專利名稱：一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種面向數(shù)字版權(quán)管理(Digital Rights Management，DRM)，基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法。
背景技術(shù)：
Usage Control (UC0N，中文名為“使用控制”)是一種可用于DRM應(yīng)用的基礎(chǔ)訪問(wèn)控制框架，它融合了授權(quán)(Authorization)、義務(wù)(obligation)和條件(Condition)等三個(gè)基本組件，也被稱為UCONa^該框架在Sandhu等人的研究下，被看作是下一代訪問(wèn)控制架構(gòu)，具有持續(xù)的訪問(wèn)控制特征，并且易于描述資源使用過(guò)程中實(shí)體屬性的動(dòng)態(tài)變化，適用于數(shù)字版權(quán)管理應(yīng)用場(chǎng)景文獻(xiàn)Park J, Sandhu R. The UCONabc Usage Control Model [ J] .ACM Transactions on Information and System Security, 2004, 7( 1) : 128- 174.。 在UCONab。中，屬性的變化通常體現(xiàn)在權(quán)利實(shí)施前、后以及作用過(guò)程中，同時(shí)結(jié)合三個(gè)基本組件，構(gòu)成了 UCON模型家族，如圖1所示。值得注意的是，該框架能夠較好地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的主要訪問(wèn)控制策略，并已得到形式化的安全性理論證明。申請(qǐng)人:文獻(xiàn)Zhang Z Y(張志勇)，Yang L, Pei Q Q, et al. Research on Usage Control Model with Delegation Characteristics Based on OM-AM Methodology[C]// Proc. of IFIP International Conference on Network and Parallel Computing. Washington DC: IEEE Computer Society Press, 2007: 238-243.曾經(jīng)面向 DRM 數(shù)字權(quán)利轉(zhuǎn)授權(quán)應(yīng)用需求，基于UCON提出了一種具有委托(轉(zhuǎn)授權(quán))基本特征的UCCMd安全模型， 并采用委托證書(shū)DC (Delegation Certificate)給出了具體實(shí)現(xiàn)。該模型是對(duì)UCONabc框架在委托機(jī)制上的必要補(bǔ)充，從而進(jìn)一步完善、豐富了 Ravi Sandhu提出的UCONiffie框架。另外，在DRM使用控制的時(shí)空擴(kuò)展方面，文獻(xiàn)Muhlbauer A, Reihaneh S N, Salim F, et al. Location constraints in digital rights management[J]. Computer Communications, 2008, 31(6) : 1173-1180.在傳統(tǒng)的權(quán)利使用控制中增加了 “位置約束”，用于實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端設(shè)備隨位置動(dòng)態(tài)變化而實(shí)施的敏感資源訪問(wèn)控制。他們利用 MPEG-21 REL和IPMP組件，聯(lián)合支持HTTP-HELD協(xié)議的可信位置信息服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)了非瞬時(shí) (Non-instantaneous)播方文使用控制。作為數(shù)字版權(quán)保護(hù)的核心部件，現(xiàn)有的DRM控制器主要位于用戶終端設(shè)備之上， 仍面臨被非法用戶破解和篡改等惡意攻擊的可能；并且現(xiàn)有的DRM控制器雖增強(qiáng)了 “位置約束”，即限定數(shù)字內(nèi)容使用的空間，同時(shí)也給用戶帶來(lái)了終端設(shè)備上機(jī)密隱私數(shù)據(jù)及平臺(tái)配置信息的泄露，造成隱私保護(hù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有技術(shù)方案的上述不足之處，提出一種面向DRM實(shí)際應(yīng)用需求，基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，既能防止數(shù)字版權(quán)管理控制器的離線客戶端攻擊，又可以滿足用戶移動(dòng)終端平臺(tái)配置及機(jī)密數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)需求。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，多媒體數(shù)字內(nèi)容可信使用控制的體系框架包括多媒體服務(wù)器、移動(dòng)終端、 驗(yàn)證代理服務(wù)器、證書(shū)與許可服務(wù)器、完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)以及可信度量日志；移動(dòng)終端通過(guò)移動(dòng)終端平臺(tái)上的DRM控制器圖形用戶界面，基于提交的DRM許可證使用云端多媒體服務(wù)器平臺(tái)上的多媒體數(shù)字內(nèi)容；多媒體服務(wù)器平臺(tái)運(yùn)行DRM控制器，通過(guò) DRM許可證對(duì)DRM控制器進(jìn)行使用控制；可信使用控制方法的雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議流程為
