數(shù)字內(nèi)容交付服務(wù)的發(fā)展導(dǎo)致一些版權(quán)問題的出現(xiàn)，為了解決這些問題，基于區(qū)塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)被開發(fā)，因為區(qū)塊鏈去中心化、點對點的認證機制被認為是理想的權(quán)限管理機制。這是近30年前宣布的超級分銷概念的成功模式。所提出的系統(tǒng)得到了驗證，并得到了對未來實際系統(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，尤其是音樂和視頻傳輸，他們將成為互聯(lián)網(wǎng)有效負載的主導(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)：一個是受保護的交付，另一個是不受保護的。而保護數(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解密內(nèi)容。

DRM數(shù)字版權(quán)管理和CAS條件訪問系統(tǒng)適用于幾乎所有基于商業(yè)的數(shù)字內(nèi)容保護。DRM數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)主要應(yīng)用于遠程通信業(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。每個服務(wù)的不同主要取決于密鑰處理的方式和解密的時間。

另一方面，這些系統(tǒng)的問題源于“海盜攻擊”。通過攻擊來解密或竊取未經(jīng)合法程序獲取內(nèi)容的密鑰。每個國家的版權(quán)法都會保護內(nèi)容不受這些盜竊者的侵害，尤其是被稱為“技術(shù)版權(quán)法”的日本的版權(quán)法（因為技術(shù)聲明太多）。這導(dǎo)致加密技術(shù)和非法解密或脫離保護之間進行一場捉迷藏游戲。加密技術(shù)提高了復(fù)雜度和算法，其中之一是關(guān)鍵長度。密鑰長度越長，解密時間越長。這意味著實現(xiàn)高級加密的時間越長，環(huán)境就越安全。

追溯到1983年，第一個超級分銷概念發(fā)布了。當時作者的想法是建立理想的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)。超分布類似于超導(dǎo)體，因為它沒有阻力條件。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的因素。即使在今天，這些問題仍然是數(shù)字內(nèi)容分發(fā)中最困難的問題。而他的核心思想是將通過所有權(quán)模式的補償來安裝使用模型。我們在1999年建立了CIDF（內(nèi)容標識符論壇），該論壇基于元數(shù)據(jù)和使用雙重水印系統(tǒng)的標識控制機制而建立的。

在那之后，為了實現(xiàn)他的超分配思想，做了很多嘗試，但還沒有成功的試驗，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，每個身份都應(yīng)該向認證中心注冊。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)利持有人不會向任何其他方要求他們的權(quán)利，他們對版權(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，我們開發(fā)了基于區(qū)塊鏈的數(shù)字內(nèi)容分發(fā)系統(tǒng)，以實現(xiàn)版權(quán)所有者的夢想。最重要的一點是，這個系統(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法實現(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)容所有者可以長期輕松地控制。這個概念完全不同于傳統(tǒng)的中心運營的權(quán)限管理系統(tǒng)，這意味著主人可以控制一切。要實現(xiàn)這一概念，需要簡單易行的操作。2.可以實現(xiàn)合理的安全性和模擬性。傳統(tǒng)的比特幣系統(tǒng)是第一個使用區(qū)塊鏈機制的產(chǎn)品，它需要大約10分鐘來挖掘哈希值進行計算。這是因為為了避開海盜，以最快的速度進行競爭計算。在數(shù)字內(nèi)容分發(fā)的情況下，這些長的挖掘時間會干擾操作。3.第一個目標是被稱為4K或8K的超高分辨率視頻?；旌弦曨l壓縮后，每個視頻的容量約為1GB至10GB。文件的完全加密不實際的，因為解密需要很長時間。

