CN1097788C - 软件复制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种根据介质或通信的类型切换输入路径的输入转接装置、对加密软件信息解密并根据该软件的使用量管理收费的软件管理装置、把从上述软件管理装置中输出的被解密数据转换为可视的或可听到的数据的信息转换段，以及把加密软件数据输出到上述的软件管理装置、并把非加密的软件信息输出到上述的信息转换段的一种输出路径转接装置。

Description

软件复制装置
本发明涉及一种软件复制装置。
本发明涉及适用于版权化的图象资料、尤其是数字化的信息软件等这样的计算机程序或软件的销售系统的一种有效的技术。
随着CD-ROM、MO等大规模存储介质和B-ISDN等大容量、高速的通信技术的进一步发展，显然，可以预期，不但使用这些装置的计算机程序，而且图象和声音也将做为数字数据被出售。
换句话说，过去采用视频磁带这样的形式提供的版权化的图象模拟数据，现在做为数字数据存在CD-ROM中出售，或者，通过利用CD-ROM的交互(双向)性质，这些资料开始在市场上做为游戏软件出售。
另外，同样的情况正发生在通信线路中：上述版权化图象数据这样的数据现在正开始通过通信手段送到用户的手中。
还有，很容易把这类数字数据拷到其它的介质上。而且，由于不必担心象拷贝模拟信息时那样会出现失真的问题，就可以复制数字信息，并且，这些拷贝行为很可能损害厂商的利益。换句话说，只需具备DOS命令的初步知识，就很容易拷贝CD-ROM的内容，只要想这样做的人有一个光磁盘或光磁盘驱动器等，就能进行大量的复制。
因此，由于不可能进行充分的安全检查，一般情况下，出租这类数字数据介质的做法是被厂商禁止的。
然而，目前终端用户通常对购买这类软件犹豫不决，由于价格太高，或由于他们不知道该软件是否确实和他们所要的软件匹配，或者他们等待确定该软件是否能用在他们现有的硬件上。
考虑到这一点，一种新的软件销售系统开始被实现，在这种系统中，具有限制功能的多个软件存在CD-ROM中，并低价出售，终端用户为CD-ROM中所需的软件付费后，就得到一个将用来消除限制的代码。
但是，上述的软件销售方法还不能说已经充分反映了该软件的特性。
换句话说，在上述功能限制的消除中，付费通常只包括一次性的、一次全部付费方式，而且这种费用不可避免地都是很高的。因此，例如在这样的一些情况下：用户只需在短时间内看一幕图象，或者只用一个星期的电子表格，就很难根据使用的数量来管理收费。
考虑到这一点，在公开的专利号19707/1996中提出了一种方法，把可用的价格数量预先登记在IC卡中，并且当可记帐的软件被使用时，IC卡中可用的价格数量被登记在系统中，并且每当软件的一个可应用项目被使用时，系统就从余额中减去该数。
另外，本申请人在公开专利号96871/1995中提出了一种方法，在CD-ROM等存储介质中提供一个可重写的域，用以管理使用时间数据。
本发明提供一个输入转接装置，根据提供给用户的数据方式(例如通信或介质)，转换输入路径，一个软件管理装置，用以对加密的软件数据解密，并根据所用的软件数据量管理收费，一个数据转换段，用于把从上述软件管理装置中输出的被解密数据转换为提供给用户的输出数据，以及一个输出路径转接装置，把加密软件数据输出到上述的软件管理装置，并把不加密的软件数据输出到上述的数据转换段。
根据本发明的一个方面，能够执行对应每一种提供方式的出错处理，只有已经完全经过出错处理的那些数据才能进一步进行解密处理和收费处理。
根据本发明的另一个方面，通过已经独立提供作为输入缓冲区的输入寄存器和作为输出缓冲区的输出寄存器，加密数据的输入和解密数据的输出可连续而独立地执行。结果，和轮番进行输入和输出的现有DES相比，本发明能进行高速的加密/解密处理。
本发明的其他优点和特点将在以下结合对具体实施例的描述而得到说明，或可从这些描述而变得显而易见。
图1是本发明的一个原理图。
图2是软件复制装置结构的简图，作为本发明的一个最佳实施例。
图3A、图3B、图3C和图3D是说明最佳实施例的DES方式的示意图。
