JPH10502479A - 種々の記録媒体用のコピー防止の方法及び装置 - Google Patents

種々の記録媒体用のコピー防止の方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 コンパクトディスク（ＣＤ）のような種々の記録媒体用の著作権保護のための方法及び装置は、解除されるのが非常に困難な態様で、再生装置がコピー防止処理された媒体又はコピー防止処理されていない媒体を取り扱うことができるように、対称及び非対称データ暗号化の組合せを使用する。暗号化方法の組合せと結合されて、認証用署名は、コピー防止が要求されるときに限り媒体上に記録される。認証用署名は、ＣＤ記録装置上で作成された無許可のコピーに転写されないような性質がある。オリジナルの保護されたディスク又はオリジナルの保護されていないディスクが再生されたとき、認証用署名の有無によって、再生装置はプログラムデータを正確に暗号解読できるようになる。従って、全てのオリジナルＣＤは正常に再生される。保護されていないＣＤのコピーが再生されたとき、認証用署名が無い場合に、再生装置はプログラムデータを正常に暗号解読する。しかし、保護されたＣＤのコピーが再生されたとき、認証用署名が無い場合に、再生装置は、ディスクが正常に再生されるのを抑止する障害データを発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】 種々の記録媒体用のコピー防止の方法及び装置 背景 光コンパクトディスク（ＣＤ）は、一般的にディジタルデータの記憶用の優れ た媒体であると認められている。その高い記憶密度、低い製造コスト及び取扱い の誤りに対する相対的な抵抗力は、他の媒体とは比較にならない。ハイファイオ ーディオの担体としてのＣＤの成功は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＣＤ −Ｉ等の多種の規格に準拠して、種々の目的のためディジタル化されたオーディ オ、ビデオ及び英数字情報を記憶するより幅広い役割に技術が適合させられたマ ルチメディアの分野においても繰り返される可能性が高い。 従来、ＣＤ−ＲＯＭのソウトウェアの著作権者は、ビデオカセット及びオーデ ィオカセットの媒体を危険に晒す過激な著作権侵害行為（無許可の複製）に対処 する必要はなかった。その理由は、ＣＤの原盤製作及び複製には大きい資本投下 が伴うことに略完全に起因するからであり、著作権侵害行為に対する実質的な財 政上の障壁になる。しかし、予め記録されたＣＤから完全なデータのコピーを作 成可能なプロのユーザ用のコンパクトディスク記録装置は約２０００ドルで入手 可能であり、これから僅か数年の後には、消費者に手頃な価格の再生記録装置が 広く入手可能になるであろう。これにより、利益を得るため自分の製品を＋５０ ドルで販売することを要求するソフトウェア製作者と、まもなく１０ドル乃至２ ０ドルの範囲に収まるよう計画された無記入のディスクの値段で完全なコピーを 作成する能力が得られる消費者との間には、厳しい衝突が生じる。この問題は、 ビデオ事業を悩ます著作権侵害行為よりももっと厳しくなる可能性が高い。その 理由は、映画を２回以上観ることを望む 人は少ないのに対し、多数のマルチメディア製品は繰り返し使用されることが意 図されているので、レンタルではなく所有の方が標準的になるからである。 本発明により解決される基本的な問題は、消費者が合法的に製作されたＣＤを 再生することだけによりソフトウェア製作者の製品を楽しめることを保証するこ とである。 著作権侵害行為に対する一つの解決策は、ディジタル・オーディオ・テープ（ ＤＡＴ）の媒体のため開発されたシリアルコピーマネージメントシステム（ＳＣ ＭＳ）に類似した製作者間の一般協定によって指定された特殊なコピー防止回路 をＣＤ記録装置に組み込むことである。この機構を用いて、ＣＤ記録装置は、デ ィジタルデータ内で特殊なコピー防止命令を探し、その命令の検出後、記録を中 止する。しかし、このようなシステムは非常に限られた保護しか与えない。ＳＣ ＭＳシステムがＤＡＴ媒体に対し最初に提案されたときでさえ、このシステムは プロ、或いは、アマチュアの著作権侵害行為に対する保護を殆ど与えないことが 完全に認められた。プロ、或いは、アマチュアの著作権侵害者は、データフォー マットを知ることにより、コピー防止命令を除去するための低価格の“ブラック ボックス”（電子回路）を構築可能であり、実際に構築して、記録装置によって 無制限の複製をすることが可能である。 