数字水印技术在电力系统中的应用

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1、■錾!塑塑堡!数字水印技术在电力系统中的应用——邢晓溪陈青(上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093)摘要：针对由于现代信息技术在电力系统中广泛应用，使电力系统在运行过程中面，l盏潜在的信息安全威胁与风险，将数字水印技术运用到提高电力系统安全性中。结合数字水印技术的主要特征，分析总结了数字水印技术的运用可以在一定程度上提高电力系统中版权保护、隐蔽通信、真伪鉴定、注释隐藏的安全性。针对数字水印技术在电力系统中不同方面的应用做了简要归纳，并以实例阐述了数字水印技术的运用是如4--IN高电力系统的运行安全『生的。关键词：数字水印；电力系统；版权保护；隐

2、蔽通信中图分类号：TP391，TM732文献标识码：A1引言随着电力系统信息化的飞速发展、多媒体通信技术的不断进步和计算机网络技术的日益普及，电网的跨区域连接使各个地区之间的交易日益频繁，市场化和信息化的提升使电力系统对信息安全的依赖程度有所增加。因此信息系统安全问题已经成为电力系统中一个日渐突现的问题。数字水印技术的运用可以在一定程度上有效的识别电力系统信息安全隐患和风险来源，所以该技术的运用有助于应对威胁，采取有针对性的防范措施。目前，数字水印技术被广泛的应用于电力系统中。电力系统中的数字设备无时无刻都在产生大量的数字信号，电力系统中主要的数字信号是从各

3、种数／模装置中采样的电压或电流信号，此外，还可能是变电站、电厂或输电线路中获得的文本、图像、视频或音频信号。电力系统中的各种信号，如电压、电流、文本、图像、视频和音频信号可以用于电力系统的控制、版权保护、信息安全保护、设备检测、生产事故记录和分析等。本文结合数字水印技术的特点，分析了该技术在电力系统各个方面的应用情况，并结合实际例子说明了该技术的运用是如何提高电力系统运行安全性的。2数字水印技术及其特点2．1数字水印的基本概念数字水印技术，是指把不明显的记号嵌入到数据内容中，通常被嵌入的记号是不可见的，但是，可以通过有效的检测方法被检测或被提取【1】。水印信

4、息与数字作品(如文本、图像、视频和音频等)紧密结合并且隐藏在其中，成为数字作品中不可分离的部分，水印信息还应可以经历一些攻击操作而存活下来。2．2数字水印技术的特点2．2．1鲁棒性指被保护的数据在经历了攻击(如压缩、叠加噪声或滤波等)后，嵌人的水印信息仍然保持一定的完整性，可以通过一些计算操作，被以一定的正确概率被检测出。2．2．2数据容量水印应包含一定的数据容量，用来满足多样化的需要。容量指被嵌入的水印要能表示所有人的相关信息，以便在版权纠纷时有足够的证据保护自身的合法利益。2．2．3透明性水印信息的嵌入后，原始数字产品不能发生可察觉的改变，而且不能发生降

5、质。2．2．4安全性水印嵌入算法应该能够抵抗一定程度的有意攻型塑塑堡!鲎㈣击或无意攻击，且水印信息依然可以被提取出来。3数字水印技术在电力系统中的应用3．1版权保护在电力系统中产生的各种信号都归属于电力机构，如电厂、调度中心或变电站，这些信号都很珍贵，所以需要对其进行保护，以免被误用或非法盗用。解决此类问题，可以选择鲁棒性强的水印。数字水印技术用来解决电力系统文档传输的可信任性问题，提高文档传递的可信度[2131。3．2隐蔽通信电力系统信息化随着互联网的发展而快速发展，因此，电力系统中的数据传输的安全问题已经成为一个需要解决的难题。通过水印技术，可以把电力系

6、统中的重要传输信息隐藏，用来提高被传输的信息的可信任程度【4]。3．3真伪鉴定鉴定数据信息是否被恶意修改过或其被修改的程度，以判断数据的安全性。数字水印技术运用到电力系统安全性保护中，可以防止其不被恶意篡改或盗用等。3．4注释隐藏电力设备信息隐藏。将电力设备的一些信息隐藏起来，作为水印信息嵌入，通过水印技术，可以监控、查找到目标设备。4数字水印技术在电力系统中的应用实例4．1文本水印在电力系统中的应用文本水印算法的基本思想是轻微改变字间距、行间距、字符特征等，或者进行语义变换，从而进行水印信息的嵌入。文本水印在电力系统文档可信传输中的应用为了提高电力系统中电

7、子文档传输的可信性与用户之间的信任程度，使用对称水印算法嵌入水印信息，在被传输的文档中同时嵌入鲁棒水印和易损水印，以验证用户身份，以提高文档在传输过程中的可靠性。水印的嵌入过程如下：形=吼W，刚(1)其中．，代表载体数据，肜代表水印信息，K代表密码：面为处理后的水印信息。设E为编码函数，L为嵌入水印后的数据，则L=E似别(2)水印信息的提取过程为嵌入过程的逆过程。设解码函数为D，z．．为有可能含有水印的数据，则c邶?摊悟嬲象、(3)形为被提取的水印．后是密码。C表示进行相关检查。三+j一艺(Wi—W)wi—w)c。rrW+,W)=了当导_鬲i(4)＼／∑wi

8、+-一w)21／∑(wi__)2甜为疑似水印信息，叫