CN113411614B - 一种基于区块链技术的视频保护系统及计算机存储介质 - Google Patents

一种基于区块链技术的视频保护系统及计算机存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链技术的视频保护系统及计算机存储介质，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频，所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据。基于区块链技术能够防止视频丢失及篡改，以及对错误数据进行修护，更好地保护视频内容。

Description

一种基于区块链技术的视频保护系统及计算机存储介质
技术领域
本发明涉及视频处理技术领域，尤其涉及一种基于区块链技术的视频内容保护系统。
背景技术
视频内容可以作为事件中的重要证据，因此如何保证视频的完整性以及真实性也就变得十分重要，现在视频处理软件十分发达，可以通过各类剪辑将原有视频进行肉眼难以发现的篡改，如何防篡改以及丢失成了视频保护中的关键工作。
现在已经开发出了很多视频保护系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的保护系统有如公开号为KR101837188B1，KR101810904B1和KR101366349B1所公开的系统，包括视频采集模块、视频编码分隔模块、随机加密模块、选择加密模块、视频播放模块、解密模块；视频采集模块将采集到的视频数据传送给视频存储模块；视频存储模将视频采集模块采集的内容传送给视频编码分隔模块；视频编码分隔模块将接收到的原始视频数据进行编码，同时使用公钥加密技术对选取的对称密钥进行加密T2；将该视频的索引值T1、T2作为该段加密视频的头信息，一起上传至云服务器；视频播放模块从云服务器上下载加密数据，传送给解密模块解密后得出编码的视频数据，进行解码得出原始视频数据。但该系统采用的仍是中心化的思想，当视频在被篡改后无法快速识别并进行修复，保护手段只有基于加密编码这一层，安全性不够高。
发明内容
本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种基于区块链技术的视频内容保护系统，
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
进一步的，所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据；
进一步的，所述区块头的数据包括上一个区块头数据的哈希值和本区块体数据的哈希值，所述哈希值指经哈希函数H(A)处理后得到的数据，A为任意长度的输入数据；
进一步的，所述哈希函数首先依据ASCII码将输入数据A数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
其中，i为1至16中的整数；
进一步的，哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)K为：
Figure BDA0003123598950000021
其中函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，k为1至16中的整数，j为自然数；
进一步的，所述保护系统还包括监视模块，所述监视模块调用所述哈希函数对区块内的帧数据计算其哈希值，并将计算得到的哈希值与区块头内的帧数据根对比，若存在区别，则说明该区块内的帧数据被篡改；
进一步的，所述监视模块调用所述哈希函数对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内数据进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据；
进一步的，所述保护系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于区块链技术的视频内容保护系统程序，所述基于区块链技术的视频内容保护系统程序被处理器执行时，实现一种基于区块链技术的视频内容保护系统步骤。
本发明所取得的有益效果是：
该系统采用区块链技术对视频进行保存，当其中一帧数据发生变化或丢失时，都能快速地发现并定位，同时采用多节点来保存数据，能够对遭到破坏的视频进行恢复，大大提高了视频的安全性，取得防篡改、防丢失，及时恢复的效果。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为整体结构框架示意图。
图2为区块结构示意图。
图3为帧数据根获取方式示意图。
图4为多节点结构示意图。
图5为监视模块三层监视结构示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统.方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统.方法.特征和优点都包括在本说明书内.包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一。
一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据；
所述区块头的数据包括上一个区块头数据的哈希值和本区块体数据的哈希值，所述哈希值指经哈希函数H(A)处理后得到的数据，A为任意长度的输入数据；
所述哈希函数首先依据ASCII码将输入数据A数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
其中，i为1至16中的整数；
所述哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)K为：
Figure BDA0003123598950000041
