半导体存储卡及其控制方法技术

一种半导体存储器卡包括控制ＩＣ（３０２），闪存（３０３），和ＲＯＭ（３０４）。ＲＯＭ（３０４）保存如对每个半导体存储器卡是唯一的介质ＩＤ的信息。闪存（３０３）包括一个验证存储器（３３２）和一个非验证存储器（３３１）。验证存储器只能由已被确认验证的外部设备访问。非验证存储器３３１能够由被确认或未被确认的外部设备访问。控制ＩＣ（３０２）包括控制单元（３２５）和（３２６），验证单元（３２１）等。控制单元（３２５）和（３２６）分别控制对验证存储器（３３２）和非验证存储器（３３１）的访问。验证单元（３２１）与外部设备执行相互验证。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及存储数字内容的半导体存储卡，以及从半导体存储卡读取数字内容的数据读取装置。进一步说，本专利技术涉及到半导体存储卡及适用于数字内容版权保护的数据读取装置。
技术介绍
多媒体网络技术的发展已经触及到通过通信网络如因特网传播的数字内容，比如音乐内容。这使得坐在家中访问世界各地的各种音乐成为可能。比如说，音乐内容可以下载到个人计算机(下文中称作PC)，再存储到装在PC内的半导体存储卡上。半导体存储卡也可以从PC取出，装到便携式音乐播放器上。这样，人们就可以一边走路一边听音乐了。半导体存储卡结构紧凑，重量轻，具有非易失性的大容量半导体存储器(如闪存储器)。在这样的音乐传播中，存储在半导体存储卡内的数字内容需要事先使用密钥等进行加密，以防止数字内容的非授权拷贝。也需要一种装置，使多数是商用PC机上标准设备的文件管理软件程序不能将数字内容拷贝到其它存储媒体上。一种防止非授权拷贝的可能的方法中，只有专用软件程序才能访问半导体存储卡。比如，当PC与半导体存储卡之间的验证处理已经肯定地完成了，PC就获准访问半导体存储卡；如果由于缺少专用软件程序，PC与半导体存储卡之间的验证处理未肯定地完成，就不准PC访问半导体存储卡。但是，上述方法中，PC机总需要专用软件程序访问半导体存储卡，用户不能得到通过半导体存储卡的自由数据交换。这样，上述方法就失去了半导体存储卡的方便性，也就是，失去了一个优点作为商用PC机上标准设备的文件管理软件程序可以用来访问半导体存储卡。只能被专用软件程序访问半导体存储卡作为存储数字内容的存储媒体是很好的，因为这种半导体存储卡具有数字内容的版权保护功能。但是，存在这样一个问题半导体存储卡不能用作普通用途计算机系统中的辅助存储装置。专利技术的公开因此，本专利技术的一个目的是提供一种半导体存储卡，它既可以用作存储数字内容的存储媒体，又可以用作存储普通用途计算机数据(非版权保护目的)的存储媒体，以及提供从存储媒体中读取数据的装置。上述目的的实现是由可以在/从电子设备中使用/卸除的半导体存储卡来完成的，它包括可再写非易失性存储器；控制电路，由电子设备控制访问可再写非易失性存储器内的验证区域和非验证区域，其中的控制电路包括非验证区域控制访问单元，由电子设备控制访问控制非验证区域；验证单元，它执行验证处理，检查电子设备是否合适，以及当电子设备合适时肯定地验证电子设备；和验证区域访问控制单元，它只有在验证单元肯定地验证了电子设备才允许电子设备访问验证区域。使用上述结构，需要版权保护的数据可以存储在验证区域，其它数据可以存储在非验证区域，这样就使得这种半导体存储卡可能存储需要版权保护的数字内容和其它数据两者。在上述的半导体存储卡中，验证单元可以生成反应验证处理结果的密钥，以及验证区域访问控制单元解密使用密钥加密了的指令，密钥是由验证单元产生的，按照解密后的指令控制电子设备访问验证区域，加密的指令从电子装置送出。使用上述结构，即使半导体存储卡与电子设备之间的通信是分接的(tapped)，访问验证区域的指令也已经加密，反应事先验证的结果。因此，这种半导体存储卡具有可靠的功能以保护验证区域使之免于非法访问。在上述的半导体存储卡中，验证单元可以对电子设备执行质询-应答式相互验证，以及从质询数据和应答数据生成密钥，质询数据被送至电子设备去检查电子设备是否合适；生成的应答数据表明验证单元是适当的。使用上述结构，只有当二装置都相互肯定地验证了，密钥才能为半导体存储卡和电子设备所共享。另外，对每一次验证密钥都是变化的。由于不使用密钥就无法访问验证区域，这样，验证区域的安全性得以提高。在上述的半导体存储卡中，从电子设备送来的加密的指令可以包括标记字段和地址字段，标记字段没有加密，规定访问的验证区域的形式；地址字段被加密，规定将要访问的区域的地址，其中验证区域访问控制单元使用密钥解密地址字段，并控制电子设备访问验证区域，这样，在标记字段规定的形式的访问就在加密的地址字段中的地址所表示的区域内进行。