一种基于区块链和国密SM2/3的数字版权保护平台

一种基于区块链和国密sm2/3的数字版权保护平台
技术领域
1.本发明属于数字作品版权保护技术领域，具体涉及一种基于区块链和国密sm2/3的数字版权保护平台。


背景技术：

2.信息时代的到来提高了人们对于数字作品的需求和利用，人们广泛地使用数字设备制作、处理、传输和存储各种信息，但与此同时也产生了数字作品的版权保护和数字信息传输的安全性控制等问题，其中，如何防止数字产品(如图像、文本和数据等内容)被侵权、盗版、泄露和随意篡改，已经成为当前亟待解决的热门课题。
3.由于数字作品的拷贝以及修改非常容易，而且可以做到与原作品完全相同，导致侵权行为屡禁不止。
4.目前市面上防止数字作品被侵权的方式主要是为作品添加可见水印，这些水印基本为应用平台自动为用户添加，且添加位置固定，一般为作品左下角或右下角，这种传统添加水印的方法有如下几点不足：(1)可见水印在一定基础上影响了作品的美观性；(2)可见水印可通过裁剪或其他方式抹掉，使真正的作者无法证实作品所有权；(3)可见水印极易被模仿，可能对作者造成名誉上或其他方面的损失；(4)加密方式不够复杂严谨，作品容易被破解；(5)即使添加了水印，由于缺少公正性，作者也往往难以证明自己的版权。


