(57)【要約】データ記憶装置におけるセキュリティの改善方法を開示する。この方法は、任意の公知の暗号化アルゴリズムを使用して暗号化済みパスワードがホストからデータ記憶装置に送信されるたびに変化し続ける同期化方法を有する。更に、このセキュリティ方法を実施するセキュリティ・システムが提供される。
2005525612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト装置と少なくとも１つのデータ記憶装置との間にセキュリティを提供するセキュリティ方法において、
第１のカウンタから暗号化キーを発生するステップと、
暗号化済みパスワードを得るために前記暗号化キーによりパスワードを暗号化するステップと、
前記ホスト装置から前記データ記憶装置に暗号化済みパスワードを送信するステップと、
前記第１のカウンタと同期化された前記データ記憶装置に作動接続された第２のカウンタから解読キーを発生するステップと、
前記パスワードを得るために前記解読キーに従って前記暗号化済みパスワードを解読するステップと、
を有するセキュリティ方法。
【請求項２】
所定の基準が満たされた後に、前記第１のカウンタと第２のカウンタをインクリメントし、以前の暗号化済みパスワードとは異なる暗号化済みパスワードを有効に生成するステップを更に有する請求項１記載のセキュリティ方法。
【請求項３】
前記所定の基準は、前記データ記憶装置への全ての成功したアクセスである請求項２記載のセキュリティ方法。
【請求項４】
前記所定の基準は、明示された時間期間である請求項２記載のセキュリティ方法。
【請求項５】
前記所定の基準は、前記ホストと前記データ記憶装置との間の各送信である請求項２記載のセキュリティ方法。
【請求項６】
前記所定の基準は、前記ホスト装置の機能である請求項２記載のセキュリティ方法。
【請求項７】
前記所定の基準は、前記データ記憶装置の機能である請求項２記載のセキュリティ方法。
【請求項８】
前記解読されたパスワードが記憶されたパスワードに一致しない時に、前記パスワードを再同期化するステップを更に有する請求項１記載のセキュリティ方法。
【請求項９】
前記再同期化のステップは、更に、
前記データ記憶装置が有効なパスワードを得ない時はいつも前記データ記憶装置が一定範囲内で有効な同期値を捜すことができることを更に含む請求項８記載のセキュリティ方法。
【請求項１０】
前記再同期化のステップは、更に、
前記データ記憶装置が一定の有効な同期値で前記有効なパスワードを受信した後に、前記第２のカウンタを有効な同期値プラス１で更新することを更に有する請求項９記載のセキュリティ方法。
【請求項１１】
ホスト装置と、
前記ホスト装置に作動接続されたデータ記憶装置と、
前記データ記憶装置に対し前記ホスト装置から送られるパスワードと、
を有し、前記パスワードが前記ホストから前記データ記憶装置への送信により変化するセキュリティ・システム。
【請求項１２】
前記ホスト装置と通信する第１のカウンタと、
前記データ記憶装置と通信すると共に前記第１のカウンタに同期した第２のカウンタと、
前記第１のカウンタにより発生された暗号化キーと、
前記ホスト装置から送信される前に前記暗号化キーと前記パスワードにより発生される暗号化済みパスワードとを更に有する請求項１１記載のセキュリティ・システム。
【請求項１３】
前記暗号化済みパスワードを前記データ記憶装置に送信するデータ送信システムと、
前記ホストから前記暗号化済みパスワードを受信するデータ送信システムと、
前記第１のカウンタにより発生された暗号化キーに対応する前記第２のカウンタにより発生された解読キーと、
前記データ記憶装置により受信された後に前記暗号化キーにより再発生されたパスワードとを更に有する請求項１２記載のセキュリティ・システム。
【請求項１４】
前記暗号化キーの変化の発生のために前記暗号化済みパスワードが変化される請求項１２記載のセキュリティ・システム。
【請求項１５】
前記暗号化キーの変化は、前記第１のカウンタのインクリメントのためである請求項１４記載のセキュリティ・システム。
【請求項１６】
エンド・ユーザが前記第１のカウンタと前記第２のカウンタにアクセスすることができない請求項１２記載のセキュリティ・システム。
【請求項１７】
前記第１のカウンタの値と前記パスワードとの組み合わせが前記データ記憶装置への送信前に暗号化される請求項１２記載のセキュリティ・システム。
【請求項１８】
前記データ記憶装置は、ディスク・ドライブである請求項１１記載のセキュリティ・システム。
【請求項１９】
前記データ記憶装置は、ユーザに利用できない領域に前記パスワードと前記第１のカウンタの値とを記憶する請求項１２記載のセキュリティ・システム。
【請求項２０】
ホストと、
データ記憶装置と、
暗号化済みパスワードの送受信の手段と、
を有するセキュリティ・システム。
【請求項２１】
暗号化済みパスワードの送受信の前記手段は、パスワードの暗号化及び解読の手段を有する請求項２０記載のセキュリティ・システム。
【請求項２２】
少なくとも１つのカウンタを更に有する請求項２０記載のセキュリティ・システム。
【請求項２３】
パスワードは、ユーザに利用不能な領域に記憶される請求項２０記載のセキュリティ・システム。
【請求項２４】
カウンタの値は、前記パスワードの暗号化に使用される請求項２２記載のセキュリティ・システム。
【請求項２５】
