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Die
Verfahren und die Vorrichtung im Einklang mit der vorliegenden Erfindung
betreffen das Generieren eines Systemschlüssels und im Besonderen das
Generieren eines Systemschlüssels,
der durch das Aufrüsten
(upgrade) von Systeminformationen über ein System zur Verwaltung
digitaler Rechte nicht beeinflusst wird.
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Die
Verwaltung digitaler Rechte (digital rights management – DRM) ist
ein Verfahren zum Verwalten von Inhalten, so dass die Inhalte nur
unter autorisierten Bedingungen verwendet werden können. Die autorisierten
Bedingungen schließen
einen spezifizierten Benutzer, eine Wiedergabezeitdauer, eine Wiedergabeanzahl
sowie einen Wiedergabeort ein.
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Es
gibt zwei Verfahren zum Einrichten der autorisierten Bedingungen,
die es nur autorisierten Benutzern gestatten, die Inhalte zu verwenden.
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Gemäß einem
ersten Verfahren werden eine Benutzerkennzeichnung und ein Kennwort
verwendet, um die autorisierten Bedingungen einzurichten. Unglücklicherweise
kann dieses Verfahren nicht verhindern, dass ein autorisierter Benutzer
ein Kennwort und die duplizierten Inhalte mit unberechtigten Benutzern
teilt.
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Gemäß einem
zweiten Verfahren werden einzigartige Systeminformationen verwendet,
um es bestimmten Vorrichtungen zu gestatten, die Inhalte wiederzugeben.
Die Systeminformationen schließen Vorrichtungs-Identifizierungsinformationen
wie beispielsweise eine Seriennummer einer zentralen Verarbeitungseinheit
(Central Processor Unit – CPU), eine
Media-Access-Control(MAC)-Adresse einer Netzwerkkarte, einen Datenträgerkennsatz
einer Festplatte, eine Speichergröße, eine Version eines Basisdatenaustauschsystems
(basic input/output system – BIOS),
eine Art eines Betriebssystems, eine Betriebssystem-Version, eine
Betriebssystem-Herstellerkennung sowie eine Seriennummer einer Soundkarte
ein. Daher ist dieses Verfahren relativ nützlich, da es auf Grund der
einzigartigen Systeminformationen möglich ist, einen autorisierten
Benutzer daran zu hindern, mit unehrlichen Benutzern zu konspirieren.
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1 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das ein DRM-System darstellt.
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Das
DRM-System schließt
einen Inhalts-Server 10, einen Lizenz-Server 20 sowie
eine Anwendungseinrichtung 30 ein. Die Anwendungseinrichtung 30 schließt verschiedene
Medienwiedergabevorrichtungen ein, die in der Lage sind, die Inhalte wiederzugeben,
beispielsweise ein DVD(digital video disk)-Abspielgerät, eine
Spielvorrichtung, ein Mobiltelefon sowie einen persönlichen
digitalen Assistenten (personal date assistant – PDA).
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Der
Inhalts-Server 10 stellt der Anwendungseinrichtung 30 verschlüsselte Inhalte
E(K_cont, Cont) bereit, wobei der Inhalt Cont mit einem Inhaltsschlüssel K_cont
verschlüsselt
ist.
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Der
Lizenz-Server 20 führt
einen Authentifizierungsprozess für die Anwendungseinrichtung 30 durch.
Wenn die Inhaltsautorität
für gültig erklärt ist, sendet
der Lizenz-Server 20 eine verschlüsselte Lizenz E(S, Lic) an
die Anwendungseinrichtung 30. Die verschlüsselte Lizenz
E(S, Lic) wird durch Verschlüsseln
der Lizenz Lic mit dem Systemschlüssel S erzeugt, wobei die Lizenz
Lic eine computerlesbare Datei ist, die Informationen über eine
autorisierte Bedingung sowie den Inhaltsschlüssel K_cont enthält, der zum
Entschlüsseln
des Inhaltes Cont verwendet wird. Zusätzlich kann der Systemschlüssel S in
jeder Anwendungseinrichtung 30 durch Verwenden der Systeminformationen
auf jeder Komponente in dem System gemäß einer vorgegebenen Regel
generiert werden.
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In 2 wird
ein Prozess des Wiedergebens des Inhaltes in einer Anwendungseinrichtung
dargestellt.
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Zuerst
empfängt
die Anwendungseinrichtung 30 die verschlüsselten
Inhalte E(K_cont) sowie die verschlüsselte Lizenz E(S, Lic) von
dem Inhalts-Server 10. Anschließend wird die verschlüsselte Lizenz E(S,
Lic) durch Verwenden des Systemschlüssels S entschlüsselt, um
die Lizenz Lic zu generieren. Danach extrahiert die Anwendungseinrichtung 30 den Inhaltsschlüssel K_cont
aus der Lizenz Lic und entschlüsselt
den verschlüsselten
Inhalt E(K_cont, Cont) durch Verwenden des extrahierten Inhaltsschlüssels K_cont,
um den Inhalt Cont zu generieren und wiederzugeben.
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In 3 wird
ein Prozess zum Generieren eines Systemschlüssels S in einer Anwendungseinrichtung
dargestellt, die in 2 dargestellt wird.
