《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于區(qū)塊鏈的版權(quán)保護(hù)方法研究
2019年電子技術(shù)應(yīng)用第10期
陳宇翔1,2,郝 堯1,2,趙 越1,2,廖思捷1,3,楊家興1,3,易仲強(qiáng)1,2
1.保密通信重點實驗室,四川 成都610041;2.中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所,四川 成都610041; 3.中電科網(wǎng)絡(luò)空間安全研究院有限公司,四川 成都610041
摘要: 數(shù)字版權(quán)保護(hù)(Digital Rights Management,DRM)是維護(hù)數(shù)字出版物發(fā)行方權(quán)益的信息安全技術(shù),它保證授權(quán)用戶對數(shù)字信息的使用,并保障版權(quán)所有者利益。但傳統(tǒng)中心式版權(quán)保護(hù)方法存在安全性低、權(quán)限管控粗糙等問題,使得盜版、侵權(quán)現(xiàn)象屢有發(fā)生。區(qū)塊鏈去中心、不可篡改、公開透明的特點,為解決版權(quán)保護(hù)問題提供了新思路。對傳統(tǒng)數(shù)字版權(quán)保護(hù)方法和基于區(qū)塊鏈的版權(quán)保護(hù)方法進(jìn)行了分析比對,提出對未來的展望。
中圖分類號: TP316
文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.190743
中文引用格式: 陳宇翔,郝堯,趙越,等. 基于區(qū)塊鏈的版權(quán)保護(hù)方法研究[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2019,45(10):25-28.
英文引用格式: Chen Yuxiang,Hao Yao,Zhao Yue,et al. Research on copyright protection method based on blockchain[J]. Application of Electronic Technique,2019,45(10):25-28.
Research on copyright protection method based on blockchain
Chen Yuxiang1,2,Hao Yao1,2,Zhao Yue1,2,Liao Sijie1,3,Yang Jiaxing1,3,Yi Zhongqiang1,2
1.Science and Technology on Communication Security Laboratory,Chengdu 610041,China; 2.No.30 Institute,China Electronics Technology Group Corporation,Chengdu 610041,China; 3.CETC Cyberspace Security Research Institute Co.,Ltd.,Chengdu 610041,China
Abstract: Digital Rights Management(DRM) is an information security technology that protects the rights and interests of publishers of digital publications. It guarantees authorized users to use digital information and protects the interests of copyright owners. However, the traditional central copyright protection method has some problems such as low security and rough authority control, which makes piracy and infringement occur frequently. Blockchain has the characteristics of decentralization, tamper-proof, public and transparency, which provides a new idea to solve the problem of copyright protection. This paper analyzes and compares the traditional digital copyright protection method and the copyright protection method based on blockchain, and puts forward the prospect for the future.
Key words : digital copyright protection;blockchain;smart contract;decentralization

0 引言

    數(shù)字化讓信息擺脫了紙張局限,也改變了人們的生活方式,人們使用新聞客戶端、手機(jī)短信、公眾號閱讀新聞,取代了原有的報紙、書刊。然而,由于數(shù)字信息隨意復(fù)制、傳播的特點使得版權(quán)保護(hù)面臨著巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)版權(quán)保護(hù)方法難以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)字時代的快速變化??焖僭鲩L的數(shù)字出版物、海量的視頻、文章、圖片都需要有效的數(shù)字版權(quán)保護(hù)措施。

    數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)(Digital Right Management,DRM)[1]包括加密、水印、認(rèn)證、訪問控制等分支,本文考慮數(shù)字信息易復(fù)制、傳播、海量的特點,在發(fā)生侵權(quán)仲裁、版權(quán)糾紛時難以找到有效的電子憑證進(jìn)行裁定。區(qū)塊鏈技術(shù)去中心、防篡改的特點則為解決數(shù)字版權(quán)保護(hù)問題提供了新思路。借助哈希散列單向限門的特點將每一個數(shù)據(jù)塊串聯(lián),保證區(qū)塊數(shù)據(jù)不可篡改。與此同時,區(qū)塊數(shù)據(jù)在鏈條中按時間戳順序排列,為版權(quán)糾紛時的鑒權(quán)奠定基礎(chǔ)。區(qū)塊鏈多賬本,共識記賬的特點則進(jìn)一步強(qiáng)化了區(qū)塊鏈公信力,使區(qū)塊鏈成為數(shù)字版權(quán)保護(hù)的重要手段。

