基于CPK的身份认证在数字版权管理中的应用研究

摘要

数字版权管理系统支撑着整个数字文化产品交易的发展，互联网世界的安全是数字版权管理的关键。在数字版权管理中，加密技术、密钥管理技术、身份认证技术是保护和证明版权的重要内容。尽管已经出现了公钥基础设施PKI、基于身份加密IBE等加密认证技术，并且发展成熟，但是仍存在规模化的密钥管理和基于标识的密钥分发这两大密钥管理的难题。
　　组合公钥CPK，将多种算法巧妙的加以组合，实现了基于标识的密钥生成和密钥分发。组合公钥CPK算法，以很小的资源，产生大规模的密钥，开创了密钥管理的新路，实现了规模化的密钥管理。
　　本文对CPK认证技术的密钥算法、系统模块做了重点研究，并从数字版权管理系统的功能性和安全性分析中，指出了CPK认证与现有系统中使用的PKI认证、IBE认证相比具有的优势。CPK认证在数字版权管理上的应用方案，认证过程无需第三方在线证明密钥证书的合法性，可以脱离第三方的在线运行。认证方案中私钥存储在个人的安全芯片中，无需通过网络传输，确保了认证中签名私钥的安全性。而密钥证书也是使用直接存储在安全芯片中的CPK ID证书，不需要在系统服务器中存储密钥证书，减少了数据库的维护量。
　　在此基础上，本文提出了将CPK认证应用到数字版权管理系统中，并设计了数字版权管理系统的总体认证结构以及设计了应用在此系统中的CPK认证结构。对于CPK认证在数字版权管理系统中的应用，涉及数字版权证明和数字版权保护两个方面。本文对这两方面的身份认证分别做了方案设计，并根据CPK算法原理和CPK UKey的接口函数，对这两部分中的数字签名和签名验证等CPK认证的主要功能部分进行了仿真验证。

目录

声明

致谢

摘要

1 引言

1．1 身份认证的概念

1．2 身份认证的应用及发展

1．2．1 身份认证应用逻辑结构

1．2．2 身份认证应用功能模块

1．3 本论文的主要工作

2 CPK认证技术及相关密码学理论

2．1 认证相关密码学理论

2．1．1 对称加密技术

2．1．2 非对称加密技术

2．1．3 密钥管理技术

2．1．4 数字签名技术

2．2 CPK标识认证体制及其发展

2．2．1 标识认证

2．2．2 组合公钥CPK

2．2．3 CPK标识认证的发展

2．3 本章小结

3 CPK认证在数字版权管理中的应用研究

3．1 数字版权管理系统

3．1．1 DRM原理

3．1．2 DRM实体模型

3．1．3 DRM的安全要求

3．2 DRM认证技术分析

3．2．1 基于PKI的认证方式

3．2．2 基于IBE的认证方式

3．2．3 基于CPK的认证方式

3．2．4 DRM采用CPK认证的优势

3．3 CPK认证结构设计

3．3．1 CPK密钥生成原理

3．3．2 CPK密钥生成中心

3．3．3 CPK密钥管理中心

3．3．4 CPK注册管理中心

3．3．5 CPK公开数据库

3．4 CPK认证在数字版权管理中的应用设计

3．4．1 数字版权管理系统认证结构设计

3．4．2 数字版权证明方案

3．4．3 数字版权保护方案

3．5 系统安全性分析

3．6 本章小结

4 CPK认证在数字版权管理中的应用实现

4．1 方案验证实现分析

4．1．1 CPKU Key运行环境要求

4．1．2 验证环境搭建

4．2 CPK认证算法实现

4．2．1 CPK数字签名与验证

4．2．2 CPK数据加密解密

4．2．3 CPK接口函数

4．3 数字版权证明的验证

4．3．1 方案验证流程

4．3．2 验证接口函数

4．4 数字版权保护的验证

4．4．1 方案验证流程

4．4．2 验证接口函数

4．5 本章小结

5 总结及展望

参考文献

附录A CPK UKey接口函数

作者简历

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