劉清堂　葉陽梅　朱西方　彭艷妮

【摘要】網(wǎng)絡(luò)教育資源在共享和重用中存在資源非標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)和數(shù)字資源版權(quán)歸屬問題。文章提出以學(xué)習(xí)對象為基礎(chǔ)的教育資源版權(quán)管理模型，將學(xué)習(xí)對象的數(shù)字版權(quán)管理整合到e-Learning系統(tǒng)中，構(gòu)建了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、安全的網(wǎng)絡(luò)資源共享環(huán)境。最后，結(jié)合具體的視頻教學(xué)資源案例分析，探討基于對象的網(wǎng)絡(luò)教育資源版權(quán)保護(hù)的具體執(zhí)行方法，以促進(jìn)教育資源的合理使用。

【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò)教育資源；學(xué)習(xí)對象；數(shù)字版權(quán)管理；內(nèi)容打包

【中圖分類號(hào)】G40-057

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1009-8097（2013）02-0099-05

一 引言

版權(quán)問題是數(shù)字化教學(xué)資源公共服務(wù)體系建設(shè)中面臨的核心問題之一，是近年研究的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。它涉及法律機(jī)制、技術(shù)保護(hù)措施、標(biāo)準(zhǔn)化等相關(guān)問題，引起了法律學(xué)、信息科學(xué)、圖書情報(bào)學(xué)、教育技術(shù)學(xué)等學(xué)科學(xué)者的研究興趣和廣泛關(guān)注。版權(quán)控制的核心在于合理使用和利益平衡。如何平衡版權(quán)人和公眾利益，支持用戶對數(shù)字內(nèi)容的合理使用，是當(dāng)前版權(quán)保護(hù)的難點(diǎn)問題。

教育資源的構(gòu)建缺乏統(tǒng)一的協(xié)議和規(guī)范，使得資源問的交換缺乏一定的版權(quán)保護(hù)及權(quán)利管理機(jī)制。眾多的資源庫擁有者不愿意進(jìn)行無償?shù)財(cái)?shù)據(jù)共享和交換，造成資源整合和共享嚴(yán)重受阻。目前，國內(nèi)有關(guān)資源的權(quán)利描述和數(shù)字版權(quán)管理的研究還處于起步階段。國外也正在大力開展權(quán)利描述語言和數(shù)字版權(quán)管理等方面的研究，例如澳大利亞的CLOIS項(xiàng)目。數(shù)字版權(quán)管理在教育資源的權(quán)利描述、內(nèi)容模型建立、權(quán)利執(zhí)行機(jī)制和安全的訪問控制協(xié)議和算法等方面的相關(guān)研究甚少，而這又是推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教育沿著縱深方向應(yīng)用并發(fā)展的重要方向之一。教育資源的數(shù)字版權(quán)管理主要存在的問題：

（1）缺乏對教育資源數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)架構(gòu)的研究。安全體系架構(gòu)主要體現(xiàn)在對教育資源的訪問控制協(xié)議和使用控制協(xié)議的研究。但是，我國目前在標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)資源數(shù)字版權(quán)管理體系方面開展的研究不夠深入。

（2）沒有教育資源權(quán)利描述以及對應(yīng)的應(yīng)用策略。在一定教育意義上的可重用學(xué)習(xí)對象技術(shù)及教育資源內(nèi)容權(quán)利描述策略很少，缺乏相關(guān)學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)和內(nèi)容包裝等規(guī)范的研究。

（3）缺少教育資源可信任執(zhí)行環(huán)境及執(zhí)行策略。我們對權(quán)利可執(zhí)行性的研究主要包括三個(gè)重要方面：教育資源的許可證模型、控制接口和權(quán)利執(zhí)行策略。

（4）缺少對標(biāo)準(zhǔn)化教育資源的權(quán)利保護(hù)實(shí)際應(yīng)用案例和方案方面的研究。

目前關(guān)于教育資源有兩類保護(hù)方法：一類是基于開放共享許可的開放教育資源的版權(quán)保護(hù)。如：知識(shí)共享許可協(xié)議（CC）倡導(dǎo)靈活的“部分權(quán)利保留”的著作權(quán)利用模式。這種模式在保護(hù)資源版權(quán)的同時(shí)，讓開放的教育資源得到更多更好的利用。另一類是基于數(shù)字版權(quán)管理（Digital Rights Management，以下簡稱DRM）技術(shù)的數(shù)字內(nèi)容的版權(quán)保護(hù)。該模式主要依靠加解密和數(shù)字水印等技術(shù)來控制數(shù)字化教育資源在授權(quán)范圍的合理使用，從而保護(hù)教育資源的版權(quán)。

