設(shè)計論文 水印技術(shù)在電子簽名中的防偽應(yīng)用

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1、水印技術(shù)在電子簽名中的防偽應(yīng)用目錄1緒論11.1選題的背景11.2選題的目的11.3選題的意義21.4國內(nèi)外數(shù)字水印研究現(xiàn)狀21.4.1對空間域水印技術(shù)的研究31.4.2對變換域水印技術(shù)的研究31.5本課題研究內(nèi)容52數(shù)字水印技術(shù)理論概述62.1數(shù)字水印的基本概念62.2數(shù)字水印的基本特征62.3數(shù)字水印的基本理論框架62.3.1數(shù)字水印嵌入的理論框架72.3.2數(shù)字水印提取的理論框架72.4數(shù)字水印的分類92.5數(shù)字水印的魯棒性問題和攻擊行為102.5.1數(shù)字水印的魯棒性問題102.5.2數(shù)字水印的攻擊行為113圖像預(yù)處理算法實現(xiàn)133.1引

2、言133.2圖像二值化處理133.2.1圖像二值化的實現(xiàn)代碼133.3圖像平滑處理143.3.1圖像平滑處理代碼143.4圖像銳化處理153.4.1圖像銳化處理代碼153.5圖像縮放處理163.5.1圖像縮放處理代碼163.6圖像灰度化處理173.6.1圖像灰度化處理174數(shù)字水印典型算法194.1基于傅里葉變換的數(shù)字水印算法194.1.1引言194.1.2基于Arnold變換的圖像置亂算法194.1.3嵌入算法原理204.1.4提取算法原理224.1.5實驗結(jié)果及分析244.2基于離散余弦變換的數(shù)字水印算法254.2.1離散余弦變換水印嵌入算

3、法264.2.2離散余弦變換水印提取算法274.2.3實驗結(jié)果及分析284.3基于小波變換的數(shù)字水印算法304.3.1小波變換水印的嵌入算法314.3.2小波變換水印的提取算法314.3.3實驗結(jié)果及分析325參考文獻(xiàn)346致謝35附錄A圖像預(yù)處理代碼36附錄B傅里葉變換的數(shù)字水印嵌入提取源碼38附錄C離散余弦變換(DCT)的數(shù)字水印嵌入提取源碼51附錄D小波變換(DWT)的數(shù)字水印嵌入提取源碼551緒論隨著社會信息化的發(fā)展,信息在社會中的地位和作用越來越重要。信息媒體的數(shù)字化為信息的存取提供了極大的便利性,同時也顯著提高了信息表達(dá)的效率和準(zhǔn)確

4、性。特別是隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)的交換和傳輸變成了一個相對簡單的過程,人們借助于計算機(jī)、數(shù)字掃描儀、打印機(jī)等電子設(shè)備可以方便、迅速地將數(shù)字信息傳輸?shù)剿谕牡胤?。隨之而來的副作用是這些數(shù)字形式的數(shù)據(jù)文件或作品使有惡意的個人和團(tuán)體有可能在沒有得到作品所有者的許可下拷貝和傳播有版權(quán)的內(nèi)容,例如,現(xiàn)代盜版者僅需輕點幾下鼠標(biāo)就可以獲得與原版一樣的復(fù)制品,并以此獲取暴利;而一些具有特殊意義的信息,如涉及司法訴訟、政府機(jī)要等信息,則會遭到惡意攻擊和篡改偽造等等。1.1選題的背景一系列數(shù)字化技術(shù)本身的可復(fù)制和廣泛傳播的特性所帶來的負(fù)面效應(yīng),已成為

5、信息產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的一大障礙,目前,數(shù)字媒體的信息安全、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)和認(rèn)證問題變得日益突出,且已成為數(shù)字世界中一個非常重要和緊迫的議題。尤其是數(shù)字產(chǎn)品在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)布、傳輸存在的安全性問題?!靶畔⑻峁┱摺笔菙?shù)字產(chǎn)品的版權(quán)所有者,他們通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布數(shù)字產(chǎn)品?!靶畔⑾M者”是數(shù)字產(chǎn)品的消費者,他們希望通過網(wǎng)絡(luò)接受到數(shù)字產(chǎn)品(因為網(wǎng)絡(luò)可以減少不必要的成本,如郵費等)。“攻擊者”是非法用戶、未經(jīng)授權(quán)的供應(yīng)者和蓄意破壞者的總稱,他們未經(jīng)合法版權(quán)所有者的許可,重新發(fā)布產(chǎn)品或有意破壞原始作品并重新發(fā)布其不可信版本。從而信息消費者難免間接收到盜版的副本。數(shù)字產(chǎn)品受

6、到的間接攻擊主要來自兩個方面:一、惡意篡改修改數(shù)字產(chǎn)品的內(nèi)容,使得合法用戶接收到的數(shù)字產(chǎn)品不真實、不可靠、甚至失去原有的使用價值。二、侵犯版權(quán)1.非法使用:未經(jīng)版權(quán)所有者的容許非法復(fù)制或翻印數(shù)字產(chǎn)品。2.非法轉(zhuǎn)賣:未經(jīng)版權(quán)所有者的容許將數(shù)字產(chǎn)品轉(zhuǎn)賣。3.破壞版權(quán):將數(shù)字產(chǎn)品所攜帶的版權(quán)信息消除,使得該產(chǎn)品得不到正當(dāng)?shù)谋Wo(hù)。1.2選題的目的以前解決數(shù)字產(chǎn)品安全的問題是通過密碼學(xué)方法完成的,即首先將數(shù)字產(chǎn)品加密成密文然后發(fā)布,使得網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中的非法攻擊者無法從密文中獲得機(jī)密信息,從而達(dá)到信息安全的目的,但這并不能完全解決問題,一方面加密后的文件因

7、其不可理解性而大大妨礙了信息的傳播,另一方面文件解密后內(nèi)容完全透明,將不再受到保護(hù),無法幸免于盜版和侵權(quán)。因而傳統(tǒng)的密碼學(xué)方法已經(jīng)受到了十分嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在這種情況下,信息隱藏技術(shù)引起了人們的高度重視。信息隱藏是將有用的或重要的信息隱藏于其他信息里面以掩飾其存在。由其發(fā)展和演變而來的數(shù)字水印技術(shù)成為了當(dāng)前國際學(xué)術(shù)界研究的一個前沿方向和熱點。在數(shù)字產(chǎn)品的網(wǎng)上交易和傳輸中,有兩個關(guān)鍵的技術(shù)問題需要解決:一是數(shù)字產(chǎn)品的訪問控制和安全傳輸;二是數(shù)字產(chǎn)品內(nèi)容的保護(hù)。訪問控制需要解決用戶的認(rèn)證及管理、對多媒體產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫的訪問控制以及數(shù)據(jù)的安全傳輸?shù)葐栴},該問

8、題可由傳統(tǒng)的密碼學(xué)方法解決。第二個問題主要分兩個部分:一是版權(quán)保護(hù),二是內(nèi)容完整性(真實性)的保護(hù)。第二個問題就要用到數(shù)字水印技術(shù)了,而傳統(tǒng)的密碼學(xué)方

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