CN104935626A - 用于有效、安全分发数字内容的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一个实施例提供一种用于处理加密内容的系统。在操作中，客户端计算装置基于用户或客户端计算装置的身份确定内容请求。接收已经使用主加密加密过的内容，其中，主加密密钥是客户端计算装置不知道的。客户端计算装置生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包，并基于兴趣包中的信息，接收包括用户特定的重加密密钥的内容对象。客户端计算装置通过以下步骤解密主加密内容：使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容；以及使用用户特定的密钥解密经转换的用户特定的加密内容。因而这会在不需要内容源分发用户特定的加密内容的情况下促进用户特定内容的安全分发。

Description

用于有效、安全分发数字内容的系统和方法
技术领域
本申请一般涉及加密数字内容的分发。更具体地，本申请涉及在具有中间存储器的网络中，通过使用重加密密钥执行解密以将主加密内容转换成用户特定的加密内容，处理加密内容。
背景技术
移动计算和蜂窝网络的激增使数字内容(包括诸如歌曲、视频和电影的内容)比以往任何时候移动性更多。内容中心网络(CCN)架构设计成促进访问这些数字内容，包括根据数字版权管理(DRM)要求保护的内容。因此，这些网络架构具有用于访问和分发数字内容的安全特征是必需的。
想要从内容生产者(诸如iTunes)下载歌曲的消费者请求一首歌曲。作为DRM方案的一部分，iTunes服务器发送给用户加密的歌曲副本，用户使用他自己的特定密钥解密该副本。歌曲的加密副本可以传输通过，缓存在网络上的中间存储装置上。如果第二个消费者想要下载相同的歌曲，他从iTunes请求该歌曲，iTunes服务器返回该歌曲的不同加密的副本，第二个消费者使用他自己的特定密钥解密该副本。因为消费者分别使用他们自己的特定用户密钥来解密歌曲，系统通过iTunes服务器为每个消费者创建并发送歌曲的单独加密的版本。系统不能只是访问并向第二个消费者发送之前加密的已经在中间存储装置上缓存的所请求歌曲的副本。这没有利用最适合DRM的内容中心网络架构。
一种解决方案是给每个消费者提供相同的解密密钥，使得以前加密的歌曲的副本会缓存在中间存储器上，在由后来的消费者请求时发送。因此这会允许后来的消费者利用在中间存储器中的加密歌曲的缓存副本，消除内容生产者加密并发送同一首歌曲的另一副本的需要。此解决方案会利用CCN设施和其固有的网络内缓存能力。遗憾的是，向所有用户提供相同的密钥与用户特定的加密宗旨冲突，增大了CCN内安全漏洞的风险。
发明内容
一个实施例提供一种用于处理加密内容的系统。在操作中，客户端计算装置基于用户或客户端计算装置的身份确定内容请求。接收已经使用主加密加密过的内容，其中，主加密密钥是客户端计算装置不知道的。客户端计算装置生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包，并基于兴趣包中的信息，接收包括用户特定的重加密密钥的内容对象。客户端计算装置通过以下步骤解密主加密内容：使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容；以及使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。因而这会在不需要内容源分发用户特定的加密内容时促进用户特定内容的安全分发。
在一些实施例中，由客户端计算装置生成的兴趣包还可以包括以下当中的一个或多个：所述用户的公钥；以及与所请求的用户特定的重加密密钥对应的内容的名称。在另一实施例中，由客户端计算装置生成的兴趣包可以包括与用户有关的认证信息。
在一些实施例中，客户端计算装置可以基于所生成的兴趣包中的信息(包括与定价有关的信息)接收内容对象。该系统然后生成包括与定价有关的信息的另一兴趣包。
在一些实施例中，网络中的中间存储装置通过使用用户特定的重加密密钥执行主加密数据的重加密，以将主加密数据转换成用户特定的加密内容，所述用户特定的加密内容只能由用户特定的解密密钥解密。中间存储装置可以与以下当中的一个或多个关联：认证分销商；认证零售商；特别针对特殊的互联网服务提供商(ISP)选择的存储装置；以及任何介质，所述任何介质能够缓存所述主加密内容和对应的用户特定的重加密密钥。
在一些实施例中，中间存储装置向客户端计算装置发送经转换的用户特定的加密内容，使得客户端计算装置可以使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。
