專利名稱：視頻介質(zhì)安全與跟蹤系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻介質(zhì)的安全系統(tǒng)。具體而言，本發(fā)明涉及一種視頻材料的版權(quán)所有者能在每次使用的基礎(chǔ)上對此材料的收看進(jìn)行控制的系統(tǒng)，此視頻材料提供在視盤或錄像帶等預(yù)錄介質(zhì)上。
眾所周知，含有預(yù)錄的材料如電影的錄像帶或視盤按如下所述的典型方式成為商品。錄像帶或視盤中材料的版權(quán)所有者，如電影工作室(“版權(quán)所有者”)，將電影復(fù)制成大量錄像帶或光盤，然后將它們賣給影視租賃店主，后者根據(jù)需要盡可能多地出租每一盤錄像帶或光盤。然而影視租賃店主只需為每一盤錄像帶或光盤付一次錢，因?yàn)樗呀?jīng)從電影工作室手中將錄像帶或光盤完全買下了。因此租賃為租賃店主而不是電影工作室?guī)砹素S厚的利潤。這是因?yàn)樗^的“一次用盡原則(first sale doctrine)”阻止錄像帶或光盤的賣主(電影工作室)對其產(chǎn)品的后續(xù)商業(yè)行為(如租賃)進(jìn)行任何程度的控制，即使該影視材料受版權(quán)保護(hù)時也是如此。
這使得不能更好地控制，并/或從他們的電影或其他節(jié)目的租賃市場中獲得的版權(quán)所有者備受打擊。為此已提出各種建議方法，以便版權(quán)所有者能克服一次用盡原則，能在一定程度上控制，例如，VHS錄像帶的租賃狀況。
方法之一是采用“不可倒帶”的錄像帶。該錄像帶被消費(fèi)者(租用者)播放后，必須送回租賃店倒帶。倒帶機(jī)自動記下每次倒帶處理，因此電影工作室(或其代理)能周期性地到現(xiàn)場或通過遠(yuǎn)程通訊方式檢查倒帶機(jī)的每次倒帶處理記錄。當(dāng)然這要求影視店主與電影工作室有商業(yè)上的安排來以每次使用為基礎(chǔ)支付錄像帶費(fèi)用。這種安排是合同上的事情，不在本發(fā)明討論的范圍內(nèi)。
不可倒帶的錄像帶存在明顯的缺陷，即每個租用者每次只能看一遍電影。這對那些想不只看一遍電影的租用者而言是一個打擊。對那些企圖篡改倒帶機(jī)記錄從而少交它們應(yīng)付的錄像帶出租費(fèi)的影視店主而言，這顯然也是一種誘惑。
目前提出的第二種建議需在每盤錄像帶中裝上一種特殊的積分電路。裝好后該電路在預(yù)定時間對VCR電子線路發(fā)射干擾無線信號，從而有效地阻止該錄像帶的播放，直至它被還回租賃店并重新編程該電路時為止。同樣重新編程機(jī)自動記錄重新編程處理。由于在錄像帶中安裝電路所需的費(fèi)用、電路故障可能給消費(fèi)者帶來的不便，以及容易被影視店工作人員或所謂“黑客”欺騙(此處“黑客”指任何試圖用技術(shù)手段破壞系統(tǒng)安全者)，使對這一建議的支持程度受到限制。該建議與不可倒帶錄像帶的建議有同樣的缺陷。需提供電池來驅(qū)動該錄像帶中的電路，這也增加了實(shí)際應(yīng)用的復(fù)雜性。
其他一些建議也需要在每盤錄像帶中裝入機(jī)械或電子的計(jì)數(shù)器來記錄播放次數(shù)。同樣，若某租用者想多次播放錄像帶時會出現(xiàn)問題，而且也容易通過篡改來克服這個問題。
需要明白的是，影視店主與版權(quán)所有者一樣，對此極為關(guān)注。若能找到在版權(quán)所有者與影視店主間分享租賃收入的可行系統(tǒng)，版權(quán)所有者就會為每個商店提供更多的電影拷貝，從而增加雙方的利潤。
上述安全系統(tǒng)沒有一個能適用于視盤之類的介質(zhì)。目前認(rèn)為具有新型數(shù)字格式的視盤將會非常流行。此外，需要明白的是，上述系統(tǒng)的不足是受如下要求限制的結(jié)果，即任何這種安全系統(tǒng)必須與目前被大量安裝的VCR兼容。這使得對此問題的解決基本上不能令人滿意，而且沒有一種建議的方案能被廣泛地付諸實(shí)施。
本發(fā)明者認(rèn)識到若一種安全系統(tǒng)不受目前大量安裝的VCR限制，而是采用與新型記錄介質(zhì)的規(guī)格兼容，且包含專用租賃控制子系統(tǒng)的放像機(jī)，則會很有利。預(yù)期這種安全系統(tǒng)尤其能適應(yīng)為視頻介質(zhì)，如數(shù)字視盤(DVD)及數(shù)字錄像帶(DVC)引入的新格式。
實(shí)現(xiàn)本安全系統(tǒng)需要相當(dāng)比例的版權(quán)所有者希望能更好地控制其新格式版權(quán)材料的商業(yè)使用，其結(jié)果使放像機(jī)生產(chǎn)商出于預(yù)計(jì)對此格式的支持會增加，從而能同意生產(chǎn)兼容的放像機(jī)。
依照本發(fā)明，本發(fā)明人定義了幾個重要的安全系統(tǒng)特性。其中之一是功能性，即系統(tǒng)根據(jù)節(jié)目(電影)標(biāo)題和租出時間的長短(天或小時)來跟蹤并報(bào)告每次租賃業(yè)務(wù)。更進(jìn)一步，系統(tǒng)應(yīng)能按諸如電影工作室來區(qū)分業(yè)務(wù)，并定期通過電話線等將這些信息下載到某業(yè)務(wù)服務(wù)中心或特定版權(quán)所有者。
下一個特性是高水平的系統(tǒng)安全性；據(jù)信本系統(tǒng)使不法影視租賃店主(或與影視租賃店主相勾結(jié)的黑客)不可能(或過于昂貴而實(shí)際上防止)進(jìn)行欺詐和損害。因此依照本發(fā)明，版權(quán)所有者就會有信心相信，他們會從租賃活動中獲得適當(dāng)補(bǔ)償。依照本發(fā)明，任何安全漏洞都能快速廉價地修復(fù)，并將損失減至最小。而且依照本發(fā)明，通過跟蹤系統(tǒng)的安全性，版權(quán)所有者能確信他們某影視材料(電影標(biāo)題)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)不會被他人訪問。
另一特性是本系統(tǒng)操作的簡單性。它為影視租賃店職員提供了最少的負(fù)擔(dān)。類似地，用戶(租用者)也喜歡操作簡單，這樣對影視材料租用者而言，系統(tǒng)足夠明晰，不會影響他欣賞被租的材料。
最后一個特性是本系統(tǒng)增加到放像機(jī)和介質(zhì)上的成本最少。此外店內(nèi)業(yè)務(wù)監(jiān)視及報(bào)告設(shè)備的費(fèi)用據(jù)信很快就能收回。
本發(fā)明的一個實(shí)施例是數(shù)字化視盤格式介質(zhì)。然而應(yīng)指出，本發(fā)明也能用于模擬或數(shù)字錄像帶、模擬視盤或其他采用磁、光或磁光或其他記錄方式的介質(zhì)。此系統(tǒng)也適用于其他非視頻材料，如音頻材料(但一般音頻材料完全售出，而不用于租賃)。
此外，這里提到的實(shí)施例包括數(shù)字視盤介質(zhì)，但應(yīng)明白的是本發(fā)明不局限于數(shù)字材料，也能適用于用模擬方式錄制的材料。
本發(fā)明包括“TTRD”(業(yè)務(wù)跟蹤與記錄裝置)，它是一套在影像店中使用的裝置，及一種用該TTRD將預(yù)錄在光盤或磁帶上的影像材料的節(jié)目(電影)標(biāo)識和特定放像機(jī)的標(biāo)識，以加密形式記錄到單獨(dú)的授權(quán)卡上的方法。授權(quán)卡是一種約100字節(jié)容量，采用半導(dǎo)體、磁或其他存儲技術(shù)的可重復(fù)使用的存儲卡。
此外，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的放像機(jī)(DVD機(jī)或盒式放像機(jī))，它在傳統(tǒng)電路上附加了專用租賃控制電路和/或相應(yīng)軟件，以便能從介質(zhì)內(nèi)預(yù)錄的材料中讀取租賃/出售授權(quán)數(shù)據(jù)、公用解密鑰和節(jié)目標(biāo)識。同時在放像機(jī)內(nèi)提供一個安裝授權(quán)卡的插槽以便讀授權(quán)卡，并通過數(shù)據(jù)解碼器及糾錯電路與解密器相連。解密器還接收用光學(xué)記錄在光盤上的公用解密鑰，從而從授權(quán)卡數(shù)據(jù)解密出節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識。每一放像機(jī)內(nèi)有一特殊判定電路，它對從授權(quán)卡中讀出的放像機(jī)標(biāo)識和存放在放像機(jī)只讀存儲器內(nèi)的標(biāo)識進(jìn)行比較，并對從解密器中讀出的節(jié)目ID和從預(yù)錄材料提供的節(jié)目標(biāo)識進(jìn)行比較。僅當(dāng)兩組放像機(jī)標(biāo)識被認(rèn)可(匹配)，且兩組節(jié)目標(biāo)識也被認(rèn)可(匹配)時，放像機(jī)才能播放該預(yù)錄的材料。
