專利名稱：數(shù)據(jù)傳送方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字數(shù)據(jù)傳送方法，用于傳送通常的數(shù)字數(shù)據(jù)和加密過的數(shù)字數(shù)據(jù)混合而成的數(shù)據(jù)。
背景技術：
在以往的數(shù)據(jù)傳送方式中，有使用IEEE1394標準(IEEETHEINSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS，INC.，美國電氣與電子工程師學會)的數(shù)據(jù)傳送方法(參考文獻IEEE Std 13941995，High Performance Serial Bus(高性能串行總線))。在IEEE1394標準的數(shù)據(jù)傳送中有同步(isochronous)通信，適合傳送數(shù)字圖像信號和數(shù)字語音信號等同步數(shù)據(jù)；和異步(asynchronous)通信，適合傳送控制信號等非同步數(shù)據(jù)。兩者的通信都可以在IEEE1394總線上使用。同步通信是所謂的廣播型的通信，IEEE1394總線上的1個裝置輸出的同步分組，可以由該總線上的所有裝置接收。與此相對，在異步通信中，有一對一的通信和一對N的廣播型通信兩種，在總線上的1個裝置輸出的異步分組中，包含表示要接收該分組的裝置的標識符，在該標識符表示特定的裝置時，由該標識符指定的裝置接收該異步分組，而在該標識符表示廣播時，由該總線上的所有裝置接收該異步分組。
此外，作為使用IEEE1394標準的數(shù)據(jù)傳送方法、傳送數(shù)字語音信號和數(shù)字圖像信號、或者在連接到IEEE1394總線上的設備間進行數(shù)據(jù)傳送的標準，IEC(IECInternational Electrotechmcal Commission，國際電工技術委員會)正在研究IEC1883標準(以下稱為AV協(xié)議)。在AV協(xié)議中，圖像語音數(shù)據(jù)被配置在圖5所示的同步分組內(nèi)進行傳送。此外，同步分組包含CIP首標(CIPCommon Isochronous Packet，通用同步分組)。在CIP首標內(nèi)，包含表示圖像語音數(shù)據(jù)種類的標識信息、和發(fā)送同步分組的發(fā)送裝置的裝置號碼等信息。
圖5是AV協(xié)議中使用的同步分組的格式圖。同步分組由同步分組首標900、首標CRC 901、同步凈荷(payload)902及數(shù)據(jù)CRC 903構成。在同步分組首標900中包含標記(tag)907。標記907的值為1時，表示該同步分組符合AV協(xié)議。當標記907的值為1時，即該同步分組是符合AV協(xié)議的分組時，在同步凈荷902的頭部包含CIP首標904。在CIP首標904中，包含源ID 906，它是輸出該同步分組的輸出裝置的標識符。而在CIP首標904中包含F(xiàn)MT 908和FDF 909，表示同步凈荷902中包含的實數(shù)據(jù)905是什么樣的數(shù)據(jù)。圖像信號和語音信號的數(shù)字數(shù)據(jù)包含在實數(shù)據(jù)905中，而實數(shù)據(jù)905不一定要包含在同步凈荷902中，因分組而異，可以有不包含實數(shù)據(jù)905、而只包含CIP首標904的同步凈荷902。
此外，作為AV協(xié)議中用于進行設備控制的命令群，有AV/C命令集。(參考文獻1394 TRADE ASSOCIATION Specification for AV/C Digital InterfaceCommand Set Version 1.0 September 13，1996)這些命令及其響應使用異步通信來傳送。
在上述以往的數(shù)據(jù)傳送方法中，如果為了著作權保護而要以異步通信來發(fā)送將同步凈荷902加密而得的同步分組，則不能保持與不能傳送加密過的同步凈荷902的以往的設備的兼容。即，以往的設備是以同步凈荷902的頭部正常配置有CIP首標904進行發(fā)送為前提而制造的，如果同步凈荷902被加密，則用以往的設備不能正常讀出CIP首標904，而判斷該同步分組不滿足AV協(xié)議，從而接收加密過的同步分組的接收裝置不能正常操作。即，用該接收裝置不能判別實數(shù)據(jù)905中包含的數(shù)據(jù)是哪種數(shù)據(jù)，不能鑒別輸出該同步分組的裝置，而且不能對該發(fā)送裝置進行各種詢問等異步通信，所以不能正常進行接收操作。
此外，在上述以往的數(shù)據(jù)傳送方法中，在接收裝置連續(xù)接收發(fā)送裝置輸出的同步分組期間同步分組的加密開始的情況下，在以往的設備中，加密一開始，則不能正常讀出CIP首標904，不能進行正常的接收。
此外，為了使發(fā)送裝置對用著作權保護的圖像語音信息等進行加密來發(fā)送，而使被認為是正規(guī)的接收裝置對該加密過的圖像語音數(shù)據(jù)等進行解密，則發(fā)送裝置必須向正規(guī)的接收裝置提供解密所需的解密信息。在此情況下，在上述以往的數(shù)據(jù)傳送方法中，發(fā)送裝置要鑒別接收裝置，必須執(zhí)行非常煩雜的過程。即，在同步分組中包含源ID 906，它是進行發(fā)送的裝置的標識符，而不包含表示哪個裝置應接收該同步分組的信息，因此，發(fā)送裝置在同步分組發(fā)送中不能檢查哪個裝置接收該同步分組。因此，為了使發(fā)送裝置檢查連接到IEEE1394總線上的設備中哪個設備正在進行接收，則發(fā)送裝置必須對總線上的所有設備依次進行接收狀態(tài)的詢問，而提供解密所需的密鑰信息的過程非常煩雜。
本發(fā)明就是為了解決上述以往的問題，其目的在于，實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，它在以同步通信發(fā)送加密過的圖像語音信息的情況下也滿足以往的通信標準，而且以往的接收裝置接收包含加密過的圖像語音數(shù)據(jù)的同步分組也不會誤操作。
