《数字图像取证论文.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字图像取证论文.doc（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流数字图像取证论文.精品文档.数字图像主动取证技术的研究第一章 绪论21世纪，随着电子技术的飞速发展，数码相机及图像扫描设备迅速的普及，数字图像已广泛应用于人们的日常办公、学习及生活当中。与此同时，以Phottoshop、iphoto、ACDSee等为代表的图像处理软件功能也越来越强大，使用也越来越方便，普通用户可以很容易的利用这些工具对图像进行编辑、修改、美化。然而，先进的技术往往是把双刃剑，一方面，也给社会带来了不良影响。比如，普通的计算机使用者可以轻而易举的复制、粘贴别人的数字作品，使得数字作品的版权难以得到保护，一个熟练地操作人员可以根
2、据个人意志利用photoshop对数码照片进行肆意篡改，使得人们肉眼难以辨别图像内容的真伪，以至于近年来“照片”造假事件的不断涌现彻底颠覆了人们“眼见为实”的传统观念,造成了政治、文化、新闻和科学真实性等方面的负面影响,因此,数字图像篡改鉴定问题受到了相关人士的广泛关注并成为当前一个亟待解决的关键科学问题。这些现实提出了数字图像作品版权保护以及对数字图像内容真实性鉴别的问题，因此开展这一课题研究,对规范媒体图像、确保科学成果的真实性具有十分广泛而深远的科学意义,对确保公共信任秩序、打击犯罪、维护司法公正具有十分重要的政治意义。回顾历史可以发现，功能强大的图像处理软件正在难以想象的速度发展，然而
3、以数字形式存在的图像，当有人为因素或技术介入时，这些信息就会被改动且很难留下蛛丝马迹，即使有可以对照的副本，也不易进行判断，以前那种“眼见为实”也难以被视为理所当然的事情。如：Photoshop等图像处理编辑软件可以让哪怕是一个普通的电脑使用者都很可能成为潜在的造假高手。目前越来越多的图像造假事件己经将人们对数字媒体的信赖完全抹杀，数字媒体的公信力严重降低。那些可以作为司法鉴定，案件证据，关键信息取证的数码照片已经丢失了它往日应有的效力。这导致必然会带来一些牵涉到诸如法律取证中的图像真实性，图像媒体的版权，个人的隐私保护甚至引发军事冲突，政治风波和外交失和等问题。合成图片使新闻的真实性产生怀疑
4、，严重的可能会歪曲事实，影响历史；科学发现中的篡改实验图像就是科学欺骗；司法体系中的伪造照片会让无辜者蒙冤，有罪者逍遥法外；保险索赔时的合成照片一旦成为证据，就会使保险公司蒙受经济损失；有关换头照等照片篡改对个人名誉造成损失的例子更是数不胜数。当我们享受着现代多媒体技术及数字传输技术，或许我们所看到的信息已经是有目的性的编辑，修改，拷贝和散布的数字音乐，图像，视频时。而那些数字图片的版权被人侵犯时，有效地保护多媒体内容的完整性和真实性，己经成为了一个迫在眉睫的现实问题。尽管大多数人对数字图像的修改只是为了增强图像的视觉效果，但是也不乏一些人出于各种不同的目的，无意或者故意，甚至恶意传播一些经过
5、精心伪造和篡改的数字图像，以达到不可告人的目的。也使得越来越多高品质的，足够以假乱真的篡改和伪造数字图像通过网络广泛传播。篡改和伪造图像如被大量的用于正式媒体、科学发现、保险和法庭证物等，无疑将会对社会稳定产生严重的影响。军事、政治和外交中的照片篡改会被别有用心的人利用而引发军事冲突、政治风波和外交失和；合成图片使新闻的真实性产生怀疑，严重的可能会扭曲事实、影响历史；科学发现中的篡改实验图像就是科学欺骗；司法体系中的伪造图片会让无辜者蒙冤，让有罪者逍遥法外，保险索赔时的合成照片一旦成为证据，就会使保险公司蒙受经济损失；有关换头照等照片篡改对个人名誉造成损失的例子更是数不胜数。2004年美国总统