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Der
Systemschlüssel
S wird durch Verwenden von einem oder mehreren Systeminformationswerten 301, 302,
... generiert. So verkettet beispielsweise in einem iTune(ein eingetragenes
Warenzeichen von Apple Computer, Inc.)-System, das von dem Unternehmen
Apple Computer, Inc. hergestellt wird, die Anwendungseinrichtung 30 eine
Seriennummer eines Laufwerkes C, eine BIOS-Version, einen CPU-Namen,
eine Herstellerkennung eines Windows-Systems und zusätzliche
Informationen und wendet eine MD5-Hash-Funktion an, um einen Systemschlüssel zu
generieren.
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Der
Systemschlüssel
S wird nach einem Authentifizierungsprozess mit einem Lizenz-Server 20 durch
die Anwendungseinrichtung 30 generiert, mit einem Lizenz-Server 20 gemeinsam
genutzt und aus der Anwendungseinrichtung 30 gelöscht, um
ein Hacken (hacking) zu vermeiden. Die Anwendungseinrichtung 30 speichert
nur die Systeminformationen, die zum Generieren des Systemschlüssels S
notwendig sind, speichert den Systemschlüssel S jedoch nicht. Daher
kann eine unberechtigte Anwendungseinrichtung den Systemschlüssel nicht
generieren, der zum Verschlüsseln
der Lizenz in dem Lizenz-Server 20 verwendet
wurde, da es unmöglich ist
zu wissen, welche Informationen über
die Komponenten verwendet werden sollen und welche Art von Funktion
auf derartige Informationen angewendet werden soll. Auf diese Weise
kann DRM bewerkstelligt werden.
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Das
in 3 dargestellte Verfahren zum Generieren eines
Schlüssels
hat jedoch ein Problem dahin gehend, dass es unmöglich ist, den Inhalt, der
vorangehend gespeichert wurde, wiederzugeben, wenn irgendeine der
Systeminformationen in der Anwendungseinrichtung 30 modifiziert
wurde. Dies ist darin begründet,
dass die Anwendungseinrichtung 30 den ursprünglichen
Systemschlüssel,
das heißt,
den Systemschlüssel,
der mit dem Lizenz-Server 20 gemeinsam genutzt wird, nicht
generieren kann, wenn irgendeine der Systeminformationen 310 modifiziert wurde.
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Insbesondere
typische Systeminformationen wie beispielsweise eine Seriennummer
einer CPU, eine BIOS-Version, ein CPU-Name und eine Herstellerkennung
eines Windows-Betriebssystems können durch
die Hardware- oder Softwareaufrüstung
der Anwendungseinrichtung 30 häufig geändert werden. Dies verschärft das
vorstehend genannte Problem.
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Das
Dokument
WO-A-98/42098 offenbart ein
Verfahren zum Verwalten digitaler Produktrechte. Ein digitales Produkt
wird über
ungesteuerte Kanäle in
verschlüsselter
Form verteilt. Sicherheitsfragmente des verschlüsselten Produktes werden einbehalten
und nur bei einer Kommunikation mit einem Lizenz-Server bereitgestellt.
Der Kunde verwendet eine Lesersoftware, um eine Lizenz zu erwerben. Eine
derartige Software untersucht Komponenten, die zu dem Zeitpunkt
in dem Lesersystem vorliegen, um eine Lesersystemsignatur zu entwickeln,
welche der Lizenz-Server verwendet, um den Produktentschlüsselungsschlüssel und
die Sicherheitsfragmente zu verschlüsseln, ehe diese an das Lesersystem gesendet
werden. Wenn der Kunde das Produkt zu verwenden wünscht, wird
eine neue Lesersystemsignatur generiert und zum Entschlüsseln der
Produktfragmente verwendet. Wenn die Systeminformationen modifiziert
wurde und der durch die Anwendungseinrichtung generierte Systemschlüssel nicht derselbe
ist wie der ursprünglich
generierte Systemschlüssel,
wird ein Revalidierungspaket an einen Lizenz-Server gesendet, der eine Prüfung durchführt, um
zu bestimmen, ob der Systemschlüssel
in dem Revalidierungspaket auf einer Komponente der Anwendungseinrichtung
basiert. Wenn der Unterschied zwischen den zwei Systemschlüsseln innerhalb
eines vorgegebenen Schwellenwertes liegt, wird der neue Systemschlüssel die
Basis für
das erneute Verschlüsseln
von Sicherheitsfragmenten und ein neues Produkt-Server-Paket zum
Herunterladen wird an die Anwendungseinrichtung gesendet. Die vorkennzeichnenden
Teile der beigefügten
Ansprüche
basieren auf diesem Dokument.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitgestellt,
wie in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt. Bevorzugte Merkmale der Erfindung werden aus den abhängigen Ansprüchen sowie
der folgenden Beschreibung ersichtlich.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Generieren eines
Systemschlüssels
durch Verwenden eines Teils der Systeminformationen, die in ihrem
ursprünglichen
Zu stand verbleiben, selbst wenn ein Teil der Systeminformationen
in der Anwendungseinrichtung geändert
wird.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum gemeinsamen
Nutzen eines Systemschlüssels
auf einer Anwendungseinrichtung und einem Lizenz-Server über ein System zur Verwaltung
digitaler Rechte bereitgestellt, welches umfasst: Definieren eines
Polynoms (k – 1)-ter
Ordnung mit k Zufallszahlen als Koeffizienten, wobei k eine natürliche Zahl
bezeichnet; Generieren von n Polynom-Lösungen durch Eingeben von n
Konstanten in das Polynom, wobei n eine natürliche Zahl bezeichnet; Generieren
charakteristischer Informationswerte durch Durchführen einer
XOR-Operation an den Polynom-Lösungen
und den n Systeminformationswerten, wobei die n Systeminformationswerte
Identifizierungsinformationen über
Komponenten der Anwendungseinrichtung darstellen; sowie Auswählen eines
der Koeffizienten des Polynoms als einen Systemschlüssel und
Senden des Systemschlüssels
zu dem Lizenz-Server, wobei die charakteristischen Informationswerte
verwendet werden, um den gleichen Systemschlüssel zu generieren, wenn ein
Teil der Systeminformationswerte geändert wird.
