CN101621390B - 一种广播组播中数据下载业务的保护方法及其系统 - Google Patents

Abstract

一种广播组播中数据下载业务的保护方法及其系统，网络侧设备为每一数据下载业务生成一业务密钥，且只下发到数据下载业务的授权用户的终端；网络侧设备下发一数据下载业务的内容的数据包时，使用所述内容的传输密钥对所述数据包加密，并同时下发所述传输密钥的密钥包，该密钥包包含用所述内容所属数据下载业务的业务密钥加密所述传输密钥得到的数据；终端收到所述密钥包后，如已获取所述内容所属数据下载业务的业务密钥，则用所述业务密钥解密所述密钥包得到所述传输密钥，再用所述传输密钥对收到的所述内容的数据包进行解密。该系统通过终端、数据下载服务器和业务管理平台来实现上述功能。本发明可为广播组播中数据下载业务提供传输层的保护。

Description

一种广播组播中数据下载业务的保护方法及其系统

技术领域

本发明涉及无线通信中的广播组播，更具体地，涉及一种广播组播中数据下载业务的保护方法。

背景技术

随着网络技术的发展，移动通信网络的功能日益增强，与之相应的手机业务也日益丰富。在此基础上，数据业务作为新的业务增长点备受运营商的重视。

广播组播技术解决了单播技术下的资源专用问题，使得大规模用户同时使用某一相同的数据业务成为可能。对一个业务来说，同一时刻接收该数据业务的用户是没有限制的，该技术突破了原来单播系统提供业务的时候，每一个用户下载同一个文件都需要提供专用通道的限制。

目前，对于使用广播组播技术的流业务已经有了安全的保护，但是，对于数据下载业务，还只是提供数字权限管理(DRM)方式来做内容授权保护。这样，由于任何终端都可以接收广播组播信道的数据包并解析出其中的内容，在下发的文件数据没有内容授权保护的情况下，这些终端都可以使用下发的文件，不利于业务计费和业务运营。

发明内容

针对上述情况，本发明要解决的技术问题是提出一种数据广播组播中文件业务的保护方法，在下发的文件数据没有内容授权保护的情况下，也可以对文件业务数据进行有效保护。

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种广播组播中数据下载业务的保护方法，包括：

网络侧设备为每一数据下载业务生成一业务密钥，且一个数据下载业务的业务密钥只下发到该数据下载业务的授权用户的终端；

网络侧设备下发一数据下载业务的内容的数据包时，使用所述内容的传输密钥对所述数据包加密，并同时下发所述传输密钥的密钥包，该密钥包包含用所述内容所属数据下载业务的业务密钥加密所述传输密钥得到的数据；

终端收到所述内容的传输密钥的密钥包后，如已获取所述内容所属数据下载业务的业务密钥，则用所述业务密钥解密所述密钥包得到所述传输密钥，再用所述传输密钥对收到的所述内容的数据包进行解密。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述网络侧设备为每一数据下载业务生成一个唯一的业务密钥并保存，一个数据下载业务包含一个或多个内容，每一个内容对应于一个传输密钥，同一数据下载业务包含多个内容时，各个内容对应的传输密钥相同或不同。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述网络侧设备包括业务管理平台和数据下载服务器，所述业务密钥的生成和下发由所述业务管理平台完成；所述内容的数据包的加密和下发，以及所述密钥包的下发由所述数据下载服务器完成；

所述内容的传输密钥由所述数据下载服务器生成，所述传输密钥的密钥包由所述业务管理平台在收到所述数据下载服务器的请求后生成，并返回所述数据下载服务器。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述数据下载服务器在所述数据下载业务的业务服务时间到时，生成所述内容的传输密钥及其标识，并向所述业务管理平台请求用于保护所述传输密钥的密钥包，请求消息中携带所述传输密钥、传输密钥的标识以及所述内容所属的数据下载业务的标识；

所述业务管理平台收到所述请求消息后，找到所述数据下载业务的业务密钥，用所述业务密钥加密所述传输密钥，在生成所述传输密钥的密钥包时写入加密后的传输密钥、所述传输密钥的标识以及所述业务密钥的标识，将所述密钥包返回给所述数据下载服务器。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述数据下载服务器以广播或组播方式在同一个通道中下发所述内容的数据包和所述内容的传输密钥的密钥包，或者以广播或组播方式在不同的通道分别下发所述内容的数据包和所述内容的传输密钥的密钥包；