技术实现要素：

5.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种基于区块链和国密sm2/3的数字版权保护平台，具有用户可以在不破坏作品且不被察觉的情况下，实现版权的防护与追踪，同时结合区块链技术，更大程度地保障作品真实有效与完整性的特点。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于区块链和国密sm2/3的数字版权保护平台，包括处理模块，所述处理模块的输入端口分别连接有账户注册模块和账户登录模块，所述处理模块的输出端口连接有账户信息存储模块，所述处理模块的输入端口和输出端口连接有输入账户信息认证模块，所述输入账户信息认证模块的输入端口和输出端口与账户信息存储模块连接，所述处理模块的输入端口和输出端口分别连接有数字作品提交模块、文字信息上传模块和水印图片上传模块，所述处理模块的输入端口连接有用户密码设置模块，所述处理模块的输入端口和输出端口分别连接有数字作品类型分析模块和水印添加方式选择模块，所述水印添加方式选择模块的输入端口和输出端口分别连接有文字水印模块和图片水印模块，所述处理模块的输入端口和输出端口连接有数字作品水印添加模块，所述处理模块的输出端口连接有作品信息提取模块，所述作品信息提取模块的输入端口和输出端口与数字作品水印添加模块连接，所述处理模块的输入端口连接有作品信息上链处理模块，所述作品信息上链处理模块的输入端口与作品信息提取模块连接，所述处理模块的输出端口分别连接有区块链模块和添加水印成品输出模块。
7.本发明中进一步的，所述数字作品提交模块提交的数字作品类型可为图像、视频
或音频任意一种类型。
8.本发明中进一步的，所述数字作品水印添加模块添加的水印为鲁棒数字水印。
9.本发明中进一步的，所述数字作品水印添加模块对图像和视频的数字作品进行水印添加时利用的是结合人眼视觉敏感性和图像纹理自适应算法，所述数字作品水印添加模块对音频的数字作品进行水印添加时利用的是lsb算法。
10.本发明中进一步的，所述作品信息上链处理模块的上链处理方式是先将上链过程中的数字作品信息经过sm3与sha256加密处理，再使用sm2算法对其进行非对称加密和数字签名处理，实现著作信息的双重保护。
11.本发明中进一步的，所述处理模块的输入端口和输出端口连接有数字作品水印提取模块，所述数字作品水印提取模块的输入端口与区块链模块连接，所述处理模块的输出端口连接有添加水印信息输出模块。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1、本发明结合人眼视觉敏感性和图像纹理自适应算法为用户的数字作品添加鲁棒数字水印，能够更符合人眼的视觉特征，使作品外观上和原作品毫无差别，而同时鲁棒数字水印具有不可见性，两者相结合能够实现在保护原创者版权的同时维护作品美观性的功能。
14.2、本发明用户的数字作品添加的鲁棒数字水印具有较强的抗攻击性，在受到图像压缩、裁剪、截屏、模糊处理、伸缩处理、水平翻转及垂直翻转、涂抹处理、噪点处理等攻击时，用户仍可分解出清晰可分辨的水印，可以帮助原创者证实作品所有权。
15.3、本发明添加水印后的数字作品的元信息将被添加到区块链，通过去中心化，使得元信息具有不可篡改性和可溯源性，从而避免作者水印被模仿对作者造成名誉上或其他方面的损失。
16.4、本发明在数字作品元信息上链过程中采用sm3与sha256加密处理，再采用sm2算法对其进行非对称加密和数字签名处理，实现著作信息的双重保护，避免作品容易破解的问题，提高著作信息的安全性。
17.5、本发明的每个作品都有其独一无二的元信息，如作品hash值，时间戳等，这将在数字作品被盗取或发生版权纠纷时提供有力证据以证实版权归属，而当用户发现相关泄露图像时，也可以通过解水印内容来判断图像的泄露源头。
附图说明
18.图1为本发明基于区块链和国密sm2/3的数字版权保护平台的系统框图；
19.图中：1、输入账户信息认证模块；2、账户登录模块；3、账户信息存储模块；4、账户注册模块；5、数字作品提交模块；6、文字信息上传模块；7、水印图片上传模块；8、用户密码设置模块；9、数字作品类型分析模块；10、文字水印模块；11、水印添加方式选择模块；12、图片水印模块；13、数字作品水印添加模块；14、作品信息提取模块；15、作品信息上链处理模块；16、区块链模块；17、添加水印成品输出模块；18、数字作品水印提取模块；19、添加水印信息输出模块；20、处理模块。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1，本发明提供以下技术方案：一种基于区块链和国密sm2/3的数字版权保护平台，包括处理模块20，处理模块20的输入端口分别连接有账户注册模块4和账户登录模块2，处理模块20的输出端口连接有账户信息存储模块3，处理模块20的输入端口和输出端口连接有输入账户信息认证模块1，输入账户信息认证模块1的输入端口和输出端口与账户信息存储模块3连接，处理模块20的输入端口和输出端口分别连接有数字作品提交模块5、文字信息上传模块6和水印图片上传模块7，处理模块20的输入端口连接有用户密码设置模块8，处理模块20的输入端口和输出端口分别连接有数字作品类型分析模块9和水印添加方式选择模块11，水印添加方式选择模块11的输入端口和输出端口分别连接有文字水印模块10和图片水印模块12，处理模块20的输入端口和输出端口连接有数字作品水印添加模块13，处理模块20的输出端口连接有作品信息提取模块14，作品信息提取模块14的输入端口和输出端口与数字作品水印添加模块13连接，处理模块20的输入端口连接有作品信息上链处理模块15，作品信息上链处理模块15的输入端口与作品信息提取模块14连接，处理模块20的输出端口分别连接有区块链模块16和添加水印成品输出模块17。
22.具体的，数字作品提交模块5提交的数字作品类型可为图像、视频或音频任意一种类型。
23.具体的，数字作品水印添加模块13添加的水印为鲁棒数字水印。
24.具体的，数字作品水印添加模块13对图像和视频的数字作品进行水印添加时利用的是结合人眼视觉敏感性和图像纹理自适应算法，数字作品水印添加模块13对音频的数字作品进行水印添加时利用的是lsb算法。
25.具体的，作品信息上链处理模块15的上链处理方式是先将上链过程中的数字作品信息经过sm3与sha256加密处理，再使用sm2算法对其进行非对称加密和数字签名处理，实现著作信息的双重保护。