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Der
Systeminformationswert kann wenigstens ein Element aus einer Gruppe
enthalten, das aus einer Seriennummer einer CPU, einer MAC-Adresse
einer Netzwerkkarte, einem Datenträgerkennsatz einer Festplatte,
einer Speichergröße, einer
BIOS-Version, einer Betriebssystem-Art, einer Betriebssystem-Version,
einer Betriebssystem-Herstellerkennung
sowie einer Seriennummer einer Soundkarte oder einer Kombination
daraus besteht.
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Die
n Systeminformationswerte können
gestreut (hashed) werden, um eine Bitgröße des Systeminformationswertes
mit einer Bitgröße der Polynom-Lösung zu
egalisieren.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Generieren eines bereits gemeinsam genutzten Systemschlüssels in
einer Anwendungseinrichtung über
ein DRM-System bereitgestellt, das umfasst: Generieren n modifizierter
Polynom-Lösungen
durch Durchführen
einer XOR-Operation an n modifizierten Systeminformationswerten
und n charakteristischen Informationswerten, wobei n eine natürliche Zahl
bezeichnet; sowie Generieren des Systemschlüssels unter Verwendung k modifi zierter
Polynom-Lösungen,
die aus den n modifizierten Polynom-Lösungen ausgewählt werden,
wobei k eine natürliche
Zahl kleiner als n bezeichnet, wobei die modifizierten Systeminformationswerte
durch Modifizieren wenigstens eines Teils von n Systeminformationswerten
generiert werden, die Identifizierungsinformation über Komponenten
der Anwendungseinrichtung darstellen, die charakteristischen Informationswerte
werden durch das Durchführen
einer XOR-Operation an Polynom-Lösungen
generiert, die ermittelt werden, indem beliebige Konstanten in ein
Polynom (k – 1)-ter
Ordnung und die n Systeminformationswerte eingegeben werden, und
der Systemschlüssel
wird aus den Koeffizienten des Polynoms beliebig ausgewählt.
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Das
Generieren des Systemschlüssels
kann umfassen: Auswählen
der k modifizierten Polynom-Lösungen,
die den k beliebigen Konstanten entsprechen, aus den n modifizierten
Polynom-Lösungen;
Generieren eines Kandidaten-Systemschlüssels durch Eingeben der Koordinatenwerte
{die beliebigen Konstanten, k ausgewählte Polynom-Lösungen, die den beliebigen
Konstanten entsprechen}; und Verifizieren des Kandidaten-Systemschlüssels durch
das Entschlüsseln
einer von einem Lizenz-Server empfangenen, verschlüsselten
Lizenz unter Verwendung des Kandidaten-Systemschlüssels.
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Das
Generieren des Systemschlüssels
kann des Weiteren das Bestimmen des Kandidaten-Systemschlüssels als
einen authentischen Systemschlüssel
enthalten, wenn das Entschlüsseln
erfolgreich ist, oder Auswählen
anderer k modifizierter Polynom-Lösungen,
die sich von den vorher ausgewählten
unterscheiden, wenn das Entschlüsseln nicht
erfolgreich ist, und Wiederholen des Generierens des Kandidaten-Systemschlüssels und
Verifizierung des Kandidaten-Systemschlüssels.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zum gemeinsamen Nutzen eines Systemschlüssels mit einem Lizenz-Server über ein
DRM-System bereitgestellt, das eine Systeminformations-Datenbank
umfasst, die n Systeminformationswerte, die Identifizierungsinformationen über Komponenten
einer Anwendungseinrichtung entsprechen, speichert, abruft und editiert;
eine Polynom-Generierungseinheit,
die ein Polynom (k – 1)-ter
Ordnung generiert, indem sie Koeffizienten des Polynoms beliebig
auswählt,
einen der ausgewählten
Koeffizienten des Polynoms als einen Systemschlüssel festlegt und diesen an
den Lizenz-Server sendet; ei ne Einheit zum Berechnen von Polynom-Lösungen zum
Generieren von n Polynom-Lösungen durch
Eingeben n beliebiger Konstanten in das Polynom; sowie eine XOR-Einheit, die charakteristische
Informationswerte durch Durchführen
von XOR an den Polynom-Lösungen
und den Systeminformationswerten generiert, wobei die charakteristischen
Informationswerte in einem vorgegebenen Bereich in der Anwendungseinrichtung
gespeichert werden und verwendet werden, um den gleichen Systemschlüssel zu
generieren, wenn ein Teil der Systeminformationswerte geändert wird.
