CN115795415A - 一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数字版权保护领域，尤其涉及一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法及系统，该方法包括：一方面先对数字文物图片进行预处理，接着构造版权信息与使用者信息进行上链存证，最后生成对外开放的水印图片，在确保数据真实可信的同时，达到数字文物的版权保护作用；另一方面针对疑似侵权图片进行反向处理，从疑似侵权图片中提取并解析水印信息，然后在区块链上验证水印信息的真实性，从而得到可信的版权信息与泄漏者(使用者)信息，为后续的维权提供可信证据，达到数字文物的侵权追溯作用。基于该方法可为数字文物的安全使用提供强有力的技术支撑，让数字文物拥有者敢于对外开放数字文物资源，有助于发挥其真正的价值。

Description

一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法及 系统

技术领域

本发明涉及数字版权保护领域，尤其涉及一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法及系统。

背景技术

近年来文物数字化建设得到快速发展，中国已拥有大规模种类繁多的珍贵数字文物资源。在这些数字文物资源中蕴含了丰富的历史、文化、艺术与科技等有价值的信息，如何充分利用好这些数字文物资源，弘扬中华名族五千年悠久辉煌的历史和文明，增强我国的文化软实力，是一项急待解决的重大问题。

然而，现实情况却只有少量的数字文物资源对外开放，绝大多数数字文物没有得到充分利用。究其原因，主要在于缺乏完整的技术支撑体系，数字文物的知识产权无法得到充分保障，导致数字文物的拥有者因为担心盗用、滥用而不愿意、也不敢把大量的数字文物资源对外开放。

数字水印是一种数字标记，可以是数字、序列号、文字、图像等标识或版权信息，一般包括版权拥有者的标记或代码，以及能证实用户合法拥有数据的用户代码等基本信息，将它秘密地内嵌到数字作品中可以帮助识别确定产品的内容、著作权、使用权、完整性等。传统的数字水印技术主要基于滤波的方法，比如离散小波变换、离散余弦变换等。最近开始出现一些基于深度学习的数字水印技术。

区块链技术本质上是一种构建在点对点网络之上的分布式账本技术，其具有去中心化、防篡改、可追溯等特性。区块链利用数字摘要对先前的交易进行校验，可以保障数据防篡改与可信性。基于区块链技术的特性可以对数字作品进行存证确权。

在传统的基于数字水印的版权保护方法中，通过将拥有者版权信息嵌入到数字文物作品中来实现版权确权。但是水印信息无法做到防篡改且不具备可信性，出现问题也无法追溯追责。而如果将水印信息同时进行上链存证，基于区块链上数据不可篡改且可溯源的特性，就能够很好的对水印信息进行保护，达到可信的效果。而现有数字文物保护领域缺乏有效方案，导致无法进行有效保护。因此，急需一种面向数字文物的融合区块链与数字水印的存证与侵权追溯解决方案，来实现数字文物的版权保护与侵权追溯，这有利于充分利用好珍贵的数字文物资源。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明提供了一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法及系统，融合了区块链与数字水印技术，并结合加密哈希和感知哈希技术实现数字文物版权存证和侵权追溯，实现了对数字文物的版权保护，有利于数字文物的可信共享与安全利用。

具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，包括以下步骤：

(1)数据预处理：对原始的数字文物图片执行加密哈希函数与感知哈希函数，构造数字文物拥有者的版权信息并进行签名，使用二维码图片作为版权信息的载体；

(2)水印图片生成：利用水印嵌入算法将携带版权信息的二维码图片嵌入到原始的数字文物图片中，生成具有水印的数字文物图片；

(3)数据存储：将原始的数字文物图片存放到内部的文件系统中，将具有水印的数字文物图片存放在IPFS文件系统中，将原始的数字文物图片的版权信息、拥有者签名、数字文物图片的唯一性哈希、水印图片的唯一性哈希进行上链存证，并将具有水印的数字文物图片在IPFS文件系统中的索引信息、上链交易id、数字文物图片的唯一性哈希和水印图片的唯一性哈希存放在MySQL数据库中，完成数字文物存证；

