關于數字版權管理系統的測試與評估

郭曉霞，王　磊

(國家新聞出版廣電總局 廣播科學研究院，北京 100866)

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關于數字版權管理系統的測試與評估

郭曉霞，王磊

(國家新聞出版廣電總局 廣播科學研究院，北京 100866)

摘要:2014年5月國家新聞出版廣電總局發布GY/T 277—2014《互聯網電視數字版權管理技術規范》為媒體融合內容保護提供了技術基礎，如何對基于該標準研發的數字版權管理系統進行互操作測試，如何確保系統研發與部署實施層面的安全成為當前亟需解決的問題。從標準符合性和系統安全性兩個方面探討了數字版權管理系統的技術要求和測試評估方法，以支撐符合行業標準的數字版權管理系統的實施。

關鍵詞:媒體融合；數字版權管理；標準符合性測試；安全性評估

1數字版權管理系統

當前，隨著媒體融合、智慧廣電、寬帶中國、三網融合等國家戰略的持續推進，高清、超高清內容業態快速發展，融合媒體內容業態創新為數字內容版權管理系統提出了更高的要求。2014年5月，國家新聞出版廣電總局適時的頒布了GY/T 277—2014互聯網電視數字版權管理技術規范，規定了數字版權管理系統的關鍵技術、協議、算法，為滿足媒體融合內容運營的數字版權管理系統實施提供了標準的基礎技術支撐[1]。為推進符合行業標準的數字版權管理系統的落地實施，需要基于該標準規范提出數字版權管理系統的技術要求和測試方法，以指導技術提供商提供符合標準的安全的數字版權管理系統解決方案。

數字版權管理系統的技術要求包括標準符合性要求和安全性要求兩個方面。標準符合性要求用于指導技術提供商研發符合行業標準要求的數字版權管理系統，保障數字版權管理系統之間的互操作，易于運營商對數字版權管理系統的靈活替換。安全性要求用于指導技術提供商研發符合內容提供商、服務提供商提出的內容保護強度的數字版權管理系統。

2標準符合性測試

數字版權管理系統的標準符合性測試主要是提出標準符合性測試要求，并根據標準符合性測試要求和GY/T277技術規范對數字版權管理系統進行測試，以測試被測系統的標準符合性，確保數字版權管理系統之間的互操作。

2.1標準符合性測試要求

數字版權管理系統的標準符合性測試主要是測試內容封裝格式、許可證格式、許可證獲取協議、密鑰算法、信任與安全體系中的數字證書格式以及相關協議是否符合標準規范的要求。

1)內容封裝格式

在內容封裝格式方面，符合標準的數字版權管理系統應采用GY/T 277—2014第6章規定的內容封裝格式中的一種或多種[2-4]，加密后的內容或內容描述文件應包含內容標識及獲取許可證必須的信息。

2)許可證格式

許可證編碼應遵循GY/T 277—2014第7.2節的規定，許可證中必須包含許可證索引單元、內容單元、被授權對象單元、密鑰單元和數字簽名單元；許可證中的權利單元應支持播放、按次播放、按時間段播放、連接保護播放、錄制、存儲、連接保護權利等。

3)許可證獲取協議

許可證獲取協議應符合GY/T 277—2014第7章規定的權利描述與授權格式。安全交互請求和許可證獲取請求應能夠獲得符合GY/T 277—2014規定的預期響應。4-pass安全交互協議應在DRM代理與DRM服務端第一次交互和校準DRM時間時執行；2-pass許可證獲取協議應在DRM代理與DRM服務端通過4-pass安全交互協議建立安全上下文之后執行；DRM代理發送非法請求時，DRM服務端應具備異常容錯機制；SessionID及nonce應由隨機數生成器生成。

4)信任與安全體系

數字版權管理系統的信任模型、證書格式和安全機制應符合GY/T277—2014第9章規定的要求。

5)關于密鑰算法

數字版權管理系統應支持GY/T 277—2014附錄B規定的密碼算法。

內容加密密鑰應是由隨機數生成器生成的隨機密鑰；內容加密應采用AES-128及以上的算法；初始向量IV不允許重復，如果內容分塊數量超過IV的最大數量應更新密鑰。內容加密密鑰在DRM服務端應安全存儲；內容加密密鑰應加密后存儲在許可證中傳輸。

許可證應具有時間戳；許可證中的所有密鑰單元應加密保護；許可證應采用GY/T 277—2014附錄B規定的簽名算法簽名保護。

許可證獲取協議的消息應采用GY/T 277—2014附錄B規定的簽名算法保護。

2.2標準符合性測試方法

數字版權管理系統標準符合性測試環境如圖1所示。

圖1　標準符合性測試環境

測試環境部署完成后，按照設計的測試用例進行內容消費等相關操作，標準符合性測試工具將記錄測試過程中的相關消息，通過對測試工具記錄的消息的分析，實現對內容封裝格式、許可證格式、許可證獲取協議消息、信任與安全體系以及相關密碼算法的標準符合性測試。

3安全性測試與評估

數字版權管理系統僅僅滿足標準符合性要求是不夠的，在具體的實施過程中，尤其是客戶端DRM代理的安全實現更加關鍵。因此，在標準符合性測試的基礎上，需要對數字版權管理系統的研發與實施提出安全性要求，并能夠提出安全性測試與評估的方法對數字版權管理系統的安全性進行測試、評估和安全性分級，以指導內容提供商、服務提供商選擇符合其內容安全要求的解決方案。

3.1安全性要求

本文對數字版權管理系統的安全性要求分為基本安全要求、服務端安全要求和客戶端安全要求3個部分；根據客戶端的具體實現機制又對客戶端安全要求分為3個級別，以指導對數字版權管理系統的安全性進行分級。

