專利名稱：一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品保護方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字產(chǎn)品的版權(quán)保護方法，尤其涉及一種基于非對稱數(shù)字 指紋生成、嵌入及盜版追蹤的數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
字產(chǎn)品的傳播范圍逐漸擴大，帶來方便的同時，這對原始產(chǎn)品的盜版也變得很 嚴(yán)重，包括非法拷貝和分發(fā)。盜版損害了數(shù)字化產(chǎn)品擁有者的利益，包括產(chǎn)品 內(nèi)容制造者、出版商、發(fā)布者等。如何對數(shù)字化產(chǎn)品進行版權(quán)保護成為數(shù)字化 時代的焦點之一。
數(shù)字水印技術(shù)和數(shù)字指紋技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的新型數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護 技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)字指紋技術(shù)是指在每個用戶的產(chǎn)品中嵌入唯一的指紋碼。用戶 在購買產(chǎn)品時，產(chǎn)品發(fā)布商對其身份進行認(rèn)證，然后將嵌有唯一指紋信息的產(chǎn)
品向其發(fā)布，同時將用戶身份和其所購買的產(chǎn)品中的指紋一起儲存到銷售記錄 數(shù)據(jù)庫中。
如果發(fā)現(xiàn)有產(chǎn)品被非法復(fù)制或發(fā)布，發(fā)布商提取其中的數(shù)字指紋后利用追
蹤算法追蹤^v事非法復(fù)制的原始用戶。在這一過程中用戶在得到帶指紋信息文
件的同時，發(fā)布商也擁有嵌有同樣指紋信息的拷貝，因此，傳統(tǒng)的指紋策略又 稱作對稱數(shù)字指紋策略。
隨著數(shù)字指紋技術(shù)的發(fā)展，盜版者也通過多種攻擊策略來弱化數(shù)字指紋的 功能，包括穩(wěn)健性攻擊和合謀攻擊兩類。穩(wěn)健性攻擊指的是通過對產(chǎn)品內(nèi)容進
行攻擊，比如圖像的裁剪、加噪。另一類是合i某盜版，多個用戶合謀盜版時通 過比較產(chǎn)品中的不同之處取得產(chǎn)品中部分指紋的位置，對這些位置進行修改便產(chǎn)生了盜版產(chǎn)品。合i某盜版是對數(shù)字指紋的主要攻擊方式，這種攻擊也是近年 來對稱數(shù)字指纟丈碼編碼研究的重點。
但是對稱數(shù)字指紋策略中對盜版用戶的判決結(jié)果其實并不可靠，因為發(fā)布 商可能將用戶的產(chǎn)品拷貝進行非法發(fā)布，并對用戶進行陷害。為了避免這個問 題，非對稱數(shù)字指玟技術(shù)被提出。
非對稱數(shù)字指紋機制最初由Pfitzmann和Schunter提出，發(fā)布給用戶的帶 指紋信息文件對發(fā)布商而言是不可見的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)非法發(fā)布產(chǎn)品時，發(fā)布商同樣 可以追蹤到盜版者，并且發(fā)布商能向第三方可信機構(gòu)對盜版進行證明。 一般的 非對稱數(shù)字指紋策略結(jié)合了抗合謀數(shù)字指紋編碼技術(shù)和零知識協(xié)議等復(fù)雜的密 碼技術(shù)，計算復(fù)雜度很高，而且無法結(jié)合近年來新的指紋編碼技術(shù)，所以并不
實用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù) 字產(chǎn)品保護方法及系統(tǒng)，用于解決采用一般非對稱數(shù)字指紋策略結(jié)合抗合謀數(shù) 字指紋編碼技術(shù)和零知識協(xié)議等復(fù)雜密碼技術(shù)的數(shù)字產(chǎn)品保護方法，計算復(fù)雜 度高、實用性不強等技術(shù)缺陷。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實 現(xiàn)的
一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品保護方法，包括
步驟A:第三方可信機構(gòu)根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商的性能要求生成數(shù)字指紋碼
碼本；
步驟B:用戶向第三方可信機構(gòu)提供公開密鑰體系PKI認(rèn)證的用戶公鑰， 申請用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號，第三方可信機構(gòu)使用所述用戶公鑰對為用戶 選擇的注冊號加密并發(fā)送給用戶；
步驟C:用戶向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商購買產(chǎn)品，數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商請求第三方可 信機構(gòu)向待發(fā)布產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋，并由第三方可信機構(gòu)將嵌入數(shù)字指紋的 數(shù)字產(chǎn)品直接發(fā)布給用戶。進一步地，步驟A中，生成數(shù)字指纟丈碼碼本的過程具體為
