CN101286997B - 数据可靠性验证方法、系统及发送设备和接收设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数据可靠性验证方法、系统及发送设备和接收设备。方法包括：发送端采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息，将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端；接收端接收数据段和验证信息，保存该数据段，采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，将该得到的验证信息与接收到的验证信息比较，若相同，则确定保存的前一数据段可靠。本发明实现了对接收数据可靠性的验证。

Description

数据可靠性验证方法、系统及发送设备和接收设备

技术领域

本发明涉及数据传输技术领域，具体涉及数据可靠性验证方法、系统及发送设备和接收设备。

背景技术

监控领域中，监控视频的可靠性或者可信任性至关重要。例如：当监控视频作为证据时，其是否被采纳就取决于其是否真实可信。

图1为现有的视频监控系统示意图，如图1所示，通过IP网络布置监控设备时，监控数据可能被伪视频源截收并篡改或重新组合，这样接收端收到的数据其可靠性就会受到影响。在接收端建立一种验证机制，以验证接收到的监控视频是否可靠成了亟需解决的问题，目前还未有该方面的解决方案。

发明内容

本发明提供数据可靠性验证方法、系统及发送设备和接收设备，以实现对接收数据可靠性的验证。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种数据可靠性验证方法，该方法包括：

对于每一待发送数据段，发送端采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息，将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端；

接收端每接收到数据段和验证信息，保存该数据段，采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，将该得到的验证信息与接收到的验证信息比较，若相同，则确定保存的前一数据段可靠。

所述方法进一步包括：发送端和接收端在传输数据前，通过握手协议或DH交换协议建立连接。

所述发送端将前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端包括：发送端将前一数据段的验证信息融合到当前数据段中发送给接收端。

所述待发送数据段中包括：时间标签信息，

所述发送端采用预设验证算法对待发送数据段进行计算包括：发送端确定待发送数据段中的时间标签信息对应的时间标签，采用预设验证算法对该时间标签和待发送数据段进行计算；

所述接收端每接收到数据段和验证信息进一步包括：从数据段中取出时间标签信息，确定该时间标签信息对应的时间标签，将该时间标签与数据段一同保存，

所述接收端采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算包括：接收端采用预设验证算法，对保存的前一数据段的时间标签和前一数据段进行计算。

所述将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端包括：

采用预设加密算法对待发送数据段进行计算，将加密后的待发送数据段与保存的前一数据段的验证信息一同发送给接收端；

且，所述接收端每接收到数据段和验证信息之后、保存该数据段之前进一步包括：接收端采用预设的解密算法，对接收到的数据段进行计算，得到解密后的数据段；

所述保存数据段为：保存解密后的数据段。

所述数据为视频或音频数据。

所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

一种数据可靠性验证系统，该系统包括：

发送设备，对于每一待发送数据段，采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息，将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送出去；

接收设备，每接收到发送设备发来的数据段和验证信息，保存该数据段，采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，将该得到的验证信息与接收到的验证信息比较，若相同，则确定保存的前一数据段可靠。

所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

一种发送设备，所述发送设备包括：

验证信息计算模块，采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息；

数据发送模块，从验证信息计算模块取出前一数据段的验证信息，将该验证信息和当前数据段一同发送给接收设备。

所述发送设备进一步包括：

数据加密模块，采用预设加密算法对待发送数据段进行计算，将加密后的待发送数据段发送出去；

且，所述数据发送模块，将验证信息和数据加密模块发来的加密后的待发送数据段一同发送给接收设备。

所述发送设备进一步包括：时间标签设置模块：在待发送数据段的预定位置处设置时间标签信息，

且，所述验证信息计算模块对待发送数据段的时间标签信息和待发送数据段采用预设验证算法进行计算。

所述发送设备进一步包括：

连接建立模块，确定要向接收设备传输数据，通过握手协议或DH交换协议与接收设备建立连接。

所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

一种接收设备，所述接收设备包括：

数据接收模块，每接收到发送设备发来的当前数据段和前一数据段的验证信息，保存当前数据段，将前一数据段的验证信息发送出去；

验证模块，接收数据接收模块发来的前一数据段的验证信息，从数据接收模块获取前一数据段，采用预设验证算法，对前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，判断计算得到的前一数据段的验证信息与接收到的前一数据段的验证信息是否相同，若是，确定前一数据段可靠；否则，确定前一数据段不可靠。

