数字产品中指纹的构造和验证方法及数字产品发行系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数字产品中指纹的构造和验证方法，该构造方法从购买者获得购买秘密信息并由版权服务器构造出不可伪造的证据指纹，再由版权发行服务器将版权服务器颁发的许可证与销售信息构造出身份指纹，最后采用融合技术构造出含指纹拷贝。验证方法则提取保存于数字产品中的身份指纹检验产品许可权并识别出购买者身份，进而依靠证据指纹的相似性检验确认所属关系。相应地，提供一种数字产品发行系统，包括购买装置、版权发行服务器和版权服务器。本发明专利技术为解决产品安全分发、许可权管理和版权监控等问题，提供了一种用户友好且简单易行的方法，大大提高了现有系统安全性和可扩展性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字指纹的构造和验证方法，尤其涉及一种用于数字产品的指纹的构造和验证方法，以及用于实现该方法的数字产品发行系统，属于软件

技术介绍
随着互联网和数字化技术的应用和普及，以电子商务为基础的传媒产业得到快速发展，但数字化产品易于修改、复制和传播的特点，使得盗版越来越猖獗，版权保护日趋重要。而且，在电子商务中互联网上已有的数字产品销售服务(如MP3、书籍、软件、电影等下载服务)中，通常数字产品的拷贝被直接传送到购买者，使得销售安全无法得到保证，许可证无法监控，更无法对数字产品的版权进行有效控制，致使正版数字产品可以被随处下载和传播，严重损害了数字版权所有者(如发行商)的版权利益。具有版权跟踪、证据获取和低复杂性的版权保护技术是未来数字分发系统的基本要求。已知的现有技术中所采用的数字版权管理技术存在各种问题，还缺乏行之有效的版权保护方法。例如，以密码技术为基础的电子货币、电子交易系统，可保证销售中数据的安全性与保密性，却无法提供版权保护方面支持；以数字水印等方法为基础的版权保护系统，在所有权证明方面是较为有效的，但无法实现盗版者认定从而对盗版形成威慑，也无法提供法庭上的有效证据以及实现电子交易中的公平性与合法性，特别是不可感知性水印存在多重水印嵌入的版权争议问题，限制了它在版权保护方面的应用。另一方面，已有的电子商务交易对购买数字产品所使用的设备的计算和存储能力有较高的要求，甚至需要与发行服务器一样的能力，就目前购买者实际使用的设备而言，在实施上有很大的局限性。例如，使用手机通过GPRS+WAP技术从某个网站下载mp3歌曲，购买者手机只能对交易进行简单计算，没有足够的处理能力和存储空间用于复杂的商务和密码协议，可由用户提供的信息也是极为有限的。总之，版权保护技术不仅需要实现控制访问许可和版权证明，还需要达到对盗版者的追踪与审判，以及便捷处理等功能要求，而现有的技术目前还无法满足这些要求。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种数字产品中指纹的构造和验证方法，利用混合指纹构造技术，构造出一种包含数字产品的购买者的特征信息、版权许可及可验证信息的数字指纹，将这种指纹融合于数字产品拷贝中然后再发行。因此，当含有这种指纹的可信数字产品遭到非法拷贝与分发时，就可以从非法拷贝产品中提取出用于复制该非法拷贝的可信拷贝的所有者(购买者)信息，通过验证所述的所有者(购买者)信息，从而实现对盗版产品的跟踪和认定。该方法可用于电子商务网站、便携设备(掌上计算机、手机等)、网络浏览器、或媒体播放器中，实现音频、视频、光盘、软件、文本等数字化产品的安全分发，保证数字产品销售中的可跟踪性、不可否认性、不可欺骗性、匿名性等安全性质，并提高数字化产品的分发效率。为实现上述目的，本专利技术首先提供了一种数字指纹的构造方法，用于数字产品中。数字指纹是指一种能够区分相似对象并由计算机处理的、数字化的特征序列。本质上，指纹具有唯一性，因而对同一载体通过添加指纹能起到相互区别的目的。指纹又具有健壮性，通过将其依附于要保护的对象起到保护对象的目的。