所述数据下载服务器在所述内容的下发周期内不断下发所述内容的传输密钥的密钥包，或者，在所述内容的下发周期内定时下发所述内容的传输密钥的密钥包。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述内容的数据包下发时采用单向文件传送协议封装，所述内容的传输密钥的密钥包下发时采用多媒体互联网密钥协议封装，且将封装好的所述密钥包放在文件描述表的扩展字段里随文件描述表一起下发。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述数据下载服务器在加密所述内容的数据包时，在所述数据包中写入加密该数据包时使用的传输密钥的标识；

所述终端收到所述内容的传输密钥的密钥包后，根据所述密钥包中的业务密钥的标识找到相应的业务密钥来解密该密钥包，根据所述数据包中的传输密钥的标识找到相应的传输密钥来解密所述数据包。

进一步地，上述保护方法还可具有以下特点：

所述数据下载业务为文件业务，所述内容为文件，所述数据下载服务器为文件服务器。

本发明提供的可对广播组播中数据下载业务进行保护的系统包括终端和数据下载服务器，其特征在于，还包括业务管理平台，所述终端通过下发网络和所述数据下载服务器连接，通过移动网络与所述业务管理平台连接，其中：

所述业务管理平台包括：一业务密钥生成模块，用于为每一数据下载业务生成一个唯一的业务密钥并保存；一业务密钥下发模块，用于在下发业务密钥时，只将数据下载业务的业务密钥下发到该数据下载业务的授权用户的终端；

所述数据下载服务器包括：一数据下发模块，用于在下发数据下载业务的内容的数据包时，使用所述内容的传输密钥对所述数据包加密，并同时下发所述传输密钥的密钥包，该密钥包包含用所述内容所属数据下载业务的业务密钥加密所述传输密钥得到的数据；

所述终端包括：一业务密钥获取模块，用于与管理业务平台交互，获取已授权文件业务的业务密钥；一解密模块，用于在接收所述文件的传输密钥的密钥包后，用已获取的所述文件所属文件业务的业务密钥解密所述密钥包得到所述传输密钥，再用所述传输密钥解密收到的所述内容的数据包。

进一步地，上述系统还可具有以下特点：

所述数据下载服务器还包括一传输密钥生成模块，用于为每一内容生成一传输密钥并保存，一个数据下载业务包含多个内容时，各个内容对应的传输密钥相同或不同。

进一步地，上述系统还可具有以下特点：

所述数据下载服务器还包括一密钥包请求模块，用于在所述数据下载业务的业务服务时间到时，向所述业务管理平台请求用于保护所述传输密钥的密钥包，请求消息中携带所述传输密钥、传输密钥的标识以及所述内容所属的数据下载业务的标识；

所述业务管理平台还包括一密钥包生成模块，用于在收到所述请求消息后，找到所述数据下载业务的业务密钥，用所述业务密钥加密所述传输密钥，在生成所述传输密钥的密钥包时写入加密后的传输密钥、所述传输密钥的标识以及所述业务密钥的标识，将所述密钥包返回给所述数据下载服务器。

进一步地，上述系统还可具有以下特点：

所述数据下载服务器的数据下发模块还用于在加密所述内容的数据包时，在所述数据包中写入加密该数据包时使用的传输密钥的标识；

所述终端的解密模块在解密时，是根据所述密钥包中的业务密钥的标识找到相应的业务密钥来解密该密钥包，以及根据所述数据包中的传输密钥的标识找到相应的传输密钥来解密所述数据包。

进一步地，上述系统还可具有以下特点：

所述数据下载服务器的数据下发模块在下发所述内容的数据包时采用单向文件传送协议封装，在下发所述内容的传输密钥的密钥包时采用多媒体互联网密钥协议封装，且将封装好的所述密钥包放在文件描述表的扩展字段里随文件描述表一起下发。

进一步地，上述系统还可具有以下特点：

所述数据下载服务器为文件服务器，所述数据下载业务为文件业务，所述内容为文件。

综上所述，本发明提供了一种在传输层进行的对文件业务数据的保护，利用移动网络的交互信道，完成密钥获取，只有授权使用该业务的用户才可以接收并使用所有的数据包，最后使用接收到的文件业务。有利于文件业务在广播组播技术下的开展。

