Карта полупроводниковой памяти и устройство считывания данных
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к карте полупроводниковой памяти для хранения цифрового содержимого и устройству считывания данных для считывания цифрового содержимого с карты полупроводниковой памяти. Техническим результатом является создание карты полупроводниковой памяти, которая способна хранить как цифровое содержимое, так и компьютерные данные общего назначения. Карта содержит перезаписываемую энергонезависимую память и управляющую схему, средство для хранения адреса, отмечающего границу между аутентификационной областью и неаутентификационной областью, схему изменения размера указанных областей. Устройство считывания содержит средство оценки, считывающее информацию, указывающую количество раз, которое может быть считано цифровое содержимое, и средство воспроизведения. Второй вариант устройства дополнительно содержит средство цифрового вывода содержимого. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 23 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к карте полупроводниковой памяти для хранения цифрового содержимого и устройству считывания данных для считывания цифрового содержимого с карты полупроводниковой памяти. Более конкретно настоящее изобретение относится к карте полупроводниковой памяти и устройству считывания данных, подходящих для защиты авторского права на цифровое содержимое.
Уровень техники
Технология мультимедийной сети развилась до такой степени, что цифровое содержимое, как, например, музыкальное содержимое, распространяется через коммуникационную сеть, например через сеть Интернет. Это делает возможным осуществлять выборку дома множества музыки или тому подобного, транслируемой по всему миру. Например, музыкальное содержимое может быть загружено в персональный компьютер (далее упоминаемый как ПК), затем запомнено в карте полупроводниковой памяти, загруженной в ПК. Также карта полупроводниковой памяти может быть извлечена из ПК и может быть загружена в портативный музыкальный плеер. Это дает возможность слушать музыку во время прогулки. Карты полупроводниковой памяти являются компактными и легкими, содержат полупроводниковую память (например, флэш-память), являющуюся энергонезависимой и имеющей большую запоминающую емкость.
При таком распространении музыки цифровое содержимое, запоминаемое на карте полупроводниковой памяти, должно быть заранее зашифровано, используя ключ или тому подобное, для предотвращения несанкционированного копирования цифрового содержимого. Также требуется предпринимать меры, чтобы программы программного обеспечения управления файлами, многие из которых являются стандартными на имеющихся в продаже ПК, не могли копировать цифровое содержимое на другие запоминающие носители.
В одном возможном способе предотвращения несанкционированного копирования только специализированные программы программного обеспечения могут осуществлять доступ к карте полупроводниковой памяти. Например, когда процесс аутентификации между ПК и картой полупроводниковой памяти завершен утвердительно, ПК может осуществлять доступ к карте полупроводниковой памяти, а когда процесс аутентификации не завершен утвердительно из-за отсутствия специализированной программы программного обеспечения, ПК не может осуществлять доступ к карте полупроводниковой памяти.
Однако в вышеупомянутом способе, в котором ПК должны всегда иметь специализированную программу программного обеспечения для доступа к карте полупроводниковой памяти, свободный обмен данными с пользователями через карту полупроводниковой памяти является недоступным. В результате вышеупомянутый способ теряет качество обычных карт полупроводниковой памяти, а именно то качество, что программы программного обеспечения управления файлам, являющиеся стандартными на имеющихся в продаже ПК, могут быть использованы для доступа к карте полупроводниковой памяти.
Карты полупроводниковой памяти, доступ к которым может быть осуществлен только через специализированные программы программного обеспечения, являются лучшими в качестве запоминающих носителей для хранения цифрового содержимого, поскольку такие карты полупроводниковой памяти выполняют функцию защиты авторского права на цифровое содержимое. Однако карты полупроводниковой памяти имеют проблему в том, что они не могут быть использованы в качестве внешних запоминающих устройств в компьютерных системах общего назначения.
Сущность изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является разработка карты полупроводниковой памяти, которая может быть использована как запоминающий носитель для хранения цифрового содержимого и как запоминающий носитель для хранения компьютерных данных общего назначения (не являющихся объектом защиты авторского права), а также устройства для считывания данных из запоминающего носителя.
