JP2000228060A - 可搬型記憶媒体を用いたデータ記録／再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、大容量の画像データ等を可搬型記憶
媒体に格納する際、データ内容の秘匿性、真正性を確保
し、且つデータの不正な消去・破壊を含めた改竄を防止
でき、且つ高速な処理を実現できるデータ記録／再生装
置を提供する。 【解決手段】本発明の一態様によると、システム管理用
データが記録されるシステム管理領域及びユーザー用デ
ータが記録されるユーザー領域を有する可搬型記憶媒体
にデータを記録するデータ記録装置において、暗号化鍵
信号又は暗号化鍵信号を生成するための暗号化鍵信号生
成情報を含む暗号化秘密情報を保持する暗号化秘密情報
保持手段と、前記暗号化秘密情報保持手段に保持されて
いる前記秘密情報暗号化を用いて暗号化処理を行う暗号
化手段と、前記暗号化手段により、前記可搬型記憶媒体
のシステム管理領域に記録すべきシステム管理用データ
の少なくとも一部を暗号化処理して前記可搬型記憶媒体
のシステム管理領域へ記録する記録手段とを有すること
を特徴とするデータ記録装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、光磁気デ
イスク（ＭＯ）等の可搬型記憶媒体にデータを暗号化し
て記録すると共に、暗号化して記録されたデータを再生
するデータ記録／再生装置及びデータを暗号化して可搬
型記憶媒体に記録する際に予め可搬型記憶媒体への不正
なアタックに対する防御対策を伴って記録／再生するよ
うにしたデータ記録／再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、デジタル画像等のコンテ
ンツに対し、その内容の秘匿性、真正性（改竄されてい
ないこと）を確保するための技術は、従来から幾つか提
案されている。

【０００３】例えば、特公平７−１２２９６０号公報に
は、デジタルカメラ内に乱数発生装置を設け、デジタル
カメラで撮影された画像に対し、デジタルカメラ内で前
記乱数系を用いて画像データを暗号化することにより、
画像内容の秘匿性や真正性を確保するという手法が開示
されている。

【０００４】また、特開平９−２００７３０号公報に
は、カメラ内で画像データの電子署名を作成することに
より、画像データが改竄されているかどうかを検知する
ことができる手法が開示されている。

【０００５】また、光磁気デイスクを用いた医療画像の
電子保存システムであるＩＳ＆Ｃ（Ｉｍａｇｅ Ｓａｖ
ｅ ＆ Ｃａｒｒｙ）システム（参考資科「画像の電子
保管とＩＳ＆Ｃシステム」、新医療１９９４年７月号Ｐ
３６−４０）では、光磁気ディスクのファイルシステム
やデバイスドライバを特殊化すると共に、専用のソフト
ウェア（データの改変が不可）以外ではアクセスできな
いようにすることにより、デジタル画像等のコンテンツ
の秘匿性、真正性を確保している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
特公平７−１２２９６０号公報や特開平９−２００７３
０号公報による手法では、画像内容の漏洩という脅威か
らコンテンツを保護することは可能であるが、悪意ある
ユーザーが汎用の計算機等を用いて画像ファイルにアク
セスして画像ファイルを消去したり、データ内容を破壊
する脅威、すなわち広い意味での画像内容の改竄から、
コンテンツを守ることはできない。

【０００７】また、デジタルカメラで撮影される画像は
１００万面素を越える大きさであり、このような大きな
サイズの画像データを暗号化したり、画像データから電
子署名を求めたりする演算量は非常に大きくなり、処理
時間も長くなってしまう。

【０００８】特に、デジタルカメラの内部で暗号等の処
理を行おうとすると、内部のＣＰＵの処理能力はそれほ
ど大きなものが期待できないため、処理時間は無視でき
ないほど長くなってしまう。

【０００９】この問題は、デジタルカメラに連写機能を
備える場合などに顕著になる。

【００１０】また、デジタルビデオカメラ装置のよう
に、動画のデータとなると、さらにデータサイズが大き
くなるため、処理時間の問題はさらに深刻になる。

【００１１】一方、後者のＩＳ＆Ｃシステムのような専
用のファイルシステムでは、データ暗号化の処理を必要
としないので処理時間は問題にならない。

【００１２】しかし、ファイルシステムの構造が漏洩し
てしまった場合には、ある程度保存装置等の知識のある
ユーザーなら、可搬型記憶媒体上のファイルにアクセス
できてしまう。

【００１３】また、暗号化の手法を使った場合のよう
に、可搬型記憶媒体上のファイルの安全性を守るための
情報が漏洩した場合に、暗号化の鍵だけを取りかえれば
済むというようなことはできない。

【００１４】さらには、データ内容の安全性確保のため
の装置としては、むしろ安全性確保のための機構を公開
した上でも安全性を確保できることが望ましい。

【００１５】本発明はこれらの点に着目し、画像等の大
容量のデータを可搬型記憶媒体に格納する場合に、デー
タ内容の秘匿性、真正性を確保し、且つデータの不正な
消去・破壊を含めた改竄を防止でき、且つ高速な処理を
実現できるデータ記録／再生装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題を解決するために、（１） システム管理用データが
記録されるシステム管理領域及びユーザー用データが記
録されるユーザー領域を有する可搬型記憶媒体にデータ
を記録するデータ記録装置において、暗号化鍵信号又は
暗号化鍵信号を生成するための暗号化鍵信号生成情報を
含む暗号化秘密情報を保持する暗号化秘密情報保持手段
と、前記暗号化秘密情報保持手段に保持されている前記
暗号化秘密情報を用いて暗号化処理を行う暗号化手段
と、前記暗号化手段により、前記可搬型記憶媒体のシス
テム管理領域に記録すべきシステム管理用データの少な
くとも一部を暗号化処理して前記可搬型記憶媒体のシス
テム管理領域へ記録する記録手段と、を有することを特
徴とするデータ記録装置が提供される。

【００１７】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（２） 前記前記暗号化手段は、前記可搬型
記憶媒体のユーザー領域へユーザー用データの書き込む
処理を行っているときに、時間的に、並行して前記可搬
型記憶媒体のシステム管理領域に記録すべきシステム管
理用データの少なくとも一部の前記暗号化処理を行うこ
とを特徴とする（１）記載のデータ記録装置が提供され
る。

【００１８】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（３） システム管理用データが記録される
システム管理領域及びユーザー用データが記録されるユ
ーザー領域を有する可搬型記憶媒体からデータを読み出
すデータ再生装置において、復号化鍵信号又は復号化鍵
信号を生成するための復号化鍵信号生成情報を含む復号
化秘密情報を保持する復号化秘密情報保持手段と、前記
復号化秘密情報保持手段に保持されている前記復号化秘
密情報を用いて復号化処理を行う復号化手段と、前記復
号化手段により、前記可搬型記憶媒体のシステム管理領
域にシステム管理用データの少なくとも一部が前記暗号
化秘密情報を用いて暗号化して記録されている前記可搬
型記憶媒体のシステム管理領域から前記暗号化されて記
録されている前記システム管理用データを読み出し、前
記復号化手段を用いて前記暗号化して記録されているシ
ステム管理用データの少なくとも一部を復号するシステ
ム管理用再生手段と、を有することを特徴とするデータ
再生装置が提供される。

【００１９】（作用効果）上記（１）又は（３）の発明
では、予めデータ記録装置内に暗号化又は復号化を行う
ための暗号化鍵又は復号化鍵（秘密鍵方式の暗号アルゴ
リズムを用いる場合は、暗号化鍵と復号化鍵は同じ）、
もしくは暗号化鍵や復号化鍵を生成するための秘密情報
を格納しておき、可搬型記憶媒体にデータを記録する場
合に、可搬型記憶媒体上のシステム管理領域に記録され
ているルートデイレクトリテーブルのエントリーデータ
や可搬型記憶媒体上の物理的アドレスと論理的アドレス
を対応づける情報が格納されたデータを前記暗号化鍵で
暗号化して記録する。

【００２０】このようにすることにより、汎用のデータ
記録／再生装置で前記可搬型記憶媒体にアクセスしよう
としても、汎用の装置ではデータファイルにアクセスす
るための情報を読み出すことができないため、データに
アクセスできない。

【００２１】また、ユーザーがデータ保存装置に対する
知識が深く、例えば、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ Ｃｏｍｐ
ｕｔｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの
低レベルなコマンドを使って、上記データファイルにア
クセスするための情報を読み出しても、暗号化の鍵を知
らない限り、アクセスするための情報を解読することは
極めて困難なため、データにアクセスすることは実際上
できない。

【００２２】さらに、本発明による手法では、暗号化す
るのは可搬型記憶媒体のシステム管理領域に記録されて
いるデータであり、例えば、システム管理用域のデータ
全体を暗号化するとしても、このデータのサイズは、画
像データや動画像データに比べるとはるかに小さいた
め、暗号化の演算を施すための処理時間は少なくて済む
ことになる。

【００２３】例えば、１３０万画素の画像データを圧縮
せずにファイルに保存すると、約４メガバイトのデータ
サイズになるが、一方で１ギガバイトのディスクでも、
システム管理領域のデータサイズは高々数百キロバイト
である。

【００２４】つまり、システム管理領域のデータを暗号
化するのに比べ、画像データを暗号化しようとすると、
上記の例では数百倍の演算量を必要とすることになる。

【００２５】データサイズが数百メガバイト〜数ギガバ
イトにもなる動画データになると、この差はさらに顕著
になる。

【００２６】また、上記（２）の発明では、面像等のデ
ータを可搬型記憶媒体中に書き込んでいる時間に並行し
てシステム管理用データの暗号化処理を行うことによ
り、暗号化の処理時間によるストレスを解消する。

【００２７】通常、可搬型記憶媒体へデータを書き込む
処理には専用のプロセッサが用いられ、そのため暗号化
の処理を行うためのプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）とは
異なる。

【００２８】また、画像データ等の可搬型記憶媒体への
書き込みとシステム管理領域のデータを暗号化する処理
を並列に行ってもデータ的な問題は起こらない。

【００２９】画像や動画像のデータは数メガバイト〜数
百メガバイトに達し、データ書き込みにある程度時間を
必要とする。

【００３０】したがって、データ書き込み時にシステム
管理領域のデータを暗号化する処理を並行に行うことに
より、暗号化による処理時間のストレスをなくすことが
可能となる。

【００３１】なお、上記（１）乃至（３）の発明は後述
する第１の実施の形態が対応し、関連する図は図１乃至
図１０である。

【００３２】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（４） 前記記録手段は、前記可搬型記録媒
体にユーザー用データを記録する際に、このユーザー用
データを可搬型記録媒体上で論理的にアクセス可能な単
位領域のサイズに分割するデータ分割手段と、前記可搬
型記録媒体のユーザー領域から未使用の他に記録領域を
選択する記録領域選択手段と、前記記録領域選択手段に
よって選択された複数の未使用の単位記録領域の内の隣
接する各領域に対して、前記分割手段によって分割され
たデータが不規則な配置で記録されるように、分割され
たデータの記録を制御する記録制御手段と、を有するこ
とを特徴とする（１）記載のデータ記録装置が提供され
る。

【００３３】この（４）の発明は後述する第２の実施の
形態が対応し、関連する図は図１２及び図１５乃至図１
７である。

【００３４】そして、この（４）の発明中の論理的にア
クセス可能な単位領域とは、ＦＡＴファイルシステムな
どで言うところのクラスタ領域に対応する。

【００３５】図１５は、データが記録されるときに、Ｉ
Ｄ＝３，１２，１４，１９に対応するハッチングされた
領域で示すデータをクラスタのサイズで分解し、それを
連続しないクラスタに記録する概念図を示している。

【００３６】従って、この場合、ＩＤ＝２，４，１３，
１８に対応する白抜き領域で示すデータはクラスタのサ
イズで分解されないものとしている。

【００３７】（作用効果）通常のファイルシステムで
は、データを記録する場合、ユーザー領域内で物理的に
ほぼ連続した領域へ記録する。

【００３８】したがって、上記（１）乃至（３）の発明
だけでは、ユーザー領域に直接アクセスしてユーザー領
域に記録されているビットパターンを解析することで、
記録されているデータの内容が不正に読み出されてしま
うという恐れがある。

【００３９】これに対し、この（４）の発明では、デー
タを記録する場合には、まず、データを複数に分割し、
その後、分割された各データ同士が物理的に不連続にな
るようにユーザー領域に記録する。

【００４０】したがつて、ユーザー領域へ直接アクセス
して記録されているビットパターンを読み出しても、そ
こから元のデータを復元することは困難である。

【００４１】例として、可搬型記録媒体として、総容量
１ギガバイト、クラスタサイズ１６キロバイトのディス
クに、６メガバイト（２００万画素非圧縮の画像データ
に相当）のデータを記録する場合を考える。

【００４２】この場合、ディスク全体のクラスタ総数は
６２５００個であり、また、６メガバイトのファイルを
構成するクラスタ数は３７５個であるので、可能なデー
タの順序付の組み合わせ数Ｃは、データサイズが既知の
場合でも、 Ｃ＝６５２００！／（６５２００−３７５）！ であるから、Ｃは、ほぼ６５２００³⁷⁵ 通りも存在し、
総当たり的に元のデータを解読することは実際上不可能
である。

【００４３】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（５） 前記記録手段は、前記可搬型記録媒
体を初期化する処理の際に、前記可搬型記録媒体の複数
の単位記録領域の内、少なくとも一つの単位領域を欠陥
領域として前記システム管理用データに登録する欠陥領
域登録手段、を有することを特徴とする（１）記載のデ
ータ記録装置が提供される。

