JPH11232779A - コピー防止装置 - Google Patents

コピー防止装置

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JPH11232779A
JPH11232779A JP10323879A JP32387998A JPH11232779A JP H11232779 A JPH11232779 A JP H11232779A JP 10323879 A JP10323879 A JP 10323879A JP 32387998 A JP32387998 A JP 32387998A JP H11232779 A JPH11232779 A JP H11232779A
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key
unit
encryption
disk
disk key
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JP10323879A
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Hiroshi Kato
拓 加藤
Takehisa Kato
岳久 加藤
Naoki Endo
直樹 遠藤
Hisashi Yamada
尚志 山田
Kenjiro Endo
謙二郎 遠藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、電子透かし情報と、鍵情報とを使
用することにより、情報記録媒体に記録されたマルチメ
ディアデータの不正コピーを防止する。 【解決手段】 マルチメディアデータＡＤｉに埋め込ま
れた電子透かし情報ＷＭ×ＡＤｉは、復号ユニットＣ側
の電子透かし抽出回路１１において抽出される。そし
て、この電子透かし情報ＷＭと、部分マスター鍵Ｍｋ
ｊ''とを使用してディスク鍵Ｄｋを得る。そして、この
得られたディスク鍵を使用して、マルチメディアデータ
ＡＤｉを復号する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディジタル記録され
たデータに対して記録媒体からの不正なコピーを防止す
るためのコピー防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディジタル化されたマルチメディ
ア情報（画像、音声など）の記録媒体としては、フロッ
ピーディスク、コンパクトディスク、DVD （ディジタル
ビデオディスク）などが開発されている。
【０００３】上記のような様々のディジタル記録媒体に
おいて、通常ディジタルデータはそのまま（圧縮や符号
化され復号可能なものも含む）記録されるため、記録さ
れデータは他の媒体に劣化することなく容易にコピー可
能であり、著作権侵害などの問題が発生している。
【０００４】この問題を解決するために、ディジタルデ
ータを暗号化して記録媒体に記録する方法も存在する
が、この場合にも記録したデータの暗号化に用いた暗号
化鍵の管理に不備があるとコピーが可能となってしま
う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情を
考慮してなされたもので、ディジタル記録された記録媒
体からの不正なコピーを防止するためのコピー防止装置
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】したがって、まず、本発
明の第１の発明によれば、暗号化ユニットと、ＣＰＵバ
スを介して前記暗号化ユニットに接続された復号化ユニ
ットとを具備し、前記暗号化ユニットは、ディスク鍵自
身を使用して暗号化された暗号化ディスク鍵を、前記暗
号化ユニットと前記復号化ユニットとの間で共有されて
いる共有暗号化鍵を使用して暗号化する第１の暗号化手
段と、前記第１の暗号化手段により暗号化されたディス
ク鍵を前記ＣＰＵバスを介して送信する第１の送信手段
と、マスター鍵を使用して暗号化されたディスク鍵を前
記共有暗号化鍵を使用して暗号化する第２の暗号化手段
と、前記第２の暗号化手段により暗号化されたディスク
鍵を前記ＣＰＵバス介して送信する第２の送信手段と、
前記マスター鍵の一部である電子透かし情報が埋め込ま
れたマルチメディアデータを前記共有暗号化鍵を使用し
て暗号化する第３の暗号化手段と、前記第３の暗号化手
段により暗号化されたマルチメディアデータを前記ＣＰ
Ｕバスを介して送信する第３の送信手段と、前記ディス
ク鍵を使用して暗号化されたマルチメディアデータを送
信する第４の送信手段とを具備し、前記復号化ユニット
は、前記第１の送信手段から送信されたディスク鍵を前
記共有暗号化鍵を使用して復号する第１の復号手段と、
前記第２の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
有暗号化鍵を使用して復号する第２の復号手段と、前記
第３の送信手段から送信されたマルチメディアデータを
前記共有暗号化鍵を使用して復号する第３の復号手段
と、前記第３の復号化手段により復号されたマルチメデ
ィアデータから前記透かし情報を抽出する抽出手段と、
前記第１の復号手段により復号されたディスク鍵と、前
記第２の復号手段により復号されたディスク鍵と、前記
抽出手段により抽出された透かし情報と、前記マスター
鍵の一部に対応する部分マスター鍵とに基づいて、ディ
スク鍵を取得するディスク鍵取得手段と、前記ディスク
鍵取得手段により取得されたディスク鍵を使用して、前
記第４の送信手段により送信されたマルチメディアデー
タを復号する第４の復号手段とを具備することを特徴と
するコピー防止装置である。
【０００７】また、本発明の第２の発明によれば、第１
の発明において、前記ディスク鍵取得手段は、前記部分
マスター鍵と前記透かし情報とに基づいて、マスター鍵
候補を取得する第１の取得手段と、前記第１の取得手段
により取得されたマスター鍵候補を使用して、前記第２
の復号手段により復号されたディスク鍵を復号すること
により第１のディスク鍵候補を取得する第２の取得手段
と、前記第２の取得手段により取得された第１のディス
ク鍵候補を使用して、前記第１の復号手段により復号さ
れたディスク鍵を復号することより第２のディスク鍵候
補を取得する第３の取得手段と、前記第２の取得手段に
より取得された第１のディスク鍵候補と、前記第３の取
得手段により取得された第２のディスク鍵候補とが一致
しているか否かを判定する判定手段と、前記判定手段に
より前記第１のディスク鍵候補と前記第２のディスク鍵
候補とが一致している判定された場合に、前記第１のデ
ィスク鍵候補をディスク鍵と決定する決定手段とを具備
することを特徴とするコピー防止装置である。
【０００８】さらに、本発明の第３の発明によれば、暗
号化ユニットと、ＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニッ
トに接続された復号化ユニットとを具備し、前記暗号化
ユニットは、ディスク鍵自身を使用して暗号化された暗
号化ディスク鍵を、前記暗号化ユニットと前記復号化ユ
ニットとの間で共有されている共有暗号化鍵を使用して
暗号化する第１の暗号化手段と、前記第１の暗号化手段
により暗号化されたディスク鍵を前記ＣＰＵバスを介し
て送信する第１の送信手段と、マスター鍵を使用して暗
号化されたディスク鍵を前記共有暗号化鍵を使用して暗
号化する第２の暗号化手段と、前記第２の暗号化手段に
より暗号化されたディスク鍵を前記ＣＰＵバス介して送
信する第２の送信手段と、前記ディスク鍵で暗号化さ
れ、前記マスター鍵の一部である電子透かし情報が埋め
込まれたマルチメディアデータを前記ＣＰＵバスを介し
て送信する第３の送信手段と、前記ディスク鍵及び前記
透かし情報を使用して暗号化されたマルチメディアデー
タを送信する第４の送信手段とを具備し、前記復号化ユ
ニットは、前記第１の送信手段から送信されたディスク
鍵を前記共有暗号化鍵を使用して復号する第１の復号手
段と、前記第２の送信手段から送信されたディスク鍵を
前記共有暗号化鍵を使用して復号する第２の復号手段
と、前記第１の復号手段により復号されたディスク鍵
と、前記第２の復号手段により復号されたディスク鍵
と、前記マスター鍵の一部に対応する部分マスター鍵と
に基づいて、ディスク鍵を取得するディスク鍵取得手段
と、前記ディスク鍵取得手段により取得されたディスク
鍵を使用して、前記第３の送信手段により送信されたマ
ルチメディアデータを復号する第３の復号手段と、前記
第３の復号手段により復号されたマルチメディアデータ
から電子透かし情報を抽出する抽出手段と、前記抽出手
段により抽出された電子透かし情報と、前記ディスク鍵
取得手段により取得されたディスク鍵とに基づいて、前
記第４の送信手段により送信されたマルチメディアデー
タを復号する第４の復号手段とを具備することを特徴と
するコピー防止装置である。
【０００９】さらに、本発明の第４の発明によれば、暗
号化ユニットと、ＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニッ
トに接続された復号化ユニットとを具備し、前記暗号化
ユニットは、ディスク鍵自身を使用して暗号化された暗
号化ディスク鍵を、前記暗号化ユニットと前記復号化ユ