當(dāng)然，若光盤中的授權(quán)數(shù)據(jù)說明這是一張售出的光盤(非租用)，即光盤上有允許播放的授權(quán)說明，則即使節(jié)目標(biāo)識或放像機(jī)標(biāo)識不匹配，放像機(jī)也能播放預(yù)錄的節(jié)目材料。
因此，本發(fā)明還包括一種操作放像機(jī)認(rèn)可它播放預(yù)錄材料的操作的方法。
在一替代實(shí)施例中，沒有用到授權(quán)卡，而代之以盤本身上的可寫(如磁的)存儲器，它是靠近盤中心提供一條窄磁道，能被每臺DVD機(jī)內(nèi)的特殊磁頭讀取。
最后一個方面是預(yù)錄的介質(zhì)。以DVD光盤為例，這種視盤的適當(dāng)位置，如靠近光盤中心，有一條磁道(在替代實(shí)施例中)。當(dāng)視盤從工廠中生產(chǎn)出來并被送到影視租賃店時，此磁道一般是空的，但其空間足夠錄入加密的節(jié)目標(biāo)識和加密的放像機(jī)標(biāo)識。
應(yīng)當(dāng)明白的是，下文每當(dāng)提到授權(quán)卡時，在替代實(shí)施例中指的是盤或等效錄像帶上的該磁道。
本發(fā)明適用于錄像帶時，錄像帶上適當(dāng)位置錄入的是數(shù)據(jù)解密鑰和節(jié)目標(biāo)識。僅在替代實(shí)施例中，記錄在另一位置的是第二獨(dú)立磁道(使TTRD讀取方便而不需倒帶)，它有足夠的空間記錄加密節(jié)目標(biāo)識和加密放像機(jī)標(biāo)識。第二磁道的位置可以位于例如錄像帶的外殼之外，這樣當(dāng)錄像帶被插入TTRD(或VCR)時，插入動作及錄像帶在TTRD(或VCR)內(nèi)的運(yùn)動會使此磁道經(jīng)過一個固定磁頭，這樣就很容易讀取信息。在替代實(shí)施例的另一方案中，第二磁道位于錄像帶主軸的一端，主軸的自旋使磁道經(jīng)過一個適當(dāng)位置處的小磁頭。以上兩種情況都不需要從錄像帶自身的磁帶中搜尋加密數(shù)據(jù)。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的業(yè)務(wù)跟蹤與記錄裝置。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的放像機(jī)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明替代實(shí)施例的視盤。
圖4是根據(jù)本發(fā)明替代實(shí)施例的錄像帶。
在數(shù)字視盤的實(shí)施例中，每個DVD機(jī)，它不同于目前宣傳的東芝、索尼等常規(guī)類型，都在其內(nèi)部存儲器中嵌入一條被存儲的標(biāo)識。此標(biāo)識(如數(shù)字)不必與放像機(jī)的序列號一致。為求得最佳安全性，它可能需要有至少6-8位數(shù)字。放像機(jī)標(biāo)識位數(shù)可能比放像機(jī)序列號少許多，如少到只有兩位數(shù)字，則其安全性就會相應(yīng)的減少。所以放像機(jī)的標(biāo)識雖然不必每臺不同，但應(yīng)該在黑客能遇到的DVD機(jī)數(shù)量內(nèi)，取足夠大的數(shù)才不容易被復(fù)制。
每張用于租賃市場的相應(yīng)數(shù)字視盤，除包括僅用于替代實(shí)施例的普通光學(xué)預(yù)錄道外，還有一個附加的靠近盤中心(此位置是說明用的，并不限于此)的圓形窄磁記錄道。此磁道能存約100字節(jié)的數(shù)據(jù)。它由本發(fā)明中DVD機(jī)提供的磁讀取頭來讀取。需要明白的是工業(yè)界提出的DVD機(jī)不包括安裝授權(quán)卡的插槽(或替代實(shí)施例中的磁頭)和相關(guān)電路，但附加這些部件是為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而對DVD機(jī)做的必要修改。
每張供出租的DVD視盤還包括許多額外字節(jié)的信息，它是在常規(guī)制作母盤時用光學(xué)記錄的，是視盤初始化信息的一部分。在普通CD和前述DVD視盤之類的介質(zhì)內(nèi)，有一個掃描區(qū)，它在視盤初始化周期由放像機(jī)讀取。初始化信息通常包括運(yùn)行時間、磁道數(shù)，還可能包括錄入資料特定部分的位置等數(shù)據(jù)。依照本發(fā)明，每張租賃盤除包括普通在初始化區(qū)提供的信息外，還包括與電影標(biāo)題之類相對應(yīng)的，被錄在視盤光學(xué)區(qū)的(電影或節(jié)目標(biāo)識)號碼，和一條附加指令，它告訴放像機(jī)去讀能獲取播放許可的該視盤上的某一磁道。用于市場銷售的視盤，即零售給消費(fèi)者的視盤，就不包括這種查尋授權(quán)信息的指令。換而言之，銷售用視盤包括這樣一條指令，它不需要放像機(jī)讀授權(quán)卡以獲取播放視盤的許可，而是不管授權(quán)卡，直接許可放像機(jī)播放視盤。
錄在授權(quán)卡上的信息包括電影標(biāo)識和某個或某些允許播放該視盤的放像機(jī)的放像機(jī)標(biāo)識。授權(quán)卡上的這些信息被加密，并在租賃交易時由依照本發(fā)明提供給各租賃店的業(yè)務(wù)跟蹤及報(bào)告裝置(TTRD)記錄，“TTRD”是為方便地稱呼下面將要詳細(xì)介紹的裝置而采用的提法。需要明白的是，該裝置不必是一臺獨(dú)立的裝置，而是例如，可以合并到目前租賃店使用的其他業(yè)務(wù)報(bào)告裝置中去，并且它具有下述相應(yīng)特點(diǎn)。
每一TTRD內(nèi)的常規(guī)電子鐘在每次租賃交易時記錄授權(quán)的時間和日期，租賃結(jié)束后又記錄下此視盤被還回租賃店的時間。
每臺DVD機(jī)，還包括一個判斷電路，僅當(dāng)自身放像機(jī)標(biāo)識與從授權(quán)卡中讀出的放像機(jī)授權(quán)標(biāo)識相匹配，且從視盤上用光學(xué)讀出的電影標(biāo)識與從授權(quán)卡中讀出的電影標(biāo)識相匹配時，判斷電路才允許放像機(jī)播放此視盤。沒有此電路，該DVD機(jī)即為普通機(jī)型。
當(dāng)一租用者首次成為某租賃代銷店或租賃連鎖店的顧客時，該顧客為租賃店職員提供他自己DVD機(jī)的放像機(jī)標(biāo)識。這個標(biāo)識與顧客的姓名及/或電話號碼之類一起，由標(biāo)準(zhǔn)鍵盤接口或條形碼讀取器送入TTRD，之后該顧客就可以成為任一租賃店的會員。以后他只用出示普通信息，如姓名、電話號碼或租賃標(biāo)識卡，就可以租用視盤了。
當(dāng)某視盤被租時，租賃店職員將它插入TTRD，TTRD光學(xué)地從視盤初始化區(qū)讀取電影標(biāo)識，并將它與顧客的放像機(jī)標(biāo)識一起記錄到授權(quán)卡中。這個操作是自動完成的，只需幾秒鐘。
授權(quán)卡由租賃店在每次租賃時提供；一張卡可以包括多張被租視盤的信息?？ǖ纳a(chǎn)成本只需約1美元，并且可以重復(fù)使用。對租賃店及租用者而言，授權(quán)卡這種方式?jīng)]有用視盤內(nèi)的磁道方便，因?yàn)樾枰黾宇~外的物理部件?？ǖ某叽鐟?yīng)能放入光盤的“保存盒(jewel case)”中，以最大限度地減少丟失的風(fēng)險。不過按生產(chǎn)放像機(jī)的成本來看，授權(quán)卡要便宜一些。系統(tǒng)的安全性和功能度與授權(quán)卡使用的介質(zhì)無關(guān)。
