JP3668176B2 - 秘匿情報を伴う情報記録方法及び装置及び再生方法及び装置及び記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体メモリ、ディスク等の記録媒体に、著作権保護が必要なコンテンツを記録する場合に有効な秘匿情報を伴う情報記録方法及び装置及び再生方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル革命と称されるように、あらゆる情報がデジタル化され、伝送媒体或は記録媒体等の媒体を通して配信可能な技術が開発されている。これにより、多くの人達が自由にデジタル情報を入手することができるようになった。そのような環境の中では、デジタルオーディオ信号やデジタル映像信号、その他コンピュータで取り扱われる関連データのようなデジタル信号が、記録媒体に記録される。また上記したような信号が記録媒体から再生される、また再生専用の情報媒体に情報が転写される、また転写された情報が再生される、また伝送ラインで情報が伝送される等の、情報伝達・情報蓄積が行われる。
【０００３】
また最近では、映像・音響信号の大量な情報を記録できる記録媒体として、ＤＶＤ（バーサタイル・デジタル・ディスク）が実現され、２時間以上の映画をＤＶＤに記録し、再生装置によりＤＶＤ記録情報を再生することで、家庭で自由に見ることが出来るようになった。
【０００４】
ＤＶＤは、再生専用の「ＤＶＤ−ＲＯＭ」と、一回の記録が出来る「ＤＶＤ−Ｒ」、自由に記録再生が可能な「ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ」等の媒体が存在する。
【０００５】
ＤＶＤ−ROMの応用規格では、ＤＶＤ−video規格があり、１枚のディスクに映画が完全に記録されている。このようなＤＶＤ−videoディスクの再生や、放送系でのデジタル放送受信で、ユーザは、自由にデジタル信号での情報が入手できる。このような環境では、入手したデジタル信号をハードディスクや上記のＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録媒体にコピーし、再びＤＶＤ−video規格に準拠したエンコーダでエンコードし記録すれば、元のディスクと同じデジタル信号がコピーされた別のディスクを作成できることになる。
【０００６】
この為、ＤＶＤ−videoでは記録されているデジタル情報には、暗号化が施されている。暗号化技術を用いたコピープロテクト方法は、事前に暗号化された情報が記録されるＤＶＤ−videoディスクあるいはＤＶＤ−ROMディスク上で有効に機能している。
【０００７】
この様な情報伝送・蓄積処理が行なわれる分野においては、近年、著作権保護の取り扱いが重要になってきた。特に著作権保護を必要とする情報が、通常の記録媒体に記録される場合は、不正なコピーが行なわれるのを防止する必要がある。即ち、著作権者は一つの記録媒体のみに情報記録を許しているにも関わらず、複数の記録媒体に同じ情報が記録されるという、不正行為の発生が考えられ、そのような不正行為の防止が不可欠になっている。
【０００８】
また、書替え可能な記録媒体が登場したことにより、コンテンツに対しては、その管理情報として、“コピー禁止”、“コピー１回許可する”、“コピー複数回許可する”などの世代管理情報が必要である。
【０００９】
また、最近では、コンテンツ管理の概念として“移動”、“チェックアウト（Check-out）”、“チェックイン（Check-in）”という概念が登場している。ここで各用語の定義を行なうと以下の通りである。
【００１０】
（１）“移動”・・・ある記録エリアから他の記録エリアにコンテンツを移動するものであり、元の記録エリアに存在したコンテンツは消去されたものとなる。
【００１１】
（２）チェックアウト・・・N回コピーを許可された、ある記録エリア（或は第１の記録媒体）から他の記録エリア（或は第２の記録媒体）にコンテンツがコピーされることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツは消去されず、コピー制御情報が（N−１）回に低減される。勿論、N=0となった場合には、これ以上のコピーを作ることはできない。また、通常は、１度複製されたコンテンツは、再生は可能であるが、さらにこれをコピーすることは許されていない。
【００１２】
（３）チェックイン・・・元の記録エリアのコンテンツのコピー制御情報が例えば、（N−１）回のとき、先に記録した他の記録エリアからコンテンツを戻す処理が行なわれることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツを管理するコピー制御情報は、（（N−１）＋１）回に変更される。また、他の記録エリアに記録されていたコンテンツは消去されたものとなる。ここで、上記コピー制御情報が示すルールに従って動作する情報記録再生装置が、その機能に従い忠実に利用される場合は問題はない。しかし、情報記録再生部が変造され、上記コピー制御情報が無意味となるような対策を施される場合がある。このような場合は、コピー制御情報は、無意味となってしまう。
【００１３】
なお、デジタル信号の違法コピーを防止するための技術として、特開平９−１２８９９０号公報、特開平８−２０４５８４号公報、特開平８−２８６８４号公報に記載されたものがある。
【００１４】
特開平９−１２８９９０号公報では、誤り訂正符号の一部を特定の情報（暗号鍵など）に置換して記録する方法である。この方法であると、デジタルデータや誤り訂正符号領域に一部を暗号鍵などの特定の情報で置換するので、置換された部分がエラーとなる。したがって、特定情報量が大きくなると、本来のデータの誤り率が大きくなり、誤り訂正処理の負担が大きくなる。
【００１５】
特開平８−２０４５８４号公報では、誤り訂正処理したデータを復号処理部に送る場合、訂正不能データ部分を復号処理部で検出できるように、同期コードを含む特殊コードに置換して伝送している。そして復号処理部では、特殊コードを用いて誤り部分を認識し、復号する方法である。
【００１６】
特開平８−２８６８４０号公報では、違法コピー防止のために、付加情報や付加情報の位置を変換することで、暗号化を行なう方法である。暗号化鍵情報を埋め込むことにより発生するデータエラーにより、デジタルデータの訂正不能状態が生じなるように、デジタルデータの配置構造を工夫している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなコンテンツ及び管理情報（コピー制御情報を含む）の管理を行なうには、情報記録再生部に対してコンテンツ及び管理情報に対する暗号化・復号化処理が施される。しかしながら、コンテンツ及び管理情報を暗号化、復号化する鍵情報が不正に盗まれてしまう場合もある。すると、自由にコンテンツ及び管理情報の復号が可能となり、コンテンツを別の記録媒体や記録エリアに多数不正に複製しても、コンテンツ復号が可能となってしまう。
【００１８】
そこで、本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、コンピュータ等の環境に用いられている記録再生ドライブと情報の編集などが容易なＰＣによるシステムにおいても、著作権保護が求めている情報が記録されている記録媒体の不正な複製を防止できる、著作権保護システムを持った、秘匿情報を伴う情報記録方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明では、記録媒体は、読み取り及び書替え可能な領域、あるいは読み取り可能であるが書き換えが不可能な領域と、読み取り及び書替え可能な領域とを有し、少なくともコンテンツを含む第１情報K1と、前記第１情報K1を復号するための成分を含む第２情報K２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、書き込み読み取りドライブの内部にて、前記第１情報K1を第１の変調規則φ１で変調した情報φ１（K1）とし、前記第２情報を第２の変調規則φ２で変調した情報φ２（K２）として、前記情報φ１（ K1 ）の一部を、前記情報φ２（ K ２）で置換え、φ１（ K1 ）内にφ２（ K ２）が混在した情報を、前記書替え可能な領域に書き込むことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
まず記録媒体として近年各種のものが製品化されているので、記録媒体のタイプを分類して説明する。タイプ０と称される記録媒体がある。この記録媒体は、大半が情報を書き込むことができ、また読み出すことができる領域であり、例えばビデオテープ、半導体メモリ（RAM）、市販のフロッピーディスク等に代表される。
【００２２】
タイプ１と称される記録媒体がある。この記録媒体は、例えば光ディスク、不揮発性メモリを搭載した半導体メモリ（RAM）に代表される。このタイプ１の記録媒体は、書替え不可領域（読出しのみが可能）と、書替え可能領域とを有する。書替え不可領域には、メディアID(ディスクの識別情報)、キーの束であるキーグループ情報KBなどが書き込まれている。メディアIDや情報KBは、コンテンツを暗号化する場合の鍵の一部（つまり鍵を生成する一部）として利用される。
【００２３】
とこで、上記タイプ０の記録媒体の場合は、上記メディアID、キーの束であるキーグループ情報KBを書き込んだとしても、この情報は、書替え可能な領域に書き込む以外にない。このために、メディアIDやキーグループ情報KBは、容易に盗まれる或は書替えられてしまう恐れがある、よって、タイプ０の記録媒体は、著作権保護を必要とするコンテンツを記録するための媒体としては、不向きである。
【００２４】
次に、タイプ１の記録媒体について検討を行なう。このタイプ１の記録媒体は、上記メディアID、キーの束であるキーグループ情報KBが読み取りは可能であるが、書き込みが不可能な領域に記録されている。したがって、メディアID、キーキーグループ情報KBが勝手に書替えられてしまうようなことはない。そこで、メディアID、キーキーグループ情報KBをコンテンツを暗号化するための鍵の一部として用いれば、この記録媒体（第１の記録媒体）と記録されるコンテンツが１対１で対応する。つまりコンテンツのみ（書替え可能な領域のデータの丸ごと）を他の記録媒体（第２の記録媒体）にコピーしても、他の記録媒体（第２の記録媒体）のメディアID、キーキーグループ情報KBは、第１の記録媒体のメディアID、キーキーグループ情報KBとは内容が異なるので、第２の記録媒体から再生した信号を正確に復号できない。
【００２５】
ここで、先に（１）、（２）、（３）で述べた移動、チェックアウト、チェックイン機能を実現する場合、タイプ２の記録媒体を用いて、どのように実現するかを説明する。
【００２６】
（１）“移動”・・・ある記録エリア（例えば第１の記録媒体）から他の記録エリア（第２の記録媒体）にコンテンツを移動するものであり、元の記録エリアに存在したコンテンツは消去されたものとなる。
【００２７】
したがって、この場合は、記録媒体に対して、移動処理許可用の管理情報が記録されることになる。そして、第１から第２の記録媒体にコンテンツが移動処理された場合には、第１の記録媒体に記録されている移動処理許可用の管理情報或はコンテンツが消去されるかまたは無意味なデータに書き直される。
【００２８】
（２）チェックアウト・・・N回コピーを許可された、ある記録エリア（第１の記録媒体）から他の記録エリア（第２の記録媒体）にコンテンツがコピーされることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツは消去されず、コピー制御情報が（N−１）回に低減される。勿論、N=0となった場合には、これ以上コピーを作ることはできない。
【００２９】
この場合は、記録媒体に対してコピー制御情報を書替え可能領域に記録できるようにし、コピー制御情報を修正変更できるように設計する必要がある。
【００３０】
（３）チェックイン・・・元の記録エリアのコンテンツのコピー制御情報が例えば、（N−１）回のとき、先に記録した他の記録エリアからコンテンツを戻す処理が行なわれることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツを管理するコピー制御情報は、（（N−１）＋１）回に変更される。また、他の記録エリアに記録されていたコンテンツは消去されたものとなる。
【００３１】
したがって、この場合も記録媒体に対してコピー制御情報を書替え可能領域に記録できるようにし、コピー制御情報を修正変更できるように設計する必要がある。
【００３２】
ここで、コンテンツ及びコピー制御情報（管理情報）に対する暗号化・復号化処理が施される。しかしながら、コンテンツ及び管理情報を暗号化、復号化する鍵情報が不正に盗まれてしまう場合もある。
【００３３】
そこで、この発明の方法では、コンテンツ及び管理情報を暗号化したキー情報も暗号化して書替え可能な領域に記録する手法を工夫するものである。さらに、暗号化キー情報が書替え可能領域に記録されるので、この暗号化キー情報が不正に書き換えられてしまう恐れがある。そこで更に暗号化キー情報を暗号化した第２キー情報（乱数）に関しても暗号化して書替え可能な領域に記録するようにしている。
【００３４】
ここでこの発明では、前記暗号化キー情報を書替え可能領域に書き込む場合、暗号化コンテンツ及び管理情報と同じように第１の種類の変調・復調規則を使用して記録再生できるようにし、暗号化された第２キー情報の書き込みに際しては、第２の種類の変調・復調規則を使用して記録再生できるようにしている。そして第２の変調・復調規則は、情報書き込み読み取り装置内部で、変調・逆変調が実行されるようにしている。つまり、第２の変調・復調規則に影響を受けたままの情報が、情報書き込み読み取り装置内部から外部に導出されないようにしている。これにより、第２の変調・復調規則に基いて記録再生される暗号化代２キー情報は、秘匿性が極めて高い。
【００３５】
［I：本発明が有効に機能するシステムの例］
図１は、ＤＶＤ−video信号の著作権保護システムにおける、記録媒体への信号処理工程を示したものである。データ制御処理において、映像・オーディオ情報信号は、ＭＰＥＧ方式等で圧縮処理され、更に再生制御信号などが付加されたデジタルデータストリームにフォーマット化される（ステップＳ１）。
【００３６】
デジタルデータは、「２Ｋバイト」単位のパケットデータにデータセクタ化され（ステップＳ２）、各セクタにはセクタ番号であるＩＤが付加される（ステップＳ３）。次にデータは暗号化（データスクランブル）される（ステップＳ４）。暗号化データに誤り検出符号「ＥＤＣ」が付加され（ステップＳ５）、その後、再生動作でのサーボ系を安定にさせる等の目的で、ＩＤ情報によって決められるコードでデータ部がデータスクランブルされる（ステップＳ６）。
【００３７】