Вышеупомянутая цель достигается картой полупроводниковой памяти, которая может использоваться в электронном устройстве и извлекаться из электронного устройства, содержащей перезаписываемую энергонезависимую память; и управляющую схему, которая управляет доступами электронным устройством к аутентификационной области и неаутентификационной области в перезаписываемой энергонезависимой памяти, в которой управляющая схема включает в себя: устройство управления доступом к неаутентификационной области, которое управляет доступом электронным устройством к неаутентификационной области; устройство аутентификации, которое выполняет процесс аутентификации для проверки, является ли электронное устройство санкционированным для использования карты полупроводниковой памяти, и таким образом утвердительно аутентифицируемым; и устройство управления доступом к аутентификационной области, которое позволяет электронному устройству осуществлять доступ к аутентификационной области только тогда, когда устройство аутентификации утвердительно аутентифицирует электронное устройство.
В вышеупомянутой структуре данные, являющиеся объектом защиты авторского права, могут храниться в аутентификационной области, а другие данные могут храниться в неаутентификационной области, что делает возможным выполнить такую карту полупроводниковой памяти, которая может хранить как цифровое содержимое с защищаемым авторским правом, так и другие данные вместе.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти устройство аутентификации может генерировать ключ, отражающий результат процесса аутентификации, а устройство управления доступом к аутентификационной области дешифрует зашифрованную команду, используя ключ, создаваемый устройством аутентификации, в соответствии с дешифрованной командой, причем дешифрованная команда посылается из электронного устройства.
В вышеупомянутой структуре, даже если связь между картой полупроводниковой памяти и электронным устройством прослушивается, команда для доступа к аутентификационной области зашифрована, отражая результат предшествующей аутентификации. Таким образом, такая карта полупроводниковой памяти имеет надежную функцию защиты аутентификационной области от незаконного доступа.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти устройство аутентификации может выполнять взаимную аутентификацию запросно-ответного типа с электронным устройством и генерирует ключ из данных запроса и данных ответа, причем данные запроса посылаются в электронное устройство для проверки, является ли электронное устройство правильным, а данные ответа генерируются для того, чтобы показать, что устройство аутентификации является правильным.
В вышеупомянутой структуре ключ совместно используется картой полупроводниковой памяти и электронным устройством только тогда, когда оба устройства утвердительно аутентифицируют друг друга. Кроме того, ключ изменяется для каждой аутентификации. Это увеличивает степень защиты аутентификационной области, поскольку к аутентификационной области нельзя осуществить доступ без использования ключа.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти зашифрованная команда, посылаемая из электронного устройства, может включать поле признака и поле адреса, причем поле признака не зашифровано и специфицирует тип доступа к аутентификационной области, поле адреса зашифровано и специфицирует адрес области, к которой осуществляется доступ, в которой устройство управления доступом к аутентификационной области дешифрует поле адреса, используя ключ, и управляет доступами электронным устройством в аутентификационную область таким образом, что доступ типа, определенного в поле признака выполняется в область, указанную адресом дешифрованного поля адреса.
В вышеупомянутой структуре шифруется только поле адреса команды. Это облегчает дешифрование и декодирование команды картой полупроводниковой памяти, которая принимает команду.
Вышеупомянутая карта полупроводниковой памяти может дополнительно содержать схему запоминания идентификационных данных, которая предварительно запоминает идентификационные данные, которые являются уникальными для карты полупроводниковой памяти, и дает возможность карте полупроводниковой памяти отличаться от других карт полупроводниковой памяти, в которой устройство аутентификации выполняет взаимную аутентификацию с электронным устройством, используя идентификационные данные, хранимые в схеме запоминания идентификационных данных.
В вышеупомянутой структуре в процессе взаимной аутентификации производится обмен данными, уникальными для каждой карты полупроводниковой памяти. Это поддерживает лучший уровень защиты от незаконного декодирования взаимной аутентификации.
Вышеупомянутая карта полупроводниковой памяти может дополнительно содержать схему изменения размера области, которая изменяет размер аутентификационной области и неаутентификационной области.
