[发明专利]编码方法、解码方法、编解码器和用于全息存储的数据存储媒体

说明书

本发明涉及用于安全存储值得保护的信息的一种方法，该方法可包含编码方法和解码方法。此外，本发明涉及用于实现该方法的编码器/解码器(“编解码器”)和用于全息存储可通过编码方法产生的加密数据的数据存储媒体。

为保护信息，一般以这样一种方式将信息转换成数字格式，然后通过密码加密方法将其加密，即实质上仅在知道使用的密钥时才能将它解密。在加密良好的情况下，借助于计算机找到将加密信息解密的密钥的时间开销如此之高，执行解密的尝试对未经授权人员变得毫无吸引力。此方面的原因是在密码具有多个数位和对应的高熵的情况下，例如通过反复试用不同的密码来试用各种密钥(“强力攻击”)持续的时间非常长。然而，在此情况下，缺点在于以数字形式存在的加密信息可被多次复制，使得例如可经因特网将它存储在许多不同计算机上，因而可能在每台计算机上试用另一范围的可能密钥(并行攻击)。

为防止加密信息的复制，提供复制保护已为人所熟知。例如，EP1 355 217公开了在存储加密信息的存储媒体中提供隐藏的特性，在读出实际数据前要检查这些特性。在数据存储媒体的复制期间，隐藏的特性被忽略为不属于文件，使得特性也未被复制，并且因此，复制是不完整的。然而，此复制保护可通过复制程序规避，该复制程序不是仅复制识别为数据的存储媒体的区域，而是复制存储媒体的所有区域，而无论它们是否被识别为已用或未用区域。因此，尽管采取了复制保护，仍可能制备如所期望的一样多的加密信息副本，以便让多个不同的计算机将它们解密。

US 3,894,756公开了全息数据存储的提供，其中，在全息图产生期间，物体光束具有叠加在其上面的随机调制的参考光束。这产生了要存储的信息的光学加密。在读取时必须使用相同的调制。此编码方法的缺点在于为提供调制的参考光束，需要具有可移动组件的机构，该机构因而易于发生故障，尤其是由于磨损现象和特别准确控制的位置要求的原因。在全息图创建期间，即使例如由于轻敲使用的设备而可引发的单个轻微的错误可能导致信息损坏，使得即便是经授权用户也不再能将该信息重构。

本发明的目的是提供编码方法、解码方法、编解码器和用于全息存储的数据存储媒体，该存储对并行强力攻击具有更强的抵抗力，并且处理简单，降低了故障易感性。

根据本发明，通过具有权利要求1的特性的编码方法、具有权利要求8的特性的解码方法、具有权利要求13的特性的编解码器及具有权利要求17的特性的数据存储媒体，实现了该目的。从属权利要求中指定了本发明的进一步改进。

在根据本发明、用于将全息数据存储媒体上值得保护的信息加密的编码方法中，首先是提供加密信息项，该信息具体而言以数字格式存在。要加密的信息项也可以是更大的整体信息项的较小部分。信息随后转换成至少一个图形数据图像，使得信息以图形格式存在。例如，数据图像由黑白方形的序列组成，每个方形对应于数字形式存在的一比特信息。也可能使用不同的颜色或灰度梯阶以便增大数据密度。图形数据图像随后转换成至少一个全息图以便将该全息图写入全息数据存储媒体。全息图具体而言通过例如使用迭代傅立叶变换算法(IFTA)由计算机生成而产生。

根据本发明，在将全息图写入全息数据存储媒体前，以图形方式更改全息图。全息图的图形更改代表独立于数字加密的又一加密级别。即使知道用于可能以前已执行的数字加密方法解密的密码，从全息数据存储媒体中仍不能收集到有用的信息。因此，具体而言从一台计算机到另一台计算机的加密信息传输得到了更好的保护，使得在全息数据存储媒体落入未经授权之手时，仍不会丢失加密信息。例如，具体而言借助于自删除程序，全息图中的图形更改能变得是可逆的，此程序可能通过不同路由到达目的地计算机。例如，全息图可存储在通过邮递发送的全息数据存储媒体上，而使图形更改变得可逆的解密程序可在输入可单独分配的注册号码后经因特网下载。由于可特别简单地执行全息图中的图形更改，具体而言在使用计算机生成全息图的情况下，通过几乎不易于发生故障的简单措施，实现了对值得保护的信息解密的改进保护。由于全息图中的图形更改分解并重新排列信息，因此，实现了未相对于原信息按顺序排序的加密，这样，通过并行强力攻击的解密至少变得要更加困难得多。由于在写入全息数据存储媒体前全息图可以以图形方式更改，因此，避免了为写入操作使用复杂且易于发生故障的解码器的机构。