TWI313413B - Apparatus, method and electronic system for conditionally obfuscating bus communications - Google Patents

Description

1313413 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明所揭露之實施例係有關資料處理。更詳而言之 ，本發明之實施例係有關用於條件性混亂匯流排通訊之方 法與裝置。 k 【先前技術】 Φ 由於網際網路的成長結合數位計算裝置的激增，所產 生的與所交換的數位資訊量持續地以指數方式成長。造成 此成長的大部分之一種工業即爲娛樂與錄音工業。隨著越 來越多的內容提供者（例如歌手、出版商、以及錄音工作 室）爭相符合消費者對於數位化聲頻（audio )與視頻（ video )的需求，對於額外的聲頻與視頻錄放裝置與儲存 裝置的需求亦同樣增加。然而，當消費者對於高品質數位 聲頻與視頻內容的要求持續增加，版權擁有者同樣關心有 φ 關非法複製、竄改與/或散佈此數位內容的問題。 1 在以往，當將數位內容儲存於錄放裝置時，基於軟體

- 的（software-based )數位版權管理系統已用來保護該數 位內容。雖然此方法在某些程度下已保護數位內容不被非 法存取，內容”剽竊者（pirates)"持續變成更有策略地 找出規避現有複製保護機制的方法。雖然版權擁有者想要 防止錄放裝置與儲存裝置之關鍵性的內部操作之存取，此 等裝置之製造者仍持續需要該等裝置之關鍵性的內部操作 之足夠的存取’以在產品發表給消費者之前對產品進行領[J -4 - 1313413 (2) 試與除錯。 【發明內容】 本發明所說明之實施例包括但不限於一種用於條件性 _ 混亂匯流排通訊之方法與裝置。於下述之詳細說明中，提 出許多特定細節以提供對於本發明之實施例的徹底了解。 '然而，本領域具有通常知識者將了解此等實施例可在不需 φ 這些特定細節的情況下實施。在其他範例中，已知的方法 、程序、元件、以及電路將不詳細說明。 雖然文中將說明各種不連接的操作，文中所說明的順 序不應理解爲暗示這些操作必須以所出現的順序來執行。 再者，於全文所提到的"一個實施例"或”一實施例"意 指與該實施例有關所描述之一特定特徵、結構、或特性係 包含於本發明之至少一個實施例中。因此，於全文中"於 一個實施例中”或”於一實施例中"的出現並不表示（雖然 # 可能）均涉及該相同的實施例或發明。再者，所描述之特 " 定特徵、結構、或特性可以任何適合的方式結合於一個或 ' 多個實施例中。最後，使用於本申請文件中之術語”包括 (comprising )"、"包括(including )'，、"具有(having ) ”等等均爲同義。 雖然對內容擁有者/提供者而言，限制未經授權的消 費者存取數位內容於計算裝置中是重要的，此等裝置之製 造者具有對該等裝置之關鍵性的內部操作之足夠的存取， 以在產品發表給消費者之前對產品進行測試與除錯亦同樣 -5- (3) 1313413 的重要。因此，完成了 一種文中所描述之用以在一旦完成 合法裝置測試後，條件性混亂內部匯流排通訊之系統（包 括相關聯的裝置與於該裝置上所實施之方法）。因此，製 造者能在受控環境中自由地對錄放裝置進行測試與除錯， , 同時在將該裝置送至消費者之前，能防止或限制外部地量 測內部匯流排通訊的能力。 根據本發明之一個實施例，計算裝置可配備單一驅動 φ 器、通訊匯流排、以及混亂電路，可將該混亂電路條件性 啓動以將該計算裝置從第一測試狀態轉變至第二消費者保 護狀態。