顧客用完視盤，將它還回租賃店后，租賃店職員簡單地將視盤插入TTRD，TTRD讀取磁數(shù)據(jù)與光學(xué)數(shù)據(jù)，并在它的存儲器中記下歸還的日期和時間，從而擁有了一次完整的業(yè)務(wù)記錄。
此系統(tǒng)提供了上述諸多優(yōu)點(diǎn)。從功能性而言，做為業(yè)務(wù)跟蹤信息，TTRD內(nèi)的電子鐘注意每張視盤被允許租用和被還回租賃店的時間和日期。若需要的話，還可以結(jié)合電影標(biāo)識和租用者的放像機(jī)標(biāo)識，這些信息足夠用來跟蹤租賃活動。然而值得注意的是，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，租賃跟蹤特性是不必要的，這些實(shí)施例中只包括了下述的安全特性。因此在應(yīng)用于版權(quán)所有者不需要業(yè)務(wù)信息，只需要安全性的情況下，業(yè)務(wù)跟蹤功能及相關(guān)的結(jié)構(gòu)就被略去了。
本系統(tǒng)增加的優(yōu)點(diǎn)之一是能防止某租用者將他租來的視盤(或錄像帶)借給朋友或親戚，因?yàn)橹挥兴腄VD機(jī)被允許播放這些視盤。這一特性能有效地增加租賃業(yè)務(wù)。若某用戶不只擁有一臺DVD機(jī)，系統(tǒng)就將多條放像機(jī)標(biāo)識錄到授權(quán)卡(或視盤磁道)中。顧客可能會將他朋友的放像機(jī)列為自己的，從而避開不能將視盤借給朋友的限制。(當(dāng)然，當(dāng)他的朋友在同一租賃店或租賃連鎖店租視盤時，這種情況就會被發(fā)現(xiàn))。
本發(fā)明的一個主要優(yōu)點(diǎn)是即使黑客獲取了所用安全原理的全部知識，并對某DVD機(jī)授權(quán)電路所有的工作細(xì)節(jié)全部探查清楚，系統(tǒng)的安全性能仍能維護(hù)。也就是說，DVD機(jī)自身沒有秘密，但系統(tǒng)是安全的。這安全系統(tǒng)包括兩個方面；首先，阻止不法交易，第二，限制對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的訪問。這其中，第一點(diǎn)可能更重要。
為防止不法交易，即防止黑客設(shè)計(jì)“黑箱”裝置來非法記錄授權(quán)卡中的授權(quán)數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)(放像機(jī)和電影標(biāo)識)被TTRD用公用密鑰加密系統(tǒng)串起來，加密，并寫入授權(quán)卡(或各視盤)中。公用密鑰系統(tǒng)眾所周知，下面對相關(guān)的加密方法做一簡單回顧。
數(shù)據(jù)加密最普遍并最為外行了解的形式是私有密鑰或?qū)ΨQ加密，這也是歷史上用于加密的方法。這種方法用相同密鑰來加密和解碼數(shù)據(jù)。為防止猜密鑰的試錯法嘗試，密鑰通常是一個大數(shù)，如18位數(shù)字。DES(數(shù)據(jù)加密系統(tǒng))算法是駐有密鑰系統(tǒng)的一個例子，它將數(shù)據(jù)排成64比特的塊，再用56比特的密鑰加密。(56比特約相當(dāng)于17位數(shù))。
眾所周知，私有密鑰加密系統(tǒng)中，為確保安全，選用的密鑰必須秘密保存以防黑客(或不同利益者)。但同時密鑰又必須提供給可能是大量的合法用戶。在一些特定(軍用)情況下，合法用戶數(shù)量相對比較少，所以歷史上用到的這些系統(tǒng)還算成功。但在本情況下每臺DVD機(jī)都必須包含解密鑰以便讀取授權(quán)介質(zhì)，所以能很容易地買一臺DVD機(jī)的黑客能獲取至少是某種形式的密鑰，從而大大減少了系統(tǒng)的安全性。也就是說，認(rèn)為這種由廉價而且遍地都是的放像機(jī)給出的解密鑰，能不被那些決意要讀取它的黑客獲得是不現(xiàn)實(shí)的。所以據(jù)信私有密鑰加密系統(tǒng)更可能被突破，但根據(jù)本發(fā)明，它可以用于其上述缺點(diǎn)不太重要的場合。
另一種數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)是用公用密鑰，也就是不對稱加密。這種系統(tǒng)中有兩把不同的密鑰，第一把是私有密鑰，只有上述私有密鑰系統(tǒng)的授權(quán)用戶才知道；第二把是公用密鑰，它眾人皆知但不會有被黑客破譯的風(fēng)險。其中一把(哪把都行)用于數(shù)據(jù)加密，另一把用于解密。所有公用密鑰系統(tǒng)一個基本的特性是黑客不會因了解了解密鑰，就能給信息加密，反之亦然。
最安全的商用公用密鑰系統(tǒng)是CA州Redwood市的RSA數(shù)據(jù)公司提出的。該系統(tǒng)的安全性是建立在將含上百位數(shù)位的極大數(shù)分解因子的困難程度上。在最快的計(jì)算機(jī)上，運(yùn)行目前已知最快的分解因子算法為該數(shù)分解因子也需要幾十年的時間。密鑰的數(shù)越大，分解因子越困難。實(shí)際應(yīng)用中密鑰的大小被選為使可能的黑客為分解因子而花費(fèi)的努力的代價效用比達(dá)到低到不可接收的程度，并在考慮到計(jì)算能力可能增長的情況下能貫穿產(chǎn)品的預(yù)計(jì)壽命。
本發(fā)明的一個實(shí)施例中，公用密鑰系統(tǒng)的私有密鑰用于加密。此密鑰以如此方式安全地存放在TTRD中，使任何想從TTRD中提取私有密鑰的嘗試都會導(dǎo)致密鑰被擦除。這相對而言較容易做到，因?yàn)門TRD的數(shù)量有限(一般每租賃店一臺)，每臺均會因日常業(yè)務(wù)的需要而不時接受電子查詢，這樣安全上的漏洞會比較容易被發(fā)現(xiàn)。保護(hù)嵌入TTRD中積分電路內(nèi)的密鑰的技術(shù)手段人所共知，一個簡單的方法是若企圖打開TTRD外罩，私有密鑰立即被排除。類似地，因?yàn)槊荑€一般被放在易失性存儲器中，故而任何想用電子方法連通存儲器導(dǎo)線的企圖都會導(dǎo)致存儲器內(nèi)容被擦除。已知還有其他類型的安全閉鎖，也可以提供多重閉鎖。當(dāng)然若成功地從特定TTRD中取得了數(shù)據(jù)，就說明該TTRD的管理人員多半是同謀。只要認(rèn)識到有這種情況存在，相信試圖突破系統(tǒng)的情況會大為減少。
DVD機(jī)解密所需的相應(yīng)用密鑰與上述電影標(biāo)識及授權(quán)(租賃/銷售)指令一起光學(xué)地記錄到視盤上，成為視盤普通光學(xué)記錄內(nèi)容的一部分。當(dāng)視盤要被播放時，DVD機(jī)讀取取密鑰用來對授權(quán)卡內(nèi)的數(shù)據(jù)解密，以便播放。
公用密鑰被光學(xué)記錄在每張視盤上而不是存儲在每臺DVD機(jī)內(nèi)，這樣能更迅速從安全漏洞中恢復(fù)。若發(fā)生了小概率事件私有密鑰被泄漏，從而威脅到系統(tǒng)安全，則迅速生成一對新密鑰。新的私有密鑰可以下載(如通過遠(yuǎn)程通訊)到每一臺TTRD中，相應(yīng)地，自即日起生產(chǎn)的新視盤中裝入新的公用密鑰。因從黑客處得到一臺非法授權(quán)裝置而導(dǎo)致的收入損失只限于該影像租賃店，現(xiàn)在該非法裝置只能用來看密鑰更改前的電影。更進(jìn)一步，某特定租賃店在發(fā)現(xiàn)安全漏洞前，若某被發(fā)行的電影的租賃業(yè)務(wù)報(bào)告有任何不正常的減少，都說明商店內(nèi)存在不法操作者。
新密鑰發(fā)布后，為了讓TTRD繼續(xù)認(rèn)可舊電影，每一TTRD必須按序列號存放所有用過的密鑰，并自動選用合適的私有密鑰為要錄在授權(quán)卡上的數(shù)據(jù)加密。這通過將密鑰序列號附加到錄在視盤上的公用密鑰上來完成。TTRD先讀序列號，再從存在TTRD存儲器內(nèi)的一系列私有密鑰中選出合適的私有密鑰來執(zhí)行加密。
電影ID被光學(xué)記錄在視盤上，同時還被加密地錄在授權(quán)卡上(與授權(quán)放像機(jī)ID一起)，這樣做有兩個原因。首先是讓TTRD跟蹤正被租用的特定電影；第二個原因關(guān)系到系統(tǒng)的安全性；若錄在授權(quán)卡上的數(shù)據(jù)只是一條授權(quán)任何視盤都能被具有特定標(biāo)識的DVD機(jī)播放的加密指令，那么該加密的數(shù)據(jù)流就可能被黑客獲取，以后重新使用。這可以通過用黑客的設(shè)備記錄授權(quán)卡上的數(shù)據(jù)流來完成。這樣就可以非法授權(quán)同一DVD機(jī)播放其他電影(即指同一顧客)。
