數(shù)字內(nèi)容交付服務(wù)的發(fā)展導(dǎo)致一些版權(quán)問(wèn)題的出現(xiàn)，為了解決這些問(wèn)題，基于區(qū)塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)，因?yàn)閰^(qū)塊鏈去中心化、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的認(rèn)證機(jī)制被認(rèn)為是理想的權(quán)限管理機(jī)制。這是近30年前宣布的超級(jí)分銷(xiāo)概念的成功模式。所提出的系統(tǒng)得到了驗(yàn)證，并得到了對(duì)未來(lái)實(shí)際系統(tǒng)的大量反饋。

一、 導(dǎo)言

1994年互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)化后，數(shù)字內(nèi)容交付服務(wù)迅速增長(zhǎng)，尤其是音樂(lè)和視頻傳輸，他們將成為互聯(lián)網(wǎng)有效負(fù)載的主導(dǎo)，占據(jù)一半以上的流量。數(shù)字交付內(nèi)容有兩種傳送系統(tǒng)：一個(gè)是受保護(hù)的交付，另一個(gè)是不受保護(hù)的。而保護(hù)數(shù)字內(nèi)容的方法有很多變化，但基礎(chǔ)技術(shù)是加密。變化取決于如何傳遞密鑰來(lái)解密內(nèi)容。

DRM數(shù)字版權(quán)管理和CAS條件訪問(wèn)系統(tǒng)適用于幾乎所有基于商業(yè)的數(shù)字內(nèi)容保護(hù)。DRM數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程通信業(yè)務(wù)，CAS技術(shù)主要應(yīng)用于廣播業(yè)務(wù)。這兩種技術(shù)基于加密有相似的算法。每個(gè)服務(wù)的不同主要取決于密鑰處理的方式和解密的時(shí)間。

另一方面，這些系統(tǒng)的問(wèn)題源于“海盜攻擊”。通過(guò)攻擊來(lái)解密或竊取未經(jīng)合法程序獲取內(nèi)容的密鑰。每個(gè)國(guó)家的版權(quán)法都會(huì)保護(hù)內(nèi)容不受這些盜竊者的侵害，尤其是被稱(chēng)為“技術(shù)版權(quán)法”的日本的版權(quán)法（因?yàn)榧夹g(shù)聲明太多）。這導(dǎo)致加密技術(shù)和非法解密或脫離保護(hù)之間進(jìn)行一場(chǎng)捉迷藏游戲。加密技術(shù)提高了復(fù)雜度和算法，其中之一是關(guān)鍵長(zhǎng)度。密鑰長(zhǎng)度越長(zhǎng)，解密時(shí)間越長(zhǎng)。這意味著實(shí)現(xiàn)高級(jí)加密的時(shí)間越長(zhǎng)，環(huán)境就越安全。

追溯到1983年，第一個(gè)超級(jí)分銷(xiāo)概念發(fā)布了。當(dāng)時(shí)作者的想法是建立理想的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。超分布類(lèi)似于超導(dǎo)體，因?yàn)樗鼪](méi)有阻力條件。在數(shù)字內(nèi)容分發(fā)的情況下，阻力條件一直是不健康市場(chǎng)的因素。即使在今天，這些問(wèn)題仍然是數(shù)字內(nèi)容分發(fā)中最困難的問(wèn)題。而他的核心思想是將通過(guò)所有權(quán)模式的補(bǔ)償來(lái)安裝使用模型。我們?cè)?999年建立了CIDF（內(nèi)容標(biāo)識(shí)符論壇），該論壇基于元數(shù)據(jù)和使用雙重水印系統(tǒng)的標(biāo)識(shí)控制機(jī)制而建立的。

