基于WORD文档的防篡改水印系统设计与实现(3)
(2) 流通性：人们在网上发布文本、音频、视频文件，除了一部分需要保密外，大多数是以交流或传播为目的，因而仅仅为了版权保护，都将其转化为一般人并不懂的密文，将严重影响人们利用网络的效率。由于加密在通信中的缺陷以及对多媒体内容保护能力的局限，人们在探讨另一种版权保护或通信安全的手段。
近年来国际上提出了一种新型的版权保护技术一数字水印(Digital Watermark)技术。利用人类的听觉、视觉系统的特点在图像、音频、视频中加入一定的信息，使人们很难分辨出加水印后的资料与原始资料的区别，而通过专门的检验步骤又能提取出所加信息，以此来证明原创者对数字媒体的版权。数字水印技术并不能阻止盗版活动的发生，但它可以判别对象是否受到保护、真伪鉴别和防止非法拷贝、解决版权纠纷并为法庭提供证据等。数字水印技术作为刚刚出现的信息隐藏手段，它与传统的数据加密有以下几点区别
(1) 隐藏的对象不同：加密是隐藏内容，而数字水印主要是隐藏信息的存在性。当数字水印技术用于通信时，它比加密信息更安全，因为它隐藏了通信的发方、收方以及通信过程的存在，不易引起怀疑。
(2) 保护的有效范围不同：传统的加密方法对内容的保护只局限在加密通信的信道中或其他加密状态下，一旦解密，则毫无保护可言；而数字水印不影响宿主数据的使用，只是在需要检测隐藏的那一部分数据时才进行检测，之后仍不影响其使用和隐藏信息的作用。
(3) 需要保护的时间长短不同：一般来说，用于版权保护的鲁棒性水印要求有较长时间的保护效力。
对数据失真的容许程度不同：多媒体内容的版权保护和真实性认证往往需容忍一定程度的失真，而加密后的数据不容许一个比特的改变，否则无法解密。
1.3 水印防篡改模型
(1)水印嵌入(Embeding)
水印的嵌入过程需要解决两个问题：一是水印信号的生成，水印可以是一串伪随机数，也可以由与作者、版权有关的字符串、图标等信息经加密产生；二是嵌入算法，目标是使水印在隐蔽性和鲁棒性之间找到一个较好的平衡。
目前大多数水印方案都采用了密码学中的加密体系(公钥／私钥)来加强水印的保密性能，有时甚至多种密钥联用。通过密钥的运用，信息的非所有者就更加难以提取到数字媒体中的水印，给攻击者增加了去除、伪造水印的难度，从而保证水印信息的安全。
通过嵌入算法将水印信号添加到原始数据中的处理过程，如图1．1所示。
图1.1 水印嵌入模型
(2)水印提取(Extraction)
水印提取是嵌入的逆过程，该阶段需要解决的重点问题是水印提取算法，即从含有
水印的载体中获取原始水印信号(如字符串或图标等版权标记)。
具体的水印提取过程如图1．2所示。
图1.2 水印提取模型
(3)水印检测(Detection)
检测是基于统计原理进行的，设计检测方案的目标是使错判与漏判的概率尽量小。通过分析待检测载体中数据的统计和分布特性，并设定决策阀值进行判断得出结论，检测过程如图1．3所示。
图1.3 水印检测模型
2 水印半脆弱嵌入的需求分析
2.1 嵌入算法的目标分析
(1)文本水印算法常见的局限
文本数字水印算法由于其载体形式等方面的特殊性，通常存在如下一些局限性：
①格式化文本加载的水印如果建立在格式特征之上，通常是在版面布局上添加水印，这是基于空间域的方法，其安全性主要靠空间的格式隐蔽来保证，较容易被察觉和破坏，这些方法往往抗攻击性不强、鲁棒性较差、隐蔽性不够。