一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法技术

本发明专利技术提供了一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法。本发明专利技术利用符号映射编码将用户指纹信息直接映射到数据对象中，从而达到与数据内容无关和强访问控制的效果。同时，通过识别这些被关联的指纹可以对数据进行确权，从而实现抗抵赖和抗盗版的效果；此外，本发明专利技术利用区块链来替换可信第三方在数据共享过程中的背书作用，使得数据的共享过程不被篡改，从而更加便于可信地溯源。通过本发明专利技术实现了可信的访问控制和叛逆者跟踪，使数据共享系统具有较强的抗抵赖和抗盗版能力。统具有较强的抗抵赖和抗盗版能力。统具有较强的抗抵赖和抗盗版能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法


[0001]本专利技术涉及数据共享和数据确权领域，具体地说是一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法。

技术介绍

[0002]现有的数据确权方案可分为三组：基于可信第三方(TTP)的方法、基于区块链的方法和其他方法。
[0003](1)基于可信第三方的数据确权方法
[0004]基于TTP的方案通常使用第三方来监督数据共享参与者之间的通信，并为数据确权提供证据。这些方案中的TTP扮演证人和证据验证者的角色。一旦发生争议，TTP将提供仲裁证据。问题是，所谓的TTP可能没有那么可信。Coffey等人提出了一种基于TTP的方案来解决一般的不可否认性问题。在该方案中，第三方被毫无保留地依赖，这可能会增加共谋攻击的可能性。为了解决这个问题，Zhu等人提出了一种基于非对称密码体制和Delov
‑
Yao模型的反合谋攻击数据共享方案。然而，由于服务器未验证用户注册，该模型无法抵抗中间人攻击和数据篡改攻击。此外，在集中式体系结构下，单点故障也是一个不容忽视的问题。因此基于TTP的方法不符合数据确权的要求，其存在数据容易被篡改和第三方不完全可信的缺点。
[0005](2)基于区块链的数据确权方法
[0006]区块链已作为基础设施引入数据共享，为确认数据权限提供无可辩驳的证据。区块链的优秀功能经常被用来实现数据源及其共享历史的可追溯性。一些研究将区块链和数字水印相结合，以提高版权保护和数据源跟踪的安全性。代表性的是，Wang等人提出了一个组合模型，该模型首先使用数据持有证明方法来审计数据完整性，然后使用数字水印方案来确认共享数据的来源。然而，这种结合仍然不足以打击数据盗版，因为其中没有太多强调访问控制。
[0007]区块链与加密系统的结合有助于改善数据共享中的访问控制，但在面对大量数据时通常效率不高。Wang等人提出了一个大数据共享方案，使用智能合约来执行访问规则。然而，加密和解密大量数据需要花费大量时间，导致效率低下。
[0008](3)其他方法
[0009]零知识证明(ZKP)和不可替代币(NFT)启发了研究人员开发一些特色的数据确权方法。一些新的研究构建了ZKP模型，以证明资产对第三方的所有权或使用权。其他一些研究主要生成独特的数字证书(如NFT)，以声明特定数据资产的所有权，并通过出售这些NFT实现安全的数据共享。然而，上述技术在数据共享的数据确权方面存在一些无法容忍的缺陷。例如，ZKP构造通常会导致效率低和可扩展性差，到目前为止，NFT在技术上仍然是一个不成熟的概念。
[0010]针对数据共享过程中出现的严重数据抵赖和盗版行为，现有的数据水印方法不仅受制于数据内容的局限性，还容易因缺乏监督而导致水印伪造；另外基于可信第三方的方
法可能由于第三方的不可信而导致数据安全等问题的出现。因此，在这种背景下，专利技术一种高效的数据确权方法是尤为重要的和必要的。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的是提供一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，该方法可以有效地对数据进行确权，实现可信的访问控制和叛逆者跟踪。
[0012]本专利技术是这样实现的：一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，包括如下步骤：
[0013]a、数据拥有者利用SMC技术将指纹F
D
、私钥哈希h(SK
D
)和原始数据d一起映射成符号映射表SMT
D
，然后利用符号映射表SMT
D
对原始数据进行编码以得到关联指纹的数据之后数据拥有者将指纹F
D
、关联指纹的数据哈希数据描述DDes和符号映射表的公开部分哈希一同发布到区块链中，以便为后期进行数据确权提供证据；
[0014]b、数据拥有者通过链下通道将关联指纹的数据发送给数据接收者；
[0015]c、数据接收者从区块链上获取并将其和从链下通道获取的数据进行哈希比较；
[0016]d、当数据接收者向数据拥有者申请查询数据时，数据接收者首先利用自己的指纹F
U
、私钥哈希h(SK
U
)和接收到的关联了数据拥有者指纹的数据一起映射成属于自己的符号映射表SMT
U
，并通过该符号映射表SMT
U
对接收到的数据进行编码以得到关联自己指纹的数据然后通过区块链将符号映射表公开部分的哈希和查询请求q发送给数据拥有者；
[0017]e、数据接收者通过链下通道将步骤d中符号映射表的公开部分发送给数据拥有者；
