JPS61206905A - 磁気デイスク装置におけるコピ−防止方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置に係り、特に記録内容の不正
な複製（コピー）の防止に好適なコピー防止方式に関す
る。

〔発明の背景〕

フロッピーディスクシステム等の磁気ディスク装置にお
いては、記録されている財産権的又は著作権的情報の不
正なコピーを防止するためにコピー防止対策（以下コピ
ープロテクトと呼ぶ）を講じる。コピープロテクトを講
じるためのコピー防止方式については、工学社出版の［
ｌ１０Ｊ　、第１０巻１号（昭６Ｏ−１）における飛岡
宏氏「Ｈｏｗ　Ｔｏ　Ｄｉｓｋプロテクト」と題する論
文において論じられている。フロッピーデイスクシステ
ム等の磁気ディスク装置においては。

記録用のメディアを同心円状に配されたトラックという
単位とトラックをいくつかに分割したセクタという単位
によって管理する。谷セクタはそれぞれユーザのデータ
を記録するデータ領域と、データ領域の属性を表すデー
タを格納するためのＩＤ領域、ざらに曹き込み位置のズ
レを吸収、補償するためのギヤシブ領域等によって構成
される。これらの各領域の大きさはユーザが決定するこ
とが可能であり、またメディア上への配置はユーザの指
定にしたがい磁気ディスク装置制御回路、フロッピーデ
ィスクシステムの場合、フロッピーディスクコントロー
ラ（以下ＦＤＣと略す）が行う。このようにメディア上
に各領域を配置することを「フォーマット」と呼ぶ。ギ
ャップ領域は前記した如く書き込み位置のズレな吸収、
補償するためのものであり意味を持たない適当なデータ
が書き込まれる。

また、ユーザによるメディアへのデータの書き込み、読
み出しは、データ領域に対して行われる。メディア間に
おけるコピーでは、コピー元のメディア上のデータ領域
に記録されている内容を読み出し、コピー先のメディア
上のデータ領域に曹き込む操作を全データ領域について
行う。そこで前記論文で述べられている如く、ギャップ
領域の一部に意味のあるデータ（コピープロテクトコー
ド）を書き込んでおき、データ読み出し時には、データ
領域と共にギャップ領域も読み出し、前記コピープロテ
クトコードが書き込まれているかどうかをチェックする
。というコピー防止方式が可能となる。つまり前記した
如くメディア間のコピーにおいては、データ領域のコピ
ーだけを行い、本来意味を持たないデータが書き込まれ
ているギャップ領域のコピーは行わないからである。

しかし、ユーザがＦＤＣを用いてギャップ領域のデータ
を読み出すことは可能であり、またギャップ領域へ任意
のデータを書き込むことも可能であるため、ユーザがギ
ャップ領域を含めたメディア間のコピーを行うことは可
能である。

このため、前記コピー防止方式においては、ギャップ領
域などの通常ユーザが使用しない領域を含めたメディア
間のコピーを行った場合、コピープロテクトコードもコ
ピーされ、コピープロテクトの効力が失われるという欠
点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記した従来技術の欠点に鑑み、ギャ
ップ領域等通常ユーザが使用しない領域をも含めたメデ
ィア間のコピーが行われても効力を失わないコピープロ
テクトが可能なコピー防止方式を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明においては、乱数を発生し記録する手段を備えた
磁気ディスク装置制御回路を使用し、メディアのデータ
領域にユーザがデータを書き込む際に、ユーザがデータ
を書き込むことが不可能である特定の領域に前記乱数を
コピープロテクトコードとして書き込むとともに、書き
込丈れた前記コピープロテクトコードを記録終了後読み
出し、前記データの書き込みを行りたデータ領域とは別
のデータ領域に記録し、ユーザが書き込みを行った領域
を読み出す際に前記別のデータ領域に記録されたコピー
プロテクトコードを読み出し、前記特定の領域に沓き込
まれているコピープロテクトコードと比較することによ
り、上記従来技術の欠点を解決した。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面を引用しながら詳細に説
明する。

