【摘要】：目前多數(shù)水印算法將偽隨機數(shù)列作為水印,算法設(shè)計時多偏重于提高水印隱蔽性和魯棒性,但忽略了水印自身的安全。本文提出了一種基于量子密鑰真隨機性的,可進(jìn)行篡改定位的、面向安全通信的空域水印算法來提高水印的安全性。該算法使用基于BB84協(xié)議原理、通過量子密鑰分發(fā)機制生成的具有真隨機性和絕對安全性的量子密鑰制備二值圖像水印,并結(jié)合首次提出的量子密鑰矩陣模型與8-鄰域隨機定位理念,將量子水印動態(tài)隨機地嵌入到載體圖像中。傳輸完成后,接收方可以快速提取水印信息,精確判斷水印圖像完整性及傳輸過程安全性,并能夠?qū)Υ鄹倪M(jìn)行定位。對算法進(jìn)行了隱蔽性、魯棒性以及篡改定位測試,結(jié)果表明:提出的算法簡單,具有高安全性和隱蔽性,同時兼顧魯棒性,篡改定位精度達(dá)3pixel×3pixel,可以廣泛應(yīng)用于數(shù)字圖像的安全傳輸中。
[Abstract]:At present, most watermarking algorithms use pseudorandom sequence as watermark, and most of the algorithms focus on improving the concealment and robustness of watermark, but ignore the security of watermark itself. In this paper, a spatial watermarking algorithm for secure communication is proposed, which is based on the randomness of quantum keys and can be tampered with and located in order to improve the security of watermarks. Based on the principle of BB84 protocol, the algorithm uses quantum keys generated by quantum key distribution mechanism to prepare binary image watermarks with true randomness and absolute security. Combined with the first proposed quantum key matrix model and the concept of 8-neighborhood random location, the quantum watermark is dynamically and randomly embedded into the carrier image. After the transmission is completed, the receiver can quickly extract the watermark information, accurately judge the integrity of the watermark image and the security of the transmission process, and can locate the tampering. The algorithm is tested for concealment, robustness and tampering localization. The results show that the proposed algorithm is simple, has high security and concealment, and takes into account robustness, and the accuracy of tampering location is 3pixel 脳 3 pixel. It can be widely used in the secure transmission of digital images.
【作者單位】： 吉林大學(xué)通信工程學(xué)院;長春大學(xué)計算機科學(xué)技術(shù)學(xué)院;吉林大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金重點資助項目(No.61631009);國家自然科學(xué)基金資助項目(No.61373051) 教育部春暉計劃資助項目(No.Z2015024) 吉林省科技發(fā)展基金資助項目(No.20150204006,20160101259JC,20170204023GX) 吉林省省級經(jīng)濟結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整引導(dǎo)資金專項資助項目(No.2015y040)
【分類號】：TP309.7;TP391.41

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