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面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法

地理与地理信息科学 2023年第2期39卷 1-7页

作者：张启航张黎明李玉王帅兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃兰州730070

矢量地理数据在实际使用过程中通常经过多次分发,已有数字指纹算法多基于单次分发设计,仅能追踪单级分发下的数据泄露,难以追踪整个流通链条。该文提出一种面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法。首先,对矢量地理数据的顶点坐标进行... 详细信息

矢量地理数据在实际使用过程中通常经过多次分发,已有数字指纹算法多基于单次分发设计,仅能追踪单级分发下的数据泄露,难以追踪整个流通链条。该文提出一种面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法。首先,对矢量地理数据的顶点坐标进行归一化处理;然后,将归一化值的高位与分发级数建立哈希映射,将顶点划分为若干互不重叠的集合;最后,将各级指纹通过QIM方法分别嵌入划分所得的各个顶点集合中。其中,多级指纹编码采用级联码,外码为I码,内码为GD-PBIBD码。仿真实验表明,该算法对缩放、平移、增删点、裁剪等攻击具有较好的鲁棒性,且可有效抵抗常见的线性指纹攻击,准确地追踪到叛逆用户。该算法可用于矢量地理数据多级分发中,为版权保护及盗版追踪提供有力支持。

关键词：矢量地理数据数字指纹多级分发归一化 QIM

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基于数字指纹的矢量地理数据几何脱密算法

地理与地理信息科学 2023年第5期39卷 17-21,38页

作者：王宇璇闫浩文张黎明王小龙兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 地理国情监测技术应用国家地方联合工程研究中心甘肃兰州730070 甘肃省地理国情监测工程实验室甘肃兰州730070 甘肃大禹九洲空间信息科技有限公司院士专家工作站甘肃兰州730070 兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000

为平衡保密与共享的矛盾,现主要采用脱密技术实现矢量地理数据在安全保护前提下的共享,其中,常利用非线性变换方法进行几何精度脱密,而在地理空间数据中嵌入数字指纹,可达到版权保护的目的,但会对空间数据造成一定误差。该文提出一种可... 详细信息

为平衡保密与共享的矛盾,现主要采用脱密技术实现矢量地理数据在安全保护前提下的共享,其中,常利用非线性变换方法进行几何精度脱密,而在地理空间数据中嵌入数字指纹,可达到版权保护的目的,但会对空间数据造成一定误差。该文提出一种可溯源的矢量地理数据脱密算法,利用可控误差的数字指纹嵌入,实现对矢量地理数据进行几何精度脱密和版权保护的双重目的,脱密后数据能保持较好的图形形态及空间关系,且可用性较强,实现了脱密数据在使用时的版权保护,可为“合理保密,充分使用”的矢量地理数据共享需求提供支撑。

关键词：地理信息安全矢量地理数据几何脱密版权保护数字指纹

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面向数据库数字指纹的综合评价方法研究

面向数据库数字指纹的综合评价方法研究

作者：李鼎文南京邮电大学

学位级别：硕士

随着信息与通信技术的高速发展,数据库在各个信息领域中有着越来越广泛的应用,而数据库的分发使用是最为常见的应用场景,保证其过程间的数据安全更是重中之重。因此,数据库数字指纹技术应运而生。为了在给定的数据库及特定的使用场景下... 详细信息

随着信息与通信技术的高速发展,数据库在各个信息领域中有着越来越广泛的应用,而数据库的分发使用是最为常见的应用场景,保证其过程间的数据安全更是重中之重。因此,数据库数字指纹技术应运而生。为了在给定的数据库及特定的使用场景下选取性能更高的数据库数字指纹,同时完善数据库数字指纹理论体系,对数据库数字指纹综合评价进行研究具有强烈的现实意义。当前数据库数字指纹综合评价过程中,主要存在以下问题:缺乏统一全面的指标体系和量化方法、权重确定方法有偏颇、确定的权重可解释性不足。针对上述问题,本文的主要工作如下:首先本文针对数据库使用场景,结合传统数字指纹的性能评价指标,建立数据库数字指纹层次评价指标体系,并提出指标量化和评测数据预处理的解决方案。该指标体系在全面、客观地描述数据库数字指纹综合性能的同时,清晰、准确地反映了指标间的逻辑关系,为数据库数字指纹综合评价奠定基础。然后针对数据库数字指纹指标权重确定存在主观性和计算效率的问题,本文提出综合主客观权重的线性组合方案,降低确定权重的专家主观和评测数据自身的影响,提高权重的代表性。利用可拓优度计算待评价对象与不同等级的关联度值,丰富待评价对象的评价结果数据,使得不同数据库数字指纹间性能具有可比较性。最后为了解决组合权重不可解释性问题,本文提出基于集成分类的数据库数字指纹综合评价算法,利用传统评价算法直接获取评价结果,并提出一种基于轮廓系数和K均值聚类的分级算法,解决不同评价算法间评价结果量纲不一致的问题,得到分级评价结果。最后利用分级评价结果和集成分类算法构建集成分类器,实现对数据库数字指纹的精确分级综合评价。实验结果表明:本文提出的基于可拓优度的数据库数字指纹综合评价算法具有良好的可用性,能够提供较为准确的评价结果,对比同类算法,具有更丰富的评价结果;提出的基于集成分类的评价算法模型较同类分类器具有更好的准确度和泛化能力,能够有效的指导决策者选取性能更优的数据库数字指纹。

