DE60015269T2 - Ein verfahren und system einen kopierschutz auf einem speichermedium darzustellen und ein speichermedium in einem solchen system zu benutzen - Google Patents

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Description

  • Ein Verfahren und System eine Kopierschutz auf einem Speichermedium darzustellen und ein Speichermedium in einem solchen System zu benutzen.
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Kopierschutz für ein Datenspeichermedium und insbesondere für Halbleiterspeichermodule. Ohne darauf beschränkt zu sein, ist das Verfahren insbesondere für Geräte nützlich, in welche ein Wechsel-Direktzugriffsspeichermodul eingeführt werden kann, wie beispielsweise für tragbare Wiedergabegeräte. Mit dem technischen Fortschritt werden die nächsten Generationen von tragbaren Tonwiedergabe- und -aufnahmegeräten auf der Halbleitertechnik basieren. Argumente dafür basieren auf Überlegungen hinsichtlich Gewicht, Leistung und Stoßfestigkeit.
  • Software-Anbieter, z.B. Musikverlage, fordern Maßnahmen gegen unbefugtes Kopieren der digital gespeicherten Information mit wenig oder vorzugsweise keinem. Nachteil für einen befugten Benutzer. Außerdem sollten das Verfahren und das System solche Geschäftsmodelle wie Mietgeschäft, Probier-bevor-du-kaufst und kontrolliertes Kopieren (z.B. Großvertrieb) ermöglichen. Ein besonderes Problem wird durch Geräte aufgeworfen, welche möglicherweise auf die gesamte Information auf den Speichermedien zugreifen können, ohne die Sicherheitsnormen zu erfüllen.
  • Es sollte verhindert werden, dass vollkommene Bitkopien des Speichermediums angefertigt werden, so dass die Duplikate beide in verschiedenen Abspielgeräten gleichzeitig wiedergegeben werden.
  • Eine Lösung für diese Anforderung ist die Chiffrierung der Daten (zum Beispiel Ton) unter Verwendung einer Eigenschaft der Speichermedien (zum Beispiel Wechsel-Halbleiterspeichermodule), welche für jedes Speichermedium einzigartig ist und welche nicht geändert werden kann. Zum Beispiel könnten Tondaten unter Verwendung eines Schlüssels chiffriert werden, welcher wenigstens teilweise von einer „Modul-ID" abgeleitet wird, die durch den Benutzer nicht modifiziert werden kann, wobei die Modul-ID eine feste Nummer (z.B. eine Seriennummer) ist.
  • Alternativer Weise kann ein „Fingerabdruck" jedes Speichermediums von der Position von schlechten (fehlerhaften) Blöcken auf dem Medium erhalten werden, wel che anschließend als die Modul-ID verwendet werden können. Da der Schlüssel spezifisch für jedes Speichermedium ist, kann eine Kopie des Inhalts auf einem anderen Speichermedium nicht dechiffriert werden.
  • Dieser Lösungsansatz schützt jedoch nicht vor Wiedergabeattacken, welche sich folgendermaßen zeigen können. Sobald der Inhalt, z.B. Ton, auf dem Speichermedium gespeichert ist, kann er unter Verwendung eines nichtkonformen Geräts abgelesen und in einem Archiv gespeichert werden. Der Toninhalt kann nicht vom Archiv abgespielt werden, da er in chiffrierter Form gespeichert ist. Sobald jedoch der Inhalt auf dem Speichermedium verfallen ist oder anderweitig unbrauchbar wird, kann er durch eine frische Kopie aus dem Archiv ersetzt werden. Es ist klar, dass dies unendlich oft wiederholt werden kann, und entsprechend sind Kopierschutzverfahren, welche auf eindeutigen IDs basieren, wie zuvor beschrieben, nicht geeignet, um neue Geschäftsmodelle, wie beispielsweise Mietgeschäft usw., zu verwirklichen.
