CN1312871C - 在对等系统中用于按需分配数据的系统和方法 - Google Patents

在对等系统中用于按需分配数据的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于按需分配数据的系统，包括分配引擎以及储存在对等节点中可分配的数据文件的索引。分配引擎将具有所请求的数据文件的对等节点的地址以及用以解该密数据文件的加密数据组传送给发出请求的对等节点。分配引擎也向注册的对等节点的所有者收取购买数据文件的费用，以及更新索引，用以指示发出请求的对等节点现在储存有数据文件。

Description

在对等系统中用于按需分配数据的系统和方法
技术领域
本发明涉及对等(P2P)数据分配，更具体地说(但不限于)，提供加密的按需P2P数据分配及付费的技术。
背景技术
常规的P2P系统，如Napster，可以让使用者在其计算机上储存及共享数据文件，如：MP3文件。使用者也可将其它使用者计算机中的数据文件下载到自己的计算机中。下载的文件也可与其它使用者共享。为了能够共享，使用者首先要登录到中央服务器，该服务器中保存有记录所有登录的使用者以及他们的可供共享的文件的登记薄。中央服务器记录使用者的地址，以及他或她的可供使用的文件，并将文件名称加入登记薄。如果使用者想要下载一个文件，他要键入文件名(即，以Napster为例，歌名)，中央服务器传回一储存该文件的那些计算机的列表。接着，使用者即可从其中一部计算机下载歌曲。
然而，常规的P2P系统有些缺点。其中之一是缺乏为被下载的文件支付费用的技术。常规的P2P系统的另一可能的缺点是它们容许通过未经授权复制有版权的数据文件而窃取知识产权。
发明内容
本发明提供一种经由P2P网络拓扑分配数据的系统。该系统包括一台可通信地耦合到一网络，例如：互连网的服务器。多个用户盒(consumer box)也可耦合到所述网络，用户盒可包括移动装置、计算机、或任何其它可使用网络的装置(或可将其统称为对等节点(peer))。中央服务器包括一分配引擎，它保持一可供用户盒透过网络使用的文件数据库以及用户盒的地址。数据库也保持用户盒所有者的数据，它可包括名称、地址、付费信息以及其它数据。在收到一用户盒对数据文件的请求后，分配引擎找出与发出请求的用户盒最接近且具有所请求的数据文件的用户盒。接着，分配引擎给发出请求的用户盒送出要从最接近的用户盒下载数据文件所需的信息。此信息可包括最接近的用户盒的地址、解密所请求的数据文件的加密数据、以及其它数据。分配引擎也可以从所请求的用户盒要求付费信息并处理支付。
本发明还提供P2P数据分配的方法。该方法包括下列步骤：接收来自一用户盒对数据文件的请求，该请求中包括付费信息；找出与发出请求的用户盒最接近且具有所请求的文件的用户盒；向发出请求的用户盒送出用以解密所请求的数据文件的加密数据；向发出请求的用户盒送出最接近的用户盒的地址；并为被请求的文件处理付费问题。
因此，本发明的系统及方法通过加密及付费对知识产权的授权复制进行授权，从而防止P2P系统中的知识产权被窃取。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于在对等系统的中央服务器中按需分配数据的方法，包括：
接收一第一对等节点对一数据文件的请求，该请求中包括所述第一对等节点的ID；
根据所述的请求中的信息，处理对数据文件的收费；
在对等节点索引中识别最接近第一对等节点并具有所述数据文件的一第二对等节点；以及
向所述第一对等节点传送所述第二对等节点的地址以及用以解密所述数据文件的一第一加密数据组。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于对等系统的中央服务器，包括：
输入输出接口，用于连接到互联网；
数据文件索引模块，用于存储数据文件一览表、储存有数据文件的对等节点、以及解密数据文件所需的加密数据；
分配引擎模块，可通信地耦合到所述数据文件索引模块，用于：
接收一第一对等节点对一数据文件的请求，该请求中包括该第一对等节点的ID；
根据所述第一对等节点的ID，处理对数据文件的收费；
在索引中识别最接近第一对等节点并具有数据文件的一第二对等节点；以及
传送所述第二对等节点的地址以及用以解密数据文件的第一加密数据组给所述第一对等节点；
CPU，用于控制所述数据文件索引模块和所述分配引擎模块。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于在对等系统中的一第一对等节点中按需分配数据的方法，包括：
传送购买一数据文件的请求给一中央服务器，该购买请求中包括该第一对等节点的识别符；
在所述中央服务器根据所述请求中的信息处理对数据文件的收费以及在对等节点索引中识别最接近第一对等节点并具有该数据文件的一第二对等节点后，从所述服务器接收具有所述数据文件的一第二对等节点的地址以及用以解密该数据文件的一第一加密数据组；
