JPH09149022A - Digital data communication system - Google Patents

Digital data communication system

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JPH09149022A
JPH09149022A JP7304122A JP30412295A JPH09149022A JP H09149022 A JPH09149022 A JP H09149022A JP 7304122 A JP7304122 A JP 7304122A JP 30412295 A JP30412295 A JP 30412295A JP H09149022 A JPH09149022 A JP H09149022A
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JP
Japan
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random number
data
number generator
sector
initial value
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Yoshimasa Okabe
吉正 岡部
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To protect a copyright by inhibiting illegal use of digital data from a disk in a personal computer(PC) system including a disk driver and a reproduction board connecting to a CPU bus. SOLUTION: A drive 1 (reproduction board 2) is provided with a random number generator 9 (12) of the same system, a random number as an initial value is transferred from the reproduction board 2 to the drive 1, a random number resulting from ciphering only head data of a sector from the drive 1 is returned and a time required for return has a limit. Then sector data including the head data are transferred and a discrimination device 16 discriminates the coincidence with the head data to inhibit the use of illegal data thereby preventing copy of data with the copyright on the PC.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル通信サ
ービスの不正利用の防止に有効なディジタルデータ通信
方式に関するものであり、特に著作権の設定されたディ
ジタルデータの複製防止に有効なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital data communication system which is effective in preventing unauthorized use of digital communication services, and particularly effective in preventing the copying of copyrighted digital data.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の記録技術の発達によって、小型の
光ディスクに数ギガバイトのデータを記録することが可
能になり、画像圧縮の技術によって、前記の光ディスク
に映画をディジタル記録することが可能になった。他方
ではパーソナルコンピューター(以後、PCと略す)の
発達と普及により、前記の光ディスクに記録された映画
をPCのモニタ上に再生する利用法が出現した。この利
用形態では、光ディスクを読み取るドライブ装置(以
後、ドライブと略す)と、圧縮記録されている画像デー
タを伸張して表示する再生ボードを、PCのバスに接続
し、このバスを経由して画像データの転送を行うことに
なる。
2. Description of the Related Art With the recent development of recording technology, it has become possible to record several gigabytes of data on a small optical disk, and image compression technology makes it possible to digitally record a movie on the optical disk. It was On the other hand, with the development and popularization of personal computers (hereinafter abbreviated as PC), a method of playing a movie recorded on the optical disc on a monitor of the PC has appeared. In this usage mode, a drive device for reading an optical disk (hereinafter abbreviated as a drive) and a reproduction board for decompressing and displaying compressed and recorded image data are connected to a bus of a PC, and an image is transmitted via this bus. Data will be transferred.

【0003】ディジタルコピーは複製によって画質が劣
化しないので、PCのデータの複製や変造に適した機能
を利用し、PC内のハードディスクドライブ(以後、H
DDと略す)や磁気テープに画像データをコピーするこ
とが可能であり、他のPCにもコピー可能である。しか
し、映画ソフトには著作権が設定されていて複製や変造
が禁止されているので、PCが持つ複製機能が有効に機
能しないようにすることが必要となる。
Since the image quality of a digital copy does not deteriorate due to duplication, a function suitable for duplicating or altering data on a PC is used to drive a hard disk drive (hereinafter referred to as H
It is possible to copy the image data onto a magnetic tape (abbreviated as DD) or to another PC. However, since the movie software is copyrighted and is prohibited from being copied or altered, it is necessary to prevent the copying function of the PC from effectively functioning.

【0004】PCで映画を再生する場合、画像データは
バスを通して伝送されるので、複製防止の問題はバス型
伝送路における盗聴防止問題に帰結する。バス型伝送路
では受動的な傍受を検知して防止することは困難なの
で、傍受したデータが利用できない様にデータを暗号化
する暗号通信を行うのが一般的であり、暗号通信を行う
為には、送信側と受信側は鍵とよばれる秘密の情報を共
有する必要がある。
When playing a movie on a PC, image data is transmitted through a bus, so the problem of copy protection results in the problem of wiretapping prevention on a bus type transmission line. Since it is difficult to detect and prevent passive interception on the bus type transmission line, it is common to perform encrypted communication to encrypt the data so that the intercepted data cannot be used. , The sender and the receiver need to share secret information called a key.

【0005】秘密の情報を要求する点ではパスワードシ
ステムとも呼ばれる暗証番号方式と暗号方式は同じであ
る。特開平2−67067号公報は、暗証番号を要求し
て、返答された暗証番号が不一致であるか、もしくは一
定時間内に返答がない場合に接続を拒否する方式を提案
している。特開平3−109850号公報は試行錯誤に
よって偶然に正しい暗証番号が入力される確率を小さく
するために、入力開始から一定時間経過した時点で、正
しい桁数の正しい暗証番号が入力されているかどうか
を、1回だけ検査する方式を提案している。どちらの特
許も、時間の設定方法には詳しい説明を加えてないが、
平均的な利用者が暗証番号を入力するのに要する時間の
最大値に設定すると考えるのが合理的である。
The secret code number system, which is also called a password system, and the encryption system are the same in that secret information is requested. Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-67067 proposes a method of requesting a personal identification number and rejecting the connection when the returned personal identification numbers do not match or there is no response within a fixed time. In Japanese Patent Laid-Open No. 3-109850, in order to reduce the probability that a correct personal identification number is accidentally input by trial and error, whether a correct personal identification number with the correct number of digits has been input when a certain time has elapsed from the start of input. Has been proposed only once. Neither patent gives detailed instructions on how to set the time,
It is reasonable to assume that the average user sets the maximum time required to input the personal identification number.

