[发明专利]一种通过默克尔树组装的物体唯一标识的数字签名方法

说明书

一种通过默克尔树组装的物体唯一标识的数字签名方法，包括以下步骤：1)对物体进行特征提取；2)通过哈希值计算算法对提取的每个特征计算哈希值，形成物体唯一标识；3)利用物体唯一标识的数字签名，结合物体的其他信息作为二维码生成程序的输入，制作成物体唯一标识的数字签名的二维码；本发明通过人工智能的方法识别物体的各种特征，然后通过默克尔树组装，从而形成物体唯一标识数字签名的方法。

技术领域

本发明涉及数字签名方法领域，具体为一种通过默克尔树组装的物体唯一标识的数字签名方法。

背景技术

哈希函数，亦称散列函数。是一个函数，该函数将接收的任何信息作为输入，函数输出为固定长度的哈希值。其公式表示为：

Hash-value＝Hash(message)

上式中，Hash-value为哈希函数的输出，它是固定长度的哈希值；Hash表示的是哈希函数；message则为哈希函数的输入，这个输入信息不限制长度。常用的SHA-256算法，是将输入信息生成256个字节的哈希值。

哈希的特性主要有：

1)正向快速：对给定输入信息，通过哈希算法，可以在极短时间内快速计算得到哈希值。

2)逆向困难：根据哈希值逆向运算出原输入值在计算上是不可行的，即该运算不存在一个多项式时间的算法。

3)输入敏感：输入信息发生任何微小变化，哪怕仅仅是一个字符的更改，重新生成的哈希值与原哈希值也会有天壤之别。同时，完全无法通过对比新旧哈希值的差异推测数据内容发生了什么变化。因此，通过哈希值很容易验证两个文件内容是否相同。该特性广发应用于错误校正。在网络传输中，发送方在发送数据的同时，发送该内容的哈希值。接收方收到数据后，只需要将数据再次进行哈希运算，对比输出与接收的哈希值，就可以判断数据是否被修改或损坏。

4)强抗碰撞性：很难找到两个不同的输入可以产生相同的哈希输出。当然由于哈希算法输出位数是有限的，也就是说，哈希输出数量是有限的，而输入却是无限的，所以不存在永远不发生碰撞的哈希算法。但是哈希算法仍然被广泛使用，只要算法保证发生碰撞的概率足够小，通过暴力枚举获取哈希值对应输入概率就更小，代价也相应更大。优秀的哈希算法即需要保证找到碰撞输入的代价远大于收益。

哈希算法正是因为具备输入敏感和强抗碰撞等特性，从而保证了数据的不可篡改性。通过哈希算法对数据块进行计算得到一个哈希值，而通过这个哈希值无法反推出来原来的内容，因此，哈希值可以唯一、准确地标识一个数据块，网络中任何节点通过简单快速地对数据块进行哈希计算都可以独立地获取该数据块哈希值。

现实生活中，为了描述一个物体，我们需要对物体的多个特征进行描述，而物体的特征具有多种多样的，一般具有颜色特征、形状特征、纹理特征和生物特征等，每种特征又可以用不同的方法进行提取。而每类物体的个体又具有区别于同类物体的独特特征，从而有人脸识别、指纹识别等系统。商家在网络上售卖商品时，不但需要图文并茂的标明自家商品与别家的区别，而且需要商家自身信息的认证，如营业执照、品牌、各种检验检疫证书等，有时需要体现出物体的外表特征、感觉特征等，这些特征或证书等有时也需要特殊的机构提供，而且是需要一种能引起网民信任的方式。图像识别技术是人工智能的一个重要领域，它是指对图像进行对象识别，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。

发明内容

发明目的：本发明提出一种通过默克尔树组装的物体唯一标识的数字签名方法，通过人工智能的方法识别物体的各种特征，然后通过默克尔树组装，从而形成物体唯一标识数字签名的方法。

技术方案：为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种通过默克尔树组装的物体唯一标识的数字签名方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对物体进行特征提取；