Aplicación de la marca de agua digital en la seguridad de redes
Como tecnología de marca de agua digital, tiene principalmente las siguientes características:
-Seguridad: La información de la marca de agua digital debe ser segura y difícil de manipular o falsificar. Al mismo tiempo, debe haber una baja tasa de detección falsa. Cuando el contenido original cambia, la marca de agua digital también debe cambiar, para que se puedan detectar cambios en los datos originales. Por supuesto, las marcas de agua digitales también tienen una fuerte resistencia a las adiciones repetidas;
-Ocultación: la marca de agua digital debe ser imperceptible y no debe afectar el uso normal de los datos protegidos; no se degradará;
-Robustez: se refiere a la capacidad de la marca de agua digital para resistir; Al pasar por varios procesos de procesamiento de señales intencionales o no intencionales, aún puede mantener una integridad parcial y identificarse con precisión. Los posibles procedimientos de procesamiento de señales incluyen ruido de canal, filtrado, conversión de digital a analógico y de analógico a digital, remuestreo, recorte, desplazamiento, escalado y codificación de compresión con pérdida. Marca de agua frágil, una marca de agua digital utilizada principalmente para la protección de derechos de autor y la integridad. Esta marca de agua también incorpora información invisible en los datos del contenido. Cuando el contenido cambia, esta información de marca de agua también cambiará, para que podamos identificar si los datos originales han sido manipulados.
Capacidad de marca de agua: se refiere a la cantidad de información de marca de agua que se puede incrustar sin deformar el soporte. La información de la marca de agua incrustada debe ser suficiente para representar la información de identificación del creador o propietario del contenido multimedia o el número de serie del comprador, lo que favorece la resolución de disputas de derechos de autor y la protección de los intereses de los propietarios legales de los derechos de propiedad digital. Especialmente en el campo de las comunicaciones encubiertas, la demanda de capacidad de marca de agua es muy grande.
Clasificación de las marcas de agua digitales
-1. Clasificación por características
Según las características de las marcas de agua, las marcas de agua digitales se pueden dividir en marcas de agua digitales robustas y digitales frágiles. marcas de agua. Las marcas de agua digitales robustas se utilizan principalmente para identificar información de derechos de autor en obras digitales. Al utilizar esta tecnología de marca de agua, la información de identificación del creador y propietario o la identificación del comprador (es decir, el número de serie) se integra en los datos del contenido multimedia. En caso de una disputa de derechos de autor, la información del creador o propietario se utiliza para identificar al propietario de los derechos de autor de los datos, mientras que los números de serie se utilizan para rastrear a los usuarios que violan el acuerdo y proporcionan datos multimedia para la piratería. Las marcas de agua digitales utilizadas para la protección de los derechos de autor requieren una gran solidez y seguridad. Además de sobrevivir al procesamiento general de imágenes (como filtrado, adición de ruido, reemplazo y compresión), también debe poder resistir algunos ataques maliciosos.
Marca de agua frágil: contrariamente a los requisitos de una marca de agua robusta, la marca de agua digital frágil se utiliza principalmente para proteger la integridad. Esta marca de agua también incorpora información invisible en los datos del contenido. Cuando el contenido cambia, esta información de marca de agua también cambiará, para que podamos identificar si los datos originales han sido manipulados. Las marcas de agua vulnerables deben ser altamente inmunes (robustas) al procesamiento general de imágenes (como filtrado, adición de ruido, reemplazo, compresión, etc.). ), y al mismo tiempo, debe tener una fuerte sensibilidad, es decir, no solo debe permitir un cierto grado de distorsión, sino también poder detectar la distorsión. Debe ser sensible a los cambios de señal y las personas pueden juzgar si los datos han sido manipulados en función del estado de la frágil marca de agua.
-2. Basado en el medio adjunto a la marca de agua.
