【摘 要】
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随着互联网的快速发展,智能手机、社交网络深入到人们生活中的方方面面,如图像和短视频等多媒体资源时刻都在产生。多媒体资源作为数字产品,本身含有价值,能够通过交易进行流通以获得收益。现有中心化的多媒体资源交易方式存在第三方不可信赖及数据丢失不可恢复的风险,且多媒体资源易转发、可复制、可编辑的特点也导致其存在难确权、权益难保障等问题,多媒体资源交易过程中存在的交易安全及信息隐私保护等问题也亟待解决。不仅
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随着互联网的快速发展,智能手机、社交网络深入到人们生活中的方方面面,如图像和短视频等多媒体资源时刻都在产生。多媒体资源作为数字产品,本身含有价值,能够通过交易进行流通以获得收益。现有中心化的多媒体资源交易方式存在第三方不可信赖及数据丢失不可恢复的风险,且多媒体资源易转发、可复制、可编辑的特点也导致其存在难确权、权益难保障等问题,多媒体资源交易过程中存在的交易安全及信息隐私保护等问题也亟待解决。不仅如此,中心化多媒体资源交易模式缺乏客观的资源定价机制,价格完全由资源拥有者决定,平台还会收取一定的交易费用,导致用户交易积极性降低。区块链技术为中心化的交易方案提供了新的解决思路,其去中心化、可溯源、防篡改的技术特点,能够为多媒体资源安全交易提供全新的切入点,可以在确权问题上提高人们期待已久的透明度。在现有基于区块链的多媒体资源安全交易方案的基础上,本文对多媒体资源交易中的确权以及安全隐私保护问题进行了研究,主要工作如下:(1)针对传统多媒体资源交易方案中存在不可信第三方篡改存证内容、泄露用户隐私导致确权存证可信度降低的问题,本文将区块链技术引入多媒体资源确权信息存证当中,结合均衡不完全区组设计(Balanced Incomplete Block Design)抗合谋攻击码(BIBD-ACC)和基于同态加密的非对称指纹方案设计了一种基于区块链的交易确权方案。方案使用可信执行环境结合智能合约实现了两阶段的确权检测过程,利用分布式存储系统IPFS对大数据量多媒体资源进行可信存储并使用秘密共享方案实现了多媒体资源安全下载。(2)提出了一种基于双链的区块链多媒体资源安全交易方案。方案中引入第三方代理进行分包数据的交易,基于联盟链Fabric设计了双链的交易架构实现账本职能分割,使用中间节点实现了跨账本的交易交互,一定程度上保护了交易参与者的数据隐私安全。侧链中使用Rubinstein讨价还价博弈模型实现了多媒体资源合理定价机制,保障交易双方的利益。主链实现了多媒体资源安全交易及确权信息存证,设计了基于种子副本的分发机制。最后,基于双链设计了确权检测算法。(3)为了解决由于智能合约公开透明性质所导致的用户隐私信息易泄露问题,在可信节点上搭建可信执行环境SGX,在Enclave运行涉及隐私数据计算的智能合约以保证交易信息的隐私和安全。Enclave在每次计算完成之后对数据进行销毁,智能合约只负责存储、发送计算结果,保证了智能合约执行的机密性和安全性。(4)为了证明提出方案的有效性和可行性,本文测试了不同区块链网络中的性能指标,包括智能合约函数的Gas消耗量、执行时间以及双链与单链吞吐量TPS比较。本文测试了在SGX与智能合约中执行Rubinstein计算纳什均衡推荐价格的通信时间,还与现有相似方案进行了包括计算复杂度等方面的详细对比和分析。实验结果表明,本文的方案能够在保障多媒体资源安全高效交易的同时有效地实现了确权过程。
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