數字水印技術范例

摘要：伴隨著互聯網的快速發展、媒體資源數字化進程的不斷加快，數字產品（如圖片、音頻、視頻等）的版權問題日益凸顯，掀起了數字水印的研究熱潮。本文主要實現一種基于DCT的數字水印算法，并根據此算法在可靠性方面的特性進行測試總結。將原始圖片分割成8×8的子塊，對各子塊進行DCT變換，并在原始圖片的每個子塊的DCT系數的中頻位置，按照上述算法利用水印給圖片添加“標記”。通過大量的仿真實驗對此水印算法的性能進行評估，利用客觀評價體系對水印圖片進行測試，結果表明此水印算法在抵抗壓縮、低通濾波等攻擊方面時都表現出較強的魯棒性。

關鍵詞：數字水印算法；離散余弦變換；魯棒性；版權保護；中頻系數

1引言

數字水印被熟練應用于各個領域，由于大量數字圖片等多媒體藝術作品特別容易被公眾存儲、復制以及公開傳播，由此引發的數字違法文件拷貝和數字圖片非法盜用等網絡信息安全隱患問題也逐漸日益增多，引起了國際社會研究熱潮。因此，數字水印技術面臨的挑戰也越來越嚴峻，既要有效滿足當今人們對數字水印技術質量的更高要求，也要有效防止數字圖片信息被盜等安全問題的發生[1]。2006年，趙翔等對數字水印理論知識進行了細致總結[2]，夯實了國內數字水印技術的理論知識。基于RGB和DCT的數字水印系統因其利用了符合人類數字視覺處理系統的多種特點，以及這些數字水印圖片基于DCT亮度系數的多種特性，在數字圖片處理的過程中隱藏進特定的數字信息，使用時人們很難用肉眼分辨出這些加入數字水印后的數字圖片與原始圖片有何區別，以此方法來有效保護原創者對這些數字圖片的所有權。

2基于DCT的數字水印的設計方案

2.1基本原理

基于DCT域的數字水印處理技術主要是將原始數字圖片和原始水印圖片經過各種DCT變換處理，達到將水印圖片信息直接嵌入原始圖片中的目的。該數字水印系統大體上包含水印的嵌入和水印的提取兩個主要板塊。數字水印的嵌入，是將既定的水印信息，通過水印嵌入算法，嵌入原始圖片中。數字水印的提取，即從嵌入了水印的圖片中在保證圖片質量不受損壞的情況下，盡可能完整提取出水印信息。

摘要:測繪地理信息數據共享工作的進一步深入以及國家新型基礎測繪的轉型發展，對測繪地理信息應用需求越來越旺盛，數據安全工作刻不容緩。本文對空間地理信息數據安全方案進行了研究，并將數字水印、數據加密和電子簽章技術在南京測繪地理信息安全方面進行了應用實踐。本文主要研究內容為:分布式網絡環境下的系統架構、功能模塊的組織構成、與其他業務系統的集成方案等，為數據版權保護、責任認定和事先控制提供了有效技術方法。

關鍵詞:數字水印;數據加密;電子簽章;數據安全與保密

1引言

當前測繪地理信息正處在轉型升級發展期，測繪地理信息向新型基礎測繪體系轉型，一方面國土空間規劃、自然資源調查以及智慧城市的發展都對測繪地理空間基礎數據提出了更高的需求，同時測繪地理信息數據本身有其特殊的安全保密性要求。在做好保密工作的前提下，如何服務好社會經濟建設是測繪地理信息行業迫切需要解決的問題［1］。隨著信息化技術的不斷發展，數據的獲取變得更加容易，未經同意對原作品加以復制、修改、生產和再傳輸現象時有發生，嚴重侵害了數據使用者的權利，甚至會造成巨大的經濟損失，對數據安全造成強烈的沖擊。如何在數據協同設計和數據分發過程中保護數據所有者的權益和利益，避免數據遭受到非法復制、修改、傳播等攻擊成了亟須解決的問題［2，3］?？臻g地理信息數據使用的過程中存在多種安全隱患:①因工作人員個人疏忽、離職和惡意拷貝，造成數據外泄;②在修補測時，備份數據未能及時銷毀;③數據使用單位隨意復制拷貝和傳播;④構建地理數據共享平臺時，因計算機緩存文件或其他非法手段導致地理數據泄漏;⑤網絡傳輸地理數據時，因黑客等原因，導致數據被竊取。本文利用數字水印、數據加密、電子簽章等技術解決南京市空間地理信息數據在共享應用、規劃審批中的數據安全問題進行研究，從而起到數據版權保護和數據事先防范控制的作用。

