数字水印基本原理 信息安全概论课件与复习知识提纲.pptVIP

数字水印基本原理 信息隐藏与数字水印的关系 数字水印是广义信息隐藏的一个分支 实现数字版权管理（DRM） 数字水印的提出 水印 存在于纸张,纸币等介质中，用于标识真伪 数字水印 对数字产品标识真伪 数字图书馆、网络音频和视频、数字地图等 数字水印的定义 数字水印是永久镶嵌在其他数据（宿主数据）中具有可鉴别性的数字信号或模式，并且不影响宿主数据的可用性 数字水印的特点 安全性 数字水印难以被发现、擦除、篡改或伪造，同时，要有较低的虚警率 可证明性 数字水印应能为宿主数据的产品归属问题提供完全和可靠的证据 数字水印加载和检测流程 水印加载模型 设 I 为数字图象，W 为水印信号，K 为密钥，处理后的水印为 水印嵌入过程：设水印嵌入函数 E ，原始图象 I 和水印 ，嵌入水印后的图象为 水印提取模型 水印提取过程：设水印提取函数 D ，水印提取的两种形式： 提取原始水印：如文字、徽标 0-1判决：判定水印存在与否 数字水印的分类 从载体上分类 从外观上分类 从加载方式上分类 从检测方法上分类 从水印特性上分类 从使用目的上分类 从载体上分类 图像水印 图像是使用最多的一种多媒体数据，也是经常引起版权纠纷的一类载体 彩色/灰度图像，卡通，设计图，二值图像（徽标、文字），等 视频水印 保护视频产品和节目制作者的合法利益 音频水印 保护MP3、CD、广播电台的节目内容等 从载体上分类 软件水印 是镶嵌在软件中的一些模块或数据，通过它们证明该软件的版权所有者和合法使用者等信息 软件水印分为静态水印和动态水印两类 静态水印：不依赖于软件的运行状态，可以在软件编制时或编制完成后被直接加入 动态水印：依赖于软件的运行状态，通常时在一类特殊的输入下才会产生，水印的验证也是在特定的时机下才能完成 文档水印 确定文档数据的所有者 从外观上分类 可见水印（可察觉水印） 如电视节目上的半透明标识，其目的在于明确标识版权，防止非法的使用，虽然降低了资料的商业价值，却无损于所有者的使用 不可见水印（不可察觉水印） 水印在视觉上不可见，目的是为了将来起诉非法使用者。不可见水印往往用在商业用的高质量图象上，而且往往配合数据解密技术一同使用 从加载方式上分类 空间域水印 LSB方法 拼凑方法 文档结构微调方法 变换域水印 DCT变换，小波变换，傅立叶变换，Fourier-Mellin变换或其它变换 从检测方法上分类 私有水印和公开水印 私有水印（非盲水印）：水印检测时需要原始载体 公开水印（盲水印）：水印检测时无需原始载体 私钥水印和公钥水印 私钥水印：水印加载和检测使用同一密钥 公钥水印：水印加载和检测使用不同的密钥（同密码学中的公钥密码） 从水印特性上分类 健壮性数字水印 要求水印能够经受各种常用的操作，包括无意的或恶意的处理 只要载体信号没有被破坏到不可使用的程度，都应该能够检测出水印信息 脆弱性数字水印 要求水印对载体的变化很敏感，根据水印的状态来判断数据是否被篡改过 特点：载体数据经过很微小的处理后，水印就会被改变或毁掉 主要用于完整性保护 与稳健性水印的要求相反 从使用目的上分类 版权标识水印 基于数据源的水印 水印信息标识作者、所有者、发行者、使用者等，并携带有版权保护信息和认证信息，用于发生版权纠纷时的版权认证，还可用于隐藏标识、防拷贝 数字指纹水印 基于数据目的的水印 包含关于本件产品的版权信息，以及购买者的个人信息，可以用于防止数字产品的非法拷贝和非法传播 数字水印的性能评价 不可感知性 对载体的破坏程度 主观评价 客观评价 水印容量、可感知性、健壮性三者之间的平衡 数字水印的应用 版权保护、数字指纹、认证和完整性校验、内容标识和隐藏标识、使用控制、内容保护、安全不可见通信等 数字水印的应用 版权保护：表明对数字产品的所有权 数字指纹：用于防止数字产品被非法复制和散发 认证和完整性校验：验证数字内容未被修改或假冒 内容标识和隐藏标识：多媒体内容检索 使用控制：控制复制次数 内容保护：保护内容不被滥用 数字水印的研究方向 理论 数字水印模型、隐藏容量、抗攻击性能等 算法 研究具有更高性能的水印算法 标准 真正起到数字版权管理的作用，还需要完善一系列的标准和协议