（计算机应用技术专业论文）基于drm版权管理的流媒体系统的研究与设计.pdf

摘要 摘要 随着信息社会的快速的发展，流媒体技术在互联网媒体信息传播方面使用的 越来越广泛。然而，随着流媒体的快速发展，流媒体文件的版权保护成为急需考 虑的问题，引起各方面的重视，国家也制定了保护数字文件版权的法规。d r m 数字版权管理就是应这种需求而产生的新的技术课题，它为数字文件所有者保护 他们的私有音乐或其他数据免受非法复制和使用提供了一种手段。 本论文是在实现d r a m 版权管理的基础上，对流媒体信息系统进行设计并实 现。数字版权管理d r m 是一种信息保护技术，与安全和加密技术息息相关，需 要相关技术的支持。本论文主要从加密技术、唯一标识符技术、信息隐藏与数字 水印技术、系统本身安全等四个方面对d r m 所用技术进行了深入研究和讨论， 主要分析了各门技术的实现方法和特点，并提出了改进的方法，为下文系统中 d r m 技术的实现铺平道路。 数字版权管理d r m 可以应用于不同的数字媒体。本论文主要研究流媒体中 的d r m 应用，所以深入讨论了流媒体相关信息，研究了流媒体的相关协议。在 此基础上分析了d r m 技术应用于流媒体的迫切性和可实现度。并对现有的应用 于流媒体的d r m 技术方案进行研究、分析和比较，在此基础上，提出了本论文 系统中的d r m 的设计和实现方案。 基于d r m 的流媒体信息管理系统的设计和实现是本论文的核心。本论文详 细介绍了系统的需求分析和设计思想，并提出了系统功能实现的方法，以及d r m 技术的改进。本系统采用b s 三层体系结构的设计方法，系统包括首页模块、用 户接口模块、管理员接口模块、流媒体上传模块、新闻视频点播模块、商业视频 点播模块、学习视频点播模块、休闲视频点播模块和帮助模块等几个部分，来实 现流媒体文件的点播和上传。使用d r m 技术来保护流媒体文件的版权信息。 d r m 模块作为本流媒体系统的一个主要创新点，是研究和设计的重点。采 用高效的加密方法来实现其信息保护的目的，并使用j a v a 语言来支持其跨平台 性，而b s 结构的w e b 形式又提高了其使用的广泛性。 关键词d r m ；流媒体；加密技术；b s 结构 a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h ef a s t d e v e l o p m e n t o fi n f o r m a t i o ns o c i e t y ，t h e t e c h n o l o g y a b o u t s t r e a m i n gm e d i ap l a y sm o r ei m p o r t a n tr o l eo ni n f o r m a t i o nt r a n s m i ti nt h ei n t e m e t b u t , a st h i st e c h n o l o g yd e v e l o p sq u i c k l y , t h ep r o t e c t i o no fi t sc o p y r i g h tb e c o m e sa n u r g e n te v e n t ，i th a sc a u s e dr e c o g n i t i o nw i d e l y , a n dg o v e r n m e n th a se s t a b l i s h e d r e l a t i v el a w so ni t i nt h i ss i t u a t i o n ，d r mw a si n v e n t e da sam e t h o do fp r o t e c t i n gt h e c o p y r i g h t so fd i g i t a lf i l e ss ot h a tt 1 1 e yw o u l dn o tb ec o p i e do ru s e db yi l l e g a lm e a n s t h i sp a p e ra n a l y z e sa n dr e s e a r c h e st h et h e o r ya n dt e c h n i q u ea b o u td r m ( d i g i t a l r i g h tm a n a g e m e n t ) a n d ，i tb r i n g su pt h er e q u i r e m e n ta n a l y s i s ，s y s t e md e s i g na n d r e a l i z a t i o np r o c e s so fs t r e a m i n gm e d i ai n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m ( m i s ) b a s e d o nd r m a tt h es a m et i m e ，t h i sp a p e rc r e a t e san e wm e t