支持P2P传输的流媒体DRM系统研究与实现

摘要

随着宽带网络技术的普及和迅猛发展，流媒体技术已经广泛应用于人们的工作和生活的方方面面。人们对流媒体的网络服务质量提出了更高的要求，随着用户数量的增加，传统的C/S模式流媒体服务系统的中央服务器由于负载过重而成为了影响系统性能的“瓶颈”问题。为了解决这个问题，P2P流媒体技术便应运而生，现在它已经成为网络媒体时代的标志技术之一，其在提高资源的利用率和扩展服务能力等方面体现了非常大的优势，为用户资源共享带来了极大的便利。然而P2P技术也是一把双刃剑，因为当前P2P流媒体技术的发展基本上是处于一种无序状态，普遍存在着侵犯版权、缺乏对数字媒体的版权管理和保护、缺乏合理的收费机制等问题，甚至可能会使得互联网成为非法使用、随意传播有版权媒体内容的温床，所以P2P技术也面临着新的挑战。
　　 数字版权管理技术（DRM）可在一定程度上缓解数字产品的侵权问题，但考虑到其主要服务是运用在传统的以服务器为核心的C/S模式下，因此本文基于现有的P2P系统，把在传统C/S模式下的DRM系统应用到P2P网络中，将P2P多点对多点的传输技术同流媒体DRM系统模型相结合，对P2P网络结构下流媒体DRM系统的应用进行了比较深入的分析研究和设计，对一些相关的解决方案也给予了详细的介绍和讨论。
　　 本文首先介绍了P2P技术和DRM技术，并且对基于P2P系统的架构及P2P传输路径的选择进行了研究。
　　 其次，在此基础上，本文对微软公司的流媒体数字版权保护技术——Windows Media DRM以及媒体内容在P2P传输过程中的安全性作了分析。传统的DRM作用于C/S模式，没有对内容的传输进行控制，本文提出通过对参与P2P传输的各个节点设置DRM权限控制，来保证内容在传输过程中的安全性。
　　 最后，本文将Windows Media DRM技术应用于P2P系统中，设计了完整的系统解决方案。本文介绍了该系统的框架和工作流程，详细分析了系统的四个模块：打包器模块、许可证生成模块、P2P内容分发模块和P2P客户端模块，并对P2P系统模块设计了两种解决方案，还在可行性、传输效率、P2P流化复杂度、程序后期维护、兼容性等方面比较了两者的优劣。
　　 本文的研究内容和结论对于P2P网络结构下流媒体DRM系统的应用将有较好的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景

1.1.1 课题的社会背景

1.1.2 课题的技术研究背景

1.2 课题的主要研究工作

1.3 论文的组织结构

第二章 P2P技术综述

2.1 P2P概述

2.2 P2P系统模型

2.3 P2P传输系统介绍

2.4 节点传输路径的选择

2.5 本章小结

第三章 数字版权管理(DRM)技术综述

3.1 DRM的意义

3.2 DRM(Digital Rights Management)概述

3.3 DRM功能

3.4 DRM系统的结构模型

3.5 DRM系统的商业模式

3.6 DRM安全保护机制

3.6.1 授权分离机制

3.6.2 分层加密机制

3.6.3 硬件绑定机制

3.6.4 层认证机制

3.6.5 分段加密机制

3.7 本章小结

第四章 流媒体DRM系统技术分析

4.1 流媒体传输

4.2 Windows Media DRM

4.2.1 Windows Media DRM概述

4.2.2 Windows Media DRM的安全特性

4.2.3 Windows Media DRM的主要对象与接口

4.2.4 Windows Media DRM的工作原理

4.3 P2P模式流媒体系统

4.3.1 C/S模式与P2P模式流媒体系统比较

4.3.2 P2P模式中的安全分析和权限分析

4.4 本章小结

第五章 解决方案的设计与实现

5.1 系统总体架构

5.1.1 数字内容加密打包

5.1.2 数字内容的P2P分发

5.1.3 数字许可证颁发

5.1.4 P2P客户端获取许可证

5.2 加密机制

5.3 系统工作流程

5.4 DRM打包器设计

5.5 许可证生成器设计

5.6 ASF与DirectShow

5.7 P2P服务器设计

5.8 P2P客户端设计

5.8.1 以本地服务器为基础的P2P客户端

5.8.2 以Filter为基础的P2P客户端

5.8.3 P2P客户端两种实现方案的比较

5.9 系统测试

5.10 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间取得的研究成果

致 谢