專利名稱：加密/解密設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加密設(shè)備、加密方法、加密程序、解密設(shè)備、解密方法、解密程序、以及記錄介質(zhì)，它們具有較高的數(shù)據(jù)保密能力和對數(shù)據(jù)的失去同步的恢復(fù)能力。
背景技術(shù)：
為了防止數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過例如盜用或偽造而被非法使用，實(shí)際上已經(jīng)使用了對要被傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行加密處理的加密技術(shù)。圖1示意性地示出了對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加密的結(jié)構(gòu)的示例。將尚未對其執(zhí)行加密程序的原始數(shù)據(jù)稱為明文。當(dāng)由加密塊200對明文進(jìn)行加密時(shí)，生成密文(加密數(shù)據(jù))。當(dāng)由與加密塊200相對應(yīng)的解密塊201對密文進(jìn)行解密時(shí)，將密文恢復(fù)為明文。
例如，AES(高級加密標(biāo)準(zhǔn))和DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))代表了在加密塊200中所使用的加密系統(tǒng)。AES和DES用被稱作秘密密鑰的未公布密鑰對明文進(jìn)行加密和對密文進(jìn)行解密。當(dāng)加密塊200根據(jù)AES對明文進(jìn)行加密時(shí)，加密塊200用作為秘密密鑰的密鑰202對明文進(jìn)行加密。通過傳輸路徑將密文提供給解密塊201。用在對明文進(jìn)行加密時(shí)所使用的密鑰202對密文進(jìn)行解密。AES和DES是使用公用密鑰進(jìn)行加密和解密的公用密鑰系統(tǒng)。
如圖2所示，加密塊200和解密塊201被認(rèn)為是根據(jù)AES或DES，使用加密裝置50(或解密裝置)作為加密電路和解密電路。圖2所示的結(jié)構(gòu)被稱作ECB模式(電子碼本模式)。在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，加密裝置50根據(jù)例如AES用密鑰(K)對輸入明文Mi進(jìn)行加密并且獲得密文Ci。在相同的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)將密文Ci輸入到加密裝置50并且用密鑰(K)對密文Ci進(jìn)行加密時(shí)，解密密文Ci并且獲得原始文本Mi。
在圖2所示的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)連續(xù)輸入相同的明文時(shí)，連續(xù)輸出具有相同值的密文。因此，根據(jù)明文和密文可以容易地對密鑰(K)進(jìn)行解密。為了解決該問題，已經(jīng)提出了各種技術(shù)。
在圖3A和圖3B中，加密裝置的輸出被反饋到其輸入。該結(jié)構(gòu)被稱作CBC(密碼塊鏈接模式)。在圖3A所示的加密電路60中，通過EXOR(異或)電路61將明文Mi輸入到加密裝置62。加密裝置62用密鑰(K)對明文Mi進(jìn)行加密。加密裝置62輸出密文Ci。延遲電路63延遲密文Ci一初始化向量IV、例如一個(gè)字，并且將所延遲的密文提供給EXOR電路61。EXOR電路61對所延遲的密文和明文Mi進(jìn)行異或，并且將結(jié)果數(shù)據(jù)輸出到加密裝置62。
圖3B示出了與加密電路60相對應(yīng)的解密電路65的結(jié)構(gòu)。當(dāng)解密密文Ci時(shí)，將其輸入到加密裝置62。另外，延遲電路67延遲密文Ci長達(dá)一初始化向量IV、例如一個(gè)字，并且將所延遲的密文提供給EXOR 68。加密裝置62用密鑰(K)對密文Ci進(jìn)行加密。EXOR 68對密文Ci和所延遲的初始化向量IV進(jìn)行異或，并且獲得原始明文Mi。
根據(jù)圖3A和圖3B所示的結(jié)構(gòu)，由于改變了初始化向量IV，因此即使使用相同的密鑰(K)，用相同的明文Mi也生成不同的密文Ci。由于使用明文Mi已被加密的密文Ci作為初始化向量IV，因此即使連續(xù)輸入相同的明文Mi，由加密裝置62加密的密文Ci也不會(huì)相同。這樣，與在上述ECB模式中相比，在CBC模式中更加難以對密文進(jìn)行解密。
圖4A和圖4B示出了所生成的密文Ci的一部分被反饋到加密裝置的輸入的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)被稱作CFB(密碼反饋模式)。在圖4A所示的加密電路70中，將作為j位數(shù)據(jù)被輸入的明文Mi提供給EXOR電路71。EXOR電路71對該j位與加密裝置74的輸出中的j位進(jìn)行異或，并且輸出密文Ci。通過將j位轉(zhuǎn)換成k位的ξ電路72，將密文Ci提供給DR電路73。DR電路73具有移位寄存器，其對k位數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)移位并且生成例如128位數(shù)據(jù)Xi。將數(shù)據(jù)Xi提供給加密裝置74。加密裝置74用密鑰(K)對數(shù)據(jù)Xi進(jìn)行加密并且獲得128位數(shù)據(jù)Yi。數(shù)據(jù)Yi是偽隨機(jī)序列。當(dāng)數(shù)據(jù)Yi與輸入明文Mi進(jìn)行異或時(shí)，生成密文Ci。
圖4B示出了與加密電路70相對應(yīng)的解密電路75的結(jié)構(gòu)。將已經(jīng)作為j位數(shù)據(jù)輸入的密文Ci提供給ξ電路76。ξ電路76將j位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成k位數(shù)據(jù)，并且將k位數(shù)據(jù)提供給DR電路78。另外，將密文Ci提供給EXOR電路77。DR電路78具有移位寄存器。移位寄存器從所提供的k位數(shù)據(jù)生成例如128位數(shù)據(jù)Xi，并且將數(shù)據(jù)Xi提供給加密裝置79。加密裝置79用密鑰(K)對數(shù)據(jù)Xi進(jìn)行加密，并且獲得128位數(shù)據(jù)Yi。數(shù)據(jù)Yi是偽隨機(jī)序列。當(dāng)數(shù)據(jù)Yi與輸入密文Ci進(jìn)行異或時(shí)，密文Ci被解密并且獲得原始明文Mi。
因?yàn)閷⑤斎朊魑腗i和密文Ci輸入到移位寄存器，將所轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)輸入到加密裝置，并且加密裝置生成偽隨機(jī)序列，所以CFB模式適于對連續(xù)輸入明文Mi的流數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。然而，如果在從加密電路75輸入的加密數(shù)據(jù)中發(fā)生傳送錯(cuò)誤，則在移位寄存器(DR電路)完成一個(gè)循環(huán)之前，解密電路75不能從該錯(cuò)誤恢復(fù)。
圖5A和圖5B示出了僅僅反饋加密裝置的輸出并且生成偽隨機(jī)數(shù)的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)稱作OFB模式(輸出反饋模式)。在圖5A所示的加密電路80中，通過具有移位寄存器的DR電路82將加密裝置83的輸出輸入到加密裝置83。加密裝置83用密鑰(K)對數(shù)據(jù)Xi進(jìn)行加密。從加密裝置83輸出的數(shù)據(jù)Yi是偽隨機(jī)序列。僅僅將數(shù)據(jù)Yi中的j位提供給EXOR電路81。EXOR電路81對數(shù)據(jù)Yi中的.j位與作為j位數(shù)據(jù)而輸入的明文Mj進(jìn)行異或。結(jié)果，加密明文Mi并且將其作為密文Ci輸出。
圖5B示出了與加密電路80相對應(yīng)的解密電路85。在OFB模式中，解密電路85的結(jié)構(gòu)與加密電路80的結(jié)構(gòu)相同。換句話說，將j位密文Ci輸入到EXOR電路86。另一方面，通過具有移位寄存器的DR電路87將加密裝置88的輸出輸入到加密裝置88。加密裝置88用密鑰(K)對DR電路87的輸出進(jìn)行加密。從加密裝置88輸出的數(shù)據(jù)Yi是偽隨機(jī)序列。僅僅將數(shù)據(jù)Yi中的j位提供給EXOR 86。EXOR電路86對數(shù)據(jù)Yi中的j位與所輸入的密文Ci進(jìn)行異或，對密文Ci進(jìn)行解密，并且獲得明文Mi。
在OFB模式中，由于在加密電路80和解密電路85中反饋數(shù)據(jù)，因此它們不受傳送錯(cuò)誤等的影響。
圖6A和6B示出了計(jì)數(shù)器連續(xù)進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)并且將計(jì)數(shù)值輸出到加密裝置的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)稱作計(jì)數(shù)器模式。換句話說，在計(jì)數(shù)器模式中，對計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密并且使用所加密的計(jì)數(shù)值。在圖6A所示的加密電路90中，計(jì)數(shù)器92進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)并且將計(jì)數(shù)值Xi作為128位數(shù)據(jù)輸出到加密裝置93。加密裝置93用密鑰(K)對計(jì)數(shù)值Xi進(jìn)行加密。加密裝置93輸出作為偽隨機(jī)序列的數(shù)據(jù)Yi。僅僅將數(shù)據(jù)Yi中的j位提供給EXOR電路91。EXOR電路91對數(shù)據(jù)Yi中的j位與j位明文Mi進(jìn)行異或，并且生成密文Ci。
