CN110110498A - 一种基于联盟链的数字版权确权方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于联盟链的数字版权确权方法与系统，其中方法包括：步骤1，接收用户提交的版权待认证文件和版权认证申请，生成审查智能合约，并将版权待认证文件发送给版权审核人员；步骤2，接收版权审核人员提交的版权认定信息，审查智能合约发送信息给用户；步骤3，提取步骤1‑2形成的交易记录和审查智能合约，并发送到待确认资源池；步骤4，联盟链网络的联盟主节点针对待确认资源池构建新区块，并将新区块向全网广播；步骤5，全网对新区块进行共识验证，若共识验证通过，则将新区块加入数字版权区块链，完成对版权待认证文件的版权登记。本发明简化了用户版权登记的操作，降低了版权登记成本，提高了版权登记效率，而且安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及数字版权保护方法(Digital Right Management，DRM)技术领域，尤其涉及一种基于联盟链的数字版权确权方法与系统。
背景技术
互联网的发展日新月异，网络文学产业也随之蓬勃发展。互联网技术使得内容生产和输出更加及时和快捷，且具有不受空间限制的快速高效传播的特点，方便了人们的阅读。然而，数字作品易复制、易纂改的特点，使得网络盗版泛滥，严重阻碍了网络文学产业的良性发展。同时，传统的版权登记速度远小于原创作品的产生速度，而且价格昂贵，更加降低了创作者的版权登记的意愿。一言以蔽之，数字版权保护目前存在确权难、收益难、维权难三大痛点。出现侵权问题后，最好的办法就是通过法律手段捍卫版权，因为法律是版权保护的根本，技术是版权保护的手段，因此在单纯通过技术手段来保证数字版权无法彻底解决问题之前，首先要做好确权工作。
区块链技术为当前数字版权确权中的痛点解决带来新的契机和希望。区块链不可篡改的特性可以完整记录作品的所有变化过程，有利于实现版权交易的透明化，版权交易买方购买版权时不用再怀疑每一笔交易数据的真实性。区块链中的智能合约可以自动规范所有权利的行使和追溯，降低确权成本，提高交易效率。区块链中共识信任的特点可以方便作者在统一平台上管理所有的细分版权授权情况，为作品提供更好的曝光机会和交易机会。虽然区块链技术有着诸多优点，但是如果直接用于数字版权登记系统，会存在一些问题：首先，使用公有链的架构，通过大量公众节点参与来保证系统的稳定运行，保证了数据的安全性和可靠性，但是大量节点的参与会造成资源浪费；其次，采用工作量证明机制(Proof of Work,POW)解决公有链中的共识问题，但是POW工作原理依赖于大量的计算，会造成大量算力的浪费，并且速度较慢，吞吐量也比较低；再次，所有节点都掌握全部账本，数据对全部节点都是完全公开透明的，因此无法满足隐私保护的要求；最后，不依靠中心机构，完全依赖全部节点间的共识机制进行记录数据，任何独立节点或小部分节点集合都无法左右这个网络的数据记录，而这种机制在减少了恶意节点或攻击可能性的同时，也无法对网络中所存储的数据进行有效的监管。
发明内容
针对当前数字版权作品保护现存的痛点和难点，本发明提出一种基于联盟链技术的版权确权方法与系统，可简化用户版权登记的操作，降低版权登记成本，提高版权登记效率，而且安全性高。
为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于联盟链的数字版权确权方法，包括以下步骤：
版权认证过程：
步骤1，接收用户提交的版权待认证文件和版权认证申请，根据版权认证申请生成审查智能合约，并将审查智能合约和版权待认证文件发送给版权审核人员；
步骤2，接收版权审核人员提交的版权认定信息，审查智能合约根据版权认定信息生成相应的信息并发送给用户；
步骤3，提取步骤1-2形成的交易记录和审查智能合约，并发送到待确认资源池；
其中，所述交易记录包括：交易的用户地址、交易ID、交易hash摘要、交易时间戳以及交易的版权审核人员地址；
版权认证过程的公证过程：
步骤4，从全网所有联盟节点中随机选择一个作为联盟主节点，其余联盟节点作为联盟副节点；联盟主节点针对待确认资源池构建新区块，并将新区块向全网广播；
其中，所述全网是指联盟链网络；
步骤5，全网对新区块进行共识验证，若共识验证通过，则将新区块加入数字版权区块链，完成对版权待认证文件的版权登记。