Al:數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商向第三方可信機構(gòu)提出數(shù)字指紋的版權(quán)保護性能要
求，包含數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布總量和數(shù)字指紋抗合謀盜版性能；
A3:第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商的性能要求確定
指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)；
A4:第三方可信機構(gòu)根據(jù)所述指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)生成滿足數(shù)字產(chǎn)
品發(fā)布商性能要求的指紋碼碼本。
進一步地，步驟A3中，確定指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)的步驟為
A31:第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心對發(fā)布商的性能要求進行量化，量
化后的性能參數(shù)包括產(chǎn)品最大發(fā)布量7V，最大合謀盜版人數(shù)c，指紋跟蹤的虛
警率Q和漏;險率e2，需確定的參數(shù)為碼長系數(shù)l和閾值系數(shù)4;設(shè)定用于迭代的
當(dāng)前碼長系數(shù)的初值為^ = 100,當(dāng)前碼長系數(shù)的最小取值為^,'， = 0,當(dāng)前碼
長系數(shù)的最大取值為^""x = 100;
A32:設(shè)定指紋碼的碼長爪=「匯c2「log(g川；
A33:確定指紋碼碼字生成概率向量？= (Pl，...,pm),其中K^sin2 r.,.為之間均勻分布的隨機數(shù)，t =丄；
A34:生成指紋碼碼本r，iri = iV，第j個碼字為^j = {t^,...，^m}，.7 e仏…，/V)， p{， = 1} = a;
A35:隨機從指紋碼碼本r中選擇一個子集C，作為合謀盜版指紋集合，進 行模擬合謀盜版，產(chǎn)生合謀盜版指纟丈1^;
A36:針對合謀盜版指紋t-(y山...，y，)，對指紋碼碼本r中所有碼字進行
=(i, i)
盜版參與度量化6 = ^^^,其中[^=《一<1—a)(^，^,) = (1,0),
WW = y^r， &若大于某個設(shè)定閾值2則判定碼字(對應(yīng)的用戶為盜版者；
A37:記錄碼字集合r/C中最大的參與度S/,,碼字集合C中最大的參與度SP,， z表示第z次循環(huán)，判斷當(dāng)前循環(huán)次數(shù)是否達到最大循環(huán)次數(shù). =「，]， ',^為大于l的整數(shù)，若達到最大循環(huán)次數(shù)則執(zhí)行步驟A38;否則執(zhí)行步驟A34;
A38:計算當(dāng)前閾值系數(shù)&:^^,其中 為外,…，S4,中的第「V'^]個
最大值，其中^ e (o, i)，設(shè)定盜版參與度閾值z = ^c「i。gg)1 = s^，此時的虛警率 為5-^^丄^fe二&i ' 記錄SA，…,Si^中小于z的個數(shù)為
A39:計算當(dāng)前漏檢率？2 =，，如果？2〉￡2,則調(diào)整4卿=1, l = min + d J/2，執(zhí)行步驟A32;如果 2<52"2,其中<52 g (O，l)為設(shè)定值，
調(diào)整"m,rru^ = (L， =("饑,mi." + cL，max)/2 , ^丸^亍步驟A32;^口果52 ' e2 < 2 < €2 ,則
確定最終編碼系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)為(c, iV, ei, e2, dm， A) = (c, TV, ￡l
，*in d。o
進一步地，上述步驟B中，用戶向第三方可信機構(gòu)申請用于購買數(shù)字產(chǎn)品 的注冊號的步驟為
B1:用戶將經(jīng)過PKI認(rèn)證的公鑰Pku發(fā)送給第三方可信機構(gòu)的注冊中心， 同時請求獲得產(chǎn)品購買注冊號；
B2:第三方可信才幾構(gòu)的注冊中心對用戶信息進行確認(rèn)后隨機選擇一個注冊 號Ru,并將該注冊號與用戶信息一起保存至銷售記錄數(shù)據(jù)庫，同時利用用戶的 公鑰對該注冊號加密后發(fā)送給用戶。
進一步地，上述步驟C中，用戶向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商購買數(shù)字產(chǎn)品的步驟為
CI:用戶將用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號Ru、公鑰Pku、用戶所要購買的數(shù)字
產(chǎn)品描述文本Txtpr。d信息利用第三方可信機構(gòu)的注冊中心公鑰Pkrgc加密，并將
