專利名稱：白盒實現(xiàn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使得實體能夠計算求冪的結(jié)果的方法。
背景技術(shù)：
因特網(wǎng)為用戶提供方便的對數(shù)字內(nèi)容的訪問。由于通過因特網(wǎng)向消費者提供內(nèi)容 的靈活性，當前趨勢是為消費電子(CE)產(chǎn)品配備訪問因特網(wǎng)以獲取要呈現(xiàn)的媒體內(nèi)容的 能力。這樣的CE產(chǎn)品包括，但不限于，數(shù)字機頂盒、數(shù)字TV、游戲控制臺、PC,以及，越來越 多地，諸如PDA、移動電話之類的手持式設(shè)備以及諸如便攜式MP3播放器之類的移動存儲器 和呈現(xiàn)設(shè)備。因特網(wǎng)不是用于分發(fā)數(shù)字內(nèi)容的唯一媒體。還廣泛地使用其他數(shù)字內(nèi)容分發(fā) 渠道，例如，使用通過衛(wèi)星、陸地經(jīng)空(terrestrial air)、和/或有線電視網(wǎng)的數(shù)字視頻廣 播(DVB)和數(shù)字音頻廣播(DAB)。因特網(wǎng)及其他數(shù)字分發(fā)媒體對于享有版權(quán)的內(nèi)容的使用 產(chǎn)生了對保護內(nèi)容提供商的利益的安全的挑戰(zhàn)。尤其是，期望具有可以用來保證(warrant) 內(nèi)容提供商的版權(quán)和商業(yè)模式的技術(shù)手段。越來越多地使用被加載了合適的軟件的處理器 來操作CE平臺。這樣的軟件可以包括用于呈現(xiàn)(回放)諸如音頻和/或視頻之類的數(shù)字 內(nèi)容的功能的主要部分。對回放軟件的控制是實施內(nèi)容擁有者的利益的一種方式，包括可 以使用內(nèi)容的條款及條件。傳統(tǒng)上，許多CE平臺(除PC和PDA外)是封閉的，現(xiàn)今越來越 多的平臺至少部分地是開放的，允許計算機程序員檢查軟件以及對軟件進行修改。在這樣 的開放系統(tǒng)(包括個人計算機)中，可以假設(shè)某些用戶具有對提供對內(nèi)容的訪問的硬件和 軟件的完全控制。此外，某些用戶可以具有大量的時間和資源來攻擊并繞過任何內(nèi)容保護 機制。結(jié)果，內(nèi)容提供商必須跨其中不是所有的用戶或設(shè)備都能夠被信任的團體的懷惡意 的網(wǎng)絡(luò)來將內(nèi)容遞送給合法用戶。通常，數(shù)字權(quán)限管理(digital rights management)系統(tǒng)使用基于根據(jù)密鑰來處 理數(shù)據(jù)流的塊密碼(block cipher)的加密技術(shù)?？梢杂山邮掌魇褂猛粋€密鑰或者另一 密鑰來解密這樣的內(nèi)容?？梢允惯@樣的密碼在消費電子產(chǎn)品中的實現(xiàn)模糊，以使得攻擊者 更難以找到密鑰的值。通常用于許多不同種類的應(yīng)用中的密碼的示例有DES、AES、RSA,以 及TO9967918中所公開的方法。被設(shè)計為使得特定關(guān)鍵的數(shù)據(jù)對這樣的用戶隱藏的軟件應(yīng)用被稱作“白盒實現(xiàn)”。 具體而言，白盒實現(xiàn)可以被以這樣的方式設(shè)計，即，使攻擊者更加難以了解軟件應(yīng)用中所使 用的密碼密鑰的值。通常，白盒實現(xiàn)也試圖對具有對執(zhí)行環(huán)境的完全控制(例如，通過使用 調(diào)試器)的用戶隱藏諸如密碼密鑰之類的數(shù)據(jù)。關(guān)于密鑰處理，為進行回放，媒體播放器必須從許可證(license)數(shù)據(jù)庫取得解 密密鑰。然后，它必須將此解密密鑰存儲在存儲器中某處，以用于解密被加密的內(nèi)容。這給 攻擊者留下攻擊密鑰的兩個選擇。首先，對許可證數(shù)據(jù)庫訪問功能的反向工程可能導(dǎo)致黑 盒軟件(即，攻擊者不必理解軟件功能的內(nèi)部工作)，允許攻擊者從所有許可證數(shù)據(jù)庫取得 資產(chǎn)密鑰(asset key)。其次，通過觀察在內(nèi)容解密過程中對存儲器的訪問，可以取得該資 產(chǎn)密鑰。在兩種情況下，密鑰都被視為被泄密。
