媒体安全与数字版权管理

2008北京大学黄铁军1数字媒体安全与版权管理技术黄铁军北京大学信息科学技术学院数字媒体研究所2009.05.06北京大学信息科学技术学院《视频编码与理解》2008北京大学黄铁军2所有设备走向数字化……AllDevicesgoingDigital2008北京大学黄铁军3所有内容走向数字化……AllContentgoingDigital2008北京大学黄铁军4BROADBAND/WiredandWirelessEntertainment,E-Business,ServicesMEDIAPre-RecordedContentPersonalMediaConditionalAccess/Cable,Satellite,Broadcast,WirelessServices,EntertainmentAnyContent+,AnyPlace,AnyDevice,AnyTime+AsAuthorizedMOBILEMULTIMEDIAEntertainment,PersonalPicturesandVideo,Services无处不在的网络2008北京大学黄铁军5提纲•多媒体安全（MultimediaSecurity）•数字时代的版权问题•数字媒体版权管理技术(DRM)–创作共享（CreativeCommons）–密码技术保护——进展与困境–互操作DRM——基础设施–数字水印——能够解决问题吗？–媒体指纹技术——可能的“笨”办法2008北京大学黄铁军6数字世界对信息安全要求•Privacy（保密性）–确认信息的保密，不被窃取•Authentication&Authorization（鉴别与授权）–确认对方的身份并确保其不越权•Integrity（完整性）–确保你收到信息没有被篡改•Non-Repudiation（抗抵赖）–有证据保证交易不被否认PAIN…•核心问题是身份认证问题2008北京大学黄铁军7信息安全的基础：可信•子贡问政，子曰：“足食，足兵，民信之矣。”子贡曰：“必不得已而去，于斯三者何先？”曰：“去食。自古皆有死，民无信不立。”2008北京大学黄铁军8各种安全技术比较身份鉴别机密性完整性抗抵赖口令动态口令密码技术PKI/CA2008北京大学黄铁军9数字媒体的安全•私密性：采用传统信息安全技术–保护媒体内容–确认用户身份•然而，媒体普遍传播的特性不同于机密信息–什么叫篡改？一个比特？–数字媒体的版权管理需要新机制•衍生领域：–数字水印–多媒体信息隐藏(InformationHiding):在多媒体信息中隐藏、传递秘密信息2008北京大学黄铁军10信息隐藏•利用人类感知系统以及计算机处理系统的冗余•载体可以是任何一种多媒体数据，如音频、视频、图像、甚至文本、数据等•被隐藏的信息也可以是任何形式（全部作为比特流）•主要用于军队和安全部门2008北京大学黄铁军11信息隐藏的原理框图载体信息源载体对象c信息嵌入算法秘密消息m伪装对象c’密钥k信息提取算法秘密消息m信息隐藏的原理框图不安全信道AＢ2008北京大学黄铁军12基本框架•守–尽可能多地将信息隐藏在公开消息之中–尽可能不让对手发现任何破绽•攻–尽可能地发现和破坏对手利用信息隐藏技术隐藏在公开消息中的机密信息2008北京大学黄铁军13信息隐藏的安全性•信息隐藏系统的安全性–系统自身算法的安全性–各种攻击情况下的安全性•攻击一个信息隐藏系统–证明隐藏信息的存在–破坏隐藏信息–提取隐藏信息•安全的：如果攻击者经过各种方法仍然不能判断是否有信息隐藏2008北京大学黄铁军14提纲•多媒体安全（MultimediaSecurity）•数字时代的版权问题•数字媒体版权管理技术(DRM)–创作共享（CreativeCommons）–密码技术保护——进展与困境–互操作DRM——基础设施–数字水印——能够解决问题吗？–媒体指纹技术——可能的“笨”办法2008北京大学黄铁军15模拟时代内容版权的核心在于介质•版权Copyright来自印刷术——复制(副本的权利–IsmailSerageldin@LibraryofAlexandria《IPRintheDigitalAgeReflectionsonwhycopyrightlawmustchange》•版权管理=介质管理–报纸/图书–磁带/录像带–CD,VCD,DVD–电视频道•模拟内容复制和分发费时费力并且产生的效果欠佳•版权拥有者和用户的价值关系靠纸、塑料和电缆维系2008北京大学黄铁军16数字时代的福音与困境•数字时代的福音：–创建、处理、分发、存储和体验数字内容更加方便–保证用户更加方便而且完美地体验丰富的数字内容–媒体应用范围迅速扩大–成本的降低•载体价值：可以逼近零成本•复制成本：几乎为零•分发成本：边际成本逼近零•困境–内容和介质逐渐无关：DVD－〉闪盘–（有线、无线）电视——〉网络电视–介质作为版权控制的手段消失了……2008北京大学黄铁军17出版商C2发行商C1CmU1U2Un模拟媒体：出版业版税8~15%定价折扣价按定价购买非创意成本：出版社、印刷厂、运输公司、书店、回收〉80%2008北京大学黄铁军18广播电视台C2广播网C1CmU1U2Un模拟媒体：开放广播电视购买版权入网费广告商或政府包月收视费•CCTV广告收入每年上百亿•《蓝猫》每集播出3块钱2008北京大学黄铁军19收费频道C2广播网C1CmU1U2Un模拟媒体：收费广播电视购买版权频道或节目订阅费分帐模型(网主导)分帐模型(源主导)央视高清频道年收入才一百多万各地有线电视收视费频频听证节目频道制造哭穷有谁听?2008北京大学黄铁军20NapsterUyUxUzU1U2Un数字媒体：NapsterC？