加密后的密文和產(chǎn)品相關(guān)的信息發(fā)送給數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商； C2:用戶以匿名方式向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商付費；
C3:數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商收到付費后將用戶發(fā)送的密文轉(zhuǎn)發(fā)給第三方可信機構(gòu)； C4:第三方可信機構(gòu)的注冊中心對所述密文解密，同時對用戶信息進行核
實，如果核實通過，第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心隨機選擇一個指紋碼碼字，
并將該指紋碼碼字添加到銷售記錄數(shù)據(jù)庫中的用戶信息中；
C5:第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心向用戶購買的數(shù)字產(chǎn)品中嵌入所述隨
9機選擇的指纟丈碼碼字，并將嵌入指紋信息的數(shù)字產(chǎn)品發(fā)送給用戶。
進一步地，對盜版者追蹤的具體步驟為
Dl:在網(wǎng)絡(luò)上檢測到盜版數(shù)字產(chǎn)品，由第三方可信機構(gòu)從盜版數(shù)字產(chǎn)品中 提取出盜版指故碼碼字；
D2:第三方可信機構(gòu)將盜版指紋碼碼字與銷售記錄數(shù)據(jù)庫中存儲的指紋碼 碼字進行比較，最終確定盜版用戶。
本發(fā)明的另一發(fā)明目的是提供一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品保護系 統(tǒng)，為實現(xiàn)該目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品保護系統(tǒng)，包括
第三方可信機構(gòu)，用于生成數(shù)字指紋碼碼本；在數(shù)字產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋碼 并將嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布給用戶實體；追蹤盜版者；
用戶實體，用于向第三方可信機構(gòu)請求用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號，并向數(shù)
字產(chǎn)品發(fā)布商實體發(fā)起購買請求；
數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商實體，用于提供數(shù)字產(chǎn)品；請求第三方可信機構(gòu)在數(shù)字產(chǎn)品 中嵌入數(shù)字指紋碼。
進一步地，所述第三方可信機構(gòu)包括
注冊中心，用于根據(jù)用戶實體提供的公開密鑰體系PKI認(rèn)證的公鑰選擇注 冊號并使用所述公鑰對所述注冊號加密后反饋給用戶實體；將用戶信息與用戶 所請求的注冊號關(guān)聯(lián)存儲于銷售記錄數(shù)據(jù)庫中；
銷售記錄數(shù)據(jù)庫，用于關(guān)聯(lián)存儲用戶用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號、用戶信息 以及用戶所購買的數(shù)字產(chǎn)品中嵌入的指紋碼碼字；
數(shù)字指紋中心，用于生成數(shù)字指紋碼碼本；4艮據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商轉(zhuǎn)發(fā)的購買 請求從數(shù)字指紋數(shù)據(jù)庫中提取指紋碼碼字并在數(shù)字產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋；根據(jù) 發(fā)現(xiàn)的盜版指紋執(zhí)行盜版者追蹤；
數(shù)字指紋數(shù)據(jù)庫，用于存儲所述數(shù)字指紋中心生成的數(shù)字指紋碼碼本。
進一步地，所述數(shù)字指紋中心包括
碼本生成才莫塊，用于根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商提出的性能要求確定指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)并生成滿足數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商發(fā)布總量需求的指纟丈碼碼本；
指紋碼嵌入模塊，用于根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商轉(zhuǎn)發(fā)的用戶購買請求在數(shù)字產(chǎn)品 中嵌入數(shù)字指紋碼，并將嵌入的數(shù)字指紋碼存儲于銷售記錄數(shù)據(jù)庫中用戶對應(yīng) 購買記錄中；
盜版者追蹤模塊，用于根據(jù)獲取的盜版指紋碼在銷售記錄數(shù)據(jù)庫進行匹配 從而追蹤盜版者。
本發(fā)明的數(shù)字指指紋碼編碼過程中，根據(jù)已有的對稱指紋碼編碼理論對其 中碼長系數(shù)進行了優(yōu)化，使得指紋碼的碼長顯著縮短，同時又能滿足產(chǎn)品發(fā)布 商的需求。更短的指紋碼碼長意味著產(chǎn)品中嵌入指紋碼對原始產(chǎn)品使用價值影 響更小，同時更短的指紋碼降低數(shù)字指紋中心的存儲代價。所以，本發(fā)明中利 用對數(shù)字指紋編碼過程進行優(yōu)化具有很大的意義。