【0006】図2は従来例のブロック図であり、21は
CPU、22はバス、23はドライブ、24は再生ボー
ド、25はHDD、26はバス監視ボードである。この
従来例の動作は、CPU21がソフトウエアに従ってバ
ス22を介してドライブ23と再生ボード24に鍵の入
力と更新を行い、ドライブ23は鍵を用いてデータを暗
号化して送出し、再生ボード24は鍵を用いてデータを
復元するものである。この方式は、データをHDD25
にコピーし、後でHDD25から再生ボード24にデー
タを転送しようとしても、鍵を発生するソフトウエアが
前回と全く同じ動作をしない限り、暗号化時に用いられ
た鍵を再生ボード24に入力できないので正常な再生を
行うことができない。しかし、ユーザーがバス監視ボー
ド26をバスに接続し、バス監視ボード26は再生ボー
ド24への鍵の書き込みを検知して鍵を取り込み、デー
タをHDD25に記録する際に、前記バス監視ボード2
6の取り込んだ鍵も記録しておくと、後でHDD25か
ら再生ボード24にデータを転送する際に、暗号化時に
用いられた鍵を再生ボード24に与えられるので正常な
再生ができる。
FIG. 2 is a block diagram of a conventional example. 21 is a CPU, 22 is a bus, 23 is a drive, 24 is a reproduction board, 25 is an HDD, and 26 is a bus monitoring board. In the operation of this conventional example, the CPU 21 inputs and updates the key to the drive 23 and the reproduction board 24 via the bus 22 according to the software, and the drive 23 uses the key to encrypt and transmit the data, and the reproduction board 24. Is to restore data using a key. In this method, data is stored in the HDD 25
Even if you try to transfer the data from the HDD 25 to the playback board 24 later, the key used for encryption cannot be input to the playback board 24 unless the software that generates the key performs exactly the same operation as the previous time. Normal playback cannot be performed. However, when the user connects the bus monitoring board 26 to the bus, the bus monitoring board 26 detects the writing of the key to the reproduction board 24, fetches the key, and records the data in the HDD 25, the bus monitoring board 2
If the key taken in by 6 is also recorded, when the data is transferred from the HDD 25 to the reproducing board 24 later, the key used at the time of encryption is given to the reproducing board 24, so that normal reproduction can be performed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このようにPCで著作
権の有する画像及び音声データによる映画等を再生する
システムにおいては暗号鍵を秘密にしなければならな
い。PC利用者はディスク上の映画等が記録された画像
及び音声データを複製する権利は持たないが、ディスク
に納められた画像及び音声データより映画等を再生する
正当な権利を持っている。
As described above, in a system for reproducing a movie or the like based on copyrighted images and audio data on a PC, the encryption key must be kept secret. The PC user does not have the right to copy the image and audio data recorded with the movie or the like on the disc, but has the right to reproduce the movie or the like from the image and the voice data stored on the disc.

【0008】ドライブと再生ボードは同じ鍵を共有する
必要があるので、何らかの手段を用いてドライブと再生
ボードに鍵を入力する必要がある。出荷時に予め同じ鍵
を入力し、以後は変更しない方式では、ドライブが出力
したデータを一旦、HDDにコピーし、HDDから再生
ボードに入力した場合でも、再生ボードにはドライブか
ら直接入力されたデータと区別する手段がないので、通
常の再生と同様に映画が再生される。HDDからの再生
が可能であれば、HDD上のデータをコピーした他のP
Cでも再生が可能なので、固定の鍵を用いる方式はコピ
ー防止として有効でない。
Since the drive and the reproduction board need to share the same key, it is necessary to input the key to the drive and the reproduction board by some means. With the method in which the same key is input in advance at the time of shipment and it is not changed thereafter, even if the data output from the drive is once copied to the HDD and input from the HDD to the playback board, the data directly input from the drive to the playback board Since there is no way to distinguish it, the movie is played as in normal playback. If playback from the HDD is possible, another P that copied the data on the HDD
The method using a fixed key is not effective as copy protection because C can also be used for reproduction.

【0009】映画の再生中に鍵を更新する方式を用いた
場合でも、ドライブと再生ボードの間の鍵の交換はPC
内で行われるので、PC内のデータの流れを監視するこ
とで鍵の入手が可能である。
Even when the method of updating the key during the reproduction of the movie is used, the key is exchanged between the drive and the reproduction board by the PC.
The key can be obtained by monitoring the flow of data in the PC since it is performed inside the PC.

【0010】従って、有効なコピー防止を施す為には単
にデータを暗号化するだけでは十分でなく、再生ボード
に入力されたデータが、ドライブから直前に出力された
データと同一であることを再生ボードが確認できる通信
方式が必要である。また、最悪のケースとして暗号と鍵
に関する秘密がPC利用者に暴露された場合でも、再生
ボードを騙すことが極めて困難である方式が望ましい。
Therefore, in order to provide effective copy protection, it is not enough to simply encrypt the data. It is reproduced that the data input to the reproduction board is the same as the data output immediately before from the drive. A communication method that allows the board to be confirmed is required. Further, in the worst case, it is desirable that the reproduction board is extremely difficult to be tricked even if the secret about the encryption and the key is exposed to the PC user.

