(57)【要約】【課題】磁気記録装置における磁気記録媒体のデータの改竄を確実に防ぐ。【解決手段】磁気記録媒体上のトラックに沿う１または複数箇所に、少なくとも書込み許可フラグを示す凹凸パターンが形成された書込み許可フラグ領域１２と、通常の平坦面からなりフラグ領域１２に対応するデータ書込み領域としてのデータゾーン１３とを備えた書換え禁止を可能とする領域（セキュア領域）１０を設け、フラグ領域１２部分の信号の有／無が対応するデータゾーン１３への書込みを許可／不許可を定めるようにする。初期状態では書込み許可フラグ１２は再生されデータゾーン１３への書込みができるが、この書込みデータを書換え禁止にするときは対応する書込み許可フラグ１２をＤＣイレーズで消す。フラグ領域１２部分は凹凸パターンで形成され一旦消したフラグを復旧再生することは困難である。【選択図】        図１
2004158083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のトラックに沿う磁化状態の変化によって情報を記録する磁気記録媒体であって、
所定の情報信号が再生され得る凹凸パターンが形成されてなる１または複数の凹凸部と、
該凹凸部のそれぞれに対応して前記基板の通常の記録面上に設けられたデータ書込み領域とを備え、
前記情報信号の有無がそれぞれ当該凹凸部に対応する前記データ書込み領域への書込み許可，不許可を示すようにしたことを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項２】
基板上のトラックに沿う磁化状態の変化によって情報を記録する磁気記録媒体であって、所定の情報信号が再生され得る凹凸パターンが形成されてなる１または複数の凹凸部と、該凹凸部のそれぞれに対応して前記基板の通常の記録面上に設けられたデータ書込み領域とを備え、前記情報信号の有無がそれぞれ当該凹凸部に対応する前記データ書込み領域への書込み許可，不許可を示すようにした磁気記録媒体における、
所望の箇所の前記凹凸部から再生される前記情報信号を、磁気ヘッドによる当該凹凸部の磁化によって消去する手段を備えたことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項３】
請求項２に記載の磁気記録装置において、
前記情報信号が消去された凹凸部に対応するデータ書込み領域では磁気ヘッドの書込み電流を遮断する手段を備えたことを特徴とする磁気記録装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の磁気記録装置において、
磁気ヘッドの書込み電流の０レベルを基線とするピーク値が所定値以下となることを防止する手段を備えたことを特徴とする磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は不正なアクセスによるデータの改竄を防止するセキュリティ機能を備えた磁気ディスクとしての磁気記録媒体、およびこの磁気記録媒体を用いるハードディスクドライブ等の磁気記録装置に関する。
なお、以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部分を示す。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータネットワークの発展にともない、ネットワークを介しサーバなどが持つ磁気記録装置の記録媒体に不正にアクセスして、その内容を改竄してしまうような悪質な行為が増えている。これは電子決済の場合や個人情報を扱う分野では重大な問題である。
また、マルチメディアコンテンツをディジタル化してネットワークで配信し、ライセンスの購入者にそのコンテンツを利用させるようなサービスにおいても、ライセンスの改竄・コピーは大きな問題である。
【０００３】
しかしながら、現行の磁気記録装置においては、自由にデータの書き換えが可能であり、改竄を完全に防ぐことは困難である。
そこで、このような情報記録媒体の改竄を防ぐ方法として、例へば、データ部とＩＤ部をそれぞれ有する複数のセクタを有するディスクのセクタの一部に書換え可／不可を示す識別子を設けることでディスクに書換え不可領域を設ける方法が提案されている（特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−３１１４５０号公報（第１，２頁）
【特許文献２】
特開平６−６８４４４号公報
【特許文献３】
特開平７−１５３０４７号公報
【特許文献４】
特開２０００−３０６２３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１の方法を磁気ディスクに適用した場合、設けられた書換え可／不可を示す識別子自体が改竄される可能性があり、その結果、書換え不可領域にあるはずのデータが書換えられてしまうという問題が生じ得る。本発明の目的は、このような問題を解消できる磁気記録媒体および磁気記録装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために請求項１の磁気記録媒体は、