В вышеупомянутой структуре карта полупроводниковой памяти может использоваться динамически. То есть карта полупроводниковой памяти может использоваться, в основном, как носитель записи для цифрового содержимого и может использоваться как внешнее запоминающее устройство в компьютерной системе.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти аутентификационная область и неаутентификационная область могут быть созданы разделением непрерывной области заранее определенного размера в перезаписываемой энергонезависимой памяти на две области, а схема изменения размера области изменяет размер аутентификационной области и неаутентификационной области изменением адреса, отмечающего границу между аутентификационной областью и неаутентификационной областью.
В вышеупомянутой структуре размер аутентификационной и неаутентификационной областей может изменяться только перемещением границы. Это уменьшает размер схемы.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти схема изменения размера области может включать таблицу преобразования аутентификационной области, которая показывает соответствие между логическими адресами и физическими адресами в аутентификационной области; таблицу преобразования неаутентификационной области, которая показывает соответствие между логическими адресами и физическими адресами в неаутентификационной области; и устройство изменения таблицы преобразования, которое изменяет содержимое таблицы преобразования аутентификационной области и таблицы преобразования неаутентификационной области, в соответствии с командой из электронного устройства, в которой устройство управления доступом к аутентификационной области управляет доступами электронным устройством в аутентификационную область обращением к таблице преобразования аутентификационной области и устройство управления доступом к неаутентификационной области управляет доступом электронным устройством к неаутентификационной области обращением к таблице преобразования неаутентификационной области.
В вышеупомянутой структуре возможно отдельно управлять аутентификационной областью и неаутентификационной областью в отношении размера области и взаимосвязей между логическими адресами и физическими адресами, поскольку таблицы преобразования для этих областей управляются независимо.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти область, адресуемая более высокими физическими адресами, и область, адресуемая более низкими физическими адресами, вместе составляющие область, имеющую заранее определенный размер, могут, соответственно, выделяться для аутентификационной области и неаутентификационной области, таблица преобразования неаутентификационной области показывает соответствие между логическими адресами, расположенными в возрастающем порядке, и физическими адресами, расположенными в возрастающем порядке, а таблица преобразования аутентификационной области показывает соответствие между логическими адресами, расположенными в возрастающем порядке и физическими адресами, расположенными в убывающем порядке.
В вышеупомянутой структуре, которая дает возможность использовать логические адреса в возрастающем порядке, размер области может легко изменяться, поскольку вероятность использования области около границы между аутентификационной областью и неаутентификационной областью становится низкой.
Это также уменьшает вероятность сохранения или перемещения данных, которое требуется для перемещения границы, имея в результате упрощенное изменение размера области.
Вышеупомянутая карта полупроводниковой памяти может дополнительно содержать схему постоянной памяти, которая предварительно запоминает данные.
В вышеупомянутой структуре функция защиты авторского права увеличивается хранением идентификационных данных карты полупроводниковой памяти в специализированной памяти и хранением цифрового содержимого в зависимости от результатов идентификации на основе идентификационных данных.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти каждая из аутентификационной области и неаутентификационной области может включать область памяти считывания/записи, из/в которой электронное устройство может считывать/записывать данные; и область постоянной памяти, из которой электронное устройство может считывать данные, но в которое электронное устройство не может записывать данные, управляющая схема дополнительно включает: генератор случайных чисел, который генерирует случайное число каждый раз, когда электронное устройство записывает данные в перезаписываемую энергонезависимую память, и каждое из устройства управления доступом к аутентификационной области и устройства управления доступом к неаутентификационной области шифрует данные, используя случайное число, записывает зашифрованные данные в область памяти считывания/записи и записывает случайное число в область постоянной памяти.