附图说明

图1是本发明实施例所基于的系统的结构图。

图2是本发明实施例文件业务保护方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明所基于的系统如图1所示，包括：终端10、数据下载服务器20，业务管理平台30、用于连接终端和数据下载服务器的下发网络40以及用于连接终端和业务管理平台的移动网络50。其中，数据下载服务器和业务管理平台可统称为网络侧设备，在实体上两者可以合一设置，也可以单独设备。另外，本发明可以应用于混合网络模式的广播组播，此时下发网络是单向的数字广播网络。也可以单独应用于移动网络模式的广播组播时，此时下发网络40和移动网络50是同一网络。

本实施例中，以数据下载业务中的文件业务为例进行说明，对下发的文件的数据进行保护。因此也将所述数据下载服务器称为文件服务器，其内容为文件。但本发明同样适用于对其他数据下载业务的内容的数据保护。

业务管理平台，包括：

一业务密钥生成模块，用于为每一文件业务生成一个唯一的业务密钥并保存；

一业务密钥下发模块，用于在下发业务密钥时，只将文件业务的业务密钥下发到该文件业务的授权用户的终端；以及

一密钥包生成模块，用于在收到密钥包请求模块发送的请求消息后，找到所述文件业务的业务密钥，用所述业务密钥加密所述传输密钥，在生成所述传输密钥的密钥包时写入加密后的传输密钥、所述传输密钥的标识以及所述业务密钥的标识，将所述密钥包返回给所述数据下载服务器。

文件服务器，包括：

一传输密钥生成模块，用于为每一文件生成一传输密钥并保存，一个文件业务包含多个文件时，各个文件对应的传输密钥相同或不同；

一数据下发模块，用于在下发文件业务的文件的数据包时，使用所述文件的传输密钥对所述数据包加密，并同时下发所述传输密钥的密钥包，该密钥包包含用所述文件所属文件业务的业务密钥加密所述传输密钥得到的数据，在加密所述文件的数据包时，可以在所述数据包中写入加密该数据包时使用的传输密钥的标识；以及

一密钥包请求模块，用于在所述文件业务的业务服务时间到时，向所述业务管理平台请求用于保护所述传输密钥的密钥包，请求消息中携带所述传输密钥、传输密钥的标识以及所述文件所属的文件业务的标识。

终端，包括：

业务密钥获取模块，用于与业务管理平台交互，在取得文件业务的授权并获取该文件业务的业务密钥；

解密模块，用于在接收所述文件的传输密钥的密钥包后，如已获取所述文件所属文件业务的业务密钥，则用所述业务密钥解密所述密钥包得到所述传输密钥，再用所述传输密钥对收到的所述文件的数据包进行解密。在解密时，可根据所述密钥包中的业务密钥的标识找到相应的业务密钥来解密该密钥包，以及根据所述数据包中的传输密钥的标识找到相应的传输密钥来解密所述数据包。

如图2所示，本实施例文件业务保护方法的具体实施步骤如下：

步骤201，内容提供商(CP)登录业务管理平台，录入文件业务信息，同时将相应文件上传至文件服务器如可以采用FTP(文件传送协议)方式上传，一个业务可以有多个文件；

步骤202，管理员在业务管理平台编辑文件业务信息，生成业务指南(SG)，并为每一文件业务生成和保存唯一的一个业务密钥及其标识；

业务密钥可以定期更新，比如手机报业务。

步骤203，用户通过终端与业务管理平台交互，完成对文件业务的订购并获取已订购文件业务的业务密钥；

用户也可以通过其他方式从业务管理平台取得授权并获取该业务密钥。该步骤可以发生在系统正常运行的任何时刻，是终端在业务加密情况下正确使用业务的前提条件。

步骤204，文件服务器在业务服务时间到时，生成和保存所述文件的传输密钥及其标识，并向业务管理平台请求用于保护传输密钥的密钥包，请求消息中携带所述文件的传输密钥及其所属的文件业务的标识；

请求中可包含多个传输密钥，并且还可携带每一传输密钥的标识，当对一个文件业务所有文件采用同一传输密钥时，所述文件业务的标识可以同时作为传输密钥的标识。

一个文件对应于一个传输密钥，同一文件业务中有多个文件时，各文件的传输密钥可以相同，也可以不同。此外，文件的传输密钥也可以按时间变化，即文件服务器可以按设定的时间周期对文件的传输密钥进行更新。

