信息隱藏與數(shù)字水印技術(shù)專題培訓(xùn)(文件)
【正文】 數(shù)據(jù)等 ?被隱藏的信息也可以是任何形式（全部作為比特流） 必要性 ? 信息隱藏 – 加密：對秘密信息本身進(jìn)行保護(hù)，但信息的傳遞過程是暴露的 – 隱藏：掩蓋秘密信息存在的事實(shí) ? 將 密碼學(xué) 與 信息隱藏 相結(jié)合，就可以同時(shí)保證信息本身的安全和信息傳遞過程的安全 ? 數(shù)字水印 – 數(shù)字產(chǎn)品的無失真復(fù)制的特點(diǎn)，造成版權(quán)保護(hù)和管理方面的漏洞 技術(shù)上的可行性 ? 利用人類感知系統(tǒng)的冗余 – 視覺 – 聽覺 ? 利用計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)的冗余 – 圖像 視頻 – 音頻 ? 利用各種潛信道 信息隱藏技術(shù)的分類 隱秘信道基于語義的偽裝術(shù) 基于技術(shù)的偽裝術(shù)偽裝術(shù) 匿名通信不可見水印 可見水印水印 指紋穩(wěn)健的版權(quán)標(biāo)識 脆弱的數(shù)字水印版權(quán)標(biāo)識信息偽裝 信息隱藏的歷史 ? 公元前 440年出現(xiàn)用頭發(fā)掩蓋信息的方法 ? 將信函隱藏在信使的鞋底、衣服的皺褶，婦女的頭飾、首飾中 ? 在信函中改變字母筆畫的高度，或在字母上（下）面挖非常小的孔 ? 17世紀(jì)的無形墨水：在特定的字母上制作非常小的斑點(diǎn) ? 19世紀(jì)的微縮膠片 ? 化學(xué)方式實(shí)現(xiàn)的高級隱寫術(shù) – 用筆蘸淀粉水寫在白紙上，噴上碘水后顯示棕色字體 ? 藝術(shù)作品中隱寫術(shù) – 變形夸張的繪畫作品 – 二次大戰(zhàn)女鋼琴家的慰問演出 ? 藏頭詩 藏頭詩 我聞西方大力士，為人了卻凡心。 秋月溶溶照佛寺，香煙裊裊繞經(jīng)樓。 地老皆緣蕃草木， 久愁比翼痛風(fēng)鈴。 – 因?yàn)?， 雖然經(jīng)過加密后只有被授權(quán)持有解密密鑰的人才可以存取數(shù)據(jù) ， 但是這樣就無法向更多的人展示自己的作品；而且數(shù)據(jù)一旦被解開 ， 就完全置于解密人的控制之下 ， 原創(chuàng)作者沒有辦法追蹤作品的復(fù)制和二次傳播 。 ? 被嵌入的記號通常是不可見或不可察的 ， 但是通過一些計(jì)算操作可以檢測或者提取 。 ?隱藏位置的安全性： 指將水印信息藏于目標(biāo)數(shù)據(jù)的內(nèi)容之中 ， 而非文件頭等處 ， 防止因格式變換而遭到破壞 。 數(shù)字水印的分類 ? 魯棒水印和脆弱水印。 – 非盲水印在檢測過程中需要原始數(shù)據(jù)，而盲水印的檢測只需要密鑰，不需要原始數(shù)據(jù)。 檢測時(shí) ， 計(jì)算 ????niii baS1)~~( 如果這個(gè)載體確實(shí)包含了一個(gè)水印，就可以預(yù)計(jì)這個(gè)和為 2n， 否則它將近似為零。 在頻譜空間中 ， 這種重要部分就是低頻分量 。 NEC算法 ? 實(shí)現(xiàn)方法是：對整幅圖象做 DCT變換，選取除DC分量外的 1000個(gè)最大的 DCT系數(shù)插入由 N(0,1)所產(chǎn)生的一個(gè)實(shí)數(shù)序列水印信號 iii wdd ???水印檢測函數(shù)則是分別計(jì)算原始載體圖像和水印載體圖像的離散余弦變換，并提取嵌入的水印，再做相關(guān)性檢測 小波水印技術(shù) Wi表示變換圖像的系數(shù)， xi為待嵌入水印 對數(shù)字水印的攻擊 ? 魯棒性攻擊 – 它包括常見的各種信號處理操作 ， 如圖象壓縮 、 線性或非線性 濾波 、 疊加噪聲 、 圖象量化與增強(qiáng) 、 圖象裁剪 、 幾何失真 、 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換以及圖象的校正 等 。這就產(chǎn)生無法分辨與解釋的情況 。 馬賽克攻擊 ? 其攻擊方法是首先把圖象分割成為許多個(gè)小圖象 ， 然后將每個(gè)小圖象放在 HTML頁面上拼湊成一個(gè)完整的圖象 。 跳躍攻擊 ? 跳躍攻擊主要用于對音頻信號數(shù)字水印系統(tǒng)的攻擊 ，其一般實(shí)現(xiàn)方法是在音頻信號上加入一個(gè)跳躍信號 ，即首先將信號數(shù)據(jù)分成 500個(gè)采樣點(diǎn)為一個(gè)單位的數(shù)據(jù)塊 ， 然后在每一數(shù)據(jù)塊中隨機(jī)復(fù)制或刪除一個(gè)采樣點(diǎn) ，來得到 499或 501個(gè)采樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊 ， 然后將數(shù)據(jù)塊按原來順序重新組合起來 。 比如：現(xiàn)有的或?qū)⒂械年P(guān)于版權(quán)及數(shù)字信息所有權(quán)的法律 ， 不同法庭對于法律條款的不同解釋 ， 原告與被告的信譽(yù) ， 攻擊者質(zhì)疑水印方案的能力 ， 原告與被告的財(cái)力 ，他們各自能請到的專家證人和律師等等 ， 等等 。 ? 拷貝跟蹤： 用水印來鑒別合法獲得內(nèi)容但非法重新發(fā)送內(nèi)容的人。 圖像認(rèn)證 ? 半脆弱水印技術(shù) – 半脆弱水印在容忍一定程度的常見信號處理操作的同時(shí)，可以把正常的信號處理與惡意篡改區(qū)別對待。 爭議仲
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