Изобретение относится к способу защиты данных, записанных на CD-ROM-дисках, от несанкционированного использования, например нелегального копирования информации, записанной на дисках. При этом заявленный способ предназначен для дисков, на которых записаны данные таким образом, чтобы обеспечить возможность проверки наличия ключевых данных, с помощью которых обеспечивается доступ к данным с защищенным кодом.
Известны способы защиты компакт-дисков, контроль подлинности которых осуществляется на специальном оборудовании, что позволяет использовать нелегальные копии как подлинные и воспроизводить записанную на диске информацию.
Известен способ защиты CD-ROM-дисков, основанный на том, что записывают на CD-ROM-диске программу, предназначенную для защиты информации, записанной на диске, от нелегальных копий, стоимость которого незначительна, включая защитное приложение. Указанное программное приложение предназначено для обслуживания "ключа защиты". При этом диск подвергается специальной обработке во время его изготовления, в результате чего образуется кольцо контроля. Указанная система использует специальный метод для верификации аутентичности кольца контроля. Введение контрольного кольца с использованием проверки на аутентичность делает невозможным копирование CD-ROM-диска даже на самой современной записывающей аппаратуре.
Этот способ имеет множество преимуществ по сравнению с другими методами защиты, таких как: низкая стоимость в сочетании с превосходной защитой.
Способ также может быть использован для защиты программного обеспечения персональных компьютеров, предназначенного для работы с CD-ROM, а также в приложениях DOS или Windows (US 6101 476, G 06 F 17/60, 08.08.2000).
Известный способ имеет две особенности: специфика изготовления CD-ROM-дисков и программное обеспечение для аутентификации диска.
Известны способы защиты данных для чтения, записанных на CD-ROM-диске, основанные на том, что кроме данных для чтения записывают на диске различные контрольные (ключевые) данные, которые выделяют, используют для восстановления исходных данных для чтения и которые записывают таким образом, чтобы при копировании CD-ROM-диска они терялись (WO 004053, G 11 В 20/00, 13.04.2000, WO 0062293, G 11 В 20/00, 19.10.2000, WO 0021086, G 11 В 20/00, 13.04.2000).
Недостатками всех известных способов являются необходимость выделения на диске области для записи ключевых данных, что, во-первых, приводит к сокращению объема записанной полезной информации, во-вторых, такая форма защиты требует использования специальных нестандартных мастер-дисков, что сокращает область использования систем защиты.
Техническим результатом заявленного способа защиты данных, записанных на CD-ROM-дисках, является то, что, с одной стороны, ключевые данные, вносимые для защиты данных на диске, теряются при перезаписи на стандартном оборудовании, что приводит практически к невозможности чтения полезной информации, с другой стороны, для ключевых данных не выделяется специальная зона записи, поскольку они записываются в предусмотренные стандартами изготовления и записи зоны записи на диске.
Т. о., заявленный способ защиты таков, что данные, записанные на диске с такой защитой, могут воспроизводиться любым устройством чтения компакт-дисков типа CD-ROM.
Особенностью записи данных является то, что при проверке дисков на контрольной аппаратуре в процессе производства, например, с целью выявления брака и при воспроизведении на стандартном устройстве чтения, например CD-ROM-драйвере (типа CD-ROM), во время обычной работы запись не должна содержать ошибок. Это значительно расширяет область использования такого способа защиты.
Заявленный способ обеспечивает воспроизведение данных, записанных на таких дисках, только с оригинального диска, изготовленного легально. Т.е. практически невозможно прочитать данные с копии, что повышает функциональную надежность защиты данных. При этом сохраняется возможность скопировать данные, например, на жесткий диск, сохраняя исходные стандарты записи, но при обращении к этим данным в CD-ROM-драйвере необходимо наличие оригинального диска для получения ключевых данных, без которых переписанные на жесткий диск данные для чтения будут недоступны.
