基于区块链的原创图片保护方法与流程

1.本发明涉及图像处理与区块链技术领域，特别是涉及一种基于区块链的原创图片保护方法。


背景技术：

2.伴随着互联网的飞速发展，以微博、知乎、微信公众号为代表的自媒体数量也呈爆发式增长，由于其内容多是图文结合，因此对图片如摄影作品、插画、矢量图的需求也相应增加，但大多数图片的使用没有获得授权，图片侵权现象较为严重。《中国网络版权产业发展报告(2019)》统计表明，中国网络版权市场规模显著增长，但网络图片在各业态中占比极小。
3.图片版权市场发展不成熟主要有以下原因：1、版权意识差导致溯源困难。图片使用者甚至创作者缺乏图片版权意识，消费者习惯于从网络共享平台免费获取图片，直接使用或进行二次编辑，并在网络上继续流通，造成图片溯源困难的问题。2.传统确权模式适用性差。数字新媒体时代图片不再以纸质为媒介，网络传播速度快、范围广；传统的著作权自愿登记制度成本较高、耗时长、效率低，两方无法形成有效对接。3.维权成本高。数字图片侵权是虚拟的、隐蔽的并且广泛的，个人艺术工作者若没有专业人士支持，自主维权所需的成本较高。4.利益错配现象明显。第三方网络图片供应商以利益最大化为目标，对于平台发布的图片往往缺乏有效的审查，原创作者的利益难以保证。
4.因此本发明提出了一种基于区块链的原创图片保护方法,以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明为了解决现有技术中图片版权市场发展不成熟，图片使用者的版权意识差等问题，提出了一种基于区块链的原厂图片保护方法。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.基于区块链的原创图片保护方法，包括以下步骤：
8.构建双层token的原创图片保护与交易模型，当所述模型接收到上传的原创图片后,生成一个非同质化通证nft，对应唯一的tokenid并与账户地址进行绑定；
9.当所述原创图片上传后，所述模型通过智能合约对所述原创图片进行通证发行、查询、转让、资产分隔和权限管理，实现原创图片的交易与信息管理，同时通过以太坊区块链储存原创图片的关键信息，所述关键信息包括原创图片哈希值、所有者账户地址及tokenid。
10.优选地，所述原创图片的创作者向所述双层token的原创图片保护与交易模型中上传图片，获得一个与图片绑定的非同质化通证nft和若干同质化通证piccoin奖励，所述非同质化通证nft对应所述唯一的tokenid，用于确保原创图片源头的可追溯性，所述同质化通证piccoin用于交易环节，还能够竞拍心仪的原创图片、对作者和作品进行打赏。
11.优选地，根据以太坊的erc-20协议铸造并发放所述同质化通证piccoin，所述非同
质化通证采用的协议为erc-721协议。
12.优选地，所述双层token的原创图片保护与交易模型使用golang语言作为后端开发语言，用于快速开发；导入go-sql-driver/mysql驱动，操作mysql数据库，同时选择echo开发框架，用于负责url路由和控制器，基于abigen工具将abi文件转换为.go文件，通过rpc方式调用所述.go文件，实现所述智能合约的调用。
13.优选地，所述模型中还包括nfts分割合约，所述分割合约将一个所述nft分割成多份，此时一张所述原创图片同时被多个用户所有，但其拥有份额不同。
14.优选地，所述nft的分割过程包括：原创图片用户首先选择上传的原创图片、设置起始价格和总份数、为作品命名，然后提交至基金会，所述基金会审查图片的合法性、图片是否首次铸造，审查通过后，所述原创图片元数据将被存储至mysql数据库中，调用智能合约铸造nfts，图片内容哈希值、所有者账户地址、价格、份数和作品名被储存至区块链网络中。
15.优选地，所述原创图片元数据还能够存储至ipfs系统中，所述ipfs系统的哈希值存储为通证uri并上链保存，用于保证图片元数据的安全性和永久性。
16.优选地，所述基金会登录后，能够部署智能合约，实现模型后台和以太坊区块链的数据交互。
17.优选地，所述原创图片分割完成后，首先由原创图片用户发起拍卖，设置拍卖的份数和起始价格；其他用户能够查看处于拍卖状态的图片信息，输入高于目前竞价的价格后更新数据库；拍卖时间截止后，后端通过排序函数得到出价最高者，然后改变拍卖状态、调用智能合约完成资产分割、nfts和piccoin通证转让。
18.本发明的有益效果为：