在一些实施例中，客户端计算装置基于用户或客户端计算装置的身份确定内容请求。接收已经使用对称密钥加密的内容，其中，对称密钥已经使用主加密密钥被加密。客户端计算装置然后生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包，并基于兴趣包中的信息，接收包括用户特定的重加密密钥的内容对象。客户端计算装置通过以下步骤解密对称密钥加密内容：使用用户特定的重加密密钥将主加密对称密钥重加密成用户特定的加密对称密钥；使用用户特定的解密密钥解密重加密对称密钥；以及使用解密对称密钥解密对称密钥加密内容。
附图说明
图1图解说明根据本发明的实施例在包含中间存储器的网络中促进数字内容的分发的示例性计算机系统。
图2A图解说明根据本发明的实施例客户端装置和内容生产者之间的示例性通信，包括与中间存储装置的通信在内，其中，重加密出现在客户端装置上。
图2B图解说明根据本发明的实施例客户端装置和内容生产者之间的示例性通信，包括与中间存储装置的通信在内，其中，重加密出现在中间存储装置上。
图3呈现图解说明根据本发明的实施例用于通过客户端装置处理加密内容的方法的流程图。
图4A和4B呈现图解说明根据本发明的实施例用于处理加密内容的方法的流程图，其中，被请求内容可以驻存在缓存中，重加密出现在客户端装置上。
图4C呈现图解说明根据本发明的实施例用于处理加密内容的方法的流程图，其中，被请求内容可以驻存在缓存中，重加密出现在中间存储装置上。
图5图解说明根据本发明的实施例生成的兴趣包的内容。
图6呈现图解说明根据本发明的实施例用于处理加密内容的方法的流程图，包括与认证、定价和支付有关的内容的流程。
图7呈现图解说明根据本发明的实施例用于处理加密内容的方法的流程图，其中，内容是使用对称密钥加密的。
图8图解说明根据本发明的实施例通过使用重加密促进处理加密内容的示例性设备。
图9图解说明根据本发明的实施例通过使用重加密促进处理加密内容的示例性计算机系统。
在附图中，相同的附图标记指相同的附图元件。
具体实施方式
给出以下描述使得本领域技术人员能够制造和使用实施例，以下描述是在特定应用和其需求的背景下提供的。对所公开实施例的各种改进对本领域技术人员是非常显然的，在不偏离本申请的精神和范围下，本文中定义的一般原理可以应用于其它实施例和应用。因此，本发明不局限于所显示的实施例，而是给予与本文中公开的原理和特征一致的最宽范围。
本发明的实施例提供用于处理加密内容的计算机网络环境，这些实施例通过使用重加密解决解决用户安全、有效分发内容的问题，既保护内容的秘密，又允许后来的用户再使用内容的缓存副本。计算机网络环境可以包括内容中心网络(CCN)。对于CCN内出现的示例性通信，词语“兴趣(interest)”和“内容对象(content object)”(下文描述)可以在描述请求的内容和响应消息时使用。例如，客户端计算装置可以基于用户或客户端计算装置的身份确定内容请求。客户端计算装置接收所请求的内容，该内容是使用客户端计算装置不知道的主加密密钥加密的。内容则是由内容生产者使用只有内容生产者知道的主加密密钥加密的。
一旦接收主加密内容，客户端装置生成包括内容名称和对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包。内容生产者然后基于兴趣包中的信息生成包括用户特定的重加密密钥的内容对象。一旦接收用户特定的重加密密钥，客户端装置通过以下步骤解密主加密内容：1)使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容；和2)使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。
因此，用户特定的解密密钥只能解密特殊转换的内容(即主加密内容的转换的输出)。用户特定的解密密钥不能用于其自身，以解密主加密内容。而且，因为重加密的密钥是用户特定的，每个用户获得已经针对他特殊重加密的内容，他可以使用他的用户特定的解密密钥在任何计算装置上在传输中解密。此过程允许内容是安全的，还允许用户在他的各个装置之间传送用户特定的加密内容。
在一些实施例中，在客户端装置确定内容请求之后，主加密内容和用户特定的重加密密钥可以缓存在中间存储装置上。中间存储装置例如可以是与内容生产者签订合同的互联网服务提供商(ISP)，因此是内容中心网络(CCN)内的可信存储装置。系统还可以基于所请求的内容选择用于中间存储器的特定ISP。一旦访问主加密内容的副本和用户特定的重加密密钥，中间存储装置通过以下执行重加密：1)通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容；以及2)向客户端装置发送经转换的用户特定的加密内容。客户端装置然后使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的内容。这允许中间存储装置缓存主加密内容和重加密密钥两者，并且还执行重加密的转换，因此利用CCN设施和其内部的联网缓存能力。