圖6B示出了與加密電路90相對應(yīng)的解密電路95的結(jié)構(gòu)。在計(jì)數(shù)器模式中，解密電路95的結(jié)構(gòu)與加密電路90的結(jié)構(gòu)相同。換句話說，計(jì)數(shù)器97連續(xù)遞增計(jì)數(shù)并且將計(jì)數(shù)值Xi輸出到加密裝置98。加密裝置98用密鑰(K)對計(jì)數(shù)值Xi進(jìn)行加密。從加密裝置98輸出的數(shù)據(jù)Yi是偽隨機(jī)序列。僅僅將數(shù)據(jù)Yi中的j位提供給EXOR電路96。EXOR電路96對數(shù)據(jù)Y1中的j位與j位密文Ci進(jìn)行異或，對密文Ci進(jìn)行解密，并且獲得明文Mi。
如上所述，在CFB模式、OFB模式、以及計(jì)數(shù)器模式中，通過將與加密密文Ci所采用的偽隨機(jī)數(shù)相同的偽隨機(jī)數(shù)與密文Ci進(jìn)行異或，對密文Ci進(jìn)行解密。Douglas R.Stinson、Kohichi Sakurai所著，Kyoritsu出版公司在1996出版的非專利文獻(xiàn)“基本加密理論(Basic Encryption Theory)(譯后標(biāo)題)”描述了前述各種加密系統(tǒng)。
近年來，已經(jīng)為電影院提出了數(shù)字電影院系統(tǒng)。在數(shù)字電影院系統(tǒng)中，作為電影的畫面數(shù)據(jù)存儲在例如畫面服務(wù)器中。從畫面服務(wù)器再現(xiàn)畫面數(shù)據(jù)并且將其投影到電影院的屏幕上。根據(jù)該系統(tǒng)，將例如通過網(wǎng)絡(luò)分發(fā)的畫面數(shù)據(jù)和記錄在諸如大容量光盤的記錄介質(zhì)上的畫面數(shù)據(jù)提供給畫面服務(wù)器。例如通過同軸電纜將畫面數(shù)據(jù)從畫面服務(wù)器傳送到投影儀，并且由投影儀將與畫面數(shù)據(jù)相對應(yīng)的畫面投影到屏幕上。
例如根據(jù)HD-SDI(高清晰度-串行數(shù)據(jù)接口)傳送格式將畫面數(shù)據(jù)作為串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從畫面服務(wù)器傳送到投影儀。畫面數(shù)據(jù)作為基帶畫面數(shù)據(jù)被傳送。例如，畫面數(shù)據(jù)的傳送速率大約為1.5Gbps(每秒千兆位)。
此時(shí)，為了防止畫面數(shù)據(jù)被盜用，對從畫面服務(wù)器輸出的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且例如通過同軸電纜將所加密的畫面數(shù)據(jù)傳送到投影儀。如果不限制根據(jù)HD-SDI格式傳送的代碼，則可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)前述加密系統(tǒng)的HD-SDI加密/解密系統(tǒng)。換句話說，將加密電路布置在畫面服務(wù)器側(cè)，以對所輸出的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。另一方面，將與加密電路相對應(yīng)的解密電路布置在投影儀側(cè)。通過同軸電纜、根據(jù)HD-SDI格式將由畫面服務(wù)器加密的畫面數(shù)據(jù)傳送到投影儀。在投影儀側(cè)由解密電路對所加密的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并且將其恢復(fù)為基帶畫面數(shù)據(jù)。
然而，實(shí)際上，在HD-SDI中，定義了用于字同步的禁止代碼。這樣，本專利申請的申請人提交了作為日本專利申請No.2002-135039、對畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行加密而不生成禁止代碼的系統(tǒng)。另外，申請人提交了作為日本專利申請No.2002-135079、2002-135092、2002-173523、以及2002-349373的相關(guān)專利申請。
近年來，HD-SDI畫面數(shù)據(jù)加密/解密系統(tǒng)已被標(biāo)準(zhǔn)化。已經(jīng)提出了圖6A和6B所示的計(jì)數(shù)器模式作為加密系統(tǒng)。根據(jù)該提議，通過劃分來使用作為加密單元的128位數(shù)據(jù)，并且通過以下三種計(jì)數(shù)器來對所劃分的位進(jìn)行計(jì)數(shù)。
(1)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，對加密裝置的每個(gè)時(shí)鐘進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)，(2)行計(jì)數(shù)器，對畫面數(shù)據(jù)的每行進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)，(3)幀計(jì)數(shù)器，對畫面數(shù)據(jù)的每個(gè)幀進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)。
在這三種計(jì)數(shù)器中，對被更新的每行重置(1)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，對被更新的每幀重置(2)行計(jì)數(shù)器，以及當(dāng)啟動(dòng)一個(gè)畫面數(shù)據(jù)節(jié)目時(shí)，重置(3)幀計(jì)數(shù)器。采用計(jì)數(shù)周期和重置定時(shí)不同的多個(gè)計(jì)數(shù)器的組合，即使在數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中發(fā)生失去同步或者數(shù)據(jù)丟失，被丟失的數(shù)據(jù)即不能被解密的數(shù)據(jù)也低到僅為一行數(shù)據(jù)。
另外，即使重置(1)時(shí)鐘計(jì)數(shù)器和(2)行計(jì)數(shù)器，但是由于更新了(3)幀計(jì)數(shù)器的值，因此不會(huì)重復(fù)相同的偽隨機(jī)序列。
另一方面，當(dāng)使用圖4A和4B所述的CFB模式時(shí)，如果在啟動(dòng)節(jié)目之后的特定時(shí)間重置了計(jì)數(shù)器并且然后不重置該計(jì)數(shù)器，則使加密/解密電路從諸如前述失去同步或數(shù)據(jù)丟失的不期望事件中恢復(fù)將是非常困難的。換句話說，在CFB模式中，由加密裝置用密鑰(K)對由移位寄存器對加密電路的輸出進(jìn)行連續(xù)移位的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且用加密裝置的輸出對明文Mi進(jìn)行加密。這樣，如果當(dāng)正在對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤，則將不會(huì)輸出能夠被解密的數(shù)據(jù)直到該錯(cuò)誤不影響移位寄存器為止。換句話說，在CFB模式中，由于輸出的密文Ci取決于所有過去的密文Ci，因此不能在短時(shí)間內(nèi)對加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
當(dāng)然，在CFB模式中，可以為每幀和/或每行重置加密裝置的輸入。然而，如果為每幀和/或每行重置加密裝置的輸出，并且輸入數(shù)據(jù)對于多個(gè)幀為全黑，則在每個(gè)幀中，從加密裝置輸出的偽隨機(jī)序列變得相同。該偽隨機(jī)序列向試圖盜用從畫面服務(wù)器和投影儀傳送的畫面數(shù)據(jù)的人傳達(dá)了提示。因此，關(guān)于加密數(shù)據(jù)的安全，這種情形是不期望的。
接下來，將描述從前述數(shù)字電影院系統(tǒng)盜用畫面數(shù)據(jù)的方法。圖7示意性地示出了實(shí)現(xiàn)畫面數(shù)據(jù)盜用的系統(tǒng)的示例。由畫面服務(wù)器250對畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行再現(xiàn)和加密。將所加密的畫面數(shù)據(jù)作為加密數(shù)據(jù)發(fā)送到同軸電纜251。根據(jù)前述計(jì)數(shù)器模式，加密系統(tǒng)為畫面數(shù)據(jù)的每行和每幀、以及在節(jié)目開始時(shí)重置計(jì)數(shù)器，以便使系統(tǒng)從傳送錯(cuò)誤中恢復(fù)。投影儀254側(cè)通過同軸電纜251從投影儀254正常地接收數(shù)據(jù)，對所加密的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以及將所解密的畫面數(shù)據(jù)作為基帶畫面數(shù)據(jù)投影到屏幕255上。