ここでのデータスクランブルは、上記した暗号化の為のデータスクランブルと異なり、公開された内容でデータをスクランブルさせる。その目的は、デジタルデータが「オール“0”」のような場合、記録データは同じパターンの繰り返しとなる。この場合、ディスク系では隣接トラックのクロストーク等によって、トラッキングサーボエラー信号が正確に検出出来ないなどの不具合が発生する懸念があるためである。Ｍ系列発生器の初期値がＩＤ値で決めされる。Ｍ系列発生器からの信号をデジタルデータに掛け合わせて、データスクランブルが行なわれる。これにより、データスクランブルされた記録信号が同じパターンの繰り返しとなるのを防いでいる。本明細書では、サーボ安定などに用いる「データスクランブル」については、この説明のみとして、別項で説明する「データスクランブル」は、情報の著作権保護に用いる暗号化処理に使われるものを示す事にする。
【００３８】
上記の処理が施されたデジタルデータは、１６セクタ単位でエラー訂正処理のためにエラー訂正コード（ＥＣＣ）ブロック化され（ステップＳ７）、ここで、「内符号：ＰＩ」と「外符号：ＰＯ」の誤り訂正符号が生成される（ステップＳ８）。
【００３９】
ＰＯは、インターリーブ処理により、各セクタに分散配置され「記録セクタ」が構成される（ステップＳ９）。記録セクタデータは、変調回路で変調され（ステップＳ１０）、その変調された信号がドライバー、ピックアップ装置を介してディスク原盤にカッティング記録される。図１のブロックは、ピックアップ部のパワーが異なる市販される記録再生装置と同様な構成である。
【００４０】
原盤ディスクは、ディスク製造工程処理で、ディスク製造用金型が作成され、インジェクションマシンなどを使って、大量のディスクを複製させ、ビデオ信号が記録された、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクとして市場に提供される。
【００４１】
図２は、図１での「データセクタ」の構成を示している。
【００４２】
このデータセクタは、（１行＝１７２バイト）×１２行で構成され、先頭行に、セクタ番号、セクタ情報から構成されるセクタ識別情報「ＩＤ」が配置され、続いてＩＤ誤り検出符号「ＩＥＤ」、次に著作権保護関連の情報「ＣＰＲ‐ＭＡＩ」、その後に２Kバイトのメインデータ領域があり、最後にメインデータのための誤り検出コード「ＥＤＣ」が付加されている。
【００４３】
図３は、ＥＣＣブロックの構成を示す。図１のデータセクタを１６個集合することで構成された、１７２バイト×１９２行のデータにおいて、各列（縦方向）に対して１６バイトの外符号ＰＯが生成され、各行（横方向）に対して１0バイトの内符号ＰＩが生成される。ここで、１６行（１６バイト）の外符号ＰＯは、１２行毎（各セクタ）に１行（バイト）ずつが分散配置される。
【００４４】
図４は、ＰＯが分散配置された後の、各セクタのうち１つのセクタの構成を取り出して示す。これを「記録セクタ」と言う。外符号ＰＯの一部（１行）が、図２に示したセクタ（１２行）に付加されているので１２行＋１行となっている。
【００４５】
図５は、記録セクタ１６個による、ＥＣＣブロックの構成を示す。つまり図４の記録セクタが１６個集合された状態である。
【００４６】
図６は、各記録セクタのデータストリームを変調器に通して、「物理セクタ」が生成されるが、この物理セクタの構成を示している。
【００４７】
変調器は、各データシンボル（１バイト＝８ビット）を、１６チャネルビットにコード変調する。ＤＶＤ規格に使われている変調器用コード変調テーブルの一部は、後述する図７に示す。ここで、データシンボルがコード変調される処理と併せて、記録セクタの各行は先頭と中間位置に同期信号（シンクSY0〜SY7）が付加される。このシンクが配置される場合、各行で異なる組み合せのシンクパターンとなるように配置され、再生処理時にはシンクパターンの組み合わせによって、各セクタの行位置を知ることが出来るように工夫されている。
【００４８】
図６に示されている様に、３２＋１４５６チャネルビットの「ＳＹＮＣフレーム」２組で１行が構成される。例えば、図６の第1行目は、ＳＹ０，ＳＹ５がシンクフレームである。このような行が１３個集合されることで物理セクタが構成されている。
【００４９】
このようなＤＶＤでは、著作権保護システムとして、再生専用ＲＯＭディスクへ記録される映像信号などの情報保護が図られる。この場合には、著作権保護システムとして、ＣＳＳ（Content Scramble System）と呼ばれる著作権保護（コピープロテクション）システムが利用されてる。しかし、この著作権保護システムも完全なものとは言えない。ディスクのデータ全体をバックアップし、またリストアするような処理が行われると、チックインのような高度な管理を行なうことができない。
【００５０】
図７は、DVD規格に用いられている、変調方式のコード変調テーブルの抜粋である。DVDでは、データシンボル＝１バイト（８ビット）で対応している為、“0”〜“２５５”までの２５６のデータシンボルに対して、各１６チャネルビットによるコードワードが割りあてられている。１６チャネルビットによるコードワードは、“１”から次の“１”までの距離が３〜１１ビットの範囲で構成されている。またコードワードとコードワードを接続した場合においても、“１”から次の“１”までの距離は３〜１１ビットになるように構成されている。このため、各データシンボルに状態１（State−１）から状態４（State−４）まで４組のテーブルが用意されている。そしてデータシンボルを変調（変調）時に使われる各コードワードに対して、次に使われるべきコードワードが存在する状態（ステート或はテーブル）が予め決められている。
【００５１】
この変調方式では、変調テーブルのコードワードから選択された結果形成されたチャネルビットデータは、NRZI（Non Return to Zero Inverted）方式によって、コードワードの“１”のところで、記録信号の極性反転を行う。反転処理により、記録信号は、その連続した“１”が３〜１１個の範囲となり、また記録信号は、連続した“0”が３〜１１個の範囲となる。
【００５２】
[ II： 着目している問題点]
図８は、丸ごとコピーが行なわれる様子、つまり違法コピーの経路の例を図示したものである。一般にコンピュータ環境で用いられる記録再生ドライブでは、PCからの指示で情報を記録／再生する事が目的の為、メディアに記録されたコンテンツの内容（情報の内容や情報に対する制御コードなど）は判断されない。このために、読みだされたデータはオープンになる。
【００５３】
図８に示すように、再生ドライブＸで読み出された全てのデータを、記録ドライブＹで読み出された順に記録すれば、同じ記録済み記録媒体が複数作成できてしまう。ドライブは、基本的には、ECC処理部と、変調部と、書き込み処理、読出し処理部とで構成されている。
【００５４】
［ＩＩＩ：本発明の対象となる記録媒体の例］
図９は、本発明の方法により、情報が記録再生される記録媒体における領域と、その内部情報について示す説明図である。記録媒体には、書替え不可領域２１１と、書き換え可能領域２１２が確保されている。書替え不可領域２１１には、メディアID（例えばディスク固有の識別番号）、書替え可能領域２１２には、さらに変調規則φ１データ記録領域２１２Aと、変調規則φ２データ（秘匿）記録領域２１２Bとが含まれている。
【００５５】
変調規則φ１データ記録領域２１２Aには、後で詳しく説明するように、暗号化コンテンツ情報を変調した変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）が記録される。また変調規則φ２データ記録領域２１２Bには、暗号化キー情報を変調した変調暗号化キー情報φ２（E(Ku,EMI)が記録される。即ち、書替え可能領域２１２には、変調方式が異なる、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）と、変調暗号化キー情報φ２（E(Ku,EMI)との２種類が記録される。
【００５６】
［ＩＶ：変調規則φ１信号と変調規則φ２信号の配置例］
図１０は、変調され変調暗号化コンテンツ情報φ（E(KT1,C1)と、変調暗号化キー情報φ２（E(Ku,EMI)の物理セクタ内の記録領域の例を示している。
【００５７】
ＤVＤシステムでは、図６で説明したように、変調後のＥＣＣブロック（物理セクタ）が構築される。ここで本実施例では、特定の物理セクタにおいて、特定のフレームの一部またはフレーム全体（斜線で示した部分）を、変調規則φ２で生成された変調キー情報φ２（E(Ku,EMI)に、取り替えるものである。この例では、同期コードＳＹ２、ＳＹ５、ＳＹ３，ＳＹ７が付加されているフレームが取り替えられている。
【００５８】
当然、メインデータ側はエラーとなるが、訂正能力の範囲のエラー増加であれば問題は無い。また、変調規則φ２信号を埋め込む場所として、物理セクタの最初のポジションは指定しておくが、次以降のポジションは前の場所に特定情報と一緒にポジション信号を書き込み、外部から見た場合ポジションが見えないようにしておいても良い。
【００５９】
図１１〜図１４には、変調規則φ２で生成された変調信号の埋め込み方法の各種の例を示している。
【００６０】
図１１は、暗号化キー埋め込み埋め込み技術の第１の具体例を示した図である。図１０における特定フレーム（符号ａ）の一部（G,H,I,Jの部分）に、メインデータ変調では使われていない特殊なパターンを暗号化キー埋め込みのデータの同期信号（ＳＹ−ＣＰ）として埋め込み、続いて数データシンボルの暗号化キーを埋め込む（符号ｂ）。この例では、暗号化キーの一部ＣＰ６，ＣＰ７が埋め込まれている。このような暗号化キーの一部を、他のフレームから取り出し、集合させると、符号ｃで示すように、暗号化キーの全体を取得することができる。この暗号化キーデータには、さらにエラー訂正コードECCが付加されており、データの信頼性を向上している。つまり、暗号化キー情報は、誤りシンボル訂正処理対象となり、最終的な正確な暗号化キー情報が復元できるようになっている。
【００６１】
この場合、暗号化キー情報データは、変調規則φ１を用いても良い。特殊なパターンのＳＹ−ＣＰは、メインデータ領域から見ればデータ領域に入っておりエラーデータとなる。したがって、SY−CPを変調規則φ１に対応した復調（φ−１１）を行い次にφ１による変調を行なっても同一の（ＳＹ−ＣＰ）パターンにはならない。この結果、同期コード（ＳＹ−ＣＰ）がコピーディスクでは全て消滅してしまう。この結果、ＳＹ−ＣＰが消滅し、暗号化キーを抽出することは不可能となり、不正コピーディスクの作成は不可能となる。
【００６２】
図１２は、暗号化キー埋め込み技術の第２の具体例を示す図である。物理セクタにおいては、メインデータは、同期信号（ＳＹＮＣ）に続いて１６チャネルビットで配置される。そして、変調暗号化キー情報は、その同期コード（ＳＹＮＣ）の後続に一定のチャネルビット、例えば８チャネルビットのダミー（２０Ｄ）を付加し、その後に配置される。
【００６３】
すなわち、メインデータと暗号化キーとのシンボルの分割点は異なるようにする事で、変調暗号化キー情報が、変調規則φ１に対応した復調（φ−１１）では正しく復調されないようにしたものである。
【００６４】
正常に復号するする場合は、変調規則φ２に対応した復調（φ−１２）において処理する。ここでは、ダミー部分が予め分っているので、この部分を検出し、以後に続くデータを復調すればよい。
【００６５】
図１３は、変調暗号化キー情報の埋め込み技術の第３の具体例を示す図である。図７に示したＤＶＤの変調用コード変換テーブルでは、８ビットのデータシンボルを１６チャネルビットに変換している。ここで、チャネルビットが“１”から次の“１”までのビット距離が３〜１１ビットに制限される場合、一方の変換テーブルで使ったパターンを使わずに別の変換テーブルを構成することは不可能に近い。
【００６６】
そこで、変調規則φ２を行なう場合、データシンボル（８ビット）を、変調用チャネルビットに変換する場合、更に大きなチャネルビットで構成するものである。この場合、変調側、復調側に変調用、復調用の対応する変換テーブルを備える。
【００６７】
図１３では、８ビットのデータシンボルは、例えば２４チャネルビットで構成させる例である。このようにビット変換を行うことで、正常な機器でのみ暗号化キー情報を復調することができる。
【００６８】
図１４には、その変換の関係を図示している。変調規則φ１のテーブル変換されるメインデータは、１６チャネルビットに変換される（図１４の符号ａ〜符号ｂ）。次に変調規則φ２のテーブルで変換される暗号化キーは、８ビットのデータシンボルが２４チャネルビットに変換される（図２２の符号ｃ〜符号ｄ）。
【００６９】
ここで、２４チャンネルビットのうち１６チャンネルビットが、２４チャンネルビットの前半側か後半側の１６チャネルビットの領域に、変調規則φ１では使われていないパターンとして埋め込まれる（符号ｄ、符号eの部分）。上記の暗号化キーの変調信号を抽出する場合には、予め分っている領域から変調信号を抽出し、独自の変換テーブルを利用して暗号化キーを復調処理することができる。
【００７０】
また他の実施の形態として次のように実現してもよい。即ち、シンボルデータＣＰｎ＝ＣＰ０、ＣＰ１、ＣＰ３、…において、ｎが偶数と奇数の場合で、変調規則φ１で使われていないパターンを埋め込む場所を、前半と後半に設定してもよい。変調規則φ１で使われていないパターンを前半に埋め込んだ例が符号ｄで示す例であり、後半に埋め込んだ例が符号ｅで示す例である。
【００７１】
この場合も暗号化キーの変調信号を抽出する場合には、予め分っている領域から変調信号を抽出し、独自の変換テーブルを利用して暗号化キーを復調処理することができる。
【００７２】
例えば、ＤＶＤ規格でのメインデータ変調器（変調規則φ１）では“１”から次の“１”までの距離は３〜１１ビットであり、（ＳＹＮＣ）フレームは１４チャネルビットパターンを使っている。そこで、特定部分の（ＳＹＮＣ）フレームの中の前半側か、後半側に、２４チャンネルチャネルビットを分割した１２チャンネルビットを配置する。
【００７３】
このように特定情報が物理セクタに埋め込まれることで、もし、変調規則φ２の規則で変調されたパターンが変調規則φ１に対応する復調φ―１１により復調され、このデータが再度、変調規則φ１で変調されて記録パターンに変換されても、正しい暗号化キー情報のコピーは不可能となる。
【００７４】
図１４における例では、変調暗号化キー情報のデータシンボル（ＣＰ２）と（ＣＰ３）で繋がるチャネルビットストリームを、復調φ―１１により復調した場合を示している。復調φ―１１の場合、入力データは、１６チャネルビット単位で分割されて復調されるが、最初の１６チャネルビットは、再び元のパターンに戻らないデータ（データは復調ハード回路に依存するが）となる。
【００７５】
続いての８チャネルビットは、（ＣＰ３）の先頭側８チャネルビットと連結して１６チャネルビットを構成し、その１６チャネルビットパターンで求まる「データＸ」が復調される（図２２の符号ｆ、符号ｇ）。
【００７６】
これらデータはエラー訂正回路を通せば訂正処理によって、暗号化キー情報は消失してしまう。
【００７７】
しかし、エラー訂正処理されないデータを外部に伝送した場合、図８のような違法コピー経路でコピー処理をする事により、この部分は再び元の（ＣＰ２）の後半側８チャネルビットと（ＣＰ３）の前半側８チャネルビットのパターンと同じになる可能性が高い。しかしながら、違法コピーが行なわれると、（ＣＰ２）と（ＣＰ３）とは、夫々の前半側か後半側の１６チャネルビットパターンが、同じパターンで記録できないので、結果として暗号化キーを違法コピーする事は困難となる。
