混沌數(shù)字水印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人們可以很方便地獲得數(shù)字多媒體信息，但同時(shí)，數(shù)字多媒體信息也更容易遭受到攻擊者的攻擊，比如剪切、非法拷貝、旋轉(zhuǎn)、縮小、放大等，因此，信息的版權(quán)保護(hù)等問題就成為信息安全領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。作為一種新的數(shù)字產(chǎn)品版權(quán)保護(hù)的技術(shù)手段，數(shù)字水印正逐步應(yīng)用于數(shù)字圖像版權(quán)保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域?；煦缫蚱鋵?duì)初始狀態(tài)極端敏感、類噪聲、非周期等優(yōu)良特性與傳統(tǒng)密碼學(xué)建立了緊密的聯(lián)系，并逐漸形成了一門新的理論學(xué)科：混沌密碼學(xué)。本文將混沌應(yīng)用于數(shù)

2、字水印技術(shù)之中，先對(duì)二值水印圖像進(jìn)行混沌加密置亂，然后采取某一種嵌入算法把置亂后的水印圖像嵌入到原始載體圖像中而不引起載體圖像的視覺變化，這樣就構(gòu)成了一種雙重加密。水印信息能標(biāo)識(shí)載體圖像，從而保護(hù)載體圖像作者的版權(quán)。最后驗(yàn)證含水印載體圖像的抗攻擊性，即攻擊是否會(huì)導(dǎo)致水印信息的丟失。具體的工作內(nèi)容如下：
　　（1）對(duì)混沌理論和數(shù)字水印的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了研究，包括混沌的定義、運(yùn)動(dòng)特性、判斷準(zhǔn)則以及數(shù)字水印的概念、特性、分類等。在此基礎(chǔ)上

3、，結(jié)合密碼學(xué)的基本知識(shí)總結(jié)了混沌與密碼學(xué)的關(guān)系，為后面的混沌密碼研究奠定基礎(chǔ)。
　?。?）為了得到良好加密性能的混沌序列，在原有Henon映射系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)新的混沌系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行了基本的動(dòng)力學(xué)分析，其中包括平衡點(diǎn)、分岔圖、Lyapunov指數(shù)圖和最大Lyapunov指數(shù)圖。介紹了新混沌系統(tǒng)基于DSP的實(shí)現(xiàn)和數(shù)字混沌序列產(chǎn)生方法，同時(shí)詳細(xì)說明了美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院發(fā)布的序列隨機(jī)性能測(cè)試工具包 STS，這個(gè)工具包包含了對(duì)

4、混沌偽隨機(jī)序列的十五項(xiàng)性能測(cè)試指標(biāo)和結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)。通過最后得出的測(cè)試結(jié)果，可以判斷所測(cè)試的混沌偽隨機(jī)序列是否可以用于各種加密場(chǎng)所。
　?。?）對(duì)混沌序列的復(fù)雜性進(jìn)行了重點(diǎn)分析，研究了測(cè)量混沌偽隨機(jī)序列復(fù)雜度的幾種方法，比如測(cè)度熵（K-S）、近似熵（ApEn）、樣本熵（SampEn）、模糊熵（FuzzyEn），運(yùn)用了各種熵算法對(duì)Lorenz、Logistic、Henon、新型Henon映射、超混沌Lorenz等混沌系統(tǒng)的復(fù)雜度進(jìn)行詳

5、細(xì)的仿真和對(duì)比分析。
　?。?）基于混沌序列設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了一種數(shù)字水印系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在 matlab仿真平臺(tái)下，先以混沌偽隨機(jī)序列的初始控制參數(shù)作為原始密鑰來對(duì)水印信息進(jìn)行置亂，隨后采用離散小波變換—奇異值分解（DWT-SVD）的嵌入算法把加密后的水印信息嵌入到原始載體圖像中，最后對(duì)含水印載體圖像進(jìn)行攻擊測(cè)試和安全性分析，看攻擊后的含水印載體圖像能否恢復(fù)出水印信息，如果通過提取算法和解密算法能正確得出水印信息，則說明各項(xiàng)算法的有效性