結(jié)合IPTV直播業(yè)務(wù)的安全需求DRM應(yīng)用解決方案分析

董紅

摘 要：IPTV是一項(xiàng)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將數(shù)字音頻等資源通過(guò)電視、電腦等為工具進(jìn)行顯示的媒體業(yè)務(wù)。但是由于其管理內(nèi)容多為開(kāi)放式的、交互式的音頻和視頻，而在IP網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行數(shù)字化節(jié)目?jī)?nèi)容播放時(shí)，往往存在很多安全問(wèn)題，讓不法分子能夠很輕易的對(duì)節(jié)目?jī)?nèi)容復(fù)制并進(jìn)行傳播，這樣即損害了制作商的利益，又運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)，同時(shí)制約了IPTV業(yè)務(wù)的健康發(fā)展。而數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)（DRM）則是專門從保護(hù)數(shù)字版權(quán)的目的出發(fā)，從技術(shù)上阻止數(shù)字內(nèi)容被非法復(fù)制，從而很好地保護(hù)數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)。因此本文主要結(jié)合IPTV直播業(yè)務(wù)的安全需要DRM應(yīng)用解決方案分析，充分驗(yàn)證DRM的有效性。

關(guān)鍵字：IPTV；DRM；授權(quán)管理

1.DRM技術(shù)簡(jiǎn)介

數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)（DRM）是運(yùn)用一定的數(shù)學(xué)計(jì)算方法達(dá)到對(duì)數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)，主要包括音頻、視頻、電子書(shū)以及圖片等數(shù)字文件。DRM技術(shù)在保護(hù)數(shù)字文件版權(quán)的同時(shí)既有助于維護(hù)版權(quán)所有者的合法權(quán)利，激發(fā)創(chuàng)作者的創(chuàng)作熱情，也能夠促進(jìn)數(shù)字內(nèi)容的向前發(fā)展。DRM在計(jì)費(fèi)方式和運(yùn)營(yíng)策略方面非常靈活，在數(shù)字文件播放過(guò)程中為創(chuàng)作者帶來(lái)一定的收益，能夠?qū)崿F(xiàn)消費(fèi)者的個(gè)性化需求，在一定程度上起到刺激消費(fèi)的作用。DRM技術(shù)的產(chǎn)生，為版權(quán)所有者節(jié)省了大量與客戶進(jìn)行協(xié)商的時(shí)間，以確保數(shù)字文件可以被合法運(yùn)用。DRM的這種有效保護(hù)版權(quán)的作用，激勵(lì)各種創(chuàng)作者拓寬數(shù)字文件的內(nèi)容并將其播放在各個(gè)平臺(tái)。

DRM技術(shù)的原理是采用技術(shù)手段來(lái)控制數(shù)字內(nèi)容的各個(gè)環(huán)節(jié)包括分發(fā)、傳輸、使用等，使得數(shù)字內(nèi)容只能依據(jù)授權(quán)方式在規(guī)定的使用期限內(nèi)被授權(quán)人使用。按照實(shí)現(xiàn)保護(hù)技術(shù)的機(jī)理不同，分為數(shù)字水印技術(shù)和以數(shù)字加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)。其中，數(shù)字水印技術(shù)是將隱蔽的數(shù)字標(biāo)記夾雜在數(shù)字文件中，這樣不會(huì)損害創(chuàng)作品的質(zhì)量，將版權(quán)的相關(guān)信息包含在數(shù)字文件里，并且只能運(yùn)用專門的檢測(cè)工具才能夠獲取，最終達(dá)到保護(hù)版權(quán)的目的。這種方式在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的應(yīng)用還不夠成熟，由于水印技術(shù)易于破解，并且只能在被竊取后發(fā)現(xiàn)或追蹤，不能在事發(fā)之前被發(fā)現(xiàn)。以數(shù)據(jù)加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)是通過(guò)對(duì)數(shù)字文件進(jìn)行加密的方式，由授權(quán)者提供解密的密匙，這種解密的密匙與用戶硬件信息進(jìn)行綁定，這樣加強(qiáng)了保密措施，更有利于對(duì)數(shù)字內(nèi)容的保護(hù)，正是這個(gè)原因這種技術(shù)得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛應(yīng)用。