在一些实施例中，网络客户端、网络节点(例如转发器)和出版商通过信息中心网络(ICN)通信。在ICN中，每一项内容是单独命名的，每项数据绑定到将该数据与任何其它项数据相区分的唯一名称，诸如同一数据的其它形式或来自其它源的数据。此唯一名称允许网络装置通过传播指示唯一名称的请求或兴趣来请求数据，并且可以获得与数据的存储位置、网络位置、应用和传输手段无关的数据。命名数据网络(NDN)或内容中心网络(CCN)是ICN架构的示例；以下词语描述NDN或CCN架构的元件：
内容对象(Content Object)：单一一项命名数据，其绑定到唯一名称。内容对象是“永久的”，这意味着内容对象可以在计算装置内或者在不同的计算装置中移动，但不会改变。如果内容对象的任何组成变化，则出现变化的实体创建包括更新内容的新内容对象，并且将新内容对象绑定到新唯一名称。
唯一名称(Unique Name)：ICN中的名称通常是与位置无关的，唯一地标识内容对象。数据转发装置不管内容对象的网络地址或物理位置如何，可以使用名称或名称前缀将包向生成或存储内容对象的网络节点转发。在一些实施例中，名称可以是分层结构的可变长度标识符(HSVLI)。HSVLI可以分成几个分层组成，这些组成可以以各种方式构造。例如，个别的名称组成parc，home，ndn，和test.txt可以以左对齐的前缀为主的方式构造，形成名称“/parc/home/ndn/test.txt.”。因此，名称“/parc/home/ndn”可以是“/parc/home/ndn/test.txt.”的“父”或“前缀”。附加组成可以用来区分内容项目的不同形式，诸如合作文档。
在一些实施例中，名称可以包括无层次标识符，诸如由内容对象的数据(例如检验和值)和/或从内容对象的名称的组成部分导出的散列值。基于散列的名称的描述在(发明人Ignacio Solis于2013年3月20日提交的名称为“ORDERED-ELEMENT NAMING FOR NAME-BASED PACKETFORWARDING”的)美国专利申请号13/847,814中描述。名称还可以是扁平标签(flat label)。后面，“名称”用来指在命名数据网络中一条数据的任何名称，诸如层次名称或名称前缀，扁平名称(flat name)，固定长度的名称，任意长度的名称，或者标签(例如多协议标签交换(MPLS)标签)。
兴趣(Interest)：指示对一条数据的请求的包，包括该条数据的名称(或名称前缀)。数据消费者可以在信息中心网络中传播请求或兴趣，CCN/NDN路由器可以向可以提供请求数据的存储装置(例如缓存服务器)或数据生产者播送，以满足请求或兴趣。
在一些实施例中，ICN系统可以包括内容中心网络(CCN)架构。然而，本文中公开的方法还可以应用于其它ICN架构。CCN架构的描述在(发明人Van L.Jacobson和Diana K.Smetters于2008年12月18日提交的名称为“CONTROLLING THE SPREAD OF INTERESTS AND CONTENT INA CONTENT CENTRIC NETWORK”的)美国专利申请号12/338,175中描述。
图1图解说明根据本发明的实施例促进在包含中间存储器的网络中数字内容的分发的示例性计算环境100。计算环境100可以包括客户端计算装置104，客户端计算装置104可以包括能确定通过网络102的内容请求的任何计算装置。例如，客户端计算装置104可以包括智能手机104.1、平板计算机104.2和/或个人计算装置104.m(例如膝上型计算机)。具体地，客户端计算装置104可以从网络102请求内容，可以根据用户106的动作请求内容。
计算环境100还可以包括网络102，网络102可以是例如内容中心网络(CCN)或信息中心网络(ICN)。网络102可以包括中间存储装置110.1-110.n，中间存储装置110.1-110.n可以各自包含存储装置112.1-112.n，以缓存通过网络102传送的各种内容。
计算环境100可以包括内容生产者108，内容生产者108可以作为主机提供(host)由用户106经由客户端计算装置204请求的内容。内容生产者108可以主加密并将所请求的内容返回客户端计算装置104。一旦从客户端计算装置204或中间存储装置110.1-110.n之一请求，内容生产者108还可以返回用户特定的重加密密钥。主加密内容和用户特定的重加密密钥可以缓存在网络102中驻存的中间存储装置110.1-110.n之一中。缓存数据可以在以后请求该数据时被访问，使得内容生产者108只需要访问并生成主加密内容和用户特定的重加密密钥一次。因此，在CCN中，这会有效地利用网络102的联网缓存能力。