第１図は本発明のコピー防止方式に用いられる磁気ディ
スク装置の一実施例である。１はデータを記録するため
のメディア、２はメディアｌを回転するためのスピンド
ルモータ、３はインデックス検出子、４はインデックス
検出子の出力からインデックスパルスを検出するインデ
ックス検出回路、５は記録再生を行う磁気ヘッド、６は
磁気ヘッド５を移動するためのキャリッジ、７はキャリ
ッジ６を、すなわち磁気ヘッド５をメディア１上をトラ
ック方向に歩進させるためのステップモータ、８は制御
部である。

制御部８は図示されない手段により、今後述べる各構成
要素を目的に応じて適切に移動する。

９は記録データを変調、増幅し、磁気ヘッド５に記録電
流を流す記録信号処理回路、１０は磁気ヘッド５から再
生された信号を増幅し、再生データとして復調する再生
信号処理回路、１１．１２はエラー検出、訂正のための
Ｅ　ＣＣ（ＥｒｒｏｒＣｈｅｃｋ　ａｎｄ　Ｃｏｒｒｅ
ｃｔ　）符号化、及び復号化回路である。１３はＥＣＣ
のために使用するＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、
１４はコピープロテクトコードに用いる乱数を発生する
ための乱数発生回路、１５はホストシステム１７とシス
テムバス１６を通してデータのやり取りを行うホストイ
ンタフェースである。１８は制御部８、ＥＣＣ符号化回
路１１、ＥＣＣ復号化回路１２、Ｉ（ＡＭ１３、乱数発
生回路１４、ホストインタフェース１５を含む磁気ディ
スク装置制御回路である。磁気ディスク装置制御回路１
８はホストシステム１７からシステムバス１６を通して
送られる動作の指示を要求スる命令（コマンド）にした
がって磁気ディスク装置を制御する。本発明に関連のあ
るコマンドを第１表に示す。

この他のコマンド、たとえば磁気ヘッド５をメディア１
上の目的トラック位置へ移動するシー９コマンド等はフ
ロッピーディスクコントローラ（ＦＤＣ）などで公知で
ある。またコマンドの構成法に関しても、他に種々の構
成法が考えられる。

次に動作について説明する。ここでメディア。

１は後述する構成によりフォーマットされているもので
ある。

第２図に各コマンドの処理の流れを示し説明する。

ホストシステム１７からシステムバス１６を通してライ
トデータＩコマンドが送られる（ステップ３０１）と、
磁、気ディスク装置制御回路１８は続けてホストシステ
ム１７からデータを書き込む目的トラックナンバー、ヘ
ッドナンバー、セクタナンバーを受は取り（ステップ３
０２）、さらに書き込むべき１セクタ分のデータを受は
取り（ステップ３０３　）、　ＲＡＭ１３に格納する。

トラックナンバー、ヘッドナンバー、セクタナンバーは
制御部８に送られ、制御部８はステップモータ７を回転
させキャリッジ６を移動し、磁気ヘッド５をメディア１
上の目的トラック位置へ移動する（ステップ３０４）。

メディア１はスピンドルモータ２の回転により目的回転
数で回転する。ＲＡＭ１３に格納された１セクタ分のデ
ータに乱数発生回路１４によりて作成された乱数がコピ
ープロテクトコードとして付加される（ステップ３０５
）。続いてＥＣＣ符号化回路１１によってエラー検出、
訂正用の符号を付加しくステップ３０６）、ＲＡＭ１３
上に記録用データを用意する。エラー検出訂正の方法と
しては、ファイアコード、リードソロモン符号（ｋＬ、
ｓコード）等が知られている。ここではエラー訂正能力
を上げるためにＲ，Ｓコードを採用している。制御部８
は符号化が終了すると、ＲＡＭ１３上の記録用データを
記録信号処理回路７により変調、増幅し磁気ヘッド５に
記録電流を流し、メディア１上の目的セクタの位置に記
録用データを記録する（ステップ３０８）。目的セクタ
の開始位置はメディア１に埋め込まれたインデックス発
生用の磁極（図示せず）から発生する磁束をインデック
ス検出子３、インデックス検出回路４によりインデック
スパルスとして検出することによって概略の位置を検出
し、さらに後述するメディア１上に書き込まれているイ
ンデックスマーク信号を磁気ヘッド５が再生し、再生信
号処理回路によってインデックスマークを検出し、前記
検出されたインデックスパルスと同期を取り正しいイン
デックスマークの位置を検出する。

