[发明专利]基于多功能数字水印的云存储图像数据持有性证明方法

说明书

技术领域

本发明属于数字水印技术领域，尤其是一种基于多功能数字水印的云存储数据持有性证明方法。

背景技术

2007年，在ACM计算机与通信安全会议（CCS’07）上，Ateniese等人提出了云环境下数据存在性证明（PDP，ProvableDataPossession）的概念，采用基于RSA密码体制（RSA是常用密码机制，是信息安全领域常用密码机制）的同态认证算法，提出了一种数据存在的公开审计技术。但在该算法实现审计的过程中，同一用户数据块经过多次校验，可通过线性组合方程求解出来，从而可能造成用户数据的泄露。后来Ateniese本人及Curtmola等针对他们的定义和方案的缺陷进行了一些改进。此后数据存储证明方法开始朝着功能更强的方向发展，涌现出不少研究成果：从只支持静态存储数据发展到支持动态存储数据，从只支持数据所有者个人审计发展到支持第三方公开审计。

现有解决这些问题的方法都是利用哈希函数、加密和数字签名等密码技术，把能证明数据所有者权益的信息作为一个标记（Tag）附属于数据主体存储和传播。这样做的最大问题有两个，一个是数据和标记分离存在被伪造等安全隐患，另一个是用于数据持有证明、数据所有权证明和版权保护时需要分别使用的是不同的标记和不同的方法，不利于系统部署和实施。

数字水印按照水印的特性可以分为脆弱水印、半脆弱水印和鲁棒水印。脆弱水印对载体的改变非常敏感，不能经受任何的改变和处理，即使载体的微小改变也应该被检测出来。但是往往在很多情况下，载体多多少少会受到一些处理，因此提出了半脆弱水印，脆弱水印和半脆弱水印主要应用于认证，比如载体的篡改提示和完整性检测。鲁棒水印主要应用于数字产品的版权保护追踪，它要求嵌入载体的水印能够经受各种操作的攻击，并能够从被破坏的含水印载体中提取出来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，设计一种基于数字水印的云存储图像数据持有性证明方法。

本发明为解决上述技术问题具体采用以下技术方案：

本发明提出一种基于多功能数字水印的云存储图像数据持有性证明方法，包括以下步骤：

A.数据拥有者将多功能数字水印嵌入图像数据中，所述的多功能数字水印包括脆弱/半脆弱水印、内容可恢复水印、鲁棒水印中的两种或两种以上的水印；

B.数据拥有者将嵌入水印的图像数据传送给云服务器进行存储；

C.数据验证者通过检测嵌入图像数据中的水印，对云服务器存储的图像数据进行验证；

D.如果检测发现脆弱/半脆弱水印完好，则说明数据完整性得到保护；如果检测发现数据内容受到破坏，通过内容可恢复水印对相关信息进行修复；如果需要对数据拥有者提供版权和用户追踪功能，则通过检测鲁棒水印进行验证。

进一步的，本发明的基于多功能数字水印的云存储图像数据持有性证明方法，步骤A所述数据拥有者将多功能数字水印嵌入图像数据中包括以下步骤：

A1.首先嵌入鲁棒水印，具体如下：

101、将大小为Ｍ×Ｍ的原始图像划分为互不重叠的大小为m×m的子块；Ｍ、m均为自然数；

102、对每个子块进行奇异值分解运算，取出各子块的最大奇异值，记为S_i，i为子块的序号，i=1,2,…,(M/m)²；

103、计算所有子块最大奇异值的均值，记为S_av，即

Sav=S1+S2+...+S(M/m)2(M/m)2;]]>