CN100373356C - 数据存储设备，数据提供系统以及数据提供方法 - Google Patents

Abstract

可靠地提供用户想要的数据，同时避免对所提供的数据的任何欺骗性使用。本发明提供一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备，该设备包括：数据存储部分，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的外部设备自由地写入数据，以及以由外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；以及控制部分，用于控制数据存储部分的以下操作，即响应于来自外部设备的读取第一存储区域中写入的数据的请求，通过执行第二存储区域中存储的软件，读取第一存储区域中写入的数据，并且务必在将读取的数据转换成外部设备的输出格式的信号之后，将读取的数据传送给连接到数据存储设备的外部设备。

Description

数据存储设备，数据提供系统以及数据提供方法

相关申请的交叉参考

本发明包含与2004年6月30在日本专利局提交的日本专利申请JP2004-194648相关的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

该发明涉及一种提供数字数据的方法。具体而言，本发明涉及自由地将期望的数字数据提供给用户，同时消除对诸如视频内容那样的数字数据的非法复制的数据存储设备，数据提供系统以及数据提供方法。

背景技术

由于近来诸如CD(光盘)和DVD(数字通用盘)那样的用于存储数字数据的信息存储介质的租赁系统的发展，目前能够很容易地向用户提供高质量的数字内容。例如，用户参观租赁音频/视频商店，选择存储他或她想要的内容的信息存储介质，或者盘，并且在支付合适数量钱币以作为租赁费用之后将其从商店带回家，所述租赁费用被确定为盘的租期的函数(function of thelease)。为了将盘返还给商店，他或她可以再一次参观商店并且将其移交给店员或将其放入到商店的收集盒。

然而，利用这样的系统，用户不得不亲自参观商店。一些用户感觉亲自参观商店很麻烦，同时其他的用户可能错过了返还盘的时限并且被迫支付延迟费用。所以，对于用户来说，许多现有的盘租赁系统不方便并且没有吸引力。另外，CD上记录的音乐数据能够很容易地借助于现有的PC(个人计算机)进行复制，以至于一些用户可以非法复制CD的内容，从而违反了版权法并且侵犯了作者的版权。

用于将CD(通常音频和或视频作品)和书籍的内容作为电子化感知信息而进行传播的租赁系统(感知信息提供系统)已经被提出以解决以上所标识的问题(尤其参见日本专利申请公开第2001-195407号)。

上述专利文献中所公开的租赁系统包括：专用数据站和专用便携终端装置，并且数据站中存储的音频和/或视频作品的感知数据被下载并且从显示器和/或耳机顺序地输出以传送给用户。通过便携终端装置中安装的计时器、为其可用时限(time limit of availability)、对从数据站中所下载的感知数据进行控制，以至于当感知数据的可用时限到来时，自动对它们进行擦除。所以，这样的系统免除了需要用户返还租赁盘的许多现有租赁系统的不方便。

发明内容

然而，上述引用的专利文献1所公开的租赁系统伴随有以下问题：绝对必要地需要一个专用数据站和专用的便携终端设备，以致于在构建系统之前不得不花费很长时间。构建所述系统的费用将是巨大的。

租赁系统伴随有另一问题：每一专用便携式终端设备被设计成借助于显示器和其上安装的耳机输出感知数据，以致于费用太高并且需要每一用户购买所述费用高的专用便携式终端设备。便携式终端设备具有外部输出终端，以便其可以连接到PC。然而，利用所述布置，第三方能够很容易地非法获取下载到便携终端设备的数据。

考虑到上述识别出的问题，期望提供一种能够用于安全提供诸如视频内容那样的数字数据的数据存储设备，数据提供系统以及数据提供方法，并且利用它们，用户能够借助于现有的基础结构使用被提供的数字数据。

根据本发明，提供一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备，该设备包括：

数据存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的外部设备写入数据，以及以由外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；以及

控制装置，用于控制数据存储装置的以下操作，即响应于从外部设备读取第一存储区域中写入的数据的请求，通过执行第二存储区域中存储的软件，读取第一存储区域中写入的数据，并且务必在将读取的数据转换成外部设备的输出格式的信号之后，将读取的数据传送给连接到数据存储设备的外部设备。

根据本发明，也提供一种数据提供系统，具有终端设备以及经由预定连接接口而连接到终端设备的数据存储设备，

数据存储设备包括：

数据存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的终端设备写入数据，以及以由终端设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据的，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；

加密装置，用于响应于来自终端设备的读取第一存储区域中写入的数据的请求，读取第一存储区域中写入的数据，并且借助于软件所附加的加密密钥对数据进行加密；以及

传送装置，用于将通过加密装置加密的加密数据以及附加有加密密钥的软件传送给终端设备，

终端设备包括：

控制装置，用于通过执行从数据存储设备传送的软件以使得加密装置执行加密操作，借助于附加在软件上加密密钥对数据存储设备传送的加密数据进行解密，以及务必将被解密的数据转换成终端设备的输出格式的信号。

根据本发明，还提供一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备，该设备包括：

数据存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的外部设备写入数据，以及以由外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；

加密装置，用于响应于外部设备的读取第一存储区域中写入的数据的请求，读取第一存储区域中写入的数据，并且借助于软件所附加的加密密钥对数据进行加密；以及

传送装置，用于将通过加密装置加密的加密数据以及附加有加密密钥的软件传送给终端设备。

根据本发明，还提供一种数据存储设备，包括：

第一连接接口，用于建立与第一外部设备的连接；

存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从通过第一连接接口连接到数据存储设备的第一外部设备写入数据，以及以由第一外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；

第二连接接口，用于建立与第二外部设备或输出设备的连接；以及

控制装置，用于响应于经由第二连接接口建立的与第二外部设备的连接，执行第二存储区域中存储的软件，以便读取第一存储区域中存储的数据，并且务必在将读取的数据转换成第二外部设备的输出格式的信号之后，将读取的数据传送到第二外部设备。