本出願人は、データストリームに挿入されたコピー防止命令に依存する全ての コピー防止システムが上記命令を探索するＣＤ記録装置内の回路と同じオーダー の複雑さ及びコストからなるブラックボックスによって破られることを確信して いる。従って、かかるシステムの有効性は限られている。ブラックボックスは、 ＣＤ再生装置とＣＤ記録装置との間のラインに接続され、データストリーム内の 特殊なコピー防止命令を探し、その命令を単に除去するか、或いは、変更する。 従って、上記種類のコピー防止システムが採用されたならば、低価格のブラック ボックスが急激に広まることを予期す る必要がある。 コピー防止のための上記解決策の別の問題点は、全ＣＤ記録装置の製造者がそ の製品内に要求された検出回路を組み込まなければならないことである。製造者 の中には、恐らく、自分の市場占有率の増大を期待して、その要求に応じないも のが含まれる。たとえ僅かな割合であっても、市場にその要求に応じない装置が 存在するならば、上記タイプのコピー防止機構の有効性は危うくなる。 上記の理由から、ソフトウェアの著作権所有者に高い保護のレベルを供与し、 ブラックボックスに対する抵抗力があり、かつ、少数のハードウェア製造者が規 格への準拠を拒否することにより危険に晒されることのないコンパクトディスク 媒体用のコピー防止システムが求められる。 発明の概要 本発明によれば、条件付き再生システムは、種々の媒体、例えば、コンパクト ディスク媒体上に予め記録された題材に著作権保護を与える。以下に説明される 本発明は多数の異なる媒体に適用可能であり、かつ、当業者は本発明の教示を他 の媒体に容易に適応することができるので、以下の説明は、コンパクトディスク 媒体の応用だけに関して行う。 本発明は上記システムの欠点を解決する。条件付き再生システムによれば、Ｃ Ｄ記録装置が保護されたＣＤからデータを複写することは防止されない。その代 わりに、上記システムの方法は、個々のＣＤが合法的なオリジナルであるか、又 は、不正なコピーであるかをＣＤ再生装置によって判定することができる。合法 的であるならば、再生装置はＣＤを正常に再生する。合法的でないならば、再生 装置は停止し、適当な著作権警告メッセージを表示する。 原盤ディスクの製造中に、ＣＤ再生装置の通常の光学的ピックアップでは読む ことができないが、他の手段により容易に検出可能 な方法で、認証用署名がディスク上に刻まれる。この認証用署名には、原盤ディ スクから作られた全ての製造ディスクに忠実に転写されるような性質がある。し かし、ＣＤ記録装置を用いて、製造ディスクの不正なコピーが作成されたならば 、そのコピーはディスクのプログラムデータの忠実な複製を含むが、認証用署名 はコピーに転写されない。かかるコピー保護規格に従う全てのＣＤ再生装置は、 認証用署名を探すサブシステムを含む。署名が検出されなかったならば、ＣＤ再 生装置はディスクの再生を行わない。 コンパクトディスクの応用の場合に、認証用署名は、好ましくは、原盤ディス クを作成する書き込みヘッドを、ヘッドの通常位置の周辺で数十ナノメートルの ピーク・ツウ・ピークだけ半径方向に位置変調させることにより原盤ディスク上 に刻まれる。この認証用署名は、以下に説明するように、ＣＤ再生装置の既存の 半径方向トラッキングサーボシステムを利用することにより、最小限の複雑さの 増加しか伴わないＣＤ再生装置に読み込まれる。 全てのＣＤ再生装置において、光学式読み取りヘッドは、再生装置の機能の通 常部分として、巧妙な誤差検出システムによってトラック上に維持される。例え ば、ヘッドがトラックの一方又は他方の側面の方に僅かに移動したとき、或いは 、トラックが中心から逸れた軸に起因してヘッドの下側から動いたとき、誤差が 検出、増幅され、トラックのヘッドを再度中心に置くため半径方向アクチュエー タに供給される。光学式読み取りヘッドは、認証用署名を定義する故意に誘起さ れた位置変調を追尾する必要があるので、上記誤差電圧は、これに対応した信号 成分を、楕円形の誤差等に対応した他の信号と共に含む。従って、この誤差電圧 の適当な処理により、認証用署名が検出される。 位置変調信号は、整数個のサイクルがディスクの各回転中に加えられ、又は、 １個の完全なサイクルがディスクの整数回の回転中に加えられるような単純な周 波数のシヌソイドでもよい。いずれの場 合でも、種々の他のトラッキング誤差信号からの認証用署名の取得は簡単化され る。関係したタイプの異常な走査は、トラッキングを平均周波数の周辺でシヌソ イド状のパスに曲げる通常のトラッキング信号のゆらぎを説明するモリモトによ る米国特許第５，２４７，５０７号（参考のため引用）に記載されている。 明らかに、上記コピー防止システムは、認証用署名が記録装置に転送されない ので、ＣＤ再生装置の信号出力と、ＣＤ記録装置の信号入力との間に接続された ブラックボックスによって危険に晒されることがない。 