(4)提取疑似侵权图片中包含版权信息的二维码图片、以及水印图片的唯一性哈希，根据水印图片的唯一性哈希和二维码图片中携带的数字文物图片的唯一性哈希检索MySQL数据库，得到区块链交易id；

(5)根据步骤(4)得到的交易id检索区块链上的真实拥有者签名，与步骤(4)提取到的二维码图片中携带的拥有者签名进行比对，如果不一致，说明签名/水印被破坏，如果一致，则使用拥有者公钥对拥有者签名进行验签，提取出相应的版权信息与使用者信息，完成侵权追溯。

进一步地，所述的步骤(1)包括：

(1-1)图片哈希处理：分别使用加密哈希函数与感知哈希函数对原始的数字文物图片进行处理，得到数字文物图片的唯一性哈希和相似性哈希，分别记为hash1与hash2；若待存证的数字文物图片的相似性哈希与已存证的数字文物图片的相似性哈希的相似度超过阈值，则拒绝存证；

加密哈希的作用是确定图片文件的唯一性，而感知哈希的作用是确定图片之间的相似性。数字文物图片在存证时需要基于hash2与系统内部已有的存证图片进行相似性比对。

(1-2)构造版权信息并签名：数字文物的版权信息包括系统元数据、文物拥有者的个人信息以及步骤(1-1)中生成的数字文物图片的相似性哈希hash2；使用数字文物拥有者的私钥对版权信息进行签名，得到拥有者签名；

数字文物拥有者需要对版权信息进行签名，因为私钥只有拥有者才知道，所以可以提供数据完整性、防抵赖等安全保护。

数字签名操作除了在存证的时候需要执行外，当拥有者授权他人使用数字文物时同样需要执行。数字签名可在授权他人使用文物时提供安全保障，一方面可作为授权证明，另一方面可防止授权者抵赖。在授权他人使用时，除了上述的版权信息之外，还需额外添加使用者信息，这对后续的侵权追溯至关重要。

(1-3)生成二维码图片：将步骤(1-1)中生成的数字文物图片的唯一性哈希和步骤(1-2)中生成的拥有者签名作为二维码生成算法的输入，以此生成携带版权信息的二维码图片。

进一步地，当IPFS文件系统中的具有水印的数字文物图片向其他用户展示之前，需要重新生成二维码图片作为版权信息和使用者信息的载体，更新具有水印的数字文物图片后再向用户展示。

进一步地，步骤(2)利用水印嵌入算法将携带版权信息的二维码图片嵌入到了原始的数字文物图片中，从而生成了具有水印的数字文物图片。即，在整个系统中存在着两种数字文物图片，数字文物的原始图片会被保存在内部的文件系统中，外部用户是无法访问的，从而防止原始图片泄漏。系统只支持带有水印信息的图片在互联网上流通，以此保证数字文物版权的可控，从而实现可信共享与安全利用。

进一步地，步骤(3)中，数据存储包括原始的数字文物图片的存储、具有水印的数字文物图片的存储、存证信息的存储、以及索引信息的存储；

所述的原始的数字文物图片存放在系统内部的文件系统中，禁止被外部用户访问；

所述的具有水印的数字文物图片存放在分布式的文件系统IPFS中，每一个存储在IPFS上的图片通过唯一的哈希地址进行索引；IPFS是一个分布式的文件系统，常用于解决区块链难以存储大文件的问题，只有知道hash地址才能获取到水印图片。

所述的存证信息存放在区块链上，包括数字文物图片的版权信息、拥有者签名、数字文物图片的唯一性哈希和水印图片的唯一性哈希，上链存证后得到唯一的交易id；基于区块链上数据不可篡改且可溯源的特性，将版权信息上链存证，从而可保证数据的真实可信；

所述的索引信息存放在MySQL数据库中，包括数字文物图片的唯一性哈希、水印图片的唯一性哈希、具有水印的数字文物图片在IPFS中的哈希地址、以及交易id；上述信息存储至MySQL数据库中可方便后续业务的数据查询。

