专利名称：：芯片嵌入式防非法使用的装置和方法
技术领域：
：本发明涉及防止非法使用信息产品的装置和方法。技术背景在信息化技术和信息产品需求不断发展的过程中，信息产品(包括装载在媒体上的软件、音像和文字作品等)的非法复制和非法使用成为生产商的难题。和其他产品不同，大多数消费者有主动抵制假冒产品的意愿。例如，对于中.国有名的茅台酒，其生产商提供具有全息图像标识，当消费者怀疑茅台酒瓶上的标识是伪造时，便不会购买或消资这瓶酒。但对于音像信息产品来说(如CD/DVD上的歌曲和电影)，其复制品的使用质量虽然有时不如原产品，但其使用质量还是可以为消费者所接受的。而对于有些数字式信息产品来说(如装载在CD/DVD上的软件程序)，其复制件和原产品的使用质量几乎一样。由于价格上的差别，许多消费者明知道信息产品是非法复制品，但也会购买和使用这些非法复制产品。有些非法复制者和消费者甚至会参与破坏信息产品的保护措施，比如破译或修改设置在软件产品上的保护措施以非法使用这些软件产品。面对消费者故意使用复制产品并参与破坏信息产品保护措施的商业环境下，现有的反非法使用措施就显出了许多缺点。现在市场上使用的防非法的措施举例如下一种防止非法使用软件程序的方法可称之为"密码核对法"，其措施是在软件程序的载体上同时装有密码检验程序，每一个软件程序载体有一个唯一的对应的密码。一般来说，密码是写在软件载体外包装盒上的。在向计算机上安装软件程序时，安装程序会提示使用者输入所对应的密码，如果输入密码不对，安装程序拒绝在计算机上安装目标软件程序。也就是说，使用者必须知道密码，才能在计算机上安装并运行该软件程序。但这种防非法使用措施的缺点在于非法使用软件程序者能容易地得到密码，他们甚至可以从该软件原始购买者处得到密码。一旦得到密码，任何非法软件使用者都能安装和使用该软件程序。另一种防止非法使用计算机软件的方法可称之为"主人识别标识法，，，其措施是在运行服务器(服务器是一种有高处理能力的计算机)上设置服务器标识(HostID)，消费者在向软件商购买软件程序时必须提供其服务器标识。据此，软件商在向消费者交付软件程序时，同时提供一个许可文件(LicensingFile),其中含有特定服务器标识和使用时间期限。软件程序在运行时先要查询许可文件，确认使用的服务器标识和运行时间期限否与许可文件中设置的参数相符。如果不相符，此软件程序则拒绝执行。"主人识别标识"措施的缺点在于系统管理者能够修改服务器标识和系统时间，从而扩大软件程序使用范围。另夕卜，程序员能够改动软件程序中检测服务器标识和运行时间的那一部分，从而破坏保护措施。还有一种防止非法使用计算机软件的措施可称之为"外带标识狗法，，，其措施是软件商销售软件程序时，提供一个称为标识狗(IDDog)的外接存储器(如U盘)，其中存有预定的用户标识。使用者在计算机上运行该软件程序时，必须将标识狗通过串行或并行接口和计算机连接。在运行前或运行中，该软件程序会访问标识狗中的标识，只有在用户标识相符时，软件程序才会运行。这种措施的缺点是程序员能改动软件程序的检验部分，从而使标识狗不起作用。另外，这样的措施也给用户带来众多的不便。还有一种防止非法使用音像信息的方法可称之为"编码法，，，其措施是向信息载体上装有经编码(encryption)的信息。只有知道编码算法，才能还原或播放经编码的信息。这种措施的缺点是非法复制者能设法破译编码算法。再者，以上防非法使用措施有这样一个缺点，即在破译非法使用措施时可能要花很多时间和精力，但是一旦破译成功，非法复制或-使用的附加成本几乎可以忽略不计。