本文主要研究基于學(xué)習(xí)對象的教育資源的版權(quán)管理模型。首先分析學(xué)習(xí)對象的相關(guān)技術(shù)，并提出以學(xué)習(xí)對象為基礎(chǔ)的版權(quán)管理模型：然后對具體的實(shí)施方案進(jìn)行了論述；最后通過一個(gè)案例來驗(yàn)證該模型的可用性，以促進(jìn)教育資源的合理利用。

二 相關(guān)研究

1 國外教育資源的版權(quán)保護(hù)研究現(xiàn)狀

教育資源的DRM主要涉及資源、權(quán)利描述和信息的安全性等問題。目前，DRM系統(tǒng)的使用依然處于早期階段。市場上已經(jīng)出現(xiàn)了一些較為突出的DRM解決方案。例如：微軟的WMRM（Windows Media Management System）、IBM的EMMS（Electronix Media Management System）、InterTrust的Rights System以及Real Networks的RMCS（RealSystems Media Commerce Suite）等。但是，這些解決方案總是與一定的商業(yè)模式結(jié)合，并主要針對某類媒體資源和具體應(yīng)用環(huán)境。

ARIADNE（Alliance of Remote Instructional Authoring and Distribution Networks for Europe）是歐盟資助的遠(yuǎn)程教育編輯和分發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)會(huì)。在共享和重用的ARIADNE情景中，提供了大量的數(shù)字版權(quán)存儲(chǔ)信息。學(xué)習(xí)對象及其元數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在分布式的知識(shí)庫系統(tǒng)中。當(dāng)需要資源時(shí)，可以通過本地服務(wù)器或者個(gè)人管理獲取資源。

加拿大的EduSource項(xiàng)目設(shè)計(jì)并執(zhí)行了分布式數(shù)字權(quán)利管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過權(quán)利描述語言與學(xué)習(xí)資源標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，不僅設(shè)計(jì)了一套軟件應(yīng)用產(chǎn)品，而且還為其國家學(xué)習(xí)基礎(chǔ)框架提供了標(biāo)準(zhǔn)化的工具、系統(tǒng)、實(shí)踐內(nèi)容和相關(guān)協(xié)議。

2 學(xué)習(xí)對象技術(shù)&版權(quán)保護(hù)

學(xué)習(xí)對象是一種可重用的教學(xué)資源構(gòu)件，它是指可以在技術(shù)支持的學(xué)習(xí)中使用、重用或引用的數(shù)字化或非數(shù)字化的實(shí)體（LOM，2000）。學(xué)習(xí)對象不僅包括教學(xué)資源，還包括教學(xué)資源必要的描述信息、組織信息，它是在教學(xué)資源的基礎(chǔ)上抽象出來的一個(gè)概念。

IEEE采用學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)（Learning Object Metadata，LOM）來表示學(xué)習(xí)對象信息的規(guī)范，其目的是提供比查看學(xué)習(xí)資源本身更多的有用信息。LOM標(biāo)準(zhǔn)采用可擴(kuò)展的樹形結(jié)構(gòu)定義學(xué)習(xí)對象屬性的通用概念數(shù)據(jù)模型，并提供了一種描述學(xué)習(xí)對象屬性的語義模型，用于支持信息的交換。其基本框架主要有9個(gè)類別組成，分別是：通用（General）、生存期（Lifecycle）、元-元數(shù)據(jù)（Meta-MataData）、技術(shù)（Technical）、教育（Educational）、權(quán)利（Rights）、關(guān)系（Relation）、評注（Annotation）和分類（Classification），這9個(gè)類別相互獨(dú)立，各自有明確的語義。

數(shù)字版權(quán)管理是對數(shù)字內(nèi)容在生產(chǎn)、傳播、銷售和使用過程中所涉及的權(quán)益進(jìn)行保護(hù)的一系列軟硬件技術(shù)。DRM技術(shù)融合了數(shù)字簽名技術(shù)、加解密技術(shù)、密鑰管理技術(shù)等與信息安全相關(guān)的技術(shù)。Open DRM根據(jù)超級(jí)分發(fā)模式將一個(gè)典型的數(shù)字版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)分成三個(gè)部分：內(nèi)容服務(wù)器、許可證服務(wù)器以及客戶端控制組件。

