KR20060115888A - 나선 트랙을 갖는 기록매체의 사이드 채널 - Google Patents

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KR20060115888A
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KR
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modulated
recording medium
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spiral
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KR1020067010793A
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English (en)
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요한 씨. 탈스트라
안토니우스 에이치. 엠. 아케르만스
아드리아누스 제이. 엠. 데니슨
니콜라스 람베르트
안토니우스 에이. 엠. 스타링
보에르 얀 에이치. 드
Original Assignee
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

채널 비트 레코더로 복제될 수 없는 사이드 채널을 갖는 기록매체를 제조하기 위해서는, 기록매체(1)가 변조된 나선을 갖는다. 채널 비트 길이 또는 트랙 피치와 같은, 1 또는 그 이상의 나선 파라미터를 변조하여, 사이드 채널을 생성한다. 그러한 사이드 채널을 갖는 기록매체가 채널 비트 레코더를 이용해 복제되면, 사이드 채널에 존재하는 정보가 분실된다. 변조된 나선에 저장되어야 하는 비트의 수는 소망한 대로 선택될 수 있고, 또, 비트들이 존재하는 방식이 선택될 수 있으며, 비트는 예를 들면 기록매체 상에 존재하는 각기 다른 대역(A,B,C,D)에 저장될 수 있고, 그 대역에서는 변조된 나선 파라미터가 일정하게 유지될 수 있다.
기록매체, 사이드 채널, 나선, 트랙

Description

나선 트랙을 갖는 기록매체의 사이드 채널{SIDE-CHANNEL FOR RECORD CARRIERS WITH SPIRAL TRACKS}
본 발명은 기록매체에 관한 것이다.
현재 20년 이상 동안, MS XBox, Sony PlayStation, Sega DreamCast, Nintendo GameCube와 같은 PC 또는 PC와 같은 플랫폼용 상업적 소프트웨어가 저가로 매체, 즉 제1 플로피 디스크와, 더 최근에는 광 매체를 재생하기 쉽게 배포되었다. 이 소프트웨어가 불법으로 복제되는 것을 방지하고, 예를 들면, 리모트 서버 등에서 실행되고 있는 동글(dongles)을 보호하기 위한 많은 방법이 종래에 알려져 있다. 그러나, 저가이면서 가장 널리 사용된 방법은, 배포 매체를 변경하고, 이 변경이 대중에게 기용가능한 라이터(writer)에서 (쉽게) 재생될 수 없도록 하는 것이다. 이 변경은 본래의 재생 드라이브를 이용해 검출가능해야 한다. 예로서는, 물리적 매체의 홀(미리 결정된 장소에서의 에러 버스트를 통해서 그들을 명시), ECC-패리티의 의도적인 에러, (미리 결정된 장소에서의 에러 버스트를 통해서 그들을 명시), DVD 상의 리드-인 섹터에 기록된 데이터(DVD-ROM 드라이브로 판독을 지지하지만, 일반적으로 DVD-라이터에는 기록을 지지하지 않음), 다른 서브 채널에 기록된 필수 데이터(CD의 서브 채널 R-W와 같은), 스펙에 따라 기록되지 않는 다수의 세션을 갖는 광 디스크(아마도 라이터가 스펙에 따른 데이터만 기록할 수 있다)이 있 다. 이들 변경은 때때로 총체적으로 ROM 사이드 채널이라고 지칭된다.
PC 또는 PC와 같은 플랫폼에 존재하는 소프트웨어는, 실행 시에, 필요한 변경이 매체 상에 존재하는지 여부를 체크하고, 존재하지 않는다면 소프트웨어는 아마도 불법 복제로부터 실행되었기 때문에 종료한다.
이 시스템은 각기 다른 종류의 위협(threat)에 공격받기 쉽다. 첫 번째 위협은, PC 혹은 PC와 같은 플랫폼이 수행하는지의 체크가, 해커에 의해 발견되는 한편, 디스에이블되거나 회피되는 소프트웨어의 "if" 명령문으로서 통상적으로 실현된다는 점이다. 그 후에, 이 프로그램은 또한 본래의 매체 없이 실행될 것이다. 또, 해커는 본래의 매체를 시뮬레이션함으로써(예를 들면, 상기의 미리 규정된 장소의 정확한 데이터보다는 오히려 에러를 돌려보낸다) 프로그램을 속이기 위해 연산 시스템에 여분의 모듈(드라이버)을 추가할 수도 있다. 소프트웨어를 고칠 수 없게 함으로써 이러한 종류의 해커를 막을 수 있다. 즉, 암호화 및 실행 혼란은 종종 사용된 기술들이다.
두 번째 위협은, 소비자가 보호된 소프트웨어를 포함하는 어느 것이라도 복제할 수 있는 레코더/라이터를 요구한다고 가정하면, 일부 레코더 제조자들은 이전에 복제 불가능한 변경을 기록할 수 있게 하기 위해 여분의 회로 또는 펌웨어를 갖는 레코더를 정기적으로 강화시킨다는 점이다. 소위 RAW-모드 및 DAO/SAO 드라이브는 이 발달의 예이다.
첫 번째 위협을 해결하기 위해, Macrovision(SafeDisc)와 SumComm(SecuROM) 등의 회사에 의해 진정한 복제 방지 산업이 나타났다. 이들 회사들은 그들의 현재 의 소프트웨어를 고칠 수 없는 방법의 최신판을 시장에 가져왔다. 이들 최신판이 또한, 그들이 출현한 해에 통상적으로 해킹되더라도, 이 타임-투-마켓(time-to-market) 이점은 겉으로 봐서 게임 생산자 등의 소프트웨어 회사에 충분한 수익을 제공하여 그들 게임의 보호를 계속해서 보증할 것처럼 보인다.