  • Eine Lösung zur Überwindung dieses Problems ist, das Speichermedium mit einer Chipkarten-IC auszustatten, welche den Zugriff auf den Speicher unter Verwendung irgendeines Zugriffberechtigungsprotokolls (z.B. basierend auf der Verschlüsselungstechnik mit öffentlichem Schlüssel) steuert. Dies würde verhindern, dass ein nichtkonformes Gerät den Modulinhalt auf ein Archiv kopiert und ihn anschließend wiederherstellt, nachdem das Original auf dem Modul verfallen ist. Dies kann jedoch eine zu kostspielige Lösung sein. Außerdem kann ein Zugriffsberechtigungsprotokollbasierend auf der Verschlüsselungstechnik mit öffentlichem Schlüssel infolge der begrenzten Verarbeitungsleistung einer derartigen IC zu einer inakzeptablen Verzögerung führen, bevor mit der Wiedergabe des Tons begonnen wird. Ein derartiges Verfahren ist z.B. im US-Patent 4,757,534 beschrieben.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besseres Verfahren und System für den Kopierschutz insbesondere gegen Wiedergabeattacken auf eine einfache Weise bereitzustellen.
  • Gemäß einem ihrer Aspekte ist die Erfindung nunmehr gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gekennzeichnet, d.h., dass die gespeicherten Daten in Sektoren eingeteilt werden, jedem Sektor ein Identifizierungsteil zugeordnet wird, wobei der Identifizierungsteil ein Feld (S4T) umfasst, welches einen Wert speichert, der bei jedem Schreibzugriff auf den Sektor durch eine Steuerlogik, welche in das Datenspeichermedium eingebaut ist, willkürlich geändert wird, wobei das Feld für externen Zugriff nur zu lesen ist, und die gespeicherten Daten mit einem Chiffrierschlüssel, der wenigstens teilweise von wenigstens einigen der Felder (S4T) abgeleitet ist, chiffriert werden.
  • Das Verfahren und die Speichermedienarchitektur gemäß der Erfindung stellen ein flexibles Schema zur Bereitstellung von Kopierschutz bereit. Der Kern der Erfindung ist, dass jeder Sektor auf dem Speichermedium ein zugeordnetes Feld (im Folgenden „Halbleitersektorsicherheitsetikett" oder S4T genannt) aufweist, welches eine willkürliche Nummer speichert. Die willkürliche Nummer wird bei jeder Operation des Schreibens in diesen Sektor durch irgendeine, vorzugsweise dedizierte (und im Falle von Halbleiterspeichermodulen vorzugsweise chipintegrierte) Logik erneuert und kann durch Geräte, welche das Modul einsetzen, nicht deterministisch modifiziert werden. Dies kann verwendet werden, um Wiedergabeattacken durch Chiffrieren des Inhalts, der auf dem Medium gespeichert ist, zu verhindern, indem ein Schlüssel verwendet wird, der wenigstens teilweise von den willkürlichen Nummern abgeleitet wird, die den Sektoren zugeordnet sind, in welchen er gespeichert ist.
  • Die Erfindung betrifft auch ein System, welches zur Verwirklichung eines Verfahrens ausgelegt ist, wie in Anspruch 1 beansprucht, ein Abspielgerät zum Abspielen einer Aufnahme, welches gemäß einem Verfahren aufbereitet ist, wie in Anspruch 1 beansprucht, und einen Datenträger, welcher gemäß einem Verfahren aufbereitet ist, wie in Anspruch 1 beansprucht. Weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen vorgetragen.
  • Diese und andere Aufgaben der Erfindung sind aus den Ausführungsformen, welche im Anschluss beschrieben werden, ersichtlich und werden unter Bezugnahme darauf erläutert. In den Zeichnungen
  • stellt 1 eine konzeptionelle Anordnung von zwei Abspielgeräten dar,
  • veranschaulicht 2 den Mechanismus von „Wiedergabeattacken" beim Stand der Technik,
  • stellt 3 eine schematische Logikarchitektur eines Speichermoduls dar,
  • sind 4a bis 4c verschiedene Beispiele für ein Speichermodul,
  • ist 5 ein Verwendungsbeispiel eines S4T-Wertes,
  • veranschaulichen 6A und 6B eine weitere Ausführungsform der Erfindung und
  • veranschaulichen 7 bis 11 weitere Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems in näheren Einzelheiten.
