片上系統(tǒng)裝置中的健壯的并且安全的內(nèi)容保護的改進性實現(xiàn)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開的實施例涉及安全的內(nèi)容傳輸和顯示。更具體地說，本公開的實施例涉及片上系統(tǒng)裝置中的健壯的并且安全的內(nèi)容保護的改進性實現(xiàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，內(nèi)容用戶對媒體內(nèi)容的訪問正在從機會訪問改變成按需訪問。通常通過將按需媒體內(nèi)容以及一些標準的媒體內(nèi)容流式地傳輸?shù)蕉嗝襟w接收平臺(例如，機頂盒、智能電話、計算機平板設(shè)備、膝上型計算機等等)以進行內(nèi)容顯示，來傳送這些內(nèi)容。如果多媒體內(nèi)容是優(yōu)質(zhì)內(nèi)容，則通常在向多媒體接收平臺進行傳輸期間，以某種方式來保護該多媒體內(nèi)容。例如，可以使用各種數(shù)字版權(quán)管理(DRM)和條件訪問(CA)技術(shù)，來為從媒體源到多媒體接收平臺的媒體內(nèi)容提供保護。這些技術(shù)通常涉及內(nèi)容媒體的加密。
[0003]片上系統(tǒng)(SoC)設(shè)備是將電子系統(tǒng)的各種組件并入到單一管芯或基底的集成電路。例如，SoC集成電路可以在單一芯片上包括處理器內(nèi)核、存儲器、視頻組件、音頻組件和/或通信組件。由于它們的相對較小的尺寸，因此在很多多媒體接收平臺中都使用SoC。
【附圖說明】
[0004]通過舉例的方式來說明本公開的特征和優(yōu)點，并且其并不旨在將本公開的范圍限制于所示出的具體實施例。
[0005]圖1是根據(jù)本公開的示例性實施例包括無線片上系統(tǒng)(SoC)接收機的無線顯示系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)概述。
[0006]圖2示出了根據(jù)本公開的示例性實施例包括媒體引擎、認證處理器和解密處理器的無線顯示系統(tǒng)的無線SoC接收機的結(jié)構(gòu)。
[0007]圖3示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的無線顯示系統(tǒng)的無線SoC接收機的認證處理器的結(jié)構(gòu)。
[0008]圖4示出了根據(jù)本公開的示例性實施例的無線顯示系統(tǒng)的無線SoC接收機的解密處理器的結(jié)構(gòu)。
[0009]圖5是根據(jù)本公開的示例性實施例的無線顯示系統(tǒng)的無線SoC接收機的媒體引擎的概述。
[0010]圖6是示出了根據(jù)本公開的示例性實施例由無線顯示系統(tǒng)的無線SoC接收機的媒體引擎執(zhí)行的用于設(shè)備認證和內(nèi)容加密的過程的流程圖。
[0011]圖7是示出了根據(jù)本公開的示例性實施例由無線顯示系統(tǒng)的無線SoC接收機的認證處理器執(zhí)行的用于設(shè)備認證和密鑰解密的過程的流程圖。
[0012]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例在無線顯示系統(tǒng)的無線發(fā)射機(沒有存儲的主密鑰)和無線SoC接收機之間在所述接收機的認證期間的序列和數(shù)據(jù)流。
[0013]圖9示出了根據(jù)本公開的示例性實施例在無線顯示系統(tǒng)的無線發(fā)射機(具有存儲的主密鑰)和無線SoC接收機之間在所述接收機認證期間的序列和數(shù)據(jù)流。
[0014]圖10示出了根據(jù)本公開的示例性實施例在無線顯示系統(tǒng)的無線發(fā)射機和無線SoC接收機之間在所述無線SoC接收機的本地校驗期間的序列和數(shù)據(jù)流。
[0015]圖11示出了根據(jù)本公開的示例性實施例在會話密鑰交換和解密期間在無線顯示系統(tǒng)的無線發(fā)射機和無線SoC接收機之間的序列和數(shù)據(jù)流。
【具體實施方式】
[0016]在下文的描述中，為了說明起見，給出了特定的術(shù)語以便提供對本公開的實施例的透徹理解。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以不需要說明書中的這些特定細節(jié)來實現(xiàn)這些實施例。在其它實例中，以框圖形式示出了公知的電路、設(shè)備和程序，以避免對本公開的實施例造成模糊。
