基于密码和水印的数字版权保护技术研究

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数字版权保护问题日趋严重,研究各类数字内容版权保护方法,建立有效的数字版权管理系统是各国政府、学术界和企业亟待解决的问题。用密码和水印结合的方法研究版权保护技术,可以更好地综合解决版权保护安全问题。本论文基于密码和水印对数字版权保护技术进行了深入的研究,包括数字版权保护模式及其协议研究,软件混淆技术及其与软件水印结合的研究。本论文的主要创新点是进一步发展了版权保护模式、版权保护协议和软件版权保护中的密码技术。主要研究成果如下:1.在已有文献的基础上,综合形成了一种基于身份标识的超奇异椭圆曲线上的强指定验证者的数字签名方案、签密方案和可扩展的群签名方案。设计了一种可证安全的数字水印方案,该方案可以抵抗目前所有的水印系统攻击,也有很好的纠错能力。这些签名方案和水印方案适用于数字版权保护模式及其协议研究中。2.提出了一种基于通信节点身份标识的口令进化的会话密钥方案,方案中采用了口令进化算法,使得相同节点每次通信的口令不同,不同的口令又使得相同节点每次通信的密钥对和会话密钥都不同,该方案使用的密钥不依赖任何控制节点,有较少的计算量和交互次数,非常适合DRM系统。3.综合考虑了实体的需求和安全隐患,提出了一种新的基于密码和水印技术的数字作品版权保护模式。模式包括版权注册、加载水印、在线交易、验证和仲裁等过程,可以提供多种服务。在该模式基础上,提出了一种基于身份的实用安全的数字作品版权保护协议。模式及其协议能抵抗各种算法攻击和协议攻击,具有较好的安全性和实用性。另外,改进了一种有效匿名买卖交易协议。4.采用并发方法,用勒让德符号和同余方程等数论知识构造了适合混淆Java程序的不透明谓词簇。通过分析现有软件水印方案的弱点,结合水印与混淆技术,提出了基于身份标识的Java程序水印方案。该方案把用身份标识产生的数字水印信息编码后嵌入到混淆的勒让德符号构造的不透明谓词中,将有水印的不透明谓词作为Java程序的线程来混淆Java程序,用零知识证明验证水印信息。
摘要第5-7页
ABSTRACT第7-8页
目录第9-13页
第一章 绪论第13-22页
    1.1 数字版权管理系统概述第13-18页
        1.1.1 访问控制第14-15页
        1.1.2 攻击形式第15-16页
        1.1.3 端到端的安全性第16-17页
        1.1.4 用户需求第17-18页
    1.2 实现数字版权保护的技术第18-19页
    1.3 需要解决的问题第19-20页
    1.4 本论文各章节的安排第20-22页
第二章 数字版权保护中的密码与水印技术第22-46页
    2.1 密码学概述第22-26页
        2.1.1 密码通信系统第22-23页
        2.1.2 密码体制第23-24页
        2.1.3 攻击类型第24页
        2.1.4 数字签名第24-25页
        2.1.5 认证方案第25-26页
    2.2 一种强指定验证者的数字签名方案第26-36页
        2.2.1 概述第26-27页
        2.2.2 基于ID的强指定验证者的数字签名方案(SDVS)第27-33页
        2.2.3 基于ID的强指定验证者签密方案(MDVS)第33-34页
        2.2.4 基于ID可扩展的群签名方案第34-36页
    2.3 数字水印概述第36-38页
        2.3.1 基于通信的数字水印模型第36-37页
        2.3.2 数字水印算法的基本性质第37页
        2.3.3 水印系统的安全性与密码技术第37-38页
    2.4 一种可证安全的数字水印方案第38-46页
        2.4.1 嵌入水印方案第39-40页
        2.4.2 提取验证水印方案第40-41页
        2.4.3 安全性分析第41-44页
        2.4.4 其它性能分析第44-45页
        2.4.5 总结第45-46页
第三章 一种口令进化的会话密钥方案第46-52页
    3.1 适合DRM系统的会话密钥第46-47页
    3.2 一种基于ID的口令进化的会话密钥方案第47-52页
        3.2.1 系统初始化第47-48页