本方案通过采用联盟链网络对版权待认证文件进行版权登记，利用联盟链网络的共识机制和去中心化的网络模型对版权认定过程形成的交易记录进行共识验证，从而削弱了传统版权登记的中心化管理权力，提高了数字版权确权系统的安全性。同时，通过采用联盟链的审查智能合约以记录版权认证过程，简化了用户进行版权登记的操作，降低了版权登记成本，提高了版权登记效率。另外，本方案采用联盟链网络对新区块进行共识验证，即是对版权认证过程进行公证，因此所有公众均能通过该联盟链网络进行查证。
进一步地，步骤4中联盟主节点针对待确认资源池构建新区块的具体过程为：
步骤A1，联盟主节点根据待确认资源池中的所有交易记录和相应的审查智能合约构建交易列表；
步骤A2，联盟主节点将交易列表、交易列表的构建时间以及数字版权区块链中的上一区块的hash摘要，一起构建得到新区块。
本发明版权认证过程的每一步操作均形成交易记录并打包到新区块中存储以供查询，而且计算并存储于下一区块中的hash摘要可用来验证当前区块中的交易记录是否更改，因此本发明版权登记过程全程透明、可追溯、不可篡改，为法律保护提供了技术依据，有利于数字版权作品的保护和分享使用，有利于保护作者的利益和权益。
进一步地，所述联盟节点为全节点，参与全网对新区块的验证；用户所在节点和版权审核人员所在节点，均为轻节点，不参与全网对新区块的验证。
在联盟链网络中，只有联盟副节点对联盟主节点发送的新区块进行共识验证，而不再需要发送给用户所在节点和版权审核人员所在节点，这种基于联盟链网络的数字版权确权方法，各节点的数量和身份都预先设置好，可以使用相对松散的共识机制，其数据处理速度相对于公有链而言大大提高。
进一步地，所述联盟链网络为半封闭网络，采用拜占庭容错算法对新区块进行共识验证。
进一步地，步骤5中全网对新区块进行共识验证的具体过程为：
步骤B1，每个联盟副节点在收到新区块后，对新区块中的交易列表，按照交易记录的存储顺序依次进行模拟执行，并基于所有模拟执行结果计算新区块hash摘要，向全网广播新区块hash摘要以及当前联盟副节点的地址；
步骤B2，全网中某个联盟节点，如果收到2f个新区块hash摘要均与自身联盟节点计算得到的新区块hash摘要相等，便向全网广播1条commit信息；
步骤B3，若联盟主节点收到超过2f+1条Commit信息，且其中1条Commit信息为联盟主节点自身广播的commit信息，则全网达成共识，新区块共识验证通过。
进一步地，步骤2中所述审查智能合约根据版权认定信息生成相应的信息，具体为：判断版权认定信息，若版权认定信息为版权认证成功，审查智能合约则触发版权智能合约，并将版权智能合约产生的版权序列码发送给用户；若版权认定信息为版权认证失败，审查智能合约则触发反馈智能合约，并将反馈智能合约产生的反馈信息发送给用户。
进一步地，所述审查智能合约和版权认证申请均包括版权审核时间限制。
进一步地，在执行步骤1之前，先对用户进行身份验证，若验证通过，则生成一组密钥对，根据密钥对中的公钥生成用户地址，执行步骤1；否则退出数字版权确权过程。
另外，本发明还提供一种基于联盟链的数字版权确权系统，其特征在于，包括：应用层、合约层、网络层和数据层；
所述应用层包括用户客户端和/或版权登记网站，用于接收用户提交的版权待认证文件和版权认证申请，以及发送版权序列码或反馈信息给用户；
所述合约层包括智能合约模块，用于根据版权认证申请发起审查智能合约，并根据版权认定信息生成不同的信息：若版权认定信息为版权认证成功，则发起版权智能合约，版权智能合约生成版权序列码；若版权认定信息为版权认证失败，则发起反馈智能合约，反馈智能合约生成反馈信息；所述版权认定信息为版权审核人员针对版权待认证文件的审核结果；
所述网络层包括网络模块和共识验证模块，用于构建联盟链网络，并针对待确认资源池构建新区块以及对新区块进行共识验证；
所述数据层包括区块链数据存储模块，用于记录应用层和合约层形成的交易记录和审查智能合约，并存放于待确认资源池，还用于存储数字版权区块链中的所有区块。
进一步地，每个区块包括区块头和区块体，所述区块头用于存储数字版权区块链的版本号、上个区块的hash摘要、区块体中的树的根节点的hash摘要、当前联盟主节点的公钥、当前区块的序号、时间戳、随机数；所述区块体用于存储交易记录和审查智能合约。
有益效果
本发明技术方案通过采用联盟链网络对版权待认证文件进行版权登记，利用联盟链网络的共识机制和去中心化的网络模型对版权认定过程形成的交易记录进行共识验证，从而削弱了传统版权登记的中心化管理权力，提高了数字版权确权系统的安全性。同时，通过采用联盟链的智能合约以记录版权认证过程，简化了用户进行版权登记的操作，降低了版权登记成本，提高了版权登记效率。另外，本方案采用联盟链网络对新区块进行共识验证，即是对版权认证过程进行公证，因此所有公众均能通过该联盟链网络进行查证。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明所述方法中联盟网的架构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例以本发明的技术方案为依据开展，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，对本发明的技术方案作进一步解释说明。
