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北京邮电大学硕士论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 摘要 互联网的发展使得数字化世界对现实生活产生越来越大的影响，一方 面技术的进步极大促进了数字内容产业的快速发展，另一方面由于数字 内容很容易被非法复制、修改并传播，数字内容的版权受到严重威胁。 而随着移动通信技术的发展和手机的普及，移动通信领域也遇到同样的 问题，如何对这些数字内容的版权进行保护，已经成为亟待解决的问题。 数字版权管理( d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n t ，简称d r m ) 是为保护数字 内容的版权而发展起来的一种新技术，通过加密、签名、水印等技术防 止对数字内容的非法复制或提高复制的成本。o m ad r m 是开放移动联 盟制定的移动通信领域数字版权保护标准，也是目前移动通信领域最成 熟、参与者最多、影响力最大的主流d r m 标准。 本文研究的内容是在大容量智能卡和智能手机发展的基础上，基于 o m ad r m 2 0 规范的d r m 系统，该系统利用大容量智能卡存储容量和 处理速度的优势，在智能卡端建立一个专属于d r m 管理的文件数据库， 用于存储移动终端获得的数字内容所对应的版权对象，同时通过对现有 i s 0 7 8 1 6 协议中两条特殊的命令进行协议扩展，建立了一条专属于本系统 中移动终端与大容量智能卡间读写非标准文件的数据通道，通过这条专 用的通道使得版权对象在移动终端与大容量智能卡之间进行传递。 本系统的优点在于数字内容和版权对象分开存储，即：数字内容存储 在手机上，并可以在不同的手机之间进行相互复制( 通过u s b 、红外、 蓝牙等) ，而版权对象存储在s i m 上，不可以在不同终端用户之间共享。 由于s i m 卡能够唯一标识用户身份，这种设计方式既保护了内容供应商 的利益又保障了消费者的合理消费权利。 关键字：数字版权管理o m ad r m大容量s i m 卡 北京邮电大学硕上论文 基于大容量s i m 卡的移动d r a m 系统研究与应用 r e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fm o b 甩d r m s y s t e mb a s e do nm 匣g a s i mc a r d a bs t r a c t d e v e l o p m e n to fi n t e m e tm a d ed i g i t a lw o r l db e c o m em o r ea n dm o r e i m p o r t a n ti nt h ew h o l es o c i e t y o no n eh a n d ，t h ea d v a n c e m e n to ft e c h n o l o g y g r e a t l yp r o m o t e st h ed e v e l o p m e n to fd i g i t a lc o n t e n ti n d u s t r y o nt h eo t h e r h a n d , t h ec o p y r i g h to ft h e s ed i g i t a lc o n t e n t si st h r e a t e n e ds e r i o u s l yf o rt h e d i g i t a lc o n t e n t sc a nb ec o p i e d ，m o d i f i e do rs p r e a de a s i l yw i t h o u tp e r m i s s i o n w i t ht h e d e v e l o p m e n to fm o b i l ec o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h e p o p u l a r i z a t i o no ft h es m a r tp h o n e ，t h es a m ep r o b l e ma p p e a r si nt h i sf i e l d m e a s u r e sm u s tb et a k e nt op r o t e c tt h ec o p y r i g h to ft h e s ed i g i t a lc o n t e n t d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n t ( a b b r e v i a t i o ni sd r m ) i sd e v e l o p e dt op r o t e c t t h ec o p y r i g h to ft h ed i g i t a lc o n t e n t ，w h i c hi n t e g r a t e se n c r y p t i o n ，s i g n a t u r e ， w a t e r m a r ka n ds oo n t h eg o a lo fd i wi