デジタルデータ記録／再生方法及び記録再生装置
【課題】既存のコンテンツ保護技術を個人ユーザのデータに適用可能に拡張し、個人ユーザが強靭な暗号化が施されたデータを容易に記録，再生可能にする。
【解決手段】ユーザデータの記録に際し、ホスト３０Ｗからプロテクトエリアデータの生成要求があると、ドライブ２０Ｗでは、ホスト３０Ｗからのユーザキー３６に乱数生成機能部２４からの乱数を加算してプロテクトエリアデータ１２を生成し、ホスト３０Ｗに転送する。ホスト３０Ｗは、このプロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーを生成し、このプロテクトエリアキーやデバイスキー３４などを用いて入力されるユーザデータを暗号化する。そして、ホスト３０Ｗがドライバ２０Ｗに記録開始を要求すると、ドライバ２０Ｗは、プロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリアに記録し、ホスト３０Ｗからの暗号化されたユーザデータ１３を光ティスク１０のユーザエリアに記録する。
【解決手段】ユーザデータの記録に際し、ホスト３０Ｗからプロテクトエリアデータの生成要求があると、ドライブ２０Ｗでは、ホスト３０Ｗからのユーザキー３６に乱数生成機能部２４からの乱数を加算してプロテクトエリアデータ１２を生成し、ホスト３０Ｗに転送する。ホスト３０Ｗは、このプロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーを生成し、このプロテクトエリアキーやデバイスキー３４などを用いて入力されるユーザデータを暗号化する。そして、ホスト３０Ｗがドライバ２０Ｗに記録開始を要求すると、ドライバ２０Ｗは、プロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリアに記録し、ホスト３０Ｗからの暗号化されたユーザデータ１３を光ティスク１０のユーザエリアに記録する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルデータの記録／再生方法及び記録／再生装置に係り、特に、デジタルデータを記録媒体に暗号化して記録し、また、記録媒体に暗号化されて記録されているコンテンツデータを復号化して再生するデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤや光ディスクなどの大容量のデジタルデータを容易に記録できる媒体が広く流通し、簡単に著作物の高品質な複製・コピーができるようになった。そして、この技術進化に伴い、権利者の利権が害されないように、著作物に複製を行なえないようにする、または、一定回数以上の複製が行なえないようにするコピーコントロール技術が導入されることが多くなっている。
【０００３】
４．７ギガバイトの容量を持ち、２時間以上の映像音声を記録することができるＤＶＤ(Digital Versatile Disc）には、デジタルコンテンツを暗号化する技術として、ＣＳＳ（Content Scrambling System）が導入されている。ＣＳＳでは、ＤＶＤ機器製造メーカなどのＣＳＳの管理機構が管理するマスタキーと、著作権者が任意で定めるディスク毎に設定されたディスクキーと、ディスクに記録されるコンテンツのタイトル毎に設定されるタイトルキーとの３種類の鍵を階層的に組み合わせて、ディスクに記録されたコンテンツを保護している。マスタキーは再生装置毎に割り当てられ、暗号の解除に使われる。
【０００４】
ディスクに記録するコンテンツデータは、そのタイトル毎にタイトルキーを用いて暗号化され、ディスクに記録される。このコンテンツデータの暗号かに用いたタイトルキーは、このディスクに設定されたディスクキーで暗号化された後、このディスクに記録される。また、このタイトルキーの暗号化に用いたディスクキーは、マスタキーで暗号化された後、このディスクに記録される。この際、任意の再生装置でこのディスクキーを復元できるようにするために、有効な全マスタキーに対応したディスクキーをディスクに記録する。かかるディスクからコンテンツデータを再生する場合には、このディスクが再生される再生装置が有するマスタキーでディスクキーを復号し、復号されたこのディスクキーでタイトルキーを復号し、復号されたこのタイトルキーでコンテンツデータを復号する。
【０００５】
ここで、仮に、特定の再生装置に割り当てられたマスタキーの情報が漏洩してしまった場合には、それ以降に作成するディスクには、この情報が漏洩したマスタキーに対応したディスクキーを除いたディスクキーを記録するようにし、これにより、漏洩したマスタキーでは、暗号を解除することを不可能にしている。
【０００６】
また、ＤＶＤの数倍の記録容量を持ち、ハイビジョンで２時間以上の映像／音声情報を記録することができる次世代光ディスクとして注目されるＢＤ（Blu-ray Disc）やＨＤ（High Definition）−ＤＶＤでは、著作権保護技術としてＡＡＣＳ（Advanced Access Content System）を採用している。
【０００７】
ここで、ＡＡＣＳは、ＣＳＳの延長に位置付けられ、３種類の鍵を階層的に組み合わせて使用しているが、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）を鍵長１２８ビットに拡張して強度を増し、使用用途をネットワークにも適用可能するなどの改善を図っている（例えば、非特許文献１参照）
かかるＡＡＣＳで著作権保護されたコンテンツデータの再生に必要なメディア鍵の生成し、これを用いてかかるコンテンツデータを再生する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
この特許文献１に記載の方法は、記録媒体に暗号化されて記録されているコンテンツデータの復号化のためのメディア鍵を、記録媒体（メディア）に記録されている暗号値と再生装置で生成されたこの暗号値に該当するディスク鍵とから生成するものである。
【０００９】
ここで、ＡＡＣＳでは、ディスク鍵がツリー状に規定されており、下位階層のディスク鍵は、その１つ上位階層のディスク鍵を演算処理することにより、求めることができ、これら各階層のディスク鍵のうちの最下位階層のディスク鍵を取得可能ないくつかのディスク鍵が各再生装置に与えられている。
【００１０】
再生装置では、記録媒体（メディア）が装着されると、この記録媒体（メディア）が有する暗号値が読み出され、この暗号値に該当するディスク鍵がこの再生装置に与えられているディスク鍵のいずれかから上記の演算によって求められ、この求めたディスク鍵とこの暗号値とから、記録媒体（メディア）に記録されているコンテンツデータを復号するためのメディア鍵が生成されるものである。
【非特許文献１】Advanced Access Content System(AACS): Introduction and Common Cryptographic Elements Revision 0.91 2006年
【特許文献１】特開２００７−１３４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記のＣＳＳやＡＡＣＳなどのコンテンツ保護技術は、強力な暗号化技術を有しているにもかかわらず、記録媒体や記録／再生装置とホスト側に組み込まれた記録再生用アプリケーションとの間で認証する用途に限定されており、個人ユーザが生成した機密データを第三者から保護する仕組みは含まれていない。
【００１２】
また、近年の高度情報通信社会とともに、電算化された情報が大量流出する事件・事故が非常に多くなってきており、社会的な問題となっている。また、２００５年４月に「個人情報の保護に関する法律」が制定された。企業では、個人情報や企業情報に対する管理体制構築が促進され、情報の流出を防ぐ努力を行なわれているが、光ディスクなどの記録可能媒体における具体的な保護対策については、各企業の運用規則に基づくものであり、社会的に信頼のおける保護対策方式は、一般化されていない。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、その目的は、既存のコンテンツ保護技術を個人ユーザが生成したデータに適用可能に拡張し、個人ユーザが強靭な暗号化が施されたデータを容易に記録，再生することができる環境を与えるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、記録再生媒体にデジタルデータを記録する方法であって、該記録再生媒体は、プロテクトエリアとユーザデータとが設けられ、ユーザデータを該記録再生媒体に記録するユーザのユーザキーをもとに乱数を生成して、生成されて該乱数を、プロテクトエリアデータとして、該記録再生媒体の該プロテクトエリアに記録し、該プロテクトエリアデータを用いて暗号キーを生成し、該暗号キーを用いて該ユーザデータを暗号化し、暗号化された該ユーザデータを該記録再生媒体の該ユーザエリアに記録するものである。
【００１５】
また、本発明は、前記ユーザキーの入力はホスト装置で受け付けられ、入力された前記ユーザキーは、前記乱数の生成要求時に該ホスト装置から該記録再生装置に転送されるものである。
【００１６】
また、本発明は、記録再生媒体からデジタルデータを再生する方法であって、該記録再生媒体は、プロテクトエリアデータが記録されたプロテクトエリアと暗号化されたユーザデータが記録されたユーザエリアとを有し、該プロテクトエリアから該プロテクトエリアデータを再生し、該再生されたプロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータを再生するユーザのユーザキーとをもとに復号キーを生成し、該ユーザエリアから再生される該暗号化されたユーザデータを該復号キーを用いて復号化するものである。
【００１７】
また、本発明によるデジテルデータ記録装置は、上記の記録方法を実装したものである。
【００１８】
また、本発明によるデジテルデータ再生装置は、上記の再生方法を実装したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、既存のコンテンツ保護技術が拡張されることにより、個人ユーザがデジタルデータ記録再生媒体に記録するデータを強靭な暗号化で保護することができるようになり、保護したいデータを第三者が不正に読み出しすることを不可能とする環境が提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
なお、本発明は光ディスクの記録再生方法に、また、一定のコンテンツ保護技術に限定されるものではないが、以下の実施形態は、上記の非特許文献１に記載されたＡＡＣＳ技術を光ディスク記録再生システムに適用した場合を例として、説明する。
【００２２】
図１は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第１の実施形態の記録側を示すシステム構成図であって、１０は記録可能な光ディスク、１１はＭＫＢ（Media Key Brock：メディアキーブロック）、１２はプロテクトエリア（Protected Area）データ、１３は暗号化された(Encrypted)ユーザデータ、２０Ｗは記録側のドライブ（光ディスク記録再生装置の記録系）、２１はドライブキー、２２はＡＡＣＳ認証機能部、２３はＭＡＣ（Message Authetication Code：メッセージ認証コード演算機能部）、２４は乱数生成機能部、２５は加算部、３０Ｗは記録側のホスト、３１はホストキー（Host Key）、３２はＡＡＣＳ認証機能部、３３はＭＡｃ認証機能部、３４はデバイスキー（Device Key）、３５はプロテクエリア制御機能部、３６はユーザキー（User Key）である。
【００２３】
同図において、この第１の実施形態の記録側は、記録再生可能な光ディスク１０と記録系のドライブ２０Ｗと映像音声記録再生アプリケーションを起動しているＰＣ（Personal Coputer：パソコン）などのホスト３０Ｗとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアにプロテクトエリアデータを、ユーザエリアにユーザデータを夫々記録するための仕組みをなしている。
【００２４】
光ディスク１０には、ＡＡＣＳ認証を受けたホスト毎のデバイスキーに対応する暗号化された複数のメディアキーからなるＭＫＢ１１が格納されており、また、後述する記録処理により、通常ユーザデータのようにはホスト３０Ｗから自由に読み出しできないプロテクトエリアにプロテクトエリアデータ１２が、さらに、ユーザエリアにホスト３０Ｗから転送される暗号化されたユーザデータ１３が夫々記録される。
【００２５】
また、ドライブ２０Ｗには、ＡＡＣＳの管理機構によって管理され、ＡＡＣＳ認証を受けたドライブに対して割り当てられたドライブキー２１が格納されており、ドライブキー２１などを用いて楕円曲線に基づいた演算を行ない、ホスト３０Ｗとの認証処理を行なう認証機能部２２と、ドライブ２０Ｗのバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成するＭＡＣ演算機能部２３と、乱数を生成する乱数生成機能部２４と、この乱数生成機能部２４で生成された乱数とホスト３０Ｗからのユーザキー３６とを加算する加算部２５とが設けられている。
【００２６】
さらに、このドライブ２０Ｗに対応するホスト３０Ｗには、ドライブキー２１と同様に、ＡＡＣＳの管理機構が管理し、ＡＡＣＳ認証を受けたホスト（映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路）に対して割り当てられたホストキー３１と、映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路の各々が所有するデバイスキー３４とが格納されており、ホストキー３１などを用いて楕円曲線に基づいた演算を行ない、ドライブ２０Ｗとの認証作業を行なう認証機能部３２と、ホスト３０Ｗ内のバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、ドライブ２０Ｗからのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）と比較するＭＡＣ認証機能部３３と、暗号化のための各種キーを用いてユーザエリアに記録するユーザデータの暗号化を行なうプロテクトエリア制御機能部３５とが設けられている。また、このホスト３０Ｗには、これを使用する個人ユーザからユーザキー３６が与えられる。
【００２７】
暗号化されたユーザデータを光ディスク１０に記録する場合では、従来のＡＡＣＳと同様に、まず、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が開始される。これを、図２を用いて説明する。
【００２８】
この相互認証処理は、ドライブ２０Ｗが、光ディスク１０に記録されたＭＫＢ１１を読み出し（ステップ１００）、これをＡＡＣＳ認証機能部２２に保存するとともに（ステップ１０１）、ホスト３０Ｗに転送する（ステップ１０２）。ホスト３０Ｗは、このＭＫＢ１１を受け取ると、ＡＡＣＳ認証機能部３２でこのＭＫＢ１１とホストキー３１とからデータＡを生成し（ステップ１０３）、これを、保存しておくとともに、ドライブ２０Ｗに転送する（ステップ１０４）。ドライブ２０Ｗは、このデータＡを受け取ると、ＡＡＣＳ認証機能部２２で、このデータＡをもとに、ホスト３０ＷがＡＡＣＳ認証されていることを確認し（ステップ１０５）、しかる後、ドライブキー２１と保存されている上記のＭＫＢ１１とからデータＢを生成し（ステップ１０６）、これを、保存しておくとともに、ホスト３０Ｗに転送する（ステップ１０７）。ホスト３０Ｗは、ＡＡＣＳ認証機能部３２により、ドライブ２０ＷがＡＡＣＳ認証されている装置であることを確認する（ステップ１０８）。このデータＢは、ホスト３０Ｗにも保存される。
【００２９】
以上により、ドライブ２０Ｗとホスト３０ＷとがＡＡＣＳ認証されている装置であることが確認されたことになる。
【００３０】