(1)、移動(dòng)終端提交數(shù)字許可證，請(qǐng)求訪問(wèn)多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容。(2)、收到請(qǐng)求后，多媒體服務(wù)器驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)身份，準(zhǔn)備驗(yàn)證代理方協(xié)商。(3)、移動(dòng)終端和多媒體服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證代理方協(xié)商，最終確定一個(gè)進(jìn)行平臺(tái)驗(yàn)證的驗(yàn)證代理服務(wù)器，并由它保護(hù)移動(dòng)終端平臺(tái)的配置與機(jī)密數(shù)據(jù)隱私。(4)、若協(xié)商失敗，則該協(xié)議終止；若協(xié)商成功，多媒體服務(wù)器向驗(yàn)證代理服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括經(jīng)過(guò)證明身份密鑰私鑰簽名的移動(dòng)終端平臺(tái)被驗(yàn)證對(duì)象名稱、被驗(yàn)證對(duì)象的名稱、證明身份密鑰證書(shū)以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)。(5)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到消息內(nèi)容后，通過(guò)多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)驗(yàn)證多媒體服務(wù)器的平臺(tái)身份，進(jìn)而決定接受或拒絕多媒體服務(wù)器的驗(yàn)證委托。(6)、發(fā)送委托結(jié)果若驗(yàn)證代理服務(wù)器接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止。(7)、驗(yàn)證代理服務(wù)器向移動(dòng)終端發(fā)出對(duì)平臺(tái)的遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢消息，其中包含第 (4)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)。(8)、移動(dòng)終端對(duì)平臺(tái)進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在平臺(tái)配置寄存器中，此外還獲得被驗(yàn)證對(duì)象的安全屬性特征值，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志中。(9)、移動(dòng)終端使用平臺(tái)證明身份密鑰的私鑰對(duì)平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、接收到的隨機(jī)數(shù)以及包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值的可信度量日志進(jìn)行簽名，并連同平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)、驗(yàn)證代理服務(wù)器與移動(dòng)終端之間的共享秘密密鑰以及可信度量日志作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給驗(yàn)證代理服務(wù)器。(10)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)當(dāng)前的完整性，同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)的安全配置。(11)、驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)移動(dòng)終端平臺(tái)證明后，通過(guò)安全信道將平臺(tái)完整性度量值及其簽名值，并連同驗(yàn)證代理服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)一起作為遠(yuǎn)程證明報(bào)告，發(fā)送給多媒體服務(wù)器。(12)、多媒體服務(wù)器基于驗(yàn)證代理服務(wù)器的遠(yuǎn)程證明報(bào)告，作出訪問(wèn)決策。(13)、移動(dòng)終端向驗(yàn)證代理服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括經(jīng)過(guò)證明身份密鑰私鑰簽名的多媒體服務(wù)器上被驗(yàn)證對(duì)象DRM控制器的名稱、被驗(yàn)證對(duì)象DRM控制器的名稱、移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)。(14)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到消息內(nèi)容后，通過(guò)移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)驗(yàn)證移動(dòng)終端的平臺(tái)身份，并獲得被驗(yàn)證對(duì)象DRM控制器的名稱，進(jìn)而決定接受或拒絕移動(dòng)終端的驗(yàn)證委托。(15)、發(fā)送委托結(jié)果若驗(yàn)證代理服務(wù)器接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止。(16)、驗(yàn)證代理服務(wù)器向多媒體服務(wù)器發(fā)出對(duì)DRM控制器的遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢消息， 其中包含第(13)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)。