专利名称：利用控制信号改变的复制－保护的制作方法
技术领域：
本发明涉及复制保护系统的领域，并且具体涉及打算防止大规模分发(distribution)受保护的内容资料的系统。本发明还可以用来限制网络环境中受保护的消息的路由选择。
背景技术：
随着相对便宜的复制和分发数字记录资料装置的出现，对于复制该资料的权利持有者来说，保护诸如艺术表演的记录的复制-保护资料变得最重要。反之，复制-保护资料的购买者期望可以自由地复制购买的资料供他们自己使用。
对于许多内容资料的购买者，越来越变得常见的习惯作法是使内容资料可广泛地用于其它地方，因此剥夺了复制资料的权利拥有者的基本收入。复制-保护资料大规模分发的实践已经由于诸如Napster、Kaza、Gnutella等系统的存在而变得相当便利，这样的系统允许用户广泛地宣传内容资料的可用性以及自由地获得可用资料的拷贝。
已经提议了各种系统和方法用于复制-保护内容资料的保护，一般通过加密的使用。某些或全部内容资料、或对于访问内容资料必需的辅助材料被加密。资料的授权接收方具备有解密已加密资料的手段，而未授权的接收方如果没有大量的时间或资料投入的话，则不能解密该加密资料。只要未授权解密的成本超过从未被授权解密中得到的利益，复制-保护资料通常将一直被保护。
然而，提供上述保护的成本可以是相当大的。授权用户的及时解密常常要求大量的处理能力，从而增加了遵循复制-保护方案而设计的消费电子设备的成本。类似地，可以期望用于管理密钥分发和控制的处理引入额外的基础结构开销和复杂性，并将其成本转移给消费者，其中密钥用于仅仅使授权接收方能够解密资料。以同样的方式，与用于网络环境内通信的消息的加密相关的开销，例如保持针对每个计划接收方的用于加密信息的公用密钥列表等，常常使用于每一消息加密的“例程”使用不方便，如果不是不可行的话。
基于加密的常规复制-保护方案的复杂性还引入增加的失败风险。对于授权使用，尤其关心解密处理的失败。消费者将不会容忍那些错误地阻止他们对已购买内容资料的授权使用的保护方案，并且可以预见这种错误行为的可能性极其取决于保护方案的复杂程度。复制受保护资料的权利持有者通常进行销售受保护资料的拷贝的商业活动，并且通常认为用于提供授权访问的不可靠系统将对销售具有相当大的不利影响。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于防止复制-保护内容资料的大规模分发的方法和系统。本发明更进一步的一个目的在于提供以低成本提供此方法和系统。本发明更进一步的一个目的在于减少防止大规模分发复制-保护内容资料的复杂性。
这些和其他的目的通过提供修改与复制-保护资料的发送或接收相关的一个或多个控制信号的方法和系统来实现。最经常使用的通信协议包括管理消息的发送或接收的控制信号。通过修改控制信号，大多数依赖于协议的通信装置将阻止消息的发送，或将阻止或禁止接收到的消息的后续处理或中继。例如，如果修改了循环冗余码(CRC)，使用接收到的但经修改的CRC的常规网络装置将有可能拒绝接收到的资料，藉此阻止其被处理或更进一步地通过网络被发送。选择装置被配置为识别和撤销修改，藉此允许该资料被进一步地处理。如果该资料将被中继，将再次应用修改。优选地，仅仅局域网装置被配置成撤销修改，而提供广域网访问的装置不被配置成撤销修改。以这种方式，有可能阻止含有修改的控制信号的受保护内容资料的广域网分发。
通过示例并参考附图将更详细地说明本发明，其中图1表示按照本发明的复制-保护发送系统的示例性方框图。
图2表示按照本发明的复制-保护接收系统的示例性方框图。
在全部的附图中，相同的参考数字表示相似的或相应的特征或功能。
具体实施例方式
