数字水印技术英文材料
数字水印技术英文文献

Discussion on the digital watermarking technology in electronic reading business applicationsAbstract: the business era, the market competition is fierce day by day. Have broad prospects of electronic reading business may become the carrier of new profit growth point. Digital watermark technology in electronic reading content copyright protection of some of the application, make a preliminary study and discussion, and puts forward some suggestionsKey words: digital watermarking; copyright protection of electronic reading;PrefaceSince China telecom carrier recombination and 3G licences, the domestic telecommunication market competition is intense with each passing day. Facing market competition pressure, how to play their own advantages to gain competitive advantage, has become the major operators must solve the problem.In the telephone business is gradually replacing mobile communication, broadband market is nearing saturation, the traditional mobile voice revenue ARPU values in the great pressure of competition is also very difficult to have the breakthrough of the severe form, as an emerging business electronic reading become carriers of potential revenue growth.Electronic reading, is defined in PC, laptop, mobile phone and other portable electronic terminal reading novels, newspapers, magazines and pictures and other traditionally printed on paper carrier content reading. Compared with traditional way of reading, reading in the acquisition mode, distribution channels, sales management, payment means and environmental protection has natural advantage. With the 3G network of perfection and the mobile phone terminal screen, intelligent development trend, relying on more than 700000000 of mobile phone users, electronic reading have a broad market prospect.Electronic reading business core content is the use of the traditional means of communication to provide rich multimedia resources. At present, China's copyright protection situation is not optimistic, the literature works of infringement acts have occurred. Electronic reading success, largely dependent on the copyright management. Therefore, for copyright protection and digital watermarking technology in electronic reading business will play a very positive role.1 digital watermark1.1 What is the digital watermarking technologyDigital watermark technology is through a certain algorithm will landmark information directly embedded into the multimedia content, but not affect the original content value and use, and can not be aware of the perceptual system or pay attention to, only through a special detector or reader to extract. Digital watermarking technique can distinguish whether the object is under protection, monitoring of the protected data transmission, authentication and illegal copy, resolve copyright disputes, and to provide evidence to the court.Copyright protection digital watermarking to requirements1) validity: in copyright protection digital watermarking embedded content shouldhave authority, that is to say should be able to show that the carrier file ownership is recognized; 2): a robust watermarking anti-attack ability; 3) capacity: refers to embed information in the file number; 4) imperceptibility: refers to the embedded watermark information file with the original documents should be almost the same or does not influence the normal use of the files, but also users can not feel the existence of watermark.2 Digital watermarking technology in application of electronic readingDigital watermarking of a series of technical characteristics show that, in the rapid development of the electronic reading service, digital watermarking will