步骤205，业务管理平台收到所述请求消息后，用所述文件所属的文件业务的业务密钥加密所述文件的传输密钥，并将得到的传输密钥的密钥包返回给文件服务器；

生成密钥包时除加密传输密钥得到的数据外，还可写入传输密钥的标识和业务密钥的标识，这些标识不加密。

步骤206，文件服务器以广播或组播方式下发文件的数据包时，每个数据包都用所述文件的传输密钥进行加密保护，同时向终端下发所述文件的传输密钥的密钥包；

可以使用单向文件传送协议即FLUTE协议下发文件的数据包，对每个数据包的净荷使用传输密钥进行AES算法加密。

下发传输密钥的密钥包时，可以和文件的数据包在一个通道中下发，也可以使用单独的通道发送。可以在文件下发周期内不断下发，也可以在文件下发周期内定时下发。传输密钥的密钥包可以采用多媒体互联网密钥协议即MIKEY协议方式下发。文件传输如果采用FLUTE封装，由于终端接收数据时必须接收FDT表，传输密钥的MIKEY包可以放在文件描述表即FDT表的扩展字段里随FDT表一起下发，不用单独占用通路一直下发。当然，通过另外的MIKEY协议通道下发也是可以的。

数据包中可以写有加密该数据包时使用的传输密钥的标识。

步骤207、终端收到文件的传输密钥的密钥包后，如已取得所述文件所属文件业务的业务密钥即该终端为授权用户的终端，则用该业务密钥解密该密钥包获得所述文件的传输密钥，进而使用该传输密钥解密收到的所述文件的数据包，拼装解密后的数据包即可获取可使用的文件。

解密密钥包的业务密钥可以根据密钥包中的业务密钥的标识来找到。解密数据包的传输密钥可以根据数据包中的传输密钥的标识来找到。

本发明在广播组播业务中对文件业务的保护方法，应用传输层加密，避免了非授权用户使用该业务，可以很好地保证文件业务的安全性，

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种广播组播中数据下载业务的保护方法，包括：

网络侧设备为每一数据下载业务生成一业务密钥，且一个数据下载业务的业务密钥只下发到该数据下载业务的授权用户的终端；

网络侧设备下发一数据下载业务的内容的数据包时，使用所述内容的传输密钥对所述数据包加密，并同时下发所述传输密钥的密钥包，该密钥包包含用所述内容所属数据下载业务的业务密钥加密所述传输密钥得到的数据；

终端收到所述内容的传输密钥的密钥包后，如已获取所述内容所属数据下载业务的业务密钥，则用所述业务密钥解密所述密钥包得到所述传输密钥，再用所述传输密钥对收到的所述内容的数据包进行解密；

所述网络侧设备包括业务管理平台和数据下载服务器，所述业务密钥的生成和下发由所述业务管理平台完成；所述内容的数据包的加密和下发，以及所述密钥包的下发由所述数据下载服务器完成；

所述内容的传输密钥由所述数据下载服务器生成，所述传输密钥的密钥包由所述业务管理平台在收到所述数据下载服务器的请求后生成，并返回所述数据下载服务器。

2.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于：所述网络侧设备为每一数据下载业务生成一个唯一的业务密钥并保存，一个数据下载业务包含一个或多个内容，每一个内容对应于一个传输密钥，同一数据下载业务包含多个内容时，各个内容对应的传输密钥相同或不同。

3.如权利要求1或2所述的保护方法，其特征在于：

所述数据下载服务器在所述数据下载业务的业务服务时间到时，生成所述内容的传输密钥及其标识，并向所述业务管理平台请求用于保护所述传输密钥的密钥包，请求消息中携带所述传输密钥、传输密钥的标识以及所述内容所属的数据下载业务的标识；

所述业务管理平台收到所述请求消息后，找到所述数据下载业务的业务密钥，用所述业务密钥加密所述传输密钥，在生成所述传输密钥的密钥包时写入加密后的传输密钥、所述传输密钥的标识以及所述业务密钥的标识，将所述密钥包返回给所述数据下载服务器。

