CN111385102A

CN111385102A - 基于母子链的视频版权交易溯源方法

Info

Publication number: CN111385102A
Application number: CN202010201615.6A
Authority: CN
Inventors: 俞定国; 杨阳; 王娇娇; 林强
Original assignee: Zhejiang University of Media and Communications
Current assignee: Zhejiang University of Media and Communications
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2020-07-07
Anticipated expiration: 2040-03-20
Also published as: CN111385102B

Abstract

本发明公开了一种基于母子链的视频版权交易溯源方法，在私有区块链(子链)上面进行视频制作流程记录与可唯一标识视频的视频溯源码记录，联盟区块链(母链)中通过成员节点认证的节点可以进行视频媒体资源版权信息交易以及溯源，包括：1)认证母链成员节点，通过认证之后可以对版权交易、溯源系统进行访问；2)成员节点在制作视频时将每一步骤信息存入子链进行权利存证；3)对视频植入水印与求取视频指纹；4)对每一个视频计算其视频身份证；5)智能合约使用基于母子链分布式架构的撮合算法自动促成交易的完成；6)视频生产方对视频所属方轨迹的追踪与盗版视频泄漏方的追溯。

Description

基于母子链的视频版权交易溯源方法

技术领域

本发明涉及区块链、以太坊及智能合约对视频版权的交易溯源技术领域，具体涉及一种基于母子链的视频版权交易溯源方法。

背景技术

近年来，数字媒体版权保护愈演愈热。现如今不仅仅是流通在广播电视系统、互联网络上面的媒体流，如音乐、视频等具有版权，用户在一些视频平台上传的自媒体同样在涉及到价值转让时，需要对这些媒体数据进行版权交易与追溯。目前我国数字出版产业的用户数量已达到18多亿人，数字版权产业的整体收入规模达到7000多亿元。在数字媒体版权产业发展如日中天的时候，有很多版权方面的问题也暴露出来，如：版权交易的信息缺少透明、数字作品被盗版之后维权与取证艰难，以及数字作品被盗版之后的溯源问题缺少科学合理的方案。在对视频媒体的版权交易与追溯方面，区块链技术中的联盟链和私有链可以起到一定的作用。

区块链技术应用于数字媒体版权交易领域，可以为其联盟内的每一个成员节点提供一个分布式存储信息的账本，这个账本中可以存储视频版权交易的信息以及记录，而且由于区块链自身具有防篡改特性，所以这个账本中的记录不能随意修改，甚至删除。因为一旦其中有任何一个微小的改动，基于Hash算法的特征，对整个账本都是一次巨大的修改。

Hash算法是一种单向的密码学算法，它的特征是可以将一段明文映视为一段密文，且这个映射是不可逆的。也就是说应用Hash算法之后，整个过程只可加密不可解密。两个相同的明文串在Hash加密之后会生成相同的密文串，但要两个明文串中有些许不同，生成的密文串也会差之千里。所以对于视频媒体的版权信息，通过Hash计算，完全可以为这些信息打上唯一的，且由杂乱的字符组成的标识符。

关于应用区块链技术对视频媒体版权保护的研究，在不同视角有不同的侧重，但是没有将区块链技术在某一具体的频版权交易与追溯应用方面进行总结，而且大多数的研究仅停留在研究层面。2018年中宣部对在全国范围推进县级融媒体中心的建设作出了部署安排，要求截止2020年底基本实现在全国范围内覆盖县级融媒体中心。依托于省级媒体平台的各个县级融媒体中心群体，相当于一个基于省级融媒体为中心的县级融媒体分支联盟。在省级融媒体层面，其可以统筹所有县级融媒体中心节点进行媒体资源的交易与追溯，而各个县级融媒体中心则具有自己的私有区块链进行数字媒体的制作以及溯源信息的存储。