畫面數(shù)據(jù)的盜用者準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)盜用記錄/交換裝置252、攝影機(jī)256、以及視頻數(shù)據(jù)記錄裝置257。將數(shù)據(jù)盜用記錄/交換裝置252插入到畫面服務(wù)器250和投影儀254之間。例如，如圖7所示，將必須連接在服務(wù)器250和投影儀254之間的同軸電纜251連接到數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252。通過同軸電纜253將數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252的輸出發(fā)送到投影儀254。這樣布置攝影機(jī)256以便捕獲投影到屏幕255上的畫面。將由攝影機(jī)256捕獲的畫面提供給視頻數(shù)據(jù)記錄設(shè)備257并且記錄到諸如光盤或磁帶的記錄介質(zhì)上。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，盜用者操作數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252，以便記錄從加密畫面服務(wù)器250輸出的加密數(shù)據(jù)以及畫面數(shù)據(jù)所伴隨的元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252與加密數(shù)據(jù)所伴隨的元數(shù)據(jù)一起輸出預(yù)定數(shù)據(jù)而非從畫面服務(wù)器250提供的加密數(shù)據(jù)。此時(shí)，盜用者不改變元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252提供的預(yù)定數(shù)據(jù)是導(dǎo)致出現(xiàn)黑屏的固定值。
將從數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252輸出的預(yù)定數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)提供給投影儀254。投影儀254對所提供的預(yù)定數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。換句話說，如果預(yù)定數(shù)據(jù)是導(dǎo)致出現(xiàn)黑屏的固定數(shù)據(jù)，則對預(yù)定數(shù)據(jù)與解密電路的偽隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或。將對預(yù)定數(shù)據(jù)與偽隨機(jī)數(shù)進(jìn)行了異或的畫面數(shù)據(jù)投影到屏幕255上。
投影到屏幕255上的畫面取決于計(jì)算例如固定值的預(yù)定數(shù)據(jù)和加密電路的偽隨機(jī)序列的數(shù)據(jù)。因此，投影到屏幕255上的畫面完全不同于從畫面服務(wù)器250輸出的原始畫面數(shù)據(jù)。投影到屏幕255上的畫面作為噪音出現(xiàn)。盜用者操作攝影機(jī)256，以捕獲投影到屏幕255上的預(yù)定數(shù)據(jù)的畫面，并且操作視頻數(shù)據(jù)記錄設(shè)備257以記錄該畫面。利用由數(shù)據(jù)盜用記錄/交換設(shè)備252記錄的加密數(shù)據(jù)和由視頻數(shù)據(jù)記錄設(shè)備257記錄的畫面數(shù)據(jù)，可以恢復(fù)未被加密的原始畫面數(shù)據(jù)。
換句話說，如果投影儀254的投影性能和攝影機(jī)256的捕獲性能是理想的并且對加密數(shù)據(jù)與畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行異或，則作為相關(guān)技術(shù)的缺點(diǎn)，可以恢復(fù)加密數(shù)據(jù)的原始圖像數(shù)據(jù)。
實(shí)際上，不存在具有理想性能的投影儀254和攝影機(jī)256。這樣，在前述方法中，不能準(zhǔn)確地恢復(fù)原始畫面數(shù)據(jù)。然而，利用不完美的數(shù)據(jù)，當(dāng)執(zhí)行前述計(jì)算時(shí)，可以高概率地再現(xiàn)原始畫面數(shù)據(jù)。
眾所周知，作為畫面數(shù)據(jù)的屬性，特定像素和相鄰像素具有高相關(guān)性。在這種情況下，利用相鄰像素的相關(guān)性，可以獲得不被準(zhǔn)確再現(xiàn)的像素的值。結(jié)果，可以縮小用來對像素(畫面數(shù)據(jù))進(jìn)行加密的偽隨機(jī)數(shù)的范圍，結(jié)果，作為相關(guān)技術(shù)的缺點(diǎn)，盜用者可以獲得關(guān)于對利用其對畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行了加密的密鑰(K)進(jìn)行解密的提示。
另一方面，如果使用CFB模式來對從畫面服務(wù)器250輸出的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，則由于通過反饋加密數(shù)據(jù)來對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，即使連續(xù)輸入相同的數(shù)據(jù)，所輸出的偽隨機(jī)序列也是變化的。這樣，難以獲得密鑰(K)的提示。然而，如上所述，作為其缺點(diǎn)，CFB模式在從傳送錯(cuò)誤中恢復(fù)系統(tǒng)方面較弱。當(dāng)在電影院播放畫面數(shù)據(jù)時(shí)，該缺點(diǎn)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種加密設(shè)備、加密方法、加密程序、解密設(shè)備、解密方法、解密程序、以及記錄介質(zhì)，它們與相關(guān)技術(shù)相比允許以更高的保密能力以及從傳送錯(cuò)誤中的恢復(fù)能力對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
為了解決前述問題，本發(fā)明是一種加密設(shè)備，其包括保存裝置，用于以觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且以重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；加密裝置，用于對由保存裝置保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；計(jì)算裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密裝置的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；路徑，其將從計(jì)算裝置輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置；以及信號生成裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存裝置和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種加密方法，其包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種加密程序，其使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種加密方法，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種記錄介質(zhì)，計(jì)算機(jī)設(shè)備可以從其讀取使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種加密方法的加密程序，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種解密設(shè)備，其對由加密設(shè)備加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，該加密裝置包括保存裝置，用于利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；加密裝置，用于對由保存裝置保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；計(jì)算裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密裝置的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；路徑，其將從計(jì)算裝置輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置；以及信號生成裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存裝置和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號和重置信號，該解密設(shè)備包括保存裝置，用于利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；加密裝置，用于對由保存裝置保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；計(jì)算裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密裝置的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；路徑，其將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置；以及信號生成裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存裝置和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種解密方法，其對以加密方法加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號，該解密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種解密程序，其使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種對以加密方法加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的解密方法，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號，該解密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