1 數(shù)字版權(quán)保護(hù)相關(guān)工作

    由于數(shù)字版權(quán)保護(hù)的需求,一些服務(wù)提供商采用了中心式的版權(quán)保護(hù)服務(wù)。

    亞馬遜數(shù)字版權(quán)管理[2]限定只有能通過亞馬遜DRM權(quán)限服務(wù)器身份驗證的用戶才能播放音頻、視頻。其基本策略是將身份認(rèn)證數(shù)據(jù)和播放文件的權(quán)限數(shù)據(jù)打包發(fā)送到內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)以提供鑒權(quán)服務(wù)(Content Distribution Network,CDN)。

    流程如圖1所示:(1)出版物提供方使用出版物ID申請密鑰;(2)DRM使用ID生成出版物密鑰并和許可證UEL一起返回;(3)出版物提供方調(diào)用密鑰管理服務(wù)(Key Management Service,KMS)加密內(nèi)容密鑰并返回;(4)出版物提供方調(diào)用媒體轉(zhuǎn)碼服務(wù)器;(5)轉(zhuǎn)碼服務(wù)器抓取出版物并將其與DRM綁定;(6)轉(zhuǎn)碼服務(wù)器將綁定后的文件分發(fā)存儲。

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    微軟PlayReady[3]將鑒權(quán)字段嵌入數(shù)字出版物,能支持多設(shè)備使用同一許可證,省去了鑒權(quán)查詢步驟,也易于移植其他平臺,比如Linux。

    流程如圖2所示,編碼服務(wù)器使用共享密鑰對出版物編碼(第1,2步);編碼服務(wù)器將處理結(jié)果傳送分發(fā)網(wǎng)絡(luò)供客戶端使用(第3,4步);客戶端向許可證服務(wù)器認(rèn)證身份后申請許可證密鑰,使用密鑰規(guī)定策略播放使用內(nèi)容。

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    類似地,蘋果FairPlay將文件用AES算法加密存儲在客戶端,用戶在初次使用時需向蘋果服務(wù)器請求授權(quán),獲得用戶密鑰后存儲在終端,以備隨時解密并播放文件。

    可見,DRM的概念寬泛,傳統(tǒng)DRM服務(wù)方通常采用一種或幾種數(shù)字技術(shù)組合來保護(hù)權(quán)限,如公私鑰、對稱加密、權(quán)限描述等。但在版權(quán)溯源防偽方面依然有較大缺陷。

2 區(qū)塊鏈的數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)發(fā)展思路

    網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字信息可隨意復(fù)制、傳播,其海量數(shù)據(jù)的特點讓版權(quán)保護(hù)方法無法追溯,鑒權(quán)每一條數(shù)字信息。相似地,在現(xiàn)實世界,人們也難以防止物理版權(quán)的復(fù)制,流轉(zhuǎn),而是在版權(quán)發(fā)布管理的開始進(jìn)行防范,建立公信力。

    參考版權(quán)保護(hù)的管理規(guī)范并結(jié)合區(qū)塊鏈本身的技術(shù)特點。區(qū)塊鏈技術(shù)的版權(quán)保護(hù)同樣在數(shù)據(jù)源頭進(jìn)行確權(quán)、授權(quán)和鑒權(quán)。

    基本流程如下:

    (1)在版權(quán)發(fā)布環(huán)節(jié)進(jìn)行登記實現(xiàn)確權(quán),當(dāng)一件數(shù)字作品產(chǎn)生后,創(chuàng)作方將作品信息哈希處理,連同作品標(biāo)識一起,使用私鑰簽名,發(fā)送給區(qū)塊鏈,而將數(shù)據(jù)版權(quán)的明文信息留存本地。區(qū)塊鏈的記鏈接口在收到明文信息后,智能合約首先對記鏈信息驗證簽名,簽名通過則將記鏈信息記入賬本并發(fā)送其他節(jié)點進(jìn)行賬本同步。

    (2)在版權(quán)授權(quán)即交易環(huán)節(jié),發(fā)布方在進(jìn)行買賣時和被授權(quán)方同時將交易信息(包括交易號,參與方)簽名記鏈,并同時生成時間戳,為日后版權(quán)糾紛提供查驗手段。

    (3)鑒權(quán)發(fā)生于版權(quán)保護(hù)的維權(quán)環(huán)節(jié)。當(dāng)沒有侵權(quán)行為時,賬本節(jié)點使用共識算法對賬本信息日常維護(hù)。當(dāng)發(fā)生侵權(quán)行為需要裁定時,參與方使用區(qū)塊鏈查詢接口提交數(shù)字作品信息的哈希值及其標(biāo)識,智能合約使用標(biāo)識查詢作品,并使用發(fā)送方公鑰驗證信息是否有效,以此實現(xiàn)仲裁,保護(hù)版權(quán)信息。