图4是一个简图，说明最佳实施例的DES的详细结构。
图5是一个图表，表示最佳实施例的DES的输入和输出时序。
图6是一个原理图，表示本发明软件使用的全图。
图7是一个主模块图，表示软件复制装置的结构，这是最佳实施例的一种变化形式。
如图1的原理图所示，本发明提供一种输入转接装置(53)，根据提供给用户数据的方式(这里为通信(51)或介质(52))切换输入路径，一种管理装置(55)，对加密的软件数据解密并根据所用软件数据量管理收费，一种数据转换段(56)，把从上述软件管理装置(55)中输出的被解密数据转换为提供给用户的数字数据，以及一种输出路径转接装置(54)，把被加密的软件数据输出到上述的软件管理装置(55)，并把不加密的软件数据输出到上述的数据转换段(56)。
软件数据，例如程序、声音、动画，或静止的图象等都是数据，而且这种软件数据可以从公共线路、专用通信线路等有线/无线通信(51)的路径中得到，或者也可以通过CD-ROM、光磁盘、便携式磁盘等介质(52)得到。
通过这些装置提供给用户的软件数据包括加密数据和非加密数据；加密软件数据由下面将要讨论的收费系统根据软件数据的使用量(复制量)进行管理。
软件管理装置(55)，例如，包括一个称为“DES”(数据加密标准)的解密装置(7)，装备各种模块，用以对上述的软件数据解密，并通过管理中心(图1中没有表示)所承认的钥匙数据，把被加密的数据译解为一般的文本。另外软件管理装置(55)配备了一个管理装置(3)，管理这类加密软件数据的使用量。这个管理装置内部装有一个收费信息存储装置，包括收费表格等等，并且能根据软件使用量(复制量)执行收费功能。
数据转换段(56)，例如，执行被压缩图象数据恢复功能，并且控制图象数据和声音数据的同步性，该数据转换段(56)连接一个外部扬声器、一个TV监视器等。
在本发明中，当软件数据被加密时，输出转接装置(54)把这些数据输出到软件管理装置(55)，并且当软件没有被加密时，直接输出到软件输出端(56)。因此在本发明中，加密软件和非加密软件都是可一致操作的。
下面介绍一个具体的最佳实施例。
图2是一个功能模块图，表示软件复制装置105的内部结构，这是本发明的一个最佳实施例。
在该图中，转接开关57(SW1)也可用作输入接口，从各种提供路径中输入软件数据，包括通信线路51、CD-ROM 52等。另外，在该转接开关57(SW1)中，也可通过光磁盘驱动装置(图中没有给出)把软件数据重写到光磁盘58上。换句话说，虽然在图中被省略，转接开关57包括各种接收装置和一个接口电路，当单个信号在独立的输入终端上被接收时产生中断信号，并通过主CPU 10进行操作。
放在转接开关57(SW1)之后的下一级、做为信号处理装置的是接收器58、MO调制器59和CD/MO解调器设备60。接收装置58把从通信线路51中来的接收信号转换为能在本装置中被操作的数据格式；MO调制器59执行对光磁盘58的写入功能。另外CD/MO解调器设备对来自光磁盘58和CD-ROM 52中的读数据进行解调，解调控制由控制路径实现。
转接开关61(SW2)选择性地把从上述各种信号处理装置中的数据输出到每一类出错处理装置中。另外在执行对光磁盘58的写入操作情况下，转接开关61(SW2)控制数据从出错处理装置到信号处理装置的反向传送。
转接开关61(SW2)，虽然在图中被省略，包括各种接收装置和一个接口电路，当单个信号在独立的输入终端被接收时产生中断信号，并且通过主CPU10的控制进行操作。
出错处理装置分为通信-系统出错处理段62、光磁盘-系统出错处理段62(sic)(62a，62b)，以及磁盘/CD-系统出错处理段63。
光磁盘-系统出错处理段62包括一个出错检查代码生成段62a，当这样的数据被写到光磁盘时，执行数据的错误检查处理，还包括一个错误检查代码纠正段62b，当数据从光磁盘中读出时执行出错检查。
此外，光磁盘/CD-系统出错处理段63在进行出错代码纠正的同时，还可以执行诸如位重排列等方面的处理功能。