[0017]圖1示出了根據(jù)本公開的實施例包括實現(xiàn)安全的并且健壯的內(nèi)容保護方案的具有發(fā)射機102的內(nèi)容源設(shè)備101和無線片上系統(tǒng)(SoC)接收機103的無線顯示系統(tǒng)100的整體體系結(jié)構(gòu)。圖2-7示出了諸如圖1的SoC接收機103這樣的SoC接收機集成電路的各種組件的結(jié)構(gòu)和操作，并且圖8-11示出了無線顯示系統(tǒng)100的設(shè)備之間的序列和數(shù)據(jù)流。
[0018]在無線顯示系統(tǒng)100之前，已使用各種數(shù)字版權(quán)管理(DRM)和條件訪問(CA)技術(shù)，來為從媒體源到媒體接收設(shè)備的媒體內(nèi)容提供保護。高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(HDCP)是數(shù)字內(nèi)容保護LLC所提供的一種這樣的技術(shù)。開發(fā)該技術(shù)以防止數(shù)字音頻和視頻內(nèi)容流經(jīng)連接時對所述內(nèi)容進行復(fù)制。這些連接包括數(shù)字可視接口(DVI)和高清晰度多媒體接口(HDMI)。
[0019]HDCP協(xié)議的功能中的一種是對接收設(shè)備進行認證，并在認證期間生成或者交換用于這些接收設(shè)備的解密密鑰。如果將接收設(shè)備認證為被授權(quán)接收HDCP加密的內(nèi)容，則相應(yīng)的發(fā)射機對內(nèi)容數(shù)據(jù)進行加密以防止該內(nèi)容數(shù)據(jù)流向到該接收設(shè)備時被竊聽。隨后，接收設(shè)備使用生成的或者交換的解密密鑰，對加密的內(nèi)容數(shù)據(jù)進行解密。
[0020]一種實現(xiàn)HDCP認證和密鑰交換功能的現(xiàn)有方式具有在接收設(shè)備的處理器上運行的軟件形式。與這種現(xiàn)有方式相關(guān)聯(lián)的一個問題在于這些密鑰是不安全的，并容易被惡意軟件或間諜軟件“發(fā)現(xiàn)”或黑客攻擊。這是由于這些密鑰以軟件級別進行存儲，并且需要能被在處理器上運行的各種軟件代碼和底層操作系統(tǒng)訪問的事實，這使得可能經(jīng)由惡意軟件或間諜軟件對這些密鑰進行未被授權(quán)訪問。
[0021]圖2示出了根據(jù)本公開的一個實施例的SoC接收機集成電路200的結(jié)構(gòu)，其可以實現(xiàn)圖1的無線SoC接收機103以提供安全的并且健壯的內(nèi)容保護。根據(jù)本公開的一個實施例，以及如下面更詳細描述的，SoC接收機集成電路200除了包括媒體引擎201之外，還包括認證處理器206和解密處理器208，其中媒體引擎201包括處理器202和存儲器203。存儲器203存儲將要在處理器202上執(zhí)行的軟件代碼。媒體引擎201 (即，處理器202)不執(zhí)行設(shè)備認證和解密密鑰生成或交換功能。其也不使用解密密鑰來執(zhí)行內(nèi)容解密操作。相反，將這些設(shè)備認證和解密密鑰生成或交換功能委托給認證處理器206，將使用解密密鑰的內(nèi)容解密功能委托給解密處理器208。
[0022]此外，一旦在認證處理器206中生成了解密密鑰，不將該解密密鑰發(fā)送給媒體引擎201的處理器202。相反，將該解密密鑰存儲在認證處理器206的處理器寄存器(即，寄存器207)中，并通過后門密鑰裝載與解密處理器208共享該解密密鑰。根據(jù)本公開的實施例，后門密鑰裝載技術(shù)是指兩個組件或處理器通過在這兩個組件或處理器之間共享的硬件級寄存器來安全地共享秘密信息的過程。在所給出的實施例中，認證處理器206和解密處理器208 “共享”認證處理器206的處理器寄存器(例如，寄存器207)，其提供用于在這兩個處理器之間共享秘密解密密鑰的安全通道。換言之，解密處理器208有權(quán)訪問認證處理器206的存儲有該秘密和解密的解密密鑰的處理器寄存器(例如，寄存器207)。
[0023]上面所描述的實現(xiàn)的一個優(yōu)點在于:通過使用認證處理器206 (而不是處理器202)，在處理器202上運行的任何軟件代碼都不能夠訪問該認證過程，因此使得認證和解密密鑰交換過程健壯和安全。
[0024]上面所描述的實現(xiàn)的另一個優(yōu)點在于:不將該解密密鑰暴露給在處理器202上運行的任何軟件代碼(這是由于在處理器202中沒有接收到該密鑰)，因此避免了經(jīng)由在媒體引擎202中運行的惡意軟件或間諜軟件被黑客攻擊或訪問的可能性。這為SoC接收機集成電路200以及圖1的無線顯示系統(tǒng)100提供了安全的和健壯的內(nèi)容保護。下面將還結(jié)合圖1到圖11，更詳細地描述無線顯示系統(tǒng)100和SoC接收機集成電路200 (圖2)。
[0025]貫穿該說明書，如下所述地定義下面的術(shù)語。