6、大选期间，网络上广为流传着约翰.特里年轻时与反越战明星简.方达同台演出的照片，其引发的政治联想不言而喻。尽管后来被证实这是一张经过合成的照片，但是其对约翰.特里政治生涯的影响已经无法估量。2003年，洛杉矶时报刊登了一组该该报资深摄影记者从伊拉克战场上发回的构图严谨的现场照片，被普遍认为具有角逐普利策奖最佳新闻图片大奖的实力，却被人指出是合成照片，洛杉矶时报立即调查更正并开除了这位有着25年经验从业经历的摄影记者。2004年7月15日，美联社刊登了一幅有意夸大中国陕西省西安市区水灾的新闻照片，后经证实此图象经过电脑处理，供片摄影师同样被解雇。2006年，第二届中国国际新闻摄影比赛（简称“华赛”
7、）爆出了最大新闻：获得经济与科技新闻类单幅金奖的作品中国农村城市化改革第一爆疑为合成作品，经组委会认定后，最终被取消金奖获奖资格。2007年年底至今，短短的半年时间连续爆出的“华南虎”造假事件、“藏羚羊”照片事件和“广场鸽”照片造假更是打碎了不少人长期以来对影像真实性的信心。人民日报2009年6月26日刊登的一幅署名李辉的照片被疑造假，引起人们不小的怀疑和震动。照片的文字说明：广西南宁市被誉为中国绿城，人与自然和谐共处。画面是在城市中某个公园的绿地所拍，作者主要反映人类与鸽子怎样的和谐相处，其乐融融。作者为了增加鸽子的数量，就在同一幅照片中复制了许多相同的鸽子粘贴在画面上。据科学时报2006年
8、7月10日报道剽窃是老问题，篡改是新现象。在该报道中，自然细胞生物学的主编Bernd Pulverer指出，1989年，有关篡改图片的指控占不端行为指控量的2.5%，到2001年，这个数据上升到26%；细胞生物学期刊（JCB）曾估计在其收到的论文中，有20%的论文含修改过的数据，而今天这一数据可能上升到25%。美国科学家迈克尔.罗伯茨在2006年12月7日承认，自己写的一项研究报告存在造假问题，报告中的死老鼠胚胎细胞图像属于伪造图片，他还希望刊出此文的杂志撤回问题论文。因此此类事件引发的讨论让人们认识到必须面对的问题：数字图像正面临着被随意篡改和伪造的威胁，如何保证数字图片的真实性呢？如何进行
9、认证？遗憾的是，尽管以数字图像作为有效司法证据的呼声越来越高，要求越来越迫切，但上述列举的许多问题仍然没有得到可靠地回答，首先遇到的问题是数字图像的完整性和真实性的鉴别在技术上尚不成熟，因此给司法机关的取证、鉴别工作带来了很大的难度，因此迫切需要研究实用的数字图像取证技术。以上种种案例都已经清楚的告诉我们，目前大量的数字图像已经作为信息传递的有利载体，被广泛的应用在新闻报道，智能信息收集，犯罪调查，安全监控，医疗保健，科学发展等各个领域。伴随着功能强大的图像处理软件也广泛普及和飞速发展，这使得大量的高品质的，难以鉴别的伪造的数字图像出现在人们的视野之中。这就使得对数码照片的取证变得非常困难，因
10、此这对我们提出了更高的要求。数字图像篡改取证技术的研究，组建专门的机构和培训技术人士来对数码照片的真伪进行鉴别，己经是迫在眉睫了。由于数字图像的完整性和真实性鉴别在技术上目前尚不成熟，所以迫切需要研究实用的数字图像取证技术，使司法机关的取证，鉴定工作的难度大大降低，并提高数字图片作为证据的可信度。数字图像取证技术研究，对于确保保证公共信任秩序，打击犯罪，维护司法公正，新闻诚信和网络内容安全具有举足轻重的重要的意义。因此，图像取证技术目前已经成为信息安全领域中的一个新兴且不可或缺的研究方向，同时也是研究图像内容安全的关键技术。随着数字图像的广泛和普及,数字相机和数字打印扫描等设备都在急剧增加。同
