逆起電力値を使用する乱数発生
【課題】セキュリティプロトコル内で使用してデータ処理システムへのアクセスを制御するような乱数の発生方法および装置を得る。
【解決手段】プロセッサが逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連する乱数を発生する。ＢＥＭＦ値は回路への電流印加に応答して得られる。回路はコイルを含み、電流印加によりコイルの比較的小さい動きを誘起する。乱数は多ビットデジタル値であり、乱数の各ビットは対応するＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して決定される。コイルはトランスデューサを回転可能な記憶媒体に隣接位置決めするのに使用されるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のコイルを含み、乱数は媒体が非回転状態である間に発生される。
【解決手段】プロセッサが逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連する乱数を発生する。ＢＥＭＦ値は回路への電流印加に応答して得られる。回路はコイルを含み、電流印加によりコイルの比較的小さい動きを誘起する。乱数は多ビットデジタル値であり、乱数の各ビットは対応するＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して決定される。コイルはトランスデューサを回転可能な記憶媒体に隣接位置決めするのに使用されるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のコイルを含み、乱数は媒体が非回転状態である間に発生される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にデジタルデータ処理システムの分野に関し、限定はしないが、特に逆起電力（ＢＥＭＦ）電圧に関連して乱数を発生する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータ処理装置の領域において、継続的な傾向はより高いレートの機能性および相互接続性を有する装置を提供することである。それにより、一般的に、より大量の機密または個人情報がこれらの装置により格納されアクセスされるようになってきている。
【０００３】
個人的便宜および生産性は高まるが、この傾向により不正アクセスおよびこのような情報が流布される機会も増す。このような民生用電子装置が可搬型携帯型装置であり、容易に置き忘れたり盗まれたりするということから、その様な機会は悪化する。
【０００４】
ある装置開発者は第三者がこのような装置内の情報にアクセスする能力を低減させるべくセキュリティシステムを実施している。このようなセキュリティシステムは、しばしば、真の乱数を発生する能力を頼りとするセキュリティプロトコルを実施する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術において多様なシステムが提案されているが、装置が電力を著しく消費することなく真の乱数を容易に効率的に発生できるような改善が継続的に必要とされている。本発明の好ましい実施例は一般的にこれらおよびその他の改善に向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい実施例は一般的に、データ処理装置へのアクセスを制御するセキュリティプロトコルで使用されるような、乱数発生方法および装置に向けられている。
【０００７】
好ましい実施例では、プロセッサは逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連して乱数を発生する。プロセッサは、好ましくは、プログラマブルプロセッサであるが、ハードウェアプロセッサとして実現することもできる。
【０００８】
ＢＥＭＦ値は、好ましくは、回路への電流印加に応答して得られる。回路は、好ましくは、コイルを含み電流の印加は、好ましくは、コイルの比較的小さい動きを含む。
【０００９】
乱数は、好ましくは、多ビットデジタル値であり、乱数の各ビットは対応するＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して決定される。コイルは、好ましくは、トランスデューサを回転可能記憶媒体に隣接位置決めするのに使用されるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のコイルを含み、乱数は、好ましくは、媒体が非回転状態にある間に発生される。
【００１０】
本発明を特徴づけるこれらおよびさまざまな他の利点は下記の詳細な説明を読み添付図を見れば明らかである。
【実施例】
【００１１】
次に、図面を参照して、図１はディスクドライブ・ブロックデータ記憶装置１００装置の平面図である。ドライブ１００は本発明の好ましい実施例を有利に実施できる典型的な環境を示すために提供される。しかしながら、本発明はそのように限定されることはない。
【００１２】
装置１００はベースデッキ１０４およびトップカバー１０６から形成された実質的に封止されたハウジング１０２を含んでいる。内部に配置されたスピンドルモータ１０８はいくつかの記憶媒体１１０を回転させるように構成される。媒体１１０はデータトランスデューサ１１２の対応するアレイによりアクセスされる。好ましくは、トランスデューサ（「ヘッド」）は媒体１１０の高速回転により確立された流体流により媒体に隣接して流体力学的に支持される。
【００１３】
図１は２枚の磁気記録ディスクと４つの対応するヘッドの使用を示しているが、所望により他の数のヘッドおよびディスク（１枚のディスク等）および他のタイプの媒体（光媒体等）を利用することもできる。もちろん、他の実施環境は媒体もヘッドも全然必要としない。
【００１４】
トランスデューサ１１２はヘッドスタックアセンブリ（「ＨＳＡ」または「アクチュエータ」）１１４の一部を形成する。より詳細には、各トランスデューサ１１２は、好ましくは、対応するフレクシブルサスペンション（「フレクシュア」）１１６により支持され、それは、次に、剛性アクチュエータアーム１１８により支持される。アクチュエータ１１４は、好ましくは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２２に電流を印加することによりカートリッジベアリングアセンブリ１２０周りに旋回する。このようにして、ＶＣＭ１２２の制御された動作によりトランスデューサ１２２は媒体表面上に規定されたトラック（図示せず）と一線上に揃えられてそこにデータを格納したりそこからデータを検索したりする。
【００１５】
好ましくは、装置が使用されない時、トランスデューサ１１２は媒体の最外周辺近くに配置されたランプ（ｒａｍｐ）構造１２４へ移動される（アンロードされる）。ランプ構造１２４は媒体１１０が非回転状態にある間トランスデューサ１１２を安全に配置できる各表面を提供するように働く。装置Ｉ/Ｏ操作が望まれる時は、スピンドルモータ１０８がトランスデューサ１１２を支持するのに十分な速度まで媒体１１０を加速し、トランスデューサ１１２はランプ構造１２４から媒体１１０に隣接する支持位置まで移動される（ロードされる）。
【００１６】
好ましい実施例を例示する目的でランプ構造が提供されているが、必ずしも必要ではない。たとえば、図１に示すような回転可能媒体および可動トランスデューサを利用する実施例は、替わりに、コンタクトスタートストップ（ＣＳＳ）方法等の他の支持構造を利用することができ、トランスデューサは媒体１１０の最内周辺近くのかさ高ランディングゾーン上に静止するようにされる。
【００１７】
図１は、さらに、アクチュエータ１１４と外部配置された装置印刷回路板（ＰＣＢ）１２８上の装置制御エレクトロニクス間の電気通信を容易にするフレックス回路アセンブリ１２６を示している。
【００１８】
