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专利号: 2023102319519
申请人: 西安工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2025-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于以太坊和确权标识隐蔽嵌入的图像版权保护方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、设计并部署图像版权保护智能合约,图像创建者注册区块链钱包之后,通过区块链钱包与智能合约交互实现图像版权存证和图像版权转移两个功能;具体包括以下步骤:步骤1.1、设计用于图像版权存证的智能合约,基于以太坊图灵完备的编程语言solidity编写,包含有变量msg.sender、变量imageID和函数createNewImage(),其中,变量msg.sender是一个全局变量,代表发起交易的钱包地址,在智能合约中代表图像创建者的钱包地址;变量imageID是一个映射类型的集合,包含图像创建者、上传到区块链的图像ID和图像哈希值之间的映射,且图像ID与图像哈希值唯一对应;函数createNewImage()以接收图像哈希值作为参数,输出图像哈希值所唯一对应的图像ID;用于图像版权存证的智能合约通过函数createNewImage()的自动执行和变量msg.sender与imageID之间的映射绑定,使得区块链状态改变,触发以太坊交易达到图像版权永久存证,在以太坊中通过logs event获取函数createNewImage()所对应的返回值;

步骤1.2、设计用于图像版权转移的智能合约,用于在图像存证之后进行版权转移,包含有变量imageUser、变量transferTimes、变量holder和函数transfer (),其中变量imageUser是一个地址变量,用来表示图像用户的钱包地址;变量transferTimes是一个映射类型的集合,用于存储图像版权的转移记录;变量holder是一个地址类型的集合,用于存储图像版权每次交易之后的持有者信息;函数transfer ()接收图像ID和图像用户的钱包地址为参数,输出为布尔值,负责将图像原拥有者的持有权转移给图像用户;用于图像版权转移的智能合约有三个约束条件:1)变量holder不能为0地址;2)变量holder必须是交易的发送者;3)图像用户地址不能为变量holder;

步骤1.3、将步骤1.1所得用于图像版权存证的智能合约和步骤1.2所得用于图像版权转移的智能合约部署到以太坊测试链,具体为:首先,安装Solidity编译器,将智能合约编译为以太坊虚拟机可以识别的操作码;其次,安装Geth客户端,包括JSON RPC服务器、CLI子命令和控制台;最后,打开终端窗口并编译应用程序二进制接口和智能合约的字节码并通过Geth部署智能合约到以太坊测试网;

步骤2、将图像创建者唯一的钱包地址使用基于离散小波变换的图像隐写技术作为确权标识嵌入到图像创建者拥有版权的载体图像当中;具体包括以下步骤:步骤2.1、对载体图像进行Haar滤波器二级小波分解,得到低频子带LL2;

步骤2.2、将图像创建者唯一的钱包地址作为确权标识进行Arnold置乱操作;

步骤2.3、将步骤2.2所得置乱操作后的确权标识嵌入到步骤2.1所得低频子带LL2;

步骤2.4、进行二级离散小波变换的逆变换得到嵌入确权标识后的图像;

步骤3、将嵌入了确权标识的图像进行哈希计算并通过与智能合约交互打包上传到以太坊区块链,成功上传后智能合约返回给图像创建者一个图像所对应的唯一ID用于图像版权的认定与转移;图像版权的认定包括图像传输过程的版权认定和图像维权过程的版权认定,其中图像传输过程的版权认定方法为:图像创建者利用图像用户的公钥对自己已经嵌入确权标识的图像进行加密,得到带确权标识的图像作品封装包,图像用户拿到图像创建者所发送的图像作品封装包后用自己的私钥解密即可拿到图像;图像用户拿到图像后计算图像哈希值并到区块链确权平台进行查询,查询到图像对应的是图像创建者的地址,即完成了一次安全的传输;图像版权的转移方法为:在图像创建者与图像用户协商一致后需要对图像所有权进行转移时,图像创建者通过区块链钱包触发版权转移智能合约即可实现将图像所对应的唯一ID从图像创建者的地址转移到图像用户的地址。

2.如权利要求1所述的基于以太坊和确权标识隐蔽嵌入的图像版权保护方法,其特征在于,所述步骤2.1中对载体图像进行Haar滤波器二级小波分解的具体过程为:首先,进行一级小波分解将得到载体图像的4个不重叠的多分辨率频带:水平方向LH、垂直方向HL、对角线方向HH和低频部分LL;其次,对低频部分LL再进行小波分级得到载体图像低频部分LL对应的4个不重叠的多分辨率频带:水平方向LH2、垂直方向HL2和低频子带LL2。

3.如权利要求1所述的基于以太坊和确权标识隐蔽嵌入的图像版权保护方法,其特征在于,所述步骤2.2中的Arnold置乱操作具体为:对确权标识各个像素点的位置按照公式(1)进行移动:(1)

式(1)中,x、y表示确权标识各个像素点的位置坐标,x’、y’表示Arnold置乱操作后各个像素点的位置坐标;

对于大小为N×N的确权标识图像,进行n次Arnold置乱操作的结果为:

(2)

式(2)中,置乱次数n是确权标识的提取密钥,命名为密钥Ⅰ,在置乱状态下迭代相同次数可恢复确权标识的原型。

4.如权利要求3所述的基于以太坊和确权标识隐蔽嵌入的图像版权保护方法,其特征在于,所述步骤2.3具体为:从步骤2.1所得低频子带LL2中选取N×N个随机系数ca2i并将步骤2.2所得置乱操作后的确权标识嵌入到随机系数ca2i,选取随机系数ca2i的随机种子为密钥Ⅱ,嵌入过程的具体算法如下所示:(3)

(4)

(5)

上式中,W是确权标识经过置乱后的二值信息,N是确权标识的宽度, 是嵌入确权标识后的随机系数;Z是 和N的余数。

5.如权利要求4所述的基于以太坊和确权标识隐蔽嵌入的图像版权保护方法,其特征在于,所述图像维权过程的版权认定方法为:通过解析提取图像里嵌入的确权标识来实现图像维权,具体为,将含有确权标识的图像进行二级离散小波变换,然后根据随机种子密钥Ⅱ,从随机系数 中提取确权标识信息,提取算法如下所示:(6)

(7)

之后再根据密钥Ⅰ,对 进行反Arnold置乱得到准确的确权标识信息。