本發(fā)明的非對稱指紋機制通過制定詳細(xì)的協(xié)議來規(guī)定用戶、產(chǎn)品發(fā)布商以 及可信第三方機構(gòu)之間的交易流程，用戶購買產(chǎn)品的整個過程中不向發(fā)布商提 供任何用戶信息，這是一種匿名交易方式，避免了發(fā)布商誣陷用戶盜版的情況 發(fā)生。
本發(fā)明中的非對稱指紋機制避免了 一般的非對稱指紋機制中使用的諸如零 知識協(xié)議這類復(fù)雜的加密方法，實現(xiàn)起來更容易，進一步提高了本發(fā)明的實用 性。


圖1為本發(fā)明架構(gòu)圖及業(yè)務(wù)處理流程；
圖2為本發(fā)明第三方可信機構(gòu)(TTP)的數(shù)字指紋中心根據(jù)發(fā)布商的需求 確定指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)的處理流程圖3為本發(fā)明用戶向發(fā)布商購買數(shù)字產(chǎn)品的具體過程圖4為本發(fā)明TTP的數(shù)字指紋中心對盜版產(chǎn)品進行盜版者追蹤的流程圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下舉實施例并參照 附圖，對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。
如圖1為本發(fā)明非對稱指紋機制中交易處理流程
步驟l:第三方可信機構(gòu)(TTP)的數(shù)字指紋中心根據(jù)產(chǎn)品發(fā)布商的性能需 求生成數(shù)字指紋碼本，所述數(shù)字指纟丈碼本存儲于數(shù)字指紋數(shù)據(jù)庫102中；
本發(fā)明中提及的第三方可信機構(gòu)可以是數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商和用戶都信任的任 何機構(gòu)，例如網(wǎng)絡(luò)運營商等。
本發(fā)明中，由發(fā)布商向TTP提出數(shù)字指紋的版權(quán)保護性能要求，由TTP在 發(fā)布商的數(shù)字產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋并將嵌入數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品直接發(fā)布給用 戶，并且由TTP來負(fù)責(zé)對盜版用戶進行追蹤。在整個交易過程中，數(shù)字產(chǎn)品發(fā) 布商不直接接觸用戶信息，也不負(fù)責(zé)數(shù)字指紋碼的嵌入和產(chǎn)品發(fā)布任務(wù)，從而 避免數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商誣陷用戶盜版的情況發(fā)生。
數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商向TTP提出數(shù)字指紋的版權(quán)保護性能要求，版權(quán)保護性能 要求中包括產(chǎn)品發(fā)布的總數(shù)量(AO和數(shù)字指紋抗合謀盜版性能等；TTP的數(shù) 字指紋中心根據(jù)發(fā)布商的性能要求確定指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)，指紋碼編 碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)包括最大合謀盜版人數(shù)c、產(chǎn)品最大發(fā)布量W、虛警率^(誤 判清白者為盜版者的概率)、漏檢率"(檢測不到真正的盜版者的概率)、碼長 系數(shù)^和閾值系數(shù)A。 TTP根據(jù)確定的指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)生成容量為；v 的指紋碼碼本。
步驟2:用戶向TTP的注冊中心105提供公開密鑰體系(Public Key Infrastructure, PKI)認(rèn)證的用戶公鑰，申請注冊號用于購買數(shù)字產(chǎn)品，注冊中 心使用所述用戶公鑰對注冊號加密后發(fā)送給用戶；
步驟3:用戶向發(fā)布商購買產(chǎn)品，數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商請求TTP的數(shù)字指紋中 心(FPC)向待發(fā)布產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋，然后TTP將數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布給用戶；
步驟4:盜版產(chǎn)品被發(fā)現(xiàn)后，TTP的數(shù)字指紋中心對盜版產(chǎn)品進行盜版者追蹤，可信機構(gòu)將跟蹤結(jié)果反饋給發(fā)布商。
圖2為本發(fā)明TTP的數(shù)字指紋中心才艮據(jù)發(fā)布商的需求確定指紋碼編碼系統(tǒng)
的編碼參數(shù)的處理流程圖，具體步驟如下
