一种基于加密算法的数字内容版权保护方法及系统与流程

本发明涉及数字内容安全，尤其涉及一种基于加密算法的数字内容版权保护方法及系统。

背景技术：

1、现有数字内容版权保护方法通常采用整体加密、分段加密或访问授权方式，在终端完成身份认证后解密并输出数字内容。部分方案通过受信执行环境保存解密密钥和处理明文数据，以降低密钥泄露及未授权复制风险。

2、现有方案多将内容解密、密钥失效、明文缓冲区释放和防回滚状态更新分别执行，当前内容完成解密后，解密状态与下一内容单元密钥之间缺少严格接续关系，容易因状态回滚、重复请求或处理顺序异常造成密钥重复启用或越序解密。

3、此外，现有方法通常依据固定规则判断内容单元能否接续，难以结合连续解密过程中的状态变化识别当前状态关闭与后继状态建立之间的对应关系，导致密钥接续控制与实际解密状态脱节，影响数字内容连续处理过程中的版权保护可靠性。

4、因此，如何提供一种基于加密算法的数字内容版权保护方法及系统是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的一个目的在于提出一种基于加密算法的数字内容版权保护方法及系统，本发明采用单元独立加密、改进koopa模型与info算法相结合的方法，通过闭合接续库普曼层识别当前解密状态与后继状态之间的单向接续关系，并在受信执行环境内将密钥失效、明文缓冲区释放和防回滚状态前移作为同一关闭事务提交，生成绑定唯一后继内容单元的状态转换值；在此基础上，仅在状态转换值核验通过后解封后继内容单元密钥，有效阻断重复解密、状态回滚和越序接续，具有密钥控制严格、解密过程连续和版权保护可靠性高的优点。

2、根据本发明实施例的一种基于加密算法的数字内容版权保护方法，包括如下步骤：

3、s1、按连续处理顺序划分数字内容，对内容单元独立加密并封装单元密钥，建立单元接续链；

4、s2、依据单元接续链在受信执行环境建立解密会话，解封首个内容单元密钥并生成受信解密状态；

5、s3、按照受信解密状态认证并解密当前内容单元，将解密数据提交受保护输出路径，形成当前单元解密状态序列；

6、s4、将当前单元解密状态序列接入改进koopa模型，通过闭合接续库普曼层控制当前状态有限推进并单向写入后继状态，阻断后继状态向当前状态反向写回，经分离解码形成状态接续结果；