図２は図１の装置１００の機能的ブロック図である。プログラマブルコントローラ１３０は装置に対する最高級通信および制御を提供する。インターフェイス（Ｉ/Ｆ）ブロック１３２は装置１００が関連するホスト装置（図示せず）とのＩ/Ｏ通信および転送を容易にする。リード/ライト（Ｒ/Ｗ）チャネル１３４はライト動作中にホストから媒体１１０に書き込まれるデータを調整し、媒体１１０から検索された前に格納されたデータをリード動作中にホストへ転送するために再構成する。
【００１９】
前置増幅器/ドライバ回路（プリアンプ）１３６は書込み中に必要なライト電流を選択されたトランスデューサに加え、読出し中に必要なリードバイアス電流および信号予増幅を加える。図１に示すように、プリアンプ１３６は、好ましくは、アクチュエータ１１４側に搭載される。
【００２０】
サーボ回路１３８は装置製作中に媒体１１０に書き込まれたサーボデータを使用してトランスデューサ１１２に対する閉ループ位置制御を行う。サーボ回路１３８は、好ましくは、選択されたトランスデューサ１１２が媒体上の対応するトラックに追従するトラック追従動作、選択されたトランスデューサ１１２が初期トラックから行き先トラックへ移動されるシーク動作、およびトランスデューサがランプ構造１２４に対して接近または離隔されるヘッドロード/アンロード動作を含むいくつかの制御機能を実施するように構成される。
【００２１】
サーボ回路１３８は必要な電流をＶＣＭ１２２のコイル１４０に加えてこれらのさまざまな動作を実施する。好ましくは、サーボ回路１３８は、さらに、スピンドルモータ１０８を制御可能に作動させるスピンドルモータドライバ回路（別個には図示せず）を含んでいる。これらおよびその他のサーボ機能を実施するための処理要求条件は、好ましくは、ＤＳＰ１４１または、ＡＲＭ等の、サーボ回路１３８の他の処理装置により満たされる。あるいは、サーボ処理は単一プロセッサ環境内のトップレベルコントローラ１３０により提供される。
【００２２】
図３は図２のサーボ回路１３８の関連部分の一般化された回路表現である。ＶＣＭ制御回路１４２は、好ましくは、ｈ-ブリッジドライバ回路１４４を利用してＶＣＭコイル１４０に双方向電流を供給する。スイッチング装置Ｓ１-Ｓ４は番号１４６，１４８，１５０および１５２で示されており、好ましくは、適切な電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）を含んでいる。スイッチング装置Ｓ１-Ｓ４はＶＣ電圧源１５４および規準線路（接地）間に配置されている。
【００２３】
このようにして、スイッチＳ１およびＳ４の選択励起（誘起ソース-ドレイン動通）によりコイル１４０中に電流を第１の方向に通すことができ、スイッチＳ２およびＳ３の選択励起によりコイル１４０中に電流を第２の方向に通すことができる。
【００２４】
図示するように、電流センス抵抗１５８は、好ましくは、コイル１４０と直列に配置される。コイル１４０（ＲＭ）およびセンス抵抗１５８（ＲＳ）の各定常状態抵抗は共に、好ましくは、数オーム程度である。信号線路１６０，１６２および１６４により帰還タップが提供されてＶＣＭ制御回路１４２に、それぞれ、信号ＶＣＭ+，ＩＳ+およびＩＳ-を与える。線路１６０および１６４間の差はコイル１４０およびセンス抵抗１５８両端間の全体電圧降下を表し、線路１６０および１６２間の差はコイル１４０両端間の電圧降下を表し、線路１６２および１６４間の差はセンス抵抗１５８両端間の電圧降下を表す。
【００２５】
装置のＩ/Ｏ動作中に、サーボ回路１３８はトランスデューサ１１２を回転媒体１１０に隣接位置決めするように動作する。ＶＣＭ制御回路１４２はコイル１４０に規定電流（大きさおよび方向）を供給するよう指令される。少なくともある動作モードにおいて、この電流は関係ＩＭ=ＶＳ/ＲＳを使用してモニタすることができ、ＩＭはコイル１４０およびセンス抵抗１５８の両方を流れる実際の電流であり、ＶＳはパス１６２および１６４から得られる電圧であり、ＲＳはセンス抵抗１５８の既知の（または測定された）抵抗である。
【００２６】
この点において、装置のこのようなＩ/Ｏ動作中に乱数を発生するいくつかの方法があることに注目されたい。たとえば、媒体をスピンアップし、トランスデューサをロードし、次に、データ読出動作を実施することが従来技術において一般的に提案されている。読出結果のさまざまな特性を使用して、公称乱数の母集団分布を得ることができる。
【００２７】
この方法の限界は媒体の加速およびそれと相互作用するトランスデューサのローディングを開始する必要があることである。それはかなりの電力量を消費することがあり、バッテリベースまたは他の電力制限システムにおいて特に有害となることがある。また、媒体１１０を動作速度まで加速し、トランスデューサ１１２をロードし、次に、必要なアクセスを実施するのにかなりの時間を要することがある。それによりアクセス要求を迅速に解明して装置へのアクセスを許すか防止するかを決定するセキュリティシステムの能力が遅延される。
【００２８】
したがって、ＶＣＭ制御回路１４２は、好ましくは、媒体１１０の加速を開始したり媒体１１０上にトランスデューサ１１２をロードする必要なしに、装置１００による真の乱数の発生を容易にするように構成される。乱数は、好ましくは、コイル１４０により低レベルの逆起電力（ＢＥＭＦ）電圧発生を誘起して得られる。後述するように、ＢＥＭＦは、好ましくは、図４に一般的に示すように、対応するランプ構造上に少量の「揺動」、すなわち、トランスデューサ１１２の振動運動を誘起して発生される。
【００２９】
この動作中に、ＢＥＭＦ値がＶＣＭ制御回路１４２によりサンプリングされる。図５に示すように、ＢＥＭＦ値は乱数発生器ブロック１６６へ供給され、それは選択されたアルゴリズムを使用してそこから乱数（ＲＮ）値を発生する。乱数発生器ブロック１６６は、好ましくは、乱数発生器操作を実施する関連するプログラミングを有するサーボＤＳＰ１４１（図２）の一部として実現されるが、ハードウェアプロセッサとしてハードウェアで実現することもできる。
【００３０】
乱数発生器ブロック１６６はＲＮ値をセキュリティプロトコル１６８へ転送する。セキュリティプロトコル１６８は、その後、ＲＮ値を使用してアクセスを許可または拒絶する。一度乱数が発生されたらセキュリティプロトコルを実際に実施するための従来の方法はいくらでも知られているので、実際のセキュリティプロトコルの検討は不要として省く。
【００３１】
ＢＥＭＦは回路内の正規の電流に抵抗する電圧（ＥＭＦ）であることがお判りであろう。ＢＥＭＦは、特に、コイル１４０およびＶＣＭ１２２の周囲の磁気回路等による磁界中のコイルの動きに抵抗して誘起することができる。この場合、ＢＥＭＦは、いくつかの他のパラメータだけでなく、コイル速度と共に一般的に増加する。特に低い速度では、ＢＥＭＦ値は信号ノイズおよび電気的オフセット等のさまざまな予測不能パラメータにより支配されることが判っている。後述するように、このようなパラメータは、好ましくは、有利に利用される。
【００３２】
図６は乱数発生ルーチン２００に対するフロー図であり、図５のシステムを実現するために実施される好ましいステップを例示している。ステップ２０２において、校正操作が最初に実施される。この校正は、好ましくは、適切な範囲内でＢＥＭＦ値を測定できるようにするのに十分な係数値を引き出すために実施される。
【００３３】
好ましくは、ステップ２０２は図３の回路により比較的少量の初期電流をコイル１４０に選択された方向に印加することを含んでいる。それにより、図４に示すように、共通回転方向にコイル１４０（したがって、トランスデューサ１１２）の少量の移動が誘起される。この移動中に、好ましくは、パス１６０，１６２および１６４上の電圧が測定される。これらの測定値は、好ましくは、次式で利用される。
【数１】
ここに、Ｖはコイル１４０およびセンス抵抗１５８の両端間で測定できる電圧であり、ＩＭは注入電流の大きさであり、ＲＭはコイル１４０の抵抗であり、ＲＳはセンス抵抗１５８のの抵抗であり、ＢＥＭＦはコイルの動きにより誘起される逆起電力電圧であり、αは係数である。係数αが下記の値に設定されると、