客户端计算装置104可以使用用户特定的重加密密钥将主加密内容重加密成用户特定的加密内容，还可以通过使用用户特定的解密密钥解密此转换的用户特定的内容。在一些实施例中，中间存储装置110.1-110.n之一可以使用用户特定的重加密密钥将主加密内容重加密成用户特定的加密内容，并将转换的用户特定的加密内容发送到客户端计算装置104。客户端计算装置104然后还可以通过使用用户特定的解密密钥解密此转换的用户特定的内容。
图2A图解说明根据本发明的实施例客户端装置202和内容生产者204之间的示例性通信200，包括与中间存储器206的通信在内，其中，重加密出现在客户端装置202上。客户端装置202、中间存储器206和内容生产者204下方的垂直直线指示时间，如由用向下箭头描绘时间的时间234标签显示的。在操作中，客户端装置202基于用户或客户端装置202的身份确定请求内容(request_content)消息210。请求内容消息210通过中间存储器206，内容生产者204接收此接收内容请求(receive_content_request)消息212。内容生产者204访问所请求的内容，然后基于主加密密钥对所请求的内容执行主加密。详述由内容生产者204进行的内容的主加密的算法在表1的PEncrypt()程序中显示。内容生产者204然后向客户端装置202发送返回主加密内容(return_master_encrypted_content)消息216，该消息216首先通过中间存储器206，并且可以在中间存储器206上缓存。
客户端装置202现在拥有来自接收主加密内容(receive_master_encrypted_content)消息218的主加密内容，生成请求重加密密钥(request_re-encryption_key)兴趣220。此请求针对用户特定的重加密密钥，并传输通过中间存储器206。内容生产者204然后接收此接收重加密密钥请求(receive_re-encryption_key_request)兴趣222，基于兴趣包中的信息生成用户特定的重加密密钥。详述内容生产者204生成用户特定的重加密密钥的算法示于表2的PREKeyGen()程序中。内容生产者204然后将返回重加密密钥(return_re-encryption_key)内容对象226发送回客户端装置202，内容对象226首先通过并可以缓存在中间存储器206上。
客户端装置202现在拥有来自接收主加密内容消息218的主加密内容和来自接收重加密密钥(receive_re-encryption_key)内容对象228的用户特定的重加密密钥，继续通过执行客户端重加密(client_re-encrypt)程序230解密主加密内容，由此客户端装置202通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容。此用户特定的加密内容只能由用户特定的解密密钥解密。然后，客户端装置202执行客户端解密(client_decrypt)程序232，使用他的用户特定的解密密钥解密用户特定的加密内容，以获得所请求的内容。详述客户端装置202解密主加密内容的算法(包括客户端重加密230和客户端解密232)示于表3中的CDecrypt()程序中。
以下算法列出根据本发明的实施例，内容生产者中的加密和重加密密钥生成程序和客户端中的重加密和解密程序所需的显式步骤。
1：procedure PENCRYPT(M，k，params)
2：sk←{0，1}k
3：M’←E(K，M)
4：sk’←Encrypt(params，N(M)，sk)
5：return(M’，sk’)
6：end procedure
表1内容生产者加密(Encrypt())算法
1：procedure PREKEYGEN(N(M)，params，A)
2：KM←KeyGen(N(M)，params)
3：rkM→A←ReKeyGen(params，KM，N(M)，A)
4：return(rkM→A)
5：end procedure
表2内容生产者ReKeyGen()算法
1：procedure CDECRYPT(params，KA，rkM→A，M’，sk’)
2：sk”←ReEncrypt(params，rkM→A，sk’)
3：sk’←Decrypt(params，KA，sk”)
4：M←D(sk，M’)
5：return M
6：end procedure
表3客户端解密(Decrypt())算法
在这些样本算法中，E(-，-)和D(-，-)分别指高级加密标准(AES)对称密钥加密和解密，KA是由离线KeyGen()程序生成的客户端A的私钥。而且，上面在表1-3中列出的样本算法调用代理重加密(Proxy Re-Encryption)(PRE)方案中使用的已知算法，包括KeyGen()，Encrypt()，ReKeyGen()，ReEncrypt()和Decrypt()程序。在本文中描述这些已知的内部PRE程序的一般解释：
·KeyGen(params)：生成并输出私钥和公钥对。一些方案通常规定用来创建私钥的特定身份和主密钥。
