[發明專利]一種運用OFFO結合BIBD的遙感影像非對稱指紋方法

在審

• 申請號: 202011185457.6
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112257031A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 閆浩文;王修成;張黎明;楊維芳;高敏
• 申請（專利權）人: 揚州微地圖地理信息科技有限公司
• 主分類號: G06F21/10
• 分類號: G06F21/10;G06F21/60;G06T1/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種運用OFFO結合BIBD的遙感影像非對稱指紋方法，包括抗合謀指紋的生成方法：以連續型OFFO指紋為基向量原型，在保持不同指紋間距離不變的情況下將連續型指紋量化為二值指紋，利用BIBD編碼出新的抗合謀指紋；基于Bresson同態公鑰加密的遙感影像非對稱指紋方案構造方法：內容提供商使用DCT擴頻嵌入方式對稱加密一份遙感影像，每個消費者通過基于Bresson同態公鑰加密構造的非對稱的解密密鑰分發協議從內容提供商獲取唯一一份解密密鑰，解密后得到不同的含指紋遙感影像。本發明有更高的抗合謀能力，加密效率高，帶寬要求低，可用于遙感影像的數字版權保護。

技術領域

本發明屬于地圖學與地理信息系統技術領域，更具體的說是涉及一種運用OFFO結合BIBD的遙感影像非對稱指紋方法。

背景技術

近年來，隨著遙感技術的快速發展，遙感影像在國防軍事建設，現代化建設，科學研究等領域中應用廣泛，其經濟價值、社會價值日益凸顯。然而伴隨遙感影像的廣泛應用，泄密、侵權及盜版等問題也日益突出，解決該問題成為信息安全領域研究的熱點。

目前有關遙感影像的安全保護技術，從保護方式上可分為事后追究與事先防范兩大類。數字水印和數字指紋技術都屬于事后追究技術，它們通過在遙感影像中嵌入版權信息或用戶標識信息等，必要的時候提取出嵌入的水印信息，可以有效解決遙感影像的版權保護問題。數字水印和數字指紋技術已經發展成為測繪成果版權認證、使用跟蹤、內容認證等方面的一種有效手段。與數字水印技術相比，數字指紋技術能夠從盜版的數字拷貝中追蹤到原始的購買者(盜版者)，因此，數字指紋技術在數字產品版權保護中更具優勢。

由于數字指紋可以通過在遙感影像分發前嵌入購買者的身份信息(數字指紋)，在發現盜版后，通過指紋追溯到購買者，從而找到盜版的源頭。在這種情況下，購買者為避免被抓到，必然會破壞遙感影像中的數字指紋信息。數字指紋主要面臨來自多個盜版者的合謀攻擊。如何提高抗合謀能力是數字指紋研究的主要內容之一。

目前的抗合謀數字指紋研究按照對嵌入假設的解釋不同可分為兩種：(1)離散型數字指紋；(2)連續型數字指紋。而連續型數字指紋未采用嵌入假設，每一位取值范圍都是實數，更適用于遙感影像。近年來，各種研究中所提出的連續型指紋主要分為3類：(1)正交指紋；(2)最優聚焦指紋(OFF)；(3)使用正交向量構造最優聚焦指紋(OFFO)。

數字指紋研究的另一個主要內容是數字指紋方案的設計，目前數字指紋方案可以分為三種基本類型：對稱指紋方案，非對稱指紋方案及匿名指紋方案。其中匿名指紋方案是在非對稱指紋的基礎上實現了消費者的匿名性，因此，將匿名指紋方案歸屬到非對稱指紋方案中，把指紋方案只分成對稱指紋方案與非對稱指紋方案兩大類。

在傳統的對稱指紋方案中，指紋的生成和嵌入由內容提供商單方面完成，內容提供商及消費者都保有相應的指紋拷貝，因此不誠實的內容提供商可能惡意多次分發含用戶指紋的拷貝來誣陷消費者；同理，不誠實的消費者可以通過辯解盜版的數字拷貝來自內容提供商的惡意分發來抵賴。為了克服對稱指紋方案存在的缺陷，非對稱指紋方案逐漸被采用。在非對稱指紋方案中，數字產品的交易通過各參與者的一個交互協議(指紋協議)來完成。當協議正常執行完成后，消費者得到了其所購買的含有指紋的數字拷貝，而內容提供商得到了對應消費者的一些秘密信息。內容提供商可以根據盜版的數字拷貝中提取的指紋信息以及在交易過程中所得到的有關消費者的秘密信息有效追蹤到盜版者，而指紋方案的非對稱屬性可以防止無辜的消費者受到誣陷。

目前常用的非對稱指紋方案主要基于具有同態屬性的公鑰加密算法，其同態屬性可以將加密的數字水印或數字指紋直接嵌入到加密的數字產品中而無需提前解密，從而實現交易協議的非對稱性。

因此，如何降低計算復雜度，提高帶寬效率，同時結合抗合謀編碼，提供一種基于Bresson同態公鑰加密算法非對稱指紋方法是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容