【数２】
よって、
【数３】
となる。
このようにして、ＶＣＭ制御回路１４２はパス１６０および１６４両端間で感知された実際の電圧を決定しかつ方程式２で求められたα係数を適用することにより、任意の定められた時間におけるＢＥＭＦ値を決定することができる。前記したように、このようにして得られたＢＥＭＦ値は、好ましくは、ノイズ、オフセットおよび他のランダム効果により支配される。
【００３４】
一度校正ステップが完了すると、図６のフローはステップ２０４へ進み、そこで新しい電流値がシステムに注入される。これは、好ましくは、決定されたＢＥＭＦに関連して前に印加された電流を、下記の関係等に従って修正することにより実施される。
【数４】
ここに、ＩＭ２は新しい電流値であり、ＩＭ１は前に印加された電流値であり、ＢＥＭＦ１は最も最近決定されたＢＥＭＦ値であり、βはスケーリングファクタである。方程式（４）におけるＩＭ２にはＩＭ１とは反対方向の極性が与えられることに注目願いたい。このようにして、ＩＭ２を印加するとＩＭ１により前に誘起された方向（たとえば、図４参照）とは反対方向にコイル１４０およびトランスデューサ１１２の動きが誘起される。これは好ましいことではあるが、必ずしも必要なことではない。
【００３５】
ＢＥＭＦ値を使用して新しい電流値を校正するのは好ましいことではあるが、必要なことではないことに注目願いたい。たとえば、ある別の実施例では、各方向に同じ大きさの電流が印加され、あるいは予め選択されたプロファイルに従って電流の大きさが変えられる。
【００３６】
ステップ２０４により新しい電流が注入されると、ステップ２０６において新しいＢＥＭＦ値が決定される。この値は、好ましくは、そこからステップ２０８（図６）において乱数を発生するためにＶＣＭ制御回路１４２により乱数発生器１６６（図５）へ供給される。
【００３７】
説明を判り易くするために図示されていないが、ＶＣＭ制御回路１４２は一連のアナログ/デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を利用してパス１６０，１６２および１６４において感知された電圧の多ビットデジタル表現を提供するものと思われる。ＢＥＭＦ値を決定するために実施される計算も、好ましくは、デジタルに実施され、乱数発生器１６６に提供されるＢＥＭＦ値は定められたサイズ（たとえば、８ビット，１６ビット，等）の多ビットデジタル値となるようにされる。
【００３８】
好ましい実施例では、乱数発生器１６６はＢＥＭＦ値が偶数か奇数かを決定する。他の技術も利用できるが、これは、好ましくは、ＢＥＭＦ値の最上位ビット（ＬＳＢ）を評価して決定される。好ましくは、ＢＥＭＦ値が偶数と決定されたら、「０」ビットが発生され、ＢＥＭＦ値が奇数であれば、「１」ビットが発生される。
【００３９】
ステップ２０８の操作の結果、好ましくは、最終発生乱数に対して必要な総ビット数の中の１ビットが発生される。すなわち、セキュリティプロトコル１６８（図５）は選択された長さ（たとえば、１６ビット，３２ビット，１２８ビット，等）の乱数を必要とするものと考えられる。このような場合、図６のフローは、好ましくは、乱数を完全に母集団化（populate）するのに十分な回数だけルーチン中を通過し戻る。
【００４０】
したがって、判断ステップ２１０は追加乱数ビットが必要かどうかを確認し、必要ならば、プロセスはステップ２０４-２０８へ戻りそこで追加電流値が注入され、ＢＥＭＦ値が決定され、そこからＲＮビットが得られる。好ましくは、ステップ２０８の各操作により乱数のその時決定されたビットがバッファ１７０（図５）の選択されたビット位置へロードされる。このようにして、乱数を個別ビットから逐次組み立てることができる。
【００４１】
乱数が完全に母集団化されると、最後の数がステップ２１２においてセキュリティプロトコル１６８へ、ステップ２１４においてプロセスエンドへ転送される。
【００４２】
実験的解析により真の乱数を発生する前記した好ましい実施例の効能が示されている。特定の６.３５ｃｍ（２.５インチ）形状因子装置（実質的に図１の装置１００と同様）が図６のルーチンを実施して576，000バイトＢＥＭＦ値を集めるように構成された。これらのデータは72，000バイト乱数に変換された。
【００４３】
図７は８ビット乱数（０から２５５までのベース１０値を提供する）へ分類されたこれらのデータに対する関連結果のヒストグラムを示す。図７からお判りのように、これらの値の全体分布は実質的に均一である。
【００４４】
データの真のランダムさをさらに評価するために、白色雑音が基準として使用された。白色雑音は下記の２つの条件を理論的に満たす信号応答であることがお判りであろう。
【００４５】
条件１ 自己相関シーケンス（異なる時間におけるランダムプロセスの値間の従属の測度）はゼロにおけるピーク（任意の２つの異なる時点における値が相関されないことを暗示する）を除いてゼロに等しくなければならない。
【００４６】
条件２ 電力スペクトル密度は一定でなければならない（全ての周波数において等しい電力を暗示する）。
【００４７】
自己相関解析の結果は図８に示されている。合計２０の遅延がデフォルトにより計算された。図８に示すように、サンプル０にピークがあり、残りのサンプルは実質的にゼロに等しい。したがって、自己相関シーケンスは前記条件１に実質的に従う。
【００４８】
計算された電力スペクトル密度曲線が図９に示されている。スペクトルを横切る大きさは実質的に一定であり、それは電力スペクトル密度が前記条件２に実質的に従うことを意味する。
【００４９】
前記したことから、前記好ましい実施例に従って得られたデータは実質的に白色雑音と見なすことができ、そこから発生された数は真の乱数を構成するものと見なされることが判る。
【００５０】
パターン発生器１５８によりＢＥＭＦ値を処理するより精巧な方式を前記した好ましい方法の代りに利用できると考えられる。このような方式は、たとえば、受信したＢＥＭＦ値への組合せ論理演算の適用を含むことができる。しかしながら、実質的に白色雑音を提供する好ましい方法が見つかっているため、このような追加処理は開示された実施例では不要と見なされた。しかしながら、他の応用では、このような追加処理は得られるビット分布のランダムさを向上させるのに望ましいものと思われる。
【００５１】
好ましい実施例では乱数を発生するのにＶＣＭコイルが利用されたが、それは必ずしも必要ではなく、ＢＥＭＦ値はここに提示されたさまざまな実施例に従って乱数を発生する任意数の異なるタイプの装置および回路内で得られることがお判りであろう。したがって、ＢＥＭＦ値は磁界内に浸されたコイルに電流を印加して発生されるものとして例示されているが、それは特許請求される発明を限定するものではない。
【００５２】
さらに、好ましい実施例は得られる乱数をセキュリティプロトコル内で使用して装置へのアクセスを制御することに向けられているが、特許請求される発明はそのように限定されるものではない。むしろ、乱数の発生に有用と思われる任意数および種類の処理システム、応用および/または環境を含む任意所望の方法で乱数を使用することができる。
【００５３】
添付特許請求の範囲の目的で、引用した「第１の手段」は、ハードウェアまたはソフトウェアプロセッサとして実現された、開示された乱数発生器１６６に少なくとも対応する前記検討と矛盾しないものと理解される。
【００５４】
本発明のさまざまな実施例の構造および機能の詳細と共に、本発明のさまざまな実施例の非常に多くの特性および利点について説明してきたが、この詳細な説明は単なる説明用であって詳細は変更することができ、特に、本発明の原理内の部品の構造および構成に関しては添付特許請求の範囲が表現される用語の広範な一般的意味により示される全範囲まで変更することができる。たとえば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく特定の要素は特定の応用に応じて変わることがある。
