[发明专利]抗列删除攻击的表格数据水印方法

说明书

本发明涉及抗列删除攻击的表格数据水印方法，属于计算机与信息科学技术领域。本发明首先结合属性重要程度及数据失真容忍度确定水印列标识；然后，结合聚类标签和受损行数据构建特征修复分类模型，利用模型对原始数据进行分类并根据类别概率确定水印行标识；而后，通过行和列标识确定水印嵌入位置并嵌入水印信息；最后，在水印检测阶段利用特征修复分类模型确定水印行标识，结合水印列标识提取水印信息。本发明针对现有表格数据水印方法抗列删除攻击能力不足的问题，构建特征修复分类模型准确获取受攻击数据的行标识，有效提升了水印检测准确率。

技术领域

本发明涉及抗列删除攻击的表格数据水印方法，属于计算机与信息科学技术领域。

背景技术

表格数据是医疗诊断、金融决策、工业智能等行业领域的重要数据资源，一旦被窃取滥用，将极大侵害所有者权益。表格数据水印技术是对表格数据进行版权保护和追踪溯源的有效方法，研究表格数据水印技术对于数字资产的安全保护具有重要意义。

当前表格数据水印方法主要可分为三类：

1.唯一主键方法

唯一主键方法是主流水印方法应用的基础。方法使用Hash计算秘钥和主键的散列值以确定水印位置，不同秘钥下水印位置不同，确保非法用户不能获得水印信息。但唯一主键方法应用的前提是表格数据存在唯一主键，若表格数据无主键或主键被删改，水印将无法被检测识别。

2.虚拟主键方法

虚拟主键方法将连续属性值转化为二进制后进行高低位分割，高位使用Hash计算生成虚拟主键，低位进行水印嵌入，从而避免唯一主键方法的缺陷。但虚拟主键方法对所选的连续属性值要求较高，当数据被篡改时将导致水印失效，且该方法无法使用离散属性值生成虚拟主键，难以充分利用数据资源。

3.聚类分组方法

聚类分组方法不再计算Hash散列值，而是基于距离度量直接实现聚类分组，并且可以同时使用连续或离散属性值，相较于虚拟主键方法具有更强的算法安全性。但聚类分组方法同样依赖参与聚类属性值的完整性。若聚类属性值被删除，标识与属性值间的单项映射关联被破坏，将导致水印检测时标识计算错误，水印无法被正确识别。

综上所述，现有表格数据水印方法过于依赖主键或所选取的属性值，抗列删除攻击能力不足，所以本发明提出抗列删除攻击的表格数据水印方法。

发明内容

本发明的目的是针对表格数据水印方法抗列删除攻击能力不足的问题，提出了抗列删除攻击的表格数据水印方法。

本发明的设计原理为：首先选取重要属性列作为水印列标识；其次使用聚类方法获得行数据聚类标签，构造受损行数据，结合聚类标签和受损行数据构建特征修复分类模型，利用模型对原始数据进行分类并根据类别概率确定水印行标识；然后使用纠错码编码水印信息，根据行标识和列标识确定嵌入位置并冗余嵌入水印信息，获得含水印数据；最后使用特征修复分类模型确定水印位置，提取水印信息并解码，获得嵌入的水印信息。

本发明的技术方案是通过如下步骤实现的：

步骤1，结合属性重要程度及数据失真容忍度选取重要连续变量属性列，确定水印列标识。

步骤2，构建特征修复分类网络模型确定水印行标识。

步骤2.1，使用过滤式特征选择法选取聚类特征。

步骤2.2，基于所选特征使用约束FCM算法进行无监督聚类，获得行数据聚类标签。

步骤2.3，使用掩码向量生成受损行数据，并利用聚类标签和受损行数据训练特征修复分类网络模型。

步骤2.4，使用模型计算各行数据分类类别概率，根据类别概率为原始行数据添加分组标识并选取行数据作为水印行标识。