두 번째 위협은 사실상 소프트웨어 보호 회사와 드라이브 제조자 간의 전투적인 경쟁이기 때문에 똑같이 심각하다. 현재 사용된 ROM 사이드 채널은 디스크 상에 모든 개개의 비트를 기록할 수 있는 라이터, 소위 채널 비트 레코더로 상당히 쉽게 파기될 수 있다. 현재 소비자에게는 이용 불가능하더라도, 그러한 채널 비트 레코더는 기술적으로 실행가능하며, 현재의 라이터보다 더 비싸지 않고, 또 이미 전문적인 시장에 나타나 있다. 그러한 채널 비트 레코더가 복제할 수 없는 ROM 사이드 채널을 제안할 수 있었더라도, 그러한 ROM 사이드 채널의 검출은 그것을 검출하기 위한 전용 드라이버를 여전히 요구했다. 이것은 적어도 PC 소프트웨어에 대해서는 상업적으로 받아들이는 것이 불가능하다.
복제 방지 목적을 위해 이들 ROM 사이드 채널을 사용하는 대신에, 광 디스크의 물리적 성질을 이용하는 일부 복제 방지 기기가 존재한다. 예를 들면, US6,560,176에는 CD에서, CD 상의 특정 비반사 영역의 상대적 각 방위를 측정하는 것에 근거를 둔 복제 방지 기기가 개시되어 있다. 이 기기에서, 동일 마스터로부터 제조된 CD들은 공통으로 뚜렷이 구별되는 물리적 특성이 있고, 그 중에서도, 특정 비반사 영역의 상대적 각 방위는 소스의 식별로서 사용된다. 본래의 CD의 방위와 의심스러운 표절 사본의 측정된 방위를 비교함으로써 불법 복제를 막는다. 이 복제 보호 기기를 이용하여 보호된 CD는, 디스크가 실제로 제조되기 전에 이들 상대적 각 방위가 알려져 있지 않다고 하는 단점을 갖는다. 따라서, 예를 들면, 정확한 각 방위의 존재를 체크할 수 있는 동일 디스크 상에 저장된 컴퓨터 프로그램을 갖는 것은 불가능하다.
본 발명의 목적은, 사이드 채널을 구비하면서, 채널 비트 레코더가 복제할 수 없는 기록매체를 창출하는 것에 있다.
본 발명의 목적은, 나선이 파라미터를 이용해 기술될 수 있는 미리 결정된 나선을 포함하는 기록매체에 의해 실현되고, 상기 기록매체는 사전에 결정된 방법으로 변조되는 파라미터에 의해 인코딩된 사이드 채널을 더 포함한다. 미리 결정된 방식으로 나선을 기술하는 파라미터를 변조함으로써, 사이드 채널을 생성한다. 그러한 사이드 채널을 갖는 기록매체가 채널 비트 레코더를 이용해 복제되면, 사이드 채널에 존재하는 정보가 분실된다. 이와 같이, 이 기록매체는, 컴퓨터 게임을 저장하는 대부분의 현존하는 기록매체와 달리, 채널 비트ㅡ 레코더를 이용해 복제될 수 없다고 하는 이점을 갖는다. 또한, 기록매체가 백워드 호환가능하여, 현존하는 드라이버, 예를 들면 DVD-ROM 드라이버에 사용될 수 있다고 하는 이점을 갖는다.
본 발명에 따른 정보 매체의 실시 예에 있어서, 미리 결정된 나선은 섹터에 정보를 저장하기 위한 것이며, 이 섹터는 비트 어드레스ℓ로 어드레스 가능하고, 비트 어드레스들 간의 관계, 즉 그들 극 좌표와 나선을 기술하는 파라미터들 간의 관계는 대략 아래의 식에 의해 제공된다.
Figure 112006039110802-PCT00001
상기 식에서,
Figure 112006039110802-PCT00002
및
Figure 112006039110802-PCT00003
는 극좌표이고,
Figure 112006039110802-PCT00004
는 누적 각이며, Lcb는 채널 비트 길이이고, Dtp는 트랙 피치이며,
Figure 112006039110802-PCT00005
는 나선상에 첫 번째 비트가 기록되는 각도이고, ℓ은 섹터의 비트 어드레스이다. 상기 식은 DVD 비디오 디스크 혹은 DVD+RW 디스크와 같은 광 디스크 상에 사용된 것처럼 나선에 대하여 좋은 평가를 준다. 그러한 디스크 상의 정보는, 정보가 저장되어 있거나(사전에 기록된 디스크의 경우에) 저장되어야 하는(기록가능한 디스크의 경우) 각기 다른 섹터와 관련된 어드레스가 디스크 상에 존재함으로써 어드레스 가능하다.
나선을 기술하는 각기 다른 파라미터들은 사이드 채널을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 적절한 파라미터들은 채널 비트 길이이며, 유리하게는, 제1 영역 내의 채널 비트 길이는 다른 제2 영역 내의 채널 비트 길이와 다른 값을 갖고, 그 채널 비트 길이는 기록매체 상에서의 각기 다른 대역(band)으로 변조되거나, 대역 내부에서 변하지 않는다. 특히, 사이드 채널을 구성하는 비트들은 각 대역에서 변조된 파라미터로 인코딩된다. 따라서 채널 비트 길이를 변조함으로써, 안전한 사이드 채널(즉, 채널 비트 레코더에 의해 복제될 수 없는 사이드 채널과, 또 통상적인 드라이브를 이용하여 검출될 수 없는 사이드 채널)을 생성한다. 사이드 채널을 생성하기 위해 사용될 수 있는 또 다른 파라미터는 트랙 피치이다.
바람직하게는, 기록매체는 변조된 파라미터가 표준 스펙에 따른 파라미터들에 관한 요구사항을 고수하는 어떤 특정 표준 스펙을 고수한다. 이것은, 나선을 기술하는 파라미터에 작은 변경만이 도입됨으로써, 그들이 여전히 표준 스펙 요구조건을 고수한다는 것을 의미한다. 이것은 이 표준 스펙을 고수하는 드라이브가 또 본 발명에 따른 기록매체의 실시 예에서 판독 및/또는 기록할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 이것은 작은 변경이 해커에 의해 검출하는 것이 더 어렵다고 하는 이점이 있다.