三 網(wǎng)絡(luò)教育資源的數(shù)字版權(quán)管理模型

1 教育資源DRM系統(tǒng)模型

教育資源版權(quán)保護(hù)系統(tǒng)功能包括三個(gè)方面：權(quán)利創(chuàng)建、權(quán)利和學(xué)習(xí)對象的管理、學(xué)習(xí)對象的使用。其中，信息創(chuàng)建模塊負(fù)責(zé)管理權(quán)利信息，創(chuàng)建數(shù)字內(nèi)容的使用權(quán)利，并指定權(quán)利的相關(guān)使用規(guī)則。信息管理模塊分為內(nèi)容存儲(chǔ)和權(quán)利交易，包括將數(shù)字內(nèi)容和內(nèi)容的元數(shù)據(jù)信息存入管理系統(tǒng)，處理數(shù)字內(nèi)容的使用權(quán)利交易等等。信息使用模塊的功能是對許可證進(jìn)行管理并控制數(shù)字內(nèi)容的使用?；谝陨戏治?，提出針對教育資源的版權(quán)管理模型，如圖1。它由內(nèi)容服務(wù)器、許可證服務(wù)器和客戶端三個(gè)部分組成。

內(nèi)容服務(wù)器包括存儲(chǔ)學(xué)習(xí)對象庫、學(xué)習(xí)對象的標(biāo)識(shí)信息庫以及對學(xué)習(xí)對象進(jìn)行安全處理的打包工具。該組件主要實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)對象的存儲(chǔ)、加密等功能。我們首先將內(nèi)容處理結(jié)果以及生成的學(xué)習(xí)對象標(biāo)識(shí)元數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行打包處理，從而形成可分發(fā)的受保護(hù)內(nèi)容，在傳輸中保證了這部分信息的安全性。除了保障傳輸過程的安全性，打包過程還負(fù)責(zé)為學(xué)習(xí)對象創(chuàng)建默認(rèn)使用權(quán)限。最后，將加密密鑰信息和權(quán)限信息一起發(fā)送給許可證服務(wù)器組件。

許可證服務(wù)器包括四個(gè)主要部分：密鑰庫、權(quán)限庫、用戶身份標(biāo)識(shí)庫以及DRM許可證產(chǎn)生器。該組件主要對客戶端身份可靠性進(jìn)行認(rèn)證，并可以根據(jù)客戶端請求生成并發(fā)放內(nèi)容許可證，在有必要時(shí)會(huì)產(chǎn)生相關(guān)的電子交易過程。

客戶端主要由DRM控制器以及內(nèi)容瀏覽器等工具組成。該部分不僅能夠收集用戶身份標(biāo)識(shí)等信息，組件中的DRM控制器還負(fù)責(zé)申請?jiān)S可證并對內(nèi)容的使用進(jìn)行控制。它能夠嚴(yán)格按照許可證中的權(quán)限和條件來控制執(zhí)行相應(yīng)的操作，是DRM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)授權(quán)使用控制的關(guān)鍵。

圖1中，學(xué)習(xí)對象保護(hù)和執(zhí)行的基本流程如下：

（1）使用DRM打包工具對學(xué)習(xí)對象進(jìn)行加密，并封裝成安全的文件包。

（2）將打包封裝好的學(xué)習(xí)對象通過超級(jí)分發(fā)或其他方式傳給客戶端。

（3）客戶端對收到的加密包進(jìn)行完整性驗(yàn)證。

（4）用戶向許可證服務(wù)器申請學(xué)習(xí)對象的使用許可證。

（5）播放程序依據(jù)許可證中的信息執(zhí)行權(quán)力，并記錄相關(guān)使用信息。

2 DRMS信息架構(gòu)模型

（1）內(nèi)容加密和包裝

內(nèi)容（CP）包裝不限定資源的具體內(nèi)容和格式，而把重點(diǎn)放在內(nèi)容結(jié)構(gòu)上，并提出實(shí)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)方法。它為不同的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)和開發(fā)工具之間交換數(shù)字化學(xué)習(xí)資源提供了一個(gè)規(guī)范，在把學(xué)習(xí)內(nèi)容包裝成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式的基礎(chǔ)上綁定足夠的支持信息，以更好地滿足學(xué)習(xí)者的需要。

內(nèi)容包裝是數(shù)字版權(quán)保護(hù)執(zhí)行的前提，其核心功能是對內(nèi)容進(jìn)行加密。采用學(xué)習(xí)對象技術(shù)描述的教育資源能夠在不同的層次上被整合繼承并重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)習(xí)系統(tǒng)之間的資源共享。目前在教育領(lǐng)域比較統(tǒng)一的內(nèi)容包裝標(biāo)準(zhǔn)是基于LOM和CP的相關(guān)規(guī)范，本文結(jié)合這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造出內(nèi)容包裝模型，如圖2。