发明内容因而，本发明所要解决的一个技术问题是提供一种防止非法使用信息产品的装置和方法，该装置和方法能有效地用于消费者故意使用复制产品并参与^:坏保护措施的商业环境中。本发明还要解决的一个技术问题是提供一种防止非法使用信息产品的系统和方法，该系统和方法能有效地用于消费者故意使用复制产品并参与破坏保护措施的商业环境中。本发明还要解决的另外一个技术问题是提供一种有效防止非法使用的方法和装置，使破杯防非法措施的门槛提高，成本增加。本发明还要解决的一个技术问题是提供一种有效而且便于使用的防止非法使用的方法和装置。为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种防止非法使用存储在一载体上信息的方法，包括如下步骤(a)在载体上嵌入一芯片，芯片中含有使用标识；(b)读出芯片上的标识；(c)检查读出的标识是否与事先设定的标识相符；5(d)如果读出的标识与事先设置的标识相符，运行载体上的信息；(e)如果读不出标识或读出的标识与事先设置的标识不符，拒绝运行载体上的信息。为了解决以上的技术问题，本发明还提供了一种防止非法使用载有信息的装置，包括(a)—载体，载体内存储有信息；(b)—嵌入在载体上的芯片，该芯片能向运行存储信息的机器/装置提供标识信号。为了解决以上的技术问题，本发明还提供了一种防止非法使用载有信息的系统，包括(a)—载体，载体上存储有信息；(b)'—嵌入在载体上的芯片，该芯片存有标识；(c)一个阅读装置，用于阅读芯片中的标识；(d)判断装置，用于判断所读出的标识是否与事先设置的标识相时付；(e)运行装置，当所读出的标识与事先设置的标识相符，则运行该信息，当读不出标识或所读出的标识与事先的标识不相符，则拒绝运行该信息。与现有技术相比，有以下优点1、要破坏本发明的保护措施，复制者必须要复制保护芯片，并将该芯片嵌入信息产品存储载体。也就是说，复制者必须要有设计、制造该芯片的能力，并要将芯片逐一嵌入每一信息产品存储载体，大大增加难度和成本。2、复制者很难用委托制造的方式来制造芯片，因为芯片制造工业的特点芯片制造商要顾及自己的商誉。置启动与信息产品上的芯片进行通讯而产生的，复制者或非法使用者不能用修改软件的方法规避防止非法使用措施。图1是本发明实施例1,用于信息产品载体不带有外壳组件(cartridge)的信息产品。图2和3是本发明的两个具体实施例，用于信息载体带有外壳组件(cartridge)的信息产品。图4是本发明实施例4，用于信息产品载体为不挥发内存的信息产品o图5A是接触式IC卡(IntegratedCircuitCard)50的外部金属触点排列图。图5B是接触式IC卡50的内部结构。图6A和6B分别是RFID(RadioFrequencyIdentification)系统中的通讯头610和应答器620。图7是按本发明防止非法使用信息产品方法的流程图。具体实施方式实施例原则本发明的总体原则是在信息产品的载体上嵌有芯片。该芯片上含有允许使用信息产品的标识数据。这种标识数据可以是一串代码、数字、字母或者他们的混合编排，该标识数据也可以是由一个算法产生。该芯片可有运算的功能，当输入初始值后，该芯片能根据该算法产生标识数据，并有向外部输出标识数据的功能。运行信息产品的机器/装置上装有和信息载体上的式芯片进行通讯的装置，能够阅读芯片产生的标识数据，并对该标识数据进行校验，只有在确认标识数据后，信息产品运行机器才开始安装或运行信息产品上的信息。在运行信息产品时，运行机器/装置可以每隔一段时间后，重新阅读芯片中的标识信息。因为芯片能够按照事先约定的算法产生标识数据，运行机器/装置可以输入不同的初始值，从而即使用同样的算法也能产生不同的标识数据。作为进一步的改进，芯片中可以存入不同的算法，而运行机器/装置可以启动芯片中不同的算法，从而增加破坏保护措施的难度。本发明所指的机器/装置可以包括，但不限于计算机、PDA、CD/DVD驱动器、磁带或磁盘驱动器、照相机、摄像机、手机、电子书播放装置、音频与视频播放机、游戏机及MP3和MP4播放机等。具体实施例一图1是本发明实施例1,用于信息产品载体不带有外壳组件(cartridge)的信息产品。图1是一个CD/DVD盘片10,含有一个数据区13和一个盘片装载区14，数据区13上能够存储信息。