專利名稱：用于分層加密的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加密含有分層信息的數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)字媒體數(shù)據(jù)的廣泛使用，版權(quán)保護(hù)變得越來越重要。如果版權(quán)得不到適當(dāng)保護(hù)，內(nèi)容提供者就不能提供足夠的服務(wù)，因此，數(shù)字媒體服務(wù)商業(yè)不能發(fā)展壯大。此外，除了整個(gè)數(shù)據(jù)之外，版權(quán)保護(hù)還必須能應(yīng)用于一小部分?jǐn)?shù)據(jù)。例如，有必要保護(hù)視頻數(shù)據(jù)的單個(gè)幀(靜止圖像)。宏圖像(macro-vision)通常用于模擬數(shù)據(jù)的保護(hù)。利用代碼加密數(shù)據(jù)的方法通常用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的保護(hù)。各種加密算法可以用于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的加密。加密算法可以是基于秘密密鑰和XOR(異或)運(yùn)算的簡單型的，也可以是基于單個(gè)秘密密鑰(對稱)或秘密或公開密鑰對(非對稱)的復(fù)雜型的。目前，就復(fù)雜性、方便性和安全性而言，對稱加密算法一般用于數(shù)字媒體數(shù)據(jù)。在對稱算法中，單個(gè)密鑰和周期性改變的數(shù)個(gè)密鑰用于加密整個(gè)媒體數(shù)據(jù)。
媒體服務(wù)已經(jīng)以各種各樣的方式得到發(fā)展。例如，點(diǎn)播(VOD)服務(wù)使用戶可以只觀看或下載視頻的一部分(幾個(gè)關(guān)鍵幀或30秒關(guān)鍵片段)，而不是整個(gè)視頻。另外，為了使用戶能夠只觀看或下載視頻的一部分，已經(jīng)建立起了國際標(biāo)準(zhǔn)(例如，運(yùn)動圖像專家組7(MPEG-7))。國際標(biāo)準(zhǔn)包括包含視頻的分層結(jié)構(gòu)信息的視頻內(nèi)容描述。這樣的標(biāo)準(zhǔn)的最重要目的是允許基于標(biāo)準(zhǔn)元數(shù)據(jù)規(guī)范的各種媒體服務(wù)。
下文將參照附圖描述傳統(tǒng)技術(shù)中的問題。
圖1是顯示用在加密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法中的加密數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖形。加密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法包括單密鑰加密11和多密鑰加密12。在單密鑰加密11中，利用單個(gè)密鑰K加密整個(gè)媒體數(shù)據(jù)或媒體數(shù)據(jù)的一個(gè)子集。在多密鑰加密12中，利用數(shù)個(gè)密鑰K1和K2加密整個(gè)媒體數(shù)據(jù)或媒體數(shù)據(jù)的一個(gè)子集。在多密鑰加密12中，通常，周期性或非周期性地改變密鑰K1和K2。常見的做法是，為了報(bào)告密鑰的改變，把標(biāo)記放入媒體數(shù)據(jù)中。一般說來，密鑰K1和K2與要加密的媒體數(shù)據(jù)不是很相關(guān)的。
一般說來，媒體數(shù)據(jù)是利用對象代碼加密的。由于非對稱代碼需要比對稱代碼復(fù)雜得多的密鑰生成算法和更大的密鑰長度，非對稱代碼對于加密需要快速和大量處理的媒體數(shù)據(jù)是不合適的。當(dāng)使用對稱代碼時(shí)，同一個(gè)秘密密鑰用于加密和解密兩者。
圖2是加密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)備的方塊圖。加密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)備包括密鑰發(fā)生器21、密鑰緩沖器22、數(shù)據(jù)加密器23、密鑰加密器24、存儲塊25和發(fā)送器26。
密鑰發(fā)生器21生成用于加密媒體數(shù)據(jù)的密鑰。密鑰緩沖器22臨時(shí)存儲密鑰，和在需要它們的時(shí)候，把它們提供給數(shù)據(jù)加密器23或密鑰加密器。數(shù)據(jù)加密器23利用提供的密鑰加密數(shù)據(jù)。密鑰加密器24加密密鑰。存儲塊25存儲加密媒體數(shù)據(jù)和加密密鑰。發(fā)送器26發(fā)送存儲在存儲塊25中的加密媒體數(shù)據(jù)和加密密鑰。
圖3是解密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)備的方塊圖。解密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)備包括接收器31、密鑰解密器32、密鑰緩沖器33和數(shù)據(jù)解密器34。
接收器31從圖2所示的發(fā)送器26接收加密數(shù)據(jù)和密鑰。密鑰解密器32解密加密密鑰。密鑰緩沖器33臨時(shí)存儲解密密鑰，和在需要它們的時(shí)候，把它們提供給數(shù)據(jù)解密器34。數(shù)據(jù)解密器34利用密鑰解密加密數(shù)據(jù)。
如圖2和3所示，當(dāng)使用對稱代碼加密時(shí)，服務(wù)器和客戶機(jī)需要共享加密和加密的密鑰。在媒體服務(wù)服務(wù)器中，利用單個(gè)密鑰或數(shù)個(gè)密鑰加密媒體數(shù)據(jù)。利用另一個(gè)密鑰加密之后的密鑰用于媒體加密。加密媒體數(shù)據(jù)和加密密鑰被發(fā)送到客戶機(jī)。客戶機(jī)接收加密媒體數(shù)據(jù)和密鑰。此后，解密加密密鑰，然后，利用解密密鑰解密加密的媒體數(shù)據(jù)。
如果數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)服務(wù)的滿意環(huán)境被建立起來，那么，用戶開始可以只定購不同媒體數(shù)據(jù)的幾個(gè)關(guān)鍵幀和再現(xiàn)關(guān)鍵幀，然后，只定購與關(guān)鍵幀相對應(yīng)的媒體數(shù)據(jù)供他/她品嘗。對于這樣的情況，有必要保護(hù)數(shù)據(jù)(即，關(guān)鍵幀和關(guān)鍵片段)。但是，圖2和3所示的傳統(tǒng)設(shè)備不能有效地支持發(fā)送和接收一部分?jǐn)?shù)據(jù)的情況。換句話說，當(dāng)只有單個(gè)密鑰用于加密整個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)容易受到黑客攻擊。同時(shí)，當(dāng)使用數(shù)個(gè)密鑰時(shí)，不需要用于密鑰發(fā)送的帶寬或存儲空間。
例如，1小時(shí)長的視頻數(shù)據(jù)可以被表示成樹結(jié)構(gòu)，其中，關(guān)鍵幀被定義成葉、整個(gè)視頻數(shù)據(jù)被定義成根、關(guān)鍵片段被定義成中間節(jié)點(diǎn)和父母被定義成包括子女。在這種樹結(jié)構(gòu)中，關(guān)鍵片段和關(guān)鍵幀是在語義上代表整個(gè)視頻數(shù)據(jù)的重要部分的元素。在諸如MPEG-7之類的國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對樹結(jié)構(gòu)作了規(guī)定。根據(jù)樹結(jié)構(gòu)，可以提供更靈活的媒體服務(wù)。例如，用戶可以只需要觀看或下載包括基本關(guān)鍵幀的關(guān)鍵片段，而不是整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，或者，在決定觀看或下載整個(gè)視頻數(shù)據(jù)之前，用戶可以只定購視頻數(shù)據(jù)的幾個(gè)幀或請求由不同視頻數(shù)據(jù)的幾個(gè)關(guān)鍵片段組成的預(yù)覽。在這種情況下，所有視頻數(shù)據(jù)段(即，關(guān)鍵幀和關(guān)鍵片段)都有必要受到保護(hù)地發(fā)送。但是，由于傳統(tǒng)加密方法沒有考慮到視頻數(shù)據(jù)的分層信息，它們不能滿意地支持保護(hù)。
