Novel Chaotic Fragile Watermarking Algorithm for Image Authentication

Taking full advantage of the randomicity of chaotic system and its extreme sensitivity to the initial value, a new chaotic fragile watermarking algorithm is proposed. In the algorithm, the location key is looked as a logistic chaotic initial value for iteration to create a location matrix. According to this location matrix, a mapping image is generated and the embedding location of watermarking in image blocks is identified. Then, the watermarking sequence, which is related with the mapping image blocks and generated by H6non chaotic map, is embedded into the least significant bit （ LSB ） of the corresponding location in each block. Since the image content and watermarking are staggered, the algorithm has a higher security. Simulation results showed that the algorithm can detect and locate the tamper in watermarked images with an accuracy of 2 × 2 block pixels. At the same time, the watermarking images has good invisibility, and the original image is not required when extracting watermarking.

基于Hash函数的脆弱图像水印算法

为了增强水印的内容认证性,提出了一种适用于数字媒体产品内容篡改证明和完整性认证的脆弱水印算法.采用Hash函数加密生成基于图像内容的脆弱水印,并将其嵌入到随机选择的图像点的LSB(least significantbit),有效地抵抗了伪认证攻击.利用Hash函数Hamming重量对输入变化的敏感性,能够精确地定位对加入水印图像的篡改,并且水印提取不需要原始图像.实验结果表明该脆弱水印算法具有较好的篡改定位能力.

基于奇异值分解和混沌映射的脆弱认证水印

提出一种基于奇异值分解和混沌映射的图像脆弱认证水印算法,将混沌映射的初值敏感性应用到图像的篡改检测中。对图像子块进行奇异值分解,同时利用Logistic混沌映射产生认证水印;然后利用Logistic混沌映射设计了一个子块与子块之间的映射函数,将认证水印序列嵌入在相应映射块的LSB上。实验结果表明,算法不仅对篡改非常敏感,而且能够有效地抵抗拼贴攻击和区分篡改图像内容与篡改水印。

利用地理坐标网分块的矢量地图脆弱水印方案

为解决矢量地图数据的完整性认证问题,提出一种利用地理坐标网分块的脆弱水印方案.首先利用地理坐标网按照一定的经差和纬差将矢量地图划分为互不重叠的数据子块,然后对每个子块内的数据点进行排序处理,利用嵌入位前的坐标信息生成脆弱水印,最后采用防数据点溢出策略通过修改坐标嵌入位将认证信息嵌入.水印检测与嵌入过程相对应,无需借助原始数据.数据认证时,通过对比检测出水印和生成水印的一致性,判断地图数据是否遭到了篡改.采用某地1:100万的道路线状数据进行水印性能评估实验,实验结果表明,该脆弱水印方案具有良好的稳定性、不可见性和篡改定位精度,能够对矢量地图数据的完整性进行准确认证.

一种基于Hash函数的脆弱水印算法

当前空域脆弱水印算法存在安全性不高及不能有效抵抗矢量量化攻击的缺陷。针对该缺陷,提出一种用于数字图像完整性认证及内容篡改证明的脆弱水印算法。算法首先对图像进行8×8分块,利用Logistic混沌映射对图像分块进行置乱编号;再采用Hash函数生成基于图像分块内容和位置信息的水印信号;最后将水印信号嵌入到图像分块像素值的低两位平面。实验结果及理论分析表明,提出的脆弱水印算法在保证安全性的同时,有效地抵抗了矢量量化攻击。

基于混沌映射的半脆弱图像水印算法

水印的安全性、抗常规图像处理的鲁棒性和篡改检测能力的矛盾、计算复杂度等是现有基于半脆弱水印技术的图像认证算法需克服的主要问题。提出了一种基于混沌映射的自适应半脆弱水印算法,选取图像小波变换的低频信息作为图像特征并利用混沌映射对初值的敏感性产生两种水印,采用块均值量化调制小波系数的方法完成水印信息的嵌入。实验结果表明,该算法具有一定的鲁棒性,可将JPEG压缩等常规信号处理与恶意篡改相区分,并能准确定位篡改区域。

基于模糊聚类的DWT域图像半脆弱水印算法

提出了一种基于小波变换和模糊聚类的新颖的半脆弱水印算法,该算法将噪声可视函数作为模糊聚类的一个特征,根据聚类结果确定半脆弱水印的嵌入位置和取值。仿真实验结果表明,该算法不仅具有较好的透明性和水印嵌入位置自适应性,对常规图像处理操作具有较好的鲁棒性,而且能对拼贴攻击、替换部分图像等恶意图像篡改进行检测和定位。

基于混沌映射的脆弱水印技术

提出了一种基于混沌映射的自适应脆弱水印算法,选取图像小波变换的低频信息作为图像特征并利用混沌映射对初值的敏感性产生两种水印,将其嵌入到随机选择的图像点的LSB(Least Significant Bit),有效地抵抗了伪认证攻击。水印的产生和嵌入都基于宿主图像本身,因此认证时无需原始图像和水印的参与,实现了盲检测功能。实验结果表明,该脆弱水印算法对图像篡改有很强的敏感性,并具有良好地篡改定位能力。

基于混沌映射的图像认证技术

针对脆弱水印认证算法的篡改定位精度及安全性问题,提出了一种篡改检测和定位分离的图像认证方案。将原始图像的像素灰度值映射为混沌初值,经过若干次迭代生成检测水印和定位水印,然后将其嵌入到像素灰度值的低两位。利用混沌对初值的极端敏感性,能够精确地定位对含水印图像的篡改,并且水印提取无需宿主图像。实验结果表明本算法能够检测出任何对图像像素值的改变和对图像完整性的破坏,同时可将篡改定位到单个像素,有效地实现了对数字图像的精确认证。

一种基于内容认证与恢复的半脆弱水印算法

针对传统奇偶量化存在的误检率较高的问题,提出了一种改进的基于量化的半脆弱水印算法。设计该算法时,将水印信息的生成与嵌入都放在原始的载体图像中完成;在认证图像时,也无需原始的载体图像和秘密水印的参与,这使得水印的安全性和保密性都得到了极大地提高。仿真实验结果表明:该算法有效地降低了误检率,且对恶意的篡改具有较强的敏感性和恢复能力,更适用于图像完整性和真实性认证。

基于图像奇异值的半脆弱水印技术

针对水印的安全性、抗常规图像处理的鲁棒性和篡改检测能力的矛盾等问题,提出一种基于混沌映射和奇异值分解的半脆弱水印新算法。该算法选取图像小波变换的低频信息作为图像特征并利用混沌映射对初值的敏感性产生两种水印,利用奇异值的稳定性将其嵌入到小波变换的中频区域。实验结果表明,该算法达到了半脆弱水印的基本要求,并具有良好的抗压缩鲁棒性,能准确检测和定位被篡改的图像内容。

基于SHA-3的脆弱图像水印算法

为了增强水印的真实性和完整性认证,提出了一种适用于数字媒体产品内容认证的脆弱水印算法。首先将水印嵌入到载体图像的图像点的LSB(least significant bit),然后采用SHA-3函数将水印信息生成一组摘要值并保存。认证阶段,将提取的水印信息经过SHA-3函数生成一组新的摘要值,并与之前的摘要值进行比较,判断信息是否遭到篡改。实验结果表明该脆弱水印算法具有良好的认证能力。