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1、华中科技大学 硕士学位论文 分布式数字版权管理技术研究与实现 姓名：宋健 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：涂刚 2011-01-17 华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文 I 摘摘 要要 随着互联网技术的迅猛发展，尤其是分布式网络的发展，有力地推动了数字商品 产业的销售与传播，这些数字产品可以在无任何品质损伤的情况下很容易的被拷贝 和再分发，又使得互联网成了非法用户使用和传播数字内容的温床。现阶段，我们 还不能完全通过法律解决这些问题，因此 DRM 技术(Digital Rights Management，数字版 权管理技术)应运而生，它是从技术层面上对数字产品
2、进行保护，通过对数字产品进 行加密、加水印等处理，限制用户对这些产品的使用，用户只有通过付费才能获得 产品的使用权，有效的保护了数字产品作者的合法权益。 基于分布式网络环境保护音视频文件的 DRM 系统，主要应用于服务器和与它相 联系的嵌入式客户端中视频资源的分发、下载。DRM 系统主要是基于混合式 P2P (Peer-to-Peer，对等或点对点)技术模型设计的，其功能主要分为三个部分：内容服务 器设计，主要是对视频文件的加密保护，视频文件用 3DES 算法进行完全加密；许可 证服务器的设计，主要是对视频密钥的管理和分发，许可证服务器接收用户注册， 并根据用户注册信息和付费情况向合法用户分发
3、视频播放许可证；嵌入式客户端 Mplayer 播放器功能的设计，包括用户注册，申请许可证，播放受保护的视频文件等 功能。 最后，针对 DRM 系统中三个功能模块具体实现的安全性进行分析，并对其功能 进行优化，使系统具有更好的适用性。 关键词关键词：分布式网络，嵌入式，数字版权管理，视频 华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文 II Abstract With the rapid development of internet technology, especially the distributed network, the speed of digital products se
4、lling and communicating was vigorously promoted. But those products are easily to being copied with good quality and to being distributed with low cost, which makes the internet as the cribs of illegal user and distributor. Currently, we can not solve the copyright problem completely by the law, in
5、which case DRM (Digital Rights Management) technology has been invented. DRM technology can protect the digital content by technology. It can limit the legal users accessing permissions by encrypting and adding digital watermarking in the digital content. Only the subscribers can use the products pr
6、operly. It protects the legal rights and interests of the digital products author effectively. The DRM system that based on distributed network can be used to protect the audio and video files from illegal using. The system mainly applies as a protection to the recourses distribution between a serve
7、r and its contacted embedded client. The function of DRM system model Based on hybrid P2P (Peer-to-Peer) model were divided into the following three parts:The encryption protection of video files by the content server. We used the 3DES algorithm to encrypt the video files; The management and distrib
8、ution of the keys by the permit server. The permit server receives the users registration, and distributes the video licenses to the legal user; We have designed the function of the mplayer which would be used in the embedded client, including user registration, applying for a permit, playing protec