В вышеупомянутой структуре незаконные попытки, такие как порча области памяти считывания/записи, могут быть обнаружены проверкой совместимости со случайным числом, хранимым в области постоянной памяти. Это увеличивает защиту записи данных.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти управляющая схема может дополнительно включать таблицу преобразования, которая показывает соответствие между логическими адресами и физическими адресами в каждой из аутентификационной области и неаутентификационной области; и схему изменения таблицы преобразования, которая изменяет содержимое таблицы преобразования, в соответствии с командой из электронного устройства, а устройство управления доступом к аутентификационной области и устройство управления доступом к неаутентификационной области осуществляют доступ электронным устройством в аутентификационную область и неаутентификационную область ссылкой на таблицу преобразования.
В вышеупомянутой структуре, даже если множество логических блоков, составляющих один и тот же файл, фрагментируются, они могут быть легко изменены для того, чтобы стать логически доступными. Это увеличивает скорость доступа к одному и тому же файлу.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти управляющая схема может дополнительно включать устройство шифрования/дешифрования, которое шифрует данные, записываемые в аутентификационную область и неаутентификационную область и дешифрует данные, считываемые из аутентификационной области и неаутентификационной области.
В вышеупомянутой структуре возможно защитить аутентификационную область и неаутентификационную область от незаконных вторжений, таких как вывод из строя карты полупроводниковой памяти и непосредственное считывание содержимого этих областей.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти долговременная память может быть флэш-памятью, а управляющая схема дополнительно включает устройство считывания неудаляемого списка, которое, в соответствии с командой из электронного устройства, идентифицирует неудаляемые области в аутентификационной области и неаутентификационной области и посылает информацию, указывающую неудаляемые области в электронное устройство.
В вышеупомянутой структуре электронное устройство может идентифицировать неудаляемые области и удалять идентифицированные неудаляемые области перед тем, как флэш-память перезаписывается. Это увеличивает скорость перезаписи.
В вышеупомянутой карте полупроводниковой памяти устройство аутентификации может запросить пользователя электронного устройства ввести ключ пользователя, который является информацией, уникальной для пользователя, во время процесса аутентификации, а управляющая схема дополнительно включает устройство хранения ключа пользователя, которое хранит ключ пользователя; устройство хранения информации идентификации, которое хранит порцию информации идентификации, идентифицирующую электронное устройство, которое утвердительно аутентифицировано устройством аутентификации; и устройство запрещения запроса ключа пользователя, которое получает порцию информации идентификации из целевого электронного устройства после того, как идентификационное устройство начинает процесс идентификации, проверяет, запомнена ли уже порция информации идентификации, полученная из целевого электронного устройства, в устройстве хранения информации идентификации, и препятствует устройству аутентификации запрашивать пользователя электронного устройства вводить ключ пользователя, когда порция информации идентификации, полученная из целевого электронного устройства, уже запомнена в устройстве хранения информации идентификации.
В вышеупомянутой структуре пользователю не нужно вводить пароль или личные данные каждый раз, когда пользователь осуществляет доступ к карте полупроводниковой памяти. Это предотвращает случай незаконного прослушивания и использования персональных данных.
Вышеупомянутая цель также достигается устройством считывания данных для считывания цифрового содержимого с вышеупомянутой карты полупроводниковой памяти, причем цифровое содержимое хранится в неаутентификационной области карты полупроводниковой памяти, а информация, указывающая количество раз, которое цифровое содержимое может быть считано, предварительно запоминается в аутентифицированной области, причем устройство считывания данных содержит средство оценки, которое, когда цифровое содержимое должно быть считано из неаутентификационной области, считывает информацию, указывающую число раз, которое цифровое содержимое может быть считано из аутентификационной области, и оценивает, может ли быть считано цифровое содержимое на основе числа раз, указанного в информации; и средство воспроизведения для считывания цифрового содержимого из неаутентификационной области только тогда, когда средство оценки оценивает, что цифровое содержимое может быть считано, и уменьшает количество раз, которое цифровое содержимое может быть считано, в информации, хранимой в аутентификационной области.
В вышеупомянутой структуре возможно ограничивать количество раз, которое цифровое содержимое может быть считано с карты полупроводниковой памяти. Это позволяет применять настоящее изобретение для оплачиваемого прокатного музыкального содержимого.