进一步地，所述的步骤(4)包括：

(4-1)对疑似侵权图片执行水印提取算法，若提取失败，则说明水印已被破坏或疑似侵权图片未侵权，侵权追溯结束；若提取成功，则得到二维码图片，继续对二维码图片执行二维码提取算法，得到数字文物图片的唯一性哈希hash1’与拥有者签名S’；

(4-2)使用加密哈希函数处理疑似侵权图片，得到水印图片的唯一性哈希hash3’；

(4-3)通过数字文物图片的唯一性哈希hash1’与水印图片的唯一性哈希hash3’检索MySQL数据库，若检索失败，说明疑似侵权图片未侵权，侵权追溯结束；若检索成功，则获得交易id。

进一步地，所述的步骤(5)包括：

(5-1)根据步骤(4)得到的交易id查询区块链中的交易，获得交易信息，所述的交易信息为上链存证信息；

(5-2)比较步骤(5-1)查询得到的上链存证信息中的拥有者签名与步骤(4-1)提取到的拥有者签名进行比对，若签名一致，则执行步骤(5-3)，若签名不一致，则签名/水印已被破坏，侵权追溯结束；

(5-3)利用拥有者公钥对拥有者签名进行验签，得到由系统元数据、文物拥有者个人信息、数字文物图片的相似性哈希构成的版权信息以及使用者信息，侵权追溯结束，基于上述得到的可信信息，即可通过法律途径对数字文物侵权者和泄漏者(使用者)进行追责；所述的使用者信息是在数字文物图片向使用者展示之前嵌入到数字文物图片的二维码图片中的。所述的使用者信息是在具有水印的数字文物图片向使用者展示之前嵌入到该数字文物图片的水印载体——二维码图片中的。

第二方面，本发明提供了一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯系统，包括：

登录注册模块，其用于实现用户账号的登录和注册，所述的用户账号包括普通用户、研究人员用户以及社会机构用户；

密钥生成模块，其用于生成社会机构用户的私钥和公钥；

作品存证模块，其用于社会机构用户上传拥有的数字文物作品，系统会基于区块链与数字水印技术为数字文物作品提供版权保护，执行上述的数字文物存证与侵权追溯系方法中的步骤(1)-(3)；

作品检索模块，其用于供用户进行作品检索，系统向用户展示具有水印的数字文物图片之前，需要重新执行上述的数字文物存证与侵权追溯系方法中的步骤(1)-(3)，更新具有水印的数字文物图片，使得更新后的具有水印的数字文物图片中携带使用者信息；

作品下载模块，拥有下载权限的用户能够下载具有水印的数字文物图片；

侵权追踪模块，其用于对疑似侵权图片进行侵权追踪，执行上述的数字文物存证与侵权追溯系方法中的步骤(4)-(5)。

进一步地，所述的数字文物存证与侵权追溯系统还包括：

权限管理模块，其用于管理用户操作权限和数字文物资源权限，所述的用户操作权限包括：普通用户拥有查看的权限，研究人员用户拥有查看和下载的权限，社会机构用户拥有查看、下载、上传、删除以及更新的权限；所述的数字文物资源权限包括公开访问、申请访问以及私有访问；

后台管理模块，其用于对研究人员用户和社会机构用户的注册信息进行验证，只有验证通过后才能登录本系统。

进一步地，研究人员用户和社会机构用户在下载具有水印的数字文物图片之前，需要获得数字文物拥有者的授权。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明融合了区块链技术与数字水印技术，一方面，首先对原始的数字文物图片进行哈希处理，包括加密哈希与感知哈希，其中加密哈希用于确定图片的唯一性，感知哈希用于确定图片的相似性。之后基于感知哈希与系统内部已存证的数字文物图片进行相似性比对，如果发现相似性超过阈值的图片，则不在进行后续的处理。否则，构造该图片的版权信息并以二维码为载体，将水印信息嵌入到原始的数字文物图片中生成水印图片，最后将用于确定原始图片和水印图片的加密哈希以及版权信息进行上链存证，从而实现对数字文物的版权进行存证确权。

