TW200907686A - Memory device with circuitry for improving accuracy of a time estimate and method for use therewith - Google Patents

Description

200907686 九、發明說明： 本申請案係關於美國專利申請案第11/811,347號 "Memory Device with Circuitry for Improving Accuracy of a Time Estimate";美國專利申請案第 11/811,284號"Method for Improving Accuracy of a Time Estimate from a Memory Device";美國專利申請案第 1 1/81 1,289 號"Method for Improving Accuracy of a Time Estimate Used to

Authenticate an Entity to a Memory Device";美國專利申 請案第 11/811，344 號"Memory Device with Circuitry for Improving Accuracy of a Time Estimate Used to

Authenticate an Entity";美國專利申請案第 11/811，354號 "Method for Improving Accuracy of a Time Estimate Used in Digital Rights Management (DRM) License Validation"； 美國專利申請案第11/811,348號"Memory Device with Circuitry for Improving Accuracy of a Time Estimate Used in Digital Rights Management (DRM) License Validation"； 美國專利申 s青案第 11/811，346 號"Method for Using Time from a Trusted Host Device";及美國專利申請案第 1 1/81 1,345號 Memory Device Using Time from a Trust Host

Device” ；其中每一者與本申請案一同申請且以引用的方 式併入本文中。 【先前技術】 諸如SanDisk公司之TrustedFlash™記憶體裝置的一些記 憶體裝置需要知曉時間以執行諸如數位權利管理（DRM)許 131990.doc 200907686 可確遇的基於時間夕猫从 , 問題，記憶體裝置可能不能夠===涉及之安全 :間。雖然記憶體裝置可能能夠自網路==確 付正確時間，但當記憶體裝置需要知曉==;件獲 «裝置之主機裝置可能未連接至網 “二:己 活二=，但若記憶體裝置並非不斷地量測 動f間（例如，若記憶體裝 根據所量測之活動時間產生⑽測開始之後斷電），則 ;=;/此，根據所量測之活動時間產生的時間估 竿=實際時間之下限，且該時間估測不可提供 日守間之操作中所需要的精準度。雖然記憶體裝置 -又，也備用時鐘以即使在記憶體裝置不活動時仍連續 追縱時間，但該時鐘可能增加記憶體裝置之成本。 【發明内容】 本發明由請求項界^，且不應將此章節中之任何内容當 作對彼等請求項之限制。 作為介紹，下文中描述之實施例提供—種具有用於改良 時間估測之精準度之電路的記㈣裝置及其❹方法。在 一實施例中，一記憶體裝置接收一時戳且相對於該所接收 之時戳來量測活動時間。該記憶體裝置判定先前量測之活 動時間的精準度，且使用所量測之活動時間、先前量測之 活動時間的精準度及所接收之時戳來產生時間估測。在另 一實鉍例中，在產生時間估測或不產生時間估測的情況下 來調整所畺測之活動時間。揭示其他實施例，且可單獨地 131990.doc 200907686 或組合在一起使用該等實施例中之每一者。 現將參看附圖描述該等實施例。 【實施方式】

下文中描述之實施例係關於一種用於改良時間估測之精 準度的冗憶體裝置及方法。圖i係對將用以說明此等實施 例之系統ίο的說明。如圖i所示，系統1〇包含與個別複數 個主機裝置（個人電腦（PC)50、數位媒體（例如，聰）播放 器60及蜂巢式電話7{))可移除地連接之複數個記憶體裝置 20' 30、40。主機裝置係可讀取來自記憶體裝置之資料及 /或將資料寫入記憶體裝置中的襄置。資料可包括（但不限 於位媒體内容’諸如音訊檔案或視訊檔案（具有或不具 、）〜像、遊戲、書籍、地圖、資料檔案或軟體程 式。舉例而言’可自網路中之伺服器將資料下載至記憶體 裝置中、T由製造商或其他第三方預先載入資料或可自另 一裝置側向載入資料。 装置可採取任何合適之形式且不限於圖！所示之實 例。舉例而言’主機裝置可採取筆記型電腦、掌上崔電 腦、拿土型電子郵件/文字訊息裝置、掌上型遊戲台、視 ::放例如’ DVD播放器或攜帶型視訊播放器)、音訊 了 ^己錄器、數位相機、視訊轉換器、顯示裝置(例 機裝置可含有混合t t料與立體^及導航系統。又，主 戈電上舌 ^ 舉例而s，主機裝置可為蜂巢 1竿體(例^、除了能夠打電話及接電話之外還能夠播放數位 媒體（例如，音樂及/或視訊）槽案。 131990.doc 200907686 類似PC 50及蜂巢式電話7〇之主機裝置可具有可通信地 連接至網路（諸如網際網路或無線網路90，但可使用其 他類型之網路）之能力。本文中將稱具有該能力之主機褒 置為"經連接裝置”。應理解，，，經連接裝置"可能不會始終 實際地連接至網路，諸如，當蜂巢式電話7〇以未連接模式 操作或當PC 50未建立網際網路連接時。本文中將稱本身 不具有可通信地連接至網路之能力的主機裝置（諸如數位 媒體播放器60)為”未連接裝置”。如圖i所示，可藉由將未 連接裝置與經連接裝置相連接而使未連接裝置與網路通 信，其中數位媒體播放器60連接至pc 5〇。即使以該方式 連接，若未針對該功能性對未連接裝置進行設計（例如: 簡單之MP3播放器），則未連接裝置仍可能不能夠拉取 ㈣）來自網路之資訊。在該情形中，網路中之组件可將 資訊推送（PUsh)至裝置。應注意，雖然旧展示數位媒體播 放益6·由有線連接連接至pc 5G，但可使用無線連接。

