DE202005021674U1

DE202005021674U1 - Zugangsauthentifizierung für elektronische Vorrichtungen

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Publication number: DE202005021674U1
Application number: DE202005021674U
Authority: DE
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2005-01-07
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2015-12-14
Also published as: AU2008101148B4; CN101699458A; US20160110536A1; US20170357797A1; US20110061113A1; CN101699458B; AU2005323229A1; AU2009100749B4; US10049206B2; AU2009100547A4; JP2014053966A; US20150082049A1; HK1114196A1; AU2005323229A2; WO2006073702A1; CN101099157A; CA2591164C; AU2008101148A4; US9754099B2; US9223958B2

Abstract

Tragbare elektronische Vorrichtung mit:
einer Medienspeichervorrichtung, die einen Medieninhalt für ein oder mehrere Medienelemente speichert;
einem Mediendarstellungsmodul, das einen Medieninhalt für zumindest eines der Medienelemente von dem Medienspeicher abruft und bewirkt, dass der Medieninhalt für einen Benutzer der tragbaren elektronischen Vorrichtung dargestellt wird;
einer Authentifizierungstabelle, die Authentifizierungsinformationen für verschiedene Zubehörvorrichtungen speichert, die autorisiert sind, um mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenzuwirken, wobei die Authentifizierungsinformationen Informationen umfassen, die einen Umfang angeben, in dem jede Zubehörvorrichtung zur Zusammenarbeit mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung autorisiert ist; und
einem Authentifizierungsmodul, das auf der Basis zumindest eines Teils der in der Authentifizierungstabelle gespeicherten Authentifizierungsinformationen feststellt, ob eine spezielle Zubehörvorrichtung, die mit der tragbaren Medienvorrichtung gekoppelt wird, autorisiert ist, um mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenzuarbeiten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Vorrichtungen und insbesondere elektrische Vorrichtungen, wie z. B. Medienabspielgeräte, die Zubehörvorrichtungen aufnehmen.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Medienabspielgerät speichert Mediengüter wie z. B. Audiotitel oder Fotos, die auf dem Medienabspielgerät wiedergegeben oder angezeigt werden können. Ein Beispiel eines Medienabspielgeräts ist das iPod^®-Medienabspielgerät, das von Apple Computer, Inc., in Cupertino, CA, erhältlich ist. Häufig erfasst ein Medienabspielgerät seine Mediengüter von einem Hauptrechner, der dazu dient, einem Benutzer zu ermöglichen, Mediengüter zu verwalten. Als Beispiel kann der Hauptrechner eine Medienverwaltungsanwendung ausführen, um Mediengüter zu verwalten. Ein Beispiel einer Medienverwaltungsanwendung ist iTunes^®, das von Apple Computer, Inc., hergestellt wird.
Ein Medienabspielgerät umfasst typischerweise ein oder mehrere Verbindungsstecker oder Anschlüsse, die verwendet werden können, um mit dem Medienabspielgerät zu koppeln. Der Verbindungsstecker oder Anschluss kann beispielsweise ermöglichen, dass das Medienabspielgerät mit einem Hauptrechner koppelt, in ein Anschlusssystem eingefügt wird, oder eine Zubehörvorrichtung aufnimmt. Heute gibt es viele verschiedene Arten von Zubehörvorrichtungen, die mit dem Medienabspielgerät verbinden können. Eine Fernbedienung kann beispielsweise mit dem Verbindungsstecker oder Anschluss verbunden werden, um dem Benutzer zu ermöglichen, das Medienabspielgerät fernzusteuern. Als weiteres Beispiel kann ein Kraftfahrzeug einen Verbindungsstecker umfassen und das Medienabspielgerät kann in den Verbindungsstecker eingefügt werden, so dass ein Kraftfahrzeug-Mediensystem mit dem Medienabspielgerät zusammenwirken kann, wodurch ermöglicht wird, dass der Medieninhalt auf dem Medienabspielgerät innerhalb des Kraftfahrzeugs abgespielt wird.
Derzeit sind die Verbindungsstecker oder Anschlüsse eines Medienabspielgeräts für die Verwendung offen, solange ein kompatibler Verbindungsstecker oder Anschluss verwendet wird. Folglich haben zahlreiche Dritte Zubehörvorrichtungen zur Verwendung mit Medienabspielgeräten anderer Hersteller entwickelt. Eine Schwierigkeit besteht darin, dass der Hersteller eines Medienabspielgeräts keine Kontrolle über die verschiedenen unterschiedlichen Zubehörvorrichtungen hat, die mit dem Medienabspielgerät verbunden werden können. Dies ist problematisch, da Drittzubehörvorrichtungen minderwertig, fehleranfällig, störend (z. B. die Ressource aufzehrend) oder sogar beschädigend für das Medienabspielgerät selbst sein können. Ein anderes Problem besteht darin, dass Drittzubehörvorrichtungen, die nicht vom Hersteller des Medienabspielgeräts autorisiert sind, versuchen können, Merkmale des Medienabspielgeräts in einer ungeeigneten oder unerwünschten Weise zu verwenden.
Folglich besteht ein Bedarf für verbesserte Verfahren, um Herstellern von elektronischen Vorrichtungen zu ermöglichen, die Art und den Umfang, in dem Zubehörvorrichtungen mit ihren elektronischen Vorrichtungen verwendet werden können, zu steuern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine tragbare elektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1, eine Zubehörvorrichtung für eine tragbare elektronische Vorrichtung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 12, einen Zubehörstecker zum Verbinden einer Zubehörvorrichtung mit einem Medienabspielgerät mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 24 sowie ein Medienabspielgerätesystem mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 26.
Zudem werden Verfahren zum Steuern der Verwendung von Zubehörvorrichtungen mit elektronischen Vorrichtungen beschrieben. Diese Verfahren können kryptographische Methoden verwenden, um elektronische Vorrichtungen zu authentifizieren, nämlich elektronische Vorrichtungen, die miteinander verbinden und kommunizieren.
Ein Verfahren betrifft ein Verfahren zum Authentifizieren einer elektronischen Vorrichtung wie z. B. einer Zubehörvorrichtung. Es wird zudem die Bereitstellung von Softwaremerkmalen (z. B. Funktionen) durch oder für eine elektronische Vorrichtung (z. B. eine Hauptrechnervorrichtung) beschrieben. Verschiedene elektronische Vorrichtungen können beispielsweise in Abhängigkeit von verschiedenen Graden oder Niveaus der Authentifizierung oder in Abhängigkeit vom Hersteller oder von der Produktbasis unterschiedlich bereitgestellt werden. Es wird die Verwendung eines Zubehörteils (oder Adapters), um ein Peripheriegerät (z. B. eine USB-Vorrichtung) in eine Hauptrechnervorrichtung (z. B. einen USB-Hauptrechner) umzuwandeln, beschrieben.
Die Erfindung kann in zahlreichen Weisen implementiert werden, einschließlich als Verfahren, System, Vorrichtung, Gerät (einschließlich einer graphischen Benutzerschnittstelle) oder computerlesbares Medium. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend erörtert.
Als tragbare elektronische Vorrichtung umfasst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest: eine Medienspeichervorrichtung, die einen Medieninhalt für ein oder mehrere Medienelemente speichert; ein Mediendarstellungsmodul, das den Medieninhalt für mindestens eines der Medienelemente aus dem Medienspeicher abruft und veranlasst, dass der Medieninhalt für einen Benutzer der tragbaren elektronischen Vorrichtung dargestellt wird; eine Authentifizierungstabelle, die Authentifizierungsinformationen für verschiedene Zubehörvorrichtungen speichert, die autorisiert sind, mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zu koppeln und zusammenzuwirken; und ein Authentifizierungsmodul, das auf der Basis zumindest eines Teils der in der Authentifizierungstabelle gespeicherten Authentifizierungsinformationen feststellt, ob eine spezielle Zubehörvorrichtung, die mit der tragbaren Medienvorrichtung gekoppelt wird, autorisiert ist, mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenzuarbeiten.
Als Zubehörvorrichtung für eine tragbare elektronische Vorrichtung umfasst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest: einen Eingabe/Ausgabe-Anschluss zum Zusammenwirken mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung; einen Authentifizierungsalgorithmus; einen Authentifizierungsschlüssel, der der Zubehörvorrichtung zugeordnet ist; eine Authentifizierungssteuereinheit, die wirksam mit dem Eingabe/Ausgabe-Anschluss verbunden ist, zum Durchführen von Authentifizierungsoperationen unter Verwendung zumindest des Authentifizierungsalgorithmus und des Authentifizierungsschlüssels; und eine Zubehörschaltungsanordnung, die Operationen durchführt, die der Zubehörvorrichtung zugeordnet sind.
Als Verbindungsstecker zum Verbinden einer Zubehörvorrichtung mit einem Medienabspielgerät umfasst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest: einen Verbindungssteckerkörper; eine Vielzahl von elektrischen Kontakten, die innerhalb des Verbindungssteckerkörpers befestigt sind und zur Bereitstellung von elektrischen Verbindungen zwischen der Zubehörvorrichtung und dem Medienabspielgerät dienen; und eine Steuereinheit, die im Verbindungssteckerkörper angeordnet ist und einen Authentifizierungsschlüssel liefert, der ermöglicht, dass die Zubehörvorrichtung durch das Medienabspielgerät authentifiziert wird.
Als Verfahren zum Autorisieren einer Zubehörvorrichtung zur Verwendung mit einer elektronischen Vorrichtung umfasst ein Ausführungsbeispiel zumindest die folgenden Handlungen: Empfangen eines Vorrichtungsidentifikators von der Zubehörvorrichtung; Empfangen eines Authentifizierungswerts von der Zubehörvorrichtung; Feststellen auf der Basis des Authentifizierungswerts, ob die Zubehörvorrichtung authentisch ist; und Autorisieren der Verwendung der Zubehörvorrichtung mit der elektronischen Vorrichtung, wenn festgestellt wird, dass die Zubehörvorrichtung authentisch ist.
Als Verfahren zum Autorisieren einer Zubehörvorrichtung zur Verwendung mit einer elektronischen Vorrichtung umfasst ein weiteres Ausführungsbeispiel zumindest die folgenden Handlungen: Erfassen der Befestigung der Zubehörvorrichtung an der elektronischen Vorrichtung; Senden einer Zufallszahl zur Zubehörvorrichtung, nachdem die Befestigung der Zubehörvorrichtung erfasst wurde; anschließend Empfangen eines codierten Werts von der Zubehörvorrichtung; Empfangen eines Vorrichtungsidentifikators von der Zubehörvorrichtung; Erhalten eines kryptographischen Schlüssels auf der Basis des Vorrichtungsidentifikators; Decodieren des codierten Werts unter Verwendung des kryptographischen Schlüssels, um einen decodierten Wert zu erzeugen; Feststellen, ob der decodierte Wert der Zufallszahl entspricht; und Autorisieren der Verwendung der Zubehörvorrichtung mit der elektronischen Vorrichtung, wenn festgestellt wird, dass der decodierte Wert der Zufallszahl entspricht.
Als Verfahren zum Autorisieren einer Zubehörvorrichtung zur Verwendung mit einer elektronischen Vorrichtung umfasst noch ein weiteres Ausführungsbeispiel zumindest die folgenden Handlungen: Erfassen der Befestigung einer Zubehörvorrichtung an der elektronischen Vorrichtung; Senden einer Authentifizierungsanforderung mit mindestens einer Zufallszahl zur Zubehörvorrichtung, nachdem die Befestigung der Zubehörvorrichtung erfasst wurde; anschließend Empfangen einer Authentifizierungsantwort von der Zubehörvorrichtung, wobei die Authentifizierungsantwort in Reaktion auf die Authentifizierungsanforderung stattfindet und die Authentifizierungsantwort mindestens einen codierten Wert und einen Vorrichtungsidentifikator für die Zubehörvorrichtung umfasst; Erhalten eines kryptographischen Schlüssels auf der Basis des Vorrichtungsidentifikators; Decodieren des codierten Werts unter Verwendung des kryptographischen Schlüssels, um einen decodierten Wert zu erzeugen; und Autorisieren der Verwendung der Zubehörvorrichtung mit der elektronischen Vorrichtung auf der Basis einer Entsprechung zwischen dem decodierten Wert und der Zufallszahl.
Als Verfahren zum Autorisieren einer Zubehörvorrichtung zur Verwendung mit einer elektronischen Vorrichtung umfasst noch ein weiteres Ausführungsbeispiel zumindest die folgenden Handlungen: Empfangen einer Zufallszahl von der elektronischen Vorrichtung; Codieren der Zufallszahl unter Verwendung eines kryptographischen Schlüssels, der innerhalb der Zubehörvorrichtung vorgesehen ist, wodurch ein codierter Wert erzeugt wird; und Senden des codierten Werts und eines Vorrichtungsidentifikators zur elektronischen Vorrichtung.
Als Verfahren zum Steuern der Zusammenwirkung zwischen einem Medienabspielgerät und einer Zubehörvorrichtung umfasst ein Ausführungsbeispiel zumindest die folgenden Handlungen: Feststellen einer Klassifizierung der Zubehörvorrichtung; Identifizieren eines Autorisierungsniveaus für die Zubehörvorrichtung; und selektives Aktivieren von Merkmalen der Medienvorrichtung, die zur Verfügung stehen, um in Verbindung mit der Zubehörvorrichtung verwendet zu werden, auf der Basis der Klassifizierung und des Autorisierungsniveaus der Zubehörvorrichtung.
Als Medienabspielgerätesystem umfasst ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zumindest: ein Medienabspielgerät, das einen Medieninhalt speichert und eine Vielzahl von vorbestimmten Funktionen unterstützt, und eine Zubehörvorrichtung, die in der Lage ist, mit dem Medienabspielgerät zu verbinden. Das Medienabspielgerät und die Zubehörvorrichtung wirken zusammen, um einen Authentifizierungsprozess durchzuführen, und auf der Basis des Authentifizierungsprozesses werden spezielle Funktionen der Medienvorrichtung selektiv aktiviert und stehen folglich zur Verwendung durch die Zubehörvorrichtung zur Verfügung.
Weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird durch die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen leicht verstanden, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Strukturelemente bezeichnen und in denen gelten:
1A ist ein Blockdiagramm eines Zubehörauthentifizierungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1B ist ein Blockdiagramm eines Zubehörauthentifizierungssystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1C ist ein Blockdiagramm eines Zubehörauthentifizierungssystems gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2A ist ein Blockdiagramm einer Authentifizierungssteuereinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
2B ist ein Blockdiagramm eines Authentifizierungsverwalters gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm einer Authentifizierungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4A ist ein Ablaufdiagramm eines Hauptrechner-Authentifizierungsprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
4B ist ein Ablaufdiagramm eines Zubehörauthentifizierungsprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
5A und 5B sind Ablaufdiagramme einer Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
6A und 6B sind Ablaufdiagramme einer Zubehörvorrichtungsverarbeitung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
6C ist ein Diagramm einer Autorisierungstabelle gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
7A und 7B sind Ablaufdiagramme eines Zubehörvorrichtungsprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
8A–8C sind Ablaufdiagramme eines Hauptrechnervorrichtungsprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
9A–9C sind Ablaufdiagramme eines Zubehörvorrichtungsprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
10A und 10B sind Ablaufdiagramme eines Hauptrechnervorrichtungsprozesses gemäß einem Ausführungsbeispiel.
11 ist ein Blockdiagramm eines Medienverwaltungssystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
12 ist ein Blockdiagramm eines Medienabspielgeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es werden Verfahren zur Steuerung der Verwendung von Zubehörvorrichtungen mit elektronischen Vorrichtungen beschrieben. Die Verfahren können kryptographische Methoden verwenden, um elektronische Vorrichtungen zu authentifizieren, nämlich elektronische Vorrichtungen, die miteinander verbinden und kommunizieren.
Die Verfahren sind für elektronische Vorrichtungen wie z. B. Medienvorrichtungen, die Zubehörvorrichtungen aufnehmen können, besonders gut geeignet. Ein Beispiel einer Medienvorrichtung ist ein Medienabspielgerät wie z. B. ein in der Hand gehaltenes Medienabspielgerät (z. B. ein Musikabspielgerät), das Medienelemente (oder Mediengüter) darstellen (z. B. wiedergeben) kann. Beispiele von Zubehörteilen für Medienvorrichtungen umfassen: ein Sprachaufzeichnungsgerät, FM-Sendeempfänger, periphere Busvorrichtungen (z. B. FireWire^®-Vorrichtungen oder USB-Vorrichtungen), Medienvorrichtungen (z. B. Medienleser, Anzeigen, Kameras usw.), Leistungseinheiten (z. B. Leistungsadapter, Batteriepakete usw.), Lautsprecher (Kopfhörer oder Lautsprechersysteme), Fernbedienungsvorrichtungen, Netzwerkvorrichtungen oder Kraftfahrzeugintegrationseinheiten.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf 1–12 erörtert. Fachleute werden jedoch leicht erkennen, dass die hierin mit Bezug auf diese Figuren gegebene ausführliche Beschreibung für Erläuterungszwecke dient, da sich die Erfindung über diese begrenzten Ausführungsbeispiele hinaus erstreckt.
1A ist ein Blockdiagramm eines Zubehörauthentifizierungssystems 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Zubehörauthentifizierungssystem 100 umfasst eine mobile Rechenvorrichtung 102. Die mobile Rechenvorrichtung 102 kann auch als Hauptrechnervorrichtung bezeichnet werden. Außerdem kann die mobile Rechenvorrichtung 102 beispielsweise ein Medienabspielgerät, einen persönlichen digitalen Assistenten oder ein Mobiltelefon betreffen. Die mobile Rechenvorrichtung 102 umfasst einen Verbindungssteckeranschluss 104 zum Aufnehmen eines Verbindungssteckers.
Das Zubehörauthentifizierungssystem 100 umfasst auch eine Authentifizierungsvorrichtung 106 mit einem Verbindungsstecker 108 und einem Verbindungssteckeranschluss 110. Die Authentifizierungsvorrichtung 106 kann an der mobilen Rechenvorrichtung 102 befestigt werden. Insbesondere wenn die Authentifizierungsvorrichtung 106 an der mobilen Rechenvorrichtung 102 befestigt wird, wird der Verbindungsstecker 108 der Authentifizierungsvorrichtung 106 durch den Verbindungssteckeranschluss 104 der mobilen Rechenvorrichtung 102 aufgenommen. Wenn der Verbindungsstecker 108 mit dem Verbindungssteckeranschluss 104 gekoppelt wird, wird die Authentifizierungsvorrichtung 106 physikalisch und elektrisch mit der mobilen Rechenvorrichtung 102 verbunden.
Das Zubehörauthentifizierungssystem 100 umfasst ferner eine Zubehörvorrichtung 112. Die Zubehörvorrichtung 112 stellt eine gewisse Funktionalität für die mobile Rechenvorrichtung 102 bereit, wenn die Zubehörvorrichtung 112 mit der mobilen Rechenvorrichtung 102 über die Authentifizierungsvorrichtung 106 verbunden wird. Um eine solche Verbindung zu erleichtern, umfasst die Zubehörvorrichtung 112 einen Verbindungsstecker 114 und ein Kabel 116. Das Kabel 116 verbindet den Verbindungsstecker 114 mit der Zubehörvorrichtung 112. Der Verbindungsstecker 114 kann mit dem Verbindungssteckeranschluss 110 der Authentifizierungsvorrichtung 106 gekoppelt werden. Wenn eine solche Verbindung hergestellt wurde, befindet sich die Zubehörvorrichtung 112 mit der mobilen Rechenvorrichtung 102 über die Authentifizierungsvorrichtung 106 in elektrischer Verbindung.
Obwohl das Zubehörauthentifizierungssystem 100 den Verbindungsstecker 114 und das Ende des Kabels 116 umfasst, kann der Verbindungsstecker 114 in die Zubehörvorrichtung 112 integriert werden. Mit anderen Worten, in einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Kabel 116 nicht erforderlich.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung dient die Authentifizierungsvorrichtung 106 dazu, sich bei der mobilen Rechenvorrichtung 102 zu authentifizieren. Eine authentifizierte Vorrichtung wird als zum Zusammenwirken mit der mobilen Rechenvorrichtung 102 autorisiert erachtet. Sobald sie autorisiert ist, können auch die Art und der Grad der Zusammenwirkung zwischen der authentifizierten Vorrichtung 106 (oder der Zubehörvorrichtung 102) und der mobilen Rechenvorrichtung 102 gesteuert werden. Sobald sie autorisiert ist, kann die mobile Rechenvorrichtung 102 folglich die Authentifizierungsvorrichtung 106 als vertrauenswürdigen Partner betrachten, dem es erlaubt ist, auf Funktionen, Merkmale oder Operationen der mobilen Rechenvorrichtung 102 zuzugreifen. Wenn die mobile Rechenvorrichtung 102 feststellt, dass die Authentifizierungsvorrichtung 106 keinem vertrauenswürdigen Partner zugeordnet ist, dann kann die mobile Rechenvorrichtung 102 andererseits Zusammenwirkungen mit entweder der Authentifizierungsvorrichtung 106 oder der Zubehörvorrichtung 112 verhindern oder begrenzen. Die Authentifizierungsvorrichtung 106 selbst kann auch als Zubehörvorrichtung für die mobile Rechenvorrichtung 102 betrachtet werden.
In einem Ausführungsbeispiel dient die Authentifizierungsvorrichtung 106 als Busschnittstellenadapter, wie z. B. ein USB- oder FireWire^®-Adapter. In einem solchen Ausführungsbeispiel dient die Authentifizierungsvorrichtung 106 zum Anpassen der mobilen Rechenvorrichtung 102 an eine Bushauptrechnervorrichtung (z. B. USB- oder FireWire^®-Hauptrechner). Die Zubehörvorrichtung 112 muss dann vorteilhafterweise nur als Busperipheriegerät (z. B. USB- oder FireWire^®-Vorrichtung) arbeiten.
1B ist ein Blockdiagramm eines Zubehörauthentifizierungssystems 150 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Zubehörauthentifizierungssystem 150 umfasst eine mobile Rechenvorrichtung 152 mit einem Verbindungssteckeranschluss 154. Die mobile Rechenvorrichtung 152 kann auch als Hauptrechnervorrichtung bezeichnet werden. Außerdem kann die mobile Rechenvorrichtung 152 beispielsweise ein Medienabspielgerät, einen persönlichen digitalen Assistenten oder ein Mobiltelefon betreffen.
Das Zubehörauthentifizierungssystem 150 umfasst auch eine Zubehörvorrichtung 156. Die Zubehörvorrichtung 156 umfasst einen Verbindungsstecker 158 und eine Authentifizierungsvorrichtung 160. In diesem Ausführungsbeispiel liegt die Authentifizierungsvorrichtung 160 innerhalb der Zubehörvorrichtung 156. Die Zubehörvorrichtung 156 kann mit der mobilen Rechenvorrichtung 152 durch Einstecken des Verbindungssteckers 158 in den Verbindungssteckeranschluss 154 gekoppelt werden. Sobald eine solche Verbindung hergestellt ist, ist die Zubehörvorrichtung 156 mit der mobilen Rechenvorrichtung 152 elektrisch verbunden. Trotzdem kann die mobile Rechenvorrichtung 152 mit der Authentifizierungsvorrichtung 160 zusammenwirken, um zu ermöglichen, dass die mobile Rechenvorrichtung 152 die Zubehörvorrichtung 156 authentifiziert. Wenn sie authentifiziert wird, wird die Zubehörvorrichtung 156 als zum Zusammenwirken mit der mobilen Rechenvorrichtung 152 autorisiert erachtet. Sobald sie autorisiert ist, können die Art und der Grad der Zusammenwirkung zwischen der Zubehörvorrichtung 156 und der mobilen Rechenvorrichtung 152 gesteuert werden. Sobald sie autorisiert ist, kann die mobile Rechenvorrichtung 152 folglich das Zubehör 156 als vertrauenswürdigen Partner (oder einem vertrauenswürdigen Partner zugeordnet) betrachten, dem es erlaubt ist, auf Funktionen, Merkmale oder Operationen der mobilen Rechenvorrichtung 152 zuzugreifen. Wenn die mobile Rechenvorrichtung 152 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung 156 kein vertrauenswürdiger Partner ist (oder nicht einem vertrauenswürdigen Partner zugeordnet ist), dann kann die mobile Rechenvorrichtung 152 andererseits Zusammenwirkungen mit der Zubehörvorrichtung 156 verhindern oder begrenzen.
1C ist ein Blockdiagramm eines Zubehörauthentifizierungssystems 170 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Zubehörauthentifizierungssystem 170 umfasst eine mobile Rechenvorrichtung 172 mit einem Verbindungssteckeranschluss 174. Die mobile Rechenvorrichtung 172 kann auch als Hauptrechnervorrichtung bezeichnet werden. Die mobile Rechenvorrichtung 172 kann beispielsweise ein Medienabspielgerät, einen persönlichen digitalen Assistenten oder ein Mobiltelefon betreffen. Das Zubehörauthentifizierungssystem 170 umfasst auch eine Zubehörvorrichtung 176. Die Zubehörvorrichtung 176 umfasst einen Verbindungsstecker 178 und eine Authentifizierungsvorrichtung 180. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Authentifizierungsvorrichtung 180 mit dem Verbindungsstecker 178 gekoppelt oder in diesen integriert. Die Authentifizierungsvorrichtung kann relativ klein sein und somit mit dem Verbindungsstecker 178 gekoppelt oder in diesen integriert sein. Durch Vorsehen der Authentifizierungsvorrichtung 180 im Verbindungsstecker 178 kann eine Zubehörvorrichtung leicht hergestellt werden, um Authentifizierungsfähigkeiten bereitzustellen.
Die Zubehörvorrichtung 176 kann mit der mobilen Rechenvorrichtung 172 durch Einstecken des Verbindungssteckers 178 in den Verbindungssteckeranschluss 174 gekoppelt werden. Sobald eine solche Verbindung hergestellt ist, ist die Zubehörvorrichtung 176 mit der mobilen Rechenvorrichtung 172 elektrisch verbunden. Trotzdem kann die mobile Rechenvorrichtung 172 mit der Authentifizierungsvorrichtung 180 zusammenwirken, um zu ermöglichen, dass die mobile Rechenvorrichtung 172 die Zubehörvorrichtung 176 authentifiziert. Wenn sie authentifiziert wird, wird die Zubehörvorrichtung 176 als zum Zusammenwirken mit der mobilen Rechenvorrichtung 172 autorisiert erachtet. Sobald sie autorisiert ist, können die Art und der Grad der Zusammenwirkung zwischen der Zubehörvorrichtung 176 und der mobilen Rechenvorrichtung 172 gesteuert werden. Sobald sie autorisiert ist, kann die mobile Rechenvorrichtung 172 folglich das Zubehör 176 als vertrauenswürdigen Partner (oder einem vertrauenswürdigen Partner zugeordnet) betrachten, dem es erlaubt ist, auf Funktionen, Merkmale oder Operationen der mobilen Rechenvorrichtung 172 zuzugreifen. Wenn die mobile Rechenvorrichtung 172 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung 176 kein vertrauenswürdiger Partner ist (oder keinem vertrauenswürdigen Partner zugeordnet ist), dann kann die mobile Rechenvorrichtung 172 andererseits Zusammenwirkungen mit der Zubehörvorrichtung 172 verhindern oder begrenzen.
Obwohl 1A–1C auf Authentifizierungsvorrichtungen Bezug nehmen, die verwendet werden, um eine Zubehörvorrichtung für eine mobile Rechenvorrichtung zu authentifizieren, sollte es außerdem selbstverständlich sein, dass solche Authentifizierungsvorrichtungen alternativ verwendet werden können, um eine mobile Rechenvorrichtung für eine Zubehörvorrichtung zu authentifizieren. In jedem Fall wird die durchgeführte Authentifizierung in einer sicheren Weise wie z. B. unter Verwendung von kryptographischen Verfahren durchgeführt. Die kryptographischen Verfahren dienen nicht nur dazu, im Wesentlichen zu verhindern, dass gefälschte Zubehörvorrichtungen verwendet werden, sondern bewirken auch eine Verringerung der Gelegenheiten für "Manipulation". In einem Ausführungsbeispiel verwenden die kryptographischen Verfahren einen Satz eines öffentlich-privaten Schlüssels, um eine gültige digitale Signatur zu bilden.