少数の製造者が認証用システムを自分のＣＤ再生装置に導入しないことを選ん だとしても、海賊版ディスクの製造者は、自分の製品が市場の要求を満たさない 限られたＣＤ再生装置セット上でしか再生できないというラベルを付けなければ ならないので、システムが危険に晒されることはない。海賊版ディスクの製造者 は、実際上、自分の製品の不正を公表し、起訴を招くことになる。 以下、上記の条件付き再生システムの３通りの形式を説明する。３種類の全て の条件付き再生システムに共通の要素は、認証用署名が記録された“プログラム ”信号の一部ではなく、無許可のコピー上には伝達されないような態様で合法的 に製造されたＣＤ又は他の媒体に刻まれた上記の特殊な認証用署名を使用するこ とである。 第１の条件付き再生システムは、当該特定の規格、例えば、ＣＤ−ＲＯＭに従 う全てのＣＤ再生装置が、再生されるべき各個のＣＤ上で認証用署名を探すべき ことを要求する。ＣＤ再生装置の制御システムは、認証用署名が見つからなかっ たならば、ＣＤの再生を停止するよう設計される。上記の如く、ＣＤの無許可の コピーは認証用署名を含まないので、かかるコピーは、実際上、役に立たない。 従って、無許可のコピーがプログラム情報の完全な複製を含んでいても、有効な コピー防止が達成される。 上記の第１のシステムの欠点は、上記の特殊なＣＤ再生装置で再 生されることを意図された全ての合法的なＣＤに認証用署名を付加しなければな らない点である。従って、上記システムは、システムコントローラが全てのＣＤ のコピー防止を指令できる閉じたシステムだけに対し適当である。しかし、商品 化の観点からは、プログラム毎のコピー防止を提供、請求し得ることが望ましい 。以下に説明する第２及び第３の条件付き再生システムはこの能力を有する。 第２の条件付き再生システムにおいて、コピーが防止されるべきＣＤは、全て のＣＤ再生装置に認証用署名を探索し、認証用署名の無いＣＤを再生しないよう 通知する特殊な命令を含む。上記命令は、例えば、ＣＤの初期化区分、即ち、通 常、プログラム以外の情報のため確保された部分に記録される。上記命令は、準 拠した全てのＣＤ再生装置の特殊なサブシステムにより実行される。かくして、 コピーが防止されたＣＤのオリジナルだけが再生され、無許可のコピーは拒絶さ れる。この命令はコピー防止を必要としないプログラムのＣＤから削除され、か かるプログラムに対しオリジナルＣＤとそのコピーの両方は、正常に再生される 。このようにして、コピー防止は、上記の“認証用署名の探索と、検出された場 合に限り再生”命令の使用又は不使用により、１プログラム毎に与えられる。 しかし、上記第２の条件付き再生システムは、コピー防止の特徴を１プログラ ム毎に提供するが、このコピー防止は、原則として、ＣＤ再生装置とＣＤ記録装 置との間の信号ラインに接続された特殊なブラックボックスにより危険に晒され る可能性がある。上記ブラックボックスは、ＣＤ再生装置からのデータストリー ム内で上記の“認証用署名の探索と、検出された場合に限り再生”命令を探索し 、結果として得られた無許可のコピーがＣＤ再生装置における認証処理を起動さ せないように上記命令を削除又は変更する。 プログラマブル条件付き再生システム（ＰＣＰＳ）と称する第３の条件付き再 生システムは、上記システムの問題点を解決し、１プログラム毎に活性化され、 かつ、ブラックボックスの攻撃に対し非 常に抵抗力のあるコピー防止機構を提供する。 以下、上記の目標を達成するため、対称暗号化技術と非対称暗号化技術の組合 せを使用するプログラマブル条件付き再生システムの一実施例を説明する。 図面の簡単な説明 図１は本発明の幾つかの要素を組み込む原盤作成処理ハードウェアのブロック 図であり、 図２は本発明の更なる要素を組み込むコンパクトディスク再生装置のブロック 図である。 発明の詳細な説明 本発明は、コンパクトディスク媒体のような種々のプログラム配給媒体のコピ ーを防止する方法及び装置に関する。本発明は、あらゆるディスク媒体に適用可 能であり、当業者は本発明の原理を磁気テープのような他の媒体に拡張すること ができる。本発明は、ソフトウェアの著作権所有者に高い保護レベルを与え、ブ ラックボックスに対する抵抗力があり、多少のハードウェア製造者がその規格に 従うことを拒否することによって危険に晒されることはない。 上記の如く、著作権所有者に１プログラム毎のコピー防止を与え、対価として １プログラム当たりの料金、又は、１ディスク当たりの料金を受けることが望ま しい。