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信息保密和版权保护的新思路

李宁  
【摘要】: TCP/IP协议的开放性使得Internet迅速成为世界上规模最大的计算机网络。然而正是由于它的开放性给在Internet上发布、传输的信息带来了巨大的威胁:网上的信息会被非法窃听、截取、篡改或破坏;由于Internet上的数字化信息可以被很方便地复制、修改和传播,因特网上侵权问题越来越严重;并且,随着社会日益信息化,Internet所涉及的领域越来越广,在诸多领域起了非常重要的作用,如银行系统、商业系统、政府部门和军事领域,这些领域对信息的安全保密要求也日益迫切。当前的信息保密技术基本上以密码学理论为基础,然而,经过加密的数据往往是混乱无序的,容易引起情报窃取者的注意。同时,随着计算机处理能力的快速提高,这种依靠不断增加密钥长度来提高系统保密级的方法变得越来越不安全。而且,密钥长度的不断增加也带来了加解密计算量和成本的大幅度上升。 本文的研究内容是一种新的信息保密和版权保护的机制——数字水印技术;借助于数字水印技术把需要管理的信息置于其安全保护体系中,能够用以证明原创作者对其数字媒体的所有权;并作为鉴定、起诉非法侵权的证据。并且,通过对水印的探测和分析,以决定该数字媒体应不应该被录放,从而拒绝非法复制及下载的数字产品的使用,能够在一定程度上上限制数字化信息被非法复制、修改和传播。同时,数字水印亦可适用于:隐含标识、认证和隐蔽通信。隐蔽水印是指将秘密信息作水印隐藏在公开的非机密的数据,使观察者和监测系统无法察觉秘密信息的存在,从而实现隐蔽通信和保密储存。 本文列出目前几种常用的、较为先进的数字水印算法,分析水印可能遭受的攻击,提出一些相应的对策;分析这些算法的鲁棒性,查找出其漏洞;并且对原算法作改进,通过理论分析及实验证明,改进的算法具有更强的隐蔽性和鲁棒性。提出并实现一个信息隐藏方案,使得任何类型的文件都能被隐藏在图像中,实现密码学和水印技术相结合。 本文的主要研究成果: (1):提出并实现一个信息隐藏方案,实现密码学和水印技术相结合,从而构造一种安全的信息隐藏系统。方案中的加密算法使用目前较为先进的IDEA算法和“推广的RSA算法”。 (2):把水印技术与通信理论相联系,以研究水印技术的鲁棒性问题。并且运用该理论对一种自适应数字水印算法作改进,改进的算法具有更强的鲁棒性。 (3):运用欧(?)里德空间的知识,对一个反映所嵌入水印的鲁棒性的指标作了理论分析。 (4):分析一种基于DCT变换的数字水印算法,查找出其漏洞,并且对原算法作改进。改进的算法具有更强的隐蔽性和鲁棒性。 (5):分析一种基于DWT的水印算法;证明,小波域的数字水印算法与基于DCT变换的算法相比,具有明显的先进性。将信噪比SNR与该DWT算法相结合,提出了一个改进的DWT算法。


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