圖4是加密視頻數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法的結(jié)構(gòu)圖。隨著基于媒體數(shù)據(jù)的內(nèi)容和用戶的口味的各種類型媒體服務(wù)(例如，VOD)發(fā)展起來，需要可以支持各種類型的媒體服務(wù)的媒體數(shù)據(jù)加密方法。傳統(tǒng)加密方法存在如下兩個(gè)問題。
其一，當(dāng)單個(gè)密鑰用于加密時(shí)，傳統(tǒng)加密方法易受到黑客攻擊。換句話說，當(dāng)單個(gè)密鑰用于加密時(shí)，同一個(gè)加密密鑰用于關(guān)鍵幀、關(guān)鍵片段和整個(gè)視頻數(shù)據(jù)。因此，一旦用戶接收到用于關(guān)鍵幀或關(guān)鍵片段的加密密鑰，就可以利用接收的加密密鑰解密整個(gè)視頻數(shù)據(jù)。這樣，媒體數(shù)據(jù)容易受到黑客攻擊。
其二，即使數(shù)個(gè)密鑰用于加密，傳統(tǒng)加密方法也存在著當(dāng)在媒體服務(wù)中，不考慮媒體數(shù)據(jù)的分層信息地進(jìn)行加密時(shí)，需要寬的帶寬用于密鑰發(fā)送的問題。換言之，當(dāng)數(shù)個(gè)密鑰用于加密時(shí)，為了克服使用單個(gè)密鑰的方法中出現(xiàn)的問題，不同加密密鑰用于分層結(jié)構(gòu)的不同層中的視頻數(shù)據(jù)，因此，需要寬的帶寬。例如，當(dāng)把視頻數(shù)據(jù)構(gòu)造成三個(gè)層，即，關(guān)鍵幀、關(guān)鍵片段和整個(gè)視頻數(shù)據(jù)時(shí)，讓我們假設(shè)關(guān)鍵幀的數(shù)據(jù)部分被稱為A數(shù)據(jù)，關(guān)鍵片段除了關(guān)鍵幀之外的數(shù)據(jù)部分被稱為B數(shù)據(jù)，和整個(gè)視頻數(shù)據(jù)除了關(guān)鍵幀和關(guān)鍵片段之外的數(shù)據(jù)分部被稱為C數(shù)據(jù)。那么，A數(shù)據(jù)可以利用密鑰K1來加密，B數(shù)據(jù)可以利用密鑰K2來加密，和C數(shù)據(jù)可以利用密鑰K3來加密。這樣，為了解密關(guān)鍵幀，需要密鑰K1。為了解密關(guān)鍵片段，需要密鑰K1和K2。為了解密整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，需要密鑰K1、K2和K3。在這種情況下，當(dāng)考慮到視頻數(shù)據(jù)的分層結(jié)構(gòu)時(shí)，要進(jìn)行不必要的密鑰發(fā)送。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了不僅有效加密含有分層信息的整個(gè)數(shù)據(jù)，而且有效加密整個(gè)數(shù)據(jù)的一部分的設(shè)備和方法。
本發(fā)明還提供了提供強(qiáng)有力的防黑客攻擊保護(hù)和只需要窄的發(fā)送帶寬的、加密數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了分層加密媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備。該設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器，用于生成第N層密鑰；第(N+1)層密鑰發(fā)生器，用于通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；第N層數(shù)據(jù)加密器，用于利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)；和第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器，用于利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了分層解密媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備。該設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器，用于生成第N層密鑰；第(N+1)層密鑰發(fā)生器，用于通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；加密的第N層數(shù)據(jù)解密器，用于利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)；和加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)解密器，用于利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了分層加密和解密媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備。該設(shè)備包括分層加密單元，用于生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)，和利用生成的第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)；和分層解密單元，用于生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)，和利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了分層加密媒體數(shù)據(jù)的方法。該方法包括生成第N層密鑰；通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)；和利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了分層解密媒體數(shù)據(jù)的方法。該方法包括生成第N層密鑰；通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)；和利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了分層加密和解密媒體數(shù)據(jù)的方法。該方法包括生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)，和利用生成的第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)；和生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)，和利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