【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、鍵の更新手順を模倣された場合でも、鍵の更新に要
する時間を検査して通信を拒絶し、ディジテルデータの
複製防止を実現するディジタルデータ通信方式を提供す
ることを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned conventional problems. Even when the key updating procedure is imitated, the time required for updating the key is checked to reject the communication and prevent the copying of the digital data. An object is to provide a digital data communication system to be realized.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のディジタルデータ通信方式は、回線を介し
て接続された第1の装置と第2の装置に、それぞれ初期
値が定まるとその後は互いに同一の乱数を順次発生する
第1の乱数発生装置と第2の乱数発生装置を配置し、デ
ィジタルデータの送信に先立って、前記第2の乱数発生
装置により発生された乱数を、前記回線を介して初期値
として前記第1の乱数発生器に加え、その初期値に基づ
いて第1の乱数発生装置により発生された乱数により、
送付すべきセクタデータの先頭値のデータを暗号化して
前記第2の装置に送信し、続いてその送付すべきセクタ
データの前記先頭部のデータを含むセクタデータを第1
の乱数発生装置により順次発生される乱数により、暗号
化して前記第2の装置に送信し、前記第2の装置におい
ては、受信した前記の暗号化された先頭部のデータを前
記第2の乱数発生装置により順次発生される乱数により
復号化してレジスタに記憶し、続いて受信した前記先頭
部のデータを含む暗号化されたセクタデータを前記第2
の乱数発生装置の乱数により復号化し、その復号化され
たセクタデータの先頭部データと前記のレジスタに記憶
した先頭部データとの一致を判定し、不一致の回数が予
め定められた回数に達すると第1の装置と第2の装置間
の通信を遮断することを特徴としたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, in the digital data communication system of the present invention, initial values are determined for the first device and the second device connected via a line. After that, a first random number generator and a second random number generator that sequentially generate the same random number are arranged, and the random number generated by the second random number generator is set before the transmission of digital data. By the random number generated by the first random number generator based on the initial value in addition to the first random number generator as an initial value via the line,
The data of the head value of the sector data to be transmitted is encrypted and transmitted to the second device, and then the sector data including the data of the head portion of the sector data to be transmitted is first transmitted.
Encrypted by a random number sequentially generated by the random number generating device and transmitted to the second device, and in the second device, the received encrypted data of the head part is transmitted to the second random number. The encrypted sector data including the data of the head portion, which is decrypted by the random number sequentially generated by the generator and stored in the register, is received by the second unit.
When the number of non-coincidences reaches a predetermined number of times, it is determined by the random number of the random number generating device It is characterized in that communication between the first device and the second device is cut off.

【0013】本発明によれば、送信すべきデータの一部
を用いてデータの正当性を判定するとともに、データの
再生に必要な暗号鍵を不正に得ることが非常に難しく、
複製防止に有効である。
According to the present invention, it is extremely difficult to judge the validity of data by using a part of the data to be transmitted and to illegally obtain the encryption key necessary for reproducing the data.
Effective in preventing duplication.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のディジ
タル通信方式は、回線を介して接続された第1の装置と
第2の装置に、それぞれ初期値が定まるとその後は互い
に同一の乱数を順次発生する第1の乱数発生装置と第2
の乱数発生装置を配置し、ディジタルデータの送信に先
立って、前記第2の乱数発生装置により発生された乱数
を、前記回線を介して初期値として前記第1の乱数発生
器に加え、その初期値に基づいて第1の乱数発生装置に
より発生された乱数により、送付すべきセクタデータの
先頭値のデータを暗号化して前記第2の装置に送信し、
続いてその送付すべきセクタデータの前記先頭部のデー
タを含むセクタデータを第1の乱数発生装置により順次
発生される乱数により、暗号化して前記第2の装置に送
信し、前記第2の装置においては、受信した前記の暗号
化された先頭部のデータを前記第2の乱数発生装置によ
り順次発生される乱数により復号化してレジスタに記憶
し、続いて受信した前記先頭部のデータを含む暗号化さ
れたセクタデータを前記第2の乱数発生装置の乱数によ
り復号化し、その復号化されたセクタデータの先頭部デ
ータと前記のレジスタに記憶した先頭部データとの一致
を判定し、不一致の回数が予め定められた回数に達する
と第1の装置と第2の装置間の通信を遮断することを特
徴としたものであり、データの正当性を判定するために
使用するデータは、送信データの一部であり、かつセク
タデータ毎に判定しているため、正当なデータの判定の
信頼性を増すことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the digital communication system according to claim 1 of the present invention, after the initial values are determined for the first device and the second device connected via the line, they are the same after that. A first random number generator for sequentially generating random numbers and a second random number generator
Prior to transmitting digital data, a random number generated by the second random number generator is added to the first random number generator as an initial value via the line, and its initial value is set. The data of the head value of the sector data to be transmitted is encrypted by the random number generated by the first random number generator based on the value and transmitted to the second device,
Subsequently, the sector data including the data of the leading part of the sector data to be transmitted is encrypted by a random number sequentially generated by a first random number generation device and transmitted to the second device, and the second device is transmitted. In the above, the received encrypted data of the head portion is decrypted by a random number sequentially generated by the second random number generator and stored in a register, and then the received data of the head portion is encrypted. The converted sector data is decrypted by the random number of the second random number generator, the head part data of the decoded sector data and the head part data stored in the register are judged to be coincident, and the number of times of disagreement is reached. When the number of times reaches a predetermined number, the communication between the first device and the second device is cut off, and the data used to judge the validity of the data is It is part of the transmission data, and because it is determined for each sector data, it is possible to increase the reliability of the determination of the valid data.

