一种基于AOE协议与TEE的艺术品确权签名方法及系统与流程

本发明涉及硬件可信执行环境、国密密码学、区块链分布式存证、可调倍率微观物证特征识别及实体艺术品数字化可信确权交叉，具体涉及物理微熵特征提取与硬件可信执行环境协同确权、基于多因子充要逻辑控制的硬件权限管理技术，尤其涉及一种基于aoe协议与tee的艺术品确权签名方法、系统及计算机可读存储介质。本发明主要应用于书画、书法原作的数字化权属备案与真伪核验，同时可适配陶瓷、玉石、木雕、漆器、石刻、紫砂、雕塑等具备唯一且难以复刻微观物理纹理的实体艺术品，以及具备一物一版专属肌理的高端收藏品、奢侈品、官方限量版实体商品；对于本身不具备显著微观纹理的商品，亦可通过在产品设计或制造阶段植入具备物理微熵特征的不可分割识别物（如随机颗粒分布层、微纳纹理贴片等）纳入本发明确权体系；本发明属于可跨品类复用的实体资产硬件级可信确权技术方案。

背景技术：

1、随着数字文博、艺术品金融、非遗数字化产业快速发展，高值实体艺术品、收藏品对数字化确权、全链路溯源、高可信存证的需求持续激增。实体艺术品具备一物一特征、微观结构难以复刻、主体与客体强绑定的专属属性。然而，现有数字化存证、电子签名、区块链鉴证方案在应对实体艺术品确权的特殊安全需求时，仍存在以下技术缺陷。

2、现有tee生物签名确权方案仅完成创作者身份主体校验，签名报文仅关联设备id、业务流水、普通作品图片等附属信息，未将天然具备的物理微熵（即微观纹理在空间拓扑上的高维无序信息） 作为核心签名字段，仅能验证操作人真实身份，无法锁定对应作品唯一性，极易出现人真物假、仿品备案、作品替换抵赖、代签冒签等确权失效问题。

3、同时，传统艺术品授权机制缺乏硬件级时序约束，授权协议、身份记录、存证数据仅做简单上链存储，无结构化哈希封装、递增时序时间戳校验、tee硬件指纹绑定防篡改机制，授权记录可事后补录、篡改有效期、篡改协议版本，存在签名形式有效、授权实质无效的证据瑕疵，司法采信效力薄弱。

4、此外，现有技术中创作者授权记录、作品物证数据、区块链签名数据相互割裂，仅依靠业务逻辑关联，无底层密码学强制绑定关系，数据碎片化严重，司法举证需调取多份独立凭证，无法形成闭环可信证据单元，举证效率与证据公信力极低。现有微观物证技术仅能实现艺术品客体唯一标识，缺失主体可信授权、硬件级安全签名、时序防篡改、主客体强绑定能力，无法形成完整确权闭环。

5、现有技术缺少一种能够依据实体物证状态动态决定数字签名权限是否释放的硬件级逻辑控制机制，无法将实体艺术品的物理唯一属性、主体授权状态、流程证据完整性三者耦合为统一的硬件鉴权条件，导致确权签名权限管控逻辑松散、约束条件单一，难以规避实物与数字签名解绑的确权风险，技术适配性与安全性存在明显短板。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有实体艺术品确权技术存在的主体授权可篡改、签名与作品解绑、仿品可合规备案、授权可倒签补录、证据链不闭环、司法效力不足等底层缺陷，提供一种基于tee前置授权链与物证哈希强制绑定的艺术品确权签名方法、系统及计算机可读存储介质，实现硬件级主体可信授权、主客体密码学强绑定、全链路防篡改、高可信闭环存证。

2、技术方案

3、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于区块链的艺术品创作主体前置授权固化方法，本发明区别于现有技术单一、零散的身份核验与存证手段，核心创造性不在于各步骤单点技术的堆叠，而在于构建了时序约束、硬件绑定、多维度数据结构化耦合的一体化前置授权固化架构，通过专属架构约束解决授权可篡改、可倒签、可事后补录的行业痛点，包括以下步骤：

4、 s101、主体身份数据哈希采集与核验：采集创作者法定身份信息并哈希加密，完成云端动态活体核验生成生物核验哈希；针对艺名与实名不一致场景，启动人工资质审核，将审核材料、结论、时间统一哈希归档，生成艺名标准化归档哈希；艺名审核过程中人工仅执行资质材料的录入操作，审核结论、时间及材料原文均经哈希固化上链，从流程设计层面杜绝人为篡改与溯源断裂风险；

5、 s102、确权协议版本固化：获取生效的确权服务协议全文，计算协议唯一哈希值，将协议原文与上链交易哈希关联存证，固化协议版本；

6、 s103、tee硬件密钥初始化与授权配置：在终端tee可信隔离环境生成硬件级非对称密钥对，提取唯一tee公钥指纹，配置确权业务对应的授权有效时间窗口；

7、 s104、授权数据包结构化封装与硬件签名：将身份哈希、生物核验哈希、艺名归档哈希、协议哈希、tee公钥指纹、授权时效窗口参数封装为标准化授权存证包，通过tee内置私钥对数据包整体签名；