-Según el medio adjunto a la marca de agua, podemos dividir las marcas de agua digitales en marcas de agua de imagen, marcas de agua de audio, marcas de agua de video, marcas de agua de texto y marcas de agua de cuadrícula para modelos de cuadrícula tridimensionales. Con el desarrollo de la tecnología digital, aparecerán más tipos de medios digitales y también se producirá la correspondiente tecnología de marcas de agua.
-3. Según el proceso de detección.
Según el proceso de detección de marcas de agua, las marcas de agua digitales se pueden dividir en marcas de agua de texto plano y marcas de agua ciegas. La marca de agua de texto sin formato requiere datos originales durante el proceso de detección, mientras que la detección ciega de marca de agua solo requiere la clave y no requiere datos originales. En general, las marcas de agua en texto plano son sólidas, pero su aplicación está limitada por los costos de almacenamiento.
La mayoría de las marcas de agua digitales que se estudian actualmente en los círculos académicos son marcas de agua ciegas.
-4. Dividir por contenido
Según el contenido de las marcas de agua digitales, las marcas de agua se pueden dividir en marcas de agua significativas y marcas de agua sin sentido. Una marca de agua significativa significa que la marca de agua en sí misma es también una codificación de una imagen digital (como una imagen de marca registrada) o un clip de audio digital; una marca de agua sin significado solo corresponde a un número de serie. La ventaja de las marcas de agua significativas es que si la marca de agua decodificada se destruye debido a un ataque u otras razones, las personas aún pueden confirmar la presencia de la marca de agua mediante observación visual. Pero para las marcas de agua sin sentido, si hay algunos errores de símbolo en la secuencia de la marca de agua decodificada, solo podemos determinar si la señal contiene una marca de agua mediante un juicio estadístico.
-5. Según el propósito
-Los diferentes requisitos de aplicación producen diferentes tecnologías de marca de agua. Según el uso de las marcas de agua, las marcas de agua digitales se pueden dividir en marcas de agua antifalsificación de billetes, marcas de agua de protección de derechos de autor, marcas de agua de recordatorio de manipulación y marcas de agua de identificación oculta.
La marca de agua antifalsificación de billetes es una marca de agua especial que se utiliza principalmente para la lucha contra la falsificación de billetes impresos, billetes electrónicos y diversos documentos. En términos generales, es imposible que el fabricante de moneda falsificada realice demasiadas modificaciones en la imagen del billete, por lo que no se consideran operaciones de edición de señales como la transformación de escala. Pero, por otro lado, la gente debe tener en cuenta la situación de los billetes dañados y los patrones borrosos. Teniendo en cuenta los requisitos de detección rápida, el algoritmo de marca de agua digital utilizado para la lucha contra la falsificación de billetes no puede ser demasiado complicado.
La marca de agua con marca de copyright es actualmente el tipo de marca de agua digital más estudiado. Las obras digitales son tanto mercancías como obras intelectuales. Esta dualidad determina que las marcas de agua con derechos de autor enfatizan principalmente el ocultamiento y la solidez, al tiempo que requieren relativamente pocos datos.
La marca de agua de advertencia de manipulación es una marca de agua frágil cuyo propósito es identificar la integridad y autenticidad de la señal del archivo original.
-El propósito de la marca de agua de identificación encubierta es ocultar marcas importantes de datos confidenciales y restringir el uso de datos confidenciales por parte de usuarios ilegales.
-6. Según la posición oculta de la marca de agua.
Según la posición oculta de las marcas de agua digitales, podemos dividirlas en marcas de agua digitales en el dominio del tiempo (espacio), marcas de agua digitales en el dominio de la frecuencia, marcas de agua digitales en el dominio del tiempo/frecuencia y marcas de agua digitales en el dominio del tiempo/escala.