1)基本安全要求

(1)內容加密密鑰應是由隨機數生成器生成的隨機密鑰；內容加密應采用AES-128及以上的算法；初始向量IV不允許重復，如果內容分塊數量超過IV的最大數量應更新密鑰；解密內容只允許在解碼播放的時候暫存在內存，禁止將解密內容寫到存儲；下載內容應加密保存在當前設備中；應具有安全機制確保只輸出加密內容。

(2)內容加密密鑰在DRM服務端應安全存儲，內容加密密鑰應加密后存儲在許可證中傳輸。

(3)許可證應具有時間戳；許可證中的所有密鑰單元應加密保護；許可證應采用GY/T 277—2014附錄B規定的簽名算法簽名保護。

(4)消息協議的消息應采用GY/T 277—2014附錄B規定的簽名算法保護。

(5)密鑰應由隨機數發生器生成；密鑰應始終被加密保護；服務端密鑰應由硬件加密后安全保護；客戶端應有安全存儲區存儲數字證書信息、許可證信息。

(6)應具有時間同步保護機制。

2)服務端安全要求

DRM服務端應保障內容、DRM服務端私鑰、內容加密密鑰、加密密鑰的密鑰等的安全存儲；應保障客戶端信息、數字證書、權利獲取協議消息、協議版本、OCSP協議消息、許可證以及狀態信息等的完整性和真實性。

DRM服務端應具有拒絕未授權訪問的機制，應具有日志安全存儲于審計的功能，DRM服務端的實施應符合ISO27002—2013指南的要求。

3)客戶端安全要求

DRM客戶端應滿足客戶端私鑰和其他敏感信息的安全性和完整性；DRM客戶端應按許可證的要求解密和使用內容，解密后的內容不能為用戶獲取；根據DRM客戶端的具體實施機制，其安全要求分為基于軟件的安全、基于硬件的安全和增強硬件安全3個等級。

(1)基于軟件的安全

基于軟件的安全是指DRM客戶端全部由軟件實現，客戶端私鑰、許可證信息、內容加密密鑰信息等全部采用軟件機制實現安全保護；具體的軟件安全保護機制有代碼擾亂、代碼簽名、代碼運行時防篡改、軟件方式存儲安全、白盒密碼等。

(2)基于硬件的安全

基于硬件的安全是指采用終端硬件芯片中的硬件安全機制實現DRM客戶端核心敏感信息的保護和實施。具體的安全機制包括：可信執行環境(Trusted Execution Environment， TEE)、安全視頻路徑(Secure Video Path，SVP)、硬件信任根(Hardware Root Of Trust，HROT)、安全啟動等。

(3)增強硬件安全的具體要求包括：

①應具有基于硬件的安全存儲；

②所有的加密算法應該由硬件模塊實現；

③應能夠持續更新DRM客戶端的安全機制；

④應支持基于會話的視頻數字水印技術以實現盜

版追溯；

⑤應具有多樣性的內容保護機制，如一次一密等。

3.2安全性評估方法

數字版權管理系統的安全性評估一般采用問卷和文檔評估的方式進行。數字版權管理系統提供商應根據安全性要求給出點對點技術應答，并提供詳細的系統設計與部署方案文檔；同時，提供相關設計、開發文檔，證明設計研發過程符合ISO 27043規定的安全開發要求。

根據被測方提供的點對點技術應答、系統設計與部署文檔、設計開發文檔評估被測系統的安全性。

4總結與展望

本文探討了數字版權管理系統的標準符合性與安全性技術要求和測試評估方法；在數字版權管理系統安全性測試與評估方面僅探討了基于文檔的安全性評估方法，未來對于數字版權管理系統的安全性測試與評估還應考慮如何對系統的具體實現進行必要的白盒測試或灰盒測試，通過白盒代碼掃描與分析、灰盒滲透測試與攻擊等方式從技術上更進一步地測試數字版權管理系統的安全性。

參考文獻：

[1]GY/T 277—2014，互聯網電視數字版權管理技術規范[S].2014.

[2]ISO 23009-1，信息技術——基于HTTP的動態自適應流媒體(DASH) 第1部分：媒體展現描述與分段格式[S].2012.

[3]ISO 23009-4，信息技術——基于HTTP的動態自適應流媒體(DASH) 第4部分：分段加密與認證[S].2013.

[4]Internet-draft： HTTP live streaming： draft-pantos-http-live-streaming[S].2012.

責任編輯：時雯

Testing and evaluation of digital rights management system

GUO Xiaoxia，WANG Lei

(AcademyofBroadcastingScience，SARFT，Beijing100866，China)

Abstract:GY/T 277—2014 “Technical Specification of Digital Rights Management for Internet Television” approved by State Administration of Press， Publication， Radio， Film and Television of The People’s Republic of China on May 2014，provides the technical support for the protection of media content. How to test the interoperability between different DRM systems complying with the specification above， ensure the security of development and implement become an urgent problem to be solved. This paper discusses the technical requirements and testing methods of digital rights management for internet television from two aspects of the compliance requirement and security audit.

Key words:media convergence；digital rights management；compliance testing；security audit

中圖分類號：TP37

文獻標志碼:A

DOI：10.16280/j.videoe.2016.05.029

作者簡介：

郭曉霞，女，高級工程師，主要從事廣播影視信息安全、數字版權保護技術等研究工作。

收稿日期：2015-11-03

文獻引用格式：郭曉霞，王磊.關于數字版權管理系統的測試與評估[J].電視技術，2016，40(5)：141-143.GUO X X，WANG L. Testing and evaluation of digital rights management system[J].Video engineering，2016，40(5)：141-143.