Дисковый носитель записи и устройство и способ воспроизведения записанной на нем информации - RU2253154C2
Код документа: RU2253154C2
Чертежи
Описание
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к дисковому носителю записи и устройству и способу воспроизведения записанной на этот носитель информации, которые позволяют защитить лицензионный (т.е. не нарушающий Закона об авторских правах) носитель записи от несанкционированного использования на рынке носителей структурой самого носителя записи, выполненного, в частности, в виде компакт-диска, и конструкцией основного блока (устройства воспроизведения), в который он устанавливается.
Предпосылки создания изобретения
В последние годы в связи с широким распространением видеоигровых машин и появлением на рынке большого количества различных устройств для развлечений (видеоигровых устройств) существенно возросла потребность в носителях записи с программным обеспечением для видеоигр. В настоящее время покупка и использование конечными пользователями дисковых носителей записи происходит не только законным путем, но и в результате перепродажи носителя. уже купленного конечным пользователем, т.е. часть пользователей приобретает уже использованное программное обеспечение или специально изготовленные носители с так называемыми "пиратскими копиями" программ.
В последнее время для борьбы с производством такого "пиратского" программного обеспечения стали использовать специальное устройство, позволяющее зафискировать наличие на дисковом носителе специальной кодограммы с отметкой, по которой можно установить законность записанной на нем программы, и исключающее в случае отсутствия на диске такой кодограммы возможность воспроизведения записанной на нем программы, в чем состоит, таким образом, попытка пресечь распространение фальшивых ("пиратских") копий программного обеспечения.
Однако такую защиту программного обеспечения от возможной подделки, основанную на обнаружении специальной кодограммы, можно достаточно просто обойти, использовав для этого схему, позволяющую создавать подобную кодограмму, т.е. схему, блокирующую такую защиту. В настоящее время такие устройства, блокирующие защиту лицензионного программного обеспечения, распространены достаточно широко и позволяют, несмотря на использование специальных средств, воспроизводить "пиратские" копии программ. В патенте US 5671202 (на имя Brownstein и др.) описаны устройство и способ защиты записанных на оптический диск данных, основанные на использовании нестираемых импульсных данных.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение направлено на решение перечисленных выше проблем. Задачей изобретения является создание дискового носителя записи, обеспечивающего защиту (от несанкционированного использования) лицензионного носителя записи, которая исключает возможность продажи использованного программного обеспечения и возможность его копирования. Еще одной задачей изобретения является разработка устройства и способа воспроизведения информации, записанной на такой дисковый носитель.
Поставленные в изобретении задачи решаются с помощью предлагаемого в нем дискового носителя записи, на котором записано программное обеспечение, которое можно воспроизвести с помощью устройства воспроизведения, при этом дисковый носитель записи, помимо записанного на него программного обеспечения, имеет специальный (особый или абсолютный) код, который должен соответствовать каждому разделу программного обеспечения, верификационные данные, которые должны соответствовать записанному на диск программному обеспечению, и импульсные данные, последовательность импульсов которых соответствует верификационным данным.
В качестве специальных кодов на дисковом носителе записи можно использовать штрих-коды, цифровые сигналы и служебные сигналы ошибки с модулированной девиацией питов.
Импульсные данные могут состоять либо из магнитных данных, либо из оптических данных, либо из тех и других.
Поставленные в изобретении задачи решаются также с помощью предлагаемого в нем дискового носителя записи, на котором записано программное обеспечение, которое можно воспроизвести с помощью устройства воспроизведения, и который, помимо записанного на него программного обеспечения, имеет специальный код, который должен соответствовать каждому разделу программного обеспечения, верификационные данные, которые должны соответствовать записанному на диск программному обеспечению, импульсные данные, последовательность импульсов которых соответствует верификационным данным, и программу управления вращением, которая регулирует скорость вращения дискового носителя записи и обеспечивает совпадение последовательности импульсов, соответствующей импульсным данным, с верификационными данными.
В качестве специальных кодов на дисковом носителе записи можно использовать штрих-коды, цифровые сигналы и служебные сигналы ошибки с модулированной девиацией питов.
В записанную на дисковый носитель записи программу регулирования скорости вращения можно записать программу многоступенчатого регулирования скорости вращения дискового носителя, а в верификационные данные можно записать данные, соответствующие многоступенчатому регулированию скорости вращения.
В одном из вариантов изобретения предлагаемый в нем дисковый носитель записи, помимо записанного на него программного обеспечения, имеет специальный код, который должен соответствовать каждому разделу программного обеспечения, верификационные данные, которые должны соответствовать записанному на диск программному обеспечению, импульсные данные, последовательность импульсов которых соответствует верификационным данным, программу управления вращением, которая регулирует скорость вращения дискового носителя записи и обеспечивает совпадение последовательности импульсов, соответствующей импульсным данным, с верификационными данными, и программу верификации, которая выявляет последовательность импульсов, соответствующую импульсным данным, определяет совпадение выявленной последовательности импульсов с верификационными данными и в случае их совпадения регистрирует специальный код в устройстве воспроизведения, а затем стирает импульсные данные.