본 발명에 따른 기록매체의 하나의 흥미있는 애플리케이션은, 정보 액세스 및/또는 복제 보호 시스템에 본 발명의 기록매체를 사용하는 것으로서, 여기서는 사이드 채널이 기록형 및 재기록형 기록매체와 판독전용 기록매체를 구별하기 위해 사용된다. 그러한 기록매체는 예를 들면 PC 소프트웨어 게임의 보호를 위해 또는 현재의 하드웨어를 이용해 오디오/비디오 정보의 안전한 배포를 실현하기 위해 사용될 수 있다. 또, 기록매체의 독창성을 결정하기 위해서 예기된 사이드 채널의 검출 또는 미검출이 이용될 수 있다.
또 다른 실시 예에 있어서는, 기록매체는 변경된 나선뿐만 아니라, 사이드 채널과 아마도 나선 정보를 검출하는 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는데, 여기서, 소프트웨어는 또한 나선 정보와 검출된 사이드 채널을 비교하기 위해 포함되어 있다. 기록매체 상에 나선 정보를 포함하는 것은, 나선이 뒤에 통상적으로 특징인 것처럼, 이 특징의 결과가, 실행되고 있는 디스크에 대하여 특징을 검증하는 소프트웨어 프로그램에 입력될 수 있다고 하는 이점이 있다. 이와 같이, 인테그리티(integrity) 체크는 사용자에 의해 입력되어야 하는 라벨로부터의 키 번호 정보 또는 외부 콘택 없이 디스크 상에 완전히 포함될 수 있다.
본 발명의 이들 국면과 다른 국면은 후에 기술되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기록매체의 실시 예를 도시한 것이고,
도 2는 마스터링을 위해 사용된 레이저 빔 레코더의 개략도를 도시한 것이며,
도 3 및 도 4는 DVD-RW 디스크와 DVD+RW 디스크 각각에 대한 파라미터 공차를 도시한 것이며,
도 5는 본 발명에 따른 기록매체의 물리적 파라미터를 측정하기 위한 특정 실시 예의 흐름도를 도시한 것이고,
도 6은 감소한 각거리 측정이 타이밍 측정에 근거를 둔 실시 예의 흐름도를 도시한 것이며,
도 7은 감소한 각거리 측정이 타이밍 측정에 근거를 둔 실시 예의 흐름도를 도시한 것이고,
도 8은 채널 비트 길이가 각기 다른 대역으로 변조되는 본 발명에 따른 기록매체의 실시 예를 도시한 것이며,
도 9는 어떤 특정 나선 파라미터의 변조 효과를 도시한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 기록매체의 실시 예를 도시한 것이다. 기록매체(1)는 중앙 개구부(2)와 정보 영역(3)을 구비한다. 기록매체(1)는 판독전용형(예를 들면 DVD 비디오 디스크) 및 기록형(예를 들면 DVD+RW 디스크)일 수 있다. 본 발명에 따른 기록매체의 실시 예에 있어서는, 사전에 결정된 패턴으로 천천히 변조되는 트랙 피치 Dtp와 채널 비트 길이 Lcb를 이용해 본래의 매체 상의 데이터를 마스터링하는 것을 제안한다. 마스터링은 본래의 매체 상에 존재하는 데이터를, 소위 마스터 또는 스템퍼에 기록하는 처리이다. 그 명칭이 나타내는 것처럼, 스템퍼는 실제의 매체를 전형적으로 많게는 10,000s 스템핑하기 위해 사용된다. 도 2는 마스터링을 위해 사용된 레이저 빔 레코더의 개략도를 도시한 것이다(원천: Chapter 5 of "Principles of Optical Disc System", Bouwhuis et al.,Adam Hilger Ltd, 1986). 이 도면에서는, 포커싱된 레이저 빔의 강도가 마스터/스템퍼에 기록되어야 하는 정보에 따라 변조되는 것이 도시되어 있다. 레이저 빔에 노출되는 마스터의 영역에서는, 마스터 상의 포토레지스트가 현상 단계에서 용해된다. 이 마스터링 처리에서는, 예를 들면, 마스터에 대한 레이저 빔의 포커스 또는 레이저 빔의 위치를 변경함으로써(병진 운동, 회전) 레이저 빔 방향을 조정하기 위해 몇 가지의 자유도(degrees of freedom)가 존재하는 것이 도시되어 있다. 이 자유도를 이용하여, 사전에 결정된 방식으로 변조되는 트랙 피치 Dtp 및 채널 비트 길이 Lcv을 갖는 마스터를 생성할 수 있다. 마스터링 기기에서, Dtp 및 Lcb와 같은 파라미터를 변경하는 것은, 예를 들면 각기 다른 작은 대역에서 각기 다른 값을 취하는 것은, 비교적 쉽다. 바람직하게는, Dtp 및 Lcb의 값은 여전히 매체 스펙에 의해 허용된 값에 근접해 야 한다.