根据本发明，还提供一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备的数据提供方法，所述方法包括以下步骤：

响应于来自连接到数据存储设备的外部设备的读取数据的请求，通过执行数据存储设备的数据存储装置的第二存储区域中存储的软件，来读取数据存储设备的第一存储区域中写入的数据；以及

通过务必将数据转换成外部设备的输出格式的信号之后，将数据传送到与数据存储设备相连接的外部设备来提供数据。

根据本发明，还提供一种包括终端设备和经由预定连接接口连接到终端设备的数据存储设备的数据提供系统的数据提供方法，所述方法包括以下步骤：

通过数据存储设备获得附加到软件的加密密钥，所述软件用于执行读取数据存储装置的第二存储区域中存储的数据的操作；

将所述软件传送给终端设备；

通过由终端设备执行被传送的软件，将读取数据存储装置的第一存储区域中写入的数据的请求传送至该数据存储装置；

随后响应于数据读取请求读取第一存储区域中写入的数据，并且借助于加密密钥通过数据存储设备加密被读取的数据；

将被加密的数据传送到终端设备；

随后借助于软件所附加的加密密钥通过终端设备对被加密的并被传送的数据进行解密；以及

务必将被解密的数据转换成终端设备的输出格式的信号并提供数据。

所以，根据本发明，作为响应于来自于连接到数据存储设备的外部设备的请求，执行数据存储设备的数据存储装置的第二存储区域中存储的软件的结果，读取数据存储设备的数据存储装置的第一存储区域中写入的数据，并且在将读取的数据转换为外部设备的输出格式的信号之后，将其传送给外部设备，以便作为服务而提供数据。

利用该布置，不输出数据本身，而是作为外部设备的输出格式的信号进行输出，例如作为监视器的象素数据。因此，如果当借助于外部设备中设置的特洛伊木马，第三方欺骗性地获取被传送到外部设备时的数据，那么其不能够为第三方所使用。所以，本发明为提供数据的服务提供了高度增强等级的安全。

根据本发明的数据存储设备适合于获取数据存储设备的数据存储装置的第二存储区域中存储的需要被执行以读取数据的软件所附加的加密密钥，并且将所述软件发送到终端设备。然后，终端设备通过执行传送的软件来传送一请求给数据存储装置，以读取数据存储装置的第一数据存储区域中写入的数据。随后，响应于读取数据的请求，数据存储设备读取第一存储区域中写入的数据，借助于加密密钥对数据进行加密并且将加密的数据传送给终端设备。最后，终端设备借助于软件所附加的加密密钥对被加密并被传送的数据进行解密，并且务必将它们转换为终端设备的输出格式的信号，以便作为服务提供所述数据。

利用该布置，数据存储设备仅输出加密的数据。因此，如果它们被传送到终端设备时，第三方欺骗性地获取所述数据，那么其不能够为第三方所使用。所以，本发明为提供数据的服务提供了高度增强等级的安全。

另外，每次激活数据存储设备的电源时，就更新软件中所述的随机数字表格，其存储用于加密数据的加密密钥，以便每次激活数据存储设备的电源时，就重新产生加密密钥。

因此，如果第三方从被传送到终端设备的软件中所述的随机数字表格中获取加密密钥，那么当重新激活存储设备的电源时，其变得无效。因此能够防止任何欺骗性地使用数据存储设备中存储的数据。

根据本发明，在预定的可用时限内，能够重复浏览数据存储设备的数据存储装置的第一存储区域中存储的数据。然而，当有效期过去时，它们被自动地擦除。因此，用在包括绝对必要要求返还录像带、DVD和CD的许多租赁商店中的许多现有租赁系统的所有不便将能够被消除。

附图说明

图1是作为本发明第一实施例而被使用的存储介质的利用模式的示意性说明；

图2是图1的存储介质的示意性框图；

图3是在图1的存储介质的内容区域中写入内容的操作流程图；

图4是在图1的存储介质的写操作过程中在监视器上显示的图像的示意性说明；

图5是从图1的存储介质的内容区域上擦除内容的操作流程图；

图6是从图1的存储介质的内容区域中读取内容的第一技术的示意性说明；

图7是从图1的存储介质的内容区域中读取内容的第二技术的示意性说明；

图8是借助于第一技术从图1的存储介质的内容存储区域中读取内容的操作流程图；

图9是借助于第二技术从图1的存储介质的内容存储区域中读取内容的操作流程图；

图10是其中描述了随机数字的表格的转换软件的配置的示意性说明；

图11是被添加有随机数字发生器的图1的存储介质的示意性框图；

图12是作为本发明第二实施例而被使用的存储介质的利用模式的示意性说明；

图13是图12的存储介质的示意性框图；

图14是使用图12的存储介质的内容分布式系统的示意性说明；以及

图15是作为本发明第三实施例而被使用的存储介质的示意性框图。

具体实施方式

现在，将通过参考图示了本发明优选实施例的附图来更加详细地描述本发明。然而，应该理解的是本发明绝非限制于附图中所描述的以及以下所述的实施例，并且这些实施例能够进行多种的修改。

[第一实施例]

图1是作为本发明第一实施例而被使用的存储介质10的利用方式的示意性说明。

如图1所示那样，当PC(个人计算机)30的连接接口-USB(通用串行总线)插孔31被插入存储介质10的连接接口-USB插头11时，存储介质10变得可操作，并且从PC 30向存储介质10提供电源。为了使用而能够将存储介质10不仅连接到PC 30，而且连接到具有能够连接到USB插头11的USB插孔的任何外部装置。

