JP2006155803A - 情報記録装置及び情報記録方法、情報再生装置及び情報再生方法 - Google Patents

情報記録装置及び情報記録方法、情報再生装置及び情報再生方法 Download PDF

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Abstract

【課題】この発明は、例えば記録媒体の所有者等、特定のユーザのみがその記録媒体を再生することを可能とし得る情報記録装置及び情報記録方法、情報再生装置及び情報再生方法を提供することを目的としている。
【解決手段】データに暗号化処理を施して記録媒体11に記録する情報記録装置であって、乱数発生により生成されたキー34を用いてデータ33に暗号化処理を施し、その暗号化データ35を記録媒体11に記録する第1の手段17aと、記録媒体11に記録されている第1の固有データ36を用いて、第1の手段17aで暗号化処理に用いたキー34を暗号化して第1の暗号化キー37を生成する第2の手段17aと、記録媒体11に記録されていない第2の固有データ38を用いて第1の暗号化キー37に暗号化処理を施し、記録媒体11に記録する第3の手段17aとを備える。
【選択図】 図2

Description

この発明は、データを暗号化して記録媒体に記録する情報記録装置及び情報記録方法に関する。また、この発明は、記録媒体から暗号化されたデータを読み出して復元する情報再生装置及び情報再生方法に関する。
周知のように、近年では、デジタルデータの高密度記録が可能な光ディスクとして、片面1層に4.7GB(Giga Byte)もの情報記録容量を有するDVD(Digital Versatile Disk)が実用化されている。
このDVDには、例えば、再生専用のDVD−ROM(Read Only Memory)、追記型のDVD−RW(Rewritable)、書き替え可能なDVD−RAM(Random Access Memory)等、複数の種類が用意されている。
ここで、デジタルデータを記録媒体に対して記録再生するシステムにおいては、著作権保護の観点から、記録媒体に記録されたデジタルデータが他の記録媒体に不正にコピーされることを防止するための保護対策が講じられている。
この保護対策としては、所定の暗号鍵に基づいてデジタルデータを暗号化して記録媒体に記録するとともに、この記録媒体に記録された固有情報に基づいて暗号鍵を暗号化して記録媒体に記録する技術がある。
これにより、記録媒体から暗号化されたデータを読み取って他の記録媒体にコピーしたとしても、コピー元の記録媒体とコピー先の記録媒体とは固有情報が異なるため、コピー先の記録媒体ではデータの暗号を解くための暗号鍵を生成することができず、不正コピーを防止することができる。
しかしながら、このような不正コピー防止対策では、暗号を解くために必要な固有情報が記録媒体に記録されているため、その記録媒体からは、誰でもデジタルデータの暗号化を解き再生することが可能となっている。
特許文献1には、コンテンツの使用を許可するユーザグループを特定する固有情報と暗号鍵とに基づいてコンテンツを暗号化して記録媒体に記録するとともに、この記録媒体を特定する固有情報に基づいて暗号鍵を暗号化して記録媒体に記録する技術が開示されている。
特開2004−139473号公報
そこで、この発明は上記事情を考慮してなされたもので、例えば記録媒体の所有者等、特定のユーザのみがその記録媒体を再生することを可能とし得る情報記録装置及び情報記録方法、情報再生装置及び情報再生方法を提供することを目的とする。
この発明に係る情報記録装置は、データに暗号化処理を施して記録媒体に記録するものであって、所定のキーを用いてデータに暗号化処理を施して記録媒体に記録する第1の手段と、記録媒体に記録されていない固有データを用いて所定のキーに暗号化処理を施し、記録媒体に記録する第2の手段とを備えるようにしたものである。
また、この発明に係る情報記録方法は、データに暗号化処理を施して記録媒体に記録する方法であって、所定のキーを用いてデータに暗号化処理を施して記録媒体に記録する第1の工程と、記録媒体に記録されていない固有データを用いて所定のキーに暗号化処理を施し、記録媒体に記録する第2の工程とを備えるようにしたものである。
さらに、この発明に係る情報再生装置は、記録媒体から暗号化処理の施されたデータを再生するものであって、記録媒体に記録されている暗号化キーから記録媒体に記録されていない固有データを用いてキーを解読する第1の手段と、第1の手段で解読されたキーを用いて記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータを解読する第2の手段とを備えるようにしたものである。
