认证指令中可包含用于认证的原始数据。存储设备可根据原始数据生成认证数据。该原始数据可以是随机数或加密信息。

在本发明的上述实施方式中，存储设备认证系统还可包括：功能认证模块，设置在内容播放设备中，对存储设备进行功能认证；和功能认证响应模块，设置在所述存储设备中，与所述功能认证模块配合实现对存储设备的功能认证。

在一些实施例中，功能认证指令中可包含用于功能认证的原始数据。存储设备可根据该原始数据生成功能认证数据。该原始数据可以是随机数或加密信息。

在一些实施例中，上述功能认证模块可包括：第一功能认证规则存储单元，存储第一功能认证预设规则，以及第一功能索引，功能认证启动单元，向存储设备发出认证命令，和功能验证单元，根据存储设备返回的认证数据对存储设备进行功能认证。功能认证响应模块可包括：第二功能认证规则存储单元，存储与第一功能索引和第一功能认证规则相应的第二功能索引和第二功能认证规则，以及认证数据生成单元，按照第二功能索引确定第二功能认证规则，生成功能认证数据，发送至内容播放设备。

在另一些实施例中，上述功能认证模块可以与认证模块可以用单一的模块实现。

根据本发明的第二方面，提供一种存储设备认证方法，包括：内容播放设备向存储设备发出认证命令；存储设备响应认证命令，按照预设规则生成认证数据，向内容播放设备返回认证数据；内容播放设备根据认证数据，判断存储设备是否通过认证。

在一些实施例中，认证命令中包含用于认证的原始数据，当原始数据为加密数据时，存储设备的认证数据是通过对所述加密数据解密并根据预设算法处理解密后的数据得到的。

在另一实施例中，认证命令中包含用于认证的原始数据，当原始数据为随机数时，存储设备发送至内容播放设备的认证数据是根据与第一预设规则相应的第二预设认证规则，由随机数生成的第二认证数据。在这种情况下，内容播放设备判断存储设备是否通过认证的步骤可包括：内容播放设备根据第一预设规则从随机数生成第一认证数据；内容播放设备按第一预设规则对第二认证数据进行处理，生成第三认证数据；和内容播放设备判断第一认证数据与第三认证数据是否符合预定关系，以确定存储设备是否通过认证。

在又一实施例中，当内容播放设备对存储设备进行指定功能的认证时，认证命令中含有用于功能认证的原始数据以及与所指定功能相应的功能索引的认证命令；存储设备根据功能索引确定相应的功能认证规则，按照功能认证规则从用于功能认证的原始数据中生成功能认证数据，返回给内容播放设备。

根据本发明的第三方面，提供内容播放设备，包括：预设规则存储单元，存储用于存储设备认证的第一预设规则，认证启动单元，向要被认证的存储设备发出认证命令；认证单元，根据存储设备响应于认证命令、按照与所述第一预设规则相应的第二预设规则生成并返回的认证数据对存储设备进行认证。

根据本发明的第四方面，提供存储设备，包括：预设规则存储单元，存储用于该存储设备认证的预设规则；以及认证数据生成单元，接收来自内容播放设备的对该存储设备认证的指令，根据预设规则生成认证数据，发送至内容播放设备。其中，预设规则存储单元存储的预设规则与内容播放设备中用于存储设备认证的规则相对应。

根据上述的实施方式，通过对存储设备认证实现对数字版权的保护，而且不改动存储设备和内容播放设备如电视机、计算机等的硬件结构，能够使存储设备和内容播放设备配合实现特定的功能。

