用于检查和确定控制值的设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种用于检查数据集（１１２）的设备，其中，所述数据集（１１２）具有多个子集并且每个子集有一个部分控制值（１１４）。本发明专利技术的设备包括用于建立控制值的装置（１０２）以及比较装置（１０３）。用于建立控制值的装置（１０２）适用于根据子集的部分控制值（１１４）来建立公共控制值（１１６）。比较装置（１０３）适用于将公共控制值（１１６）与提供给比较装置（１０３）的比较值（１１８）进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用控制值来检查数据集的设备及方法，以及一种用于确定诸如计算机文件之类的数据集的比较控制值的设备及方法。
技术介绍
对于大多数多元化应用，例如在数字权限管理中，希望或必须在使用之前，检查文件或比特流的真实性或完整性。关于数据集的完整性的检查，这可以是关于例如在计算机的RAM或ROM中要检查的区域或大容量存储器中的文件。在检查过程中，在进一步处理数据之前，可发现对数据的操作或识别出存储或写入错误。特别地，对于音频应用或视频应用，即使当数据处于压缩形式时，数据集都非常大。例如，典型的MP3编码的歌曲每一分钟播放时间产生1MB的数据集。为利用诸如散列(hash)算法之类的算法来检查文件的完整性，通常对完整的文件和结果计算所述散列算法，接着将散列值与参考值进行比较。接下来，描述利用加密散列方法来检查数据集的完整性。加密的散列值也被称为检验和。通过已定义的且唯一的方法，散列方法从不确定长度的输入值中计算出确定的输出值(所谓的散列)。例如，散列值为20字节的字符串。针对每个任意输入值，散列函数的各个字符确定唯一的关联输出值，但是无法从所述输出值反向计算输入值。首先用散列算法来处理要计算散列值的完整数据集，以形成数据集的散列。对于随后的完整性检查，再次使用散列算法对要测试的数据集进行完整的处理。在参考回合期间，如果要测试的数据集提供了相同的散列，则可假定数据集没有变化。散列函数的主要目的是检查并确保数字数据的完整性。散列函数的应用包括从校验和的计算到签名方法。即，所述散列既可直接用作校验和，或另外也可表示初始的数据集。为检查完整性，散列值直接用作校验和。对于散列函数的需求基本上集中在以下三点。一方面，每个散列值应以同一频率产生。这意味着对于不同输入值，散列值的概率不会不同。此外，输入值的小变化会导致不同的散列值。此外，应该非常难以产生冲突(collision)。这意味着，对于给定的输入值，找到具有相同散列值的第二输入值应该尽可能的困难。满足所提到的三个需求的散列函数被称为加密散列函数。最重要的加密散列函数是SHA-1、MD4、MD5以及RIPE-MD-160。当前最重要的加密散列函数SHA-1(SHA；SHA＝安全散列算法)处理512比特长的块，并产生160比特长的散列值。对于SHA-1，所谓链变量的五个32比特的变量以及所谓的压缩函数起到重要的作用。对于散列函数SHA-1，首先将输入值分成512比特长的块。然后，压缩函数得到五个链变量以及512比特的块，并将其在下一5个32比特的值上再现。然后，在每个有20个同等操作的四个回合内执行所述函数，其中在预定的运算操作之后将各个比特移位。最后，五个链变量的内容作为散列值输出。例如，在规范“Open Mobil Alliance；OMA DRM SpecificationV2.0；Draft version 2.0-10thApril，2004”中描述了用于检查完整性的散列方法的使用。例如，在规范“Internet Streaming Media Alliance，Encryption and Authentication Specification，version 1.0，February，2004”中描述了另外的检查方法。通常，数据集完整性的检查的目的并不在于其本身。相反地，仅在实际使用数据集之前执行完整性的检查。因此，在使用数据集时，检查完整性的费力是不利的，因为完整性的检查是与额外的复杂性相关联的，所述额外复杂性可引起数据集使用中的额外成本和延迟。特别地，用于检查完整性的高时间成本以及所需资源的使用，尤其是用于执行检查和计算的算法性能是重要的缺点。所需的高费力性特别重要，因为在对是否存在数据集的完整性进行声明之前，始终必须首先检查整个数据集。特别地，这对超大数据集产生作用，并例如在音频和视频文件的情况下，会在播放音频或视频数据时的开始引起延迟。另一个重要的缺点在于高能量消耗，这是由始终必须首先检查整个数据库而引起的。当可能只使用数据的一部分时，这也是必要的。因此，例如，在便携式播放器上播放短片段或对DRM保护的音频作品或视频作品进行进带或倒带的情况下，首先必须执行整个音频作品或视频作品的检查。特别地，在便携式装置的情况下，这引起电池寿命的降低。另一个缺点在于只要部分数据存在，则没有有关数据集的声明也是可行的。这是一个缺点，因为在测试的负面结果的情况下，在大多数情况下可以或应该忽略实际处理。另一个缺点是部分使用数据需要与完整使用数据同样的检查努力。开始延迟也只发生在播放音频/视频作品的短片段时，或在进行进带或倒带时，应该会发生在作品内。
技术实现思路