(17)、多媒體服務(wù)器對(duì)DRM控制器進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在平臺(tái)配置寄存器中，此外還保存獲得DRM控制器的安全屬性特征值，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志中。(18)、多媒體服務(wù)器使用證明身份密鑰的私鑰對(duì)平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、接收到的隨機(jī)數(shù)以及包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值的可信度量日志進(jìn)行簽名，并連同平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)、驗(yàn)證代理服務(wù)器與多媒體服務(wù)器之間的共享秘密密鑰以及可信度量日志作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給驗(yàn)證代理服務(wù)器。(19)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證DRM控制器的完整性，同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略驗(yàn)證DRM控制器的安全配置。(20)、驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)多媒體服務(wù)器平臺(tái)上的DRM控制器對(duì)象證明后，通過(guò)安全信道將DRM控制器完整性度量值與安全性狀態(tài)及其簽名值，并連同驗(yàn)證代理服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)一起作為遠(yuǎn)程證明報(bào)告，發(fā)送給移動(dòng)終端。(21)、移動(dòng)終端基于驗(yàn)證代理服務(wù)器的遠(yuǎn)程證明報(bào)告，作出訪問(wèn)決策。(22)、移動(dòng)終端訪問(wèn)或拒絕訪問(wèn)多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容，基于數(shù)字許可證實(shí)施使用控制。所述的完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)用于存放由設(shè)備生產(chǎn)商提供的平臺(tái)或?qū)ο笤O(shè)備完整性度量值與安全策略值，作為驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)平臺(tái)或?qū)ο篁?yàn)證的參考標(biāo)準(zhǔn)值。所述的可信度量日志用于存放平臺(tái)或?qū)ο蟊镜赝暾远攘考矮@取安全屬性的整個(gè)過(guò)程。本發(fā)明的有益效果是
(1)、作為數(shù)字版權(quán)保護(hù)的核心部件，本發(fā)明中的DRM控制器配置于多媒體云服務(wù)器上，而不再位于用戶終端設(shè)備，阻止了被非法用戶破解和篡改等惡意攻擊的可能。(2)、通過(guò)采用支持驗(yàn)證代理方的遠(yuǎn)程證明方法和雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議，保障了多媒體內(nèi)容提供商和終端用戶之間的雙向信任關(guān)系，也保護(hù)了用戶終端設(shè)備上機(jī)密隱私數(shù)據(jù)保護(hù)。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中使用控制的安全模型。圖2是本發(fā)明數(shù)字內(nèi)容可信使用控制框架的示意圖。
圖3是本發(fā)明雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式圖2描述了基于云計(jì)算環(huán)境的多媒體服務(wù)器與移動(dòng)終端用戶之間，針對(duì)多媒體數(shù)字內(nèi)容可信使用控制的體系框架。該框架包括多媒體服務(wù)器、移動(dòng)終端(圖中多媒體用戶)、 驗(yàn)證代理服務(wù)器(Attestation Proxy Party,驗(yàn)證代理方)、證書(shū)與許可服務(wù)器、完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)，以及可信度量日志(Trusted Measurement Logging, TML)。其中，多媒體服務(wù)器和移動(dòng)終端平臺(tái)即是支持可信計(jì)算的終端設(shè)備；移動(dòng)終端通過(guò)移動(dòng)終端平臺(tái)上DRM控制器圖形用戶界面GUI，基于提交的DRM許可證使用云端多媒體服務(wù)器平臺(tái)上多媒體數(shù)字內(nèi)容。多媒體服務(wù)器平臺(tái)運(yùn)行DRM控制器，通過(guò)DRM許可證對(duì)DRM控制器進(jìn)行使用控制。驗(yàn)證代理服務(wù)器是遠(yuǎn)程證明(Remote Attestation，RA)過(guò)程的施動(dòng)者，即用來(lái)驗(yàn)證雙方平臺(tái)或?qū)ο蟮目尚诺谌?；完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)用于存放由設(shè)備生產(chǎn)商提供的平臺(tái)或?qū)ο笤O(shè)備完整性度量值與安全策略值，作為驗(yàn)證代理方對(duì)平臺(tái)或?qū)ο篁?yàn)證的參考標(biāo)準(zhǔn)值；可信度量日志用于存放平臺(tái)或?qū)ο蟊镜赝暾远攘考矮@取安全屬性的整個(gè)過(guò)程?；谏鲜隹蚣埽景l(fā)明控制方法的雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議流程如下。首先，多媒體云服務(wù)器和移動(dòng)終端須協(xié)商一個(gè)可信的驗(yàn)證代理方，即以下步驟 (1) — (3)
