1.什么是DRM？
? ? ? Digital Rights Management，數(shù)字版權(quán)管理，可以加強(qiáng)保護(hù)一些數(shù)字的音視頻節(jié)目內(nèi)容，文件，電子書等等的版權(quán)。在流媒體的DRM應(yīng)用可以理解為它有兩個(gè)方面的作用，一是權(quán)限控制，比如控制播放時(shí)間，控制播放次數(shù)等等，二是數(shù)據(jù)加密，對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。
? ? ? 數(shù)字水印技術(shù)在數(shù)字內(nèi)容中嵌入隱藏標(biāo)記，這種標(biāo)記通常是不可見的，只有通過專用檢測工具才能提取。數(shù)字水印在基本不損害產(chǎn)品質(zhì)量的情況下，把著作權(quán)的相關(guān)信息，隱藏在圖片音樂或電影中，而產(chǎn)生的變化是人的視覺或體內(nèi)感覺發(fā)現(xiàn)不了的。但是，目前的數(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，而且該技術(shù)只能用于發(fā)現(xiàn)盜版后的取證或追蹤，不能做到事前預(yù)防。
? ? ? ?數(shù)字加密和防拷貝為核心的DRM技術(shù)，是把數(shù)字內(nèi)容進(jìn)行加密，只有授權(quán)用戶才能解密，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，還可以對(duì)用戶的播放次數(shù)，播放時(shí)間進(jìn)行控制。
? ? ? ?本文將對(duì)后者的DRM技術(shù)在流媒體應(yīng)用的的其中一種方案做簡要介紹。
2.基本原理：
? ? ? ?首先在建立一個(gè)證書授權(quán)服務(wù)中心（CA），然后將音視頻等文件進(jìn)行編碼加密處理，并且會(huì)將KeyID和證書授權(quán)服務(wù)中心的Url信息放在加密文件的頭部；當(dāng)用戶使用這些加密文件時(shí)，客戶端會(huì)根據(jù)其頭文件的信息自動(dòng)鏈接到證書授權(quán)中心獲取相應(yīng)的證書；只有通過授權(quán)中心的驗(yàn)證并獲得授權(quán)，授權(quán)中心會(huì)發(fā)送相關(guān)的密鑰解密，解密后才能使用該音視頻文件，從而保護(hù)了這些數(shù)字多媒體產(chǎn)品的版權(quán)和使用權(quán)限。
3.DRM結(jié)構(gòu)
模塊功能：
系統(tǒng)主要包含以下四個(gè)模塊：
a.流媒體加密模塊：
? ? ? 產(chǎn)生內(nèi)容密鑰，負(fù)責(zé)對(duì)流媒體進(jìn)行加密；用業(yè)務(wù)密鑰對(duì)內(nèi)容密鑰加密，并將業(yè)務(wù)密鑰發(fā)送到密鑰管理系統(tǒng)。
b.密鑰管理模塊：
? ? ? ? 從加密模塊接收并管理業(yè)務(wù)密鑰；為授權(quán)管理系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)密鑰查詢；任何對(duì)業(yè)務(wù)密鑰的操作都要通過密鑰管理系統(tǒng)的接口進(jìn)行。密鑰管理不與終端用戶交互。
c.授權(quán)管理模塊：
? ? ? ?接受客戶端DRM代理的請(qǐng)求，確認(rèn)用戶為合法用戶后，從密鑰管理系統(tǒng)獲得業(yè)務(wù)密鑰，打包生成許可證，對(duì)許可證加密后發(fā)送到DRM代理端。
d.DRM代理模塊：
?? ? ? 產(chǎn)生許可密鑰，工作在客戶端，請(qǐng)求授權(quán)管理模塊時(shí)發(fā)送許可公鑰，確認(rèn)用戶的合法性后，獲得許可證，并用許可私鑰解密，得到業(yè)務(wù)密鑰，業(yè)務(wù)密鑰對(duì)流媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，送入播放端播放。
4.工作原理：
該機(jī)制使用了三種密鑰：內(nèi)容密鑰，業(yè)務(wù)密鑰，許可密鑰。
a.工作流程：
1.發(fā)生在服務(wù)器端：
1.內(nèi)容密鑰生成器生成內(nèi)容密鑰（CK一般是對(duì)稱密鑰），業(yè)務(wù)密鑰生成器生成業(yè)務(wù)密鑰公鑰和私鑰（SK），并有一個(gè)KeyId與之對(duì)應(yīng)存到密鑰管理數(shù)據(jù)庫。
2.用內(nèi)容密鑰加密視頻數(shù)據(jù)，然后業(yè)務(wù)密鑰的公鑰加密內(nèi)容密鑰得到CKCM。
3.將CDCK、KeyId、授權(quán)管理服務(wù)器Url、版本號(hào)等相關(guān)信息打包到加密的視頻數(shù)據(jù)頭部。
2.發(fā)生在客戶端：
4.客戶端請(qǐng)求播放視頻，得到頭部的CDCK、KeyId、授權(quán)管理服務(wù)器Url、版本號(hào)等相關(guān)信息和加密的視頻數(shù)據(jù)。