11、时，数字图像广泛用于媒体宣传、科学发现、保险和法庭证物等关键领域。但随着数字图像篡改和伪造技术的泛滥和简易化，上述领域在图像真实性和权威性面临着巨大的挑战。随着计算机技术的成熟与应用，以计算机信息系统为犯罪对象和以计算机为犯罪工具的各类新型犯罪活动越来越猖獗。一种新的证据形式存在于计算机及相关外围设备计算机取证是将计算机调查和分析技术应用于对存在于计算机和相关外围设备中的电子证据，逐渐成为新的诉讼证据之一。由于电子证据的特殊性，其获取、存储、传输和分析都需要特殊的技术手段和严格的程序，否则难以保证证据的客观性、关联性和合法性。电子证据本身和取证过程中的许多有别于传统物证和取证方法的特点，对司法
12、和计算机科学领域都提出了新的研究课题。2001年6月18日到22日，在法国鲁兹城召开的为期5天的第十三届全球年会上，入侵后的系统恢复和分析取证成为此次大会的主要议题。由此可见，作为计算机领域和法学领域的一门交叉科学计算机取证正逐渐成为人们研究与关注的焦点。1996年，美国会议通过了儿童色情预防法案，规定禁止传播一切实际的、合成的、变体的儿童色情图片，但是不包括纯计算机生成图像。2002年，美国议会修改了这一法案，但是还是把变体图像排除在禁止传播的图像种类之外。这给执法带来了很大难度，因为任何图像都可以被称为计算机生成图像或者把合成的图像生成为变体图像。因此需要一种数字图像认证技术来对图像进行认
13、证。近年来，我国计算机科学家和法学家也已经开始重视计算机证据这一特殊证据类型的研究，提出了一些法律观点并开发出了一些应用系统。2005年6月26日到27日，由CFAT计算机取证技术研究组、北京市物证技术学会发起，由北京中盈信安公司具体承办，我国CFAT.2005第一届计算机取证技术峰会在中国科学院自动化研究所自动化大厦召开。集中讨论了计算机取证的相关技术、方法、法律、法规和标准等方面。目前计算机取证技术已成为世界各先进国家的研究热点。美国十分重视计算机取证的研究，至少有70%的法律部门拥有自己的计算机取证实验室，经过资格认定的取证专家使用专门技术通过网络或对从犯罪现场获取的计算机设备进行证据的
14、提取和分析，目的在于提供非法活动的证据，并将这些证据提交给法庭，作为裁决的依据。数字图像取证技术作为计算机取证的一个分支，是随着计算机取证的发展而发展的。如今普遍被认可的取证技术分为2种，即主动取证和被动取证。现有的主动取证技术包括有鲁棒数字水印，脆弱数字水印，数字指纹、数字签名等技术。但主动取证技术有一个很大的缺陷即在取证时需要发行商、取证方以及可能存在的第三方可信赖机构，在共享算法和密匙的前提下进行。相比之下被动数字图像取证技术作为盲取证技术，在无需发行商只有取证方的参与就可以实施取证，即直接依据媒体本身而进行鉴别认证，数字盲取证基于三个方面：图像内容真实性取证、完整性取证和原始性取证，这
15、三个方面也是目前数字图像被动盲取证技术的主要研究方向。目前盲取证技术已经取得一定的成果，包括复制-粘贴检测，双重JPEG压缩重样取证、图像隐密取证、图像获得设备取证、自然图像统计规律取证和模糊润饰取证等几大类。而盲取证涉及许多其他基础学科的理论支持，如图像处理和分析、传感器成像、数据挖掘、检测与估值理论、计算机视觉、密码学和密码分析学等学科的研究成果尤其是隐密术和隐密分析技术的研究为数字图像被动盲取证提供了可能。但是仍然需要大量实验数据和研究，开展这一研究，是对于多科学融合交叉的促进和新技术、研究方向的探索。很多国家对于数字图像盲取证的研究都是近几年兴起的且发展迅速，美国在其中的发展是尤其突出
