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| 內容簡介： |
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本书共7章，对信息安全中信息隐藏及数字水印技术的相关知识及部分具体应用进行了详细介绍。第1章主要介绍信息隐藏技术及其具有代表性的隐写术、数字水印和秘密共享三大研究热点技术；第2、3章分别介绍基于不同载体下的两种信息隐藏方案；第4、5章分别介绍两种秘密共享方案；第6、7章分别介绍一种可逆水印方案及篡改定位恢复算法。 本书由浅入深、循序渐进地描述了相关理论知识及具体应用方法，可作为信息隐藏及数字水印领域的研究生及学者的参考用书。
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目 录前言第1章 基础知识概论1 1.1 信息隐藏技术1 1.1.1 信息隐藏技术的产生背景与意义1 1.1.2 信息隐藏技术的分类2 1.1.3 信息隐藏技术的特性2 1.2 隐写术技术3 1.2.1 隐写术技术概述3 1.2.2 隐写术技术的国内外研究现状4 1.3 数字水印技术5 1.3.1 数字水印技术产生背景5 1.3.2 数字水印技术的基本框架6 1.3.3 数字水印技术的性能指标7 1.3.4 数字水印的分类8 1.3.5 数字水印技术的国内外研究现状10 1.4 隐写术技术和数字水印技术的区别11 1.5 秘密共享技术12 1.5.1 秘密共享理论12 1.5.2 秘密图像共享技术14 1.6 信息隐藏技术的应用17 1.6.1 隐写术技术的应用17 1.6.2 数字水印技术的应用17第2章 一个新颖的汉字文本信息隐藏方案19 2.1 引言19 2.2 相关知识介绍20 2.2.1 汉字编码知识介绍20 2.2.2 文本信息隐藏的主要方法202.2.3 基于L-R和U-D结构汉字的可逆信息隐藏方案22 2.3 基于繁简同形字的汉字文本隐藏方案23 2.3.1 加密过程24 2.3.2 解密过程25 2.4 实验和分析26 本章小结28第3章 基于DNA序列的数据隐藏方案29 3.1 引言29 3.2 相关知识介绍30 3.2.1 主要符号介绍30 3.2.2 DNA的结构30 3.2.3 替换法DNA信息隐藏方案32 3.2.4 插入法DNA信息隐藏方案33 3.2.5 互补对法DNA信息隐藏方案35 3.3 基于DNA序列的数据隐藏方案35 3.4 实验和分析37 3.4.1 安全性分析37 3.4.2 模拟实验38 3.4.3 实验结果分析40 本章小结41第4章 主动秘密共享方案42 4.1 引言42 4.2 相关知识介绍43 4.2.1 秘密共享方案的理论基础434.2.2 基于拉格朗日插值多项式的秘密共享算法474.2.3 基于中国剩余定理的秘密共享算法484.2.4 基于阈值方案的多秘密共享方案484.3 一种新颖的主动式多秘密共享方案50 4.4 实验和分析51 本章小结52第5章 可逆的主动秘密图像共享方案53 5.1 引言53 5.2 相关知识介绍55 5.2.1 基于多项式的秘密共享方案555.2.2 基于Shamir(t，n)门限的图像秘密共享555.2.3 基于隐写术的秘密图像共享方案565.2.4 基于离散对数难解的主动秘密共享方案57 5.2.5 PSNR58 5.3 可逆的主动秘密图像共享方案设计59 5.3.1 共享阶段59 5.3.2 隐藏阶段60 5.3.3 更新阶段60 5.3.4 秘密图像获取阶段61 5.4 实验和分析62 5.4.1 模拟结果62 5.4.2 讨论64 本章小结66第6章 一种包含新的溢出解决方法的可逆水印方案67 6.1 引言67 6.2 相关知识介绍69 6.2.1 可逆图像水印69 6.2.2 Logistic映射71 6.2.3 Torus自同构映射71 6.2.4 整数小波变换726.2.5 基于整数小波变换的直方图平移72 6.2.6 低失真可逆水印算法74 6.2.7 循环冗余校验75 6.2.8 结构相似性75 6.3 低失真溢出处理算法76 6.3.1 溢出处理过程77 6.3.2 溢出恢复过程79 6.4 可逆水印方案79 6.4.1 水印嵌入过程79 6.4.2 提取和恢复过程81 6.5 实验和分析82 6.5.1 安全性分析82 6.5.2 溢出处理算法性能分析82 6.5.3 可逆性分析83 6.5.4 质量和容量分析84 6.5.5 鲁棒性分析84 本章小结86第7章 基于Arnold置乱的三层篡改定位及恢复的半脆弱性水印算法87 7.1 引言87 7.2 相关知识介绍90 7.2.1 图像篡改定位与恢复90 7.2.2 图像置乱算法92 7.2.3 空间域LSB算法947.3 基于Arnold置乱的三层篡改定位及恢复的半脆弱性水印算法设计94 7.3.1 基于分块的水印嵌入95 7.3.2 图像Arnold置乱加密98 7.3.3 基于分块的篡改检测与定位98 7.3.4 基于分块的篡改恢复103 7.4 实验和分析104 7.4.1 图像质量的衡量104 7.4.2 篡改定位和恢复105 本章小结109参考文献110
