水印工具

目录

  1. 水印嵌入

    1.1 配置

    1.2 使用示例

  2. 水印检测

IoTDB时间序列数据水印工具:用户手册

这个工具提供了 1)IoTDB查询结果水印嵌入功能,2)可疑数据的水印检测功能。

1. 水印嵌入

1.1 配置

IoTDB默认关闭水印嵌入功能。为了使用这个功能,第一步要做的事情是修改配置文件iotdb-engine.properties中的以下各项:

名称示例解释
watermark_module_openedfalsetrue打开水印嵌入功能; false关闭
watermark_secret_keyIoTDB*2019@Beijing自定义密钥
watermark_bit_string100101110100要被嵌入的0-1比特串
watermark_methodGroupBasedLSBMethod(embed_row_cycle=2,embed_lsb_num=5)指定水印算法及其参数

注意:

  • watermark_module_opened: 如果您想使用水印嵌入功能,请将其设置成true
  • watermark_secret_key: 不能使用字符 ‘&’。密钥长度没有限制,一般来说密钥越长,攻击难度就越高。
  • watermark_bit_string: 比特串长度没有限制(除了不能为空字符串),但是当长度过短时,水印检测可能达不到要求的显著性水平。
  • watermark_method: 现在仅支持一种算法GroupBasedLSBMethod,因此您实际上可以修改的只有这个算法的两个参数embed_row_cycleembed_lsb_num的值:
    • 均是正整数
    • embed_row_cycle控制了被嵌入水印的行占总行数的比例。embed_row_cycle越小,被嵌入水印的行的比例就越大。当embed_row_cycle等于1的时候,所有的行都将嵌入水印。
    • GroupBasedLSBMethod使用LSB嵌入。embed_lsb_num控制了允许嵌入水印的最低有效位的数量。embed_lsb_num越大,数值的可变化范围就越大。
  • watermark_secret_key, watermark_bit_stringwatermark_method都不应该被攻击者获得。您需要自己负责配置文件iotdb-engine.properties的安全管理。

1.2 使用示例

第一步:创建一个新用户Alice,授予读权限,然后查询

一个新创建的用户默认不使用水印。因此查询结果就是数据库中的原始数据。

  1. .\start-client.bat -u root -pw root
  2. create user Alice 1234
  3. grant user Alice privileges 'READ_TIMESERIES' on root.vehicle
  4. exit
  5. .\start-client.bat -u Alice -pw 1234
  6. select * from root
  7. +-----------------------------------+------------------+
  8. | Time|root.vehicle.d0.s0|
  9. +-----------------------------------+------------------+
  10. | 1970-01-01T08:00:00.001+08:00| 21.5|
  11. | 1970-01-01T08:00:00.002+08:00| 22.5|
  12. | 1970-01-01T08:00:00.003+08:00| 23.5|
  13. | 1970-01-01T08:00:00.004+08:00| 24.5|
  14. | 1970-01-01T08:00:00.005+08:00| 25.5|
  15. | 1970-01-01T08:00:00.006+08:00| 26.5|
  16. | 1970-01-01T08:00:00.007+08:00| 27.5|
  17. | 1970-01-01T08:00:00.008+08:00| 28.5|
  18. | 1970-01-01T08:00:00.009+08:00| 29.5|
  19. | 1970-01-01T08:00:00.010+08:00| 30.5|
  20. | 1970-01-01T08:00:00.011+08:00| 31.5|
  21. | 1970-01-01T08:00:00.012+08:00| 32.5|
  22. | 1970-01-01T08:00:00.013+08:00| 33.5|
  23. | 1970-01-01T08:00:00.014+08:00| 34.5|
  24. | 1970-01-01T08:00:00.015+08:00| 35.5|
  25. | 1970-01-01T08:00:00.016+08:00| 36.5|
  26. | 1970-01-01T08:00:00.017+08:00| 37.5|
  27. | 1970-01-01T08:00:00.018+08:00| 38.5|
  28. | 1970-01-01T08:00:00.019+08:00| 39.5|
  29. | 1970-01-01T08:00:00.020+08:00| 40.5|
  30. | 1970-01-01T08:00:00.021+08:00| 41.5|
  31. | 1970-01-01T08:00:00.022+08:00| 42.5|
  32. | 1970-01-01T08:00:00.023+08:00| 43.5|
  33. | 1970-01-01T08:00:00.024+08:00| 44.5|
  34. | 1970-01-01T08:00:00.025+08:00| 45.5|
  35. | 1970-01-01T08:00:00.026+08:00| 46.5|
  36. | 1970-01-01T08:00:00.027+08:00| 47.5|
  37. | 1970-01-01T08:00:00.028+08:00| 48.5|
  38. | 1970-01-01T08:00:00.029+08:00| 49.5|
  39. | 1970-01-01T08:00:00.030+08:00| 50.5|
  40. | 1970-01-01T08:00:00.031+08:00| 51.5|
  41. | 1970-01-01T08:00:00.032+08:00| 52.5|
  42. | 1970-01-01T08:00:00.033+08:00| 53.5|
  43. +-----------------------------------+------------------+
第二步:给Alice施加水印嵌入