通過結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行如下描述，本發(fā)明的上面和其它特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚，在附圖中圖1是顯示用在加密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法中的加密數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)的圖形；圖2是加密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)備的方塊圖；圖3是解密媒體數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)設(shè)備的方塊圖；圖4是加密視頻數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法的結(jié)構(gòu)圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明分層加密視頻數(shù)據(jù)的方法的結(jié)構(gòu)圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層加密視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備的方塊圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層解密視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備的方塊圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層加密視頻數(shù)據(jù)的方法的流程圖；和圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層解密視頻數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下文參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
圖5是根據(jù)本發(fā)明分層加密視頻數(shù)據(jù)的方法的結(jié)構(gòu)圖。媒體數(shù)據(jù)指的是任何類型的可再現(xiàn)數(shù)據(jù)，譬如，視頻數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。包含分層信息的媒體數(shù)據(jù)通常是視頻數(shù)據(jù)或音頻數(shù)據(jù)。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，只描述視頻數(shù)據(jù)，但是，本發(fā)明不局限于此。
為了滿足地支持分層信息，根據(jù)本發(fā)明分層加密視頻數(shù)據(jù)的方法具有如下特征。利用不同密鑰加密視頻數(shù)據(jù)的語義段，即，由關(guān)鍵幀組成的段、由關(guān)鍵片段除了關(guān)鍵幀之外組成的段和由整個(gè)視頻數(shù)據(jù)除了關(guān)鍵片段和關(guān)鍵幀之外組成的段。密鑰必須保護(hù)視頻數(shù)據(jù)的每個(gè)語義段的層。例如，客戶機(jī)必須能夠利用用于加密視頻數(shù)據(jù)的最低層上的密鑰解密(解碼)較高層上的關(guān)鍵片段。
本發(fā)明還提供了支持服務(wù)器和客戶機(jī)的要求的方塊圖和加密方法。一般來說，與媒體數(shù)據(jù)相聯(lián)系的元數(shù)據(jù)不僅僅是分層信息，而是還包括其它語義和語法信息。但是，在本發(fā)明中，只當(dāng)作分層信息來對待。
圖6是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的分層加密視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備的方塊圖。分層加密視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器62、第(N+1)層密鑰發(fā)生器63、第N層數(shù)據(jù)加密器69、第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器611、第N層數(shù)據(jù)和第(N+1)層數(shù)據(jù)包括在媒體數(shù)據(jù)的不同層中。
第N層密鑰發(fā)生器62生成第N層密鑰。第(N+1)層密鑰發(fā)生器63通過把第N層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)(one-way)，生成第(N+1)層密鑰。第N層數(shù)據(jù)加密器69利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)。第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器611利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
單向函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的進(jìn)程。單向函數(shù)包括安全散列算法(SHA)、消息摘要(MD)5算法、離散取冪算法(例如，取冪模塊大質(zhì)數(shù))和簡單填充算法。
當(dāng)把N設(shè)置成最低層的值時(shí)，也就是說，當(dāng)N從1開始遞增和N＝1時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。換句話說，第1層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，和第2層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。第1層密鑰發(fā)生器62利用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，以隨機(jī)數(shù)的形式生成第1層密鑰，這是因?yàn)?，就安全性而言，把最低層的密鑰設(shè)置成黑客不能預(yù)測的值是有利的。在這樣的數(shù)據(jù)建立環(huán)境下，當(dāng)N＝2時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。換句話說，第2層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第3層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。這里，第N層密鑰發(fā)生器62通過把(N-1)層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第N層密鑰。換句話說，第2層密鑰發(fā)生器62通過把1層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第2層密鑰。
這樣，當(dāng)N是最低層的值時(shí)，第N層密鑰發(fā)生器62和第(N+1)層密鑰發(fā)生器63以隨機(jī)數(shù)的形式或根據(jù)用戶的任意選擇，生成密鑰。但是，對于之后的較高層，第N層密鑰發(fā)生器62和第(N+1)層密鑰發(fā)生器63利用單向函數(shù)生成密鑰。
為了使第N層密鑰的生成與利用第N層密鑰對第N層數(shù)據(jù)的加密同步，圖6所示的設(shè)備另外還包括第N層密鑰緩沖器66、第N層密鑰生成命令器61和第N層密鑰供應(yīng)命令器65。
第N層密鑰緩沖器66臨時(shí)存儲第N層密鑰。當(dāng)?shù)贜層密鑰生成命令器61接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)元數(shù)據(jù)，命令第N層密鑰發(fā)生器62生成第N層密鑰。當(dāng)?shù)贜層密鑰供應(yīng)命令器65接收到第N層數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)元數(shù)據(jù)，命令第N層密鑰緩沖器66把第N層密鑰供應(yīng)給第N層數(shù)據(jù)加密器69。元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)是元數(shù)據(jù)時(shí)，元數(shù)據(jù)包含分層信息(例如，數(shù)據(jù)是整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，關(guān)鍵片段，還是關(guān)鍵幀)。