如图1所示，本发明提供一种基于联盟链的数字版权确权方法，包括以下步骤：
步骤0，若用户首次进入网络时，即首次使用本发明方法进行数字版权登记，则对用户进行身份验证。若验证通过，则生成一组密钥对，根据密钥对中的公钥生成用户地址，完成该用户注册，执行步骤1；否则退出数字版权确权过程。
若有用户需要对某版权待认证文件做版权登记，需满足其为联盟链网络中的一个轻节点。如果用户是首次进行登记，则先对该用户进行身份验证，若验证通过则生成一组密钥对(包括公钥和私钥)，并根据公钥生成1个节点地址，作为该新用户的节点地址，该新用户即构成联盟链网络中1个轻节点；另外还可根据用户的自主下载需求，将当前联盟链网络的最新区块头信息发送给用户。
步骤1，接收用户提交的版权待认证文件和版权认证申请，根据版权认证申请生成审查智能合约，并将审查智能合约和版权待认证文件发送给版权审核人员；
用户若已注册为本发明数字版权确权系统，即用户成为联盟链网络中的一个轻节点，则可向系统提交版权认证申请和相应的版权待认证文件。
从用户接收到版权待认证文件和版权认证申请后，系统根据版权认证申请生成审查智能合约，并分配一名版权审核人员，以对该版权待认证文件进行审核；其中，用户可在版权认证申请中提交版权审核时间限制，且生成的审查智能合约中也包用户提交的版权审核时间限制。
版权审核人员在接收到版权待认证文件后，以版权审查标准审核该文件是否符合标准，从而给出版权认定信息并提交到系统。
步骤2，接收版权审核人员提交的版权认定信息，审查智能合约根据版权认定信息生成相应的信息并发送给用户；
系统接收版权认定信息，且审查智能合约根据版权认定信息生成相应的信息，具体为：审查智能合约判断版权认定信息，若版权认定信息为版权认证成功，审查智能合约则触发版权智能合约，并将版权智能合约产生的版权序列码发送给用户；若版权认定信息为版权认证失败，审查智能合约则触发反馈智能合约，并将反馈智能合约产生的反馈信息发送给用户。其中反馈信息为：文件不符合规则，需要改进。
步骤3，提取步骤1-2形成的交易记录和审查智能合约，并发送到待确认资源池；其中，所述交易记录包括：交易的用户地址、交易ID、交易hash摘要、交易时间戳以及交易的版权审核人员地址；交易时间戳是指完成版权认证过程的时间。在本发明中，地址均是指IP地址。
在完成步骤1-3所述的版权认证过程后，本发明还需要采用联盟链网络对版权认证过程进行公证，具体过程如步骤4-5所述。
步骤4，从全网所有联盟节点中随机选择一个作为联盟主节点，其余联盟节点作为联盟副节点；联盟主节点针对待确认资源池构建新区块，并将新区块向全网广播，即向所有其余联盟节点发送新区块请求；所述全网是指整个联盟链网络。
联盟主节点针对待确认资源池构建新区块的具体过程为：
步骤A1，联盟主节点根据待确认资源池中的所有交易记录和和相应的审查智能合约构建交易列表；
步骤A2，联盟主节点将交易列表、交易列表的构建时间以及上一区块的hash摘要，一起构建得到新区块。上一区块具体是指数字版权区块链中与当前构建的新区块相邻的区块。
在数字版权区块链中，除了第一个区块，之后的每个区块都存储了与其相邻的上一区块的hash摘要，实现每形成一个新区块，均通过存储上一区块的hash摘要从而与上一区块链接起来，最终形成数字版权区块链。
步骤5，全网对新区块进行共识验证，若共识验证通过，则将新区块加入数字版权区块链，完成对版权待认证文件的版权登记。
由于用户所在节点和版权审核人员所在节点，均为轻节点，不参与全网对新区块的验证，只需存储区块头并记录关于本地信息，本地信息是指当前节点的信息；而联盟节点为联盟链网络中的全节点，需要参与全网对新区块的共识验证，以维护网络的共识，并存储整个联盟链网络中的所有交易信息(Block Header和Block Body)，能够独立验证节点。因此，联盟主节点将新区块向全网广播，即是联盟主节点将新区块发送到联盟链网络中的所有联盟副节点，由所有联盟副节点对该新区块进行共识验证，而不再需要发送给用户所在节点和版权审核人员所在节点，本发明基于联盟链网络的数字版权确权方法，各节点的数量和身份都预先设置好，可以使用相对松散的共识机制，其数据处理速度相对于公有链而言大大提高。
