留學(xué)生數(shù)字媒體教育資源版權(quán)保護設(shè)計研究

摘 要： 隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，各高校都在建設(shè)數(shù)字多媒體教育資源庫，然而數(shù)字多媒體資源非常容易受到復(fù)制粘貼技術(shù)的侵害。為了保護留學(xué)生數(shù)字媒體教育資源版權(quán)，在分析既有數(shù)字媒體教育資源版權(quán)保護現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，采用基于XML數(shù)字權(quán)限認證的方法，提出了一種數(shù)字媒體教育資源保護框架。該框架基于授權(quán)文件和身份驗證，同時結(jié)合水印技術(shù)，具有本地播放和回放的功能。模型的應(yīng)用結(jié)果表明，能夠有效解決數(shù)字媒體教育資源版權(quán)保護的問題，具有一定的示范和借鑒意義。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字媒體； 教育資源； 版權(quán)保護； 框架結(jié)構(gòu)

中圖分類號： TN911?34； TP391 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）02?0036?03

Design for copyright protection of digital media education resource for

international students

LIU Jing

（College of International Education， Nanjing University of Aeronautics and Astronautics， Nanjing 210016， China）

Abstract： With the development of information technology and popularity of Internet， all colleges and universities are constructing their digital databases of multimedia educational resources. However， digital multimedia resources are easy to prejudice due to the copy and paste operations. In order o protect the copyright of the digital media education resources for international students， based on the status analysis of the digital media education resources copyright protection and XML digital authority authentication method， a framework of digital media education resource protection is put forward. The framework has the function of local player and playback because it is based on the authorization file and identity verification， and the watermark technology is applied in it. The model application results indicate it can effectively solve the problem of copyright protection of digital media education resources， and has a certain significance for demonstration and reference.

Keywords： digital media； educational resource； copyright protection； frame structure

數(shù)字媒體教育資源是指經(jīng)過數(shù)字化處理后，能夠在數(shù)字計算機和網(wǎng)絡(luò)上讀取的多媒體教學(xué)材料。隨著信息化技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)的普及，各高校都在建設(shè)數(shù)字多媒體教育資源庫，然而數(shù)字多媒體資源非常容易受到復(fù)制粘貼技術(shù)的侵害，這些侵犯知識產(chǎn)權(quán)的行為嚴重損害了版權(quán)所有者的合法權(quán)益。基于此，數(shù)字媒體版權(quán)保護技術(shù)得到了越來越多的重視，許多研究者提出了各自的版權(quán)保護設(shè)計成果。周建華構(gòu)建了一個數(shù)字共享和權(quán)益保護的框架，用于數(shù)字教育媒體資源的保護[1]。俞銀燕等對數(shù)字版權(quán)保護進行了綜合回顧和分析[2]。蔣銘研究了數(shù)字水印技術(shù)對于數(shù)字媒體的保護，提出了針對圖像和視頻的水印保護算法[3]。司端鋒等提出了一個多媒體數(shù)字版權(quán)框架保護結(jié)構(gòu)模型[4]。李立宗等提出了一種高魯棒性的算法，對于圖像保護進行簽名認證[5]。李艷等結(jié)合PKI 技術(shù)，提出了基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字版權(quán)保護框架[6]。本文根據(jù)數(shù)字媒體的特征，提出了一個留學(xué)生數(shù)字教育媒體教育資源版權(quán)保護框架。

1 相關(guān)技術(shù)

1.1 體系結(jié)構(gòu)

數(shù)字媒體版權(quán)保護技術(shù)其實是一種知識產(chǎn)權(quán)保護技術(shù)，它是采用一系列的計算機技術(shù)，對相應(yīng)的數(shù)字內(nèi)容進行保護，實際上是要求使用者能夠合法使用，以促進數(shù)字化媒體的傳播，保護數(shù)字媒體所有人的權(quán)益。

數(shù)字版權(quán)保護的過程是一個動態(tài)發(fā)展的過程，涉及到數(shù)字媒體資源的各個環(huán)節(jié)。典型的數(shù)字媒體版權(quán)保護價值鏈如圖1所示。

圖1 數(shù)字媒體內(nèi)容價值圖

不同的數(shù)字資源保護技術(shù)雖然保護對象不同，但其基本原理是一致的，即通過使用數(shù)字許可證書以保障數(shù)字內(nèi)容安全，若有人需要獲得數(shù)字內(nèi)容，必須得到發(fā)布者提供的數(shù)字許可證。數(shù)字版權(quán)保護系統(tǒng)主要包括三個系統(tǒng)，如圖2所示。

圖2 數(shù)字媒體版權(quán)保護框架結(jié)構(gòu)