これは、ブラックボックスを用いて破るには、非常に困難、法外に高価、 かつ、時間的な浪費の多い態様で、コピー防止処理され、又は、コピー防止処理 されていないディスクをＣＤ再生装置によって取り扱えるように、対称及び非対 称（公開鍵として知られている）のデータ暗号化の組合せを使用するプログラマ ブル条件付き再生システムにより達成される。 従来の暗号化方法の概説は、本発明をより完全に理解するため有用である。対 称暗号化と称する最も一般的なデータ暗号化形式は、 上記データの暗号化と暗号解読に同じ鍵を使用する。上記鍵を推測する試行錯誤 の企てに対する保護のため、上記鍵は、好ましくは、時間的に変えられる非常に 大きいランダムに発生させられた数である。例えば、上記鍵は、349,247,839,63 6,290,351,673のような数である。システムの保全を保証するため、この数（鍵 ）は通常秘密にされたままである。この鍵を秘密にしておく必要があることは、 対称暗号化システムの重大な欠点である。一般的に使用されるＤＥＳアルゴリズ ムは、対称暗号化システムの一例であり、ＤＥＳアルゴリズムにおいて６４ビッ トのブロックに配置されたディジタル語は５６ビットの鍵を用いて暗号化される 。５６個の２値のビットは、約１７個の１０進数と等価である。 非対称暗号化システムは、Ｐ及びＱのように称される２個の異なる鍵を使用す る。一方の鍵Ｐは暗号化のため使用され、もう一方の鍵Ｑは暗号解読のため使用 される。非対称システムの重要な利点は、暗号解読のため使用される鍵Ｑに関す る知識は、メッセージを暗号化するために十分ではない点である。従来、非対称 暗号化用の最も安全なアルゴリズムの一つは、ＲＳＡデータセキュリティ社によ り設計され、ライベスト(Rivest)他による米国特許第４，４０５，８２９号の技 術を使用するアルゴリズム（ＲＳＡ）である。このシステムの安全性は、Ｑに関 する知識からＰを演算することが計算的に困難であるという教示から生じる。こ の計算は、５００個以上の数字を含む非常に大きい数の因数分解に係わる。鍵Ｐ 及びＱの数字が増加すると共に、因数分解処理に要する時間が増加する。実際上 、鍵のサイズは、予測される計算能力の増加を適当に考慮して、製品の寿命の間 に因数分解の可能性が許容可能なレベルに低下させるよう選択される。 ＰＣＰＳの第１の実施例は、図１に示されるようなディスク原盤作成装置の一 部分と、図２に示されるようなＣＤ再生装置の別の部分とを包含する。 ＰＣＰＳディスク原盤作成装置は、通常のソースから“クリア”（暗号化され ていない）ディジタルデータストリームを受けるコピー防止記録装置１０と、入 力端子２１とを含み、入力端子２１は、対称暗号化器２２と、オペレータ制御形 の２極のシングルスロー制御スイッチ２４の一方の極Ｓ１ａとに入力される。ス イッチ２４を適当に設定することにより、オペレータは、ライン２１上に入力さ れたプログラムから製作されるＣＤにコピー防止処理を行うかどうかを制御する 。対称暗号化器２２は、更に、鍵のソース３３からの第１の鍵信号であるライン ２３上の鍵Ｋを受ける。 対称暗号化器２２の出力は、ライン２１上のクリアディジタルデータストリー ムの暗号化されたバージョンである。以下、暗号化器２２により使用される暗号 化アルゴリズムのタイプと、鍵Ｋの性質を説明する。本発明を理解するためには 、暗号化器２２が鍵Ｋにより定められたある式に従ってライン２１上のクリアデ ータを変形することが分かれば十分である。対称暗号化器２２の出力端子は、ス イッチＳ１ａの第２の入力に接続される。スイッチＳ１ａの出力は、公開鍵シス テムの一部分である非対称暗号化器２５の入力に接続される。 上記プログラマブル条件付き再生システムの安全性を保証するため、公開鍵対 Ｐ、Ｑの鍵Ｐの暗号化は、厳密に秘密の状態に保護される必要がある。このため 、鍵Ｐは、好ましくは、鍵のソース２７の揮発性メモリに記憶される。かかる揮 発性メモリは、鍵Ｐを無許可で読み出そうとする試みによって上記メモリが消去 され、システムが停止させられるような態様で、保護された物理的な筐体内にあ る。これを実現し得る物理的な安全システムは、従来技術において周知であり、 ここで詳しく説明する必要はない。 非対称暗号化器２５からのライン２８上の非対称的に暗号化されたデータは、 他の従来のディスク原盤作成装置のデータ入力部に接続される。 認証用署名発生器２９は、上記の性質及び目的を有する認証用署名３１を発生 する。ライン３１は、コピー防止制御スイッチ２４の第２の極であるスイッチＳ １ｂの一方の入力に接続される。スイッチＳ１ｂのもう一方の端子は、信号が供 給されず、通常接地される。オペレータ制御形スイッチＳ１ｂは、コピー保護モ ードが選択されたときに限り、認証用署名３１をライン３２を介して半径方向ア クチュエータに接続する。 