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문제 정의
- 이에 본 논문에서는 P2P 구조상에서 DRM 기능이 지원되면서도 기존의 P2P 구조를 전혀 바꾸지 않고 P2P 시스템의 높은 확장성과 분산 처리 성능을 지원할 수 있는 방안을 제안한다. 제안된 시스템은 고정적인 DRM 서버가 존재하지 않아 추가적인 시설의 증강 없이 높은 확장성를 제공할 수 있고, 하나의 보호된 콘텐츠에 대해 여러 Peer 노드들이라 이 센스 발급 서버의 역할을 수행할 수 있도록 하여 P2P의 높은 분산 처리 성능과 안정적인 DRM 서비스를 지원할 수 있다.
- DRM의 경우 일반적으로 서버- 클라이언트 구조를 기반으로 해서 연구가 이루어지고 있는 상 태이몌5~7] 아직까지는 P2P 구조에 적합한 방안이 제시되 지 못하고 있다. 이에 본 논문에서는 콘텐츠 보호를 위해 서버-클라이언트 구조가 아닌 P2P 구조에서 콘텐츠 패키징, 콘텐츠 배포, 라이센스 발급 등의 DRM 기능이 가능한 DRM이 적용된 P2P 모델을 제안한다.
- 이에 본 논문은 기존의 P2P 시스템에서 기존구조에 변화를 주지 않고 DRM을 지원할 수 있는 P2P 환경에서 콘텐츠 보호를 위한 DRM이 적용된 P2P 모델을 제안한다. 제안된 방안은 콘텐츠 보호를 라이센스 발행을 통하여 지원하며 DRM 시스템에서 요구하는 기능을 기존의 P2P 구조에 맞도 록 적용하였으므로 P2P의 높은 확장성과 분산 처리 성능을 지원할 수 있다.
제안 방법
- Peer 노드 검색 및 라이센스 발급 (그림 5)에서 4번과 5번에 해당하는 과정으로써 Peer 노 드가 콘텐츠에 대한 라이센스를 발급받기 위해서는 라이센 스 발급이 가능한 Peer 노드를 검색해야 하는데, 이를 위해 Super 노드는 자신의 파일 리스트 내에서 파일과 동일한 해 시 값을 데이터로 가지는 라이센스 발급 정보를 검색하여 라이센스 발급 가능 Peer 노드를 알려준다. Peer 노드는 이들 노드 중 하나를 선택하여 라이센스 발급을 요청하게 되 고, 라이센스 발급 가능 Peer 노드는 발급요청을 한 Peer 노드에 대한 인증 과정을 거친 후 라이센스를 발급한다.
- 기존의 P2P 시스템에서는 Peer 노드가 Super 노드에 접속 시 자신의 공유 콘텐츠 리스트만 전송하여 Super 노드에 등록하였지만, 제안하는 모델에서는 라이센스의 검색을 위한 라이센스 리스트도 Super 노드에서 유지되게 해야 하므로 Peer A는 Super 노드에 접속하거나 갱신이 필요할 때 자신의 콘텐츠 파일의 해시값과 함께 Peer A 자신이 발행 가능한 라이센스에 관한 메타정보나 결제정보, 권한 정보 등을 Super 노드에 전송하여 등록한다.
- 분산 모델은 모든 DRM 기능을 Peer 노드에서 수행하나 안전한 키 관리 방안이 제시되지 않았으므로 낮은 보안성을 가지며 반 분산 모델은 사용자 인증을 DRM 서버에 맡기므로 비교적 높은 보안성을 가진다. 본 논문에서 제안하는 모델은 라이센스의 발급과 전송 시에 제안한 키 관리 방안을 사용함으로써 비교적 높은 보안성을 지닌다. 라이센스 발급 분산처리 능력 관점에서 서버-클라이언트 기반 모델은 모든 라이센스를 서버가 발행하므로 서버의 장애나 오류 시 라이센스를 발급받을 수 없으며 라이센스 발급 요청에 대해 서버의 처리능력이 따라가지 못할 수 있다.
- 본 논문에서는 먼저 DRM과 P2P 간의 융합이 시도된 기존의 연구내용을 크게 3가지로 나누어 살펴보고 장점과 한 계를 알아본 뒤, P2P 상에서 콘텐츠 보호를 지원하기 위해 DRM이 적용된 P2P 모델을 제안한다. 제안하는 모델은 기존의 P2P가 가지는 FastTrack과 같은 프로토콜을 통한 높은 분산처리 능력과 P2P 구조가 가지는 높은 확장성능을 저하 시키지 않으면서 콘텐츠 보호를 위한 라이센스 발급 가능하다.