ニットとの間で共有されている共有暗号化鍵を使用して
暗号化する第１の暗号化手段と、前記第１の暗号化手段
により暗号化されたディスク鍵を前記ＣＰＵバスを介し
て送信する第１の送信手段と、マスター鍵を使用して暗
号化されたディスク鍵を前記共有暗号化鍵を使用して暗
号化する第２の暗号化手段と、前記第２の暗号化手段に
より暗号化されたディスク鍵を前記ＣＰＵバス介して送
信する第２の送信手段と、前記ディスク鍵で暗号化さ
れ、前記マスター鍵の一部である電子透かし情報が埋め
込まれたマルチメディアデータを前記ＣＰＵバスを介し
て送信する第３の送信手段と、前記ディスク鍵で暗号化
され、前記電子透かし情報が重畳されたマルチメディア
データを前記ＣＰＵバスを介して送信する第４の送信手
段と、前記復号化ユニットは、前記第１の送信手段から
送信されたディスク鍵を前記共有暗号化鍵を使用して復
号する第１の復号手段と、前記第２の送信手段から送信
されたディスク鍵を前記共有暗号化鍵を使用して復号す
る第２の復号手段と、前記第１の復号手段により復号さ
れたディスク鍵と、前記第２の復号手段により復号され
たディスク鍵と、前記マスター鍵の一部に対応する部分
マスター鍵とに基づいて、ディスク鍵を取得するディス
ク鍵取得手段と、前記ディスク鍵取得手段により取得さ
れたディスク鍵を使用して、前記第３の送信手段により
送信されたマルチメディアデータを復号する第３の復号
手段と、前記第３の復号手段により復号されたマルチメ
ディアデータから電子透かし情報を抽出する抽出手段
と、前記ディスク鍵取得手段により取得されたディスク
鍵を使用して、前記第４の送信手段により送信されたマ
ルチメディアデータを復号する第４の復号手段と、前記
抽出手段により抽出された電子透かし情報を使用して、
前記第４の復号手段により復号されたマルチメディアデ
ータを復号する第５の復号手段とを具備することを特徴
とするコピー防止装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本実施形態では、あるデータａを
鍵Ｋを用いて暗号化する操作をEk(a) と表現し、あるデ
ータａを鍵Ｋを用いて復号する操作をDk(a) と表現す
る。この表現を用いることによって、例えばあるデータ
ａを鍵Ｋを用いて暗号化し、それを復号する操作は、Dk
(Ek(a)) と表される。
【００１１】本実施形態では、DVD に記録された、MPEG
-Audioというデータ圧縮規格に従って圧縮され、暗号化
された音声データを再生するシステムを例にとって説明
する。
【００１２】本実施形態では、例えば、予め定められた
複数個のマスター鍵を用意し、その内の１つまたは複数
のマスター鍵が、復号ユニットメーカ（あるいはDVD の
制作・販売会社）などに所定の単位ごとに割り当てられ
ていることを前提とする。 ＜第１の実施の形態＞以下、本発明の第１の実施形態に
ついて説明する。
【００１３】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る
コピー防止装置を示すブロック図である。
【００１４】本実施形態に係るシステムは、パーソナル
・コンピュータ（以下PCと略す）などの計算機内に備え
られた再生に用いるCPUのいわゆるCPU BUS に接続され
るものであり、暗号化されたデータがCPU BUS 上を流れ
る構成を有するものである。なお、図１では、再生に用
いるCPU に関する部分のみを示している。
【００１５】図１に示すように、本実施の形態のコピー
防止装置は、暗号化ユニットＡ及び復号ユニットＣを備
えている。この暗号化ユニットＡ及び復号ユニットＣ
は、DVD１からデータを読み出すDVD 駆動装置に設けら
れても良い。また、DVD 駆動装置にＣＰＵバスを介さず
に接続されてもよい。
【００１６】暗号化ユニットＡと復号ユニットＣとは、
CPU BUS Ｂに接続されている。復号ユニットＣからの
データの出力は、CPU BUS Ｂ以外の例えばI/O ポート等
を通じて行われる。つまり、本実施形態では、データの
入出力はCPU BUS Ｂを介さずに行われるが、暗号化ユニ
ットＡと復号ユニットＣとの間でのデータ転送には、CP
U BUS Ｂが用いられる。
【００１７】暗号化ユニットＡは、復調／誤り訂正回路
２，７、暗号化回路４，９および制御スイッチ８を備え
ている。制御スイッチ８には、データ列の最初の処理単
位が入力された場合には暗号化回路９にデータを渡し、
それ以外の場合にはそのままCPU BUS Ｂに出力するよう
な制御信号(CS1)が入力される。
【００１８】図１においては、暗号化ユニットＡ内に
は、２つの暗号化回路４，９を図示しているが、実際に
は１つの暗号化回路で実現可能である.ここでは、暗号
化ユニットＡは独立した１つのICチップとして形成され
るものとする。
【００１９】一方、復号ユニットＣは、復号回路５，１
０，１２、マスター鍵復号／判定回路６、電子透かし抽
出回路１１及び制御スイッチ１３を備えている。
【００２０】また、制御スイッチ１３には、データ列の
最初の処理単位が入力される場合には電子透かし抽出回
路１１からの信号を入力信号とし、それ以外の場合には
復号回路１２からの信号を入力信号とするような制御信
号(CS2) が入力される。
【００２１】さらに、復号ユニットＣ内には、MPEG-Dec
oder１４および復号された音声データをディジタルデー
タからアナログデータに変換するＤ／Ａ変換器１５を備
えている。
【００２２】同図においては、復号ユニットＣ内には、
４つの復号回路５，１０，１２，１４を示しているが、
実際には１つの復号回路で実現可能である。復号ユニッ
トＣは、独立した１つのICチップとして形成されるもの
とする。
【００２３】また、復号ユニットＣ内には、後述するマ
スター鍵の一部が登録され（作り込まれ）ている。マス
ター鍵は利用者が外部から取得できない様に、復号ユニ
ットＣのチップにおいて利用者が意図的に取り出せない
様にチップ内部の秘匿された領域に記録されているもの
とする。
【００２４】ここで、DVD１に記録する、ディスク鍵を
マスター鍵Mki を用いて暗号化して生成されたEMki(Dk)
の種類数と、復号ユニットＣ内に持つ部分マスター鍵の
Mkj'の種類数の設定については、例えば、次に示すよう
に幾つかの方法が考えられる。
【００２５】（方法１） DVD１には、ｉを1〜n のいず
れかとする１つのマスター鍵によって暗号化されたディ
スク鍵EMki(Dk)を記録し、復号ユニットＣ内には、j=1
〜nの全てに対応するｎ個の部分マスター鍵Mkj'を備え
る。
【００２６】（方法２） DVD１には、i=1〜n の全てに
対応するｎ個のマスター鍵によって暗号化されたディス
ク鍵EMki(Dk)を記録し、復号ユニットＣ内には、ｊが1-
n のいずれか１つの部分マスター鍵Mkj'を備える。
【００２７】（方法３） 上記（方法２）を拡張したも
ので、DVD１にはi=1〜n の全てに対応するｎ個のマスタ
ー鍵によって暗号化されたディスク鍵EMki(Dk)を記録
し、復号ユニットＣ内には、ｊを1〜n の内から予め選
択されたm(2<m<n)個の部分マスター鍵MkJ'を備える。
【００２８】（方法４） 上記（方法３）においてDVD
１と復号ユニットＣを逆にした例で、DVD１にはｉを1〜
n の内から予め選択されたm(2<m<n)種類のものとするｍ
個のマスター鍵で暗号化されたディスク鍵EMki(Dk)を記
録し、復号ユニットＣ内にはj=1〜n の全てに対応する
ｎ個の部分マスター鍵Mkj'を備える。
【００２９】（方法５） DVD１にはi=1〜n の全てに対
応するｎ個のマスター鍵で暗号化されたディスク鍵EMki
(Dk)を記録し、復号ユニットＣ内にもj=1〜n の全てに
対応するｎ個の部分マスター鍵Mkj'を備える。
【００３０】また、電子透かしとして埋め込まれる一部
の鍵情報WMおよび復号／判定回路６内の演算も上記の方
法によって変更される。
【００３１】なお、CPU BUS Ｂを介して行われる暗号通
信に用いられる暗号化鍵／復号鍵は、共通鍵暗号Bkとす
る。この暗号化ユニットＡと復号ユニットＣ間の暗号化
鍵の共有の方法は、従来の方法と同様とする。
【００３２】さらに、全体の制御は図示しない制御部が
司るものとする。制御部は例えばプログラムを当該計算
機のCPU で実行することにより実現することができる。
この制御部による制御の具体例としては、DVD１からの
データの読み出しに関する指示、データ伝送先の指定、
復号ユニットからのデータ出力に関する指示等である。
【００３３】また、この制御部のトリガーは、例えば、
ユーザ・インタフェースを介してユーザにより行われる
場合と、あるアプリケーションプログラム中のプロセス
からかけられる場合などが考えられる。
【００３４】本実施形態では、ディジタル元音声データ
系列をD-Audio 、音声データ列（圧縮されたデータ列）
をAD={AD1,AD2,...,ADi,...}、マスター鍵の一部のデー
タが電子透かしとして埋め込まれた音声データをWM(AD
i) で表す。
【００３５】音声データ列ADには場合によって、ここで
埋め込まれる電子透かし情報とは別に、コピー制御用の
電子透かし情報が埋め込まれていることもある。さら
に、暗号化ユニットと復号ユニット間で共有した暗号鍵