（2）權(quán)利描述

在DRM系統(tǒng)中，數(shù)字內(nèi)容的使用權(quán)利用權(quán)力描述語言進(jìn)行描述。權(quán)利描述語言框架模型由資源、主體、權(quán)利、義務(wù)、約束組成其中，主體指權(quán)利的發(fā)布者和權(quán)利獲得者；資源指受保護(hù)的學(xué)習(xí)對象；權(quán)利指主體對資源所擁有的操作；義務(wù)指主體在行使一定權(quán)利時(shí)需要承擔(dān)的責(zé)任；約束指主體對資源使用相應(yīng)權(quán)利時(shí)應(yīng)滿足的條件。

目前，發(fā)展最完善的是Content Guard公司的XrML和ODRL組織提交的ODRL。這兩種權(quán)利描述語言已經(jīng)被有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織采納使用。本文考慮到ODRL的簡單、開放和易用性，以及它與教育的本質(zhì)相結(jié)合的特性，推薦采用ODRL對學(xué)習(xí)對象的權(quán)利進(jìn)行描述。研究中，具體的權(quán)利描述通過許可證的形式來實(shí)現(xiàn)。

（3）許可證結(jié)構(gòu)

許可證結(jié)構(gòu)模型由主體（Principal）、權(quán)利（Rights）、資源（Resource）和條件（Condition）四個(gè)基本元素和它們的關(guān)系構(gòu)成，如圖3。

許可證文件，即許可證集，由主體（Principal）、權(quán)利（Rights）、資源（Resource）和條件（Condition）四個(gè)基本元素以及它們的關(guān)系構(gòu)成。四個(gè)基本元素的關(guān)系定義在“授權(quán)”中，它們的關(guān)系可以表述為以下過程：權(quán)利發(fā)布給特定的主體；權(quán)利與資源相關(guān)聯(lián)，為主體使用相關(guān)資源的權(quán)限；主體對特定資源執(zhí)行權(quán)利時(shí)必須滿足特定的條件。Issure模塊包含了發(fā)布者信息和簽名信息。

本文中的許可證模型是由N（N大于等于1）個(gè)許可證組成，在許可證集中，每個(gè)許可證都是唯一標(biāo)識(shí)LicenseID。為了保證DRM系統(tǒng)的可靠性，許可證在發(fā)放和傳輸過程中必須進(jìn)行數(shù)字簽名以識(shí)別身份，必須加密處理以防止數(shù)據(jù)竊取。同時(shí)，客戶端需要建立安全容器來存儲(chǔ)和管理許可證。

（4）客戶端使用控件模型

客戶端的主要功能是負(fù)責(zé)收集用戶身份標(biāo)識(shí)和用戶機(jī)器信息，向許可證服務(wù)器申請授權(quán)，以及存儲(chǔ)和管理許可證，控制學(xué)習(xí)資源的使用?？蛻舳私M件是執(zhí)行版權(quán)保護(hù)的核心模塊，也是實(shí)現(xiàn)教育資源數(shù)字版權(quán)管理功能的關(guān)鍵。

3 DRMS與e-Learning系統(tǒng)的結(jié)合

網(wǎng)絡(luò)教育資源的數(shù)字版權(quán)管理應(yīng)該是e-Learning系統(tǒng)的一部分，可以將其與系統(tǒng)的其他現(xiàn)有模塊整合在一起。如圖4展示的是以學(xué)習(xí)內(nèi)容管理系統(tǒng)為中心的、包含數(shù)字版權(quán)管理功能的在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)的多層體系結(jié)構(gòu)模型。

DRM系統(tǒng)與LCMS系統(tǒng)整合的體系結(jié)構(gòu)被劃分為三層：數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和用戶層。

數(shù)據(jù)層主要是標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)習(xí)對象庫，它用來對可重用學(xué)習(xí)對象進(jìn)行標(biāo)識(shí)和存儲(chǔ)。參照LOM模型和CP模型，將網(wǎng)絡(luò)上現(xiàn)有的和正在建設(shè)中的數(shù)字資源對象（Digital Assets）以及可共享內(nèi)容對象（SCO），通過內(nèi)容制作工具轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)習(xí)對象。

應(yīng)用層包括學(xué)習(xí)內(nèi)容管理系統(tǒng)（LCMS）、數(shù)字版權(quán)管理系統(tǒng)（DRMS）、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）、內(nèi)容管理系統(tǒng)（CMS）。LCMS負(fù)責(zé)建設(shè)和管理學(xué)習(xí)對象，通過內(nèi)容制作工具將各類教育資源組織成學(xué)習(xí)對象，儲(chǔ)存到內(nèi)容對象庫。由于學(xué)習(xí)對象受DRM系統(tǒng)保護(hù)，用戶通過LMS訪問學(xué)習(xí)對象時(shí)，需要向DRM系統(tǒng)申請授權(quán)，當(dāng)獲得相應(yīng)的許可之后才能使用。