Технический результат достигается тем, что в способе защиты данных для чтения, записанных на CD-ROM-дисках, от копирования на другой носитель информации, заключающемся в том, что при изготовлении CD-ROM-диска записывают на него исходные данные для чтения и ключевые данные, предназначенные для обеспечения чтения исходных данных устройством для чтения с возможностью потери ключевых данных при копировании CD-ROM-диска, ключевые данные записывают путем изменения соответствующих исходных данных для чтения при их записи, записывают также на CD-ROM-диске данные программы-драйвера, предназначенные для перезаписи в память компьютера, в котором устанавливают CD-ROM-диск, и с помощью указанных данных этой программы осуществляют выделение ключевых данных из измененных данных для чтения в соответствии с данными программы-драйвера о местоположении ключевых данных в измененных данных для чтения, с помощью выделенных ключевых данных восстанавливают исходные данные для чтения.
При этом записывают данные на CD-ROM-диске по секторам, включающим служебные данные, указанные измененные данные для чтения, данные кодов обнаружения ошибок и данные кодов коррекции ошибок, при этом выделение ключевых данных осуществляют путем сравнения в соответствующих секторах измененных записанных данных для чтения и откорректированных данных для чтения с помощью данных кодов коррекции ошибок, при их несовпадении осуществляют выделение ключевых данных из измененных данных для чтения в соответствии с указанными данными программы-драйвера и их запоминание, при этом адреса секторов, в которых изменены данные для чтения, определяют по данным программы-драйвера, после выделения и запоминания ключевых данных во всех указанных секторах данные используют для дешифрования измененных данных для чтения.
По второму варианту реализации при изготовлении CD-ROM-диска записывают на него исходные данные для чтения и ключевые данные, предназначенные для обеспечения чтения исходных записанных данных устройством для чтения с возможностью потери ключевых данных при копировании CD-ROM-диска. При изготовлении CD-ROM-диска записывают данные по секторам, включающим служебные данные, исходные данные для чтения, данные кодов обнаружения ошибок и данные кодов коррекции ошибок, при этом в соответствующих секторах записывают данные кодов коррекции ошибок с изменениями, также на CD-ROM-диске записывают данные программы-драйвера, предназначенные для перезаписи в память компьютера, в котором устанавливают CD-ROM-диск, и для того, чтобы с помощью указанных данных осуществлять выделение ключевых данных, при этом в процессе чтения в соответствующих секторах осуществляют коррекцию исходных данных для чтения с помощью измененных данных кодов коррекции ошибок, при этом адреса указанных секторов определяют по данным программы-драйвера, затем в каждом из указанных секторов сравнивают исходные данные для чтения и скорректированные данные для чтения, при их несовпадении выделяют ключевые данные в соответствии с данными программы-драйвера о местоположении ключевых данных в скорректированных данных для чтения и с помощью ключевых данных обеспечивают чтение пользовательских данных.
Чтение исходных данных с CD-ROM-диска осуществляют в случае совпадения выделенных ключевых данных и записанных в программе-драйвера. При этом в программе-драйвера могут быть описаны не сами ключевые данные, а использованы ХЭШ-функции. При этом осуществляют дешифрование скорректированных данных для чтения с использованием выделенных ключевых данных для обеспечения считывания данных для чтения.
