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1、第一大题：名词说明1-9为重点1.隐秘信道：指允许进程以危害系统平安策略的方式传输信息的通信信道。利用计算机系统中的未运用和保存的空间，利用计算机系统中的隐通道，利用密码协议中的阈下信道。2.隐写术：把隐私消息隐藏于其他信息当中，其中消息的存在形式较为隐秘。隐写术的目的是在不引起任何疑心的状况下隐私传送消息，因此它的主要要求是不被检测到和大容量等。 3.数字水印：数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以是图像，文字，符号，数字等一切可以作为标识和标记的信息；其目的是进展版权爱护, 全部权证明, 指纹追踪发布多份拷贝和完整性爱护等。 4.数字指纹：每个水印都是一系列编码中唯一的一个编码，即水印
2、中的信息可以唯一地确定每一个数字产品的拷贝，因此，称它们为指纹或标签。5.脆弱水印：脆弱水印是一种在数字图像作品发生任何形式的变更时都无法检测出来的水印。6.可见水印：电视屏幕左上角的电视台的台标是肉眼可以望见的水印，即可见水印。 7.嵌入域：指数字水印嵌入时载体的组织形式，一般有空间域和变换域。 8.盲隐藏：假设在提取隐藏信息时不须要利用原始载体，那么称为盲隐藏。 9.索引图像：是一种把像素值干脆作为RGB 调色板下标的图像。索引图像可把像素值“干脆 映射为调色板数值。 10.数字内容：以数字形式存在的文本, 图像, 声音等信息，它可以存储在如光盘, 硬盘等数字载体上，并通过网络等手段传播。
3、11.对称密钥加密：又叫专用密钥加密，即发送和接收数据的双方必需运用一样的密钥对明文进展加密和解密运算。12. 公钥加密：又叫非对称密钥加密，用两个密钥：一个公共密钥和一个专用密钥。用户要保障专用密钥的平安；公共密钥那么可以发布出去。用公钥加密的信息只能用专用密钥解密。13. 空域信息隐藏技术：指在图像, 视频, 音频等载体的空间域上进展信息隐藏。通过干脆变更宿主媒体的某些像素值采样值来嵌入数据。14. 变换域信息隐藏技术：信息隐藏过程是在变换域中进展的。借助信号进展正交变换后能量分布的特点，在变换域中进展信息隐藏，可以较好的解决不行感知性和稳健型的冲突。15. 可逆数字水印：数字水印提取后，
4、原宿主信息能无损复原的数字水印方案被称为可逆数字水印。16. LSB：即最不重要比特位。基于LSB的数字水印算法就是将水印信息嵌入到图像每个像素的最终一位，对图像效果影响很小。17. 鲁棒性：指数字图像经过一些处理, 数字图像数据发生肯定程度的变更后，版权全部者仍旧可以证明水印的存在。第二大题 简答题1-3题为重点1. 数字图像有哪几种置乱算法，每一种算法有哪些特点？答：Arnold变换：可以看作是裁剪和拼接的过程。通过这一过程将离散化的数字图像矩阵中的点重新排列。由于离散数字图像是有限点集，这种反复变换的结果，在开场阶段s中像素点的位置变更会出现相当程度的混乱，但由于动力系统固有的特性，在迭
5、代进展到肯定步数时会复原到原来的位置，所以保密性不高。基于色调空间的置乱加密技术是通过置乱原始图像象素的灰度值或色调值，起到扰乱原图信息的目的。比方基于灰度变换的置乱加密方法，其思想来源于数字图像处理中的灰度直方图变换。采纳密码学加密算法对图像灰度进展变换，探讨空间更广泛，算法运行时间较短。人们意识到置乱加密技术不仅可以考虑将图像的像素位置置乱，像素灰度值也可以进展置乱处理，因此提出了准逆序置乱和准抖动置乱，这是针对数字图像灰度空间中两种变换的置乱加密。在图像信息隐藏存储及传输中具有重大的应用价值。2. 谈谈MD5和SHA-1的差异。假如考试要我们描述MD5和SHA-1算法，自由发挥想象力吧答