(1)、移動(dòng)終端提交數(shù)字許可證，請(qǐng)求訪問(wèn)多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容。(2)、收到請(qǐng)求后，多媒體服務(wù)器驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)身份，準(zhǔn)備驗(yàn)證代理方協(xié)商。(3)、移動(dòng)終端和多媒體服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證代理方協(xié)商，最終確定一個(gè)進(jìn)行平臺(tái)驗(yàn)證的驗(yàn)證代理服務(wù)器，并由它保護(hù)移動(dòng)終端平臺(tái)的配置與機(jī)密數(shù)據(jù)隱私。多媒體云服務(wù)器對(duì)移動(dòng)終端平臺(tái)的驗(yàn)證過(guò)程，為步驟(4) - (12)
(4)、若協(xié)商失敗，則該協(xié)議終止；若協(xié)商成功，多媒體服務(wù)器向驗(yàn)證代理服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括經(jīng)過(guò)證明身份密鑰私鑰簽名的移動(dòng)終端平臺(tái)被驗(yàn)證對(duì)象名稱、被驗(yàn)證對(duì)象的名稱、證明身份密鑰證書(shū)以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)。(5)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到消息內(nèi)容后，通過(guò)多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)驗(yàn)證多媒體服務(wù)器的平臺(tái)身份，進(jìn)而決定接受或拒絕多媒體服務(wù)器的驗(yàn)證委托。(6)、發(fā)送委托結(jié)果若驗(yàn)證代理服務(wù)器接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止。(7)、驗(yàn)證代理服務(wù)器向移動(dòng)終端發(fā)出對(duì)平臺(tái)的遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢消息，其中包含第 (4)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)。(8)、移動(dòng)終端對(duì)平臺(tái)進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在平臺(tái)配置寄存器中，此外還獲得被驗(yàn)證對(duì)象的安全屬性特征值，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志中。(9)、移動(dòng)終端使用平臺(tái)證明身份密鑰的私鑰對(duì)平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、接收到的隨機(jī)數(shù)以及包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值(如可信芯片模塊標(biāo)識(shí)碼)的可信度量日志進(jìn)行簽名，并連同平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)、驗(yàn)證代理服務(wù)器與移動(dòng)終端之間的共享秘密密鑰以及可信度量日志作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給驗(yàn)證代理服務(wù)器。(10)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)當(dāng)前的完整性，同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)(包括操作系統(tǒng)、關(guān)鍵組件及系統(tǒng)安全等級(jí)等)的安全配置。(11)驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)移動(dòng)終端平臺(tái)證明后，通過(guò)安全信道將平臺(tái)完整性度量值及其簽名值，并連同驗(yàn)證代理服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)一起作為遠(yuǎn)程證明報(bào)告，發(fā)送給多媒體服務(wù)器。( 12 )、多媒體服務(wù)器基于驗(yàn)證代理服務(wù)器的遠(yuǎn)程證明報(bào)告，作出訪問(wèn)決策。移動(dòng)終端對(duì)多媒體服務(wù)器平臺(tái)上DRM控制器對(duì)象的驗(yàn)證過(guò)程，為步驟(13)- (21) (13)、移動(dòng)終端向驗(yàn)證代理服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括
