公开可验证的零知识水印检测

对称水印方案的水印检测密钥可以被用来伪造和移去水印,因此要求它在检测过程中也是保密的.零知识的水印检测方案利用密码学中零知识和知识证明的思想和算法,实现在水印检测时使得验证者确信水印存在性的同时又不泄漏水印检测密钥.提出了公开可验证的零知识水印检测的安全需求,给出一个公开可验证的承诺方案和一个证明知道被承诺值的离散对数的零知识知识证明协议.在此基础上提出了一个公开可验证的零知识水印方案,并讨论了它的安全性.     

零知识水印验证协议

在数字产品中嵌入数字水印,是对其进行版权保护的一种有力手段.近年来提出了不少数字水印方案,但是它们中大部分都是对称的,即用于水印嵌入和水印检测的密钥是相同的.而许多实际的应用都要求非对称的数字水印方案,即水印检测时所知道的秘密不足以修改、伪造或移去水印.对基于比特承诺和零知识证明的水印验证协议进行了研究.所有权证明者采用基于扩频的对称水印技术,在宿主信号中嵌入水印;水印检测的密钥采用比特承诺的形式提交给验证者,通过证明者和验证者之间的交互协议,验证者可以提取到所嵌入的水印,但无法修改、伪造或移去水印.分别提出了验证一个和多个水印比特的协议,可应用于验证嵌入在图像、音频和视频数据中的扩频水印.     

基于离散对数的水印检测协议

提出基于离散对数的水印检测协议，以解决通常的水印检测方案泄漏敏感信息（如水印和嵌入位置）的问题．在协议中，水印被隐藏在模指数中．标准的水印与数字作品之间的相关性判定被转换成它的等价形式，证明者通过证明此等价形式，以使得验证者相信水印的存在．在计算离散对数困难的假定下，协议没有泄漏任何敏感信息并且被证明是零知识的．     

基于分支语句的软件水印的设计与实现

提出一种基于条件分支语句的软件水印的设计思想，并在实现过程中运用混淆和防篡改技术。增强水印的鲁棒性。通过实验证明，该方法能抵挡一些简单的针对软件水印的攻击，并为设计静态水印和动态水印相结合的软件水印算法提供可行的思路。     

一种改进的动态数据结构软件水印编码方案

在经典的K基数循环链表结构和PPCT结构水印编码方式的基础上,提出了一种新的动态数据结构软件水印编码方案。理论和实验证明,该方案中采用改进的PPCT水印编码结构在多种评价指标上都具有一定的优势,是一个优良的动态软件水印编码方案。     

基于门限方案的动态图软件水印算法

针对动态图水印鲁棒性和恢复率较低的问题,提出基于门限方案的动态图水印算法——AB算法。在软件水印中引入密钥共享思想,实验结果证明,该算法能有效弥补CT算法的缺陷,阻止攻击者通过透彻分析运行时的堆栈获取原始水印。     

安全高效的水印认证协议

基于完全零知识交互证明系统和位委托方案,提出了可证明的安全水印认证协议.现有文献大都使用基于Cox的扩频数字水印方案或对其进行修改后的扩频水印方案.采用了鲁棒性较强的更适合于版权保护的乘法嵌入规则,在宿主信号中嵌入水印;水印检测时,在充分考虑了不同的变换域、信道特性以及人类视觉特性的基础上,采用基于广义高斯分布和Weibull分布模型的各种变换域的鲁棒优化检测器.使用位委托方案对数字水印信息进行委托,并联合使用随机序列隐藏水印嵌入位置信息.协议确保了在证明相应水印存在的同时,没有泄露任何有关水印的敏感信息,防止了蓄意攻击者利用认证过程中泄露的有关水印的敏感信息(如水印、水印位置、提取密钥等)来移除或伪造水印.数字水印方案对各种变换域的水印检测器给予了较全面的考虑,所以,应用该协议进行水印认证,其安全性、有效性、鲁棒性和实用性都有较大提高.     