本發明之混亂電路可包括一個或多個實體裝置（ 例如分離的電路或積體電路），該混亂電路可操作以條件 性防止於一個或多個通訊匯流排上之資料訊號的外部量測 於該計算裝置中。於一個實施例中，該混亂電路可包括或 由可程式化的熔絲或反熔絲表示，以影響該計算裝置何時 從該第一測試狀態轉變至該第二消費者保護狀態。 ^ 文中所使用的術語”計算裝置（computing device} ”係 ~ 用以表示一般目的之廣泛種類的電子裝置或特殊設計的電 ·- 子裝置。此電子裝置可包括但不應限於無線行動電話、個 人數位助理（PDA )、聲頻/視頻控制器、DVD撥放器、 數位聲頻撥放器、個人電腦、網路路由器、機上盒（set-top box)、伺服器等等。計算裝置不需（但可以）包括中 央處理器或算數邏輯單元。於本發明之一個實施例中’該 混亂電路係使用於處理器中，以條件性防止於一個或多個 通訊匯流排上之資料訊號的對該處理器之內部或外部量測 -6- (5) 1313413 部量測。第4圖係顯示本發明一實施例之示意圖，其中混 亂電路2 0 5表示加密模組與解密模組。如圖所示，混亂電 路205可表示耦接至驅動器202之加密元件20 5 a與耦接 至接收器204之解密元件205b，以條件性加密與解密於通 - 訊匯流排206上之通訊。根據本發明之至少一個實施例， Λ- 加密元件2 0 5 a與解密元件2 0 5 b之操作可以下列條件來決 r 定：是否通訊匯流排將操作於測試狀態（於此狀態中，於 # 該匯流排上的資料訊號之量測是可能的，例如藉由探針或 邏輯分析器）、或是消費者保護狀態（於此狀態中，可防 止於該匯流排上的資料訊號之量測）。 雖然於通訊匯流排上之加密資料的動作可提供匯流排 高等級的安全性，但是加密的實施典型地於需保護的各個 匯流排之兩端都需要大量的電路。此外，使用某些最強大 的或是最想要的加密方法可能需要付出大量的權利金，將 因此增加生產成本。因此，亦可不使用加密電路而實施混 # 亂電路。 " 第5圖係顯示基於差分傳輸線而使用結合通訊匯流排 ·- 之混亂電路2〇5。如圖所示，驅動器202藉由差分傳輸線 5 06a與506b (兩者通稱爲通訊匯流排406 )而耦接至接收 器204。於一個實施例中，傳輸線5063與506b可表示設 置於積體電路或PC板上或其中之平行銅軌跡（parallel copper traces )’該等平行銅軌跡共用一共同接地面（ common ground plane )，該共同接地面以回饋路徑（ feedback path) 410表示。此外，可將控制電路5 08耦接 (6) 1313413 至混亂電路2 Ο 5與通訊匯流排4 Ο 6 (如圖所示），以表示 該匯流排是否將操作於測試模式或消費者保護模式。控制 電路5 0 8可表示許多種類的類比電路元件與/或數位邏輯 ’以指示此一匯流排狀態。舉例來說，控制電路5 0 8可表 c 示可經程式化（例如透過程式化電流的應用）的熔絲/反 培絲’或是可經程式化（例如以一個或多個位元型樣）的 或經清除的控制暫存器，以指示用於通訊匯流排5 0 6之操 •作狀態。 第6圖係顯示本發明一實施例之示意圖，其中混亂電 路2 05與控制電路5 0 8合作地與條件性地改變通訊匯流排 4〇6之實體訊號模式。於所說明的實施例中，以訊號產生 器6 0 5代替混亂電路2 0 5且以反熔絲裝置6 0 8代替控制電 路508。溶絲通常呈現短路（short circuit)，直到施加預 定的程式化電流至該熔絲"燒斷（"blow )"時才成爲開路（ open circuit)。另一方面，反熔絲通常呈現開路，直到強 鲁彳了施加預定的程式化電流。