В способе защиты данных, записанных на CD-ROM-дисках, при изготовлении CD-ROM дисков записывают на них исходные данные для чтения и ключевые данные, предназначенные для обеспечения чтения исходных записанных данных устройством для чтения, при этом записывают исходные данные для чтения по секторам, включающим служебные данные, исходные данные для чтения, данные кодов обнаружения ошибок и данные кодов коррекции ошибок, при изготовлении CD-ROM-дисков в сектора записывают измененные данные кодов коррекции ошибок, записывают также на CD-ROM-диске данные программы-драйвера, предназначенные для перезаписи в память компьютера устройства для чтения и с помощью которых в компьютере осуществляют выделение ключевых данных, при этом осуществляют коррекцию исходных данных для чтения в соответствующих секторах с помощью данных кодов коррекции ошибок, которые были изменены при записи данных на CD-ROM-диске, при этом адреса этих секторов, в которых данные в кодах коррекции ошибок были изменены при записи данных на CD-ROM-диске, определяют по данным программы-драйвера, затем в каждом из указанных секторов сравнивают исходные данные для чтения и скорректированные данные для чтения, при их несовпадении осуществляют выделение ключевых данных из скорректированных данных для чтения в соответствии с данными программы-драйвера о местоположении ключевых данных в скорректированных данных для чтения, с помощью выделенных ключевых данных во всех указанных секторах данные используют для дешифрования данных для чтения.
Способ может быть реализован по первому варианту в виде следующей последовательности действий на материальном носителе в виде компакт-диска, типа CD-ROM-диска, т.е. диска, на который наносят данные следующим образом.
Предварительно, в процессе подготовки диска (этап премастеринга) из исходных данных для чтения, предназначенных для записи на дисках, выпускаемых серийно, формируют файл в виде последовательности однотипных записей - образ будущего диска.
При этом файл может представлять последовательность секторов, каждый из которых в соответствии, например, с форматом стандарта ISO/IEC 10149, включает часть исходных данных для чтения с добавлением служебных данных (DATA INTERCHANGE ON READONLY 120 mn OPTICAL DATA DISKS (CD-ROM), ECMA Standart information and communication Systems ECMA GENERAL ASSEMBLY, JUNE 1996, с 14-23(1)).
На чертеже представлен один из возможных вариантов разделения сектора при подготовке к записи данных. При этом данные занимают 2048 байт памяти диска, остальные данные на секторе относятся к служебным данным. Перед данными для чтения расположены синхроданные, занимающие 12 байт, заголовок из двух частей и занимает соответственно для адреса сектора - 3 байта и для режима указания вида диска, например, CD-ROM-диска - 1 байт памяти носителя, после части с данными для чтения располагают код детектирования ошибок (EDC) - 4 байта памяти, далее сектор имеет поле на 8 байт, на котором данные не записаны, т. е. пустое поле, следующими расположены данные кода коррекции ошибок (ЕСС), состоящие из двух частей - данные, занимающие 172 байта памяти и соответствующие коду P-Parity, и данные, занимающие 104 байта памяти носителя и соответствующие коду Q-Parity. Указанные коды также относятся к стандарту ISO/IEC 101 49.
Следует отметить, что, как было указано выше, данные располагают по секторам и все сектора со служебными полями кода детектирования ошибок (EDC) и кода коррекции ошибок (ЕСС) рассчитывают по алгоритмам стандарта ISO/IEC 101 49.
Т. о. , данные формируют в виде указанной выше последовательности секторов.
Далее данные изменяют для внесения ключевых данных, т.о., формирует файл данных.
Полученные в результате этого формирования данные преобразуются по стандарту (Philips, Sony "красная книга" (1), с.33-94) для того, чтобы преобразованные данные (окончательный образ диска) записать на стеклянный диск, с которого гальваническим способом изготавливают мастер диск и передают для массового производства обычных поликарбонатных дисков.
Таким образом, каждый изготовленный диск будет иметь помимо исходных данных для чтения со служебными данными и ключевые данные, для которых не выделяют дополнительную зону памяти, а используют данные, которые должны записать на диске при изготовлении в соответствии с существующими стандартами.
Следует отметить, что по второму варианту реализации напрямую поле (зону) данных ЕСС использовать нецелесообразно, поскольку в случае повреждения диска в поле исходных данных для чтения с помощью кода детектирования ошибок EDC повреждение будет продетектировано, но с помощью данных поля ЕСС кода коррекции ошибок восстановление данных может привести к непредсказуемым изменениям исходных пользовательских данных.