连接有存储介质10的PC 30是一种适于在给定OS(操作系统)的控制下操作的通用PC。PC 30装备有监视器32，用于显示PC 30执行软件的结果和其他信息。

现在，通过参考图2来描述存储介质10的配置。存储介质10包括：上述的USB插头11、USB控制器12、ROM(只读存储器)13、RAM(随机存取存储器)14、CPU(中央处理器)15、存储器控制器16、快闪存储器17、计时器19以及用于计时器的电池20。

USB控制器12、ROM 13、RAM 14、CPU 15、存储器控制器16、快闪存储器17以及计时器19经由总线21彼此互连。

如上所述，如图1所说明的那样，USB插头11是一种与诸如PC 30的USB插孔31那样的外部装置的USB接口相连接的USB接口。当从PC 30向存储介质10提供电源时，经由USB插头11连接到PC 30的存储介质10被激活以与PC 30进行数据通信。

USB控制器12根据USB协议控制经由USB插头11在PC 30与存储介质10之间的数据传输操作。

虽然在该实施例中，存储介质10使用USB接口以将其自身连接到PC 30，但是本发明并非限制于此，为了本发明的目的而可以使用任何接口。

ROM 13是一种存储器，其存储CPU 15执行的固件以及存储介质10的文件系统。ROM 13存储内容擦除固件，以用于完全擦除快闪存储器17的内容区域17b中存储的数字信息，随后将更加详细地对其进行描述。RAM 14是CPU 15的工作存储器。

CPU 15执行ROM 13中存储的固件或文件系统，并且控制存储介质10的操作。

通过从ROM 13读出到CPU 15的文件系统来控制存储器控制器16，并且所述存储器控制器16本身又控制将数据写入快闪存储器17的操作以及从快闪存储器17读取数据的操作，同时将快闪存储器17中存储的数据作为文件进行管理。

快闪存储器17是存储介质10的存储部分，其借助于从ROM 13读出到CPU 15的文件系统通过存储器控制器16来存储作为文件而进行管理的数据。快闪存储器17的存储区域包括开放区域17a和内容区域17b，其中当存储介质10连接到外部装置诸如PC 30时，开放区域17a立刻可被诸如PC30那样的外部装置所访问而没有限制，其中为从内容区域读取数据的目的而限制从外部装置读取内容区域17b，而为了将数据写入内容区域17b的目的而自由地从外部装置访问内容区域17b。

如以上所指出的那样，快闪存储器17的内容区域17b是一种为了从其读取数据的目的而限制从诸如PC 30那样的外部装置对其进行访问的存储区域。所述内容区域17b存储通过诸如PC 30那样的外部装置所写入的数字内容(下文中简称为内容)。通过各种应用软件的任何一个提供能够被存储在内容区域17b的内容，并且所述内容包括图象数据(用于静止图象和运动图象)，声音数据和文本数据。具体而言，它们包括：MPEG(运动图象专家组)数据、JPEG(相片编码联合专家组)数据、WORD数据(WORD：商品名称)、Excel数据(Excel：商品名称)和/或Power Point数据(Power Point：商品名称)。

所述内容区域17b也存储有关其中所存储的内容的内容信息。内容信息与内容有关系并且当后者被写入内容区域17b时，所述内容信息被写入内容区域17b。内容数据的具体实例包括：用于明确标识内容区域17中存储的内容的文件名称和标题信息、指示内容可用时限的时限信息、以及指示计时器19的读取的计时器读取信息(时间信息)。如以下更加详细描述的那样，时限信息和计时器读取信息在擦除内容操作过程中使用。

时限信息是一种指示内容有效期的信息，在该有效期期间，自从所述内容被写入到内容区域17b以来，所述内容仍然保持可用。例如，构建一个系统，利用该系统，用户能够通过存储介质10购买内容，可以以与用户支付费用的数量成比例这样的方式，来确定存储介质10中内容的可用时限、或有效期。

如以上所指出的那样，当存储介质10连接到外部装置时，快速闪存储器17的开放区域17a是一种可以从外部装置诸如PC 30访问而没有限制的存储区域。所述开放区域17a存储应用软件，其是一种当访问上述内容区域17b时需要使用的转换软件(CONTENT RW.exe)。当向内容区域17b写入内容时并且当内容区域17b中所存储的内容被展现(再现)时，需要使用所述转换软件。换句话说，借助于开放区域17a中存储的转换软件可以对内容区域17b进行访问。

计时器电池20向计时器19提供电源并且所述计时器19不断地示出当前的时钟时间，而不管存储介质10是否连接到PC 30。

[写入内容的操作]

现在，通过参考图3的流程图来描述在存储介质10的快闪存储器17b的内容区域中写入内容的操作。

在步骤S1，PC 30的USB插孔31被插入存储介质10的USB插头11，从而将存储介质10连接到PC 30。结果，从PC 30向存储介质10提供电源，存储介质10开始处于电源接通状态。

在步骤S2，PC 30的用户从PC 30访问存储介质10的快闪存储器17的开放区域17a并且请求开始执行开放区域17a中存储的转换软件。

然后，在步骤S3，存储介质10的CPU 15开始执行开放区域17a中存储的转换软件。在接下来的步骤中，CPU 15根据正在执行的转换软件而进行操作。

在步骤S4，CPU 15读入ROM 13中存储的内容擦除固件，并且执行对其可用时限已经过了的内容进行擦除的内容擦除处理。接下来将更加详细地描述步骤S4中的内容擦除处理。

在步骤S5，CPU 15将关于内容区域17b中存储的所有内容的内容信息传送到PC 30。

例如，被传送到PC 30的内容信息可以如如图4所示的内容信息窗口34那样，被显示在PC 30的监视器32的显示屏32a上的窗口33(内容托盘(CONTENTS TRAY))中。

在步骤S6，借助于已经启动的转换软件，用户进行操作以将新内容写入内容区域17b。具体而言，用户借助于GUI(图形用户接口)环境中的输入接口诸如鼠标托拽GUI显示的图标35将新的内容移入窗口33，其中所述新的内容仍然位于PC 30的存储介质中，如图4所示那样，所述GUI中的接口显示在监视器32的显示屏32a上。结果，新内容从PC 30传送到存储介质10。