2政策性要求

20世紀70年代末到21世紀初是傳統測繪體系向數字化測繪體系轉換和跨越的發展階段，在測繪數字化和信息化工作開展的過程中，積累了大量的數字化測繪地理信息成果［4］，國家先后出臺多個文件對測繪地理信息數據安全提出了明確的要求?！稖y繪管理工作國家秘密范圍的規定》(國測辦字［2003］17號)對基礎測繪地理信息數據的保密范圍進行了嚴格的規定;《國家測繪局關于加強涉密測繪成果管理工作的通知》(國測成字［2008］2號)、《中華人民共和國測繪法》等多項文件都要求做好測繪地理信息的數據安全保密工作。南京市規劃和自然資源局作為全市測繪管理辦公室的所在單位，負責全市的基礎地形圖、管線圖動態更新和管理、國土空間規劃的編制和規劃審批等工作。在日常工作中，南京市規劃和自然資源局對全市范圍內數據免費提供，優化了全市營商環境。如何在上述工作中保證空間地理信息數據的安全保護，成為當前亟待解決的重要問題。目前南京市規劃和自然資源局地理信息數據的獲取和使用主要分為以下三類:①文件形式的共享:主要涉及局內工作人員、委托單位、下屬事業單位、部委辦局及其他單位通過申請，獲取數據文件;②通過局內業務系統進行數據訪問，在具體實現方式上主要以文件和緩存的方式存在;③通過“天地圖•南京”、多規平臺等訪問到互聯網的數據。按照國家保密規定要求，對外提供數據時，首先要簽署保密協議，在法律上對用圖單位提出(重申)了數據保密要求，此外還需輔以安全保密技術加強對數據的安全保護。在南京市規劃和自然資源局數據共享應用的過程中，主要通過三種方式實現數據安全保護:①數字水印技術。主要針對局內、政府部委辦局及公益數據的使用申請提供，是免費提供使用的，為宣示數據版權、泄密責任認定，采用數字水印技術進行數據版權的保護和責任追蹤;②數字加密技術。主要針對外協測繪生產及規劃設計等單位，實現人員的有限訪問和使用，起到預先防范數據泄密的作用;③電子簽章技術。針對電子報建過程中的文件資料的合法性和一致性進行檢查，從數據權限控制、數據簽章以及數據自動化比對三個方面對審批流程數據進行全方位的安全管控。

3技術支撐

1客戶信息安全保護背景

（1）客戶基本資料包括但不限于集團客戶資料、個人客戶資料、渠道及合作伙伴資料、精確營銷目標客戶群數據和各類特殊名單。

（2）客戶身份鑒權信息包括但不限于客戶的服務密碼和客戶登錄各種業務系統的密碼。

（3）客戶通信信息包括但不限于詳單、原始話單、賬單、客戶位置信息、客戶消費信息、基本業務訂購關系、增值業務（含數據業務）訂購關系、增值業務信息、客戶通信行為信息和客戶通信錄等。

（4）客戶通信內容信息包括但不限于客戶通信內容記錄、客戶上網內容及記錄和行業應用平臺上交互的信息內容?？蛻粜畔踩媾R的風險和威脅主要包括因為權限管理與控制不當，導致客戶信息被隨意處置；因為流程設計與管理不當，導致客戶信息被不當獲??；因為安全管控措施落實不到位，導致客戶信息被竊取等。