2008北京大学黄铁军21M1CMmiPod1iPod2iPodn数字媒体：AppleiTunes每首歌定价0.99美元分账模型(iTunes主导)2008北京大学黄铁军22PU1PU2PUn数字媒体：移动音乐(SP模式)MobileOperatorSPaM1CMmSPbM1MmC包月或每首歌定价2/3vs.1/35,5分成或版税制缴费2008北京大学黄铁军23PU1PU2PUn数字媒体：移动音乐(运营商主导)MobileOperator中央音乐平台M1CMmSPbM1MmC包月或每首歌定价5,5分成或版税制2008北京大学黄铁军24YouTubeC2C1CmU1U2Un数字媒体：YouTube2008北京大学黄铁军25P2PwithrightsrespectC/UC/UC/UU/CU/CU/C数字媒体over互联网2008北京大学黄铁军26今日新媒体…•特点：–创作：由大量的个人或团队拍摄创作的音视频或其他形式的多媒体作品–传播：通过互联网进行全球性共享和快速传播–使用：任何人都可以通过互联网从海量媒体中即时选择自己喜欢的内容进行欣赏•打破模拟媒体的束缚：–创作群体小、传播渠道固定、用户使用方式受限2008北京大学黄铁军27明日新媒体•特点：–交互：固定音视频节目与互动场景的有机结合，更有利于用户介入–分发：节目一旦制作完成，可以自动通过Web、IPTV和Mobile等多种渠道分发–版权：尊重创作、改编、分发、使用等主体之间形成明晰的版权和权益关系•建设数字媒体新价值链–在网络化数字空间中建设新的共生价值链2008北京大学黄铁军28提纲•多媒体安全（MultimediaSecurity）•数字时代的版权问题•数字媒体版权管理技术(DRM)–创作共享（CreativeCommons）–密码技术保护——进展与困境–互操作DRM——基础设施–数字水印——能够解决问题吗？–媒体指纹技术——可能的“笨”办法2008北京大学黄铁军29数字版权管理的三条技术路线数字版权管理(DRM)非技术管理手段(例如CC)密码技术保护密码技术内容加密机制内容无关的加密（数据，消息…）内容相关的加密（音频、视频）数字水印媒体指纹（多层）密钥管理认证……健壮水印半脆弱水印脆弱水印图像指纹视频指纹音频指纹2008北京大学黄铁军30知识共享•吉尔是一位初露头角的摄影师，她把自己的作品选集放在网络上。或许有朝一日，她会向复制她的作品的收费。但是现在，她正试图建立声誉，所以希望他人复制她的作品越多越好。她最得意的作品是一些关于摩天大楼的黑白照片。•杰克正使用自己新的家用电脑制作一部关于纽约市的数字电影，他想在影片中放进一张帝国大厦的定格照片，但是他上次在纽约的时候却忘了拍这样的照片。他在网络上搜寻“帝国大厦”，找到了一批网站，其中有些有照片。但他不确定这些照片是否享有著作权。他用了一个搜索引擎寻找没有著作权标识的作品，但是他知道，有些作品即使没有著作权标识，仍有可能受到著作权法的保护。他担心如果自己用了这些在网络上找到的照片，然后把自己的影片放到网络上，这些照片的拍摄者看到这部影片后，会感到不满并对他提起诉讼。•知识共享组织希望能够帮助杰克和吉尔更加容易地在网络上找到对方，开展他们想进行的创意合作。我们建立一种网络应用模式，让吉尔可以用之（技术上称为“许可协议”）公告，只要标明她是原摄影者，任何人都可以复制她的照片。这样的许可协议条件必须是“可直接为电脑处理”的。换言之，借助于搜索引擎等电脑应用程序，就可以判定吉尔的照片的著作权授权条件，而杰克就得以搜寻在知识共享许可协议下获得授权，复制并在网上发布的帝国大厦的照片。他将会找到吉尔的照片，而且知道吉尔允许他将这些照片放进自己的影片中。2008北京大学黄铁军31知识共享2008北京大学黄铁军32提纲•多媒体安全（MultimediaSecurity）•数字时代的版权问题•数字媒体版权管理技术(DRM)–创作共享（CreativeCommons）–密码技术保护——进展与困境–互操作DRM——基础设施–数字水印——能够解决问题吗？–媒体指纹技术——可能的“笨”办法2008北京大学黄铁军33加密保护2008北京大学黄铁军342008北京大学黄铁军35StateofArt–工业•CE:–CAS(ConditionalAccessSystem)forDTVbroadcasting–CSS(ContentScrambleSystem)forDVD–SDMI(SecureDigitalMusicInitiative)forMP3player–DTCP(DigitalTransmissionContentProtection)–CPRM(ContentProtectionforRemovableMedia)–SVP(SecureVideoProcessor)–HDCP(HighBandwidthDigitalContentProtection)–AACS(AdvancedAccessContentSystem)forNG-DVD•ITDRMsolution:–Intertrust,ContentGuardetc–AppleDRMforiPodandiTunes(andRealHelix)–MicrosoftMediaDRM–SunMicrosystemsDReaM:opensourceandroyalty-free•CE:cooperateundertheflagofinteroperability–CoralConsortium:theendof2004–MarlinJointDevelopmentAssociation:startof20052008北京大学黄铁军36StateofArt–标准•MPEGIPMP–MPEG-2CASinterfacetoIPMP(Part11)–MPEG-4IPMP(Part13)–MPEG-21IPMP•OMA(OpenMobileAlliance)–2002,formobileservice–OMADRM1.0,June2004–OMADRM2.0,Sep.2005–CMLA(ContentManagementLicensingAdministrator)•DMP(DigitalMediaProject)–DM