專利名稱：數(shù)字版權保護方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)字信息網(wǎng)絡技術領域，特別涉及到一種用于數(shù)字多媒體的版權保護方法及保護系統(tǒng)。
背景技術：
數(shù)字版權保護系統(tǒng)是指控制或限制在電子裝置上使用數(shù)字媒體內(nèi)容的一種或幾種技術。最經(jīng)常使用數(shù)字版權保護或管理(DRM)技術的數(shù)字媒體內(nèi)容包括音樂、電影、視覺藝術品，以及計算機數(shù)據(jù)文件及軟件產(chǎn)品。
正如其名，數(shù)字版權管理(DRM)系統(tǒng)只應用于數(shù)字媒體。由于其制作和處理技術的先進性，以及更高的質(zhì)量，使得數(shù)字媒體內(nèi)容比模擬媒體內(nèi)容更受歡迎。隨著個人計算機的普及，數(shù)字媒體文件可以無限量的拷貝和傳播，而不降低一點質(zhì)量。而傳統(tǒng)的模擬媒體的每次拷貝都會降低質(zhì)量，甚至在正常使用的過程中也會降低質(zhì)量。互聯(lián)網(wǎng)和文件共享技術的流行，使得散播有版權的數(shù)字媒體文件變得非常容易。這就使得版權得不到應有的保護。這種未經(jīng)授權的大量傳播有版權的數(shù)字媒體文件的作為，嚴重的侵害了版權人和媒體產(chǎn)業(yè)的利益，特別是音樂和電影產(chǎn)業(yè)。數(shù)字媒體出版商的商業(yè)模式依賴于對每個數(shù)字作品拷貝、甚至每次播放的收費。設計開發(fā)數(shù)字多媒體的版權保護系統(tǒng)就是為了幫助數(shù)字媒體出版商維護自己的合法利益，從技術方案上去控制其數(shù)字多媒體版權內(nèi)容的復制和分發(fā)。
在目前已有的數(shù)字版權保護系統(tǒng)中，該數(shù)字版權管理系統(tǒng)幫助內(nèi)容提供者以一種加密的被保護的文件格式在互聯(lián)網(wǎng)上傳送包括音樂、電影在內(nèi)的數(shù)字媒體內(nèi)容。數(shù)字版權管理系統(tǒng)通過打包加密的方式來保護數(shù)字媒體文件。打包的文件是原始媒體文件的一個被“密鑰”加密的版本，這個打包的文件同時還包括媒體提供商提供的其它一些信息。只有獲得許可證的用戶才能打開并播放該打包的媒體文件。
通常數(shù)字版權管理系統(tǒng)的基本工作方式如下(1)打包加密數(shù)字版權管理系統(tǒng)包裝媒體文件，打包的媒體文件用一個“密鑰”加密，這個密鑰保存在一個加密的許可證中，這個許可證存放在另外的地方。這個打包的媒體文件還包括其它一些附加信息，諸如獲取許可證書的URL地址等。
(2)發(fā)行這個打包后的媒體文件可以放在WEB服務器上提供下載，放在流媒體服務器上，或者通過電子郵件、CD發(fā)送給用戶。
(3)建立許可證服務器內(nèi)容提供商選擇一個許可證書授權中心，存放包含特定權利和規(guī)則的許可證書。許可證授權中心的任務就是認證用戶的許可證申請。數(shù)字媒體文件和許可證分開存儲和發(fā)送，使得整個系統(tǒng)更加容易管理。
(4)獲取許可證為了播放數(shù)字媒體文件，用戶需要一個支持數(shù)字版權管理(DRM)系統(tǒng)的播放器。在獲得許可證后，根據(jù)許可證中規(guī)定的權利和原則，用戶就可以播放數(shù)字媒體文件了。許可證中包含不同的權利，比如開始的時間和日期，可播放的期間和次數(shù)等。例如，默認的許可權利可能允許用戶在特定的計算機上播放數(shù)字媒體文件，拷貝文件到一個便攜設備中。但是，許可證是不能轉移的。如果用戶把打包的數(shù)字媒體文件送給一個朋友，這個朋友必須獲得他(她)自己的許可證才能播放這個文件。
