[发明专利]基于伪装学的方案自适应数字水印嵌入方法及提取方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息安全领域，用于对文本文档的数字版权保护、数据完整性鉴别以及安全的隐蔽通信。特别涉及一种基于伪装学的方案自适应数字水印嵌入方法及提取方法。

背景技术

随着计算机信息技术的发展，大量的信息数据需要借助网络传输，有研究表明，在传播的信息量中有80％以上是通过文字承载的，国家安全部门、企事业单位等将有大量的文字材料，比如一些重要文件、军事机密、商业机密、电子合同等，也是以各种方式与互联网连接，可以实现企业用户和互联网用户资源的互访与某些开放资源的共享。网络在给我们带来的方便的同时，也带来了数据安全方面的新危险和新挑战。互联网上的某些用户出于不良动机，入侵各重要部门、企事业单位与网络连接的计算机系统和设备，盗取国家机密信息和企业的商业秘密，非法使用网络资源等，给国家和企业造成巨大的损失。数字水印，作为知识产权保护和信息安全维护的一种重要技术近几年发展迅速。数字水印技术利用数字产品存在的冗余度来嵌入信息，达到信息安全保护的目的。

目前，人们对数字水印的研究主要集中在图像水印、视频水印、音频水印等。然而，由于文本中存在的冗余信息较少，在进行算法设计时有很大的局限性，故文本水印的研究相对而言比较落后，成果数量有限。但是，文字在人类所有的传播媒介中占据着极为重要的地位，而且，随着电子商务和电子政务的出现，一些重要的信息、文件甚至是机密等都通过网上传输。这些文本信息可能涉及到个人和集体的利益甚至是国家的安危，因此，对这些文本信息进行安全保护极为重要。目前，尽管文本水印技术的研究滞后于数字水印技术的其他领域，但是也取得了一些进展。

1994年，Maxemchuk N.F提出了文本数字水印的思想(Maxemchuk N.F.Electronic Document Distribution[J].AT&T Technical Journal,1994,73(5):73-80.)，在此之后，Brassil.J等人发表多篇文章，进一步扩展了文本数字水印的概念，并且提出了多种文本数字水印算法(Brassil J,Low S H,Maxemchuk N F.Copyright Protection for the Electronic Distribution of Text Documents[J].Proceedings of the IEEE,1999,87(7):1181–1196.Maxemchuk N F,Low S.Marking Text Documents[C].International Conference on Image Processing,Santa Barbara Calif,1997,26-29.Brassil.J,L.O'Gorman.Watermarking document images with bounding box expansion[C].Information Hiding of Lecture Notes in Computer Science,Sprinter-Verlag,1996,Vol.1174:227-235.)。如今，对文本水印的研究吸引了越来越多的人。在中国，许多大学(如北京邮电大学、清华大学等)也对数字水印技术进行了比较深入的研究。此外，湖南大学也在该领域组建了有规模的研究团队，开展了一些具有特色的研究工作，并承担了很多相关的科研项目，如国家自然科学基金等。近年来，美国的普渡大学以及韩国的Chonbuk国立大学在文本数字水印技术上进行了一些独特的研究，并取得相应的研究成果(Atallah M J,Raskin V,Hempelmann C.Natural Language Watermarking and Tamper proofing[C].In 5th information Hiding Workshop(IHW)2002,USA,2002,196-212.Atallah M J,McDonough C J,Raskin V.Natural Language Processing for Information Assurance and Security,An Overview and Implementations[C].NSPW'2000,51-65.Young-Won Kim,Kyung-Ae Moon,II-Seok Oh.Watermarking Algorithm based on Word Classification and Inter-word space statistics[C].Proceedings of the Seventh International Conference on Document Analysis and Recognition,Edinburgh:IEEE Computer Society,2003,775-779.)。已有的文本水印研究提出了不少文本数字水印系统，但是还存在一些问题，如隐蔽性较差、容量较小、鲁棒性不强等问题。目前提出的文本数字水印方法多是停留在文本的版面布局上，如调整一下文档中文档格式或内容，包括：垂直移动行距、水平调整字距、调整文本特性(如字体)，拆分汉语文字结构，这些方法的鲁棒性较差，只需随机化调整字间距、行间距即可破坏水印。除此，还有如分词、句法分析、改写技术等语言处理技术的水印算法，但都还不是很完善。