【0015】次に請求項2に記載されたディジタルデー
タ通信方式は、第2の乱数発生装置が初期値を入力する
手段を有せず、前記第2の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第1の乱
数発生装置に送付してから、第1の装置から第2の装置
に前記初期値を基に発生された乱数により暗号化された
セクタ先頭部データの暗号化データが返送されるまでに
要した時間と、乱数の発生に要すべき時間との差から得
る許容範囲を、前記セクタ先頭部データの暗号化に用い
る乱数の発生に要すべき時間の半分以下に設定すること
を特徴としたものであり、不当な複製を行うには2/3
倍以上の高速なクロック周波数で乱数を発生する乱数発
生器を用意しないと正常にデータの復号ができず、ま
た、第2の乱数発生器は初期値入力手段を持たないの
で、初期値を偽造されることがなく、安全な乱数発生器
が得られ、信頼性の高いデータの再生が出来る。 以下
に、本発明の請求項1、及び請求項2に記載された発明
の実施の形態について、図1を用いて説明する。図1に
おいて、1はドライブ、2は再生ボード、3はバス、
4、5はバスインターフェース、6、7はクロック回
路、8は暗号化器、9、12は32ビット長さの乱数発
生器、10はドライブ回路、11は復号器、13はタイ
マ、14はレジスタ、15はカウンタ、16は判定器、
17はゲート回路、18は動画表示回路、19はCPU
である。
Next, in the digital data communication system according to the second aspect, the second random number generator does not have means for inputting an initial value, and the random number generated by the second random number generator is Sector head data encrypted by random numbers generated based on the initial value from the first device to the second device after being sent as an initial value to the first random number generation device via the line. The time required to generate the random number used for encryption of the sector head data is defined as the allowable range obtained from the difference between the time required to return the encrypted data and the time required to generate the random number. It is a feature that it is set to less than half of the
Unless a random number generator that generates a random number at a clock frequency twice as fast is prepared, data cannot be decoded normally, and since the second random number generator does not have an initial value input means, the initial value is forged. , A secure random number generator can be obtained, and highly reliable data can be reproduced. Embodiments of the invention described in claims 1 and 2 of the present invention will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a drive, 2 is a reproduction board, 3 is a bus,
4, 5 are bus interfaces, 6 and 7 are clock circuits, 8 is an encryptor, 9 and 12 are 32-bit random number generators, 10 are drive circuits, 11 is a decoder, 13 is a timer, and 14 is a register. , 15 is a counter, 16 is a determiner,
17 is a gate circuit, 18 is a moving image display circuit, 19 is a CPU
It is.

【0016】以上の様に構成された映像再生システムの
各部の動作を説明する。ドライブ1と再生ボード2はバ
ス3に接続されている。バスインターフェース4、5は
それぞれクロック回路6、7が発生するクロックに同期
して動作する。クロック回路6、7は同じ発振周波数で
動作する。ドライブ側のバスインターフェース4は、暗
号化器8と乱数発生器9とを持つ。暗号化器8は乱数発
生器9が発生する乱数に従って、ドライブ回路10から
入力されるデータを暗号化してバス3に出力する。乱数
発生器9は、バス3を介して入力された32ビットの乱
数を初期値として、初期値の入力後64クロック間は1
クロック毎に1回、それ以外の期間は暗号化器8が読み
出される毎に1回の割合で出力する乱数を順次更新す
る。
The operation of each part of the video reproducing system configured as above will be described. The drive 1 and the reproduction board 2 are connected to the bus 3. The bus interfaces 4 and 5 operate in synchronization with the clocks generated by the clock circuits 6 and 7, respectively. The clock circuits 6 and 7 operate at the same oscillation frequency. The drive-side bus interface 4 has an encryptor 8 and a random number generator 9. The encryptor 8 encrypts the data input from the drive circuit 10 according to the random number generated by the random number generator 9, and outputs the encrypted data to the bus 3. The random number generator 9 sets the 32-bit random number input via the bus 3 as an initial value, and keeps 1 for 64 clocks after the initial value is input.
The random number to be output is sequentially updated once every clock, and once every other time when the encryptor 8 is read out.

【0017】再生ボードのバスインターフェース5は、
暗号化されたデータを復元する復号器11と乱数発生器
12とタイマ13と、レジスタ14と、カウンタ15と
判定器16を持つ。復号器11は乱数発生器12が発生
する乱数に従って、バス3から書き込まれる暗号化デー
タを元のデータに復元してレジスタ14と判定器16と
ゲート回路17に出力する。ゲート回路17は判定器1
6から禁止信号が出ていない期間は復号器11からの入
力を動画表示回路18にそのまま出力するが、禁止信号
が出ている期間はデータを出力しない。
The bus interface 5 of the reproduction board is
It has a decoder 11 for recovering encrypted data, a random number generator 12, a timer 13, a register 14, a counter 15, and a determiner 16. The decryptor 11 restores the encrypted data written from the bus 3 to the original data according to the random number generated by the random number generator 12, and outputs it to the register 14, the determiner 16 and the gate circuit 17. The gate circuit 17 is the determiner 1
The input from the decoder 11 is output to the moving image display circuit 18 as it is while the prohibition signal is not output from 6, but the data is not output while the prohibition signal is output.