共同未决的美国专利申请“COPY-PROTECTION BY PRESERVINGCOPY-CONTROL SIGNALS”的于2002年2月21日提交的Michael Epstein的代理人卷号US020054公开了一种用于通过提供复制-控制信号来保护复制-保护资料的系统和方法，其中复制-控制信号标识未加密资料为复制-保护的资料，该专利申请引入在此作为参考。基于此复制-保护信号的存在或不存在，依从装置被配置为执行适当的复制保护措施。如果依从装置产生复制-保护资料的拷贝，则依从装置被配置为保证复制-保护信号包含在生成的拷贝内。为了阻止复制-保护资料的大规模分发，依从装置被配置为阻止复制-保护资料至诸如因特网等广域网的通信。因为依从装置被配置为保持复制-保护信号，并控制包含该信号的资料的分发，避免了受保护的内容资料的“无罪的”大规模分发。即，不期望依从装置的大多数用户故意地修改该装置以克服通过共同未决申请的发明提供的大规模分发保护，并因此可以期望大规模分发的大幅度削减，而没有与加密与解密系统相关的成本和复杂性。因为所提供的保护局限于阻止大规模分发，所以对于强制使用复制-保护方案的不利的消费者反应被最小化。
本发明和参考的共同未决申请以以下观察为前提，即，复制-保护内容资料的大多数购买者不购买具有广泛分发受保护资料的特殊意图的资料。此外，不管怎样，复制-保护内容资料的大多数购买者不具有关于复制-保护权利的强烈感觉。典型的购买者希望无限制的复制资料供他们私用的权利，但是对他们广泛分发已购买资料的能力的限制将不会影响他们购买资料的决定。因此，被配置为在允许在依从装置的局域网内无限制流动的同时阻止内容资料到广域网的传输的系统应该几乎遇不到消费者抵抗。
共同未决的申请依赖于增加复制-保护信号到受保护资料上，并且依赖于执行复制-保护规则的依从装置。然而，它未解决这样的事实，即不知道此复制-保护策略的常规的非依从装置将自由地向广域网发送受保护的资料。
按照本发明，复制-保护受到对与保护资料有关的一个或多个控制信号的修改的影响。优选地，对一个或多个控制信号的修改被设计来阻止利用大多数常规的通信或处理装置的受保护资料的通信。以如此方式，因为对控制信号的修改阻止了通过常规通信装置进行的资料的通信，所以通过诸如因特网等广域网传播受保护资料的可能性被显著降低。
图1表示按照本发明的复制-保护发射机100的示例性方框图。为了便于参考和理解，发射机和接收机的术语于此按照一般的意义使用，以便分别标识提供受保护内容资料作为输出的装置以及接收受保护的内容资料作为输入的装置。
发射机100包括控制-信号修改器130，修改器130被配置为修改与复制保护内容资料相关的一个或多个控制信号。按照参考的共同未决申请，发射机100被配置为每当在原始内容资料中或在与原始内容资料相关的信号中检测到复制-保护信号时，启动控制-信号修改器130。
为了便于理解，发射机100被图示为包括处理级110和输出级120，在这两级之间由修改器130修改控制信号。处理级110和输出级120之间具体的划分取决于被修改的所选控制信号。例如，如果内容材料的CRC差错检测码被选择为修改，则处理级110包括产生原始CRC所要求的所有组成部分，而输出级120包括通知CRC而不用进一步处理的组成部分。以如此方式，允许输出级120传送来自控制信号修改器130的已修改的CRC。以同样的方式，如果所选控制信号是与内容资料内的独立数据项相关的奇偶校验位，则输出级120包括传送奇偶校验位而不需要进一步处理的组成部分，而处理级包括确定原始奇偶校验位的组成部分。
如数据流箭头中阴影区域所示的，修改器130修改所选的与受保护的内容资料相关的一个或多个信号，并且原始的内容资料和修改的以及未修改的控制信号的组合形成修改的通信集合150。除了该集合内的一个或多个信号已被修改器130修改以外，该集合对应于常规发射机将提供的相同信息。即，例如，如果发射机100是网络接口卡，除了由修改器120修改一个或多个信号以外，则此集合150的内容将对应于网络接口卡的常规输出，。
