隱密的原理及應(yīng)用

基礎(chǔ)篇

第1章背景知識3
1.1概率與隨機(jī)分布3
1.2熵、聯(lián)合熵、條件熵、相對熵以及互信息3
1.3熵、條件熵、相對熵以及互信息的鏈規(guī)則5
1.4熵的某些特性5
1.5馬爾可夫鏈 6
1.6Jensen不等式6
1.7Fano不等式7
1.8Chernoff界7

第2章加密及隱密的通信模型8
2.1一般的通信系統(tǒng)8
2.2一般通信系統(tǒng)的主要元素及指標(biāo)8
2.2.1數(shù)據(jù)元素與信號元素8
2.2.2數(shù)據(jù)速率與信號速率9
2.2.3信道的帶寬、數(shù)據(jù)速率及容量9
2.3保密系統(tǒng)模型9
2.3.1Simmons“獄卒”問題及保密通信系統(tǒng)9
2.3.2私鑰和公鑰加密體制10
2.3.3加密及解密過程11
2.3.4計(jì)算保密性與完全保密性12
2.3.5完善安全12
2.4隱密通信系統(tǒng)12
2.4.1信息隱藏的通用模型13
2.4.2攻擊信道模型13
2.4.3隱密通信模型14
2.5互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)下的通信保密體系結(jié)構(gòu)14隱密的原理及應(yīng)用目錄2.5.1網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)14
2.5.2即時(shí)通信系統(tǒng)的傳輸模式15
2.5.3網(wǎng)絡(luò)終端的保密應(yīng)用系統(tǒng)16

第3章水印認(rèn)證碼17
3.1相關(guān)定義17
3.2相關(guān)信源模型19
3.2.1模型Ⅰ： 具有兩個源的約束噪聲信道19
3.2.2模型Ⅱ： 雙源的帶約束噪聲信道和無噪聲信道21
3.2.3模型Ⅲ： 復(fù)合信道22
3.3一般隨機(jī)性的研究結(jié)論23
3.4對于水印認(rèn)證碼的結(jié)果25
3.5對于普通隨機(jī)性的直接定理26
3.6編碼方案31
3.6.1選擇碼本31
3.6.2選擇輸入序列通過信道發(fā)送32
3.7對于隨機(jī)性的逆定理41
3.8由一般隨機(jī)性構(gòu)造水印認(rèn)證碼45

第4章完善隱藏方案50
4.1完善隱藏和完善安全50
4.2特征矩陣及其完善性證明50
4.3完善保密性和隱藏性證明52
4.4完善隱密通信算法53
4.4.1相關(guān)概念的定義53
4.4.2數(shù)據(jù)預(yù)處理54
4.4.3秘密信息嵌入及提取算法55
4.4.4完善隱密算法的安全性分析56
4.4.5算法的應(yīng)用及結(jié)果分析58

水印篇

第5章數(shù)字水印技術(shù)63
5.1密碼學(xué)、信息隱藏和數(shù)字水印63
5.2數(shù)字水印技術(shù)的分類64
5.2.1脆弱水印和魯棒水印64
5.2.2宿主媒體不同的水印技術(shù)65
5.3水印的相關(guān)研究模型69
5.3.1基于一般通信信道的水印模型69
5.3.2水印的子信道分割模型70
5.3.3水印的子信道容量70
5.3.4Watson基于DCT的視覺模型71
5.4水印系統(tǒng)的一般性構(gòu)架72
5.5水印的基本特征和應(yīng)滿足的必要條件73
5.6對水印的攻擊74
5.7水印的性能指標(biāo)評估75

第6章水印在數(shù)字多媒體產(chǎn)品保護(hù)中的應(yīng)用76
6.1數(shù)字產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)分發(fā)模型76
6.2水印的創(chuàng)建和認(rèn)證76
6.3水印版權(quán)的認(rèn)證方案77
6.4數(shù)字水印的認(rèn)證協(xié)議79
6.4.1相關(guān)認(rèn)證協(xié)議79
6.4.2協(xié)議的安全性分析80
6.4.3公鑰水印產(chǎn)權(quán)的檢測和跟蹤80
6.5基于零知識證明的水印認(rèn)證協(xié)議81
6.5.1基于離散對數(shù)的零知識證明協(xié)議81
6.5.2零知識證明協(xié)議在水印認(rèn)證中的應(yīng)用82
6.5.3零知識證明協(xié)議下水印的創(chuàng)建82
6.5.4零知識證明協(xié)議下水印的認(rèn)證83
6.5.5對協(xié)議的補(bǔ)充說明83
6.5.6基于圖同構(gòu)的零知識證明在水印認(rèn)證中的應(yīng)用84

第7章數(shù)字圖像水印技術(shù)85
7.1圖像壓縮85
7.2JPEG圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)85
7.2.1JPEG壓縮基本系統(tǒng)編碼器85
7.2.2圖像空間轉(zhuǎn)換86
7.2.3采樣86
7.2.4DCT87
7.2.5量化87
7.2.6Zigzag掃描89
7.2.7熵編碼89
7.3圖像水印91
7.4圖像水印設(shè)計(jì)方案91
7.4.1圖像水印化模型91
7.4.2基于FEMA算法的圖像特征的提取92
7.4.3商標(biāo)置亂及水印產(chǎn)生94
7.4.4水印的嵌入算法95
7.4.5水印的檢測及商標(biāo)的重構(gòu)96
7.5實(shí)驗(yàn)結(jié)果100