【0018】ドライブ1から再生ボード2へのデータ転
送はセクタと呼ばれる一定長のブロックを単位として行
われる。前記乱数発生器12は、ドライブ1側の乱数発
生器9と同一発生方式のものであり、両者の初期値が一
致すると以後は両者とも同じ乱数を順次発生する。ま
た、乱数発生器12は初期値を出力後、乱数発生器9と
同期して、乱数の読出の64クロック後までの期間は1
クロック毎に1回、それ以外の期間は復号器11にデー
タが書き込まれる毎に1回の割合いで乱数を更新する。
但し、再生ボード2の乱数発生器12はドライブ1の乱
数発生器9と異なり、乱数の初期値を入力する手段を持
たないので、特定の初期値から乱数を発生する様に外部
から制御することはできない。タイマ13は乱数発生器
12が初期値を読み出してから、復号器11にドライブ
1側より送られるセクタの先頭部のデータの暗号化され
たデータが書き込まれるまでの時間を測定する。レジス
タ14は復号器11が前記先頭部の暗号化されたデータ
32ビットを復号した結果を記憶する。先頭部のデータ
のビット数は32ビットに限らず16ビット、8ビット
でもPCのバス幅を考慮して決めればよい。
Data transfer from the drive 1 to the reproduction board 2 is performed in units of blocks of a fixed length called sectors. The random number generator 12 is of the same generation method as the random number generator 9 on the drive 1 side, and after the initial values of both match, both of them sequentially generate the same random number. Further, the random number generator 12 outputs the initial value, and in synchronization with the random number generator 9, the period until 64 clocks after reading the random number is 1
The random number is updated once every clock, and once every other time when the data is written to the decoder 11, the random number is updated.
However, unlike the random number generator 9 of the drive 1, the random number generator 12 of the reproduction board 2 does not have a means for inputting the initial value of the random number. Therefore, it is necessary to externally control the random number generator from the specific initial value. I can't. The timer 13 measures the time from when the random number generator 12 reads the initial value until the encrypted data of the data at the head of the sector sent from the drive 1 side is written to the decoder 11. The register 14 stores the result of the decoder 11 decoding the 32 bits of the encrypted data at the beginning. The number of bits of the data of the head portion is not limited to 32 bits, but 16 bits or 8 bits may be determined in consideration of the bus width of the PC.

【0019】判定器16は乱数発生器12の乱数が読み
出された時点からゲート回路17に禁止信号を出力す
る。タイマ13は乱数発生器12が乱数を送り出し、ド
ライブ1側から先頭部のデータが返ってくるまでの時間
を計測し、タイムオーバを監視し、カウンタ15はタイ
マ13のタイムオーバーと先頭部のデータの値の不一致
時カウントアップし、カウンタ値が8未満の場合は、復
号器11が先頭部のデータを出力した時点の次のクロッ
クでゲート回路17への禁止信号の出力を停止するが、
カウンタ15の値が8の場合は、そのまま禁止信号の出
力を続ける。乱数発生器の読み出し後の先頭の復号デー
タはカウンタ15の値によらず動画表示回路18には出
力されず、即ち、セクターの先頭部のデータはセクタの
転送の度に一度データチェック用に用いられる。判定器
16は復号器11から2番目のデータが出力された時点
で、復号器11の出力とレジスタ14の出力が、セクタ
ーの先頭部のデータが一致し、かつ、タイマ13の値が
80以下である場合にはカウンタ15を0にクリアする
が、そうでない場合であってカウンタ15の値が8未満
の場合は値を1だけ増やす。この時点の次のクロックで
タイマ13は0にクリアされる。
The determiner 16 outputs an inhibit signal to the gate circuit 17 from the time when the random number of the random number generator 12 is read. The timer 13 measures the time it takes for the random number generator 12 to send a random number and the data at the beginning of the drive 1 to be returned, and monitors the time-out. The counter 15 monitors the time-out of the timer 13 and the data at the beginning. If the counter value is less than 8 when the values do not match, the output of the inhibition signal to the gate circuit 17 is stopped at the clock next to the time when the decoder 11 outputs the data of the head portion.
When the value of the counter 15 is 8, the prohibition signal continues to be output. The head decoded data after reading from the random number generator is not output to the moving image display circuit 18 regardless of the value of the counter 15, that is, the head data of the sector is used for data check once each time the sector is transferred. To be When the second data is output from the decoder 11, the determiner 16 determines that the output of the decoder 11 and the output of the register 14 match the data at the beginning of the sector, and the value of the timer 13 is 80 or less. If it is, the counter 15 is cleared to 0, but otherwise, if the value of the counter 15 is less than 8, the value is incremented by 1. The timer 13 is cleared to 0 at the next clock at this point.

【0020】即ち、タイマ13はクロックの数をカウン
トし、セクターの先頭部のデータの転送に先立って、6
4クロックカウント後、前記セクターの先頭のデータの
暗号化データを受け取るまで計数し、計数値が80を越
えるとタイムオーバーとしてカウンタ15をカウントア
ップする。
That is, the timer 13 counts the number of clocks, and the timer counts 6 before the transfer of the data at the head of the sector.
After counting four clocks, counting is performed until the encrypted data of the data at the head of the sector is received, and when the count value exceeds 80, it is timed out and the counter 15 is counted up.