h o dw h i c hi sm o r ea g i l i t ya n d f u l l s c a l et op r o v et h ee f f i c i e n c yo fd r m f i r s t ，t h i sp a p e ri n t r o d u c e st h ec o n c e p ta n dd e v e l o p m e n tp r o c e s so fd r m i t s h o w st h ef r a m e w o r ko ft h ew h o l es y s t e m ，i n c l u d i n gb u s i n e s s ，l a w , c o m m u n i t y c u l t u r ea n ds oo n s e c o n d ，t h i sp a p e rr e s e a r c h e sa n da n a l y z e st h et e c h n i c a lu s e di nd r m ，m a i n l y i n c l u d e se n c r y p t i o n ，d o i ，i n f o r m a t i o nh i d i n g & w a t e r m a r ka n ds e c u r i t yo fs y s t e m i td e s c r i b e se a c ho n e sc h a r a c t e r i s t i ca n dr e a l i z a t i o n , a n ds h o wt h e i rs t r o n g p o i n ta n d s h o r t c o m i n g t h e nt h i sp a p e rr e s e a r c h e dt h ei n f o r m a t i o na b o u ts t e a m i n gm e d i aa n d a n a l y z e dt h ei m m i n e n c yu s i n gd r m o ns t e a m i n gm e d i a i tt r i e st of i n dt h ew e a k n e s s o fc u r r e n td r m s y s t e ma n dp r o v i d e sa n e we f f i c i e n tm e t h o dt op r o v ei t t h i si sa n e c e s s a r yf o u n d a t i o nf o rd e s i g n a t i o na n dr e a l i z a t i o no fm i s a tl a s t ，t h i sp a p e rb r i n g su pt h er e q u i r e m e n ta n a l y s i sa n dd e s i g nt h o u g h t s i ta l s o g i v e st h em e t h o dr e a l i z i n gt h ef u n c t i o no fm i sa n di m p r o v i n g t h ee f f i c i e n c yo fd r m t h es y s t e m sc o n f i g u r a t i o ni sb a s e do nb s ，t h r e e - l a y e r t h es y s t e mi sc o m p o s e d b ys e v e r a lm o d u l e s ，w h i c h a r em a i n p a g e ，u s e ri n t e r f a c e ，m a n a g e ri n t e r f a c e ， s t r e a m i n gm e d i af i l eu p l o a d ，a n dv i d e oo r d e rp r o g r a m m e t h es y s t e ma l s oa d o p t s d r mt op r o t e c tt h ec o p y r i g h to f s t e a m i n gm e d i af i l e s d r ma st h em a i nc r e a t i o np o i n to ft h es y s t e mi st h ek e y s t o n eo fr e s e a r c ha n d d e s i g n i tu s e sa d v a n c e de n c r y p t i o nm e t h o dt oo b t a i nt h ep u r p o s eo fp r o t e c t i n gs o m e i m p o r t a n ti n f o r m a t i o n , u s e sj a v at os u p p o r tt h ep l a t f o r mi n d e p e n d e n c y , a n du s e sw e b s t y l et oe n h a n c et h eu n i v e r s a l i t y k e y w o r d sd r m ；s t r e a m i n gm e d i a ；e n c r y p t i o n ；b s ! i i 独创性声明 本人声明所呈交的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，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：乏韶! 