步驟201:數(shù)字指紋中心對發(fā)布商的性能要求進行量化、初始化碼長系數(shù)； 指玟碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)中最大合謀盜版人數(shù)c、產(chǎn)品最大發(fā)布量見虛
警率￡1、漏檢率e2都由數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商提出，最終需確定的參數(shù)為碼長系數(shù)《,和
閾《直系數(shù)A。
該步驟中對發(fā)布商的性能要求進行量化，例如產(chǎn)品最大發(fā)布量A^10000， 最大合謀盜版人數(shù)e4,指紋跟蹤的虛警率e產(chǎn)O.Ol和漏檢率e.尸O.Ol，設(shè)定碼長系 數(shù)初值l-ioo, 5:m,mm = o， ^ 聽=100。以下步驟均以該步驟中所量化的參數(shù) 為實施例進4亍it明。
步驟202:計算指紋碼的碼長m, m = ^c2「i。g(^;
以步驟201所量化的參數(shù)為例，根據(jù)碼長計算公式計算指紋碼的碼長值為
m二「^42「log(，]何22《l;
步驟203:確定指紋碼碼字生成概率向量？ = (Pl，...，pm);
其中第i個碼位為1的概率為外sinVi， n為[i,l-f]之間均勻分布的隨機數(shù)，
依據(jù)纟=丄計算獲得力=^"Ta0083; 步驟204:生成指纟丈碼碼本r;
指紋碼碼本中的指紋碼總量為產(chǎn)品最大發(fā)布量，即ir卜A^10000,第j個碼 字為^' = …,wvJ, e {1,…，ioooo}， P{, = 1} = ft,即；=i的概率為外。 此時碼本r-0^，…，^u)ooj;
步驟205:隨機選擇指紋碼碼本r中的一個子集C作為合謀盜版指紋集合， 進行模擬合謀盜版，產(chǎn)生盜版指紋^c;
合謀盜版指紋集合c中的指紋個數(shù)為最大合謀盜版人數(shù)，c c r，#c = c，
表示集合中元素的個數(shù)，c為最大合謀盜版人數(shù)。
步驟206:針對合謀盜版指紋^^0/d,…， /隱)，對碼本中所有碼字進行盜版
13參與度量化:
s,二i:^&，其中"
(2/p,Wi) = (1， 1) —外)(^, )=(l' 0)， ct(外) 0 yP,t # 1
S,若大于某個設(shè)定閾值Z則判定碼字iT,對應(yīng)的用戶為盜版者； 步驟207:記錄碼字集合r/C中最大的參與度S/"碼字集合C中最大的參與 度SB, Z表示第Z次循環(huán)；
r/c代表從指紋碼碼本r中減去合i某盜版指紋集合c后清白者碼字集合，
步驟208:判斷循環(huán)次數(shù)是否達到設(shè)定的最大迭代次數(shù)，若是則執(zhí)行步驟 209;否則4丸4于步驟202;
本實施例中設(shè)定一大于1的整數(shù)n^ = 50,設(shè)定的最大迭代次數(shù)為 ns = 「，l = ^ = 5000次；在執(zhí)行完",次迭代后得到SA，…，S/5咖和SA，SP測兩 組數(shù)據(jù)。
的作用在于增加迭代次數(shù)，選擇".61 = 50可以使重復(fù)循環(huán)的次數(shù)足夠多， 從而確保指紋碼性能；
步驟209:固定虛警率e"計算當(dāng)前漏檢率 2;
為了確保指紋碼的性能，本實施例設(shè)定一系數(shù)A二0.6,可將盜版追蹤的虛 警率控制在0.6^左右；
計算當(dāng)前閾值系數(shù)^ = _ ^7,其中S^為^，…，S/5。。o中的第
「& nel， = 「0.6 x 501 = 30個最大值，設(shè)定盜版參與度閾值Z = Sc「logg)] = s^,可以 發(fā)現(xiàn)當(dāng)前虛警率為5 = I^il=^^ = Aei = 0.6 x 0.01 = 0.006。
記錄Sa，…，SA(XK)中小于Z的個數(shù)為 2 =射Si^SPl < Z,/f = 1，…， )，#{.}表示 集合中元素的個數(shù)。
本實施例設(shè)定設(shè)定一漏檢率系數(shù)52 = 0.8，該系數(shù)一方面便于提供迭代終止 條件，另一方面保證指紋碼追蹤的漏檢率限制在0.8 . e2 ~ ￡2范圍內(nèi)； 計算當(dāng)前漏檢率 2 =，。步驟210:判斷當(dāng)前漏檢率是否大于發(fā)布商要求的漏檢率，即判斷 2〉e2， 若是則執(zhí)行步驟211;否則執(zhí)行步驟212;
步驟211:調(diào)整4，脆 =，《 = (dm,m + 4,max)/2，然后才丸4亍步驟202;
步驟212:判斷當(dāng)前漏檢率是否小于設(shè)定漏檢率系數(shù)與發(fā)布商要求漏檢率 的乘積，即判斷 2<52.￡2 = 0.8.￡2,若是則執(zhí)行步驟213;否則執(zhí)行步驟214;
步驟213:調(diào)整4,寵z = L， L = +《,。,.E)/2,然后執(zhí)4亍步驟202;
步驟214:執(zhí)行到該步驟，說明0.8 . e2 < 2 < e2 ，將當(dāng)前碼長系數(shù)和當(dāng)前閥值 系數(shù)確定為最終輸出的碼長系數(shù)和閥值系數(shù)，執(zhí)行賦值操作^ = l乂 =
本實施例中最終確定指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參凄t為