【0021】次に、1セクタのデータをドライブ1から
再生ボード2に転送する場合の動作を、時間の流れに従
って順に説明する。データ転送にはCPU19が介在す
る。まず、ドライブ回路10のバッファメモリに1セク
タのデータが読み出し済みであり、動画表示回路18の
バッファメモリに1セクタのデータを受け入れる空き容
量があるとCPU19が判断した時点でデータ転送の手
順が始まる。CPU19は乱数発生器12から乱数を読
み出して乱数発生器9に乱数の初期値として入力する。
乱数発生器12からの乱数の読み出しでタイマ13のカ
ウントアップを開始し、乱数発生器12はこの時点から
64クロック連続の乱数更新を行う。
Next, the operation for transferring the data of one sector from the drive 1 to the reproduction board 2 will be described in order according to the flow of time. The CPU 19 intervenes in the data transfer. First, the data transfer procedure starts when the CPU 19 determines that one sector of data has already been read into the buffer memory of the drive circuit 10 and that the buffer memory of the moving image display circuit 18 has free space to accept one sector of data. . The CPU 19 reads a random number from the random number generator 12 and inputs it to the random number generator 9 as an initial value of the random number.
When the random number is read from the random number generator 12, the timer 13 starts counting up, and the random number generator 12 updates the random number continuously for 64 clocks from this point.

【0022】乱数発生器9は初期値が入力されると64
クロック連続の乱数更新を行い、暗号化器8に出力す
る。暗号化器8にはドライブ回路10からのセクターの
先頭のデータが出力されているので、暗号化器8の出力
は1セクタの予め定められたビット数の先頭のデータを
暗号化した結果になる。CPU19は乱数の更新が終了
するのを待って暗号化器8の出力を読み出し、この暗号
化された先頭のデータを復号器11に書き込む。この時
の読み出しは本来のデータ転送ではないので、ドライブ
回路10のバッファメモリの状態は変化しない。
The random number generator 9 receives 64 when the initial value is input.
The random number is updated continuously with the clock and output to the encryption device 8. Since the head data of the sector is output from the drive circuit 10 to the encryption device 8, the output of the encryption device 8 is the result of encrypting the data of the beginning of a predetermined number of bits of one sector. . The CPU 19 waits for the completion of updating the random number, reads the output of the encryption device 8, and writes the encrypted first data to the decryption device 11. Since the reading at this time is not the original data transfer, the state of the buffer memory of the drive circuit 10 does not change.

【0023】復号器11に暗号化データが書き込まれた
時点でタイマ13のカウントアップが停止する。CPU
19が再生ボード2からドライブ1へ乱数を、ドライブ
1から再生ボード2へ暗号化データを転送する合間に余
分な動作をしていなければタイマ13の値は64より余
り大きな値にはなっていないはずである。また、この時
点で乱数発生器9と乱数発生器12は同じ初期状態から
同じステップ数だけ状態遷移を繰り返したので同じ乱数
を出力しているはずである。従って復号器11は乱数発
生器12の出力に従って、暗号化器8が乱数発生器9の
出力に従って行った操作と逆の操作を行い、その結果と
して1セクタの先頭のデータを出力する。但しこのデー
タは本来のデータ転送ではないので動画表示回路18に
は出力せず、レジスタ14にだけ記憶する。
When the encrypted data is written in the decryptor 11, the timer 13 stops counting up. CPU
The value of the timer 13 is not much larger than 64 unless 19 performs an extra operation in the interval of transferring the random number from the reproduction board 2 to the drive 1 and the encrypted data from the drive 1 to the reproduction board 2. Should be. At this point, the random number generator 9 and the random number generator 12 repeat the state transition from the same initial state by the same number of steps, and therefore should output the same random number. Therefore, the decryptor 11 performs the operation opposite to the operation performed by the encryptor 8 according to the output of the random number generator 9 according to the output of the random number generator 12, and as a result, outputs the first data of one sector. However, since this data is not the original data transfer, it is not output to the moving image display circuit 18, and is stored only in the register 14.

【0024】次に、前記先頭のデータを含む1セクタ分
のデータの転送を開始する。セクタのデータは乱数発生
器9が発生した新たな乱数に従って暗号化器8により暗
号化され、CPU19によって復号器11に転送され
て、乱数発生器12の出力に従って復元される。判定器
16はセクタの先頭のデータとレジスタ14の出力を照
合し、一致しなければデータの送り側が真正なドライブ
でないと判断してカウンタ15をカウントアップし、一
致した場合であってもタイマ13の値が80以上の場合
もタイムオーバーとして、送り側の乱数発生器が模造品
であると判断してカウンタ15をカウントアップする。
カウンタ15の値が8になるとゲート回路がデータを出
力しなくなるので、再生はストップする。もちろん、再
生をストップさせるカウンタの値は8以外の整数値を選
定してもよい。
Next, the transfer of data for one sector including the leading data is started. The sector data is encrypted by the encryptor 8 according to the new random number generated by the random number generator 9, transferred to the decoder 11 by the CPU 19, and restored according to the output of the random number generator 12. The discriminator 16 collates the data at the head of the sector with the output of the register 14, and if they do not match, determines that the data sending side is not a genuine drive and counts up the counter 15. Even if they match, the timer 13 Also, when the value of is 80 or more, it is determined that the random number generator on the sending side is a counterfeit product, and the counter 15 is counted up.
When the value of the counter 15 reaches 8, the gate circuit stops outputting data, so that the reproduction is stopped. Of course, an integer value other than 8 may be selected as the value of the counter that stops the reproduction.