2A ist ein Blockdiagramm einer Authentifizierungssteuereinheit 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Authentifizierungssteuereinheit 200 umfasst einen Prozessor 202, einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 204 und einen Festwertspeicher (ROM) 206. Der ROM 206 umfasst einen privaten Schlüssel 208 und einen Authentifizierungsalgorithmus 210. Die Authentifizierungssteuereinheit 200 empfängt auch eine Stromleitung 212 und einen Kommunikationsbus (Verbindung) 214. Die Stromleitung 212 und der Kommunikationsbus 214 können beispielsweise durch einen Verbindungsstecker der Authentifizierungssteuereinheit 200 wie z. B. den Verbindungsstecker 108, der in 1A dargestellt ist, den Verbindungsstecker 158, der in 1B dargestellt ist, oder den Verbindungsstecker 178, der in 1C dargestellt ist, bereitgestellt werden.
Der Prozessor 202 wirkt typischerweise mit einer mobilen Rechenvorrichtung (über den Kommunikationsbus 214) zusammen, um eine Zubehörvorrichtung (oder eine Authentifizierungsvorrichtung) zu authentifizieren. Während eines Authentifizierungsprozesses macht der Prozessor 202 vom Authentifizierungsalgorithmus 210 sowie vom privaten Schlüssel 208, der innerhalb der Authentifizierungssteuereinheit 200 gespeichert ist, Gebrauch. Der Authentifizierungsalgorithmus 210 kann mit verschiedenen Implementierungen variieren und geeignete Authentifizierungsalgorithmen sind Fachleuten bekannt.
Obwohl in 2A nicht gezeigt, kann die Authentifizierungssteuereinheit 200 oder eine Authentifizierungsvorrichtung oder Zubehörvorrichtung, die die Authentifizierungssteuereinheit 200 umfasst oder verwendet, ferner einen Vorrichtungsidentifikator und eine zusätzliche Schaltungsanordnung umfassen. Der Vorrichtungsidentifikator kann beispielsweise einen Produktidentifikator und/oder einen Herstelleridentifikator betreffen. Die zusätzliche Schaltungsanordnung kann mit der Implementierung variieren. Wenn sich die zusätzliche Schaltungsanordnung innerhalb einer Zubehörvorrichtung befindet, kann die zusätzliche Schaltungsanordnung als Zubehörschaltungsanordnung bezeichnet werden.
In einem Ausführungsbeispiel wird die Authentifizierungssteuereinheit 200 in einer einzelnen integrierten Schaltung (d. h. einem einzelnen Chip) implementiert. Durch Bereitstellen der Authentifizierungssteuereinheit 200 in einer einzelnen integrierten Schaltung wird der externe Zugriff auf den privaten Schlüssel 208 und den Authentifizierungsalgorithmus 210 im Wesentlichen verhindert. Folglich wird der Authentifizierungsprozess durch den begrenzten physikalischen Zugriff nicht nur kryptographisch gesichert, sondern auch physikalisch gesichert.
2B ist ein Blockdiagramm eines Authentifizierungsverwalters 250 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Authentifizierungsverwalter 250 ist beispielsweise innerhalb einer elektronischen Vorrichtung wie z. B. der mobilen Rechenvorrichtung 102, die in 1A dargestellt ist, der mobilen Rechenvorrichtung 152, die in 1B dargestellt ist, oder der mobilen Rechenvorrichtung 172, die in 1C dargestellt ist, vorgesehen. In diesem Ausführungsbeispiel authentifiziert der Authentifizierungsverwalter 250 der elektronischen Vorrichtung eine Zubehörvorrichtung (oder Authentifizierungsvorrichtung).
Der Authentifizierungsverwalter 250 umfasst ein Authentifizierungsmodul 252, eine Autorisierungstabelle 254 und eine Anschlussschnittstelle 256. Das Authentifizierungsmodul 252 arbeitet zum Bewerten, ob eine spezielle Zubehörvorrichtung (oder Authentifizierungsvorrichtung), die mit der Anschlussschnittstelle 256 koppelt, authentisch ist und folglich ihr erlaubt ist, mit der elektronischen Vorrichtung zusammenzuarbeiten. Die Anschlussschnittstelle 256 kann Leistung und einen Kommunikationsbus 258 zur Zubehörvorrichtung (oder Authentifizierungsvorrichtung) liefern. Die Autorisierungstabelle 254 speichert Authentifizierungsinformationen, die vom Authentifizierungsmodul 252 verwendet werden, um zu bewerten, ob bestimmte Zubehörvorrichtungen (oder Authentifizierungsvorrichtungen) authentisch sind. Wie vorher angegeben, ist der Authentifizierungsverwalter 250 innerhalb der elektronischen Vorrichtung vorgesehen, die als Hauptrechnervorrichtung bezeichnet werden kann.
Die elektronische Vorrichtung (oder Hauptrechnervorrichtung) weist typischerweise verschiedene Betriebsmerkmale auf, die aufgerufen oder verwendet werden können. In einem Ausführungsbeispiel kann eine Zubehörvorrichtung, die durch den Authentifizierungsverwalter 250 authentifiziert wird, vollständigen Zugriff auf alle Merkmale haben, die an der elektronischen Vorrichtung (oder Hauptrechnervorrichtung) zur Verfügung stehen. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Autorisierungstabelle 254 die Weise steuern, in der die Merkmale der elektronischen Vorrichtung oder Hauptrechnervorrichtung der Zubehörvorrichtung zur Verfügung gestellt werden. Wenn die elektronische Vorrichtung (oder Hauptrechnervorrichtung) eine Vielzahl von verschiedenen Merkmalen bietet, die verwendet werden können, kann die Autorisierungstabelle 254 als Beispiel eine Angabe hinsichtlich dessen enthalten, welche von diesen verfügbaren Merkmalen von einer speziellen Zubehörvorrichtung verwendet werden dürfen. Die Autorisierung kann beispielsweise in Niveaus oder Klassen klassifiziert werden, von denen jede verschiedene Autorisierungen aufweist. Die Autorisierung kann auch die Weise festlegen, in der die verschiedenen Merkmale zur Verwendung autorisiert sind. Daher können Merkmale zur Verwendung in begrenzten Weisen autorisiert werden. Ein Merkmal kann beispielsweise zur Verwendung über eine langsame Kommunikationsschnittstelle (z. B. seriell) mit der elektronischen Vorrichtung und nicht über eine schnelle Kommunikationsschnittstelle (FireWire^® oder USB) mit der elektronischen Vorrichtung autorisiert werden. Mit anderen Worten, in diesem Beispiel können Merkmale zur Verwendung über nur bestimmte Schnittstellenmechanismen autorisiert werden.
3 ist ein Blockdiagramm einer Authentifizierungsvorrichtung 300 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel enthält die Authentifizierungsvorrichtung 300 nicht nur eine Schaltungsanordnung für die Authentifizierung von sich oder einer damit gekoppelten Zubehörvorrichtung, sondern auch eine zusätzliche Schaltungsanordnung zum Vorsehen von anderen Funktionen durch die Authentifizierungsvorrichtung 300. Insbesondere ist die Authentifizierungsvorrichtung 300 dazu ausgelegt, mit einer elektronischen Vorrichtung sowie mit einer Zubehörvorrichtung zu koppeln. Wie in 3 gezeigt, umfasst die Authentifizierungsvorrichtung 300 eine Steuereinheit 302, die einen Speicher 304 umfasst. Als Beispiel kann die Steuereinheit 302 die in 2A dargestellte Authentifizierungssteuereinheit 200 betreffen. Die Steuereinheit 302 kann mit einem Anschlussverbindungsstecker 306 koppeln, der wiederum mit der elektronischen Vorrichtung verbinden kann. Der Anschlussverbindungsstecker 306 kann Leistung von der elektronischen Vorrichtung zur Steuereinheit 302 und einem Verstärkungswandler 308 über eine Stromleitung (PIN) liefern. Außerdem kann die Steuereinheit 302 mit der elektronischen Vorrichtung über den Anschlussverbindungsstecker 306 durch Sende- und Empfangskommunikationsleitungen (TX, RX) kommunizieren. Durch eine solche Kommunikation kann die elektronische Vorrichtung feststellen, ob die Authentifizierungsvorrichtung 300 zur Verwendung mit der elektronischen Vorrichtung autorisiert ist. Wenn die elektronische Vorrichtung feststellt, dass die Authentifizierungsvorrichtung 300 autorisiert ist, dann kann die Steuereinheit 302 einen Verstärkungswandler 208 unter Verwendung eines Freigabesignals (EN) freigeben. Sobald er freigegeben ist, kann der Verstärkungswandler 308, der eine Eingangsspannung auf der Stromleitung (PIN) vom Anschlussverbindungsstecker 306 empfängt, eine verstärkte Ausgangsspannung auf einer Stromleitung (POUT) zu einem USB-Verbindungsstecker 310 ausgeben. Die Eingangsspannung kann beispielsweise 3,3 Volt sein und die verstärkte Ausgangsspannung kann 5,0 Volt sein. Der USB-Verbindungsstecker 310 empfängt auch ein Paar von Differentialdatenleitungen (D+, D–) vom Anschlussverbindungsstecker 306, um eine Datenübertragung zwischen der elektronischen Vorrichtung und einer Zubehörvorrichtung, die mit dem USB-Verbindungsstecker 310 gekoppelt werden kann, zu ermöglichen.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die Authentifizierungsvorrichtung 300 zum Umwandeln einer elektronischen Vorrichtung in eine Hauptrechnervorrichtung wie z. B. einen USB-Hauptrechner arbeiten. Typischerweise ist die elektronische Vorrichtung eine USB-Vorrichtung, keine Hauptrechnervorrichtung, aber die Befestigung der Authentifizierungsvorrichtung 300 an der elektronischen Vorrichtung kann die elektronische Vorrichtung in eine Hauptrechnervorrichtung umwandeln. Die Hauptrechnervorrichtung kann mit USB kompatibel sein, so dass irgendeine USB-Vorrichtung mit dem USB-Verbindungsstecker 310 verbunden werden kann. In welchem Fall irgendein Zubehör mit einem USB-Anschluss mit der elektronischen Vorrichtung über die Authentifizierungsvorrichtung 300 verbinden kann.
Die Authentifizierungsverfahren, die von der Erfindung verwendet werden, können verwendet werden, um zu ermöglichen, dass eine Hauptrechnervorrichtung eine Zubehörvorrichtung authentifiziert, oder können ermöglichen, dass eine Zubehörvorrichtung eine Hauptrechnervorrichtung authentifiziert. Der Authentifizierungsprozess zwischen der Hauptrechnervorrichtung und der Zubehörvorrichtung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt während der Kopplung zwischen der Authentifizierungsvorrichtung und der Hauptrechnervorrichtung eingeleitet werden. Der Authentifizierungsprozess kann beispielsweise bei der Verbindung der Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung, bei der ersten Verwendung von eingeschränkten Merkmalen oder periodisch eingeleitet werden.
4A ist ein Ablaufdiagramm eines Hauptrechner-Authentifizierungsprozesses 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Hauptrechner-Authentifizierungsprozess 400 wird beispielsweise von einer Hauptrechnervorrichtung durchgeführt.
Der Hauptrechner-Authentifizierungsprozess 400 empfängt 402 anfänglich einen Vorrichtungsidentifikator, der einer zu authentifizierenden Zubehörvorrichtung zugeordnet ist. Außerdem wird ein Authentifizierungswert von der Zubehörvorrichtung empfangen 404. Hier führt die Hauptrechnervorrichtung den Authentifizierungsprozess durch; daher liefert die Zubehörvorrichtung den Authentifizierungswert zur Hauptrechnervorrichtung. In einem Ausführungsbeispiel verwendet die Zubehörvorrichtung beim Bestimmen des Authentifizierungswerts eine Zufallszahl und einen privaten Schlüssel. Die Zufallszahl kann durch die Hauptrechnervorrichtung zur Zubehörvorrichtung geliefert werden oder die Zufallszahl kann von der Zubehörvorrichtung erhältlich sein.
Als nächstes stellt der Hauptrechner-Authentifizierungsprozess 400 auf der Basis des Authentifizierungswerts und des Vorrichtungsidentifikators fest 406, ob die Zubehörvorrichtung authentisch ist. Eine Entscheidung 408 stellt dann auf der Basis der im Block 406 durchgeführten Feststellung fest, ob die Zubehörvorrichtung authentisch ist. Wenn die Entscheidung 408 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung als authentisch festgestellt wurde, wird die Verwendung der Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung autorisiert 410. Die Art der autorisierten 410 Verwendung kann in Abhängigkeit von der Implementierung variieren. Die autorisierte 410 Verwendung könnte beispielsweise eine vollständige Verwendung der Zubehörvorrichtung ermöglichen oder könnte eine begrenzte Verwendung der Zubehörvorrichtung ermöglichen.
Wenn die Entscheidung 408 andererseits feststellt, dass die Zubehörvorrichtung nicht authentisch ist, dann wird der Block 410 umgangen, so dass die Zubehörvorrichtung nicht für die Verwendung mit der Hauptrechnervorrichtung autorisiert wird. Da die Zubehörvorrichtung nicht als authentisch festgestellt wurde, wird in diesem Fall die Verwendung der Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung im Wesentlichen eingeschränkt oder verhindert. Nach dem Block 410 oder wenn er umgangen wird, ist der Hauptrechner-Authentifizierungsprozess 400 vollständig und endet.
4B ist ein Ablaufdiagramm eines Zubehörauthentifizierungsprozesses 450 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Zubehörauthentifizierungsprozess 450 wird beispielsweise von einer Zubehörvorrichtung durchgeführt.