关键词：数字指纹综合评价优度评价集成分类

基于标识符与数字指纹的数据泄露预防与追踪方法研究

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基于标识符与数字指纹的数据泄露预防与追踪方法研究

作者：庄海晶河北大学

学位级别：硕士

随着网络技术的发展和大数据应用的增加,数字信息传递和共享已成为人类交流的一种重要形式。但是,数字信息的传递和共享存在很多的安全隐患。信息传递过程中的身份信息泄露以及信息共享时的内容信息泄露,都是急需解决的焦点问题。针对... 详细信息

随着网络技术的发展和大数据应用的增加,数字信息传递和共享已成为人类交流的一种重要形式。但是,数字信息的传递和共享存在很多的安全隐患。信息传递过程中的身份信息泄露以及信息共享时的内容信息泄露,都是急需解决的焦点问题。针对以上两个问题,提出基于动态标识符协商的匿名通信模型和基于数字指纹的身份追踪方案,主要工作如下:(1)对于通信过程中用户身份数据泄露的问题,针对现有的匿名通信模型不能有效地应对诸如重放攻击、统计攻击等攻击手段,同时针对匿名通信模型通信效率低的问题,提出一个基于动态标识符协商策略的匿名通信模型。在预处理期间,标识符协商方法允许系统的每两个成员之间协商出通信标识符和加密消息中的对称密钥,提高预处理阶段的协商效率。在匿名通信阶段,标识符可以随通信的进行而动态变化,有效抵抗重放攻击和统计攻击。在加密消息时,使用预处理阶段协商出的对称密钥加密数据,采用对称加密的方式,提高加密数据的速度。同时设置专门的追查机构,将去除匿名的权利给追查机构,防止恶意用户拒绝去除匿名。通过中间人攻击、重放攻击、统计攻击等安全性分析,证明方案的安全性。经过性能实验,证明方案的可行性。(2)对于数据共享过程中发生未经授权二次共享的信息泄露事件后,数据所有者无法追踪泄露者身份的问题,针对现有的指纹技术大多针对数据有中大量冗余数据的多媒体数据,并不适用于冗余数据少、对数据误差敏感的数据,例如医疗数值型数据,提出安全的数据信息泄露的身份追踪框架。通过引入可信执行环境保证指纹的公平嵌入;通过在嵌入指纹过程中添加的约束,保证数据的分类准确性;同时改进指纹算法,提高指纹鲁棒性。经过随机比特翻转攻击、插入攻击等实验验证和分析,证明提出的方案有更高的安全性。

关键词：匿名通信隐私保护身份追踪数字指纹数据共享

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基于数字指纹的叛徒追踪优化方法研究

基于数字指纹的叛徒追踪优化方法研究

作者：朱林林南京邮电大学

学位级别：硕士

随着互联网的飞速发展,数字产品的消费者可以通过网络频繁地进行数据共享,存在敏感信息可能被用户非法泄漏的隐患,近年来,在数字产品分发系统中,叛徒泄漏明文敏感信息的事件呈现高速增长的趋势,给版权保护带来了巨大的挑战,如何准确且... 详细信息