图2示意了包括按照本发明的依从复制-保护接收机200以及常规接收机250的接收系统的示例性方框图。在此示意中，通信路径201表示修改的通信集合150到各种接收机的通信，该通信或者是有意的或者是无意的。即，例如，局域网上的传输能够访问网络上的任何节点，即使该传输可以把网络上的特殊节点作为目标或寻址到网络上的特殊节点。同样在此示意中，数据流箭头中的阴影区域指示与修改的通信集合150的内容资料相关的已修改控制信号的存在。
在依从接收机200中，输入级210认识到接收到的通信集合150是被复制-保护的，并启动控制信号修改器230“不修改”在修改的通信集合150中的控制信号，藉此将这些信号恢复到其原始的和常规的状态，以便通过处理级220进行后续处理。控制信号修改器230执行图1中的控制信号修改器130的反向功能以实现此“不修改”。
至于依从发射机100，在输入级210和处理级220之间的接收机200中的功能的分离取决于在修改通信集合中修改的特殊信号。例如，如果修改通信集合以调制形式被传送，并且需要解调来区分特殊的控制代码，则输入级210将包含所需的解调器，并且处理级220将包含作用于控制代码的组成部分。
在常规接收机250中，其或者是故意非依从的或者不知道本发明的复制-保护方案，输入级260不检测复制-保护信号，并且不启动对修改通信集合150中控制信号的修改的除去。在故意非依从接收机250中，例如按照本发明设计的广域网接口卡，已修改控制信号的接收明显地引起已接收集合150的拒绝，所以受保护的内容资料不被传播到处理级270。在事实上不知道此复制保护方案的接收机250中，如下所述，期望修改通信集合150的处理将常常导致集合150被处理级270拒绝的结果。
优选地，被选择用于修改的控制信号是能够被期望通过常规的通信或处理系统来控制内容资料的后续通信或处理的信号，因此这些信号的修改有可能禁止通过常规系统和装置进行的后续通信或处理。
在常常宁愿拒绝数据而不接收错误数据的假定下，诸如在垂直冗余校验(VRC)中使用的奇偶校验位，或纵向冗余检验(LRC)中使用的奇偶校验位，或循环冗余校验(CRC)使用的校验和等差错检测信号常常被接收系统用于接受或拒绝接收的输入信号为有效的或无效的。在金融环境中，例如，通常宁愿拒绝邮寄事务而不邮寄潜在错误的事务。以同样方式，在视频通信中，常常更喜欢通过不接受一个收到的新帧而“冻结”在先前的图像帧上面，而不是显示失真的图像帧。因此，对差错检测信号的修改是用于修改的优选受控信号之一。
纠错信号也特别优选用于修改。如果纠错信号的处理包括识别不可校正错误的差错检测方案，则当检测到不可校正的错误时，纠错接收系统通常将拒绝接收到的资料。另一方面，如果接收系统未认识到接收的消息包含太多的错误以致于无法校正时，则接收系统将修改的/错误的纠错码应用于接收的内容资料。因为纠错码是错误的，所以将该码应用于内容资料将产生错误的内容资料，这即使被传送到广域网也将被明显失真。即，通过修改纠错信号，接收的资料或者被拒绝或者被非依从接收系统失真。
同步控制信号也可以被用于修改，以便非依从接收系统不能建立与修改通信集合的传输之间的同步。然而，使用这样的方案，在接收消息的同时，依从接收系统将需要被配置成或者与常规同步信号同步，或者与修改的同步信号同步，与前述的方案相比，其中消息将通常被接收并被存储在缓冲器中，而接收机决定是接受还是拒绝该消息。
对于本领域的普通技术人员来说，对与内容资料的通信相关的其它控制类型信号的修改的影响是显而易见的，并且基于这些影响，除于在此公开的优选信号之外或代替于在此公开的优选信号以外，选择其他的信号可以被修改。
所采用的特殊修改多少是有点任意的，仅仅要求接收机200中的修改器230被配置为影响由发射机100中的修改器130执行的修改的反向。在奇偶校验的实例中，上述的每一奇偶校验位或字节的简单反向通常都将足以阻止通过非依从装置传播修改通信集合150。在这种情况下，修改器130和230是等效的，并且仅仅倒置所选的控制比特或字节。更复杂的修改包括一组控制信号的特殊子集的反向，例如使用带有密钥的异-或函数，该密钥识别反向和非反向信号的子集。例如，在CRC系统中，每个校验和字节可以是带有密钥字节的异-或逻辑以产生修改的校验和字节。再者，因为异-或函数是对称的，所以修改器130和230都将是等效的，两者在校验和字节与定义的密钥字节之间都应用异-或函数。