所述数据接收模块包括：

接收模块，接收发送设备发来的当前数据段和前一数据段的验证信息，将当前数据段发送出去，将前一数据段的验证信息发送给验证模块；

解密模块，对接收模块发来的当前数据段采用预设解密算法进行解密，保存解密后的当前数据段。

所述数据接收模块进一步，从接收到的当前数据段的预定位置处取出时间标签信息，根据该时间标签信息确定时间标签，保存当前数据段的时间标签，并将保存的前一数据段的时间标签发送给验证模块，

且，所述验证模块收到了数据接收模块发来的前一数据段的时间标签，则对前一数据段的时间标签和前一数据段采用预设验证算法进行计算，以得到前一数据段的验证信息。

所述接收设备进一步包括：

连接建立模块，确定要从发送设备接收数据，通过握手协议或DH交换协议与发送设备建立连接。

所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

与现有技术相比，本发明通过在发送端对每一待发送数据段采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息，将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端；接收端每接收到数据段和验证信息后，保存该数据段，采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，将该得到的验证信息与接收到的验证信息比较，若相同，则确定保存的前一数据段可靠。本发明实现了对接收数据可靠性的验证。

附图说明

图1为现有的视频监控系统示意图；

图2为本发明实施例提供的对接收数据的可靠性进行验证的流程图；

图3为应用本发明实施例对MPEG4视频数据进行可靠性验证的示意图；

图4为本发明实施例提供的接收数据可靠性验证系统的组成图；

图5为本发明实施例提供的发送设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的接收设备的结构示意图。

具体实施方式

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。

图2为本发明实施例提供的对接收数据的可靠性进行验证的流程图，如图2所示，其具体步骤如下：

步骤201：预先设定验证算法。

验证算法可以采用的加密算法，如：哈希(Hash)算法、对称加密算法等，可以设定对接收到的整段数据采用验证算法，也可以设定对每段数据的固定位置处的部分数据采用验证算法。

步骤202：发送端与接收端建立可靠连接。

发送端和接收端可通过3次握手协议或DH密码交换协议等建立可靠连接。

步骤203：发送端采集到第n(n为整数且n＞1)段数据，采用预设的验证算法对该段数据进行计算，得到并保存第n段数据的验证信息。

步骤204：发送端将保存的第n-1段数据的验证信息与第n段数据压缩后，发送给接收端。

可将第n-1段数据的验证信息采用现有的水印或隐藏等技术融合到第n段数据中，也可将第n-1段数据的验证信息独立放于第n段数据之外。

步骤205：接收端接收第n段数据和第n-1段数据的验证信息，保存第n段数据。

若第n-1段数据的验证信息融合在第n段数据中，则接收端首先需要从第n段数据中分离出第n-1段数据的验证信息，以得到原始的第n段数据，然后保存第n段数据。

步骤206：接收端采用预设的验证算法对保存的第n-1段数据进行计算，得到第n-1段数据的验证信息。

步骤207：接收端判断发送端发来的第n-1段数据的验证信息与计算得到的第n-1段数据的验证信息是否相同，若是，执行步骤208；否则，执行步骤209。

步骤208：接收端确定第n-1段数据可靠，令n＝n+1，返回步骤203。

步骤209：接收端确定第n-1段数据不可靠，上报告警，并重新与发送端建立可靠连接，令n＝n+1，返回步骤203。

对于待验证的视频或音频序列，可以对其中的每个数据段分别采用步骤203～209进行可靠性验证。

为了避免连续几段数据相同所造成的验证信息相同，而导致伪数据源通过不断复制数据而通过接收端验证的情况，可以在数据段中设置时间标签，该时间标签与数据一起参与验证算法。时间标签通常是发送端的系统时间，发送端和接收端可以在建立可靠连接时约定时间标签在数据段中的位置。