在那之后，為了實(shí)現(xiàn)他的超分配思想，做了很多嘗試，但還沒(méi)有成功的試驗(yàn)，主要原因應(yīng)該是權(quán)力集中的管理體制。為了保持一致性和安全性，每個(gè)身份都應(yīng)該向認(rèn)證中心注冊(cè)。這種集中服務(wù)將是保持系統(tǒng)一致性的唯一解決方案。許多權(quán)利持有人不會(huì)向任何其他方要求他們的權(quán)利，他們對(duì)版權(quán)管理的理想的程序是他們將自己操作他們的權(quán)利。

因此，我們開(kāi)發(fā)了基于區(qū)塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)版權(quán)所有者的夢(mèng)想。最重要的一點(diǎn)是，這個(gè)系統(tǒng)可以由權(quán)利持有人自己操作。還有許多其他集中式功能無(wú)法實(shí)現(xiàn)的便利功能。本文描述了超高清視頻系統(tǒng)的概念和演示系統(tǒng)，稱(chēng)為4K或8K。

二、 系統(tǒng)

該系統(tǒng)旨在保持以下特性：1.內(nèi)容所有者可以長(zhǎng)期輕松地控制。這個(gè)概念完全不同于傳統(tǒng)的中心運(yùn)營(yíng)的權(quán)限管理系統(tǒng)，這意味著主人可以控制一切。要實(shí)現(xiàn)這一概念，需要簡(jiǎn)單易行的操作。2.可以實(shí)現(xiàn)合理的安全性和模擬性。傳統(tǒng)的比特幣系統(tǒng)是第一個(gè)使用區(qū)塊鏈機(jī)制的產(chǎn)品，它需要大約10分鐘來(lái)挖掘哈希值進(jìn)行計(jì)算。這是因?yàn)闉榱吮荛_(kāi)海盜，以最快的速度進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算。在數(shù)字內(nèi)容分發(fā)的情況下，這些長(zhǎng)的挖掘時(shí)間會(huì)干擾操作。3.第一個(gè)目標(biāo)是被稱(chēng)為4K或8K的超高分辨率視頻。混合視頻壓縮后，每個(gè)視頻的容量約為1GB至10GB。文件的完全加密不實(shí)際的，因?yàn)榻饷苄枰荛L(zhǎng)時(shí)間。

高分辨率視頻內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)框圖

考慮到各種需求，我們一直在用區(qū)塊鏈機(jī)制精心設(shè)計(jì)公鑰和私鑰操作系統(tǒng)。從客戶(hù)的角度來(lái)看，第一優(yōu)先原則是可用性?；緳C(jī)制與傳統(tǒng)比特幣非常相似。他們之間最大的區(qū)別是我們的系統(tǒng)目前無(wú)法輸送資金。圖1顯示了主要機(jī)制。就交易而言，有兩個(gè)職能利益相關(guān)者。在數(shù)字內(nèi)容分發(fā)模式的情況下，許可方主要是內(nèi)容權(quán)利持有者，而被許可方是用戶(hù)。典型的超分發(fā)模型需要正確管理的權(quán)限。而區(qū)塊鏈模式?jīng)]有權(quán)威性。礦工將生成最新的權(quán)利區(qū)塊鏈。所有轉(zhuǎn)換都記錄為歷史記錄，所有用戶(hù)共享這些信息。區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)是由多個(gè)交易組成的塊以鏈狀形式與前一個(gè)塊相連。為了確?？煽啃裕?dāng)一個(gè)新的模塊被添加到前一個(gè)模塊時(shí)，需要一個(gè)被稱(chēng)為工作證明的解決難題的特殊過(guò)程，這個(gè)難題并不容易。這是因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程可以防止攻擊者自己偽造區(qū)塊鏈。