因此在本最佳实施例中，能够执行对应每一种提供方式的出错处理，只有已经完全经过出错处理的那些数据才能进一步进行解密处理和收费处理，这两种处理将在下面讨论。
上述出错处理装置的最后一步是转接开关64(SW3)。该转接开关64(SW3)具有控制路径的功能，或者把经过上述信号处理装置和出错处理装置处理的软件数据送到下一步的软件管理段3，或者把这些数据送到下面将讨论的转接开关65(SW4)上；或者可以取出上述出错检查代码纠正段62b的输出结果，并把它返回到出错检查代码生成段62a上。
从CD-ROM到光磁盘的写入操作
这里将简单解释控制转接开关64(SW3)把从CD-ROM 52中读出的加密软件数据写到光磁盘58的顺序。
首先，通过由主CPU 10操作的转接开关57(SW1)的路径切换，把从CD-ROM 52中读出的数据输入到CD/MO解调器设备60。在这里被解调的数据通过转接开关61(SW2)的路径切换被送到磁盘/CD-系统出错处理段63。这里经过出错检查代码纠正和位重排列的数据已经加上了一个对应该光磁盘的出错检查代码，该代码通过转接开关64(SW3)的路径切换送到出错检查代码发生段62a。然后通过转接开关61(SW2)的路径切换，该数据被送到MO调制器设备59，在这里被转换为可以被写到光磁盘58上的数据格式，并且通过转接开关57(SW1)把该数据写到光磁盘58上。
因此，被写入光磁盘58的数据从转接开关57(SW1)中通过CD/MO解调器设备60、转接开关61(SW2)、光磁盘出错处理段62a(sic)以及转接开关64(SW3)发送出去，并输入到软件管理段3中；在这里被解密的数据经过转接开关65(SW4)被输入到声-像分离段66(DE-MUX)，并且通过MPEG 67a、MPEG 67b等被输出到外部做为图象数据和声音数据。这里的MPEG处理过程符合“ISO/IEC CD1 38181-3”。
软件管理段的结构
软件管理段3用模块结构来理解，例如，带有一个IC卡(例如，符合PCMCIA的一种卡格式)、一块板等，主要包括一个DES(Fip′s Publication Co.′s 460DATA加密标准NIST)，做为具有输入缓冲区21和输出缓冲区24的解密段7。
上述的DES能接收来自外部源的钥匙数据16，并且，基于这个钥匙数据，DES功能可对加密数据进行解密。此外，在本实施例中DES具有一个方式识别段18(MODE)，该方式识别段18具有为特定的数据格式从多个DES方式中选择最合适的方式的功能。
DES方式的说明
下面将说明上述DES方式的代表模块。
图3A是ECB基本方式，这种方式在解密段7(DES)中从64位钥匙数据16中把一个64位的输入数据串加密(或解密)为一个64位的输出数据串。
图3B表示CBC方式，在解密段7(DES)中用64位钥匙数据16对64位输入数据串加密(或解密)，再次把该数据反馈输入到解密段7(DES)中。因此，这又包括一种输出结果的方法，在这种方法中，直到所有的数据已经完全被输入，才能进行反馈；该方法适合于文件等的数据处理。
图3C表示OFB方式，这种方式适用于那些如果只包括一个错误、也可能对其他数据产生很大的影响的声音数据等，以及对出错高度敏感的通信数据。
图3D表示CFB方式，这种方式适用于自同步数据。
上述方式识别段18分析数据格式等，并从方式表20中读出这些方式的最合适的一种，并把这种方式送到解密段(DES)中。解密段7(DES)根据采用这种方法选择的方式执行加密/解密处理。
解密段的细节
图4是一个简图，说明解密段7的硬件结构。
在该图中，做为输入部分中的输入缓冲区21，放置一个包括八个连接寄存器的64位寄存器(REG1)，其中每一个都具有八位结构，在下一级上是选择器(sel)。这些选择器(sel)都能有选择地输入来自DES处理主线路25(下面将要讨论)的输出，或者来自上述移位寄存器(REG1)的输出。
在选择器(sel)后面的下一级是寄存器23(REG2)，其中每个寄存器都是八位结构，再下一级就是DES处理主线路25。该DES处理主线路25是解密段7的核心部分。换句话说，在DES处理主线路25中被寄存做为ROM(只读存储器)，每一种DES方式在图3中被说明。这种DES处理主线路25通过来自控制CPU4的命令选择最佳的DES方式逻辑，并执行解密处理。