於多擴散（poly-diffusion)反 ~ 熔絲中’高電流密度造成大量電力消散於小區域，而將介 ·- 於多晶矽與擴散電極間之薄絕緣介電質熔化並形成薄的、 永久的、阻抗的矽連結（silicon link)。 於一個實施例中，可操作訊號產生器605以產生隨機 的雜訊’該雜訊係基於反熔絲裝置608的狀態而條件性驅 動於通訊匯流排206上。舉例來說，若控制電路5 08呈現 與反熔絲裝置操作於一般電流情況下時，將呈現開路導致 僅驅動器202驅動訊號於通訊匯流排406上。然而，一旦 (7) 1313413 施加足夠的程式化電流至該反熔絲裝置使其燒斷時’該反 熔絲將呈現短路導致訊號產生器6 0 5驅動輔助的訊號於通 訊匯流排4 0 6上。於另一實施例中，控制電路5 0 8可表示 與訊號產生器605耦接的熔絲裝置，使得一旦施加足夠的 _ 程式化電流至該熔絲使其燒斷時，訊號產生器將驅動輔助 的訊號於通訊匯流排4 0 6上 第5圖與第6圖的實施例可具有特定的應用性，以防 止電磁親合器（electromagnetic couplers; EMC)量測或 是分析呈現於通訊匯流排上的資料訊號。電磁耦合器（ EMC )係經設計以提供適當的傳輸線分接（tapping of transmission lines)於至少每秒 1.6Giga-transfers 而沒有 重大的影響，例如有關阻抗不連續性的影響。爲了探測通 訊匯流排406的差分傳輸線，EMC探針將可能需要兩個獨 立的耦合器與接收器，以產生如EMC探針僅偵測單一結 束的（single-ended )訊號之結果的差分資料訊號。額外 0 的EMC探針通常作爲高通濾波器且不與PC板接地面直接 '接觸。因此，根據本發明之一個實施例，混亂電路2 0 5可 - 用以增加大的共同模式（common-mode)訊號（例如，具 有具有廣泛頻譜隨機特性）至各個差分訊號線，以混淆 EMC探針。該本質上爲單一結束的偵測器（single_ended detector)之EMC探針將發現該差分訊號與該大的且隨機 共同模式訊號結合。由於該傳送至其接收器的EMC訊號 爲該所欲的訊號波形之導數（derivative)、爲具有低訊 號雜訊比之低振幅、以及爲非常短的持續期間，因此很容 -10- (9) 1313413 存裝置724、以及輸入/輸出模組726，如圖所示。該記憶 體7 20之範例可包括（但不限於）靜態隨機存取記憶體（ SRAM)以及動態隨機存取記憶體（DRAM)。該大量儲存 裝置724之範例可包括（但不限於）硬碟機、光碟機（CD . )、數位化多功能光碟機（DVD )等等。該輸入/輸出模 組726之範例可包括（但不限於）鍵盤、游標控制裝置、 顯示器 '網路介面等等。於許多實施例中，系統700可以 φ 是無線行動電話、個人數位助理、個人電腦（PC )、網路 路由器、機上盒、聲頻與視頻控制器、DVD撥放器、以及 伺服器。 雖然已說明及圖示本發明之特定實施例，任何熟習此 項技藝之人士均可以許多各種之替代的與等效的實施，來 替代所示之實施例以達成相同的目的。本申請案係適用於 包涵此處所討論之實施例的任何修改與變化。 # 【圖式簡單說明】 " 本發明之實施例經由範例與所附圖示而說明，但本發 ' 明並不限制於所附圖示，圖示中類似元件標有類似的參考 符號，且其中： 第1圖係顯示根據本發明一個實施例之操作槪要的流 程圖； 第2圖係顯示根據本發明一個實施例之裝置的示意圖 第3圖係顯示本發明一實施例之示意圖，其中混亂電 -12- 1 1313413 do) 路205與驅動器2 02結合； 第4圖係顯示本發明一實施例之示意圖，其中混亂電 路205表示加密模組與解密模組 第5圖係顯示基於差分傳輸線而使用結合通訊匯流排 . 之混亂電路2 0 5 ;