為了使第(N+1)層密鑰的生成與利用第(N+1)層密鑰對第(N+1)層數(shù)據(jù)的加密同步，圖6所示的設(shè)備另外還包括第(N+1)層密鑰緩沖器67、第(N+1)層密鑰生成命令器64和第(N+1)層密鑰供應(yīng)命令器68。
第(N+1)層密鑰緩沖器67臨時(shí)存儲第(N+1)層密鑰。當(dāng)?shù)?N+1)層密鑰生成命令器64接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)元數(shù)據(jù)，命令第(N+1)層密鑰發(fā)生器63生成第(N+1)層密鑰。當(dāng)?shù)?N+1)層密鑰供應(yīng)命令器68接收到第(N+1)層數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)元數(shù)據(jù)，命令第(N+1)層密鑰緩沖器67把第(N+1)層密鑰供應(yīng)給第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器611。元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)是元數(shù)據(jù)時(shí)，元數(shù)據(jù)包含分層信息(例如，數(shù)據(jù)是整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，關(guān)鍵片段，還是關(guān)鍵幀)。
當(dāng)元數(shù)據(jù)包含三種類型分層信息時(shí)，元數(shù)據(jù)被劃分成相互之間沒有交叉的數(shù)據(jù)段，即，語義段。每個(gè)數(shù)據(jù)段對應(yīng)于樹中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。為了檢測與要加密的媒體數(shù)據(jù)相對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)的深度(層)和位置，從元數(shù)據(jù)中讀取與媒體數(shù)據(jù)相關(guān)的分層信息。從分層信息中檢測出有必要連續(xù)生成多少個(gè)密鑰，然后，利用信號向密鑰發(fā)生器62或63報(bào)告。另外，把信號發(fā)送給密鑰緩沖器66或67，以便提供應(yīng)用于剛剛加密的媒體數(shù)據(jù)的正確密鑰。
為了提高安全性，在發(fā)送之前，分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備不僅需要加密數(shù)據(jù)，而且需要加密密鑰。只有當(dāng)知道加密算法的黑客找出密鑰時(shí)，他/她才可以容易地解密加密數(shù)據(jù)。于是，如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括第N層密鑰加密器610。第N層密鑰加密器610加密的第N層密鑰。
為了發(fā)送加密的第N層密鑰，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第N層密鑰發(fā)送器618。加密的第N層密鑰發(fā)送器618發(fā)送加密的第N層密鑰。
不是馬上發(fā)送加密密鑰，而是只有在用戶的請求下，才可以發(fā)送加密密鑰。常見的做法是，當(dāng)用戶認(rèn)識到接收器處在可以接收加密數(shù)據(jù)的狀態(tài)下時(shí)，把加密數(shù)據(jù)和密鑰發(fā)送到用戶的接收器。于是，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第N層密鑰存儲塊614和加密的第N層密鑰發(fā)送器618，以便只有在用戶的請求下，才發(fā)送加密的第N層密鑰。加密的第N層密鑰存儲塊614存儲加密的第N層密鑰。加密的第N層密鑰發(fā)送器618在用戶的請求下，發(fā)送加密的第N層密鑰。
為了提高安全性，在發(fā)送之前，分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備不僅需要加密數(shù)據(jù)，而且需要加密密鑰。只有當(dāng)知道加密算法的黑客找出密鑰時(shí)，他/她才可以容易地解密加密數(shù)據(jù)。于是，如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括第(N+1)層密鑰加密器612。第(N+1)層密鑰加密器612加密第(N+1)層密鑰。
為了發(fā)送加密第(N+1)層密鑰，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第(N+1)層密鑰發(fā)送器620。加密的第(N+1)層密鑰發(fā)送器620發(fā)送加密第(N+1)層密鑰。
不是馬上發(fā)送加密密鑰，而是只有在用戶的請求下，才可以發(fā)送加密密鑰。常見的做法是，當(dāng)用戶認(rèn)識到接收器處在可以接收加密數(shù)據(jù)的狀態(tài)下時(shí)，把加密數(shù)據(jù)和密鑰發(fā)送到用戶的接收器。于是，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第(N+1)層密鑰存儲塊616和加密的第(N+1)層密鑰發(fā)送器620，以便只有在用戶的請求下，才發(fā)送加密第(N+1)層密鑰。加密的第(N+1)層密鑰存儲塊616存儲加密的第(N+1)層密鑰。加密的第(N+1)層密鑰發(fā)送器620在用戶的請求下，發(fā)送加密第(N+1)層密鑰。
為了發(fā)送加密第N層數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第N層數(shù)據(jù)發(fā)送器617。加密的第N層數(shù)據(jù)發(fā)送器617發(fā)送加密第N層數(shù)據(jù)。
不是馬上發(fā)送加密數(shù)據(jù)，而是只有在用戶的請求下，才可以發(fā)送加密數(shù)據(jù)。常見的做法是，當(dāng)用戶認(rèn)識到接收器處在可以接收加密數(shù)據(jù)的狀態(tài)下時(shí)，把加密數(shù)據(jù)和密鑰發(fā)送到用戶的接收器。于是，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第N層數(shù)據(jù)存儲塊613和加密的第N層數(shù)據(jù)發(fā)送器617，以便只有在用戶的請求下，才發(fā)送加密第N層數(shù)據(jù)。加密的第N層數(shù)據(jù)存儲塊613存儲加密的第N層數(shù)據(jù)。加密的第N層數(shù)據(jù)發(fā)送器617在用戶的請求下，發(fā)送加密第N層數(shù)據(jù)。
為了發(fā)送加密第(N+1)層數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)發(fā)送器619。加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)發(fā)送器619發(fā)送加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
