基于DCI的數(shù)字作品版權(quán)保護研究和設(shè)計＊

吳潔明，王 帥

（北方工業(yè)大學(xué)計算機學(xué)院，北京100144）

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，使信息的存儲和傳播方式都發(fā)生了巨大的改變。這種改變在給版權(quán)相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來巨大的發(fā)展機遇的同時，也使互聯(lián)網(wǎng)版權(quán)和相關(guān)管理工作面臨著歷史性的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)為：

（1）互聯(lián)網(wǎng)的虛擬性和自由性導(dǎo)致侵權(quán)的低成本與無節(jié)制。在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，作品的傳播更加快速準確且多樣化，但由于在技術(shù)上無法限制信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳播，導(dǎo)致作品很容易被復(fù)制、修改或是移植。導(dǎo)致侵害權(quán)利人利益的低成本性，同時也制約了網(wǎng)絡(luò)出版的發(fā)展。

（2）依靠傳統(tǒng)的事后糾紛處理機制無法從根本上解決侵權(quán)問題。數(shù)字作品容易被修改且證據(jù)易于滅失，使得權(quán)利人難于自證，而對侵權(quán)證據(jù)的保全通常是采取公證形式，訴訟成本較高。因此，當權(quán)利人的利益受到侵害時，很難通過訴訟的方式來維護自己的合法權(quán)益。

這種情況下，引發(fā)了版權(quán)保護的第一次革命，主要是將傳統(tǒng)的著作權(quán)法律制度及管理模式延伸到互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，形成以“內(nèi)容保護措施＋糾紛處理機制”為基礎(chǔ)的版權(quán)保護模式。這種模式雖在初期有效，但存在著許多自身無法解決的問題。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用的不斷創(chuàng)新，如何從根本上解決產(chǎn)業(yè)鏈中各參與者的利益共享和創(chuàng)新實現(xiàn)快速高效的維權(quán)機制，已成為互聯(lián)網(wǎng)版權(quán)保護的核心命題?；ヂ?lián)網(wǎng)正迎來以“利益共享機制＋快速維權(quán)機制”為基礎(chǔ)的互聯(lián)網(wǎng)版權(quán)保護的第二次革命［1］。

2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

目前，在版權(quán)保護方面國內(nèi)外使用較為廣泛的是數(shù)字對象標識符DOI（Digital Object Identifier）系統(tǒng)，它是由1998 年成立的非贏利性組織國際DOI基金會IDF（International DOI Foundation）研究設(shè)計的，在數(shù)字環(huán)境下標識和交換知識產(chǎn)權(quán)對象的一種開放性系統(tǒng)［2］。

在DOI系統(tǒng)中，出版商將數(shù)字作品的DOI命名、元數(shù)據(jù)及URL信息提交至DOI注冊機構(gòu)進行審核，審核通過的數(shù)字作品將存入元數(shù)據(jù)庫和DOI目錄庫，完成DOI注冊［3］。個人用戶在網(wǎng)絡(luò)上檢索數(shù)字作品時，點擊DOI鏈接，通過DOI注冊機構(gòu)的解析服務(wù)得到數(shù)字作品的URL，登錄到數(shù)字作品擁有者的服務(wù)器、版權(quán)在線購買服務(wù)器或其他版權(quán)解決機制的服務(wù)器，從而實現(xiàn)數(shù)字作品的版權(quán)保護［4］。

DOI系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展得比較成熟，但是采用DOI標準，就要加入到它的解析系統(tǒng)之中，這不但要將數(shù)字作品基本數(shù)據(jù)提交給外方，每年還要交納巨額費用，形成國內(nèi)作品信息集中于外方手中的局面，影響國家文化安全。更重要的是，這種參與和加入DOI系統(tǒng)的方式不能有效解決我國網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的數(shù)字版權(quán)權(quán)屬問題，更難以達到保護的目的。因此，中國要成為文化大國，在數(shù)字出版和版權(quán)保護方面應(yīng)該走中國特色之路。