V 類似地，術語"連接"及"耗接"未必表示有線連接或直接連 接。 網路（例如，㈣網㈣或無1料9())可允許經連接裝 置（或連接至經連接裝置的未連接裝置）存取外部組件，諸 如(但不限於)可提供時戳之時間飼服器100及可提供受 ⑽轉護之内容及用於存取該内容之許可的數位權利管理 ^服:（DRM)llO。下文中將更詳細描述此等兩個飼服 器^然在圖！中將時間飼服器⑽及Dr_服器灣示 ”、、早之裝置’但此等兩個伺服器可組合成為單個裝置。 131990.doc 200907686 右需要’則可 間伺服器100及 此外，此等伺服器可含有其他功能性。又 經由網際網路8 0及無線網路9 〇來存取除時 DRM飼服11 〇以外之組件。 在多種情形中，需要知曉時間。舉例而言，若對記㈣ 裝置上WRM保護之内容的許可規定對内容之存取在某一 時間過期’則負責確認許可之實體需要將當前時間與過期 時間進行比較以判定存取是否已過期。在—些環境中，記

憶體裝置為、"儲存裝置，且主機裝置負責執行基於時間 之處理（例如’以主機特定之DRM密鍮來確認DRM許可 在此等環境中，若主機裝置為諸如以連接模式來操作之pc 50或蜂巢式電話7G的經連接裝置，則主機裝置可藉由當前 時間自時間伺服器100獲得時戳，該時間伺服器⑽為受信 任之時間源。諸如以未連接模式操作之數位媒體播放器 或蜂巢式電話70的未連接之主機裝置可設有將追蹤時間之 電池備用時鐘。仍可結合此等裝置來使用時戳以在時鐘經 歷長時間週期而失去精準度之情況下重新校準其電池備用 時鐘。 該等主機裝置之一缺點在於，不可移動用以確認 可的主機特定之DRM密鑰。此有效地將受保護之内容捆綁 至特疋主機裝置。為克服此缺點，可向記憶體裝置發布 DRM密鑰及許可。由於DRM密鑰及許可隨記憶體裝置移 動，故欠保護之内容有效地捆綁至記憶體裝置而非主機裝 置，由此使得受保護之内容為攜帶型且可由可向記憶體裝 置迅明其為經授權裝置之任何主機裝置存取。在此情形 13I990.doc -10- 200907686 中，記憶體裝置可含有藉由儲存在記憶體裝置上之dRm密 鑰來確認DRM許可的功能性。或者，記憶體裝置可向主機 裝置提供DRM密鑰以使其藉由drm密鑰來確認DRM許 可。來自SanDisk公司之TrustedFlashTM記憶體裝置為將 DRM密鑰及許可儲存在記憶體裝置上以使受保護之内容可 隨記憶體裝置移動之記憶體裝置的實例。 在此裱境中，替代為”啞”儲存裝置，記憶體裝置具有僅

在請求内容之實體為經授權實體且彼内容之許可項被確認 的情況下允許自記憶體裝置中讀出内容的處理能力。對於 此等兩個功旎，記憶體裝置需要知曉當前時間。舉例而 言，在公共密鑰基礎結構（PKI)認證中，對實體之認證係 以具有過期時間之憑證（例如，RSA證書）為基礎。因此， 為確認實體所提供之說證書，記憶體裝置需要知曉時 間。類似地，内容使用許可可具有時間限制（例如，—首 歌僅可播放一個月，一部電影僅可觀看一日，等卜且圮 憶體裝置需要知曉時間以確認許可。因此，記憶體裝置兩 要某種追縱時間之機構。 而 一 a 1 ％ I吣傯體裝置 經由主機裝置自受信任之時間舰器請求—㈣。 t案適用於料接裝置由於可在料接裝置^ 未連《置（例如，未連接至網際網路之家用pc、Mp= ^器、脫離網路之蜂巢式電_如，#在飛機上時， 置，故記㈣裝置不可依賴於連接 知曉時間時可用。另一選項係使記憶體裝置設有電；用要 131990.doc 200907686 :鐘。然…可能為不合需要的’因為其將增加記情體 裝置之成本。再-選項係依賴於主機裝置（自其自身之内 部時鐘或自外部來源)向記憶體裝置提供時間 許多情形中，記憶體裝置不可信任主 个王铖裝置提供精準時

U 間。若允許使用I對主機裝置上4時鐘進行”倒填日期” (亦即，將主機裝置上之時鐘設定成早於當前時間之時 間），則使用者將能夠規避記憶體裝置需要實施之精確時 間限制。另-方面，若記憶體裝置可信任主機裝置，則記 憶體裝置將能夠在時間方面依賴主機裝置。”Meth〇d

Using Time from a Trusted Host Device，，（美國專利申請案 第 11/811,346 號）及"Memory Device Using Time from a

Trust Host Device"(美國專利申請案第11/811，345號）（其中 每一者與本文一同申請且以引用的方式併入本文中）描述 了用於判定記憶體裝置是否可在時間方面依賴主機裝置的 技術。另一選項係增強記憶體裝置之有限之時間追蹤能 力。在轉向此選項之前，提供對實施例之記憶體裝置的一 般概觀。 再次轉向圖式，圖2為實施例之記憶體裝置200的方塊 圖，其可採用記憶卡或記憶棒之形式。如圖2所示，記憶 體裝置200包含一非揮發性記憶體陣列（諸如快閃記憶 體）2 10及電路集220。在此實施例中，非揮發性記憶體陣 列210採用固態記憶體之形式，特定言之為快閃記憶體 2 10。應注意，可使用其他類型之固態記憶體以取代快閃 記憶體。亦應注意，可使用固態記憶體以外之記憶體，諸 131990.doc •12· 200907686 如（但不限於）磁碟及光學CD。又，為了簡單起見，本文中 將使用術語"電路"來指純硬體實施及/或組合之硬體/軟體 (或韌體）實施。因此，"電路"可採用特殊應用積體電路 (ASIC)、可程式化邏輯控制器、嵌埋式微控制器及單板電 腦以及處理器及儲存可由處理器執行之電腦可讀程式碼 (例如’軟體或韌體）之電腦可讀媒體中之一或多者的形 式。