LCMS負(fù)責(zé)建設(shè)和管理學(xué)習(xí)對象，它通過內(nèi)容制作工具將網(wǎng)上的各類教育資源組織成學(xué)習(xí)對象，并儲(chǔ)存到內(nèi)容對象庫。學(xué)習(xí)對象庫中的內(nèi)容受到DRM系統(tǒng)的保護(hù)，通過資源管理系統(tǒng)發(fā)布的學(xué)習(xí)對象受到DRM系統(tǒng)的保護(hù)。這些可重用的學(xué)習(xí)對象還可以在不同的LMS之間共享和檢索。由于這些學(xué)習(xí)對象是受DRM系統(tǒng)保護(hù)的，當(dāng)用戶通過LMS訪問某個(gè)學(xué)習(xí)對象時(shí)，需要向DRM系統(tǒng)申請授權(quán)，當(dāng)獲得相應(yīng)的許可之后才能使用。

用戶層包括瀏覽器以及播放器在內(nèi)的客戶端應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序可與DRM系統(tǒng)交互，并將學(xué)習(xí)對象呈現(xiàn)給用戶。

四 教育資源版權(quán)保護(hù)應(yīng)用案例研究

教育資源版權(quán)管理模型及其系統(tǒng)已應(yīng)用到國家發(fā)改委下一代互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)項(xiàng)目中。下面以一個(gè)視頻教學(xué)資源為例，探討教育資源的版權(quán)保護(hù)的具體執(zhí)行方法。

1 視頻教學(xué)資源內(nèi)容安全包裝

打開已安裝好的客戶端打包工具，如圖5所示。

將已創(chuàng)建好的視頻教學(xué)資源，通過內(nèi)容打包工具對資源進(jìn)行打包封裝。打包工具首先創(chuàng)建關(guān)于這個(gè)資源的LOM描述信息，手動(dòng)填寫：資源名稱，關(guān)鍵字，資源描述，資源的授權(quán)地址，版權(quán)屬性以及默認(rèn)使用權(quán)限。然后，選擇開始打包，系統(tǒng)將根據(jù)資源打包者填寫的相關(guān)信息，生成XML格式的文件頭。然后一起封裝成.drm格式的文件，并將加密信息自動(dòng)上傳到服務(wù)器。打包后的視頻文件不能直接打開，選擇以記事本格式打開，可看到以XML格式描述的文件頭，其他信息是不可讀的密文，如圖6所示。在文件頭中只能看到剛才手動(dòng)輸入的資源名稱，關(guān)鍵字，資源描述，資源的授權(quán)地址，版權(quán)屬性等信息，其他信息為不能識(shí)別的密文。

2 版權(quán)保護(hù)下資源播放許可及使用

用戶從學(xué)習(xí)內(nèi)容管理系統(tǒng)下載到該視頻資源后，不能直接打開播放。在第一次使用時(shí)需要連接登錄到DRM服務(wù)器請求許可證。圖7為播放器中嵌入的請求許可證界面。

成功獲取許可證之后，才能在指定的機(jī)器上觀看該視頻資源。同時(shí)，客戶端播放器組件會(huì)自動(dòng)讀取本地許可證，提取出視頻文件的加密密鑰，然后解密并在播放器中呈現(xiàn)給用戶。此時(shí)，播放器組件會(huì)根據(jù)用戶的使用情況及時(shí)更新許可證信息。

五 結(jié)束語

本文在分析網(wǎng)絡(luò)教育資源特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對網(wǎng)絡(luò)教育資源的版權(quán)管理模型進(jìn)行了探索，并提出了一種適合教育資源的數(shù)字版權(quán)管理模型。模型中，采用LOM標(biāo)準(zhǔn)對資源進(jìn)行描述，基于內(nèi)容包裝模型對網(wǎng)絡(luò)教育資源進(jìn)行加密保護(hù)，通過許可證授權(quán)對資源的使用進(jìn)行控制。實(shí)踐表明，該模型能較好的對網(wǎng)絡(luò)教育資源進(jìn)行有效的版權(quán)保護(hù)。后續(xù)工作將是對教育資源數(shù)字版權(quán)管理進(jìn)行更深入的研究，并積極開發(fā)出可推廣使用的產(chǎn)品，推動(dòng)教育信息化的發(fā)展。

編輯：李婷