用于信息载体的复制保护的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于信息载体的复制保护的系统，所述系统包括：衍射层，用于在由光源进行照射时传递散斑图；空间滤波器，其与衍射层对准，用于传递来自散斑图的滤光后光信号；和检测器阵列，用于在以所述滤光后的光信号进行照射时传递电信号。所述系统还包括：用于从电信号中计算出密钥的装置；和用于从密钥中解密包含在信息载体内的加密数据的装置。本发明专利技术可应用于光盘或智能卡之类的内容载体的复制保护。

【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用于信息载体的复制保护的系统。本专利技术还涉及一种用在这种系统中的信息载体。本专利技术涉及一种读取这种信息载体的方法和读取这种信息载体的设备。本专利技术最后还涉及一种在硬件中制造密钥以防止对根据本专利技术的信息载体的复制的方法。本专利技术可用于内容载体如光盘的复制保护中或用于智能卡中。
技术介绍
现已提出将物理单向函数作为加密技术、复制保护或识别卡的基础。根据已知的现有技术，以任意波阵面照射衍射结构，检测器例如CCD摄像机检测获得的散斑图。由散斑图生成密钥，其唯一识别衍射结构。这种系统的稳定性强烈依赖于衍射结构和检测器之间的对准。题为“物理单向函数(Physical one-way functions)”的论文(科学(Science)，2002年9月20日，P.297)公开了如何使用衍射结构来实现用于加密目的的单向函数。所述论文基于高分辨率CCD检测器对散斑图的检测，所述检测是相当昂贵的。并且，光源、衍射结构和检测器之间的对准也会产生一些问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种用于信息载体的复制保护的系统，所述系统没有现有技术中的解决方案复杂，但可以保持功效相同。为此，根据本专利技术的系统包括衍射层，用于在光源对其进行照射时传递散斑图，空间滤波器，其与衍射层对准，用于传递来自散斑图的滤光后光信号，检测器阵列，用于在以所述滤光后的光信号进行照射时传递电信号，装置，用于从电信号中计算出密钥，和装置，用于从密钥中解密包含在信息载体内的加密数据。结果，整个加密结构，即衍射层、空间滤波器和检测器阵列，可被视为“一片”，对每个入射波阵面给出了唯一的响应。通过快速改变入射波阵面，可以安全识别出给定衍射结构的唯一性。根据本专利技术的第一实施方式，衍射结构、空间滤波器和检测器阵列组合在一片硬件中。根据本专利技术的另一实施方式，检测器是读出单元的一部分，加密结构的其它部分组合在一片硬件上。根据本专利技术的另一实施方式，检测器和空间滤波器是读出单元的一部分，而衍射结构是内容载体的一部分。空间滤波器由可逆光敏材料制成，每次将载体插入到读出单元时都可以创建所述滤波器。本专利技术还与制造密钥的方法有关，所述方法包括以下步骤全息曝光光敏聚合物层，以创建衍射结构，整片曝光所述光敏聚合物层以聚合所述衍射结构，以光源经过衍射结构照射第一光敏材料从而形成具有预定图案的空间滤波器，当衍射结构传递的针对光源的给定波阵面的散斑图的强度高于预定阈值时，进行所述光敏材料的激活。所述方法适用于通过对光敏材料进行光学照射在单个步骤中制造衍射结构、空间滤波器以及有可能形成的检测器阵列。所述方法保证了检测器、空间滤波器与衍射结构之间的正确对准。现在将参考附图结合实施例来进一步详细描述本专利技术。附图说明图1是根据本专利技术的加密结构的示意图，图2示出了根据本专利技术的加密结构的工作原理，和图3示出了制造密钥的方法。具体实施例方式本专利技术旨在根据衍射原理提出一种用于信息载体的复制保护的廉价而有效的系统。所述信息载体可以是例如微化格式光盘SFFO盘或蓝光盘之类的光盘，但是，本领域技术人员明显可知本专利技术还适用于其他类型的信息载体，例如磁盘或智能卡。图1是根据本专利技术的信息载体的设计图，图2示出了所述信息载体的工作原理。这种信息载体包括用于在光源10进行照射时传送散斑图11的衍射层1、用于传送来自散斑图的经滤光的光学信号31的空间滤波器3和用于在被所述经滤光光学信号照射时传送电信号的检测器阵列4，所述密钥由所述电信号产生。其还包括间隔层2，用于将衍射层与空间滤波器分开。所述间隔层起到传播介质的作用。其宽度大于光源的波长，小于衍射结构的宽度。这些衍射结构在这里组成为一片硬件。本专利技术建议通过感光材料的光照射在单个步骤中形成衍射层和空间滤波器，以确保空间滤波器与衍射结构正确对准，和加密结构的有效操作。根据本专利技术的第一实施方式，根据本专利技术的系统包括具有大象素的简单检测器阵列。由于需要非常灵敏的系统来检测黑客是否试图克隆密钥，因此，有必要对检测器阵列的不良特性进行补偿。例如，由于基于利用单向物理加博杂凑函数的非常精密的空间滤波器，因而可以实现所述补偿。根据本专利技术的信息层对光源发射的每个入射波阵面产生一个唯一的响应。