专利名称：一种基于公钥系统和数字水印的版权保护方法
技术领域：
本发明涉及版权保护技术领域，更具体地，涉及一种基于公钥系统和数字水印的版权保护方法。
背景技术：
计算机技术的迅速发展和通信网络的普及，数字产品的数据传输日益频繁，相应的数字产品的版权保护受到了前所未有的威胁。为了保护数字产品的知识产权和其所有者的经济利益，一般采用数字水印、密码等多种方法建立数字版权保护体系。密码学包括公钥系统等，其侧重于对数字产品的访问控制和保密通信，但对数字产品的版权认证和盗版追踪问题显得力不从心。水印技术在数字产品的真伪鉴别和合法用户的盗版控制方面有无可比拟的优势，但无法控制对数字产品的访问控制和保密通信。如何将密码学与水印技术相结合以保护数字产品的版权，目前还没有相关的解决方法。
发明内容
本发明实施例提出一种基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，可以有效地保护数字版权。本发明实施例的技术方案如下一种基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，该方法包括利用私钥对作者A的数字作品W签名后得到签名后数字作品k_A(W)，将k_A(W) 提交至版权认证中心RAC ；RAC利用公钥验证(W)成功，对W进行哈希运算得到H (W)，RAC将由(W)、 H(W)和时间戳T构成的k_RAC(H(W))发送至版权管理中心RMC ；RMC由作者A处得到W，对W进行哈希运算得到H(W)，根据H (W)验证k_RAC (H (W)) 成功后，RMC向RAC发送成功消息；RAC利用数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标识IDRAC和时间戳T构造水印信息M，将M嵌入W得到水印数字作品MW ；根据丽保护版权。所述根据MW保护版权包括，使用者B通知RMC更改MW，RMC根据使用者B的标识 IDB和MW得到新水印数字作品MWB，将MWB发送至所述使用者B。所述RMC根据使用者标识IDB和丽得到新水印数字作品MWB包括，RMC形成并检索交易链AB，并利用哈希运算得到唯一标识H(AB)；将H(AB)、IDB和丽发送至RAC ；RAC核实IDB和MW后，利用H(AB)、IDB和棚构造水印信息MWB，并将MWB发送至RMC。所述将MWB发送至所述使用者B后进一步包括，RMC增加和更新MW的记录。所述作者A的标识IDA、所述RAC的标识IDRAC、所述使用者B的标识IDB和所述数字作品的代号IDW均从证书认证中心CA中获得。所述方法进一步包括，向RAC发送IDW、时间戳TO和作者A的ID IDA, RAC验证IDff, TO 禾口 IDA。所述RAC验证IDW、TO和IDA包括，RAC在数据库中检索到IDW，然后根据IDW从 RMC处得到丽，若丽与RMC从数据库中检索到的丽相同，则IDW、T0和IDA通过验证；否则提取漏的水印信息，判断所述水印信息中的IDA是否等于IDA，所述水印信息中的T是否等于T0，若所述水印信息的IDA等于IDA，且T等于T0，则IDW、T0和IDA通过验证，否则IDW、 TO和IDA没有通过验证。所述根据丽保护版权包括，将IDA、IDB、T2和丽发送至RMC，根据RMC在自身的数据库中是否检索到MW则直接判断作者B是否是合法用户；RMC发送MW、IDA和T2至RAC 后，RAC判断作者A是否是MW的拥有者；当作者B不是合法用户，且A是MW的拥有者，则判断B侵权。所述根据RMC在自身的数据库中是否检索到MW则直接判断作者B是否是合法用户包括，RMC从数据库中查看MW的有效期，若未到有效期则作者B是合法用户；否则，若检索到MW的交易链中存在B则作者B是合法用户，若没有检索到MW的交易链中存在则作者 B不是合法用户。所述RAC判断作者B是否侵权包括，RAC在数据库中检索MW，若检索到MW的拥有者是A，则确定A是MW的拥有者；否则，从丽中提取水印信息，水印信息中的包含IDA，且T2 等于T，则确定A是MW的拥有者，否则确定A不是MW的拥有者。从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中，利用私钥对作者A的数字作品W 签名得到(W)，RAC验证签名后的W，对W进行哈希运算得到H (W)，由(W)、H (W)和时间戳T构成的k_RAC(H(W))发送至版权管理中心RMC ；RMC由作者A处得到W，对W进行哈希运算得到H(W)，根据H(W)验证k_RAC(H(W))成功后，RMC向RAC发送成功消息；RAC 利用数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标识IDRAC和时间戳T构造水印信息Mjf M 嵌入W得到水印数字作品MW，根据MW保护版权。将作者标识和时间戳等信息嵌入数字作品中，在使用者使用带有自身信息的水印数字作品时，才可以正常使用带有水印数字作品。因此，可以有效地保护数字版权。
