一种防盗版的数字内容版权认证和交易方法及系统

1.本发明涉及数字版权领域，尤其涉及一种防盗版的数字内容版权认证和交易方法及系统。


背景技术：

2.数字内容是以数字形式存在的视听媒体内容，包括直接通过网络分发的图像、音频、视频影像和动画等。自由媒体人必须为其数字内容作品申请获得数字版权认证证书，这是自由媒体人出售、数字内容消费者购买数字内容作品的关键前提，然而，传统的版权申请认证过程耗时长、手续繁琐且成本相对高昂，且数字内容交易过程中自由媒体创作人和数字媒体消费者之间互不信任，也存在盗版风险，即很难确保数字内容消费者在通过交易得到数字内容后，不会再次分发以谋取利润从而损害自由媒体人的利益。
3.针对数字版权证书获取问题，学术界和产业界提出数字版权管理系统等数字媒体版权在线认证系统，从而简化了数字版权认证过程，然而其仍依赖于可信第三方机构。在日益开放的网络中，容易遭受攻击存在单点故障的中心化第三方机构存在审核数字内容后再版谋利和不按规定审核数字内容的风险；其次，针对数字内容交易过程中自由媒体创作人和数字媒体消费者之间互不信任的问题，一些方案通过可信第三方机构作为交易担保解决，或者通过区块链记录交易信息从而实现原子交易，然而寻找自由媒体人和数字媒体消费者都信任的可信第三方机构本就困难，区块链记录交易信息的方式发生争议时仍然需要第三方机构仲裁；针对数字内容盗版问题，许多基于数字水印的方案仍需通过法院仲裁，存在周期长成本大的缺点，基于区块链的方案大多仅能限制区块链系统中的盗版分发，无法监控限制系统外的盗版问题。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种防盗版的数字内容版权认证和交易方法及系统，其不需要依赖于可信第三方机构，具备数字内容版权认证、数字内容交易以及数字内容盗版追溯仲裁的完备功能。
5.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
6.一种防盗版的数字内容版权认证和交易方法，应用于数字内容版权认证和交易系统，所述数字内容版权认证和交易系统包括数字内容持有者p和权威第三方s，所述数字内容持有者p在区块链系统中部署有第一仲裁智能合约，所述权威第三方s在区块链系统中部署有版权认证申请智能合约，所述方法包括数字内容版权认证的步骤，具体包括：
7.s1)数字内容持有者p将原始数字内容x加密，得到加密的数字内容y并公布；
8.s2)所述数字内容持有者p计算原始数字内容x的目标信息，将所述目标信息和规定数额的代币token存储在任意权威第三方s的版权认证申请智能合约中；
9.s3)所述数字内容持有者p根据所述权威第三方s的加密指纹向量制作所述权威第三方s专属的加密的解密查找表并存储在其第一仲裁智能合约中；
10.s4)所述权威第三方s从所述第一仲裁智能合约中获取解密查找表并用私钥解密，然后用解密结果ds解密数字内容y得到数字内容xs，验证所述目标信息与数字内容xs中对应信息的一致性，若验证成功，执行步骤s5)，若验证失败，执行步骤s6)；
11.s5)所述权威第三方s制作数字内容版权证书并上传至区块链系统中进行公示，数字内容持有者p验证证书无误后，所述版权认证申请智能合约中的代币token转入所述权威第三方s账户，结束并退出；
12.s6)所述权威第三方s将失败原因存储在版权认证申请智能合约中，以发送给数字内容持有者p，所述版权认证申请智能合约中的代币token退回所述数字内容持有者p的账户。
13.进一步的，所述步骤s3)中所述数字内容持有者p根据所述权威第三方s的加密指纹向量制作所述权威第三方s专属的加密的解密查找表具体包括以下步骤：
14.s31)所述权威第三方s选取指纹向量bs，用其公钥加密指纹向量bs得到加密的指纹向量并与加密指纹向量bs时所用的随机数串哈希值hr存储在所述第一仲裁智能合约中，还将规定数额的代币token存储到所述第一仲裁智能合约中；
15.s32)所述数字内容持有者p从所述第一仲裁智能合约中获取指纹向量并对其编码得到第一加密编码指纹向量选取指纹向量b
p
并编码后，用所述权威第三方s的公钥加密得到第二加密编码指纹向量将第一加密编码指纹向量和第二加密编码指纹向量拼接得到完整加密编码指纹向量
16.s33)所述数字内容持有者p根据完整加密编码指纹向量计算得到加密的解密查找表
17.进一步的，所述数字内容版权认证和交易系统还包括数字内容消费者c，所述数字内容持有者p在区块链系统中部署有交易智能合约和第二仲裁智能合约，所述方法包括数字内容交易的步骤，具体包括：
18.a1)数字内容消费者c选取指纹向量bc并生成本次交易的随机公钥及私钥，用其所述公钥加密指纹向量bc得到加密的指纹向量将所述公钥、指纹向量加密指纹向量bc时所用的随机数串的哈希值hr和规定数额的代币token存储在数字内容持有者p的交易智能合约和第二仲裁智能合约中；
19.a2)所述数字内容持有者p从所述交易智能合约中获取指纹向量并对其编码得到第三加密编码指纹向量选取指纹向量b
p
并编码后，用所述数字内容消费者c的公钥加密得到第四加密编码指纹向量将第三加密编码指纹向量和第四加密编码指纹向量拼接得到完整加密编码指纹向量
20.a3)所述数字内容持有者p根据完整加密编码指纹向量计算得到加密的解密查找表并存储在所述交易智能合约和第二仲裁智能合约中；
