基于GAAA的关系数据库水印优化算法研究

摘要

21世纪,被称为“第四媒体”的Internet已成为现今世界上最大的信息载体,它在推动社会各行各业发展与变革的同时,也为现代远程教育的发展提供了契机,插上了腾飞的翅膀。在Internet上传播的数字资源易于复制、修改和传播的特性使教育资源的共享更加便捷,但同时也给资源窃取者带来了可乘之机。如何才能让用户既能充分享受Internet的便利,又能有效地保护数字产品知识产权,日益成为人们关注的话题。因此,数字水印技术作为一种有效解决版权问题的关键技术成为人们研究的热点。数据库是远程教育资源的主要载体,通过对其版权进行保护来实现数字教育资源知识产权的保护是一种行之有效的方法。而解决数据库版权保护问题的关键,不仅有赖于人们版权保护意识的增强,更取决于版权保护技术的发展。[1]因此,关系数据库水印技术作为数据库版权保护的新兴技术日益受到人们的重视,并逐渐被广泛地研究和应用。
　　 本文首先概述了数据库水印的研究和发展现状,根据已有的嵌入式数据库水印算法通常面临着数字水印技术和数据库使用价值之间存在矛盾的现状,提出了对关系数据库水印进行优化研究的方案。进而,如何保证水印嵌入量、嵌入位置和嵌入强度最优成为本文研究的重点。由于利用遗传算法优化关系数据库水印存在着时间耗费大、水印信息泄露等缺点,而GAAA算法恰恰克服了遗传算法的局限性,因此成为关系数据库水印优化算法的最佳选择。主要研究内容及成果如下:
　　 首先,介绍了关系数据库水印技术的基本理论,并在前人研究成果的基础上总结并提出了优化关系数据库水印的一般思路,从而为关系数据库水印优化方案的具体实施奠定了基础。
　　 其次,在分析前人关系数据库水印算法优缺点的基础上,提出了基于遗传算法的关系数据库水印优化算法。此算法不但对水印信息的产生过程进行了优化,也对水印的嵌入过程进行了优化,大大提高了水印的抗攻击能力。
　　 最后,本文在对关系数据库的特点进行详细分析的基础上,提出了基于GAAA的关系数据库水印优化算法。该算法首先利用差错控制技术预处理水印信息;接着利用GAAA算法优化选择关系数据库水印的嵌入位置;最后,利用多数选举机制来提高水印的正确提取能力。
　　 本文重点介绍了基于GAAA的关系数据库水印优化算法,并通过实验证明了本文所提出的关系数据库水印优化算法具有嵌入灵活方便、安全性高和抗攻击能力强等特点。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录、注释表

第1章 绪论

1.1 关系数据库水印技术的研究背景和现状

1.2 研究的意义

1.3 研究的主要内容和创新点

1.4 论文的结构安排

第2章 关系数据库数字水印技术概述

2.1 关系数据库和数字库水印简介

2.2 数据库水印分析

2.2.1 数据库对水印技术的要求

2.2.2 一般数据库数字水印技术的理论分析

2.2.3 关系数据库中数字水印的攻击

2.2.4 理想的数据库水印技术

2.3 关系数据库水印优化的必要性与可行性分析

2.3.1 必要性分析

2.3.2 可行性分析

2.4 关系数据库水印优化的一般思路

2.5 现有的关系数据库水印优化算法

2.5.1 模式搜索算法

2.5.2 遗传算法

2.5.3 混合遗传算法

第3章 基于GA的关系数据库水印优化算法

3.1 基于GA的关系数据库水印优化算法产生的缘由

3.2 基于GA的关系数据库水印算法框架

3.3 基于GA的关系数据库水印优化算法的一般过程

3.3.1 水印预处理

3.3.2 元组的标记和选择

3.3.3 数据库元组的分组

3.3.4 水印信息的优化嵌入过程

3.3.5 水印提取与检测算法

3.4 算法仿真

3.4.1 算法仿真实验环境

3.4.2 实验结果

3.4.3 小结

第4章 基于GAAA的关系数据库水印优化算法

4.1 GAAA算法简介

4.2 基于GAAA的关系数据库水印优化算法的设计思路

4.3 基于GAAA的关系数据库水印优化算法的一般过程

4.3.1 水印生成算法

4.3.2 关系数据库水印嵌入算法描述

4.3.3 水印提取与检测算法

4.4 算法仿真

4.4.1 算法仿真实验环境

4.4.2 透明性测试

4.4.3 鲁棒性测试

4.4.4 小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 本文的主要创新点

5.3 不足和工作展望

5.3.1 研究中的不足

5.3.2 工作展望

参考文献

读硕士学位期间发表的论文

致谢