【００４４】この（５）の発明は後述する第２の実施の
形態が対応し、関連する図は図１８及び図１９である。

【００４５】（作用効果）この（５）の発明によれば、
ユーザー領域内にデータを記録できない欠陥領域を複数
配置する（ＦＡＴファイルシステムの場合では、ＦＡＴ
エントリの一部に欠陥クラスタであることを示すコード
を記録する）ことで、データを記録する際に記録媒体上
での連続性を低下させ、その結果、ユーザー領域に直接
アクセスしてユーザー領域に記録されているビットパタ
ーンを解析することでデータが不正に読み出されてしま
うという危険性を下げることができる。

【００４６】また、この（５）の発明では、媒体初期化
時に欠陥領域を記録する以外は、上記（１）乃至（３）
の発明の処理と同じであるという構造の単純さと、処理
が軽いというメリットがある。

【００４７】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（６） 前記記録手段は、任意性のあるパラ
メータを用いてランダムなデータを生成するランダムデ
ータ生成手段と、前記可搬型記録媒体を初期化する際
に、前記ランダムデータ生成手段によって得られたラン
ダムデータを前記可搬型記録媒体のユーザー領域全体に
書き込むランダムデータ書き込み手段と、前記パラメー
タを前記可搬型記録媒体のシステム管理領域に記録する
パラメータ記録手段と、を有することを特徴とする
（１）記載のデータ記録装置が提供される。

【００４８】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（７） 前記ランダムデータ書き込み手段
は、前記可搬型記録媒体からデータを削除する際に、前
記可搬型記録媒体のデータ削除領域に前記ランダムデー
タを再度書き込むものであることを特徴とする（６）記
載のデータ記録装置が提供される。

【００４９】この（６）及び（７）の発明は後述する第
２の実施の形態が対応し、関連する図は図２０乃至図２
２である。

【００５０】（作用効果）通常、可搬型記録媒体の初期
化（出荷）時には、ユーザー領域は均一の値（各ビツト
がが全てＯＮ、あるいはすべてＯＦＦ）となっている。

【００５１】したがって、可搬型記録媒体上に少数のデ
ータしか記録されていない場合には、上記（４）の発明
で述べたような総当たり的アタックに対して組み合わせ
の数が少なくなるためデータの安全性の度合いが低くな
る。

【００５２】しかるに、この（６）及び（７）の発明に
よると、可搬型記録媒体のユーザー領域は、可搬型記録
媒体の初期化時にランダムな値が記録されているため、
媒体上に少数のデータしか記録されていない場合でも、
記録されていない領域のビットのＯＮ／ＯＦＦが一様で
ないため、アタックするためには総当たり的な手法が必
要になり、データの安全性が向上する。

【００５３】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（８） 前記記録手段は、任意性のあるパラ
メータを用いてランダムなデータを生成するランダムデ
ータ生成手段と、前記可搬型記録媒体のユーザー領域か
ら未使用の領域を複数選択する未使用領域選択手段と、
前記未使用領域選択手段により得られた領域に前記ラン
ダムなデータを書き込むランダムデータ書込手段と、を
有することを特徴とする（１）記載のデータ記録装置が
提供される。

【００５４】この（８）の発明は後述する第２の実施の
形態が対応し、関連する図は図２０及び図２３である。

【００５５】（作用効果）可搬型記録媒体のユーザー領
域にデータを書き込む前からデータを改竄することを意
図するならば、データを書き込む前のユーザー領域のビ
ットパターンを全部ダンプして記録しておき、書き込ん
だ後に再びユーザー領域のビットパターンをすべてダン
プし、両方のビットパターンを比較して差分をとると、
書き込んだデータが記録されている領域の特定ができて
しまう。

【００５６】したがって、可搬型記録媒体上に少数のデ
ータしか記録されていない場合には、上記（４）の発明
で述べたような総当たり的アタックに対して組み合わせ
の数が少なくなるためデータの安全性の度合いが低くな
る。

【００５７】しかるに、この（８）の発明によると、可
搬型記録媒体のユーザー領域にデータを書き込むとき、
同時にダミーのデータを実際に記録したいデータと共に
書き込むことで、上記のアタックに対してデータの安全
性が向上する。

【００５８】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（９） 前記記録手段は、前記ユーザー用デ
ータを前記ユーザー領域の連続する単位記録領域に従つ
て連続して記録するものであり、前記連続する単位記録
領域の内、先頭及び最後尾の単位記録領域ＩＤと、前記
単位記録領域内の欠陥領域ＩＤとを、前記システム管理
領域のファイル管理用テーブルに記録するＩＤ記録手段
と、前記ファイル管理用テーブルに記録されたＩＤに基
づき、前記可搬型記録媒体上に記録された前記ユーザー
用データの物理的なアドレスを求めるアドレス手段と、
を有することを特徴とする（１）記載のデータ記録装置
が提供される。

【００５９】この（９）の発明は後述する第２の実施の
形態が対応し、関連する図は図２４及び図２５である。

【００６０】（作用効果）例えば、高精細のデジタルカ
メラ等で撮影されたデータのサイズは一般に大きく、し
たがって、その撮影データを可搬型記録媒体に記録する
ときに使用するＦＡＴエントリの個数も大きくなる。

【００６１】前述したように、クラスタサイズ１６キロ
バイトのディスクヘ６メガバイト（２００万画索非圧縮
の両像データに相当）のデータを記録する場合、３７５
個のＦＡＴエントリが必要になる。

【００６２】そして、ＦＡＴのエントリが大きくなれ
ば、上記（１）乃至（３）の発明における暗号化／復号
化処理の負担が大きくなる。

【００６３】一方、データを記録するときに、データが
書き込まれる先頭位置と最後尾の位置が分かるような情
報をシステム管理領域に記録することでもデータにアク
セスすることは可能である。

【００６４】この場合、必要なＦＡＴエントリの数は最
少２個で済むが、データを記録する領域中に欠陥クラス
タがあれば、その位置及び個数を記録しなければならな
いので、その分必要なエントリの数が増えるが、通常ほ
とんどゼロであるので、１つの画像をユーザー領域に書
き込むときに必要なＦＡＴエントリの数は、データが書
き込まれる先頭位置と最後尾の位置が分かるような情
報、及び書き込む領域内に存在する欠陥クラスタの個数
を表す情報の３つである。

【００６５】したがって、前述の６メガバイトのデータ
を書き込む場合、必要になるＦＡＴエントリの個数は１
００分の１以下になる。

【００６６】このことは、データ再生装置の暗号化／復
号化の処理速度向上のために、非常に有効な手段とな
る。

【００６７】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１０） 前記記録手段は、前記ユーザー用
データの少なくとも一部に対して、所定の処理を施す処
理手段と、前記処理手段により所定の処理が施された領
域のデータ上のアドレス、該アドレスに関連する情報、
及び前記所定の処理に必要なパラメータの内の少なくと
も一つを前記システム管理用データに記録する処理情報
記録手段と、を有することを特徴とする（９）記載のデ
ータ記録装置が提供される。

【００６８】この（１０）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２４乃至図２７であ
る。

【００６９】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１１） 前記処理手段は、各単位記録領域
内のデータ単位でシャッフルを行うことを特徴とする
（１０）記載のデータ記録装置が提供される。

【００７０】この（１１）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２４乃至図２８及び図
３０である。

【００７１】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１２） 前記処理手段は、各単位記録領域
単位でシャッフルを行うことを特徴とする（１０）記載
のデータ記録装置が提供される。

【００７２】この（１２）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２４乃至図２９であ
る。

【００７３】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１３） 前記処理手段は、前記ユーザー用
データの全体に対するシヤッフルを行なうことを特徴と
する（１０）記載のデータ記録装置が提供される。

【００７４】この（１３）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２４乃至図２８及び図
３１である。

【００７５】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１４） 前記処理手段は、データを暗号化
する処理を行うことを特徴とする（１０）記載のデータ
記録装置が提供される。

【００７６】この（１４）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２４乃至図２７及び図
３２である。

【００７７】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１５） 前記処理手段は、単位領域内シヤ
ッフル、単位記録領域単位シヤッフル、前記ユーザー用
データの全体に対するシャッフル、及びデータ暗号化の
処理の内から少なくとも二つの処理を組み合わせて行う
ことを特徴とする（１０）記載のデータ記録装置が提供
される。

【００７８】この（１５）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２４乃至図２８及び図
３０、図３２である。

【００７９】（作用効果）上記（９）の発明では、デー
タをユーザー領域上で連続的に記録することを前提とし
ている。

【００８０】したがって、このままでは、ユーザー領域
に直接アクセスしてユーザー領域に記録されているビッ
トパターンを解析することで、そこに記録されているデ
ータの内容を不正に読み出されてしまうという恐れがあ
る。

【００８１】そこで、（１０）の発明では、データを記
録するときに、そのまま記録するのではなく、データを
シヤッフルしたり暗号化する等の処理を施して記録する
ことをでデータの安全性を高める処理を施す。

【００８２】この際に、シャッフルや暗号化の処理に必
要なパラメータを上記（９）の発明のＦＡＴエントリ中
に図２６に示すようにして埋め込めば、データ毎にデー
タを保護するための様々な処理バリエーションを加える
ことが可能となり、且つ、上記（９）の発明の効果であ
るＦＡＴのサイズを小さくできるという効果も得ること
ができる。

【００８３】また、（１１）乃至（１５）の発明は、デ
ータの安全性を高めるための処理を行うものである。

【００８４】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１６） 前記記録手段は、前記可搬型記録
媒体に記録されるユーザーデータから抽出して得られる
所定のコードを前記システム管理領域に記録するコード
抽出記録手段、を有することを特徴とする（１）記載の
データ記録装置が提供される。

【００８５】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１７） 前記システム管理用データ再生手
段は、前記可搬型記録媒体から読み出した前記ユーザー
用データから所定のコードを抽出するコード抽出手段
と、このコード抽出手段により抽出されたコードと、前
記可搬型記録媒体に前記ユーザー用データを記録する際
に抽出され前記システム管理領域に予め記録されている
前記コードとを前記照合するコード照合手段と、を有す
ることを特徴とする（３）記載のデータ再生装置が提供
される。

【００８６】この（１６）及び（１７）の発明は後述す
る第２の実施の形態が対応し、関連する図は図３４乃至
図３８である。

【００８７】（作用効果）上記（１０）乃至（１５）の
発明が記録するデータをスクランブルしてデータを読め
なくすることでデータの安全性を確保する発明であった
のに対し、この（１６）及び（１７）の発明ならびに後
述する（１８）の発明はデータを読み出すことは可能だ
が、改竄すると改竄したことがわかるような仕組みを施
すことでデータの安全性を確保する発明である。

【００８８】この場合、基本的な考え方としては、通信
等で用いられているメッセージ認証子（Ｍｅｓｓａｇｅ
Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｄｅ：ＭＡＣ）
の方法に基づいている。

【００８９】以下に、このＭＡＣの方法を説明する。

【００９０】ＭＡＣを用いてデータの改竄を検知する方
法では、まず、データに所定の演算（通常、方向性関数
であるＨＡＳＨ関数（ハッシュ値）が用いられる）を施
してメッセージ・ダイジェスト（ＭＤ）と呼ばれるコー
ドを取り出す。

【００９１】このＭＤは、ＨＡＳＨ関数の性質から元の
データの内容が少しでも変わると大きく変化するという
特徴がある。

【００９２】次に、第３者から厳重に秘密を守られた暗
号鍵を用いてＭＤを暗号化する。

【００９３】この暗号化されたＭＤがＭＡＣであり、通
信時にはデータと共にこのＭＡＣを通信相手に送信す
る。

【００９４】受信した側では、まず、データから上述と
同じようにデータに所定の演算を施してＭＤを得る。

【００９５】次に、一緒に受信したＭＡＣから、復号化
の鍵を用いて復号化してＭＤ´を得る。

【００９６】もし、通信途中でデータが改竄されるとＭ
ＤとＭＤ´とは異なるコードになるため、ＭＤとＭＤ´
とを比較することで通信途中におけるデータの改竄の有
無を調べることができる。

【００９７】以上がＭＡＣによるデータの改竄検知の方
法である。

【００９８】因みに、ＭＤを暗号化するときにデータ送
信側と受信側で同じ暗号化／復号化鍵を用いる共通鍵暗
号方式のアルゴリズムを用いたコードをＭＡＣ、データ
送信側が秘密鍵でＭＤを暗号化し、受信側がそれを公開
鍵で復号化した場合を一般に電子署名と呼ぶ場合もある
が、この発明では両者を総称してＭＡＣと呼ぶことにす
る。

【００９９】（１６）の発明では、データを（９）の発
明による手法でユーザー領域に記録するときに、まず、
ＭＤを求める。

【０１００】その後、このＭＤを図３５に示すように
（９）の発明のＦＡＴエントリ中にＭＤ（ハッシュ値）
を記録する。

【０１０１】通常、ＭＡＣの場合には、ＭＤを通信等の
途中で改竄されないように暗号化する必要がある。

【０１０２】しかし、本発明では前提としてシステム管
理領域全体が暗号化されるようになつている。

【０１０３】したがって、ＭＤを、特に、暗号化しない
でシステム管理領域にあるＦＡＴエントリに記録しても
ＭＡＣと同様の効果を得ることができる。

【０１０４】さらには、本発明では、改竄検知の処理を
パスするモードを設けることで、上記（３）の発明と同
じ処理速度でデータを読み出すことが可能になるという
効果が得られる。

【０１０５】（１７）の発明は、上記（１６）の発明に
よって記録されたＭＤ（ハッシュ値）を用いて改竄検知
のための照合処理を行うもので、上記（３）の発明によ
るデータ再生装置に適用される。