次に、ドライブ２０Ｗは、ＡＡＣＳ機能部２２でホスト３０Ｗから転送された上記のデータＡから楕円曲線に基づく演算によってデータＣを生成し（ステップ１０９）、ホスト３０Ｗへ送信する（ステップ１１０）。ホスト３０Ｗは、転送されてきたデータＣを確認した後、ＡＡＣＳ認証機能部３２により、ＭＡＣ認証機能部３３で用いるバスキー（Ｈ）を生成し（ステップ１１１）、ドライブ２０Ｗから転送されてきて保存されているデータＢから楕円曲線に基づく演算によってデータＤを生成し（ステップ１１２）、これをドライブ２０Ｗに転送する（ステップ１１３）。最後に、ドライブ２０Ｗは、ホスト３０Ｗから転送されたこのデータＤを確認し、ＡＡＣＳ認証機能部２２で後にＭＡＣ演算機能部２３で用いるバスキー（Ｄ）を生成する（ステップ１１４）。
【００３１】
以上により、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間の相互認証処理が終了する。
【００３２】
なお、当然のことながら、例えば、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとのいずれか一方の装置がＡＡＣＳの認証を受けていない装置であるなどにより、かかる相互認証処理の過程で正常に処理が行なわれない箇所が発生した場合には、この相互認証処理は中断され、認証は失敗として終了することになる。
【００３３】
次に、暗号化によってコンテンツ保護されたユーザデータを光ディスク１０に記録するための処理手順について、図３により、説明する。
【００３４】
なお、ここでの暗号化によるコンテンツ保護とは、著作権を保護する目的のためだけではなく、個人ユーザが記録するユーザデータ１３を第三者から保護する、つまり、特定の環境以外でこのユーザデータ１３を光ディスク１０から読み取ることを不可能とすることを目的とするものである。
【００３５】
ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間の上記の相互認証処理作業が正常に終了した後、ドライブ２０Ｗは、ホスト３０Ｗから、これから暗号化されて記録されるユーザデータ１３の記録開始位置アドレス（以下では、ＬＢＡ（Logical Block Addressing：セレクタ番号による位置アドレス）ともいう）と個人ユーザによって与えられたユーザキー３６とともに、プロテクトエリアデータの生成要求を受け取ると（ステップ２００）、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録するプロテクトエリアデータ１２の生成作業を開始する（ステップ２０１）。
【００３６】
このプロテクトエリアデータ１２としては、ドライブ２０Ｗ内の乱数生成機能部２４で生成された乱数とホスト３０Ｗから転送されたユーザキー３６とを加算部２５で加算して得られる加算値が使用される。但し、この加算部２５の加算処理は、これら乱数とユーザキー３６とを各ビット毎に排他論理和演算するものである。
【００３７】
次に、ドライブ２０Ｗは、ＭＡＣ演算機能部２３により、このようにして生成されたプロテクトエリアデータ１２と、ホスト３０Ｗから転送された暗号化されたユーザデータ１３の光ディスク１０での記録開始位置アドレスと、上記の相互認証処理時に生成されたドライブ２０Ｗ内のバスキー（Ｄ）とを用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を求め（ステップ２０２）、プロテクトエリアデータ１２とともに、ホスト３０Ｗへ転送する（ステップ２０３）。
【００３８】
そこで、ホスト３０Ｗでは、ＭＡＣ認証機能部３３により、転送されたプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３の光ディスク１０での記録開始位置アドレスと上記の認証処理時に生成されたホスト３０Ｗ内のバスキー（Ｈ）とからメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ２０４）、ドライブ２０Ｗから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ２０５）。そして、プロテクトエリア制御機能部３５において、プロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーが生成され（ステップ２０６）、ＭＫＢ１１からデバイスキー３４に該当するメディアキーを取得する（ステップ２０７）とともに、このプロテクトエリアキーを用いて、入力されるユーザデータが暗号化され、暗号化されたユーザデータ１３が得られる（ステップ２０８）。
【００３９】
このようにして得られた暗号化されたユーザデータ１３はドライブ２０Ｗに転送されるが、この際、ホスト３０Ｗから先にドライブ２０Ｗに報告したユーザデータの記録開始位置アドレスからの記録が要求される（ステップ２０９）。このホスト３０Ｗからの記録の要求に応じて、ドライブ２０Ｗは、先に生成したプロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリアに記録し（ステップ２１０）、これに続いて、ホスト３０Ｗから転送される暗号化されたユーザデータ１３を指示される記録開始アドレスから記録開始する（ステップ２１１，２１２）。
【００４０】
かかる記録処理過程においては、ユーザキー３６は乱数生成機能部２４からの乱数が加算部２５で加算処理（排他的論理和演算処理）されて、プロテクトエリアデータ１２として光ディスクに記録されるから、この光ディスク１０には、このユーザキー３６に関する情報は一切記録されていない。
【００４１】
図４は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第１の実施形態の図１に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図であって、２０Ｒは再生側のドライブ（光ディスク記録再生装置の再生系）、２６は加算部、３０Ｒは再生側のホスト、３７は復号化機能部であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００４２】
同図において、この第１の実施形態の再生側も、図１に示す記録側でプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３とが記録された記録再生可能な光ディスク１０と、再生側のドライブ２０Ｒと、再生側のホスト３０Ｒとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録されているプロテクトエリアデータ１２とユーザエリアに記録されている暗号化されたユーザデータ１３とを夫々再生するするための仕組みをなしている。
【００４３】
ここで、光ディスク１０は、図１に示す記録側で暗号化されたユーザデータ１３が記録されたものである。再生に用いられるドライブ、即ち、再生側のドライブ２０Ｒは、図１での乱数生成機能部２４や加算部２５を用いず、代わりに光ディスク１０から読み出されるプロテクトエリアデータ１２と再生側のホスト３０Ｒから転送されるユーザキー３６とを加算（排他的論理和演算処理）する加算部２６が用いられる。再生に用いるホスト、即ち、再生側のホスト３０Ｒは、図１でのプロテクトエリア制御機能部３５の代わりに、復号化機能部３７が用いられる。
【００４４】
また、ここでは、この再生側のドライブ２０Ｒと図１に示す記録側のドライブ２０Ｗとは同じ記録再生装置を構成するものとしており、このため、再生側のドライブ２０Ｒのドライブキー２１とＡＡＣＳ認証機能部２２とＭＡＣ演算機能部２３とは夫々この記録側のドライブ２０のドライブキー２１とＡＡＣＳ認証機能部２２とＭＡＣ演算機能部２３と同一のものである。但し、記録側のドライブ２０を記録装置とし、再生側のドライブ２０Ｒを再生装置として別体のものとしてもよい。
【００４５】
さらに、再生側のホスト３０Ｒは、図１に示す記録側のホスト３０Ｗとで、１つのホストを構成している。例えば、１つのＰＣが記録側のホスト３０Ｗと再生側のホスト３０Ｒとの機能を備えるように、構成される。
【００４６】
光ディスク１０には、図１で説明した暗号化された複数のメディアキーからなるＭＫＢ１１が格納されているとともに、図１で説明したように、ホスト３０Ｒからは自由に読み出しできないプロテクトエリアにプロテクトエリアデータ１２が、ユーザエリアに暗号化されたユーザデータ１３が夫々記録されている。
【００４７】
また、ドライブ２０Ｒにも、ＡＡＣＳの管理機構によって管理され、ＡＡＣＳ認証を受けたドライブに対して割り当てられたドライブキー２１が格納されており、ドライブキー２１などを用いて楕円曲線に基づいて演算を行ない、ホスト３０Ｒとの認証作業を行なう認証機能部２２と、ドライブ２０Ｒ内のバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成するＭＡＣ演算機能部２３と、光ディスク１０のプロテクトエリアから読み出したプロテクトエリアデータ１３とホスト３０Ｒからのユーザキー３６とを加算（排他的論理和演算処理）する加算部２６とが設けられている。
【００４８】
さらに、このドライブ２０Ｒに対応するホスト３０Ｒには、ドライブキー２１と同様に、ＡＡＣＳの管理機構が管理し、ＡＡＣＳ認証を受けたホスト（映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路）に対して割り当てられたホストキー３１と、映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路の各々が所有するデバイスキー３４とが格納されており、ホストキー３１などを用いて楕円曲線に基づいた演算を行ない、ドライブ２０Ｒとの認証作業を行なうＡＡＣＳ認証機能部３２と、ホスト３０Ｒ内のバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、ドライブ２０Ｒからのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）と比較するＭＡＣ認証機能部３３と、暗号化のための各種キーを用いて光ディスク１０のユーザエリアから再生される暗号化されたユーザデータ１３の暗号解除を行なう復号化機能部３７とが設けられている。また、このホスト３０Ｒには、これを使用する個人ユーザからユーザキー３６が与えられる。
【００４９】
これらドライブ２０Ｒとホスト３０Ｒとの間でも、光ティスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生する場合には、個人ユーザによる光ディスク１０での所望とする暗号化されたユーザデータ１３の再生要求とともに、図１に示した記録系の場合と同様に、この光ディスク１１に格納されているＭＫＢ１１などを用いてドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理作業が行なわれる。
【００５０】
以下、かかる相互認証処理作業終了後の再生処理動作について説明するが、図５はかかる再生処理動作の一具体例を示すフローチャートであって、以下、図５を用いて説明する。
【００５１】
この処理作業が正常に終了すると、ホスト３０Ｒは、個人ユーザによって与えられたユーザキー３６と暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡ（セクタ番号による位置アドレス）をドライブ２０Ｒに転送して、再生要求されたユーザデータ１３に対応するプロテクトエリアデータ１２の転送を要求する（ステップ３００）。ドライブ２０Ｒは、この転送要求に応じて、光ディスク１０のプロテクトエリアからプロテクトエリアデータ１２を読み出し（ステップ３０１）、加算部２６でホスト３０Ｒから転送されてきたユーザキー３６と加算（排他的論理和演算）して、加算プロテクトエリアデータを生成する（ステップ３０２）。
【００５２】
次いで、ドライブ２０Ｒは、この加算部２６からの加算値（以下、加算プロテクトエリアデータという）と、ホスト２０Ｒからのユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと、上記の相互認証処理で取得したドライブ２０Ｒ内のバスキー（Ｄ）とから、ＭＡＣ演算機能部２３を用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を生成し（ステップ３０３）、これを加算プロテクトエリアデータとともに、ホスト３０Ｒに転送する（ステップ３０４）。
【００５３】
ホスト３０Ｒでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、ドライブ２０Ｒから受信した加算プロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと認証時に取得したホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）とで演算処理してメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ３０５）、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ３０６）。
【００５４】
この確認作業後、ホスト３０Ｒは、ＭＫＢ１１からデバイスキー３４に該当するメディアキーを取得し（ステップ３０７）、このメディアキーと加算プロテクトエリアデータとを用いてプロテクトエリアキーを生成し（ステップ３０８）、ドライブ２０Ｒに先に通知した光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生要求を行なう（ステップ３０９）。これにより、光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡから暗号化されたユーザデータ１３が再生開始され（ステップ３１０）、ホスト３０Ｒに転送される（ステップ３１１）。ホスト３０Ｒでは、この転送されてきたユーザデータ１３を、復号機能部３７において、先に生成されたプロテクトエリアキーを用いて暗号解除する（ステップ３１２）。これにより、ユーザデータ１３の復号，再生処理が行なわれる。
【００５５】
以上のように、光ディスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生するためには、ユーザキー３６を用いて加算部２６で正しい加算プロテクトエリアデータを求めることが必要となる。ホスト３０Ｒから正しいユーザキー３６がドライブ２０Ｒに転送されることがない場合には、ホスト３０ＲのＭＡＣ認証機能部３３で加算プロテクトエリアデータと再生開始ＬＢＡとこのホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）から得られるメッセージ認証コード（Ｈ）は、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）と一致しない、また、正しいプロテクトエリアキーを求めることができないため、復号機能部３７で暗号化されたユーザデータ１３の暗号を解くことはできない。
【００５６】
図６は図１に示す記録系でのホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗへのユーザキー３６の転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【００５７】
図１に示す記録側の暗号化されたユーザデータ１３の記録処理では、ユーザキー３６は、図３のステッフ２００で示すように、図２に示す記録開始のためのＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に、暗号化されるユーザデータ１３の記録開始ＬＢＡとともに、ホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに転送されるものであった。これに対し、図６に示す具体例では、ホスト３０Ｗの起動時にユーザキー３６がドライブ２０に転送されるものである。以下、図１を参照してこれを説明する。
【００５８】
図６において、ホスト３０Ｗは、その起動時、ドライブ２０にドライブ２０が有する性能を問い合わせる（ステップ４００）。この問い合わせる性能としては、例えば、記録可能な光ディスク１０の種類や記録における最高転送レート，欠陥管理の有無である。このとき、ホスト３０Ｗは、併せて、コンテンツ保護におけるユーザキー３６のサポートの可否についての問い合わせも行なう。