不是馬上發(fā)送加密數(shù)據(jù)，而是只有在用戶的請求下，才可以發(fā)送加密數(shù)據(jù)。常見的做法是，當(dāng)用戶認(rèn)識到接收器處在可以接收加密數(shù)據(jù)的狀態(tài)下時(shí)，把加密數(shù)據(jù)和密鑰發(fā)送到用戶的接收器。于是，根據(jù)本發(fā)明分層加密數(shù)據(jù)的設(shè)備另外還包括加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)存儲塊615和加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)發(fā)送器619，以便只有在用戶的請求下，才發(fā)送加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)存儲塊615存儲加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)發(fā)送器619在用戶的請求下，發(fā)送加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層解密視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備的方塊圖。分層解密視頻數(shù)據(jù)的設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器72、第(N+1)層密鑰發(fā)生器73、加密的第N層數(shù)據(jù)解密器79和加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)解密器710。
第N層密鑰發(fā)生器72生成第N層密鑰。第(N+1)層密鑰發(fā)生器73通過把第N密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰。加密的第N層數(shù)據(jù)解密器79利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)。加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)解密器710利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
單向函數(shù)是可以從輸入值中推出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中推出輸入值的進(jìn)程。重要的是，如何把公用單向函數(shù)安全地應(yīng)用于發(fā)送器和接收器。一般說來，可以在制造期間直接把公用單向函數(shù)安裝在發(fā)送器和接收器中，或者利用保護(hù)方法將其下載到發(fā)送器和接收器。
當(dāng)把N設(shè)置成最低層的值時(shí)，也就是說，當(dāng)N從1開始遞增和N＝1時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。換句話說，第1層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，和第2層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。第N層密鑰發(fā)生器72接收加密的第N層密鑰和生成第N層。更具體地說，第N層密鑰發(fā)生器72包括接收加密的第N層密鑰的加密的第N層密鑰接收器721和解密接收的加密的第N層密鑰生成第N層密鑰的加密的第N層密鑰解密器722。一般說來，接收信號包含加密數(shù)據(jù)和加密密鑰。從接收信號中分離出加密密鑰，然后，解密加密密鑰。
在這樣的數(shù)據(jù)建立環(huán)境下，當(dāng)N＝2時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。換句話說，第2層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第3層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。這里，第N層密鑰發(fā)生器72通過把(N-1)層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第N層密鑰。換句話說，第2層密鑰發(fā)生器72通過把1層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第2層密鑰。
這樣，當(dāng)N是最低層的值時(shí)，第N層密鑰發(fā)生器72和第(N+1)層密鑰發(fā)生器73通過解密接收的加密密鑰，生成密鑰。但是，對于之后的較高層，第N層密鑰發(fā)生器72和第(N+1)層密鑰發(fā)生器73利用單向函數(shù)生成密鑰。
為了使第N層密鑰的生成與利用第N層密鑰對加密第N層數(shù)據(jù)的解密同步，圖7所示的設(shè)備另外還包括第N層密鑰緩沖器76、第N層密鑰生成命令器71和第N層密鑰供應(yīng)命令器75。
第N層密鑰緩沖器76臨時(shí)存儲第N層密鑰。當(dāng)?shù)贜層密鑰生成命令器71接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)元數(shù)據(jù)，命令第N層密鑰發(fā)生器72生成第N層密鑰。當(dāng)?shù)贜層密鑰供應(yīng)命令器75接收到加密的第N層數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)描述數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，命令第N層密鑰緩沖器76把第N層密鑰供應(yīng)給第N層數(shù)據(jù)加密器79。當(dāng)數(shù)據(jù)是元數(shù)據(jù)時(shí)，元數(shù)據(jù)包含分層信息(例如，數(shù)據(jù)是整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，關(guān)鍵片段，還是關(guān)鍵幀)。
為了使第(N+1)層密鑰的生成與利用第(N+1)層密鑰對解密第(N+1)層數(shù)據(jù)的解密同步，圖7所示的設(shè)備另外還包括第(N+1)層密鑰緩沖器77、第(N+1)層密鑰生成命令器74和第(N+1)層密鑰供應(yīng)命令器78。
第(N+1)層密鑰緩沖器77臨時(shí)存儲第(N+1)層密鑰。當(dāng)?shù)?N+1)層密鑰生成命令器74接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)元數(shù)據(jù)，命令第(N+1)層密鑰發(fā)生器73生成第(N+1)層密鑰。當(dāng)?shù)?N+1)層密鑰供應(yīng)命令器78接收到第(N+1)層數(shù)據(jù)時(shí)，它就根據(jù)描述數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)，命令第(N+1)層密鑰緩沖器77把第(N+1)層密鑰供應(yīng)給第(N+1)層數(shù)據(jù)解密器710。當(dāng)數(shù)據(jù)是元數(shù)據(jù)時(shí)，元數(shù)據(jù)包含分層信息(例如，數(shù)據(jù)是整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，關(guān)鍵片段，還是關(guān)鍵幀)。
圖8是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層加密視頻數(shù)據(jù)的方法的流程圖。在步驟81中，生成第N層密鑰。接著，在步驟82中，通過把第N層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰。接著，在步驟83中，利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)。接著，在步驟84中，利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
單向函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的進(jìn)程。
當(dāng)把N設(shè)置成最低層的值時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。當(dāng)把N設(shè)置成比最低層的值高1的值時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
