CN1067168C - 一种可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置，在CD-ROM等辅助存储媒体中预先存入名称数据，在存放容器的ROM中预先存入与上述数据有关的名称数据和名称地址。CPU起动时，根据名称地址读出辅助存储媒体的名称数据，上述容器中的保密元件将此数据与ROM所有名称数据对比。若这两个数据有规定关系，系统控制器就读出CD-ROM所存供原使用目的用的部分程序，传送给主RAM。然后，CPU运行主RAM中展开的程序，进行原定处理。
Description
本发明涉及可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置及其采用的辅助存储装置，尤其涉及用来防止对诸如电子游戏机和个人计算机等的图像处理装置中所采用的光盘等辅助存储媒体进行非法复制的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置及其辅助存储装置。
作为防止非法复制程序的技术有本申请人提出的专利申请特开昭61-296433(已有技术1)和特开平2-31256(已有技术2)。已有技术1中，电子游戏机之类图像处理装置内装有主半导体元件，而图像处理装置上安装的只读存储器(ROM)盒之类外部存储装置中装有与主半导体元件具有规定关系的从属半导体元件，当主半导体元件与从属半导体元件之间通过数据交换判定存在规定关系的时候，图像处理装置中包含的中央处理装置(CPU)能起作用。这样，通过检测外部存储装置中是否包含与主半导体元件有规定关系的从属半导体元件，判断外部存储装置的正当性，在判定为不是规定装置时，外部存储装置的使用不能起作用。
已有技术2目的在于防止外界在程序存储器非原使用状态下的读出，因而预先在监督ROM中存放按程序存储器原使用目的应读出的一部分信息，当程序存储器正常使用时，将地址总线和数据总线上输出的信息和监督ROM中存储的信息进行比较，若比较结果为不一致，则使以后的存储单元转换不能进行。
已有技术1中存在的问题是，在外部存储装置做成辅助存储媒体可在其存放容器中自由拆装时的情况下，对于在安装了真正从属半导体元件的存放容器中装入非法复制辅助存储媒体的情况，无法判别存储媒体的真伪。
已有技术2的问题是，程序存储器内所存按原使用目的应读出的信息中，若存在包含条件分支的程序，则难于正确地判别真伪。另外，已有技术2不能用于辅助存储媒体不是半导体存储器的情况(例如是光盘等)。原因在于，如果不是半导体存储器，则不能监视地址总线和/或地址总线。
因此，本发明目的在于提供一种可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置，对于做成在存放容器中可自由拆装辅助存储媒体的辅助存储装置，只有辅助存储媒体与存放容器有规定关系的辅助存储装置可以使用，从而能有效地防止对辅助存储媒体的不正当复制。
本发明另一目的在于提供一种辅助存储装置，对于做成在存放容器中可自由拆装辅助存储媒体，并且安排成与信息处理装置主体相关联的辅助存储装置，只有辅助存储媒体与存放容器有规定关系的辅助存储装置可以使用，从而能有效地防止对辅助存储媒体的不正当复制。
本发明的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置，包括辅助存储装置和信息处理装置主体，所述辅助存储装置相对所述信息处理装置主体可自由拆装并备有辅助存储媒体，所述辅助存储媒体存储由所述信息处理装置主体处理的至少包含图像数据的第1信息，所述信息处理装置主体备有可读写的主存储装置，中央处理装置，读写装置，程序存储装置及第2判断装置，所述可读写的主存储装置用于暂时存储至少一部分在所述辅助存储媒体中存储的第1信息和第2信息，所述中央处理装置至少根据所述主存储装置中存储的第1信息进行图像处理，所述读写装置读出所述辅助存储媒体中存储的第1信息和第2信息并将读出的该数据写入所述主存储装置，所述程序存储装置至少存储所述中央处理装置的起动程序，所述第2判断装置根据与下述第1判断装置之间是否处于规定关系来判别第1判断装置的正当性，其特征在于，