附图说明

图1是本申请公开的存储设备认证系统第一实施方式的构成示意图；

图2是图1所示的存储设备认证系统的认证操作的实施方式的示意图；

图3是图1所示的存储设备认证系统中内容播放设备的操作方法一实施例的示意图；

图4是图1所示的存储设备的认证操作方法一实施例的示意图；

图5是本发明的存储设备认证系统第二实施方式的构成示意图；

图6是图5所示的存储设备认证系统的功能认证操作的实施方式的示意图。

具体实施方式

图1示出了存储设备认证系统一种实施方式的构成。如图1所示，存储设备认证系统1包括认证模块101和认证响应模块201。认证模块101设置于内容播放设备10中，认证响应模块201设置于与内容播放设备10连接的存储设备20中。利用认证模块101和与认证模块101配合的认证响应模块201，内容播放设备10可对存储设备20进行认证。

如图1所示，认证模块101可包括第一预设规则存储单元1011、认证启动单元1012和验证单元1013。第一预设规则存储单元1011储存预设的认证规则(以下简称第一预设规则)。认证启动单元1012发出认证命令，并可构成为能够产生随机数或产生加密信息。验证单元1013接收存储设备20返回的认证数据，根据第一预设规则存储单元1011中存储的第一预设规则对存储设备20进行认证。用于产生加密信息的加密规则也可存储于第一预设规则存储单元1011中。

存储设备20的认证响应模块201可以包括：第二预设规则存储单元2011，储存与第一预设规则相应的认证规则(以下简称第二预设规则)；以及认证数据生成单元2012，根据第二预设规则生成认证数据，发送至内容播放设备10的认证模块101。

以下参考图2，对具有上述构成的图1所示的存储设备认证系统1的认证过程的第一实施方式进行示例说明。

在步骤S1，当在内容播放设备10中接入了存储设备20时，内容播放设备10的认证模块101通过认证启动单元1012向存储设备20发出认证命令。

例如，认证启动单元1012构成为能够产生随机数时，则在内容播放设备10中接入了存储设备20时，认证启动单元1012产生随机数，将包含该随机数的认证命令输出至存储设备20的认证数据生成单元2012。或者，认证启动单元1012构成为能够产生加密信息时，则可根据存储于第一预设规则存储单元1011中的加密规则产生加密信息，将包含该加密信息的认证命令输出至存储设备20的认证数据生成单元2012。

在步骤S2，存储设备20的认证数据生成单元2012接收到认证命令后，按照第二预设规则存储单元2011储存的第二预设规则，根据认证命令中包含的随机数或加密信息生成认证数据，并向内容播放设备10的验证单元1013返回该认证数据。

在步骤S3，内容播放设备10的验证单元1013按照第一预设规则存储单元1011储存的第一预设规则，对来自存储设备20的认证数据进行验证，确定存储设备20是通过认证还是认证失败。

在步骤S4，内容播放设备10与通过认证的存储设备20交换数据，例如读取存储设备20中存储的内容，或将内容播放设备10中的影音数据等内容存储在存储设备20中。

上述存储设备认证系统1中内容播放设备10对存储设备20的认证可采用多种方法或规则实现，根据内容播放设备10和/或存储设备20对安全性的要求等级而确定。例如，在内容播放设备10和存储设备20中用于认证的预设规则可以采用如上所述的基于随机数的认证，或者是认证数据采用非对称加密、对称加密、口令加密等。

图3示出了在上述实施方式中，内容播放设备10采用基于随机数的认证方式的操作流程。

如图3所示，当内容播放设备10中接入了存储设备20时(S11)，内容播放设备10的认证启动单元1012生成用于认证的原始数据(如随机数)A(S12)。接着，认证启动单元1012将随机数A随认证命令发送给存储设备20(S13)。内容播放设备10的验证单元1013根据第一预设规则存储单元1011中存储的第一预设规则将随机数A变换生成数据C，并接收存储设备20按照认证命令返回的认证数据B(S14)。然后，验证单元1013根据认证数据B与C的关系对存储设备进行认证，例如可以是按照第一预设规则存储单元1011中存储的第一预设规则由B再生成数据D(S15)，并比较数据C和数据D是否一致或符合预定关系。如果二者一致或符合预定关系，则确定存储设备20通过认证，内容播放设备10读取/播放存储设备20中的内容(S16)，否则确定该存储设备20认证失败，内容播放设备10拒绝读取/播放存储设备20的内容(S17)。当然，根据设定的认证规则，也可以比较数据C和数据B，或甚至A和B。