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Gemäß noch einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zum Generieren eines bereits gemeinsam genutzten Systemschlüssels über ein
DRM-System bereitgestellt, die
umfasst: eine Systeminformations-Datenbank, die n Systeminformationswerte
speichert, welche Identifizierungsinformationen über Komponenten einer Anwendungseinrichtung
entsprechen, wobei n eine natürliche
Zahl bezeichnet; eine Datenbank charakteristischer Informationen,
die charakteristische Informationswerte speichert, die generiert
werden, indem eine XOR-Operation an den n Systeminformationswerten
und Polynom-Lösungen
durchgeführt wird,
die ermittelt werden, indem beliebige Konstanten in ein Polynom
(k – 1)-ter
Ordnung eingegeben werden, wobei k eine natürliche Zahl kleiner als n bezeichnet;
eine XOR-Einheit zum Generieren n modifizierter Polynom-Lösungen durch
Durchführen
einer XOR-Operation an den n charakteristischen Informationswerten
und n modifizierten Systeminformationswerten, die ermittelt werden,
indem wenigstens ein Teil der n Systeminformationswerte modifiziert
wird; sowie eine Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels zum
Generieren des Systemschlüssels unter
Verwendung k modifizierter Polynom-Lösungen, die aus den n modifizierten
Polynom-Lösungen ausgewählt werden,
wobei der Systemschlüssel
aus Koeffizienten des Polynoms beliebig ausgewählt wird.
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Die
Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels kann umfassen: eine Auswähleinheit
zum Auswählen
von k modifizierten Polynom-Lösungen, die
den k beliebigen Konstanten entsprechen, aus den n modifizierten
Polynom-Lösungen;
eine Schlüssel-Erzeugungseinheit
zum Generieren eines Kandidaten-Systemschlüssels durch Eingeben von Koordinatenwerten
in das Polynom, wobei die Koordinatenwerte aus {den beliebigen Konstanten,
den k ausgewählten
Polynom-Lösungen,
die den beliebigen Konstanten entsprechen} bestehen; sowie eine
Schlüssel-Verifizierungseinheit
zum Verifizie ren des Kandidaten-Systemschlüssels, indem eine von einem
Lizenz-Server empfangene, verschlüsselte Lizenz unter Verwendung
des Kandidaten-Systemschlüssels entschlüsselt wird.
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Die
oben genannten und andere Aspekte der vorliegenden Erfindung werden
klarer ersichtlich durch eine ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
mit Bezug auf die angehängten
Zeichnungen, wobei:
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1 ein
schematisches Blockdiagramm ist, das ein DRM-System darstellt;
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2 stellt
einen Prozess des Wiedergebens von Inhalten in einer Anwendungseinrichtung dar;
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3 stellt
einen Prozess zum Generieren eines Systemschlüssels S in einer Anwendungseinrichtung
dar, die in 2 dargestellt wird.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Festlegen eines Systemschlüssels in
einer Anwendungseinrichtung und zum gemeinsamen Nutzen des Systemschlüssels mit
einem Lizenz-Server darstellt;
-
5 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Generieren eines Systemschlüssels gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
-
6 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum gemeinsamen
Nutzen eines Systemschlüssels
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Einheit zum Generieren
eines Systemschlüssels
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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8 stellt
eine mathematische Beziehung verschiedener Werte dar, die in einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Im
Folgenden werden beispielhafte Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden
Erfindung in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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4 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Festlegen eines Systemschlüssels in
einer Anwendungseinrichtung und zum gemeinsamen Nutzen des Systemschlüssels mit
einem Lizenz-Server darstellt.
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Wie
oben beschrieben, erzeugt die Anwendungseinrichtung einen Systemschlüssel S und
nutzt diesen gemeinsam mit dem Lizenz-Server. Der Unterscheidung
halber ist zu bemerken, dass sich ein gemeinsam genutzter Systemschlüssel S auf
einen Systemschlüssel
bezieht, der mit dem Lizenz-Server gemeinsam genutzt und nach einem
Authentifizierungsprozess in der Anwendungseinrichtung sowie in
dem Lizenz-Server generiert wird, ein Vorrichtungs-Systemschlüssel S_dev
bezieht sich auf einen Systemschlüssel, der immer dann in der
Anwendungseinrichtung 30 generiert wird, wenn der Inhalt zu
einem späteren
Zeitpunkt wiedergegeben wird. Die Anwendungseinrichtung 30 kann
den Vorrichtungs-Systemschlüssel
S_dev generieren, der mit dem gemeinsam genutzten Systemschlüssel S identisch
ist, wenn eine autorisierte Anwendungseinrichtung 30 verwendet
wird. 4 stellt dar, wie der gemeinsam genutzte Systemschlüssel S bestimmt
wird, der zum Senden des Inhaltes zu einem späteren Zeitpunkt und zum gemeinsamen
Nutzen des gemeinsam genutzten Systemschlüssels S mit dem Lizenz-Server 20 verwendet
wird.
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In
der Operation 410 sammelt die Anwendungseinrichtung 30 n
Systeminformationswerte g1, g2, ..., gn (wobei n eine natürliche Zahl
bezeichnet). Die Systeminformationswerte g1, g2, ..., gn können in einem
vorgegebenen Speicherbereich in der Anwendungseinrichtung 30 gespeichert
werden.
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In
der Operation 420 definiert die Anwendungseinrichtung 30 ein
(Polynom (k – 1)-ter
Ordnung, das k Zufallszahlen S, a1, a2, ..., ak-1 als
seine Koeffizienten besitzt, wie in der folgenden Gleichung 1 dargestellt.
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[Gleichung 1]
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f(x) = S + a1x
+ a2x2 + ... + ak-1xk-1
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In
der Operation 430 erzeugt die Anwendungseinrichtung 30 n
Polynom-Lösungen
durch das Eingeben n beliebiger Konstanten in das Polynom f(x).
