CN103186722A - 一种数字文件版权保护系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数字内容版权保护系统和方法，所述系统包括加密装置、终端设备、数字内容发布设备，其特征在于：所述数字内容发布设备用于发布受保护的数字内容；所述终端设备用于浏览所述受保护的数字内容；所述加密装置用于下载并保存所述受保护的数字内容，所述加密装置保存有唯一的模块标识和对应的鉴权密钥；所述加密装置可拆卸地连接到所述终端设备，通过所述终端设备与所述数字内容发布设备通信。
Description
技术领域
本发明涉及一种数字内容发布系统和方法，具体涉及一种为数字内容发布提供版权保护的系统和方法。
背景技术
随着新技术的发展和成熟，电子阅读器、移动多媒体等数字终端的出现，使得数字出版物的市场有了一个快速的发展。这一切改变着版权产品的生产传播和消费方式，同时也催生了一系列代表文化产业未来发展方向的新型版权业态。然而随着数字版权产业的蓬勃发展，也引发一系列全新的版权保护和产业发展的问题。其中，数字版权归属的模糊和盗版问题成为两大最突出的问题。目前解决盗版问题主要通过行政手段和技术手段，而技术手段主要依靠软件加密方式来实现，存在的问题是软件加密方式很容易被黑客破解，从而导致被破解的数字版权文件仍然能够在网络上大量的复制和传播，不仅损害了版权人的利益同时也是对我国知识产权法的粗暴践踏。
SD（Secure Digital Memory Card）卡是一种基于半导体快闪（flash）记忆器的记忆设备，其广泛应用于便携式装置作为存储介质。SD-KEY卡作为一种多功能SD卡，同时具备KEY、数据存储和数据加解密三大功能，卡包括控制芯片、flash闪存和用于加解密的安全芯片，该内置的安全芯片通过SD接口提供各种安全应用，包括身份认证、数字签名、访问权限控制和数据加解密等。 SD-KEY一般采用Standard SD、Mini SD、Micro SD等多种封装形式，和普通SD卡一样具备超强的设备接入能力，能广泛应用于PDA、手机、笔记本、PC等各类终端。由于SD-KEY的这些固有特性使其非常适合作为数字版权保护的工具。
由此需要一种利用SD-KEY卡来进行数字内容文件版权保护的系统和方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种数字内容版权保护的系统和方法。
本发明公开了一种数字内容版权保护系统，包括加密装置、终端设备、数字内容发布设备，其特征在于：
所述数字内容发布设备用于发布受保护的数字内容；
所述终端设备用于浏览所述受保护的数字内容；
所述加密装置用于下载并保存所述受保护的数字内容，所述加密装置保存有唯一的模块标识和对应的鉴权密钥；
所述加密装置可拆卸地连接到所述终端设备，通过所述终端设备与所述数字内容发布设备通信。
优选地，所述数字内容发布设备包括用于与所述终端设备通信的接入前置模块、与接入前置模块连接的鉴权模块和数字内容加密模块；
所述鉴权模块用于存储所述加密装置的模块标识和对应的鉴权密钥，并根据所述加密装置上传的所述模块标识和鉴权密钥对要求下载数字内容的加密装置进行鉴权；
所述数字内容加密模块用于存储供发布的数字内容，并在鉴权通过后，根据加密装置随机产生的内容加密密钥对要求下载的数字内容进行加密以获得受保护的数字内容，并进一步发送该受保护的数字内容给加密装置；其中，每个内容加密密钥与数字内容一一对应；
所述加密装置用于保存所述受保护的数字内容及对应的密钥，在终端设备要求浏览时提供所述受保护的数字内容及对应的密钥供终端解密浏览。
优选地，所述加密装置包括控制芯片、flash闪存和用于加解密的安全芯片，所述控制芯片用于与终端进行通信、所述flash闪存用于存储数据、所述安全芯片用于执行加密解密操作。
优选地，所述加密装置与所述终端设备通过SDC接口进行通信。