（以下共有暗号化鍵）をBk、音声データ列を暗号化する
暗号化鍵（ディスク鍵）をDk、ディスクキーを暗号化す
るためのｎ個の暗号化鍵（マスター鍵）の鍵束を{Mk1,M
k2,...,Mki,...,Mkn} 、復号ユニットに登録されている
部分マスター鍵の鍵束を{Mk1',Mk2',...,Mkj,...,Mkm'}
とする。
【００３６】なお、部分マスター鍵とはｎ個のマスター
鍵の内のｍ個の鍵に対応する鍵であり、１つ１つの部分
マスター鍵はWM(ADi) から抽出されたデータとの間であ
る種の演算を行うことによってマスター鍵が求められる
ように予め用意されたデータである。
【００３７】EDk(Dk)はディスク鍵自身を用いて暗号化
して生成されたディスク鍵を示し、{EMki(Dk) (i=
1,...,n)} はｎ個のマスター鍵をそれぞれ用いて暗号化
して生成されたディスク鍵を示し、WM(ADi)は電子透か
し技術を用いてマスター鍵の一部のデータを埋め込んで
生成された音声データADi を示し、EDk(ADi)はディスク
鍵Dkを用いて暗号化して生成された音声データを示し、
EBk(EDk(Dk))は共有暗号化鍵Bkを用いて暗号化して生成
されたディスク鍵を用いて暗号化されたディスク鍵自身
を示し、EBk(EMki(Dk))は共有暗号化鍵Bkを用いて暗号
化して生成されたマスター鍵束を用いて暗号化されたデ
ィスク鍵を示し、EBk(EDk(ADi))は共有暗号化鍵Bkを用
いて暗号化して生成されたディスク鍵を用いて暗号化さ
れた音声データをそれぞれ表す。
【００３８】DVD１上では、ディスク鍵をディスク鍵自
身で暗号化して生成されたEDk(Dk)およびディスク鍵を
マスター鍵束で暗号化して生成された{EMki(Dk)}は、最
内周部の鍵記録領域（リードインエリア）に、音声デー
タ列AD={AD1,MD2,...,ADi,...}の内でマスター鍵情報の
一部を電子透かしとして埋め込まれたWM(ADi) およびデ
ィスク鍵を用いて暗号化して生成されたEDk(ADi)は、デ
ータ記録領域（データエリア）に記録されているものと
する。
【００３９】以下、図２のフローチャートを参照しなが
ら、本実施形態の動作について説明する。
【００４０】ステップＳ１１で、既存の暗号化鍵共有プ
ロトコル３を用いて、暗号化ユニットＡと復号ユニット
Ｃとの間の通信に使用する暗号化鍵Bkを両ユニットで共
有する。
【００４１】ステップＳ１２で、図示しないDVD 駆動装
置によりDVD１に記録されている、ディスク鍵Dk自身を
用いて暗号化されたディスク鍵EDk(Dk) 、マスター鍵束
を用いて暗号化されたディスク鍵{EMki(Dk)}を読み込
み、暗号化回路４で暗号化共有鍵Bkを用いて暗号化し、
EBk(EDk(Dk))，{EBk(EMki(Dk))} を生成し、CPU Interf
ace Ｂ を通じて復号ユニットＣに送る。なお、DVD １
から読み出されたデータは、暗号化回路４に入力される
前に、復調／誤り訂正回路２によって復調およびデータ
中の誤り訂正が行われる。
【００４２】ステップＳ１３で、復号ユニットＣでは、
復号回路５において、CPU Interface Ｂを介して受け取
ったEBk(EDk(Dk))，{EBk(EMki(Dk))} を暗号化共有鍵Bk
を用いて復号し、EDk(Dk) ，{EMki(DK)}を得る。
【００４３】ステップＳ１４で、暗号化ユニットＡで
は、図示しないDVD 駆動装置によりDVD １に記録され
ている、マスター鍵Mki の一部の情報を電子透かしとし
て埋め込まれた音声データWM(ADi) を読み込み、暗号化
回路９で暗号化共有鍵Bkを用いて暗号化し、EBk(WM(AD
i)) を生成し、CPU Interface Ｂを通じて復号ユニッ
トＣに送る。なお、DVD １から読み出されたデータは、
暗号化回路９に入る前に、復調／誤り訂正回路７によっ
て復調およびデータ中の誤り訂正が行われる。
【００４４】ステップＳ１５で、復号ユニットＣでは、
復号回路１０において、CPU Interface Ｂを通じて受け
取ったEBk(WM(ADi))を暗号化共有鍵Bkを用いて復号し、
WM(ADi) を取り出した上で、電子透かし抽出回路１１に
おいてデータADi に埋め込まれたマスター鍵Mki の一部
の情報WMを抽出する。なお、情報WMを抽出後は、WM(AD
i) は、制御スイッチ１３を介してそのままMPEG-Decode
r１４に送られる。
【００４５】ステップＳ１６で、ステップＳ１３および
ステップＳ１５でそれぞれ得られたディスク鍵Dk自身を
用いて暗号化されたディスク鍵EDk(Dk) 、マスター鍵束
を用いて暗号化されたディスク鍵{EMki(Dk)}およびマス
ター鍵の一部情報WM、さらに復号ユニットに予め登録さ
れている部分マスター鍵束を用いて、復号／判定回路６
においてディスク鍵Dkが取り出される。
【００４６】以下、図３を参照して、復号／判定回路６
内の動作を説明する。
【００４７】復号ユニットＣ内にある部分マスター鍵束
{Mkj'}の登録されたメモリ(JO)から部分マスター鍵Mkj'
を取り出し、マスター鍵の一部情報WMを用いて、予め定
められたマスター鍵を生成するための演算(J1)を施し、
マスター鍵候補Mkj を得る。
【００４８】復号回路J2では、マスター鍵束{Mki} を用
いて暗号化されたディスク鍵EMki(Dk)にマスター鍵候補
Mkj を用いて復号処理を施し、ディスク鍵候補Dk' を得
る。復号回路J3では、ディスク鍵自身を用いてディスク
鍵を暗号化したEDk(Dk) に、ディスク鍵候補Dk' を用い
て復号処理を施し、ディスク鍵候補Dk" を得る。
【００４９】J4では、ディスク鍵候補Dk" とディスク鍵
候補Dk'とを比較し、同じであればディスク鍵候補Dk'
を正しいディスク鍵Dkとして復号／判定回路６から送り
出す。異なっていた場合には、正しいディスク鍵Dkが得
られるまで以上の操作を繰り返し行う。
【００５０】ステップＳ１７で、図示しないDVD 駆動装
置によりDVD 1に記録されている、ディスク鍵Dkで暗号
化された音声データEDk(ADi)を読み出し、CPU Interfac
e Bを介して復号ユニットＣに送る。なお、DVD １から
読み出されたデータは、CPUInterface Ｂに送り出され
る前に、復調／誤り訂正回路７によって復調およびデー
タ中の誤り訂正が行われる。
【００５１】ステップＳ１８で、復号ユニットＣでは、
復号回路１２において、CPU BUS Ｂを通じて受け取った
EDk(ADi)を、ディスク鍵Dkを用いて復号し、平文（plai
ntext）である圧縮された音声データADi を得ることが
出来る。
【００５２】ステップＳ１９で、さらに復号処理を続け
るかどうかの判断を行い、続ける場合にはステップＳ１
７およびステップＳ１８の処理が繰り返し行われる。
【００５３】以上のようにして得られた音声データADi
は、例えばMPEG-Audioというデータ圧縮規格に従って圧
縮されている場合には、MPEG-Decoder１４で復号（伸
長）され、そしてD/A 変換器１５でアナログ信号に変換
された後、図示しないスピーカーアンプなどの音声増幅
／出力装置に送られ、再生される。
【００５４】なお、上記ステップＳ１２とステップＳ１
４はどちらを先に実行しても構わない。
【００５５】また、マスター鍵の一部情報を電子透かし
情報として埋め込まれる音声データは、マスター鍵の一
部鍵情報を埋め込むのに十分な長さがあるものとし、も
し長さが足りない場合には、電子透かし情報は、複数の
音声データ単位に渡って埋め込まれる。
【００５６】復号回路１２からMPEG-Decoder１４に音声
データADi を渡す際には、１つの音声データADi 単位ご
とに渡すだけでなく、所定数の単位で渡しても良い。
【００５７】したがって、本実施の形態のコピー防止装
置によれば、ディスク鍵を復号するのに電子透かし情報
を使用しなければならないことから、不正にコピーされ
たメディアを販売するという不法な行為を防止すること
ができ、著作権侵害を防止することができる。
【００５８】また、本実施形態のコピー防止装置によれ
ば、暗号化および復号に用いる回路は、図１から解るよ
うにDVD １などのディジタル記録再生機器の再生部分の
コアとなる個所とは別に設計できるため、例え暗号や電
子透かしが破られたとしても、復号ユニットＣ（あるい
は暗号化ユニットＡおよび復号ユニットＣ）を交換する
だけで良い。
【００５９】本発明のコピー防止装置によれば、CPU BU
S Ｂを流れるデータを保存したとしても、データには暗
号化処理及び電子透かし処理が施されているので、当該
データを再生または利用することが出来ない。
【００６０】さらに、復号ユニットＣ側に予め登録され
るマスター鍵情報を完全な鍵情報とはせずに、DVD １
の再生のたびに、コンテンツに含まれる鍵情報を用いな
ければ完全な鍵情報を得ることが出来ないようになって
いるため、万が一復号ユニット内に登録されたマスター
鍵情報が完全に露呈し、それを元に不正利用を試みた場
合でも、DVD １ を正常に再生することが出来ない。
【００６１】最後に、本実施形態における、DVD １への
音声データおよび鍵情報の記録方法について図４を用い
て説明する。
【００６２】本システムでは、入力音声がアナログデー
