申请/专利权人：贵州数据宝网络科技有限公司;贵州大学

申请日：2023-10-18

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117807570A

主分类号：G06F21/16

分类号：G06F21/16;G06F16/28;G06F18/23213;G06N7/01

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.19#实质审查的生效;2024.04.02#公开

摘要：本发明公开了一种基于萤火虫与模拟退火算法的可逆数据库水印方法，包括两个部分：水印嵌入和水印提取两个过程。所述的水印嵌入包括了：数据的预处理、寻找水印最佳嵌入位置、使用DEW算法嵌入水印。水印提取阶段包括：加载最佳萤火虫集合密文、使用密钥对数据库中的元组进行分组、使用DEW逆方法提取水印。本发明与现有技术相比具有较高的鲁棒性，能有效抵抗元组的删除与插入攻击，属性的删除与插入攻击，以及常见的比特反转攻击和数据修改攻击。本发明涉及数据库水印领域，具体提供了一种基于萤火虫与模拟退火算法的可逆数据库水印方法。

主权项：1.一种基于萤火虫与模拟退火混合算法的数据库水印技术，其特征在于：包括下列步骤：第一步，将数据库中的数据进行预处理:使用k-means聚类算法将元组分成n个簇，对n个簇中的一部分元组采用MAC函数将数据库中的元组进行分类，创建集合D，集合中包含很多个集合di，i的大小根据水印转化为二进制的长度大小所决定，元组经过MAC函数分类到的集合di中,MAC函数由单向哈希函数H、元组主键Pk以及密钥Sk决定，MAC＝HSk||HPk||Sk；第二步，根据萤火虫与模拟退火的混合算法找到每个集合d中最佳嵌入的属性对的位置，具体方法如下：1首先使用sql语句查询d中的元组个数m以及属性数量n,设置失真误差，误差可以由项目要求而定，本方案使用该数据库中属性列的最大值Attrmax与最小值Attrmin来指定误差范围；2萤火虫算法创建初始种群，由元组个数m来确定萤火虫的个数，并用集合Fij来记录属性的位置，随机选择属性Atx，将其与Aty进行匹配成属性对，Aty不等于Atx，对这些属性对使用DEW添加水印，计算失真，如果失真在误差范围内，则记录下这个属性对的位置，重复上述操作n次，最后选择失真最小的萤火虫加入到集合F中；3萤火虫移动，将上述每个元组的最佳属性对加入到集合F中后，计算F中每个元素的亮度值，亮度值由失真大小和水印容量来决定，如果亮度值大于了设置的阈值，则将F中的这个元素加入到Fbest中，并将为该元组添加上水印，如果亮度值小于阈值，则选出最亮的那个萤火虫，其他萤火虫向其移动，移动方向是由最亮萤火虫、随机移动因素，以及当前萤火虫的位置共同决定，更新完一次非最亮萤火虫的位置后最亮萤火虫根据模拟退火算法随机更新位置，仅当随机更新后的亮度值超过原亮度值时，执行位置更新操作，否则按照一定概率来决定是否进行最亮萤火虫位置的更新，并进行温度退降操作，经过多次迭代，当温度达到特定阈值时，迭代过程停止，随后选择出最佳萤火虫位置，并再次运用萤火虫算法来更新非最佳萤火虫的位置，这一过程将多次使用模拟退火算法来确定最优解，最终形成一个萤火虫聚集的簇，在其中找到最佳解并将其纳入Fbest，通过使用循环算法，我们能够找到分组m中的所有最优解；第三步，将水印嵌入到数据库中，利用前述步骤中生成的分组后的数据集，以及使用混合萤火虫与模拟退火算法得到的Fbest集合，首先，将水印watermarking转化为二进制形式。然后，通过循环算法，将每一位0和1的字符串使用DEWDigitalEmbeddingWatermarking算法嵌入到Fbest集合中的每一个元素中；第四步，水印提取操作，在获得包含水印的数据库后，采用上述提到的MAC函数，并输入密钥以对数据库中的元组进行分组，接着，提取保存在Fbest集合中的元素，然后将每个元素对应的属性提取出来，使用DEW的逆向方法，将水印成功提取出来。整个过程形成了一个可逆的包含水印的数据库。其中使用了密码算法保证数据库的安全。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 贵州数据宝网络科技有限公司;贵州大学 一种基于萤火虫与模拟退火算法的可逆数据库水印方法

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