编码方法、解码方法、编解码器和用于全息存储的数据存储媒体技术

在用于全息数据存储媒体上值得保护的信息加密的编码方法中，要加密的信息项（Ｉ；Ｉ↓［１］，Ｉ↓［２］）转换成图形数据图像（Ｄ↓［１］，Ｄ↓［２］），该图像又转换成全息图以便将其写入全息数据存储媒体（４）。本发明专利技术提供用于在全息数据存储媒体（４）的写入前以图形方式更改全息图。由于以图形方式更改全息图的方式原因，以简单的方式实现了更不易于发生故障的加密，这增加了对并行强力攻击的抵抗力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】编码方法、解码方法、编解码器和用于全息存储的数据存储^^体本专利技术涉及用于安全存储值得保护的信息的一种方法，该方法可 包舍编码方法和解码方法。此外，本专利技术涉及用于实琬该方法的编码 器/解码器("编解码器")和用于全息存储可通过编码方法产生的加密数 据的数据存储媒体。为保护信息， 一般以这样一种方式将信息转换成数字格式，然后 通过密码加密方法将其加密，即实质上仅在知道使用的密钥时才能将 它解密。在加密良好的情况下，借助于计算机找到将加密信息解密的 密钥的时间开销如此之高，执行解密的尝试对未经授权人员变得毫无 吸引力。此方面的原因是在密码具有多个数位和对应的高熵的情况 下，例如通过反复试用不同的密码来试用各种密钥("强力攻击")持续 的时间非常长。然而，在此情况下，缺点在于以数字形式存在的加密 信息可神皮多次复制，使得例如可经因特网将它存储在许多不同计算机 上，因而可能在每台计算机上试用另一范围的可能密钥(并行攻击)。为防止加密信息的复制，提供复制保护已为人所熟知。例如，EP 1 355 217公开了在存储加密信息的存储媒体中提供隐藏的特性，在读 出实际数据前要检查这些特性。在数据存储i某体的复制期间，隐藏的 特性一支忽略为不属于文件，使得特性也未被复制，并且因此，复制是 不完整的。然而，此复制保护可通过复制程序规避，该复制程序不是 仅复制识别为数据的存储^某体的区域，而是复制存储々某体的所有区 域，而无论它们是否被识别为已用或未用区域。因此，尽管釆取了复 制保护，仍可能制备如所期望的一样多的加密信息副本，以便让多个 不同的计算^f几将它们解密。US 3,894,756公开了全息数据存储的提供，其中，在全息图产生 期间，物体光束具有叠加在其上面的随机调制的参考光束。这产生了要存储的信息的光学加密。在读取时必须使用相同的调制。此编码方 法的缺点在于为提供调制的参考光束，需要具有可移动组件的机构， 该机构因而易于发生故障，尤其是由于磨损现象和特别准确控制的位 置要求的原因。在全息图创建期间，即使例如由于轻敲使用的设备而 可51发的单个轻微的错误可能导致信息损坏，使得即便是经授权用户 也不再能将该信息重构。本专利技术的目的是提供编码方法、解码方法、编解码器和用于全息 存储的数据存储媒体，该存储对并行强力攻击具有更强的抵抗力，并 且处理简单，降低了故障易感性，根椐本专利技术，通过具有权利要求1的特性的编码方法、具有权利要求8的特性的解码方法、具有权利要求13的特性的编解码器及具 有权利要求17的特性的数据存储々某体，实现了该目的。从属权利要 求中指定了本专利技术的进一步改进。在根据本专利技术、用于将全息数据存储媒体上值得保护的信息加密 的编码方法中，首先是提供加密信息项，该信息具体而言以数字格式 存在。要加密的信息项也可以是更大的整体信息项的较小部分。信息 随后转换成至少一个图形数据图像，使得信息以图形格式存在。例如， 数据图像由黑白方形的序列组成，每个方形对应于数字形式存在的一 比特信息。也可能使用不同的颜色或灰度梯阶以便增大数据密度。图 形数据图像随后转换成至少一个全息图以便将该全息图写入全息数 据存储媒体。全息图具体而言通过例如使用迭代傅立叶变换算法 (1FTA)由计算机生成而产生。根据本专利技术，在将全息图写入全息数据存储媒体前，以图形方式 更改全息图。全息图的图形更改代表独立于数字加密的又一加密级 別。即使知道用于可能以前已执行的数字加密方法解密的密码，从全 息数据存储媒体中仍不能收集到有用的信息。因此，具体而言从一台 计算机到另一台计算机的加密信息传输得到了更好的保护，使得在全 息数据存储媒体落入未经授权之手时，仍不会丟失加密信息。例如，具体而言借助于自删除程序，全息图中的图形更改能变得是可逆的， 此程序可能通过不同路由到达目的地计算机。