[发明专利]使用广播加密进行内容分发的系统和方法

说明书

技术领域

在此要求保护的发明总地涉及网络，特别涉及计算机网络或广播网络，例如电视。具体地，在此要求保护的发明涉及用于加密在网络中分发的特许内容的加密机制。

背景技术

在广播加密机制中，内容分发商对于聆听广播频道或分发网络的用户或客户端加密其特许内容。任何用户或客户端可以使用其私有密钥来对接收到的加密的内容进行解密，但仅仅是选定子集的用户或客户端可以将加密的内容解密为原始内容。内容分发商可以控制和选择该子集。广播加密具有若干应用，包括加密的文件系统中的接入控制、电视订阅服务以及媒体内容保护。

传统的广播加密机制，例如使用公共密钥基础结构(PKI)或双线性配对的那些广播加密机制，创建部分地基于订户集的密码头，该订户集是能够对加密的内容进行解密并且由此观看原始内容的内容接收客户端的子集。这些传统广播加密机制之一是Boneh-Gentry-Waters广播加密机制。Boneh-Gentry-Waters广播加密机制在以下报告中描述：Dan Boneh，Craig Gentry，和Brent Waters，Collusion Resistant Broadcast Encryption With Short Ciphertexts and Private Keys，Crypto，2005，其公开的整体内容在此并入作为参考。在该广播加密机制中，当随着新的订户增加以及过期的订户移除而改变订户集时，要创建并分发新的密码头。在不重新使用任何原来的计算结果的情况下执行新的密码头的计算。此外，还在不重新使用任何原来的计算结果的情况下执行加密的内容的解密。由此，当订户集更新时密码头生成和加密内容的解密的计算量大且耗时，并且引起整体内容分发性能的恶化。现有的广播加密机制如2009年3月4日申请的美国专利申请No.12/397635中所公开的，其全部内容在此并入作为参考。

传统广播加密机制的另一个缺点是该加密机制需要在系统的初始建立时在分发网络中内容接收客户端的总数是固定的，并且此后不能增加。

由此，需要新的广播加密机制，当订户集改变时，该新的广播加密机制能够在密码头生成和加密的内容解密过程中更好地利用原来的计算结果，并且该新的广播加密机制足够强健以处理无限的总内容接收客户端总数。

发明内容

在此要求保护的发明的目的在于提供一种使用具有优化的密码头生成和解密的广播加密机制进行内容分发的方法和系统。

另一个目的在于当订户集改变时通过重新使用密码头生成和解密中的原来的计算结果实现优化。通过使用差分密码文本生成方法，该方法基于原来的密码文本值，可以减小用于生成密码头的计算量。对于解密处理，使用宽窗点加(wide window point addition)方法预先计算和保存加密机密的重建部分。由此，随后的加密机密重建可以依赖于预先计算的结果以加速计算时间。

另一个目的是通过能够按照期望扩展的广播加密机制在内容分发中提供群集方案，以容纳无限数目的内容接收客户端。

附图说明

下面参考附图更详细地描述本发明的实施例，其中：

图1示出了示意性说明使用广播加密的实例内容分发系统的框图。

具体实施方式

在下文中，阐述了通过重新使用原来的密码头生成和加密计算结果的广播加密优化和通过使用集群的可缩放性的系统和方法作为优选的例子。对于本领域技术人员显而易见，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以做出改变，包括增加和/或替换。可以省略特定细节以便不会遮掩本发明的特征；然而，公开内容被写成使本领域技术人员能在不进行过度试验的情况下实践这里的教导。

内容分发网络至少包括内容分发器和接收内容的一个或多个用户或客户端。广播加密主要是包括启动、加密和解密处理的多个处理的排序组合。

根据一些传统广播加密机制，包括Boneh-Gentry-Waters广播加密机制，启动处理的主要输出是公共密钥和私有密钥。启动处理首先选择随机数发生器g∈G和随机数α∈Z_p。其计算公共参数g_i＝g^(αi)∈G，i＝1，2，...，n，n+2，...，2n，其中n是在内容分发网络中的内容接收客户端的总数。然后选择随机数γ∈Z_p并且设置v＝g^γ∈G。公共密钥被定义为：