【００５９】
ユーザキー対応のドライブ２０Ｗは、この問い合わせに対し、ユーザキー３６に対応していることを示す応答をホスト３０Ｗに返信する（ステップ４０１）。ホスト３０は、この応答に対し、このシステム使用中の個人ユーザに対してディスプレイなどを介してパスワードの入力の要求を行ない（ステップ４０２）、取得した個人ユーザのパスワードを、ユーザキー３６として、ドライブ２０Ｗに転送する（ステップ４０３）。ドライブ２０Ｗは、転送されてきたこのユーザキー３６を、後の記録再生処理で使用するために、内蔵のメモリ（図１では、図示せず）で保存する（ステップ４０４）。
【００６０】
この保存されたユーザキー３６が、図３のステップ２０１のように、ＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成に用いられる。
【００６１】
以上の処理が行なわれると、ホスト３０Ｗは起動するが、その起動後における暗号化されたユーザデータ１３の記録処理は、このユーザキー３６がプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に転送されないことを除き、図３で説明した処理と同様である。
【００６２】
図７は図４に示す再生系でのホスト３０Ｒからドライブ２０Ｒへのユーザキー３６の転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【００６３】
図４に示す再生側の暗号化されたユーザデータ１３の再生処理では、ユーザキー３６は、図５のステッフ３００で示すように、記録開始のためのＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に、暗号化されるユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡとともに、ホスト３０Ｒからドライブ２０Ｒに転送されるものであった。これに対し、図７に示す具体例では、ホスト３０Ｒの起動時にユーザキー３６がドライブ２０Ｒに転送されるものである。以下、図４を参照してこれを説明する。
【００６４】
図７において、ホスト３０Ｒは、その起動時、ドライブ２０Ｒにドライブ２０Ｒが有する性能を問い合わせる（ステップ５００）。この問い合わせる性能としては、例えば、光ディスク１０の種類や再生における最高転送レート，欠陥管理の有無である。このとき、ホスト３０Ｒは、併せて、コンテンツ保護におけるユーザキー３６のサポートの可否についての問い合わせも行なう。
【００６５】
ユーザキー対応のドライブ２０Ｒは、この問い合わせに対し、ユーザキー３６に対応していることを示す応答をホスト３０Ｒに返信する（ステップ５０１）。ホスト３０は、この応答に対し、このシステム使用中の個人ユーザに対してディスプレイなどを介してパスワードの入力の要求を行ない（ステップ５０２）、取得した個人ユーザのパスワードを、ユーザキー３６として、ドライブ２０Ｒに転送する（ステップ５０３）。ドライブ２０Ｒは、転送されてきたこのユーザキー３６を、後の再生処理で使用するために、内蔵のメモリ（図１では、図示せず）で保存する（ステップ５０４）。
【００６６】
この保存されたユーザキー３６が、図５のステップ３０１，３０２のように、ＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成に用いられる。
【００６７】
以上の処理が行なわれると、ホスト３０Ｒは起動するが、その起動後における暗号化されたユーザデータ１３の再生処理は、このユーザキー３６がプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に転送されないことを除き、図５で説明した処理と同様である。
【００６８】
図８は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の記録側を示すシステム構成図であって、２７はシリアル番号、２８は加算部であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００６９】
同図において、この第２の実施形態の記録側も、記録再生可能な光ディスク１０と記録系のドライブ２０Ｗと映像音声記録再生アプリケーションを起動しているＰＣなどのホスト３０Ｗとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアにプロテクトエリアデータを、ユーザエリアにユーザデータを夫々記録するための仕組みをなしているが、ドライブ２０Ｗにおいて、さらに、加算部２８を設け、このドライブ２０Ｗに割り当てられたシリアル番号２７も用いるようにしたものである。これ以外の構成は、図１に示す第１の実施形態の記録系と同様である。これにより、この第２の実施形態では、特定の個人ユーザ（ユーザキー３６）が特定のドライブ（シリアル番号２７）でしかユーザデータの記録再生ができない環境としている。
【００７０】
ユーザデータの記録に際して、まず、図１に示す記録系と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの記録のための処理が行なわれる。この記録処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、乱数生成機能部２４からの乱数とホスト３０Ｗからのユーザキー３６とに加え、さらに、ドライブ２０Ｗのシリアル番号２７を用いる点が図１に示す記録系と異なるだけである。
【００７１】
即ち、図３を用いて説明すると、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗ間の相互認証処理が正常終了した後、ドライブ２０Ｗは、これから暗号化されて記録されるユーザデータ１３の記録開始位置アドレスとともに、ユーザキー３６をホスト３０Ｗから受け取り（ステップ２００）、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録するプロテクトエリアデータ１２を生成する（ステップ２０１）。このプロテクトエリアデータ１２は、ドライブ２０Ｗでの乱数生成機能部２４で生成された乱数と、ホスト３０Ｗから転送されたユーザキー３６と、このドライブ２０Ｗに割り当てられたドライブ識別のためのシリアル番号２７を用いて生成されるものであって、加算部２８により、ユーザキー３６にこのシリアル番号２７が加算（ビット毎の排他的論理和処理）され、この加算部２８の加算結果が、加算部２５において、乱数生成機能部２４からの乱数と同様の加算処理がなされる。
【００７２】
次に、ドライブ２０Ｗでは、ＭＡＣ演算機能部２３により、生成されたプロテクトエリアデータ１２とホスト３０Ｗから転送されてきたユーザデータ１３の記録開始位置アドレスと相互認証処理時（図２でのステップ１１４）に生成されたドライブ内のバスキー（Ｄ）とを用いてメッセージ認証コード（Ｄ）が生成され（ステップ２０２）、このプロテクトエリアデータ１２とともに、ホスト３０Ｗに転送される（ステップ２０３）。
【００７３】
ホスト３０Ｗでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、転送されてきたプロテクトエリアデータ１２とユーザデータの記録開始位置アドレスと認証時（図２のステップ１１１）生成されたホスト３０Ｗ内のバスキー（Ｈ）とからメッセージ認証コード（Ｈ）が演算生成され（ステップ２０４）、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ２０５）。一致が確認されると、プロテクトエリア制御機能部３５において、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたプロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーが生成され（ステップ２０６）、デバイスキー３４とＭＫＢ１１から得られるメディアキーとともに、このプロテクトエリアキーを用いて、入力されるユーザデータを暗号化する。この際、ホスト３０Ｗから先にドライブ２０Ｗに報告したユーザデータの記録開始位置アドレスから記録がなされるように要求する（ステップ２０８）。
【００７４】
ドライブ２０Ｗは、この要求に応じて、先にステッフ２０１で生成したプロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリア内に記録し（ステップ２０９）、次いで、ホスト３０Ｗから連続的に転送されてくる暗号化されたユーザデータ１３を光ディスク１０の指示される記録開始アドレスからに記録していく。
【００７５】
このようにして、この第２の実施形態の記録処理過程においても、暗号化されたユーザデータ１３が記録された光ディスク１０には、ユーザキー３６及びこのドライブ２０Ｗのシリアル番号２７に関する情報は一切記録されない。また、プロテクトエリアデータ１２を生成するために、ドライブ２０Ｗのシリアル番号２７を使用するものであるが、このシリアル番号をシステムを使用するユーザが取得あるいは予測することを困難にするように、このシリアル番号２７を適当に変換する、例えば、図８に示すように、ユーザキー３６とで各ビットをシリアル番号２７の適当な単数又は複数ビットの排他論理和を行なって変換された情報を生成して使用することにより、ユーザデータを管理する個人ユーザ自身も、特定ドライブでのみしか使用できないより強靭な環境を提供することができる。
【００７６】
図９は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の図８に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図であって、２９は加算部であり、図８に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００７７】
同図において、この第２の実施形態の再生側も、図８に示す記録側でプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３とが記録された記録再生可能な光ディスク１０と、再生側のドライブ２０Ｒと再生側のホスト３０Ｒとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録されているプロテクトエリアデータ１２とユーザエリアに記録されている暗号化されたユーザデータ１３とを夫々再生するするための仕組みをなしているが、ドライブ２０Ｒにおいて、そのシリアル番号２７（図８に示す記録側のシリアル番号２７と同じ）を用いるものであって、加算部２９を設け、図８に示す記録側と同様、このシリアル番号２７をこの加算部２９でホスト３０Ｒからのユーザキー３６と加算し、その加算結果を加算部２６に供給するものである。これ以外の構成は、図４に示す第１の実施形態の再生系と同様である。これにより、この第２の実施形態では、特定の個人ユーザ（ユーザキー３６）が特定のドライブ（シリアル番号２７）でしかユーザデータの記録再生ができない環境としている。
【００７８】
ユーザデータの再生に際して、まず、図４に示す再生側と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの再生のための処理が行なわれる。この再生処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、ドライブ２０Ｒのシリアル番号とホスト３０Ｗからのユーザキー３６とを用いる点が図４に示す再生側と異なるだけである。以下、図５を用いてこの再生処理を説明する。
【００７９】
この処理作業が正常に終了すると、ホスト３０Ｒは、個人ユーザによって与えられたユーザキー３６と暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡ（セクタ番号によって指定される位置アドレス）をドライブ２０Ｒに転送して、再生要求されたユーザデータ１３に対応するプロテクトエリアデータ１２の転送を要求する（ステップ３００）。ドライブ２０Ｒは、この転送要求に応じて、光ディスク１０のプロテクトエリアからプロテクトエリアデータ１２を読み出す（ステップ３０１）。また、ホスト３０Ｒから転送されてきたユーザキー３６とドライブ２０Ｒのシリアル番号２７とが加算部２９で加算（排他的論理和演算）され、その加算結果が、加算部２６において、読み出されたプロテクトエリアデータ１３と加算（排他的論理和演算）されることにより、加算プロテクトエリアデータが生成される（ステップ３０２）。
【００８０】
次いで、ドライブ２０Ｒは、この加算部２６からの加算プロテクトエリアデータと、ホスト２０Ｒからのユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと、上記の相互認証処理で取得したドライブ２０Ｒ内のバスキー（Ｄ）とから、ＭＡＣ演算機能部２３を用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を生成し（ステップ３０３）、これを加算プロテクトエリアデータとともに、ホスト３０Ｒに転送する（ステップ３０４）。
【００８１】
ホスト３０Ｒでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、ドライブ２０Ｒから受信した加算プロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと認証時に取得したホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）とで演算処理してメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ３０５）、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ３０６）。
【００８２】
この確認作業が終了すると、ホスト３０Ｒは、ＭＫＢ１１とデバイスキー３４とからメディアキーを生成し（ステップ３０７）、このメディアキーと加算プロテクトエリアデータとを用いてプロテクトエリアキーを生成し（ステップ３０８）、ドライブ２０Ｒに先に通知した光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生要求を行なう（ステップ３０９）。これにより、光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生が行なわれ（ステップ３１０）、ホスト３０Ｒに転送される（ステップ３１１）。ホスト３０Ｒでは、この転送されてきたユーザデータ１３を、復号機能部３７において、先に生成されたプロテクトエリアキーを用いて暗号解除する（ステップ３１２）。これにより、このユーザデータ１３の復号，再生処理が行なわれる。
【００８３】
以上のように、光ディスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生するためには、ユーザキー３６とドライブ２０Ｒのシリアル番号２７とを用いて加算部２６で正しい加算プロテクトエリアデータを求めることが必要となる。そこで、図８に示す記録側のように、暗号化されたユーザデータ１３の記録時に、乱数に加算するシリアル番号２７を、システムを使用するユーザが取得したり、予想したりすることが困難な値に変換した後に乱数に加算した場合には、図９に示す再生側では、加算プロテクトエリアデータを生成するために光ディスク１０から再生されたプロテクトエリアデータから正しい加算プロテクトエリアデータを生成するためには、ドライブ２０Ｒのシリアル番号２７は、記録側（図８）と同じ変換処理がなされなければならない。このため、ホスト３０Ｒから正しいユーザキー３６がドライブ２０Ｒに転送されることがない場合には、ホスト３０ＲのＭＡＣ認証機能部３３で加算プロテクトエリアデータと再生開始ＬＢＡとこのホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）から得られるメッセージ認証コード（Ｈ）は、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）と一致しない、また、正しいプロテクトエリアキーを求めることができないため、復号機能部３７で暗号化されたユーザデータ１３の暗号を解くことはできない。
