CN109951511A - 基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法，采用联盟链对数字产品的交易进行处理及记账。当买方向该系统提出购买申请时，系统中的节点根据POW共识机制获得完成该笔交易的执行权，并将交易申请通知给卖方。卖方先在买方所需数字产品加入一个检索水印，再用买方的公钥进行加密后传输给该节点，该节点通过一个基于同态加密的密文域水印嵌入操作，将相应的指纹水印信息嵌入到加密图像中后发送给买方，与此同时，该节点将该笔交易的相关信息记录到公共账本中，全网同步。买方根据私钥解密，便得到带有水印信息的数字图像。当出现交易纠纷时，仲裁机构通过该系统提供的API接口进行认证。

Description

基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法。

背景技术

随着计算机网络技术和多媒体技术的快速发展，数字产品的获取变得更加方便快捷，使得人们能够第一时间获得最新的数字产品。然而在人们享受便捷的同时，数字产品的合法使用也受到了严峻的挑战，数字产品可能被非法的拷贝、修改和传播，这都对该数字产品的版权所有者造成极大的损失。

QIAO L.和Nahrstedt K.在1998年首次提出了数字水印协议之后，国内外研究人员对该方面展开了深入的研究，针对盗版追踪问题，消费者权益问题，共谋问题，未绑定问题，买方参与纠纷解决等等问题，提出了不少的方案和协议。方案大都中都采取向认证机构CA进行信息注册，获得相应的数字证书，再由买卖双方直接交易完成，然而随着电子商务平台的快速发展，人们大多希望通过电子商务平台进行售卖。因此也有方案借助于第三方信任机构进行交易，然而这种单中心性都存在着相应的漏洞。近年来，区块链技术因其不易篡改，难伪造，可追溯，匿名性等特点受到越来越多人的关注和研究，区块链记录所有发生交易的信息，过程高效透明，数据高度安全，凡是需要公正，公平，诚实的应用领域都可以应用区块链技术。因此，可借助区块链技术提出一种买方卖方安全数字水印协议。

发明内容

本发明的目的是针对目前对于买方卖方数字水印协议的不足，提供一种基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法，将以往数字水印协议系统的单中心变为多中心，并且买方卖方只需通过该系统所提供的界面接口即可完成交易。对于每笔交易的详细信息，系统中的节点都会记录在公共账本中，由6个节点共同维护，并设置了相关的查阅权限。在保留私密性的同时，又能在出现交易纠纷时进行权益的判决。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法，具体操作步骤如下：

(1)买方B和卖方S首先需要根据该系统提供的API界面接口进行用户信息的注册，填写个人相关信息，并生成各自的非对称密钥和相应的证书信息；

(2)买方B向系统发起购买请求，系统中的6个节点根据POW共识机制来抢夺完成该笔交易的执行权；

(3)获得该执行权的节点N通知卖方S本次交易所需的数字产品；

(4)卖方S根据此次交易拟定一份协议，记为ARG，它明确阐述了交易双方的权利和义务，并将本次交易和数字产品进行绑定，再将其通过节点N发送给买方B；

(5)买方B若同意该协议，便用其私钥对ARG进行签名得到s1，并将s1发送给节点N；

(6)当节点N收到s1后，对其进行校验，若验证结果无效则交易结束，否则节点N根据此次交易生成一个检索水印V和一个有效的指纹水印W，并将检索水印V和买方的公钥pk_B传送给卖方S；

(7)卖方S根据相应的水印嵌入算法，将检索水印V嵌入到数字产品X中得到X′，再用买方B的公钥对其进行加密得到X_s，并将X_s传输给节点N；

(8)节点N收到X_s后，使用买方B的公钥pk_B加密指纹水印W得到并基于同态加密的密文域水印嵌入操作将指纹水印嵌入到X_s中，得到含V和W两个水印图像的密文再将其发送给买方B；

然后，节点N将本次交易的ARG、s1、V、W、X_s等相关信息记录到公共账本中，全网同步；

(9)买方收到之后，用私钥sk_B对其解密得到所需数字产品；

当出现非法拷贝时的权益认证，具体操作步骤如下：

(1)卖家S首先利用水印提取算法从非法拷贝Y中提取出交易时嵌入的检索水印，将提取出的该检索水印记为V′，然后将Y与V′交送给仲裁机构ARB请求仲裁；

(2)ARB通过系统预留的API界面接口连入网络，并获得查看账本的权限，通过检索水印V′找到账本中相关信息的记录；

(3)ARB通过系统调用指纹水印提取算法提取拷贝Y中的指纹水印，记为W′；对比账本中记录的W，若相同，则ARB要求该系统提供该笔交易中买方B的真实身份，并判定其是拷贝Y的非法分发者，若不同，则买方B将被认为是无辜的，其身份依旧保密，卖方S被认为存在欺诈行为。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

首先由于网络传输的过程中都是以密文进行传输的，因此不存在平台泄密导致侵权问题。其次采用联盟链作为基础平台，与公共区块链相比，交易成本更便宜，交易只需被几个受信的节点进行验证即可，无需全网确认。而且采用区块链技术进行交易信息的记录，数据不易篡改，难伪造，可追溯。同时由于设置了账本访问权限，有效的保护了相关隐私，整体方案解决了盗版跟踪问题、用户权利问题、未绑定问题、匿名性问题、合谋问题，而且整体系统对于买卖双方来说操作简便。

