區塊鏈多媒體數據版權保護方法研究

發布時間：2020-03-28所屬分類：計算機職稱論文瀏覽：1346次

摘 要： 摘要：傳統多媒體數字版權系統，通常采用集中存儲方式對多媒體數據進行中心化保存，但該方式容易受到外界集中攻擊，造成保存數據的丟失和篡改，這不利于敏感數據的存儲。因此，該文針對此問題，提出一種基于區塊鏈技術的多媒體數據版權保護方法，利用去中心

　　摘要：傳統多媒體數字版權系統，通常采用集中存儲方式對多媒體數據進行中心化保存，但該方式容易受到外界集中攻擊，造成保存數據的丟失和篡改，這不利于敏感數據的存儲。因此，該文針對此問題，提出一種基于區塊鏈技術的多媒體數據版權保護方法，利用去中心化的分布式存儲方式，避免因人為攻擊造成的數據篡改和丟失問題。研究結果表明，由于加密數字區塊鏈技術的高度安全性，該多媒體數據保護方法具有極高的抗篡改能力，且成本較低，適合推廣。

　　關鍵詞：區塊鏈技術多媒體數據版權保護分布式存儲

　　從1994年互聯網誕生以來，以網絡為載體的數字化內容快速發展，目前數字多媒體數據占據網絡流量的一半以上，這些多媒體數據(例如視頻、音樂數據等)在網絡傳播，需要進行版權保護，這也是所有現存多媒體數據版權保護系統的核心內2]。

　　該文針對上述問題提出一種去中心化、無需集中確認的多媒體數據保護方法。該方法基于類似比特幣交易加密網絡，將多媒體數據版權信息使用區塊鏈加密技術進行保護，實現高信息抗篡改安全性。

　　1總體系統設計

　　(1)多媒體數據檢測和上傳模塊。除了對所在服務端多媒體數據進行實時檢測外，當發現有新多媒體數據更新時，定時對多媒體數據進行上傳，并使用非對稱加密算法對數據加密后上傳，數據檢測模塊[41。

　　(2)數據檢測模塊。對發送來的多媒體數據進行拆分和檢驗，跟蹤數據發送路徑，以檢查數據來源的合法性，將確定來源有效的數據利用哈希算法進行二次加密，計算數據的數字指紋，存儲于私有區塊鏈中防止被篡改。

　　(3)數據庫。用來保存可信任多媒體數據，而非數據指紋，為上層軟件提供數據查詢和應用擴展能力。數據庫本身沒有限制，可以采用結構化數據庫或非結構化數據庫，可使用商業軟件也可以是開源數據庫替代[5】。

　　2關鍵技術實現

　　2.1建立區塊鏈

　　參考比特幣區塊鏈技術原理，該文對區塊鏈進行如下設計。(1)驗證：所謂區塊鏈驗證，是一種偽驗證方式，即一個公鑰可以產生出若干個私鑰，通過分配私鑰達到分配權限的目的。因此該系統也使用這種方式，建立復合式驗證模型。該模型可以把一個密鑰分享給多個用戶，這些用戶都有權利訪問區塊鏈，但是其余未被分配密鑰的用戶則無權訪問。假設在一次數據傳輸中，使用A和B分別表示傳輸的雙方。那么用戶A和B的公鑰組成一個二元向量。

　　(2)假設該系統中區塊鏈存儲空間為L，則使用256哈希算法，可以獲取足夠大的地址空間，保存所有數據，這與比特幣區塊設計一致。由于每次數據傳輸中，區塊鏈可以看做是一個時間序列，其中每次數據傳輸包含了上一次傳輸的地址(約占用160位)，因此，數據哈希后，前兩位用來標識數據類型，后面所有位置用來存儲數據地址。L[k]表示當前最新一筆交易的區塊。

　　(3)當用戶A與B進行數據傳輸，則A需要的一些列授權使用POLICYA，B表示。例如，假設A與B傳輸，需要B的地址和信息，則使用POLICYA，B={地址，信息}。

　　(4)輔助函數Parse(x)用來對所需授權的正確性進行檢測。

　　2.2核心算法整體分析

　　首先，該系統設計是基于兩種假設，即數據建立與存儲于一個不需要信任的網絡中;另外，用戶能夠安全的管理自身私鑰，例如使用加密和虛擬化錢包等方式。基于上述假設，該系統能夠有效防止數據在保存中被篡改，保證數據的安全。在此機制下，以往的所謂惡意服務，偽裝數據，都將變得易于解決，而且這種解決是從根本上杜絕。這是因為，數據存儲網絡不再受到一個中心去控制，而是受到所有網絡節點的監督，而這些網絡節點不可能全部被惡意用戶所控制，再加上用戶私鑰管理的安全性，使得數據被篡改不可能發生。

　　使用哈希加密后，原文內容和用戶個人信息無法被其他用戶看到和破解，這也保護了用戶數據的隱私，使得即便是數據傳輸數據分別存儲于不同客戶端時，各個用戶信息仍然無法被任何客戶端所獲取。

　　最后，數據在加密過程中，實際上并不是給多媒體數據的整體進行加密，而是僅僅通過加密獲取的數據指紋來標識一個數據集，因此在存儲和驗證過程中，并不十分消耗時間，而數據本身則存儲于數據庫中，待需要時進行提取和修改。

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　　3結語

　　該文介紹了一種全新的數據安全存儲技術，即區塊鏈技術。該技術通過使用去中心化存儲方式，將傳統數據中心概念，使用分布式概念替換，使得數據的安全識別不必在數據中心進行，而實在網絡不同節點上進行，這樣使得數據指紋難以篡改(除非51%的節點被控制)，保護數據指紋的安全性。此外，由于數據每次發生改變都記錄在區塊鏈上，因此可以對數據的任何變化軌跡進行追蹤，這也是區塊鏈技術的另一個值得研究的地方。

　　目前區塊鏈技術已經受到越來越多行業的關注(例如，金融、物聯網、醫療等等)，可以預見2016年區塊鏈技術必然會得到大發展和普及，本系統立足于當前問題，但并不局限于多媒體數據保存問題，未來還想嘗試應用于個人隱私、財務結算等等領域。

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