專利名稱：用于數(shù)字權(quán)利管理的集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及特定用途集成電路(ASIC)，并更具體地涉及有助于對(duì)版權(quán)資料進(jìn)行數(shù)字權(quán)利管理的ASIC。
背景技術(shù)：
術(shù)語“數(shù)字權(quán)利管理”(DRM) —般包含對(duì)專有數(shù)據(jù)的安全分配、推廣和銷售，其中，專有數(shù)據(jù)例如為(但不限干)音頻和視頻數(shù)字內(nèi)容。DRM對(duì)內(nèi)容擁有者和內(nèi)容消費(fèi)者附加 ー些責(zé)任。內(nèi)容擁有者必須創(chuàng)建數(shù)字作品，通過加密而保護(hù)數(shù)字作品，并分配加密的數(shù)字作品。消費(fèi)者把加密的數(shù)字作品下載到他/她的平臺(tái)，并為解密和使用加密數(shù)字作品的許可證付費(fèi)。對(duì)遠(yuǎn)程平臺(tái)如移動(dòng)電話、個(gè)人計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒或音頻播放器實(shí)施DRM的方式如下I.僅軟件保護(hù)在平臺(tái)的操作系統(tǒng)中集成的軟件模塊控制驗(yàn)證和數(shù)據(jù)解密。此解決方案的主要缺陷是缺少存儲(chǔ)秘密密鑰并執(zhí)行驗(yàn)證和解密的安全元件，其中，所述秘密密鑰用于驗(yàn)證和解密。此解決方案的另ー缺陷是加密計(jì)算不是在安全、封閉的環(huán)境中進(jìn)行。黑客可通過簡(jiǎn)單地探査平臺(tái)總線而拷貝和復(fù)制解密數(shù)據(jù)。2.安全系統(tǒng)整個(gè)DRM處理由ー個(gè)或多個(gè)硬件保護(hù)(協(xié))處理器執(zhí)行。此解決方案提供更高級(jí)的安全性。圖I為DRM系統(tǒng)的高級(jí)局部示意圖，其中，DRM系統(tǒng)包括用于儲(chǔ)存和分發(fā)加密數(shù)字音頻或視頻數(shù)據(jù)的服務(wù)器48以及遠(yuǎn)程平臺(tái)10。在如圖I所示的DRM平臺(tái)的特定實(shí)施例中，服務(wù)器48位于蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的基站46，并且，遠(yuǎn)程平臺(tái)10是包括與基站46通信的收發(fā)器12和天線14的移動(dòng)電話。移動(dòng)電話10的總體操作由基于微處理器的控制器16和受硬件保護(hù)的加密協(xié)處理器18聯(lián)合控制?？刂破?6通常包括兩個(gè)微處理器一個(gè)用于控制收發(fā)器12的微處理器；以及，用于控制移動(dòng)電話10的其它組件的另ー微處理器。在圖I中，加密協(xié)處理器18表不為用戶標(biāo)識(shí)模塊(SIM), SIM例如用于基于GSM標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)電話系統(tǒng)中?？刂破?6使用收發(fā)器12和天線14向基站46中的服務(wù)器48發(fā)送請(qǐng)求(包括用戶標(biāo)識(shí)和支付指令)，以下載加密的數(shù)字音頻或視頻數(shù)據(jù)。作為響應(yīng)，服務(wù)器48向移動(dòng)電話10發(fā)回加密的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)?？刂破?6使用天線14和收發(fā)器12接收加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并接著把加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器22中，非易失性存儲(chǔ)器22例如為磁性硬盤、閃存或EEPR0M。對(duì)于形狀因數(shù)，非易失性存儲(chǔ)器22可以是插件芯片，或可替代地是移動(dòng)器件，如MMC卡或SD卡。當(dāng)移動(dòng)電話10的用戶希望播放數(shù)據(jù)時(shí)，控制器16從存儲(chǔ)器22檢索加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。接著，加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)用SM 18解密，并且，解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給播放器20。例如，如果下載的數(shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，播放器20就可以是MP3播放器。播放器20接著把解密的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，可選地放大該模擬信號(hào)，并把模擬信號(hào)發(fā)送給揚(yáng)聲器24，揚(yáng)聲器24把音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為可聽聲音。組件12、16、18、20和22通常實(shí)現(xiàn)為通過ー根或多根公共總線26相互通信的獨(dú)立集成電路。一般認(rèn)為最安全形式的DRM取決于公共密鑰基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，使用非対稱算法如RSA來向基站執(zhí)行遠(yuǎn)程平臺(tái)10的驗(yàn)證，并使用對(duì)稱算法如DES來執(zhí)行對(duì)數(shù)字音頻數(shù)據(jù)的加密和解密。遠(yuǎn)程平臺(tái)10對(duì)加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解密所需的DES加密密鑰在由基站發(fā)送給遠(yuǎn)程平臺(tái)10之前，用非対稱算法加密。