タ(A-Audio) の場合には、まず、Ａ／Ｄ変換器２１ で
ディジタルデータ(D-Audio) に変換し、この変換された
デジタルデータに電子透かし埋め込み回路２２におい
て、必要に応じてコピー制御（ＣＣＩ）などの情報を埋
め込む。なお、電子透か埋め込み回路２２は場合によっ
て省略可能である。その上で、MPEG-Audio符号化回路２
３によってデータが圧縮される。
【００６３】このMPEG-Audio符号化かいろ２３の出力音
声データADi は、切り替えスイッチ２４において、マス
ター鍵の一部情報WMを埋め込む場合には電子透かし埋め
込み回路２５へ出力される。
【００６４】電子透かし埋め込み回路２５では、データ
が入力された場合には、マスター鍵の一部情報を電子透
かしとして音声データADi に埋め込んだ上で、データWM
(ADi) を出力する。
【００６５】この電子透かし埋め込み回路２５には、予
め用意されたマスター鍵の一部情報WMが全て埋め込まれ
るまで音声データADi が入力される。そして、マスター
鍵の一部情報WMが埋め込まれた音声データWM(ADi) はそ
のままDVD２７ に記録される。
【００６６】また、マスター鍵の一部情報WMを埋め込む
必要の無い音声データADi は、切り替えスイッチ２４に
よって、暗号化回路２６へ出力される。暗号化回路２６
では、入力された音声データADi をディスク鍵Dkを用い
て暗号化する。暗号化された音声データDk(ADi) は、DV
D ２７に記録される。
【００６７】さらに、DVD ２７には、音声データADi
を暗号化する際に使用したディスク鍵Dkをマスター鍵束
で暗号化した{EMki(Dk)}およびディスク鍵を用いてディ
スク鍵自身で暗号化したDk(Dk)が記録される。
【００６８】なお、図４の例では、マスター鍵の一部情
報をMPEG-Audio符号化回路２３によって圧縮された音声
データADi に電子透かしとして埋め込んでいるが、電子
透かし埋め込み回路２５において圧縮前のディジタル音
声データに埋め込むことも可能である。その場合には、
電子透かし埋め込み回路２５は省略できる。 ＜第２の実施の形態＞次に、本発明の第２の実施の形態
に係るコピー防止装置について説明する。
【００６９】図５は、本発明の第２の実施の形態に係る
コピー防止装置を示す図である。なお、図１と同一部分
には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７０】本実施形態に係るコピー防止装置は、パー
ソナル・コンピュータなどの計算機内に備えられた再生
に用いるCPUのいわゆるCPU BUS に接続されるものであ
り、暗号化されたデータがCPU BUS 上を流れる構成を有
するものである。なお、図５では、再生に用いるCPU に
関する部分のみを示している。
【００７１】暗号化ユニットＡと復号ユニットＣとは、
CPU BUS Ｂに接続されている。復号ユニットからのデ
ータの出力は、CPU BUS 以外の例えばI/O ポート等を通
じて行われる。つまり、本実施形態では、第１の実施の
形態と同様に、データの入出力はCPU BUS Ｂを介さずに
行われるが、暗号化ユニットＡと復号ユニットＣとの間
でのデータ転送には、CPU BUS Ｂが用いられる。
【００７２】暗号化ユニットＡは、復調／誤り訂正回路
２，７ 、暗号化回路４を備えている。暗号化ユニット
Ａは、独立した１つのICチップとして形成されるものと
する。
【００７３】一方、復号ユニットＣは、復号回路５，３
４、マスター鍵復号／判定回路３１、電子透かし抽出回
路３５、制御スイッチ３３ および鍵生成回路３２を備
えている。
【００７４】制御スイッチ３３には、データ列の最初の
処理単位が入力される場合にはディスク鍵Dkを入力信号
とし、それ以外の場合には鍵生成回路３２からの信号を
入力信号とするような制御信号(CS)が別に入力される。
【００７５】また、本実施形態では、復号ユニットＣ内
にMPEG-Decoder１４および復号された音声データをディ
ジタルデータからアナログデータに変換するＤ／Ａ変換
器１５を備えているものとする。
【００７６】図５においては、復号ユニットＣ内には２
つの復号回路５，３４を示しているが、実際には１つの
復号回路で実現可能である。復号ユニットＣは、独立し
た１つのICチップとして形成されるものとする。
【００７７】また、復号ユニット内には後述するマスタ
ー鍵の一部が登録され（作り込まれ）ている。マスター
鍵は利用者が外部から取得できない様に、復号ユニット
のチップにおいて利用者が意図的に取り出せない様にチ
ップ内部の秘匿された領域に記録されているものとす
る。
【００７８】ここで、DVD １に記録する、ディスク鍵
をマスター鍵Mki を用いて暗号化して生成されたEMki(D
k)の種類数と、復号ユニットＣ内に持つ部分マスター鍵
のMki の種類数の設定については、第１の実施形態の場
合と同様に考えることが出来る。
【００７９】なお、CPU BUS Ｂを介して行われる暗号通
信に用いられる暗号化鍵／復号鍵（共通鍵暗号を利用す
るため共にBk）は、暗号化ユニットＡと復号ユニットＣ
との間で共有されるものとする。
【００８０】さらに、全体の制御は図示しない制御部が
司るものとする。制御部は例えばプログラムを当該計算
機のCPU で実行することにより実現することができる。
この制御部による制御の具体例としては、DVD からのデ
ータの読み出しに関する指示、データ伝送先の指定、復
号ユニットからのデータ出力に関する指示等である。
【００８１】また、この制御部のトリガーは、例えば、
ユーザ・インタフェースを介してユーザにより行われる
場合と、あるアプリケーションプログラム中のプロセス
からかけられる場合などが考えられる。
【００８２】本実施形態では、ディジタル元音声データ
系列をD-Audio 、音声データ列（圧縮されたデータ列）
をAD={AD1,AD2,...,ADi,...}、マスター鍵の一部のデー
タが電子透かしとして埋め込まれた音声データをWM(AD
i) で表す。
【００８３】音声データ列ADには、場合によって、ここ
で埋め込まれる電子透かし情報とは別に、コピー制御用
の電子透かし情報が埋め込まれていることもある。さら
に、暗号化ユニットＡと復号ユニットＣとの間で共有し
た暗号鍵（以下共有暗号化鍵）をBk、音声データ列を暗
号化する暗号化鍵（ディスク鍵）をDk、ディスクキーを
暗号化するためのｎ個の暗号化鍵（マスター鍵）の鍵束
を{Mk1,Mk2,...,Mki,...,Mkn} 、復号ユニットに登録さ
れているマスター鍵の鍵束を{Mk1,Mk2,...,Mkj,...,Mk
m} とする。
【００８４】図５において、EDk(Dk) はディスク鍵自身
を用いて暗号化して生成されたディスク鍵を示し、{EMk
i(Dk) (i=0,1,...,n-1)} はｎ個のマスター鍵をそれぞ
れ用いて暗号化して生成されたディスク鍵を示し、WM(A
Di)は電子透かし技術を用いて以降の音声データの暗号
化鍵を生成するために必要な情報を埋め込んで生成され
た音声データを示し、EDk+WM(ADi)は事前に電子透かし
によって復号ユニットに送った情報WMとディスク鍵Dkを
用いて暗号化して生成された音声データを示し、EBk(ED
k(Dk))は共有暗号化鍵Bkを用いて暗号化して生成された
ディスク鍵を用いて暗号化されたディスク鍵自身を示
し、EBk(EMki(Dk))は共有暗号化鍵Bkを用いて暗号化し
て生成されたマスター鍵束を用いて暗号化されたディス
ク鍵をそれぞれ表す。
【００８５】DVD １上では、ディスク鍵をディスク鍵自
身で暗号化して生成されたEDk(Dk)およびディスク鍵を
マスター鍵束で暗号化して生成された{EMki(Dk)}は、最
内周部の鍵記録領域（リードインエリア）に、音声デー
タ列AD={AD1,AD2,...,ADi,...}の内で以降の音声データ
の復号鍵を生成する情報の一部を電子透かしとして埋め
込まれたEDk(WM(ADi))およびデータ鍵（ディスク鍵と電
子透かしとして復号ユニットに送られる情報WMから生成
される鍵）を用いて暗号化して生成されたEDk+ WM(ADi)
は、データ記録領域（データエリア）に記録されている
ものとする。
【００８６】以下、図６のフローチャートを参照しなが
ら、本実施形態の動作について説明する。
【００８７】ステップＳ２１で、既存の暗号化鍵共有プ
ロトコルを用いて、暗号化ユニットＡと復号ユニットＣ
との間の通信に使用する暗号化鍵Bkを両ユニットで共有
する。
【００８８】ステップＳ２２で、図示しないDVD 駆動装
置によりDVD １に記録されている、ディスク鍵Dk自身
を用いて暗号化されたディスク鍵EDk(Dk) 、マスター鍵
束を用いて暗号化されたディスク鍵{EMki(Dk)}を読み込
み、暗号化回路４で暗号化共有鍵Bkを用いて暗号化し、
EBk(EDk(Dk))，{EBk(EMki(Dk))} を生成し、CPU Interf
ace Ｂ を通じて復号ユニットＣに送る。
【００８９】なお、DVD１から読み出されたデータは、
暗号化回路Ａに入る前に、復調／誤り訂正回路２によっ
て復調およびデータ中の誤り訂正が行われる。
【００９０】ステップＳ２３で、復号ユニットＣでは、
復号回路５において、CPU Interface Ｂを通じて受け取
