СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНФОРМАЦИЕЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ КОПИРОВАНИЯ НОСИТЕЛЯ ЗАПИСИ Российский патент 2009 года по МПК G11B7/07 

1. ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к способу управления информацией для защиты от копирования носителя записи и, в частности, к способу повышения безопасности информации для защиты от копирования для расшифрования аудио/видеоданных, зашифрованных и записанных в области данных оптического диска, например оптического диска однократной записи или оптического диска многократной записи.

2. УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В общем, оптические диски, например, CD (Compact Disc - компакт-диск) или DVD (Digital Versatile Disk - универсальный цифровой диск), на которые можно записывать цифровые видео- или аудиоданные, широко используются и налажен их промышленный выпуск, а поскольку стандартизация оптических дисков высокой плотности записи, таких как BD (Blu-ray Disc - Blu-ray диск), получила быстрое развитие, в ближайшее время ожидается промышленный выпуск соответствующих изделий.

Для предотвращения незаконного и несанкционированного копирования содержимого цифровых видео- и аудиоданных, записанных на таких оптических дисках, предложен способ управления информацией для защиты от копирования, в котором аудио/видеоданные, зашифрованные с использованием информации для защиты от копирования, записываются в область данных оптического диска, а информация для защиты от копирования записывается и управляется в конкретной области, например вводной области оптического диска. Далее приводится подробное описание этого способа.

На фиг.1 представлена блок-схема, отображающая конфигурацию дисковода 200 для оптических дисков и прикладной системы 300, для которой применим общий способ управления информацией для защиты от копирования универсальных цифровых дисков (DVD). Как показано на фиг.1, дисковод 200 для оптических дисков может включать аутентификационный блок 20, блок 21 распределения ключей, блоки шифрования 22 и 23.

Прикладная система 300, например персональный компьютер (ПК) может включать аутентификационный блок 30, блок 31 распределения ключей, блоки расшифрования 32 и 33, блок 34 дескремблера, блок восстановления сжатых данных 38, ключ 36 для расшифрования диска и ключ 37 для расшифрования раздела.

Ключ управления аутентификацией, ключ защищенного диска, ключ зашифрованного раздела и скремблированные аудио/видеоданные могут быть сохранены на универсальном цифровом диске (DVD) 100, вставляемом в дисковод 200 для оптических дисков.

Для выполнения последовательности аутентификационных процессов с целью передачи данных к аутентификационному блоку 30 прикладной системы 300 и приема данных от него в аутентификационном блоке 20 дисковода 200 для оптических дисков используется считываемый с DVD 100 ключ управления аутентификацией. Используя заданный ключ для шифрования, выдаваемый из блока 21 распределения ключей, блоки шифрования 22 и 23 повторно шифруют считываемые с DVD 100 ключ защищенного диска и ключ зашифрованного раздела в данные, пригодные для передачи и приема, и затем передают повторно зашифрованные данные.

При использовании заданного ключа для расшифрования, выдаваемого блоком 31 распределения ключей, блоки расшифрования 32 и 33 прикладной системы 300 выполняют последовательность операций по расшифрованию ключа защищенного диска и ключа зашифрованного раздела, полученных от дисковода 200 для оптических дисков.

Ключ диска расшифровывается с использованием мастер-ключа 35, обрабатываемого в прикладной системе 300, а ключ раздела расшифровывается с помощью ключа расшифрованного диска. Для дескремблирования скремблированных аудио/видеоданных, считанных с DVD 100, в блоке 34 дескремблера используется ключ раздела. Блок восстановления сжатых данных 38 разворачивает дескремблированные аудио/видеоданные с целью выдачи первоначальных аудио/видеоданных. При использовании указанных процессов появляется возможность предотвратить несанкционированное и незаконное копирование содержимого аудио- или видеоданных, скремблированных и записанных на DVD 100.