- 본 장에서는 별개의 DRM 서버가 존재하지 않고 각 Peer 노드에서 모든 DRM 기능을 수행할 수 있는 콘텐츠 보호를 위한 DRM이 적용된 P2P 모델을 제안한다.
- 순수한 P2P는 모든 P2P 상의 기능들이 Peer 노드들로 구성되고 수행되지만 기존의 DRM이 적용된 P2P 모델인 서버 -클라이언트 기반 모델, 분산 모델 반 분산 모델에서는 라이센 스 발행기능과 라이센스 검색 기능을 포함한 DRM 기능을 지원하기 위하여 P2P 상에 독립된 개체인 서버를 추가하였다. 특히 라이센스 발행에 관한 모든 기능들은 서버에서 관리하였으므로 수천에서 수백만의 Peer 노드에게 이러한 서비스를 수행하기 위해서 서버는 걸리는 부하는 클 수밖에 없다.
- 기존의 P2P에서는 Peer 노드가 P2P에 접속할 시에 Super 노드로 자신의 공유 파일 리스트를 전송한다. 이때 제안하는 모델에서는 파일 리스트뿐만 아니라, 자신이 발행할 수 있는 라이센스에 대한 정보인 라이센스 발급 정보를 전송한다. 라이센스 발급 정보에는 Peer 노드에서 라이센스에 대한 검색이 용이하도록 해당 콘텐츠의 해시값과 Peer 노드가 발 행할 수 있는 사용 권한 정보가 포함된다.
- 제안된 DRM이 적용된 P2P 모델의 Peer 노드는 기존의 P2P 기능 모듈에 더불어 인증서와 DRM 수행 모듈로 구성된다. DRM 수행 모듈은 원본 콘텐츠를 콘텐츠 암호화 키 (Content Encryption Key: CEK)로 암호화하고 콘텐츠 메타 데이터 등과 함께 패키징하여 보호된 콘텐츠로 만드는 패키 저와 CEK를 저장하는 안전한 데이터베이스(Secure DB), 그리고 라이센스를 발급하거나 라이센스에서 CEK를 추출하여 보호된 콘텐츠를 사용할 수 있게 하는 라이센스 핸들러 (License Handler)로 구성된다.
- 제안된 방안은 콘텐츠 보호를 라이센스 발행을 통하여 지원하며 DRM 시스템에서 요구하는 기능을 기존의 P2P 구조에 맞도 록 적용하였으므로 P2P의 높은 확장성과 분산 처리 성능을 지원할 수 있다. 제안된 방안은 콘텐츠 배포 시 FastTrack 과 FastTrack 호환, 계열 프로토콜의 분산처리 능력을 전혀 저하시키지 않으며, 라이센스 발급 시 P2P 환경의 분산 처리를 활용하여 여러 Peer 노드가 라이센스 발급 서버 역할을 수행함으로써 높은 라이센스 발급 분산 처리를 제공한다. 본 논문에서 제안하는 DRM이 적용된 P2P 모델은 보다 다양한 비즈니스 모델과 결합하여 사용될 수 있으며 또한 다른 모델들은 DRM 서버와 같은 새로운 장비의 추가가 필요하지만 제안하는 모델은 기존의 구조를 그대로 사용하고 실제 소프트웨어의 업그레이드만으로 구현할 수 있는 등이 점이 있다.
- 제안하는 모델은 Super 노드가 각 Peer 노드들의 발행가 능 한 라이센스 리스트를 유지하여 라이센스 검색과 발행이 가능하다. (그림 4)에서 볼 수 있듯이 라이센스 발급 시에 Peer 노드는 기존의 콘텐츠 검색과 동일한 방법으로 라이센 스를 검색하게 되고 Peer 노드는 검색 결과 내에서 사용 가능한 라이센스를 선택하여 다운로드하게 된다.
- 본 논문에서는 먼저 DRM과 P2P 간의 융합이 시도된 기존의 연구내용을 크게 3가지로 나누어 살펴보고 장점과 한 계를 알아본 뒤, P2P 상에서 콘텐츠 보호를 지원하기 위해 DRM이 적용된 P2P 모델을 제안한다. 제안하는 모델은 기존의 P2P가 가지는 FastTrack과 같은 프로토콜을 통한 높은 분산처리 능력과 P2P 구조가 가지는 높은 확장성능을 저하 시키지 않으면서 콘텐츠 보호를 위한 라이센스 발급 가능하다.