  • Die Erfindung wird im Folgenden durch Bezugnahme auf Ton- und Wechsel-(Halbleiter)Direktzugriffsspeichermodule veranschaulicht, aber die Erfindung ist weder auf Ton- noch auf Wechsel-Direktzugriffsspeichermodule beschränkt, sondern sie ist auf jede Art von Daten anwendbar, die auf einer Datenspeichereinheit gespeichert werden, wie beispielsweise Ton, Bild, Text oder irgendeine Kombination davon. Sie ist auch auf Speichermedien und Datenspeichereinheiten im Allgemeinen, wie zum Beispiel Festplatten, anwendbar.
  • In Zusammenhang mit Tonabspielgeräten und verwandten Geräten ist zu erwähnen, dass zwar bevorzugt wird, dass das Verfahren die Interessen der Inhaltsanbieter schützt, seien es die größeren Plattenfirmen oder kleine Garagenbands, aber es befasst sich auch mit Verbraucherinteressen, wie beispielsweise Verbraucherfreundlichkeit, Tonqualität und Datenschutz.
  • 1 veranschaulicht eine konzeptionelle Anordnung von zwei Abspielgeräten mit den Abspielgeräten A und B, sowie einem Modul C, das zwischen den Abspielgeräten ausgetauscht werden kann. Wie dargestellt, weisen beide Abspielgeräte geeignete Mittel zum Einführen des Moduls auf.
  • Grundsätzlich gibt es zwei Lösungsansätze für den Kopierschutz. Der erste ist, den Ton durch Versehen jedes einzelnen Abspielgeräts mit einer eindeutigen Geheimnummer, welche als der Schlüssel zur Chiffrierung des Tons verwendet wird, mit einem bestimmten Abspielgerät zu verknüpfen. Daher wird der Ton, welcher auf Speichermodulen durch ein Abspielgerät gespeichert ist, nur auf diesem Abspielgerät wiedergegeben. Natürlich ist dies sehr ärgerlich, wenn jemand mehrere Abspielgeräte (zum Beispiel SSA-Abspielgeräte) hat. Es ist notwendig, dass man Musik, welche auf einem Speichermodul gespeichert ist, ungeachtet des Geräts, welches verwendet wurde, um sie auf das Modul herunterzuladen, abspielen kann.
  • Was verhindert werden sollte, ist, dass ein Benutzer den Toninhalt auf ein anderes Modul kopieren kann und imstande ist, von beiden abzuspielen.
  • Eine bekannte Lösung ist, einen eindeutigen Identifikationscode (ID) im Speichermodul einzubetten, welcher zwar durch die Anwendung gelesen, aber nicht geändert werden kann. Dieser Identifikationscode kann dann verwendet werden, um einen Chiffrierschlüssel zu erzeugen, welcher spezifisch für das Modul ist.
  • Eine andere bekannte Lösung ist, von Fehlern in den Speichermodulen Gebrauch zu machen, welche infolge der Herstellungsprozesse, die verwendet werden, um Speicher anzufertigen, welche zwar billig sind, aber eine große Speicherkapazität aufweisen, auf natürliche Weise auftreten. Die Positionen dieser natürlichen Fehler sind wahrscheinlich einzigartig für jedes Modul, und entsprechend können sie als ein „Fingerabdruck" dieses Geräts dienen. Wiederum kann ein eindeutiger Schlüssel erzeugt werden, welcher spezifisch für das Modul ist.