基于内容的英文文本数字水印算法设计与实现

基于英文字母的文字特征,提出一种用希腊字母替换以嵌入水印的新方法,并将水印编码与差错控制码绑定,实现了对英文文本水印的盲提取、检测和恢复操作,突破了现有水印方法中水印信息无法嵌入文本内容之中的难题。攻击实验数据证明水印的容量得到扩充,鲁棒性有所提高。     

一种基于DWT的音频水印算法

基于人耳听觉特性和小波变换的时频特性,提出了一种水印嵌入与检测算法。通过提取音频信号幅度的最大值进行小波变换,再在小波变换的重要系数中嵌入水印。仿真实验证明:该算法隐藏水印具有较好的不可感知性和较强的稳健性。     

一种基于多小波变换的数字图像水印算法

提出了一种基于离散多小波变换（DMT）的数字图像水印算法。首先对图像作GHM多小波两层和三层分解来嵌入水印信息,然后根据多小波的特征改进Dugad 的阈值选取公式,最后采用一种新的图像质量标准来评价水印图像和原图像的相关性。实验证明在GHM多小波变换域中嵌入水印比在DWT域中嵌入水印具有更好的鲁棒性。     

抵抗JPEG的自嵌入内容认证水印方法研究

针对JPEG压缩,提出一种自嵌入的半脆弱内容认证水印方法.采用离散小波分解提取原始图像的稳态特征并映射成水印信息,在密钥控制下生成混沌序列对水印信息进行加密;将水印嵌入到离散余弦变换的量化系数中,最后进行逆量化和逆离散余弦变换变换得到含水印图像.当图像的内容需要认证时,可以区分正常的压缩和恶意篡改,而且还可以进行篡改定位.实验结果表明,该方法对JPEG有损压缩具有较好的鲁棒性、安全性和良好的不可见性.     

基于图像特征的鲁棒性数字水印算法

为了同时实现图像版权保护和图像内容的真伪性鉴定,提出了一种基于数字图像特征的鲁棒性数字水印算法。先利用Hessian变换提取宿主图像的特征区域,并根据每个特征区域内各个像素点的局部方向,将用于版权保护的水印信息嵌入到这些特征区域中。同时,向图像中除特征区域之外的区域嵌入用于图像内容真伪鉴定的脆弱性水印。水印提取过程是水印嵌入的逆过程,在不需要原始图像的情况下实现了版权水印和内容鉴定水印的提取。实验表明,该算法能抵杭大多数的移除攻击等几何篡改,对篡改发生的位置定位效果良好。     

基于混沌的图像自恢复安全双水印算法

为提高图像自恢复双水印算法的安全性,提出一种基于混沌的安全双水印算法。该算法首先利用混沌映射将双水印信息加密后再嵌入其他图像块的低位,然后结合图像块内容和嵌入在图像块低位的恢复水印信息,利用混沌映射随机生成用于检测图像块真实性的认证数据。理论分析和实验结果表明该算法在保持篡改恢复质量和不可见性的基础上,有效提高了自恢复双水印算法抵抗内容篡改攻击和字典搜索攻击的能力。     

Scalable watermark extraction for real-time authentication of JPEG 2000 images

This paper proposes a novel scalable authentication scheme that utilizes the progressive enhancement functionality in JPEG 2000 scalable image coding. The proposed method first models the wavelet-based quality scalable coding to identify the effect of the quantization and de-quantization on wavelet coefficient magnitudes and the data embedded within such coefficients as a watermark. A relationship is then established between the watermark extraction rule and the embedding rule, using the magnitudes of the reconstructed and original coefficients. It ranks the wavelet coefficients according to their ability to retain the embedded watermark data intact under various quantization levels corresponding to quality enhancements. Then watermark data is embedded into wavelet coefficients according to their rank followed by JPEG 2000 embedded coding. At the decoder as more and more quality and resolution layers are decoded the authentication metric is improved, thus resulting in gradually increasing complexity of the authentication process according to the number of quality and resolution enhancements. The low complexity authentication is available at low quality low resolution decoding, enabling real-time authentication for resource constrained applications without affecting the authentication metric. Compared to the existing methods, the proposed method results in highly robust scalable authentication of JPEG 2000 coded images.     