在县域融媒体中心联盟进行视频作品交易时，如基于某省级平台的县域融媒体中心联盟，分别有A县融媒体中心(以下简称A)、B县融媒体中心(以下简称B)，A向联盟发布自己拥有版权的视频媒体出售信息，一同发布该视频的交易权限，B收到该信息之后进行报价，智能合约将会通过基于母子链分布式架构的撮合算法对该笔交易进行撮合，如果A与B达成交易，则B通过母链支付费用并获得从A转移的权限，然后这一笔交易会被完整记录在母链。视频版权初始拥有方(即视频生产方)通过交易记录可以追溯视频的交易轨迹，视频拥有方(即视频生产方或视频再生产方)通过交易记录可以追溯视频的交易轨迹，以及再生产信息(如改动日志等)。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于母子链的视频版权交易溯源方法。

首先在基于省级融媒体平台建立的县级融媒体中心联盟中构建联盟区块链(下称联盟链)，在这个联盟链中可以进行视频媒体版权的交易，其也就是母子链中的母链。联盟链中的成员节点是通过省级融媒体平台认证的各个县级融媒体中心，即也就是视频媒体资源提供方。如果有新的融媒体成员节点想要加入联盟，则只需要现有联盟区块链成员节点同意即可，新加入的联盟区块链节点便可以使用该系统。联盟成员使用该系统的第一步为对自己作为成员节点的身份验证，通过身份验证的成员节点可以使用该系统中的专属于自己的私有区块链进行视频媒体的制作以及溯源信息的存证，这个私有链也就是母子链中的子链。

子链可以记录从视频媒体开始策划到视频制作完成中间任何一个环节的负责人数字签名的Hash编码，并且在视频制作完成之后，针对子链上现存的所有的数字签名Hash编码生成一个总Hash编码。每一个单独的Hash编码，它的作用是对该视频的生成过程中的版权所属提供证明。总Hash编码的作用是唯一地标识这一个视频作品。并且在该视频作品经过一次或者若干次交易之后，这一编码可以作为追溯的关键信息对该视频作品的版权进行追溯。然后使用影视媒体版权数字水印技术，对这一视频作品植入数字水印，对其数字水印的信息求取Hash编码作为其水印码，然后使用数字指纹技术，针对已经携带有数字水印的视频作品提取其数字指纹编码，作为其指纹码。

结合视频溯源码、水印码与指纹码这三个加密信息，以及视频媒体的一些公开信息，对该视频求取可以唯一标识其身份的专属于其的视频身份证。对该身份证内的所有信息综合求取其Hash编码作为其视频身份证Hash码，该Hash码可以作为视频媒体在网络范围内交易的交易物。可唯一标识视频版权的视频身份证Hash码均被存入星际文件系统(IPFS)之中，该码既可以用作在联盟区块链范围内视频版权的交易，也可以用作视频生产方对该视频版权的溯源。

基于母子链的视频版权交易溯源方法，其中“母子链”为在本发明用到的区块链中以存证视频生产、视频购买为主的私有区块链(下称“子链”)，与以视频版权交易、视频版权追溯为主的联盟区块链(下称“母链”)的合称，包括以下步骤：

第1步：在制作视频作品的任意一个制作步骤，均会对负责该制作步骤的责任人数字签名求取签名Hash值，然后将该Hash值作为这一过程的签名标签信息存储进入子链，最终将会对该视频作品的所有签名Hash值，求取一个总Hash值(下称“溯源Hash值”)作为溯源Hash值，该溯源Hash值将作为视频媒体溯源码(即视频溯源关键信息)存储进入子链；

第2步：对视频作品通过影视防盗版水印嵌入操作，得到嵌入水印的视频作品，然后计算视频数字指纹，得到携水印作品的数字指纹信息，整理视频的公开信息与加密信息，对该视频作品计算可唯一标识视频版权的视频身份证；

第3步：第2步中对第1步生成的视频作品建立的视频身份证，对该身份证求取的视频身份证Hash编码作为视频版权交易的交易物，视频版权的交易在基于以太坊的母链进行，母链中的各个链节点为各个位于视频版权交易联盟之内的视频版权提供方与购入方成员，联盟成员均使用数字证书注册成员钱包，该钱包由管理账户与管理账户创建的相应的对外客户端组成；