【0025】最後に、本発明を適用する場合の要点を説
明する。まず、受信側から送信側へ乱数を送り、送信側
から受信側へと暗号化データを送るのに要する最短時間
を求め、これと送信側において入力された乱数(送信側
での乱数発生器9の初期値となる)から返送に用いる乱
数の発生に要すべき時間との差の許容範囲を、乱数の発
生に要すべき時間の半分以下になるように乱数の連続更
新の回数を設定し、判定器が許容する遅延時間のクロッ
ク数を連続更新のクロック数の1.5倍以下に設定す
る。
Finally, the main points when the present invention is applied will be described. First, a random number is sent from the receiving side to the sending side, the minimum time required to send encrypted data from the sending side to the receiving side is obtained, and this and the random number input at the sending side (random number generator 9 at the sending side (The initial value of) is set to the allowable range of the difference from the time required to generate the random number used for the return to less than half of the time required to generate the random number. The number of clocks of the delay time allowed by the determiner is set to 1.5 times or less the number of clocks of continuous update.

【0026】不正に複製したデータを再生しようと試み
るものが、乱数発生器と暗号化器を市販のICを組み合
わせて構成しようとした場合、自作の回路を専用ICと
同じクロック周波数で動作させるのは極めて困難である
が、半分以下の低いクロック周波数で動作させることは
比較的容易である。また、応答時間の制限が緩ければ、
乱数の計算をソフトウエアで実行することも可能であ
る。このように、応答の制限時間を不必要に大きくする
と不正利用が容易になる。本発明では乱数の返送に要す
る時間を、専用の乱数発生器が乱数の生成に要する時間
の1.5倍以下に厳しく制限することにより、ソフトウ
エアや自作の乱数発生器などによって受信側が騙される
ことを防止している。
When a person who attempts to reproduce illegally duplicated data attempts to construct a random number generator and an encryption device by combining commercially available ICs, his own circuit is operated at the same clock frequency as the dedicated IC. Is extremely difficult, but it is relatively easy to operate at a clock frequency lower than half. Also, if the response time limit is loose,
It is also possible to perform random number calculation by software. Unnecessarily increasing the response time limit in this way facilitates illegal use. In the present invention, the time required for returning the random numbers is strictly limited to 1.5 times or less the time required for the dedicated random number generator to generate the random numbers, so that the receiving side is deceived by the software or the self-made random number generator. To prevent that.

【0027】PCシステムのバスは必ずしも一体物では
なく、ブリッジを介して異なる速度で動作するバスが中
継され、インターフェースを介して各種の装置間のデー
タ転送が行なわれる複雑な伝送路である。伝送路として
の遅延要因には、ブリッジやインターフェースといった
静的な遅延要因の他に、割り込みやメモリリフレッシュ
といった動的に変化する遅延要因があり、真正の装置間
でも必ずしも前記の最短時間内に応答が返るとは限らな
い。しかし、遅延時間のばらつきを考慮して時間制限を
緩めると不正利用に対して弱くなる。本発明では、動的
要因による時間切れやデータの伝送誤りに対しては通信
の中断が起きないように、応答が正しくないかタイムオ
ーバである場合にはカウンタをカウントアップし、カウ
ンタが上限に達した時点で通信を中断する方式を用い
る。動的要因によって大きな遅延が生じる確率が十分に
小さく、カウンタの上限値が十分に大きければ、動的要
因によって通信が中断する確率は実用的な観点から見て
ゼロと見なせる。一方、自作の乱数発生手段の動作速度
の制限による遅延時間は静的な遅延要因なので、時間切
れが毎回発生してカウンタは短時間で上限値に達し、確
実に通信の中断が発生する。受信側の乱数発生器に初期
値を入力できないことは重要である。もし、初期値の入
力が可能であれば、送信側に送る乱数が特定の値になる
ように制御することが可能になる。特定の初期値入力に
対する応答は別の特定の値になるので、前記の別の特定
の値を応答するプログラムを作成して、受信側を騙して
不正に複製したデータを処理させることは容易である。
受信側の乱数発生器には初期値の入力手段を設けるべき
ではなく、もし設ける場合には十分な隠蔽を施すべきで
ある。
The bus of the PC system is not necessarily an integral one, but is a complicated transmission line in which buses operating at different speeds are relayed via a bridge and data is transferred between various devices via an interface. In addition to static delay factors such as bridges and interfaces, there are dynamically changing delay factors such as interrupts and memory refresh, and even delays between genuine devices may not always respond within the shortest time. Does not always return. However, if the time limit is relaxed in consideration of variations in delay time, it becomes weak against illegal use. In the present invention, in order to prevent interruption of communication due to time-out or data transmission error due to dynamic factors, the counter is counted up when the response is incorrect or the time is over, and the counter reaches the upper limit. A method of interrupting communication when it reaches is used. If the probability that a large delay is caused by a dynamic factor is sufficiently small and the upper limit value of the counter is sufficiently large, the probability that communication is interrupted by a dynamic factor can be regarded as zero from a practical point of view. On the other hand, since the delay time due to the limitation of the operation speed of the self-made random number generating means is a static delay factor, a time-out occurs each time, the counter reaches the upper limit value in a short time, and the communication is surely interrupted. It is important that the random number generator on the receiving side cannot input an initial value. If an initial value can be input, it is possible to control the random number sent to the transmitting side to have a specific value. Since the response to a specific initial value input is another specific value, it is easy to write a program that responds to the other specific value and trick the receiving side to process the illegally copied data. is there.
The random number generator on the receiving side should not be provided with means for inputting an initial value, and if it is provided, it should be sufficiently concealed.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上のように、本発明のディジタルデー
タ通信方式によれば、乱数の発生時間の制限とセクター
の先頭データの一致をセクターの転送毎に判定すること
により、本来の装置から別の装置にコピーされたデータ
の処理を拒否することが可能であり、特に、暗号に関す
る秘密が破られた場合にも、乱数発生時間の制限からデ
ータの不正利用を極めて困難にすることができる。
As described above, according to the digital data communication system of the present invention, by limiting the generation time of the random number and the coincidence of the head data of the sector for each transfer of the sector, it is possible to distinguish from the original device. It is possible to refuse the processing of the data copied to the device, and in particular, even when the secret regarding the encryption is broken, it is possible to make the illegal use of the data extremely difficult due to the limitation of the random number generation time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態におけるディジタルデータ
通信方式を示すブロック構成図
FIG. 1 is a block configuration diagram showing a digital data communication system according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来例のデータ通信方式におけるブロック構成
FIG. 2 is a block diagram of a conventional data communication system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、23 ドライブ 2、24 再生ボード 3、22 バス 4、5 バスインターフェース 6、7 クロック回路 8 暗号化器 9、12 乱数発生器 10 ドライブ回路 11 復号器 13 タイマ 14 レジスタ 15 カウンタ 16 判定器 17 ゲート回路 18 動画表示回路 19、21 CPU 25 HDD 26 バス監視ボード 1, 23 Drive 2, 24 Playback Board 3, 22 Bus 4, 5 Bus Interface 6, 7 Clock Circuit 8 Encoder 9, 12 Random Number Generator 10 Drive Circuit 11 Decoder 13 Timer 14 Register 15 Counter 16 Judgmentor 17 Gate Circuit 18 Video display circuit 19, 21 CPU 25 HDD 26 Bus monitoring board