Т. о., при подготовке записи на диске запись ключевых данных можно осуществить, например, по двум возможным вариантам.
При первом варианте внесения ключевых данных исходные данные для чтения из первоначального файла изменяют и для измененных данных рассчитывают код детектирования ошибок (EDC). После чего измененные пользовательские данные и данные EDC записывают в соответствующий сектор файла. Данные в остальных полях сектора не изменяют.
Во втором варианте внесения ключевых данных предварительно ключевые данные вносятся в исходные данные для чтения и для них рассчитывается как код детектирования ошибок (EDC), так и коды коррекции ошибок (ЕСС). После чего в сектор файла при записи вносятся только измененные коды ЕСС, остальные данные в секторе не изменяют.
Т. о. , формируют данные с защитой от нелегального копирования, которые должны быть нанесены на носитель информации при изготовлении мастер-диска, с которого получают при серийном изготовлении диски с защищенными данными.
Кроме того, при изготовлении указанного носителя на него записывают данные программы-драйвера, предназначенные для извлечения ключевых данных из данных, записанных на CD-ROM-дисках, для обеспечения чтения этих данных. Для этого в соответствующее место на носителе записывают данные указанной программы, предназначенные в случае санкционированного использования CD-ROM-диска для процедуры инсталляции и выполнения программы на соответствующем компьютере.
Извлечение ключевых данных для обеспечения чтения данных с CD-ROM-диска осуществляют следующим образом.
Рассмотрим два варианта сценария извлечения ключевых данных в зависимости от двух вариантов записи ключевых данных.
В первом случае исходные данные для чтения из соответствующего сектора данных содержат ключевые данные, которые были записаны в эту зону сектора путем изменения соответствующих исходных данных для чтения. Т.о., ключевые данные представляют собой определенным образом измененные байты в исходных данных разных секторов файла. При извлечении всех ключевых данных из всех секторов, в которых были измененные исходные данные для чтения, образуются ключевые данные, предназначенные для восстановления исходных данных. При использовании дешифрования записанных данных для чтения и ключевых данных данные демаскируются и устройство для чтения обеспечивает чтение исходных данных.
При этом в указанную программу-драйвер записывают номера секторов и номера (местоположение) байтов в соответствующем секторе в зоне исходных данных для чтения, соответствующие внесенным ключевым данным. Т.о., программа-драйвер снабжена данными в виде таблицы, в которой занесены данные об адресах секторов с измененными данными для чтения, соответствующими ключевым данным, и местами расположения байтов с ключевыми данными в этом секторе. Указанная программа предназначена при ее работе для извлечения ключевых данных из секторов, где они были внесены, формирования полных ключевых данных, объем которых соответствует заданному количеству байтов, и восстановления исходных данных для чтения с помощью кодов ЕСС. Для большей надежности одни и те же ключевые данные могут быть продублированы в нескольких предопределенных секторах, данные о которых также записаны в программу-драйвер.
При этом последовательность восстановления данных на CD-ROM-диске по первому варианту следующая.
