《网络信息安全技术》课件第12章.ppt

数字水印技术和Web应用相结合，是今后该技术在信息领域的主要发展方向。在诸如电子商务、网络多媒体服务、远程诊断、教学等所有涉及版权或信息安全的领域，数字水印及其相关技术均能发挥重要作用。可以预见，随着计算机、网络及信息科学、密码学等学科的不断发展，安全可靠的数字水印技术将在很多领域得到更加广泛的应用。其中,i=1、2、…、N，为当前行号，N为一页中的行数，ti和bi表示第i行的顶和底。N为计算被选中像素点数目的函数，即f(k,j)=1,k=0,…,W;下一步计算第i-1行和i行之间、第i行和i+1行之间的距离，令其为Si-1和Si。类似地可以作下面的判断：如Si-1-ti-1Si-ti，则第i行上移，否则，第i行下移。图12.16表示了采用行移编码文档的一部分。图12.16行移编码11.4.3字移编码字移编码技术通过使文本行内字符发生平移来嵌入特定标记。采用这种方式时，相邻字之间的距离各不相同。经验告诉我们，人眼无法辨认1/150英寸以内的单词的水平位移量。其实在文档对齐处理时经常采用调整空格的方法来改变字符间隔（如文本的排序）。因为作了变间隔处理，解码器需要掌握原始文档或关于原始文档字间隔的说明。编码器首先要观察文本行是否有足够的字数用于编码，过短的行不被采用，然后用差分编码方法对所选定的行进行编码。自左边起第2、4、6、…等位置上的字被移动，但行首字和行尾字不移动用来保持整页中的列向对齐。最后将经字位移处理后的文档分发出去。解码器需要原始文档的有关信息，不能实现盲检，只有那些拥有最初文档的组织或其代理人可以读到隐藏信息。我们需要知道每个字的起始位置或重心位置。假设第i个字被移动了位置，其自身和相邻两字的重心分别为ci-1，ci和ci+1，移动后的重心位置分别是ci-1′，ci′和ci-1′，则计算公式为：(12.8)(12.9)然后再用下面的方法来决定第i个字是被左移还是右移。若，则第i个字节被左移。若，则第i个字节被右移。图12.17字移编码12.4.4特征编码特征编码是一种通过改变某个字母的某一特征来插入标记的技术。字母特征改变可能是其高度等属性特征。同样，特征编码也会保留一些字母特征不作改变以帮助解码。例如，使用字母高度进行特征编码的文本水印处理中，水印检测算法会将那些被认为发生变化的字母与该页中没有变化的相同字母的高度进行比较，得到水印结果。11.4.5编码方式的综合运用以上方法可以综合运用，这样的编码方式可以增加鲁棒性，在破坏严重的情况下，仍可以检测到水印。在一个文档被处理的过程中，水平与竖直方向可能会受到不同程度的破坏。对同一行同时使用行移和字移进行编码，可以结合控制行与被标记行来估计出水平与竖直轮廓哪一个破坏较小，从而决定进行行移检测还是字移检测。11.5.1最不重要位（LSB）方法最不重要位（LSB）方法是将秘密数据嵌入到载体数据中去的最简单的一种方法，它是在空域中隐藏数据。任何的秘密数据都可以看作是一串二进制位流，而音频文件的每一个采样数据也是用二进制数来表示。这样，我们可以将部分采样值的最不重要位用代表秘密数据的二进制位替换掉，达到在音频信号中编码加入秘密数据的目的。为了加大对秘密数据攻击的难度，可以用一段伪随机序列来控制嵌入秘密二进制位的位置。下面我们具体讲一讲水印的嵌入和提取过程：12.5数字语音水印技术（1）以二进制数的形式读取载体音频数据，得到原始信号；（2）将秘密数据转换为二进制位流的形式，并计算秘密数据位的总数；（3）将（2）中得到的数据流作置乱变换，得到待隐藏的数据流；（4）将秘密数据位的总数首先嵌入到载体文件中；（5）将原始数据的最低位用秘密数据位替代；（6）循环操作第（5）步，直至秘密信息全部被嵌入。音频数字水印的LSB方法水印提取过程主要步骤如下：（1）首先提出秘密数据位的总数；（2）提取水印信息的数据位；（3）循环操作（2），直至所有的秘密二进制位全部被提取出来；（4）根据嵌入过程使用的置乱变换，采取逆变换，得到我们所需要的数据水印信息。为了提高鲁棒性，我们也可以将秘密数据位嵌入到载体数据的较高位，但这样带来的结果是大大降低了数据隐藏的隐蔽性。当然，在变化域进行数字水印的嵌入能获得很强的鲁棒性。下面介绍小波变换的方法。12