st om a k et h ei l l e g a la c c e s st ot h e d i g i t a lc o n t e n ti m p o s s i b l eo ri n c r e a s et h ec o s t st od ot h i s o m ad r mi st h e m o s tp o p u l a rd i 蝴s t a n d a r di nm o b i l ec o m m u n i c a t i o nw h i c hi se s t a b l i s h e d b yo m a a n dt h eo m a d r m i s 也em o s tp e r f e c to n es of a rw i t ht h el a r g e s t n u m b e ro fm e m b e r s t h i st h e s i ss t u d i e dt h eo m ad i 蝴。a n dp u tf o r w a r dam o d e lo fo m a d i 蝴b a s e do nm e g a - s i mc a r da n ds m a r tp h o n e w i t ht h ea d v a n t a g eo f m e g a s i m ，t h es y s t e ms e tu paf i l ed a t a b a s ef o rd r mm a n a g e m e n ti nt h e s i mc a r di no r d e rt os t o r et h er i g h to b j e c t sc o r r e s p o n d i n gt ot h ed i g i t a l c o n t e n t sr e c e i v e db yt h em o b i l et e r m i n a l a tt h es a m et i m e ，t h es y s t e ms e tu p as p e c i a lc h a n n e lb ye x p a n d i n gt w oc o m m a n d so fl s 0 7 816 n o n s t a n d a r df i l e s i nt h es i mc a r dc a nb er e a db yt h em o b i l et e r m i n a lt h r o u g ht h i sc h a n n e l a n d r i g h to b j e c t ss t o r e di nt h es i mc a r dc a l lb ep a s s e db e t w e e nt h et e r m i n a la n d t h ec a r d t h ea d v a n t a g eo ft h es y s t e md e s c r i b e di nt h i st h e s i si st h a tt h ed i g i t a l m 北京邮电大学硕士论文基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 c o n t e n ta n di t sf i g h to b je c ta r es t o r e ds e p a r a t e l y t h ed i g i t a lc o n t e n ti ss t o r e d i nt h em o b i l et e r m i n a la n dc a l lb es h a r e db yd i f f e r e n tu s e r s b yu s b ， b l u e t o o t ha n ds oo nw i t h o u ta d d i t i o n a lp a y m e n t t h ef i g h to b j e c ti ss t o r e di n t h es i mc a r da n dc a nn o tb es h a r e df o rt h ef i l e si ns i ma r en o tv i s i b l e b e c a u s et h es i mc a r dc a ni d e n t i f yt h eu s e r su n i q u e l y , t h i ss y s t e mi sa b l et o p r o t e c tt h e c o n t e n t s u p p l i e r s i n t e r e s t s a sw e l la st h e f i g h t o fu s e r s c o n s u m p t i o n k e y w o r d s ：d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n to m a d r mm e g a s i mc a r d i v 北京邮电大学硕士论文 基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 独创性( 或创新性) 声明 本人声明所呈交的论文是本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中所罗列的内容以外，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邮电大学或其他教育机构的学位 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。