可以理解，本实施方式中利用随机数的方式只是一种示例。也可以使用固定的数字、字符等的组合来进行认证。另外，本实施方式中也可以采用由内容播放设备向存储设备发送不包含原始数据的认证命令，由存储设备根据已约定的规则返回认证数据的方式实现认证。

图4示出了在上述实施方式中，存储设备20采用基于随机数的认证方式的操作流程。

如图4所示，存储设备20在接入内容播放设备10中后(S21)，收到来自内容播放设备10的带有随机数A的认证命令(S22)。存储设备20的认证数据生成单元2012输入该认证命令，按照第二预设规则存储单元2011中储存的预设规则，根据该认证命令中的随机数A生成认证数据B(S23)，发送给内容播放设备10(S24)。

第一预设规则存储单元1011和第二预设规则存储单元2011可分别设置在内容播放设备10和存储设备20的控制器或存储器(未示出)中。若第一预设规则存储单元1011和第二预设规则存储单元2011中存储的第一和第二预设规则相互对应，则内容播放设备10和存储设备20基于随机数A分别变换生成的数据将是一致的或满足预定关系的，存储设备20可以通过认证。反之，若第一预设规则和第二预设规则不对应，则存储设备20的认证数据生成单元2012基于随机数A生成的认证数据B与内容播放设备10的认证启动单元1012所生成的数据C将不满足第一预设规则存储单元1011中存储的第一预设规则中所规定的预定关系(例如上例中数据C与认证启动单元1012从认证数据B按照预定规则生成的数据D不一致)，则存储设备20无法通过认证。

在以上说明的实施例中，若存储设备20为一USB设备，则可通过USB接口与内容播放设备10连接并采用SCSI(Small Computer System Interface，小型计算机系统接口)协议通信。SCSI协议把通信过程分成各种命令如读命令(命令特征码0x28)、写命令(命令特征码0x2a)，也支持自定义的命令。例如，可自定义0xf1命令，该命令是内容播放设备10发送一串数据(如512字节数据)到存储设备20；再自定义0xf2命令，该命令是内容播放设备10从存储设备20读取数据到主机(如512字节数据)。

以下示例说明上述实施例中预设规则的例子。本例中，内容播放设备10第一预设规则存储单元1011中存储的第一预设规则为C＝9*A*A+9*A+6，D＝B*B+B+4；存储设备20的第二预设规则存储单元2011中存储的第二预设规则为B＝3*A+1。

这样，内容播放设备10的认证启动单元1012可使用0xf1命令将随机数A发送给存储设备20，并按照预设规则C＝9*A*A+9*A+6产生数据C(参见图3中的S13)。存储设备20的认证数据生成单元2012按照第二预设规则存储单元2011中存储的第二预设规则B＝3*A+1，根据随机数A产生认证数据B，发送给内容播放设备10(图4中的S23)。内容播放设备10使用0xf2命令由验证单元1013取得认证数据B，再按照第一预设规则中的D＝B*B+B+4根据认证数据B生成数据D，最后比较数据C和数据D是否一致。如果一致，则认证通过，否则认证失败。

在另一实例中，内容播放设备10的认证启动单元1012也可以按照预设的加密算法生成加密信息O，将加密信息O随认证命令发送给存储设备20(参见图3中的S13)；存储设备20接收到认证命令后，按照与加密方案相应的解密方案对加密信息O解密产生数据P，再根据预设算法(例如上述的第二预设规则)处理数据P得到待认证数据Q，将待认证数据Q发送给内容播放设备10(参考图4中的S24)。内容播放设备10根据待认证数据Q对存储设备20进行认证，生成认证状态信息R(根据认证结果为通过认证或认证失败而确定)并发送给存储设备20。存储设备20根据接收到的认证状态信息R确定是否执行步骤S26，与内容播放设备10交换数据。