Der Zubehörauthentifizierungsprozess 450 sendet 452 einen Identifikator eines privaten Schlüssels, der der Zubehörvorrichtung zugeordnet ist, zu einer Hauptrechnervorrichtung. Der Identifikator des privaten Schlüssels wird von der Hauptrechnervorrichtung verwendet, um einen geeigneten privaten Schlüssel zu erhalten, der von der Hauptrechnervorrichtung beim Erzeugen des Authentifizierungswerts verwendet wird, der zur Zubehörvorrichtung gesandt wird. Die Zubehörvorrichtung empfängt 454 einen Authentifizierungswert von der Hauptrechnervorrichtung.
Als nächstes stellt der Zubehörauthentifizierungsprozess 450 auf der Basis des Authentifizierungswerts und eines öffentlichen Schlüssels fest 456, ob die Hauptrechnervorrichtung authentisch ist. Typischerweise wäre der öffentliche Schlüssel innerhalb der Zubehörvorrichtung vorgesehen. Eine Entscheidung 458 stellt dann fest, ob die Hauptrechnervorrichtung als authentisch festgestellt wurde. Wenn die Entscheidung 458 feststellt, dass die Hauptrechnervorrichtung als authentisch erachtet wurde, dann wird die Verwendung der Hauptrechnervorrichtung mit der Zubehörvorrichtung autorisiert 460. Die Art der Verwendung, die autorisiert wird 460, kann in Abhängigkeit von der Implementierung variieren. Die autorisierte 460 Verwendung könnte beispielsweise die vollständige Verwendung der Hauptrechnervorrichtung ermöglichen oder könnte eine begrenzte Verwendung der Hauptrechnervorrichtung ermöglichen.
Wenn die Entscheidung 458 andererseits feststellt, dass die Hauptrechnervorrichtung nicht authentisch ist, dann wird der Block 460 umgangen, so dass die Verwendung der Hauptrechnervorrichtung mit der Zubehörvorrichtung im Wesentlichen eingeschränkt oder verhindert wird. Nach dem Block 460 oder wenn er umgangen wird, ist der Zubehörauthentifizierungsprozess 450 vollständig und endet.
5A und 5B sind Ablaufdiagramme einer Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 wird beispielsweise von einer elektronischen Vorrichtung wie z. B. der mobilen Rechenvorrichtung 152, die in 1A dargestellt ist, der mobilen Rechenvorrichtung 152, die in 1B dargestellt ist, oder der mobilen Rechenvorrichtung 172 durchgeführt.
Die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 beginnt mit einer Entscheidung 502, die feststellt, ob Authentifizierungsinformationen von einer Zubehörvorrichtung empfangen wurden. Wenn die Entscheidung 502 feststellt, dass keine Authentifizierungsinformationen empfangen wurden, wartet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 auf den Empfang von Authentifizierungs informationen. Sobald die Entscheidung 502 feststellt, dass Authentifizierungsinformationen an der Hauptrechnervorrichtung empfangen wurden, fährt die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 fort. Eine Zufallszahl wird nämlich an der Hauptrechnervorrichtung erzeugt 504. Typischerweise wird die Zufallszahl an der Hauptrechnervorrichtung in einer zufälligen Weise wie z. B. unter Verwendung eines Zufallszahlengenerators erzeugt 504. Als nächstes wird eine Authentifizierungsanforderung zur Zubehörvorrichtung gesandt 506. Hier umfasst die Authentifizierungsanforderung zumindest eine Zufallszahl.
Eine Entscheidung 508 stellt dann fest, ob eine Authentifizierungsantwort von der Zubehörvorrichtung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 508 feststellt, dass die Authentifizierungsantwort noch nicht empfangen wurde, dann wartet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 auf den Empfang einer solchen Authentifizierungsantwort. Sobald die Entscheidung 508 feststellt, dass eine Authentifizierungsantwort empfangen wurde, werden eine codierte Zahl und ein Vorrichtungsidentifikator aus der Authentifizierungsantwort gewonnen 510.
Dann kann unter Verwendung des Vorrichtungsidentifikators ein öffentlicher Schlüssel erhalten werden 512. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Hauptrechnervorrichtung eine Vielzahl von öffentlichen Schlüsseln, die verschiedenen unterschiedlichen Zubehörvorrichtungen zugewiesen sind. Der Vorrichtungsidentifikator kann in einem solchen Ausführungsbeispiel verwendet werden, um eine spezielle Zubehörvorrichtung zu bezeichnen und somit die Auswahl eines geeigneten der öffentlichen Schlüssel zu ermöglichen. Als nächstes wird die codierte Zahl unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels kryptographisch decodiert 514, um eine decodierte Zahl zu erzeugen. Die decodierte Zahl wird dann mit der Zufallszahl verglichen 516. Mit anderen Worten, die decodierte Zahl, die von der codierten Zahl abgeleitet wird, die in der Authentifizierungsantwort von der Zubehörvorrichtung empfangen wurde, wird mit der Zufallzahl verglichen 516, die vorher in der Authentifizierungsanforderung zur Zubehörvorrichtung gesandt wurde. Dann stellt eine Entscheidung 518 fest, ob die decodierte Zahl der Zufallszahl entspricht. Wenn die Entscheidung 518 feststellt, dass die decodierte Zahl nicht der Zufallszahl entspricht, kann ein Benutzer wahlweise benachrichtigt werden 520, dass die Zubehörvorrichtung nicht autorisiert ist. Eine solche Benachrichtigung kann durch visuelle Mittel oder Audiomittel erreicht werden. Eine visuelle Benachrichtigung könnte beispielsweise auf einer Anzeigevorrichtung dargestellt werden, die zur Hauptrechnervorrichtung oder zur Zubehörvorrichtung gehört.
Wenn die Entscheidung 518 andererseits feststellt, dass die decodierte Zahl der Zufallszahl entspricht, werden autorisierte Merkmale, die dem Vorrichtungsidentifikator zugeordnet sind, erhalten 522. Dann wird die Verwendung der autorisierten Merkmale ermöglicht 524. Als nächstes kann eine Entscheidung 526 feststellen, ob die Zubehörvorrichtung von der Hauptrechnervorrichtung entfernt (oder gelöst) wurde. Wenn die Entscheidung 526, dass die Zubehörvorrichtung nicht entfernt wurde, dann kann die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 fortfahren, um die Verwendung der autorisierten Merkmale zu ermöglichen. Sobald die Entscheidung 526 jedoch feststellt, dass die Zubehörvorrichtung entfernt wurde, kann die Verwendung aller Merkmale der Hauptrechnervorrichtung gesperrt werden 528. Mit anderen Worten, die autorisierten Merkmale können als Beispiel für die Verwendung während einer Sitzung als freigegeben betrachtet werden. Die Sitzung kann aktiv bleiben, solange die Zubehörvorrichtung an der Hauptrechnervorrichtung angebracht bleibt. Sobald sie gelöst wird, endet die Sitzung und die anschließende erneute Befestigung erfordert eine erneute Authentifizierung. Nach der Operation 528 sowie nach der Operation 520 ist die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500 vollständig und endet.
6A und 6B sind Ablaufdiagramme einer Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 wird beispielsweise von einer Zubehörvorrichtung wie z. B. der in 1A gezeigten Zubehörvorrichtung 112, der in 1B gezeigten Zubehörvorrichtung 156 oder der in 1C gezeigten Zubehörvorrichtung 176 durchgeführt. Die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 stellt eine Gegenstückverarbeitung zur Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 500, die in 5A und 5B dargestellt ist, dar.
Die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 beginnt mit einer Entscheidung 602, die feststellt, ob Leistung zur Zubehörvorrichtung geliefert wird. Wenn die Entscheidung 602 feststellt, dass keine Leistung zur Zubehörvorrichtung geliefert wird, wartet die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 auf verfügbare Leistung. Typischerweise wird die Leistung zur Zubehörvorrichtung geliefert, sobald die Zubehörvorrichtung mit einer Hauptrechnervorrichtung verbunden wird. Daher kann die Entscheidung 602 alternativ feststellen, ob die Zubehörvorrichtung mit einer Hauptrechnervorrichtung verbunden ist.
Sobald die Entscheidung 602 feststellt, dass Leistung zur Zubehörvorrichtung geliefert wird, können Authentifizierungsinformationen zur Hauptrechnervorrichtung gesandt werden 604. In einem Ausführungsbeispiel können die Authentifizierungsinformationen Informationen umfassen, die die eine oder die mehreren Authentifizierungsversionen, die unterstützt werden, angeben. Eine Entscheidung 606 stellt dann fest, ob eine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 606 feststellt, dass keine Authentifizierungsanforderung empfangen wird, dann wartet die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 auf eine solche Anforderung. Sobald die Entscheidung 606 feststellt, dass eine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde, wird die in der Authentifizierungsanforderung gelieferte Zufallszahl gewonnen 608. Ein privater Schlüssel wird von der Authentifizierungsvorrichtung erhalten 610. Aus Sicherheitsgründen kann der private Schlüssel innerhalb der Authentifizierungsvorrichtung gespeichert werden und außerhalb der Authentifizierungsvorrichtung nicht leicht zugänglich sein. Als nächstes wird die Zufallszahl unter Verwendung des privaten Schlüssels kryptographisch codiert 612, um eine codierte Zahl zu erzeugen.
Danach wird eine Authentifizierungsantwort zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 614. Hier umfasst die Authentifizierungsantwort zumindest die codierte Zahl und den Vorrichtungsidentifikator. Nachdem die Authentifizierungsantwort gesandt wurde 614, stellt eine Entscheidung 616 fest, ob der Zugriff auf Merkmale der Hauptrechnervorrichtung autorisiert wurde. Die Entscheidung 616 kann aktiv oder passiv gelöst werden. Die Hauptrechnervorrichtung könnte beispielsweise die Zubehörvorrichtung benachrichtigen, dass sie für den Zugriff auf ein oder mehrere Merkmale der Hauptrechnervorrichtung autorisiert wurde. Als weiteres Beispiel könnte die Hauptrechnervorrichtung die Zubehörvorrichtung nicht benachrichtigen, sondern könnte stattdessen der Zubehörvorrichtung erlauben, auf das eine oder die mehreren Merkmale der Hauptrechnervorrichtung, die autorisiert sind, zuzugreifen. In jedem Fall wird, wenn die Entscheidung 616 feststellt, dass der Zugriff auf bestimmte Merkmale auf der Hauptrechnervorrichtung nicht autorisiert wurde, die Operation 620 der Zubehörvorrichtung, falls vorhanden, an der Verwendung der bestimmten Merkmale der Hauptrechnervorrichtung gehindert. Tatsächlich kann in einem Ausführungsbeispiel die Hauptrechnervorrichtung irgendeine Operation der Zubehörvorrichtung verhindern. Als Beispiel könnte die Hauptrechnervorrichtung die Kommunikation mit der Zubehörvorrichtung verhindern und/oder das Liefern von Leistung zur Zubehörvorrichtung stoppen.
Wenn andererseits die Entscheidung 616 feststellt, dass der Zugriff auf bestimmte Merkmale der Hauptrechnervorrichtung autorisiert wurde, dann kann die Zubehörvorrichtung gemäß den autorisierten Merkmalen betrieben werden 618. Mit anderen Worten, wenn sie autorisiert wird, kann die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung zusammenwirken, um die von der Hauptrechnervorrichtung unterstützten bestimmten Merkmale zu verwenden.
Nach den Operationen 618 und 620 stellt eine Entscheidung 622 fest, ob die Zubehörvorrichtung entfernt wurde, d. h. ob die Zubehörvorrichtung von der Hauptrechnervorrichtung getrennt wurde. Wenn die Entscheidung 622 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden oder an dieser angebracht bleibt, dann können die entsprechenden Operationen 618 oder 620 fortfahren. Wenn die Entscheidung 622 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung entfernt wurde, dann ist die Zubehörvorrichtung alternativ nicht mehr zur Zusammenwirkung mit der Hauptrechnervorrichtung autorisiert und kann folglich nicht mehr die vorher autorisierten Merkmale, die von der Hauptrechnervorrichtung unterstützt werden, verwenden. In diesem Fall endet die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600. Die Zubehörvorrichtung kann jedoch anschließend erneut autorisiert werden, indem die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 wieder durchgeführt wird.
In der Zubehörvorrichtungsverarbeitung 600 wurde der Vorrichtungsidentifikator mit der Authentifizierungsantwort geliefert. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann der Vorrichtungsidentifikator anders zur Hauptrechnervorrichtung geliefert werden, wie z. B. mit den Authentifizierungsinformationen. Der Vorrichtungsidentifikator könnte auch separat zur Hauptrechnervorrichtung geliefert werden.
6C ist ein Diagramm einer Autorisierungstabelle 650 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Autorisierungstabelle ist beispielsweise zur Verwendung als Autorisierungstabelle 254, die in 2B gezeigt ist, geeignet. Im Allgemeinen kann die Autorisierungstabelle 650 verwendet werden, um autorisierte Merkmale für eine gegeben Zubehörvorrichtung zu bestimmen. Die Autorisierungstabelle 650 umfasst eine Vorrichtungsidentifikatorspalte 652, eine Spalte 654 für den öffentlichen Schlüssel und eine Spalte 656 für autorisierte Merkmale. Die Autorisierungstabelle 650 ordnet Vorrichtungsidentifikatoren, öffentliche Schlüssel und autorisierte Merkmale zu. Unter Verwendung eines Vorrichtungsidentifikators kann die Hauptrechnervorrichtung einen geeigneten öffentlichen Schlüssel bestimmen, der verwendet werden soll, wenn festgestellt wird, ob eine unter Verwendung eines speziellen Vorrichtungsidentifikators identifizierte Zubehörvorrichtung authentifiziert werden kann. Im Fall, dass die Authentifizierung der Zubehörvorrichtung erfolgreich ist, können die autorisierten Merkmale, die dem Vorrichtungsidentifikator zugeordnet sind, in der Spalte 656 für autorisierte Merkmale identifiziert werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann eine Hauptrechnervorrichtung arbeiten, um eine Zubehörvorrichtung zu authentifizieren, die mit der Hauptrechnervorrichtung gekoppelt wird. Denjenigen Zubehörvorrichtungen, die authentifiziert werden können, wird erlaubt, mit der Hauptrechnervorrichtung in einem größeren Umfang zusammenzuarbeiten. Die Hauptrechnervorrichtung kann folglich die Art und den Grad steuern, durch die Zubehörvorrichtungen mit der Hauptrechner vorrichtung zusammenarbeiten können. Die Hauptrechnervorrichtung kann beispielsweise die Zusammenarbeit von Zubehörvorrichtungen mit der Hauptrechnervorrichtung begrenzen, einschränken oder verhindern, wenn Zubehörvorrichtungen nicht authentifiziert werden können. Alternativ kann die Hauptrechnervorrichtung eine größere Zusammenarbeit mit der Hauptrechnervorrichtung ermöglichen, wenn Zubehörvorrichtungen authentifiziert werden.