Вышеупомянутая цель также достигается устройством считывания данных для считывания цифрового содержимого с вышеупомянутой карты полупроводниковой памяти и воспроизведения считанного цифрового содержимого как аналогового сигнала, причем цифровое содержимое, которое может воспроизводиться как аналоговый сигнал, хранится в неаутентификационной области карты полупроводниковой памяти, а информация, указывающая количество раз, которое цифровое содержимое может быть в цифровом виде выведено электронным устройством, хранится в аутентификационной области, причем устройство считывания данных содержит средство воспроизведения для считывания цифрового содержимого из неаутентификационной области и воспроизведения считанного цифрового содержимого как аналогового сигнала; средство оценки для считывания информации, указывающей количество раз, которое цифровое содержимое может быть выведено в цифровом виде электронным устройством, и оценки, может ли цифровое содержимое быть выведено в цифровом виде, на основе количества раз, указанного в информации; и средство цифрового вывода для вывода в цифровом виде цифрового содержимого только в случае, когда средство оценки оценивает, что цифровое содержимое может быть выведено в цифровом виде, и уменьшения количества раз, которое цифровое содержимое может быть выведено в цифровом виде, в информации, хранимой в аутентификационной области.
В вышеупомянутой структуре возможно ограничивать количество раз, которое цифровое содержимое копируется в цифровом виде из карты полупроводниковой памяти. Это обеспечивает защиту авторского права, детализированного предостережением и предупреждением, как подразумевается владельцем авторского права.
Как описано выше, настоящее изобретение - это карта полупроводниковой памяти, работающая как в качестве устройства записи для хранения цифрового содержимого, так и в качестве внешнего запоминающего устройства компьютера. Настоящее изобретение, в частности, защищает безопасное распространение цифрового содержимого для распространения электронной музыки, что является полезным на практике.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 изображает устройство ПК, которое является воплощением настоящего изобретения и относится к распространению электронной музыки, и изображает внешний вид карты полупроводниковой памяти, которая может быть загружена в ПК и извлечена из ПК.
Фиг.2 изображает внешний вид плеера, для которого карта полупроводниковой памяти используется в качестве носителя записи.
Фиг.3 - блок-схему, изображающую структуру технического обеспечения ПК.
Фиг.4 - блок-схему, изображающую структуру технического обеспечения плеера.
Фиг.5 изображает внешний вид и структуру технического обеспечения карты полупроводниковой памяти.
Фиг.6 изображает различные области памяти в карте полупроводниковой памяти, которые могут распознаваться ПК и плеером.
Фиг.7А, фиг.7В и фиг.7С изображают ограничения и форматы команд, когда ПК или плеер осуществляет доступ в область карты полупроводниковой памяти. Фиг.7А изображает правила, которым следуют для доступа к каждой области. Фиг.7В изображает правила, которым следуют для изменения размера каждой области. Фиг.7С - схематическое представление областей в карте полупроводниковой памяти.
Фиг.8 - блок-схему, изображающую процедуру, по которой ПК (или плеер) записывает музыкальное содержимое или тому подобное в карту полупроводниковой памяти.
Фиг.9 - блок-схему, изображающую процедуру, по которой музыкальное содержимое или тому подобное считывается с карты полупроводниковой памяти и проигрывается (воспроизводится) плеером (или ПК).
Фиг.10 - блок-схему, изображающую операцию, в которой плеер (или ПК) управляет количеством считываний, хранимых в аутентификационной области карты полупроводниковой памяти.
Фиг.11 - блок-схему, изображающую операцию, в которой плеер (или ПК) управляет количеством разрешенных цифровых выводов, хранимых в аутентификационной области карты полупроводниковой памяти.
Фиг.12 изображает структуру данных, которая является общей для аутентификационной области и неаутентификационной области карты полупроводниковой памяти, а также изображает блок-схему процесса считывания/записи, соответствующего структуре данных.
Фиг.13А - фиг.13D изображают изменение во взаимосвязи между логическими адресами и физическими адресами. Фиг.13А изображает взаимосвязь перед изменением. Фиг.13В изображает взаимосвязь после изменения. Фиг.13С изображает таблицу преобразования, соответствующую фиг.13А. Фиг.13D изображает таблицу преобразования, соответствующую фиг.13В.