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计算机网络的飞速发展使互联网成为人们生活和工作中必不可少的信息传输媒介。互联网作为一个公开的信道，恶意攻击者可以使用各种不法手段来获取、破坏互联网中传输的各种数据信息，如果这些传输的文字或图像信息是相关领域的关键数据，如医疗、法律、军事等领域，那么这些信息的泄露或损坏就会造成不可预知的后果。信息隐藏技术是信息安全领域的一门多学科融合技术，其在不影响原始载体媒介正常使用的前提下，通过一定的方法将秘密信息隐藏到公开的数字媒介之中。由于该技术本身拥有的超越传统密码学的诸多优点，其已广泛应用于数字媒体版权保护、隐秘通信等领域。在解决数字图像的版权保护、内容认证等信息安全问题上，数字水印同样也扮演着非常重要的角色。 本书的主要内容是研究信息隐藏及数字水印技术在特定载体中的具体应用，共分为7章。 第1章主要介绍了信息隐藏技术的产生背景、意义、分类及特性，并根据其研究侧重点不同分别论述了隐写术技术、数字水印技术及秘密共享技术的相关概念、发展现状及主要应用领域等。 第2章介绍了一种新颖的利用相像的繁体字和简体字来实现信息隐藏的方案。对于数据传输来说，文本信息的隐藏需要更少的存储空间和较小的带宽，它的应用具有明显的普遍性和广泛性。但由于文本信息具有较低的冗余性，这就导致隐藏文本信息时比较困难。本章介绍了利用繁简同形字来进行文本信息隐藏的方案，简化了嵌入和提取的过程，并通过实验证明了其可行性。 第3章介绍了一种新颖的通过DNA序列作为载体的信息隐藏方案，并利用两个改变的核苷酸间的距离比特的位数来表示隐藏的秘密数据，实现了比传统的信息隐藏载体（如文本、音频、视频等）更高的安全性和鲁棒性。 第4章介绍了一种主动式多秘密共享方案。在该方案中，相应的参与者不仅可以共享多个秘密，而且可以在共享秘密信息没有被改变的前提下定期更新手中的秘密份额，同时销毁上一个时间周期内的秘密份额，进一步增强了安全性。 第5章介绍了一种可以应用于图像秘密的可逆的主动秘密图像共享方案。该方案可以没有任何损失地重构出秘密图像和伪装图像，并且不会出现溢出问题。 第6章介绍了一种包含新的溢出解决方法的可逆水印方案，该方案两次嵌入信息，次使用基于整数小波变换的直方图平移将水印信息均匀嵌于载体图像；第二次使用低失真可逆水印算法调整溢出像素并嵌入调整信息，以解决溢出问题。 第7章介绍了一种新的基于Arnold置乱的半脆弱性水印算法，用于Arnold置乱图像和明文图像内容完整性认证，并采用分层思想进行水印提取、篡改定位及恢复。本章中的算法对原文图像的影响更小，同时还可以实现秘密图像的篡改定位，具有更高的峰值信噪比和更高的定位精度。 本书第1、4、6章由冯斌撰写，第2章由张国锋撰写，第3章由段西强撰写，第5章由张雷撰写，第7章由冯玲撰写。 本书得到国家自然科学基金面上项目“面向多源数据发布的社会数据安全共享机制研究”（项目编号：62071320）、“基于海量图片生命周期的云端隐私保护系统研究”（项目编号：61771090）、国家自然科学基金青年基金“内容认证与版权保护的图像水印算法研究”（项目编号：61401060）、山东省社会科学规划研究项目“网络空间安全环境治理下建立‘三位一体’个人隐私数据保护机制研究”（项目编号：20CGLJ34）以及山东省科技厅重大研发项目“面向多重云环境下的数据存储安全及隐私保护关键技术研究”（项目编号：2019GGX101019）的经费资助。同时本书列为“泰山学院学术著作出版基金资助出版”项目。本书可作为信息隐藏及数字水印领域的研究生及学者的参考用书。 本书是在作者及科研团队多年的理论和实践工作的基础上梳理完成的。在本书撰写过程中，作者得到了国内很多学者的支持和帮助，特别是大连理工大学李明楚教授、郭成教授及中国科学院信息工程研究所王树鹏研究员等，他们从本书的整体结构到内容编排都给予了热情帮助并提出了建设性的意见，在此深表感谢；山东省数据安全与隐私保护科研团队的专家们对本书的内容进行了整理，在此表示衷心的感谢。另外，本书参考了很多文献资料及经典算法，在此对算法的提出者及文献资料的原作者表示深深的感谢。泰山学院的各级领导对本书的出版给予了很大的支持和鼓励，在此表示衷心的感谢。 由于作者水平有限，书中难免有疏漏或不尽如人意之处，恳请广大读者多提宝贵意见，共同探讨信息隐藏及数字水印领域中先进的方法及技术应用。 作 者
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