·Encrypt(params，pk，m)：使用输入公钥pk(或标识符)加密明文m∈M，并输出产生的一级密文ci 1。
·ReKeyGen(params，pki，pkj)：使用公共参数以及用户i和j的公钥，生成并输出重加密密钥γki→j。
·ReEncrypt(params，rki→j，cj n)：使用重加密密钥rki→j将根据用户i的公钥加密的第n级密文ci n重加密成新的n+1级密文cj n+1，该n+1级密文cj n+1可以使用用户j的私钥解密。
·Decrypt(params，skj，cj n)：解析第n级密文cj n以确定n，使用私钥skj相应地解密密文，并输出原始明文m。
图2B图解说明根据本发明的实施例客户端装置202和内容生产者204之间的示例性通信200，包括与中间存储器206的通信在内，其中，重加密出现在中间存储器206上。在操作中，客户端装置202基于用户或客户端装置202的身份确定请求内容消息210。请求内容消息210传输通过中间存储器206，中间存储器206然后通过以下其一获得主加密内容：1)向内容生产者204发送请求内容消息210，从内容生产者204接收接收主加密内容消息218，此消息218已经被内容生产者204使用主加密主加密过(参见表1中的PEncrypt()算法)；或2)访问驻存在中间存储器206中的之前缓存的主加密内容的副本。
中间存储器206通过以下其一获得用户特定的重加密密钥：1)向内容生产者204发送请求重加密密钥兴趣220，从内容生产者204接收接收重加密密钥内容对象228，内容生产者204基于兴趣包中的信息生成用户特定的重加密密钥(参见表2中的PReKeyGen()算法)；或者2)访问驻存在中间存储器206中的之前缓存的用户特定的重加密密钥的副本。
中间存储器206现在拥有来自接收主加密内容消息218的主加密内容和来自接收重加密密钥内容对象228的用户特定的重加密密钥，继续通过执行中间存储器重加密程序252转换主加密内容，从而中间存储器206通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容。此用户特定的加密内容只能由用户特定的解密密钥解密。
中间存储器206然后向客户端装置202发送此用户特定的加密内容。客户端装置202在接收用户特定加密内容(receive_user_specific_encrypted_content)消息254中接收用户特定的加密内容。客户端装置202执行客户端解密程序232，使用他的用户特定的解密密钥解密用户特定的加密内容，以获得所请求的内容。
图3呈现图解说明根据本发明的实施例用于由客户端装置处理加密内容的方法300的流程图。在操作中，客户端装置可以基于用户或客户端装置的身份生成内容请求(操作302)。客户端装置然后接收已经被例如内容生产者基于主加密密钥加密过的内容，该主加密密钥是客户端装置不知道的(操作304)。客户端装置现在拥有所请求内容的副本，该副本已经使用主加密加密过。
为了解密主加密内容，客户端装置获得特定于特殊请求用户的重加密密钥。因此，客户端装置生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包(操作306)。客户端装置然后接收已经被例如内容生产者生成的所请求的用户特定的重加密密钥。在CCN中，此消息可以包括具有所请求的用户特定的重加密密钥的内容对象(操作308)。
客户端装置然后通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容(操作310)。因为重加密密钥特定于用户，转换的内容也特定于用户，使得最终解密用户特定的加密内容的唯一方式是使用用户特定的解密密钥(操作312)。而且，因为转换发生在每个用户，每个用户获得内容的特殊加密的版本，他可以在自己的任何计算装置上使用他的用户特定的解密密钥在传输中解密。这提供存储内容的安全方式，还给用户提供在他的各个装置之间传递此用户特定的加密内容的有效方式。
图4A和4B呈现图解说明用于处理加密内容的方法400的流程图，其中，重加密出现在客户端装置上，并且其中，主加密内容和用户特定的重加密密钥都可以存储在中间存储器的缓存中。在操作中，客户端装置可以基于用户或客户端装置的身份生成内容请求(操作402)。系统然后确定所请求的内容是否已经驻存在中间存储器的缓存中(操作404)。如果所请求的内容没有驻存在中间存储器的缓存中，则请求被发送到内容生产者。内容生产者生成主加密内容，该主加密内容已经基于只有内容生产者知道的主加密密钥加密过(操作406)。作为必然结果，主加密密钥对系统内的任何客户端装置或中间存储装置都是不可知的。内容生产者然后将主加密内容返回客户端装置，系统沿途在中间存储器中缓存主加密内容(操作408)。客户端装置然后接收主加密内容(操作410)。