ったEBk(EDk(Dk))，EBk(EMki(Dk))を暗号化共有鍵Bkを
用いて復号し、EDk(Dk) ，EMki(Dk)を得る。
【００９１】ステップＳ２４で、ディスク鍵Dk自身を用
いて暗号化されたディスク鍵EDk(Dk) 、マスター鍵束Mk
iを用いて暗号化されたディスク鍵{EMki(Dk)}および復
号ユニットに予め登録されているマスター鍵束Mkjを用
いて、復号／判定回路３１ においてディスク鍵Dkが取
り出される。
【００９２】次に、復号／判定回路３１内の動作を説明
する。
【００９３】復号ユニット内にあるマスター鍵束{Mkj}
の登録されたメモリからマスター鍵Mkj を取り出し、マ
スター鍵束{Mki} を用いて暗号化されたディスク鍵EMki
(Dk)にマスター鍵候補Mkj を用いて復号処理を施し、デ
ィスク鍵候補Dk' を得る。
【００９４】ディスク鍵自身を用いてディスク鍵を暗号
化したEDk(Dk) に、ディスク鍵候補Dk' を用いて復号処
理を施し、ディスク鍵候補Dk" を得る。
【００９５】ディスク鍵候補Dk" とディスク鍵候補Dk'
とを比較し、同じであればディスク鍵候補Dk' を正しい
ディスク鍵として復号／判定回路３１から送り出す。異
なっていた場合には、正しいディスク鍵が得られるまで
以上の操作を繰り返し行う。
【００９６】ステップ２５で、暗号化ユニットＡでは、
図示しないDVD 駆動装置によりDVD１に記録されてい
る、ディスク鍵Dkで暗号化された、以降の音声データの
復号鍵を生成すために必要な情報が電子透かしとして埋
め込まれた音声データEDk(WM(ADi))を読み込み、CPU In
terfaceＢ を通じて復号ユニットＣに送る。なお、DVD
１から読み出されたデータは、暗号化回路Ａに入る前
に、復調／誤り訂正回路７によって復調およびデータ中
の誤り訂正が行われる。
【００９７】ステップＳ２６で、復号ユニットＣでは、
復号回路３４において、CPU Interface Ｂを通じて受け
取ったEDk(WM(ADi))をディスク鍵Dkを用いて復号し、WM
(ADi) を取り出した上で、電子透かし抽出回路３５ に
おいてデータADi に埋め込まれた以降の音声データの復
号鍵を生成するために必要な情報WMを抽出する。なお、
情報WMを抽出後は、WM(ADi) はそのままMPEG-Decoderに
送られる。さらに、鍵生成回路３２においては、ディス
ク鍵Dkと鍵生成情報WMを用いて音声データ用の復号鍵Dk
+WMを生成する。
【００９８】この際、予めDVD ディスク１に音声データ
を記録する際に使われた暗号化鍵に対応する復号鍵（共
通鍵暗号の場合には同じ鍵になる）を生成するが、最初
の音声データの暗号化／復号に使われるディスク鍵、鍵
生成情報WMおよび以降の音声データの暗号化／復号に使
われる鍵の間には次に述べる様々な関係を設定すること
が出来る。本説明では、以降の音声データ（暗号化／復
号）鍵をDk+WM と表している。
【００９９】（関係１）ディスク鍵Dkと鍵生成情報WMを
何らかの手段によってディスク鍵と同じデータ長に調整
したものの排他的論理和を求めたものを、以降の音声デ
ータの暗号化鍵とする。
【０１００】（関係２）鍵生成情報WMを暗号化鍵として
ディスク鍵Dkを暗号化したものを、以降の音声データの
暗号化鍵とする。
【０１０１】ステップＳ２７で、図示しないDVD 駆動装
置によりDVD１に記録されている、音声データ鍵Dk+WM
で暗号化された音声データEDk+WM(ADi) を読み出し、CP
U Interface３ を通じて復号ユニットＣに送る。なお、
DVD １から読み出されたデータは、CPU Interface Ｂに
送り出される前に、復調／誤り訂正回路７によって復調
およびデータ中の誤り訂正が行われる。
【０１０２】ステップＳ２８で、復号ユニットＣでは、
復号回路３４において、CPU BUS Ｂを通じて受け取つた
EDk+WM(ADi) を、音声データ鍵Dk+WM を用いて復号し、
平文である圧縮された音声データADi を得ることが出来
る。
【０１０３】ステップＳ２９で、さらに復号処理を続け
るかどうかの判断を行い、続ける場合にはステップＳ２
７およびステップＳ２８が繰り返し行われる。
【０１０４】以上のようにして得られた音声データADi
は、例えばMPEG-Audioというデータ圧縮規格に従って圧
縮されている場合には、MPEG-Decoder１４で復号（伸
長）され、そしてD/A 変換器１５でアナログ信号に変換
された後、図示しないスピーカーアンプなどの音声増幅
／出力装置に送られ、再生される。
【０１０５】また、音声データ鍵の鍵生成情報を電子透
かし情報として埋め込まれる音声データは、音声データ
鍵の鍵生成情報を埋め込むのに十分な長さがあるものと
し、もし長さが足りない場合には、電子透かし情報は、
複数の音声データ単位に渡って埋め込まれる。
【０１０６】復号回路３４からMPEG-Decoder １４に音
声データADi を渡す際には、１つの音声データADi 単位
ごとに渡すだけでなく、所定数の単位で渡しても良い。
【０１０７】したがって、本実施の形態のコピー防止装
置によれば、マルチメディアデータに透かし情報を埋め
込み、この埋め込まれた透かし情報を使用して、マルチ
メディアデータを復号するので、不正なコピーが行われ
たメディアを販売するという不法な行為を防止すること
ができ、著作権侵害を防止することができる。
【０１０８】また、本実施形態では第１の実施の形態と
同様に、暗号化および復号に用いる回路は、図５から解
るようにDVDなどのディジタル記録再生機器の再生部分
のコアとなる個所とは別に設計できるため、例え暗号や
電子透かしが破られたとしても、復号ユニットＣ（ある
いは暗号化ユニットＡおよび復号ユニットＣ）を交換す
るだけで良い。
【０１０９】最後に、本実施形態における、DVD １への
音声データおよび鍵情報の記録方法について図７を用い
て説明する。
【０１１０】本システムでは、入力音声がアナログデー
タA-Audio の場合には、まずAnalogue-to-Digital 変換
器でディジタル音声データD-Audio に変換した上で入力
されるものとする。
【０１１１】電子透かし埋め込み回路４２では、最初に
入力されるディジタルデータD-Audio に、音声データを
DVD 47に暗号化して記録する際に用いられる暗号化鍵を
生成するために必要な情報WMを電子透かし情報として埋
め込んだデータが生成され、そのデータはMPEG-Audio符
号化器４３において圧縮され、音声データWM(ADi) が出
力される。
【０１１２】その際、鍵生成回路４６では、DVD４７ へ
の記録用の暗号化鍵を生成するために必要な情報WMとデ
ィスク鍵Dkとから暗号化鍵Dk+WMを生成する。
【０１１３】鍵生成回路４６は、デイスク鍵Dkまたは鍵
情報WMのどちらか一方からでは暗号化鍵Dk+WMが作成で
きない構成の限りのおいて、様々なものが考えられる。
【０１１４】このMPEG-Audio符号化回路４３の出力音声
データADi は、暗号化回路４４においてディスク鍵Dkを
用いて暗号化され、暗号化された音声データEDk(WM(AD
i))はDVD４７に記録される。
【０１１５】電子透かし埋め込み回路４２において、DV
D４７への記録用の暗号化鍵Dk+WMを生成するために必要
な情報WMを全て埋め込み終わると、制御信号CSによって
切り替えスイッチ４１が切り替えられ、それ以降のディ
ジタルデータD-Audio は、そのままMPEG-Audio符号化回
路４３に入力され、圧縮された音声データADi が出力さ
れる。
【０１１６】暗号化回路４４では、暗号化鍵Dk+WM を用
いて、入力された音声データADi を暗号化して、EDk+WM
(ADi) を出力する。出力された暗号化データEDk+WM(AD
i) はDVD４７に記録される。
【０１１７】さらに、DVD４７には、音声データADi を
暗号化する際に使用したディスク鍵Dkをマスター鍵束で
暗号化した{EMki(Dk)}およびディスク鍵を用いてディス
ク鍵自身で暗号化したDk(Dk)が記録される。
【０１１８】本実施形態では、説明を簡単にするため、
MPBG-Audio符号化器で圧縮された音声データADi を直
接、暗号化鍵Dk+WM で暗号化しているが、例えば以下の
様に改良することによってさらに強固にデータを守るこ
とができる。
【０１１９】（改良法）鍵生成情報WMを時系列に対して
変化する情報WMi とし、全ての音声データに電子透かし
情報として埋め込んだ上で、DVD４７ への記録の際の暗
号化鍵も埋め込み情報WMi を基に毎回変化させ、暗号化
鍵をDk+WMi-1とし、DVD４７には暗号化された音声デー
タEDk+WMi-1(WM(ADi))を記録する。 ＜第３の実施の形態＞図８は、本発明の第３の実施の形
態に係るコピー防止装置を示すブロック図である。な
お、図１と同一部分には、同一符号を付し、その説明を
省略する。また、図８においては、再生に用いるCPU に
関する部分のみを示している。
【０１２０】本実施形態の形態にかかるコピー防止装置
は、DVD１からデータを読み出すDVD駆動装置（図示せ
ず）、このDVD 駆動装置にCPU BUS を介さずに接続また
はDVD駆動装置に内蔵された暗号化ユニットＡ、復号ユ
ニットＣを備えている。