另一方面，由于系统中展示给用户或者用户下载的图片都是携带版权信息与使用者信息的。因此，当发现疑似侵权图片时，可以对该图片进行反向追溯处理，从而得到疑似侵权图片上的版权信息与泄漏者(使用者)信息，并基于区块链上相同的交易数据做可信认证，从而实现在证明自己版权的同时，又能够追究侵权者的侵权行为以及泄露者的责任。这有利于数字文物拥有者对外开放数字文物，让珍贵的数字文物资源得到充分的利用。

附图说明

图1为本发明实施例的数字文物存证与侵权追溯系统的架构示意图；

图2为本发明实施例的数字文物存证与侵权追溯系统的工作流程示意图；

图3为数字文物存证的工作流程示意图；

图4为数字文物侵权追踪的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

如图1所示，本发明实施例的数字文物存证与侵权追溯系统按照层次划分可分为4层，分别是表示层、业务逻辑层、数据访问层以及存储层。按照模块划分可分为8个模块，分别是登录注册模块、密钥生成模块、权限管理模块、作品存证模块、作品检索模块、作品下载模块、侵权追踪模块以及后台管理模块。

其中，登录注册模块，用户在使用系统前需要先进行注册，注册过程中需要验证手机号与邮箱。同时注册时还需选择用户角色，包括普通用户、研究人员用户以及社会机构用户(博物馆、研究院等社会机构)。注册角色为研究人员用户的，需要上传从业资格证并等待验证；注册角色为社会机构用户的，需要上传组织机构代码证并等待验证。研究人员用户与社会机构用户需要等待管理员进行身份验证后才可进行登录。用户可通过邮箱密码或手机号验证码的方式进行身份认证，并登录系统使用系统服务。

密钥生成模块，在使用本系统时，需要使用用户的RSA公私钥对。用户可以在本地自己生成，也可以通过本系统的密钥生成模块生成，然后将公私钥对保存在本地。

权限管理模块，系统会对用户的权限进行访问控制，只有拥有特定权限的用户才可访问相关数字文物资源并执行授权的操作。系统的权限分为两种，一个是角色的操作权限，一个是资源的使用权限。普通角色拥有查看的权限，研究人员拥有查看和下载的权限，社会机构拥有查看、下载、上传、删除以及更新的权限。数字文物资源可设置3种使用权限，分别是公开访问、申请访问以及私有访问。

作品存证模块，社会机构可通过本系统上传自己拥有的数字文物作品，系统会基于区块链与数字水印技术为数字文物提供强有力的版权保护，让社会机构敢于把大量的珍贵数字文物资源对外开放。

作品检索模块，通过基于关键字的检索功能，用户可查询到相关的数字文物信息。查询结果会根据用户的操作权限以及数字文物的使用权限进行相关修正。

作品下载模块，拥有下载权限的用户可通过本系统下载数字文物作品，下载的数字文物作品会被嵌入水印信息，该水印信息标识了数字文物的版权信息以及使用者信息，后续可根据水印信息追究盗版者的侵权行为与使用者的泄漏责任。

侵权追踪模块，不管是系统中展示的数字文物图片还是用户下载的数字文物图片都是带有水印的，非数字文物拥有者无法在本系统中获取到数字文物的原图，可以根据水印信息进行侵权追踪。

后台管理模块，在本系统中，管理员需要登录后台管理系统对研究人员角色与社会机构的身份进行验证，只有验证通过，这些角色用户才能够登录本系统。除此之外，后台管理系统还可以展示系统的统计数据，比如当前系统的运行状态、系统中拥有的用户数、数字文物作品数等。

在本发明的一项具体实施中，上述系统的工作流程如图2所示，包括：

(1)用户需要先在本系统进行注册，如果已注册可跳过本步骤。注册过程中需要确定自己的角色类别并进行相应的身份认证。系统角色包括普通用户、研究人员用户以及社会机构用户，当角色选择注册研究人员或社会机构时，需要上传身份证明证书。只有当后台管理员审核通过后，注册的用户才会被激活；