많은 표준화된 기록형/재기록형 디스크에서, 기록형/재기록형 디스크 상의 비트의 위치는 (대체로) 기록형/재기록형 디스크의 마스터에 의해 결정된 소정의 트랙 피치 Dtp와 채널 비트 길이 Lcb를 산출하는 프리그루브(pregroove)에 의해 결정된다. 그러한 디스크에 기록하는 라이터는 본래의 디스크와 같은 트랙 피치 및 채널 비트 길이를 갖는 나선 상에 비트가 존재하게 할 수 없다. 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게는 잘 알려진 것으로서, 광 기록매체 상의 프리그루브는, 새 디스크 등에 기록된 데이터의 부재시 어드레싱을 허용하도록 기록형/재기록형 매체 상이 사전에 엠보싱된 얕은 나선이며; 데이터 비트는 실제로 이 그루브 내에/옆에 기록되고; 통상적으로 그루브는 예를 들면 워블, 헤더 및/또는 프리-피트를 이용해, 궁극적으로 데이터 비트의 위치를 결정하는 어드레스 정보에 의해 변조된다. 따라서, 이 변조된 나선은 이하의 2가지의 기준을 만족하는 사이드 채널을 산출한다. 첫 번째의 기준 1. 사이드 채널은, 출원번호 1021984(PHNL021074NL-P)의 미공개된 네덜란드 특허 출원의 방법을 이용해서 레거시 드라이브로 판독가능하다. 두 번째의 기준 2. 사이드 채널은, 현재의 라이터 또는 미래의 채널 비트 레코더를 이용해서 기록될 수 있고, 또 전문적인 기기와의 어려움으로 인해서 기록될 수 없다. 이 사이드 채널은 극도로 낮은 주파수 접선방향(채널 클럭) 워블과 극도로 낮은 주파수(<<1Hz) 반경방향 워블의 조합으로서 간주할 수 있다.
현존하는 드라이브를 이용해 기록매체(1) 상의 특정 비트를 액세스하기 위해 서는, 본래의 (X,Y) 또는
Figure 112006039110802-PCT00006
좌표를 이용할 수 없지만, 소위 물리적 비트 어드레스 ℓ를 이용해야 한다. 본질적으로, 비트 어드레스 ℓ는 데이터가 기록되어 있는 나선 상의 비트의 어드레스를 나타내는 정수이다. 완전한 나선에 대해서는, 원칙적으로 비트 어드레스 ℓ과
Figure 112006039110802-PCT00007
좌표 간에 단순한 식이 있다(전형적인 광 매체와 관련이 없는 작은 로그(logarithmic) 정정(
Figure 112006039110802-PCT00008
, 최대 반경 58mm)은 이 식에서 무시):
Figure 112006039110802-PCT00009
상기 식에서 Lcb는 하나의 채널 비트의 길이이고, Dtp는 트랙 피치이며(광 매체에서는, 트랙 피치가 디스크 상의 나선의 연속 회전 간의 거리),
Figure 112006039110802-PCT00010
는 나선 상의 첫 번째 비트가 기록되는 각도이다(DVD에 대하여 2.04×105rad). 트랙 피치와 채널 비트 길이에 대한 대표적인 값은, 도 3 및 도 4에 표시되어 있고, 이들 도면은 DVD-RW 디스크(도 3)와 DVD+RW 디스크(도 4)에 대한 파라미터 공차를 포함하는 표를 나타낸다.
그러나, 이러한 관계의 문제점은, 큰 ℓ의 값에 대해(즉, 디스크에서 더 바깥쪽)
Figure 112006039110802-PCT00011
에 대한 등식이 혼란스러운 작용을 나타내기 시작한다는 점이다. 즉 Dtp, Lcb에서의 어떤 아주 작은 불확실성이 대담한
Figure 112006039110802-PCT00012
의 오류를 일으킨다는 것이다(즉, 비트 픽셀이 완전히 틀린 각도에서 나타난다). 화상을 mm으로 정확하게 기록하기 위해서, Dtp, Lcb의 값이 적어도 10-7에서 1부분으로 공지되어 있어야 한다. 이것을 열화시키는 2가지의 문제점이 있는데, 첫 번째 1. DVD 스펙이 단지 ~1% 내로 Dtp, Lcb를 고정하기 때문에, 모든 디스크(도 3 및 도 4 참조) 또는 적어도 각기 다른 마스터로부터의 디스크가 서로 다르며; 그래서 각 디스크는 우선 Dtp, Lcb의 값을 고정하기 위한 측정에 의해 특화되어야 한다. 두 번째 2. 단순한 나선 모델은 대부분의 목적을 충족시키더라도, 완전히 적합하지 않다. 맵핑을 더 정확히 기술하기 위해는 더 높은 순서 교정이 필요하다.
출원번호 1021854(PHNL021074 NL-P)의 미공개된 네덜란드 특허 출원에는, 기록형 광 디스크 상의 모든 정보 비트가 기록되는 곳을 매우 정확히(1
Figure 112006039110802-PCT00013
이하의 정확도로) 예측하는 방법이 기술되어 있다. 현존하는 PC 기반의 레코더가 이 방법을 이용할 수 있다. 이 방법을 이용해, 파라미터 Dtp, Lcb는, 드라이브가 CAV 모드에서 작동한다고 하는 가정 하에, 레거시 DVD 드라이브에 의해 필연적인 정확도로 결정될 수 있다. 더 큰 반경이 더 많은 비트를 포함할 수 있기 때문에, CAV=Constant Angular Velocity, 이것은 이 모드에서, 디스크를 액세스하면서 드라이브가 그것의 각속도를 변경하지 않는다는 것을 의미하며, 또 실제의 비트율이, 액세스가 발생하고 있는 정확한 반경에 의존한다는 것을 의미한다. CLV 모드와는 대조적으로, CLV=Constant Linear Velocity, 이 모드는 액세스된 비트/sec의 수가 일정하도록 드라이브가 각속도를 적합시키는 것을 의미한다. 디스크 상의 2개의 각기 다른 비트 어드레스로부터 판독하는 것 사이의 시간 지연은, 대부분 PC, 드라이브 및 연산 시스템(OS)에 관계없이 제1 및 제2 비트 어드레스의 비트 위치 사이의 각도(mod 2π)에 대한 직접적인 척도라는 식견이다.
