[发明专利]一种用于数据库分发保护的零水印方法

说明书

本发明提供了一种用于数据库分发保护的零水印方法，首先，在数据库分发前，针对不同的分发用户，将原数据库的表重组为不同的表结构和个数L，对于重组后的表，使用T‑F表存储。其次，利用属性分类的思想对重组后的数据库进行零水印的嵌入，使用随机森林对变量重要性的评分来选取重要的属性进行特征提取。然后，生成的水印密钥注册到证书颁发机构中，抵抗混淆身份验证的攻击。最后，当有泄密的数据库被发现时，根据T‑F表来初步判定首次分发的用户，再对其进行零水印的提取检测，通过比对提取出来的水印密钥与证书颁发机构中注册的水印来完成最终的版权判定，实现对首次分发的溯源。本发明相比于传统的零水印方案增加了泄密溯源的能力。

技术领域

本发明属于信息安全技术领域，具体涉及一种用于数据库分发保护的零水印方法。主要针对数据库在分发时可能出现的泄密，以及很难在泄密后溯源的问题，设计了一种能有效追踪首次分发者的零水印方案。

背景技术

现阶段，数据库中的数据大都是动态存储的，这些数据常常需要通过数据分析和数据挖掘来发挥它们的潜在价值。所以，这就意味着这些数据库中的数据可能只存放在一处，它们常常需要被分发到各个机构，这样才能充分发挥数据的潜在价值。然而，在数据库数据进行分发的时，也面临种种威胁：(1)分发过程中，内部人员为了各自利益而贩卖数据。(2)分发用户恶意向外部泄露数据(3)外部黑客对数据库进行攻击导致消息的泄露等等。这些行为都会使得数据库数据造成丢失、篡改、不法盈利等恶劣的现象。这样不仅对行业经济造成巨大损失，还非常不利于我国知识产权的保护。

于是研究数据库分发的泄密溯源问题，也逐渐成为一个研究热点。利用数据库数值属性的冗余位进行用户信息指纹嵌入，是数据库泄密溯源的一种有效应对方法。然而，还一些数据库，它们的数据冗余较少，嵌入信息容易影响数据库的可用性。所以针对不可失真的数据库，我们采用零水印结合数据库重组的思想来对首次分发用户进行有效的盗版溯源。

国内外关于无失真的数据库水印方法大致分为以下几类：元组哈希值、基于属性标记、基于二进制字符串、基于R树、基于零水印以及伪行伪列等水印方案。一开始，研究者们提出将数据库转化为二进制字符串作为水印，后来发展出了基于R树的水印技术。随着水印技术的不断发展，后来出现了零水印技术，零水印技术始于图像水印领域，能在不改变原始图像的前提下，从图像中提取出特征值来生成水印信息，从而达到版权判定，保护多媒体产品的目标。渐渐地，一些研究者将零水印技术用到了数据库版权保护领域，取得了较好的效果。现阶段的研究中使用最为广泛的就是零水印算法，本发明就是采用一种基于属性分类的零水印算法结合数据库重组的思想，对数据库首次分发的用户进行追踪，对零水印无法盗版追踪的缺点进行了改进。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种用于数据库分发保护的零水印方法。主要针对数据库泄密溯源，通过采用数据库重组分发来初步追踪首次分发者，然后再从重组后的数据库通过基于属性分类思想的零水印算法生成水印密钥，对于首次分发者进行进一步的判定追踪，解决了数据库首次分发溯源的要求，更精确有效的追踪溯源。

技术方案如下：

用于数据库分发保护的零水印方法，包括在首次分发前对数据库进行重组生成T-F表、对重要属性选择后进行零水印的生成、对泄露的数据库先比对T-F表再进行零水印的提取检测三个部分，其中：

对于首次分发前对数据库进行重组生成T-F表，将原始数据库根据不同的首次分发用户进行重组，并对重组后的各表添加或者替换原来的主外键，从而在参照关系不变的情况下得到不同表结构的数据库，然后对于每种重组后的数据库表进行属性记录并存放在T-F表中，方便数据库泄露之后的初步溯源；

对于重要属性选择后进行零水印的生成，通过随机森林对特征重要性的评估来选取重要属性参与特征提取，并使用属性分类的思想对选取的属性进行分类编号，通过提取属性的分类编号与水印信息相加模10的方法生成水印密钥，并注册到第三方权威机构CA中；