カウンタの値は、前記パスワードの解読に使用される請求項２２記載のセキュリティ・システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、一般的にはデータの記憶及び検索の分野に関する。特に、本発明は、ホストとデータ記憶装置との間のセキュリティ・システムに関する。本発明は、データ記憶装置に記憶されたデータのコピーを防止するためにデータ記憶装置を指定のホストにリンクする方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願は、35U.S.C.119(e)に従い２００１年８月２８日出願された「METHOD OF LOCKING A DISC DRIVE TO ITS DESIGNATED HOST AND SYNCHRONIZING CHANGING PASSWORDS BETWEEN THEM」なる名称の米国仮出願第６０/３１５、４２８号の利益を請求する。
現在、消費者は、家庭内で音楽またはビデオを視聴のため注文することができる。１つの一般的な注文方法は、特定の時間に映画を観るための料金を消費者が支払うペイ・パー・ビュウ方式である。また別の注文システムでは、消費者は、コール・イン・センタまたは直接セット・トップ・ボックスから音楽または映画を注文する。この映画または音楽は、消費者の家庭内のセット・トップ・ボックスに配信される。
【０００３】
セット・トップ・ボックスは、ディスク・ドライブ、フラッシュ・メモリまたは音楽ファイルまたは映画ファイルを記憶する何らかの他のデータ記憶装置のようなデータ記憶装置を有している。従って、この映画または音楽は、消費者に都合の良い後の時間に観たり聴いたりすることができる。音楽及び映画は、価値を有しているので、音楽または映画を含むファイルがデータ記憶装置からコピーできないようにセキュリティ手段がセット・トップ・ボックスに配置されている。セキュリティ手段は、たとえ適切であったとしても、現在のセキュリティ手段に打ち勝つ数多くの方法が開発されている。その結果、映画及び音楽の違法コピーの広範な配信となり、その違法コピーされた作品の所有者及び配信者の収入は、失われることになる。
【０００４】
正常に料金支払いをすべき作品の不法なコピーを防止するために、ホストとデータ記憶装置は、一般的に何らかの種類のセキュリティ・システムを備えている。その最も簡単なセキュリティ・システムの１つは、パスワードの使用によるデータ記憶装置へのアクセスの制御である。しかし、平文テキストのパスワードを持つセキュリティ・システムは、攻撃を受けやすいので、十分な保護を提供しない。
【０００５】
より良好なセキュリティ・システムには、意図しない開示または変更がされないように送信前にパスワードを暗号化することが必要である。パスワードの暗号化には、プレーン・テキスト情報を暗号化テキストに変換するために数学的なアルゴリズムをプレーン・テキスト情報に適用することが必要である。この数学的なアルゴリズムの適用には、このプレーン・テキストを暗号化テキストに変換するキーを使用する計算方法（すなわち、アルゴリズム）が含まれる。対応の暗号解読キーの保持者のみがその生じた暗号化テキストを解読することができる。
【０００６】
現在まで、多数の暗号化アルゴリズムが文献で調査されている。例えば、６４ビットのブロック・サイズと１２８ビットのキーの長さを持つXuejia LaiとJames MasseyによるInternational Data Encryption Algorithm(IDEA)は、暗号化/解読のために使用することができる。ＩＤＥＡの詳細については、Bruce Schneierによる、「Applied cryptography:protocols、algorithm and source code in C」なる題名の書籍が参照される。
【０００７】
パスワード・セキュリティ・システムには、若干の欠点がある。パスワード・セキュリティ・システムの更に重大な欠点の１つは、送信されるべきパスワードが通常、固定されているということである。これは、パスワードを暗号化する時でも欠点である。このような欠点で不正なアクセスが生じる場合がある。
【０００８】
一部のセキュリティ・システムは、送るべき種々の符号を用意している。例えば、Microchip CompanyによるKEELOQコード・ホッピング技術によれば、独特なエンコーダにより各々の送信をすることができる。この技術を使用するエンコーダにより送信される内容は、２つの部分を有している。その内容の第１の部分は、ホッピング符号部と呼び、第２の部分は、送信データの未暗号化部と呼ぶことにする。
【０００９】
ホッピング符号部は、３２ビットの部分である。ホッピング符号部は、４ビットの機能情報、１２ビットの識別値及び１６ビットの同期カウンタからなり、送信前に暗号化アルゴリズムにより暗号化される。この部分の情報は、データの１ビットが変化されるので、エンコーダが作動される度ごとに異なる。第２の部分は、エンコーダの一連番号を含む送信データの未暗号化部であり、これは、そのエンコーダを他のエンコーダと識別するために使用される。更なる詳細については、Microchip Companyのウェッブ・ページ「http://www.microchip.com/10/lit/pline/security/index.htm」が参照される。
【００１０】
KEELOQ技術には、次の不都合がある。
１．KEELOQ技術は、主にアルゴリズムの秘密維持に基づく高レベルのセキュリティを提供する。
２．キーを除く判別値と同期カウンタを含む全てのセキュリティ情報は、各送信ごとにエンコーダとデコーダとの間で送信される。
従って、これは、エンコーダ設計を担当するエンジニアのような暗号化アルゴリズムを知る人またはシステムの種々の要素を提供するコードを学ぶ人々には起こりやすい。この欠点により、だいたい遠隔制御装置に対するKEELOQ技術の使用は、制限される。上記の欠点により分かるように、データ記憶装置のセキュリティを高める新しいセキュリティ・システムが必要である。更に、消費者の電子装置の環境で使用されるデータ記憶装置のセキュリティを高める必要がある。
【００１１】
（現在の構成）