9、ted video files, and other functions. Finally, we analyzed the security of the three function modules and optimized the system, to make it better suitability. Key words：Distributed network，Embed，Digital Rights Management System，Video 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内
10、容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方
11、框内打“”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文 1 1 绪论绪论 1.1 课题背景课题背景 随着互联网技术的迅猛发展，有力地推动了数字商品产业的销售与传播，这些数 字产品可以在无任何品质损伤的情况下很容易的被拷贝和再分发，又使得互联网成了 非法用户使用和传播数字内容的温床，DRM ( Digital Rights Management，数字版权管理) 技术是互联网技术发展所带来的重要的商业问题之一。 中国数字版权管理发展研究 报告 20101经过长期对 DRM 市场进行跟踪研究发现： 目前，
12、国内的 DRM 产业已经慢慢进入了成长阶段，针对不同内容的各种 DRM 解决 方案的应用也在不断的丰富；随着 3G 牌照的发放和各种增值业务需求的增加，以及 OMA DRM 标准的应用和发展，DRM 方案在移动互联网领域的应用也越来越广泛，越来 越深入，移动领域 DRM 系统和产品也将更加多样化，更加丰富 2； DRM 系统的应用具 备潜在用户规模大、安全性高、增长快、市场占有率低、竞争环境宽松等特点，移动 DRM 市场的前景更是十分乐观，2005 年，移动 DRM 厂商收入规模已经达到了 1000 万元， 同比增长 333%， 到 2006 年底已经到达 2500 万元， 用户规模也从 20
13、05 年的 750 万人增长到 2006 年的 1900 万人2，中国国内目前已有 1.5 亿规模的 DRM 用户，DRM 市场发展态势良好；但是，当前整个 DRM 行业的产业链还不够成熟，还没有形成具有 主导性优势的主体来控制和推动 DRM 产业的向前发展，还有多种 DRM 商业模式并存。 DRM 技术，是从技术的层面上来对用户使用数字产品的权限进行限制。它通过 加密技术对数字产品进行加密，限制用户对数字产品的未授权使用，用户只有通过合 法途径得到了数字产品的解密密钥才能正常使用数字产品；它通过数字水印技术追踪 打击盗版，产品作者通过检测自己产品的水印来确定产品是否归自己所有，为打击非 法用
14、户提供了有力的证据3； 并通过一定的算法设计， 限制了用户对资源的使用权限， 防止了资源被非法拷贝、篡改和假冒。 分布式网络技术中典型的应用就是 P2P（Peer-to-Peer，点对点）技术，它是近年 来互联网上非常流行的一种资源分发技术4。它为网络用户提供了快速、方便的下载 资源方式，提高了资源的共享和传播速率5。同时，在 P2P 网络中，用户可以匿名下 载，可以保护用户的隐私权，下载具有互动性和无地域性，所以在其发展的历程中一 华中科技大学硕士学位论文华中科技大学硕士学位论文 2 直就和版权问题纠缠不清。几个 P2P 网络供应商也多次成为版权作者的起诉对象，著 名的 NaPster 网络
15、被起诉事件就是很好的例子6。但是，由于 P2P 技术本身的实用性， 这些打击和压制并没有限制 P2P 技术的发展7。传统 CS 模式的 DRM，其数字产品 的加密和内容分发都是由服务器来完成，从而加重了服务器的负担，也降低了 DRM 产品分发的速度，从而阻碍了 DRM 技术的发展。建立分布式环境下的 DRM 方案， 不仅能够更好地利用 P2P 资源分发技术，又能保护好数字化产品作者的权益，也是顺 应时代发展的需要。 嵌入式智能产品，以其价格相对便宜，设计小巧，外观精美，携带方便等优点越 来越受到人们的青睐。目前，嵌入式产品功能越来越强大，对音乐文件和视频文件的 支持技术早已成熟，人们还可以通过
16、嵌入式产品上网，实现资源共享、下载。某些功 能强大的嵌入式产品，通过直接接入互联网，下载较大的文件(如高清视频文件)，而 且下载速度也毫不逊色于 PC 机，基于三网融合技术解决方案的嵌入式机顶盒就是很 好的例子。嵌入式产品之间资源的大量共享和分布式下载已成为发展趋势，使得在嵌 入式设备中实现 DRM 技术8，对网络资源进行保护已不是一个新的话题。 1.2 国内外概况国内外概况 1.2.1 DRM 技术概况技术概况 数字版权保护最初是从保护数字信息的需求发展而来的，数字产品的所有者以各 种方式控制着用户对信息的访问。第一代数字版权技术主要应用加密技术对信息进行 加密，以防止数字产品的非法复制和盗用，控制版权分配和分发，这也是当前最常用 的一种 DRM 技术应用形式。第二代数字版权管理技术更加全面地对数字产品进行管 理，它包括版权描述、身份鉴定、内容分发、内容保护、内容使用的监控和追踪等各 个方面9。 数据加密技术和防拷贝技术是 DRM 技术的核