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字版權(quán)保護技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問題有很多，主要有：

（1） 首要問題為數(shù)字資源安全。需要設(shè)計者能夠保證數(shù)字資源在各流通環(huán)節(jié)的安全性，避免出現(xiàn)泄密、非完整性等。

（2） 權(quán)益表述。用以描述數(shù)字教育資源內(nèi)容的授權(quán)信息。

（3） 采用控制。該功能要求確保經(jīng)過授權(quán)的人才可以使用，其他人不能夠使用受到保護的數(shù)字教育資源。

（4） 權(quán)利轉(zhuǎn)移與可信執(zhí)行。需要能夠支持數(shù)字媒體資源可轉(zhuǎn)移到其他設(shè)備、轉(zhuǎn)賣與出租，并支持系統(tǒng)的安全運行。

2 數(shù)字媒體教育資源保護框架設(shè)計

數(shù)字媒體教育資源的版權(quán)保護系統(tǒng)，設(shè)計時需要考慮以下內(nèi)容：教育資源內(nèi)容的保護、使用者身份鑒別、用戶權(quán)限以及內(nèi)容的發(fā)送。由于不同的數(shù)字媒體教育資源特征不同，往往需要結(jié)合各自特點分別采用加密措施。

基于內(nèi)容的保護密碼一般包含在授權(quán)文件中。用戶如果想得到內(nèi)容密碼，則必須提供個人真實的身份信息。對用戶進行身份的辨識可通過以下方式： 一是基于知識的身份識別；二是使用者具有某些東西；三是基于用戶獨有的特征。這三種類型都需要用戶提供密碼、卡號和指紋。當(dāng)用戶通過了身份認證，才能給予授權(quán)查看多媒體資源；該授權(quán)文件只有自己才能打開。為此，本文設(shè)計了一個多媒體數(shù)字版權(quán)保護框架，如圖3所示。

圖3 數(shù)字媒體教育資源保護框架通用結(jié)構(gòu)圖

本次設(shè)計的版權(quán)保護系統(tǒng)使用了兩類特殊的文件形式：程序文件和程序證書文件，程序文件主要用來表示多媒體資源的的版權(quán)內(nèi)容，如身份信息、持有者的信息、如何使用等。程序文件可使用基于程序的語言來描述，使得版權(quán)保護系統(tǒng)能夠及時處理。程序文件采用名聞的形式存在，使用它的人都可以進行閱覽和復(fù)制。該文件使用程序文件服務(wù)器的私密名稱，如果有人去更改密碼，就會被反饋到系統(tǒng)中。程序文件形式和內(nèi)涵是分開的，使用者可以用其他方式得到它，可以采用各種方式進行選取內(nèi)容。程序證書是隨機產(chǎn)生的，當(dāng)你首次使用時，就會跟隨系統(tǒng)自動產(chǎn)生，隨時變化密碼。當(dāng)首次使用多媒體教育資源的時候，程序證書就會作為附件傳送給使用者，使用者必須采用證書文件讀取所需內(nèi)容。

版權(quán)擁有者可以通過向經(jīng)銷商傳送數(shù)字媒體教育信息，與他們達成相應(yīng)協(xié)議，可進行知識版權(quán)之間的交換；其代碼如下：

CH>D：{Certch}；

D>D：C{Certch}；

PKI>D：{True，F(xiàn)alse}；

CH>PKI：{CertD}；

其中CH，D和PKI可以對認證情況進行查詢，用以驗證授權(quán)的合法性。

2.1 流媒體服務(wù)器

該媒體服務(wù)器從讀者角度上可以分為單播和組播。單播主要是在用戶方和服務(wù)器中間設(shè)立一個數(shù)據(jù)通行線路；組播則是需要構(gòu)建復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，主要通過大型路由設(shè)備一次將海量數(shù)據(jù)包輸出到多條線路上。從連接的方式來看，可以有點播和廣播內(nèi)容。第一種方式是用戶端部積極地與主要服務(wù)器設(shè)立接入，使用者可以控制播放流的傳遞。廣泛傳播則是需要客戶只能接收流媒體，而不能進行控制。使用者可利用兩種方式去實現(xiàn)媒體的傳播和更改。在通道的控制形式上，主要有單向和雙向兩種。

2.2 播放器

本系統(tǒng)中還設(shè)計了播放器，該播放器具有很好的接口、支持各種媒體形式、自動檢測系統(tǒng)是否收到保護，對于數(shù)字媒體受到保護的內(nèi)容，可以限制其啟動，當(dāng)用戶獲得授權(quán)后，則可以給予播放，對于沒有受到保護的內(nèi)容，則可以直接播放。