附图说明

图1为区块链平台整体框架图。

图2为区块链平台交易过程。

图3为区块链平台注册模块流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步描述。

请参阅图1、图2，本实施例提出的一种基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

(1)买方B和卖方S首先需要根据该系统提供的API面接口进行用户信息的注册，填写个人相关信息，并生成各自的非对称密钥和相应的证书信息Cert_BC(B)、Cert_BC(S)，如图3所示。

(2)买方B向系统发起购买请求，请求购买卖方S的数字产品X，并将自己的证书信息Cert_BC(B)传至给系统；系统收到买方B的购买申请后，首先对证书Cert_BC(B)进行校验，若验证结果无效，则终止这次交易申请；否则，系统中的6个节点根据POW共识机制来抢夺完成该笔交易的执行权。

(3)获得该执行权的节点N通知卖方S本次交易所需的数字产品X。

(4)卖方S根据此次交易拟定一份协议，记为ARG，它明确阐述了交易双方的权利和义务，并将本次交易和数字产品X进行绑定，再将其通过节点N发送给买方B。

(5)买方B若不同意该协议，交易终止，否则用其私钥对ARG进行签名得到s1，并将s1发送给节点N；

(6)当节点N收到s1后，对其进行校验，若验证结果无效则交易结束，否则节点N根据此次交易生成一个检索水印V和一个有效的指纹水印W，并将检索水印V和买方的公钥pk_B传送给卖方S。

(7)卖方S根据相应的水印嵌入算法，将检索水印V嵌入到数字产品X中得到X′，再用买方B的公钥对其进行加密得到X_s，并将X_s传输给N。

(8)节点N收到X_s后，使用买方B的公钥pk_B加密指纹水印W得到并基于同态加密的密文域水印嵌入操作将指纹水印嵌入到X_s中，得到含V和W两个水印图像的密文再将其发送给买方B；

然后，节点N将本次交易的ARG、s1、V、W、X_s等相关信息记录到公共账本中，全网同步。

(9)买方收到之后，用私钥sk_B对其解密得到

当数字产品X的一个非法拷贝Y在市场上被发现时，其权益认证步骤如下：

(1)卖家S首先利用水印提取算法从非法拷贝Y中提取出交易时嵌入的检索水印，将提取出的该检索水印记为V′，然后将Y与V′交送给仲裁机构ARB请求仲裁；

(2)ARB通过系统预留的API界面接口连入网络，并获得查看账本的权限，通过检索水印V′找到账本中相关信息的记录；

(3)ARB通过系统调用指纹水印提取算法提取拷贝Y中的指纹水印，记为W′；对比账本中记录的W，若相同，则ARB要求该系统提供该笔交易中买方B的真实身份，并判定其是拷贝Y的非法分发者，若不同，则买方B将被认为是无辜的，其身份依旧保密，卖方S被认为存在欺诈行为。

Claims (2)

1.一种基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

(1)买方B和卖方S首先需要根据该系统提供的API界面接口进行用户信息的注册，填写个人相关信息，并生成各自的非对称密钥和相应的证书信息；

(2)买方B向系统发起购买请求，系统中的6个节点根据POW共识机制来抢夺完成该笔交易的执行权；

(3)获得该执行权的节点N通知卖方S本次交易所需的数字产品；

(4)卖方S根据此次交易拟定一份协议，记为ARG，它明确阐述了交易双方的权利和义务，并将本次交易和数字产品进行绑定，再将其通过节点N发送给买方B；

(5)买方B若同意该协议，便用其私钥对ARG进行签名得到s1，并将s1发送给节点N；

(6)当节点N收到s1后，对其进行校验，若验证结果无效则交易结束，否则节点N根据此次交易生成一个检索水印V和一个有效的指纹水印W，并将检索水印V和买方的公钥pk_B传送给卖方S；

(7)卖方S根据相应的水印嵌入算法，将检索水印V嵌入到数字产品X中得到X′，再用买方B的公钥对其进行加密得到X_s，并将X_s传输给节点N；

(8)节点N收到X_s后，使用买方B的公钥pk_B加密指纹水印W得到并基于同态加密的密文域水印嵌入操作将指纹水印嵌入到X_s中，得到含V和W两个水印图像的密文再将其发送给买方B；

然后，节点N将本次交易的ARG、s1、V、W、X_s等相关信息记录到公共账本中，全网同步；

(9)买方收到之后，用私钥sk_B对其解密得到所需数字产品；

2.根据权利要求1所述的基于区块链平台的买方卖方安全数字水印协议生成方法，其特征在于，当出现非法拷贝时的权益认证，具体操作步骤如下：

(1)卖家S首先利用水印提取算法从非法拷贝Y中提取出交易时嵌入的检索水印，将提取出的该检索水印记为V′，然后将Y与V′交送给仲裁机构ARB请求仲裁；

(2)ARB通过系统预留的API界面接口连入网络，并获得查看账本的权限，通过检索水印V′找到账本中相关信息的记录；

(3)ARB通过系统调用指纹水印提取算法提取拷贝Y中的指纹水印，记为W′；对比账本中记录的W，若相同，则ARB要求该系统提供该笔交易中买方B的真实身份，并判定其是拷贝Y的非法分发者，若不同，则买方B将被认为是无辜的，其身份依旧保密，卖方S被认为存在欺诈行为。