(c,iV,e!,e2,cL，4) = (4， 10000,0.01,0.01,
本實施中，所設(shè)定的"￡1、《、《目的是用來對碼長系數(shù)和閥值系數(shù)進行優(yōu)化。
圖1中，用戶向TTP注冊中心申請注冊號的具體過程為
用戶(u)將經(jīng)過PKI認(rèn)證的用戶公鑰(P ku)發(fā)送給TTP的注冊中心，同時請
求獲得產(chǎn)品購買注冊號；
TTP注冊中心對用戶信息進行確認(rèn)后隨機選擇一個注冊號(Ru)，將注冊號
與用戶信息一起保存至銷售記錄數(shù)據(jù)庫，同時利用用戶的公鑰對注冊號加密后
發(fā)送給用戶。
如圖3為本發(fā)明中，用戶向發(fā)布商購買數(shù)字產(chǎn)品的具體過程如下 步驟301:用戶將信息(Ru,Pku，Txtpr。d)利用TTP的注冊中心公鑰(Pkrgc)
加密，將加密后的密文和產(chǎn)品相關(guān)的信息發(fā)送給產(chǎn)品發(fā)布商，其中Txt，d表示
的是用戶購買的產(chǎn)品描述文本。
步驟302:用戶以匿名方式向產(chǎn)品發(fā)布商付費；
步驟303:發(fā)布商收到用戶付款后將用戶發(fā)送的密文轉(zhuǎn)發(fā)給TTP;
步驟304: TTP注冊中心對密文解密，得到用戶的注冊號Ru、用戶公鑰Pku
及Txtpr。d, TTP注冊中心根據(jù)注冊號Ru、用戶公鑰Pku對用戶信息進行核實，
例如以注冊號作為檢索條件在銷售記錄數(shù)據(jù)庫進行檢索，如果用戶存在對應(yīng)用戶記錄則審核通過；如果核實通過，TTP的數(shù)字指紋中心隨機選擇一個數(shù)字 指玟碼碼字，將所述數(shù)字指纟丈碼碼字添加到銷售記錄數(shù)據(jù)庫中的用戶信息中； 步驟305: TTP的數(shù)字指紋中心向用戶需求的數(shù)字產(chǎn)品中嵌入隨機選擇的 數(shù)字指紋碼碼字，并將帶指紋信息的數(shù)字產(chǎn)品通過安全信道或加密后發(fā)送給用 戶。
圖4為本發(fā)明中，T TP的數(shù)字指紋中心對盜版產(chǎn)品進行盜版者追蹤的具體 工作過程
步驟401: TTP在網(wǎng)絡(luò)上檢測到盜版產(chǎn)品； 步驟402: TTP的數(shù)字指紋中心提取產(chǎn)品中的數(shù)字指紋碼； 步驟403: TTP的數(shù)字指紋中心將盜版指紋與銷售記錄數(shù)據(jù)庫中指紋碼進 行比較，最終確定盜版用戶；
步驟404: TTP的數(shù)字指紋中心將盜版用戶信息發(fā)送給產(chǎn)品發(fā)布商。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品保護方法，其特征在于，包括A第三方可信機構(gòu)根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商的性能要求生成數(shù)字指紋碼碼本；B用戶向第三方可信機構(gòu)提供公開密鑰體系PKI認(rèn)證的用戶公鑰，申請用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號，第三方可信機構(gòu)使用所述用戶公鑰對為用戶選擇的注冊號加密并發(fā)送給用戶；C用戶向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商購買產(chǎn)品，數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商請求第三方可信機構(gòu)向待發(fā)布產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋，并由第三方可信機構(gòu)將嵌入數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品直接發(fā)布給用戶。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，生成數(shù)字指紋 碼碼本的過程具體為Al:數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商向第三方可信機構(gòu)提出數(shù)字指紋的版權(quán)保護性能要 求，包含數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布總量和數(shù)字指紋抗合謀盜版性能；A3:第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商的性能要求確定 指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)；A4:第三方可信機構(gòu)根據(jù)所述指紋碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)生成滿足數(shù)字產(chǎn) 品發(fā)布商性能要求的指紋碼碼本。