公用密鑰加密系統(tǒng)的一個重要特性是不可能從一組加密值已知的數(shù)據(jù)中推斷出與其只相差一個比特的另一組被加密數(shù)據(jù)的值。換而言之，例如，黑客知道了讓標(biāo)識號1289的放像機(jī)播放第566號電影的指令被加密后的數(shù)據(jù)，但他無法推出讓同一放像機(jī)播放第567號電影這條指令的被加密數(shù)據(jù)，因此黑客最多只能注意到授權(quán)某放像機(jī)播放某電影時的代碼序列，下次同一顧客想看同一電影時再用上這串代碼，從而黑客最多能從審慎的租賃店主處獲得額外的租賃而不給權(quán)利所有者付這些租賃費(fèi)。為此所費(fèi)的努力要比其經(jīng)濟(jì)上的收益多很多，所以他不會這樣干。
關(guān)于限制訪問業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)也用公用密鑰加密系統(tǒng)(密鑰本身與上例不同)來報(bào)告業(yè)務(wù)。每位版權(quán)所有者(如電影工作室)被配給一對專門的私用密鑰/公用密鑰。每臺TTRD存儲每一工作室的公用密鑰，與某工作室相關(guān)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在TTRD存儲與傳輸該數(shù)據(jù)前，用該工作室的公用密鑰加密。只有工作室(或其代理用密)才有相應(yīng)的為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)解密的私用密鑰。
系統(tǒng)的其他部分提供了操作的簡便性。在租賃時，影視租賃店職員通常必須用鍵盤接口或用條形碼掃描器從包含標(biāo)識碼的標(biāo)識卡上讀入租用者的姓名或電話號碼，然后根據(jù)本發(fā)明職員另外將租用者的授權(quán)卡和被租視盤放入TTRD。在用授權(quán)卡的第一實(shí)施例中，TTRD包括一個接在插座中的插頭，以便與授權(quán)卡電連接。用視盤磁道的第二實(shí)施例中，TTRD包括一個特殊的記錄頭，以便將數(shù)據(jù)記錄到視盤(或錄像帶)的特殊磁道上。
每一實(shí)施例的TTRD都包括一個端口和與DVD機(jī)類似的裝載機(jī)構(gòu)。授權(quán)卡與視盤幾秒鐘內(nèi)被退出，第一部分業(yè)務(wù)被自動記下，以后(或其后不久)租用者歸還視盤時，職員再次將視盤插入TTRD，從鍵盤接口處說明是辦理歸還手續(xù)。業(yè)務(wù)的最后部分則是將視盤歸還時間之類的信息記錄下來，視盤再次被退出，放回貨架。授權(quán)卡被歸還只為以后再使用。對版權(quán)所有者或其代理人報(bào)告業(yè)務(wù)情況也在方便的時間，通過調(diào)制解器和電話線之類自動完成。業(yè)務(wù)報(bào)告也可以采用其他共知的手段。故而影視租賃店職員所需做的工作僅比他以前需做的用銷售終端存儲顧客信息，用條形碼讀取登記，或?yàn)橐暠P、錄像帶結(jié)賬等工作多了一點(diǎn)而已。
此外，本發(fā)明為顧客提供了方便。顧客需要多做的事情是當(dāng)他第一次在某租賃店或租賃連鎖店簽約(成為會員)時，為租賃店職員提供他放像機(jī)的標(biāo)識(或多個標(biāo)識，若他有多臺放像機(jī))。為方便起見，每臺DVD機(jī)與印有打印的、條形碼的、或磁條的幾張卡片一起出售。放像機(jī)標(biāo)識還與序列號一起貼在每臺DVD機(jī)的背板上。所以需額外提供放像機(jī)標(biāo)識這件事，在他首次成為租賃店會員時就一次性地完成了。
據(jù)信實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的費(fèi)用很低，替代實(shí)施例中每臺放像機(jī)內(nèi)的磁讀取器和相應(yīng)授權(quán)電路的費(fèi)用估計(jì)為1美元。費(fèi)用的大部分用于磁讀取器和它相關(guān)的放大器。所以在授權(quán)卡的實(shí)施例中費(fèi)用會少的多。所需電路的其余部分通常位于放像機(jī)內(nèi)含的積分電路中，這只需增加極少的費(fèi)用。值得注意的是大部分是實(shí)際的邏輯電路的電路可以被替代為微處理器內(nèi)操作DVD機(jī)的軟件。
據(jù)估計(jì)替代實(shí)施例中，在批量生產(chǎn)的視盤中加入環(huán)形磁道的費(fèi)用是每盤0.01-0.05美元。磁道很窄，也不需要是高密度，因?yàn)樾枰浀酱诺郎系膶?shí)際數(shù)據(jù)量很小。
不過每臺TTRD的費(fèi)用比較高。但是每一租賃店只需提供一臺TTRD，而且這些設(shè)備可以批量生產(chǎn)，因?yàn)橛羞@么多的租賃店。
圖1以方框圖的形式描述了一個影像租賃店內(nèi)TTRD的實(shí)施例。該設(shè)備包括一個常規(guī)的視盤光讀取器12，它是能在普通影碟機(jī)中找到的類型，此例中一般是DVD機(jī)用的類型。需要明白的是，此處引用DVD機(jī)是因?yàn)轭A(yù)期本發(fā)明最可能被這種視頻介質(zhì)采用，然而本發(fā)明與其他視盤和錄像帶的格式是兼容的。(當(dāng)然，目前的視盤和磁帶放像機(jī)不包含本發(fā)明所需的電路)。需要明白的是視盤光讀取器12包含了普通用于視盤14自旋的機(jī)械部件(為簡單起見沒有示出)。
DVD機(jī)的常規(guī)操作中，將視盤插入放像機(jī)后，放像機(jī)掃描靠近視盤中心稱為初始化區(qū)的區(qū)域，以獲得視盤記錄內(nèi)容的信息，該內(nèi)容一般被影碟機(jī)呈現(xiàn)在屏幕上。根據(jù)本發(fā)明，初始化除記錄常規(guī)信息外，還包括節(jié)目(電影)標(biāo)識，租賃/出售說明和解密鑰。解密鑰一般包括密鑰序列號、公用密鑰和密鑰模量。典型情況下，節(jié)目標(biāo)識不必是字母數(shù)字形式，可能只是數(shù)字碼，如6或8位十進(jìn)制數(shù)碼?？赡苤挥蒙僦?位的十進(jìn)制數(shù)字來唯一地標(biāo)識，例如，幾年內(nèi)發(fā)行的每張視盤。
視盤光學(xué)讀取器12通過常規(guī)激光讀取機(jī)構(gòu)18從視盤14的光學(xué)記錄區(qū)讀取兩份數(shù)據(jù)；1.密鑰序列號、公用鑰密鑰和模量，及2.節(jié)目標(biāo)識號。這些數(shù)據(jù)位于上述視盤初始化區(qū)，該盤上已含有關(guān)于視盤內(nèi)容的格式化信息。
視盤光讀取器12從激光讀取機(jī)構(gòu)18從視盤讀出的數(shù)據(jù)流中提取這些數(shù)據(jù)。密鑰序列號(在某實(shí)施例中)被提供給密鑰存儲器32，它以上述安全的方式存儲公用加密鑰系統(tǒng)的私有加密鑰表。實(shí)際上該密鑰號是表明存在密鑰存儲器22中的哪把密鑰被用作私有加密鑰的地址。其后此私有加密鑰被提供給加密器26，該加密器是例如上述RSA數(shù)據(jù)公司出售的。通常該加密器實(shí)際上是一套由微處理器運(yùn)行的軟件(計(jì)算機(jī)程序)。被加密器26加密的數(shù)據(jù)是由視盤光讀取器12提供的節(jié)目標(biāo)識，它與特定放像機(jī)標(biāo)識一起被連在一起地存放(在一數(shù)據(jù)塊中)。該放像機(jī)標(biāo)識是由前述TTRD中的存儲器30提供的，或可以是在租賃交易時由鍵盤或條形碼讀取器輸入。放像機(jī)標(biāo)識是租賃顧客自己的特定放像機(jī)的標(biāo)識。