La marca de agua digital en el dominio del tiempo (espacio) superpone directamente la información de la marca de agua en el espacio de la señal, mientras que la marca de agua digital en el dominio de la frecuencia, la marca de agua digital en el dominio de tiempo/frecuencia y la marca de agua digital en el dominio de tiempo/escala están en el dominio de transformación DCT y en el tiempo. respectivamente /Ocultar marca de agua en el dominio de transformación de frecuencia y en el dominio de transformación wavelet.
Con el desarrollo de la tecnología de marcas de agua digitales, surgen infinitamente varios algoritmos de marcas de agua, y la posición oculta de la marca de agua ya no se limita a los cuatro anteriores. Cabe decir que siempre que se forme una transformación de señal, es posible ocultar la marca de agua en su espacio de transformación.
Según las características de las marcas de agua, las marcas de agua digitales se pueden dividir en marcas de agua digitales robustas y marcas de agua digitales frágiles. Las marcas de agua digitales robustas se utilizan principalmente para identificar información de derechos de autor en obras digitales y requieren marcas de agua integradas para resistir varios procesos de edición comunes. Las marcas de agua digitales frágiles se utilizan principalmente para proteger la integridad. Las marcas de agua frágiles deben ser sensibles a los cambios de señal, y las personas pueden juzgar si los datos han sido manipulados en función del estado de las marcas de agua frágiles. El significado de la cultura corporativa y su impacto en la educación y la formación.
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Sociedad, 1998-wes.sagepub.com La marca de agua digital (o marca de agua digital) se refiere a incrustar información específica en una señal digital, que puede ser audio, imagen o película. Si se va a copiar una señal con marca de agua digital, también se copiará la información incrustada. Las marcas de agua digitales se pueden dividir en dos tipos: visibles y ocultas. La primera es una marca de agua visible y la información que contiene se puede ver mientras se mira una imagen o una película. En términos generales, las marcas de agua emergentes suelen incluir el nombre o el logotipo del propietario de los derechos de autor. La imagen de muestra de la derecha contiene la marca de agua presente. El logo de la estación de televisión colocado en la esquina de la pantalla también es una marca de agua emergente. Las marcas de agua ocultas se agregan al audio, las imágenes o las películas en forma de datos digitales, pero generalmente son invisibles. Una de las aplicaciones importantes de las marcas de agua ocultas es la protección de los derechos de autor, con la esperanza de evitar o impedir la copia y copia no autorizada de medios digitales. La esteganografía también es una aplicación de marca de agua digital, donde dos partes pueden comunicarse utilizando información oculta en señales digitales. Los datos anotados en las fotografías digitales pueden registrar la hora en que se tomó la fotografía, la apertura y el obturador utilizados e incluso la marca de la cámara. Esta es una de las aplicaciones de la marca de agua digital. Algunos formatos de archivo pueden contener esta información adicional llamada "metadatos". Ejemplos de esquemas de marcas de agua digitales Un esquema de marca de agua digital común se define como: donde E define la función de incrustación, D define la función de detección, R define la función de recuperación y M es el mensaje arrastrado. Además, el parámetro de incrustación define el grupo de parámetros utilizado por la función de incrustación de definición electrónica, define los parámetros de detección y restaura los parámetros. Por lo tanto, cada esquema de marca de agua ω puede tener resultados diferentes dependiendo de los parámetros anteriores. [Editar] Los requisitos naturales incluyen seguridad: la información de la marca de agua debe ser difícil de manipular y falsificar: la marca de agua no puede ser detectada por los sentidos y la incrustación de la marca de agua no afectará la disponibilidad de los datos protegidos. Las marcas de agua sin esta característica se denominan marcas de agua visibles. Por ejemplo, cuando una estación de televisión transmite una señal, su logotipo suele estar incrustado en una esquina. Robustez: la marca de agua puede resistir ciertas operaciones en los