  • Diese bekannten Lösungen stellen keinen Schutz gegen Wiedergabeattacken bereit, wie im Anschluss in 2 erklärt wird. Eine „Wiedergabeattacke" ist eine Form des Kopierens, bei welcher eine Kopie von einem System (System 1) auf ein anderes System (System 2) gemacht wird, wobei die unerlaubte (aber nicht abspielbare) Kopie auf System 2 selbst nach dem Verfall der Originalkopie immer wieder verwendet werden kann, um eine abspielbare Kopie auf System 1 wiederherzustellen. 2 veranschaulicht dies ausführlicher. Jedes System umfasst eine eindeutige Identifikationsnummer, welche durch ID1 für System 1 und ID2 für System 2 dargestellt ist. In diesem Beispiel sind die Daten in Bezug auf Rechte und Benutzung der Originalkopie mit einem Schlüssel chiffriert, der von der ID1 und einem Geheimcode S abgeleitet ist. Bei einem „Probier-bevor-du-kaufst"- oder einem Miet-Geschäftsmodell wird weiterer Zugriff auf die Daten nach einer gewissen Zeitspanne oder nach einer Anzahl von Verwendungen verweigert. Im bekannten System sind Daten auf dem Originalsystem mit einem Schlüssel chiffriert, der von der ID1 abgeleitet ist. So ergibt das Kopieren von Daten auf ein System mit einem eindeutigen Identifikationscode ID2 (zweiter Schritt in 2) keine brauchbare Kopie, da der Identifikationscode nicht mit dem Code ID1 übereinstimmt. Diese Kopie ist jedoch genau (Bit für Bit) dieselbe wie das Original. Sie kann jederzeit wieder vom System 2 auf das System 1 zurückkopiert werden, und diese Kopie einer Kopie kann verwendet werden. Dies befähigt einen betrügerischen Verbraucher, auf System 2 eine Kopie festzuhalten, welche auf System 1 immer wieder neu kopiert werden kann und verwendbar ist. Aus „Probier-bevor-du-kaufst" ist somit „Probier-so-oft-du-willst" geworden. Gleichermaßen kann dieses Schema verwendet werden, um einmal für eine Miete zu bezahlen und eine Kopie für immer zu haben.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung hierin ist verhältnismäßig billig. Die Grundidee, eine Wiedergabeattacke zu verhindern, erfordert es, Speichermedien zu entwerfen, welche in verschiedene Zustände eintreten, auch wenn die zu speichernden Daten identisch sind. Das Verfahren wird unter Verwendung eines Beispiels für ein Halbleitermodul dargestellt, ist aber auch auf andere Arten von Speichermodulen anwendbar, welche irgendeine einfache Steuerlogik eingebaut haben (z.B. Festplattenlaufwerke usw.). Die Er findung stellt einen flexiblen Rahmen für den Aufbau eines Kopierschutzsystems bereit, ohne der Benutzung der Module Beschränkungen aufzuerlegen.
  • Aktuelle Flash-Speichermodule für Halbleiterfestplatten- und Multimediaspeicheranwendungen sind in 512-Byte-Sektoren gegliedert. Jedem Sektor ist ein Etikettenbereich (für gewöhnlich 16 Byte) zugeordnet, welcher eingesetzt wird, um z.B. ein Etikett eines schlechten Blocks, eine Benutzungszählung (um eine Verschleißeinstufung zu verwirklichen) und Fehlerkorrekturinformation zu speichern. Diese Daten werden normalerweise durch eine Steuereinheit auf der Leiterplatte oder durch die Anwendung gewartet. In der Erfindung wird der Etikettenbereich (oder Teil des Etikettenbereichs) jedes Sektors kurzfristig um ein so genanntes „Halbleitersektorsicherheitsetikett" oder S4T erweitert, oder es wird ein zweiter oder getrennter Etikettenbereich eingeführt (im Folgenden ebenfalls S4T genannt). Dieses S4T-Feld enthält eine willkürliche Nummer und weist die beiden folgenden Grundeigenschaften auf: die willkürliche Nummer wird bei jedem Schreibzugriff auf den Sektor durch irgendeine (vorzugsweise chipintegrierte) Logik geändert; sie kann durch Geräte, welche das Modul einsetzen, nicht modifiziert werden, d.h. sie ist für externe Zugriffe nur zu lesen.
  • 3 veranschaulicht eine schematische Logikarchitektur eines Speichermoduls gemäß der Erfindung. Das S4T-Feld kann vorteilhafterweise und vorzugsweise innerhalb des Speicherchips integriert sein. Wie dargestellt, löst die Operation des Schreibens von Daten in einen Sektor die Erzeugung der willkürlichen Nummer RNG (nach engt. random number generation) aus und gibt Letztere zusammen mit den Daten selbst durch ein Eingabenregister und einen Puffer in den Hauptspeicher ein. Bei einer Leseoperation gehen die Daten selbst und der Wert, der im S4T-Feld gespeichert wurde, durch diesen Puffer wieder hinaus. Der Speicher selbst weist die Sektordaten, den Etikettenbereich und das S4T-Feld auf.