Beispielsweise erzeugt die Anwendungseinrichtung 30 n Polynom-Lösungen f(1)
= f1, f(2) = f2, ..., f(n) = fn durch das Eingeben von 1, 2, ...,
n in das Polynom f(x).
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In
der Operation 440 erzeugt die Anwendungseinrichtung 30 charakteristische
informationswerte h1, h2, ..., hn durch Durchführen einer XOR-Operation an
den Polynom-Lösungen f1,
f2, ..., fn beziehungsweise den Systeminformationswerten g1, g2,
..., gn und speichert anschließend
die charakteristischen Informationswerte h1, h2, ..., hn in einem vorgegebenen
Speicherbereich in der Anwendungseinrichtung 30. Die charakteristischen
Informationswerte werden zu einem späteren Zeitpunkt zum Generieren
des Systemschlüssels
verwendet.
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In
der Operation 450 bestimmt die Anwendungseinrichtung 30 einen
der Koeffizienten des Polynoms f(x), die in der Operation 420 als
ein Systemschlüssel
bestimmt wurden, und sendet anschließend den Systemschlüssel zu
dem Lizenz-Server 20. So kann beispielsweise die Anwendungseinrichtung 30 den
Koeffizienten S als den Systemschlüssel bestimmen und diesen anschließend an
den Lizenz-Server 20 senden.
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Der
Systemschlüssel
S wird nach einem Authentifizierungsprozess mit dem Lizenz-Server 20 durch
die Anwendungseinrichtung 30 generiert, mit dem Lizenz-Server 20 gemeinsam
genutzt und anschließend
aus der Anwendungseinrichtung 30 gelöscht, um ein Hacken (hacking)
zu vermeiden. Die Anwendungseinrichtung 30 speichert nur
den Systeminformationswert, der zum Generieren des Systemschlüssels S
notwendig ist, speichert den Systemschlüssel S jedoch nicht. Die Anwendungseinrichtung 30 erzeugt
den Systemschlüssel
S immer dann, wenn der Inhalt wiedergegeben wird.
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5 ist
ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Generieren eines Systemschlüssels gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In
der Operation 510 führt
die Anwendungseinrichtung 30 eine XOR-Operation an den
modifizierten Systeminformationswerten g1', g2',
..., gi', ..., gn' und den charakteristischen
Informationswerten h1, h2, ..., hi, ..., hn durch, um modifizierte
Polynom-Lösungen f1', f2', ..., fi', ..., fn' zu generieren. Die modifizierten
Systeminformationswerte g1',
g2', ..., gi', ..., gn' werden durch Modifizieren
eines Teils der Systeminformationswerte g1, g2, ..., gi, ... gn
durch die Aufrüstung
der Komponenten in der Anwendungseinrichtung 30 generiert.
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Hierin
bezeichnet der tiefgestellte Index i (das heißt, 1, 2, ..., n) eine beliebige
Konstante. Wenn darüber
hinaus ein Systeminformationswert, eine Polynom-Lösung sowie
ein charakteristischer Informationswert denselben tiefgestellten
Index besitzen, bedeutet dies, dass sie miteinander in Beziehung
stehen. Wenn beispielsweise eine beliebige Konstante eines tiefgestellten
Index i = 7 gleich 130 ist, können
wir die Beziehungen f7 = f(130) und g7 XOR f7 = h7 erhalten.
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Wenn
jedoch gemäß den Eigenschaften
einer XOR-Operation g XOR f = h ist, dann ist g XOR h = f. Darüber hinaus
ist ein Teil der modifizierten Systeminformationswerte g1', g2', ..., gi', ..., gn' identisch mit den
Systeminformationswerten g1, g2, ..., gn. Daher sind einige der
modifizierten Polynom-Lösungen f1', f2', ..., fn' identisch mit den
Polynom-Lösungen f1, f2,
..., fn und die verbleibenden modifizierten Polynom-Lösungen sind
verschieden von den verbleibenden Polynom-Lösungen, da diese von den Änderungen
der Systeminformationswerte betroffen sind. Wenn beispielsweise
unter den Systeminformationswerten g1, g2, ... und g7 nur zwei Systeminformationswerte
g1' und g2' modifiziert wurden,
werden die modifizierten Systeminformationswerte zu g1', g2', g3, g4, g5, g6
und g7, und somit sind die modifizierten Polynom-Lösungen f1' = g1' XOR h1, f2' = g2' XOR h2, f3' = g3' XOR h3 = g3 XOR
h3 = f3, f4' = g4' XOR h4 = g4 XOR
h4 = f4, f5' = g5' XOR h5 = g5 XOR h5
= f5, f6' = g6' XOR h6 = g6 XOR
h6 = f6 und f7' = g7' XOR h7 = g7 XOR
h7 = f7. Mit anderen Worten, nur die modifizierten Polynom-Lösungen f1' und f2' sind verschieden von den ursprünglichen
Polynom-Lösungen
f1 und f2, die verbleibenden Polynom-Lösungen f3' bis f7' sind jedoch identisch mit den ursprünglichen
Lösungen.
