基于數(shù)字指紋和數(shù)字水印的重要信息保護(hù)技術(shù)研究.pdf

1、數(shù)字水印是傳統(tǒng)密碼學(xué)范疇之外具有廣闊應(yīng)用前途的一種信息安全技術(shù)。數(shù)字水印技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的密碼學(xué)技術(shù)可以增強(qiáng)信息的可控性，從而完善信息的安全性。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，數(shù)字指紋編碼及檢測(cè)算法、非對(duì)稱數(shù)字指紋協(xié)議、面向重要信息保護(hù)的數(shù)字水印基礎(chǔ)設(shè)施以及基于數(shù)字水印的電子文檔標(biāo)識(shí)等技術(shù)均是關(guān)鍵，圍繞此方面展開研究具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文討論了密碼學(xué)、數(shù)字水印以及數(shù)字指紋的相關(guān)理論與技術(shù)基礎(chǔ)，分析了數(shù)字水印和密碼學(xué)可以互為補(bǔ)充、完善信息安全

2、性的相互關(guān)系，對(duì)數(shù)字水印與數(shù)字指紋的概念進(jìn)行了全面辨析?；谇度爰僭O(shè)，以隨機(jī)序列作為用戶的編碼指紋，利用合謀指紋與用戶指紋之間的相關(guān)性來判斷用戶參與合謀的可能性，并以漢明距離作為檢測(cè)判斷的量化指標(biāo)，提出了一種簡(jiǎn)潔高效的合謀容忍數(shù)字指紋編碼和檢測(cè)算法CDRC(Coding and Detection algorithm based on Random Code)。給出了算法的描述和實(shí)現(xiàn)步驟，推導(dǎo)了錯(cuò)誤概率、指紋編碼長(zhǎng)度以及合謀容忍強(qiáng)度之間

3、的關(guān)系，分析了算法的效率和安全性，并給出了與同類算法的比較。
　　 本文分析了幾種著名的數(shù)字水印協(xié)議，指出了它們的缺陷。在此基礎(chǔ)上，參考現(xiàn)實(shí)生活中的商品交易模式和指紋應(yīng)用模式并結(jié)合PKI-CA(Public Key Infrastructure and Certification Authority)技術(shù)，提出了一種基于PKI-CA系統(tǒng)的實(shí)用數(shù)字水印協(xié)議PDWP(Practical Digital Watermarking Pr

4、otocol)。PDWP協(xié)議與PKI-CA系統(tǒng)無縫集成，同時(shí)使數(shù)字指紋證書對(duì)用戶保密，實(shí)現(xiàn)了指紋協(xié)議的非對(duì)稱性。提出了數(shù)字水印基礎(chǔ)設(shè)施DWI(Digital Watermarking Infrastructure)的概念。DWI的基本功能在于以數(shù)字指紋證書的形式給網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的用戶添加數(shù)字指紋的屬性，用于用戶行為的標(biāo)記。給出了DWI及其組成功能實(shí)體的定義，描述了DWI的體系結(jié)構(gòu)和各個(gè)功能實(shí)體之間協(xié)作的通用業(yè)務(wù)。采用層次劃分的技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)

5、具有普適特征的水印技術(shù)應(yīng)用框架，適用于實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)識(shí)，同時(shí)也適用于在信息系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)字水印技術(shù)實(shí)現(xiàn)其他應(yīng)用?？蚣芊譃轵?qū)動(dòng)層、適配層和應(yīng)用層。在此基礎(chǔ)上提出了一個(gè)基于分層水印技術(shù)應(yīng)用框架的涉密網(wǎng)絡(luò)中電子文檔密級(jí)標(biāo)識(shí)方案，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字水印作為密級(jí)標(biāo)識(shí)的嵌入和檢測(cè)。分析了涉密網(wǎng)絡(luò)中重要電子文檔保護(hù)的系統(tǒng)需求，在DWI、數(shù)字指紋編解碼算法、非對(duì)稱數(shù)字指紋協(xié)議以及基于數(shù)字水印的電子文檔電子標(biāo)識(shí)方案的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了一個(gè)適用于中小規(guī)模涉密網(wǎng)絡(luò)的涉密電子文