聯合數字水印技術范文

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數字水印技術是在數字產品中加入不可見標記，以達到版權保護目的的技術。獨特的水印信息與數字產品本身緊密結合在一起，一般是不可見的，但利用相關技術就可以對水印信息進行提取與識別，從而確認了數字產品的所有權和完整性。數字水印是把傳統習慣用的紙張文本水印用到數字世界，數字水印描述的方法和技巧允許隱藏信息，例如把文本數字隱藏到圖像、視頻、音頻等數字媒體中。這種嵌入需要巧妙地處理數字資料的內容。這種隱藏方法要使媒體的修改不易察覺。對圖像而言對象素值的修改應是不可見的，而且根據不同的應用，水印既可以是魯棒的也可以是易碎的，這種被嵌入的水印可以是一段文字、標識、序列號等，它與原始數據(如圖像、音頻、視頻數據)緊密結合并隱藏其中，這種水印通常是不可見的，只有通過專用的檢測器或閱讀器才能提取。

秘密共享源于經典密碼理論，是指將共享的秘密在一個用戶集團里進行合理分配，以達到由所有集團成員共同掌管秘密的目的[7，8]。秘密一旦被共享，集團里任何單個成員都能且僅能在集團中其它成員的同意下合作得到該秘密。一個秘密共享體制由秘密的分發者D、參與者集合P={P1，P2，…，PN}、接入結構Γ、秘密空間S、分配算法、恢復算法等要素構成，其中Γ是由P的某些子集作為元素組成的集合，即Γ2Γ，其元素稱為Γ的授權子集。一個P上的滿足一般接入結構Γ的秘密共享方案是指：

(1)對于Γ的任何一個授權子集A∈Γ，A中的全體成員可以利用他們所擁有的秘密份額來恢復秘密S；

(2)對于Γ的任何一個非授權子集BP，BΓ，B中的成員無法利用他們的秘密份額來重新恢復秘密S。

秘密共享的概念最早由Shamir和Blakley在1979年提出，并給出(r，n)秘密共享門限方案。所謂(r，n)(其中r、n為正整數，且r≤n)秘密共享門限方案是指在用戶數為n的用戶集團內共享某個秘密(如K)的方法。在這個方法中，任意r個屬于集團的用戶都能合作計算出K的值，但當用戶個數少于r時不能計算出K。如n個用戶間共享一個密鑰K，每個用戶i持有一個密鑰碎片ki(i=1，2，3，…，n)，基于其中任意不同的r(r≤n)個密鑰碎片ki1，ki2，…，kir(1≤i1，i2，…，ir≤n)都可以恢復出密鑰K，而由任意r-1個或更少的密鑰碎片都不能得出關于密鑰K的信息。

應用(r，n)秘密共享體制，攻擊者必須獲得超過一定數量(門限值r)的秘密碎片才能獲得密鑰，這樣提高了系統的安全性；當某些碎片(不超過n-r個)丟失或被毀時，利用其它秘密份額仍然能夠獲得秘密，這樣提高了系統的可靠性。在恢復秘密K時，參與者必須提供正確的秘密份額，否則恢復會失敗，不正確的秘密份額又稱為惡意子密。秘密共享體制在實際當中應用廣泛，可用于分散重要的信息，如通信密鑰的管理、數據安全、銀行網絡管理、導彈控制發射等。

對于聯合數字水印來說，其嵌入過程與一般水印的嵌入過程相同。但是在聯合用戶的應用背景下，當檢測過程不成功時，嵌入單一聯合數字水印不具備分辨單個聯合用戶的能力。例如設用戶為A、B，當水印檢測成功時，即可認定用戶A、B都為具有部分聯合所有權的用戶，而且A、B一起擁有對水印作品的所有聯合所有權。但當水印檢測不成功時，無法分辨下列三種所有權分布情況：

(1)用戶A、B皆為不合法的聯合用戶。

(2)僅用戶A為不合法的聯合用戶。

(3)僅用戶B為不合法的聯合用戶。

為了分辨單個聯合用戶，除了嵌入生成的長度為2L的聯合數字水印W外，用戶A可以嵌入自己的長度為L的水印W1，同時用戶B也嵌入屬于用戶B的長度為L的水印W2。這樣檢測結果可能有以下情形：

(1)成功檢測到所有水印：W、W1、W2。

(2)水印W、W1檢測不成功，僅成功檢測水印W2。

(3)水印W、W2檢測不成功，僅成功檢測水印W1。

(4)所有水印檢測均不成功。

對以上情形分別判斷為：

(1)所有水印被成功檢測，用戶A、B都為合法聯合用戶。

(2)僅成功檢測水印W2，那么僅用戶B都為合法聯合用戶。

(3)僅成功檢測水印W1，那么僅用戶A都為合法聯合用戶。

(4)所有水印均不能被成功檢測，用戶A、B都不具備聯合所有權。