16、的，其中美国Dartmouth大学的Hany Farid教授用对数字图像进行多尺度小波分解和高阶统计建模的方法对拍摄的图像进行盲来源的认证和鉴别，检测正确率达95%。国内科学家也在技术研究方面有长足进步，2005年，由CFAT计算机取证技术研究组等会发起举办了第一届计算机取证峰会，集中讨论了计算机取证的相关技术、方法、法律、法规和标准等方面。在2001年，国内已引入了计算机取证技术的概念，并于2005年和2006年举办了俩届计算机取证技术峰会，以数字主动取证为专题的第六届国际数字水印学术会议是在中国广州中山大学召开的，可见国内对于计算机取证和数字主动取证的研究与参与还是比较主动地，但是有关数字
17、图像被动盲取证的专题研究和会议还没有见到。2006年在哈尔滨召开的第六届全国信息隐藏着多媒体信息安全学术研讨会，大会组委会首次将数字取证列入征文的主要内容之一，会议上也出现了相关的报告和文章，与会学者对数字图像取证给予了极大的关注，2007年在南京召开的第七届全国信息隐藏暨多媒体信息安全学术研讨会邀请了美国新泽西理工学院的施云庆教授做了数字图像盲取证的专题报告，在国内更是掀起了研究数字取证的热情。从研究机构上，国内以北京电子技术应用研究所、北京邮电大学、大连理工大学信息安全研究中心、中山大学及同济大学计算机系有相关文献发表。大连理工大学信息安全研究中心刘文峰、孔祥维等在2005年的PCM会议上
18、发表文章，利用色彩变化提出检测图像篡改和检测隐藏信息的方法。王波、孙璐璐和孔祥维等人在2006年电子学报的12A期，利用成像过程中的由于色彩插值和JPEG图像有损压缩所引入的局部色彩一致性，提出了利用异常色调率来对相机拍摄的图片进行取证的方法，可以对合成后经过模糊处理的篡改伪造图像进行鉴别。周琳娜、郭云彪和杨义先等在电子学报上和KESAMSTA2007会议上发表文章，证实利用同态滤波、移动平均滤波和数学形态学的方法检测经过模糊处理的数字图像篡改，针对模糊处理操作的取证正确率在90%左右。要研究更高层次的新技术，就必须对现有的技术所存在的问题进行总结、归纳和分析，目前的数字图像取证技术研究的俩个
19、主要方面：主动取证和被动取证都有其研究和应用的局限性。作为数字图像主动取证的水印技术应用的局限性在于以下几个方面。（1） 数字图像主动取证需要事先向待认证的数字图像中嵌入特定信息，这就对待认证图像的范围有了很大的限制。（2） 主动认证所嵌入水印必须具有较强的鲁棒性，即能够抵抗攻击，不能轻易地去除或者重新嵌入，而这种鲁棒性目前在理论上还不能证明能够完全达到。（3） 主动取证的水印信息存储和认证需要经过具有权威性的第三方加入，这第三方需要得到认证双方和法庭的认可。在数字时代，数字图像取证技术的研究对于规范媒体图像、认证法庭作证照片等有重要的应用价值。近十几年来，数码相机、个人电脑以及图像处理软件的
20、普及和流行，更是促进了该技术的发展。由于数字图像取证技术是一门新兴的技术，现阶段的研究主要还处在基础理论和零散技术的研究阶段， 其发展还没有一个系统的模型和理论作指导， 目前所取得的零散取证技术的能力还很有限，也没有形成实际高效的检测论证系统，具体取证技术的认证能力也还有待于进一步的完善。相关专家预测，以后研究的发展方向可以归纳为以几个方面：（1) 原始自然图像的一般模型，自然图像特征模型、特定图像篡改操作对图像特征的影响模型以及数字图像隐秘分析模型的建模研究。该模型对不同品牌、型号的数码相机、扫描仪、手机拍摄的自然图像给予分类研究来判断图像是否是原始自然图像。（2) 数字图像特定篡改模型，促