be widely used.For image, video watermarking algorithmDiscrete cosine transform digital watermarking is often used as a basic transformation. First introduced the definition of discrete cosine transform:On digital image,The two dimensional DCT transform is defined as:Two dimensional inverse DCT transform ( IDCT ) is defined as:By 3.2 the original image can be expressed as, for a series of weightsWhen a pair of pixels in an image matrix after discrete cosine transform, the frequency domain matrix in left corner element value maximum, for the DC component, representing the whole image of the average brightness; while the remainder of each element value according to the corner element for fixed-pointtriangle lateral snaking arranged successively, representing the image low frequency, medium frequency components and high frequency components.Cox presents a global DCT domain watermarking algorithm:Selection of sequences of X = x1, x2, ... , xn as watermark, where Xi is satisfy the Gauss distribution of N (0, 1) of a random number. The algorithm first uses the discrete cosine transform of the original image I is transformed into the frequency domain, using the D representation of the data obtained. From the coefficient of D select n most important frequency component, consisting of sequences of V = V1,v2, ... , VN, in order to improve the robustness of image compression.Get the watermark array and frequency domain array, using the formula: Vi=vi ( 1+α XI ) digital watermark is embedded into the frequency domain array carrying watermark information, get new frequency domain array sequence of V = V1, v2, ... , VN, then the V' of each element in the frequency domain matrix D in the corresponding position of the V element replacement out, get a new frequency domain matrix D, the D inverse discrete cosine transform be containing the watermark watermark image I. In the watermark image I* for watermark detection, the whole process is the reverse process of embedding process almost. The first is to I* through DCT to obtain the frequency domain array sequence of V* = v1*, v2*, ... , vn*, then according to the formula Vi=vi ( 1+α XI ) inverse formula one watermark sequence of X* = x1*, x2*, ... , xn*, then calculate the watermark with the original watermark correlation of X* X.The algorithm is robust, can resist including scaling, JPEG compression, shear and jitter, printing and copy - scanning, image processing, and then embeddingMulti-watermarking, also can resist attacks multiple users, is a very effective watermarking algorithm.2.2 text digital watermarkingWith the picture or video files, text files without too much redundant information space, so the text based watermarking technique is far less than the image or video. Commonly used text watermarking is based mainly on the fixed format text watermarking. Commonly used methods: Based on the spacing of information representation, based on the word spacing information representation method and based on the character attribute information representation. In actual use, can these three kinds of information hiding methods combination.Based on the fixed format text watermarking, its biggest weakness is to retain the text but change the text format of soft copy sensitive. In order to solve this problem, people put forward based on the text semantic watermarking technology, but thistechnique is difficult to realize and watermark extraction need to provide source file control, maneuverability is not strong.In the actual electronic reading, we will be able to distribute content using the format developers to provide tools for content set can not be copied ( word, PDF have this feature ), to avoid illegal user to destroy the watermark information. In addition, also can be a text scanning for picture format, using the discrete cosine transform technology to embed the watermark, and then provided to the user.3 SummaryIn an electronic reading business applications, digital watermarking technology mainly focuses on the identification of the infringement, also cannot prevent and stop the infringement occurred. And the robustness of digital watermarking algorithm can not completely meet the needs of. But with the continuous progress of watermarking algorithm, and with the use of CA technology and the encryption technology, digital watermarking technology in electronic reading areas will have more extensive application.。
数字水印技术概述

这里 , X 代表原始产品 , X 钥。
w
代表含水印产品。
为了提高安全 性, 有时在 嵌入算法 中包含嵌 入密 7) A t 表示对含水印产品 X 的攻击算法, 即 A t : X ! K # ∀X , X = A t ( X , K ∃ )
w a a w a w
( 4)
1
引言
为有效解决信息安全和版权保护问题, 近年来
上 , 水印不仅可以为一维序列, 也可以是二维序列 , 甚至是三维或者高维信号, 这通常要根据载体对象 的维数来确定, 如音频对应一维 , 静止图像对应二 维 , 动态图像对应三维。人们通常用上式表示水印 信号, 对于高维情况, 相当于交高维信号按一定顺 序展成一维形式。水印信号的值域可以是二值形 式 , 如 U = { 0 , 1} , U= { - 1 , 1} 或 U = { - r , r } 或者 是高斯白噪声等其它形式。
于海燕 : 数字水印技术概述
总第 174 期
3) W 为所有可能水印信号 W 的集合。 4) K 代表水印密钥 K 的集合。
P rocess) [ 2] 。将这几个过程表示如下 : 1) WGP: 设计要嵌入到宿主信号中的水印信 号 W 。典型的水印信号依赖于密钥 k 和水印信息 I: W = f 0( I , k ) W 还有可能依赖于要嵌入的宿主数据 X : W = f 0( I , k , X ) 数据 X 一体化。 ( 8) 2) WEP: 设计嵌入方法使水印信号 W 和宿主 ( 7)
[ 1]
2ห้องสมุดไป่ตู้
数字水印系统的基本框架
数字水印处理系统基本框架如图 1 所示。 它可以定 义为九 元体 ( M, X , W , K , G, E m,
09外文资料中文译文

数字水印-普通水印技术1定义及概述数字水印技术是基于信息隐藏技术类似steganographic办法的总体目标,以嵌入的信息成为一个覆盖信号,通常是多媒体数据。
数字水印其实写了两句话:“水位” ,不是机密或隐藏通讯,水印涉及安全方面的数据和用户身份验证和数据完整性保护,在数字水印是一种感知透明模式中插入数字数据使用嵌入算法和嵌入关键。
检测算法使用适当的检测关键可以检索水印信息。
在大多数的办法嵌入和检测钥匙是秘密进行的,更多的细节英寸。
水印文件或流往往需要获得不同的存储和传输格式。
有原始数据格式,基于PCM或点阵图和无损或有损压缩格式,如的MPEG 。
对于某些应用来说,它是足够的水印嵌入到格式的具体资料,直接进入实际支付的信号。
水印可以是嵌入式代表性的格式,如标题或流信息或进入格式特定的代表性媒体,例如MP3播放一样规模的因素或人脸动画参数的MPEG - 4 。
这是一方面非常有效,因为没有变革是必要的,而且往往确保了高透明度。
另一方面,这些办法不健全的改变或对格式的解码/再编码过程,很容易受到攻击。
水印方法的基础上修改最低有效位的封面信号可应用于每个媒体类型强劲位修改。
通常是LSB的媒体(如样品或像素)可以改变在不降低的感知质量。
附加门职能可用于确保高透明度,允许使用的最小显着位只有在这些地区的覆盖信号的总能量高。
此操作可以重复每个样本或像素,使一个非常大容量的。
作为一个例子可以嵌入在理论上更加然后88.000位在一秒钟的CD的PCM音频。
主要的缺点,他的做法是其通常很低的鲁棒性作为最重要的比特率往往是修改所有类型的媒体业务。
扩频技术是一种最常用的水印嵌入方法音频和可视化数据。
它结合了高可靠性和良好的透明性,但代价是复杂性,由于改造行动。
这里窄带水印信号传输的封面采用了更大的带宽。
的能源总量分布在各频率分量的频谱是最小的。
频带往往在不同的进程,以增加嵌入嵌入安全。
水印信号是不可,除非人知道确切的位置信息嵌入。
结合数字签名和时间戳机制的数字水印算法

NC=0.7351
图2 剪切与旋转攻击
注:文献[21] 陈永红、黄席樾,基于混沌和数字签名的图像数字 水印,计算机仿真,2005年1月。
可编辑ppt
4
二、二值图像水印系统:
1、水印的嵌入:
假设载体图像为256级灰度图像 I,大小 为M×M, W是二值水印图像,大小为N×N。 不失一般性,设水印的尺寸小于载体图像的 尺寸,算法的具体步骤如下:
用 x 0 对H t 进行逆置乱变换,得到W t ,最后根据W t 计算W ,W 即
为提取出的水印。
If
W t(i,j)
> t T
Else
W (i,j)1
W(i, j) 0
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8
3、结合数字签名与时间戳的数字水印系统:
3.1数字签名
在密码学领域,加密算法有对称加密算法和非对称加 密算法两种 。非对称加密算法的加密密钥和解密密钥是 不同的,分别称为公钥和私钥。公钥可以发送到Internet 等公开地方,私钥只有用户私人持有。这两个密钥完全不 同且不能互相推导,用私钥加密的数据只有用对应的公钥 才能解开。
将 K1,K2, ,KT 合并成 K 。
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7
Ht
2、水印的提取:
首先对需要检测的图像I~做相应次数的小波变换,按同样的 方法得到 Rt,1t T 。将K 重新分为 K1,K2, ,KT 。根据
R t 和 K t 计算 H t ,
If R t(i,j) K t(i,j) H t(i,j) 1 Else Ht(i, j) 0
数字水印是新近实现版权保护的一种有效 办法,它通过在原始数据中嵌入秘密信息—— 水印,来证实该数据的所有权。
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数字水印技术在DRM中的应用

数字水印技术在DRM中的应用2012年6月汇报提纲引言DRM(数字版权管理)数字水印技术数字水印技术在DRM中的应用结束语汇报提纲引言DRM(数字版权管理)数字水印技术数字水印技术在DRM中的应用结束语引言互联网和多媒体技术的快速发展,使得数字化媒体的传播越来越迅捷。
由于数字化作品易于修改、复制和二次传播的特点,网上存在大量的盗版和侵权问题,严重侵犯了内容原创者和提供商的知识产权以及经济利益,使得数字版权的保护问题越来越重要。
在此背景下,能对数字化信息内容进行存取控制和版权保护的数字版权管理(Digital Rights Management, DRM)技术和数字水印(Digital Watermarking)技术便应运而生,本文着重探讨了数字水印技术在DRM中的应用。
汇报提纲引言DRM(数字版权管理)数字水印技术数字水印技术在DRM中的应用结束语DRM基本概念数字版权管理(Digital Rights Management, DRM),就是对各类数字内容的知识产权进行保护的一系列软硬件技术的结合,用以保证数字内容在整个生命周期内的合法使用,平衡数字内容价值链中各个角色的利益和需求,促进整个数字化市场的发展和信息的传播。
