Digital Media Copyright and Content Protection Using IPFS and Blockchain
使用 IPFS 和區塊鏈的數字媒體版權和內容保護
解決什麼問題
隨著互聯網的發展，數字媒體傳輸和存儲的總量已經非常大。 然而，傳統的數字版權固化和維權是線下流程，耗時耗力。
用什麼方式解決
本文重點圍繞數字指紋技術、星際文件系統（IPFS）和Fabric Alliance區塊鏈技術打造數字系統，優化傳統流程，提高數字媒體版權固化效率。
引用
互聯網的大規模採用導致涉及數字媒體保護、內容版權和訪問專利多媒體文件的案件迅速增加。 這些現在是作者和版權持有者的主要關注點 [1]。
隨著信息時代的到來，傳統的版權保護機制難以適應數字內容版權保護的要求[2]。
網絡數字內容侵權事件日益增多，網絡數字內容侵權盜版的挑戰也在增加[2]。
如果信息洩露，所有者應該能夠證明其內容的版權 [3]。
DropBox 或點對點 (P2P) 媒體等在線媒體是快速有效的數據共享和隱私保護的最佳可用工具 [2]。
IPFS 是一個 P2P 文件系統，它結合了從許多以前成功的系統中獲得的知識 [4]
它合併了一個分佈式哈希表、一個激勵塊交換和一個自我證明的命名空間。 IPFS 是一種 P2P 超媒體協議，可使網絡更快、更安全、更開放 [4]。
分散版權管理背後的概念以創意作品及其元數據的廣泛區塊鏈中的存儲為前提[3]。
可以使用使用區塊鏈技術的按使用付費產品。 此類系統的示例有 PeerTracks、Ujo Music、Mediachain Attribution Engine、Blo [2]。
利用區塊鏈技術進行許可證驗證的想法已在一些研究工作中得到說明，其中 Herbert 和 Litchfield [3] 基於他們的研究工作具有堅實的介詞。
McConaghy 和 Holtzman [5] 還利用比特幣區塊鏈通過法律註冊容量條款關注圖像所有權來記錄媒體數據，並將時間戳記錄為圖像屬性。
岸上等人 [6] 將基於分佈式區塊鏈的系統描述為媒體文件和文檔的管理中心。
Gao 和 Nobuhara [7] 還提出了在區塊鏈中最多存放 N 次、20 個字節的策略，對於創建者和所有者而言，計算機化記錄在技術上不需要時間戳匿名。
“Mediachain”也利用了 IPFS（星際文件系統）記錄框架 [8]，增強了計算機化作品的版權。
IPFS [4] 是一個文件共享平台，通過其內容來識別文件。
當一個文件被送入 IPFS 系統時，它被分成多個塊，每個塊包含最多 256 kbs 的數據和/或與其他塊的連接。 每個塊都由加密哈希識別，也稱為內容標識符，它是根據其內容計算得出的 [11]。
DHT [12] 基本上是鍵值對的分佈式存儲。
由於使用 IPFS 的內容標識符，它特別適合區塊鏈使用，以定位、驗證和傳輸塊和文件 [11]。
很難創建具有相同哈希值的第二個單獨文件，因此 IPFS 不能被具有特定目標文件標識符的文件淹沒 [11]。
區塊鏈 [10] 是一種去中心化的基礎設施和分佈式計算範式，它使用加密鍊式塊結構來驗證和存儲數據，使用共識算法來生成和更新數據，以及使用智能合約、可編程腳本來編程和操作數據。
區塊鏈交易只保存非常少量的數據，因此選擇哪些數據應該放在鏈上，哪些數據應該保存在鏈外 [11] 是至關重要的。
有許多為區塊鏈定制的鏈下存儲解決方案，例如 IPFS [4]。
多位作者在文獻[14]-[18]中提出的數字指紋生成是該系統的關鍵組成部分，它標誌著從系統中識別版權信息的唯一密鑰。
