基于聯盟鏈的數字版權管理系統

戴珊

（中共北京市委黨校，北京100044）

1 數字版權管理背景及現狀

互聯網時代，數字商品作為一種新的商品形式，在網絡中傳播及交易中越來越多。但是由于數字商品版權保護難度較大，盜版現象日趨嚴重，成為影響行業發展的頑癥。12426版權監測中心《2019年中國網絡版權監測報告》中的數據顯示，2019年數字音樂市場規模超過600 億，而用戶付費率尚不足8%。無獨有偶，視頻、圖片網絡侵權在電商、自媒體等領域也十分突出，特別是圖片被電商網站等高頻次地使用，存在大量未經授權而進行篡改、匯編及發表等多種侵權形式。

對于音視頻等數字商品的版權管理，業界一直在不斷進行技術改進、強化認證。以往版權登記確權或利用數字水印技術等版權保護方式效果難以盡如人意，而區塊鏈技術的發展及其在數字版權保護系統中的應用，以其技術特性解決數字版權治理中的難題，給數字商品存證確權、網上交易、盜版追蹤帶來了新的曙光。

2 建設基于區塊鏈的數字版權管理系統

根據2020年國家發改委關于新基建的最新分類，區塊鏈與5G、大數據等基礎設施共同構建數字經濟領域的信任與協作機制。

習近平總書記在中共中央政治局第十八次集體學習時指出，區塊鏈技術的集成應用在新的技術革新和產業變革中起著重要作用。我們要把區塊鏈作為核心技術自主創新的重要突破口，明確主攻方向，加大投入力度，著力攻克一批關鍵核心技術，加快推動區塊鏈技術和產業創新發展。

數字商品版權管理與區塊鏈、大數據技術深度融合，完善著作權確權、交易、存證、維權等環節管理和服務，最終促進數字化產業的繁榮發展。區塊鏈技術為建設公開透明、可追溯、公平公正的數字版權治理體系帶來新契機，基于區塊鏈技術，特別是基于聯盟鏈的數字版權保護系統成為探索數字版權治理的新應用。

3 基于聯盟鏈的數字版權管理系統。

3.1 聯盟鏈的特性

區塊鏈分為公有鏈、聯盟鏈和私有鏈三種形態，用區塊鏈技術搭建數字商品交易平臺時，用到最多的是公鏈和聯盟鏈。公鏈向所有人開放，只要接入平臺就可以在上面發送交易，所有成員均可參與共識，實現了完全去中心化。聯盟鏈是指由事先協商確定的若干個組織或者機構共同參與管理的區塊鏈，每個組織管理一個或多個節點，聯盟內部首先會確定哪些節點為記賬人，這些事先確定的節點決定區塊鏈的共識，其他節點只接入區塊鏈負責交易。聯盟鏈具有部分去中心化的特點，比只有單個組織具有寫入權限的私有鏈更大，對于行業應用來說更具現實意義。

聯盟鏈由于特定組織參與、事先約定等方面決定了其具有以下特性：①交易速度快。聯盟鏈本質上還是私有鏈，由于其節點不多，節點之間具有很高的信任度，容易達成共識，交易速度自然也就比公鏈快很多。②可控性較強。聯盟鏈事先約定使聯盟內部組織之間容易達成共識，所以出現數據錯誤或者失誤的情況下，相對比較容易進行修改。③數據不會默認公開。聯盟鏈的數據只對聯盟內的用戶開放訪問權限，不對聯盟外的用戶公開，所以數據的私密性相對較高。

當然，無論是公鏈、聯盟鏈還是私鏈都沒有絕對的優劣，需要根據不同的應用場景來選擇合適的區塊鏈類型。相比之下，數字版權管理系統更適合采用聯盟鏈技術，在China DRM 論壇的組織和領導下，各機構之間互相協作、共同建設一個版權交易系統。

3.2 基于聯盟鏈的數字版權管理系統的安全模型設計

數字版權安全系統架構如圖1 所示。

圖1 數字版權安全系統架構圖

采用聯盟鏈技術設計的數字版權交易系統，在事先約定的節點間進行校驗達成共識，交易數據的時間戳和內容分別存儲在區塊鏈和分布式數據庫中。該系統可以對聯盟內的用戶提供數據存儲、查詢、加載、分發等服務。

存儲服務：所有數字商品的基礎數據存儲在分布式數據庫中，音視頻數據的索引存儲在區塊鏈上，有利于提高存儲和數據檢索效率。版權所有者或中介機構可購買存儲空間。

查詢服務：向聯盟內用戶提供查詢服務，包括版權者信息查詢、交易狀態查詢、交易對手信息查詢以及基本信息查詢等。

加載服務：聯盟內用戶在數字商品具有交易價值時，即可請求將數據加密并上傳，版權所有者可以通過存儲服務向節點提出上傳存儲請求，可以通過查詢服務獲得相關的歷史數據。上傳作品時，系統自動計算摘要，增加版權者信息和UTC 時間戳，生成區塊鏈編碼，記錄歷次版權轉移的過程，也可以記錄版權授權的信息和范圍，記錄下每一次版權交易的信息。