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In
dem oben genannten Beispiel beträgt
die Anzahl der Polynom-Lösungen,
die in ihrem ursprünglichen
Zustand bleiben, 5. Wenn die Anzahl der Polynom-Lösungen,
die in ih rem ursprünglichen Zustand
bleiben, größer als
der Grad (k – 1)
des Polynoms f(x) plus 1 oder gleich diesem ist, das heißt, (k – 1) + 1
= k, kann der Koeffizient S des Polynoms f(x) ermittelt werden,
indem die Koordinatenwerte der Polynom-Lösungen, die in ihrem ursprünglichen
Zustand bleiben, in das Polynom f(x) eingesetzt werden. In dem oben
genannten Beispiel sind die Koordinatenwerte der Polynom-Lösungen,
die in ihrem ursprünglichen
Zustand bleiben, (3, f3), (4, f4), (5, f5), (6, f6) und (7, f7).
Daher ist es möglich,
den gemeinsam genutzten Systemschlüssel S zu erzeugen. Die folgenden
Operationen 520 bis 540 beschreiben diese Prozesse.
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In
der Operation 520 wählt
die Anwendungseinrichtung 30 auf beliebige Weise k modifizierte
Polynom-Lösungen
f1', f2', ..., fn' aus, die in der
Operation 510 generiert wurden.
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In
der Operation 530 erzeugt die Anwendungseinrichtung 30 einen
Kandidaten-Systemschlüssel S_can
durch Eingeben der Koordinatenwerte der modifizierten Polynom-Lösungen,
die ausgewählt
wurden, in das Polynom f(x). Hierin bedeutet der Koordinatenwert
(eine beliebige Konstante, (eine modifizierte Polynom-Lösung, die
der beliebigen Konstante entspricht)).
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In
der Operation 540 untersucht die Anwendungseinrichtung 30,
ob der in der Operation 530 generierte Kandidaten-Systemschlüssel S_can
dem gemeinsam genutzten Systemschlüssel S entspricht, indem sie
die von dem Lizenz-Server 20 empfangene, verschlüsselte Lizenz
E(S, Lic) unter Verwendung des in der Operation 530 generierten
Kandidaten-Systemschlüssels
S_can entschlüsselt.
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In
der Operation 550 wird, wenn das Entschlüsseln erfolgreich
ist, das heißt,
wenn die Lizenz Lic aus der verschlüsselten Lizenz E(S, Lic) durch das
Entschlüsseln
extrahiert werden kann, der Kandidaten-Systemschlüssel S_can
als der gemeinsam genutzte Systemschlüssel S bestimmt und der Prozess
wird beendet.
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In
der Operation 560 werden, wenn das Entschlüsseln nicht
erfolgreich ist, die Operationen 520 bis 540 wiederholt.
Mit anderen Worten, es werden andere k modifizierte Polynom-Lösungen,
die von den in der Operation 520 ausgewählten verschieden sind, ausgewählt, es
wird ein anderer Kandidaten-Systemschlüssel generiert und anschließend wird
der Kandidaten-Systemschlüssel
untersucht.
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Wenn
in den beispielhaften Ausführungsformen,
die in den 4 und 5 dargestellt
werden, die Bitgrößen von
jedem Systeminformationswert unterschiedlich sind, werden die Bitgrößen in jedem Systeminformationswert
unter Verwendung einer Hash-Funktion (Streuwert-Funktion) unmittelbar
vor der XOR-Operation egalisiert. Insbesondere werden in der Operation 440 die
Systeminformationswerte g1, g2, ..., gn gestreut und anschließend mit
den Polynom-Lösungen
f1, f2, ..., fn einer XOR-Operation unterzogen. Gleichermaßen werden
in der Operation 510 die modifizierten Systeminformationswerte
g1', g2', ..., gn' gestreut und anschließend mit
den charakteristischen Informationswerten h1, h2, ..., hn einer XOR-Operation
unterzogen.
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6 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Vorrichtung zum gemeinsamen
Nutzen eines Systemschlüssels
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Die
Vorrichtung zum gemeinsamen Nutzen eines Systemschlüssels gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schließt eine Systeminformations-Datenbank 610, eine
Hash-Einheit 620, eine XOR-Einheit 630, eine Polynom-Generierungseinheit 640,
eine Einheit zum Berechnen von Polynom-Lösungen 650 sowie eine Datenbank
charakteristischer Informationen 660 ein.
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Die
Systeminformations-Datenbank 610 enthält n Systeminformationswerte 612.
Die Systeminformationswerte 612 enthalten Informationen über verschiedene
Systemkomponenten wie beispielsweise eine Seriennummer einer CPU,
eine MAC-Adresse einer Netzwerkkarte, einen Datenträgerkennsatz einer
Festplatte, eine Speichergröße, eine
BIOS-Version, eine Betriebssystem-Art, eine Betriebssystem-Version,
eine Betriebssystem-Herstellerkennung sowie eine Seriennummer einer
Soundkarte.
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Die
Hash-Einheit 620 extrahiert die Systeminformationswerte 612 aus
der Systeminformations-Datenbank 610 und streut sie anschließend, um gestreute
Systeminformationswerte 622 zu generieren. Dies erfolgt,
da eine derartige Hash-Funktion es zulässt, dass die Bitgrößen der
Systeminformationswerte egalisiert werden. Alternativ kann die se Hash-Einheit 620 ausgelassen
werden, wenn die Bitgrößen der
Systeminformationswerte gleich sind. Hierin werden die gestreuten
Systeminformationswerte 622 mit egalisierten Bitgrößen als
g1, g2, ..., gn dargestellt.