節(jié)目標(biāo)識除用于跟蹤外，也增加了系統(tǒng)安全性。即，若沒有節(jié)目標(biāo)識，錄在視盤磁道中的信息就是被加密的放像機(jī)號。因此黑客能通過讀授權(quán)卡來獲取某授權(quán)放像機(jī)的代碼來破壞系統(tǒng)安全，即只需通過讀取并記錄上某放像機(jī)號有關(guān)的加密數(shù)據(jù)就能授權(quán)放像即使用該放像機(jī)，從而破壞系統(tǒng)安全。這種情況黑客不需為號碼解密，而只需要記錄下視盤磁道上相應(yīng)的加密數(shù)據(jù)，不需用到TTRD，也就是說繞過TTRD，由此沒記錄下此次租賃業(yè)務(wù)而欺騙了版權(quán)所有者。故而為每次租賃業(yè)務(wù)提供一條單獨(dú)的信息(節(jié)目標(biāo)識)，并用上公用密鑰系統(tǒng)，就能使黑客不能判別對同一系統(tǒng)放像機(jī)不同電影標(biāo)識的編碼數(shù)據(jù)是什么，這是公用密鑰系統(tǒng)的特性決定的。
需要明白的是，為達(dá)此目的，也可用到除節(jié)目標(biāo)識外的信息。即當(dāng)生產(chǎn)出每張光盤時，不是在光道上提供節(jié)目(電影)號碼，而是提供一個隨機(jī)數(shù)。然后TTRD讀取此隨機(jī)數(shù)，加密它，并將此加密的隨機(jī)數(shù)記錄到授權(quán)介質(zhì)上。故而此處用到的術(shù)語“節(jié)目標(biāo)識”不必是所有錄有同一電影的光盤通用的一個號碼，而是任何只屬于每一特定光盤或錄像帶的號碼或信息。所以不必每部電影都有自己唯一的節(jié)目標(biāo)識，可以采用有限范圍的數(shù)，如從0到100，就足以保證安全，即使幾部電影有相同的節(jié)目標(biāo)識。單獨(dú)從安全角度考慮，節(jié)目標(biāo)識不必是某電影(標(biāo)題)的標(biāo)識。然而為最大限度地保障安全，每部電影最好還是擁有一個單獨(dú)的標(biāo)識號。
之后加密器26加密這些數(shù)據(jù)并將它們提供給數(shù)據(jù)編碼器34，數(shù)據(jù)編碼器34將數(shù)據(jù)格式化并編碼成一種如所需要的特定常規(guī)調(diào)制方案，授權(quán)卡35通過插槽接頭33與數(shù)據(jù)編碼器34相連以記錄編碼后的數(shù)據(jù)。
在也簡化地示于圖1的替代實(shí)施例中，編碼數(shù)據(jù)被提供給驅(qū)動市售型磁記錄頭42的傳統(tǒng)放大器38，磁頭42然后將數(shù)據(jù)錄到光盤14上的磁道中，如上所述，磁道通常位于盤心附近，不過也不必局限于此。需要明白的是，一般這兩個實(shí)施例不會用在同一TTRD中。
作為租賃用視盤，預(yù)先被錄入光道的是表明這的確是租賃用視盤的說明(可能只在預(yù)定位置占一個比特)。若沒有這條說明，(下述)放像機(jī)就知道這是售給顧客的視盤。若“銷售用”視盤偶然被TTRD處理，根據(jù)上述理由這不會影響視盤的使用。
在加密后的節(jié)目標(biāo)識及放像機(jī)標(biāo)識被錄到卡35后，卡35和視盤14從TTRD中退出，都交給租賃顧客使用。
也是圖1所示TTRD的一部分，但對安全因素而言并非必須的是跟蹤及報(bào)告部分。它包括一個數(shù)據(jù)編碼器和一個從視盤讀取器12處接收節(jié)目標(biāo)識的格式化器46，同樣由電子鐘(圖中沒有標(biāo)出)提供表示租賃業(yè)務(wù)時間的日期與時間說明，這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)通常被編碼及格式化成適當(dāng)?shù)男问胶筇峁┙o例如調(diào)制解調(diào)器50，由它通過電話線將該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)發(fā)往如電影工作室的中心跟蹤計(jì)算機(jī)。需要明白的是從安全角度而言跟蹤與報(bào)告部分52不是必須的，它是為商業(yè)用途提供的，它能允許每個電影工作室判斷其電影被租賃的次數(shù)。
在此系統(tǒng)中特定放像機(jī)的號碼有意不被提供給數(shù)據(jù)編碼和格式化器46。這可以做到，但對商業(yè)跟蹤而言不是必須的。不提供這些信息，租賃顧客就擁有更大程度的保密性。
需要明白的是只需很小的修改，圖1所示的TTRD就能適用于錄像帶。在這種情況下激光系統(tǒng)18被VCR(磁)讀取器取代，錄像帶實(shí)施例更多的細(xì)節(jié)將在下文描述。
圖1是一張方框圖，每框代表了一種常規(guī)的市售部件，而且方框間的相互聯(lián)系是在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員技能之內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)的。
租賃顧客將租用視盤14及卡35拿回家，并將二者插入方框圖2所示的放像機(jī)中。
圖2所示的放像機(jī)包括了所有影碟機(jī)共有的幾個主要部件，包括一個視盤14的驅(qū)動器(為簡明起見未畫在圖中)；一個光學(xué)讀取裝置，圖中為激光系統(tǒng)60(與圖1的部件18類似)；及一個視盤光學(xué)讀取器62，與驅(qū)動傳統(tǒng)放像機(jī)電路66的光讀取器12類似。部件62與66是任一影碟機(jī)都有的常規(guī)類型，甚至是不依本發(fā)明制造的。激光系統(tǒng)60讀出的數(shù)據(jù)流提供給視盤光學(xué)讀取器，它將解調(diào)與解碼后的數(shù)據(jù)送至至傳統(tǒng)放像機(jī)電路66，后者一般連到電視或監(jiān)視器上以供收看。
依照本發(fā)明，圖2中所示的其他部件也被加入放像機(jī)以獲取所需要的安全性。在授權(quán)卡實(shí)施例中，這些部件包括與授權(quán)卡35相連的插槽連接器73。
在替代實(shí)施例中，簡示如圖2，附加的部件包括一個與圖1中的磁寫入頭42結(jié)構(gòu)相似的磁讀取頭70，它用來讀視盤14上的磁道。磁讀取頭70的信號提供給一個常規(guī)模擬放大器74。放像機(jī)中磁讀取頭70的性能不必很高，因?yàn)殇浫胄畔⒌目偭恐挥屑s100字節(jié)，信號頻率在10KHZ量級，因此一個廉價簡單的磁讀取頭和放大器就足夠了。需要明白的是這兩個實(shí)施例不會出現(xiàn)在同一放像機(jī)中。
放大器74(或連接器73)的信號被提供給一個常規(guī)數(shù)據(jù)解碼器76，它與圖1中的數(shù)據(jù)編碼器34互補(bǔ)，為使記錄信號與介質(zhì)性能相匹配，在替代實(shí)施例中錄在視盤磁道上的信息通常將用某種調(diào)制的形式來記錄。這種調(diào)制一般稱為信道編碼。各種信道編碼的方法已為人熟知。因此放像機(jī)中磁讀取電路包括了數(shù)據(jù)解碼器76以便在替代實(shí)施例中對這些數(shù)據(jù)解碼(解調(diào))。依照本發(fā)明，典型的適用編碼方法是頻移鍵控，另一適用的方法是正交相移鍵控。由此解碼器76從磁頭與放大器中讀出的模擬信號提供常規(guī)的數(shù)字信號。在授權(quán)卡實(shí)施例中，解碼器76可以是一個更簡單的數(shù)字電路，甚至可以沒有。
被解碼的數(shù)據(jù)(以數(shù)字形式)被提供給常規(guī)糾錯電路78以尋找并糾正數(shù)據(jù)中的任何錯誤。經(jīng)糾錯的數(shù)據(jù)被提供給解密器80，它與圖1中的加密器26互補(bǔ)。然而要理解的是，為提高安全性，在上述公用密鑰/私用密鑰系統(tǒng)中，加密器與解密器不是彼此簡單地互補(bǔ)。解密器80的結(jié)構(gòu)是，例如RSA數(shù)據(jù)公司公用密鑰系統(tǒng)的市售類型。
從視盤光學(xué)讀取器62中讀出的被解調(diào)和解碼的數(shù)據(jù)(但沒有被加密)被提供給租賃控制電路84。電路84的功能是取出相關(guān)數(shù)據(jù)。這相對而言比較簡單。因?yàn)橐阎嚓P(guān)數(shù)據(jù)位于視盤14初始化區(qū)的特定位置上。租賃控制電路84從解調(diào)解碼數(shù)據(jù)流中選取三個數(shù)據(jù)項(xiàng)，第一是節(jié)目標(biāo)識(“節(jié)目ID”)，第二是解密鑰(包括模量)，第三是說明此視盤是租賃用或銷售用的授權(quán)說明。在此實(shí)施例中，授權(quán)說明是單個比特；若該位為0，則是租賃用視盤，若值為1，則是銷售用視盤。授權(quán)位不必加密。密鑰(包括模量)(此處指公用密鑰)被提供給解密器80以便解密。節(jié)目標(biāo)識提供給第一比較器90做為第一輸入。比較器90的第二輸入是由解密器80從授權(quán)介質(zhì)中讀出的數(shù)據(jù)提供的解密的節(jié)目標(biāo)識。