基板上のトラックに沿う磁化状態の変化によって情報を記録する磁気記録媒体（磁気ディスク１）であって、
所定の情報信号（書込み許可フラグ１２）が再生され得る凹凸パターンが形成されてなる１または複数の凹凸部（書込み許可フラグ領域１２）と、
該凹凸部のそれぞれに対応して前記基板の通常の記録面上に設けられたデータ書込み領域（データゾーン１３）とを備え、
前記情報信号の有無がそれぞれ当該凹凸部に対応する前記データ書込み領域への書込み許可，不許可を示すようにする。
【０００７】
また請求項２の磁気記録装置は、
請求項１の磁気記録媒体における、所望の箇所の前記凹凸部から再生される前記情報信号を、磁気ヘッド（２）による当該凹凸部の磁化（ＤＣイレーズ）によって消去する手段を備えたものとする。
また請求項３の磁気記録装置は、請求項２に記載の磁気記録装置において、
前記情報信号が消去された凹凸部に対応するデータ書込み領域では磁気ヘッドの書込み電流を遮断する手段（セキュア領域監視部３、書込み許可フラグチェック部４、スイッチ部５など）を備えたものとする。
【０００８】
また請求項４の磁気記録装置は、請求項２または３に記載の磁気記録装置において、
磁気ヘッドの書込み電流の０レベルを基線とするピーク値が所定値以下となることを防止する手段を備えたものとする。
本発明の作用は、磁気ディスク上に、一旦、ＤＣイレーズで消去した後は容易に復旧再生できないような凹凸パターンからなる、少なくとも書込み許可フラグの領域１２と、このフラグ領域１２に対応する通常の記録面からなるデータ書込み領域（データゾーン）１３とを設け、
フラグ領域１２から書込み許可フラグが再生される間は対応するデータゾーン１３への書込みを許可することとし、改竄を防ぎたいデータについては、そのデータがデータゾーン１３へ書込まれたのち、このデータゾーン１３に対応する書込み許可フラグ１２を、磁気ヘッドに大きな着磁電流を流すＤＣイレーズによって消去し、当該データゾーン１３への書込みを不許可に、つまり当該データゾーン１３の書換えを禁止するというものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明では、磁気記録媒体（磁気ディスク）の所定領域の表面を凹凸状態に形成してここに情報を刻み込み、書換え許可／不許可を示す信号を作り出すものであるが、磁気記録媒体に形成した凹凸を利用して信号を作り出す方法は、サーボ情報をあらかじめ磁気記録媒体に刻み込んでおく方法として既に公開されている（特許文献２、３参照。）。
磁気記録媒体表面の凹凸は、あらかじめ情報を示す凹凸を刻んだ型を用意しておき、その型を用いて磁気記録媒体となる基板を成形することで、型の凹凸パターンが成形される基板に転写される。
【００１０】
また、磁気記録媒体の表面に凹凸として刻み込まれた情報は、２段階着磁方法を用いることで、その再生出力を得ることができる（特許文献４参照。）。
図８はこの２段階着磁方法の原理の説明図である。なお、同図において凹凸部分を持つ磁気ディスク１の矢印が含まれる上層の１ａは斜線縞が付された非磁性の基板上に形成された磁性層としての記録層で、矢印は磁化方向を示す。
図８を説明すると、まず、同図（ａ）のように磁気ヘッド２に大きい電流（便宜上、１次着磁電流という）ｉ１を流し、強く磁化することにより、磁気ディスク１の全面（凸部も凹部も）を一定方向に磁化する。
【００１１】
次に図８（ｂ）のように磁気ヘッド２の電流を小さくし、小さい電流（便宜上、２次着磁電流という）ｉ２による弱い磁化で磁気ディスク１の表面の凸部のみを磁化する。このとき、電流の向き（磁化する方向）を１回目の磁化とは逆方向にする。
以上の手順により、図８（ｃ）のようにこの凹凸部分の走査時に磁気ヘッドから磁気ディスク１の再生信号としてのリードデータ信号２０が得られることになる。
図１は本発明における磁気記録媒体（磁気ディスク）１のトラック上に設けた書換え禁止を可能にする領域（セキュア領域ともいう）１０の構成の一実施例を示す。なお、この図は書換え禁止可能領域１０を１０−１、１０−２・・・と連続して複数箇所設けた例を示す。
【００１２】
図１に示すように各々の書換え禁止可能領域（セキュア領域）１０は、トラック方向に並んだ１１〜１４の領域からなる。ここで１１は当該のセキュア領域の開始を表すように規定した凹凸パターンが形成された領域、１２は当該のセキュア領域への書込みを許可するか否かを指定する書込み許可フラグを表すように規定した凹凸パターンが形成された領域、１３は凹凸のない平坦な表面を持つ通常と同じデータ書込み領域としてのデータゾーン、１４は当該のセキュア領域の終了を表すように規定した凹凸パターンが形成された領域である。
このセキュア領域１０に着磁を施すことで、凹凸パターンの領域１１、１２、１４からはそれぞれ規定のパターンに応じた信号波形が得られる。なお、セキュア領域終了パターン領域１４は省略可能で、省略した場合は例えばセキュア領域開始パターン１１の信号を検出した時点からの経過時間、または、図１のようにセキュア領域１０を１０−１、１０−２と連続して設けた場合などでは、次のセキュア領域開始パターン１１の信号を１つのセキュア領域１０の区切りの目印とすることができる。