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Die
Polynom-Generierungseinheit 640 wählt den Grad k – 1 sowie
die Koeffizienten a1, a2,
..., ak-1 beliebig aus, um ein Polynom f(x) 642 zu
generieren, wie in der Gleichung 1 dargestellt, und sendet anschließend den
Koeffizienten S 644 des Polynoms f(x) an den Lizenz-Server 20.
Der Lizenz-Server 20 bestimmt den Polynom-Koeffizienten
S als einen Systemschlüssel
und verschlüsselt
anschließend
die Lizenz Lic durch Verwenden des Systemschlüssels S 644.
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Die
Polynom-Koeffizienten a1, a2,
..., ak-1 können durch das Generieren einer
Zufallszahl ausgewählt
werden. Die Auswahl des Grades k – 1 des Polynoms bezieht sich
auf die Anzahl n der Systeminformationswerte 162. Die größere Anzahl
der modifizierten Systeminformationswerte und die kleinere Anzahl
der ursprünglichen
Systeminformationswerte 612, die in ihrem ursprünglichen
Zustand bleiben, ergeben ein größeres k.
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Die
Einheit zum Berechnen von Polynom-Lösungen 650 erzeugt
n Polynom-Lösungen
f(1) = f1, f(2) = f2, ..., f(n) = fn, die den beliebigen Konstanten entsprechen,
durch das Eingeben von beispielsweise 1, 2, ..., n in das Polynom
f(x).
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Die
XOR-Einheit 630 führt
eine XOR-Operation an n Polynom-Lösungen 652 und n gestreuten Systeminformationswerten 622 durch,
um charakteristische Informationswerte 632 zu generieren,
und speichert die generierten charakteristischen Informationswerte 632 in
einem vorgegebenen Speicherbereich in der Anwendungseinrichtung
wie beispielsweise einer Datenbank charakteristischer Informationen 660 ab.
Die Polynom-Lösungen f1,
f2, ..., fn, die gestreuten Systeminformationswerte g1, g2, ...,
gn sowie die charakteristischen Informationswerte h1, h2, ..., hn
beziehen sich aufeinander, wie in Gleichung 2 dargestellt.
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7 ist
ein schematisches Blockdiagramm, das eine Einheit zum Generieren
eines Systemschlüssels
gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Die
Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels schließt eine
Systeminformations-Datenbank 710,
eine Hash-Einheit 720, eine XOR-Einheit 730, eine
Datenbank charakteristischer Informationen 760 sowie eine
Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels 770 ein.
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Die
Systeminformations-Datenbank 710 speichert, editiert, ruft
ab und editiert n Systeminformationswerte 712. Wenn die
Anwendungseinrichtung 30 aufgerüstet wurde, können sich
einige Systeminformationswerte von den in 6 dargestellten unterscheiden.
Gleichermaßen
können
sich einige gestreute Systeminformationswerte 722 von den
in 6 dargestellten unterscheiden. Alternativ kann die
Hash-Einheit 720 ausgelassen werden, wenn die Bitgrößen aller
Systeminformationswerte 712 gleich sind, wie in dem Fall
in 6 dargestellt. Somit können die in 7 dargestellten,
gestreuten Systeminformationen 722 als modifizierte Systeminformationswerte
g1', g2', ..., gn' dargestellt werden.
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Die
Datenbank charakteristischer Informationen 760 speichert,
ruft ab und editiert die charakteristischen Informationswerte 762.
Wie in Bezug auf 6 beschrieben, sind die charakteristischen
Informationswerte 762 Werte die ermittelt werden, indem eine
XOR-Operation unter Verwendung der n Polynom-Lösungen 652, die durch
Ersetzen beliebiger Konstanten in das Polynom f(x), das zum Generieren des
Systemschlüssels
genutzt wurde, generiert werden, sowie der n gestreuten Systeminformationswerte 622 durchgeführt wird.
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Die
XOR-Einheit 730 erzeugt modifizierte Polynom-Lösungen 732 durch
Durchführen
einer XOR-Operation an den modifizierten Systeminformationswerten 722 und
den charakteristischen Informationswerten 762. Die charakteristischen
Informationswerte 762 werden aus der Datenbank charakteristischer
Informationen 760 extrahiert. Die charakteristischen Informationswerte
wurden gemäß dem in 6 dargestellten
Prozess generiert, wobei die Anwendungseinrichtung 30 einen
Systemschlüssel
S auswählt,
generiert und anschließend
in der Datenbank charakteristischer Informationen 760 gespeichert.
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Die
Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels 770 erzeugt
einen Systemschlüssel 777 durch
Verwenden der modifizierten Polynom-Lösungen 732.
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Die
modifizierten Systeminformationswerte 722, die charakteristischen
Informationswerte 762 sowie die modifizierten Polynom-Lösungen 732 beziehen
sich aufeinander, wie in Gleichung 3 dargestellt.
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In
der oben genannten Gleichung 3 wurden einige modifizierte Systeminformationswerte
g1', g2', ..., gn' nicht geändert und
sind somit gleich den ursprünglichen
Werten g1, g2, ..., gn. Wenn darüber
hinaus die modifizierten Systeminformationswerte in ihrem ursprünglichen
Zustand bleiben (das heißt,
g = g'), wird anerkannt,
dass f = g' XOR
h = g XOR h = h XOR g = (f XOR g) XOR g = f XOR (g XOR g) = f XOR 0
= f. Mit anderen Worten, wenn g = g' ist, erfüllt die modifizierte Polynom-Lösung f das
Polynom f(x) und schließlich
kann der Systemschlüssel
S durch das Eingeben von k Koordinatenwerten (das heißt, (I,
fi')) in das Polynom
f(x) generiert werden. Die Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels 770 führt diese
Prozesse durch.