經(jīng)過(guò)證明身份密鑰私鑰簽名的多媒體服務(wù)器上被驗(yàn)證對(duì)象名稱、未簽名的被驗(yàn)證對(duì)象名稱、移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)，其中，被驗(yàn)證對(duì)象為多媒體服務(wù)器上的DRM控制器。(14)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到消息內(nèi)容后，通過(guò)移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)驗(yàn)證移動(dòng)終端的平臺(tái)身份，并獲得被驗(yàn)證對(duì)象DRM控制器的名稱，進(jìn)而決定接受或拒絕移動(dòng)終端的驗(yàn)證委托。(15)、發(fā)送委托結(jié)果若驗(yàn)證代理服務(wù)器接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止。(16)、驗(yàn)證代理服務(wù)器向多媒體服務(wù)器發(fā)出對(duì)DRM控制器的遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢消息， 其中包含第(13)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)。(17)、多媒體服務(wù)器對(duì)DRM控制器進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在平臺(tái)配置寄存器中，此外還保存獲得DRM控制器的安全屬性特征值，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志中。(18)、多媒體服務(wù)器使用證明身份密鑰的私鑰對(duì)平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、接收到的隨機(jī)數(shù)以及包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值(如可信芯片模塊標(biāo)識(shí)碼)的可信度量日志等內(nèi)容進(jìn)行簽名，并連同平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)、驗(yàn)證代理服務(wù)器與多媒體服務(wù)器之間的共享秘密密鑰以及可信度量日志作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給驗(yàn)證代理服務(wù)器。(19)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證DRM控制器的完整性，同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略驗(yàn)證DRM控制器的安全配置。(20)、驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)多媒體服務(wù)器平臺(tái)上的DRM控制器對(duì)象證明后，通過(guò)安全信道將DRM控制器完整性度量值與安全性狀態(tài)及其簽名值，并連同驗(yàn)證代理服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)一起作為遠(yuǎn)程證明報(bào)告，發(fā)送給移動(dòng)終端。( 21)、移動(dòng)終端基于驗(yàn)證代理服務(wù)器的遠(yuǎn)程證明報(bào)告，作出訪問(wèn)決策。(22)、移動(dòng)終端訪問(wèn)或拒絕訪問(wèn)多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容，基于數(shù)字許可證實(shí)施使用控制。實(shí)施例基于圖2框架，本發(fā)明技術(shù)方案協(xié)議流程可具體實(shí)施如下
這里，主要包括基于云環(huán)境的多媒體服務(wù)器(Server)、移動(dòng)終端(Mobile Client, MC)，它們分別為雙向的驗(yàn)證方(或被驗(yàn)證方)、被驗(yàn)證方(或驗(yàn)證方)。此外，還包括可信第三方——驗(yàn)證代理方(APP)。其中，DRM控制器(DRMC)為多媒體云服務(wù)器端的被驗(yàn)證對(duì)象。在本協(xié)議流程開(kāi)始前，假定Server、MC及APP等實(shí)體已從證書(shū)與許可服務(wù)器獲得了證明身份密鑰 AIK (Attestation Identity Key,證明身份密鑰)證書(shū)，K(APP-Server) 和K(APP-MC)分別為APP和Server、MC之間在RA會(huì)話開(kāi)始前產(chǎn)生的共享秘密密鑰。雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議過(guò)程如下
1、Server和MC的APP協(xié)商過(guò)程，即圖3中的步驟(1) - (3) (I)MC提交數(shù)字許可證，請(qǐng)求訪問(wèn)krver上多媒體數(shù)字內(nèi)容。(2)收到請(qǐng)求，Server驗(yàn)證MC平臺(tái)身份，準(zhǔn)備APP協(xié)商。(3)雙方進(jìn)行APP協(xié)商，最終確定一個(gè)進(jìn)行平臺(tái)驗(yàn)證的代理服務(wù)，并由它保護(hù)MC 平臺(tái)的隱私。2、krver對(duì)MC平臺(tái)的驗(yàn)證過(guò)程，即圖3中的步驟(4)- (12)
(4)若協(xié)商失敗，則該協(xié)議終止；若協(xié)商成功，Server向APP發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括AIK私鑰簽名的MC平臺(tái)被驗(yàn)證對(duì)象名稱Signature (A0_Names, SK (Server. AIK))、被驗(yàn)證對(duì)象的名稱 A0_Names、AIK 證書(shū) Cert (Server. AIK)，以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)Nonce。(5)APP收到消息內(nèi)容，通過(guò)krver的AIK證書(shū)驗(yàn)證krver的平臺(tái)身份，進(jìn)而決定接受或拒絕krver的驗(yàn)證委托。(6)發(fā)送委托結(jié)果若APP接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止。(7)APP向MC發(fā)出對(duì)平臺(tái)的RA質(zhì)詢消息，其中包含第(4)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù) Nonce。