【００５５】
さらに、ここに記載された実施例はディスクドライブデータ記憶装置内での乱数発生に向けられているが、当業者ならばこのプロセスは特許請求された本発明の精神および範囲を逸脱することなく任意数の他のタイプの装置および環境内で使用できることがお判りであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の好ましい実施例に従って作られ動作するディスクドライブブロックデータ記憶装置の平面図である。
【図２】図１の装置の単純化された機能図である。
【図３】図１の装置のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の動作を制御するのに使用される制御回路の回路図である。
【図４】本発明の好ましい実施例に従って図３の回路により誘起される比較的小さい「揺動」動作を例示する、装置の関連するランプロード/アンロード表面上の選択されたトランスデューサを示す図である。
【図５】セキュリティプロトコルにより使用される真の乱数を発生するために、図３および４により得られる逆起電力（ＢＥＭＦ）電圧の好ましい使用の機能的ブロック表現を示す図である。
【図６】本発明の好ましい実施例に従って実施されるステップを例示する、乱数発生ルーチンに対するフロー図である。
【図７】図６のルーチンにより発生された乱数のヒストグラム分布を示す図である。
【図８】図７のデータの自己相関解析結果を示す図である。
【図９】図７のデータに対する電力スペクトル密度を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００ ディスクドライブブロックデータ記憶装置
１０２ ハウジング
１０４ ベースデッキ
１０６ トップカバー
１０８ スピンドルモータ
１１０ 記憶媒体
１１２ データトランスデューサ
１１４ ヘッドスタックアセンブリ
１１６ フレクシブルサスペンション
１１８ アクチュエータアーム
１２０ カートリッジベアリングアセンブリ
１２２ ボイスコイルモータ
１２４ ランプ構造
１２６ フレックス回路アセンブリ
１２８ 印刷回路板
１３０ プログラマブルコントローラ
１３２ インターフェイスブロック
１３４ リード/ライトチャネル
１３６ 前置増幅器/ドライバ回路
１３８ サーボ回路
１４０ コイル
１４２ ＶＣＭ制御回路
１４４ ｈ-ブリッジドライバ回路
１４６，１４８，１５０，１５２ スイッチング装置
１５４ ＶＣ電圧源
１５６ 基準線路
１５８ 電流センス抵抗
１６０，１６２，１６４ 信号線路
１６６ 乱数発生器ブロック
１６８ セキュリティプロトコル
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的にデジタルデータ処理システムの分野に関し、限定はしないが、特に逆起電力（ＢＥＭＦ）電圧に関連して乱数を発生する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルデータ処理装置の領域において、継続的な傾向はより高いレートの機能性および相互接続性を有する装置を提供することである。それにより、一般的に、より大量の機密または個人情報がこれらの装置により格納されアクセスされるようになってきている。
【０００３】
個人的便宜および生産性は高まるが、この傾向により不正アクセスおよびこのような情報が流布される機会も増す。このような民生用電子装置が可搬型携帯型装置であり、容易に置き忘れたり盗まれたりするということから、その様な機会は悪化する。
【０００４】
ある装置開発者は第三者がこのような装置内の情報にアクセスする能力を低減させるべくセキュリティシステムを実施している。このようなセキュリティシステムは、しばしば、真の乱数を発生する能力を頼りとするセキュリティプロトコルを実施する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術において多様なシステムが提案されているが、装置が電力を著しく消費することなく真の乱数を容易に効率的に発生できるような改善が継続的に必要とされている。本発明の好ましい実施例は一般的にこれらおよびその他の改善に向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の好ましい実施例は一般的に、データ処理装置へのアクセスを制御するセキュリティプロトコルで使用されるような、乱数発生方法および装置に向けられている。
【０００７】
好ましい実施例では、プロセッサは逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連して乱数を発生する。プロセッサは、好ましくは、プログラマブルプロセッサであるが、ハードウェアプロセッサとして実現することもできる。
【０００８】
ＢＥＭＦ値は、好ましくは、回路への電流印加に応答して得られる。回路は、好ましくは、コイルを含み電流の印加は、好ましくは、コイルの比較的小さい動きを含む。
【０００９】
乱数は、好ましくは、多ビットデジタル値であり、乱数の各ビットは対応するＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して決定される。コイルは、好ましくは、トランスデューサを回転可能記憶媒体に隣接位置決めするのに使用されるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のコイルを含み、乱数は、好ましくは、媒体が非回転状態にある間に発生される。
【００１０】
本発明を特徴づけるこれらおよびさまざまな他の利点は下記の詳細な説明を読み添付図を見れば明らかである。
【実施例】
【００１１】
次に、図面を参照して、図１はディスクドライブ・ブロックデータ記憶装置１００装置の平面図である。ドライブ１００は本発明の好ましい実施例を有利に実施できる典型的な環境を示すために提供される。しかしながら、本発明はそのように限定されることはない。
【００１２】
装置１００はベースデッキ１０４およびトップカバー１０６から形成された実質的に封止されたハウジング１０２を含んでいる。内部に配置されたスピンドルモータ１０８はいくつかの記憶媒体１１０を回転させるように構成される。媒体１１０はデータトランスデューサ１１２の対応するアレイによりアクセスされる。好ましくは、トランスデューサ（「ヘッド」）は媒体１１０の高速回転により確立された流体流により媒体に隣接して流体力学的に支持される。
【００１３】
図１は２枚の磁気記録ディスクと４つの対応するヘッドの使用を示しているが、所望により他の数のヘッドおよびディスク（１枚のディスク等）および他のタイプの媒体（光媒体等）を利用することもできる。もちろん、他の実施環境は媒体もヘッドも全然必要としない。
【００１４】
トランスデューサ１１２はヘッドスタックアセンブリ（「ＨＳＡ」または「アクチュエータ」）１１４の一部を形成する。より詳細には、各トランスデューサ１１２は、好ましくは、対応するフレクシブルサスペンション（「フレクシュア」）１１６により支持され、それは、次に、剛性アクチュエータアーム１１８により支持される。アクチュエータ１１４は、好ましくは、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１２２に電流を印加することによりカートリッジベアリングアセンブリ１２０周りに旋回する。このようにして、ＶＣＭ１２２の制御された動作によりトランスデューサ１２２は媒体表面上に規定されたトラック（図示せず）と一線上に揃えられてそこにデータを格納したりそこからデータを検索したりする。
【００１５】
好ましくは、装置が使用されない時、トランスデューサ１１２は媒体の最外周辺近くに配置されたランプ（ｒａｍｐ）構造１２４へ移動される（アンロードされる）。ランプ構造１２４は媒体１１０が非回転状態にある間トランスデューサ１１２を安全に配置できる各表面を提供するように働く。装置Ｉ/Ｏ操作が望まれる時は、スピンドルモータ１０８がトランスデューサ１１２を支持するのに十分な速度まで媒体１１０を加速し、トランスデューサ１１２はランプ構造１２４から媒体１１０に隣接する支持位置まで移動される（ロードされる）。