【００８４】
図１０は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の記録側を示すシステム構成図であって、２４ａは乱数生成機能部であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００８５】
同図において、この第３の実施形態も、ＡＡＣＳで用いている楕円曲線の解析を困難にする環境を実現するものであって、記録可能な光ディスク１０Ｗとドライブ２０Ｗと映像音声記録再生アプリケーションを起動しているＰＣなどのホスト３０Ｗを使った環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアにプロテクトエリアデータ１２を、ユーザエリアに暗号化されたユーザデータ１３を夫々記録するための仕組みをなしているものであるが、ドライブ２０Ｗにおいて、図１に示すドライブ２０Ｗに対し、さらに、ホスト３０Ｗからのユーザキー３６をシード（種）として乱数を発生する乱数生成機能部２４ａを設け、この乱数生成機能部２４ａで生成された乱数を、加算部２５において、乱数生成機能部２４からの乱数と加算（排他的論理和演算）するものである。これ以外の構成は、図１に示す第１の実施形態の記録系と同様である。
【００８６】
ユーザデータの記録に際して、まず、図１に示す記録系と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの記録のための処理が行なわれる。この記録処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、乱数生成機能部２４からの乱数と乱数生成機能部でユーザキー３６が変換された乱数とを用いる点が図１に示す記録系と異なるだけである。
【００８７】
即ち、記録処理について図３を用いて説明すると、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗ間の相互認証処理が正常終了した後、ドライブ２０Ｗは、これから暗号化されて記録されるユーザデータ１３の記録開始位置アドレスとともに、ユーザキー３６をホスト３０Ｗから受け取り（ステップ２００）、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録するプロテクトエリアデータ１２を生成する（ステップ２０１）。このプロテクトエリアデータ１２は、ホスト３０Ｗから転送されたユーザキー３６をシードとして乱数生成機能部２４ａで生成された乱数と乱数生成機能部２４で生成された乱数とが加算部２４で加算（ビット毎の排他的論理和処理による）されて得られる。
【００８８】
次に、ドライブ２０Ｗでは、ＭＡＣ演算機能部２３により、生成されたプロテクトエリアデータ１２とホスト３０Ｗから転送されてきたユーザデータ１３の記録開始位置アドレスと相互認証処理時（図２でのステップ１１４）に生成されたドライブ内のバスキー（Ｄ）とを用いてメッセージ認証コード（Ｄ）が生成され（ステップ２０２）、このプロテクトエリアデータ１２とともに、ホスト３０Ｗに転送される（ステップ２０３）。
【００８９】
ホスト３０Ｗでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、転送されてきたプロテクトエリアデータ１２とユーザデータの記録開始位置アドレスと認証時（図２のステップ１１１）に生成されたホスト３０Ｗ内のバスキー（Ｈ）とからメッセージ認証コード（Ｈ）が演算生成され（ステップ２０４）、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ２０５）。一致が確認されると、プロテクトエリア制御機能部３５において、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたプロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーが生成され（ステップ２０６）、デバイスキー３４とＭＫＢ１１とから得られたメディアキーとともに、このプロテクトエリアキーを用いて、入力されるユーザデータを暗号化する。この際、ホスト３０Ｗから先にドライブ２０Ｗに報告したユーザデータの記録開始位置アドレスから記録がなされるように要求する（ステップ２０８）。
【００９０】
ドライブ２０Ｗは、この要求に応じて、先にステッフ２０１で生成したプロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリア内に記録し（ステップ２０９）、次いで、ホスト３０Ｗから連続的に転送されてくる暗号化されたユーザデータ１３を光ディスク１０の指示される記録開始アドレスからに記録していく。
【００９１】
このようにして、この第３の実施形態の記録処理過程においても、暗号化されたユーザデータ１３が記録された光ディスク１０には、ユーザキー３６に関する情報は一切記録されない。このため、再生時二個のユーザデータの暗号を解除するためには、正しいユーザキー３６を知ることが必要である。また、この記録処理過程においては、ホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに供給されるユーザキー３６は、一度乱数生成機能部２４ａによって数値変換されるため、ホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに転送されるユーザキー３６の値とＭＡＣ演算機能部２３で求められるメッセージ認証コード（Ｄ）の値との相関を薄められる。このため、例えば、悪意のあるユーザがホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに転送されるユーザキー３６を変化させ、ドライブ２０Ｗからホスト３０Ｗに転送されるメッセージ認証コード（Ｄ）を観測して、ＭＡＣ演算機能部２３で使用される様々なキー情報や演算アルゴリズムの解析を行おうとしても、その解析の困難さは、ＡＡＣＳ本来のレベルに保たれる。
【００９２】
図１１は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の図１０に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図であって、図１０に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００９３】
同図において、この第３の実施形態の再生側も、図１０に示す記録側でプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３とが記録された記録再生可能な光ディスク１０と、再生側のドライブ２０Ｒと再生側のホスト３０Ｒとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録されているプロテクトエリアデータ１２とユーザエリアに記録されている暗号化されたユーザデータ１３とを夫々再生するするための仕組みをなしているが、ドライブ２０Ｒにおいて、図１０でのドライブ２０Ｗでの乱数生成機能部２４ａを用いてホスト３０Ｒからのユーザキー３６を乱数に変換し、この乱数を光ディスク１０から読み出されるプロテクトエリアデータ１２と加算部２６で加算（ビット毎に排他的論理和処理）して加算プロテクトエリアデータを生成するものである。これ以外の構成は、図４に示す第１の実施形態の再生系と同様である。これにより、この第３の実施形態では、特定の個人ユーザ（ユーザキー３６）が特定のドライブ（シリアル番号２７）でしかユーザデータの記録再生ができない環境としている。
【００９４】
ユーザデータの再生に際して、まず、図４に示す再生側と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの再生のための処理が行なわれる。この再生処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、ホスト３０Ｗからのユーザキー３６を乱数生成機能部２４ａで乱数に変換して用いる点が図４に示す再生側と異なるだけである。以下、図５を用いてこの再生処理を説明する。
【００９５】
この処理作業が正常に終了すると、ホスト３０Ｒは、個人ユーザによって与えられたユーザキー３６と暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡ（セクタ番号によって指定される位置アドレス）をドライブ２０Ｒに転送して、再生要求されたユーザデータ１３に対応するプロテクトエリアデータ１２の転送を要求する（ステップ３００）。ドライブ２０Ｒは、この転送要求に応じて、光ディスク１０のプロテクトエリアからプロテクトエリアデータ１２を読み出す（ステップ３０１）。また、ホスト３０Ｒから転送されてきたユーザキー３６が乱数生成機能部２４ａで乱数に変換され、この乱数が、加算部２６において、読み出されたプロテクトエリアデータ１３と加算（排他的論理和演算）されることにより、加算プロテクトエリアデータが生成される（ステップ３０２）。
【００９６】
次いで、ドライブ２０Ｒは、この加算部２６からの加算プロテクトエリアデータと、ホスト２０Ｒからのユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと、上記の相互認証処理で取得したドライブ２０Ｒ内のバスキー（Ｄ）とから、ＭＡＣ演算機能部２３を用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を生成し（ステップ３０３）、これを加算プロテクトエリアデータとともに、ホスト３０Ｒに転送する（ステップ３０４）。
【００９７】
ホスト３０Ｒでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、ドライブ２０Ｒから受信した加算プロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと認証時に取得したホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）とで演算処理してメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ３０５）、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ３０６）。
【００９８】
この確認作業が終了すると、ホスト３０Ｒは、ＭＫＢ１１とデバイスキー３４とからメディアキーを生成し（ステップ３０７）、このメディアキーと加算プロテクトエリアデータとを用いてプロテクトエリアキーを生成し（ステップ３０８）、ドライブ２０Ｒに先に通知した光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生要求を行なう（ステップ３０９）。これにより、光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生が行なわれ（ステップ３１０）、ホスト３０Ｒに転送される（ステップ３１１）。ホスト３０Ｒでは、この転送されてきたユーザデータ１３を、復号機能部３７において、先に生成されたプロテクトエリアキーを用いて暗号解除する（ステップ３１２）。これにより、このユーザデータ１３の復号，再生処理が行なわれる。
【００９９】
以上のように、光ディスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生するために、ユーザキー３６を乱数生成機能部２４ａで乱数に変換して加算プロテクトエリアデータが求められるものであり、ユーザキー３６とこれから生成された乱数との相関が解り難いほど良いことになる。
【０１００】
以上のように、各実施形態では、既存のコンテンツ保護技術に個人ユーザのユーザキーを組み合わせ、個人ユーザ単位で再生時における暗号解除に用いるプロテクトエリアキーを取得するようにしている。
【０１０１】
なお、本発明を光ディスク記録再生装置に適用する場合には、光ディスク記録再生装置を制御するシステムマイコン上で動作するソフトウェアにコマンドと呼ばれるホストとの通信インターフェースの変更、例えば、ホストから転送されるユーザキーを認識と、一部新規に必要となる機能の追加、例えば、ユーザキーから乱数生成機能部で生成された乱数に加算とを行なうだけであり、ハードウェアの修正や追加を、特には、必要としない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明を利用することで、既存のコンテンツ保護技術が拡張され、個人ユーザがデジタルデータ記録再生媒体に記録するデータを強靭な暗号化で保護することができるようになるため、個人ユーザ、または、特定の記録再生装置でのみ記録再生記録媒体からデータを読み書きできる環境、つまり記録再生媒体から保護したいデータを不正に読み出しすることを不可能とする環境が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第１の実施形態の記録側を示すシステム構成図である。
【図２】図１に示す記録系での相互認証処理作業の手順の一具体例を示すフローチャートである。
【図３】図３に示す相互認証処理作業後のユーザデータの記録処理の手順の一具体例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す記録系に対する再生系を示すシステム構成図である。
【図５】図４に示す再生系でのユーザデータの再生処理作業の手順の一具体例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す記録系でのホストからドライブへのユーザキーの転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示す再生系でのホストからドライブへのユーザキーの転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【図８】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の記録側を示すシステム構成図である。
【図９】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の図８に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図である。
【図１０】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の記録側を示すシステム構成図である。
【図１１】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の図１０に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 記録可能な光ディスク
１１ ＭＫＢ（メディアキーブロック）
１２ プロテクトエリアデータ
１３ 暗号化されたユーザデータ
２０Ｗ 記録側のドライブ
２０Ｒ 再生側のドライブ
２１ ドライブキー
２２ ＡＡＣＳ認証機能部
２３ ＭＡＣ（メッセージ認証コード演算機能部）
２４，２４ａ 乱数生成機能部
２５，２６ 加算部
２７ シリアル番号
２８，２９ 加算部
３０Ｗ 記録側のホスト
３０Ｒ 再生側のホスト
３１ ホストキー
３２ ＡＡＣＳ認証機能部
３３ ＭＡＣ認証機能部
３４ デバイスキー
３５ プロテクエリア制御機能部
３６ ユーザキー
３７ 復号化機能部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルデータの記録／再生方法及び記録／再生装置に係り、特に、デジタルデータを記録媒体に暗号化して記録し、また、記録媒体に暗号化されて記録されているコンテンツデータを復号化して再生するデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＨＤＤや光ディスクなどの大容量のデジタルデータを容易に記録できる媒体が広く流通し、簡単に著作物の高品質な複製・コピーができるようになった。そして、この技術進化に伴い、権利者の利権が害されないように、著作物に複製を行なえないようにする、または、一定回数以上の複製が行なえないようにするコピーコントロール技術が導入されることが多くなっている。