其中函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，k为1至16中的整数，j为自然数；
所述保护系统还包括监视模块，所述监视模块调用所述哈希函数对区块内的帧数据计算其哈希值，并将计算得到的哈希值与区块头内的帧数据根对比，若存在区别，则说明该区块内的帧数据被篡改；
所述监视模块调用所述哈希函数对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内数据进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据；
所述保护系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于区块链技术的视频内容保护系统程序，所述基于区块链技术的视频内容保护系统程序被处理器执行时，实现一种基于区块链技术的视频内容保护系统步骤。
实施例二。
一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据；
所述区块头的数据包括上一个区块头数据的哈希值和本区块体数据的哈希值，所述哈希值指经哈希函数H(A)处理后得到的数据，A为任意长度的输入数据；
所述哈希函数首先依据ASCII码将输入数据A数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
其中，i为1至16中的整数；
所述哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)K为：
Figure BDA0003123598950000051
其中函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，k为1至16中的整数，j为自然数；
所述保护系统还包括监视模块，所述监视模块调用所述哈希函数对区块内的帧数据计算其哈希值，并将计算得到的哈希值与区块头内的帧数据根对比，若存在区别，则说明该区块内的帧数据被篡改；
所述监视模块调用所述哈希函数对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内数据进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据；
所述保护系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于区块链技术的视频内容保护系统程序，所述基于区块链技术的视频内容保护系统程序被处理器执行时，实现一种基于区块链技术的视频内容保护系统步骤；
基于此设计了一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频输入模块包括密钥生成器、编号管理器，当所述视频输入模块接收到新的视频时，所述编号管理器会对所述视频进行编号，将编号发送给所述密钥生成器，所述密钥生成器对所述编号进行处理得到密钥，将所述编号和密钥一起打包发送给所述视频解密模块，同时所述视频输入模块将输入的视频逐帧拆解并发送给所述视频加密模块；
所述视频加密模块将接收的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据接收帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头上存放所述区块体内原始帧数据经哈希处理后的哈希值以及前一个区块的区块头的哈希值；
所述视频加密模块包括区块打包单元和哈希处理单元，所述哈希处理单元设有哈希函数H(A)，通过对任意长度的数据A哈希处理后得到哈希值，所述区块打包单元用于申请区块的存储空间并存放原始帧数据以及哈希值；
所述视频的第一帧数据形成的区块为创世块，也记作区块0，后续的区块依次记作区块1～区块N，所述视频加密模块还包括校验单元，所述校验单元将所述区块0和所述区块N处理得到校验区块，所述校验区块的区块头内存放的是所述视频的编号及密钥，所述校验区块的区块体内存放的是所述区块0和所述区块N的区块头的哈希值，通过所述校验模块能够保证视频的完整性；
所述区块打包单元将每一帧数据平均分割成四块数据T1、T2、T3和T4，并将四块数据发送至所述哈希处理单元得到四个哈希值H1-1、H1-2、H1-3和H1-4，所述区块打包单元所述哈希值H1-1和H1-2作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H2-1，所述区块打包单元所述哈希值H1-3和H1-4作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H2-2，所述区块打包单元所述哈希值H2-1和H2-2作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H3-1，所述哈希值H3-1作为这帧数据的最终哈希值被存放至所述区块头，所述哈希值H3-1称为该区块的帧数据根。
实施例三。
一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据；
所述区块头的数据包括上一个区块头数据的哈希值和本区块体数据的哈希值，所述哈希值指经哈希函数H(A)处理后得到的数据，A为任意长度的输入数据；
所述哈希函数首先依据ASCII码将输入数据A数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
其中，i为1至16中的整数；
所述哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)k为：
Figure BDA0003123598950000071
其中函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，k为1至16中的整数，j为自然数；