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名：鎏壅垒日期： p 确弓 弓 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究 生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。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磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以 公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇 编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注 释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 本人签名：卷当尘 聊躲丝! 蝉 日期：狸星：主：兰至 日期：幽壁：多：哆 北京邮电人学硕士论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 1 1 论文研究的背景 第一章绪论 随着互联网的发展，网上电子书、音乐、电影、图片等数字内容的传播越来 越广泛，依托现代化的计算机和互联网技术，信息的数字化在信息存储、处理、 分析、和挖掘等方面体现出无可比拟的优势，日新月异的数字化新世界对现实生 活产生影响的同时其自身也正面临着各种各样严峻的挑战。随着无线、网络、存 储、计算等技术的快速发展，复制和传输数字内容越来越方便、容易和隐蔽，而 且速度更快，成本更低，范围更大。技术发展一方面极大促进了数字内容产业的 快速发展，同时也对各种数字内容的原创者、提供商、服务商以及运营商等各利 益方提出了严峻挑战：由于数字内容很容易被复制、修改，网络上传播的数字内 容存在大量的盗版和侵权问题。电影工作室和音乐一向不愿大规模地以电子媒体 方式发布他们的音乐就是因为这样产品的内容易于被复制，并且通过网络传播， 从而使得他们的收入受损。早在2 0 0 1 年据i f p i ( 国际唱片业联盟) 统计，当年 全球有2 5 的音像制品被盗版，全球盗版销售额为4 3 亿美元。 数字版权管理( d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n t ，简称d r m ) 正是随着数字图书、 音视频节目等数字信息在互联网上的广泛传播而发展起来的一种新技术。现已逐 步应用到其他固定和移动数据业务领域。d r m 技术的目的是保护数字内容的版 权，从技术上防止对数字内容的非法复制，或在一定程度上提高复制的技术和成 本门槛，使非法复制变得困难。d r m 提供了对数字内容进行安全分发、权限控 制和运营管理的能力，使得数字内容相关权益方能通过对每个数字内容定义不同 的使用权限，每个权限对应不同的商业价格，用户必须得到授权后才能按照相应 的权限消费数字内容，并支付相应费用。d r m 涉及的主要技术包括数字水印、 内容和设备的数字标识、身份认证、内容加密等。近几年，由于手机的普及，手 机铃声市场也日益庞大，据估计，在今后几年内，手机铃声的销售额将超过5 0 亿美元。随着智能手机的出现和流行，手机的处理能力和存储容量都已经发生了 质的变化，手机已经不再是传统意义上简单的联络工具，而是一个具有丰富功能 的手持终端，基于移动通信网络的数字内容下载与消费也随着手机功能的不断增 强而变得越来越流行，面对如此巨大的手机应用内容市场，经销商们也遇到了上 述同样的问题，如何对这些数字版权进行保护，已经成为亟待解决的问题。 基于对移动领域d r m 重要性的关注，全球许多标准组织和厂商纷纷独立或 联合进行了d r m 技术研究，推出了各自的技术标准。在o m a ( 开放移动联盟) 北京邮电大学硕士论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 组织体系内制定了o m a d r m 2 0 标准，此标准是目前业界最成熟、参与者最多、 影响力最大的主流d r m 标准。开放移动联盟o m a 始创于2 0 0 2 年6 月，w a p 论坛和开放式移动体系结构两个标准化组织通过合并成立最初的o m a 。发展至 今，o m a 已经发展的成员公司超过了3 5 0 家，其中包括了世界主要的移动运营 商、设备和网络供应商，信息技术公司，应用发展商和内容提供商。整个价值 链上的成员共同协作，确保为全世界的终端用户提供无缝的移动业务。 2 0 0 2 年1 1 月，o m a 组织正式发布了o m ad r m i 0 标准( 包括o m a d c f l 0 和o m a r e l l 0 ) ，面向简单数字内容，提供内容禁止转发、加密内容以 及版权信息组合分发和独立分发三种简单保护功能。