当CD/DVD盘片10装入CD/DVD驱动器后，该CD/DVD驱动器中有一个夹紧装置，上下夹紧盘片装载区14，从而使CD/DVD盘片10固定在一个旋转装置上，使CD/DVD盘片IO进行旋转运动。CD/DVD驱动器中的信息阅读头(未示出)设置在CD/DVD盘片10上方，该阅读头能读出CD/DVD盘片10上/下所记录的信息。按照本发明，在盘片装载区14上嵌有芯片15，CD/DVD驱动器(包括装在游戏机或计算机中的驱动器)装有芯片通讯装置16,该芯片通讯装置16设置在芯片15上方或周围。在CD/DVD盘片10进行旋转运动时，芯片通讯装置16可以和芯片15进行非接触通讯，控制装置17将接收到的标识数据和事先设置好的标识数据进行校对。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据相符，则控制装置17启动运行装置18阅读CD/DVD盘片10上的数据，并运行CD/DVD盘片10上的软件程序或播放CD/DVD盘片IO上的音像或其他信息。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据不符，则控制装置17指示运行装置18拒绝执行CD/DVD盘片IO上的软件程序或拒绝运行CD/DVD盘片IO上的音像或其他信息。为了将芯片15嵌入CD/DVD盘片10,可在盘片装载区14上开一个槽，将芯片15嵌入盘片装载区14。在盘片装载区14上嵌入芯片15后，可能会导致CD/DVD盘片IO在旋转时由于一侧偏重而失去平衡。所以在盘片装载区14嵌有芯片15的另一侧配重，以使得CD/DVD盘片IO在旋转时取得平衡。'具体实施例二和三'图2和3是本发明的两个具体实施例，用于信息载体带有外壳组件(cartridge)的信息产品。图2是一个载体盘片外壳组件20,包括一个外壳21,其内装有一个载体盘片23，载体盘片23上存储有信息。载体盘片23可以是如图一所示的CD/DVD盘片(也可以是^f兹盘片)。外壳21的一侧可有一个阅读窗口22,当盘片外壳组件20插入驱动器(包括装在游戏机或计算机中的驱动器)时，驱动器中的数据读写头(未示出)能够读出载体盘片23上的信息。具体地说，当盘片外壳组件20装入驱动器后，该驱动器中有一个夹紧装置，上下夹紧盘片装载区24,从而使载体盘片23固定在一个旋转装置上，使载体盘片23在驱动器内进行旋转运动。驱动器中的信息阅读头设置在阅读窗口22的上方，从而能读出载体盘片23上存储有信息。对于CD/DVD驱动器，只要外壳21保持一定的透明度，即使不设置阅读窗口22,数据读写头也能读出载体盘片23上的信息。按照本发明，外壳组件20上嵌有芯片25,驱动器装有芯片通讯装置26,该通讯装置26设置在芯片25上方或周围。通讯头26与芯片25之间的通讯可以是接触通讯也可以是非接触通讯，控制装置27将接收到的标识数据和事先设置好的标识数据进行校对。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据相符，则控制装置27启动运行装置28阅读栽体盘片23上的数据，并运行载体盘片23上的软件程序或播放载体盘片23上的音像或其他信息。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据不符，则控制装置27指示运行装置28拒绝执行载体盘片23上的软件程序或拒绝运行载体盘片23上的音像或其他信图3是一个磁带外壳组件30,包括一个外壳31,其内装有一巻磁带(未示出)，磁带上存储有信息。当磁带外壳组件30放入磁带机，磁带机中的磁头(未示出)能够读出并输送出或播放磁带上的信息。外壳31上有两个并列的旋转孔33,当磁带外壳组件30放入磁带机时，磁带机内的转动装置(未示出)能够扣住旋转孔33,以使磁带在磁带播放机中作直线运动，从而使磁头读出磁带上的信息。按照本发明，磁带外壳31上嵌有芯片35，磁带机内装有芯片通讯装置36,该通讯装置36设置在芯片35上方或周围。