（ステップ３０７） 各セクタの開始位置はこのインデックスマークによって
タイミングを取り決定される。

また、ホストシステム１７からシステムバス１６を通し
てリードデータコマンドが送られると（ステップ３０９
）、磁気ディスク装置制御回路１Ｂは第３図に示す処理
を行う。磁気ディスク装置制御回路１８は続けてホスト
システム１７からデータを読み出すべき目的トラックナ
ンバー、ヘッドナンバー、セクタナンバーを受は取る（
ステップ３１０）。これらは制御部８に送られ、前記し
たのと同様に磁気ヘッド５をメディア１上の目的トラッ
ク位置へ移動する（ステップ３１１）。

続いて前記したのと同様（インデックスマークを検出し
くステップ３１２）、目的セクタから記録されている信
号を磁気へクド５によって再生し、再生信号処理回路１
０によりて増幅、復調を行い、ＥＣＣ復号化回路１２を
通して）ｌ、ＡＭ１３に格納する（ステップ３１３）。

ＲＡＭ１３に格納された読み出されたデータはＥＣＣ復
号回路１２によりてエラーの検出、訂正を行い再びＲ，
ＡＭ１３に格納される（ステップ３１４）。制御部８は
ＲＡＭ１３上のエラー訂正の終了したデータをホストイ
ンタフェース１５、システムバス１６を通してホストシ
ステム１７に送る。（ステップ３１５）ライトデータ■
コマンドはデータ書き込み後すぐに書き込んだデータを
読み出し、正しく書き込まれたη）どうかをチェックす
る。リードコピープロテクトコマンドは、リードデータ
コマンドにおいて、読み出しデータをホストシステム１
７に送らず、目的セクタから読み出されたコピープロテ
クトコードだけをホストシステム１７に送るものである
。（ステップ３１６）次に、メディア１上のフォーマッ
トについて説明する。メディア１は第３図に示すように
同心円法のトラック１０２に分割される。１面あたりの
トラックの数はいろいろな値が考えられるここではトラ
ックナンバー１からトラックナンバー５０までの５０本
に分割する。それぞれのトラックはさらに、ギャップ＄
　０　、１０３、インデックスマーク１０４、セクタ＃
１　、１０５、セクタ＃２　、１０６、セクタ＃Ｉ３　
、１０７に分割される。トラックはインデックスパルス
をトラックの始まりとし、次のインデックスパルスまで
、つまり３６（ｆの領域をもつ。ギャップ＃Ｏ，インデ
ックスマークがそれぞれ！、セクタ＄　１　、１０５、
セクタ＋　２　、１０６、セクタ＋　３　、１０７、セ
フタナ４　、１０８がそれぞれ８Ｌｆに分割される。ギ
ヤツブ参〇はインデックスマークな書き込む際の帯き込
みｆｆｆ、ｆのズレを吸収、補償するためにある。

インデックスマーク１０４には前述したように、トラッ
クの始まりをインデックスパルスと同期を取りてセクタ
開始位置を決定するための基準となる信号が書かれてい
る。それぞれのセクタセクタ＋　１　、１０５、セクタ
４＃２　、１０６、セクタ＋　３　、１０７、セクタ＋
　４　、１０８はそれぞれ第４図に示す構成をもつ。ギ
ャップ＋　１　、１１０はセクタ書き込みの際の書き込
み位置のズレの吸収。

補償をするためのものである。プリアンプル１１１はセ
クタの始まりを表す。各セクタはギャップ１４１　、１
１０、プリアンプル１１１、ポストアンブル１１６を除
いた領域をさらにＩＤフレーム１１２とデータフレーム
＋　０　、１１３からデータフレーム＄　１２７，１１
５までの１２８個のデータフレーム、計１２９個のフレ
ームという単位で分割する。ポストアンブル１１６はセ
クタの終りを表す。各セクタの属性を表すためのフレー
ム、ＩＤフレーム１１２の構成を第５図に示す。