また、この発明に係る情報再生方法は、記録媒体から暗号化処理の施されたデータを再生する方法であって、記録媒体に記録されている暗号化キーから記録媒体に記録されていない固有データを用いてキーを解読する第1の工程と、第1の工程で解読されたキーを用いて記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータを解読する第2の工程とを備えるようにしたものである。
上記した発明によれば、記録時に、所定のキーを用いてデータに暗号化処理を施して記録媒体に記録するとともに、記録媒体に記録されていない固有データを用いて所定のキーに暗号化処理を施して記録媒体に記録する。そして、再生時に、記録媒体に記録されている暗号化キーから記録媒体に記録されていない固有データを用いてキーを解読し、そのキーを用いて記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータを解読する。これにより、記録媒体に記録されていない固有データを知っている、例えば記録媒体の所有者等、特定のユーザのみがその記録媒体を再生することが可能となる。
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、この実施の形態で説明する光ディスク装置を示している。この光ディスク装置は、記録媒体としてDVD−RAMとハードディスクとの双方を取り扱うことができる。なお、ハードディスクあるいはDVD−RAMは、例えば半導体メモリによる記録媒体等に置換されてもよい。
図1の各ブロックを大きく分けると、左側には記録部の主なブロックを示し、右側には再生部の主なブロックを示している。
図1の光ディスク装置は、2種類のディスクドライブ部を有する。まず、ビデオファイルを構築できる情報記録媒体である第1のメディアとしての光ディスク11を回転駆動し、情報の読み書きを実行するディスクドライブ部12を有する。また、第2のメディアとしてのハードディスク13aを駆動するHDD(Hard Disk Drive)部13を有する。
データプロセッサ部14は、ディスクドライブ部12及びHDD部13に記録データを供給することができ、また、ディスクドライブ部12及びHDD部13から再生された信号を受け取ることができる。
ディスクドライブ部12は、光ディスク11に対する回転制御系、レーザ駆動系、光学系等を有する。データプロセッサ部14は、記録または再生単位のデータを取り扱うもので、バッファ回路、変調・復調回路、エラー訂正部等を含む。
また、図1の光ディスク装置は、記録側を構成するエンコーダ部15と、再生側を構成するデコーダ部16と、装置本体の動作を制御するマイクロコンピュータブロック17とを主たる構成要素としている。
エンコーダ部15は、入力されたアナログビデオ信号やアナログオーディオ信号をデジタル化するビデオ用及びオーディオ用のアナログデジタルコンバータと、ビデオエンコーダと、オーディオエンコーダとを有する。さらに、副映像エンコーダも含む。エンコーダ部15の出力は、バッファメモリ18を含むフォーマッタ19にて所定のDVD−RAMのフォーマットに変換され、上記したデータプロセッサ部14に供給される。
エンコーダ部15には、A/V(Audio/Video)入力部20からの外部アナログビデオ信号と外部アナログオーディオ信号、あるいはTV(Television)チューナ部21からのアナログビデオ信号とアナログオーディオ信号が入力される。
なお、エンコーダ部15は、圧縮されたデジタルビデオ信号やデジタルオーディオ信号が直接入力されるときは、圧縮デジタルビデオ信号やデジタルオーディオ信号を直接フォーマッタ19に供給することもできる。
また、エンコーダ部15は、アナログデジタル変換されたデジタルビデオ信号やオーディオ信号を、V(Video)ミクシング部22やオーディオセレクタ23に直接供給することもできる。
エンコーダ部15に含まれるビデオエンコーダでは、デジタルビデオ信号はMPEG(Moving Picture Experts Group)2またはMPEG1規格に基づいた可変ビットレートで圧縮されたデジタルビデオ信号に変換される。
デジタルオーディオ信号は、MPEGまたはAC(Audio Compression)−3規格に基づいて固定ビットレートで圧縮されたデジタルオーディオ信号、あるいはリニアPCM(Pulse Code Modulation)のデジタルオーディオ信号に変換される。