通讯头36与芯片35之间的通讯可以是接触通讯也可以是非接触通讯，控制装置37将接收到的标识数据和事先设置好的标识数据进行校对。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据相符，则控制装置37启动运行装置38阅读磁带上的信息，并输出或运行磁带上的信息。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据不符，则控制装置37指示运行装置38拒绝阅读、输出或运行磁带上的信息。具体实施例四图4是本发明实施例4，用于信息产品载体为不挥发内存的信息产品o图4是一片不挥发存储卡40(Non-VolatileMemoryCard),包括一个存储体41,内装有不挥发存储器(未示出)，用于存储信息。存储体41上有一个插口49,能将整个存储体41插入电子装置(如数码相机、MP3和MP4播放机、PDA、游戏机、计算机)中。按照本发明，存储体41上嵌有芯片45,电子装置内装有芯片通讯装置46,该通讯装置46设置在芯片45上方或周围。通讯装置46与芯片45之间的通讯可以是接触通讯也可以是非接触通讯，控制装置47将接收到的标识数据和事先设置好的标识数据进行校对。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据相符，则控制装置47启动运行装置48阅读不挥发存储器中的信息，并输出或运行不挥发存储器中的信息。如果接收到的标识数据与事先设置的标识数据不符，则控制装置47指示运行装置48拒绝阅读、输出或运行不挥发存储器中的信息。如图2-4所示的芯片25、35和45可用(但不限于)接触式IC卡(IntegratedCircuitCard)来实现。图5A是现有的一种接触式IC卡50的外部金属触点排列图。IC卡50自身不附带任何电源，接触式IC卡通过8个外露的金属触点从接口设备中获得电能并且相互通信。根据IS07816-2标准，全部触点分配如下表列出<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>图5B是一种现有的接触式IC卡50的内部结构。按图5B所示，接触式IC卡50包括一条总线51，与输入/输出口52,MPU(MicroProcessorUnit)54,ROM56及RAM58相联。ROM56和RAM58用于存数指令和数据；输入/输出口52能将数据和控制信号输入IC卡50,并将IC卡50的运算结果输出；MPU(MicroProcessorUnit)54用于控制总线51、输入/输出口52、ROM56及RAM58,并能够根据ROM56或RAM58中的指令和数据执行运算和控制功能。接触式IC卡50可用作为图2-4中所示的芯片25、35和45。与之相对应，如图1-4所示的通讯装置26、36和46须用接触方式按照IS07816-2标准与芯片15、25、35和45进行通讯。如图l-4所示的芯片15、25、35和45及通讯装置16、26、36和46可用(但不限于)非.接触式射频标签RFID(RadioFrequencyIdentification)来实现。图6A和6B分别是现有的一种RPTD系统中的通讯头610和应答器620。如图6A所示，通讯头610包含天线611、射频接口612和控制模块613。应答器620为无源线路，其运行所需能量由通讯头610中的天线611向应答器620中的天线621提供。通讯头610和应答器620之间的信号传输也通过天线611和621来进行。控制模块613用于激发射频接口612向应答器620发送信号和从应答器620接收信号，并缓冲存储接收到的信号。如图6B所示，应答器620是由天线部分621和电i各部分622组成。天线621能将数字或信号变成电磁能量的信号，和通讯头610中的天线611进4亍通讯。电路622部分包括MPU(MicroProcessorUnit)625与RAM626和ROM627相连。RAM626和ROM627用于存储指令和数据，MPU25能对RAM626和ROM627进行存取。