2客戶信息安全保護的目標

客戶信息安全保護的目標如下。

作者：左英 王妤 單位：中國電影資料館

在當今全球電影行業數字技術革新的時代，我國電影行業也再次邁向繁榮發展之旅。然而，隨著高效率、低成本的數字技術大范圍普及，盜版這一長久以來一直困擾著電影制作方的頑疾也憑借著數字技術的發展而呈愈演愈烈之勢。與此相對的，我國在電影市場版權保護工作上的相對滯后，以及相關技術經驗的不足，導致了難以估計的經濟損失，甚至有可能進而制約我國電影行業的發展前途。在這樣的環境下，筆者欲拋開人文環境的干擾，介紹一下國內外電影市場中版權保護方面的技術措施。

一、國際上電影版權保護的成熟技術

國際上目前使用的電影版權保護技術主要有：

1.加密

加密是最古老也是最常用的版權保護手段，從歷史記載最早的希臘式加密方式算起，加密技術至少已有2500年的歷史。現在國際上用于數字電影版權保護的加密技術大致可分為傳播媒介加密、播放器加密和壓縮格式加密三種方式。

（1）傳播媒介加密傳播媒介主要是指傳播影片的媒介物體，其加密對象主要在于傳播媒介本身。這種加密手段主要通過增強光盤、磁帶、硬盤乃至衛星信號等影片傳播媒介的自身保護機制，增加盜版者盜取信息的成本和難度，進而達到使盜版者放棄盜竊信息的目的。索尼公司出品的藍光光盤由于其優秀的加密技術和高昂的制作成本，有效地阻擋了盜版者的侵害就是一個成功的傳播媒介加密范例。然而，有效加密技術所帶來的高昂成本（一張光盤近50美元的價格）與電影市場的票房價格（一張電影票5美元的價格）所形成的鮮明對比，顯而易見地制約了這種技術的發展。

1人工智能與信息社會的建立

顧名思義，人工智能就是研究怎樣利用機器模仿人腦進行推理、設計、思考和學習等思維方式和活動，幫助人們解決一些需要專家才能解決的問題，通俗一點說，就是借助計算機來執行人類的智能活動，最終實現利用各種自動化機器或是智能機器，模仿和完成人的智能活動，實現某些“機器思維”或是腦力自動化。但從學術的角度說，人工智能包含的范圍非常廣，與人工智能相聯系的不下幾十門學科，所涉及的理論領域和應用的領域幾乎涉及人類的所有活動，人類任何工作離不開智能，因此，任何領域都是人工智能的潛在應用領域。例如，應用人工智能的方法和技術，設計和研制各種計算機的“機器專家”系統，可以模仿各行各業的專家去從事醫療診斷、質譜分析、礦床探查、數學證明、家務管理、運籌決策等腦力勞動工作，以完成某些需要人的智能、運用專門知識和經驗技巧的任務等等。在信息社會的構建中，網絡的應用正在深遠的影響著人們的工作和生活方式，計算機網絡技術的發展正處在日新月異、交融更替之際，信息安全的保證將成為公眾的需求和時代的責任，在這個方面，人工智能技術是一種模仿高級智能的推理和運算技術，在很多實際的控制和管理問題上都顯示出具有很強優勢，如果能把人工智能科學中的一些算法與思想應用到計算機網絡中，將會大大提高計算機網絡的性能，不斷提高信息的安全性。

2信息安全與人類生活的關系

信息安全包含的范圍很廣，大到國家軍事機密，小到如何防范商業秘密和人身秘密。在目前的網絡信息社會中，信息安全的實質就是要保護信息系統或信息網絡中的信息資源免受各種類型的威脅、干擾和破壞，但是在我們的日常生活中，這種事情還是屢有發生。

2.1信息安全對人們生活的影響

（1）對信息服務的破壞。

一是信息的泄露，被某個未被授權的實體或者是個人獲得用于不法目的，而且在這個過程中，可能導致信息被非法轉讓、刪減或者是破壞，讓原來信息擁有者的信息失去真正的意義；二是被拒絕服務，這是對信息或者是相關資源的合法訪問被無條件阻止。

摘要：隨著互聯網飛速發展，產生了超大規模數據。為人類的生產生活提供預測和指導，但是也面臨著嚴重的信息安全威脅。由此，從技術角度去研究大數據背景下個人信息安全保護措施，提出了數據匿名保護、數據水印保護、數據溯源保護和個人信息日常防護措施，旨在強化開發人員和用戶個人信息保護的意識。