这样，存储设备可以决定内容播放设备是否有权访问，而内容播放设备也可以决定自己是否去访问存储设备。可以实现双向认证。

采用本实施例的认证后，如果存储设备20不符合内容播放设备10的认证要求则认证失败，内容播放设备10拒绝与该存储设备20交换数据，该存储设备20的功能在内容播放设备10上无法实现，以此实现对数字版权的保护。

内容播放设备10可具有多种功能，其中某些功能需与存储设备10的相应功能配合实现。例如卡拉OK功能需要存储设备10具有卡拉OK曲库并可供读取；而录制电影功能需要存储设备10可接收影音数据并存储，等等。为此，内容播放设备10需对通过上述认证的存储设备20进一步做功能认证。

在另一个实施方式中，将每种指定功能分别对应一个不同的功能认证规则，这一对应关系称为功能索引。相应地，内容播放设备10中还可包括一功能认证模块102。

例如，设内容播放设备预先存在5个内容服务类型，分别对应：01，02，03，04，05，存储设备对应01，02。如果01，02通过认证，则内容播放设备认为存储设备具有01，02所述功能，而不具有03，04，05功能。因此，当存储设备插入播放设备时，播放设备仅能使用01、02功能。如图5所示。功能认证模块102包括：第一功能认证规则存储单元1021，保存功能索引和用于功能认证的预设规则。功能认证启动单元1022，产生功能认证原始数据，并向存储设备20发出带有功能认证原始数据的功能认证命令，以及功能验证单元1023，根据存储设备20返回的功能认证数据对存储设备20进行功能认证。

此外，内容播放设备10中的认证模块101也可以配置成将功能索引保存在第一预设规则存储单元1011中，由认证启动单元1012向存储设备20发出功能认证命令，和由验证单元1013根据存储设备20返回的功能认证数据对存储设备进行功能认证。这样，也可不单独设置功能认证模块102。

相应地，如图5所示，在存储设备20中也可相应地设置功能认证响应模块202，其包含第二功能认证规则存储模块2021，以存储与第一功能认证规则对应的第二功能认证规则，以及与第一功能索引相应的第二功能索引。第一功能索引与第二功能索引的对应关系可根据第一认证规则和第二认证规则的对应关系来设置；以及功能认证数据生成单元2022，其根据功能认证命令中包含的第一功能索引确定需要认证的功能所对应的预设规则，并根据第二功能认证规则存储模块2021储存的第二功能认证规则中的该预设规则和功能认证原始数据，生成功能认证数据，发送给内容播放设备10。或者，也可以由存储设备20的认证模块201中的第二预设规则存储单元2011和认证数据生成单元2012分别执行第二功能认证规则存储模块2021和功能认证数据生成单元2022的功能而不单独设置功能认证响应模块202。

这样，在上述对存储设备20进行认证的第二实施方式中，可进一步包括对存储设备20进行功能认证，从而具有指定功能的存储设备20通过功能认证方可与内容播放设备10配合实现指定功能。

具体来说，以内容播放设备10中的功能认证模块102配合存储设备20的功能认证响应模块202来实现对存储设备20的功能认证进行为例，说明本实施方式的功能认证流程。该功能认证流程如图6所示(其中在步骤S5前也可包含图2所示的步骤S1-S4)，包括：

步骤S5，内容播放设备10的功能认证模块102的功能认证启动单元1022向存储设备20发出含功能索引的功能认证命令。

例如，功能认证启动单元1022获取第一功能认证规则存储单元1021中存储的特定功能(如卡拉OK功能)的功能索引，将包含该功能索引以及用于功能认证的原始数据(如随机数)A的功能认证命令输出至存储设备20的功能认证数据生成单元2022。

步骤S6，存储设备20的功能认证数据生成单元2022接收到功能认证命令后，根据功能认证命令中包含的功能索引，确定与所要认证功能相应的第二功能认证规则，并按照第二功能认证规则存储单元2021储存的该第二功能认证规则，从原始数据A生成功能认证数据B，并向内容播放设备10的功能验证单元1023返回该功能认证数据。