分發服務：交易后獲得使用權的用戶將數據傳送到CDN服務器，進行數據分發。分發過程中記錄分發次數、分發范圍等具體信息，并將這些信息回傳到驗證節點進行存證。

相對于傳統應用的中心化數據管理，基于聯盟鏈的數字版權管理系統具有三方面的優勢：①安全性高。傳統版權管理系統中記賬人單一，存在造假的可能性，而聯盟鏈實現了部分去中心化，有多個機構對記賬進行相互監督并實行對賬，提高了數據的安全性。②減少環節。使用區塊鏈的去中心化技術，省去了數字作品的版權者登記環節，直接在版權者與用戶之間形成交易，實際上數字作品的版權者能夠直接在聯盟鏈中發行作品，與此同時直接收獲版權利益。③簡單便捷。基于聯盟鏈的數字版權管理系統具有智能合約功能，在進行版權分發時數字作品版權者不再需要通過版權方進行，而直接獲得收益。

3.3 基于聯盟鏈的數字版權系統的特點

3.3.1 數字化管理安全高效

區塊鏈的產生基于相互獨立的網絡系統而不是中心化的系統，區塊鏈賬本的安全透明、不可篡改、易于跟蹤等特點使其可以在數字商品交易等領域進行數字化管理，而且更加高效、安全。區塊鏈技術讓數字資產交易在交易的對手方之間進行轉移而不需要任何中心化的機構來實現交易。

3.3.2 權益市場杜絕虛假交易

區塊鏈技術帶來了高透明度的權益市場，由于每個交易的參與者都有完整的交易記錄，偽造交易或者篡改交易記錄的行為幾乎不可能實現。如果發生虛假交易，參與交易的交易者會發現賬本記錄中的異常，然后拒絕交易的發生。

3.3.3 “交易即結算”提高交易效率

交易即結算示意如圖2 所示?！敖灰准唇Y算”即數字版權管理系統在交易的同時，進行清算結算。管理系統的智能合約功能使買賣雙方自動配對，分布式數字化登記系統自動清算結算。區塊鏈數據不可撤銷，并且能夠迅速復制，因此系統中交易的確認方式是由參與者將他們發生的每筆交易記錄下來，之后真實、準確的交易信息在區塊鏈上被公示，這些交易信息詳細全面，如此一來，交易的發生以及所有權都確認無疑。因此傳統管理系統中交易確認不及時，制約結算的問題得到有效解決，“交易即結算”成為可能。

圖2 交易即結算示意圖

3.3.4 版權者有效實現增收

數字版權管理系統利用區塊鏈技術去中心化的特征，自動付款，能夠有效解決為版權者增收的問題。系統通過區塊鏈將版權者上傳的作品進行發布。用戶關注到上述作品，如果希望獲得作品的使用權需要對作品付費。不同于傳統系統的是，區塊鏈系統直接將用戶付費發送給版權者，他們將可能獲得用戶付費的全部收入。平臺可以采用收取推廣費、流量費的運營模式，使版權者通過付費來增加自己作品在平臺的曝光度，吸引更多的用戶關注他們的作品，起到增收的效果。

4 聯盟鏈中的分布式交易型數據庫

分布式交易型數據庫主要應用OLTP 的業務場景，區塊鏈中部署基于分布式的架構關系型數據庫MySQL，使其能夠支撐TB 級別的結構化數據處理。分布式關系型數據庫具有可擴展、高并發、高可用特性，對于現代數據庫的需求提供了通用的解決方案，有效支撐各行業業務平臺，應對上述各類新型業務面臨的挑戰。

分布式交易型數據庫底層采用數據分片的方式進行分布式存儲，其中分片存儲基于MySQL 分庫分表實現，上層單獨開發一個調度和計算提取層，作為分布式計算集群，對外暴露的是接入、災備、事務相關的部分。

傳統的分庫分表方案有很多限制，跨分區很多問題都解決不了，例如難以實現分區事務，但是這些功能對企業來說是剛需，傳統企業不太可能像互聯網行業一樣，在業務層做很多TCC 這樣的分布式事務來解決底層數據庫不支持的問題，本項目中提供的分布式交易型數據庫增加了調度與計算集群，能夠很好地解決這個問題。

5 區塊鏈技術在數字版權管理中需要解決的問題

區塊鏈技術具有分布式、可追溯、不易篡改等特性，已經展現了未來在行業發展的良好前景。然而對于應用而言，基于區塊鏈技術的數字版權管理系統還需要進一步提升安全性和穩定性，這既需要對數字版權管理中已有的成熟技術進行深入分析，也需要將區塊鏈技術與它們深度結合，進行綜合利用。目前中國數字版權交易、管理等領域的需求非常強勁，解決好區塊鏈技術在實踐過程中的安全問題以及音視頻大文件存儲問題將有利于進一步拓展應用范圍。