7A und 7B sind Ablaufdiagramme eines Zubehörvorrichtungsprozesses 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 8A–8C sind Ablaufdiagramme eines Hauptrechnervorrichtungsprozesses 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Zubehörvorrichtungsprozess 700 wird von einer Zubehörvorrichtung während eines Authentifizierungsprozesses mit einer Hauptrechnervorrichtung durchgeführt. Der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 wird von der Hauptrechnervorrichtung während des Authentifizierungsprozesses mit dem Zubehörprozess durchgeführt. Der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 ist ein Gegenstückprozess zum Zubehörvorrichtungsprozess 700. Mit anderen Worten, während eines Authentifizierungsprozesses besteht ein Austausch von Informationen zwischen der Hauptrechnervorrichtung und der Zubehörvorrichtung. Daher stellen 7A und 7B die von der Zubehörvorrichtung durchgeführte Verarbeitung dar und 8A–8C stellen die von der Hauptrechnervorrichtung durchgeführte Verarbeitung während eines Ausführungsbeispiels eines Authentifizierungsprozesses dar. Es sollte selbstverständlich sein, dass, obwohl der in diesen Figuren dargestellte Authentifizierungsprozess als im Wesentlichen sequentiell dargestellt ist, der Authentifizierungsprozess im Allgemeinen als Protokoll betrachtet werden kann, das von einer Zubehörvorrichtung und einer Hauptrechnervorrichtung verwendet wird, um Informationen nicht nur für die Authentifizierung, sondern auch die anschließende Operation auszutauschen. In einem Ausführungsbeispiel könnte ein solches Protokoll als im Wesentlichen parallel betrachtet werden, wie z. B. in einer Client-Server- oder Master-Slave-Implementierung.
7A und 7B sind Ablaufdiagramme eines Zubehörvorrichtungsprozesses 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Zubehörvorrichtungsprozess 700 beginnt mit einer Entscheidung 702. Die Entscheidung 702 stellt fest, ob eine Zubehörvorrichtung mit einer Hauptrechnervorrichtung verbunden ist. Typischerweise würde die Entscheidung 702 die neuere Verbindung der Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung durch einen Verbindungsstecker erfassen. In jedem Fall kann, wenn die Entscheidung 702 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung nicht mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden ist, die Zubehörvorrichtungsverarbeitung 700 effektiv auf eine solche Verbindung warten. Mit anderen Worten, der Zubehörvorrichtungsprozess 700 kann als aufgerufen erachtet werden, wenn die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbindet.
Sobald die Entscheidung 702 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden ist, fährt der Zubehörvorrichtungsprozess 700 fort. Wenn der Zubehörvorrichtungsprozess 700 fortfährt, werden Authentifizierungssteuerinformationen von der Zubehörvorrichtung zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 704. Als Beispiel können die Authentifizierungssteuerinformationen die Art der Zubehörvorrichtung, ob eine Authentifizierung unterstützt wird, wann zu authentifizieren ist, und/oder die Leistungsanforderung der Zubehörvorrichtung festlegen. Spezielle Beispiele von Arten von Zubehörvorrichtungen sind: Mikrophon, einfache Fernbedienung, Anzeigefernbedienung, entfernte Benutzerschnittstelle, HF-Sender und USB-Steuerhauptrechner. Der Authentifizierungsstatus der Zubehörvorrichtung wird auf ihre Initiative hin oder in Reaktion auf einen Befehl oder eine Bestätigung von der Hauptrechnervorrichtung gelöscht 706. Durch Löschen 706 des Authentifizierungsstatus, sobald eine Zubehörvorrichtung angeschlossen wird, kann die Zubehörvorrichtung hier verstehen, dass sie bei der Hauptrechnervorrichtung authentifiziert werden muss.
Als nächstes stellt eine Entscheidung 710 fest, ob eine Vorrichtungsauthentifizierungsinformations-Anforderung empfangen wurde. Hier wird die Vorrichtungsauthentifizierungsinformations-Anforderung durch die Hauptrechnervorrichtung zur Zubehörvorrichtung gesandt. Die Vorrichtungsauthentifizierungsinformations-Anforderung dient zum Anfordern von bestimmten Informationen von der Zubehörvorrichtung, die von der Hauptrechnervorrichtung während des Authentifizierungsprozesses verwendet werden. Wenn die Entscheidung 710 feststellt, dass noch keine Vorrichtungsauthentifizierungsinformations-Anforderung empfangen wurde, wartet der Zubehörvorrichtungsprozess 700 auf eine solche Anforderung. Sobald die Entscheidung 710 feststellt, dass eine Vorrichtungsauthentifizierungsinformations-Anforderung empfangen wurde, werden Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen von der Zubehörvorrichtung erhalten 712. Als Beispiel können die Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen einen Vorrichtungsidentifikator und einen Versionsindikator umfassen. Der Vorrichtungsidentifikator kann einen Verkäuferidentifikator, einen Produktidentifikator oder beide betreffen. Der Versionsindikator kann eine Protokollversion betreffen, die unterstützt wird. Die Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen werden dann zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 714.
Eine Entscheidung 716 stellt dann fest, ob eine Authentifizierungsanforderung von der Hauptrechnervorrichtung empfangen wurde. Hier ist die Authentifizierungsanforderung eine Anforderung von der Hauptrechnervorrichtung, eine Authentifizierungsantwort zu liefern, die eine digitale Signatur enthält, die zum Authentifizieren der Zubehörvorrichtung verwendet wird. Wenn die Entscheidung 716 feststellt, dass keine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde, wartet der Zubehörvorrichtungsprozess 700 auf eine solche Anforderung. Sobald die Entscheidung 716 feststellt, dass eine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde, wird eine Hauptrechnerzufallszahl aus der Authentifizierungsanforderung gewonnen 718. Die Authentifizierungsanforderung umfasst zumindest die Hauptrechnerzufallszahl, die im Authentifizierungsprozess verwendet werden soll.
Ein privater Schlüssel innerhalb der Zubehörvorrichtung wird dann erhalten 720. Eine digitale Vorrichtungssignatur kann dann unter Verwendung zumindest der Hauptrechnerzufallszahl, des privaten Schlüssels und einer Vorrichtungszufallszahl berechnet werden 722. Die Vorrichtungszufallszahl wird innerhalb der Zubehörvorrichtung erzeugt oder steht innerhalb dieser zur Verfügung. Die digitale Vorrichtungssignatur ist ein verschlüsselter Wert, der von der Hauptrechnervorrichtung verwendet wird, um die Zubehörvorrichtung zu authentifizieren. Eine Authentifizierungsantwort wird dann zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 724. Die Authentifizierungsantwort wird derart gebildet, dass sie zumindest die digitale Vorrichtungssignatur umfasst.
Eine Entscheidung 726 stellt dann fest, ob der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus von der Hauptrechnervorrichtung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 726 feststellt, dass der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus nicht empfangen wurde, wartet der Zubehörvorrichtungsprozess 700 auf eine solche Information. Sobald die Entscheidung 726 feststellt, dass der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus empfangen wurde, kann der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus in der Zubehörvorrichtung gespeichert werden 728. Nach dem Block 728 endet der Zubehörvorrichtungsprozess 700.
8A–8C sind Ablaufdiagramme eines Hauptrechnervorrichtungsprozesses 800 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 beginnt mit einer Entscheidung 802, die feststellt, ob Authentifizierungssteuerinformationen von einer Zubehörvorrichtung empfangen wurden. Wenn die Entscheidung 802 feststellt, dass Authentifizierungssteuerinformationen nicht empfangen wurden, wartet der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 auf solche Informationen. Sobald die Entscheidung 802 feststellt, dass Authentifizierungssteuerinformationen empfangen wurden, fährt der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 fort. Mit anderen Worten, die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 800 wird effektiv aufgerufen, sobald Authentifizierungssteuerinformationen empfangen werden.
Wenn der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 fortfährt, kann der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus zurückgesetzt (d. h. gelöscht) werden 804. Somit wird die Zubehörvorrichtung als nicht authentisch erachtet, bis der Authentifizierungsprozess die Zubehörvorrichtung authentifizieren kann. Diese Operation kann bereits automatisch an der Hauptrechnervorrichtung stattgefunden haben, wie z. B. wenn eine Zubehörvorrichtung von der Hauptrechnervorrichtung getrennt wird.
Eine Entscheidung 806 stellt dann auf der Basis der Authentifizierungssteuerinformationen fest, ob die Zubehörvorrichtung eine Authentifizierung unterstützt. Wenn die Entscheidung 806 feststellt, dass die Authentifizierung von der Zubehörvorrichtung nicht unterstützt wird, endet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 800, ohne die Zubehörvorrichtung authentifiziert zu haben. In diesem Fall kann die Zubehörvorrichtung von der Zusammenarbeit mit der Hauptrechnervorrichtung eingeschränkt, sogar daran gehindert werden.
Wenn die Entscheidung 806 andererseits feststellt, dass die Authentifizierung durch die Zubehörvorrichtung unterstützt wird, fährt der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 fort. An diesem Punkt wird eine Vorrichtungsauthentifizierungsinformations-Anforderung zur Zubehörvorrichtung gesandt 808. Eine Entscheidung 810 stellt dann fest, ob Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen empfangen wurden. Wenn die Entscheidung 810 feststellt, dass Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen nicht empfangen wurden, wartet der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800, bis solche Informationen empfangen werden. Sobald die Entscheidung 810 feststellt, dass Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen empfangen wurden, stellt eine Entscheidung 812 fest, ob die Authentifizierung zu diesem Zeitpunkt durchgeführt werden sollte. Hier sollte es selbstverständlich sein, dass der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 die Authentifizierung nahe dem durchführen kann, wenn die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden wird, oder die Authentifizierung bis zu einem späteren Zeitpunkt verschoben werden kann, wie z. B. periodisch, wenn die Zubehörvorrichtung es wünscht (z. B. zum ersten Mal wünscht), erweiterte Merkmale der Hauptrechnervorrichtung zu verwenden, die nur für eine authentifizierte Vorrichtung zur Verfügung stehen. Wenn die Entscheidung 812 feststellt, dass die Authentifizierung nicht sofort erforderlich ist, kann der Hauptrechnervorrichtungsprozess 800 daher auf den geeigneten Zeitpunkt zur Durchführung des Authentifizierungsprozesses warten. Sobald die Entscheidung 812 feststellt, dass die Authentifizierung durchgeführt werden sollte, wird eine Hauptrechnerzufallszahl erzeugt 814. Als nächstes wird eine Authentifizierungsanforderung zur Zubehörvorrichtung gesandt 816. Die Authentifizierungsanforderung umfasst zumindest die Hauptrechnerzufallszahl, die erzeugt wurde 814.
Eine Entscheidung 818 stellt dann fest, ob eine Authentifizierungsantwort von der Zubehörvorrichtung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 818 feststellt, dass eine Authentifizierungsantwort empfangen wurde, wird eine digitale Vorrichtungssignatur aus der Authentifizierungsantwort gewonnen 820. Ein öffentlicher Schlüssel wird auch zur Verwendung mit der Zubehörvorrichtung erhalten 822. In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Hauptrechnervorrichtung eine Vielzahl von öffentlichen Schlüsseln, die verschiedenen Vorrichtungsidentifikatoren zugeordnet sind. Daher können die Vorrichtungsauthentifizierungsinformationen von der Zubehörvorrichtung einen Vorrichtungsidentifikator für die Zubehörvorrichtung umfassen. Der Vorrichtungsidentifikator kann beim Erhalten 822 des öffentlichen Schlüssels zur Verwendung bei der Zubehörvorrichtung verwendet werden. Als Beispiel kann eine Authentifizierungstabelle, wie z. B. die in 6C gezeigte Authentifizierungstabelle 650, verwendet werden, um den öffentlichen Schlüssel zu erhalten.
Als nächstes wird die digitale Vorrichtungssignatur unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels validiert 824. In einem Ausführungsbeispiel macht die Validierung 824 der digitalen Vorrichtungssignatur auch von der Hauptrechnerzufallszahl Gebrauch. Eine Entscheidung 826 stellt dann fest, ob die digitale Vorrichtungssignatur validiert wurde. Wenn die Entscheidung 826 feststellt, dass die digitale Vorrichtungssignatur validiert wurde, wird die Zubehörvorrichtung als authentisch erachtet 828. Befehlszugriffsgenehmigungen, die der Zubehörvorrichtung zugeordnet sind, können dann aktualisiert werden 830, so dass die Hauptrechnervorrichtung der Zubehörvorrichtung erlaubt, diejenigen Befehle zu verwenden, die durch authentifizierte Vorrichtungen erlaubt werden. Wenn die Entscheidung 826 andererseits feststellt, dass die digitale Vorrichtungssignatur nicht validiert wurde, wird die Zubehörvorrichtung nicht als authentisch erachtet 832. Nach den Blöcken 830 und 832 wird der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus zur Zubehörvorrichtung gesandt 834. Der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus dient zum Informieren der Zubehörvorrichtung hinsichtlich dessen, ob die Hauptrechnervorrichtung die Zubehörvorrichtung authentifiziert hat oder nicht.
Wenn der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus angibt, dass die Zubehörvorrichtung als authentisch erachtet wird, dann kann die Zubehörvorrichtung zur Zusammenwirkung mit der Hauptrechnervorrichtung gemäß einem autorisierten Grad der Verwendung weitergehen. Als weiteres Beispiel kann dann, wenn der Vorrichtungsauthentifizierungsstatus angibt, dass die Zubehörvorrichtung nicht als authentisch erachtet wird, die Zubehörvorrichtung vom Zusammenwirken mit der Hauptrechnervorrichtung eingeschränkt, sogar daran gehindert werden. In jedem Fall ist der autorisierte Grad der Verwendung der Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung größer, wenn die Zubehörvorrichtung als authentisch erachtet wird.
