基于同态加密的小视频版权交易保护与内容监管

保护与内容监管文/英特尔 田帅梅雪莲王冠楠时小视频可以明确的分类别，内容丰富

MD5信息摘要，MD5就可以为任何小

摘要：本文旨在提出一种思

无所不包，从饮食文化到生活起居，从 视频产生一个唯一的“数字指纹”，如 考角度，在 喜剧到国学，无所不至，同时优秀的原

果有人对文件做了任何改动，都会导致

ChinaDRM不断普及的状态下，同时结合同态加密以

创小视频会给创作者带来可观的收入 对应的“数字指纹”发生变化。因此每 及视频盲水印技术，找到一种通 给观看者带来正面积极的影响，但是很

个创作者上传的文件都具有唯一性。过技术的方式更好的保护小视频

多原创作品会受到多种多样的侵权的威

MD5最典型的应用是对一段信息

的版权以及更方便的方式实现小 胁和伤害，从而影响优秀的小视频创作 产生信息摘要，生成“数字指纹”以 视频内容的监管。使得版权保护

者的积极性，那么有没有伴随着新技术

防止被外界篡改。我们常常会碰到在

技术可以与时俱进，给创作者及

的发展而产生的有效的数字版权保护措

某些网站下载的软件信息中看到MD5 时有效的认证并简化监管部门的

施？值，它的作用就在于软件下载后，对

操作。剑网2018中明确网络盗版应给予

下载回来的软件用专门的工具（如

严厉的打击。“洗稿”是近年来新出现 Windows MD5 Check 等）做一次 关键词：内容监管同态加密 的互联网侵权行为，是一种变相的侵 MD5校验，以确保我们获得的文件与

版权交易保护犯版权行为，需要严格监管和整治。该站点提供的文件为同一文件。ChinaDRM本文对当前的国内数字版权内容 水印，一般是指图片上的文字标识

管理体系进行了分析，并对同态加密

或者Logo或者个人IP或者是某一约

和盲水印技术进行版权保护进行了展 定俗称的具有识别性的图案等，比如发

1引言望，同时对于该技术在内容的监督方 表在微信公众号的文章中的图片很多都

内容信息的数字化转型是一种趋 面的应用进行了阐述，最后给出结论。会加上自己公众号的名称或者特定图案 势，在新常态下中国迫切需要找到新

来表明该图片版权归自己所有。目前常

的增长方式，而内容数字化是极为有 2当前小视频版权

见的是就是每个小视频运营商都会在自

效的新动力。2018年，抖音、快手、

管理与内容监管

己网站上传作品的右上角加上该运营商

火山和西瓜小视频等火速发展使我们

2.1现有数字版权管理系统工作

的明文水印，通过加水印的方式来标注 注意到小视频产业的兴盛发展。但是 流程该视频是在该网站或者APP上发布的。

相应的我们也听到各种各样的关于小 当前的小视频一般是通过MD5或

但是这样做会破坏视频的观感，影响美

视频侵权以及小视频需要严厉的内容

者加水印的方式来进行文件的鉴别，其 观，比较粗暴。监管方面的声音和需求。中MD5可以进行一致性验证或者数字 2.2现有系统存在的问题小视频精悍短小，人们可以利用

签名，其算法原理是将整个数字内容文

MD5很容易被破坏，现实中有

碎片化时间观看或者创作、娱乐和学习, 件当作一个大文本，通过其不可逆的

很多方法和工具可以很轻松的修改或 交流沟通，符合这个快节奏的时代，同 字符串变换算法，产生了这个唯一的

者去掉MD5的值，比如说手动转换电视信SI - www.rti.cn 77Anti-Piracy盗版追踪与维权小视频的格式，或利用工具添加一个

MD5的逆运算的值作为一张表俗称彩

虹表的散列表来破解密码。同样水印除了会影响视觉效果

到或听不见的水印。目的是在不破坏

空白字幕、照片、音频或者剪掉开头 结尾不重要的一小段，比如说使用工 具修改，还有人直接使用代码计算出

原始作品的情况下，实现数字内容的 版权的防护与盗版追踪。盲水印隐蔽

外，也很容易清除，所谓对水印的攻击, 性强，给水印数据进行编码过后不易

MD5的值然后去掉或者修改。破坏方

式可谓是五花八门，花样百出。因每 个文件的MD5值是不同的，如果任何

是指破坏水印，包括涂抹、放缩、旋转、 被破解出来，这是它最大的优势。添 剪切、压缩、加噪、滤波等。加盲水印的方式主要参考了傅里叶变 换，把数据从时域转换到频域，并