P • 第6圖係顯不本發明一實施例之示意圖，其中混亂電 路205與控制電路5〇8合作地與條件性地改變通訊匯流排 φ 之實體訊號模式；以及 第7圖係顯示倂入混亂電路2〇5與至少—個積體電路 之範例電子系統7 0 0的示意圖。 【主要元件符號說明】 1 02 :區塊 1 04 :區塊 1 06 :區塊 • 2〇2 :訊號驅動器 ^ 2 04 :接收器 • 2 0 5 :混亂電路 2 0 5 a :加密元件 2 0 5 b :解密元件 2〇6 :通訊匯流排 4〇6 :通訊匯流排 4 1 〇 :回饋路徑 5 0 6 :通訊匯流排 -13-

Claims (1)

1313413 #年?7月4曰修正衣 十、申請專利範圍 附件6: 第94 1 3 8625號專利申請案 中文申請專利範圍替換本i 修正 體電路； 防止於該 態或操作 的第一狀 該等資料 等資料訊 號被傳送 部量測。 通訊匯流 坑號。 混亂電路 密在該通 民國98年3月23 1 .一種用於混亂匯流排通訊之裝置，包括： 通訊匯流排，將訊號傳輸進出至少一第一積

以及 混亂電路，耦接至該通訊匯流排，以條件性 通訊匯流排上之資料訊號的外部量測； 其中該裝置係被架構以操作於操作的第一狀 的第二狀態；及 其中該混亂電路適用以使得該裝置由該操作 態轉變至該操作的第二狀態，該第一狀態中，在 訊號被傳送於該通訊匯流排的同時，可以執行該 號的外部量測；在該第二狀態中，在該等資料訊 於該通訊匯流排的同時，防止該等資料訊號的外: 2.如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該 排包括至少一對的差分訊號軌跡以傳輸差分資料 3 .如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該 包括： 加密電路，耦接至該通訊匯流排並架構以加 訊匯流排上的資料訊號；以及 解密電路，耦接至該通訊匯流排，以將該等經加密資 1313413 料訊號解密。 4 .如申請專利範圍第1項之裝置，更包含： 至少一個鏡像埠，耦接至該第一積體電路，其中，根 據該混亂電路之操作，而使該至少一個鏡像埠條件性失效

5.如申請專利範圍第2項之裝置，其中，該混亂電路 更包含訊號產生器，該訊號產生器係設計以條件性與該等 資料訊號同時驅動共同模式雜訊於該至少一對的差分訊號 軌跡上。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，更包含： 經由共同接地面耦接至該積體電路之接收器。 7. —種用於混亂匯流排通訊之裝置，包括： 通訊匯流排，將訊號傳輸進出至少一第一積體電路； 以及 混亂電路，耦接至該通訊匯流排，以條件性防止於該 通訊匯流排上之資料訊號的外部量測； 其中該裝置係被架構以操作於操作的第一狀態或操作 的第二狀態； 其中該混亂電路適用以使得該裝置由該操作的第一狀 態轉變至該操作的第二狀態，該第一狀態中，在該等資料 訊號被傳送於該通訊匯流排的同時，可以執行該等資料訊 號的外部量測；在該第二狀態中，在該等資料訊號被傳送 於該通訊匯流排的同時，防止該等資料訊號的外部量測； 以及 -2- 1313413 其中，該混亂電路適於使該裝置不可逆地從該第一狀 態轉變至該第二狀態。 8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中，該混亂電路 包括可程式化一次的溶絲或反熔絲，以影響該裝置何時從 該第一狀態轉變至該第二狀態。 9. 一種用於混亂匯流排通訊之方法，包括下列步驟： 驅動第一訊號於通訊匯流排；

