基于P2P流媒体的数字版权管理的研究

摘要

随着计算机网络、图像压缩等相关技术的发展，P2P(Peer to Peer)环境下的流媒体数字资源越来越流行。然而，流媒体自身副本与原件完全相同的数字媒体特点，加上P2P网络管理的无中心化特性，使P2P流媒体很容易被网络盗版和非法传播，这已成为其进一步大规模、规范化应用的绊脚石。因此，P2P网络中流媒体的数字版权管理DRM(Digital Rights Management)越来越受到业界的关注。基于C/S模式的流媒体DRM系统对流媒体内容的加密往往是静态的、一次性的，一旦许可证泄漏则版权管理也随之失效。集中式的DRM许可证服务器同样具有性能瓶颈，并且其上存储了加密密钥，一旦它被攻破密钥泄漏，将使整个DRM系统崩溃。
　　针对上述问题，本文首先对P2P流媒体和数字版权管理DRM技术进行了介绍，分析了基于P2P流媒体的数字版权管理所面临的困难和典型流媒体DRM系统的运行原理及不足之处；接着，通过对现有P2P流媒体 DRM系统的分类研究，结合P2P网络可管理性差，流媒体应用实时性强等特点，提出了一个基于 P2P流媒体应用的DRM系统框架；对该框架中提出的多重密钥时分变码加密方案，及其核心部件基于编码格式的SVEA（Selective Video Encryption Algorithm）加密方案和混沌种子密钥发生器进行了研究设计；同时，研究设计了TSS(Threshold Secret Sharing)分布式许可证授权系统，及其局部节点更新、VSS(Verified Secret Share)可验证秘密分享、子签名验证、PSS(Proactive Secret Share)主动秘密分享等相关保障措施；最后，运用Windows Media Rights Manager SDK实现了原型系统，并对该系统进行了总结，提出了有待进一步研究的工作。
　　本文设计的基于P2P流媒体的数字版权管理系统融合了选择加密、流式加密、混沌算法以及多重密钥时分变码等相关加密技术，使流媒体的加密过程更加安全快捷；利用门限算法的思想，实现了密钥的秘密共享和DRM服务器的分布式部署，有效地解决了典型流媒体DRM系统在P2P环境下的应用瓶颈。

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1 引 言

1.1 课题背景

1.2 课题研究现状

1.3 本文主要工作及组织结构

2 相关技术研究

2.1 P2P流媒体

2.2 数字版权管理DRM

2.3 本章小结

3 一个基于P2P流媒体的DRM系统框架

3.1 P2P流媒体DRM系统研究

3.2 P2P流媒体DRM系统体系结构设计

3.3 P2P流媒体DRM系统工作流程

3.4 本章小结

4 多重密钥时分变码流媒体加密方案的设计

4.1 多重密钥加密机制

4.2 多重密钥时分变码流媒体加密方案设计

4.3 基于编码格式的SVEA选择加密方案的研究与设计

4.4 混沌种子密钥(SK)发生器的设计

4.5 多重密钥时分变码流媒体加密方案特点分析

4.6 本章小结

5 TSS分布式许可证授权系统的设计

5.1 门限密码及秘密共享技术

5.2 TSS分布式许可证授权系统的研究与设计

5.3 秘密共享分片的可验证分发

5.4 子签名验证协议设计

5.5 局部节点更新

5.6 基于PKI的PSS主动密钥升级协议设计

5.7 TSS分布式授权系统特点分析

5.8 本章小结

6 基于P2P流媒体的DRM系统实现

6.1 系统设计

6.2 系统实现

6.3 系统主要运行界面

7 结论与进一步研究工作

7.1 结论

7.2 进一步研究工作

致谢

参考文献

附录