21、进数字图像取证技术从理论研究到实际应用的转化，使已有数字图像取证技术转化为实际应用系统。通过不同的数字图像篡改操作对数字图像统计特性的不同影响对特定篡改操作建立分类模型，在分类模型下进行对待测图像真实性篡改的取证。（3)数字图像隐密分析模型，该模型的建立与特定篡改模型相似，基于图像完整性认证的隐秘分析从检测是否含有隐秘信息向提取隐秘信息发展，进一步以为法庭取证提供隐密信息。是通过数字图像不同隐密方法对数字图像统计特性的不同影响建立针对隐密方法的分类模型，在该模型下进行隐密分析取证。经过这几年的努力，数字图像取证的研究已经取得了很大的进展。由于数字取证是一个相当开放的研究领域，不同背景的研究人员
22、，从不同的接入点和不同的应用目的都可以进行研究，因此一定会带来更多的研究成果。也相信随着科学技术的发展，数字取证研究在理论体系上会日臻完善，在该项技术上的应用也一定会拥有更加广泛的前景和市场。 第二章 数字图像主动取证技术的基本原理数字图像来源广泛，数码相机、扫描仪、图像采集卡、打印机、图像生成软件等都可以获取或者生成数字图像。如对于一幅数码照片图像，人们往往希望知道这幅图像是由什么相机，甚至是哪个相机拍摄的，这就需要数字图像取证中的媒体来源认证技术。数字图像是图像的数字表示，一幅图像就是一组时间和空间的非连续函数信号，能够为计算机直接处理，数字图像是由一系列离散单元经过量化后形成的灰度值集合
23、组成，这些灰度值就是像素，像素是图像元素的缩写，像素值表示图像上各点的亮度，其数值范围通常在0-255之间。数字图像处理是指利用计算机对图像进行系列操作，从而获得预期结果的技术。它主要包括：几何处理、算术处理、图像增强、图像复原、图像重建、图像编码、图像识别和图像理解八项。在当今的数字时代，低价图像数字化摄取设备和功能强大的图像编辑软件的普及使任何普通计算机用户都可以对数字图像做到“移花接木”而不为人知，而internet的强大传播功能更是为现代数字图像伪造篡改提供了很丰富的软件和图像资源。现代数字图像篡改的方法有很多，大致将伪造手段分成合成、变种、润饰、增强、计算机生成和绘画六类，这也是美国
24、最高法院讨论阻止儿童色情法案裁决原则的一个主要的分类方法。（1）图像合成是指同一幅图像内或不同图像之间的复制、粘贴操作，以此造成某种假象或者隐藏图像中某个对象。为消除伪造图像中的篡改痕迹，往往会对篡改部分进行缩放、旋转和润饰等处理。合成篡改是数字图像真实性篡改中最常用的手法，在现实生活中和internet上可以找到很多合成篡改的例子。由于合成篡改中所应用到的俩幅或多幅图往往分辨率、合成物体的大小、远近、以及方位的不同，因此，在实际应用中，图像合成往往和图像缩放、旋转、模糊等处理结合使用以达到不被视觉发现的目的。（2）图像变种是一种把一幅图像逐渐变成另一幅图像的技术。通过分别找出原图像和目标图像
25、上对应的特征点，然后以不同的权重叠加俩幅图像，在把一幅图像变成另一幅图像的同时，兼有俩幅图像的特征。（3）图像润饰:一种图像修补技术，最主要操作是在同一幅图像中对局部区域进行复制粘贴，并用模糊操作扫除边缘拼接的痕迹。在艺术照片中会经常用到。2007年，法国一家杂志消除了照片上总统萨柯齐身上的赘肉，他们解释说只是调整了照片的亮度和色彩，但在印刷过程中效果被夸大了，这也是一种类型的润饰。(4)图像增强：通过改变图像特定部位的颜色、对比度等来着重突出某部分内容，这种操作虽然不明显改变图像内容，但可弱化或者突出某些细节，或者改变照片的明暗程度等。(5)计算机生成:是艺术家或者程序员利用计算机软件，如3