現在のデータ記憶装置は、セキュリティ構成を有している。例えば、ＡＴＡハード・ディスク・ドライブは、一般にデータ記憶装置としてコンピュータで使用されている。このデータ記憶装置に記憶されたデータに権限のないユーザがアクセスすることを防止するために、このデータ記憶装置に一定のセキュリティ構成を組み込むことが必要である。ＡＴＡハード・ディスク・ドライブに組み込まれた現存のセキュリティ構成は、権限のあるユーザまたはホスト・システムのみにデータ・アクセスを制限する方法を提供する。
【００１２】
このセキュリティ構成は、実際に実行されるように、ハード・ディスク・ドライブの情報及びデータへのアクセスを完全含有のシステムが制限できるパスワード・セキュリティである。ＡＴＡハード・ディスク・ドライブは、アクセス・パスワードがホスト・コンピュータを介してセットされても、それ自体の媒体にそのアクセス・パスワードを記憶する。このディスク・ドライブは、プラグから外され、その後取り付けられる時は、常に同一のパスワードを使用する。結果として、セキュリティ・システムがディスク・ドライブで動作可能な場合であって、後で盗まれたり又は失われた場合、それに記憶されたデータは、正しいアクセス・パスワードなしにはアクセスすることができない。
【００１３】
セキュリティ・システムは、２種類のパスワード、すなわち、UserとMaster及び２つのセキュリティ・レベル、すなわち、HighとMaximumを有している。Highセキュリティ・レベルとMaximumセキュリティ・レベルとの差は、Userパスワードが失われた時の装置の挙動に存在する。Highレベルのセキュリティがディスク・ドライブに設定された時に、ユーザがUserパスワードを忘れた場合、ユーザは、ハード・ディスク・ドライブに記憶されたどのデータにもアクセスすることができない。Masterパスワードは、この場合、ハード・ディスク・ドライブを開放するために使用することができる。
【００１４】
Maximumレベルのセキュリティがディスク・ドライブに設定される時にユーザがUserパスワードを忘れた場合、ユーザは、ハード・ディスク・ドライブのデータにアクセスすることができず、全てのユーザ・データは失われる。SECURITY ERASE PREPARE命令およびSECURITY ERASE UNIT命令と共に、Masterパスワードは、ディスク・ドライブが使用できるようにディスク・ドライブを開放するために使用することができるが、ディスク・ドライブに記憶された全てのユーザ・データは、同時に消去される。
【００１５】
一般に、Userパスワードは、ＡＴＡ規格によれば、３２バイト長までのものであり、ＡＴＡインターフェイスを介してディスク・ドライブ・セキュリティ・システムにリンクするためにオペレーティング・システムまたはアプリケーション・ソフトウエアを介して取り扱われる。ドライブの通常の動作中、Masterパスワードは、Userパスワードが失われなければ、使用されない。
【００１６】
ＡＴＡセキュリティ構成の下で、ディスク・ドライブは、３つのモード、すなわち、ロック、ロック開放及び凍結の１つで動作する。ロック・モードでは、ディスク・ドライブは、自体に記憶されたデータに対するどのアクセスまたは変更も拒絶する。換言すれば、ディスク・ドライブは、ロック・モードにあると、全ての読み取り命令及び書き込み命令を実行せずにこれら命令を自動的に阻止する。ロック開放・モードでは、ディスク・ドライブは、命令を受信してこのディスク・ドライブに送られるパスワードを変更する命令を含む全ての命令を実行する。ロック開放・モードは、Userパスワードがシステムに設定される前にディスク・ドライブで生じる。Userパスワードは、命令SECURITY SET PASSWORDで設定され、有効なUserパスワードまたはMasterパスワードは、命令SECURITY UNLOCKでロック状態のディスク・ドライブを順次開放するために使用される。
【００１７】
凍結モードは、無人のディスク・ドライブのパスワードを権限のない人が変更するのを防止する。凍結モードでは、ディスク・ドライブは、全ての正常な読み取り及び書き込み動作を実行するが、凍結モードでは、そのセキュリティ・レベルまたはパスワードを変更しない。凍結モードは、命令SECURITY FREEZE LOCKで設定される。ＡＴＡセキュリティ構成を実行するハード・ディスク・ドライブは、次の命令を実行する。
【００１８】
１．SECURITY SET PASSWORD
２．SECURITY UNLOCK
３．SECURITY ERASE PREPARE
４．SECURITY ERASE UNIT
５．SECURITY FREEZE LOCK
６．SECURITY DISABLE PASSWORD
【００１９】
要するに、ＡＴＡディスク・ドライブのセキュリティ構成の代表的なアプリケーションは、次の通り動作する。
１．ユーザは、パスワードを設定する。
２．次にディスク・ドライブがパワー・アップすると、ディスク・ドライブは、ユーザが有効なパスワードでUnlock命令を送るまでロック・モードにある。
３．ディスク・ドライブは、このディスク・ドライブがパワー・ダウンされるまでアンロック・モードに留まる。
【００２０】
４．ユーザは、ディスク・ドライブがアンロック・モードにある間、他のユーザがパスワードを変更するのを防止するためにFreeze Lock命令を送るようにしてもよい。
５．ディスク・ドライブのパワー・アップに関する有効なパスワードがなければ、ディスク・ドライブは、ロックされたままとなる。設定されたセキュリティのレベルに依存して、ディスク・ドライブは、Masterパスワードが使用された後にアクセスすることができ、またはMasterパスワードが使用された後に全体が消去されてもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
