可伸縮性編碼多媒體的單密鑰、細(xì)粒度控制的DRM系統(tǒng).pdf

1、隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的多媒體內(nèi)容能夠通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)布和傳輸。許多類型的多媒體數(shù)據(jù)采用了可伸縮性編碼，把原始內(nèi)容根據(jù)不同的準(zhǔn)則編碼成在質(zhì)量、空間、時(shí)間上漸進(jìn)的形式，從而能夠有選擇地丟棄碼流中的部分?jǐn)?shù)據(jù)來適應(yīng)當(dāng)前的帶寬條件以及設(shè)備的處理和顯示能力。另一方面，數(shù)字內(nèi)容極容易復(fù)制的特性使得多媒體內(nèi)容的盜版成為非常嚴(yán)重的問題，由此產(chǎn)生的DRM系統(tǒng)是管理數(shù)字內(nèi)容的授權(quán)許可和訪問控制的一整套技術(shù)。 本文以JPEG200

2、0和Motion JPEG2000為實(shí)例，為可伸縮性編碼的多媒體內(nèi)容設(shè)計(jì)了一個(gè)“所見即所購(gòu)”的DRM原型系統(tǒng)。 首先，我們提出了一種與原碼流語法兼容、并保持其可伸縮性的加密方案。語法兼容使普通的播放器也可以對(duì)加密碼流正常解碼而不會(huì)造成崩潰；如果合理選擇加密范圍就可以為免費(fèi)用戶提供原始內(nèi)容的預(yù)覽。在加密碼流中保持原碼流的所有可伸縮性使得網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑上的某些處理結(jié)點(diǎn)能夠根據(jù)需要直接對(duì)加密碼流進(jìn)行轉(zhuǎn)碼，得到適合實(shí)際需要的子碼流，這個(gè)過

3、程既不需要解密密鑰，也不要求網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是受信任的。這種特性可以稱為“一次加密，多種方式解密”。和其它一些有代表性的方案相比，我們的加密方案具有精細(xì)的可伸縮性粒度支持，優(yōu)越的運(yùn)算速度，良好的比特錯(cuò)誤彈性，以及可以忽略的存儲(chǔ)空間開銷。 然后，我們提出了一種通用、靈活而便捷的密鑰管理方案。我們把所有可伸縮性劃分為兩大類，分別用全序集和偏序集表示。整個(gè)多媒體內(nèi)容就表示為所有全序集和偏序集的笛卡爾積，它仍然為一個(gè)偏序集，可以用具有單個(gè)根頂點(diǎn)

4、的Hasse圖表示。對(duì)可伸縮性多媒體的訪問控制就等價(jià)于對(duì)這個(gè)偏序集的訪問控制。借助一種基于散列函數(shù)的密鑰推導(dǎo)方法，每個(gè)頂點(diǎn)的訪問密鑰可以由它的父頂點(diǎn)密鑰和一些公開輔助信息生成，而散列函數(shù)的單向性保證了從所有子頂點(diǎn)密鑰也無法得到父頂點(diǎn)密鑰。這樣，原始碼流只需要被加密一次，用戶可以自由選擇不同可伸縮性參數(shù)組合對(duì)應(yīng)的定制版本，每個(gè)版本只需要一個(gè)子根頂點(diǎn)密鑰和相關(guān)的公開輔助信息就可以推導(dǎo)出所有數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)的解密密鑰。這種特性可以稱為“一次保護(hù)，多種