채널 비트가 정보 영역(3)에서 종료하는 곳을 알기 위해서는, 표준화된 기록매체를 규정하는 방식을 분석할 필요가 있다. 기록형 및 재기록형 매체는 그루브 및 섹터 어드레스 표시에 의해 마스터링된다(예를 들면, 재기록형 DVD+RW에서는, 워블링 그루브가 섹터 어드레스 표시를 위해 사용되고, 기록형 DVD-R 디스크에서는, 섹터 어드레스와 관련된 프리-피트 정보가 랜드 영역 내에 존재한다.). 이들 매체에 대한 표준 스펙은 일반적으로 내경 R0, 트랙 피치 Dtp 및 채널 비트 길이 Lcb에 의하여 물리적 레이아웃을 규정하지만, 디스크 마스터링의 상세한 것을 규정하지는 않는다. 내경 R0은 정보 영역이 시작하는 기록매체 상의 반경이다. 이 정보 영역은 통상적으로 3개의 영역, 즉 리드-인 영역, 데이터 기록 영역 및 리드-아웃 영역을 포함한다. 트랙 피치 Dtp는 방경 방향으로 측정된 인접한 트랙 간의 거리이다. 채널 비트 길이 Lcb는 채널 비트의 단위 길이 T이다. 예를 들면, DVD에서, 최소 기록 피트 길이는 채널 비트 길이의 3배, 즉 3T이며, 최대 기록 피트 길이는 채널 비트 길이의 11배, 즉 11T이다. 그러나, 이들 파라미터를 고려하여, 디스크에 대하여, 즉 바람직하게는 일정한 트랙 피치 Dtp와 채널 비트 길이 Lcb를 갖는 나선에 대 하여 데이터 밀도가 정확히 균일하다고 가정하고, 또 내경 R0에서 정확히 시작한다고 가정하면, 원칙적으로 기록매체에 대한 전체 채널 비트의 매핑을 추론하는 것이 가능하다. 나선에서, 반경 r은 모든 회전에 대하여 단일 트랙 피치 Dtp로 발생하므로, r는 단순히 누적 각
Figure 112006039110802-PCT00014
에 선형적으로 의존한다.
Figure 112006039110802-PCT00015
트랙 길이를 따라 통합함으로써, 비트 스트링 위치 ℓ와 누적 각
Figure 112006039110802-PCT00016
간의 관계를 찾는다:
Figure 112006039110802-PCT00017
Figure 112006039110802-PCT00018
에 대한 해법이 산출된다:
Figure 112006039110802-PCT00019
과,
Figure 112006039110802-PCT00020
이 문제점은, 내경 R0, 트랙 피치 Dtp, 및 채널 비트 길이 Lcv가 어떤 특정 정확도로만 알려져 있다는 점이다(도 3 및 도 4 참조). 반경 r(ℓ)에 대해서, 이것은 지정된 정밀도가 대부분의 실제 목적을 위해서는 충분하기 때문에 항상 문제점은 아니다. 그러나,
Figure 112006039110802-PCT00021
의 작은 상대적 오류가, 감소한 각도
Figure 112006039110802-PCT00022
에서 파괴적인 오류를 일으킨다.
Figure 112006039110802-PCT00023
DVD 디스크는 예를 들면 내경에서 외경까지 40.000 이상의 회전을 이용한다. 따라서,
Figure 112006039110802-PCT00024
의 1%의 상대적 오류는
Figure 112006039110802-PCT00025
의 40000% 이상의 오류에 대응하고, 즉
Figure 112006039110802-PCT00026
의 1% 오류에 의해 라벨 화상이 400 이상 회전에 대하여 순환적으로 왜곡되게 된다. 이 문제점은, 40000 회전 후에 회전마다 데이터 길이의 매우 작은 잘못된 계산이 큰 오류에 축적된다는 점이다.
Figure 112006039110802-PCT00027
에 대한 등식의 더 엄밀한 조사는 3개의 상수 R0, Dtp 및 Lcv가 2개의 매체 마스터 특정 파라미터 A 및 B만이 된다는 것을 나타낸다.
Figure 112006039110802-PCT00028
Figure 112006039110802-PCT00029
2개의 파라미터 기술을 위한 더 직관적인 해석은, 선형 나선이 트랙의 첫 번째 회전 시에 기록되는 데이터의 양과 회전마다 그 데이터의 양의 고정된 성장에 의해 규정된다는 것이다(이것은 나선의 스케일을 세 번째 파라미터로서 남기지만, 그 스케일이 회전 랩(wrap)에 영향을 미치지 않으므로, 상당히 정확하게 알려져 있지는 않다.). 이 단순한 2개의 파라미터 문제점은, 파라미터가 약간 벗어나 있을 때 더 극적이지만 소망하지 않는 랩 패턴을 일으킬 수 있다. 가시의 라벨의 1mm 이하의 왜곡에 대하여 A 및 B의 필요한 sub-ppm 정확도를 달성하기 위해서는 시각적인 교정 절차의 몇 번의 반복이 필요하다는 것을 경험적으로 나타냈다. 2개의 파라미터의 반복적인 적합도 절차의 결과는 하나의 디스크 내에만 재생가능한 것이 아 니라, 싱글 팩으로 샀던 몇 개의 재기록형 디스크들 사이에서도 재생가능하다는 것을 알았다. 한 묶음으로부터의 디스크는 명확히 싱글 마스터 템플리트로부터 생기는 경향이 있다.
전에 설명한 바와 같이, 디스크 상에 가시의 화상을 기록하기 위해서는, 디스크 영역 상에서 데이터가 종료하는 곳을 정확히 알아야 할 필요가 있다. 결국, 2차원적으로 조화된 방식으로 가시의 화상 픽셀을 기록하기 원한다. 출원번호 1021854(PHNL021074 NL-P)의 이미 언급한 미공개 네덜란드 특허 출원에서는, 기록매체의 물리적 파라미터를 계측하기 위한 각기 다른 실시 예가 기술되어 있다. 기록 매체 상의 측정, 예를 들면 각도 측정, 특히 각거리 측정을 수행함으로써 파라미터들을 구할 수 있다. 각거리 측정치에 획득한 데이터를 맞춤으로써 물리적 파라미터에 대한 정보를 구할 수 있다. 이들 각거리 측정은 테코(tacho) 정보 또는 타이밍 측정에 근거를 둘 수 있다. 또한, 기록매체의 편심성은 각거리 측정이 이 편심성에 근거를 둘 수 있도록 결정될 수 있다.