2.DRM技術(shù)的解決方案分析

IPTV DRM系統(tǒng)的關(guān)鍵是運(yùn)用加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字文件在傳輸過(guò)程中可控的安全問(wèn)題。IPTV DRM系統(tǒng)能夠男足IPTV的多種需求，包括數(shù)字內(nèi)容的安全性需求、傳輸過(guò)程的安全需求、儲(chǔ)存于使用時(shí)的安全需求、服務(wù)端系統(tǒng)的安全需求、終端系統(tǒng)的安全需求、服務(wù)端與終端之間的身份驗(yàn)證需求等。如圖1框架所示：

其中灰色框所示部分在該系統(tǒng)中起到主要的安全功能，DRM系統(tǒng)通過(guò)加密的方式對(duì)數(shù)字文件實(shí)施保護(hù)，并采用層層加密的方式，此外還設(shè)置了完善的密鑰管理辦法，為了確保傳輸?shù)陌踩珼RM系統(tǒng)引入了服務(wù)端與客戶端的雙向認(rèn)證體系，為了順應(yīng)現(xiàn)在靈活的營(yíng)銷策略，DRM將授予客戶端更多的權(quán)利。

根據(jù)上述流程圖，在直播系統(tǒng)中，媒體內(nèi)容以TS流的形式進(jìn)行傳播，TS是圖像小組在制定MPEG-2系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)定義的復(fù)用一個(gè)或多個(gè)音頻、視頻和數(shù)據(jù)元素流的方法，采用固定長(zhǎng)度的包結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的抵抗傳輸誤碼的能力。下面將分模塊進(jìn)行介紹。

2.1加解密系統(tǒng)

加解密系統(tǒng)旨在通過(guò)加密保護(hù)節(jié)目?jī)?nèi)容的安全性，同時(shí)確保合法用戶能夠順利收看節(jié)目。加密技術(shù)有兩種，分別是對(duì)稱加密技術(shù)、非對(duì)稱加密技術(shù)。對(duì)稱加密法使用方法簡(jiǎn)單快速、密鑰短，不易破解。相比之下，非對(duì)稱加密算法則具有更好的保密性，但是用起來(lái)速度慢，且不適用于大量數(shù)字文件，因?yàn)槠鋺?yīng)用需要一對(duì)密鑰，他們分別是公開(kāi)密鑰和私有密鑰，將數(shù)據(jù)文件用公開(kāi)密鑰進(jìn)行加密，僅能用私有密鑰才可以解密。

2.2密鑰管理系統(tǒng)

密鑰管理系統(tǒng)在DRM系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，它的主要任務(wù)是生成、派發(fā)并管理DRM系統(tǒng)中需要使用的密鑰，同時(shí)負(fù)責(zé)維護(hù)數(shù)字節(jié)目和文件密鑰之間的映射關(guān)系，為數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行加密生成相應(yīng)的密鑰。與加解密系統(tǒng)不同的是，密鑰管理系統(tǒng)在發(fā)揮作用時(shí)并不直接連接用戶終端系統(tǒng)，而是通過(guò)與之連接的授權(quán)管理系統(tǒng)傳送權(quán)利對(duì)象為用戶提供密鑰，為了確保密鑰在IPTV直播業(yè)務(wù)播放過(guò)程中能夠發(fā)揮有效地保護(hù)作用，密鑰關(guān)系系統(tǒng)會(huì)依據(jù)權(quán)利對(duì)象的相關(guān)信息規(guī)定密鑰的具體使用期限，并將使用期限附加在權(quán)利對(duì)象中。

2.3身份認(rèn)證系統(tǒng)

IPTV DRM系統(tǒng)中的身份認(rèn)證指的是前段服務(wù)系統(tǒng)和用戶終端系統(tǒng)之間進(jìn)行身份認(rèn)證的過(guò)程?，F(xiàn)在兩種標(biāo)準(zhǔn)的身份認(rèn)證體系Kerberos及PKI（公鑰基礎(chǔ)設(shè)施）。Kerberos協(xié)議的認(rèn)證方式主要是對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)用戶的身份進(jìn)行驗(yàn)證，在此過(guò)程中，用戶只需輸入進(jìn)行一次身份驗(yàn)證信息的輸入便可以獲得多個(gè)訪問(wèn)許可，這種驗(yàn)證方法是將各個(gè)用戶與服務(wù)端之間建立共享式密鑰，操作起來(lái)簡(jiǎn)單快捷，安全性較高。PKI（公鑰基礎(chǔ)設(shè)施）認(rèn)證則將公開(kāi)密鑰技術(shù)與數(shù)字證書(shū)兩者結(jié)合起來(lái)，一方面能夠保證數(shù)字信息內(nèi)容的安全性，另一方面通過(guò)數(shù)字身份持有者的信息驗(yàn)證，保證合法持有者權(quán)利的有效保護(hù)。

