基于ElGamal的同态交换加密水印算法

针对多媒体信息安全与版权保护的需求,本文将ElGamal公钥密码体制与Patchwork数字水印算法相结合,提出一种新的同态密文域交换加密水印算法.算法利用ElGamal乘法同态的特性,将明文域嵌入水印的运算映射到密文域中,实现了加密与嵌入水印操作的交换,在水印提取时,既可以在密文域提取水印,也可以解密后提取出水印.实验结果表明,该算法嵌入水印和数据加密的顺序不影响含水印信息密文数据的产生和在密文和明文中水印信息的提取,保证了水印嵌入操作的机密性和多媒体数据在分发管理过程中的安全性,同时,水印算法的综合性能也得到了改善.     

基于祖冲之交换加密水印算法的研究

可交换加密数字水印(CEW)是一种密码和数字水印相结合的技术,用于多媒体信息安全和版权方面的保护.为了保证载体数据的安全性,提出了基于祖冲之(ZUC)的交换加密水印算法.算法采用ZUC序列密码产生密钥,对载体信息进行模运算加密,水印嵌入操作与数据加密操作的先后顺序,不影响含水印密文数据的产生;在提取水印时,可以实现密码和水印操作的交换.实验表明,密文域提取的水印与明文域提取水印一致,含水印图像的质量高,加解密和水印嵌入提取效率更高,且算法具有一定的鲁棒性.     

基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法

同态加密技术可用于保护数据隐私并允许对密文数据进行算术操作,在云计算安全上有着很好的应用前景.针对云计算中的隐私保护和数据安全等问题,本文提出了一种基于同态加密系统的图像鲁棒可逆水印算法,主要思想为：1）对原始图像进行分块和利用Paillier加密系统进行加密得到密文图像;2）在加密域中,通过模乘法逆元MMI （Modular Multiple Inverse）方法和查询相应的密文映射表得到每个密文分块的统计量,然后利用同态特性对统计量进行直方图平移来嵌入水印信息;3）在接收方,可从含水印的密文图像的统计量直方图中完整提取水印,并可通过对统计量进行与嵌入过程相反的直方图平移操作来恢复原始密文图像;4）含水印的密文图像在直接解密后可从其统计量直方图中完整提取水印信息和恢复原始图像;5）解密后的含水印图像在受到一定程度的攻击后（如JPEG/JPEG2000压缩和叠加高斯噪声等）,水印仍能正确提取.该算法实现了在不对原始图像进行预处理的情况下可直接在加密后的密文图像中嵌入水印,并可分别在加密域或明文域提取水印和恢复原始密文图像或原始明文图像,而且嵌入的水印对常见的图像处理操作具有一定的鲁棒性.实验仿真结果验证了本文算法的有效性.     

基于差值域直方图平移的密文可逆水印算法

为了满足密文域水印可逆嵌入的需要,利用一种直方图平移与同态加密相结合的技术,提出了一种新颖的差值域直方图平移密文图像可逆水印算法.该算法可以在没有原始图像信息的情况下直接对密文域图像嵌入水印,即实现原始图像—加密—水印嵌入的过程,从而简化了传统算法中原始图像—加密—解密—水印嵌入—加密的冗余过程.仿真实验表明,该算法可以在图像失真度很低的情况下,有效提高嵌入容量,而且水印完全提取,图像无失真恢复.实验效果明显好于其他算法.     

一种基于HVS的彩色图像水印算法

讨论了一种将彩色水印图像嵌入到原始彩色图像中的数字水印算法。它利用人眼视觉系统特性，采用了在DWT域下按照频带重要性来嵌入水印的规则，即：水印应当首先嵌入图像小波低频系数，若有剩余，再按图像小波频带重要性的排序嵌入高频带。实验结果表明，提取的水印表现出较好的鲁棒性，且主观视觉失真较小。     

基于Arnold置换的交换加密水印算法

针对载体图像内容安全与数字水印版权保护,结合Arnold置换与直方图平移可逆水印算法,提出基于Arnold置换的交换加密水印算法.算法利用置换后图像直方图不变的特性,将在密文中嵌入水印的操作映射到明文中,实现了加密与水印操作先后顺序的交换.在提取水印时,可直接从含水印的密文中提取水印,也可解密后再提取水印.实验结果表明,该算法加密操作与水印嵌入操作间的先后顺序不影响含水印密文的生成,解密操作与水印提取操作的先后顺序不影响水印提取与图像恢复,且直接解密得到的含水印明文图像质量较高,水印的不可见性好,算法有较高的效率.     

