一种健壮的多媒体组播密钥传输方案.pdfVIP

信息化理论与综合信息系统——中国电子学会电子系统工程分会第十三届信息化理论学术研讨会论文集 一种健壮的多媒体组播密钥传输方案 杨智丹 单 洪 刘克胜 (电子工程学院) 摘 要安全组播通信的一个基本方法是所有成员共享一个密钥，如何将密钥安奎有效 地传输给组播成员是组播应用的一个基奉问题。本文提出一种基于集中式逻辑密钥树的组播 密钥传送方案，针对组播应用的特点，在应用层将密钥变换为数字图像，再根据所处密钥树的 层次进行冗余度不同的纠错编码，然后通过信息隐藏进行传送。该方案满足不可见性乖健壮 性的要求，抵抗攻击的能力比较强。 关键词 多媒体组播安全，健壮密钥，信息隐藏 体系来说，结果是影响大量用户，节点级别越高， 0引言 影响用户越多。文献Es]根据在多媒体流中适当 组播基于UDP实现了一个发送者对应多个 嵌入少量数据不会造成明显失真的特点，提出了 接收者具有一对多的数据交付能力，这比之单播 将密钥作为数字永印存放到多媒体流中的方法。 可以大大减轻网络负载，提高数据传输效率，它还 该方法引入信息隐藏技术，实际上是在密钥传输 拓宽了网络应用的范围，使多媒体会议、网上视频 中建立一个闽下信道增强了密钥的隐蔽性，而密 教学等多媒体应用成为可能o]。同时，组播业务 钥可靠性问题并没有得到根本解决。本文以此为 SecureMul— 的逐渐展开使得组播安全成为一个迫切需要解决 基础，提出KTIH(KeyTransferfor 的问题。 ticastsbasedonInformation Hiding)方法，将密 组播体系结构的安全依赖于组播密钥管理， 钥变换为数字图像，重建一个密钥管理体系。 目前已提出了多种密钥管理方案o]。除传统网络 1 KTlH框架 安全问题之外，组播密钥管理还存在前向加密、后 向加密以及同谋破解等几个特有问题。一般认 1．1逻辑密钥分层结构 为，如果密钥的更新保证上述三个问题，并且密钥 组播是一个新的正在演变的领域，组播应用 位数足够长，密钥分发过程安全，这个方案就是安 因其参与节点在地域分布、性能，网络接人等情况 全的。因此，已有的研究关注更多的是密钥的产 的差异，具有较大的多样性和复杂度，几乎没有任 生、分发、更新和存储。 何一种体系结构可以完全适用于应用领域的全部 实际上，传输更新的密钥也是具有挑战性的 条件。理想的解决方案应该能把每个方案中最好 问题o]，它应满足可靠性、实时性和可扩展性等方 的部分适当地组合在一起，而逻辑密钥树及类似 面的要求。简单备份然后多次重传是提高可靠性 算法因为较好地解决了可扩展性问题，又兼顾了 的常用方法，但为了满足实时性和可扩展性又要 安全性，得到了广泛应用。目前的密钥管理体系 求尽可能的减少重传次数。 大致可分为集中式、分布式和分层式三类，而视频 一些文献的做法是引入纠错编码来提高密钥 会议及网络多媒体教学等在线流媒体应用采用多 的健壮性o“]，在经历复杂的网络环境后可以可 点控制单元(MCU)到端系统的一对多发送模式。 靠的到达接收端。然而，密钥在传输过程不可控， 因此，我们认为KTIH较适合的密钥管理体系是 在各种潜在的威胁面前，密钥的可靠性是脆弱的，