如果所请求的内容确实驻存在中间存储器的缓存中，则客户端装置仅接收主加密内容(操作410)。为了解密主加密内容，客户端装置获得用户特定的重加密密钥。如在CCN的示例中，客户端装置生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包(操作412)。系统再次确定所请求的用户特定的重加密密钥是否驻存在中间存储器的缓存中(操作414)。如果所请求的用户特定的重加密密钥没有驻存在中间存储器的缓存中，则请求被发送到内容生产者。内容生产者生成用户特定的重加密密钥(操作416)。内容生产者然后将用户特定的重加密密钥返回客户端装置，系统沿途在中间存储器上缓存用户特定的重加密密钥(操作418)。客户端装置然后接收用户特定的重加密密钥(操作420)。
如果所请求的用户特定的重加密密钥确实驻存在中间存储器的缓存中，则客户端装置仅接收用户特定的重加密密钥(操作420)。图4B呈现图4A的方法400的继续。客户端装置使用用户特定的重加密密钥通过首先重加密主加密内容执行重加密(操作432)，将主加密内容转换成用户特定的加密内容(操作434)，然后通过使用用户特定的解密密钥解密用户特定的加密内容(操作436)。
因此，系统可以通过网络中的智能中间存储装置有效使用之前请求并处理的内容的缓存版本(这里是主加密内容和用户特定的重加密密钥)。连同使用用户特定的重加密密钥将主加密内容转换成用户特定的加密内容，这提供在CCN内要求DRM保护的数字内容的有效和安全的分发。
图4C呈现图解说明用于处理加密内容的方法450的流程图，其中，重加密出现在中间存储装置上，并且其中，主加密内容和用户特定的重加密密钥都存储在中间存储器的缓存中。在操作中，客户端装置可以基于用户或客户端装置的身份生成内容请求(操作402)。如上文在图4A中，系统然后确定所请求的内容是否已经驻存在中间存储器的缓存中(操作404)。如果所请求的内容没有驻存在中间存储器的缓存中，则请求被发送到内容生产者。内容生产者生成主加密内容，该主加密内容已经基于只有内容生产者知道的主加密密钥加密过(操作406)。内容生产者然后将主加密内容返回到中间存储器，中间存储器缓存主加密内容(操作408)。中间存储器然后可以访问驻存在其缓存中的主加密内容(操作452)。
如果所请求的内容确实驻存在中间存储器的缓存中，则中间存储器访问在其缓存中的主加密内容(操作452)。中间存储器然后通过向例如内容生产者发送请求并接收来自它的响应获得用户特定的重加密密钥(操作454)。中间存储器然后使用用户特定的重加密密钥通过重加密主加密内容执行重加密(操作456)，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容(操作458)。中间存储器然后返回，客户端装置则接收经转换的用户特定的加密内容(操作460)。最后，客户端装置使用用户特定的解密密钥解密用户特定的加密内容(操作462)。
图5图解说明根据本发明的实施例的生成的兴趣包500的内容。兴趣包500可以由客户端装置在客户端装置拥有主加密内容时对用户特定的重加密密钥请求时生成。兴趣包500可以包括用户的用户公钥(user_public_key)502，由用户请求的内容的内容名称(content_name)504和用户的用户认证信息(user_authentication_information)506。兴趣包500的内容可以用于与客户端计算装置的附加通信。
图6呈现图解说明根据本发明的实施例用于处理加密内容的方法600的流程图，包括与认证、定价和支付有关的内容的流程。假设客户端装置已经获得主加密内容，如在图3、4A、4B和4C中描绘和上文描述的，客户端装置可以生成包括除对用户特定的重加密密钥的请求之外还包括用户认证信息的第一兴趣包(操作602)。系统然后确定所请求的用户特定的重加密密钥是否已经驻存在中间存储装置的缓存中(操作604)。如果所请求的用户特定的重加密密钥没有驻存在中间存储器的缓存中，则请求被转送到内容生产者。内容生产者生成包括用户特定的重加密密钥的内容对象(操作606)。
如果所请求的用户特定的重加密密钥确实驻存在中间存储器的缓存中，则客户端装置接收包括定价信息的内容对象(操作608)。此内容对象基于所生成的第一兴趣包的内容，如图5中所示，可由内容生产者发送到客户端装置。定价信息还可以基于兴趣包500中包括的用户认证信息506是特定于用户的。响应于包括定价信息的内容对象，客户端装置可以生成包括支付信息的第二兴趣包(操作610)。
此时，与图3和4B相似，系统在中间存储器上缓存用户特定的重加密密钥(操作612)。客户端装置然后基于第一兴趣包中的信息接收包括用户特定的重加密密钥的内容对象(操作614)。客户端装置使用用户特定的重加密密钥通过首先重加密主加密内容执行重加密，将主加密内容转换成用户特定的加密内容(操作616)，然后通过使用用户特定的解密密钥解密用户特定的加密内容(操作618)。