时间标签可以显式地设置在数据段中，例如：对于第n段数据，发送端在系统时刻2008年6月1日16点20分10秒采集到该段数据，则发送端将2008/6/116:20:10的时间标签放入该段数据的预定位置处，并对该时间标签和该段数据采用验证算法，得到并保存第n段数据的验证信息；接收端收到第n段数据后，先从预定位置处取出时间标签，然后将该第n段数据的时间标签和第n段数据一同保存，然后对保存的第n-1段数据和第n-1段数据的时间标签采用验证算法，得到第n-1段数据的验证信息。

时间标签也可以以加密的方式设置在数据段中，例如：发送端和接收端在建立可靠连接时协商：时间标签为系统时刻与1970年1月1日0点0分0秒的间隔，且该间隔以秒为单位，对于第n段数据，发送端在系统时刻2008年6月1日16点20分10秒采集到该段数据，则发送端计算2008年6月1日16点20分10秒与1970年1月1日0点0分0秒之间的以秒为单位的间隔，设该间隔为a秒，则发送端将该加密的时间标签：a秒放入该段数据的预定位置处，并对原始时间标签：2008/6/116:20:10和第n段数据采用验证算法，得到并保存第n段数据的验证信息；接收端收到第n段数据后，会从预定位置处取出加密的时间标签：a秒，然后将该a秒与1970年1月1日0点0分0秒相加得到原始时间标签：2008/6/116:20:10，保存该第n段数据的原始时间标签和第n段数据，同时对保存的第n-1段数据的原始时间标签和第n-1段数据采用验证算法，得到第n-1段数据的验证信息。

在实际应用中，为了进一步提高数据传输的安全性，发送端可以与接收端预先协商一个针对数据内容的加密算法和解密算法。这样，在步骤203中，发送端进一步采用加密算法对第n段数据进行加密；在步骤204中，发送端将第n-1段数据的验证信息与加密后的第n段数据压缩后，发送给接收端；对应地，在步骤205中，接收端接收加密的第n段数据和第n-1段数据的验证信息后，首先采用解密算法对第n段数据进行解密，并保存解密后的第n段数据。同时可以看出：步骤206中，接收端是对解密后的第n-1段数据采用验证算法的。

图3给出了一个应用本发明实施例对第四代运动图像专家组(MPEG4，Moving Picture Experts Group 4)视频数据进行可靠性验证的示意图，如图3所示，其过程如下：

01：发送端对待发送的第n帧MPEG4数据，进行如下处理：

对第n帧数据进行Hash运算得到摘要，对该摘要采用非对称加密算法进行加密，得到签名，保存第n帧数据的签名。同时，对第n帧数据采用对称加密算法进行加密，得到加密后的第n帧视频数据。

02：发送端将保存的第n-1帧数据的签名放入加密后的第n帧数据中，发送给接收端。

04：接收端接收加密的第n帧数据和第n-1帧数据的签名，对第n-1帧数据的签名采用非对称解密算法进行解密，得到第n-1帧数据的摘要；并对保存的解密后的第n-1帧数据进行Hash运算，得到第n-1帧数据的摘要，判断两个第n-1帧数据的摘要是否相同，若相同，确定保存的第n-1帧数据可靠。同时，对接收到的加密的第n帧数据采用对称解密算法进行解密，得到解密后的第n帧数据，保存该第n帧数据。

图4为本发明实施例提供的数据可靠性验证系统的组成示意图，如图4所示，其主要包括：发送设备41和接收设备42，其中：

发送设备41：对于每一待发送的第n(n为整数且n＞1)段数据，采用预设验证算法，对待发送的第n段数据进行计算，得到并保存第n段数据的验证信息，将保存的第n-1段数据的验证信息和第n段数据一同发送给接收设备42。

接收设备42：每接收到发送设备41发来的第n段数据和第n-1段数据的验证信息，保存第n段数据，采用预设验证算法对保存的第n-1段数据进行计算，得到第n-1段数据的验证信息，将该得到的第n-1段数据的验证信息与接收到的第n-1段数据的验证信息比较，若相同，则确定保存的第n-1段数据可靠。