21.a4)所述数字内容消费者c从所述交易智能合约中获取所述解密查找表并用
本次交易的随机私钥解密，然后用解密结果dc解密数字内容y得到数字内容xc，验证所述数字内容xc与数字内容版权证书中对应信息的一致性，若验证成功，确认交易智能合约且所述交易智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，若验证失败，所述数字内容消费者c在交易智能合约自动确认前发起争议仲裁，执行争议仲裁的步骤，争议仲裁期间交易智能合约暂停执行。
22.进一步的，所述权威第三方s至少为四个，所述权威第三方s在区块链系统中部署有争议仲裁智能合约，所述争议仲裁的步骤具体包括：
23.a41)所述数字内容消费者c将规定数额的代币token分别存储在除发布所述数字内容版权证书以外的其他权威第三方s对应的争议仲裁智能合约中，同时将其本次交易私钥以这些权威第三方s的公钥进行加密后，并与验证失败原因存储在对应的争议仲裁智能合约中；
24.a42)所述争议仲裁智能合约中的代币token转入对应权威第三方s的账户，所述权威第三方s均从对应的争议仲裁智能合约中获取加密后的数字内容消费者c私钥并解密得到数字内容消费者c私钥，还均从所述交易智能合约中获取解密查找表并用数字内容消费者c私钥解密，然后用解密结果dc解密数字内容y得到数字内容xc，最后验证所述数字内容xc与数字内容版权证书中对应信息的一致性，判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因是否一致；
25.a43)若验证失败原因为所述数字内容xc的相似性哈希值与数字内容版权证书存储的相似性哈希值的相似度小于给定阈值，且判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例超过预设的第一阈值，判断数字内容持有者p恶意，将所述交易智能合约和第二仲裁智能合约中的代币token退还至数字内容消费者c账户，且所述交易智能合约和第二仲裁智能合约失效，并惩处数字内容持有者p；若判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例未超过预设的第一阈值，判断数字内容消费者c恶意，确认交易智能合约且所述交易智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户。
26.进一步的，步骤a43)中，若验证失败原因为数字内容xc与数字内容版权证书中描述信息不一致，且判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例超过预设的第一阈值，还判断发布所述数字内容版权证书的权威第三方s恶意，所述数字内容版权证书失效。
27.进一步的，所述方法还包括数字内容盗版追溯仲裁的步骤，具体包括：
28.b1)所述数字内容持有者p根据所获取的盗版数字内容x
l
计算得到指纹向量b
*
并拆分为和
29.b2)所述数字内容持有者p从所有已选取的指纹向量中找到与指纹向量相似度最高的指纹向量b
p
，调用指纹向量b
p
对应的第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约，并将指纹向量存储在所述第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约中；
30.b3)所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s将所选取的指纹向量明文以及加密指纹向量明文时所用的随机数串存储在所述第一仲裁智能合约中，或者，所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c将所选取的指纹向量明文以及加密指纹向量明文时所用
的随机数串存储在所述第二仲裁智能合约中，所述第一仲裁智能合约和第二仲裁智能合约中存储有随机数串对应的原始哈希值hr；
31.b4)所述第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约计算所述随机数串的哈希值h
′r，若所述哈希值h
′r和原始哈希值hr不一致，判断所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，或者，判断所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户。
32.进一步的，步骤b4)之后还包括所述哈希值h
′r和原始哈希值hr一致时的处理步骤，具体包括：若所述哈希值h
′r和原始哈希值hr一致，所述第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约计算所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度，若所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度大于或等于预设的第二阈值，判断所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，或者，判断所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户。