【０１２１】暗号化ユニットＡと復号ユニットＣは、CP
U BUS Ｂ に接続されている。復号ユニットＣからのデ
ータの出力は、CPU BUS Ｂ以外の例えばI/O ポート等を
通じて行われる。つまり、本実施形態では、データの入
出力はCPU BUS Ｂを介さずに行われるが、暗号化ユニッ
トＡと復号ユニットＣとの間でのデータ転送には、CPU
BUS Ｂが用いられる。
【０１２２】暗号化ユニットＡは、復調／誤り訂正回路
２，７、暗号化回路４を備えている。暗号化ユニットは
独立した１つのICチップとして形成されるものとする。
【０１２３】一方、復号ユニットＣは、復号回路５，５
０、マスター鍵復号／判定回路３１、電子透かし抽出回
路５１、重畳情報除去回路５３ および遅延回路５２を
備えている。本実施形態では復号ユニットＣ内にMPEG-D
ecoder１４および復号された音声データをディジタルデ
ータからアナログデータに変換するＡ／Ｄ変換器１５を
備えているものとする。
【０１２４】復号ユニットＣ内には２つの復号回路５，
５０を示しているが、実際には１つの復号回路で実現可
能である。復号ユニットは、独立した１つのICチップと
して形成されるものとする。
【０１２５】また、復号ユニット内には第２の実施形態
と同様にマスター鍵が登録され（作り込まれ）ている。
マスター鍵は利用者が外部から取得できない様に、復号
ユニットのチップにおいて利用者が意図的に取り出せな
い様にチップ内部の秘匿された領域に記録されているも
のとする。
【０１２６】ここで、DVD １に記録する、ディスク鍵
をマスター鍵Mki を用いて暗号化して生成されたEMki(D
k)の種類数と、復号ユニットＣ内に持つマスター鍵のMk
i の種類数の設定について、第１の実施形態の場合と同
様に考えることが出来る。
【０１２７】なお、CPU BUS を介して行われる暗号通信
に用いられる暗号化鍵／復号鍵（共通鍵暗号を利用する
ため共にBk）は暗号化ユニットＡと復号ユニットＣとの
間で共有されるものとする。
【０１２８】さらに、全体の制御は図示しない制御部が
司るものとする。制御部は例えばプログラムを当該計算
機のCPU で実行することにより実現することができる。
この制御部による制御の具体例としては、DVD からのデ
ータの読み出しに関する指示、データ伝送先の指定、復
号ユニットからのデータ出力に関する指示等である。
【０１２９】また、この制御部のトリガーは、例えば、
ユーザ・インタフェースを介してユーザにより行われる
場合と、あるアプリケーションプログラム中のプロセス
からかけられる場合などが考えられる。
【０１３０】本実施形態では、ディジタル元音声データ
系列をD-Audio 、音声データ列（圧縮されたデータ列）
をAD={AD1,AD2,...,ADi,...}、何らかの情報が電子透か
しとして埋め込まれた音声データをWM(ADi) で表す。
【０１３１】音声データ列ADには場合によって、ここで
埋め込まれる電子透かし情報とは別にコピー制御用の電
子透かし情報が埋め込まれていることもある。さらに、
暗号化ユニットＡと復号ユニットＣとの間で共有した暗
号鍵（以下共有暗号化鍵）をBk、音声データ列を暗号化
する暗号化鍵（ディスク鍵）をDk、ディスクキーを暗号
化するためのｎ個の暗号化鍵（マスター鍵）の鍵束を{M
k1,Mk2,...,Mki,...,Mkn} 、復号ユニットＣに登録され
ているマスター鍵の鍵束を{Mk1,Mk2,...,Mkj,...,Mkm}
とする。
【０１３２】図８において、EDk(Dk)はディスク鍵自身
を用いて暗号化して生成されたディスク鍵を示し、{EMk
i(Dk) (i=0,1,...,n-1)}はｎ個のマスター鍵をそれぞれ
用いて暗号化して生成されたディスク鍵を示し、WM(AD
i)は電子透かし技術を用いて音声データADi に以降の音
声データの暗号化鍵を生成するために必要な情報を埋め
込んで生成された音声データを示す。
【０１３３】また、EDk(WM(ADi))は、ディスク鍵Dkを用
いて暗号化して生成されたWM(ADi)を示し、ADi×WMは、
事前に電子透かしによって復号ユニットに送った情報WM
を重畳した音声データADi を示し、EDk(ADi×WM)は、デ
ィスク鍵Dkを用いて暗号化して生成された(ADi×WM)を
示し、EBk(EDk(Dk))は、共有暗号化鍵Bkを用いて暗号化
して生成されたEDk(Dk)を示し、EBk(EMki(Dk))は、共有
暗号化鍵Bkを用いて暗号化して生成されたEMki(Dk)をそ
れぞれ表す。但し、'×’は、重畳操作を示し、データ
を撹乱することを目的とする操作を示す。例えば、適当
なスクランブルを施すことを示し、'ADi×WM'は、適当
なWMを使用してADiをスクランブルすることを示す。
【０１３４】DVD １上では、ディスク鍵をディスク鍵自
身で暗号化して生成されたEDk(Dk)およびディスク鍵を
マスター鍵束で暗号化して生成された{EMki(Dk)}は、最
内周部の鍵記録領域（リードインエリア）に、音声デー
タ列AD={AD1,AD2,...,ADi,...}の内で以降の音声データ
に重畳されている情報を電子透かしWMとして埋め込まれ
た音声データをディスク鍵を用いて暗号化して生成され
たEDk(WM(ADi))および電子透かし情報WMの重畳された音
声データをディスク鍵を用いて暗号化して生成されたED
k(ADi×WM) は、データ記録領域（データエリア）に記
録されているものとする。
【０１３５】以下、図９のフローチャートを参照しなが
ら、本実施形態の動作について説明する。
【０１３６】ステップＳ３１からステップＳ３５まで
は、第２の実施形態で説明した図６に示したフローチャ
ートのステップＳ２１からステップＳ２５までと同じで
ある。
【０１３７】ステップＳ３６で、復号ユニットＣでは、
復号回路５０において、CPU Interface Ｂを通じて受け
取ったEDk(WM(ADi))をデイスク鍵Dkを用いて復号し、WM
(ADi) を取り出した上で、電子透かし抽出回路５１にお
いてデータADi に埋め込まれた以降の音声データに重畳
されている情報WMを抽出する。
【０１３８】なお、情報WMを抽出後は、WM(ADi) はその
ままMPEG-Decoder１４に送られる。この際、予めDVD デ
ィスク１に音声データを記録する際に重畳された情報WM
および音声データへの情報WMの重畳方法には、例えば以
下のように、様々な関係を設定することが出来る。本説
明では、この重畳に用いられる演算を記号‘×’で表し
ている。
【０１３９】（関係１）重畳情報WMを何らかの手段によ
って音声データADi と同じデータ長に調整した上で、両
データの排他的論理和を施す。
【０１４０】（関係２）重畳情報WMを暗号化鍵として音
声データADi を暗号化する。
【０１４１】ステップＳ３７で、図示しないDVD 駆動装
置によりDVD１ に記録されている、ディスク鍵Dkを用い
て透かし情報WMの重畳された音声データを暗号化して生
成されたされたEDk(ADi×WM) を読み出し、CPU Interfa
ce Ｂを通じて復号ユニットＣに送る。
【０１４２】なお、DVD １から読み出されたデータは、
CPU Interface Ｂに送り出される前に、復調／誤り訂正
回路７によって復調およびデータ中の誤り訂正が行われ
る。
【０１４３】ステップＳ３８で、復号ユニットＣでは、
復号回路５０において、CPU BUS Ｂを通じて受け取った
EDk(ADi×WM) を、音声データ鍵Dkを用いて復号し、重
畳情報除去回路５３において、重畳情報WMを取り除き、
平文である圧縮された音声データADi を得る。
【０１４４】ステップＳ３９で、さらに復号処理を続け
るかどうかの判断を行い、続ける場合にはステップＳ３
７およびステップＳ３８が繰り返し行われる。
【０１４５】以上のようにして得られた音声データADi
は、例えばMPEG-Audioというデータ圧縮規格に従って圧
縮されている場合には、MPEG-Decoder１４で復号（伸
長）され、そしてD/A 変換器１５でアナログ信号に変換
された後、図示しないスピーカーアンプなどの音声増幅
／出力装置に送られ、再生される。
【０１４６】また、音声データに埋め込まれる重畳情報
は、必要に応じて複数の音声データ単位に渡って埋め込
むことも可能である。
【０１４７】復号回路ＣからMPEG-Decoder１４に音声デ
ータADi を渡す際には、１つの音声データADi 単位ごと
に渡すだけでなく、所定数の単位で渡しても良い。
【０１４８】したがって、本実施の形態のコピー防止装
置によれば、電子透かし情報をマルチメディアデータに
埋め込み、この埋め込まれた電子透かし情報を使用し
て、マルチメディアデータを復号するので、不正コピー
を防止することができる。
【０１４９】また、本実施形態では上述の実施形態と同
様に、暗号化および復号に用いる回路は、図８から解る
ようにDVD などのディジタル記録再生機器の再生部分の
コアとなる個所とは別に設計できるため、例え暗号や電
子透かしが破られたとしても、復号ユニットＣ（あるい
は暗号化ユニットＡおよび復号ユニットＣ）を交換する
だけで良い。
【０１５０】上述のいずれの実施形態も、共有暗号化鍵
を使用したCPU BUS 通信部を省略することによって単体
のDVD プレーヤーに即した実施形態に直すことが出来
る。