2 0 0 4 年7 月，o m a 组织 首次发布o m ad r m 2 0 标准( 包括o m ad c f 2 0 和o m ar e l 2 0 ) ，面向高价值 数字内容，提供更强大、更可靠、更完整的保护机制。o m a d r m 2 0 已发布5 个 候选版本，于2 0 0 5 年底完成测试，并发布批准版本。为适应移动广播业务的内 容保护需求，在o m ad r m 2 0 基础上，制定了b c a s td r m 扩展标准o m a d r mx b s l 0 。越来越多的移动设备厂商、内容提供商、信息技术公司开始采用 o m a 的规范来开发自己的产品，以保护数字内容的版权，创造更高的价值。多 媒体数字服务是移动业务发展的主流方向，因此d r m 的商业前景非常巨大。 大容量智能卡是一种在处理速度和存储容量上都明显优于传统意义上的智 能卡的移动存储设备，当其用作手机s i m 卡时，由于其处理速度快、存储容量 大，使得一些原本无法集成到s i m 上的移动应用成为可能，而s i m 卡与用户的 一一对应关系使其具有无可替代的标识用户身份的作用，本论文就将研究一种基 于大容量s i m 卡和智能移动终端的o m ad r m 接收系统。 1 2 本论文的结构安排 本论文的主要内容安排如下： 第一章，绪论。本章主要介绍移动d r m 系统的研究背景和发展现状，阐述 本论文研究目的和方向。 第二章，数字版权管理( d r m ) 的基本理论。本章主要介绍数字版权管理 的基本理论，包括数字版权管理系统的构成以及实现过程中的一些关键技术。 第三章，o m ad r m 的基本理论。本章主要介绍开放移动联盟制定的o m a d r m 标准的发展过程以及技术框架、体系结构、内容保护机制，并对1 0 和2 0 两个版本的特点加以比较，之后重点介绍2 0 版本的实现原理以及用于描述权限 的版权描述语言和用于获取版权对象的r o a p 协议。 第四章，提出基于o m ad r m 的移动d r m 系统的模型。本章介绍基于o m a d r m 标准和大容量智能卡的移动d r m 系统的理论模型。 2 北京邮电大学硕士论文 基于火容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 第五章，根据第四章的系统模型提出实现方案。本章详细介绍实现系统模型 所要解决的问题以及各部分的详细的设计方案。 第六章，总结。本章总结模型的优缺点以及可能的改进方法。 3 北京邮电人学硕上论文基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 第二章数字版权管理基本理论知识 2 1 数字版权管理的概念 数字版权管理( d i g i t a lr i g h tm a n a g e m e n t ) 的原理是使用技术手段，对数字内 容在分发、传输和使用等各个环节进行控制，使得数字内容只能被授权使用的人， 按照授权的方式，在授权使用的期限内使用 1 】。 数字版权管理包括三个基本要素：加密后的数字内容、用于加解密该数字内 容的密钥和用户使用该数字内容的权限【2 】，如图2 1 所示。用户通过d r m 终端 完整获得所定购数字内容相关的三个基本要素后，方能正确解密并按所定购的使 用权限正常使用受保护的数字内容。 图2 - 1d r m 基本要素 典型的数字版权管理系统包括三个基本子系统：内容子系统、授权子系统和 d r m 代理子系统 2 】，如图2 2 所示。 图2 - 2 d r m 基本模型 ( 1 ) 内容子系统：向d r m 代理提供加密后的数字内容，并向授权子系统提供 加解密该数字内容的密钥。 4 北京邮电大学硕士论文基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 ( 2 ) 授权子系统：向d r m 代理提供描述用户使用数字内容权限的版权对象， 同时授权子系统还将内容密钥加密封装在版权对象中下发到d r m 代理。 ( 3 ) d r m 代理：收到版权对象，从中解密获得内容密钥，对来自内容子系统 的加密内容进行解密而获得原始数字内容，并按照版权对象规定的权限使用该数 字内容。 2 2d r m 技术基础 d r m 的流行得益于信息安全领域的一些主要技术的成熟，如加密、签名、 水印、p k i 、元数据、d o i 、x m l 等，d r m 系统正是这些技术的组合运用【3 】， 下面将分别对这些技术进行简单介绍。 2 2 1 加密技术 对数字化作品进行加密，是实施版权保护的基础和起点之一。所谓加密，是 对可读明文( p l a i nt e x 0 经过一定的算法变换，使之在逆变换之前，无法以阅读或 其他方式进行使用的过程。目前加密领域主要有对称加密、公钥加密及单向加密 三种方法。 对称加密，是指加密、解密均使用同一密钥。对称加密使用得较早，也比较 成熟。它可以分为两大类：分组加密( b l o c kc i p h e r ) 与流式加密( s t r e a mc i p h e r ) 。最出 名的分组加密算法当属美国a n s i 推荐的d e s 标准。它使用6 4 位分组，密钥长 度为5 6 位。分组加密的特点是对内容的改变十分敏感。另一类是流式加密，一 般为对字节流进行逐个运算。流式加密的特点是速度快，而且支持可变长度密钥。 