[发明专利]一种运用OFFO结合BIBD的遥感影像非对称指纹方法

说明书

本发明公开了一种运用OFFO结合BIBD的遥感影像非对称指纹方法，包括抗合谋指纹的生成方法：以连续型OFFO指纹为基向量原型，在保持不同指纹间距离不变的情况下将连续型指纹量化为二值指纹，利用BIBD编码出新的抗合谋指纹；基于Bresson同态公钥加密的遥感影像非对称指纹方案构造方法：内容提供商使用DCT扩频嵌入方式对称加密一份遥感影像，每个消费者通过基于Bresson同态公钥加密构造的非对称的解密密钥分发协议从内容提供商获取唯一一份解密密钥，解密后得到不同的含指纹遥感影像。本发明有更高的抗合谋能力，加密效率高，带宽要求低，可用于遥感影像的数字版权保护。

技术领域

本发明属于地图学与地理信息系统技术领域，更具体的说是涉及一种运用OFFO结合BIBD的遥感影像非对称指纹方法。

背景技术

近年来，随着遥感技术的快速发展，遥感影像在国防军事建设，现代化建设，科学研究等领域中应用广泛，其经济价值、社会价值日益凸显。然而伴随遥感影像的广泛应用，泄密、侵权及盗版等问题也日益突出，解决该问题成为信息安全领域研究的热点。

目前有关遥感影像的安全保护技术，从保护方式上可分为事后追究与事先防范两大类。数字水印和数字指纹技术都属于事后追究技术，它们通过在遥感影像中嵌入版权信息或用户标识信息等，必要的时候提取出嵌入的水印信息，可以有效解决遥感影像的版权保护问题。数字水印和数字指纹技术已经发展成为测绘成果版权认证、使用跟踪、内容认证等方面的一种有效手段。与数字水印技术相比，数字指纹技术能够从盗版的数字拷贝中追踪到原始的购买者(盗版者)，因此，数字指纹技术在数字产品版权保护中更具优势。

由于数字指纹可以通过在遥感影像分发前嵌入购买者的身份信息(数字指纹)，在发现盗版后，通过指纹追溯到购买者，从而找到盗版的源头。在这种情况下，购买者为避免被抓到，必然会破坏遥感影像中的数字指纹信息。数字指纹主要面临来自多个盗版者的合谋攻击。如何提高抗合谋能力是数字指纹研究的主要内容之一。

目前的抗合谋数字指纹研究按照对嵌入假设的解释不同可分为两种：(1)离散型数字指纹；(2)连续型数字指纹。而连续型数字指纹未采用嵌入假设，每一位取值范围都是实数，更适用于遥感影像。近年来，各种研究中所提出的连续型指纹主要分为3类：(1)正交指纹；(2)最优聚焦指纹(OFF)；(3)使用正交向量构造最优聚焦指纹(OFFO)。

数字指纹研究的另一个主要内容是数字指纹方案的设计，目前数字指纹方案可以分为三种基本类型：对称指纹方案，非对称指纹方案及匿名指纹方案。其中匿名指纹方案是在非对称指纹的基础上实现了消费者的匿名性，因此，将匿名指纹方案归属到非对称指纹方案中，把指纹方案只分成对称指纹方案与非对称指纹方案两大类。

在传统的对称指纹方案中，指纹的生成和嵌入由内容提供商单方面完成，内容提供商及消费者都保有相应的指纹拷贝，因此不诚实的内容提供商可能恶意多次分发含用户指纹的拷贝来诬陷消费者；同理，不诚实的消费者可以通过辩解盗版的数字拷贝来自内容提供商的恶意分发来抵赖。为了克服对称指纹方案存在的缺陷，非对称指纹方案逐渐被采用。在非对称指纹方案中，数字产品的交易通过各参与者的一个交互协议(指纹协议)来完成。当协议正常执行完成后，消费者得到了其所购买的含有指纹的数字拷贝，而内容提供商得到了对应消费者的一些秘密信息。内容提供商可以根据盗版的数字拷贝中提取的指纹信息以及在交易过程中所得到的有关消费者的秘密信息有效追踪到盗版者，而指纹方案的非对称属性可以防止无辜的消费者受到诬陷。

目前常用的非对称指纹方案主要基于具有同态属性的公钥加密算法，其同态属性可以将加密的数字水印或数字指纹直接嵌入到加密的数字产品中而无需提前解密，从而实现交易协议的非对称性。

因此，如何降低计算复杂度，提高带宽效率，同时结合抗合谋编码，提供一种基于Bresson同态公钥加密算法非对称指纹方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容