[发明专利]一种图像数字水印的实现方法

说明书

技术领域

本发明属于数据安全技术领域，尤其涉及一种图像数字水印的实现方法。

背景技术

数字水印技术的概念来源玉密码加密技术的基本概念，对于密码，简单地说它就是一组含有参数k的变换E。设已知信息m，通过变换E_k得密文c，即

c＝E_k(m)

这个过程称为加密，参数k称之为密钥。加密算法E确定之后，由于密钥k不同，密文c也不同。当然不是所有含参数k的变换都可以作为密码，它要求计算E_k(m)不困难，而且若第三者不掌握密钥k，即使截获了密文c，他也无法从c恢复信息m，也就是反过来从c求m极为困难。以后称m为明文。

因此，传统的保密通信机理如图1所示，通信双方一为发信方，或简称为发方，另一方为收信方或简称为收方。从密文c恢复明文m的过程称之为解密。解密算法D是加密算法E的逆运算，解密算法也是含参数k的变换。传统密码加密用的密钥k与解密用的密钥k是相同的，所以有时也叫对称密码。通信双方用的密钥k是通过秘密方式由双方私下约定产生的，只能由通信双方秘密掌握。

例如，设已知明文m为：

during the last twenty years there has been an explosion of public academicresearch in cryptography

明文的意思是“近20年对密码学的公开研究已急剧增加。”

先将明文分成5个字符一组得

durin gthel asttw entyy earst hereh asbee nanex plosi onofp ublic acade micresearc hincr yptog raphy

再将每组按相反顺序写下，例如durin，倒过来写成nirud，于是得密文c如下：

nirudlehtgwttsayytnetsraehereheebsaxenanisolppfonocilbuedacaercimcraesrcnihgotpyyhpar

保密通信进入计算机网络，传统密码便暴露出它的严重弱点。传统密码要求通信双方用的密钥是通过秘密信道私下商定的。网上若有n个用户，如n＝1000时，C(1000，2)＝1000*(1000-1)/2＝499500。这么多的密钥的管理和必须的更换都将是十分繁重的工程。更有甚者，每个用户必须记下与其他n-1个用户通信所用的密钥，数量如此之大，只能记录在本上或储存在计算机内存或外存上，这本身就是极不安全的。

可见，传统安全认证密钥体制中，嵌入的认证信息采用诸如RSA之类的传统公钥体制，嵌入在图像信息中的公钥部分为简单的0，1bit数据流，没有任何语言意义，从而导致公钥本身是否对应于签名人这个问题也需要认证，这样就增加了安全认证系统的开销和管理风险。

发明内容

本发明的目的是公开一种图像数字水印加密技术方案，用于对于图像的数字签名的加密和认证。

本发明的技术方案是这样的，即一种数字水印的实现方法，用于对于图像的数字签名的加密和认证，所述图像包括头信息A、数据区B、公钥信息C和签名结果D，所述公钥信息C和签名结果D被均匀的嵌入图像的数据区B中，包括以下步骤：

第1步，用户获得有一个公钥和一个私钥，公钥用来给其他任何得到该图片的人进行签名验证，私钥是用来对所述图像进行签名盖章；

第2步，利用所述私钥对所述图像包含的信息签名得到签名信息D，使用所述私钥对所述图像的数据区B的hash值和公钥信息C的结合体进行签名，得到签名结果D，最后将公钥信息C和签名结果D同时迁入所述图像中；

第3步，通过基本水印算法提取嵌入在所述图像数据区B中的公钥信息C和签名结果D，并对所述公钥C和签名结果D进行验证。

本发明采用了ID-based公钥加密算法的基于身份的签名体制，公开秘钥可以为任意字符串，即公钥信息可以具有语言意义，使得公钥替换攻击实效，公钥的发布问题也相应得到了很好的解决。

附图说明

图1是现有技术中传统保密通信机制原理示意图

图2是本发明一实施例中24位BMP图片嵌入水印的原理图

图3是本发明一实施例中公私钥分配示意图

图4是本发明一实施例中水印嵌入流程图

图5是本发明一实施例中的水印认证流程图

具体实施方式

以下对本发明涉及的密码学原理和概念以及本发明的技术方案的具体实施方式结合附图做详细说明。