[논문]Linux Server/client 구조에서 MPEG-21 IPMP의 용용 및 구현

최용수; 김기섭; 김형중; 한형석

문제 정의

제안된 논문에서는 현재의 인터넷 서비스에서 대두되고 있는 미디어 서비스에 초점을 두어 기존의 금액 지불 및 사용자 ID와 Password에 의해서만 이루어지던 Content와 관련된 서비스들을 위에서 언급한 Watermarking 기술 및 MPEG에서 채택되고 있는 IPMP라는 시스템을 통하여 안전한 서버/클라이언트 네트워크 구조에서 구현되도록 하였다. Watermarking 기술의 경우는 이미 제안된 시스템에 포함된 부분이므로 이 논문에서는 IPMP 기술의 관점에서 보여주고자 한다. 이러한 IPMP기술을 사용하기 위하여 Objectlab에서 제공하는 Open IPMP Reference Software를 통하여 시스템을 구성하였다.
이러한 IPMP기술을 사용하기 위하여 Objectlab에서 제공하는 Open IPMP Reference Software를 통하여 시스템을 구성하였다. 이 논문에서 사용하는 IPMP 시스템은 공인된 CA(Certificate Authority)를 통해 서비스에 연결된 여러 형태의 사용자들이 Protocol을 통해 인증을 받고 미디어를 체공해주거나 또는 그러한 미디어를 서비스 받는 시스템을 만드는 것을 목적으로 하였다. 기존의 MPEG, ISMA와 같은 동영상 표준들을 준수하며 차세대 미디어 표준인 MPEG-21 기반의 서비스를 제공해주기 위하여 표준에서 XML 스키마로서 제공되는 REL(Rights Expression Language)을 채용하였다.
이 논문에서 참조 소프트웨어로서 사용하는 OpenIPMP 시스템에서는 IPMP구현 위주로 만들어져 모든 로그온 시용자들이 CO, CP 그리고 LMS등의 모든 역할을 수행하도록 하였으나 우리가 본 논문의 목적에 맞는 시스템을 구현함에 있어서는 현재 이러한 IPMP 엔진을 사용하게 될 환경인 일반 웹 비즈니스 환경에 맞추기 위하여 DB구성 및 로그온등의 로직들을 추가 및 변경함으로 각각의 역할을 가진 웹 사용자들이 엄격히 분리된 페이지들에 각자들의 동작을 수행하도록 하였다