在圖I所示遠(yuǎn)程平臺(tái)10的實(shí)施例中，SM 18用作硬件保護(hù)DRM協(xié)處理器。SM 18通過控制器16和收發(fā)器12向基站驗(yàn)證遠(yuǎn)程平臺(tái)10，并對(duì)DES密鑰解密?？刂破?6使用解密的DES密鑰對(duì)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器22中的加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，并接著把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給播放器20。實(shí)施遠(yuǎn)程平臺(tái)10的驗(yàn)證和遠(yuǎn)程平臺(tái)10的加密功能所需的所有密鑰儲(chǔ)存 在SM 18中。此實(shí)施例的主要缺陷是控制器16以清除格式向播放器20發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而，黑客可通過簡(jiǎn)單地探查總線26而拷貝和復(fù)制數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。已知遠(yuǎn)程平臺(tái)10的兩個(gè)替代實(shí)施例，其中，獨(dú)立的加密協(xié)處理器如SM 18不用于實(shí)施任一個(gè)加密功能。在遠(yuǎn)程平臺(tái)10的第一替代實(shí)施例中，控制器16是硬件保護(hù)DRM處理器，并且，所有的加密功能由控制器16處理?？刂破?6向基站驗(yàn)證遠(yuǎn)程平臺(tái)10，對(duì)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器22中的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，并把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)送給播放器20。實(shí)施加密功能所需的所有密鑰儲(chǔ)存在控制器16中。此替代實(shí)施例的主要缺陷與圖I實(shí)施例的主要缺陷相同控制器16以清除格式向播放器20發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，從而，黑客可通過簡(jiǎn)單地探查總線26而拷貝和復(fù)制數(shù)字音頻數(shù)據(jù)。在遠(yuǎn)程平臺(tái)10的第二替代實(shí)施例中，在控制器16和播放器20之間分配加密功能，從而，控制器16和播放器20都用作硬件保護(hù)DRM處理器?？刂破?6向基站驗(yàn)證遠(yuǎn)程平臺(tái)10，并向播放器20發(fā)送加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。播放器20對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密。驗(yàn)證所需的密鑰儲(chǔ)存在控制器16中。解密所需的密鑰儲(chǔ)存在播放器20中。此替代實(shí)施例的主要缺陷是額外增加兩個(gè)具備加密能力的組件的費(fèi)用。與圖I實(shí)施例相比，兩個(gè)替代實(shí)施例的另外缺陷是圖I的控制器16和播放器20是純邏輯集成電路。兩個(gè)替代實(shí)施例的控制器16以及第二替代實(shí)施例的播放器20還必須包括它們自己的讀/寫非易性存儲(chǔ)器，從而，如果需要，可取代秘密的加密密鑰。在另外的純邏輯集成電路中集成非易失性存儲(chǔ)器大幅増加集成電路的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因而，普遍認(rèn)為需要ー種克服目前已知系統(tǒng)上述缺點(diǎn)的用于遠(yuǎn)程平臺(tái)的硬件保護(hù)DRM ASIC，此ASIC也是非常有利的。根據(jù)本發(fā)明，提供ー種集成電路，包括(a)處理器，該處理器用于(i)請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及(ii)對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，由此提供解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及(b)用于把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的播放器。根據(jù)本發(fā)明，提供ー種用于顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括(a)用于儲(chǔ)存加密形式數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的服務(wù)器；以及(b)用戶平臺(tái)，該用戶平臺(tái)包括(i)集成電路，該集成電路包括(A)處理器，該處理器用于(I)從服務(wù)器請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及(II)對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，由此提供解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及(B)用于把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的播放器。