【００１３】
図３、図４、図５はそれぞれ、本発明における磁気ディスク１のセキュア領域１０における、出荷段階、データゾーン１３へのデータ書込みの直後、書込み許可フラグ領域１２のＤＣイレーズ後の各状態別の、磁気ディスク基板の断面パターンとこの各パターン部分から読み出されるリードデータ信号（ヘッド再生信号）２０の波形との関係の例を示す。
書込み許可フラグ１２は、その箇所に信号が存在すれば書込み許可、信号が存在しなければそのセキュア領域は書込み不許可と定義する。そして磁気ディスク１の出荷段階では、図３に示すように全面着磁により、この「書込み許可フラグ」１２の信号がすべて存在するようにする。
【００１４】
書換え禁止としたいデータを記録するには、図４に示すように例えばセキュア領域１０（１０−１）中のデータゾーン１３にデータを記録し、記録し終えた後に図５に示すようにセキュア領域１０−１における「書込み許可フラグ」１２の部分を磁気ヘッドによるＤＣイレーズにより消去する。
図７はこのＤＣイレーズの説明図である。この図７は、磁気ディスク１の凹凸パターン部分の凹部および凸部の磁化方向（矢印で示す）と、この凹凸パターン部分で磁気ヘッドに発生する再生信号としてのリードデータ信号２０との関係を、ＤＣイレーズの前（図７（ａ））と後（図７（ｂ））とで対比している。ここで、ＤＣイレーズ対象の凹凸パターン部分は図７（ａ）の破線の楕円で囲んだ部分とする。
【００１５】
この図７に示すようにＤＣイレーズは、磁気ヘッドに図８で述べた１次着磁電流ｉ１に相当する大きい直流電流を流して磁気ディスクの消去対象の凹凸パターン部分の凹部および凸部を今までの凸部の磁化方向と同一方向に着磁し（換言すれば凹部の磁化方向を反転させ）、当該部分にリードデータ信号２０が発生しないようにすることによって行われる。
この「書込み許可フラグ」１２は凹凸パターンにより作られているので、出荷後、上述のように消去はできるが消去後にふたたび信号が出力されるようにすることは実際上極めて困難である。
【００１６】
その理由を述べると、磁気ディスクのＤＣイレーズした部分を復旧するには一旦、再度のＤＣイレーズによりイレーズ部分の磁化方向を反転したのち（換言すれば凹部の磁化方向を復旧したのち）、磁気ヘッドに図８で述べた２次着磁電流ｉ２に相当する小さい直流電流を流してイレーズ部分の凸部の磁化方向を反転（復旧）する必要がある。
図６は磁気ディスクのＤＣイレーズされた凹凸パターン部分の凸部を凹部の磁化方向と逆の方向に着磁した際の磁気ヘッドの電流値である前記２次着磁電流の大きさ、換言すれば電流０のレベルを基線とするピーク値（横軸）と、当該凹凸パターン部分から再生される磁気ヘッドの出力信号（リードデータ信号）の正規化値（縦軸）との関係を示す特性図である。
【００１７】
図６に示すように、一旦ＤＣイレーズされた凹凸パターンより有効な出力の得られる磁気ヘッドの２次着磁電流値は２０ｍＡ０−ｐ  以下である（なお、Ａ０−ｐ  は電流０のレベルを基線とするピーク値を示す）。一方、通常のデータライト時の書込み電流値は記録層の構成にもよるが通常、３５ｍＡ０−ｐ  以上と考えることができるので、書込み電流値に比べて有効な出力の得られる上記２次着磁電流値は極めて低いことになる。
従って例えば、磁気記録装置の磁気ヘッドに供給する書込み電流の０レベルを基線とするピーク値をある程度以下には下げられないよう、予め制限を設けて磁気記録装置を製作しておくことで、書込み許可フラグ１２の出力は、１  度イレーズしたら元に戻すことを不可能にすることができる。
【００１８】
また当然ながら、磁気ヘッドにより書込み許可フラグ１２を示す信号を一般の磁気ディスクの場合と同様に書込もうとしても、当該部分が凹凸部上なので困難である。よって、この書込み許可フラグ１２の有無を参照して、ハード的に書込みを許可するか不許可にするかを制御することで、ハッキングなどによるデータの改竄からセキュア領域１０内のデータを守ることができる。
図２は本発明における磁気記録装置のリード（読出し）およびライト（書込み）の機能部分の構成を示すブロック図である。同図に示すようにこのリード／ライト機能部は、３〜５の各手段からなる。
【００１９】
ここで、３は磁気記録媒体（磁気ディスク）１から図外の磁気ヘッドを介して再生出力される再生信号としてのリードデータ信号２０よりセキュア領域１０の到来、従ってセキュア領域開始パターン領域１１部分の信号の到来を監視するセキュア領域監視部である。
次に、４はセキュア領域１０の到来を検出した後の当該セキュア領域内のリードデータ信号２１より書込み許可フラグ領域１２の内容をチェックする書込み許可フラグチェック部である。
また、５は図外の磁気ヘッドに向かうライトデータ信号３０のライン中に設けられ、書込み許可フラグチェック部４からのチェック出力としてのスイッチ部制御信号４ａによってオンオフされるスイッチ部である。
【００２０】