Однако информация для защиты от копирования, например ключ защищенного диска и ключ зашифрованного раздела, записанные на DVD, может быть незаконно получена (за счет обхода средств контроля доступа к ней), и распространяться с помощью третьих лиц, например, «хакеров», что делает возможным незаконное копирование аудио/видеоданных, зашифрованных и записанных в области данных DVD. Следовательно, существует настоятельная необходимость в эффективном решении, которое может значительно повысить безопасность информации для защиты от копирования и, в частности, в разработке эффективного решения, предотвращающего незаконное копирование содержимого, передаваемого через Интернет.

3. СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, настоящее изобретение создано с учетом вышеуказанных проблем и целью настоящего изобретения является предоставление способа и устройства управления информацией для защиты от копирования носителя записи, которые значительно повышают безопасность информации для защиты от копирования.

Другой целью настоящего изобретения является предоставление способа и устройства управления информацией для защиты от копирования носителя записи, которые могут эффективно предотвратить незаконное копирование содержимого, передаваемого через Интернет.

Еще одной целью настоящего изобретения является предоставление способа и устройства управления информацией для защиты от копирования носителя записи, которые могут обеспечить управление операцией проигрывания и копирования оптического диска, на котором записано содержимое, включающее информацию по управлению правами на цифровые данные (Digital Rights Management - DRM).

В соответствии с настоящим изобретением вышеуказанные и другие цели могут быть достигнуты с помощью разработки способа управления информацией для защиты от копирования носителя записи, который содержит: шифрование потока данных на основе информации для защиты от копирования, записанной в первой конкретной области носителя записи, и запись зашифрованного потока данных в области данных носителя записи; и запись информации по управлению правами на цифровые данные указанного потока данных в первой конкретной области.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предоставляется способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи, включающий следующие шаги: а) подтверждение информации по управлению правами на цифровые данные, записанной в первой конкретной области носителя записи; и b) расшифрование информации для защиты от копирования, записанной в первой конкретной области в соответствии с подтвержденной информацией по управлению правами на цифровые данные; и с) расшифрование потока данных, зашифрованного и записанного в области данных носителя записи, с помощью зашифрованной информации для защиты от копирования.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется носитель записи, содержащий: область данных, в которой записывается поток данных, зашифрованный с использованием информации для защиты от копирования; и первую конкретную область, в которой записываются информация для защиты от копирования и информация по управлению правами на цифровые данные потока данных.

В соответствии с еще одним аспектом настоящего изобретения предоставляется устройство для записи и воспроизведения данных носителя записи, содержащее: блок оптической головки для записи данных на носитель записи или считывания данных с носителя записи; блок вычисления информации для защиты от копирования, предназначенный для расшифрования информации для защиты от копирования, зашифрованной и записанной в первой конкретной области носителя записи; блок обработки данных, предназначенный для расшифрования данных, считываемых с носителя записи, или для шифрования данных, подлежащих записи на носитель записи, с использованием информации для защиты от копирования; и модуль информации по управлению правами на цифровые данные, предназначенный для анализа и обновления информации по управлению правами на цифровые данные данных, а также управления расшифрованием информации для защиты от копирования на основе информации по управлению правами на цифровые данные, в котором поток данных, зашифрованный с использованием информации для защиты от копирования, записывается в области данных носителя записи, а информация по управлению правами на цифровые данные потока данных записывается в первой конкретной области.

4. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Прилагаемые чертежи, которые включены для лучшего понимания изобретения, иллюстрируют предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения, и вместе с описанием служат для пояснения принципов настоящего изобретения.

На фиг.1 приведена блок-схема, на которой показана конфигурация дисковода для оптических дисков и прикладной системы, в которой применен общий способ управления информацией для защиты от копирования универсальных цифровых дисков (DVD).

На фиг.2 и 3 представлены блок-схемы, на которых показана конфигурация дисковода для оптических дисков, в которой применен способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

На фиг.4 и 5 приведены блок-схемы, на которых показана конфигурация дисковода для оптических дисков и прикладной системы, в которой применен способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи в соответствии с другим примером осуществления настоящего изобретения.

На фиг.6 представлена схема, иллюстрирующая, каким образом осуществляется управление информацией по управлению правами на цифровые данные в способе управления информацией для защиты от копирования носителя записи в соответствии с одним примером осуществления настоящего изобретения.

