解決DRM 部署所面臨的障礙

如果 ROM 啟動(dòng)加載程序確定用戶(hù)啟動(dòng)加載程序遭到篡改，那么設備將進(jìn)入災難恢復模式。災難恢復模式是 DRM 的重要組成部分。首先，該設備必須通知用戶(hù)設備將不能再回放內容(即沒(méi)有損壞設備，但需要再配置)，并解釋如何成功地完成設備再配置。不能低估這一步驟的重要性，因為用戶(hù)一發(fā)現設備不能回放內容就會(huì )撥打技術(shù)支持電話(huà)并支付昂貴的費用，用戶(hù)要是對此不滿(mǎn)，甚至會(huì )向經(jīng)銷(xiāo)商退貨。

此外，設備中存儲的密秘機制還會(huì )通過(guò)其它方式被破壞。舉例來(lái)說(shuō)，使用的 DRM 標準會(huì )提供一定的機制，以使內容提供商能夠“撤銷(xiāo)”設備或者 OEM 廠(chǎng)商，或者通過(guò)其它方式禁用用戶(hù)使用受損內容或硬件的權限。通過(guò)支持災難恢復功能，設備內置了用于固件升級的安全機制，這樣 OEM 廠(chǎng)商就能用新的安全機制來(lái)替換設備上未被禁用的機制。當然，設備必須能夠確保任何替換代碼影像或加密機制更新都具有值得信賴(lài)的來(lái)源。

請注意，災難恢復也許并不是 ROM 啟動(dòng)加載程序的專(zhuān)屬職責，但除了啟動(dòng)災難恢復之外，ROM 啟動(dòng)加載程序的作用有限，比方說(shuō)其不能通過(guò) USB 下載影像。正是由于此原因，也不應該修改用戶(hù)啟動(dòng)加載程序，這樣才能確保災難恢復代碼不會(huì )損壞，從而使設備能從故障中有效恢復。

將啟動(dòng)進(jìn)程分為若干個(gè)階段有不同的作用。首先，這能讓開(kāi)發(fā)人員更方便地對設備專(zhuān)用和應用專(zhuān)用代碼進(jìn)行分組。不過(guò)，更重要的是，將啟動(dòng)過(guò)程分為若干階段能減少設備啟動(dòng)過(guò)程中用戶(hù)所能感知的時(shí)延。我們不妨設想，確認代碼的延遲通常與代碼影像的大小成正比(不過(guò)并不僅與影像大小有關(guān))，代碼影像越大，確認所需的時(shí)間就越長(cháng)。應用代碼確認時(shí)，用戶(hù)不得不對著(zhù)空白的、沒(méi)有響應的屏幕發(fā)呆，甚至會(huì )懷疑是不是電池沒(méi)電了。

采用分散式用戶(hù)啟動(dòng)加載程序并分階段載入應用使設備能更快地與用戶(hù)互動(dòng)。比方說(shuō)，用戶(hù)啟動(dòng)加載程序完成后，就會(huì )立即在屏幕上顯示“醒目”頁(yè)面，以便讓用戶(hù)總體上感覺(jué)到設備的響應要快一些，并確信設備已經(jīng)開(kāi)啟。甚至應用啟動(dòng)影像本身也可分為不同的階段。用戶(hù)界面功能可分階段載入執行，比方說(shuō)先載入用戶(hù)界面代碼，再載入數據庫，這樣用戶(hù)就能訪(fǎng)問(wèn)列表中可用的內容，用戶(hù)可以在大部分應用啟動(dòng)加載程序(如現在還不需要的 DRM 功能)不斷確認并進(jìn)行后臺載入的同時(shí)就開(kāi)始選擇待播放的內容。如果必須同時(shí)確認整個(gè)應用代碼，那么在應用代碼確認結束、信息顯示在屏幕上之前可能要花上數十秒鐘的時(shí)間。

硬盤(pán)運行

優(yōu)化加密功能可提高性能，不過(guò)，如前所述改善啟動(dòng)時(shí)間時(shí)延問(wèn)題的關(guān)鍵在于將啟動(dòng)功能進(jìn)行良好的計劃安排，與其它工作同時(shí)進(jìn)行，這樣就能通過(guò)后臺啟動(dòng)。同樣的原理也有助于降低不同操作之間用戶(hù)所能感知到的延遲，比方說(shuō)選歌與聽(tīng)歌之間的時(shí)延就會(huì )感到縮短。最小化延遲對改進(jìn)總體用戶(hù)體驗至關(guān)重要。