Поставленные в изобретении задачи решаются также с помощью предлагаемого в нем устройства воспроизведения, на котором воспроизводится программное обеспечение, записанное на дисковый носитель записи, и которое содержит устройство для установки дискового носителя записи, на котором записан специальный код, который должен соответствовать каждому разделу программного обеспечения, верификационные данные, которые должны соответствовать записанному на диск программному обеспечению, и импульсные данные, последовательность импульсов которых соответствует верификационным данным, устройство распознавания специального кода и подтверждения регистрации специального кода, установленного в устройство воспроизведения дискового носителя записи, устройство для измерения последовательности импульсов, которое выявляет последовательность импульсов, полученную из импульсных данных, в процессе вращения дискового носителя записи только при незарегистрированном специальном коде, устройство для регистрации специального кода, которое регистрирует специальный код только при совпадении измеренной последовательности импульсов с верификационными данными, и стирающее устройство, которое стирает импульсные данные после регистрации специального кода.
Предлагаемое в изобретении устройство воспроизведения может иметь устройство управления вращением, которое регулирует скорость вращения дискового носителя записи и обеспечивает совпадение последовательности импульсов, соответствующей импульсным данным, с верификационными данными.
Такое устройство управления вращением может регулировать скорость вращения дискового носителя записи многоступенчато в соответствии с верификационными данными.
В изобретении предлагается также способ воспроизведения информации с дискового носителя информации, на котором, помимо программного обеспечения, записаны специальный код, который должен соответствовать каждому разделу программного обеспечения, верификационные данные, которые должны соответствовать записанному на диск программному обеспечению, и импульсные данные, последовательность импульсов которых соответствует верификационным данным, при осуществлении которого после установки дискового носителя записи в устройство воспроизведения с него считывают специальный код, подтверждают его регистрацию в устройстве регистрации, измеряют последовательность импульсов, полученную из импульсных данных, в процессе вращения дискового носителя записи только при незарегистрированном специальном коде, определяют совпадение измеренной последовательности импульсов с верификационными данными, считывают и регистрируют специальный код в устройстве воспроизведения только при совпадении измеренной последовательности импульсов с верификационными данными и стирают импульсные данные.
При осуществлении предлагаемого в изобретении способа воспроизведения после установки дискового носителя записи в устройство регистрации и измерения последовательности импульсов, полученной из импульсных данных, регулируют скорость вращения дискового носителя записи и обеспечивают совпадение последовательности импульсов, соответствующей импульсным данным, с верификационными данными.
В предлагаемом в изобретении способе скорость вращения дискового носителя записи можно регулировать многоступенчато в соответствии с верификационными данными.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На прилагаемых к описанию чертежах показано:
на фиг.1 - внешний вид сверху системы для развлечений, выполненной в соответствии с изобретением,
на фиг.2 - вид спереди лицевой стороны показанного на фиг.1 устройства для развлечений с расположенными на ней гнездами,
на фиг.3 - внешний вид в аксонометрической проекции устройства для развлечений, показанного на фиг.1,
на фиг.4 - принципиальная схема, на которой показаны основные компоненты устройства для развлечений,
на фиг.5 - схема устройства, используемого для защиты от несанкционированного использования лицензионного программного обеспечения,
на фиг.6 - вид сверху оптического компакт-диска (КД),
на фиг.7 - блок-схема процедуры, используемой для защиты лицензионного программного обеспечения, и
на фиг.8а-8д - последовательности импульсов, записанных на дисковый носитель записи, используемый в устройстве для развлечений.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже со ссылкой на фиг.1-8 на конкретном примере рассмотрены различные варианты осуществления настоящего изобретения. При этом в качестве такого иллюстрирующего изобретение примера рассматривается система для развлечений.
На фиг.1 показан общий вид системы для развлечений, в которой используются предлагаемые в изобретении дисковый носитель записи и устройство воспроизведения и в которой осуществляется предлагаемый в изобретении способ воспроизведения.
Устройство 1 для развлечений служит для считывания программы, записанной на оптический диск, и выполнения, например, игровой программы в соответствии с командами пользователя (игрока). В данном случае под "выполнением игровой программы" понимается процесс управления ходом развития игрового сюжета, вывода на экран соответствующих изображений, воспроизведения соответствующих звуковых эффектов и выполнения других связанных с игрой операций.
Устройство 1 для развлечений имеет основной блок 2, в центральной части которого расположен дисковод 3 для оптического диска, такого как компакт-диск либо другой аналогичный носитель информации или носитель записи, на котором записана прикладная программа видеоигры, переключатель 4 сброса, предназначенный для произвольного возврата игры к ее началу, выключатель 5 электропитания, кнопка 6, которая используется для установки в дисковод и извлечения из него оптического диска, и два гнезда 7А и 7В.