如图5所示，发送设备41可由连接建立模块411、验证信息计算模块412和数据发送模块413组成，其中：

连接建立模块411：确定要向接收设备42传输数据，通过握手协议或DH交换协议与接收设备42建立连接，连接建立完毕，向验证信息计算模块412和数据发送模块413发送连接建立指示。

验证信息计算模块412：接收连接建立模块411发来的连接建立指示，采用预设验证算法，对待发送的第n段数据进行计算，得到并保存第n段数据的验证信息。

数据发送模块413：接收连接建立模块411发来的连接建立指示，从验证信息计算模块412取出第n-1段数据的验证信息，将第n-1段数据的验证信息和第n数据段一同发送给接收设备42。

在实际应用中，发送设备41还可包括：

数据加密模块：采用预设加密算法对第n段数据进行加密，将加密后的第n段数据发送给数据发送模块413。

对应地，数据发送模块413是将第n-1段数据的验证信息和数据加密模块发来的加密后的第n段数据一同发送给接收设备42的。

发送设备41还可包括：

时间标签设置模块：在待发送的第n段数据的预定位置处设置时间标签信息。

对应地，验证信息计算模块412是对待发送的第n段数据的时间标签信息和第n段数据采用预设验证算法进行计算的。

如图6所示，接收设备42可包括：连接建立模块421、数据接收模块422和验证模块423，其中：

连接建立模块421：确定要从发送设备41接收数据，通过握手协议或DH交换协议与发送设备41建立连接，连接建立完毕，向数据接收模块422和验证模块423发送连接建立指示。

数据接收模块422：接收发送设备41发来的第n段数据和第n-1段数据的验证信息，保存第n段数据，将第n-1段数据的验证信息发送给验证模块423。

若发送设备和接收设备中预先约定数据段中包含时间标签信息，则数据接收模块422还需从第n段数据的预定位置处取出时间标签信息，根据该时间标签信息确定时间标签，保存该第n段数据的时间标签，并将保存的第n-1段数据的时间标签发送给验证模块423。

验证模块423：接收数据接收模块422发来的第n-1段数据的验证信息，从数据接收模块422获取第n-1段数据，采用预设验证算法，对第n-1段数据进行计算，得到第n-1段数据的验证信息，判断计算得到的第n-1段数据的验证信息与接收到的第n-1段数据的验证信息是否相同，若是，确定第n-1段数据可靠；否则，确定第n-1段数据不可靠。

若验证模块423收到了数据接收模块422发来的第n-1段数据的时间标签，则验证模块423对第n-1段数据的时间标签和第n-1段数据采用预设验证算法进行计算，得到第n-1段数据的验证信息。

数据接收模块422可包括：接收模块和解密模块，其中：

接收模块：接收发送设备41发来的第n段数据和第n-1段数据的验证信息，将第n段数据发送给解密模块，将第n-1段数据的验证信息发送给验证模块423。

解密模块：对接收模块发来的第n段数据采用预设解密算法进行解密，保存解密后的第n段数据。

本发明中的数据段可以是视频序列或音频序列中的数据段，数据段的长度可以是一帧也可以是多帧。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种数据可靠性验证方法，其特征在于，该方法包括：

对于每一待发送数据段，发送端采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息，将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端；

接收端每接收到数据段和验证信息，保存该数据段，采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，将该得到的验证信息与接收到的验证信息比较，若相同，则确定保存的前一数据段可靠。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：发送端和接收端在传输数据前，通过握手协议或DH交换协议建立连接。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端将前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端包括：发送端将前一数据段的验证信息融合到当前数据段中发送给接收端。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待发送数据段中包括：时间标签信息，

所述发送端采用预设验证算法对待发送数据段进行计算包括：发送端确定待发送数据段中的时间标签信息对应的时间标签，采用预设验证算法对该时间标签和待发送数据段进行计算；

所述接收端每接收到数据段和验证信息进一步包括：从数据段中取出时间标签信息，确定该时间标签信息对应的时间标签，将该时间标签与数据段一同保存，

所述接收端采用预设验证算法对保存的前一数据段进行计算包括：接收端采用预设验证算法，对保存的前一数据段的时间标签和前一数据段进行计算。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将保存的前一数据段的验证信息和当前数据段一同发送给接收端包括：