フレームの始まりを表すシンクパターン１２０、フレー
ムアドレス１２１．ＩＤフレーム１１２の内容を分割し
て格納するサブＩ　Ｄ　１２２、フレームアドレス１２
１とサブＩ　Ｄ　１２２とのパリティを格納するパリテ
ィ１２３、フレームの使用目的等を表すモード１２４、
トラックナンバーを格納するトラック＃１２５、セクタ
ナンバーを格納するセクタ＋　１２６、ヘッドナンバー
を格納するヘッド＃１２７、コピープロテクトに用いる
乱数を格納するコピープロテクトコード１２８、将来の
機能拡張に備えた予約領域１２９、エラー検出、訂正に
用いるＲＳコードのパリティを格納するＣ１パリティ１
３０で構成される。

フレームアドレスには、ＩＤフレーム１１２トデータフ
レームとを区別可能なフレームナンバーが格納される。

たとえば、ＩＤフレーム１１２のフレームナンバーを１
６進数１０“、データフレーム＃ｌ０１１１３からデー
タフレーム＄　１２７，１１５の各データフレームのフ
レームナンバーを１６進数’　８０“から１６進数’Ｆ
Ｆ“とじ、２進数８ビツト（１バイト）で表した場合に
最上位ビットの値（ＩＤフレームは１０“、データフレ
ームは１１“）によって区別する方法が考えられる。コ
ピープロテクトコード１２８は２バイトの領域を持つ。

つまり乱数発生回路１４によって１６ビツトの乱数を発
生し記録する。コピープロテクトコードとしては１６ビ
ツトであるので２　−６５５３６種類の値が存在する。

次に各データフレームの構成の一実施例な第６図に示す
。各データフレームもＩＤフレーム１１２と同じり４４
バイトの領域を持つ。シンクパターン１２０．フレーム
アドレス１２１、サブＩＤ１２２、パリティ１２３はＩ
Ｄフレーム１１２と同じである。その後にデータ記録領
域であるデータ１３１が３２バイト確保され、さらに１
−４８コードのための０２パリテイ１３２、Ｃｌパリテ
ィ１３０が各４バイト存在する。データ１３１が３２バ
イトであるので１セクタあたり１２８個のデータフレー
ムで３２バイト×１２８フレーム−４０９６バイトが１
セクタのデータ記録容量となり、さらに１トラツクは４
セクタであるので４０９６バイトＸ　４−１６３８４バ
イト＝１６ＫＢ（ケーバイト：　Ｉ　Ｋ　Ｂ　−ｔｏ２
４バイト）のデータ記録容量となる。

以上述べた如く各セクタにコピープロテクトコードを格
納するためのコピープロテクト１２８が２バイトづつ確
保されているため、１トラック４セクタ分のコピープロ
テクトコードを同時にチェックするとすれば、８バイト
のコピープロテクトコードとなり、２　キ１．８４Ｘ１
０　　種類の値をもち、コピープロテクトの効果が増大
する。

次に以上述べてきた第１図の磁気ディスク装置と、第３
図から第６図の構成（よりてフォーマットされたメディ
アを用いたコピープロテクトの一実施例について第７図
に示し説明する。

ここでは例として１６ＫＢの容量のプログラムに対して
コピープロテクトをかける場合について説明する。１セ
クタあたりの容量は４ＫＢであるので、このプログラム
は、１６ＫＢ÷４ＫＢ＝４セクタ　分の容量である。プ
ログラムを２１３から２１６の各４ＫＢの領域に分割す
る。ただしホストシステムが最初に読み出し実行する部
分を２１３の領域とし、順に２１４，２１５，２１６の
各領域の順に読み出されるものとする。例として、　２
１３　。

２１４．２１５，２１６の各領域をトラック＋３０のセ
クタ＃１、セクタ４＃２、セクタ＃３、セクタ＃４に記
録するものとする。まず、領域２１４，２１５，２１６
をそれぞれ、セクタ＃１、セクタ４＃２、セクタ＃３の
データフィールドに記録する。（作業２２３２２５．２
２７　）このとき、磁気ディスクシステム制御回路１８
は乱数発生回路１４によって発生した乱数を各セクタの
コピープロテクト２０２，２０３，２０４にコピープロ
テクトコードとして書き込む。前述した通り、このコピ
ープロテクトコードは乱数であるため、ユーザが特定の
値を書き込むことを指定することは不可能である。