第4步：母链中任意节点拟发起一笔视频版权交易时，该节点同时作为视频生产方或视频版权拥有方在联盟内发布出售视频版权的视频基本信息，同时发布该视频售出时的权限内容(如播放权限、再交易权限与转让权限等)与授权时限(如播放时限、在交易时限等)，有购入意向的成员节点将通过其钱包对外客户端进行报价，所有成员节点的报价信息将会直接导入智能合约，智能合约使用基于母子链协同架构的分布式交易撮合算法促成交易并将产生的交易数据信息写入数据库；

若交易成功则在交易完成之后，参与交易的成员将会通过其成员钱包管理账户完成版权转移与拉起支付的操作；若交易失败则智能合约直接取消该笔交易；

在视频购入方认可交易与联盟认可支付平台完成支付费用确认之后，全部交易信息打包成为区块存入母链，该笔交易结束；

第5步：视频媒体庞大的体积限制了它在区块链网络中的实物传播，采用视频媒体身份证进行视频媒体价值传播，视频身份证中包含有其视频水印和视频指纹以及视频溯源码，视频水印和视频指纹可确保视频的完整性和原创性，视频溯源码可以确定视频所有拥有方。

所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，还包括：在第1步之前，母链成员登录认证。母链成员节点通过自己唯一的私钥向母链发起登录请求，如果该登录验证不被通过，则母链会自动拒绝该节点对交易系统的登录请求。如果该登录验证通过，则会将通过结果反馈给请求认证的节点，节点将会被允许进入视频版权交易系统并发起之后的操作；

第1步中，任意一个可在互联网上正常流通的视频作品，其被制作方策划到最终成型，期间将历经若干步骤的制作。在其中任意一个制作步骤中，基于母子链的视频版权交易溯源方法均会对负责该步骤的责任人数字签名求取签名Hash值，然后将该Hash值作为这一过程的签名标签信息存储进入子链，最终基于母子链的视频版权交易溯源方法将会对该视频作品的所有签名Hash值，求取一个总Hash值(下称“溯源Hash值”)，溯源Hash值(即视频媒体溯源码)将作为视频溯源关键信息存储进入子链。该步骤监督一个视频“从零到有”的生产过程，确保溯源时视频源的非盗版性。

视频媒体溯源码生成。任何一个可以在融媒体平台播放，即也就是在母链中传播的视频媒体的产生都不是一蹴而就的，它的诞生过程需要多方参与。从视频媒体的生产策划一直到视频媒体最终生产完成，中间对应多少操作流程就会对应相应的多少责任人。系统将自动对责任人的数字签名求取Hash编码存入子链，任何一个数字签名Hash编码都将标识这个视频在这一步骤的生产进度与信息。在整个视频全部生产结束之后，系统也将自动地针对当前在子链中的所有责任人数字签名Hash编码求得一个总Hash编码，这一个Hash编码可以唯一地标识这一个视频媒体，即也就是从源头上保证了要存入IPFS(星际文件系统)的视频媒体是有版权的、非盗版的。

第2步中，视频水印码生成。得到可以存入IPFS的视频媒体之后，使用影视媒体数字版权保护水印技术对该视频植入数字水印，并且系统将自动对该数字水印的全部信息求取数字水印哈希编码，称作视频水印码。

视频指纹码生成。对于得到的携带数字水印的视频媒体，通过采用数字指纹算法对该视频求取数字指纹，称作视频指纹码。通过针对已经携带有数字水印的视频媒体再求取数字指纹，这一双因子认证方式，进一步增强了数字指纹的高效性。

视频身份证Hash码生成。视频媒体溯源码，视频水印，视频指纹码，这三个编码可作为该视频的加密信息。而任何一个在联盟区块链中流通的视频作品均有视频ID、存储位置、所属方与视频概要、产生时间等公开信息，结合所有的公开信息与三个编码的加密信息，这些信息可以组成唯一标识这个视频身份的视频身份证，即也就是这个视频身份证可以代表这个视频在联盟网络中流通，而视频本身因为其体积较大，不适宜在区块链网络中流通，它可以将其自身存储在公有云上。最后针对视频身份证上面的所有信息综合求取Hash编码，这一编码将作为视频身份证Hash编码存储。