对称加密的强度一般由随机数生成算法的优劣及密钥长度决定。对称密码技术的 缺点在于双方必须事先商量好密码，而这通常又不能通过网络即时进行，否则容 易被中间攻击者截获，从而失去密码的作用。同时，对一个网络团体，互相之间 进行保密通信所需的密钥数量呈幂级数增长，n 个站点的保密网络需n ( n 1 ) 个 密钥，密钥管理十分不便。 非对称加密又称公钥技术，它的特点在于，其加密及解密密钥是不一样的。 密钥有两个，一个是对外公开的，称为公钥( p u b l i ck e y ) ；另一个需要保密，只有 用户自己才知道，称私钥( p r i v a t ek e ”。公钥算法几乎都是基于求解一些数学问 题的困难性。如著名的r s a 算法，它是基于因式分解的。其他一些有名的算法 如最早提出的基于求解离散对数的d i f f i e - h e u m a n 算法，近几年才提出但表现卓 越的椭圆曲线算法等。非对称加密的一个优点是双方通信之前勿需协商。设a 、 b 相互通信，他们都公开自己的公钥。a 用b 的公钥加密数据并发给b ，b 用自 5 北京邮电大学硕士论文基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 己的私钥解密。同样，b 用a 的公钥加密并发给a ，a 就可用自己的私钥解密。 与对称加密不同，非对称加密的加密密钥是公开的：同时，作为解密密钥的私钥 又只有自己才知道，从而实现了保密性。而且，n 个站点的网络只需n 套密码， 密钥数仅呈线性增长，降低了密钥管理的复杂性。但非对称加密也有一些缺点： 一是算法复杂，速度慢，并且密文长度通常长于明文，另外需要更长密钥长度才 能达到与对称加密同等的加密强度。 单向加密又称h a s h 或杂凑算法。其特点在于不可解密，无法从密文中提取 出原文。单向加密是一种冗余加密方式，密文通常比明文短，该密文本身不用作 传递信息用途，而只用作对数据是否正确传输的校验。不同的明文，也可以生成 相同的密文，所以其加密过程是单向的、不可逆的。最出名的单向加密算法如 1 2 8 位m d 5 算法等，其特点是对原文的微小改变十分敏感。单向加密算法主要 有两个用途，一个是生成数字摘要，以确保明文未曾被篡改。对原文用单向加密 算法生成一定长度的密文，称为数字摘要。它不是用来替代原文，而是附在原文 的后面。这样数字摘要可以用来保护版权作品的完整性，即校验原文是否遭破 坏，是否被人中途修改过。另外一种用途是用来保护原始口令。避免口令以明文 方式泄露，或被破解。如对任何一个口令用m d 5 生成一个1 2 8 位摘要后存储， 并以摘要作为新的口令，则任何人包括系统管理员都无从知道用户口令是什么。 1 2 8 位是很高强度的加密。这对于保护用户口令的安全是十分有用的。 2 2 2 数字签名技术 数字签名是公钥加密技术的一种应用。对一个公钥私钥对而言，如果使用 公钥对数据进行加密，由于只有接收方才拥有可用于解密的私钥，所以可实现数 据保密的要求。反之，如果使用私钥对数据进行加密，则可以用公钥解密以验证 数据来源的真实性。这个过程就称为数字签名。 由于数字摘要有验证数据是否被正确传输、防止数据被篡改的功能，所以通 常的应用中很少直接对原文数据进行简单的签名，而是先对原文数据生成一个数 字摘要，再对摘要签名，或对原文与摘要一起签名。 2 2 3p k i 公钥体制 仅有对称加密及公钥技术对于数据及通信安全来说仍是远远不够的。以a b 公钥通信模型为例，黑客可以攻击公钥数据库，假称自己是a ，把自己的公钥与 a 的信息、身份联系起来。这样b 在用公钥验证数据来源时，就将受到欺骗。 因此确立一个可信赖的身份，就成为一个急迫的需求。 6 北京邮电大学硕士论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 p k i 体制力图通过模仿现实世界中的信任模型，建立起一种信任传导机制。 为此p k i 引入了第三方认证服务，通常称作r a c aq a , l l , ( r e g i s t r a t i o na u t h o r i t y ， c e r t i f i c a t i o na u t h o r i t y ) 。假定前提是，r a c a 中心本身是可信任的。这样，我们 基于信任c a 而信任其所签发的包含其他机构名称、公钥等信息的数字证书，进 而信任与机构相联系的公钥等信息是真实的。p k i 可以提供的服务主要有身份认 证、证书与密钥管理、时间戳与不可否认服务等。其中身份认证主要依靠c a 中 心颁发c a 数字证书来实现。 当前公认的p k i 标准由i e t f x 5 0 9 p k i x 协议定义。 2 2 4x m l 技术 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ，可扩展标记语言) 是设计标记语言的规 范。换句话说，x m l 是用来描述h t m l 之类的标记语言的元语言。h t m l 先于 x m l 产生，但它们都基于s g m l ( s t a n d a r dg e n e r a lm a r k u pl a n g u a g e ，标准通用 标识语言) 。x m l 是s g m l 的一个精简子集，其最大特点在于高度的结构化与可 扩展性。运用x m l 可以很容易地设计和表示其他的结构化标识语言。 