關鍵詞：大數據；個人信息安全；數據匿名保護技術；數據水印保護技術；數據溯源技術

大數據為社會的發展、商業的預測、科學的進步提供了有效的數據支持，是數據服務的基礎，大數據中關于個人信息的數據越來越多，不僅包含了個人的基礎信息還包含了各種關聯性的信息，從大數據環境中分析搜索資料，已經成為個人信息竊取的主要渠道。2018年3月全球第一大社交網絡FaceBook泄密事件轟動了全球，導致股價暴跌、信任危機。透過此次事件可以明確未來網絡的可持續發展加強個人信息安全保護刻不容緩。

1大數據與個人信息安全定義

1.1大數據定義

大數據是由海量的線性關聯數據和非線性數據所構成，大數據具有類型多、數據規模大、數據處理快、數據價值大、價值密度低等特點。從大數據的數據來源來看，主要包括通過計算機信息系統處理的數據、互聯網活動產生的數據、移動互聯網活動產生的數據和其他數據采集設備采集到的數據。大數據具有無結構化的特點，它既包括了文本類數據還包括圖片、音頻、視頻等復雜的數據，所體現出的特征包括體量大、多樣性、傳輸快和具有高價值。目前，大數據的應用已經在科研領域、商業領域等被廣泛的應用，根據權威機構（Cart-ner）預測，到2020年75%以上的企業都會通過大數據進行市場決策，大數據應用必將成為社會進步的重要推動力。

1.2個人信息安全定義

無線傳感器對當前的社會生產生活是一項不可缺少的關鍵技術，人類的網絡活動得以順利開展很大一部分都是基于無線傳感技術的安全使用。由于無線傳感器的網絡環境復雜，節點之間的協作能力脆弱，安全問題也更加的突出，迫切的需要得到有效的技術解決。

1無線傳感器網絡

無線傳感器網絡是一種分布式的傳感網絡，它通過把無數的傳感器節點進行自由分布，通過這些節點末梢來感知外部世界，并對收集的信息進行檢查的傳感器。由于無線傳感器是通過無線的方式進行通信，傳感器設備的設置位置多變，適應能力強，自由度高，還可以隨時隨地的跟互聯網進行連接，從而形成一個多跳自組織式的無線網絡。不過，因為傳感器的體積小，便于攜帶等特點，它的能量供應方式大多數都是選擇的微型電池構成結構，為傳感器提供能量，這就需要以縮減傳感器的節點面積增加供應電池的面積。為了保障無線傳感器傳輸的信息完整性，在保證傳感器節點面積的前提下，裝載電池的面積往往很小，這也是無線傳感器能量供應小、通信能力弱的原因。

2無線傳感器的安全威脅類型來源

無線傳感器網絡主要由節點、傳感網絡和用戶這三部分組成，而無線傳感器的安全威脅，也基于安全目標的不同分為不同的方法。

2.1物理破壞方法

物理破壞層主要針對現實的傳感器節點本身，使用惡意的物理破壞手段破壞節點，就能阻止一定范圍內的信息傳輸和信息交流。

摘要：

Internet廣泛應用下確保信息安全尤為重要。信息隱藏技術因其不可見性、通用性、安全性等特點，應用前景廣闊。文章主要對信息隱藏技術原理、特點及在信息安全領域中的應用進行簡要闡述。

關鍵詞：

信息安全技術；信息隱藏技術；原理；應用

0引言

在Internet廣泛應用下，網絡已經深入到我們工作生活中的各個領域。當前的電子商務對網絡安全提出了更高要求，如信息安全不能得到保障，國家信息安全建設就潛在巨大安全隱患。信息隱藏技術是信息安全領域中的新興學科，能利用人類感覺器官及多媒體信號的冗余性，將信息隱匿到其它宿主信號中，讓信息不易被覺察，也不影響宿主信號的使用價值[1-2]。信息隱藏技術具備不可見性、通用性、安全性等特點，應用前景廣闊。本文主要對信息隱藏技術原理、特點及在信息安全領域中的應用進行簡要闡述。

1信息隱藏技術