【摘要】：目前,各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域?qū)b感影像數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求日益增加,人們獲取遙感影像數(shù)據(jù)的成本變得越來(lái)越低,甚至不法分子隨意的傳播、復(fù)制、篡改這些數(shù)據(jù),使得版權(quán)盜版日益泛濫,很多的數(shù)字出版商未經(jīng)授權(quán)就隨意傳播,給遙感影像數(shù)據(jù)的安全帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。如何防止對(duì)遙感影像的非法篡改、傳播以及對(duì)遙感影像的控制使用成為目前亟待解決的問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題,本文提出了一種基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)字版權(quán)保護(hù)的策略,并設(shè)計(jì)了一個(gè)基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)據(jù)的安全交易系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要針對(duì)多光譜高分遙感影像進(jìn)行研究,本文的主要研究工作及成果如下:(1)區(qū)塊鏈技術(shù)的核心是共識(shí)算法,所以現(xiàn)有的共識(shí)算法存在的共識(shí)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,提出了一種基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)字版權(quán)共識(shí)算法。目前的共識(shí)算法主要包括工作量證明算法、Pos、DPos、拜占庭容錯(cuò)算法等。針對(duì)拜占庭容錯(cuò)算法共識(shí)速度慢和吞吐量低的缺點(diǎn)以及傳統(tǒng)的拜占庭容錯(cuò)算法是一種C/S架構(gòu)的共識(shí)模型,研究出了一種新型的分布式的共識(shí)算法,稱之為基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)字版權(quán)共識(shí)算法。該算法可以有效的減少全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共識(shí)達(dá)成的時(shí)間,改善了共識(shí)速度慢和吞吐量低的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),提出的基于區(qū)塊鏈的共識(shí)共識(shí)算法的吞吐量比傳統(tǒng)的拜占庭容錯(cuò)算法的吞吐量高4.2%,基于區(qū)塊鏈的平均共識(shí)速度比傳統(tǒng)的拜占庭容錯(cuò)算法的平均共識(shí)速度快3%,驗(yàn)證了該共識(shí)算法的高效性。(2)針對(duì)現(xiàn)有的對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)存在的問(wèn)題,提出一種基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)字版權(quán)保護(hù)方法,目前的遙感影像數(shù)據(jù)的保護(hù)方法主要有數(shù)字水印技術(shù)和混沌加密理論等技術(shù),但是這些技術(shù)是將數(shù)字水印直接鑲嵌到遙感影像中,這在一定程度上影響了遙感影像的圖像質(zhì)量,為了在不破壞原有遙感影像數(shù)據(jù)質(zhì)量的情況下,研究出了一種基于區(qū)塊鏈的遙感影像保護(hù)方法。該方法克服了傳統(tǒng)數(shù)字水印對(duì)遙感影像數(shù)據(jù)的保護(hù)技術(shù)的缺陷,保證了遙感影像原始的質(zhì)量。(3)針對(duì)上述改進(jìn)的共識(shí)算法和提出的保護(hù)模型,設(shè)計(jì)了一種基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)據(jù)安全交易系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以上傳和下載遙感影像數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)產(chǎn)品等,通過(guò)該系統(tǒng)上傳的遙感遙感影像數(shù)據(jù)需要通過(guò)驗(yàn)證是否已經(jīng)存在,如果驗(yàn)證通過(guò)能夠上傳成功并獲得一個(gè)數(shù)字證書。用戶如果想要使用該遙感影像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù),需要進(jìn)行交易,根據(jù)交易付費(fèi)的情況去使用遙感影像數(shù)據(jù),在交易的過(guò)程中根據(jù)付費(fèi)情況系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成遙感影像的使用次數(shù)、使用時(shí)間等權(quán)限機(jī)制,如果是特別重要的數(shù)據(jù)需要設(shè)置不允許二次開發(fā)和轉(zhuǎn)讓的權(quán)限。該交易系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試在功能上和性能上都滿足實(shí)際應(yīng)用的需求。研究結(jié)果表明,本文提出的基于區(qū)塊鏈的遙感影像數(shù)據(jù)安全交易系統(tǒng),能夠安全高效的進(jìn)行遙感影數(shù)據(jù)的交易;并且能夠保證遙感影像數(shù)據(jù)不被隨意復(fù)制、篡改以及二次加工,為遙感影像數(shù)字版權(quán)的保護(hù)提供了一種全新的研究方案,對(duì)我國(guó)高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)的應(yīng)用提供了非常有價(jià)值的意義。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP751;TP311.13
【圖文】：

圖 2-1 橢圓曲線的公式曲線圖以一個(gè)隨機(jī)生成的私鑰 key 為起點(diǎn)，與曲線上預(yù)定的生成點(diǎn) G 相乘獲得曲線上的一點(diǎn)，即對(duì)應(yīng)的公鑰 KEY，生成點(diǎn)是橢圓曲線的一部分，密鑰的生成點(diǎn)都是相同的這是橢圓曲線密鑰的生成過(guò)程。2.1.3 數(shù)字簽名數(shù)字簽名技術(shù)是一種安全防護(hù)的重要技術(shù)，它能夠?yàn)樾畔Ⅱ?yàn)證提供安全保障，數(shù)簽名技術(shù)的主要內(nèi)容為簽名者實(shí)施簽名技術(shù)的理論基礎(chǔ)是密碼學(xué)，在對(duì)傳輸?shù)男畔⑽倪M(jìn)行加密[30]。數(shù)字簽名就是要在發(fā)送的信息上再加上另外一段內(nèi)容，作為發(fā)送者的簽并且保證要發(fā)送的信息沒有被篡改過(guò)，發(fā)送方首先將需要發(fā)送的消息用哈希算法進(jìn)行次哈希運(yùn)算得到一個(gè)哈希值，然后用私鑰對(duì)該哈希值進(jìn)行加密，得到一個(gè)數(shù)字簽名，后再將要發(fā)送的信息和數(shù)字簽名捆綁在一起發(fā)送給接收方，接收方接收到消息后，利發(fā)送方的公鑰對(duì)簽名進(jìn)行解密，將加密前的哈希值還原出來(lái)，再通過(guò)哈希算法將還原

中心節(jié)點(diǎn)圖 2-2 中心化方式 圖 2-3 分布式方式從圖2-2中可以看出中心化方式是有一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)作為支撐的，一旦中心節(jié)點(diǎn)遭到攻擊，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有可能癱瘓，從整體上來(lái)講是不安全的。從圖2-3看出分布式方式是沒有中心節(jié)點(diǎn)的，每個(gè)節(jié)點(diǎn)彼此互不信任，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由所有節(jié)點(diǎn)共同維護(hù)，不存在任何特殊的節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)幾點(diǎn)都有一整套完整的數(shù)據(jù)記錄。2.2.3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)區(qū)塊鏈技術(shù)是通過(guò)建立一個(gè)共同維護(hù)且不可篡改的分布式賬本數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)記錄整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有交易記錄和歷史數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)都是分布式存儲(chǔ)且都是公開透明的。一個(gè)完整的區(qū)塊鏈系統(tǒng)包含了很多的技術(shù)，時(shí)間戳、數(shù)字簽名、非對(duì)稱的密碼學(xué)原理、P2P網(wǎng)絡(luò)、共識(shí)算法，以及挖礦和工作量證明機(jī)制等[33]。區(qū)塊鏈本身其實(shí)就是一串由密碼學(xué)哈希算法對(duì)區(qū)塊頭進(jìn)行哈希運(yùn)算產(chǎn)生的哈希值所鏈接的數(shù)據(jù)區(qū)塊

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2725894