x m l 相关技术包括很多方面，如x m l 数据模型定义，名称空间，x s l 或 c s s 格式化显示，s a x 或d o m 数据处理，x p a t h 、x l i n k 、x p o i n t e r 、x h t m lw e b 及相关应用，数据集成及x q l ，对象持续化与序列化传输( s o a p 、r m i 协议) ， x m l 加密与签名技术等。与d r m 有关的x m l 应用技术主要有x m l 数据模型 定义，x m l 名称空间，x m l 词表应用，及x m l 加密、签名技术。 2 2 5 元数据与r d f 2 所谓元数据( m e t a d a t a ) ，是对其他数据资源的内容、格式、定位等特征进行 描述与限定的统一结构化数据。元数据语法通常由相应名称空间上一系列具有一 定结构层次关系的元素集组成，且多用x m l 来表示。元数据的用户可以是程序， 也可能是人。 全文索引是信息组织的一种方式，这种组织是线性结构的。与全文索引不同， 元数据往往具有结构化特征，表现力更强，上下文关系更明晰，能够提供更为复 杂、更为准确的数据检索支持。元数据在信息组织方面的作用可以概括为描述、 定位、搜寻、评估、选择这样几个方面。根据功能，元数据可以划分为5 种类型： 管理型元数据、描述型元数据、保存型元数据、技术型元数据、使用型元数据。 r d f ( r e s o u r c ed e s c r i p t i o nf r a m e w o r k ，资源描述框架) 是在w 3 c 的支持下发 展起来的一种基础架构，它使得人们能够对结构化的元数据进行编码、交换和再 7 北京邮电大学硕士论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 利用。r d f 是许多元数据团体将他们的需求集中在一起，为支持网上元数据提 供强有力而灵活架构的结果。作为一个通用的元数据框架，r d f 通过设计支持 语义、语法和结构方面通用协议的机制，使元数据具有交互操作性。 2 2 6d o i 技术 d o i ( d i g i t a lo b j e c ti d e n t i f i e r ) 即数字对象标识符技术。在现实或虚拟环境中， 有许多需要根据唯一标识对不同对象进行处理的情况，例如身份证号、社会保险 号码、邮政编码、电话号码、i s b n 书号等。对于特定目的的应用来说，上述号 码都是两两之间不能重复的，具有唯一地确定、识别、定位单一对象的功能。 同样，在数字化及网络环境中也存在这种需求。在本地机环境中，需要标识 的对象个数是有限的。然而在i n t e m e t 这样一个巨大的分布式环境中，要生成一 个具有唯一识别功能的数字对象标识符并不是一件容易的事。这就是d o i 技术 产生的原由。 美国出版商协会a a p 设计的一个d o i 登记系统将d o i 唯一识别名与元数据 信息、数据对象地址联系起来，集中保存在一个服务器上以供查找。与u r l 相比 这种d o i 登记系统的好处是：u r l 可能是不稳定的，同一个u r l 所对应的对象内 容可能发生变化，同一对象的u r l 也可能改变、删除等，而d o i 登记系统则保 证了数字对象识别的稳定性、连续性。这种试验性的d o i 登记系统提供了未来 网络出版环境下进行数字内容管理的一个可能框架。 2 2 7 信息隐藏技术 加密技术将明文转变为密文，使得信息不可直接使用，除非通过授权得到解 密算法及密钥。与加密技术不同，信息隐藏则主要研究如何将某一机密信息秘密 隐藏于另一公开的信息中，然后通过公开信息的传输来传递机密信息。其关键在 于，它并不妨碍对信息的正常使用，但它可以通过嵌入特定标识性信息来跟踪和 保护版权。对公开信息中所隐藏的机密信息的检测与提取，可以作为法庭诉讼的 有力证据。 数字水印是信息隐藏的一个主要应用。根据抗攻击特性，数字水印可分为鲁 棒性水印与脆弱性水印。鲁棒性水印对攻击尤其常用的编辑、变换操作不敏感， 可用于在数字作品中标识作者、书号等版权信息。而脆弱性水印对攻击十分敏感， 稍有改动就会导致面目全非的结果，从而使得数字作品不可使用。脆弱水印可用 来判断数据是否被篡改，保护作品的完整性。 8 北京邮电人学硕士论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 2 3d r m 应用范围 d r m 的应用领域广泛，大体可分为电子书，包括电子文档、多媒体、移动、 广播电视、家庭网络、p 2 p 等 1 】。 对于电子书的d r m 保护有m i c r o s o f td a s 、a d o b ec o n t e n ts e r v e r ( 原 g l a s s b o o kc o n t e n ts e r v e r ) 等等，国内的e b o o kd r m 系统有方正a p a b i 数字版权 保护技术、书生的s e p 技术、超星的p d g 等。 目前已有的保护图像的方法是数字水印技术，把版权信息通过数字水印技术 加入图像后，如果发现有人未经许可而使用该图像，可以通过软件检测图像中隐 藏的版权信息，来证明该图像的版权。目前国外的数字水印技术开发商有美国的 d i g i m a r cc o r p 及英国的h i g hw a t e rs i g n u ml t d 。