ＡＴＡディスク・ドライブに関連したこれらのセキュリティ構成に類似のセキュリティ構成は、多くの問題を有している。その問題には、パスワードが公然とバスを介して送られるという明白な欠点がある。結果として、パスワードは、バス・アナライザを使用して捕獲することができる。このパスワードがひとたび知られると、データ記憶装置は、ロックから開放されて他のシステムに移動することができる。更なる問題は、実際のパスワードを知らずに、データ記憶装置がひとたびロックから開放されると、このデータ記憶装置は、任意の他のコンピュータに生きた状態で接続することができる。他のコンピュータにひとたびホットプラグ切り離しして移動されると、データ記憶装置に記憶された全てのデータは、コピーすることができる。
【００２２】
記憶装置のデータ内容を権限のない人のアクセスから保護すると共に、記憶装置を指定のホストにロックすることは、データ（ビデオ、音楽等）の不法利用を停止させるために消費者の電子装置産業により要求されている２つの大きな特徴である。ＡＴＡセキュリティ規格のような現在の規格は、明らかに、この能力を欠如している。従って、データ記憶装置におけるセキュリティを高める新しいセキュリティ・システムが必要である。消費者の電子装置の環境で使用されるデータ記憶装置のセキュリティを高める更なる必要が存在する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、上記の問題を解決するホスト装置とデータ記憶装置を備えたデータ処理システムに関する。データ記憶装置でのセキュリティの改良の方法を開示する。この方法は、任意の公知の暗号化アルゴリズムを使用して暗号化されたパスワードを指定したイベントの後で変化させる技術である。暗号化済みパスワードがいつ変化したかの決定は、元のパスワードが変化したか否かとは無関係である。
【００２４】
本発明は、セキュリティ方法を行うために、コンピュータ・システムにより実行可能な命令のプログラムを確実に実現し、コンピュータが読み取り可能なプログラム記憶装置として実施することもできる。更に、本発明は、セキュリティ・システム自体として実施することもできる。
本発明を特徴づける以上及び他の種々の特徴並びに利点は、次の詳細な説明を読み、かつ関連図面を吟味した時に明らかとなる。
【実施例】
【００２５】
図１は、データ記憶装置に記憶されたデータのコピーを防止するために指定されたホストに対し、このデータ記憶装置をリンクさせる装置及び方法を使用し得る１つの種類のデータ記憶装置、すなわち、ディスク・ドライブの図である。特に、図１は、ディスク・ドライブ１００の分解図である。ディスク・ドライブ１００は、ハウジングまたはベース１１２とカバー１１４を有している。ベース１１２とカバー１１４は、ディスク覆いを形成している。ベース１１２に対し回転可能にアクチュエータ軸１１８には、アクチュエータ・アセンブリ１２０が取り付けられている。アクチュエータ・アセンブリ１２０は、データを表す磁気変化がディスク１３４のトラックに書き込み得るように、または磁気トランスジューサがディスク１３４からデータを読み取ることができるようにディスク１３４に関して変換関係にトランスジューサ１５０を配置するために使用される。
【００２６】
本願に記載の発明は、ディスク・ドライブの全ての構成にとって有用である。データ記憶装置は、ハード・ディスク・ドライブまたはデータを記憶し、ホスト・コンピュータ２０００からデータを検索する任意の他の種類の記憶装置とすることができる。
【００２７】
データ記憶装置と対応のホストの基本的要件は、それらが両方とも暗号化/解読アルゴリズムを実行し、パスワードを記憶し、同期化に使用される別々のカウンタの値を更新することができるものでなければならないということである。これらのカウンタの値は、同期化することができ、暗号化/解読アルゴリズム用のキーとして使用し、各送信時に変化する暗号化済みパスワード用の基礎として使用してもよい。結果として、同期カウンタの値と、暗号化/解読アルゴリズムの実行に必要とされるプログラムとは、安全な領域に記憶されなければならない。例えば、ハード・ディスク・ドライブでは、パスワードと同期カウンタの値の両方はエンド・ユーザにアクセスできない保存領域に記憶することができる。
【００２８】
図２は、消費者電子装置（「ＣＥ」）製品３００のブロック線図を示す。図２は、本発明によれば、ホスト・コンピュータ２０００と少なくとも１つのデータ記憶装置３２０を有している。ホスト・コンピュータ２０００は、同期カウンタ３１４とメモリ３１０と有している。メモリ３１０は、ＢＩＯＳブート符号、パスワード、暗号化/解読アルゴリズムを有してもよい。メモリ３１０は、ユーザが一般的にはアクセスできず、従って、パスワードと暗号化/解読のアルゴリズムは、確実にコンピュータ２０００内に記憶することができる。データ記憶装置３２０は、ディスク・ドライブであってもよいが、通常は、コントローラ３２６、同期カウンタ３２４及びメモリ３２２を有している。メモリ３２２は、一般的にはユーザがアクセス可能ではない。データ記憶装置３２０がディスク・ドライブなら、メモリ３２２は、ディスク・ドライブの保存領域に配置されたメモリに類似のものであってもよい。
【００２９】
ディスク・ドライブの保存領域は、通常は、ユーザにアクセスできず、ディスク・ドライブまたはデータ記憶装置３２０を制御し、作動するに必要な情報を含んでもよい。コンピュータ・システム２０００とデータ記憶装置３２０は、バス３３０を介して共にリンクされている。ディスクの保存領域またはメモリ３２２においては、パスワードと同期カウンタの値を記憶することができる。動作において、メモリ３１０に記憶したパスワードは、同期カウンタ３１４からの値と組み合わされる。
【００３０】
