DRM体系结构及应用研究

摘要

随着Internet和信息技术的快速发展，数字电视、电子书、音乐等数字内容越来越多。由于数字内容很容易被复制、修改和传播，其盗版问题就显得尤为严重。数字版权管理(Digital Rights Management，简称 DRM)是指对数字化内容在创建、传播和使用流程中所涉及的各方权利进行定义、描述、保护和监控的整体机制，已成为近年来IT领域和法律界所共同关心的热点和难点问题。当前，市场上已经出现了多种DRM系统，如微软的WMRM，IBM的EMMS等，但是数字版权管理技术并没有取得巨大的商业成就，其主要原因之一是缺乏一个事实上的DRM体系结构标准，目前已有的各个DRM系统不能互用。因此，研究一个互操作性好的DRM体系结构模型、相关技术和应用具有较大的理论和实际意义。本文研究了DRM体系结构及付费数字电视领域中的DRM关键技术，主要工作包括三个方面： 第一，基于Jamkhedka等人的层次型DRM体系结构思想，结合Michiels给出的DRM软件体系架构，设计了一个非对称层次型DRM体系结构模型，并分析了各个层次、服务间的关系以及DRM服务器和客户端的交互。分析与对比结果表明，该体系结构不仅包含了主流DRM平台所具有的各个模块，而且增加了目前的DRM系统基本都未涉及的盗版追踪服务和支持不同权利描述语言的服务，而这两项服务对DRM的成熟往往是必不可少的。 第二，基于本文给出的DRM体系结构模型，研究了多频道付费数字电视中的打包服务、许可证生成服务、盗版追踪服务、DRM客户端的权利解析和权利执行服务等相关技术，提出了一个多频道付费数字电视用户管理方案。该方案的用户端只需秘密存储一个密钥，即可订制不同的频道（各个频道的密钥互不相同），而且提供了用户撤销已订购频道的功能，需要时也可以方便地重新订购原频道。同时，方案还提供了黑盒盗版追踪功能，可以在某种意义上阻止用户主动泄漏自己的私钥给他人。 第三，付费数字电视中的DRM客户端设备层普遍使用机顶盒作为数字电视接收器，用户订购数字电视频道后，一般将许可证相关信息存放于智能卡中，因此机顶盒与智能卡之间的安全通信成为付费数字电视版权管理中的核心安全问题之一。本文提出了在机卡分离模式下，付费数字电视用户端设备——机顶盒与智能卡间的安全通信协议。该协议具备机卡双向认证和密钥协商等功能，可以抵抗中间人攻击、交错攻击、反射攻击和未知密钥共享攻击，同时智能卡端的计算量较小。