[發明專利]一種數據庫數字水印嵌入和保護方法

有效

• 申請號: 201711392643.5
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108614961B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 馬鈺嘉;喬小河;馮朝曦;向巍;蘇威;劉小明
• 申請（專利權）人: 神龍汽車有限公司
• 主分類號: G06F21/16
• 分類號: G06F21/16
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發明公開了一種數據庫數字水印嵌入方法，包括：對目標數據庫的屬性列進行評分，根據評分結果選擇進行嵌入的屬性；用元組選擇算法和基于二叉樹的直方圖平移算法，對將嵌入數字水印的元組進行標記，通過一個映射矩陣來才存儲標記的位置；依據映射矩陣，使用基于二叉樹的直方圖平移算法的水印算法將數字水印重復數次嵌入目標數據庫。本發明還公開了一種數據庫的保護方法和一種互聯網汽車數據庫的水印生成與嵌入方法。其他方法相比，本方法通過算法提升了數字水印的魯棒性和不可感知性，抵抗攻擊的能力更強，可用來鑒權的信息量更高，強化了數字水印在具體應用時的效果。

技術領域

本文涉及屬于數據安全技術領域，具體涉及一種數據庫的水印生成與嵌入方法。

背景技術

在21世紀，現代化的企業非常重視信息化，越來越多的企業、機關甚至個人都開始建立起自己的數據庫，把各類數據存儲在其中。在很多信息化平臺中，數據庫都扮演著舉足輕重的角色。這其中絕大多數的數據庫都在網絡環境中運轉，為用戶提供查詢、修改等等操作。但接入互聯網，就意味著數據庫的安全隨時受到威脅，因為互聯網本身并不具備保護數據庫安全的機制。只要數據庫沒有被物理隔絕，理論上都是不安全的。在數字水印技術被應用在數據庫保護的領域之前，數據庫安全的主要技術包括：數據庫加密、訪問控制、入侵檢測、用戶認證以及數據庫審計等技術。

在早期，通常人們通過對數據文件進行加密來保障數據的安全。將數據文件進行加密后再進行傳輸、發布，如果非法攻擊者無法破解加密方法，那么機密信息也就無法被破譯，從而保護了版權和信息的安全。但加密方法也存在其弊端。首先，信息在被加密后會對其可讀性造成一定的影響，有時甚至會導致其難以被正確的解讀，信息在被分享、傳播時就會產生偏差或錯誤；其次，加密后的信息一旦被攻擊者得到相應的密鑰或破解加密方法，信息就變得完全沒有任何安全性可言；最后，當接受者收到數據并將其解密后，數據就不再被保護，給了盜版者以可乘之機。

隨著數據庫安全問題日益嚴峻，用戶認證技術和數據庫訪問控制技術先后被提出。這兩種技術都是從控制訪問權限的角度進行保護，然而一旦訪問權限遭到泄露，則數據庫就沒有安全性可言了。同時，這兩種技術也并未對數據的完整性以及可用性進行保護。

數據庫入侵檢測技術是通過對用戶使用模式檢查，從而將具有惡意入侵嫌疑的用戶篩選出來，進行針對性的控制和補救。但這項技術的檢測具有滯后性，準確率也比較低，并且僅僅只能捕捉攻擊而無法阻止攻擊。同樣的，數據庫審計技術也是一種只能在攻擊發生以后才會預警的事后監督機制。

另一方面，目前在市場上應用比較廣泛的數據庫系統都是有國外公司開發的，在使用時也無法得到底層的源代碼，從這個角度考慮，數據庫的安全更加無法得到保障。

基于上文提到的一些數據庫安全的問題，為了進一步提升數據的安全性，信息隱藏技術逐漸被應用到了信息安全中。通過信息隱藏的技術，將具有機密性質的信息隱藏在普通的載體中，再進行傳播；當有發現侵權行為時，通過提取隱藏的信息從而提供版權證據，申請法律保護。

將版權信息隱藏到數字載體中，為數字產品提供版權保護、完整性鑒別、私密性保護和來源鑒別等功能。伴隨著國內外版權保護需求的逐漸大幅增加，數字水印技術作為信息安全的一個重要分支，已經逐漸的成為該方向的一個研究熱點。

早年間，國內外數字水印技術研究主要集中在多媒體領域，數字水印技術可以解決版權保護的問題，亦在對多媒體產品進行完整性鑒別時都有良好的效果。但是，數據庫作為一種以數據為主要內容的信息載體，與其他的信息載體有著很多的不同之處。因此，直接使用多媒體水印技術將水印嵌入到數據庫中是行不通的，必須結合數據庫的特點進行有針對性的相關研究。

數據庫水印相對多媒體水印的不同之處總結如下：

1)多媒體數據因為需要存儲很多像素，冗余空間較大；關系型數據庫由元組構成，冗余空間相對比較小。