[发明专利]一种GIS矢量数据文件访问控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于版权标记和文件过滤驱动的GIS矢量数据文件访问控制方法，属于地理信息的版权保护技术。 

背景技术

地理空间数据产品的易于复制与传播特点，以及Internet/Intranet的飞速发展为地理空间数据共享提供的更为快捷的传播通道，使得地理空间数据产品的非法使用非常猖獗，严重影响了地理空间数据产品市场的健康、可持续发展。如何基于版权保护技术和立法来规范地理空间数据产品市场、保障数据生产者的合法利益、证明数据的版权归属、促进共享应用已成为地理信息安全与版权保护研究与应用的当务之急。生产成本高昂、精度高，与社会经济发展和国防安全大局息息相关的地理信息系统(GIS)矢量数据产品，其版权保护问题更是影响深远、意义重大，关乎到我国地理信息的共享、交换及其服务的社会化，影响着国家信息安全建设以及地理信息系统、电子导航、数字城市、电子政务等地理信息相关产业的健康发展。 

GIS矢量数据表达方式、存储结构的多样性，以及无固定存储顺序、结构复杂、变换多样、冗余少的特殊性，决定了难以简单地应用现有视频、音频等数字产品的版权保护技术来进行GIS矢量数据产品的版权保护。针对GIS矢量数据产品的版权保护研究，目前主要集中在两个方面：一是以数字水印为代表的版权标识技术；二是基于数字内容加密基础上的访问控制技术。前者主要用于数字内容的版权标识，通过在载体数据中嵌入版权信息，为证明该数据的版权归属提供法律依据；后者则主要用于数字内容保密和对非法用户的操作限制。基于上述两种技术虽实现了一定的版权认证和访问控制，但由于两种技术的孤立使用，仍存在着以下不足：(1)单纯的版权标记技术主要应用于版权认证，而版权保护的最恰当方式应是基于版权认证的基础上实现访问控制，从而能够实时制止非法用户侵权行为和合法用户越权行为的发生；(2)基于GIS矢量数字内容加密基础上的访问控制方法，虽对非法用户的操作进行了限制，但难于限制合法用户的越权操作，难于证明数字内容的版权归属和进行数字内容的分发跟踪。并且，由于GIS矢量数据内容的加密，限制了教学用户的数据共享应用，限制了用户对数据产品的试用和初步体验，且也会激发攻击者的好奇和注意。 

发明内容

本发明“一种GIS矢量数据文件访问控制方法”的目的在于：提出了一种综合运用版权标记技术和文件过滤驱动技术的GIS矢量数据文件访问控制方法。该方法一方面基于可逆水印进行版权标记嵌入和提取，可有效证明数据的版权归属和支持数据无损还原，并可满足教学用户和简单应用中的数据共享应用，满足用户对数据产品的试用和初步体验需要；另一方面，基于文件系统过滤驱动技术进行GIS矢量数据文件的应用监控，可有效实现版权标记的实时提取和检测，并支持进行数字内容的分发跟踪。 

为达到上述目的，本发明采用如下技术思路：在发行GIS矢量数据产品时，通过可逆水印算法在发行产品中嵌入过量的版权标记，有意降低数据精度。这样处理，一方面直接下载数据，就可在满足教学用户及普通用户数据共享应用的同时，由于数据精度降低而限制其对数据的商业使用；另一方面，针对科研、商业等高端用户，通过安装基于过滤驱动技术的监控程序，在数据应用时，透明方式实现实时的版权标记提取和数据恢复，从而实现实时版权认证和获得无损的原始数据产品。此外，监控程序全程监控用户操作，可以限制合法用户的越权操作。 

本发明的方法包括GIS矢量数据文件的版权标记m嵌入、版权标记m提取和数据恢复、数据应用监控与访问控制三个技术环节。 

所述版权标记m分为两种：标志使用的版权标记和认证使用的版权标记；标志使用的版权标记采用数字信息或英文文本信息；认证使用的版权标记采用汉字文本信息或图像信息。 

第一部分，GIS矢量数据文件的版权标记生成与嵌入： 

步骤一、根据要嵌入的版权标记m的类型生成相应的加密水印信息W；如果版权标记为汉字文本信息，则可通过汉字内码转换、ASCII码转换、域值转换、加密处理对汉字文本信息处理，生成二进制加密水印信息；如果版权标记为英文文本信息，则可通过ASCII码转换、域值转换、加密处理进行信息处理，生成二进制加密水印信息；如果版权标记为数字信息，则可通过域值转换、加密处理，生成二进制加密水印信息；如果是图像信息，则可以通过图像压缩、基于Logistic映射的混沌置乱、除维处理、值域转化对图像信息处理，生成二进制加密水印信息；