Свойства, элементы и аспекты данного изобретения, обозначенные на различных чертежах одинаковыми цифрами, представляют собой аналогичные, эквивалентные или сходные свойства, элементы или аспекты в соответствии с одним или более примерами осуществления настоящего изобретения.

5. СПОСОБЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее будут подробно описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи предпочтительные примеры осуществления способа управления информацией для защиты от копирования носителя записи в соответствии с настоящим изобретением.

На фиг.2 представлена блок-схема, на которой показана конфигурация дисковода 500 для оптических дисков, в которой применен способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на этой фигуре, дисковод 500 для оптических дисков может включать блок расшифрования 50, блок 51 вычисления ключей и модуль 52 управления правами на цифровые данные (DRM).

Информация для защиты от копирования (например, ключ зашифрованного диска) и информация по управлению правами на цифровые данные (DRM), предоставленная поставщиком содержимого, записываются в область безопасного хранения ключей, предусмотренную на оптическом диске 400, вставляемом в дисковод 500 для оптических дисков. Кроме того, в конкретной области оптического диска 400 записывается скрытый код для считывания и расшифрования ключа диска и информации по управлению правами на цифровые данные (DRM).

Скрытый код записывается в виде извилистых пре-питов (пре-питов извилистого типа) или в форме физической извилины, имеющей низкочастотную компоненту, в конкретной области оптического диска 400, например, в заранее записанной (рельефной) зоне вводной области оптического диска 400, так, что его невозможно незаконно скопировать, используя бит для побитового копирования.

Информация по управлению правами на цифровые данные (DRM) представляет собой управляющую информацию, используемую для управления операцией проигрывания или копирования потока данных, зашифрованного и записанного в области данных оптического диска 400. Например, информацией по управлению правами на цифровые данные (DRM) является управляющая информация, такая как допустимое время воспроизведения (например, период достоверности или предельное значение времени), число копирований (т.е. предельное количество копирований) и разрешение/запрещение копирования, которые поставщик информации, поставляющий файлы данных разнообразного содержимого опционально устанавливает, чтобы предотвратить незаконное копирование файлов данных.

Как показано на фиг.3, блок 51 вычисления ключей дисковода 500 для оптических дисков может включать блок обнаружения управления правами на цифровые данные (DRM) (не указан) и блок расшифрования (не указан). Блок обнаружения управления правами на цифровые данные (DRM) обнаруживает информацию по управлению правами на цифровые данные (DRM), записанную в области безопасного хранения ключей, используя скрытый код, а блок расшифрования расшифровывает ключ диска, записанный в области безопасного хранения ключей, используя скрытый код. Блок расшифрования избирательно выполняет операцию по расшифрованию ключа диска на основе информации по управлению правами на цифровые данные (DRM), обнаруженной блоком обнаружения управления правами на цифровые данные (DRM). Например, если допустимое время воспроизведения (например, период достоверности или предельное значение времени), установленное в информации по управлению правами на цифровые данные (DRM), истекло, блок расшифрования не выполняет операцию расшифрования ключа диска.

Что касается информации по управлению правами на цифровые данные (DRM), выявленной блоком обнаружения управления правами на цифровые данные (DRM), модуль 52 управления правами на цифровые данные (DRM) управляет работой блока 51 вычисления ключей или управляет операцией по воспроизведению и копированию данных в прикладной системе (например, в персональном компьютере), подключенной к дисководу 500 для оптических дисков.

Как показано на фиг.4, дисковод 500 для оптических дисков передает данные в прикладную систему 600, например, персональный компьютер, и принимает их из нее через защищенный аутентифицированный канал (Secure authenticated channel - SAC) 70, а прикладная система 600 включает аудио/видеодекодер 60, предназначенный для декодирования аудио/видеоданных, принятых через защищенный аутентифицированный канал 70.