同期カウンタからの値は、暗号化/解読アルゴリズム用のキーの値を発生するために使用される。暗号化キー及びパスワードを使用して、暗号化パスワードは、発生され、この暗号化パスワードは、データ記憶装置３２０に送られる。データ記憶装置２３０において、パスワードは、ディスクの保存領域に記憶してもよい。同期カウンタは、解読されたパスワードを得るために暗号化済みパスワードを解読する暗号解読キーを発生するために使用される。同期カウンタ３１４と３２４は、製造時に設定され、パスワードは、メモリ３１０と３２２内に設定してもよい。
【００３１】
記憶装置３２０のデータのアクセスするために、解読されたパスワードは、記憶されたパスワードと一致しなければならない。パスワードを確認するためにホスト・コンピュータ２０００またはデータ記憶装置３２０に要求する多くの要件が存在してもよい。これらの要件の一部は、パワー・アップ・シーケンス、特定の時間期間、不規則なタイミング期間であり、データ記憶装置は、ホスト・コンピュータ２０００から切り離され、またはホスト・コンピュータ２０００またはデータ記憶装置３２０からの命令から切り離されてもよい。
この概略説明に基づいて、方法及び装置の一実施例の詳細な記載を次に述べる。次の例は、以下のものを使用する。
【００３２】
ステップ１：初期化
製造時に、消費者電子装置（「ＣＥ」）製品は、初期化される。図３は、初期化方法４００を示すフロー・チャートである。初期化は、ＣＥ製品がエンド・ユーザに出荷される前に行われる。初期値、好ましくは１２８ビットは、ステップ４１０により示されるように、ホスト・コンピュータ２０００で同期カウンタ３１４に発生される。独特のパスワードは、４１２により示されるようにホスト・コンピュータ２０００で発生される。このパスワードと同期カウンタ３１４用の初期値は、不規則にまたは任意の他の方法で発生してもよい。
【００３３】
同期カウンタ値と独特なパスワードは、ステップ４１４により示されるように、ホスト・コンピュータ２０００にロードされる。次に、ホスト・コンピュータ２０００は、ステップ４１６により示されるように、同期カウンタ３１４から指定のデータを記憶装置３２０に独特なパスワードとロック開放のタイム・リミットと共に送る。初期化の後、データ記憶装置は、ロック・モードが開始された時は、常にロック・モードに置かれる。通常、ロック・モードは、パスワードを受信するためのタイム・リミットが終わった時に、またはデータ記憶装置がステップ４１８により示されるように、パワー・ダウンした後に開始される。
【００３４】
ロック開放タイム・リミットは、ホット・プラグ・アタック（hot-plug attach）からドライブ１００のようなデータ記憶装置を保護する。ホット・プラグ・アタックとは、関連するホスト・コンピュータ２０００からロック開放モードで動作しているデータ記憶装置３２０を切り離し、このデータ記憶装置を他のホスト・コンピュータに再接続することを意味する。ホット・プラニングの他の方法は、ダウンロード中にホスト・コンピュータからデータ記憶装置を切り離すことを意味する。
【００３５】
ロック開放タイム・リミットは、ロック・モードになる前の時間が十分短く、ホット・プラグ・アタックが企てられた場合にデータ記憶装置３２０に記憶されたデータのかなりの量をダウンロードする時間が十分ではないように設定される。換言すれば、ディスク・ドライブ１００のようなデータ記憶装置３２０は、一定時間の後に常にロック・モードに入る。従って、ロック前のディスク・ドライブが他のシステムにホット・プラグ接続される場合、ロック前のディスク・ドライブは、短時間でロックされ、それにより、映画、音楽または他のデータを含むファイルのような情報のコピーを防止する。
【００３６】
ＣＥ製品３００とそれに関連するデータ記憶装置２３０がパワー・アップされると、ディスク・ドライブ１００のような付属のデータ記憶装置３２０は、このデータ記憶装置３２０が使用に入る前にロック開放となる。このパスワードと同期カウンタの値は、エンド・ユーザにはアクセスできないままで、ＣＥ製品３００でデータ記憶装置３２０の保存領域に関連した非読み取り可能領域に記憶される。同期カウンタの初期値がこのような方法で取り扱われる理由は、誰もその値が知られないようにするためである。従って、ＣＥ製品３００のセキュリティ・システムは、そのパスワードが開示されたとしても漏洩されるべきではない。
【００３７】
ステップ２：一致した装置のロック開放
図４は、ＣＥ製品３００のパワー・アップ時におけるロック開放処理５００のフロー・チャートである。ＣＥ製品３００、更に特定するとホスト・コンピュータ２０００とデータ記憶装置３２０は、ステップ５１０により示されるように、パワー・アップされる。パワー・アップの後、ＣＥ製品３００に関連したホスト・コンピュータ２０００は、ロックされたデータ記憶装置３２０が正常な動作に入る前にこのロックされたデータ記憶装置のロック開放のために暗号化パスワードを送る。
【００３８】
これを達成するために、ＣＥ製品３００のホスト・コンピュータ２０００は、５１２により示されるように、同期カウンタ３１４に基づいて暗号化キーを発生する。次に、ホスト・コンピュータ２０００は、５１４により示されるように、データ記憶装置のロックを開放するパスワードを暗号化する。ホスト・コンピュータ２０００は、次に、５１６により示されるように、この暗号化したパスワードをバス３３０を介してデータ記憶装置３２０に送る。ホスト・コンピュータ２０００は、次に、５１８により示されるように、同期カウンタ３１４をインクリメントする。
【００３９】