人对文件做了任何改动，包括添加空

格、回车等，都会导致其对应的MD5 值会发生变化。因此通过MD5来校 验数据的来源，保护数字内容的版权 存在很大的隐患。比如很多下载服务

3交易实现3.1 ChinaDRMDRM服务端、认证中心和终端系统 DRM代理。内容加密负责数字媒体内

容的加密封装；DRM服务端负责接

且转化过程可逆。因此，添加盲水印

就是在图像的频域上添加特定的水印

ChinaDRM系统包括内容加密、 数据，再通过逆变换转回时域，并且

不影响时域图像的视觉效果。因图片 信息是二维数据，要把图片数据由时

器会针对一个文件预先提供一个MD5 域转到频域需要用到二维傅立叶变换,

值，用户下载完该文件后，用特定算

收终端系统DRM代理的内容许可证 而视频是由多幅图片组成的内容信息,

法重新计算下载文件的MD5值，通 申请，为DRM代理发送相应内容的 许可证；认证中心为DRM服务端和

所以视频的盲水印可以通过多幅图像 进行实现。过比较这两个值是否相同就能判断下

载的文件是否完整或者是否被篡改了, DRM代理提供数字证书生成、发布、 添加数字水印的方法一般可以简

因此MD5可以很好地用来校验数据的 存储、认证及撤销服务；DRM代理负 单分为空域方法和频域方法，这两种 方法分别都添加了冗余标识信息，但 在数字内容编码和压缩情况不变的情

完整性和一致性。MD5实际上是一种 有损压缩技术，压缩前数据一致得到

责内容授权许可证的申请以及内容的 解密播放。ChinaDRM系统逻辑框架 如图1所示。的MD5值一定一样，反之MD5值一 致并不能保证压缩前的数据是一样的。 在密码学上发生这样的概率是很小的,

况下，不会使原始数据信息大小产生 变化，即原来数据是10MB添加盲水

3.2盲水印此文主要探讨的是盲水印，顾名 思义所谓盲水印，是指人直观的视觉

印之后还是lOMBo空域是指空间域，我们曰常所见

所以MD5在密码加密领域仍然被普 遍应用。但是专业的黑客也可以利用

或者听觉等感知不到的水印，意味着 的图像或视频就是在空域。空域中添 加数字水印的方法是直接对图像或视 频操作，直接将水印信息叠加在图像 上，添加的水印信息是否可见取决于

MD5值是有损压缩技术这一原理，将不借助工具或者特定的技术手段看不

水印的位置和水印的特点。所谓数字信息的频域就是图像灰 度变化强烈的情况，那么在频域内添加

数字水印的方法是指通过某种变换手段

比如傅里叶变换将图像数字信息转换到 频域，在频域内添加水印标记信息，再 通过逆变换，将图像转换为空间域。相

对于空域手段，频域添加水印的方式更

加隐匿，抗攻击性更高，对于数字内容

m 1 ChinaDRM 系绽邃辑框衆的保护更有效。因为破解盲水印有困难,78 广it电視信息-www.rti.cn盗版追踪与维权Anti-Piracy2049年增干胆图像离散傅里叶

变换水印图2 柱加盲水印是说可以在加密数据不解密的条件下

进行任何可以操作在明文上进行的运 算，使这项技术获取了决定性的突破。

人们正在此基础上研究更完善的实用 技术，这对信息技术产业具有重大价

值，在此我们仅考虑乘法同态，采用

ChinaDRM也支持的RSA算法，女口

公式(2 )、( 3 )、( 4 )。a x b=c ( 2 )e(a) x e(b)=e(c)

