[發明專利]基于區塊鏈和抗合謀攻擊指紋碼的數據版權保護方法

有效

• 申請號: 202110487828.4
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113065149B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 李先賢;彭家輝;李春培;王卓然
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: G06F21/60
• 分類號: G06F21/60;G06F21/64;G06F21/10;G06Q20/38;G06Q20/40
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 楊雪梅

1.基于區塊鏈和抗合謀攻擊指紋碼的數據版權保護方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)注冊：數據所有者注冊到區塊鏈網絡中，上傳一筆交易押金D_p至智能合約進行記錄，數據所有者需要上傳數據至SGX完成初始版權檢測任務，在SGX中調用指紋檢測智能合約測試數據中是否含有指紋碼，若能從數據中提取出指紋碼字，說明該數據存在數據盜版風險，對數據進行抗合謀盜版檢測；

2)抗合謀攻擊指紋碼生成：指紋碼是調用在SGX中的指紋智能合約生成的，首先初始化設置N_u為購買數據用戶數，N為計算參數，N＝PQ，其中P和Q是兩個大質數，g為橢圓曲線加密的生成元，L為指紋碼長度，指紋碼長度L由購買數據用戶數N_u和最大合謀用戶c_max決定，第j個用戶的指紋碼表示為X_j,i∈{0,1}，1≤j≤N_u,1≤i≤L，X_j,i通過概率p_i的獨立同分布隨機數產生，Pr[X_j,i＝1]＝p_i以及Pr[X_j,i＝0]＝1-p_i，概率p_i服從開區間(0,1)的概率分布P，稱之為基于偏差分布的指紋碼，然后進行權重參數U_j,i的生成，生成公式如下：

由于在Paillier加密系統中要求在整數域Z_N中，為了加密U_j,i，利用縮放參數α對U_j,i的小數部分進行多輪縮放得到

3)抗合謀盜版檢測：數據所有者調用合謀檢測合約從盜版數據中提取出指紋碼然后利用公式在加密域下使用權重參數計算相關性系數是通過得到的相關系數，抗合謀檢測的關鍵就是通過計算相關性系數是否超過某一閾值來判斷是否參與盜版行為，其中利用隨機數r_j,i對進行加密，將得到的密文發送至數據所有者；

4)判斷：數據所有者將從合謀檢測合約得到的密文發送至追責智能合約進行盜版用戶定位，智能合約對密文進行解密之后檢查相關性分數，若的數量超過c_max，其中是設定好的相關性系數閾值，智能合約將會拒絕盜版檢測請求，其他情況則根據如下公式計算分數索引檢查是否最后計算的統計分布是否滿足高斯分布，是判斷系統內盜版參與者的重要標準，仲裁智能合約通過來對盜版參與者進行懲罰；

5)提交：一旦檢測出盜版行為，追責合約會對相關盜版行為用戶進行押金沒收，若未檢測出指紋碼字，提交所擁有數據m的描述至數據檢索表中，數據檢索表通過分布式賬本形式上傳至區塊鏈，若數據所有者在系統或者網絡中發現自己的數據遭受盜版，發起仲裁合約進行盜版檢測，檢測過程與步驟3)-步驟4)相同；

6)解密：通過盜版檢測的數據所有者能夠上傳數據至系統中進行交易，需要使用混合加密技術加密其數據m，通過非對稱加密E^α和對稱加密E^s得到密文數據其中只有所有者的私鑰SK_P能通過公式

進行解密；

7)存儲：加密數據存入分布式星際文件系統IPFS進行分布式存儲，使用數據所有者的私鑰PK_P加上數據存入IPFS得到的哈希地址H_IPFS形成數字簽名存入區塊鏈賬本中；

8)證明：數據消費者提交數據檢索請求，提交一筆押金D_B，證明自己有足夠的的能力支付該數據，使用相似性算法快速檢索找到滿足要求的數據之后提交交易請求T至智能合約，使用傳統歐氏距離度量來進行相似度的計算，使用公式來獲得最符合要求的數據，并且將最終結果存儲至區塊鏈賬本記錄，交易智能合約通知符合要求的數據所有者，所有者在發送數據之前需要進行指紋碼的生成和嵌入；

9)發送：數據生成者調用指紋智能合約生成指紋碼，智能合約將用戶id信息和加密后的發送給數據所有者，將指紋碼發送給提交交易請求的購買數據用戶，該指紋碼能多次生成，每次生成的指紋碼數量設置為50，即每次指紋碼生成可供一個數據所有者進行50次數據交易，避免由于數據指紋分發過少造成SGX調用過多的情況產生；

10)完成交易：在完成指紋生成和分發后，數據所有者調用交易智能合約通過IPFS獲取指定交易的對應數據，調用指紋嵌入器對數據進行指紋碼的嵌入，完成指紋碼嵌入之后，進行數據交易，數據所有者發起一筆交易T，調用智能合約將指紋碼發送給對應的數據消費者，將指紋碼以及自己的公鑰PK_P嵌入到數據中，消費者將押金地址加上公鑰PK_B提交給智能合約，在消費者收到嵌入指紋后的加密數據并且檢查過后，發送確認信息至智能合約，得到數據擁有者的私鑰SK_P對數據進行解密，同時發送消費者的押金私鑰SK_M給數據所有者，數據所有者拿到消費者私鑰SK_B之后提取押金，完成交易過程，每一筆交易過程都記錄在區塊鏈公開賬本中以供審計。