26、Ds，Max，SoftImage，XSI,Maya，Terragen等生成图像，可以分为Photorealistic Computer Graphics和Non-Photorealistic Computer Graphics俩类，其中大量的PRCG与自然图像从视觉上已经做到很难区分的程度。Computer Graphics (CG)的生成过程是：首先构建一个3D多边模型模拟期望的形状，然后为模型赋予颜色和纹理，将修饰好的模型用模拟光源照射并达到一个虚拟的照相机前生成图像。从产生机理来看，真实照片与CG有很多不同之处，前者是从真实世界投影到图像设备传感器上形成的，形成过程非常复杂；CG则是通过
27、许多基本的图像处理步骤来粗略模拟真实照片的形成过程而得来的，不管有多逼真，总是机器而非自然的产物，它与自然的真实照片在图像统计特征方面会有一些差异，这些差异被很多技术用作区分俩种图像的重要信息。(6)图像绘画：专业人员或艺术家利用Photoshop等图像处理软件进行图像制作，这类图像往往跟真实场景的照片有较大差别，不会引起混淆。但由于当前扫描仪的扫描精度越来越高，某些绘画或打印作品经过扫描所得到的数字图像与自然图像或由计算机生成的图像难以区分。上述这六种篡改方法可归并称之为数字图像真实性篡改。除了这六类数字图像篡改方法外，结合数字图像版权认证和数字图像完整性取证意义下的隐密分析取证，还添加了以
28、下三种类型：（1）数字图像完整性篡改：即数字图像水印和隐写术，利用数字图像中的冗余空间携带秘密信息，数字图像的冗余空间主要在图像的最低比特有效位，由于冗余信息对人类视觉感知贡献较小，携带有秘密信息的图像与原始图像在视觉上虽然并无差异，但它破坏了数字图像的完整性。（2）数字图像原始性篡改：指的是2次获取图像，即原始的“现场”图像经过数字处理后形成的新数字图像。“现场”图像是经过一次图像获取设备获得的，“2次获取”图像经过俩次以上图像获取设备获得，如照片的扫描图、照片的照片等。例如广受关注的华南虎照片事件就属于数字图像原始性篡改取证范畴，其取证的主要焦点再回数字华南虎照片是否经过了2次获取，即老虎
29、照片的原始现场是平面还是立体虎的问题。（3）数字图像版权篡改:主要改变的是图像版权等一些额外附加信息，并不改变图像内容和像素信息。对于数字图像作品的版权篡改主要集中在对数字图像作品的作者或所有者的版权篡改、对数字图像作品的购买者的篡改、以及对数字图像作品防打印或复印功能的攻击篡改。例如通过修改照片的EXIF信息从而篡取所有者版权。数字图像取证技术是判断数字图像有没有被篡改的技术通过对图像统计特征的分析来判断数字图像内容的真实性、完整性和原始性。数字图像取证技术是计算机取证技术的一个分支，是对源于数字图像资源的数字证据进行确定、收集、识别、分析及出示法庭的过程。不同于先前的计算机取证,数字图像取
30、证主要是针对于数字图像内容的完整性和原始性,而不是对计算机文件或磁盘格式的取证。从现有的数字图像取证类型来看，数字图像取证技术可以分为主动取证技术和被动取证技术两大类，它们都可对图像是否经过了篡改进行验证，但是各自有着不同的应用领域。先前的数字图像取证主要是基于数字水印或数字签名的主动认证，如易碎数字水印技术和数字签名技术提供了很多验证数字篡改的方法，这些方法都是通过提前向原始数字照片中嵌入验证信息实现的，属于主动取证。现有的主动数字图像取证技术包括以鲁棒性数字水印为代表的防伪技术，以脆弱数字水印为代表的防篡改技术，以及以数字指纹、数字签名为代表的认证技术。这些技术所采用的基本思路都是通过添加