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)塊鏈機制精心設(shè)計公鑰和私鑰操作系統(tǒng)。從客戶的角度來看，第一優(yōu)先原則是可用性?；緳C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)目前無法輸送資金。圖1顯示了主要機制。就交易而言，有兩個職能利益相關(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。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，所有用戶共享這些信息。區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)是由多個交易組成的塊以鏈狀形式與前一個塊相連。為了確?？煽啃裕斠粋€新的模塊被添加到前一個模塊時，需要一個被稱為工作證明的解決難題的特殊過程，這個難題并不容易。這是因為這個過程可以防止攻擊者自己偽造區(qū)塊鏈。

這些機制與現(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)別是激勵和媒介。當每個礦工比其他礦工更快地找到條件哈希值時，他們會消耗自己的計算機資源來獲得獎勵。一般來說，這種獎勵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。我們的假設(shè)是，對礦工的激勵將結(jié)合商業(yè)模式進行討論，這超出了本文的范圍。使區(qū)塊鏈機制適應(yīng)數(shù)字內(nèi)容分發(fā)模型的最大優(yōu)點是認證方案。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”。這個方案可以說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)也使用相同的機制。較長的密鑰可以使安全級別更高。長度將根據(jù)計算時間決定。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)不是一種實用的解決方案。

該系統(tǒng)的第一個目標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，加密機制相對簡單。H.265壓縮數(shù)據(jù)的每個報頭都結(jié)合密鑰管理進行了修改?？梢圆シ艓в姓_密鑰的數(shù)據(jù)。

1 ）許可方：該模塊的兩個主要功能是對每個擁有的內(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權(quán)限管理來控制自己的內(nèi)容。該系統(tǒng)的特點是許可方可以隨時更改權(quán)限，即使在內(nèi)容分發(fā)后也可以更改。從內(nèi)容所有者的角度來看，這種隨時可用的功能非常重要，因為所有者和用戶之間的契約是有限的。例如，內(nèi)容使用的限制是由過期、有限的播放次數(shù)或某些所有者的意愿造成的。當所有者發(fā)現(xiàn)他的作品有任何不恰當?shù)谋磉_時，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：被許可方客戶端運行兩個主要應(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H.265進行解碼。該播放器只有在許可證得到認證的情況下才能運行。

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，通過某種計算添加隨機數(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)，我們將改進該系統(tǒng)。

1 ）逐個控制被許可方：內(nèi)容所有者，又稱許可方，可以逐個控制被許可方。這個功能將通過附加內(nèi)容的元數(shù)據(jù)來實現(xiàn)。許可方可以實時控制每個許可。

2 ）控制每個內(nèi)容：首先，許可方將內(nèi)容標識設(shè)置為元數(shù)據(jù)之一。許可方可以根據(jù)每個內(nèi)容標識給出許可信息。

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

3 ）離線控制：當具有數(shù)字內(nèi)容解碼功能的被許可方瀏覽器離線時，內(nèi)部數(shù)字內(nèi)容無法再現(xiàn)，因為它需要從區(qū)塊鏈礦業(yè)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)生成的交易標識。

三、 成果

我們在半封閉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這個系統(tǒng)的想法。對他們來說，最令人印象深刻和最有吸引力的一點是去中心化的機制。當前的數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)是集中式體系結(jié)構(gòu)，需要一種認證機制。同時，這個中心有很大的權(quán)力來控制內(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采礦技術(shù)和隨機數(shù)添加到區(qū)塊鏈。工程證明堅持區(qū)塊鏈本身的安全。沒有人能完全控制這個機制。當然，最近報道的機制有一些弱點。但是這些技術(shù)逐年改進。

另一個評論是該系統(tǒng)的一些應(yīng)用。最實際的應(yīng)用是辦公系統(tǒng)，因為每個系統(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)，并開發(fā)一個原型，便于理解其概念。

該系統(tǒng)目前還沒有采礦計算的激勵機制。這意味著，如果每個未成年人計算哈希值，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勵。我們認為應(yīng)該在商業(yè)模式中討論激勵機制。未來的工作將是更復(fù)雜的系統(tǒng)和其他現(xiàn)場應(yīng)用。