优选地，所述终端设备与所述数字内容发布设备通过Internet网络进行通信。
本发明还公开了一种数字内容版权保护方法，用于从数字内容发布设备向连接有加密装置的终端设备发布数字内容，并对数字内容提供版权保护，包括：
数字内容发布设备存储所有加密装置的模块标识和对应的鉴权密钥，并根据所述加密装置上传的所述模块标识和鉴权密钥对要求下载数字内容的终端加密装置进行鉴权；
数字内容发布设备同时存储供发布的数字内容，并在鉴权通过后，根据加密装置随机产生的内容加密密钥对要求下载的数字内容进行加密以获得受保护的数字内容，并进一步发送该受保护的数字内容给加密装置；其中，每个内容加密密钥与数字内容一一对应；
所述加密装置用于保存所述受保护的数字内容及对应的内容加密密钥，在终端设备要求浏览时提供所述受保护的数字内容及对应的密钥供终端解密浏览。
优选地，所述数字内容发布设备存储所有加密装置的模块标识和对应的鉴权密钥，并根据所述加密装置上传的所述模块标识和鉴权密钥对要求下载数字内容的终端加密装置进行鉴权包括：
终端设备获取所述加密装置的模块标识发送至数字内容发布设备；
数字内容发布设备所述模块标识的合法性，找到所述模块标识对应的唯一鉴权密钥，并产生一个第一随机数，以所述鉴权密钥为密钥使用第一鉴权算法对所述第一随机数进行加密，得到数字平台侧鉴权对比值；
数字内容发布设备将所述第一随机数发送给所述加密装置；
所述加密装置收到所述第一随机数后以该模块的鉴权密钥为加密密钥使用所述第一鉴权算法对所述第一随机数进行加密，获得终端侧鉴权对比值；
所述加密装置通过所述终端设备将终端侧鉴权对比值发送至数字内容发布设备；
所述数字内容发布设备收到所述终端侧鉴权对比值后，比较接收的终端侧鉴权对比值与数字平台侧鉴权对比值，相同则确认鉴权成功，并发送鉴权成功结果给所述加密装置。
优选地，所述数字内容发布设备同时存储供发布的数字内容，并在鉴权通过后，根据加密装置随机产生的内容加密密钥对要求下载的数字内容进行加密以获得受保护的数字内容，并进一步发送该受保护的数字内容给加密装置；其中，每个内容加密密钥与数字内容一一对应包括：
鉴权成功后，加密装置随机产生内容加密密钥，并保存至加密装置的安全存储区域，然后以预先存储于所述加密装置中的内容密钥加密公钥通过第二加密算法加密所述内容加密密钥，得到内容加密密钥传递信号；
发送所述内容加密密钥传递信号至数字内容发布设备；
数字内容发布设备收到所述内容加密密钥传递信号后，使用预先存储的内容密钥加密私钥以第二加密算法解密所述内容加密密钥传递信号得到所述内容加密密钥，然后所述数字内容发布设备使用该内容加密密钥通过会话加密算法加密用户申请下载的数字内容，由此得到受到保护的数字内容；
所述数字内容发布设备发送受保护的数字内容给所述加密装置；
所述加密装置接收并保存受保护的数字内容，同时建立该受保护的数字内容与内容密钥的对应关系。
优选地，所述加密装置用于保存所述受保护的数字内容及对应的内容加密密钥，在终端设备要求浏览时提供所述受保护的数字内容及对应的密钥供终端解密浏览包括：
终端设备向加密装置发起阅读受保护的数字内容请求，并将同时生成的第二随机数发送给所述加密装置；
所述加密装置收到第二随机数后，使用第四加密算法以该第二随机数为变量对所请求的受保护的数字内容对应的内容加密密钥的进行加密，由此得到阅览密钥信息；
所述加密装置将阅览密钥信息和被请求的受保护的数字内容传输给设备终端；
设备终端收到阅览密钥信息和被请求的受保护的数字内容后，使用第四加密算法以该第二随机数为变量对阅览密钥信息进行解密以得到内容加密密钥，然后使用内容加密密钥对所述被请求的受保护的数字内容进行解密得到能够阅读的数字内容。
本发明利用硬件认证和加密的方式实现数字版权保护，安全性大大优于软件加密的方式，为版权所有者合法权益的保护提供了更为有力的支持。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的数字内容发布设备对SD-KEY的鉴权流程图；