在已有技術中，將打包的媒體文件只是在一層上用一個密鑰加密，這種媒體文件很容易被解密，這就形成盜版的可能性，就保護不住這種版權；同時這種數(shù)字版權保護系統(tǒng)也不能適應對不同媒體的不同安全要求進行分等級保護，也不適應P2P網(wǎng)絡傳輸中的版權保護要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術問題是，為了從技術方案上進一步保護版權，針對目前對版權的加密保護只是在媒體文件層加一個密鑰保護，很容易被解密和盜版，不適應P2P網(wǎng)上傳輸需要，因而重新設計了一種可靠的、多層加、解密方式對其進行保護。本發(fā)明的目的是提供一種多層的數(shù)字版權保護方法及保護系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是采用以下技術方案來實現(xiàn)的，一種多層的數(shù)字版權保護方法，其特征在于，按如下步驟進行A.分割、加密和生成容器文件a.本保護系統(tǒng)，首先對數(shù)字媒體文件內(nèi)容實施密鑰加密，同時加入媒體內(nèi)容提供者提供的其它信息，并包裝成為打包加密的數(shù)字媒體文件；同時生成包含播放媒體密鑰和各種許可播放方式的播放許可證，各種許可播放方式如在指定的播放器播放、不限定播放器播放、可以不限時不限次播放、有限的播放次數(shù)、有限的播放時間(播放開始及結束時間)等。
b.然后，將加密的數(shù)字媒體文件內(nèi)容切割成n(n＞＝1)個數(shù)據(jù)塊，稱之為切片；c.對于每個數(shù)據(jù)塊可以實施再加密，并可以用相同或不同的“密鑰”加密，也可以部分切片再加密，部分切片不再加密，或全部切片都不再加密；d.同時，根據(jù)加密數(shù)字媒體文件及其切片和再加密的參數(shù)生成媒體容器文件。容器文件主要包括下列內(nèi)容①文件名②文件版權所有者③文件基本信息，如媒體切片數(shù)/加密方式等④獲得下載許可證的通用資源定位器(URL)⑤獲得播放許可的通用資源定位器(URL)
⑥文件切片1URL，鑰匙文件切片2URL，鑰匙文件切片nURL，鑰匙…………⑦文件媒體數(shù)據(jù)區(qū)1.....n⑧與數(shù)據(jù)1.....n有關的其它文件每個切片的解密鑰匙也可以不放在容器文件里，而放在下載許可證里.文件媒體數(shù)據(jù)區(qū)1.....n是指媒體內(nèi)容提要或說明數(shù)據(jù)；如導演、主要演員或節(jié)選鏡頭等；e.對容器文件的部分內(nèi)容用密鑰加密，也就是容器文件里的文件名、文件版權所有者、文件的基本信息、獲得下載許可證的URL都必須保持明文，除此而外的內(nèi)容可以根據(jù)媒體安全等級要求實施加密；密鑰存放在下載許可證里。
f.根據(jù)加密數(shù)字媒體文件及其切片和加密參數(shù)，以及加密容器文件的參數(shù)生成下載許可證；B.發(fā)行和發(fā)布數(shù)字媒體內(nèi)容的全部加密切片放在對等網(wǎng)絡P2P的種子服務器上，供P2P客戶下載；也可以放在流媒體服務器或文件服務器供用戶下載；部分加密的容器文件放在網(wǎng)絡服務器上發(fā)布；內(nèi)容提供商可選擇一個許可授權中心，存放包含播放媒體密鑰的播放許可證和包含容器文件密鑰的下載許可證，從事有關的授權服務；內(nèi)容提供商也可選擇兩個許可授權中心，分別存放播放許可證和下載許可證及相關的授權服務；C.獲得許可證首先，用戶從WEB服務器獲得部分加密的容器文件，從容器文件的明文部分，用戶可以知道文件名、文件版權所有者、文件基本信息(如媒體切片數(shù)/加密方式等)、獲得下載許可證的URL、獲得播放許可證的URL；然后，對于加密的媒體內(nèi)容，如果用戶希望繼續(xù)得到和播放這個加密媒體文件，則根據(jù)容器文件明文部分的“下載許可證的URL”請求獲得下載許可證，根據(jù)在容器文件中”獲得播放許可證的URL”請求獲得播放許可證。