第二比較器94包括從放像機(jī)中只讀存儲器(ROM)98中讀出的放像機(jī)標(biāo)識做為第一輸入，并提供放像機(jī)標(biāo)識，該標(biāo)識可能只有兩位，但最好多一些。比較器94的第二輸入是被解密器80從授權(quán)介質(zhì)上數(shù)據(jù)解密的放像機(jī)標(biāo)識。比較節(jié)目標(biāo)識與放像機(jī)標(biāo)識的功能可能是由例如比較兩組并列二進(jìn)制位的邏輯電路比較器來實(shí)現(xiàn)?；蛘呤?，比較功能(以及此處描述的其他功能)也可以等效地由影碟機(jī)內(nèi)通常有的微處理器執(zhí)行某控制程序來完成。在這種情況下，微處理器控制程序獲取兩組串行流，并執(zhí)行一般的位對位比較。
若比較匹配，即兩輸入端的數(shù)據(jù)相同，則比較器90與94均提供例如高輸出。類似地，若輸入端不匹配，則比較器90和94提供低的輸出信號。
比較器90與94的輸出信號被提供給一個與門102。因此只有當(dāng)兩個比較器90與94的輸出信號均為高時，與門102才提供高輸出信號。與門102的輸出信號做為或門106的第一輸入，或門106的第二輸入為授權(quán)比特。所以若這是用于出售的光盤，或門106接受授權(quán)位的高輸入；若視盤14是租賃用視盤，授權(quán)位為0，或門106的輸出被與門102的輸出信號控制。之后或門106提供一個播放使能信號給如放像機(jī)電子設(shè)備66(或其他放像機(jī)的操作部分)，以便允許放像機(jī)工作。所以僅僅當(dāng)或門106的輸出信號是高時，放像機(jī)才能工作，即，播放視盤114的節(jié)目部分。這種使能功能可以根據(jù)放像機(jī)的什么部分被允許來采用任一種形式。
需要明白的是，對于租賃用視盤，只有當(dāng)錄在授權(quán)介質(zhì)上的視盤的節(jié)目標(biāo)識與視盤上光學(xué)區(qū)的節(jié)目標(biāo)識相匹配，且只有放像機(jī)的放像機(jī)標(biāo)識與錄在授權(quán)介質(zhì)上的放像機(jī)標(biāo)識相匹配時，放像機(jī)才能夠播放該視盤。作為或門106輸出的播放使能的信號是允許讀取視盤初始化區(qū)之外的其他部分所必須的。
數(shù)字影碟機(jī)是提供高速數(shù)字信號處理的成熟設(shè)備，即具有可觀的嵌入計(jì)算能力。因此用小量附加的程序代碼來以軟件形式執(zhí)行圖2中邏輯電路形式所完成的功能，相對而言會便宜一些。需要明白的是，雖然圖2描述了一種邏輯電路(硬件)實(shí)施例，但將此功能轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的計(jì)算程序相對而言會比較簡單，而且在得知本發(fā)明公開內(nèi)容后，這是在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員技能之內(nèi)的。
圖3是本發(fā)明替代實(shí)施例中視盤14的頂視圖。視盤14包括盤中心區(qū)112，它通常用來在播放時機(jī)械地保持住視盤。該視盤的光學(xué)記錄區(qū)是整個外部區(qū)114，它包括光道(為簡明起見未畫于圖中)。根據(jù)本發(fā)明附加到視盤上的部件是窄磁道118，它在此情況下是緊挨著盤心區(qū)。道118有一層與磁帶或軟盤之類相似的磁性涂層，以便進(jìn)行普通的磁記錄和磁讀取。磁道118只有約100字節(jié)的數(shù)據(jù)，故可以以低密度錄入。
雖然此處提到的介質(zhì)是指數(shù)字視盤和錄像帶，但需明白的是，這不是限制性的。其他類型的介質(zhì)如磁光盤也能適用。依照本發(fā)明，總的要求是至少有一小塊區(qū)域能被TTRD在其上記錄(并以后能重錄)信息。
圖4是本發(fā)明替代實(shí)施例第二版本的VHS錄像帶。該錄像帶其他部分都很普通，只在外殼外有一條磁道124，在此情況下，所示的磁道位于表面一側(cè)，但它也可以在表面的其他側(cè)面或位于盒子的頂端或底部。任何情況下磁道都在表面，這樣當(dāng)錄像帶被插入VCR時，附有磁道的那一面在移動時能經(jīng)過位于VCR內(nèi)部的磁讀取頭，以便讀取錄在磁道124上的數(shù)據(jù)。類似的磁頭機(jī)構(gòu)用在TTRD內(nèi)以便寫磁道124。磁道124可能比較短，并以相對低密度錄入數(shù)據(jù)，這也因?yàn)樗恍枰菁{約100字節(jié)的數(shù)據(jù)。
在這個錄像帶版本中，在視盤版本中被記錄到光盤光學(xué)區(qū)的信息在此被錄入到錄像帶上。這些信息可以被記錄在例如每一幀，或許是每隔一幀上的方便位置，以便放像機(jī)不必到特定位置搜尋就能很容易地找到這些信息。
在錄像帶版本中也存在一個問題，即節(jié)目內(nèi)容理應(yīng)能很容易地由適當(dāng)?shù)脑O(shè)備來改變，這樣黑客就可能更改租賃控制位，即將租賃控制位從租賃改為說明此錄像帶是用作售出(非租賃)。這是不希望發(fā)生的。因?yàn)樗輾Я苏麄€租賃安全系統(tǒng)。為防止這種情況發(fā)生，租賃控制位不是單獨(dú)存在，而是做為一組用私用密鑰加密并用存放在特定VCR放像機(jī)中的公用密鑰解密的一組數(shù)據(jù)中的第一位。這組數(shù)據(jù)的其余部分是重要圖像或其他數(shù)據(jù)。這就防止了對租賃控制位的更改。
用于錄像帶的本系統(tǒng)的另一版本不需要在錄像帶盒或中導(dǎo)端(sprocketends)預(yù)留磁記錄區(qū)，而是用錄像帶內(nèi)的預(yù)定區(qū)域來記錄加密節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識。這不太受歡迎，因?yàn)門TRD需要倒帶才能找到錄像帶上的這塊預(yù)定區(qū)域。
若此租賃控制系統(tǒng)被DVD標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置機(jī)構(gòu)采納，生產(chǎn)商是否普遍遵守就成了問題。因?yàn)闉閷?shí)現(xiàn)本系統(tǒng)增加了每臺DVD機(jī)的成本，因此生產(chǎn)商可能削減必須的電路和接口，以便在價格上獲得優(yōu)勢。這種系統(tǒng)不需要DVD機(jī)內(nèi)有任何特殊子系統(tǒng)來允許被租用的光盤(或錄像帶)在其中播放。
若出于某種原因不能按生產(chǎn)商之間的合同方式來獲取普遍遵守，根據(jù)本發(fā)明的一種技術(shù)方法可以保證每一生產(chǎn)商遵守。方法之一，與此處描述的系統(tǒng)相兼容的，是用特殊的與電影有關(guān)的加密鑰將每張光盤上某一段很少但很重要的節(jié)目數(shù)據(jù)加密成用于要通過授權(quán)卡從TTRD發(fā)送到放像機(jī)的匹配解密鑰的范圍。此處任何加密解密系統(tǒng)都能適用。因此為能播放租賃視盤，沒有遵守標(biāo)準(zhǔn)的DVD機(jī)需要包含在此描述的已遵守標(biāo)準(zhǔn)的放像機(jī)必需的所有子系統(tǒng)，而且不遵守標(biāo)準(zhǔn)放像機(jī)的所有者也必須由合法TTRD來處理光盤租賃業(yè)務(wù)。這樣就不會讓生產(chǎn)商有不遵守標(biāo)準(zhǔn)的想法。
本系統(tǒng)的另一版本中減少了安全性，但增強(qiáng)了“用戶友好性”，其中沒有用到放像機(jī)標(biāo)識。也就是說就安全性而言所有放像機(jī)都是一樣的(類別的)。代之以每一放像機(jī)包括在產(chǎn)品壽命內(nèi)跟蹤時間與日期的電子鐘或等效裝置，例如，跟蹤與產(chǎn)品使用時間最接近的小時數(shù)。故而租用者租光盤時，租賃店TTRD將電影標(biāo)識及租賃日期窗口，如租時起的48小時或72小時，寫入授權(quán)卡。