图1为本发明基于公钥系统和数字水印的版权保护方法的流程示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。在本发明实施例中，利用公钥系统实现了作者A与RAC、RMC之间的信息安全传递， 由作者标识和时间戳等构成水印信息，使用者使用的是带有水印信息的数字作品，可以有效地保护数字作品的版权。参见附图1是基于公钥系统和数字水印的版权保护方法的流程示意图，步骤 101-104是作者A注册W的过程；步骤105-108是使用者B请求使用W的过程；步骤109-112 是验证版权的过程；步骤113-115是判断侵权的过程。具体包括以下步骤步骤101、作者A发送签名后的数字作品至RAC。
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作者A将自己的数字作品上传至RAC进行版权注册。即利用私钥对作者A的数字作品W签名后得到签名后数字作品k_A(W)，将Ss—m提交至RAC。私钥和公钥均属于公钥系统，在作者向证书认证中心CA注册时获得的。步骤102、RAC发送签名后数字作品和时间戳。RAC的作用是在数字作品中嵌入数字水印以及检测数字作品中的水印信息。为了保护数字作品W的版权，RAC在接收到数字作品W后，需要对其进行如下处理。首先，RAC利用公钥验证(W)成功后，对W进行哈希运算得到H (W)，RAC将由(W)、H (W)和包括此时时间的时间戳T构成的k_RAC(H(W))发送至RMC。RMC的作用是版权注册、查询、数字产品交易管理和版权仲裁。步骤103、发送成功消息。RMC由作者A处得到W，对W进行哈希运算得到H(W)，根据H (W)验证k_RAC (H (W)) 成功后，RMC向RAC发送成功消息；若RMC验证k_RAC(H(W))失败，则结束流程。步骤104、构造水印信息。RAC利用数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标识IDRAC和时间戳T构造水印信息M，将M嵌入W得到水印数字作品丽。在水印数字作品丽中有数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标志IDRAC以及时间戳T。那么当需要查询数字作品的所有权，仅需要输入数字作品代号就可以很容易得到其作者信息和时间戳信息。步骤105、使用者B通过RMC向RAC发送更改水印数字作品的消息。当使用者B需要使用数字作品MW，则需要向RMC发送请求，即RMC形成并检索交易链AB，并利用哈希运算得到唯一标识H(AB)。将H(AB)、IDB和丽发送至RAC。其中，交易链是根据数字作品W，数字作品W的作者A和使用者B构成的。其中，数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标识IDRAC和使用者B的标识IDB 均是从中获得的。CA的作用是提供身份证书的签发和发布。步骤106、发送包含新水印的数字作品至RMC。RAC核实IDB和MW后，利用H(AB)、IDB和丽构造水印信息MWB，并将MWB发送至 RMC。核实过程是现有技术。步骤107、发送包含新水印的数字作品至使用者B。将RAC发送至RMC的MWB发送至使用者B，以便使用者B使用该数字作品。若使用者所使用的水印数字作品中没有该使用者的水印信息，那么该使用者无法正常使用水印数字作品。只有使用者在使用的水印数字作品中有该使用者的水印信息，才可以正常使用该水印数字作品。通过在水印数字作品中加入使用者的信息，从而能够使得该使用者正常使用该水印数字作品。步骤108、更新数据库。RMC增加和更新MW的记录，该记录中包括使用者B使用数字作品MW的有效期，并增加带有使用者B标识的数字作品MWB。步骤105-步骤108，RMC针对使用者B的标识IDB和丽得到新水印数字作品MWB。 这样使用者B就可以正常使用数字作品W。步骤109、发送待验证信息。作者A向RAC发送待验证信息，用于证明作者A是W的拥有者。其中，待验证信息包括IDW、时间戳TO和作者A的标识IDA。时间戳TO是作者A保存注册W的时间。步骤110、请求信息。RAC在数据库中检索到IDW，然后根据IDW向RMC请求IDW对应的水印数字作品 MW0步骤111、返回信息。RMC向RAC返回根据IDW查询到其对应的水印数字作品WL步骤112、RAC进行验证。 若丽与RMC从数据库中检索到的丽相同，则无需再验证时间戳TO和IDA，即IDW、 TO和IDA通过验证，则作者A是数字作品MW的作者；否则提取丽的水印信息，判断该水印信息中的IDA是否等于IDA，该水印信息中的T是否等于TO。若该水印信息的IDA等于IDA， 且T等于T0，则IDW、T0和IDA通过验证，则作者A是数字作品棚的作者。否则IDW、T0和 IDA没有通过验证，即作者A不是数字作品MW的作者。步骤113、发送待判断信息。作者A将IDA、IDB、T2和棚发送至RMC，由RMC判断使用者是否侵权。T2是作者 A保存注册W的时间。步骤114、RMC进行判断。RMC从数据库中查看MW的有效期，若未到有效期则IDB对应的作者B是合法用户； 否则，若检索到MW的交易链中存在B则作者B是合法用户，若没有检索到MW的交易链中存在则作者B不是合法用户。步骤115、RMC发送水印数字作品至RAC，RAC进行判断。RAC收到RMC发送的水印数字作品丽、IDA和T2。RAC在数据库中检索MW，若检索到丽的拥有者是A，则确定A是丽的拥有者；否则，从丽中提取水印信息，水印信息中的包含IDA，且T2等于T，则确定A是丽的拥有者，否则确定A不是丽的拥有者。当作者B不是合法用户，且A是丽的拥有者，则判断B侵权。