3.5 数字版权管理

盗版音乐和电影是一种在全世界范围内不断滋生的行为，而合法的内容提供者正采取措施，如向法院起诉数字盗版行为，以及使用数字版权管理技术来阻止对内容的复制，以减少盗版行为等。数字版权管理技术未来将可能影响到用户对数字媒体的使用能力。

3.5.1 DRM技术

数字版权管理（Digital Rights Management，DRM）是指版权所有者为了限制对数字内容的访问和使用所用到的一系列技术。因为DRM主要用来保护娱乐产业产品，所以在介绍DRM时，数字内容（或简称“内容”）通常是指电影、音乐、电子书以及计算机游戏。

数字内容可以通过播放器访问。播放器既可以指硬件设备，也可以指软件。软件播放器包括常见的媒体播放器，如iTunes、Windows Media Player和QuickTime。而硬件播放器则包括如CD播放器、VCR、DVD播放器、蓝光播放器、电子书阅读器和便携式音乐播放器之类的独立设备。CD、DVD和蓝光驱动器等计算机设备也可以当作播放器。

每一种配合数字内容的硬件设备和软件程序都具有可能被盗版者利用的弱点。加密内容的软件可能被破解，设备间传输的信号可能被截获。甚至有人利用模拟漏洞来收集内容，如在歌曲经过扬声器播放时用麦克风将其录下来，或是用便携式摄像机把电影院里播放的电影偷拍下来。由于数字盗版异常顽固，现代DRM系统通常会包含多种层次的保护。

普通消费者会使用各种电子设备来播放数字内容。许多这样的设备都为消费者提供了方便的时间转换功能和空间转换功能，而DRM技术却可以让这些功能的使用受到限制。

时间转换是指录制广播（如电视节目）的过程，这样做是为了在更方便的时间播放视频。空间转换则指允许在不改变存储设备的情况下，在另一个地点访问来源于某一地点的媒体。空间转换通常需要计算机网络才能实现，例如，可以在带Wi-Fi功能的笔记本电脑上观看从带Wi-Fi功能的机顶盒传来的有线电视节目。格式转换则是指将媒体文件从适用于一种设备的格式转换成适用于另一种设备的格式的过程。格式转换的一个常见用途就是将CD上的音轨抓取下来并转换成MP3格式，以便在如iPod之类的便携式音频设备上播放。

实际上，DRM所起到的作用并没有达到版权所有者的预期，而且由于限制了合法购买内容的消费者对内容进行合法使用的选择，导致了某些消费者的不满。

3.5.2 音乐DRM

假设用户手里有一张经典的CD，希望将其中的曲目添加到自己的iTunes收藏中，就可能想要使用音频软件从CD上抓取音轨并其保存为MP3格式。

音乐CD遵循着标准化的红皮书（Red Book）格式，这种格式利用一个可以设置为“不可复制”的数据位实现DRM。红皮书的“不可复制”位很容易出问题，因此在2000年到2005年期间，唱片行业生产的复制保护CD无法在计算机上正常播放或是在被复制后无法正常播放。从这些CD上抓取音轨很难，但也并非不可能。但是大多数人不愿意去惹这种麻烦，并会直接购买音乐的数字版本。

下载会把音乐文件放到用户的本地设备上，并且在播放音乐前会将它们一直存储在那里。有了下载，用户就可以等着文件到来，一旦文件存储在本地设备上，就能继续流畅地播放音乐了。当用户在网上音乐商店购买或租借音乐后都要用到下载。

因为下载的文件是保存在本地的，所以用户有可能多次访问这些文件或是将它们复制到其他设备上。此外，用户在想要访问自己的音乐时就不必连接到因特网了，这样一来就可在远离城市的海滩上听自己下载的音乐，或是使用不能连接到因特网的设备听下载的音乐。

在实际情况中，用户播放所下载内容的行为是受DRM限制的，它会限制用户能在什么设备上播放这些内容，限制用户为内容制作副本，或是禁止用户将音乐转换成不受保护的格式。

一些音乐网站会提供无DRM的音乐下载，不过这些音乐也是受版权法律保护的。从技术上讲，用户可以复制这些音乐并将其分发给好友，但这样做其实是不合法的。消费者应该注意到从iTunes商店下载的内容中嵌入了购买者的姓名，如果他们将其中某一音乐文件传给了朋友，然后一传十十传百，最终传到文件共享网络上，他们就有可能因为侵犯版权而惹上官司。

流音乐是一边向用户的计算机传输一边即时播放的技术。因特网电台、订阅音乐服务和一些云音乐服务就利用了流音乐技术。因为流音乐不会存储在用户的本地设备上，所以每次要听歌时它都会重新进行流传输。此外，因为内容从不会以本地文件的形式出现，所以用户也没法复制它。

保护通过流传输的内容要比保护下载的内容简单一些，不过流传输本身并不是一种有效的DRM技术，因为利用多种软件工具可以捕获传输的数据流。流音乐可以受到身份验证的保护，这种DRM手段要求用户在想要访问音乐时先登录。还可以利用基于软件的DRM，或是需要与之兼容的某种播放设备的DRM对流音乐进行加密。

3.5.3 电影DRM

最初的DVD播放器是作为主流电影的分发介质推出的。汲取之前在CD和VHS的发展中盗版的教训，DVD标准自推出伊始就自带了一种名为CSS的DRM技术。

数字版权管理技术CSS（内容扰乱系统）会对存储在DVD上的内容进行加密，并控制对这些内容的使用。这样做是为了使制作出的DVD副本无法使用，而且可以施加额外的限制（如地区码）。