33.进一步的，所述哈希值h
′r和原始哈希值hr一致时的处理步骤之后还包括所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度小于预设的第二阈值时的处理步骤，具体包括：若所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度小于预设的第二阈值，所述第一仲裁智能合约找到所述指纹向量明文与指纹向量中不相同的项，用所述权威第三方s的公钥加密所述指纹向量明文的不相同的项，若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项不一致，判断所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项一致，判断所述数字内容持有者p为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入权威第三方s的账户；
34.或者，所述第二仲裁智能合约找到所述指纹向量明文与指纹向量中不相同的项，用所述数字内容消费者c的公钥加密所述指纹向量明文的不相同的项；若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项不一致，判断所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项一致，判断所述数字内容持有者p为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token返还数字内容消费者c的账户。
35.进一步的，所述第一仲裁智能合约若在规定时间内未被调用，所述第一仲裁智能合约中的代币token返还权威第三方s的账户，所述第二仲裁智能合约若在规定时间内未被调用，所述第二仲裁智能合约中的代币token返还数字内容消费者c的账户。
36.本发明还提出一种数字内容版权认证和交易系统，包括数字内容持有者p、数字内容消费者c和权威第三方s，所述数字内容持有者p在区块链系统中部署有交易智能合约、第一仲裁智能合约和第二仲裁智能合约，所述权威第三方s在区块链系统中部署有版权认证申请智能合约和争议仲裁智能合约，所述数字内容持有者p、数字内容消费者c和权威第三方s被编程或配置以执行任一所述的防盗版的数字内容版权认证和交易方法。
37.与现有技术相比，本发明的优点在于：
38.本发明在数字内容版权认证过程中，通过区块链记录必要信息，数字内容持有者不需要信任权威第三方不会再版其数字内容承诺，实现了数字内容版权在线认证，缩减了版权认证成本；
39.本发明在数字内容交易过程中，数字内容持有者和数字内容消费者之间不需要互相信任，仅需要传输正确的秘钥，就能保证交易成功，同时在交易不成功的情况下，通过在线争议仲裁来完成交易并维护双方利益；
40.本发明在数字内容盗版追溯仲裁过程中，通过匹配指纹向量，能够追溯盗版数字内容发布者并进行自动仲裁，从而大大削减了数字内容持有者的维权成本，保障了其版权利益。
附图说明
41.图1为本发明实施例的系统及工作流程示意图。
42.图2为本发明实施例的数字内容版权认证过程流程图。
43.图3为本发明实施例的数字内容交易过程流程图。
44.图4为本发明实施例的数字内容盗版追溯仲裁过程流程图。
具体实施方式
45.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
46.本实施例提出一种防盗版的数字内容版权认证和交易方法，应用于数字内容版权认证和交易系统，如图1所示，本实施例的数字内容版权认证和交易系统包括数字内容持有者p、数字内容消费者c、多个权威第三方s及其组成的联盟sa和区块链系统等实体。其中，权威第三方s是指权威但不可信的第三方机构，其可以由数字内容行业有影响力的企业担当，权威第三方s之间是相互竞争的关系，他们不仅彼此监督，还受系统所有参与者的共同监督。区块链系统可以是公有区块链系统，也可以是联盟sa成员共同维护的联盟区块链系统。区块链系统中存储有数字内容持有者p和权威第三方s提前部署的用于实现不同功能的智能合约，系统参与者通过智能合约交换数据或从区块链记录中读取数据，从而通过如图1所示的版权认证、内容交易和盗版追溯仲裁三个交互协议分别实现对应的版权存证、内容交易和盗版跟踪仲裁三个主要功能，各个协议具体实施细节详见下述具体实施例。
47.在详述本发明具体实施例之前，有必要对具体实施例中涉及相关概念和前提假设事先声明如下：
48.相似性哈希算法：并非特指某种算法，而是指具备以下性质的算法，性质一：将任意长度的消息映射为某一固定长度的消息摘要；性质二：具备普通哈希算法单向性；性质三：两个越相似的输入值，输出的哈希值的相似度会越高。相似性哈希算法常被用于信息检索、文件去重和分类聚类等。例如：用于比较图像相似性的哈希算法phash算法以及比较文本相似度的simhash算法。概率同态加密算法：是指具备同态性质的概率公钥加密算法，一个典型代表就是paillier同态加密算法。本实施例基于联盟大多数成员诚实的前提假设，即联盟sa成员中大多数成员诚实地遵照程序执行指令，不会有超过50％的成员联合的情况