ＣＤ再生装置に収容された対応するコピー防止装置４０は図２に示されている 。適当に復号化され、かつ、誤り訂正されたライン４１上のＣＤからのプログラ ムデータは、上記公開鍵Ｐ、Ｑの中の第２の鍵Ｑにより駆動される非対称暗号解 読器４２に入力される。鍵Ｑは鍵のソース４３からライン４４に供給される。ラ イン４５上の非対称的に暗号解読されたデータは、スイッチ５５の入力と、対称 暗号解読器４６の入力とに結合される。対称暗号解読器４６は、鍵のソース４９ からライン４８上に供給された同じ鍵Ｋの制御下で、図１の対称暗号化器２２と 全く逆の処理を行う。 ライン５６上の対称暗号解読器４６の出力は、スイッチ５５の第２の入力に結 合される。ライン５４のスイッチ５５の出力は、ＣＤ再生装置の中の残りの通常 のデータ処理部に結合される。鍵Ｑ及びＫは、ＣＤ再生装置内のある都合の良い 読み出し専用メモリに永久に記憶され、特殊な安全対策は必要ではない。以下に 説明するように、上記の鍵についての知識は、上記コピー防止機構を破ろうとす る将来の著作権侵害行為に対し少しも役に立たない。 ＣＤ再生装置の半径方向トラッキングサーボ増幅器からの誤差信号は、認証用 信号検出器５２にライン５１で入力される。上記の如く、この信号は認証用署名 に対応する成分を有する信号である。検出器５２は、認証用署名が入力に存在す るかどうかに対応する２値の出力をライン５３上に発生するよう設計される。例 えば、この出力は、認証用署名が存在する場合には論理的な１であり、存在しな い場合には論理的な０である。 認証用署名の無い場合にスイッチ５５が１回だけ暗号解読されたライン４７か らの入力を選択し、認証用署名が検出された場合にスイッチ５５が２重に暗号解 読されたライン５６からの入力を選択するよう、論理レベルは選定される。 異なる環境下での応答を調査することにより、プログラマブル条件付き再生シ ステムの動作が評価される。 ・オリジナルのコピー防止処理されたディスク又はコピー防止処理されていない ディスクが再生されたとき、認証用署名の有無に依存して、スイッチＳは、１回 だけ暗号解読されたデータ又は２重に暗号解読されたデータのいずれかを正確に 選択する。従って、スイッチＳの出力は適切に暗号解読されたデータである。こ れにより、全てのオリジナルディスクは正常に再生される。 ・コピー防止処理をされていないディスクのコピーが再生されたとき、認証用署 名が無いので、スイッチＳは１回だけ暗号解読されたデータを正確に選択し、か かるディスクを正常に再生することができるようになる。 ・しかし、コピー防止処理を施されたディスクの不正なコピーが再生されたとき 、認証用署名が無い場合に、スイッチＳは１回だけ暗号解読されたデータを誤っ て選択する。ライン５４上の部分的に暗号解読されたデータは、ディスクが正常 に再生されることを抑止する。ＰＣＰＳの安全性により、保護されたディスクの 再生可能なコピーを著作権侵害行為によって作成することが不可能でなくても非 常に困難、かつ、不経済になる。 コピー防止処理を施されたディスクの再生可能なコピーを作成するため、即ち 、上記機構を打ち破るため、著作権侵害者は以下の行為の中の一つを行う必要が ある。即ち、 １．全てのコピー防止処理を施されたディスク上に記録された２重に暗号化され たプログラムデータを、認証用署名が見つからない場 合にＣＤ再生装置により要求される１回だけ暗号化されたフォーマットに変換す る。このため、著作権侵害行為者は、ディスク原盤作成処理で使用された秘密鍵 Ｐを取得する必要があるが、この秘密鍵Ｐは、上記の如く、ディスク原盤作成プ ラントにあり、密封され、ブービートラップを仕掛けられた装置内に厳密に保護 される。著作権侵害行為者は、ＣＤ再生装置内で２重に暗号化されたオフディス クデータを容易に得ることができ、更に、ＣＤ再生装置内の鍵Ｋ及びＱと共に部 分的に暗号解読され、及び、完全に暗号解読された（クリア）プログラムデータ を容易に得ることができる。しかし、著作権侵害行為者が、要求された１回だけ 暗号化されたプログラムデータを発生させるため必要とされる秘密鍵Ｐを推定す るために十分な情報を依然として得ることができない点に非対称暗号化方法の本 質がある。上記合成暗号化機構によれば、かくして、プログラムの選択的な保護 が得られ、ブラックボックスの攻撃に対する抵抗力が得られる。 ２．規格に準拠したＣＤ再生装置がディスクを正常に再生するように、ディスク が記録される際に実行可能な認証用署名を不正のコピーに付加する。これは実現 可能ではあるが、それを行うためには、著作権侵害行為者は、位置変調されたト ラックを半径方向に記録することができるようにＣＤ記録装置に重大な変更を行 う必要がある。