根據(jù)本發(fā)明，提供一種從服務(wù)器請(qǐng)求加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并接著對(duì)加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密和顯示的方法，該方法包括以下步驟(a)提供集成電路，該集成電路包括(i)處理器，該處理器用于(A)從服務(wù)器請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及(B)對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，由此提供解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及(ii)用于把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的播放器；(b)由處理器從服務(wù)器請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；(C)由處理器對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，由此提供解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及(d)由播放器把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。本質(zhì)上，本發(fā)明的集成電路是ASIC，所述ASIC實(shí)施現(xiàn)有技術(shù)控制器16和SM 18的加密功能，但直接向揚(yáng)聲器24輸出模擬信號(hào)。本發(fā)明集成電路的基本組件是處理器，該處理器用于從服務(wù)器請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密以提供解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；以及，用于把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的播放器。相應(yīng)地，本發(fā)明方法的基本步驟包括以下步驟提供本發(fā)明的基本集成電路；使用處理器從服務(wù)器請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；使用處理器對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，并使用播放器把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。優(yōu)選地，“請(qǐng)求”加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括向服務(wù)器驗(yàn)證集成電路。更優(yōu)選地，使用非 對(duì)稱算法如RSA算法或ECC算法來執(zhí)行驗(yàn)證。優(yōu)選地，使用對(duì)稱算法如DES算法或Rijndael算法來執(zhí)行對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的解密。優(yōu)選地，本發(fā)明的集成電路是防竄改的。當(dāng)檢測(cè)到竄改集成電路的企圖時(shí)，重置該集成電路。適用本發(fā)明的各種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的特定實(shí)例包括數(shù)字音頻數(shù)據(jù)和數(shù)字視頻數(shù)據(jù)。處理器接收加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接ロ可以是任何適當(dāng)?shù)慕鹰?，如IS07816接ロ、局域總線接ロ、MMCA接ロ、SDA接ロ、USB接ロ或并行接ロ。本發(fā)明集成電路的形狀因數(shù)可以是任何適當(dāng)?shù)男螤钜驍?shù)，如SIM形狀因數(shù)、TQFP形狀因數(shù)、DIP形狀因數(shù)、SOP形狀因數(shù)或BGA形狀因數(shù)。優(yōu)選地，本發(fā)明的集成電路只包括一個(gè)處理器。不過，本發(fā)明的集成電路可包括，并且通常包括，ー個(gè)或多個(gè)協(xié)處理器。協(xié)處理器是在處理器之外，為在處理器的指導(dǎo)下執(zhí)行特殊任務(wù)而設(shè)置的狀態(tài)機(jī)。優(yōu)選地，本發(fā)明的集成電路包括用于儲(chǔ)存管理代碼的R0M，其中，管理代碼由處理器執(zhí)行以操作集成電路。更優(yōu)選地，集成電路的管理代碼只儲(chǔ)存在ROM中，并且例如不儲(chǔ)存在諸如可被電子刪除和重寫的EEPROM的存儲(chǔ)器中。本發(fā)明的范圍還包括ー種用于接收、解密并顯示加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的裝置(在此也稱作“用戶平臺(tái)”)，所述裝置包括本發(fā)明的集成電路。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括收發(fā)器，所述收發(fā)器用于發(fā)送來自處理器對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的請(qǐng)求，并用于接收加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置還包括用于顯示模擬信號(hào)的顯示機(jī)構(gòu)。應(yīng)指出，此處所用的術(shù)語“顯示”指把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可被裝置用戶感受的相應(yīng)物理感覺，從而，與在此理解的視頻屏一樣，把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可聽聲音的揚(yáng)聲器24也是“顯示機(jī)構(gòu)”的實(shí)例，其中，視頻屏把輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可見圖象。