在步骤S7，存储介质10的CPU 15将传送的新内容写入内容区域17b。在该时刻，当新内容被写入内容区域17b时，CPU 15将作为与被写内容相关的计时器读取信息(时间信息)的计时器19的读数(reading)写入内容区域17b。

在步骤S8，响应将新内容写入到内容区域17b的操作，CPU 15将关于被写入内容的内容信息传送到PC 30。例如，如图4所示的内容信息窗口36那样，被传送到PC 30的关于新内容的内容信息可以被显示在PC 30的监视器32的显示屏32b上的窗口(内容托盘)33中。

在步骤S9，如果他或她想在内容区域17b中另外写入其他新内容，那么用户返回所述处理到S6。另一方面，如果用户不想另外写入任何其他新内容，那么他或她结束处理。

[擦除内容的操作]

现在，以下参考图5的流程图来描述图3的步骤S4的擦除内容的操作。

首先，CPU 15读取并且执行ROM 13中存储的内容擦除固件以及关于内容区域17b中存储的内容的内容擦除处理，所述内容的可用性的时限已经过了。

CPU 15基于内容擦除固件，从存储在内容区域17b并且与内容相关的内容信息读取出有关可用时限的信息以及计时器读取信息。然后，确定计时器19的当前读数和已经读取的计时器的读数之间的差别，并且将其以与有关可用时限的信息进行比较(步骤S11)。

在该时刻，如果当前计时器读数与已经读取的计时器读数之间的差值超过了有关可用时限的信息中的预定值，那么CPU 15判定可用时限已经过了并且从内容区域17b中完全擦除所述内容(步骤S12)。所述内容擦除固件不擦除目录层上的内容。更确切地讲，其将关于内容的数据完全从快闪存储器17中擦除。

另一方面，如果发现当前计时器读数与已经读取的计时器读数之间的差值低于有关可用时限的信息中的预定值，那么CPU判定可用时限还没有过去并且继续进行到图3的步骤S5。

每次当启动转换软件时，就执行内容擦除固件所执行的内容擦除处理。如下所述那样，当启动转换软件以从内容区域17b中读取内容时，同样执行所述内容擦除处理。

[读取内容的操作]

现在，以下将描述读取存储介质10的快闪存储器17的内容区域17b中所存储的内容的操作。以下所述的两种技术中的任意一种技术可以用于读出内容存储区域17b中存储的内容。

如图6所示那样，利用第一种技术，借助于开放区域17a中存储的转换软件和存储介质10的ROM 13中存储的固件将内容区域17b中存储的内容转换为能够在监视器32中进行处理的象素数据。

如图7所示那样，利用第二种技术，开放区域17a中存储的转换软件和内容区域17b中存储的期望的内容被发送到PC 30，并且转换软件将所述内容转换为能够在PC 30的监视器32中进行处理的象素数据。

<读取操作(第一种技术)>

首先，将参考图8的流程图来描述借助于开放区域17a中存储的转换软件和ROM 13中存储的固件读取内容区域17b中存储的内容以及将存储介质10中所述内容转换为能够在监视器32中进行处理的象素数据的操作。

在步骤S21，PC 30的USB插孔31被插入存储介质10的USB插头11，从而将所述存储介质10连接到PC 30。结果，从PC 30向存储介质10提供电源并且所述存储介质10进入电源接通状态。

在步骤S22，PC 30的用户从PC 30访问存储介质10的快闪存储器17的开放区域17a并且请求开始执行开放区域17a中存储的转换软件。

然后，在步骤S23，存储介质10的CPU 15开始执行开放区域17a中存储的转换软件。在随后的步骤中，CPU 15根据正在被执行的转换软件进行操作。

在步骤S24，CPU 15读入ROM 13中存储的内容擦除固件并且执行擦除存储在内容区域17b中的以及可用时限已经过了的内容的内容擦除处理。由于已经参考图5描述了步骤S24的内容擦除处理，所以在此将不再进一步描述。

在步骤S25，CPU 15将有关内容区域17b中存储的所有内容的内容信息发送到PC 30。被发送到PC 30的内容信息在PC 30的监视器32上显示。

在步骤S26，用户从内容区域17b中选择将要执行的内容，也就是说，从内容区域17b中读取的内容，其涉及监视器32上显示的内容信息。例如，用户可以借助于PC 30的鼠标(未示出)通过双击内容信息或监视器32上显示的指示所述内容的图标，指定期望的内容。

在步骤S27，CPU 15根据转换软件读出存储在ROM 13中的固件并且将从内容区域17b中选择的内容转换为能够在监视器32中进行处理的象素数据。然后，CPU 15将其发送到PC 30。如果被解码的内容包括声音数据，那么CPU 15将它们转换为声音信号。

在步骤S28，PC 30将被传输的象素数据转换成模拟信号并且将其提供给监视器32，以便输出后者并且显示相应的图像。如果监视器32具有DVI(数字视频接口)连接器，那么PC 30将象素数据提供给监视器32，而不将其转换为模拟信号。如果存在声音信号的话，那么通过PC 30中布置的声音处理单元放大该声音信号并且作为声音从同样布置在PC 30中的扬声器(未示出)输出。

在步骤S29，如果他或她想要从内容区域17b中另外读取其他新的内容，那么用户返回到步骤S26的处理。另一方面，如果用户不想另外读取任何其他新的内容，那么他或她结束处理。

在该方式中，存储介质10的CPU 15借助于转换软件和固件将用户通过存储介质10中的PC 30选择的内容转换为能够在监视器32中进行处理的象素数据，以及将它们传送到PC 30。因此，从存储介质10的USB插头11输出的不是内容数据，从USB插头11输出的是借助于转换处理而获得的象素数据。所以，当所述数据被传送到PC 30时，如果第三方在PC 30中安排特洛伊木马并且欺骗性地盗走所述数据，那么其根本不能使用它们。换句话说，该实施例为提供数据的服务提供高度增强等级的安全。