【０１０６】また、本発明によると、上記課題を解決す
るために、（１８） 前記システム管理用データ再生手
段は、前記システム管理領域から前記パラメータを読み
出すパラメータ読み出し手段と、前記システム管理領域
から読み出したパラメータを用いて生成したランダムデ
ータと、前記可搬型記録媒体の未使用領域のクラスタに
記載されているランダムデータとを照合する手段と、を
有することを特徴とする（３）記載のデータ再生装置が
提供される。

【０１０７】この（１８）の発明は後述する第２の実施
の形態が対応し、関連する図は図２０乃至図２２であ
る。

【０１０８】（作用効果）この（１８）の発明は、上記
（６），（７）の発明のデータ記録装置で記録されたデ
ータを読み出すためのデータ再生装置である。

【０１０９】この（１８）の発明によれば、悪意あるユ
ーザーが他の記録装置を用いてデータを不正に消去した
場合でも、消去されたユーザー領域のビットパターンが
上記（６），（７）の発明によつて記録されたパターン
と異なることから、不正にデータを消去したという痕跡
を残すことができるという効果が得られる。

【０１１０】

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。

【０１１１】（第１の実施形態）まず、図１、図３、図
４、図６乃至図１０を用いて、本発明によるデータ記録
／再生装置の第１の実施形態について説明する。

【０１１２】なお、これらの各図中で同じ番号が割り当
てられた部分は、同じ機能を持つものとする。

【０１１３】図１は、第１の実施形態におけるデータ記
憶／再生装置の構成を示すブロック図である。

【０１１４】すなわち、このデータ記憶／再生装置１０
１は、外部のＰＣ１１０と通信を行う通信部１０２と、
この通信部１０２にそれぞれ内部バスを介して接続され
ている作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部
１０４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０
７、可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９か
ら構成される。

【０１１５】通信部１０２は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
やイーサネット、シリアルケーブル等の通信ケーブル、
あるいは赤外線などの無線を用いて、データ記録／再生
装置外部のＰＣ１１０やワークステーションなどのデー
タ作成・編集装置とデータやコマンドのやり取りをする
機能を持つ。

【０１１６】作業用メモリ１０３は、通信部１０２など
から送られてきたデータや、各種処理の途中段階のデー
タをバッファリングすると共に、プログラムをロードす
るためのメモリである。

【０１１７】また、鍵データ格納用メモリ部１０４は、
秘密情報、例えば、ＤＥＳ等の暗号鍵を格納するための
メモリである。

【０１１８】制御部１０５は、データ記憶／再生装置１
０１の処理全体を制御する部分である。

【０１１９】復号化部１０６は、鍵データ格納用メモリ
部１０４からデータを復号化するための情報を読み出
し、データを復号化する。

【０１２０】同様に暗号化部１０７は、鍵データ格納用
メモリ部１０４からデータを暗号化するための情報を読
み出し、データを暗号化する。

【０１２１】また、可搬型記憶媒体駆動部１０８は、制
御部１０５からの処理要求に応じ、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される可搬型記憶媒体１００上の領
域のデータの読み出し／書き込み（消去を含む）を行
う。

【０１２２】媒体判定部１０９は、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される記憶媒体が、本発明による手
法で記録されている可搬型記憶媒体１００であるか、そ
れ以外の記憶媒体であるかを判定する。

【０１２３】図３は、一般的なファイルシステムを説明
するための図であり、ここではＷｉｎｄｏｗｓやＭＳ−
ＤＯＳで用いられているＦＡＴファイルシステムの記憶
媒体１上の構成を示している。

【０１２４】一般に、ＦＡＴファイルシステムの記憶媒
体１では、システム管理領域７として、ブートセクタ
（０ＥＭ ＩＤやローダールーチン、デバイスに関する
情報が記録されているＢＰＢ、及び予約領域からなる）
２、ＦＡＴ３、ＦＡＴのコピー４、及びルートディレク
トリのエントリテーブル５で構成されていると共に、ユ
ーザー領域８としてファイル領域６で構成されている
（詳細は次の文献を参照：“ＭＳ−ＤＯＳエンサイクロ
ペデイアＶｏｌｕｍｅ１”、アスキー出版局（１９８
９）ｐ１１２−１１８）。

【０１２５】一方、図４は、本発明による第１の実施形
態で用いられる可搬型記憶媒体１００上の構成を示して
いる。

【０１２６】図４では、システム管理領域７のデータ
は、図１の鍵データ格納用メモリ部１０４に格納されて
いる暗号化鍵データと同じ鍵データで、且つ暗号化部１
０７の暗号化法と同じ方法で暗号化されて記録されてい
る。

【０１２７】図６は、本発明による第１の実施形態にお
けるデータ読み出し時の処理の流れを示すフローチャー
トである。

【０１２８】可搬型記憶媒体１００からデータを読み出
すときには、外部のＰＣ１１０等からの可搬型記憶媒体
１００上のデータ読み出し要求（ステップＳ１）に応じ
て、まず、可搬型記憶媒体１００のシステム管理領域に
暗号化されて記録されているシステム管理用データを、
可搬型記憶媒体駆動部１０８を用いて作業用メモリ１０
３へ読み出す（ステップＳ２）。

【０１２９】その後、読み出した暗号化されているシス
テム管理用データを、復号化部１０６を用いて復号化し
（ステップＳ３）、システム管理用のデータを得る。

【０１３０】システム管理用のデータが得られたなら
ば、その情報を用いて指定のデータを読み出し（ステッ
プＳ４）、通信部１０１を介して外部のＰＣ１１０へ読
み出したデータを送信して終了する（ステップＳ５）。

【０１３１】図７は、第１の実施形態で可搬型記憶媒体
１００へ初めてアクセスしてデータを読み出すときの処
理の流れを示すフローチャートである。

【０１３２】可搬型記憶媒体１００へ初めてアクセスし
てデータを読み出すときには、外部のＰＣ１１０等から
の可搬型記憶媒体１００上のデータ読み出し要求（ステ
ップＳ２１）に応じて、まず、アクセスが初めてである
か否かを判定（ステップＳ２２）する。

【０１３３】そして、アクセスが初めてあるときには、
可搬型記憶媒体１００のシステム管理領域に暗号化され
て記録されているシステム管理用データを、可搬型記憶
媒体駆動部１０８を用いて作業用メモリ１０３へ読み出
す（ステップＳ２３）。

【０１３４】その後、読み出した暗号化されているシス
テム管理用データを、復号化部１０６を用いて復号化し
（ステップＳ２４）、システム管理用のデータを得る。

【０１３５】システム管理用のデータが得られたなら
ば、その情報を用いて指定のデータを読み出し（ステッ
プＳ２５）、通信部１０２を介して外部のＰＣ１１０へ
読み出したデータを送信して終了する（ステップＳ２
６）。

【０１３６】しかるに、ステップＳ２２において、アク
セスが初めてではないときには、上記のステップＳ２
３，Ｓ２４の処理をスルーして、前に得られているシス
テム管理用のデータの情報を用いて指定のデータを読み
出し（ステップＳ２５）、通信部１０２を介して外部の
ＰＣ１１０へ読み出したデータを送信して終了する（ス
テップＳ２６）。

【０１３７】図８は、第１の実施形態でデータを書き込
むときの処理の流れを示すフローチャートである。

【０１３８】通信部１０２を介して外部のＰＣ１００か
ら受け取ったデータを可搬型記憶媒体１００へ書き込む
場合には、まず、読み出し時と同様の手順で、システム
管理用のデータを作業用メモリ１０３へ読み出す（ステ
ップＳ４０、Ｓ４１）。

【０１３９】その後、復号化されたシステム管理用のデ
ータを用いて、外部のＰＣ１００から受け取ったデータ
を可搬型記憶媒体１００へ書き込む（ステップＳ４２、
Ｓ４３）。

【０１４０】このとき、可搬型記憶媒体１００上のデー
タの構成が更新されているので、当然、作業用メモリ１
０３上のシステム管理用のデータも更新する（ステップ
Ｓ４４）。

【０１４１】その後、作業用メモリ１０３上のシステム
管理用のデータを暗号化部１０７を用いて暗号化し（ス
テップＳ４５）、可搬型記憶媒体駆動部１０８を用いて
上記暗号化したシステム管理用のデータを可搬型記憶媒
体１００のシステム管理領域に書き込み（ステップＳ４
６）、終了する（ステップＳ４７）。

【０１４２】図９は、第１の実施形態で可搬型記憶媒体
１００へ初めてアクセスしてデータを書き込むときの処
理の流れを示すフローチャートである。

【０１４３】可搬型記憶媒体１００へ初めてアクセスし
てデータを書き込むときには、外部のＰＣ１１０等から
の可搬型記憶媒体１００上のデータ書き込み要求（ステ
ップＳ６０）に応じて、まず、アクセスが初めてである
か否かを判定（ステップＳ６１）する。

【０１４４】そして、アクセスが初めてあるときには、
可搬型記憶媒体１００のシステム管理領域に暗号化され
て記録されているシステム管理用データを、可搬型記憶
媒体駆動部１０８を用いて作業用メモリ１０３へ読み出
す（ステップＳ６２）。

【０１４５】その後、復号化されたシステム管理用のデ
ータを用いて、外部のＰＣ１００から受け取ったデータ
を可搬型記憶媒体１００へ書き込む（ステップＳ６３、
Ｓ６４）。

【０１４６】このとき、可搬型記憶媒体１００上のデー
タの構成が更新されているので、当然、作業用メモリ１
０３上のシステム管理用のデータも更新する（ステップ
Ｓ６５）。

【０１４７】その後、作業用メモリ１０３上のシステム
管理用のデータを暗号化部１０７を用いて暗号化し（ス
テップＳ６６）、可搬型記憶媒体駆動部１０８を用いて
上記暗号化したシステム管理用のデータを可搬型記憶媒
体１００のシステム管理領域に書き込み（ステップＳ６
７）、終了する（ステップＳ６８）。

【０１４８】しかるに、ステップＳ６１において、アク
セスが初めてではないときには、上記のステップＳ６
２，Ｓ６３の処理をスルーして、前に得られているシス
テム管理用のデータの情報を用いて、外部のＰＣ１００
から受け取ったデータを可搬型記憶媒体１００へ書き込
む（ステップＳ６３、Ｓ６４）。

【０１４９】このとき、可搬型記憶媒体１００上のデー
タの構成が更新されているので、当然、作業用メモリ１
０３上のシステム管理用のデータも更新する（ステップ
Ｓ６５）。

【０１５０】その後、作業用メモリ１０３上のシステム
管理用のデータを暗号化部１０７を用いて暗号化し（ス
テップＳ６６）、可搬型記憶媒体駆動部１０８を用いて
上記暗号化したシステム管理用のデータを可搬型記憶媒
体１００のシステム管理領域に書き込み（ステップＳ６
７）、終了する（ステップＳ６８）。

【０１５１】すなわち、システム管理用のデータは、毎
回暗号化して可搬型記憶媒体１００のシステム管理領域
に書き込まれることになる。

【０１５２】図１０の（ａ）は、第１の実施形態で可搬
型記憶媒体１００へ初めてアクセスしてデータを書き込
むときの処理の流れを示す他のフローチャートである。

【０１５３】可搬型記憶媒体１００へ初めてアクセスし
てデータを書き込むときには、外部のＰＣ１１０等から
の可搬型記憶媒体１００上のデータ書き込み要求（ステ
ップＳ８０）に応じて、まず、アクセスが初めてである
か否かを判定（ステップＳ８１）する。

【０１５４】そして、アクセスが初めてあるときには、
可搬型記憶媒体１００のシステム管理領域に暗号化され
て記録されているシステム管理用データを、可搬型記憶
媒体駆動部１０８を用いて作業用メモリ１０３へ読み出
す（ステップＳ８２）。

【０１５５】その後、復号化されたシステム管理用のデ
ータを用いて、外部のＰＣ１００から受け取ったデータ
を可搬型記憶媒体１００へ書き込む（ステップＳ８３、
Ｓ８４）。

【０１５６】このとき、可搬型記憶媒体１００上のデー
タの構成が更新されているので、当然、作業用メモリ１
０３上のシステム管理用のデータも更新して（ステップ
Ｓ８５）、終了する（ステップＳ８６）。

【０１５７】しかるに、ステップＳ８１において、アク
セスが初めてではないときには、上記のステップＳ８
２，Ｓ８３の処理をスルーして、前に得られているシス
テム管理用のデータの情報を用いて、外部のＰＣ１００
から受け取ったデータを可搬型記憶媒体１００へ書き込
む（ステップＳ８４）。

【０１５８】このとき、可搬型記憶媒体１００上のデー
タの構成が更新されているので、当然、作業用メモリ１
０３上のシステム管理用のデータも更新して（ステップ
Ｓ８５）、終了する（ステップＳ８６）。

【０１５９】図１０の（ｂ）は、第１の実施形態で可搬
型記憶媒体１００の排出要求があったときの処理の流れ
を示すフローチャートである。

【０１６０】すなわち、可搬型記憶媒体１００の排出要
求があったときには、システム管理用データを暗号化
（ステップＳ９１）し、この暗号化されたシステム管理
用のデータを可搬型記憶媒体１００上のシステム管理領
域に記録（ステップＳ９２）した後、可搬型記憶媒体１
００を排出する（ステップＳ９３）。

【０１６１】すなわち、可搬型記憶媒体１００を本発明
によるデータ記録／再生装置１０１から排出するときだ
け、システム管理用データを暗号化して可搬型記憶媒体
１００上のシステム管理領域に記録するものである。