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟A3中，確定指紋碼編 碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)的步驟為A31:第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心對發(fā)布商的性能要求進行量化，量 化后的性能參數(shù)包括產(chǎn)品最大發(fā)布量7V，最大合謀盜版人數(shù)c,指紋跟蹤的虛 警率^和漏檢率e2,需確定的參數(shù)為碼長系數(shù)4和閾值系數(shù)A;設(shè)定用于迭代的 當(dāng)前碼長系數(shù)的初值為1 = 100,當(dāng)前碼長系數(shù)的最小取值為^w-0,當(dāng)前碼長系數(shù)的最大取值為L,謹(jǐn)z = 100;A32:設(shè)定指紋碼的碼長肌=「^c2「logg川；A33:確定指紋碼碼字生成概率向量？-(ft，…，N),其中p， ；sin、， r,.為[力，l -力]之間均勻分布的隨機數(shù)，《=丄；A34:生成指玟碼碼本r, |1，| = W,第j個碼字為^t, = ...,w7m}， j' e {1， ...，7V}， Pb = 1} = ft;A35:隨機從指紋碼碼本r中選擇一個子集C，作為合謀盜版指紋集合，進 行模擬合謀盜版，產(chǎn)生合謀盜版指紋^c;A36:針對合謀盜版指紋^-0/d，…,y，)，對指紋碼碼本r中所有碼字進行(2/p','w,》=(1: 1) 1) = (1,0)，= ^/^， S,若大于某個設(shè)定閾值Z則判定碼字1^對應(yīng)的用戶為盜版者； A37:記錄碼字集合r/C中最大的參與度SJ,，碼字集合C中最大的參與度SP,，Z表示第〖次循環(huán)，判斷當(dāng)前循環(huán)次數(shù)是否達到最大循環(huán)次數(shù) =「t], r^為大于l的整數(shù)，若達到最大循環(huán)次數(shù)則執(zhí)行步驟A38;否則執(zhí)行步驟A34;A38:計算當(dāng)前閾值系數(shù)^:二^^,其中,^1為5/1,...,5/ 5中的第「51. 1伶最大值，其中&e(0,1)，設(shè)定盜版參與度閾值Z-丑c「bg(f)， ^s",此時的虛警率為？i = !^il二^ =，記錄sA，…,S尸n,中小于Z的個數(shù)為T7,e2=#{SP,|SP!<Z'( = l'...,ns};A39 :計算當(dāng)前漏檢率？2 =，，如果？2 > ￡2 ，則調(diào)整dm.mm = fm ，C = (4，mm + 4,,匿)/2，執(zhí)行步驟A32;如果 2 < 52. e2，其中52 e (0, l)為設(shè)定值， 調(diào)整l，麵z = L, l = + 4,歐t)/2，執(zhí)行步驟A 32;如果52. f2 < 2 < e2,貝'J確定最終編碼系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)為(c, iV， ei, e2, cL， dz) = (c， iV, q, e2. U)。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中，用戶向第三方可 信機構(gòu)申請用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號的步驟為Bl:用戶將經(jīng)過PKI認(rèn)證的公鑰Pku發(fā)送給第三方可信機構(gòu)的注冊中心， 同時請求獲得產(chǎn)品購買注冊號；B2:第三方可信機構(gòu)的注冊中心對用戶信息進行確認(rèn)后隨機選擇一個注冊號&,并將該注冊號與用戶信息一起保存至銷售記錄數(shù)據(jù)庫，同時利用用戶的 公鑰對該注冊號加密后發(fā)送給用戶。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C中，用戶向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商購買數(shù)字產(chǎn)品的步驟為Cl:用戶將用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號Ru、公鑰Pku、用戶所要購買的數(shù)字 產(chǎn)品描述文本Txtpr。d信息利用第三方可信機構(gòu)的注冊中心公鑰Pk「ge加密，并將 加密后的密文和產(chǎn)品相關(guān)的信息發(fā)送給數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商；C2:用戶以匿名方式向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商付費；C3:數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商收到付費后將用戶發(fā)送的密文轉(zhuǎn)發(fā)給第三方可信機構(gòu)； C4:第三方可信機構(gòu)的注冊中心對所述密文解密，同時對用戶信息進行核實，如果核實通過，第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心隨機選擇一個指紋碼碼字，并將該指紋碼碼字添加到銷售記錄教:據(jù)庫中的用戶信息中；C5:第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心向用戶購買的數(shù)字產(chǎn)品中嵌入所述隨機選擇的指紋碼碼字，并將嵌入指紋信息的數(shù)字產(chǎn)品發(fā)送給用戶。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對盜版者追蹤的具體步驟為 Dl:在網(wǎng)絡(luò)上4企測到盜版數(shù)字產(chǎn)品，由第三方可信機構(gòu)從盜版數(shù)字產(chǎn)品中提取出盜版指紋碼碼字；D2:第三方可信機構(gòu)將盜版指紋碼碼字與銷售記錄數(shù)據(jù)庫中存儲的指統(tǒng)碼 碼字進行比較，最終確定盜版用戶。