<读取操作(第二种技术)>

通过参考图9的流程图将描述将内容区域17b中存储的内容和开放区域17a中存储的转换软件传输到PC 30以及将所述内容转换为能够在PC 30的监视器32中进行处理的象素数据的处理操作。

当使用该读取技术时，存在开放区域17a中的转换软件具有如图10所示那样的配置。参考图10，转换软件包括其中描述应用软件本身的应用软件保存区域30A和其中描述随机数字表格的随机数字表格保存区域30B。当开放区域17a中存储的转换软件和内容区域17b中存储的内容被传送到PC 30时，随机数字表格保存区域30B中描述的随机数字表格适于使用在加密处理中。

自然，存储介质10另外包括如图11所示的随机数字产生器18。如以下更加详细描述的那样，随机数字产生器18产生随机数字，所述随机数字用于在每次激活存储介质10的电源时，重写随机数字表格保存区域30B中所述的随机数字表格。

在步骤S31，PC 30的USB插孔31被插入存储介质10的USB插头11以将存储介质10连接到PC 30。结果，PC 30向存储介质10提供电源并且所述存储介质10进入电源接通状态。

在步骤S32，PC 30的用户从PC 30访问存储介质10的快闪存储器17的开放区域17a并且请求开始执行开放区域17a中存储的转换软件。

然后，在步骤S33，CPU 15读入ROM 13中存储的内容擦除固件并且执行从存储在内容区域17b中的内容中擦除可用时限已经过了的内容的处理。由于已经参考图5描述了擦除内容的处理，所以在此将不再进一步描述。

在步骤S34，响应于开始执行转换软件的请求，CPU 15从ROM 14读入并执行预定的固件，，并且使得随机数字产生器18在其控制下产生随机数字。

在步骤S35，CPU 15使用随机数字产生器18产生的随机数字，重写转换软件的随机数字表格保存区域30B中所描述的随机数字表格，其中所述转换软件存储在开放区域17a。

在步骤S36，CPU 15根据所执行的固件，从所重写的随机数字的表格中产生加密密钥以用于对要被传送到PC 30的内容进行加密。作为一个实例，在此假设：使用两种不同的密钥的3DES(三重数据加密标准)被采用以作为加密所述内容的加密算法，并且根据随机数字的表格产生两个密钥K1和K2。通过对随机数字的表格中预定位置上排列的数字进行提取和排列来形成所述两个密钥K1和K2。

例如，CPU 15使用如图10所示的随机数字表格保存区域30B中所描述的随机数字的表格，并且如以下所列出的那样，通过排列位于表格中暗点形位置上的数字来产生K1以及通过排列位于表格中斜线形位置上的数字来产生K2。

K1＝68 03 31 60 10 31 51 87

K2＝01 37 19 80 90 18 24 85

所产生的密钥K1和K2被暂时写入RAM 14。

在步骤S37，CPU 15将转换软件传送到PC 30，其中所述转换软件的随机数字的表格已经根据固件被重写。

在步骤S38，PC 30开始执行从存储介质10传送来的转换软件。在随后的步骤中，CPU 15根据正在执行的转换软件而进行操作。

在步骤S39，PC 30经由转换软件接收存储介质10的内容区域17b中所存储的所有内容的内容信息并且将其显示在监视器32上。

然后，参考监视器32上显示的内容信息，用户从内容区域17b选择将被执行的内容，该内容是从内容区域17b读取的内容。例如，用户可以借助于PC 30的鼠标(未示出)通过双击内容信息或监视器32上显示的指示所述内容的图标，指定期望的内容。

在步骤S40，存储介质10的CPU 15借助于步骤S36中产生的加密密钥，对通过PC 30根据固件所选择的内容进行加密。如上所述，如果3DES被采用以作为加密算法，那么CPU 15首先借助于K1按照每8字节(64比特)来加密选定的内容。随后，CPU 15借助于K2对已经借助于K1按照每8字节加密的内容进行解码。此后，CPU 15借助于K1对已经借助于K2按照每8字节解密的内容进行加密。

在步骤S41，CPU 15根据固件将被加密的内容传送到PC 30。

在步骤S42，PC 30取得根据被传送的转换软件中所述的随机数字的表格而产生的并且用于加密所述内容的密钥。用于取得密钥的技术正好与用于产生密钥的技术相同。换句话说，通过对布置在随机数字的表格的预定位置上数字进行排列而能够取得密钥K1和K2。

在步骤S43，PC 30借助于根据转换软件而取得的密钥对加密的内容进行解密。如以上所指出的那样，使用密钥K1和K2，能够对借助于3DEC加密的加密内容进行解密，并且随后的程序正好与上述加密程序相反。注意：被解密的内容不存在PC 30的HD(硬盘)中，而是立刻用于下一步骤或步骤S44。

在步骤S44，PC 30根据转换软件将被解密的内容转换成能在监视器32中进行处理的象素数据。如果被解码的内容包括声音数据，那么CPU 15将它们转换成声音信号。

在步骤S45，PC 30将被传输的象素数据转换成模拟信号并且将其提供到监视器32，以便使得后者被输出并且显示相应的图像。如果监视器32具有DVI(数字视频接口)连接器，那么PC 30将所述象素数据提供到监视器32，而不将它们转换为模拟信号。如存在声音信号，该声音信号被布置在PC 30中的声音处理单元放大并且作为声音从同样布置在PC 30中的扬声器(未示出)输出。

在步骤S46，如果他或她想要从内容区域17b中读取其他新的内容，那么用户将所述处理返回到步骤S39。另一方面，如果用户不想另外读取任何其他新的内容，那么他或她结束所述处理。