ディスク・ドライブ１００のようなデータ記憶装置３２０の動作を図５に関する動作の更なる詳細な記載の前に、一般的な意味で記載する。データ記憶装置３２０は、暗号化したパスワードを受信する。データ記憶装置３２０は、次に、同期カウンタ３２４に基づいて暗号化キーを発生する。次に、その暗号化済みパスワードは、暗号解読キーを使用して解読される。このパスワードは、次に、記憶されたパスワードに一致するか否かを確かめるためにチェックされる。このパスワードが一致すると、データ記憶装置３２０は、ロックから開放され、さもなければ、データ記憶装置３２０は、依然としてロック・モードにあることになる。このロック開放の試みの後、同期カウンタ３２４は、インクリメントされ、同期開放の試みの結果は、ホスト・コンピュータ２０００に報告される。暗号化キー及び暗号解読キーは、同期カウンタ３１４と３２４の更新毎に変化する。従って、暗号化済みパスワードは、元のパスワードが変化しなくても各送信がある毎に変化する。
【００４０】
本発明の他の実施例によれば、パスワードが一致しない場合、同期カウンタは、インクリメントされるか又は選択された数の範囲内でディクリメントされる。同期カウンタ値のインクリメントまたはディクリメントの後に一致が発見されると、データ記憶装置は、そのロック開放の試みの結果をホスト・コンピュータに報告する。
【００４１】
図５は、本発明の一実施例によるＣＥ製品３００の動作中にデータ記憶装置３２０に関連する処理６００を示すフローチャートである。図５に示すように、データ記憶装置３２０は、６０２により示されるようにパワー・アップされる。データ記憶装置３２０は、６０４により示されるように、パワー・アップされる時は、ロック・モードにある。データ記憶装置３２０は、このデータ記憶装置３２０にアクセスしようとする試みの数を制限する制限カウンタを備えてもよい。これは、ロック・モードからロック開放モードへ切り替わろうとする試みの数全体を制限してもよく、またはロック・モードからロック開放モードへの切り替わろうとするまさに不成功の試みを制限してもよい。
【００４２】
この処理の次のステップは、６０６の判別ブロックにより示されるように、許容限界にその試み制限カウンタが達したか否かを判別することである。制限カウンタがその試みの最大許容可能数に達した場合、データ記憶装置３２０は、イエスの矢印６０８により示されるように、ロック・モードに留まる。その試みの制限カウンタがその最大の許容可能試み数に達していない場合、データ記憶装置３２０は、６１０により示されるように、ロック開放命令を受ける。データ記憶装置３２０は、次に、６１２により示されるように、暗号解読キーを発生する。
【００４３】
ホスト・コンピュータ２０００からの暗号化済みパスワードは、６１４により示されるように、データ記憶装置３２０により受信される。次に、ホスト・コンピュータ２０００からの暗号化済みパスワードは、ステップ６１６により発生された暗号解読キーを使用して解読される。
【００４４】
使用された暗号解読キーは、データ記憶装置３２０の同期カウンタ３２４に関連またはリンク付けられる。換言すれば、暗号解読キーは、同期カウンタ３２４の更新と共に変化する。同様に、パスワードの暗号化に使用された暗号化キーは、ホスト・コンピュータ２０００の同期カウンタ３１４の値から発生される。換言すれば、暗号化キーは、同期カウンタ３１４の更新と共に変化する。従って、同期カウンタ３１４と３２４が各送信毎に更新される場合、暗号化済みパスワードは、元のパスワードが変化しないままであっても各送信毎に変化する。
【００４５】
次に、解読されたパスワードは、データ記憶装置３２０に記憶されたパスワードと比較される。６１８により示されるように、その解読されたパスワードがデータ記憶装置３２０からのパスワードと一致するか否かの決定がなされる。ホスト・コンピュータ２０００からの解読されたパスワードがデータ記憶装置３２０に記憶されたパスワードに一致する場合、データ記憶装置３２０の同期カウンタ３２４は、６２０により示されるように、インクリメントされる。このインクメントは、有効な同期カウンタ値をプラス１とするものであってもよい。しかし、そのインクリメントの量は、１以外の値に変化させることもできる。同期カウンタ３２４の更新後、データ記憶装置３２０は、６２２により示されるように、ロック開放モードに入る。ディスク・ドライブは、６２４に示されるように、通常の使用状態に入ることができる。
【００４６】
ステップ３：不一致後の一致ドライブのロック開放
解読されたパスワードが記憶されたパスワードに一致しない時、再同期化処理６４０を試みてもよい。データ記憶装置とその指定されたホストとは、多くの理由で同期を失ってもよい。すなわち、データ記憶装置３２０は、その指定されたホストから同期カウンタの別の値を得てもよい。従って、同期の回復、すなわち、再同期化は、データ記憶装置３２０が指定のＣＥ製品３００に再度接続され、かつ、システムがパワー・アップされた時に要求されてもよい。
【００４７】
ディスク・ドライブとその指定されたホストとの間で再同期化を得る１つの方法は、６１８の後にデータ記憶装置３２０が有効なパスワードを得ない時はいつも、ディスク・ドライブが一定範囲内において有効な同期値を捜すことができるということである。再同期化の達成のため、２つのサーチ・カウンタ、インクリメント・サーチ・カウンタ及びディクリメント・サーチ・カウンタを組み込んでもよい。
【００４８】
ホスト・コンピュータ２０００からの解読されたパスワードがデータ記憶装置３２０に記憶されたパスワードに一致しない場合、再同期化処理が開始される。再同期化処理の最初のステップは、新しい暗号解読キーを得るために同期カウンタをインクリメントすることにより行われた解読の試みの数をカウントすることである。インクリメントによりなされたこの試みの数は、あらかじめ規定した最大値を持ってもよい。インクリメントの最大数が、判別ブロック６４２により示されるように、まだ達していない場合、同期値は、６４４により示されるようにインクリメントされる。
【００４９】