得到下載許可證，就得到了解密容器文件的容器密鑰，解密容器文件就可以得到所有文件切片的URL、密鑰和其它信息。用戶可以通過P2P網(wǎng)絡得到所有的文件切片，并解密切片，恢復得到原來的加密媒體內(nèi)容；得到播放許可證之后，即可播放加密的媒體內(nèi)容了。播放許可證中包含各種許可方式，如在指定的播放器播放、不限定播放器播放、可以不限時不限次播放、有限的播放次數(shù)、有限的播放時間(播放開始及結束時間)等。
所述播放許可證、下載許可證、容器文件、加密的切片媒體文件都是分別存放的。播放許可證里存放有媒體密鑰，容器密鑰存放在下載許可證里，切片密鑰可放在容器文件中。
所述密鑰加密過程，在本方法的流程中有三層密鑰媒體密鑰、切片密鑰、容器密鑰，這三種密鑰對應三次加密和解密過程，a.媒體密鑰加密媒體文件，其結果是產(chǎn)生完整的加密媒體文件，同時生成媒體播放許可證；b.將加密的媒體文件切割成片，用切片密鑰加密每個切片；c.再用容器密鑰加密容器文件，同時生成包含容器密鑰的下載許可證。
所述密鑰解密過程，是加密流程的逆過程，其步驟為，a.獲得下載許可證，從而得到解密容器文件的容器密鑰；b.通過解密容器文件得到各個切片的URL和相應的密鑰；c.通過互聯(lián)網(wǎng)和P2P網(wǎng)絡獲得所有的切片，并用切片密鑰解密所有的切片，恢復成完整的加密媒體文件；d.在獲得到播放許可證后，利用媒體密鑰解密媒體文件，得到原始的媒體文件。
一種用于數(shù)字多媒體的版權保護系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含有數(shù)字媒體文件的打包加密器、分割和切片加密器、容器文件加密器、媒體播放授權服務器、下載授權服務器、容器文件網(wǎng)絡服務器、流媒體或文件服務器、種子服務器以及播放器。
打包加密器主要對原始數(shù)字媒體內(nèi)容進行加密，得到加密的媒體文件；同時加入媒體內(nèi)容提供者提供的其它信息，再將加密媒體文件和加入的其它信息包裝成一個完整的文件，稱為打包加密媒體文件。打包加密器根據(jù)打包加密參數(shù)和許可播放方式生成播放許可證，許可證里包含播放密鑰和各種許可播放方式，如在指定的播放器播放、不限定播放器播放、可以不限時不限次播放、有限的播放次數(shù)、有限的播放時間(播放開始及結束時間)等。
分割和切片加密器主要將打包加密媒體文件按一定規(guī)則分割成N(N＞＝1)個數(shù)據(jù)塊，即媒體切片，同時將切片加密。加密的切片密鑰可以相同，也可以不同。可以部分切片加密，也可以全部切片加密，也可以全部切片不加密。切片加密器根據(jù)打包加密參數(shù)、切片加密參數(shù)生成容器文件，切片密鑰可以放在容器文件里。容器文件加密器主要對容器文件的部分內(nèi)容用密鑰加密，即對容器文件里的文件名、文件版權所有者、文件的基本信息、獲得下載許可證的URL都必須保持明文外，其余的內(nèi)容可以根據(jù)媒體安全等級要求實施加密；同時根據(jù)容器文件加密參數(shù)、打包加密參數(shù)、切片加密參數(shù)生成下載許可證。
播放授權服務器和下載授權服務器是媒體提供者選擇的授權中心的服務器，分別存放播放許可證和下載許可證，并對用戶提出的許可申請進行認證，對合格者發(fā)放許可證。
流媒體或文件服務器、種子服務器，所述種子服務器是指存放媒體文件全部加密切片的服務器，供P2P網(wǎng)絡傳輸，它們主要存放加密媒體切片，在網(wǎng)上發(fā)布供用戶下載。容器文件網(wǎng)絡服務器存放容器文件，在網(wǎng)上進行信息發(fā)布，供用戶下載。
