[發(fā)明專利]一種安全可逆的關(guān)系數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010830697.0
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111966974B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 閆健恩;李文玲;張兆心;許海燕;吳慶港
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號: G06F21/16
• 分類號: G06F21/16;G06F21/60;G06F16/28
• 代理公司: 北京怡豐知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11293
• 代理人: 于振強

1.一種安全可逆的關(guān)系數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護方法，其特征是，具體包括以下步驟：

A.將水印明文轉(zhuǎn)換為二進制序列；

B.利用混沌加密對水印二進制序列進行置亂，并對置亂序列添加BCH碼進行差錯控制；所述步驟B中的混沌加密其具體方法為：按照固定的規(guī)則多次執(zhí)行相同的操作，得到偽隨機序列稱為混沌序列，混沌序列對水印初始二值序列進行置亂加密；所述混沌序列由混沌映射生成，混沌映射為一維混沌映射Logistic，其定義如下：

Xk+1=μXk(1-Xk)

在0≤μ≤4和Xk?(0,1)；當(dāng)3.5699456≤μ≤4時，Logistic映射呈現(xiàn)混沌狀態(tài)，在混沌狀態(tài)下，使用不同的初始鍵X0，映射函數(shù)生成的序列是非周期的、非收斂的偽隨機序列；所述步驟B中的BCH碼為BCH(31,16,7)差錯控制碼；所述BCH碼為BCH(31,16,7)差錯控制碼；

C.以每一個存在冗余的數(shù)值型屬性列為單位分別執(zhí)行水印嵌入程序；根據(jù)數(shù)據(jù)庫所有者個人私有密鑰以及嵌入比例確定被嵌入水印元組，根據(jù)水印長度確定該次嵌入過程選用的水印信息二進制序列中的水印比特值，以及隨機選擇要被修改的數(shù)值位；

D.將嵌入水印后的數(shù)據(jù)庫表發(fā)布，提供給需要的各方使用；

E.發(fā)生版權(quán)糾紛時，需要對有版權(quán)爭議的數(shù)據(jù)庫表進行水印提取工作，并以此作為版權(quán)歸屬的有效證明，根據(jù)步驟C中涉及到的數(shù)據(jù)庫所有者個人私有密鑰、嵌入比例以及嵌入過程操作記錄完成水印二進制序列提取；

F．對提取的二進制序列利用BCH碼進行糾錯，對糾錯后的序列采用混沌解密得到最終的水印二進制序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述安全可逆的關(guān)系數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護方法，其特征在于，所述步驟A中嵌入在數(shù)據(jù)庫中的水印以二進制序列的形式存在；數(shù)據(jù)庫所有者定義的二進制序列可以從任何有意義的中文字符、圖像、音頻和其他信息或任何沒有意義的隨機序列轉(zhuǎn)換。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述安全可逆的關(guān)系數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護方法，其特征在于，所述步驟C對于選定的屬性列中的單個屬性列的嵌入算法如下：

a.需要對每一個元組根據(jù)求得元組屬性標識碼C；

b.確定被嵌入水印元組，根據(jù)水印長度確定該次嵌入過程選用的水印信息二進制序列中的水印比特值，以及隨機選擇要被修改的數(shù)值位；

c.當(dāng)選中的水印比特位是1的時候，將選中的數(shù)值位x修改為?(x+5)?2?，同時將值對H(t.P||ki)，H(?(x+5)?2?‖ki‖(x-?((x+5))?2?)保存到嵌入過程操作記錄中；當(dāng)選中的水印比特位是0時，執(zhí)行零操作，將值對H(t.P||ki)，H(x||ki)插入到嵌入過程操作記錄中；

d.遍歷數(shù)據(jù)表做以上操作，直到所有的元組掃描結(jié)束后水印嵌入完畢。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述安全可逆的關(guān)系數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護方法，其特征在于，所述步驟a中獲得元組屬性標識碼C，C(t.P，K，ki)=H(K||H(t.P||ki))，其中||表示連接操作，t.P為元組主鍵，K表示唯有數(shù)據(jù)庫擁有者可知的私有密鑰，ki為對應(yīng)于不同屬性列的密鑰。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述安全可逆的關(guān)系數(shù)據(jù)庫版權(quán)保護方法，其特征在于，所述步驟E從有版權(quán)爭議的數(shù)據(jù)庫表中提取水印信息，包括以下步驟：

a）.與步驟C以同樣的方式求得元組屬性標識碼C；

b）.根據(jù)水印嵌入間距確定被嵌入水印的元組，根據(jù)水印長度確定被嵌入的水印比特值，以及確定可能發(fā)生置換的詞組，即最優(yōu)置換詞x；

c）.查詢記錄以確定嵌入的比特位，對應(yīng)規(guī)則如表所示：

可能嵌入的水印的數(shù)值位	查詢到的值對	嵌入的比特值	數(shù)據(jù)庫原始值
9	H(t.P||ki),H(9||ki)	0	9
8	H(t.P||ki),H(8||ki)	0	8
7	H(t.P||ki),H(7||ki||2)	1	9
7	H(t.P||ki),H(7||ki)	0	7
6	H(t.P||ki),H(6||ki||2)	1	8
6	H(t.P||ki),H(6||ki||1)	1	7
6	H(t.P||ki),H(6||ki)	0	6
5	H(t.P||ki),H(5||ki||1)	1	6
5	H(t.P||ki),H(5||ki||0)	1	5
5	H(t.P||ki),H(5||ki)	0	5
4	H(t.P||ki),H(4||ki||0)	1	4
4	H(t.P||ki),H(4||ki||1)	1	3
4	H(t.P||ki),H(4||ki)	0	4
3	H(t.P||ki),H(3||ki||1)	1	2
3	H(t.P||ki),H(3||ki||2)	1	1
3	H(t.P||ki),H(3||ki)	0	3
2	H(t.P||ki),H(2||ki||2)	1	0
2	H(t.P||ki),H(2||ki)	0	2
1	H(t.P||ki),H(1||ki)	0	1
0	H(t.P||ki),H(0||ki)	0	0

d）.遍歷數(shù)據(jù)庫表做以上操作，直到所有的元組掃描結(jié)束；

e）.采用多數(shù)選舉機制得到水印二進制比特序列每一位的最終取值。