本發(fā)明是一種記錄介質(zhì)，計(jì)算機(jī)設(shè)備可以從其讀取解密程序，該解密程序使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種對以加密方法加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的解密方法，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號，該解密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
如上所述，利用觸發(fā)信號保存部分或全部最終加密數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置保存數(shù)據(jù)。利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)和遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值。對所保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密。根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。輸出最終的加密數(shù)據(jù)。將最終的加密數(shù)據(jù)反饋到被加密的數(shù)據(jù)。利用重置信號重置用于計(jì)算加密數(shù)據(jù)的加密數(shù)據(jù)的輸出。因此，不能通過使用連續(xù)輸入的相同數(shù)據(jù)來盜用數(shù)據(jù)。另外，系統(tǒng)可以從加密數(shù)據(jù)的傳送錯(cuò)誤中恢復(fù)。
根據(jù)本發(fā)明，加密電路使用CFB模式。當(dāng)對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)，將加密數(shù)據(jù)反饋到加密裝置的輸入。因此，作為本發(fā)明的效果，即使試圖以圖7所示的相關(guān)技術(shù)的數(shù)據(jù)盜用方法來盜用或者解密加密的畫面數(shù)據(jù)，也根本不能恢復(fù)原始畫面數(shù)據(jù)。作為CFB模式的特性，由于由加密裝置生成的偽隨機(jī)序列受到輸入數(shù)據(jù)序列的影響，因此在相關(guān)技術(shù)的盜用方法中所獲得的偽隨機(jī)序列完全不同于由加密電路的加密裝置生成的偽隨機(jī)序列。
此外，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)將加密數(shù)據(jù)反饋到加密裝置的輸入時(shí)，保存要被反饋的加密數(shù)據(jù)，并且為每行重置所保存的加密數(shù)據(jù)。因此，系統(tǒng)不受前面行的加密數(shù)據(jù)的反饋的影響。因此，即使在前面行中發(fā)生諸如失去同步或像素丟失之類的不期望事件，但是當(dāng)更新當(dāng)前行時(shí)，系統(tǒng)能夠完全從這種錯(cuò)誤中恢復(fù)。


圖1是示意性地示出對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加密的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖2是示出根據(jù)ECB模式的加密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖3A和圖3B是示出根據(jù)CBC模式的加密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖4A和圖4B是示出根據(jù)CFB模式的加密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖5A和圖5B是示出根據(jù)OFB模式的加密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖6A和圖6B是示出根據(jù)計(jì)數(shù)器模式的加密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖7是示意性地示出實(shí)現(xiàn)畫面數(shù)據(jù)盜用的系統(tǒng)的示例的框圖；圖8是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的畫面投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖9是示出HD-SDI加密裝置的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖；以及圖11是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的、與加密電路相對應(yīng)的解密電路的結(jié)構(gòu)的示例的框圖。
具體實(shí)施例方式
接下來，將參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的畫面投影系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示例。畫面投影系統(tǒng)適用于在電影院等中播放作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而提供的畫面數(shù)據(jù)。視頻解碼器10對經(jīng)過壓縮編碼并通過網(wǎng)絡(luò)等從畫面服務(wù)器(未示出)提供的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并且獲得基帶視頻數(shù)據(jù)。以例如HD-SDI格式將視頻數(shù)據(jù)作為串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以大約1.5Gbps的傳送速率輸出。
視頻解碼器10可以從諸如大容量光盤的記錄介質(zhì)中再現(xiàn)經(jīng)過壓縮編碼的畫面數(shù)據(jù)，對編碼的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并且輸出所再現(xiàn)的畫面數(shù)據(jù)。
通過同軸電纜11將從視頻解碼器10輸出的數(shù)據(jù)提供給HD-SDI加密裝置12。HD-SDI加密裝置12從所提供的數(shù)據(jù)中提取畫面數(shù)據(jù)，對所提取的畫面數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且根據(jù)HD-SDI格式輸出所加密的視頻數(shù)據(jù)。例如從通過諸如RS232C的接口連接的計(jì)算機(jī)設(shè)備(PC)提供加密密鑰(K)。通過同軸電纜13將從HD-SDI加密裝置12輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送到投影儀16側(cè)，并且然后將其提供給HD-SDI解密裝置14。
HD-SDI解密裝置14從HD-SDI格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中提取加密視頻數(shù)據(jù)，對加密視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并且恢復(fù)原始的基帶視頻數(shù)據(jù)。解密密鑰(K)和在HD-SDI加密裝置12中使用的加密密鑰(K)相同，并且從通過諸如RS232C的接口連接的計(jì)算機(jī)設(shè)備提供該解密密鑰(K)。
通過同軸電纜15將由HD-SDI解密裝置14恢復(fù)的基帶視頻數(shù)據(jù)提供給投影儀16。投影儀16將視頻數(shù)據(jù)投影到屏幕(未示出)上。
在前面描述中，將視頻解碼器10和HD-SDI加密裝置12描述成不同的裝置。實(shí)際上，將HD-SDI加密裝置12布置在視頻解碼器10中。在這種情況下，可以省略連接視頻解碼器10和HD-SDI加密裝置12的同軸電纜11。另外，可以將從視頻解碼器10輸出的視頻數(shù)據(jù)作為例如并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)而非HD-SDI格式視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。同樣，將HD-SDI解密裝置14布置在投影儀16中。在這種情況下，同樣可以省略同軸電纜15。另外，可以將視頻數(shù)據(jù)作為并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)從HD-SDI解密裝置14中輸出。
圖9示出了HD-SDI加密裝置12的結(jié)構(gòu)的示例。HD-SDI加密裝置12主要包含HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20、加密電路塊30、和HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40。
