基于超混沌迭代的双重零水印算法

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1、目录第一章基于超混沌迭代的双重零水印算法-2-1.1概述-2-1.2超混沌迭代序列加密-2-1.2.1混沌加密-2-1.2.2超混沌序列-3-1.3基于变换域的双零水印算法-4-1.4水印检测及实验结果分析-6-第二章基于非数值型字段的关系数据库数字水印技术-7-2.1概述-7-2.2数据库数字水印技术研究概述-7-2.3算法基本思想-8-2.3.1水印嵌入算法-8-2.3.2水印提取算法-8-2.3.3算法性能分析-9-第三章非数值型数据的数据库水印算法研究-10-3.1概述-10-3.2非数值型数据的水印算法-10-3.2.2统计特征控制算

2、法-12-3.3性能分析-12-第四章基于零宽度不可见字符的数据库零水印研究-13-4.1引言-13-4.2数据库零水印概念的扩展-13-4.3基于零宽度不可见字符的鲁棒性水印-14-4.3.1水印嵌入算法-14-4.3.2水印提取算法-14-4.4基于零宽度不可见字符的脆弱性水印-14-4.5测试-14-4.6结束语-14-第五章基于数字水印的外包数据库内容保护技术研究-16-5.1数据库水印解决方案的提出-16-5.2数据库水印的研究现状与发展-16-5.3数据库水印的基本概念-16-5.3.1数据库水印的定义-17-5.3.2数据库水印的

3、主要特征-17--24-5.3.3数据库水印的应用-17-5.4数据库水印的基本原理-18-5.4.1数据库水印系统-18-5.4.2数据库水印嵌入-19-5.4.3数据库水印检测与提取-19-5.5数据库水印的攻击及对策-20-5.6数据库版权认证-21-参考文献-23--24-第一章基于超混沌迭代的双重零水印算法1.1概述目前数字水印技术的难点集中在：如何隐藏大量信息，保证水印本身的鲁棒性和安全性，又不破坏原文件。针对这一问题，文献提出了零水印算法，其主要思想是利用宿主信息的重要特征构造可唯一识别的水印。由于零水印技术没有向宿主文件嵌入任何

4、信息，因此很好地保证了不可见性。而零水印与常规水印算法一样，要对各种攻击保证良好的鲁棒性，目前主要的技术是基于时空域和变换域的算法。后者由于运算速度快且抗噪声、抗压缩等方面的性能较好，因此研究和应用得更为广泛。提出一种用超混沌迭代产生的序列进行加密的双重零水印算法，用图像离散余弦变换和小波变换后的重要系数分别构造零水印，以提高水印算法的抗攻击能力，采用超混沌序列进行加密，以提高系统的安全性。实验结果表明，该算法提高了水印系统的综合性能，具有较好的不可见性、鲁棒性和安全性。由于离散余弦变换(DiscreteCosineTransform,DCT)

5、和离散小波变换(DiscreteWaveletTransform,DWT)域的数字水印对于不同的攻击鲁棒性各有优势，因此应在实际应用中将两者更好地结合。有理论研究表明，将水印信号直接嵌入到DCT域的DC分量或小波域的LL子带，可以更好地实现水印信号的稳健嵌入[3-5]。1.2超混沌迭代序列加密由于采用一维混沌系统加密易被混沌同步分析法破译，因此本文采用二维超混沌系统对水印进行加密，极大地提高了系统的安全性。1.2.1混沌加密混沌加密基于混沌系统所具有的特性：对初值的极端敏感性和高度的随机性。混沌加密是以混沌系统产生混沌序列作为密钥序列的，利用该

6、序列对明文加密，密文经信道传输，接收方用混沌同步的方法提取明文信号，实现解密。混沌序列加密的主要特点是加密方式简单，只要对2个序列进行叠加即可。混沌序列加密原理如图1-1所示。序列生成器密钥密文yi(明文xi)明文xi(密文yi)图1-1混沌序列加密原理-24-1.2.2超混沌序列超混沌是一类特殊的混沌现象，具有更多方向的不稳定性。一般，系统的状态变量愈多，可能出现不稳定的程度就愈高。所以，从实际应用的角度考虑，更希望用超混沌序列作为随机码来提高系统的安全性；由于高维系统产生超混沌序列较之低维系统计算更复杂，实际应用中通常寻找系统状态变量参数尽

7、可能少的超混沌系统。二维超混沌离散系统一般有如下形式：（1-1）其中，mi(i=1,2,…,12)为待定常系数。用λL作为确定混沌和超混沌系统的判据，按照相应的参数选择准则，可以得到如下的简单二维超混沌系统：（1-2）按照上述参数生成的超混沌方程可以产生二维伪随机混沌序列，由于用变换域特征参数构造的水印序列是一维的，因此还要对这个二维伪随机序列进行降维处理。假定输出的二维序列为x(n)=[x(1),x(2),…,x(N)]y(n)=[y(1),y(2),…,y(N)]降维后输出的伪随机序列为L(n)=[L(1),L(2),…L(N)]仿真实验中

8、发现，如果仅仅令L(n)=x(n)或者L(n)=y(n)得到的超混沌序列数值点的分布在边界处较为稠密，无法得到扩散度比较理想的随机分布序列点。由初值到