网络编码下的网络电视条件接收系统关键技术

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1、网络编码下的网络电视条件接收系统关键技术文章编号:1001-9081(2012)01-0066-04doi:10.3724/SPJ.1087.2012.00066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、AdHoc、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

2、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嚳Abstract:Networkcodinghastheadvantageofprovidinghighernetworkthroughput,usingbandwidthefficientlyandbalancingthe

3、traffic,whichissuitableforwirelessnetworks,AdHoc,P2Pcontentdistributionandstreamingmediaservice,especiallyforlnternet?TV.Theauthorsdidsomeresearchintotheconditionalaccesssystemforlnternet?TVundernetworkcoding,proposedaschemeforconditionalaccesstechniquebasedonRandomLinearNetworkCoding(RLNC)

4、andSecurePracticalNetworkCoding(SPOC),andhierarchicalkeydistribution.Thisschemealsoprovideddifferentmediaqualitytodifferentpayingcustomers.Theschemehaslow?complexitycryptographicoverhead,anditisthussuitableforthereal?timeencryptionofstreamingmedia.Theperformanceanalysisshowsthattheproposeds

5、chemeimprovesthethroughputoflnternet?TV,thequantityofencrypteddataisfarlessthanthetraditionalmethods,andthehierarchicalgroupkeydistributioneffectivelysolvestheproblemofkeydistribution.Keywords:dataandcomputersecurity;networkcoding;conditionalaccesssystem;hierarchygroupkeydistribution;multi?

6、resolution;lnternet?TV0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(NetworkCoding)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、AdHoc及P2P等领域。Koetter等［2］运用离散随机过程的方法，给出了一

7、种线性网络编码的构造方法，？说明？LCM(Linear?CodeMulticast)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=zXM?l?t就能准确译出信源发送的原始信息。？Ho等［3］、Chou等［4-5］提出了一种可行的分布式网络编码的实现方法：随机网络编码(RandomNetworkCoding,RNC)，该方法基于一种随机选择编码向量的策略：对于除了信宿节点外的所有中间节点，只要在一个足够大的有限域上这句话