所述的公开信息包括视频ID、存储位置、所属方与视频概要、产生时间等。所述的加密信息包括：视频媒体溯源码、视频水印和视频数字指纹。

第3步中，所有联盟成员在注册加入联盟的时候，均会得到一个管理账户，这个管理账户可以创建一个私有的对外客户端，管理账户和对外客户端共同组成这一成员节点的联盟钱包。然后，同时作为联盟成员的视频生产方将会向联盟发布视频版权出售信息，这一信息将会被全体联盟成员收到。收到视频版权出售信息的联盟成员有意向购买该视频版权可以直接向联盟拉起交易，并发布自己的意向报价信息。

第4步中，智能合约促成交易。收集所有报价信息之后，智能合约将自动导入报价。智能合约使用基于母子链协同架构的分布式交易撮合算法促成交易并将产生的交易数据信息写入数据库。智能合约在执行交易时，首先会收集节点账号地址，智能合约代码，账号基本信息和交易时间以及交易数量，交易地址等等。这其中交易数据包括交易Hash值节点账号，智能合约地址以及函数与参数等。联盟节点通过Geth接口端参与合约参数的制定，并对运算结果相互验证最后形成结果返回到母链。交易完成之后，视频版权出售方将会拉起版权转移操作，并同时发起支付，待同时作为联盟成员的视频购入方认可该交易，联盟认可的支付平台确定支付费用完成之后，版权交易过程结束。

第4步中，所述的权限内容包括播放权限、再交易权限与转让权限等。

所述的授权时限包括播放时限、在交易时限等。

第5步中，视频版权溯源。由于视频媒体体积较大，其自身因素限制了其在区块链网络中的实物转移，所以采用视频身份证Hash编码的方式进行视频媒体的价值转移。视频身份证中包含有其视频水印和视频指纹以及视频溯源码。视频水印和视频指纹可确保视频的完整性和原创性，视频溯源码可以对视频所经过的生产方进行确定。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

基于母子链的视频版权交易溯源方法，充分地利用私有区块链快速、轻量特性，以及联盟区块链中的以太坊技术，采用去中心化、安全透明、免除信任、集体维护与防篡改的特性，综合了P2P通信方式与智能合约、密码学以及分布式的星际文件系统存储内容方式，把大体积视频媒体资源数据实物存储以含有视频水印码、视频指纹码和视频溯源码的视频身份证这样一种可以价值转移的方式存储于联盟区块链中。而视频媒体实物存储以云存储方式完美解决。智能合约负责系统中自动化的业务逻辑执行，以及完成程序运行所需要的代码，人为操作因素对于系统运行的影响因为智能合约的加入可以忽略不计。经过版权交易联盟区块链的节点成员认证，即可对视频媒体资源数据进行交易操作，无需编制大量的代码，维护节点运行的成本极低，对企业的视频媒体资源的交易和溯源具有很好的应用价值。本发明所具有的创新性，具体体现在以下几个方面：

1)本发明创新地提出了视频溯源码的概念，溯源码以分步骤责任人数字签名Hash编码的形式标识视频产生过程中的每一个步骤，既从源头上大大降低了上传到区块链中的视频为侵权视频的可能性，又可作为唯一标识视频的溯源凭证为视频制作方对食品溯源提供支持；

2)本发明创新地提出了视频身份证概念，该身份证创新地结合了数字水印技术与视频指纹技术以及视频溯源码三种加密信息以及视频存储位置等一些可以在区块链上公开展示的公有信息。视频身份证解决了视频媒体因体积较大不能在区块链上面存储于传输的问题，并且对其求取的Hash编码可以代表视频在区块链中进行交易与溯源操作；

3)本发明创新地提出了基于母子链协同架构的分布式交易撮合算法，促成对以视频身份证Hash编码为代表的视频版权交易，全程无需人工干预，即可完成版权转移、拉起支付、交易认可与支付费用等操作；

4)本发明创新地提出了视频版权溯源方法，即也就是视频生产方一方面可以监控自己生产的视频媒体目前所处的版权拥有方，另一方面则是针对网络盗版现象溯源该视频文件在哪一个成员节点拥有时被泄露或盗版。

