本发明涉及隐私安全
技术领域：
：，具体涉及一种数据库水印标记方法。
背景技术：
：：随着国家信息化建设的大力开展和电子应用的普及，越来越多的数据库通过网络来存储、发布。企业内部积累了大量包含巨大价值的数据资源，如果不采取有效的安全防护机制和版权保护措施，一旦出现数据库被恶意篡改的情况，就无法证明其真伪。数字水印技术是将一些标识信息直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中，通过这些隐藏在载体中的信息，可以达到确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改等目的。近年来，数字水印成为保护信息安全、实现防伪溯源、版权保护的有效方法，是信息隐藏技术研究领域的重要分支和研究方向。然而现有技术中的水印标记方案中在鲁棒性、不可感知性和扩展性方面还有所欠缺。基于此，本申请有必要提出一种数据库水印标记方法，保障数据信息的安全。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是：提出一种数据库水印标记方法，解决传统技术中水印标记方案在鲁棒性、不可感知性和扩展性方面有所欠缺的问题，保障数据信息的安全。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：数据库水印标记方法，包括以下步骤：a.获取关系数据库原始数据记录，对数据记录进行解析，设置水印对应的配置信息，所述配置信息包括：核心列集CoreAtt、可选列集SelectAttr、候选集大小N；b.在标记水印时，通过对核心列集的计算，找出满足条件的记录行并确定嵌入的水印bit索引，然后进行水印信息的嵌入；c.在识别水印时，通过对核心列集的计算，找出嵌入标记的记录行并识别嵌入的水印bit索引，然后提取完整的水印信息。作为进一步优化，所述方法还包括步骤：d.对记录性水印标记进行抗攻击能力分析。作为进一步优化，所述步骤a中，CoreAttr是记录中不可更改的属性，一旦更改该记录就不可用了；SelectAttr是记录中可轻微更改但不可删除的属性，水印信息将会在这个属性中记录；N是平均嵌入1次水印需要的记录数量。作为进一步优化，所述步骤b中，所述水印信息的嵌入包括离线水印的嵌入和在线水印的嵌入，步骤b具体包括：b1.扫描每一行记录，计算该行是否需要被标记，计算公式为：selectRow＝f(key,coreAttr)％N，其中，Key是密钥，coreAtrr是该行核心属性对应的值，f是密钥和核心属性值做加密运算的hash函数，如果selectRow为0，则判定该行需要被标记，则计入步骤b2，否则继续进行下一行扫描；b2.计算在选择列嵌入的水印bit索引，计算公式为：bitIndext＝f(key,coreAttr)％sizeof(water_bits),其中，Key是密钥，coreAtrr是该行核心属性对应的值，f是密钥和核心属性值做加密运算的hash函数，water_bits是嵌入的标记信息，sizeof是计算嵌入信息的大小；b3.修改选择列的某位为水印bit，修改公式为:selectColumn[i]＝water_bits[bitIndex]，其中，selectColumn是需要插入标记信息的可选属性值，bitIndext表示需要嵌入到可选属性中的水印记录位置。作为进一步优化，所述步骤c中，所述提取完整的水印信息包括离线水印的提取和在线水印的提取，步骤c具体包括：c1.扫描每一行记录，计算该行是否做了标记,计算公式为:selectRow＝(F(encryKey,coreAttr)％N)其中，encryKey是密钥，coreAttr为核心属性值，F表示密钥和核心属性值做解密运算的hash函数，如果selectRow为0，表示该行记录包含水印信息，则进入步骤c2，否则继续进行下一行扫描；c2.计算包含水印信息列嵌入的水印bit索引，计算公式为：bitIndext＝F(encryKey,coreAttr)％sizeof(water_bits)其中，encryKey是密钥，coreAttr为核心属性值，F表示密钥和核心属性值做解密运算的hash函数,sizeof(water_bits)表示嵌入的水印标记的大小；c3.提取选择列的某位对应水印bit，提取操作为：water_bits[bitIndex]＝selectColumn[i]其中，water_bits是嵌入信息，selectColumn为需要插入标记信息的可选属性值，bitIndext表示需要嵌入到可选属性中的水印记录位置。本发明的有益效果是：(1)本发明提供的方法所产生的嵌入水印的属性列是具有业务意义的，不会做整体的删除和修改操作，能够使得水印信息得以保留，增加了鲁棒性；(2)本发明支持多种在线和离线记录的水印标记，具有良好的可扩展性；(3)本发明根据核心列和密钥选取部分行的可选属性进行标记，增加了不可感知性；(4)本发明通过对核心列以及密钥的操作选择嵌入信息位置，使得标记属性行，不会随着记录列顺序的调整和某些行的删除而影响水印结果，增大了数字水印的内嵌强度；且水印标记与内嵌信息尺寸、强度、信息量与密钥有关，最终达到鲁棒性和不可感知性之间的折中。附图说明图1为本发明实施例中的数据库水印标记方法流程图。具体实施方式本发明旨在提出一种数据库水印标记方法，解决传统技术中水印标记方案在鲁棒性、不可感知性和扩展性方面有所欠缺的问题，保障数据信息的安全。下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述：如图1所示，本实施例中的数据库水印标记方法包括以下实现步骤：步骤1.获取关系数据库原始数据记录，对数据记录进行解析，设置水印对应的配置信息：在本实施例中定义记录水印的配置参数：核心列集CoreAttr、可选列SelectAttr、候选集大小N。