发生。
49.基于加密查找表的加密算法，如式(1.1)所示：
50.y＝x ea
ꢀꢀ
(0.1)
51.式中，x＝(x0，x1，...，x
n-1
)为数字内容的向量形式，e为预设的加密查找表，e＝(e0，e1，...，e
j-1
)，j∈{0，1，...，j-1}，表示数学期望为0、方差为的正态分布，a＝{t
ij
|t
ij
∈[0，r]，0≤i＜j-1，0≤j＜n-1}为数字内容持有者p设置的满足：列元素之和为r的j
×
n阶矩阵(r为正整数安全参数，默认r＝4)，y＝(yo，y1，...，y
n-1
)为加密后的数字内容。
[0052]
预设哈希算法：选择常见的哈希算法如sha系列的sha256算法；
[0053]
加密指纹向量编码公式，如式(1.2)所示：
[0054][0055]
式中，e
t
(b
t，k
)为加密指纹向量中第k项k∈{0，1，...，k
1-1}，σw为编码参数e
t
(m
t，k
)为加密编码指纹向量对应项；
[0056]
水印查找表生成算法，如式(1.3)所示：
[0057][0058]
式中，e
t
(mk)为加密编码指纹向量的第k项k∈{0，1，...，k-1}，g
j，k
为预设的k
×
j阶矩阵g的第j行第k列元素，g
j，k
的取值可以是即服从数学期望为0，方差为的正态分布，e
t
(w
t，j
)为水印查找表对应项；
[0059]
解密查找表生成算法，如式(1.4)所示：
[0060][0061]
式中，dj为加密查找表e＝(e0，e1，...，e
j-1
)第j项j∈{0，1，...，j-1}的相反数，e
t
(dj)为dj的实体t公钥加密后的密文，e
t
(w
t，j
)为水印查找表e
t
(w
t
)＝(e
t
(w
t，0
)，e
t
(w
t，1
)，...，e
t
(w
t，j-1
))的第j项j∈{0，1，...，j-1}，e
t
(d
t，j
)为实体t专属的加密解密查找表对应项；
[0062]
基于解密查找表的解密算法，如式(1.5)所示：
[0063]
x
t
＝y d
taꢀꢀ
(0.5)
[0064]
式中，y为加密数字内容，d
t
为实体t专属的解密查找表，a＝{t
ij
|t
ij
∈[0，r]，0≤i＜j-1，0≤j＜n-1}为式(1.1)所示数字内容持有者p设置的满足：列元素之和为r的j
×
n阶矩阵(r为正整数安全参数，默认r＝4)；
[0065]
水印提取算法，如式(1.6)所示：
[0066][0067]
式中，为式(1.1)所示基于加密查找表的加密算法中矩阵a的右逆矩阵为式(1.1)所示基于加密查找表的加密算法中矩阵a的右逆矩阵为式(1.3)所示水印查找表生成算法中k
×
j阶矩阵g的右逆矩阵x
l
为数字内容持有者p发现的盗版数字内容，x为数字内容持有者p持有的原始数字内容，m
*
为提取得到的水印向量；
[0068]
解码算法，如式(1.7)所示：
[0069][0070]
式中，为水印向量m
*
的第k项k∈{0，1，
…
，k-1}，为指纹向量对应项。
[0071]
本实施例中，数字内容持有者p首先需要按照数字内容版权认证协议规定的步骤完成数字内容版权认证过程以取得数字内容版权证书，数字内容版权认证过程会对数字内容是否合法以及数字内容及其描述是否一致等进行审核，以使数字内容消费者c交易数字内容时可以进行内容认证，确认其实际获得的数字内容与数字内容持有者p对该数字内容描述的一致性(下文简称为内容与描述一致性)，同时也是数字内容持有者p原创确权的关键步骤。如前文所述，区块链系统中存储有数字内容持有者p和权威第三方s提前部署的用于实现不同功能的智能合约，具体地，所述数字内容持有者p在区块链系统中部署有针对权威第三方s的第一仲裁智能合约，所述权威第三方s在区块链系统中部署有版权认证申请智能合约，如图1和图2所示，所述数字内容版权认证协议规定的数字内容版权认证的步骤具体包括：
[0072]
s1)数字内容持有者p将原始数字内容x加密，得到加密的数字内容y并公布；
[0073]
具体地，步骤s1)中原始数字内容x是将数字内容向量化后的向量形式，在本实施例中，将数字内容转化成向量形式的方式以图片为例，可以采用离散余弦变换等，将数字内容从空域转换到频域的方式，具体来说，对于1024
×
1024像素的8位图像，通过应用8
×
8离散余弦变换(dct)将图像划分为2
14
个8
×
8的dct块，并取每个8
×
8dct块的zig-zag排序的第7到第10位置上的4个dct系数，从而得到包含2
16
个分量的向量x；
[0074]
步骤s1)中，数字内容持有者p将转换成向量形式x＝(x0，x1，...，x
n-1
)的数字内容，以预生成的加密查找表e＝(e0，e1，...，e
j-1
)，j∈{0，1，...，j-1}，按照式(1.1)所示的基于加密查找表的加密算法，计算得到加密的数字内容y＝(y0，y0，...，y
n-1
)，并将加密的数字内容y公布到网络上；
[0075]
s2)所述数字内容持有者p计算原始数字内容x的目标信息，将所述目标信息和规定数额的代币token存储在任意权威第三方s的版权认证申请智能合约中；
[0076]