제안 방법

CP: 정보제공자로 컨텐츠의 제작 및 Server 로의 제공하며 기존의 시스템에서 제공하던 컨텐츠 정보에 XML로 작성된 MPEG-21 REL문서를 추가하였다.
사용하고자 하는 사람을 말한다. IPMP 환경을 만족시켜주기 위하여 일반적인 미디어 플레이어 추가적인 기능들을 사용할 수 있는 형태로 플레이어를 수정하였다.
또한 참조 소프트웨어에서 정보제공자, 사용자등과 같은 모듈별로 각기 다른 서비스를 사용할 수 있도록 분리하였고 OpenIPMP 시스템에서 사용한 Beans 파일 및 DB 들에 변경 및 추가 작업을 수행하여 MPEG-21 에서 제안하는 서비스 환경에 맞도록 IPMP 시스템을 변경하였다. MPEG-21 IPMP의 표준에 따라 REL(XML 문서)를 채용함으로서 P12라는 암호환 된 Key파일에 의해 컨텐츠의 서비스에 제한을 가하던 것을 XML문서 내의 파라미터들을 추가적으로 제어조건에 포함함으로서 Content의 서비스에서 한결 보안성이 높아지도록 하였다. 또한 운영체제의 확장성을 고려하여 Linux 운영체제에서 서버 및 클라이언트 동작들이 이루어지도록 패키저 및 플레이어와 그에 관련된 사항들을 최적의 상태로 구성하도록 하였다.
509 Certificates를 사용하여 인증서로 사용하였다. 그리고 전송중 키를 보호하기 위해 Secure Sockets Layer(SSL)을 사용하여 통신선로의 보안을 담당하게 하였다.
설치하여야 한다. 그에 맞추어 여러 가지 프로그램 환경(컴파일러, 데몬)들을 구축하였다. 현재 사용되는 많은 웹 서비스가 Mobile의 형태로 많이 진행되는 추세이므로 추후 Set-Top Box형태의 서비스로 전환하는 것도 검토 가능할 것이다.
REL문서의 표준에서 제안하는 라이센스 관련 파라미터들은 NotAfter, NotBefore, NumberOfPlay, Start Date, EndDate, AfterOfLicense 등이 있다. 기존의 LMS라 함은 DOI 혹은 DID정보를 통해 위의 파라미터와 같은 역할을 하는 값들을 제공하였지만 MPEG-21 에서는 REL 문서에 이러한 값들을 포함시켜 사용하므로 본 시스템의 LMS는 REL문서속에 존재하는 이 값들을 기존의 LMS가 관리하는 DB의 필드들에 위치시킴으로써 REL 문서와 연동하는 LMS를 구현하였다.
MPEG-21 IPMP의 표준에 따라 REL(XML 문서)를 채용함으로서 P12라는 암호환 된 Key파일에 의해 컨텐츠의 서비스에 제한을 가하던 것을 XML문서 내의 파라미터들을 추가적으로 제어조건에 포함함으로서 Content의 서비스에서 한결 보안성이 높아지도록 하였다. 또한 운영체제의 확장성을 고려하여 Linux 운영체제에서 서버 및 클라이언트 동작들이 이루어지도록 패키저 및 플레이어와 그에 관련된 사항들을 최적의 상태로 구성하도록 하였다. 이러한 복잡한 IPMP 시스템도 사용자(CO)는 쉽게 사용할 수 있도록 Content파일 검색 및 연결등을 도와주는 데몬 프로그램의 실행 등으로 기존의 시스템에서 구현되지 않았던 사용자 지향 동작들을 추가 개발하였다.
기존의 MPEG, ISMA와 같은 동영상 표준들을 준수하며 차세대 미디어 표준인 MPEG-21 기반의 서비스를 제공해주기 위하여 표준에서 XML 스키마로서 제공되는 REL(Rights Expression Language)을 채용하였다. 또한 이 기술을 실제 웹 컨텐츠 비즈니스에 적용하기 위하여 시스템의 동작을 MD(Media Distributor), CMS (Content Management Server), LMS (License Management Server), CP(Content Provider), CO(Consumer)의 경우들로 구분함으로써 각각들이 독립적인 동작을 하도록 하였으며 일반적인 웹에서 제공하는 컨텐츠 서비스 로직들(호원 가입 및 권한 부여)을 동작을 구현함에 있어 기본으로 하였다. 모든 모듈들의 동작은 기본적으로 JAVA기반으로 이루어지며 Java Beans를 채용하여 객체 단위의 동작들을구현하며 웹에서의 뛰어난 보안성을 보장 받을 수 있다.
서비스 환경(Business Logic)을 기본 모델로 제작이 되어져 있어 실제 시스템에 적용하는 것이 용이할 것이다. 또한 참조 소프트웨어에서 정보제공자, 사용자등과 같은 모듈별로 각기 다른 서비스를 사용할 수 있도록 분리하였고 OpenIPMP 시스템에서 사용한 Beans 파일 및 DB 들에 변경 및 추가 작업을 수행하여 MPEG-21 에서 제안하는 서비스 환경에 맞도록 IPMP 시스템을 변경하였다. MPEG-21 IPMP의 표준에 따라 REL(XML 문서)를 채용함으로서 P12라는 암호환 된 Key파일에 의해 컨텐츠의 서비스에 제한을 가하던 것을 XML문서 내의 파라미터들을 추가적으로 제어조건에 포함함으로서 Content의 서비스에서 한결 보안성이 높아지도록 하였다.
본 논문에서 구현한 시스템은 서론에서 설명한 바와 같이 크게 co, CP, MD, LMS, CMS의 부분들로 나누어진다. 시스템의 계략도가 그림 1에서 나타나 있다.
이렇게 저장된 정보들을 사용자(CO)들이 선택하게 되면 선택된 컨텐츠에 대한 서비스를 실행하게 되는 것이다. 본 논문에서는 CMS의 동작 및 LMS의 동작을 돕기 위하여 DB 필드를 추가, 갱신 하였으며 표 1에 각 세부 내용을 표시하였다.
ID는 3번으로 설정된다. 앞의 단계에서 생성된 IPMP Meta context를 비디오 및 오디오 파일에 encryption하기 위해서 비디오 및 오디오를 각각의 sample 단위로 나누어 호출한다. 이때 사용되는 encryption 알고리즘은 “block cipher mode”를 사용하였으며 그림 5 와 같은 과정을 수행한다.
그 기준에 상응하기 위하여 IPMP Media Context를 생성하여야 한다. 이러한 Context를 생성하기 위하여 CreateMediaTracks 함수를 사용하여 MP4파일에서 사용되는 IPMP meta 데이터를 MP4파일 내부에 저장한다. 이것은 기존에 IPMP meta 데이터를 디지털 미디어가 포함하고 있다면 이를 갱신하고, 포함하지 않는다면 새로이 생성하여 저장을 한다.
Watermarking 기술의 경우는 이미 제안된 시스템에 포함된 부분이므로 이 논문에서는 IPMP 기술의 관점에서 보여주고자 한다. 이러한 IPMP기술을 사용하기 위하여 Objectlab에서 제공하는 Open IPMP Reference Software를 통하여 시스템을 구성하였다. 이 논문에서 사용하는 IPMP 시스템은 공인된 CA(Certificate Authority)를 통해 서비스에 연결된 여러 형태의 사용자들이 Protocol을 통해 인증을 받고 미디어를 체공해주거나 또는 그러한 미디어를 서비스 받는 시스템을 만드는 것을 목적으로 하였다.
이러한 동작들을 수행함에 있어 본 논문에서 제안한 시스템은 일반 PC환경에서 Linux 운영체제 기반으로 동작하는 것을 기본으로 하였고 일반적인 형식의 미디어 플레이 기능에 IPMP 프로토콜을 만족시키는 기능을 추가한 플레이어를 설치하여야 한다. 그에 맞추어 여러 가지 프로그램 환경(컴파일러, 데몬)들을 구축하였다.
또한 운영체제의 확장성을 고려하여 Linux 운영체제에서 서버 및 클라이언트 동작들이 이루어지도록 패키저 및 플레이어와 그에 관련된 사항들을 최적의 상태로 구성하도록 하였다. 이러한 복잡한 IPMP 시스템도 사용자(CO)는 쉽게 사용할 수 있도록 Content파일 검색 및 연결등을 도와주는 데몬 프로그램의 실행 등으로 기존의 시스템에서 구현되지 않았던 사용자 지향 동작들을 추가 개발하였다.
고전전인 암호화 방법에서 암호화되어진 문서도 시각적으로 원본과 전혀 차이가 생기지 않도록 하는 Watermarking이라는 방법이 최근 몇 해 동안 많이 연구되어 지고 있다. 제안된 논문에서는 현재의 인터넷 서비스에서 대두되고 있는 미디어 서비스에 초점을 두어 기존의 금액 지불 및 사용자 ID와 Password에 의해서만 이루어지던 Content와 관련된 서비스들을 위에서 언급한 Watermarking 기술 및 MPEG에서 채택되고 있는 IPMP라는 시스템을 통하여 안전한 서버/클라이언트 네트워크 구조에서 구현되도록 하였다. Watermarking 기술의 경우는 이미 제안된 시스템에 포함된 부분이므로 이 논문에서는 IPMP 기술의 관점에서 보여주고자 한다.

