CN111428211A - 面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，在联盟区块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存证以及多因子确权溯源，包括：1)认证联盟链成员节点，通过认证之后可以对版权存证系统进行访问；2)成员节点在制作视频时将每一步骤信息存入私有区块链进行权利存证；3)智能合约将对源视频进行预处理，然后进行植入水印与求取视频指纹的操作；4)对每一个视频制作其视频身份证与求取身份证Hash编码；5)针对疑似侵权盗版的视频进行确权，特殊情况可以使用双因子认证模式，并在确权成功后生成侵权报告。

Description

面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法

技术领域

本发明涉及区块链、以太坊对数据的存证技术领域，具体涉及一种面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法。

背景技术

近年来，全民媒体愈演愈热。现如今不仅仅是流通在广播系统、互联网络上面的媒体流，如视频等具有版权，用户在一些段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确认与保护。但是，(短)视频这种类型的媒体资源因为其自身的数字性质，容易被修改的性质，以及修改后痕迹难以被察觉的性质，导致这些媒体的版权持有方在面对版权纠纷的时候，取证困难，自证困难，没有强有力的工具为自己证明。

在对数字媒体的版权保护方面，区块链技术可以起到一定的作用。因为区块链技术自身具备去中心化、防篡改的能力，而且具有很强的保密性，所以国内外也有部分已经较为成熟的应用，这其中就包括：

1)公证通——它是全球第一家将区块链技术应用在版权保护领域的一个系统，它对版权保护所做出的最大贡献就是电子化地对数据进行存证，这套系统运行在一个私有型区块链上面，一旦有用户将数据输入到系统中，该系统便会自动将数据和这条输入记录保存下来，用户可以借助分布式的技术为自己独立地创建一条用于存储数据的链条，值得一提的是，这里的数据系统并没有进行强制要求，这就大大地增加了可用性与用途的多样性。

2)仲裁链——它是全国首个用于电子数据存证的区块链应用，它与1)中“公证通”的不同之处在于，“公证通”搭建在私有区块链上面，而“仲裁链”搭建在联盟区块链上面，它是一个具有法律效应的联盟，在这个联盟中的每一个参与方都是该联盟区块链的节点。对它的使用也是先注册权限，然后再登录认证自己的身份之后才可以对联盟区块链中的内容进行访问与操作。

3)“锚点”存证系统——这种存证系统的一个最大的特点就是它搭建在公有区块链上面，而且将区块链作为一个锚点，如果有需要存储的数据，那么将这些需要存储的数据存储在区块链上面的这个过程叫做数据的锚定。但是该系统为了确保存储在区块链上面的数据更具有完整性以及鲁棒性，它采用的公有区块链，这里就会有计算时间过长、对数据大小敏感的问题。

4)2018年中宣部对在全国范围推进县级融媒体中心建设作出了部署安排，要求2020年底基本实现在全国的全覆盖。其中，依托省级平台建设县级融媒体中心已成为主体。所以，依托于省级媒体平台的县级融媒体中心群体相当于一个的融媒体中心联盟。在县级融媒体中心，各个中心均有自己的私有区块链进行一些简单的媒体制作过程中的存证，省级平台则统筹所有县级融媒体建立联盟区块链进行一些媒体资源的交流共享，以及一些授权与确权的技术支持。

发明内容

本发针对现有技术的不足，提出了一种面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法。

本发明中，首先建立一个新的联盟区块链，联盟区块链中的成员节点可以是各个视频媒体资源提供方，只要现有联盟区块链成员节点同意一个新的成员节点加入，新加入的联盟区块链节点便可以使用该系统。该系统首先对欲进入系统内进行操作的成员节点进行身份验证，之后该节点可以在任意一个节目或者视频制作的过程中所有经历的步骤进行记录，该举可以求得该视频独一无二的溯源码，该码的产生纵穿整个视频成产过程，首先可以对该视频的版权进行充分证明，其次可以在有侵权行为发生时，对视频资源的版权进行追溯。之后对于该节点上传的、欲存证的视频媒体资源进行预处理，即将时长超过15min的视频资源进行偏移量切片从而建立源视频组。再次对该视频组中的任一视频元素植入数字水印，并计算其视频指纹编码，最后计算视频身份证与视频身份证Hash编码。通过IPFS存储这些身份证编码之后，既可以用用来确权，也可以通过这些编码进行正常的基于区块链的交易。

一种面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，包括以下步骤：

第1步：对提出登录基于以太坊的联盟区块链(下称“联盟链”)的区块链节点(下称“节点”)进行身份认证，认证的结果会反馈给提交认证请求的节点，通过认证的节点可以登录面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源系统(下称“系统”)并进行操作；