第8章數(shù)字視頻水印技術(shù)108
8.1視頻壓縮編碼流程108
8.2預(yù)測編碼和運(yùn)動估計(jì)109
8.2.1預(yù)測編碼109
8.2.2運(yùn)動估計(jì)和運(yùn)動補(bǔ)償109
8.2.3塊的形狀與大小110
8.2.4塊匹配準(zhǔn)則111
8.2.5像素搜索精度112
8.2.6初始搜索點(diǎn)的選擇112
8.3搜索策略112
8.3.1全搜索法112
8.3.2三步搜索法112
8.3.3新三步搜索法113
8.3.4四步搜索法114
8.3.5基于塊的梯度下降搜索法114
8.3.6菱形搜索法115
8.4基于MPEG2/4視頻流的水印方案116
8.5數(shù)字視頻水印應(yīng)具有的特征117
8.6視頻水印嵌入方案118
8.6.1水印商標(biāo)的產(chǎn)生及嵌入118
8.6.2序列幀圖像的動態(tài)特征檢測118
8.6.3水印的嵌入步驟119
8.6.4水印的檢測與提取120
8.7模擬試驗(yàn)結(jié)果121

第9章自然語言文本隱藏125
9.1二次剩余理論125
9.2分詞系統(tǒng)及同義詞詞庫125
9.2.1分詞系統(tǒng)125
9.2.2同義詞詞庫的構(gòu)建與編碼126
9.3基于同義詞替換的信息隱藏129
9.3.1基于同義詞替換的信息隱藏算法129
9.3.2基于同義詞替換的信息提取算法131
9.3.3多載體模型中的中文同義詞替換算法131
9.3.4多載體模型中的中文同義詞提取算法134
9.4算法的性能比較134

隱密通信篇

第10章文本替換的隱藏系統(tǒng)139
10.1系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)139
10.2詳細(xì)設(shè)計(jì)140
10.2.1幀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)140
10.2.2差錯檢測142
10.2.3發(fā)送模塊142
10.2.4接收模塊144
10.3系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)146
10.3.1實(shí)驗(yàn)環(huán)境146
10.3.2具體實(shí)現(xiàn)146

第11章基于H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的隱密通信149
11.1H.264壓縮編碼簡介149
11.2幀內(nèi)預(yù)測編碼149
11.2.1幀內(nèi)4×4亮度預(yù)測149
11.2.2幀內(nèi)16×16亮度預(yù)測153
11.2.3幀內(nèi)色度8×8預(yù)測154
11.3變換模塊155
11.3.1整數(shù)DCT155
11.3.2哈達(dá)瑪變換157
11.4量化模塊158
11.5熵編碼模塊160
11.6基于H.264的網(wǎng)絡(luò)視頻隱密通信161
11.6.1視頻內(nèi)容復(fù)雜度分析161
11.6.2隱密信道構(gòu)建162
11.6.3密信嵌入與提取163
11.6.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果163

第12章基于移動終端的隱密系統(tǒng)開發(fā)167
12.1網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通信技術(shù)167
12.1.1即時(shí)通信技術(shù)167
12.1.2即時(shí)通信系統(tǒng)中的安全性訴求167
12.2網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的隱密通信168
12.2.1隱密通信模型168
12.2.2隱密與一般通信系統(tǒng)的搭載模式169
12.3隱密系統(tǒng)設(shè)計(jì)170
12.3.1發(fā)送端170
12.3.2接收端171
12.3.3隱密通信系統(tǒng)架構(gòu)171
12.3.4隱密系統(tǒng)功能模塊173
12.4系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)175
12.4.1用戶信息管理175
12.4.2網(wǎng)絡(luò)通信模塊177
12.4.3信息隱藏模塊179
12.5數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)181
12.5.1用戶信息管理模塊182
12.5.2網(wǎng)絡(luò)通信模塊183
12.5.3信息隱藏模塊184
12.5.4數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)185

參考文獻(xiàn)187
2.3網(wǎng)頁防篡改191
2.3.1Web應(yīng)用防火墻主機(jī)網(wǎng)頁防篡改防護(hù)服務(wù)器配置實(shí)驗(yàn)191
2.3.2Web應(yīng)用防火墻網(wǎng)頁防篡改實(shí)驗(yàn)201

第3章Web應(yīng)用防火墻日志管理與分析218
3.1Web應(yīng)用防火墻日志備份及恢復(fù)實(shí)驗(yàn)218
3.2Web應(yīng)用防火墻審計(jì)日志管理實(shí)驗(yàn)225
3.3Web應(yīng)用防火墻Web攻擊溯源分析實(shí)驗(yàn)233

第4章Web應(yīng)用防火墻綜合實(shí)驗(yàn)250