[发明专利]一种多媒体数据篡改检测的方法

说明书

本发明公开了一种多媒体数据篡改检测的方法，步骤如下：将需要记录到存储介质上的音视频多媒体数据进行封装，分段存储；根据多段分组的多媒体数据文件的哈希值及对应元数据信息构建元数据哈希树，构造对应的元数据区块；记录生成的元数据区块，元数据区块使用前向哈希链结构进行链接；验证者根据记录的元数据区块前向哈希链对多媒体数据文件进行篡改检测。本发明利用元数据区块对分组的多媒体数据文件进行篡改检测，并利用元数据区块前向哈希链和区块时间戳对元数据区块进行多重验证，保证多媒体数据文件的可信性；同时只对元数据区块头进行数字签名降低计算开销，有利于实时实现。

技术领域

本发明涉及计算机信息安全技术领域，具体涉及一种多媒体数据篡改检测的方法。

背景技术

监控设备记录的音视频等多媒体数据是用于确定事件或者案件属性的重要例证。现有的技术方案中，监控设备通常将音视频等多媒体数据以多媒体数据文件的形式存储在硬盘或者移动存储设备等存储介质上，以便事后调查取证。但存储在这些设备上的多媒体数据有被恶意伪造或篡改的风险，这使得多媒体数据的可信性无法得到保障。针对这种情况，有必要对存储介质中记录的多媒体数据进行篡改检测。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种多媒体数据篡改检测的方法，用于对存储介质中的多媒体数据进行篡改检测。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种多媒体数据篡改检测的方法，所述方法包括以下步骤：

S1、将要记录到存储介质上的音视频多媒体数据按帧依次顺序组织；

S2、对多媒体数据按帧进行格式封装，分段存储，预先设定每段多媒体数据文件时长为t分钟；

S3、将每N段多媒体数据文件作为一组，根据每组多媒体数据文件的哈希值及对应的元数据信息构建元数据哈希树，其中正整数N＝2ⁿ，n＝1，2，3，…，所述元数据哈希树是一颗哈希二叉树，叶节点2个一组，按照从左到右的顺序，每组叶节点依次记录每段多媒体数据文件的哈希值及对应的元数据信息；所述元数据哈希树的中间节点是该中间节点的两个子节点内容的哈希值，所述元数据哈希树的最上层的根节点也是该根节点的两个子节点内容的哈希值；所述元数据信息包括多媒体数据文件的时间戳和用户自定义的元数据信息；一棵元数据哈希树包括N·t分钟的多媒体数据文件的哈希值及对应元数据信息，符号“·”表示乘号；

S4、构造对应由N段构成一组的多媒体数据文件的元数据区块，所述元数据区块包括元数据区块头和元数据哈希树，所述元数据区块头包括父区块哈希值、区块时间戳、数字签名和元数据哈希树的根哈希值；其中，父区块哈希值为前一个元数据区块头的哈希值，第一个元数据区块的父区块哈希值为0；区块时间戳为元数据哈希树中第一段多媒体数据文件的时间戳；数字签名为利用设备私钥，对当前元数据区块头中父区块哈希值域、区块时间戳域以及元数据哈希树的根哈希值域进行哈希运算和非对称加密得到；

S5、顺序记录生成的元数据区块，后续生成的元数据区块依次按照前向哈希链的结构进行链接，每一个元数据区块头的父区块哈希值都包括前一个元数据区块头的哈希值，构成元数据区块的前向哈希链；当前任何一个元数据区块的改变都会引起后续所有元数据区块头的哈希值发生改变；

S6、验证者根据记录的元数据区块的前向哈希链对多媒体数据文件进行篡改检测，检测过程如下：

S61、验证者获取元数据区块的前向哈希链；

S62、对元数据区块的前向哈希链进行篡改检测；从第一个元数据区块开始，依次利用设备公钥对每个元数据区块头的数字签名进行验证；如果数字签名验证通过，证明当前元数据区块未被篡改；