向第二对等节点传送一个下载该数据文件的请求；
从所述第二对等节点接收该数据文件；
以所述第一加密数据组解密该数据文件；以及
输出该数据文件。
根据本发明的再一个方面，提供了一种在对等系统中的对等节点，包括：
输入输出接口，用于连接到互联网；
消费者引擎模块，用于：
传送一购买数据文件的请求给一服务器，该购买请求中包括所述对等节点的识别符；
从所述服务器接收最接近所述对等节点并具有该数据文件的一第二对等节点的地址以及用以解密该数据文件的一第一加密数据组；
向所述第二对等节点传送下载该数据文件的请求；
从所述第二对等节点接收该数据文件；
用所述第一加密数据组解密该数据文件；以及
输出该数据文件；
CPU，用于控制上述消费者引擎模块。
附图说明
以下将参考附图描述本发明非限制且非完全涵盖的实施例，其中，除非特别说明，在图中相同的部分使用相同的参考编号。
图1是适合使用本发明一个实施例的一个网络拓扑图；
图2是图1的中央服务器的方框图；
图3是中央服务器的存储器的方框图；
图4是图1的用户盒2的方框图；
图5是用户盒2的存储器的方框图；
图6是中央服务器可通信地耦合到多个用户盒以在P2P系统中分配数据的方法的流程图；
图7是用户盒通信地耦合到中央服务器以在P2P系统中分配数据的方法的流程图；以及
图8为适用于本发明另一实施例的网络拓扑图；
具体实施方式
以下的描述能使本领域的任何技术人员制造与使用本发明，并且该描述是基于特定的应用及其需求的。本领域的技术人员很容易对实施例做各种修改，且在不偏离本发明的精神与范围的基础上，可以将本发明所定义的一般原理用于其它实施例及应用。因此，本发明并不受所示实施例的限制，而是与本文所揭示的原理、特征及教导的最广的范围一致。
图1是适合使用本发明的实施例的网络拓扑图。在一个实施例中，中央服务器110、用户盒1(130)、用户盒2(140)及多个其它的用户盒经由DSL连接125可通信地耦合到互连网120。在另一实施例中，互连网120可以是适合传送数据的任何其它网络，DSL连接125也可以是其它任何适合连接到网络的型式，如拨号连接、电缆调制解调器连接、无线连接或是LAN。还须注意，中央服务器110也可以是包括可经由一个网络IP地址存取的多个服务器。多个服务器也可反过来耦合到数据库服务器，数据库服务器耦合到一个单个的储存阵列，其内保有索引以及实施本发明所需的其它数据。储存阵列也可以映射到全世界各不同的位置。
图2是图1的中央服务器110的方框图。中央服务器110包括输入/输出(I/0)接口210、显示装置220、输入装置230、存储器240及CPU250，所有都经由系统总线205耦合在一起。I/O 210将中央服务器110耦合到互连网120。输入装置230可包括键盘、鼠标、跟踪球，或其它装置，或它们的任意组合。存储器240可包括具有读写能力的单一存储器装置，也可包括多个存储器装置，包括硬盘、RAM、ROM和/或任何其它的存储器装置。CPU 250可包括英特尔奔腾处理器或其它任何可以执行储存在存储器240中的指令的处理器。此外，中央服务器110还可包括其它的外围设备(未示出)。
图3是图2的存储器240的方框图，它包括跟踪引擎310、跟踪数据库320、广告引擎330、广告数据库340、分配引擎350、数据文件索引360、使用者数据库370、操作系统(O/S)380、选用的网络服务器390、以及选用的接口395。跟踪引擎310跟踪歌曲被分配及/或被请求的范围有多广，以及那一个人群收听那一种歌曲，并将此数据储存到跟踪数据库320中。广告引擎330跟踪储存在广告数据库340及用户盒中的广告的分配。分配引擎350处理歌曲的分配及为所分配的歌曲收费，这将配合图6进一步详细讨论。数据文件索引360是可用的数据文件(典型的是MP3文件)、它们的位置(即，IP地址或其它类型的地址、保有数据文件的用户盒的ID 530(图5))、以及每一个数据文件的脱密密钥(如果有)的索引。不同用户盒上的相同数据文件的脱密密钥可能不同也可能相同。须注意，虽然本实施例所讨论的数据文件可以包括以MP3编码的歌曲，但在其它实施例中也可包括任何其它类型的数据文件，如音频/视频、文本等。数据文件索引360也保存广告的IP地址或其它类型的地址。
使用者数据库370中包括所有登记的用户盒所有者的名称、与他们相关的用户盒的ID、购买数据文件的支付信息(即借记卡或信用卡信息，或任何其它适合为所购买的介质完成付费的技术)，以及用于目标广告的相关人口的统计数据。在一个实施例中，操作系统380是Linux。然而，操作系统380可以是任何一种操作系统，只要能操作存储器240中的软件即可。此外，存储器240中也可包括提供网页服务的网络服务器390以及供用户盒订购介质的传送界面395。