將通過同軸電纜11根據(jù)HD-SDI格式傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20。HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20將串行數(shù)字串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且從該并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中提取視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、以及元數(shù)據(jù)。將音頻數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)提供給HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40。由加密電路塊30對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且將其提供給HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40。HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40將音頻數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、以及加密的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，將它們轉(zhuǎn)換成基于HD-SDI格式的串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并且輸出串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
在HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20中，電纜均衡器(EQ)/時(shí)鐘恢復(fù)電路21補(bǔ)償通過同軸電纜11惡化的HD-SDI格式串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的頻率特性并且從該串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中提取時(shí)鐘。通過根據(jù)NRZI對數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行編碼來消除數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號的方向性，以便即使接收信號被反轉(zhuǎn)了也能接收該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。將從電纜均衡器/時(shí)鐘恢復(fù)電路21輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給NRZI電路22。NRZI電路22對在傳送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)所添加的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的NRZI代碼進(jìn)行解碼。將NRZI電路22的輸出提供給解擾器23。解擾器23消除加擾處理。加擾處理從傳送的數(shù)據(jù)中消除DC分量。同步檢測電路24檢測字同步。根據(jù)所檢測的字同步，串行/并行轉(zhuǎn)換電路25將串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
將串行/并行轉(zhuǎn)換電路25的輸出提供給多路分解器26。多路分解器26對并行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行多路分解，并且將它們分離成視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等。將由多路分解器26分離的音頻數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)提供給HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40的多路復(fù)用器/格式化器41。
另一方面，將由多路分解器26分離的視頻數(shù)據(jù)提供給加密電路塊30。加密電路31對視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。加密電路塊30具有CPU(中央處理單元)32。加密電路塊30可以通過諸如RS-232C的預(yù)定接口與外部計(jì)算機(jī)設(shè)備進(jìn)行通信。代替地，加密電路塊30可以由計(jì)算機(jī)設(shè)備組成，其中該計(jì)算機(jī)設(shè)備根據(jù)記錄在預(yù)定記錄介質(zhì)上并從其提供的加密程序執(zhí)行加密處理。通過預(yù)定接口從外部的計(jì)算機(jī)設(shè)備提供在加密電路31中使用的加密密鑰(K)，并且通過CPU 32將其提供給加密電路31。將由加密電路31加密的加密視頻數(shù)據(jù)提供給HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40的多路復(fù)用器/格式化器41。
在HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40中，多路復(fù)用器/格式化器41對所提供的音頻數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、以及加密視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行多路復(fù)用，并且以HD-SDI格式映射它們。由并行/串行轉(zhuǎn)換電路42將多路復(fù)用器/格式化器41的輸出轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。加擾器43執(zhí)行從串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中消除DC分量的加擾處理。NRZI電路44根據(jù)NRZI對加擾的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。由電纜驅(qū)動(dòng)器45將NRZI電路44的輸出放大到傳送級別，并且將其發(fā)送到同軸電纜13。
HD-SDI解密裝置14具有與HD-SDI加密裝置12的HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20相同的電路(該電路被稱作HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20′)、以及與加密電路塊30相對應(yīng)的解密電路塊。解密電路可以包含根據(jù)記錄在預(yù)定記錄介質(zhì)上的解密程序來執(zhí)行解密處理的計(jì)算機(jī)。以與HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20相同的方式，由HD-SDI串行/并行轉(zhuǎn)換電路塊20′對通過同軸電纜13提供的HD-SDI格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，并且從數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中提取加密視頻數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、以及元數(shù)據(jù)。將加密視頻數(shù)據(jù)提供給解密電路塊。解密電路塊用從外部計(jì)算機(jī)設(shè)備提供的解密密鑰(K)對加密視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并且恢復(fù)基帶視頻數(shù)據(jù)。在所恢復(fù)的數(shù)據(jù)中，將視頻數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)提供給投影儀16并且將音頻數(shù)據(jù)提供給音頻系統(tǒng)(未示出)。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加密電路31的結(jié)構(gòu)的示例。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的加密電路31實(shí)現(xiàn)了這樣的結(jié)構(gòu)，其提供了根據(jù)計(jì)數(shù)器模式從數(shù)據(jù)錯(cuò)誤中恢復(fù)的能力和根據(jù)CFB模式防止數(shù)據(jù)被盜用的耐用性。
加密裝置105是根據(jù)AES用128位密鑰(K)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的AES加密裝置。加密裝置105可以使用的加密系統(tǒng)不限于AES。只要諸如DES的數(shù)據(jù)被分塊并加密，就可以使用另一加密系統(tǒng)。另外，密鑰(K)的數(shù)據(jù)長度不限于128位。
CPU+定時(shí)控制器110由圖9所示的CPU 32以及定時(shí)控制器(未示出)組成。定時(shí)控制器可以在每個(gè)時(shí)鐘、以及視頻數(shù)據(jù)的每幀和每行的定時(shí)處輸出各種信號。
對于每個(gè)時(shí)鐘，將每個(gè)像素的視頻數(shù)據(jù)輸入到加密電路31，其中每個(gè)像素的視頻數(shù)據(jù)由10位亮度Y和10位色差C，總共20位組成。將視頻數(shù)據(jù)提供給EXOR電路100。EXOR電路100對視頻數(shù)據(jù)與P/P移位寄存器106(后面將要對其進(jìn)行描述)的輸出進(jìn)行異或，并且將算出的數(shù)據(jù)作為加密視頻數(shù)據(jù)輸出。
將從EXOR電路100輸出的加密視頻數(shù)據(jù)輸出到外部，即，HD-SDI并行/串行轉(zhuǎn)換電路塊40。另外，將加密視頻數(shù)據(jù)提供給觸發(fā)器(FF)電路101。FF電路101保存加密視頻數(shù)據(jù)。FF電路101以與AES加密裝置105相同的時(shí)鐘107更新所保存的值。將重置信號119從CPU+定時(shí)控制器110提供給FF電路101，以便為視頻數(shù)據(jù)的每行重置FF電路101預(yù)定的次數(shù)。重置信號119的次數(shù)對應(yīng)于例如AES加密裝置105的重置值影響其輸出的AES延遲時(shí)間。
