科技信息2013年第3期
ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
0引言
Macrovision公司的调查表明，超过50％的用户承认进行过非法软件复制。因此，一种有效可行的软件版权保护方案亟待开发。
1软件版权保护的基本要求及方式
2004年，微软制定的EULA[1]介绍了应如何使用版权受保护的软件，因此，我们可以根据EULA研究可行的数字版权保护方案。
目前，静态的预授权方式[2]难以防止软件被任意拷贝，或者保证了原子性却无法进行版权控制下的软件迁移。因此，我们提出了一种动态的、基于第三方实时验证的版权保护方法。
2基于第三方认证并支持多客户端的版权保护方案
2.1方案背景
在文献[3]中，作者已详细地介绍了对于单用户的许可证管理问题。本文提出了一种支持多客户端的版权保护和使用方案。
2.2符号约定
我们假定：CA、KDC、CRM都是可信任的；CD与a，b，c……都互相信任。
2.3方案描述
假定服务器端S是版权所有者。本文方案分为三个阶段：
（一）S先自证是版权所有者，并且证明软件是正版软件。此阶段涉及的版权认证方案[4]如下：
1）初始化。建立安全的KDC及可信赖的CRM。参与者p产生密钥对（SKp，PKp）。S用SK s加密唯一且可验证信息FP s，并将其作为水印嵌入到产品P中，产生P’。
2）S在CRM注册。CRM若未发现重复注册，则计算ID s＝H（FP s，P′），再将FP s、P’、ID s进行注册，并将上述结果以证书形式连同时间T 发给S。
3）S自证是版权人。CRM从U提交的信息中提取出IDs、T，执行验证算法。若失败则是盗版；否则，CRM再验证是否已注册过，将结果发给U。但不会显示软件中是否嵌入其他信息。因此，只有S能用私钥将FPs展示出来，从而证明自己是版权所有者。
（二）S、CD和CA通过属性证书互验身份。
1）S产生随机数R s，并构造消息M s=（T s，R s，I ca，m），其中T s是时间标记，I ca是CA的身份证明，m为任意信息。S将（C s，SK s（M s））发送给CA。
2）CA确认C s并得到PK s，确认这些密钥没有过期。并用PK s去解密SK s（M s），既证明了S的签名又证明了所签发信息的完整性。
3）CA检查M s中的I ca和T s以证实消息是刚发来的。
4）CA检查M s中的R s以确保不是旧消息重放。至此，CA已验证并确认S的身份。
5）CA产生另一个随机数R ca，也构造一条消息M ca=（T ca，R ca，I s，R s，d），其中R s是S在第（1）步中产生的随机数，d为任意的数据。CA将SK ca（M ca）发送给S。
6）S用PK ca解密SK ca（M ca），以确认CA的签名和消息的完整性。
7）S检查M ca中I s以保证准确。检查M ca中的T ca以证实消息是刚发送的。S可检查M ca中的R ca以确保不是重放的旧消息。
通过以上步骤，可以完成S和CA之间的身份验证，之后，S、CD、CA可互信地开始交易。
（三）用户与S以CA为媒介进行交易，真正地开始使用软件。
1）初始化。多个用户协商以CD作为客户端代表，这样CA只需要注册CD的信息。
S先将自己的产品在CA注册，将软件的使用许可权交给CA。
CD选择随机数R，决定终端用户的数量N的取值。假设此次需要的拷贝件数是n，n建立哈希链：H0（R）……H i（R）……H N（R）。其中，H0（R）=R，H i（R）=H（H i-1（R）），1≤i≤N。H i（R）由CD秘密保存，且CD要时刻记录哈希值与用户的对应关系。
2）CD向CA发送申请，以CD的名义将H N（R）在CA注册，CA将H N（R）与CD关联并在数据库中秘密保存。CD将n发给CA。这样，只有CD和CA知道H N（R）、CD名字和n。每次由CD依次向每个用户发放H i（R）和H i-1（R），同时，CA端建立计数器t，将初值设为n，随时对已发放的许可证计数。
3）当a向CA发送请求M时，CD将H N（R）、H N-1（R）发给a，a产生唯一且不易改的特征H ida，用H N（R）为密钥生成C=E HN（R）（M，H N-1（R），H ida），再用H N（R）作为密钥计算（CD，a，C）的消息认证码得到MAC。然后将（CD，a，C，MAC）发送给CA。CA收到后，从数据库中取出H N（R），并用其作为密钥验证MAC是否正确；利用H N（R）作解密密钥，从C中解密出（M，H N-1（R），H ida），比较H N（R）与H（H N-1（R））是否相同。
如果MAC正确且H N（R）与H（H N-1（R））相同，则CA确认服务请求确实来源于CD的第一个用户a，保存H ida和该用户所对应的H N （R）、H N-1（R），处理服务请求M，并将服务请求处理结果发送给a。随后用H N-1（R）更新数据库中CD的H N（R），将计数器减1。否则拒绝处理M。
其他用户的处理同上。当计数器变为0时，CA端存放的将是H N-n （R）,S将不再响应以CD的名义发来的软件请求。
4）CA向S发送CD要申请购买和使用的软件数n以及CA向CD 发放的n个证书的编号。S接收到n之后，随时比较用户的证书号是否与CA的一致。
5）假设客户端一共需要n份软件，CD需先向S支付相应的费用。如果客户端还要再申请几份的话，可向CA重发增加的拷贝数n’和CD名，CA就将计数器重置为n’。由于已预先多生成了一些H i（R），CD依次将H N-n（R）……H N-n-n’（R）发给新增用户，直至计数器变为0。
CA可以把处理结果做成许可证明证书向合法用户发放，同时将用户对软件的状态设为“正在使用”。
6）当用户对软件进行迁移时，需要先向CA申请注销，CA将用户的使用状态由“正在使用”改成“已注销”，同时向用户发放一个注销码。
U下一次申请时先向CA提交注销码。CA首先查询判断用户以前是否申请过软件，如验证通过，CA根据用户提交的H i（R）判断是哪一个用户，并对照用户此次提交的硬件特征与数据库中原先存储的是否一致，如果不一致，就怀疑要安装盗版，将不对用户发放许可证。
通过以上几步，我们可以看到，用户端CD和版权所有者S完全可以通过CA进行安全的通信和交易。
3结论
本文给出了一种有效的保护版权、防止盗版的方（下转第92页）
一种基于第三方认证的软件版权保护方案
刘蓬涛
（山东政法学院信息科学技术系，山东济南250014）
【摘要】本文给出了一种基于第三方认证的软件版权保护方案，针对同一机构中存在多个客户端的情况，有效地保护版权和防止盗版。【关键词】EULA；软件版权保护；密钥分发中
心
※基金项目：此文为山东省高等学校科技计划项目、山东政法学院教学改革资助项目研究成果，项目编号分别为J12LN66、2012JGB013。作者简介：刘蓬涛，女，讲师，主要研究方向为网络信息安全。
○本刊重稿○
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