图3为本发明的下载和发布数字版权文件流程图；
图4为本发明的阅读数字版权文件流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征作进一步说明描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
图1示出了本发明的系统框图。系统包括用于作为加密装置的SD-KEY、终端设备、客户端软件和数字内容发布设备。 SD-KEY卡可以采用Standard SD、Mini SD、Micro SD等多种封装形态，用于存储受保护的数字版权内容；终端设备包括PDA、手机、笔记本电脑、PC等可以使用SD接口的终端设备；客户端软件可以运行在终端设备上，负责解密数字版权内容并显示在终端设备上；数字内容发布设备包括接入前置模块、鉴权模块、数字内容加密模块，接入前置模块用于处理客户端软件发送的接入请求，鉴权模块用于处理客户端SD-KEY的合法性验证，数字内容加密模块主要用于处理用户申请的数字版权内容的加密和发布。其中加密装置SD-KEY通过SDC接口与终端设备通信，终端设备通过Internet网络与数字内容发布设备通信。
其中，系统的每个SD-KEY卡具有唯一的标识KEY-ID和鉴权密钥Kc，并保存了数字内容发布设备的公钥Pk。鉴权密钥Kc用于数字内容发布设备对SD-KEY卡合法性的验证；数字内容发布设备保存合法的SD-KEY的Key ID和Kc信息，和通过A2算法生成的公钥Pk和私钥Sk。其中，公钥Pk和私钥Sk用于对在SD-KEY和数字内容发布设备之间传递的内容加密密钥进行加密，也可称为内容密钥加密公钥Pk和内容密钥加密私钥Sk。
数字版权内容服务商使用该系统进行数字版权保护的具体方法如下：
用户将SD-KEY插入终端设备并启动客户端软件，向数字内容发布设备发起数字版权文件下载申请；
数字内容发布设备对SD-KEY进行鉴权，使用鉴权算法A1，A1可以是对称算法DES、3DES或者AES等；
鉴权成功后SD-KEY随机产生内容加密密钥Ki并保存在SD-KEY的安全存储区域，然后利用数字内容发布设备公钥Pk加密后发送给数字内容发布设备用于对数字版权文件加密；
数字内容发布设备收到加密的Ki并使用私钥Sk解密得到Ki，然后使用会话加密算法A3加密数字版权文件并将密文发送给SD-KEY，A3可以是对称算法DES、3DES或者AES等；
SD-KEY收到加密的数字版权文件并存储在FLASH中，并且建立与加密密钥Ki的对应关系，后续用户如有新的数字版权文件下载请求，将启用新的Ki；
用户通过客户端软件浏览SD-KEY保存的数字版权文件；
SD-KEY通过密钥加密算法A4传输用户欲浏览的数字版权文件对应的Ki给客户端软件，A4可以是对称算法DES、3DES、AES或者几种算法的结合；
客户端软件使用Ki对欲浏览的数字版权文件进行解密并通过终端设备显示。
以下结合图2-4具体说明数字版权内容服务商基于所述数字内容版权发布系统进行数字版权保护的方法。
图2示出了本发明的数字内容发布设备对SD-KEY的鉴权流程图。如图所示，包括如下步骤：
步骤201、客户打开客户端软件，申请下载数字版权文件，所述客户端软件获取SD-KEY的标识信息Key ID信息发送至数字内容发布设备；
步骤202、数字内容发布设备的鉴权模块验证所述Key ID的合法性，找到Key ID对应的唯一鉴权密钥Kc，并产生一个随机数RAND，以Kc为密钥使用第一鉴权算法A1对RAND进行加密， 即A1(Kc，RAND)=SRES，Kc为加密密钥，SRES为结果；
步骤203、数字内容发布设备将随机数RAND发送给SD-KEY卡；
步骤204、SD-KEY卡收到随机数后以Kc为加密密钥使用所述第一鉴权算法A1对RAND进行加密， 即A1(Kc, RAND)=SRES，Kc为加密密钥，SRES为结果；