此外，本發(fā)明就是為了解決上述以往的問題，其目的在于，實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，它可以大大簡化發(fā)送裝置向正規(guī)的接收裝置提供解密所需的密鑰信息的過程。
發(fā)明概述為了解決上述以往數(shù)據(jù)傳送方法的問題，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，在用同步通信傳送的同步數(shù)據(jù)中包含表示實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息和實數(shù)據(jù)部，加密只對實數(shù)據(jù)部進行。
此外，為了解決上述以往數(shù)據(jù)傳送方法的問題，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，表示同步數(shù)據(jù)內(nèi)實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息與實數(shù)據(jù)一起從發(fā)送裝置發(fā)送，通過該加密識別信息檢測出實數(shù)據(jù)部被加密的接收裝置向發(fā)送裝置請求解密信息，接收到根據(jù)該請求從發(fā)送裝置發(fā)送的解密信息的接收裝置使用該解密信息進行實數(shù)據(jù)部的解密，來進行數(shù)據(jù)傳送。
在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，接收到同步數(shù)據(jù)的接收裝置檢查同步數(shù)據(jù)內(nèi)包含的加密識別信息，如果檢測出實數(shù)據(jù)部被加密，則向發(fā)送裝置請求用于對實數(shù)據(jù)部進行解密的解密信息。該請求通過AV/C集中的命令使用異步通信來進行，在接收到該請求的發(fā)送裝置中，通過檢查接收到的命令的分組首標，來鑒別發(fā)出請求的設備、即接收裝置。發(fā)送裝置通過異步通信用命令向這里鑒別出的接收裝置賦予解密信息，從而能夠實現(xiàn)發(fā)送裝置向接收裝置賦予用于解密的解密信息的過程極其簡單的數(shù)據(jù)傳送方法。
此外，在本發(fā)明中，同步數(shù)據(jù)的加密只對實數(shù)據(jù)部進行，在同步數(shù)據(jù)中包含表示實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息。由此，CIP首標不被加密而被原封不動地傳送，所以即使以往的裝置接收到這些加密過的同步數(shù)據(jù)也不會誤操作。即，能夠實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，使得保持與以往數(shù)據(jù)傳送方法的兼容性，而且即使以往的接收裝置接收到加密過的同步數(shù)據(jù)也不可能誤操作。
此外，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送中，即使在接收裝置連續(xù)接收發(fā)送裝置發(fā)送的同步數(shù)據(jù)期間，同步數(shù)據(jù)的加密開始，CIP首標也不被加密而被原封不動地傳送，所以能夠實現(xiàn)進行接收的接收裝置不可能誤操作的數(shù)據(jù)傳送方法。
附圖的簡單說明
圖1是本發(fā)明實施例中CIP首標的格式示意圖；圖2是本發(fā)明實施例中發(fā)送裝置和接收裝置的功能方框圖；圖3A是本發(fā)明實施例中AKE狀態(tài)命令的格式圖；圖3B是本發(fā)明實施例中與AKE狀態(tài)命令對應的AKE響應的格式圖；圖3C是本發(fā)明實施例中AKE控制命令的格式圖；圖4是本發(fā)明實施例中在發(fā)送裝置和接收裝置之間傳輸?shù)漠惒椒纸M的傳輸過程示意圖；圖5是以往的數(shù)據(jù)傳送方法中同步分組的格式圖。
實施發(fā)明的最好方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明第一實施例。
圖1是本發(fā)明實施例中傳送的同步分組的凈荷部的形式圖。本實施例是符合MPEG(Moving Picture Expert Group，運動圖像專家組)的TSP(transportpacket，運輸分組)的傳送例。ENC(以下記作解密信息)910表示實數(shù)據(jù)905是否被解密。
圖2是本發(fā)明實施例中發(fā)送裝置和接收裝置的關系圖。發(fā)送裝置110和接收裝置128通過IEEE1394總線(以下記作1394總線)111連接。
下面首先說明發(fā)送裝置110中各塊的功能。
信號源100將要發(fā)送到1394總線111上的以188字節(jié)為單位的MPEG運輸分組TSP(未圖示)輸出到加密部件101。即，在本實施例中，信號源100輸出188字節(jié)的固定長度的數(shù)據(jù)。加密部件101使用密鑰生成部件106提供的加密密鑰109對從信號源100接收到的TSP進行加密并輸出。在本實施例中，加密密鑰109相當于解密信息。輸出命令105是密鑰生成部件106對加密部件101的命令，有通常輸出、加密輸出及空輸出3種命令。接收到輸出命令105的加密部件101在該命令的內(nèi)容是通常輸出的情況下，原封不動地輸出從信號源100接收到的TSP，作為加密信息910而輸出值0。而在輸出命令105的內(nèi)容是加密輸出的情況下，用從密鑰生成部件106接收到的加密密鑰109對TSP進行加密并輸出，作為加密信息910而輸出值1。而在輸出命令105的內(nèi)容是空輸出的情況下，每當從信號源100接收到TSP時就輸出空信號(未圖示)，同時作為加密信息910而輸出值1。源分組化部件102向從加密部件101接收到的188字節(jié)的TSP附加4字節(jié)的源分組首標，輸出192字節(jié)的源分組(實數(shù)據(jù)905)。CIP塊化部件103向從源分組部件102接收到的源分組附加CIP首標954，輸出同步凈荷952。此時，CIP塊化部件103將從加密部件101接收到的加密信息910配置到CIP首標954內(nèi)。同步分組化部件107向從CIP塊化部件103接收到的同步凈荷952附加同步分組首標900、首標CRC 901及數(shù)據(jù)CRC 903，輸出同步分組。此時，同步凈荷952的內(nèi)容是符合AV協(xié)議的數(shù)據(jù)，所以標記907的值為1。密鑰生成部件106如后所述在其與接收裝置128之間，通過圖3所示的異步分組的發(fā)收而將加密密鑰109發(fā)送到接收裝置128，此外，如前所述，對加密部件101也輸出加密密鑰109。