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Die
Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels 770 schließt eine
Auswahleinheit 772, eine Schlüssel-Berechnungseinheit 774 sowie
eine Schlüssel-Verifizierungseinheit 776 ein.
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Die
Auswähleinheit 772 wählt k modifizierte Polynom-Lösungen 773 aus
n modifizierten Polynom-Lösungen 732,
die von der XOR-Einheit 730 gesendet wurden, aus.
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Die
Schlüssel-Berechnungseinheit 774 erzeugt
Kandidaten-Systemschlüssel 775 durch
das Eingeben der ausgewählten
Polynom-Lösungen 773 in
das Polynom f(x).
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Die
Schlüssel-Verifizierungseinheit 776 überprüft den Kandidaten-Systemschlüssel auf
Basis der Entschlüsselungsergebnisse,
das heißt,
ob die von dem Lizenz-Server empfangene, verschlüsselte Lizenz unter Verwendung
des Kandidaten-Systemschlüssels
entschlüsselt
werden kann oder nicht.
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Wenn
das Entschlüsseln
der verschlüsselten Lizenz
erfolgreich ist, wird bestimmt, dass der entsprechende Kandidaten-Systemschlüssel 775 ein authentischer
Systemschlüssel 777 ist,
und dieser anschließend
ausgegeben.
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Wenn
das Entschlüsseln
der verschlüsselten Lizenz
nicht erfolgreich ist, wird ein Aktualisierungssignal 779 an
die Auswähleinheit 772 gesendet,
um der Auswähleinheit 772 zu
befehlen, andere k modifizierte Polynom-Lösungen 732 auszuwählen. Als
ein Ergebnis kann die Einheit zum Generieren eines Systemschlüssels 770 durch
das Generieren und Überprüfen des
Kandidaten-Systemschlüssels
einen authentischen Systemschlüssel 777 ausgeben.
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8 stellt
eine mathematische Beziehung verschiedener Werte dar, die in einer
beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Über der
in 8 dargestellten, gestrichelten Linie wird dargestellt,
dass die charakte ristischen Informationswerte generiert und gespeichert
werden, bevor die Systeminformationswerte modifiziert werden, und
anschließend
wird der Systemschlüssel
bestimmt.
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Die
charakteristischen Informationswerte h1, h2, ..., hn werden durch
Durchführen
einer XOR-Operation an den Systeminformationswerten g1, g2, ...,
gn und den Polynom-Lösungen f1,
f2, ..., fn generiert. Die Polynom-Lösungen f1, f2, ..., fn werden
durch das Eingeben von 1, 2, ..., n in das Polynom f(x) generiert
und das Polynom f(x) ist ein Polynom (k – 1)-ter Ordnung f(x) = S +
a1x + a2x2 + ... + ak-1xk-1. Es wird bestimmt, dass der Koeffizient
S ein Systemschlüssel
ist, und dieser wird an den Lizenz-Server 20 gesendet.
Die charakteristischen Informationswerte h1, h2, ..., hn werden
an die Anwendungseinrichtung 30 gesendet.
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Unter
der gestrichelten Linie wird dargestellt, dass die Anwendungseinrichtung
den Systemschlüssel
erzeugt, nachdem die Systeminformationswerte modifiziert wurden.
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Die
modifizierten Polynom-Lösungen
f1', f2', ... fn' werden durch Durchführen einer
XOR-Operation an
den charakteristischen Informationswerten h1, h2, ..., hn und den
modifizierten Systeminformationswerten g1', g2',
..., gn' generiert.
Wenn gi = gi' ist,
erfüllen
die Koordinatenwerte (i, fi'),
die aus den modifizierten Polynom-Lösungen bestehen, das Polynom f(x)
auf Grund der Eigenschaften einer XOR-Operation und der Definition
der charakteristischen Informationswerte.
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Wenn
daher die Anzahl der modifizierten Polynom-Lösungen (i, fi'), die gi = gi' erfüllen, k überschreiten,
kann die Anwendungseinrichtung 30 den Systemschlüssel S durch
Eingeben der Koordinatenwerte (i, fi'), die aus den modifizierten Polynom-Lösungen bestehen,
in das Polynom f(x) generieren.
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Generieren eines Systemschlüssels gemäß der Erfindung
können
auch als computerlesbare Codes auf einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium
ausgeführt
sein. Auch Funktionsprogramme, Codes und Codesegmente zum Erzielen
der vorliegenden Erfindung können
von Programmieren mit gewöhnlicher Erfahrung
auf dem Gebiet der Technik, das die vorliegende Erfindung betrifft,
erdacht werden. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium ist jede
Datenspeiche rungsvorrichtung, die Daten speichern kann, welche anschließend von
einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren
Aufzeichnungsmediums umfassen Nur-Lese-Speicher (read-only memory – ROM),
Direktzugriffsspeicher (random-access memory – RAM), CD-ROMs, Magnetband,
Disketten, optische Datenspeichervorrichtungen sowie Trägerwellen,
beispielsweise Datenübertragung über das
Internet.
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Obwohl
einige bevorzugte Ausführungsformen
gezeigt und beschrieben wurden, ist es für Personen mit gewöhnlicher
Erfahrung auf dem Gebiet der Technik erkennbar, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der
Erfindung, wie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert, abzuweichen.