图7呈现图解说明根据本发明的实施例用于处理加密内容的方法700的流程图，其中，内容是使用对称密钥加密的。在此方法中，使用混合加密，因此内容是使用对称密钥加密的，对称密钥是根据主加密加密的。客户端装置可以基于用户或客户端装置的身份生成内容请求(操作702)。客户端装置然后可以接收已经使用对称密钥加密的内容，其中，对称密钥已经使用主加密加密过(操作704)。内容生产者例如可能已经使用对称密钥对内容加密，还使用只有内容生产者知道的主加密密钥对对称密钥加密。客户端装置然后可以生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包(操作706)。客户端装置可以基于兴趣包中的信息接收包括用户特定的重加密密钥的内容对象(操作708)。
为了解密对称密钥加密的内容，客户端装置执行以下步骤：1)通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密对称密钥，以将主加密对称密钥转换成用户特定的加密对称密钥(操作710)；2)使用用户特定的解密密钥解密重加密的对称密钥(操作712)；和3)使用解密对称密钥解密对称密钥加密的内容(操作714)。
图8图解说明根据本发明的实施例促进使用重加密处理加密内容的示例性设备800。设备800可以包括多个模块，所述多个模块可以通过有线或无线通信信道彼此通信。设备800可以使用一个或多个集成电路实现，可以包括比图8中所示的更多和更少的模块。而且，设备800可以集成到计算机系统中，或者实现为能够与其它计算机系统和/或装置通信的单独的装置。具体地，设备800可以包括通信机构802、重加密密钥获得机构804、重加密机构806、解密机构808、定价和支付机构810、发送机构812和对称密钥机构814。
在一些实施例中，通信机构802可以发送内容请求，接收包含主加密内容的响应。重加密密钥获得机构804可以获得用户特定的重加密密钥。此用户特定的重加密密钥可以由内容生产者生成和/或之前缓存于中间存储器上。重加密密钥获得机构804还可以生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包，基于兴趣包中的信息，还接收包括用户特定的重加密密钥的内容对象。当生成的兴趣包还包括用户认证信息时，定价和支付机构810可以基于生成的兴趣包中的信息接收包括与定价有关的信息的内容对象。定价和支付机构810还可以生成包括与支付有关的信息的第二兴趣包。
重加密机构806可以通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容，用户特定的加密内容只能由用户特定的解密密钥解密。重加密机构806可以由客户端装置或中间存储器执行。解密机构808可以通过使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。
发送机构812可以由中间存储装置将经转换的用户特定的加密内容发送到客户端装置，因此允许客户端装置利用解密机构808来通过使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。
对称密钥机构814可以包括从通信机构802接收的内容，其中，所接收的内容是使用对称密钥加密的，其中，对称密钥已经被例如内容生产者使用主加密密钥加密。对称密钥机构814从重加密密钥获得机构804获得用户特定的重加密密钥。对称密钥机构814还包括重加密机构，重加密机构通过以下步骤转换对称密钥加密内容：使用用户特定的重加密密钥将主加密对称密钥重加密成用户特定的加密对称密钥；使用用户特定的解密密钥解密重加密的对称密钥；以及使用解密对称密钥解密对称密钥加密内容。
图9图解说明根据本发明的实施例促进使用重加密处理加密内容的示例性计算机和通信系统902。计算机和通信系统902包括处理器904、存储器906和存储装置908。存储器906可以包括充当管理存储器的易失性存储器(例如RAM)，可以用来存储一个或多个内存池。而且，计算机和通信系统902可以耦连到显示装置910、键盘912和定位装置914。存储装置908可以存储操作系统916、内容处理系统918和数据932。
内容处理系统918可以包括指令，这些指令在由计算机和通信系统902执行时，可以使计算机和通信系统902执行本申请中描述的方法和/或过程。具体地，内容处理系统918可以包括用于发送内容请求和接收包含主加密内容的响应的指令(通信机构920)。而且，内容处理系统918可以包括用于获得用户特定的重加密密钥的指令，其还包括生成包括对用户特定的重加密密钥的请求的兴趣包，还基于包括用户特定的重加密密钥的兴趣包中的信息接收内容对象(重加密密钥获得机构922)。内容处理系统918还可以包括用于基于所生成的兴趣包中的信息接收包括与定价有关的信息的内容对象的指令以及用于生成包括与支付有关的信息的第二兴趣包的指令(定价和支付机构928)。