При соединении CD-ROM-диска с компьютерным устройством для того, чтобы осуществить чтение данных, программа-драйвер перезаписывается в память компьютера. Далее программа-драйвер осуществляет выделение данных адресов секторов, в которых внесены изменения, соответствующие ключевым данным, осуществляет поиск в соответствующем секторе внесенных изменений в пользовательские данные согласно месту расположения измененного байта, извлекает этот измененный байт и запоминает этот байт в соответствующей зоне памяти компьютера. При последовательном просмотре всех секторов, в которых внесены ключевые данные, и извлечении этих данных в соответствии с таблицей программы-драйвера с образованием полного ключа осуществляют выделение всех ключевых данных и их запоминание. При этом программа-драйвер последовательно при просмотре указанных секторов с помощью кодов EDC и ЕСС осуществляет коррекцию данных в каждом указанном секторе. После указанной коррекции осуществляют сравнение скорректированных данных для чтения и первоначально записанных исходных данных каждого сектора. В случае их совпадения принимают решение, что диск записан нелегально либо имеет место повреждение в этой зоне данных. Вновь обращаются к другой копии ключевых данных (если данные были продублированы), затем вновь осуществляют вышеуказанную процедуру сравнения записанных в секторе исходных данных и скорректированных данных сектора. При их совпадении делают вывод, что копия изготовлена нелегально. При отрицательном результате сравнения данных в секторе, т.е. когда записанные данные для чтения и скорректированные не совпадают, делают вывод, что данные в секторе изменены, извлекают из данных ключевые данные по таблице и запоминают их. Начинают проверку следующего сектора. Таким образом, последовательно проверяют сектора, которые указаны в таблице в качестве секторов с ключевыми данными, и при извлечении ключевых данных из всех секторов формируют массив ключевых данных. Далее для восстановления записанных на диске данных для чтения, включающих измененные байты, осуществляют преобразование записанных данных для чтения с использованием ключевых данных известным образом, например с помощью RSA-преобразования. Восстановленные данные программа перезаписывает в память компьютера для дальнейшего использования.
В результате преобразования данные для чтения восстанавливаются и могут быть воспроизведены для различных целей. В случае, если при записи данных ключевые данные были внесены в одной копии, то процедуру сравнения осуществляют один раз, в случае совпадения записанных и скорректированных данных принимают решение о том, что диск изготовлен нелегально, а следовательно, исходные данные не могут быть прочитаны. В случае несовпадения извлекают ключевые данные в соответствии с программой-драйвер.
При втором варианте внесения ключевых данных исходные данные из первоначального файла не изменяют, а изменяют данные в зоне кода коррекции ошибок ЕСС определенным образом и записывают измененные данные в зоне ЕСС.
Таким образом, сектор файла, приведенный на фиг.1, будет содержать во втором случае все перечисленные зоны в соответствии с описанием этого сектора файла по стандарту ISO/IEC 10149, при этом изменения в данных будут внесены в зону кода коррекции ошибок ЕСС.
После этого так же, как и для первого случая, полученные в результате изменения данные сектора файла (фиг.1) преобразуются по стандарту "красной книги" для того, чтобы преобразованные данные (окончательный образ диска) записать на стеклянный диск, с которого гальваническим способом изготавливают мастер-диск и передают для массового производства обычных поликарбонатных дисков.
При изготовлении носителя информации, т.е. мастера-диска, также на него записывают программу-драйвер, предназначенную для извлечения ключевых данных из данных, записанных на CD-ROM-дисках для обеспечения воспроизведения этих данных. Для этого в соответствующее место на носителе информации записывают данные указанной программы, предназначенной в случае санкционированного использования CD-ROM-диска обеспечить процедуру инсталляции и выполнение программы.
Таким образом, мастер-диск изготовлен для серийного изготовления CD-ROM-дисков.
Последовательность восстановления данных на CD-ROM-дисках по второму варианту следующая.
CD-ROM-диск вставляют в устройство для чтения (компьютер с CD-ROM драйвером), при этом программа-драйвер перезаписывается с диска в память компьютера. Далее программа осуществляет обнаружение, а затем коррекцию ошибок в соответствии с кодами EDC и ЕСС. Поскольку данные в поле ЕСС изменены, то при коррекции ошибок получают исходные данные с внесенными измененными данными, поскольку данные кодов коррекции ошибок ЕСС изменены при записи данных. Далее процедура извлечения ключевых данных совпадает с этой процедурой для первого случая.