例如，全息图可存储在 通过邮递发送的全息数据存储j某体上，而使图形更改变得可逆的解密 程序可在输入可单独分配的注册号码后经因特网下载。由于可特别简 单地执行全息图中的图形更改，具体而言在使用计算机生成全息图的 情况下，通过几乎不易于发生故障的简单措施，实现了对值得保护的 信息解密的改进保护。由于全息图中的图形更改分解并重新排列信 息，因此，实现了^Nl对于原信息按顺序排序的加密，这样，通过并 行强力攻击的解密至少变得要更加困难得多。由于在写入全息数据存 储i某体前全息图可以以图形方式更改，因此，避免了为写入操作使用 复杂且易于发生故障的解码器的机构。在根据本专利技术的编码方法的优选实施例中，在图形数据图像的转 换期间，图形数据图像^皮分割成至少两个子区。子区随后以优选定义次序转换成二维图案(two-dimensional pattem)形式的全息图，该二维图 案借助于图像密钥被唯一地定义。随后，将此全息图写入全息数据存 储媒体。在图像密钥中，可能定义处理各个子区的顺序。例如，可逐 行或逐列或以任何所期望的子区次序处理由多个方形子区组成的矩 形数据图像。此外，在图像密钥中，能为每个子区指配相对于其最初 位置的移动和/或旋转。例如，矩形数据图錄4皮分割成多个相同大小的 方形子区，某个特定子区可能在水平和/或垂直方向上移动预定数量的 子区和/或具体而言以90。的倍数旋转。如果在图形数椐图像的转换期 间，子区将在转换的数据图像中重叠，则在这些区域中的数据密度在 必要时可以增大，例如通过在这些区域中适当增大分辨率或允许更多 的M梯阶。另外或备选，图形数据图像可在中间步骤中转换成中间全息图， 此中间全息图^皮分割成至少两个子区，并且借助于唯一地定义二维困 案的图像密钥，这些子区随后以特别定义的次序转换成二维图案形式 的全息图。具体而言，转换可以如上所述通过使用数据图像的转换来执行。随后，将以此方式产生的全息图写入到全息数据存^(某体上。 图像密钥例如可包含有关图形数据图像和/或中间全息图被分割成的 子区数量、二维图案具有的形状和布置及哪个子区布置在才莫式中的哪 个点的信息。子区的数量对可能的不同布置的二维图案数量及子区排 序成二维图案的方式有影响。特别地，以这样一种方式选择子区和/ 或图案的数量，即熵，更确切地说加密的复杂性是最大值。以图形方式更改后的全息图，即二维图案具体而言不具有中间全 息图或在无图形更改情况下图形数据图像将已转换成的全息图的相 同的外部轮廓。由于图形数据图像通常配置为尽可能密集和紧密，这样以图形方式更改的全息图产生了具有未使用间隙(interspace)的二维 图案。优选是为这些未使用的间隙填充例如是不相关干扰信息的全息 数据。填充间隙的实际情况意味着不能通过全息数据存储i某体的任何 检查来确定具有加密信息的全息图的二维图案。尤其优选的是，为未 使用的间隙至少部分填充已从又一加密信息项产生的又一全息图。在 这种情况下，特别地，在将以图形方式更改的全息图制作期间使用的 以前使用的图像密钥考虑在内的同时，执行此又一全息图的图形更 改。这确保全息图不重叠，并且信息不会意外损毁。如果正好是两个 以图形方式更改的全息图要相互嵌套，则用于笫二全息图的加密的图 像密钥可以是(consist in)用于笫一全息图的加密的图像密钥的逆型。 尤其优选的是，多个全息图彼此嵌套，例如以便创建本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于全息数据存储媒体（４）上值得保护的信息加密的编码方法，包括以下步骤：　提供要加密的至少一个信息项（Ｉ；Ｉ↓［１］，Ｉ↓［２］），　将所述信息转换成至少一个图形数据图像（Ｄ↓［１］，Ｄ↓［２］），　将所述图形数据图像（Ｄ ↓［１］，Ｄ↓［２］）转换成至少一个全息图（Ｈ↓［１］，Ｈ↓［２］），以及　将所述全息图写入所述全息数据存储媒体（４），　其特征在于　在将所述全息图（Ｈ′↓［１］，Ｈ′↓［２］）写入所述全息数据存储媒体（４）前，以图形方式 更改所述全息图（Ｈ↓［１］，Ｈ↓［２］）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM阿斯福尔，
申请(专利权)人：拜尔创新有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]