副映像信号がA/V入力部20から入力された場合(例えば副映像信号の独立出力端子付DVDビデオプレーヤからの信号等)、あるいはこのようなデータ構成のDVDビデオ信号が放送されて、それがTVチューナ部21で受信された場合は、DVDビデオ信号中の副映像信号が副映像エンコーダでエンコード(ランレングス符号化)されて副映像のビットマップとなる。
エンコードされたデジタルビデオ信号、デジタルオーディオ信号、副映像データは、フォーマッタ19にてパック化され、ビデオパック、オーディオパック、副映像パックとなり、さらにこれらが集合されてDVD−レコーディング規格[例えばDVD−RAM、DVD−R(Recordable)、DVD−RW等に記録する規格]で規定されたフォーマットに変換される。
ここで、図1の光ディスク装置は、フォーマッタ19でフォーマット化された情報(ビデオ、オーディオ、副映像データ等のパック)及び作成された管理情報を、データプロセッサ部14を介してHDD部13あるいはディスクドライブ部12に供給し、ハードディスク13aあるいは光ディスク11に記録することができる。
また、ハードディスク13aあるいは光ディスク11に記録された情報を、データプロセッサ部14、ディスクドライブ部12を介して光ディスク11あるいはハードディスクに13a記録することもできる。
また、ハードディスク13aあるいは光ディスク11に記録されている複数番組のビデオオブジェクトを、一部削除したり、異なる番組のオブジェクトをつなげたり、といった編集処理を行なうこともできる。これは、この実施の形態に係るフォーマットが取り扱うデータ単位を定義し、編集を容易にしているからである。
マイクロコンピュータブロック17は、MPU(Micro Processing Unit)またはCPU(Central Processing Unit)と、制御プログラム等が書きこまれたROM(Read Only Memory)と、プログラム実行に必要なワークエリアを提供するためのRAMとを含んでいる。
マイクロコンピュータブロック17のMPUは、そのROMに格納された制御プログラムにしたがい、RAMをワークエリアとして用いて、欠陥場所検出、未記録領域検出、録画情報記録位置設定、UDF(Universal Disk Format)記録、AVアドレス設定等を実行する。
また、マイクロコンピュータブロック17は、システム全体を制御するために必要な情報処理部を有するもので、ワークRAM、ディレクトリ検出部、VMG(全体のビデオ管理情報)情報作成部、コピー関連情報検知部、コピー及びスクランブリング情報処理部(RDI処理部)、パケットヘッダ処理部、シーケンスヘッダ処理部、アスペクト比情報処理部、暗号化処理部17a、暗号解読処理部17b等を備える。
マイクロコンピュータブロック17の実行結果のうち、ユーザに通知すべき内容は、光ディスク装置に内蔵の表示部24に表示されるか、または、外部接続されたモニタディスプレイ25にOSD(On Screen Display)表示される。また、マイクロコンピュータブロック17は、この光ディスク装置を操作するための操作信号を与えるキー入力部26を有する。
なお、マイクロコンピュータブロック17が、ディスクドライブ部12、HDD部13、データプロセッサ部14、エンコーダ部15及び/またはデコーダ部16等を制御するタイミングは、STC(System Time Clock)27からの時間データに基づいて実行することができる。
記録や再生の動作は、通常は、STC27からのタイムクロックに同期して実行されるが、それ以外の処理はSTC27とは独立したタイミングで実行されてもよい。
デコーダ部16は、パック構造を持つDVDフォーマットの信号から各パックを分離して取り出すセパレータと、パック分離やその他の信号処理実行時に使用するメモリと、セパレータで分離された主映像データ(ビデオパックの内容)をデコードするVデコーダと、セパレータで分離された副映像データ(副映像パックの内容)をデコードするSPデコーダと、セパレータで分離されたオーディオデータ(オーディオパックの内容)をデコードするAデコーダとを有する。
また、デコードされた主映像に、デコードされた副映像を適宜合成し、主映像にメニュー、ハイライトボタン、字幕やその他の副映像を重ねて出力するビデオプロセッサを備えている。
デコーダ部16の出力ビデオ信号は、Vミクシング部22に入力される。Vミクシング部22では、テキストデータの合成が行なわれる。また、Vミクシング部22には、TVチューナ部21やA/V入力部20からの信号を直接取り込むラインも接続されている。