DRM的核心就是通过安全和加密技术锁定和限制数字内容的使用及分发途径,从而达到防范对数字产品无授权复制和使用的基本目标。
DRM应贯穿数字媒体的整个生命周期,包括:内容制作、内容存储、内容发行、内容接收、内容播放、内容显示等。
DRM功能模型不同的DRM系统虽然在所侧重的保护对象、支持的商业模式和采用的技术方面不尽相同,但是它们的核心思想是相同的,都是通过使用数字许可证来保护数字内容的版权。
用户得到数字内容后,必须获得相应的数字许可证才可以使用该内容。
如图1所示,DRM的功能模型主要分为三个部分:内容服务器、许可证服务器和客户端。
三个模块必须协同工作,才能构成完整的数字版权管理系统。
LSB数字水印算法

一.数字水印数字水印技术数字水印技术(Digital Watermark):技术是将一些标识信息(即数字水印)直接嵌入数字载体(包括多媒体、文档、软件等)当中,但不影响原载体的使用价值,也不容易被人的知觉系统(如视觉或听觉系统)觉察或注意到。
目前主要有两类数字水印,一类是空间数字水印,另一类是频率数字水印。
空间数字水印的典型代表是最低有效位(LSB)算法,其原理是通过修改表示数字图像的颜色或颜色分量的位平面,调整数字图像中感知不重要的像素来表达水印的信息,以达到嵌入水印的目的。
频率数字水印的典型代表是扩展频谱算法,其原理是通过时频分析,根据扩展频谱特性,在数字图像的频率域上选择那些对视觉最敏感的部分,使修改后的系数隐含数字水印的信息。
可视密码技术二.可视密码技术:可视密码技术是Naor和Shamir于1994年首次提出的,其主要特点是恢复秘密图像时不需要任何复杂的密码学计算,而是以人的视觉即可将秘密图像辨别出来。
其做法是产生n张不具有任何意义的胶片,任取其中t张胶片叠合在一起即可还原出隐藏在其中的秘密信息。
其后,人们又对该方案进行了改进和发展。
主要的改进办法办法有:使产生的n张胶片都有一定的意义,这样做更具有迷惑性;改进了相关集合的造方法;将针对黑白图像的可视秘密共享扩展到基于灰度和彩色图像的可视秘密共享。
三.数字水印(Digital Watermark或称Steganography)技术是指用信号处理的方法在数字化的多媒体数据中嵌入隐蔽的标记,这种标记通常是不可见的,只有通过专用的检测器或阅读器才能提取。
数字水印是信息隐藏技术的一个重要研究方向。
数字水印技术源于开放的网络环境下保护多媒体版权的新型技术,它可验证数字产品的版权拥有者、识别销售商、购买者或提供关于数字产品内容的其他附加信息,并将这些信息以人眼不可见的形式嵌入在数字图像或视频序列中,用于确认数字产品的所有权和跟踪侵权行为。
除此之外,它在证据篡改鉴定,数字的分级访问,数据产品的跟踪和检测,商业视频广播和因特网数字媒体的服务付费,电子商务的认证鉴定,商务活动中的杜撰防伪等方面也具有十分广阔的应用前景。
数字图像水印技术的研究与实现-外文翻译

数字水印R. Chandramouli &Majid Rabbani1.介绍:因特网的出现在以数字化形式的内容和传递方面产生了很多新的应用。
其应用包括电子广告业,实时的图像和音频的传递,数字仓库和图书馆和网上出版业。
在这些应用中出现一个重要问题就是保护所有参与者的权利。
然而当前一些保护数字数据的版权法律是公认的还不够完善,这就导致一个新的方向-防拷贝和保护体制,在此基础上吸引了越来越多的基于数字水印技术的兴趣。
数字水印是把信息嵌入数字媒体并能在之后把信息(我们称之为水印)提取出来或者探测到以防止复制的过程。
数字水印已成为研究中一个活跃和重要的领域,面对高速发展的数字化进程,水印技术的发展和商业化被认为可以从根本上应对这个挑战。
在这章剩下的部分我们讨论的是静止图象的水印,当然,水印技术在原则上同样适用于音频和视频数据。
数字水印可以是可见的也可以是不可见的。
一个可见的水印一般包含一个易见的消息和公司标识所有权。
另一方面一个不可见水印的图像看起来和原来的很相似,隐形水印的存在只有在运用合适的水印提取或者检测算法才能发现。
在这篇章节我们讨论的是不可见水印。
不可见水印技术在一般来讲,包含了编码和解码的过程。
一般水印的编码过程如图2所示。
这儿,提出了水印插入的方法:(1)X是原始的图像,W是被插入的水印信息,K是用户的密钥,而E代表插入水印的函数。
这个章节我们采用对原始图像X注释,嵌入过水印的图像我们称为X′。
鉴于水印嵌入的方式和嵌入算法的不同,检测和提取能采取截然不同的方法。
两者之间的最大区别是在于是否需要得到原始图像,在水印提取算法中如果不要求得到原始图像,我们就称之为盲水印技术,对盲水印技术来说,水印提取过程如下:(2)其中是一个可能被嵌入水印的图像,K′是提取密钥,D代表水印提取/检测的函数,而是提取出来的水印信息,盲水印对不需要原始图像而破译水印有很大的吸引力。
不可见水印也能被分成强健性或者易损性的水印。
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A.Lumini,D.Maio.A wavelet-based image watermarking scheme,Proc of IntConf.On Information Technology:Coding and Computing,2000:122-127.与Fourier变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。
通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析,解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。
小波变换联系了应用数学、物理学、计算机科学、信号与信息处理、图像处理、地震勘探等多个学科。
数学家认为,小波分析是一个新的数学分支,它是泛函分析、Fourier分析、样调分析、数值分析的完美结晶;信号和信息处理专家认为,小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析的一种新技术,它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。
小波(Wavelet)这一术语,顾名思义,“小波”就是小的波形。
所谓“小”是指它具有衰减性;而称之为“波”则是指它的波动性,其振幅正负相间的震荡形式。
与Fourier 变换相比,小波变换是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。
有人把小波变换称为“数学显微镜”。
[C]小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起的。
现在,它已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。
电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域,它的重要方面是图象和信号处理。
现今,信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分,信号处理的目的就是:准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。
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A.Lumini,D.Maio.A wavelet-based image watermarking scheme,Proc of IntConf.On Information Technology:Coding and Computing,2000:122-127.与Fourier变换相比,小波变换是空间(时间)和频率的局部变换,因而能有效地从信号中提取信息。
通过伸缩和平移等运算功能可对函数或信号进行多尺度的细化分析,解决了Fourier变换不能解决的许多困难问题。
小波变换联系了应用数学、物理学、计算机科学、信号与信息处理、图像处理、地震勘探等多个学科。
数学家认为,小波分析是一个新的数学分支,它是泛函分析、Fourier分析、样调分析、数值分析的完美结晶;信号和信息处理专家认为,小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析的一种新技术,它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。
