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基于稳健信息隐藏的半脆弱水印技术 第9卷 2003 第3期 6月 上海大学(自然科学版) JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITY(NATI!L曼! Vo1.9.NO.3 June2003 文章编号:1007—2861(2003)03—0201-05 基于稳健信息隐藏的半脆弱水印技术 张新鹏,王朔中,马小松 (上海大学通信与信息工程学院,上海200072) 摘要:半脆弱水印可以察觉对载体信息进行篡改等恶意操作,却对正常的信号处理不敏感.但是,攻击者可以通过 分析嵌入了半脆弱水印的多个不同载体中的共同特点破译水印系统.为了提高安全性,该文提出了对不同的载体 随机地选择不同密钥的半脆弱水印方案,其中水印数据的产生和嵌入依赖于密钥.在水印数据半脆弱地嵌入载体 信息的同时,密钥也被稳健地隐藏在载体信息中.由于密钥不同,不同载体没有可用于分析的相同性质,使攻击者 难于破译水印系统.此文为静止图像设计了具体的水印算法. 关键词:数字水印;信息隐藏;半脆弱;稳健 中圈分类号:TN9l1.73文献标识码:A ANovelSemi—FragileWatermarkingSchemeBasedon RobustHiddenInformation ZHANGXin—peng,WANGShuo—zhong,MAXiao—song (SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China) Abstract:Semi—fragilewatermarkingschemecanbeusedtodetecthostileoperationonthehost data,whichisinsensitivetonormalsignalprocessing.However,itispossibletosuccessfully attackawatermarkingsystembyanalyzingthecommoncharacteristicsindifferentwatermarked datacontainingsemi—fragilewatermark.Todealwiththisproblem,anovelsemi—fragilewater— markingisproposed,inwhichdifferentkeysarerandomlyselectedfordifferenthostdata,and thegenerationandinsertionofwatermarkisdependentontheselectedkey.Whileinsertingthe semi—fragilemark,thekeyisalsorobustlyembeddedintothehost.Analyzingdifferentpiecesof watermarkeddatainordertolaunchanattackbecomesimpossiblebecauseofthelackofcommon characteristicsinthesepieces.Awatermarkingalgorithmisimplementedusingtheproposed techniqueforstillimages. Keywords:digitalwatermarking;informationhiding;semi—fragile;robust 信息隐藏是自20世纪9O年代中期以来得到迅 速发展的一项新兴技术,可分为密写术和数字水印 两大分支引.密写术试图避开第三方注意将信息秘 密发送出去;数字水印则是在多媒体数据中隐藏可 辨识的秘密信息以保护知识产权.数字水印又可以 分为稳健水印和脆弱水印.稳健水印是指在恶劣环 收稿日期:2002—11—25修订日期:2003—02—16基金项目:国家自然科学基金和上海市重点学科建设资助项目 作者简介:张新鹏(1975~),男,黑龙江密山人,博士生,主要从事数字水印与信息隐藏方面的研究. ? 202?上海大学(自然科学版)第9卷 境中,甚至在恶意攻击条件下仍然不能被修改,去除 的水印,可以用于版权标识.而脆弱水印可以根据被 破坏的情况记录产品受到过的攻击.有些水印系统 将稳健水印和脆弱水印结合起来,可以对经过了恶 劣信道或被恶意处理的信息进行恢复L3]. 事实上,多媒体信息在传输过程中既可能受到 压缩,滤波等正常的信号处理,也可能受到侵权者的 恶意处理,例如篡改载体的某些局部以伪造虚假信 息.如果水印对正常的信号处理不敏感,却能察觉恶 意的处理,则被称为半脆弱水印.半脆弱水印技术能 够检测出