CoreAttr是记录中不可更改的属性，一旦更改该记录就不可用了；SelectAttr是记录中可轻微更改但不可删除的属性，水印信息将会在这个属性中记录；N是平均嵌入1次水印需要的记录数量。1)如果记录表是孤立的表：coreAttr选择不可变更的属性列，selectAttr选择可轻微改动的属性列，候选集大小根据数据库记录数量而定；2)如果记录表是非孤立的表：coreAttr可选择不可变更的属性列、主键、外键，selectAttr选择可轻微改动的属性列，候选集大小根据数据库记录数量而定；步骤2.进行水印标记：即对水印信息嵌入，其包括离线水印嵌入和在线水印嵌入两个方面，实现步骤包括：步骤2.1、寻找需要标记的行：扫描每一行记录，根据密钥和核心属性值的hash运算结果对候选集大小进行同余除法的结果是否为0来判定该行是否需要被标记，计算公式为selectRow＝f(key,coreAttr)％N，其中，Key是密钥，coreAtrr是该行核心属性对应的值，f是密钥和核心属性值做加密运算的hash函数，如果selectRow为0，进入步骤2.2，否则继续扫描下一行；步骤2.2、计算在选择列嵌入的水印bit索引，计算公式为bitIndext＝f(key,coreAttr)％sizeof(water_bits),其中，Key是密钥，coreAtrr是该行核心属性对应的值，f是密钥和核心属性值做加密运算的hash函数，water_bits是嵌入的标记信息，sizeof是计算嵌入信息的大小，进入步骤2.3；步骤2.3、修改选择列的某位为水印bit，修改公式为selectColumn[i]＝water_bits[bitIndex]，其中，selectColumn是需要插入标记信息的可选属性值，bitIndext表示需要嵌入到可选属性中的水印记录位置。步骤3.进行水印提取：即提取水印信息，包括离线水印提取和在线水印提取两个方面，实现步骤包括：步骤3.1、寻找嵌入标记的行：扫描每一行记录，根据密钥和核心属性值的hash运算结果对候选集大小进行同余除法的结果是否为0来判定该行是否加入标记信息，计算公式为selectRow＝F(encryKey,coreAttr)％N，其中，encryKey是密钥,coreAtrr是该行核心属性对应的值，F是联合密钥和核心属性值做解密运算的hash函数，如果selectRow为0，进入步骤3.2，否则继续扫描下一行；步骤3.2、确定嵌入的水印信息bit索引，计算公式为bitIndext＝F(encryKey,coreAttr)％sizeof(water_bits),其中encryKey是密钥，coreAtrr是该行核心属性对应的值，F是密钥和核心属性值做解密运算的hash函数，water_bits是嵌入的标记信息，sizeof是计算嵌入信息的大小，进入步骤3.3；步骤3.3、提取嵌入的水印bit:water_bits[bitIndex]＝selectColumn[i]，其中,selectColumn是插入标记信息的可选属性值，bitIndext表示需要嵌入到可选属性中的水印记录位置,进入步骤3.4；步骤3.4、构建完整的水印信息water_bits。步骤4.对记录性水印标记进行抗攻击能力分析：1)记录的selectAttr属性是有业务意义的，盗版者不会对列做整体删除、修改操作，因此selectAttr的水印信息得以保留。2)调整记录的列顺序，显然不影响水印信息，因为列调整不会删除或修改selectAttr，水印信息得以保留。3)如果删除某些记录行，由于encryKey、coreAttr、N是不公开的，要确定那些记录是带有水印的是困难的。4)调整记录行，由于水印记录行的选择不是顺序的，而是以encryKey、coreAttr、N的hash结果进行选择，因此重新排序不影响hash结果，自然不影响水印行的选择。5)修改某些行，如果修改影响了coreAttr，则无论selectAttr是否被影响，该行都会被当做无水印记录；如果修改未影响coreAttr，且未影响selectAttr，水印得以保留；如果修改未影响coreAttr，且已影响selectAttr，那么该行的水印信息发生了错误。由于N远小于记录的条目，因此water_bits的每一个bitIndex都有多条记录行，最终该bitIndex的值是投票产生的，仅改变其中的小部分，不会影响最后的投票结果。6)hash函数的输出均匀特性，会使得水印记录行的选择以及water_bits的每一bitIndex值都是均匀的，要有效删除水印只有删除大部分记录。7)由于是选择性水印，因此无法抵御多份记录水印做串谋攻击。以对3亿微博用户关系配置水印信息为例：先构建记录表：table1idtotoal_numertable2idtargetId选择id为coreAttr，total_number为selectAttr，设定候选集大小为N，水印信息存储在table1.total_number；定义table1.total_number的水印bit信息，如果水印bit为1，则total_numbe的最低位设置为1；如果水印bit为0，则total_numbe的最低位设置为0；某id被选择存储水印时，如果total_number被增1，则在table2中插入一条无关的id-targetID即可。如果被减一，则在table2中删除一条id-target即可。这样，新生成的微博关系图将会带上均匀水印，无论将来是以数据库，还是文本存在都可以被检测出来。需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包含但不仅限于上述实施例，本领域技术人员在本发明的上述实施例的描述下所作出的等同修改/替换均未脱离本发明的保护范围。当前第1页1 2 3 当前第1页1 2 3