Модуль 52 управления правами на цифровые данные (DRM) может быть предусмотрен не в дисководе 500 для дисков, а в прикладной системе 600. В этом случае модуль 61 управления правами на цифровые данные (DRM), предусмотренный в прикладной системе 600, принимает информацию по управлению правами на цифровые данные (DRM), считанную из блока обнаружения управления правами на цифровые данные (DRM) блока 51 вычисления ключей через защищенный аутентифицированный канал 70, и сохраняет принятую информацию по управлению правами на цифровые данные (DRM). После приема и сохранения информации по управлению правами на цифровые данные (DRM) модуль 61 по управлению правами на цифровые данные (DRM) управляет операцией декодирования, выполняемой аудио/видеодекодером 60, или управляет работой блока 51 вычисления ключей через защищенный аутентифицированный канал 70, чтобы не допустить незаконное копирование или воспроизведение неограниченное число раз потока данных, зашифрованного и записанного в области данных оптического диска.

Как показано на фиг.5, аудио/видеодекодер 57 также может быть предусмотрен не в прикладной системе 600, а в дисководе 500 для оптических дисков. В этом случае, поскольку дисковод 500 для оптических дисков выдает полностью декодированные аудио- и видеоданные в прикладную систему 600 через защищенный аутентифицированный канал 70, дисковод 500 для оптических дисков позволяет уменьшить риск несанкционированного доступа к информации для защиты от копирования по сравнению с тем случаем, когда потоки битов аудио- и видеоданных передаются непосредственно в прикладную систему 600, как это показано на фиг.4.

Оптический диск, на котором, как это описано выше, в его области безопасного хранения ключей одновременно записаны ключ диска и информация по управлению правами на цифровые данные (DRM), а в его конкретной области записан скрытый код, может быть оптическим диском однократной записи или оптическим диском многократной записи.

Как показано на фиг.6, заголовок файла данных с разнообразным содержимым, предоставляемым через Интернет, может включать флаг копирования (Copy_Flag) для указания, разрешено или нет копирование, информацию для установки количества копирований, и информацию о времени воспроизведения для установки допустимого времени воспроизведения.

Дисковод 500 для оптических дисков записывает в область данных оптического диска файлы данных (Файл Данных #1, #2, …), принятые через Интернет, а также записывает в область безопасного хранения ключей оптического диска большое количество информации по управлению правами на цифровые данные (DRM) (DRM №1, №2, …), включенной в соответствующие заголовки полученных файлов данных (Файл Данных #1, #2, …), и в то же время делит большое количество информации по управлению правами на цифровые данные (DRM) в соответствии с файлами данных.

Информация для защиты от копирования и скрытый код заранее записываются на оптический диск при его изготовлении, а файлы данных записываются в области данных оптического диска после их зашифровывания с использованием информации для защиты от копирования. Для справки, ключ диска, включенный в области безопасного хранения ключей или в подобной, может также быть записан во вводной области оптического диска в форме извилистых пре-питов (пре-питов извилистого типа), или в форме физической извилины, имеющей низкочастотную компоненту, как в случае скрытого ключа. Здесь информация по управлению правами на цифровые данные (DRM) записывается в форме питов, расположенных вдоль извилистой дорожки в зоне однократной или многократной записи в области безопасного хранения ключей. При проигрывании или копировании оптического диска дисковод 500 для оптических дисков обновляет информацию по управлению правами на цифровые данные (DRM), записанную в области безопасного хранения ключей оптического диска.

В случае оптического диска, в котором файлы данных и информация по управлению правами на цифровые данные (DRM) обновляются и записываются описанным выше способом, дисковод 500 для оптических дисков выполняет операции ограниченного проигрывания и копирования в соответствии с информацией по управлению правами на цифровые данные (DRM). Это дает возможность не допустить незаконное копирование или воспроизведение неограниченное количество раз файлов данных, записанных на оптическом диске.

Как очевидно из вышеизложенного, настоящее изобретение может значительно повысить безопасность информации для защиты от копирования.

Настоящее изобретение также дает возможность предотвратить незаконное копирование содержимого, передаваемого через Интернет.

Настоящее изобретение также обеспечивает возможность управления операцией воспроизведения и копирования содержимого, в которое входит информация по управлению правами на цифровые данные (DRM).

