[发明专利]一种基于水印加密标识的CAD数据保护方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息版权保护的技术领域，特别涉及一种基于水印加密标识的CAD数据保护方法。

背景技术

CAD数据不仅是地理空间信息获取的主要数据源，同时也是国内企业和设计单位使用AutoCAD进行辅助设计的成果。近年来，随着数字化和网络化时代的飞速发展，CAD数据的存储、传输、复制都变得非常方便快捷。CAD数据的非法拷贝和复制，不仅会造成CAD数据的所有者蒙受巨大经济损失，更会危及国家安全、国防安全等。

传统的CAD数据加解密系统一般分为2种：用户层文件加密系统及设备驱动层加密系统。在用户层加密时，每次访问都需要输入密码，使用不便，安全性不高；而设备驱动层加解密需要跟缓存管理器、内存管理器等部件紧密相关，实现复杂，可扩展性不强。而且二者加密后的CAD数据，要么不能进行编辑、保存等操作，要么新生产的CAD数据也被强行加密。这虽然保证了数据的安全，但也给用户带来了极大的麻烦。而解决这个问题的关键是，如何根据数据中包含的信息来判别数据是否需要加密。

文件系统过滤驱动加解密技术与数字水印技术，为上述问题的解决提供了一种切实可行的解决途径。数字水印是指在数字化数据中嵌入水印信息，将水印信息与源数据融为一体，成为源数据不可分离的一部分。由此来确定版权拥有者、所有权认证、跟踪侵权行为、认证数字内容来源的真实性、识别购买者、提供关于数字内容的其他附加信息等，为解决如何判别修改后的CAD数据与原数据的相关性，提供了有效的途径。文件系统过滤驱动加解密技术，是通过在文件系统和应用程序之间添加过滤驱动层，截获数据传送并进行加解密处理。此方法综合了 2 种传统加密系统的优点，支持动态透明加解密；系统处于内核态，安全性高；支持加解密算法方便替换，功能扩展灵活；支持硬盘文件加密，也支持软盘、移动存储器等文件加密，适用性较广。

在CAD数据水印及文件过滤驱动加解密技术这两方面，已有一些研究。杨成松（杨成松，朱长青.基于常函数的抗几何变换的矢量地理数据水印算法[J]. 测绘学报.2011，40(2):256-260）提出了一种抗几何变换的矢量地理数据水印算法，该算法能抵抗压缩、增点、删点、裁剪、平移、旋转、放缩以及由以上攻击组成的复合攻击,具有较好的鲁棒性。彭飞（彭飞,雷瑜洲,孙星明.2维CAD工程图小波域可逆水印[J]. 中国图象图形学报.2011，16（7）:1134-1139）针对2维CAD工程图对高精度的要求，提出一种采用改进量化索引调制(IQIM)的2维CAD工程图小波域可逆水印算法，该算法具有良好的可逆性、不可见性和较大的水印容量。沈玮（沈玮,王雷,陈佳捷.基于文件系统过滤驱动的加密系统设计与实现[J]. 计算机工程. 2009, 35(20): 157-162.）在 Windows NT 内核框架下利用文件系统过滤驱动实现数据加解密的安全保护系统。结果证明可以对存取中的数据进行动态透明的加解密，使用方便安全，支持多种文件系统。赵铭伟（赵铭伟 ,毛锐,江荣安.基于过滤驱动的透明加密文件系统模型[J]. 计算机工程. 2009,39（1）:150-152.）采用过滤驱动技术，设计一个透明加密的文件系统模型，并予以实现。该模型无需用户改变使用习惯，全程实时透明加密数据，有效保障了数据的安全性，提高了工作效率，改善了用户体验。

将数字水印技术的进入到基于文件过滤驱动加解密技术的CAD数据保护中，为解决数据保护与用户编辑、保存数据之间的矛盾，提供了有效的方法。

本发明基于水印加密技术，解决了如何判断CAD数据在编辑后，是否需要加密的问题。该方法可用性强，可用于CAD数据的保护。

发明内容

本发明的目的在于：针对传统CAD数据保护中，用户无法修改数据，以及从原数据中提取的新数据仍需加密的难题，提出了一种基于水印加密标识的CAD数据保护方法，使用户能方便的编辑，生产新的数据。

为了实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

一种基于水印加密标识的CAD数据保护方法，包括以下步骤：

（1）水印加密标识的生成与嵌入

步骤1：将版权所有、用户特征、使用权限等信息作为原始水印信息，并进行置乱加密处理，得到嵌入的水印加密标识；

步骤2：将水印加密标识按照一定的嵌入规则嵌入到CAD数据中。

（2）水印加密标识的提取与数据恢复

步骤1：利用水印嵌入规则的逆过程提取CAD数据中的水印加密标识；

步骤2：对提取的水印加密标识进行逆置乱处理得到水印信息，从而获得如版权所有、用户特征、使用权限等信息。