PKI中數(shù)字證書(shū)的引用也具有很高的安全性，數(shù)字證書(shū)將數(shù)字簽名運(yùn)用到認(rèn)證系統(tǒng)當(dāng)中能夠防止證書(shū)被冒仿的風(fēng)險(xiǎn)，這種數(shù)字簽名方法是利用密碼運(yùn)算生成的一連串的數(shù)字符號(hào)和相關(guān)代碼構(gòu)成數(shù)字證書(shū)的電子密碼來(lái)簽名，從而代替手寫(xiě)簽名和蓋章簽名，而這種電子密碼進(jìn)行簽名的技術(shù)也有其特定的驗(yàn)證方法，其驗(yàn)證法的精確度極高，不是普通的文字簽名或加蓋印章的方法都可以仿冒。

2.4授權(quán)管理系統(tǒng)

授權(quán)是指運(yùn)用數(shù)字權(quán)利代表相應(yīng)的語(yǔ)言表式對(duì)用戶的許可，還有使用這些許可的相關(guān)條件與義務(wù)。數(shù)字權(quán)利管理是一個(gè)復(fù)雜的程序，設(shè)計(jì)法律約束、電子商務(wù)以及可用性。運(yùn)用數(shù)字權(quán)利代替語(yǔ)言能夠準(zhǔn)確限定和表述某種數(shù)字信息產(chǎn)品的某種權(quán)限被誰(shuí)擁有，或者這種權(quán)限將按照何種交易方式被授權(quán)給誰(shuí)。在授權(quán)過(guò)程中使用的這些信息一定是標(biāo)準(zhǔn)的、計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的方式進(jìn)行描述與標(biāo)記的開(kāi)放信息，這樣的信息才能夠被DRM系統(tǒng)記錄、辨識(shí)、解析并解釋，以此對(duì)其權(quán)限進(jìn)行控制。例如XrML及ODRL。IPTV DRM系統(tǒng)中的授權(quán)管理主要包括權(quán)限管理、權(quán)限交付兩方面，權(quán)限管理是將定義權(quán)限的方法加以運(yùn)用，使之與數(shù)字內(nèi)容的制定部分相關(guān)聯(lián)。權(quán)限交付與之不同，它是通過(guò)對(duì)許可權(quán)的請(qǐng)求進(jìn)行及時(shí)處理，在對(duì)經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的客戶端進(jìn)行其他權(quán)限的審核，最終確定對(duì)該用戶是否授權(quán)，對(duì)授權(quán)交付的用戶提供相關(guān)許可信息。除此之外，授權(quán)管理系統(tǒng)還負(fù)責(zé)對(duì)所有授權(quán)用戶的權(quán)限管理并保護(hù)，依據(jù)用戶注冊(cè)或訂購(gòu)時(shí)填寫(xiě)的申請(qǐng)信息生成對(duì)應(yīng)的密鑰和相關(guān)權(quán)利信息，隨后組成相應(yīng)的權(quán)利對(duì)象，對(duì)之進(jìn)行加密并簽名，最后傳送到用戶終端。

3.總結(jié)

本文結(jié)合IPTV直播業(yè)務(wù)的安全需求對(duì)DRM應(yīng)用解決方案分析，首先介紹了DRM的具體作用，并分析了其應(yīng)用的原理，讓大家對(duì)DRM有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)；其次，IPTV DRM系統(tǒng)進(jìn)行全面的分析，主要對(duì)其四個(gè)模塊詳細(xì)介紹，讓大家對(duì)從更深層次對(duì)這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了解。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)與通訊技術(shù)不斷更新，加之互聯(lián)網(wǎng)與寬帶技術(shù)的廣泛應(yīng)用，IPTV業(yè)務(wù)面臨著巨大的發(fā)展空間，因此，如何對(duì)IPTV直播業(yè)務(wù)安全性進(jìn)行有效的保護(hù)，是我們關(guān)注的重點(diǎn)，DRM應(yīng)用解決方案的引入是IPTV業(yè)務(wù)安全性保障的前提，本文本文結(jié)合IPTV直播業(yè)務(wù)的安全需求對(duì)DRM應(yīng)用解決方案分析，相信能夠?qū)RM系統(tǒng)在IPTV業(yè)務(wù)方面的應(yīng)用起到借鑒的作用。

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