面向海量网络图片的图像水印技术研究

With the rapid development of internet, mass network image data is growing and accumulating at an unprecedented speed. These mass network image data has already begun to benefit mankind, and it has become an important wealth of information society. However, due to the openness and sharing of network, mass network image becomes very easy to be pirated, tampered and forged. Security problem of mass network image has become a bottleneck, which restricts its popularization and application. However, the national "Thirteen Five-Year Plan" clearly pointed out the importance of network information security. To solve these problems, our research content is consisted of three items: the first one, in view of the security problem of mass network image, such as forgery, tampering and collage, we study the image watermarking algorithm based on Hadoop Cluster for content authentication; the second one, in view of the security problem of mass network image, such as piracy and infringement, we study the image watermarking algorithm based on Hadoop Cluster for copyright protection; the third one, in view of problems of content authentication and copyright protection, based on the above research content, we will further study the dual watermarking algorithm based on Hadoop Cluster. The successful implementation of this project will benefit the network users, fulfill the requirements of "Thirteen Five-Year Plan" and meet the important needs of the country in terms of security.

随着互联网技术的发展，海量网络图片数据正以前所未有的速度在增长和积累，它们已经成为信息社会的重要财富。然而由于网络的开放性与共享性使得网络图片的盗版、篡改和伪造变得十分容易，海量网络图片的安全问题已经成为制约其应用普及的瓶颈。然而国家“十三五”规划建议中明确指出了保障网络信息安全的重要性。针对上述问题，我们认真分析后细化为以下3个内容来研究：1) 针对海量网络图片的伪造、篡改、拼贴等问题，研究基于Hadoop集群的面向海量网络图片的内容认证水印；2) 针对海量网络图片的盗版、侵权等问题，研究基于Hadoop集群的面向海量网络图片的版权保护水印；3) 基于上述研究内容，针对海量网络图片内容认证和版权保护两方面的问题，进一步研究基于Hadoop集群的面向海量网络图片的双功能水印。本课题的成功实施，有利于保障网络用户的切身利益，符合国家“十三五”规划要求，也迎合了国家在安全方面的重要需求。

随着互联网技术的飞速发展，微信、微博、抖音、快手每天约有数以亿计的网络图片、视频上传、下载或传播，这些海量网络图片、视频已经成为信息社会的重要财富。然而由于网络的开放性与共享性使得海量网络图片、视频的盗版、篡改和伪造变得十分容易，海量网络图片和视频的安全问题已经成为制约其应用普及的瓶颈。然而国家“十三五”规划建议中明确指出了保障网络信息安全的重要性。针对上述问题，项目组成员展开深入研究，主要研究了如下内容：1)隐私保护层面：研究了密文域水印技术，且支持密文域直接操作，保障了隐私的安全性；2)内容认证、篡改定位层面：研究了“3级完整性认证策略”和“2层区域划分策略”，同时引入邻域优化策略，可以准确定位篡改区域，保障了内容完整性；3)版权保护、盗版追踪层面：研究了水印追踪联合策略(JWT)，实现了盗版追踪，保障了图像数据版权。安全性分析和实验结果表明，上述研究成果是令人满意的，具有很好的实用性。此外，项目组成员还对存储在云端的数据完整性进行了研究。最后将上述研究成果集成入图像水印验证平台，并分析了平台软件的可靠性。本项目成功解决了网络图像中篡改、盗版、泄露等难题，丰富了数字水印理论和算法，拓宽了数字水印在认证、版权等领域的应用，为促进信息安全领域健康发展提供了理论和技术支持。