  • 4a bis 4c veranschaulichen verschiedene Beispiele für Speichermodule. 4a weist die bevorzugte Ausführungsform mit der ganzen Information vereint innerhalb des Speicherchips selbst auf. 4b weist eine externe S4T-Steuerung auf. 4c weist eine externe S4T-Steuereinheit, sowie einen externen S4T-Speicher auf. Eine anfängliche Realisierung könnte sein, einen Speicherchip neben der Steuereinheit auf dem Modul zu haben. Letztere erzeugt die willkürlichen Nummern, reserviert einen Teil des Etikettenbereichs zum Speichern der willkürlichen Nummern und blockschreibt andere Operationen als jene zum Speichern der willkürlichen Nummern in den reservierten Teil des Etikettenbereichs. Der Klarheit halber wurden keine Querverbindungen detailliert.
  • Das S4T-Feld kann innerhalb des Rahmens der Erfindung genutzt werden, um ein Kopierschutzsystem aufzubauen, welches gegen Wiedergabeattacken beständig ist und demnach die Verwirklichung neuer Geschäftsmodelle folgendermaßen ermöglicht. Der Inhalt wird auf dem Speichermodul in einer chiffrierten Form entweder unter Verwendung eines einzigen Schlüssels oder eines Satzes von verschiedenen Schlüsseln im Falle von blockweiser Chiffrierung gespeichert. Die Rechte, welche mit dem Inhalt gekauft wurden, und die Benutzungsinformation können ebenfalls auf dem Modul gespeichert werden. Diese müssen nicht unbedingt chiffriert werden. Schließlich werden der oder die Schlüssel, welche zum Chiffrieren des Inhalts verwendet werden, auf dem Modul gespeichert und mit einem Schlüssel, der wenigstens teilweise vom Wert der S4T-Felder der Sektoren abgeleitet ist, in welchen die Rechts- und Benutzungsinformation gespeichert ist, einem Geheimcode (z.B. einem Schlüssel, den sich alle oder eine Gruppe von Abspielgeräten teilen) und wahlweise oder alternativer Weise zum Wert der S4T-Felder der Rechts- und Benutzungssektoren den Werten einiger oder aller der Werte in den S4T-Feldern der Sektoren, in welchen der Inhalt gespeichert ist, chiffriert.
  • Vorzugsweise wird der Schlüssel wenigstens von dem Wert eines Sektors, in welchem Rechtsinformation gespeichert ist, und/oder eines Sektors, in welchem Benutzungsinformation gespeichert ist, abgeleitet, da das Verhindern von Kopieren der Rechts- und/oder der Benutzungsinformation eine sehr wirksame Art des Schutzes ist. Es kann sein, dass ein betrügerischer Benutzer nicht so sehr versucht, die gesamte Information eines Mediums zu kopieren, sondern nur die Benutzer- und/oder die Rechtsinformation. Wenn zum Beispiel ein Benutzer eine Aufnahme 10-mal verwenden darf, könnte er nur eine Kopie der Benutzer- und/oder der Rechtsinformation machen und, nachdem er die Aufnahme 10-mal abgespielt hat, eine „Wiedergabeattacke" versuchen, indem er nur die Benutzer- und/oder die Rechtsinformation neu kopiert. Wenn er erfolgreich ist, kann die Aufnahme wieder 10-mal abgespielt werden usw.
  • 5 veranschaulicht ein Verfahren gemäß der Erfindung. Alle Zeitdaten werden in einem Sektor gespeichert, und in sein S4T-Feld wird eine willkürlich gewählte Nummer geschrieben. In 5 sind diese willkürlichen Nummern unter den Sektoren durch R1, R2 usw. angegeben. Die Daten werden mit einem Schlüssel chiffriert, der von einem Geheimcode S und der Nummer Ri oder einer Kombination von Nummern Ri abhängt.
  • Das Anfertigen einer Kopie der Daten auf dem Speichermodul ändert die Nummern Ri auf eine nicht wieder reproduzierbare Weise (siehe 5). In der Tat geschieht dies zweimal. Daher weist eine Neukopie einer Kopie Daten auf, für welche die willkürlichen Nummern (R1", R2" usw.) nicht den Argumenten entsprechen, welche für eine korrekte Dechiffrierung der Daten notwendig sind. Anschließend kann der Verschlüsselungsschlüssel nicht mehr wiederhergestellt werden, und die Kopie der Kopie kann nicht dechiffriert werden und ist nutzlos. Jede „Wiedergabeattacke" wird verhindert.