도 5는 기록매체의 물리적 파라미터를 측정하기 위한 특정 실시 예의 흐름도를 도시한 것이다. 이 실시 예에서는, 감소한 각거리 측정치로부터 물리적 파라미터를 구한다. 여기서 2개의 섹터 간의 각거리는 2개의 섹터 헤더 간의 나선 각, 즉, 디스크의 중심에서 본 2개의 물리적 섹터 헤더 위치 간의 각으로서 규정된다. 여기서, "감소한"이라는 용어는 2개의 섹터 사이의 나선 트랙을 따라 어떤 추가적인 나선 회전을 무시하는, 0 회전과 풀 회전 사이의 각을 나타내기 위해 사용된다. 다른 한편으로 "누적"이라는 용어는 이들 모든 나선 회전을 포함한다. 이 실시 예 에 있어서는, 블록 37에 기술된, 초기 모델 파라미터, 파라미터 공차 윈도 및 점프 거리를 이용한다. 이들 파라미터는, 그 모델이 절반의 회전 정확도보다 좋게 점프의 각거리를 예측하도록 되어 있다. 이것은, 1 또는 그 이상의 미스매치 회전에 대응하는 국부적인 최적도를 회피하기 때문에, 감소한 각거리 측정치에 신뢰할 수 있는 피팅(fitting)을 허용한다. 단계 38에서는, 디스크 영역 상에 분산된 다수의 점프에 대한 감소한 각거리를 측정하고, 의심쩍은 측정치를 버린다. 단계 39에서는, 파라미터 공차 윈도 내에서 물리적 파라미터를 이들 측정치에 맞춘다. 이 피팅은 물리적 파라미터(예를 들면, 트랙 피치 또는 채널 비트 길이)에 대하여 더 정확한 정보가 된다. 각각의 연속하는 반복적인 루프에 있어서, 포괄적인 최적 조건에 다시 신뢰할 수 있게 제한된 다음 피트를 유지하는, 단계 40에서는 점프 거리가 2배가 되고, 공차 윈도는 절반이 된다. 이 방법은 단계 41에서 점프 거리 J가 디스크 사이즈를 넘는 경우에 종료된다. 이와 같이 획득한 물리적 파라미터의 값은 기록매체 상에 라벨을 기록하기 위해 사용될 수 있다. 그것은 측정의 정확도 및 수에 의존해서, 충분한 반복을 실행하는데 몇 분이 걸릴 수도 있다. 감소한 각거리 측정은 태코 정보 또는 타이밍 측정에 근거를 둘 수 있다. 도 6 및 도 7을 참조하여 타이밍 측정을 더 설명한다.
도 6은 감소한 각거리 측정이 타이밍 측정에 근거를 둔 실시 예의 흐름도를 도시한 것이다. 이 방법에서는, 타이밍 측정을 통해서, 2개의 ECC 블록 간의 감소한 각거리를 얻는다. 도 5의 블록 38에는 가능한 측정 절차의 수행이 기술되어 있다. 2개의 ECC 블록 간의 점프 시간 Tjmp을 측정하여 모듈로 방식으로 디스크 회전 주기 Trot와 비교한다. ECC 블록 x와 ECC 블록 x+J 양자에 대하여, 동일한 ECC 블록을 두 번 액세스하여 평균을 취함으로써, 디스크 회전 주기 Trot를 측정한다. 시간 마크는, ECC 블록 헤드가 드라이브 내측을 통과하는 순간, 또는 성공적인 미결제의 판독 요구의 종료를 언급할 수 있다. 마지막의 경우에는, 측정된 각도가 사실상 섹터의 끝, 즉 다음 섹터의 시작부분에 대응한다. 이 방법은 시간 차를 이용하기 때문에, 일정한 서비스 지연에 영향을 받지 않는다. 실제로, 이 방법의 정확도는 단지 디스크 드라이브의 서비스 시간의 재생 가능성에 의해 제한된다. 상세하게는 이 방법은 다음과 같이 수행된다. 단계 42에서는 ECC 블록 x를 탐색한다. 단계 43에서는, ECC 블록 x가 통과할 때의 시간 t1을 표시한다. 단계 44에서는, ECC 블록 x를 다시 탐색한다. 단계 45에서는, ECC 블록 x가 통과할 때의 시간 t2을 표시한다. 단계 46에서는 ECC 블록 x+J(J는 점프 거리)을 탐색한다. 단계 47에서는, ECC 블록 x+J가 통과할 때의 시간 t3를 표시한다. 단계 48에서는, ECC 블록 x+J를 다시 탐색한다. 단계 49에서는, ECC 블록 x+J가 통과할 때의 시간 t4를 표시한다. 단계 50에서는, t3와 t2 간의 차로부터 점프 시간 Tjmp를 산출한다. 단계 51에서는, ((t2-t1)+(t4-t3))/2로부터 디스크 회전 주기 Trot를 산출한다. 최종적으로, 단계 52에서는, ECC 블록 x와 ECC 블록 x+J 간의 점프 시간을, 모듈로 방식으로 디스크 회전 주기 Trot와 비교한다.