Stanley Chow、Philip Eisen、Harold Johnson 以 及 Paul C. VanOorschot 所 著 的"White-Box Cryptography and an AESImplementation，，(Selected Areas in Cryptography :9th AnnualInternational Workshop, SAC 2002, St. John ' s, Newfoundland, Canada, August 15-16,2002), 以 及 Stanley Chow、 Phil Eisen、 HaroldJohnson \)J,R Paul C. van Oorschot )^“A White-Box DESImplementation for DRM Applications" (Digital Rights Management :ACM CCS-9 Workshop, DRM 2002, Washington, DC, USA, November 18,2002)(下面，這兩個出版物將統(tǒng)稱為 “Chow”)，公開了 這樣的方法，其意圖通過以下的組合來隱藏密鑰利用表示構(gòu)成(composition)而非各單 個步驟的隨機雙射來對其表進行編碼，以及通過將密碼邊界進一步推到包含應(yīng)用程序中來 擴展密碼邊界。Chow中所公開的技術(shù)使得能夠在軟件中執(zhí)行密碼操作而不將密碼密鑰暴露給能 夠完全調(diào)試軟件的人。在Chow的方法中，通過使用查詢表而不是數(shù)學(xué)運算，來隱藏密碼密 鑰，結(jié)果，不必象那樣存儲數(shù)學(xué)運算的操作數(shù)?？梢允褂秒S機雙射來將這些表編碼，以進一 步使它們模糊。對一個表的編碼可以通過對另一表的編碼來撤消，或者也可以在程序中的 別處撤消。然而，并非所有的運算都容易通過查詢表來表示。

發(fā)明內(nèi)容
能夠為較寬的范圍的算法創(chuàng)建白盒實現(xiàn)是有利的。為更好地解決此問題，在本發(fā) 明的第一方面，呈現(xiàn)了用于使得設(shè)備能夠計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的方法， 該方法包括建立(102)該求冪的底C和該求冪的指數(shù)χ ；建立(104)多個值λi = 1，2，...，r，其中r是整數(shù)且r≥2 ；建立(106)滿足ωi=cλi的多個值ω i = 1，2，···，r；建立(108)滿足
權(quán)利要求
1.一種使得設(shè)備能夠計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的方法，所述方法包括 建立(10 所述求冪的底C和所述求冪的指數(shù)X ；建立(104)多個值X^i = 1，2，...，1~，其中1~是整數(shù)且1~彡2; 建立(106)滿足螂=C"'的多個值Coi, i = 1，2，···，r ；r建立(108)滿足X = Σ為釣的多個值i = 1，2，...，r ； >=ifPi,給所述設(shè)備提供(110)表示所述多個值Oi的信息；給所述設(shè)備提供(11 表示所述多個值識/的信息；通過所述設(shè)備計算(114) P = ‘。i=\
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，建立多個值Xi的步驟包括建立要用作指數(shù)χ的值的集合V，以及建立值的多個r (=1其中，建立所述多個值妁的步驟包括選擇值釣，以使得灼e w-vi = 1,2,...,r； 其中，所述方法包括執(zhí)行以下步驟建立所述多個值識ι·，給設(shè)備提供表示所述多個值識/ 的信息，以及，通過設(shè)備就多個不同的值χ e V進行計算的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，Wi= {0，l}，i = 1，2，···，!·。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括建立密碼的密鑰，其中，所述密鑰被所述設(shè)備用來執(zhí)行密碼操作；以及 根據(jù)所述密鑰，建立底C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括選擇要就不同的設(shè)備使用的不同的多個值λ i和/或不同的值r ； 就不同的設(shè)備，對于底C和指數(shù)χ使用相同的值，并使用不同的多個值λ i和/或不 同的值r，執(zhí)行以下步驟建立所述多個值Qi，建立所述多個值爐,·，給所述設(shè)備提供表示所 述多個值Qi的信息，給所述設(shè)備提供表示所述多個值釣的信息，以及通過所述設(shè)備計算戶的步驟。 i=l