圖9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例分層解密視頻數(shù)據(jù)的方法的流程圖。在步驟91中，生成第N層密鑰。接著，在步驟92中，通過把第N層密鑰應(yīng)用于單向函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰。接著，在步驟93中，利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)。接著，在步驟94中，利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
單向函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的進(jìn)程。
當(dāng)把N設(shè)置成最低層的值時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)視頻數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。當(dāng)把N設(shè)置成比最低層的值高1的值時(shí)，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施例可以以通過計(jì)算機(jī)可讀記錄媒體在通用數(shù)字計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的程序的形式來實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)可讀記錄媒體可以是存儲媒體，譬如，磁存儲媒體(例如，ROM(只讀存儲器)、軟盤或硬盤)、光可讀媒體(例如，CD-ROM(只讀光盤存儲器)或DVD(數(shù)字視頻盤))或載波(例如，通過因特網(wǎng)發(fā)送)。
根據(jù)本發(fā)明，即使黑客知道某一層的語義段的密鑰，他/她也不能容易地訪問較低層的語義段。另外，當(dāng)接收到某一層的語義段和用于語義段的加密密鑰時(shí)，可以在接收器中解密處在較低層上的所有語義段，從而可以縮小用于密鑰發(fā)送的帶寬。此外，與利用復(fù)雜對稱代碼的傳統(tǒng)多密鑰加密系統(tǒng)相比，本發(fā)明利用單向函數(shù)，在比開始加密語義段的層更低的層上加密用于語義段的密鑰，因此，本發(fā)明比傳統(tǒng)多密鑰加密系統(tǒng)更簡單。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了具體圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。這些實(shí)施例應(yīng)該被認(rèn)為只是描述性的，而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍不同由本發(fā)明的詳細(xì)描述來限定，而是由所附的權(quán)利要求書來限定，在該范圍內(nèi)的所有差異均應(yīng)理解為屬于本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種分層加密媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器，用于生成第N層密鑰；第(N+1)層密鑰發(fā)生器，用于通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；第N層數(shù)據(jù)加密器，用于利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)；和第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器，用于利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，預(yù)定函數(shù)是可以從輸入值中推出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中推出輸入值的單向函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)媒體數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，第N層密鑰發(fā)生器通過把第(N-1)層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第N層密鑰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括第N層密鑰緩沖器，用于臨時(shí)存儲第N層密鑰；第N層密鑰生成命令器，用于當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第N層密鑰發(fā)生器生成第N層密鑰；和第N層密鑰供應(yīng)命令器，用于當(dāng)接收到第N層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第N層密鑰緩沖器把第N層密鑰供應(yīng)給第N層數(shù)據(jù)加密器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括第(N+1)層密鑰緩沖器，用于臨時(shí)存儲第(N+1)層密鑰；第(N+1)層密鑰生成命令器，用于當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第(N+1)層密鑰發(fā)生器生成第(N+1)層密鑰；和第(N+1)層密鑰供應(yīng)命令器，用于當(dāng)接收到第(N+1)層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第(N+1)層密鑰緩沖器把第(N+1)層密鑰供應(yīng)給第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括第N層密鑰加密器，用于加密的第N層密鑰。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括加密的第N層密鑰發(fā)送器，用于發(fā)送加密的第N層密鑰。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，還包括加密的第N層密鑰存儲塊，用于存儲加密的第N層密鑰；和加密的第N層密鑰發(fā)送器，用于在用戶的請求下，發(fā)送存儲在加密的第N層密鑰存儲塊中的加密的第N層密鑰。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括第(N+1)層密鑰加密器，用于加密第(N+1)層密鑰。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，還包括加密的第(N+1)層密鑰發(fā)送器，用于發(fā)送加密第(N+1)層密鑰。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，還包括加密的第(N+1)層密鑰存儲塊，用于存儲加密的第(N+1)層密鑰；和加密的第(N+1)層密鑰發(fā)送器，用于在用戶的請求下，發(fā)送存儲在加密的第(N+1)層密鑰存儲塊中的加密第(N+1)層密鑰。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括加密的第N層數(shù)據(jù)發(fā)送器，用于發(fā)送加密第N層數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括加密的第N層數(shù)據(jù)存儲塊，用于存儲加密的第N層數(shù)據(jù)；和加密的第N層數(shù)據(jù)發(fā)送器，用于在用戶的請求下，發(fā)送存儲在加密的第N層數(shù)據(jù)存儲塊中的加密第N層數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)發(fā)送器，用于發(fā)送加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)存儲塊，用于存儲加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)；和加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)發(fā)送器，用于在用戶的請求下，發(fā)送存儲在加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)存儲塊中的加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