根據(jù)該實(shí)施例，將20位加密視頻數(shù)據(jù)的一部分，例如僅僅其中的16位輸入到FF電路101。該16位可以位于20位原始加密視頻數(shù)據(jù)的LSB側(cè)或MSB側(cè)。代替地，可以從20位中選擇預(yù)定的16位。本發(fā)明不限于這些示例。代替地，可以將全部20位加密視頻數(shù)據(jù)輸入到FF電路101。代替地，可以輸入比16位更少的位。
行計(jì)數(shù)器102是這樣的計(jì)數(shù)器，其利用從CPU+定時(shí)控制器110提供的觸發(fā)信號118為，視頻數(shù)據(jù)中的每行更新計(jì)數(shù)值。例如，行計(jì)數(shù)器102為視頻數(shù)據(jù)中的每行遞增一。將重置信號117從CPU+定時(shí)控制器110提供給行計(jì)數(shù)器102，以便為更新的每幀重置行計(jì)數(shù)器102。例如，行計(jì)數(shù)值為16位數(shù)據(jù)。
代替地，可以為多個(gè)行更新行計(jì)數(shù)器102的計(jì)數(shù)值。代替地，可以通過例如一次為2或更大的預(yù)定值而不是一次為一的值來更新計(jì)數(shù)值。代替地，行計(jì)數(shù)器102可以從預(yù)定值進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)。當(dāng)用重置信號117重置行計(jì)數(shù)器102時(shí)，可以將計(jì)數(shù)值重置為0或任何其它值。另外，行計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)長度不限于16位。
幀計(jì)數(shù)器103是這樣的計(jì)數(shù)器，其利用從CPU+定時(shí)控制器110提供的、為視頻數(shù)據(jù)的每幀提供的觸發(fā)信號116來更新其計(jì)數(shù)值。幀計(jì)數(shù)器103為視頻數(shù)據(jù)中的每幀遞增一。將重置信號114從CPU+定時(shí)控制器110提供給幀計(jì)數(shù)器103，以便當(dāng)例如啟動(dòng)視頻數(shù)據(jù)的節(jié)目時(shí)，重置幀計(jì)數(shù)器103。例如，幀計(jì)數(shù)值為24位數(shù)據(jù)。
代替地，可以用2或更大的預(yù)定值來更新幀計(jì)數(shù)器103的計(jì)數(shù)值。代替地，幀計(jì)數(shù)器103的計(jì)數(shù)值可以從預(yù)定值進(jìn)行遞減計(jì)數(shù)。另外，可以利用重置信號117將幀計(jì)數(shù)器103重置為0。代替地，可以將幀計(jì)數(shù)器103重置為除了0之外的其它預(yù)定值。另外，重置信號114可以使得為預(yù)定數(shù)目的幀而不是在節(jié)目的開頭重置幀計(jì)數(shù)器103。另外，行計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)長度不限于16位。
FF電路104保存從CPU+定時(shí)控制器110提供的數(shù)據(jù)112。數(shù)據(jù)112不同于幀或行，例如，諸如版本信息的固定值。代替地，數(shù)據(jù)112可以是根據(jù)預(yù)定的規(guī)則、例如基于觸發(fā)信號113的預(yù)定定時(shí)而更新的值。FF電路104的輸出例如是72位數(shù)據(jù)?？梢岳弥刂眯盘?11以預(yù)定的定時(shí)對FF電路104的輸出進(jìn)行重置。FF電路104的輸出的數(shù)據(jù)長度不限于72位。
由AES加密裝置105在其時(shí)鐘定時(shí)處并行讀取在FF電路104、幀計(jì)數(shù)器103、行計(jì)數(shù)器102、和FF電路101中所保存的數(shù)據(jù)。換句話說，在圖10所示的示例中，以AES加密裝置105的時(shí)鐘定時(shí)處將在FF電路104中所保存的72位數(shù)據(jù)、在幀計(jì)數(shù)器103中所保存的24位數(shù)據(jù)、在行計(jì)數(shù)器102中所保存的16位數(shù)據(jù)、以及在FF電路101中所保存的16位數(shù)據(jù)，即總共128位數(shù)據(jù)輸入到AES加密裝置105。
另一方面，將128位密鑰(K)從CPU+定時(shí)控制器110提供給AES加密裝置105。AES加密裝置105用密鑰(K)對從FF電路104、幀計(jì)數(shù)器103、行計(jì)數(shù)器102、以及FF電路101輸入的128位數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。將128位加密數(shù)據(jù)的預(yù)定120位提供給P/P移位寄存器106。
P/P移位寄存器106根據(jù)輸入視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寬度將120位加密數(shù)據(jù)劃分成20位。因此，操作AES加密裝置105的時(shí)鐘的頻率是與畫面數(shù)據(jù)同步的時(shí)鐘頻率的1/6。將從P/P移位寄存器106輸出的20位數(shù)據(jù)提供給EXOR電路100。EXOR電路100對輸入視頻數(shù)據(jù)與P/P移位寄存器106的輸出進(jìn)行異或，從而對輸入視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密并且輸出加密視頻數(shù)據(jù)。
因此，由于根據(jù)本發(fā)明的加密電路31將加密數(shù)據(jù)反饋到AES加密裝置105的輸入，因此即使盜用者試圖以圖7所述的相關(guān)技術(shù)的數(shù)據(jù)盜用方法來盜用加密畫面數(shù)據(jù)并且恢復(fù)原始畫面數(shù)據(jù)，他或她也根本不能恢復(fù)原始畫面數(shù)據(jù)。這是因?yàn)樽鳛镃FB模式的特性，由于由加密裝置生成的偽隨機(jī)序列受到輸入數(shù)據(jù)序列的影響，因此在相關(guān)技術(shù)的盜用方法中所獲得的偽隨機(jī)序列完全不同于由加密電路31的AES加密裝置105生成的偽隨機(jī)序列。
另外，當(dāng)將加密數(shù)據(jù)反饋到AES加密裝置105的輸入時(shí)，由于為每行重置保存所反饋的加密數(shù)據(jù)的FF電路104，因此系統(tǒng)不受先前行的加密數(shù)據(jù)的反饋的影響。因此，如果在先前行中發(fā)生諸如失去同步或像素丟失之類的不期望事件，則根據(jù)CFB模式不能對當(dāng)前行的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。然而，在根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)中，當(dāng)更新當(dāng)前行時(shí)，系統(tǒng)能夠從該錯(cuò)誤中完全恢復(fù)。
在前述實(shí)施例中，輸入到AES加密裝置105的數(shù)據(jù)是FF電路104、幀計(jì)數(shù)器103、行計(jì)數(shù)器102、以及FF電路101的輸出。然而，本發(fā)明不限于該示例。例如，F(xiàn)F電路104不需要輸出固定值。另外，可以添加其更新和重置周期不同于幀計(jì)數(shù)器103和行計(jì)數(shù)器102的更新和重置周期的計(jì)數(shù)器。代替地，可以省略幀計(jì)數(shù)器103。在前述示例中，72位、24位、16位、以及16位的輸出數(shù)據(jù)被分別分發(fā)到FF電路104、幀計(jì)數(shù)器103、行計(jì)數(shù)器102、以及FF電路101。然而，這些值只是示例。因此，可以將其它值分發(fā)到這些電路。另外，輸入視頻數(shù)據(jù)的位寬度不限于20位。另外，視頻信號格式不限于具有亮度Y和色差C的格式。
權(quán)利要求和本實(shí)施例的關(guān)系如下。在權(quán)利要求1中，保存裝置對應(yīng)于例如FF電路101。一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器對應(yīng)于例如幀計(jì)數(shù)器103和行計(jì)數(shù)器102。加密裝置對應(yīng)于例如AES加密裝置105。計(jì)算裝置對應(yīng)于例如EXOR電路100。輸入從計(jì)算裝置輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)的路徑對應(yīng)于將EXOR電路100的輸出提供給FF電路101的路徑。信號生成裝置對應(yīng)于例如CPU+定時(shí)控制器110。這些關(guān)系只是示例。因此，本發(fā)明不限于這些示例。
圖11示出了與圖10所示的加密電路31相對應(yīng)的解密電路150的結(jié)構(gòu)的示例。解密電路150布置在HD-SDI解密裝置14中。解密電路150通過同軸電纜13對從HD-SDI加密裝置12傳送的加密視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。除了被輸入到加密電路31的FF電路101的加密視頻數(shù)據(jù)的輸入路徑之外，解密電路150可以由與加密電路31相同的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。解密電路150的各種定時(shí)和數(shù)據(jù)位寬度與加密電路31的相同。