7、s5、info算法根据状态接续结果优化闭合接续库普曼层参数并回写改进koopa模型，采用更新后的参数重新处理当前单元解密状态序列，形成接续校验结果；

8、s6、接续校验通过后，在受信执行环境中将受信解密状态关闭与防回滚状态前移作为同一关闭事务提交，形成绑定唯一后继内容单元的状态转换值；

9、s7、核验状态转换值，核验通过后解封唯一后继内容单元密钥并更新受信解密状态，未通过时阻断密钥接续；

10、s8、依据更新后的受信解密状态循环处理内容单元，末个内容单元关闭后终止解密会话，形成数字内容版权保护结果。

11、可选的，所述s1具体包括：

12、s11、按照数字内容的连续处理顺序划分内容单元，记录各内容单元的先后顺序，形成内容单元序列；

13、s12、为各内容单元配置单元密钥，采用对应单元密钥独立加密内容单元并封装单元密钥，形成内容单元密文序列；

14、s13、按照内容单元序列将各非末端内容单元与唯一后继内容单元关联，并将末端内容单元标记为终止单元，形成单元接续链。

15、可选的，所述s2具体包括：

16、s21、在受信执行环境中建立解密会话，沿单元接续链确定首个内容单元并初始化防回滚状态，形成初始受信解密状态；

17、s22、解封首个内容单元对应的单元密钥，将首个内容单元设为当前内容单元，将解封的单元密钥设为有效解密密钥，形成受信解密状态。

18、可选的，所述s3具体包括：

19、s31、依据受信解密状态读取当前内容单元密文，对当前内容单元密文执行完整性校验，形成完整性校验结果；

20、s32、完整性校验通过时，调用受信解密状态中的有效解密密钥，在受信执行环境内解密当前内容单元密文，形成当前单元解密数据；

21、s33、将当前单元解密数据提交至受保护输出路径，并按发生顺序记录当前内容单元处理过程中的受信解密状态变化，形成当前单元解密状态序列。

22、可选的，所述改进koopa模型由多个koopa块堆叠构成，首个koopa块接收当前单元解密状态序列，每个koopa块包括频域分解层、双路编码层、闭合接续库普曼层、分离解码层和残差累加层；

23、频域分解层对当前koopa块的输入序列执行傅里叶变换，分离时变分量和时不变分量；

24、双路编码层沿处理顺序分段编码时变分量，形成时变库普曼嵌入，并编码时不变分量，形成时不变库普曼嵌入；

25、闭合接续库普曼层将时变库普曼嵌入映射为当前状态嵌入，将时变库普曼算子构造为分块上三角矩阵，当前状态嵌入沿严格上三角矩阵块递推并在有限递推后归零；

26、闭合接续库普曼层通过当前状态至后继状态的转移矩阵块生成后继状态嵌入，后继状态嵌入沿后继状态矩阵块递推，并将后继状态嵌入至当前状态嵌入的矩阵块置零，时不变库普曼嵌入沿时不变库普曼算子推进；

27、分离解码层分别解码当前状态嵌入、后继状态嵌入和推进后的时不变库普曼嵌入，形成当前状态重构结果、后继状态预测结果和时不变预测结果；

28、残差累加层从当前koopa块的输入序列中扣除当前状态重构结果，形成块间残差并沿koopa块堆叠顺序传递，累加后继状态预测结果和时不变预测结果，形成状态接续结果。

29、可选的，所述s5具体包括：

30、s51、提取转移矩阵块参数和后继状态矩阵块参数，拼接形成初始参数向量，固定严格上三角矩阵块和后继状态嵌入至当前状态嵌入的零矩阵块；

31、s52、生成候选参数向量组，将候选参数向量写入转移矩阵块和后继状态矩阵块，处理当前单元解密状态序列，计算后继状态预测结果与对应后一状态之间的均方误差；

32、s53、info算法根据均方误差计算候选参数向量的加权均值，基于加权均值更新候选参数向量，并对更新结果执行向量组合和局部搜索，获得均方误差最小的优化参数向量；

33、s54、将优化参数向量写回转移矩阵块和后继状态矩阵块，重新处理当前单元解密状态序列，写回后的均方误差小于初始参数向量对应的均方误差时形成校验通过结果，否则形成校验未通过结果，组成接续校验结果。

34、可选的，所述s6具体包括：

35、s61、接续校验结果为校验通过结果时，沿单元接续链确定当前内容单元对应的唯一后继内容单元，在受信执行环境内启动关闭事务；

36、s62、在关闭事务内注销有效解密密钥，撤销当前单元解密数据对应明文缓冲区的访问权限并释放明文缓冲区，将受信解密状态更新为关闭状态，将防回滚状态前移；

37、s63、提交关闭事务，提交成功后根据解密会话、当前内容单元、唯一后继内容单元和前移后的防回滚状态计算消息认证码，形成状态转换值；

38、s64、关闭事务提交失败时阻断状态转换值输出。

39、可选的，所述s7具体包括：

40、s71、对状态转换值执行消息认证核验，形成认证核验结果；

41、s72、认证核验通过时，将状态转换值绑定的解密会话和当前内容单元与受信解密状态进行核对，将唯一后继内容单元与单元接续链进行核对，将防回滚状态与受信执行环境保存的防回滚状态进行核对；