所述保护系统还包括监视模块，所述监视模块调用所述哈希函数对区块内的帧数据计算其哈希值，并将计算得到的哈希值与区块头内的帧数据根对比，若存在区别，则说明该区块内的帧数据被篡改；
所述监视模块调用所述哈希函数对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内数据进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据；
所述保护系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于区块链技术的视频内容保护系统程序，所述基于区块链技术的视频内容保护系统程序被处理器执行时，实现一种基于区块链技术的视频内容保护系统步骤；
基于此设计了一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频输入模块包括密钥生成器、编号管理器，当所述视频输入模块接收到新的视频时，所述编号管理器会对所述视频进行编号，将编号发送给所述密钥生成器，所述密钥生成器对所述编号进行处理得到密钥，将所述编号和密钥一起打包发送给所述视频解密模块，同时所述视频输入模块将输入的视频逐帧拆解并发送给所述视频加密模块；
所述视频加密模块将接收的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据接收帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头上存放所述区块体内原始帧数据经哈希处理后的哈希值以及前一个区块的区块头的哈希值；
所述视频加密模块包括区块打包单元和哈希处理单元，所述哈希处理单元设有哈希函数H(A)，通过对任意长度的数据A哈希处理后得到哈希值，所述区块打包单元用于申请区块的存储空间并存放原始帧数据以及哈希值；
所述视频的第一帧数据形成的区块为创世块，也记作区块0，后续的区块依次记作区块1～区块N，所述视频加密模块还包括校验单元，所述校验单元将所述区块0和所述区块N处理得到校验区块，所述校验区块的区块头内存放的是所述视频的编号及密钥，所述校验区块的区块体内存放的是所述区块0和所述区块N的区块头的哈希值，通过所述校验模块能够保证视频的完整性；
所述区块打包单元将每一帧数据平均分割成四块数据T1、T2、T3和T4，并将四块数据发送至所述哈希处理单元得到四个哈希值H1-1、H1-2、H1-3和H1-4，所述区块打包单元所述哈希值H1-1和H1-2作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H2-1，所述区块打包单元所述哈希值H1-3和H1-4作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H2-2，所述区块打包单元所述哈希值H2-1和H2-2作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H3-1，所述哈希值H3-1作为这帧数据的最终哈希值被存放至所述区块头，所述哈希值H3-1称为该区块的帧数据根；
所述帧数据的分割方式包括水平分割、竖直分割和十字分割，一个视频的所有帧数据可以选择同一种分割方式进行分割，也可以根据帧顺序依次选择一种分割方式，例如第1、4、7…帧采用水平分割方式，第2、5、8…帧采用竖直分割方式，第3、6、9…采用十字分割方式，对于大小为a*b的帧数据而言，所述水平分割方式得到的四块数据满足下述要求：
T1数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000091
T2数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000092
T3数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000093
T4数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000094
所述竖直分割方式得到的四块数据满足下述要求：
T1数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000095
T2数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000096
T3数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000101
T4数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000102
所述十字分割方式得到的四块数据满足下述要求：
T1数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000103
T2数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000104
T3数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000105
T4数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000106
所述创世块的区块头包括该视频的编号B和该区块的帧数据根H0，将所述编号B和所述帧数据根H0作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H′1，所述哈希值H′1以及区块1的帧数据根H1作为区块1的区块头，以此类推，H′n＝H(H′n-1+Hn-1)，H′1和Hn作为区块n的区块头；
对于输入数据A，所述哈希处理单元首先依据ASCII码将输入数据数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)k为：
Figure BDA0003123598950000107