毯2 日期：碰，：圣 关于论文使用授权的说明 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：壬整! 隧2导师签名蠢乏2 芝蒸日期：乙诬定厶三 第1 章绪论 1 1 选题背景和意义 第1 章绪论 随着信息社会的快速发展，流媒体技术在互联网媒体传播方面使用的越来越 广泛。其中视频点播、远程教育、视频会议、i n t e m e t 直播、网上新闻发布、网 络广告等方面的应用空前广泛，方便了人们全球范围内的信息交流。 目前在我国，流媒体技术在网络上的应用已经迅速的展开，企业事业单位、 网吧、个人网站、校园中的局域网等拥有网络环境的地区，纷纷展开了流媒体应 用的浪潮，流媒体技术给人们的生活带来巨大的改观已是不争的事实，并深入到 生活的各个方面。随着宽带网络的建设不断发展，用户对流媒体的应用需求也从 简单的了解信息向视听欣赏转变。沿着流媒体技术的指引，人们看到未来宽带的 发展方向，多媒体互动成了宽带网络未来发展的寄托。声音图像互动交流方式， 让商务会议、学习培训、甚至家庭生活在屏幕中得以延续。 然而，随着流媒体的快速发展，流媒体文件的版权保护成为急需考虑的问题， 引起各方面的重视，国家也制定相应法规保护数字文件的版权。我国网络传播领 域的重要法规信息网络传播权保护条例，经国务院公布后已于2 0 0 6 年7 月1 日起开始施行。 相对于传统的图书、期刊和报纸等信息载体，数字文件的一个特点就是更易 于复制和分发，同时还不会降低质量。因此，现在流媒体文件借助i n t e m e t 这 一平台通过授权和未授权的分发渠道得到传播。当缺少安全措施来保护内容时， 盗版问题就不可避免地出现。这就需要针对数字文件的这种特点，采取相应的版 权保护措施，对版权进行保护。 d r m 流媒体加密技术就是应这种需求而产生的新的技术课题，它为数字文 件所有者保护他们的知识产权提供了一种手段。通过对流媒体文件信息采取一些 安全措施，文件所有者可以保护自己的内容并控制分发。以往的版权保护办法， 当用户打开文件，见到内容后，就失去效用。而d r m 采用数字加密、用户权限 设定、信息隐藏、数字水印和追踪控管设定，在数字文件的整个生命周期内，使 其不被随意复制、修改、泄露和传递。这样d r m 技术已经不仅仅是防范复制的 技术，而是综合的数字内容管理技术，涵盖了数字内容的创建、描述、标识、交 换、保护和使用等各个方面【2 1 。 从现实意义来考虑，数字文件的版权管理是数字化内容信息产生和传播快速 增长的需要，也是电子商务中数字化内容交易市场发展的一个关键问题。同时， 数字版权管理也是一个相当新的领域，很多问题仍然没有解决，来自不同领域和 不同背景人和团体之问的开放讨论对于数字版权管理技术能够真正有效实施是 北京t 业大学丁学硕f j 学位论文 十分必要的。数字版权管理也是一个极其重要的领域，它将勾勒出全新的数字媒 体时代，是未来信息基础设施乃至社会基础设施的重要组成部分。 1 2 数字版权管理d r m 的研究状况 1 2 1d r m 的发展由来 d r m ( d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n t ) 即数字版权管理。它的起源是为了电子书、 数字音乐等数字内容，进行版权管理、监控、防盗版而开发的系统，也被运用到 企业机密数据的保护上，尤其在对于拥有文件存取权限者的管控上。 当信息是以物理媒介( 如纸张) 为载体的方式保存和传输时，并没有数字版权 管理的概念。对于物理媒介的防拷贝技术，对版权拥有者没有多大用处，因为， 购买一份新的被授予版权的物理媒介拷贝比自己制作一份等效的拷贝要便宜。自 行复制要消耗更多的时间、成本更高，而且质量更差。所以，有权益是隐含的， 如果在书店购买了一本书，虽然没有明确告知，这本书不能被拷贝，出版信息不 能被篡改等，但是它的确是受版权保护的。随着数字术的应用，情况发生了变化， 制作一份数字记录的拷贝成了一种很轻易的事，并且拷贝质量很高1 3 l 。 从7 0 年代开始，随着个人计算机的发展，软件盗版成了很严重的问题。9 0 年代，互联网技术迅猛发展使数据的传播不需要任何物理媒介。几年前，美国整 个音乐行业受到了一次重大的冲击，这种冲击与一个短小有力的缩写词郴3 有关。它的格式使得制作、分发与共享压缩音乐文件变得易如反掌，而其保真效 果几乎可与c d 相媲美。唱片公司和很多音乐家虽然都喜爱这种网络上的分发方 式，但又害怕盗版猖獗。