应当注意，即使在来自多组入射波阵面的响应是已知的情况下，也不足以预言对该组之外的所述波阵面的响应。结果，黑客不能创建衍射结构，所述衍射结构与空间滤波器相结合，在检测器上具有相同的信号。如图1所述，可以直接从检测器阵列中读出密钥。为此，所述用于复制保护的系统还包括用于对这种信息载体进行读取的设备。所述设备包括用于从信息层所传送的电信号中计算出密钥的装置，以及用于从密钥中解密包含在信息载体中的加密数据的装置。因此，这种设备适用于从相关的加密结构中识别出信息载体上所存在的特征信息，从中获取密钥，解密记录在信息载体上的用户信息。试图克隆原始数据载体即在第二数据载体上复制包含在原始数据载体内的用户信息的记录器将不能如同特征信息存在于原始数据载体上那样也将特征信息记录到第二数据载体上，所述信息是解密信息数据所必需的。结果，将不能解密和播放包含在第二数据载体上的用户信息。安全性来源于衍射层和密钥之间存在“单向”相关。之后，安全模块能够校验密钥和入射波阵面之间的关系，从而唯一确定所述结构的身份。所述衍射结构由光敏聚合物制成。它们基本由一个或多个单体或聚合物与单体的组合、用作非活性成分的粘合剂以及启动系统组成。所述介质被具有高强度和低强度的三维空间图案照射。在高强度的区域内，单体的聚合作用是光启动的。之后，一些机理出现，产生折射率调制，所述折射率调制在于分子电子结构的变化、聚合作用时的密度变化、系统内部成分的空间分离。在全息曝光过程中，聚合速率的空间变化引起单体消耗量的空间变化。由于这种单体的局部耗尽以及聚合作用引起的额外收缩，因而出现了单体从暗区扩散到亮区的现象。所述过程一直持续到所述单体在所有区域内全部耗尽或由于增加了系统的分子量而使迁移率下降到使单体扩散停止的程度。各种成分的空间分离导致成分的折射率都显著变化时产生折射率差，并影响整个折射率调制。全息曝光之后，对衍射结构整片曝光，以通过任意残留单体的完全聚合作用固定所述结构。由此，不会产生成分分离，后曝光照射将产生无全息活性的无特征均匀的聚合样本。聚合过程的结果的预测极为难于确定。各个成分的扩散常数不但会随着作为环境的粘度变化结果的聚合时间发生变化，而且会随着作为光的空间分布的结果进行空间变化。因为不能预知哪个衍射结构是由给定照射波阵面形成的，因此由聚合过程引起的衍射结构的非线性和不可预知性使之可用于加密应用。由于检测器阵列必须价廉并易于制造，因此，其横向分辨率相对较差。为了对此进行补偿，需要采用具有包含非常小的孔的双掩模的空间滤波器来显著提高横向分辨率。空间滤波器不仅需要在横向上严格对准，而且需要相对于衍射结构在深度方向上严格对准。这就是为何要在以整片曝光方式固定衍射结构同一个步骤中制成空间滤波器或激活空间滤波器。通过各种材料、在强烈照射时将其光学特性从反射或吸收改变为透明可以提供上述功能性。这些材料是例如光学存储中所采用的标准材料，例如有机染料、有机物上的金属层、相变材料或硅化物。或者，可以使用所提出的无机双层材料作为保护层。这些材料选自由成对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于信息载体的复制保护的系统，所述系统包括：衍射层，用于在由光源进行照射时传递散斑图，空间滤波器，其相对于衍射层对准，用于传递来自散斑图的滤光后光信号，检测器阵列，用于在以所述滤光后的光信号进行照射时传递电信号，装置，用于从电信号中计算密钥，和装置，用于从密钥中解密包含在信息载体内的加密数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2003-4-29 03300009.21.一种用于信息载体的复制保护的系统，所述系统包括衍射层，用于在由光源进行照射时传递散斑图，空间滤波器，其相对于衍射层对准，用于传递来自散斑图的滤光启光信号，检测器阵列，用于在以所述滤光后的光信号进行照射时传递电信号，装置，用于从电信号中计算密钥，和装置，用于从密钥中解密包含在信息载体内的加密数据。2.一种用在权利要求1所述的系统中的信息载体，所述载体包括衍射层，用于在由光源进行照射时传递散斑图，空间滤光层，其相对于衍射层对准，用于传递来自散斑图的滤光后光信号，检测层，用于在以所述滤光后的光信号进行照射时传递电信号，密钥由所述电信号产生。3.一种用于读取权利要求2所述的信息载体的设备，所述设备包括装置，用于从由信息层所传递的电信号中计算密钥，和装置，用于从密钥中解密包含在信息载体内的加密数据。4.一种用在权利要求1所述的系统中的信息载体，所述载体包括衍射层，用于在由光源进行照射时传递散斑图，空间滤光层，其相对于衍射层对准，用于传递来自散斑图的滤光后光信号。5.一种用于读取权利要求4所述的信息载体的设备，所述设备包括检测器阵列，...

【专利技术属性】
技术研发人员：R库特，R亨德里克斯，L巴克，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]