sql用法:grant watermark_embedding to Alice

您可以使用grant watermark_embedding to user1,user2,...来同时给多个用户施加水印嵌入。

只有root用户有权限运行该指令。在root给Alice施加水印嵌入之后,Alice的所有查询结果都将被嵌入水印。

  1. .\start-client.bat -u root -pw root
  2. grant watermark_embedding to Alice
  3. exit
  4. .\start-client.bat -u Alice -pw 1234
  5. select * from root
  6. +-----------------------------------+------------------+
  7. | Time|root.vehicle.d0.s0|
  8. +-----------------------------------+------------------+
  9. | 1970-01-01T08:00:00.001+08:00| 21.5|
  10. | 1970-01-01T08:00:00.002+08:00| 22.5|
  11. | 1970-01-01T08:00:00.003+08:00| 23.500008|
  12. | 1970-01-01T08:00:00.004+08:00| 24.500015|
  13. | 1970-01-01T08:00:00.005+08:00| 25.5|
  14. | 1970-01-01T08:00:00.006+08:00| 26.500015|
  15. | 1970-01-01T08:00:00.007+08:00| 27.5|
  16. | 1970-01-01T08:00:00.008+08:00| 28.500004|
  17. | 1970-01-01T08:00:00.009+08:00| 29.5|
  18. | 1970-01-01T08:00:00.010+08:00| 30.5|
  19. | 1970-01-01T08:00:00.011+08:00| 31.5|
  20. | 1970-01-01T08:00:00.012+08:00| 32.5|
  21. | 1970-01-01T08:00:00.013+08:00| 33.5|
  22. | 1970-01-01T08:00:00.014+08:00| 34.5|
  23. | 1970-01-01T08:00:00.015+08:00| 35.500004|
  24. | 1970-01-01T08:00:00.016+08:00| 36.5|
  25. | 1970-01-01T08:00:00.017+08:00| 37.5|
  26. | 1970-01-01T08:00:00.018+08:00| 38.5|
  27. | 1970-01-01T08:00:00.019+08:00| 39.5|
  28. | 1970-01-01T08:00:00.020+08:00| 40.5|
  29. | 1970-01-01T08:00:00.021+08:00| 41.5|
  30. | 1970-01-01T08:00:00.022+08:00| 42.500015|
  31. | 1970-01-01T08:00:00.023+08:00| 43.5|
  32. | 1970-01-01T08:00:00.024+08:00| 44.500008|
  33. | 1970-01-01T08:00:00.025+08:00| 45.50003|
  34. | 1970-01-01T08:00:00.026+08:00| 46.500008|
  35. | 1970-01-01T08:00:00.027+08:00| 47.500008|
  36. | 1970-01-01T08:00:00.028+08:00| 48.5|
  37. | 1970-01-01T08:00:00.029+08:00| 49.5|
  38. | 1970-01-01T08:00:00.030+08:00| 50.5|
  39. | 1970-01-01T08:00:00.031+08:00| 51.500008|
  40. | 1970-01-01T08:00:00.032+08:00| 52.5|
  41. | 1970-01-01T08:00:00.033+08:00| 53.5|
  42. +-----------------------------------+------------------+
第三步:撤销Alice的水印嵌入

sql用法:revoke watermark_embedding from Alice

您可以使用revoke watermark_embedding from user1,user2,...来同时撤销多个用户的水印嵌入。

只有root用户有权限运行该指令。在root撤销Alice的水印嵌入之后,Alice的所有查询结果就又是数据库中的原始数据了。

2. 水印检测

detect-watermark.shdetect-watermark.bat 是给不同平台提供的功能相同的工具脚本。

用法: ./detect-watermark.sh [filePath] [secretKey] [watermarkBitString] [embed_row_cycle] [embed_lsb_num] [alpha] [columnIndex] [dataType: int/float/double]

示例: ./detect-watermark.sh /home/data/dump1.csv IoTDB*2019@Beijing 100101110100 2 5 0.05 1 float

Args示例解释
filePath/home/data/dump1.csv可疑数据的文件路径
secretKeyIoTDB*2019@Beijing参见水印嵌入小节
watermarkBitString100101110100参见水印嵌入小节
embed_row_cycle2参见水印嵌入小节
embed_lsb_num5参见水印嵌入小节
alpha0.05显著性水平
columnIndex1指定可疑数据的某一列进行检测
dataTypefloat指定检测列的数据类型;int/float/double任选其一

注意:

  • filePath: 您可以使用export-csv工具来生成这样的数据文件。第一行是表头, 第一列是时间列。文件中的数据示例如下:

    Timeroot.vehicle.d0.s1root.vehicle.d0.s1
    1970-01-01T08:00:00.001+08:00100null
  • watermark_secret_key, watermark_bit_string, embed_row_cycleembed_lsb_num应该和水印嵌入过程使用的值保持一致。

  • alpha: 取值范围[0,1]。水印检测基于显著性检验,alpha越小,没有嵌入水印的数据被检测成嵌入水印的可能性越低,从而检测出嵌入水印的结果的可信度越高。

  • columnIndex: 正整数