1394分組輸入輸出部件108在1394總線111和接收裝置110之間進行同步分組及異步分組的輸入輸出。即，1394分組輸入輸出部件108將從同步分組化部件107接收到的同步分組、及從密鑰生成部件106接收到的異步分組輸出到1394總線111上，同時將從1394總線111接收到的異步分組輸出到密鑰生成部件106。
下面接著說明接收裝置128的各塊的功能。
1394分組輸入輸出部件127在1394總線111和接收裝置128之間進行同步分組及異步分組的輸入輸出。即，1394分組輸入輸出部件127將從1394總線111接收到的同步分組輸出到凈荷提取部件123，將從1394總線接收到的異步分組輸出到密鑰生成部件125。此外，將從密鑰生成部件125接收到的異步分組輸出到1394總線111。
凈荷提取部件123從1394分組輸入輸出部件127接收從1394總線111接收到的同步分組，在同步分組的標記907的值為1的情況下，知道同步凈荷952的內(nèi)容是符合AV協(xié)議的數(shù)據(jù)，將同步凈荷952輸出到實數(shù)據(jù)提取部件122。實數(shù)據(jù)提取部件122在接收到的同步凈荷952中包含實數(shù)據(jù)905的情況下，將除去同步凈荷952的頭部的CIP首標954的實數(shù)據(jù)905輸出到解密部件121。此外，實數(shù)據(jù)提取部件122將從CIP首標954中提取出的源ID 906和加密信息910輸出到密鑰生成部件125。此外，加密信息910也被輸出到解密部件121。密鑰生成部件125如后所述在其與發(fā)送裝置110之間通過由異步通信進行的異步分組的發(fā)收來接收加密密鑰126，將加密密鑰輸出到解密部件121。解密部件121在從實數(shù)據(jù)提取部件122接收到的加密信息910的值為0時，將從實數(shù)據(jù)提取部件122接收到的實數(shù)據(jù)905原封不動地輸出到圖像語音化部件120，而在加密信息910的值為1時，使用從密鑰生成部件125接收到的加密密鑰126對實數(shù)據(jù)905進行解密，將解密結果輸出到圖像語音化部件120。
下面說明前述的由異步通信進行的異步分組傳輸。
圖3A～C示出通過異步通信傳輸?shù)漠惒椒纸M的格式，其中圖3A及圖3C是本實施例中密鑰生成部件106和密鑰生成部件125之間發(fā)收的AKE命令(AKEAuthentication and Key Exchange，鑒證和密鑰交換)的命令格式，而圖3B是響應格式。這些命令及響應屬于AV/C命令集，使用異步通信在發(fā)送裝置110和接收裝置128之間被發(fā)收。通過發(fā)收這些命令及響應，在發(fā)送裝置110及接收裝置128之間交換對方裝置的認證和加密密鑰109、126的發(fā)收所需的信息。在上述AKE命令中有AKE控制命令，用于請求對方裝置進行某些操作；和AKE狀態(tài)命令，用于詢問對方裝置的狀態(tài)和能力。
圖3A是AKE狀態(tài)命令的格式圖。在AKE狀態(tài)命令中，操作碼208表示該命令是AKE命令。算法ID 200是固定值0，0以外的值是為將來的擴展而保留的。
圖3B表示對AKE狀態(tài)命令的響應的格式。接收到圖3A的AKE狀態(tài)命令的裝置對發(fā)布該AKE狀態(tài)命令的裝置返送的就是此響應。在發(fā)送裝置110和接收裝置128之間進行相互認證及加密密鑰109、126的傳達的一系列信息交換過程有多種，在算法區(qū)域201中比特指定(bit assign)有返回該響應的裝置能夠執(zhí)行的信息交換過程的標識符。即，接收裝置128在檢測出通過上述過程加密的TSP之后、直至接收到加密密鑰109、126這一期間內(nèi)，在其與發(fā)送裝置110之間發(fā)收多個命令及響應。發(fā)收該命令及響應的信息交換過程有多種，返回該響應的裝置將算法區(qū)域201中對應的比特值設為1來表示自身能夠執(zhí)行的信息交換過程。算法區(qū)域210的長度是16比特，所以最大能夠表示16種信息交換過程。最大數(shù)據(jù)長度212表示在發(fā)收AKE命令及與其對應的響應時、能夠接收的最大數(shù)據(jù)長度為多少字節(jié)。
圖3C表示AKE控制命令的格式。AKE控制命令中的算法區(qū)域201在算法ID 200的值為0時，表示執(zhí)行中的信息交換過程。算法區(qū)域201的各比特在AKE控制命令及與AKE控制命令對應的響應中，必然只有1個比特為1，而其他比特為0，該值1的1個比特表示當前執(zhí)行中的信息交換過程。標號(label)202用于明確多個AKE控制命令間的對應。例如，假設1個裝置對另一個裝置發(fā)送AKE控制命令，而且假設在某個信息交換過程中有下述規(guī)定，即，接收到該AKE控制命令的裝置返送與接收到的AKE控制命令呼應的另一個AKE控制命令。在此情況下，為了明確兩AKE控制命令間的呼應關系，插入到返送的AKE控制命令中的標號202、與插入到最初接收到的AKE控制命令中的標號202使用同一值。步驟號碼203是按照信息交換過程中發(fā)收的過程、對各個AKE控制命令從1開始依次賦予的序號。
子功能299取表1所示的值，通過該值來確定該AKE命令具有的意義。
表1<
在子功能299的內(nèi)容是作出響應的情況下，該AKE控制命令表示對接收命令的裝置的認證的質(zhì)問(challenge)。此時，在數(shù)據(jù)207中，包含認證質(zhì)問數(shù)據(jù)，它是用于認證對方裝置的隨機數(shù)。接收到該命令的裝置返送子功能299內(nèi)容為向我確認的AKE控制命令。在該返送時，數(shù)據(jù)207中容納的數(shù)據(jù)是表示對剛才接收到的數(shù)據(jù)207中的認證質(zhì)問數(shù)據(jù)進行預定運算所得結果的認證響應數(shù)據(jù)。該運算所用的密鑰信息是預先只對被認定是正規(guī)的設備賦予的密鑰，所以如果檢查返送來的認證響應數(shù)據(jù)，就能夠認證進行運算的設備是否是被認定為正規(guī)的設備。
