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摘要：Digital Rights Management（DRM）——数字版权管理，这个产业对于中国来说还是非常新的一个产业，特别是DRM技术在IPTV上面的应用目前还没有一个十分成熟的机制。本文首先对DRM进行了概述，介绍了目前IPTV DRM的背景，并根据IPTV DRM所特有的特点、风险，从而分析出IPTV DRM保证内容的安全的技术手段。针对当前国内IPTV的现状以及未来的发展，提出了IPTV DRM方案的解决标准。
关键词：DRM；IPTV；内容安全；数字水印
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)31-0772-02
DRM Technology in the Application of IPTV
ZHANG Guan-jin, FAN Lei
(School of Information Securtity Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 20030, China)
Abstract: DRM(Digital Rights Management). For China, this industry is a very new industry, especially the DRM technology in the IPTV application is still not a very mature mechanism. This paper describes several research results of DRM, the background of IPTV DRM and analyzes the method of IPTV to protect content security based on the feature and risks of IPTV. And we also proposed the program of IPTV DRM’s principle. In view of the current status of the domestic IPTV and future development, the program introduced the IPTV DRM solution standards.
Key words: DRM; IPTV; content security; digital watermark
1 引言
IPTV（TV over Internet protocol）即交互式网络电视，它是一种利用宽带来传输有线电视的节目，集互连网、多媒体、通讯等多种技术于一体，能够向家庭和单位用户提供包括上网、有线电视、数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。随着IPTV市场和用户群的不断增长，如何防止这些数字内容版权被盗成为业界头痛的问题。IPTV要取得成功，DRM（数字版权管理）的应用是重要技术，因为这样才能保护作者的权限，促进行业的健康发展
2 DRM技术介绍
DRM的英文全称Digital Rights Management,内容数字版权加密保护技术。由于IPTV的数字化信息特点决定了必须有另一种独特的技术，来加强保护这些数字化的音视频节目内容的版权，该技术就是数字权限管理技术——DRM（digital right management。另外一类是加密文档，例如Word，Excel，PDF等。DRM主要通过技术手段来保护文档、电影、音乐不被盗版。这项技术通过对数字内容进行加密和附加使用规则对数字内容进行保护，其中，使用规则可以断定用户是否符合播放。
3 IPTV DRM的背景分析
由于数字内容具有无损地低成本复制、存储和再传播的特点，IPTV的数字内容可以被借助数字技术和互联网免费而且没有任何质量损失地批量复制和发行节目内容，使得数字媒体业遭受严重损失。数字媒体非法复制、传播的成本极其低廉，版权很容易受到侵害。IPTV DRM技术原理是：首先建立数字节目中心，媒体制作者在节目制作阶段将版权信息嵌入到媒体内容之中，利用密钥（KEY）进行加密，加密的数字节目头部存放着KEYID和节目授权中心的URL。当用户在点播的时候通过数字节目授权中心验证后送出对应的密钥解密，节目方可播放。
目前的解决方案即数字版权管理DRM系统，DRM提供的解决方案主要强调使用技术的手段，对数字产品在分发、传输和使用等各个环节进行控制，使数字产品只能被授权使用的人按照授权的方式，在授权使用的期限内使用。DRM不仅仅指版权保护，同时也提供了数字媒体内容的传输、管理和发行等一套完整的解决方案。因此DRM是一个系统概念，包含数字版权信息使用、受版权保护的数字媒体内容的管理和分发。
4 IPTV DRM技术的应用
4.1 IPTV DRM的特点
IPTV是基于电信宽带网络和宽带业务平台，以机顶盒做为终端音频解码的数字化设备，通过聚合SP的各种流煤体服务内容和增值应用，为用户提供多种互动多煤体服务。由于IPTV的业务和3G、网络上其他的应用有许多的不同。所以，IPTV DRM相对他们也有很大的不同：