CSS的关键部分就是对验证密钥的使用，验证密钥允许DVD光盘和播放器互相证明自己已经得到允许使用CSS的合法授权。CSS是在1996年问世的。仅仅4年之后，用来禁用CSS的工具就开始出现了。虽然DeCSS这样的工具在包括美国之内的很多国家都是现成可用的，但利用它们来绕过DRM是违法的行为。

用于蓝光光盘的主要DRM技术是AACS（高级访问内容系统）。与CSS一样，AACS使用的是加密过的内容流，且AACS使用的加密密钥更强大，这使得黑客很难利用蛮力破解的方法来破解这种加密。这两种方法的另一个区别是，CSS使用一组共享的加密密钥，因此所有特定型号的设备使用的都是相同的密钥，而每一台使用了AACS的设备都包含了一组唯一的密钥，如果一旦发现播放器泄露了密钥，这些密钥就会被弃用。

授权并撤销的概念可以应用到硬件设备和软件播放器中，使许可证发放机构可以让不符合规范的播放器无法进入市场，而且可以使已经泄密的符合规范的设备无法继续使用。

尽管这么复杂，但AACS还是可能被破解。不过，只知道密钥还不能以对蓝光光盘的内容进行复制。

电影下载往往比音乐下载具有更严格的DRM保护。iTunes和亚马逊MP3这样的网上音乐商店允许用户为音乐制作副本、改变其格式以及将其刻录成CD供用户自己使用，而对电影的限制就严格得多。

用户从网上下载的自己租借或购买的电影通常会受到DRM软件加密和硬件加密的保护。这要求用户使用得到授权的设备和专有播放器软件，这些措施都是为了杜绝数字盗版而采取的。

流电影与流音乐使用了相同的技术，不过电影的长度更长而且需要更多带宽。当数据量超出用户网络连接的容纳能力时，电影流就会进行缓冲。

例如，假设用户通过基本的有线电视因特网连接播放Netflix^[2]中的流电影。在电影开始之前，Netflix会花上大概一分钟的时间检查用户的连接速度，并将电影开头几分钟的数据传输到用户计算机上称为缓冲区的内存区域中。当缓冲区被装满后，电影就开始播放了。

当缓冲区的数据得到处理从而显示出电影时，新的数据又会流向缓冲区。如果因为因特网连接的速度太慢或因为Netflix服务器负荷过大导致装满缓冲区的速度不够快，播放的电影就会暂停一段时间，等待缓冲区重新被装满。在这段时间里，用户将会看到“正在缓冲”或“正在加载”之类的消息。

缓冲区给电影盗版留下了潜在漏洞，因此流电影通常还会采取其他的DRM技术，比如加密和HDCP。HDCP（高带宽数字内容保护，见图3-14）是一种基于硬件的DRM技术，只有兼容该技术的设备才能播放受它保护的内容。在使用受HDCP保护的内容时，必须确保自己的计算机、DVD播放器、电视机和手持设备是兼容该技术的（注意外包装或者设备外壳上有没有HDCP标签）。

图3-14 HDCP技术

3.5.4 电子书DRM

早期电子书采取的DRM措施是把电子书文件与专门的电子书阅读器绑定，由电子书阅读器解密电子书文件并将其显示出来。

为了满足消费者的需求，电子书的发行商扩展了读者阅读数字图书的平台。现在，读者可以从网络书商那里购买数字图书，并使用计算机、平板电脑和智能手机之类的设备阅读这些图书。电子书DRM技术的发展在带来灵活性的同时又能继续保持对复制和未经授权分发的控制。

2009年，亚马逊公司删除了所有Kindle电子书阅读器上乔治•奥威尔的《1984》和《动物庄园》的副本，而这些都是Kindle用户正常购买并存储在自己的设备上的。根据亚马逊出版官方的说法，这些书籍是由一家未取得发行权的公司添加到Kindle商店的。在这个事件中，虽然用户获得了退款，但很多Kindle用户不满亚马逊公司竟然可以通过因特网从用户个人所有的Kindle阅读器上取走内容。

3.5.5 信号加扰与数字水印

信号加扰会扰乱有线电视或卫星电视图像，直到机顶盒或其他授权过的装置对图像进行解扰才能正常显示。最早的加扰系统基于多种专用的算法，它传输的是非同步视频信号，而只有机顶盒才能对这种信号重新进行同步。随着数字内容的出现，加扰是通过对信号的数字比特加密实现的。

虽然从技术上讲可以自行制作解扰信号的设备，但这样做是违法的。通常消费者可能接受信号加扰技术并有这样的理解：在收到信号并对其解扰后，就可以将视频录制下来以备以后观看。但如数字水印之类的DRM技术会进一步限制消费者对解扰后内容的使用。

数字水印是指插入到图像中某个位置的比特图案，或是可以用来追踪、识别、校验和控制内容使用的内容流。如广播标记之类的水印通常不会被观众或听众感知到，但是会被配套的设备接收到。

广播标记是指插入到数字电视或广播节目的数据流中的一组比特，它指定了这些节目数据流的用途。广播标记能防止节目被解密或被复制，而且能将复制的节目限制在低分辨率，如将高清视频的分辨率降低到标准电视的分辨率。除此之外，广播标记还能阻止用户快速跳过商业广告节目。

广播标记主要用来限制对数字录像机（如TiVo）的随意使用。在美国，许多高清电视都能识别广播标记。随着高清电视消费者越来越多，广播标记的使用范围也越来越广泛了。