在子功能299的內(nèi)容是創(chuàng)建密鑰信息的情況下，該AKE控制命令表示向接收該命令的裝置請求加密密鑰109。接收到該AKE控制命令的裝置返送子功能299內(nèi)容為重建密鑰的AKE控制命令。此時，在返送的數(shù)據(jù)207中包含加密過的加密密鑰109。
在子功能299的內(nèi)容是交換的情況下，該AKE控制命令表示發(fā)送命令的設備、和接收命令的設備之間密鑰信息的交換。該密鑰信息被容納在數(shù)據(jù)207中傳送，用于設備間的間接認證、和設備公共密鑰的制作。
表1所舉的值以外的子功能值是為將來的擴展而保留的。信道號碼204表示在發(fā)送裝置110和接收裝置128之間進行的同步通信的信道號碼。該信道號碼204只在子功能299的內(nèi)容為創(chuàng)建密鑰信息或重建密鑰時有效，在此以外的情況下，該值為16進制表記FF。塊號碼205及總塊號碼206用于要以AKE控制命令發(fā)收的數(shù)據(jù)用1個AKE命令傳輸不完的情況。即，在此情況下，該數(shù)據(jù)被分割為幾個塊，分多次傳送?？倝K號碼206表示分割該數(shù)據(jù)所得的塊數(shù)，而塊號碼205表示數(shù)據(jù)207是第幾塊的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)長度209用字節(jié)數(shù)表示包含在數(shù)據(jù)207中的有效數(shù)據(jù)長度。數(shù)據(jù)207是通過AKE控制命令發(fā)收的數(shù)據(jù)。接收到AKE控制命令的裝置返回對該AKE控制命令的應答。此時的應答格式及值、與接收到的AKE控制命令的格式及值相同，唯一不同的一點是，在應答中不包含數(shù)據(jù)207。
圖4用時間序列示意性地示出從發(fā)送裝置110向接收裝置128發(fā)送加密密鑰109、126期間、兩裝置間發(fā)收的AV/C命令的具體例。首先，簡單地說明圖4所示的AV/C命令的發(fā)收開始之前兩裝置的操作。
首先，作為初始狀態(tài)，設想從發(fā)送裝置110發(fā)送未加密的TSP的狀況。從信號源100輸出的TSP被輸入到加密部件101。加密部件101由于輸出命令105的內(nèi)容是通常輸出，所以對TSP不加密，原封不動地輸出到源分組化部件102，同時作為加密信息910而輸出值0。源分組化部件102向接收到的TSP附加4字節(jié)的源分組首標，輸出到CIP塊化部件103。CIP塊化部件103向此附加8字節(jié)的CIP首標954，作為同步凈荷952輸出到同步分組化部件107。此時，在CIP首標954中包含的加密信息910中，原封不動地容納從加密部件101輸入的值0。同步分組化部件107向接收到的同步凈荷952附加同步分組首標900、首標CRC 901及數(shù)據(jù)CRC 903，制作同步分組。該同步分組通過1394分組輸入輸出部件108輸出到1394總線111上。此時，由于該同步分組是符合AV協(xié)議的同步分組，所以包含在同步分組首標900中的標記907的值為1。
在從信號源100輸出的TSP變化時，即，從未用著作權保護的圖像語音信息、向用著作權保護的圖像語音信息切換時，檢測出該變化的密鑰生成部件106將輸出命令105從通常輸出變化為空輸出，同時將用于對TSP進行加密的加密密鑰109傳遞給加密部件101。
在輸出命令105的內(nèi)容是空輸出時，加密部件101每當從信號源100接收到TSP時就向源分組化部件102輸出空信號，同時作為加密信息910而輸出值1。從加密部件101接收到空信號的源分組化部件102不附加源分組首標，而將接收到的空信號原封不動地傳達到CIP塊化部件103。CIP塊化部件103一接收到空信號，就只將CIP首標954輸出到同步分組化部件107。此時，CIP首標954中的加密信息910原封不動地使用加密部件101輸出的值1。同步分組化部件107將從CIP塊化部件103接收到的CIP首標954作為同步凈荷952來制作同步分組，輸出到1394分組輸入輸出部件108。此時，該同步分組符合AV協(xié)議，所以標記907的值為1。1394分組輸入輸出部件108將接收到的同步分組輸出到1394總線111上。該同步分組被連續(xù)輸出，在1394總線111上持續(xù)地流動同步凈荷952中只包含CIP首標954的同步分組。在接收到該同步分組的接收裝置128中，1394分組輸入輸出部件127檢查標記907，在檢測出是符合AV協(xié)議的同步分組之后，將該同步分組輸出到凈荷提取部件123。凈荷提取部件123從接收到的同步分組中提取同步凈荷952，輸出到實數(shù)據(jù)提取部件122。實數(shù)據(jù)提取部件122將CIP首標954中包含的加密信息910和源ID 906輸出到密鑰生成部件125。密鑰生成部件125檢查加密信息910，在檢測出值為1之后，由源ID 906知道輸出該同步分組的是輸出裝置110。此后，移至密鑰生成部件125使用AV/C命令來請求加密密鑰109、126的過程、即圖4所示的過程。
在圖4中，首先AKE狀態(tài)命令300被從接收裝置128發(fā)送到發(fā)送裝置110。由此，接收裝置128詢問發(fā)送裝置110能夠執(zhí)行的信息交換過程。響應此，發(fā)送裝置110將AKE響應301返送到接收裝置128。在該AKE響應301中，發(fā)送裝置110能夠執(zhí)行的信息交換過程被比特指定到算法區(qū)域201內(nèi)，由此，接收裝置128能夠知道發(fā)送裝置110能夠執(zhí)行哪種信息交換過程。作為具體例，在發(fā)送裝置110能夠執(zhí)行的信息交換過程是第2個和第6個這2個的情況下，AKE響應301內(nèi)的算法區(qū)域201為2進制表記0000000000100010。