为了摆脱困境，几家大的音乐产品集团公司和技术巨头 抛出了安全数字音乐倡议，它是为了保护音乐家和音乐出版商在网上分销的 利益而向数字版权管理( d 砌垤) 进行的初步努力。通过执行s d m i 的标准，出 版商保护m p 3 文件不被非法复制，并确保音乐家和网上分销商的权益1 5 i 。 保护知识产权主要从两个方面着手，一是立法。1 9 9 6 年1 2 月，世界知识产 权组织( w i p o ) 在日内瓦召开了国际版权外交会议，会议签署了两项新条约， 即w i p o 版权条约( w c t ) 和w i p o 表演和录音制品条约( w p p t ) 。美国 作为w c t 和w p p t 的签字国，按照两公约的要求，修改了其1 9 9 6 年制定的版 权法，将实施w t c 法案与1 9 9 5 年9 月公布的知识产权与n h 工作报告 统一合并为数字千年版权法，使之成为网络环境下调整各方版权利益的法律。 它虽然只是美国国内立法，但因美国在全球知识产权产业中所居的显赫地位，使 得该法的实施将对全球知识产权贸易产生重大影响。二是从技术角度，d r m 技 术应运而生，巨大的知识产权仓库的联合业主一开始就通过执行强有力的d r m 2 第l 苹绪论 系统，来使作者和出版商的版权能得到保护，使他们的投入得到回报，也能让读 者访问多种多样的资源。特别是在网络出版领域，d r m 技术越来越重要。在2 0 0 1 年，d r m 技术被m i t 的 t e c h n o l o g yr e v i e w ) ) 杂志评为“将影响世界”的十大新 兴技术之一。在旧金山举行的s e y b o l d 上，d r m 技术受到普遍的关注，并一致 认为d r m 在上世纪9 0 年代中期属于实验阶段，而现在已经成为一项重要的技 术1 8 1 。 1 2 2d r m 的研究现状 d r m 应用广泛，涉及到与数字媒体和产品有关的各个方面，如电子文档、 流媒体、远程教育、电脑软件以及企业级的d r m 等，下文是对这些比较成熟的 典型d r m 应用作一下分析和对比。 i 电子文档d r m 系统 电子文档中的d r m 技术可以让电子出版物的分销商( 内容制造者) 用自定 义的加密技术来控制对产品的访问。分销商把自定义的“钥匙 提供给具有购买 权限的终端用户，让他们看或听这些出版物，而同时通常会对复制、打印和重新 分发加以限制。 当某一用户下载一个数字出版物文件时，d r m 软件会检查这个用户的身份， 与交付中心联系，安排酬金的支付、文件解密以及为以后的访问指派钥匙等。出 版物的出版商可以用多种方式配置访问权限。例如，可以查看一个文件，但不能 打印，或只能在有限的时间内使用【9 l 。 将访问权限和机制指派给一个用户的同时，分销商还得确保这个出版物的创 造、生产与分销过程中的每个人从中都得到相应的酬金。终端对终端软件解决方 案会全程跟踪支付过程，从网上信用卡的交易到版税最终支付到作者账户上。 电子文档的d r m 简单工作流程如下图所示： 3 酽望遒 d r m s t a t i o n 自m 、 吲1 - 1d r m 简单流程瑚 f i g u r el 一1s i m p l ef l o wd i a g r a mo f d r m 目前，电子文档的d r m 有s e a l e d - m e d i a e n t e r p r i s e l i c e n s es e r v e r 、a u t h c n t i c a a c t i v er i g h t sm a n a g e m e n t 以及方正的a p a b io f f i c ed r m 、方正a p a b ic e bd r m 等等。电子文档的d r m 技术相对比较成熟，国内外的应用也较多。国外的电子 文档d r m ，有m i c r o s o i = e d a s 、a d o b e c o n t e n ts e r v e r ( 原g l a s s b e o k c o n t e n t s e r v e r ) 等等，国内的e b o o k d r m 有方正a p a b i 数字版权保护系统i 。 i i 流媒体d r m 系统 流媒体d r m 系统主要由媒体打包器、许可证发放服务系统、媒体数据库管 理、客户管理系统、计费系统、许可证龉控系统等组成。 ( 1 ) 媒体打包器 对内容加密，使得非授权用户无法进行使用，也不能得到想要的内容，使得 非法复制、传播节目投有意义。 ( 2 ) 许可证发放服务系统 由于加密媒体文件与播放许可证是分开管理的，消费者在播放加密媒体文件 前，必须首先获得许可证。许可证内含有可以对加密的媒体文件进行解密的密钥， 它的生成和发布是通过l i t ；e n s es e r v e r 来实现的。 ( 3 ) 媒体数据库管理 媒体数据库管理主要是对运营商的数字化媒体进行分类管理。媒体打包器在 对媒体文件进行打包前，首先从数据库中读取待打包文件信息，然后进行媒体加 密。一旦特定媒体被加密以后，下次打包器刚不再从该库中再次提取。媒体数据 第i 章绪论 库管理包括媒体信息添加、删除、修改等基本功能。 ( 4 ) 客户管理系统 客户管理系统包括用户注册以及用户支付。注册用户通常分为两种类型：包 月用户和计次用户。 ( 5 ) 计费系统 如果申请许可证的用户不是本系统注册用户，系统则将其引导到银行支 付系统，支付成功以后，服务器自动发放许可证。如果该用户是合法包月用户， 则系统直接进行许可证发放。如果该用户是按次计费类型用户，则在该用户相应 的资金帐户内扣除费用。 ( 6 ) 许可证监控系统 用户每次申请许可证时，系统实时记录用户的申请情况，包括用户信息、媒 体文件的信息、播放次数或时间等等。 目前，流媒体d r m 主要有r e a ln e t w o r k s 的m e d i ac o m m e r c es u i t e ( 1 洲c s ) 、 m m 的e l e c t r i cm e d i am a n a g e m e n ts y s t e m ( e m m s ) 和微软的m i c r o s o f tm e d i a r i g h tm a n a g e r ( w m r m ) 等f l o l 。 远程教育中的d i 泓 在远程教育中，多媒体教学资源是最重要的学习资源和教育产品，为了保护 教育机构的知识产权利益，需要重视重要的教学资源，并从技术方面加以实现。 现有的远程教育系统中，常运用数字版权管理( d 蹦) 技术实现教学资源保护 的方法1 1 6 1 。 远程教育d r m 系统的典型工作流程如下所示： 图1 - 2 远程教育的d r m 系统 f i g u r e1 - 2d r ms y s t e mi nl o n g - d i s t a n c ee d u c m i o n 5 北京t 业人学t 学硕b 学位论文 说明： 1 设定授权权限。 2 制作带有版权管理的完整教材。 3 内容分发：放入电子教学网站或者制作成教学光碟出售。 4 学生使用帐号登陆。 5 授权学生使用教材。 6 认证、授权使用。 软件版权中的d r m 为了保护软件版权，许多软件公司在其开发的软件中加入d r m 管理。如微 软将s i l v e r l i g h t 中力n a td r m ，而a d o b e 也将在f l a s h 中加入d r m 保护。 软件保护中的d r m 实现过程如下图所示： 图1 - 3 软件保护中的d r m 系统 f i g u r e1 - 3d r ms y s t e mi ns o f t w a r ep r o t e c t i o n 具体实现是在加密模块进行数字版权的设定，如设定试用版或正式版、使用 到期限、最多注册次数等信息。内容提供商将光盘母片和序列号提供给光盘制作 者，发售时将序号和发售光盘一并授予消费者。 消费者可以通过两种方式注册： ( 1 ) 在线注册，消费者上传产品序列号和验证码，服务器返回回应码，消 6 第l 章绪论 费者即可运行软件； ( 2 ) 离线注册，如电话方式，消费者告知产品序列号和验证码，然后消费 者被告知回应码，消费者即可运行软件【l 。i 。 v 企业级d r m 系统 网络为企业带来实时传送文件的便利，但也带来文件可能被转送的风险。传 统的信息安全着重在存取控制、认证及授权来限制只让有权限的人使用。然而， 这些方法仍然无法使企业控制机密文件在被授权者手中的使用情况。据统计，企 业信息安全事件中7 0 与内部人员有关，这其中有相当大的比例还是与合法的 被授权者有关。而企业因此所遭受的损失更是难以估计。正因如此，对于拥有数 字知识产权的公司而言，如何谨慎保管数字内容资产成为公司治理的要务。 在快速变迁的电子时代，企业需要更新的权利管理方法，以应付安全管理上 的最大挑战：如何多人共享机密信息，仍能确保信息不被非法传递泄漏。而数字 版权管理d r m 系统运用于企业机密资料安控上，已成为许多高科技制造厂进行 文件安控的首选。 另一个企业级的显著例子是音像公司的产品版权保护。目前，一些电影、唱 片公司或零售商家等开始通过网上商店来销售电影、音乐等多媒体内容，但随着 技术的发展，数字产品的侵权、盗版和随意篡改日趋严重。实际应用中，通过 d r m 技术可以保护内容提供商的切身利益，使他们提供丰富多彩的内容，消费 者也会因此而更方便地获得自己喜爱的内容。 其他d r m 的研究工作 其他作d r m 研究的有i n t e r t r u s t 的d i g i b o x 和r i g h t ss y s t e m ，i b m 的 c r y p t o l o p e ，瑞士g e n e v a 大学的h e p 、e d g a rw e i p p l 的r b a c 等等，这些系统注 重d r m 基本原理的研究，不针对具体的某一类数字内容【1 0 1 。 1 3 本论文研究的主要问题及创新点 i 研究重点 本论文研究重点有以下几点： ( 1 ) d r m 的工作原理和相关技术的深入研究，扩大d r m 系统的使用，并 提高用户使用的透明度和方便性。 ( 2 ) 基于b s 三层结构的流媒体信息管理系统的分析、设计，并且要在其 7 北京t q k 大学t 学硕卜学位论文 中实现d r m 功能。 ( 3 ) r t p 、r t c p 、r t s p 、m m s 等流媒体相关协议的充分理解和使用，针 对不同的流媒体服务器，使用相应的流媒体协议。 ( 4 ) 基于j 2 e e 的流媒体d r m 系统的跨平台特性的实现，使系统功能与 用户的需求相符合。 i i 研究难点 本论文研究难点有以下几点： ( 1 ) 基于b s 三层结构的流媒体信息管理系统的设计与实现。 ( 2 ) d r m 与流媒体服务器，与整个流媒体信息管理系统的无缝连接，提高 使用的透明度。使用户在使用流媒体系统时，不觉得加入d r m 功能就影响了浏 览的速度和时间。 ( 3 ) d r m 系统的技术研究和改进，提高d r m 的工作效率，使其方便的应 用于更多的系统平台和领域。 ( 4 ) 在同一流媒体系统中，同时对r e a l 系列和m e d i a 系列格式的流媒体 文件实现d r m 功能。其中，d r m 面临的最大难点在于互操作性上。 研究创新点 本论文研究创新点有： ( 1 ) 同一流媒体系统中支持r e a l 系列和m e d i a 系列两种格式的流媒体文 件的播放，并实现d r m 功能。 ( 2 ) 以往的d r m ，基于何种平台开发的，就要应用在该平台或以该平台为 开发环境的软件上，例如，微软开发的d r m 主要应用在w i n d o w s 平台上。而本 系统d r m 可以跨平台使用，基于不用平台的用户都可以使用本系统，这样促进 d r m 的广泛使用。 8 第2 章数 版权管理d r m 的理论体系 第2 章数字版权管理d r m 的理论体系 2 1 数字版权管理d r m 的概念 数字版权管理( d i g i t a lr i g h t sm a n a g e m e n t ，简称d r m ) 是采用加密、信息 安全的相关技术对各种数字文件如视频、音频、图像、电子文档、软件等的版权 信息加以保护和管理。具体是，在系统中建立一张电子表格，记录作品的版权信 息和所有者，根据这些信息，使用相关技术，记录、跟踪、控制数字作品被使用 的情况。这些作品本身也被加密，只有当各方，如生产商、发行商、创作者，达 成一致，满足某种条件以后才能被解密使用。d r m 的基本原则是简单、灵活、 开放【2 2 1 。 d r m 是一项涉及到技术、法律和商业等各个层面的系统工程。它为数字媒 体的商业运作提供了一套完整的实现手段。d r m 的出现，使得版权所有者不用 再耗费大量时间和精力与客户进行谈判，来确保数字媒体内容能够被合法的使 用。d r m 使各个平台的内容提供商们，无论是因特网、流媒体还是交互数字电 视，提供更多的内容，并可以采取更灵活的节目销售方式，同时又有效的保护他 们的知识产权利益。 d r m 不仅仅指版权保护，同时也提供了数字媒体内容的传输、管理和发行 等一套完整的解决方案，因此d r m 是一个系统概念，它包含数字版权信息使用， 受版权保护的数字媒体内容的分发和管理。关于d r m ，一个比较全面的定义是： d r m 是对有形的和无形的资产版权和版权所有者关系的定义、辨别、交易、保 护、监控和跟踪的手段。 2 2 数字版权管理的发展历程 第一代d r m 系统主要利用网络安全和加密认证等方法来解决非法复制问 题。目标是将数字内容的发布锁定和限制在合法用户的范围内。国内方正a p a b i 系列解决方案的d r m 核心技术大致处于这一阶段。 第二代d r m 系统则包括了定义、描述、认证、交易、保护、监控和跟踪记 录。数字内容发布流程中的各种权利和使用形式。其中也包括对流程各参与方之 间关系的管理。如今大多数d r m 解决方案已进入这一阶段【8 1 。 2 3 数字版权管理的总体框架 d r m 涉及商业运营模式、法律制度、社会文化习惯和技术机制等多方面内 9 北京f t 业大学t 学硕j ：学位论文 容，其中商业运营模式定义数字作品交易形式，以及这些交易形式对知识产权管 理的要求；法律机制包括建立相应法律法规，也涉及建立守法承诺、违法调查和 处罚机制；社会文化习惯包括特定社会文化环境下关于知识产权保护的道德标 准、行为习惯和教育机制等；技术机制则根据数字作品网络交易的特点，支持监 控和跟踪数字版权管理的具体操作，并保障商业的运营和法律的实施，以及支持 知识产权保护的社会文化习惯【2 4 1 。 d r m 的总体框架如图2 1 所示： 图2 - 1d r m 的总体框架 f i g u r e2 1w h o l ef r a m eo f d r ms y s t e m 从总体上看d r m 需要支持现有法律、保护知识产权及相关利益，促进知 识广泛传播和有效利用，促进信息环境健康发展。由于涉及数字知识产权保护流 程中的多方主体，不同的参与方对于d r m 有着不同的具体要求。 从创建者的角度看，权利人希望保护其知识产权和收益，支持多种形式灵活 组配的商业运营模式，支持对不同粒度信息内容和内容组合的保护，提供对交易 使用流程的监控审计能力及市场跟踪分析能力，保障d r m 机制下数字作品创 建和传播的方便性、经济性，保障d r m 机制的互操作性和可伸缩性。 