附图说明

图1为母链成员节点身份认证示意图；

图2为视频溯源码计算过程示意图；

图3为视频水印码、指纹码和身份证计算过程示意图；

图4为视频交易流程示意图；

图5为智能合约计算流程图；

图6为视频溯源流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对基于母子链的视频版权交易溯源方法作进一步说明。

如图1所示，基于母子链的视频版权交易溯源方法确定母链中成员节点身份过程，包括以下步骤：

1)所有要登录面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证系统的节点都需要有自己的私钥，此私钥具有唯一性，可以标识任何一个节点，私钥也是成员节点登录联盟区块链的唯一身份认证编码；

2)成员节点成功验证之后进入成员节点信息验证系统，该系统主要是对成员节点的用户身份进行验证与确认，系统会将成员节点输入的私钥在节点信息数据库中进行对比与查找；

3)如果该节点信息确实存在于节点信息数据库中，则可以确认该节点为联盟区块链中的认证节点，则系统为其自动更新区块链数据，并提示该成员节点登录成功；

4)如果该节点信息不存在与节点信息数据库中，则可以确认该节点不是联盟区块链的认证节点，则系统自动提示该成员节点是否进行节点用户注册；

A.如果在4)中的成员节点选择注册，则其提交自己的基本信息等待现已存在的成员节点依次确认，通过确认之后返回到验证系统进行重新登录，再回到2)；

B.如果在4)中的成员节点不选择注册，则面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证系统会拒绝该成员节点的访问请求并结束该次访问。

如图2所示，基于母子链的视频版权交易溯源方法对视频溯源码计算过程包括以下步骤：

1)每一个视频作品的诞生都是由视频策划组提出，该组会出具一个生产计划，以及该生产计划的责任人签名，智能合约将会针对这一生产计划和责任人签名，综合二者求取二者的Hash编码，作为这一步骤的标签信息，该信息将会最先被存储到视频生产方的私有区块链中；

2)结合上一步的操作，视频策划组将其步骤标签信息存到私有区块链之后，将会把自己手中的生产计划发布到视频完善组手中。视频完善组将会对该视频，赋予视频Id和溯源信息，这两个信息统称为流程信息，智能合约将会综合流程信息与该步骤的责任人签名进行Hash运算，求取这一步骤的Hash编码作为标签信息，存储到私有区块链中，之后将当前进度的视频作品传向视频完善组手中；

3)重复上述步骤，直到该视频全部制作完成。视频全部制作完成之后，智能合约将综合之前所有步骤所产生的标签信息编码，求得一个最新的Hash编码，这一编码将作为视频溯源码(即媒资溯源码)被存储在私有区块链中。

如图3所示，基于母子链的视频版权交易溯源方法对视频水印码、指纹码和身份证的计算过程包括以下步骤：

1)使用影视媒体版权保护水印算法对视频进行水印植入操作，得到携带水印的视频媒体，并对水印中包含的信息求取Hash值，称作视频水印码；

2)对上一步中求得的携水印的视频进行视频指纹计算操作，采用指纹算法计算，得到携带水印视频的视频指纹编码，并对该指纹编码求取哈希值，称作视频指纹码；

3)建立视频组中每一个视频元素的视频身份证。该身份证包含两组信息，第1组是公开信息，其中包含有视频ID、存储位置、视频的所属方、视频的简要介绍以及该视频的产生时间。第2组是加密信息，包含该视频的视频水印码，视频指纹码以及视频溯源码；

4)对视频身份证的所有信息综合求取该视频身份证的Hash编码，这一Hash编码在联盟区块链中，可以代表这一视频进行上链存储和交易信息的操作。

如图4所示，基于母子链的视频版权交易溯源方法对视频作品的交易包括以下步骤：

1)所有处于母链的成员节点，一开始在加入母链的时候，系统均会自动为其分配一个管理账户，通过这个管理账户，成员节点可以创建一个专属自己的对外客户端，管理账户和这个对外客户端共同组成成员节点的专属联盟钱包；