d i g i m a r e 提供的版权管理服务 属于前述的第一种方式，它利用数字水印技术在静止图像中嵌入版权信息，h i 出 w a t e rs i g n u m 基本上也提供相同的服务。国内现有的以华旗公司自主研发的数 字水印系统“爱国者版神一较为知名。爱国者数字水印技术作为新一代数字水印 技术，集成抗攻击、抗压缩、易损性和抗重复添加等最新的信息隐藏技术于一体。 流媒体是指在i n t e m e t i n t r a n e t 中使用流式传输技术的连续时基媒体，如音 频、视频或多媒体文件。流媒体的实时性使得流媒体技术日益流行，广泛应用 于多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程教育、远 程医疗、网络电台、实时视频会议等互联网信息服务。主流的流媒体系统目前都 已拥有了d r m 的解决方案，如r e a ls y s t e m 的r m c s ( r e a ls y s t e mm e d i a c o m m c r c e s u i t e ) 、m e d i as e r v i c e 的m d r m ( m i c r o s o f id i g i t a lr i g h t sm a n a g e m e n t ) 等，它们都遵循流媒体版权保护的一般框架。对于流媒体的d r m 主要有m m 的e m m s 和m i 2 c r o s o f lw i l l d o w sm e d i ad r m 。另外，由i b m 、a p p l e 、s u n 、 c i s c o 、p h i l i p s 等于2 0 0 0 年1 2 月发起成立了i s m a ，目标是加速基于口技 术的音视频及数据流媒体开放标准的产业化应用。目前已发布i s m a l 1 ( m p e g 4 基本音视频p r o f i l e 0 1 ) 、i s m a 2 0 ( a a c 2 h e 和a v c 高效音视频p r 0 2 f i l e 2 3 4 ) 、i s m a c r y p t l i ( r t p 承载加密的a v c 流) 等标准，并计划引入o m a d r m 2 0 和r e l 作为其d r m 实现。 随着移动数据增值业务的迅猛发展内容提供商通过大量下载类业务及 m m s 等信息类业务传播的音视频和应用软件、游戏等数字内容越来越多，其版 权及相关利益必须得到保证。将d r m 技术引入移动增值业务，可以确保数字内 容在移动网内传播，保证内容提供商的利益。目前，国际上针对移动d r m 开展 了大量的研究工作，其中，o m a 制定的移动d r m 标准得到了广泛的支持和认 同，2 0 0 5 年6 月1 4 日，o m a 公布了最新的o m ad r m v 2 0 ，制定了基于p k i 9 北京邮电大学硕上论文基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 的安全信任模型，给出了移动d r m 的功能体系结构、权利描述语言标准、d r m 数字内容格式( d c f ) 和权利获取协议( r o a p ) 。o m a 的d r m 规范主要包括 d r m 系统、数字内容封装和版权描述三大部分： ( 1 ) 系统部分( d r m ) ：关注消息交互，密钥交换以及设备管理等； ( 2 ) 数字内容封装部分( d c f ) ：定义数字内容的封装格式和一些与使用相关 的头信息； ( 3 ) 版权描述语言部分( g e l ) ：定义对数字内容使用的限制、许可信息和对 应的密钥信息等。 当前，已经出现了支持o m ad r m 的移动设备，如n o l d a6 2 2 0 手机。国内 的掌上书院支持移动d r m ，掌上书院是目前使用最为广泛的手机电子书阅读软 件之一，它使用的电子书格式为u m d 。随着3 g 移动技术以及o m a d r m 的发 展，d r m 在移动领域的应用研究将更进一步，市场上将会出现更多的移动d r m 系统和产品。 在数字电视广播系统中，数字版权保护技术主要应用在数字内容的传输和使 用、数字内容制作管理、各类硬件设备、运营商等各环节上。国际上如h d c p ， d t c p ，c p r m ，s d m i ，s v p ，c a s 等，我国数字电视产业联盟刚完成的u c p s ( 数 字音视频接1 3 统一内容保护技术规范) 。目前，联邦通讯委员会( f e d e r a l c o m m u n i c a t i o n sc o m m i s s i o n ，f c c ) 已经批准了多项适合用于在数字电视领域 的内容保护技术规范。 p 2 p ( p e e rt op e e r ) 网络凭借其低成本、高容错能力、资源丰富以及配置灵活 等等优点得到了广泛的应用，除了s k y p e 、b t 、e d o n k e y 等几种比较主要的p 2 p 应用外，互联网上还有大量基于p 2 p 的业务协作工具、分布式计算、流媒体等 多种能够带来丰厚利润回报的业务。但是同时由于它的灵活性给数字版权保护带 来了极大的挑战，目前针对于p 2 p 的应用提出了很多种d r m 的应用模型，对于 整个p 2 p 的数字版权保护提出了一些列实用型模型。