图4是用户盒2(140)的方框图，它与用户盒1(130)以及可通信地耦合到互连网120的任何其它的用户盒或同层(peer)实质上相似。用户盒2(140)可以是瞬间开机的装置(即启动时间极短)。用户盒2(140)包括I/O 410、音频输出420、显示装置430、CPU 450、存储器460、输入装置470；选用的通用串行总线(″USB″)接口440、选用的可拆装存储器480，所有部分都经由系统总线450耦合在一起。I/O接口410将用户盒2(140)连接到互连网120，以使用户盒2(140)可与其它可通信地耦合到互连网120的用户盒及中央服务器110交换数据。
音频输出420包括扬声器，用以输出从其它用户盒或中央服务器110下载的歌曲及广告。或者，音频输出420也可包括耳机或其它任何能输出声音的装置。CPU 450可包括英特尔奔腾处理器或其它任何可以执行储存在存储器460中的指令的处理器。输入装置470可包括键盘、鼠标或任何其它装置或它们的组合以便输入数据。选用的USB口440是用于可通信地耦合如：MP3播放机的装置，以便从存储器460下载歌曲。注意，在其它实施例中，USB口440可以是任何其它类型用于连接装置的接口。同样地，歌曲也可储存在可拆装存储器480中，以便在便携式装置中收听。注意，只有经过授权的储存在存储器460中的歌曲才能经由USB口440或可拆装存储器480下载。可以通过支付额外的费用获得下载歌曲的授权。此外，如果歌曲的版权所有者授权免费分配(或如果歌曲处于公有领域)，歌曲也可获授权下载。
图5是存储器460的方框图，它包括消费者引擎510、加密的歌曲520、ID 530、操作系统540、及选用的未加密歌曲550。须注意，存储器460也可选择性地储存一用户浏览器(或储存以取代及执行消费者引擎510的操作)，如：Internet Explorer，以在互连网120中冲浪(surfing)并与选用的界面395(图3)互动。消费者引擎510与中央服务器110互动以从其它的用户盒下载歌曲。此外，消费者引擎510在接收到指定歌曲的请求后，从歌曲(加密)520中送出歌曲给其它用户盒。消费者引擎510的操作将配合图7做更详细的讨论。
歌曲(加密)520保存从其它用户盒(对等节点)下载的加密歌曲。这些歌曲通常是MP3格式，但也可以是任何可经由音频输出420输出的格式。此外，如果歌曲经过授权可下载(即通过付费，如果歌曲是在公有领域中，或经授权可免费分发等)，储存在歌曲(加密)520中的歌曲也可下载到某装置中，如MP3播放机或可拆装存储器480。在另一实施例中，储存在歌曲(加密)520中的歌曲可以经由USB口440下载到可拆装存储器480，但品质随着每一次的复制降低，以防止非法的分发。歌曲(加密)520也可有加密型式的广告(为防止窜改)供分发给其它用户盒。
ID 530是为每一个用户盒建立的独有ID，并与用户盒的所有者相关。在购买了用户盒的后，购买者注册该用户盒，同时也可提交相关的人口统计信息，该信息可供目标广告使用。或者，在注册程序期间，也可选择性地提供人口统计信息，或甚至不提供。注册后，购买者即在中央服务器110建立一个帐户，因此，购买者可以下载歌曲，并使其信用卡或借记卡(或其它支付工具)自动地为此购买结帐。帐户是由ID 530识别，每当购买者下载歌曲时，它即被送到中央服务器110。在另一个实施例中，用户盒2(140)可能是使用用户浏览器(如：Internet Explorer)的个人计算机。在此情况，ID 530是客户在互连网上注册按需无线电广播后储存在存储器460中的cookie中的独有ID。
操作系统540是可以与消费者应用软件510一起工作的操作系统。在一个实施例中，操作系统54 0可包括Linux。不过，在另一实施例中，操作系统540可以是任何一种操作系统，如：windows 2000、Palm OS等。选用的歌曲(未加密)550包括经授权不需付费即可分发的歌曲(或其它数据文件)，典型地是MP3格式的歌曲。如此，歌曲不需要加密。
图6是在P2P系统中分配数据的方法的流程图。在一个实施例中，中央服务器110的分配引擎350可执行图6的方法。图6的方法可连续地运行或在有代表性的时间间隔执行。此外，图6方法的多情况可同时执行。须注意，在另一实施例中，在执行图6的方法前，可将界面395送给发出请求的用户盒。首先，在一个实施例中，接收到发出请求的用户盒或对等节点(如用户盒2(140))通过互连网120或其它网络的搜寻歌曲的请求(605)。接下来，为歌曲搜寻符合搜寻请求中搜寻标准的索引(如索引360)或数据库(610)，在一实施例中，搜寻的结果被送给用户盒2(140)。接着，接收到来自用户盒2(140)对指定歌曲的请求。请求中可以包括歌曲的识别符，如曲名，以及机器的识别符，如ID 530。请求中也可包括指定购买类型的信息，例如播放单次的下载，有限次播放或无限次播放的下载，下载到便携式存储器等。此外，请求中也可包括口令或其它安全数据，以确认用户盒2(140)的使用者的确授权此次购买。