在该方式中，存储介质10将转换软件传送到PC 30，同时，借助于根据转换软件的随机数字的表格产生的加密密钥K1和K2，对用户经由PC 30选定的内容进行加密并且将它们传输到PC 30。然后PC 30取得除了被传输的转换软件之外一起被传输的加密密钥K1和K2并且解密所述被加密的内容。然后，其将被解密的内容转换成能在监视器32中进行处理的象素数据。

所以，仅有被加密的内容从存储介质10的USB插头11输出。因此，当所述数据被传送到PC 30时，如果第三方欺骗性地盗走所述数据，那么其根本不能使用它们。换句话说，该实施例为提供数据的服务提供高度增强等级的安全。

另外，每次激活存储介质10的电源时，就更新转换软件中所描述的随机数字的表格，其中该表格存储了用于加密所述内容的密钥K1和K2，以便每次激活存储介质10的电源时，就重新产生加密密钥K1和K2。因此，如果第三方根据被传送到PC 30的转换软件中所描述的随机数字的表格欺骗性地盗走了密钥K1和K2，那么当再激活存储介质10的电源时，它们不再有效，从而防止所述内容被欺骗性地使用。

所以，当第一实施例的存储介质10使用在出售诸如电影那样的内容的租赁商店或便利商店并且用户购买期望的内容时，如以上通过参考图3所述的那样，期望的内容被写入内容区域17b。然后，购买所述内容的用户将存储介质10连接到他或她拥有的通用PC 30，并且使得存储介质10执行如以上通过参考图8和9所描述的那样的读操作。

应当理解：从内容区域17b中读取的内容仅仅作为在监视器32上显示的图像和从扬声器(未示出)输出的声音而提供给用户，并且用户不能够拥有作为数字数据的内容。因此，用户永远不能进行侵犯内容版权的欺骗性动作并且除了用户之外的第三方欺骗性地获取内容的风险也被完全地消除。

虽然存储介质10允许在可用时限到来之前，重复观看存储在内容区域17b中并且被解密的内容。然而，一旦可用时限过了，CPU 15自动擦除所述内容。所以，存储介质10不会要求返回用户从租赁商店租赁的录像磁带或DVD而带给用户的任何不便。

[第二实施例]

虽然第一实施例的存储介质10对于写和读内容二者通常使用同一接口，但是如图12所示那样，第二实施例的存储介质40包括除了用于从外部装置写入内容的USB插口11之外，还包括用于读取存储的内容并且将它们输出到外部装置的视频输出接口42。视频输出接口42适合于输出通过转换象素数据而获得的并且通过电缆51被提供到监视器50的模拟信号。电缆51的连接接口52连接到存储介质40的视频输出接口42。

存储介质40通常具有如图13所示的配置。在图13中，通过相同的参考符号来分别表示与第一实施例的存储介质10的部件相同的存储介质40的部件，并且其描述将被忽略。

如图13所示，除了图2所示存储介质10的部件之外，存储介质40还包括视频信号转换器41和视频输出接口42。视频信号转换器41将从内容区域17b读取的内容转换成象素数据，然后转换成模拟信号，然后所述模拟信号被提供给视频输出接口42。

所以，与图2的存储介质10相似，存储介质40适合于通过开放区域17a中存储的转换软件从外部装置诸如PC 30自由地向其内容区域17b写入内容，并且同时借助于视频信号转换器41将内容区域17b中的内容转换为能够在存储介质40的监视器50中进行处理了的模拟信号。

所以，从存储介质40中读取作为数字数据的内容是不可能的，并且因此存储介质40中的内容被欺骗性地使用的风险完全被消除。

存储介质40可以另外包括音频信号转换器43和音频输出接口44，所述音频信号转换器43用于处理诸如包括声音数据的电影的内容那样的内容。然后，音频信号转换器43处理内容中包括的数字声音数据并且将它们提供到音频输出接口44。如果PC 30不具有音频输出特性，那么存储介质40借助于音频输出接口44和音频电缆被连接到音频放大器或具有放大特性的音频输出装置。

如果存储介质40适合于处理声音数据，那么不可能读取包含在内容中的作为数字数据的声音数据，并且因此存储介质40中的内容被欺骗性地使用的风险完全被消除。

通过使用第二实施例的存储介质40构建一种连接到诸如图14所示的Internet的那样的网络62内容分布式系统40是可能的。

参考图14，内容发行人61工作以分配(distribute)诸如电影那样的内容。内容发行人61首先直接地或经由经销代理将存储介质40出售给用户。被出售给用户的每一存储介质40带有用于明确标识存储介质40并且被存储在快闪存储器17的内容区域17b或存储在ROM 13的序列号。存储介质40也同样在内容区域17b或ROM 13中存储加密密钥K。

现在，以下将描述当从内容发行人61购买内容时，需要通过购买了存储介质40的用户来执行的操作。用户将他或她购买的存储介质40连接到外部装置诸如PC 30并且开始运行存储在开放区域17a中的转换软件，以便借助于网络62访问内容发行人61。

用户通过输入预先登记的用户信息而能够访问内容发行人61的服务器。当内容发行人61验证正在访问的用户是有效用户时，内容发行人61提供能够被分配的内容列表。

然后，用户参考内容列表指定他或她想要的内容，并且将用于内容分配的请求发送给内容发行人61。在该时刻，用户通常通过信用卡在线支付浏览内容的费用。基于根据接收内容的时间和内容可用时限的时间段(period)来计算费用。

然后，内容发行人61通过用户拥有的存储介质40中存储的加密密钥K和存储介质40的序列号来加密被指定的内容，并且通过网络62将被加密的内容KC传送到PC 30。然后通过加密密钥K和存储介质40的序列号对传送到PC 30的加密内容KC解密并且将其写入到内容区域17b。

