基于关系数据库的脆弱性水印算法研究

为了检测对关系数据库的恶意篡改,提出了一种脆弱性数字水印算法。该算法将数据库的元组划分到不同的分组中,在对每个分组内的元组进行秘密排序的基础上,生成由属性水印和元组水印构成的分组水印矩阵,因此可以将对数据库的篡改定位在分组范围内。利用单向哈希函数及关系数据动态生成水印,不但保证了水印信息的安全性,而且也实现了水印的盲检测。理论分析和实验结果表明,该方法能够有效探测攻击者对关系数据库进行元组添加、属性值修改、元组删除和属性变化四类操作,从而为关系数据的真实性认证提供依据。     

基于数值型和非数值型的数据库水印技术

在现有关系型数据库水印算法的基础上,提出一种基于数值型和非数值型的数据库水印算法。以主键、列、时间信息组成一个三元组水印矩阵,将该水印矩阵嵌入到允许冗余操作的属性中。该方案的实施准确定位了属性值的同时,也标记了属性的时间信息。实验结果表明,该算法对属性的篡改、元组的添加、删除具有很好的鲁棒性。     

脆弱水印技术在关系数据库保护中的应用研究

利用脆弱水印技术,设计并实现了一个关系型数据库防护系统。该防护系统由水印生成、水印嵌入、水印提取和篡改检测四个模块组成。利用水印技术,对数据库信息进行篡改的判断与定位,篡改的元组或属性借用水印技术可实现恢复。实验结果证明了该方法的有效性。     

面向内容认证的关系数据库水印技术研究

针对现有水印算法的不足,提出了一种新的脆弱性关系数据库水印算法.在本算法中,由水印密钥控制元组的划分和水印的生成,通过构造水印矩阵对关系数据遭受的篡改进行定位和描述.实验结果和理论分析表明,水印生成方法安全有效,可实现水印的盲检测.水印嵌入引起的数据误差较小,算法具有较好的可行性.     

一种基于混沌变换的数据库零水印算法

将混沌变换引入数据库水印处理,构造了一种基于混沌变换的数据库零水印算法。该算法利用混沌序列筛选数据库记录数据项,筛选出的数据项不依赖于其他的元组,成离散的分布状态。另外,在生成初始水印后又加入了混沌变换置乱水印,因此可提高数据库水印的鲁棒性和安全性。最后对构造的算法进行了仿真实验验证。     

基于二维空间元素匹配的数据库水印算法

针对现有数据库水印算法对原始数据修改量大、水印信息隐蔽性差的问题,提出一种基于二维空间元素匹配的关系数据库鲁棒水印算法。算法选取数据库主键的Hash值作为元组的定位空间,选取数值属性冗余位作为元组的数据空间,构建了一个二维空间。通过调整二维空间对应元素的奇偶性嵌入水印信息。实验中嵌入水印前后载体数据均值变化0.5296×10^(-2)%,方差变化0.6509×10^(-4)%,表明该算法对原始数据修改量小,水印隐蔽性好,鲁棒性强。     

一种新的关系数据库水印算法

在数据库中嵌入水印信息是实现对数据库版权保护的一种有效手段。提出一种基于混沌序列的数据库水印算法。首先将可证明数据库版权的图像进行预处理,提取图像的边缘信息,形成二进制比特流的水印信息等待嵌入。然后记算法标记元组,使数据库元组具有唯一的标识,通过混沌序列根据元组标识选择水印信息在数据库中的嵌入位置,从而提高水印的隐蔽性与分散性。最后,通过Matlab进行仿真实验,证明了此算法具有良好的不可见性和鲁棒性。     

基于(t,n)门限的数据库水印算法研究

在已有水印算法的基础上提出一种基于(t,n)门限的数据库水印算法。算法首先利用改进的Lagrange插值多项式秘密地将版权水印分存,得到分存后的二进制水印信息,然后采用单向Hash函数对数据库中的元组进行标记,根据该标记和候选属性MSB位之间的奇偶关系确定水印嵌入位置,最终引入一种匹配关系将二进制水印信息嵌入到数据库的数值型属性中。实验结果表明,该算法具有很好的安全性和抗攻击能力。     

基于SVR预测的可逆数据库水印技术

频繁模式树(FP-tree)的关联规则是利用数据挖掘算法来确定受保护的属性和其他数据库之间存在的关系,支持向量回归方法(SVR)用来预测每个受保护的属性值。提出通过嵌入原始数据库的重要特征来检测数据库是否被篡改过的实现方法。通过对比差值扩展(DE)的原始值和预测值之间的差异,数据库管理员可以在受保护的数据库中嵌入数字水印,如果受保护的数据库是扭曲的,在SVR功能下仍然是可以预测保护值的。FPtree挖掘方法用于降低SVR的训练时间,如果该数据库已被篡改,我们可以从受保护的数据库中提取水印,来验证并定位篡改元组,恢复原来的属性值,如果该数据库没有遭到攻击,我们也可以利用水印保护数据库。因此,提出的数据库的电子水印方式可以有效地验证数据库的完整性和保护数据库的安全性。     

数据库水印算法在综合业务系统中的应用

针对数据库数字水印技术主要用于在海量数据信息中嵌入水印信息,为数据所有权方维护自己的资产所有权提供有力证据的特点,介绍关系数据库水印算法在综合业务数据库系统中的应用,给出综合客户信息数据库应用数字水印的实现过程,讨论和分析水印的评测效果。该应用在水印嵌入和提取时对数据库元组只需一次扫描,效率高于原有算法。     