【００１６】
好ましい実施例を例示する目的でランプ構造が提供されているが、必ずしも必要ではない。たとえば、図１に示すような回転可能媒体および可動トランスデューサを利用する実施例は、替わりに、コンタクトスタートストップ（ＣＳＳ）方法等の他の支持構造を利用することができ、トランスデューサは媒体１１０の最内周辺近くのかさ高ランディングゾーン上に静止するようにされる。
【００１７】
図１は、さらに、アクチュエータ１１４と外部配置された装置印刷回路板（ＰＣＢ）１２８上の装置制御エレクトロニクス間の電気通信を容易にするフレックス回路アセンブリ１２６を示している。
【００１８】
図２は図１の装置１００の機能的ブロック図である。プログラマブルコントローラ１３０は装置に対する最高級通信および制御を提供する。インターフェイス（Ｉ/Ｆ）ブロック１３２は装置１００が関連するホスト装置（図示せず）とのＩ/Ｏ通信および転送を容易にする。リード/ライト（Ｒ/Ｗ）チャネル１３４はライト動作中にホストから媒体１１０に書き込まれるデータを調整し、媒体１１０から検索された前に格納されたデータをリード動作中にホストへ転送するために再構成する。
【００１９】
前置増幅器/ドライバ回路（プリアンプ）１３６は書込み中に必要なライト電流を選択されたトランスデューサに加え、読出し中に必要なリードバイアス電流および信号予増幅を加える。図１に示すように、プリアンプ１３６は、好ましくは、アクチュエータ１１４側に搭載される。
【００２０】
サーボ回路１３８は装置製作中に媒体１１０に書き込まれたサーボデータを使用してトランスデューサ１１２に対する閉ループ位置制御を行う。サーボ回路１３８は、好ましくは、選択されたトランスデューサ１１２が媒体上の対応するトラックに追従するトラック追従動作、選択されたトランスデューサ１１２が初期トラックから行き先トラックへ移動されるシーク動作、およびトランスデューサがランプ構造１２４に対して接近または離隔されるヘッドロード/アンロード動作を含むいくつかの制御機能を実施するように構成される。
【００２１】
サーボ回路１３８は必要な電流をＶＣＭ１２２のコイル１４０に加えてこれらのさまざまな動作を実施する。好ましくは、サーボ回路１３８は、さらに、スピンドルモータ１０８を制御可能に作動させるスピンドルモータドライバ回路（別個には図示せず）を含んでいる。これらおよびその他のサーボ機能を実施するための処理要求条件は、好ましくは、ＤＳＰ１４１または、ＡＲＭ等の、サーボ回路１３８の他の処理装置により満たされる。あるいは、サーボ処理は単一プロセッサ環境内のトップレベルコントローラ１３０により提供される。
【００２２】
図３は図２のサーボ回路１３８の関連部分の一般化された回路表現である。ＶＣＭ制御回路１４２は、好ましくは、ｈ-ブリッジドライバ回路１４４を利用してＶＣＭコイル１４０に双方向電流を供給する。スイッチング装置Ｓ１-Ｓ４は番号１４６，１４８，１５０および１５２で示されており、好ましくは、適切な電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）を含んでいる。スイッチング装置Ｓ１-Ｓ４はＶＣ電圧源１５４および規準線路（接地）間に配置されている。
【００２３】
このようにして、スイッチＳ１およびＳ４の選択励起（誘起ソース-ドレイン動通）によりコイル１４０中に電流を第１の方向に通すことができ、スイッチＳ２およびＳ３の選択励起によりコイル１４０中に電流を第２の方向に通すことができる。
【００２４】
図示するように、電流センス抵抗１５８は、好ましくは、コイル１４０と直列に配置される。コイル１４０（ＲＭ）およびセンス抵抗１５８（ＲＳ）の各定常状態抵抗は共に、好ましくは、数オーム程度である。信号線路１６０，１６２および１６４により帰還タップが提供されてＶＣＭ制御回路１４２に、それぞれ、信号ＶＣＭ+，ＩＳ+およびＩＳ-を与える。線路１６０および１６４間の差はコイル１４０およびセンス抵抗１５８両端間の全体電圧降下を表し、線路１６０および１６２間の差はコイル１４０両端間の電圧降下を表し、線路１６２および１６４間の差はセンス抵抗１５８両端間の電圧降下を表す。
【００２５】
装置のＩ/Ｏ動作中に、サーボ回路１３８はトランスデューサ１１２を回転媒体１１０に隣接位置決めするように動作する。ＶＣＭ制御回路１４２はコイル１４０に規定電流（大きさおよび方向）を供給するよう指令される。少なくともある動作モードにおいて、この電流は関係ＩＭ=ＶＳ/ＲＳを使用してモニタすることができ、ＩＭはコイル１４０およびセンス抵抗１５８の両方を流れる実際の電流であり、ＶＳはパス１６２および１６４から得られる電圧であり、ＲＳはセンス抵抗１５８の既知の（または測定された）抵抗である。
【００２６】
この点において、装置のこのようなＩ/Ｏ動作中に乱数を発生するいくつかの方法があることに注目されたい。たとえば、媒体をスピンアップし、トランスデューサをロードし、次に、データ読出動作を実施することが従来技術において一般的に提案されている。読出結果のさまざまな特性を使用して、公称乱数の母集団分布を得ることができる。
【００２７】
この方法の限界は媒体の加速およびそれと相互作用するトランスデューサのローディングを開始する必要があることである。それはかなりの電力量を消費することがあり、バッテリベースまたは他の電力制限システムにおいて特に有害となることがある。また、媒体１１０を動作速度まで加速し、トランスデューサ１１２をロードし、次に、必要なアクセスを実施するのにかなりの時間を要することがある。それによりアクセス要求を迅速に解明して装置へのアクセスを許すか防止するかを決定するセキュリティシステムの能力が遅延される。
【００２８】
したがって、ＶＣＭ制御回路１４２は、好ましくは、媒体１１０の加速を開始したり媒体１１０上にトランスデューサ１１２をロードする必要なしに、装置１００による真の乱数の発生を容易にするように構成される。乱数は、好ましくは、コイル１４０により低レベルの逆起電力（ＢＥＭＦ）電圧発生を誘起して得られる。後述するように、ＢＥＭＦは、好ましくは、図４に一般的に示すように、対応するランプ構造上に少量の「揺動」、すなわち、トランスデューサ１１２の振動運動を誘起して発生される。
【００２９】
この動作中に、ＢＥＭＦ値がＶＣＭ制御回路１４２によりサンプリングされる。図５に示すように、ＢＥＭＦ値は乱数発生器ブロック１６６へ供給され、それは選択されたアルゴリズムを使用してそこから乱数（ＲＮ）値を発生する。乱数発生器ブロック１６６は、好ましくは、乱数発生器操作を実施する関連するプログラミングを有するサーボＤＳＰ１４１（図２）の一部として実現されるが、ハードウェアプロセッサとしてハードウェアで実現することもできる。
【００３０】
乱数発生器ブロック１６６はＲＮ値をセキュリティプロトコル１６８へ転送する。セキュリティプロトコル１６８は、その後、ＲＮ値を使用してアクセスを許可または拒絶する。一度乱数が発生されたらセキュリティプロトコルを実際に実施するための従来の方法はいくらでも知られているので、実際のセキュリティプロトコルの検討は不要として省く。
【００３１】
ＢＥＭＦは回路内の正規の電流に抵抗する電圧（ＥＭＦ）であることがお判りであろう。ＢＥＭＦは、特に、コイル１４０およびＶＣＭ１２２の周囲の磁気回路等による磁界中のコイルの動きに抵抗して誘起することができる。この場合、ＢＥＭＦは、いくつかの他のパラメータだけでなく、コイル速度と共に一般的に増加する。特に低い速度では、ＢＥＭＦ値は信号ノイズおよび電気的オフセット等のさまざまな予測不能パラメータにより支配されることが判っている。後述するように、このようなパラメータは、好ましくは、有利に利用される。
【００３２】