8、 s105、双重递增时序时间戳嵌入：依次生成身份核验时间戳与授权包生成时间戳，两组时间戳严格按照业务流程时序单向递增排列，形成机器可自动识别、自动校验的刚性时序约束；其中，协议上链时间戳作为历史固化锚点，预先存储于授权存证包中，用于校验协议生效时间早于本次授权行为；

9、 s106、授权包全局哈希上链固化：对搭载时序时间戳与tee硬件签名的完整授权数据包进行整体哈希运算，将最终哈希值上传区块链分布式节点永久固化。

10、本发明第二方面提供一种基于tee与前置授权链的艺术品确权签名方法，该方法以前述主体前置授权固化方法为唯一前置基础与必要前提，二者属于同一总的发明构思，通过前置授权时序固化架构与在线双层校验、物证哈希强制绑定架构深度耦合，形成完整闭环确权体系，包括以下步骤：

11、 s201、链上授权凭证解析：调取区块链固化的创作者授权存证包，对内置tee硬件签名验签，提取授权时效窗口、协议哈希、tee公钥指纹校验参数；

12、 s202、动态活体可信校验：终端输出多维度交互指令完成动态活体核验，拦截静态图像、3d面具、ai伪造人脸等输入，匹配成功后生成带时效标记的tee活体会话凭证；

13、 s203、艺术品唯一物证哈希生成: 通过可调倍率的显微采集设备采集艺术品微观纹理图像，提取其物理微熵——即微观纹理在空间分布、梯度变化与拓扑连接关系上的内在无序信息与特征分布密度，本发明所称‘物理微熵’，特指实体艺术品在制造或成型过程中，因材料内部随机物理过程（如纤维沉积、流体渗透、相变结晶等）而产生的、具有空间拓扑无序性和高度信息熵的微观结构特征。该物理微熵的形成系材料成型过程中不可逆熵增的结果，其高维无序状态无法通过任何确定性、低熵的宏观制造技术（包括但不限于微纳加工、纳米级3d打印及量子操控技术）进行逆向复现或精确调控，该不可复制性由热力学第二定律所约束；采用sift/orb算法提取不少于3组独立纹理特征参数，拼接后经国密sm3哈希运算生成唯一物证哈希ho；本发明构建的微观拓扑结构具备空间不可交换性，本质上是对艺术品物理微熵的数字化提取与固化，以特征点相对空间位置、梯度关联、连接约束关系为核心，不依赖传统二维像素排列……艺术品物理结构改动、局部纹理篡改、空间关系偏移均将导致ho不可逆变更，表现为物理微熵的结构性破坏与哈希值发散，实现客体物理特征的高精度、不可逆绑定；

14、 s204、aoe逻辑协议联合判定步骤：在tee可信安全域内配置运行遵循aoe可信确权逻辑协议的判定执行模块，所述判定执行模块配置为响应于确权签名触发指令，接收主体可信校验结果、客体物证校验结果、流程证据完整性校验结果三类输入信号，依据p <=>a∧o∧e充要逻辑关系执行硬件级联合判定。具体包括：协议首先获取链上授权凭证数据，校验当前操作时间是否处于授权有效时间窗口、本地协议哈希与链上固化协议哈希是否一致，完成主体可信a因子校验；其次读取tee活体会话凭证时效数据、艺术品微观拓扑特征摘要ho的拓扑一致性比对数据，完成客体唯一o因子校验；最后校验全流程时序时间戳的单向递增性、确权数据封装完整性，完成证据完整e因子校验。所述aoe可信确权逻辑协议仅在a、o、e三类因子校验结果同时满足预设可信条件时，输出签名权限解锁控制信号，向tee可信执行环境下发硬件私钥调用指令；若任意一类因子校验不通过，协议即时输出权限阻断信号，直接终止本次确权签名流程，禁止tee硬件私钥调用与签名行为执行，实现由实体物证、主体授权、流程证据共同约束的硬件级动态权限管控；

15、 s205、核心报文结构化构造：定义固定结构签名报文m，将物证哈希field_ho设为报文首字段及核心必填字段，后续拼接可信时间戳、单次随机数；系统前置检测field_ho是否为空、缺失或格式异常，异常则终止运算，校验通过后执行sm3哈希摘要运算；

16、 s206、tee硬件隔离签名：调用tee内置不可导出硬件私钥，对报文哈希摘要执行sm2非对称签名运算，生成硬件隔离确权签名值；

17、 s207、全量数据加密上链：对硬件签名值、结构化报文、物证哈希ho、授权存证包全局哈希、tee活体会话凭证对称加密，上传区块链永久固化，形成完整确权数据链路。

18、本发明第三方面提供一种艺术品确权签名系统，用于实现前述确权签名方法，包括前置授权固化模块、活体校验模块、物证哈希生成模块、aoe可信确权协议执行模块、tee双层校验模块、报文构造模块、硬件签名模块、区块链存证模块。