接收到AKE響應301的接收裝置128從發(fā)送裝置110能夠執(zhí)行、而且接收裝置128自身也能夠執(zhí)行的信息交換過程中，選擇最佳的1個過程，以后根據(jù)該過程來發(fā)收AV/C命令?，F(xiàn)在假設在接收裝置128端、能夠執(zhí)行的信息交換過程是第2個和第8個的情況下，發(fā)送裝置110及接收裝置128雙方能夠執(zhí)行的信息交換過程只有第2個，以后使用第2個過程來進行認證及信息的交換。在該過程中包含的AKE控制命令中，算法ID的值為0，算法區(qū)域201的值為16進制表記0000000000000010。在信息交換過程指定的過程中，不僅規(guī)定了各種AKE控制命令的發(fā)收的順序，也規(guī)定了各AKE控制命令發(fā)送的數(shù)據(jù)207的格式和處理方法。
根據(jù)第2個信息交換過程，密鑰生成部件125將作出響應命令302發(fā)送到發(fā)送裝置110。在該作出響應命令302中的數(shù)據(jù)207中，包含密鑰生成部件125產(chǎn)生的、被加密的2個隨機數(shù)RRa和RRb，同時在算法區(qū)域201中包含表示第2個過程的識別信息。在該加密時使用的密鑰是預先提供給被認為是正規(guī)的發(fā)送裝置和接收裝置的公共秘密密鑰。接收到作出響應命令302的密鑰生成部件106檢查接收到的作出響應命令302的算法區(qū)域201，知道以后使用第2個過程進行認證及信息的交換。密鑰生成部件106能夠執(zhí)行第2個過程，所以知道在根據(jù)第2個過程發(fā)送來的作出響應命令302的數(shù)據(jù)207中包含有用該秘密密鑰加密過的2個隨機數(shù)。因此，密鑰生成部件106使用該秘密密鑰從數(shù)據(jù)207中取出RRa及RRb這2個隨機數(shù)之后，返回表示能夠制作響應的應答303。此后，密鑰生成部件1 06將取出的隨機數(shù)中的1個、即RRa容納到數(shù)據(jù)207中，將向我確認命令304發(fā)送到接收裝置128。這是剛才的作出響應命令302所請求的響應。包含該向我確認命令304，此后，在發(fā)送裝置110和接收裝置128之間發(fā)收的各AKE命令的算法區(qū)域201中，都包含表示第2個過程的識別信息。
接收到向我確認命令304的密鑰生成部件125在確認數(shù)據(jù)207的內(nèi)容RRa與自己剛才產(chǎn)生的隨機數(shù)RRa一致之后，對應于向我確認命令304，返回表示確認為正常的應答305。由此，密鑰生成部件1 25認證發(fā)送裝置110為被認為是正規(guī)的發(fā)送裝置。
接著，發(fā)送裝置110通過與上述作出響應302以后相同的過程，使用作出響應命令306、及向我確認命令308，確認接收裝置128是被認為是正規(guī)的接收裝置。然而，此時使用的隨機數(shù)是RTa及RTb，用向我確認命令308返送的隨機數(shù)是RTb。
此刻，發(fā)送裝置110及接收裝置128雙方都知道隨機數(shù)RRb和隨機數(shù)RTb，此外，相互確認為是被認為是正規(guī)的裝置。密鑰生成部件106和密鑰生成部件125分別通過第2個過程規(guī)定的公共運算方法，由RRb和RTb來生成臨時密鑰(未圖示)。該臨時密鑰是只有發(fā)送裝置110及接收裝置128這兩裝置共有的公共密鑰。
接著，密鑰生成部件125將創(chuàng)建密鑰信息命令310發(fā)送到發(fā)送裝置110。此時，在創(chuàng)建密鑰信息命令310的信道號碼204中，容納有當前接收裝置128正在接收的同步分組的信道號碼。接收到該創(chuàng)建密鑰信息命令310的密鑰生成部件106將TSP加密所用的加密密鑰109用上述臨時密鑰加密之后，返送表示創(chuàng)建密鑰信息命令310正常結束的應答311。接著，密鑰生成部件106將數(shù)據(jù)207中容納有用臨時密鑰加密該加密密鑰109所得的結果的重建密鑰命令312發(fā)送到接收裝置128。密鑰生成部件125使用臨時密鑰，對接收到的重建密鑰命令312的數(shù)據(jù)207進行解密，結果，得到加密密鑰126之后，返回表示正常結束重建密鑰命令312的應答313。加密密鑰109和加密密鑰126使用同一臨時密鑰進行加密和解密，所以是同一密鑰。該加密密鑰126從密鑰生成部件125輸出到解密部件121。用以上過程結束解密信息的賦予。
發(fā)送重建密鑰命令312的密鑰生成部件106向加密部件101輸出表示加密輸出的輸出命令105。接收到此的加密部件101用加密密鑰109對從信號源100接收到的TSP進行加密，開始向源分組化部件102的輸出。由此，在1394總線111上，將同步凈荷952中包含用加密密鑰109加密過的TSP的同步分組從發(fā)送裝置110發(fā)送。接收裝置128接收到的該同步分組如前所述，在解密部件121中使用加密密鑰126被解密，輸出到圖像語音化部件120。
在上述一系列AKE控制命令中，作出響應命令302和向我確認命令304、作出響應命令306和向我確認命令308、作出響應命令310和向我確認命令312分別具有相同的標號202。此外，作出響應命令302、向我確認命令304、作出響應命令306、向我確認命令308、作出響應命令310、向我確認命令312分別具有1、2、3、4、5、6的值作為步驟號碼203。
在發(fā)送裝置110輸出的同步分組中包含的實數(shù)據(jù)部105從加密過的實數(shù)據(jù)105變化到未加密的實數(shù)據(jù)105的情況下，解密部件121檢測出加密信息910的變化后停止解密，將從實數(shù)據(jù)提取部件122接收到的輸出原封不動地傳遞給圖像語音化部件120。
此外，在上述圖4所示的過程開始之后，在1394總線111上發(fā)生總線復位的情況下，從開始重新進行作出響應命令302以后的過程。
如上所述，根據(jù)本實施例，通過將表示同步分組內(nèi)實數(shù)據(jù)加密狀況的加密信息和實數(shù)據(jù)一起從發(fā)送裝置發(fā)送，接收到同步分組的接收裝置檢查同步分組內(nèi)包含的加密信息，如果檢測出實數(shù)據(jù)被加密，則向發(fā)送裝置請求用于對實數(shù)據(jù)進行解密的加密密鑰，接收到請求的發(fā)送裝置對該接收裝置賦予加密密鑰，所以能夠實現(xiàn)發(fā)送裝置向接收裝置賦予用于解密的加密密鑰時的過程極其簡單的數(shù)據(jù)傳送方法。