实施例四。
一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据；
所述区块头的数据包括上一个区块头数据的哈希值和本区块体数据的哈希值，所述哈希值指经哈希函数H(A)处理后得到的数据，A为任意长度的输入数据；
所述哈希函数首先依据ASCII码将输入数据A数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
其中，i为1至16中的整数；
所述哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)k为：
Figure BDA0003123598950000111
其中函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，k为1至16中的整数，j为自然数；
所述保护系统还包括监视模块，所述监视模块调用所述哈希函数对区块内的帧数据计算其哈希值，并将计算得到的哈希值与区块头内的帧数据根对比，若存在区别，则说明该区块内的帧数据被篡改；
所述监视模块调用所述哈希函数对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内数据进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据；
所述保护系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复；
一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于区块链技术的视频内容保护系统程序，所述基于区块链技术的视频内容保护系统程序被处理器执行时，实现一种基于区块链技术的视频内容保护系统步骤；
基于此设计了一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；
所述视频输入模块包括密钥生成器、编号管理器，当所述视频输入模块接收到新的视频时，所述编号管理器会对所述视频进行编号，将编号发送给所述密钥生成器，所述密钥生成器对所述编号进行处理得到密钥，将所述编号和密钥一起打包发送给所述视频解密模块，同时所述视频输入模块将输入的视频逐帧拆解并发送给所述视频加密模块；
所述视频加密模块将接收的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据接收帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头上存放所述区块体内原始帧数据经哈希处理后的哈希值以及前一个区块的区块头的哈希值；
所述视频加密模块包括区块打包单元和哈希处理单元，所述哈希处理单元设有哈希函数H(A)，通过对任意长度的数据A哈希处理后得到哈希值，所述区块打包单元用于申请区块的存储空间并存放原始帧数据以及哈希值；
所述视频的第一帧数据形成的区块为创世块，也记作区块0，后续的区块依次记作区块1～区块N，所述视频加密模块还包括校验单元，所述校验单元将所述区块0和所述区块N处理得到校验区块，所述校验区块的区块头内存放的是所述视频的编号及密钥，所述校验区块的区块体内存放的是所述区块0和所述区块N的区块头的哈希值，通过所述校验模块能够保证视频的完整性；
所述区块打包单元将每一帧数据平均分割成四块数据T1、T2、T3和T4，并将四块数据发送至所述哈希处理单元得到四个哈希值H1-1、H1-2、H1-3和H1-4，所述区块打包单元所述哈希值H1-1和H1-2作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H2-1，所述区块打包单元所述哈希值H1-3和H1-4作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H2-2，所述区块打包单元所述哈希值H2-1和H2-2作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H3-1，所述哈希值H3-1作为这帧数据的最终哈希值被存放至所述区块头，所述哈希值H3-1称为该区块的帧数据根；
所述帧数据的分割方式包括水平分割、竖直分割和十字分割，一个视频的所有帧数据可以选择同一种分割方式进行分割，也可以根据帧顺序依次选择一种分割方式，例如第1、4、7…帧采用水平分割方式，第2、5、8…帧采用竖直分割方式，第3、6、9…采用十字分割方式，对于大小为a*b的帧数据而言，所述水平分割方式得到的四块数据满足下述要求：
T1数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000131
T2数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000132
T3数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000133
T4数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000134
所述竖直分割方式得到的四块数据满足下述要求：
T1数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000135
T2数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000136
T3数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000137
T4数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000138
所述十字分割方式得到的四块数据满足下述要求：
T1数据坐标(x,y)满足
Figure BDA0003123598950000139