从传播者的角度看，服务商希望保护信息服务单位在知识产权法律下的既得 权益，支持数字作品借阅、共享和长期保存，保障信息内容的可靠性，支持附加 增值服务，保护用户隐私，保障d r m 机制的互操作性和透明性。 从使用者的角度看，用户希望保护现有法律规定的，以及在传统信息作品交 易中已获得的权益，保障数字内容的可靠性和数字作品交易的方便性，保护用户 隐私，保障d r m 机制本身的互操作性、透明性和向后兼容性，并能提供增值 服务【2 卯。 由于角度不同，上述要求中存在一些的冲突。但最后，以用户为中心的模式 将会主导d r m 技术的发展。成功的d r m 技术有赖于成功的市场，而发展的 1 0 第2 章数7 版权管理d r m 的理论体系 市场会不断突破技术限制开辟新的知识产权管理模式。 2 4 数字版权管理的基本模型 对于d r m 这样的复杂系统，由于牵涉方众多，并且还涉及不同的具体要求， 可以从多个角度进行建模，从而比较完整地刻画d r m 的需求和构架。建模主要 从功能模型、信息模型、工作流模型三个角度来描述d r m 的体系结构。 功能模型从需求的角度描述系统需要完成的任务或者说需要实现的功能，功 能构架包括了d r m 系统的高层次模块和组件，它们共同提供了端到端的版权管 理。信息模型是描述实体是如何建模的，以及实体之间的关系，此外还应考虑很 多其他的构架层，比如：概念层、模块层、执行层、代码层等。工作流模型是一 个交互的模型，描述各个实体之间是如何交互的| 2 9 1 。 2 4 1 功能模型 一般d r m 的功能模型图大致如下图所示： 图2 - 2d r m 的功能模型 f i g u r e2 - 2f u n c t i o nm o d e lo fd r m l l 北京下业大学t 学硕i ：学位论文 2 4 1 1 资产的创作和获取 如何管理内容的创作使得它可以被很容易地交易，包括内容被不同的创作者 提供者首次创作出来时的版权声明。此模块支持： ( 1 ) 版权确认 确保版权是从己存在的内容中创建。 ( 2 ) 版权创建 将版权分配给新的内容，例如指定版权拥有者和可用的使用许可。 ( 3 ) 版权工作流 允许通过一系列的工作流步骤处理内容以便查看或承认版权。 2 4 1 2 资产的管理 如何管理内容并且使之能够被交易，包括从创作者那里接受内容并把它放进 资产管理系统。交易系统需要管理描述性元数据和版权元数据。此模块支持： ( 1 ) 存储功能 使得元数据和存储在潜在的分布式数据库中的内容可以被访问和获取。元数 据包括组织、版权、作品描述等。 ( 2 ) 交易功能 分配许可证给购买版权的组织，包括实现从许可证购买者到版权拥有者的支 付。有些情况下，内容需要经过一定的实时操作来满足许可证要求。比如说，内 容可能被加密保护【3 0 j 。 2 4 1 3 资产的使用 如何管理交易后的内容的使用，包括在特定操作系统或软件中对交易内容的 支持性约束1 3 。此模块包括： ( 1 ) 许可权管理 保证使用环境遵循和内容相关联的权限，例如，如果用户只有权阅读，那么 不允许进行写的操作。 ( 2 ) 跟踪管理 如果跟踪是已同意的许可证条件的一部分，则监视其对内容的使用。例如， 如果用户拥有对某段音频播放2 次的许可证，当达到这个次数时，用户将无法继 续使用。 不同的d r m 系统虽然在所侧重的保护对象、支持的商业模式和采用的技 术方面不尽相同，但是它们的核心思想是相同的，都是通过使用数字许可证来保 1 2 第2 章数字版权管理d r m 的理论体系 护数字内容的版权。用户得到数字内容后，必须获得相应的数字许可证才可以使 用该内容。按照这种模式，d r m 系统又可以划分为三个主要模块：内容服务器 ( c o n t e n t s e r v e r ) 、许可证服务器( 1 i c e n s e s e r v e r ) 和客户端( c l i e n t ) p 2 1 。这些模块包括 的内容和功能，以及彼此之间的联系，如下图所示： 图2 3d r m 系统各模块功能结构图 f i g u r e2 - 3f u n c t i o ns t r u c t i o nd i a g r a m o fe a c hm o d u l ei nd r m 内容服务器通常包括存储数字内容的内容仓库、存储产品信息的产品信息 库和对数字内容进行安全处理的d r m 打包工具。该模块主要实现对数字内容 的加密、插入数字水印等处理，并将处理结果和内容标识元数据等信息一起打包 成可以分发销售的数字内容。另外一个重要功能就是创建数字内容的使用权利。 数字内容密钥和使用权利信息发送给许可证服务器。 许可证服务器包含权利库、内容密钥库、用户身份标识库和d r m 许可证 生成器，经常由一个可信的第三方清算中心负责。该模块主要用来生成并分 北京丁业大学- 丁学硕士学位论文 发数字许可证，还可以实现用户身份认证、触发支付等金融交易事务。数字许可 证是一个包含数字内容使用权利( 包括使用权限、使用次数、使用期限和使用条 件等) 、许可证颁发者及其拥有者信息的计算机文件，用来描述数字内容授权信 息，由权利描述语言描述。大多数d r m 系统中，数字内容本身经过加密处理。 因此，数字许可证通常还包含数字内容解密密钥等信息。 