【摘要】：隨著數字內容產業的快速發展,越來越多的數字作品需要進行版權登記來維護創作者的權益。現有的數字作品大都是在權威機構集中式地確權登記,這種情況具有以下缺點:一方面,數字內容豐富的今天,大量的信息對中心化系統造成很大的負載;另一方面,中心化系統不但信息不透明,創作者在中心化系統中舉證維權困難,而且付出與收益難成正比。區塊鏈技術是數字貨幣的底層核心技術,具有去中心化、不可篡改、公開透明與點對點交易的特點,已廣泛應用于各個領域。區塊鏈技術經過不斷演變,按照應用場景的不同分為公有鏈、聯盟鏈與私有鏈三種形式。本文利用區塊鏈技術解決版權領域中存在的系統中心化嚴重、登記信息不透明等問題。在傳統數字版權領域,往往需要權威機構提供一定的公信力,因此本文將聯盟鏈應用于數字版權領域。在版權登記過程中,通常存在某些用戶的敏感身份信息只針對權威機構公開,因此在保證版權信息公開透明的同時,還需進一步保護用戶隱私以提高訪問控制效率。在聯盟鏈中,每個用戶的身份信息都可以通過一系列屬性來描述,例如用戶的所屬組織、職位等,因此本文使用屬性基加密來解決該問題。本文分析了聯盟鏈的基礎架構與工作流程,并深入研究了屬性基加密的相關理論,提出了一個適用于聯盟鏈、多中心的基于密文策略的屬性基加密方案。本方案重新構造了訪問樹,引入屬性類型的概念,賦予每個屬性權重以體現屬性在系統中的重要性,支持多授權中心,并且避免了單點失效的問題,更適用于聯盟鏈。同時,本文使用Java語言實現了所提出的方案并給出性能分析。與其他同類方案相比,本方案不僅表達力強,而且在加解密過程中具有更高的效率。最后本文根據版權登記的應用需求,搭建基于超級賬本Fabric的聯盟鏈網絡,使用Spring Boot+Mysql實現了一個基于聯盟鏈的版權登記系統,并詳細闡述了整個系統架構、工作流程與各個功能模塊設計。本文將聯盟鏈與屬性基加密應用于數字版權領域,在保證版權信息公開透明的同時保證了用戶的隱私,有效緩解了傳統版權登記系統中心化程度高所帶來的一系列問題。
【圖文】：

圖 4.7 用戶與文件類圖（1）用戶模塊與文件模塊如圖 4.7 為用戶功能類與文件功能類圖。UserService 類主要定義了登錄注冊、用戶驗證與生成簽名密鑰等方法。因為用戶信息不需要與聯盟鏈進行交互，因此該類會初始化一個UserDao 對象，用于對 login()、registUser()與 verifyUser()等方法接收到的信息在數據庫中進行持久化。getKeyPair()方法用于為用戶生成簽名所使用的公私鑰對。UserDao 類封裝了對數據庫的增刪改查等方法。User 類為用戶基本類。DSA 類封裝了用戶公私鑰對生成、哈希計算、計算簽名與簽名驗證等方法。在該模塊中，系統使用橢圓曲線密碼算法（ECC）Secp256K1 生成長度為 256bit 的公私鑰對，使用 SHA1計算文件哈希，使用 SHA-1withECDSA 進行文件簽名。FileService 主要封裝了文件模塊相關功能。主要包含文件上傳、獲取文件哈希、文件簽名與簽名驗證等功能。該類方法首先會將文件轉換為字節流，然后調用 DSA 類的相關方法對字節流進行計算獲取輸出。Document 為作品原文件的基本類。

圖 4.8 版權服務模塊類圖（2）版權模塊。版權模塊分為版權功能與屬性基加密兩部分。（a）版權功能。圖 4.8 為本系統版權模塊與屬性基加密模塊的類圖。FabricService 類中封裝了與聯盟鏈交互的相關方法。系統在啟動時，FabricService 首先初始化官方提供的FabricClient 客戶端。然后初始化相關通道、鏈碼、組織、節點地址與排序節點信息，為方便起見，本系統將配置信息均封裝在了一個 Config 類。另外該類定義了與通道 mychannel 上鏈碼 myrightcc 交互的相關方法，包含版權登記、版權查詢與交易信息查詢等。Right 類為版權基本類，，包含等上述鏈碼中版權類的相關字段信息。RightService 類封裝了與版權相關的方法。其中 encrypt()、decrypt()會調用屬性基加密模塊的加解密方法。登記版權與查詢版權會調用 FabricService 的相關方法。（b）屬性基加密。系統使用 Java 的密碼學庫JPBC 實現了第三章中多授權中心的 CP-ABE方案，并封裝為圖 4.8 中的 TnwAbe 類。該類主要定義了四個方法對應于方案中的四個算法步驟：
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP311.52;D923.41;TP311.13

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本文編號：2619494