優(yōu)選地，本發(fā)明的裝置包括用于儲(chǔ)存加密數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器，如閃存。相應(yīng)地，本發(fā)明的方法優(yōu)選包括在非易失性存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的步驟。本發(fā)明的范圍還包括DRM系統(tǒng)，DRM系統(tǒng)包括本發(fā)明的裝置以及服務(wù)器，其中，在服務(wù)器中儲(chǔ)存數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，當(dāng)服務(wù)器從裝置接收與有效驗(yàn)證相伴的請(qǐng)求吋，向裝置發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。優(yōu)選地，服務(wù)器配置為基本上只向裝置發(fā)送加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密所需的密鑰。
對(duì)加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解密通常需要至少ー個(gè)加密密鑰。本發(fā)明的方法優(yōu)選包括以下步驟使處理器從服務(wù)器請(qǐng)求解密所需的密鑰，并接著在非易失性存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存密鑰。更優(yōu)選地，所述密鑰儲(chǔ)存在非易失性存儲(chǔ)器中之前被加密。Gressel等在公開的美國(guó)專利申請(qǐng)2002/0070272中論述ー種向主機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)證主機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程用戶的集成電路，從而，用戶可從主機(jī)系統(tǒng)下載并運(yùn)行程序，如Java腳本。Gressel等解決的問題是如果用戶使用Gressel等的圖3所示類型的現(xiàn)有技術(shù)智能卡來向主機(jī)系統(tǒng)驗(yàn)證它們自己，惡意的系統(tǒng)編程者能設(shè)計(jì)代碼，從主機(jī)系統(tǒng)來竊用智能卡的數(shù)據(jù)。從而，Gressel等的集成電路的功能分為兩個(gè)部分，S卩，處理加密功能的“安全應(yīng)用模塊”和用于執(zhí)行從主機(jī)系統(tǒng)接收的程序的“可信應(yīng)用計(jì)算環(huán)境”。以此方式分開的功能用于防止從主機(jī)系統(tǒng)竊取安全應(yīng)用模塊。每個(gè)部分具有它自己的處理器，在Gressel等的圖9所示的實(shí)施例中，每個(gè)部分還有它自己的數(shù)字-摸擬轉(zhuǎn)換器。Gressel等的圖9實(shí)施例計(jì)劃用于結(jié)合主機(jī)的未增強(qiáng)視頻數(shù)據(jù)以及用戶單獨(dú)購買的加密音頻數(shù)據(jù)和加密視頻增強(qiáng)數(shù)據(jù)，并接著顯示結(jié)合的數(shù)據(jù)。在某種程度上，本發(fā)明基于這樣的理解存在不需要Gressel等所論述的高度安全性的環(huán)境。一般而言，下載代碼到智能卡或SIM中的主要原因是更新智能卡或SIM的軟件。在蜂窩電話的環(huán)境中，例如，蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的操作員可選擇通過決不從服務(wù)器48下載可執(zhí)行代碼來確保用戶的SIM 18不被竊用，而是改為用ー些其它的手段，如向用戶發(fā)放新的SM，來更新SM 18?？商鎿Q地，操作員可使用一些其它方法，如第三方字節(jié)代碼證明，在從服務(wù)器48下載代碼之前檢查所有代碼，以防止惡意竄改。在這些情況下，現(xiàn)有技術(shù)的智能卡，如Gressel等的圖3的智能卡或等效的SIM 18是非常安全的。在SIM 18中包括具有數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器的播放器把SIM 18轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜趯?duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密和顯示的集成電路，這能較好地防止局域黑客的物理探查并防止服務(wù)器48的遠(yuǎn)程竊用。


在此結(jié)合附圖，僅通過實(shí)例來進(jìn)行描述本發(fā)明，在附圖中圖I為現(xiàn)有技術(shù)DRM系統(tǒng)的聞級(jí)不意框圖；圖2為本發(fā)明DRM系統(tǒng)的高級(jí)示意框具體實(shí)施例方式本發(fā)明是用于實(shí)施數(shù)字權(quán)利管理的ASIC和包括基于該ASIC的用戶平臺(tái)的DRM系統(tǒng)。具體地，本發(fā)明可用于控制向遠(yuǎn)程平臺(tái)分配專有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
