基于混沌加密与水印技术的多媒体安全通信方案样本.docx
《基于混沌加密与水印技术的多媒体安全通信方案样本.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于混沌加密与水印技术的多媒体安全通信方案样本.docx(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、基于混沌加密与水印技术多媒体安全通信方案摘要: 由于没有考虑到多媒体信息特殊性,如数据量大、信息冗余度高等特点,因而,基于老式密码学数据加密、认证方式并不适合于多媒体信息安全防护。本文针对这个问题提出一种结合混沌加密与数字水印多媒体保护方案,该方案运用混沌进行多媒体内容迅速加密,运用水印进行真实性认证,为多媒体安全提供了新思路。作为一种实例,本文简介了一种基于上述方案视频保密通信系统。该方案可广泛用于版权保护、保密通信、多媒体内容真实性认证等场合。0 引言随着数字时代到来,计算机、多媒体、互联网等给咱们世界带来了翻天覆地变化。但是,网络在给人们带来便利同步也暴露出越来越严重安全问题。例如:多媒
2、体作品版权侵犯、软件或文档非法拷贝、电子商务中密码非法盗用和篡改、网络中信息非法截取和查看、甚至黑客袭击等等。毫无疑问,网络中信息安全是当前乃至将来相称长时期内需要解决热点问题之一。公钥密码体制创造人之一Rivest曾说过:“需要是创造妈妈,而计算机网络就是当代密码学妈妈”。20世纪70年代计算机网络兴起正是掀起当代密码学研究热潮重要推动力,并使之发展成为一门相对成熟学科。随着20世纪90年代Internet迅速发展,多媒体技术逐渐成熟和电子商务兴起,网上多媒体信息量急剧膨胀,使得多媒体信息安全问题变得越来越重要,多媒体信息安全成为学术界和工业界共同关注新研究方向1,2。提到信息安全,人们一方
3、面想到就是密码学。密码学是以研究秘密通信为目一门科学,它理论基本之一是1949年香农(Shannon)典型论文“保密通信理论”3。二十世纪70年代,随着DES原则浮现、Diffie和Hellman公钥密码思想提出,密码学逐渐形成一门崭新科学,推动了信息安全发展。当今密码技术不但仅可以用来对数据进行保密通信,还可以被有效地用作信息鉴别、数字签名等,以防止电子欺骗,这对信息解决系统安全起到了极其重要作用4-6。多媒体系统作为一种信息系统,它安全在一定限度上也需规定助于密码学。运用老式密码学,对数据保密性、真实性和不可否认性等问题均有较好解决办法4-6,例如运用数论或代数学等办法设计序列密码或分组密
4、码可以对数据进行有效加密;运用单向陷门函数可以形成数字摘要,制作数字签名,以此进行信息完整性认证;运用密码合同可以进行密钥管理和分派等等。老式密码学的确在数据保护方面起到了重要作用。但是,它毕竟是以文本加密为设计目的,在多媒体信息安全应用上,显得有点力不从心。而多媒体数据由于其自身所固有如数据量大,冗余性高等特点,对信息安全问题提出了新规定。因而,研究适合于多媒体信息安全算法已迫在眉睫1-2,6。单纯采用老式加密方式来解决多媒体信息安全问题是不够,由于加密办法至少在下面几种方面体现出局限性:一方面,加密也许使数据变得不可理解,从而对它传播产生影响;另一方面,加密后数据容易引起袭击者注意,而数据
5、一旦解密,则将可以被任意传播,无法获得任何形式保护;第三,老式加密方式没有考虑多媒体数据自身特点。考虑到上面这些局限性,近年来,研究人员突破了老式密码学技术路线,开始将目光转向一种新信息安全手段数字水印技术(Digital Watermark Technology)。数字水印技术是一种将某种秘密标记嵌入到多媒体内容中技术。对于图像、音频、视频等多媒体内容来说,由于其自身所固有数据量大、数据冗余性高等特点,把秘密信息隐藏在其中是十分可行,并不会导致其可用性下降。因而,该技术自被提出以来,近十年来获得了长足发展,并被以为是“多媒体保护最后一道防线”1,5。相比于老式密码学办法,数字水印技术无论在版