步骤S7，内容播放设备10的功能验证单元1023按照预设的功能认证规则对存储设备20返回的功能认证数据B进行验证。例如，验证单元1023按照预设的第一功能认证规则，从原始数据A生成功能认证数据C，同时按照第一功能认证规则从功能认证数据B生成数据D，根据C和D是否一致或是否符合预定关系来确定存储设备20具有指定功能或不具有指定功能。

步骤S8，内容播放设备10与通过功能认证的具有指定功能的存储设备20配合实现指定功能。

本实施例中的功能认证也可采用多种方法或规则实现，根据内容播放设备10和/或存储设备20的功能类型确定。如上例所述，内容播放设备例如存在5个内容服务类型，即功能类型，分别对应：01，02，03，04，05，则每一种功能的功能认证方式或规则就可以根据这些功能的类型来确定。功能认证规则可以分别内置在存储设备20和内容播放设备10的控制器或存储器中。若存储设备20具有指定功能则内置了相应的功能认证规则，与内容播放设备10使用的功能认证规则相对应，经过上述功能认证流程即可通过认证；反之，存储设备20不具有指定功能，则没有相应的功能认证规则，不符合内容播放设备10的功能认证要求，则其产生的功能认证数据无法通过内容播放设备10的功能认证。

在一个实施例中，存储设备20与内容播放设备10连接后，可以先采用上述方法先认证存储设备20是否具有数字版权。对于通过认证的存储设备20，内容播放设备10需与其配合实现指定功能，如录制电影时，再次认证存储设备20是否具有该指定功能。对于通过功能认证，具有指定功能的存储设备20，内容播放设备10与其配合，将电影录制为影音数据并发送给存储设备20，由其存储。实际应用中不是每个存储设备20都能与内容播放设备10配合实现各种指定功能，而只有与内容播放设备10配套的存储设备20才能实现指定功能。这样厂家可以通过这种方式灵活配置存储设备20的各种功能，不需做硬件改动即可快捷地升级存储设备20。即，内容类型及对应的认证规则都是厂商可扩展和重新定义的，因此可利用固件的改变来实现升级和更新等。

本实施例实现功能认证所采用的功能认证规则与上述认证规则相似。在基于SCSI协议时，具体可采用可以自定义0xf3命令，该命令还可包含子命令。0xf3命令与其子命令结合可对应多种指定功能。如给子命令分配一个字节的空间，0xf3命令与其子命令结合就提供了256种选择，可以对应256种不同功能，需要认证某一指定功能则使用与该功能相应的子命令。例如，可以使卡拉OK功能对应0xf3命令的01子命令，而影音播放功能对应0xf3命令的05子命令，当需要认证卡拉OK功能时，使用0xf3命令及其01子命令对存储设备20进行功能认证。当然本实施例也可不基于SCSI协议而采用其他协议(例如Sata协议，SAS(Serial Attached SCSI)协议，PATA协议等)实现，具体的协议根据存储设备及其与内容播放设备之间的接口类型确定。

本实施例实现功能认证所采用的认证数据也是存储设备20与内容播放设备10预先约定好的，一般采用随机数较为安全，数据长度等可由双方确定。

以上所述的实施例仅是示例性的，并不限制本发明的专利范围。例如，虽然在内容播放设备的认证模块中包含了第一预设规则存储单元1011、认证启动单元1012和验证单元1013，但是本领域技术人员可以理解，这些单元的设置并非是固定的，而是可以根据具体的应用对这些单元进行不同的组合或拆分。例如也可以将认证启动单元1012和验证单元1013的功能合并为一个功能单元来实现。因此，本领域技术人员可以在权利要求书所限定的本发明的精神和范围内对本申请所公开的内容进行等同结构或等同的流程变换。

Claims (10)

