矢量地理空间数据数字水印算法与攻击性研究

论文摘要

数字水印技术是近几年来国际学术界兴起的一个前沿研究领域,它通过在被保护的数字产品中嵌入水印来证明版权归属或跟踪侵权行为。地理空间数据是描述人类赖以生存的地球的重要信息,是国家基础设施和地球科学研究的必要基础。随着数字水印技术的迅速发展和广泛应用,近年来,数字水印技术在地理空间数据安全特别是矢量地理空间数据安全方面引起了人们的高度重视。本文以矢量地理空间数据数字水印技术为研究重点,对矢量地理空间数据水印算法、攻击方法和评估模型进行了研究,主要研究内容和成果有:(1)分析了矢量地理空间数据数字水印技术的原理及特征,为矢量地理空间数据水印的研究建立了理论依据。(2)提出了一种基于灰度图像水印的空间域矢量地理空间数据水印算法。在此基础之上,提出了一种可以提高数据精度的改进算法。此外,还提出了一种空间域矢量地理空间数据盲水印算法。(3)总结并分析了矢量地理空间数据水印的常用攻击方法,并提出了对攻击方法的分类和层次划分。(4)提出了一种以用户为中心的矢量地理空间数据水印评估模型,该模型以用户的实际需求为本,对水印算法进行的评估更具有实际意义和使用价值。(5)基于矢量地理空间数据水印的算法、攻击方法和评估模型,设计与实现了矢量地理空间数据水印算法、攻击及评估的软件验证系统。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 数字水印技术产生的背景
• 1.2 数字水印技术研究的历史与现状
• 1.3 论文的研究内容
• 1.4 论文的章节安排
• 第二章 数字水印技术概述
• 2.1 数字水印技术介绍
• 2.1.1 数字水印系统的设计
• 2.1.2 数字水印系统的特性
• 2.1.3 数字水印的分类
• 2.1.4 数字水印的算法
• 2.1.5 数字水印的应用
• 2.2 矢量地理空间数据数字水印
• 2.2.1 地理空间数据
• 2.2.2 矢量地理空间数据数字水印
• 2.3 本章小结
• 第三章 空间域矢量地理空间数据水印算法
• 3.1 空间域图像数字水印技术概述
• 3.1.1 最低有效位（LSB）算法
• 3.1.2 Patchwork算法
• 3.1.3 空间域其他水印方法
• 3.2 基于灰度图像水印的空间域矢量地理空间数据水印算法
• 3.2.1 灰度图像水印的生成
• 3.2.2 矢量地理空间数据水印的嵌入
• 3.2.3 灰度图像水印的检测
• 3.2.4 水印信息鲁棒性实验分析
• 3.3 基于灰度图像水印的空间域矢量地理空间数据水印改进算法
• 3.3.1 水印嵌入
• 3.3.2 水印检测
• 3.3.3 水印信息鲁棒性实验分析
• 3.4 基于灰度图像水印的MIF数据格式水印算法
• 3.5 空间域矢量地理空间数据盲水印算法
• 3.5.1 盲水印的概念
• 3.5.2 一种空间域矢量地理空间数据盲水印算法
• 3.6 本章小结
• 第四章 矢量地理空间数据水印攻击与评估模型
• 4.1 图像数字水印常用攻击方法
• 4.1.1 鲁棒性攻击
• 4.1.2 表达攻击
• 4.1.3 协议攻击
• 4.1.4 合法攻击
• 4.2 鲁棒性、不可感知性和水印嵌入量之间的相互关系
• 4.3 典型图像数字水印攻击工具软件
• 4.3.1 StirMark
• 4.3.2 Checkmark
• 4.3.3 Optimark
• 4.4 矢量地理空间数据攻击方法
• 4.4.1 数据压缩攻击
• 4.4.2 噪声攻击
• 4.4.3 数据删点攻击
• 4.4.4 数据改点攻击
• 4.4.5 地图裁剪攻击
• 4.4.6 地图旋转攻击
• 4.4.7 地图平移攻击
• 4.4.8 地图缩放攻击
• 4.4.9 地图扭曲变形攻击
• 4.4.10 数据格式转换攻击
• 4.5 矢量地理空间数据水印攻击方法分类
• 4.6 矢量地理空间数据水印攻击方法层次划分
• 4.7 攻击方法在不同水印算法中的比较及实验分析
• 4.7.1 不同水印算法的攻击效果比较
• 4.7.2 空间域和小波域水印算法的攻击实验及分析
• 4.8 矢量地理空间数据水印的性能评估
• 4.8.1 含水印数据的质量评价
• 4.8.2 水印鲁棒性评估
• 4.8.3 性能评估描述
• 4.8.4 性能评估实验
• 4.9 本章小结
• 第五章 试验系统的设计与实现
• 5.1 系统设计总体思想
• 5.2 系统功能设计实现
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 进一步的研究工作
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