[發明專利]一種與水印結合的媒體加密和解密的方法

在審

• 申請號: 201410211569.2
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103957099A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 葉登攀;尚月赟
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;G06F21/10;H04N1/32
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于數字權利管理DRM技術領域，具體涉及一種與水印結合的媒體加密和解密的方法。

背景技術

對于媒體發布，指紋技術是一個適當的解決方案。對于每個用戶，把一個指紋(唯一的用戶代碼，諸如用戶ID)嵌入媒體數據。因而，每個用戶收到一個不同的拷貝，而該指紋標識該用戶。在實踐中，媒體數據除了指紋處理之外還應該加密，以便抵抗未經授權的用戶。因而，應該考慮在哪里加密媒體數據、解密媒體數據或對媒體數據進行指紋處理。直覺地看來，媒體數據首先進行指紋處理，然后在服務器側加密。然而，在這種情況下，該服務器應該為不同的用戶生成不同的拷貝，而這在廣播或多播環境下是要有時間成本的而且不實際。把加密操作從服務器移到用戶可能是一個良好的解決方案。在這種情況下，服務器只對媒體數據加密一次，而該用戶首先解密媒體數據，然后對媒體數據進行指紋處理。然而，這可能導致媒體數據從解密操作和指紋操作之間的間隙泄露。

因而，為了避免信息泄漏，聯合解密和指紋嵌入是必要的。聯合解密和指紋嵌入方法同時實現解密和指紋處理。直到目前為止，現有技術中，已經出現了兩種類型的聯合指紋嵌入和解密的算法。在這些算法中，媒體數據在服務器側加密，并在用戶側解密為不同的拷貝。盡管這些算法可以查出非法發布者，但它們有某些缺點：

論文[P1]基于流密碼，它用一個流密碼加密媒體數據，并在該LSB中嵌入不同的指紋。該方案是有效的，而對信號處理(再壓縮、附加噪音等)不健壯。另外，更不要說面對合謀攻擊的安全性了。

論文[P2]基于部分加密，它在加密和解密中，在解密中只對一部分符號位擾亂DCT系數的符號位。該方案對信號處理健壯。然而，加密后的媒體往往是可以理解的，基于相關性的偵測降低了偵測效率，而面對合謀攻擊的安全性并未得到證實。

[P1]R.Anderson?and?C.Manifavas,“Chamleon–A?new?kind?of?stream?cipher,(一種新型的流密碼)”in?Lecture?Notes?in?Computer?Science,Fast?Software?Encryption,Springer-Verlag,1997,pp.107-113。

[P2]D.Kundur?and?K.Karthik,“Video?fingerprinting?and?encryption?principles?for?digital?rights?management,(數字權利管理用的視頻指紋處理和加密原理)”Proceedings?of?the?IEEE,Vol.92,No.6,June2004,pp.918-932。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種與水印結合的媒體加密和解密的方法。

本發明的加密方法所采用的技術方案是：一種與水印結合的媒體加密的方法，其特征在于：包括參數生成過程和媒體加密過程；

所述的參數生成過程，具體實現包括以下子步驟：

步驟1-1：隨機數生成；

從隨機數發生器生成一個隨機序列R＝r₀r₁r₂…r_2N-1，其中，0≤r_i<1,i＝0,1,…,2N-1，r_i是分數，加密密鑰K為隨機數發生器的輸入參數；

步驟1-2：序列分割；

隨機序列R分割為兩個序列，R₀＝r₀r₂…r_2N-2和R₁＝r₁r₃…r_2N-1；

步驟1-3：序列量化；

R₀＝r₀r₂…r_2N-2量化為Y＝y₀y₁…y_N-₁，其中，0≤y_i<L,i＝0,1,…,N-1，y_i是整數，表示不大于x的最大整數；