1.一种存储设备认证系统，包括：

认证模块，设置在内容播放设备中，对存储设备进行认证；

认证响应模块，设置在所述存储设备中，与所述认证模块配合实现对存储设备的认证。

2.如权利要求1所述的存储设备认证系统，其中

所述认证模块包括：

第一预设规则存储单元，存储用于认证的第一预设规则，

认证启动单元，向所述存储设备发出认证命令，和

验证单元，根据所述存储设备返回的认证数据对存储设备进行认证；所述认证响应模块包括：

第二预设规则存储单元，存储与所述第一预设规则相应的第二预设规则，以及

认证数据生成单元，根据所述第二预设规则，生成认证数据，发送至所述内容播放设备。

3.如权利要求1或2所述的存储设备认证系统，还包括

功能认证模块，设置在所述内容播放设备中，对存储设备进行功能认证；和

功能认证响应模块，设置在所述存储设备中，与所述功能认证模块配合实现对存储设备的功能认证。

4.如权利要求3所述的存储设备认证系统，其特征在于：

所述功能认证模块包括：

第一功能认证规则存储单元，存储第一功能认证预设规则，以及第一功能索引，

功能认证启动单元，向所述存储设备发出认证命令，和

功能验证单元，根据所述存储设备返回的认证数据对存储设备进行功能认证；

所述功能认证响应模块包括：

第二功能认证规则存储单元，存储与所述第一功能索引和第一功能认证规则相应的第二功能索引和第二功能认证规则，以及

认证数据生成单元，按照所述第二功能索引确定所述第二功能认证规则生成功能认证数据，发送至所述内容播放设备。

5.存储设备的认证方法，包括：

内容播放设备向存储设备发出认证命令；

所述存储设备响应认证命令，按照预设规则生成认证数据，向所述内容播放设备返回所述认证数据；

所述内容播放设备根据所述认证数据，判断所述存储设备是否通过认证。

6.如权利要求5所述的存储设备认证方法，其中

所述认证命令含有用于认证的原始数据，当所述原始数据为加密数据时，所述存储设备的认证数据是通过对所述加密数据解密并根据预设算法处理解密后的数据得到的。

7.如权利要求5所述的存储设备认证方法，其中

所述认证命令含有用于认证的原始数据，当所述原始数据为随机数时，所述存储设备发送至所述内容播放设备的认证数据是根据与所述内容播放设备中存储的第一预设规则相应的第二预设认证规则，由所述随机数生成的第二认证数据，并且

所述内容播放设备判断所述存储设备是否通过认证的步骤包括：

所述内容播放设备根据所述第一预设规则从所述随机数生成第一认证数据；

所述内容播放设备按所述第一预设规则对所述第二认证数据进行处理，生成第三认证数据；和

所述内容播放设备判断所述第一认证数据与第三认证数据是否符合预定关系，以确定所述存储设备是否通过认证。

8.如权利要求5所述的存储设备认证方法，其中

当所述内容播放设备对所述存储设备进行指定功能的认证时，所述认证命令中含有用于功能认证的原始数据以及与所指定功能相应的功能索引；

所述存储设备根据功能索引确定相应的功能认证规则，按照所述功能认证规则从所述用于功能认证的原始数据生成认证数据，返回给所述内容播放设备。

9.内容播放设备，包括：

预设规则存储单元，存储用于认证存储设备的第一预设规则，

认证启动单元，向要被认证的所述存储设备发出认证命令，和

验证单元，根据所述存储设备响应于所述认证命令、按照与所述第一预设规则相应的第二预设规则生成并返回的认证数据，对该存储设备进行认证。

10.存储设备，包括：

预设规则存储单元，存储用于存储设备认证的预设规则；以及

认证数据生成单元，接收来自内容播放设备的用于认证的指令，根据所述预设规则生成认证数据，发送至所述内容播放设备，

其中，所述预设规则存储单元存储的预设规则与所述内容播放设备中用于存储设备认证的规则相对应。

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