[发明专利]一种动态叛逆者追踪方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数字版权保护，尤其涉及一种叛逆者追踪技术，具体的讲，动态叛逆者追踪方法及系统。

背景技术

随着互联网视频技术和数字电视的发展，以及媒体内容的丰富，用户付费订制自己喜欢的视频节目的数字电视运营模式已经出现并逐步推广，视频内容提供商也更倾向于利用数字电视系统发布节目。然而，用户的盗版问题成为制约数字电视产业发展的一大问题。数字电视系统中，视频节目经过加密后对所有用户广播，每一位用户在接收端都有解密装置，如果一位用户订阅了某节目，则他对应的解密装置可以恢复该节目的明文，如果没有订阅节目，则解密装置无法对节目进行解密，丢弃节目包。在数字电视这种广播模式下的盗版行为，主要是盗版者通过攻击解密装置获得节目解密密钥并将其非法扩散。一些共谋者(或合谋者)可以将明文或者将构造的可以解开加密数据的盗版解码器传送给未授权的用户。这种对数据的未授权的访问被称作盗版(piracy)。用户盗版问题会成为困扰数字电视节目运营商的重要问题。如果不能有效的解决这个问题，付费收看节目的模式就可能会受到严重的影响。

叛逆者追踪技术(Traitor Tracing)是在这种应用背景下提出的反盗版方案。从B.Chor，A.Fiat和M.Naor在文献[1]中首次提出了叛逆者追踪的方案到现在，叛逆者追踪技术已经派生出多个研究研究方向。一部分学者从加密系统的角度出发，构造了许多对称和非对称方案。对称方案中，视频内容提供商与用户的密钥相同；非对称方案中，二者持有不同的会话密钥。另一部分学者则是将叛逆者追踪问题类比为数字指纹编码问题，研究重点是如何在最短的时间内(对应于数字指纹编码的最短步长)追踪到尽可能多的叛逆者。他们将追踪方案分为静态方案和动态方案：静态方案中，追踪系统采用预先设定好的密钥分配和更换方案，而动态方案中，追踪系统在分发密钥后会监听盗版用户扩散的密钥，并根据这一反馈信息设计后续的密钥分发方案。

Fiat和Tassa在文献[2]中提出了动态叛逆者追踪(Dynamic TraitorTracing)的概念，希望能利用盗版者的反馈信息缩短追踪到叛逆者所需要的时间。动态叛逆追踪的大致流程如图1所示。

发行商先对用户分组，每个组分发相同的码字，不同的用户组分发的码字不同。几个合谋的盗版者会从他们得到的码字中选一个进行非法扩散。发行商用监测系统监测被非法扩散的码字，从而推断出它来自哪个用户组，然后结合以前的码字泄露信息和分组信息推断盗版用户。如果无法判断，则根据这些信息调整对用户的分组，重新分发码字并监测，直到收集的信息足以推断出盗版者。上面所说的“码字”是一个抽象的概念，它可以是对同一个节目的不同解密密钥，也可以是嵌有不同指纹信息的媒体文件。整个追踪策略可以看作是一个根据盗版者反馈信息动态生成的码序列，追踪盗版者需要调整用户分组的次数可以看作是码序列的码长，每一次可以划分的最大用户组的个数可以看作是码序列每一位码字可以使用的进制数。

动态叛逆追踪可以分为确定性追踪和概率追踪。确定性追踪系统输出的嫌疑盗版者一定参与了盗版，而概率追踪系统输出的嫌疑盗版者则是以很大的概率参与了盗版(即系统存在一定的误判率)。

Fiat和Tassa提出了借助二叉树(多叉树)搜索的思路构造的确定性动态叛逆者追踪方案(文献[2])，并指出，只有当用户分组数大于合谋用户数时，才可能构造出确定性追踪策略。以最大用户分组数r与盗版用户数上界p的关系满足r＝2p+1的情况为例，该追踪策略利用一个用户组I存储可能的无辜用户，而用剩余的2p个用户组存储可能的p个盗版用户，2p个用户组中每个用户组对{Li，Ri}中的用户中至少有一个盗版者。如果监测到的非法扩散码字是分配给I的码字，则将I分为用户数相同的Li和Ri两部分，并将I置空；如果监测到的码字是分配给Li的，则将Ri与I合并，将Li分为Li和Ri两部分；如果监测到的码字来自Ri，则将Li与I合并，将Ri分为Li和Ri两部分。每经过一步，就会有一个用户组中的用户数减半，直到分配给某个只包含一个用户的用户组的码字被监测到，则追踪到一个盗版用户，把该用户从系统断开，并继续上述步骤，直到所有盗版用户被追踪到。

在Fiat和Tassa提出的这种r＝2p+1的动态追踪策略中，搜索过程最初几步的分组数通常远远小于最大分组数r。而在实际应用中，由于多解密密钥系统设计的复杂性或传输带宽的限制，最大分组数往往是受到限制的，或者说，要增加最大分组数必须付出较高的代价，因此，上述动态追踪策略不能充分地利用既定的系统条件，导致搜索效率受到影响。

发明内容