具体地，本发明中的联盟链网络为半封闭网络，并采用拜占庭容错算法对新区块进行共识验证。所有联盟节点都是平等的，不需要选择leader，每个联盟节点都可以构建新区块，并全网广播新区块请求。其中全网对新区块进行共识验证的具体过程为：
步骤B1，每个联盟副节点在收到新区块后，对新区块中的交易列表，按照交易记录的存储顺序依次进行模拟执行，并基于所有模拟执行结果计算新区块hash摘要，向全网广播新区块hash摘要以及当前联盟副节点的地址；
步骤B2，全网中某个联盟节点，如果收到2f个新区块hash摘要均与自身联盟节点计算得到的新区块hash摘要相等，便向全网广播1条commit信息；其中，f表示联盟链网络可容忍的失效节点个数，即不发布信息的节点个数。
步骤B3，若联盟主节点收到超过2f+1条Commit信息，且其中1条Commit信息为联盟主节点自身广播的commit信息，则全网达成共识，新区块共识验证通过；否则全网未达成共识，抛弃新区块，相当于新区块没有成功记载到数字版权区块链中，系统将新区块中的交易列表返回到待确认资源池中。
本发明通过采用联盟链网络对版权待认证文件进行版权登记，即利用联盟链网络的共识机制和去中心化的网络模型对版权认定过程形成的交易记录进行共识验证，从而削弱了传统版权登记的中心化管理权力，提高了数字版权确权系统的安全性。
同时，通过采用联盟链的审查智能合约以记录版权认证过程，简化了用户进行版权登记的操作，降低了版权登记成本，提高了版权登记效率。而且，采用联盟链网络对新区块进行共识验证，即是对版权认证过程进行公证，因此所有公众均能通过该联盟链网络进行查证。
另外，本发明版权认证过程的每一步操作均形成交易记录并打包到新区块中存储以供查询，而且计算新区块hash摘要并存储于下一区块中，从而可用来验证当前区块中的交易记录是否更改，因此本发明版权登记过程全程透明、可追溯、不可篡改，为法律保护提供了技术依据，有利于数字版权作品的保护和分享使用，有利于保护作者的利益和权益。
本发明另外还提供一种基于联盟链的数字版权确权系统，如图2所示，包括应用层、合约层、网络层和数据层。
所述应用层主要是构建面向原创作者(即用户)的版权登记功能，形成一个包括用户客户端和版权登记网站，用于用户向系统提交版权待认证文件和版权认证申请，以及从系统接收版权序列码或反馈信息。
所述合约层包括智能合约模块，建立一个没有第三方参与的可信数字版权登记平台，用于根据版权认证申请发起审查智能合约，并根据版权认定信息生成不同的信息：若版权认定信息为版权认证成功，则发起版权智能合约，版权智能合约生成版权序列码；若版权认定信息为版权认证失败，则发起反馈智能合约，反馈智能合约生成反馈信息。
所述网络层包括网络模块和共识验证模块。网络模块具体为联盟链网络，为去中心化的P2P网络模式，没有中心节点的存在，所以节点与节点之间具备自由访问、自主更新的能力，确保网络的通畅。共识验证模块提供一套完备的共识机制，用于对新区块进行共识验证。由于联盟链网络没有中心节点的存在，本发明采用了拜占庭容错算法来维护全网一致性，达成共识。
所述数据层主要提供联盟链网络的数据存储功能。在本发明中数据层包括区块链数据存储模块，用于记录版权认证过程得到交易记录并存放于待确认资源池，还用于存储数字版权区块链中的所有区块。网络中所有联盟节点采用分布式存储，且均存储一致的数据。但由于数据量庞大，用户所在节点和版权审核人员所在节点均不需要参与共识，所以不需要存储所有的历史区块。
其中，每个区块包括区块头和区块体，所述区块头用于存储数字版权区块链的版本号、上一区块的hash摘要、区块体中的树的根节点的hash摘要、当前联盟主节点的公钥、当前区块的序号、时间戳、1个随机数；所述区块体用于存储交易记录和审查智能合约。其中随机数用于全网对该区块进行共识验证使用。
以上实施例为本申请的优选实施例，本领域的普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本申请总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本申请要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种基于联盟链的数字版权确权方法，其特征在于，包括以下步骤：
版权认证过程：
步骤1，接收用户提交的版权待认证文件和版权认证申请，根据版权认证申请生成审查智能合约，并将审查智能合约和版权待认证文件发送给版权审核人员；
步骤2，接收版权审核人员提交的版权认定信息，审查智能合约根据版权认定信息生成相应的信息并发送给用户；