3 基于區(qū)塊鏈的版權(quán)保護(hù)案例分析

3.1 Cova協(xié)議

    Cova[4]聚焦于用底層區(qū)塊鏈智能合約改變HTTPS,強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)的實時保護(hù)效果,比如:智能信用卡數(shù)據(jù)智能使用一次,之后自動銷毀;圖片短信只能在規(guī)定時間內(nèi)閱讀;電子書只能被分享10次等。Cova項目讓數(shù)據(jù)擁有者真正具有數(shù)據(jù)主權(quán),可以決定他人如何訪問自己數(shù)據(jù)的權(quán)限。

    Cova對標(biāo)以太坊,但不同于其分布式應(yīng)用的特點,該項目聚焦數(shù)據(jù)保護(hù)領(lǐng)域,開發(fā)了其特有的程序語言Certrifuge,虛擬機(jī)CovaVM和TEE(Trust Execution Environment)可信執(zhí)行環(huán)境。Centrifuge聚焦于將自然語言的合同條款轉(zhuǎn)化為機(jī)器可識別的代碼條款。CovaVM和TEE則為合約提供執(zhí)行環(huán)境。架構(gòu)如圖3所示,Cova基于公有鏈節(jié)點和智能合約為數(shù)據(jù)擁有方提供注冊確權(quán)服務(wù),為數(shù)據(jù)使用方提供有條件的數(shù)據(jù)服務(wù)。通過智能合約滿足數(shù)據(jù)擁有者和使用方的需求。

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3.2 DAML(Digital Asset Management Language)

    DAML[5]嘗試將數(shù)字版權(quán)與區(qū)塊鏈應(yīng)用結(jié)合。參考比特幣、以太幣等加密代幣,數(shù)字版權(quán)也是一種數(shù)字資產(chǎn),在網(wǎng)絡(luò)流轉(zhuǎn)過程中要考慮雙花問題、隱私保護(hù),交易參與方的獎懲措施等。DAML計劃將其智能合約語言與VMware,Hyperledger等平臺集成,以期能適應(yīng)版權(quán)保護(hù)的需要。

    DA賬本模型如圖4所示,數(shù)據(jù)所有方發(fā)布數(shù)據(jù),使用方獲取數(shù)據(jù)并被規(guī)定了數(shù)據(jù)流通使用時強(qiáng)制執(zhí)行的權(quán)限。

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3.3 其他版權(quán)保護(hù)案例

    基于區(qū)塊鏈的去中心的數(shù)字版權(quán)保護(hù)其發(fā)展還處于初始階段,但其應(yīng)用價值已經(jīng)被各方所關(guān)注,除Cova和DAML有詳細(xì)的發(fā)展規(guī)劃和開源技術(shù)文檔外,其他公司也宣稱將提供版權(quán)保護(hù)服務(wù),其特征如下:

    人人網(wǎng)[6]基于聯(lián)盟鏈開放版權(quán)交易平臺,為用戶提供去中心的數(shù)字信息的確權(quán)、賦權(quán)、維權(quán)服務(wù),為激勵參與方使用人人網(wǎng)的版權(quán)保護(hù)服務(wù),還在智能合約中為用戶發(fā)方數(shù)字貨幣,期望形成版權(quán)保護(hù)的社區(qū)自治生態(tài)。

    小犀智能[7]宣稱為用戶產(chǎn)生的即時信息提供確權(quán)服務(wù),比如給圖片、視頻秒加區(qū)塊鏈版權(quán)標(biāo)識,并提供數(shù)字資產(chǎn)獎勵。

4 主要結(jié)論

    通過以上分析,可以看到傳統(tǒng)數(shù)字版權(quán)保護(hù)和區(qū)塊鏈版權(quán)保護(hù)的思路,也可以看到不同區(qū)塊鏈版權(quán)保護(hù)的差異和關(guān)注,對比如表1所示。傳統(tǒng)數(shù)字版權(quán)保護(hù)為典型的中心式服務(wù)模型,不僅無法保護(hù)低價值實時產(chǎn)生的用戶數(shù)據(jù),在權(quán)限管控方面也較為粗糙,蘋果FairPlay采用的簡單對稱加密方式讓密鑰安全極為脆弱。微軟、亞馬遜的版權(quán)保護(hù)聚焦于對用戶身份的權(quán)限控制,忽略了電子數(shù)據(jù)本身極易被復(fù)制、傳播的特點。傳統(tǒng)中心式版權(quán)保護(hù)無法解決數(shù)據(jù)傳播的痛點,也使得盜版侵權(quán)現(xiàn)象大行其道。