随着互联网的飞速发展,数字产品的消费者可以通过网络频繁地进行数据共享,存在敏感信息可能被用户非法泄漏的隐患,近年来,在数字产品分发系统中,叛徒泄漏明文敏感信息的事件呈现高速增长的趋势,给版权保护带来了巨大的挑战,如何准确且高效地追踪数字产品分发系统中的叛徒成为学术界的研究热点。传统叛徒追踪算法已经无法满足大数据背景下准确且高效地追踪叛徒的需求,而且现有的叛徒追踪算法大多数聚焦于抵抗用户的密钥攻击而非明文攻击。基于数字指纹的叛徒追踪算法可以有效抵抗明文攻击,本文旨在利用用户所在社区网络中的数据共享关系,从追踪准确度和追踪效率两方面来优化基于数字指纹的叛徒追踪算法,所做的主要工作如下:首先,针对传统叛徒追踪算法追踪准确度低的问题进行研究,本文从提高溯源准确率和降低误判率两个角度来优化基于级联码的叛徒追踪算法,提出基于抗近邻合谋数字指纹的叛徒追踪优化算法ANCDFT（Traitor Tracing Algorithm based on Anti-Neighbor Collusion Digital Fingerprint）。第一,为解决基于级联码的叛徒追踪算法定位不同子块的数字指纹时溯源准确率低的问题,ANCDFT算法先通过引入邻居结构影响概率来改进网络表示学习算法,再利用改进的网络表示学习算法生成用户码,使得用户码更完整地存储用户在社区网络中的近邻关系,进而可根据用户码在社区网络中搜索已知叛徒的近邻合谋用户,达到提升算法溯源准确率的效果。第二,为解决基于级联码的叛徒追踪算法误判率高的问题,ANCDFT算法在追踪阶段将抗近邻合谋数字指纹分离为扩展码和用户码两部分,先通过扩展码在初始追踪阶段指认大部分叛徒,再通过用户码在二次认证阶段验证叛徒和排除无辜用户,达到降低误判率的效果,使得ANCDFT算法可抵抗不同类型的合谋攻击。此外,本文还考虑到同社区的用户更容易合谋,因此根据社区用户数量改进扩展码,使得抗近邻合谋数字指纹具有易扩展性,从而可以将数字指纹分发给多个用户数量不同的社区,追踪时可在整个社区范围内搜索叛徒,进而可抵抗同社区中邻居用户的合谋攻击,达到扩大抗合谋场景的效果。其次,针对传统动态叛徒追踪算法追踪效率低的问题进行研究,本文从降低广播消息帧分发数量和广播消息帧副本数量的角度来优化传统动态叛徒追踪算法,提出基于群组数字指纹的动态叛徒追踪优化算法GDFDT（Dynamic Traitor Tracing Algorithm based on Group Digital Fingerprint）。第一,为了快速定位叛徒所在的用户子集,GDFDT算法通过结合长度较短的随机概率码和用户子集属性信息,设计一种生成效率和提取效率都较高的群组数字指纹,使用群组数字指纹作为快速定位叛徒所在用户子集的可靠依据。第二,为降低广播消息帧分发数量和广播消息帧副本数量,本文改进传统动态叛徒追踪算法的均分子集的方式,即通过引入在线Boosting目标追踪思想,将叛徒所在的用户子集分类为用户数量不等的可疑用户子集和无辜用户子集,可减少广播消息帧和其副本的分发数量,降低广播加密分发系统的资源消耗,从而快速定位到叛徒,可以更好地保护版权。最后,本文通过实验验证ANCDFT算法具有较高的追踪准确度,可在不同类型的合谋攻击下追踪到同社区的合谋叛徒,并且不会降低数据的失真度和追踪效率,达到优化传统叛徒追踪算法的追踪准确度的效果。本文通过实验验证GDFDT算法具有较高的追踪效率,可适应于频繁分发数据和用户容量动态变化的广播加密分发系统,可达到优化传统动态叛徒追踪算法的追踪效率的效果。总的来说,ANCDFT算法和GDFDT算法都具有良好的可用性和可拓展性,具有广阔的应用前景。

关键词：叛徒追踪数字指纹网络表示学习在线Boosting

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一种用户受限的数字指纹编码方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2012年第10期40卷 5-8页

作者：余永升程金树魏志华陈晓苏武汉理工大学绿色建筑材料与制造教育部工程研究中心湖北武汉430070 华中科技大学计算机科学与技术学院湖北武汉430074

针对用户数量受限的应用环境,给出一种以一系列小的BIBD(balanced incomplete block design)关联矩阵取补转置得到的编码矩阵,替代单位标准正交阵中的非零元素构成2层的级联码,与混沌序列异或,并根据合谋假设计算并重复码字后分配给分... 详细信息

针对用户数量受限的应用环境,给出一种以一系列小的BIBD(balanced incomplete block design)关联矩阵取补转置得到的编码矩阵,替代单位标准正交阵中的非零元素构成2层的级联码,与混沌序列异或,并根据合谋假设计算并重复码字后分配给分组用户的数字指纹方案.基于该方案,研究了分组编码的区块矩阵的大小对编码抗合谋攻击的影响,讨论了用户分组的合理性原则.实验表明:选取大小相近的内码矩阵块并设置相对均衡的用户分组,对提高指纹编码的抗合谋攻击能力和编码效率有着积极的作用.

关键词：数据安全图像处理数字水印数字指纹泄密者追踪分组方案