此外，如上所述，根據(jù)本實施例，在用同步通信傳送的同步分組中，包含表示實數(shù)據(jù)加密狀況的加密信息和實數(shù)據(jù)，通過只對實數(shù)據(jù)進行加密進行數(shù)據(jù)傳送，能夠實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，使得保持與以往數(shù)據(jù)傳送方法的兼容性，而且以往的接收裝置即使接收加密過的實數(shù)據(jù)，也不可能誤操作。
此外，如上所述，根據(jù)本實施例，即使在接收裝置連續(xù)接收發(fā)送裝置發(fā)送的同步數(shù)據(jù)期間，同步數(shù)據(jù)的加密開始，CIP首標也不被加密而是原封不動地傳送，所以可以實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，使得進行接收的接收裝置不可能誤操作。
在本實施例中，由加密密鑰進行的加密一旦開始，所有的傳送單位中包含的實數(shù)據(jù)都被加密而發(fā)送，但是沒有必要對所有的傳送單位進行加密。例如，即使加密過的傳送單位和未加密的傳送單位被交替發(fā)送，由于CIP首標中包含加密信息，所以在接收裝置中也能夠正常進行解密，能夠得到同樣的效果。再者，在此情況下，接收裝置向發(fā)送裝置指定進行加密的傳送單位的比例，得到的效果當然也不變。然而，MPEG的源分組的大小是192字節(jié)，但是在進行MPEG的高數(shù)據(jù)率傳送(12Mbps以上)時，多個源分組被容納到1個同步凈荷中。此時，在同一同步凈荷中，當然不能既有加密過的源分組、又有未加密的源分組。
在本實施例中，由加密密鑰進行的加密對所有實數(shù)據(jù)進行，但是沒有必要對所有部分進行加密。例如，只對實數(shù)據(jù)部的前半部分進行加密，或者將實數(shù)據(jù)部的4等分中最初和第3個這兩處進行加密來發(fā)送也能得到同樣的效果。在此情況下，如果將進行加密的部分和比例的信息插入到CIP首標中來發(fā)送，則在接收裝置端能夠進行適當?shù)慕饷堋Ｔ僬?，在CIP首標中，只插入表示實數(shù)據(jù)是否被加密的加密信息，看到CIP首標而檢測出被加密的接收裝置通過同步通信向發(fā)送裝置詢問實數(shù)據(jù)部的哪個部分被如何加密這一信息，也能夠得到同樣的效果。在此情況下，接收裝置向發(fā)送裝置使用異步通信來指定進行加密的部分和比例，當然也能夠得到同樣的效果。此外，如果只對實數(shù)據(jù)部中數(shù)據(jù)重要性高的部分進行加密，則加密及解密的負荷降低，而且當然也能夠得到充分的加密效果。
在本實施例中，在發(fā)送裝置和接收裝置之間的相互認證結束之前，只傳送不包含實數(shù)據(jù)的CIP首標的同步分組，但是不只輸出CIP首標的同步分組，而是輸出包含從一開始就加密過的實數(shù)據(jù)的同步分組，當然也能夠得到同樣的效果。
在本實施例中，在發(fā)送裝置和接收裝置之間發(fā)收的AKE控制命令的傳送過程是通過相互協(xié)商來決定的，但是在接收裝置能夠執(zhí)行的過程只限于一個的情況下，不進行該協(xié)商過程，而是用接收裝置能夠執(zhí)行的唯一過程來開始命令的傳送，當然也能夠得到同樣的效果。在此情況下，最好預先確定所有被認證為是正規(guī)的設備最低限能夠執(zhí)行的基本過程。
在本實施例中，在發(fā)送裝置和接收裝置之間進行直接認證，傳送由秘密密鑰進行的解密信息，但是認證及解密信息的傳達手段不限于此。例如，也可以使用公開密鑰相互進行間接認證及臨時密鑰的制作，使用臨時密鑰進行解密信息的傳輸。下面，簡單說明其過程。
發(fā)送裝置及接收裝置通過相互協(xié)商而定的過程，將相互間接認證所需的密鑰信息容納到AKE控制命令的數(shù)據(jù)207中相互發(fā)送。此時，子功能299表示交換。由此，如果發(fā)送裝置和接收裝置是相互認證是正規(guī)的設備，則共有相同的臨時密鑰，所以其后能夠用與本實施例同樣的過程，使用創(chuàng)建密鑰信息命令及重建密鑰命令來傳輸解密信息。
在本實施例中，在發(fā)送裝置和接收裝置之間發(fā)收的AKE控制命令的傳送過程是通過相互協(xié)商來決定的，但是在發(fā)送裝置能夠執(zhí)行的過程的種類預先知道的情況下，不進行該協(xié)商過程，接收裝置就用發(fā)送裝置能夠執(zhí)行的過程開始命令的傳送，當然也能夠得到同樣的效果。
在本實施例中，在發(fā)送裝置和接收裝置之間發(fā)收的AKE控制命令的傳送過程是通過相互協(xié)商來決定的，但是決定傳送過程的手段不限于此。即，在多個傳送過程各具有預定的優(yōu)先級的情況下，接收裝置使用自身能夠執(zhí)行的過程中優(yōu)先級最高的過程開始傳送，在發(fā)送裝置不能執(zhí)行該過程的情況下，按照優(yōu)先級依次選擇下一個過程開始傳送，如果知道發(fā)送裝置和接收裝置雙方都能夠執(zhí)行的過程，則使用該過程來傳送AKE控制命令，當然也能夠得到同樣的效果。
在本實施例中，發(fā)送裝置對實數(shù)據(jù)部的解密所用的解密信息進行加密而傳送到接收裝置，但是接收裝置取得解密信息的手段不限于此。即，也可以不傳送發(fā)送裝置加密過的解密信息，而是發(fā)送裝置向接收裝置傳送接收裝置足以取得解密信息的信息，接收裝置由該信息間接取得解密信息。具體地說，從發(fā)送裝置向接收裝置只傳送散列(hash)函數(shù)的種源，在接收裝置端根據(jù)接收到的種源使用散列函數(shù)來取得解密信息，當然也能夠得到同樣的效果。
在本實施例中，示出AKE命令的格式的一例，但是AKE命令的格式不限于此。即，本實施例所示的AKE命令的格式不過是用于實現(xiàn)本實施例的一例，使用與此不同的格式的命令當然也能夠得到同樣的效果。產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，通過將表示同步數(shù)據(jù)內(nèi)實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息和實數(shù)據(jù)部一起發(fā)送進行數(shù)據(jù)傳送，接收到同步數(shù)據(jù)的接收裝置檢查同步數(shù)據(jù)內(nèi)包含的加密識別信息，如果檢測出實數(shù)據(jù)部被加密，則向發(fā)送裝置請求用于對實數(shù)據(jù)部進行解密的解密信息，接收到該請求的發(fā)送裝置向接收裝置賦予解密信息，所以其有益效果是，能夠實現(xiàn)發(fā)送裝置向接收裝置賦予用于解密的密鑰信息時的過程極其簡單的數(shù)據(jù)傳送方法。