[0018]f、数据拥有者从区块链获取数据接收者发送的查询请求q后，首先验证该查询请求q是否符合数据描述的要求和访问控制；如果是，则结合自己生成的符号映射表的私有部分和查询请求q生成再结合和数据接收者的F
U
为数据接收者生成查询数据所需的数据解码器；如果否，则返回空；
[0019]g、数据拥有者通过区块链将数据解码器发送给数据接收者；
[0020]h、数据接收者获取数据解码器，并通过该数据解码器来恢复所申请的数据，从而得到所申请的数据；
[0021]步骤h中，数据接收者接收到数据解码器后，首先输入关联自己指纹的数据和自己符号映射表的私有部分以便数据解码器验证其是否具备查询数据的权限；当验证通过时，数据解码器返回数据接收者所申请的数据，否则数据解码器不返回任何数据；
[0022]i、当数据拥有者在网络中发现数据时，数据拥有者向仲裁者申请维权，仲裁者通过识别数据中的指纹确定数据权利人。
[0023]识别指纹有两种方法，分别如下：
[0024]首先，采用前向验证的方法，通过统计SMT
‑
中的暗码部分的字符，并将字符按照指
纹长度来进行裁剪划分，将这些划分的字段依次和指纹进行对比，统计比对成功的次数，当其超过一定比例的时候认为比对成功，确认其权利。
[0025]其次，采用后向验证的方法，它首先统计数据中字节序列，然后反向估计数据中指纹对应的明码字节序列，对这两个字节序列进行对比，进而来确认其权利。
[0026]后向验证是为了对前向验证做个补充，以防前向验证结果不准确。当前向验证和后向验证中只要有一个可以确认权利，就认为权利得到确认。
[0027]前向验证方法中，首先判断公式(6)是否成立；若成立，则判断比对成功的次数是否超过了ε和的乘积，当超过时可以确认数据权利，若没超过则不能确认权利；若公式(6)不成立，则通过公式(7)和公式(8)来调整ε值和值，直至公式(6)成立；
[0028][0029][0030][0031]其中ε为测试指纹冗余的下限比率，为字节使用差异的上限平均值，τ为数据存储上限，ρ为明码长度，F为指纹，d
F
为关联指纹的数据，为指纹冗余度。
[0032]后向验证方法具体包括如下步骤：
[0033]步骤1、先统计关联指纹的数据的字节序列；
[0034]步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，其特征是，包括如下步骤：a、数据拥有者利用SMC技术将指纹F
D
、私钥哈希h(SK
D
)和原始数据d映射成符号映射表SMT
D
，然后利用该符号映射表SMT
D
对原始数据进行编码以得到关联指纹的数据之后数据拥有者将指纹F
D
、关联指纹的数据哈希数据描述DDes和符号映射表的公开部分哈希一同发布到区块链中；b、数据拥有者通过链下通道将关联指纹的数据发送给数据接收者；c、数据接收者从区块链上获取并将其和从链下通道获取的数据进行哈希比较；d、当数据接收者向数据拥有者申请查询数据时，数据接收者首先利用SMC技术将自己的指纹F
U
、私钥哈希h(SK
U
)和接收到的关联了数据拥有者指纹的数据一起映射成属于自己的符号映射表SMT
U
，并通过该符号映射表SMT
U
对接收到的数据进行编码以得到关联自己指纹的数据然后通过区块链将符号映射表公开部分的哈希和查询请求q发送给数据拥有者；e、数据接收者通过链下通道将步骤d中符号映射表的公开部分发送给数据拥有者；f、数据拥有者从区块链获取数据接收者发送的查询请求q后，首先验证该查询请求q是否符合数据描述的要求和访问控制；如果是，则结合自己生成的符号映射表的私有部分和查询请求q生成再结合和数据接收者的F
U
为数据接收者生成查询数据所需的数据解码器；如果否，则返回空；g、数据拥有者通过区块链将数据解码器发送给数据接收者；h、数据接收者获取数据解码器，并通过该数据解码器来恢复所申请的数据，从而得到所申请的数据。2.根据权利要求1所述的基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，其特征是，步骤h中，数据接收者接收到数据解码器后，首先输入关联自己指纹的数据和自己符号映射表的私有部分以便数据解码器验证其是否具备查询数据的权限；当验证通过时，数据解码器返回数据接收者所申请的数据，否则数据解码器不返回任何数据。3.根据权利要求1所述的基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，其特征是，还包括如下步骤：i、当数据拥有者在网络中发现数据时，数据拥有者向仲裁者申请维权，仲裁者通过识别数据中的指纹确定数据权利人。4.根据权利要求3所述的基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，其特征是，识别指纹有两种方法，分别如下：首先，采用前向验证的方法，通过统计SMT
‑
中的暗码部分的字符，并将字符按照指纹长度来进行裁剪划分，将这些划分的字段依次和指纹进行对比，统计比对成功的次数，进而来确认其权利；
其次，采用后向验证的方法，它首先统计数据中字节序列，然后反向估计数据中指纹对应的明码字节序列，对这两个字节序列进行对比，进而来确认其权利。5.根据权利要求4所述的基于符号映射编码和区块链的数据确权方法，其特征是，前向验证方法中，首先判断公式(6)是否成立；若...

【专利技术属性】
技术研发人员：王亮，左丽娜，黄顺久，周文颖，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：