步骤205、SD-KEY卡所述发送SRES至数字内容发布设备；
步骤206、所述数字内容发布设备收到终端鉴权加密信号SRES后与步骤202中自身计算生成的平台端鉴权加密信号SRES进行比较，相同则鉴权成功，并发送鉴权成功结果给SD-KEY。
图3示出了所述系统下载和发布数字版权文件流程图。如图3所示，包括如下步骤：
步骤301、鉴权成功后，SD-KEY卡随机产生内容加密密钥Ki，并保存至SD-KEY卡闪存模块的安全存储区域，然后以公钥Pk通过第二加密算法A2加密Ki，即A2(Pk，Ki)=KI，得到内容加密密钥传递信号KI；
步骤302、发送内容加密密钥传递信号KI至数字内容发布设备；
步骤303、数字内容发布设备的数字内容加密模块收到KI后，使用预先存储的私钥Sk以第二加密算法解密KI得到所述内容加密密钥Ki，即A2(Sk，KI)=Ki，然后使用该内容加密密钥Ki通过会话加密算法A3加密用户申请下载的数字版权文件DATA，即A3(Ki，DATA)=DEM，由此得到受到保护的数字版权文件DEM，每个Ki只能唯一加密一个数字版权文件；
步骤304、所述数字内容发布设备发送受保护的数字版权文件DEM给SD-KEY；
步骤305、接收DEM并保存至SD-KEY的FLASH中，建立DEM和Ki一一对应的关系。
图4示出了客户端读取数字版权保护文件的流程图。如图所示，包括如下步骤：
步骤401、 客户端软件向SD-KEY发起阅读DEM请求，并将同时生成的第二随机数RAND2发送给SD-KEY；
步骤402、SD-KEY卡收到RAND2后，首先使用密钥加密算法A4以对DEM对应的Ki进行加密，即A4(Ki，RAND2)=KI2，由此得到阅览密钥信息KI2；
步骤403、将KI2和DEM一起传输给客户端软件；
步骤404、客户端软件收到KI2和DEM后，使用同样的密钥加密算法A4对KI进行解密得到Ki，A4(KI，RAND2)=Ki，然后使用Ki对DEM进行解密得到能够阅读的数字版权文件DATA，即A3(Ki，DEM)=DATA，最后通过终端设备显示出来并从终端的内存中清除Ki。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种数字内容版权保护系统，包括加密装置、终端设备、数字内容发布设备，其特征在于：
所述数字内容发布设备用于发布受保护的数字内容；
所述终端设备用于浏览所述受保护的数字内容；
所述加密装置用于下载并保存所述受保护的数字内容，所述加密装置保存有唯一的模块标识和对应的鉴权密钥；
所述加密装置可拆卸地连接到所述终端设备，通过所述终端设备与所述数字内容发布设备通信。
2.如权利要求1所述的数字内容版权保护系统，其特征在于：
所述数字内容发布设备包括用于与所述终端设备通信的接入前置模块、与接入前置模块连接的鉴权模块和数字内容加密模块；
所述鉴权模块用于存储所述加密装置的模块标识和对应的鉴权密钥，并根据所述加密装置上传的所述模块标识和鉴权密钥对要求下载数字内容的加密装置进行鉴权；
所述数字内容加密模块用于存储供发布的数字内容，并在鉴权通过后，根据加密装置随机产生的内容加密密钥对要求下载的数字内容进行加密以获得受保护的数字内容，并进一步发送该受保护的数字内容给加密装置；其中，每个内容加密密钥与数字内容一一对应；
所述加密装置用于保存所述受保护的数字内容及对应的密钥，在终端设备要求浏览时提供所述受保护的数字内容及对应的密钥供终端解密浏览。
3.如权利要求2所述的数字内容版权保护系统，其特征在于：所述加密装置包括控制芯片、flash闪存和用于加解密的安全芯片，所述控制芯片用于与终端进行通信、所述flash闪存用于存储数据、所述安全芯片用于执行加密解密操作。
4.如权利要求1所述的数字内容版权保护系统，其特征在于：所述加密装置与所述终端设备通过SDC接口进行通信。
5.如权利要求1所述的数字内容版权保护系统，其特征在于：所述终端设备与所述数字内容发布设备通过Internet网络进行通信。