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回線を介して接続された第1の装置と第
2の装置に、それぞれ初期値が定まるとその後は互いに
同一の乱数を順次発生する第1の乱数発生装置と第2の
乱数発生装置を配置し、ディジタルデータの送信に先立
って、前記第2の乱数発生装置により発生された乱数
を、前記回線を介して初期値として前記第1の乱数発生
器に加え、その初期値に基づいて第1の乱数発生装置に
より発生された乱数により、送付すべきセクタデータの
先頭値のデータを暗号化して前記第2の装置に送信し、
続いてその送付すべきセクタデータの前記先頭部のデー
タを含むセクタデータを第1の乱数発生装置により順次
発生される乱数により、暗号化して前記第2の装置に送
信し、前記第2の装置においては、受信した前記の暗号
化された先頭部のデータを前記第2の乱数発生装置によ
り順次発生される乱数により復号化してレジスタに記憶
し、続いて受信した前記先頭部のデータを含む暗号化さ
れたセクタデータを前記第2の乱数発生装置の乱数によ
り復号化し、その復号化されたセクタデータの先頭部デ
ータと前記のレジスタに記憶した先頭部データとの一致
を判定し、不一致の回数が予め定められた回数に達する
と第1の装置と第2の装置間の通信を遮断することを特
徴とするディジタルデータ通信方式。
1. A first random number generator and a second random number that sequentially generate the same random numbers after initial values are determined for the first device and the second device connected via a line. A random number generated by the second random number generator is added to the first random number generator as an initial value via the line before the digital data is transmitted, and the initial value is set to the initial value. Based on the random number generated by the first random number generator, the data of the head value of the sector data to be transmitted is encrypted and transmitted to the second device,
Subsequently, the sector data including the data of the leading part of the sector data to be transmitted is encrypted by a random number sequentially generated by a first random number generation device and transmitted to the second device, and the second device is transmitted. In the above, the received encrypted data of the head portion is decrypted by a random number sequentially generated by the second random number generator and stored in a register, and then the received data of the head portion is encrypted. The converted sector data is decrypted by the random number of the second random number generator, the head part data of the decoded sector data and the head part data stored in the register are judged to be coincident, and the number of times of disagreement is reached. The digital data communication system is characterized in that the communication between the first device and the second device is interrupted when the number of times reaches a predetermined number.
【請求項2】 第2の乱数発生装置が初期値を入力する
手段を有せず、前記第2の乱数発生装置により発生され
た乱数を、前記回線を介して初期値として前記第1の乱
数発生装置に送付してから、第1の装置から第2の装置
に前記初期値を基に発生された乱数により暗号化された
セクタ先頭部データの暗号化データが返送されるまでに
要した時間と、前記セクタ先頭部データの暗号化に用い
る乱数の発生に要すべき時間との差の許容範囲を、前記
乱数の発生に要すべき時間の半分以下に設定することを
特徴とする請求項1記載のディジタルデータ通信方式。
2. The second random number generator does not have means for inputting an initial value, and the random number generated by the second random number generator is used as an initial value via the line as the initial value. The time required from sending to the generating device to returning the encrypted data of the sector head data encrypted from the first device to the second device by the random number generated based on the initial value. And an allowable range of the difference between the time required to generate a random number used to encrypt the sector head data and the time required to generate the random number is set to half or less. The digital data communication method described in 1.
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