5.客戶端本地會(huì)有一個(gè)DRM的代理模塊（或插件），代理模塊會(huì)檢查本地的DRM許可證庫有沒有播放的許可證。如果有，并且許可證合法有效就播放視頻。如果沒有，就請(qǐng)求授權(quán)管理服務(wù)器Url獲取許可證。
6.請(qǐng)求許可證之前，DRM代理模塊（或插件）會(huì)生成許可公鑰和許可私鑰。
7.請(qǐng)求許可證時(shí)，會(huì)將KeyId、許可公鑰、以及一些其他信息（可能是用戶名密碼，用戶ID，可能是購買的碼串，可能是一些其他可以驗(yàn)證播放權(quán)限的信息），post到授權(quán)管理服務(wù)器。
3.發(fā)生在服務(wù)器端：
8.授權(quán)管理服務(wù)器收到KeyId、許可公鑰以及相關(guān)信息，先檢查是否具有相關(guān)權(quán)限，然后查詢權(quán)限信息（比如播放時(shí)間或播放次數(shù)等等）。
9.根據(jù)KeyId從密鑰管理數(shù)據(jù)庫查詢SK，將SK和相關(guān)權(quán)限信息打包成許可證，然后用許可公鑰加密許可證，返回給客戶端。
4.發(fā)生在客戶端：
10.客戶端收到許可證，用本地的許可私鑰解密，得到SK和權(quán)限等相關(guān)信息，查看是否具有播放權(quán)限，如果沒有，彈出啟示，交銀子或者充會(huì)員等等。如果具有權(quán)限，設(shè)置權(quán)限信息，比如播放時(shí)間為30days，播放次數(shù)為20次等等。
11.得到業(yè)務(wù)密鑰（SK），用SK解密CDCK，得到內(nèi)容密鑰（CK），用CK解密視頻數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)送到播放模塊播放。
b.加密流程：
1.內(nèi)容密鑰生成器生成內(nèi)容密鑰（CK），將CK送入偽隨機(jī)序列生成器，它將作為生成偽隨機(jī)序列的根據(jù)。用得到的偽隨機(jī)序列對(duì)選中的TS數(shù)據(jù)包進(jìn)行加擾；（數(shù)據(jù)內(nèi)容一般采用對(duì)稱加密）
2.生成的內(nèi)容密鑰用業(yè)務(wù)密鑰（SK）加密后，送入密鑰管理系統(tǒng)中的密鑰管理表中保存。授權(quán)系統(tǒng)訪問密鑰管理表得到SK，將SK和用戶的觀看權(quán)限等信息打包到許可證中；（內(nèi)容密鑰加密一般采用非對(duì)稱加密）
3.本地DRM代理模塊會(huì)生成一對(duì)密鑰（許可公鑰和許可私鑰），然后去請(qǐng)求授權(quán)系統(tǒng)把KeyId和許可公鑰傳到服務(wù)器，服務(wù)器端根據(jù)KeyId取出業(yè)務(wù)密鑰，生成許可證，用許可公鑰對(duì)許可證進(jìn)行加密，傳到客戶端。（這里采用的非對(duì)稱加密）。
c.解密流程
1.用許可密鑰解密許可證，得到業(yè)務(wù)密鑰；
2.用業(yè)務(wù)密鑰解密內(nèi)容密鑰；用內(nèi)容密鑰生成偽隨機(jī)序列，對(duì)TS數(shù)據(jù)流解擾。
? ? 非法用戶即使獲得了TS數(shù)據(jù)流，但是沒有DRM代理生成的許可密鑰，就無法解密許可證，所以仍然無法正常觀看節(jié)目。
5、密鑰關(guān)系
3種密鑰的關(guān)系如圖。
內(nèi)容密鑰用于對(duì)TS流加密；業(yè)務(wù)密鑰用于對(duì)內(nèi)容密鑰加密，存放在密鑰管理數(shù)據(jù)庫中；許可密鑰用于對(duì)由業(yè)務(wù)密鑰和用戶權(quán)限組成的許可證進(jìn)行加密。
1、內(nèi)容密鑰（CK）由內(nèi)容密鑰發(fā)生器生成，是一個(gè)隨機(jī)性數(shù)列。它是周期性變化的。內(nèi)容密鑰的變化周期即為生命周期。
2、業(yè)務(wù)密鑰（SK）收集當(dāng)前的節(jié)目ID，時(shí)間等信息經(jīng)過hash變換，生成一個(gè)定長的數(shù)列，用這個(gè)數(shù)列作為業(yè)務(wù)密鑰。業(yè)務(wù)密鑰的生命周期是用戶對(duì)流媒體節(jié)目的使用期限，一旦用戶對(duì)節(jié)目的使用期限過期，業(yè)務(wù)密鑰也隨之過期。
3、許可密鑰（RK）由DRM代理生成并負(fù)責(zé)分配，分為許可公鑰和許可私鑰兩部分。許可公鑰用于加密業(yè)務(wù)密鑰，許可私鑰用于解密業(yè)務(wù)密鑰。與前兩種密鑰相比，生命周期較長。
6.應(yīng)用范圍：
? ? 版權(quán)保護(hù)在遠(yuǎn)程教育、視頻點(diǎn)播作用很明顯,在遠(yuǎn)程教育中,主要采取在線播放方式,許可證信息限制了用戶的播放時(shí)間,過期則許可證無效;在視頻點(diǎn)播中,限制了用戶的播放次數(shù),即使用戶將流媒體下載到了本機(jī)中,也必須擁有新的許可證。