7、 一種基于非對稱數(shù)字指紋的數(shù)字產(chǎn)品保護系統(tǒng)，其特征在于，包括 第三方可信機構(gòu)，用于生成數(shù)字指紋碼碼本；在數(shù)字產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋碼并將嵌入數(shù)字指紋碼的數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布給用戶實體；追蹤盜版者；用戶實體，用于向第三方可信機構(gòu)請求用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號，并向數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商實體發(fā)起購買請求；數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商實體，用于提供數(shù)字產(chǎn)品；請求第三方可信機構(gòu)在數(shù)字產(chǎn)品 中嵌入數(shù)字指紋碼。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第三方可信機構(gòu)包括注冊中心，用于根據(jù)用戶實體提供的公開密鑰體系PKI認(rèn)證的公鑰選擇注冊號并使用所述^H月對所述注冊號加密后反々貴給用戶實體；將用戶信息與用戶所請求的注冊號關(guān)聯(lián)存儲于銷售記錄數(shù)據(jù)庫中；銷售記錄數(shù)據(jù)庫，用于關(guān)聯(lián)存儲用戶用于購買數(shù)字產(chǎn)品的注冊號、用戶信息以及用戶所購買的數(shù)字產(chǎn)品中嵌入的指紋碼碼字；數(shù)字指紋中心，用于生成數(shù)字指紋碼碼本；根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商轉(zhuǎn)發(fā)的購買請求從數(shù)字指紋數(shù)據(jù)庫中提取指紋碼碼字并在數(shù)字產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋；根據(jù)發(fā)現(xiàn)的盜版指紋執(zhí)行盜版者追蹤；數(shù)字指故數(shù)據(jù)庫，用于存儲所述數(shù)字指紋中心生成的數(shù)字指紋碼碼本。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字指紋中心包括 碼本生成模塊，用于根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商4^出的性能要求確定指玟碼編碼系統(tǒng)的編碼參數(shù)并生成滿足數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商發(fā)布總量需求的指紋碼碼本；指玟碼嵌入模塊，用于根據(jù)數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布商轉(zhuǎn)發(fā)的用戶購買請求在數(shù)字產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋碼，并將嵌入的數(shù)字指紋碼存儲于銷售記錄數(shù)據(jù)庫中用戶對應(yīng)購買記錄中；盜版者追蹤模塊，用于根據(jù)獲取的盜版指紋碼在銷售記錄數(shù)據(jù)庫進行匹配從 而追蹤盜版者。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種非對稱數(shù)字指紋產(chǎn)生方法，以及基于該方法的數(shù)字產(chǎn)品保護的方法及系統(tǒng)。包括步驟第三方可信機構(gòu)的數(shù)字指紋中心根據(jù)產(chǎn)品發(fā)布商的性能需求生成數(shù)字指紋碼碼本；用戶向注冊中心提供認(rèn)證的公鑰，申請注冊號用于購買數(shù)字產(chǎn)品，注冊中心使用公鑰對注冊號加密后發(fā)送給用戶；用戶向發(fā)布商購買產(chǎn)品，數(shù)字指紋中心向待發(fā)布產(chǎn)品中嵌入數(shù)字指紋后將數(shù)字產(chǎn)品發(fā)布給用戶；由數(shù)字指紋中心對盜版產(chǎn)品進行盜版者追蹤，可信機構(gòu)將跟蹤結(jié)果反饋給發(fā)布商。本發(fā)明對指紋碼碼長系數(shù)進行了優(yōu)化，在滿足產(chǎn)品發(fā)布商的需求的情況下降低了對數(shù)字產(chǎn)品的影響，減小了指紋中心存儲開銷；本發(fā)明中用戶信息對發(fā)布商不公開，減小的盜版者誤判的可能。
文檔編號H04L29/06GK101556675SQ20091008395
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者勇 楊, 董振江, 許建國 申請人:中興通訊股份有限公司