【００７８】
この構成を導入する事で、メインデータの変調に使われている変換テーブルに使われていないパターンが少ない場合でも、暗号化キーの違法コピーを防止する事は可能である。
【００７９】
図１５には、上記した処理を実行するための装置の具体的構成例を示している。
【００８０】
ブロックLCMで示す部分はコンテンツ利用・管理装置であり、４００は、ドライブであり、２００は、記録媒体（例えば光ディスク）である。光ディスク２００の書替え不可領域には、キーグループ情報KBとメディアIDが記録されている。
【００８１】
コンテンツ利用・管理装置LCMには、管理情報格納部５０１、マスターキー生成部５０２、２変数関数器５０３、暗号化器５０４、暗号化器５０５が設けられている。さらに、ドライブ４００との相互認証を行うための認証・制御部５０６が設けられている。
【００８２】
ドライブ４００には、コンテンツ利用・管理装置LCMとの相互認証を行うための認証・制御部４０１、エラー訂正コード処理部４０２、変調器４０３、エラー訂正コード処理部４０４、変調器４０５、書き込み制御部４０６が設けられている。また、読み取り制御部４０７も設けられている。通常は、書き込み制御部４０６、読み取り制御部４０７は、光学ヘッド制御回路として一体に構成されるが、ここでは機能別に示している。なおここでは、図１に示したようなピックアップ（PUP）部の機械的動作部、光出力部などは、この書き込み制御部４０６、読み取り制御部４０７には含めていない。書き込み制御部４０６、読み取り制御部４０７は電気的な回路部、好ましくは半導体デバイスとして構築されているものとする。
【００８３】
今、コンテンツC1（コンテンツC1を再生のための管理情報を含むものとする）を、記録媒体２００に記録（チェックアウト）する場合の動作を説明する。コンテンツ利用・管理装置LCMから、認証・制御部５０６を通してコンテンツC１のためのチェックアウト命令がドライブ４００の認証・制御部４０１に与えられる。チェックアウト命令を受けると、認証・制御部５０６、４０１は、相互認証を行う。つまり、互いにデータのやり取りを行なってもよいデバイスであるかどうかの確認を行なう。なお管理情報格納部５０１に記述SらえているコンテンツC1のチェックアウト可能な「子」の数が０のときは、処理は終了する。
【００８４】
相互認証が正常に実行された場合、コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間の相互通信データは、相互認証の際に共有した共有鍵により、スクランブルされている。
【００８５】
ドライブ４００は、読み取り制御部４０７を通じて、記録媒体２００からキーグループ情報KBとメディアIDを読み取り、コンテンツ利用・管理装置LCMに伝送する。
【００８６】
マスタキー生成部５０１は、記録媒体２００から読取ったキーグループ情報KBと、この書き込み読み取り装置１００自身が持つ情報Kｄ（通常はデバイスキーと称される）からマスターキーKｍを生成する。マスターキーKmは、２変数変調器５０３に入力される。２変数関数器５０３は、ディスク固有のメディアIDとマスターキーKmを２変数関数ｈ（ｘ、ｙ）により処理して、メディア固有キーKuを生成する。
【００８７】
メディア固有キーKuと、タイトルキーKT1(コンテンツC1のタイトルに対応)とは、暗号化器５０４に入力される。暗号化器５０４は、メディア固有キーKuによりタイトルキーKT1を暗号化し、暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)を得る。暗号化タイトルキーE(Ku,KT1)は、ドライブ４００に送信される。また、タイトルキーKT１は、コンテンツC1を暗号化器５０５にて暗号化する。暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)は、ドライブ４００に送信される。
【００８８】
ドライブ４００において、エラー訂正コード処理部４０２は、送られて来た暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)にエラー訂正コード（図3〜図５にて説明）を付加し、変調器４０３に供給する。変調器４０３は、エラー訂正処理された暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)を変調規則φ２により変調する。この処理が行われた変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）は、書き込み制御部４０６に供給される。
【００８９】
エラー訂正コード処理部４０４は、送られて来た暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)にエラー訂正コード（図３〜図５にて説明）を付加する。この処理を行われた暗号化コンテンツ情報は、変調規則φ１をもつ変調器４０５にてデータ変調され、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）として書き込み制御部４０６に供給される。
【００９０】
ここで、書き込み制御部４０６では、図１０〜図１４で説明したように、物理セクタの特定のフレームに変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）が埋め込まれる。書き込み制御部４０６の出力（物理セクタ）は記録媒体の書替え可能な領域に書き込まれ、チェックアウトが終了する。
【００９１】
コンテンツ利用・制御装置LCMは、その管理情報格納部５０１の管理情報に対して、次のような処理を行なう。コンテンツC１のチェックアウト先のディスクのメディアIDを記述子、チェックアウト可能な子の数Nを１つ減らし（N−1）とする。
【００９２】
図１６は、上記のように記録媒体２００に書き込まれた情報を再生する場合の機能ブロックを示している。コンテンツC１を再生する場合には、コンテンツ利用・管理装置LCMからコンテンツC１の再生命令が認証・制御部５０６を通じてドライブ４００に送信される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００とは、相互の認証・制御部５０６、４０１を介して相互認証を行なう。相互認証が正常に行なわれた場合、相互通信が開始される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間の相互通信データは、相互認証の際に共有した共有鍵により、スクランブルされている。
【００９３】
ドライブ４００は、読み取り制御部４０７を通じて、記録媒体２００からキーグループ情報KBとメディアIDを読み取り、コンテンツ利用・管理装置LCMに伝送する。
【００９４】
また、読み取り制御部４０７ａを通じて、記録媒体の物理セクタを読取る。物理セクタは、先に説明したように、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）、および、変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）が埋め込まれている。埋め込み個所は、予め分っている、或は同期信号（SYN−CP）を有するので、読み取り制御部４０７ａは、変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）とを分離する。
【００９５】
変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）は、変調規則φ２の逆変換（復調）φ−１２を行なう復調器４０３ａに入力される。そして復調された暗号化タイトルキー情報は、エラー訂正コード処理部４０２ａに入力される。また変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）は、変調規則φ１の逆変換（復調）φ−１１を行なう復調器４０５ａに入力される。そして復調された暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）は、エラー訂正コード処理部４０４ａに入力される。
【００９６】
なお、変調規則φ１と、変調規則φ２との関係は、変調規則φ２で変調された成分Xを前記変調規則φ１の復調規則φ―１１で逆変調しても成分Xに戻らない、つまりφ―１１（φ２（X））≠Xを満たす関係にある。
【００９７】
復調された暗号化タイトルキー情報は、エラー訂正コード処理部４０２ａにおいてエラー訂正処理され，認証・制御部４０１を介してコンテンツ利用・管理装置LCMに伝送される。また復調された暗号化コンテンツ情報は、エラー訂正コード処理部４０４ａにおいてエラー訂正処理される。エラー訂正処理された暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)は、認証・制御部４０１を介してコンテンツ利用・管理装置LCMに伝送される。
【００９８】
コンテンツ利用・管理装置LCMにおいて、マスタキー生成部５０１は、記録媒体２００から読取ったキーグループ情報KBと、この書き込み読み取り装置１００自身が持つ情報Kｄ（通常はデバイスキーと称される）からマスターキーKｍを生成する。マスターキーKmは、２変数関数器５０３に入力される。２変数関数器５０３は、ドライブ４００から送られて来たディスク固有のメディアIDと、生成したマスターキーKmを２変数関数ｈ（ｘ、ｙ）により処理して、メディア固有キーKuを生成する。
【００９９】
尚、メディア固有キーKuは、図１５で示したメディア固有キーKuと同じものが得られるようになっている。これは、図１５で示したキーグループ情報KBとメディアIDが同一内容であれば、メディア固有キーKuとしては、図１５、図１６においても同じ内容が得られるようにキーグループ情報KBと、デバイスキーKdとの関係が工夫されているからである。つまり、デバイスキーKdに対応する情報がキーグループ情報KBの中に含まれているからである。不正な装置の場合は、キーグループ情報KBの中にデバイスキーKdに対応する情報が含まれていないので、正常なマスターキーKmが得られず、結果、正常なメディア固有キーKuの得られなくなる。また不正装置が発覚された場合には、次のディスク販売時からディスク提供者は、その不正装置に対応する情報を、キーグループ情報KBの中から削除して販売する。これにより不正コピーが拡散するのを防止することができる。
【０１００】
ドライブ４００から送られた暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)とメディア固有キーKuとは、復号器５０４ａに入力され、ここでは、タイトルキー情報KT1が復号される。また、ドライブ４００から送られた暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)と復号されたタイトルキー情報KT1とは、復号器５０５ａに入力され、ここで、コンテンツC1が復号されることになる。
【０１０１】
図１７には、ディスク（記録媒体）１０からディスク２００に対してチェックアウトが実行された際のディスク１０及びディスク２００の記録情報の状態と、ディスク２００からディスク１０にチェックインした後のディスク２００の記録情報の状態とを示している。
【０１０２】
ディスク１０からディスク２００にチェックアウトされると、ディスク２００には、変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)が書替え可能領域に記録されることになる。ここでディスク２００の情報をディスク１０に対して戻す処理（チェックイン）を行なったとする。すると、第１の例では、ディスク２００の変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)が消去される。第２の例では、ディスク２００の変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)がランダムデータの重ね書きにより破壊される。第３の例としては、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)が消去される。或は、第４の例として、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)がランダムデータの重ね書きにより破壊される。あるいは、第５の例としては、上記第１乃至第４の例が組み合せて採用される。最も短時間の処理は、上記の第１または第２の例である。
【０１０３】
上記のような方法によると、書き込み可能な領域の全体の情報をバックアップ・リストアしても、変調規則φ２に従った処理部を所有しない機器では、正しくリストアすることはできない。変調規則φ２に基くデータ処理が行なわれるときは、コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間で認証処理が必要である。また、ディスクのコンテンツがコンテンツ利用・管理装置LCMにチックインされる場合には、LCMの管理情報に記述されているコンテンツC1のチックアウト先のディスクのメディアIDと、ディスクから読取ったメディアIDとの一致がチェックされる。そして両者が一致したときのみチェックインが実行されるよになっている。
【０１０４】
またチェックインが実行された後は、データを読取ったディスクに対して、上記した第１乃至第５の例による消去或は破壊が行なわれた後に、管理情報に記述されているコンテンツC１の子の数（チェックアウト可能な数）を＋１処理するようになっている。
【０１０５】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１０６】
図１８は更にこの発明の他の実施の形態であり、チェックアウトを行なう場合の機能ブロックを示している。先の実施の形態と同一部分に同一符号を付して説明する。そして、先の実施の形態と異なる部分を説明する。この装置では、ドライブ４００内部が異なる。暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)は、さらに暗号化器４１１を有する。この暗号化器４１１により暗号化タイトルキー情報情報E(Ku,KT1)を、さらにエラー訂正コード処理部４１２からの乱数（EMI）により暗号化する。暗号化器４１１から得られたダブル暗号化タイトルキー情報E（EMI, E(Ku,KT1)）は、エラー訂正コード処理部４１３により、外符号PO、内符号PIが付加されて、図５に示したようなセクタとなる。そして変調規則φ１に基いて、変調器４１４にて変調され、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E（EMI, E(Ku,KT1)））として出力され、書き込み制御部４０６に入力される。
【０１０７】
一方、先の乱数EMIは、エラー訂正コード処理部４１５にて、エラー訂正コードが付加され、変調規則φ２に基いて機能する変調器４０３により変調され、変調乱数φ２（EMI）として書き込み制御部４０６に入力される。書き込み制御部４０６では、変調乱数φ２（EMI）を、図１０〜図１４で説明したような特定フレームに埋め込み、ディスク２００に書き込む。