結(jié)合附圖和伴隨的描述，可更好地理解根據(jù)本發(fā)明的ASIC的原理和操作?，F(xiàn)在回到附圖，圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)60的高極局部示意圖。系統(tǒng)60包括服務(wù)器50，服務(wù)器50用于取代基站46中的服務(wù)器48 ；以及遠(yuǎn)程平臺(tái)28，與遠(yuǎn)程平臺(tái)10 —祥，遠(yuǎn)程平臺(tái)28配置為移動(dòng)電話，以便與基站46中的服務(wù)器50通信。遠(yuǎn)程平臺(tái)28與遠(yuǎn)程平臺(tái)10相似，但具有本發(fā)明的ASIC 30以及閃存38，用于取代SM 18和播放器20。遠(yuǎn)程平臺(tái)28的其它組件基本上與遠(yuǎn)程平臺(tái)10的相應(yīng)組件相同，從而，在圖2中用與圖I中相同的參考號(hào)來指代相應(yīng)的組件。由ASIC 30執(zhí)行遠(yuǎn)程平臺(tái)28的全部加密功能。ASIC 30包括以下圖示組件-用于ASIC30總體管理的處理器32。-用于加密功能的專用加密協(xié)處理器36。 -用于儲(chǔ)存ASIC30的管理代碼的ASIC ROM 52。-由處理器32使用作為臨時(shí)存儲(chǔ)器的ASICRAM 54。-用于控制閃存38的閃存控制器40。-播放器34。-用于儲(chǔ)存加密密鑰的ASICEEPROM 56。-用于檢測(cè)物理竄改ASIC30企圖的幾個(gè)傳感器42。-ASIC總線58，ASIC 30的其它組件通過ASIC總線58而互相通信。ASIC 30還包括幾個(gè)組件，如電源管理模塊、隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器、中斷控制器和內(nèi)部時(shí)鐘，為圖示清楚起見，在圖2中未包括這幾個(gè)組件。在公共基板上一起制作ASIC 30的所有組件，作為單個(gè)集成電路。ASIC 30和閃存38 —起封裝在公共封裝44內(nèi)，其中，閃存38本身就是ASIC。在閃存控制器40的控制下，閃存38用于儲(chǔ)存和檢索加密的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)。根據(jù)遠(yuǎn)程平臺(tái)28的用戶的請(qǐng)求，對(duì)加密的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并發(fā)送給播放器34。播放器34與播放器20不同，播放器34不執(zhí)行它本身的數(shù)字處理。播放器34本質(zhì)上只是把解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的數(shù)字-摸擬轉(zhuǎn)換器，其中，模擬信號(hào)通過顯示機(jī)構(gòu)24而轉(zhuǎn)換為用戶可感受的感覺。例如，如果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)是音頻數(shù)據(jù)，顯示機(jī)構(gòu)24就是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可聽聲音的揚(yáng)聲器。為簡(jiǎn)單起見，示出的ASIC 30只包括一個(gè)加密協(xié)處理器34。通常，ASIC 30包括幾個(gè)加密協(xié)處理器34，加密協(xié)處理器34也稱作“核心”，每ー個(gè)加密協(xié)處理器34都用于實(shí)施各個(gè)加密算法。例如，ASIC30的一個(gè)實(shí)施例包括4個(gè)核心34 =AES核心、DES核心、SHA-I核心和RSA/ECC核心。同樣為簡(jiǎn)單起見，示出的ASIC 30包括兩個(gè)傳感器42。通常，ASIC 30在其外層包括各種傳感器。這些傳感器從電壓傳感器、探針傳感器、金屬絲傳感器、壓電傳感器、運(yùn)動(dòng)傳感器、超聲波傳感器、微波傳感器、紅外傳感器、加速傳感器、福射通量傳感器、福射劑量傳感器和溫度傳感器中選擇，這些傳感器由S. H. Weingart在“用于計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)的物理安全器件攻擊和防衛(wèi)調(diào)查(Physical security devices for computer subsystems asurvey of attacks and defenses)，，, Lectrure Notes in Computer Science 第 1965 卷，第302-317頁(2001)中描述，此出版物在此引作參考，就好象在此全文引用一祥。傳感器42之ー檢測(cè)到竄改ASIC 30的企圖時(shí)觸發(fā)ASIC 30重置，以防止黑客脫離總線58來讀取加密密鑰。在本發(fā)明的此特定優(yōu)選實(shí)施例中，ASIC 30的管理代碼固定在ROM 52中。通過用具有更新ROM 52的新ASIC 30來物理取代整個(gè)ASIC 30而執(zhí)行ASIC 30的管理代碼更新。從而，不必從服務(wù)器50下載管理代碼到ASIC 30中，服務(wù)器50配置為向遠(yuǎn)程平臺(tái)28基本上只發(fā)送加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和用于對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解密的密鑰。
遠(yuǎn)程平臺(tái)28的操作如下。使用儲(chǔ)存在EEPROM 56中的ー個(gè)或多個(gè)驗(yàn)證密鑰，處理器32通過控制器16和收發(fā)器12向基站46的服務(wù)器50驗(yàn)證遠(yuǎn)程平臺(tái)28，作為要求發(fā)送加密的數(shù)字音頻或視頻數(shù)據(jù)的請(qǐng)求的一部分。使用非対稱算法如RSA或ECC來執(zhí)行驗(yàn)證。服務(wù)器50從基站46向遠(yuǎn)程平臺(tái)28發(fā)送所請(qǐng)求的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。處理器32通過收發(fā)器12和控制器16接收所請(qǐng)求的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且使用閃存控制器40把接收到的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)儲(chǔ)存在閃存38中。服務(wù)器50還從基站46向遠(yuǎn)程平臺(tái)28發(fā)送ー個(gè)或多個(gè)解密密鑰。