【０００３】
４．７ギガバイトの容量を持ち、２時間以上の映像音声を記録することができるＤＶＤ(Digital Versatile Disc）には、デジタルコンテンツを暗号化する技術として、ＣＳＳ（Content Scrambling System）が導入されている。ＣＳＳでは、ＤＶＤ機器製造メーカなどのＣＳＳの管理機構が管理するマスタキーと、著作権者が任意で定めるディスク毎に設定されたディスクキーと、ディスクに記録されるコンテンツのタイトル毎に設定されるタイトルキーとの３種類の鍵を階層的に組み合わせて、ディスクに記録されたコンテンツを保護している。マスタキーは再生装置毎に割り当てられ、暗号の解除に使われる。
【０００４】
ディスクに記録するコンテンツデータは、そのタイトル毎にタイトルキーを用いて暗号化され、ディスクに記録される。このコンテンツデータの暗号かに用いたタイトルキーは、このディスクに設定されたディスクキーで暗号化された後、このディスクに記録される。また、このタイトルキーの暗号化に用いたディスクキーは、マスタキーで暗号化された後、このディスクに記録される。この際、任意の再生装置でこのディスクキーを復元できるようにするために、有効な全マスタキーに対応したディスクキーをディスクに記録する。かかるディスクからコンテンツデータを再生する場合には、このディスクが再生される再生装置が有するマスタキーでディスクキーを復号し、復号されたこのディスクキーでタイトルキーを復号し、復号されたこのタイトルキーでコンテンツデータを復号する。
【０００５】
ここで、仮に、特定の再生装置に割り当てられたマスタキーの情報が漏洩してしまった場合には、それ以降に作成するディスクには、この情報が漏洩したマスタキーに対応したディスクキーを除いたディスクキーを記録するようにし、これにより、漏洩したマスタキーでは、暗号を解除することを不可能にしている。
【０００６】
また、ＤＶＤの数倍の記録容量を持ち、ハイビジョンで２時間以上の映像／音声情報を記録することができる次世代光ディスクとして注目されるＢＤ（Blu-ray Disc）やＨＤ（High Definition）−ＤＶＤでは、著作権保護技術としてＡＡＣＳ（Advanced Access Content System）を採用している。
【０００７】
ここで、ＡＡＣＳは、ＣＳＳの延長に位置付けられ、３種類の鍵を階層的に組み合わせて使用しているが、ＡＥＳ（Advanced Encryption Standard）を鍵長１２８ビットに拡張して強度を増し、使用用途をネットワークにも適用可能するなどの改善を図っている（例えば、非特許文献１参照）
かかるＡＡＣＳで著作権保護されたコンテンツデータの再生に必要なメディア鍵の生成し、これを用いてかかるコンテンツデータを再生する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
この特許文献１に記載の方法は、記録媒体に暗号化されて記録されているコンテンツデータの復号化のためのメディア鍵を、記録媒体（メディア）に記録されている暗号値と再生装置で生成されたこの暗号値に該当するディスク鍵とから生成するものである。
【０００９】
ここで、ＡＡＣＳでは、ディスク鍵がツリー状に規定されており、下位階層のディスク鍵は、その１つ上位階層のディスク鍵を演算処理することにより、求めることができ、これら各階層のディスク鍵のうちの最下位階層のディスク鍵を取得可能ないくつかのディスク鍵が各再生装置に与えられている。
【００１０】
再生装置では、記録媒体（メディア）が装着されると、この記録媒体（メディア）が有する暗号値が読み出され、この暗号値に該当するディスク鍵がこの再生装置に与えられているディスク鍵のいずれかから上記の演算によって求められ、この求めたディスク鍵とこの暗号値とから、記録媒体（メディア）に記録されているコンテンツデータを復号するためのメディア鍵が生成されるものである。
【非特許文献１】Advanced Access Content System(AACS): Introduction and Common Cryptographic Elements Revision 0.91 2006年
【特許文献１】特開２００７−１３４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、上記のＣＳＳやＡＡＣＳなどのコンテンツ保護技術は、強力な暗号化技術を有しているにもかかわらず、記録媒体や記録／再生装置とホスト側に組み込まれた記録再生用アプリケーションとの間で認証する用途に限定されており、個人ユーザが生成した機密データを第三者から保護する仕組みは含まれていない。
【００１２】
また、近年の高度情報通信社会とともに、電算化された情報が大量流出する事件・事故が非常に多くなってきており、社会的な問題となっている。また、２００５年４月に「個人情報の保護に関する法律」が制定された。企業では、個人情報や企業情報に対する管理体制構築が促進され、情報の流出を防ぐ努力を行なわれているが、光ディスクなどの記録可能媒体における具体的な保護対策については、各企業の運用規則に基づくものであり、社会的に信頼のおける保護対策方式は、一般化されていない。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであって、その目的は、既存のコンテンツ保護技術を個人ユーザが生成したデータに適用可能に拡張し、個人ユーザが強靭な暗号化が施されたデータを容易に記録，再生することができる環境を与えるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、記録再生媒体にデジタルデータを記録する方法であって、該記録再生媒体は、プロテクトエリアとユーザデータとが設けられ、ユーザデータを該記録再生媒体に記録するユーザのユーザキーをもとに乱数を生成して、生成されて該乱数を、プロテクトエリアデータとして、該記録再生媒体の該プロテクトエリアに記録し、該プロテクトエリアデータを用いて暗号キーを生成し、該暗号キーを用いて該ユーザデータを暗号化し、暗号化された該ユーザデータを該記録再生媒体の該ユーザエリアに記録するものである。
【００１５】
また、本発明は、前記ユーザキーの入力はホスト装置で受け付けられ、入力された前記ユーザキーは、前記乱数の生成要求時に該ホスト装置から該記録再生装置に転送されるものである。
【００１６】
また、本発明は、記録再生媒体からデジタルデータを再生する方法であって、該記録再生媒体は、プロテクトエリアデータが記録されたプロテクトエリアと暗号化されたユーザデータが記録されたユーザエリアとを有し、該プロテクトエリアから該プロテクトエリアデータを再生し、該再生されたプロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータを再生するユーザのユーザキーとをもとに復号キーを生成し、該ユーザエリアから再生される該暗号化されたユーザデータを該復号キーを用いて復号化するものである。
【００１７】
また、本発明によるデジテルデータ記録装置は、上記の記録方法を実装したものである。
【００１８】
また、本発明によるデジテルデータ再生装置は、上記の再生方法を実装したものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、既存のコンテンツ保護技術が拡張されることにより、個人ユーザがデジタルデータ記録再生媒体に記録するデータを強靭な暗号化で保護することができるようになり、保護したいデータを第三者が不正に読み出しすることを不可能とする環境が提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
なお、本発明は光ディスクの記録再生方法に、また、一定のコンテンツ保護技術に限定されるものではないが、以下の実施形態は、上記の非特許文献１に記載されたＡＡＣＳ技術を光ディスク記録再生システムに適用した場合を例として、説明する。
【００２２】
図１は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第１の実施形態の記録側を示すシステム構成図であって、１０は記録可能な光ディスク、１１はＭＫＢ（Media Key Brock：メディアキーブロック）、１２はプロテクトエリア（Protected Area）データ、１３は暗号化された(Encrypted)ユーザデータ、２０Ｗは記録側のドライブ（光ディスク記録再生装置の記録系）、２１はドライブキー、２２はＡＡＣＳ認証機能部、２３はＭＡＣ（Message Authetication Code：メッセージ認証コード演算機能部）、２４は乱数生成機能部、２５は加算部、３０Ｗは記録側のホスト、３１はホストキー（Host Key）、３２はＡＡＣＳ認証機能部、３３はＭＡｃ認証機能部、３４はデバイスキー（Device Key）、３５はプロテクエリア制御機能部、３６はユーザキー（User Key）である。
【００２３】
同図において、この第１の実施形態の記録側は、記録再生可能な光ディスク１０と記録系のドライブ２０Ｗと映像音声記録再生アプリケーションを起動しているＰＣ（Personal Coputer：パソコン）などのホスト３０Ｗとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアにプロテクトエリアデータを、ユーザエリアにユーザデータを夫々記録するための仕組みをなしている。
【００２４】
光ディスク１０には、ＡＡＣＳ認証を受けたホスト毎のデバイスキーに対応する暗号化された複数のメディアキーからなるＭＫＢ１１が格納されており、また、後述する記録処理により、通常ユーザデータのようにはホスト３０Ｗから自由に読み出しできないプロテクトエリアにプロテクトエリアデータ１２が、さらに、ユーザエリアにホスト３０Ｗから転送される暗号化されたユーザデータ１３が夫々記録される。
【００２５】
また、ドライブ２０Ｗには、ＡＡＣＳの管理機構によって管理され、ＡＡＣＳ認証を受けたドライブに対して割り当てられたドライブキー２１が格納されており、ドライブキー２１などを用いて楕円曲線に基づいた演算を行ない、ホスト３０Ｗとの認証処理を行なう認証機能部２２と、ドライブ２０Ｗのバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成するＭＡＣ演算機能部２３と、乱数を生成する乱数生成機能部２４と、この乱数生成機能部２４で生成された乱数とホスト３０Ｗからのユーザキー３６とを加算する加算部２５とが設けられている。
【００２６】
さらに、このドライブ２０Ｗに対応するホスト３０Ｗには、ドライブキー２１と同様に、ＡＡＣＳの管理機構が管理し、ＡＡＣＳ認証を受けたホスト（映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路）に対して割り当てられたホストキー３１と、映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路の各々が所有するデバイスキー３４とが格納されており、ホストキー３１などを用いて楕円曲線に基づいた演算を行ない、ドライブ２０Ｗとの認証作業を行なう認証機能部３２と、ホスト３０Ｗ内のバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、ドライブ２０Ｗからのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）と比較するＭＡＣ認証機能部３３と、暗号化のための各種キーを用いてユーザエリアに記録するユーザデータの暗号化を行なうプロテクトエリア制御機能部３５とが設けられている。また、このホスト３０Ｗには、これを使用する個人ユーザからユーザキー３６が与えられる。
【００２７】
暗号化されたユーザデータを光ディスク１０に記録する場合では、従来のＡＡＣＳと同様に、まず、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が開始される。これを、図２を用いて説明する。
【００２８】
この相互認証処理は、ドライブ２０Ｗが、光ディスク１０に記録されたＭＫＢ１１を読み出し（ステップ１００）、これをＡＡＣＳ認証機能部２２に保存するとともに（ステップ１０１）、ホスト３０Ｗに転送する（ステップ１０２）。ホスト３０Ｗは、このＭＫＢ１１を受け取ると、ＡＡＣＳ認証機能部３２でこのＭＫＢ１１とホストキー３１とからデータＡを生成し（ステップ１０３）、これを、保存しておくとともに、ドライブ２０Ｗに転送する（ステップ１０４）。ドライブ２０Ｗは、このデータＡを受け取ると、ＡＡＣＳ認証機能部２２で、このデータＡをもとに、ホスト３０ＷがＡＡＣＳ認証されていることを確認し（ステップ１０５）、しかる後、ドライブキー２１と保存されている上記のＭＫＢ１１とからデータＢを生成し（ステップ１０６）、これを、保存しておくとともに、ホスト３０Ｗに転送する（ステップ１０７）。ホスト３０Ｗは、ＡＡＣＳ認証機能部３２により、ドライブ２０ＷがＡＡＣＳ認証されている装置であることを確認する（ステップ１０８）。このデータＢは、ホスト３０Ｗにも保存される。
【００２９】
以上により、ドライブ２０Ｗとホスト３０ＷとがＡＡＣＳ認証されている装置であることが確認されたことになる。
【００３０】
次に、ドライブ２０Ｗは、ＡＡＣＳ機能部２２でホスト３０Ｗから転送された上記のデータＡから楕円曲線に基づく演算によってデータＣを生成し（ステップ１０９）、ホスト３０Ｗへ送信する（ステップ１１０）。ホスト３０Ｗは、転送されてきたデータＣを確認した後、ＡＡＣＳ認証機能部３２により、ＭＡＣ認証機能部３３で用いるバスキー（Ｈ）を生成し（ステップ１１１）、ドライブ２０Ｗから転送されてきて保存されているデータＢから楕円曲線に基づく演算によってデータＤを生成し（ステップ１１２）、これをドライブ２０Ｗに転送する（ステップ１１３）。最後に、ドライブ２０Ｗは、ホスト３０Ｗから転送されたこのデータＤを確認し、ＡＡＣＳ認証機能部２２で後にＭＡＣ演算機能部２３で用いるバスキー（Ｄ）を生成する（ステップ１１４）。
【００３１】
以上により、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間の相互認証処理が終了する。
【００３２】
なお、当然のことながら、例えば、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとのいずれか一方の装置がＡＡＣＳの認証を受けていない装置であるなどにより、かかる相互認証処理の過程で正常に処理が行なわれない箇所が発生した場合には、この相互認証処理は中断され、認証は失敗として終了することになる。
【００３３】
次に、暗号化によってコンテンツ保護されたユーザデータを光ディスク１０に記録するための処理手順について、図３により、説明する。
【００３４】
なお、ここでの暗号化によるコンテンツ保護とは、著作権を保護する目的のためだけではなく、個人ユーザが記録するユーザデータ１３を第三者から保護する、つまり、特定の環境以外でこのユーザデータ１３を光ディスク１０から読み取ることを不可能とすることを目的とするものである。
【００３５】
ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間の上記の相互認証処理作業が正常に終了した後、ドライブ２０Ｗは、ホスト３０Ｗから、これから暗号化されて記録されるユーザデータ１３の記録開始位置アドレス（以下では、ＬＢＡ（Logical Block Addressing：セレクタ番号による位置アドレス）ともいう）と個人ユーザによって与えられたユーザキー３６とともに、プロテクトエリアデータの生成要求を受け取ると（ステップ２００）、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録するプロテクトエリアデータ１２の生成作業を開始する（ステップ２０１）。
【００３６】
