【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及數(shù)字水印，具體涉及一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入及識別方法。
技術介紹
1、隨著數(shù)據(jù)保護和版權管理的需求增加，數(shù)字水印技術作為一種有效的數(shù)據(jù)保護手段，被廣泛應用于各種數(shù)字內(nèi)容的保護。現(xiàn)有技術中，數(shù)字水印技術通常分為顯性水印和隱性水印，其中隱性水印更為常用。隱性水印技術旨在將水印信息嵌入到數(shù)字內(nèi)容中，使其對原始數(shù)據(jù)內(nèi)容的可感知性影響最小。但當前的隱性水印技術存在著水印植入后的數(shù)據(jù)質(zhì)量下降嚴重，如數(shù)據(jù)的視覺和聽覺質(zhì)量的下降，特別是在高壓縮數(shù)據(jù)的情況下，這種質(zhì)量的下降會嚴重影響數(shù)據(jù)的使用體驗，同時現(xiàn)有的水印識別的魯棒性不足，在面對各種數(shù)據(jù)處理操作，如壓縮、剪切、旋轉(zhuǎn)等時的魯棒性不足，容易導致在實際應用中出現(xiàn)識別失敗或誤識別的情況。
2、同時現(xiàn)有的隱性水印技術主要集中在圖像、視頻、音頻等多媒體數(shù)據(jù)的保護上，而在結構化數(shù)據(jù)（如數(shù)據(jù)庫表、csv文件等）中的應用相對較少。然而，隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，越來越多的敏感數(shù)據(jù)以結構化形式存儲和傳輸，這些數(shù)據(jù)面臨著未經(jīng)授權的篡改、復制和分發(fā)等風險。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術所要解決的技術問題：現(xiàn)有的隱形水印技術的對數(shù)據(jù)質(zhì)量有較大影響，同時其水印識別的魯棒性不足，且現(xiàn)有的隱形水印技術的嵌入和提取機制不夠嚴密，容易被惡意篡改或刪除。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的第一方面采用如下技術方案：一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，包括以下步驟：
3、s1：獲取需要植入數(shù)據(jù)水印的數(shù)據(jù)，其中獲取的數(shù)據(jù)可以是普通
4、s2：按照預設的邏輯將數(shù)據(jù)劃分為若干個數(shù)據(jù)組，每個數(shù)據(jù)組包含具有相似特征的數(shù)據(jù)記錄；
5、s3：在完成數(shù)據(jù)組的劃分后，針對每個數(shù)據(jù)組生成唯一的水印值；
6、s4：對若干個數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)記錄進行排序，并根據(jù)每個數(shù)據(jù)組的水印值調(diào)整數(shù)據(jù)記錄的順序；
7、s5：將調(diào)整后的數(shù)據(jù)組重組成完整的數(shù)據(jù)集，并將數(shù)據(jù)集保存至數(shù)據(jù)中。
8、本專利技術工作時，通過結合數(shù)據(jù)分組和特征的水印嵌入方式，有效減少了水印對數(shù)據(jù)的可感知影響，僅通過改變數(shù)據(jù)的排列順序即可實現(xiàn)水印的嵌入，能夠保持數(shù)據(jù)的原始特性，確保了用戶體驗不受影響，同時能夠大幅提升水印的魯棒性，在數(shù)據(jù)處理或者變動的情況下，依然能夠保證水印可以被準確識別。
9、作為優(yōu)選，在所述步驟s2中，按照預設的邏輯將數(shù)據(jù)劃分為若干個數(shù)據(jù)組時，采用以下步驟：
10、a1：對數(shù)據(jù)進行主鍵處理，提取若干個數(shù)據(jù)記錄的主鍵，并對其進行字符串連接，形成唯一的組合鍵；
11、a2：使用哈希算法對組合鍵進行哈希計算，生成用于快速查找和比對組合鍵的哈希值；
12、a3：通過取模運算將哈希值分配到若干個數(shù)據(jù)組中以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的劃分。
13、本專利技術工作時，能夠?qū)Y構化數(shù)據(jù)進行主鍵處理，將數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)組，同時基于哈希分組的方式，可以確保相似特征的數(shù)據(jù)被劃分到同一組，從而在嵌入數(shù)據(jù)水印時可以更加精準地控制數(shù)據(jù)水印的影響范圍，能夠最大限度地降低對原始數(shù)據(jù)特性的干擾。