이론/모형
- (그림 6)은 본 논문에서 제안된 모델에서 인증서와 공개키 기반 암복호화 알고리즘이 어떻게 쓰여지는지 보여주는 예이며 일반적인 형태의 구조이며 [8] 의 키 관리 방안을 참고하였다. 보호된 콘텐츠 자체는 대칭 키(Secret Key)로 암호화 되지만, 보호된 콘텐츠에 접근할 수 있게 하는 CEK를 포함한 라이센스는 라이센스를 구매한 사용자의 공개키로 암호화되므로 사용자의 개인 키 (Private Key)를 이용해서만이 접근할 수 있다.
- 키 관리방안은 참고문헌 [9] 의 표기법을 사용하여 표현하였다.
성능/효과
- 또한 Super 노드는 DRM 서버와 같이 기존의 P2P 모델에서 이질적인 존재가 아니라 본래 P2P 모델 안에 존재하는 객체이며 이는 P2P 네트워크상에 고정된 것이 아니라 동 적으로 생성 소멸된다. DRM 서버는 DRM 기능을 대부분 수행하지만 본 논문에서의 Super 노드는 Peer 노드에서 요구하는 라이센스를 기존의 콘텐츠 검색과 같은 방법으로 검색하여 결과를 돌려주는 역할을 하며 Super 노드 자신에게 연결된 Peer 노드들의 라이센스 발급 정보 리스트를 유지하는 핵심적인 기능을 수행한다.
- 모든 P2P 상의 Peer 노 드는 콘텐츠를 검색하듯이 라이센스를 검색할 수 있고 Super 노드는 자신의 라이센스 리스트에 있는 정보를 결과로 Peer 노드들에게 전달할 수 있다. 검색 결과로 Peer 노드는 자신 이 원하는 라이센스를 발행할 수 있는 Peer 노드 군을 얻게 되어 선택하여 라이센스를 발급받을 수 있다.
- 제안된 방안은 콘텐츠 배포 시 FastTrack 과 FastTrack 호환, 계열 프로토콜의 분산처리 능력을 전혀 저하시키지 않으며, 라이센스 발급 시 P2P 환경의 분산 처리를 활용하여 여러 Peer 노드가 라이센스 발급 서버 역할을 수행함으로써 높은 라이센스 발급 분산 처리를 제공한다. 본 논문에서 제안하는 DRM이 적용된 P2P 모델은 보다 다양한 비즈니스 모델과 결합하여 사용될 수 있으며 또한 다른 모델들은 DRM 서버와 같은 새로운 장비의 추가가 필요하지만 제안하는 모델은 기존의 구조를 그대로 사용하고 실제 소프트웨어의 업그레이드만으로 구현할 수 있는 등이 점이 있다.
- 반 분산 모델도 분산 모델과 동일한 문제점을 가 지며 사용자 인증 기능을 DRM 서버에 둠으로서 보안성은 향상 시킬 수 있으나 라이센스 발급처리 능력에 있어서는 더욱 서버의 부하를 가중시킨다. 본 논문에서 제안하는 모델은 DRM 서버가 존재하지 않으면서도 FastTrack 프로토 콜을 수정하여 라이센스를 검색한 후 Peer 노드 간의 라이센 스 발급이 가능하고, 라이센스 발급 가능한 Peer 노드를 여러 개 검색하여 찾을 수 있으면 라이센스 자체도 여러 Peer 노드들 중에서 발급받을 수 있으므로 가장 높은 라이센스 발급 분산 처리능력을 나타낸다.
- 이 때문에 라이센스를 발행하는 Peer 노드에서 P2P 상의 다양한 시스템 환경을 고려할 수 있어야 하며 이를 위해 본 논문의 (그림 6)의 Peer A는 StepO-2의 과정에서 Super 노드에 라이센스를 등록할 때 하나의 콘텐츠에 대하여 사용 권한 설정이 각기 다른 하나 이상의 라이센스를 설정하여 등록함으로써 P2P상의 다양한 시스템 환경을 지원하도록 할 수 있다. 예를 들어 Peer A가 사용 횟수와 사용 시간을 사용 권한으로 가지는 라이센스를 작성할 수 있는 Peer 노드라면 사용 횟수가 3인 라이센스 1과 사용 시간이 2일로 설정된 라이센스 2를 Super 노드에 등록한다.
- 제안된 모델에서 콘텐츠를 대칭 키로 암호화한 후 이 콘텐츠를 암호화하는데 사용된 대칭키(CEK: Content Encryption Key)를 Peer 노드 간에 (그림 6)의 키 관리 방안을 이용하여 전송함으로써 안전하게 라이센스를 Peer 노드로 전송 할 수 있다.