1) IPTV DRM 授权的对象权利与其他有很大不同。
2) IPTV DRM 对保护的视频内容需要更高的安全措施，比如更高安全性的私钥保护。
3) IPTV DRM 应支持不同运营商管理（由于IPTV运营是以合作运营为主）。
4) IPTV DRM 应该与数字水印相结合，解决版权纠纷并为法庭提供证据。
4.2 IPTV内容面临的风险
为了能够更有效的保护IPTV内容，就必须分析目前IPTV内容所面临的一些风险，这样才能通过IPTV DRM进行有效的防护。IPTV 内容目前主要风险有以下几个方面：
1)非法进行复制节目内容
非法进行复制节目内容只要是指：非法用户通过破解IPTV的密钥后，从IPTV中复制出数字化内容，并对内容进行复制和非法传播。为了保证IPTV能够向用户提供最新的、高质量的音频内容，就必须为内容提供商提供不被盗版的技术。
2) 黑客通过非法手段获得节目。
黑客可以通过攻击内容库来获得未加密的节目内容。
3) 机顶盒复制节目内容
由于机顶盒是放在用户家里，用户可以通过录象设备从音频模拟端口把节目内容复制下来或者通过摄象机把显示器内容保存下来。目前，有机顶盒厂商能够通过芯片产生特殊的信号使的录制信号受到干扰。
4.3 IPTV DRM保证内容安全的技术手段
理论上面，任何一个加密的技术系统都有可能被破解，但是如果破解一个DRM系统需要耗费巨大的成本，而获得回报很少的话，就会让破解的需求和非法用户大大减少。当然如何通过DRM来保护内容安全是技术的关键。
1) 采用高强度的 128bit AES算法加密节目内容。而AES的算法如果使用穷举法进行破解的话，就算是目前世界上最快的计算机也要几十年时间。
2) 采用更加安全的私钥保存方案。可通过芯片保存私钥，或者类似于UKEY的银行证书的方式，保证私钥的安全。每次开机顶盒能够动态的再生成密码。
3) 数字水印（Digital Watermark)
数字水印技术是通过使用一定的算法，在被保护的数字格式的音乐、歌曲、图片或影片中嵌入某些标志性信息(称为数字水印)，来达到证实版权归属和跟踪侵权行为的目的。数字水印信息一般包括作者的序列号、公司标志连同一些有特别意义的文本信息。虽然这些数字水印一般很难被清除掉，但他们并不影响原内容的价值和使用，而且为了不影响用户观看正常节目内容，也常常不易被人的感知系统所察觉出来，只有通过专用的检测机器或阅读器才能提取。数字水印技术虽然不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。
嵌入数字多媒体作品中的数字必须具有以下的特性：
a) 不可见性；
b) 不易清除性；
c) 隐蔽性；
d) 不影响数字作品的原来的图象质量。
4) 数字签名
数字签名就是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所作的密码变换，这种数据和变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元来源和数据单元的完整性，并保护数据，防止被人（例如接收者）进行伪造。
5 IPTV DRM解决方案标准
IPTV DRM在国外已经部署使用，在国内也刚刚起步，但是国外的运行情况可以给我们以很大的借鉴和参考，有助于我们能够在下去IPTV DRM方案的时候能够少走弯路。综合前面谈过的内容安全和IPTV的网络发展情况，主要有以下几个方面：
1) 安全性。这是选择任何一个系统都要首先考虑的问题，也是DRM的基本特征。保证内容的安全性和不可复制性。
2) 可扩展性。随着市场不断变化和技术的不断更新，能够及时对DRM系统进行升级和扩容，保证业务的正常开展。
3) 兼容性。由于IPTV是由不同的运营商管理，网络设备和组网方式的不同，要求DRM能够保证不同厂家系统之间的互通及内容的共享。目前DRM的系统很多，大家都有各自的标准，这给产品的开发增加了很多的问题。
4) 付费性。DRM系统需要能够有效记录用户的消费记录，使供应商能够有效的向用户提供个性化的商品和服务。
IPTV DRM方案涉及的技术很多，特别是DRM技术涉及到知识产权的问题，而知识产权又涉及到专利费用的一些问题，知识产权可能成为IPTV DRM方案发展的绊脚石,也可能成为一块国际化的敲门砖。因此，我们在标准制订的过程中更应该注意这一点，而且更应该保护和支持具有自主知识产权的技术和产品。
6 总结
IPTV DRM（数字版权管理）确保了媒体数字化后的版权控制问题，通过有条件的访问加密认证方式，为IPTV的版权管理提供了重要的保护。本文主要针对目前DRM技术在IPTV中的应用进行探讨，也对DRM技术方案在IPTV的选择上提出了一些建议，这其中制定一个跨行业、国家性的DRM标准显得至关重要。由于IPTV DRM 在国内还没有过成功的应用，所以应该说DRM技术在IPTV上面的应用还需要进行摸索和前进。
参考文献：
[1] IPTV标准V2.0[S],2007.06.
[2] IPTV接口规范[S],2007.01.
[3] 卢官明.IPTV技术及应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[4] 彭木根,王文博.下一代宽带无线通信系统——OFDM与WiMAX[M].北京:机械工业出版社,2007.