Фиг.14А-фиг.14D изображают функции, относящиеся к неудаляемым блокам в карте полупроводниковой памяти. Фиг.14А изображает состояние использования логических и физических блоков. Фиг.14В изображает список неудаляемых блоков, соответствующий состоянию использования блоков, изображенных на фиг.14А. Фиг.14С - блок-схему, изображающую процедуру ПК или плеера для удаления блоков перед использованием команды списка неудаляемых блоков и команды удаления. Фиг.14D - таблицу, изображающая состояние использования логических блоков.
Фиг.15 изображает последовательность взаимодействия в аутентификации между плеером и картой полупроводниковой памяти, а также изображает основные компоненты, используемые при аутентификации.
Фиг.16 изображает последовательность взаимодействия в варианте аутентификации настоящего изобретения между картой памяти и внешним устройством.
Фиг.17 изображает последовательность взаимодействия в подробной процедуре взаимной аутентификации, изображенной на фиг.16.
Фиг.18А-фиг.18С изображают состояние перед тем, как изменяется граница между аутентификационной областью и неаутентификационной областью карты полупроводниковой памяти. Фиг.18А - карту памяти, изображающую структуру физических блоков во флэш-памяти. Фиг.18В изображает таблицу преобразования, специализированную для неаутентификационной области. Фиг.18С изображает таблицу преобразования, специализированную для аутентификационной области.
Фиг.19А-фиг.19С изображают состояние после того, как изменяется граница между аутентификационной областью и неаутентификационной областью карты полупроводниковой памяти. Фиг.19А - карту памяти, изображающую структуру физических блоков во флэш-памяти. Фиг.19В изображает таблицу преобразования, специализированную для неаутентификационной области. Фиг.19С изображает таблицу преобразования, специализированную для аутентификационной области.
Наилучший вариант воплощения изобретения
Воплощение настоящего изобретения будет описано со ссылкой на чертежи.
Фиг.1 - схематическое изображение ПК, который загружает цифровое содержимое, как, например, через коммуникационную сеть и карту полупроводниковой памяти (далее упоминаемую как карта памяти), которая может быть загружена в ПК или вынута из ПК.
ПК 102 включает дисплей 103, клавиатуру 104 и громкоговорители 104 и соединяется с линией 101 связи через модем, встроенный в ПК 102. Устройство 107 записи карты памяти вставлено в прорезь карты (прорезь 105 ввода устройства записи карты памяти) ПК 102. Прорезь 105 ввода устройства записи карты памяти основывается на стандартах международной ассоциации производителей плат памяти для персональных компьютеров (PCMCIA) или тому подобном. Устройство 107 записи карты памяти является адаптером, который электрически соединяет ПК 102 и карту 109 памяти. Карта 109 памяти вводится в прорезь 108 ввода карты памяти устройства 107 записи карты памяти.
Пользователь получает музыкальные данные от поставщика содержимого по сети Интернет, используя вышеупомянутую систему и следующую процедуру.
Сначала пользователь загружает желаемое музыкальное содержимое на жесткий диск в ПК 102 через линию 101 связи. Однако, поскольку музыкальное содержимое зашифровано, пользователю требуется выполнить определенную процедуру для проигрывания полученного музыкального содержимого на ПК 102.
Для проигрывания полученного музыкального содержимого пользователю необходимо оплатить затраты поставщику содержимого, используя кредитную карту или тому подобное заранее. Когда пользователь оплатит затраты, пользователь получает пароль и информацию прав от поставщика содержимого. Пароль - это ключ, используемый пользователем для дешифрования зашифрованного музыкального содержимого. Информация прав показывает различные условия, при которых пользователю разрешается проигрывать содержимое на ПК, как например, количество разрешенных проигрываний, количество разрешенных записей в карту памяти, дата истечения срока, указывающая период, разрешенный для пользователя, чтобы воспроизводить содержимое.