- 이에 본 논문은 기존의 P2P 시스템에서 기존구조에 변화를 주지 않고 DRM을 지원할 수 있는 P2P 환경에서 콘텐츠 보호를 위한 DRM이 적용된 P2P 모델을 제안한다. 제안된 방안은 콘텐츠 보호를 라이센스 발행을 통하여 지원하며 DRM 시스템에서 요구하는 기능을 기존의 P2P 구조에 맞도 록 적용하였으므로 P2P의 높은 확장성과 분산 처리 성능을 지원할 수 있다. 제안된 방안은 콘텐츠 배포 시 FastTrack 과 FastTrack 호환, 계열 프로토콜의 분산처리 능력을 전혀 저하시키지 않으며, 라이센스 발급 시 P2P 환경의 분산 처리를 활용하여 여러 Peer 노드가 라이센스 발급 서버 역할을 수행함으로써 높은 라이센스 발급 분산 처리를 제공한다.
- 이에 본 논문에서는 P2P 구조상에서 DRM 기능이 지원되면서도 기존의 P2P 구조를 전혀 바꾸지 않고 P2P 시스템의 높은 확장성과 분산 처리 성능을 지원할 수 있는 방안을 제안한다. 제안된 시스템은 고정적인 DRM 서버가 존재하지 않아 추가적인 시설의 증강 없이 높은 확장성를 제공할 수 있고, 하나의 보호된 콘텐츠에 대해 여러 Peer 노드들이라 이 센스 발급 서버의 역할을 수행할 수 있도록 하여 P2P의 높은 분산 처리 성능과 안정적인 DRM 서비스를 지원할 수 있다.
- (그림 4)에서 볼 수 있듯이 라이센스 발급 시에 Peer 노드는 기존의 콘텐츠 검색과 동일한 방법으로 라이센 스를 검색하게 되고 Peer 노드는 검색 결과 내에서 사용 가능한 라이센스를 선택하여 다운로드하게 된다. 제안하는 DRM이 적용된 P2P 모델은 콘텐츠 발급뿐 아니라 라이센스 발급 시에도 높은 분산처리 능력을 보여주게 된다.
- 제안하는 모델에서 가장 큰 역할을 하는 것은 라이센스 리스트 유지기능과 라이센스 검색 질의에 대한 결과를 전달 기능을 가진 Super 노드이다. 이 Super 노드가 라이센스를 발행할 수 있는 Peer 노드를 찾아주는 역할을 함으로써 DRM 서버를 유지하지 않고 DRM 기능을 P2P 상에 유기적으로 결합시킬수 있다.
- 즉, DRM 기능의 추가로 인해 부가되는 부하량을 기존의 P2P에서와같이 모든 peer 노드에 분산시키면서 서버 자체 가 존재하지 않으므로 서버 부하 측면에서 가장 우수하다. 보안성 관점에서 서버-클라이언트 기반 모델은 모든 DRM 기능을 서버에서 수행하므로 높은 가장 높은 보안성을 가지게 된다.
- 하지만 본 모델은 기존의 모델과는 달리 서버의 기능 중 라이센스 발행기능을 Peer 노드에 추가하고 라이센스 검색 기능을 Super 노드가 된 Peer 노드가 수행하게 함으로써 기존의 서비스를 유지하면서도 서버를 없앨 수 있다. 물론 이 경우 각 Peer 노드는 라이센스 발행기능을 갖추어야 하며 Super 노드가 되었을경우 라이센스 검색 기능도 제공해야 하므로 Peer 노드 내의 DRM 수행 모듈의 크기는 현재보다 비교적 커지게 될 것이다.
- 확장성 측면에서 앞서 말한 분산처리 성능과 관련하여 본 논문에서 제안하는 모델은 새로운 시스템이 P2P 네트워크상에 추가되면 전체적인 성능이 향상된다고 볼 수 있고, 일부 라이센스 발급 Peer 노드가 라이센스 발급능력에 장애를 입는다 하더라도 다른 Peer 노드에서 계속 라이센스 발급이 가능하므로 P2P 본연의 장점을 그대로 살릴 수 있어 P2P 네트워크의 확장이 용이하다. 이와는 달리 다른 모델들은 DRM 서버의 존재로 인하여 P2P 네트워크가 커질수록 DRM 서버의 병목현상이 우려되고 라이센스 발급 Peer 노드의 장애나 DRM 서버의 장애로 인해 라이센스 발급 장애가 발생할 가능성이 높아진다.
후속연구
- 향후 DRM 수행 모듈의 신뢰도 향상 방법과 사용 권한 제어와 콘텐츠 흐름 추적 등에 대해서 더욱 연구가 필요하다.
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