采用预设加密算法对待发送数据段进行计算，将加密后的待发送数据段与保存的前一数据段的验证信息一同发送给接收端；

且，所述接收端每接收到数据段和验证信息之后、保存该数据段之前进一步包括：接收端采用预设的解密算法，对接收到的数据段进行计算，得到解密后的数据段；

所述保存数据段为：保存解密后的数据段。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据为视频或音频数据。

7.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

8.一种数据可靠性验证系统，其特征在于，该系统包括：发送设备和接收设备，其中：

发送设备包括：

验证信息计算模块，对于每一待发送数据段，采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息；

数据发送模块，从验证信息计算模块取出前一数据段的验证信息，将该验证信息和当前数据段一同发送给接收设备；

接收设备包括：

数据接收模块，每接收到发送设备发来的当前数据段和前一数据段的验证信息，保存该当前数据段，将前一数据段的验证信息发送给验证模块；

验证模块，接收数据接收模块发来的前一数据段的验证信息，从数据接收模块获取前一数据段，采用预设验证算法对前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，将该得到的验证信息与接收到的验证信息比较，若相同，则确定前一数据段可靠。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

10.一种发送设备，其特征在于，所述发送设备包括：

验证信息计算模块，采用预设验证算法，对待发送数据段进行计算，得到并保存该数据段的验证信息；

数据发送模块，从验证信息计算模块取出前一数据段的验证信息，将该验证信息和当前数据段一同发送给接收设备。

11.如权利要求10所述的发送设备，其特征在于，所述发送设备进一步包括：

数据加密模块，采用预设加密算法对待发送数据段进行计算，将加密后的待发送数据段发送出去；

且，所述数据发送模块，将验证信息和数据加密模块发来的加密后的待发送数据段一同发送给接收设备。

12.如权利要求10或11所述的发送设备，其特征在于，所述发送设备进一步包括：时间标签设置模块：在待发送数据段的预定位置处设置时间标签信息，

且，所述验证信息计算模块对待发送数据段的时间标签信息和待发送数据段采用预设验证算法进行计算。

13.如权利要求10或11所述的发送设备，其特征在于，所述发送设备进一步包括：

连接建立模块，确定要向接收设备传输数据，通过握手协议或DH交换协议与接收设备建立连接。

14.如权利要求10或11所述的发送设备，其特征在于，所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

15.一种接收设备，其特征在于，所述接收设备包括：数据接收模块和验证模块，其中：

数据接收模块，每接收到发送设备发来的当前数据段和前一数据段的验证信息，保存当前数据段，将前一数据段的验证信息发送给验证模块；

验证模块，接收数据接收模块发来的前一数据段的验证信息，从数据接收模块获取前一数据段，采用预设验证算法，对前一数据段进行计算，得到前一数据段的验证信息，判断计算得到的前一数据段的验证信息与接收到的前一数据段的验证信息是否相同，若是，确定前一数据段可靠；否则，确定前一数据段不可靠。

16.如权利要求15所述的接收设备，其特征在于，所述数据接收模块包括：接收模块和解密模块，其中：

接收模块，接收发送设备发来的当前数据段和前一数据段的验证信息，将当前数据段发送给解密模块，将前一数据段的验证信息发送给验证模块；

解密模块，对接收模块发来的当前数据段采用预设解密算法进行解密，保存解密后的当前数据段。

17.如权利要求15或16所述的接收设备，其特征在于，所述数据接收模块进一步，从接收到的当前数据段的预定位置处取出时间标签信息，根据该时间标签信息确定时间标签，保存当前数据段的时间标签，并将保存的前一数据段的时间标签发送给验证模块，

且，所述验证模块收到了数据接收模块发来的前一数据段的时间标签，则对前一数据段的时间标签和前一数据段采用预设验证算法进行计算，以得到前一数据段的验证信息。

18.如权利要求15或16所述的接收设备，其特征在于，所述接收设备进一步包括：

连接建立模块，确定要从发送设备接收数据，通过握手协议或DH交换协议与发送设备建立连接。

19.如权利要求15或16所述的接收设备，其特征在于，所述数据段为视频序列或音频序列中的数据段。

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