CN1692437A - 用于数据复制保护的设备和系统及其方法 - Google Patents

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CN1692437A CNA2003801006560A CN200380100656A CN1692437A CN 1692437 A CN1692437 A CN 1692437A CN A2003801006560 A CNA2003801006560 A CN A2003801006560A CN 200380100656 A CN200380100656 A CN 200380100656A CN 1692437 A CN1692437 A CN 1692437A
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Abstract

本发明涉及一种用于数据复制保护的设备和系统及其方法。本发明提供了：发送设备，设置用于数据复制保护的控制信息，根据与设置的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密，并发送加密的数据；接收设备，接收发送的加密的数据，从接收的数据提取控制信息，并根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密；和系统，包括具有发送设备和接收设备。

Description

用于数据复制保护的设备和系统及其方法
                         技术领域
本发明涉及一种用于数据复制保护的设备和系统及其方法，更具体地讲，涉及一种通过根据基于数据复制保护的控制信息的各控制模式采用不同的加密处理来防止由第三方执行的非法数据复制的方法。
                         背景技术
随着数字信号处理技术的发展，各种数字记录装置和记录介质已被广泛地使用。然而，由于包括在这样的装置和记录介质中的数字数据能够被重复地再现和复制，所以比如音乐和电影的各种内容的版权持有者、授权经销商等的权利通过非法复制的记录介质的传播可能被侵害。最近，提出了包括使用复制控制信息(以下，称为“CCI”)的方法的多种方法以防止对这样的数字数据的非法复制。
通常，内容提供者预先加入指定的内容的复制要求。因此，即使在网络通信的情况下，也需要发送方正确地将指定的要求传送给接收方。因此，在由五家公司共同提出的5C数字传输内容保护(DTCP)系统中，CCI被用作复制要求。这样的CCI信息由能够建立四种不同模式的2位代码来代表。图1显示传统的CCI信息的结构。如在图1中所示，CCI代码‘00’表示‘复制自由’模式，在其中未进行加密，并且相应地，音频/视频(AV)流能够被自由地复制而不要求任何验证或加密处理。CCI代码‘01’表示‘复制自由但加密’模式，在其中AV流已被加密但它能够仅由能对加密的AV流解密的装置自由复制。CCI代码‘10’表示‘复制一次’模式，在其中仅允许复制一次而阻止另外的复制。最后，‘11’的CCI代码指示‘不再复制或永不复制’模式，其中不允许复制。
在加密状态代表‘加密’的状态的情况下，即使记录在内容的AV流中的CCI代码的类型彼此不同，内容也将被视为已使用相同的加密处理来被记录并将受到相同的解密处理。因此，在CCI信息被非法修改的情况下，通常被阻止复制即具有‘不再复制或永不复制’的信息的内容可能被非法地复制。例如，在CCI代码被从‘复制一次’模式或‘不再复制或永不复制’模式修改为‘复制自由但加密’模式的情况下，由于已对其采用了相同的加密/解密处理，所以内容可被容易地解密。因此，内容的非法复制可被重复地进行。另外，即使当CCI代码被非法地从‘不再复制或永不复制’模式修改为‘复制一次’模式时，内容的非法复制仍可进行。
而且，在传统技术中，在内容的加密状态指示‘加密’的状态而不考虑内容的重要性的情况下，相同的加密/解密处理被应用到内容的AV流而不考虑内容的安全等级。因此，安全等级没有意义。
另外，传统技术不具有用于当实现系统时检查CCI代码是否有效的遵从规则。也就是说，实现的硬件或软件系统不被强迫比较记录的CCI代码和输入数据值。相应地，这样的硬件或软件系统可能无法防止CCI代码的未授权的修改。
                         发明内容
本发明的一方面在于提供一种通过根据基于数据复制保护的控制信息的各控制模式采用不同的加密处理来防止通过该控制信息的未授权的修改的对内容的解密和非法复制并且通过根据内容的重要性(例如，11：高，10：中，01：低)采用不同的加密/解密处理来保持内容的安全的方法。
为了实现本发明的以上和/或其他方面，提供了一种用于数据复制保护的发送设备，包括：控制信息设置单元，设置用于数据复制保护的控制信息；数据加密单元，根据与设置的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密；和数据发送单元，发送来自数据加密单元的加密的数据。
为了实现本发明的以上和/或其他方面，提供了一种用于数据复制保护的接收设备，包括：数据接收单元，分等级地接收加密的数据；控制信息提取单元，从接收的数据提取用于数据复制保护的控制信息；和数据解密单元，根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
控制信息可包括复制控制信息(CCI)。