一旦购买的内容被写入内容区域17b，用户就能够读取内容并且通过视频信号转换器41、视频输出接口42、音频信号转换器43以及音频输出接口44输出所述内容。

而用户任何时候都能够浏览存储介质40的内容区域17b中存储的被解密的内容，直到可用时限到来为止。然而，当可用时限过了，它们自动地被CPU15擦除。所以，存储介质40不会要求返回用户从租赁商店租赁的录像磁带或DVD而带给用户的任何不便。

可以如此修改图14的内容分布式系统60使得经由网络连接到内容发行人61的PC 30被放置在便利商店，以允许用户参观便利商店时购买所述内容。然后客户不需要返回他或她购买的内容。

[第三实施例]

第三实施例的存储介质70与第二实施例的存储介质40不同，因为与存储介质40不同的是，其不包括视频信号转换器41和视频输出接口42。另一方面，存储介质70包括与上述存储介质40一样的音频信号转换器43和音频输出接口44。所以，存储介质70适合于例如通过音频输出接口44连接到便携音乐再现装置，以便再现音乐内容。

所以，存储介质70适合于通过其开放区域17a中存储的转换软件从外部装置诸如PC 30自由地向其内容区域17b写入音频内容，并且同时，借助于音频信号转换器43将内容区域17b中的音频内容转换成存储介质70中的模拟信号。

因此，从存储介质70中读取作为数字数据的音频内容是不可能的，并且因此存储介质70中的音频内容被欺骗性地使用的风险完全被消除。

存储介质70能够用于如图14所示的内容分布式系统60。如果与视频内容相比较，音频内容可以被频繁地使用很长的一段时间。所以当可用时限到来时，如果仅仅擦除内容区域17b中存储的音频内容，那么可以不必满足用户的要求。换句话说，为了CD推销的目的，向用户提供音频内容而收取对于用户而言不如CD的租赁费用昂贵的费用，其是很好的想法。可以如此布置使得用户亲自通过网络62或在便利商店能够获取音频内容。总之，用户能够使用具有时限的音频内容，以致于他或她可以在时限之后购买音频内容的CD。

CD销售者可以以如下方式与内容发行人进行合作，即购买了为推销而被提供的音频内容的用户能够以折扣价格购买音频内容的CD，或者购买具有使得用户感到有利并且刺激部分用户的购买欲望的有限免费服务项目的音频内容的CD。

所以，不仅为了内容分配的目的，而且为了应用软件推销的目的，开发自动擦除存储介质10、40和70的每个的内容区域17b中存储的内容的上述特征。特别地，在昂贵的应用软件的情况中，用户在购买它之前，想尝试一下它。然后，上述可用时限可以用作推销的“试验周期”，以致于用户可以使用内容区域17b中存储的应用软件，直到可用时限到来为止。

在将汽车导航系统中使用的地图数据作为内容而进行购买的情况中，在用户实际购买它们之前，用户可以使用所述“试验周期”以便查看是否地图数据没有作废，是否部分地、并精确地影响了房屋排列和街道的商店。所述使用提供以下优点：保护用户以避免购买不必要的内容。然后，出售这样的内容的销售者被迫提供最近更新的信息。然而，使得销售者可靠并且能够向市场提供高质量内容是一种很好的途径。

每一上述存储介质10、40和70的快闪存储器17可以通过一些其他的存储装置诸如使用作为一种存储介质的HD(硬盘)的HDD(HD驱动器)来替换，所述HD是一种磁盘。换句话说，本发明不会受到存储装置类型的限制。

本领域技术人员应该理解：根据设计要求和其他因素可以出现各种不同的修改、组合、子组合以及改变，只要它们处于附加的权利要求及其等价物的范围内即可。

Claims (26)

1.一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备，该设备包括：

数据存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的外部设备自由地写入数据，以及以由外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；以及

控制装置，用于控制数据存储装置的以下操作，即响应于来自外部设备的读取第一存储区域中写入的数据的请求，通过执行第二存储区域中存储的软件，来读取第一存储区域中写入的数据，并且务必在将读取的数据转换成外部设备的输出格式的信号之后，将读取的数据传送给连接到数据存储设备的外部设备。

2.根据权利要求1的设备，进一步包括用于读取当前时钟时间的计时器，

当将数据连同数据被写入第一存储区域时给定的数据的可用时限写入第一存储区域时，所述控制装置适合于比较计时器当前的读数与计时器给定的计时器读数之间的差值，如果差值超过可用时限，那么擦除所述数据。

3.根据权利要求1的设备，其中数据存储装置是一种非易失性半导体存储器。

4.根据权利要求1的设备，其中所述数据存储装置是一种使用磁盘作为存储介质的磁盘驱动器。

5.一种数据提供系统，具有终端设备以及经由预定连接接口而连接到终端设备的数据存储设备，

数据存储设备包括：

数据存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的终端设备自由地写入数据，以及以由终端设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；

加密装置，用于响应于来自终端设备的读取第一存储区域中写入的数据的请求，读取第一存储区域中写入的数据，并且借助于软件所附加的加密密钥对数据进行加密；以及

传送装置，用于将通过加密装置加密的加密数据以及附加有加密密钥的软件传送给终端设备，

终端设备包括：

控制装置，用于通过执行从数据存储设备传送的软件以使得加密装置执行加密操作，借助于附加在软件上的加密密钥对数据存储设备传送的加密数据进行解密以及务必将被解密的数据转换成终端设备的输出格式信号。

6.根据权利要求5的系统，其中数据存储设备进一步包括用于读取当前时钟时间的计时器，

当将数据连同数据被写入到第一存储区域时给定的数据的可用时限写入第一存储区域时，所述控制装置适合于比较计时器当前的读数与计时器给定的计时器读数之间的差值，如果差值超过可用时限，那么擦除所述数据。