這樣當(dāng)租用者將光盤與授權(quán)卡拿回家，并把二者放入放像機(jī)播放光盤時，放像機(jī)內(nèi)的控制電路比較光盤上的電影標(biāo)識和授權(quán)卡中的電影標(biāo)識，及授權(quán)卡上的日期和內(nèi)部時鐘顯示的當(dāng)前日期與時間。只有當(dāng)日期與當(dāng)前日期和時間相匹配，且節(jié)目標(biāo)識匹配時，才能播放光盤。
需要明白的是此版本的安全性不及前述實(shí)施例。因?yàn)楹诳湍芡茖?dǎo)出加密形式的日期窗口，并且不用授權(quán)(合法)的TTRD就可以提供加密形式的日期窗和電影標(biāo)識，并將這兩條信息寫入授權(quán)卡。然而這種黑客式的授權(quán)只適用于黑客以加密形式獲取的特定日期窗口，如特定的48或72小時。
此以上公開內(nèi)容是描述性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員能做出更進(jìn)一步的修改。這些修改應(yīng)包括在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于防止在非授權(quán)放像機(jī)上播放預(yù)錄介質(zhì)的方法，該放像機(jī)包括其中存有放像機(jī)標(biāo)識的授權(quán)部分，該方法包括如下步驟在該介質(zhì)上預(yù)錄與該介質(zhì)內(nèi)容相關(guān)的節(jié)目標(biāo)識；在特定放像機(jī)播放預(yù)錄介質(zhì)前，認(rèn)證與該介質(zhì)內(nèi)容相關(guān)的節(jié)目標(biāo)識及該特定放像機(jī)的放像機(jī)標(biāo)識；提供一授權(quán)放像機(jī)；并在該授權(quán)介質(zhì)上記錄經(jīng)認(rèn)證的節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識，從而防止不用該授權(quán)介質(zhì)播放所述介質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述認(rèn)證步驟包括用一公用密鑰加密系統(tǒng)的私有密鑰加密。
3.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述授權(quán)介質(zhì)是一用來與該特定放像機(jī)的一接頭相連接的存儲卡。
4.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述介質(zhì)是一用光學(xué)錄制的視盤，所述授權(quán)介質(zhì)是靠近該光盤中心的一磁記錄區(qū)。
5.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述介質(zhì)是一盤錄像帶，而所述授權(quán)介質(zhì)是該錄像帶外殼上的一磁記錄區(qū)。
6.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述記錄步驟包括磁性記錄，而所述授權(quán)介質(zhì)是指在所述介質(zhì)上的一磁道，該磁道與所述介質(zhì)上所述預(yù)錄的內(nèi)容分開設(shè)置。
7.如權(quán)利要求1所說的方法，還包括將所述節(jié)目標(biāo)識以及時間標(biāo)記傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的步驟。
8.如權(quán)利要求1所說的方法，還包括在所述加密步驟前，從所述介質(zhì)上讀取所述節(jié)目標(biāo)識。
9.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述預(yù)錄步驟包括在所述介質(zhì)上預(yù)錄授權(quán)標(biāo)記。
10.如權(quán)利要求9所說的方法，其中所述授權(quán)標(biāo)記與其他數(shù)據(jù)串在一起，并且被加密。
11.如權(quán)利要求1所說的方法，其中所述預(yù)錄步驟包括在所述介質(zhì)上預(yù)錄一用于加密步驟的密鑰加密號。
12.一種授權(quán)特定放像機(jī)播放一預(yù)錄介質(zhì)的裝置，該放像機(jī)包括其中存有放像機(jī)標(biāo)識的授權(quán)區(qū)，并且該預(yù)錄介質(zhì)具有一包含預(yù)錄的節(jié)目材料并包含節(jié)目標(biāo)識的內(nèi)容區(qū)，該裝置包括介質(zhì)讀取器部分，能從該介質(zhì)的內(nèi)容區(qū)讀取數(shù)據(jù)；加密器，與該介質(zhì)讀取器部分在操作上相連，從而接收所述節(jié)目標(biāo)識；輸入端子，用于接收一特定放像機(jī)標(biāo)識，該輸入端子也與所述加密器在操作上相連；存儲器，用于存放加密鑰，該存儲器連到所述加密器上；及寫入電路，用于向一授權(quán)介質(zhì)進(jìn)行寫入，該寫入電路從所述加密器接收加密形式的所述節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識，并將兩者寫入所述授權(quán)介質(zhì)。
13.如權(quán)利要求12所說的裝置，其中所述存儲器存放了多個加密鑰，每個加密鑰都是一公用密鑰加密系統(tǒng)的私有密鑰。
14.如權(quán)利要求13所說的裝置，其中每把所述加密鑰在所述存儲器內(nèi)有一單獨(dú)地址，并且還包括從所述介質(zhì)讀取器部分接收存儲器地址，并根據(jù)所收到的存儲器地址，從所述存儲器中選出一加密鑰的裝置。
15.如權(quán)利要求12所說的裝置，其中所述寫入電路將數(shù)據(jù)寫到一適用于與所述與寫入電路相連的存儲卡上。
16.如權(quán)利要求12所說的裝置，其中所述介質(zhì)讀取器部分是一個光學(xué)視盤讀取器，并且其中的所述寫入電路在一靠近光學(xué)視盤中心的授權(quán)區(qū)域上進(jìn)行記錄。
17.如權(quán)利要求12所說的裝置，還包括一個與所述介質(zhì)讀取器部分相連的業(yè)務(wù)報(bào)告部分，并從中接收所述節(jié)目標(biāo)識。
18.如權(quán)利要求16所說的裝置，其中所述寫入電路包括與所述加密器相連的編碼器部分；與所述編碼器部分相連的放大器；磁記錄頭，與所述編碼器相連，并與所述介質(zhì)的授權(quán)區(qū)位置相鄰。
19.一種授權(quán)在放像機(jī)上播放預(yù)錄介質(zhì)的方法，該預(yù)錄介質(zhì)具有包含預(yù)錄的節(jié)目內(nèi)容、節(jié)目標(biāo)識，及解密鑰的內(nèi)容區(qū)，該方法包括如下步驟從該內(nèi)容區(qū)讀取所述節(jié)目標(biāo)識和解密鑰；從一授權(quán)介質(zhì)處讀取加密的節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識；對從授權(quán)介質(zhì)處讀出的所述節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識解密；將解密后的節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識與相應(yīng)的存在該放像機(jī)內(nèi)的放像機(jī)標(biāo)識和從所述內(nèi)容區(qū)讀出的節(jié)目標(biāo)識進(jìn)行比較；及若兩次比較結(jié)果均相符，則允許該放像機(jī)進(jìn)行播放該預(yù)錄介質(zhì)的操作。
20.如權(quán)利要求19所說的方法，其中所述解密鑰是一公用密鑰系統(tǒng)的公用密鑰。
21.如權(quán)利要求19所說的方法，其中所述授權(quán)介質(zhì)是一用于與所述放像機(jī)相連的存儲卡。
22.如權(quán)利要求19所說的方法，所述預(yù)錄介質(zhì)的內(nèi)容區(qū)包括一授權(quán)標(biāo)記，還包括若授權(quán)標(biāo)記許可，允許放像機(jī)播放的步驟。