  • Um diese Beschreibung zu erweitern, kann eine genaue Bitkopie des Toninhalts an ein Zwischenspeichergerät (z.B. eine PC-Festplatte) angefertigt werden, da es keinerlei Beschränkungen gibt, den Speicher zu lesen. Diese Kopie ist jedoch unbrauchbar, da sie mit einem Schlüssel chiffriert ist, der nicht erhalten werden kann, da der Geheimcode nichtkonformen Anwendungen unbekannt ist. Bei jeder Wiedergabe des Toninhalts wird die Benutzungsinformation aktualisiert und auf die Rechte überprüft. Wenn der Inhalt noch nicht verfallen ist, wird die aktualisierte Information im Speicher gespeichert, und der oder die Schlüssel, welche verwendet werden, um den Inhalt zu chiffrieren, werden unter Verwendung der S4T-Felder mit den neuen Werten der Sektoren, in welchen die Rechts- und Benutzungsinformation gespeichert ist, umchiffriert. Nehmen wir nun an, dass der Toninhalt verfallen ist und die Bitkopie wieder in den Speicher zurückgelegt wurde. Das Ergebnis ist keine exakte Bitkopie, da die Werte in den S4T-Feldern bei jedem Schreibzugriff auf den Speicher willkürlich geändert wurden. Daher versagt das Abspielgerät bei der Wiederherstellung des Schlüssels oder der Schlüssel, welche verwendet werden, um den Toninhalt zu chiffrieren, da dies die Originalwerte der S4T-Felder (welche auf dem Zwischenspeichergerät sind, aber nicht in das Speichermodul zurück gelegt werden können) erfordert. Demnach scheitert die Wiedergabeattacke.
  • Eine weitere potenzielle Attacke wäre, die Rechts- und Benutzungsinformation zu ändern, welche in Klartext (d.h. nicht verschlüsselt) gespeichert worden sein kann. Abermals wird der Wert des S4T-Feldes der Sektoren, in welchen diese Information gespeichert ist, unwiderruflich geändert, wodurch die Wiederherstellung des Schlüssels oder der Schlüssel, welche zum Chiffrieren des Inhalts verwendet werden, unmöglich gemacht wird. Abermals scheitert die Wiedergabeattacke (selbst wenn die Rechts- und Benutzungsinformation im Klartext gespeichert ist).
  • 6A veranschaulicht ein Verwendungsbeispiel eines S4T-Wertes in Übereinstimmung mit dem zuvor erwähnten, mit den Sektordaten, den Etikettenbereichsdaten und den willkürlichen Nummern Ri. Bei jeder Wiedergabe des Inhalts wird die Benutzungsinformation aktualisiert und auf die Rechte überprüft. Wenn der Inhalt nicht verfallen ist, wird die Information aktualisiert und neu gespeichert, und der oder die Schlüssel, welche zur Chiffrierung des Inhalts verwendet werden, werden unter Verwendung der neuen Werte der S4T-Felder der Sektoren, in welchen die Rechts- und Benutzungsinformation gespeichert ist, umchiffriert. Der Inhalt wird mit einem geheimen Schlüssel K chiffriert. Der Chiffrierschlüssel K selbst wird nach der Chiffrierung mit einem Schlüssel K' gespeichert, der das Ergebnis einer Hash-Funktion H ist, welche die S4T-Werte R1, ...Rn+2 und den Geheimcode S als Argumente nimmt. K kann vielfach sein.
  • Wenn der Inhalt kopiert und neu kopiert wird, versagt (wie im Verfahren, das in 5 veranschaulicht ist) das Abspielgerät bei der Wiederherstellung der Schlüssel, da K' auf eine unlösbare Weise geändert wird. Dies wird in 6B schematisch angezeigt. Demgemäß scheitert jede Wiedergabeattacke. Das Verfahren benötigt keine Verwendung eines eindeutigen Identifikationscodes.
