[发明专利]用于公开验证所有权的鲁棒地理数据水印方法

摘要

本发明提供一种用于公开验证所有权的鲁棒地理数据水印方法，包括水印嵌入过程和水印检测过程，所述水印嵌入过程包括对于原始的地理数据集中每个地物分别计算出一个相应的地物标识，将地物划分分组，将版权信息块分别隐藏到分组中，为各分组分别生成一个对应的验证向量集，将验证向量集作为公钥随同地理数据集的产品一起发布；所述水印嵌入过程包括生成临时公钥，依据临时公钥和公钥计算用户版权信息，将提取出的用户版权信息和公开发布的版权信息进行比较，如果相同则能申明该数据版权，否则不能。本发明能有效抵抗常见的地理数据水印攻击方式，且水印检测时无需密钥，可公开、重复验证数据所有权。该方法不会修改原始数据，不会降低原始数据的质量。

主权项

一种用于公开验证所有权的鲁棒地理数据水印方法，其特征在于：包括水印嵌入过程和水印检测过程，所述水印嵌入过程包括以下步骤，步骤A1，设地理数据集D中包括n个地物P1,P2,…,Pn，对于原始的地理数据集D中每个地物Pi，i的取值为1,2,…,n，分别计算出一个相应的地物标识PIDi；步骤A2，将地理数据集D中所有地物划分为m个分组{G1,G2,…,Gm}，划分实现方式为，对于任意地物Pi，以相应地物标识PIDi作为种子构造伪随机数发生器R，取其整数序列的第一个整数，记为firstInteger(R)，对分组数m取模划分如下，grpNum＝firstInteger(R) mod m  (式一)其中，PIDi为地物标识，地物Pi被划分到第grpNum个分组中，每个分组中平均包含V＝n/m个地物；步骤A3，设版权信息W＝{W1,W2,…,Wm}，将版权信息块Wj分别隐藏到分组Gj中，j＝1,2,…,m，为各分组G1,G2,…,Gm分别生成一个对应的验证向量集，最终生成与地理数据集对应的验证向量集B(b1,b2,…bn)，b1,b2,…bn是与地物P1,P2,…,Pn分别相应的验证向量，将B(b1,b2,…bn)作为公钥随同地理数据集D的产品一起发布；隐藏方式为，设对某分组Gj中任意地物Pjv，将生成一个对应的验证向量bjv，v的取值为1,2,…,V；验证向量bjv包括向量标识和验证位串，其中向量标识bjv.ID和地物Pjv的地物标识PIDjv相同，地物Pjv的验证位串bjv.bs根据地物标识PIDjv和版权信息块Wj计算如下，其中，len为哈希值长度；所述水印检测过程包括以下步骤，步骤B1，设有待验证版权的地理数据集D’中包括n’个地物，生成临时公钥A(a1,a2,…,an’)，a1,a2,…,an’是与地理数据集D’中n’个地物分别相应的临时验证向量，生成临时验证向量的实现方式为，对于地理数据集D’中每个地物Pi，i的取值为1,2,…,n’，分别计算出一个相应的地物标识PIDi；令临时验证向量ai中向量标识ai.ID＝PIDi，临时验证向量ai中验证位串ai.bs＝hash(PIDi,len)；步骤B2，依据临时公钥A(a1,a2,…,an’)和公钥B(b1,b2,…bn)计算用户版权信息W’，包括以下子步骤，步骤B2.1，找出临时公钥A(a1,a2,…,an’)和公钥B(b1,b2,…bn)中向量标识相同的相应向量，构造验证向量对；步骤B2.2，将验证向量对进行分组，分组实现方式为，设有验证向量对(bi,ai)，以向量对的一个向量标识作为种子构造伪随机数发生器R，取其整数序列中第一个整数记为firstInteger(R)，计算grpNum＝firstInteger(R)modm，grpNum为该验证向量对所属的分组号；步骤B2.3，按验证向量分组提取版权信息，设第j个验证向量分组VVGj包含V’个验证向量对，j＝1,2,…,m，设VVGj中有某验证向量对(bjv,ajv)，v＝1,…V’，相应隐藏的版权信息twjv通过两个验证向量的验证位串bjv.bs、ajv.bs的异或操作求取如下，遍历VVGj中所有的验证向量对，得到一组版权信息TWj＝{twj1,twj2,…,twjV’}，对TWj中二进制串遵循“少数服从多数”原则按位进行投票，得到验证向量分组VVGj对应的版权信息块Wj’；步骤B2.4，将每个验证向量分组相应的版权信息块W1’,W2’,…,Wm’进行合并，得到检测出的用户版权信息W’；步骤B3，验证版权信息，包括将提取出的用户版权信息W’和公开发布的版权信息W进行比较，如果相同则能申明该数据版权，否则不能。