23.如權(quán)利要求19所說的方法，其中所述授權(quán)標(biāo)記與其他信息一起加密，并且該方法還包括對所述授權(quán)標(biāo)記解密的相應(yīng)步驟。
24.如權(quán)利要求19所說的方法，其中所述預(yù)錄介質(zhì)是一張光盤，并且從所述授權(quán)介質(zhì)中讀取的步驟包括從靠近該光盤中心的授權(quán)區(qū)磁性地進(jìn)行讀取。
25.如權(quán)利要求19所說的方法，其中所述預(yù)錄介質(zhì)指一盒錄像帶，并且從所述授權(quán)介質(zhì)中讀取的步驟包括當(dāng)錄像帶被插入放像機(jī)時從錄像帶外殼上的授權(quán)區(qū)進(jìn)行讀取。
26.一種用于播放已錄制介質(zhì)的放像機(jī)，每一介質(zhì)具有一包含預(yù)錄節(jié)目內(nèi)容、節(jié)目標(biāo)識及一解密鑰的內(nèi)容區(qū)，該放像機(jī)包括預(yù)錄介質(zhì)讀取器部分；與所述介質(zhì)讀取器相連的控制部分，用于從其中接收所述解密鑰和節(jié)目標(biāo)識；用于從一授權(quán)媒體中讀取數(shù)據(jù)的讀取電路；與所述讀取電路及控制部分相連的解密器，用于以解密形式將從所述授權(quán)介質(zhì)中讀出的節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)標(biāo)識提供給所述控制部分；與所述解密器和控制部分相連的第一比較器，用于將所述解密的節(jié)目標(biāo)識和從所述介質(zhì)內(nèi)容區(qū)讀出的節(jié)目標(biāo)識進(jìn)行比較；存儲所述放像機(jī)標(biāo)識的存儲器；與所述解密器和所述存儲器相連的第二比較器，用于將該解密的放像機(jī)標(biāo)識和存在存儲器內(nèi)的放像機(jī)標(biāo)識進(jìn)行比較；及與第一、第二比較器相連的邏輯，若兩比較器均表示匹配，則輸出一允許播放所述介質(zhì)節(jié)目內(nèi)容的信號。
27.如權(quán)利要求26所說的放像機(jī)，其中所述解密鑰是一公用密鑰密鑰系統(tǒng)的公用密鑰。
28.如權(quán)利要求26所說的放像機(jī)，其中所述預(yù)錄介質(zhì)的內(nèi)容區(qū)包括一授權(quán)標(biāo)記，并且其中所述控制部分包括一個使能元件，用于根據(jù)所述授權(quán)標(biāo)記提供允許播放所述預(yù)錄介質(zhì)節(jié)目內(nèi)容的信號。
29.如權(quán)利要求28所說的放像機(jī)，其中所述授權(quán)標(biāo)記也是被加密的，該放像機(jī)在控制電路中還包括解密該授權(quán)標(biāo)記的裝置。
30.如權(quán)利要求26所說的放像機(jī)，其中所述授權(quán)介質(zhì)是一存儲卡，所述讀取電路用于與該存儲卡相連接。
31.如權(quán)利要求26所說的放像機(jī)，其中所述預(yù)錄介質(zhì)是一光盤，所述讀取電路包括一個磁頭，當(dāng)該光盤被放入放像機(jī)中時，該磁頭位于鄰近該光盤中心，所述授權(quán)介質(zhì)位于該光盤中心。
32.如權(quán)利要求26所說的放像機(jī)，其中所述預(yù)錄介質(zhì)是一盒錄像帶，所述授權(quán)介質(zhì)位于該錄像帶的外表面，并且其中所述讀取電路包括一個磁頭，當(dāng)該錄像帶被放入該放像機(jī)時該磁頭位于能讀取該授權(quán)介質(zhì)的位置。
33.如權(quán)利要求26所說的放像機(jī)，所述讀取電路包括磁頭；與該磁頭相連的放大器；與該放大器相連的數(shù)據(jù)解碼器；及與該數(shù)據(jù)解碼器相連的糾錯部分。
34.一種授權(quán)在放像機(jī)上播放預(yù)錄介質(zhì)的方法，該預(yù)錄介質(zhì)有一包含預(yù)錄節(jié)目內(nèi)容、一節(jié)目標(biāo)識及一解密鑰的內(nèi)容區(qū)，該方法包括如下步驟從所述內(nèi)容區(qū)中讀取所述節(jié)目標(biāo)識和解密鑰；從所述授權(quán)介質(zhì)中讀取加密的節(jié)目標(biāo)識和時間窗；用所述解密鑰對從所述授權(quán)介質(zhì)中讀出的所述節(jié)目標(biāo)識和時間窗解密；將所解密的節(jié)目標(biāo)識和時間窗與相應(yīng)的從所述內(nèi)容區(qū)讀出的節(jié)目標(biāo)識和放像機(jī)自身的時間進(jìn)行比較；及若兩次比較均表示匹配，允許所述放像機(jī)進(jìn)行播放所述預(yù)錄介質(zhì)的操作。
35.一種播放預(yù)錄介質(zhì)的放像機(jī)，每個介質(zhì)具有用加密形式記錄其上的節(jié)目標(biāo)識，并有一個包含預(yù)錄節(jié)目內(nèi)容、和一解密鑰的內(nèi)容區(qū)，該放像機(jī)包括預(yù)錄介質(zhì)讀取器部分；與所述預(yù)錄介質(zhì)讀取器相連的控制部分，用于從中接收所述解密鑰和節(jié)目標(biāo)識；讀取電路，用于從其上以加密形式寫有所述節(jié)目標(biāo)識和時間窗的授權(quán)介質(zhì)中進(jìn)行讀?。慌c所述讀取電路及控制部分相連的解密器，用于以解密形式提供所述節(jié)目標(biāo)識和時間窗口；與所述解密器和控制部分相連的第一比較器，用于比較所解密的節(jié)目標(biāo)識和從所述內(nèi)容區(qū)讀出的節(jié)目標(biāo)識；時鐘；與所述解密器和時鐘相連的第二比較器，比較所解密的時間窗和該時鐘所示的時間；及與第一、第二比較器相連的邏輯，若兩比較器表示匹配，則輸出一允許播放預(yù)錄節(jié)目內(nèi)容的信號。
36.一種視盤，包括一光學(xué)記錄的內(nèi)容區(qū)，包括預(yù)錄的視頻材料和初始化區(qū)，該初始化區(qū)包括一數(shù)據(jù)解密鑰、一個識別所述預(yù)錄視頻材料的節(jié)目標(biāo)識，與一個播放授權(quán)標(biāo)記；及一磁道，該磁道位于所述光學(xué)記錄內(nèi)容區(qū)的一預(yù)定位置處，該磁道包括足夠的區(qū)域來記錄所述節(jié)目標(biāo)識和一放像機(jī)號碼。
37.一種錄像帶，包括一個錄像帶盒體；該盒體內(nèi)有一段裝在兩個主軸上的錄像帶磁帶，其上除記錄有預(yù)錄視頻材料外，還記錄有一數(shù)據(jù)解密鑰和所述預(yù)錄視頻材料的節(jié)目標(biāo)識；及一條磁記錄道，位于該盒體的外面或所述主軸之一的一端，其長度足以記錄所述節(jié)目標(biāo)識和一放像機(jī)標(biāo)識。
全文摘要
一種為租賃用視頻介質(zhì),如數(shù)字視盤及數(shù)字錄像帶提供安全性和跟蹤數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。視頻放像機(jī)與介質(zhì)的新格式允許含有安全特性,因此能對此類介質(zhì)的租賃狀況進(jìn)行跟蹤,并防止不法租賃。每一放像機(jī)包含一個判定電路,它僅當(dāng)錄在特殊的單獨(dú)授權(quán)的存儲卡上的放像機(jī)標(biāo)識號與存儲在該放像機(jī)內(nèi)的放像機(jī)標(biāo)識號一致,并且從光盤上讀出的電影標(biāo)識號與錄在特殊卡上的電影標(biāo)識號相匹配時,才播放特定光盤(或錄像帶)。相應(yīng)設(shè)備將提供給視頻租賃店,該設(shè)備能在租賃時將欲租電影的標(biāo)識號及特定盤放像機(jī)號以加密形式錄入授權(quán)卡中。加密采用預(yù)先錄入光盤內(nèi)光學(xué)部分上的公用密鑰系統(tǒng)的私有密鑰、公共密鑰和模量。
文檔編號G11B5/09GK1185217SQ96193848
公開日1998年6月17日 申請日期1996年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月12日
發(fā)明者約翰·O·瑞安, 埃里克·F·莫里森, 格雷戈里·C·科普蘭 申請人:麥克羅維西恩公司