次に、インクリメントされた同期値が６５４により示されたように、最後の有効同期値に等しいか否かの判別がなされる。このステップは、以前使用された任意の同期値の使用を回避するためである。インクリメントされた同期値が最後の有効な同期値に等しくない場合、そのインクリメントされた同期値は、６１２により示されるように暗号解読キーを発生するために使用される。次に、インクリメント・サーチ・カウンタは、６４６により示されるようにディクリメントとされる。
【００５０】
次に、このインクリメントされた同期値は、ホスト・コンピュータ２０００から受信したパスワードの解読に使用され、この解読され新しく形成されたパスワードは、記憶されたパスワードと一致するか否かを判別するためにこの記憶されたパスワードと比較される。一致が存在すると、同期カウンタ３２４は、更新されてインクリメントされ、ディスク・ドライブは、正常使用が開始されるロック開放モードに入る。解読されたパスワードが記憶されたパスワードに一致しない場合、同期値をインクリメントする他のサイクルが生じる。次に、このサイクルは、インクリメント・サーチ・カウンタが最大の許容された値に達するか又は最後の有効な同期値に届くまで繰り返される。
【００５１】
インクリメント・サーチ・カウンタが満了するか又は最後の有効な同期値に届くと、同期値からディクリメントが開始される。この最初のステップは、新しい暗号解読キーを得るために同期カウンタをディクリメントすることにより行われた解読の試みの数をカウントすることである。このディクリメントによりなされた試みの数は、あらかじめ規定した最大値を持つものであってもよい。判別ボックス６４８により示されるように、ディクリメントの最大数にまだ達しない場合、同期値は６５０により示されるように、ディクリメントされる。
【００５２】
次に、６５６により示されるように、ディクリメントされた同期値が最後の有効な同期値に等しいか否かの判別がなされる。このステップは、以前使用された任意の同期値の使用を回避するためである。ディクリメントされた同期値が最後の有効な同期値に等しくない場合、そのディクリメントされた同期値は、６１２により示されるように、暗号解読キーの発生に使用される。次に、そのディクリメント・サーチ・カウンタは、６５２により示されるように、ディクリメントされる。
【００５３】
次に、ディクリメントされた同期値は、ホスト・コンピュータから受信したパスワードの解読に使用され、その解読され新しく形成されたパスワードは、記憶されたパスワードと一致するか否かの判別のためにその記憶されたパスワードと比較される。一致が存在すると、同期カウンタ３２４は、更新されインクリメントされ、ディスク・ドライバは、正常な使用が開始するロック開放モードに入る。解読されたパスワードが記憶されたパスワードに一致しない場合、同期値のディクリメントの他のサイクルが生じる。このサイクルは、ディクリメント・サーチ・カウンタが許容された最大値に達するまで又は最後の有効な同期値に届くまで繰り返される。
【００５４】
ディクリメント・サーチ・カウンタとインクリメント・サーチ・カウンタは、あらかじめ規定した最大の許容可能な試みの数で設定されることが好ましい。これらのカウンタがゼロに達すると、システムは、最大の許容可能な試みが達せられたということを知る。
【００５５】
換言すれば、サーチ・カウンタは、同期カウンタの現在の値をインクリメントまたはディクリメントすることによりサーチされる有効な同期値の数をカウントする。データ記憶装置３２０が一定の有効な同期値で有効なパスワードをひとたび得ると、データ記憶装置の同期カウンタは、その有効な同期値プラス１で更新されるものとする。従って、データ記憶装置とその指定されたホスト・コンピュータ２０００は、再同期化される。しかし、データ記憶装置３２０と指定されたホスト・コンピュータ２０００の同期カウンタ３２４と３１４の絶対差が同期値の有効な範囲外にある場合、データ記憶装置３２０は、永久にロックされることになる。データ記憶装置３２０の再使用のためには、マスタ・パスワードのみをそのロック解放に使用することができる。マスタ・パスワードが必要とされる時には、データ記憶装置３２０に記憶された全てのデータは、消去することが好ましい。
【００５６】
ステップ４：不一致ドライブのロック開放
不一致のデータ記憶装置３２０がいつかＣＥ製品３００の一致したデータ記憶装置３２０に置き換わると仮定する。このことが生じるのは、一致したデータ記憶装置３２０が他のシステムに移動される時か、または現在のホストに一致しないデータ記憶装置がそのシステムに挿入される時である。ＣＥ製品３００の場合は、同一の処理がデータ記憶装置３２０のロック開放のために行われる。データ記憶装置３２０は、ロック開放のために有効なパスワードを得ることができないのでロック状態に留まる。
【００５７】
（ホストで暗号化された）正しくない元のパスワードまたは不一致の暗号化キー及び暗号解読キーは、ロック開放の不成功に寄与する場合がある。６０６として示された試み制限カウンタは、試みのアタックの繰り返し又はデータ記憶装置３２０のロック開放のための試みの繰り返しを打破する。試みの最大数が試み制限カウンタ６０６により達せられると、なんらかのあらかじめ規定したリセット基準が生じるまでロック開放命令は、中断される。そのリセット基準は、パワー・オンまたはハードウエア・リセットであることが好ましい。
【００５８】
要約すると、本発明は、同期カウンタ３１４と３２４の更新によりバス３３０を介してデータ記憶装置３２０への各データの送信毎に独特な暗号化済みパスワードを得ることができる。本発明は、パスワード３３０を介してデータ記憶装置３２０に送られる暗号化済みパスワードのみを提供する。１２８ビットの同期カウンタは、徹定的なサーチによりそのパスワードを破壊しようとする如何なる試みをも十分に打破し得ることが好ましい。従って、暗号化アルゴリズム及び解読アルゴリズムが知られたとしても上記の方法及び装置によりＣＥ製品３００のセキュリティが確保される。更に、本発明の好適な実施例は、簡単な方法でホスト２０００とデータ記憶装置３２０との間の一致問題を決定するばかりでなく、同期が失われると、ＣＥ製品３００とその指定されたデータ記憶装置３２０との間で再同期化も実施する。