[5] 周晓英.基于信息理解的信息构建[M].北京:中国人民大学,2005.
[6] 季伟,葛振斌,何青,陈春明.IPTV关键技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2007.
关键词：DRM；IPTV；内容安全；数字水印
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)31-0772-02
DRM Technology in the Application of IPTV
ZHANG Guan-jin, FAN Lei
(School of Information Securtity Engineering, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 20030, China)
Abstract: DRM(Digital Rights Management). For China, this industry is a very new industry, especially the DRM technology in the IPTV application is still not a very mature mechanism. This paper describes several research results of DRM, the background of IPTV DRM and analyzes the method of IPTV to protect content security based on the feature and risks of IPTV. And we also proposed the program of IPTV DRM’s principle. In view of the current status of the domestic IPTV and future development, the program introduced the IPTV DRM solution standards.
Key words: DRM; IPTV; content security; digital watermark
1 引言
IPTV（TV over Internet protocol）即交互式网络电视，它是一种利用宽带来传输有线电视的节目，集互连网、多媒体、通讯等多种技术于一体，能够向家庭和单位用户提供包括上网、有线电视、数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。随着IPTV市场和用户群的不断增长，如何防止这些数字内容版权被盗成为业界头痛的问题。IPTV要取得成功，DRM（数字版权管理）的应用是重要技术，因为这样才能保护作者的权限，促进行业的健康发展
2 DRM技术介绍
DRM的英文全称Digital Rights Management,内容数字版权加密保护技术。由于IPTV的数字化信息特点决定了必须有另一种独特的技术，来加强保护这些数字化的音视频节目内容的版权，该技术就是数字权限管理技术——DRM（digital right management。另外一类是加密文档，例如Word，Excel，PDF等。DRM主要通过技术手段来保护文档、电影、音乐不被盗版。这项技术通过对数字内容进行加密和附加使用规则对数字内容进行保护，其中，使用规则可以断定用户是否符合播放。
3 IPTV DRM的背景分析
由于数字内容具有无损地低成本复制、存储和再传播的特点，IPTV的数字内容可以被借助数字技术和互联网免费而且没有任何质量损失地批量复制和发行节目内容，使得数字媒体业遭受严重损失。数字媒体非法复制、传播的成本极其低廉，版权很容易受到侵害。IPTV DRM技术原理是：首先建立数字节目中心，媒体制作者在节目制作阶段将版权信息嵌入到媒体内容之中，利用密钥（KEY）进行加密，加密的数字节目头部存放着KEYID和节目授权中心的URL。当用户在点播的时候通过数字节目授权中心验证后送出对应的密钥解密，节目方可播放。
目前的解决方案即数字版权管理DRM系统，DRM提供的解决方案主要强调使用技术的手段，对数字产品在分发、传输和使用等各个环节进行控制，使数字产品只能被授权使用的人按照授权的方式，在授权使用的期限内使用。DRM不仅仅指版权保护，同时也提供了数字媒体内容的传输、管理和发行等一套完整的解决方案。因此DRM是一个系统概念，包含数字版权信息使用、受版权保护的数字媒体内容的管理和分发。
4 IPTV DRM技术的应用
4.1 IPTV DRM的特点
IPTV是基于电信宽带网络和宽带业务平台，以机顶盒做为终端音频解码的数字化设备，通过聚合SP的各种流煤体服务内容和增值应用，为用户提供多种互动多煤体服务。由于IPTV的业务和3G、网络上其他的应用有许多的不同。所以，IPTV DRM相对他们也有很大的不同：
1) IPTV DRM 授权的对象权利与其他有很大不同。
2) IPTV DRM 对保护的视频内容需要更高的安全措施，比如更高安全性的私钥保护。
3) IPTV DRM 应支持不同运营商管理（由于IPTV运营是以合作运营为主）。