接着，决定是否要送出广告(620)。此项决定可根据使用者的喜好、所选的歌曲、购买的类型(即收听广告可以补贴购买或免费购买)等。在本发明的一个实施例中，决定是由广告引擎330(图3)执行。例如，如果要送广告给用户盒2(140)，在一个实施例中，广告引擎330会根据歌曲识别符(即，普及型车的广告可能适合麦当娜的歌曲，高级车的广告可能较适合古典音乐)和/或与ID 530相关的人口统计数据(例如，女性卫生用品的广告较适合女性消费者而非男性消费者)决定适当的广告。或者，也可以不根据人口统计数据或歌曲识别符随机地选择广告或选择缺省设置的广告。
一旦决定要送出何种广告，在一实施例中，广告引擎330接着决定(630)那一个持有所决定的广告的用户盒最接近发出请求的用户盒。通过比较持有广告的用户盒与发出请求的用户盒间的地理地址，可以决定储存有该广告的最接近的用户盒。或者，可经互连网120通过探测(ping)决定最接近的用户盒。在一个实施例中，所决定的广告可能在中央服务器110的广告数据库340中。此外，广告也可加密以防止广告被窜改。
所决定的广告的识别符信息及最接近的用户盒的地址被传送(635)。如果广告被加密，则也要送出脱密密钥。在本发明的另一实施例中，可以使用如下所述的图8的加密技术以加密或解密广告。如果收到来自请求的用户盒的接收到广告的确认信号，则向请求歌曲的用户盒的所有者收取该歌曲的费用(650)，这将在下文中详细讨论。如果接收到否定的确认信号(640)，或在预定的时间过去后没有接收到信号(640)，则送出包含有该广告的下一个最接近的用户盒的地址(645)。如果仍没有接收到确认信号，则送出包含有该广告的第三个最接近的用户盒的地址(645)。此程序被重复直到接收到确认信号为止。或者，此程序可重复有限次数，或重复预定的时间。
一旦接收到确认信号(640)或不要显示广告，便向购买者收取该歌曲的费用。须注意，如果该歌曲免费(在公有领域、由广告补贴等)，则不需向购买者收费。在另一实施例中，可以在收到购买者确认接收歌曲的确认信号(665)后收取费用。在一个实施例中，分配引擎350向购买者收取歌曲的费用是通过信用卡或借记卡扣款进行。或者，分配引擎350可以向一预付帐户或支票帐户收费，或使用任何其它适用的接受支付的技术。在另一实施例中，分配引擎350可以经由购买者的ISP帐单向购买者收费，与常规的以电话帐单为购买的服务或物品付费的方法类似。在一个实施例中，每一位注册的购买者的支付信息可以储存在使用者数据库370中，并由用户盒的ID 530索引。
接下来，计算包含歌曲的最接近的用户盒，这可通过比较用户盒与发出请求的用户盒的地理地址(在一实施例中是储存在使用者数据库370中)，通过探测(pinging)至用户盒，或经由其它技术来进行。接下来，请求的用户盒所请求的歌曲的脱密密钥以及包含有该歌曲的最接近的用户盒的地址被送出(660)。在本发明的另一实施例中，可以使用下述的图8的加密技术对歌曲加密及解密。如果接收到接受歌曲的确认信号(665)则该方法结束(675)。如果接收到否定的确认信号(665)或在预定的时间过去后仍没有接收到信号，则将包含有该歌曲的下一个最接近的用户盒的地址传送给发出请求的用户盒。可重复传送(660)地址及等待接受确认(665)的步骤，直至接收到确认信号。可将重复的次数限制在预定的适当次数。一旦接收到确认信号，该方法结束(675)。
图7是在P2P系统中分配数据的方法的流程图。在一个实施例中，用户盒的消费者引擎510可以执行图7的方法。图7的方法可连续地运行，或在代表典型的时间间隔运行。此外，图7方法的多种情况可同时执行。须注意，在另一实施例中，在图7的方法之前，接收界面395，在此情况，一个任意的客户，如：Internet Explorer，将取代消费者引擎510执行图7的方法。
首先，将一搜寻请求送给(705)中央服务器，如：中央服务器110。接下来，接收来自中央服务器的搜寻结果并将其显示(710)。在本发明的一个实施例中，消费者引擎510可以在显示装置430上显示结果。或者，结果也可以是合成的语音并由扬声器输出，如：音频输出420。接下来，包括歌曲识别符及ID(如：ID 530)的请求被传送(715)给中央服务器。此外，用于确认一使用者确实被授权进行此次购买的口令或其它安全数据也被传送给中央服务器。请求中也可包括指定购买类型的信息，例如：单次播放的下载，有限次播放或无限次播放的下载等。