このプロテクトエリアデータ１２としては、ドライブ２０Ｗ内の乱数生成機能部２４で生成された乱数とホスト３０Ｗから転送されたユーザキー３６とを加算部２５で加算して得られる加算値が使用される。但し、この加算部２５の加算処理は、これら乱数とユーザキー３６とを各ビット毎に排他論理和演算するものである。
【００３７】
次に、ドライブ２０Ｗは、ＭＡＣ演算機能部２３により、このようにして生成されたプロテクトエリアデータ１２と、ホスト３０Ｗから転送された暗号化されたユーザデータ１３の光ディスク１０での記録開始位置アドレスと、上記の相互認証処理時に生成されたドライブ２０Ｗ内のバスキー（Ｄ）とを用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を求め（ステップ２０２）、プロテクトエリアデータ１２とともに、ホスト３０Ｗへ転送する（ステップ２０３）。
【００３８】
そこで、ホスト３０Ｗでは、ＭＡＣ認証機能部３３により、転送されたプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３の光ディスク１０での記録開始位置アドレスと上記の認証処理時に生成されたホスト３０Ｗ内のバスキー（Ｈ）とからメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ２０４）、ドライブ２０Ｗから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ２０５）。そして、プロテクトエリア制御機能部３５において、プロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーが生成され（ステップ２０６）、ＭＫＢ１１からデバイスキー３４に該当するメディアキーを取得する（ステップ２０７）とともに、このプロテクトエリアキーを用いて、入力されるユーザデータが暗号化され、暗号化されたユーザデータ１３が得られる（ステップ２０８）。
【００３９】
このようにして得られた暗号化されたユーザデータ１３はドライブ２０Ｗに転送されるが、この際、ホスト３０Ｗから先にドライブ２０Ｗに報告したユーザデータの記録開始位置アドレスからの記録が要求される（ステップ２０９）。このホスト３０Ｗからの記録の要求に応じて、ドライブ２０Ｗは、先に生成したプロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリアに記録し（ステップ２１０）、これに続いて、ホスト３０Ｗから転送される暗号化されたユーザデータ１３を指示される記録開始アドレスから記録開始する（ステップ２１１，２１２）。
【００４０】
かかる記録処理過程においては、ユーザキー３６は乱数生成機能部２４からの乱数が加算部２５で加算処理（排他的論理和演算処理）されて、プロテクトエリアデータ１２として光ディスクに記録されるから、この光ディスク１０には、このユーザキー３６に関する情報は一切記録されていない。
【００４１】
図４は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第１の実施形態の図１に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図であって、２０Ｒは再生側のドライブ（光ディスク記録再生装置の再生系）、２６は加算部、３０Ｒは再生側のホスト、３７は復号化機能部であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００４２】
同図において、この第１の実施形態の再生側も、図１に示す記録側でプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３とが記録された記録再生可能な光ディスク１０と、再生側のドライブ２０Ｒと、再生側のホスト３０Ｒとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録されているプロテクトエリアデータ１２とユーザエリアに記録されている暗号化されたユーザデータ１３とを夫々再生するするための仕組みをなしている。
【００４３】
ここで、光ディスク１０は、図１に示す記録側で暗号化されたユーザデータ１３が記録されたものである。再生に用いられるドライブ、即ち、再生側のドライブ２０Ｒは、図１での乱数生成機能部２４や加算部２５を用いず、代わりに光ディスク１０から読み出されるプロテクトエリアデータ１２と再生側のホスト３０Ｒから転送されるユーザキー３６とを加算（排他的論理和演算処理）する加算部２６が用いられる。再生に用いるホスト、即ち、再生側のホスト３０Ｒは、図１でのプロテクトエリア制御機能部３５の代わりに、復号化機能部３７が用いられる。
【００４４】
また、ここでは、この再生側のドライブ２０Ｒと図１に示す記録側のドライブ２０Ｗとは同じ記録再生装置を構成するものとしており、このため、再生側のドライブ２０Ｒのドライブキー２１とＡＡＣＳ認証機能部２２とＭＡＣ演算機能部２３とは夫々この記録側のドライブ２０のドライブキー２１とＡＡＣＳ認証機能部２２とＭＡＣ演算機能部２３と同一のものである。但し、記録側のドライブ２０を記録装置とし、再生側のドライブ２０Ｒを再生装置として別体のものとしてもよい。
【００４５】
さらに、再生側のホスト３０Ｒは、図１に示す記録側のホスト３０Ｗとで、１つのホストを構成している。例えば、１つのＰＣが記録側のホスト３０Ｗと再生側のホスト３０Ｒとの機能を備えるように、構成される。
【００４６】
光ディスク１０には、図１で説明した暗号化された複数のメディアキーからなるＭＫＢ１１が格納されているとともに、図１で説明したように、ホスト３０Ｒからは自由に読み出しできないプロテクトエリアにプロテクトエリアデータ１２が、ユーザエリアに暗号化されたユーザデータ１３が夫々記録されている。
【００４７】
また、ドライブ２０Ｒにも、ＡＡＣＳの管理機構によって管理され、ＡＡＣＳ認証を受けたドライブに対して割り当てられたドライブキー２１が格納されており、ドライブキー２１などを用いて楕円曲線に基づいて演算を行ない、ホスト３０Ｒとの認証作業を行なう認証機能部２２と、ドライブ２０Ｒ内のバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成するＭＡＣ演算機能部２３と、光ディスク１０のプロテクトエリアから読み出したプロテクトエリアデータ１３とホスト３０Ｒからのユーザキー３６とを加算（排他的論理和演算処理）する加算部２６とが設けられている。
【００４８】
さらに、このドライブ２０Ｒに対応するホスト３０Ｒには、ドライブキー２１と同様に、ＡＡＣＳの管理機構が管理し、ＡＡＣＳ認証を受けたホスト（映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路）に対して割り当てられたホストキー３１と、映像音声記録再生アプリケーションや映像音声記録再生回路の各々が所有するデバイスキー３４とが格納されており、ホストキー３１などを用いて楕円曲線に基づいた演算を行ない、ドライブ２０Ｒとの認証作業を行なうＡＡＣＳ認証機能部３２と、ホスト３０Ｒ内のバスキーなどからメッセージ認証コード（ＭＡＣ）を生成し、ドライブ２０Ｒからのメッセージ認証コード（ＭＡＣ）と比較するＭＡＣ認証機能部３３と、暗号化のための各種キーを用いて光ディスク１０のユーザエリアから再生される暗号化されたユーザデータ１３の暗号解除を行なう復号化機能部３７とが設けられている。また、このホスト３０Ｒには、これを使用する個人ユーザからユーザキー３６が与えられる。
【００４９】
これらドライブ２０Ｒとホスト３０Ｒとの間でも、光ティスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生する場合には、個人ユーザによる光ディスク１０での所望とする暗号化されたユーザデータ１３の再生要求とともに、図１に示した記録系の場合と同様に、この光ディスク１１に格納されているＭＫＢ１１などを用いてドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理作業が行なわれる。
【００５０】
以下、かかる相互認証処理作業終了後の再生処理動作について説明するが、図５はかかる再生処理動作の一具体例を示すフローチャートであって、以下、図５を用いて説明する。
【００５１】
この処理作業が正常に終了すると、ホスト３０Ｒは、個人ユーザによって与えられたユーザキー３６と暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡ（セクタ番号による位置アドレス）をドライブ２０Ｒに転送して、再生要求されたユーザデータ１３に対応するプロテクトエリアデータ１２の転送を要求する（ステップ３００）。ドライブ２０Ｒは、この転送要求に応じて、光ディスク１０のプロテクトエリアからプロテクトエリアデータ１２を読み出し（ステップ３０１）、加算部２６でホスト３０Ｒから転送されてきたユーザキー３６と加算（排他的論理和演算）して、加算プロテクトエリアデータを生成する（ステップ３０２）。
【００５２】
次いで、ドライブ２０Ｒは、この加算部２６からの加算値（以下、加算プロテクトエリアデータという）と、ホスト２０Ｒからのユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと、上記の相互認証処理で取得したドライブ２０Ｒ内のバスキー（Ｄ）とから、ＭＡＣ演算機能部２３を用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を生成し（ステップ３０３）、これを加算プロテクトエリアデータとともに、ホスト３０Ｒに転送する（ステップ３０４）。
【００５３】
ホスト３０Ｒでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、ドライブ２０Ｒから受信した加算プロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと認証時に取得したホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）とで演算処理してメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ３０５）、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ３０６）。
【００５４】
この確認作業後、ホスト３０Ｒは、ＭＫＢ１１からデバイスキー３４に該当するメディアキーを取得し（ステップ３０７）、このメディアキーと加算プロテクトエリアデータとを用いてプロテクトエリアキーを生成し（ステップ３０８）、ドライブ２０Ｒに先に通知した光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生要求を行なう（ステップ３０９）。これにより、光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡから暗号化されたユーザデータ１３が再生開始され（ステップ３１０）、ホスト３０Ｒに転送される（ステップ３１１）。ホスト３０Ｒでは、この転送されてきたユーザデータ１３を、復号機能部３７において、先に生成されたプロテクトエリアキーを用いて暗号解除する（ステップ３１２）。これにより、ユーザデータ１３の復号，再生処理が行なわれる。
【００５５】
以上のように、光ディスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生するためには、ユーザキー３６を用いて加算部２６で正しい加算プロテクトエリアデータを求めることが必要となる。ホスト３０Ｒから正しいユーザキー３６がドライブ２０Ｒに転送されることがない場合には、ホスト３０ＲのＭＡＣ認証機能部３３で加算プロテクトエリアデータと再生開始ＬＢＡとこのホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）から得られるメッセージ認証コード（Ｈ）は、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）と一致しない、また、正しいプロテクトエリアキーを求めることができないため、復号機能部３７で暗号化されたユーザデータ１３の暗号を解くことはできない。
【００５６】
図６は図１に示す記録系でのホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗへのユーザキー３６の転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【００５７】
図１に示す記録側の暗号化されたユーザデータ１３の記録処理では、ユーザキー３６は、図３のステッフ２００で示すように、図２に示す記録開始のためのＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に、暗号化されるユーザデータ１３の記録開始ＬＢＡとともに、ホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに転送されるものであった。これに対し、図６に示す具体例では、ホスト３０Ｗの起動時にユーザキー３６がドライブ２０に転送されるものである。以下、図１を参照してこれを説明する。
【００５８】
図６において、ホスト３０Ｗは、その起動時、ドライブ２０にドライブ２０が有する性能を問い合わせる（ステップ４００）。この問い合わせる性能としては、例えば、記録可能な光ディスク１０の種類や記録における最高転送レート，欠陥管理の有無である。このとき、ホスト３０Ｗは、併せて、コンテンツ保護におけるユーザキー３６のサポートの可否についての問い合わせも行なう。
【００５９】
ユーザキー対応のドライブ２０Ｗは、この問い合わせに対し、ユーザキー３６に対応していることを示す応答をホスト３０Ｗに返信する（ステップ４０１）。ホスト３０は、この応答に対し、このシステム使用中の個人ユーザに対してディスプレイなどを介してパスワードの入力の要求を行ない（ステップ４０２）、取得した個人ユーザのパスワードを、ユーザキー３６として、ドライブ２０Ｗに転送する（ステップ４０３）。ドライブ２０Ｗは、転送されてきたこのユーザキー３６を、後の記録再生処理で使用するために、内蔵のメモリ（図１では、図示せず）で保存する（ステップ４０４）。
【００６０】
この保存されたユーザキー３６が、図３のステップ２０１のように、ＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成に用いられる。
【００６１】
以上の処理が行なわれると、ホスト３０Ｗは起動するが、その起動後における暗号化されたユーザデータ１３の記録処理は、このユーザキー３６がプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に転送されないことを除き、図３で説明した処理と同様である。
【００６２】
図７は図４に示す再生系でのホスト３０Ｒからドライブ２０Ｒへのユーザキー３６の転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【００６３】
図４に示す再生側の暗号化されたユーザデータ１３の再生処理では、ユーザキー３６は、図５のステッフ３００で示すように、記録開始のためのＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に、暗号化されるユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡとともに、ホスト３０Ｒからドライブ２０Ｒに転送されるものであった。これに対し、図７に示す具体例では、ホスト３０Ｒの起動時にユーザキー３６がドライブ２０Ｒに転送されるものである。以下、図４を参照してこれを説明する。
【００６４】
図７において、ホスト３０Ｒは、その起動時、ドライブ２０Ｒにドライブ２０Ｒが有する性能を問い合わせる（ステップ５００）。この問い合わせる性能としては、例えば、光ディスク１０の種類や再生における最高転送レート，欠陥管理の有無である。このとき、ホスト３０Ｒは、併せて、コンテンツ保護におけるユーザキー３６のサポートの可否についての問い合わせも行なう。
【００６５】