Гнезда 7А и 7В предназначены для подсоединения двух пультов 20 управления, которые позволяют двум пользователям одновременно играть в несущие элемент состязательности игры или просто играть друг против друга. Кроме того, в гнездо 7А или 7В можно вставить обычную плату памяти или терминал 100. Пример конфигурации такой системы с двумя гнездами 7А и 7В показан на фиг.1, однако он не ограничивает эту систему.
Пульт 20 управления имеет первый и второй элементы 21 и 22 управления, а также левую кнопку 23L, правую кнопку 23R, пусковую кнопку 24, кнопку 25 выбора, еще два элемента 31, 32 управления, которые обеспечивают возможность аналогового управления, переключатель 33 режима, с помощью которого выбирается режим работы элементов 31, 32 управления, и индикатор 34, на котором отображается информация о выбранном режиме работы элементов управления. Внутрь пульта 20 управления можно встроить не показанное на чертеже специальное устройство, создающее вибрации.
На фиг.2 показаны гнезда 7А и 7В, расположенные на лицевой стороне основного блока 2 видеоигрового устройства 1.
В данном случае каждое гнездо 7А, 7В имеет два расположенных на разной высоте разъема, в частности верхние разъемы 8А и 8В, которые предназначены для подсоединения плат памяти, терминала 100 или другого подобного устройства, и нижние разъемы 9А, 9В, которые предназначены для подсоединения пульта 20 управления через ответную часть 26 разъема.
Конструктивно приемные части (слоты) разъемов 8А и 8В под плату памяти выполнены в виде длинных вытянутых в боковом направлении узких щелей, у которых нижние углы имеют больший радиус округления, чем верхние, что исключает возможность установки в гнездо платы памяти в неправильной ориентации. Кроме того, разъемы 8А и 8В под плату памяти имеют шторки, которые защищают расположенные внутри разъемов соединительные контакты.
У других (нижних) разъемов 9А и 9В, которые предназначены для подключения к основному блоку пультов управления и которые также выполнены в виде длинных вытянутых в боковом направлении щелей, радиус скругления нижних углов также больше радиуса скругления верхних углов, что исключает вероятность установки в гнездо ответной части 26 разъема пульта 20 управления в неправильной ориентации, при этом разная форма разъемов 8 А и 8В под плату памяти и разъемов 9А и 9В для подсоединения пульта управления исключает вероятность ошибочной установки платы памяти в разъемы для подсоединения пульта управления и наоборот.
На фиг.3 показан терминал 100, который вставлен в разъем 8А под плату памяти гнезда 7А, расположенного с передней стороны устройства 1 для развлечений.
На фиг.4 показана принципиальная схема устройства 1 для развлечений. В таком устройстве 1 для развлечений имеется система 50 управления, компонентами которой являются центральный процессор (ЦП) 51 и связанные с ним периферийные и другие подобные устройства, графическая система 60, в которой предусмотрен графический процессор (ГП) 62, выполняющий визуализацию, заключающуюся в формировании и записи изображений в кадровый буфер 63, акустическая система 70, состоящая из звукового процессора (ЗП) 71, который формирует музыкальные и различные иные звуковые эффекты, контроллер 80 оптического диска, управляющий работой оптического диска, на котором записана прикладная программа, блок 90 связного контроллера, который управляет вводом и выводом сигналов от пульта 20 управления, с помощью которого пользователь выдает соответствующие команды, и обменом данными с платой 10 памяти, терминалом 100 или другим подобным устройством, в котором хранятся различные игровые установки и другая подобная информация, и шина, с которой соединены все перечисленные выше элементы аппаратуры.
Система 50 управления имеет центральный процессор (ЦП) 51, периферийный контроллер 52, который выполняет различные, связанные с управлением функции, такие как управление прерываниями и управление передачей данных в режиме прямого доступа к памяти (ПДП), основную память (основное запоминающее устройство) 53, представляющую собой запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ), и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 54, в котором хранятся программы так называемой операционной системы, которая управляет работой основной памяти 53, графической системы 60, акустической системы 70 и остальных компонентов и устройств видеоигрового устройства. Под "основной памятью" 53 в данном случае понимается ЗУ, из которого можно запустить выполнение соответствующих программ.
В качестве ЦП 51, который обеспечивает общее управление устройством 1 для развлечений, запуская для этого операционную систему, которая хранится в ПЗУ 54, можно использовать 32-разрядный ЦП с RISC-архитектурой (с сокращенным набором команд).
При включении в устройстве 1 для развлечений электропитания ЦП 51 системы 50 управления запускает операционную систему, хранящуюся в ПЗУ 54, начиная тем самым управление работой графической системы 60, акустической системы 70 и других устройств. При запуске операционной системы ЦП 51 производит, например, инициализацию всего устройства 1 для развлечений для проверки и подтверждения его работоспособности и после этого, управляя контроллером 80 оптического диска, запускает выполнение записанной на этом диске прикладной программы, например игровой программы.