步骤s2)中，数字内容持有者按照相似性哈希算法计算得到数字内容x的相似性哈希值simhash，然后将数字内容x的描述信息、采用的相似性哈希算法、相似性哈希值simhash、相似性判断阈值e、数字内容持有者p身份信息等作为目标信息，与版权认证申请智能合约规定数额的代币token存储到任意权威第三方s部署的版权认证申请智能合约中，以向对应的权威第三方s申请版权认证；
[0077]
s3)所述数字内容持有者p根据所述权威第三方s的加密指纹向量制作所述权威第三方s专属的加密的解密查找表并存储在其第一仲裁智能合约中，具体地，所述步骤s3)中所述数字内容持有者p根据所述权威第三方s的加密指纹向量制作所述权威第三方s专属的加密的解密查找表具体包括以下步骤：
[0078]
s31)所述权威第三方s选取指纹向量bs，用其公钥加密指纹向量bs得到加密的指纹向量并与加密指纹向量bs时所用的随机数串哈希值hr以及规定数额的代币token存储在所述第一仲裁智能合约中；
[0079]
步骤s31)中，收到申请的权威第三方s将秘密选择一个二进制指纹向量然后使用预设的概率同态加密算法，这里选择paillier同态加密算法，用权威第三方s的paillier公钥(权威第三方s的公钥是固定的，在系统初始化时已经确定)对二进制指纹向量的每一项进行加密计算得到加密的指纹向量其中是权威第三方s随机选择的正整数，随后，正整数将会被权威第三方s用数字0填充至固定大小，并拼接成随机数串并使用预设哈希算法对随机数串r进行哈希计算得到随机数串哈希值hr，最后权威第三方s将加密的指纹向量随机数串哈希值hr和规定数额代币token存储至数字内容持有者p指定的第一仲裁智能合约上，以获取专属解密密钥；
[0080]
s32)所述数字内容持有者p从所述第一仲裁智能合约中获取指纹向量并对其编码得到第一加密编码指纹向量选取指纹向量b
p
并编码后，用所述权威第三方s的公钥加密得到第二加密编码指纹向量将第一加密编码指纹向量和第二加密编码指纹向量拼接得到完整加密编码指纹向量
[0081]
步骤s32)中，数字内容持有者p从第一仲裁智能合约上接收权威第三方s的加密指纹向量后，首先需要对权威第三方s选择的指纹向量bs进行编码处理：由于接收的是加密的指纹向量为此需要利用paillier加法同态性质，按照式(1.2)所示的加密指纹向量编码公式对加密指纹向量进行编码处理，得到加密编码指纹向量(后文称为第一加密编码指纹向量)，同时，为了后期出现盗版时能准确定位与泄漏的信息相对应的交易，数字内容持有者p也需要秘密选择一段二进制指纹向量并进行同样地编码处理得到然后使用权威第三方s的paillier公钥对的每一项进行加密得到(后文称为第二加密编码指纹
向量)，接着，数字内容持有者p需要将第一加密编码指纹向量和第二加密编码指纹向量拼接获得完整k维加密编码指纹向量
[0082]
s33)所述数字内容持有者p根据完整加密编码指纹向量计算得到加密的解密查找表
[0083]
步骤s33)中，数字内容持有者p按照式(1.3)所示的水印查找表生成算法，以加密编码指纹向量为参数计算得到加密的水印查找表继而按照式(1.4)所示的解密查找表生成算法，以加密的水印查找表为参数计算得到权威第三方s专属的加密的解密查找表并存储在所述第一仲裁智能合约上，由第一仲裁智能合约发送至权威第三方s；
[0084]
s4)所述权威第三方s从所述第一仲裁智能合约中获取解密查找表并用私钥解密，然后用解密结果ds解密数字内容y得到数字内容xs，验证所述目标信息与数字内容xs中对应信息的一致性，若验证成功(即目标信息与数字内容xs中对应信息一致)，执行步骤s5)，若验证失败(即目标信息与数字内容xs中对应信息不一致)，执行步骤s6)；
[0085]
步骤s4)中，权威第三方s使用其paillier私钥逐项解密其专属的加密的解密查找表后，使用解密得到的专属的解密查找表ds，按照式(1.5)所示的基于解密查找表的解密算法，对加密的数字内容y进行解密得到其专属的数字内容xs，之后权威第三方s便可验证其专属的数字内容xs与数字内容版权认证申请信息(即步骤s2中目标信息)中数字内容x的描述信息的一致性，计算其专属的数字内容xs的相似性哈希值，并与数字内容版权认证申请信息中的相似性哈希值simhash进行比对，检查两者相似度是否大于等于相似性判断阈值e；
[0086]
s5)所述权威第三方s制作数字内容版权证书并上传至区块链系统中进行公示，数字内容持有者p验证证书无误后，所述版权认证申请智能合约中的代币token转入所述权威第三方s账户，结束并退出；
[0087]
步骤s5)中，如步骤s4)的相似性哈希值验证相似度大于等于给定的相似性判断阈值e且数字内容xs与数字内容版权认证申请信息(即步骤s2中目标信息)中数字内容x的描述信息一致，则权威第三方s便以预设哈希算法计算数字内容持有者p申请信息(即步骤s2中目标信息)、自身身份信息和时间戳的消息摘要，并以其私钥对消息摘要进行加密得到数字签名，随后将上述产生消息摘要的所有信息和数字签名作为数字内容版权证书，通过版权认证申请智能合约上传到区块链中进行公示，数字内容持有者p验证证书无误后，版权认证申请智能合约中存储token会转入权威第三方s账户；
[0088]
s6)所述权威第三方s将失败原因存储在版权认证申请智能合约中，以发送给数字内容持有者p，所述版权认证申请智能合约中的代币token退回所述数字内容持有者p的账户。