中國版權(quán)保護中心在多年從事版權(quán)公共服務(wù)的經(jīng)驗積累和對國際國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)版權(quán)保護模式研究與探索的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，提出數(shù)字版權(quán)唯一標識符DCI（Digital Copyright Identifier）體系，以有效應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)版權(quán)保護面臨的挑戰(zhàn)。DCI體系主要由三個基礎(chǔ)平臺構(gòu)成，分別是數(shù)字作品版權(quán)登記平臺、數(shù)字版權(quán)費用結(jié)算平臺和數(shù)字版權(quán)檢測取證平臺。通過登記、結(jié)算、檢測平臺的實施并結(jié)合DCI相關(guān)技術(shù)，提供我國數(shù)字版權(quán)公共服務(wù)的新模式。DCI體系現(xiàn)在正處于研究與建設(shè)之中。

3 DCI碼

DCI體系的核心內(nèi)容是DCI碼，它是數(shù)字作品權(quán)屬的唯一標識，可以分配給任何形式的數(shù)字作品，包括軟件、音頻、視頻、文本等。數(shù)字作品在登記機構(gòu)進行登記，登記成功后由發(fā)碼中心分配DCI碼。

通過DCI碼對數(shù)字作品版權(quán)信息進行標識，可以逐步建立一個國家級的、統(tǒng)一的數(shù)字作品版權(quán)元數(shù)據(jù)庫，從而使社會各相關(guān)方容易檢索到數(shù)字作品的權(quán)利人和權(quán)屬狀態(tài)。當權(quán)利人的利益受到侵害或者發(fā)生版權(quán)糾紛時，通過對版權(quán)元數(shù)據(jù)庫的查詢，從而確定數(shù)字作品的權(quán)屬。通過DCI碼對數(shù)字作品權(quán)利人和權(quán)屬狀態(tài)進行標識的方式，能夠有效解決我國網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下數(shù)字作品版權(quán)權(quán)屬問題，達到數(shù)字作品版權(quán)保護的目的。

3.1 DCI碼特性

DCI碼具有以下特性：

（1）唯一性。一個DCI碼只能分配給一個數(shù)字作品。

（2）永久性。DCI碼分配給一個數(shù)字作品后不再改變。

（3）兼容性。DCI碼應(yīng)與現(xiàn)有的數(shù)字對象標識符DOI、國際標準書號ISBN、國際標準刊號ISSN、國際標準文本代碼ISTC等標識符兼容。

（4）可擴展性。隨著DCI體系的逐步推廣和應(yīng)用，DCI碼應(yīng)具有擴展性，從而適應(yīng)注冊機構(gòu)數(shù)量的增加、登記作品數(shù)量的增加等情況。

3.2 DCI編碼設(shè)計

目前，DCI碼的設(shè)計并沒有統(tǒng)一標準，本文在借鑒當前使用較為普遍的幾種標識符編碼設(shè)計規(guī)則的基礎(chǔ)上，綜合考慮DCI碼的特性，對DCI進行編碼設(shè)計。DCI碼由前綴和后綴兩部分組成，前綴是DCI標識符，后綴是編碼詳細信息。具體設(shè)計如圖1所示。

Figure 1 Design of the DCI code圖1 DCI碼編碼設(shè)計

各部分說明如下：

（1）第1部分是前綴標識符，采用3位固定英文字符“DCI”表示。

（2）第2部分是編碼結(jié)構(gòu)的版本號，采用不定長的數(shù)字字符表示。第一次正式發(fā)放DCI碼標記初始版本為“1.0”，后期每一次版本結(jié)構(gòu)的變化，用新的版本號標記。

（3）第3部分是DCI碼發(fā)放機構(gòu)的編碼，采用不定長的數(shù)字字符表示。國內(nèi)DCI發(fā)碼機構(gòu)采用中國國別代碼“142”，發(fā)碼機構(gòu)可分為多級。