  • Somit wird Kopieren auf eine billige Weise verhindert, wobei nur bescheidene Verarbeitungseinrichtungen benötigt werden. Es ist zu erwähnen, dass die Erfindung die Möglichkeit zum Aufbau eines Kopierschutzsystems ohne die Notwendigkeit, einen eindeutigen Identifikationscode verwenden zu müssen, bereitstellt. Dies schließt die Verwendung eines solchen Codes aus anderen Gründen oder für einen zusätzlichen Schutz nicht aus.
  • Die Ausführungsform, welche in 5 dargestellt ist und in welcher jeder Sektor mit einem Schlüssel mit verschiedenen Argumenten chiffriert ist, wobei die Argumente durch eine Nummer oder einen Satz von Nummern R; gebildet werden, hat den Vorteil, dass jeder Sektor seinen eigenen getrennten Schlüssel aufweist. Unmittelbar nachdem die Nummer verfügbar geworden ist, kann mit der Dechiffrierung begonnen werden, wodurch die Dechiffrierung rasch erfolgen kann. Die Ausführungsform, welche in 6 und 7 dargestellt ist, ist mit einem gemeinsamen Schlüssel, welcher vom gesamten Satz von willkürlichen Nummern abhängt. Die Dechiffrierung kann nur beginnen, nachdem alle willkürlichen Nummern erzeugt wurden. Dies macht dieses Verfahren im Vergleich zu dem ersterwähnten verhältnismäßig langsamer, aber auch verhältnismäßig sicherer, da ein großer Satz von willkürlichen Nummern verwendet wird.
  • Es ist auch möglich, die Daten in Gruppen von Sektoren und Gruppen von Sektoren einzuteilen, welche eine willkürliche Nummer Ri aufweisen, die ihnen zugeordnet ist. Dieselben Schemata wie zuvor können für Gruppen von Sektoren anstelle von Sektoren verwendet werden. „Willkürliche Nummern" bezieht sich innerhalb des Konzepts der Erfindung in ihrem weitesten Sinn auf Nummern, welche für alle gebührlichen Zwecke nicht im Voraus vorhergesagt werden können. „Nummern" ist allgemein auszulegen und kann jeden Satz von Parametern umfassen, von welchen eine willkürliche Wahl getroffen wird. „Für alle gebührlichen Zwecke" wird angegeben, da für gewöhnlich irgendeine Art von Algorithmus verwendet wird, um willkürliche Nummern zu erhalten. Obwohl das Verfahren vorzugsweise auf alle oder im Wesentlichen alle Daten auf dem Speichermodul angewendet wird, umfasst die Erfindung Ausführungsformen, in welchen das Verfahren nur auf einen Teil der Daten auf dem Speichermodul angewendet wird. Dies könnte zum Beispiel vom Gesichtspunkt der Geschwindigkeit der Operation vorteilhaft sein. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung eines und nur eines Chiffrierverfahrens beschränkt. Wenn die Daten in Gruppen geteilt werden, können Ausführungsformen, welche verschiedene Chiffrierverfahren und verschiedene Arten und Weisen des Ableitens von Schlüsseln von den willkürlichen Nummern in den S4T-Feldern für die Chiffrierverfahren verwenden, für verschiedene Gruppen verwendet werden. Dies verringert die Gefahr von unbefugter Dechiffrierung. Obwohl die Steuereinheit in dem System getrennt vom Speichermodul vorgesehen sein kann, ist die Steuereinheit, durch welche die willkürlichen Nummern (RNG) gewählt werden, vorzugsweise ins Speichermodul integriert. Dies macht es schwierig, das Verfahren zu umgehen oder die Erzeugung der willkürlichen Nummern zu beeinflussen.
  • Die Ausführungsform, welche in 5 dargestellt ist und in welcher jeder Sektor mit einem Schüssel mit verschiedenen Argumenten chiffriert wird, wobei die Argumente durch eine Nummer oder einen Satz von Nummern Ri gebildet werden können, hat den Vorteil, dass jeder Sektor seinen eigenen getrennten Schlüssel aufweist. Dies macht eine unbefugte Dechiffrierung sehr schwierig. Die Ausführungsform, welche in 6 und 7 dargestellt ist, ist mit einem gemeinsamen Schlüssel verhältnismäßig einfacher, was eine erlaubte Dechiffrierung vereinfacht.