При выполнении этой игровой или иной прикладной программы ЦП 51 в соответствии с вводимыми пользователем командами управляет работой графической системы 60, акустической системы 70 и другими соответствующими устройствами и тем самым управляет процессом формирования выводимых на экран изображений и процессом формирования звуковых и музыкальных эффектов.
Графическая система 60 имеет геометрический процессор (ГмП) 61, который осуществляет, например, преобразование координат и другие аналогичные операции, графический процессор (ГП) 62, который осуществляет визуализацию графических изображений в соответствии с командами графической визуализации, поступающими от ЦП 51, кадровый буфер 63, который служит для хранения изображений, созданных ГП 62, и видеодекодер 64, который служит для декодирования графической видеоинформации, которая была сжата и закодирована методом ортогонального преобразования, например методом дискретного косинусного преобразования.
ГмП 61, в котором предусмотрен механизм параллельного выполнения нескольких операций, может в ответ на операционные запросы от ЦП 51 параллельно выполнять с высокой скоростью множество вычислительных операций, таких как преобразование координат, вычисление освещенности и операции по выполнению матричных или векторных вычислений. В частности, при выполнении операций по равномерному затушевыванию, когда каждый полигон, имеющий, например, треугольную форму, закрашивается одним цветом постоянной интенсивности, ГмП 61 может в течение 1 секунды вычислять координаты максимально примерно 1500000 полигонов, что позволяет в таком устройстве для развлечений соответствующим образом снизить нагрузку на ЦП 51 и осуществлять вычисление координат с достаточно высокой скоростью.
Кроме того, в соответствии с командами визуализации, поступающими от ЦП 51, ГП 62 осуществляет визуализацию полигонов или других аналогичных примитивов с их записью в кадровый буфер 63. ГП 62 может в течение 1 секунды осуществлять визуализацию максимально примерно 360000 полигонов.
Кадровый буфер 63 представляет собой так называемое двухпортовое ЗУПВ, благодаря чему процесс передачи в него данных, полученных в ГП 62 в результате визуализации, и данных от основной памяти может осуществляться одновременно со считыванием из него данных, предназначенных для вывода на экран.
В кадровом буфере 63, объем памяти которого может, например, составлять 1 Мбайт, изображения могут храниться в виде матриц, состоящих из 1024 элементов изображения (пикселей) в горизонтальном направлении и из 512 элементов изображения в вертикальном направлении, где каждый пиксель представлен 16-ю битами. Кроме того, кадровый буфер 63, помимо дисплейной области, из которой данные выводятся в виде видеоинформации, имеет также область хранения таблицы перекодировки цветов (ТПЦ), в соответствии с которой определяются цвета полигонов или иных примитивов, визуализируемых графическим процессором 62, и текстурную область, в которой хранятся данные по текстуре изображений, подвергаемые в процессе визуализации преобразованию координат и после этого отображаемые на полигоны или иные примитивы, сформированные ГП 62. ТПЦ-область и текстурная область кадрового буфера динамически обновляются в соответствии с изменениями в его дисплейной области.
Помимо упомянутого выше равномерного затушевывания, ГП 62 может осуществлять затушевывание по методу Гуро, согласно которому цвет в полигоне определяется посредством интерполяции цвета его вершин, и текстурное отображение, при котором текстура, данные о которой хранятся в текстурной области кадрового буфера, отображается на полигоны. При затушевывании по методу Гуро или при осуществлении текстурного отображения ГмП 61 может вычислять в течение 1 секунды координаты максимально 500000 полигонов.
Под управлением ЦП 51 видеодекодер 64 декодирует характеризующую неподвижные или движущиеся изображения видеоинформацию, которая хранится в основной памяти 53 и после декодирования снова сохраняется в ней.
Видеоинформация, которая после обработки описанным выше образом в ГП 62 сохраняется в кадровом буфере 63, может использоваться в качестве фона изображения, визуализируемого ГП 62.
Акустическая система 70 имеет звуковой процессор (ЗП) 71, который по командам от ЦП 51 формирует музыкальные и звуковые эффекты, акустический, или звуковой, буфер 72, в котором ЗП 71 сохраняет данные, характеризующие соответствующую форму звуковых сигналов и другую аналогичную информацию, и динамик 73, воспроизводящий музыкальные и звуковые эффекты, генерируемые ЗП 71.
В ЗП 71 предусмотрена функция АДИКМ-декодирования для восстановления аудиоданных, полученных адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляцией (АДИКМ) в результате преобразования 16-разрядных аудиоданных в 4-разрядный разностный сигнал, функция воспроизведения для генерирования звуковых эффектов и других звуков путем воспроизведения характеризующих форму акустических сигналов данных, которые хранятся в акустическом буфере 72, и функция модуляции для модуляции и воспроизведения в виде звуковых сигналов данных, которые характеризуют форму этих звуковых сигналов и хранятся в акустическом буфере 72.
