数字水印攻击方法的一些研究

论文摘要

随着计算机技术的发展和计算机网络的普及,数字图像被非法篡改、复制和盗版的现象变得十分普遍。在这种情况下,数字水印作为版权保护的一种新技术迅速的发展起来,市场上也出现了许多商用水印软件。而评估这些数字水印技术的鲁棒性是通过对其进行数字水印攻击,所以研究水印攻击算法很有必要。数字水印攻击算法的提高可以促使更强壮数字水印算法的产生,这两者的发展就像传统的密码学所经历的加密-解密的否定之否定的螺旋提高过程一样。本文首先介绍了数字水印的基本理论和一些经典的数字图像水印算法；其次分析了已有的数字水印的攻击方法和分类,并从水印攻击后图像质量是否良好,将数字水印攻击方法分为第一代水印攻击和第二代水印攻击；最后针对目前市场上存在的一些商用水印软件,通过原理分析,对其进行水印去除攻击和拷贝攻击,这两种攻击均属于第二代水印攻击,水印去除后图像质量仍保持良好。本文主要取得以下一些成果：（1）针对国外某知名数字水印软件,提出了一种无痕迹去除水印的攻击算法。该算法首先通过分析原始图像和由该软件得到的含水印图像的空域和频域异常特征,并利用经典水印嵌入方法的先验知识,估计出该数字水印软件嵌入水印的原理；其次利用含水印图像的频域异常特征点对空域像素值所产生的规律性变化估计出水印信息；最后从含水印图像中减去估计得到的水印信息来完成水印的去除。实验结果表明这种算法很有效,而且去除水印后的图像质量很好,仍具有使用价值。（2）针对国内某知名数字水印软件,提出了水印去除攻击算法和拷贝攻击算法。本章主要分为两大部分,第一部分是通过分析由该水印软件嵌入水印的图像和对应的原始图像的空域、频域异常特征,然后对嵌入策略进行模拟实验,从而破译出该水印软件嵌水印的算法原理：即先对原图像加边框,然后分别对彩色图像的R、G、B三个通道进行频域变换,最后通过修改频系数的大小完成水印的嵌入。第二部分是在知道水印嵌入方法的基础上,对含水印图像进行水印去除攻击和拷贝攻击。实验结果表明,所提出的水印攻击算法不但易于实现,且效果良好。最后,本文对前面所做的工作进行了总结和展望,提出了下一步的研究方向。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 数字水印技术
• 1.2.1 数字水印原理
• 1.2.2 数字水印的特性
• 1.2.3 数字水印的分类
• 1.3 数字水印算法简介
• 1.3.1 空间域水印算法
• 1.3.2 变换域水印算法
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 本文结构安排
• 第二章 数字水印攻击方法和分类
• 2.1 第一代水印攻击
• 2.1.1 几何攻击
• 2.1.2 图像处理攻击
• 2.2 第二代水印攻击
• 2.2.1 去除攻击
• 2.2.2 协议攻击
• 2.2.3 密码攻击
• 2.3 本章小结
• 第三章 国外某知名水印软件的原理分析和水印去除
• 3.1 引言
• 3.2 水印软件S简介
• 3.3 水印软件S的原理分析
• 3.3.1 水印嵌入位置的判定
• 3.3.2 DCT域的排除
• 3.3.3 模板的应用
• 3.4 水印去除攻击
• 3.5 实验结果
• 3.6 本章小结
• 第四章 国内某一水印软件的原理分析和水印去除与拷贝
• 4.1 引言
• 4.1.1 抗打印扫描的数字水印算法
• 4.1.2 数字水印攻击
• 4.2 水印软件的分析和原理估计
• 4.2.1 图像预处理
• 4.2.2 水印嵌入位置的判定
• 4.2.3 水印信息嵌入的方法
• 4.3 去除攻击
• 4.3.1 去除攻击方法
• 4.3.2 试验结果
• 4.4 拷贝攻击
• 4.4.1 第一类目标图像的拷贝攻击
• 4.4.2 第二类目标图像的拷贝攻击
• 4.5 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 下一步的工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 详细摘要