決定該匯流排之操作狀態； 在操作於保護狀態的同時，混亂該第一訊號，以防止 於該通訊匯流排上之該第一訊號的外部量測；以及 在操作於測試狀態的同時，允許於該通訊匯流排上的 該第一訊號的外部量測。 1 〇 .如申請專利範圍第9項之方法，更包含下列步驟 與該第一訊號同時地驅動於該匯流排上的第二訊號， (φ 以混亂該第一訊號。 \ 1 1.如申請專利範圍第1 〇項之方法，其中，該第一訊 * _ 號與第二訊號各包括差分模式訊號。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項之方法，其中，當於保護 狀態時，將該第二訊號條件性驅動於該匯流排。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之方法，其中，該通訊匯 流排係不可逆地轉變至該保護狀態。 1 4 .如申請專利範圍第9項之方法，更包含下列步驟 -3 - 1313413 至少部分根據由一接收器與一驅動器所共用的共同參 考訊號，恢復於耦接至該匯流排之該接收器的該第一訊號 15.如申請專利範圍第14項之方法，其中，該共同參 考訊號係經由共同接地面而提供至該接收器與該驅動器。 1 6 . —種具有混亂匯流排通訊之電子系統，包括： 通訊匯流排，配置以傳輸訊號，並架構以操作於操作

第一狀態或操作的第二狀態中； 第一積體電路，耦接至該匯流排，以經由該匯流排傳 輸與接收資料訊號； 第二積體電路，耦接至該匯流排，以經由該匯流排傳 輸與接收資料訊號； 混亂電路，耦接至該第一積體電路與該第二積體電路 其中的至少一個，以條件性防止於該通訊匯流排上之該等 資料訊號的外部量測；以及 其中該混亂電路適用以使得該系統由該操作的第一狀 態轉變至該操作的第二狀態，該第一狀態中，在該等資料 訊號被傳送於該通訊匯流排的同時，可以執行該等資料訊 號的外部量測；在該第二狀態中，在該等資料訊號被傳送 於該通訊匯流排的同時，防止該等資料訊號的外部量測。 1 7.如申請專利範圍第1 6項之系統，其中，該通訊匯 流排包括至少一對的差分訊號軌跡，以傳輸差分資料訊號 1 8 .如申請專利範圍第1 6項之系統，其中，該混亂電 ' 4 - 1313413 路包括· 加密電路，耦接至該通訊匯流排’以加密於該通訊匯 流排上之資料；以及 解密電路，耦接至該通訊匯流排，以解密該經加密的 資料。

19.如申請專利範圍第16項之系統，更包含： 至少一個鏡像埠，耦接至該第一積體電路與該第二積 體電路其中的至少一個，其中該至少一個鏡像埠係根據該 混亂電路之操作而條件性失效。 2〇.如申請專利範圍第16項之系統，其中，該第一積 體電路與該第二積體電路其中的至少一個包括處理器》 2 1 .如申請專利範圍第1 7項之系統，其中，該混亂電 路包含訊號產生器，該訊號產生器係設計以與該等資料訊 號同時驅動共同模式雜訊於該至少一對的差分訊號軌跡上 22.如申請專利範圍第21項之系統，其中，該第一與 第二積體電路共用一共同接地面。 23· —種具有混亂匯流排通訊之電子系統，包括： 通訊匯流排，配置以傳輸訊號，並架構以操作於操作 第一狀態或操作的第二狀態中； 第—積體電路’耦接至該匯流排，以經由該匯流排傳 輸與接收資料訊號； 第二槙體電路’耦接至該匯流排，以經由該匯流排傳 輸與接收資料訊號； -5- 1313413 混亂電路，耦接至該第一積體電路與該第二積體電路 其中的至少一個，以條件性防止於該通訊匯流排上之該等 資料訊號的外部量測；

其中該混亂電路適用以使得該系統由該操作的第一狀 態轉變至該操作的第二狀態，該第一狀態中，在該等資料 訊號被傳送於該通訊匯流排的同時，可以執行該等資料訊 號的外部量測；在該第二狀態中，在該等資料訊號被傳送 於該通訊匯流排的同時，防止該等資料訊號的外部量測； 以及 其中，該混亂電路適於使該系統不可逆地從該第一狀 態轉變至該第二狀態。 2 4.如申請專利範圍第23項之系統，其中，該混亂電 路包括可程式化一次的熔絲或反熔絲，以影響該系統何時 從該第一狀態轉變至該第二狀態。 1313413 附件7A:第94138625號專利申請案 中文圖式替換頁民國98年3月23日修正 第7圖

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