42、s73、各项核对均通过时，解封唯一后继内容单元密钥，将唯一后继内容单元设为当前内容单元，将解封密钥设为有效解密密钥，将受信解密状态恢复为有效状态，形成更新后的受信解密状态；

43、s74、认证核验或任一核对未通过时，阻断单元密钥解封并保持受信解密状态关闭。

44、可选的，所述s8具体包括：

45、s81、读取受信解密状态中的当前内容单元，依据单元接续链确认当前内容单元是否为终止单元；

46、s82、当前内容单元不是终止单元时，依据受信解密状态完成认证、解密、受保护输出、状态接续、接续校验、关闭事务和密钥接续，形成更新后的受信解密状态，并重新确认当前内容单元是否为终止单元；

47、s83、当前内容单元为终止单元时，对终止单元密文执行完整性校验，校验通过后解密终止单元密文，并将终止单元解密数据提交受保护输出路径；

48、s84、终止单元解密数据完成提交后，在受信执行环境内启动关闭事务，在关闭事务内注销有效解密密钥，撤销明文缓冲区访问权限并释放明文缓冲区，将受信解密状态更新为关闭状态，将防回滚状态前移；

49、s85、提交关闭事务，提交成功后终止解密会话，形成数字内容版权保护结果。

50、根据本发明实施例的一种基于加密算法的数字内容版权保护系统，包括如下模块：

51、内容加密模块，用于按连续处理顺序划分数字内容，对各内容单元独立加密并建立单元接续链；

52、会话建立模块，用于依据单元接续链在受信执行环境建立解密会话，装载首个内容单元密钥并生成受信解密状态；

53、受信解密模块，用于按照受信解密状态认证并解密当前内容单元，将解密数据提交受保护输出路径，形成当前单元解密状态序列；

54、状态接续模块，用于将当前单元解密状态序列接入改进koopa模型，通过闭合接续库普曼层完成当前状态向后继状态的单向写入并阻断反向写回，经分离解码形成状态接续结果；

55、参数优化模块，用于通过info算法依据状态接续结果优化闭合接续库普曼层参数并回写改进koopa模型，形成接续校验结果；

56、状态关闭模块，用于在接续校验通过后提交当前单元关闭事务，关闭受信解密状态并前移防回滚状态，形成绑定唯一后继内容单元的状态转换值；

57、密钥接续模块，用于核验状态转换值，核验通过后解封唯一后继内容单元密钥并更新受信解密状态，核验未通过时阻断密钥接续；

58、会话控制模块，用于依据更新后的受信解密状态循环处理内容单元，在末个内容单元关闭后终止解密会话，形成数字内容版权保护结果。

59、本发明的有益效果是：

60、本发明通过将数字内容划分为连续内容单元，并对各内容单元独立加密和封装单元密钥，建立明确的单元接续链，使解密过程按照内容单元的连续顺序受控执行。相比整体解密或仅依赖访问授权的现有方式，本发明能够缩小单次密钥暴露范围，并为每次密钥接续提供明确的前序状态和唯一接续对象。

61、本发明通过改进koopa模型对当前单元解密状态序列进行处理，利用闭合接续库普曼层限制当前状态有限推进，并将当前状态单向写入后继状态，同时阻断后继状态向当前状态反向写回，再通过info算法优化接续参数并形成接续校验结果，从而提高当前解密状态关闭与后继状态建立之间的匹配准确性，减少固定规则判断造成的状态接续偏差。

62、本发明还在受信执行环境内将有效解密密钥注销、明文缓冲区访问撤销、明文缓冲区释放和防回滚状态前移纳入同一关闭事务，并生成绑定唯一后继内容单元的状态转换值，仅在消息认证和状态核对通过后解封后继内容单元密钥，由此能够阻断重复请求、状态回滚、越序解密和错误密钥接续，提高数字内容连续解密过程中的密钥控制强度和版权保护可靠性。