圖2中之電路集22〇含有複數個組件：主機介面模組 (HIM)230、快閃記憶體介面模組（FIM)24〇、緩衝器管理單 兀（BMU)250、CPU 260及硬體定時器區塊27〇。mM 23〇為 主機裝置300提供介面功能性，且FIM 24〇為快閃記憶體 210提供介面功能性。BMU 25〇包含用於提供加密/解密功 能性之加密引擎252及用於分別與HIM 23〇及ΠΜ 24〇通信 之主機直接記憶體存取（DMA)組件254及快閃記憶體DMA 組件256。CPU 260執行儲存在CPU rams 262及/或快閃記 憶體210中之軟體及韌體。下文中將結合記憶體裝置量測 時間的能力來描述硬體定時器區塊27〇。 圖2中未展示記憶體裝置之其他組件（諸如用於將記 憶體裝置200可移除地連接至主機裝置3〇〇之電及實體連接 件）以簡化圖式。可在美國專利申請案第11/314,411號及第 1 1/557,028號’找到關於記憶體裝置2〇〇及其操作之更多資 訊，其兩者以引用的方式併入本文中。可在美國專利申= 案第11/322,812號及美國專利中請案第11/322,766中找到』 外資訊’其兩者以引用的方式併入本文中 '然而，應注 131990.doc -13- 200907686 意’除非本文中明確講述，否則不應使彼等文獻中描述之 組件及功能性曲解以下申請專利範圍。 Ο

藉由描述記憶體裝置200之概觀’現將論述記憶體 200量測時間之能力。在此實施财，記«I置相對於 時戳基於所量測之活動時間產生時間估測。換言之，時戳 充當"起始線"，其中記憶體裝置之所量測之活動時間被添 加至時戳中。時戳可採用任何形式且以任何所要之精準卢 來指示時間(例如，年、月、曰、小時、分、秒等)。較： 地’向記憶體裝置200提供來自一實體之時戳，該記憶體 裝置信任該實體以給予其精準時間（例如，時間飼服器 1〇〇或受信任之主機裝置）。時戳可採用任何形式且單獨發 送或包括在其他資訊中。記憶體裝置較佳經由加密引擎 252來安全地儲存時戳，故不能輕易地竄改時戳。 圖3及圖4分別為說明記憶體裝置2〇〇可獲得時戳所採用 之-特定方式的系統圖及流程圖。應理冑，記憶體裝置 200可以不同方式獲得時戳且時戳可採用不同形式。亦應 理解與夕個伺服器或主機介接之單個記憶體裝置可同時 處理多種形式。㈣，除非本文巾明確講述，否則不應使 此實例之細節曲解申請專利範圍。 如圖3所示，記憶體裝置2〇〇經由記憶體裝置_主機裝置 通仏頻道305與主機裝置3〇〇通信，且主機裝置3〇〇經由主 機裝置時間伺服器通仏頻道3 i 5與時間伺服器^⑽通信。 雖然時間伺服器i 〇〇可包含單個伺服器，但在此實施例 中，時間伺服器100包含經由伺服器間通信頻道325而彼此 131990.doc •14· 200907686 同步的複數個伺服器1 02、i Q4、J Q6。 在此實施例中，由主機褒置3⑽起始用於請求時截 序’該主機裝置300向記憶體裝置發送—獲得現時/ (動作楊）（見圖3及圖4)。在此實施例巾，現時為㈣= 置200使用以稍後驗證時間伺服器1〇〇所產生之時戳之真 性的160位元隨機數。記憶體裝置2〇〇產生一隨機數（I 時）(動作410)且將其儲存在cpu RAMS(亦#，揮發性記憶 體)262(或，記憶體210)中以用於稍後之驗證步驟。記憶體 裝置200接著將現時發送至主機裝置，動作化）。記㈣ 裝置200亦開始量測時間（如下文所述）以稍後判定是否已發 生逾時。 當主機裝置300接收現時（nonce)時，其向時間伺服器 發送一含有現時之獲得時戳請求（動作42〇)。時間伺服器 100以其私用密鑰來簽署時間（例如’ UTC Zulu格式之世界 時間）及現時。時間伺服器100接著向主機裝置3〇〇發送一 時戳回應，其在此實施例中包含現時、時戳、證書鏈及證 書撤銷清單（"CRL”）鏈（動作425)。主機裝置300接著向記憶 體裝置200發送一具有此回應之時間更新指令（動作43〇)。 回應於彼指令，記憶體裝置200試圖驗證證書及cRL(動作 435)。若驗證失敗，則記憶體裝置2〇〇重設揮發性記憶體 262且返回閒置過程（動作440)。若對證書及crl之驗證合 格（動作445)，則記憶體裝置200將回應中之現時與揮發性 記憶體262中之現時進行比較（動作450)。若比較失敗，則 記憶體裝置重設揮發性記憶體262且返回閒置過程（動作 131990.doc • 15-