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，该方法包括利用私钥对作者A的数字作品W签名后得到签名后数字作品k_A(W)，将k_A(W)提交至版权认证中心RAC ；RAC利用公钥验证(W)成功，对W进行哈希运算得到H (W)，RAC将由(W)、H (W) 和时间戳T构成的k_RAC(H(W))发送至版权管理中心RMC ；RMC由作者A处得到W，对W进行哈希运算得到H(W)，根据H(W)验证k_RAC(H(W))成功后，RMC向RAC发送成功消息；RAC利用数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标识IDRAC和时间戳T构造水印信息 M，将M嵌入W得到水印数字作品棚；根据丽保护版权。
2.根据权利要求1所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述根据丽保护版权包括，使用者B通知RMC更改丽，RMC根据使用者B的标识IDB和丽得到新水印数字作品MWB，将MWB发送至所述使用者B。
3.根据权利要求2所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述 RMC根据使用者标识IDB和丽得到新水印数字作品MWB包括，RMC形成并检索交易链AB， 并利用哈希运算得到唯一标识H(AB)；将H(AB)、IDB和漏发送至RAC ；RAC核实IDB和漏后，利用H(AB)、IDB和MW构造水印信息MWB，并将MWB发送至RMC。
4.根据权利要求2所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述将MWB发送至所述使用者B后进一步包括，RMC增加和更新MW的记录。
5.根据权利要求1所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述作者A的标识IDA、所述RAC的标识IDRAC、所述使用者B的标识IDB和所述数字作品的代号IDW均从证书认证中心CA中获得。
6.根据权利要求1所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述方法进一步包括，向RAC发送IDW、时间戳TO和作者A的ID IDA, RAC验证IDW、TO和IDA。
7.根据权利要求6所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述 RAC验证IDW、TO和IDA包括，RAC在数据库中检索到IDW，然后根据IDW从RMC处得到MW， 若丽与RMC从数据库中检索到的丽相同，则IDW、T0和IDA通过验证；否则提取丽的水印信息，判断所述水印信息中的IDA是否等于IDA，所述水印信息中的T是否等于T0，若所述水印信息的IDA等于IDA,且T等于TO,则IDW、TO和IDA通过验证，否则IDW、TO和IDA没有通过验证。
8.根据权利要求1所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述根据丽保护版权包括，将IDA、IDB、T2和丽发送至RMC，根据RMC在自身的数据库中是否检索到丽则直接判断作者B是否是合法用户；RMC发送丽、IDA和T2至RAC后，RAC判断作者A是否是棚的拥有者；当作者B不是合法用户，且A是丽的拥有者，则判断B侵权。
9.根据权利要求8所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述根据RMC在自身的数据库中是否检索到漏则直接判断作者B是否是合法用户包括，RMC从数据库中查看MW的有效期，若未到有效期则作者B是合法用户；否则，若检索到MW的交易链中存在B则作者B是合法用户，若没有检索到MW的交易链中存在则作者B不是合法用户。
10.根据权利要求8所述基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，其特征在于，所述RAC判断作者B是否侵权包括，RAC在数据库中检索MW，若检索到MW的拥有者是A，则确定 A是丽的拥有者；否则，从丽中提取水印信息，水印信息中的包含IDA，且T2等于T，则确定A是丽的拥有者，否则确定A不是丽的拥有者。
全文摘要
一种基于公钥系统和数字水印的版权保护方法，该方法包括利用私钥对作者A的数字作品W签名后得到签名后数字作品Ss_A(W)；RAC利用公钥验证Ss_A(W)成功，对W进行哈希运算得到H(W)，RAC将由Ss_A(W)、H(W)和时间戳T构成的Ss_RAC(H(W))发送至版权管理中心RMC；RMC由作者A处得到W，对W进行哈希运算得到H(W)，验证Ss_RAC(H(W))成功后，RMC向RAC发送成功消息；RAC利用数字作品代号IDW、作者标识IDA、RAC的标识IDRAC和时间戳T构造水印信息M，将M嵌入W得到水印数字作品MW；根据MW保护版权。应用本发明实施例以后，可以有效地保护数字版权。
文档编号G06F21/00GK102479297SQ20101056287
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者袁琦, 逄淑宁, 闵栋 申请人:工业和信息化部电信传输研究所