図６は乱数発生ルーチン２００に対するフロー図であり、図５のシステムを実現するために実施される好ましいステップを例示している。ステップ２０２において、校正操作が最初に実施される。この校正は、好ましくは、適切な範囲内でＢＥＭＦ値を測定できるようにするのに十分な係数値を引き出すために実施される。
【００３３】
好ましくは、ステップ２０２は図３の回路により比較的少量の初期電流をコイル１４０に選択された方向に印加することを含んでいる。それにより、図４に示すように、共通回転方向にコイル１４０（したがって、トランスデューサ１１２）の少量の移動が誘起される。この移動中に、好ましくは、パス１６０，１６２および１６４上の電圧が測定される。これらの測定値は、好ましくは、次式で利用される。
【数１】
ここに、Ｖはコイル１４０およびセンス抵抗１５８の両端間で測定できる電圧であり、ＩＭは注入電流の大きさであり、ＲＭはコイル１４０の抵抗であり、ＲＳはセンス抵抗１５８のの抵抗であり、ＢＥＭＦはコイルの動きにより誘起される逆起電力電圧であり、αは係数である。係数αが下記の値に設定されると、
【数２】
よって、
【数３】
となる。
このようにして、ＶＣＭ制御回路１４２はパス１６０および１６４両端間で感知された実際の電圧を決定しかつ方程式２で求められたα係数を適用することにより、任意の定められた時間におけるＢＥＭＦ値を決定することができる。前記したように、このようにして得られたＢＥＭＦ値は、好ましくは、ノイズ、オフセットおよび他のランダム効果により支配される。
【００３４】
一度校正ステップが完了すると、図６のフローはステップ２０４へ進み、そこで新しい電流値がシステムに注入される。これは、好ましくは、決定されたＢＥＭＦに関連して前に印加された電流を、下記の関係等に従って修正することにより実施される。
【数４】
ここに、ＩＭ２は新しい電流値であり、ＩＭ１は前に印加された電流値であり、ＢＥＭＦ１は最も最近決定されたＢＥＭＦ値であり、βはスケーリングファクタである。方程式（４）におけるＩＭ２にはＩＭ１とは反対方向の極性が与えられることに注目願いたい。このようにして、ＩＭ２を印加するとＩＭ１により前に誘起された方向（たとえば、図４参照）とは反対方向にコイル１４０およびトランスデューサ１１２の動きが誘起される。これは好ましいことではあるが、必ずしも必要なことではない。
【００３５】
ＢＥＭＦ値を使用して新しい電流値を校正するのは好ましいことではあるが、必要なことではないことに注目願いたい。たとえば、ある別の実施例では、各方向に同じ大きさの電流が印加され、あるいは予め選択されたプロファイルに従って電流の大きさが変えられる。
【００３６】
ステップ２０４により新しい電流が注入されると、ステップ２０６において新しいＢＥＭＦ値が決定される。この値は、好ましくは、そこからステップ２０８（図６）において乱数を発生するためにＶＣＭ制御回路１４２により乱数発生器１６６（図５）へ供給される。
【００３７】
説明を判り易くするために図示されていないが、ＶＣＭ制御回路１４２は一連のアナログ/デジタルコンバータ（ＡＤＣ）を利用してパス１６０，１６２および１６４において感知された電圧の多ビットデジタル表現を提供するものと思われる。ＢＥＭＦ値を決定するために実施される計算も、好ましくは、デジタルに実施され、乱数発生器１６６に提供されるＢＥＭＦ値は定められたサイズ（たとえば、８ビット，１６ビット，等）の多ビットデジタル値となるようにされる。
【００３８】
好ましい実施例では、乱数発生器１６６はＢＥＭＦ値が偶数か奇数かを決定する。他の技術も利用できるが、これは、好ましくは、ＢＥＭＦ値の最上位ビット（ＬＳＢ）を評価して決定される。好ましくは、ＢＥＭＦ値が偶数と決定されたら、「０」ビットが発生され、ＢＥＭＦ値が奇数であれば、「１」ビットが発生される。
【００３９】
ステップ２０８の操作の結果、好ましくは、最終発生乱数に対して必要な総ビット数の中の１ビットが発生される。すなわち、セキュリティプロトコル１６８（図５）は選択された長さ（たとえば、１６ビット，３２ビット，１２８ビット，等）の乱数を必要とするものと考えられる。このような場合、図６のフローは、好ましくは、乱数を完全に母集団化（populate）するのに十分な回数だけルーチン中を通過し戻る。
【００４０】
したがって、判断ステップ２１０は追加乱数ビットが必要かどうかを確認し、必要ならば、プロセスはステップ２０４-２０８へ戻りそこで追加電流値が注入され、ＢＥＭＦ値が決定され、そこからＲＮビットが得られる。好ましくは、ステップ２０８の各操作により乱数のその時決定されたビットがバッファ１７０（図５）の選択されたビット位置へロードされる。このようにして、乱数を個別ビットから逐次組み立てることができる。
【００４１】
乱数が完全に母集団化されると、最後の数がステップ２１２においてセキュリティプロトコル１６８へ、ステップ２１４においてプロセスエンドへ転送される。
【００４２】
実験的解析により真の乱数を発生する前記した好ましい実施例の効能が示されている。特定の６.３５ｃｍ（２.５インチ）形状因子装置（実質的に図１の装置１００と同様）が図６のルーチンを実施して576，000バイトＢＥＭＦ値を集めるように構成された。これらのデータは72，000バイト乱数に変換された。
【００４３】
図７は８ビット乱数（０から２５５までのベース１０値を提供する）へ分類されたこれらのデータに対する関連結果のヒストグラムを示す。図７からお判りのように、これらの値の全体分布は実質的に均一である。
【００４４】
データの真のランダムさをさらに評価するために、白色雑音が基準として使用された。白色雑音は下記の２つの条件を理論的に満たす信号応答であることがお判りであろう。
【００４５】
条件１ 自己相関シーケンス（異なる時間におけるランダムプロセスの値間の従属の測度）はゼロにおけるピーク（任意の２つの異なる時点における値が相関されないことを暗示する）を除いてゼロに等しくなければならない。
【００４６】
条件２ 電力スペクトル密度は一定でなければならない（全ての周波数において等しい電力を暗示する）。
【００４７】
自己相関解析の結果は図８に示されている。合計２０の遅延がデフォルトにより計算された。図８に示すように、サンプル０にピークがあり、残りのサンプルは実質的にゼロに等しい。したがって、自己相関シーケンスは前記条件１に実質的に従う。
【００４８】
計算された電力スペクトル密度曲線が図９に示されている。スペクトルを横切る大きさは実質的に一定であり、それは電力スペクトル密度が前記条件２に実質的に従うことを意味する。
【００４９】
前記したことから、前記好ましい実施例に従って得られたデータは実質的に白色雑音と見なすことができ、そこから発生された数は真の乱数を構成するものと見なされることが判る。
【００５０】
パターン発生器１５８によりＢＥＭＦ値を処理するより精巧な方式を前記した好ましい方法の代りに利用できると考えられる。このような方式は、たとえば、受信したＢＥＭＦ値への組合せ論理演算の適用を含むことができる。しかしながら、実質的に白色雑音を提供する好ましい方法が見つかっているため、このような追加処理は開示された実施例では不要と見なされた。しかしながら、他の応用では、このような追加処理は得られるビット分布のランダムさを向上させるのに望ましいものと思われる。
【００５１】
好ましい実施例では乱数を発生するのにＶＣＭコイルが利用されたが、それは必ずしも必要ではなく、ＢＥＭＦ値はここに提示されたさまざまな実施例に従って乱数を発生する任意数の異なるタイプの装置および回路内で得られることがお判りであろう。したがって、ＢＥＭＦ値は磁界内に浸されたコイルに電流を印加して発生されるものとして例示されているが、それは特許請求される発明を限定するものではない。
【００５２】
さらに、好ましい実施例は得られる乱数をセキュリティプロトコル内で使用して装置へのアクセスを制御することに向けられているが、特許請求される発明はそのように限定されるものではない。むしろ、乱数の発生に有用と思われる任意数および種類の処理システム、応用および/または環境を含む任意所望の方法で乱数を使用することができる。