После получения пароля и информации прав пользователь, когда намеревается вывести музыку из громкоговорителей 106 ПК 102, вводит пароль через клавиатуру 104 в ПК 102, одновременно выполняется на ПК 102 специализированная прикладная программа (далее упоминаемая как приложение), имеющая функцию защиты авторского права. Приложение затем проверяет информацию прав, дешифрует зашифрованное музыкальное содержимое, используя пароль, проигрывает зашифрованное музыкальное содержимое для вывода звуковой информации из громкоговорителей 106.
Когда информация прав указывает, что содержимое разрешается записывать на карту памяти, приложение может записывать зашифрованные музыкальные данные, пароль и информацию прав на карту 109 памяти.
Фиг.2 является схематическим изображением портативного устройства копирования/проигрывания (далее упоминаемого как плеер) 201, для которого карта 109 памяти используется в качестве носителя записи.
На верхней поверхности плеера 201 установлены устройство 201 дисплея на жидких кристаллах и операционные клавиши 203. На передней стороне плеера 201 формируются прорезь 206 ввода карты памяти и коммуникационный порт 213, где карта 109 памяти вставляется в прорезь 206 ввода карты памяти, коммуникационный порт 213 выполняется в виде УПШ (универсальной последовательной шины) или аналогичного устройства и соединяется с ПК 102. На стороне плеера 201 формируются аналоговый выходной контакт 204, цифровой выходной контакт 205 и аналоговый входной контакт 223.
Плеер 201 после того, как карта 109 памяти, хранящая музыкальные данные, пароль и информацию прав, загружается в плеер 201, проверяет информацию прав. Когда музыка разрешена для проигрывания, плеер 201 считывает музыкальные данные, дешифрует считанные музыкальные данные, преобразует дешифрованные музыкальные данные в аналоговый сигнал и выводит звуки аналогового сигнала через наушники 208, соединенные с аналоговым выходным контактом 204. Альтернативно плеер 201 выводит цифровые данные музыкальных данных в цифровой выходной контакт 205.
Плеер 201 может также преобразовывать аналоговый аудиосигнал, который вводится в плеер 201 через микрофон или тому подобное через аналоговый входной контакт 223, в цифровые данные и запоминает цифровые данные в карте 109 памяти. Плеер 201 может также загружать музыкальные данные, пароль и информацию авторских прав из ПК 102 через коммуникационный порт 213 и записывать загруженную информацию в карту 109 памяти. То есть плеер 201 может замещать ПК 102 и устройство 107 записи карты памяти, изображенные на фиг.1 в терминах записи музыкальных данных на карте 109 памяти и проигрывания музыкальных данных, записанных на карте 109 памяти.
Фиг.3 - блок-схема, изображающая структуру технического обеспечения ПК 102.
ПК 102 включает ЦП (центральный процессор) 110, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 111, заранее запоминающее ключ 111a устройства и управляющую программу 111b, ОЗУ 112, дисплей 103, коммуникационный порт 113, включающий порт модема, используемый для соединения с линией 101 связи, и УПШ (универсальную последовательную шину), используемую для соединения с плеером 201, клавиатуру 104, внутреннюю шину 114, устройство 107 записи карты памяти, соединяющее карту 109 памяти и внутреннюю шину 114, дешифратор 117 для дешифрования зашифрованных музыкальных данных, считанных из карты 109 памяти, декодер 118 ААС (асинхронно-адресной связи), соответствующий международному стандарту службы связи в поддержку сетевого мультимедийного носителя записи MPEG2-AAC (ISО13616-7) для декодирования дешифрованных музыкальных данных, Ц/А (цифроаналоговый) преобразователь 119 для преобразования декодированных цифровых музыкальных данных в аналоговый аудиосигнал, громкоговорители 106 и жесткий диск 120, хранящий программу программного обеспечения управления файлами и приложение.