此外，如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，在用同步通信傳送的同步數(shù)據(jù)中包含表示實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息和實數(shù)據(jù)部，通過只對實數(shù)據(jù)部加密進行數(shù)據(jù)傳送，其有益效果是能夠實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，使得保持與以往數(shù)據(jù)傳送方法的兼容性，而且即使以往的接收裝置接收加密過的同步數(shù)據(jù)，也不可能誤操作。
此外，如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，在用同步通信傳送的同步數(shù)據(jù)中包含表示實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息和實數(shù)據(jù)部，通過只對實數(shù)據(jù)部加密進行數(shù)據(jù)傳送，其有益效果是能夠實現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳送方法，即使在接收裝置連續(xù)接收發(fā)送裝置發(fā)送的同步數(shù)據(jù)期間，同步數(shù)據(jù)的加密開始，由于CIP首標不被加密而是原封不動地傳送，所以進行接收的接收裝置不可能誤操作。
此外，如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，通過發(fā)送裝置和接收裝置之間的協(xié)商來選擇在發(fā)送裝置和接收裝置之間發(fā)收的認證信息及解密信息的授受過程，從而能夠實現(xiàn)將來擴展性優(yōu)越的認證及解密信息的授受過程。即，在將來新認證方法和解密信息能夠利用時，即使混用能夠使用新過程的設備和只能使用舊過程的設備，如果新設備能夠使用舊過程，則通過兩設備間的協(xié)商能夠選擇最佳的過程。即，采用本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法的有益效果是，即使在混用新設備和舊設備的環(huán)境下，也能夠始終選擇最佳的過程來執(zhí)行。
此外，如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，能夠變化加密過的實數(shù)據(jù)和未加密的實數(shù)據(jù)的比例，所以即使接收裝置不具有能夠對加密過的實數(shù)據(jù)進行解密的高速處理的專用硬件，也能夠通過軟件進行解密。即，其有益效果是，在個人計算機這樣不具有解密用的硬件的設備作為接收裝置的情況下，也能夠通過降低加密實數(shù)據(jù)的比例而減少解密處理，從而由處理速度慢的軟件進行解密。
此外，如上所述，在本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳送方法中，在發(fā)送裝置和接收裝置相互認證是正規(guī)的設備之前這一期間內(nèi)，輸出不包含實數(shù)據(jù)的同步分組，所以其有益的效果是，不會浪費總線有限的傳送頻帶，此外，未被認證是正規(guī)的設備接收到實數(shù)據(jù)的可能性變得非常小。
權利要求
1.一種數(shù)據(jù)傳送方法，用于使用同步(isochronous)通信和異步(asynchronous)通信的總線系統(tǒng)，在該同步通信中總線上的任意設備接收同步數(shù)據(jù)，而在該異步通信中接收異步數(shù)據(jù)的設備被指定，其特征在于，上述同步數(shù)據(jù)有時包含實數(shù)據(jù)部，表示上述實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息包含在上述實數(shù)據(jù)部以外的上述同步數(shù)據(jù)中，接收到上述同步數(shù)據(jù)的接收裝置在上述加密識別信息指示上述實數(shù)據(jù)部被加密的情況下，向發(fā)送上述同步數(shù)據(jù)的發(fā)送裝置使用上述異步通信請求上述實數(shù)據(jù)部的解密信息，接收到上述請求的上述發(fā)送裝置使用上述異步通信向上述接收裝置發(fā)送對上述實數(shù)據(jù)部的上述解密信息進行加密的加密信息、或者取得上述解密信息所需的解密信息取得數(shù)據(jù)，上述接收裝置在接收到上述加密過的解密信息的情況下，從上述加密過的解密信息中取出上述解密信息，而在上述接收裝置接收到上述解密信息取得數(shù)據(jù)的情況下，使用上述解密信息取得數(shù)據(jù)來取得上述解密信息，使用這樣得到的上述解密信息對加密過的實數(shù)據(jù)部進行解密。
2.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，接收到上述同步數(shù)據(jù)的上述接收裝置檢測出上述實數(shù)據(jù)部被加密之后、直至取得上述解密信息的一系列過程有多種，所述接收裝置在請求上述解密信息之前，先向上述發(fā)送裝置詢問上述發(fā)送裝置能夠執(zhí)行的過程的種類，上述接收裝置從自身和上述發(fā)送裝置雙方都能夠執(zhí)行的過程中選擇執(zhí)行的過程，上述接收裝置根據(jù)選擇出的上述過程來取得上述解密信息。
3.如權利要求2所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，在上述發(fā)送裝置和上述接收裝置雙方都能夠執(zhí)行的上述過程存在多個的情況下，根據(jù)預定的優(yōu)先級來選擇上述過程。
