[发明专利]一种数据库数字水印嵌入和保护方法

说明书

本发明公开了一种数据库数字水印嵌入方法，包括：对目标数据库的属性列进行评分，根据评分结果选择进行嵌入的属性；用元组选择算法和基于二叉树的直方图平移算法，对将嵌入数字水印的元组进行标记，通过一个映射矩阵来才存储标记的位置；依据映射矩阵，使用基于二叉树的直方图平移算法的水印算法将数字水印重复数次嵌入目标数据库。本发明还公开了一种数据库的保护方法和一种互联网汽车数据库的水印生成与嵌入方法。其他方法相比，本方法通过算法提升了数字水印的鲁棒性和不可感知性，抵抗攻击的能力更强，可用来鉴权的信息量更高，强化了数字水印在具体应用时的效果。

技术领域

本文涉及属于数据安全技术领域，具体涉及一种数据库的水印生成与嵌入方法。

背景技术

在21世纪，现代化的企业非常重视信息化，越来越多的企业、机关甚至个人都开始建立起自己的数据库，把各类数据存储在其中。在很多信息化平台中，数据库都扮演着举足轻重的角色。这其中绝大多数的数据库都在网络环境中运转，为用户提供查询、修改等等操作。但接入互联网，就意味着数据库的安全随时受到威胁，因为互联网本身并不具备保护数据库安全的机制。只要数据库没有被物理隔绝，理论上都是不安全的。在数字水印技术被应用在数据库保护的领域之前，数据库安全的主要技术包括：数据库加密、访问控制、入侵检测、用户认证以及数据库审计等技术。

在早期，通常人们通过对数据文件进行加密来保障数据的安全。将数据文件进行加密后再进行传输、发布，如果非法攻击者无法破解加密方法，那么机密信息也就无法被破译，从而保护了版权和信息的安全。但加密方法也存在其弊端。首先，信息在被加密后会对其可读性造成一定的影响，有时甚至会导致其难以被正确的解读，信息在被分享、传播时就会产生偏差或错误；其次，加密后的信息一旦被攻击者得到相应的密钥或破解加密方法，信息就变得完全没有任何安全性可言；最后，当接受者收到数据并将其解密后，数据就不再被保护，给了盗版者以可乘之机。

随着数据库安全问题日益严峻，用户认证技术和数据库访问控制技术先后被提出。这两种技术都是从控制访问权限的角度进行保护，然而一旦访问权限遭到泄露，则数据库就没有安全性可言了。同时，这两种技术也并未对数据的完整性以及可用性进行保护。

数据库入侵检测技术是通过对用户使用模式检查，从而将具有恶意入侵嫌疑的用户筛选出来，进行针对性的控制和补救。但这项技术的检测具有滞后性，准确率也比较低，并且仅仅只能捕捉攻击而无法阻止攻击。同样的，数据库审计技术也是一种只能在攻击发生以后才会预警的事后监督机制。

另一方面，目前在市场上应用比较广泛的数据库系统都是有国外公司开发的，在使用时也无法得到底层的源代码，从这个角度考虑，数据库的安全更加无法得到保障。

基于上文提到的一些数据库安全的问题，为了进一步提升数据的安全性，信息隐藏技术逐渐被应用到了信息安全中。通过信息隐藏的技术，将具有机密性质的信息隐藏在普通的载体中，再进行传播；当有发现侵权行为时，通过提取隐藏的信息从而提供版权证据，申请法律保护。

将版权信息隐藏到数字载体中，为数字产品提供版权保护、完整性鉴别、私密性保护和来源鉴别等功能。伴随着国内外版权保护需求的逐渐大幅增加，数字水印技术作为信息安全的一个重要分支，已经逐渐的成为该方向的一个研究热点。

早年间，国内外数字水印技术研究主要集中在多媒体领域，数字水印技术可以解决版权保护的问题，亦在对多媒体产品进行完整性鉴别时都有良好的效果。但是，数据库作为一种以数据为主要内容的信息载体，与其他的信息载体有着很多的不同之处。因此，直接使用多媒体水印技术将水印嵌入到数据库中是行不通的，必须结合数据库的特点进行有针对性的相关研究。

数据库水印相对多媒体水印的不同之处总结如下：

1)多媒体数据因为需要存储很多像素，冗余空间较大；关系型数据库由元组构成，冗余空间相对比较小。