(2)用户可通过邮箱密码或手机号验证码的方式进行身份认证，认证通过后可登录系统使用系统服务。为了方便说明，以登录的是社会机构用户为例，其拥有角色的所有操作权限；

(3)进入系统后，用户可进行的操作包括作品存证、作品检索、以及侵权追踪；

(3-1)作品存证

社会机构用户可在本系统进行作品存证，以此为自己的数字文物进行存证确权，声明自己的版权。系统会为数字文物图片嵌入带有版权信息的数字水印，同时将版权信息上链存证，从而保证信息的真实有效。本实施例中，使用的区块链是开源的HyperledgerFabric联盟链。

在本发明的一项具体实施中，存证过程如图3所示，该过程如下：

(3-1a)用户上传拥有的数字文物图片与私钥，并填写相关的个人信息。用户公私钥对可通过本系统的密钥生成模块生成；

(3-1b)系统将数字文物图片保存在内部文件系统中；

(3-1c)系统会对用户上传的图片执行加密哈希算法与感知哈希算法，并得到数字文物图片的唯一性哈希和相似性哈希，分别记为hash1与hash2。之后利用hash2与系统内部已存证的数字文物图片进行相似性比对，仅当相似性低于阈值时，才可继续后续的存证流程；

(3-1d)系统将用户的个人信息、系统元数据以及hash2组合在一起构成版权信息；本实施例中，系统元数据包括数字文物存证与侵权追溯系统名称、版本号信息等。

(3-1e)系统使用用户的私钥对版权信息进行签名，并生成拥有者签名S；

(3-1f)系统将hash1与拥有者签名S作为二维码生成算法的输入，并得到输出，获得二维码图片；

(3-1g)系统将原始的数字文物图片与二维码图片作为水印嵌入算法的输入，并得到输出，获得水印图片；

(3-1h)系统将水印图片存储至IPFS中，并得到唯一的索引信息，记为hash_address；

(3-1i)系统对水印图片执行加密哈希算法得到水印图片的唯一性哈希，记为hash3；

(3-1j)系统将hash1、hash3以及拥有者签名S组合在一起构造上链信息并进行上链存证，得到交易id，记为tx_id；

(3-1k)系统将hash1、hash3、hash_address以及tx_id存储至MySQL中作为辅助索引信息，方便后续的业务查询；

(3-2)作品检索

(3-2a)用户可在系统的搜索框中输入关键字，检索相关的数字文物作品，检索的结果会根据用户的操作权限以及数字文物资源的使用权限进行修正。如果数字文物图片是第一次向当前用户展示，那么此时需要将当前用户信息作为使用者信息并依据图3所示流程生成相应的携带水印信息的数字文物图片。为了防止系统内存储过多的水印图片，新生成的水印图片会设置过期失效时间，一段时间内未使用就会被删除；

(3-2b)如果用户拥有下载操作权限，那么用户可以点击下载数字文物。下载的数字文物图片是带有水印信息的，所述的水印信息不仅包含数字文物的版权信息，还包括使用者信息。系统中的数字文物都是具有水印的，数字文物原图存储在内部的文件系统中，无法被外部访问，从而防止泄漏；

(3-3)侵权追踪

当用户在互联网上发现疑似侵权作品时，可以在本系统进行侵权追踪，一方面可以证明自己的版权，追究侵权者的侵权行为，另一方面还可找到泄漏数字文物的系统用户，追究其泄漏责任。

在本发明的一项具体实施中，侵权追踪流程如图4所示，该过程如下：

(3-3a)用户将疑似侵权图片以及自己的公钥上传到本系统进行侵权追踪。用户公私钥对可通过本系统的密钥生成模块生成；

(3-3b)系统对疑似侵权图片执行水印提取算法。如果提取失败，则说明水印已被破坏或该疑似侵权图片未侵权。如果提取成功，则获得二维码图片；

(3-3c)系统对二维码图片执行二维码提取算法，并得到数字文物图片的唯一性哈希hash1’与拥有者签名S’；

(3-3d)系统对疑似侵权图片执行加密哈希算法，并得到水印图片的唯一性哈希hash3’；

(3-3e)系统通过数字文物图片的唯一性哈希hash1’与水印图片的唯一性哈希hash3’检索MySQL。如果检索失败，说明疑似侵权图片未侵权，系统结束后续流程并给出该结论。如果检索成功，则获得tx_id；