19.本发明方法对原创图片的源头可追溯性强，版权登记效率高，所有权明晰；具有良好的激励机制，优质作品可被发掘；作品价值发现功能强，收益分配合理，艺术家参与积极性高，活跃度较高；维权成本合理，还能够激发用户的维权意识。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例的方法流程图；
22.图2为本发明实施例的模型系统架构示意图；
23.图3为本发明实施例的模型各模块及各模块功能示意图；
24.图4为本发明实施例的用户注册流程图；
25.图5为本发明实施例的登录流程图；
26.图6为本发明实施例的用户信息管理流程示意图；
27.图7为本发明实施例的nfts拍卖流程示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
30.参照图1，本发明提供一种基于区块链的原创图片保护方法，包括：
31.构建双层token的原创图片保护与交易模型，当所述模型接收到上传的原创图片后,生成一个非同质化通证nft，对应唯一的tokenid并与账户地址进行绑定；
32.当所述原创图片上传后，所述模型通过智能合约对所述原创图片进行通证发行、查询、转让、资产分隔和权限管理，实现原创图片的交易与信息管理，同时通过以太坊区块链储存原创图片的关键信息，所述关键信息包括原创图片哈希值、所有者账户地址及tokenid。
33.本发明提出“双层token的图片保护与价值发现模型”，双层token分别为：
34.(1)第一层：同质化通证(fts)。根据以太坊的erc-20协议铸造并发放同质化通证piccoin，作为发布于以太坊上的代币，piccoin可通过以太币eth购买。用户能够使用piccoin竞拍心仪的原创图片、实现对喜爱作者和作品的打赏，类似于平台的货币，主要用于交易环节。其次，在平台运营前期，用户铸造nfts可以获得piccoin奖励，实现对原创作者的激励和吸引，有助于用户的快速积累，实现良性循环。最后，投资者可以通过购买piccoin推进项目发展、加速平台落地，即上文所提及的ico，待平台运营成熟后，变现piccoin实现投资盈利。
35.(2)第二层：非同质化通证(nfts)。nfts的铸造需遵守erc-721协议，本模型中，用户成功上传一张原创图片即可铸造一个nft，对应一个独一无二的tokenid与账户地址绑定，从而确保原创图片源头的可追溯。同时，所有的交易信息均会记录于以太坊区块链上，保证所有权的公开性、真实性。此外，本模型加入了nfts分割合约，将一个nft分割成为多份后，一张原创图片同时被多个用户所有，但其拥有份额不同，降低投资成本，促进交易和流通；当出现侵权事件时，多个所有者共同维权可以降低维权成本，也有助于提升所有者的维权意识，创建良好的知识产权保护环境。
36.双层token的图片保护与交易模型从实际出发，可以简化为用户注册与管理、原创图片nfts生成、图片nfts拍卖三大模块。
37.模型中的角色涵盖了用户、管理者(基金会)、投资者三类：
38.用户：用户在成功注册后，可以登录网站。登陆网站后，可以选择修改个人信息。用户可以选择上传原创作品，提交审核并通过后铸造nfts。同时，作者可以选择拍卖个人作品，并设定拍卖总份数。用户还可使用以太币等其他代币购买网站的同质化通证piccoin，用于购买图片、打赏等。
39.基金会(管理员)：基金会可以管理用户信息，包括查看、冻结用户。此外，基金会负责审查图片合法性、原创性、唯一性。在拍卖环节，基金会可从交易中获取部分手续费，用于盈利和支持网站运作。
40.投资者：投资者主要参与同质化通证piccoin的买卖。
41.在上述主要业务之外，本模型提出“三次激励”来实现对于各个角色有效激励，从而保证系统的可持续发展，不断提升社区的活跃度，如下表1所示。
42.表1
43.第n次激励含义1生成通证并分配至各个角色2多种通证的买卖和交换3存在打赏时，通证的分配
44.创作者参与了全部三次激励，首先其上传原创图片，通过审核后获得一个与图片绑定的非同质化通证nft和一定数量的piccoin奖励；其次，在图片成功拍卖后，创作者获得piccoin，并可以和以太币等其他数字货币互换；第三，原创图片可以获得一般用户打赏。一般用户则参与了二次激励，可在二级市场转让持有的nfts。管理者在本模型中，设定初始持有20％的同质化通证piccoin，用于系统的维护，并可按比例收取交易手续费，如下表2所示。
45.表2