t h o m s o n 的s m a r t r i g h t 系 统就是一个创新的、可更新的、端到端的用于家庭网络的版权保护方案。 2 4d r m 产业状况 日新月异的数字化新世界对现实生活正在产生越来越大的影响，同时其自身 也正面临着各种各样严峻的挑战。随着无线、网络、存储、计算等技术的快速发 展，复制和传输数字内容越来越方便、容易和隐蔽，而且速度更快，成本更低， 范围更大。技术发展一方面极大促进了数字内容产业的快速发展，同时也对各种 数字内容( 如图片、铃声、音乐、电影、游戏等) 的原创者、提供商、服务商以 及运营商等各利益方提出了严峻挑战。 1 0 北京邮电大学硕士论文基于人容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 数字化内容服务具有质量高、可定制、可交互的特点，能带给用户更富吸引 力的业务体验、为内容提供商和运营商带来更大的盈利空间，与此同时，非法复 制数字化内容也成为盗版集团的主要目标。数字版权管理就是要通过必要的技术 手段保证数字化内容不被非法复制，保障数字内容提供者和运营商的利益，为用 户提供更加优质的服务。在任何数字内容服务领域，都涉及数字版权管理。例如： 支持直播、广播和点播的m t v 业务、移动流媒体业务，支持在线下载、离线分 发的数字音乐、铃声、图书、图片、f l a s h 、游戏、影视节目等数字多媒体因特 网增值服务和无线数据增值服务以及应用软件的发布等领域。 数字媒体作为一种商品，通过网络和各种媒介在终端、用户之间分发。d r m 系统是整个数字媒体的控制核心，也是构建数字内容服务全新商业模式的关键， 能使用户获得更多更好的数字内容服务。d r m 价值链包括内容提供商、运营商 和用户等实体。对内容保护而言，d r m 有利于【4 】： 保护对数字内容的投资，促进内容原创； 保护数字内容的合法收入； 灵活控制对数字内容的使用和传播； 针对特定内容可以开展促销、奖励等增值业务。 对运营商而言，d r m 能够： 通过收取数字版权使用费直接提升每用户平均收入( h l u u ) 值； 增加宽带数据业务整体流量； 提供差异化运营方式，吸引高质量内容保护； 提高内容保护忠诚度，并通过高质量内容吸引用户； 保护宽带数据业务的长期收益并扩大市场占有率。 咨询顾问公司o v u m 在2 0 0 4 年时就预测，2 0 0 7 年7 5 的移动内容服务将 引入d r m 保护，超过5 5 的手机将支持o m ad r m 标准 4 】。数据显示，数字 版权管理是众多挑战中引起各方越来越多关注的问题之一。因为大家都越来越清 晰地认识到，缺少数字版权管理机制的数字化网络无法对数字内容进行有效保 护，整个数字内容产业的有序发展将因此受到严重阻碍。因此，业界普遍认为 d r m 体系将成为数字化内容产业的基础性设施，d r m 技术必将受到更多的重视 和更快的发展。 北京邮电大学硕上论文基于大容量s i m 卡的移动d r m 系统研究与应用 第三章o m ad r m 基本理论知识 3 1o m ad r m 发展及应用 2 0 0 2 年1 1 月，o m a 组织正式发布了o m a d r m l 0 标准( 包括o m a d c f l 0 和o m ar e l l o ) ，面向简单数字内容，提供内容禁止转发、加密内容以及版权 信息组合分发和独立分发三种简单保护功能【4 】。 2 0 0 4 年7 月，o m a 组织首次发布o m ad r m 2 0 标准( 包括o m ad c f 2 0 和 o m ar e l 2 0 ) ，面向高价值数字内容，提供更强大、更可靠、更完整的保护机制。 o m ar e l 2 0 已发布5 个候选版本，于2 0 0 5 年底完成测试，并发布批准版本。 为适应移动广播业务的内容保护需求，在o m a d r m 2 0 基础上，制定了b c a s t d r m 扩展标准o m ad r mx b s l 0 。 o m ad r m i 0 标准定义的是一个初级的d r m 系统，将来可以扩展为一个更 加复杂和安全的d r m 系统。o m a d r mv 1 0 定义了四种应用模型 7 】。 ( 1 ) 禁止转发。一个数字内容被封装在一个d r a m 消息中传输给设备，允许设 备使用内容，但是内容不能转发到其他设备，且设备不能修改此数字内容。 ( 2 ) 组合发送。一个版权对象和一个数字内容被封装在一个d r m 消息中发送 给设备，设备可以根据版权对象的规定向用户提供内容，但不能修改、转发版权 对象和数字内容。 ( 3 ) 分别发送。内容对象打包成一种特殊的d r m 内容格式( d r mc o n t e n t f o r m a t , d c f ) ，采用对称加密技术，必须使用内容密钥( c o n t e n te n c r y p t i o nk e y , c e k ) 才能够访问媒体内容，c e k 存储在版权对象中。这样，内容可以经过非安 全的传输途径传送，而版权对象的传送则需要更高安全性的传输通道。 ( 4 ) 超级分发。超级发送是分别发送的一种特殊应用方式。在这种模式下， 终端之间可以通过任何可能的途径传送数字内容，而版权对象只能通过w a p p u s h 从版权发布服务器获得。这样就在不危及任何版权维护的商业模式的条件 下，极大地鼓励了用户之间更