(3-3f)系统使用tx_id去查询区块链中的交易，并获得交易信息。该交易信息就是(3-2j)步骤中上链存证的信息，包括hash1、hash3以及拥有者签名S；

(3-3g)系统比较拥有者签名S与步骤(3-3c)得到的拥有者签名S’是否一致。如果不一致，说明签名/水印已被破坏，系统结束后续流程并给出该结论。如果一致，则可继续执行下述步骤；

(3-3h)系统利用用户上传的公钥对拥有者签名进行验签，并得到系统元数据、个人信息、hash2以及使用者信息。其中使用者信息是在用户查询数字文物图片时，系统在执行步骤(3-2)中的子步骤(3-2a)额外添加的，与步骤(3-1c)至步骤(3-1g)的方法类似，不同之处在于执行签名算法之前，在版权信息之外还需要以内使用者信息；

(3-3i)至此，用户已拥有真实可信的版权信息以及泄漏该数字文物的使用者信息，可以进一步采用法律途径追究侵权者的侵权行为以及泄漏者的泄漏责任；

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)数据预处理：对原始的数字文物图片执行加密哈希函数与感知哈希函数，构造数字文物拥有者的版权信息并进行签名，使用二维码图片作为版权信息的载体；

(2)水印图片生成：利用水印嵌入算法将携带版权信息的二维码图片嵌入到原始的数字文物图片中，生成具有水印的数字文物图片；

(3)数据存储：将原始的数字文物图片存放到内部的文件系统中，将具有水印的数字文物图片存放在IPFS文件系统中，将原始的数字文物图片的版权信息、拥有者签名、数字文物图片的唯一性哈希、水印图片的唯一性哈希进行上链存证，并将具有水印的数字文物图片在IPFS文件系统中的索引信息、上链交易id、数字文物图片的唯一性哈希和水印图片的唯一性哈希存放在MySQL数据库中，完成数字文物存证；

(4)提取疑似侵权图片中包含版权信息的二维码图片、以及水印图片的唯一性哈希，根据水印图片的唯一性哈希和二维码图片中携带的数字文物图片的唯一性哈希检索MySQL数据库，得到区块链交易id；

(5)根据步骤(4)得到的交易id检索区块链上的真实拥有者签名，与步骤(4)提取到的二维码图片中携带的拥有者签名进行比对，如果不一致，说明签名/水印被破坏，如果一致，则使用拥有者公钥对拥有者签名进行验签，提取出相应的版权信息与使用者信息，完成侵权追溯。

2.根据权利要求1所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，其特征在于，所述的步骤(1)包括：

(1-1)图片哈希处理：分别使用加密哈希函数与感知哈希函数对原始的数字文物图片进行处理，得到数字文物图片的唯一性哈希和相似性哈希，分别记为hash1与hash2；若待存证的数字文物图片的相似性哈希与已存证的数字文物图片的相似性哈希的相似度超过阈值，则拒绝存证；

(1-2)构造版权信息并签名：数字文物的版权信息包括系统元数据、文物拥有者的个人信息以及步骤(1-1)中生成的数字文物图片的相似性哈希hash2；使用数字文物拥有者的私钥对版权信息进行签名，得到拥有者签名；

(1-3)生成二维码图片：将步骤(1-1)中生成的数字文物图片的唯一性哈希和步骤(1-2)中生成的拥有者签名作为二维码生成算法的输入，以此生成携带版权信息的二维码图片。

3.根据权利要求1所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，其特征在于，当IPFS文件系统中的具有水印的数字文物图片向其他用户展示之前，需要重新生成二维码图片作为版权信息和使用者信息的载体，更新具有水印的数字文物图片后再向用户展示。

4.根据权利要求1所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，其特征在于，步骤(3)中，数据存储包括原始的数字文物图片的存储、具有水印的数字文物图片的存储、存证信息的存储、以及索引信息的存储；