2)同时作为联盟成员的视频生产方将会针对联盟，也就是母链发布意欲出售的视频版权信息，这一信息会以广播的形式被全体联盟成员所接收到；

3)所有接收到这一出售信息且对这一视频版权有购买意向的母链成员节点，可以直接在联盟内部拉起交易，并且将自己对该视频媒体的意愿报价发布到联盟中。

如图5所示，基于母子链的视频版权交易溯源方法对视频作品的智能合约计算流程包括以下步骤：

1)首先智能合约会将其自动部署在EVM(以太坊虚拟机)环境之下，然后通过Solc编译成为可读二进制码并准备执行交易；

2)智能合约将会自动收集节点账号地址、智能合约代码、账号基本信息以及交易时间和交易地址，其中交易数据包括交易的Hash值、节点账号、智能合约地址和函数参数；

3)联盟节点将会通过Geth接口端参与合约参数的制定，而且联盟节点将会相互验证运算结果，在智能合约全部执行完毕之后，将执行结果数据打包成为区块加入母链。

如图6所示，基于母子链的视频版权交易溯源方法对视频作品的视频溯源流程包括以下步骤：

1)首先基于母子链的视频版权交易溯源方法对于视频媒体的溯源，可以延伸到对盗版视频媒体的指证与溯源，其中视频媒体在生产过程中，每一个子步骤都有责任人签名的Hash编码，而这些编码全都存在了子链上，所以可以作为证据质证盗版视频媒体；

2)在视频生产完成之后，将会针对所有责任人签名Hash编码生成一个称作视频溯源码的总Hash编码，这一个Hash编码将会被嵌入到视频身份证当中，伴随着该视频发生的所有交易。它可以追溯到该视频从生产以来所属的任何版权方，而且作为权利转让证明的关键要素，可以为视频被交易过的轨迹提供溯源证明。

上述只是对本发明实例所作的说明，而并非对本发明的限制。本领域的普通技术人员应当认识到，任何对本发明所做的变换、变型都将落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步：在制作视频作品的任意一个制作步骤，均会对负责该制作步骤的责任人数字签名求取签名Hash值，然后将该Hash值作为这一过程的签名标签信息存储进入子链，最终将会对该视频作品的所有签名Hash值，求取一个总Hash值作为溯源Hash值，该溯源Hash值将作为视频媒体溯源码存储进入子链；

第3步：第2步中对第1步生成的视频作品建立的视频身份证，对该视频身份证求取的视频身份证Hash编码作为视频版权交易的交易物，视频版权的交易在基于以太坊的母链进行，母链中的各个链节点为各个位于视频版权交易联盟之内的视频版权提供方与购入方成员，联盟成员均使用数字证书注册成员钱包，该钱包由管理账户与管理账户创建的相应的对外客户端组成；

第4步：母链中任意节点拟发起一笔视频版权交易时，该节点同时作为视频生产方或视频版权拥有方在联盟内发布出售视频版权的视频基本信息，同时发布该视频售出时的权限内容与授权时限，有购入意向的成员节点将通过其钱包对外客户端进行报价，所有成员节点的报价信息将会直接导入智能合约，智能合约使用基于母子链协同架构的分布式交易撮合算法促成交易并将产生的交易数据信息写入数据库；

在视频购入方认可交易与联盟认可支付平台完成支付费用确认之后，全部交易信息打包成为区块存入母链，该笔交易结束。

2.根据权利要求1所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，还包括：在第1步之前，母链成员登录认证。

3.根据权利要求2所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，母链成员登录认证具体包括：

母链成员节点通过自己唯一的私钥向母链发起登录请求，如果该登录验证不被通过，则母链会自动拒绝该节点对交易系统的登录请求；如果该登录验证通过，则会将通过结果反馈给请求认证的节点，节点将会被允许进入视频版权交易系统并发起之后的操作。

4.根据权利要求1所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，第2步中，所述的公开信息包括视频ID、存储位置、所属方与视频概要、产生时间。

5.根据权利要求1所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，第2步中，所述的加密信息包括：视频媒体溯源码、视频水印和视频数字指纹。

6.根据权利要求1所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，第4步中，所述的权限内容包括播放权限、再交易权限与转让权限。

7.根据权利要求1所述的基于母子链的视频版权交易溯源方法，其特征在于，第4步中，所述的授权时限包括播放时限、在交易时限。