在解密電路150中，AES加密裝置125與在加密電路31中所使用的AES加密裝置105相同。AES加密裝置125根據(jù)AES用與加密電路31的密鑰相同的128位密鑰(K)對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。另外，CPU+定時(shí)控制器130包含CPU和定時(shí)控制組成。定時(shí)控制器可以在每個(gè)時(shí)鐘以及視頻數(shù)據(jù)的每幀和每行的定時(shí)處輸出各種信號。
為每個(gè)時(shí)鐘，將用于每個(gè)像素、具有20位數(shù)據(jù)寬度的加密視頻數(shù)據(jù)輸入到解密電路150。將加密視頻數(shù)據(jù)提供給EXOR電路120。EXOR電路120對加密視頻數(shù)據(jù)與P/P移位寄存器126的輸出進(jìn)行異或，對加密視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，并且輸出所恢復(fù)的視頻數(shù)據(jù)。
將加密視頻數(shù)據(jù)提供給EXOR電路120。另外，將20位加密視頻數(shù)據(jù)中的16位提供給與FF電路101相對應(yīng)的FF電路121。FF電路121保存加密視頻數(shù)據(jù)中的16位。當(dāng)然，當(dāng)FF電路101使用全部20位輸入視頻數(shù)據(jù)時(shí)，將全部20位加密視頻數(shù)據(jù)輸入到FF電路121。以與AES加密裝置125的時(shí)鐘相同的時(shí)鐘140更新FF電路121的保存值。另外，將重置信號139從CPU+定時(shí)控制器130提供給FF電路121，以便為被更新的視頻數(shù)據(jù)的每行而重置FF電路121預(yù)定次數(shù)。重置信號139的定時(shí)對應(yīng)于例如AES加密裝置125的重置值影響其輸出的AES延遲時(shí)間。
行計(jì)數(shù)器122是與行計(jì)數(shù)器102相對應(yīng)而被更新的計(jì)數(shù)器。例如，行計(jì)數(shù)器122利用為加密視頻數(shù)據(jù)的每行而從CPU+定時(shí)控制器130提供的觸發(fā)信號138，為加密視頻數(shù)據(jù)的每行通過遞增1進(jìn)行計(jì)數(shù)并更新計(jì)數(shù)值。將重置信號137從CPU+定時(shí)控制器130提供給行計(jì)數(shù)器122，以便為被更新的每幀更新它。行計(jì)數(shù)值為例如16位數(shù)據(jù)。
幀計(jì)數(shù)器123是與幀計(jì)數(shù)器103相對應(yīng)地進(jìn)行更新的計(jì)數(shù)器。幀計(jì)數(shù)器123利用為加密視頻數(shù)據(jù)的每幀而從CPU+定時(shí)控制器130提供的觸發(fā)信號136，為加密視頻數(shù)據(jù)的每幀，通過例如遞增1進(jìn)行計(jì)數(shù)并更新計(jì)數(shù)值。將重置信號134從CPU+定時(shí)控制器130提供給幀計(jì)數(shù)器123，以便例如在每次啟動(dòng)加密視頻數(shù)據(jù)的節(jié)目時(shí)重置它。幀計(jì)數(shù)值例如為24位數(shù)據(jù)。
FF電路124保存從CPU+定時(shí)控制器130提供的數(shù)據(jù)132。數(shù)據(jù)132不同于幀或行，例如，諸如版本信息的固定值。代替地，數(shù)據(jù)132可以是根據(jù)預(yù)定的規(guī)則、例如基于觸發(fā)信號133的預(yù)定定時(shí)而被更新的值。數(shù)據(jù)132例如是與數(shù)據(jù)112相對應(yīng)的值。如上所述，當(dāng)數(shù)據(jù)112是以基于觸發(fā)信號113的預(yù)定定時(shí)而更新的值時(shí)，數(shù)據(jù)132可以是以基于例如與觸發(fā)信號113相對應(yīng)的觸發(fā)信號133的預(yù)定定時(shí)而被更新的值。例如，F(xiàn)F電路124的輸出為72位數(shù)據(jù)?？梢栽谂c重置信號111相對應(yīng)的定時(shí)處利用重置信號131重置FF電路124的輸出。
由AES加密裝置125在其時(shí)鐘定時(shí)處并行讀取在FF電路124、幀計(jì)數(shù)器123、行計(jì)數(shù)器122、以及FF電路121中所保存的數(shù)據(jù)。換句話說，在圖11所示的示例中，在AES加密裝置125的時(shí)鐘定時(shí)處，將在FF電路124中所保存的72位數(shù)據(jù)、在幀計(jì)數(shù)器123中所保存的24位數(shù)據(jù)、在行計(jì)數(shù)器122中所保存的16位數(shù)據(jù)、以及在FF電路121中所保存的16位數(shù)據(jù)，即總共128位數(shù)據(jù)輸入到AES加密裝置125。
另一方面，將128位密鑰(K)從CPU+定時(shí)控制器130提供給AES加密裝置125。密鑰(K)與在加密電路31中所使用的密鑰(K)相同。AES加密裝置125用密鑰(K)對從FF電路124、幀計(jì)數(shù)器123、行計(jì)數(shù)器122、以及FF電路121輸入的128位數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。將128位加密數(shù)據(jù)中的預(yù)定120位提供給P/P移位寄存器126。
P/P移位寄存器126根據(jù)輸入加密視頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)寬度，將120位加密數(shù)據(jù)劃分成20位。因此，操作AES加密裝置125的時(shí)鐘的頻率是與畫面數(shù)據(jù)同步的時(shí)鐘的頻率的1/6。將從P/P移位寄存器126輸出的20位數(shù)據(jù)提供給EXOR電路120。EXOR電路120對輸入加密視頻數(shù)據(jù)與P/P移位寄存器126的輸出進(jìn)行異或，對輸入加密視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，并且輸出解密的視頻數(shù)據(jù)。
如上所述，解密電路150對應(yīng)于加密電路31。因此，將數(shù)據(jù)輸入到AES加密裝置125的FF電路124、幀計(jì)數(shù)器123、行計(jì)數(shù)器122、以及FF電路121的結(jié)構(gòu)和操作對應(yīng)于加密電路31的FF電路104、幀計(jì)數(shù)器103、行計(jì)數(shù)器102、以及FF電路101的結(jié)構(gòu)和操作。
權(quán)利要求和本實(shí)施例的關(guān)系如下。在權(quán)利要求10中，保存裝置對應(yīng)于例如FF電路121。一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器對應(yīng)于例如幀計(jì)數(shù)器123和行計(jì)數(shù)器122。加密裝置對應(yīng)于例如AES加密裝置125。計(jì)算裝置對應(yīng)于例如EXOR電路120。將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置的路徑對應(yīng)于例如通過其將加密視頻數(shù)據(jù)輸入到EXOR電路120和FF電路121的路徑。信號生成裝置對應(yīng)于例如CPU+定時(shí)控制器130。這些關(guān)系只是示例。因此，本發(fā)明不限于這些示例。
在前述實(shí)施例中，為了計(jì)算輸入視頻數(shù)據(jù)和P/P移位寄存器106的輸出并且獲得加密視頻數(shù)據(jù)，使用了EXOR電路100。然而，本發(fā)明不限于本示例。
在前述實(shí)施例中，根據(jù)HD-SDI標(biāo)準(zhǔn)傳送視頻數(shù)據(jù)和加密視頻數(shù)據(jù)。然而，本發(fā)明不限于該示例。換句話說，本發(fā)明可以應(yīng)用于其它傳送系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種加密設(shè)備，包括保存裝置，用于利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；加密裝置，用于對由保存裝置保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；計(jì)算裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密裝置的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；路徑，其將從計(jì)算裝置輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置；以及信號生成裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存裝置和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號和重置信號。
2.如權(quán)利要求1所述的加密設(shè)備，其中將固定值輸入到加密裝置，而且其中加密裝置對固定值、由保存裝置保存的數(shù)據(jù)、以及一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密。
3.如權(quán)利要求1所述的加密設(shè)備，其中在與提供給一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號同步的定時(shí)處，將重置由保存裝置保存的數(shù)據(jù)的重置信號提供給保存裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的加密設(shè)備，其中輸入數(shù)據(jù)是畫面數(shù)據(jù)，而且其中重置保存裝置的重置信號與畫面數(shù)據(jù)同步。