所述的原始的数字文物图片存放在系统内部的文件系统中，禁止被外部用户访问；

所述的具有水印的数字文物图片存放在分布式的文件系统IPFS中，每一个存储在IPFS上的图片通过唯一的哈希地址进行索引；

所述的存证信息存放在区块链上，包括数字文物图片的版权信息、拥有者签名、数字文物图片的唯一性哈希和水印图片的唯一性哈希，上链存证后得到唯一的交易id；

所述的索引信息存放在MySQL数据库中，包括数字文物图片的唯一性哈希、水印图片的唯一性哈希、具有水印的数字文物图片在IPFS中的哈希地址、以及交易id。

5.根据权利要求1所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，其特征在于，所述的步骤(4)包括：

(4-1)对疑似侵权图片执行水印提取算法，若提取失败，则说明水印已被破坏或疑似侵权图片未侵权，侵权追溯结束；若提取成功，则得到二维码图片，继续对二维码图片执行二维码提取算法，得到数字文物图片的唯一性哈希hash1’与拥有者签名S’；

(4-2)使用加密哈希函数处理疑似侵权图片，得到水印图片的唯一性哈希hash3’；

(4-3)通过数字文物图片的唯一性哈希hash1’与水印图片的唯一性哈希hash3’检索MySQL数据库，若检索失败，说明疑似侵权图片未侵权，侵权追溯结束；若检索成功，则获得交易id。

6.根据权利要求5所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯方法，其特征在于，所述的步骤(5)包括：

(5-1)根据步骤(4)得到的交易id查询区块链中的交易，获得交易信息，所述的交易信息为上链存证信息；

(5-2)比较步骤(5-1)查询得到的上链存证信息中的拥有者签名与步骤(4-1)提取到的拥有者签名进行比对，若签名一致，则执行步骤(5-3)，若签名不一致，则签名/水印已被破坏，侵权追溯结束；

(5-3)利用拥有者公钥对拥有者签名进行验签，得到由系统元数据、文物拥有者个人信息、数字文物图片的相似性哈希构成的版权信息以及使用者信息，侵权追溯结束；所述的使用者信息是在具有水印的数字文物图片向使用者展示之前嵌入到该数字文物图片的水印载体——二维码图片中的。

7.一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯系统，其特征在于，包括：

登录注册模块，其用于实现用户账号的登录和注册，所述的用户账号包括普通用户、研究人员用户以及社会机构用户；

密钥生成模块，其用于生成社会机构用户的私钥和公钥；

作品存证模块，其用于社会机构用户上传拥有的数字文物作品，系统会基于区块链与数字水印技术为数字文物作品提供版权保护，执行权利要求1所述的数字文物存证与侵权追溯系方法中的步骤(1)-(3)；

作品检索模块，其用于供用户进行作品检索，系统向用户展示具有水印的数字文物图片之前，需要重新执行权利要求1所述的数字文物存证与侵权追溯系方法中的步骤(1)-(3)，更新具有水印的数字文物图片，使得更新后的具有水印的数字文物图片中携带使用者信息；

作品下载模块，拥有下载权限的用户能够下载具有水印的数字文物图片；

侵权追踪模块，其用于对疑似侵权图片进行侵权追踪，执行权利要求1所述的数字文物存证与侵权追溯系方法中的步骤(4)-(5)。

8.根据权利要求7所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯系统，其特征在于，还包括：

权限管理模块，其用于管理用户操作权限和数字文物资源权限，所述的用户操作权限包括：普通用户拥有查看的权限，研究人员用户拥有查看和下载的权限，社会机构用户拥有查看、下载、上传、删除以及更新的权限；所述的数字文物资源权限包括公开访问、申请访问以及私有访问；

后台管理模块，其用于对研究人员用户和社会机构用户的注册信息进行验证，只有验证通过后才能登录本系统。

9.根据权利要求8所述的一种基于区块链数字水印的数字文物存证与侵权追溯系统，其特征在于，研究人员用户和社会机构用户在下载具有水印的数字文物图片之前，需要获得数字文物拥有者的授权。

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