【０１０８】
図１９は、上記のように記録媒体２００に書き込まれた情報を再生する場合の機能ブロックを示している。コンテンツC１を再生する場合には、コンテンツ利用・管理装置LCMからコンテンツC１の再生命令が認証・制御部５０６を通じてドライブ４００に送信される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００とは、相互の認証・制御部５０６、４０１を介して相互認証を行なう。相互認証が正常に行なわれた場合、相互通信が開始される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間の相互通信データは、相互認証の際に共有した共有鍵により、スクランブルされている。
【０１０９】
先の図１６の実施の形態と同一部分に同一符号を付して説明する。そして、先の実施の形態と異なる部分を説明する。
【０１１０】
読み取り制御部４０７ａは、記録媒体２００から変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E（EMI, E(Ku,KT1)）と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)、変調乱数φ２（EMI）を読取る。また、読み取り制御部４０７ａは、これらの情報を分離してそれぞれ対応する復調器４１４ａ，４０５ａ，４０３ａに供給する。復調器４０３ａでは、変調乱数φ２（EMI）が復調され、エラー訂正コード処理部４１５ａにてエラー訂正処理され、EMIはエラー訂正コード処理部４１２ａに供給される。一方、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E（EMI, E(Ku,KT1)）は、復調器４１４ａで復調され、ダブル暗号化タイトルキー情報は、エラー訂正コード処理部４１３ａにてエラー訂正処理される。そして復号器４１１ａに供給される。そしてここでは、ダブル暗号化タイトルキー情報E（EMI, E(Ku,KT1)が、エラー訂正コード処理部４１２ａからのEMIを用いて復号処理される。これにより暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)がえられ、コンテンツ利用・管理装置LCMに送られる。他の処理は、先の図１６の例と同じである。
【０１１１】
図２０には、書替え不可領域２１１と書替え可能領域２１２に書き込まれている情報の暗号化状態を示している。
【０１１２】
図２１は、ディスク（記録媒体）１０からディスク２００に対してチェックアウトが実行された際のディスク１０及びディスク２００の記録情報の状態と、ディスク２００からディスク１０にチェックインした後のディスク２００の記録情報の状態とを示している。
【０１１３】
ディスク１０からディスク２００にチェックアウトされると、ディスク２００には、変調暗号化乱数情報φ２（EMI）と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)と、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E(EMI,E(Ku,KT1))）とが書替え可能領域に記録されることになる。ここでディスク２００の情報をディスク１０に対して戻す処理（チェックイン）を行なったとする。
【０１１４】
すると、第１の例では、ディスク２００の変調暗号化乱数情報φ２（EMI）が消去される。第２の例では、ディスク２００の変調暗号化乱数情報φ２（EMI）がランダムデータの重ね書きにより破壊されてもよい。第３の例としては、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)が消去される。或は、第４の例として、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)がランダムデータの重ね書きにより破壊されるてもよい。あるいは第５の例として、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E(EMI,E(Ku,KT1))）が消去或はランダムデータの重ね書きにより破壊されるてもよい。さらには、第６の例として、上記第１乃至第６の例が組み合せて採用される。最も短時間の処理は、上記の第１または第２の例である。
【０１１５】
この発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。この発明は、基本的には、少なくとも暗号化コンテンツ情報を含む第１情報K1と、前記第１情報K1を復号するための成分を含む第２情報K２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、書き込み読み取りドライブの内部にて、前記第１情報K1を第１の変調規則φ１で変調した情報φ１（K1）とし、前記第２情報を第２の変調規則φ２で変調した情報φ２（K２）として、この情報φ１（K1）,φ２（K２）を前記書替え可能な領域に書き込むようにしている。
【０１１６】
第１情報K1としては、上記の例では、E(KT1、C1)及びまたは（EMI,E(Ku,KT1)））である。また第２情報K2としては、E(Ku,KT1)または（EMI）である。
【０１１７】
図２２に示す他の例を説明する。図１８に示したドライブ４００と同じ部分には同一符号を付している。図１８の例ではエラー訂正コード処理部４１２から得られる乱数（EMI）をエラー訂正処理し、直接変調規則φ２により変調して、記録媒体２００に記録した。しかし図２２の例では、エラー訂正コード処理部４１２からの乱数（EMI）を暗号化器４２１に導き、ドライブ共通キー保持部４２２からのドライブ共通キーKgにより暗号化し暗号化乱数E（Kg,EMI）を得るものである。そしてこの暗号化乱数E（Kg,EMI）をエラー訂正処理部４２３にてエラー訂正コードを付加し、変調規則φ２により変調し、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を得、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を記録媒体２００に記録するものである。
【０１１８】
このようにすると、例えば変調規則φ２が漏洩したとしても、乱数EMIの内容が直ぐに解読されることがない。
【０１１９】
図２３は、更に他の実施の形態である。図２２に示したドライブ４００と同じ部分には同一符号を付している。図２３の例では、ドライブ共通キーKgをドライブ固有キー生成部４２２に入力する。ドライブ固有キー生成部４２２では、グループキー情報KB’を用いてドライブ固有キーKudを生成する。そして、ドライブ固有キーKudにより、エラー訂正コード処理部４１２からの乱数（EMI）を暗号化器４２１で暗号化し、暗号化乱数E(Kud,EMI)を得るものである。そして暗号化乱数E(Kud,EMI)をエラー訂正処理部４２４にてエラー訂正コードを付加し、変調規則φ２により変調し、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を得、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を記録媒体２００に記録するものである。
【０１２０】
このようにすると、不正コピーなど不正行為を行なっているドライブが判明したとき、ディスク製造者は、グループキー情報KB’の一部を変更したディスクを販売することで、この不正行為を行なっているドライブでは、正常なドライブ固有キーKudを生成することができなくなる。
【０１２１】
上記の発明を実施する場合、秘匿性を高めるために、ドライブ４００において変調器及び復調器は、１つの半導体デバイスにて構成されていることが好ましい。また更に、この変調及び復調器にエラー訂正コード処理部、エラー訂正コード処理部も一体に半導体デバイスとして構築されることが好ましい。さらには、読み取り制御部、書き込み制御部の回路構成を含めたドライブ４００全体が半導体デバイスで構成されてもよい。
【０１２２】
なお、読み取りおよび書き換え可能な領域のみを有する記録媒体ではメディア固有鍵ＫｕをＫＢ，メディアＩＤ，Ｋｄから生成するかわりに、乱数生成器により生成することでも同等のコンテンツ管理を行なうことができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、記録媒体の不正な複製を強力に防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】DVDシステムに採用される記録データ処理工程を示すブロック図。
【図２】DVDシステムに採用されるデータセクタの構成を示す説明図。
【図３】DVDシステムに採用されるECCブロックの構成を示す説明図。
【図４】DVDシステムに採用される記録セクタの構成を示す説明図。
【図５】DVDシステムに採用される行インターリーブ処理後のECCブロックの構成を示す説明図。
【図６】DVDシステムに採用される物理セクタの構成を示す説明図。
【図７】DVDに用いられている変調器用変換テーブルの一部を示す図。
【図８】違法コピーが行なわれる場合のデータフローの例を示す説明図。
【図９】記録媒体（ディスク）における書替え可能領域、書替え不可領域の情報の説明図。
【図１０】変調規則φ２により変調された情報が挿入される変調情報データブロックの例を示す説明図。
【図１１】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれる例を示す図。
【図１２】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれる他の例を示す図。
【図１３】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれる更に他の例を示す図。
【図１４】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれるまた他の例を示す図。
【図１５】この発明に係る書き込み読み取り装置におけるブロック構成であり、チックアウト処理の経路を示す図。
【図１６】この発明に係る書き込み読み取り装置におけるブロック構成であり、再生処理の経路を示す図。
【図１７】この発明による装置でチェックアウト、チェックインが実行された場合の記録媒体上の情報を説明するために示した図。
【図１８】この発明に係る書き込み読み取り装置における他のブロック構成例であり、チックアウト処理の経路を示す図。
【図１９】この発明に係る書き込み読み取り装置における他のブロック構成例であり、再生処理の経路を示す図。
【図２０】図１８、図１９の装置により情報書き込み読出しが行なわれる記録媒体（ディスク）における書替え可能領域、書替え不可領域の情報の説明図。
【図２１】図１８、図１９の装置によりチェックアウト、チェックインが実行された場合の記録媒体上の情報を説明するために示した図。
【図２２】この発明の更に他の実施の形態に係るドライブのブロック構成を示す図。
【図２３】この発明の更に他の実施の形態に係るドライブのブロック構成を示す図。
【符号の説明】
LCM…コンテンツ利用・管理装置、４００…ドライブ、２００…記録媒体、５０１…管理情報格納部、５０２…マスターキー生成部、５０３…２変数関数器、５０４、５０５…暗号化器、５０６、４０１…認証・制御部、４０２…エラー訂正コード処理部、４０３…変調器、４０４…エラー訂正処理部、４０５…変調器、４０６…書き込み制御部、４０７…読み取り制御部、５０４ａ、５０５ａ…復号器、４０３ａ…復調器、４０５ａ…復調器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体メモリ、ディスク等の記録媒体に、著作権保護が必要なコンテンツを記録する場合に有効な秘匿情報を伴う情報記録方法及び装置及び再生方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル革命と称されるように、あらゆる情報がデジタル化され、伝送媒体或は記録媒体等の媒体を通して配信可能な技術が開発されている。これにより、多くの人達が自由にデジタル情報を入手することができるようになった。そのような環境の中では、デジタルオーディオ信号やデジタル映像信号、その他コンピュータで取り扱われる関連データのようなデジタル信号が、記録媒体に記録される。また上記したような信号が記録媒体から再生される、また再生専用の情報媒体に情報が転写される、また転写された情報が再生される、また伝送ラインで情報が伝送される等の、情報伝達・情報蓄積が行われる。
【０００３】
また最近では、映像・音響信号の大量な情報を記録できる記録媒体として、ＤＶＤ（バーサタイル・デジタル・ディスク）が実現され、２時間以上の映画をＤＶＤに記録し、再生装置によりＤＶＤ記録情報を再生することで、家庭で自由に見ることが出来るようになった。
【０００４】
ＤＶＤは、再生専用の「ＤＶＤ−ＲＯＭ」と、一回の記録が出来る「ＤＶＤ−Ｒ」、自由に記録再生が可能な「ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＡＭ」等の媒体が存在する。
【０００５】
ＤＶＤ−ROMの応用規格では、ＤＶＤ−video規格があり、１枚のディスクに映画が完全に記録されている。このようなＤＶＤ−videoディスクの再生や、放送系でのデジタル放送受信で、ユーザは、自由にデジタル信号での情報が入手できる。このような環境では、入手したデジタル信号をハードディスクや上記のＤＶＤ−ＲＡＭ等の記録媒体にコピーし、再びＤＶＤ−video規格に準拠したエンコーダでエンコードし記録すれば、元のディスクと同じデジタル信号がコピーされた別のディスクを作成できることになる。
【０００６】
この為、ＤＶＤ−videoでは記録されているデジタル情報には、暗号化が施されている。暗号化技術を用いたコピープロテクト方法は、事前に暗号化された情報が記録されるＤＶＤ−videoディスクあるいはＤＶＤ−ROMディスク上で有効に機能している。
【０００７】
この様な情報伝送・蓄積処理が行なわれる分野においては、近年、著作権保護の取り扱いが重要になってきた。特に著作権保護を必要とする情報が、通常の記録媒体に記録される場合は、不正なコピーが行なわれるのを防止する必要がある。即ち、著作権者は一つの記録媒体のみに情報記録を許しているにも関わらず、複数の記録媒体に同じ情報が記録されるという、不正行為の発生が考えられ、そのような不正行為の防止が不可欠になっている。
【０００８】
また、書替え可能な記録媒体が登場したことにより、コンテンツに対しては、その管理情報として、“コピー禁止”、“コピー１回許可する”、“コピー複数回許可する”などの世代管理情報が必要である。
【０００９】
また、最近では、コンテンツ管理の概念として“移動”、“チェックアウト（Check-out）”、“チェックイン（Check-in）”という概念が登場している。ここで各用語の定義を行なうと以下の通りである。
【００１０】