基于DWT域的灰度图像数字水印算法

本文提出一种基于DWT域的灰度图像数字水印算法.该算法在对原始图像进行离散小波变换之前,首先将它进行Arnold置乱变换,然后再进行小渡分解,把分解后得到的高频子带系数(LH3)组成一个矩阵,对该矩阵进行奇异值分解(SVD),在奇异值分解的对角阵中嵌入水印.该算法采用有意义的灰度图像作为水印,极大地增加了嵌入水印的信息量.实验结果表明,水印对一般的图像攻击方法具有较强的鲁棒性.     

同态公钥加密系统的图像可逆信息隐藏算法

同态加密技术在加密信息、对信息进行隐私保护的同时,还允许密文数据进行相应的算术运算(如云端可直接对同态加密后的企业经营数据进行统计分析),已成为云计算领域的一个研究热点.然而,由于云存在多种安全威胁,加密后信息的安全保护和完整性认证问题仍然突出.另外,信息在加密后丢失了很多特性,密文检索成为了云计算需要攻克的关键技术.为了实现对加密图像的有效管理及其安全保护,本文提出了一种基于同态加密系统的图像可逆信息隐藏算法.该算法首先在加密前根据密钥选择目标像素,并利用差分扩展DE(Difference Expansion)的方法将目标像素的各比特数据嵌入到其它像素中.然后,利用Paillier同态加密系统对图像进行加密得到密文图像.在加密域中,利用待嵌入信息组成伪像素,加密后替换目标像素,完成额外信息的嵌入.当拥有相应的密钥时,接收方可以分别在密文图像或明文图像中提取出已嵌入的信息.当图像解密后,通过提取出自嵌入目标像素的各比特数据来恢复原始图像.实验仿真结果表明,该算法能够在数据量保持不变的前提下完成同态加密域中额外信息的嵌入,信息嵌入快速高效,并可分别从加密域和明文域中提取出嵌入的信息.     

小波变换用于基于图像内容的自适应数字水印算法

为了提高在频率域嵌入水印抵抗攻击的能力,该文提出一种基于DWT的CBWM自适应数字水印嵌入算法,该算法依据离散小波变换域的水印嵌入策略:水印应当首先嵌入小波图像的低频系数中,若有剩余,再按小波图像频带重要性的排序,嵌入高频带中,并且水印嵌入到图像的低频系数和高频系数中时,需采用不同的嵌入强度;将水印嵌入到图像三级小波分解变换域的低频空间(LL3)的特征向量中,并且水印与特征向量两者正交。并且,其中水印的嵌入过程是自适应的,即先将小波系数组织成小波块,再依据纹理强弱对小波块分类,然后根据分类结果,将不同强度的水印分量嵌入到特征向量的不同分量中。此外,该算法对静止图像的水印检测是通过Neymann-Pearson决策准则来实现的。实验结果证明,该算法对滤波、噪声、几何变换、图像压缩、以及x-y方向修剪、StirMark攻击等都具有很好的抵抗能力;对裁剪和图像旋转也具有较好的鲁棒性。     

基于混沌特性的小波数字水印技术及实现

本文讨论了利用混沌序列对图像信号加密和解密的方法,提出了基于混沌特性的小波数字水印技术,具体包括水印嵌入算法与实现步骤、水印提取原理与过程、算法参数分析等;设计了基于混沌特性的小波数字水印仿真系统并进行了相关实验.结果表明,本文提出的数字水印技术具有良好的隐藏性、稳定性和鲁棒性.水印检测时不需要原始载体和原始水印图像,是一种比较理想的变换域盲水印算法.     

基于ZUC与DWT-SVD的交换加密水印算法

为了有效解决多媒体数据在传输、存储过程中的安全及版权保护问题,提出基于祖冲之序列密码算法(zuc)与离散小波变换—奇异值分解(DWT-SVD)的交换加密水印算法.该算法基于奇异值不变性,将水印嵌入到奇异值中,通过ZUC算法分别对奇异值矩阵集合、奇异矩阵集合置换加密.水印嵌入操作与加密操作的先后顺序不影响含水印密文的生成,且从含水印密文和解密后的明文中都能提取完整的水印.实验表明,水印的不可见性较好,算法有较高的安全性并具有—定的鲁棒性.     