T2数据坐标(x,y)满足
Figure BDA00031235989500001310
T3数据坐标(x,y)满足
Figure BDA00031235989500001311
T4数据坐标(x,y)满足
Figure BDA00031235989500001312
所述创世块的区块头包括该视频的编号B和该区块的帧数据根H0，将所述编号B和所述帧数据根H0作为整体发送至所述哈希处理单元得到哈希值H′1，所述哈希值H′1以及区块1的帧数据根H1作为区块1的区块头，以此类推，H′n＝H(H′n-1+Hn-1)，H′n和Hn作为区块n的区块头；
对于输入数据A，所述哈希处理单元首先依据ASCII码将输入数据数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
函数S(Ai,j)为取Ai循环数据中的第j位数字，哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)k为：
Figure BDA0003123598950000141
所述视频加密模块还包括链表，所述链表用于保存区块的区块头数据，所述链表中的数据为只读状态；
所述系统还包括监视模块，所述监视模块用于对保存的数据进行监视确保未发生篡改以及丢失现象，所述监视模块共通过三个层面来对数据进行监视；
第一层监视：所述监视模块调用所述哈希处理单元对区块内的帧数据计算其哈希值，并将计算得到的哈希值与区块头内的帧数据根对比，若存在区别，则说明该区块内的帧数据被篡改，启动后续的修复程序；
第二层监视：所述监视模块调用所述哈希处理单元对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内数据进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据，启动后续的修复程序；
第三层监视：所述监视模块将所述链表与各区块的区块头进行对比从而发现被篡改的区块数据或丢失的区块数据，启动后续的修复程序；
所述系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复，所述节点的状态按照预设的规律进行轮转，在轮转切换时，所述活动节点向下一个休眠节点发送激活信息并转至休眠状态，接收到激活信息的节点从休眠状态转至活动状态，所述视频解密模块只能从活动节点中获取信息；
所述活动节点上设有锁单元，所述锁单元包括初始锁数据和密钥处理器，所述密钥处理器接收密钥后对所述初始锁数据进行处理得到加锁数据，所述密钥处理器接收不同的密钥进行处理后得到的加锁数据也不同，所述加锁数据经相同密钥处理器处理后变为初始锁数据，所述监视模块对所述视频解密模块进行监视，当所述视频解密模块的密钥被外界读取后，所述监视模块向所述密钥生成器发送信息，所述密钥生成器生成新的密钥并分别发送至锁单元以及视频解密模块，所述锁单元接收新的密钥后处理得到新的加锁数据，上述设置保证了只能由所述视频解密模块直接对锁单元进行解锁进而得到区块数据，而无法通过窃取密钥来进行解锁；
所述视频解密模块解锁后所述视频输出模块从区块内依次获得帧数据并重组成完整视频。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (3)

1.一种基于区块链技术的视频内容保护系统，包括视频输入模块、视频加密模块、视频解密模块和视频输出模块，所述视频输入模块用户输入需要保存的视频，所述视频加密模块采用区块链技术对视频进行加密保存，所述视频解密模块用于对加密保存的视频进行解密，所述视频输出模块用于输出解密后的视频；其中，所述视频加密模块将视频的每一帧数据打包成一个区块，每个区块根据帧的顺序组成了区块链，所述区块包括区块头和区块体，所述区块体内存放原始帧数据，所述区块头存有将各区块串联的数据；
并且，所述区块头的数据包括上一个区块头数据的哈希值和本区块体数据的哈希值，所述哈希值指经哈希函数H(A)处理后得到的数据，A为任意长度的输入数据；其中，所述哈希函数首先依据ASCII码将输入数据A数字化，然后将所述输入数据平均分成16份，每份记为Ai，将Ai按照下述公式进行循环处理直至Ai变为16位数字：
Ai＝Aimod 1016+Ai÷1016；
其中，i为1至16中的整数；
所述哈希函数H(A)的函数值为16位数字，其第k位数字的值H(A)k为：
Figure FDA0003430841670000011
其中函数S(Ai，j)为取Ai循环数据中的第j位数字，k为1至16中的整数，j为自然数；
其中，所述保护系统还包括监视模块，所述监视模块调用所述哈希函数对某一区块的区块头计算其哈希值，并与下一个区块的区块头内的上一个区块头数据的哈希值进行对比，若存在区别，则说明第二个区块被篡改或者两区块之间丢失了区块数据；
所述视频的第一帧数据形成的区块为创世块，也记作区块0，后续的区块依次记作区块1～区块N，所述视频加密模块还包括校验单元，所述校验单元将所述区块0和所述区块N处理得到校验区块，所述校验区块的区块头内存放的是所述视频的编号及密钥，所述校验区块的区块体内存放的是所述区块0和所述区块N的区块头的哈希值。
2.如上述权利要求1所述的一种基于区块链技术的视频内容保护系统，所述保护系统设有若干个节点，每个节点包含一个视频的所有区块数据，所述节点在任一时刻只有一个处于活动状态，其余节点处于休眠状态，当所述监视模块在活动节点检测到有数据遭到篡改或者丢失数据时，所述系统从休眠节点中复制对应的数据对活动节点的数据进行修复。
3.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中包括一种基于区块链技术的视频内容保护系统程序，所述基于区块链技术的视频内容保护系统程序被处理器执行时，实现如权利要求1至2中任一项所述的一种基于区块链技术的视频内容保护系统步骤。
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