2.3 程序文件服務(wù)器

程序文件服務(wù)器主要解決兩個問題：授權(quán)和認證。本文采用基于XML數(shù)字權(quán)限認證。C基文件則可以用以表達接口的內(nèi)容。通過設(shè)計靈活的身份識別認證方案，包括密碼校對、硬件綁定技術(shù)、卡片識別器、指紋代替識別等。本文的身份識別系統(tǒng)包括注冊者的身份證信息。使用過程中，使用者首先要對自己的各種信息進行注冊登記，包括用戶名、密碼、U盾、地址、郵箱、手機號等。

2.4 資源加密處理

為了保護數(shù)字媒體資源，最可行的方法就是采用加密處理。該加密技術(shù)需要在上網(wǎng)之前就要進行先期加密，當(dāng)加密后的數(shù)據(jù)資源下載以后通過特有的方法進行解密。在高校里，數(shù)字媒體教育資源加密方式主要有：網(wǎng)絡(luò)空間加密、運輸過程加密和應(yīng)用時加密。網(wǎng)絡(luò)空間加密主要是保護資源在網(wǎng)絡(luò)里不易受到攻擊和解密，在傳送之前就可以完成加密。在運輸時主要通過調(diào)用程序進行信息傳送。本文的框架主要采用SSL和PCT安全信息保護協(xié)議。

加密過程程序如下：

cryptCreatecontext（cryptCreatecontext， cryptUser， CRYPT_

ALGO_aes）；

cryptSetAttibute（cryptCreatecontext， CRYPT_CTXINFO_

KEYPSIZE，258/8）；

creptGenerateKwy（cryptContext）

2.5 數(shù)字水印認證

該技術(shù)是一種比較難以察覺、結(jié)構(gòu)安全性好、不易受到攻擊的技術(shù)。其基本原理是將不可見的標(biāo)記，比如經(jīng)過加密的版權(quán)信息鑲嵌在數(shù)字教育資源的產(chǎn)品中，能夠?qū)崿F(xiàn)版權(quán)所有者對其作品的認證，水印技術(shù)可以作為證據(jù)來鑒別、起訴的證明。水平并不影響數(shù)字教育資源的內(nèi)容信息，也能夠?qū)崿F(xiàn)信息的正常使用，在網(wǎng)頁中加入經(jīng)過處理的水印標(biāo)示，就可以判別該項目是否受到別人的攻擊或解密，從而及時警告和修復(fù)。

本次設(shè)計中水印的驗證通過以下方式進行：

U—PKI：查詢CC的公鑰；

PKI—U：PKCC；

U：Detection（W″， PKCC）=WMP。

2.6 權(quán)利控制

本設(shè)計考慮了權(quán)利控制的內(nèi)容，其側(cè)重點在于權(quán)利解釋和認證。主要目的是為了在使用過程中解析使用者的認證權(quán)利是否合法，驗證其是否在許可的內(nèi)容中。其前置條件和限制方式都已得到合理授權(quán)。

2.7 公平性分析

設(shè)計中，對于數(shù)字媒體教育資源的保護，該模型能夠同時保護版權(quán)所有者的權(quán)益和其他用戶的權(quán)利不受別人的侵犯。版權(quán)所有者能夠通過設(shè)置相應(yīng)的水印來分析使用者是否構(gòu)成侵權(quán)行為，為了防止他人的故意侵權(quán)行為，則需要加入水印及指紋技術(shù)完成數(shù)字媒體的保護，同樣使用者也可以采用身份認證技術(shù)來防止其他人盜用自己的各種注冊信息。

解密代碼過程如下：

cryptCreatecontext（cryptCreatecontext， cryptUser， CRYPT_

ALGO_aes）；

cryptDecrypt（cryptCreatecontext， buffer， length）；

creptDestroyConster（cryptContext）

3 結(jié) 語

對于留學(xué)生數(shù)字媒體教育資源的保護，可借鑒類似國際慣例，即通過將水印技術(shù)和加密保護技術(shù)結(jié)合在一起，實現(xiàn)了身份認證、授權(quán)的處理、密碼的發(fā)放等功能，能夠使得本就很少的留學(xué)生數(shù)字媒體教育資源得到有效保護，防止未授權(quán)嵌入的攻擊。數(shù)字媒體版權(quán)保護技術(shù)已經(jīng)在教育領(lǐng)域得到了一定應(yīng)用，但仍存在不少問題需要解決，如何有效地應(yīng)對越來越多的盜版及隱蔽的侵權(quán)行為，則需要研究者做出更多的工作。

參考文獻

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