【００５３】
添付特許請求の範囲の目的で、引用した「第１の手段」は、ハードウェアまたはソフトウェアプロセッサとして実現された、開示された乱数発生器１６６に少なくとも対応する前記検討と矛盾しないものと理解される。
【００５４】
本発明のさまざまな実施例の構造および機能の詳細と共に、本発明のさまざまな実施例の非常に多くの特性および利点について説明してきたが、この詳細な説明は単なる説明用であって詳細は変更することができ、特に、本発明の原理内の部品の構造および構成に関しては添付特許請求の範囲が表現される用語の広範な一般的意味により示される全範囲まで変更することができる。たとえば、本発明の精神および範囲を逸脱することなく特定の要素は特定の応用に応じて変わることがある。
【００５５】
さらに、ここに記載された実施例はディスクドライブデータ記憶装置内での乱数発生に向けられているが、当業者ならばこのプロセスは特許請求された本発明の精神および範囲を逸脱することなく任意数の他のタイプの装置および環境内で使用できることがお判りであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の好ましい実施例に従って作られ動作するディスクドライブブロックデータ記憶装置の平面図である。
【図２】図１の装置の単純化された機能図である。
【図３】図１の装置のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）の動作を制御するのに使用される制御回路の回路図である。
【図４】本発明の好ましい実施例に従って図３の回路により誘起される比較的小さい「揺動」動作を例示する、装置の関連するランプロード/アンロード表面上の選択されたトランスデューサを示す図である。
【図５】セキュリティプロトコルにより使用される真の乱数を発生するために、図３および４により得られる逆起電力（ＢＥＭＦ）電圧の好ましい使用の機能的ブロック表現を示す図である。
【図６】本発明の好ましい実施例に従って実施されるステップを例示する、乱数発生ルーチンに対するフロー図である。
【図７】図６のルーチンにより発生された乱数のヒストグラム分布を示す図である。
【図８】図７のデータの自己相関解析結果を示す図である。
【図９】図７のデータに対する電力スペクトル密度を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１００ ディスクドライブブロックデータ記憶装置
１０２ ハウジング
１０４ ベースデッキ
１０６ トップカバー
１０８ スピンドルモータ
１１０ 記憶媒体
１１２ データトランスデューサ
１１４ ヘッドスタックアセンブリ
１１６ フレクシブルサスペンション
１１８ アクチュエータアーム
１２０ カートリッジベアリングアセンブリ
１２２ ボイスコイルモータ
１２４ ランプ構造
１２６ フレックス回路アセンブリ
１２８ 印刷回路板
１３０ プログラマブルコントローラ
１３２ インターフェイスブロック
１３４ リード/ライトチャネル
１３６ 前置増幅器/ドライバ回路
１３８ サーボ回路
１４０ コイル
１４２ ＶＣＭ制御回路
１４４ ｈ-ブリッジドライバ回路
１４６，１４８，１５０，１５２ スイッチング装置
１５４ ＶＣ電圧源
１５６ 基準線路
１５８ 電流センス抵抗
１６０，１６２，１６４ 信号線路
１６６ 乱数発生器ブロック
１６８ セキュリティプロトコル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連して乱数を発生するステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、回路に電流を印加するステップを含み、発生ステップのＢＥＭＦ値は前記電流の印加から得られる方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、印加ステップの回路はトランスデューサを回転可能媒体に隣接位置決めするように構成されたコイルを含み、印加ステップの電流は媒体が非回転状態である間にコイルに印加される方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、さらに、コイル両端間の電圧を測定し前記電圧に関連してＢＥＭＦ値を決定するステップを含む方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、発生ステップはＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して前記乱数の１ビットを発生するステップを含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、発生ステップの乱数はｎビットを含み、前記乱数の各ビットは回路に電流パルスを印加するステップ、関連するＢＥＭＦ値を測定するステップ、およびＢＥＭＦ値を評価して前記各ビットを設定するステップにより別々に発生される方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
第１の大きさの電流をコイルに印加するステップと、
続いて、第１の大きさの電流およびＢＥＭＦ値に関連して決定される第２の大きさの電流をコイルに印加するステップと、を含む方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、さらに、装置へのアクセス制御を行うセキュリティプロトコルに乱数を提供するステップを含む方法。
【請求項９】
逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連して乱数を発生するように構成されたプロセッサを含む装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、さらに、回路に電流を印加するように構成された制御回路を含み、ＢＥＭＦ値は前記電流の印加に応答して得られる装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置であって、プロセッサは、さらに、コイル両端間の電圧を識別し前記電圧に関連してＢＥＭＦ値を決定するように構成される装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の装置であって、プロセッサはＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して前記乱数の１ビットを発生するように構成される装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の装置であって、乱数はｎビットを含み、前記乱数の各ビットは回路への電流パルスの印加および得られるＢＥＭＦ値の測定、および得られるＢＥＭＦ値を評価して各ビットを設定するプロセッサの操作により別々に発生される装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の装置であって、さらに、第１の大きさの電流をコイルに印加し、関連するＢＥＭＦ値を測定し、続いて、第１の大きさの電流およびＢＥＭＦ値に関連して第２の大きさの電流をコイルに印加するように構成された制御回路を含む装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、コイルはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のコイルを含む装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の装置であって、コイルはトランスデューサを回転可能媒体に隣接位置決めするように構成され、電流は媒体が非回転状態である間に制御回路によりコイルに印加される装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、コイルに直列接続された電流センス抵抗を含み、制御回路はコイルおよびセンス抵抗両端間の合成電圧降下を感知する装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、制御回路に応答して前記電流をコイルに供給するように構成されたｈ−ブリッジドライバ回路を含む装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、コイルに接続されたトランスデューサおよびトランスデューサを接触支持するように構成されたランプ構造を含み、制御回路によりコイルに印加される電流はランプ構造上でトランスデューサの双方向スライド動作を誘起する装置。