這些機(jī)制與現(xiàn)有比特幣系統(tǒng)基本相同。比特幣和提議的系統(tǒng)之間的另一大區(qū)別是激勵(lì)和媒介。當(dāng)每個(gè)礦工比其他礦工更快地找到條件哈希值時(shí)，他們會(huì)消耗自己的計(jì)算機(jī)資源來(lái)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。一般來(lái)說(shuō)，這種獎(jiǎng)勵(lì)是由比特幣本身給予的。提議的系統(tǒng)拿數(shù)字內(nèi)容而不是錢(qián)。我們的假設(shè)是，對(duì)礦工的激勵(lì)將結(jié)合商業(yè)模式進(jìn)行討論，這超出了本文的范圍。使區(qū)塊鏈機(jī)制適應(yīng)數(shù)字內(nèi)容分發(fā)模型的最大優(yōu)點(diǎn)是認(rèn)證方案。該系統(tǒng)不需要集中的權(quán)限管理組織。所有參與者都有全部交易歷史，又名“區(qū)塊鏈”。這個(gè)方案可以說(shuō)是理想的最終的系統(tǒng)。

加密技術(shù)也將以與傳統(tǒng)數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)相同的方式適用于所提出的系統(tǒng)。解密成本和安全級(jí)別的平衡將需要秘密和公鑰技術(shù)的結(jié)合。所提出的系統(tǒng)也使用相同的機(jī)制。較長(zhǎng)的密鑰可以使安全級(jí)別更高。長(zhǎng)度將根據(jù)計(jì)算時(shí)間決定。該系統(tǒng)采用超高分辨率視頻內(nèi)容。文件大小將超過(guò)20GB。因此，由于數(shù)據(jù)的大小，傳統(tǒng)的完全加密/解密技術(shù)不是一種實(shí)用的解決方案。

該系統(tǒng)的第一個(gè)目標(biāo)是展示基于塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的可能性和潛力。因此，加密機(jī)制相對(duì)簡(jiǎn)單。H.265壓縮數(shù)據(jù)的每個(gè)報(bào)頭都結(jié)合密鑰管理進(jìn)行了修改?？梢圆シ艓в姓_密鑰的數(shù)據(jù)。

1 ）許可方：該模塊的兩個(gè)主要功能是對(duì)每個(gè)擁有的內(nèi)容的權(quán)限控制，并上傳內(nèi)容文件。只有許可方可以通過(guò)權(quán)限管理來(lái)控制自己的內(nèi)容。該系統(tǒng)的特點(diǎn)是許可方可以隨時(shí)更改權(quán)限，即使在內(nèi)容分發(fā)后也可以更改。從內(nèi)容所有者的角度來(lái)看，這種隨時(shí)可用的功能非常重要，因?yàn)樗姓吆陀脩?hù)之間的契約是有限的。例如，內(nèi)容使用的限制是由過(guò)期、有限的播放次數(shù)或某些所有者的意愿造成的。當(dāng)所有者發(fā)現(xiàn)他的作品有任何不恰當(dāng)?shù)谋磉_(dá)時(shí)，他必須刪除并修改?，F(xiàn)有的內(nèi)容管理系統(tǒng)很難滿足這一要求。

2 ）被許可方：被許可方客戶(hù)端運(yùn)行兩個(gè)主要應(yīng)用程序。其中之一是許可證控制應(yīng)用程序，它從塊鏈中獲取權(quán)限信息，并根據(jù)結(jié)果控制播放器。另一個(gè)是內(nèi)容播放器，它可以播放4K高分辨率數(shù)字內(nèi)容，并對(duì)H.265進(jìn)行解碼。該播放器只有在許可證得到認(rèn)證的情況下才能運(yùn)行。

3 ）挖掘服務(wù)器：這是本系統(tǒng)的主要模塊。挖掘功能描述如下：生成包含權(quán)限信息的新塊，通過(guò)某種計(jì)算添加隨機(jī)數(shù)，并在網(wǎng)絡(luò)上廣播新生成的塊。

可能的職能

我們展示了基于區(qū)塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)的三種可能功能。這些問(wèn)題只是讓內(nèi)容所有者理解系統(tǒng)的有限演示。根據(jù)內(nèi)容所有者或任何其他利益相關(guān)者的回應(yīng)，我們將改進(jìn)該系統(tǒng)。