31、附加信息对数字图像进行真实性和完整性鉴别。数字图像主动取证技术是指预先主动向原始数字图像中嵌入验证信息，在取证时，通过提取验证信息，以达到对数字图像作品版权保护和完整性验证的一种图像处理技术。数字图像主动取证从取证的目标上分类可分为取证作品数据源的数字水印技术和取证作品数据目的数字指纹技术，其中水印从其特性上分类为鲁棒性数字水印和脆弱性数字水印俩类。数字水印是从技术角度解决数字作品版权问题的一种技术，它是信息隐藏的一个分支。目前存在俩种基本的数字版权标记手段数字水印和数字指纹，数字水印是嵌入在数字作品中的一个版权信息，它可以给出作品的作者、所有者、发行者以及授权使用者等版权信息，数字指纹可以作
32、为数字作品的序列码，用于跟踪盗版者。数字水印和数字指纹就是利用了信息隐藏的技术，利用数字产品的冗余度，将信息隐藏在数字多媒体产品中，以达到保护版权、跟踪盗版者的目的。数字水印技术作为一种信息隐藏技术，它的基本思想是在图像、音频和视频等载体产品中秘密加入信息，更好的认证数字作品版权，以便保护产品的真实可靠，防止非法使用。利用数字作品中普遍存在的冗余数据和随机性把版权等信息嵌入在数字作品中，从而起到保护数字产品版权或内容完整性的一种技术。即预先通过特定算法主动在未经篡改过的原始图像中嵌入检测信息，需要对图像进行鉴别时， 再通过逆算法提取检测信息，作为版权证据，因此，此类认证技术也被叫做“主动式”认
33、证。理想的水印方案通常要求只有版权所有者才能加载水印，但任何人都可以对其进行验证的水印方案。用于图像证方面的数字水印主要是脆弱性水印，它是事先在图像的空域或者频域中嵌入易碎水印信息，图像经过传输后再提取水印信息，通过判断水印信息是否完整来判断图像在传输过程中是否收到了篡改。在数字水印中，我们往往将具有特定意义的版权标识，通过信号处理的方法，秘密隐藏在多媒体载体中。在含水印的多媒体载体经历了一定的攻击和传播后，通过对提取到的水印进行检测和分析，来验证信息媒体是否收到破坏和非法修改，借以从量的角度分析数字产品版权问题，解决了单凭人类的感官无法鉴别真伪的问题，保证了数字信息的完整性和可靠性，为图像等
34、多媒体产品的知识产权保护提供证据。数字水印的应用领域包括版权保护，图像完整认证和图像所有者认证等方面。用于图像完整性认证方面的脆弱水印的工作原理是，图像的发送方把不可见的数字水印嵌入在数字图像空域或频域的敏感部分。如果在传输过程中图像被篡改，则被嵌入的信息就遭到了破坏，因此图像的接受方就不能完整的提取水印信息。另外，还可以根据水印被破坏的位置和程度来判断图像在传输过程中发生的篡改位置和篡改类型。针对数字图像版权保护的主动取证技术从外观上可分为俩大类：可见水印和不可见水印，其可见和不可加班是针对人类的感觉系统而言的，对它们的描述如下。图像水印不可见水印可见水印脆弱水印半脆弱水印鲁棒水印图1图像水
35、印分类指纹是指一个客体所具有的、能够把自己和其他相似客体区分开的特征。指纹分为物理指纹和数字指纹。如果加入指纹的客体是数字格式，以至于计算机能处理该指纹，则称之为数字指纹。与数字水印一样，数字指纹也只是数字图像主动取证的一种应用方式，它可以提供版权保护的手段，能够使数字图像的所有者追踪非法散布数据的授权用户。版权保护除了识别版权之外，有时还需要追究盗版责任，还有一类主动数字图像取证技术称为数字指纹。数字指纹实质也是一种数字水印技术， 它与前面介绍的数字水印的区别在于两个方面， 一是嵌入的信息不同，在数字指纹中嵌入到数字图像中的信息不是(或者不只是)版权拥有者的信息，而是包含了拥有使用权的用户的信息，而且每个用户所拥有的作品中嵌入的数字指纹是不一样的， 即数字指纹具有唯一性； 二是嵌入目的不同，数字指纹的目的不仅要证明作品的版权拥有者是谁，更要证明作品的使用者是谁。