尽管本发明使用复制-保护内容资料的示例进行介绍，但是本发明的原理也可以被应用于其它应用。例如，在具有一个或多个广域接入装置的局域网中，可以通过使用用于每个本地网接口卡的依从接收机和故意地用于每个广域网接口卡的非依从接收机，提供本地安全。在这样的一个实施例中，除了被特殊标识为适合于广域分布的(即，不被保护)以外，网络上的每个装置将被配置为修改来自每个网络节点的传输的控制代码。
上文只描述了本发明的原理。因而，应该理解，本领域技术人员将能够设计尽管没有于此明确地被描述或示出的但实施本发明的原理并由此处于本发明的精神和范围之内的不同设备。例如，在本发明的上述描述中，基于复制-保护信号或交替地基于广域允许信号的存在或不存在，级110和210确定是否允许分别由修改器130和230对控制信号修改。接收机200可以交替地被配置为直接检测控制信号是否被修改，以及自动地实施不修改。例如，如果接收机200检测到过量的奇偶校验错误，则它可以自动地调用修改器230，以区分错误的资料和复制保护资料。如果修改器230的调用限制地减少了奇偶错误的数目，则接收机200识别该资料为复制-保护的，并因此继续，以给出明确的复制-保护信号的情况下继续的相同方式。鉴于这些披露，对于本领域普通技术人员来说，这些及其他系统配置和优化特征将是显而易见的，并且被包括在下列权利要求的范围内。
权利要求
1.一种用于限制内容资料分发的方法，包括经由常规的通信装置修改(130)与内容资料的通信相关的一个或多个控制信号，以便禁止所述通信。
2.权利要求1的方法，进一步地包括检测与内容资料相关的复制-保护信号，和其中修改(130)一个或多个控制信号取决于复制-保护信号的检测。
3.权利要求1的方法，其中内容资料未被加密。
4.权利要求1的方法，其中一个或多个控制信号包括至少以下之一奇偶校验信号；校验和信号；和同步信号。
5.一种用于限制内容资料分发的方法，包括接收(210)通信(150)，该通信包括内容资料和一个或多个对应于内容资料的第一控制信号；和修改(230)一个或多个第一控制信号，以产生有助于内容资料的后续处理(220)的第二控制信号。
6.一种接收系统，包括接收装置(210)，被配置为接收内容资料和相关控制信号的通信；和修改装置(230)，被配置为修改一个或多个控制信号，以有助于内容资料的后续处理(220)。
7.一种发送系统，包括发送装置(100)，被配置为提供内容资料和相关控制信号的通信；和修改装置(130)，被配置为修改一个或多个控制信号，以禁止内容资料的后续处理(270)。
全文摘要
一种方法和系统修改与复制－保护资料的发送或接收相关的一个或多个控制信号。通过修改控制信号，大多数依赖于协议的通信装置将阻止消息的发送，或将阻止或禁止接收消息的后续处理或中继。例如，如果修改循环冗余码(CRC)，使用接收到的但经修改的CRC的常规网络装置将可能拒绝接收到的资料，藉此阻止它被处理或进一步通过网络被发送。选择装置被配置为识别和撤销修改，藉此允许该资料被进一步处理。如果该资料将被中继，将再次应用修改。优选地，仅仅局域网装置被配置为撤销修改，而提供广域网访问的装置不被配置为撤销修改。以这种方式，有可能阻止广域网分发含有修改的控制信号的被保护的内容资料。
文档编号G06F21/24GK1636377SQ03804262
公开日2005年7月6日 申请日期2003年2月17日 优先权日2002年2月21日
发明者J·本内特, M·A·埃普斯泰恩 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司