（１）“移動”・・・ある記録エリアから他の記録エリアにコンテンツを移動するものであり、元の記録エリアに存在したコンテンツは消去されたものとなる。
【００１１】
（２）チェックアウト・・・N回コピーを許可された、ある記録エリア（或は第１の記録媒体）から他の記録エリア（或は第２の記録媒体）にコンテンツがコピーされることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツは消去されず、コピー制御情報が（N−１）回に低減される。勿論、N=0となった場合には、これ以上のコピーを作ることはできない。また、通常は、１度複製されたコンテンツは、再生は可能であるが、さらにこれをコピーすることは許されていない。
【００１２】
（３）チェックイン・・・元の記録エリアのコンテンツのコピー制御情報が例えば、（N−１）回のとき、先に記録した他の記録エリアからコンテンツを戻す処理が行なわれることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツを管理するコピー制御情報は、（（N−１）＋１）回に変更される。また、他の記録エリアに記録されていたコンテンツは消去されたものとなる。ここで、上記コピー制御情報が示すルールに従って動作する情報記録再生装置が、その機能に従い忠実に利用される場合は問題はない。しかし、情報記録再生部が変造され、上記コピー制御情報が無意味となるような対策を施される場合がある。このような場合は、コピー制御情報は、無意味となってしまう。
【００１３】
なお、デジタル信号の違法コピーを防止するための技術として、特開平９−１２８９９０号公報、特開平８−２０４５８４号公報、特開平８−２８６８４号公報に記載されたものがある。
【００１４】
特開平９−１２８９９０号公報では、誤り訂正符号の一部を特定の情報（暗号鍵など）に置換して記録する方法である。この方法であると、デジタルデータや誤り訂正符号領域に一部を暗号鍵などの特定の情報で置換するので、置換された部分がエラーとなる。したがって、特定情報量が大きくなると、本来のデータの誤り率が大きくなり、誤り訂正処理の負担が大きくなる。
【００１５】
特開平８−２０４５８４号公報では、誤り訂正処理したデータを復号処理部に送る場合、訂正不能データ部分を復号処理部で検出できるように、同期コードを含む特殊コードに置換して伝送している。そして復号処理部では、特殊コードを用いて誤り部分を認識し、復号する方法である。
【００１６】
特開平８−２８６８４０号公報では、違法コピー防止のために、付加情報や付加情報の位置を変換することで、暗号化を行なう方法である。暗号化鍵情報を埋め込むことにより発生するデータエラーにより、デジタルデータの訂正不能状態が生じなるように、デジタルデータの配置構造を工夫している。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなコンテンツ及び管理情報（コピー制御情報を含む）の管理を行なうには、情報記録再生部に対してコンテンツ及び管理情報に対する暗号化・復号化処理が施される。しかしながら、コンテンツ及び管理情報を暗号化、復号化する鍵情報が不正に盗まれてしまう場合もある。すると、自由にコンテンツ及び管理情報の復号が可能となり、コンテンツを別の記録媒体や記録エリアに多数不正に複製しても、コンテンツ復号が可能となってしまう。
【００１８】
そこで、本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、コンピュータ等の環境に用いられている記録再生ドライブと情報の編集などが容易なＰＣによるシステムにおいても、著作権保護が求めている情報が記録されている記録媒体の不正な複製を防止できる、著作権保護システムを持った、秘匿情報を伴う情報記録方法及び装置を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明では、記録媒体は、読み取り及び書替え可能な領域、あるいは読み取り可能であるが書き換えが不可能な領域と、読み取り及び書替え可能な領域とを有し、少なくともコンテンツを含む第１情報K1と、前記第１情報K1を復号するための成分を含む第２情報K２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、書き込み読み取りドライブの内部にて、前記第１情報K1を第１の変調規則φ１で変調した情報φ１（K1）とし、前記第２情報を第２の変調規則φ２で変調した情報φ２（K２）として、前記情報φ１（ K1 ）の一部を、前記情報φ２（ K ２）で置換え、φ１（ K1 ）内にφ２（ K ２）が混在した情報を、前記書替え可能な領域に書き込むことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
まず記録媒体として近年各種のものが製品化されているので、記録媒体のタイプを分類して説明する。タイプ０と称される記録媒体がある。この記録媒体は、大半が情報を書き込むことができ、また読み出すことができる領域であり、例えばビデオテープ、半導体メモリ（RAM）、市販のフロッピーディスク等に代表される。
【００２２】
タイプ１と称される記録媒体がある。この記録媒体は、例えば光ディスク、不揮発性メモリを搭載した半導体メモリ（RAM）に代表される。このタイプ１の記録媒体は、書替え不可領域（読出しのみが可能）と、書替え可能領域とを有する。書替え不可領域には、メディアID(ディスクの識別情報)、キーの束であるキーグループ情報KBなどが書き込まれている。メディアIDや情報KBは、コンテンツを暗号化する場合の鍵の一部（つまり鍵を生成する一部）として利用される。
【００２３】
とこで、上記タイプ０の記録媒体の場合は、上記メディアID、キーの束であるキーグループ情報KBを書き込んだとしても、この情報は、書替え可能な領域に書き込む以外にない。このために、メディアIDやキーグループ情報KBは、容易に盗まれる或は書替えられてしまう恐れがある、よって、タイプ０の記録媒体は、著作権保護を必要とするコンテンツを記録するための媒体としては、不向きである。
【００２４】
次に、タイプ１の記録媒体について検討を行なう。このタイプ１の記録媒体は、上記メディアID、キーの束であるキーグループ情報KBが読み取りは可能であるが、書き込みが不可能な領域に記録されている。したがって、メディアID、キーキーグループ情報KBが勝手に書替えられてしまうようなことはない。そこで、メディアID、キーキーグループ情報KBをコンテンツを暗号化するための鍵の一部として用いれば、この記録媒体（第１の記録媒体）と記録されるコンテンツが１対１で対応する。つまりコンテンツのみ（書替え可能な領域のデータの丸ごと）を他の記録媒体（第２の記録媒体）にコピーしても、他の記録媒体（第２の記録媒体）のメディアID、キーキーグループ情報KBは、第１の記録媒体のメディアID、キーキーグループ情報KBとは内容が異なるので、第２の記録媒体から再生した信号を正確に復号できない。
【００２５】
ここで、先に（１）、（２）、（３）で述べた移動、チェックアウト、チェックイン機能を実現する場合、タイプ２の記録媒体を用いて、どのように実現するかを説明する。
【００２６】
（１）“移動”・・・ある記録エリア（例えば第１の記録媒体）から他の記録エリア（第２の記録媒体）にコンテンツを移動するものであり、元の記録エリアに存在したコンテンツは消去されたものとなる。
【００２７】
したがって、この場合は、記録媒体に対して、移動処理許可用の管理情報が記録されることになる。そして、第１から第２の記録媒体にコンテンツが移動処理された場合には、第１の記録媒体に記録されている移動処理許可用の管理情報或はコンテンツが消去されるかまたは無意味なデータに書き直される。
【００２８】
（２）チェックアウト・・・N回コピーを許可された、ある記録エリア（第１の記録媒体）から他の記録エリア（第２の記録媒体）にコンテンツがコピーされることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツは消去されず、コピー制御情報が（N−１）回に低減される。勿論、N=0となった場合には、これ以上コピーを作ることはできない。
【００２９】
この場合は、記録媒体に対してコピー制御情報を書替え可能領域に記録できるようにし、コピー制御情報を修正変更できるように設計する必要がある。
【００３０】
（３）チェックイン・・・元の記録エリアのコンテンツのコピー制御情報が例えば、（N−１）回のとき、先に記録した他の記録エリアからコンテンツを戻す処理が行なわれることである。この場合、元の記録エリアのコンテンツを管理するコピー制御情報は、（（N−１）＋１）回に変更される。また、他の記録エリアに記録されていたコンテンツは消去されたものとなる。
【００３１】
したがって、この場合も記録媒体に対してコピー制御情報を書替え可能領域に記録できるようにし、コピー制御情報を修正変更できるように設計する必要がある。
【００３２】
ここで、コンテンツ及びコピー制御情報（管理情報）に対する暗号化・復号化処理が施される。しかしながら、コンテンツ及び管理情報を暗号化、復号化する鍵情報が不正に盗まれてしまう場合もある。
【００３３】
そこで、この発明の方法では、コンテンツ及び管理情報を暗号化したキー情報も暗号化して書替え可能な領域に記録する手法を工夫するものである。さらに、暗号化キー情報が書替え可能領域に記録されるので、この暗号化キー情報が不正に書き換えられてしまう恐れがある。そこで更に暗号化キー情報を暗号化した第２キー情報（乱数）に関しても暗号化して書替え可能な領域に記録するようにしている。
【００３４】
ここでこの発明では、前記暗号化キー情報を書替え可能領域に書き込む場合、暗号化コンテンツ及び管理情報と同じように第１の種類の変調・復調規則を使用して記録再生できるようにし、暗号化された第２キー情報の書き込みに際しては、第２の種類の変調・復調規則を使用して記録再生できるようにしている。そして第２の変調・復調規則は、情報書き込み読み取り装置内部で、変調・逆変調が実行されるようにしている。つまり、第２の変調・復調規則に影響を受けたままの情報が、情報書き込み読み取り装置内部から外部に導出されないようにしている。これにより、第２の変調・復調規則に基いて記録再生される暗号化代２キー情報は、秘匿性が極めて高い。
【００３５】
［I：本発明が有効に機能するシステムの例］
図１は、ＤＶＤ−video信号の著作権保護システムにおける、記録媒体への信号処理工程を示したものである。データ制御処理において、映像・オーディオ情報信号は、ＭＰＥＧ方式等で圧縮処理され、更に再生制御信号などが付加されたデジタルデータストリームにフォーマット化される（ステップＳ１）。
【００３６】
デジタルデータは、「２Ｋバイト」単位のパケットデータにデータセクタ化され（ステップＳ２）、各セクタにはセクタ番号であるＩＤが付加される（ステップＳ３）。次にデータは暗号化（データスクランブル）される（ステップＳ４）。暗号化データに誤り検出符号「ＥＤＣ」が付加され（ステップＳ５）、その後、再生動作でのサーボ系を安定にさせる等の目的で、ＩＤ情報によって決められるコードでデータ部がデータスクランブルされる（ステップＳ６）。
【００３７】
ここでのデータスクランブルは、上記した暗号化の為のデータスクランブルと異なり、公開された内容でデータをスクランブルさせる。その目的は、デジタルデータが「オール“0”」のような場合、記録データは同じパターンの繰り返しとなる。この場合、ディスク系では隣接トラックのクロストーク等によって、トラッキングサーボエラー信号が正確に検出出来ないなどの不具合が発生する懸念があるためである。Ｍ系列発生器の初期値がＩＤ値で決めされる。Ｍ系列発生器からの信号をデジタルデータに掛け合わせて、データスクランブルが行なわれる。これにより、データスクランブルされた記録信号が同じパターンの繰り返しとなるのを防いでいる。本明細書では、サーボ安定などに用いる「データスクランブル」については、この説明のみとして、別項で説明する「データスクランブル」は、情報の著作権保護に用いる暗号化処理に使われるものを示す事にする。
【００３８】
上記の処理が施されたデジタルデータは、１６セクタ単位でエラー訂正処理のためにエラー訂正コード（ＥＣＣ）ブロック化され（ステップＳ７）、ここで、「内符号：ＰＩ」と「外符号：ＰＯ」の誤り訂正符号が生成される（ステップＳ８）。
【００３９】
ＰＯは、インターリーブ処理により、各セクタに分散配置され「記録セクタ」が構成される（ステップＳ９）。記録セクタデータは、変調回路で変調され（ステップＳ１０）、その変調された信号がドライバー、ピックアップ装置を介してディスク原盤にカッティング記録される。図１のブロックは、ピックアップ部のパワーが異なる市販される記録再生装置と同様な構成である。
【００４０】
原盤ディスクは、ディスク製造工程処理で、ディスク製造用金型が作成され、インジェクションマシンなどを使って、大量のディスクを複製させ、ビデオ信号が記録された、ＤＶＤ−ＲＯＭディスクとして市場に提供される。
【００４１】
図２は、図１での「データセクタ」の構成を示している。
【００４２】
このデータセクタは、（１行＝１７２バイト）×１２行で構成され、先頭行に、セクタ番号、セクタ情報から構成されるセクタ識別情報「ＩＤ」が配置され、続いてＩＤ誤り検出符号「ＩＥＤ」、次に著作権保護関連の情報「ＣＰＲ‐ＭＡＩ」、その後に２Kバイトのメインデータ領域があり、最後にメインデータのための誤り検出コード「ＥＤＣ」が付加されている。
【００４３】
図３は、ＥＣＣブロックの構成を示す。図１のデータセクタを１６個集合することで構成された、１７２バイト×１９２行のデータにおいて、各列（縦方向）に対して１６バイトの外符号ＰＯが生成され、各行（横方向）に対して１0バイトの内符号ＰＩが生成される。ここで、１６行（１６バイト）の外符号ＰＯは、１２行毎（各セクタ）に１行（バイト）ずつが分散配置される。
【００４４】
図４は、ＰＯが分散配置された後の、各セクタのうち１つのセクタの構成を取り出して示す。これを「記録セクタ」と言う。外符号ＰＯの一部（１行）が、図２に示したセクタ（１２行）に付加されているので１２行＋１行となっている。
【００４５】
図５は、記録セクタ１６個による、ＥＣＣブロックの構成を示す。つまり図４の記録セクタが１６個集合された状態である。
【００４６】
図６は、各記録セクタのデータストリームを変調器に通して、「物理セクタ」が生成されるが、この物理セクタの構成を示している。
【００４７】
変調器は、各データシンボル（１バイト＝８ビット）を、１６チャネルビットにコード変調する。ＤＶＤ規格に使われている変調器用コード変調テーブルの一部は、後述する図７に示す。ここで、データシンボルがコード変調される処理と併せて、記録セクタの各行は先頭と中間位置に同期信号（シンクSY0〜SY7）が付加される。このシンクが配置される場合、各行で異なる組み合せのシンクパターンとなるように配置され、再生処理時にはシンクパターンの組み合わせによって、各セクタの行位置を知ることが出来るように工夫されている。
【００４８】
図６に示されている様に、３２＋１４５６チャネルビットの「ＳＹＮＣフレーム」２組で１行が構成される。例えば、図６の第1行目は、ＳＹ０，ＳＹ５がシンクフレームである。このような行が１３個集合されることで物理セクタが構成されている。
