基于使用控制的数字版权管理系统安全性分析

时间：2021-03-27 08:10:34　来源：达达文档网本文已影响人

摘要:针对现有数字版权管理（DRM）系统屡遭破解的问题，通过调研分析其安全机制，提出一种内容与权限分离的细粒度使用控制方案。该方案首先根据秘密分割的思想将数字许可证一分为二，实现身份验证与授权管理的分离；然后通过细粒度授予临时权限文件，确保数字内容在使用中能够细致控制；最后采用多项完整性检查来提高防篡改攻击的能力。模型检测结果表明，该方案及策略能够实现设计要求并基本满足数字版权管理安全性需求。关键词:数字版权管理；使用控制；内容权限分离；细粒度；安全性分析中图分类号: TP309.2文献标志码:A

引言近年来，互联网的快速发展有力推动了数字作品和数字软件广泛融入现代人的生活。由于数字内容无损复制和易于分发的特性为非法复制和使用、传播提供有利条件，关于对数字版权的保护引起了人们的高度关注。数字版权管理（Digital Rights Management， DRM）以一套完整的技术手段确保数字内容不被非法使用，保护数字内容拥有者（包括创作者、运营商、用户等）的合法利益^［1-3］。DRM的使用促进了网络、多媒体、互交数字电视、P2P、无线移动通信等多个平台提供高品质的数字内容，完善平台间的交流共享，同时也有效地保护知识产权^［4］。在对现有DRM机制和相关技术的研究中，较常见的方案是基于数字许可证的版权保护方案，通过许可证完成认证与授权，这种方案限制了用户灵活使用数字内容，也存在被攻击破解的安全问题。结合现有DRM存在的问题，提出了一种在使用控制中内容和权限相分离的DRM方案。根据使用控制模型策略和DRM安全性需求，建立一套完整的规则。通过对模型的分析，验证本方案较传统方法具有较强的安全性以及更细的控制粒度。1DRM技术1.1 DRM技术模型DRM贯穿了整个数字内容价值链，从数字内容的生产到分发、从销售到使用追踪的整个流通过程，数字内容主要包括电子书、数字电影、数字音乐、图片、软件等^［5］。DRM强调的是一种系统化的理念而非是某一种特殊的技术，它是密码、信息隐藏、认证、通信、安全容器、数字证书、唯一标识等多种技术的组合体。DRM系统根据具体应用综合使用各种技术，将原始数字内容进行从上到下层次封装，并在相关法律、管理、审计、教育措施支持下实现版权保护和权限控制功能。DRM技术体系模型如图1^［6］所示。图片图1DRM技术模型1.2DRM的安全性需求现有的DRM解决方案大多是通过使用数字许可证来保护数字内容的版权，用户得到数字内容后，必须获得相应的数字许可证才能够正常使用。目前有两种主要方法。1)硬件许可证方法。将数字许可证与专用的安全设备绑定，使得数字内容只能在带有该专用设备的机器上使用，用于提供高级别的防拷贝保护，如smartcard、硬件保护锁，或者“安全USB狗”等。由于额外的硬件保护设备提高了使用成本，这种方法一般适用于较为昂贵的专用DRM系统中，如Apple iTunes、McAMOS Technology、盛大电子书等。2)软件许可证方法。将数字许可证与用户相关配置信息绑定，使得数字内容只能在被绑定的机器上使用。这种方法不需要额外的硬件设备，使用成本相对较低，Microsoft WMRM^［7］，IBM EMMS，RealNetworks Helix DRM，Intertrust DigiBox和Adobe Content Server^［8］，书生公司的SureDRM等版权保护系统，都采用了这种基于软件许可证方法。DRM系统可以分成数字内容分发、身份认证、许可证分配、使用控制、审计追踪等几个部分。在对市场主流DRM产品进行调研并结合相关技术难题^［9］，发现现有DRM主要有以下几个方面问题。1）网络引入的安全性问题。由于大多数DRM需要在客户端安装客户软件来支持与服务器之间的通信，这为黑客提供了一个攻击目标^［10］，可能遭受账户盗用、恶意篡改^［11］、重放攻击^［12］、伪装欺骗等攻击。2)保障用户利益问题。现有DRM对出版发行商的利益给予了过度关注，用户隐私保护以及权利转移^［13］方面存在缺陷。例如许可证中存有用户硬件信息，权限往往无法转移或借出，从而限制了用户灵活使用数字内容。3)DRM系统自身安全问题。DRM系统自身存在安全隐患，加上疏于管理升级，往往会被黑客破解，进而失去版权保护作用。

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