次に、データを記録したセクタ＃２、セクタΦ３、セク
タ４＃４のコピープロテクト２０２，２０３゜２０４か
らコピープロテクトコードを読み出し。

これらをプログラムの領域２１３の一部２１７の部分に
「チェックプログラム」と−緒にセットする。この「チ
ェックプログラム」とは、プログラムの領域２１３が読
み出された直後に実行されるものであり、セクタ＃２、
セクタ＃３、セクタ＃４のコピープロテクト２０２，２
０３，２０４からコピープロテクトコードを読み出し、
前述したプログラム記録時に読み出され、「チェックプ
ログラム」の中に含まれているコピープロテクトコード
との比較を行うものである。

次にこの「チェックプログラム」２１７を含めたプログ
ラムの領域２１３をセクタ＃１のデータフィールドに記
録する。

このプログラムをコピーした場合を考える。

このコピーではトラック＃３０のセクタ＃１、セクタ＃
２、セクタ＃３、セクタ＃４のデータ領域を読み出し、
別のメディアのトラック′＃３０のセクタ＃１、セクタ
＃２、セクタ＃３．セクタ＃４に記録する。当然釜セク
タのデータ領域の内容は同一となる。しかしコピープロ
テクト２０１　、２０２．２０３　、２０４は記録時に
磁気ディスクシステム制御回路１８が乱数を書き込むた
め、同一とはならない。このようにしてコピーされたメ
ディアでこのプログラムを読み出し実行すると、前記し
た「チェックプログラム」において、実行時に読み出し
たコピープロテクトコードと、記録時に読み出されたチ
ェックプログラムの中に含まれるコピープロテクトコー
ドが一致しないという結果が生じる。もし一致しなかっ
た場合はプログラムの実行を中止する。このことにより
、コピーされたメディアではプログラムの実行が不可能
となる。本実施例の場合、３セクタ分のコピープロテク
トコードな同時にチェックするため、その種類は２　　
　＝２．８Ｘ１０　　となる。言い換えれば、２．８Ｘ
１０　　回メディアのコピーを行った内１回しか同じコ
ピープロテクトコードを持つメディアが得られないとい
うことである。（乱数の発生確率が均等であると考える
）このことから本実施例におけるコピー防止方式は非常
にその効力の高いものであると言える。

〔発明の効果〕

本発明によれば、メディア間のコピーに対して優れた効
果をもつコピー防止方式を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はフレキシブルディスクシステムの構成図、第２
図はコマンド処理の流れ図、第３図はトラックの構成図
、８４図はセクタの構成図、第５図はＩＤフレームの構
成図、第６図はデータフレームの構成図、第７図はコピ
ー防止方式の一実施例の模式図である。 １・・・メディア　　　　８・・・制御部１４・・・乱
数発生回路 １５・・・ホストインタフェース １６・・・システムバス　　１７・・・ホストシステム
１８・・・磁気ディスク装置制御回路 １０２・・・トラック　　　１０５・・・セクタ４＃１
１０６・・・セクタｆ＃２１０７・・・セクタ＃３１０
８・・・セクタ＄４　　１１２・・・ＩＤフレーム１２
８・・・コピープロテクト 代理へ升埋士　／」１　川　勝　男 第　２図 −Ｊ Ａ　く

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、磁気ディスクを記録媒体として用いる磁気ディスク
   装置と、乱数を発生し該磁気ディスクに記録する手段を
   備えた該磁気ディスク装置を制御する磁気ディスク装置
   制御回路と、該磁気ディスク装置を記憶装置として使用
   するホストシステムとを用い、該磁気ディスクにホスト
   システムが情報を記録するための領域（情報領域）とは
   別に該磁気ディスク装置制御回路が発生する乱数を記録
   する領域（乱数領域）を設け、ホストシステムが該磁気
   ディスクの該情報領域に情報を記録する際に該磁気ディ
   スク装置制御回路が該乱数を該乱数領域に同時に記録し
   、さらに記録終了後、該乱数領域に記録された該乱数を
   読み出し該情報領域とは別の情報領域（第２の情報領域
   ）に該読み出された乱数（記録時乱数）を記録し、以降
   該情報領域を該磁気ディスクから読み出し利用する際に
   、該乱数領域を同時に読み出し、該第２の情報領域に記
   録された該記録時乱数と該読み出された乱数との間の対
   応を検証することを特徴とする磁気ディスク装置におけ
   るコピー防止方式。