【０１６２】なお、以上の説明では、システム管理領域
のデータを全て暗号化しているが、図５に示すように、
ＦＡＴ、ＦＡＴのコピー、及びルートディレクトリのエ
ントリテーブルのみを暗号化するようにしてもよい。

【０１６３】また、ここまでの説明ではデータ記録装置
の外部装置としてＰＣを例に説明したが、外部の装置と
しては、これに限定されない。

【０１６４】例えば、ＰＣの代わりにワークステーショ
ン、ＰＤＡ等の情報編集機器であってもよいし、あるい
はスキャナーやデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ
のような映像撮像装置であっても構わない。

【０１６５】なお、この発明の実施の形態の各構成は、
当然、各種の変形、変更が可能である。

【０１６６】図２に示すように、映像撮像装置１３０と
しては、光学系１２０、撮像部１２１、Ａ／Ｄ変換部１
２２、画像処理部１２３、フォーマット変換部１２４、
ユーザーインタフエイス部１２５から構成されるととも
に、データ記録／再生装置１０１としての構成要素であ
る作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部１０
４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０７、
可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９から構
成される。

【０１６７】光学系１２０は、レンズ、鏡筒駆動系など
から構成され、映像を撮像部１２１に結像する。

【０１６８】また、撮像部１２１は光信号を電気信号に
変換し、Ａ／Ｄ変換部１２２では、前記電気信号をＡ／
Ｄ変換してデジタル化したデータを作業用メモリ部１０
３へ格納する。

【０１６９】画像処理部１２３では、前記の作業用メモ
リ１０３に格納されたデジタルデータから、画像を生成
するための各種処理（例えば、ホワイトバランスの調
整、ガンマ変換、エッヂ強調処理など）を施す。

【０１７０】フォーマット変換部１２４は、前記の画像
のデータをＪＰＥＧ等の保存形式に変換する部分であ
る。

【０１７１】また、ユーザーインタフェイス部１２５
は、シャッター、液晶ファインダー、各種撮影モード設
定用のボタンなどのユーザーインタフェイスからなる。

【０１７２】ファイルの消去などの要求もユーザーイン
タフェイス部１２５を介して入力される。

【０１７３】図２から分かるように、上記のような構成
でも、図２の点線内は第１の実施形態のデータ記録／再
生装置と同じである。

【０１７４】また、第１の実施形態の場合に、通信部１
０２を通して外部のＰＣ１１０等とデータのやり取りを
していた部分が、図２では映像撮像装置内の点線外部と
の間でデータをやり取りすることに置き換わっただけで
ある。

【０１７５】したがって、図２のような構成において
も、第１の実施形態の機能を備えることが可能である。

【０１７６】上記のような構成によって、画像のような
大容量のデータを、データ内容の秘匿性、真正性を確保
し、且つ高速にデータを記録できるデータ記録装置を提
供することが可能になる。

【０１７７】そして、上述したような第１の実施の形態
には、以下のような発明が含まれている。

【０１７８】（１） 可搬型記憶媒体にデータを記録す
るデータ記録／再生装置において、装置内に秘密情報を
保持する手段と、前記秘密情報を用いて暗号化及び復号
化を行う手段と、前記暗号化手段を用いて、前記可搬型
媒体のシステム管理用データ、もしくはシステム管理用
データの一部を暗号化して前記可搬型記憶媒体のシステ
ム管理領域へ記録する手段と、前記可搬型記憶媒体のシ
ステム管理領域から、前記暗号化された前記システム管
理用データを読み出し、前記復号化手段を用いて前記暗
号化されたシステム管理用データ、もしくは暗号化され
たシステム管理用データの一部を復号化する手段と、を
有することを特徴とするデータ記録／再生装置。

【０１７９】（２） 前記データ記録／再生装置は、デ
ータを前記可搬型記憶媒体のユーザー領域へ書き込む処
理を行っているときに、時間的に並行して前記暗号化の
処理を行うことを特徴とするデータ記録／再生装置。

【０１８０】（第２の実施形態）ところで、上述したよ
うな第１の実施形態による手法においては、可搬型記録
媒体上のデータをダンプして、順次読み出し位置を変え
るという不正なアタック方法でデータ内容を読み出され
る可能性を有しているという危険がある。

【０１８１】特に、デジタルカメラで撮影した画像を格
納するような記録媒体の場合、撮影するデータの種類
（“ＷＯＲＤ”，“ｅｘｃｅｌ”，“ｔｅｘｔ”，“ｊ
ｐｅｇ”“ｔｉｆｆ”，“ｍｐｅｇ”等のフォーマット
のこと）も決まっており（ＪＰＥＧ，ＴＩＦＦ，Ｆｌａ
ｓｈＰｉｘ等）、さらにデータサイズもＣＣＤの画素数
が固定であることによってほぼ一定であるので、第１の
実施形態による手法においては、上述のような不正なア
タックに対して弱いという難点がある。

【０１８２】そこで、この第２の実施形態では、このよ
うな不正なアタックに対する防御対策を伴ったデータ記
録／再生装置を提供することを意図している。

【０１８３】まず、この第２の実施形態で用いる用語に
ついて説明する。

【０１８４】 （１）論理的にアクセス可能な単位領域＝クラスタ （２）物理的にアクセス可能な単位領域＝セクタ （３）ＦＡＴ ：Ｆｉｌｅ Ａｌｌｏｃａｔｉ
ｏｎ Ｔａｂｌｅの略語であり、ＭＳ−ＤＯＳのフアイ
ルシステム名である。以下の説明の中では、ＦＡＴをフ
ァイルシステムが用いる管理テーブルの総称のように用
いているが、“ＦＡＴ”というのは飽くまでＭＳ−ＤＯ
ＳやＷｉｎｄｏｗｓで用いられているファイルシステム
で用いている管理テーブルの名称である。 （４）疑似欠陥クラスタ：実際に物理的に壊れているわ
けではなく、正常か欠陥かを示す管理テーブルの内容を
操作することで欠陥としたクラスタ（本明細書内での定
義）。 （５）疑似ランダム ：疑似乱数系列を用いて乱数を
生成するため、“疑似”という言葉が付く。

【０１８５】次に、第２の実施形態の概要について説明
する。

【０１８６】この第２の実施形態では、システム管理領
域（ＦＡＴを含む）を暗号化することをベースに、大き
く分けて以下の５つの手法が含まれている。

【０１８７】（１）データに対するクラスタの物理的な
配置を疑似ランダム化する（連続性をなくす）。

【０１８８】（２）疑似欠陥クラスタを作り、データの
読み出しを困難にする。

【０１８９】なお、上記（１），（２）に従属して以下
のケースがある。

【０１９０】ａ）データ初期化時に、ユーザー領域を疑
似ランダムデータで初期化する。

【０１９１】ｂ）データ削除のときは、その領域を元の
ランダムデータに置き換える。

【０１９２】これは、未使用かつ初期化時と異なるデー
タが記録されたクラスタがあるときに改竄の疑いありと
するためである。

【０１９３】（３）データ書き込み時にＭＯディスク等
の記録媒体の未使用領域（上記疑似欠陥クラスタ領域も
含む）に偽のデータも同時に書き込む。

【０１９４】なお、この（３）はについては、上記
（１）、（２）と併用可能である。

【０１９５】（４）データに対する追記がない、データ
のサイズがほぼ一定であることを利用し、ＦＡＴの小規
模化（ＦＡＴ暗号化の演算量を削減）を実現する。

【０１９６】なお、この（４）に従属して以下のケース
がある。

【０１９７】ａ）データ記録時にシャッフルするなどの
各種処理を行う。

【０１９８】ｂ）処理のパラメータをシステム管理額域
に記録する。

【０１９９】（５）データ記録時に、データのハッシュ
値（ＯＲ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄ
ｅ／Ｅｒｒｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｃｏｄｅ）を求
め、システム管理領域に記録する。

【０２００】図１１は、以上のような概要に基づく第２
の実施形態の上記の５つの手法に対応するＭＳ−ＤＯＳ
ＦＡＴ１６ファイルシステムのファイル管理手法を説
明するための図である。

【０２０１】すなわち、図１１は、ファイル名ｆｉｌ
ｅ．ｔｅｘｔのファイルに対するアクセスを例にとった
ものである。

【０２０２】この場合、ルートディレクトリのエントリ
（又は、サブディレクトリのエントリ）を検索すること
により、図１１中にメニュー形式で示すようなｆｉｌ
ｅ．ｔｅｘｔのディレクトリエントリ（ＦＡＴ１６）を
探す。

【０２０３】ここでは、開始クラスタ（ＩＤ）としてＦ
ＡＴエントリ（ＩＤ）が１４である場合を示している。

【０２０４】なお、図１１中にメニュー形式で示すよう
なファイルの大きさは、４８００ｂｙｔｅｓであって、
例えば、１クラスタ＝１０２４ｂｙｔｅｓであれば、５
クラスタが必要となる場合を示している。

【０２０５】また、ここでは、１クラスタ＝２セクタ＝
１０２４ｂｙｔｅｓである場合を示している。

【０２０６】図１１中の“Ｈ”は、１６進数を意味する
ものとする。

【０２０７】そして、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１１，
１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２
０に対して、各クラスタＣＨ，ＤＨ，ＦＦＦＦＨ，Ｆ
Ｈ，１０Ｈ，１２Ｈ，ＦＦＦ７Ｈ，１３Ｈ，ＦＦＦＦ
Ｈ，０Ｈがそれぞれ上記疑似ランダムによるランダム化
されて割り当てられている例である。

【０２０８】この例では、１つのデータのＦＡＴリンク
以下のようになる。

【０２０９】まず、開始クラスタ（ＩＤ）としてＦＡＴ
エントリ（ＩＤ）が１４からアクセスが開始され、ＦＨ
＝１５でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１５に移行し、１０
Ｈ＝１６でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１６に移行し、１
２Ｈ＝１８でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１８に移行し、
１３Ｈ＝１９でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１９に移行す
る。

【０２１０】なお、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１７のＦ
ＦＦ７Ｈは、上記疑似欠陥クラスタ領域としての不良ク
ラスタであるため、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１６から
ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１８に移行している。

【０２１１】また、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１９のＦ
ＦＦ８〜ＦＦＦＦＨは、ファイルの最後のクラスタであ
る。

【０２１２】そして、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が２０の
０Ｈは、未使用クラスタである。

【０２１３】次に、以上のような概要に基づく第２の実
施形態の上記の５つの手法に対応する各具体例について
図１２乃至図３７を参照して説明する。

【０２１４】なお、これらの各図中で上述した第１の実
施形態と同じ番号が割り当てられた部分は、同じ機能を
持つものとする。

【０２１５】（第１の具体例）まず、図１２乃至図１７
を用いて、本発明によるデータ記録／再生装置の第２の
実施形態の第１の具体例について説明する。

【０２１６】図１２は、第２の実施形態における第１の
具体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【０２１７】すなわち、このデータ記憶／再生装置１０
１は、外部のＰＣ１１０と通信を行う通信部１０２と、
この通信部１０２にそれぞれ内部バスを介して接続され
ている作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部
１０４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０
７、可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９
（図示せず、第１の実施形態参照）、データ分割部２０
１、クラスタ選択部２０２から構成される。

【０２１８】通信部１０２は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
やイーサネット、シリアルケーブル等の通信ケーブル、
あるいは赤外線などの無線を用いて、データ記録／再生
装置外部のＰＣ１１０やワークステーションなどのデー
タ作成・編集装置とデータやコマンドのやり取りをする
機能を持つ。

【０２１９】作業用メモリ１０３は、通信部１０２など
から送られてきたデータや、各種処理の途中段階のデー
タをバッファリングすると共に、プログラムをロードす
るためのメモリである。

【０２２０】また、鍵データ格納用メモリ部１０４は、
秘密情報、例えば、ＤＥＳ等の暗号鍵を格納するための
メモリである。

【０２２１】制御部１０５は、データ記憶／再生装置１
０１の処理全体を制御する部分である。

【０２２２】復号化部１０６は、鍵データ格納用メモリ
部１０４からデータを復号化するための情報を読み出
し、データを復号化する。

【０２２３】同様に暗号化部１０７は、鍵データ格納用
メモリ部１０４からデータを暗号化するための情報を読
み出し、データを暗号化する。

【０２２４】また、可搬型記憶媒体駆動部１０８は、制
御部１０５からの処理要求に応じ、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される可搬型記憶媒体１００上の領
域のデータの読み出し／書き込み（消去を含む）を行
う。

【０２２５】なお、図示しない媒体判定部１０９では、
当該データ記憶／再生装置１０１に装填される記憶媒体
が、本発明による手法で記録されている可搬型記憶媒体
１００であるか、それ以外の記憶媒体であるかを判定す
る。

【０２２６】データ分割部２０１は、データを可搬型記
録媒体１００上で論理的にアクセス可能な単位領域のサ
イズに分割する。

【０２２７】クラスタ選択部２０２は、所定の規則に従
って可搬型記録媒体１００から使用されていないクラス
タを論理的にアクセス可能な単位領域のクラスタとして
選択する。

【０２２８】すなわち、この第１の具体例によるデータ
記録／再生装置は、上述したような第１の実施形態によ
るデータ記録／再生装置において、データを可搬型記録
媒体１００に記録する処理において、データ分割部２０
１によりデータを可搬型記録媒体１００上で論理的にア
クセス可能な単位領域のサイズに分割すると共に、クラ
スタ選択部２０２により所定の規則に従って可搬型記録
媒体１００から使用されていないクラスタを論理的にア
クセス可能な単位領域のクラスタとして選択することに
より、制御部１０５からの処理要求に応じて前記分割さ
れたデータを前記選択された論理的にアクセス可能な単
位領域のクラスタに逐次記録することを特徴としてい
る。