（4）第4部分是數(shù)字作品首次分配DCI時的4位年，采用4位定長數(shù)字表示。

（5）第5部分是數(shù)字作品權(quán)利的狀態(tài)標識，采用1位英文字符表示，取值范圍參照表1。

Table 1 DCI status identification表1 DCI狀態(tài)標識

（6）第6部分是進行登記的單位編碼，采用不定長字符表示，若為個人登記者時可采用個人有效的身份證件號碼。

（7）第7部分采用不定長字符表示，可由系統(tǒng)自動分配，也可嵌入其他標識符，如DOI、ISBN、ISRC等。

下面給出兩個DCI碼示例：

例1：DCI：1.0/142.1/2014/C/1101011913－0101657X/ISRC：CN－A65－12－00033；

例2：DCI：1.0/142.1/2014/S/PDY00001R/00000011。

4 數(shù)字作品版權(quán)保護方案

DCI體系創(chuàng)新地提出了通過DCI碼對數(shù)字作品版權(quán)進行標識的方式，在DCI碼的基礎(chǔ)上，如何實現(xiàn)數(shù)字作品的版權(quán)保護、建立利益共享和快速維權(quán)的保護體系成為接下來要解決的問題。本文下面給出數(shù)字作品版權(quán)保護的具體設(shè)計方案。

4.1 版權(quán)保護方案

數(shù)字作品成功登記后，由發(fā)碼中心分配DCI碼。將DCI碼以不可篡改的方式加載到數(shù)字作品中，并運用數(shù)字水印、信息加密、信息通信等信息技術(shù)手段驗證數(shù)字作品中的DCI碼。通過DCI碼查詢數(shù)字作品的版權(quán)結(jié)構(gòu)化信息并進行展示，結(jié)合使用網(wǎng)絡(luò)爬蟲等技術(shù)可以確認作品版權(quán)的真?zhèn)?、明確數(shù)字作品的版權(quán)歸屬，從而實現(xiàn)數(shù)字作品版權(quán)的自動監(jiān)測、跟蹤、取證及證據(jù)保全等管理工作，最終達到數(shù)字版權(quán)保護的最終目標［8］。通過這樣的方式，對數(shù)字作品版權(quán)保護方案進行如下設(shè)計：

登記者通過登記機構(gòu)提供的數(shù)字作品版權(quán)登記平臺進行數(shù)字作品登記，登記成功后由發(fā)碼中心發(fā)放DCI碼并返回給登記機構(gòu)，登記機構(gòu)將DCI碼通過特定的水印算法嵌入到數(shù)字作品中并返回給登記者。登記者在網(wǎng)站上顯示該數(shù)字作品時，調(diào)用一個通用的DLL組件生成該作品的DCI標簽，與數(shù)字作品同時進行顯示。瀏覽網(wǎng)站的普通用戶點擊該標簽時，通過觸發(fā)DLL 組件解析數(shù)字作品中的DCI碼，將DCI碼發(fā)送給登記機構(gòu)，登記機構(gòu)查找相應(yīng)的版權(quán)信息并返回給DLL 組件進行顯示。

4.2 機構(gòu)設(shè)置

參照Handle System 將數(shù)字作品版權(quán)保護體系構(gòu)建成一種分布式、可擴展的結(jié)構(gòu)，主要設(shè)置全球DCI管理機構(gòu)GMI（Global DCI Management Institution）、DCI 發(fā) 碼 機 構(gòu)DC（DCI Distribute Center）、版權(quán)登記機構(gòu)CRI（Copyright Register Institution）和版權(quán)代理登記機構(gòu)CPRI（Copyright Proxy Register Institution）四 級 機 構(gòu)［9］。機 構(gòu) 模型如圖2所示。

Figure 2 DCI institution model圖2 DCI機構(gòu)模型

Figure 3 Watermark embedding and extraction圖3 水印嵌入和提取

在整個體系中，GMI位于數(shù)字作品版權(quán)保護體系的頂層，是全球唯一的，而DC、CRI和CPRI可根據(jù)具體情況設(shè)置為一個或多個。其中，DC 需在GMI機構(gòu)進行注冊，GMI收到注冊申請后為DC分配DCI號段并將信息存入目錄庫，DC獲得發(fā)碼號段后可分發(fā)有效的DCI碼，DC 需定期向GMI推送自己的服務(wù)器組成、服務(wù)器地址和端口以及DCI號段如何分布在各服務(wù)器等信息。DC向CRI提供發(fā)碼接口，當CRI對數(shù)字作品審核通過后，調(diào)用該接口獲取數(shù)字作品的DCI碼。一個CRI下可分布多個CPRI，而一個CPRI對應(yīng)唯一的CRI。

數(shù)字作品版權(quán)保護體系是一種分層的結(jié)構(gòu)，在該體系中通過各層機構(gòu)的相互協(xié)作，實現(xiàn)數(shù)字作品的版權(quán)保護。