4) IPTV DRM 应该与数字水印相结合，解决版权纠纷并为法庭提供证据。
4.2 IPTV内容面临的风险
为了能够更有效的保护IPTV内容，就必须分析目前IPTV内容所面临的一些风险，这样才能通过IPTV DRM进行有效的防护。IPTV 内容目前主要风险有以下几个方面：
1)非法进行复制节目内容
非法进行复制节目内容只要是指：非法用户通过破解IPTV的密钥后，从IPTV中复制出数字化内容，并对内容进行复制和非法传播。为了保证IPTV能够向用户提供最新的、高质量的音频内容，就必须为内容提供商提供不被盗版的技术。
2) 黑客通过非法手段获得节目。
黑客可以通过攻击内容库来获得未加密的节目内容。
3) 机顶盒复制节目内容
由于机顶盒是放在用户家里，用户可以通过录象设备从音频模拟端口把节目内容复制下来或者通过摄象机把显示器内容保存下来。目前，有机顶盒厂商能够通过芯片产生特殊的信号使的录制信号受到干扰。
4.3 IPTV DRM保证内容安全的技术手段
理论上面，任何一个加密的技术系统都有可能被破解，但是如果破解一个DRM系统需要耗费巨大的成本，而获得回报很少的话，就会让破解的需求和非法用户大大减少。当然如何通过DRM来保护内容安全是技术的关键。
1) 采用高强度的 128bit AES算法加密节目内容。而AES的算法如果使用穷举法进行破解的话，就算是目前世界上最快的计算机也要几十年时间。
2) 采用更加安全的私钥保存方案。可通过芯片保存私钥，或者类似于UKEY的银行证书的方式，保证私钥的安全。每次开机顶盒能够动态的再生成密码。
3) 数字水印（Digital Watermark)
数字水印技术是通过使用一定的算法，在被保护的数字格式的音乐、歌曲、图片或影片中嵌入某些标志性信息(称为数字水印)，来达到证实版权归属和跟踪侵权行为的目的。数字水印信息一般包括作者的序列号、公司标志连同一些有特别意义的文本信息。虽然这些数字水印一般很难被清除掉，但他们并不影响原内容的价值和使用，而且为了不影响用户观看正常节目内容，也常常不易被人的感知系统所察觉出来，只有通过专用的检测机器或阅读器才能提取。数字水印技术虽然不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护，监视被保护数据的传播、真伪鉴别和非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据。
嵌入数字多媒体作品中的数字必须具有以下的特性：
a) 不可见性；
b) 不易清除性；
c) 隐蔽性；
d) 不影响数字作品的原来的图象质量。
4) 数字签名
数字签名就是附加在数据单元上的一些数据，或是对数据单元所作的密码变换，这种数据和变换允许数据单元的接收者用以确认数据单元来源和数据单元的完整性，并保护数据，防止被人（例如接收者）进行伪造。
5 IPTV DRM解决方案标准
IPTV DRM在国外已经部署使用，在国内也刚刚起步，但是国外的运行情况可以给我们以很大的借鉴和参考，有助于我们能够在下去IPTV DRM方案的时候能够少走弯路。综合前面谈过的内容安全和IPTV的网络发展情况，主要有以下几个方面：
1) 安全性。这是选择任何一个系统都要首先考虑的问题，也是DRM的基本特征。保证内容的安全性和不可复制性。
2) 可扩展性。随着市场不断变化和技术的不断更新，能够及时对DRM系统进行升级和扩容，保证业务的正常开展。
3) 兼容性。由于IPTV是由不同的运营商管理，网络设备和组网方式的不同，要求DRM能够保证不同厂家系统之间的互通及内容的共享。目前DRM的系统很多，大家都有各自的标准，这给产品的开发增加了很多的问题。
4) 付费性。DRM系统需要能够有效记录用户的消费记录，使供应商能够有效的向用户提供个性化的商品和服务。
IPTV DRM方案涉及的技术很多，特别是DRM技术涉及到知识产权的问题，而知识产权又涉及到专利费用的一些问题，知识产权可能成为IPTV DRM方案发展的绊脚石,也可能成为一块国际化的敲门砖。因此，我们在标准制订的过程中更应该注意这一点，而且更应该保护和支持具有自主知识产权的技术和产品。
6 总结
IPTV DRM（数字版权管理）确保了媒体数字化后的版权控制问题，通过有条件的访问加密认证方式，为IPTV的版权管理提供了重要的保护。本文主要针对目前DRM技术在IPTV中的应用进行探讨，也对DRM技术方案在IPTV的选择上提出了一些建议，这其中制定一个跨行业、国家性的DRM标准显得至关重要。由于IPTV DRM 在国内还没有过成功的应用，所以应该说DRM技术在IPTV上面的应用还需要进行摸索和前进。
参考文献：
[1] IPTV标准V2.0[S],2007.06.
[2] IPTV接口规范[S],2007.01.
[3] 卢官明.IPTV技术及应用[M].北京:人民邮电出版社,2007.
[4] 彭木根,王文博.下一代宽带无线通信系统——OFDM与WiMAX[M].北京:机械工业出版社,2007.
[5] 周晓英.基于信息理解的信息构建[M].北京:中国人民大学,2005.
[6] 季伟,葛振斌,何青,陈春明.IPTV关键技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2007.