使用上述的结构，只有指令的地址字段才被加密。这有利于通过接收指令的半导体存储卡进行指令的解密和解码。上述的半导体存储卡还可以包括预存识别数据的识别数据存储电路，预存的识别数据对半导体存储卡是唯一的，能够将该半导体存储卡与其它半导体存储卡区分开来，其中验证单元与电子设备使用存储在识别数据存储电路中的识别数据执行相互验证，并从识别数据中生成密钥。使用上述结构，在相互的验证处理中，对每个半导体存储卡而言唯一的数据被交换了。这样就保证了较高水平的安全性，免得相互验证的非法解码。上述的半导体存储卡还可以包括调整验证区域和非验证区域大小的区域大小调整电路。使用上述结构，半导体存储卡可以被动态的使用。也就是说，半导体存储卡可以主要用作数字内容的记录媒体和用作计算机系统中的辅助存储装置。在上述的半导体存储卡中，可以通过将可再写非易失性存储器连续的区域按预定大小划分为两部分而得到验证区域和非验证区域；区域大小调整电路通过改变验证区域和非验证区域之间的边界地址来调整验证区域和非验证区域的大小。使用上述结构，调整验证区域和非验证区域的大小只能通过移动边界来改变。这减小了电路规模。在上述的半导体存储卡中，区域大小调整电路可以包括验证区域转换表，它表明验证区域内逻辑地址与物理地址之间的相互关系；非验证区域转换表，它表明非验证区域内逻辑地址与物理地址之间的相互关系；以及转换表改变单元，它按照来自电子设备的指令改变验证区域转换表和非验证区域转换表的内容，其中验证区域访问控制单元通过引用验证区域转换表控制电子设备访问验证区域，和非验证区域访问控制单元通过引用非验证区域转换表控制电子设备访问非验证区域。使用上述结构，按照区域大小以及逻辑地址与物理地址之间的关系，分别管理验证区域和非验证区域是可能的，因为这些区域的转换表是独立运行的。在上述的半导体存储卡中，具有较高物理地址的区域和具有较低物理地址的区域二者共同构成具有预定大小的区域，可以分别分配给验证区域和非验证区域，非验证区域转换表表明按升序排列的逻辑地址与按降序排列的物理地址之间的相互关系，验证区域转换表表明按升序排列的逻辑地址与按降序排列的物理地址之间的相互关系。使用上述结构，能够使逻辑地址按升序使用，区域大小可以很容易地改变，这是由于可能用到的沿着验证区域和非验证区域边界的区域变小了。这也减少了移动边界所要求转移和存储的数据的可能的交换，使得区域大小改变变得简化了。上述的半导体存储卡还可以包括预存数据的只读存储器电路。使用上述结构，版权保护功能得以加强，这是通过把半导体存储卡的识别数据存储到专用存储器以及根据识别数据的识别结果来存储数字内容而得到的。在上述的半导体存储卡中，每个验证区域和非验证区域可以包括从/到能够读/写数据的电子设备读/写存储区域；和只能读数据不能写数据的电子设备的只读存储区域，控制电路还包括随机数发生器，电子设备每次将数据写到可再写非易失性存储器，随机数发生器就产生一个随机数，以及每个验证区域访问控制单元和非验证区域访问控制单元使用随机数加密数据，并将加密了的数据写入读/写存储区域，将随机数写入只读存储区域。使用上述结构，非法企图，诸如对读/写存储区域的篡改，可以通过检查存储在只读存储区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可以在电子设备中使用和／或从电子设备中移除的半导体存储卡，包括：可再写非易失性存储器；和控制电路，其控制电子设备对可再写非易失性存储器内的验证区域和非验证区域的访问，其中控制电路包括：非验证区域访问控制单 元，其控制电子设备对非验证区域的访问；验证单元，其执行验证处理去检查电子设备是否具有访问半导体存储卡的权限，当电子设备具有访问半导体存储卡的权限时确认验证电子设备；和验证区域访问控制单元，只有当验证单元确认验证了电子设备时其 才允许电子设备访问验证区域，其中借助将可再写非易失性存储器中预定大小的连续区域分成两块，生成了验证区域和非验证区域，以及半导体存储卡进一步包括：用于保存关于验证区域与非验证区域之间的边界的信息的装置；和区域大 小改变电路，其改变验证区域和非验证区域的大小，其中在删除可再写非易失性存储器中存储区域的所有内容之后，区域大小改变电路借助改变关于边界的信息来改变验证区域和非验证区域的大小，以及验证区域访问控制单元和非验证区域访问控制单元通 过引用关于边界的信息来控制电子设备对验证区域和非验证区域的访问。...