内容处理系统918还可以包括用于通过使用用户特定的重加密密钥重加密主加密内容的指令，以将主加密内容转换成用户特定的加密内容，用户特定的加密内容只能由用户特定的解密密钥解密(重加密机构924)。内容处理系统918可以包括用于发送经转换的用户特定的加密内容的指令(发送机构930)。内容处理系统918还可以包括用于通过使用用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容的指令(解密机构926)。
数据932可以包括通过本申请中描述的方法和/或过程作为输入请求的或作为输出生成的任何数据。具体地，数据932可以存储一个或多个用户的至少主加密内容、密码密钥(例如，用户特定的公钥、用户特定的解密密钥或者用户特定的重加密密钥)和对于一个或多个用户的用户特定的加密内容。
在此详细描述中描述的数据结构和代码通常存储于计算机可读存储介质上，计算机可读存储介质可以是可以存储代码和/或数据以由计算机系统使用的任何装置或介质。计算机可读存储介质包括但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁和光存储装置(诸如磁盘驱动器、磁带、CD(光盘)、DVD(数字通用盘或数字视频盘))或能够存储现在已知或以后开发的计算机可读介质的其它介质。
在详细描述部分描述的方法和过程可以体现为代码和/或数据，这些代码和/或数据可以存储在如上文描述的计算机可读存储介质中。当计算机系统读、执行计算机可读存储介质上存储的代码和/或数据时，计算机系统执行体现为数据结构和代码并存储于计算机可读存储介质中的方法和过程。
而且，上面描述的方法和过程可以包括于硬件模块或设备中。这些模块或设备可以包括但不限于专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)、在特定时间执行特定软件模块或代码片段的专用或共用处理器，和/或现在已知或以后开发的其它可编程逻辑器件。当硬件模块或设备被激活时，他们执行其中包括的方法和过程。

Claims (8)

1.一种处理加密内容的设备，包括：
通信机构，所述通信机构响应于内容请求，接收已经基于主加密密钥加密的主加密内容；
重加密密钥获得机构，所述重加密密钥获得机构获得用户特定的重加密密钥；以及
重加密机构，所述重加密机构通过使用所述用户特定的重加密密钥重加密所述主加密内容，以将所述主加密内容转换成用户特定的加密内容，所述用户特定的加密内容只能由用户特定的解密密钥解密，
从而在不需要内容源分发用户特定的加密内容的情况下促进用户特定内容的安全分发。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述通信机构还包括通过客户端计算装置基于用户或所述客户端计算装置的身份确定内容请求，
并且其中，所述重加密密钥获得机构还包括：
生成包括请求用户特定的加密密钥的兴趣包；
基于所述兴趣包中的信息接收包括所述用户特定的加密密钥的内容对象；以及
解密机构，所述解密机构通过使用所述用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所生成的兴趣包包括以下当中的一个或多个：
所述用户的公钥；以及
与所请求的用户特定的重加密密钥对应的内容的名称。
4.根据权利要求2所述的设备，其中，所生成的兴趣包包括与所述用户有关的认证信息。
5.根据权利要求2所述的设备，还包括定价和支付机构，所述定价和支付机构：
通过所述客户端计算装置基于所述兴趣包中的信息，接收包括与定价有关的信息的内容对象；以及
生成包括与支付有关的信息的另一兴趣包。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，通过所述重加密机构重加密所述主加密内容是通过与以下当中的一个或多个关联的中间存储装置执行的：
认证分销商；
认证零售商；
存储装置，所述存储装置特别针对特殊的互联网服务提供商ISP选择；以及
任何介质，所述任何介质能够缓存所述主加密内容和对应的用户特定的重加密密钥。
7.根据权利要求6所述的设备，还包括发送机构，其中，中间存储装置向客户端计算装置发送经转换的用户特定的加密内容，从而允许所述客户端计算装置使用所述用户特定的解密密钥解密经转换的用户特定的加密内容。
8.根据权利要求1所述的设备，还包括对称密钥机构，其中，从所述通信机构接收的内容是使用对称密钥加密的，并且其中，所述对称密钥已经使用所述主加密密钥加密，
并且其中将接收的主加密内容进行转换的所述重加密机构被进一步配置为：
使用所述用户特定的重加密密钥，将主加密对称密钥重加密成用户特定的加密对称密钥，
使用所述用户特定的解密密钥对重加密对称密钥进行解密，以及
使用解密对称密钥对对称密钥加密内容进行解密。
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