6、：MD5对输入以512位分组，其输出是4个32位字的级联，SHA-1对长度小于264的输入，产生长度为160bit的散列值，因此抗穷举性比MD5更好。SHA-1 设计时基于和MD4一样原理,并且仿照了该算法，SHA-1基于MD5，MD5又基于MD4。 综上所述，SHA-1和MD5最大的区分在于其摘要比MD5摘要长32比特。对于强行攻击，SHA-1抗强行攻击的强度更大。但由于SHA-1的循环步骤比MD5多且要处理的缓存大，SHA-1的运行速度比MD5慢。3. 数字水印方案算法，每个算法都有相应的特点嵌入域, 可逆和不行逆, 可见及不行见和盲检测和非盲检测，考试时依据题目要求对号入座，建议先理解，
7、考试时依据自己的理解写出来。基于LSB的数字水印方案空间域, 不行逆, 不行见和盲检测嵌入步骤：1先把水印信息转化为二进制比特流I。2依据I的长度生成密钥K，并且严格保存。密钥K是对图像载体像素位置的一个映射。3把I中的每一位依次依据密钥K，置换掉原始载体图像中相应位置的像素最终一位。提取步骤：（1） 依据严格保存的密钥K遍历嵌入了水印的图像中的相应像素，提取出最终一位。（2） 将提取出来的每一位重新组合成水印信息。基于差分扩展的数字水印方案变换域, 可逆, 不行见和盲检测嵌入步骤：（1） 将图像M分成像素点对x，y，将水印信息转化为二进制比特流,比特流的每一位用m表示。（2） 依据水印信息比
8、特流的长度随机生成信息的嵌入位置k作为密钥信息严格保存。（3） 对图像M计算均值l和差值h：floor表示向下取整（4） 将水印比特信息m以差值扩展的方法嵌入到差值h中：（5） 将得到的代入3中，得到新的图像像素对，形成嵌入隐私信息后的图像C。提取步骤：（1） 将图像C分成像素点对x，y，读入密钥信息K。（2） 将图像C照旧依据嵌入步骤中的3式计算均值l和差值h。（3） 依据密钥k找到相应位置，提取差值h的最终一位比特信息m，再将差值h进展变换得到。（4） 将提取到的比特信息m进展组合可以复原水印信息，将得到的代入嵌入步骤的3中计算新的图像像素对可以复原原始图像载体M。基于直方图修改的数字水印
9、算法空间域, 可逆, 不行见和盲检测嵌入步骤：1找到直方图的零点z和峰值点p，将的像素值v自加1。2漂移后的直方图v=p处即为嵌入水印的位置，将水印信息转化为二进制流并记为k，按依次嵌入，即；3得到的由像素值组成的图像就是嵌入隐私信息后的图像。同时p, z以密钥的形式保存。提取步骤：（1） 读取密钥，得到p, z的值。（2） 遍历图像的每个像素，当像素v=p时，提取信息0并保持数据不变；当v=p+1时，提取信息1并将数据减1。（3） 当vz时，数据保持不变；当p-1vz时，数据自减1。（4） 提取到的比特信息可以组合成水印信息，重新计算像素后的图像即为原始载体图像。基于Hear小波变换矩阵的数
10、字水印算法变换域, 可逆, 不行见和盲检测 嵌入算法：a.首先将原始图像C进展一次Hear小波变换，得到四块区域：LL, LH, HL, HH。 b.针对变换域中的高频区域，即LH, HL, HH区域，采纳直方图修改的方法， 计算高频区域数据的直方图。 c.找到直方图的零点z和峰值点p，并重新扫描高频区域的数据v，将 的系数值自加1。 d.漂移后的直方图v=p处即为嵌入水印的位置，将水印图像转化为二进制流 并记为k，按依次嵌入，即； e.将嵌入了水印的变换域数据矩阵进展Hear小波逆变换，并将z和p作为密 钥严格保存下来。提取算法：a.读取密钥，得到p, z。 b.将嵌入了水印的图像进展Hea
11、r小波变换。 c.一次遍历变换域中的高频局部，当v=p时，提取信息0并保持数据不变； 当v=p+1时，提取信息1并将数据减1。 d.当vz时，数据保持不变；当p-1vz时，数据自减1。 e.依据c和d遍历完整个变换域中的高频局部，水印信息就被解析出来。 f.将最终的变换域数据矩阵进展Hear小波逆变换即能复原出原始图像。基于DCT变换域的数字水印算法变换域, 不行逆, 不行见和非盲检测水印嵌入：首先将原始图像C进展离散余弦变换得到变换域系数矩阵。 在变换域系数矩阵中的中频段随机选出一些系数，进展如下操作： 其中： 为DCT系数 为第i个隐私信息比特 为可调强度 为隐藏隐私后的DCT系数 将隐藏