ユーザキー対応のドライブ２０Ｒは、この問い合わせに対し、ユーザキー３６に対応していることを示す応答をホスト３０Ｒに返信する（ステップ５０１）。ホスト３０は、この応答に対し、このシステム使用中の個人ユーザに対してディスプレイなどを介してパスワードの入力の要求を行ない（ステップ５０２）、取得した個人ユーザのパスワードを、ユーザキー３６として、ドライブ２０Ｒに転送する（ステップ５０３）。ドライブ２０Ｒは、転送されてきたこのユーザキー３６を、後の再生処理で使用するために、内蔵のメモリ（図１では、図示せず）で保存する（ステップ５０４）。
【００６６】
この保存されたユーザキー３６が、図５のステップ３０１，３０２のように、ＡＡＣＳ認証処理後のプロテクトエリアデータ１２の生成に用いられる。
【００６７】
以上の処理が行なわれると、ホスト３０Ｒは起動するが、その起動後における暗号化されたユーザデータ１３の再生処理は、このユーザキー３６がプロテクトエリアデータ１２の生成要求時に転送されないことを除き、図５で説明した処理と同様である。
【００６８】
図８は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の記録側を示すシステム構成図であって、２７はシリアル番号、２８は加算部であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００６９】
同図において、この第２の実施形態の記録側も、記録再生可能な光ディスク１０と記録系のドライブ２０Ｗと映像音声記録再生アプリケーションを起動しているＰＣなどのホスト３０Ｗとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアにプロテクトエリアデータを、ユーザエリアにユーザデータを夫々記録するための仕組みをなしているが、ドライブ２０Ｗにおいて、さらに、加算部２８を設け、このドライブ２０Ｗに割り当てられたシリアル番号２７も用いるようにしたものである。これ以外の構成は、図１に示す第１の実施形態の記録系と同様である。これにより、この第２の実施形態では、特定の個人ユーザ（ユーザキー３６）が特定のドライブ（シリアル番号２７）でしかユーザデータの記録再生ができない環境としている。
【００７０】
ユーザデータの記録に際して、まず、図１に示す記録系と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの記録のための処理が行なわれる。この記録処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、乱数生成機能部２４からの乱数とホスト３０Ｗからのユーザキー３６とに加え、さらに、ドライブ２０Ｗのシリアル番号２７を用いる点が図１に示す記録系と異なるだけである。
【００７１】
即ち、図３を用いて説明すると、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗ間の相互認証処理が正常終了した後、ドライブ２０Ｗは、これから暗号化されて記録されるユーザデータ１３の記録開始位置アドレスとともに、ユーザキー３６をホスト３０Ｗから受け取り（ステップ２００）、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録するプロテクトエリアデータ１２を生成する（ステップ２０１）。このプロテクトエリアデータ１２は、ドライブ２０Ｗでの乱数生成機能部２４で生成された乱数と、ホスト３０Ｗから転送されたユーザキー３６と、このドライブ２０Ｗに割り当てられたドライブ識別のためのシリアル番号２７を用いて生成されるものであって、加算部２８により、ユーザキー３６にこのシリアル番号２７が加算（ビット毎の排他的論理和処理）され、この加算部２８の加算結果が、加算部２５において、乱数生成機能部２４からの乱数と同様の加算処理がなされる。
【００７２】
次に、ドライブ２０Ｗでは、ＭＡＣ演算機能部２３により、生成されたプロテクトエリアデータ１２とホスト３０Ｗから転送されてきたユーザデータ１３の記録開始位置アドレスと相互認証処理時（図２でのステップ１１４）に生成されたドライブ内のバスキー（Ｄ）とを用いてメッセージ認証コード（Ｄ）が生成され（ステップ２０２）、このプロテクトエリアデータ１２とともに、ホスト３０Ｗに転送される（ステップ２０３）。
【００７３】
ホスト３０Ｗでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、転送されてきたプロテクトエリアデータ１２とユーザデータの記録開始位置アドレスと認証時（図２のステップ１１１）生成されたホスト３０Ｗ内のバスキー（Ｈ）とからメッセージ認証コード（Ｈ）が演算生成され（ステップ２０４）、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ２０５）。一致が確認されると、プロテクトエリア制御機能部３５において、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたプロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーが生成され（ステップ２０６）、デバイスキー３４とＭＫＢ１１から得られるメディアキーとともに、このプロテクトエリアキーを用いて、入力されるユーザデータを暗号化する。この際、ホスト３０Ｗから先にドライブ２０Ｗに報告したユーザデータの記録開始位置アドレスから記録がなされるように要求する（ステップ２０８）。
【００７４】
ドライブ２０Ｗは、この要求に応じて、先にステッフ２０１で生成したプロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリア内に記録し（ステップ２０９）、次いで、ホスト３０Ｗから連続的に転送されてくる暗号化されたユーザデータ１３を光ディスク１０の指示される記録開始アドレスからに記録していく。
【００７５】
このようにして、この第２の実施形態の記録処理過程においても、暗号化されたユーザデータ１３が記録された光ディスク１０には、ユーザキー３６及びこのドライブ２０Ｗのシリアル番号２７に関する情報は一切記録されない。また、プロテクトエリアデータ１２を生成するために、ドライブ２０Ｗのシリアル番号２７を使用するものであるが、このシリアル番号をシステムを使用するユーザが取得あるいは予測することを困難にするように、このシリアル番号２７を適当に変換する、例えば、図８に示すように、ユーザキー３６とで各ビットをシリアル番号２７の適当な単数又は複数ビットの排他論理和を行なって変換された情報を生成して使用することにより、ユーザデータを管理する個人ユーザ自身も、特定ドライブでのみしか使用できないより強靭な環境を提供することができる。
【００７６】
図９は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の図８に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図であって、２９は加算部であり、図８に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００７７】
同図において、この第２の実施形態の再生側も、図８に示す記録側でプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３とが記録された記録再生可能な光ディスク１０と、再生側のドライブ２０Ｒと再生側のホスト３０Ｒとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録されているプロテクトエリアデータ１２とユーザエリアに記録されている暗号化されたユーザデータ１３とを夫々再生するするための仕組みをなしているが、ドライブ２０Ｒにおいて、そのシリアル番号２７（図８に示す記録側のシリアル番号２７と同じ）を用いるものであって、加算部２９を設け、図８に示す記録側と同様、このシリアル番号２７をこの加算部２９でホスト３０Ｒからのユーザキー３６と加算し、その加算結果を加算部２６に供給するものである。これ以外の構成は、図４に示す第１の実施形態の再生系と同様である。これにより、この第２の実施形態では、特定の個人ユーザ（ユーザキー３６）が特定のドライブ（シリアル番号２７）でしかユーザデータの記録再生ができない環境としている。
【００７８】
ユーザデータの再生に際して、まず、図４に示す再生側と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの再生のための処理が行なわれる。この再生処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、ドライブ２０Ｒのシリアル番号とホスト３０Ｗからのユーザキー３６とを用いる点が図４に示す再生側と異なるだけである。以下、図５を用いてこの再生処理を説明する。
【００７９】
この処理作業が正常に終了すると、ホスト３０Ｒは、個人ユーザによって与えられたユーザキー３６と暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡ（セクタ番号によって指定される位置アドレス）をドライブ２０Ｒに転送して、再生要求されたユーザデータ１３に対応するプロテクトエリアデータ１２の転送を要求する（ステップ３００）。ドライブ２０Ｒは、この転送要求に応じて、光ディスク１０のプロテクトエリアからプロテクトエリアデータ１２を読み出す（ステップ３０１）。また、ホスト３０Ｒから転送されてきたユーザキー３６とドライブ２０Ｒのシリアル番号２７とが加算部２９で加算（排他的論理和演算）され、その加算結果が、加算部２６において、読み出されたプロテクトエリアデータ１３と加算（排他的論理和演算）されることにより、加算プロテクトエリアデータが生成される（ステップ３０２）。
【００８０】
次いで、ドライブ２０Ｒは、この加算部２６からの加算プロテクトエリアデータと、ホスト２０Ｒからのユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと、上記の相互認証処理で取得したドライブ２０Ｒ内のバスキー（Ｄ）とから、ＭＡＣ演算機能部２３を用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を生成し（ステップ３０３）、これを加算プロテクトエリアデータとともに、ホスト３０Ｒに転送する（ステップ３０４）。
【００８１】
ホスト３０Ｒでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、ドライブ２０Ｒから受信した加算プロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと認証時に取得したホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）とで演算処理してメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ３０５）、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ３０６）。
【００８２】
この確認作業が終了すると、ホスト３０Ｒは、ＭＫＢ１１とデバイスキー３４とからメディアキーを生成し（ステップ３０７）、このメディアキーと加算プロテクトエリアデータとを用いてプロテクトエリアキーを生成し（ステップ３０８）、ドライブ２０Ｒに先に通知した光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生要求を行なう（ステップ３０９）。これにより、光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生が行なわれ（ステップ３１０）、ホスト３０Ｒに転送される（ステップ３１１）。ホスト３０Ｒでは、この転送されてきたユーザデータ１３を、復号機能部３７において、先に生成されたプロテクトエリアキーを用いて暗号解除する（ステップ３１２）。これにより、このユーザデータ１３の復号，再生処理が行なわれる。
【００８３】
以上のように、光ディスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生するためには、ユーザキー３６とドライブ２０Ｒのシリアル番号２７とを用いて加算部２６で正しい加算プロテクトエリアデータを求めることが必要となる。そこで、図８に示す記録側のように、暗号化されたユーザデータ１３の記録時に、乱数に加算するシリアル番号２７を、システムを使用するユーザが取得したり、予想したりすることが困難な値に変換した後に乱数に加算した場合には、図９に示す再生側では、加算プロテクトエリアデータを生成するために光ディスク１０から再生されたプロテクトエリアデータから正しい加算プロテクトエリアデータを生成するためには、ドライブ２０Ｒのシリアル番号２７は、記録側（図８）と同じ変換処理がなされなければならない。このため、ホスト３０Ｒから正しいユーザキー３６がドライブ２０Ｒに転送されることがない場合には、ホスト３０ＲのＭＡＣ認証機能部３３で加算プロテクトエリアデータと再生開始ＬＢＡとこのホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）から得られるメッセージ認証コード（Ｈ）は、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）と一致しない、また、正しいプロテクトエリアキーを求めることができないため、復号機能部３７で暗号化されたユーザデータ１３の暗号を解くことはできない。
【００８４】
図１０は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の記録側を示すシステム構成図であって、２４ａは乱数生成機能部であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００８５】
同図において、この第３の実施形態も、ＡＡＣＳで用いている楕円曲線の解析を困難にする環境を実現するものであって、記録可能な光ディスク１０Ｗとドライブ２０Ｗと映像音声記録再生アプリケーションを起動しているＰＣなどのホスト３０Ｗを使った環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアにプロテクトエリアデータ１２を、ユーザエリアに暗号化されたユーザデータ１３を夫々記録するための仕組みをなしているものであるが、ドライブ２０Ｗにおいて、図１に示すドライブ２０Ｗに対し、さらに、ホスト３０Ｗからのユーザキー３６をシード（種）として乱数を発生する乱数生成機能部２４ａを設け、この乱数生成機能部２４ａで生成された乱数を、加算部２５において、乱数生成機能部２４からの乱数と加算（排他的論理和演算）するものである。これ以外の構成は、図１に示す第１の実施形態の記録系と同様である。
【００８６】
ユーザデータの記録に際して、まず、図１に示す記録系と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの記録のための処理が行なわれる。この記録処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、乱数生成機能部２４からの乱数と乱数生成機能部でユーザキー３６が変換された乱数とを用いる点が図１に示す記録系と異なるだけである。
【００８７】
即ち、記録処理について図３を用いて説明すると、ドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗ間の相互認証処理が正常終了した後、ドライブ２０Ｗは、これから暗号化されて記録されるユーザデータ１３の記録開始位置アドレスとともに、ユーザキー３６をホスト３０Ｗから受け取り（ステップ２００）、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録するプロテクトエリアデータ１２を生成する（ステップ２０１）。このプロテクトエリアデータ１２は、ホスト３０Ｗから転送されたユーザキー３６をシードとして乱数生成機能部２４ａで生成された乱数と乱数生成機能部２４で生成された乱数とが加算部２４で加算（ビット毎の排他的論理和処理による）されて得られる。
