關系數(shù)據(jù)庫數(shù)字水印技術研究.pdf

1、隨著信息化時代的到來，網(wǎng)絡成為生活中必不可少的一部分，但在享受網(wǎng)絡帶來各種好處的同時，信息安全也面臨著巨大的威脅。數(shù)據(jù)庫在當今的政治、經(jīng)濟、文化等領域都有著廣泛的應用，因此數(shù)據(jù)庫安全是維護信息安全中的重要一環(huán)。數(shù)據(jù)庫水印技術是保護數(shù)據(jù)庫信息安全的一種有效手段，將有意義的文本或圖像等信息嵌入到數(shù)據(jù)庫中，可用于表征數(shù)據(jù)庫所有者或數(shù)據(jù)庫本身信息，以達到版權保護或內(nèi)容保護的目的。
　　本文以數(shù)據(jù)庫數(shù)字水印技術為研究對象，主要工作如下:

2、r>　　(1)設計了一種基于中國剩余定理及拉格朗日插值多項式的數(shù)據(jù)庫水印算法。該算法首先利用中國剩余定理的逆運算對要嵌入的水印信息進行計算，得到一個大整數(shù)，將大整數(shù)重新劃分為新的水印序列。然后利用單向哈希函數(shù)對數(shù)據(jù)庫中的元組進行標記，以確定每一位水印的嵌入元組位置。再根據(jù)Shamir(t,n）門限方案選擇n個數(shù)值型的屬性列，將水印代入隨機生成的多項式進行變換，并分存水印至n列中，提取時利用拉格朗日插值多項式重構水印。實驗結果表明，本算法

3、具有較強的魯棒性。
　　(2)目前的數(shù)據(jù)庫水印大多是利用數(shù)值型數(shù)據(jù)可以容忍一定誤差來嵌入水印，存在嵌入容量小、類型單一的缺點。基于自然語言處理的水印技術通過改變語句的表達方式而不改變其語義來實現(xiàn)。本文設計了一種基于中文句法變化的數(shù)據(jù)庫水印方案。首先搜索數(shù)據(jù)庫中可用于嵌入水印的語句，利用單向哈希函數(shù)對數(shù)據(jù)庫元組進行標記，將主鍵哈希值為偶數(shù)的元組標記為“0”，主鍵哈希值為奇數(shù)的元組標記為“1”。將標記值與二進制水印序列逐位異或，若異或

4、后結果為“0”，則將對應語句保持或修改為主動句，反之若異或結果“1”，則將對應語句保持或修改為被動句。提取時將主動句記為“0”，被動句記為“1”，與主鍵的標記值異或，可得到所嵌入的水印序列。本算法將語義分析運用在中文數(shù)據(jù)庫中，使得數(shù)據(jù)庫水印的適用范圍更加廣泛，具有一定的實際應用價值。
　　(3)設計了一種基于用戶行為分析與數(shù)據(jù)庫水印的Web應用入侵檢測系統(tǒng)方案。由于訪問同一數(shù)據(jù)庫的用戶行為具有一定的邏輯性與相關性，本方案利用關聯(lián)規(guī)

5、則數(shù)據(jù)挖掘技術，依靠數(shù)據(jù)庫審計數(shù)據(jù)，挖掘用戶的行為模式，將此模式作為水印嵌入到原數(shù)據(jù)庫中，當用戶通過Web訪問數(shù)據(jù)庫時，依據(jù)水印內(nèi)容對用戶行為進行匹配，停止對非法操作的響應。與已有的基于關聯(lián)規(guī)則數(shù)據(jù)挖掘的入侵檢測技術相比，本算法在分析得到用戶行為模式后，不需要單獨的存儲空間，而是存儲在原數(shù)據(jù)庫中，由于水印嵌入算法及密鑰的秘密性，攻擊者很難獲取合法用戶的行為模式，可有效抵抗暴力刪除攻擊。理論分析與實驗結果表明，本方案是一種結合不同安全策略