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J 200907686 455)。若比較成功， 憶體加中，較佳採用…入 置〇〇將新時戮儲存在記 中較佳採用…式以保護其不被篡改。 應，主思，在記憶體裝置2〇〇產生 作，之後’有可能主 且等待回應（動 .Β 機裝置300可向記憶體裝置200發送 Γ 時指令(動作卿如上文提及，在產生料： 後，記憶體褒置_開始量測時間。 門 =定逾時限值之前接收到新現時指令(4二= 值之ΓΓ佳忽錢新料指令（465)。“，若在逾時限 值之後接收到新現時指今 揮發性, 5) ’則記憶體裝置200將重設 輝毛/·生。己憶體262且產生新現時 持續有限時間有效，且逾時限值 體裝置200認為等待& ，3决差）為§己憶 時間。 4待來自時間飼服器_之時截合理的最大 由於儲存在記憶體裝置2 簽署資料串之時之^有時間伺服器刚 置_“時戳之實二之時間可能並非主機裝 :戳:實際真實世界時間，其視時戳之=:存 涉及之延二：時二秒等)及發送請求與接收回應所 一確保糾料㈣設定為 間H 裝置200所要求之精準度的時 Α憶體裝置200具有對時戳請 _的控制。又，在替代性實施例中，時 所產生之時戮可指示某-其他時間，諸如主 求時罂之Y士、士 兩斯王機裝置3〇〇請 測時間、時戳將儲存在記憶體褒置扇中之預 I31990.doc -16 - 200907686 計時間或某一其他時間。 、上協疋允許s己憶體裝置200在不安全之連接系統（例 罔際..周路、WiFi網路、GSM網路等）上與時間祠服器 、通彳。就S己憶體裝置200無法假定時間伺服器1〇〇所發 ' T將不會在傳輸期間被篡改的意義而言，連接系統 糸不女王# °由於不可依賴於網路來保護時戳，故可在時 W服β 100與記憶體裝置2〇〇之間使用以上保護機制（或 Γ u =一其他保護機制）。加密協定使得若時戳被篡改，則記 憶體裝置200可#喷丨$，丨# @ 1 安全，/ 、j】°亥篡改。換言之，由於連接系統不 故系統自身不可防止人們改變時戳中之位元丨然 X記憶體裝置細可伯_蓋改並拒斥該時戳。在替代 舊 中使用文全通信系統（亦即，資料通信線受到 二 由於無人可篡改時戳，故可僅以普通文字之形 式發送時戮。 办 既然已闌釋了斜B主规、 能力。如上文提及戰之接收’將論述記憶卡追縱時間之 能力…，及’記憶體裝置200具有有限之時間追縱 活動時二。t '己憶體裝置200能夠量測其活動時間。 rir gp与^隱體裝置200連接至主機裝置且實際使用 =卩’_置或處_眠模式減，當在記㈣ 者Γ = Γ之間的匯流排上有活動時)之時間量。或 收來自主機=憶體裝置2〇0連接至主機裝置3〇。且接 使用術語"1動：率的總時間4。本文中將… 施例中，當^ 用時間”。如下文所述，在此實 疋時益區塊270可產生時鐘滴答（cl〇ck 131990.doc 200907686 tick)以作為對CPu 260之中斷且CPU 260可遞增活動時間 計數器時，記憶體裝置2〇〇為活動的。 在操作中’硬體定時器區塊27〇(例如，ASIC控制器）含 有產生週期性時鐘滴答且向CPU 260提供該等滴答以作為 中斷的振盪器。（較佳地，振盪器以極低頻率操作且在cpu 260睡眠時執行。）因此，硬體定時器區塊270週期性地中 斷CPU 260(例如’每毫秒或微秒）。當cpu 26〇被中斷時， ϋ 調用一特殊時鐘中斷服務常式（例如，在由cpu 26〇執行之 韌體中）且向活動時間計數器中添加一週期/單元，該活動 時間計數器儲存在CPU RAMS 262上且亦位於非揮發性快 閃記憶體210中，因此將不會在功率損耗之情況下吾失計 數器值。為避免過度磨損記憶體210，較佳週期性地(例 如，每分鐘左右’只要記憶體裝置2〇〇通電即可）而非回應 於每-時鐘滴答來更新記憶體21〇中之活動時間計數器； 雖然此可在更新活動時間計數器之前發生功率損耗之情況 :導致所量測之時間的額外不精準度，但可能蓉於在記憶 耐久性方面的益處而認為此犧牲係可接受的。（為進一 :保護記憶體耐久性’儲存至活動時間計數器之值可包括 一指示計數器已被寫入多少次的攔位。若寫入值超過一特 疋置’則可將計數器儲存在記憶體中之另_位置上 助於耐久性，則亦可使計數器内 活勳# i 诅兀移位。）亦較佳對 守^ δ十數益之寫入不會影響記憶 T M ^ L遐裝置200之效能（除 了執仃寫入之功率消耗以外）及常規活 將斟、、本* + 初舉例而言’可 將對活動時間計數器之寫入處理為 月饪務，且在服務於 131990.doc • 18· 200907686 。在主機裝置指令之最後，記憶體 讀出記憶體中之資料且將其與所 活動時間計數器之程式化是否成 乂 、，動時間計數器之值安全地儲存在記憶體 21 〇中（例如，使用密鑰雜凑訊息認證碼（HMAC)經由加密 引擎252來簽署），因士甘 、& )口此其不可輕易地被篡改。在簽名失配 之情況下，可將資料#丨田& + ,

處里為未初始化，如同攻擊者慕改其 一樣。此外，應汴咅，1 ' 艰’王％、可使用用於量測活動時間之其他機 構。

主機裝置指令之前執行 裝置200中之初體可藉由 要值進行比較來驗證對 功。 為將儲存在活動_間計數器中之值轉換為真實時間， CPU 260將所儲存之值與硬體㈣器區塊別產生時鐘滴答 之頻率相乘。舉例而言，若將值500儲存在活動時間計數 器中’且硬體定時器區塊270每5毫秒產生-時鐘滴答，則 CPU 26G將計算出2,5⑽毫秒（5G峰5)之活動時間。為產生 時間估測’將經轉譯之活動時間添加至最末時戳中。當記 憶體裝置200接收到新時戳時，新時戳被儲存在記憶體裝 置200中且活動時間計數器被重設。目此，此後將相對於 新時戳而非舊時戳來量測活動時間。替代重設（及因此， 重新運轉’’)計數器’可記錄在新時戳時存在之活動時間計 數器值’且將其自當前時間減去以量測活動時間。 遺憾的是，若記憶體裝置2〇〇並非連續地量測活動時 間’則根據所量測之活動時間而產生的時間估測將並非對 實際時間之真實量測。因此’若記憶體裝置200"不活動" 131990.doc 19 200907686 (例如’當δ己憶體裝置2〇〇閒置或處於睡眠模式時，或當記 憶體裝置200被斷電時或當將記憶體裝置2〇〇自主機裝置 多除時―在此實施例中’任何導致硬體定時器區塊270 停止產生時鐘滴答及/或導致⑽26〇停止對該等滴答作出 ^應的事件），所量測之活動時間將小於自量測開始以來 机逝之實際時間，因為當記憶體裝置200不活動時，其中 無任何部分告知其時間正流逝。 舉曰例而言，例如在…曰接收到一時戳，且記憶體裝置 L則到兩曰之活動時間。（為了簡單起見，在此實例 ，時間以曰為單位來量測。然而，如上文所提及，可使 ^壬何所要之時間單位。）因此，記憶體裝置200此時所產 間估測將指示曰期為…曰(亦即，藉由將兩曰之 从曰 時戳月1曰）。若記憶體裝置200連續 時間估測將精準地表示實際時間 硬體定時器區塊27〇及cpU26〇均精準地起作用）。秋 體裝置_並未連續地量測活動時間（亦即，若 ^體1置_在其開始量測活動時間之後的任_ =’料間估測將不㈣準地表示實料I ==指示實際時間為至少…曰。實際時間可能為 下一年二)某—稍後的時間（6月29日、η月2日、12月5日、 ：制係基於活動時間，則此將不會造 駄的疋，時間限制 ^ 置在真實世界 1，用於認證或DRM使用）通常係建 ’ 時間上的·-而非記憶體裝置200之活動時 131990.doc •20· 200907686 ^即便如此，若針對特Μ用之時間限制為在⑴日之 别’則在此實例中’此不精準度將未 存取在1月2曰過期，且記憶體裝置2〇。之時 估測為1月3曰’則不管時間估測精準(亦即 為1月3日）還是時間估測不精準 /' 具為1月3曰之後的 某一時間），均將禁止存取該首％。 肩歌然而，若時間限制為1 月4日（或之後）’則不精準度將莫絲 +度將導致一問題一其事實上為1