如果所收到的通知是不播放广告(720)，则接收到具有所要歌曲的最近用户盒的地址与解码键，关于此点将在下文中讨论。然而，如果要播放广告，则接收到具有广告的最接近的用户盒的地址及广告识别符(725)。在一个实施例中，广告可位在中央服务器110的广告数据库340中，在此情况下，所接收到的地址就是中央服务器110的地址。此外，如果广告被加密，则会接收到一脱密密钥。注意，在本发明的另一实施例中，可以使用图8的加密技术对广告加密及解密，这将在下文中描述。接下来，将对广告的请求送给最接近的用户盒(或中央服务器110，如前所述)。接着，接收到广告(735)。
如果没有接收到完整的广告，或者如果在接收广告方面有其它问题(740)，则一不完整的信号被送给中央服务器110(745)。接着，接收到具有该广告的下一个最接近的用户盒的地址(750)。然后，请求被送到被识别的下一个最接近的用户盒的地址(755)。接着接收到广告(735)。可以重复上述接收广告的过程，直到接收到完整的广告。在本发明的另一实施例中，该过程被限制在一有限的时间或有限的尝试次数。
广告一旦被接收，一完成信号即被送到中央服务器110(760)，并接着播放广告(765)。然后，接收到歌曲的脱密密钥(如果歌曲被加密)及包含歌曲的最接近的用户盒的地址(770)。接下来，对歌曲的请求被送到被识别的用户盒(775)。请求中包括歌曲识别符。接着，从具有该歌曲的最接近的用户盒接收到歌曲。如果由于网络通信失败或最接近的用户盒掉线或其它原因导致歌曲没有被完全接收(782)，则一不完整信号被传送到中央服务器110(785)。接着，接收(787)下一个持有该歌曲的最接近的用户盒的地址。向下一个最接近的用户盒(787)发送一请求(790)。可以重复上述请求歌曲的过程，直到成功地接收到歌曲。在本发明的另一实施例中，该过程被限制在一有限的尝试次数或有限的时间内。
一旦接收到完整的歌曲，即送出完成信号(792)给中央服务器110。接着以脱密密钥将歌曲解密并播放(795)。在本发明的另一实施例中，所下载的歌曲也可被加密并储存在歌曲(加密)520中，并通知中央服务器110。反过来，中央服务器110将更新索引360以显示发出请求的用户盒持有此首歌曲的拷贝，以使发出请求的用户盒成为此首歌曲的提供者。须注意，在本发明的另一实施例中，可以使用如下所述的图8的加密技术加密及解密歌曲。
图8是本发明另一实施例适用的网络拓扑。网络拓扑包括一中央服务器800、跟踪服务器810、用户盒820、830及840，所有部分都经由网络(如互连网)可通信地耦合在一起。在本发明的一个实施例中，图8的网络拓扑实施一加密技术，它可与图6及图7所示的方法共同使用。
中央服务器800、跟踪服务器810、用户盒820、830及840都使用公用密钥(非对称)加密技术，以便能安全地将数据文件储存到用户盒，并在各用户盒间传送数据文件。公用密钥系统使用单一算法所产生的一对键，该算法由发明人Rivest、Shamir、及Adleman的名字命名，被称为RSA，并在美国专利4,405,829中有描述，该专利被结合到本申请中作为参考。此算法依据这样的事实，既将非常大量的数字因式分解成两个质数是非常困难的问题，且需要计算机花费很长的时间。公用密钥系统的基础是两个键，一个是保密的且被储存在用户盒中，另一个为公用，且被储存在跟踪服务器810中。只有专用密钥能解密由对应的公用密钥加密的数据。因此，为传送数据，加密引擎使用储存在跟踪服务器810中的公用密钥将数据加密。接着，只有具有对应的专用密钥的用户盒才能破解数据并使用它。此外，为保护数据的完整性，可以使用储存在用户盒中的专用密钥对数据校验和。
中央服务器800与图1的服务器110实质上相似，并包括数据索引805，它可与图3的数据文件索引360实质上类似。跟踪服务器810可跟踪交易并使用加密引擎815执行加密，这将在下文中进一步讨论。在本发明的一个实施例中，跟踪服务器810的特征可以与中央服务器800结合，藉以节省一个服务器。跟踪服务器810中也储存公用密钥Kpub(A)、Kpub(B)、Kpub(C)，分别用于用户盒A 820、B 830及C 840。在一个实施例中，用户盒A 820、B 830及C 840并不知道它们各自的公用密钥。此外，加密引擎815可以为交易T产生公用密钥Kpub(T)及专用密钥Kpvt(T)。
用户盒820、830及840与图1的用户盒1(130)可以实质上相似。用户盒A820中包括加密的数据文件D。数据文件D是以Kpub(A)加密(在本文中称为Kpub(A)[D])，并以储存在用户盒A 820的存储器中的Kpvt(A)解密。在本发明的一个实施例中，Kpvt(A)被硬布线在用户盒A 820中，因此，不会被用户盒A 820的使用者发现。用户盒中A 820也包括加密引擎A 825，使用从跟踪服务器810接收到的公用密钥加密Kpub(A)[D]，这将在下面进一步讨论。此外，用户盒中A 820也包括消费者引擎A 827，用以在用户盒与服务器间传送数据，这也将在下面进一步讨论。在一个实施例中，消费者引擎A 827与图5的消费者引擎510实质上相似。