小波(Wavelet)这一术语,顾名思义,“小波”就是小的波形。
所谓“小”是指它具有衰减性;而称之为“波”则是指它的波动性,其振幅正负相间的震荡形式。
与Fourier变换相比,小波变换是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。
有人把小波变换称为“数学显微镜”。
[C]小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起的。
现在,它已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。
电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域,它的重要方面是图象和信号处理。
现今,信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分,信号处理的目的就是:准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。
从数学地角度来看,信号与图象处理可以统一看作是信号处理(图象可以看作是二维信号),在小波分析地许多分析的许多应用中,都可以归结为信号处理问题。
现在,对于其性质随实践是稳定不变的信号,处理的理想工具仍然是傅立叶分析。
但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的,而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
事实上小波分析的应用领域十分广泛,它包括:数学领域的许多学科;信号分析、图象处理;量子力学、理论物理;军事电子对抗与武器的智能化;计算机分类与识别;音乐与语言的人工合成;医学成像与诊断;地震勘探数据处理;大型机械的故障诊断等方面;例如,在数学方面,它已用于数值分析、构造快速数值方法、曲线曲面构造、微分方程求解、控制论等。
在信号分析方面的滤波、去噪声、压缩、传递等。
在图象处理方面的图象压缩、分类、识别与诊断,去污等。
在医学成像方面的减少B超、CT、核磁共振成像的时间,提高分辨率等。
(1)小波分析用于信号与图象压缩是小波分析应用的一个重要方面。
它的特点是压缩比高,压缩速度快,压缩后能保持信号与图象的特征不变,且在传递中可以抗干扰。
基于小波分析的压缩方法很多,比较成功的有小波包最好基方法,小波域纹理模型方法,小波变换零树压缩,小波变换向量压缩等。
(2)小波在信号分析中的应用也十分广泛。
它可以用于边界的处理与滤波、时频分析、信噪分离与提取弱信号、求分形指数、信号的识别与诊断以及多尺度边缘检测等。
(3)在工程技术等方面的应用。
包括计算机视觉、计算机图形学、曲线设计、湍流、远程宇宙的研究与生物医学方面。
Bruce Scheneier.应用密码学密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学。
研究密码变化的客观规律,应用于编制密码以保守通信秘密的,称为编码学;应用于破译密码以获取通信情报的,称为破译学,总称密码学。
密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要手段。
依照这些法则,变明文为密文,称为加密变换;变密文为明文,称为脱密变换。
密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换,随着通信技术的发展,对语音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。
密码学是在编码与破译的斗争实践中逐步发展起来的,并随着先进科学技术的应用,已成为一门综合性的尖端技术科学。
它与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。
它的现实研究成果,特别是各国政府现用的密码编制及破译手段都具有高度的性。
进行明密变换的法则,称为密码的体制。
指示这种变换的参数,称为密钥。
它们是密码编制的重要组成部分。
密码体制的基本类型可以分为四种:错乱——按照规定的图形和线路,改变明文字母或数码等的位置成为密文;代替——用一个或多个代替表将明文字母或数码等代替为密文;密本——用预先编定的字母或数字密码组,代替一定的词组单词等变明文为密文;加乱——用有限元素组成的一串序列作为乱数,按规定的算法,同明文序列相结合变成密文。
以上四种密码体制,既可单独使用,也可混合使用,以编制出各种复杂度很高的实用密码。
20世纪70年代以来,一些学者提出了公开密钥体制,即运用单向函数的数学原理,以实现加、脱密密钥的分离。
加密密钥是公开的,脱密密钥是的。
这种新的密码体制,引起了密码学界的广泛注意和探讨。
利用文字和密码的规律,在一定条件下,采取各种技术手段,通过对截取密文的分析,以求得明文,还原密码编制,即破译密码。
破译不同强度的密码,对条件的要求也不相同,甚至很不相同。
中国古代秘密通信的手段,已有一些近于密码的雏形。
宋曾公亮、丁度等编撰《武经总要》“字验”记载,北宋前期,在作战中曾用一首五言律诗的40个汉字,分别代表40种情况或要求,这种方式已具有了密本体制的特点。
1871年,由大北水线电报公司选用6899个汉字,代以四码数字,成为中国最初的商用明码本,同时也设计了由明码本改编为密本及进行加乱的方法。
在此基础上,逐步发展为各种比较复杂的密码。
在欧洲,公元前405年,斯巴达的将领来山得使用了原始的错乱密码;公元前一世纪,古罗马皇帝凯撒曾使用有序的单表代替密码;之后逐步发展为密本、多表代替及加乱等各种密码体制。
二十世纪初,产生了最初的可以实用的机械式和电动式密码机,同时出现了商业密码机公司和市场。
60年代后,电子密码机得到较快的发展和广泛的应用,使密码的发展进入了一个新的阶段。
密码破译是随着密码的使用而逐步产生和发展的。
1412年,波斯人卡勒卡尚迪所编的百科全书中载有破译简单代替密码的方法。
到16世纪末期,欧洲一些国家设有专职的破译人员,以破译截获的密信。
密码破译技术有了相当的发展。
1863年普鲁士人卡西斯基所著《密码和破译技术》,以及1883年法国人克尔克霍夫所著《军事密码学》等著作,都对密码学的理论和方法做过一些论述和探讨。
1949年美国人香农发表了《秘密体制的通信理论》一文,应用信息论的原理分析了密码学中的一些基本问题。
自19世纪以来,由于电报特别是无线电报的广泛使用,为密码通信和第三者的截收都提供了极为有利的条件。
通信和侦收破译形成了一条斗争十分激烈的隐蔽战线。
1917年,英国破译了德国外长齐默尔曼的电报,促成了美国对德宣战。
1942年,美国从破译日本海军密报中,获悉日军对中途岛地区的作战意图和兵力部署,从而能以劣势兵力击破日本海军的主力,扭转了太平洋地区的战局。
在保卫英伦三岛和其他许多著名的历史事件中,密码破译的成功都起到了极其重要的作用,这些事例也从反面说明了密码的重要地位和意义。
当今世界各主要国家的政府都十分重视密码工作,有的设立庞大机构,拨出巨额经费,集中数以万计的专家和科技人员,投入大量高速的电子计算机和其他先进设备进行工作。
与此同时,各民间企业和学术界也对密码日益重视,不少数学家、计算机学家和其他有关学科的专家也投身于密码学的研究行列,更加速了密码学的发展。
现在密码已经成为单独的学科,从传统意义上来说,密码学是研究如何把信息转换成一种隐蔽的方式并阻止其他人得到它。
密码学是一门跨学科科目,从很多领域衍生而来:它可以被看做是信息理论,却使用了大量的数学领域的工具,众所周知的如数论和有限数学。
原始的信息,也就是需要被密码保护的信息,被称为明文。
加密是把原始信息转换成不可读形式,也就是密码的过程。
解密是加密的逆过程,从加密过的信息中得到原始信息。
cipher是加密和解密时使用的算法。
最早的隐写术只需纸笔,现在称为经典密码学。
其两大类别为置换加密法,将字母的顺序重新排列;替换加密法,将一组字母换成其他字母或符号。
经典加密法的资讯易受统计的攻破,资料越多,破解就更容易,使用分析频率就是好办法。
经典密码学现在仍未消失,经常出现在智力游戏之中。
在二十世纪早期,包括转轮机在的一些机械设备被发明出来用于加密,其中最著名的是用于第二次世界大战的密码机Enigma。
这些机器产生的密码相当增加了密码分析的难度。
比如针对Enigma各种各样的攻击,在付出了相当大的努力后才得以成功。