セキュア領域監視部３によってリードデータ信号２０上にセキュア領域開始パターン１１を示す信号が検出されない限りは、その領域は通常のデータ領域として用いられ、書込み許可フラグチェック部４はスイッチ部５をオンに保ち、ライトデータ信号３０が磁気ディスク１に書込まれる。
セキュア領域監視部３によってセキュア領域開始パターン１１が検出されたら、書込み許可フラグチェック部４は当該セキュア領域内のリードデータ信号２１からその次に来る書込み許可フラグ１２をチェックする。
このチェックの結果、書込み許可フラグ１２が書込み許可状態、即ち、フラグ１２の凹凸パターン部分に信号が存在する状態であれば、書込み許可フラグチェック部４はスイッチ部制御信号４ａによってスイッチ部５をオン状態に保ち、当該セキュア領域１０のデータゾーン１３へはライトデータ信号３０を自由に書込むことができる。
【００２１】
他方、書込み許可フラグ１２が書込み不許可状態、即ち、書込み許可フラグ１２の凹凸パターン部分を磁気ヘッドでＤＣイレーズしてここに信号が存在しない状態であれば、書込み許可フラグチェック部４はスイッチ部制御信号４ａによってスイッチ部４をオフにし、当該セキュア領域１０のデータゾーン１３へのライトデータ信号３０の書込みを不可能にする。従って、当該セキュア領域１０のデータゾーン１３に既に書込まれたデータがあれば、このデータの書換えは禁止されることになる。
以上のようにすることで、磁気ディスク１上の任意の箇所に書換え禁止の領域を設けることが可能となる。
【００２２】
セキュア領域１０は磁気ディスクの全面に設けてもよいが、そうすると実質のデータ領域が減少することになる。そこで、用途に応じて磁気ディスクの一部分、例えば内周の部分をセキュア領域とし、その他の部分は通常のデータ部とする方法や、片面にセキュア領域を設け、逆の面は通常のデータ面とするようなことも考えられる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気ディスク上に、凹凸パターンからなる少なくとも書込み許可フラグ領域１２と、このフラグ領域１２に対応する通常と同様な記録面からなるデータ書込み領域（データゾーン）１３とを設け、
フラグ領域１２から書込み許可フラグが再生される間は対応するデータゾーン１３への書込みを許可し、改竄を防ぎたいデータについては、そのデータがデータゾーン１３へ書込まれたのち、このデータゾーン１３に対応する書込み許可フラグ１２を、磁気ヘッドに大きな着磁電流を流すＤＣイレーズによって消去し、データゾーン１３への書込みを不許可にするようにしたので、
ＤＣイレーズで消去した書込み許可フラグ領域１２は容易には復旧できないため、データゾーン１３に書込まれたデータの改竄を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての磁気記録媒体上の書換え禁止可能領域（セキュア領域）の構成を示す図
【図２】本発明の一実施例としての磁気記録装置の要部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の一実施例としてのセキュア領域へのデータ記録前における基板パターンとリードデータ信号との関係を示す波形図
【図４】本発明の一実施例としてのセキュア領域へのデータ記録直後における基板パターンとリードデータ信号との関係を示す波形図
【図５】本発明の一実施例としてのセキュア領域の書込み許可フラグの消去（ＤＣイレーズ）後における基板パターンとリードデータ信号との関係を示す波形図
【図６】凹凸パターン部における２次着磁電流と正規化された再生信号との関係例を示す特性図
【図７】凹凸パターン部のＤＣイレーズの説明図
【図８】凹凸パターン部の２段階着磁方法の説明図
【符号の説明】
１                磁気記録媒体（磁気ディスク）
１ａ              記録層
２                磁気ヘッド
３                セキュア領域監視部
４                書込み許可フラグチェック部
４ａ              スイッチ部制御信号
５                スイッチ部
１０（１０−１，１０−２）    書換え禁止可能領域（セキュア領域）
１１              セキュア領域開始パターン
１２              書込み許可フラグ
１３              データゾーン
１４              セキュア領域終了パターン
２０              リードデータ信号（ヘッド再生信号）
２１              セキュア領域内のリードデータ信号
３０              ライトデータ信号
【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】
2004158083.tif 000007
【図６】
2004158083.tif 000008
【図７】
2004158083.tif 000009
【図８】
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