6、权保护、数据追踪还是内容真实性认证方面具备下面长处:1. 老式加密办法对内容保护只局限在加密通信信道中或其她加密状态下,一旦解密,则毫无保护可言;而数字水印则存在于多媒体内部,永远与多媒体信息保存在一起。 2. 密码学中认证办法对多媒体内容保护显得无能为力:一方面由于多媒体内容真实性认证往往需容忍一定限度失真,而密码学中认证办法不容许一种比特变化;另一方面,用于多媒体认证认证信息往往需要直接嵌入多媒体内容中,不可以此外保存认证信息,但密码学中认证办法则需此外保存信息认证码(Message Authentic Code,MAC)。数字水印可以做到不额外增长认证码,与媒体一起流动;同步容许一定限度
7、多媒体信息降质。尽管数字水印技术有如此多长处,但它毕竟是一项被动保护技术。它只能证明多媒体内容版权拥有权,或者证明多媒体数据真实性,而并不能直接制止非法授权者对这些多媒体信息传播、篡改和使用。对多媒体数据直接保护还需规定助于加密技术,只是这里所采用加密技术是某些更适合于多媒体特性技术。对于一种多媒体保护系统,需要综合使用加密技术和水印技术,以达到对多媒体内容最有效保护。本文运用混沌加密技术,提出一种结合水印认证多媒体保护方案,该保护方案可以应用于多数多媒体安全应用场合,例如:多媒体版权保护、视频会议保护等。文章以一种实际系统证明了该方案可行性。1 多媒体水印技术简介数字水印技术(Digital
8、 Watermarking)是指将与多媒体内容有关或不有关某些标示信息直接嵌入多媒体内容当中,同步不影响原多媒体使用价值,并且不为人知觉系统所察觉一项信息隐藏技术。由于人知觉具备不敏感性,因而,这种在多媒体中嵌入秘密信息办法是可行,例如,咱们普通使用数字化后图像有256级灰度级,而人眼对灰度辨别率只有几十级,因而,在图像中嵌入信息后,人并不能察觉。当前对数字水印系统还没有一种确切定义,也没有通用数学模型,普通咱们可以这样来描述:设载体数据为X,水印信息为W,密钥为K,则水印通过变换I=f(W,X,K)完毕嵌入,获得嵌有水印数据I;对待检测数据I,通过变换W=g(X,I,K)提取水印W;对待检测
9、水印W和原始水印W通过相似性检测函数sim(W,W)获得一种布尔输出过程称为水印验证。详细模型如图1所示。值得注意是,图中密钥K在水印嵌入/提取中不是必须,同样原始图像I在水印提取中也不是必要。(a) 水印嵌入模型(b) 水印提取和验证模型图1 水印模型依照水印用途不同,普通有下面这些规定1:(1) 水印要直接嵌入数据中而不是将水印放在数据文献头部或尾部等位置。(2) 水印具备透明性(transparency),即水印不易被察觉到,也不影响原数据使用价值,如:不影响图像视觉效果、真实性,不容易被人知觉系统察觉,或不易引起人注意。(3) 鲁棒性(robustness):不同应用对水印鲁棒性规定不
10、同样,普通都应能抵抗正常图像解决,如:滤波、直方图均衡等。用于版权保护鲁棒水印需要最强鲁棒性,需要抵抗恶意袭击,而易损水印(fragile watermark)、注释水印不需抵抗恶意袭击。(4) 安全性(security):一种水印体制要走向商业应用,其算法必要公开。也就是水印系统应类似于密码学中Kerkhoffs原则:算法安全性完全取决于密钥,而不是对算法进行保密以获得安全性。因此,密钥空间需足够大,并且分布比较均匀。此外,鲁棒水印需要能抵抗各种恶意袭击,易损水印要能抵抗“伪认证”袭击。(5) 提取水印不需要原始数据:诸多应用场合无法拟定原始数据(如:在Internet上搜索诸多图像非法拷贝
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 混沌 加密 水印 技术 多媒体 安全 通信 方案 样本
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。