[0089]
在数字内容版权认证过程中，通过区块链记录必要信息，数字内容持有者不需要
信任权威第三方不会再版其数字内容承诺，实现了数字内容版权在线认证，缩减了版权认证成本；获得数字内容版权证书并公示的数字内容即可被数字内容消费者c所注意，感兴趣的数字内容消费者c便可按照数字内容交易协议执行数字内容交易过程以获取数字内容。本实施例中，所述数字内容持有者p在区块链系统中部署有交易智能合约和针对数字内容消费者c的第二仲裁智能合约，如图1和图3所示，所述数字内容交易协议规定的数字内容交易的步骤具体包括：
[0090]
a1)数字内容消费者c选取指纹向量bc并生成本次交易的随机公钥及私钥，用该随机公钥加密指纹向量bc得到加密的指纹向量将所述公钥、指纹向量加密指纹向量bc时所用的随机数串哈希值hr和规定数额的代币token存储在数字内容持有者p的交易智能合约中，并将所述公钥、指纹向量加密指纹向量bc时所用的随机数串哈希值hr和规定数额的代币token存储到数字内容持有者p对应的第二仲裁智能合约中；
[0091]
步骤a1)中，数字内容消费者c首先随机选择一对paillier公钥及私钥，然后通过与步骤s31相似的执行流程，秘密选择二进制指纹向量并通过该paillier公钥使用同态加密算法，逐项加密成加密的指纹向量并用预设哈希算法计算得到数字内容消费者c选择的随机数串哈希值hr，随后将其选择的paillier公钥、加密的指纹向量随机数串哈希值hr、交易智能合约规定数额的代币token均存储到数字内容持有者p指定的交易智能合约和第二仲裁智能合约中；
[0092]
a2)所述数字内容持有者p从所述交易智能合约中获取指纹向量并对其编码得到第三加密编码指纹向量选取指纹向量b
p
并编码后，用所述数字内容消费者c的公钥加密得到第四加密编码指纹向量将第三加密编码指纹向量和第四加密编码指纹向量拼接得到完整加密编码指纹向量
[0093]
步骤a2)中，数字内容持有者p通过与步骤s32相似的执行流程，从交易智能合约中获取加密的指纹向量并按照式(1.2)所示的加密指纹向量编码公式进行编码处理，得到加密编码指纹向量(后文称为第三加密编码指纹向量)，同时，为了后期出现盗版时能准确定位与泄漏的信息相对应的交易，数字内容持有者p也需要秘密选择一段二进制指纹向量并按照进行同样地编码处理得到然后使用数字内容消费者c的paillier公钥对的每一项进行加密得到(后文称为第四加密编码指纹向量)，接着，数字内容持有者p需要将第三加密编码指纹向量和第四加密编码指纹向量拼接获得完整k维加密编码指纹向量
[0094]
a3)所述数字内容持有者p根据完整加密编码指纹向量计算得到加密的解
密查找表并存储在所述交易智能合约和第二仲裁智能合约中；
[0095]
步骤a3)中，数字内容持有者p通过与步骤s33相似的执行流程，按照式(1.3)所示的水印查找表生成算法，以加密编码指纹向量为参数计算得到加密的水印查找表继而按照式(1.4)所示的解密查找表生成算法，以加密的水印查找表为参数计算得到数字内容消费者c专属的加密的解密查找表并存储在所述交易智能合约和第二仲裁智能合约上，由交易智能合约发送至数字内容消费者c；
[0096]
a4)所述数字内容消费者c从所述交易智能合约中获取所述解密查找表并用本次交易的随机私钥解密，然后用解密结果dc解密数字内容y得到数字内容xc，验证所述数字内容xc与数字内容版权证书中对应信息的一致性，若验证成功，确认交易智能合约且所述交易智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，若验证失败，所述数字内容消费者c在交易智能合约自动确认前发起争议仲裁，执行争议仲裁的步骤，争议仲裁期间交易智能合约暂停执行。
[0097]
步骤a4)中，数字内容消费者c通过与步骤s4相似的执行流程，使用其paillier私钥逐项解密其专属的加密的解密查找表后，使用解密得到的专属的解密查找表dc，按照式(1.5)所示的基于解密查找表的解密算法，对加密的数字内容y进行解密得到其专属的数字内容xc，之后数字内容消费者c便可验证其专属的数字内容xc与数字内容版权证书中数字内容x的描述信息的一致性，计算其专属的数字内容xc的相似性哈希值，并与数字内容版权证书中的相似性哈希值simhash进行比对，检查两者相似度是否大于等于数字内容版权证书中的相似性判断阈值e；如果相似度大于等于相似性判断阈值e且数字内容xc与数字内容版权证书中数字内容x的描述信息一致则说明验证成功。
[0098]
本实施例中，权威第三方s在区块链系统中部署有争议仲裁智能合约，从而在验证未通过的情况下，数字内容消费者c在交易智能合约自动确认前可通过争议仲裁智能合约向除发布数字内容版权证书以外的所有权威第三方s申请仲裁，本实施例中除发布数字内容版权证书以外的所有权威第三方s至少还需要三个，在仲裁期间交易智能合约会暂停确认，因此步骤a4)之后还包括争议仲裁的步骤，具体包括：
[0099]
a41)所述数字内容消费者c将规定数额的代币token分别存储在除发布所述数字内容版权证书以外的其他权威第三方s对应的争议仲裁智能合约中，同时将其本次交易的随机私钥以这些权威第三方s的公钥进行加密后，并与验证失败原因存储在对应的争议仲裁智能合约中；