6.一種用于計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的設(shè)備Ο50)，所述設(shè)備包括 用于存儲多個值Qi的存儲器，用于接收表示多個值灼的信息的輸入端；用于計算P = ’的計算單元052)； /=1其中，所述設(shè)備被布置用于使用P作為所述求冪Cx的結(jié)果。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述輸入端用于進一步接收表示所述多個值Coi 中的至少一部分的信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括用于根據(jù)下列各項中的至少一個確定所述多個 值Qi中的至少一部分的裝置設(shè)備的硬件標識符、生物特征度量、以及密碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括用于根據(jù)非對稱密碼執(zhí)行密碼操作的密碼單元，其中，所述密碼操作涉及所述求冪Cx，其中，所述用于執(zhí)行所述密碼操作的裝置被布置 用于使用P作為所述求冪Cx的結(jié)果。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述輸入端被布置用于接收表示所述多個值 Wi中的至少一部分和/或所述多個值識/中的至少一部分的加密的信息，并且其中，所述設(shè) 備還包括密碼單元，用于解密所述加密的信息，以分別獲得所述多個值Qi中的至少一部分 和/或所述多個值識 中的至少一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包括計算機、PDA、個人視頻記錄器、機 頂盒、或游戲控制臺。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，還包括用于使用所述密碼單元解密音頻和/或視頻內(nèi) 容的裝置。
13.一種使得設(shè)備能夠計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的系統(tǒng)000)，所述系 統(tǒng)包括用于臨時存儲所述求冪的底C和所述求冪的指數(shù)χ的存儲器；用于存儲多個值Xi的存儲器，i = 1，2，...，1~，其中1~是整數(shù)且1~彡2;用于建立滿足螂=Ca'的多個值Coi的計算單元(202)，i = 1，2，. . .，r ；用于建立滿足^ = 腐的多個值ω.的計算單元004)，i = l，2，...，r;以及 ,=1ψι輸出端，用于給設(shè)備提供表示所述多個值Oi的信息和表示所述多個值灼的信息。
14.一種使得設(shè)備能夠計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的計算機程序產(chǎn)品，所 述計算機程序產(chǎn)品包括用于使機器執(zhí)行下列步驟的指令建立(10 所述求冪的底C ；建立(104)多個值X^i = 1，2，...，1~，其中1~是整數(shù)且1~彡2;r建立(108)滿足χ = 的多個值《 i = 1，2，...，r ； ,=1Ψ"給所述設(shè)備提供(11 表示所述多個值識i的信息。
15.一種使得設(shè)備能夠計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的計算機程序產(chǎn)品，所 述計算機程序產(chǎn)品包括用于使機器執(zhí)行下列步驟的指令建立(10 所述求冪的指數(shù)χ;建立(104)多個值X^i = 1，2，...，1~，其中1~是整數(shù)且1~彡2;建立(106)滿足ω, =C+的多個值 Coi, i = 1，2，···，r ；給所述設(shè)備提供(11 表示所述多個值Qi的信息。
16.一種用于計算具有底C和指數(shù)χ的求冪Cx的結(jié)果的計算機程序產(chǎn)品，所述計算機 程序產(chǎn)品包括用于使機器執(zhí)行下列步驟的指令訪問多個值Qi ；接收表示多個值釣的信息；計算(114) P = IiK ；以及 /=1使用P作為所述求冪Cx的結(jié)果。
全文摘要
一種使得設(shè)備能夠計算具有底C和/或指數(shù)x的求冪Cx的結(jié)果的系統(tǒng)(200)，該系統(tǒng)包括用于建立多個值λi的裝置；用于建立滿足的多個值ωi的裝置(202)，用于建立滿足值的和等于x的多個值的裝置(204)；以及用于給設(shè)備提供所述多個值的輸出端。設(shè)備(250)計算求冪Cx的結(jié)果。該設(shè)備包括用于計算值ωi的冪的乘積的裝置(252)。該設(shè)備使用該乘積作為求冪Cx的結(jié)果。
文檔編號G06F7/72GK102067080SQ200980114984
公開日2011年5月18日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月5日
發(fā)明者P·M·H·M·A·戈里森, W·P·A·J·米基爾斯 申請人:耶德托公司