9A–9C sind Ablaufdiagramme eines Zubehörvorrichtungsprozesses 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 10A und 10B sind Ablaufdiagramme eines Hauptrechnervorrichtungsprozesses 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Zubehörvorrichtungsprozess 900 wird durch eine Zubehörvorrichtung während des Authentifizierungsprozesses durchgeführt, wenn danach gestrebt wird, eine Hauptrechnervorrichtung zu authentifizieren. Der Hauptrechnervorrichtungsprozess 1000 wird durch die Hauptrechnervorrichtung während des Authentifizierungsprozesses mit dem Zubehörprozess durchgeführt. Der Hauptrechnervorrichtungsprozess 1000 ist ein Gegenstückprozess zum Zubehörvorrichtungsprozess 900. Mit anderen Worten, während eines Authentifizierungsprozesses besteht ein Austausch von Informationen zwischen der Hauptrechnervorrichtung und der Zubehörvorrichtung. Daher stellen 9A–9C die von der Zubehörvorrichtung durchgeführte Verarbeitung dar und 10A und 10B stellen die von der Hauptrechnervorrichtung durchgeführte Verarbeitung während eines Ausführungsbeispiels eines Authentifizierungsprozesses dar. Es sollte selbstverständlich sein, dass, obwohl der in diesen Figuren dargestellte Authentifizierungsprozess als im Wesentlichen sequentiell dargestellt ist, der Authentifizierungsprozess als Protokoll betrachtet werden kann, das von einer Zubehörvorrichtung und einer Hauptrechnervorrichtung verwendet wird, um Informationen für nicht nur die Authentifizierung, sondern auch die anschließende Operation auszutauschen. In einem Ausführungsbeispiel könnte ein solches Protokoll als im Wesentlichen parallel betrachtet werden, wie z. B. in einer Client-Server- oder Master-Slave-Implementierung.
9A–9C sind Ablaufdiagramme eines Zubehörvorrichtungsprozesses 900 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Zubehörvorrichtungsprozess 900 wird von einer Zubehörvorrichtung durchgeführt, wenn danach gestrebt wird, eine Hauptrechnervorrichtung, die mit der Zubehörvorrichtung verbunden ist, zu authentifizieren.
Der Zubehörvorrichtungsprozess 900 beginnt mit einer Entscheidung 902, die feststellt, ob die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden ist. Wenn die Entscheidung 902 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung nicht mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden ist, wartet der Zubehörvorrichtungsprozess 900 auf eine solche Verbindung. Mit anderen Worten, der Zubehörvorrichtungsprozess 900 wird effektiv aufgerufen, wenn die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden wird. In einem Ausführungsbeispiel wird die Zubehörvorrichtung 900 aufgerufen, sobald festgestellt wird, dass eine Zubehörvorrichtung gerade vor kurzem mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden wurde. In anderen Ausführungsbeispielen kann jedoch der Authentifizierungsprozess später durchgeführt (z. B. verschoben) werden.
Sobald die Entscheidung 902 feststellt, dass die Zubehörvorrichtung mit der Hauptrechnervorrichtung verbunden ist, werden Authentifizierungssteuerinformationen zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 904. Eine Entscheidung 906 stellt dann fest, ob die Authentifizierungssteuerinformationen bestätigt wurden. Wenn die Entscheidung 906 feststellt, dass die Authentifizierungssteuerinformationen bestätigt wurden, kann der Authentifizierungsstatus der Zubehörvorrichtung gelöscht werden 908. Durch Löschen 908 des Authentifizierungsstatus, sobald die Hauptrechnervorrichtung verbunden wird, wird sie hier durch die Zubehörvorrichtung authentifiziert.
Als nächstes wird eine Hauptrechnerauthentifizierungsinformations-Anforderung zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 910. Eine Entscheidung 912 stellt dann fest, ob die Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen von der Hauptrechnervorrichtung empfangen wurden. Wenn die Entscheidung 912 feststellt, dass keine Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen von der Hauptrechnervorrichtung empfangen wurden, wartet der Zubehörvorrichtungsprozess 900 auf solche Informationen.
Sobald die Entscheidung 912 feststellt, dass die Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen empfangen wurden, stellt eine Entscheidung 914 fest, ob eine Authentifizierung zu diesem Zeitpunkt durchgeführt werden sollte. Hier sollte beachtet werden, dass der Authentifizierungsprozess sofort, wie z. B. bald nachdem die Verbindung erfasst wurde, durchgeführt werden kann oder bis zu einem späteren Zeitpunkt verschoben werden kann, wie z. B. wenn Befehle oder eine erweiterte Funktionalität der Hauptrechnervorrichtung angefordert werden. In jedem Fall kann, wenn die Entscheidung 914 feststellt, dass die Authentifizierung zu diesem Zeitpunkt nicht durchgeführt werden soll, der Zubehörvorrichtungsprozess 900 auf den geeigneten Zeitpunkt zum Durchführen der Authentifizierung warten.
Sobald die Entscheidung 914 feststellt, dass die Authentifizierung durchgeführt werden sollte, wird eine Vorrichtungszufallszahl erzeugt 916. Dann wird eine Authentifizierungsanforderung zur Hauptrechnervorrichtung gesandt 918. Die Authentifizierungsanforderung umfasst typischerweise zumindest die Vorrichtungszufallszahl und die Zahl eines privaten Schlüssels. Die Zahl des privaten Schlüssels wird verwendet, um einen privaten Schlüssel an der Hauptrechnervorrichtung auszuwählen.
Als nächstes stellt eine Entscheidung 920 fest, ob eine Authentifizierungsantwort von der Hauptrechnervorrichtung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 920 feststellt, dass keine Authentifizierungsantwort empfangen wurde, dann wartet der Zubehörvorrichtungsprozess 900 auf eine solche Antwort. Sobald die Entscheidung 920 feststellt, dass eine Authentifizierungsantwort empfangen wurde, wird eine digitale Hauptrechnersignatur aus der Authentifizierungsantwort gewonnen 922. Ein öffentlicher Schlüssel wird auch auf der Basis eines Index des öffentlichen Schlüssels erhalten 924. In einem Ausführungsbeispiel wird der Index des öffentlichen Schlüssels mit den Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen zur Zubehörvorrichtung geliefert. In einem Ausführungsbeispiel wird der öffentliche Schlüssel unter Verwendung des Index des öffentlichen Schlüssels an der Zubehörvorrichtung bestimmt. Die Zubehörvorrichtung kann beispielsweise eine Vielzahl von verschiedenen öffentlichen Schlüsseln umfassen und der zu verwendende geeignete der öffentlichen Schlüssel kann durch den Index des öffentlichen Schlüssels identifiziert werden.
Die digitale Hauptrechnersignatur wird dann unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels validiert 926. Die Validierung 926 kann auch von der Vorrichtungszufallszahl Gebrauch machen. Danach stellt eine Entscheidung 928 fest, ob die digitale Hauptrechnersignatur validiert wurde. Wenn die Entscheidung 928 feststellt, dass die digitale Hauptrechnersignatur validiert wurde, wird die Hauptrechnervorrichtung als authentisch erachtet 930. Folglich werden Befehlszugriffsgenehmigungen zur Verwendung durch die Hauptrechnervorrichtung aktualisiert 932. Da die Hauptrechnervorrichtung validiert ist, wird beispielsweise die Zusammenwirkung zwischen der Hauptrechnervorrichtung und der Zubehörvorrichtung als autorisiert erachtet, zumindest in dem Umfang der Befehlszugriffsgenehmigungen. Wenn die Entscheidung 928 alternativ feststellt, dass die Hauptrechnervorrichtung nicht validiert wird, wird die Hauptrechnervorrichtung als nicht authentisch erachtet 934. Nach den Blöcken 932 und 934 kann der Hauptrechnerauthentifizierungsstatus zur Hauptrechnervorrichtung gesandt werden 936. Hier informiert der Hauptrechnerauthentifizierungsstatus die Hauptrechnervorrichtung über die Ergebnisse des Authentifizierungsprozesses. Nach den Blöcken 936 ist der Zubehörvorrichtungsprozess 900 vollständig und endet.
10A und 10B sind Ablaufdiagramme einer Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 wird auf einer Hauptrechnervorrichtung durchgeführt, während sie mit einer Zubehörvorrichtung zusammenwirkt. Die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 stellt eine Gegenstückverarbeitung zum Zubehörvorrichtungsprozess 900 während eines Authentifizierungsprozesses dar.
Die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 beginnt mit einer Entscheidung 1002, die feststellt, ob Authentifizierungssteuerinformationen von der Zubehörvorrichtung empfangen wurden. Wenn die Entscheidung 1002 feststellt, dass keine Authentifizierungssteuerinformationen empfangen wurden, wartet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 auf solche Informationen. Sobald die Entscheidung 1002 feststellt, dass Authentifizierungssteuerinformationen empfangen wurden. fährt die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 fort. Mit anderen Worten, die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 wird effektiv aufgerufen, sobald Authentifizierungssteuerinformationen von der Zubehörvorrichtung empfangen werden.
Wenn die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 fortfährt, wird der Hauptrechnerauthentifizierungsstatus zurückgesetzt 1004, wodurch irgendein vorheriger Authentifizierungsstatus, den sie aufweisen kann, gelöscht wird. Dann stellt eine Entscheidung 1006 fest, ob eine Hauptrechnerauthentifizierungsinformations-Anforderung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 1006 feststellt, dass keine Hauptrechnerauthentifizierungsinformations-Anforderung empfangen wurde, wartet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 auf eine solche Anforderung. Sobald die Entscheidung 1006 feststellt, dass eine Hauptrechnerauthentifizierungsinformations-Anforderung empfangen wurde, werden Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen an der Hauptrechnervorrichtung erhalten 1008. Die Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen werden dann zur Zubehörvorrichtung gesandt 1010. In einem Ausführungsbeispiel umfassen die Hauptrechnerauthentifizierungsinformationen zumindest Versionsinformationen und einen Index eines öffentlichen Schlüssels.
Als nächstes stellt eine Entscheidung 1012 fest, ob eine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 1012 feststellt, dass keine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde, wartet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 auf eine solche Anforderung. Sobald die Entscheidung 1012 feststellt, dass eine Authentifizierungsanforderung empfangen wurde, werden eine Vorrichtungszufallszahl und eine Zahl eines privaten Schlüssels aus der Authentifizierungsanforderung gewonnen 1014. In diesem Ausführungsbeispiel ist es selbstverständlich, dass die von der Zubehörvorrichtung empfangene Authentifizierungsanforderung zumindest die Vorrichtungszufallszahl und die Zahl des privaten Schlüssels umfasst, die von der Hauptrechnervorrichtung verwendet werden können. Dann wird ein privater Schlüssel auf der Basis der Zahl des privaten Schlüssels erhalten 1016. Hier befindet sich der private Schlüssel, der erhalten wird 1016, innerhalb der Hauptrechnervorrichtung und wird durch die Verwendung der Zahl des privaten Schlüssels identifiziert.
Eine digitale Hauptrechnersignatur wird dann unter Verwendung der Vorrichtungszufallszahl, des privaten Schlüssels und einer Hauptrechnerzufallszahl berechnet 1018. Die Hauptrechnerzufallszahl kann an der Hauptrechnervorrichtung erzeugt werden oder an dieser erhältlich sein. Der Hauptrechnervorrichtungsprozess 1000 sendet 1020 dann eine Authentifizierungsantwort zur Zubehörvorrichtung. Die Authentifizierungsantwort umfasst zumindest die digitale Hauptrechnersignatur.
Anschließend stellt eine Entscheidung 1022 fest, ob ein Hauptrechnerauthentifizierungsstatus empfangen wurde. Wenn die Entscheidung 1022 feststellt, dass der Hauptrechnerauthentifizierungsstatus nicht empfangen wurde, wartet die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 auf solche Informationen. Sobald die Entscheidung 1022 feststellt, dass der Hauptrechnerauthentifizierungsstatus empfangen wurde, wird der Authentifizierungsstatus an der Hauptrechnervorrichtung gespeichert 1024. An diesem Punkt versteht die Hauptrechnervorrichtung den Authentifizierungsstatus, den sie mit der Zubehörvorrichtung hat, und kann dementsprechend arbeiten. Nach dem Block 1024 ist die Hauptrechnervorrichtungsverarbeitung 1000 vollständig und endet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann eine elektronische Vorrichtung oder Hauptrechnervorrichtung auch mit einem Hauptrechner wie z. B. einem Personalcomputer verbinden. Der Personalcomputer kann Medienelemente speichern, verwenden und verwalten. Die Verwaltung der Medienelemente kann nicht nur für den Hauptrechner, sondern auch für die elektronische Vorrichtung gelten.
11 ist ein Blockdiagramm eines Medienverwaltungssystems 1100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Medienverwaltungssystem 1100 umfasst einen Hauptrechner 1102 und ein Medienabspielgerät 1104. Der Hauptrechner 1102 ist typischerweise ein Personalcomputer. Der Hauptrechner umfasst unter anderen herkömmlichen Komponenten ein Verwaltungsmodul 1106, das ein Softwaremodul ist. Das Verwaltungsmodul 1106 sorgt für eine zentralisierte Verwaltung von Medienelementen (und/oder Wiedergabelisten) nicht nur auf dem Hauptrechner 1102, sondern auch auf dem Medienabspielgerät 1104. Insbesondere verwaltet das Verwaltungsmodul 1106 diejenigen Medienelemente, die in einem Medienspeicher 1108 gespeichert sind, der dem Hauptrechner 1102 zugeordnet ist. Das Verwaltungsmodul 1106 wirkt auch mit einer Mediendatenbank 1110 zusammen, um Medieninformationen, die den im Medienspeicher 1108 gespeicherten Medienelementen zugeordnet sind, zu speichern.