12、隐私后的DCT系数矩阵进展DCT逆变换，水印已经嵌入。 水印提取：将原始图像和嵌入了水印的图像进展DCT变换，分别得到DCT系数矩阵 A和B。 依次遍历两个矩阵，将系数不相等的地方进展B-A操作复原出隐私信息片 段。 将全部复原的隐私信息片段连接起来，即可复原出水印信息。基于二值水印图像的可见数字水印盲检测算法空间域, 不行逆, 可见和盲检测 水印嵌入：加载水印图像和原始载体图像，分析二值水印图像，确定黑还是白是须要嵌 入的水印颜色。 获得水印图像长宽a和b以及嵌入初始位置坐标x，y和强度因子c。 利用置换原理将水印图像的像素乘上强度因子c置换掉载体图像中以x，y 为初始位置的长宽都等于水印图
13、像的区域块，留意只对水印图像中确定的 须要嵌入的颜色进展操作，并严格保存x，y，a，b和c作为密钥信息。 水印提取：读入密钥信息。 利用x和y定位到载体图像详细的位置，依据长宽分别为a和b以及强度因 子c别离出水印。这种方式无法复原原始图像。基于二值水印图像的可见数字水印非盲检测算法空间域, 不行逆, 可见和非盲检测水印嵌入：加载水印图像和原始载体图像，分析二值水印图像，确定黑还是白是须要嵌 入的水印颜色。 获得水印图像长宽a和b以及嵌入初始位置坐标x，y和强度因子c。 利用置换原理将水印图像的像素乘上强度因子c置换掉载体图像中以x，y 为初始位置的长宽都等于水印图像的区域块，留意只对水印图像
14、中确定的 须要嵌入的颜色进展操作. 水印提取：载入原始载体图像A和嵌入了水印的图像B。 同时遍历两个图像的像素信息，假如遇到不同的像素位置，即可按依次记录 下B图中的像素信息。 最终将记录的像素信息组合在一起，即可提取出水印图像。 4.信息隐藏依据爱护对象分为几类？它们各自的侧重点是什么？ 答：主要分为隐写术和水印技术。 1隐写术的目的是在不引起任何疑心的状况下隐私传送信息，因此他的主要要求是不被 检测到和大容量等； 2数字水印是指嵌在数字产品中的数字信号，可以说图像，文字，符号，数字等一切可 以作为标识和标记的信息，其目的是进展版权爱护，全部权证明，指纹追踪发布多份拷贝 和完整性爱护等，因此
15、他的要求是鲁棒性和不行感知性等。 5.信息隐藏的应用领域： 1数据保密 2数据的不行抵赖性 3数字作品的版权爱护 4防伪 5数据的完整性 6.数字水印及隐写术的区分： 1隐写术时信息隐藏的一个重要分支，特地探讨如何隐藏实际存在的信息；隐藏信息可 以及被爱护信息无任何关联。 2水印相对及隐写术更强调强健性；水印并不总需隐藏可见水印；隐藏信息及被爱护 信息间有亲密关系。 7.数字水印的应用 ： 1用于版权爱护的水印 2用于盗版跟踪的数字指纹 3用于图像认证的水印 4商务交易中的票据防伪 5隐藏标识 6隐藏通信及其对抗 7数字播送电视分级限制 第三大题：计算题1. 写出Arnold变换的数字图像置乱
16、及出乱算法步骤，以实例说明N=4时的演算过程。Arnold变换算法步骤： 设像素的坐标，Arnold变换为：记变换中的矩阵为A，反复进展这一变换，那么有迭代公式： 其中，为迭代第n步时点的位置。Arnold变换去乱过程如下列图所示：依据上图的演化过程可以得出，当N=4时，即44矩阵，经过3轮Arnold变换即可去乱。2. 谈谈数字图像变换域算法有哪几种？以实例8*8矩阵数据，写出Haar小波变换演算过程。答：数字图像变换域算法有：离散余弦变换, 离散傅里叶变换, 离散小波变换和RST变换。实例88矩阵的Hear小波变换演算过程： Ps：每一级分解分为两个步骤：行变换和列变换。行变换就是第一行上的数据加上第二行对应的数据除以2，放到新矩阵上的第一行上，对于88矩阵，8行依据上述方法可以计算出新矩阵的前4行，剩下的4行用减法代替加法，即第一行上的数据减去第二行对应的数据除以2，放到新矩阵上的第四行上。列变换类似，只是把按行加减换成按列加减。你分解就是倒过来。依据上面的例子，自己推一下，很简洁的。留意，考试假如出的是44矩阵的话，那就是只做两级小波变换，88就是做三级小波变换，做几级变换就是做几次行变换和列变换，只是每做完一级变换，下级变换的区域就缩小了四分之一，详细看图示，只变红框框内的数。