14、作為優(yōu)選，在所述步驟a1中，對數(shù)據(jù)進行主鍵處理，提取若干個數(shù)據(jù)記錄的主鍵，并對其進行字符串連接，形成唯一的組合鍵時，采用下列公式：
15、；
16、其中：為組合鍵，為主鍵，為主鍵個數(shù)，表示字符串的連接操作。
17、作為優(yōu)選，在所述步驟a2中，使用哈希算法對組合鍵進行哈希計算，生成用于快速查找和比對組合鍵的哈希值時，采用下列公式計算得到哈希值：
18、；
19、其中：為哈希函數(shù)輸入后輸出的哈希值，為哈希種子，為主鍵，為模數(shù)常量，為組合鍵字符串的長度，為取模運算符。
20、作為優(yōu)選，在所述步驟a3中，通過取模運算將哈希值分配到若干個數(shù)據(jù)組中，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理劃分時，采用下列公式實現(xiàn)劃分：
21、；
22、其中：為數(shù)據(jù)組的編號，為哈希函數(shù)輸入后輸出的哈希值，為取模運算符，為數(shù)據(jù)需要分成的組數(shù)。
23、作為優(yōu)選，在所述步驟s3中，在完成數(shù)據(jù)組的劃分后，針對每個數(shù)據(jù)組生成唯一的水印值時，采用以下步驟：在完成數(shù)據(jù)組的劃分后，對數(shù)據(jù)組內(nèi)的特征字段進行隨機排列，并將這些排列結果轉(zhuǎn)換為二進制的水印值。
24、本專利技術工作時，通過對數(shù)據(jù)組特征進行排列組合的方式將排列結果轉(zhuǎn)換為二進制的水印值，能夠確保數(shù)據(jù)水印與數(shù)據(jù)之間的強相關性，即使在數(shù)據(jù)組被部分修改或者重新排列的情況下，仍能通過相似性計算準確地提取嵌入的數(shù)據(jù)水印。
25、作為優(yōu)選，在所述步驟s3中，將這些排列結果轉(zhuǎn)換為二進制的水印值時，采用下列公式生成水印值：
26、；
27、其中：為水印值，為排列后的序列，為水印生成函數(shù)。
28、為解決上述技術問題，本專利技術的第二方面采用如下技術方案：一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印識別方法，應用如上述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，包括以下步驟：
29、b1：獲取需要識別數(shù)據(jù)水印的結構化形式的數(shù)據(jù)；
30、b2：按照植入數(shù)據(jù)水印時的邏輯對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分組；
31、b3：完成數(shù)據(jù)分組后，針對每個數(shù)據(jù)組，提取嵌入的水印值；
32、b4：進行相似度計算，判斷當前數(shù)據(jù)組和原始數(shù)據(jù)組的排列順序是否匹配，當匹配的程度達到預設的閾值時，判斷數(shù)據(jù)水印被成功提取；
33、b5：將提取出的水印值與嵌入時的原始水印值進行比較，以進行數(shù)據(jù)的完整性驗證和水印的有效性驗證，當提取出的水印值與原始水印值一致時，則數(shù)據(jù)未被篡改，反之，判斷存在篡改或者數(shù)據(jù)異常。
34、本專利技術工作時，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)水印的提取和識別，同時將提取出的水印值與嵌入時的原始水印值進行比較，以進行數(shù)據(jù)的完整性驗證和水印的有效性驗證，能夠判斷數(shù)據(jù)是否被篡改或者異常，能夠提高數(shù)據(jù)水印的魯棒性，使得即使數(shù)據(jù)經(jīng)過一定的處理或變動，數(shù)據(jù)水印依然可以通過重新排列和計算數(shù)據(jù)組特征來恢復，極大地提供了水印識別的準確性。
35、作為優(yōu)選，在所述步驟b2中，按照植入數(shù)據(jù)水印時的邏輯對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分組時，采用以下步驟：使用植入數(shù)據(jù)水印時的公式和算法計算每個數(shù)據(jù)記錄的組別，數(shù)據(jù)分組的哈希公式采用下列公式：
36、；
37、其中，為數(shù)據(jù)組的編號，為哈希函數(shù)作用于組合成的字符串，為主鍵值，表示字符串的連接操作，為取模運算符，為數(shù)據(jù)需要分成的組數(shù)。
38、本專利技術的有益技術效果包括：