【０２２９】すなわち、通常、データを可搬型記録媒体
としての例えばＭＯ等のディスクに記録するときには、
クラスタが連続的につながっている領域にデータを記録
するようにしているが、この方法だと、ディスクのユー
ザー領域を順次ダンプしていくことで、ディスクに書き
込まれたデータが読み出されるという脅威がある。

【０２３０】そこで、この第１の具体例によるデータ記
録／再生装置では、データを書き込むときに、あえて連
続性のないクラスタを選んでデータを書き込むことで、
上記脅威を回避する手法を採用するものとしている。

【０２３１】例えば、ディスクサイズ１Ｇ、画像サイズ
６Ｍ（２００万画素非圧縮）の場合、クラスタのサイズ
が１６Ｋのケースでも、ディスク全体のクラスタ数は６
２５００個あり、画像データ１つを記録するためのクラ
スタ数は３７５個ある。

【０２３２】このようなディスクに対して第１の具体例
による手法を採用すれば、システム管理領域が暗号化さ
れてクラスタ間のリンクが分からない場合には、手探り
で画像データを復元しようにも、６２５００個のクラス
タから（初期化時にディス．クの全領域にランダムなデ
ータを書き込んでいるので）正しい順番で３７５個のク
ラスタに記録されたデータを読みださなければならず、
解読は相当困難になる（単純計算で約６２５００³⁷⁵ 通
りの組み合わせがある）。

【０２３３】仮に、データを書き込む前と後の記録媒体
全領域がダンプされ、前記２つのダンプされたデータ比
較することにより、データが記録されている領域があば
かれたとしても、データを読み出すためのデータの順番
がわからないので、３７５！通りの組み合わせから本当
のデータを解読する必要がある。

【０２３４】実際には、画像データの場合、周波数や色
相関などの情報から、３７５！通りよりもう少し探索範
囲を狭めることは可能ではあるが、解読自体は不可能に
近いと言える。

【０２３５】そして、この第１の具体例による手法で
は、クラスタの物理的な連続性がなくなるため、読み出
し速度は低下するが、基本的に通常のファイルステムと
同じで、システム管理領域のデータサイズは変わらな
い。

【０２３６】図１３は、この第１の具体例による手法に
基づいたＦＡＴ１６ファイルシステムにおけるデータ管
理形態を示している。

【０２３７】すなわち、図１３は、先に第２の実施形態
の概要について説明した図１１からクラスタ部分を取り
出して示したものであって、疑似欠陥クラスタ領域を設
けていない以外は図１１に準じている。

【０２３８】この例では、１つのデータのＦＡＴリンク
以下のようになる。

【０２３９】まず、開始クラスタ（ＩＤ）としてＦＡＴ
エントリ（ＩＤ）が１４からアクセスが開始され、ＦＨ
＝１５でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１５に移行し、１０
Ｈ＝１６でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１６に移行し、１
１Ｈ＝１７でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１７に移行し、
１２Ｈ＝１８でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１８に移行す
る。

【０２４０】なお、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１８のＦ
ＦＦＦＨは、ファイルの最後のクラスタである。

【０２４１】図１４は、通常のファイルシステムを用い
た場合に、システム管理領域とユーザー領域とを有する
可搬型記録媒体のユーザー領域にデータが記録されると
きの例を参考的に示している。

【０２４２】この場合、可搬型記録媒体では、データの
物理的配置として、例えば、ＩＤ（アドレス）＝２〜３
７のクラスタ領域をできるだけ物理的な連続性を確保す
るように配置されている。

【０２４３】そして、この図１４においては、ハッチン
グを有するＩＤ（アドレス）＝１４〜１８のクラスタ領
域にデータが書き込まれる例を示している。

【０２４４】図１５は、この第１の具体例による手法に
基づいたデータの記録形態を示している。

【０２４５】すなわち、この図１５においては、記録す
るデータは、まず、クラスタのサイズに分割され、各
々、ランダムに選択されたクラスタＩＤ（アドレス）＝
２，３，４…１２，１３，１４…１７，１８，１９…３
３のクラスタ領域に記録されることを示している。

【０２４６】図１６は、この第１の具体例による場合の
１つのデータのＦＡＴリンクを図１４の一部と対応付け
て示している。

【０２４７】この図１６から分かるように、基本的にＦ
ＡＴシステムで扱うことが可能な手法である。

【０２４８】図１７は、この第１の具体例によるファイ
ルシステムを用いた場合に、システム管理領域とユーザ
ー領域とを有する可搬型記録媒体のユーザー領域にデー
タが記録されるときの例を示している。

【０２４９】この場合、可搬型記録媒体では、データの
物理的配置として、例えば、ＩＤ（アドレス）＝２〜３
７のクラスタ領域をできるだけ物理的な連続性をなくす
ようにランダム化して配置されている。

【０２５０】そして、この図１７においては、ハッチン
グを有するＩＤ（アドレス）＝３，１２，１４，１７，
１９，３３クラスタ領域にデータが書き込まれる例を示
している。

【０２５１】（第２の具体例）次に、図１８及び図１９
を用いて、本発明によるデータ記録／再生装置の第２の
実施形態の第２の具体例について説明する。

【０２５２】図１８は、第２の実施形態における第２の
具体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【０２５３】すなわち、このデータ記憶／再生装置１０
１は、外部のＰＣ１１０と通信を行う通信部１０２と、
この通信部１０２にそれぞれ内部バスを介して接続され
ている作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部
１０４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０
７、可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９
（図示せず、第１の実施形態参照）、クラスタ選択部３
０１、乱数発生部３０２から構成される。

【０２５４】通信部１０２は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
やイーサネット、シリアルケーブル等の通信ケーブル、
あるいは赤外線などの無線を用いて、データ記録／再生
装置外部のＰＣ１１０やワークステーションなどのデー
タ作成・編集装置とデータやコマンドのやり取りをする
機能を持つ。

【０２５５】作業用メモリ１０３は、通信部１０２など
から送られてきたデータや、各種処理の途中段階のデー
タをバッファリングすると共に、プログラムをロードす
るためのメモリである。

【０２５６】また、鍵データ格納用メモリ部１０４は、
秘密情報、例えば、ＤＥＳ等の暗号鍵を格納するための
メモリである。

【０２５７】制御部１０５は、データ記憶／再生装置１
０１の処理全体を制御する部分であり、後述する欠陥ク
ラスタ情報の書き込み制御はこの制御部１０５で行われ
ることになる。

【０２５８】復号化部１０６は、鍵データ格納用メモリ
部１０４からデータを復号化するための情報を読み出
し、データを復号化する。

【０２５９】同様に暗号化部１０７は、鍵データ格納用
メモリ部１０４からデータを暗号化するための情報を読
み出し、データを暗号化する。

【０２６０】また、可搬型記憶媒体駆動部１０８は、制
御部１０５からの処理要求に応じ、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される可搬型記憶媒体１００上の領
域のデータの読み出し／書き込み（消去を含む）を行
う。

【０２６１】なお、図示しない媒体判定部１０９では、
当該データ記憶／再生装置１０１に装填される記憶媒体
が、本発明による手法で記録されている可搬型記憶媒体
１００であるか、それ以外の記憶媒体であるかを判定す
る。

【０２６２】クラスタ選択部３０１は、所定の規則に従
って可搬型記録媒体１００から論理的にアクセス可能な
単位領域のクラスタとして選択する。

【０２６３】乱数発生部３０２は、後述する欠陥クラス
タ情報の書き込み制御に用いられるランダムなデータと
して任意性のあるパラメータを用いたランダムデータを
生成するための乱数を発生する。

【０２６４】すなわち、この第２の具体例によるデータ
記録／再生装置は、上述したような第１の実施形態によ
るデータ記録／再生装置において、データを可搬型記録
媒体１００に記録する処理において、クラスタ選択部３
０１及び乱数発生部３０２とにより前記可搬型記録媒体
１００から論理的にアクセス可能な単位領域をランダム
に複数選ぶと共に、制御部１０５により前記可搬型記録
媒体１００上で論理的にアクセス可能な単位領域を欠陥
領域として前記システム管理用データに登録することを
特徴としている。

【０２６５】そして、この第２の具体例では、初期化時
に、可搬型記録媒体１００上にランダムに疑似欠陥クラ
スタを作ることを特徴としている。

【０２６６】ここでいう疑似欠陥クラスタとは、実際に
ユーザー領域のクラスタを破壊するのではなく、単に、
ＦＡＴエントリに対応するクラスタが壊れているという
情報を記録するだけである（システム管理用データを暗
号化しているので、この情報は誰にも分からない）。

【０２６７】記録媒体に書き込まれるデータは、真のデ
ータの所々に疑似欠陥セクタが入り込んでいる。

【０２６８】例えば、全クラスタの１０％が疑似欠陥セ
クタの場合、前例の条件では（３７５＋３８）個のクラ
スタに３８個の疑似欠陥クラスタ（偽データ）が含まれ
ていることになる。

【０２６９】従って、データを読み出すためには６２５
００個のクラスタ全体から、データが記録されている領
域を探し出し、その後、さらに疑似欠陥クラスタの部分
を取り除く必要がある。

【０２７０】仮に、データを書き込む前と後の記録媒体
全領域がダンプされ、前記２つのダンプされたデータ比
較することにより、データが記録されている領域があば
かれたとしても、後述する第６乃至第１１の具体例によ
る手法と併用することにより、データ内容を強靭に保護
することが可能である。

【０２７１】なお、ＪＰＥＧ等の圧縮画像の場合には、
各クラスタに記録されているデータそのものが直接画像
を表現しないため、第６乃至第１１の具体例による手法
と併用することは特に必要なく、この第２の具体例によ
る手法のみでデータ内容を強靭に保護することが可能で
ある。

【０２７２】この第２の具体例による手法では、疑似欠
陥クラスタの分だけディスク領域に無駄が生じることに
なる。

【０２７３】しかし、この第２の具体例の場合、欠陥ク
ラスタ情報は通常の方法で図１１に示したようにＦＡＴ
エントリ内に記録されるため、わざわざ欠陥クラスタ情
報（位置）をＦＡＴ以外のところに別途記録しておく必
要はない。

【０２７４】そして、この第２の具体例による手法で
は、基本的に通常のファイルステムと同じであるため実
装が簡単であると共に、データを書き込むクラスタに連
続性があるためデータの書き込み速度が速いという利点
がある。

【０２７５】図１９の（ａ），（ｂ）は、通常の場合の
ＦＡＴリンクの初期化状態と、この第２の具体例による
手法に基づいたＦＡＴリンクの初期化状態とを対比させ
て示している。

【０２７６】すなわち、図１９の（ａ）に示すように、
通常の場合のＦＡＴリンクの初期化状態では、通常の場
合と何等変わりがない。

【０２７７】これに対し、図１９の（ｂ）に示すよう
に、この第２の具体例による手法では、ＦＡＴエントリ
（ＩＤ）＝１２，１７のところに、ＦＦＦ７Ｈなる疑似
欠陥クラスタ領域であることを示すコードが付されてい
る。

【０２７８】（第３の具体例）次に、図２０乃至図２２
を用いて、本発明によるデータ記録／再生装置の第２の
実施形態の第３の具体例について説明する。

【０２７９】図２０は、第２の実施形態における第３の
具体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【０２８０】すなわち、このデータ記憶／再生装置１０
１は、外部のＰＣ１１０と通信を行う通信部１０２と、
この通信部１０２にそれぞれ内部バスを介して接続され
ている作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部
１０４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０
７、可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９
（図示せず、第１の実施形態参照）、クラスタ照合部４
０１、乱数発生部４０２から構成される。

【０２８１】通信部１０２は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
やイーサネット、シリアルケーブル等の通信ケーブル、
あるいは赤外線などの無線を用いて、データ記録／再生
装置外部のＰＣ１１０やワークステーションなどのデー
タ作成・編集装置とデータやコマンドのやり取りをする
機能を持つ。

【０２８２】作業用メモリ１０３は、通信部１０２など
から送られてきたデータや、各種処理の途中段階のデー
タをバッファリングすると共に、プログラムをロードす
るためのメモリである。

【０２８３】また、鍵データ格納用メモリ部１０４は、
秘密情報、例えば、ＤＥＳ等の暗号鍵を格納するための
メモリである。

【０２８４】制御部１０５は、データ記憶／再生装置１
０１の処理全体を制御する部分である。

【０２８５】復号化部１０６は、鍵データ格納用メモリ
部１０４からデータを復号化するための情報を読み出
し、データを復号化する。

【０２８６】同様に暗号化部１０７は、鍵データ格納用
メモリ部１０４からデータを暗号化するための情報を読
み出し、データを暗号化する。

【０２８７】また、可搬型記憶媒体駆動部１０８は、制
御部１０５からの処理要求に応じ、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される可搬型記憶媒体１００上の領
域のデータの読み出し／書き込み（消去を含む）を行
う。

【０２８８】なお、図示しない媒体判定部１０９では、
当該データ記憶／再生装置１０１に装填される記憶媒体
が、本発明による手法で記録されている可搬型記憶媒体
１００であるか、それ以外の記憶媒体であるかを判定す
る。

【０２８９】クラスタ照合部４０１は、後述するよう
に、システム管理領域から読み出したパラメータを用い
て生成したランダムデータと、前記可搬型記録媒体の未
使用領域のクラスタに記録されているデータとが初期化
時と同じであるか否かを照合する。

【０２９０】乱数発生部４０２は、後述するユーザー領
域全体に前記ランダムデータの書き込み制御に用いられ
るランダムなデータとして任意性のあるパラメータを用
いたランダムデータを生成するための乱数を発生する。