5.如權(quán)利要求4所述的加密設(shè)備，其中重置保存裝置的重置信號與畫面數(shù)據(jù)的每行同步。
6.如權(quán)利要求1所述的加密設(shè)備，其中輸入數(shù)據(jù)是畫面數(shù)據(jù)，并且其中重置一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號與畫面數(shù)據(jù)同步。
7.如權(quán)利要求6所述的加密設(shè)備，其中重置一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號與畫面數(shù)據(jù)的每幀同步。
8.如權(quán)利要求6所述的加密設(shè)備，其中重置一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號與畫面數(shù)據(jù)的每行同步。
9.一種加密方法，包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
10.一種加密程序，使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種加密方法，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
11.一種記錄介質(zhì)，計(jì)算機(jī)設(shè)備可以從其讀取使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種加密方法的加密程序，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
12.一種解密設(shè)備，對由加密設(shè)備加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，該加密裝置包括保存裝置，用于利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；加密裝置，用于對由保存裝置保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；計(jì)算裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密裝置的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；路徑，其將從計(jì)算裝置輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置；以及信號生成裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存裝置和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號和重置信號，該解密設(shè)備包括保存裝置，用于利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器，利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；加密裝置，用于對由保存裝置保存的數(shù)據(jù)和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；計(jì)算裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密裝置的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；路徑，其將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存裝置；以及信號生成裝置，用于根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存裝置和一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器的觸發(fā)信號和重置信號。
13.如權(quán)利要求12所述的解密設(shè)備，其中將固定值輸入到加密裝置，而且其中加密裝置對固定值、由保存裝置保存的數(shù)據(jù)、以及一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密。
14.如權(quán)利要求12所述的解密設(shè)備，其中在與提供給一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號同步的定時(shí)處，將重置由保存裝置保存的數(shù)據(jù)的重置信號提供給保存裝置。
15.如權(quán)利要求12所述的解密設(shè)備，其中加密數(shù)據(jù)是加密畫面數(shù)據(jù)，而且其中重置保存裝置的重置信號與畫面數(shù)據(jù)同步。
16.如權(quán)利要求15所述的解密設(shè)備，其中重置保存裝置的重置信號與畫面數(shù)據(jù)的每行同步。
17.如權(quán)利要求12所述的解密設(shè)備，其中加密數(shù)據(jù)是加密畫面數(shù)據(jù)，并且其中重置一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號與畫面數(shù)據(jù)同步。
18.如權(quán)利要求17所述的解密設(shè)備，其中重置一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號與畫面數(shù)據(jù)的每幀同步。
19.如權(quán)利要求17所述的解密設(shè)備，其中重置一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)器中的至少一個(gè)的重置信號與畫面數(shù)據(jù)的每行同步。
20.一種解密方法，對以加密方法加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號，該解密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
21.一種解密程序，使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種對以加密方法加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的解密方法，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號，該解密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
22.一種記錄介質(zhì)，計(jì)算機(jī)設(shè)備可以從其讀取解密程序，該解密程序使計(jì)算機(jī)設(shè)備執(zhí)行一種對以加密方法加密的加密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密的解密方法，該加密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟處的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將在計(jì)算步驟輸出的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號，該解密方法包括以下步驟利用觸發(fā)信號保存部分或全部輸入數(shù)據(jù)并且利用重置信號重置所保存的數(shù)據(jù)；利用觸發(fā)信號對計(jì)數(shù)值進(jìn)行遞增計(jì)數(shù)或遞減計(jì)數(shù)，并且利用重置信號將計(jì)數(shù)值重置為預(yù)定值；對在保存步驟保存的數(shù)據(jù)和計(jì)數(shù)步驟的一個(gè)或多個(gè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行加密；根據(jù)預(yù)定的規(guī)則對加密步驟的輸出和從外部輸入的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且輸出加密數(shù)據(jù)；將從外部輸入的部分或全部加密數(shù)據(jù)輸入到保存步驟；以及根據(jù)預(yù)定的規(guī)則和/或以預(yù)定的定時(shí)，生成提供給保存步驟和計(jì)數(shù)步驟的觸發(fā)信號和重置信號。
全文摘要
有可能執(zhí)行確保優(yōu)良的保密性并且能夠從錯(cuò)誤中完全恢復(fù)的加密。由EXOR(100)利用偽隨機(jī)序列對輸入視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，并且由FF(101)保存所獲得的加密數(shù)據(jù)，并且根據(jù)每行重置該加密數(shù)據(jù)。分別根據(jù)每行和每幀遞增計(jì)數(shù)器(102、103)，并且根據(jù)每幀和節(jié)目開頭對其進(jìn)行重置。加密裝置(105)使用密鑰(K)對用于保存固定值的FF(104)、計(jì)數(shù)器(103、102)和FF(101)的輸出進(jìn)行加密，以便生成偽隨機(jī)數(shù)，并且由移位寄存器(106)劃分位串。由EXOR(100)對移位寄存器(106)的輸出和輸入視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，以獲得加密數(shù)據(jù)。由于反饋了加密輸出，因此不可能使用相同數(shù)據(jù)的連續(xù)輸入來執(zhí)行盜用。而且，由于根據(jù)每行重置所反饋的加密輸出，因此有可能從錯(cuò)誤中完全恢復(fù)。
文檔編號H04L9/06GK1823356SQ20048002033
公開日2006年8月23日 申請日期2004年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月14日
發(fā)明者伊藤雄二郎, 下里努, 辻川和伸 申請人:索尼株式會(huì)社