所述的5種服務器，即播放授權服務器、下載授權服務器、流媒體或文件服務器、種子服務器、容器文件網(wǎng)絡服務器；它們都連接在互連網(wǎng)上。
播放器是用戶端的能夠支持本發(fā)明數(shù)字版權保護系統(tǒng)的個人計算機，它能夠與播放授權服務器和下載授權服務器、流媒體服務器或文件服務器、種子服務器以及容器文件服務器進行通信、申請許可，并在獲得許可授權后下載、解密播放加密的數(shù)字媒體內(nèi)容，或將數(shù)字媒體內(nèi)容傳送到便攜播放器中。
本發(fā)明有益效果為，實施本發(fā)明的數(shù)字版權保護方法及多層保護系統(tǒng)，實現(xiàn)了媒體文件、媒體切片、容器文件多層保護，提高了版權保護的安全性和可靠性；適應了網(wǎng)絡中P2P傳輸要求；適應了網(wǎng)絡傳輸中對不同媒體內(nèi)容的不同安全級別要求，實施不同層的加密保護。


圖1為已有技術中數(shù)字版權保護方法和系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明多層數(shù)字版權保護方法及系統(tǒng)示意圖；圖3為本發(fā)明中密鑰加密過程示意圖；圖4為本發(fā)明中密鑰解密過程示意圖。
具體實施例方式
參照圖1，表示目前常用的DRM保護方法和系統(tǒng)示意圖。數(shù)字媒體內(nèi)容首先打包加密，成為加密的媒體內(nèi)容；生成加密媒體內(nèi)容之后，一方面通過流媒體服務器或Web在網(wǎng)絡上發(fā)布出去，同時在授權服務器上存放加密媒體內(nèi)容的播放許可證。用戶通過流媒體服務器或Web服務器請求并獲得加密的媒體內(nèi)容，從該加密媒體內(nèi)容文件中得到獲得播放許可證的URL(授權服務器)，向授權服務器請求播放許可。經(jīng)過審核過程(注冊或購買許可)后，用戶從授權服務器得到播放許可證。用戶在得到播放許可證后，可以解密播放加密的數(shù)字媒體內(nèi)容，也可以將媒體內(nèi)容傳送到便攜播放器中。目前已有的這種方法存在的不足之處是保護的力度不夠。
參照圖2，表示本發(fā)明的多層數(shù)字版權保護方法和系統(tǒng)示意圖。數(shù)字媒體內(nèi)容首先被包裝加密，成為打包加密的媒體內(nèi)容。生成打包加密媒體內(nèi)容的同時，根據(jù)加密的參數(shù)生成播放許可證，并且把許可的播放方式寫在播放許可證中。播放許可證存放在播放授權服務器上。在生成打包加密的數(shù)字媒體內(nèi)容之后，再對打包加密的數(shù)字媒體內(nèi)容做切片加密處理，同時根據(jù)加密處理的參數(shù)，生成媒體容器文件。媒體容器文件的部分內(nèi)容可以加密，在完成加密的同時，根據(jù)加密處理參數(shù)生成下載許可證書，下載許可證書放在下載授權服務器上，部分內(nèi)容加密處理后的容器文件放在網(wǎng)絡服務器上。加密的數(shù)字媒體內(nèi)容切片可以放在P2P網(wǎng)絡中的種子服務器上作為種子供用戶下載，也可以放在流媒體或文件服務器上供用戶下載。用戶從網(wǎng)絡服務器下載獲得容器文件，根據(jù)容器文件的內(nèi)容從下載授權服務器獲得下載許可證書，利用下載許可證中的容器密鑰，解密容器文件中的加密的信息，得到加密媒體內(nèi)容切片的URL和相關解密密鑰，然后從不同的URL下載所有的數(shù)字媒體內(nèi)容切片。根據(jù)需要解密被加密的切片，恢復得到完整的加密媒體內(nèi)容。用戶從播放授權服務器中經(jīng)過審核過程或稱授權認證(注冊或購買)得到播放許可證后，可以解密播放加密的數(shù)字媒體內(nèi)容，或傳送到便攜播放器中。經(jīng)過本發(fā)明的媒體文件、媒體切片和容器文件多層加密保護，增加了對數(shù)字版權的保護力度。