도 7은 감소한 각거리 측정이 타이밍 측정에 기반을 둔 다른 실시 예의 흐름도를 도시한 것이다. 이 방법에서는, 동일한 ECC 블록을 2번 판독하는 것을 회피하 므로, 이 방법은 판독 캐싱(cashing)을 회피한다. 파라미터 m은 작은 정수, 예를 들면 m=8이다. 디스크 모델은 ECC 블록 x의 추정된 각도 사이즈
Figure 112006039110802-PCT00030
와 ECC 블록 x+D의
Figure 112006039110802-PCT00031
을 제공한다. 현재, 디스크 회전 주기는 그 모델에 의해 제공된 것처럼 추정된 ECC 블록의 각도 사이즈에 의한 분할과 m개의 인접하는 ECC 블록을 판독함으로써 유도된다. 시간 마크는 성공적인 판독 요구의 완료를 언급한다. m개의 섹터를 판독하는데 필요한 시간(t2-t1 및 t4-t3)은 판독된 실제의 매체에 대응하는 점, 즉 인터페이스 속도가 제한되지 않아야 한다는 점이 중요하다. 상세하게는, 이 방법은, 다음과 같이 수행된다. 단계 53에서는, 섹터 x-m을 판독한다. 단계 54에서는, 이 섹터를 판독하는 것을 종료했을 때의 시간 t1을 표시한다. 단계 55에서는, 섹터 x-m+1 내지 x를 판독한다. 단계 56에서는, 섹터를 판독하는 것을 종료했을 때의 시간 t2을 표시한다. 단계 57에서는, 섹터 x+J를 판독한다. 단계 58에서는, 이 섹터를 판독하는 것을 종료했을 때의 시간 t3을 표시한다. 단계 59에서는, 섹터 x+J+1 내지 x+J+m를 판독한다. 단계 60에서는, 섹터 x+J+m를 판독하는 것을 종료했을 때의 시간 t4을 표시한다. 단계 61에서는 t3와 t2 간의 차로부터 점프 시간 Tjmp를 산출한다. 단계 62에서는, 디스크 회전 주기 Trot를 산출한다. 최종적으로, 단계 63에서는, 모듈로 방식으로 디스크 회전 주기 Trot와 점프 시간을 비교한다. 출원번호 1021854(PHNL021074NL-P)의 미공개된 네덜란드 특허 출원에서는, 이들 실시 예에 대한 추가적인 백그라운드 정보가 기술되어 있다.
워블을 검출함으로써 디스크의 독창성을 결정하는 종래의 방법은 그러한 변 조를 추적하려고 시도하는 서보 회로에 몇몇 검출기를 부착하는 것을 요구한다. 본 발명에 따른 기록매체 상의 사이드 채널을 검출하기 위해서는, 어떠한 특정 워블 검출 회로도 필요하지 않다.
이것을 소프트웨어 보호에 적용시키는 2가지의 방식이 있다. 첫 번째, 1) 기동시, 보호된 소프트웨어가 드라이브 내의 디스크 상의 나선의 일부 성질을 측정한 후에, 그 동일한 프로그램 내부에서 명확히 인코딩된 일부 값과 이들 값을 비교한다. 일치하지 않으면, 프로그램이 중단된다. 이것은 소위 "결정 기반" 복제 방지 방법, 즉 제어 흐름의 일부로서의 "if" 명령문이며, 두 번째, 2) 기동시 보호된 소프트웨어가 드라이브 내의 디스크 상의 나선의 일부 성질을 특정한 후에, 이들 측정치로부터 비트를 추출한다. 이들 비트는 몇몇 암호화 절차의 일부분으로서 실행을 계속하기 위해, 즉 프로그램의 다음 모듈을 해독하기 위해 사용된다. 그것은 또한 더 안전하지만, 나선으로부터 구한 정보에 대하여 훨씬 더 높은 강직도를 요구하고: 작은 오류가 완전히 실행을 방해한다.
디스크 상의 정보를 수집하기 위해 많은 점프가 행해져야 하고, 또 데이터가 정확한 디스크 파라미터 추정치를 산출하기 위해 높은 정확도로 처리되어야 하므로 나선 파라미터의 정확한 추정은 시간 및 계산 강조 처리이다. 그러나, 본 발명의 목적을 위해서는, 매우 높은 정확도가 항상 요구되는 것은 아니다. 본질적으로, 무시할 수 있는 본래의 디스크와 같은 Dtp 및 Lcb을 산출하기 위한 재기록형/기록형 디스크의 확률이 1:1000일 때 충분하다(그래서 해커는 작업 전에 평균적으로 500개의 각기 다른 디스크를 복제해야 한다.). 즉, 나선의 기술에서는 대략 10비트의 정보 만이 인코딩될 필요가 있다. 예를 들면, 나선은, Dtp 및 Lcb가 모든 대역에서 2비트를 산출했을 경우 작동하는, 5개의 대역에 대하여 고정된 Dtp 및 Lcb를 가질 수 있다. 더 낮은 필요 정확도는 더 적은 측정과 더 적은 계산을 의미한다. 도 8에는, 본 발명에 따른 그러한 기록매체가 도시되어 있다. 이 기록매체(1)에 있어서, 채널 비트 길이는 각기 다른 대역 A,B,C 및 C로 변조된다. 각 대역은 기록매체의 중심에 대하여 어떤 특정 거리 간격으로 놓여 있다. 각 대역에서는, 채널 비트 길이가, 다른 대역(도 8에서는 미도시)에서의 채널 비트 길이와 다른 값을 어떤 특정 대역에서 갖도록 변조되어 있다. 각기 다른 대역에서의 변조시, 인코딩된 사이드 채널을 추출한다.
도 9에는 어떤 특정 나선 파라미터의 변조 효과가 개략적으로 도시되어 있다. 이 도면은 기록 매체 상의 언제나 상승하는 블록 번호와 기록매체 상의 이들 블록의 각도 위치(모듈로 2π) 간의 관계를 도시한 것이고; 표준 기록매체(예를 들면, 도 4에 도시한 바와 같이 파라미터 공차를 갖는 DVD+RW 디스크)와 1개 이상의 나선 파라미터가 변조되어 있는 기록매체 양자에 대해서 이 관계가 표시되어 있다. 변조된 기록매체 상의 어떤 특정 블록의 각도 위치는 표준의 변조되지 않은 기록매체 상의 동일 블록의 각도 위치로부터 빨리 일탈한다는 것을 볼 수 있다. 변조된 기록매체는, 도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 것처럼 각거리 측정을 이용해, 변조되지 않은 기록매체와 쉽게 구별될 수 있고, 해당 사이드 채널의 비트는 현존 변조로부터 추론될 수 있다.
