数字水印在证件防伪中的应用.doc

  数字水印在证件防伪中的应用 曹葵葵，肖攸安** （武汉理工大学信息工程学院，武汉 430070） 5 10 15 20 25 30 35 摘要：在证件检测过程中，图像经过了打印和扫描过程，不可避免地会导致图像发生旋转和 剪切，并且图像像素会发生轻微改变。针对这些问题，作者提出一种基于双重加密的适合证 件防伪的数字水印算法。算法首先将水印图像进行双重加密。接着利用图像子块的范数与范 数均值比较产生零水印序列，将零水印序列与原始水印相异或形成版权信息。实验结果表明， 该算法具有很好的不可见性，并能较好地抵抗打印扫描，对于剪切和旋转攻击等具有较好的 鲁棒性。因此，能达到证件防伪的要求。 关键词：数字水印；证件防伪；零水印；抗几何攻击 中图分类号：TP391 Application of the Digital Watermarking Technique in Certificate Anti-Counterfeit Systems Cao Kuikui1, Xiao Youan2 (1. Information Engineer School, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070; 2. Information Engineer School,Wuhan University of Technology,Wuhan 430070) Abstract: In the process of detecting certificate, the image will be printed and scanned. And it will inevitably lead to image rotation and shear, and the pixels will slightly change. To solve these problems, the author proposes a digital watermarking algorithm based on double encryption for certificate forgery prevention. Firstly, the watermarking was encrypted. Then, the zero-water- mark sequence was derived from judging the numerical relationship between singular matrix’s norm from each block and mean of singular matrix’s norm form all blocks. The copyright information was derived from the watermarking and the zero-watermark sequence. The experimental results show that the algorithm has good visibility, and it has strong robustness to resist print-and-scan, and has better robustness for the attacks of shearing and rotating, thus can achieve certificate forgery prevention. Key words: digital watermarking; certificate forgery prevention; zero-watermarking; against geometric attack 0 引言 在我们生活中会用到很多证件，如：身份证、护照、学位证等，这些证件目前基本都是 以纸质为媒介，通过印刷及打印并加上文字图案信息。为了防止证件被伪造，证件本身都会 采用一定的防伪措施[1]，如：采用特种油墨或特种纸张、激光全息膜等。这样就会导致证件 制作过程比较复杂的同时提高了制证成本。因此，对于普通的纸质证件，如：学位证书、英 语四六级证书，采用以上技术会使成本过高，周期偏长，不太适合采用。基于此点考虑，将 数字水印[2]与证件防伪结合起来使用，能有效降低证件成本和制作周期。 作者简介：曹葵葵（1987—），男，硕士研究生，主要研究方向：数字水印 通信联系人：肖攸安（1973-），男，教授，主要研究方向：信息安全，计算机网络应用与通信. E-mail: youan@21 -1-   40  1 打印—扫描近似不变量地选取  1.1  奇异值范数的定义 一个 M