Vミクシング部22には、バッファとして用いるフレームメモリ部28が接続されている。Vミクシング部22の出力がアナログ出力の場合は、I/F(Interface)29を介して外部出力され、デジタル出力の場合はデジタルアナログ変換器30を介してモニタディスプレイ25に出力される。
デコーダ部16の出力オーディオ信号は、セレクタ23を介してデジタルアナログ変換器31でアナログ変換され、外部接続されたスピーカ32に出力される。このセレクタ23は、マイクロコンピュータブロック17からのセレクト信号により制御される。
これにより、セレクタ23は、TVチューナ部21やA/V入力部20からのデジタル信号を直接モニタするとき、エンコーダ部15をスルーした信号を直接選択することも可能である。
なお、エンコーダ部15のフォーマッタ19では、記録中、各切り分け情報を作成し、定期的にマイクロコンピュータブロック17のMPUへ送っている[GOP(Group Of Picture)先頭割り込み時等の情報]。この切り分け情報としては、VOBU(Video Object Unit)のパック数、VOBU先頭からのIピクチャのエンドアドレス、VOBUの再生時間等である。
同時に、アスペクト比情報処理部からの情報を記録開始時にマイクロコンピュータブロック17へ送り、MPUはVOBストリーム情報(STI)を作成する。ここで、STIは、解像度データ、アスペクトデータ等を保存し、再生時、各デコーダ部ではこの情報を元に初期設定が行なわれる。
また、この記録再生装置では、ビデオファイルは1ディスクに1ファイルとしている。また、データをアクセス(シーク)している間に、途切れないで再生を続けるために、最低限連続する情報単位(サイズ)を決めている。この単位をCDA(Contiguous Data Area)という。CDAサイズは、ECC(エラー訂正コード)ブロック(16セクタ)の倍数であり、ファイルシステムではこのCDA単位で記録を行なっている。
データプロセッサ部14は、エンコーダ部15のフォーマッタ19からVOBU単位のデータを受け取り、CDA単位のデータをディスクドライブ部12あるいはHDD部13に供給している。
また、マイクロコンピュータブロック17のMPUは、記録したデータを再生するのに必要な管理情報を作成し、データ記録終了のコマンドを認識すると、作成した管理情報をデータプロセッサ部14に送る。
これにより、管理情報が光ディスク11に記録される。したがって、エンコードが行なわれているとき、エンコーダ部15からマイクロコンピュータブロック17のMPUは、データ単位の情報(切り分け情報等)を受け取る。
また、マイクロコンピュータブロック17のMPUは、記録開始時には光ディスク11及びハードディスクから読み取った管理情報(ファイルシステム)を認識し、各ディスクの未記録エリアを認識し、データ上の記録エリアをデータプロセッサ部14を介してディスクに設定している。
図2は、上記したマイクロコンピュータブロック17の暗号化処理部17aにおける処理動作を示している。すなわち、光ディスク11に記録するユーザデータ33は、乱数発生により生成されたキー34を用いて暗号化され、暗号化ユーザデータ35となって光ディスク11に記録される。
また、乱数発生により生成されたキー34は、光ディスク11に記録された第1の固有データ36を用いて暗号化されることにより、第1の暗号化キー37となる。そして、この第1の暗号化キー37は、光ディスク11に記録されていない第2の固有データ(例えば、その光ディスク11の所有者等が設定したパスワード等)38を用いて暗号化され、第2の暗号化キー39となって光ディスク11に記録される。
すなわち、光ディスク11には、図3に示すように、暗号化ユーザデータ35と、第1の固有データ36と、第2の暗号化キー39とが記録されることになる。
図4は、上記した暗号化処理部17aにおける処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、暗号化処理が開始(ステップS1)されると、暗号化処理部17aは、ステップS2で、光ディスク11に記録するユーザデータ33を、乱数発生により生成されたキー34を用いて暗号化し、暗号化ユーザデータ35を生成する。
その後、暗号化処理部17aは、ステップS3で、乱数発生により生成されたキー34を、光ディスク11に記録された第1の固有データ36を用いて暗号化し、第1の暗号化キー37を生成する。
次に、暗号化処理部17aは、ステップS4で、第1の暗号化キー37を、光ディスク11に記録されていない第2の固有データ38を用いて暗号化し、第2の暗号化キー39を生成する。