  • Kurz gesagt, kann die Erfindung folgendermaßen beschrieben werden:
  • In einem Verfahren zur Bereitstellung von Kopierschutzdiensten auf einem Speichermedium (zum Beispiel einem Halbleiterspeichermodul) werden die Daten in Sektoren eingeteilt, welchen ein Feld (S4T) zugeordnet wird, wobei das Feld einen willkürlichen Wert Ri ent hält, welcher willkürlich geändert wird, wenn Daten in den Sektor geschrieben werden. Durch Chiffrieren der Daten, welche auf dem Medium gespeichert sind, unter Verwendung eines Schlüssels, welcher auf entscheidende Weise von den willkürlichen Nummern abhängt, können Bit-für-Bit-Kopien (getrennt von den willkürlichen Nummern, welche durch eine Anwendung nicht deterministisch geändert werden können) an ein zweites Speichermedium oder Neukopien von irgendeinem Zwischenspeichermedium nicht dechiffriert werden, da die Werte der willkürlichen Nummern geändert wurden, wodurch unbefugte Vervielfältigungs- und Wiedergabeattacken verhindert werden.
  • TEXT IN DER ZEICHNUNGEN: Fig. 2:
    copy Kopieren
    recopy Neu kopieren
    rights Rechte
    usage Benutzung
    Fig. 3:
    sector date Sektordaten
    tag area Etikettenbereich
    read data Daten lesen
    data output/program buffer Datenausgabe/Programmpuffer
    write data Daten schreiben
    data input register Dateneingaberegister
    trigger Auslösen
    Fig. 4
    memory Speicher
    S4T-controller S4T-Steuereinheit
    tag area Etikettenbereich
    Fig. 5
    header Kopfteil
    copy Kopieren
    recopy Neu kopieren
    Fig. 6a
    sector data Sektordaten
    tag area Etikettenbereich
    content Inhalt
    rights info Rechtsinfo
    usage info Benutzungsinfo
    Fig. 6b:
    header Kopfteil
    copy Kopieren
    recopy Neu kopieren
    Fig. 7, Fig. 8, Fig. 9, Fig. 10, Fig. 11
    sector data Sektordaten
    E[K;audio] E[K; Ton]
    rights info Rechtsinfo
    usage info Benutzungsinfo

Claims (7)

  1. Verfahren, welches unter Verwendung eines Chiffrierschlüssels Kopierschutzdienste auf einem Datenspeichermedium bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die gespeicherten Daten in Sektoren eingeteilt sind, wobei jedem Sektor ein Identifizierungsteil zugeordnet ist, der Identifizierungsteil des Sektors ein Feld (S4T) umfasst, welches einen Wert Ri (R1, R2) speichert, der bei jedem Schreibzugriff auf den Sektor durch die Steuerlogik, die in das Datenspeichermedium eingebaut ist, willkürlich geändert wird, das Feld für externen Zugriff nur zu lesen ist und die gespeicherten Daten mit einem Chiffrierschlüssel (K) chiffriert sind, welcher wenigstens teilweise von Werten (R1, R2, RN+2) von wenigstens einigen der Felder (S4T) abgeleitet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Datenspeichermedium ein Wechselspeichermodul ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Chiffrierschlüssel (K) von den Werten der S4T-Felder abgeleitet ist, welche Sektoren zugeordnet sind, in welchen Rechts- und Benutzungsinformation gespeichert ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Chiffrierschlüssel zusätzlich von Werten der S4T-Felder abgeleitet ist, welche Sektoren zugeordnet sind, in welchen der Inhalt gespeichert ist.
  5. System, welches ein Verfahren nach Anspruch 1 verwirklicht und eine Steuereinheit zum willkürlichen Wählen der Werte umfasst.
  6. Datenspeichermedium, welches gemäß einem Verfahren nach Anspruch 1 aufbereitet ist und eine Steuereinheit zum Wählen der willkürlichen Werte umfasst.
  7. Datenspeichermedium nach Anspruch 6, welches einen Speicherchip umfasst, in den die Steuereinheit (S4T-Stuereinheit) integriert ist.
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