【０１５１】最後に、DVD への音声データおよび鍵情報
の記録方法について図１０を用いて説明する。
【０１５２】本システムでは、入力音声がアナログデー
タA-Audio の場合には、まず、Ａ／Ｄ変換器でディジタ
ル音声データD-Audio に変換した上で入力されるものと
する。
【０１５３】電子透かし埋め込み回路６４は、最初に入
力されるディジタルデータD-Audioに、以降の音声デー
タに重畳する情報WMを電子透かしとして埋め込み、さら
に、MPEG-Audio符号化回路６３で圧縮された上で、電子
透かしの埋め込まれた音声情報WM(ADi) が出力される。
【０１５４】暗号化回路６２では、ディスク鍵Dkを用い
て電子透かしの埋め込まれた音声情報WM(ADi) を暗号化
した音声データEDk(WM(ADi))が生成される。暗号化され
た音声データEDk(WM(ADi))は、DVD６１に記録される。
【０１５５】電子透かし埋め込み回路６４ において、
音声データに重畳される情報WMを全て埋め込み終わる
と、制御信号CSによって切り替えスイッチ６５が切り替
えられ、それ以降のディジタルデータD-Audio は、MPEG
-Audio符号化回路６６で圧縮された後に、電子透かし情
報重畳回路６７において、電子透かし情報WMが重畳（こ
こでは‘×’記号で表記）され、重畳音声データADi×W
Mが出力される。
【０１５６】重畳音声データADi×WMは、電子透かしの
埋め込まれた音声情報WM(ADi) と同様に、暗号化回路６
２において、ディスク鍵Dkを用いて暗号化され、暗号化
音声データEDk(ADi×WM) としてDVD６１ に記録され
る。
【０１５７】さらに、DVD６１には、音声データADi お
よび重畳音声データADi×WMを暗号化する際に使用した
ディスク鍵Dkをマスター鍵束で暗号化した{EMki(Dk)}お
よびディスク鍵を用いてディスク鍵自身で暗号化したDk
(Dk)が記録される。
【０１５８】本実施形態では、説明を簡単にするため、
MPEG-Audio符号化器で圧縮された音声データに重畳され
る情報WMは全データに渡って同じであるが、例えば以下
の様に改良することによってさらに強固にデータを守る
ことができる。
【０１５９】（改良法 １）鍵生成情報WMを時系列に対
して変化する情報WMi とし、全ての音声データに再生に
必要な情報を電子透かし情報として埋め込み、そこで埋
め込んだ情報WMi を次の音声データを撹乱する情報とす
る。つまり、上述の重畳音声データADi×WMは、EDk(WMi
(ADi)×WMi-1) の状態でDVD１に記録される。
【０１６０】（改良法 ２）鍵生成情報WMを時系列に対
して変化する情報WMi とし、全ての音声データに再生に
必要な情報を電子透かし情報として埋め込み、そこで埋
め込んだ情報WMi をそのデータ自身の音声データを撹乱
する情報とする。従って、ADiをWMiで撹乱した上で、さ
らにそのデータにWMiを埋め込むことになる。つまり、
上述の重畳音声データADi×WMは、EDk(WMi(ADi×WMi)）
の状態でDVD１に記録される。
【０１６１】（改良法 ３） 上記改良方法１及び２を
一般的に記述することによって、ある時点の音声データ
に再生に必要な情報を電子透かし情報として埋め込み、
そこで埋め込んだ情報WMiを任意の時点のデータを撹乱
する情報とする。従って、ADiをWMjで撹乱した上で、さ
らにそのWMjを他の時点の音声データADjに電子透かしと
して埋め込むことになる。つまり、上述の重畳音声デー
タADi×WMjは、EDk(WMi(ADi×WMj)） の状態でDVD１に
記録される。
【０１６２】以上、第１の実施形態、第２の実施形態、
第３の実施形態について各々説明してきたが、３つの実
施形態をまとめて１つの形態にするなど、本発明はこれ
らに限定されず種々変形して実施することが出来る。
【０１６３】各実施形態では、情報の記録媒体をDVD と
して説明したが、本発明は、CD-ROM等、他の記録媒体に
も適用可能である。
【０１６４】各実施形態では、復号対象となる情報とし
て音声データを例にとって説明したが、本発明は、画像
データなど、他の形態の情報の再生装置等にも適用可能
である。
【０１６５】各実施形態では、復号対象となる情報がMP
EG-Audioという規格に従って圧縮されている場合を例に
とって説明したが、本発明はこれに限定されず、他の規
格によってデータ圧縮あるいは符号化等されていても構
わない。この場合、MPEG-Audio復号回路の代わりに、他
の対応する復号回路を設ける。また、符号化等されてい
るものであっても構わない。この場合、MPEG-Audio復号
回路を除去する。
【０１６６】また、種々の方式で圧縮等されたデータ
（あるいは復号の必要なデータ）のいずれも出力できる
ように、複数種類の復号回路等を設け、これを適宜切り
替えて使用し（あるいはこれらを使用しないように）構
成することも可能である。この場合、例えば、DVD 等の
記録媒体から使用すべき復号回路等を示す識別子を読み
込み、この識別子にしたがって適切な復号回路等を選択
等する方法が考えられる。
【０１６７】さらに、第１の実施形態において示した復
号／判定回路の構成は一例であり、この他にも種々の構
成が考えられる。
【０１６８】
【発明の効果】本発明によれば、記録データを正しく復
号あるいは再現するために必要な情報の一部を、DVD 等
の記録媒体に記録されているデータにも電子透かし技術
などによって再生に必要な情報を埋め込むことになるた
め、異なった手段で送られるデータを各々正しく復号
（復元）できる正当なもののみが、データを完全に復号
（復元）できる。
【０１６９】この結果、不正にコピーされたメディアを
販売するという不法な行為を防止し、著作権をより強固
に守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るコピー防止装置
を示すブロック図
【図２】同実施形態におけるコピー防止装置の動作を示
すフローチャート
【図３】同実施形態におけるコピー防止装置のマスター
鍵の復号／判定回路の動作を示すフローチャート
【図４】同実施形態におけるコピー防止装置に使用され
る情報記録媒体へのデータの記録方法を示すブロック
図。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るコピー防止装置
を示すブロック図
【図６】同実施形態のコピー防止装置の動作を示すフロ
ーチャート
【図７】同実施形態におけるコピー防止装置に使用され
る情報記録媒体へのデータの記録方法を示すブロック
図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るコピー防止装置
を示すブロック図
【図９】同実施形態のコピー防止装置の動作を示すフロ
ーチャート
【図１０】同実施形態におけるコピー防止装置に使用さ
れる情報記録媒体へのデータの記録方法を示すブロック
図。
【符号の説明】
１…DVD、 ２…復調／誤り訂正回路、 ３…鍵共有プロトコル、 ４…暗号化回路、 ５…復号回路、 ６…マスター鍵復号／判定回路、 ７…復調／誤り訂正回路、 ８…制御スイッチ、 ９…暗号化回路、 １０…復号回路、 １１…電子透かし抽出回路、 １２…復号回路、 １３…制御スイッチ、 １４…MPEG-Decoder、 １５…Ｄ／Ａ変換器、 ２１…Ａ／Ｄ変換器、 ２２…電子透かし埋め込み回路、 ２３…MPEG-Audio符号化回路、 ２４…切り替えスイッチ、 ２５…電子透かし埋め込み回路、 ２６…暗号化回路、 ２７…DVD、 ３１…マスター鍵復号／判定回路、 ３２…鍵生成回路、 ３３…制御スイッチ、 ３４…復号回路、 ３５…電子透かし抽出回路、 ４１…切り替えスイッチ、 ４２…電子透かし埋め込み回路、 ４３…MPEG-Audio符号化回路、 ４４…暗号化回路、 ４５…切り替えスイッチ、 ４６…、鍵生成回路、 ４７…DVD、 ５０…復号回路、 ５１…電子透かし抽出回路、 ５２…遅延回路、 ５３…重畳情報除去回路、 ６１…DVD、 ６２…暗号化回路、 ６３…MPEG-Audio符号化回路、 ６４…電子透かし埋め込み回路、 ６５…切り替えスイッチ、 ６６…MPEG-Audio符号化回路、 ６７…電子透かし情報重畳回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｌ 9/10 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６２１Ｚ (72)発明者 山田 尚志 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内 (72)発明者 遠藤 謙二郎 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 株式会社 東芝柳町工場内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 暗号化ユニットと、 ＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに接続された復
    号化ユニットとを具備し、 前記暗号化ユニットは、 ディスク鍵自身を使用して暗号化された暗号化ディスク
    鍵を、前記暗号化ユニットと前記復号化ユニットとの間