Die Medieninformationen betreffen Eigenschaften oder Attribute der Medienelemente. Im Fall von Audio- oder audiovisuellen Medien können die Medieninformationen beispielsweise eines oder mehrere umfassen von: Titel, Album, Spur, Künstler, Komponist und Genre. Diese Arten von Medieninformationen sind für spezielle Medienelemente spezifisch. Außerdem können die Medieninformationen Qualitätseigenschaften der Medienelemente betreffen. Beispiele von Qualitätseigenschaften von Medienelementen können eines oder mehrere umfassen von: Bitrate, Abtastrate, Equalizereinstellung, Lautstärkeeinstellung, Start-/Stopp- und Gesamtzeit.
Noch ferner umfasst der Hauptrechner 1102 ein Wiedergabemodul 1112. Das Wiedergabemodul 1112 ist ein Softwaremodul, das verwendet werden kann, um bestimmte Medienelemente, die im Medienspeicher 1108 gespeichert sind, wiederzugeben. Das Wiedergabemodul 1112 kann auch Medieninformationen von der Mediendatenbank 1110 (auf einem Anzeigebildschirm) anzeigen oder anderweitig verwenden. Typischerweise entsprechen die interessierenden Medieninformationen den durch das Wiedergabemodul 1112 wiederzugebenden Medienelementen.
Der Hauptrechner 1102 umfasst auch ein Kommunikationsmodul 1114, das mit einem entsprechenden Kommunikationsmodul 1116 innerhalb des Medienabspielgeräts 1104 koppelt. Eine Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 koppelt die Kommunikationsmodule 1114 und 1116 entfernbar. in einem Ausführungsbeispiel ist die Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 ein Kabel, das einen Datenbus wie z. B. einen FIREWIRE^TM-Bus oder USB-Bus bereitstellt, der auf dem Fachgebiet gut bekannt ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 ein drahtloser Kanal oder eine Verbindung über ein drahtloses Netzwerk. Daher können die Kommunikationsmodule 1114 und 1116 in Abhängigkeit von der Implementierung in einer verdrahteten oder drahtlosen Weise kommunizieren.
Das Medienabspielgerät 1104 umfasst auch einen Medienspeicher 1120, der Medienelemente innerhalb des Medienabspielgeräts 1104 speichert. Wahlweise kann der Medienspeicher 1120 auch Daten speichern, d. h. ein Nicht-Medienelement-Speicher. Die im Medienspeicher 1120 gespeicherten Medienelemente werden typischerweise über die Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 vom Hauptrechner 1102 empfangen. Insbesondere sendet das Verwaltungsmodul 1106 alle oder bestimmte derjenigen Medienelemente, die sich im Medienspeicher 1108 befinden, über die Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 zum Medienspeicher 1120 innerhalb des Medienabspielgeräts 1104. Außerdem können die entsprechenden Medieninformationen für die Medienelemente, die auch zum Medienabspielgerät 1104 vom Hauptrechner 1102 geliefert werden, in einer Mediendatenbank 1122 gespeichert werden. In dieser Hinsicht können bestimmte Medieninformationen von der Mediendatenbank 1110 innerhalb des Hauptrechners 1102 zur Mediendatenbank 1122 innerhalb des Medienabspielgeräts 1104 über die Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 gesandt werden. Noch ferner können Wiedergabelisten, die bestimmte der Medienelemente identifizieren, auch durch das Verwaltungsmodul 1106 über die Verbindung oder Verbindungsleitung 1118 zum Medienspeicher 1120 oder zur Mediendatenbank 1122 innerhalb des Medienabspielgeräts 1104 gesandt werden.
Ferner umfasst das Medienabspielgerät 1104 ein Wiedergabemodul 1124, das mit dem Medienspeicher 1120 und der Mediendatenbank 1122 koppelt. Das Wiedergabemodul 1124 ist ein Softwaremodul, das verwendet werden kann, um bestimmte Medienelemente, die im Medienspeicher 1120 gespeichert sind, wiederzugeben. Das Wiedergabemodul 1124 kann auch Medieninformationen von der Mediendatenbank 1122 anzeigen (auf einem Anzeigebildschirm) oder anderweitig verwenden. Typischerweise entsprechen die interessierenden Medieninformationen den vom Wiedergabemodul 1124 wiederzugebenden Medienelementen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann zur Unterstützung eines Authentifizierungsprozesses am Medienabspielgerät 1104 das Medienabspielgerät 1104 ferner ein Authentifizierungsmodul 1126 und eine Authentifizierungstabelle 1128 umfassen. In einer Implementierung können das Authentifizierungsmodul 1126 und die Authentifizierungstabelle 1128 jeweils dem Authentifizierungsmodul 252 und der Authentifizierungstabelle 253, die vorstehend mit Bezug auf 2B beschrieben wurden, entsprechen.
Wie vorher angegeben, kann eine Zubehörvorrichtung mit einem Medienabspielgerät koppeln. Daher stellt 11 auch eine Zubehörvorrichtung 1130 dar, die in der Lage ist, mit dem Medienabspielgerät 1104 zu koppeln. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Zubehörvorrichtung 1130 ferner eine Authentifizierungsvorrichtung 1132 umfassen. Die Authentifizierungsvorrichtung 1132 arbeitet zum Unterstützen des Authentifizierungsprozesses am Medienabspielgerät 1104 gemäß einem Ausführungsbeispiel. In einer Implementierung kann die Authentifizierungsvorrichtung 1132 der vorstehend mit Bezug auf 2A beschriebenen Authentifizierungssteuereinheit 200 entsprechen.
In einem Ausführungsbeispiel besitzt das Medienabspielgerät 1104 eine begrenzte oder keine Fähigkeit, um Medienelemente auf dem Medienabspielgerät 1104 zu verwalten. Das Verwaltungsmodul 1106 innerhalb des Hauptrechners 1102 kann jedoch indirekt die Medienelemente verwalten, die sich auf dem Medienabspielgerät 1104 befinden. Um beispielsweise ein Medienelement zum Medienabspielgerät 1104 "hinzuzufügen", dient das Verwaltungsmodul 1106 zur Identifikation des zum Medienabspielgerät 1104 vom Medienspeicher 1108 hinzuzufügenden Medienelements und bewirkt dann, dass das identifizierte Medienelement zum Medienabspielgerät 1104 geliefert wird. Als weiteres Beispiel dient zum "Löschen" eines Medienelements vom Medienabspielgerät 1104 das Verwaltungsmodul 1106 zum Identifizieren des aus dem Medienspeicher 1108 zu löschenden Medienelements und bewirkt dann, dass das identifizierte Medienelement vom Medienabspielgerät 1104 gelöscht wird. Als noch weiteres Beispiel können dann, wenn Änderungen (d. h. Veränderungen) an Eigenschaften eines Medienelements am Hauptrechner 1102 unter Verwendung des Verwaltungsmoduls 1106 vorgenommen wurden, solche Eigenschaften auch zum entsprechenden Medienelement auf dem Medienabspielgerät 1104 übertragen werden. In einer Implementierung geschehen die Hinzufügungen, Löschungen und/oder Änderungen in einem schubartigen Prozess während der Synchronisation der Medienelemente auf dem Medienabspielgerät 1104 mit den Medienelementen auf dem Hauptrechner 1102.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel besitzt das Medienabspielgerät 1104 eine begrenzte oder keine Fähigkeit zum Verwalten von Wiedergabelisten auf dem Medienabspielgerät 1104. Das Verwaltungsmodul 1106 innerhalb des Hauptrechners 1102 kann jedoch durch Verwaltung der Wiedergabelisten, die sich auf dem Hauptrechner befinden, die Wiedergabelisten, die sich auf dem Medienabspielgerät 1104 befinden, indirekt verwalten. In dieser Hinsicht können die Hinzufügungen, Löschungen oder Änderungen an Wiedergabelisten auf dem Hauptrechner 1102 durchgeführt und dann zum Medienabspielgerät 1104 übertragen werden, wenn sie zu diesem geliefert werden.
Wie vorher angegeben, ist die Synchronisation eine Form von Medienverwaltung. Die Fähigkeit, die Synchronisation automatisch einzuleiten, wurde auch vorher vorstehend und in der vorstehend angegebenen zugehörigen Anwendung erörtert. Noch ferner kann jedoch die Synchronisation zwischen Vorrichtungen eingeschränkt werden, um eine automatische Synchronisation zu verhindern, wenn der Hauptrechner und das Medienabspielgerät einander nicht erkennen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird, wenn ein Medienabspielgerät zum ersten Mal mit einem Hauptrechner verbunden wird (oder noch allgemeiner, wenn keine übereinstimmenden Identifikatoren vorhanden sind), der Benutzer des Medienabspielgeräts hinsichtlich dessen abgefragt, ob der Benutzer das Medienabspielgerät dem Hauptrechner beifügen, zuweisen oder mit diesem synchronisieren will. Wenn der Benutzer des Medienabspielgeräts wählt, das Medienabspielgerät dem Hauptrechner beizufügen, zuzuweisen oder mit diesem zu synchronisieren, dann wird ein Pseudozufalls-Identifikator erhalten und entweder in der Mediendatenbank oder einer Datei innerhalb sowohl des Hauptrechners als auch des Medienabspielgeräts gespeichert. In einer Implementierung ist der Identifikator ein Identifikator, der dem Hauptrechner oder seinem Verwaltungsmodul zugeordnet ist (z. B. diesem bekannt ist oder durch diesen erzeugt wird), und ein solcher Identifikator wird zum Medienabspielgerät gesandt und in diesem gespeichert. In einer anderen Implementierung ist der Identifikator dem Medienabspielgerät zugeordnet (z. B. diesem bekannt oder wird von diesem erzeugt) und wird zu einer Datei oder Mediendatenbank des Hauptrechners gesandt und darin gespeichert.
12 ist ein Blockdiagramm eines Medienabspielgeräts 1200 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Medienabspielgerät 1200 umfasst einen Prozessor 1202, der einen Mikroprozessor oder eine Steuereinheit zum Steuern des Gesamtbetriebs des Medienabspielgeräts 1200 betrifft. Das Medienabspielgerät 1200 speichert Mediendaten, die Medienelemente betreffen, in einem Dateisystem 1204 und einem Cache 1206. Das Dateisystem 1204 ist typischerweise eine Speichervorrichtung. Das Dateisystem 1204 stellt typischerweise eine Speicherfähigkeit mit hoher Kapazität für das Medienabspielgerät 1200 bereit. Die Speichervorrichtung kann beispielsweise ein Speicher auf Halbleiterbasis, wie z. B. ein FLASH-Speicher, sein. Das Dateisystem 1204 kann nicht nur Mediendaten, sondern auch Nicht-Medien-Daten (z. B. wenn es in einer Datenbetriebsart betrieben wird) speichern. Da jedoch die Zugriffszeit auf das Dateisystem 1204 relativ langsam ist, kann das Medienabspielgerät 1200 auch einen Cache 1206 umfassen. Der Cache 1206 ist beispielsweise ein durch einen Halbleiterspeicher bereitgestellter Direktzugriffsspeicher (RAM). Die relative Zugriffszeit auf den Cache 1206 ist wesentlich kürzer als für das Dateisystem 1204. Der Cache 1206 weist jedoch nicht die große Speicherkapazität des Dateisystems 1204 auf. Ferner verbraucht das Dateisystem 1204, wenn es aktiv ist, mehr Leistung als der Cache 1206. Der Leistungsverbrauch ist häufig eine Sorge, wenn das Medienabspielgerät 1200 ein tragbares Medienabspielgerät ist, das durch eine Batterie (nicht dargestellt) gespeist wird. Das Medienabspielgerät 1200 umfasst auch einen RAM 1220 und einen Festwertspeicher (ROM) 1222. Der ROM 1222 kann auszuführende Programme, Dienstprogramme oder Prozesse in einer nicht-flüchtigen Weise speichern. Der RAM 1220 stellt einen flüchtigen Datenspeicher wie z. B. für den Cache 1206 bereit. In einem Ausführungsbeispiel können der ROM 1220 und der RAM 1222 durch die Speichenvorrichtung bereitgestellt werden, die das Dateisystem 1204 vorsieht.
Das Medienabspielgerät 1200 umfasst auch eine Benutzereingabevorrichtung 1208, die ermöglicht, dass ein Benutzer des Medienabspielgeräts 1200 mit dem Medienabspielgerät 1200 zusammenwirkt. Die Benutzereingabevorrichtung 1208 kann beispielsweise eine Vielfalt von Formen annehmen, wie z. B. eine Taste, ein Tastenfeld, eine Ziffernscheibe usw. Noch ferner umfasst das Medienabspielgerät 1200 eine Anzeige 1210 (Bildschirmanzeige), die durch den Prozessor 1202 gesteuert werden kann, um dem Benutzer Informationen anzuzeigen. Die Benutzereingabevorrichtung 1208 und die Anzeige 1210 können im Fall eines Berührungsbildschirms auch kombiniert werden. Ein Datenbus 1211 kann die Datenübertragung zwischen zumindest dem Dateisystem 1204, dem Cache 1206, dem Prozessor 1202 und dem CODEC 1212 erleichtern.
In einem Ausführungsbeispiel dient das Medienabspielgerät 1200 zum Speichern einer Vielzahl von Medienelementen (z. B. Liedern) im Dateisystem 1204. Wenn ein Benutzer wünscht, dass das Medienabspielgerät ein spezielles Medienelement wiedergibt, wird eine Liste von verfügbaren Medienelementen auf der Anzeige 1210 angezeigt. Dann kann ein Benutzer unter Verwendung der Benutzereingabevorrichtung 1208 eines der verfügbaren Medienelemente auswählen. Der Prozessor 1202 liefert beim Empfang einer Auswahl eines speziellen Medienelements die Mediendaten (z. B. Audiodatei) für das spezielle Medienelement zu einem Codierer/Decodierer (CODEC) 1212. Der CODEC 1212 erzeugt dann analoge Ausgangssignale für einen Lautsprecher 1214. Der Lautsprecher 1214 kann ein Lautsprecher innerhalb des Medienabspielgeräts 1200 oder außerhalb des Medienabspielgeräts 1200 sein. Doppelkopfhörer oder Kopfhörer, die mit dem Medienabspielgerät 1200 verbinden, würden beispielsweise als externer Lautsprecher betrachtet werden.