處理器32通過收發(fā)器12和控制器16接收解密密鑰，并接著把解密密鑰儲(chǔ)存在EEPROM56中。(可替代地，協(xié)處理器32對(duì)解密密鑰進(jìn)行加密，并用閃存控制器40把加密的解密密鑰儲(chǔ)存在閃存38中。)當(dāng)用戶希望播放數(shù)據(jù)時(shí)，用戶在遠(yuǎn)程平臺(tái)28的用戶命令接ロ(未示出)輸入適當(dāng)?shù)拿?，通過控制器16指示處理器32，以對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行檢索和解密。處理器32接著使用閃存控制器40從閃存22檢索加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并接著使用協(xié)處理器36和EEPROM 56的適當(dāng)解密密鑰來對(duì)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密。使用對(duì)稱算法如DES或Rijndael來執(zhí)行解密。處理器32接著對(duì)得到的解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并把解碼數(shù)據(jù)發(fā)送給播放器34，播放器34把解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并把模擬信號(hào)發(fā)送給顯示機(jī)構(gòu)24。ASIC 30的替代實(shí)施例缺少EEPROM 56。相反，與ASIC 30壽命相同的唯一密鑰，如DES密鑰，儲(chǔ)存在ROM 52中。此密鑰由處理器32和協(xié)處理器36使用，以對(duì)其它密鑰進(jìn)行加密，所述其它密鑰以加密形式儲(chǔ)存在閃存38中，并且，如果需要，由處理器32和協(xié)處理器36從閃存38檢索所述其它密鑰并對(duì)其解密。ASIC 30在此描述為SM 18的替代品，但不應(yīng)解釋為要求ASIC30具有SM形狀因數(shù)。ASIC 30可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤钜驍?shù)，如TQFP形狀因數(shù)、DIP形狀因數(shù)、SOP形狀因數(shù)或BGA形狀因數(shù)。相似地，ASIC 30與總線26之間的接ロ不必是作為SM標(biāo)準(zhǔn)的IS07816接ロ，而可以是任何適當(dāng)?shù)慕鹰恚缇钟蚩偩€接ロ、MMCA接ロ、SDA接ロ、USB接ロ或并行接□。對(duì)ASIC 30的數(shù)字輸入進(jìn)行加密，但是，ASIC 30的輸出是模擬的，而非數(shù)字的，禁止非法拷貝數(shù)據(jù)。盡管從ASIC 30出現(xiàn)的模擬信號(hào)為清除格式，但它們的質(zhì)量與輸入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)相比足夠低，以阻止非法拷貝。進(jìn)而，與以上描述的現(xiàn)有技術(shù)替代實(shí)施例不同，用ASIC 30取代SM 18和播放器20，其相關(guān)成本沒有明顯增加?，F(xiàn)有技術(shù)第二替代實(shí)施例要求兩個(gè)具備加密能力的集成電路，與此不同，遠(yuǎn)程平臺(tái)28只有ー個(gè)具備加密能力的集成電路。進(jìn)而，盡管ASIC 30的制作要求在同一集成電路中集成邏輯電路和存儲(chǔ)器電路，但SIM 18的制作也是如此。雖然根據(jù)限定數(shù)量的實(shí)施例描述本發(fā)明，但應(yīng)該理解，可對(duì)本發(fā)明作出許多改變、修改和其它應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于數(shù)字權(quán)利管理的裝置，包括 (a)閃存；以及 (b)集成電路，該集成電路與所述閃存分離并用于 (i)請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， ( )接收加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， (iii)將加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述閃存中， (iv)對(duì)存儲(chǔ)在所述閃存中的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，由此提供解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及(v)把所述解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)， 其中，對(duì)存儲(chǔ)的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密包括使用至少一個(gè)解密密鑰，并且其中，所述至少一個(gè)解密密鑰的加密版本被存儲(chǔ)在閃存中，并且所述集成電路對(duì)所述至少一個(gè)解密密鑰的加密版本進(jìn)行解密以用于對(duì)存儲(chǔ)的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，集成電路另外用于 從服務(wù)器請(qǐng)求所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及 向所述服務(wù)器驗(yàn)證集成電路。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述集成電路是防竄改的。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括加密的音頻數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括加密的視頻數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述集成電路包括用于接收所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接口。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述接口從包括IS07816接口、局域總線接口、MMCA接口、SDA接口、USB接口和并行接口的組中選擇。
