[发明专利]基于云环境的混合加性多次水印嵌入方法及解码方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息安全技术领域，尤其是涉及一种混合加性多次嵌入水印方法及与之相应的解码方法。

背景技术

随着信息时代的到来，特别是Internet的普及，信息的安全保护问题日益突出。当前的信息安全技术基本上都以密码学理论为基础，无论是采用传统的密钥系统还是公钥系统，其保护方式都是控制文件的存取，即将文件加密成密文，使非法用户不能解读。但随着计算机处理能力的快速提高，这种通过不断增加密钥长度来提高系统密级的方法变得越来越不安全。另一方面，多媒体技术已被广泛应用，需要进行加密、认证和版权保护的声像数据也越来越多。数字化的声像数据从本质上说就是数字信号，如果对这类数据也采用密码加密方式，则其本身的信号属性就被忽略了。最近几年，许多研究人员放弃了传统密码学的技术路线，尝试用各种信号处理方法对声像数据进行隐藏加密，并将该技术用于制作多媒体的“数字水印”。

数字水印方法的提出是为了解决多媒体数据的版权保护、叛逆者追踪等问题，不仅需要版权信息的安全而且也包含水印算法本身的安全。目前，虽然大量的数字水印方案被提出，但是这些传统数字水印方案的嵌入算法本身的安全性需要进一步提高，尤其加性水印算法，其本身并受到密钥控制，因此其安全性也存在问题。传统的加性数字水印系统通常由一般加性水印嵌入和一般加性水印解码等两部分组成，如图1所示，通过一般加性水印嵌入将由密钥K_W加密的水印信息W嵌入到原始载体C中，输出含水印的载体。接收到的载体，即可能受到攻击的含水印载体，通过一般加性水印解码与密钥Kw加密产生的水印信息W相结合以检测载体中是否嵌入水印信息。我们发现，传统的加性数字水印方法具有不少缺陷：一般加性水印嵌入算法由于本身没有收到密钥控制，因此算法本身缺乏安全性，这就给水印信息带来了安全隐患；此外，由于传统的加性水印方案仅使用单一密钥Kw，因此很难实现在云环境中多人对方案的共同控制。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种使用两种不同加性嵌入规则多次嵌入水印信息的数字水印方法、以及与之相对应的解码方法，具有更高的安全性。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于云环境的混合加性多次水印嵌入方法，包括如下步骤：

步骤A采用变换系数满足广义高斯分布的变换方法对原始载体进行变换；

步骤B通过算法控制密钥K_A产生由1和0组成的算法控制随机序列B，算法控制随机序列B的长度＝数字水印信息的位数×嵌入次数；

步骤C通过以下公式将水印信息嵌入至通过步骤A变换后的载体中：

yi=xi+Σj=1Kαijsign(xi)bijstwij]]>

其中，w_ij∈P表示由加密密钥K_W加密的伪随机序列，b_ij∈B表示由算法控制密钥K_A产生的算法控制序列，K表示数字水印嵌入的次数，x_i∈X表示原始载体的变换系数，y_i∈Y表示含有水印载体的变换系数，α_ij∈α表示数字水印的嵌入强度，s_t∈S表示版权信息。

作为嵌入水印方法的一种优选方案，所述变换方法为离散小波变换方法。

一种基于云环境的混合加性多次水印解码方法，包括如下步骤：

步骤A接收利用基于云环境的混合加性多次水印嵌入方法嵌入水印的图像；