客户端主要包含d r m 控制器和数字内容使用工具。d r m 控制器负责收集 用户身份标识等信息，控制数字内容的使用。如果没有许可证，d r m 控制器还 负责向许可证服务器申请许可证。数字内容使用工具主要用来辅助用户使用数字 内容。 当前大部分d r m 系统都是基于该体系结构的，如m i c r o s o f iw m r m 、 a d o b ec o n t e n t s e r v e r 、r e a l n e t w o r k sh e l i x 和i b me m m s 等1 3 4 1 。通常情况下， d r m 系统还包括分发服务器和零售门户网站，特别是支持数字内容网上交易的 d r m 系统。分发服务器存放打包后的数字内容，负责数字内容的分发。零售门 户网站直接面向用户，通常作为用户和分发服务器、版权服务器以及清算中心的 媒介，用户本身只与门户网站交互。 2 4 2 信息模型 信息模型主要有三方面的任务：实体建模、实体的标识和描述、权限表达【3 5 1 。 2 4 2 1 实体建模 d r m 实体模型之信息模型如下图所示： 图2 4d r m 实体模型 f i g u r e2 - 4e n t i t ym o d e lo fd r m 说明： ( 1 ) 用户可以是任意类型的用户，从版权拥有者到最终消费者； ( 2 ) 内容是任意集合水平上的任意类型的内容； ( 3 ) 版权实体是用户和内容之间的许可、约束、义务的表述 这个模型意味着这三个实体上的元数据需要包含一个将实体联系起来的机 1 4 第2 章数7 - 版权管理d r m 的理论体系 制，内容本身也需要进行建模。内容建模的主要原则是它应该根据开发的不同智 力阶段包含很多“层”。每一层都支持不同的版权和版权拥有者。例如，i f i a ( 国 际图书联盟) 给出的模型包含四个层，如下图所示： 图2 5d r m 内容模型 f i g u r e2 - 5c o n t e n tm o d e lo fd r m 为了更详细的说明，可以举个例子。比如mp u r p o s eo f d r i v e n l i f e ) ) 是 r i c kw a r r e n 的作品，讲述了关于人生、人性的道理，列举了许多现实的事例， 包括对别的书的引用、思想阐述、事例讲解、人物个性的描述。则 ( 1 ) 作品的表达包括： 戳e kw a r r e n 的原文 原文的中文翻译 中文翻译的更正 ( 2 ) 中文翻译的表现包括： 上海三联书店出版社2 0 0 6 年出版的精装版 北京三联书店出版社2 0 0 7 年出版的简装版 ( 3 ) 表现( 书”) 的条目包括： 一本从b o o k - a z o n er e t a i l 书店购买的精装版书 一个从d i g i t a l w o r d 电子书在线书店购买的数字文件 2 4 2 2 实体的标识和描述 所有的实体既需要被标识又需要被描述，模型中每个实体的标识是通过开放 的标准的机制来完成的。实体的元数据和实体本身都是可标识的。开放标准像 u r i 、d o i 、i s t c 都是版权识别的很有用的典型手段1 8 1 。 内容的描述应采用最合适其类型的元数据标准。此外还有一点很重要，就是 1 5 北京t 业人学t 学硕十学位论文 元数据标准本身不能包含试图定位版权管理信息的元数据元素，因为这样会在何 处描述版权表达式的问题上导致混乱。 用户描述也是版权模型的一个重要部分，用来阐明和内容相关的用户承担的 角色。 2 4 2 3 版权声明的表达 版权实体通过使用许可、限制、义务以及其他的版权相关信息来表达版权。 如下图所示： 图2 - 6 d r m 版权表达模型 f i g u r e2 - 6c o p y r i g h te x p r e s s i o nm o d e lo fd r m 2 4 3 工作流模型 工作流模型是如何处理版权交互的模型，同前面两个模型不同，工作流模型 不是一个现实世界的抽象，而是对d r m 安全交互的一个解决方案的模型，是一 个安全的交互协议1 3 5 i 。一般来说，支持超级分发的工作流模型如下图所示，这里 使用了以下5 个角色：内容拥有者( 内容提供者) 、内容打包者、内容发布者、许可 证发行者( 或者受信的清算中心) 、消费者，它们中的多个角色( 比如内容打包者和 内容发布者) 可能由一个机构承担，其图示如下： 1 6 第2 章数7 版权管理d r m 的理论体系 内容拥有者 图2 - 7d r m 工作流模型 f i g u r e2 - 7w o r kf l o wm o d e lo fd r m 其中包含了这样5 个动作： ( 1 ) 内容拥有者创建数字内容。 ( 2 ) 内容打包者打包文件。 ( 3 ) 内容发布者把打包的文件发送给消费者。 ( 4 ) 许可证发行者为文件发行许可证，既可以在播放前发行，也可以响应 消费者播放器的许可证请求。 ( 5 ) 消费者播放打包的文件。如果没有找到文件的许可证，播放器就请求 许可证。 综上所述，需要设计这样一个方案，它在实体模型所描述的上下文环境中， 1 7 北京t 业大学t 学硕l j 学 寺论文 以工作流模型