4.如权利要求1或2所述的保护方法，其特征在于：

所述数据下载服务器以广播或组播方式在同一个通道中下发所述内容的数据包和所述内容的传输密钥的密钥包，或者以广播或组播方式在不同的通道分别下发所述内容的数据包和所述内容的传输密钥的密钥包；

所述数据下载服务器在所述内容的下发周期内不断下发所述内容的传输密钥的密钥包，或者，在所述内容的下发周期内定时下发所述内容的传输密钥的密钥包。

5.如权利要求1或2所述的保护方法，其特征在于：

所述内容的数据包下发时采用单向文件传送协议封装，所述内容的传输密钥的密钥包下发时采用多媒体互联网密钥协议封装，且将封装好的所述密钥包放在文件描述表的扩展字段里随文件描述表一起下发。

6.如权利要求3所述的保护方法，其特征在于：

所述数据下载服务器在加密所述内容的数据包时，在所述数据包中写入加密该数据包时使用的传输密钥的标识；

所述终端收到所述内容的传输密钥的密钥包后，根据所述密钥包中的业务密钥的标识找到相应的业务密钥来解密该密钥包，根据所述数据包中的传输密钥的标识找到相应的传输密钥来解密所述数据包。

7.如权利要求1所述的保护方法，其特征在于：

所述数据下载业务为文件业务，所述内容为文件，所述数据下载服务器为文件服务器。

8.一种对广播组播中数据下载业务进行保护的系统，包括终端和数据下载服务器，其特征在于，还包括业务管理平台，所述终端通过下发网络和所述数据下载服务器连接，通过移动网络与所述业务管理平台连接，其中：

所述业务管理平台包括：一业务密钥生成模块，用于为每一数据下载业务生成一个唯一的业务密钥并保存；一业务密钥下发模块，用于在下发业务密钥时，只将数据下载业务的业务密钥下发到该数据下载业务的授权用户的终端；

所述数据下载服务器包括：一数据下发模块，用于在下发数据下载业务的内容的数据包时，使用所述内容的传输密钥对所述数据包加密，并同时下发所述传输密钥的密钥包，该密钥包包含用所述内容所属数据下载业务的业务密钥加密所述传输密钥得到的数据；

所述终端包括：一业务密钥获取模块，用于与管理业务平台交互，获取已授权文件业务的业务密钥；一解密模块，用于在接收所述文件的传输密钥的密钥包后，用已获取的所述文件所属文件业务的业务密钥解密所述密钥包得到所述传输密钥，再用所述传输密钥解密收到的所述内容的数据包；

所述数据下载服务器还包括一传输密钥生成模块，用于为每一内容生成一传输密钥并保存。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于：

一个数据下载业务包含多个内容时，各个内容对应的传输密钥相同或不同。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于：

所述数据下载服务器还包括一密钥包请求模块，用于在所述数据下载业务的业务服务时间到时，向所述业务管理平台请求用于保护所述传输密钥的密钥包，请求消息中携带所述传输密钥、传输密钥的标识以及所述内容所属的数据下载业务的标识；

所述业务管理平台还包括一密钥包生成模块，用于在收到所述请求消息后，找到所述数据下载业务的业务密钥，用所述业务密钥加密所述传输密钥，在生成所述传输密钥的密钥包时写入加密后的传输密钥、所述传输密钥的标识以及所述业务密钥的标识，将所述密钥包返回给所述数据下载服务器。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述数据下载服务器的数据下发模块还用于在加密所述内容的数据包时，在所述数据包中写入加密该数据包时使用的传输密钥的标识；

所述终端的解密模块在解密时，是根据所述密钥包中的业务密钥的标识找到相应的业务密钥来解密该密钥包，以及根据所述数据包中的传输密钥的标识找到相应的传输密钥来解密所述数据包。

12.如权利要求8所述的系统，其特征在于：

所述数据下载服务器的数据下发模块在下发所述内容的数据包时采用单向文件传送协议封装，在下发所述内容的传输密钥的密钥包时采用多媒体互联网密钥协议封装，且将封装好的所述密钥包放在文件描述表的扩展字段里随文件描述表一起下发。

13.如权利要求8至12中任一权利要求所述的系统，其特征在于：

所述数据下载服务器为文件服务器，所述数据下载业务为文件业务，所述内容为文件。

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