【０２９１】すなわち、この第３の具体例によるデータ
記録／再生装置は、上述したような第１の実施形態によ
るデータ記録／再生装置において、データを可搬型記録
媒体１００に記録する処理において、前記可搬型記録媒
体を初期化するために、乱数発生部４０２により任意性
のあるパラメータを用いてランダムなデータを生成し
て、制御部１０５からの処理要求に応じてユーザー領域
全体に前記ランダムデータを書き込むと共に、前記シス
テム管理領域に予め記録しておいた前記パラメータを読
み出し、クラスタ照合部４０１により前記システム管理
領域から読み出したパラメータを用いて生成したランダ
ムデータと、前記可搬型記録媒体の未使用領域のクラス
タに記録されているデータとが初期化時と同じであるか
否かを照合し、制御部１０５からの処理要求に応じて前
記可搬型記録媒体からデータを削除するときに、前記可
搬型記録媒体の未使用の領域に疑似ランダムデータを書
き込むことを特徴としている。

【０２９２】そして、この第３の具体例による手法は、
前述した第１及び第２の具体例による手法を補うもので
ある。

【０２９３】すなわち、通常、データを可搬型記録媒体
としての例えばＭＯ等のディスクに記録するときに、デ
ータが記録されていないディスクはディスク領域全体が
例えば０（ＯＦＦ）で初期化されている場合が考えられ
る。

【０２９４】そのような場合、前述した第１及び第２の
具体例による手法だけではデータが記録されている領域
とされていない領域は、ディスク全体をダンプすること
ですぐに分かってしまうという脅威がある。

【０２９５】そこで、この第３の具体例による手法で
は、予めデイスク全体をランダムな値で初期化してしま
うことにより、上記脅威を低減させる手法である。

【０２９６】この手法は、データを記録した後でデータ
内容を改窺するアタックに対しては効果がある。

【０２９７】しかるに、この第３の具体例による手法で
は、データ記録前と記録後の差分をとるというアタック
には何ら効果がないが、このアタックに対する対策は次
に述べる第４の具体例による手法で対策することができ
る。

【０２９８】また、ファイルシステムに関する知識を有
し、かつ悪意あるユーザーによって上記の初期化された
ディスクのユーザー領域が他のデータ記録装置で低レベ
ルの手段を用いて０などに一様に初期化される恐れがあ
る。

【０２９９】そこで、この第３の具体例による手法で
は、未使用の領域には場所に依存する特定のデータ（疑
似ランダムデータ）を書き込み、ユーザー領域に不正に
データが書き込まれていないかをチェックすることがで
きる機能を備える。

【０３００】このため、第３の具体例による手法では、
具体的には、疑似乱数生成系列とその種（ここでは、パ
ラメータと呼び、シスァム管理領域に暗号化して記録さ
れるもの）を用いる。

【０３０１】すなわち、乱数生成の種が分かっていれ
ば、どのクラスタにどんな乱数列が記録されたか分かる
ため、上記のようにユーザー領域に不正にデータが書き
込まれていないかをチェックすることができるからであ
る。

【０３０２】また、通常、データファイルを消去する場
合には、単に、ＦＡＴエントリから対応するＦＡＴリン
ク部分を未使用（０Ｈ）にするだけであるが、このよう
にすると上記の手法を採用することができない。

【０３０３】そこで、この第３の具体例による手法で
は、消去した場合には、そのファイルが使用していたク
ラスタの値を、上記乱数の種を用いて、初期化時と同じ
値にするようにしている。

【０３０４】図２１は、この第３の具体例による手法を
説明するための概念図である。

【０３０５】図２２は、この第３の具体例による手法を
説明するためのフローチャートである。

【０３０６】すなわち、ＦＡＴエントリのＩＤをｎと
し、システム管理領域に予め記録しておく前記パラメー
タをｘとするとき、これらのｎ，ｘをランダムデータ生
成装置に入力して１クラスタ分のランダムデータを生成
する（ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３）。

【０３０７】そして、この１クラスタ分のランダムデー
タを可搬型記録媒体のユーザー領域におけるｎ番目のク
ラスタに記録するようにすることにより、ユーザー領域
をランダムな値で全面的に初期化すると共に、システム
管理用データを暗号化して可搬型記録媒体のシステム管
理領域に記録した後、終了する（ステップＳ１４，Ｓ１
５，Ｓ１６，Ｓ１７）。

【０３０８】（第４の具体例）次に、図２３を用いて、
本発明によるデータ記録／再生装置の第２の実施形態の
第４の具体例について説明する。

【０３０９】図２３は、第２の実施形態における第４の
具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するた
めのフローチャートである。

【０３１０】なお、この第４の具体例によるデータ記録
／再生装置の構成については、前述した第３の具体例に
よるデータ記録／再生装置の構成と同じであるため、そ
の説明を省略するものとする。

【０３１１】すなわち、この第４の具体例によるデータ
記録／再生装置は、上述したような第１の実施形態によ
るデータ記録／再生装置において、データを可搬型記録
媒体１００に記録する処理において、乱数発生部４０２
により任意性のあるパラメータを用いてランダムなデー
タを生成して、制御部１０５からの処理要求に応じてユ
ーザー領域から複数選択した未使用の領域に前記ランダ
ムなデータを書き込むことを特徴としている。

【０３１２】そして、この第４の具体例は、図２３に示
すように、ディスクにデータを記録するとき（ステップ
Ｓ５１，Ｓ５２）に、ダミーデータを同時に記録する
（ステップＳ５３〜Ｓ５７）という手法である。

【０３１３】すなわち、ダミーデータの同時記録につい
ては、ＦＡＴエントリのＩＤをｎとするとき、このｎを
ランダムデータ生成装置に入力してランダムデータを生
成する（ステップＳ５３，Ｓ５４）。

【０３１４】そして、未使用のクラスタ領域をランダム
に選択し、この選択したクラスタ領域にランダムデータ
をＮ≦ｎ（但し、Ｎは、ランダムデータを書き込むクラ
スタ領域数）となるまで記録するようにすると共に、シ
ステム管理用データを暗号化して可搬型記録媒体のシス
テム管理領域に記録した後、終了する（ステップＳ５
５，Ｓ５６，Ｓ５７，Ｓ５８，Ｓ５９）。

【０３１５】この第４の具体例による手法では、システ
ム管理データが第１の実施形態に示したように暗号化さ
れているので、ダミーデータが真のデータと一緒に記録
されていることについては、ユーザーからは見分けがつ
かない。

【０３１６】また、ダミーデータは未使用領域（疑似欠
陥クラスタを含む）を未使用のステータスのままで使う
ので、ディスク等の可搬型記録媒体領域をまったく無駄
にしない（ＦＡＴには一切記録しないので、ファイルに
ならない）。

【０３１７】（第５の具体例）次に、図２４及び図２５
を用いて、本発明によるデータ記録／再生装置の第２の
実施形態の第５の具体例について説明する。

【０３１８】図２４は、第２の実施形態における第５の
具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するた
めにＦＡＴエントリ構成を示している図である。

【０３１９】このＦＡＴエントリ（ＩＤ）構成は、図２
４に示すように、開始クラスタＩＤ、最後のクラスタＩ
Ｄ、欠陥クラスタの個数、欠陥クラスタ１のＩＤ、欠陥
クラスタ２のＩＤ等を有している。

【０３２０】図２５の（ａ），（ｂ）は、第１の具体例
に準じた場合のＦＡＴファイルシステムと、この第５の
具体例による手法に基づいたファイルシステムとを対比
させて示している図である。

【０３２１】すなわち、図２５の（ａ）に示すように、
第１の具体例に準じた場合のＦＡＴファイルシステムで
は、第１の具体例の場合とほぼ変わりがない。

【０３２２】これに対し、図２５の（ｂ）に示すよう
に、この第２の具体例による手法では、ＦＡＴエントリ
（ＩＤ）＝Ｋ−１，Ｋ，Ｋ＋１，Ｋ＋２，Ｋ＋３，Ｋ＋
４，Ｋ＋５において、開始クラスタ（ＩＤ）としてＦＡ
Ｔエントリ（ＩＤ）がＫ（１４）からアクセスが開始さ
れ、Ｋ＋１（１５），Ｋ＋２（１），Ｋ＋３（１７）に
移行する。

【０３２３】なお、この第５の具体例によるデータ記録
／再生装置の構成については、前述した第２の具体例に
よるデータ記録／再生装置の構成と同じであるため、そ
の説明を省略するものとする。

【０３２４】すなわち、この第５の具体例によるデータ
記録／再生装置は、上述したような第１の実施形態によ
るデータ記録／再生装置において、データを可搬型記録
媒体１００に記録する処理において、前記システム管理
領域に、データを記録する領域の、論理的にアクセス可
能な先頭及び最後尾の単位領域のＩＤと、前記データを
記録する連続領域内の欠陥領域の情報をファイル管理用
テーブルに記録すると共に、前記可搬型記録媒体上のデ
ータに対する読み出し、書き込み等のアクセスを行う場
合に、前記フアイル管理用テーブルからデータの可搬型
記録媒体上の物理的なアドレスを求めることを特徴とし
ている。

【０３２５】そして、この第５の具体例による手法は、
以下に示すような観点に基づいている。

【０３２６】例えば、デジタルカメラのデータ記録装置
の場合、２００万画素の非圧縮データならば、そのデー
タのサイズは６Ｍバイトであり、ＦＡＴ１６のシステム
では必要なクラスタ数は、クラスタサイズを１６Ｋバイ
トとしても３６７個となり、１つの画像フアイルを管理
するのに必要な管理データは３６７×２＝７３４バイト
必要になる。

【０３２７】ところで、デジタルカメラでは、通常デー
タに対して後から追記するような処理は行われないと共
に、１つのデータは通常連続するクラスタに連続して記
録される。

【０３２８】従って、通常のＦＡＴシステムの場合のよ
うにＦＡＴの全てをリンクする必要はなく、クラスタの
開始ＩＤ（アドレス）と最後のＩＤ及び、途中に欠陥ク
ラスタがある場合にはその情報が記録されていれば、デ
ータにアクセスすることが可能である。

【０３２９】最近のＭＯ等のディスクでは、欠陥クラス
タがほとんど存在しないのが普通であるため、上記の手
法でデータファイルを管理するのに必要な領域は、上記
の例の場合、ＦＡＴ１６システムの数百分の１になる。

【０３３０】本システムでは、システム管理領域を暗号
化することを考えると、システム管理領域のデータ量の
削減は処理時間の短縮には極めて有効な手段であると考
えられる。

【０３３１】この第５の具体例による手法は、連続する
クラスタを用いることが条件であるため、上述した第
１、第３及び第４の具体例による手法に対しては適用す
ることができない。

【０３３２】（第６乃至第１１の具体例）次に、図２６
乃至及び図３２を用いて、本発明によるデータ記録／再
生装置の第２の実施形態の第６乃至第１１の具体例につ
いて説明する。

【０３３３】なお、この第６乃至第１１の具体例は、い
ずれも前述した第５の具体例による手法に従属的に適用
されるものである。

【０３３４】すなわち、この第６乃至第１１の具体例
は、前述した第５の具体例による手法が、データフアイ
ルを管理するのに必要なフアイルシステムのデータ量を
少なくできることを利用し、フアイルシステムのデータ
に書き込むデータをフアイルに異なるでシャッフルした
り、暗号化したりできるようにする手法である。

【０３３５】図２６は、第２の実施形態における第６乃
至第１１の具体例によるデータ記録／再生装置の機能を
共通に説明するためにＦＡＴエントリ構成を示している
図である。

【０３３６】このＦＡＴエントリ（ＩＤ）構成は、図２
６に示すように、開始クラスタＩＤ、最後のクラスタＩ
Ｄ、処理情報、欠陥クラスタの個数、欠陥クラスタ１の
ＩＤ、欠陥クラスタ２のＩＤ等を有している。

【０３３７】図２７は、第２の実施形態における第６乃
至第１１の具体例によるデータ記録／再生装置の機能を
共通に説明するためのフローチャートである。

【０３３８】この処理フローは、図２７に示すように、
まず、データが入力されると、データ処理情報を作成し
てＦＡＴ中に記録する（ステップＳ７１，Ｓ７２）。

【０３３９】次に、データ処理情報に従って入力データ
を処理すると共に、可搬型記憶媒体上にデータを記録す
る（ステップＳ７３，Ｓ７４）。

【０３４０】次に、ＦＡＴ及びディレクトリエントリの
情報を更新すると共に、システム管理用データを暗号化
して可搬型記憶媒体上にデータを記録した後、終了する
（ステップＳ７５，Ｓ７６，Ｓ７７）。

【０３４１】そして、第６の具体例によるデータ記録／
再生装置は、上述したような第５の具体例によるデータ
記録／再生装置において、データを前記可搬型記憶媒体
のユーザー領域へ書き込む処理を行うときに、データ全
体、もしくはデータの一部に対して所定の処理を施すと
共に、前記処理を施した領域のデータ上のアドレス、ま
たはアドレスに関連する情報、及び前記処理に必要なパ
ラメータをシステム管理用データに記録することを特徴
としている。

【０３４２】図２８は、第２の実施形態における第７の
具体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【０３４３】すなわち、このデータ記憶／再生装置１０
１は、外部のＰＣ１１０と通信を行う通信部１０２と、
この通信部１０２にそれぞれ内部バスを介して接続され
ている作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部
１０４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０
７、可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９
（図示せず、第１の実施形態参照）、シャッフル処理部
５０１から構成されている。

