網络编码下的网络电视条件接收系统关键技术.docVIP

网络编码下的网络电视条件接收系统关键技术 摘 要:网络编码的主要优点是提高网络吞吐量、均衡网络负载以及提高带宽利用率，尤其适合无线网络、ad hoc、p2p以及流媒体传输等领域，在构建ip网络电视方面具有巨大的潜力。研究在网络编码下构建网络电视的条件接收系统，提出了一种基于随机网络编码（rlnc）和spoc模型的轻量级加密方法和一种高效的层次组密钥分发管理方案。所提方案具有加密数据量非常小的优点，适合用于网络电视实时流媒体加密，同时结合mpeg多分辨率的特点，可以针对各种付费用户，根据不同的收费提供不同网络视频质量。性能分析表明，所提方案利用网络编码提高了网络吞吐量，同时加密数据量远小于传统的ip网络电视加密方法，层次组密钥分发管理方案有效解决了密钥分发问题。 关键词:数据安全与计算机安全；网络编码；条件接收系统；层次组密钥分发管理；多分辨率；网络电视 中图分类号: tp393.08; tn918.3 文献标志码:a  abstract: network coding has the advantage of providing higher network throughput, using bandwidth efficiently and balancing the traffic, which is suitable for wireless networks, ad hoc, p2p content distribution and streaming media service, especially for internettv. the authors did some research into the conditional access system for internettv under network coding, proposed a scheme for conditional access technique based on random linear network coding (rlnc) and secure practical network coding (spoc), and hierarchical key distribution. this scheme also provided different media quality to different paying customers. the scheme has lowcomplexity cryptographic overhead, and it is thus suitable for the realtime encryption of streaming media. the performance analysis shows that the proposed scheme improves the throughput of internettv, the quantity of encrypted data is far less than the traditional methods, and the hierarchical group key distribution effectively solves the problem of key distribution. key words: data and computer security; network coding; conditional access system; hierarchy group key distribution; multiresolution; internettv 0 引言 ahlswede等［1］在2000年的ieee信息论会刊上首次提出了网络编码(network coding)的概念并从理论上证明：如果允许网络节点对传输的信息按照合适的方式进行编码处理(如模二加、有限域上的运算等)，而非限于存储和转发，则基于该方式的网络多播总能够实现理论上的最大传输容量（最大流最小割）。网络节点对传输信息进行操作和处理的过程，就称为网络编码。网络编码的主要优点是可以提高网络吞吐量、均衡网络负载以及提高带宽利用率，尤其适合无线网络、ad hoc及p2p等领域。koetter等［2］运用离散随机过程的方法，给出了一种线性网络编码的构造方法，说明lcm(linearcode multicast)补充其中文名称和英文全称系统中转移矩阵mt的构造过程，并证明，只要能够保证最终形成的转移矩阵mt满秩，则对应的信宿节点通过y=z×m1t就能准确译出信源发送的原始信息。ho等［3