本专利技术中所述的指纹的特征在于包括A、身份指纹包含销售、所有权、使用许可等信息，用于标识数字产品版权和识别出购买者的身份；B、证据指纹包含购买者秘密信息和不可伪造的信息，用于提供数字产品销售或分发的证据，从而防止发行商诬陷购买者或者购买者否认所属关系，同时也可以作为确认叛逆用户(即提供非法拷贝的购买者)提供非法拷贝行为的证据。上述指纹的构造特征保证指纹既包含产品版权信息又包含购买者的个人信息。在证据指纹是严格保密的情况下，它能起到对非法行为予以可信证明的作用。这两种指纹功能不同，构造要求也不同，证据指纹要求指纹是不可伪造的；身份指纹则进一步需要在指纹中嵌入可提取的信息。如图1所示，本专利技术提供的数字产品中指纹的构造方法包括步骤1)生成购买者秘密信息串购买装置根据购买者信息，通过摘要函数算法生成购买秘密信息串；其中，购买者信息包括时间戳、购买者公钥、购买者标识和购买者秘密信息，所述的摘要函数算法可以是杂凑函数、消息认证码、密码单向函数、或随机置换算法其中的任一种。2)构造版权标记序列版权服务器根据随机选取的指纹种子和数字产品发行商提供的指纹参数，利用指纹生成算法构造版权标记序列；所述的指纹参数包括指纹类型、指纹长度、取值范围、编码类型、抗攻击强度、检测错误率；所述的指纹生成算法可以是序列扩频、密钥指纹算法、Boneh-Shaw码、代数几何码、IPP码、FP码、TA码、或直接序列扩频中的任一种。3)构造购买者证据指纹版权发行服务器利用购买秘密信息串和版权标记序列通过秘密混合算法构造出购买者的证据指纹；所述的秘密混合算法可以是数据间的混杂运算(即数据间的模加、异或)、加密密文或承诺间的同态运算、或随机置换中的任一种；所述的证据指纹包含购买者秘密信息和不可伪造的信息，用于提供数字产品销售或分发的证据；所述的指纹种子是具有唯一性的随机数或序列，指纹种子具有短长度、便于激发伪随机数发生器产生任意长度伪随机数序列的特点。4)构造购买者的身份指纹版权发行服务器选择指纹种子，根据购买者标识、许可证和版权信息，利用指纹生成算法，构造出购买者的身份指纹；所述的身份指纹包含数字产品的销售信息、所有权信息和使用许可信息，用于标识产品版权和购买者身份；5)构造含指纹的数字产品拷贝版权发行服务器将证据指纹和身份指纹、或者对所述的两种指纹加密后形成的信息，通过融合技术依附于数字产品，生成含有购买者特征的产品拷贝，所述的融合技术可以是视频与音频的数字水印技术、隐秘耦合技术、密钥指纹技术、或DVD的内容加扰技术中的任一种。隐秘耦合技术采用会话秘钥对原作品进行加密，而将会话秘钥用广播加密算法加密并以隐秘形式放置于作品中或是存储介质的隐藏区域(分区)内，用户使用由指纹构造的唯一性解密秘钥实现解密。其中，对两种指纹加密的过程可以是版权发行服务器先对证据指纹进行随机置换，然后根据身份指纹与置换后的证据指纹，组合出含购买者特征的指纹，具体过程是版权发行服务器先对证据指纹进行随机置换，用以增加指纹隐藏的随机性和安全性，保证不同服务器之间也无法彼此获得信息和防止版权服务器被攻破而引发的危害；然后再根据身份指纹与置换后的证据指纹，组合出完整的含购买者特征的指纹，组合方式既可采用重叠方式混合在一起，也可以非重叠方式链接在一起，如身份指纹‖证据指纹，其中，“‖”为字符串链接符号。利用上述方法，可以提供包含有数字产品的购买者信息和产品版权信息的可信拷贝。在可信拷贝的使用中，版权发行服务器可以依据身份指纹中的版权信息与使用许可证约束购买者的行为，例如，控制许可播放次数、产品有效期。此外，身份指纹中的信息也可作为观察产品流通与使用情况的跟踪依据。