18.一種分層解密媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器，用于生成第N層密鑰；第(N+1)層密鑰發(fā)生器，用于通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；加密的第N層數(shù)據(jù)解密器，用于利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)；和加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)解密器，用于利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，預(yù)定函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的單向函數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)媒體數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，第N層密鑰發(fā)生器接收第N層密鑰和生成第N層密鑰。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，第N層密鑰發(fā)生器包括加密的第N層密鑰接收器，用于接收第N層密鑰；和加密的第N層密鑰解密器，用于解密加密的第N層密鑰，生成第N層密鑰。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的設(shè)備，其中，第N層密鑰發(fā)生器通過把第(N-1)層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第N層密鑰。
25.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，還包括第N層密鑰緩沖器，用于臨時(shí)存儲第N層密鑰；第N層密鑰生成命令器，用于當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第N層密鑰發(fā)生器生成第N層密鑰；和第N層密鑰供應(yīng)命令器，用于當(dāng)接收到第N層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第N層密鑰緩沖器把第N層密鑰供應(yīng)給加密的第N層數(shù)據(jù)解密器。
26.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，還包括第(N+1)層密鑰緩沖器，用于臨時(shí)存儲第(N+1)層密鑰；第(N+1)層密鑰生成命令器，用于當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第(N+1)層密鑰發(fā)生器生成第(N+1)層密鑰；和第(N+1)層密鑰供應(yīng)命令器，用于當(dāng)接收到第(N+1)層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令第(N+1)層密鑰緩沖器把第(N+1)層密鑰供應(yīng)給加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)解密器。
27.一種分層加密和解密媒體數(shù)據(jù)的設(shè)備，該設(shè)備包括分層加密單元，用于生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)，和利用生成的第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)；和分層解密單元，用于生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)，和利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，預(yù)定函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的單向函數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)媒體數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中，第N層密鑰發(fā)生器通過把第(N-1)層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第N層密鑰。
32.一種分層加密媒體數(shù)據(jù)的方法，該方法包括(a)生成第N層密鑰；(b)通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；(c)利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)；和(d)利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，預(yù)定函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的單向函數(shù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的方法，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)媒體數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。
35.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，步驟(a)包括通過把第(N-1)層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第N層密鑰。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(e)臨時(shí)存儲第N層密鑰；(f)當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令生成第N層密鑰；和(g)當(dāng)接收到第N層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令為步驟(c)供應(yīng)存儲的第N層密鑰。
38.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(h)臨時(shí)存儲第(N+1)層密鑰；(i)當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令生成第(N+1)層密鑰；和(j)當(dāng)接收到第(N+1)層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令為步驟(d)供應(yīng)第(N+1)層密鑰。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(k)加密的第N層密鑰。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，還包括(1)發(fā)送加密的第N層密鑰。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，還包括(11)存儲加密的第N層密鑰；和(12)在用戶的請求下，發(fā)送加密和存儲的的第N層密鑰。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(m)加密第(N+1)層密鑰。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，還包括(n)發(fā)送加密第(N+1)層密鑰。