【００４９】
このようなＤＶＤでは、著作権保護システムとして、再生専用ＲＯＭディスクへ記録される映像信号などの情報保護が図られる。この場合には、著作権保護システムとして、ＣＳＳ（Content Scramble System）と呼ばれる著作権保護（コピープロテクション）システムが利用されてる。しかし、この著作権保護システムも完全なものとは言えない。ディスクのデータ全体をバックアップし、またリストアするような処理が行われると、チックインのような高度な管理を行なうことができない。
【００５０】
図７は、DVD規格に用いられている、変調方式のコード変調テーブルの抜粋である。DVDでは、データシンボル＝１バイト（８ビット）で対応している為、“0”〜“２５５”までの２５６のデータシンボルに対して、各１６チャネルビットによるコードワードが割りあてられている。１６チャネルビットによるコードワードは、“１”から次の“１”までの距離が３〜１１ビットの範囲で構成されている。またコードワードとコードワードを接続した場合においても、“１”から次の“１”までの距離は３〜１１ビットになるように構成されている。このため、各データシンボルに状態１（State−１）から状態４（State−４）まで４組のテーブルが用意されている。そしてデータシンボルを変調（変調）時に使われる各コードワードに対して、次に使われるべきコードワードが存在する状態（ステート或はテーブル）が予め決められている。
【００５１】
この変調方式では、変調テーブルのコードワードから選択された結果形成されたチャネルビットデータは、NRZI（Non Return to Zero Inverted）方式によって、コードワードの“１”のところで、記録信号の極性反転を行う。反転処理により、記録信号は、その連続した“１”が３〜１１個の範囲となり、また記録信号は、連続した“0”が３〜１１個の範囲となる。
【００５２】
[ II： 着目している問題点]
図８は、丸ごとコピーが行なわれる様子、つまり違法コピーの経路の例を図示したものである。一般にコンピュータ環境で用いられる記録再生ドライブでは、PCからの指示で情報を記録／再生する事が目的の為、メディアに記録されたコンテンツの内容（情報の内容や情報に対する制御コードなど）は判断されない。このために、読みだされたデータはオープンになる。
【００５３】
図８に示すように、再生ドライブＸで読み出された全てのデータを、記録ドライブＹで読み出された順に記録すれば、同じ記録済み記録媒体が複数作成できてしまう。ドライブは、基本的には、ECC処理部と、変調部と、書き込み処理、読出し処理部とで構成されている。
【００５４】
［ＩＩＩ：本発明の対象となる記録媒体の例］
図９は、本発明の方法により、情報が記録再生される記録媒体における領域と、その内部情報について示す説明図である。記録媒体には、書替え不可領域２１１と、書き換え可能領域２１２が確保されている。書替え不可領域２１１には、メディアID（例えばディスク固有の識別番号）、書替え可能領域２１２には、さらに変調規則φ１データ記録領域２１２Aと、変調規則φ２データ（秘匿）記録領域２１２Bとが含まれている。
【００５５】
変調規則φ１データ記録領域２１２Aには、後で詳しく説明するように、暗号化コンテンツ情報を変調した変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）が記録される。また変調規則φ２データ記録領域２１２Bには、暗号化キー情報を変調した変調暗号化キー情報φ２（E(Ku,EMI)が記録される。即ち、書替え可能領域２１２には、変調方式が異なる、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）と、変調暗号化キー情報φ２（E(Ku,EMI)との２種類が記録される。
【００５６】
［ＩＶ：変調規則φ１信号と変調規則φ２信号の配置例］
図１０は、変調され変調暗号化コンテンツ情報φ（E(KT1,C1)と、変調暗号化キー情報φ２（E(Ku,EMI)の物理セクタ内の記録領域の例を示している。
【００５７】
ＤVＤシステムでは、図６で説明したように、変調後のＥＣＣブロック（物理セクタ）が構築される。ここで本実施例では、特定の物理セクタにおいて、特定のフレームの一部またはフレーム全体（斜線で示した部分）を、変調規則φ２で生成された変調キー情報φ２（E(Ku,EMI)に、取り替えるものである。この例では、同期コードＳＹ２、ＳＹ５、ＳＹ３，ＳＹ７が付加されているフレームが取り替えられている。
【００５８】
当然、メインデータ側はエラーとなるが、訂正能力の範囲のエラー増加であれば問題は無い。また、変調規則φ２信号を埋め込む場所として、物理セクタの最初のポジションは指定しておくが、次以降のポジションは前の場所に特定情報と一緒にポジション信号を書き込み、外部から見た場合ポジションが見えないようにしておいても良い。
【００５９】
図１１〜図１４には、変調規則φ２で生成された変調信号の埋め込み方法の各種の例を示している。
【００６０】
図１１は、暗号化キー埋め込み埋め込み技術の第１の具体例を示した図である。図１０における特定フレーム（符号ａ）の一部（G,H,I,Jの部分）に、メインデータ変調では使われていない特殊なパターンを暗号化キー埋め込みのデータの同期信号（ＳＹ−ＣＰ）として埋め込み、続いて数データシンボルの暗号化キーを埋め込む（符号ｂ）。この例では、暗号化キーの一部ＣＰ６，ＣＰ７が埋め込まれている。このような暗号化キーの一部を、他のフレームから取り出し、集合させると、符号ｃで示すように、暗号化キーの全体を取得することができる。この暗号化キーデータには、さらにエラー訂正コードECCが付加されており、データの信頼性を向上している。つまり、暗号化キー情報は、誤りシンボル訂正処理対象となり、最終的な正確な暗号化キー情報が復元できるようになっている。
【００６１】
この場合、暗号化キー情報データは、変調規則φ１を用いても良い。特殊なパターンのＳＹ−ＣＰは、メインデータ領域から見ればデータ領域に入っておりエラーデータとなる。したがって、SY−CPを変調規則φ１に対応した復調（φ−１１）を行い次にφ１による変調を行なっても同一の（ＳＹ−ＣＰ）パターンにはならない。この結果、同期コード（ＳＹ−ＣＰ）がコピーディスクでは全て消滅してしまう。この結果、ＳＹ−ＣＰが消滅し、暗号化キーを抽出することは不可能となり、不正コピーディスクの作成は不可能となる。
【００６２】
図１２は、暗号化キー埋め込み技術の第２の具体例を示す図である。物理セクタにおいては、メインデータは、同期信号（ＳＹＮＣ）に続いて１６チャネルビットで配置される。そして、変調暗号化キー情報は、その同期コード（ＳＹＮＣ）の後続に一定のチャネルビット、例えば８チャネルビットのダミー（２０Ｄ）を付加し、その後に配置される。
【００６３】
すなわち、メインデータと暗号化キーとのシンボルの分割点は異なるようにする事で、変調暗号化キー情報が、変調規則φ１に対応した復調（φ−１１）では正しく復調されないようにしたものである。
【００６４】
正常に復号するする場合は、変調規則φ２に対応した復調（φ−１２）において処理する。ここでは、ダミー部分が予め分っているので、この部分を検出し、以後に続くデータを復調すればよい。
【００６５】
図１３は、変調暗号化キー情報の埋め込み技術の第３の具体例を示す図である。図７に示したＤＶＤの変調用コード変換テーブルでは、８ビットのデータシンボルを１６チャネルビットに変換している。ここで、チャネルビットが“１”から次の“１”までのビット距離が３〜１１ビットに制限される場合、一方の変換テーブルで使ったパターンを使わずに別の変換テーブルを構成することは不可能に近い。
【００６６】
そこで、変調規則φ２を行なう場合、データシンボル（８ビット）を、変調用チャネルビットに変換する場合、更に大きなチャネルビットで構成するものである。この場合、変調側、復調側に変調用、復調用の対応する変換テーブルを備える。
【００６７】
図１３では、８ビットのデータシンボルは、例えば２４チャネルビットで構成させる例である。このようにビット変換を行うことで、正常な機器でのみ暗号化キー情報を復調することができる。
【００６８】
図１４には、その変換の関係を図示している。変調規則φ１のテーブル変換されるメインデータは、１６チャネルビットに変換される（図１４の符号ａ〜符号ｂ）。次に変調規則φ２のテーブルで変換される暗号化キーは、８ビットのデータシンボルが２４チャネルビットに変換される（図２２の符号ｃ〜符号ｄ）。
【００６９】
ここで、２４チャンネルビットのうち１６チャンネルビットが、２４チャンネルビットの前半側か後半側の１６チャネルビットの領域に、変調規則φ１では使われていないパターンとして埋め込まれる（符号ｄ、符号eの部分）。上記の暗号化キーの変調信号を抽出する場合には、予め分っている領域から変調信号を抽出し、独自の変換テーブルを利用して暗号化キーを復調処理することができる。
【００７０】
また他の実施の形態として次のように実現してもよい。即ち、シンボルデータＣＰｎ＝ＣＰ０、ＣＰ１、ＣＰ３、…において、ｎが偶数と奇数の場合で、変調規則φ１で使われていないパターンを埋め込む場所を、前半と後半に設定してもよい。変調規則φ１で使われていないパターンを前半に埋め込んだ例が符号ｄで示す例であり、後半に埋め込んだ例が符号ｅで示す例である。
【００７１】
この場合も暗号化キーの変調信号を抽出する場合には、予め分っている領域から変調信号を抽出し、独自の変換テーブルを利用して暗号化キーを復調処理することができる。
【００７２】
例えば、ＤＶＤ規格でのメインデータ変調器（変調規則φ１）では“１”から次の“１”までの距離は３〜１１ビットであり、（ＳＹＮＣ）フレームは１４チャネルビットパターンを使っている。そこで、特定部分の（ＳＹＮＣ）フレームの中の前半側か、後半側に、２４チャンネルチャネルビットを分割した１２チャンネルビットを配置する。
【００７３】
このように特定情報が物理セクタに埋め込まれることで、もし、変調規則φ２の規則で変調されたパターンが変調規則φ１に対応する復調φ―１１により復調され、このデータが再度、変調規則φ１で変調されて記録パターンに変換されても、正しい暗号化キー情報のコピーは不可能となる。
【００７４】
図１４における例では、変調暗号化キー情報のデータシンボル（ＣＰ２）と（ＣＰ３）で繋がるチャネルビットストリームを、復調φ―１１により復調した場合を示している。復調φ―１１の場合、入力データは、１６チャネルビット単位で分割されて復調されるが、最初の１６チャネルビットは、再び元のパターンに戻らないデータ（データは復調ハード回路に依存するが）となる。
【００７５】
続いての８チャネルビットは、（ＣＰ３）の先頭側８チャネルビットと連結して１６チャネルビットを構成し、その１６チャネルビットパターンで求まる「データＸ」が復調される（図２２の符号ｆ、符号ｇ）。
【００７６】
これらデータはエラー訂正回路を通せば訂正処理によって、暗号化キー情報は消失してしまう。
【００７７】
しかし、エラー訂正処理されないデータを外部に伝送した場合、図８のような違法コピー経路でコピー処理をする事により、この部分は再び元の（ＣＰ２）の後半側８チャネルビットと（ＣＰ３）の前半側８チャネルビットのパターンと同じになる可能性が高い。しかしながら、違法コピーが行なわれると、（ＣＰ２）と（ＣＰ３）とは、夫々の前半側か後半側の１６チャネルビットパターンが、同じパターンで記録できないので、結果として暗号化キーを違法コピーする事は困難となる。
【００７８】
この構成を導入する事で、メインデータの変調に使われている変換テーブルに使われていないパターンが少ない場合でも、暗号化キーの違法コピーを防止する事は可能である。
【００７９】
図１５には、上記した処理を実行するための装置の具体的構成例を示している。
【００８０】
ブロックLCMで示す部分はコンテンツ利用・管理装置であり、４００は、ドライブであり、２００は、記録媒体（例えば光ディスク）である。光ディスク２００の書替え不可領域には、キーグループ情報KBとメディアIDが記録されている。
【００８１】
コンテンツ利用・管理装置LCMには、管理情報格納部５０１、マスターキー生成部５０２、２変数関数器５０３、暗号化器５０４、暗号化器５０５が設けられている。さらに、ドライブ４００との相互認証を行うための認証・制御部５０６が設けられている。
【００８２】
ドライブ４００には、コンテンツ利用・管理装置LCMとの相互認証を行うための認証・制御部４０１、エラー訂正コード処理部４０２、変調器４０３、エラー訂正コード処理部４０４、変調器４０５、書き込み制御部４０６が設けられている。また、読み取り制御部４０７も設けられている。通常は、書き込み制御部４０６、読み取り制御部４０７は、光学ヘッド制御回路として一体に構成されるが、ここでは機能別に示している。なおここでは、図１に示したようなピックアップ（PUP）部の機械的動作部、光出力部などは、この書き込み制御部４０６、読み取り制御部４０７には含めていない。書き込み制御部４０６、読み取り制御部４０７は電気的な回路部、好ましくは半導体デバイスとして構築されているものとする。
【００８３】
今、コンテンツC1（コンテンツC1を再生のための管理情報を含むものとする）を、記録媒体２００に記録（チェックアウト）する場合の動作を説明する。コンテンツ利用・管理装置LCMから、認証・制御部５０６を通してコンテンツC１のためのチェックアウト命令がドライブ４００の認証・制御部４０１に与えられる。チェックアウト命令を受けると、認証・制御部５０６、４０１は、相互認証を行う。つまり、互いにデータのやり取りを行なってもよいデバイスであるかどうかの確認を行なう。なお管理情報格納部５０１に記述SらえているコンテンツC1のチェックアウト可能な「子」の数が０のときは、処理は終了する。
【００８４】
相互認証が正常に実行された場合、コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間の相互通信データは、相互認証の際に共有した共有鍵により、スクランブルされている。
【００８５】
ドライブ４００は、読み取り制御部４０７を通じて、記録媒体２００からキーグループ情報KBとメディアIDを読み取り、コンテンツ利用・管理装置LCMに伝送する。
【００８６】
マスタキー生成部５０１は、記録媒体２００から読取ったキーグループ情報KBと、この書き込み読み取り装置１００自身が持つ情報Kｄ（通常はデバイスキーと称される）からマスターキーKｍを生成する。マスターキーKmは、２変数変調器５０３に入力される。２変数関数器５０３は、ディスク固有のメディアIDとマスターキーKmを２変数関数ｈ（ｘ、ｙ）により処理して、メディア固有キーKuを生成する。
【００８７】
メディア固有キーKuと、タイトルキーKT1(コンテンツC1のタイトルに対応)とは、暗号化器５０４に入力される。暗号化器５０４は、メディア固有キーKuによりタイトルキーKT1を暗号化し、暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)を得る。暗号化タイトルキーE(Ku,KT1)は、ドライブ４００に送信される。また、タイトルキーKT１は、コンテンツC1を暗号化器５０５にて暗号化する。暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)は、ドライブ４００に送信される。