控制模式可包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
接收设备可还包括：介质再现装置，向用户提供AV流信息。
为了实现本发明的以上和/或其他方面，提供了一种数据复制保护系统，包括：发送设备和接收设备，其中，发送设备设置用于数据复制保护的控制信息，根据与设置的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密，并发送加密的数据，接收设备接收发送的加密的数据，从接收的数据提取控制信息，并根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
控制信息可包括复制控制信息(CCI)。
控制模式可包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
接收设备可还包括：介质再现装置，向用户提供AV流信息。
为了实现本发明的以上和/或其他方面，提供了一种数据复制保护方法，该方法包括这样的操作步骤，其包括：设置用于数据复制保护的控制信息，根据与设置的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密，并发送加密的数据，这样的操作步骤，其包括：接收发送的加密的数据并从接收的数据提取控制信息，以及这样的操作步骤，其包括：根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
控制信息可包括复制控制信息(CCI)。
控制模式可包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
接收设备可还包括：介质再现装置，用于向用户提供AV流信息。
为了实现本发明的以上和/或其他方面，提供了一种包括包含复制保护的控制信息的数据的记录介质，其中，数据根据与控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理而被加密。
控制信息可包括复制控制信息(CCI)。
控制模式可包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
                         附图说明
通过下面结合附图对给定的优选实施例进行的描述，本发明的以上和/或其他方面和特点将会变得清楚，其中：
图1是表示传统的根据复制控制信息(CCI)代码的AV流数据的加密状态的表；
图2是表示根据本发明实施例的复制控制信息代码的AV流数据的加密状态和相关加密/解密模式的表；
图3是显示根据本发明实施例的数据加密设备的结构的方框图；
图4是显示根据本发明实施例的数据解密设备的结构的方框图；
图5A是表示根据本发明实施例的数据加密方法的流程图；
图5B是表示根据本发明实施例的数据解密方法的流程图；
图6是显示根据本发明另一实施例的具有三种类型的2位代码的数据解密设备的结构的方框图；和
图7是显示根据本发明另一实施例的使用三种类型的DES密码的数据解密设备的结构的方框图。
                         具体实施方式
以下，将参照附图对根据本发明优选实施例的用于数据复制保护的设备和系统及其方法进行详细的描述。
通过举例的方式，本发明将被描述，其中，数据指的是包括AV流数据的内容，并且用于复制保护的控制信息指的是CCI。
图2表示根据本发明实施例的复制控制信息代码的AV流数据的加密状态和相关加密/解密模式。根据本发明实施例，内容的不同加密/解密模式被建立以防止可能通过CCI代码的修改来实现的非法复制。CCI代码‘01’表示代表‘复制自由但加密’的第一模式，CCI代码‘10’表示代表‘复制一次’的第二模式，CCI代码‘11’表示代表‘不再复制或永不复制’的第三模式。
图3显示根据本发明实施例的具有发送设备300的数据加密设备的结构。用于数据复制保护的发送设备300包括：CCI代码确定单元320；加密模块330，对AV流数据加密；和AV流发送单元340，发送加密的或未加密的AV流。
CCI代码确定单元320确定哪个CCI代码被加入到加密内容310的AV流。在确定的CCI代码是‘00’即‘复制自由’的情况下，AV流不通过加密模块330，并被存储在记录介质中或者经AV流发送单元340通过传输介质被传输而不被加密模块330加密。在确定的CCI代码是分别代表‘复制自由但加密’、‘复制一次’、和‘不再复制或永不复制’的‘01’、‘10’、和‘11’之一的情况下，内容的AV流被加密模块330经由不同的加密模式加密，并被存储在记录介质中或者经AV流发送单元340通过传输介质被传输。也就是说，在确定的CCI代码分别是‘01’、‘10’、和‘11’的情况下，AV流由加密模块330中用于第一、第二、和第三加密模式的加密模块331、332、和333来加密。
图4显示根据本发明实施例的具有接收设备400的数据解密设备的结构。用于数据复制保护的接收设备400包括：CCI代码检查单元420；解密模块430，对AV流410解密；和AV流输出单元440，输出解密的或未解密的AV流。CCI代码检查单元420检查由接收的AV流410持有的CCI代码。在AV流的CCI代码是代表‘复制自由’的‘00’的情况下，AV流直接经AV流输出单元440被输出而不通过解密模块430。在CCI代码是分别代表‘复制自由但加密’、‘复制一次’、和‘不再复制或永不复制’的‘01’、‘10’、和‘11’的情况下，AV流分别被不同的解密模块431、432、和433解密，并经AV流输出单元440被输出。也就是说，在‘01’的情况下，AV流被第一模式解密模块431解密，在‘10’的情况下，AV流被第二模式解密模块432解密，以及在‘11’的情况下，AV流被第三模式解密模块433解密，并且AV流经AV流输出单元440被输出。