8.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中所述集成電路具有從包括SIM形狀因數(shù)、TQFP形狀因數(shù)、DIP形狀因數(shù)、SOP形狀因數(shù)和BGA形狀因數(shù)的組中選擇的形狀因數(shù)。
9.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述裝置還包括 (c)可操作地與所述集成電路連接的無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器用于發(fā)送對(duì)所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的請(qǐng)求，并用于接收請(qǐng)求的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括音頻數(shù)據(jù)，以及其中，所述裝置還包括 (c)接收模擬信號(hào)的顯示機(jī)構(gòu)，用于從模擬信號(hào)再現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括視頻數(shù)據(jù)，以及其中，所述裝置還包括 (C)接收模擬信號(hào)的顯示機(jī)構(gòu)，用于從模擬信號(hào)再現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求I所述的裝置，其中，集成電路另外包括 處理器，所述處理器至少使(i)加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被請(qǐng)求，以及(ii)存儲(chǔ)在閃存中的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)被解密，以及 用于存儲(chǔ)管理代碼的只讀存儲(chǔ)器，所述管理代碼由所述處理器執(zhí)行以操作所述集成電路。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所述集成電路另外包括協(xié)處理器，用于至少(ii)對(duì)存儲(chǔ)在閃存中的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)解密。
14.一種用于數(shù)字權(quán)利管理的系統(tǒng)，包括 (a)用于儲(chǔ)存加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的服務(wù)器；以及 (b)至少包括集成電路和分離的閃存的用戶平臺(tái)，其中，所述集成電路用于 (i)從所述服務(wù)器請(qǐng)求所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， (ii)使請(qǐng)求的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在閃存中， (iii)對(duì)存儲(chǔ)在閃存中的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，其中，產(chǎn)生的解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包含在集成電路中，以及 (iv)把所述解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，其中，模擬信號(hào)從集成電路中輸出， 其中，對(duì)存儲(chǔ)的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密包括使用至少一個(gè)解密密鑰，并且其中，所述至少一個(gè)解密密鑰的加密版本被存儲(chǔ)在閃存中，并且所述集成電路對(duì)所述至少一個(gè)解密密鑰的加密版本進(jìn)行解密以用于對(duì)存儲(chǔ)的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述集成電路另外用于(v)向所述服務(wù)器驗(yàn)證所述集成電路。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述集成電路是防竄改的，其中，提供了防止對(duì)集成電路上的解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的訪問。
17.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述用戶平臺(tái)進(jìn)一步包括可操作地與集成電路連接的無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器用于向所述服務(wù)器發(fā)送對(duì)所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的請(qǐng)求，并用于從所述服務(wù)器接收所述加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
18.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述集成電路包括 處理器，所述處理器至少控制(i)從服務(wù)器請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及(ii)對(duì)存儲(chǔ)在閃存中的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密，以及 用于存儲(chǔ)管理代碼的只讀存儲(chǔ)器，所述管理代碼由所述處理器執(zhí)行以操作所述集成電路。