(S)MC對(duì)平臺(tái)進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在PCRs 中，此外還獲得AO的安全屬性特征值secureAttributes，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志TML 中。(9) MC 使用平臺(tái)證明身份密鑰AIK的私鑰SK(MC.AIK)對(duì)PCRs、 secureAttributes、Nonce與包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值(如可信芯片模塊標(biāo)識(shí)碼)的TML等內(nèi)容進(jìn)行簽名，并連同 PCRs、secureAttributes, Cert (MC. AIK)證書(shū)、K(APP-MC)和 TML 作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給APP。(10) APP收到RA質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定Cert (MC. AIK)的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)，驗(yàn)證平臺(tái)當(dāng)前的完整性。同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略，驗(yàn)證平臺(tái)(包括Os、關(guān)鍵組件及系統(tǒng)安全等級(jí)等)的安全配置。(11) APP對(duì)MC平臺(tái)證明后，通過(guò)安全信道將平臺(tái)完整性度量值及其簽名值，并連同APP證書(shū)Cert (APP. AIK) 一起作為RA報(bào)告，發(fā)送給krver。(12) Server基于APP的RA報(bào)告，作出訪問(wèn)決策。
3、M(^ikrver平臺(tái)上DRMC對(duì)象的驗(yàn)證過(guò)程，即圖3中的步驟(13)- (21) (13) MC向APP發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括AIK私鑰簽名
的krver上被驗(yàn)證對(duì)象Signature (DRMC，SK(MC. AIK))、被驗(yàn)證對(duì)象DRMC、AIK證書(shū) Cert (MC. AIK)，以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)Nonce。(14) APP收到消息內(nèi)容，通過(guò)MC的AIK證書(shū)驗(yàn)證MC的平臺(tái)身份并獲得被驗(yàn)證對(duì)象DRMC，進(jìn)而決定接受或拒絕MC的驗(yàn)證委托。(15)發(fā)送委托結(jié)果若APP接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止。(16) APP向krver發(fā)出對(duì)DRMC的RA質(zhì)詢消息，其中包含第(13)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)Nonce。(17) Server對(duì)DRMC進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在PCRs中，此外還保存獲得DRMC的安全屬性特征值secureAttributes，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志TML中。(18) Server 使用證明身份密鑰 AIK 的私鑰 SK (Server. AIK)對(duì) PCRs、 secureAttributes、Nonce與包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值(如可信芯片模塊標(biāo)識(shí)碼)的TML等內(nèi)容進(jìn)行簽名，并連同 PCRs、secureAttributes、Cert (Server. AIK)證書(shū)、K (APP-Server)和 TML 作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給APP ；
(19)APP收到RA質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定Cert (Server. AIK)的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)，驗(yàn)證DRMC的完整性。同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略，驗(yàn)證DRMC的安全配置；
(20)APP對(duì)krver平臺(tái)上DRMC對(duì)象證明后，通過(guò)安全信道將DRM控制器完整性度量值與安全性狀態(tài)及其簽名值，并連同APP公鑰證書(shū)Cert (APP. AIK) —起作為RA報(bào)告，發(fā)送給MC ；
(21)MC基于APP的RA報(bào)告，作出訪問(wèn)決策；
(22)MC訪問(wèn)或拒絕訪問(wèn)krver上的多媒體數(shù)字內(nèi)容?；跀?shù)字許可證實(shí)施使用控制。本發(fā)明協(xié)議流程中所涉及到的簽名算法可采用基于公鑰密碼體制的RSA，ECC算法等，散列算法可采用SHA-1，MD5算法等。在本發(fā)明協(xié)議流程中的步驟(1)，既可以“拉”模式(移動(dòng)終端向多媒體服務(wù)器發(fā)出數(shù)字內(nèi)容訪問(wèn)請(qǐng)求)，也可以是“推”模式(多媒體服務(wù)器直接向移動(dòng)終端主動(dòng)推送所訂閱的數(shù)字內(nèi)容)。本發(fā)明針對(duì)數(shù)字內(nèi)容保護(hù)具體應(yīng)用，涉及出雙向驗(yàn)證協(xié)議，并引入了云計(jì)算應(yīng)用特性，把DRM控制器放在了服務(wù)器端，改進(jìn)了已有傳統(tǒng)的DRM控制器位于客戶端的缺陷，即存在被惡意用戶篡改和破解的安全威脅。本發(fā)明所提出的一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，不僅適用于多媒體音視頻的使用控制與版權(quán)保護(hù)，也同樣適用移動(dòng)終端上的電子書(shū)、Java類應(yīng)用軟件使用控制等。