本专利技术的目的是创建一种用于检查数据集的设备和方法，以及一种用于确定控制值的设备和方法，所述设备和方法能够在复杂度降低的同时加速控制操作。通过根据权利要求1的用于检查数据集的设备、根据权利要求10的用于确定控制值的设备、根据权利要求15的用于检查数据集的方法、根据权利要求16的用于确定控制值的方法以及根据权利要求17的计算机程序，来解决上述目的。本专利技术创建了用于检查数据集的设备，所述数据集具有多个部分集以及每个部分集的部分控制值，所述设备包括用于确定控制值的装置，形成用于根据所提供的部分集的部分控制值来确定公共控制值；以及比较装置，形成用于将公共控制值和提供给比较装置的比较控制值相比较。此外，本专利技术创建了一种用于根据具有多个部分集的数据集来确定比较控制值的设备，所述设备包括用于确定每部分集的部分控制值；以及用于根据部分集的部分控制值来确定比较控制值。本专利技术基于以下认识对于数据集的完整性的每片段检查或部分检查导致需要用以检查完整性或形成控制值的复杂度降低。根据本专利技术的方法，未对整个数据集形成控制值，但是对数据集的部分集形成控制值。这些部分集的控制值存储在数据集中或者是独立的。此外，对部分控制值形成额外控制值。这是有利的，因为对于数据集完整性的检查，首先相对于额外控制值来检查部分控制值。随后，可通过与各个部分区域相关联的校验和来检查各个部分区域。根据本专利技术的方法，针对每部分的完整性检查可能产生一系列好处。特别地，当只检查了数据集的第一部分而不是整个数据集时，数据的使用已经变成可能。例如，播放音频/视频作品因此能够几乎没有任何延迟地开始。此外，可选地，还能够只部分使用数据集，而不必检查整个数据集。例如，在音频/视频作品内的进带或倒带或在作品内的跳跃的情况下，每部分的检查是有利的。由于每部分检查，不需要的部分的检查可以忽略。这样，节省了时间和资源。根据另一个示例性实施例，数据的实际使用可与完整性的检查并行地在部分中发生。因此，例如，仅必须从磁盘加载数据部分一次，以检查该部分的完整性并马上处理该部分。这造成了时间、资源以及能量的节约。根据另一个示例性实施例，也可以推迟检查。这在文件的个人作品可接受在无检查情况下使用时是可能的。例如，使用音乐文件的第一作品或另一个作品，并且并行地检查该使用。这具有在执行过程中检查要检查的数据的优点。此外，仅必须从硬盘获取所使用的数据一次。如果检查成功，释放下一个作品用于处理。否则，所述处理在此作品刚执行完即停止。此外，根据本专利技术的方法通过预检查数据集的部分(partial本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查数据集的设备，所述数据集具有多个部分集以及每个部分集的部分控制值，所述设备包括：　　　　用于确定控制值的装置（１０２），形成用于根据所提供的数据集（１１２）的部分集的部分控制值（１１４）来确定公共控制值（１１６）；以及　　　　比较装置（１０３），形成用于将公共控制值（１１６）与提供给比较装置的比较控制值（１１８）进行比较。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-10-15 102004051771.11.一种用于检查数据集的设备，所述数据集具有多个部分集以及每个部分集的部分控制值，所述设备包括用于确定控制值的装置(102)，形成用于根据所提供的数据集(112)的部分集的部分控制值(114)来确定公共控制值(116)；以及比较装置(103)，形成用于将公共控制值(116)与提供给比较装置的比较控制值(118)进行比较。2.如权利要求1所述的检查设备，其中，确定装置(102)还形成用于针对数据集(112)的部分集之一，确定额外部分控制值(122)；以及其中，所述比较装置(103)还形成用于将所述额外部分控制值和相应的部分集的部分控制值(114)进行比较。3.如权利要求2所述的检查设备，其中，所述比较装置(103)形成用于作为公共控制值(116)与比较控制值(118)的比较的函数，提供比较信号(120)，以及其中，用于确定装置(102)还形成用于作为比较信号的函数，确定额外部分控制值(122)。4.如权利要求2或3之一所述的检查设备，还包括用于使用部分集的数据的装置(104)，所述装置(104)形成用于作为所提供的部分控制值(114)与额外部分控制值(122)的检查结果(124)的函数，使用部分集之一的数据。5.如权利要求4所述的检查设备，其中，使用装置(104)形成用于作为检查结果(124)的结果，在检查结果(124)表示匹配时，使用部分集。6.如权利要求4所述的检查设备，其中，使用装置(104)形成用于作为检查结果(124)的结果，在检查结果表示不匹配时，中断部分集的使用。7.如权利要求1到6之一所述的检查设备，其中，数据集(112)还具有多个中间控制值，每个所述中间控制值是根据多个部分控制值(114)而形成的，以及其中，确定装置还形成用于根据多个所提供的中间控制值来确定公共控制值；确定装置还形成用于作为公共控制值与...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬克雷格洛，约尔格皮克尔，拉夫库勒萨，帕特里克艾希罗斯，库尔特迈克尔克劳斯，延斯哈塞尔巴赫，史蒂芬普赫塔，马克盖尔，哈拉尔德波普，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：DE[德国]