IPTV直播系統(tǒng)中DRM解決方案的研究與設(shè)計

0 引 言
IPTV是基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的一項以數(shù)字音視頻資源為主體，以電視機、計算機等為顯示終端的媒體服務(wù)，是互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和傳統(tǒng)電視業(yè)務(wù)融合后產(chǎn)生的新業(yè)務(wù)。IPTV是基于內(nèi)容管理的、開放的、交互的音視頻內(nèi)容和業(yè)務(wù)經(jīng)營系統(tǒng)，由于IP網(wǎng)絡(luò)上數(shù)字化的節(jié)目內(nèi)容播發(fā)過程中存在許多安全隱患，使得非法分子可方便地進行節(jié)目盜版和擴散，損害了節(jié)目制作商和運營商的利益，影響音視頻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，保護IPTV媒體內(nèi)容安全，實施IPTV系統(tǒng)的訪問控制和播放控制，是IPTV健康發(fā)展的重要保證。
保護IPTV系統(tǒng)的安全和IPTV媒體內(nèi)容版權(quán)的安全，需要建立起一套包括加密、認(rèn)證和權(quán)限管理的安全機制，通過采用媒體內(nèi)容加密、數(shù)字證書認(rèn)證、頒發(fā)用戶權(quán)利許可證等安全手段，使得只有授權(quán)的用戶才能消費特定的節(jié)目，只有合法的密碼設(shè)備才能用于IPTV系統(tǒng)，只有允許的節(jié)目才能播出，防止非法播放、非法收視和非法傳播，使IPTV網(wǎng)絡(luò)成為一個可以信任的安全社區(qū)。數(shù)字版權(quán)保護(DRM)技術(shù)的目的是保護數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)，它從技術(shù)上防止數(shù)字內(nèi)容的非法復(fù)制，或者在一定程度上使復(fù)制很困難，最終使得用戶必須得到授權(quán)才能夠使用數(shù)字內(nèi)容。DRM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)IPTV音視頻節(jié)目的版權(quán)保護和合法消費。
該文結(jié)合IPTV直播業(yè)務(wù)的安全需求，提出一種有效的DRM應(yīng)用解決方案，為DRM在IPTV中的應(yīng)用提供參考。

1 DRM技術(shù)
DRM技術(shù)就是以一定的計算方法實現(xiàn)對數(shù)字內(nèi)容的保護，包括電子書、視頻、音頻、圖片等數(shù)字內(nèi)容。DRM技術(shù)能夠有效地保護數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)，保護數(shù)字內(nèi)容所有者的合法收益，提高數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作者的熱情，刺激數(shù)字內(nèi)容的發(fā)展。DRM提供了靈活的計費策略和運營方式，能夠在數(shù)字內(nèi)容分發(fā)的過程中為創(chuàng)作者提供收益，滿足用戶個性化消費內(nèi)容的需求，提供了激勵消費的手段。DRM技術(shù)的出現(xiàn)，使得版權(quán)所有者不再耗費大量的時間與精力與客戶進行談判，確定數(shù)字媒體內(nèi)容能夠被合法地使用。DRM有效地保護了知識產(chǎn)權(quán)，因此能激勵各個平臺的內(nèi)容提供商提供更多的內(nèi)容，無論是因特網(wǎng)、流媒體還是交互式數(shù)字電視。
DRM技術(shù)的基本原理：使用技術(shù)手段對數(shù)字產(chǎn)品的分發(fā)、傳輸和使用等各個環(huán)節(jié)進行控制，使得數(shù)字產(chǎn)品只能被授權(quán)使用的人按照授權(quán)的方式在授權(quán)使用的期限內(nèi)使用。根據(jù)實現(xiàn)機理不同，數(shù)字版權(quán)保護技術(shù)主要有兩類：一類是數(shù)字水印技術(shù)，另一類是以數(shù)據(jù)加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)。數(shù)字水印技術(shù)是在數(shù)字內(nèi)容中嵌入隱蔽的標(biāo)記，在基本不損害原作品質(zhì)量的情況下，把著作權(quán)相關(guān)的信息隱藏在數(shù)字內(nèi)容中，只有通過專用的檢測工具才能提取，實現(xiàn)對數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)保護。但是，目前市場上的數(shù)字水印技術(shù)在應(yīng)用方面還不成熟，容易被破壞或破解，而且數(shù)字水印方法只能在發(fā)現(xiàn)盜版后用于取證或追蹤，不能在事前防止盜版。以數(shù)據(jù)加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)是把數(shù)字內(nèi)容進行加密，只有授權(quán)用戶才能得到解密的密鑰，而且密鑰是與用戶的硬件信息綁定的，加密技術(shù)加上硬件綁定技術(shù)防止了非法拷貝，這種技術(shù)能有效地達到版權(quán)保護的目的，當(dāng)前國內(nèi)外大部分公司和研究機構(gòu)的DRM系統(tǒng)都采用這種技術(shù)。本文也是基于數(shù)據(jù)加密和防拷貝為核心的技術(shù)提出了DRM系統(tǒng)方案。

2 IPTV DRM系統(tǒng)方案設(shè)計
IPTV DRM系統(tǒng)主要是使用加密技術(shù)來確保數(shù)字媒體信息在整個傳輸鏈中可控制方面的安全問題。IPTV DRM系統(tǒng)應(yīng)滿足IPTV中的媒體內(nèi)容安全需求、傳輸安全需求、存儲與使用安全需求、服務(wù)端系統(tǒng)安全需求、終端系統(tǒng)安全需求、服務(wù)端與終端之間的身份
認(rèn)證需求等。
本文提出的IPTV DRM系統(tǒng)方案整體框架如圖1所示，灰色框圖部分為DRM的主要安全功能模塊。

DRM系統(tǒng)通過對數(shù)字內(nèi)容進行加密實現(xiàn)對數(shù)字內(nèi)容的保護，同時采用多層密鑰的加密方式，并引入了完善的密鑰管理措施；為了傳輸安全，服務(wù)端與客戶端之間要進行雙向認(rèn)證；為了適應(yīng)靈活的商業(yè)策略，DRM還應(yīng)需對客戶端進行授權(quán)。因此，IPTV DRM系統(tǒng)主要包括加解密系統(tǒng)、密鑰管理系統(tǒng)、授權(quán)管理系統(tǒng)、身份認(rèn)證系統(tǒng)四個主要功能模塊。