このような変更は、消費者及びソフトウェアディーラーの能力で は及ばない。しかし、財政的に豊かな著作権侵害者の操作によりかかる変更を行 う方法が見つけられないと主張することは現実的ではない。著作権侵害者による 認証用署名の“偽造”をより困難にさせるための種々の方法があるが、それら全 ての方法は、利用可能なＣＤ記録装置の（もしあれば）半径方向のサーボシステ ムの正確な能力に多少でも依存している。例えば、署名は、商業的に入手可能な ＣＤ記録装置の半径方向のサーボが追尾できないように（単純なシヌソイドでは なく）インパルス関数の形からなる。勿論、仮想的な著 作権侵害者の財源が無制限であるならば、著作権侵害者はプロ用のディスク原盤 作成システムに投資し、必要な変更を行うことが可能である。 しかし、実際上の問題として、消費者、ディーラー、及び、技術的に精通して いるプロのレベルの著作権侵害行為を排除する上記システム及び方法の能力は、 非常に価値があるに違いない。 ＲＳＡデータセキュリティ社から入手可能な公開鍵アルゴリズム（ＲＳＡ）が 上記応用の対称暗号化及び暗号解読のため使用されるならば、安全性を危険に晒 すことなく、非常に単純な対称暗号化及び暗号解読アルゴリズムを使用すること が可能になる。特に、この“アルゴリズム”は、簡単にデータブロックの任意の １ビットを反転させ、或いは、任意の２ビットを交換することができる。従来よ り理解されているような正式の鍵制御形暗号化及び暗号解読システムは、単純な 相補的な論理演算のため回避される。従って、原盤作成処理及びＣＤ再生装置に おいて使用されるような鍵Ｋは不要になる。 本発明を実施する制限の更なる簡単化は、データストリーム全体ではなく、プ ログラムデータの小さい部分集合に関して種々の暗号化及び暗号解読処理を行う ことにより実現可能になる。これは、非対称暗号解読サブシステムが動作しなけ ればならない１秒当たりのビット数のレートを低下させ、これにより、低価格の プロセッサの使用が可能になるので有利である。 ディスクを認証する他の同等に効果的な方法は、少なくとも１個の特定のデー タブロックを、原盤処理が施されたディスクの中心からの特定の半径方向の距離 と結合させることである。 原盤ディスクがカッティングされているとき、書き込みヘッドは、通常の速度 と、通常の速度よりも少し大きい速度との間でランダムに変化するレートで中心 から移動可能である。ヘッドの開始位置は、正常な開始位置からランダムな距離 で変位させてもよい。特定の データブロックのディスク中心からの距離、及び、特定のデータブロックの相互 の距離は、上記のランダムな変数の関数でもよい。上記ランダムな変数の値は、 プログラムとプログラムの間で変化するように設けられる。 少なくとも１個のデータブロックのディスク中心からの距離は、非対称暗号化 システムの秘密鍵の下で暗号化され、暗号化されたデータは、システムデータの 一部としてディスクに記録される。ＣＤ記録装置がかかるディスクのコピーを作 成するとき、上記データブロックのコピー上のＣＤ中心からの距離は、オリジナ ルディスク上の距離とは相違する。その理由は、商業的に入手可能なＣＤ記録装 置の書き込みヘッドは一定速度で半径方向に駆動されるからである。 対応する各ＣＤ再生装置には、ディスク中心からの読み取りヘッドの距離が再 生装置内のディジタル語として得られるように、較正された半径方向のサーボシ ステムが設けられる。ＣＤが再生されたとき、暗号化された半径方向の距離デー タは、ＣＤ再生装置のメモリに記憶された鍵の対Ｐ、Ｑの中の公開鍵Ｑを用いて 暗号解読される。上記の暗号解読されたデータは、ランダムアクセスメモリに一 時的に記憶される。 ＣＤが再生され続けると共に、上記のデータブロックの実際の距離は、要求さ れた距離の暗号解読された値と比較される。許容誤差に起因する差よりも大きい と考えられる計算された距離の差は、不正のコピーであるＣＤに起因していると 想定される。次いで、ＣＤ再生装置は、再生を停止し、場合によっては著作権の メッセージを表示する。 ディスクの認証の標識として、特定のデータブロックのディスク中心からの距 離及び特定のデータブロック間の距離を用いる代わりに、他の実施例は、種々の データブロックの場所における読み取りヘッドの半径方向の速度の測定量を使用 する。この解決策は、正確 に知る必要のある読み取りヘッドとディスク中心との間の距離を要求しない点で 有利である。その代わりとして、上記解決策は、トラッキング制御システムから 容易に得られる種々の場所におけるヘッドの半径方向の速度の相対的な測定量に 依存する。 