【００８８】
ドライブ４００において、エラー訂正コード処理部４０２は、送られて来た暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)にエラー訂正コード（図3〜図５にて説明）を付加し、変調器４０３に供給する。変調器４０３は、エラー訂正処理された暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)を変調規則φ２により変調する。この処理が行われた変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）は、書き込み制御部４０６に供給される。
【００８９】
エラー訂正コード処理部４０４は、送られて来た暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)にエラー訂正コード（図３〜図５にて説明）を付加する。この処理を行われた暗号化コンテンツ情報は、変調規則φ１をもつ変調器４０５にてデータ変調され、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）として書き込み制御部４０６に供給される。
【００９０】
ここで、書き込み制御部４０６では、図１０〜図１４で説明したように、物理セクタの特定のフレームに変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）が埋め込まれる。書き込み制御部４０６の出力（物理セクタ）は記録媒体の書替え可能な領域に書き込まれ、チェックアウトが終了する。
【００９１】
コンテンツ利用・制御装置LCMは、その管理情報格納部５０１の管理情報に対して、次のような処理を行なう。コンテンツC１のチェックアウト先のディスクのメディアIDを記述子、チェックアウト可能な子の数Nを１つ減らし（N−1）とする。
【００９２】
図１６は、上記のように記録媒体２００に書き込まれた情報を再生する場合の機能ブロックを示している。コンテンツC１を再生する場合には、コンテンツ利用・管理装置LCMからコンテンツC１の再生命令が認証・制御部５０６を通じてドライブ４００に送信される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００とは、相互の認証・制御部５０６、４０１を介して相互認証を行なう。相互認証が正常に行なわれた場合、相互通信が開始される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間の相互通信データは、相互認証の際に共有した共有鍵により、スクランブルされている。
【００９３】
ドライブ４００は、読み取り制御部４０７を通じて、記録媒体２００からキーグループ情報KBとメディアIDを読み取り、コンテンツ利用・管理装置LCMに伝送する。
【００９４】
また、読み取り制御部４０７ａを通じて、記録媒体の物理セクタを読取る。物理セクタは、先に説明したように、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）、および、変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）が埋め込まれている。埋め込み個所は、予め分っている、或は同期信号（SYN−CP）を有するので、読み取り制御部４０７ａは、変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）とを分離する。
【００９５】
変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)）は、変調規則φ２の逆変換（復調）φ−１２を行なう復調器４０３ａに入力される。そして復調された暗号化タイトルキー情報は、エラー訂正コード処理部４０２ａに入力される。また変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）は、変調規則φ１の逆変換（復調）φ−１１を行なう復調器４０５ａに入力される。そして復調された暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)）は、エラー訂正コード処理部４０４ａに入力される。
【００９６】
なお、変調規則φ１と、変調規則φ２との関係は、変調規則φ２で変調された成分Xを前記変調規則φ１の復調規則φ―１１で逆変調しても成分Xに戻らない、つまりφ―１１（φ２（X））≠Xを満たす関係にある。
【００９７】
復調された暗号化タイトルキー情報は、エラー訂正コード処理部４０２ａにおいてエラー訂正処理され，認証・制御部４０１を介してコンテンツ利用・管理装置LCMに伝送される。また復調された暗号化コンテンツ情報は、エラー訂正コード処理部４０４ａにおいてエラー訂正処理される。エラー訂正処理された暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)は、認証・制御部４０１を介してコンテンツ利用・管理装置LCMに伝送される。
【００９８】
コンテンツ利用・管理装置LCMにおいて、マスタキー生成部５０１は、記録媒体２００から読取ったキーグループ情報KBと、この書き込み読み取り装置１００自身が持つ情報Kｄ（通常はデバイスキーと称される）からマスターキーKｍを生成する。マスターキーKmは、２変数関数器５０３に入力される。２変数関数器５０３は、ドライブ４００から送られて来たディスク固有のメディアIDと、生成したマスターキーKmを２変数関数ｈ（ｘ、ｙ）により処理して、メディア固有キーKuを生成する。
【００９９】
尚、メディア固有キーKuは、図１５で示したメディア固有キーKuと同じものが得られるようになっている。これは、図１５で示したキーグループ情報KBとメディアIDが同一内容であれば、メディア固有キーKuとしては、図１５、図１６においても同じ内容が得られるようにキーグループ情報KBと、デバイスキーKdとの関係が工夫されているからである。つまり、デバイスキーKdに対応する情報がキーグループ情報KBの中に含まれているからである。不正な装置の場合は、キーグループ情報KBの中にデバイスキーKdに対応する情報が含まれていないので、正常なマスターキーKmが得られず、結果、正常なメディア固有キーKuの得られなくなる。また不正装置が発覚された場合には、次のディスク販売時からディスク提供者は、その不正装置に対応する情報を、キーグループ情報KBの中から削除して販売する。これにより不正コピーが拡散するのを防止することができる。
【０１００】
ドライブ４００から送られた暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)とメディア固有キーKuとは、復号器５０４ａに入力され、ここでは、タイトルキー情報KT1が復号される。また、ドライブ４００から送られた暗号化コンテンツ情報E(KT1,C1)と復号されたタイトルキー情報KT1とは、復号器５０５ａに入力され、ここで、コンテンツC1が復号されることになる。
【０１０１】
図１７には、ディスク（記録媒体）１０からディスク２００に対してチェックアウトが実行された際のディスク１０及びディスク２００の記録情報の状態と、ディスク２００からディスク１０にチェックインした後のディスク２００の記録情報の状態とを示している。
【０１０２】
ディスク１０からディスク２００にチェックアウトされると、ディスク２００には、変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)が書替え可能領域に記録されることになる。ここでディスク２００の情報をディスク１０に対して戻す処理（チェックイン）を行なったとする。すると、第１の例では、ディスク２００の変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)が消去される。第２の例では、ディスク２００の変調暗号化タイトルキー情報φ２（E(Ku,KT1)がランダムデータの重ね書きにより破壊される。第３の例としては、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)が消去される。或は、第４の例として、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)がランダムデータの重ね書きにより破壊される。あるいは、第５の例としては、上記第１乃至第４の例が組み合せて採用される。最も短時間の処理は、上記の第１または第２の例である。
【０１０３】
上記のような方法によると、書き込み可能な領域の全体の情報をバックアップ・リストアしても、変調規則φ２に従った処理部を所有しない機器では、正しくリストアすることはできない。変調規則φ２に基くデータ処理が行なわれるときは、コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間で認証処理が必要である。また、ディスクのコンテンツがコンテンツ利用・管理装置LCMにチックインされる場合には、LCMの管理情報に記述されているコンテンツC1のチックアウト先のディスクのメディアIDと、ディスクから読取ったメディアIDとの一致がチェックされる。そして両者が一致したときのみチェックインが実行されるよになっている。
【０１０４】
またチェックインが実行された後は、データを読取ったディスクに対して、上記した第１乃至第５の例による消去或は破壊が行なわれた後に、管理情報に記述されているコンテンツC１の子の数（チェックアウト可能な数）を＋１処理するようになっている。
【０１０５】
この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
【０１０６】
図１８は更にこの発明の他の実施の形態であり、チェックアウトを行なう場合の機能ブロックを示している。先の実施の形態と同一部分に同一符号を付して説明する。そして、先の実施の形態と異なる部分を説明する。この装置では、ドライブ４００内部が異なる。暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)は、さらに暗号化器４１１を有する。この暗号化器４１１により暗号化タイトルキー情報情報E(Ku,KT1)を、さらにエラー訂正コード処理部４１２からの乱数（EMI）により暗号化する。暗号化器４１１から得られたダブル暗号化タイトルキー情報E（EMI, E(Ku,KT1)）は、エラー訂正コード処理部４１３により、外符号PO、内符号PIが付加されて、図５に示したようなセクタとなる。そして変調規則φ１に基いて、変調器４１４にて変調され、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E（EMI, E(Ku,KT1)））として出力され、書き込み制御部４０６に入力される。
【０１０７】
一方、先の乱数EMIは、エラー訂正コード処理部４１５にて、エラー訂正コードが付加され、変調規則φ２に基いて機能する変調器４０３により変調され、変調乱数φ２（EMI）として書き込み制御部４０６に入力される。書き込み制御部４０６では、変調乱数φ２（EMI）を、図１０〜図１４で説明したような特定フレームに埋め込み、ディスク２００に書き込む。
【０１０８】
図１９は、上記のように記録媒体２００に書き込まれた情報を再生する場合の機能ブロックを示している。コンテンツC１を再生する場合には、コンテンツ利用・管理装置LCMからコンテンツC１の再生命令が認証・制御部５０６を通じてドライブ４００に送信される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００とは、相互の認証・制御部５０６、４０１を介して相互認証を行なう。相互認証が正常に行なわれた場合、相互通信が開始される。コンテンツ利用・管理装置LCMとドライブ４００間の相互通信データは、相互認証の際に共有した共有鍵により、スクランブルされている。
【０１０９】
先の図１６の実施の形態と同一部分に同一符号を付して説明する。そして、先の実施の形態と異なる部分を説明する。
【０１１０】
読み取り制御部４０７ａは、記録媒体２００から変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E（EMI, E(Ku,KT1)）と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)、変調乱数φ２（EMI）を読取る。また、読み取り制御部４０７ａは、これらの情報を分離してそれぞれ対応する復調器４１４ａ，４０５ａ，４０３ａに供給する。復調器４０３ａでは、変調乱数φ２（EMI）が復調され、エラー訂正コード処理部４１５ａにてエラー訂正処理され、EMIはエラー訂正コード処理部４１２ａに供給される。一方、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E（EMI, E(Ku,KT1)）は、復調器４１４ａで復調され、ダブル暗号化タイトルキー情報は、エラー訂正コード処理部４１３ａにてエラー訂正処理される。そして復号器４１１ａに供給される。そしてここでは、ダブル暗号化タイトルキー情報E（EMI, E(Ku,KT1)が、エラー訂正コード処理部４１２ａからのEMIを用いて復号処理される。これにより暗号化タイトルキー情報E(Ku,KT1)がえられ、コンテンツ利用・管理装置LCMに送られる。他の処理は、先の図１６の例と同じである。
【０１１１】
図２０には、書替え不可領域２１１と書替え可能領域２１２に書き込まれている情報の暗号化状態を示している。
【０１１２】
図２１は、ディスク（記録媒体）１０からディスク２００に対してチェックアウトが実行された際のディスク１０及びディスク２００の記録情報の状態と、ディスク２００からディスク１０にチェックインした後のディスク２００の記録情報の状態とを示している。
【０１１３】
ディスク１０からディスク２００にチェックアウトされると、ディスク２００には、変調暗号化乱数情報φ２（EMI）と、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)と、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E(EMI,E(Ku,KT1))）とが書替え可能領域に記録されることになる。ここでディスク２００の情報をディスク１０に対して戻す処理（チェックイン）を行なったとする。
【０１１４】
すると、第１の例では、ディスク２００の変調暗号化乱数情報φ２（EMI）が消去される。第２の例では、ディスク２００の変調暗号化乱数情報φ２（EMI）がランダムデータの重ね書きにより破壊されてもよい。第３の例としては、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)が消去される。或は、第４の例として、変調暗号化コンテンツ情報φ１（E(KT1,C1)がランダムデータの重ね書きにより破壊されるてもよい。あるいは第５の例として、変調ダブル暗号化タイトルキー情報φ１（E(EMI,E(Ku,KT1))）が消去或はランダムデータの重ね書きにより破壊されるてもよい。さらには、第６の例として、上記第１乃至第６の例が組み合せて採用される。最も短時間の処理は、上記の第１または第２の例である。