月3曰(且因此應准許存取)還是事實上在…曰之後(且因 此應拒絕存取）。 為解決此問題，此實祐你丨挺^£ 頁例楗供一種用於改良記憶體裝置 2 0 0之時間估測之精準度的方、、表 的方法。將結合圖5之流程圖來說 明此方法。如圖5所示’捿收日專激（紅从c^、 恢叹崎戳（動作5丨〇)，且相對於所 接收之時戳來量測記憒、體奘署？ Λ 心U菔在置200之活動時間（動作52〇)。 之則已描述了此等動作。缺二 哥助作然而，為改良時間估測之精準 度在此方法中，圮憶體裝置200(例如，使用cpu 260)判 定先前量測之活動時間的精準度（動作53〇)。（雖然在流程 圖將動作530展示為在動作51〇及52〇之後進行，但可在任 時間執行動作530。）將參看圖6至圖7中之時間表來說明 此動作。 圖6展不以上實例之時間表，其中在丨月丨日接收到一時 戳（TS!) ’且a己憶體裝置2〇〇量測到兩曰之活動時間。如上 文論述，根據此所量測之活動時間而產生的時間估測將指 不其至少為1月3日。然而，當接收到下一個時戳（TS2)時 (見圖7)，記憶體裝置2〇〇將知曉自前一時戳起已流逝之實 131990.doc 200907686 際0τΓ間’因為實際時間 際時間=TSpTs 、'兩個時戳之間的差值（亦即，實 ^ ^ ^ ； (# ^ e^t ^ ^ ^ ^ ^ 2〇〇tt^ ^ 中，停機時間亦為 實際時間-活動時間）。在此實例 間的實際時間(四二日。由於記憶體裝置200知曉時戳之 之停機時間㈤日）姑、所量測之活動時間（兩日）及所計算 時間表示此等時體裝置細可判定所量測之活動 記憶體裳置200可將實際時間之精準度。舉例而言， 較，將所計宜/測之活㈣間與實際時間進行比 之條機時間與實際時間進行比較，# m θ丨 之活動時間鱼所舛曾*产 仃比較，將所置測 所見，可於不、在間進行比較等。如此等實例 況下判定先= 接使用先前量測之活動時間的情 先則量測之活動時間的精準度，如 由將停機時間（其俜裉掳 ^又係藉 比=比較來判定時。在此說明中，所量測之活動時間 =ΓΓ:?準度為5°%。如上文所指出，雖然在此實 活動… …動時間的精準度係藉由將所量測之 動時間與兩個時戳之間的實際時間進行比較來判定的， 但可使用其他判定精準度之方法。 藉由此精準度資訊’記憶體裝置細可調整所量測之活 3間（動作54G)。舉例而言，圖8展示記憶體裝置_自最 時戳(TS2)起置測三曰之活動時間。(如上文所提及一 接收到新時戳（此處為TS2)時較佳重設活動時間計數器。田 。己憶體裝置200知曉其量測活動時間之最末時見，其產 -為實際時間之50%的值。因此，此時’記憶體裝置產二 J31990.doc -22- 200907686 了基於其對其先前精準度之知 之活動0士 μ fe 識來調整（或"延長”）所量測 之活動蚪間而非使用所量測之 因數二⑽為所量測之活動時門=間。以此方式’將以 θ，a. 為實際時間之50%)來調整 二長)所1測之三曰之活動時間以產生六曰。 卜戈”延長”;7 :適之方式來執行對所量測之活動時間的調整 在一實施财’藉由改變C-·用以轉譯活 動寺間β十數器中之值的乘赵冰α 原妗乘 執行此”延長Μ。（雖然可替代 席始采數，但較佳儲存新及 述，在"未經延長”之产、兄下=兩者。）如上文所論 中之俏 月， CPU 260將活動時間計數器 兴例而、硬體疋時器區塊270產生時鐘滴答之頻率相乘。 士’若硬體定時器區塊270每5毫秒產生一時鐘滴答 料亦4間汁數器儲存值500，則CPU 260將產生2,500毫 亦、P 500乘5)之時間值。若將先前時間估測除以因數 /，亦即±，”延長因數，，），則咖⑽將使乘數之值加倍（亦 / &鐘滴答表示10毫秒而非5毫秒）以產生5，_毫秒之