參照圖3及圖4，表示本發(fā)明數(shù)字版權保護方法流程和系統(tǒng)中的兩個過程，所述密鑰加密過程，在本方法的流程中有三層密鑰媒體密鑰、切片密鑰、容器密鑰，這三種密鑰對應三次加密和解密過程，a.媒體密鑰加密媒體文件，其結果是產(chǎn)生完整的加密媒體主文件，同時生成媒體播放許可證；b.將加密的媒體文件切割成片，用切片密鑰加密每個切片，同時生成容器文件；c.再用容器密鑰加密容器文件，同時生成包含容器密鑰的下載許可證。所述密鑰解密過程，是加密流程的逆過程，其步驟為，a.獲得下載許可證，從而得到解密容器文件的容器密鑰；b.通過解密容器文件得到各個切片的URL和相應的切片密鑰；c.通過互聯(lián)網(wǎng)和P2P網(wǎng)絡獲得所有的切片，并用切片密鑰解密所有的切片，恢復成完整的加密媒體文件；d.在獲得到播放許可證后，利用媒體密鑰解密媒體文件，得到原始的媒體文件。
權利要求
1.一種數(shù)字版權保護方法，其特征在于，按如下步驟進行A.分割、加密和生成容器文件a.首先對數(shù)字媒體文件內(nèi)容可以實施密鑰加密，使之成為打包加密的數(shù)字媒體內(nèi)容；同時生成包含媒體密鑰和各種許可播放方式的播放許可證，b.將加密的數(shù)字媒體文件內(nèi)容切割成n(n＞＝1)個數(shù)據(jù)塊，稱之為切片，c.對于每個數(shù)據(jù)塊可以實施再加密，并可以用相同或不同的“密鑰”加密，也可以部分切片再加密，部分切片不再加密，或全部切片都不再加密，d.根據(jù)加密數(shù)字媒體文件及其切片和再加密的參數(shù)生成媒體容器文件，容器文件主要包括下列內(nèi)容①文件名，②文件版權所有者，③文件基本信息，如媒體切片數(shù)/加密方式等，④獲得下載許可證的URL，⑤獲得播放許可證的URL，⑥文件切片1URL和鑰匙至文件切片nURL和鑰匙，⑦文件媒體數(shù)據(jù)區(qū)1.....n，⑧與數(shù)據(jù)1.....n有關的其它文件；e.對容器文件的部分內(nèi)容用密鑰加密，也就是容器文件里的文件名、文件版權所有者、文件的基本信息、獲得下載許可證的URL都必須保持明文，除此而外的內(nèi)容可以根據(jù)媒體安全等級要求實施加密；f.根據(jù)加密數(shù)字媒體文件及其切片和加密參數(shù)，以及加密容器文件的參數(shù)生成下載許可證；B.發(fā)行和發(fā)布，數(shù)字媒體內(nèi)容的全部加密切片放在對等網(wǎng)絡P2P的種子服務器上，供P2P客戶下載；也可以放在流媒體或文件服務器供用戶下載；部分加密的容器文件放在網(wǎng)絡服務器上發(fā)布；C.獲得許可證書，用戶首先從網(wǎng)絡服務器獲得部分加密的容器文件，從容器文件的明文部分，用戶可以知道文件名、文件版權所有者、文件基本信息，獲得下載許可證的URL、獲得播放許可證的URL；然后，對于加密的媒體內(nèi)容，用戶則根據(jù)容器文件明文部分的“下載許可證的URL”請求獲得下載許可證，根據(jù)在容器文件中”獲得播放許可證的URL”請求獲得播放許可證。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于數(shù)字版權保護方法，其特征在于，所述密鑰加密過程，有三層密鑰媒體密鑰、切片密鑰、容器密鑰，這三種密鑰對應三次加密和解密過程，a.媒體密鑰加密媒體文件，其結果是產(chǎn)生完整的加密媒體文件，同時生成媒體播放許可證；b.將加密的媒體文件切割成片，用切片密鑰加密每個切片；c.再用容器密鑰加密容器文件，同時生成包含容器密鑰的下載許可證。