Несмотря на то, что предпочтительные примеры осуществления настоящего изобретения раскрыты в иллюстративных целях, специалистам в данной области техники будет понятно, что возможны многочисленные модификации, добавления и изменения, не выходящие за пределы сущности и объема настоящего изобретения, представленных в прилагаемой формуле изобретения.

Представлен способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи. Поток данных, зашифрованный на основе информации для защиты от копирования, записывается в области данных носителя записи. Информация для защиты от копирования и информация по управлению правами на цифровые данные записываются одновременно в область безопасного хранения ключей оптического диска. При воспроизведении потока данных оптического диска операция по воспроизведению или кодированию зашифрованного потока данных управляется в соответствии с информацией по управлению правами. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи, содержащий:
шифрование потока данных на основе информации для защиты от копирования, записанной в первой конкретной области носителя записи, и запись зашифрованного потока данных в области данных носителя записи; и
запись информации по управлению правами на цифровые данные потока данных в первой конкретной области.

2. Способ по п.1, в котором носителем записи является оптический диск однократной записи или оптический диск многократной записи.

3. Способ по п.1, в котором информация по управлению правами на цифровые данные используется для управления копированием или проигрыванием потока данных.

4. Способ по п.3, в котором информация по управлению правами на цифровые данные включает значение допустимого времени воспроизведения потока данных, количество копирований и информацию о том, разрешено или нет его копирование.

5. Способ по п.1, в котором потоком данных является файл данных, полученный через сеть.

6. Способ по п.5, в котором информация по управлению правами на цифровые данные считывается из информации заголовка файла данных.

7. Способ по п.5, в котором информация по управлению правами на цифровые данные записывается с ее разделением в соответствии с файлами данных.

8. Способ по п.1, в котором скрытый код, предназначенный для расшифрования информации для защиты от копирования, и информация по управлению правами на цифровые данные записываются во вторую конкретную область носителя записи.

9. Способ по п.8, в котором скрытый код записывается в форме извилины, имеющей низкочастотную компоненту, так, что он не может быть скопирован с использованием бита для побитового копирования.

10. Способ управления информацией для защиты от копирования носителя записи, содержащий следующие шаги:
a) подтверждение информации по управлению правами на цифровые данные, записанной в первой конкретной области носителя записи; и
b) расшифрование информации для защиты от копирования, записанной в первой конкретной области в соответствии с подтвержденной информацией по управлению правами па цифровые данные; и
c) расшифрование потока данных, зашифрованного и записанного в области данных носителя записи с использованием расшифрованной информации для защиты от копирования.

11. Способ по п.10, в котором информация по управлению правами на цифровые данные используется для управления копированием или воспроизведением потока данных.

12. Способ по п.11, в котором информация по управлению правами на цифровые данные управляется при ее разделении в зависимости от файлов данных, соответствующих потоку данных.

13. Способ по п.12, в котором информация для защиты от копирования расшифровывается только в том случае, когда информация файла данных должна воспроизводиться или копироваться, причем указанная информация, включенная в подтвержденную информацию по управлению правами на цифровые данные, удовлетворяет условию воспроизведения или копирования файла данных.

14. Способ по п.12, дополнительно содержит шаг по обновлению информации, относящейся к выполнению воспроизведения или копирования, если выполняется воспроизведение или копирование файла данных, и включенной в информацию по управлению правами на цифровые данные файла данных, а также по записи обновленной информации в первой конкретной области с ее перезаписью на обновленную информацию.

15. Способ по п.10, в котором информация для защиты от копирования и информация по управлению правами на цифровые данные расшифровываются с использованием скрытого кода, записанного во второй конкретной области носителя записи, причем указанный скрытый код записывается в форме извилины, имеющей низкочастотную компоненту, так, что его невозможно скопировать с использованием бита при побитовом копировании.

16. Носитель записи, содержащий:
область данных, в которой записывается поток данных, зашифрованный с использованием информации для защиты от копирования; и первую конкретную область, в которой записываются информация для защиты от копирования и информация но управлению правами на цифровые данные.

17. Носитель по п.16, в котором носителем записи является оптический диск однократной записи или оптический диск многократной записи.

