数字水印在电力系统数据保护方面的应用-论文.pdf

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1、技术交流TechnO10avDiscussion数据通信2014．4数字水印在电力系统数据保护方面的应用陈青连攀攀(上海理工大学光电信息学院上海市200093)摘要：随着网络信息技术的发展，数据的处理、存储、传输越来越普遍。由此带来的关键数据的安全成为一个重要问题。电力系统作为数据密集型行业，其数据量非常庞大，价值异常重要，电力调度、交易、销售、统计等数据安全性，直接关联着社会秩序的稳定。数字水印技术应运而生，它利用数字产品存在的冗余度来嵌入信息，可以实现数据的保护。针对电力系统数据安全问题，本文提出了一种基于字间距的文本数字水印算法，

2、通过调整每个字符间距的磅值嵌入水印二进制序列，并对水印和密钥进行循环异或加密。该算法有较强的鲁棒性、透明性和安全}生，在数据防篡改等方面有很好的性能。关键词：电力系统；数据安全性；数字水印；数据防篡改中图分类号：TP311．1文献标识码：A1引言体[51嵌入的水印，一个字符可嵌入一位甚至多比特作为国有特大型企业，电力公司负责为经济社位，容量较大，但水印的抗攻击性较差，容易通过工会发展提供电力保障，承担着投资、建设和经营输配具栏改变字符破坏水印。基于文字、句法结构[el的算电业务，从事电力购销业务，负责电力交易与调度等法，如拆分汉语文字结

3、构【7J分词、改写技术[81，通过对国计民生的重要工作任务。电力作为数据密集型行句子的结构进行转换来加入水印，如移动附加语句业，其数据量非常庞大，价值异常重要。电力调度、交的位置，加入形式主语，主动改被动等。这类算法的易、销售、统计等数据的安全性，直接关联着社会秩水印不易被破坏，鲁棒性强，不足是，嵌入后的文本序的稳定。电力信息化it]的飞速发展，增加了电力数载体易发生语义改变的情况。据的泄漏风险，对电力公司的数据保密嘲【3】工作提出通过对常用文本数字水印技术的分析，本文设前所未有的严峻挑战。数字水印技术，作为一种新的计了一种基于字间距[

4、91的文本数字水印算法。将重要多媒体安全技术得到了发展。利用数字产品存在的信息，如个人隐私信息，版权信息等，转换为水印序冗余度来嵌入信息，所嵌入的水印信息对载体信息列，并进行加密处理，然后通过改变文本的字间距的(即数字产品)没有本质上的影响。但是大部分数字磅值来嵌入到文档中。由于字间距变化微小，远低于水印相关的研究和研究成果都集中在图像、视频、音人眼观察水平，而且整体字间距变化总和为零，隐蔽频等领域的研究上，有关文本数字水印的研究较少。性强。对水印进行加密处理，提高了算法的安全性。有研究表明人类传播的信息量中有80％以上是通过循环嵌入水

5、印，对内容进行少量的删改，也难以影响文字承载的。到水印的鲁棒性，仍能够完整提取出水印。已有的研究提出了一些文本数字水印的嵌入方案，对文本水印的研究主要是通过改变文本格式和2基于字间距的文本水印算法文字结构来嵌入水印。包括：通过改变字符颜色[41、字根据文献[1o1所述，人眼无法辨认1／150英寸以26技术交流2014．4数据通信Technolo~vDiscussion内的水平位移量，此间距为0．16993mm，本算法所采水印的加密用的最大变化间距为0．1磅，约0．05405mm，低于人眼为防止未经授权的检测与解码在水印中附加一能察觉的最

6、大间距，而且在增大某个字间距的同时个加密层面。本算法中的加密方法采用密钥循环对减小相邻下一字符相同磅数的字间距值，算术累加原始信息取模的方式。具体如下：和为0，使文档的页面在整体上看起来与原文一致。嵌入步骤1：将输入的待隐藏的有效水印信息将水印与密钥分别转换为二进制序列，进行循环异和密钥转换为相应的二进制代码。取输入水印信息或加密运算生成新的密文，根据上文所述原理，依次的每个字符的Unicode，转换为二进制序列改变每个字符字间距磅值，实现密文的嵌入。M=m。m2m¨m，取输入密钥的每个字符的Unicode，转2．1数字水印系统基本模型

7、换为二进制序列K=¨k。嵌入步骤2：将水印序列与密钥序列进行一对一循环异或加密，得到加密后的水印新序ytJQ=qq2q，g∈{0，1}，1≤s<-p，r=MAX(p，。f(一1)mod(p+1))P≥gIg{≤s≤r()【后sm(O一1)mod(p+1))g≥p加密水印序列的嵌入嵌入步骤3：遍历文档，标记字符位置为j，嵌人水印。图1水印嵌入过程(1)若hi=l，将j位置字符字间距加大0．1磅，将+1位置字符字间距减小0．1磅。(2)若hi=O，将i位置字符字间距加0．05磅，将j+l位置字符字间距减小0．05磅。(3)若一条水印信息嵌入

8、完毕，则循环嵌入直至文档末尾。嵌入完成另存为新的文档。2．3水印的提取步骤(1)输入密钥，转换为二进制序列K。(21遍历文档，找到字间距改变的位置，若字间距加大0．1磅，则提取“1”，加大0．05磅，则提取