6.一种数字内容版权保护方法，用于从数字内容发布设备向连接有加密装置的终端设备发布数字内容，并对数字内容提供版权保护，包括：
数字内容发布设备存储所有加密装置的模块标识和对应的鉴权密钥，并根据所述加密装置上传的所述模块标识和鉴权密钥对要求下载数字内容的加密装置进行鉴权；
数字内容发布设备同时存储供发布的数字内容，并在鉴权通过后，根据加密装置随机产生的内容加密密钥对要求下载的数字内容进行加密以获得受保护的数字内容，并进一步发送该受保护的数字内容给加密装置；其中，每个内容加密密钥与数字内容一一对应；
所述加密装置用于保存所述受保护的数字内容及对应的内容加密密钥，在终端设备要求浏览时提供所述受保护的数字内容及对应的密钥供终端解密浏览。
7.如权利要求6所述的数字内容版权保护方法，其特征在于，所述数字内容发布设备存储所有加密装置的模块标识和对应的鉴权密钥，并根据所述加密装置上传的所述模块标识和鉴权密钥对要求下载数字内容的终端加密装置进行鉴权包括：
终端设备获取所述加密装置的模块标识发送至数字内容发布设备；
数字内容发布设备所述模块标识的合法性，找到所述模块标识对应的唯一鉴权密钥，并产生一个第一随机数，以所述鉴权密钥为密钥使用第一鉴权算法对所述第一随机数进行加密，得到数字平台侧鉴权对比值；
数字内容发布设备将所述第一随机数发送给所述加密装置；
所述加密装置收到所述第一随机数后以该模块的鉴权密钥为加密密钥使用所述第一鉴权算法对所述第一随机数进行加密，获得终端侧鉴权对比值；
所述加密装置通过所述终端设备将终端侧鉴权对比值发送至数字内容发布设备；
所述数字内容发布设备收到所述终端侧鉴权对比值后，比较接收的终端侧鉴权对比值与数字平台侧鉴权对比值，相同则确认鉴权成功，并发送鉴权成功结果给所述加密装置。
8.如权利要求6所述的数字内容版权保护方法，其特征在于，所述数字内容发布设备同时存储供发布的数字内容，并在鉴权通过后，根据加密装置随机产生的内容加密密钥对要求下载的数字内容进行加密以获得受保护的数字内容，并进一步发送该受保护的数字内容给加密装置；其中，每个内容加密密钥与数字内容一一对应包括：
鉴权成功后，加密装置随机产生内容加密密钥，并保存至加密装置的安全存储区域，然后以预先存储于所述加密装置中的内容密钥加密公钥通过第二加密算法加密所述内容加密密钥，得到内容加密密钥传递信号；
发送所述内容加密密钥传递信号至数字内容发布设备；
数字内容发布设备收到所述内容加密密钥传递信号后，使用预先存储的内容密钥加密私钥以第二加密算法解密所述内容加密密钥传递信号得到所述内容加密密钥，然后所述数字内容发布设备使用该内容加密密钥通过会话加密算法加密用户申请下载的数字内容，由此得到受到保护的数字内容；
所述数字内容发布设备发送受保护的数字内容给所述加密装置；
所述加密装置接收并保存受保护的数字内容，同时建立该受保护的数字内容与内容密钥的对应关系。
9.如权利要求6所述的数字内容版权保护方法，其特征在于：所述加密装置用于保存所述受保护的数字内容及对应的内容加密密钥，在终端设备要求浏览时提供所述受保护的数字内容及对应的密钥供终端解密浏览包括：
终端设备向加密装置发起阅读受保护的数字内容请求，并将同时生成的第二随机数发送给所述加密装置；
所述加密装置收到第二随机数后，使用第四加密算法以该第二随机数为变量对所请求的受保护的数字内容对应的内容加密密钥的进行加密，由此得到阅览密钥信息；
所述加密装置将阅览密钥信息和被请求的受保护的数字内容传输给终端设备；
设备终端收到阅览密钥信息和被请求的受保护的数字内容后，使用第四加密算法以该第二随机数为变量对阅览密钥信息进行解密以得到内容加密密钥，然后使用内容加密密钥对所述被请求的受保护的数字内容进行解密得到能够阅读的数字内容。
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