抗合谋攻击的量化数字指纹技术研究

发布时间：2017-10-20 20:04

  本文关键词：抗合谋攻击的量化数字指纹技术研究

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【摘要】：数字指纹技术是一项多媒体信息版权保护技术。通过给每一位用户的拷贝嵌入唯一的标记,数字指纹能够对用户的非法拷贝和分发行为进行追踪。然而,非法用户可能联合起来进行合谋攻击,对拷贝的指纹信息进行篡改,得到一份指纹信息衰减甚至被除去的拷贝,从而逃避追踪。为了应对合谋者的攻击,需要设计具有抗合谋攻击能力的指纹方案。现有的文献大多采用扩频技术嵌入指纹,而扩频指纹在盲检测策略下的抗合谋攻击能力较弱。另一方面,结合适用于盲检测策略的量化嵌入技术的指纹方案的研究相对较少。 鉴于抗合谋数字指纹的研究现状,本文对量化指纹技术进行深入的研究,内容包括量化指纹方案的设计,以及抗合谋攻击性能和系统复杂度的分析。为了更好地开展研究,本文进行了以下两项工作。首先,在现有文献基础上,对扩频正交指纹进行进一步的探讨。引入概率密度函数差异因子刻画相关检测策略下的抗合谋攻击性能,并对现有文献中很少涉及的距离检测策略下的抗合谋攻击性能进行分析。这部分内容给量化指纹性能的评价提供了可靠的参照标准。其次,分析各种量化操作中产生的量化误差,对现有的有关量化误差统计特性的结论进行推广,获得了在带失真补偿的减性抖动量化条件下产生独立同分布量化误差的方法,给随后的量化指纹方案的设计和性能分析提供理论基础。 在此基础上,本文取得了如下成果:首先,从量化误差的统计特性出发设计基于量化技术的数字指纹,使得不同用户的指纹相互正交,称为量化正交指纹。本文详细地分析了不同的合谋者检测策略下量化正交指纹的抗合谋攻击性能和系统复杂度,并与扩频正交指纹进行比较。其次,根据现有的量化指纹技术抽象概括出量化二值指纹和量化复合指纹两种基本量化指纹方案,对它们的抗合谋攻击性能和系统复杂度进行了详细的分析,将这两种指纹和量化正交指纹进行比较,总结量化指纹的共同特点,并与扩频正交指纹进行比较。最后,在现有文献基础上进一步研究基于扩展变换的量化指纹技术。本文通过引入扩展因子和方向因子描述扩展变换量化指纹的通用实现方法,并通过引入扩展变换增益因子分析扩展变换对量化指纹抗合谋攻击性能的影响。
【关键词】：数字指纹 数字水印 合谋攻击 量化 量化索引调制 扩展变换
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：D918.91;TP309
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 数字指纹技术概述11-12
• 1.2 数字指纹的数学模型12-15
• 1.2.1 指纹嵌入13
• 1.2.2 合谋攻击13-15
• 1.2.3 合谋者检测15
• 1.3 鲁棒水印算法15-17
• 1.3.1 扩频水印算法15
• 1.3.2 量化水印算法15-17
• 1.4 基于扩频的数字指纹技术17-21
• 1.4.1 正交指纹17
• 1.4.2 编码指纹17-19
• 1.4.3 扩频指纹的其他研究成果19-20
• 1.4.4 扩频指纹技术小结20-21
• 1.5 基于量化的数字指纹技术21
• 1.6 本文的研究内容和全文结构21-23
• 第二章 扩频正交指纹性能研究23-39
• 2.1 实现方法23
• 2.2 合谋者检测23-25
• 2.2.1 相关检测24
• 2.2.2 距离检测24-25
• 2.3 抗合谋攻击的性能分析25-37
• 2.3.1 相关检测25-34
• 2.3.2 距离检测34-36
• 2.3.3 相关检测与距离检测的关系36-37
• 2.4 复杂度分析37-38
• 2.5 本章小结38-39
• 第三章 量化与量化误差统计特性的研究39-51
• 3.1 基本量化39-42
• 3.2 减性抖动量化42-45
• 3.2.1 基本减性抖动量化42-43
• 3.2.2 带失真补偿的减性抖动量化43-45
• 3.3 减性抖动量化中量化误差的统计特性45-49
• 3.4 抖动调制水印算法中量化误差的统计特性49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 量化正交指纹的设计与性能研究51-71
• 4.1 量化正交指纹的设计51-53
• 4.1.1 指纹嵌入51-52
• 4.1.2 合谋者检测52-53
• 4.2 非盲检测策略下的抗合谋攻击性能分析53-56
• 4.2.1 相关检测53-55
• 4.2.2 距离检测55-56
• 4.3 盲检测策略下的抗合谋攻击性能分析56-68
• 4.3.1 相关检测56
• 4.3.2 距离检测56-68
• 4.4 复杂度分析68-69
• 4.5 量化正交指纹与扩频正交指纹的性能比较69-70
• 4.6 本章小结70-71
• 第五章 基本量化指纹方案的进一步研究71-88
• 5.1 量化二值指纹71-79
• 5.1.1 实现方法71-74
• 5.1.2 复杂度分析74
• 5.1.3 抗合谋攻击性能分析74-79
• 5.1.4 量化正交指纹与量化二值指纹的比较79
• 5.2 量化复合指纹79-85
• 5.2.1 实现方法79-81
• 5.2.2 抗合谋攻击性能分析81-84
• 5.2.3 复杂度分析84-85
• 5.2.4 量化正交指纹与量化复合指纹的比较85
• 5.3 量化指纹性能总结85-87
• 5.4 本章小结87-88
• 第六章 扩展变换量化指纹的抗合谋攻击性能研究88-107
• 6.1 扩展变换量化指纹的实现方法88-92
• 6.1.1 指纹嵌入88-91
• 6.1.2 合谋者检测91-92
• 6.2 扩展变换对量化正交指纹抗合谋攻击性能的影响92-102
• 6.2.1 非盲相关检测92-96
• 6.2.2 非盲距离检测96
• 6.2.3 盲距离检测96-101
• 6.2.4 分析与讨论101-102
• 6.3 扩展变换对量化复合指纹抗合谋攻击性能的影响102-105
• 6.4 扩展变换在量化指纹中的使用方法105-106
• 6.5 本章小结106-107
• 第七章 总结与展望107-109
• 7.1 全文总结107-108
• 7.2 未来研究方向展望108-109
• 附录A 扩频正交指纹相关检测值的协方差109-111
• A.1 平均攻击109-110
• A.2 组合攻击110-111
• 附录B 扩频正交指纹距离检测值的统计特性111-118
• B.1 平均攻击111-117
• B.1.1 均值和方差111-112
• B.1.2 协方差112-117
• B.2 组合攻击117-118
• 参考文献118-123
• 致谢123-124
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文和申请的专利124-126

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 朱岩;韩心慧;叶志远;杨永田;;扩频卷积指纹及其安全性分析[J];计算机学报;2006年06期

2 朱岩;杨永田;冯登国;;合谋安全的卷积指纹信息码[J];软件学报;2006年07期

3 吕述望,王彦,刘振华;数字指纹综述[J];中国科学院研究生院学报;2004年03期

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本文编号：1069073