U 延長時間值。或者，替代改變乘數值，可使用原始乘數 且可藉由，延長"因數來"延長"乘數與活動時間計數器 中之值相乘的乘積。當然’可使用基於先前量測之活動時 ，的精準度來調整所量測之活動時間的任何其他所要機 制〇 應左思，雖然圖6至圖8中之說明展示了對先前量測之活 動=間之精準度的判定基於僅一個先前精準度量測，但對 /先『置測之活動時間之精準度的判定較佳基於複數個先前 4準度里測。在—實施例中，取先前精準度量測之移動平 131990.doc -23- 200907686 均值並將其作為”延長”因數儲存在記憶體加中 記憶體裝置200可儲存所有 =， 及竇咚# jκ 口双'^所有先刖有效 ⑼機時間等）)之歷史記錄且計算運作中之平 :巾非儲存表示先前判定之，，延長，，因數之移動平均侑 的單個，，延長"因動。缺 双又移動千均值 .、、、'而，可能較佳儲存單個" 數，因為儲存歷史記錄將耗用更多記憶體。不"·長= 方法，雍、'主枯 + ’從用何種 愈精準^示實__間便將 料)。相反地，將收集到愈多的精準度資 τ戳愈不頻繁地更新，延長之活 將愈不精準地表示實 、s1便 長時，㈣夕主外’即使在不使用時間延 Ϊ因=新仍可增加所量測之活動時間的精準 因此到新時戮時，活動時間計數器'被重設(且 即使記憶體束置200人： 何不精準度亦如此)。 截更新仍可建式電池備用時鐘，頻繁之時 發生偏差。、該時鐘之精準度，因為時鐘可能隨時間而 定上實例採用”延長”因數之簡單平均值（亦即，所判 二：截之間的精準度)’但在其他 權平均值(或某—其他 了使用加 -延長因數。因此，除非本文φ #施例中，可僅使用 "平均值，，曲紘φ β击 文中明確講述，否則不應使 先别時戳對或在某一子集吁了自母 準度邦定時跳亦即’可在進行精 由於功率循環資訊指示—特定=(:如，如下文所述， 週期之活動時間極為不精 I31990.doc -24- 200907686 準）此外，可計算"延長 所量判之爷叙數之‘丰差以判定是否應調整 所里州之活動時間。舉例而今， 數目，則可纫為m, °右足長，因數收斂於同一 』了 ％、為延長”因數有意義，且 基於，，延長”因數之孚妁伯十 匕L體裝置200可 方面，若”延具， 來調整所量測之活動時間。另- 右k長因數之標準差大 裝置200可決定 、某—臨限1，則記憶體 測之活動時間，在仲，Η值不可罪且不調整所量 長之”活動時間。 值使用所罝測之”未經延 如上文所提及’可任 動作。舉例而兮，可η 適之方式來執行該方法中之 么 °在接收到最近之時戳及/或量測了本 之前或之後做出對先前活動時間量測之丄 i:量外，可(但無須)使用當前時間量測之時戲來判定 時戳可(”:=的精準度(亦即，在動作510中接收之 時間進算在動作530中與先前量測之活動 订t較之實際時間的時 上青祐彻击 于戲〒之—者）。此外’在以 、 中，假設記憶體裝置200精準地#、3l| $ HP，r*触〜▲ +地®測活動時間（亦 I7更體疋時器區塊270以给定裀至叮土 L 存在不^疋頻率可靠地產生中斷）。若 抒在不精準度，則（例如 式來解、m 用上文所述之技術的變化形 式來解决該專不精準度〇若可信任主士 或若記憶體裝置具有直自身 " 之¥間 機裝置或記憶卡中之砗赫左 右王 可使用"時間延長”。 則甚至 在一些情形中，知曉你卷 當活動日”u主 u整之活動呤間係足夠的，諸如 動㈣為時間更新策略中之-因數時。然而，在其他 131990.doc 200907686 =:如當確認DRM許可或認證證書(其在真實世界 上過期)時，需要產生時間估測。為改良時間 1之精4度，可使㈣量測之活動時間、先前量測之活 動時間的精準度及所接收之時戳來產生 動作55〇)。可以任何合適之方 ，^測（圖5中之 而+ 飞术產生該時間估測。舉例 ，可使用延長之活動時間來產 所示彳普/ , 』水座生時間估測。返回圖8 之實例’所量測之活動時間為三曰 動時間調整為六曰(基於先前 、^測之活 度），且可將經㈣之所量間的观精準 產生為一月十一曰… ㈣間添加至時戳中以 之活動時心 測(亦即，一月五曰加上”延長" 即，— 生為一月八日之時間估測（亦 〇上如藉由活動時間來量測的三日）。或 用”延測之活動時間來產生時間估測而非使 數來二間來產生時間估測，且可藉由”延長||因 4間估測。在任一替代例（及其他）中，使用 所置測之活勤技pq 彳更用 收之時戳來產生：間=量測之活動時間的精準度及所接 求延長之活動時間或任何其他特定實施。 存在特定情形，发由 延長”之活動時門而、/得新時戮或使用"未經 例係者"延县，,/ 長”活動時間。上文描述之一實 一^若戶^標準差超過一特定臨限值時。作為另 在預期使用模=二:時間超過一特定臨限值且因此* 度”欠延長，，超過，，過=則使用”延長"因數可導致過 °長。在該情形中，可能需要獲得新 13I990.doc -26- 200907686 時戳或使用"未經延長”之、、壬 神壯$ 之活動日夺間。自最末時戳起之記憶 體裝置100之功率循環的數目. 〜 楔式外使用記憶體装置10 ，吏用 功率循環之數目係記憶體穿 置200通電次數之計數，- 、 (七 其私不圮憶體裝置200斷電的次數 (亦即，對於每一次诵雷，、，扯 ^人歎 ,'、’、、丨已存在一斷電）。可由CPU 260來量測功率循環之數 — ..y 目。母虽記憶體裝置200通過一功 率循ί衣’ CPU 260便可纲田心祕 更了調用韌體中之裝置重設常式。如在 CPU 260向活動時間計數 置重設常式，m； 26G可二p ^之情形，藉由裝 ,^ 了向CPU RAMS 262及/或記憶體21〇 中之功率循環計數器 早兀。如同活動時間計數器一 ^週期性地更新功率循環計數器以減少記憶體磨損。 當記憶體裝置200斷電時，尨产s , 、 ^ , 辦罨時存在至少一些未由活動時間 來表不之實際時間。由於 體裝置200不知曉在功率循 "之間流逝了多少時間，故功率循環之數目不提供時= 訊。