申请/专利权人：郑州轻工业大学

申请日：2020-12-30

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN112632475B

主分类号：G06F21/10

分类号：G06F21/10;G06F21/64;G06F21/60;G06F7/58

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2021.04.27#实质审查的生效;2021.04.09#公开

摘要：本发明提出了一种基于国密和图片隐写的图片版权保护系统及保护方法，用于解决数字媒体版权问题中的图片版权纠纷的技术问题。其保护系统包括用户注册模块、图片签名模块和签名验证模块；用户注册模块采用SM3密码杂凑算法和随机数发生器生成与用户注册的用户名对应的唯一的密钥对；数字签名模块采用SM2数字签名算法和LSB算法将用户名和用户签名写入图片以获得签名后的图片；签名验证模块采用LSB算法和SM2数字签名算法对签名后的图片进行验证以判断图片的著作者是否为注册用户。本发明可对BMP和PNG格式的无损压缩的位图片进行签名，以保护图片创作者的著作权；具有很高的便捷性和可靠性，在进行签名时大大降低了对原图片内容的修改。

主权项：1.一种基于国密和图片隐写的图片版权保护系统，其特征在于，包括用户注册模块、图片签名模块和签名验证模块；用户注册模块分别与图片签名模块和签名验证模块相连接，图片签名模块与签名验证模块相连接；所述用户注册模块采用SM3密码杂凑算法和随机数发生器生成与用户注册的用户名对应的唯一的密钥对；所述图片签名模块采用SM2数字签名算法和LSB算法将用户名和用户签名写入图片以获得签名后的图片；所述签名验证模块采用LSB算法和SM2数字签名算法对签名后的图片进行验证以判断图片的著作者是否为注册用户；基于国密和图片隐写的图片版权保护系统的保护方法，其步骤如下：S1、读取用户注册时填写的用户名，使用SM3密码杂凑算法将用户名处理成数字摘要，根据数字摘要使用随机数发生器生成与用户名相关的Fp上椭圆曲线系统参数，使用Fp上椭圆曲线系统参数生成与用户名对应的密钥对，其中，密钥对包括私钥和公钥；S2、使用SM2数字签名算法与步骤S1中生成的私钥相结合对用户名进行数字签名得到信息签名，将用户名和信息签名拼接成版权字符串，使用LSB算法将版权字符串写入图片，得到签名后的图片；所述使用SM2数字签名算法与步骤S1中生成的私钥相结合对用户名进行数字签名得到信息签名的方法为：S2.1、置ID为用户名，entlen为ID的长度，ENTL为entlen转换后的两个字节；S2.2、置Z＝H256ENTL||ID||a||b||xG||yG||xp||yp，其中，H256为SM3密码杂凑函数；S2.3、计算S2.4、使用随机数发生器产生随机数k，且k∈[1,n-1]；S2.5、计算椭圆曲线点x1,y1＝[k]G，并将x1转换为整数；S2.6、计算r＝e+x1modn，若r＝0或r+k＝n，返回步骤S2.5；S2.7、计算s＝1+d-1·k-r·dmodn，若s＝0，返回步骤S2.5；S2.8、将r,s的数据类型转换为字符串，输出用户名M的信息签名S为r,s；所述将用户名和信息签名拼接成版权字符串的方法为：利用ASCII编码方法将用户名M转换成的比特串长度为mlen，将mlen转换成的两个字节记为MLEN；利用ASCII编码方法将信息签名S转换成的比特串长度为slen，将slen转换成的两个字节记为SLEN，则版权字符串为CR＝MLEN||SLEN||M||S；所述使用LSB算法将版权字符串写入图片的方法为：S2.9、从待数字签名的图片中提取像素矩阵MAT，并将像素矩阵MAT的行数记为x，列数记为y；S2.10、置sum为版权字符串CR的长度，SUM为sum转换而成的两个字节；S2.11、置MES＝SUM||CR，利用ASCII编码方法将MES转换成比特串得到MESB，记比特串MESB的长度为z；S2.12、对像素矩阵MAT进行以下迭代： S2.13、将像素矩阵MAT转换成指定格式的图片并输出，得到签名后的图片；S3、使用LSB算法提取签名后的图片中的版权字符串，使用SM2数字签名算法与步骤S1中生成的公钥相结合对提取后的版权字符串进行验证，验证签名后的图片中的著作者是否为注册用户；所述使用LSB算法提取签名后的图片中的版权字符串的方法为：S3.1、从签名后的图片中提取像素矩阵MAT′，并将像素矩阵MAT′的行数记为x′，列数记为y′；S3.2、对像素矩阵MAT′进行以下迭代： S3.3、记c为比特串COUNT转换成的两个字节的整数，再次对像素矩阵MAT′进行如下迭代： S3.4、利用ASCII编码方法对比特串CRB′进行反编码，得到版权字符串CR′；所述使用SM2数字签名算法与步骤S1中生成的公钥相结合对提取后的版权字符串进行验证的方法为：S3.5、截取版权字符串CR′的前两个字节的整数记为MLEN′，截取版权字符串CR′的第三和第四个字节的整数记为SLEN′，然后对像素矩阵MAT′进行以下迭代： S3.5、利用ASCII编码方法对比特串MB′进行反编码得到用户名M′，利用ASCII编码方法对比特串SB′进行反编码得到签名S′＝r′,s′；S3.6、检验r′∈[1,n-1]是否成立，若不成立则验证不通过，否则，执行步骤S3.7；S3.7、检验s′∈[1,n-1]是否成立，若不成立则验证不通过，否则，执行步骤S3.8；S3.8、置M′＝Z||M′；S3.9、计算e′＝H256M′，S3.10、计算t＝r′+s′modn，若t＝0，则验证不通过，否则，执行步骤S3.11；S3.11、计算椭圆曲线点x′1,y′1＝[s′]G+[t]P；S3.12、计算R＝e′+x′1modn，检验R＝r′是否成立，若成立则验证通过；否则验证不通过。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 郑州轻工业大学 一种基于国密和图片隐写的图片版权保护系统及保护方法

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