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    從表1可見Cova和DAML基于區(qū)塊鏈實現(xiàn)版權(quán)保護(hù),其側(cè)重點也有所不同,Cova聚焦于個人實時數(shù)據(jù)保護(hù),DAML側(cè)重于機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)保護(hù),相應(yīng)地分別采用了公有鏈和聯(lián)盟鏈,以適用相應(yīng)的服務(wù)對象(機(jī)構(gòu)或個人)。

    從Cova和DAML的方案模型來看,基于區(qū)塊鏈的版權(quán)服務(wù)模型也有其共性,即根據(jù)不同服務(wù)對象選擇公有鏈、聯(lián)盟鏈、甚至是私有鏈類型,在此基礎(chǔ)上為目標(biāo)服務(wù)對象定制智能合約服務(wù),包括為數(shù)據(jù)擁有方提供數(shù)據(jù)注冊、權(quán)限設(shè)定及激勵措施等服務(wù);為數(shù)據(jù)使用方提供申請、鑒權(quán)及相應(yīng)的數(shù)據(jù)操作服務(wù);在數(shù)據(jù)流通時,數(shù)據(jù)擁有者隨時可以調(diào)用智能合約對流通數(shù)據(jù)的許可證和申請方進(jìn)行合法性驗證。

    區(qū)塊鏈及其智能合約顛覆了傳統(tǒng)中心式數(shù)據(jù)管理模型,使得制定更為細(xì)粒度的數(shù)據(jù)版權(quán)保護(hù)方案成為可能,同時智能合約條款被寫入?yún)^(qū)塊鏈,公開透明不可篡改的特點保證了合約公信力。事件流觸發(fā)智能合約執(zhí)行也降低了第三方維護(hù)成本,有助于保護(hù)實時、低價值數(shù)字信息版權(quán)。

5 結(jié)束語

    區(qū)塊鏈作為價值互聯(lián)網(wǎng)基石,是一種新型的基礎(chǔ)設(shè)施,信息以點對點方式互聯(lián),賬本分布式存儲,打破了信息系統(tǒng)的信任孤島,哈希函數(shù)單向限門的特點使之能有效防止篡改,數(shù)字簽名則使之有效追溯所有權(quán),因此價值歸屬準(zhǔn)確而唯一。在版權(quán)糾紛中可有效解決價值不明而帶來的侵權(quán)行為,也能有效提升法律公信力。

    區(qū)塊鏈中智能合約可編程的特點,使得出版方在保護(hù)版權(quán)方面具有更大的自由度,可因地制宜地制定符合雙方利益的合約,合約由事件流觸發(fā)而自動執(zhí)行,降低成本集約資源的同時也提高了效率。智能合約共識機(jī)制使得版權(quán)維護(hù)的不確定性得以規(guī)避,也為法律和行政管理提供了支撐手段。

參考文獻(xiàn)

[1] Open Digital Rights Language (ODRL)[EB/OL].[2019-08-17].http://xml.coverpages.org/odrl.html.

[2] Digital Rights Management[EB/OL].[2019-08-17].https://docs.aws.amazon.com/elastictranscoder/latest/developerguide/drm.html.

[3] 使用Apple FairPlay或Microsoft PlayReady保護(hù)HLS內(nèi)容[EB/OL].[2019-08-17].https://docs.azure.cn/.

[4] Cova[EB/OL].[2019-08-17].https://covalent.ai/.

[5] DAML[EB/OL].[2019-08-17].https://daml.com/.

[6] 保護(hù)創(chuàng)作者權(quán)益,「人人鏈」要搭建區(qū)塊鏈版權(quán)平臺[EB/OL].[2019-08-17].https://36kr.com/p/5127475.

[7] 小犀智能:用區(qū)塊鏈技術(shù)打造創(chuàng)意分享社區(qū)[EB/OL].[2019-08-17].http ://baijiahao.baidu.com/s?id=1599946-112915523448&wfr=spider&for=pc.



作者信息:

陳宇翔1,2,郝  堯1,2,趙  越1,2,廖思捷1,3,楊家興1,3,易仲強(qiáng)1,2

(1.保密通信重點實驗室,四川 成都610041;2.中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所,四川 成都610041;

3.中電科網(wǎng)絡(luò)空間安全研究院有限公司,四川 成都610041)

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