[0100]
步骤a41)中，数字内容消费者c通过争议仲裁智能合约向除发布数字内容版权证书以外的所有权威第三方s支付规定数额的代币token以发起仲裁申请，同时将其本次交易使用的paillier私钥以这些权威第三方s公钥进行加密后，与上述验证失败原因一同上传至所述争议仲裁智能合约存储，以发送给对应的权威第三方s；
[0101]
a42)所述争议仲裁智能合约中的代币token转入对应权威第三方s的账户，所述权威第三方s均从对应的争议仲裁智能合约中获取加密后的数字内容消费者c私钥并解密得到数字内容消费者c私钥，还均从所述交易智能合约中获取解密查找表并用数字内容消费者c私钥解密，然后用解密结果dc解密数字内容y得到数字内容xc，最后验证所述数字
内容xc与数字内容版权证书中对应信息的一致性，判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因是否一致；
[0102]
步骤a42)中，权威第三方s在代币token转入后，通过与步骤a4相似的执行流程，首先将争议仲裁智能合约中加密的paillier私钥解密，通过交易智能合约上存储的数字内容消费者c的paillier公钥验证数字内容消费者c的paillier私钥，随后使用数字内容消费者c的paillier私钥逐项解密交易智能合约上存储的数字内容消费者c专属的加密的解密查找表得到数字内容消费者c专属的解密查找表dc；随后按照式(1.5)所示的基于解密查找表的解密算法，以解密查找表dc解密加密的数字内容y得到数字内容xc，之后验证数字内容xc与数字内容版权证书中数字内容x的描述信息的一致性，计算数字内容xc的相似性哈希值，并与数字内容版权证书中的相似性哈希值simhash进行比对，检查两者相似度是否大于等于数字内容版权证书中的相似性判断阈值e；并根据争议仲裁智能合约上存储的验证失败原因进行仲裁；
[0103]
a43)若验证失败原因为所述数字内容xc的相似性哈希值与数字内容版权证书存储的相似性哈希值的相似度小于给定阈值，且判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例超过预设的第一阈值，判断数字内容持有者p恶意，将所述交易智能合约和第二仲裁智能合约中的代币token退还至数字内容消费者c账户，且所述交易智能合约和第二仲裁智能合约失效；若判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例未超过预设的第一阈值，判断数字内容消费者c恶意，确认交易智能合约且所述交易智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户。
[0104]
步骤a43)中，若验证失败原因为数字内容xc的相似性哈希值与数字内容版权证书存储的相似性哈希值simhash的相似度小于相似性判断阈值e，则所述权威第三方s对此进行验证，若判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例超过预设的第一阈值，如超过半数权威第三方s判定小于给定阈值e，则数字内容持有者p恶意，交易智能合约和第二仲裁智能合约上存储的代币token如数退还数字内容消费者c并对数字内容持有者p给予惩罚，否则判定数字内容消费者c恶意，交易智能合约直接确认；若验证失败原因为数字内容xc与数字内容版权证书中描述信息不一致，则所述权威第三方s对此进行验证，若判断验证结果与对应的争议仲裁智能合约中的验证失败原因一致的权威第三方s的数量比例超过预设的第一阈值，如超过半数权威第三方s判定不一致，则数字内容持有者p与发布数字内容版权证书的权威第三方s均恶意，交易智能合约和第二仲裁智能合约上存储的代币token如数退还数字内容消费者c，对应的数字内容版权证书标记为失效，并对数字内容持有者p以及发布对应数字内容版权证书的权威第三方s给予惩罚，否则判定数字内容消费者c恶意。
[0105]
通过上述步骤，在数字内容交易过程中，数字内容持有者和数字内容消费者之间不需要互相信任，仅需要传输正确的秘钥，就能保证交易成功，同时在交易不成功的情况下，通过在线争议仲裁来完成交易并维护双方利益。
[0106]
本实施例中，数字内容持有者p还可以通过数字内容盗版追溯仲裁协议对盗版者进行追溯仲裁；盗版者可能为购买数字内容的数字内容消费者c，也可能是发布数字内容版权证书的权威第三方s，如图1和图4所示，数字内容盗版追溯仲裁协议规定的，数字内容盗
版追溯仲裁的具体包括：
[0107]
b1)所述数字内容持有者p根据所获取的盗版数字内容x
l
计算得到指纹向量b
*
并拆分为和
[0108]
步骤b1)中，数字内容持有者p通过式(1.6)所示的水印提取算法，从x
l
中提取水印向量随后通过式(1.7)所示的解码算法获得指纹向量并拆分为和
[0109]
b2)所述数字内容持有者p从所有已选取的指纹向量中找到与指纹向量相似度最高的指纹向量b
p
，调用指纹向量b
p
对应的第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约，并将指纹向量存储在所述第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约中；