そして、暗号化処理部17aは、ステップS5で、暗号化ユーザデータ35と第2の暗号化キー39とを光ディスク11に記録するように制御して、暗号化処理を終了(ステップS6)する。
図5は、上記したマイクロコンピュータブロック17の暗号解読処理部17bにおける処理動作を示している。すなわち、光ディスク11から読み取った第2の暗号化キー39は、光ディスク11に記録されていない第2の固有データ38を用いて解読されることにより、第1の暗号化キー37となる。
その後、この第1の暗号化キー37は、光ディスク11に記録された第1の固有データ36を用いて解読されることによって、乱数発生により生成されたキー34となる。そして、光ディスク11から読み取った暗号化ユーザデータ35は、上記キー34を用いて解読されることにより、元のユーザデータ33に復元される。
図6は、上記した暗号解読処理部17bにおける処理動作をまとめたフローチャートを示している。すなわち、暗号解読処理が開始(ステップS7)されると、暗号解読処理部17bは、ステップS8で、光ディスク11から暗号化ユーザデータ35、第1の固有データ36及び第2の暗号化キー39を読み取る。
そして、暗号解読処理部17bは、ステップS9で、読み取った第2の暗号化キー39を、光ディスク11に記録されていない第2の固有データ38を用いて解読することにより、第1の暗号化キー37を生成する。
その後、暗号解読処理部17bは、ステップS10で、第1の暗号化キー37を第1の固有データ36を用いて解読することにより、乱数発生により生成されたキー34を生成する。そして、暗号解読処理部17bは、ステップS11で、暗号化ユーザデータ35を上記キー34を用いて解読することにより元のユーザデータ33を復元して、暗号解読処理を終了(ステップS12)する。
上記した実施の形態によれば、乱数発生により生成されたキー34を用いてユーザデータ33を暗号化して光ディスク11に記録するとともに、キー34を光ディスク11に記録された第1の固有データ36を用いて暗号化し、その第1の暗号化キー37を光ディスク11に記録されていない第2の固有データ38を用いて暗号化して光ディスク11に記録するようにしている。
このため、光ディスク11の再生時には、光ディスク11に記録されていない第2の固有データ38がなければ、光ディスクに記録されている第2の暗号化キー39を解読して第1の暗号化キー37を生成することができず、ひいては、キー34及びユーザデータ33を解読することが不可能になる。これにより、第2の固有データ38を知っている、例えば光ディスク11の所有者等、特定のユーザのみがその光ディスク11を再生することが可能となる。
なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係る構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
この発明の実施の形態を示すもので、光ディスク装置を説明するために示すブロック構成図。 同実施の形態における光ディスク装置の暗号化処理部の処理動作を説明するために示す図。 同実施の形態における光ディスク装置の暗号化処理により光ディスクに記録されたデータを説明するために示す図。 同実施の形態における光ディスク装置の暗号化処理部の処理動作を説明するために示すフローチャート。 同実施の形態における光ディスク装置の暗号解読処理部の処理動作を説明するために示す図。 同実施の形態における光ディスク装置の暗号解読処理部の処理動作を説明するために示すフローチャート。
符号の説明
11…光ディスク、12…ディスクドライブ部、13…HDD部、14…データプロセッサ部、15…エンコーダ部、16…デコーダ部、17…マイクロコンピュータブロック、18…バッファメモリ、19…フォーマッタ、20…A/V入力部、21…TVチューナ部、22…Vミクシング部、23…セレクタ、24…表示部、25…モニタディスプレイ、26…キー入力部、27…STC、28…フレームメモリ部、29…I/F、30,31…デジタルアナログ変換器、32…スピーカ、33…ユーザデータ、34…キー、35…暗号化ユーザデータ、36…第1の固有データ、37…第1の暗号化キー、38…第2の固有データ、39…第2の暗号化キー。

Claims (8)

  1. データに暗号化処理を施して記録媒体に記録する情報記録装置であって、
    所定のキーを用いてデータに暗号化処理を施して記録媒体に記録する第1の手段と、