Т. е. в каждом указанном в таблице программы-драйвера секторе при просмотре данных извлекают из исходных данных для чтения измененные данные, полученные при коррекции ошибок, которые являются ключевыми данными или частью ключевых данных. При этом так же, как и для первого случая, программа-драйвер содержит данные, представляющие собой таблицу, в которой указаны адреса секторов и местоположение измененных данных. Извлеченные в соответствии с таблицей ключевые данные записываются в память компьютера. При этом определение наличия ключевых данных в секторе осуществляют также по процедуре, описанной выше. В каждом секторе сравнивают записанные на CD-ROM-диске данные для чтения и скорректированные данные для чтения с помощью измененных данных кодов коррекции ошибок. Если данные совпадают, то считают, что либо данные на диске записаны нелегально, либо в зоне данных для чтения имеются механические повреждения. Далее осуществляют сравнение в секторе, в котором продублировано изменение данных, как в предыдущем секторе. В случае повторного совпадения принимают решение, что диск записан нелегально. Если сектора с измененными данными не продублированы, то сравнение осуществляют один раз.
В случае несовпадения в секторе данных для чтения, записанных на диске, и скорректированных данных для чтения осуществляют процедуру извлечения ключевых данных, как было описано выше.
После извлечения ключевых данных из указанного сектора осуществляют коррекцию данных для чтения с помощью кодов ЕСС в следующем, указанном в таблице програмы-драйвера, секторе. Затем сравнивают записанные на диске исходные данные для чтения и скорректированные данные для чтения этого сектора, если они совпадают, то обращаются к тому сектору, в котором эти ключевые данные продублированы, и вновь осуществляют коррекцию исходных данных с помощью измененных кодов коррекции ЕСС, затем сравнивают записанные на диске исходные данные для чтения и скорректированные данные для чтения в секторе. В случае повторного совпадения принимают решение, что запись на диске осуществлена нелегально. В том случае, когда при сравнении записанных исходных данных и скорректированных данных для чтения сектора они не совпадают, принимают решение, что запись на диске оригинальна и извлекают из скорректированных данных для чтения ключевые данные из тех мест, которые указаны в таблице, и запоминают в памяти компьютера. При этом, обрабатывая указанные в программе-драйвере сектора, в памяти компьютера формируются полные ключевые данные, достаточные для восстановления данных для чтения.
Затем осуществляют восстановление данных для чтения с использованием ключевых данных, например, с помощью RSA-преобразования, т.е. так же, как в первом варианте заявленного способа.
Кроме того, по второму варианту реализации способа чтение исходных данных может быть осуществлено также следующим образом.
После извлечения ключевых данных из всех указанных секторов осуществляют сравнение извлеченных ключевых данных и записанных в программе-драйвер на CD-ROM-диске, при их совпадении осуществляют чтение устройством для чтения исходных данных, записанных на CD-ROM-диске.
Изобретение относится к средствам защиты данных, записанных на носителях информации, от нелегального копирования и может найти использование при серийном изготовлении на стандартном оборудовании и для чтения на стандартных средствах для чтения. При изготовлении CD-ROM-дисков записывают ключевые данные путем изменения данных для чтения или данных кодов коррекции ошибок, с помощью программы-драйвера извлекают ключевые данные в соответствии с данными программы-драйвера о местоположении измененных данных в записанных данных и используют ключевые данные для обеспечения чтения исходных данных для чтения. Выделение ключевых данных осуществляют путем сравнения в соответствующих секторах данных для чтения, записанных на CD-ROM-диске, и откорректированных данных для чтения с помощью данных кодов коррекции ошибок. При несовпадении этих данных осуществляют выделение ключевых данных из данных для чтения и их запоминания. Техническим результатом является повышение надежности защиты записанных данных, использование имеющегося стандартного оборудования для записи ключевых данных, повышение криптостойкости защиты. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
| RU 98116288 А1, 10.06.2000 | |||
| Походная разборная печь для варки пищи и печения хлеба | 1920 |
|
SU11A1 |
| ЕР 339115 А1, 28.04.1988 | |||
| Прибор, замыкающий сигнальную цепь при повышении температуры | 1918 |
|
SU99A1 |
| Способ предотвращения горных ударов | 1981 |
|
SU1089273A1 |