所述辅助存储媒体进一步存储用于判别所述真伪的第2信息；
所述辅助存储装置还包括：
可自由拆装地存放所述辅助存储媒体的存放容器，
非易失性存储器，与所述存放容器形成一体，非易失地存储与所述第2信息有规定关系的第3信息和与所述辅助存储媒体中所述第2信息的存储单元有关的第4信息，以及
第1判断装置，与所述存放容器形成一体，判断所述第2信息与所述第3信息有否规定关系；
所述信息处理装置主体还包括：
控制所述读写装置根据所述非易失性存储器中存储的第4信息读出所述第2信息的控制装置，
响应所述第2判断装置对所述第1判断装置正当性的判别和响应所述第1判断装置依据所述主存储装置存储的第2信息和所述非易失性存储器存储的第3信息所作出的规定判断，许可所述中央处理装置能够进行基于所述第1信息的原有动作的动作许可装置。
本发明的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置由信息处理装置主体和相对信息处理装置主体可自由拆装的辅助存储装置构成，辅助存储装置(若要表示和实施例的对应关系，则为光盘装置)包括辅助存储媒体(CD-ROM)、存放容器(CD盒)、非易失性存储器(CD盒内的ROM)和第1判断装置(C-CIM)，信息处理装置主体包括主存储装置(主RAM)、中央处理装置(CPU)、读写装置(驱动装置、系统控制器、译码器)和动作许可装置(系统控制器)。辅助存储媒体存储由信息处理装置主体处理的至少包括图像数据的第1信息、用于判别其真伪的第2信息。存放容器存放辅助存储媒体，可自由拆装。非易失性存储器非易失地存储与第2信息有规定关系的第3信息和关系到辅助存储媒体中第2信息存储单元的第4信息。主存储装置是可读写的存储器，暂时存储辅助存储媒体中存储的第1信息及第2信息的至少一部分。
读写装置在信息处理装置主体的中央处理装置对辅助存储媒体中存储的第1信息进行处理之前，读出辅助存储媒体中存储的第1信息和第2信息，并将读出数据写入主存储装置。控制装置根据非易失性存储器中存储的第4信息，控制读写装置读出第2信息。然后，辅助存储装置中所含的第1判断装置判断主存储装置中存储的第2信息与非易失性存储器中存储的第3信息是否存在规定的关系。动作许可装置响应第1判断装置存在规定关系的判断，使中央处理装置能根据第1信息进行原来的动作。因此，中央处理装置根据主存储装置中存储的第1信息，进行图像处理等原有的动作。
图1是信息处理系统的外观图，该系统可用于本发明一个实施例的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置。
图2是信息处理系统的方框图，该系统可用于本发明一个实施例的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置。
图3是光盘盒的示意图。
图4是CD-ROM41和ROM44以及主RAM33的存储区域分配图。
图5是系统起动时的流程图。
图6是用于确认对象的流程图。
图7是为实现CPU11原使用目的(主程序)的流程图。
图8是用于控制备用数据的读出的流程图。
图1是信息处理系统的外观图，该系统可用于本发明一个实施例的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置。图中，信息处理装置由图像处理装置10、光学式再生装置20以及系统盒30构成。光学式再生装置20通过系统盒30连到图像处理装置10。在光学式再生装置20中，放有可自由拆装的辅助存储装置之一例的光学式存储装置(原文称为光盘盒)40。