【０３４４】通信部１０２は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
やイーサネット、シリアルケーブル等の通信ケーブル、
あるいは赤外線などの無線を用いて、データ記録／再生
装置外部のＰＣ１１０やワークステーションなどのデー
タ作成・編集装置とデータやコマンドのやり取りをする
機能を持つ。

【０３４５】作業用メモリ１０３は、通信部１０２など
から送られてきたデータや、各種処理の途中段階のデー
タをバッファリングすると共に、プログラムをロードす
るためのメモリである。

【０３４６】また、鍵データ格納用メモリ部１０４は、
秘密情報、例えば、ＤＥＳ等の暗号鍵を格納するための
メモリである。

【０３４７】制御部１０５は、データ記憶／再生装置１
０１の処理全体を制御する部分である。

【０３４８】復号化部１０６は、鍵データ格納用メモリ
部１０４からデータを復号化するための情報を読み出
し、データを復号化する。

【０３４９】同様に暗号化部１０７は、鍵データ格納用
メモリ部１０４からデータを暗号化するための情報を読
み出し、データを暗号化する。

【０３５０】また、可搬型記憶媒体駆動部１０８は、制
御部１０５からの処理要求に応じ、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される可搬型記憶媒体１００上の領
域のデータの読み出し／書き込み（消去を含む）を行
う。

【０３５１】なお、図示しない媒体判定部１０９では、
当該データ記憶／再生装置１０１に装填される記憶媒体
が、本発明による手法で記録されている可搬型記憶媒体
１００であるか、それ以外の記憶媒体であるかを判定す
る。

【０３５２】シャッフル処理部５０１は、上述したよう
な第６の具体例によるデータ記録／再生装置において、
前記所定の処理として、ブロック内のシャッフル処理を
行うものである。

【０３５３】そして、この第７の具体例によるデータ記
録／再生装置は、上述したような第６の具体例によるデ
ータ記録／再生装置において、前記所定の処理として、
を行うことを特徴としている。

【０３５４】図２９は、第２の実施形態における第７の
具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するた
めに示している図である。

【０３５５】すなわち、この第７の具体例による手法で
は、可搬型記憶媒体１００上のユーザー領域のファイル
ｆｉｌｅ．ｔｅｘｔのデータが記録されている領域で、
クラスタ単位でシャッフル処理を行うと共に、その処理
情報をシャッフル処理の情報（パラメータ等）を可搬型
記憶媒体１００上のシステム管理領域に記録するように
している。

【０３５６】図３０は、第２の実施形態における第８の
具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するた
めに示している図である。

【０３５７】すなわち、この第８の具体例による手法で
は、前述した第７の具体例による手法と同様にシャッフ
ル処理を行うものであるが、その際可搬型記憶媒体１０
０上のユーザー領域のファイルｆｉｌｅ．ｔｅｘｔのデ
ータが記録されている領域で、クラスタ内でブロック単
位でシャッフル処理を行うと共に、その処理情報をシャ
ッフル処理の情報（パラメータ等）を可搬型記憶媒体１
００上のシステム管理領域に記録するようにしている。

【０３５８】そして、この第８の具体例によるデータ記
録／再生装置は、上述したような第６の具体例によるデ
ータ記録／再生装置において、前記所定の処理として、
ブロック単位でシャッフル処理を行うことを特徴として
いる。

【０３５９】図３１は、第２の実施形態における第９の
具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するた
めに示している図である。

【０３６０】すなわち、この第９の具体例による手法で
は、前述した第７の具体例による手法と同様にシャッフ
ル処理を行うものであるが、その際可搬型記憶媒体１０
０上のユーザー領域のファイルｆｉｌｅ．ｔｅｘｔのデ
ータが記録されている領域で、データ全体に対してシャ
ッフル処理を行うと共に、その処理情報をシャッフル処
理の情報（パラメータ等）を可搬型記憶媒体１００上の
システム管理領域に記録するようにしている。

【０３６１】そして、この第９の具体例によるデータ記
録／再生装置は、上述したような第６の具体例によるデ
ータ記録／再生装置において、前記所定の処理として、
データ全体に対するシャッフル処理を行うことを特徴と
している。

【０３６２】図３２は、第２の実施形態における第１０
の具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明する
ために示している図である。

【０３６３】すなわち、この第１０の具体例による手法
では、前述した第７の具体例による手法のようにシャッ
フル処理を行うのでなく、可搬型記憶媒体１００上のユ
ーザー領域のファイルｆｉｌｅ．ｔｅｘｔのデータが記
録されている領域で、データ全体に対して暗号化処理を
行うと共に、その処理情報をアルゴリズムに関する情報
（暗号鍵の情報等）として可搬型記憶媒体１００上のシ
ステム管理領域に記録するようにしている。

【０３６４】そして、この第１０の具体例によるデータ
記録／再生装置は、上述したような第６の具体例による
データ記録／再生装置において、前記所定の処理とし
て、データ全体に対する暗号化処理を行うことを特徴と
している。

【０３６５】そして、第１１の具体例によるデータ記録
／再生装置は、上述したような第７乃至第１０の具体例
によるデータ記録／再生装置において、前記所定の処理
として、前記ブロック内のシャッフル処理、ブロック単
位でシャッフル処理、データ全体に対するシャッフル処
理及びデータ全体に対する暗号化処理のうちの少なくと
も２つ以上の処理を組み合わせたことを特徴としてい
る。

【０３６６】（第１２の具体例）次に、図３３乃至図３
８を用いて、本発明によるデータ記録／再生装置の第２
の実施形態の第１２の具体例について説明する。

【０３６７】図３３は、第２の実施形態における第１２
の具体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロ
ック図である。

【０３６８】すなわち、このデータ記憶／再生装置１０
１は、外部のＰＣ１１０と通信を行う通信部１０２と、
この通信部１０２にそれぞれ内部バスを介して接続され
ている作業用メモリ部１０３、鍵データ記憶用メモリ部
１０４、制御部１０５、復号化部１０６、暗号化部１０
７、可搬型記憶媒体駆動部１０８、媒体判定部１０９
（図示せず、第１の実施形態参照）、ハッシュ演算部６
０１から構成される。

【０３６９】通信部１０２は、ＳＣＳＩ（Ｓｍａｌｌ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ ＳｙｓｔｅｍＩｎｔｅｒｆａｃｅ）
やイーサネット、シリアルケーブル等の通信ケーブル、
あるいは赤外線などの無線を用いて、データ記録／再生
装置外部のＰＣ１１０やワークステーションなどのデー
タ作成・編集装置とデータやコマンドのやり取りをする
機能を持つ。

【０３７０】作業用メモリ１０３は、通信部１０２など
から送られてきたデータや、各種処理の途中段階のデー
タをバッファリングすると共に、プログラムをロードす
るためのメモリである。

【０３７１】また、鍵データ格納用メモリ部１０４は、
秘密情報、例えば、ＤＥＳ等の暗号鍵を格納するための
メモリである。

【０３７２】制御部１０５は、データ記憶／再生装置１
０１の処理全体を制御する部分である。

【０３７３】復号化部１０６は、鍵データ格納用メモリ
部１０４からデータを復号化するための情報を読み出
し、データを復号化する。

【０３７４】同様に暗号化部１０７は、鍵データ格納用
メモリ部１０４からデータを暗号化するための情報を読
み出し、データを暗号化する。

【０３７５】また、可搬型記憶媒体駆動部１０８は、制
御部１０５からの処理要求に応じ、当該データ記憶／再
生装置１０１に装填される可搬型記憶媒体１００上の領
域のデータの読み出し／書き込み（消去を含む）を行
う。

【０３７６】なお、図示しない媒体判定部１０９では、
当該データ記憶／再生装置１０１に装填される記憶媒体
が、本発明による手法で記録されている可搬型記憶媒体
１００であるか、それ以外の記憶媒体であるかを判定す
る。

【０３７７】ハッシュ演算部６０１は、データからハッ
シュ関数を用いてハッシュ値を演算する。

【０３７８】すなわち、この第１２の具体例によるデー
タ記録／再生装置は、上述したような第１の実施形態に
よるデータ記録／再生装置において、データを前記可搬
型記録媒体１００に記録する処理において、データに所
定のコード抽出処理を施して得られたコードをシステム
管理領域に記録すると共に、前記可搬型記録媒体１００
からデータを読み出すときに、前記所定のコード抽出処
理を施して得られたコードを前記システム管理領域に記
録されている前記コードと照合することを特徴としてい
る。

【０３７９】そして、この第１２の具体例によるデータ
記録／再生装置は、前述した第１乃至第１１の具体例に
よるデータ記録／再生装置とは独立しているが、それら
と適宜に併用することも可能である。

【０３８０】通常、通信等で改竄検知に用いられている
電子書名の方式は以下のようになっている。

【０３８１】電子署名の作成：データからハッシユ関数
を用いてハッシュ値（電子署名では一般にメッセージダ
イジェストと呼ばれる）を取り出し、それを秘密鍵で暗
号化し電子署名として保存。 検証：検証するデータからハッシュ関数を用いてハッシ
ュ値を取り出す（Ｈ１）と共に、電子署名を公開鍵で復
号化し、ダイジェストデータを取り出し（Ｈ２）、Ｈ１
とＨ２を照合する。

【０３８２】しかるに、この第１２の具体例によるデー
タ記録／再生装置の場合は、このような電子書名の方式
によるよりも簡単な手法でデータの改竄を検知すること
ができる。

【０３８３】すなわち、この第１２の具体例による手法
では、データからハッシュ関数を用いてハッシュ値を求
め、それをシステム管理領域にデータファイルと対応づ
けて記録するようにしている。

【０３８４】なぜなら、データ管理領域は暗号化するた
め、ユーザーはシステム管理領域のハッシュ値を変更す
ることはできないからである。

【０３８５】よって、この第１２の具体例による手法で
は、ユーザーがデータを書き換えても、システム管理領
域に記録されているデータのハッシュ値と矛盾するので
改竄を検知することができる。

【０３８６】図３４は、上記改竄検知法を用いたこの第
１２の具体例による手法によるファイルシステムのＦＡ
Ｔ１６の場合のエントリ構成を示している図である。

【０３８７】この例では、１つのデータのＦＡＴリンク
以下のようになる。

【０３８８】まず、開始クラスタ（ＩＤ）としてＦＡＴ
エントリ（ＩＤ）が１４からアクセスが開始され、ＦＨ
＝１５でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１５に移行し、１０
Ｈ＝１６でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１６に移行し、１
１Ｈ＝１７でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１７に移行し、
１２Ｈ＝１８でＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１８に移行す
る。

【０３８９】なお、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１８のＦ
ＦＦＦＨは、ファイルの最後のクラスタである。

【０３９０】そして、ＦＡＴエントリ（ＩＤ）が１９と
２０のところにハッシュ値が記録されている。

【０３９１】図３５は、上記改竄検知法を用いたこの第
１２の具体例による手法を前述した第６の具体例による
手法に適用したファイルシステムの場合のエントリ構成
を示している図である。

【０３９２】このＦＡＴエントリ（ＩＤ）構成は、図３
５に示すように、開始クラスタＩＤ、最後のクラスタＩ
Ｄ、ハッシュ値、欠陥クラスタの個数、欠陥クラスタ１
のＩＤ、欠陥クラスタ２のＩＤ等を有している。

【０３９３】図３６は、上記改竄検知法をを用いたこの
第１２の具体例による手法を説明するディスク等の可搬
型記録媒体上での概念図である。

【０３９４】すなわち、この第１２の具体例による手法
では、可搬型記憶媒体１００上のユーザー領域のファイ
ルｆｉｌｅ．ｔｅｘｔのデータが記録されている領域
で、データからハッシュ関数を用いてハッシュ値を求
め、そのハッシュ値をシステム管理領域にデータファイ
ルと対応づけて記録するようにしている。

【０３９５】図３７は、この第１２の具体例によるデー
タ書き込み時のフローチャートである。

【０３９６】この処理フローは、図３７に示すように、
まず、データが入力されると、データからハッシュ関数
を用いてハッシュ値を求め、そのハッシュ値をＦＡＴ中
に記録する（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）。

【０３９７】次に、可搬型記憶媒体上にデータを記録す
る（ステップＳ１０３）。

【０３９８】次に、ＦＡＴ及びディレクトリエントリの
情報を更新すると共に、システム管理用データを暗号化
して可搬型記憶媒体上にデータを記録した後、終了する
（ステップＳ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６）。

【０３９９】図３８は、この第１２の具体例によるデー
タ続み出し時のフローチャートである。

【０４００】この処理フローは、図３８に示すように、
まず、ファイル名が入力されると、システム管理用デー
タを読み出して復号化する（ステップＳ３１，Ｓ３
２）。

【０４０１】次に、ＦＡＴ及びディレクトリエントリの
情報を取得すると共に、可搬型記憶媒体からデータを読
み出す（ステップＳ３３，Ｓ３４）。

【０４０２】次に、データからハッシュ関数を用いてハ
ッシュ値を求め、システム管理用データ中に記録されて
いるハッシュ値と照合する（ステップＳ３５）。

【０４０３】次に、ハッシュ値が一致しているか否かを
判定し、ハッシュ値が一致していればそのままする終了
するが、ハッシュ値が一致していなければデータが改竄
されていることを通知した後、終了する（ステップＳ３
６，Ｓ３７，Ｓ３８）。

【０４０４】

【発明の効果】従って、以上説明したように、本発明に
よれば、画像等の大容量のデータを可搬型記憶媒体に格
納する場合に、データ内容の秘匿性、真正性を確保し、
且つデータの不正な消去・破壊を含めた改竄を防止で
き、且つ高速な処理を実現できるデータ記録／再生装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１の実施形態におけるデータ記憶／
再生装置の構成を示すブロック図である。

