IPTV直播系統中DRM解決方案的研究與設計

0 引 言
IPTV是基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的一項以數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)和傳統電視業(yè)務(wù)融合后產(chǎn)生的新業(yè)務(wù)。IPTV是基于內容管理的、開(kāi)放的、交互的音視頻內容和業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)系統，由于IP網(wǎng)絡(luò )上數字化的節目?jì)热莶グl(fā)過(guò)程中存在許多安全隱患，使得非法分子可方便地進(jìn)行節目盜版和擴散，損害了節目制作商和運營(yíng)商的利益，影響音視頻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。因此，保護IPTV媒體內容安全，實(shí)施IPTV系統的訪(fǎng)問(wèn)控制和播放控制，是IPTV健康發(fā)展的重要保證。
保護IPTV系統的安全和IPTV媒體內容版權的安全，需要建立起一套包括加密、認證和權限管理的安全機制，通過(guò)采用媒體內容加密、數字證書(shū)認證、頒發(fā)用戶(hù)權利許可證等安全手段，使得只有授權的用戶(hù)才能消費特定的節目，只有合法的密碼設備才能用于IPTV系統，只有允許的節目才能播出，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(gè)可以信任的安全社區。數字版權保護(DRM)技術(shù)的目的是保護數字內容的版權，它從技術(shù)上防止數字內容的非法復制，或者在一定程度上使復制很困難，最終使得用戶(hù)必須得到授權才能夠使用數字內容。DRM技術(shù)能夠實(shí)現IPTV音視頻節目的版權保護和合法消費。
該文結合IPTV直播業(yè)務(wù)的安全需求，提出一種有效的DRM應用解決方案，為DRM在IPTV中的應用提供參考。

1 DRM技術(shù)
DRM技術(shù)就是以一定的計算方法實(shí)現對數字內容的保護，包括電子書(shū)、視頻、音頻、圖片等數字內容。DRM技術(shù)能夠有效地保護數字內容的版權，保護數字內容所有者的合法收益，提高數字內容創(chuàng )作者的熱情，刺激數字內容的發(fā)展。DRM提供了靈活的計費策略和運營(yíng)方式，能夠在數字內容分發(fā)的過(guò)程中為創(chuàng )作者提供收益，滿(mǎn)足用戶(hù)個(gè)性化消費內容的需求，提供了激勵消費的手段。DRM技術(shù)的出現，使得版權所有者不再耗費大量的時(shí)間與精力與客戶(hù)進(jìn)行談判，確定數字媒體內容能夠被合法地使用。DRM有效地保護了知識產(chǎn)權，因此能激勵各個(gè)平臺的內容提供商提供更多的內容，無(wú)論是因特網(wǎng)、流媒體還是交互式數字電視。
DRM技術(shù)的基本原理：使用技術(shù)手段對數字產(chǎn)品的分發(fā)、傳輸和使用等各個(gè)環(huán)節進(jìn)行控制，使得數字產(chǎn)品只能被授權使用的人按照授權的方式在授權使用的期限內使用。根據實(shí)現機理不同，數字版權保護技術(shù)主要有兩類(lèi)：一類(lèi)是數字水印技術(shù)，另一類(lèi)是以數據加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)。數字水印技術(shù)是在數字內容中嵌入隱蔽的標記，在基本不損害原作品質(zhì)量的情況下，把著(zhù)作權相關(guān)的信息隱藏在數字內容中，只有通過(guò)專(zhuān)用的檢測工具才能提取，實(shí)現對數字內容的版權保護。但是，目前市場(chǎng)上的數字水印技術(shù)在應用方面還不成熟，容易被破壞或破解，而且數字水印方法只能在發(fā)現盜版后用于取證或追蹤，不能在事前防止盜版。以數據加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)是把數字內容進(jìn)行加密，只有授權用戶(hù)才能得到解密的密鑰，而且密鑰是與用戶(hù)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)能有效地達到版權保護的目的，當前國內外大部分公司和研究機構的DRM系統都采用這種技術(shù)。本文也是基于數據加密和防拷貝為核心的技術(shù)提出了DRM系統方案。

2 IPTV DRM系統方案設計
IPTV DRM系統主要是使用加密技術(shù)來(lái)確保數字媒體信息在整個(gè)傳輸鏈中可控制方面的安全問(wèn)題。IPTV DRM系統應滿(mǎn)足IPTV中的媒體內容安全需求、傳輸安全需求、存儲與使用安全需求、服務(wù)端系統安全需求、終端系統安全需求、服務(wù)端與終端之間的身份
認證需求等。
本文提出的IPTV DRM系統方案整體框架如圖1所示，灰色框圖部分為DRM的主要安全功能模塊。

DRM系統通過(guò)對數字內容進(jìn)行加密實(shí)現對數字內容的保護，同時(shí)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(hù)端之間要進(jìn)行雙向認證；為了適應靈活的商業(yè)策略，DRM還應需對客戶(hù)端進(jìn)行授權。因此，IPTV DRM系統主要包括加解密系統、密鑰管理系統、授權管理系統、身份認證系統四個(gè)主要功能模塊。