上記の実施例は、コンパクトディスクフォーマット用のプログラマブル条件付 き再生システムを記述しているが、その原理は磁気テープフォーマットにも適用 可能である。かかる応用に対し、認証用署名３２はテープの制御トラックに付加 される。 上記の如く、好ましい実施例と組み合わせて本発明の説明を行ったが、本発明 の精神を逸脱することなく種々の変形が行えることが当業者により認められるで あろう。本出願人により意図された範囲は、請求項の記載及びその等価物により 明確にされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 9/32 9570−5Ｊ Ｈ０４Ｌ 9/00 ６４１ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １． コピーが防止されるべき媒体に認証用署名を付加する段階と、 プログラムデータを第１の暗号化器に通す段階と、 上記第１の暗号化器からの上記第１の暗号化されたプログラムデータを第２の 暗号化器に通す段階と、 上記第２の暗号化器からの上記データを媒体に記録する段階と、 媒体再生装置内で上記認証用署名を検出する段階と、 上記媒体からの復号データを第１の暗号解読器に通す段階と、 上記第１の暗号解読器からの上記第１の暗号解読されたデータを第２の暗号解読 器に通す段階と、 認証用信号が検出されたとき、上記第２の暗号解読器の出力を選択する段階と 、 認証用信号が検出されないとき、上記第１の暗号解読器の出力を選択する段階 とからなる、プログラム配付媒体にコピー防止を設ける方法。 ２． 上記第１の暗号化器及び上記第２の暗号解読器は相補的である請求項１記 載の方法。 ３． 上記第２の暗号化器及び上記第１の暗号解読器は、非対称又は公開鍵暗号 化システムの相補的な部分である請求項１記載の方法。 ４． 上記第１の暗号化器はデータブロックの少なくとも１ビットを反転又は交 換する装置であり、 上記第２の暗号解読器は相補的な論理演算を行う請求項２記載の方法。 ５． データストリームを入力する段階と、 第１の鍵信号を発生させる段階と、 上記第１の鍵信号を対称暗号化器に結合する段階と、 上記データストリームを上記対称暗号化器に結合する段階と、 上記データストリームを暗号化する段階と、 上記対称暗号化器を選択器に接続する段階と、 上記データストリームを上記選択器に結合する段階と、 第２の鍵信号を発生させる段階と、 上記第２の鍵信号を非対称暗号化器に結合する段階と、 上記データストリーム又は対称的に暗号化されたデータのどちらが上記非対称 暗号化器に接続されるかを選択する段階と、 上記選択されたデータを非対称的に暗号化する段階と、 非対称的に暗号化されたデータを原盤作成装置のデータ処理部に結合する段階 と、 認証用署名信号を発生させる段階と、 上記認証用署名信号に従って時間ベースの制御機構を変更するため、対称的に 暗号化されたデータが上記非対称暗号化器に接続されたとき、上記認証用署名信 号をディスク原盤作成装置の時間ベースの制御機構に結合する段階とからなる、 記録媒体の原盤作成処理にコピー防止を設ける方法。 ６． 上記記録媒体は光コンパクトディスクである請求項５記載の方法。 ７． 上記記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭディスクである請求項５記載の方法。 ８． 上記記録媒体は磁気テープである請求項５記載の方法。 ９． 上記第１の鍵信号はランダムな鍵である請求項５記載の方法。 １０． 上記第２の鍵信号は秘密鍵である請求項５記載の方法。 １１． 上記データストリームは暗号化されていない請求項５記載の方法。 １２． 再生装置において予め暗号化されたデータを含む予め記録された媒体の 再生処理にコピー防止を設ける方法であって、 上記予め記録された媒体からの予め暗号化されたデータを与える段階と、 第１の鍵信号を発生させる段階と、 上記第１の鍵信号を非対称暗号解読器に結合する段階と、 第１の暗号解読されたデータストリームを生成するため、上記予め記録された 媒体からのデータを非対称的に暗号解読する段階と、 鍵データベースから第２の鍵信号を検出する段階と、 第２の鍵信号を発生させる段階と、 上記第２の鍵信号を対称暗号解読器に結合する段階と、 上記第１の暗号解読されたデータストリームを上記対称暗号解読器に結合する 段階と、 第２の暗号解読されたデータストリームを生成するため、上記第１の暗号解読 されたデータストリームを対称的に暗号解読する段階と、 認証用信号を含むサーボ信号を提供する段階と、 上記認証用信号の存在を検出する段階と、 上記認証用信号の検出に基づいてコピー防止信号を生成する段階と、 コピー防止信号が存在しないとき、上記第１の暗号解読されたデータストリー ムを選択する段階と、 上記コピー防止信号が存在するとき、上記第２の暗号解読された データストリームを選択する段階と、 選択されたデータを上記再生装置のデータ処理部に出力する段階とからなる方 法。 １３． 上記予め記録された媒体は、ＣＤ−ＲＯＭディスクである請求項１２記 載の方法。 １４． 上記予め記録された媒体はコンパクトオーディオディスクである請求項 １２記載の方法。 １５． 予め記録された媒体はコンパクトオーディオディスクである請求項１２ 記載の方法。 １６． 記録媒体上に原盤レコーディングを行うコピー防止記録装置であって、 ディジタルデータストリームを受信する入力端子と、 対称暗号化器と、 上記対称暗号化器に結合される第１の鍵信号を供給する第１のランダム鍵発生 器と、 上記ディジタルデータストリーム又は上記対称暗号化器の出力のどちらが非対 称暗号化器に結合されるかを決定するオペレータ制御形スイッチと、 上記非対称暗号化器に結合される第２の鍵信号を供給する第２の鍵発生器と、 原盤レコーディング装置のデータ処理部に接続され、上記オペレータ制御形ス イッチがオフ位置にあるとき、上記ディジタルデータストリームを非対称的に暗 号化する非対称暗号化器と、 上記オペレータ制御形スイッチがオン位置にあるとき、上記原盤レコーディン グ装置の時間ベースの信号システムに結合され、原盤 レコーディングがコピー防止処理を施されるべきであることを示す認証用署名信 号を発生させる認証用署名発生器とにより構成される装置。 １７． 上記記録媒体はディジタルオーディオテープである請求項１６記載の装 置。 １８． 上記記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭディスクである請求項１６記載の装置。 １９． 上記記録媒体はコンパクトオーディオディスクである請求項１６記載の 装置。 ２０． 上記時間ベースの信号システムは半径方向のアクチュエータシステムで あり、 上記認証用署名信号は原盤作成中に上記半径方向のアクチュエータシステムの 半径方向の位置を変調する請求項１６記載の装置。 ２１． 上記半径方向のアクチュエータシステムの変調は、通常の速度と、上記 通常の速度よりも僅かに大きい速度との間でランダムに変化するレートで、原盤 作成されているディスクの中心から移動することにより構成される請求項２０記 載の装置。 ２２． 記録媒体上にコピーが防止された題材を原盤レコーディングする装置で あって、 ディジタルデータストリームを対称暗号化器に結合する手段と、 第１の鍵信号を発生させる手段と、 上記第１の鍵信号を使用して上記ディジタルデータストリームを対称的に暗号 化する手段と、 データを非対称暗号化器に結合する手段と、 上記ディジタルデータストリームと対称的に暗号化されたデータの間で選択を 行う手段と、 第２の鍵信号を発生させる手段と、 上記第２の鍵信号を用いて上記選択されたデータを非対称的に暗号化する手段 と、 非対称的に暗号解読されたデータを原盤レコーディング装置のデータ処理部に 結合する手段と、 上記ディジタルデータストリームはコピーが防止されるべきことを示す認証用 署名信号を発生させる手段と、 コピー防止モードと、コピーが防止されないモードとの間で選択を行う手段と 、 上記認証用署名信号に応答して、上記記録媒体の時間ベースのシステムに影響 を与える手段とからなる装置。 ２３． 上記第１の鍵はランダムな鍵である請求項２２記載の装置。 ２４． 上記第２の鍵は秘密鍵である請求項２２記載の装置。 ２５． 復号されたデータ信号を非対称暗号解読器に結合する手段と、 第１の鍵信号を発生させる手段と、 上記第１の鍵信号を用いて上記復号データを非対称的に暗号解読する手段と、 第２の鍵信号を発生させる手段と、 非対称的に暗号解読されたデータ信号を対称暗号解読器に結合する手段と、 クリアデータ信号を発生させるため、上記第２の鍵信号を用いて非対称的に暗 号解読されたデータを対称的に暗号解読する手段と、 上記非対称暗号解読器からの非対称的に暗号解読されたデータと、上記対称暗 号解読器からの対称的に暗号化されたデータとの間で選択を行う手段と、 上記クリアデータ信号はコピーが防止がされるべきであることを示すため認証 用署名信号を検出する手段と、 上記復号化されたデータ信号はコピーが防止されるか、又は、コピーが防止さ れないかを示すため、コピー防止モードとコピーの防止がなされないモードとの 間で選択を行う手段とからなる、再生装置用のコピー防止装置。
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