【００８８】
次に、ドライブ２０Ｗでは、ＭＡＣ演算機能部２３により、生成されたプロテクトエリアデータ１２とホスト３０Ｗから転送されてきたユーザデータ１３の記録開始位置アドレスと相互認証処理時（図２でのステップ１１４）に生成されたドライブ内のバスキー（Ｄ）とを用いてメッセージ認証コード（Ｄ）が生成され（ステップ２０２）、このプロテクトエリアデータ１２とともに、ホスト３０Ｗに転送される（ステップ２０３）。
【００８９】
ホスト３０Ｗでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、転送されてきたプロテクトエリアデータ１２とユーザデータの記録開始位置アドレスと認証時（図２のステップ１１１）に生成されたホスト３０Ｗ内のバスキー（Ｈ）とからメッセージ認証コード（Ｈ）が演算生成され（ステップ２０４）、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ２０５）。一致が確認されると、プロテクトエリア制御機能部３５において、ステップ２０３でドライブ２０Ｗから転送されてきたプロテクトエリアデータ１２からプロテクトエリアキーが生成され（ステップ２０６）、デバイスキー３４とＭＫＢ１１とから得られたメディアキーとともに、このプロテクトエリアキーを用いて、入力されるユーザデータを暗号化する。この際、ホスト３０Ｗから先にドライブ２０Ｗに報告したユーザデータの記録開始位置アドレスから記録がなされるように要求する（ステップ２０８）。
【００９０】
ドライブ２０Ｗは、この要求に応じて、先にステッフ２０１で生成したプロテクトエリアデータ１２を光ディスク１０のプロテクトエリア内に記録し（ステップ２０９）、次いで、ホスト３０Ｗから連続的に転送されてくる暗号化されたユーザデータ１３を光ディスク１０の指示される記録開始アドレスからに記録していく。
【００９１】
このようにして、この第３の実施形態の記録処理過程においても、暗号化されたユーザデータ１３が記録された光ディスク１０には、ユーザキー３６に関する情報は一切記録されない。このため、再生時二個のユーザデータの暗号を解除するためには、正しいユーザキー３６を知ることが必要である。また、この記録処理過程においては、ホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに供給されるユーザキー３６は、一度乱数生成機能部２４ａによって数値変換されるため、ホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに転送されるユーザキー３６の値とＭＡＣ演算機能部２３で求められるメッセージ認証コード（Ｄ）の値との相関を薄められる。このため、例えば、悪意のあるユーザがホスト３０Ｗからドライブ２０Ｗに転送されるユーザキー３６を変化させ、ドライブ２０Ｗからホスト３０Ｗに転送されるメッセージ認証コード（Ｄ）を観測して、ＭＡＣ演算機能部２３で使用される様々なキー情報や演算アルゴリズムの解析を行おうとしても、その解析の困難さは、ＡＡＣＳ本来のレベルに保たれる。
【００９２】
図１１は本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の図１０に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図であって、図１０に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。
【００９３】
同図において、この第３の実施形態の再生側も、図１０に示す記録側でプロテクトエリアデータ１２と暗号化されたユーザデータ１３とが記録された記録再生可能な光ディスク１０と、再生側のドライブ２０Ｒと再生側のホスト３０Ｒとからなる環境下で、光ディスク１０のプロテクトエリアに記録されているプロテクトエリアデータ１２とユーザエリアに記録されている暗号化されたユーザデータ１３とを夫々再生するするための仕組みをなしているが、ドライブ２０Ｒにおいて、図１０でのドライブ２０Ｗでの乱数生成機能部２４ａを用いてホスト３０Ｒからのユーザキー３６を乱数に変換し、この乱数を光ディスク１０から読み出されるプロテクトエリアデータ１２と加算部２６で加算（ビット毎に排他的論理和処理）して加算プロテクトエリアデータを生成するものである。これ以外の構成は、図４に示す第１の実施形態の再生系と同様である。これにより、この第３の実施形態では、特定の個人ユーザ（ユーザキー３６）が特定のドライブ（シリアル番号２７）でしかユーザデータの記録再生ができない環境としている。
【００９４】
ユーザデータの再生に際して、まず、図４に示す再生側と同様、図２に示すドライブ２０Ｗとホスト３０Ｗとの間で相手がＡＡＣＳ認証していることを確認する相互認証処理が行なわれ、この相互認証処理が正常に終了すると、ユーザデータの再生のための処理が行なわれる。この再生処理も、プロテクトエリアデータ１２の生成に、ホスト３０Ｗからのユーザキー３６を乱数生成機能部２４ａで乱数に変換して用いる点が図４に示す再生側と異なるだけである。以下、図５を用いてこの再生処理を説明する。
【００９５】
この処理作業が正常に終了すると、ホスト３０Ｒは、個人ユーザによって与えられたユーザキー３６と暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡ（セクタ番号によって指定される位置アドレス）をドライブ２０Ｒに転送して、再生要求されたユーザデータ１３に対応するプロテクトエリアデータ１２の転送を要求する（ステップ３００）。ドライブ２０Ｒは、この転送要求に応じて、光ディスク１０のプロテクトエリアからプロテクトエリアデータ１２を読み出す（ステップ３０１）。また、ホスト３０Ｒから転送されてきたユーザキー３６が乱数生成機能部２４ａで乱数に変換され、この乱数が、加算部２６において、読み出されたプロテクトエリアデータ１３と加算（排他的論理和演算）されることにより、加算プロテクトエリアデータが生成される（ステップ３０２）。
【００９６】
次いで、ドライブ２０Ｒは、この加算部２６からの加算プロテクトエリアデータと、ホスト２０Ｒからのユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと、上記の相互認証処理で取得したドライブ２０Ｒ内のバスキー（Ｄ）とから、ＭＡＣ演算機能部２３を用いてメッセージ認証コード（Ｄ）を生成し（ステップ３０３）、これを加算プロテクトエリアデータとともに、ホスト３０Ｒに転送する（ステップ３０４）。
【００９７】
ホスト３０Ｒでは、ＭＡＣ認証機能部３３において、ドライブ２０Ｒから受信した加算プロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータ１３の再生開始ＬＢＡと認証時に取得したホスト３０Ｒ内のバスキー（Ｈ）とで演算処理してメッセージ認証コード（Ｈ）を求め（ステップ３０５）、ドライブ２０Ｒから転送されたメッセージ認証コード（Ｄ）との一致を確認する（ステップ３０６）。
【００９８】
この確認作業が終了すると、ホスト３０Ｒは、ＭＫＢ１１とデバイスキー３４とからメディアキーを生成し（ステップ３０７）、このメディアキーと加算プロテクトエリアデータとを用いてプロテクトエリアキーを生成し（ステップ３０８）、ドライブ２０Ｒに先に通知した光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生要求を行なう（ステップ３０９）。これにより、光ディスク１０上の再生開始ＬＢＡからの暗号化されたユーザデータ１３の再生が行なわれ（ステップ３１０）、ホスト３０Ｒに転送される（ステップ３１１）。ホスト３０Ｒでは、この転送されてきたユーザデータ１３を、復号機能部３７において、先に生成されたプロテクトエリアキーを用いて暗号解除する（ステップ３１２）。これにより、このユーザデータ１３の復号，再生処理が行なわれる。
【００９９】
以上のように、光ディスク１０から暗号化されたユーザデータ１３を再生するために、ユーザキー３６を乱数生成機能部２４ａで乱数に変換して加算プロテクトエリアデータが求められるものであり、ユーザキー３６とこれから生成された乱数との相関が解り難いほど良いことになる。
【０１００】
以上のように、各実施形態では、既存のコンテンツ保護技術に個人ユーザのユーザキーを組み合わせ、個人ユーザ単位で再生時における暗号解除に用いるプロテクトエリアキーを取得するようにしている。
【０１０１】
なお、本発明を光ディスク記録再生装置に適用する場合には、光ディスク記録再生装置を制御するシステムマイコン上で動作するソフトウェアにコマンドと呼ばれるホストとの通信インターフェースの変更、例えば、ホストから転送されるユーザキーを認識と、一部新規に必要となる機能の追加、例えば、ユーザキーから乱数生成機能部で生成された乱数に加算とを行なうだけであり、ハードウェアの修正や追加を、特には、必要としない。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明を利用することで、既存のコンテンツ保護技術が拡張され、個人ユーザがデジタルデータ記録再生媒体に記録するデータを強靭な暗号化で保護することができるようになるため、個人ユーザ、または、特定の記録再生装置でのみ記録再生記録媒体からデータを読み書きできる環境、つまり記録再生媒体から保護したいデータを不正に読み出しすることを不可能とする環境が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第１の実施形態の記録側を示すシステム構成図である。
【図２】図１に示す記録系での相互認証処理作業の手順の一具体例を示すフローチャートである。
【図３】図３に示す相互認証処理作業後のユーザデータの記録処理の手順の一具体例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す記録系に対する再生系を示すシステム構成図である。
【図５】図４に示す再生系でのユーザデータの再生処理作業の手順の一具体例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す記録系でのホストからドライブへのユーザキーの転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【図７】図４に示す再生系でのホストからドライブへのユーザキーの転送方式の他の具体例を示すフローチャートである。
【図８】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の記録側を示すシステム構成図である。
【図９】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第２の実施形態の図８に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図である。
【図１０】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の記録側を示すシステム構成図である。
【図１１】本発明によるデジタルデータ記録／再生方法及び記録／再生装置の第３の実施形態の図１０に示す記録側に対する再生側を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 記録可能な光ディスク
１１ ＭＫＢ（メディアキーブロック）
１２ プロテクトエリアデータ
１３ 暗号化されたユーザデータ
２０Ｗ 記録側のドライブ
２０Ｒ 再生側のドライブ
２１ ドライブキー
２２ ＡＡＣＳ認証機能部
２３ ＭＡＣ（メッセージ認証コード演算機能部）
２４，２４ａ 乱数生成機能部
２５，２６ 加算部
２７ シリアル番号
２８，２９ 加算部
３０Ｗ 記録側のホスト
３０Ｒ 再生側のホスト
３１ ホストキー
３２ ＡＡＣＳ認証機能部
３３ ＭＡＣ認証機能部
３４ デバイスキー
３５ プロテクエリア制御機能部
３６ ユーザキー
３７ 復号化機能部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録再生媒体にデジタルデータを記録する方法であって、
該記録再生媒体は、プロテクトエリアとユーザデータとが設けられ、
ユーザデータを該記録再生媒体に記録するユーザのユーザキーをもとに乱数を生成して、生成されて該乱数を、プロテクトエリアデータとして、該記録再生媒体の該プロテクトエリアに記録し、
該プロテクトエリアデータを用いて暗号キーを生成し、該暗号キーを用いて該ユーザデータを暗号化し、暗号化された該ユーザデータを該記録再生媒体の該ユーザエリアに記録する
ことを特徴とするデジタルデータ記録方法。
【請求項２】
請求項１記載の記録方法において、
前記ユーザキーの入力はホスト装置で受け付けられ、
入力された前記ユーザキーは、前記乱数の生成要求時に該ホスト装置から該記録再生装置に転送されることを特徴とする記録方法。
【請求項３】
記録再生媒体からデジタルデータを再生する方法において、
該記録再生媒体は、プロテクトエリアデータが記録されたプロテクトエリアと暗号化されたユーザデータが記録されたユーザエリアとを有し、
該プロテクトエリアから該プロテクトエリアデータを再生し、該再生されたプロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータを再生するユーザのユーザキーとをもとに復号キーを生成し、該ユーザエリアから再生される該暗号化されたユーザデータを該復号キーを用いて復号化する
ことを特徴とするデジタルデータ再生方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の記録方法を実装したことを特徴とするデジタルデータ記録装置。
【請求項５】
請求項３記載の再生方法を実装したことを特徴とするデジタルデータ再生装置。
【請求項１】
記録再生媒体にデジタルデータを記録する方法であって、
該記録再生媒体は、プロテクトエリアとユーザデータとが設けられ、
ユーザデータを該記録再生媒体に記録するユーザのユーザキーをもとに乱数を生成して、生成されて該乱数を、プロテクトエリアデータとして、該記録再生媒体の該プロテクトエリアに記録し、
該プロテクトエリアデータを用いて暗号キーを生成し、該暗号キーを用いて該ユーザデータを暗号化し、暗号化された該ユーザデータを該記録再生媒体の該ユーザエリアに記録する
ことを特徴とするデジタルデータ記録方法。
【請求項２】
請求項１記載の記録方法において、
前記ユーザキーの入力はホスト装置で受け付けられ、
入力された前記ユーザキーは、前記乱数の生成要求時に該ホスト装置から該記録再生装置に転送されることを特徴とする記録方法。
【請求項３】
記録再生媒体からデジタルデータを再生する方法において、
該記録再生媒体は、プロテクトエリアデータが記録されたプロテクトエリアと暗号化されたユーザデータが記録されたユーザエリアとを有し、
該プロテクトエリアから該プロテクトエリアデータを再生し、該再生されたプロテクトエリアデータと暗号化されたユーザデータを再生するユーザのユーザキーとをもとに復号キーを生成し、該ユーザエリアから再生される該暗号化されたユーザデータを該復号キーを用いて復号化する
ことを特徴とするデジタルデータ再生方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の記録方法を実装したことを特徴とするデジタルデータ記録装置。
【請求項５】
請求項３記載の再生方法を実装したことを特徴とするデジタルデータ再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−３３４３３（Ｐ２００９−３３４３３Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９４７５９（Ｐ２００７−１９４７５９）
【出願日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２６日（２００７．７．２６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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