4.3 DCI碼嵌入和提取

DCI碼的嵌入和提取是整個版權(quán)保護方案的技術(shù)核心，本文主要結(jié)合數(shù)字簽名、數(shù)字水印和對稱密鑰加密算法實現(xiàn)。其實現(xiàn)流程如圖3所示。

數(shù)字作品版權(quán)保護方案使用數(shù)字認證CA（Certificate Authority）體系進行簽名和加密。登記機構(gòu)對已發(fā)放DCI碼的數(shù)字作品M通過特定的水印算法Embedding將DCI碼嵌入到數(shù)字作品中：

I＝Embedding（M，DCI）

登記機構(gòu)使用私鑰進行簽名，得到數(shù)字作品：

MW＝SigR＿key'（I）

為了保證通信的安全性，登記機構(gòu)使用隨機密鑰key進行加密，并用個人用戶的公鑰對隨機密鑰加密：

Ekey（MW）EP＿key（key）

個人用戶用私鑰解密得到隨機密鑰：

key＝DP＿key'（EP＿key（key））

個人用戶使用隨機密鑰解密得到簽名內(nèi)容：

MW＝Dkey（Ekey（MW））

通過登記機構(gòu)的公鑰進行簽名驗證：

VerifyR＿key（MW）

驗證成功后通過水印提取算法獲取數(shù)字作品的DCI碼：

DCI＝Extraction（I）

通過CA 體系的使用，保證DCI的嵌入和提取過程的安全性和有效性。每種類型的數(shù)字作品都有確定的水印生成算法和相應(yīng)的水印提取算法，對同一類型的數(shù)字作品采用相同的算法加載、提取DCI碼。目前，各種類型的水印加載、提取算法已經(jīng)研究得較為成熟，本文不再作詳細介紹。

4.4 實現(xiàn)流程

在介紹了版權(quán)保護機構(gòu)設(shè)置、DCI碼嵌入和提取流程的基礎(chǔ)上，本文給出數(shù)字作品版權(quán)方案的流程設(shè)計。通過DCI碼的嵌入和提取，獲得數(shù)字作品的版權(quán)信息，從而確認版權(quán)的真?zhèn)?。具體如圖4所示。

該流程主要分為以下幾個步驟進行：

（1）數(shù)字作品版權(quán)登記。登記者對數(shù)字作品M進行登記，首先向登記機構(gòu)提交登記申請，登記機構(gòu)對登記者提交的數(shù)字作品登記申請的數(shù)字作品元數(shù)據(jù)、權(quán)力信息等內(nèi)容進行審查，審查通過后提取出數(shù)字作品的特征信息發(fā)送至發(fā)碼中心。

Figure 4 Data flow diagram圖4 數(shù)據(jù)流程圖

（2）DCI碼發(fā)放。發(fā)碼中心對數(shù)字作品的特征信息進行查重審核，審核通過后發(fā)放DCI碼并將DCI碼返回給登記機構(gòu)。

（3）DCI碼嵌入。登記機構(gòu)將收到的DCI碼存入數(shù)字作品元數(shù)據(jù)庫，并通過數(shù)字水印算法將DCI碼以不可篡改的方式加載到數(shù)字作品中，生成數(shù)字作品MW，并將MW返回給登記者。

（4）DCI碼提取。數(shù)字作品在網(wǎng)絡(luò)上顯示時，網(wǎng)站瀏覽用戶點擊DCI標簽會觸發(fā)DLL 組件。DLL組件通過特定的水印提取算法解析出數(shù)字作品MW中的DCI碼，并將DCI碼發(fā)送至登記機構(gòu)。

（5）數(shù)字作品版權(quán)信息展示。通過DCI碼查詢數(shù)據(jù)作品版權(quán)元庫，將該作品的作品名稱、申請人、權(quán)利范圍、權(quán)利取得方式等權(quán)屬結(jié)構(gòu)化信息返回給DLL組件，DLL組件生成固定格式的版權(quán)信息發(fā)送給網(wǎng)站，以供顯示。

上述流程為登記者通過登記機構(gòu)進行的登記，登記者也可以通過代理機構(gòu)進行登記，代理機構(gòu)對數(shù)字作品進行初步審查，審查通過后，提取數(shù)字作品的特征信息發(fā)給相應(yīng)的登記機構(gòu)，進而完成版權(quán)登記業(yè)務(wù)。