图2是信息处理系统的方框图，该系统可用于本发明一个实施例的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置。图中，图像处理装置10例如象电子游戏机那样，根据ROM盒(图中未示出)或者原文的辅助存储媒体(CD-ROM)所提供的程序数据进行图像处理和声音处理，其中包含作为中央处理装置一例的中央处理单元(下文称为CPU)11。CPU11通过地址总线和数据总线连接图像处理单元(下文称为PPU)12和声源处理单元(下文称为APU)13。CPU11和PPU12协同进行图象处理。CPU11和APU13协同进行声音处理。另外，CPU11连接工作RAM(W-RAM)14W。PPU12连接视频RAM(V-RAM)14V。APU13连接音频RAM14a。CPU11通过输入端口15输入操作器1的操作信号。PPU12的图像信号输出提供给视频编码器16和高频(RF)调制器17。APU13和ARAM14a通过地址总线和数据总线连接数字信号处理器(DSP)18d。DSP18d根据数字据变换出由实现所期望声音信号输出用的波形和频率组成的模拟信号，并通过混频器18m和音频放大器18a传给RF调制器17。RF调制器17产生图像信号和声音信号合成的复合图像信号，传给电视接收机2。
图3是光盘盒的示意图。参照图2和图3，对光盘40进行详细说明。光盘盒40包含光学式存储数据的光盘(CD-ROM)41，光盘是辅助存储媒体的一例。为了判别CD-ROM41的真伪，光盘盒40中包含作为第1判断装置一例的保密元件(C-CIM)42。保密元件42由图中未示出的单芯片4位微机等构成，包含CPU核心、缓冲用RAM和程序存储用ROM。保密元件42连接逻辑电路43。逻辑电路43连接非易失性存储器(例如ROM)44。ROM44中预先存入用于判别CD-ROM41真伪的名称数据(第3信息)和表示名称数据存储地址(或区域)的名称地址(第4信息)。另外，逻辑电路43连接可读写存储器(RAM)45，该存储器用于存储表示游戏得分、进行状况等的备用数据。RAM45由电池46作后备，防止其存储数据丢失。此外，逻辑电路43的输入、输出端连接触点47，通过电接触将数据传给光学式再生装置20。本实施例中，CD-ROM41放在盒体48中，可自由拆装。在盒体48中，保密元件42、逻辑电路43、ROM44和RAM45形成一个整体，触点47通过挡光板(图中未示出)而暴露出。必要时，保密元件42、逻辑电路43、ROM44也会用单芯片IC构成。
再次参见图2，光学式再生装置20中包含读出器21，用于从光盘(CD-ROM)41中光学式读取存储数据。装入光盘盒40后，读出器21处于挡光板(图中未示出)打开时与CD-ROM41对应的位置上。由读出器21从CD-ROM41中读出并以里德-所罗门(Reed-Solomon)码等形式表示的图像数据、程序数据以及声音数据由复原电路(CD-ROM解调器)22分别复原。复原后的图像数据、程序数据以及声音数据传给系统盒30内包含的解码器(CD-ROM解码器)31。另外，光学式再生装置20包含驱动控制器23，以控制读出器21的位置。驱动控制器23连接用于控制CD-ROM41的旋转和读出器的移动及聚焦等的伺服电路24，此外，还通过第2判断装置之一例的保密元件(D-CIM)25连接触点26。与保密元件42类似，保密元件25由包含CPU核心、缓冲用RAM和程序存储用ROM的单芯片4位微机等构成。该保密元件25具有判别保密元件42真伪的功能和指示保密元件42动作的指令发生功能，并接收ROM44的名称地址和RAM45的备用数据，通过驱动控制器23，传给后文的系统控制器32。