Наличие таких функций позволяет использовать акустическую систему 70 в качестве так называемого источника оцифрованных звуков, который по командам от ЦП 51 генерирует музыкальные и звуковые эффекты на основе данных о форме звуковых сигналов, хранящихся в акустическом буфере 72.
В контроллере 80 оптического диска имеется устройство 81 чтения оптических дисков, которое считывает соответствующие прикладные программы, данные и иную информацию, записанные на оптический диск, декодер 82, декодирующий программы, данные и иную информацию, которая была записана на носитель с последующим добавлением к ней кода с исправлением ошибок, и буфер 83, в котором временно сохраняются данные, поступающие из устройства 81 чтения оптических дисков, благодаря чему ускоряется считывание данных с оптического диска. Работой декодера 82 управляет соединенный с ним вспомогательный ЦП 84.
Помимо упомянутых выше АДИКМ-данных, в качестве звуковой или аудиоинформации (называемой в дальнейшем аудиоданными), записанной на оптический диск и считываемой с него устройством 81, используются так называемые ИКМ-данные (цифровые данные, полученные импульсно-кодовой модуляцией), которые являются результатом аналого-цифрового преобразования аудиосигналов.
Что касается АДИКМ-данных, то эти аудиоданные, которые были записаны, например, в виде 4 разрядов для представления разности 16-разрядных дискретных данных, декодируются декодером 82 и после этого подаются в ЗП 71, в котором эти данные подвергаются соответствующей обработке, в частности цифроаналоговому преобразованию, а затем подаются в динамик 73.
Что касается ИКМ-данных, то эти аудиоданные, которые были записаны, например, в виде 16-разрядных дискретных данных, декодируются декодером 82 и затем выводятся на динамик 73.
Блок 90 имеет связной контроллер 91, который управляет обменом информацией по шине с ЦП 51 и имеет соединительный разъем 12, через который к связному контроллеру 91 подсоединяется пульт 20 управления, с помощью которого пользователь вводит соответствующие команды, а также имеет соединительные разъемы 8А и 8В, через которые к нему подсоединяются плата 10 памяти или терминал 100, используемые в качестве вспомогательного запоминающего устройства для хранения игровых установок и другой информации.
Пульт 20 управления, подсоединяемый к разъему 12, имеет, например, 16 функциональных кнопок или клавиш, с помощью которых пользователь может вводить различные команды, и в соответствии с командами, поступающими от связного контроллера 91, пульт 20 управления через систему синхронной передачи данных передает на контроллер 91 примерно 60 раз в секунду информацию о состоянии указанных кнопок. Связной контроллер 91 в свою очередь передает затем эту информацию о состоянии кнопок пульта 20 управления в ЦП 51.
Таким путем задаваемые пользователем команды подаются на вход ЦП 51, который на основе выполняемой в данный момент игровой программы осуществляет обработку информации в соответствии с командами, поступающими от пользователя.
При этом необходимо, чтобы передача большого количества видеоданных между вышеуказанными основной памятью 53, ГП 62, видеодекодером 64 и декодером 82 при считывании программы, выводе на экран изображений, формировании графической информации (визуализации) и т.п. происходила с высокой скоростью.
Для этого в устройстве 1 для развлечений предусмотрена передача данных в так называемом ПДП-режиме (в режиме с прямым доступом к памяти), когда обмен данными между основной памятью 53, ГП 62, видеодекодером 64 и декодером 82 осуществляется напрямую под управлением периферийного контроллера 52 в обход ЦП 51. За счет этого нагрузка на ЦП 51, которая связана с передачей данных, может быть снижена, а передача данных может происходить с высокой скоростью.
При необходимости сохранения установочных данных в процессе игры ЦП 51 передает подлежащие сохранению данные в связной контроллер 91, а связной контроллер 91 записывает эти данные в плату 10 памяти или память терминала 100, которые вставлены в разъем 8А или 8В соответственно.
Следует отметить, что связной контроллер 91 имеет встроенную в него схему защиты, защищающую устройство для развлечений от неисправностей, возникающих в электрической цепи. Плата 10 памяти или терминал 100, поскольку они не связаны напрямую с шиной, можно вставлять и извлекать из основного блока видеоигрового устройства при включенном электропитании. В тех случаях, когда емкости памяти платы 10 памяти или терминала 100 недостаточно для дальнейшей игры, в соответствующее гнездо основного блока всегда можно вставить новую плату памяти, не выключая при этом электропитание основного блока устройства для развлечений. Тем самым в основной блок всегда можно вставить новую плату памяти без потери требующей резервного копирования игровой информации и записать на такую новую плату памяти необходимые игровые данные.
Для подсоединения платы 10 памяти или терминала 100 к устройству 1 для развлечений в качестве интерфейсов используется параллельный интерфейс 96 ввода-вывода и последовательный интерфейс 97 ввода-вывода.
Выше было описано устройство для развлечений, в котором в качестве дискового носителя записи используются компакт-диски, выполненные в виде оптических дисков. Программное обеспечение, которое используется в процессе игры устройством 1 для развлечений, которое представляет собой только устройство воспроизведения, относится к игровому программному обеспечению, которое при его записи на оптический диск, включая этот диск, может быть названо использованным или "пиратским" программным обеспечением.