步骤3，提取步骤1-2形成的交易记录和审查智能合约，并发送到待确认资源池；
其中，所述交易记录包括：交易的用户地址、交易ID、交易hash摘要、交易时间戳以及交易的版权审核人员地址；
版权认证过程的公证过程：
步骤4，从全网所有联盟节点中随机选择一个作为联盟主节点，其余联盟节点作为联盟副节点；联盟主节点针对待确认资源池构建新区块，并将新区块向全网广播；
其中，所述全网是指联盟链网络；
步骤5，全网对新区块进行共识验证，若共识验证通过，则将新区块加入数字版权区块链，完成对版权待认证文件的版权登记。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4中联盟主节点针对待确认资源池构建新区块的具体过程为：
步骤A1，联盟主节点根据待确认资源池中的所有交易记录和相应的审查智能合约构建交易列表；
步骤A2，联盟主节点将交易列表、交易列表的构建时间以及数字版权区块链中的上一区块的hash摘要，一起构建得到新区块。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述联盟节点为全节点，参与全网对新区块的验证；用户所在节点和版权审核人员所在节点，均为轻节点，不参与全网对新区块的验证。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述联盟链网络为半封闭网络，采用拜占庭容错算法对新区块进行共识验证。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤5中全网对新区块进行共识验证的具体过程为：
步骤B1，每个联盟副节点在收到新区块后，对新区块中的交易列表，按照交易记录的存储顺序依次进行模拟执行，并基于所有模拟执行结果计算新区块hash摘要，向全网广播新区块hash摘要以及当前联盟副节点的地址；
步骤B2，全网中某个联盟节点，如果收到2f个新区块hash摘要均与自身联盟节点计算得到的新区块hash摘要相等，便向全网广播1条commit信息；
步骤B3，若联盟主节点收到超过2f+1条Commit信息，且其中1条Commit信息为联盟主节点自身广播的commit信息，则全网达成共识，新区块共识验证通过。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中所述审查智能合约根据版权认定信息生成相应的信息，具体为：判断版权认定信息，若版权认定信息为版权认证成功，审查智能合约则触发版权智能合约，并将版权智能合约产生的版权序列码发送给用户；若版权认定信息为版权认证失败，审查智能合约则触发反馈智能合约，并将反馈智能合约产生的反馈信息发送给用户。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述审查智能合约和版权认证申请均包括版权审核时间限制。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在执行步骤1之前，先对用户进行身份验证，若验证通过，则生成一组密钥对，根据密钥对中的公钥生成用户地址，执行步骤1；否则退出数字版权确权过程。
9.一种基于联盟链的数字版权确权系统，其特征在于，包括：应用层、合约层、网络层和数据层；
所述应用层包括用户客户端和/或版权登记网站，用于接收用户提交的版权待认证文件和版权认证申请，以及发送版权序列码或反馈信息给用户；
所述合约层包括智能合约模块，用于根据版权认证申请发起审查智能合约，并根据版权认定信息生成不同的信息：若版权认定信息为版权认证成功，则发起版权智能合约，版权智能合约生成版权序列码；若版权认定信息为版权认证失败，则发起反馈智能合约，反馈智能合约生成反馈信息；所述版权认定信息为版权审核人员针对版权待认证文件的审核结果；
所述网络层包括网络模块和共识验证模块，用于构建联盟链网络，并针对待确认资源池构建新区块以及对新区块进行共识验证；
所述数据层包括区块链数据存储模块，用于记录应用层和合约层形成的交易记录和审查智能合约，并存放于待确认资源池，还用于存储数字版权区块链中的所有区块。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，每个区块包括区块头和区块体，所述区块头用于存储数字版权区块链的版本号、上个区块的hash摘要、区块体中的树的根节点的hash摘要、当前联盟主节点的公钥、当前区块的序号、时间戳、随机数；所述区块体用于存储交易记录和审查智能合约。
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