46.角色一次激励二次激励三次激励原创作者上传图片售出图片收取优秀作品打赏一般用户-二级市场售出图片支付优秀作品打赏基金会20％同质化通证交易手续费发放打赏投资者-购买/售出同质化通证-47.参照图2，双层token的原创图片保护与交易模型的总体架构共分为四个部分，自上而下分别为客户端、web后端、智能合约和数据存储。
48.客户端涵盖了本模型的三个模块：用户注册与管理模块、图片nfts生成模块、图片nfts拍卖模块。
49.web后端的实现可以选择多种编程语言，本模型将golang语言作为后端开发语言，主要原因是golang是以太坊客户端geth的开发语言，且基于区块链开发的dapp和插件较多使用go编写，因此相对应的库较多，便于快速开发。go官方没有提供操作数据库的驱动，因此需要导入go-sql-driver/mysql驱动，用以操作mysql。本模型选择echo开发框架(基于golang的web开发框架)，该框架以高性能，可扩展，轻量级著称，主要负责url路由和控制器。abigen工具能够将abi文件转换为.go文件，进而通过rpc方式调用.go文件，实现智能合约的调用。
50.智能合约包括了通证发行、查询、转让、资产分隔、权限管理。由于在以太坊公链上调用智能合约会消耗gas，因此本模型仅将核心功能用智能合约的形式实现。remix是一个开源的solidity智能合约开发环境，支持在线编译、部署、调试，并生成abi(应用二进制接口)文件，即智能合约的接口说明。
51.数据存储由本地mysql数据库、以太坊公有链和分布式文件系统ipfs组成。mysql数据库主要用于存储用户信息、业务流程相关的数据。以太坊区块链存储原创图片的关键信息，如作品哈希值、所有者账户地址、tokenid等。ipfs(分布式文件系统)又称为“星际文件系统”，是一种p2p的传输协议，支持通过存储内容的哈希值找到距离本地最近的副本，不
依赖于中心服务器，相较于传统的http协议保存时间更长、更安全。因为通常nft所代表的内容和元数据存储在中心化服务器上，而nft智能合约存储在以太坊公有链上，如果一个生成nft的原始数字资产丢失，即使网络上有多个副本，真正的数字资产仍然无法找到，所以本模型对存储的数字内容安全性要求高，而星际文件系统很好的解决了这一问题。
52.客户端主要包括用户注册与管理模块、图片nfts生成模块、图片nfts拍卖模块。基金会登录系统后，可以操作geth客户端部署智能合约，实现模型后台和以太坊区块链的数据交互。如附图3所示。
53.用户注册与管理模块主要包括了新用户注册、用户登录、用户信息修改三个子功能。对于新用户，在前端输入邮箱、自定义用户名、密码、身份证号码后，如果邮箱未注册过，即可进入下一步，否则会弹出错误提示。点击注册按钮后，后台将自动连接geth客户端，为新用户创建以太坊账户，账户密码与用户注册密码相同。用户输入的密码会经如sha256算法加密后存入数据库中，从而减少用户密码泄露风险。最后，将用户注册信息与以太坊账户地址信息作为一条记录存储mysql数据库中。在上述过程中，若创建以太坊账户失败或插入数据失败，返回相应的错误提示。用户注册流程如图4所示。
54.用户注册的数据库设计如下表3所示。
55.表3
56.字段名称数据类型长度含义说明account_idint\用户唯一标识自动生成，非空，主键emailvarchar50注册邮箱非空usernamevarchar20用户名\passwordvarchar256经加密的密码非空identity_idvarchar30身份证号码非空addressvarchar256以太坊账户地址非空typeint\用户类型非空tsint\时间戳非空
57.本模型使用echo框架和go语言，参考echo官方文件，实现注册功能共有设置路由、解析前端数据、创建以太坊账户、mysql插入数据、会话处理五个步骤。设置路由需要首先创建一个echo类型的对象，然后通过e.post()与前端url建立联系。register()函数囊括了后四个步骤，其中以太坊连接地址是http：//localhost：8545，即本地运行以太坊节点软件的rpc端口；会话处理的作用是保证用户在web页之间跳转成功，在此模型中，将会话期设置为7天。
58.对于用户登录，其基本流程和注册功能相似，当用户在前端输入注册邮箱和密码后，后端调用dbquery()函数查询，若邮箱未注册、邮箱和密码不匹配，返回错误提示并跳转至相应界面，否则登陆成功并转入主页面。如附图5所示。