С целью исключить возможность воспроизведения информации с нелицензионных дисков и тем самым исключить целесообразность создания копий использованного или "пиратского" программного обеспечения на оптический диск записывают по крайней мере специальный код, который представляет собой информацию, характерную для данного диска, импульсные данные, которые образуют последовательность импульсов, и верификационные данные, которые при определенной скорости вращения диска должны соответствовать последовательности импульсов. В этом случае защиту от несанкционированого использования лицензионного программного обеспечения можно обеспечить регистрацией специальных кодов и проверкой их совпадения или проверкой совпадения импульсных и верификационных данных.
Ниже на одном из примеров рассмотрен типичный способ такого рода защиты от вторичного (несанкционированного) использования или копирования программного обеспечения. В устройстве для развлечений, в котором с помощью устройства воспроизведения проигрывается рассматриваемый в этом примере в качестве дискового носителя записи оптический диск, т.е. в устройстве воспроизведения, в котором уже зарегистрирован специальный код, записанный на упомянутый оптический диск, наличие лицензионного программного обеспечения на этом диске определяется совпадением специального кода, записанного на диске, и специального кода, зарегистрированного в устройстве воспроизведения.
Если при воспроизведении оптического диска окажется, что его специальный код не зарегистрирован в устройстве воспроизведения, то в этом случае производится сравнение и проверка на совпадение записанных на диск верификационных данных с последовательностью импульсов, создаваемой при вращении диска записанными на него импульсными данными. У нового лицензионного оптического диска такая последовательность импульсов должна совпадать с верификационными данными, и при их совпадении считываемый с диска специальный код регистрируется в устройстве воспроизведения. Иными словами, такой диск регистрируется как диск с лицензионным программным обеспечением.
После такой регистрации кода оптического диска, который уже не требует защиты записанного на него лицензионного программного обеспечения, записанные на него импульсные данные стираются.
Надежность проверки легальности программного обеспечения можно повысить за счет многоступенчатого изменения скорости вращения воспроизводимого оптического диска и записи определенных данных, соответствующих этим ступеням, в верификационные данные.
Такой способ обеспечивает трехуровневую защиту от несанкционированного использования лицензионного (легального) программного обеспечения: по наличию или отсутствию регистрации специального кода, по совпадению или несовпадению импульсных и верификационных данных и по совпадению или несовпадению соответствующих данных на разных многоступенчато меняющихся скоростях вращения диска.
Помимо основного варианта предлагаемого в изобретении способа защиты от несанкционированного использования лицензионного (легального) программного обеспечения, основанного на использовании специальных кодов, верификационных данных и импульсных данных, записанных на оптический диск, возможны и другие варианты, основанные на выполнении других операций, заложенных в программу верификации и связанных с контролем скорости вращения, распознаванием и регистрацией специального кода, измерением последовательности импульсов импульсных данных и распознаванием последовательности импульсов либо стиранием импульсных данных или же на выполнении других соответствующих операций только в устройстве воспроизведения.
Ниже более подробно рассмотрена конструкция устройства, используемого для описанной выше защиты от несанкционированного использования лицензионного программного обеспечения.
На фиг.5 схематично показана конфигурация устройства воспроизведения записанных на оптический диск данных, используемого для выполнения на нем соответствующих операций по защите лицензионного программного обеспечения от возможного несанкционированного копирования. Диск 800, установленный в устройство 81 чтения оптических дисков (см. фиг.4), вращается двигателем 801.
При вращении диска датчик 802, перемещающийся в радиальном направлении относительно диска 800, выдает высокочастотный ВЧ-сигнал впадины, который подается на вход усилителя 803 высокой частоты (УВЧ). Данные таблицы содержания (ТС), специальные коды или верификационные данные, прежде чем они попадут в декодер 82, поступают сначала из УВЧ 803 на вход включенной перед декодером 82 схемы 804 обработки сигналов. Выходные сигналы этой схемы 804 обработки сигналов подаются на вход ЦП 84, в который поступает также выходной сигнал от встроенного в датчик 802 измерителя скорости и сигнал обнаружения с выхода PG 805, и результаты обработки этих сигналов в ЦП 84 используются для управления двигателем 801 через сервоконтроллер 806 и драйвер 807 и для управления схемой 808 стирания. В данном случае PG 805 считывает и выдает импульсные данные (в данном случае магнитные данные), записанные на диск 800, и выдает сигналы, снимаемые при вращении диска с обмотки датчика.