第2步：对于任何一个视频作品，其从策划到产生会经历不同的生产过程，从生产策划开始到视频完成的任意一个步骤，每一步都将会对该步骤所进行的操作、责任人的签名求取哈希值作为该步骤的标签信息存储进私有区块链(下称“私有链”)，最终将会对该作品的所有标签值求取哈希值，该值将作为视频溯源码(即视频溯源信息)存储进私有区块链；

第3步：当待存证的源视频为长视频，则使用偏移量裁剪的方式将长视频裁剪为短视频组(如短视频时长不超过15min)；当带存证的源视频为短视频，则认为短视频组中只有一个元素，对短视频组中的视频元素首先进行隐式防盗版数字水印嵌入操作，得到携水印的短视频组，紧接着对该视频组进行指纹算法计算并求取数字指纹，得到携水印视频组的指纹编码信息；

第4步：对于视频组中的每一个视频元素，通过整理该视频的公开信息和加密信息，对该视频元素计算其专属的视频身份证，最后对该身份证存储的所有信息进行哈希运算求取哈希值，该值即为视频身份证Hash编码；

视频身份证Hash编码其可作为该视频元素的代表用于上链存储，也可以代表该视频元素进行完整的区块链交易。

第5步：在星际文件系统(下称“IPFS”)中选择在线时间长、出问题几率小的节点，将其标注为优越性能节点(下称“优节点”)，向优节点分发第4步中得到的视频身份证Hash编码，利用POA共识算法(即以太坊的POA共识算法)选择出打包区块的节点，通过智能合约将Hash编码存储进入联盟链中，视频信息存证完成；

第6步：针对疑似侵权、盗版视频(下称“盗版视频”)的认定与确权。

第7步：鉴于源视频首先经历植入水印再进行视频指纹计算，则视频指纹计算确权方式失效后还可以采用随机抽样盗版视频再对其进行水印确权的方式进行认证，称为多因子认证模式，确权成功之后对比视频溯源码，成功之后生成认定侵权报告。

第1步中，确定联盟区块链中成员节点身份。节点通过自己的私钥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，如果验证不通过，系统自动拒绝该节点对存证系统的操作，否则认证反馈结果提交给该提出认证请求的节点，允许该节点进入系统并发起操作；

第2步中，计算视频媒体资源溯源码。对于任意一个视频媒体资源，其诞生的过程需要多方的参与。从该视频生产策划，一直到该视频最终成型，每一步都有对该视频的不同操作，以及该操作对应的责任人。系统将会自动结合这一步操作以及这一步操作的责任人信息，求取哈希值作为这一步的操作标签码存储入私有区块链中，每一个步骤编码均可在确权的时候标注该视频的生产过程。在视频最终成型之前，系统将自动结合之前所有的标签编码求取一个总编码，这一个编码称作视频溯源码(即视频溯源信息)，也被存入私有区块链中。

第3步中，短视频组中的短视频时长不超过15min，当使用偏移量裁剪的方式将长视频裁剪为短视频组，短视频组中有多个元素，当带存证的源视频为短视频，该短视频对应的短视频组中只有一个元素。

本方法所进行的存证操作，对于长视频和短视频都是通用的。长视频可以依据偏移量计算的方式，将其截取为以15min为单位的短视频组。如果源视频本身就是短视频，则将其视作短视频组中只有其一个元素。

得到短视频组之后，首先对短视频组中所有的短视频元素进行植入水印操作，这一操作之后，短视频组将会更改为携带水印的短视频组。之后系统将会对携带水印的短视频组中所有的短视频元素求取其视频指纹编码，这一操作之后，短视频组将会更改为携带水印的短视频指纹编码组。

第4步中，所述的视频的公开信息包括：视频ID、存储位置、所属方、视频概要以及产生时间等；

所述的加密信息，包括：水印信息、指纹信息与视频溯源码(即视频溯源信息)。

对于上一步中得到的携带水印的短视频指纹编码组中的所有短视频元素，本操作将对所有元素进行数字身份证的制作，该数字身份证中包含公开信息和加密信息，其中公开信息有视频ID、存储位置、所属方、视频概要以及产生时间等信息；加密信息包括之前步骤中求得的视频溯源码，水印信息编码以及视频指纹信息编码。这两大类的信息组成了视频组中每一个视频元素所具有的、可以标识自己身份的且独一无二的视频身份证。系统将对该身份证中的所有信息采取哈希运算，求得视频身份证哈希值，该值即为视频身份证的哈希编码，可作为该视频元素在存储与交易过程中的代表。