The identical operands commutative encryption and watermarking based on homomorphism

Aiming at the requirement of comprehensive security protection for multimedia information, this paper proposes a new algorithm to realize the combination of encryption and watermarking based on the homomorphism. Under the proposed algorithm scheme, the plaintext watermark embedding operations are mapped to the ciphertext domain by homomorphism to achieve the plaintext watermark embedding in the ciphertext domain; at the same time, the embedded plaintext watermarks are also mapped to the ciphertext domain by homomorphism to achieve the ciphertext watermarking embedding. According to the experimental results, by the proposed algorithm, the order of watermark embedding and data encrypting does not affect the production of the same encrypted-watermarked data, meanwhile, whether the encrypted-watermarked data being decrypted or not does not affect the extraction of embedded watermark. For the operands of encryption and watermarking being the same data, the proposed algorithm has higher security compared with the existing mainstream independent operands based communicative encryption and watermarking.     

A watermarking algorithm in encrypted image based on compressive sensing with high quality image reconstruction and watermark performance

In this paper, we propose a new digital watermarking algorithm in encrypted image based on compressive sensing measurements and 2-D discrete wavelet transform (DWT). Firstly, we process the original image through 2-D DWT to highlight the important part and unimportant part. For the important LL2 coefficient, before encrypting it by the traditional stream cipher, we divide it into blocks, and mark the blocks to get a sequence as the watermark position key. For other wavelet coefficients, we select two different compressive sensing measurement matrices to simultaneously encrypt and compress them, respectively. Then we embed a watermark into the high frequency coefficient measurements except HH1 section based on the watermark position key. Finally, the watermarked image is scrambled to enhance the security. In this algorithm, compressive sensing is adopted for compression and encryption, and watermark is embedded in the measurements values. It can not only increase the watermark embedding capacity and robustness, but also utilize the reconstruction characteristic of compressive sensing to get higher-quality recovered image. The experimental results verify the validity and the reliability of the proposed algorithm.     

基于DWT与DCT的灰度水印图像嵌入算法

图像中嵌入的多为二值水印,容量有限且抗攻击能力有待提高。为了增加嵌入水印的容量以及增强算法的鲁棒性,提出基于DWT与DCT的灰度水印图像嵌入算法。首先对灰度水印进行Arnold置乱预处理,其次对所选取的载体图像进行二级小波变换,选择第二层的逼近子带LL2与细节子带LH2、HL2、HH2依次嵌入灰度水印的高四位位平面。嵌入水印时对4个子带分别进行8×8分块DCT变换,然后采用一种改进的交换中频系数的方法将置乱后水印的高四位位平面分别嵌入所选取的4个子带,为增强算法的鲁棒性,在不同的子带由实验选择不同的水印嵌入因子。仿真实验表明,本算法抵抗图像裁剪、图像加噪、直方图均衡化、常用滤波处理、JPEG压缩等攻击的效果较好。     

基于ZUC可分离加密图像可逆水印算法

本文基于祖冲之(ZUC)算法,设计实现了一种可分离加密图像可逆水印算法,算法中内容所有者先进行图像标记并生成位置图,然后使用ZUC加密算法加密载体图像;水印嵌入者得到加密图像后根据位置图将水印信息嵌在选中像素的第7位或第8位;接收者根据加密密钥和嵌入密钥可以得到直接解密图像、水印信息和恢复图像.算法使用ZUC算法对图像进行加解密,很好地保证算法的安全性;在嵌入水印信息之前对图像进行标记,将水印信息嵌在选中的位置上;接收者在利用相邻像素相关性基础上通过一种自适应差值算法实现水印提取和图像恢复,保证恢复的载体图像和直接解密图像的质量.实验表明所提出的算法具有较高的安全性并且达到可分离的效果,同时恢复的载体图像和直接解密图像都具有较高质量.     

基于混沌加密的频率域数字图像水印算法

提出了一种基于混沌加密的频率域数字图像水印新算法。将含有版权信息的二值图像作为水印 ,利用混沌密码对其进行加密 ,水印方案具有双重的安全性。利用人类视觉系统 (HVS)的特性 ,定义了视觉掩蔽函数 ,实现了水印在原始宿主图像小波域中的自适应嵌入 ,从而兼顾了水印的不可见性和鲁棒性。大量仿真结果证明了该算法的有效性     

一种基于DWT的彩色图像灰度级双肓水印算法

提出了一种基于DWT的彩色图像双肓水印算法,首先将彩色图像转入YIQ空间,选择Y分量进行n级小波分解,并对n-1级的HL与LH子图进一步作1次小波分解。从分解后所得的各子带中选择视觉感知较为重要的系数组成两个待嵌入水印向量,实现了双灰度水印的嵌入。实验结果表明,该算法对于常见的图像处理具有良好的鲁棒性。