【００５９】
好都合にも、ここに使用された本装置と方法は、指定のホストに対してハード・ディスク・ドライブのようなデータ記憶装置を一致させる方法を提供する。指定されたホスト２０００以外の他のシステムでデータ記憶装置３２０を使用することは困難または不可能でさえある。データ記憶装置３２０を指定されたホスト２０００にロックする能力は特に重大であり、ＣＥ製品にとっては利益となる。従って、この特徴はデータ記憶装置３２０に類似の装置に記憶されたデータ（音楽、ビデオなど）の権限のないコピーの防止に極めて重要である。
【００６０】
更に、本発明の好適な実施例のセキュリティ構成によりデータ記憶装置３２０は、攻撃から保護される。更に、同期カウンタの開始値は、暗号化キーまたは暗号解読キーを破壊する方法または装置をこのセキュリティ構成の設計者が公に開示できる可能性を減少させるためにホスト・コンピュータ２０００とデータ記憶装置３２０の両方に対し製造時に不規則に割り当ててもよい。従って、本発明の好適な実施例のセキュリティ構成は、過去のセキュリティ技術よりも著しく更に確実な特徴を有している。
【００６１】
（結論）
ホスト装置２０００と少なくとも１つのデータ記憶装置３２０との間にセキュリティを提供するセキュリティ方法は、第１のカウンタ３１４から暗号化キー５１２を発生し、暗号化済みパスワードを得るためにこの暗号化キー５１４に従ってパスワード５１４を暗号化し、ホスト装置２０００からデータ記憶装置３２０へその暗号化済みパスワード６１４を送信し（５１６）、第１のカウンタ３１４と同期化された第２のカウンタ３２４から暗号解読キー６１２を発生し、パスワードを得るために暗号解読キーに従って暗号化済みパスワードを解読する（６１６）ことを含む。
【００６２】
オプションとして、本方法は、所定の基準が満たされた後に第１および第２のカウンタ３１４、３２４をインクリメントし（５１８と６２０）、前の暗号化済みパスワードとは異なる暗号化済みパスワードを有効に形成するステップを有することもできる。更に、前記所定の基準は、データ記憶装置への成功したアクセスが完了した時、または、明示された時間期間の後に存在してもよい。この所定の基準は、ホストとデータ記憶装置との間の各送信であってもよい。また所定の基準は、ホスト２０００またはデータ記憶装置３２０の機能であってもよい。
他に考えられた実施例は、ホスト装置２０００、このホスト装置２０００に作動接続される（３３０）データ記憶装置３２０と、ホスト装置２０００からデータ記憶装置３２０に送られるパスワードを含むセキュリティ・システムであって、このパスワードは、ホスト装置２０００からデータ記憶装置３２０への送信で変化する。
【００６３】
オプションとして、セキュリティ・システムは、ホスト装置２０００と通信する第１のカウンタ３１４と、第１のカウンタ３１４と同期化されてデータ記憶装置３２０と通信する第２のカウンタ３２４と、第１のカウンタ３１４により発生された暗号化キー５１２と、この暗号化キーにより発生された暗号化済みパスワードと、ホスト装置２０００から送られる前のパスワードとを含んでもよい。
【００６４】
セキュリティ・システムは、データ記憶装置３２０に暗号化済みパスワードを送信するデータ送信システムと、ホスト装置２０００から暗号化済みパスワードを受信するデータ送信システムと、第１のカウンタ３１４により発生された暗号化キーに対応する第２のカウンタ３２４により発生された暗号解読キーとを有してもよく、暗号化パスワードは、データ記憶装置３２０により受信された後に暗号解読キーにより発生される。
【００６５】
更に、暗号化パスワードは、暗号化キーにおける変化の発生のために変更してもよい。暗号化キーの変化は、第１のカウンタ３１４のインクリメントのためであってもよい。エンド・ユーザは、第１のカウンタ３１４と第２のカウンタ３２４にアクセスできないことが望ましい。
【００６６】
なお、本発明の種々の実施例の数多くの特徴及び利点が、本発明の種々の実施例の構造及び機能の詳細と共に上記記載で述べられたが、本開示は単に例示的なものであって、種々の変更は、特に、本発明の原理内で構造及び構成に関し請求項で表現した用語の広い一般的な意味により示される十分な程度まで詳細になる。例えば、本発明の範囲及び主旨から逸脱せずにほぼ同一の機能性を維持しながら、このセキュリティ・システムと方法のための特定の利用形態に依存して特定の要素を変えてもよい。更に、ここに記載の好適な実施例は、データ記憶システム用のディスク・ドライブに関するものであるが、本発明の教示は、本発明の範囲及び主旨から逸脱せずにＭＰ３プレーヤ及びデジタル・ビデオ・プレーバック装置のようなデータを記憶し得る消費者電子装置に類似の他のシステムに応用することもできるということは、当業者により理解される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】ディスク・ドライブの分解図である。
【図２】本発明の一実施例によるホスト・コンピュータとデータ記憶装置の概略図である。
【図３】本発明の一実施例によるセキュリティ・システムの初期化処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施例によるホスト・コンピュータに関連した処理を示すフローチャートである。
【図５】好適な実施例のセキュリティ方法を詳述するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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