26.具体的，处理模块20的输入端口和输出端口连接有数字作品水印提取模块18，数字作品水印提取模块18的输入端口与区块链模块16连接，处理模块20的输出端口连接有添加水印信息输出模块19。
27.本发明的工作原理：用户第一次使用该平台，通过账户注册模块4进行账户注册，注册结束，账户注册模块4将注册的账户信息反馈至处理模块20，处理模块20将注册的账户信息反馈至账户信息存储模块3内进行存储，注册完成；
28.注册完成的用户或老用户可通过账户登录模块2进行账户的输入，账户登录模块2将输入的账户信息反馈至处理模块20，处理模块20将输入的账户信息反馈至输入账户信息认证模块1，输入账户信息认证模块1提取账户信息存储模块3内存储的账户信息与输入的账户信息进行对比，若账户信息存储模块3内不存在输入的账户信息，则输入账户信息认证模块1将结果反馈至处理模块20，处理模块20不动作，若账户信息存储模块3内存在输入的账户信息，则输入账户信息认证模块1将结果反馈至处理模块20，处理模块20跳转至数字作
品提交模块5；
29.用户可通过数字作品提交模块5提交数字作品，数字作品提交模块5将提交的数字作品反馈至处理模块20，处理模块20将提交的数字作品反馈至数字作品类型分析模块9，数字作品类型分析模块9对数字作品的类型进行分析判断，并将判断的结果反馈至处理模块20，处理模块20将提交的数字作品以及分析结果反馈至数字作品水印添加模块13；
30.用户可通过水印添加方式选择模块11选择添加水印的方式，若点击文字水印模块10，水印添加方式选择模块11将结果反馈至处理模块20，处理模块20跳转至文字信息上传模块6，用户通过文字信息上传模块6上传文字水印的相关信息，文字信息上传模块6将文字水印的相关信息反馈至数字作品水印添加模块13；
31.用户通过用户密码设置模块8设置密钥，用户密码设置模块8将设置的密钥反馈至处理模块20，处理模块20将设置的密钥反馈至数字作品水印添加模块13；
32.数字作品水印添加模块13对数字作品进行水印添加，添加水印完成，数字作品水印添加模块13将添加有水印的数字作品反馈至处理模块20，处理模块20将添加有水印的数字作品分别反馈至作品信息提取模块14和添加水印成品输出模块17，作品信息提取模块14提取添加有水印的数字作品的信息，并反馈至作品信息上链处理模块15，添加水印成品输出模块17输出添加水印的作品成品，同时处理模块20发送指令给作品信息上链处理模块15，作品信息上链处理模块15对反馈的作品信息先采用sm3与sha256加密处理，再采用sm2算法对其进行非对称加密和数字签名处理，并将加密处理后的作品信息反馈至处理模块20，处理模块20将加密处理的作品信息反馈至区块链模块16，区块链模块16对加密的作品信息进行存储，完成数字作品的水印添加作业；
33.若用户提交的数字作品为图像，且选择的水印方式为文字水印(或图片水印)，则数字作品水印添加模块13的具体水印添加步骤为：
34.s1：对文字水印的文字信息进行预处理，包括文字水印信息转换二维码(图片水印去掉这一步骤)、水印信息置乱、水印倒置等操作，将水印信息进行编码使其适应算法；
35.s2：将提交的原始图像划分子块；
36.s3：计算每一个图像块的均值和方差，选取方差大且均值灰度不在中等灰度的图像块作为水印嵌入块；
37.s4：对每一图像块进行fft变换；
38.s5：相对于一个预先指定的阈值选择重要系数；
39.s6：在其对应的幅度分量中加入水印信息，将嵌入位置和原始的幅度分量保存作为水印提取时的密钥；
40.s7：对每一个图像块分块进行fft反变换；
41.s8：得到含水印的图像；
42.若用户提交的数字作品为视频，且选择的水印方式为文字水印(或图片水印)，则数字作品水印添加模块13的具体水印添加步骤与图像添加步骤相同；
43.若用户提交的数字作品为音频，且选择的水印方式为文字水印(或图片水印)，则数字作品水印添加模块13的具体水印添加步骤为：
44.s1：将水印信息转换为二值列表；
45.s2：将原始音频转换为二进制数据；
46.s3：使用由水印信息生成的二值列表对原始音频数据进行lsb隐写；
47.s4：获取添加数字水印后的成品音频；
48.若数字作品被盗取或发生版权纠纷时，通过数字作品提交模块5提交原始数字作品和水印数字作品，数字作品提交模块5将提交的原始数字作品和水印数字作品反馈至处理模块20，处理模块20将提交的原始数字作品和水印数字作品反馈至数字作品水印提取模块18，数字作品水印提取模块18提取水印数字作品的水印信息，并将提取的水印信息反馈至处理模块20，处理模块20将提取的水印信息反馈至添加水印信息输出模块19，添加水印信息输出模块19输出提取的水印信息，输出的水印信息能够提供有力证据以证实版权归属，而当用户发现相关泄露图像时，也可以通过解水印内容来判断图像的泄露源头；
49.若盗取或发生版权纠纷的数字作品为图像，则数字作品水印提取模块18的具体水印提取步骤为：
50.s1：判断水印图像是否经过几何变化，若无，则进行下一步动作，若有，则进行复原处理，使水印图像恢复原始载体图像的尺寸，进行下一步动作；
51.s2：将水印图像划分子块，每一块进行ifft变换；
52.s3：根据与嵌入算法同样的参数作为选取水印提取的图像块，根据与嵌入算法同样的阈值确定重要系数，利用嵌入时保存的密钥，来提取出嵌入的水印；
53.s4：利用水印密码获得与添加时相同的随机数，再根据原始图像尺寸的一半生成随机序列，据此序列以及密码生成的随机数恢复水印信息；
54.s5：若该水印为图片水印，则得到原始水印信息，若水印为二维码，通过形态学处理，将二维码进行二值化处理，通过闭运算连接误分为小块的对象，经过四次腐蚀膨胀移除由图像噪音形成的斑点，将颜色通道合并后的图像转换成为灰度图，灰度图再转换为二值图，经过轮廓检测后，对目标图像进行裁剪去掉轮廓上的冗余，最后得到原始文字信息；
55.若盗取或发生版权纠纷的数字作品为视频，则数字作品水印提取模块18的具体水印提取步骤与图像提取步骤相同；
56.若盗取或发生版权纠纷的数字作品为音频，则数字作品水印提取模块18的具体水印提取步骤：
57.s1：将含待提取音频转换为二进制数据来实现目的。
58.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。