4.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，接收到上述同步數(shù)據(jù)的上述接收裝置檢測出上述實數(shù)據(jù)部被加密之后、直至取得上述解密信息的上述一系列過程有多種，上述接收裝置從上述多種過程中根據(jù)預定的優(yōu)先級來選擇上述過程并開始上述過程，在上述發(fā)送裝置不能執(zhí)行上述接收裝置選擇出的上述過程的情況下，上述接收裝置依次重新選擇上述過程，直至找到上述發(fā)送裝置能夠執(zhí)行的上述過程并開始上述過程，上述接收裝置在找到能夠執(zhí)行的過程時，根據(jù)該選擇出的過程來取得上述解密信息。
5.如權利要求2～4中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，根據(jù)上述選擇出的過程，在上述發(fā)送裝置和上述接收裝置之間授受的上述異步數(shù)據(jù)中，包含表示執(zhí)行中的上述過程的種類的標識符。
6.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述接收裝置在進行上述解密信息的請求之前，確認上述發(fā)送裝置是正規(guī)的發(fā)送裝置。
7.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述發(fā)送裝置在接收到上述解密信息的請求后，在接收裝置確認是上述正規(guī)的接收裝置之后，對上述實數(shù)據(jù)部的解密信息進行加密并發(fā)送。
8.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述發(fā)送裝置和上述接收裝置在相互確認對方是上述正規(guī)的接收裝置或上述正規(guī)的發(fā)送裝置之后，上述接收裝置進行上述解密信息的請求。
9.如權利要求1～8中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，在上述接收裝置請求上述解密信息之前，從上述接收裝置向上述發(fā)送裝置發(fā)送上述發(fā)送裝置制作公共密鑰至少必須的信息，并且從上述發(fā)送裝置向上述接收裝置發(fā)送上述接收裝置制作上述公共密鑰至少必須的信息，上述發(fā)送裝置使用上述公共密鑰對上述解密信息進行加密并發(fā)送，上述接收裝置從接收到的上述加密過的復合化信息中使用上述公共密鑰來取出上述解密信息。
10.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述加密只對上述實數(shù)據(jù)部進行。
11.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述發(fā)送裝置內(nèi)部具有實數(shù)據(jù)的信號源，上述發(fā)送裝置對從上述信號源輸出的以固定長度為單位的每個上述實數(shù)據(jù)決定加密的有無，將加密過的上述實數(shù)據(jù)和未加密的上述實數(shù)據(jù)配置在相互不同的上述同步通信的輸出單位內(nèi)，輸出到上述總線系統(tǒng)。
12.如權利要求11所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述接收裝置使用上述異步通信向上述發(fā)送裝置指定上述加密過的實數(shù)據(jù)和上述未加密的實數(shù)據(jù)的比率，上述發(fā)送裝置根據(jù)上述指定來變更加密有無的比率。
13.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述發(fā)送裝置內(nèi)部具有上述實數(shù)據(jù)的信號源，上述發(fā)送裝置對從上述信號源輸出的上述以固定長度為單位的實數(shù)據(jù)，決定上述以固定長度為單位的實數(shù)據(jù)中進行上述加密的比例，將上述實數(shù)據(jù)配置到上述同步通信的輸出單位內(nèi)，輸出到上述總線系統(tǒng)。
14.如權利要求13所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，上述接收裝置通過上述異步通信向上述發(fā)送裝置指定進行上述加密的比例，上述發(fā)送裝置根據(jù)上述指定來變更上述加密的比例。
15.如權利要求1～5中任一項所述的數(shù)據(jù)傳送方法，其特征在于，在上述發(fā)送裝置發(fā)送上述同步數(shù)據(jù)時，至少在請求上述解密信息之前的期間內(nèi)在上述同步數(shù)據(jù)中不包含上述實數(shù)據(jù)部來發(fā)送，至少在接收到上述解密信息后開始發(fā)送包含上述實數(shù)據(jù)部的上述同步數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種數(shù)據(jù)傳送方法,其目的在于,在IEEE1394總線上對用著作權保護的AV信息進行加密來發(fā)送時,即使是不能應付加密的以往的設備也不會誤操作,在用同步通信傳送的同步數(shù)據(jù)中包含表示實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息和實數(shù)據(jù)部,加密只對實數(shù)據(jù)部進行。表示同步數(shù)據(jù)內(nèi)實數(shù)據(jù)部加密狀況的加密識別信息和實數(shù)據(jù)一起從發(fā)送裝置發(fā)送,通過該加密識別信息檢測出實數(shù)據(jù)部被加密的接收裝置向發(fā)送裝置請求解密信息,接收到根據(jù)該請求從發(fā)送裝置發(fā)送的解密信息的接收裝置使用該解密信息進行實數(shù)據(jù)部的解密。
文檔編號H04L12/40GK1252912SQ98804411
公開日2000年5月10日 申請日期1998年4月22日 優(yōu)先權日1997年4月24日
發(fā)明者西村拓也, 飯塚裕之, 山田正純 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社