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《华中科技大学》 2007年
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基于数字指纹和数字水印的重要信息保护技术研究

朱大立  
【摘要】: 数字水印是传统密码学范畴之外具有广阔应用前途的一种信息安全技术。数字水印技术结合传统的密码学技术可以增强信息的可控性,从而完善信息的安全性。要实现这一目标,数字指纹编码及检测算法、非对称数字指纹协议、面向重要信息保护的数字水印基础设施以及基于数字水印的电子文档标识等技术均是关键,围绕此方面展开研究具有十分重要的理论意义和实用价值。 讨论了密码学、数字水印以及数字指纹的相关理论与技术基础,分析了数字水印和密码学可以互为补充、完善信息安全性的相互关系,对数字水印与数字指纹的概念进行了全面辨析。 基于嵌入假设,以随机序列作为用户的编码指纹,利用合谋指纹与用户指纹之间的相关性来判断用户参与合谋的可能性,并以汉明距离作为检测判断的量化指标,提出了一种简洁高效的合谋容忍数字指纹编码和检测算法CDRC(Coding and Detection algorithm based on Random Code)。给出了算法的描述和实现步骤,推导了错误概率、指纹编码长度以及合谋容忍强度之间的关系,分析了算法的效率和安全性,并给出了与同类算法的比较。 分析了几种著名的数字水印协议,指出了它们的缺陷。在此基础上,参考现实生活中的商品交易模式和指纹应用模式并结合PKI-CA ( Public Key Infrastructure and Certification Authority)技术,提出了一种基于PKI-CA系统的实用数字水印协议PDWP(Practical Digital Watermarking Protocol)。PDWP协议与PKI-CA系统无缝集成,同时使数字指纹证书对用户保密,实现了指纹协议的非对称性。 提出了数字水印基础设施DWI(Digital Watermarking Infrastructure)的概念。DWI的基本功能在于以数字指纹证书的形式给网络系统中的用户添加数字指纹的属性,用于用户行为的标记。给出了DWI及其组成功能实体的定义,描述了DWI的体系结构和各个功能实体之间协作的通用业务。 采用层次划分的技术设计了一个具有普适特征的水印技术应用框架,适用于实现电子标识,同时也适用于在信息系统中应用数字水印技术实现其他应用。框架分为驱动层、适配层和应用层。在此基础上提出了一个基于分层水印技术应用框架的涉密网络中电子文档密级标识方案,实现了数字水印作为密级标识的嵌入和检测。 分析了涉密网络中重要电子文档保护的系统需求,在DWI、数字指纹编解码算法、非对称数字指纹协议以及基于数字水印的电子文档电子标识方案的基础上,构建了一个适用于中小规模涉密网络的涉密电子文档保护系统原型。描述了原型系统中重要电子文档的处理流程,分析了原型系统的功能和安全性。 通过对基于数字指纹和数字水印的重要信息保护技术研究,取得了若干具有理论价值和实用价值的研究成果,为进一步开展实用系统的研究奠定了理论和方法基础。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP309.7

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1 朱大立;基于数字指纹和数字水印的重要信息保护技术研究[D];华中科技大学;2007年
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