Das Medienabspielgerät 1200 umfasst auch eine Netzwerk/Bus-Schnittstelle 1216, die mit einer Datenverbindung 1218 koppelt. Die Datenverbindung 1218 ermöglicht, dass das Medienabspielgerät 1200 mit einem Hauptrechner oder mit Zubehörvorrichtungen koppelt. Die Datenverbindung 1218 kann über eine verdrahtete Verbindung oder eine drahtlose Verbindung bereitgestellt werden. Im Fall einer drahtlosen Verbindung kann die Netzwerk/Bus-Schnittstelle 1216 einen drahtlosen Sendeempfänger umfassen.
In einer Implementierung kann der Hauptrechner eine Anwendung verwenden, die sich auf dem Hauptrechner befindet, um die Verwendung zu ermöglichen und die Verwaltung für Wiedergabelisten, einschließlich einer Medienvorrichtungswiedergabeliste, vorzusehen. Eine solche Anwendung ist iTunes^®, Version 4.2, hergestellt von Apple Computer, Inc., in Cupertino, CA.
Die Medienelemente (Mediengüter) können eine oder mehrere verschiedene Arten von Medieninhalt betreffen. In einem Ausführungsbeispiel sind die Medienelemente Audiotitel. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Medienelemente Bilder (z. B. Photos). In anderen Ausführungsbeispielen können die Medienelemente jedoch eine beliebige Kombination von Audio-, graphischem oder Videoinhalt sein.
Die obige Erörterung nimmt auf eine Zufallszahl Bezug, die mit kryptographischen Methoden verwendet wird, um eine Zubehörvorrichtung oder eine Hauptrechnervorrichtung zu authentifizieren. Die vorstehend erörterten kryptographischen Methoden können von Zufallszahlen, Paaren eines öffentlich-privaten Schlüssels und Authentifizierungsalgorithmen Gebrauch machen. Die Zufallszahlen können auch als Zufalls-Digests bezeichnet werden. Die Paare von öffentlich-privaten Schlüsseln und Authentifizierungsalgorithmen können kryptographische Systeme eines öffentlichen Schlüssels verwenden, wie z. B. den gut bekannten RSA-Algorithmus oder einen Algorithmus der Kryptographie mit elliptischen Kurven (ECC). Es kann vorteilhaft sein, einen ECC-Algorithmus zu verwenden, der einen verringerten Speicherverbrauch mit relativ kleineren Schlüsseln (z. B. 160 Bits) im Vergleich zu größeren Schlüsseln (z. B. 1024 Bits), wie es für RSA-Implementierungen typisch ist, bietet. Ein Beispiel eines ECC-Algorithmus mit verringertem Speicher ist in der verwandten US-Patentanmeldung Nr. 11/..., eingereicht am 3. Februar 2005, mit dem Titel "SMALL MEMORY FOOTPRINT FAST ELLIPTIC ENCRYPTION", beschrieben, die durch den Hinweis hierin aufgenommen wurde.
Die verschiedenen Aspekte, Ausführungsbeispiele, Implementierungen oder Merkmale der Erfindung können separat oder in einer beliebigen Kombination verwendet werden.
Die Erfindung kann durch eine Software, Hardware oder eine Kombination von Hardware und Software implementiert werden. Die Erfindung kann auch als computerlesbarer Code auf einem computerlesbaren Medium verkörpert werden. Das computerlesbare Medium ist eine beliebige Datenspeichervorrichtung, die Daten speichern kann, die danach von einem Computersystem gelesen werden können. Beispiele des computerlesbaren Mediums umfassen einen Festwertspeicher, einen Direktzugriffspeicher, CD-ROMs, DVDs, ein Magnetband, optische Datenspeichervorrichtungen und Trägerwellen. Das computerlesbare Medium kann auch über mit einem Netzwerk gekoppelte Computersysteme verteilt werden, so dass der computerlesbare Code in einer verteilten Weise gespeichert und ausgeführt wird.
Die Vorteile der Erfindung sind zahlreich. Verschiedene Aspekte, Ausführungsbeispiele oder Implementierungen können einen oder mehrere der folgenden Vorteile ergeben. Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Kontrolle über die Zubehörzusammenwirkung mit einer Hauptrechnervorrichtung gesteuert werden kann. Folglich kann eine elektronische Vorrichtung die Verwendung von einigen oder allen ihrer Merkmale auf nur diejenigen Zubehörvorrichtungen begrenzen, die als autorisiert erachtet werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sie die Fähigkeit bereitstellt, die Qualität von denjenigen Zubehörvorrichtungen zu verwalten, denen es gestattet ist, mit Hauptrechnervorrichtungen verwendet zu werden. Durch Verwalten der Qualität von Zubehörvorrichtungen wird der Betrieb einer elektronischen Vorrichtung weniger wahrscheinlich durch die Befestigung einer minderwertigen Zubehörvorrichtung beeinträchtigt. Noch ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein Authentifizierungsprozess den Zugriff auf bestimmte Merkmale von elektronischen Vorrichtungen auf einer Hersteller- oder Vorrichtungsbasis steuern kann.
Die vielen Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der schriftlichen Beschreibung ersichtlich und folglich wird von den beigefügten Ansprüchen beabsichtigt, alle solchen Merkmale und Vorteile der Erfindung abzudecken. Da zahlreiche Modifikationen und Änderungen Fachleuten leicht in den Sinn kommen, sollte die Erfindung ferner nicht auf die exakte Konstruktion und Operation, wie dargestellt und beschrieben, begrenzt werden. Daher kann auf alle geeigneten Modifikationen und Äquivalente, die in den Schutzbereich der Erfindung fallen, zurückgegriffen werden.

Claims

Tragbare elektronische Vorrichtung mit: einer Medienspeichervorrichtung, die einen Medieninhalt für ein oder mehrere Medienelemente speichert; einem Mediendarstellungsmodul, das einen Medieninhalt für zumindest eines der Medienelemente von dem Medienspeicher abruft und bewirkt, dass der Medieninhalt für einen Benutzer der tragbaren elektronischen Vorrichtung dargestellt wird; einer Authentifizierungstabelle, die Authentifizierungsinformationen für verschiedene Zubehörvorrichtungen speichert, die autorisiert sind, um mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenzuwirken, wobei die Authentifizierungsinformationen Informationen umfassen, die einen Umfang angeben, in dem jede Zubehörvorrichtung zur Zusammenarbeit mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung autorisiert ist; und einem Authentifizierungsmodul, das auf der Basis zumindest eines Teils der in der Authentifizierungstabelle gespeicherten Authentifizierungsinformationen feststellt, ob eine spezielle Zubehörvorrichtung, die mit der tragbaren Medienvorrichtung gekoppelt wird, autorisiert ist, um mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenzuarbeiten.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn das Authentifizierungsmodul feststellt, dass die spezielle Zubehörvorrichtung nicht zur Zusammenarbeit autorisiert ist, die tragbare elektronische Vorrichtung die Zusammenarbeitsfähigkeit der tragbaren elektronischen Vorrichtung mit der speziellen Zubehörvorrichtung begrenzt.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei, wenn das Authentifizierungsmodul feststellt, dass die Zubehörvorrichtung nicht zur Zusammenarbeit autorisiert ist, die tragbare elektronische Vorrichtung die Zusammenarbeitsfähigkeit der tragbaren elektronischen Vorrichtung mit der Zubehörvorrichtung verhindert.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mediendarstellungsmodul einen Computercode umfasst und das Authentifizierungsmodul einen Computercode umfasst, und wobei die tragbare elektronische Vorrichtung ferner einen Prozessor umfasst, der den Computercode des Mediendarstellungsmoduls und des Authentifizierungsmoduls ausführt.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Computercode des Authentifizierungsmoduls einen Computercode zum Durchführen eines Authentifizierungsalgorithmus umfasst.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Authentifizierungsinformationen zumindest Authentifizierungsinformationen umfassen, die angeben, wie und/oder den Umfang, in dem jede der verschiedenen Zubehörvorrichtungen mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenarbeiten kann.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Authentifizierungsinformationen zumindest einen Authentifizierungsschlüssel und einen Vorrichtungsidentifikator für jede der verschiedenen Zubehörvorrichtungen umfassen.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die spezielle Zubehörvorrichtung einen Gegenstück-Authentifizierungsschlüssel und einen Vorrichtungsidentifikator umfasst, und wobei das Authentifizierungsmodul ferner auf der Basis des Gegenstück-Authentifizierungsschlüssels und des Vorrichtungsidentifikators feststellt, ob die Zubehörvorrichtung autorisiert ist, um mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung zusammenzuarbeiten.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei, wenn das Authentifizierungsmodul feststellt, dass die Zubehörvorrichtung nicht zum Zusammenarbeiten autorisiert ist, die tragbare elektronische Vorrichtung die Zusammenarbeitsfähigkeit der tragbaren elektronischen Vorrichtung mit der speziellen Zubehörvorrichtung begrenzt.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die tragbare elektronische Vorrichtung ein Medienabspielgerät ist.
Tragbare elektronische Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Medienelemente Musik betreffen und das Medienabspielgerät ein Musikabspielgerät ist.
Zubehörvorrichtung für eine tragbare elektronische Vorrichtung mit: einem Eingabe/Ausgabe-Anschluss zum Zusammenwirken mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung; einem Authentifizierungsalgorithmus; einem Authentifizierungsschlüssel, der der Zubehörvorrichtung zugeordnet ist; einer Authentifizierungssteuereinheit, die mit dem Eingabe/Ausgabe-Anschluss wirksam verbunden ist, um Authentifizierungsoperationen unter Verwendung zumindest des Authentifizierungsalgorithmus und des Authentifizierungsschlüssels durchzuführen; und einer Zubehörschaltungsanordnung, die dazu ausgelegt ist, auf einen Satz von Funktionen der tragbaren elektronischen Vorrichtung über den Eingabe/Ausgabe-Anschluss zuzugreifen, wobei die in dem Satz von Funktionen enthaltenen Funktionen vom Ergebnis der Authentifizierungsoperationen abhängen.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Authentifizierungsoperationen zum Authentifizieren der Zubehörvorrichtung bei der tragbaren elektronischen Vorrichtung dienen.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Zubehörvorrichtung ferner umfasst: einen Vorrichtungsidentifikator, der der Zubehörvorrichtung zugeordnet ist.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 12, wobei zumindest der Authentifizierungsschlüssel, der Authentifizierungsalgorithmus und die Authentifizierungssteuereinheit sich innerhalb eines einzelnen integrierten Schaltungschips befinden.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 12, wobei der Authentifizierungsschlüssel ein privater Schlüssel ist und wobei die Authentifizierungssteuereinheit einen Wert unter Verwendung des privaten Schlüssels verschlüsselt.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 16, wobei der verschlüsselte Wert über den Eingabe/Ausgabe-Anschluss zur tragbaren elektronischen Vorrichtung geliefert wird.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 16, wobei der verschlüsselte Wert eine digitale Signatur ist.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Zubehörvorrichtung ein peripherer Adapter ist, und wobei die Zubehörschaltungsanordnung mindestens einen Spannungsverstärker umfasst, um einen ersten Spannungspegel zu empfangen und einen zweiten Spannungspegel auszugeben, wobei der erste Spannungspegel von der tragbaren elektronischen Vorrichtung empfangen wird, wenn die Zubehörvorrichtung mit der tragbaren elektronischen Vorrichtung verbunden wird, und der zweite Spannungspegel ausgegeben wird, wenn die Zubehörvorrichtung durch die tragbare elektronische Vorrichtung authentifiziert wurde.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Zubehörvorrichtung ein Peripheriegerät für die tragbare elektronische Vorrichtung ist.
Zubehörvorrichtung nach einem der Ansprüche 20, wobei das Peripheriegerät eine Medienvorrichtung ist.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die tragbare elektronische Vorrichtung ein Medienabspielgerät ist, das in der Lage ist, Medienelemente zu speichern und wiederzugeben.
Zubehörvorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Medienelemente Musik betreffen und das Medienabspielgerät ein Musikabspielgerät ist.
Verbindungsstecker zum Verbinden einer Zubehörvorrichtung mit einem Medienabspielgerät, welcher umfasst: einen Verbindungssteckerkörper; eine Vielzahl von elektrischen Kontakten, die innerhalb des Verbindungssteckerkörpers angebracht sind und zum Vorsehen von elektrischen Verbindungen zwischen der Zubehörvorrichtung und dem Medienabspielgerät dienen; und eine Steuereinheit, die in dem Verbindungssteckerkörper angeordnet ist und einen Authentifizierungsschlüssel liefert, der ermöglicht, dass die Zubehörvorrichtung durch das Medienabspielgerät authentifiziert wird.
Verbindungsstecker nach Anspruch 24, wobei die Steuereinheit mindestens eine spezielle Funktion des Medienabspielgeräts zur Verwendung durch die Zubehörvorrichtung freigibt, wenn die Steuereinheit feststellt, dass die Zubehörvorrichtung authentisch ist.
Medienabspielgerätsystem mit: einem Medienabspielgerät, das einen Medieninhalt speichert und eine Vielzahl von vorbestimmten Funktionen unterstützt; und einer Zubehörvorrichtung, die in der Lage ist, mit dem Medienabspielgerät zu verbinden, wobei das Medienabspielgerät und die Zubehörvorrichtung zusammenwirken, um einen Authentifizierungsprozess durchzuführen, wobei auf der Basis des Authentifizierungsprozesses spezielle Funktionen des Medienabspielgeräts selektiv aktiviert werden und somit zur Verwendung durch die Zubehörvorrichtung zur Verfügung stehen.
Medienabspielgerätsystem nach Anspruch 26, wobei der Medienprozess einen kryptographischen Schlüssel zum Medienabspielgerät liefert und das Medienabspielgerät ein Aktivierungsniveau der Zubehörvorrichtung unter Verwendung des kryptographischen Schlüssels bestimmt.
Medienabspielgerätsystem nach Anspruch 27, wobei die speziellen Funktionen der Medienvorrichtung, die aktiviert werden, auf dem Autorisierungsniveau der Zubehörvorrichtung basieren.