1 ）逐個(gè)控制被許可方：內(nèi)容所有者，又稱(chēng)許可方，可以逐個(gè)控制被許可方。這個(gè)功能將通過(guò)附加內(nèi)容的元數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。許可方可以實(shí)時(shí)控制每個(gè)許可。

2 ）控制每個(gè)內(nèi)容：首先，許可方將內(nèi)容標(biāo)識(shí)設(shè)置為元數(shù)據(jù)之一。許可方可以根據(jù)每個(gè)內(nèi)容標(biāo)識(shí)給出許可信息。

圖2顯示了權(quán)限控制儀表板。在這個(gè)圖形用戶(hù)界面上，許可方可以基于內(nèi)容和終端來(lái)控制觀看權(quán)的許可，即使是在分發(fā)內(nèi)容之后。

3 ）離線控制：當(dāng)具有數(shù)字內(nèi)容解碼功能的被許可方瀏覽器離線時(shí)，內(nèi)部數(shù)字內(nèi)容無(wú)法再現(xiàn)，因?yàn)樗枰獜膮^(qū)塊鏈礦業(yè)服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)生成的交易標(biāo)識(shí)。

三、 成果

我們?cè)诎敕忾]論壇上展示了提議的基于區(qū)塊鏈的系統(tǒng)?？偣灿写蠹s100人檢查了我們的系統(tǒng)。他們大多數(shù)是創(chuàng)作者、內(nèi)容所有者和數(shù)字內(nèi)容利益相關(guān)者。他們提出了許多改進(jìn)這個(gè)系統(tǒng)的想法。對(duì)他們來(lái)說(shuō)，最令人印象深刻和最有吸引力的一點(diǎn)是去中心化的機(jī)制。當(dāng)前的數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)是集中式體系結(jié)構(gòu)，需要一種認(rèn)證機(jī)制。同時(shí)，這個(gè)中心有很大的權(quán)力來(lái)控制內(nèi)容分發(fā)。典型的例子是廣播公司。在這20年里，許多國(guó)家采用數(shù)字地面電視系統(tǒng)。這些廣播系統(tǒng)偽造了CAS ：條件接收系統(tǒng)，以防止非法拷貝和控制內(nèi)容。獨(dú)立制作人應(yīng)該根據(jù)廣播公司的要求制作內(nèi)容。否則他們就失去了傳播媒介。

區(qū)塊鏈系統(tǒng)倡導(dǎo)數(shù)字內(nèi)容分發(fā)的去中心架構(gòu)。每筆交易的信息都通過(guò)采礦技術(shù)和隨機(jī)數(shù)添加到區(qū)塊鏈。工程證明堅(jiān)持區(qū)塊鏈本身的安全。沒(méi)有人能完全控制這個(gè)機(jī)制。當(dāng)然，最近報(bào)道的機(jī)制有一些弱點(diǎn)。但是這些技術(shù)逐年改進(jìn)。

另一個(gè)評(píng)論是該系統(tǒng)的一些應(yīng)用。最實(shí)際的應(yīng)用是辦公系統(tǒng)，因?yàn)槊總€(gè)系統(tǒng)都是保密的，所以很多文件都是受控的。盡管如此，同時(shí)從內(nèi)部和外部控制所有文件并不容易。

四、 結(jié)論

提出了基于去中心化的區(qū)塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)一個(gè)原型，便于理解其概念。

該系統(tǒng)目前還沒(méi)有采礦計(jì)算的激勵(lì)機(jī)制。這意味著，如果每個(gè)未成年人計(jì)算哈希值，則不包含任何成本。在比特幣系統(tǒng)的情況下，一些比特幣將支付給未成年人作為獎(jiǎng)勵(lì)。我們認(rèn)為應(yīng)該在商業(yè)模式中討論激勵(lì)機(jī)制。未來(lái)的工作將是更復(fù)雜的系統(tǒng)和其他現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。