【請求項２０】
請求項９に記載の装置であって、プロセッサは乱数を発生する関連するプログラミングを有するプログラマブルプロセッサを含む装置。
【請求項２１】
コイルと、
前記コイルにより発生される逆起電力（ＢＥＭＦ）に関連して乱数を発生する第１の手段と、
を含む装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、第１の手段はプロセッサを含む装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置であって、データ記憶装置として特徴づけられる装置。
【請求項１】
逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連して乱数を発生するステップを含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、さらに、回路に電流を印加するステップを含み、発生ステップのＢＥＭＦ値は前記電流の印加から得られる方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、印加ステップの回路はトランスデューサを回転可能媒体に隣接位置決めするように構成されたコイルを含み、印加ステップの電流は媒体が非回転状態である間にコイルに印加される方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、さらに、コイル両端間の電圧を測定し前記電圧に関連してＢＥＭＦ値を決定するステップを含む方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、発生ステップはＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して前記乱数の１ビットを発生するステップを含む方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、発生ステップの乱数はｎビットを含み、前記乱数の各ビットは回路に電流パルスを印加するステップ、関連するＢＥＭＦ値を測定するステップ、およびＢＥＭＦ値を評価して前記各ビットを設定するステップにより別々に発生される方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、さらに、
第１の大きさの電流をコイルに印加するステップと、
続いて、第１の大きさの電流およびＢＥＭＦ値に関連して決定される第２の大きさの電流をコイルに印加するステップと、を含む方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、さらに、装置へのアクセス制御を行うセキュリティプロトコルに乱数を提供するステップを含む方法。
【請求項９】
逆起電力（ＢＥＭＦ）値に関連して乱数を発生するように構成されたプロセッサを含む装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置であって、さらに、回路に電流を印加するように構成された制御回路を含み、ＢＥＭＦ値は前記電流の印加に応答して得られる装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の装置であって、プロセッサは、さらに、コイル両端間の電圧を識別し前記電圧に関連してＢＥＭＦ値を決定するように構成される装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の装置であって、プロセッサはＢＥＭＦ値が偶数か奇数かに関連して前記乱数の１ビットを発生するように構成される装置。
【請求項１３】
請求項９に記載の装置であって、乱数はｎビットを含み、前記乱数の各ビットは回路への電流パルスの印加および得られるＢＥＭＦ値の測定、および得られるＢＥＭＦ値を評価して各ビットを設定するプロセッサの操作により別々に発生される装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の装置であって、さらに、第１の大きさの電流をコイルに印加し、関連するＢＥＭＦ値を測定し、続いて、第１の大きさの電流およびＢＥＭＦ値に関連して第２の大きさの電流をコイルに印加するように構成された制御回路を含む装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置であって、コイルはボイスコイルモータ（ＶＣＭ）のコイルを含む装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の装置であって、コイルはトランスデューサを回転可能媒体に隣接位置決めするように構成され、電流は媒体が非回転状態である間に制御回路によりコイルに印加される装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、コイルに直列接続された電流センス抵抗を含み、制御回路はコイルおよびセンス抵抗両端間の合成電圧降下を感知する装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、制御回路に応答して前記電流をコイルに供給するように構成されたｈ−ブリッジドライバ回路を含む装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載の装置であって、さらに、コイルに接続されたトランスデューサおよびトランスデューサを接触支持するように構成されたランプ構造を含み、制御回路によりコイルに印加される電流はランプ構造上でトランスデューサの双方向スライド動作を誘起する装置。
【請求項２０】
請求項９に記載の装置であって、プロセッサは乱数を発生する関連するプログラミングを有するプログラマブルプロセッサを含む装置。
【請求項２１】
コイルと、
前記コイルにより発生される逆起電力（ＢＥＭＦ）に関連して乱数を発生する第１の手段と、
を含む装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置であって、第１の手段はプロセッサを含む装置。
【請求項２３】
請求項２１に記載の装置であって、データ記憶装置として特徴づけられる装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２８６７８４（Ｐ２００７−２８６７８４Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１１５５４（Ｐ２００６−１１１５５４）
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（５００３７３７５８）シーゲイト テクノロジー エルエルシー (278)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１４日（２００６．４．１４）
【出願人】（５００３７３７５８）シーゲイト テクノロジー エルエルシー (278)
【Ｆターム（参考）】
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