传统密码学Autokey密码置换密码二字母组代替密码(by Charles Wheatstone)多字母替换密码希尔密码维吉尼亚密码替换密码凯撒密码ROT13仿射密码Atbash密码换位密码ScytaleGrille密码VIC密码(一种复杂的手工密码,在五十年代早期被至少一名联间谍使用过,在当时是十分安全的)对传统密码学的攻击频率分析重合指数现代算法,方法评估与选择工程标准机构the Federal Information Processing Standards Publication program (run by NIST to produce standards in many areas to guide operations of the US Federal government; many FIPS Pubs are cryptography related, ongoing) the ANSI standardization process (produces many standards in many areas; some are cryptography related, ongoing)ISO standardization process (produces many standards in many areas; some are cryptography related, ongoing)IEEE standardization process (produces many standards in many areas; some are cryptography related, ongoing)IETF standardization process (produces many standards (called RFCs) in many areas; some are cryptography related, ongoing)See Cryptography standards加密组织NSA internal evaluation/selections (surely extensive, nothing is publicly known of the process or its results for internal use; NSA is charged with assisting NIST in its cryptographic responsibilities)GCHQ internal evaluation/selections (surely extensive, nothing is publicly known of the process or its results for GCHQ use; a division of GCHQ is charged with developing and recommending cryptographic standards for the UK government)DSD Australian SIGINT agency - part of ECHELONCommunications Security Establishment (CSE) — Canadian intelligence agency.公开的努力成果the DES selection (NBS selection process, ended 1976)the RIPE division of the RACE project (sponsored by the European Union, ended mid-'80s)the AES competition (a 'break-off' sponsored by NIST; ended 2001)the NESSIE Project (evaluation/selection program sponsored by the European Union; ended 2002)the CRYPTREC program (Japanese government sponsoredevaluation/recommendation project; draft recommendations published 2003)the Internet Engineering Task Force (technical body responsible for Internet standards -- the Request for Comment series: ongoing) the CrypTool project (eLearning programme in English and German; freeware; exhaustive educational tool about cryptography and cryptanalysis)加密散列函数(消息摘要算法,MD算法)加密散列函数消息认证码Keyed-hash message authentication codeEMAC (NESSIE selection MAC)HMAC (NESSIE selection MAC; ISO/IEC 9797-1, FIPS and IETF RFC)TTMAC 也称Two-Track-MAC (NESSIE selection MAC; K.U.Leuven (Belgium) & debis AG (Germany))UMAC (NESSIE selection MAC; Intel, UNevada Reno, IBM, Technion, & UCal Davis)MD5 (系列消息摘要算法之一,由MIT的Ron Rivest教授提出; 128位摘要)SHA-1 (NSA开发的160位摘要,FIPS标准之一;第一个发行发行版本被发现有缺陷而被该版本代替; NIST/NSA 已经发布了几个具有更长'摘要'长度的变种; CRYPTREC 推荐(limited))SHA-256 (NESSIE 系列消息摘要算法, FIPS标准之一180-2,摘要长度256位CRYPTREC recommendation)SHA-384 (NESSIE 列消息摘要算法, FIPS标准之一180-2,摘要长度384位; CRYPTREC recommendation)SHA-512 (NESSIE 列消息摘要算法, FIPS标准之一180-2,摘要长度512位; CRYPTREC recommendation)RIPEMD-160 (在欧洲为RIPE 项目开发, 160位摘要;CRYPTREC 推荐(limited)) Tiger (by Ross Anderson et al)SnefruWhirlpool (NESSIE selection hash function, Scopus Tecnologia S.A. (Brazil) & K.U.Leuven (Belgium))公/私钥加密算法(也称非对称性密钥算法)ACE-KEM (NESSIE selection asymmetric encryption scheme; IBM Zurich Research)ACE EncryptChor-RivestDiffie-Hellman (key agreement; CRYPTREC 推荐)El Gamal (离散对数)ECC(椭圆曲线密码算法)(离散对数变种)PSEC-KEM (NESSIE selection asymmetric encryption scheme; NTT (Japan); CRYPTREC recommendation only in DEM construction w/SEC1 parameters) ) ECIES (Elliptic Curve Integrated Encryption System; Certicom Corp)ECIES-KEMECDH (椭圆曲线Diffie-Hellman 密钥协议; CRYPTREC推荐)EPOCMerkle-Hellman (knapsack scheme)McElieceNTRUEncryptRSA (因数分解)RSA-KEM (NESSIE selection asymmetric encryption scheme; ISO/IEC 18033-2 draft)RSA-OAEP (CRYPTREC 推荐)Rabin cryptosystem (因数分解)Rabin-SAEPHIME(R)XTR公/私钥签名算法DSA(zh:数字签名;zh-tw:数位签章算法)(来自NSA,zh:数字签名;zh-tw:数位签章标准(DSS)的一部分; CRYPTREC 