然而一，其提供記憶體裝置200之使用模式的感知，其 可粗略指不所量測之、、壬叙主 m舌動時間的不精準程度。舉例而古， 在記憶體裝置2〇〇自最末時戮起具有1〇個功率循環•行 的時間估測可能不如在記憶體裝置自最末時戳起僅且 =個功率循環時進行的時間估測精準。又，在特定實施 例中，記憶體裝置_可在閒請眠模式下通電，且因此 ^測活動時間。追縱功率循環之數目提供關於此原本尚 未被债測之不精準度的資訊。出於所有此等原因，功率循 刼之數目可指示活動時間之不精準程度。 »己隐體裝置200可經設計以在時間估測時考量到功率循 131990.doc 27 200907686 I目。特定言之，若功率《之數目超過某—臨限數 、、’則記憶體moo可要求—新時戮而非基於所量測之 活動時間來產生時間估測(使用或不使用”時間延長兴 2而。’右時間操作極為敏感且需要麵未超過過期日 期’則可將臨限數目讯仝 置2。〇關閉一-欠(且因Γ: 即使將記憶體裝 動時門來經A ’存在至少一些不可由所量測之活 動時間來解決的時間詈彳 所量测η叙主 裝置2〇0將不會依賴於 時戳。、' 來產生時間估測’而替代地將請求-新 的以此方式’使用指示所量測之活動時間之不精準产 ::率循環之數目來迫使與時間飼服器1〇〇時間同： 若自最末時戳起之功率循環的數目為零，則基於 里測之活動時間㈣間估測將精準且 截。在該情形中，舉例而言，可將所量測之活動Hi ”延長，，因數相乘。以此方^ 頻率）而非平均 定θ $ # 方式，判定功率循環之數目係一判 疋疋否使用”時間延長”之臨限步驟。另—方面#主 作並非如此敏感且切 面，右時間操 _損耗之間r解決在停機時 -或甚至完全不為， (但如上文論述，若為零則可能不低二數目低於臨限值 裝置㈣執行，•時間延長，，操作。若㈣=值），則記憶體 等於臨限值，則記憶體裝置2。。將二盾：之數目大於或 ”時間延長"操作。〇。將印未-新時戳且不執行 亦可在"延長”操作中使用功率循環之數目。替代或除了 i31990.doc -28- 200907686 二二延長”因數’記憶體裝置2。。可 長因數。隨時間流逝，記憶體裝 力=:延 加。因Jf，Τ姓# Hr + 之β手間量增 ”延县H 1而增加。可使用對每功率計 因數的使用來解決此不精準^ 判定平均”延長”因數為50%且平均二二舉例而言，若 個功率循環，則W +均而舌在時戳之間存在十 此，當需要在“ 的每功率循環”延長"因數。因 田需要在存在五個功率猶環之週_『，^ 間知，活動時間將"延長”25〇/〇(5%乘以五）而非卿動寺 方式給出功率猶環之權重可有助於改良"延。= 準度。（使用每功率循環”延長”因數仍可基 旦=的精 動時間的精準度來碉敕所θ、目, 、先則里測之活 測)，因W S測之活動時間(或產生時間估 車循r”"測之活動時間的精準度被用以計算每功 率循裱”延長”因數。） 丨升母功 Α ϋ使用功率循環之數目來保護記憶體210之耐久性。 為避免將活動時間計數器" ϋ 目所沪千m之㈣’如功率循環之數 =二可使用速率定比演算法基於記憶體裝置2。。之 =式來調適對活動時間計數器之寫人頻率。舉例而 。可存在四種用於記錄活動時間之速率（例如，每兩 鐘、每四分鐘、息 71 刀鐘及母16分鐘），基於自最末時戳 起之功率循環的數目來選擇其中之一者。 由於可使用時戳、所量測之活動時間、所計算之停機時 間、功率循環之數目及/或，’延長”因數來產生時間估測，故 李乂佳以女全方式將此等值儲存在記憶體裝置2⑼中以防止 有人篡改此等值。舉例而言’可使用加密引擎252以在儲 13I990.doc -29- 200907686 存在記憶體陣列210中之前以加密形式來簽署此等值（例 如，使用密鑰雜湊訊息認證碼（HMAC))。在簽名失配之情 況下，可以未初始化之形式來處理資料，如同攻擊者篡改 其一樣。 應注意，可在任何合適之應用中使用此等實施例。該等 應用之實例包括（但不限於）認證、主機撤銷操作（例如，確 認主機之CRL)、DRM許可確認及記憶體裝置2〇〇内部之其 他應用。此外’雖然目前較佳在SanDisk公司之 TrustedFlash™記憶體裝置中實施此等實施例，但應理解， 可在任何類型之記憶體裝置中使用此等實施例。此外，可 在遇到具有不精準之時鐘且需要知曉時間的一般問題的非 記憶體裝置領域中使用此等”時間延長”實施例。此外，可 在主機裝置（或某一其他裝置）上執行上文所描述之動作申 的一些或全部，而非排他地在記憶體裝置上執行。 〜、欲將以上洋細描述理解為對本發明可採用之所選形式 的說明，而不應理解為對本發明之界定。僅以下申請專利 鼙圍（匕括所有專效物）意欲界定本發明之範_。應注意， 可以任何次序而不必以講述其之次序來執行申請專利範圍 中所溝述之動作。最後’應;主意，本文所描述之較佳實施 例中之任一者的任一態樣可單獨使用或彼此組合地使用。 【圖式簡單說明】 圖1為對一實施例之系統的說明。 圖2為—實施例之記憶體裝置的方塊圖。 圖3為用於獲得時戳之實施例的系統圖。 13l990.doc -30- 200907686 圖4為用於獲得時戰之實施例之方法的流程圖。 圖5為用於改良記憶體裝置之時間 例之方法的流程圖。 “ > 準度的實施 圖6至圖8為用以說明實施例之時間表。 【主要元件符號說明】 10 系統 20 記憶體裝置 30 記憶體裝置 40 記憶體裝置 50 個人電腦（PC) 60 數位媒體播放器 70 蜂巢式電話 80 網際網路 90 無線網路 100 時間伺服器 102 伺服器 104 伺服器 106 伺服器 110 數位權利管理伺服器（DRM) 200 記憶體裝置 210 快閃記憶體/非揮發性記憶體陣 220 電路集 230 主機介面模組（HIM) 240 快閃記憶體介面模組（FIM) 列 131990.doc •31 · 200907686 250 緩衝器管理單元（BMU) 252 加密引擎 254 主機直接記憶體存取（DMA)組件 256 快閃記憶體DMA組件