datos incrustados y no se borrará mediante algunas operaciones menores. Incluye errores de un solo bit en la transmisión de datos, imágenes o compresión de vídeo y audio. Las marcas de agua sin esta característica se denominan marcas de agua frágiles. Capacidad de marca de agua: se refiere a la cantidad de información que el portador puede incrustar en la marca de agua. [Editar] Clasificación [Editar] Tecnologías comunes [Editar] La tecnología de generación de marcas de agua digitales genera pseudoaleatoriamente marcas de agua de espectro extendido [Editar] Tecnología de incrustación de marcas de agua digitales lsbqmscs [Editar] Tecnología de detección de marcas de agua digitales autocorrelación computacional [Editar] Tecnología de ataque de marcas de agua digitales cortar y pegar Ataques [editar] Tecnología de marca de agua de imagen [editar] Ataques comunes de marca de agua Conversión digital a analógica (A/D, conversión D/A (rotación) escalado (recorte) compresión (recuantización) remuestreo) [(editar) Los requisitos de función requieren ocultación o transparencia: la diferencia entre la imagen original después de incrustar la marca de agua digital debe ser imperceptible para el ojo humano, es decir, no se puede eliminar; la marca de agua debe diseñarse para que sea difícil o incluso imposible de eliminar por parte de los piratas informáticos. Robustez: después de que la imagen procesada por la tecnología de marcas de agua se somete a ruido, compresión, procesamiento de imágenes y diversos ataques, la marca de agua digital extraída aún puede reflejarse claramente para que los ojos humanos la reconozcan o juzguen. Inequívoco: la marca de agua digital extraída no se distorsionará gravemente después de varios ataques y el propietario puede reconocerla o juzgarla claramente. [editar] Desarrollo de marcas de agua digitales [editar] Desarrollo de marcas de agua de imágenes En términos generales, la tecnología de marcas de agua de imágenes incorpora marcas de agua cambiando los datos de la imagen. Su práctica tiene principalmente dos campos: método de dominio espacial (dominio del tiempo). Las primeras investigaciones sobre marcas de agua de imágenes se llevaron a cabo principalmente en el dominio espacial. Para imágenes en escala de grises, cada punto de muestreo (píxel) generalmente está representado por ocho bits. Y están ordenados desde el bit más significativo (MSB) hasta el bit menos significativo (LSB) para mostrar el orden de importancia de los bits de datos. Por lo tanto, la información de la marca de agua se puede incrustar cambiando el LSB con la sensibilidad más baja en cada punto de muestreo, lo que hace que la marca de agua sea más privada. Este es un método simple y fácil de implementar que se usa más comúnmente para ocultar información en técnicas de ocultación de información. Sin embargo, su desventaja es que es fácil que los delincuentes lo destruyan maliciosamente y es difícil resistir diversos ataques como ruido, procesamiento de compresión, procesamiento de imágenes y procesamiento de corte. lt/DD gt; la marca de agua del método de transformación del dominio de frecuencia transforma principalmente la imagen original en el dominio de frecuencia. Al agregar datos de marca de agua, la marca de agua se puede incrustar en diferentes señales de componentes de frecuencia para cumplir con diferentes requisitos.
Cuando se integran en señales de alta frecuencia, son difíciles de detectar por el sistema visual humano, tienen mucha energía y no se destruyen fácilmente. lt/DD gt; El dominio de transformación de coseno discreto (DCT) es el núcleo principal de la tecnología de compresión de imágenes estáticas (como JPEG) y la tecnología de compresión de video dinámica (como MPEG). La transformación de coseno discreta se realiza a partir de la imagen en unidades de. Bloques de 8*8 píxeles, la información de frecuencia convertida todavía se expresa en un tamaño de bloque de 8*8. El objetivo principal es romper la relación entre cada píxel del bloque para que la mayor parte de la energía se concentre en unas pocas funciones básicas. . lt/DD gt; utilizando la transformación de coseno discreta como herramienta, según las diferentes posiciones de la banda de frecuencia de las marcas de agua incrustadas, se puede dividir en: tecnología de marca de agua que incorpora coeficientes DC y tecnología de marca de agua que incorpora coeficientes de baja frecuencia