合谋安全的数字指纹系统研究

论文摘要

随着互联网技术的愈加发达,人们之间的联系变得越来越密切,多媒体数据的相互交换也变得越来越便捷,可是随之而来的各种各样的盗版变得越来越普及。针对盗版问题,版权保护已越来越深入人心,在这种大背景下,一种有效的版权保护新技术应运而生,即数字指纹技术。数字指纹技术是在要保护的数字产品中嵌入购买者的一些个人信息和(或)购买信息,并存储在发行商的数据库中。当发行商发现盗版拷贝时就可以提取出相应的指纹信息,并与数据库中的指纹信息进行对比,判断出非法分发者,并诉至公堂追究其法律责任,从而对非法分发者产生威慑,得以防止和杜绝非法分发。因此设计合谋安全的数字指纹方案是具有非常重要的应用意义。针对上述提出的问题,本文的研究目标是设计合谋安全的数字指纹方案。首先介绍数字指纹相关概念、模型、攻击、嵌入、追踪等,然后介绍两种经典的离散编码方案,最后在此基础上结合已有的合谋安全的码字和正交指纹检测方案进行扩展和改进,主要工作有：一是结合正交码的优点以及串接正交码的原理,提出了一种基于正交码和LDPC码的数字指纹编码方案,经理论分析,该方案是抗合谋且能提供较多用户并具有极佳的纠错性能,并给出了在该方案下的数字指纹嵌入和提取模型。二是分析现有正交指纹检测方案,从理论上分析抓多和全抓标准下的最大合谋人数的数学表达公式,同时对已有的最大值检测算法和阈值检测算法进行了改进。由于改进前的最大值检测算法和阈值检测算法中最大合谋人数是未知的,因而在检测过程中有一定的误差,而改进后的最大值检测算法和阈值检测算法首先估计最大合谋人数,然后再确定指定误检率下的阈值,这样就减少了一定的误差,提高了检测效率。经过仿真实验表明改进后的正交指纹检测方案检测效率性能较原方案有了较大提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 已有技术简介
• 1.3 论文的主要工作
• 1.3.1 问题的提出
• 1.3.2 研究目标
• 1.3.3 完成的工作
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 数字指纹基本原理及相关研究
• 2.1 数字指纹相关概念定义
• 2.2 数字指纹系统简单模型
• 2.3 数字指纹编码的基本特性
• 2.4 数字指纹的攻击方法
• 2.4.1 攻击方法分类
• 2.4.2 线性攻击
• 2.4.3 非线性合谋攻击
• 2.5 数字指纹系统的嵌入和追踪策略
• 2.5.1 数字指纹的嵌入技术
• 2.5.2 数字指纹的追踪策略
• 2.6 典型指纹编码方案介绍
• 2.6.1 c-安全码
• 2.6.2 AND-ACC码
• 2.7 小结
• 第3章 一种基于正交码和LDPC码的数字指纹方案
• 3.1 引言
• 3.2 LDPC码
• 3.2.1 LDPC码定义、Tanner图表示
• 3.2.2 LDPC码的分类
• 3.2.3 LDPC码的译码算法
• 3.3 基于正交码和LDPC码的数字指纹系统
• 3.3.1 基于正交码和LDPC码的多层编码方案
• 3.3.2 数字指纹的嵌入
• 3.3.3 数字指纹的检测和提取
• 3.3.4 基于正交码和LDPC码的数字指纹系统的攻击研究
• 3.4 性能分析
• 3.5 小结
• 第4章 正交指纹检测方法的改进
• 4.1 引言
• 4.2 检测方法
• 4.2.1 必要的假设
• 4.2.2 检测方法
• 4.3 其它检测性能标准的理论分析
• 4.3.1 捕获更多
• 4.3.2 捕获全部
• 4.4 正交指纹检测方案的改进
• 4.4.1 最大检测器仿真
• 4.4.2 阈值检测仿真
• 4.4.3 仿真实验
• 4.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文
• 附录B 攻读学位期间参加的科研项目