대상 데이터

다양해 질것이다. 본 논문에서 제안한 MPEG-21 IPMP엔진 및 서비스 웹 환경들은 현재 사용되고 있는 멀티미디어 컨텐츠의. 서비스 환경(Business Logic)을 기본 모델로 제작이 되어져 있어 실제 시스템에 적용하는 것이 용이할 것이다.

이론/모형

이 논문에서 사용하는 IPMP 시스템은 공인된 CA(Certificate Authority)를 통해 서비스에 연결된 여러 형태의 사용자들이 Protocol을 통해 인증을 받고 미디어를 체공해주거나 또는 그러한 미디어를 서비스 받는 시스템을 만드는 것을 목적으로 하였다. 기존의 MPEG, ISMA와 같은 동영상 표준들을 준수하며 차세대 미디어 표준인 MPEG-21 기반의 서비스를 제공해주기 위하여 표준에서 XML 스키마로서 제공되는 REL(Rights Expression Language)을 채용하였다. 또한 이 기술을 실제 웹 컨텐츠 비즈니스에 적용하기 위하여 시스템의 동작을 MD(Media Distributor), CMS (Content Management Server), LMS (License Management Server), CP(Content Provider), CO(Consumer)의 경우들로 구분함으로써 각각들이 독립적인 동작을 하도록 하였으며 일반적인 웹에서 제공하는 컨텐츠 서비스 로직들(호원 가입 및 권한 부여)을 동작을 구현함에 있어 기본으로 하였다.
앞의 단계에서 생성된 IPMP Meta context를 비디오 및 오디오 파일에 encryption하기 위해서 비디오 및 오디오를 각각의 sample 단위로 나누어 호출한다. 이때 사용되는 encryption 알고리즘은 “block cipher mode”를 사용하였으며 그림 5 와 같은 과정을 수행한다.

후속연구

기존의 OpenIPMP 시스템에서는 정보제공자가 직접 컨텐츠에 대한 사용기한 등의 정보들을 입력하였다. 하지만 본 논문에서 구현하고자 하는 시스템은 정보 제공자가 REL문서를 통해 전송한 내용들을 DB에 저장하고 이 정보들을 바탕으로 서비스를 사용할 수 있는 Licenser가 유효한지를 판단하게 될 것이다. 이러한 정보들에 수정이 필요할 경우 정보 제공자가 새로운 REL문서를 전송하는 대신 웹페이지를 통해 각각의 내용을 함으로써 원래의 REL문서에 대한 변경이 가능하다 또한 일반 사용자(CO)가 다운로딩 또는 스트리밍 서비스를 받고자 할때 DB에 있는 REL 관련 필드들을 바탕으로 XML문서를 만들어 일반 사용자에게 전송해 줌으로써 사용자 PC 에 존재하는 플레이어가 동작함에 있어 사용 제한 및 관리를 도와주게 된다.
그에 맞추어 여러 가지 프로그램 환경(컴파일러, 데몬)들을 구축하였다. 현재 사용되는 많은 웹 서비스가 Mobile의 형태로 많이 진행되는 추세이므로 추후 Set-Top Box형태의 서비스로 전환하는 것도 검토 가능할 것이다.

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