39、1、本專利技術通過結合數(shù)據(jù)分組和特征的水印嵌入方式，有效減少了水印對數(shù)據(jù)的可感知影響，僅通過改變數(shù)據(jù)的排列順序即可實現(xiàn)水印的嵌入，能夠保持數(shù)據(jù)的原始特性，確保了用戶體驗不受影響，同時能夠大幅提升水印的魯棒性，在數(shù)據(jù)處理或者變動的情況下，依然能夠保證水印可以被準確識別。
40、2、本專利技術能夠?qū)Y構化數(shù)據(jù)進行主鍵處理，將數(shù)據(jù)劃分為多個數(shù)據(jù)組，同時基于哈希分組的方式，可以確保相似本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟S1中，獲取的數(shù)據(jù)設置為以結構化形式存儲的結構化數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟S2中，按照預設的邏輯將數(shù)據(jù)劃分為若干個數(shù)據(jù)組時，采用以下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟A1中，對數(shù)據(jù)進行主鍵處理，提取若干個數(shù)據(jù)記錄的主鍵，并對其進行字符串連接，形成唯一的組合鍵時，采用下列公式：
5.根據(jù)權利要求3所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟A2中，使用哈希算法對組合鍵進行哈希計算，生成用于快速查找和比對組合鍵的哈希值時，采用下列公式計算得到哈希值：
6.根據(jù)權利要求3所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟A3中，通過取模運算將哈希值分配到若干個數(shù)據(jù)組中以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的合理劃分時，采用下列公式實現(xiàn)劃分：
7
8.根據(jù)權利要求1所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟S3中，將這些排列結果轉(zhuǎn)換為二進制的水印值時，采用下列公式生成水印值：
9.一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印識別方法，應用如權利要求1至權利要求8中任一項所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.根據(jù)權利要求9所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印識別方法，其特征在于：在所述步驟B2中，按照植入數(shù)據(jù)水印時的邏輯對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分組時，采用以下步驟：使用植入數(shù)據(jù)水印時的公式和算法計算每個數(shù)據(jù)記錄的組別，數(shù)據(jù)分組的哈希公式采用下列公式：
...【技術特征摘要】
1.一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟s1中，獲取的數(shù)據(jù)設置為以結構化形式存儲的結構化數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟s2中，按照預設的邏輯將數(shù)據(jù)劃分為若干個數(shù)據(jù)組時，采用以下步驟：
4.根據(jù)權利要求3所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟a1中，對數(shù)據(jù)進行主鍵處理，提取若干個數(shù)據(jù)記錄的主鍵，并對其進行字符串連接，形成唯一的組合鍵時，采用下列公式：
5.根據(jù)權利要求3所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟a2中，使用哈希算法對組合鍵進行哈希計算，生成用于快速查找和比對組合鍵的哈希值時，采用下列公式計算得到哈希值：
6.根據(jù)權利要求3所述的一種無損數(shù)據(jù)內(nèi)容的數(shù)據(jù)水印植入方法，其特征在于：在所述步驟a3中，通過取模運算將哈希值...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：宋小波，林曉明，吳君麒，王輝，姚家渭，
申請(專利權)人：杭州半云科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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