물리적으로 나선이 Dtp 및 Lcb와 같은 파라미터에 의해 고정되더라도, 소정 세트의 비트 어드레스의 상대적 각 변위(mod 2π)에 의해 균등하게 된다는 점에 유념해야 한다. 이들 각 변위와 디스크 파라미터 간에는 1대1 매핑이 있는데, 전자는 측정이 용이한 것에 반해, 후자는 연산되어야 한다. 디스크를 특화하거나/단지 이들 각 변위 또는 그것의 용이하게 연산가능한 함수로부터 비트를 추출하는 것이 유리할 수도 있다.
상기에서 설명한 실시 예를 참조하여 본 발명을 설명했더라도, 다른 실시 예들은 동일한 목적을 달성하기 위해 선택적으로 사용되어도 된다는 것은 자명한 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기에서 설명한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면, 자기 기록매체, 광자기 기록매체 등의 다른 종류의 기록매체에도 적용가능하다. 또, 본 발명의 범위는 이들 종류의 더 많거나 더 적은 종래의 기록매체에 한정되는 것이 아니라, 정보를 구성하는 비트가 방사 방향으로 고정된 위상 관계로 서로 적층된 다수의 비트 열로 구성되는 넓은 나선으로 조직화되어, 비트들이 2D 격자로 배열되는, 2D 특징을 저장된 정보가 갖고 있는 소위 2D 광 기록매체에도 적용가능하다.
청구항을 포함하는 본 명세서에서, "구비/구비하는 혹은 포함/포함하는(comprise/comprising)"이라는 용어는 설명한 특징, 정수, 단계 또는 구성요소들의 존재를 명기하는 것으로 이해되지만, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 구성요소들 및 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하는 것이 아니다. 청구하에서 구성요소들의 단수("a" 혹은 "an")는 그러한 구성요소들의 복수의 존재를 배제하는 것이 아니다. 또한, 참조부호는 청구항의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명은, 하드웨어 및 소프트웨어 양자에 의해 실현될 수 있고, "수단(means)"은 동일한 항목의 하드웨어로 표현되어도 된다. 또한, 본 발명은 각각의 신규 특징과 모든 신규 특징 또는 특징들의 조합에 존재한다.
본 발명은 아래와 같이 요약될 수 있다. 즉, 채널 비트 레코더로 복제될 수 없는 사이드 채널을 갖는 기록매체를 제조하기 위해서는, 기록매체(1)가 변조된 나선을 갖는다. 채널 비트 길이 또는 트랙 피치와 같은, 1 또는 그 이상의 나선 파라미터를 변조하여, 사이드 채널을 생성한다. 그러한 사이드 채널을 갖는 기록매체가 채널 비트 레코더를 이용해 복제되면, 사이드 채널에 존재하는 정보가 분실된다. 변조된 나선에 저장되어야 하는 비트의 수는 소망한 대로 선택될 수 있고, 또, 비트들이 존재하는 방식이 선택될 수 있으며, 비트는 예를 들면 기록매체 상에 존재하는 각기 다른 대역(A,B,C,D)에 저장될 수 있고, 그 대역에서 변조된 나선 파라미터가 일정하게 유지될 수 있다.

Claims (13)

  1. 파라미터들을 이용해서 기술될 수 있는 소정의 나선을 구비하는 기록매체(1)로서, 소정의 방식으로 변조되어 있는 파라미터들에 의해 인코딩된 사이드 채널을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소정의 나선은 섹터들 내에 정보를 저장하기 위한 것이고, 상기 섹터들은 비트 어드레스들에 의해 어드레스 가능하며, 상기 비트 어드레스들과 나선을 기술하는 상기 파라미터들 간의 관계는 대략 아래의 식에 의해 주어지며,
    Figure 112006039110802-PCT00032
    상기 식에서,
    Figure 112006039110802-PCT00033
    및
    Figure 112006039110802-PCT00034
    는 극좌표이고,
    Figure 112006039110802-PCT00035
    는 누적 각이며, Lcb는 채널 비트 길이이고, Dtp는 트랙 피치이며,
    Figure 112006039110802-PCT00036
    는 나선상에 첫 번째 비트가 기록되는 각도이고, ℓ은 섹터의 비트 어드레스인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변조된 파라미터는 상기 채널 비트 길이인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    제1 영역에서의 상기 채널 비트 길이는 다른 제2 영역에서의 채널 비트 길이와 다른 값을 갖는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 채널 비트 길이는 상기 기록매체 상에서 각기 다른 대역들(A,B,C,D)로 변조되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 변조된 채널 비트 길이는 대역 내에서 일정한 것을 특징으로 하는 기록매체.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 사이드 채널을 구성하는 비트들은 각 대역에서 변조된 파라미터들로 인코딩되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 변조된 파라미터는 트랙 피치인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기록매체는 특정 표준 스펙을 고수하고, 상기 변조된 파라미터들은 상기 표준 스펙에 따른 파라미터들에 대한 요구조건을 고수하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이드 채널은 정보 액세스 및/또는 복제 방지 시스템에 사용되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이드 채널은 기록형 및 재기록형 기록매체와 판독전용 기록매체를 구별하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 기록매체는 상기 사이드 채널을 검출하기 위한 소프트웨어를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기록매체는 나선 정보를 더 구비하고, 상기 소프트웨어는 또 상기 나선 정보와 검출된 사이드 채널을 비교하기 위해 구비되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
KR1020067010793A 2003-12-03 2004-11-25 나선 트랙을 갖는 기록매체의 사이드 채널 KR20060115888A (ko)

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