第5步中，星际文件系统中出问题几率较小且性能优越的节点被称作优节点，系统将自动选取优节点，对上一步中求得的视频身份证哈希编码利用POA共识算法选择打包区块的节点，通过智能合约将视频身份证哈希编码存储进入联盟区块链中。这一步代表视频信息的存证完成。

第6步中，针对疑似侵权、盗版视频(下称“盗版视频”)的认定与确权，具体包括：

当疑似侵权、盗版视频的存在形式为截取片段、截图、拍照和录屏等形式，则扫描该疑似侵权、盗版视频之后检测其是否含有水印，提取水印之后进行信息匹配，成功则认定为侵权行为成立；

当疑似侵权、盗版视频的存在形式为更改参数的完整视频，则扫描该盗版视频之后计算其视频指纹编码并进行信息匹配，成功则认定为侵权行为成立。

所述的更改参数的完整视频中的参数包括：转码、变换帧率、变换分辨率、变换比例、旋转、镜像、模糊、噪声等。

针对盗版与侵权视频的确权过程，分为两个阶段，第一个阶段代表如果疑似侵权数据为截图或者截取片段等信息，则可以对这些疑似数据进行水印查找操作，如果可以查找到水印，那么可以马上在疑似被盗取视频的视频身份证中进行比对，一旦比对成功，代表此侵权行为成立。第2个阶段代表如果疑似侵权数据为完整视频数据，但是对其进行了更改视频属性的操作，那么可以在疑似被盗视频中求取其数字指纹信息，之后在疑似被盗取视频的视频身份证中进行比对，一旦比对成功，代表此侵权行为成立。

本发明创新地提出了双因子认证模式，即也就是在本方法中所有求取视频指纹信息的视频数据是植入过数字水印的，一旦在数字指纹确权过程中失败之后，可以采取随机抽取样本的方式选取一些片段或者截图，进而进行数字水印确权操作。确权成功之后，对比疑似被盗取视频的视频溯源码，一旦匹配之后，可以生成认定侵权报告。至此，面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源过程全部结束。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，充分地利用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Peer to Peer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，把视频媒体资源数据以视频身份证Hash编码这样一种方式存储于联盟区块链中。区块链存储数据时无法存储大量数据的天然缺陷在本系统中以星际文件系统这样一种分布式的存储方式解决，智能合约负责了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。本系统操作简单，只要经过版权存证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版权信息存证的操作，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以及个人的(短)视频媒体资源的存证以及保全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：

一、本发明创新地提出了视频溯源码的概念，溯源码可以标识这一视频产生过程中的每一个步骤，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；

二、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，以及一些可以在区块链上公开展示的数据。视频身份证这一概念深度补齐了区块链不能存储与传输容量特别大的文件的短板，而且对视频身份证求取Hash编码之后，它可以最小的资源开销代表着一个视频，在区块链中进行存储与交易的操作；

三、本发明创新地提出了双因子认证确权技术，对侵权视频的视频指纹认证技术失败之后，还可采用随机抽取样本的方式，使用数字水印确权方式进行验证，大大降低了视频版权侵权漏检率。

附图说明

图1为联盟链节点身份认证示意图；

图2为视频溯源码生成过程示意图；

图3为视频作品存证过程示意图；

图4为视频作品确权过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法作进一步说明。

如图1所示，面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法确定联盟区块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，面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法对视频溯源码生成过程包括以下步骤：

1)每一个视频作品的诞生都是由视频策划组(即媒资策划组)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哈希编码，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1(即媒资完善组1)手中。视频完善组1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哈希运算，求取这一步骤的哈希编码作为标签信息，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2(即媒资完善组2)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，面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法对视频作品的存证过程包括以下步骤：

1)经过认证的联盟节点，对将版权信息存入区块链中的源视频进行预处理。对于源视频是长视频的情况，智能合约将自动采取偏移量切片的方式，将长视频切分为以15分钟为单位的短视频，进而形成源视频组。

2)如果源视频本身就满足短视频条件，则可视作该源视频组中有且仅有一个元素。

3)对源视频组进行水印植入操作，选用水印算法计算并将水印植入源视频组中的每一个视频元素中，此时可生成携水印的视频组。

4)对上一步中求得的携水印的视频组进行视频指纹计算操作，采用指纹算法计算，得到视频组中每一个视频元素的指纹编码。

5)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，包含该视频的数字水印信息，该视频的数字指纹信息以及该视频的溯源码。

6)对视频身份证求取该视频身份证的哈希编码，这一哈希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，面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法对视频作品确权过程包括以下步骤：