用户盒B 830包括加密引擎B 835及Kpvt(B)，它可以被硬布线在用户盒B 830中，因此，用户盒B 830的使用者不会发现。Kpvt(B)是专用密钥，可以解密被Kpub(B)加密的数据。此外，用户盒B 830也包括消费者引擎B 837，用以在用户盒与服务器间传送数据，如下面将要进一步讨论的那样。在一个实施例中，消费者引擎B 837与图5的消费者引擎510实质上相似。
用户盒C 840包括加密引擎C 845及Kpvt(C)，它可以被硬布线在用户盒C 840中，因此，用户盒C 840的使用者不会发现。Kpvt(C)是专用密钥，可以解密被Kpub(C)加密的数据。此外，用户盒C 840也包括消费者引擎C 847，用以在用户盒与服务器间传送数据，如下面将要进一步讨论的那样。在一个实施例中，消费者引擎C 847与图5的消费者引擎510实质上相似。
在图8的拓扑的运行例中，用户盒B 830向中央服务器800请求数据文件D。接着，一个与图3的分配引擎350类似的分配引擎(未示出)，在数据索引805中搜寻持有数据文件D的用户盒，并回复一具有D的用户盒的表单。表单的顺序可以是按照最接近的位置、最快速的位置或其它顺序。须注意，在图8的例中，只有用户盒A 820拥有D。接着，用户盒B 830的使用者选择一个拥有D的用户盒，或者，消费者引擎837根据最近的位置、预期下载的时间或其它标准自动选择一用户盒。接着，引擎837将对D的数据请求传送给用户盒A 820。用户盒A 820的消费者引擎827接收请求，且可能会因各种理由拒绝该请求，例如不再拥有D，此时，引擎837必须选择另外一个拥有D的用户盒，假设有一个拥有D的用户盒。
假设用户盒A 820的引擎827接受请求，接着，引擎A 827将该请求通知跟踪服务器810。如果中央服务器800执行跟踪服务器810的功能，则请求会前往中央服务器800。请求可以包括用户盒A 820的地址和请求数据D的用户盒的ID。然后，跟踪服务器810的加密引擎815使用美国专利4,405,829中所描述的技术产生Kpub(T)与Kpvt(T)。此外，加密引擎使用Kpub(A)加密Kpub(B)及Kpub(T)，得到Kpub(A)[Kpub(B)]及Kpub(A)[Kpub(T)]，并将它们送给用户盒A 820。
接着，加密引擎A 825使用Kpvt(A)解密加密钥Kpub(A)[Kpub(B)]及Kpub(A)[Kpub(T)]得到Kpub(B)及Kpub(T)。接着，加密引擎A 825使用Kpvt(A)解密Kpub(A)[D]，得到解密的D。接着，加密引擎A 825以Kpub(B)及Kpub(T)加密D以得到Kpub(T)[Kpub(B)[D]]或Kpub(B)[Kpub(T)[D]]，视加密的顺序而定。接着，消费者引擎A 827将Kpub(T)[Kpub(B)[D]]或Kpub(B)[Kpub(T)[D]]传送给用户盒B 830。
用户盒B 830在接收到Kpub(T)[Kpub(B)[D]]后，消费者引擎B 837通知跟踪服务器810接收到加密的数据D。接着，跟踪服务器810的加密引擎815以Kpub(B)加密Kpvt(T)得到Kpub(B)[Kpvt(T)]，接着，加密引擎815将其送给用户盒B 830。接着，加密引擎835使用Kpvt(B)解密Kpub(B)[Kpvt(T)]得到Kpvt(T)。接着，加密引擎835使用Kpvt(T)及Kpvt(B)解密经过加密的D-Kpub(T)[Kpub(B)[D]]得到解密的D，接着，它即可在用户盒B 830上播放。此外，Kpub(B)[D]可以储存在用户盒B 830中。在解密后，消费者引擎B 837通知中央服务器800交易已完成，并经由图6的方法向已注册的用户盒B 830的所有者收取费用。在另一实施例中，中央服务器800可以在交易一开始时或其它点向已注册的用户盒B 830的所有者收取费用。此外，消费者引擎B837可以通知中央服务器800更新数据索引805，以将用户盒B 830现已储存有D的情况包括在内。
以上对本发明实施例的描述，包括在摘要中的描述，均非意欲完全包罗本发明或将本发明限制在所揭示的型式。虽然为了说明的目的本文描述了本发明的特定实施例，但本领域的技术人员应了解，各种等同的修改也都在本发明的范围的内。
按照以上的详细描述，可对本发明做各种修改。以下权利要求中所使用的术语不应被解释成将本发明限制在说明书及权利要求中所揭示的特定实施例。更确切地说，本发明的范围完全是由以下的权利要求决定，应当用公认的解释权利要求的原则对其进行解释。

Claims (53)

1.一种用于在对等系统的中央服务器中按需分配数据的方法，包括：
接收一第一对等节点对一数据文件的请求，该请求中包括所述第一对等节点的ID；
根据所述的请求中的信息，处理对数据文件的收费；