[0026]術(shù)語“內(nèi)容”、“媒體內(nèi)容”或“多媒體內(nèi)容”指代文本、音頻、靜態(tài)圖像、動畫、視頻和/或交互式內(nèi)容的組合。
[0027]術(shù)語“無線”、“無線地”或“無線通信”指代在沒有物理地連接的兩個或更多個點之間進行信息的電子傳輸。
[0028]術(shù)語“顯示”指代內(nèi)容渲染，其并不限于可視顯示或者渲染。其可以指代視頻或音頻內(nèi)容的顯示(或者可視渲染)。其還可以指代通過揚聲器或耳機來渲染音頻內(nèi)容。
[0029]術(shù)語“SoC(片上系統(tǒng))”指代將電子系統(tǒng)的各種組件合并在單一管芯或基底上的集成電路。例如，SoC可以在單一芯片上包括一個或多個處理器、存儲器、微處理器、微控制器、視頻組件、音頻組件和/或通信組件。
[0030]術(shù)語“處理器”指代數(shù)據(jù)處理電路，其可以是微處理器、協(xié)處理器、微控制器、微計算機、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、可編程邏輯電路和/或基于在存儲器中存儲的操作指令來操縱信號(模擬信號或數(shù)字信號)的任何電路。
[0031]術(shù)語“存儲器”指代一個存儲電路或多個存儲電路，例如，只讀存儲器、隨機存取存儲器、易失性存儲器、非易失性存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、閃存、高速緩存和/或存儲數(shù)字信息的任何電路。
[0032]通常，用于表示指令塊的示意圖單元可以使用任何適當(dāng)形式的機器可讀指令來實現(xiàn)，例如，軟件或固件應(yīng)用、程序、函數(shù)、模塊、例行程序、進程、過程、插件、小應(yīng)用程序、小工具、代碼段和/或其它形式，每一個這種指令可以使用任何適當(dāng)?shù)木幊陶Z言、庫、應(yīng)用程序接口(API)和/或其它軟件開發(fā)工具來實現(xiàn)。例如，一些實施例可以使用Java、C++和/或其它編程語言來實現(xiàn)。類似地，用于表示數(shù)據(jù)或信息的示意圖單元可以使用任何適當(dāng)?shù)碾娮硬贾没蚪Y(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，例如，寄存器、數(shù)據(jù)存儲、表、記錄、數(shù)組、索引、散列、映射、樹、列表、圖、文件(任何文件類型)、文件夾、目錄、數(shù)據(jù)庫和/或其它形式。
[0033]此外，在附圖中，在使用諸如實線或虛線或箭頭之類的連接元素來說明兩個或更多其它示意元素之間的連接、關(guān)系或關(guān)聯(lián)時，缺少任何這種連接元素并不意味著暗示可能不存在連接、關(guān)系或關(guān)聯(lián)。換言之，為了不對本公開造成模糊，在附圖中可能沒有示出元素之間的一些連接、關(guān)系或關(guān)聯(lián)。此外，為了便于說明起見，可以使用單一連接元素來表示元素之間的多個連接、關(guān)系或關(guān)聯(lián)。例如，在一個連接元素表示信號、數(shù)據(jù)或指令的通信時，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，該元素可以表示用于實現(xiàn)該通信的一個或多個信號路徑(例如，總線)，如可能需要的。
[0034]參見圖1，使用無線顯示系統(tǒng)100從內(nèi)容源設(shè)備101向無線顯示系統(tǒng)100的內(nèi)容渲染系統(tǒng)I1發(fā)送內(nèi)容以進行內(nèi)容渲染。該內(nèi)容可以是文本、音頻、靜態(tài)圖像、動畫、視頻和/或交互式內(nèi)容的組合。內(nèi)容渲染系統(tǒng)I1通過有線連接來連接到無線接收機103。內(nèi)容渲染系統(tǒng)I1包括顯示器104和音頻渲染設(shè)備105。顯示器104可以是電視(TV)顯示器、高清晰度TV(HDTV)顯示器、計算機監(jiān)視器或顯示器或者投影顯示器。音頻渲染設(shè)備105可以是一個或多個揚聲器和/或耳機(其包括頭戴裝置)。
[0035]內(nèi)容源設(shè)備101可以是智能電話、平板計算機、膝上型計算機、桌面型計算機、移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、機頂盒或者能夠生成或傳輸媒體內(nèi)容的其它設(shè)備。內(nèi)容源設(shè)備101可以包括內(nèi)容生成器(例如，DVD播放器)，或者可以通過互聯(lián)網(wǎng)從遠程源按需地獲得媒體內(nèi)