系统盒30插入图像处理装置10的插口(图中未示出)中，将光学式再生装置20的图像数据和声音数据传给图像处理装置10。系统盒30内所含的解码器31将光学式再生装置20给出的串行图像数据和程序数据变换成CPU11可处理的并行数据，通过系统控制器32传给CPU11，同时，将复原后的声音信号传给混频器18m。另外，系统盒30中包含系统控制器32。除光学式再生装置20控制功能外，系统控制器32还响应保密元件42不判定CD-ROM41正当性的动作，使CPU11不能根据CD-ROM41的数据执行原来的动作，从而禁止读取CD-ROM41中存储的各种数据。解码器31和系统控制器32与光学式再生装置20协同动作，起读写装置的作用。另外，系统控制器32具有的功能，同时，与保密元件25和驱动控制器23协同动作，起控制装置的作用。此外，系统盒30包含主RAM33和ROM(IPLROM)34。ROM34例如具有2M位的存储容量，预先存入在读取CD-ROM41的数据之前使CPU11动作的初始程序和用于控制光学式再生装置20的输入输出系统程序等。
图4示出CD-ROM41、ROM44和主RAM33的存储区域分配图，图中，CD-ROM41具有极大的存储容量(例如540兆字节)，包括：存储图像数据的图像数据存储区411；存储声音数据的声音数据存储区域412；存储用于控制图像数据的图像显示和声音数据的发生，并进行其它的游戏处理事项的程序数据的程序存储区域413；存储名称数据的名称数据存储区域414。存储区域411-413内存储的图像数据、声音数据以及程序数据为第1信息。名称数据则为随CD-ROM41的种类、制造厂家或著作权人等的不同而变化的每一盒体48所固有的编码，是第2信息，用于判断与ROM44中所存盒体48关系判别用名称数据是否一致(或是否有规定关系)。存储该名称数据的地址称为名称地址，可以在存储区域411至413中任一区域之内。另外，也可以改变保个盒体48的名称地址，使同一种电子游戏具有多个不同的名称数据。
ROM44与CD-ROM41相比，容量很小(例如128字节)，存储的数据用于判断CD-ROM41与盒体48的相互关系。例如，ROM44包括CD-ROM41中名称数据存储地址(第4信息)的预先存储区域441、指定可用CD-ROM41用的名称数据(第3信息)的存储区域442。因此，若ROM44的区域442中存储的名称数据与存储区域414中存储的名称数据相同或有规定的关系(例如，由某个算式计算出的结果相同)，就足够了。另外，名称数据和名称地址在存入ROM44之时也可做成密码。而且作为非易失性存储器，也可用EEPROM或快速存储器替代ROM44。
主RAM33具有的容量，其程度比CD-ROM41规模小，并且图像处理时不必频繁传送数据(例如为1兆字节)，用来暂时存储基于电子游戏等用途的图像处理及声音处理所必需的数据。例如，主RAM33包含存储图像数据的存储区域331、存储声音数据的存储区域332、存储程序数据的存储区域333、暂时存储从CD-ROM41读出的名称数据的存储区域334以及用作为工作区域的存储区域335。主RAM33作为主存储装置，在存储区域331-333中暂时存储第1信息，在存储区域334中暂时存储第2信息。
图5是系统起动时的流程图。亦即，图5示出在光学式再生装置20中装入CD-ROM41，判断CD-ROM41可否使用时的流程。系统控制器32在电源接通后，根据ROM34中存储的程序开始图5的动作。
在步骤(图中以S表示)11，判断光学式再生装置20中是否插入光盘盒40，若未插入，则等候，若判断为已插入，则进至S12。在S12，系统控制器32产生对象确认指令(IDRQ)，传给保密元件25。在S13，保密元件25判断盒体48中是否存在有规定关系的保密元件42，换而言之，判断光学式再生装置20中装入的盒体48是否为规定的产品。这一判断在图6的对象确认流程图(S31-S37)中详细示出。
图6中，在S31，保密元件25将用于产生随机数的初始数据传给保密元件42。在S32，保密元件25及42根据同一初始数据分别产生一个或多个随机数据。在S33，保密元件25将所发生的随机数据的一半传送给对方(42)。另一方的保密元件42也将其一半数据传送给对方(25)。在S34，保密元件25及42将送来的随机数据与自身产生的随机数据进行比较、对照。在S35，判断比较结果是否一致。若判断为一致，则进到S36，判断随机数据的比较、对照是否已进行规定的次数，若未达到规定次数，则返回S32，重复S32-S36的动作。在S36，若判断比较、对照已进行了规定的次数，则结束对象确认动作。