圖 2a 顯示了播放前一般的 DRM 確認內容進(jìn)程。驗證內容與驗證代碼的不同之處在于，許可證、密鑰或散列信息可能沒(méi)有與受保護的內容存儲在一起，而是存儲在數據庫中。比方說(shuō)，用戶(hù)的許可證限制了某首歌曲能被播放的次數，超過(guò)這個(gè)次數許可證就會(huì )過(guò)期。這就會(huì )增加一系列驗證工作的額外步驟，因為用戶(hù)的播放列表可能很龐大(比方說(shuō)一個(gè)文件夾中的音樂(lè )容量就達 20GB)，因此我們必須生成支持索引功能的數據庫，這樣才能實(shí)現快速查找。

播放前的內容驗證

圖 2a 顯示了播放之前驗證內容的一般 DRM 進(jìn)程。在本例中，所有 DRM 處理都位于關(guān)鍵路徑中，這就會(huì )導致時(shí)延最大化。

優(yōu)化數據庫搜索要求開(kāi)發(fā)人員在性能、存儲器占用以及電池使用壽命之間進(jìn)行平衡取舍?；蛟S，影響上述因素的最重要考慮就是確定某項操作是否需要對硬盤(pán)進(jìn)行存取。硬盤(pán)是便攜式媒體播放器最大的耗電因素，甚至比顯示屏的耗電量還大。不是所有 PMP 都具有硬盤(pán)，不過(guò)不使用硬盤(pán)的設備其存儲空間要小得多，因而其數據庫也更小，更易于管理。

節省電量的最佳策略之一就是最大限度地減少硬盤(pán)必須加速轉動(dòng)的次數。我們可以將硬盤(pán)存取集中在一起，而不是播放三首歌曲就要讓硬盤(pán)從播放列表中載入三次。系統可以提前預計用戶(hù)接下來(lái)在播放列表中最可能播放的歌曲，并同時(shí)載入三首歌曲。如果預計錯誤(用戶(hù)選擇其它歌曲播放)，那么預取其它歌曲所用的電量就會(huì )被浪費掉。但是，執行預取所耗的電量相對于硬盤(pán)額外轉動(dòng)所耗電量來(lái)說(shuō)非常小，從長(cháng)遠來(lái)看還是非常省電的。

上述策略也可應用于數據庫檢索。根據數據庫大小的不同，我們有時(shí)可以將數據庫整個(gè)都存儲在存儲器中，這樣存取數據庫就不需要操作硬盤(pán)了。在啟動(dòng)時(shí)就將數據庫存入存儲器，其所發(fā)生的更改都存入存儲器中，隔一段時(shí)間才向硬盤(pán)傳輸。通常播放器有 10到 20 MB 的預取緩沖器容量，足夠用于 10 到 40 分鐘的音頻。在緩沖器中存儲數據庫會(huì )減少內容播放所需的存儲容量，但這樣無(wú)需執行硬盤(pán)，從而顯著(zhù)縮短了檢索時(shí)間。請注意，由于存儲器中也載入了許可證數據庫，因此系統能在執行硬盤(pán)前將數首歌的加密功能進(jìn)行排序，而不是在硬盤(pán)轉動(dòng)時(shí)進(jìn)行加密計算，而讓寫(xiě)入磁頭處于空閑狀態(tài)。但是，將所有許可證都存于 RAM 中會(huì )大幅降低設備的安全可靠性，因此這種做法應當避免。

我們不妨設想這樣一種情況，當用戶(hù)首次啟動(dòng)播放器時(shí)，閃屏立即出現，然后出現可用的播放列表。用戶(hù)考慮先播放哪首歌曲花的時(shí)間通常已足夠該應用來(lái)完成加載任務(wù)。如果用戶(hù)快速選擇了播放的歌曲，那么就載入第一首歌的數據及其許可證，并對這些信息進(jìn)行評估然后開(kāi)始操作，這樣就能最大限度地縮短用戶(hù)欣賞到音樂(lè )所需的時(shí)間。

這時(shí)，由于設備還沒(méi)有機會(huì )進(jìn)行預取，所有 DRM 處理都位于主處理路徑上。不過(guò)，在播放第一首歌時(shí)，播放器可將許可證數據庫下載至存儲器，這樣播放器就能為播放列表中接下來(lái)的歌曲預先處理許可證密鑰，并預取適當的曲目。這樣，大多數 DRM 處理任務(wù)都能在后臺得到高效地計劃安排，毫不影響用戶(hù)的欣賞體驗，而且還能盡可能減少對硬盤(pán)的存取(見(jiàn)圖 2b)。

數據庫的可靠性