在对等节点索引中识别最接近所述第一对等节点并具有所述数据文件的一第二对等节点；以及
向所述第一对等节点传送所述第二对等节点的地址以及用以解密所述数据文件的一第一加密数据组。
2.如权利要求1的方法，其中识别是识别地理上最接近第一对等节点的第二对等节点。
3.如权利要求1的方法，其中识别是通过探测识别第二对等节点。
4.如权利要求1的方法，其中数据文件是音乐文件。
5.如权利要求1的方法，在所述处理对数据文件的收费步骤之前，进一步包括：
选择一广告传送给所述第一对等节点；以及
传送具有所述广告的一个对等节点的地址给所述第一对等节点。
6.如权利要求5的方法，其中选择广告是根据与所述第一对等节点相关的人口统计数据进行的。
7.如权利要求5的方法，其中收费处理在将具有广告的对等节点的地址传送给所述第一对等节点的时降低对数据文件的收费。
8.如权利要求1的方法，进一步包括在处理收费及传送所述第二对等节点的地址给所述第一对等节点前，先确认来自所述第一对等节点的口令。
9.如权利要求1的方法，其中在接收到来自所述第一对等节点确认已接收到数据文件的确认信号之前，所述对数据文件的收费的处理不会发生。
10.如权利要求1的方法，进一步包括：
在接收到所述第一对等节点表明无法取得数据文件的信号后，
在对等节点索引中识别另一个最接近所述第一对等节点并具有数据文件的对等节点；
传送所述另一个对等节点的地址以及用以解密数据文件的另一加密数据组给所述第一对等节点。
11.如权利要求1的方法，进一步包括更新对等节点索引以指示所述第一对等节点中包括数据文件的拷贝。
12.如权利要求1的方法，进一步包括传送一第二加密数据组给所述第二对等节点。
13.如权利要求12的方法，其中所述第二加密数据组中包括一加密的公用交易密钥以及一加密的公用密钥，公用密钥可以加密数据，以使被加密的数据只能被第一对等节点破解。
14.如权利要求1的方法，其中，所述第一加密数据组中包括加密的专用交易密钥。
15.如权利要求1的方法，其中，加密的专用交易密钥只能被所述第一对等节点破解。
16.一种用于对等系统的中央服务器，包括：
输入输出接口，用于连接到互联网；
数据文件索引模块，用于存储数据文件一览表、存储数据文件的对等节点、以及解密数据文件所需的加密数据；
分配引擎模块，可通信地耦合到所述数据文件索引模块，用于：
接收一第一对等节点对一数据文件的请求，该请求中包括该第一对等节点的ID；
根据所述第一对等节点的ID，处理对数据文件的收费；
在索引中识别最接近所述第一对等节点并具有数据文件的一第二对等节点；以及
传送所述第二对等节点的地址以及用以解密数据文件的第一加密数据组给所述第一对等节点；
CPU，用于控制所述数据文件索引模块和所述分配引擎模块。
17.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能识别地理上最接近所述第一对等节点的一第二对等节点。
18.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能通过探测识别第二对等节点。
19.如权利要求16的服务器，其中数据文件是音乐文件。
20.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块在处理对数据文件的收费之前，进一步能：
选择一广告传送给所述第一对等节点；以及
传送具有广告的一对等节点的地址给所述第一对等节点。
21.如权利要求20的服务器，其中分配引擎模块进一步能根据与所述第一对等节点相关的人口统计数据选择广告。
22.如权利要求20的服务器，其中分配引擎模块进一步能在将具有广告的对等节点的地址传送给所述第一对等节点时，降低对数据文件的收费。
23.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能在处理收费及传送所述第二对等节点的地址给所述第一对等节点之前，先确认来自第一对等节点的口令。
24.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能在接收到来自所述第一对等节点确认已接收到数据文件的确认信号之前，延迟所述对数据文件的收费的处理。
25.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能：
在接收到第一对等节点表明无法取得数据文件的信号之后，
在索引中识别另一个最接近第一对等节点并具有该数据文件的对等节点；
传送该另一个对等节点的地址以及用以解密数据文件的另一加密数据组给所述第一对等节点。
26.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能更新索引以指示第一对等节点中包括数据文件的拷贝。