提出問題、困難
儘管如此，我們認為IPFS的一些觀點可以通過區塊鏈的耦合來改進，直到目前，這個想法還沒有實現。
通過離線傳輸帶有私人信息的文件，可以克服區塊鏈的一些弱點。 這保證了在必要時可以刪除文件，並且鏈不會擴展得太快。 但是，必須保證文件未被編輯或修改，以便網絡上的參與者之間共享信息。
本文描述性的
用戶在使用和傳播數字內容時故意或不小心洩露了有價值的版權資源，消耗了潛在的用戶資源，損害了創作者和相關版權所有者的經濟利益。
媒體文件的創建者必須擁有完整的訪問權限、授權和安全介質來共享他們的信息，以阻止此類事件並揭露和懲罰實際的犯罪方。
因此，我們的研究表明，區塊鏈技術與星際文件系統 (IPFS) 相結合，IPFS 是一種 P2P 分佈式文件系統，旨在取代 HTTP 並為所有人構建更好的網絡，可以幫助解決一些問題 關於數字內容版權。
分散版權管理這將能夠實時監控數字內容的分發、檢查許可證、允許某些應用程序並精確計算。這也可以驗證作品的真實性。
IPFS 的思想可以從許多過去的有效系統和框架中得到認可，並且克服了許多挑戰和限制。
實際上，Merkle DAG 文件的根哈希可以通過交易發送到區塊鏈，因此不會擴展鏈。
從 IPFS 檢索文件不需要哈希以外的任何信息。
這與不依賴加密散列進行內容識別的文件共享方案不同，因為它們需要一個文件，其散列在具有額外名稱解析機制的區塊鏈中被發現。
總之，可以輕鬆檢查基於 IPFS 的文件，並且很難阻止多個文件中具有相同名稱/標識符的用戶。
IPFS 解決了大文件分散存儲的問題。
當你將一個新文件上傳到 IPFS 時，它被分成幾個數據塊。 每個塊都有一個哈希值，以便清楚地識別其內容。
最後，對於整個文件，創建一個哈希值，任何節點都可以下載該哈希值。
這些解決方案共享分佈式對等文件系統的概念，其中信息被分成不同的塊，加密並在各個網絡節點上傳播，以保證安全性和可訪問性。
IPFS 提供了一個用於編寫和部署應用程序的新平台，以及一個用於版本控制大數據的新分發系統。
與所有去中心化系統一樣，IPFS 是點對點的，沒有特權節點。
節點將對象 IPFS 存儲在本地存儲中。 這些文件或其他數據結構然後通過節點鏈接和傳輸。
IPFS 通過將數據分成可以請求並在節點之間傳輸的部分，以分散的方式存儲數據。
IPFS通過其加密散列，可以識別每個文件。 這使得通過創建文件塊的散列並確保它與所需的散列匹配來驗證是否獲得了正確的信息變得簡單。
IPFS 哈希識別包含個人數據的文件可以存儲在區塊鏈上，而不是數據本身。
包含散列的區塊鏈保證文件未被更改。 文件本身存儲在 IPFS 中意味著它可以根據需要通過節點從其本地存儲中刪除它來刪除。
IPFS文件哈希可用於連接具有訪問權限的所有者文件。 因此，由於散列通常小於它們所代表的數據，因此鏈的增長顯著減少。
區塊鏈安全性和私有網絡 IPFS 的結合保證了數據保護並降低了存儲成本。
aHash平均散列，更快，但通常準確
pHash感知散列，準確度更高，但速度合理。
dHash差值散列，精度更高，速度更快。
Fabric的每個節點本質是一個被複製的狀態機，節點之間需要存儲相同的賬本。
在 Fabric 中，通過共識過程來實現分佈式節點的一致性和賬本狀態的一致性。
Fabric 的共識過程分為三個階段：背書、排序和驗證。
結構網絡保證沒有人可以篡改數據，並確保可追溯性。
為了不限制節點之間的鏈接或數據流，IPFS 旨在盡可能廣泛地傳達信息。