59.登录功能共有设置路由、解析前端数据、mysql查询数据、会话处理四个步骤，相较于注册功能，登录功能的不同之处主要为数据库查询。用户信息管理主要包括信息查询和信息修改，普通用户仅可管理自己的账户，基金会可以管理所有用户的账户。信息查询调用dbquery(sql)函数，信息修改调用dbconn.exec(sql)函数，其中sql语句为update类型。如图6所示为用户信息管理活动图。
60.对于上传图片并铸造nfts功能，用户首先选择上传的原创图片、设置起始价格和总份数、为作品命名，然后提交至基金会。基金会将会审查图片合法性、图片是否首次铸造等信息，基金会审查通过后，图片元数据将被存储至mysql数据库中，进而调用智能合约铸造nfts，图片内容哈希值、所有者账户地址、价格、份数和作品名会储存至区块链网络中。同时，也可选择将图片元数据存储至ipfs系统中，ipfs哈希值存储为通证uri并上链保存，从而确保图片元数据的安全性、永久性。成功铸造nft的用户可以获得一定量同质化通证piccoin的奖励，由智能合约自动发放。
61.上传图片并铸造nfts功能主要有设置路由、解析前端数据、mysql插入新增数据、连接以太坊调用合约、session处理五个步骤。由于上传的文件类型为图片，因此解析数据和注册功能有一定区别：首先打开要图片和存储图片的文件，然后计算图片内容哈希值并写入文件。调用智能合约首先连接geth客户端，进而获取合约入口并完成数字签名的签署，最后调用mint()函数，mint()函数内部调用pxcoin.transfer()函数，分别对应铸造nfts、发放上传图片的奖励功能。
62.原创图片nfts生成的数据库设计表如下，其中表4为content表，表5为account_content表。
63.表4
64.字段名称数据类型长度含义说明contcnt_idint\作品唯一标识自动生成，非空，主键titlevarchar100作品名称非空contentvarchar256图片存放路径非空content_hashvarchar256图片内容哈希值非空tstimestamp\时间戳非空
65.表5
66.字段名称数据类型长度含义说明content_hashvarchar100图片内容哈希值非空token_idint\nfts的唯一标识非空addressvarchar100账户地址非空tstimestamp\时间戳非空
67.由于在以太坊进行大部分工作需要消耗gas且有一定的等待时间，因此为了减少成本、提高效率、优化用户体验，在链下实现获取最高价过程，链上完成记录、通证转让的功能。首先用户发起拍卖，设置拍卖的份数和起始价格(piccoin表示)；其他用户可以查看处于拍卖状态的图片信息(份数和目前最高竞价)，输入高于目前竞价的价格后更新数据库；拍卖时间截止后，后端通过排序函数得到出价最高者，然后改变拍卖状态、调用智能合约完成资产分割、nfts和piccoin通证转让，流程图如图7所示。
68.除了通过上传图片获得piccoin，用户也可以使用以太币购买piccoin，nfts拍卖模块中另一子功能是erc20通证买卖。此功能的实现需要连接以太坊钱包，并调用与piccoin有关的智能合约即可，包括了同质化通证转让、授权转让等函数。
69.拍卖主要分为开始拍卖和结束拍卖两个状态，因此设置status参数并存入数据库中。表6为auction表记录了拍卖起始状态，表7为auction_buyer表记录了所有竞价者的数
据。
70.表6
71.字段名称数据类型长度含义说明content_hashvarchar100图片内容哈希值非空addressvarchar100账户地址非空token_idint\nfts的唯一标识非空percentint\拍卖份数非空priceint\起拍价格\statusint\nft拍卖状态非空tstimestamp\时间戳非空
72.表7
73.字段名称数据类型长度含义说明addressvarchar100竞价者账户地址非空token_idint\nfts的唯一标识非空priceint\竞拍价格非空tstimestamp\时间戳非空
74.拍卖功能的后端操作分为设置路由、解析数据、mysql新增/更新数据、session处理、以太坊调用合约五个部分。操作geth调用智能合约包含splitasset()和piccoin.transfer()调用，分别是资产分割和通证转让功能，为保证安全性和分割合理性，仅基金会有权实现资产分割。
75.以上所述的实施例仅是对本发明优选方式进行的描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。