1)在对疑似盗版视频资源，即也就是本方法待确权视频资源的确权过程之前，智能合约将自动把疑似盗版视频资源分为两类，一类是进行过截取片段或截图等操作的视频资源；另一类是视频资源本身是完整的，但是其中参数进行过修改，如更改对比度等。

2)在对截取片段、截图等视频资源进行确权之前，首先扫描该视频，查看视频中是否含有数字水印，如果含有数字水印，则将该数字水印进行提取，并对疑似被盗版视频中的数字水印信息进行信息匹配，如果匹配成功，则认为确权成功，该侵权行为成立；如果不含有数字水印或者信息匹配失败，则认为确权失败，该侵权行为不成立。

3)在对视频本身完整，但是参数经过修改的视频进行确权之前，首先扫描视频，然后计算该视频的指纹信息，之后与疑似被盗取视频的身份证中指纹信息进行匹配，如果匹配成功则认为确权成功，该侵权行为成立。

4)双因子确权认证模式代表如果上一个步骤中匹配失败，那么选用随机抽取样本的方式，对该视频抽取截图或者截取一定数量的片段，再次进行扫描视频，并对其进行水印确权方式认证。

5)不论是通过数字水印认证方式，还是通过视频指纹认证方式，如果一旦确权成功，并且认为侵权行为是成立的，那么将对该疑似盗版视频进行视频溯源码的提取，进而选取疑似被盗版视频的视频溯源码，将二者进行比对，如果信息比对成功，那么智能合约将自动生成一个认定侵权报告。至此，确权过程全部结束。

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 (6)

1.一种面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，其特征在于，包括以下步骤：

第1步：对提出登录基于以太坊的联盟区块链的区块链节点进行身份认证，认证的结果会反馈给提交认证请求的节点，通过认证的节点登录面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源系统并进行操作；

第2步：对于任何一个视频作品，其从策划到产生会经历不同的生产过程，从生产策划开始到视频完成的任意一个步骤，每一步都将会对该步骤所进行的操作、责任人的签名求取哈希值作为该步骤的标签信息存储进私有区块链，最终将会对该作品的所有标签值求取哈希值，该值将作为视频溯源码存储进私有区块链；

第3步：当待存证的源视频为长视频，则使用偏移量裁剪的方式将长视频裁剪为短视频组，当带存证的源视频为短视频，则认为短视频组中只有一个元素，对短视频组中的视频元素首先进行隐式防盗版数字水印嵌入操作，得到携水印的短视频组，紧接着对该视频组进行指纹算法计算并求取数字指纹，得到携水印视频组的指纹编码信息；

第4步：对于视频组中的每一个视频元素，通过整理该视频的公开信息和加密信息，对该视频元素计算其专属的视频身份证，最后对该身份证存储的所有信息进行哈希运算求取哈希值，该值即为视频身份证Hash编码；

第5步：在星际文件系统中选择在线时间长、出问题几率小的节点，将其标注为优越性能节点，向优节点分发第4步中得到的视频身份证Hash编码，利用POA共识算法选择出打包区块的节点，通过智能合约将Hash编码存储进入联盟链中，视频信息存证完成；

第6步：针对疑似侵权、盗版视频的认定与确权；

第7步：鉴于源视频首先经历植入水印再进行视频指纹计算，则视频指纹计算确权方式失效后采用随机抽样盗版视频再对其进行水印确权的方式进行认证，称为多因子认证模式，确权成功之后对比视频溯源码，成功之后生成认定侵权报告。

2.根据权利要求1所述的面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，其特征在于，第3步中，短视频组中的短视频时长不超过15min。

3.根据权利要求1所述的面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，其特征在于，第4步中，所述的视频的公开信息包括：视频ID、存储位置、所属方、视频概要以及产生时间。

4.根据权利要求1所述的面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，其特征在于，第4步中，所述的加密信息，包括：水印信息、指纹信息与视频溯源码。

5.根据权利要求1所述的面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，其特征在于，第6步中，针对疑似侵权、盗版视频的认定与确权，具体包括：

当疑似侵权、盗版视频的存在形式为截取片段、截图、拍照和录屏形式，则扫描该疑似侵权、盗版视频之后检测其是否含有水印，提取水印之后进行信息匹配，成功则认定为侵权行为成立；

当疑似侵权、盗版视频的存在形式为更改参数的完整视频，则扫描该盗版视频之后计算其视频指纹编码信息并进行信息匹配，成功则认定为侵权行为成立。

6.根据权利要求5所述的面向联盟区块链的视频作品多因子确权溯源的存证方法，其特征在于，第6步中，所述的参数包括：转码、变换帧率、变换分辨率、变换比例、旋转、镜像、模糊、噪声。

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