基于人工神经网络的半脆弱零水印技术

提出了基于人工神经网络的半脆弱零水印技术。首先在宿主图像中随机选择像素点,然后利用神经网络构建所选择像素点与其3×3邻域像素之间的关系,并与二值水印图像进行异或运算得到水印检测密钥,作为所构造的零水印。由于仅从宿主图像中抽取特征构造水印,而没有向图像中嵌入信息,避免了嵌入水印所导致的图像变形。该技术可以用于图像真实性、完整性认证,并可定位篡改发生的位置,且对于JPEG图像压缩具有一定的稳健性。实验结果证明了算法的有效性。     

基于数字水印的图像版权保护和内容认证方案

实现版权保护和内容认证是数字水印的两个最主要功能,而现有同时实现这两个功能的数字水印方案并不完美。提出了结合人类视觉系统在图像的绿色分量中嵌入版权信息,实现版权保护,在蓝色分量中嵌入二值图像,实现内容认证。实验证明该方法透明性好,版权保护水印对JPEG压缩、高斯噪声等攻击抵抗力强,内容认证水印能有效地刻画攻击和定位篡改。     

基于整数小波的彩色图像认证水印算法的研究

文章提出了一种基于整数小波的彩色图像认证水印算法,详细讨论了彩色图像认证水印的嵌入和检测过程,通过MATLAB仿真实验,表明算法性能良好,能够达到对高值彩色图像内容的安全认证。     

用于图像认证的可恢复半脆弱数字水印

为了提高图像认证的可靠性,提出了一种用于图像内容认证的可恢复半脆弱数字水印方案,该方案不仅能鉴别数字图像内容的真实性,还可近似恢复图像中被篡改的区域。该方案基于半色调处理技术,首先将图像半色调处理后生成的二值水印图像经JBIG2压缩后作为嵌入水印,然后经量化索引调制嵌入小波域。用该方案嵌入水印后的图像,在检测时,不但可以定位图像中被篡改的区域,还可以对提取的恢复水印进行解压,并可通过逆半色调处理来重建原图像,用它的对应部分替换被篡改区域来实现对被篡改图像的篡改恢复。此外,由于该算法采用密钥来控制水印的嵌入位置,从而保证了水印的安全性;仿真实验是采用一般性操作和篡改操作相结合的方法,实验结果表明,该算法在保护数字图像内容真实性方面是可行的。     

Block-based fuzzy-image authentication method

Abstract

Fragile watermarking methods have been widely used for image authentication. A novel image-authentication method based on fuzzy coding is presented in this work. This method is a block-based method and it consists of watermark generation, watermark embedding, watermark extraction, tamper detection, and image recovery phases. First, the cover image is divided into nonoverlapping blocks. In the watermark-generation step, fuzzy sets and fuzzy coding are used. To generate fuzzy sets, three threshold points are selected from a histogram of the cover image and fuzzy sets are created by using these threshold points. Memberships of pixels are calculated to generate features. Fuzzy coding is used to generate the watermark. The watermark-embedding function uses ±1 data hiding function for each block. Therefore, high visual quality is achieved. The generated watermark is compared with the extracted watermark in the tamper-detection phase. Finally, a new image-recovery algorithm is proposed for recovering tampered areas. To evaluate the proposed method, visual quality, tamper detection ability, image recovery capability, and computational complexity were used. The experimental results clearly indicated that the proposed method was a success.     

用于图像认证的小波域量化盲水印算法

提出了一种用于图像内容认证的半脆弱水印算法。该算法利用小波变换模极大值提取图像边缘特征,并结合经混沌映射后的小波低频域特征信息生成两个水印。一个主要用于篡改定位,另一个主要用于检测图像的内容篡改。水印嵌入在小波变换的中频域中。水印提取和认证不需要原始水印信息,提高了水印安全性。实验表明,该算法能有效区分偶然失真和恶意篡改,并能定位出篡改发生的位置。