本专利技术的另一个目的在于提供一种数字指纹的验证方法，用于验证数字产品拷贝中的数字指纹，从而实现对数字产品版权的保护和跟踪，该方法包括步骤1)版权发行服务器从含有购买者身份指纹和证据指纹的数字产品拷贝中提取并解码身份指纹，获取购买者标识，并将查获的证据指纹传送给仲裁服务器，其中，所述的提取和解码算法与指纹构造中使用的算法相对应；2)仲裁服务器向版权服务器请求公布与所述的购买者标识相应的版权标记本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字产品中指纹的构造方法，包括步骤：１）购买装置根据购买者信息，通过摘要函数算法生成购买秘密信息串，并向版权发行服务器提供购买信息；２）版权服务器根据随机选取的指纹种子和数字产品发行商提供的指纹参数，利用指纹生成算法构造 版权标记序列；所述的指纹参数包括：指纹类型、指纹长度、抗攻击强度；３）版权发行服务器利用购买秘密信息串和版权标记序列通过秘密混合算法构造出购买者的证据指纹；所述的证据指纹包含不可伪造的信息，用于提供数字产品分发与所属关系的不可否认性 证据；４）版权发行服务器选择指纹种子，根据购买者标识、许可证和版权信息，利用指纹生成算法，构造出购买者的身份指纹；所述的身份指纹包含数字产品的销售信息、所有权信息和使用许可信息，用于标识产品版权和购买者身份；５）版权发行服务 器将证据指纹和身份指纹、或者对所述的两种指纹加密后形成的信息，通过融合技术依附于数字产品，生成含有购买者特征的产品拷贝。

【技术特征摘要】
1.一种数字产品中指纹的构造方法，包括步骤1)购买装置根据购买者信息，通过摘要函数算法生成购买秘密信息串，并向版权发行服务器提供购买信息；2)版权服务器根据随机选取的指纹种子和数字产品发行商提供的指纹参数，利用指纹生成算法构造版权标记序列；所述的指纹参数包括指纹类型、指纹长度、抗攻击强度；3)版权发行服务器利用购买秘密信息串和版权标记序列通过秘密混合算法构造出购买者的证据指纹；所述的证据指纹包含不可伪造的信息，用于提供数字产品分发与所属关系的不可否认性证据；4)版权发行服务器选择指纹种子，根据购买者标识、许可证和版权信息，利用指纹生成算法，构造出购买者的身份指纹；所述的身份指纹包含数字产品的销售信息、所有权信息和使用许可信息，用于标识产品版权和购买者身份；5)版权发行服务器将证据指纹和身份指纹、或者对所述的两种指纹加密后形成的信息，通过融合技术依附于数字产品，生成含有购买者特征的产品拷贝。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)中所述的对两种指纹加密的过程是版权发行服务器先对证据指纹进行随机置换，然后根据身份指纹与置换后的证据指纹，组合出含购买者特征的指纹。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的摘要函数算法是杂凑函数、或消息认证码、或密码单向函数、或随机置换算法。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的购买信息包括时间戳、购买者公钥、购买者标识和购买秘密信息串。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的指纹生成算法是序列扩频、或密钥指纹算法、或Boneh-Shaw码、或代数几何码、或IPP码、或FP码、或TA码、或直接序列扩频。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的指纹种子是具有唯一性的随机数或序列。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的秘密混合算法是数据间的混杂运算、加密密文或承诺间的同态运算、或随机置换。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的融合技术是视频与音频的数字水印技术、或隐秘耦合技术、或密钥指纹技术、或DVD的内容加扰技术。9.一种数字产品中指纹的验证方法，包括步骤1)版权发行服务器从含有购买者身份指纹和证据指纹的数字产品拷贝中提取并解码身份指纹，获取购买者标识，并将查获的证...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱岩，张建宇，叶志远，陈昱，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]