上述DES处理主线路25的输出分别输出到做为输出缓中器24的输出寄存器(REG3)和上述的选择器(sel)。然后，输出寄存器(REG3)的输出被用做加密或解密数据。
图5给出了这一处理过程的顺序。
在图5中，输入寄存器(输入缓冲区21)的输出经过DES处理，做为具有下一周期第一时钟的寄存器23的输出。接着，在下一个时钟信号中从输出寄存器(输出缓冲区24)中被输出。在从该输出寄存器(输出缓冲区24)中输出的时候，输入部分从下一周期加密数据的输入寄存器(输入缓冲区21)中执行一次输入。
因此，在本最佳实施例中，通过已经独立提供作为输入缓冲区21的输入寄存器(REG1)和作为输出缓冲区24的输出寄存器(REG3)，加密数据的输入和解密数据的输出都可以连续和独立地执行。结果，和轮番执行输入和输出的现有的DES相比，本发明能够进行高速的加密/解密处理。
上述解密段7(DES)由控制CPU 4所控制；除了上述的解密段7(DES)之外，连接控制CPU 4总线的还有收费表8(该表由存储器组成)和接口72(I/O)。
在收费表8中登记所规定的存款数，根据对加密软件数据的解密处理的数量或处理时间减去收费值。
在需要修改存款值的情况下，如下面所述的图6所示，把被提供做为卡介质的软件管理模块102带到商店等地方，通过付费，就可以增加收费表中的存款值。接口72(I/O)连接软件管理段3外面的主机CPU 10。此外，上述的CPU 4可以和主机装置(换句话说，软件复制装置实体)部分的主CPU 10一块工作。
软件管理段3的输出通过转接开关65(SW4)输出到声象分离段66(DE-MUX：信号分离器)、图象扩大段67a和声音扩大段67b(MPEG)等，包括数据转换段的一部分。
由声象分离段66(DE一MUX)从声音数据中分离出来的图象数据用图象扩充段67a(MPEG)扩大，由DA转换段68a转换，并做为NTSC信号被输出到TV等一类的模拟显示装置上。
声音数据由声音扩大段67b(MPEG)扩大，由DA转换段68b转换，并做为音频信号输出到扬声器等一类的音频装置中。接着，同步性控制段70(VCR)控制声音和图象的同步化。
在本实施例中，不论软件是否加密或不加密，都可以一致地复制。
另外，不同来路的软件数据也可以一致操作；例如，如果通过各种类型的转接开关，从CD-ROM中得到的软件数据或通过通信线路得到的软件数据被存在光磁盘58等一类的可写入介质中，需要时就可以使用和复制。
上述的图2是一种配置的例子，在该例子中，CD-ROM 52、通信线路51和光磁盘58一致操作；然而，如图7所示，所提供的某个介质中的数据不一定要加密-也可以给它一个访问代码。
换句话说，在图7中，CD-ROM 76的一部分中登记的允许访问该CD-ROM的一个访问代码(AC)，仅当该访问代码(AC)和存放在设备中的代码匹配时，才能使用(复制)该软件。
在该图中，软件管理段3有一个访问代码寄存器78，在该代码寄存器中存放着对某个规定介质76(或介质中的数据)的一个访问代码。
访问代码寄存器78可以在收费表中提供；总之，这种方法仅当可复制软件类型、数据名等被预先登记，并且存放了允许使用的数据的介质76(CD-ROM或光磁盘MO)被安装时，才允许进行复制。
当介质76被安装在驱动装置中时，并且用CD/MO解调器设备60转换数据格式、用磁盘/CD-系统出错处理段63执行出错处理时，主机CPU10开始从介质76中读出访问代码。
接着，主CPU10访问该访问代码寄存器78，并在从介质76中读出的访问代码的密码中执行一次检索。结果当该代码被发现存放在访问代码寄存器78中时，主机CPU10操作转接开关4并输出介质76中的软件数据。
通过这个例子可以看出，由于介质76中的数据没有被加密，能够进行高速的数据处理。
软件销售的全过程
图6给出了按照本发明所进行的软件销售的全图。