【０１１５】
この発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。この発明は、基本的には、少なくとも暗号化コンテンツ情報を含む第１情報K1と、前記第１情報K1を復号するための成分を含む第２情報K２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、書き込み読み取りドライブの内部にて、前記第１情報K1を第１の変調規則φ１で変調した情報φ１（K1）とし、前記第２情報を第２の変調規則φ２で変調した情報φ２（K２）として、この情報φ１（K1）,φ２（K２）を前記書替え可能な領域に書き込むようにしている。
【０１１６】
第１情報K1としては、上記の例では、E(KT1、C1)及びまたは（EMI,E(Ku,KT1)））である。また第２情報K2としては、E(Ku,KT1)または（EMI）である。
【０１１７】
図２２に示す他の例を説明する。図１８に示したドライブ４００と同じ部分には同一符号を付している。図１８の例ではエラー訂正コード処理部４１２から得られる乱数（EMI）をエラー訂正処理し、直接変調規則φ２により変調して、記録媒体２００に記録した。しかし図２２の例では、エラー訂正コード処理部４１２からの乱数（EMI）を暗号化器４２１に導き、ドライブ共通キー保持部４２２からのドライブ共通キーKgにより暗号化し暗号化乱数E（Kg,EMI）を得るものである。そしてこの暗号化乱数E（Kg,EMI）をエラー訂正処理部４２３にてエラー訂正コードを付加し、変調規則φ２により変調し、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を得、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を記録媒体２００に記録するものである。
【０１１８】
このようにすると、例えば変調規則φ２が漏洩したとしても、乱数EMIの内容が直ぐに解読されることがない。
【０１１９】
図２３は、更に他の実施の形態である。図２２に示したドライブ４００と同じ部分には同一符号を付している。図２３の例では、ドライブ共通キーKgをドライブ固有キー生成部４２２に入力する。ドライブ固有キー生成部４２２では、グループキー情報KB’を用いてドライブ固有キーKudを生成する。そして、ドライブ固有キーKudにより、エラー訂正コード処理部４１２からの乱数（EMI）を暗号化器４２１で暗号化し、暗号化乱数E(Kud,EMI)を得るものである。そして暗号化乱数E(Kud,EMI)をエラー訂正処理部４２４にてエラー訂正コードを付加し、変調規則φ２により変調し、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を得、変調暗号化乱数φ２（E（Kg,EMI））を記録媒体２００に記録するものである。
【０１２０】
このようにすると、不正コピーなど不正行為を行なっているドライブが判明したとき、ディスク製造者は、グループキー情報KB’の一部を変更したディスクを販売することで、この不正行為を行なっているドライブでは、正常なドライブ固有キーKudを生成することができなくなる。
【０１２１】
上記の発明を実施する場合、秘匿性を高めるために、ドライブ４００において変調器及び復調器は、１つの半導体デバイスにて構成されていることが好ましい。また更に、この変調及び復調器にエラー訂正コード処理部、エラー訂正コード処理部も一体に半導体デバイスとして構築されることが好ましい。さらには、読み取り制御部、書き込み制御部の回路構成を含めたドライブ４００全体が半導体デバイスで構成されてもよい。
【０１２２】
なお、読み取りおよび書き換え可能な領域のみを有する記録媒体ではメディア固有鍵ＫｕをＫＢ，メディアＩＤ，Ｋｄから生成するかわりに、乱数生成器により生成することでも同等のコンテンツ管理を行なうことができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、記録媒体の不正な複製を強力に防止できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】DVDシステムに採用される記録データ処理工程を示すブロック図。
【図２】DVDシステムに採用されるデータセクタの構成を示す説明図。
【図３】DVDシステムに採用されるECCブロックの構成を示す説明図。
【図４】DVDシステムに採用される記録セクタの構成を示す説明図。
【図５】DVDシステムに採用される行インターリーブ処理後のECCブロックの構成を示す説明図。
【図６】DVDシステムに採用される物理セクタの構成を示す説明図。
【図７】DVDに用いられている変調器用変換テーブルの一部を示す図。
【図８】違法コピーが行なわれる場合のデータフローの例を示す説明図。
【図９】記録媒体（ディスク）における書替え可能領域、書替え不可領域の情報の説明図。
【図１０】変調規則φ２により変調された情報が挿入される変調情報データブロックの例を示す説明図。
【図１１】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれる例を示す図。
【図１２】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれる他の例を示す図。
【図１３】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれる更に他の例を示す図。
【図１４】変調規則φ２により変調された情報がメインデータの変調信号に埋め込まれるまた他の例を示す図。
【図１５】この発明に係る書き込み読み取り装置におけるブロック構成であり、チックアウト処理の経路を示す図。
【図１６】この発明に係る書き込み読み取り装置におけるブロック構成であり、再生処理の経路を示す図。
【図１７】この発明による装置でチェックアウト、チェックインが実行された場合の記録媒体上の情報を説明するために示した図。
【図１８】この発明に係る書き込み読み取り装置における他のブロック構成例であり、チックアウト処理の経路を示す図。
【図１９】この発明に係る書き込み読み取り装置における他のブロック構成例であり、再生処理の経路を示す図。
【図２０】図１８、図１９の装置により情報書き込み読出しが行なわれる記録媒体（ディスク）における書替え可能領域、書替え不可領域の情報の説明図。
【図２１】図１８、図１９の装置によりチェックアウト、チェックインが実行された場合の記録媒体上の情報を説明するために示した図。
【図２２】この発明の更に他の実施の形態に係るドライブのブロック構成を示す図。
【図２３】この発明の更に他の実施の形態に係るドライブのブロック構成を示す図。
【符号の説明】
LCM…コンテンツ利用・管理装置、４００…ドライブ、２００…記録媒体、５０１…管理情報格納部、５０２…マスターキー生成部、５０３…２変数関数器、５０４、５０５…暗号化器、５０６、４０１…認証・制御部、４０２…エラー訂正コード処理部、４０３…変調器、４０４…エラー訂正処理部、４０５…変調器、４０６…書き込み制御部、４０７…読み取り制御部、５０４ａ、５０５ａ…復号器、４０３ａ…復調器、４０５ａ…復調器。
Claims (17)
- 記録媒体は、読み取り及び書替え可能な領域、あるいは読み取り可能であるが書き換えが不可能な領域と、読み取り及び書替え可能な領域とを有し、
少なくともコンテンツを含む第１情報K1と、前記第１情報K1を復号するための成分を含む第２情報K２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、
書き込み読み取りドライブの内部にて、前記第１情報K1を第１の変調規則φ１で変調した情報φ１（K1）とし、前記第２情報を第２の変調規則φ２で変調した情報φ２（K２）として、前記情報φ１（ K1 ）の一部を、前記情報φ２（ K ２）で置換え、φ１（ K1 ）内にφ２（ K ２）が混在した情報を、前記書替え可能な領域に書き込むことを特徴とする秘匿情報を伴う情報記録方法。 - 前記第２の変調規則φ２で形成される信号パターンは、前記第１の変調規則φ１で形成される信号パターンには存在しないパターンを利用していることを特徴とする請求項１記載の秘匿情報を伴う情報記録方法。
- 前記第１情報 K1 に含まれる成分は、前記コンテンツを暗号化したキー成分も含むことを特徴とする請求項１記載の秘匿情報を伴う情報記録方法。
- 前記変調規則φ１と、前記変調規則φ２との関係は、φ１（φ ―１ １（φ２（ X ）））≠φ２（ X ）を満たす関係にあることを特徴とする請求項３記載の秘匿情報を伴う情報記録方法。
- 前記第２情報 K ２は、前記書き込み読み取りドライブの前段に設けられた装置から受け取る情報であり、
コンテンツを暗号化するために用いられるタイトルキーを暗号化した暗号化タイトルキー E(Ku,KT １ ) であることを特徴とする請求項１記載の秘匿情報を伴う情報記録方法。 - 記録媒体は、読み取り及び書替え可能な領域、あるいは読み取り可能であるが書き換えが不可能な領域と、読み取り及び書替え可能な領域とを有し、少なくともコンテンツを含む第１情報 K1 と、前記第１情報 K1 を復号するための成分を含む第２情報 K ２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、書き込み読み取りドライブの内部にて前記第１情報 K1 が変調規則φ１で変調された情報φ１（ K1 ）を得て、また前記第２情報 K2 が変調規則φ２で変調された情報φ２（ K ２）を得て、かつ、前記変調規則φ２で形成される信号パターンは、前記変調規則φ１で形成される信号パターンには存在しないパターンを利用しており、前記情報φ１（ K1 ）の一部を、前記情報φ２（ K ２）で置換え、φ１（ K1 ）内にφ２（ K ２）が混在した情報が前記書替え可能な領域に書き込まれており、
前記書き込み読み取りドライブの内部にて、前記情報φ１（ K1 ）を読み取り、前記変調規則φ１の復調規則φ −１ １で復調して前記第１情報 K1 を得ると共に、情報φ２（ K ２）を読み取り、前記変調規則φ２の復調規則φ ―１ ２で復調して前記第２情報 K ２を得る
ことを特徴とする秘匿情報を伴う情報再生方法。 - 前記変調規則φ２で形成される信号パターンは、前記変調規則φ１で形成される信号パターンには存在しないパターンを利用していることを特徴とする請求項６記載の秘匿情報を伴う情報再生方法。
- 前記第１情報 K1 に含まれる成分は、前記コンテンツを暗号化したキー成分も含むことを特徴とする請求項６記載の秘匿情報を伴う情報再生方法。
- 前記変調規則φ１と、前記変調規則φ２との関係は、（φ ―１ １（φ２（ X ）））≠φ ２（ X ）を満たす関係にあることを特徴とする請求項６記載の秘匿情報を伴う情報再生方法。
- 前記第２情報 K ２は、前記書き込み読み取りドライブに接続された装置へ伝送される情報であり、
コンテンツを暗号化するために用いられるタイトルキーを暗号化した暗号化タイトルキー E(Ku,KT １ ) であることを特徴とする請求項６記載の秘匿情報を伴う情報再生方法。 - 読み取り及び書替え可能な領域、あるいは読み取り可能であるが書き換えが不可能な領域と、読み取り及び書替え可能な領域とを有した記録媒体に対して、情報の読み取り書き込みのためのアクセスを行なう装置において、
少なくともコンテンツを含む第１情報 K1 と、前記第１情報 K1 を復号するための成分を含む第２情報 K ２を前記記録媒体に書き込む場合、
書き込み読み取りドライブは、
前記第１情報 K1 を変調規則φ１で変調した情報φ１（ K1 ）を得る第 1 の手段と、
前記第２情報 K2 を変調規則φ２で変調した情報φ２（ K ２）を得る第２の手段と、
前記情報φ１（ K1 ）の一部を、前記情報φ２（ K ２）で置換え、φ１（ K1 ）内にφ２（ K ２）が混在した情報を前記記録媒体の読み取り及び書替え可能な領域に書き込む手段と、
を具備したことを特徴とする秘匿情報を伴う情報記録装置。 - 前記変調規則φ２で形成される信号パターンは、変調規則φ１で形成される信号パターンには存在しないパターンを利用していることを特徴とする請求項１１記載の秘匿情報を伴う情報記録装置。
- 前記第２の手段に入力する前記第２情報 K ２は、前記書き込み読み取りドライブの前段に設けられた装置から受け取る情報であり、
コンテンツを暗号化するために用いられるタイトルキーを暗号化した暗号化タイトルキー E(Ku,KT １ ) であることを特徴とする請求項１１記載の秘匿情報を伴う情報記録装置。 - 情報記録媒体は、読み取り及び書替え可能な領域、あるいは読み取り可能であるが書き換えが不可能な領域と、読み取り及び書替え可能な領域とを有し、少なくともコンテンツを含む第１情報 K1 と、前記第１情報 K1 を復号するための成分を含む第２情報 K ２を前記書替え可能な領域に書き込む場合、書き込み読み取りドライブの内部にて前記第１情報 K1 が変調規則φ１で変調された情報φ１（ K1 ）を得て、また前記第２情報 K2 が変調規則φ２で変調された情報φ２（ K ２）を得て、前記情報φ１（ K1 ）の一部を、前記情報φ２（ K ２）で置換え、φ１（ K1 ）内にφ２（ K ２）が混在した情報が前記書替え可能な領域に書き込まれており、
上記記録媒体の情報を再生する装置において、
前記書き込み読み取りドライブは、前記情報φ１（ K1 ）を読み取り、前記変調規則φ１の復調規則φ −１ １で復調して第１情報 K1 を得る第１の手段と、
情報φ２（ K ２）を読み取り、前記変調規則φ２の復調規則φ ―１ ２で復調して前記第２情報 K ２を得る第２の手段と
を具備したことを特徴とする秘匿情報を伴う情報再生装置。 - 前記変調規則φ２で形成される信号パターンは、前記変調規則φ１で形成される信号パターンには存在しないパターンを利用していることを特徴とする請求項１４記載の秘匿情報を伴う情報再生装置。
- 前記情報φ２（ K2 ）は、暗号化乱数 E(Ku,EMI) であり、前記第２の手段は、この暗号化乱数 E(Ku,EMI) を復号して、前記第２情報 K ２としての乱数 EMI を得る手段を有し、
前記情報φ１（ K1 ）は、ダブル暗号化タイトルキー情報 E （ＥＭＩ，Ｅ（Ｋｕ，ＫＴ１））であり、前記第１の手段は、このダブル暗号化タイトルキー情報を前記第２の手段から得られた乱数 EMI を用いて復号して、前記第１情報 K １としての暗号化タイトルキー E （Ｋｕ，ＫＴ１））を得る手段を有する、
ことを特徴とする請求項１４記載の秘匿情報を伴う情報再生装置。 - 請求項１の記録方法により、前記混在した情報が前記書替え可能な領域に書き込まれたことを特徴とする記録媒体。
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| JP2003132625A (ja) | 2003-05-09 |
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