图5A显示表示根据本发明实施例的数据加密方法的流程图。在操作步骤510中，内容被接收并且CCI代码根据关于该内容的信息来被确定。在操作步骤512中，确定的CCI代码被检查。在检查的CCI代码是‘00’的情况下，在操作步骤518中，内容被记录在例如光学记录介质的介质中而不被加密。在该CCI代码不是‘00’的情况下，在操作步骤514中，与这个CCI代码对应的加密模式被选择。也就是说，在该代码为‘01’、‘10’、和‘11’的情况下，第一、第二、和第三模式分别被选择。在加密模式的选择之后，在操作步骤516中，对内容执行与选择的模式对应的加密处理，并且在操作步骤518中，加密的内容被记录在比如光学记录介质的介质中。
根据本发明的一方面，加密的内容可通过有线/无线传输介质被传输给用于对加密的内容解密而非将其记录在记录介质中的设备。
图5B显示表示根据本发明实施例的数据解密方法的流程图。在操作步骤550中，例如具有数据的光学记录介质的介质被装入用于对加密的数据解密的设备中。在另一方面，数据可通过有线/无线传输介质而非记录介质来被接收。在操作步骤552中，从记录介质或通过传输介质接收的数据中的CCI代码被检查。在CCI代码是‘00’的情况下，接收的内容被直接输出为AV流而不被解密。在CCI代码不是‘00’的情况下，在操作步骤554中，与CCI代码对应的加密模式被选择。也就是说，在该代码为‘01’、‘10’、和‘11’的情况下，第一、第二、和第三模式分别被选择。在加密模式的选择之后，在操作步骤556中，内容根据选择的加密模式被解密，并且在操作步骤558中，解密的内容的AV流被输出。
图6显示根据本发明另一实施例的具有三种类型的2位代码的数据解密设备的结构。数据解密设备600接收AV流610，并且CCI代码检查单元620检查接收的AV流中的CCI代码。在CCI代码是‘00’的情况下，AV流直接经AV流输出单元640被输出而不通过解密模块630。在CCI代码为‘01’、‘10’、和‘11’之一的情况下，解密模块630将与该CCI代码相同的代码插入到用于对内容解密的密钥代码的最高有效位(MSB)或最低有效位(LSB)中。在CCI代码被非法地修改的情况下，由于与用于对内容加密的密钥不同的密钥被创建，所以内容不能被解密。以这样的方式解密的AV流通过AV流输出单元640被输出。
图7显示根据本发明另一实施例的使用三种类型的数据加密标准(DES)密码的数据解密设备的结构。
DES密码是包括加密和解密密钥的对称密钥密码。DES密码由IBM公司在20世纪60年代末期开发，并已在1977年被采用作为标准加密算法。结果，由于其高处理速度，它在全世界被用于包括金融机构的各种领域中。DES密码是对称块密码，它包括：具有64位的块长度的明文(plaintext)、64位密钥(实际上，包括用于密钥的56位和用于检查的8位)、和64位密码电文。在DES算法中，64位明文受到16轮Feistel操作，导致64位密码电文。
double DES是用于通过使用两个不同的56位加密密钥的112位来执行DES两次的算法，triple_DES是用于通过使用两个不同的56位加密密钥的112位来执行DES三次的算法。
在本发明中，在CCI代码是‘01’、‘10’、和‘11’的情况下，解密模块730的DES解密模块731、double_DES解密模块732、和triple_DES解密模块733分别被操作。在各解密模块731、732、和733中使用的密钥与在加密中使用的密钥相同。
虽然已在本发明中描述了根据CCI代码实现不同的控制模式的方法，但应该理解，其他方法可被使用以满足改变加密/解密处理而导致比如高、中、和低的各种安全等级的方法，以及将CCI代码插入到不允许复制的数据区域中来执行相关CCI代码的比较从而防止在相关CCI代码彼此不匹配的情况下的进一步处理，或者来使用插入的CCI代码作为在对加密/解密内容中使用的密钥的输入数据的方法。
                     产业上的可利用性
根据本发明，能够更有效地防止由第三方进行的非法数据复制，并且数据能够根据该数据的重要性被更稳定地保护。
由于本领域技术人员能够在不脱离本发明的技术精神和范围的情况下对上述本发明的实施例进行各种替换、变化、和修改，所以本发明不限于在附图中表示的实施例。

Claims (31)

1、一种用于数据复制保护的发送设备，包括：
控制信息设置单元，设置用于数据复制保护的控制信息；
数据加密单元，根据与设置的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密；和
数据发送单元，用于发送来自数据加密单元的加密的数据。
2、一种用于数据复制保护的接收设备，包括：
数据接收单元，用于接收加密的数据；
控制信息提取单元，从接收的数据提取用于数据复制保护的控制信息；和
数据解密单元，根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
3、如权利要求2所述的接收设备，其中，加密的数据包括分等级地加密的数据。
4、如权利要求1所述的设备，其中，控制信息包括复制控制信息(CCI)。