19.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述服務(wù)器用于向用戶平臺(tái)僅傳送加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括音頻數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以及所述模擬信號(hào)包括音頻模擬信號(hào)。
21.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括視頻數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且所述模擬信號(hào)包括視頻模擬信號(hào)。
22.—種操作具有集成電路和分離的閃存的裝置的數(shù)字權(quán)利管理方法，包括以下步驟 (a)集成電路請(qǐng)求加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， (b)由所述裝置接收加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將其存儲(chǔ)在閃存中， (C)集成電路從閃存讀取加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并對(duì)讀取的加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密,其中,解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包含在集成電路中，以及 (d)集成電路把所述解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)并從集成電路輸出所述模擬信號(hào)， 其中，對(duì)讀取的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密包括使用至少一個(gè)解密密鑰，并且其中，所述至少一個(gè)解密密鑰的加密版本被存儲(chǔ)在閃存中，并且所述集成電路對(duì)所述至少一個(gè)解密密鑰的加密版本進(jìn)行解密以用于對(duì)讀取的加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解密。
23.如權(quán)利要求22所述的數(shù)字權(quán)利管理方法，其中，對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密包括使用對(duì)稱算法。
24.如權(quán)利要求23所述的數(shù)字權(quán)利管理方法，其中，所述對(duì)稱算法是DES算法。
25.如權(quán)利要求23所述的數(shù)字權(quán)利管理方法，其中，所述對(duì)稱算法是Rijndael算法。
26.如權(quán)利要求22所述的數(shù)字權(quán)利管理方法，還包括，在檢測(cè)到試圖竄改集成電路時(shí)，復(fù)位集成電路，從而保護(hù)集成電路上的解密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)不被訪問。
27.如權(quán)利要求22所述的數(shù)字權(quán)利管理方法，其中，加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括音頻數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且模擬信號(hào)包括音頻模擬信號(hào)。
28.如權(quán)利要求22所述的數(shù)字權(quán)利管理方法，其中，加密的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括視頻數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且模擬信號(hào)包括視頻模擬信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于數(shù)字權(quán)利管理的集成電路，其中用于實(shí)施數(shù)字權(quán)利管理的特定用途集成電路(ASIC)包括從服務(wù)器請(qǐng)求加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的處理器、以及用于把解密數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)的播放器。優(yōu)選地，ASIC是防竄改的。優(yōu)選地，ASIC的所有管理代碼儲(chǔ)存在ASIC的ROM上。一種用于接收、解密并顯示加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的裝置包括ASIC、以及用于與服務(wù)器通信的收發(fā)器、用于顯示模擬信號(hào)的顯示機(jī)構(gòu)、以及用于儲(chǔ)存加密數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器。一種用于儲(chǔ)存和顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的系統(tǒng)包括服務(wù)器和裝置。優(yōu)選地，服務(wù)器配置為只向裝置發(fā)送加密數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)和相關(guān)的解密密鑰。
文檔編號(hào)G06F21/06GK102737180SQ20121009035
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者達(dá)尼·達(dá)瑞爾 申請(qǐng)人:晟碟以色列有限公司