基于同态公钥加密系统的数字水印算法研究

摘要

近年来云计算技术的应用逐渐普及，在为人们提供服务的同时也引发了许多数据安全问题，如何有效地保护云端数据是当下云计算安全的一个热点研究。基于同态公钥加密系统的数字水印技术为云端数字多媒体的隐私保护和安全保护提供了解决方案，具有很好的研究意义和实用价值。因此，本文提出了两种基于同态公钥加密系统的数字水印算法： 1)提出一种基于密文分块统计量直方图平移的同态加密域鲁棒可逆水印算法。该算法采用了对图像进行分块加密的策略和设计了一种密文分块统计量的构造方式，并利用加密系统的同态特性、概率特性、模乘法逆元和查询密文映射表等方法来对密文分块统计量进行直方图平移嵌入水印。该算法嵌入的水印对常见的图像处理操作（JPEG/JPEG2000压缩以及高斯噪声）具有一定的鲁棒性。 2)提出一种基于密文分块统计量扩展的同态加密域可逆水印算法。该算法同样利用了上一个算法提出的图像分块加密的策略和密文分块统计量的构造方法，使得可以在密文图像中对密文分块统计量进行扩展嵌入水印。该算法具有水印嵌入容量大和失真小的特点。与现有的同态加密域可逆水印算法相比，该算法在较高的水印嵌入率时解密后的水印图像仍然有着较好的质量，并且有效最大嵌入容量有了一定程度的提高。

目录

1 绪论

1.1研究背景和意义

1.2研究现状

1.2.1 数字水印技术

1.2.2 可逆水印算法

1.2.3 鲁棒可逆水印算法

1.2.4 加密技术

1.2.5 加密信号处理技术

1.2.6 加密域可逆水印算法

1.3文章主要内容以及结构安排

1.3.2 本文结构安排

1.4创新之处

1.5本章小结

2 基于密文分块统计量直方图平移的同态加密域鲁棒可逆水印算法

2.1 Paillier同态公钥加密系统

2.2水印算法具体步骤

2.2.1 图像分块加密

2.2.2 水印嵌入

2.2.3 信息提取

2.3实验结果与分析

2.4本章小结

3 基于密文分块统计量扩展的同态加密域可逆水印算法

3.1水印算法具体步骤

3.1.1 图像分块加密

3.1.2 水印嵌入

3.1.3 水印提取

3.1.4 多层嵌入

3.1.5 溢出处理

3.2实验结果和分析

3.3本章小结

4 总结与展望

4.1本文总结

4.2未来展望

参考文献

硕士期间论文发表情况

致谢