7.根据权利要求5的系统，其中数据存储设备的加密装置根据软件附加的随机数字表格产生加密密钥并且借助于产生的加密密钥对从第一存储区域读取的数据进行加密，以及

终端设备的控制装置根据数据存储设备传送的软件所附加的随机数字表格产生加密密钥并且借助于产生的加密密钥对被加密并被传送的数据进行解密。

8.根据权利要求7的系统，其中数据存储设备具有适于产生随机数字的随机数字产生器，所述随机数字用于每次数据存储设备的电源被激活时更新随机数字表格。

9.根据权利要求5的系统，其中数据存储设备的数据存储装置是一种非易失性半导体存储器。

10.根据权利要求5的系统，其中所述数据存储设备的数据存储装置是一种使用磁盘作为存储介质的磁盘驱动器。

11.一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备，该设备包括：

数据存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从连接到数据存储设备的外部设备自由地写入数据，以及以由外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；

加密装置，用于响应于来自外部设备的读取第一存储区域中写入的数据的请求，来读取第一存储区域中写入的数据，并且借助于软件所附加的加密密钥对数据进行加密；以及

传送装置，用于将通过加密装置加密的加密数据以及附加有加密密钥的软件传送给终端设备。

12.根据权利要求11的设备，进一步包括用于读取当前时钟时间的计时器，

当将数据连同数据被写入到第一存储区域时给定的数据的可用时限写入第一存储区域时，所述控制装置适合于比较计时器当前的读数与计时器给定的计时器读数之间的差值，如果差值超过可用时限，那么擦除所述数据。

13.根据权利要求11的设备，其中加密装置根据软件所附加的随机数字表格产生加密密钥，并且借助于产生的加密密钥对从第一存储区域读取的数据进行加密。

14.根据权利要求13的设备，进一步包括适于产生随机数字的随机数字产生器，所述随机数字用于每次数据存储设备的电源被激活时更新随机数字表格。

15.根据权利要求11的设备，其中数据存储装置是一种非易失性半导体存储器。

16.根据权利要求11的设备，其中数据存储装置是一种使用磁盘作为存储介质的磁盘驱动器。

17.一种数据存储设备，包括：

第一连接接口，用于建立与第一外部设备的连接；

存储装置，包括第一存储区域和第二存储区域，其中第一存储区域适合用于从通过第一连接接口连接到数据存储设备的第一外部设备自由地写入数据，以及以由第一外部设备使用的数据格式限制性读取所写入的数据，所述第二存储区域存储用于执行读取第一存储区域中写入的数据的操作的软件；

第二连接接口，用于建立与第二外部设备或输出设备的连接；以及

控制装置，用于响应于经由第二连接接口建立的与第二外部设备的连接，来执行第二存储区域中存储的软件，以便读取第一存储区域中存储的数据，并且务必在将读取的数据转换成第二外部设备的输出格式信号之后，将读取的数据传送到第二外部设备。

18.根据权利要求17的设备，进一步包括用于读取当前时钟时间的计时器，

当将数据连同数据被写入第一存储区域时给定的数据的可用时限写入第一存储区域时，所述控制装置适合于比较计时器当前的读数与计时器给定的计时器读数之间的差值，如果差值超过可用时限，那么擦除所述数据。

19.根据权利要求17的设备，其中数据存储装置是一种非易失性半导体存储器。

20.根据权利要求17的设备，其中所述数据存储装置是一种使用磁盘作为存储介质的磁盘驱动器。

21.一种经由预定连接接口连接到外部设备的数据存储设备的数据提供方法，所述方法包括以下步骤：

响应来自连接到数据存储设备的外部设备的读取数据的请求，通过执行数据存储设备的数据存储装置的第二存储区域中存储的软件，来读取数据存储设备的数据存储装置的第一存储区域中写入的数据；以及

通过务必将数据转换成外部设备的输出格式信号之后，将数据传送到与数据存储设备相连接的外部设备来提供数据。

22.根据权利要求21的方法，其中当将数据连同数据被写入到第一存储区域时给定的数据的可用时限写入第一存储区域时，所述方法适合于比较计时器当前的读数与计时器给定的计时器读数之间的差值，以及

如果差值超过可用时限，那么擦除所述数据。

23.一种包括终端设备和经由预定连接接口连接到终端设备的数据存储设备的数据提供系统的数据提供方法，所述方法包括步骤：

通过数据存储设备获得附加到软件的加密密钥，所述软件存储在数据存储设备的数据存储装置的第二存储区域中，并用于执行读取数据存储设备的数据存储装置的第一存储区域中存储的数据的操作；

将所述软件传送给终端设备；

通过终端设备执行被传送的软件，将读取数据存储装置的第一存储区域中写入的数据的请求传送至该数据存储装置；

随后响应于数据读取请求读取第一存储区域中写入的数据，并且借助于加密密钥通过数据存储设备加密被读取的数据；

将被加密的数据传送到终端设备；

随后借助于软件所附加的加密密钥通过终端设备对被加密的并被传送的数据进行解密；以及

务必将被解密的数据转换成终端设备的输出格式信号并提供数据。

24.根据权利要求23的方法，其中当将数据连同数据被写入到第一存储区域时给定的数据的可用时限写入第一存储区域时，所述方法适合于比较计时器当前的读数与计时器给定的计时器读数之间的差值，并且如果差值超过可用时限，那么擦除所述数据。

25.根据权利要求23的方法，其中数据存储设备根据软件所附加的随机数字表格产生加密密钥，以及

借助于产生的加密密钥对从第一存储区域读取的数据进行加密，以及

终端设备根据数据存储设备传送的软件所附加的随机数字表格产生加密密钥，以及

借助于产生的加密密钥对被加密并被传送的数据进行解密。

26.根据权利要求25的方法，其中数据存储设备借助于每次激活数据存储设备的电源时所产生的随机数字，更新软件所附加的随机数字表格。

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