44.根據(jù)權(quán)利要求42所述的方法，還包括(n1)存儲加密的第(N+1)層密鑰；和(n2)在用戶的請求下，發(fā)送加密和存儲的第(N+1)層密鑰。
45.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(o)發(fā)送加密第N層數(shù)據(jù)。
46.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(o1)存儲加密的第N層數(shù)據(jù)；和(o2)在用戶的請求下，發(fā)送加密和存儲的第N層數(shù)據(jù)。
47.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(p)發(fā)送加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
48.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括(p1)存儲加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)；和(p2)在用戶的請求下，發(fā)送加密和存儲的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
49.一種分層解密媒體數(shù)據(jù)的方法，該方法包括(a)生成第N層密鑰；(b)通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；(c)利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)；和(d)利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，預(yù)定函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的單向函數(shù)。
51.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)媒體數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，步驟(a)包括接收第N層密鑰和生成第N層密鑰。
53.根據(jù)權(quán)利要求51所述的方法，其中，步驟(a)包括(a1)接收第N層密鑰；和(a2)解密加密的第N層密鑰，生成第N層密鑰。
54.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其中，步驟(a)包括通過把第(N-1)層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第N層密鑰。
56.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，還包括(e)臨時(shí)存儲第N層密鑰；(f)當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令生成第N層密鑰；和(g)當(dāng)接收到加密的第N層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令為步驟(c)供應(yīng)存儲的第N層密鑰。
57.根據(jù)權(quán)利要求49所述的方法，還包括(h)臨時(shí)存儲第(N+1)層密鑰；(i)當(dāng)接收到元數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令生成第(N+1)層密鑰；和(j)當(dāng)接收到加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)元數(shù)據(jù)命令為步驟(d)供應(yīng)存儲的第(N+1)層密鑰。
58.一種分層加密和解密媒體數(shù)據(jù)的方法，該方法包括(a)生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)，和利用生成的第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)；和(b)生成第N層密鑰，通過把生成的第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰，利用第N層密鑰解密加密的第N層數(shù)據(jù)，和利用第(N+1)層密鑰解密加密的第(N+1)層數(shù)據(jù)。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中，預(yù)定函數(shù)是可以從輸入值中求出函數(shù)值，但不能從函數(shù)值中求出輸入值的單向函數(shù)。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的方法，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)和關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的整個(gè)媒體數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是除了關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)。
61.根據(jù)權(quán)利要求58所述的設(shè)備，其中，第N層數(shù)據(jù)是除了媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)之外的媒體數(shù)據(jù)的關(guān)鍵片段數(shù)據(jù)，和第(N+1)層數(shù)據(jù)是媒體數(shù))據(jù)的關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的方法，其中，步驟(a)包括通過把第(N-1)層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第N層密鑰。
63，一種記錄在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行權(quán)利要求32到62的任何一項(xiàng)所述的方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄媒體。
全文摘要
本發(fā)明提供了加密含有分層信息的數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括第N層密鑰發(fā)生器，用于生成第N層密鑰；第(N+1)層密鑰發(fā)生器，用于通過把第N層密鑰應(yīng)用于預(yù)定函數(shù)，生成第(N+1)層密鑰；第N層數(shù)據(jù)加密器，用于利用第N層密鑰加密第N層數(shù)據(jù)；和第(N+1)層數(shù)據(jù)加密器，用于利用第(N+1)層密鑰加密第(N+1)層數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L9/14GK1479484SQ0314841
公開日2004年3月3日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月29日
發(fā)明者崔良林, 崔允鎬, 金潤相 申請人:三星電子株式會社