在數(shù)字作品版權(quán)保護方案中，整個過程需要進行內(nèi)容認證和身份認證，保證內(nèi)容的真實有效、通信雙方的可信性和數(shù)字作品版權(quán)的確定性。在通信過程中，如果發(fā)生了內(nèi)容篡改，給予相應(yīng)的提示信息或者發(fā)起第二次會話；如果沒有從數(shù)字作品中解析出DCI碼，提示該數(shù)字作品未進行登記；如果該登記用戶沒有數(shù)字作品的信息網(wǎng)絡(luò)傳播權(quán)等相應(yīng)權(quán)利則提示侵權(quán)信息，并采用信息技術(shù)手段保存侵權(quán)證據(jù)。

4.5 DLL組件

在圖3 所示的數(shù)據(jù)流程圖中，需要調(diào)用DLL組件提取嵌入在數(shù)字作品中的DCI碼，該組件是可針對不同類型的數(shù)字作品進行嵌入的統(tǒng)一接口，對于不同類型的數(shù)字作品有相應(yīng)的數(shù)字水印提取算法。通過對DLL 組件的調(diào)用完成DCI碼的解析并與登記機構(gòu)進行通信，從而獲得數(shù)字作品的權(quán)屬信息進行展示，如圖5所示。

Figure 5 DLL component activity diagram圖5 DLL組件活動圖

DLL組件主要實現(xiàn)以下幾個功能：

（1）生成DCI標簽。為每個數(shù)字作品生成一個DCI標簽，與數(shù)字作品同時在網(wǎng)站進行顯示。

（2）提取DCI碼。通過特定的水印提取算法提取DCI碼。

（3）與登記機構(gòu)進行數(shù)據(jù)交換。與登記機構(gòu)進行通信，負責(zé)通信過程中的加密、解密，將加密的信息發(fā)送給版權(quán)中心，并接收中心發(fā)送的密文。

（4）錯誤處理。在通信過程中發(fā)生篡改或者不能從數(shù)字作品中提取出DCI碼時，DLL 組件需要做相應(yīng)處理，向門戶網(wǎng)站發(fā)送錯誤詳情或者是進行第二次通信。

（5）版權(quán)確認。對登記機構(gòu)返回的數(shù)字作品版權(quán)信息和數(shù)字作品元數(shù)據(jù)進行一致性審查，如權(quán)利人、權(quán)利范圍等權(quán)利信息，不一致則提示侵權(quán)。

（6）生成數(shù)字作品的版權(quán)信息。接收登記機構(gòu)傳送的版權(quán)結(jié)構(gòu)化信息，將數(shù)字作品的權(quán)屬信息做成固定格式并加入易碎水印。當門戶網(wǎng)站需要顯示版權(quán)信息時，調(diào)用DLL 組件進行顯示。在此過程中，如果發(fā)生篡改，則不能正確顯示版權(quán)信息。

DLL 組件主要實現(xiàn)上述幾個功能，每個功能做成一個通用的模塊以供門戶網(wǎng)站調(diào)用。DLL 組件是數(shù)字作品版權(quán)保護的整個流程的核心環(huán)節(jié)，門戶網(wǎng)站通過對DLL 組件的調(diào)用，從而完成數(shù)字作品版權(quán)的自動檢測，實現(xiàn)數(shù)字作品的版權(quán)保護。

5 結(jié)束語

本文在給出DCI碼概念的基礎(chǔ)上，詳細描述了通過DCI碼的嵌入和提取實現(xiàn)數(shù)字作品版權(quán)保護的方案設(shè)計和流程。以此方案為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字簽名、數(shù)字水印和網(wǎng)絡(luò)爬蟲等信息手段，可以確認作品版權(quán)的真?zhèn)?、明確作品的權(quán)屬狀態(tài)，從而實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字作品版權(quán)的檢測、跟蹤、取證及證據(jù)保全等管理工作，達到數(shù)字版權(quán)保護的最終目標?；跀?shù)字版權(quán)唯一標識符的數(shù)字作品版權(quán)管理公共服務(wù)體系，能夠有效解決互聯(lián)網(wǎng)版權(quán)管理與保護的一系列難題。

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