Как показано на фиг.6, стираемые импульсные данные можно записать на лицевой, обратной или боковой стороне диска 800. Для этого, например, на диск можно нанести штрих-код или магнитный порошок одного или нескольких типов. Импульсные данные в виде штрих-кода можно стереть, а магнитный порошок можно размагнитить. Так, в частности, нанесение на определенные участки дорожки вращения диска рядом с расположенной в его центре этикеткой магнитного материала позволяет выполнить магнитную запись на диск с промежутками и в дальнейшем после считывания во время вращения диска полученных таким образом периодических импульсов размагнить их в процессе непрерывной магнитной записи. Для получения импульсных данных можно также использовать свет, выполнив на диске 800 во время его изготовления один или несколько отражающих или пропускающих свет участков. С целью исключить возможность распознавания импульсных данных их часть можно удалить с помощью света, затемнить отражающую свет часть диска или удалить и затемнить отражающее свет покрытие диска либо выполнить пропускающие свет участки диска диффузно отражающими свет.
На диск 800 для каждого раздела программного обеспечения можно также записать нестираемые специальные коды. В качестве специального кода можно, в частности, использовать штрих-код, записанный на лицевую, обратную или боковую сторону диска, или же цифровой сигнал, записанный в таблице содержания, во вводной части записанных на диск данных или в области необязательных данных либо дополнительно к этому можно определенным образом промодулировать девиацию (или биение) впадин записи и вводить соответствующие сигналы в схему обработки сигналов в качестве служебных сигналов ошибки. В такой специальный код можно также включить ряд стираемых данных, в частности информацию о названии программы, ее номере, названии фирмы-изготовителя, номере партии и другую характерную для диска информацию.
На диск 800 записываются также верификационные данные. Такие верификационные данные, которые должны соответствовать упомянутым выше импульсным данным, представляют собой записанные на диск данные, соответствующие последовательности импульсов импульсных данных для определенной скорости вращения диска. В том случае, когда на диске 800 записано лицензионное программное обеспечение, последовательность импульсов импульсных данных при соответствующей скорости вращения диска должна совпадать с верификационными данными.
При получении последовательности импульсов импульсных данных при многоступенчатом изменении скорости вращения диска верификационные данные записываются на диск в соответствии с последовательностями импульсов при многоступенчатом изменении скорости его вращения. При этом следует учитывать, что поскольку измеряемая последовательность импульсов импульсных данных меняется при изменении скорости вращения диска даже в пределах одной выбранной скорости вращения, то и запись верификационных данных, соответствующих последовательностям импульсов, должна происходить в разных режимах в соответствии с выбранной скоростью вращения диска.
Таким способом на диск 800 можно записать стираемые импульсные данные, нестираемые специальные коды и верификационные данные.
В основном блоке устройства воспроизведения (контроллере оптических дисков) имеется датчик 805 импульсов. В том случае, когда для формирования импульсных данных используется магнитная среда, в качестве датчика импульсов используется магнитный датчик, выполненный в виде обмотки обычного электромагнита, а в том случае, когда импульсные данные формируются по отражению или пропусканию света, в качестве датчика импульсов используется обычный оптрон.
Считываемые, например, датчиком 802 специальные коды усиливаются в УВЧ 803 и вместе с данными таблицы содержания обрабатываются в схеме 804 обработки сигналов, а затем при необходимости декодируются, после чего содержащиеся в этих кодах название программы и номер диска сравниваются с названиями и номерами, которые либо хранятся, например, в виде содержимого консольной таблицы (СКТ) в энергонезависимом запоминающем устройстве, например, во флэш-памяти, связанной со вспомогательным ЦП 84 основного блока, либо уже были ранее зарегистрированы в устройстве воспроизведения.
На оптический диск помимо специального кода, импульсных данных и верификационных данных можно также записать и программу верификации. Программа верификации может представлять собой программу управления вращением диска, которая регулирует скорость вращения оптического диска, как это описано выше, или же эта программа, помимо программы управления вращением диска, может включать программу распознавания и регистрации специального кода, программу измерения и распознавания последовательности импульсов или программу стирания импульсных данных. Поскольку оптический диск вначале всегда проверяют, фиксируя при этом записанную на него информацию, независимо от места ее расположения на диске 800, регулировать одну скорость вращения диска 800 или регулировать его скорости вращения при многоступенчатом изменении скорости можно с помощью программного обеспечения, используя для этого программу верификации, или же техническими (аппаратными) средствами, используя для этого имеющуюся в устройстве воспроизведения систему регулирования скорости вращения приводного двигателя. При регулировании скорости вращения диска по программе верификации, которая в этом случае загружается в основной блок, можно привести диск 800 во вращение со скоростью, заложенной в эту программу, и проверить при этой скорости совпадение измеренной последовательности импульсов с верификационными данными.
Программа верификации помимо программы регулирования скорости вращения диска может включать программу распознавания записанного на диск специального кода, программу измерения последовательности импульсов, основанную на импульсных данных, используемую в том случае, когда распознаваемый специальный код не регистрируется, программу измерения последовательности импульсов и распознавания верификационных данных, программу регистрации специального кода, основанную на совпадении последовательности импульсов и верификационных данных, или программу, которая после регистрации стирает импульсные данные.