權(quán)利要求
1. 一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，其特征在于多媒體數(shù)字內(nèi)容可信使用控制的體系框架包括多媒體服務(wù)器、移動(dòng)終端、驗(yàn)證代理服務(wù)器、證書(shū)與許可服務(wù)器、 完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)以及可信度量日志；移動(dòng)終端通過(guò)移動(dòng)終端平臺(tái)上的 DRM控制器圖形用戶界面，基于提交的DRM許可證使用云端多媒體服務(wù)器平臺(tái)上的多媒體數(shù)字內(nèi)容；多媒體服務(wù)器平臺(tái)運(yùn)行DRM控制器，通過(guò)DRM許可證對(duì)DRM控制器進(jìn)行使用控制；可信使用控制方法的雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議流程為(1)、移動(dòng)終端提交數(shù)字許可證，請(qǐng)求訪問(wèn)多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容；(2)、收到請(qǐng)求后，多媒體服務(wù)器驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)身份，準(zhǔn)備驗(yàn)證代理方協(xié)商；(3)、移動(dòng)終端和多媒體服務(wù)器進(jìn)行驗(yàn)證代理方協(xié)商，最終確定一個(gè)進(jìn)行平臺(tái)驗(yàn)證的驗(yàn)證代理服務(wù)器，并由它保護(hù)移動(dòng)終端平臺(tái)的配置與機(jī)密數(shù)據(jù)隱私；(4)、若協(xié)商失敗，則該協(xié)議終止；若協(xié)商成功，多媒體服務(wù)器向驗(yàn)證代理服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括經(jīng)過(guò)證明身份密鑰私鑰簽名的移動(dòng)終端平臺(tái)被驗(yàn)證對(duì)象名稱、被驗(yàn)證對(duì)象的名稱、證明身份密鑰證書(shū)以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)；(5)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到消息內(nèi)容后，通過(guò)多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)驗(yàn)證多媒體服務(wù)器的平臺(tái)身份，進(jìn)而決定接受或拒絕多媒體服務(wù)器的驗(yàn)證委托；(6)、發(fā)送委托結(jié)果若驗(yàn)證代理服務(wù)器接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止；(7)、驗(yàn)證代理服務(wù)器向移動(dòng)終端發(fā)出對(duì)平臺(tái)的遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢消息，其中包含第(4)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)；(8)、移動(dòng)終端對(duì)平臺(tái)進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在平臺(tái)配置寄存器中，此外還獲得被驗(yàn)證對(duì)象的安全屬性特征值，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志中；(9)、移動(dòng)終端使用平臺(tái)證明身份密鑰的私鑰對(duì)平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、 接收到的隨機(jī)數(shù)以及包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值的可信度量日志進(jìn)行簽名，并連同平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)、驗(yàn)證代理服務(wù)器與移動(dòng)終端之間的共享秘密密鑰以及可信度量日志作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給驗(yàn)證代理服務(wù)器；(10)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)當(dāng)前的完整性，同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略驗(yàn)證移動(dòng)終端平臺(tái)的安全配置；(11)、驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)移動(dòng)終端平臺(tái)證明后，通過(guò)安全信道將平臺(tái)完整性度量值及其簽名值，并連同驗(yàn)證代理服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)一起作為遠(yuǎn)程證明報(bào)告，發(fā)送給多媒體服務(wù)器；(12)、多媒體服務(wù)器基于驗(yàn)證代理服務(wù)器的遠(yuǎn)程證明報(bào)告，作出訪問(wèn)決策；(13)、移動(dòng)終端向驗(yàn)證代理服務(wù)器發(fā)出一個(gè)驗(yàn)證代理委托請(qǐng)求，發(fā)送的消息內(nèi)容包括經(jīng)過(guò)證明身份密鑰私鑰簽名的多媒體服務(wù)器上被驗(yàn)證對(duì)象DRM控制器的名稱、被驗(yàn)證對(duì)象 