[0110]
步骤b2)中，数字内容持有者p从所有已选取的指纹向量中找到与指纹向量相似度最高的指纹向量b
p
，从而能够通过匹配到的指纹向量b
p
定位可能泄露信息的对象，并将上传至对应的第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约进行仲裁；
[0111]
b3)所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s将所选取的指纹向量明文以及加密指纹向量明文时所用的随机数串存储在所述第一仲裁智能合约中，或者，所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c将所选取的指纹向量明文以及加密指纹向量明文时所用的随机数串存储在所述第二仲裁智能合约中；
[0112]
步骤b3)中，仲裁智能合约收到仲裁请求后，将要求对应盗版者(假定是数字内容消费者c，对于权威第三方s同样处理)上传其指纹向量明文以及加密指纹向量明文b
′c时所用随机数串
[0113]
b4)所述第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约计算所述随机数串的哈希值h
′r，若所述哈希值h
′r和原始哈希值hr不一致，判断所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，或者，判断所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户；
[0114]
步骤b4中，由于盗版者可能上传不正确的随机数串r
′
，所以仲裁智能合约首先将对上传的随机数串按照预设哈希算法计算得到哈希值h
′r并判断h
′r是否等于其所存储的随机数串哈希值hr，如果不相等，则说明数字内容消费者c或者权威第三方s恶意，仲裁智能合约将其上存储的代币token转入数字内容持有者p账户以惩戒数字内容消费者c或者权威第三方s；
[0115]
b5)若所述哈希值h
′r和原始哈希值hr一致，所述第一仲裁智能合约或者第二仲裁智能合约计算所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度，若所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度大于或等于预设的第二阈值，如预设阈值λ，判断所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，或者，判断所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户；
[0116]
b6)若所述指纹向量和所述指纹向量明文的相似度小于预设的第二阈值，所述
第一仲裁智能合约找到所述指纹向量明文与指纹向量中不相同的项，用所述权威第三方s的公钥加密所述指纹向量明文的不相同的项，若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项不一致，判断所述第一仲裁智能合约对应的权威第三方s为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项一致，判断所述数字内容持有者p为恶意，所述第一仲裁智能合约中的代币token转入权威第三方s的账户；
[0117]
或者，所述第二仲裁智能合约找到所述指纹向量明文与指纹向量中不相同的项，用所述数字内容消费者c的公钥加密所述指纹向量明文的不相同的项；若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项不一致，判断所述第二仲裁智能合约对应的数字内容消费者c为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token转入数字内容持有者p的账户，若加密后的不相同项与所述指纹向量中对应的项一致，判断所述数字内容持有者p为恶意，所述第二仲裁智能合约中的代币token返还数字内容消费者c的账户。
[0118]
本实施例中，所述第一仲裁智能合约若在规定时间内未被调用，所述第一仲裁智能合约中的代币token返还权威第三方s的账户，所述第二仲裁智能合约若在规定时间内未被调用，所述第二仲裁智能合约中的代币token返还数字内容消费者c的账户。
[0119]
通过上述步骤，在数字内容盗版追溯仲裁过程中，通过匹配指纹向量，能够追溯盗版数字内容发布者并进行自动仲裁，从而大大削减了数字内容持有者的维权成本，保障了其版权利益。
[0120]
本实施例的数字内容版权认证和交易系统中，数字内容持有者p在区块链系统中部署有交易智能合约、第一仲裁智能合约和第二仲裁智能合约，所述权威第三方s在区块链系统中部署有版权认证申请智能合约和争议仲裁智能合约，所述数字内容持有者p、数字内容消费者c和权威第三方s被编程或配置以执行本实施例所述的防盗版的数字内容版权认证和交易方法，从而不需要依赖于第三方机构，具备数字内容版权认证、数字内容交易以及数字内容盗版追溯仲裁的完备功能。
[0121]
上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。