推荐)Elliptic Curve DSA (NESSIE selection digital signature scheme; CerticomCorp); CRYPTREC recommendation as ANSI X9.62, SEC1)Schnorr signaturesRSA签名RSA-PSS (NESSIE selection digital signature scheme; RSA Laboratories); CRYPTREC recommendation)RSASSA-PKCS1 v1.5 (CRYPTREC recommendation)Nyberg-Rueppel signaturesMQV protocolGennaro-Halevi-Rabin signature schemeCramer-Shoup signature schemeOne-time signaturesLamport signature schemeBos-Chaum signature schemeUndeniable signaturesChaum-van Antwerpen signature schemeFail-stop signaturesOng-Schnorr-Shamir signature schemeBirational permutation schemeESIGNESIGN-DESIGN-RDirect anonymous attestationNTRUSign用于移动设备的公钥加密算法, 密钥比较短小但也能达到高密钥ECC 的加密效果SFLASH (NESSIE selection digital signature scheme (esp for smartcard applications and similar); Schlumberger (France))Quartz密码鉴定Key authenticationPublic Key Infrastructure (PKI)Identity-Based Cryptograph (IBC)X.509Public key certificateCertificate authorityCertificate revocation listID-based cryptographyCertificate-based encryptionSecure key issuing cryptographyCertificateless cryptography匿名认证系统GPS (NESSIE selection anonymous identification scheme; Ecole Normale Supérieure, France Télécom, & La Poste)秘密钥算法(也称对称性密钥算法)流密码A5/1, A5/2 (GSM移动标准中指定的密码标准)BMGLChameleonFISH (by Siemens AG)二战'Fish'密码Geheimfernschreiber (二战时期Siemens AG的机械式一次一密密码, 被布莱奇利(Bletchley)庄园称为STURGEON)Schlusselzusatz (二战时期Lorenz的机械式一次一密密码, 被布莱奇利(Bletchley)庄园称为[[tunny)HELIXISAAC (作为伪随机数发生器使用)Leviathan (cipher)LILI-128MUG1 (CRYPTREC 推荐使用)MULTI-S01 (CRYPTREC 推荐使用)一次一密(Vernam and Mauborgne, patented mid-'20s; an extreme stream cypher)PanamaPike (improvement on FISH by Ross Anderson)RC4 (ARCFOUR) (one of a series by Prof Ron Rivest of MIT; CRYPTREC 推荐使用(limited to 128-bit key))CipherSaber (RC4 variant with 10 byte random IV, 易于实现)SEALSNOWSOBERSOBER-t16SOBER-t32WAKE分组密码分组密码操作模式乘积密码Feistel cipher (由Horst Feistel提出的分组密码设计模式)Advanced Encryption Standard (分组长度为128位; NIST selection for the AES, FIPS 197, 2001 -- by Joan Daemen and Vincent Rijmen; NESSIE selection; CRYPTREC 推荐使用)Anubis (128-bit block)BEAR (由流密码和Hash函数构造的分组密码, by Ross Anderson)Blowfish (分组长度为128位; by Bruce Schneier, et al)Camellia (分组长度为128位; NESSIE selection (NTT & Mitsubishi Electric); CRYPTREC 推荐使用)CAST-128 (CAST5) (64 bit block; one of a series of algorithms by Carlisle Adams and Stafford Tavares, who are insistent (indeed, adamant) that the name is not due to their initials)CAST-256 (CAST6) (128位分组长度; CAST-128的后继者,AES的竞争者之一) CIPHERUNICORN-A (分组长度为128位; CRYPTREC 推荐使用)CIPHERUNICORN-E (64 bit block; CRYPTREC 推荐使用(limited))CMEA —在美国移动中使用的密码,被发现有弱点.CS-Cipher (64位分组长度)DESzh:数字;zh-tw:数位加密标准(64位分组长度; FIPS 46-3, 1976)DEAL —由DES演变来的一种AES候选算法DES-X 一种DES变种,增加了密钥长度.FEALGDES —一个DES派生,被设计用来提高加密速度.Grand Cru (128位分组长度)Hierocrypt-3 (128位分组长度; CRYPTREC 推荐使用))Hierocrypt-L1 (64位分组长度; CRYPTREC 推荐使用(limited))International Data Encryption Algorithm (IDEA) (64位分组长度-- 黎世ETH 的James Massey & X Lai)Iraqi Block Cipher (IBC)KASUMI (64位分组长度; 基于MISTY1, 被用于下一代W-CDMA cellular phone )KHAZAD (64-bit block designed by Barretto and Rijmen)Khufu and Khafre (64位分组密码)LION (由流密码和Hash函数构造的分组密码, by Ross Anderson)LOKI89/91 (64位分组密码)LOKI97 (128位分组长度的密码, AES候选者)Lucifer (by Tuchman et al of IBM, early 1970s; modified by NSA/NBS and released as DES)MAGENTA (AES 候选者)Mars (AES finalist, by Don Coppersmith et al)MISTY1 (NESSIE selection 64-bit block; Mitsubishi Electric (Japan); CRYPTREC 推荐使用(limited))MISTY2 (分组长度为128位: Mitsubishi Electric (Japan))Nimbus (64位分组)Noekeon (分组长度为128位)NUSH (可变分组长度(64 - 256位))Q (分组长度为128位)RC2 64位分组,密钥长度可变.RC6 (可变分组长度; AES finalist, by Ron Rivest et al)RC5 (by Ron Rivest)SAFER (可变分组长度)SC2000 (分组长度为128位; CRYPTREC 推荐使用)Serpent (分组长度为128位; AES finalist by Ross Anderson, Eli Biham, Lars Knudsen)SHACAL-1 (256-bit block)SHACAL-2 (256-bit block cypher; NESSIE selection Gemplus (France)) Shark (grandfather of Rijndael/AES, by Daemen and Rijmen)Square (father of Rijndael/AES, by Daemen and Rijmen)3-Way (96 bit block by Joan Daemen)TEA(小型加密算法)(by David Wheeler & Roger Needham)Triple DES (by Walter Tuchman, leader of the Lucifer design team -- not all triple uses of DES increase security, Tuchman's does; CRYPTREC 推荐使用(limited), only when used as in FIPS Pub 46-3)Twofish (分组长度为128位; AES finalist by Bruce Schneier, et al)XTEA (by David Wheeler & Roger Needham)多表代替密码码Enigma (二战德国转轮密码机--有很多变种,多数变种有很大的用户网络)紫密(Purple) (二战日本外交最高等级密码机;日本海军设计)SIGABA (二战美国密码机,由William Friedman, Frank Rowlett, 等人设计) TypeX (二战英国密码机)Hybrid code/cypher combinationsJN-25 (二战日本海军的高级密码; 有很多变种)Naval Cypher 3 (30年代和二战时期英国皇家海军的高级密码)可视密码有密级的密码(美国)EKMS NSA的电子密钥管理系统FNBDT NSA的加密窄带话音标准Fortezza encryption based on portable crypto token in PC Card formatKW-26 ROMULUS 电传加密机(1960s - 1980s) KY-57 VINSON 战术电台语音加密SINCGARS 密码控制跳频的战术电台STE 加密STU-III 较老的加密TEMPEST prevents compromising emanations Type 1 products破译密码被动攻击选择明文攻击选择密文攻击自适应选择密文攻击暴力攻击密钥长度唯一解距离密码分析学中间相会攻击差分密码分析线性密码分析Slide attack cryptanalysisAlgebraic cryptanalysisXSL attackMod n cryptanalysis弱密钥和基于口令的密码暴力攻击字典攻击相关密钥攻击Key derivation function弱密钥口令Password-authenticated key agreement PassphraseSalt密钥传输/交换BAN LogicNeedham-SchroederOtway-ReesWide Mouth FrogDiffie-Hellman中间人攻击伪的和真的随机数发生器PRNGCSPRNG硬件随机数发生器Blum Blum ShubYarrow (by Schneier, et al)Fortuna (by Schneier, et al)ISAAC基于SHA-1的伪随机数发生器,in ANSI X9.42-2001 Annex C.1 (CRYPTREC example)PRNG based on SHA-1 for general purposes in FIPS Pub 186-2 (inc change notice 1) Appendix 3.1 (CRYPTREC example)PRNG based on SHA-1 for general purposes in FIPS Pub 186-2 (inc change notice 1) revised Appendix 3.1 (CRYPTREC example) 匿名通讯Dining cryptographers protocol (by David Chaum)匿名投递pseudonymity匿名网络银行业务Onion Routing法律问题Cryptography as free speechBernstein v. United StatesDeCSSPhil ZimmermannExport of cryptographyKey escrow and Clipper ChipDigital Millennium Copyright Actzh:数字管理;zh-tw:数位管理(DRM)Cryptography patentsRSA (now public domain}David Chaum and digital cashCryptography and Law EnforcementWiretapsEspionage不同国家的密码相关法律Official Secrets Act (United Kingdom)Regulation of Investigatory Powers Act 2000 (United Kingdom) 术语加密金钥加密密文明文加密法Tabula recta书籍和出版物密码学相关书籍《密码传奇》,燕枫著,:科学,2008年4月密码学领域重要出版物密码学家参见List of cryptographers密码技术应用Commitment schemesSecure multiparty computations电子投票认证数位签名Cryptographic engineeringCrypto systems杂项EchelonEspionageIACRUltraSecurity engineeringSIGINTSteganographyCryptographers安全套接字层(SSL)量子密码Crypto-anarchismCypherpunkKey escrow零知识证明Random oracle model盲签名Blinding (cryptography)数字时间戳秘密共享可信操作系统Oracle (cryptography)免费/开源的密码系统(特指算法+协议+体制设计)PGP (a name for any of several related crypto systems, some of which, beginning with the acquisition of the name by Network Associates, have not been Free Software in the GNU sense)FileCrypt (an open source/commercial command line version of PGP from Veridis of Denmark, see PGP)GPG (an open source implementation of the OpenPGP IETF standard crypto system)SSH (Secure SHell implementing cryptographically protected variants of several common Unix utilities, First developed as open source in Finland by Tatu Ylonen. There is now OpenSSH, an open source implementation supporting both SSH v1 and SSH v2 protocols. There are also commercial implementations.IPsec (因特网协议安全IETF标准,IPv6 IETF 标准的必须的组成部分)Free S/WAN (IPsec的一种开源实现其它军事学分支学科军事学概述、射击学、弹道学、弹道学、外弹道学、中间弹道学、终点弹道学、导弹弹道学、军事地理学、军事地形学、军事工程学、军事气象学、军事医学、军事运筹学、战役学、密码学、化学战密码学(Cryptology)一字源自希腊文"krypto's"及"logos"两字,直译即为"隐藏"及"讯息"之意。