Watermarking Relational Databases Using Optimization-Based Techniques

Proving ownership rights on outsourced relational databases is a crucial issue in today's internet-based application environments and in many content distribution applications. In this paper, we present a mechanism for proof of ownership based on the secure embedding of a robust imperceptible watermark in relational data. We formulate the watermarking of relational databases as a constrained optimization problem and discuss efficient techniques to solve the optimization problem and to handle the constraints. Our watermarking technique is resilient to watermark synchronization errors because it uses a partitioning approach that does not require marker tuples. Our approach overcomes a major weakness in previously proposed watermarking techniques. Watermark decoding is based on a threshold-based technique characterized by an optimal threshold that minimizes the probability of decoding errors. We implemented a proof of concept implementation of our watermarking technique and showed by experimental results that our technique is resilient to tuple deletion, alteration, and insertion attacks.     

基于混沌的DCT域关系数据库水印算法*

借鉴多媒体数字水印技术,提出了一种基于混沌的DCT域关系数据库水印算法,运用混沌序列对版权图像加密生成水印信息,并嵌入到候选属性的DCT中频系数中。利用DCT在频域中实现水印与载体的融合,隐蔽性更强,弥补了空域水印算法的不足;混沌序列的伪随机性和初值敏感性为数字水印的安全性提供了保证。实验表明,该算法具有较强的鲁棒性和良好的不可见性。     

基于中国剩余定理的数据库水印技术

根据关系数据库的特殊性,结合差错控制理论,文章将以中国剩余定理为理论基础的密钥分存思想引入关系数据库数字水印算法。首先对水印信息分存,然后用分存值的二进制序列顺序替换数据库中所选字段值的特定比特位。该算法具有隐蔽性好,可基于部分内容恢复水印信息,水印恢复不需要原始数据库,很好的安全性等特点。在数据库的版权保护中,该算法具有很好的应用价值。     

一种基于虚拟主键的数据库水印算法

针对目前数据库水印算法不能有效抵御主键攻击的问题,以虚拟主键为标记基准,在关系数据库的指定有效位上进行操作,将位图作为水印信息嵌入,从而实现关系数据库的版权保护.通过(7,4)海明码和大数表决的结合,使算法在有效抵抗主键攻击的同时,增强水印信息鲁棒性.理论分析和实验结果表明,该算法易于实现,将有广阔的应用前景.     

关系数据库数字水印技术

随着知识产权保护和信息安全技术的发展,关系数据库数据存在所有权问题,可以采用数字水印技术对其进行数字所有权管理。该文分析了关系数据库中的数据和图像、声频、视频等多媒体数据的区别及关系数据库水印的特点,探讨了几种关系数据库数字水印技术,还分析了对关系数据库数据水印技术的攻击方式和理想的关系数据库水印技术。水印关系数据库对数据库的安全有着广阔前景和实际应用价值。     

Watermarking relational data: framework,algorithms and analysis

We enunciate the need for watermarking database relations to deter data piracy, identify the characteristics of relational data that pose unique challenges for watermarking, and delineate desirable properties of a watermarking system for relational data. We then present an effective watermarking technique geared for relational data. This technique ensures that some bit positions of some of the attributes of some of the tuples contain specific values. The specific bit locations and values are algorithmically determined under the control of a secret key known only to the owner of the data. This bit pattern constitutes the watermark. Only if one has access to the secret key can the watermark be detected with high probability. Detecting the watermark requires access neither to the original data nor the watermark, and the watermark can be easily and efficiently maintained in the presence of insertions, updates, and deletions. Our analysis shows that the proposed technique is robust against various forms of malicious attacks as well as benign updates to the data. Using an implementation running on DB2, we also show that the algorithms perform well enough to be used in real-world applications.Received: 29 July 2002, Accepted: 10 December 2002, Published online: 10 July 2003Edited by P. BernsteinA preliminary version of this paper appeared in the Proceedings of the 28th VLDB Conference, Hong Kong, China, 2002.     

基于有效位数的数据库数字水印

根据关系数据库的特殊性,文章基于数值型字段值的有效位数,结合数字通信中的差错控制理论,提出了一种可以在关系数据库中嵌入具有实际意义字符串的数据库数字水印算法。理论分析和实验结果表明,该算法具有隐蔽性好,水印恢复不需要原始数据库,水印的鲁棒性及可嵌入的信息量可以通过调整参数取值进行调节等特点。该算法在数据库的版权保护中具有较好的应用前景。     

一种粗关系数据库索引方法

根据粗关系数据库中所存数据的特性,提出不确定性数据索引方法。将粗关系数据库中的元组属性值以二进制串表示,借助改进的汉明距离公式计算元组间的距离,构成距离矩阵,根据该矩阵中的距离值将元组分类,从而实现对表中元组的索引。给出描述索引的算法,通过实例说明了该索引方法是可行和有效的。     

基于离散小波变换的数据库水印检测算法

为了克服空域水印技术的不足,提出一种基于离散小波变换的关系数据库水印算法.根据过滤规则,从关系数据库中抽取某一类的数据,组成二维信号,将水印嵌入到二维信号的小波域中.使用该算法嵌入的数字水印具有很好的隐蔽性,对原始载体的影响很小.同时,嵌入的数字水印具有较好的鲁棒性,常规的数据库的处理方法对其影响较弱.