另一方面，若在S35判断为不一致，则在S37，保密元件25将表示不一致的信号传送给系统控制器32。系统控制器32对此作出响应，使CPU11不能动作，从而禁止从CD-ROM41读出数据。这时，若必要的话，也可在电视机2的画面上显示出不能用CD-ROM41的数据进行图像处理及/或声音处理的信息。另外，也可向保密元件42提供信号，禁止在RAM45中写入备用数据。
在结束图6的对象确认动作后，进入图5所示的S14。在S14，系统控制器32读出ROM44的区域441中存储的名称地址数据，控制驱动控制器23，从CD-ROM41与该名称地址对应的地址中读出名称数据，并写入存储区域334。在S15，系统控制器32将存储区域334中暂时存储的名称数据通过驱动控制器23、保密元件25、触点26、触点47以及逻辑电路43传给保密元件42。在S16，保密元件42作出响应，将传来的名称数据与ROM44的区域442中存储的名称数据进行比较、对照，判断两个数据是否一致(或者有规定的关系)。若判断两个数据为一致，则在S17，保密元件42产生一致信号，传给保密元件25。在S18，保密元件25将一致信号传给系统控制器32，同时，将保密元件42在此后连续地复位。另外，也可在名称数据对照之后，再次进行对象的确认动作。这样，可以使上述输入出数据中哪一数据为名称数据的分析变得难以进行。在S19，系统控制器32控制驱动控制器23，利用读出器21光学式读出CD-ROM41中存储的一部分图像数据、声音数据以及程序数据(亦即主RAM33存储容量范围内的数据)。该数据由CD-ROM解调器22复原，由解码器31解码，然后写入主RAM33中。随后，CPU11访问主RAM33，开始图7所示的游戏处理。
另一方面，在上述S16，若判定为两个名称数据不一致(或者没有规定关系)，则进至S20。在S20，保密元件42产生不一致信号，传给保密元件25。在S21，保密元件25将不一致信号传给系统控制器32，随后，将保密元件42连续地复位。在S22，系统控制器32向CPU11传送出错码，使得CPU11不能根据从CD-ROM41读出的数据进行图像处理。具体而言，CDU11在电视机2上显示出错信息，通知使用者(玩游戏者)不能使用光盘盒40。
图7的流程图用于实现CPU11的原有使用目的(主程序)。下面参照图7，说明本发明一个运用实例的图像处理及声音处理等游戏处理情况。在S41，玩游戏者通过操作器1选择电视机2画面上显示出的游戏方式，从而输入指令。在S42，CPU11根据主RAM33中暂时存储的程序数据对游戏进行处理，同时PPU12根据图像数据产生游戏的图像信号。在S43，APU根据声音数据产生声音信号。电视机2上显示出基于该图像信号和声音信号的混合图像信号，游戏开始。进而在S44，判断是否为备用数据的读出指令。如果要利用上一次游戏的备用数据(例如得分、延续时间、进行状况等)开始游戏，则给出备用数据读出指令，因而进入S45。在S45，CPU11读出盒体48内的RAM45中存储的游戏过程数据，并作为工作数据，暂时存储在存储区域335中。备用数据读出控制的细节在图8的流程图中示出，其说明省略。
在上述S44中，若判断不是备用数据读出指令，则进至S46。在S46，判断未检出文件装入指令后，在S47，判断未检出备用数据的写入指令。在S48，若判断游戏未结束，则返回S41，重复前述的S41-44、46-48的动作，从而CPU11、PPU12和APU13根据主RAM33中暂时存储的数据进行游戏的处理。在进行了与主RAM33的存储容量(例如1兆字节)相当的处理之后，由于在程序未尾写入了文件装入指令，所以在S46检出文件装入指令。因此，CPU11进至S49，从CD-ROM41中读出其后的游戏处理所必需的图像数据、声音数据和程序(这些总共为1兆字节)，写入主RAM33的存储区域331-333中。动作的细节上述这S19的动作S14-19的动作相同。