接口线路624用于在MPU625和信号收发线路623之间进行数据缓冲。在发送信号时，MPU625将运算后产生的数据送到接口线路624,再由信号收发线路623将数据转化成能量激发天线621以产生信号。在接收信号时，信号收发线路将天线621上以电磁能表示的信号转成数字信号，并将这些数字信号存入接口线路624,以供MPU625阅读。图6A所示应答器620可以用作如图l-4所示的通讯装置16、26、36和46。图6B所示通讯头610可以用作如图1-4所示的芯片15、25、35和45。图7是按本发明防止非法使用信息产品方法的流程图。如图7所示，在第704步，如图1-4所示的机器/电子装置与如图5B所示的IC卡50或与如图6B所示的应答器620进行通讯。如有需要，向IC卡50或应答器620提供算法初始值。在706步，IC卡50或应答器620产生识别标识。这种识别标识可以简单地存储在内存中，或按照某种算法经计算而产生。在708步，IC卡50通过如图5B所示的接线标准或应答器620通过如图6A所示的通讯装置610向机器/电子装置提供识别标识。在710步，在"l妄收到识别标识后，如图1-4中所示的控制装置17、27、37或47将接收到的识别标识和事先设定的识别标识进行比较。在712步，控制装置17、27、37或47判断是否接收到识别标识，并进一步判断所^^收到的识别标识是否和事先设定的识别标识一致。如果结果一致，梯:作流程被引向714步；如果没有收到识别标识或结果不一致，操作流程被引向715步。在714步，机器/电子装置阅读、运行、输出或播放载体上的信白在715步，机器/电子装置拒绝阅读、运行、输出或播放载体上的信息。绝大多数运行信息产品的机器/装置上都有处理器，因而对于这类机器/装置不用另外的硬件设备，只要适当编程就具有控制装置17、27、37和47以及处理如图7所示流程图的功能。对于少^:不具有处理器的运行信息产品的机器/装置，根据本发明的披露，本领域人员完全能够容易地加上一个处理器就可以实现控制装置17、27、37和47以及处理如图7所示流程图的功能。而图1-4中所示的运行信息线路/装置可以利用原有运行信息产品的机器/装置上应有的硬件线路来实现。由于现在嵌入芯片制造的成本在急剧下降，所以本发明有非常大的商业使用价值。应该说明的是本发明中的实施例中描述了光感、磁感和非挥发性内存作为信息载体，但本发明的原则适用于用其它原理工作的信息载体。同样，本发明的实施例中描述了用IC卡和RFID应答器作为嵌入芯片，但本发明的原则也适用于其它芯片。权利要求1.防止非法使用存储在一载体上信息的方法，该方法包括如下步骤(a)在载体上嵌入一芯片，芯片中含有使用标识；(b)读出芯片上的标识；(c)检查读出的标识是否与事先设定的标识相符；(d)如果读出的标识与事先设置的标识相符，运行载体上的信息；(e)如果读不出标识或读出的标识与事先设置的标识不符，拒绝运行载体上的信息。2.防止非法使用载有信息的装置，包括(a)—载体，载体内存储有信息；■(b)—嵌入在载体上的芯片，该芯片能向运行存储信息的机器/装置提供标识信号。3.防止非法使用信息的系统，包括(a)—载体，载体上存储有信息；(b)—嵌入在载体上的芯片，该芯片存有标识；(c)一个阅读装置，用于阅读芯片中的标识；(d)判断装置，用于判断所读出的标识是否与事先设置的标识相符；(e)运行装置，当所读出的标识与事先设置的标识相符，则运行该信息，当读不出标识或所读tt!的标识与事先的标识不相符，则拒绝运4亍该4言息。全文摘要本发明提供一种能防止非法使用的装置，包括一载体，载体上存储有信息和一嵌入在载体上的芯片。该芯片能向运行存储信息的机器/装置提供标识信号。文档编号G06K19/073GK101324910SQ20071004189公开日2008年12月17日申请日期2007年6月12日优先权日2007年6月12日发明者林正浩申请人:上海芯豪微电子有限公司