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于數(shù)字版權保護方法，其特征在于，所述播放許可證、下載許可證、容器文件、加密的切片媒體文件都是分別存放的。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于數(shù)字版權保護方法，其特征在于，所述播放許可證，包含各種許可方式，它們可以是在指定的播放器播放、不限定播放器播放、可以不限時不限次播放、有限的播放次數(shù)、有限的播放時間，即播放開始及結束時間。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于數(shù)字多媒體的版權保護方法，其特征在于，所述密鑰解密過程步驟為，a.獲得下載許可證，從而得到解密容器文件的容器密鑰；b.通過解密容器文件得到各個切片的URL和相應的密鑰；c.通過互聯(lián)網(wǎng)和P2P網(wǎng)絡獲得所有的切片，并用切片密鑰解密所有的切片，恢復成完整的加密媒體文件；d.在獲得到播放許可證后，利用媒體密鑰解密媒體文件，得到原始的媒體文件。
6.一種數(shù)字版權保護系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含有數(shù)字媒體文件的打包加密器、分割和切片加密器、容器文件加密器、媒體播放授權服務器、下載授權服務器、容器文件網(wǎng)絡服務器、流媒體或文件服務器、種子服務器以及播放器。
7.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字版權保護系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)字媒體文件的打包加密器、分割和切片加密器、容器文件加密器對媒體進行分層加密和分別生成播放許可證、容器文件、下載許可證。
8.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字版權保護系統(tǒng)，其特征在于，媒體播放授權服務器、下載授權服務器、容器文件網(wǎng)絡服務器，分別存放播放許可證、下載許可證和容器文件；并進行所述的授權服務和信息發(fā)布。
9.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字版權保護系統(tǒng)，其特征在于，流媒體或文件服務器、種子服務器主要存放媒體的加密切片，在網(wǎng)上發(fā)布。
10.根據(jù)權利要求6所述的數(shù)字版權保護系統(tǒng)，其特征在于，所述播放器能夠與所述的5種服務器進行通信，對媒體申請許可及下載、解密播放或傳送到便攜播放器。
全文摘要
數(shù)字版權保護方法及系統(tǒng)，屬于數(shù)字信息網(wǎng)絡技術領域，該方法按如下步驟進行A.分割、加密和生成容器文件；B.對文件進行發(fā)行和發(fā)布；C.獲得許可證。該系統(tǒng)包含有數(shù)字媒體文件的打包加密器、分割和切片加密器、容器文件加密器、媒體播放授權服務器、下載授權服務器、容器文件網(wǎng)絡服務器、流媒體或文件服務器、種子服務器以及播放器。實施本發(fā)明的數(shù)字版權保護方法及多層保護系統(tǒng)，實現(xiàn)了媒體文件、媒體切片、容器文件多層保護，提高了版權保護的安全性和可靠性；適應了網(wǎng)絡中P2P傳輸要求；適應了網(wǎng)絡傳輸中對不同媒體內(nèi)容的不同安全級別要求，實施不同層的加密保護。
文檔編號G06F1/00GK1710505SQ20051001213
公開日2005年12月21日 申請日期2005年7月8日 優(yōu)先權日2005年7月8日
發(fā)明者吳波, 程鋼, 張維祥 申請人:北京影立馳技術有限公司