在本最佳实施例中，软件从销售中心(这里为了简化，管理中心和销售中心是同一个地方)被送到销售路径中；然而，这时的格式可以是存放在CD-ROM中的加密软件，或者可以通过通信线路发送，也可以做为光磁盘等出售。
终端用户到达销售商店27等地方(也可以通信销售)，购买CD-ROM 52做为存放软件的存储介质。同时用户还要购买驱动软件等一类操作应用磁盘26，使用户能在自己的软件复制装置105上复制该软件，以及一个SD卡，做为软件管理模块(存放着本最佳实施例的软件管理段3)。
这里，即使该CD-ROM存放多个软件，由于这不是将售出该CD-ROM 52的销售方法，CD-ROM本身的售价可能定得很低。另外，商店也可以是一个租赁的商店。
换句话说，在本发明中，存在CD-ROM52上的所有软件数据都被加密，当这些数据被解密和复制时，关键是使用维持高水平安全的SD卡102。另外，正如下面将要介绍的，对应被用软件数量的收费系统被放在一块。此外，即使存在CD-ROM本身中的加密数据被拷到一个独立的介质(例如光磁盘58)，这样做也是毫无意义的；而且即使该CD一ROM被出租，如果加上对应使用软件数量的收费系统，对软件提供者的利益将不会有什么损害。
当终端用户想要复制存在其软件复制装置105中的CD-ROM 52上的软件时，首先把SD卡102插入卡驱动装置28。接着，用户把CD-ROM 52操作应用磁盘26装入复制装置105中。
然后，用户启动被插在复制装置105中的应用软件(这个通信应用软件也可做为操作应用软件提供)，并且通过家用的电话机从调制解调器中把软件使用请求送到管理中心31。做为响应，管理中心31为该用户加密一个同意命令(钥匙数据)并把它送到软件复制装置105。
此外，这种使用请求和使用同意也可以采取终端用户口头上和操作员交换代码的方式。
已经接到上述同意命令的软件复制装置读CD-ROM 52，然后通过SD卡的解密段7(DES)对所要的软件进行解密，并把软件转送到软件复制装置105的程序存储区(内存)中。
由此，控制CPU 4对该软件的被解密数据量或解密时间计数，并从收费8中减少存款的数值。然后，除非费用的余额已经为“0”，控制CPU 4继续对加密软件数据进行解密处理。
这里当收费表中的费用余额为“0”时，控制CPU 4终止加密软件数据的输出。而且，在终止软件数据输出之前或之后。可以通过图象或声音数据提醒用户费用余额不够了。

Claims (5)

1.复制由某种介质或通信所提供的加密或不加密的软件数据、并根据软件的使用量执行收费的一种软件复制装置，包括：
第一转接装置，根据被输入软件数据的通信或介质的特性，对信号处理装置的输出进行切换，以进行一致的信号处理；
出错处理装置，用于根据所述通信或介质的特性，进行出错处理；
第二转接装置，输入所述信号处理装置的输出，并根据通信或介质的特性，对出错处理装置的输出进行切换，进行出错处理；
根据该软件数据的使用量，对加密软件数据解密并管理收费的软件管理装置；
把从所述的软件管理装置中输出的被解密数据转换为提供给用户的输出数据的数据转换装置；以及
用把被加密软件数据输出到所述的软件管理装置并把非加密软件数据输出到所述的数据转换装置且做为所述软件管理装置的前级而提供的输出路径转接装置。
2.权利要求1的软件复制装置，进一步包括安装可写入介质的驱动装置；
在其输出到所述软件管理装置之前，把从所述输入路径中得到加密软件数据写到所述介质上的写入装置；以及
读出被写在所述介质上的加密软件数据的一个装置。
3.权利要求1的软件复制装置，其中，所述出错处理装置有一个出错检查代码生成段，生成对应所述可写介质的新的出错检查代码。
4.如权利要求1所述的软件复制装置，进一步包括：
从所述通信或介质中读出软件数据的读装置；
把已经被读出的软件数据写到一种可写入介质的写装置；以及
从所述可写入介质中读出软件数据并把这些数据转换为提供给一个用户的输出数据的数据转换装置。
5.权利要求4的软件复制装置，其中，所述数据转换装置配备了一个用于对被编码的软件数据进行解密的解密装置。
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