    前記記録媒体に記録されていない固有データを用いて前記所定のキーに暗号化処理を施し、前記記録媒体に記録する第2の手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。
  2. データに暗号化処理を施して記録媒体に記録する情報記録装置であって、
    乱数発生により生成されたキーを用いてデータに暗号化処理を施し、その暗号化データを記録媒体に記録する第1の手段と、
    前記記録媒体に記録されている第1の固有データを用いて、前記第1の手段で暗号化処理に用いたキーを暗号化して第1の暗号化キーを生成する第2の手段と、
    前記記録媒体に記録されていない第2の固有データを用いて前記第1の暗号化キーに暗号化処理を施し、前記記録媒体に記録する第3の手段とを具備することを特徴とする情報記録装置。
  3. データに暗号化処理を施して記録媒体に記録する情報記録方法であって、
    所定のキーを用いてデータに暗号化処理を施して記録媒体に記録する第1の工程と、
    前記記録媒体に記録されていない固有データを用いて前記所定のキーに暗号化処理を施し、前記記録媒体に記録する第2の工程とを具備することを特徴とする情報記録方法。
  4. データに暗号化処理を施して記録媒体に記録する情報記録方法であって、
    乱数発生により生成されたキーを用いてデータに暗号化処理を施し、その暗号化データを記録媒体に記録する第1の工程と、
    前記記録媒体に記録されている第1の固有データを用いて、前記第1の工程で暗号化処理に用いたキーを暗号化して第1の暗号化キーを生成する第2の工程と、
    前記記録媒体に記録されていない第2の固有データを用いて前記第1の暗号化キーに暗号化処理を施し、前記記録媒体に記録する第3の工程とを具備することを特徴とする情報記録方法。
  5. 記録媒体から暗号化処理の施されたデータを再生する情報再生装置であって、
    前記記録媒体に記録されている暗号化キーから前記記録媒体に記録されていない固有データを用いてキーを解読する第1の手段と、
    前記第1の手段で解読されたキーを用いて前記記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータを解読する第2の手段とを具備することを特徴とする情報再生装置。
  6. 記録媒体から暗号化処理の施されたデータを再生する情報再生装置であって、
    前記記録媒体に記録されている第2の暗号化キーから前記記録媒体に記録されていない第2の固有データを用いて第1の暗号化キーを解読する第1の手段と、
    前記第1の手段で解読された第1の暗号化キーから前記記録媒体に記録されている第1の固有データを用いて所定のキーを解読する第2の手段と、
    前記記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータから前記第2の手段で解読された所定のキーを用いて元のデータを解読する第3の手段とを具備することを特徴とする情報再生装置。
  7. 記録媒体から暗号化処理の施されたデータを再生する情報再生方法であって、
    前記記録媒体に記録されている暗号化キーから前記記録媒体に記録されていない固有データを用いてキーを解読する第1の工程と、
    前記第1の工程で解読されたキーを用いて前記記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータを解読する第2の工程とを具備することを特徴とする情報再生方法。
  8. 記録媒体から暗号化処理の施されたデータを再生する情報再生方法であって、
    前記記録媒体に記録されている第2の暗号化キーから前記記録媒体に記録されていない第2の固有データを用いて第1の暗号化キーを解読する第1の工程と、
    前記第1の工程で解読された第1の暗号化キーから前記記録媒体に記録されている第1の固有データを用いて所定のキーを解読する第2の工程と、
    前記記録媒体に記録されている暗号化処理の施されたデータから前記第2の工程で解読された所定のキーを用いて元のデータを解読する第3の工程とを具備することを特徴とする情報再生方法。
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JP2008245112A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv データ記憶装置及びその暗号鍵の管理方法

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