( 3 )圉3 证=B签发c=d(e(c))=d(e(a) x e(b))

( 4 )并且不能确定水印加在哪个频段，遍历 在题为 \"On data banks and privacy

3.4小视频交易与传播与内容监管破解耗时而且数据在受到攻击后往往会

homomorphic\"中首次提出的，允许

小视频的交易管理也可以依赖

破坏图像原本内容。用户直接对加密后的数据信息进行特

ChinaDRM的标准，对于硬件设备应

频域制作数字盲水印的方法是

定的代数运算，得到数据仍是加密的 以有一定的要求，每次APP下载更新

将二维的图像信息转化到频域，信号 结果，与对原始数据进行同样的代数 或者网页浏览时应该检查硬件证书是 是有频率的，每个图像信号都可以看

运算再将结果加密一样，同样将其解

否存在，如此可以确保内容的上传和

做是无数个不同阶的正弦信号的叠加, 密所得到的结果与对原始数据进行同 转发时可以生成对应的盲水印信息的 公式(1 )所示。样的代数运算运算结果一样。也就是 原始数据，盲水印信息是经过第一次 F(w) =说，该技术可以在加密的数据中进行 上传的创作人的公钥进行加密的，在

诸如检索、比较等操作，得出正确的

接下来的也应该保证每个传播者或者 式(1)为傅里叶变换公式，其中, 结果后再对数据进行解密后获取原始

下载者都会打上类似的水印，当出现 f(t)是指时域信号，W是指频率。简而

数据，而在整个检索、比较处理过程

版权纠纷时，只有原创者手中所拥有 言之，就是将时域信号转换成到频域, 中无需对数据进行解密操作，其意义 的私钥可以解析出对应的传播途径中

同样，我们也能将图像的时域二维信

在于，可以真正的从根本上解决将数

的所有设备的编号，如此对于版权的

号转换到频域。图2为添加数字盲水 据及其操作委托给第三方时的保密问 保护起到很大的作用。同时当出现小 印的基本流程。题。而2009年9月克雷格•金特里

视频侵权别的作品时，对于侵权责任

3.3同态加密(Craig Gentry )的论文从数学上提出 的划分我们也可以通过这种方式很快 同态加密是1978年Rivest等人

T “全同态加密”的可行方法，也就

的找到侵权作品开始流出的地方，有广IS电视信息-www.rti.cn 79Anti-Piracy盗版追踪与维权助于实现社会的监督。具体过程如下。小视频网站或者APP在用户下载、 上传或者转发内容时，应该确保其设 备证书的存在，检查其合法性与唯一 性。证书签发如图3所示。当创作者上传自己的作品时，可以

考虑结合设备证书哈希值编号和公钥信 息，通过RSA加密以后作为水印到视

K 4 数拥18式频的频域中去并且内容的打包文件中务 必包含其公钥和证书哈希，这样在后面 有分享转发者操作的时候可以拿到公钥

并且更新自己的设备哈希生成新的水印 元数据再次添加视频频域，如此就可以

记录完整的分享传播过程。具体数据格 式和传播过程如图4、图5所示。3.5内容监管当创作者上传自己的作品时，因 为小视频的打包信息已经结合了设备 证书和创作者公钥信息，所以可以追

溯到整个传播链上，同时同态加密的 技术也可以通过创作者的私钥接触最 终文件的频域的所有水印的乘积，最

圉5 版权衣易后也可以校验传播的用户。溯源过程 如图6所示。4结论这样，依赖于ChinaDRM标准的 技术结合同态加密和盲水印技术，可以

应用于小视频的数字版权保护，杜宇快 速传播的小视频的版权归属确认与维权 取证，可以通过技术的手段实现，更有

效的保护快速发展的小视频制作者的收 入权益等。监管部门同时可以实现内容 监督，推动数字版妙展。画参考文献：[1]李浪，余孝忠，杨娅琼，郑兰兰.同态加

密研究进展综述[J].计算机应用研究,2015(11).80广橱电視信議 • www.rti.cn