18. Носитель по п.16, в котором информация но управлению правами на цифровые данные используется для управления копированием или воспроизведением потока данных.

19. Носитель по п.16, в котором информация по управлению правами на цифровые данные записывается при ее разделении в зависимости от файлов данных, соответствующих потоку данных.

20. Носитель по п.16, дополнительно содержащий вторую конкретную область, в которой записывается скрытый код, предназначенный для расшифрования информации для защиты от копирования и информации но управлению правами на цифровые данные.

21. Носитель по п.20, в котором информация для защиты от копирования и скрытый код записываются на носитель записи при его изготовлении.

22. Носитель по п.20, в котором скрытый код записывается в форме извилины, имеющей низкочастотную компоненту, так, что он не может быть скопирован с использованием бита при побитовом копировании.

23. Устройство для записи и воспроизведения данных носителя записи, содержащее:
блок оптической головки для записи данных на носителе записи или считывания данных с носителя записи;
блок вычисления информации для защиты от копирования, предназначенный для расшифрования информации для защиты от копирования, зашифрованной и записанной в первой конкретной области носителя записи;
блок обработки данных, предназначенный для расшифрования данных, считываемых с носителя записи, или для шифрования данных, подлежащих записи на носитель записи, с использованием информации для защиты от копирования; и
модуль информации по управлению правами на цифровые данные, предназначенный для анализа и обновления информации по управлению правами на цифровые данные данных, а также для управления расшифрованием информации для защиты от копирования на основе информации по управлению правами на цифровые данные,
в котором поток данных, зашифрованный с использованием информации для защиты от копирования, записывается в области данных носителя записи, а информация по управлению правами на цифровые данные потока данных записывается в первой конкретной области.

24. Устройство по п.23, в котором информация по управлению правами на цифровые данные используется для управления копированием или воспроизведением потока данных.

25. Устройство по п.24, в котором информация по управлению правами на цифровые данные записывается при ее разделении в зависимости от файлов данных, соответствующих потоку данных.

26. Устройство по п.23, в котором при шифровании и записи в область данных потока данных, содержащего информацию по управлению правами на цифровые данные, модуль информации по управлению правами на цифровые данные отделяет информацию по управлению правами на цифровые данные от потока данных и обновляет информацию по управлению правами на цифровые данные, а блок оптической головки дополнительно записывает обновленную информацию по управлению правами на цифровые данные в первой конкретной области носителя записи.

27. Устройство по п.26, в котором поток данных, содержащий информацию по управлению правами на цифровые данные, представляет собой файл данных, принимаемый через сеть, а информация по управлению правами на цифровые данные считывается из информации заголовка файла данных.

28. Устройство по п.23, в котором при воспроизведении или копировании файла данных, соответствующего потоку данных, записанному на носителе записи, блок оптической головки считывает информацию по управлению правами на цифровые данные файла данных из первой конкретной области; модуль информации по управлению правами на цифровые данные анализирует считанную информацию по управлению правами на цифровые данные с целью подтверждения того, что удовлетворяются условия воспроизведения или копирования файла данных; блок вычисления информации для защиты от копирования расшифровывает информацию для защиты от копирования только в случае, когда условие воспроизведения или копирования файла данных выполняется; и блок обработки данных расшифровывает поток данных, считанный из области данных носителя записи, с помощью расшифрованной информации для защиты от копирования.

29. Устройство по п.28, в котором при выполнении воспроизведения или копирования файла данных модуль информации по управлению правами на цифровые данные обновляет информацию, относящуюся к выполняемому воспроизведению или копированию, включенную в информацию по управлению правами на цифровые данные файла данных, а блок оптической головки записывает обновленную информацию в первой конкретной области с ее перезаписью на обновленную информацию.

30. Устройство по п.23, в котором блок вычисления информации для защиты от копирования расшифровывает информацию для защиты от копирования и информацию по управлению нравами на цифровые данные, используя скрытый код, записанный во второй конкретной области носителя записи, причем указанный скрытый код записывается в форме извилины, имеющей низкочастотную компоненту, так, что его невозможно скопировать с использованием бита для побитового копирования.