    で共有されている共有暗号化鍵を使用して暗号化する第
    １の暗号化手段と、 前記第１の暗号化手段により暗号化されたディスク鍵を
    前記ＣＰＵバスを介して送信する第１の送信手段と、 マスター鍵を使用して暗号化されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して暗号化する第２の暗号化手段と、 前記第２の暗号化手段により暗号化されたディスク鍵を
    前記ＣＰＵバス介して送信する第２の送信手段と、 前記マスター鍵の一部である電子透かし情報が埋め込ま
    れたマルチメディアデータを前記共有暗号化鍵を使用し
    て暗号化する第３の暗号化手段と、 前記第３の暗号化手段により暗号化されたマルチメディ
    アデータを前記ＣＰＵバスを介して送信する第３の送信
    手段と、 前記ディスク鍵を使用して暗号化されたマルチメディア
    データを送信する第４の送信手段とを具備し、 前記復号化ユニットは、 前記第１の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して復号する第１の復号手段と、 前記第２の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して復号する第２の復号手段と、 前記第３の送信手段から送信されたマルチメディアデー
    タを前記共有暗号化鍵を使用して復号する第３の復号手
    段と、 前記第３の復号化手段により復号されたマルチメディア
    データから前記透かし情報を抽出する抽出手段と、 前記第１の復号手段により復号されたディスク鍵と、前
    記第２の復号手段により復号されたディスク鍵と、前記
    抽出手段により抽出された透かし情報と、前記マスター
    鍵の一部に対応する部分マスター鍵とに基づいて、ディ
    スク鍵を取得するディスク鍵取得手段と、 前記ディスク鍵取得手段により取得されたディスク鍵を
    使用して、前記第４の送信手段により送信されたマルチ
    メディアデータを復号する第４の復号手段とを具備する
    ことを特徴とするコピー防止装置。
  2. 【請求項２】 前記ディスク鍵取得手段は、 前記部分マスター鍵と前記透かし情報とに基づいて、マ
    スター鍵候補を取得する第１の取得手段と、 前記第１の取得手段により取得されたマスター鍵候補を
    使用して、前記第２の復号手段により復号されたディス
    ク鍵を復号することにより第１のディスク鍵候補を取得
    する第２の取得手段と、 前記第２の取得手段により取得された第１のディスク鍵
    候補を使用して、前記第１の復号手段により復号された
    ディスク鍵を復号することより第２のディスク鍵候補を
    取得する第３の取得手段と、 前記第２の取得手段により取得された第１のディスク鍵
    候補と、前記第３の取得手段により取得された第２のデ
    ィスク鍵候補とが一致しているか否かを判定する判定手
    段と、 前記判定手段により前記第１のディスク鍵候補と前記第
    ２のディスク鍵候補とが一致している判定された場合
    に、前記第１のディスク鍵候補をディスク鍵と決定する
    決定手段とを具備することを特徴とする請求項１記載の
    コピー防止装置。
  3. 【請求項３】 暗号化ユニットと、 ＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに接続された復
    号化ユニットとを具備し、 前記暗号化ユニットは、 ディスク鍵自身を使用して暗号化された暗号化ディスク
    鍵を、前記暗号化ユニットと前記復号化ユニットとの間
    で共有されている共有暗号化鍵を使用して暗号化する第
    １の暗号化手段と、 前記第１の暗号化手段により暗号化されたディスク鍵を
    前記ＣＰＵバスを介して送信する第１の送信手段と、 マスター鍵を使用して暗号化されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して暗号化する第２の暗号化手段と、 前記第２の暗号化手段により暗号化されたディスク鍵を
    前記ＣＰＵバス介して送信する第２の送信手段と、 前記ディスク鍵で暗号化され、前記マスター鍵の一部で
    ある電子透かし情報が埋め込まれたマルチメディアデー
    タを前記ＣＰＵバスを介して送信する第３の送信手段
    と、 前記ディスク鍵及び前記透かし情報を使用して暗号化さ
    れたマルチメディアデータを送信する第４の送信手段と
    を具備し、 前記復号化ユニットは、 前記第１の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して復号する第１の復号手段と、 前記第２の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して復号する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号されたディスク鍵と、前
    記第２の復号手段により復号されたディスク鍵と、前記
    マスター鍵の一部に対応する部分マスター鍵とに基づい
    て、ディスク鍵を取得するディスク鍵取得手段と、 前記ディスク鍵取得手段により取得されたディスク鍵を
    使用して、前記第３の送信手段により送信されたマルチ
    メディアデータを復号する第３の復号手段と、 前記第３の復号手段により復号されたマルチメディアデ
    ータから電子透かし情報を抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出された電子透かし情報と、前記
    ディスク鍵取得手段により取得されたディスク鍵とに基
    づいて、前記第４の送信手段により送信されたマルチメ
    ディアデータを復号する第４の復号手段とを具備するこ
    とを特徴とするコピー防止装置。
  4. 【請求項４】 暗号化ユニットと、 ＣＰＵバスを介して前記暗号化ユニットに接続された復
    号化ユニットとを具備し、 前記暗号化ユニットは、 ディスク鍵自身を使用して暗号化された暗号化ディスク
    鍵を、前記暗号化ユニットと前記復号化ユニットとの間
    で共有されている共有暗号化鍵を使用して暗号化する第
    １の暗号化手段と、 前記第１の暗号化手段により暗号化されたディスク鍵を
    前記ＣＰＵバスを介して送信する第１の送信手段と、 マスター鍵を使用して暗号化されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して暗号化する第２の暗号化手段と、 前記第２の暗号化手段により暗号化されたディスク鍵を
    前記ＣＰＵバス介して送信する第２の送信手段と、 前記ディスク鍵で暗号化され、前記マスター鍵の一部で
    ある電子透かし情報が埋め込まれたマルチメディアデー
    タを前記ＣＰＵバスを介して送信する第３の送信手段
    と、 前記ディスク鍵で暗号化され、前記電子透かし情報が重
    畳されたマルチメディアデータを前記ＣＰＵバスを介し
    て送信する第４の送信手段と、 前記復号化ユニットは、 前記第１の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して復号する第１の復号手段と、 前記第２の送信手段から送信されたディスク鍵を前記共
    有暗号化鍵を使用して復号する第２の復号手段と、 前記第１の復号手段により復号されたディスク鍵と、前
    記第２の復号手段により復号されたディスク鍵と、前記
    マスター鍵の一部に対応する部分マスター鍵とに基づい
    て、ディスク鍵を取得するディスク鍵取得手段と、 前記ディスク鍵取得手段により取得されたディスク鍵を
    使用して、前記第３の送信手段により送信されたマルチ
    メディアデータを復号する第３の復号手段と、 前記第３の復号手段により復号されたマルチメディアデ
    ータから電子透かし情報を抽出する抽出手段と、 前記ディスク鍵取得手段により取得されたディスク鍵を
    使用して、前記第４の送信手段により送信されたマルチ
    メディアデータを復号する第４の復号手段と、 前記抽出手段により抽出された電子透かし情報を使用し
    て、前記第４の復号手段により復号されたマルチメディ
    アデータを復号する第５の復号手段とを具備することを
    特徴とするコピー防止装置。
JP10323879A 1997-11-20 1998-11-13 コピー防止装置 Pending JPH11232779A (ja)

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US09/934,762 US6438692B2 (en) 1997-11-20 2001-08-23 Copy protection apparatus and information recording medium used in this copy protection apparatus

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