DRM控制器的名稱、移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)以及一個(gè)本地生成的隨機(jī)數(shù)；(14)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到消息內(nèi)容后，通過(guò)移動(dòng)終端的證明身份密鑰證書(shū)驗(yàn)證移動(dòng)終端的平臺(tái)身份，并獲得被驗(yàn)證對(duì)象DRM控制器的名稱，進(jìn)而決定接受或拒絕移動(dòng)終端的驗(yàn)證委托；(15)、發(fā)送委托結(jié)果若驗(yàn)證代理服務(wù)器接受委托，協(xié)議繼續(xù)執(zhí)行；否則，協(xié)議終止；(16)、驗(yàn)證代理服務(wù)器向多媒體服務(wù)器發(fā)出對(duì)DRM控制器的遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢消息，其中包含第(13)步中本地所生成的隨機(jī)數(shù)；(17)、多媒體服務(wù)器對(duì)DRM控制器進(jìn)行本地完整性度量，其度量散列值和相應(yīng)的度量順序存放在平臺(tái)配置寄存器中，此外還保存獲得DRM控制器的安全屬性特征值，將此過(guò)程寫(xiě)入可信度量日志中；(18)、多媒體服務(wù)器使用證明身份密鑰的私鑰對(duì)平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、 接收到的隨機(jī)數(shù)以及包含有平臺(tái)標(biāo)識(shí)值的可信度量日志進(jìn)行簽名，并連同平臺(tái)配置寄存器值、安全屬性特征值、多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)、驗(yàn)證代理服務(wù)器與多媒體服務(wù)器之間的共享秘密密鑰以及可信度量日志作為應(yīng)答消息通過(guò)安全信道發(fā)給驗(yàn)證代理服務(wù)器；(19)、驗(yàn)證代理服務(wù)器收到遠(yuǎn)程證明質(zhì)詢應(yīng)答后，首先結(jié)合證書(shū)與許可服務(wù)器判定多媒體服務(wù)器的證明身份密鑰的有效性，其次通過(guò)詢問(wèn)完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證DRM控制器的完整性，同時(shí)結(jié)合事先在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立的安全策略驗(yàn)證DRM控制器的安全配置；(20)、驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)多媒體服務(wù)器平臺(tái)上的DRM控制器對(duì)象證明后，通過(guò)安全信道將DRM控制器完整性度量值與安全性狀態(tài)及其簽名值，并連同驗(yàn)證代理服務(wù)器的證明身份密鑰證書(shū)一起作為遠(yuǎn)程證明報(bào)告，發(fā)送給移動(dòng)終端；(21)、移動(dòng)終端基于驗(yàn)證代理服務(wù)器的遠(yuǎn)程證明報(bào)告，作出訪問(wèn)決策；(22)、移動(dòng)終端訪問(wèn)或拒絕訪問(wèn)多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容，基于數(shù)字許可證實(shí)施使用控制。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，其特征在于 所述的完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)用于存放由設(shè)備生產(chǎn)商提供的平臺(tái)或?qū)ο笤O(shè)備完整性度量值與安全策略值，作為驗(yàn)證代理服務(wù)器對(duì)平臺(tái)或?qū)ο篁?yàn)證的參考標(biāo)準(zhǔn)值。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，其特征在于 所述的可信度量日志用于存放平臺(tái)或?qū)ο蟊镜赝暾远攘考矮@取安全屬性的整個(gè)過(guò)程。
全文摘要
一種基于云計(jì)算的數(shù)字內(nèi)容可信使用控制方法，其體系框架包括多媒體服務(wù)器、移動(dòng)終端、驗(yàn)證代理服務(wù)器、證書(shū)與許可服務(wù)器、完整性度量參考與安全策略數(shù)據(jù)庫(kù)以及可信度量日志；移動(dòng)終端通過(guò)DRM控制器圖形用戶界面使用多媒體服務(wù)器上的多媒體數(shù)字內(nèi)容；多媒體服務(wù)器平臺(tái)運(yùn)行DRM控制器，通過(guò)DRM許可證對(duì)DRM控制器進(jìn)行使用控制；移動(dòng)終端和多媒體服務(wù)器協(xié)商確定一個(gè)驗(yàn)證代理方，通過(guò)采用支持驗(yàn)證代理方的遠(yuǎn)程證明方法和雙向完整性驗(yàn)證安全協(xié)議，保障多媒體內(nèi)容提供商和終端用戶之間的雙向信任關(guān)系，也保護(hù)了用戶終端設(shè)備上機(jī)密隱私數(shù)據(jù)保護(hù)。本發(fā)明中的DRM控制器配置于多媒體服務(wù)器上，阻止了被非法用戶破解和篡改等惡意攻擊的可能。
文檔編號(hào)H04L29/08GK102438044SQ20111039575
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月4日
發(fā)明者仝利紅, 張麗麗, 張志勇, 楊麗君, 牛丹梅, 王劍, 田偉莉, 賈濤, 陳書(shū)全, 黃濤 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)