数字水印的研究现状与发展

夏文财

摘 要 信息网络技术的迅速发展，促进了数字图像水印技术的不断创新，使数字水印技术的应用领域越来越广泛。如何确保通信网络中的数字信息安全，防止秘密信息泄漏，已成为电子商务领域亟待解决的问题。本文对数字水印在国内外发展现状进行和应用进行了简要介绍。

关键词 数字水印 信息安全

中图分类号：TP393 文献标识码：A

数字水印技术不仅在信息安全方面具有重要地位，而且还具有较好的经济前景。到目前为止，已经有一大批国内外的专家学者对数字水印技术进行了大量的研究和探索。1994年召开的图像处理国际会议最早提出了数字水印的概念，第一届国际信息隐藏学术研讨会于1996年5月在英国剑桥牛顿研究所召开，标志着信息隐藏学的正式诞生，同时数字水印技术得到了迅速发展。

1数字水印的发展现状

目前，国外许多大学、研究机构和公司非常重视对数字水印技术进行的研究，定期组织召开专门的国际学术研讨会进行学术交流。其中，具有代表性的有麻省理工学院、剑桥大学、伊利诺斯大学和明尼.苏达大学等院校；美国陆军研究实验室和空军研究所等实验室；IBM公司、微软公司、朗讯公司、CA公司、Sony公司和菲利浦公司等著名软件公司也对数字水印进行了大量的研究。从20世纪90年代末期开始，数字水印系列的相关产品相继出现在市场中。在图像数字水印方面，美国的Digimarc公司最先推出了一款商用水印软件，Adobe公司将该软件应用到Photoshop和CorelDraw图像处理软件中。AlpVision、Signum和MediaSec等公司随后也推出了自己的数字水印系列的相关产品。

在国外数字水印技术发展的同时，国内一些研究单位和高校也纷纷投入到数字水印的研究中，其中北京邮电大学的杨义先、钮心忻等，哈尔滨工业大学的孙圣和、牛夏牧、陆哲明等，天津大学的张春田、苏育挺等，中国科学院自动化研究所的刘瑞祯、谭铁牛等都在该领域做了一些开拓性的研究工作。2013年10月，在西安武警工程大学举办的信息隱藏技术暨多媒体信息安全研讨会是国家举办的第11届信息隐藏技术研讨会（CIHW），重点讨论了如何促进数字水印技术的发展和在各个领域的应用。会议的召开促进了学科间的交流及水印技术的研究。国家自然科学基金，“863计划（国家高技术研究发展计划）”，“973项目（国家重点基础研究发展规划）”等项目都将数字水印技术纳入其中。国内已经有一些公司加入到生产水印产品的行列中，其中，上海阿须数码有限公司和宇飞信息工程有限公司在水印产品的生产中业绩突出。尽管这些公司开发的水印软件还存在一些问题，不够完善，但水印公司的创办标志着数字水印技术在国内的研究已开发、应用到实际工作中，推动了国内水印技术的进步。如今，国际间的文化交流与技术合作促进了国内数字水印技术的发展，可以说结合国情，国内数字水印技术的研究已形成了自己特有的思路。

尽管在数字水印研究方面做了大量工作，取得了丰硕的研究成果。但是，纵观数字水印技术领域，许多问题并未得到较好的解决，主要表现在以下几个方面：

（1）数字水印的理论体系不完善。对基础理论的研究不够深入，未形成完整的理论体系和标准化的基本原理和基本方法。

（2）水印系统的评价方法不规范。在对水印系统进行评价时，仍未具有公认的水印评价标准，无法对水印系统进行合理的评价和公正的比较。

（3）水印系统的抗攻击能力有待提高。随着水印技术的发展，水印的攻击方法也各式各样，如果数字水印的产品在应用中存在缺陷，攻击者就能轻易地破解水印算法或破坏水印，达不到设计水印系统时的预期效果。

（4）水印距实际应用仍有差距。在水印技术与其它技术相结合的基础上，加快水印的研究与开发，使之较好地应用到实际工作中。

随着水印研究的不断深入，水印系统存在的问题也会随之出现，而且随着水印系统的不断完善，对水印系统的攻击方式也可能有多种变换，为应对各种攻击手段，水印系统需要不断改进。相信随着研究的深入，数字水印技术一定能在更广阔的领域得到应用。

2数字图像水印技术在生产生活中的应用

随着电子商务的兴起和互联网技术的发展，通信网络中数字信息的传输安全和真伪鉴别正面临严峻的挑战。将数字图像水印技术应用于商务通信网络，能有效保证重要信息的安全。数字图像水印在电子商务中应用主要有以下几方面：

2.1版权保护

在数字图像中加入用于识别版权的信息，能有效证明数字图像的版权所有，避免产生版权纠纷。加入的版权信息也能让收到图像的一方确认图像的来源和安全性，对图像进行真伪鉴别，判断图像的真实性。

2.2内容认证

在数字图像中加入用于内容认证的数字水印，以便在使用时对该图像进行内容认证，确认图像的内容是否完整。若发现图像已被篡改，则根据数字水印的特性对篡改进行定位或恢复，并判断被篡改的图像是否影响图像的使用。

2.3操作跟踪

在图像中加入可以用来记录操作的水印，以便查找图像的操作过程中是否存在违规行为，水印可将图像从创建开始的所有操作一一列出。

2.4拷贝控制

在图像中加入用来拷贝控制的水印，以便在图像拷贝时，先确定该图像是否能够被拷贝，再确定拷贝设备是否具有拷贝该图像的权限。当全部符合条件时才能拷贝，严格控制数字图像的拷贝，可防止图像的任意传播。

2.5隐蔽通信

将秘密信息嵌入到公开的数字图像中，并在公共网络上进行传输，利用数字水印的不可见性，使嵌入秘密信息的数字图像在视觉上不会有明显的差异，以便攻击者不易发现嵌入在数字图像中的秘密信息，若对信息进行加密，即使秘密信息被恶意第三方发现，也不能轻易地被检测和破译。

参考文献

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