27.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能更新索引以指示所述第一对等节点中包括所述数据文件的拷贝。
28.如权利要求16的服务器，其中分配引擎模块进一步能传送一第二加密数据组给所述第二对等节点。
29.如权利要求28的服务器，其中，所述第二加密数据组中包括一加密的公用交易密钥以及一加密的公用密钥，公用密钥能加密数据，以使被加密的数据只能被所述第一对等节点破解。
30.如权利要求16的服务器，其中，所述第一加密数据组包括加密的专用交易密钥。
31.如权利要求20的服务器，其中，加密的专用交易密钥只能被所述第一对等节点破解。
32.一种用于在对等系统中的一第一对等节点中按需分配数据的方法，包括：
传送购买一数据文件的请求给一中央服务器，该购买请求中包括该第一对等节点的识别符；
在所述中央服务器根据所述请求中的信息处理对数据文件的收费以及在对等节点索引中识别最接近第一对等节点并具有该数据文件的一第二对等节点后，从所述服务器接收第二对等节点的地址以及用以解密该数据文件的一第一加密数据组；
向第二对等节点传送一个下载该数据文件的请求；
从所述第二对等节点接收该数据文件；
以所述第一加密数据组解密该数据文件；以及
输出该数据文件。
33.如权利要求32的方法，其中数据文件是音乐文件。
34.如权利要求32的方法，在所述处理对数据文件的收费之前，进一步包括：
从所述服务器接收具有一广告的一对等节点的地址；
从所述具有广告的对等节点下载该广告；以及
播放该广告。
35.如权利要求32的方法，进一步包括在接收具有所述数据文件的所述第二对等节点的地址以及用以解密该数据文件的所述第一加密数据组之前，先送出一口令给所述服务器。
36.如权利要求32的方法，进一步包括送出一确认信号给所述服务器以确认所述数据文件的接收。
37.如权利要求32的方法，进一步包括，当无法下载所述数据文件时，送出一用以表明无法下载该数据文件的信号给所述服务器。
38.如权利要求37的方法，进一步包括在送出用以表明无法下载数据文件的信号之后，接收最接近第一对等节点具有该数据文件的一第三对等节点的地址。
39.如权利要求32的方法，其中，所述第一加密数据组中包括加密的专用交易密钥。
40.如权利要求39的方法，其中，加密的专用交易密钥只能被所述第一对等节点破解。
41.如权利要求39的方法，其中只有第一对等节点知晓的专用交易密钥及专用密钥解密数据文件。
42.如权利要求32的方法，进一步包括：
储存所述数据文件的一加密的拷贝；以及
通知所述服务器该数据文件已被储存。
43.一种在对等系统中的对等节点，包括：
输入输出接口，用于连接到互联网；
消费者引擎模块，用于：
传送一购买数据文件的请求给一服务器，该购买请求中包括该对等节点的识别符；
从所述服务器接收最接近所述对等节点并具有该数据文件的一第二对等节点的地址以及用以解密该数据文件的一第一加密数据组；
向所述第二对等节点传送下载该数据文件的请求；
从所述第二对等节点接收该数据文件；
用所述第一加密数据组解密该数据文件；以及
输出该数据文件；
CPU，用于控制上述消费者引擎模块。
44.如权利要求43的对等节点，其中数据文件是音乐文件。
45.如权利要求43的对等节点，其中上述消费者引擎模块在接收第二对等节点的地址之前，进一步用于：
从所述服务器接收具有一广告的一对等节点的地址；
从具有该广告的该对等节点下载该广告；以及
播放该广告。
46.如权利要求43的对等节点，其中所述消费者引擎模块进一步用于：在接收具有所述数据文件的一第二对等节点的地址以及用以解密该数据文件的所述第一加密数据组之前，先送出一口令给服务器。
47.如权利要求43的对等节点，其中所述消费者引擎模块进一步用于：送出一确认信号给所述服务器以确认所述数据文件的接收。
48.如权利要求43的对等节点，其中当无法下载所述数据文件时，所述消费者引擎模块进一步能送出一用以表明无法下载数据文件的信号给所述服务器。
49.如权利要求43的对等节点，其中所述消费者引擎模块进一步用于：在送出用以表明无法下载所述数据文件的信号之后，接收最接近所述对等节点并具有该数据文件的一第三对等节点的地址。
50.如权利要求43的对等节点，其中，所述第一加密数据组中包括加密的专用交易密钥。
51.如权利要求50的对等节点，其中，所述的加密的专用交易密钥只能被所述第一对等节点破解。
52.如权利要求50的对等节点，其中所述消费者引擎模块进一步用于使用只有所述第一对等节点知晓的专用交易密钥及专用密钥解密所述数据文件。
53.如权利要求43的对等节点，进一步包括：
储存加密的所述数据文件的拷贝；以及
通知所述服务器该数据文件已被储存。
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