19、其中，所述aoe可信确权逻辑协议为本发明专属硬件逻辑控制模块，固化部署于tee可信安全域内，配置为基于p<=>a∧o∧e多因子充要逻辑模型运行，用于接收主体可信a、客体唯一o、证据完整e三类校验维度的硬件输入信号，执行中心化联合逻辑判定；协议配置为仅在三类因子同时满足预设可信条件时，输出签名权限解锁指令并向tee可信执行环境释放签名许可控制信号，任意因子校验异常则输出权限阻断指令，实时终止签名流程，将抽象充要逻辑转化为可硬件执行、可机器校验、可权限管控的固化控制逻辑。

20、前置授权固化模块，用于采集主体身份数据、生物核验数据、协议版本数据与tee硬件参数，完成结构化封装、硬件签名与时序锚点固化，生成可机器校验的链上授权存证包；活体校验模块，用于完成动态活体防伪核验，拦截各类伪造输入，生成带有时效约束的tee活体会话凭证；物证哈希生成模块，用于采集艺术品微观拓扑特征，构建具备空间不可交换性的特征结构，结合国密算法生成唯一绑定实体作品的物证特征摘要ho；tee双层校验模块，用于配合aoe逻辑控制模块完成授权合法性、活体有效性、物证拓扑一致性、时序完整性的多级联合硬件校验，管控签名权限释放；报文构造模块，用于构建以物证哈希ho为核心必填首字段的标准化签名报文，并完成前置异常检测；硬件签名模块，用于在权限解锁后调用tee内部不可导出硬件私钥，完成硬件隔离式国密签名运算；区块链存证模块，用于对全链路确权加密数据进行分布式永久固化存证，形成闭环可信证据链。

21、本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述任意一项方法的步骤。本发明基于aoe三定保真充要逻辑模型构建完整、高可信的确权逻辑闭环，为全流程软硬件协同确权校验提供核心理论支撑。本发明定义：p（provenance & authenticity，来源与真实性）代表艺术品确权结果真实有效，确权结果p成立当且仅当三项核心条件同时满足、缺一不可，逻辑关系满足公式：p<=>a∧o∧e；其中：a（artist attestation）为定人——确保确权行为由合法创作者本人发起、不可冒用、不可抵赖；o（object identification）为定物——依托艺术品唯一微观物理纹理锁定作品客体唯一性，实现一物一源、难以复刻替换；e（evidence certification）为定据——将全流程行为数据、时序数据、密码学哈希数据固化存证，形成时序完整、链路闭环、具备可校验性与可溯源性的高可信数据单元。

22、本发明通过a定人、o定物、e定据三者硬件级耦合联动，构建闭环式艺术品确权控制逻辑，解决现有技术中单一维度校验、数据关联松散、权限无硬件约束的技术缺陷。本发明配置遵循aoe可信确权逻辑协议的硬件判定执行单元（即aoe协议执行模块）作为核心决策硬件单元，将艺术品微观物证哈希ho作为核心物理输入信号参与逻辑判定，将客体物理状态映射为数字签名权限的硬件管控条件，区别于常规技术中将物证哈希仅作为被动签名字段的实现方式，实现实体物理状态主动管控数字签名权限的硬件级技术架构。

23、有益的效果

24、实现主客体密码学强绑定：基于艺术品物理微熵的唯一性与不可复刻性，将物证哈希强制内嵌为签名报文核心必填字段，从密码学底层绑定创作者与唯一作品……物理微熵来源于材料成型过程中的随机物理过程（如纤维分布、气泡生成、结晶生长），任何人为仿制均无法复现相同熵值分布，从根本上杜绝仿品备案与替换风险。

25、有效抑制授权篡改与倒签风险：通过双重递增时序时间戳、全字段哈希封装、tee硬件指纹绑定，实现授权数据、时序、版本全程不可篡改、可溯源，支持机器自动校验，消除司法证据瑕疵。

26、提升确权安全等级：通过tee活体校验+链上授权合法性双层硬件校验结构，配合aoe可信确权逻辑协议的多因子充要联动判定机制，配置为对授权过期、协议不匹配、非本人操作、实物拓扑异常、流程证据缺失等异常场景进行精准拦截，有效提升确权签名的不可抵赖性与硬件安全等级。

27、构建一体化高可信数据单元：全链路确权数据哈希关联、链式固化，无需零散调取凭证，形成具备完整来源证明、完整性校验与时间可追溯性的高可信数据单元，大幅降低数据核验与举证成本。

28、适配全品类艺术品：核心技术不依赖艺术品材质，可等效适配所有带唯一微观物理结构的实体艺术品与高端文创藏品，应用场景广泛。

29、适配复杂终端场景：采用离线预授权+在线实时签名的两段式架构，降低现场确权算力压力，适配户外弱网、低算力移动终端场景。

30、算法兼容性强：核心架构可兼容国密与国际通用加密算法，适配各类tee终端，专利保护范围纵深充足。