Необходимо отметить, что для выполнения всех этих операций помимо программного обеспечения можно использовать и соответствующие имеющиеся в устройстве воспроизведения аппаратные средства.
Регистрация специальных кодов названия в СКТ и возможность считывания содержания таблицы из выбранного сервера с использованием функции связи позволяют получить с высокой точностью маркетинговую информацию, которую можно использовать при планировании объемов производства и продажи дисков.
На фиг.7 в виде блок-схемы показана процедура защиты лицензионного программного обеспечения от несанкционированного использования. На шаге S10 пользователь, купивший новый диск, или владелец диска устанавливает диск в устройство воспроизведения (основной блок), после чего на шаге S11 в основном блоке с диска считывается специальный код и на шаге S12 проверяется, был ли раньше этот специальный код зарегистрирован в СКТ или нет. Если в результате такой проверки будет установлено, что считанные с диска данные (специальный код) уже были до этого зарегистрированы в СКТ, то основной блок автоматически переходит в режим нормальной работы (к шагу S18). В противном случае, т.е. если специальный код диска раньше не был зарегистрирован, то с диска в устройство воспроизведения загружаются верификационные данные (шаг S13), и на шаге S14 выполняется измерение последовательности импульсов. При многоступенчатом вращении диска с разными скоростями (по соответствующей программе) формируется характерная показанная на фиг.8 последовательность импульсов, вид которой определяется одновременно и скоростью вращения диска, и измеренной на этой скорости последовательностью импульсов. На следующем шаге (S15) выдаваемая PG последовательность импульсов сравнивается с верификационными данными на наличие совпадения между ними.
При совпадении последовательности импульсов с верификационными данными основной блок признает установленный в него диск лицензионным и сохраняет в СКТ часть или все кодовые характеристики считанного с диска названия (шаг S16) и после этого (на шаге S17) с помощью имеющегося в нем устройства стирания стирает с диска импульсные данные. Для стирания импульсных данных в этом случае можно использовать установленную в патроне крепления диска магнитную головку, создающую сравнительно большую магнитную силу, или какое-либо иное подобное устройство. Стертые с диска импульсные данные не подлежат дальнейшему считыванию, однако к этому моменту информация о названии нового диска уже оказывается зарегистрированной в СКТ, и основной блок может перейти к работе в нормальном режиме (к шагу S18). Если же в результате проверки окажется, что содержание импульсного сигнала и верификационные данные диска не совпадают друг с другом или импульсы не могут быть измерены, то основной блок делает заключение, что на диске записано нелицензионное программное обеспечение, например программа, полученная незаконным путем, и после выполнения (на шаге S19) необходимого позиционирования, отображения и ряда других операций работа с этим диском заканчивается и его дальнейшее использование становится невозможным (шаг S20).
Описанное выше изобретение позволяет достичь следующих преимуществ. Возможность использования только тех дисков, названия которых позволяют определить, что они действительно приобретены законным путем и сначала зарегистрированы в таблице устройства воспроизведения, делает практически невозможным использование и любую перепродажу конечным пользователем купленных им дисков (продажу так называемого использованного программного обеспечения). При нелегальном копировании всей записанной на диск информации из-за невозможности точного воспроизведения на диске последовательности верификационных данных процесс изготовления "пиратского" программного обеспечения становится крайней сложным, и поэтому простое копирование носителей записи становится бессмысленным. Использование разных методов записи на диск импульсных данных, верификационных данных, программ верификации и специальных кодов еще больше увеличивает уровень сложности изготовления нелицензионного программного обеспечения. Так, в частности, при многоступенчатом регулировании скорости вращения диска и изменении верификационных данных для каждой партии выпущенных дисков нелицензионное изготовление программного обеспечения становится практически невозможным. Настоящее изобретение, решающее задачу существенного сокращения объема продаж использованного программного обеспечения и нелицензионного программного обеспечения и обеспечивающее надежную защиту лицензионного программного обеспечения, способствует процветанию и дальнейшему развитию существующего в настоящее время рынка программного обеспечения. Кроме того, возможность анализа СКТ поставщиком программного обеспечения, которая обеспечивается наличием в основном блоке функции связи, позволяет с высокой точностью использовать данные маркетинга для разработки и будущих продаж нового программного обеспечения.
Реферат
Изобретение относится к дисковому носителю записи, устройству и способу воспроизведения записанной на этот носитель информации, которые позволяют защитить лицензионный носитель записи от несанкционированного использования. Программное обеспечение, которое записано на дисковом носителе записи, можно воспроизвести с помощью устройства воспроизведения. Диск, помимо записанного на него программного обеспечения, содержит индивидуальный код, который должен соответствовать программному обеспечению, верификационные данные, которые должны соответствовать программному обеспечению, и стираемые импульсные данные, последовательность импульсов которых соответствует верификационным данным. Технический результат - исключение возможности обнаружения и создания кодограммы, блокирующей защиту от несанкционированного использования. 7 с. и 16 з.п. ф-лы, 8 ил.