【図２】図２は、本発明の変形例におけるデータ記憶／
再生装置の構成を示すブロック図である。

【図３】図３は、一般的なファイルシステムを説明する
ための図である。

【図４】図４は、本発明による第１の実施形態を用いら
れる可搬型記憶媒体１００上の構成を示す図である。

【図５】第１の実施形態における記憶媒体上の構成（シ
ステム管理領域の一部を暗号化）を説明するための図で
ある。

【図６】図６は、本発明による第１の実施形態における
データ読み出し時の処理の流れを示すフローチャートで
ある。

【図７】図７は、第１の実施形態で可搬型記憶媒体１０
０へ初めてアクセスしてデータを読み出すときの処理の
流れを示すフローチャートである。

【図８】図８は、第１の実施形態でデータを書き込むと
きの処理の流れを示すフローチャートである。

【図９】図９は、第１の実施形態で可搬型記憶媒体１０
０へ初めてアクセスしてデータを書き込むときの処理の
流れを示すフローチャートである。

【図１０】図１０の（ａ）は、第１の実施形態で可搬型
記憶媒体１００へ初めてアクセスしてデータを書き込む
ときの処理の流れを示す他のフローチャートであり、図
１０の（ｂ）は、第１の実施形態で可搬型記憶媒体１０
０の排出要求があったときの処理の流れを示すフローチ
ャートである。

【図１１】図１１は、本発明による第２の実施形態にお
ける５つの手法に対応するＭＳ−ＤＯＳ ＦＡＴ１６フ
ァイルシステムのファイル管理手法を説明するための図
である。

【図１２】図１２は、第２の実施形態における第１の具
体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロック
図である。

【図１３】図１３は、第２の実施形態における第１の具
体例による手法に基づいたＦＡＴ１６ファイルシステム
におけるデータ管理形態を示す図である。

【図１４】図１４は、通常のファイルシステムを用いた
場合に、システム管理領域とユーザー領域とを有する可
搬型記録媒体のユーザー領域にデータが記録されるとき
の例を参考的に示す図である。

【図１５】図１５は、第２の実施形態における第１の具
体例による手法に基づいたデータの記録形態を示す図で
ある。

【図１６】図１６は、第２の実施形態における第１の具
体例による場合の１つのデータのＦＡＴリンクをず１４
の一部と対応付けて示す図である。

【図１７】図１７は、第２の実施形態における第１の具
体例によるファイルシステムを用いた場合に、システム
管理領域とユーザー領域とを有する可搬型記録媒体のユ
ーザー領域にデータが記録されるときの例を示す図であ
る。

【図１８】図１８は、第２の実施形態における第２の具
体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロック
図である。

【図１９】図１９の（ａ），（ｂ）は、通常の場合のＦ
ＡＴリンクの初期化状態と、この第２の具体例による手
法に基づいたＦＡＴリンクの初期化状態とを対比させて
示す図である。

【図２０】図２０は、第２の実施形態における第３の具
体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロック
図である。

【図２１】図２１は、この第３の具体例による手法を説
明するための概念図である。

【図２２】図２２は、この第３の具体例による手法を説
明するためのフローチャートである。

【図２３】図２３は、第２の実施形態における第４の具
体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するため
のフローチャートである。

【図２４】図２４は、第２の実施形態における第５の具
体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するため
にＦＡＴエントリ構成を示している図である。

【図２５】図２５の（ａ），（ｂ）は、第２の実施形態
における第１の具体例に準じた場合のＦＡＴファイルシ
ステムと、第２の実施形態における第５の具体例による
手法に基づいたファイルシステムとを対比させて示して
いる図である。

【図２６】図２６は、第２の実施形態における第６乃至
第１１の具体例によるデータ記録／再生装置の機能を共
通に説明するためにＦＡＴエントリ構成を示している図
である。

【図２７】図２７は、第２の実施形態における第６乃至
第１１の具体例によるデータ記録／再生装置の機能を共
通に説明するためのフローチャートである。

【図２８】図２８は、第２の実施形態における第７の具
体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロック
図である。

【図２９】図２９は、第２の実施形態における第７の具
体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するため
に示している図である。

【図３０】図３０は、第２の実施形態における第８の具
体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するため
に示している図である。

【図３１】図３１は、第２の実施形態における第９の具
体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するため
に示している図である。

【図３２】図３２は、第２の実施形態における第１０の
具体例によるデータ記録／再生装置の機能を説明するた
めに示している図である。

【図３３】図３３は、第２の実施形態における第１２の
具体例によるデータ記録／再生装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図３４】図３４は、第２の実施形態における第１２の
具体例による手法によるファイルシステムのＦＡＴ１６
の場合のエントリ構成を示している図である。

【図３５】図３５は、第２の実施形態における第１２の
具体例による手法を前述した第６の具体例による手法に
適用したファイルシステムの場合のエントリ構成を示し
ている図である。

【図３６】図３６は、第２の実施形態における第１２の
具体例による手法を説明するディスク等の可搬型記録媒
体上での概念図である。

【図３７】図３７は、第２の実施形態における第１２の
具体例によるデータ書き込み時のフローチャートであ
る。

【図３８】図３８は、第２の実施形態における第１２の
具体例によるデータ続み出し時のフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１００…可搬型記憶媒体、 １０１…データ記憶／再生装置、 １１０…ＰＣ、 １０２…通信部、 １０３…作業用メモリ部、 １０４…鍵データ記憶用メモリ部、 １０５…制御部、 １０６…復号化部、 １０７…暗号化部、 １０８…可搬型記憶媒体駆動部、 １０９…媒体判定部、 １３０…映像撮像装置、 １２０…光学系、 １２０…撮像部、 １２２…Ａ／Ｄ変換部、 １２３…画像処理部、 １２４…フォーマット変換部、 １２５…ユーザーインタフエイス部。 ２０１…データ分割部、 ２０２…クラスタ選択部 ３０１…クラスタ選択部、 ３０２…乱数発生部、 ４０１…クラスタ照合部、 ４０２…乱数発生部、 ５０１…シャッフル処理部、 ６０１…ハッシュ演算部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ０４Ｎ 5/92 Ｈ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 システム管理用データが記録されるシス
   テム管理領域及びユーザー用データが記録されるユーザ
   ー領域を有する可搬型記憶媒体にデータを記録するデー
   タ記録装置において、 暗号化鍵信号又は暗号化鍵信号を生成するための暗号化
   鍵信号生成情報を含む暗号化秘密情報を保持する暗号化
   秘密情報保持手段と、 前記暗号化秘密情報保持手段に保持されている前記暗号
   化秘密情報を用いて暗号化処理を行う暗号化手段と、 前記暗号化手段により、前記可搬型記憶媒体のシステム
   管理領域に記録すべきシステム管理用データの少なくと
   も一部を暗号化処理して前記可搬型記憶媒体のシステム
   管理領域へ記録する記録手段と、 を有することを特徴とするデータ記録装置。
2. 【請求項２】 前記暗号化手段は、前記可搬型記憶媒体
   のユーザー領域へユーザー用データの書き込む処理を行
   っているときに、時間的に、並行して前記可搬型記憶媒
   体のシステム管理領域に記録すべきシステム管理用デー
   タの少なくとも一部の前記暗号化処理を行うことを特徴
   とする請求項１記載のデータ記録装置。
3. 【請求項３】 システム管理用データが記録されるシス
   テム管理領域及びユーザー用データが記録されるユーザ
   ー領域を有する可搬型記憶媒体からデータを読み出すデ
   ータ再生装置において、 復号化鍵信号又は復号化鍵信号を生成するための復号化
   鍵信号生成情報を含む復号化秘密情報を保持する復号化
   秘密情報保持手段と、 前記復号化秘密情報保持手段に保持されている前記復号
   化秘密情報を用いて復号化処理を行う復号化手段と、 前記復号化手段により、前記可搬型記憶媒体のシステム
   管理領域にシステム管理用データの少なくとも一部が前
   記暗号化秘密情報を用いて暗号化して記録されている前
   記可搬型記憶媒体のシステム管理領域から前記暗号化さ
   れて記録されている前記システム管理用データを読み出
   し、前記復号化手段を用いて前記暗号化して記録されて
   いるシステム管理用データの少なくとも一部を復号する
   システム管理用データ再生手段と、 を有することを特徴とするデータ再生装置。
4. 【請求項４】 前記記録手段は、 前記可搬型記録媒体にユーザー用データを記録する際
   に、このユーザー用データを可搬型記録媒体上で論理的
   にアクセス可能な単位領域のサイズに分割するデータ分
   割手段と、 前記可搬型記録媒体のユーザー領域から未使用の単位記
   録領域を選択する記録領域選択手段と、 前記記録領域選択手段によって選択された複数の未使用
   の単位記録領域の内の隣接する各領域に対して、前記分
   割手段によって分割されたデータが不規則な配置で記録
   されるように、分割されたデータの記録を制御する記録
   制御手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
   置。
5. 【請求項５】 前記記録手段は、 前記可搬型記録媒体を初期化する処理の際に、前記可搬
   型記録媒体の複数の単位記録領域の内、少なくとも１つ
   の単位領域を欠陥領域として前記システム管理用データ
   に登録する欠陥領域登録手段、 を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
   置。
6. 【請求項６】 前記記録手段は、 任意性のあるパラメータを用いてランダムなデータを生
   成するランダムデータ生成手段と、 前記可搬型記録媒体を初期化する際に、前記ランダムデ
   ータ生成手段によって得られたランダムデータを前記可
   搬型記録媒体のユーザー領域全体に書き込むランダムデ
   ータ書き込み手段と、 前記パラメータを前記可搬型記録媒体のシステム管理領
   域に記録するパラメータ記録手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
   置。
7. 【請求項７】 前記ランダムデータ書き込み手段は、 前記可搬型記録媒体からデータを削除する際に、前記可
   搬型記録媒体のデータ削除領域に前記ランダムデータを
   再度書き込むものであることを特徴とする請求項６記載
   のデータ記録装置。
8. 【請求項８】 前記記録手段は、 任意性のあるパラメータを用いてランダムなデータを生
   成するランダムデータ生成手段と、 前記可搬型記録媒体のユーザー領域から未使用の領域を
   複数選択する未使用領域選択手段と、 前記未使用領域選択手段により得られた領域に前記ラン
   ダムなデータを書き込むランダムデータ書込手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
   置。
9. 【請求項９】 前記記録手段は、 前記ユーザー用データを前記ユーザー領域の連続する単
   位記録領域に従つて連続して記録するものであり、 前記連続する単位記録領域の内、先頭及び最後尾の単位
   記録領域ＩＤと、前記単位記録領域内の欠陥領域ＩＤと
   を、前記システム管理領域のファイル管理用テーブルに
   記録するＩＤ記録手段と、 前記ファイル管理用テーブルに記録されたＩＤに基づ
   き、前記可搬型記録媒体上に記録された前記ユーザー用
   データの物理的なアドレスを求めるアドレス手段と、 を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
   置。
10. 【請求項１０】 前記記録手段は、 前記ユーザー用データの少なくとも一部に対して、所定
    の処理を施す処理手段と、 前記処理手段により所定の処理が施された領域のデータ
    上のアドレス、該アドレスに関連する情報、及び前記所
    定の処理に必要なパラメータの内の少なくとも一つを前
    記システム管理用データに記録する処理情報記録手段
    と、 を有することを特徴とする請求項９記載のデータ記録装
    置。
11. 【請求項１１】 前記処理手段は、 各単位記録領域内のデータ単位でシャッフルを行うこと
    を特徴とする請求項１０記載のデータ記録装置。
12. 【請求項１２】 前記処理手段は、 各単位記録領域単位でシャッフルを行うことを特徴とす
    る請求項１０記載のデータ記録装置。
13. 【請求項１３】 前記処理手段は、 前記ユーザー用データの全体に対するシヤッフルを行う
    ことを特徴とする請求項１０記載のデータ記録装置。
14. 【請求項１４】 前記処理手段は、 データを暗号化する処理を行うことを特徴とする請求項
    １０記載のデータ記録装置。
15. 【請求項１５】 前記処理手段は、 単位領域内シヤッフル、単位記録領域単位シヤッフル、
    前記ユーザー用データの全体に対するシャッフル、及び
    データ暗号化の処理の内から少なくとも二つの処理を組
    み合わせて行うことを特徴とする請求項１０記載のデー
    タ記録装置。
16. 【請求項１６】 前記記録手段は、 前記可搬型記録媒体に記録されるユーザー用データから
    抽出して得られる所定のコードを前記システム管理領域
    に記録するコード抽出記録手段、 を有することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装
    置。
17. 【請求項１７】 前記ユーザー用データ再生手段は、 前記可搬型記録媒体から読み出した前記ユーザー用デー
    タから所定のコードを抽出するコード抽出手段と、 このコード抽出手段により抽出されたコードと、前記可
    搬型記録媒体に前記ユーザー用データを記録する際に抽
    出され前記システム管理領域に予め記録されている前記
    コードとを前記照合するコード照合手段と、 を有することを特徴とする請求項３記載のデータ再生装
    置。
18. 【請求項１８】 前記ユーザー用データ再生手段は、 前記システム管理領域から前記パラメータを読み出すパ
    ラメータ読み出し手段と、 前記システム管理領域から読み出したパラメータを用い
    て生成したランダムデータと、前記可搬型記録媒体の未
    使用領域のクラスタに記載されているランダムデータと
    を照合する手段と、 を有することを特徴とする請求項３記載のデータ再生装
    置。