5、如权利要求1所述的设备，其中，控制模式包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
6、如权利要求3所述的设备，其中，接收设备还包括：介质再现装置，用于向用户提供AV流信息。
7、一种用于数据复制保护的系统，包括：
发送设备，提供用于数据复制保护的控制信息，根据与控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密，并发送加密的数据；和
接收设备，接收发送的加密的数据，从接收的数据提取控制信息，并根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
8、如权利要求7所述的系统，其中，控制信息包括复制控制信息(CCI)。
9、如权利要求7所述的系统，其中，控制模式包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
10、如权利要求7所述的系统，其中，接收设备还包括：介质再现装置，用于向用户提供AV流信息。
11、一种数据复制保护方法，包括：
设置用于数据复制保护的控制信息，根据与设置的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密，并发送加密的数据；
接收发送的加密的数据并从接收的数据提取控制信息；和
根据与提取的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
12、如权利要求11所述的方法，其中，控制信息包括复制控制信息(CCI)。
13、如权利要求11所述的方法，其中，控制模式包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
14、一种包括包含复制保护的控制信息的数据的记录介质，其中，数据根据与控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理而被加密。
15、如权利要求14所述的记录介质，其中，控制信息包括复制控制信息(CCI)。
16、如权利要求14所述的记录介质，其中，控制模式包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
17、如权利要求2所述的设备，其中，控制信息包括复制控制信息(CCI)。
18、如权利要求2所述的设备，其中，控制模式包括：第一模式，在其中不允许复制；第二模式，在其中允许复制一次，并且其后不允许另外的复制；和第三模式，在其中允许复制但是数据被加密。
19、一种用于数据复制保护的加密设备，包括：数据加密单元，根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密。
20、如权利要求19所述的设备，其中，数据加密单元包括与控制模式对应的加密模块。
21、一种用于数据复制保护的解密设备，包括：数据解密单元，根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
22、如权利要求21所述的设备，其中，数据解密单元包括与控制模式对应的解密模块。
23、如权利要求22所述的设备，其中，解密模块包括：数据加密标准(DES)解密模块、double-DES解密模块、和triple-DES解密模块。
24、一种用于数据复制保护的解密设备，包括：
代码检查单元，检查接收的数据的复制控制信息(CCI)代码；和
解密模块，响应于作为用于控制数据的复制的预定代码之一的CCI代码，将与该CCI代码相同的代码插入到用于对数据解密的密钥代码的最高有效位(MSB)和最低有效位(LSB)之一中。
25、一种用于数据复制保护的系统，包括：
加密单元，根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的加密处理来对数据加密；和
解密单元，根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式通过使用不同的解密处理来对数据解密。
26、如权利要求25所述的系统，其中，为数据建立各控制模式以防止通过设置的控制信息的修改的未授权的数据的复制。
27、一种用于数据复制保护的对数据加密的方法，该方法包括：根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式使用不同的加密处理来对数据加密。
28、一种用于数据复制保护的对加密的数据解密的方法，该方法包括：根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
29、一种用于数据的数据复制保护方法，该方法包括：
根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式使用不同的加密处理来对数据加密；和
根据与设置的用于数据复制保护的控制信息对应的各控制模式使用不同的解密处理来对加密的数据解密。
30、一种信息存储介质，包括：
数据；和
用于数据复制保护的控制信息，其中，数据根据与控制信息对应的各控制模式使用不同的加密/解密处理而被加密/解密。
31、如权利要求30所述的信息存储介质，其中，为数据建立各控制模式以防止通过控制信息的修改的未授权的数据的复制。
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