260 CPU 262 CPU RAMS/揮發性記憶體 270 硬體定時器區塊 300 主機裝置

305 記憶體裝置-主機裝置通信頻道 315 主機裝置-時間伺服器通信頻道 325 伺服器間通信頻道 TS, 時戳 TS2 時戳 131990.doc -32-

Claims (1)

1. 200907686 十、申請專利範圍： L 一種用於改良來自一記憶體裝置 的方法，該方法包含： 啊早度 接收—時戳； 相對於該所接收之時戳來量測 間； 4且夂活動時 判定先前量測之活動時間的精準度；及 使用該所量測之活動時間、先 乒淮由 卞门无則ϊ測之活動時間之兮 精準度及該所接收之時戳來產生—時間估測。 μ 2. 如請求項丨之方法，其進一步包含： 相—對於該所接收之時戰來量測功率循環之—數目；及 右功率循環之該數目超過一臨限 而非產生該時間估測。 “求-新時戳 3. 如請求項丨之方法，其進一步包含： :對於該所接收之時戳來量測功率循環之—數目；及 f 、 若功率循環之該數目等於零，則估田— υ 時門則使用該所量測之活動 η及該所接收之時戳而不使用先前量測之 該精準度來產生一時間估測。 ' θ 、 - 4.如請求項1之方法，其進一步包含： 若該所量測之活動時間超過— • m而“ L限值’則請求-新時 戮而非產生該時間估測。 5·如請求項i之方法，其中判定先 進南A j里娜之活動時間的精 +度包含判定複數個延長因數， 含. 冉中該方法進一步包 131990.doc 200907686 f測該複數個延長因數之一標準差；及 右為複數個延長因數之該標準差超過一臨限值，則執 行以下操作中之一者： 請求一新時戳而非產生該時間估測；及 使用°亥所里測之活動時間及該所接收之時戳而不使 用先前量測之活動時間的該精準度來產生一時間估 ' 測。 ζ\ ,月长項1之方法，其中判定先前量測之活動時間的精 準度包含判定複數個延長因數及計算該複數個延長因數 之一移動平均值。 月长項1之方法，其中判定先前量測之活動時間的精 準度包含將先前量測之活動時間與時戳之間的實際時間 進行比較。 ^月求項1之方法，其中判定先前量測之活動時間的精 準f包含將停機時間與時戳之間的實際時間進行比較。 Ο :月求項1之方法，其中判定先前量測之活動時間的精 準度包含將先前量測之活動時間與停機時間進行比較。 10·如请求項1之方法’其中判定先前量測之活動時間的精 -準度包含判定該記憶體裝置之一每功率循環之延長因 數，其中該方法進一步包含相對於該所接收之時戳來量 力率楯環之一數目，且其中基於該每功率循環之延長 因數及功率循環之該數目來產生該時間估測。 11.—種記憶體裝置，其包含： —記憶體陣列；及 131990.doc 200907686 電路，其與該記憶體陣列通信且操作以： 量測該記憶體裝置之活動時間； 判定先前量測之活動時間的精準度；及 基於先前量測之活動時間的該精準度來調 測之活動時間。 所量 12·如請求㈣之記憶體裳置，其中該電路進— 使用該經調整之所量洌<、, ^ ： 測。 里測之活動時間來產生-時間估 13·如f求項U之記憶體裝置’其中該電路進-步摔作以 相對於該所接收之時戳來量測功率循環之 ·‘ 若功率循環之該數目超過一臨限 ’及 而非調整該所量測之活動時間。 、K月未-新時戮 14.如請求㈣之記憶體裝置，其 相f+於兮张杜…* 逼路進一步操作以： 甘對於該所接收之時戳來量測功率循環之—數目· 、中若功率循環之該數目等於零， ， 所量測之活動時間。 、j。電路不調整該 15·如請求項11之記憶體裝置，其 超過一 gfe jrp # . h斤$測之活動時間 L限值，則該電路不調整該 16·如請求項"之記憶體裝置1中該電路二？動時間。 延長因數來判定杏a θ、a| 路错由判定複數個 該電路進—步操作以： 的倩丰度，且其中 置洌該複數個延長因數之一標準差·及 執行以下操作中之一者： 僅在該複數個延長因數之該棹 铋準差不超過一臨限值 131990.doc 200907686 的情況下調整該所蜃、B, 所里剩之活動時間；及 在遠複數個延長田金 1 、、兄~F H $ iLfr 之5玄標準差超過一臨限值的_ 况：求一新時戰而非調整該所量測 值的障 17. 如請求項"之記憶體裳置，其動⑽。 延長因數且計算兮选叙 μ 精由判定複數個 十算忒複數個延長因數之一移動 定先前量測之活動時間的精準度。 -值來判 18. 如請求項U之記憶體震置，其；該電路藉由將先前量训 之活動時間斑時勸之pg % _ ΐ測 的實際時間進行比較 置測之活動時間的精準度。 先别 19. 如請求項11之記憶體裝置， 與時戳之間的實際時間進行 時間的精準度。 其中該電路藉由將停機時間 比較來判定先前量測之活動 20·如請求項U之記憶體裝置，其中該電路藉由將先前量列 之活動時間與停機時間進行比較來判定先前量測之 時間的精準度。 131990.doc