ПК 102 может выполнять следующее:
(1) использовать карту 109 памяти в качестве внешнего запоминающего устройства, имеющего независимую файловую систему (например, ISО9293), которую имеют жесткие диски при выполнении программы программного обеспечения управления файлами, хранимой на жестком диске 120,
(2) загружать музыкальное содержимое или тому подобное из линии 101 связи через порт модема коммуникационного порта 113 при выполнении специализированного приложения, хранимого на жестком диске 120,
(3) запоминать музыкальное содержимое или тому подобное на карте 109 памяти после взаимной аутентификации, и
(4) считывать музыкальное содержимое или тому подобное с карты 109 памяти и выводить считанное содержимое в громкоговорители 106 для проигрывания.
Ключ 111a устройства, хранимый в ПЗУ 111, является секретным ключом, уникальным для ПК 102, и используется, как будет описано позже, для взаимной аутентификации или тому подобного.
Фиг.4 - блок-схема, изображающая структуру технического обеспечения плеера 201.
Плеер 201 включает ЦП 210, ПЗУ 211, заранее хранящее ключ 211а устройства и управляющую программу 211b, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 212, устройство 203 дисплея на жидких кристаллах, коммуникационный порт 213, выполняемый УПШ или тому подобным, используемый для соединения с ПК 102, операционные клавиши 202, внутреннюю шину 214, устройство 215 И/Ф (интерфейса), соединяющее карту 109 памяти и внутреннюю шину 214, схему 216 аутентификации для выполнения взаимной аутентификации с картой 109 памяти, дешифратор 217 для дешифрования зашифрованных музыкальных данных, считанных с карты 109 памяти, декодер 218 ААС, соответствующий международному стандарту MPEG2-AAC (ISО13818-7) для декодирования дешифрованных музыкальных данных, Ц/А преобразователь 219 для преобразования декодированных цифровых музыкальных данных в аналоговый аудиосигнал, громкоговорители 224, А/Ц преобразователь 221 для преобразования аналогового аудиосигнала, выведенного из аналогового входного контакта 223 в цифровые музыкальные данные, кодировщик 220 ААС, соответствующий стандарту MPEG2-AAC (ISO13818-7), для кодирования музыкальных данных, дешифратор 222 для дешифрования закодированных музыкальных данных, аналоговый выходной контакт 204, цифровой выходной контакт 205 и аналоговый входной контакт 223.
Плеер 211 загружает управляющую программу 211b из ПЗУ 211 в ОЗУ 212 для того, чтобы дать возможность ЦП 210 выполнять управляющую программу. При этом плеер 201 может считывать музыкальное содержимое с карты 109 памяти, проигрывать и выводить считанное музыкальное содержимое в громкоговорители 224. а также может запоминать музыкальное содержимое, вводимое через аналоговый входной контакт 223 и коммуникационный порт 213 в карту 109 памяти. То есть пользователь может использовать плеер 201 не только для копирования и проигрывания музыки персонально, как с помощью обычного плеера, но также для копирования и проигрывания такого музыкального содержимого (защищенного авторским правом), когда распространяется системой распространения электронной музыки и загружается ПК 102.
Фиг.5 изображает внешний вид и структуру технического обеспечения карты 109 памяти.
Карта памяти 109 содержит перезаписываемую долговременную память, в которую данные могут записываться повторно. Перезаписываемая долговременная память имеет емкость 64 Мбайт и управляется напряжением питания 3,3 В и тактовым сигналом, подаваемым из внешних источников. Карта 109 памяти является прямоугольным параллелепипедом толщиной 2,1 мм, шириной 24 мм и длиной 32 мм. Карта памяти обеспечивается ключом защиты записи на своей стороне и электрически соединяется с внешним устройством через 9-ти контактный разъем, формируемый на конце карты 109 памяти.
Карта 109 памяти содержит три чипа ИС (интегральных схем): управляющая ИС 302, флэш-память 303 и ПЗУ 304.
Флэш-память 303 является стираемой, перезаписываемой энергонезависимой флэш-памятью типа блочного стирания и включает логические области памяти: аутентификационную область 332 и неаутентификационную область 331. Доступ к аутентификационной области 332 может осуществляться только устройствами, которые аутентифицированы как санкционированные для использования карты полупроводниковой памяти устройства. Доступ к неаутентификационн