基于信息隐藏技术的数字印章认证算法的设计与实现

摘要

在快速发展的互联网时代，数字化办公已变得十分普及，人们每天都要接触许多的数字文档。由于数字文档极易被篡改和伪造，因此数字文档的安全性引起了越来越多的关注。
　　应该重视数字文档的安全性，尤其要注意官方文档的安全性。如果官方发布的通告、公文等被别有用心的人篡改或伪造，后果将不可预料。各单位和组织在发布官方文档时，通常会在文档的末尾附加该单位的数字印章。本文正是以此作为出发点，首先深入研究和分析了与数字印章认证有关的技术，然后提出了两种基于信息隐藏技术的数字印章认证算法。
　　本文提出的第一个算法是一种用于索引图像的数字印章认证算法。算法利用二值图像的调色板的空余空间实现认证信息的隐藏。算法具有较大的嵌入容量，对于一幅采用GIF或PNG-8格式存储的二值图像，其每个像素最大可以嵌入7比特的二进制信息。此外，由于嵌入信息不会改变图像像素点的颜色和位置，因此算法具有极佳的透明性。
　　本文提出的第二个算法是一种用于非索引图像的数字印章认证算法。算法通过移动圆的像素点实现信息的嵌入。具体而言，算法采用游程长度编码编码圆的纵坐标序列，进一步地，算法用更为简单的游程长度序列RLS替代纵坐标序列的游程长度编码；在嵌入信息的过程中，算法把第一个游程中的零或多个像素点移动到第二个游程，把第二个游程中的零或多个像素点移动到第三个游程，依此类推，直到信息嵌入完毕，最终生成一个新的RLS。提取信息时，通过对比新旧RLS即可得到圆中隐藏的信息。本算法具有较好的透明性和较大的嵌入容量。
　　理论分析和实验结果表明，本文提出的两个算法能够用于认证带数字印章的数字文档。

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1 绪 论

1.1课题的研究背景及意义

1.2课题的研究现状

1.3课题的主要内容

1.4论文的组织结构

2 数字印章认证的相关技术

2.1内容认证技术

2.2信息隐藏技术

2.3数字图像的类型与格式

2.4本章小结

3 一种用于索引图像的数字印章认证算法

3.1算法设计思路

3.2算法描述

3.3算法分析

3.4实验及分析

3.5本章小结

4 一种用于非索引图像的数字印章认证算法

4.1圆和游程长度编码

4.2算法设计思路

4.3算法描述

4.4算法分析

4.5实验及分析

4.6本章小结

5 总结与展望

5.1全文总结

5.2展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读学位期间发表的论文目录