但是，在上述S47，若判断检出备用数据的写入指令，则在S50进行备用数据的写入处理。如果如本实施例那样构成光盘盒40，以及写入备用数据，那么，即使将CD-ROM4 1错误地插入其它游戏用的盒体48中，也能防止将其它游戏的备用数据错误地写入不存在对应关系的光盘盒40的RAM45中。其后，在S48，若判断游戏结束，或者游戏者按动结束开关指示游戏结束，则终止游戏处理。
在上文中，因为作为信息处理装置一部分的电视游戏机先行销售，与电视游戏机可以连接的光学再生式装置20和系统盒30然后另行销售，所以，针对作为信息处理装置的图像处理装置10、光学式再生装置20和系统盒30存放在不同的壳体中的情形作了说明，显然，它们也可以构成一个整体。
如上所述，根据本发明，即使做成在存放容器中可自由拆装辅助存储媒体的辅助存储装置，也只有辅助存储媒体与存放容器存在规定关系的辅助存储装置可以使用，从而能取得可有效防止不正当复制辅助存储媒体的效果。
Claims (3)
1．一种可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置，包括辅助存储装置(40)和信息处理装置主体(10,20,30)，所述辅助存储装置相对所述信息处理装置主体可自由拆装并备有辅助存储媒体(41)，所述辅助存储媒体存储由所述信息处理装置主体处理的至少包含图像数据的第1信息，所述信息处理装置主体备有可读写的主存储装置(33)，中央处理装置(11)，读写装置(20，31,32)，程序存储装置(34)及第2判断装置(25)，所述可读写的主存储装置用于暂时存储至少一部分在所述辅助存储媒体中存储的第1信息和第2信息，所述中央处理装置至少根据所述主存储装置中存储的第1信息进行图像处理，所述读写装置读出所述辅助存储媒体中存储的第1信息和第2信息并将读出的该数据写入所述主存储装置，所述程序存储装置至少存储所述中央处理装置的起动程序，所述第2判断装置根据与下述第1判断装置之间是否处于规定关系来判别第1判断装置的正当性，其特征在于，
所述辅助存储媒体进一步存储用于判别所述真伪的第2信息；
所述辅助存储装置还包括：
可自由拆装地存放所述辅助存储媒体的存放容器(48)，
非易失性存储器(44)，与所述存放容器形成一体，非易失地存储与所述第2信息有规定关系的第3信息和与所述辅助存储媒体中所述第2信息的存储单元有关的第4信息，以及
第1判断装置(42)，与所述存放容器形成一体，判断所述第2信息与所述第3信息有否规定关系；
所述信息处理装置主体还包括：
控制所述读写装置根据所述非易失性存储器中存储的第4信息读出所述第2信息的控制装置(32)，
响应所述第2判断装置对所述第1判断装置正当性的判别和响应所述第1判断装置依据所述主存储装置存储的第2信息和所述非易失性存储器存储的第3信息所作出的规定判断，许可所述中央处理装置能够进行基于所述第1信息的原有动作的动作许可装置(32)。
2．如权利要求1所述的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置，其特征在于，所述辅助存储媒体包含存储所述第1信息且存储容量相对较大的第1存储区域(411-413)；和存储所述第2信息且存储容量相对较小的第2存储区域(414)，
所述主存储装置可选成容量比所述第1存储区域小。
3．如权利要求2所述的可判别辅助存储媒体真伪的信息处理装置，其特征在于，所述辅助存储媒体是光学式存储媒体，
所述辅助存储装置包括存放容器，该容器存放可在其中自由拆装的所述光学式存储媒体，并且固定地形成所述非易失性存储器和所述第1判断装置，
所述读写装置包括光学式读取所述光学存储媒体的存储信息的光学式再生装置(20)。
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