【技术特征摘要】
JP 1999-4-27 119441/1999;JP 1999-12-28 374788/19991.一种可以在电子设备中使用和/或从电子设备中移除的半导体存储卡，包括可再写非易失性存储器；和控制电路，其控制电子设备对可再写非易失性存储器内的验证区域和非验证区域的访问，其中控制电路包括非验证区域访问控制单元，其控制电子设备对非验证区域的访问；验证单元，其执行验证处理去检查电子设备是否具有访问半导体存储卡的权限，当电子设备具有访问半导体存储卡的权限时确认验证电子设备；和验证区域访问控制单元，只有当验证单元确认验证了电子设备时其才允许电子设备访问验证区域，其中借助将可再写非易失性存储器中预定大小的连续区域分成两块，生成了验证区域和非验证区域，以及半导体存储卡进一步包括用于保存关于验证区域与非验证区域之间的边界的信息的装置；和区域大小改变电路，其改变验证区域和非验证区域的大小，其中在删除可再写非易失性存储器中存储区域的所有内容之后，区域大小改变电路借助改变关于边界的信息来改变验证区域和非验证区域的大小，以及验证区域访问控制单元和非验证区域访问控制单元通过引用关于边界的信息来控制电子设备对验证区域和非验证区域的访问。2.如权利要求1的半导体存储卡，其中验证单元生成反映验证处理结果的密钥，以及验证区域访问控制单元用验证单元生成的密钥解密加密的指令，并根据解密的指令控制电子设备对验证区域的访问，所述加密的指令是从电子设备发送的。3.如权利要求2的半导体存储卡，其中验证单元对电子设备执行质询-应答式相互验证，并从质询数据和应答数据生成密钥，质询数据被发送到电子设备以检查电子设备是否具有访问半导体存储卡的权限，以及生成应答数据以表明验证单元具有访问半导体存储卡的权限。4.如权利要求3的半导体存储卡，其中从电子设备发送的加密的指令包括标志字段和地址字段，标志字段未被加密并规定对验证区域访问的类型，地址字段被加密了并规定要访问的区域的地址，其中验证单元用密钥解密地址字段，并控制电子设备对验证区域的访问，使得对解密地址字段中的地址表示的区域进行在标志字段内规定的类型的访问。5.如权利要求4的半导体存储卡，进一步包括识别数据存储电路，其预存对半导体存储卡唯一的识别数据，并使该半导体存储卡能够与其它半导体存储卡区分开，其中验证单元用识别数据存储电路内存储的识别数据对电子设备执行相互验证，并从识别数据生成密钥。6.如权利要求1的半导体存储卡，其中区域大小改变电路包括验证区域转换表，其表示验证区域内逻辑地址和物理地址之间的关系；非验证区域转换表，其表示非验证区域内逻辑地址和物理地址之间的关系；和转换表改变单元，其根据来自电子设备的指令改变验证区域转换表和非验证区域转换表的内容，其中验证区域访问控制单元通过引用验证区域转换表控制电子设备对验证区域的访问，以及非验证区域访问控制单元通过引用非验证区域转换表控制电子设备对非验证区域的访问。7.如权利要求6的半导体存储卡，其中构成具有预定大小的...

【专利技术属性】
技术研发人员：广田照人，馆林诚，汤川泰平，南贤尚，小塚雅之，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]