        3.2.2 基于ID的口令进化算法第48页
        3.2.3 节点身份认证算法第48-49页
        3.2.4 节点会话密钥算法第49页
        3.2.5 安全性分析第49-51页
        3.2.6 性能分析第51-52页
第四章 基于水印和密码技术的版权保护模式及其协议第52-64页
    4.1 基于水印和密码技术的数字版权保护模式(WCDRM模式)第52-58页
        4.1.1 数字版权保护模式需要考虑的主要问题第52-53页
        4.1.2 WCDRM模式第53-55页
        4.1.3 WCDRM模式操作过程第55-57页
        4.1.4 WCDRM模式的安全性第57-58页
        4.1.5 WCDRM模式的计算复杂性第58页
    4.2 基于身份的实用安全的数字作品版权保护协议第58-64页
        4.2.1 版权注册协议第59页
        4.2.2 版权信息加载协议第59-61页
        4.2.3 有版权数字作品交易协议第61页
        4.2.4 数字作品版权验证协议第61-62页
        4.2.5 数字作品版权仲裁协议第62-63页
        4.2.6 性能分析第63-64页
第五章 一种改进的匿名有版权数字作品买卖协议第64-76页
    5.1 有效匿名有版权数字作品买卖交易协议第64-71页
        5.1.1 注册登记协议第65页
        5.1.2 嵌入水印与交易协议第65-67页
        5.1.3 验证和仲裁协议第67-69页
        5.1.4 分析第69-71页
    5.2 改进的有效匿名买卖交易协议第71-76页
        5.2.1 注册和产生购买者水印信息协议第71-73页
        5.2.2 嵌入水印与交易协议第73-74页
        5.2.3 验证和仲裁协议第74-75页
        5.2.4 总结第75-76页
第六章 构造混淆JAVA程序的不透明谓词第76-86页
    6.1 混淆技术第76-80页
        6.1.1 基本概念第76-77页
        6.1.2 混淆转换的条件和混淆质量第77页
        6.1.3 混淆的基本方法第77-78页
        6.1.4 不透明谓词第78页
        6.1.5 不透明谓词的构造第78-79页
        6.1.6 Java程序与混淆技术第79-80页
    6.2 用同余方程构造的Java程序的不透明谓词第80-86页
        6.2.1 构造不透明谓词簇第80-81页
        6.2.2 插入不透明谓词第81页
        6.2.3 不透明谓词的输出第81-82页
        6.2.4 安全性分析第82-84页
        6.2.5 其它特性分析第84-85页
        6.2.6 结论第85-86页
第七章 结合混淆技术的JAVA水印方案第86-100页
    7.1 软件水印概述第86-89页
        7.1.1 软件水印的分类第86-87页
        7.1.2 软件水印方案第87-89页
    7.2 用勒让德符号构造有水印的不透明谓词第89-94页
        7.2.1 混淆与软件水印结合的不透明谓词概念第89-90页
        7.2.2 用勒让德符号构造有水印的不透明谓词第90-93页
        7.2.3 安全性分析第93-94页
    7.3 一个基于ID的Java程序水印方案第94-100页
        7.3.1 确定水印信息第94-95页
        7.3.2 对水印信息进行编码第95页
        7.3.3 嵌入水印算法第95-96页
        7.3.4 提取验证水印算法第96页
        7.3.5 几点说明第96-97页
        7.3.6 安全性第97-99页
        7.3.7 结论第99-100页
总结与展望第100-101页
参考文献第101-109页
致谢第109-111页
攻读博士期间完成的论文第111-112页
攻读博士期间完成和参与的项目第112页
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